画像形成装置用軸受部材
【課題】 支持すべき軸の回転精度を高めて異音の発生を抑制した画像形成装置用軸受部材を提供する。
【解決手段】 電鋳加工で形成される電鋳部３をインサート部品として軸受部材２の樹脂部４を射出成形し、かつ電鋳部３の内周面３ａでピックアップローラ３４の軸３４ａを回転自在に支持するための軸受面を構成した。同様に、電鋳加工で形成される電鋳部１３をインサート部品として軸受部材１２の樹脂部１４を射出成形し、かつ電鋳部１３の内周面１３ａで分離ローラ３５の軸３５ａを回転自在に支持するための軸受面を構成した。
【解決手段】 電鋳加工で形成される電鋳部３をインサート部品として軸受部材２の樹脂部４を射出成形し、かつ電鋳部３の内周面３ａでピックアップローラ３４の軸３４ａを回転自在に支持するための軸受面を構成した。同様に、電鋳加工で形成される電鋳部１３をインサート部品として軸受部材１２の樹脂部１４を射出成形し、かつ電鋳部１３の内周面１３ａで分離ローラ３５の軸３５ａを回転自在に支持するための軸受面を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に装備されるロール状回転体を支持する軸受部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記画像形成装置には、例えば露光によりその外周面に静電潜像を形成する感光ドラムや、感光ドラムに電気的作用で現像剤を付着させ、かかる静電潜像を現像する現像装置のローラ（現像ローラ）、現像した画像をシートに転写するための転写ローラ、および転写された画像を出力紙に定着させる定着ローラ等の他、給紙カセット等のシート収容部に収容されたシートをピックアップするピックアップローラや、ピックアップされたシート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等、多数のロール状回転体が装備される。
【０００３】
これらロール状回転体は、画像形成装置本体の側（固定側）に装着された軸受部材によって回転自在に支持されると共に、他の駆動軸と動力伝達手段（ギアなど）を介して連結され、駆動軸の駆動回転に伴って回転するように構成される場合が多い（例えば、特許文献１を参照）。この際、使用される軸受としては、例えば滑り軸受が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平８−１２３１９４号公報
【特許文献２】特開平７−１２５８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、使用環境の改善やユーザーの使用満足度等を反映して、上記画像形成装置の静音化に対する要求が高まっている。この要求を受けて、画像形成装置の各構成部品、例えばシートの給排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持する軸受にも、使用時の振動を抑える観点から、高い回転精度が要求される。
【０００５】
しかしながら、従来の軸受（例えば滑り軸受など）では、軸受面となる内周面の高精度加工が困難であることから今以上に回転精度を向上させることは難しい。また、現状の軸受面精度を考慮すると、軸受隙間を設計の段階で大きく取らざるを得ない。これでは、ロール状回転体の回転時、ロール状回転体の回転軸が軸受部材との間で軸振れを生じ、駆動軸との軸間距離が一定しない。そのため、例えば両軸を連結するギアの噛み合わせが悪化し、ギアの鳴きなど異音を生じる可能性がある。
【０００６】
また、シートの給排紙プロセスに関与するロール状回転体は、普通紙や厚紙などを接触搬送することも多く、その場合にはどうしても紙粉等の発生が避けられない。そのため、軸受隙間の大きさによっては、紙粉が軸受隙間に入り込み、軸受面の摩耗を引き起こす可能性がある。この種の摩耗は回転精度の低下を招く恐れがあり好ましくない。
【０００７】
本発明の課題は、支持すべき軸の回転精度を高めて異音の発生を抑制した画像形成装置用軸受部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、シート収容部からピックアップしたシートを画像形成部に供給するシートの給紙プロセス、あるいは画像形成部により表面に画像を形成したシートを排紙するシートの排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持するものであって、電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で、ロール状回転体を支持するための軸受面を構成したことを特徴とする画像形成装置用軸受部材を提供する。
【０００９】
上述のように、本発明は、軸受部材の、ロール状回転体を支持するための軸受面を、電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で構成したことを特徴とするものである。ここで電鋳加工は、マスター表面に金属イオンを電着（電解析出）させて金属層を形成する技術であり、電鋳加工の特性上、電鋳部の内面にマスターの表面形状が非常に微細なレベルまで高精度に転写される。そのため、マスターの表面精度を高め、かつ電鋳部の内周面を軸受面として使用すれば、特段の後加工を施すことなく、高い面精度を有する軸受面を低コストに得ることができ、これにより、支持すべきロール状回転体との間で高い回転精度を得ることができる。従って、ロール状回転体とこれを支持する軸受部材との間で振動を低減し、異音の発生を抑制することができる。また、ロール状回転体の回転軸がギアを介して駆動軸と連結される場合には、駆動軸との間の軸間距離が一定に保たれ、両軸間で良好なギアの噛み合い状態が得られるので、かかるギアの鳴きが低減される。
【００１０】
また、上記構成によれば、予めロール状回転体の外周面との間の隙間（軸受隙間）が小さくなるように、軸受部材（軸受面）の内径寸法を設定することができるので、シートとの摺動摩擦に伴い発生する紙粉が軸受隙間に入り込むのを可及的に回避することができる。従って、紙粉の混入に伴う軸受面の摩耗を抑えて、上記ロール状回転体による給排紙を長期に亘って円滑に行うことができる。
【００１１】
電鋳部の内周面で構成される軸受面と、これに対向するロール状回転体の外周面との間の直径隙間は５μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以下であればより好ましい。本発明に係る電鋳加工であれば、軸受面となる電鋳部の内周面を高精度に仕上げることができるので、上記直径隙間が５μｍ以下であっても高い回転精度を得ることができる。また、直径隙間（軸受隙間）が上記範囲内であれば、シートとロール状回転体との摺動摩擦により発生する紙粉などが直径隙間に侵入するのを確実に防止することができる。
【００１２】
上記構成の軸受部材は、シートの給排紙プロセスに係るローラ用の軸受として使用でき、ロール状回転体が、例えばシート収容部からシートをピックアップするピックアップローラである場合に、ピックアップローラ用の軸受部材として好適に使用することができる。
【００１３】
また、ロール状回転体が、例えば画像形成部によりシート上に形成される画像の位置決めを行うためのレジストローラである場合には、上記軸受部材を、レジストローラ用の軸受部材として好適に使用することができる。
