グリース組成物及び転動装置
【課題】高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を付与することが可能であるとともに離油が生じにくく安価なグリース組成物を提供する。また、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有するとともにグリースや基油の漏洩が生じにくく安価な転動装置を提供する。
【解決手段】内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が配された空隙部内にグリース組成物Ｇを封入し、深溝玉軸受の潤滑を行った。このグリース組成物Ｇは、基油がパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油であり、増ちょう剤がフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種であるとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下含有している。
【解決手段】内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が配された空隙部内にグリース組成物Ｇを封入し、深溝玉軸受の潤滑を行った。このグリース組成物Ｇは、基油がパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油であり、増ちょう剤がフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種であるとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下含有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有するグリース組成物に関する。また、本発明は、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等のような転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の事務機器や情報機器、例えば複写機においては、その可動部分には多数の転がり軸受が使用されている。このような転がり軸受の内外輪の軌道面と転動体との間には回転中は油膜が形成されていて、軌道面と転動体とは非接触となっている。このような転がり軸受においては回転に伴って静電気が発生するため、その放射ノイズが複写機の複写画像に歪み等の悪影響を及ぼす等の不都合が生じる場合がある。
【０００３】
このような不都合が生じることを防止するため、導電性グリースを転がり軸受内部に封入することにより、内外の軌道輪及び転動体を導電状態にするとともに、内外の軌道輪のうち一方を接地することにより、静電気を該転がり軸受から除去するという対策が取られている。そして、導電性グリースとしては、カーボンブラックを増ちょう剤及び導電性付与添加剤として添加したものが主流であった（例えば、特許文献１に記載のもの）。
【０００４】
また、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部などは、約２００℃の高温となる場合がある。通常、導電性グリースの基油としては、鉱油，合成炭化水素油，エーテル油，エステル油などが使用されるが、これらの基油の使用限界温度はせいぜい１６０℃である。このような通常の潤滑油を基油として用いたグリースでは耐熱性が十分ではないため、長期にわたって十分な導電性や潤滑性を確保することは困難である。そのため、上記のような高温となる部分に用いられる転がり軸受においては、フッ素油を基油としフッ素樹脂を増ちょう剤とするフッ素グリースが用いられることが多い。そして、導電性を付与するため、フッ素グリースにカーボンブラックが添加される。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−２４０３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３２７７５９号公報
【特許文献３】特開２００２−５３８９０号公報
【特許文献４】特開２００１−３０４２７６号公報
【特許文献５】特開２００２−２５０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フッ素グリースは高価であるため、転がり軸受のコストダウンの妨げとなるという問題点を有していた。また、フッ素グリースは、増ちょう剤であるフッ素樹脂分が比較的多く、基油分が比較的少ないため、潤滑性が高くなく発熱や焼付きが生じやすい傾向があった。
さらに、フッ素グリースは離油しやすいという問題点も有している。特に、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部などは、約２００℃の高温となる場合があるので、作動時と停止時の温度差が大きい。よって、この温度差によってグリースの基油に大きな粘度変化が生じるため、離油が生じやすい。さらに、カーボンブラックが配合されたグリースは、高温下で剪断を受けると離油が生じやすい傾向がある。前述のような事務機器や情報機器には、グリースや油分により劣化が促進されやすい樹脂部品が多用されているため、転がり軸受からのグリース漏れや油分の分離は極力少なくする必要がある。
【０００７】
さらに、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部に使用される転がり軸受は、始動時のスムーズな回転のために低トルクであることが要求されるが、フッ素グリースを用いた転がり軸受は、トルクが比較的大きい傾向がある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を付与することが可能であるとともに離油が生じにくく安価なグリース組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有するとともにグリースや基油の漏洩が生じにくく安価な転動装置を提供することを併せて課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のグリース組成物は、基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記基油をパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油とし、前記増ちょう剤をフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種とするとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下添加したことを特徴とする。
【０００９】
このようなグリース組成物は、基油をフッ素油と前述のような合成油との混合油としたので、一般的なフッ素グリースと同様に優れた高温性能を有する上、一般的なフッ素グリースと比べて安価である。また、このようなグリース組成物を転動装置に使用した場合には、高温下においても転動装置に優れた低トルク性及び耐久性を付与することが可能である。さらに、導電性カーボンを含有しているので、優れた導電性を有している。さらに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを有しているので、高温下においても離油が生じにくい。
グリース組成物中の導電性カーボンの含有量が１．５質量％未満であると、導電性が不十分となるおそれがある。一方、２０質量％超過であると、グリース組成物が硬くなるとともに基油の量が相対的に少なくなり、潤滑性が不十分となるおそれがある。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項２の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項１に記載のグリース組成物としたことを特徴とする。
