軸受装置
【課題】軸の回転運動と軸方向スライド運動とを高効率に支持することができ、コンパクトで低コストな軸受装置を提供すること。
【解決手段】軸受装置２は、相対的に回転および軸方向スライドする軸１を支持する。軸受装置２は、外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受３と、転がり軸受３の内輪の内周に固定され、内周面が軸１の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブ４とを備える。
【解決手段】軸受装置２は、相対的に回転および軸方向スライドする軸１を支持する。軸受装置２は、外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受３と、転がり軸受３の内輪の内周に固定され、内周面が軸１の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブ４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の回転運動と軸方向スライド運動の双方を支持する軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば複写機（デジタルＰＰＣ、カラーＰＰＣ等）、プリンタ（カラーＬＢＰ、カラーＬＥＤ、インクジェットプリンタ等）、ファクシミリ、あるいはこれらを組み合わせて構成された複合機等の多種多様の画像形成装置においては、記録媒体としての紙を搬送し、あるいは所定の画像形成処理を行うために多数のローラが使用されている。この種のローラの一例として、給紙カセット等に収容された紙をピックアップするピックアップローラ、ピックアップされた紙を感光ドラムや転写ローラの回転にタイミングを合わせて両部材間に供給するレジストローラ、感光ドラムや転写ベルトに形成した未定着のトナー画像を紙に転写する転写ローラ、未定着画像を加熱・加圧して紙に定着させる加圧ローラや定着ローラ、その他の用紙搬送用のローラを挙げることができる。
【０００３】
これらの接紙ローラにおいては、印字精度を高めるために、紙に対するローラの軸方向位置を変位可能とする構成が求められる場合がある。例えば特開平６−１４９９号公報（特許文献１）には、ループを形成した用紙を転写ドラムに給紙する際に、用紙のねじれ方向の応力を解放して重ねて転写する画像のズレを防止するため、レジローラ装置の駆動ローラとピンチローラとを用紙の幅方向に移動可能に設ける構成が開示され、特開平９−２３０７１８号公報（特許文献２）には、中間転写ベルトの抵抗低下ムラによる異常画像の発生を防止するため、転写紙サイズの大小に応じて転写ローラを軸方向に移動させて、紙転写ローラのベルト当接幅を紙サイズ幅と同一にする構成が開示されている。
【０００４】
その一方、接紙ローラの軸を支持する軸受として、例えば特開平５−３３２３６３号公報（特許文献３）には、給紙ローラのローラシャフトの回転を焼結含油軸受で支持する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１４９９号公報
【特許文献２】特開平９−２３０７１８号公報
【特許文献３】特開平５−３３２３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
用紙に接するローラを回転運動および軸方向スライド運動させる際に、ローラと軸が一体に回転及び軸方向スライドする構成においては、軸の回転運動と軸方向スライド運動の双方を軸受で支持する必要がある。この場合において、特許文献３に記載された焼結含油軸受をそのまま転用したのでは、軸回転時の摩擦係数が転がり軸受の５〜１０倍程度まで高くなり、駆動力のロスが大きくなる。回転運動と軸方向スライド運動の双方を支持する軸受として、例えば特許文献１に記載のようにリニアボールベアリングを使用することも考えられるが、リニアボールベアリングでは、部品点数が多いために高コスト化する、熱処理されたボールが軸の外周面を転動するために軸の表面硬度を増す必要がある、あるいは軸受の軸方向寸法が増大する、等の問題を生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、軸の回転運動と軸方向スライド運動とを高効率に支持することができ、コンパクトで低コストな軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の軸受装置は、相対的に回転および軸方向スライドする軸を支持するための軸受装置であって、外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受と、転がり軸受の内輪の内周に固定され、内周面が軸の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成では、軸の軸方向スライド運動が、スリーブの軸受面で支持される。含油焼結金属製のスリーブは、焼結金属から構成されているので、従来の転がり軸受の転動体に比較して硬度が低く、また、油の潤滑があるため、軸が軟らかい場合でも、軸の外周面に損傷や摩耗を生じにくい。そのため、軸の高硬度化が不要となる。
【００１０】
軸はスリーブの内周に嵌合されるが、その嵌め合いすきまを適切に選定することで、スリーブに対する軸の軸方向スライド運動を許容する一方で、軸の回転に対してスリーブを共回りさせることができる。そのため、軸の回転運動を転がり軸受の内輪に伝達し、転がり軸受で回転運動を支持することができる。このように軸の軸方向スライド運動をスリーブの軸受面で支持し、回転運動を転がり軸受で支持することにより、軸の軸方向スライド運動と回転運動の双方を支持可能なコンパクトで低コストの軸受装置を提供することが可能となる。このように、本発明の軸受装置は、相対的に回転および軸方向スライド（直動）する軸を支持することができるので、回転・直動軸受装置と呼ぶこともできる。
【００１１】
上記の構成において、スリーブを、鉄の含有量が６０ｗｔ％以下の銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成すれば、スリーブの軸受面を軟質化することができ、これにより軸を低硬度に形成することができる。従って、例えば軸を快削鋼等の軟質鋼材料で形成してその熱処理を省略することが可能となり、軸の低コスト化を図ることができる。
【００１２】
スリーブの軸受面に鉄と未反応の黒鉛を遊離させれば、この黒鉛が固体潤滑剤として機能するため、軸の軸方向スライド運動時の摺動抵抗を抑制することができる。この場合、スリーブにおける黒鉛の添加量を１ｗｔ％未満とすることができる。
【００１３】
転がり軸受の外輪と軸との間を通電可能にすることにより、ローラに帯電した静電気をアースして画像形成機能等への悪影響を防止することが可能となる。
【００１４】
軸受装置の通電性は、例えば転がり軸受に導電性潤滑剤（例えば導電性グリース）を封入することで得ることができる。
【００１５】
スリーブと軸の嵌合面（互いに嵌合する、スリーブの内周面および軸の外周面の双方）の断面形状を非真円形状にすれば、軸とスリーブの相対回転を規制することができ、軸の回転運動を、スリーブを介して確実に転がり軸受の内輪に伝達することができる。