【００１４】
以上説明した画像形成装置用軸受部材は、この軸受部材およびロール状回転体を備えた画像形成装置用軸受ユニットとして好適に使用可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、支持すべき軸の回転精度を高めて異音の発生を抑制した画像形成装置用軸受部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成プロセスおよびシートの給排紙プロセスを概念的に示す図である。同図において、２０はレーザ露光式４連タンデムの画像形成部を示し、例えばレーザプリンタ等の画像形成装置に組込まれて使用される。この画像形成部２０は、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。また、同図において、２５は画像形成部２０にシート２６を供給する給紙部を、２７は画像形成部２０により表面に画像を形成したシート２６を装置外部に排出する排紙部をそれぞれ示す。
【００１８】
まず、画像形成部２０について詳述する。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信号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。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、および現像ローラ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。
【００１９】
図示しない画像入力手段により電子画像が入力されると、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。次いで各感光ドラム２１に露光装置３１から入力画像を色分解した各色｛イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）｝のレーザ光が照射され、各色ごとの静電潜像が感光ドラム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。
【００２０】
次に、給紙部２５について詳述する。給紙部２５は、シート収容部３３と、シート収容部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。
【００２１】
ピックアップローラ３４によりシート収容部３３から送り出された１又は複数枚のシート２６は、分離ローラ３５、３５によって１枚に分離される。分離されたシート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（二ップ部ともいう）にシート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、シート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。
【００２２】
転写ベルト２９に吸着されたシート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の逆極性電圧の負荷によりシート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シート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シート表面に定着する。これにより、シート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、シート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。
【００２３】
以下、本発明に係る（画像形成装置用）軸受部材を給紙部２５に備えられたピックアップローラ３４の回転支持に使用した場合の軸受機構について説明する。
【００２４】
図２は、ピックアップローラ３４および一方（図１中上側）の分離ローラ３５に係る駆動機構を概略的に示す一部断面図である。同図において、ピックアップローラ３４の軸３４ａは、その軸方向中央にロール部３４ｂを有し、かつ軸方向両端を軸受部材２、２の内周に挿入している。同様に、一方の分離ローラ３５の軸３５ａは、その軸方向中央にロール部３５ｂを有し、かつ軸方向両端を軸受部材１２、１２の内周に挿入している。一端側（上側）の軸受部材２、１２は何れも第１の固定側部材４２に固定され、他端側（下側）の２軸受部材２、１２は何れも第２の固定側部材４３に固定される。
【００２５】
ピックアップローラ３４の軸３４ａの両端側にはギア４４ａ、ギア４４ｂがそれぞれ装着される。一端側（図２中上側）のギア４４ａは、軸３４ａと平行に配置された駆動軸４５のギア４６と噛合しており、他端側のギア４４ｂは、同様に軸３５ａの他端側（図２中下側）に装着されたギア４７と噛合している。そして、図示しない駆動源（モータなど）の駆動により駆動軸４５を回転させることで、駆動軸４５からの回転力がギア４６、４４ａを介して軸３４ａに伝達され、これにより、ピックアップローラ３４が軸受部材２、２により回転自在に支持される。また、軸３４ａの他端側に装着したギア４４ｂとこれに噛合するギア４７を介して、一方の分離ローラ３５の軸３５ａに回転力が伝達され、これにより、分離ローラ３５が軸受部材１２、１２により回転自在に支持される。この場合、軸受部材２と、軸受部材２によって回転自在に支持される軸３４ａを有するピックアップローラ３４とで軸受ユニット１が構成される。また、軸受部材１２と、軸受部材１２によって回転自在に支持される軸３５ａを有する分離ローラ３５とで軸受ユニット１１が構成される。
【００２６】
軸受部材２は、図２に示すように、電鋳部３、および電鋳部３をインサート部品としてモールドした樹脂部４とを備えたものであり、例えば以下の工程を経て製造される。なお、以下では軸受部材２の製造工程について述べるが、軸受部材１２についても同様の工程を経て製造することが可能である。
【００２７】
軸受部材２は、電鋳加工で使用するマスター軸５の外表面を絶縁性材料でマスキングする工程、マスキングを施したマスター軸５に電鋳加工を行って電鋳部３を形成する工程、電鋳部３およびマスター軸５をインサート部品として軸受部材２の型成形（インサート成形）を行う工程、電鋳部３とマスター軸５とを分離する工程とを順に経て製造される。
【００２８】
電鋳部３の成形母体となるマスター軸５は、例えばステンレス鋼で断面輪郭真円状に、かつ軸方向で均一径に形成される。マスター軸５の材料としては、ステンレス鋼以外にも、例えばクロム系合金やニッケル系合金など、マスキング性、導電性、耐薬品性を有するものであれば金属、非金属を問わず任意に選択可能である。
【００２９】
マスター軸５は、むく軸（中実軸）の他、中空軸あるいは中空部に樹脂を充填した中実軸であってもよい。また、マスター軸５の外周面精度は、軸受面となる電鋳部３の内周面３ａの面精度を直接左右するので、なるべく高精度に仕上げておくことが望ましい。
【００３０】