このような転動装置は、前述のようなグリース組成物を備えているので、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有している。また、グリースや基油の漏洩が生じにくく安価である。
なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００１１】
また、本発明における内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のグリース組成物は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を付与することが可能であるとともに離油が生じにくく安価である。また、本発明の転動装置は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有するとともにグリースや基油の漏洩が生じにくく安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るグリース組成物及び転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置５，５と、を備えている。なお、保持器４や密封装置５は備えていなくてもよい。
【００１４】
内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が内設された空隙部内には、軌道面１ａ，２ａと転動体３との間の潤滑を行うグリース組成物Ｇが配されている。このグリース組成物Ｇの基油は、パーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油であり、増ちょう剤はフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種である。そして、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンが添加されている。この導電性カーボンの合計の含有量は、グリース組成物Ｇ全体の１．５質量％以上２０質量％以下である。
【００１５】
グリース組成物Ｇのちょう度は１８０以上３２０以下が好ましい。ちょう度が１８０未満であると、硬すぎるためグリース組成物Ｇの流動性が悪く潤滑性が不十分となるおそれがある。一方、ちょう度が３２０超過であると、軸受から漏洩するグリース組成物Ｇの量が多くなるおそれがある。
また、深溝玉軸受に封入するグリース組成物Ｇの量は、前記空隙部の容積の１５体積％以上３５体積％以下が好ましい。グリース組成物Ｇの量が１５体積％未満であると潤滑性が不十分となるおそれがあり、３５体積％超過であると軸受からのグリース組成物Ｇの漏洩が生じやすくなる。
【００１６】
以下に、グリース組成物Ｇを構成する各成分について詳細に説明する。
〔基油について〕
グリース組成物Ｇの基油に使用されるパーフルオロポリエーテル油の種類は特に限定されるものではなく、一般的なグリース組成物に使用されるものを問題なく使用することができる。
また、合成炭化水素油の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリα−オレフィン油があげられる。さらに、エーテル油の種類は特に限定されるものではないが、例えばアルキルジフェニルエーテル油，アルキルトリフェニルエーテル油，アルキルテトラフェニルエーテル油があげられる。さらに、エステル油の種類は特に限定されるものではないが、例えばジエステル油，ポリオールエステル油，これらのコンプレックスエステル油，芳香族エステル油等があげられる。なお、グリース組成物Ｇの基油には、所望によりパラフィン系鉱油，ナフテン系鉱油等の鉱油を配合してもよい。
パーフルオロポリエーテル油，合成炭化水素油，エーテル油，エステル油の動粘度は特に限定されるものではないが、４０℃における動粘度が１０ｍｍ2 ／ｓ以上５００ｍｍ2 ／ｓ以下であることが好ましい。ただし、耐熱性，低トルク性を考えると、４０ｍｍ2 ／ｓ以上４５０ｍｍ2 ／ｓ以下であることがより好ましい。
【００１７】
〔増ちょう剤について〕
増ちょう剤として使用するフッ素樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）があげられる。また、ベントナイト，シリカ，マイカは、平均粒径が２μｍ未満の微粒子であることが好ましい。平均粒径が２μｍ以上であると、転がり軸受等の転動装置の振動や音響性能に悪影響が出るおそれがある。さらに、ウレア化合物の種類は特に限定されるものではないが、例えば芳香族炭化水素基，脂環式炭化水素基，脂肪族炭化水素基を有するジウレア化合物が好ましい。
【００１８】
〔導電性カーボンについて〕
導電性カーボンの種類は特に限定されるものではないが、例えばカーボンブラックがあげられる。また、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを併用することが好ましい。平均粒径の小さい導電性カーボン（以降は第一導電性カーボンと記す）は、比表面積が比較的大きく吸油性に優れるとともに少量でも高い導電性が期待できる。一方、平均粒径の大きい導電性カーボン（以降は第二導電性カーボンと記す）は、比表面積が比較的小さく吸油性が比較的低いので、多量に配合することが可能である。
【００１９】
このような比表面積の異なる２種以上の導電性カーボンを併用することにより、高温下において長期間にわたって転がり軸受等の転動装置に優れた導電性，耐久性を付与することができる。また、グリース組成物や基油の転動装置からの漏洩も生じにくい。すなわち、第一導電性カーボンによりグリース組成物の離油が抑制され、且つ、第二導電性カーボンにより優れた導電性が付与される。そして、両導電性カーボンがともに含有されていることにより、導電性カーボン同士の凝集が抑制され、グリース組成物に適度な流動性が付与される。
【００２０】
第一導電性カーボンの平均一次粒径は１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンの平均一次粒径は４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。平均一次粒径が１０ｎｍ未満であると、導電性カーボン同士が凝集する可能性が高くなり、２００ｎｍ超過であると、グリース組成物の流動性が阻害されるおそれがある。そして、平均一次粒径が異なる２種の導電性カーボンが含有されていることにより、導電性カーボンの分散性が適度に保たれ、その結果、基油の保持力が十分となる。また、剪断が作用しても、導電性カーボン粒子のチェーンストラクチャーが破壊されにくい。
【００２１】
また、第一導電性カーボンの比表面積は、１２０ｍ2 ／ｇ以上１５００ｍ2 ／ｇ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンの比表面積は、２０ｍ2 ／ｇ以上１２０ｍ2 ／ｇ以下であることが好ましい。両導電性カーボンの比表面積が前記範囲内であれば、前述のような優れた効果が得られる。なお、本発明における比表面積の数値は、窒素吸着法により測定された値である。
さらに、第一導電性カーボンのジブチルフタレート吸収量（以降はＤＢＰ吸収量と記す）は８０ｍｌ／１００ｇ以上５００ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンのＤＢＰ吸収量は３０ｍｌ／１００ｇ以上１６０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。
【００２２】
第一導電性カーボンのＤＢＰ吸収量が８０ｍｌ／１００ｇ未満であると、グリース組成物からの基油の離油が生じやすくなり、５００ｍｌ／１００ｇを超えると、導電性カーボン同士が凝集する傾向が強くなる。また、第二導電性カーボンのＤＢＰ吸収量が３０ｍｌ／１００ｇ未満であると、第二導電性カーボンのグリース組成物中への分散性が不十分となりやすく、１６０ｍｌ／１００ｇを超えると、導電性カーボン同士の凝集を防止する効果が低くなる。
