JP2003090444A - 粉体密封装置 - Google Patents

粉体密封装置

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JP2003090444A
JP2003090444A JP2001282329A JP2001282329A JP2003090444A JP 2003090444 A JP2003090444 A JP 2003090444A JP 2001282329 A JP2001282329 A JP 2001282329A JP 2001282329 A JP2001282329 A JP 2001282329A JP 2003090444 A JP2003090444 A JP 2003090444A
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JP
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sealing
powder
shaft
grease
peripheral surface
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JP2001282329A
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Akihiro Sato
彰洋 佐藤
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Nok Corp
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定したシール性能(密封性、耐摩耗性、低
トルク)を備え、且つ耐久性に優れた粉体密封装置を提
供する。 【解決手段】 トナーなどの粉体を収容するケーシング
2と、ケーシング2に対して相対回転自在に組み付けら
れる軸3との間の環状隙間を密封する粉体密封装置1に
おいて、軸3の周面に摺動自在に設けられる円筒面状の
密封面8と、この密封面8に形成された環状溝9とを有
するシール本体5を備えて、且つ、環状溝9内にグリー
ス10が封入されている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に用いられるトナーなどの粉体を密封するた
めの粉体密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の粉体密封装置としては、
たとえば、図3に示すような構成のものが知られてい
る。
【0003】この粉体密封装置100は、トナーなどの
粉体を収容するケーシング102とそのケーシング10
2に対して相対回転自在に組み付けられた軸103との
間の環状隙間に装着されて、その環状隙間を密封し粉体
の漏れを防止するものである。
【0004】粉体密封装置100は、概略、ケーシング
102に設けられた軸孔の内周面に嵌合される環状のシ
ール本体105と、このシール本体105に嵌め合い剛
性を付与する補強環104とを有して構成される。
【0005】シール本体105は、ケーシング102の
軸孔内周面に所定の締め代を有して固定される外周シー
ル部106と、大気側Aから密封粉体側Tに向かって延
びるシールリップ107とを備え、さらにシールリップ
107の先端部には断面楔形のリップ先端108が設け
られている。このリップ先端108は、軸103の周面
に対して所定の締め代を有しており、その弾性復元力に
より軸103の周面に摺動自在に密封接触して、粉体の
漏れを防いでいる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
【0007】粉体密封装置における密封対象物はトナー
などの粉体であるため、油やグリースなどを密封する場
合と違って、シールリップ107による吸い込み作用が
期待できない。したがって、粉体の完全密封は困難であ
り、多少の漏れが発生してしまう。
【0008】また、粉体ではリップ摺動部の潤滑作用が
得られないため、シールリップ107の摩耗が促進され
て、締め代の減少によるシール性の低下を招いてしまう
ので、粉体密封装置100自体の耐久性に乏しい。
【0009】なお、耐久性を向上させるためにリップ先
端108の初期締め代の増大、あるいはガータスプリン
グの装着なども考えられるが、一般に粉体密封装置が適
用される対象においては低トルクが要求されることか
ら、シールリップ107の締め付け力をいたずらに増大
させることは得策とはいえない。
【0010】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、安定
したシール性能(密封性、耐摩耗性、低トルク)を備
え、且つ耐久性に優れた粉体密封装置を提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、粉体を収容するケーシングと該ケ
ーシングに対して相対回転自在に組み付けられる軸との
間の環状隙間を密封する粉体密封装置において、前記ケ
ーシングまたは軸のうちいずれか一方の部材の周面に沿
って設けられる密封面と、該密封面に形成された環状溝
とを有するシール本体を備えて、且つ、前記環状溝内に
グリースが封入されていることを特徴とする。
【0012】この構成によれば、シール本体の密封部位
(密封面)が面状を呈し、被摺動部材(ケーシングまた
は軸)の周面に対して軸方向に所定の幅を有するので、
粉体の密封性が向上する。
【0013】また、密封面に設けた環状溝内にグリース
を封入することで、シール本体密封面と被摺動部材周面
との間がグリースにより遮蔽密封されて、密封性が一層
向上し、粉体の完全密封を実現することができる。
【0014】なお、ここで環状溝はグリースを保持する
機能を有するもので、その断面形状は特に限定されな
い。たとえば矩形状、半円状、半楕円状、台形状、三角
形状など種々の断面形状を採用し得る。また、密封性を
向上させるために、環状溝を軸方向に複数形成すること
が好ましい。
【0015】前記密封面は、前記一方の部材の周面に近
接して設けられ、または該周面と同等の径寸法を有する
ことが好ましい。
【0016】このように、シール本体の密封面と被摺動
部材の周面との間に締め代を設けない構成とすることに
より、シール本体の締め付け力を弱めて、低トルクを実
現することができる。
【0017】前記密封面の少なくとも一部は、前記一方
