(57)【要約】【課題】軸受面の精度を維持しつつ、自動組立時に摺動部材がハウジングから抜けにくい構造のすべり軸受、その製造方法、および、このすべり軸受に使用される摺動部材を提供する。【解決手段】すべり軸受１は、ハウジング３と、該ハウジング３内に組込まれた摺動部材２とからなり、該摺動部材２の内周面に回転軸４が挿入されるものであって、ハウジング３は、断面略円形の内周面の一部に凹部３ａを有し、摺動部材２は、断面略円環状のリング部２ｂと該リング部２ｂの外周面の一部に凸部２ａとを有しており、すべり軸受１において、凸部２ａおよび凹部３ａの少なくとも一方が弾性変形した状態で凸部２ａが凹部３ａに嵌合されて、摺動部材２がハウジング３内に組込まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に組込まれた摺動部材とからなり、該摺動部材の内周面に回転軸が挿入されるすべり軸受であって、
前記ハウジングは、断面略円形の内周面の一部に凹部を有し、
前記摺動部材は、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有しており、
前記すべり軸受において、前記凸部および前記凹部の少なくとも一方が弾性変形した状態で前記凸部が前記凹部に嵌合されて、前記摺動部材が前記ハウジング内に組込まれていることを特徴とするすべり軸受。
【請求項２】
前記すべり軸受において、前記凸部および前記凹部は前記回転軸から荷重を受ける部分以外に配置されていることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受。
【請求項３】
前記摺動部材は、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載のすべり軸受。
【請求項４】
前記摺動部材と前記ハウジングは、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材であり、前記すべり軸受が、前記トナーカートリッジ内のローラを支持する軸受であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載のすべり軸受。
【請求項５】
ハウジングと、該ハウジング内に組込まれた摺動部材とからなり、該摺動部材の内周面に回転軸が挿入されるすべり軸受の製造方法であって、
前記製造方法は、断面略円形の内周面の一部に凹部を有するハウジングに、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有する摺動部材を組込む工程を有し、
前記ハウジングに組込む前において、前記摺動部材の外径寸法が前記ハウジングの内径寸法よりも小さく、かつ、前記摺動部材の凸部幅が前記ハウジングの凹部幅よりも大きいことを特徴とするすべり軸受の製造方法。
【請求項６】
前記凸部幅は、前記摺動部材の外径円周の１／４以下であることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受の製造方法。
【請求項７】
断面略円形のハウジング内に組込まれ、内周面に回転軸が挿入される摺動部材であって、
前記摺動部材は、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有し、該凸部が前記ハウジングの内周面の一部に形成された凹部に嵌合されて前記ハウジング内に組込まれるものであり、
前記ハウジングに組込む前において、前記摺動部材の外径寸法が前記ハウジングの内径寸法よりも小さく、かつ、前記摺動部材の凸部幅が前記ハウジングの凹部幅よりも大きいことを特徴とする摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり軸受、その製造方法、および摺動部材に関し、特にハウジングとそのハウジングから抜け難い樹脂製摺動部材とからなるすべり軸受、その製造方法、およびその樹脂製摺動部材であって、複写機、複合機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置における現像装置の現像ローラやトナーを撹拌する撹拌ローラ、供給ローラなどのローラの回転軸を支持するすべり軸受、その製造方法、および摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの画像形成装置は、感光ドラムに形成された静電潜像を現像する回転可能な現像ローラと、現像ローラと接触して配置されトナーを供給する供給ローラにより感光ドラム上の静電潜像にトナーを転写し、その後、感光ドラム上のトナーを用紙に転写して熱と圧力によりこれを定着させる装置である。画像形成装置の現像装置では、トナーを撹拌する撹拌ローラ、トナーを電荷する帯電ローラ、感光ドラムにトナーを供給する上述の現像ローラや供給ローラなどのローラが使用されている。