【００２３】
第一導電性カーボンと第二導電性カーボンとの質量比は、８０：２０以上５：９５以下であることが好ましい。このような構成であれば、両導電性カーボンの特性のバランスがとれて、グリース組成物の導電性及び流動性が良好となる。また、転がり軸受からの漏洩や基油の離油が生じにくくなる。
第一導電性カーボンと第二導電性カーボンとの合計量における第二導電性カーボンの割合が２０質量％未満（すなわち第一導電性カーボンの割合が８０質量％超過）であると、導電性カーボンによる増粘効果が大きくなるので全導電性カーボンの含有量を少なくできるが、高温下における離油が大きくなるおそれがある。一方、第一導電性カーボンの割合が５質量％未満（すなわち第二導電性カーボンの割合が９５質量％超過）であると、基油の保持力が不十分となるため、全導電性カーボンの含有量を多くする必要がでてくる。また、初期の導電性は良好であるが、長期間にわたって良好な導電性を維持できないおそれがある。
【００２４】
〔添加剤について〕
グリース組成物Ｇには、焼付き，摩耗，酸化を抑制するために、所望によりカーボンナノチューブ，カーボンナノファイバー，カーボンナノホーン，炭素繊維，金属酸化物粒子，金属酸化物ウイスカーのような添加剤を配合してもよい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
配合量は、グリース組成物全体の０．０５質量％以上５質量％以下が好適である。０．０５質量％未満であると、上記添加剤の添加効果が不十分となるおそれがあり、５質量％超過であると、転動装置の軌道面や転動面に摩耗が生じるおそれがある。なお、上記の添加剤と導電性カーボンとの合計の含有量は、グリース組成物全体の３質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。
【００２５】
〔その他の添加剤について〕
グリース組成物Ｇには、グリースに一般的に使用される添加剤を添加しても差し支えない。例えば、酸化防止剤，油性剤，摩耗防止剤，極圧剤，防錆剤，金属不活性化剤等があげられる。これらの添加剤は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤としては、例えばアミン系酸化防止剤，フェノール系酸化防止剤を使用することができる。アミン系酸化防止剤の具体例としては、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンがあげられる。また、フェノール系酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルクレゾール等があげられる。
【００２６】
また、油性剤としては、例えば、オレイン酸，ステアリン酸等の脂肪酸や、ポリオキシエチレンステアリン酸エステル，ポリグリセリルオレイン酸エステル，コハク酸エステル等の脂肪酸エステルを使用することができる。また、アミン系化合物や、オレイルアルコール等の脂肪族アルコールも使用可能である。さらに、アルケニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物や、リン酸，トリクレジルホスフェート，ラウリル酸エステル，ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸等のリン酸エステル等も使用可能である。
【００２７】
さらに、耐荷重性を高める極圧剤，摩耗防止剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、亜鉛，モリブデン，テルル，アンチモン，セレン，鉄，銅等のジチオカルバミン酸塩や、亜鉛，モリブデン，アンチモン等のジチオリン酸塩等があげられる。また、オクチル酸鉄，ナフテン酸銅，ジブチルスズサルファイド，フェネート，ホスフェート等の有機金属化合物も使用可能である。さらに、ベンジルスルフィド，ポリスルフィド，硫化油脂，チオウレア，チオカーボネート等のイオウ系化合物も使用可能である。
【００２８】
さらに、所望により、防錆剤や金属不活性化剤を添加してもよい。防錆剤としては、有機スルホン酸アンモニウム塩，有機スルホン酸金属塩（金属はアルカリ金属，アルカリ土類金属（カルシウム，マグネシウム，バリウム等），亜鉛等），カルボン酸塩等があげられる。また、アルキルコハク酸エステル，アルケニルコハク酸エステル等のようなコハク酸誘導体や、フェネート，ホスフェートも、防錆剤として好ましく使用できる。さらに、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類及びその金属塩、ステアリン酸等の高級脂肪酸類、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、チアジアゾール類（例えば２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール）、イミダゾール類（例えばベンゾイミダゾール）、ジスルフィド化合物（例えば２−デシルジチオベンゾイミダゾール、２，５−ビス（ドデシルジチオ）ベンズイミダゾール）、リン酸エステル類（例えばトリスノニルフェニルフォスファイト）、チオカルボン酸エステル化合物（例えばジラウリルチオプロピオネート）、亜硝酸塩も使用可能である。
【００２９】
さらに、金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール，トリルトリアゾール等のトリアゾール化合物があげられる。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては転動装置の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００３０】
〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表１に示すような組成のパーフルオロポリエーテル油（ＰＦＰＥ）を基油とする原料グリースと、表２に示すような組成の合成油（ポリα−オレフィン油（ＰＡＯ），アルキルジフェニルエーテル油（ＡＤＰＥ），又はトリメリット酸エステル油（ＴＭＥ））を基油とする原料グリースとを所定の比率で混合して、１７種のグリース組成物を製造した（表３〜５を参照）。そして、これら１７種のグリース組成物について、種々の性能を評価した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
なお、表３〜５のグリース組成物の混和ちょう度は、いずれも２５℃で２５０である。また、表１，２のグリース組成物中の増ちょう剤及び添加剤の含有量は表中に示した通りであり（単位は質量％）、残部は基油である。
さらに、増ちょう剤として添加したカーボンブラックＡ１〜Ａ３は、前述した第二導電性カーボンであり、カーボンブラックＢ１，Ｂ２は第一導電性カーボンである。
【００３７】
カーボンブラックＡ１は、電気化学工業株式会社製のデンカブラックＨＳ−１００（平均一次粒径４８ｎｍ、比表面積３９ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１４０ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＡ２は、東海カーボン株式会社製のシーストＳ（平均一次粒径６６ｎｍ、比表面積２７ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量６８ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＡ３は、三菱化学株式会社製の＃３０３０Ｂ（平均一次粒径５５ｎｍ、比表面積２９ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１３０ｍｌ／１００ｇ）である。