マスター軸５の外表面には、図３に示すように、電鋳部３の形成予定領域を除き、マスキングが施される。マスキング部６形成用の被覆材としては、絶縁性、および電解質溶液に対する耐食性を有する材料が選択使用される。
【００３１】
電鋳加工は、ＮｉやＣｕ等の金属イオンを含んだ電解質溶液にマスター軸５を浸漬し、電解質溶液に通電して目的の金属をマスター軸５の外表面のうち、マスキング部６を除く領域（外周面５ａの露出領域）に電解析出させることにより行われる。電解質溶液には、ＰＴＦＥやカーボンなどの摺動材、あるいはサッカリン等の応力緩和材を必要に応じて含有させることも可能である。この実施形態では、ＰＴＦＥ粒子を摺動材として電解質溶液中に含有させたものを使用している。析出金属の種類は、軸受の軸受面に求められる硬度、あるいは潤滑油に対する耐性（耐油性）など、必要とされる特性に応じて適宜選択される。
【００３２】
以上の工程を経ることにより、図４に示すように、マスター軸５外周のマスキング部６以外の領域に薄肉円筒状の電鋳部３を形成した電鋳軸７が製作される。この場合、析出形成された電鋳部３中には上述のＰＴＦＥ粒子が分散し、その一部が軸受面となる内周面３ａ上に存在している。なお、電鋳部３の厚みは、これが薄すぎると軸受面（内周面３ａ）の耐久性低下等につながり、厚すぎるとマスター軸５からの剥離性が低下する可能性があるので、求められる軸受性能や軸受サイズ、用途等に応じて最適な厚み、例えば５μｍ〜２００μｍの範囲に設定される。
【００３３】
上記工程を経て製作された電鋳軸７は、軸受部材２をインサート成形する成形型内にインサート部品として供給配置される。
【００３４】
図５は、軸受部材２のインサート成形工程を概念的に示すもので、可動型８、および固定型９からなる金型には、ランナ１０ａおよびゲート１０ｂと、キャビティ１０ｃとが設けられる。ゲート１０ｂは、この実施形態では、点状ゲートであり、成形金型（固定型９）の、成形すべき樹脂部４の軸方向一端面に対応する位置に、かつ円周方向等間隔に複数箇所（例えば３箇所）形成される。
【００３５】
上記構成の金型において、電鋳軸７を位置決め配置した状態で可動型８を固定型９に接近させて型締めする。次に、型締めした状態で、スプール（図示は省略する）、ランナ１０ａ、およびゲート１０ｂを介してキャビティ１０ｃ内に溶融樹脂Ｐを射出・充填し、樹脂部４を電鋳軸７と一体に成形する。
【００３６】
樹脂材料としては、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等の結晶性樹脂、あるいは、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の非晶性樹脂がベース樹脂として使用可能である。また、この他にも、例えば電磁ノイズを防止する観点から、カーボンファイバー、ＳＵＳ粉末などに代表される導電性充填剤を上記樹脂に配合したものが使用可能である。もちろんこれらは一例にすぎず、軸受の用途や使用環境に適合した樹脂材料が任意に選択可能である。例えば、樹脂部４の強度向上や寸法安定性を狙って強化材（形状は問わない）を上記樹脂に配合したものを使用することもできる。
【００３７】
型開き後、マスター軸５と電鋳部３、および樹脂部４とが一体となった成形品を金型８、９から脱型する。この成形品は、その後の分離工程において電鋳部３と樹脂部４とからなる軸受部材２（図２を参照）と、マスター軸５とに分離される。
【００３８】
分離工程では、例えばマスター軸５あるいは電鋳部３に衝撃を加えることで、電鋳部３の内周面３ａをマスター軸５の外周面５ａから剥離させる。これにより、マスター軸５が軸受部材２（電鋳部３）から引抜かれ、完成品としての軸受部材２が得られる。
【００３９】
なお、電鋳部３の分離手段としては、上記手段以外に、例えば電鋳部３とマスター軸５とを加熱（又は冷却）し、両者間に熱膨張量差を生じさせることによる方法、あるいは両手段（衝撃と加熱）を併用する手段等が使用可能である。
【００４０】
上述の如く形成された軸受部材２を、図２に示す第１の固定側部材４２に固定し、固定した軸受部材２の内周に、引抜いたマスター軸５とは別体の軸３４ａを挿入することで、図２に示す軸受ユニット１が完成する。また、同様にして形成した軸受部材１２を第１の固定側部材４２に固定し、固定した軸受部材１２の内周に、軸３５ａを挿入することで、図２に示す軸受ユニット１１が完成する。第２の固定側部材４３に固定した軸受部材２、１２についても同様に、軸受ユニット１、１１が形成される。
【００４１】
このように、軸受部材２を構成する電鋳部３は、マスター軸５の外周面５ａに電解質溶液中の金属イオンを電着（電解析出）させることで形成され、また電鋳部３の内周面３ａは、電鋳加工の特性上、マスター軸５の外周面５ａ形状がミクロンオーダーで高精度に転写される面となる。そのため、外周面５ａの面精度を高めたマスター軸５を使用すれば、特に面精度を高めるための後加工を施すことなく、高い面精度を有する内周面（軸受面）３ａを低コストに得ることができる。同様の理由で、軸受部材１２における電鋳部１３の内周面１３ａについても、高精度かつ低コストに形成可能である。
【００４２】
そのため、かかる内周面３ａ、１３ａを軸受部材２、１２の軸受面としてそれぞれ使用すれば、軸３４ａ、３５ａの外周面との間で高い回転精度を得ることができる。また、高い軸受面精度を有する軸受部材２であれば、軸３４ａとの間の直径隙間（ラジアル軸受隙間）が極力小さくなるように、内周面（軸受面）３ａ、１３ａの径寸法を設定することができる。これにより、使用時の軸振れを低減し、またピックアップローラ３４とこれにギア４４ａ、４６を介して連結される駆動軸４５との軸間距離を一定に保つことができる。従って、ギア４４ａ、４６の間で良好な噛み合いを維持してこれらギア４４ａ、４６の鳴きを低減することが可能となる。
【００４３】
特に、ピックアップローラ３４であれば、シート収容部３３からシート２６をピックアップする際、そのトルク特性が重要となるが、上述のように、回転精度を高めた軸受部材２を使用することで、使用時におけるトルク変動を最小限に抑えて、シート２６のピックアップを確実かつ円滑に行うことが可能となる。
【００４４】
また、この実施形態では、ピックアップローラ３４だけでなく分離ローラ３５用の軸受にも電鋳部１３を備えた軸受部材１２を使用しているので、使用時における分離ローラ３５の振動を抑えることができる。また、分離ローラ３５のギア４７と、これに噛合するピックアップローラ３４のギア４４ｂとの噛み合いが良好に保たれ、かかるギア４７、４４ｂの鳴きを低減することができる。
【００４５】
また、上述のように、軸受部材２の軸受面（電鋳部３の内周面３ａ）と、軸３４ａの外周面との間の直径隙間（ラジアル軸受隙間）を極力小さくすることにより、これらローラ３４、３５との摺動に伴い発生する紙粉が上記隙間に侵入するのを極力抑えて、軸受内部における摩耗を最小限に留めることができる。具体的には、通常、紙粉径が５０μｍ以上であることから、上記ラジアル軸受隙間が直径隙間で５μｍ以下となるように電鋳部３の内径寸法を設定することで、より確実に紙粉をはじめとするダストの侵入を抑止することができる。
【００４６】