【０００３】
近年、画像形成装置においては小型軽量化や使いやすさ、低コスト化が要求されている。また、該装置に内蔵されている現像装置においても、使いやすさや、小型化、軽量化、着脱性などを考慮して、トナープロセスカートリッジを利用したカートリッジ化などが進んでいる。
【０００４】
このような現像装置における各種ローラの回転軸を支持する軸受として、樹脂製すべり軸受がある。樹脂製すべり軸受は、ハウジングと一体化できて設計の自由度が高くなり低コストが実現するため、近年多用されている。特に摺動性が求められるすべり軸受の場合は、ハウジングと摺動部材とを異材料で別体に形成し、一体化する方法が採用されている。この場合、ハウジングは強度の高い材料から形成し、摺動部材は低摩擦、低摩耗の材料から形成されている。このように、ハウジングと摺動部材を別体とした場合、リング状の摺動部材をハウジング内に圧入すると軸受面の寸法精度や真円度が悪くなるおそれがある。一方、圧入代を少なくすると、摺動部材がハウジング内で共回りし、ハウジングとの嵌合部が摩耗するおそれがある。また、摺動部材の外径寸法公差とハウジングの内径寸法公差によっては隙間ができ、特にすべり軸受の組立時にハウジングから摺動部材が脱落することがある。
【０００５】
このような理由から、リング状の摺動部材を、その外周面の一部を平らにしたＤ字形状とし、ハウジング内周面も同様のＤ字形状として、これらの平面部を対向して配置した共回りしない構造のすべり軸受が採用されている。また、摺動部材がハウジングから脱落することの対策として、接着剤等が用いられている。
【０００６】
従来のすべり軸受の一例を図７に示す。図７は、共回りを対策したすベリ軸受を回転軸の軸方向から見た断面図である。すべり軸受２１は、ハウジング２３と摺動部材２２からなる。ハウジング２３の内周面において回転軸２４の反荷重方向となる位置に平面部２６が設けられており、Ｄ字形状の摺動部材２２は、自身の平面部２５が、ハウジング２３の平面部２６と対向するようにハウジング２３へ挿入される。これにより、回転軸２４が回転したとき、ハウジング２３の平面部２６が摺動部材２２の平面部２５に干渉することで、摺動部材２２が回転しないようになっている。また、摺動部材２２のハウジング２３への挿入性を考慮し、ハウジング２３の平面部２６と摺動部材２２の平面部２５との間には空隙２７が設けられている。
【０００７】
また、その他のすべり軸受として、一部に切り欠き部を有するＣ字形状の摺動部材を、内周面の一部に凸状部を有するハウジングに組込んだものが提案されている（特許文献１参照）。このすべり軸受には、ハウジングの凸状部の端部、およびＣ字形状の摺動部材の端部の少なくとも一方に爪状突起が設けられ、その爪状突起を介して摺動部材がハウジングに嵌合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１４１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、摺動部材をハウジング内へ圧入する場合、摺動部材による張力がハウジング内壁に発生する。摺動部材の外径寸法とハウジングの内径寸法の差を圧入代と称するが、その圧入代がゼロの場合、摺動部材がハウジングから抜けやすくなり、組立工程中に脱落してしまうなど、特に自動組立ラインの生産性を大きく低下させるおそれがある。
【００１０】
従来、これの対処として、１）すべり軸受の材質の剛性を増す、２）圧入代を増す、３）すべり軸受の軸方向長さを増す、４）摺動部材とハウジングとを接着する、５）ビス等により固定する方法などがあったが、それぞれ以下のような懸念があり、自動組立ラインの生産性の改善は十分でなかった。
【００１１】
１）の方法は、すべり軸受の他の機能が損なわれたり、材料開発に多大な時間やコストがかかるおそれがある。２）の方法は、ハウジングへ挿入しにくくなるおそれがある。また、軸受面の寸法精度や真円度が低下するおそれがある。３）の方法は、装置の小型化が困難となる、また、回転軸とすべり軸受の接触面積が増え、回転軸の回転トルクが増えてしまうおそれがある。４）の方法は、接着工程が必要となる。また、接着剤がすべり軸受の軸受面に流れ込んでしまい、すべり軸受の摺動特性を損なうおそれがある。５）の方法は、ビス締め工程が必要となり、また、コストがかさみ、装置の小型化が困難となるおそれがある。
【００１２】