【００１６】
焼結金属製のスリーブは、多数の空孔を有するため、鋼等の溶成材よりも容易に塑性変形させることができる。そのため、多少内輪の内周面の精度が劣っていても、転がり軸受の内輪の内周にスリーブを圧入する際に両者の芯合わせを行うことにより、高い同軸度で内輪とスリーブを固定することができる。従って、内輪の内周面は、仕上げ加工を省略した面精度の低い面、例えば未研削面にすることができ、これにより軸受装置の製造コストを低廉化することができる。
【００１７】
スリーブに補油部材を設けることにより、スリーブに潤滑油を逐次補給できるので、長期使用により潤滑油が消費された場合も、軸受面での潤滑油の枯渇を防止することができる。
【００１８】
スリーブと転がり軸受の内輪との間で軸方向の抜け止めを行うのが望ましい。この抜け止めは、止め輪を装着し、あるいはスリーブ加締めにより行うことができる。
【００１９】
以上に述べた軸受装置と、スリーブの内周に挿入され、画像形成装置の接紙ローラを構成するローラ体が固定された軸とを有する軸受ユニットであれば、ローラ体の軸方向移動と回転運動の双方を低コストにかつ高効率に支持することができる。また、軸受部をコンパクトにできるので、ローラ周辺の設計自由度が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の軸受装置によれば、軸の軸方向スライド運動と回転運動の双方を高効率に支持することができ、かつこの種の軸受装置のコンパクト化と低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】ローラ及び軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る軸受装置の径方向断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る軸受装置の変形例を示す径方向断面図であり、（Ａ）が補油部材を埋設したものであり、（Ｂ）が抜け止め用の止め輪を嵌合させたものである。
【図５】軸とスリーブの径方向断面図であり、（Ａ）が嵌合面を円筒形とした場合、（Ｂ）が嵌合面を四角形とした場合、（Ｃ）が嵌合面の一部を平坦面とした場合、（Ｄ）が嵌合面の２箇所を平坦面とした場合を示す。
【図６】加締めによる内輪とスリーブの間の抜け止め構造を示す断面図である。
【図７】スリーブの斜視図およびその端面の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタの概略構成を示す。
【００２４】
この画像形成装置は、画像形成部２０と、画像形成部２０にシートとしての紙２６を供給する給紙部２５と、画像形成部２０により表面に画像を形成した紙２６を装置外部に排出する排紙部２７とを主な構成要素とする。
【００２５】
まず、画像形成部２０について詳述する。画像形成部２０は、レーザ露光式４連タンデム方式であり、複数（４つ）の感光ドラム２１と、各感光ドラム２１の周囲に配置される複数の現像装置２２と、現像装置２２よりも下流側に配置される転写電極２３、および定着部２４とを主に備えている。
【００２６】
４つの感光ドラム２１は、複数の支持ローラ２８によって支持される転写ベルト２９の長手方向に沿って並列配置される。各感光ドラム２１の周囲には、感光ドラム２１の外周面を帯電する帯電電極３０が設けられ、帯電電極３０の回転方向下流側には、入力画像情報を色分解して得た複数の単色の画像情報を色毎に各感光ドラム２１にレーザ露光して静電潜像を形成する露光装置３１が設けられる。本実施形態では、この色分解して得られる複数の単色とは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）である。さらに露光装置３１の回転方向下流側には、上記各色からなる現像剤（トナー）で現像を行う現像ローラ３２を備えた現像装置２２が配置され、その下流側には転写電極２３が配置される。もちろん、転写電極２３に代えて、例えば図示は省略するが、電圧印加手段を備えた転写ローラを使用することもできる。
【００２７】
図示しない画像入力手段により電子画像情報が入力されると、矢印方向に回転する感光ドラム２１の外周面が、帯電電極３０によって一定電圧に帯電される。次いで露光装置３１から入力画像情報を色分解して得られた各色の画像情報に基づいて、レーザ光が各感光ドラム２１に照射され、各色の静電潜像が各感光ドラム２１の表面にそれぞれ形成される。この静電潜像に現像装置２２の現像ローラ３２により逆極性の電荷を有する各色トナーを付着することで感光ドラム２１上に各可視像（現像画像）が形成される。
【００２８】
次に、給紙部２５について詳述する。給紙部２５は、給紙カセット等の紙収容部３３と、紙収容部３３の上端側に位置するピックアップローラ３４と、ピックアップローラ３４の下流側に配置される一対の分離ローラ３５，３５と、搬送ローラ３６，３６、およびレジストローラ３７，３７とで構成される。
【００２９】
ピックアップローラ３４により紙収容部３３から送り出された１又は複数枚の紙２６は、分離ローラ３５，３５によって１枚に分離される。分離された紙２６は、搬送ローラ３６，３６によって搬送路３８ａ，３８ｂ内を搬送され、下流側に位置するレジストローラ３７，３７に案内される。そして、停止した状態のレジストローラ３７，３７の挟持部（ニップ部ともいう）に紙２６の先端を突き当てて姿勢を整えた後、感光ドラム２１や転写ベルト２９とタイミングを合わせてレジストローラ３７，３７を回転させることで、紙２６が転写ベルト２９上に静電吸着された状態で送り出され、図中矢印の方向に搬送される。
【００３０】
転写ベルト２９に吸着された紙２６は、転写ベルト２９の移動により，各感光ドラム２１と転写電極２３との対向箇所（転写部）に順次搬送され、感光ドラム２１上の可視像が、転写電極２３の逆極性電圧の印加により紙２６上に転写される。その後、図示しない分離電極によって転写ベルト２９との静電吸着状態を解除した紙２６が定着部２４に搬送され、定着ローラ３９および加圧ローラ４０による加熱および加圧によりトナー画像が紙２６の表面に定着する。これにより、紙２６上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の可視像を重ね合わせたカラー電子写真が得られる。この後、紙２６は定着部２４の下流側に位置する排紙部２７に搬送され、排紙部２７に備えた排紙ローラ４１，４１によって画像形成装置の外部に排出される。
【００３１】
以上に述べた画像形成装置においては、給紙部２５に設けられたピックアップローラ３４、分離ローラ３５，３５、搬送ローラ３６，３６、およびレジストローラ３７，３７と、定着部２４に設けられた定着ローラ３９および加圧ローラ４０と、排紙部２７に設けられた排紙ローラ４１とが紙２６と接触する接紙ローラに該当する。この他、図示は省略するが、転写ベルト２９を紙の搬送路と分離し、各感光ドラム２１に形成された可視像を転写ベルト２９に転写した上で、転写ローラと転写ベルト２９の駆動ローラとで形成される転写ニップに用紙を供給し、用紙に転写ベルト上の未定着画像を転写するタイプの画像形成装置（特許文献２参照）においては、転写ローラも接紙ローラに該当する。
【００３２】