また、この実施形態では、電鋳部３の電鋳加工に、ＰＴＦＥ粒子を含有させた電解質溶液を使用したので、完成品としての電鋳部３の内周面３ａ上には、ＰＴＦＥ粒子が分散した状態となる。そのため、軸３４ａとの間の摩擦特性、および耐摩耗特性を改善することができ、かかる画像形成装置の経年使用に伴う回転精度の劣化を最小限に留めることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、軸受部材２を、電鋳部３をインサート部品とする型成形で形成したことに特徴がある。この構成によれば、インサート部品となる電鋳部３の厚みを、その内周面３ａが軸受面として機能し得る限りにおいて極力薄くすることができるため、電鋳部３を除く他のモールド部（ここでは樹脂部４）のサイズを調整することで軸受ユニット１全体を従来品に比べて小型化することができる。
【００４８】
また、電鋳部３をインサート部品として一体に型成形することで、電鋳部３と樹脂部４との組立て工程が簡略化でき、また両部材３、４間の組立て精度を高めた軸受部材２を得ることができる。
【００４９】
また、軸受部材２の、電鋳部３を除く箇所を全て樹脂部４で形成することで、軸受部材２の材料コストを大幅に低減することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されることなく他の形態にも適用可能である。
【００５１】
本発明に係る軸受部材２は、電鋳部３を除く外径側の大部分を樹脂や金属のモールド部で構成しているので、例えば図２に示す第１の固定側部材４２を軸受部材２、１２のモールド部（同図では樹脂部４、１４）と同材料で一体に成形することも可能である。もちろん、第２の固定側部材４３についても同様に軸受部材２、１２と一体化可能である。この場合、例えば図示は省略するが、樹脂部４、１４、および第１の固定側部材４２を、電鋳部３、１３をインサート部品として樹脂で一体成形することで、軸受部材２、１２および固定側部材４２の形成と、これら軸受部材２、１２と固定側部材４２との組立てとが一度の工程で済むため、作業工程を簡略化できる。
【００５２】
また、以上の実施形態では、ピックアップローラ３４、および分離ローラ３５用の軸受に本発明を適用した場合を例示したが、本発明は、これに限らず、画像形成装置の給排紙プロセスに関与する他のロール状回転体、例えば画像形成部２０によりシート２６上に形成されるトナー画像の位置決めを行うためのレジストローラ３７、３７を回転支持する軸受にも適用することができる。
【００５３】
この場合、図示は省略するが、レジストローラ３７の軸受面を電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で構成することで、上記実施形態と同様に、回転精度の向上が図られ、異音の抑制や、軸受隙間への紙粉の侵入防止が可能となる。また、レジストローラ３７は、画像形成部２０によるシート２６上への画像形成位置を制御するものであるから、その回転精度が重要となるが、上述のように回転精度を高めることで、かかる画像の位置決めを高精度に行うことが可能となる。
【００５４】
もちろん、本発明は、レジストローラ３７以外にも、例えば、給紙部２５に備えられ、ピックアップされたシート２６をレジストローラ３７、３７に搬送する搬送ローラ３６、３６や、排紙部２７に備えられ、トナー画像を形成したシート２６を装置外に排出する排紙ローラ４１、４１等、画像形成装置の給排紙プロセスに関与するロール状回転体である限り、これらロール状回転体を支持する軸受に広く適用することができる。
【００５５】
また、本発明に係る軸受部材２について、以上の実施形態では、軸受面を、電鋳部３の真円状内周面３ａで形成し、軸３４ａとの間に軸方向径一定のラジアル軸受隙間を形成した、いわゆる真円軸受を説明したが、これ以外の形態を採ることも可能である。
【００５６】
モーメント耐力の向上、およびロストルクの低減等を狙って、例えば図示は省略するが、
電鋳部３の内周面３ａで、軸方向に離隔する複数の軸受面を形成し、かつこれら軸受面間に位置し、内径寸法が軸受面より大きい中逃げ部を形成したものを挙げることができる。
【００５７】
また、上記真円軸受以外の軸受として、例えば図示は省略するが、電鋳部３の内周面３ａとこれに対向する軸３４ａの外周面との軸受隙間に、流体の動圧作用を生じるための動圧発生部を設けた、いわゆる動圧軸受を構成することもできる。
【００５８】
具体的には、内周面３ａあるいは軸３４ａの外周面の何れか一方に、複数の軸方向溝を形成した、いわゆるステップ軸受を構成することができる。
【００５９】
あるいは、内周面３ａと軸３４ａの外周面の何れか一方に、円周方向に連続して複数の円弧面を配列し、径方向に対向する他方の面との間に、くさび状の径方向隙間（軸受隙間）を形成した、いわゆる多円弧軸受を構成することができる。
【００６０】
あるいは、内周面３ａと軸３４ａの外周面の何れか一方に、複数の傾斜溝（いわゆる動圧溝）をへリングボーン形状に配列した動圧軸受を構成することができる。
【００６１】
何れにしても、軸受隙間に流体を充満させて使用する場合には、軸受内部の流体（潤滑油等）が軸受外部に漏れ出さないための構成、例えばラジアル軸受隙間を構成する電鋳部３の軸方向端で、流体を内部に保持するためのシール空間を形成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成プロセスおよび給排紙プロセスを概念的に示す断面図である。
【図２】ピックアップローラ用軸受ユニットを含む駆動機構の概略図である。
【図３】非導電性マスキング部を形成したマスター軸の斜視図である。
【図４】電鋳部を形成した電鋳軸の斜視図である。
【図５】樹脂部の射出成形工程を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１１ 軸受ユニット
２、１２ 軸受部材
３、１３ 電鋳部
３ａ、１３ａ 内周面（軸受面）
４、１４ 樹脂部
５ マスター軸
１０ｃ キャビティ
２０ 画像形成部
２１ 感光ドラム
２２ 現像装置
２３ 転写電極
２４ 定着部
２５ 給紙部
２６ シート
２７ 排紙部
３４ ピックアップローラ
３５ 分離ローラ
３６ 搬送ローラ
３７ レジストローラ
４１ 排紙ローラ
４４ａ、４４ｂ、４６、４７ ギア
４５ 駆動軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に装備されるロール状回転体を支持する軸受部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記画像形成装置には、例えば露光によりその外周面に静電潜像を形成する感光ドラムや、感光ドラムに電気的作用で現像剤を付着させ、かかる静電潜像を現像する現像装置のローラ（現像ローラ）、現像した画像をシートに転写するための転写ローラ、および転写された画像を出力紙に定着させる定着ローラ等の他、給紙カセット等のシート収容部に収容されたシートをピックアップするピックアップローラや、ピックアップされたシート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等、多数のロール状回転体が装備される。
【０００３】