また、上記特許文献１記載のすべり軸受は、Ｃ字形状の摺動部材の材質、剛性によっては、ハウジングに圧入する際に、爪状突起の変形と同時に摺動部材そのものが内側に変形するおそれがあり、その結果、軸受面の寸法精度や真円度が変化するおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軸受面の精度を維持しつつ、自動組立時に摺動部材がハウジングから抜けにくい構造のすべり軸受、その製造方法、および、このすべり軸受に使用される摺動部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のすべり軸受は、ハウジングと、該ハウジング内に組込まれた摺動部材とからなり、該摺動部材の内周面に回転軸が挿入されるすべり軸受であって、上記ハウジングは、断面略円形の内周面の一部に凹部を有し、上記摺動部材は、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有しており、上記すべり軸受において、上記凸部および上記凹部の少なくとも一方が弾性変形した状態で上記凸部が上記凹部に嵌合されて、上記摺動部材が上記ハウジング内に組込まれていることを特徴とする。
【００１５】
上記すべり軸受において、上記凸部および上記凹部は上記回転軸から荷重を受ける部分以外に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記摺動部材は、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなることを特徴とする。
【００１７】
上記摺動部材と上記ハウジングは、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材であり、上記すべり軸受が、上記トナーカートリッジ内のローラを支持する軸受であることを特徴とする。なお、ここでのトナーカートリッジには、感光体なども含めたトナープロセスカートリッジを含む。
【００１８】
本発明のすべり軸受の製造方法は、ハウジングと、該ハウジング内に組込まれた摺動部材とからなり、該摺動部材の内周面に回転軸が挿入されるすべり軸受の製造方法であって、上記製造方法は、断面略円形の内周面の一部に凹部を有するハウジングに、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有する摺動部材を組込む工程を有し、上記ハウジングに組込む前において、上記摺動部材の外径寸法が上記ハウジングの内径寸法よりも小さく、かつ、上記摺動部材の凸部幅が上記ハウジングの凹部幅よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
上記凸部幅は、上記摺動部材の外径円周の１／４以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の摺動部材は、断面略円形のハウジング内に組込まれ、内周面に回転軸が挿入される摺動部材であって、上記摺動部材は、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有し、該凸部が上記ハウジングの内周面の一部に形成された凹部に嵌合されて上記ハウジング内に組込まれるものであり、上記ハウジングに組込む前において、上記摺動部材の外径寸法が上記ハウジングの内径寸法よりも小さく、かつ、上記摺動部材の凸部幅が上記ハウジングの凹部幅よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のすべり軸受は、凸部および凹部の少なくとも一方が弾性変形した状態で凸部が凹部に嵌合されて、摺動部材がハウジング内に組込まれているので、摺動部材は凸部でのみ嵌合保持され、リング部の軸受面の真円度や寸法精度が維持される。また、凸部と凹部とが弾性変形しつつ嵌り合っているので、摺動部材がハウジングに安定して固定され、自動組立時にハウジングから抜けにくくなる。
【００２２】
上記摺動部材が、含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなるので、ハウジングの凹部に組込まれた状態において、抜去力を大きくでき、かつ摺動特性に優れる。
【００２３】
本発明のすべり軸受の製造方法は、断面略円形の内周面の一部に凹部を有するハウジングに、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有する摺動部材を組込む工程を有し、ハウジングに組込む前において、摺動部材の外径寸法がハウジングの内径寸法よりも小さいので、摺動部材のリング部にはハウジングへの圧入代がない。その結果、摺動部材のリング部を変形させることなく組込むことができ、軸受面の精度が維持される。また、上記摺動部材の凸部幅が上記ハウジングの凹部幅よりも大きいので、組込んだ状態において適度な抜去力が発生し、摺動部材をハウジングに安定して固定できる。
【００２４】