カーボンブラックＢ１は、ライオンアクゾ社製のケッチェンブラックＥＣ（平均一次粒径３０ｎｍ、比表面積８００ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量３６０ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＢ２は、三菱化学株式会社製の＃３０５０Ｂ（平均一次粒径２４ｎｍ、比表面積１２５ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１６５ｍｌ／１００ｇ）である。
【００３８】
表３〜５のグリース組成物について、体積抵抗率，離油度を測定した。結果を表３〜５に示す。体積抵抗率は２５℃で直流電流により測定し、１０4 Ωｍ以下であった場合は○印、１０4 Ωｍ超過であった場合は×印で示した。また、離油度は日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．６に規定の方法（測定条件は１６０℃，２４時間）で測定した。そして、比較例１の離油度を１とした場合の相対値で評価し、１．２未満の場合は○印、１．２以上２．０未満の場合は△印、２．０以上の場合は×印で示した。
【００３９】
次に、これらのグリース組成物を転がり軸受に封入し、下記のようにして導電性，トルク，耐焼付き性を評価した。結果を表３〜５に示す。
〔導電性の評価方法について〕
内径３０ｍｍ，外径４２ｍｍ，幅７ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受を、１８０℃の高温下、回転速度１２０ｍｉｎ-1，ラジアル荷重（Ｆｒ）９８Ｎという条件で回転させ、回転中の軸受抵抗値（最大値）を測定した。軸受抵抗値の測定は、回転２００時間後及び回転５００時間後に行った。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の２５体積％である。また、この軸受は、耐熱性を有するシールを備えている。以下に、試験方法を詳細に説明する。
【００４０】
図２に示すような装置に深溝玉軸受を装着して、回転中の内外輪間の電気抵抗値（最大値）を測定した。このとき、軸受に印加する電圧を３０Ｖ、抵抗を３００ｋΩとすることにより、軸受を通過する最大電流を１００μＡに制限した。
図２中、符号１１は測定対象の深溝玉軸受を表し、その内輪１１ａに取付けられた軸部材１２をモータ１３で回転駆動することによって軸受１１を回転するように構成されている。そして、内輪１１ａと一体となっている軸部材１２と外輪１１ｂとの間に、定電圧電源１４によって所定の定電圧が印加される。
【００４１】
この定電圧電源１４と並列に接続されている抵抗測定装置１５は、測定した電圧値（アナログ値）をＡ／Ｄ変換回路１６に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１６は、予め設定されたサンプリング周期でデジタル値に変換し、当該変換したデジタル信号を演算処理装置１７に出力する。本実施例では、サンプリング周期を５０ｋＨｚ（サンプリング時間間隔＝０．０２ｍｓ）に設定してある。
【００４２】
演算処理装置１７は、最大抵抗値演算部１７Ａと、閾値処理部１７Ｂと、波数カウント部１７Ｃと、を備える。最大抵抗値演算部１７Ａは、入力したデジタル信号に基づき最大抵抗値を演算する。閾値処理部１７Ｂは、入力したデジタル信号について所定閾値で閾値処理を行い雑音を除去する。波数カウント部１７Ｃは、閾値処理部１７Ｂからのパルスカウントについて、経時的なパルス値の増減変化によって、所定時間単位毎の変動回数つまり波山の波数をカウントし、その単位時間当たりの波数の平均値を求める。また、演算処理装置１７は、求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示装置１８に出力する。本実施例では、上記波数をカウントする単位時間を０．３２８秒に設定してある。表示装置１８はディスプレイなどから構成され、演算処理装置１７が求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示する。
【００４３】
次に、上記構成の装置を使用して深溝玉軸受１１の軸受抵抗値を評価する方法について説明する。
モータ１３を駆動して軸部材１２つまり内輪１１ａを所定回転速度で回転させた状態で、定電圧電源１４から深溝玉軸受１１の内外輪１１ａ，１１ｂ間に所定の定電圧を印加する。このとき、内外輪１１ａ，１１ｂ間に電流が流れるが、スパーク等によって電圧が変動する。その電圧が抵抗測定装置１５で測定され、続いて、Ａ／Ｄ変換回路１６によってデジタル値に変換され、そのデジタル信号に基づいて、演算処理装置１７が最大抵抗値及び所定単位時間当たりの波数を求め、その値が表示装置１８に表示される。
軸受抵抗値の評価結果を、表３〜５にまとめて示す。１種のグリース組成物につき３個の軸受の評価を行って、それらの軸受抵抗値の平均値を求めた。そして、その平均値が２０ｋΩ未満であった場合は○印、２０ｋΩ以上４０ｋΩ未満であった場合は△印、４０ｋΩ以上であった場合は×印で示した。
【００４４】
〔トルクの評価方法について〕
内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受２個をハウジングに組み込んで、室温下、回転速度１５０ｍｉｎ-1，アキシアル荷重（Ｆａ）２７．４Ｎという条件で回転させ、起動時とトルクが安定した回転３分後のトルクを、テンションゲージで測定した。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の２５体積％である。
【００４５】
１種のグリース組成物につき２組の軸受（合計４個）の評価を行って、それらのトルクの平均値を求めた。そして、比較例１のトルクを１とした場合の相対値で評価し、０．８５以下の場合は◎印、０．８５超過１．１５未満の場合は○印、１．１５以上１．２５未満の場合は△印、１．２５以上の場合は×印で示した。
表３〜５から分かるように、増ちょう剤の量が多いと軸受トルクが大きくなる傾向があり、特に２０質量％以上であると起動時の軸受トルクが大きかった。また、増ちょう剤としてＰＴＦＥを用いたものは、比較例よりも低トルクであった。
【００４６】
〔耐焼付き性の評価方法について〕
内径１７ｍｍ，外径４０ｍｍ，幅１２ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受を、試験温度１８０℃，回転速度５０００ｍｉｎ-1，アキシアル荷重（Ｆａ）２４．５Ｎ，ラジアル荷重（Ｆｒ）１９６Ｎという条件で回転させた。そして、試験軸受を回転させる駆動モーターに過電流が生じるか、軸受温度が１８０℃を超えたら焼付きが生じたと判断した。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の３０体積％である。また、この軸受は、耐熱性を有するシールを備えている。
１種のグリース組成物につき２個の軸受の評価を行って、１２００時間回転させても２個とも焼付きが生じなかった場合は○印、２個中１個に焼付きが生じた場合は△、２個とも焼付きが生じた場合は×印で示した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば、複写機，プリンタ等のような事務機器や情報機器における光学部，給紙部，現像部，定着部，排紙部等の回転部，摺動部に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。
【図２】軸受抵抗値を測定する装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 内輪
１ａ 軌道面
２ 外輪
２ａ 軌道面
３ 転動体