これらロール状回転体は、画像形成装置本体の側（固定側）に装着された軸受部材によって回転自在に支持されると共に、他の駆動軸と動力伝達手段（ギアなど）を介して連結され、駆動軸の駆動回転に伴って回転するように構成される場合が多い（例えば、特許文献１を参照）。この際、使用される軸受としては、例えば滑り軸受が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平８−１２３１９４号公報
【特許文献２】特開平７−１２５８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、使用環境の改善やユーザーの使用満足度等を反映して、上記画像形成装置の静音化に対する要求が高まっている。この要求を受けて、画像形成装置の各構成部品、例えばシートの給排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持する軸受にも、使用時の振動を抑える観点から、高い回転精度が要求される。
【０００５】
しかしながら、従来の軸受（例えば滑り軸受など）では、軸受面となる内周面の高精度加工が困難であることから今以上に回転精度を向上させることは難しい。また、現状の軸受面精度を考慮すると、軸受隙間を設計の段階で大きく取らざるを得ない。これでは、ロール状回転体の回転時、ロール状回転体の回転軸が軸受部材との間で軸振れを生じ、駆動軸との軸間距離が一定しない。そのため、例えば両軸を連結するギアの噛み合わせが悪化し、ギアの鳴きなど異音を生じる可能性がある。
【０００６】
また、シートの給排紙プロセスに関与するロール状回転体は、普通紙や厚紙などを接触搬送することも多く、その場合にはどうしても紙粉等の発生が避けられない。そのため、軸受隙間の大きさによっては、紙粉が軸受隙間に入り込み、軸受面の摩耗を引き起こす可能性がある。この種の摩耗は回転精度の低下を招く恐れがあり好ましくない。
【０００７】
本発明の課題は、支持すべき軸の回転精度を高めて異音の発生を抑制した画像形成装置用軸受部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、シート収容部からピックアップしたシートを画像形成部に供給するシートの給紙プロセス、あるいは画像形成部により表面に画像を形成したシートを排紙するシートの排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持するものであって、電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で、ロール状回転体を支持するための軸受面を構成したことを特徴とする画像形成装置用軸受部材を提供する。
【０００９】
上述のように、本発明は、軸受部材の、ロール状回転体を支持するための軸受面を、電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で構成したことを特徴とするものである。ここで電鋳加工は、マスター表面に金属イオンを電着（電解析出）させて金属層を形成する技術であり、電鋳加工の特性上、電鋳部の内面にマスターの表面形状が非常に微細なレベルまで高精度に転写される。そのため、マスターの表面精度を高め、かつ電鋳部の内周面を軸受面として使用すれば、特段の後加工を施すことなく、高い面精度を有する軸受面を低コストに得ることができ、これにより、支持すべきロール状回転体との間で高い回転精度を得ることができる。従って、ロール状回転体とこれを支持する軸受部材との間で振動を低減し、異音の発生を抑制することができる。また、ロール状回転体の回転軸がギアを介して駆動軸と連結される場合には、駆動軸との間の軸間距離が一定に保たれ、両軸間で良好なギアの噛み合い状態が得られるので、かかるギアの鳴きが低減される。
【００１０】
また、上記構成によれば、予めロール状回転体の外周面との間の隙間（軸受隙間）が小さくなるように、軸受部材（軸受面）の内径寸法を設定することができるので、シートとの摺動摩擦に伴い発生する紙粉が軸受隙間に入り込むのを可及的に回避することができる。従って、紙粉の混入に伴う軸受面の摩耗を抑えて、上記ロール状回転体による給排紙を長期に亘って円滑に行うことができる。
【００１１】
電鋳部の内周面で構成される軸受面と、これに対向するロール状回転体の外周面との間の直径隙間は５μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以下であればより好ましい。本発明に係る電鋳加工であれば、軸受面となる電鋳部の内周面を高精度に仕上げることができるので、上記直径隙間が５μｍ以下であっても高い回転精度を得ることができる。また、直径隙間（軸受隙間）が上記範囲内であれば、シートとロール状回転体との摺動摩擦により発生する紙粉などが直径隙間に侵入するのを確実に防止することができる。
【００１２】
上記構成の軸受部材は、シートの給排紙プロセスに係るローラ用の軸受として使用でき、ロール状回転体が、例えばシート収容部からシートをピックアップするピックアップローラである場合に、ピックアップローラ用の軸受部材として好適に使用することができる。
【００１３】
また、ロール状回転体が、例えば画像形成部によりシート上に形成される画像の位置決めを行うためのレジストローラである場合には、上記軸受部材を、レジストローラ用の軸受部材として好適に使用することができる。
【００１４】
以上説明した画像形成装置用軸受部材は、この軸受部材およびロール状回転体を備えた画像形成装置用軸受ユニットとして好適に使用可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、支持すべき軸の回転精度を高めて異音の発生を抑制した画像形成装置用軸受部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成プロセスおよびシートの給排紙プロセスを概念的に示す図である。同図において、２０はレーザ露光式４連タンデムの画像形成部を示し、例えばレーザプリンタ等の画像形成装置に組込まれて使用される。この画像形成部２０は、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。また、同図において、２５は画像形成部２０にシート２６を供給する給紙部を、２７は画像形成部２０により表面に画像を形成したシート２６を装置外部に排出する排紙部をそれぞれ示す。
【００１８】
まず、画像形成部２０について詳述する。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信号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。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、および現像ローラ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。
【００１９】
図示しない画像入力手段により電子画像が入力されると、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。次いで各感光ドラム２１に露光装置３１から入力画像を色分解した各色｛イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）｝のレーザ光が照射され、各色ごとの静電潜像が感光ドラム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。