以上に述べた各種接紙ローラにおいて、ローラが回転運動及び軸方向スライド運動を行い、かつ軸１がローラに追従してこれらの二種運動を行う場合、軸１の両端を支持する軸受には、これら二種運動のそれぞれを支持する機能が求められる。図２は、この機能を有する軸受装置２および軸受装置２に支持された接紙ローラ、具体的にはレジストローラ３７を示す断面図である。なお、本実施形態では、図２に例示するように、軸受装置２と接紙ローラとで軸受ユニットが構成されている。
【００３３】
レジストローラ３７は、軸１と軸１に圧入等の手段で固定されたローラ体５０とで構成される。本実施形態では、軸１に２つのローラ体５０を用紙幅に合わせた適宜の間隔で固定した場合を例示している。軸１は熱処理していない軟質の鋼材、例えば快削鋼で形成され、表面にはニッケルめっきが施されている。ローラ３７は金属、樹脂、ゴム等の材料単体で、もしくはこれらの材料の複合体で形成される。ローラ３７は図示しない回転運動の駆動源および軸方向スライド運動の駆動源によって駆動される。ローラ３７の回転運動および軸方向スライド運動は、個別に行う他、双方を同時に行う複合的な運動でもよい。
【００３４】
軸１の両端は軸受装置２によって支持されている。軸受装置２は、転がり軸受３と、この転がり軸受３の内周に固定されたスリーブ４とを備える。
【００３５】
図３に拡大して示すように、転がり軸受３は、例えば深溝玉軸受で構成され、アウタレース５ａを有する外輪５と、インナレース６ａを有する内輪６と、アウタレース５ａとインナレース６ａとの間に介在する転動体としてのボール７と、ボール７を周方向等間隔で保持する保持器８とを主要な構成要素とする。外輪５の外周面は図示しないハウジングに固定され、内輪６の内周には軸１が挿入されている。外輪５と内輪６との間の空間は、シール部材９によってシールされており（非接触シール）、シール部材９でシールされた軸受内部空間にグリース等の潤滑剤が封入されている。後述する理由から、潤滑剤としては導電性を有するもの、例えば導電性グリースを使用するのが好ましい。
【００３６】
スリーブ４は、焼結金属製の円筒形であり、転がり軸受３の内輪６の内周に圧入固定されている。圧入代の大きさは、内輪６のインナレース６ａが圧入後に拡径方向に変形し、転がり軸受の軸受性能に悪影響を及ぼすことがないよう、軸受サイズや接紙ローラに付与される回転トルク等に応じて定める（軽圧入が好ましい）。スリーブ４と内輪６の固定方法は任意であり、接着や圧入接着を用いることもできる。スリーブ４の内周面全域が断面円形の軸受面４ａを構成し、この軸受面４ａによって、スリーブ４の内周に挿入された軸１の軸方向スライド運動が支持される。
【００３７】
スリーブ４は、Ｆｅの含有量を６０ｗｔ％以下とした銅系又は銅鉄系の焼結金属から構成されている。焼結金属として、Ｆｅの含有量が６０ｗｔ％を超える鉄系を使用すると、軸受面が硬くなって軸１に対する攻撃性が強まり、軸１を高硬度の鋼種で形成し、あるいは高硬度化のために熱処理等を行う必要が生じて軸１が高コスト化する。焼結金属は金属粉末の成形→焼成→サイジングという通常の焼結工程を経て製作される。金属粉末には、バインダーとして焼結温度以下で熔融する低融点金属（Ｓｎ等）を適量配合し、さらに１ｗｔ％未満の黒鉛を配合する。焼結温度を高温とすると、黒鉛が鉄と反応してＦｅ−Ｃの硬質化合物（パーライト、セメンタイト等）を形成し、軸１に対する攻撃性が増すので、黒鉛と鉄の反応が生じないように低温焼結（８５０℃以下）とするのが望ましい。また、Ｃの固溶を抑えるため、雰囲気ガスはＣを含まないガス（窒素と水素の混合ガス等）を使用するのが好ましい。このような焼結条件であれば、軸受面４ａに鉄と未反応の黒鉛が遊離し、これが固体潤滑剤として機能するので、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００３８】
サイジング後の焼結金属には、真空含浸等の手法で潤滑油が含浸される。潤滑油としては、例えば合成炭化水素系潤滑油を使用することができる。潤滑油の動粘度は例えば４０℃で１０〜３２ｍｍ2／ｓ程度が好ましい。
【００３９】
このようにして製作したスリーブ４を、予め組立てておいた転がり軸受３の内輪６の内周に固定することで、図３に示す軸受装置２が完成する。
【００４０】
軸１は、スリーブ４の軸受面４ａに対してすきま嵌め状態で嵌合される。軸１の外周面とスリーブ４の軸受面４ａとの間のすきま（軸受すきま）にスリーブ４から潤滑油が滲み出し、軸受すきまに油膜が形成される。軸１の外周面とスリーブ４の軸受面４ａとの間の嵌め合いは、軸１の軸方向スライド運動は許容する一方で、軸１の回転運動は、想定される回転トルクの範囲内でスリーブ４にトルクを伝達できる程度とする。例えば転がり軸受として６８００ＺＺ、スリーブ４として内径φ８ｍｍ、外径φ１０ｍｍ、長さ５ｍｍを使用し、これらをレジストローラ３７に使用する場合、その公差域クラスを例えば１０μｍ〜３５μｍ程度に設定すれば、上記の機能を得ることができる。
【００４１】
以上のように構成された軸受装置２では、軸１の軸方向スライド運動が、スリーブ４の軸受面４ａで支持される。この時、軸受すきまに油膜が形成されるので、摺動部の摩擦係数を低下させることができる。一方、軸１の回転運動によるトルクはスリーブ４を介して転がり軸受３の内輪６に伝達される。そのため、軸１の回転運動を転がり軸受によって支持することができ、低トルク化が達成される。回転運動の全てを転がり軸受３で支持するのが望ましいが、ごく僅かであれば軸１とスリーブ４の間で相対回転を生じても構わない。このように軸方向スライド運動の支持をスリーブ４に担当させ、回転運動の支持を転がり軸受３に担当させることで、両運動を効率的に支持することができ、併せて軸受装置２の低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。
【００４２】
以上の説明では、軸１とスリーブ４の嵌合面を円筒形とする場合を例示したが（図５（Ａ）参照）、嵌合面（軸１の外周面および軸受面４ａ）の断面形状を非真円状（例えば矩形状）にすることもでき、その場合、軸１とスリーブ４の間で確実に回り止め（相対回転の規制）を行うことができる。図５（Ａ）に示す円筒形の嵌合面では、転がり軸受３に封入するグリースの種類やシール部材９の構成によっては、転がり軸受３の摩擦抵抗が増大し、そのためにスリーブ４に対して軸１が空転する場合もあるが、軸１とスリーブ４の間に回り止めを設けることで、かかる事態を確実に防止することができる。このように回り止めを設けた場合、軸受面４ａと軸１の外周面との間の嵌め合いは、軸１の軸方向スライド運動を許容する観点のみから定めることができ、嵌め合い公差を広くとることができる。スリーブ４との間で軸１の軸方向スライド運動が許容される限り、軸１とスリーブ４の回り止めは任意の構成をとることができる。例えば図５（Ｂ）に示すように嵌合面を多角形状（図示例は四角形状）とし、あるいは同図（Ｃ）に示すように嵌合面の一部を平坦面とし、更には同図（Ｄ）に示すように嵌合面の周方向２箇所を平坦面とすることができる。この他、キー結合やスプライン嵌合を使用することもできる。
【００４３】