Ｇ グリース組成物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有するグリース組成物に関する。また、本発明は、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等のような転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の事務機器や情報機器、例えば複写機においては、その可動部分には多数の転がり軸受が使用されている。このような転がり軸受の内外輪の軌道面と転動体との間には回転中は油膜が形成されていて、軌道面と転動体とは非接触となっている。このような転がり軸受においては回転に伴って静電気が発生するため、その放射ノイズが複写機の複写画像に歪み等の悪影響を及ぼす等の不都合が生じる場合がある。
【０００３】
このような不都合が生じることを防止するため、導電性グリースを転がり軸受内部に封入することにより、内外の軌道輪及び転動体を導電状態にするとともに、内外の軌道輪のうち一方を接地することにより、静電気を該転がり軸受から除去するという対策が取られている。そして、導電性グリースとしては、カーボンブラックを増ちょう剤及び導電性付与添加剤として添加したものが主流であった（例えば、特許文献１に記載のもの）。
【０００４】
また、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部などは、約２００℃の高温となる場合がある。通常、導電性グリースの基油としては、鉱油，合成炭化水素油，エーテル油，エステル油などが使用されるが、これらの基油の使用限界温度はせいぜい１６０℃である。このような通常の潤滑油を基油として用いたグリースでは耐熱性が十分ではないため、長期にわたって十分な導電性や潤滑性を確保することは困難である。そのため、上記のような高温となる部分に用いられる転がり軸受においては、フッ素油を基油としフッ素樹脂を増ちょう剤とするフッ素グリースが用いられることが多い。そして、導電性を付与するため、フッ素グリースにカーボンブラックが添加される。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−２４０３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３２７７５９号公報
【特許文献３】特開２００２−５３８９０号公報
【特許文献４】特開２００１−３０４２７６号公報
【特許文献５】特開２００２−２５０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フッ素グリースは高価であるため、転がり軸受のコストダウンの妨げとなるという問題点を有していた。また、フッ素グリースは、増ちょう剤であるフッ素樹脂分が比較的多く、基油分が比較的少ないため、潤滑性が高くなく発熱や焼付きが生じやすい傾向があった。
さらに、フッ素グリースは離油しやすいという問題点も有している。特に、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部などは、約２００℃の高温となる場合があるので、作動時と停止時の温度差が大きい。よって、この温度差によってグリースの基油に大きな粘度変化が生じるため、離油が生じやすい。さらに、カーボンブラックが配合されたグリースは、高温下で剪断を受けると離油が生じやすい傾向がある。前述のような事務機器や情報機器には、グリースや油分により劣化が促進されやすい樹脂部品が多用されているため、転がり軸受からのグリース漏れや油分の分離は極力少なくする必要がある。
【０００７】
さらに、複写機，プリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部に使用される転がり軸受は、始動時のスムーズな回転のために低トルクであることが要求されるが、フッ素グリースを用いた転がり軸受は、トルクが比較的大きい傾向がある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を付与することが可能であるとともに離油が生じにくく安価なグリース組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有するとともにグリースや基油の漏洩が生じにくく安価な転動装置を提供することを併せて課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のグリース組成物は、基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記基油をパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油とし、前記増ちょう剤をフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種とするとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下添加したことを特徴とする。
【０００９】
このようなグリース組成物は、基油をフッ素油と前述のような合成油との混合油としたので、一般的なフッ素グリースと同様に優れた高温性能を有する上、一般的なフッ素グリースと比べて安価である。また、このようなグリース組成物を転動装置に使用した場合には、高温下においても転動装置に優れた低トルク性及び耐久性を付与することが可能である。さらに、導電性カーボンを含有しているので、優れた導電性を有している。さらに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを有しているので、高温下においても離油が生じにくい。
グリース組成物中の導電性カーボンの含有量が１．５質量％未満であると、導電性が不十分となるおそれがある。一方、２０質量％超過であると、グリース組成物が硬くなるとともに基油の量が相対的に少なくなり、潤滑性が不十分となるおそれがある。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項２の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項１に記載のグリース組成物としたことを特徴とする。
このような転動装置は、前述のようなグリース組成物を備えているので、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有している。また、グリースや基油の漏洩が生じにくく安価である。
なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００１１】
また、本発明における内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のグリース組成物は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を付与することが可能であるとともに離油が生じにくく安価である。また、本発明の転動装置は、高温下においても優れた導電性，低トルク性，及び耐久性を有するとともにグリースや基油の漏洩が生じにくく安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るグリース組成物及び転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置５，５と、を備えている。なお、保持器４や密封装置５は備えていなくてもよい。
【００１４】
内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が内設された空隙部内には、軌道面１ａ，２ａと転動体３との間の潤滑を行うグリース組成物Ｇが配されている。このグリース組成物Ｇの基油は、パーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油であり、増ちょう剤はフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種である。そして、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンが添加されている。この導電性カーボンの合計の含有量は、グリース組成物Ｇ全体の１．５質量％以上２０質量％以下である。