【００２０】
次に、給紙部２５について詳述する。給紙部２５は、シート収容部３３と、シート収容部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。
【００２１】
ピックアップローラ３４によりシート収容部３３から送り出された１又は複数枚のシート２６は、分離ローラ３５、３５によって１枚に分離される。分離されたシート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（二ップ部ともいう）にシート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、シート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。
【００２２】
転写ベルト２９に吸着されたシート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の逆極性電圧の負荷によりシート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シート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シート表面に定着する。これにより、シート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、シート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。
【００２３】
以下、本発明に係る（画像形成装置用）軸受部材を給紙部２５に備えられたピックアップローラ３４の回転支持に使用した場合の軸受機構について説明する。
【００２４】
図２は、ピックアップローラ３４および一方（図１中上側）の分離ローラ３５に係る駆動機構を概略的に示す一部断面図である。同図において、ピックアップローラ３４の軸３４ａは、その軸方向中央にロール部３４ｂを有し、かつ軸方向両端を軸受部材２、２の内周に挿入している。同様に、一方の分離ローラ３５の軸３５ａは、その軸方向中央にロール部３５ｂを有し、かつ軸方向両端を軸受部材１２、１２の内周に挿入している。一端側（上側）の軸受部材２、１２は何れも第１の固定側部材４２に固定され、他端側（下側）の２軸受部材２、１２は何れも第２の固定側部材４３に固定される。
【００２５】
ピックアップローラ３４の軸３４ａの両端側にはギア４４ａ、ギア４４ｂがそれぞれ装着される。一端側（図２中上側）のギア４４ａは、軸３４ａと平行に配置された駆動軸４５のギア４６と噛合しており、他端側のギア４４ｂは、同様に軸３５ａの他端側（図２中下側）に装着されたギア４７と噛合している。そして、図示しない駆動源（モータなど）の駆動により駆動軸４５を回転させることで、駆動軸４５からの回転力がギア４６、４４ａを介して軸３４ａに伝達され、これにより、ピックアップローラ３４が軸受部材２、２により回転自在に支持される。また、軸３４ａの他端側に装着したギア４４ｂとこれに噛合するギア４７を介して、一方の分離ローラ３５の軸３５ａに回転力が伝達され、これにより、分離ローラ３５が軸受部材１２、１２により回転自在に支持される。この場合、軸受部材２と、軸受部材２によって回転自在に支持される軸３４ａを有するピックアップローラ３４とで軸受ユニット１が構成される。また、軸受部材１２と、軸受部材１２によって回転自在に支持される軸３５ａを有する分離ローラ３５とで軸受ユニット１１が構成される。
【００２６】
軸受部材２は、図２に示すように、電鋳部３、および電鋳部３をインサート部品としてモールドした樹脂部４とを備えたものであり、例えば以下の工程を経て製造される。なお、以下では軸受部材２の製造工程について述べるが、軸受部材１２についても同様の工程を経て製造することが可能である。
【００２７】
軸受部材２は、電鋳加工で使用するマスター軸５の外表面を絶縁性材料でマスキングする工程、マスキングを施したマスター軸５に電鋳加工を行って電鋳部３を形成する工程、電鋳部３およびマスター軸５をインサート部品として軸受部材２の型成形（インサート成形）を行う工程、電鋳部３とマスター軸５とを分離する工程とを順に経て製造される。
【００２８】
電鋳部３の成形母体となるマスター軸５は、例えばステンレス鋼で断面輪郭真円状に、かつ軸方向で均一径に形成される。マスター軸５の材料としては、ステンレス鋼以外にも、例えばクロム系合金やニッケル系合金など、マスキング性、導電性、耐薬品性を有するものであれば金属、非金属を問わず任意に選択可能である。
【００２９】
マスター軸５は、むく軸（中実軸）の他、中空軸あるいは中空部に樹脂を充填した中実軸であってもよい。また、マスター軸５の外周面精度は、軸受面となる電鋳部３の内周面３ａの面精度を直接左右するので、なるべく高精度に仕上げておくことが望ましい。
【００３０】
マスター軸５の外表面には、図３に示すように、電鋳部３の形成予定領域を除き、マスキングが施される。マスキング部６形成用の被覆材としては、絶縁性、および電解質溶液に対する耐食性を有する材料が選択使用される。
【００３１】
電鋳加工は、ＮｉやＣｕ等の金属イオンを含んだ電解質溶液にマスター軸５を浸漬し、電解質溶液に通電して目的の金属をマスター軸５の外表面のうち、マスキング部６を除く領域（外周面５ａの露出領域）に電解析出させることにより行われる。電解質溶液には、ＰＴＦＥやカーボンなどの摺動材、あるいはサッカリン等の応力緩和材を必要に応じて含有させることも可能である。この実施形態では、ＰＴＦＥ粒子を摺動材として電解質溶液中に含有させたものを使用している。析出金属の種類は、軸受の軸受面に求められる硬度、あるいは潤滑油に対する耐性（耐油性）など、必要とされる特性に応じて適宜選択される。
【００３２】
以上の工程を経ることにより、図４に示すように、マスター軸５外周のマスキング部６以外の領域に薄肉円筒状の電鋳部３を形成した電鋳軸７が製作される。この場合、析出形成された電鋳部３中には上述のＰＴＦＥ粒子が分散し、その一部が軸受面となる内周面３ａ上に存在している。なお、電鋳部３の厚みは、これが薄すぎると軸受面（内周面３ａ）の耐久性低下等につながり、厚すぎるとマスター軸５からの剥離性が低下する可能性があるので、求められる軸受性能や軸受サイズ、用途等に応じて最適な厚み、例えば５μｍ〜２００μｍの範囲に設定される。
【００３３】
上記工程を経て製作された電鋳軸７は、軸受部材２をインサート成形する成形型内にインサート部品として供給配置される。
【００３４】
図５は、軸受部材２のインサート成形工程を概念的に示すもので、可動型８、および固定型９からなる金型には、ランナ１０ａおよびゲート１０ｂと、キャビティ１０ｃとが設けられる。ゲート１０ｂは、この実施形態では、点状ゲートであり、成形金型（固定型９）の、成形すべき樹脂部４の軸方向一端面に対応する位置に、かつ円周方向等間隔に複数箇所（例えば３箇所）形成される。
【００３５】
上記構成の金型において、電鋳軸７を位置決め配置した状態で可動型８を固定型９に接近させて型締めする。次に、型締めした状態で、スプール（図示は省略する）、ランナ１０ａ、およびゲート１０ｂを介してキャビティ１０ｃ内に溶融樹脂Ｐを射出・充填し、樹脂部４を電鋳軸７と一体に成形する。
