(57)【要約】【課題】  軸への装着が容易で、軸の外周面に及す力も調整が可能な軸シール材を提供する。【解決手段】  軸シール材１は、ゴム弾性材を用いて、シール対象物を処理する軸からシール対象物が漏れないようにシールする。軸シール材１は、軸の外周面に対向する内周側が蛇腹状の蛇腹部２であり、使用状態で軸線方向に圧縮されると、蛇腹状の内周側の先端２ａが軸の外周面と接触する。使用状態で軸線方向に圧縮されると、蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触するので、圧縮前は内周側が軸の外周面には接触しないようにすることができ、軸への装着を容易に行うことができる。軸線方向への圧縮状態を調整すると、内周側の軸の外周面への接触状態を調整することができる。【選択図】      図１
2006300238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム弾性材を用いて、シール対象物を処理する軸からシール対象物が漏れないようにシールする軸シール材において、
軸の外周面に対向する内周側が蛇腹状であり、
蛇腹状の段数が少なくとも一段以上であり、
圧縮時の反発弾性が０．２８５Ｎ〜４．９Ｎとなる弾力を有し、
使用状態でシール方向となる軸線方向に圧縮されると、軸のシール材支持面との密着力が増すように、かつ圧縮により蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触するようにしたことを特徴とする軸シール材。
【請求項２】
前記蛇腹状の内周側は、螺旋形状を有することを特徴とする請求項１記載の軸シール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の外周面に接触して、軸線方向のシールを行う軸シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を用いる複写機や印刷機では、トナーと呼ばれる微粒子着色粉を現像剤として使用している。トナーは、装置に対して着脱可能なカートリッジ等に充填して補給される。カートリッジ等に貯蔵されているトナーを現像に使用するために、トナーの供給経路には、各種のローラが設けられる。各種のローラは、回転軸の軸線まわりに回転する。回転軸の端部は、回転可能に支持される。回転可能な支持では、微小な隙間が生じることは避けられず、微粒子であるトナーがカートリッジ等の外部に洩れるおそれがある。
【０００３】
軸シールでは、Ｏリングなどと呼ばれるシールリングが広く使用されている。Ｏリングは、日本工業規格のＪＩＳ  Ｂ  ２４０１などで標準化されている。本件発明者らは、トナーなどの粉体のシール材として、外周側と内周側とにリップ状の突起を設けた異形断面形状のシールリングを開示している（たとえば、特許文献１参照）。回転軸を密封するためには、潤滑油などの漏れを防ぐためのオイルシールが代表的に使用されている。オイルシールについては、たとえば日本工業規格のＪＩＳ  Ｂ  ２４０２などで標準化されている。真空ポンプや空気圧縮機などの回転軸の密封には、グランドパッキンが使用されている。グランドパッキンは、軸線方向に圧縮して、径方向に回転軸を押圧するように用いられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１３６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シールリングやオイルシールでは、軸の外径よりも内径が小さいシール材を装着する必要があるので、トナーカートリッジのように、交換が必要な用途では、再装着の作業性が悪い。また、シール時に作用する力は、シール材の弾性変形に基づく。この弾性変形の程度は、シール材の内径と軸の外径との関係による。したがって、シール時にシール材が軸の外周面に及す力は、シール材の形状や材質で決定され、調整は困難となる。
【０００６】
また、トナーなどをシールする目的では、軸の外周面に及す力はあまり大きい必要はない。この力が大きくなると、軸の回転などに対する負荷が大きくなり、大きな駆動力を要するようになるからである。軸の外周面に及す力を弱くするためには、軸シール材として使用するゴム材料の硬度を低くする必要がある。しかし、硬度が低い軟質のゴム材料では、表面に粘着性を生じ、トナーなどが付着してしまうようになる。
【０００７】
本発明の目的は、軸への装着が容易で、軸の外周面に及す力も調整が可能な軸シール材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ゴム弾性材を用いて、シール対象物を処理する軸からシール対象物が漏れないようにシールする軸シール材において、
軸の外周面に対向する内周側が蛇腹状であり、
蛇腹状の段数が少なくとも一段以上であり、
圧縮時の反発弾性が０．２８５Ｎ〜４．９Ｎとなる弾力を有し、
使用状態でシール方向となる軸線方向に圧縮されると、軸のシール材支持面との密着力が増すように、かつ圧縮により蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触するようにしたことを特徴とする軸シール材である。
【０００９】
本発明に従えば、軸シール材は、ゴム弾性材を用いて、シール対象物を処理する軸からシール対象物が漏れないようにシールする。軸シール材の軸の外周面に対向する内周側は蛇腹状である。蛇腹状の段数が少なくとも一段以上であり、圧縮時の反発弾性が０．２８５Ｎ（３０ｇｆ）〜４．９Ｎ（５００ｇｆ）となる弾力を有するので、シール方向となる軸線方向に圧縮すると、蛇腹の内周側の腹の部分が径方向に縮小する。使用状態で軸線方向に圧縮されると、蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触して密着力が増すので、圧縮前は内周側が軸の外周面には接触しないようにすることができ、軸への装着を容易に行うことができる。軸線方向への圧縮状態を調整すると、内周側の軸の外周面への接触状態を調整することができる。