本発明の摺動部材は、摺動部材の外径寸法がハウジングの内径寸法よりも小さく、かつ、摺動部材の凸部幅がハウジングの凹部幅よりも大きいので、凸部でのみ嵌合される。その結果、リング部の軸受面では真円度や寸法精度を維持しつつ、凸部では適度な抜去力を発生させ、ハウジングから抜けにくい摺動部材とすることができる。これにより、自動組立ラインの生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のすべり軸受の概略を示す断面図などである。
【図２】本発明の摺動部材の一例を示す斜視図などである。
【図３】本発明のすべり軸受における張力の関係を示す図である。
【図４】本発明の摺動部材の他の例を示す部分斜視図である。
【図５】本発明のすべり軸受の斜視図である。
【図６】ハウジングの一例を示す断面図である。
【図７】従来のすべり軸受の断面図である。
【図８】比較例のハウジングの断面図である。
【図９】実施例のハウジングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のすべり軸受を図１に基づいて説明する。図１は本発明のすべり軸受の一例を説明するための各断面図である。図１（ａ）は回転軸が挿入された状態のすべり軸受を軸方向からみた断面図であり、図１（ｂ）はハウジングに組込む前の摺動部材を示す断面図であり、図１（ｃ）はハウジングの断面図である。図１（ａ）に示すように、すべり軸受１は、摺動部材２とハウジング３とからなり、略円筒形状の摺動部材２がハウジング３内に組込まれて保持されている。摺動部材２の内周面には回転軸４が挿入され、すべり軸受１はこの回転軸４を支持する。
【００２７】
図１（ｃ）に示すように、ハウジング３には摺動部材を収容するための中空部が設けられており、中空部は断面略円形状（内径Φｃ）の内周面と断面略矩形状の凹部で形成される。具体的には、凹部３ａは、ハウジング３の内周面の一部が径方向外側に窪んで形成され、両内側面と凹部底面とから構成される。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、摺動部材２は、断面略円環状のリング部２ｂ（内径Φａ、外径Φｂ）と、そのリング部の外周面の一部に凸部２ａとを有する。具体的には、凸部２ａは、リング部２ｂの外周面から径方向外側に突出した断面略矩形状に形成され、両外側面と凸部頂面とから構成される。摺動部材２の凸部２ａは、ハウジング３の凹部３ａに嵌合できるように形成され、これらが嵌合することで、回転軸が回転したときに摺動部材が回転しない（共回りしない）ようになっている。すべり軸受１において凸部２ａおよび凹部３ａは回り止め部として機能する。
【００２９】
本発明において、ハウジングに組込む前の摺動部材の凸部２ａの凸部幅をαとし、ハウジングの凹部３ａの凹部幅をβとする。凸部幅αは、摺動部材のリング部の周方向における凸部の最大長さであり、図１（ｂ）では凸部の両外側面間の長さとなる。凹部幅βは、ハウジングの内周面の周方向における凹部の最小長さであり、図１（ｃ）では凹部の両内側面間の長さとなる。本発明では、ハウジングに組込む前において、凸部２ａの凸部幅αが凹部３ａの凹部幅βよりも大きいことを特徴としている。そして、図１（ａ）のすべり軸受では、凸部２ａが弾性変形した状態で凹部３ａに嵌合されている。これにより、摺動部材２の凸部２ａとハウジング３の凹部３ａが干渉し、ハウジング３内に摺動部材２が安定して保持される。
【００３０】
また、図１のすべり軸受において、摺動部材は凸部のみでハウジングに嵌合されている。この場合、リング部２ｂは弾性変形していない。摺動部材をハウジングに組込む前において、摺動部材の外径Φｂとハウジングの内径Φｃの差が圧入代となるところ、本発明ではΦｂ＜Φｃの関係となっており、摺動部材のリング部には圧入代がない。これにより、組込み前後においても軸受面の真円度や内径寸法が維持される。なお、「リング部２ｂは弾性変形していない」とは、ハウジングに組み込む前後でのリング部２ｂ内径の真円度の変化率が１０％以下であることをいう。
【００３１】
また、本発明のすべり軸受においてハウジングの凹部と摺動部材の凸部は回転軸の荷重方向以外に配置されている。具体的には、凸部および凹部は回転軸から荷重を受ける部分以外に配置されている。図１（ａ）では、回転軸４から荷重を受ける部分（回転軸からみて鉛直方向下向きの部分）とは反対側の部分（回転軸からみて鉛直方向上向きの部分）で凹部３ａと凸部２ａが嵌合されている。
【００３２】