【００１５】
グリース組成物Ｇのちょう度は１８０以上３２０以下が好ましい。ちょう度が１８０未満であると、硬すぎるためグリース組成物Ｇの流動性が悪く潤滑性が不十分となるおそれがある。一方、ちょう度が３２０超過であると、軸受から漏洩するグリース組成物Ｇの量が多くなるおそれがある。
また、深溝玉軸受に封入するグリース組成物Ｇの量は、前記空隙部の容積の１５体積％以上３５体積％以下が好ましい。グリース組成物Ｇの量が１５体積％未満であると潤滑性が不十分となるおそれがあり、３５体積％超過であると軸受からのグリース組成物Ｇの漏洩が生じやすくなる。
【００１６】
以下に、グリース組成物Ｇを構成する各成分について詳細に説明する。
〔基油について〕
グリース組成物Ｇの基油に使用されるパーフルオロポリエーテル油の種類は特に限定されるものではなく、一般的なグリース組成物に使用されるものを問題なく使用することができる。
また、合成炭化水素油の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリα−オレフィン油があげられる。さらに、エーテル油の種類は特に限定されるものではないが、例えばアルキルジフェニルエーテル油，アルキルトリフェニルエーテル油，アルキルテトラフェニルエーテル油があげられる。さらに、エステル油の種類は特に限定されるものではないが、例えばジエステル油，ポリオールエステル油，これらのコンプレックスエステル油，芳香族エステル油等があげられる。なお、グリース組成物Ｇの基油には、所望によりパラフィン系鉱油，ナフテン系鉱油等の鉱油を配合してもよい。
パーフルオロポリエーテル油，合成炭化水素油，エーテル油，エステル油の動粘度は特に限定されるものではないが、４０℃における動粘度が１０ｍｍ2 ／ｓ以上５００ｍｍ2 ／ｓ以下であることが好ましい。ただし、耐熱性，低トルク性を考えると、４０ｍｍ2 ／ｓ以上４５０ｍｍ2 ／ｓ以下であることがより好ましい。
【００１７】
〔増ちょう剤について〕
増ちょう剤として使用するフッ素樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）があげられる。また、ベントナイト，シリカ，マイカは、平均粒径が２μｍ未満の微粒子であることが好ましい。平均粒径が２μｍ以上であると、転がり軸受等の転動装置の振動や音響性能に悪影響が出るおそれがある。さらに、ウレア化合物の種類は特に限定されるものではないが、例えば芳香族炭化水素基，脂環式炭化水素基，脂肪族炭化水素基を有するジウレア化合物が好ましい。
【００１８】
〔導電性カーボンについて〕
導電性カーボンの種類は特に限定されるものではないが、例えばカーボンブラックがあげられる。また、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを併用することが好ましい。平均粒径の小さい導電性カーボン（以降は第一導電性カーボンと記す）は、比表面積が比較的大きく吸油性に優れるとともに少量でも高い導電性が期待できる。一方、平均粒径の大きい導電性カーボン（以降は第二導電性カーボンと記す）は、比表面積が比較的小さく吸油性が比較的低いので、多量に配合することが可能である。
【００１９】
このような比表面積の異なる２種以上の導電性カーボンを併用することにより、高温下において長期間にわたって転がり軸受等の転動装置に優れた導電性，耐久性を付与することができる。また、グリース組成物や基油の転動装置からの漏洩も生じにくい。すなわち、第一導電性カーボンによりグリース組成物の離油が抑制され、且つ、第二導電性カーボンにより優れた導電性が付与される。そして、両導電性カーボンがともに含有されていることにより、導電性カーボン同士の凝集が抑制され、グリース組成物に適度な流動性が付与される。
【００２０】
第一導電性カーボンの平均一次粒径は１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンの平均一次粒径は４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。平均一次粒径が１０ｎｍ未満であると、導電性カーボン同士が凝集する可能性が高くなり、２００ｎｍ超過であると、グリース組成物の流動性が阻害されるおそれがある。そして、平均一次粒径が異なる２種の導電性カーボンが含有されていることにより、導電性カーボンの分散性が適度に保たれ、その結果、基油の保持力が十分となる。また、剪断が作用しても、導電性カーボン粒子のチェーンストラクチャーが破壊されにくい。
【００２１】
また、第一導電性カーボンの比表面積は、１２０ｍ2 ／ｇ以上１５００ｍ2 ／ｇ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンの比表面積は、２０ｍ2 ／ｇ以上１２０ｍ2 ／ｇ以下であることが好ましい。両導電性カーボンの比表面積が前記範囲内であれば、前述のような優れた効果が得られる。なお、本発明における比表面積の数値は、窒素吸着法により測定された値である。
さらに、第一導電性カーボンのジブチルフタレート吸収量（以降はＤＢＰ吸収量と記す）は８０ｍｌ／１００ｇ以上５００ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましく、第二導電性カーボンのＤＢＰ吸収量は３０ｍｌ／１００ｇ以上１６０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。
【００２２】
第一導電性カーボンのＤＢＰ吸収量が８０ｍｌ／１００ｇ未満であると、グリース組成物からの基油の離油が生じやすくなり、５００ｍｌ／１００ｇを超えると、導電性カーボン同士が凝集する傾向が強くなる。また、第二導電性カーボンのＤＢＰ吸収量が３０ｍｌ／１００ｇ未満であると、第二導電性カーボンのグリース組成物中への分散性が不十分となりやすく、１６０ｍｌ／１００ｇを超えると、導電性カーボン同士の凝集を防止する効果が低くなる。
【００２３】
第一導電性カーボンと第二導電性カーボンとの質量比は、８０：２０以上５：９５以下であることが好ましい。このような構成であれば、両導電性カーボンの特性のバランスがとれて、グリース組成物の導電性及び流動性が良好となる。また、転がり軸受からの漏洩や基油の離油が生じにくくなる。
第一導電性カーボンと第二導電性カーボンとの合計量における第二導電性カーボンの割合が２０質量％未満（すなわち第一導電性カーボンの割合が８０質量％超過）であると、導電性カーボンによる増粘効果が大きくなるので全導電性カーボンの含有量を少なくできるが、高温下における離油が大きくなるおそれがある。一方、第一導電性カーボンの割合が５質量％未満（すなわち第二導電性カーボンの割合が９５質量％超過）であると、基油の保持力が不十分となるため、全導電性カーボンの含有量を多くする必要がでてくる。また、初期の導電性は良好であるが、長期間にわたって良好な導電性を維持できないおそれがある。
【００２４】
〔添加剤について〕
グリース組成物Ｇには、焼付き，摩耗，酸化を抑制するために、所望によりカーボンナノチューブ，カーボンナノファイバー，カーボンナノホーン，炭素繊維，金属酸化物粒子，金属酸化物ウイスカーのような添加剤を配合してもよい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
配合量は、グリース組成物全体の０．０５質量％以上５質量％以下が好適である。０．０５質量％未満であると、上記添加剤の添加効果が不十分となるおそれがあり、５質量％超過であると、転動装置の軌道面や転動面に摩耗が生じるおそれがある。なお、上記の添加剤と導電性カーボンとの合計の含有量は、グリース組成物全体の３質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。