本発明のように、スリーブ４を、銅を多く含有する軟質の焼結金属で形成し、かつ摺動部に油膜を介在させることにより、軟らかい快削鋼製の軸１を使用した場合でも、焼結含スリーブ４との接触による軸１の損傷や摩耗を抑制することができる。そのため軸１の高硬度化が不要となり、高硬度化処理に伴う軸１の製作コストの高騰を防止することができる。
【００４４】
焼結金属製のスリーブ４は、多数の空孔が存在するため、容易に塑性変形させることができる。そのため、内輪６の内周面の精度が多少劣っていても、内輪６の内周にスリーブ４を圧入する際に、スリーブ４の内周面と外輪５の外周面とを治具で拘束して両者の芯合わせを行うことにより、転がり軸受３とスリーブ４との間に高い同軸度を確保することができる。従って、内輪６の内周面は、切削や鍛造による粗加工後、仕上げ加工を省略した面精度の低い面、例えば未研削面にすることができ、この点からも軸受装置２の製造コストを低廉化することが可能となる。
【００４５】
上述の各接紙ローラは、紙との摩擦等に起因して帯電しやすい。この場合、転がり軸受３に通電性を持たせれば、ローラ体５０に帯電した電荷を軸１→スリーブ４→内輪６→ボール７→外輪５という経路を経てハウジングに逃がすことができ、ローラ体５０に溜まった静電気をアースして画像形成への悪影響を防止することができる。転がり軸受３の通電性は、軸受内部に封入するグリースとして、公知の導電性グリースを使用することで得ることができる。上記ルートによる通電性をさらに向上させるため、スリーブ４に含浸させる潤滑油としても導電性のものを使用するのが望ましい。
【００４６】
図４（Ａ）は、図３に示す実施形態において、スリーブ４に補油部材１０を設けた実施形態を示す。補油部材１０としては、ポリルーブ（登録商標）等に代表される、樹脂基材中にグリースや潤滑油を分散させた構成の固形潤滑剤を使用することができる。図示のように、スリーブ４の軸方向端部の外径側に、凹部４ｂを形成し、この凹部４ｂに補油部材１０を充填することで、スリーブ４に補油部材１０を接触配置することができる。これにより、スリーブ４内の潤滑油が消耗され減少した場合でも、補油部材１０からスリーブ４に潤滑油成分が逐次補給されるため、軸受装置２の寿命増大を図ることができる。
【００４７】
転がり軸受３の内輪６とスリーブ４の間では、軸方向の抜け止めを行うことができる。図４（Ｂ）は、抜け止めの一例として止め輪１１を用いたものである。この場合、スリーブ４の軸方向長さを、転がり軸受３の内輪６の軸方向長さより短くし、内輪６の内周面に環状溝６ｂを形成し、この環状溝６ｂに止め輪１１を嵌合させることで止め輪１１の着脱が容易となり、組立作業や分解作業時の作業性が増す。
【００４８】
内輪６とスリーブ４の抜け止めは、図６に示すようにスリーブ４を部分的に塑性変形させ、塑性変形部分を内輪６に係合させることでも行うことができる。この種の抜け止めは、例えば、図７に示すように、スリーブ４の両端面の外径端近傍にリング状の溝１２を形成し、スリーブ４を内輪６の内周に組み込んだ後で、加締め等により溝１２の外径側を塑性変形させ、塑性変形部分１３を内輪６（例えば内輪６の外周面取り１４）に密着させることで行うことができる。溝１２は、焼結後の塑性加工や機械加工で形成する他、圧粉体の成形段階やサイジング段階で型成形することもできる。このようにスリーブ４の塑性変形で抜け止めを行うことにより、塑性変形部分１３と内輪６の間の密着度が強化されるため、スリーブ４と内輪６の嵌め合いをすきま嵌めにしても、両者間での回り止めを行うことが可能となる。
【００４９】
上記実施形態では、転がり軸受３の軸受形式として深溝玉軸受を例示したが、転がり軸受３としては、例えば、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の他の軸受形式も採用することができる。また、転がり軸受３の外輪５を固定側とする場合を例示したが、これとは逆に軸１を固定側にしてもよい。さらには、二種運動（回転運動および軸方向スライド運動）のうち、一方の運動を転がり軸受３の外輪５に付与し、他方の運動を軸１に付与する場合にも本発明の軸受装置２を使用することができる。
【００５０】
また、以上の実施形態では、ローラ３７に回転運動や軸方向スライド運動の駆動源を連結した場合を例示したが、ローラ３７が他部材の回転運動や軸方向スライド運動に追従してこれらの運動を行う、従動側ローラである場合にも本発明の軸受装置２を使用することができる。
【００５１】
以上の説明では、軸受装置２で支持するローラとして、レジストローラを代表例とする接紙ローラを例示したが、本発明の軸受装置２は軸方向スライド運動を行う回転体の支持に広く用いることができる。従って、この種の二種運動が行われる限り、接紙ローラに限らず、感光ドラム２１等の他の部材を支持する軸受装置としても使用することができる。もちろん画像形成装置に限らず、自動車や産業機械等の他の用途において、上記二種運動を行う回転体の支持に広く使用することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 軸
２ 軸受装置
３ 転がり軸受
４ スリーブ
５ 外輪
６ 内輪
７ ボール（転動体）
３４，３５，３６，３７，４１ 接紙用ローラ
５０ ローラ体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の回転運動と軸方向スライド運動の双方を支持する軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば複写機（デジタルＰＰＣ、カラーＰＰＣ等）、プリンタ（カラーＬＢＰ、カラーＬＥＤ、インクジェットプリンタ等）、ファクシミリ、あるいはこれらを組み合わせて構成された複合機等の多種多様の画像形成装置においては、記録媒体としての紙を搬送し、あるいは所定の画像形成処理を行うために多数のローラが使用されている。この種のローラの一例として、給紙カセット等に収容された紙をピックアップするピックアップローラ、ピックアップされた紙を感光ドラムや転写ローラの回転にタイミングを合わせて両部材間に供給するレジストローラ、感光ドラムや転写ベルトに形成した未定着のトナー画像を紙に転写する転写ローラ、未定着画像を加熱・加圧して紙に定着させる加圧ローラや定着ローラ、その他の用紙搬送用のローラを挙げることができる。
【０００３】
これらの接紙ローラにおいては、印字精度を高めるために、紙に対するローラの軸方向位置を変位可能とする構成が求められる場合がある。例えば特開平６−１４９９号公報（特許文献１）には、ループを形成した用紙を転写ドラムに給紙する際に、用紙のねじれ方向の応力を解放して重ねて転写する画像のズレを防止するため、レジローラ装置の駆動ローラとピンチローラとを用紙の幅方向に移動可能に設ける構成が開示され、特開平９−２３０７１８号公報（特許文献２）には、中間転写ベルトの抵抗低下ムラによる異常画像の発生を防止するため、転写紙サイズの大小に応じて転写ローラを軸方向に移動させて、紙転写ローラのベルト当接幅を紙サイズ幅と同一にする構成が開示されている。
【０００４】
その一方、接紙ローラの軸を支持する軸受として、例えば特開平５−３３２３６３号公報（特許文献３）には、給紙ローラのローラシャフトの回転を焼結含油軸受で支持する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１４９９号公報
【特許文献２】特開平９−２３０７１８号公報