摺動部材の凸部の形状について、他の例を図２により説明する。図２（ａ）は、断面略円環状のリング部とそのリング部の外周面の一部に凸部５ａを有する摺動部材５の斜視図であり、図２（ｂ）は、点状突起の位置における径方向断面図である。凸部５ａは、略円筒状の摺動部材５の軸方向に沿って延設した本体部５ｂと、本体部５ｂの片方の外側面に設けられた微小の点状突起５ｃとから構成される。本体部５ｂは、軸方向長さがＬ、高さがＨの断面略矩形の柱状に形成されている。本体部５ｂの軸方向長さは、摺動部材５の軸方向長さと略同一である。本体部５ｂの高さＨは、リング部の外周面から凸部として突出した部分の長さである。点状突起５ｃは、本体部５ｂの外側面の軸方向略中央で、かつ高さ方向略中央に設けられている。なお、点状突起５ｃを本体部５ｂの両外側面にそれぞれ設けてもよいが、片方の外側面にのみ設けることが好ましい。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、摺動部材５において、凸部幅αは点状突起５ｃの突起高さｗを含む長さとなる。この場合、本体部５ｂの幅は、（α−ｗ）で表される。
【００３４】
具体的に図３に基づいて説明する。図３は、図２に示した点状突起を有する摺動部材をハウジングに嵌合保持された（組込んだ）状態の断面図である。この場合、ハウジング３の凹部３ａに、本体部５ｂおよび点状突起５ｃからなる凸部が嵌合保持されている。図３より、点状突起５ｃは、相対するハウジング３の凹部３ａの一方の内側面に接触して、該突起の頂部がつぶれて、つぶし代分が変形した状態となっている。この場合、図中矢印の方向に該突起が弾性変形することで、適度な抜去力が発生し、摺動部材５がハウジング３と適度に一体化される。これにより、摺動部材５の凸部５ａの微小な点状突起５ｃがハウジング３の凹部３ａに対して適度な内部応力を保ちながら、長期間、確実に摺動部材の嵌合保持が可能となる。
【００３５】
また、凸部幅αと凹部幅βと本体部５ｂの幅（α−ｗ）との関係は、α＞β＞（α−ｗ）であることが好ましい。凹部幅βよりも本体部の幅（α−ｗ）を小さくすることで、つぶし代分を点状突起にのみ持たせることができる。その結果、適度な抜去力を発生しつつ、摺動部材をハウジングに圧入する際の圧入力を軽減できる。
【００３６】
図２および図３に示すような点状突起が本体部に少なくとも１個以上形成されていれば、自動組立時に摺動部材はハウジングから抜けない程度の抜去力を得ることができる。その結果、自動組立時に摺動部材が抜けることがなく、自動組立性が優れたものとなる。この効果は、抜去力を自重の５０倍以上とすることによって一層向上する。本発明において、ハウジングから摺動部材を抜き去る抜去力は、摺動部材の自重の１００倍以上あれば好ましく、より好ましくは１００〜１０００倍であり、さらに好ましくは１００〜５００倍である。
【００３７】
摺動部材の凸部の形状は、摺動部材がハウジング内に圧入される際に摺動部材の内径が変形しない程度であればよい。本発明では、凸部は、凸部幅αがハウジングの凹部の凹部幅βよりも大きく、かつ、該凹部に嵌合可能であれば、微小な点状突起以外の形状でもよい。その他の凸部の具体的な形状を図４に示す。
【００３８】
図４に示すように、凸部の形状としては、Ｖ字形状（図４（ａ））、横型Ｓ字形状（図４（ｂ））、横型Ｖ字形状（図４（ｃ））、横型Ｏ字形状（図４（ｄ））、線状突起を有する形状（図４（ｅ））などが挙げられる。各凸部の凸部幅αは、それぞれ図４に示したとおりである。
【００３９】
図４（ａ）の凸部６ａは、摺動部材の軸方向から見て径方向外向きに開いたＶ字形状であり、凸部幅が径方向外側に向けて大きくなるように形成される。凸部幅αは、Ｖ字の両端における両外側面間の長さとなる。凸部６ａがハウジング凹部に嵌合された状態では、凸部６ａはＶ字の両端が狭まる（近づく）ように弾性変形する。Ｖ字がなす角度γは、その角度γが大きすぎると根元に大きな曲げ力が加わることにより、材質によっては塑性変形することも考えられるため、材質などを考慮して適度な角度に設定することが好ましい。例えば、角度γは１０〜３０°である。
【００４０】
図４（ｂ）の凸部７ａは、軸方向断面が略Ｓ字形状であり、湾曲しながら軸方向に向けて延設されている。凸部幅αは、凸部７ａにおいて周方向一方側に最も張り出した位置の外側面から周方向他方側に最も張り出した位置の外側面までの長さとなる。凸部７ａがハウジング凹部に嵌合された状態では、凸部７ａは略Ｓ字の湾曲部分が弾性変形する。なお、凸部７ａを湾曲部分が一箇所となった略Ｕ字形状としてもよい。
【００４１】
図４（ｃ）の凸部８ａは、軸方向断面がＶ字形状であり、軸方向一端側から他端側に向けてＶ字が開くように形成される。凸部幅αは、Ｖ字の両端における両外側面間の長さとなる。凸部８ａの場合、ハウジング凹部への圧入時に摺動部材の方向性が必要となるものの、軸方向一方側の端部である幅狭部位（Ｖ字の根元）から圧入することで、滑らかに圧入することができる。ハウジング凹部に嵌合された状態では、凸部８ａはＶ字の両端が狭まるように弾性変形する。
【００４２】