【００２５】
〔その他の添加剤について〕
グリース組成物Ｇには、グリースに一般的に使用される添加剤を添加しても差し支えない。例えば、酸化防止剤，油性剤，摩耗防止剤，極圧剤，防錆剤，金属不活性化剤等があげられる。これらの添加剤は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤としては、例えばアミン系酸化防止剤，フェノール系酸化防止剤を使用することができる。アミン系酸化防止剤の具体例としては、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンがあげられる。また、フェノール系酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルクレゾール等があげられる。
【００２６】
また、油性剤としては、例えば、オレイン酸，ステアリン酸等の脂肪酸や、ポリオキシエチレンステアリン酸エステル，ポリグリセリルオレイン酸エステル，コハク酸エステル等の脂肪酸エステルを使用することができる。また、アミン系化合物や、オレイルアルコール等の脂肪族アルコールも使用可能である。さらに、アルケニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物や、リン酸，トリクレジルホスフェート，ラウリル酸エステル，ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸等のリン酸エステル等も使用可能である。
【００２７】
さらに、耐荷重性を高める極圧剤，摩耗防止剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、亜鉛，モリブデン，テルル，アンチモン，セレン，鉄，銅等のジチオカルバミン酸塩や、亜鉛，モリブデン，アンチモン等のジチオリン酸塩等があげられる。また、オクチル酸鉄，ナフテン酸銅，ジブチルスズサルファイド，フェネート，ホスフェート等の有機金属化合物も使用可能である。さらに、ベンジルスルフィド，ポリスルフィド，硫化油脂，チオウレア，チオカーボネート等のイオウ系化合物も使用可能である。
【００２８】
さらに、所望により、防錆剤や金属不活性化剤を添加してもよい。防錆剤としては、有機スルホン酸アンモニウム塩，有機スルホン酸金属塩（金属はアルカリ金属，アルカリ土類金属（カルシウム，マグネシウム，バリウム等），亜鉛等），カルボン酸塩等があげられる。また、アルキルコハク酸エステル，アルケニルコハク酸エステル等のようなコハク酸誘導体や、フェネート，ホスフェートも、防錆剤として好ましく使用できる。さらに、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類及びその金属塩、ステアリン酸等の高級脂肪酸類、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、チアジアゾール類（例えば２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール）、イミダゾール類（例えばベンゾイミダゾール）、ジスルフィド化合物（例えば２−デシルジチオベンゾイミダゾール、２，５−ビス（ドデシルジチオ）ベンズイミダゾール）、リン酸エステル類（例えばトリスノニルフェニルフォスファイト）、チオカルボン酸エステル化合物（例えばジラウリルチオプロピオネート）、亜硝酸塩も使用可能である。
【００２９】
さらに、金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール，トリルトリアゾール等のトリアゾール化合物があげられる。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては転動装置の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００３０】
〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表１に示すような組成のパーフルオロポリエーテル油（ＰＦＰＥ）を基油とする原料グリースと、表２に示すような組成の合成油（ポリα−オレフィン油（ＰＡＯ），アルキルジフェニルエーテル油（ＡＤＰＥ），又はトリメリット酸エステル油（ＴＭＥ））を基油とする原料グリースとを所定の比率で混合して、１７種のグリース組成物を製造した（表３〜５を参照）。そして、これら１７種のグリース組成物について、種々の性能を評価した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
なお、表３〜５のグリース組成物の混和ちょう度は、いずれも２５℃で２５０である。また、表１，２のグリース組成物中の増ちょう剤及び添加剤の含有量は表中に示した通りであり（単位は質量％）、残部は基油である。
さらに、増ちょう剤として添加したカーボンブラックＡ１〜Ａ３は、前述した第二導電性カーボンであり、カーボンブラックＢ１，Ｂ２は第一導電性カーボンである。
【００３７】
カーボンブラックＡ１は、電気化学工業株式会社製のデンカブラックＨＳ−１００（平均一次粒径４８ｎｍ、比表面積３９ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１４０ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＡ２は、東海カーボン株式会社製のシーストＳ（平均一次粒径６６ｎｍ、比表面積２７ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量６８ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＡ３は、三菱化学株式会社製の＃３０３０Ｂ（平均一次粒径５５ｎｍ、比表面積２９ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１３０ｍｌ／１００ｇ）である。
カーボンブラックＢ１は、ライオンアクゾ社製のケッチェンブラックＥＣ（平均一次粒径３０ｎｍ、比表面積８００ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量３６０ｍｌ／１００ｇ）で、カーボンブラックＢ２は、三菱化学株式会社製の＃３０５０Ｂ（平均一次粒径２４ｎｍ、比表面積１２５ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸収量１６５ｍｌ／１００ｇ）である。
【００３８】
表３〜５のグリース組成物について、体積抵抗率，離油度を測定した。結果を表３〜５に示す。体積抵抗率は２５℃で直流電流により測定し、１０4 Ωｍ以下であった場合は○印、１０4 Ωｍ超過であった場合は×印で示した。また、離油度は日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２２２０ ５．６に規定の方法（測定条件は１６０℃，２４時間）で測定した。そして、比較例１の離油度を１とした場合の相対値で評価し、１．２未満の場合は○印、１．２以上２．０未満の場合は△印、２．０以上の場合は×印で示した。
【００３９】
次に、これらのグリース組成物を転がり軸受に封入し、下記のようにして導電性，トルク，耐焼付き性を評価した。結果を表３〜５に示す。
〔導電性の評価方法について〕
内径３０ｍｍ，外径４２ｍｍ，幅７ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受を、１８０℃の高温下、回転速度１２０ｍｉｎ-1，ラジアル荷重（Ｆｒ）９８Ｎという条件で回転させ、回転中の軸受抵抗値（最大値）を測定した。軸受抵抗値の測定は、回転２００時間後及び回転５００時間後に行った。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の２５体積％である。また、この軸受は、耐熱性を有するシールを備えている。以下に、試験方法を詳細に説明する。