【特許文献３】特開平５−３３２３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
用紙に接するローラを回転運動および軸方向スライド運動させる際に、ローラと軸が一体に回転及び軸方向スライドする構成においては、軸の回転運動と軸方向スライド運動の双方を軸受で支持する必要がある。この場合において、特許文献３に記載された焼結含油軸受をそのまま転用したのでは、軸回転時の摩擦係数が転がり軸受の５〜１０倍程度まで高くなり、駆動力のロスが大きくなる。回転運動と軸方向スライド運動の双方を支持する軸受として、例えば特許文献１に記載のようにリニアボールベアリングを使用することも考えられるが、リニアボールベアリングでは、部品点数が多いために高コスト化する、熱処理されたボールが軸の外周面を転動するために軸の表面硬度を増す必要がある、あるいは軸受の軸方向寸法が増大する、等の問題を生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、軸の回転運動と軸方向スライド運動とを高効率に支持することができ、コンパクトで低コストな軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の軸受装置は、相対的に回転および軸方向スライドする軸を支持するための軸受装置であって、外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受と、転がり軸受の内輪の内周に固定され、内周面が軸の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成では、軸の軸方向スライド運動が、スリーブの軸受面で支持される。含油焼結金属製のスリーブは、焼結金属から構成されているので、従来の転がり軸受の転動体に比較して硬度が低く、また、油の潤滑があるため、軸が軟らかい場合でも、軸の外周面に損傷や摩耗を生じにくい。そのため、軸の高硬度化が不要となる。
【００１０】
軸はスリーブの内周に嵌合されるが、その嵌め合いすきまを適切に選定することで、スリーブに対する軸の軸方向スライド運動を許容する一方で、軸の回転に対してスリーブを共回りさせることができる。そのため、軸の回転運動を転がり軸受の内輪に伝達し、転がり軸受で回転運動を支持することができる。このように軸の軸方向スライド運動をスリーブの軸受面で支持し、回転運動を転がり軸受で支持することにより、軸の軸方向スライド運動と回転運動の双方を支持可能なコンパクトで低コストの軸受装置を提供することが可能となる。このように、本発明の軸受装置は、相対的に回転および軸方向スライド（直動）する軸を支持することができるので、回転・直動軸受装置と呼ぶこともできる。
【００１１】
上記の構成において、スリーブを、鉄の含有量が６０ｗｔ％以下の銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成すれば、スリーブの軸受面を軟質化することができ、これにより軸を低硬度に形成することができる。従って、例えば軸を快削鋼等の軟質鋼材料で形成してその熱処理を省略することが可能となり、軸の低コスト化を図ることができる。
【００１２】
スリーブの軸受面に鉄と未反応の黒鉛を遊離させれば、この黒鉛が固体潤滑剤として機能するため、軸の軸方向スライド運動時の摺動抵抗を抑制することができる。この場合、スリーブにおける黒鉛の添加量を１ｗｔ％未満とすることができる。
【００１３】
転がり軸受の外輪と軸との間を通電可能にすることにより、ローラに帯電した静電気をアースして画像形成機能等への悪影響を防止することが可能となる。
【００１４】
軸受装置の通電性は、例えば転がり軸受に導電性潤滑剤（例えば導電性グリース）を封入することで得ることができる。
【００１５】
スリーブと軸の嵌合面（互いに嵌合する、スリーブの内周面および軸の外周面の双方）の断面形状を非真円形状にすれば、軸とスリーブの相対回転を規制することができ、軸の回転運動を、スリーブを介して確実に転がり軸受の内輪に伝達することができる。
【００１６】
焼結金属製のスリーブは、多数の空孔を有するため、鋼等の溶成材よりも容易に塑性変形させることができる。そのため、多少内輪の内周面の精度が劣っていても、転がり軸受の内輪の内周にスリーブを圧入する際に両者の芯合わせを行うことにより、高い同軸度で内輪とスリーブを固定することができる。従って、内輪の内周面は、仕上げ加工を省略した面精度の低い面、例えば未研削面にすることができ、これにより軸受装置の製造コストを低廉化することができる。
【００１７】
スリーブに補油部材を設けることにより、スリーブに潤滑油を逐次補給できるので、長期使用により潤滑油が消費された場合も、軸受面での潤滑油の枯渇を防止することができる。
【００１８】
スリーブと転がり軸受の内輪との間で軸方向の抜け止めを行うのが望ましい。この抜け止めは、止め輪を装着し、あるいはスリーブ加締めにより行うことができる。
【００１９】
以上に述べた軸受装置と、スリーブの内周に挿入され、画像形成装置の接紙ローラを構成するローラ体が固定された軸とを有する軸受ユニットであれば、ローラ体の軸方向移動と回転運動の双方を低コストにかつ高効率に支持することができる。また、軸受部をコンパクトにできるので、ローラ周辺の設計自由度が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の軸受装置によれば、軸の軸方向スライド運動と回転運動の双方を高効率に支持することができ、かつこの種の軸受装置のコンパクト化と低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】ローラ及び軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る軸受装置の径方向断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る軸受装置の変形例を示す径方向断面図であり、（Ａ）が補油部材を埋設したものであり、（Ｂ）が抜け止め用の止め輪を嵌合させたものである。
【図５】軸とスリーブの径方向断面図であり、（Ａ）が嵌合面を円筒形とした場合、（Ｂ）が嵌合面を四角形とした場合、（Ｃ）が嵌合面の一部を平坦面とした場合、（Ｄ）が嵌合面の２箇所を平坦面とした場合を示す。
【図６】加締めによる内輪とスリーブの間の抜け止め構造を示す断面図である。
【図７】スリーブの斜視図およびその端面の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタの概略構成を示す。
【００２４】
この画像形成装置は、画像形成部２０と、画像形成部２０にシートとしての紙２６を供給する給紙部２５と、画像形成部２０により表面に画像を形成した紙２６を装置外部に排出する排紙部２７とを主な構成要素とする。
【００２５】
まず、画像形成部２０について詳述する。画像形成部２０は、レーザ露光式４連タンデム方式であり、複数（４つ）の感光ドラム２１と、各感光ドラム２１の周囲に配置される複数の現像装置２２と、現像装置２２よりも下流側に配置される転写電極２３、および定着部２４とを主に備えている。
【００２６】