図４（ｄ）の凸部９ａは、軸方向断面が略Ｏ字形状であり、軸方向両端から中央部に向けて幅が広がるように形成される。凸部９ａの中央部には空隙が設けられる。凸部９ａの場合、凸部８ａのような圧入時の方向性は発生せず、かつ、どちらの軸方向端部からでも滑らかに圧入することができる。ハウジング凹部に嵌合された状態では、凸部９ａはＯ字の空隙がつぶれるように弾性変形する。
【００４３】
図４（ｅ）の凸部１０ａは、図２の点状突起が軸方向に沿って延びた線状突起を有する。線状突起１０ｃは、本体部１０ｂの外側面の高さ方向略中央に設けられ、径方向断面が略半円状となる。凸部幅αは、図２（ｂ）と同様に、本体部１０ｂの幅と線状突起１０ｃの突起高さを足した長さとなる。ハウジング凹部に嵌合された状態では、凸部１０ａは線状突起１０ｃの突起頂部がつぶれるように弾性変形する。
【００４４】
上記凸部６ａ〜１０ａは、いずれも凸部幅αがハウジング凹部の凹部幅βよりも大きいため、該凸部の一部が弾性変形してハウジング凹部に嵌合される。また、凸部の形状や角度については、凸部のつぶし代を大きくする、つまり凸部幅αから凹部幅βを引いた値（α−β）を大きくする方が、ハウジング凹部に嵌合された際に大きな抜去力もしくは嵌合保持力が得られるため好ましい。
【００４５】
凸部幅αは、摺動部材の外径円周の１／４以下の長さであり、好ましくは１／８以下の長さであり、より好ましくは１／１０以下の長さである。
【００４６】
本発明に用いる摺動部材の材質としては、射出成形可能な含油合成樹脂組成物、またはフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物が用いられる。合成樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂や、射出成形可能な高分子量ポリエチレン樹脂などが用いられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などが用いられる。摺動部材において、容易に凸部を設けることができるため、リング部と凸部を一体的に射出成形することが好ましい。これは、摺動部材をハウジングの内周面へ挿入して一体化する際に、他の嵌合力発生部材を用いずに済むので部品点数が増加せず、価格低減に寄与できる。また、すべり軸受組立工程においても容易に、効率的にすべり軸受を一体化することができるので、生産性の向上にも寄与することができる。
【００４７】
本発明のすべり軸受の斜視図を図５に示す。図５は、ハウジング３と摺動部材５とを凸部５ａおよび凹部３ａを介して組込み、すべり軸受とした例である。この場合、自動組立性に優れていれば、摺動部材５は摺動特性を、ハウジング３は機械的特性や耐久性などの摺動特性以外の特性を有するように機能分離することができるので、優れた摺動特性と優れた機械的特性などを有するすべり軸受を得ることができる。また、このようなすべり軸受は、特性を機能分離することにより、例えばすべり軸受にかかる負荷が一方向のみであるならば、摺動部材をその負荷がかかる方向のみに配置することができる。
【００４８】
図２〜図４では、摺動部材の凸部を種々の形状としたが、ハウジングの凹部を種々の形状としてもよい。この場合も凸部幅αが凹部幅βよりも大きくなるようにする。例えば、図６に示すように、ハウジング１１の凹部１１ａの内側面に微小な点状突起１１ｂを設けてもよい。点状突起１１ｂは、断面略半円状である。図６において、凹部幅βは点状突起１１ｂの頂点から点状突起と対向する内側面までの長さとなる。つまり、点状突起１１ｂを設けることで凹部幅βが点状突起１１ｂの突起高さ分狭くなる。摺動部材が嵌合された状態では、点状突起１１ｂの頂部が弾性変形するため、十分な抜去力を得ることができる。このように、凸部に点状突起を設けた図２と異なり、ハウジングに同様の点状突起を設けることでも、適度な抜去力を発生しつつ、摺動部材をハウジングに圧入する際の圧入力を軽減できる。
【００４９】
なお、これら摺動部材およびハウジングと相手部材または成形用金型の摺動面もしくは嵌合面の表面粗さは、最大粗さ（Ｒｍａｘ）、算術平均粗さ（Ｒａ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）などのＪＩＳで定義された評価法によって測定される。これらの少なくとも一つの摺動面の表面粗さは、例えば算術平均粗さ（Ｒａ）にて約２５μｍ以下であり、約８μｍ以下が好ましく、３．２μｍ以下がより好ましい。表面粗さが、約２５μｍを越えると、摺動面に傷が多くついて摩耗の原因となる場合が多く、また、圧入嵌合への影響、そして金型からの離型性にも悪影響を及ぼす傾向がある。なお、表面粗さの下限値は、加工時の効率を考慮して約０．１μｍ以上、好ましくは１μｍ以上あればよい。また、相手材や成形用金型の表面の仕上加工などに長時間を要して効率的に生産できないことや、嵌合挿入性、嵌合保持性、摺動部材からの転移膜の形成に影響される可能性もあるため、嵌合性や摩耗に影響しない仕様や条件であれば、摺動面の表面粗さは、約１〜１０μｍＲａの範囲としてもよい。