【００３６】
樹脂材料としては、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等の結晶性樹脂、あるいは、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の非晶性樹脂がベース樹脂として使用可能である。また、この他にも、例えば電磁ノイズを防止する観点から、カーボンファイバー、ＳＵＳ粉末などに代表される導電性充填剤を上記樹脂に配合したものが使用可能である。もちろんこれらは一例にすぎず、軸受の用途や使用環境に適合した樹脂材料が任意に選択可能である。例えば、樹脂部４の強度向上や寸法安定性を狙って強化材（形状は問わない）を上記樹脂に配合したものを使用することもできる。
【００３７】
型開き後、マスター軸５と電鋳部３、および樹脂部４とが一体となった成形品を金型８、９から脱型する。この成形品は、その後の分離工程において電鋳部３と樹脂部４とからなる軸受部材２（図２を参照）と、マスター軸５とに分離される。
【００３８】
分離工程では、例えばマスター軸５あるいは電鋳部３に衝撃を加えることで、電鋳部３の内周面３ａをマスター軸５の外周面５ａから剥離させる。これにより、マスター軸５が軸受部材２（電鋳部３）から引抜かれ、完成品としての軸受部材２が得られる。
【００３９】
なお、電鋳部３の分離手段としては、上記手段以外に、例えば電鋳部３とマスター軸５とを加熱（又は冷却）し、両者間に熱膨張量差を生じさせることによる方法、あるいは両手段（衝撃と加熱）を併用する手段等が使用可能である。
【００４０】
上述の如く形成された軸受部材２を、図２に示す第１の固定側部材４２に固定し、固定した軸受部材２の内周に、引抜いたマスター軸５とは別体の軸３４ａを挿入することで、図２に示す軸受ユニット１が完成する。また、同様にして形成した軸受部材１２を第１の固定側部材４２に固定し、固定した軸受部材１２の内周に、軸３５ａを挿入することで、図２に示す軸受ユニット１１が完成する。第２の固定側部材４３に固定した軸受部材２、１２についても同様に、軸受ユニット１、１１が形成される。
【００４１】
このように、軸受部材２を構成する電鋳部３は、マスター軸５の外周面５ａに電解質溶液中の金属イオンを電着（電解析出）させることで形成され、また電鋳部３の内周面３ａは、電鋳加工の特性上、マスター軸５の外周面５ａ形状がミクロンオーダーで高精度に転写される面となる。そのため、外周面５ａの面精度を高めたマスター軸５を使用すれば、特に面精度を高めるための後加工を施すことなく、高い面精度を有する内周面（軸受面）３ａを低コストに得ることができる。同様の理由で、軸受部材１２における電鋳部１３の内周面１３ａについても、高精度かつ低コストに形成可能である。
【００４２】
そのため、かかる内周面３ａ、１３ａを軸受部材２、１２の軸受面としてそれぞれ使用すれば、軸３４ａ、３５ａの外周面との間で高い回転精度を得ることができる。また、高い軸受面精度を有する軸受部材２であれば、軸３４ａとの間の直径隙間（ラジアル軸受隙間）が極力小さくなるように、内周面（軸受面）３ａ、１３ａの径寸法を設定することができる。これにより、使用時の軸振れを低減し、またピックアップローラ３４とこれにギア４４ａ、４６を介して連結される駆動軸４５との軸間距離を一定に保つことができる。従って、ギア４４ａ、４６の間で良好な噛み合いを維持してこれらギア４４ａ、４６の鳴きを低減することが可能となる。
【００４３】
特に、ピックアップローラ３４であれば、シート収容部３３からシート２６をピックアップする際、そのトルク特性が重要となるが、上述のように、回転精度を高めた軸受部材２を使用することで、使用時におけるトルク変動を最小限に抑えて、シート２６のピックアップを確実かつ円滑に行うことが可能となる。
【００４４】
また、この実施形態では、ピックアップローラ３４だけでなく分離ローラ３５用の軸受にも電鋳部１３を備えた軸受部材１２を使用しているので、使用時における分離ローラ３５の振動を抑えることができる。また、分離ローラ３５のギア４７と、これに噛合するピックアップローラ３４のギア４４ｂとの噛み合いが良好に保たれ、かかるギア４７、４４ｂの鳴きを低減することができる。
【００４５】
また、上述のように、軸受部材２の軸受面（電鋳部３の内周面３ａ）と、軸３４ａの外周面との間の直径隙間（ラジアル軸受隙間）を極力小さくすることにより、これらローラ３４、３５との摺動に伴い発生する紙粉が上記隙間に侵入するのを極力抑えて、軸受内部における摩耗を最小限に留めることができる。具体的には、通常、紙粉径が５０μｍ以上であることから、上記ラジアル軸受隙間が直径隙間で５μｍ以下となるように電鋳部３の内径寸法を設定することで、より確実に紙粉をはじめとするダストの侵入を抑止することができる。
【００４６】
また、この実施形態では、電鋳部３の電鋳加工に、ＰＴＦＥ粒子を含有させた電解質溶液を使用したので、完成品としての電鋳部３の内周面３ａ上には、ＰＴＦＥ粒子が分散した状態となる。そのため、軸３４ａとの間の摩擦特性、および耐摩耗特性を改善することができ、かかる画像形成装置の経年使用に伴う回転精度の劣化を最小限に留めることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、軸受部材２を、電鋳部３をインサート部品とする型成形で形成したことに特徴がある。この構成によれば、インサート部品となる電鋳部３の厚みを、その内周面３ａが軸受面として機能し得る限りにおいて極力薄くすることができるため、電鋳部３を除く他のモールド部（ここでは樹脂部４）のサイズを調整することで軸受ユニット１全体を従来品に比べて小型化することができる。
【００４８】
また、電鋳部３をインサート部品として一体に型成形することで、電鋳部３と樹脂部４との組立て工程が簡略化でき、また両部材３、４間の組立て精度を高めた軸受部材２を得ることができる。
【００４９】
また、軸受部材２の、電鋳部３を除く箇所を全て樹脂部４で形成することで、軸受部材２の材料コストを大幅に低減することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されることなく他の形態にも適用可能である。
【００５１】
本発明に係る軸受部材２は、電鋳部３を除く外径側の大部分を樹脂や金属のモールド部で構成しているので、例えば図２に示す第１の固定側部材４２を軸受部材２、１２のモールド部（同図では樹脂部４、１４）と同材料で一体に成形することも可能である。もちろん、第２の固定側部材４３についても同様に軸受部材２、１２と一体化可能である。この場合、例えば図示は省略するが、樹脂部４、１４、および第１の固定側部材４２を、電鋳部３、１３をインサート部品として樹脂で一体成形することで、軸受部材２、１２および固定側部材４２の形成と、これら軸受部材２、１２と固定側部材４２との組立てとが一度の工程で済むため、作業工程を簡略化できる。
【００５２】
また、以上の実施形態では、ピックアップローラ３４、および分離ローラ３５用の軸受に本発明を適用した場合を例示したが、本発明は、これに限らず、画像形成装置の給排紙プロセスに関与する他のロール状回転体、例えば画像形成部２０によりシート２６上に形成されるトナー画像の位置決めを行うためのレジストローラ３７、３７を回転支持する軸受にも適用することができる。