４つの感光ドラム２１は、複数の支持ローラ２８によって支持される転写ベルト２９の長手方向に沿って並列配置される。各感光ドラム２１の周囲には、感光ドラム２１の外周面を帯電する帯電電極３０が設けられ、帯電電極３０の回転方向下流側には、入力画像情報を色分解して得た複数の単色の画像情報を色毎に各感光ドラム２１にレーザ露光して静電潜像を形成する露光装置３１が設けられる。本実施形態では、この色分解して得られる複数の単色とは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）である。さらに露光装置３１の回転方向下流側には、上記各色からなる現像剤（トナー）で現像を行う現像ローラ３２を備えた現像装置２２が配置され、その下流側には転写電極２３が配置される。もちろん、転写電極２３に代えて、例えば図示は省略するが、電圧印加手段を備えた転写ローラを使用することもできる。
【００２７】
図示しない画像入力手段により電子画像情報が入力されると、矢印方向に回転する感光ドラム２１の外周面が、帯電電極３０によって一定電圧に帯電される。次いで露光装置３１から入力画像情報を色分解して得られた各色の画像情報に基づいて、レーザ光が各感光ドラム２１に照射され、各色の静電潜像が各感光ドラム２１の表面にそれぞれ形成される。この静電潜像に現像装置２２の現像ローラ３２により逆極性の電荷を有する各色トナーを付着することで感光ドラム２１上に各可視像（現像画像）が形成される。
【００２８】
次に、給紙部２５について詳述する。給紙部２５は、給紙カセット等の紙収容部３３と、紙収容部３３の上端側に位置するピックアップローラ３４と、ピックアップローラ３４の下流側に配置される一対の分離ローラ３５，３５と、搬送ローラ３６，３６、およびレジストローラ３７，３７とで構成される。
【００２９】
ピックアップローラ３４により紙収容部３３から送り出された１又は複数枚の紙２６は、分離ローラ３５，３５によって１枚に分離される。分離された紙２６は、搬送ローラ３６，３６によって搬送路３８ａ，３８ｂ内を搬送され、下流側に位置するレジストローラ３７，３７に案内される。そして、停止した状態のレジストローラ３７，３７の挟持部（ニップ部ともいう）に紙２６の先端を突き当てて姿勢を整えた後、感光ドラム２１や転写ベルト２９とタイミングを合わせてレジストローラ３７，３７を回転させることで、紙２６が転写ベルト２９上に静電吸着された状態で送り出され、図中矢印の方向に搬送される。
【００３０】
転写ベルト２９に吸着された紙２６は、転写ベルト２９の移動により，各感光ドラム２１と転写電極２３との対向箇所（転写部）に順次搬送され、感光ドラム２１上の可視像が、転写電極２３の逆極性電圧の印加により紙２６上に転写される。その後、図示しない分離電極によって転写ベルト２９との静電吸着状態を解除した紙２６が定着部２４に搬送され、定着ローラ３９および加圧ローラ４０による加熱および加圧によりトナー画像が紙２６の表面に定着する。これにより、紙２６上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の可視像を重ね合わせたカラー電子写真が得られる。この後、紙２６は定着部２４の下流側に位置する排紙部２７に搬送され、排紙部２７に備えた排紙ローラ４１，４１によって画像形成装置の外部に排出される。
【００３１】
以上に述べた画像形成装置においては、給紙部２５に設けられたピックアップローラ３４、分離ローラ３５，３５、搬送ローラ３６，３６、およびレジストローラ３７，３７と、定着部２４に設けられた定着ローラ３９および加圧ローラ４０と、排紙部２７に設けられた排紙ローラ４１とが紙２６と接触する接紙ローラに該当する。この他、図示は省略するが、転写ベルト２９を紙の搬送路と分離し、各感光ドラム２１に形成された可視像を転写ベルト２９に転写した上で、転写ローラと転写ベルト２９の駆動ローラとで形成される転写ニップに用紙を供給し、用紙に転写ベルト上の未定着画像を転写するタイプの画像形成装置（特許文献２参照）においては、転写ローラも接紙ローラに該当する。
【００３２】
以上に述べた各種接紙ローラにおいて、ローラが回転運動及び軸方向スライド運動を行い、かつ軸１がローラに追従してこれらの二種運動を行う場合、軸１の両端を支持する軸受には、これら二種運動のそれぞれを支持する機能が求められる。図２は、この機能を有する軸受装置２および軸受装置２に支持された接紙ローラ、具体的にはレジストローラ３７を示す断面図である。なお、本実施形態では、図２に例示するように、軸受装置２と接紙ローラとで軸受ユニットが構成されている。
【００３３】
レジストローラ３７は、軸１と軸１に圧入等の手段で固定されたローラ体５０とで構成される。本実施形態では、軸１に２つのローラ体５０を用紙幅に合わせた適宜の間隔で固定した場合を例示している。軸１は熱処理していない軟質の鋼材、例えば快削鋼で形成され、表面にはニッケルめっきが施されている。ローラ３７は金属、樹脂、ゴム等の材料単体で、もしくはこれらの材料の複合体で形成される。ローラ３７は図示しない回転運動の駆動源および軸方向スライド運動の駆動源によって駆動される。ローラ３７の回転運動および軸方向スライド運動は、個別に行う他、双方を同時に行う複合的な運動でもよい。
【００３４】
軸１の両端は軸受装置２によって支持されている。軸受装置２は、転がり軸受３と、この転がり軸受３の内周に固定されたスリーブ４とを備える。
【００３５】
図３に拡大して示すように、転がり軸受３は、例えば深溝玉軸受で構成され、アウタレース５ａを有する外輪５と、インナレース６ａを有する内輪６と、アウタレース５ａとインナレース６ａとの間に介在する転動体としてのボール７と、ボール７を周方向等間隔で保持する保持器８とを主要な構成要素とする。外輪５の外周面は図示しないハウジングに固定され、内輪６の内周には軸１が挿入されている。外輪５と内輪６との間の空間は、シール部材９によってシールされており（非接触シール）、シール部材９でシールされた軸受内部空間にグリース等の潤滑剤が封入されている。後述する理由から、潤滑剤としては導電性を有するもの、例えば導電性グリースを使用するのが好ましい。
【００３６】
スリーブ４は、焼結金属製の円筒形であり、転がり軸受３の内輪６の内周に圧入固定されている。圧入代の大きさは、内輪６のインナレース６ａが圧入後に拡径方向に変形し、転がり軸受の軸受性能に悪影響を及ぼすことがないよう、軸受サイズや接紙ローラに付与される回転トルク等に応じて定める（軽圧入が好ましい）。スリーブ４と内輪６の固定方法は任意であり、接着や圧入接着を用いることもできる。スリーブ４の内周面全域が断面円形の軸受面４ａを構成し、この軸受面４ａによって、スリーブ４の内周に挿入された軸１の軸方向スライド運動が支持される。
【００３７】