【００５０】
また、摺動部材の内径寸法が、例えば５０ｍｍ以下で、その内径寸法公差が５０μｍ以下、好ましくは摺動部材の内径寸法が１〜１０ｍｍで、その内径寸法公差が１〜３０μｍの小型高精度すべり軸受に好適である。
【００５１】
本発明に用いる摺動部材を形成する含油合成樹脂組成物は、合成樹脂に油脂を配合した合成樹脂組成物であり、フッ素樹脂を含む合成樹脂組成物は、フッ素樹脂を配合した合成樹脂組成物であって、例えば図２に示すように点状突起を一体成形できる合成樹脂組成物であることが好ましい。また、この含油合成樹脂組成物やフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の曲げ弾性率は、３００〜４５００ＭＰａの範囲にあることが好ましい。このような摺動部材とすることにより、摺動部材がハウジングから抜けることがないすべり軸受を形成することができる。曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ ７９０に準拠して測定されるが、他の方法で測定してもよい。
【００５２】
本発明のすべり軸受は、初期摺動特性および経時的な摺動特性の劣化が少ないため、ＯＡ機器、ＡＶ機器などの回転軸受部に好適に応用することができる。特にトナーカートリッジ内のローラ（現像ローラや、トナーを撹拌する撹拌ローラ、供給ローラなど）を支持する軸受として使用されることが好ましい。この場合、摺動部材とハウジングは、画像形成装置の現像装置のトナーカートリッジを構成する部材である。
【００５３】
本発明のすべり軸受の製造方法は、上記滑り軸受を製造する方法であって、断面略円形の内周面の一部に凹部を有するハウジングに、断面略円環状のリング部と該リング部の外周面の一部に凸部とを有する摺動部材を組込む（圧入する）工程を有している。ハウジングに組込む前において、摺動部材の外径寸法Φｂがハウジングの内径寸法Φｃよりも小さく、かつ、摺動部材の凸部幅αがハウジングの凹部幅βよりも大きいので、摺動部材の内周面である軸受面の精度を維持しつつ、組込んだ状態において、摺動部材をハウジングに安定して固定できる。その結果、自動組立ラインの生産性を向上させることができる。
【実施例】
【００５４】
実施例１
高分子量ポリエチレン樹脂８０体積％と、フッ素樹脂１５体積％と、針状鉱物５体積％とからなる樹脂組成物（ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に準拠の曲げ弾性率：約３５００ＭＰａ）を用いて、図２に示す形状の摺動部材を射出成形により作製した。摺動部材は、外径Φｂ：９．５ｍｍ、内径Φａ：８ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍのリング形状であり、リング部の外周面に幅（α−ｗ）：０．９ｍｍ±０．０２５ｍｍ、軸方向長さＬ：４ｍｍ、高さＨ：１ｍｍの本体部と、該本体部外側面の中央部に直径Φ：０．５ｍｍ、突起高さｗ：０．４ｍｍの微小な点状突起とからなる凸部を有する（図２参照）。この場合、凸部幅αは、１．３ｍｍ±０．０２５ｍｍである。なお、摺動部材の自重は ０．２１２ｇ±０．００２ｇであった。
【００５５】
また、ＰＰＳ樹脂６０質量％とガラス繊維４０質量％とからなる樹脂組成物を用いて、図９に示す形状の振動試験用（実施例）ハウジング（外径Φ１５ｍｍ、内径Φｃ：１０．０ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍ）を射出成形により作製した。ハウジング５１は、内周面に凹部幅β：１ｍｍ±０．０２５ｍｍ、深さＤ：１．５ｍｍの凹部５１ａを有する。
【００５６】
上記で得られた摺動部材を振動試験用ハウジングに組み込み、すべり軸受を作製した。得られたすべり軸受について、以下に示す評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００５７】
（１）抜去力：プッシュプルスケール（イマダ社製、形式 ＺＰＨ−２０００Ｎ）を用いてハウジングから摺動部材が抜けるときの荷重を測定した。測定値は測定数５個の平均値である。
（２）真円度：ハウジングに摺動部材を組み込む前と後とで摺動部材の内径の真円度を、真円度測定器（東京精密社製、ＲＯＮＤＣ ＯＭ−５４ＤＸ３）を用いて測定した（測定数５個の平均値）。このとき、嵌合前の摺動部材内径の真円度をＡとし、嵌合後の摺動部材内径の真円度をＢとして、嵌合前後の真円度の変化率を算出して評価した。真円度の変化率が、１０％未満であれば「小」、１０〜２０％であれば「中」、２０％以上であれば「大」とした。「大」の場合は、真円度が悪化したことを表している。なお、嵌合前の摺動部材内径の真円度は全て２５μｍ以下である。