【００５３】
この場合、図示は省略するが、レジストローラ３７の軸受面を電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で構成することで、上記実施形態と同様に、回転精度の向上が図られ、異音の抑制や、軸受隙間への紙粉の侵入防止が可能となる。また、レジストローラ３７は、画像形成部２０によるシート２６上への画像形成位置を制御するものであるから、その回転精度が重要となるが、上述のように回転精度を高めることで、かかる画像の位置決めを高精度に行うことが可能となる。
【００５４】
もちろん、本発明は、レジストローラ３７以外にも、例えば、給紙部２５に備えられ、ピックアップされたシート２６をレジストローラ３７、３７に搬送する搬送ローラ３６、３６や、排紙部２７に備えられ、トナー画像を形成したシート２６を装置外に排出する排紙ローラ４１、４１等、画像形成装置の給排紙プロセスに関与するロール状回転体である限り、これらロール状回転体を支持する軸受に広く適用することができる。
【００５５】
また、本発明に係る軸受部材２について、以上の実施形態では、軸受面を、電鋳部３の真円状内周面３ａで形成し、軸３４ａとの間に軸方向径一定のラジアル軸受隙間を形成した、いわゆる真円軸受を説明したが、これ以外の形態を採ることも可能である。
【００５６】
モーメント耐力の向上、およびロストルクの低減等を狙って、例えば図示は省略するが、
電鋳部３の内周面３ａで、軸方向に離隔する複数の軸受面を形成し、かつこれら軸受面間に位置し、内径寸法が軸受面より大きい中逃げ部を形成したものを挙げることができる。
【００５７】
また、上記真円軸受以外の軸受として、例えば図示は省略するが、電鋳部３の内周面３ａとこれに対向する軸３４ａの外周面との軸受隙間に、流体の動圧作用を生じるための動圧発生部を設けた、いわゆる動圧軸受を構成することもできる。
【００５８】
具体的には、内周面３ａあるいは軸３４ａの外周面の何れか一方に、複数の軸方向溝を形成した、いわゆるステップ軸受を構成することができる。
【００５９】
あるいは、内周面３ａと軸３４ａの外周面の何れか一方に、円周方向に連続して複数の円弧面を配列し、径方向に対向する他方の面との間に、くさび状の径方向隙間（軸受隙間）を形成した、いわゆる多円弧軸受を構成することができる。
【００６０】
あるいは、内周面３ａと軸３４ａの外周面の何れか一方に、複数の傾斜溝（いわゆる動圧溝）をへリングボーン形状に配列した動圧軸受を構成することができる。
【００６１】
何れにしても、軸受隙間に流体を充満させて使用する場合には、軸受内部の流体（潤滑油等）が軸受外部に漏れ出さないための構成、例えばラジアル軸受隙間を構成する電鋳部３の軸方向端で、流体を内部に保持するためのシール空間を形成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成プロセスおよび給排紙プロセスを概念的に示す断面図である。
【図２】ピックアップローラ用軸受ユニットを含む駆動機構の概略図である。
【図３】非導電性マスキング部を形成したマスター軸の斜視図である。
【図４】電鋳部を形成した電鋳軸の斜視図である。
【図５】樹脂部の射出成形工程を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１１ 軸受ユニット
２、１２ 軸受部材
３、１３ 電鋳部
３ａ、１３ａ 内周面（軸受面）
４、１４ 樹脂部
５ マスター軸
１０ｃ キャビティ
２０ 画像形成部
２１ 感光ドラム
２２ 現像装置
２３ 転写電極
２４ 定着部
２５ 給紙部
２６ シート
２７ 排紙部
３４ ピックアップローラ
３５ 分離ローラ
３６ 搬送ローラ
３７ レジストローラ
４１ 排紙ローラ
４４ａ、４４ｂ、４６、４７ ギア
４５ 駆動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート収容部からピックアップしたシートを画像形成部に供給するシートの給紙プロセス、あるいは画像形成部により表面に画像を形成したシートを排紙するシートの排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持する画像形成装置用軸受部材であって、
電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で、ロール状回転体を支持するための軸受面を構成したことを特徴とする画像形成装置用軸受部材。
【請求項２】
電鋳部の内周面で構成される軸受面と、これに対向するロール状回転体の外周面との間の直径隙間が５μｍ以下である請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項３】
ロール状回転体が、シート収容部からシートをピックアップするピックアップローラである請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項４】
ロール状回転体が、画像形成部によりシート上に形成される画像の位置決めを行うためのレジストローラである請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか記載の画像形成装置用軸受部材、およびロール状回転体を備えた画像形成装置用軸受ユニット。
【請求項１】
シート収容部からピックアップしたシートを画像形成部に供給するシートの給紙プロセス、あるいは画像形成部により表面に画像を形成したシートを排紙するシートの排紙プロセスに関与するロール状回転体を支持する画像形成装置用軸受部材であって、
電鋳加工で形成した電鋳部の内周面で、ロール状回転体を支持するための軸受面を構成したことを特徴とする画像形成装置用軸受部材。
【請求項２】
電鋳部の内周面で構成される軸受面と、これに対向するロール状回転体の外周面との間の直径隙間が５μｍ以下である請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項３】
ロール状回転体が、シート収容部からシートをピックアップするピックアップローラである請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項４】
ロール状回転体が、画像形成部によりシート上に形成される画像の位置決めを行うためのレジストローラである請求項１記載の画像形成装置用軸受部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか記載の画像形成装置用軸受部材、およびロール状回転体を備えた画像形成装置用軸受ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−７２２０７（Ｐ２００７−７２２０７Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５９７５６（Ｐ２００５−２５９７５６）
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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