スリーブ４は、Ｆｅの含有量を６０ｗｔ％以下とした銅系又は銅鉄系の焼結金属から構成されている。焼結金属として、Ｆｅの含有量が６０ｗｔ％を超える鉄系を使用すると、軸受面が硬くなって軸１に対する攻撃性が強まり、軸１を高硬度の鋼種で形成し、あるいは高硬度化のために熱処理等を行う必要が生じて軸１が高コスト化する。焼結金属は金属粉末の成形→焼成→サイジングという通常の焼結工程を経て製作される。金属粉末には、バインダーとして焼結温度以下で熔融する低融点金属（Ｓｎ等）を適量配合し、さらに１ｗｔ％未満の黒鉛を配合する。焼結温度を高温とすると、黒鉛が鉄と反応してＦｅ−Ｃの硬質化合物（パーライト、セメンタイト等）を形成し、軸１に対する攻撃性が増すので、黒鉛と鉄の反応が生じないように低温焼結（８５０℃以下）とするのが望ましい。また、Ｃの固溶を抑えるため、雰囲気ガスはＣを含まないガス（窒素と水素の混合ガス等）を使用するのが好ましい。このような焼結条件であれば、軸受面４ａに鉄と未反応の黒鉛が遊離し、これが固体潤滑剤として機能するので、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００３８】
サイジング後の焼結金属には、真空含浸等の手法で潤滑油が含浸される。潤滑油としては、例えば合成炭化水素系潤滑油を使用することができる。潤滑油の動粘度は例えば４０℃で１０〜３２ｍｍ2／ｓ程度が好ましい。
【００３９】
このようにして製作したスリーブ４を、予め組立てておいた転がり軸受３の内輪６の内周に固定することで、図３に示す軸受装置２が完成する。
【００４０】
軸１は、スリーブ４の軸受面４ａに対してすきま嵌め状態で嵌合される。軸１の外周面とスリーブ４の軸受面４ａとの間のすきま（軸受すきま）にスリーブ４から潤滑油が滲み出し、軸受すきまに油膜が形成される。軸１の外周面とスリーブ４の軸受面４ａとの間の嵌め合いは、軸１の軸方向スライド運動は許容する一方で、軸１の回転運動は、想定される回転トルクの範囲内でスリーブ４にトルクを伝達できる程度とする。例えば転がり軸受として６８００ＺＺ、スリーブ４として内径φ８ｍｍ、外径φ１０ｍｍ、長さ５ｍｍを使用し、これらをレジストローラ３７に使用する場合、その公差域クラスを例えば１０μｍ〜３５μｍ程度に設定すれば、上記の機能を得ることができる。
【００４１】
以上のように構成された軸受装置２では、軸１の軸方向スライド運動が、スリーブ４の軸受面４ａで支持される。この時、軸受すきまに油膜が形成されるので、摺動部の摩擦係数を低下させることができる。一方、軸１の回転運動によるトルクはスリーブ４を介して転がり軸受３の内輪６に伝達される。そのため、軸１の回転運動を転がり軸受によって支持することができ、低トルク化が達成される。回転運動の全てを転がり軸受３で支持するのが望ましいが、ごく僅かであれば軸１とスリーブ４の間で相対回転を生じても構わない。このように軸方向スライド運動の支持をスリーブ４に担当させ、回転運動の支持を転がり軸受３に担当させることで、両運動を効率的に支持することができ、併せて軸受装置２の低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。
【００４２】
以上の説明では、軸１とスリーブ４の嵌合面を円筒形とする場合を例示したが（図５（Ａ）参照）、嵌合面（軸１の外周面および軸受面４ａ）の断面形状を非真円状（例えば矩形状）にすることもでき、その場合、軸１とスリーブ４の間で確実に回り止め（相対回転の規制）を行うことができる。図５（Ａ）に示す円筒形の嵌合面では、転がり軸受３に封入するグリースの種類やシール部材９の構成によっては、転がり軸受３の摩擦抵抗が増大し、そのためにスリーブ４に対して軸１が空転する場合もあるが、軸１とスリーブ４の間に回り止めを設けることで、かかる事態を確実に防止することができる。このように回り止めを設けた場合、軸受面４ａと軸１の外周面との間の嵌め合いは、軸１の軸方向スライド運動を許容する観点のみから定めることができ、嵌め合い公差を広くとることができる。スリーブ４との間で軸１の軸方向スライド運動が許容される限り、軸１とスリーブ４の回り止めは任意の構成をとることができる。例えば図５（Ｂ）に示すように嵌合面を多角形状（図示例は四角形状）とし、あるいは同図（Ｃ）に示すように嵌合面の一部を平坦面とし、更には同図（Ｄ）に示すように嵌合面の周方向２箇所を平坦面とすることができる。この他、キー結合やスプライン嵌合を使用することもできる。
【００４３】
本発明のように、スリーブ４を、銅を多く含有する軟質の焼結金属で形成し、かつ摺動部に油膜を介在させることにより、軟らかい快削鋼製の軸１を使用した場合でも、焼結含スリーブ４との接触による軸１の損傷や摩耗を抑制することができる。そのため軸１の高硬度化が不要となり、高硬度化処理に伴う軸１の製作コストの高騰を防止することができる。
【００４４】
焼結金属製のスリーブ４は、多数の空孔が存在するため、容易に塑性変形させることができる。そのため、内輪６の内周面の精度が多少劣っていても、内輪６の内周にスリーブ４を圧入する際に、スリーブ４の内周面と外輪５の外周面とを治具で拘束して両者の芯合わせを行うことにより、転がり軸受３とスリーブ４との間に高い同軸度を確保することができる。従って、内輪６の内周面は、切削や鍛造による粗加工後、仕上げ加工を省略した面精度の低い面、例えば未研削面にすることができ、この点からも軸受装置２の製造コストを低廉化することが可能となる。
【００４５】
上述の各接紙ローラは、紙との摩擦等に起因して帯電しやすい。この場合、転がり軸受３に通電性を持たせれば、ローラ体５０に帯電した電荷を軸１→スリーブ４→内輪６→ボール７→外輪５という経路を経てハウジングに逃がすことができ、ローラ体５０に溜まった静電気をアースして画像形成への悪影響を防止することができる。転がり軸受３の通電性は、軸受内部に封入するグリースとして、公知の導電性グリースを使用することで得ることができる。上記ルートによる通電性をさらに向上させるため、スリーブ４に含浸させる潤滑油としても導電性のものを使用するのが望ましい。
【００４６】
図４（Ａ）は、図３に示す実施形態において、スリーブ４に補油部材１０を設けた実施形態を示す。補油部材１０としては、ポリルーブ（登録商標）等に代表される、樹脂基材中にグリースや潤滑油を分散させた構成の固形潤滑剤を使用することができる。図示のように、スリーブ４の軸方向端部の外径側に、凹部４ｂを形成し、この凹部４ｂに補油部材１０を充填することで、スリーブ４に補油部材１０を接触配置することができる。これにより、スリーブ４内の潤滑油が消耗され減少した場合でも、補油部材１０からスリーブ４に潤滑油成分が逐次補給されるため、軸受装置２の寿命増大を図ることができる。
【００４７】
転がり軸受３の内輪６とスリーブ４の間では、軸方向の抜け止めを行うことができる。図４（Ｂ）は、抜け止めの一例として止め輪１１を用いたものである。この場合、スリーブ４の軸方向長さを、転がり軸受３の内輪６の軸方向長さより短くし、内輪６の内周面に環状溝６ｂを形成し、この環状溝６ｂに止め輪１１を嵌合させることで止め輪１１の着脱が容易となり、組立作業や分解作業時の作業性が増す。
【００４８】
内輪６とスリーブ４の抜け止めは、図６に示すようにスリーブ４を部分的に塑性変形させ、塑性変形部分を内輪６に係合させることでも行うことができる。この種の抜け止めは、例えば、図７に示すように、スリーブ４の両端面の外径端近傍にリング状の溝１２を形成し、スリーブ４を内輪６の内周に組み込んだ後で、加締め等により溝１２の外径側を塑性変形させ、塑性変形部分１３を内輪６（例えば内輪６の外周面取り１４）に密着させることで行うことができる。溝１２は、焼結後の塑性加工や機械加工で形成する他、圧粉体の成形段階やサイジング段階で型成形することもできる。このようにスリーブ４の塑性変形で抜け止めを行うことにより、塑性変形部分１３と内輪６の間の密着度が強化されるため、スリーブ４と内輪６の嵌め合いをすきま嵌めにしても、両者間での回り止めを行うことが可能となる。