（３）振動試験：上記で得られたすべり軸受を１００個用意して、これらをパーツフィーダ（ＮＴＮ社製、ＭＯＤＥＬ Ｎ２５）中に投入して、１０分間振動を与えた。１０分後に摺動部材がハウジングから抜けた個数を数えた。
【００５８】
実施例２
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、図４（ｅ）に示す形状の摺動部材を射出成形により作製した。摺動部材の外径、内径、軸方向長さ、外周面に設けられた凸部の本体部の各寸法は、実施例１と同寸法であり、該本体部外側面の中央部に突起高さ：０．４ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍの断面半円状の線状突起を有する。この場合、凸部幅αは、１．３ｍｍ±０．０２５ｍｍである。得られた摺動部材を、実施例１と同じハウジングに組み込み、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００５９】
比較例１
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、図７に示すＤ字形状の摺動部材を射出成形により作製した。摺動部材は、外径Φ：９．５ｍｍ、内径Φ：８ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍであり、外周面に高さｈ：０．５ｍｍの平面部が設けられている。得られた摺動部材を、図８（ａ）に示す平面部３２が設けられたハウジング３１（外径Ф１５ｍｍ、内径Φｅ：１０．００ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍ）に組み込み、実施例１と同様の評価を行った。なお、平面部３２の内周面からの高さｉは、０．５ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００６０】
比較例２
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて、外周円形の摺動部材を射出成形により作製した。摺動部材の外径はΦ：１０．０３ｍｍである。得られた摺動部材を、図８（ｂ）のハウジング４１（外径Ф：１５ｍｍ、内径Φｅ：１０．００ｍｍ、軸方向長さ：４ｍｍ）に圧入嵌合して、圧入代が３０μｍのすべり軸受を作製した。得られたすべり軸受について、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2019190585.tif 000003
【００６２】
表１に示すように、実施例１および実施例２のすべり軸受は、摺動部材の自重の２００倍以上の抜去力を有していた。その結果、組み立て工程を想定した振動試験において摺動部材がハウジングから抜けることがなかった。また、凸部のみがハウジング内に圧入、嵌合されているので、摺動部材の内径寸法が維持され、組み立て後においても真円度の劣化は発生しなかった。
【００６３】
一方、比較例１のすべり軸受は、振動試験において摺動部材がすべてハウジングから抜ける結果となった。また、比較例２のすべり軸受は、抜去力は優れるものの、摺動部材の内径の真円度が大きく劣化した。
【００６４】
以上のように、本発明のすべり軸受は、摺動部材がハウジングに安定的に保持されるので、すべり軸受の自動組立時に摺動部材がハウジングから抜けにくくなる。その結果、すべり軸受の生産性が向上し、低コストでトナーカートリッジを生産することができる。また、ハウジングとの嵌合方向が摺動部の径方向にないため、摺動部の真円度等の寸法精度が低下しない。また、本発明のすべり軸受は、摺動部材が、含油合成樹脂組成物やフッ素樹脂を含む合成樹脂組成物の成形体からなるので、ハウジングに摺動部材が自重の１００倍以上の抜去力で固定され、かつ摺動特性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のすべり軸受は、軸受面の寸法精度を維持しつつ、自動組立時などに摺動部材がハウジングから抜けにくい構造であるので、すべり軸受に広く使用され、特に、画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ用のすべり軸受として好適である。
【符号の説明】
【００６６】
１  すべり軸受
２、５  摺動部材
２ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ  凸部
３、１１  ハウジング
３ａ、１１ａ  凹部
４  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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