【００４０】
図２に示すような装置に深溝玉軸受を装着して、回転中の内外輪間の電気抵抗値（最大値）を測定した。このとき、軸受に印加する電圧を３０Ｖ、抵抗を３００ｋΩとすることにより、軸受を通過する最大電流を１００μＡに制限した。
図２中、符号１１は測定対象の深溝玉軸受を表し、その内輪１１ａに取付けられた軸部材１２をモータ１３で回転駆動することによって軸受１１を回転するように構成されている。そして、内輪１１ａと一体となっている軸部材１２と外輪１１ｂとの間に、定電圧電源１４によって所定の定電圧が印加される。
【００４１】
この定電圧電源１４と並列に接続されている抵抗測定装置１５は、測定した電圧値（アナログ値）をＡ／Ｄ変換回路１６に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１６は、予め設定されたサンプリング周期でデジタル値に変換し、当該変換したデジタル信号を演算処理装置１７に出力する。本実施例では、サンプリング周期を５０ｋＨｚ（サンプリング時間間隔＝０．０２ｍｓ）に設定してある。
【００４２】
演算処理装置１７は、最大抵抗値演算部１７Ａと、閾値処理部１７Ｂと、波数カウント部１７Ｃと、を備える。最大抵抗値演算部１７Ａは、入力したデジタル信号に基づき最大抵抗値を演算する。閾値処理部１７Ｂは、入力したデジタル信号について所定閾値で閾値処理を行い雑音を除去する。波数カウント部１７Ｃは、閾値処理部１７Ｂからのパルスカウントについて、経時的なパルス値の増減変化によって、所定時間単位毎の変動回数つまり波山の波数をカウントし、その単位時間当たりの波数の平均値を求める。また、演算処理装置１７は、求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示装置１８に出力する。本実施例では、上記波数をカウントする単位時間を０．３２８秒に設定してある。表示装置１８はディスプレイなどから構成され、演算処理装置１７が求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示する。
【００４３】
次に、上記構成の装置を使用して深溝玉軸受１１の軸受抵抗値を評価する方法について説明する。
モータ１３を駆動して軸部材１２つまり内輪１１ａを所定回転速度で回転させた状態で、定電圧電源１４から深溝玉軸受１１の内外輪１１ａ，１１ｂ間に所定の定電圧を印加する。このとき、内外輪１１ａ，１１ｂ間に電流が流れるが、スパーク等によって電圧が変動する。その電圧が抵抗測定装置１５で測定され、続いて、Ａ／Ｄ変換回路１６によってデジタル値に変換され、そのデジタル信号に基づいて、演算処理装置１７が最大抵抗値及び所定単位時間当たりの波数を求め、その値が表示装置１８に表示される。
軸受抵抗値の評価結果を、表３〜５にまとめて示す。１種のグリース組成物につき３個の軸受の評価を行って、それらの軸受抵抗値の平均値を求めた。そして、その平均値が２０ｋΩ未満であった場合は○印、２０ｋΩ以上４０ｋΩ未満であった場合は△印、４０ｋΩ以上であった場合は×印で示した。
【００４４】
〔トルクの評価方法について〕
内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受２個をハウジングに組み込んで、室温下、回転速度１５０ｍｉｎ-1，アキシアル荷重（Ｆａ）２７．４Ｎという条件で回転させ、起動時とトルクが安定した回転３分後のトルクを、テンションゲージで測定した。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の２５体積％である。
【００４５】
１種のグリース組成物につき２組の軸受（合計４個）の評価を行って、それらのトルクの平均値を求めた。そして、比較例１のトルクを１とした場合の相対値で評価し、０．８５以下の場合は◎印、０．８５超過１．１５未満の場合は○印、１．１５以上１．２５未満の場合は△印、１．２５以上の場合は×印で示した。
表３〜５から分かるように、増ちょう剤の量が多いと軸受トルクが大きくなる傾向があり、特に２０質量％以上であると起動時の軸受トルクが大きかった。また、増ちょう剤としてＰＴＦＥを用いたものは、比較例よりも低トルクであった。
【００４６】
〔耐焼付き性の評価方法について〕
内径１７ｍｍ，外径４０ｍｍ，幅１２ｍｍの深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表３〜５に示すグリース組成物を封入した。このような軸受を、試験温度１８０℃，回転速度５０００ｍｉｎ-1，アキシアル荷重（Ｆａ）２４．５Ｎ，ラジアル荷重（Ｆｒ）１９６Ｎという条件で回転させた。そして、試験軸受を回転させる駆動モーターに過電流が生じるか、軸受温度が１８０℃を超えたら焼付きが生じたと判断した。なお、深溝玉軸受の空隙部内に封入されているグリース組成物の量は、該空隙部の容積の３０体積％である。また、この軸受は、耐熱性を有するシールを備えている。
１種のグリース組成物につき２個の軸受の評価を行って、１２００時間回転させても２個とも焼付きが生じなかった場合は○印、２個中１個に焼付きが生じた場合は△、２個とも焼付きが生じた場合は×印で示した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば、複写機，プリンタ等のような事務機器や情報機器における光学部，給紙部，現像部，定着部，排紙部等の回転部，摺動部に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。
【図２】軸受抵抗値を測定する装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 内輪
１ａ 軌道面
２ 外輪
２ａ 軌道面
３ 転動体
Ｇ グリース組成物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記基油をパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油とし、前記増ちょう剤をフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種とするとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下添加したことを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項１に記載のグリース組成物としたことを特徴とする転動装置。
【請求項１】
基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記基油をパーフルオロポリエーテル油と合成炭化水素油，エーテル油，エステル油のうちの少なくとも１種とを混合した混合油とし、前記増ちょう剤をフッ素樹脂，ベントナイト，シリカ，マイカ，及びウレア化合物のうちの少なくとも１種とするとともに、平均粒径の異なる２種以上の導電性カーボンを合計で１．５質量％以上２０質量％以下添加したことを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項１に記載のグリース組成物としたことを特徴とする転動装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２４７８３（Ｐ２００８−２４７８３Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９６９６８（Ｐ２００６−１９６９６８）
【出願日】平成１８年７月１９日（２００６．７．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１９日（２００６．７．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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