【００４９】
上記実施形態では、転がり軸受３の軸受形式として深溝玉軸受を例示したが、転がり軸受３としては、例えば、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の他の軸受形式も採用することができる。また、転がり軸受３の外輪５を固定側とする場合を例示したが、これとは逆に軸１を固定側にしてもよい。さらには、二種運動（回転運動および軸方向スライド運動）のうち、一方の運動を転がり軸受３の外輪５に付与し、他方の運動を軸１に付与する場合にも本発明の軸受装置２を使用することができる。
【００５０】
また、以上の実施形態では、ローラ３７に回転運動や軸方向スライド運動の駆動源を連結した場合を例示したが、ローラ３７が他部材の回転運動や軸方向スライド運動に追従してこれらの運動を行う、従動側ローラである場合にも本発明の軸受装置２を使用することができる。
【００５１】
以上の説明では、軸受装置２で支持するローラとして、レジストローラを代表例とする接紙ローラを例示したが、本発明の軸受装置２は軸方向スライド運動を行う回転体の支持に広く用いることができる。従って、この種の二種運動が行われる限り、接紙ローラに限らず、感光ドラム２１等の他の部材を支持する軸受装置としても使用することができる。もちろん画像形成装置に限らず、自動車や産業機械等の他の用途において、上記二種運動を行う回転体の支持に広く使用することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 軸
２ 軸受装置
３ 転がり軸受
４ スリーブ
５ 外輪
６ 内輪
７ ボール（転動体）
３４，３５，３６，３７，４１ 接紙用ローラ
５０ ローラ体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転および軸方向スライドする軸を支持するための軸受装置であって、
外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受と、転がり軸受の内輪の内周に固定され、内周面が軸の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブとを備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記スリーブが、鉄の含有量を６０ｗｔ％以下とした銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成されている請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記軸受面に黒鉛を遊離させた請求項１又は２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記スリーブにおける黒鉛の添加量を１ｗｔ％未満とした請求項３に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記転がり軸受の外輪と軸との間を通電可能にした請求項１〜４の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記転がり軸受に導電性潤滑剤を封入した請求項５記載の軸受装置。
【請求項７】
前記スリーブと軸の嵌合面の断面形状を非真円形状にした請求項１〜６の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項８】
前記転がり軸受の内輪の内周面を未研削にした請求項１〜７のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項９】
前記スリーブに補油部材を設けた請求項１〜８の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項１０】
前記スリーブと転がり軸受の内輪との間で軸方向の抜け止めを行った請求項１〜９の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載された軸受装置と、スリーブの内周に挿入され、画像形成装置の接紙ローラを構成するローラ体が固定された軸とを有する軸受ユニット。
【請求項１】
相対的に回転および軸方向スライドする軸を支持するための軸受装置であって、
外輪、内輪、および内・外輪間に介在する転動体を有する転がり軸受と、転がり軸受の内輪の内周に固定され、内周面が軸の軸方向スライドに対する軸受面を構成する含油焼結金属からなるスリーブとを備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記スリーブが、鉄の含有量を６０ｗｔ％以下とした銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成されている請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記軸受面に黒鉛を遊離させた請求項１又は２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記スリーブにおける黒鉛の添加量を１ｗｔ％未満とした請求項３に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記転がり軸受の外輪と軸との間を通電可能にした請求項１〜４の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記転がり軸受に導電性潤滑剤を封入した請求項５記載の軸受装置。
【請求項７】
前記スリーブと軸の嵌合面の断面形状を非真円形状にした請求項１〜６の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項８】
前記転がり軸受の内輪の内周面を未研削にした請求項１〜７のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項９】
前記スリーブに補油部材を設けた請求項１〜８の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項１０】
前記スリーブと転がり軸受の内輪との間で軸方向の抜け止めを行った請求項１〜９の何れか１項に記載の軸受装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載された軸受装置と、スリーブの内周に挿入され、画像形成装置の接紙ローラを構成するローラ体が固定された軸とを有する軸受ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５０１８４（Ｐ２０１３−５０１８４Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８８９６（Ｐ２０１１−１８８８９６）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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