【００１０】
また本発明で、前記蛇腹状の内周側は、螺旋形状を有することを特徴とする。
本発明に従えば、蛇腹状の内周側は、螺旋形状を有するので、使用状態で軸線方向に圧縮すると、螺旋形状の部分が軸の外周面に接触し、軸が回転するときに、螺旋の方向に応じて、軸の外周面への付着物を、軸線方向のいずれか一方に押して移動させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軸シール材は、軸線方向に圧縮すると、蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触するので、圧縮前は内周側が軸の外周面には接触しないようにすることができ、軸への装着を容易に行うことができる。軸線方向への圧縮状態を調整すると、内周側の軸の外周面への接触状態を調整することができる。
【００１２】
また本発明によれ、蛇腹状の内周側は、螺旋形状を有するので、使用状態で軸が回転するときに、螺旋の方向に応じて、軸の外周面への付着物を、軸線方向のいずれか一方に押して移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態である軸シール材１の概略的な構成を示す。図１（ａ）は軸線を含む断面構成を示し、図１（ｂ）は軸線方向から見た側面構成を示す。軸シール材１は、中間に蛇腹部２を有する。蛇腹部２は、「Ｖ」字状の断面形状を有し、先端２ａが径方向の内方に突出する。軸シール材１は、ゴム材料を使用し、比較的硬度が高くても、小さい軸方向の圧縮力で蛇腹部２の先端２ａを径方向の内方に縮めることができる。軸シール材１の外径Ｄ、内径ｄ、厚さｔは、たとえば、それぞれ、Ｄ＝１０ｍｍ、ｄ＝６ｍｍ、ｔ＝６ｍｍ程度である。蛇腹状の段数は、一段以上とする。
【００１４】
図２は、図１の軸シール材１を、軸線方向に圧縮する際の形状変化を示す。図２（ａ）は圧縮前の形状を示し、図２（ｂ）は圧縮後の形状を示す。シール方向となる軸線方向の圧縮によって、蛇腹部２は軸線方向に縮み、蛇腹部２の先端２ａは径方向の内方に突出する。圧縮地の反発弾性は、０．２８５Ｎ（３０ｇｆ）から４．９Ｎ（５００ｇｆ）まで程度の弾力を有するようにしておくことが好ましい。
【００１５】
図３は、回転軸５がトナーカートリッジ６内に設けられる回転体から延長され、軸受部７で回転自在に支持される部分に、軸シール材１を設けてシールを行う状態を示す。軸受部７の部分で回転軸５の端部には、軸シール材１が装着される。軸シール材１を軸線方向に圧縮させるために、キャップ８がさらに装着される。軸シール材１は、圧縮前であり、蛇腹部２の先端２ａの径を回転軸５の外径よりも大きくしておけば、容易に回転軸５に装着することができる。
【００１６】
図４は、図３に示す軸受部７に、軸シール材１およびキャップ８を組み付けた状態を示す。キャップ８は、軸受部７に螺着する。キャップ８を組み付けた状態では、軸シール材１は軸線方向に圧縮され、蛇腹部２の先端２ａは回転軸５の外周面に接触して、図２（ｂ）に示すような状態となる。
【００１７】
なお、軸シール材１は、回転軸５の軸シールを行うようにしているけれども、シールの対象となる軸は、回転に限らず、交互に異なる方向に角変位を繰返す回動軸や、軸線方向への変位を行う摺動軸などであっても同様にシールをおこなうことができる。いずれの場合でも、軸シール材１は、ゴム弾性材を用いて、シール対象物を処理する軸からシール対象物が漏れないようにシールする。軸シール材１は、軸の外周面に対向する内周側が蛇腹状の蛇腹部２であり、使用状態で軸線方向に圧縮されると、蛇腹状の内周側の先端２ａが軸の外周面と接触する。使用状態で軸線方向に圧縮されると、蛇腹状の内周側が軸の外周面と接触するので、圧縮前は内周側が軸の外周面には接触しないようにすることができ、軸への装着を容易に行うことができる。軸線方向への圧縮状態を調整すると、内周側の軸の外周面への接触状態を調整することができる。
【００１８】
図５は、本発明の実施の他の形態である軸シール材１１の概略的な構成を示す。図５（ａ）は軸線を含む断面構成を示し、図５（ｂ）は軸線方向から見た側面構成を示す。軸シール材１１は、中間に蛇腹部１２を有する。蛇腹部１２は、螺旋状の断面形状を有し、軸線方向に圧縮されるときに、螺旋状の凸部１３が回転軸１５の外周面に接触する。回転軸１５の外周面に付着しているトナーなどは、回転軸１５の回転方向と、凸部１３の螺旋の方向とで定る軸線方向の一方へ凸部１３によって案内される。すなわち、軸シール材１１の蛇腹状の内周側は、螺旋形状を有するので、使用状態で軸線方向に圧縮すると、螺旋形状の凸部１３が回転軸１５の外周面に接触し、回転軸１５が回転するときに、螺旋の方向に応じて、回転軸１５の外周面への付着物を、軸線方向のいずれか一方に押して移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の一形態である軸シール材１の概略的な構成を示す正面断面図および右側面図である。
【図２】図１の軸シール材１を、軸線方向に圧縮する際の形状変化を示す正面断面図である。
【図３】図１の軸シール材で、シールを行う組合せを示す分解断面図である。
【図４】図３に示す軸受部７に、軸シール材１およびキャップ８を組み付けた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態である軸シール材１１の概略的な構成を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，１１  軸シール材
２，１２  蛇腹部
２ａ  先端
５，１５  回転軸
６  トナーカートリッジ
７  軸受部
１３  凸部
【図１】
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【図２】
2006300238.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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