の部材の周面に平行に沿う円筒面であることが好まし
い。
【0018】円筒面とすることにより、シール部材の密
封面と被摺動部材の周面との摺動状態(密封状態)が円
筒面全体にわたり略均一になり、安定した密封性が得ら
れる。
【0019】このとき、前記環状溝は、前記円筒面に形
成されていることが好ましい。
【0020】前記グリースのちょう度は、300以下で
あることが好ましい。
【0021】ちょう度300以下の比較的硬いグリース
を用いることで、環状溝によるグリースの保持性を高め
ることができ、グリースの流出による密封性の低下を防
止することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。この発
明は、複写機,プリンタ,ファクシミリなどの電子写真
方式の画像形成装置に用いられるトナー収容部品におい
て、その軸封部に適用され、トナーの漏れを防止するも
のとして好適に用いられる。また、もちろんトナー以外
の粉体の密封目的にも適用することが可能である。
【0023】なお、この実施の形態に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらの
みに限定する趣旨のものではない。
【0024】図1は、本発明の実施の形態に係る粉体密
封装置の概略構成を示す断面図である。
【0025】同図に示す粉体密封装置1は、トナーなど
の粉体を収容するケーシング2と、そのケーシング2に
対して相対回転自在に組み付けられた軸3との間の環状
隙間に装着されて、その環状隙間を密封し、粉体の漏れ
を防止するものである。
【0026】粉体密封装置1は、概略、断面L字状の補
強環4と、この補強環4に一体的に焼き付き固定されて
いるシール本体5と、シール本体5に封入されたグリー
ス10とを有して構成される。
【0027】補強環4は、ケーシング2の軸孔内周面に
沿って延びる円筒部と、この円筒部の大気側A端部から
内径方向に延びる内向きフランジ部とを備えた形状を有
する金属製の環状部材である。
【0028】シール本体5は、補強環4の円筒部外周面
から内向きフランジ部を経て円筒部内周面にわたり一体
的に加硫成形されたゴム状弾性体からなり、この補強環
4によってケーシング2の軸孔内周面に対する嵌め合い
剛性が与えられている。
【0029】すなわち先ず、補強環4の円筒部外周面を
覆うように外周シール部6が設けられている。この外周
シール部6はケーシング2の軸孔内周面に対して所定の
締め代を有しているので、粉体密封装置1を軸孔内に装
着したときに、補強環4の嵌合力により外周シール部6
とケーシング2との間の固定および密封が図られる。
【0030】他方、補強環4の内向きフランジ部には、
内向きフランジ部を基端として密封粉体側Tおよび大気
側Aの軸方向両側に延びるシールリップ7が設けられて
いる。
【0031】シールリップ7の軸3側の端面は、軸3の
周面に沿って設けられた密封面8となっており、軸方向
に所定の幅Yを有する。本実施の形態では、この密封面
8を軸3の周面に平行に沿う円筒面にて構成した。ま
た、密封面8と軸3の周面との間には締め代を設けない
構成とする。すなわち、密封面8と軸3の周面との間に
微小隙間が形成されるように密封面8を軸3の周面に近
接して設けるか(間隔X>0)、あるいは、密封面8の
径寸法が軸3の周面の径寸法と同等になるように設定す
る(間隔X≒0)。
【0032】さらに、シールリップ7の密封面8には、
全周的に環状溝9が形成されている。本実施の形態では
図1に示すように、矩形断面を呈する環状溝9が軸方向
に平行に2本形成されている。そして、この環状溝9内
にグリース10が封入されている。
【0033】グリース10は、環状溝9内に保持されつ
つ軸3の周面に密着する程度の分量が封入される。グリ
ース10としては、比較的硬めのもの、たとえばちょう
度300以下の2号リチウム系のグリースなどが好適で
ある。なお、「ちょう度」とはグリースの硬さを表す指
標であり、数値が大きいほど軟らかいことを示す。
【0034】以上の構成の粉体密封装置1によれば、先
ずシールリップ7の密封部位(密封面8)が面状を呈し
ているので、軸3の周面に対する軸方向の幅Yが大きく
なり、密封性が向上する。ここで幅Yが大きいほど、密
封性が高く、トナーが漏れ難くなるので、粉体密封装置
1の適用対象に合わせて幅Yを適宜設定すればよい。
【0035】また、密封面8に設けた環状溝9内にグリ
ース10を封入し、このグリース10を軸3の周面に密
着させたことで、シールリップ7の密封面8と軸3の周
面との間がグリース10により遮蔽密封されて、密封性
が一層向上し、トナーの完全密封を実現することができ
る。特に、本実施の形態では環状溝9を複数本設けて、
完全密封性をより確実なものとしている。
【0036】そして、密封面8と軸3の周面との間に締
め代を設けない構成としたので、シールリップ7による
軸3の締め付け力を弱めて(無くして)、軸3に与える
摺動抵抗を小さくし、低トルクを実現することができ
る。
【0037】従来ではシールリップの締め代により密封
性を確保していたため、摩耗や締め代減少による密封性
の低下が問題とされていたが、上記構成によれば、密封
部位の軸方向の幅の拡大とグリース10による遮蔽によ
り高い密封性を確保できるため、密封部位(密封面8)
での締め代は不要であるとともに、密封面8の摩耗が密
封性に影響を与えることもない。したがって、密封性の
向上と低トルク化という相反する課題を両立することが
可能となる。加えて、摩耗の影響を受けないことから、
粉体密封装置自体の耐久性の向上(長寿命化)を図るこ
ともできる。
【0038】そして、粉体密封装置の低トルク化を図っ
たことで、軸3の回転モーターに与える負荷が減少する
ので回転モーターの寿命延長にもつながり、高トルクに
起因する作動不具合の心配も無くなる。
【0039】また、密封面8を円筒面としたことによ
り、密封面8と軸3の周面との摺動状態(密封状態)が
円筒面全体にわたり略均一になり、安定した密封性を得
ることができる。
【0040】また、ちょう度300以下の比較的硬いグ
リース10を用いることで、環状溝9によるグリース1
0の保持性を高めることができ、グリース10の流出に
よる密封性の低下を防止することができる。
【0041】さらに、シールリップ7を補強環4の内向
きフランジ部を基端として密封粉体側Tおよび大気側A
の軸方向両側に延びるような断面T字形にしたので、密
封面8の全体にわたって摺動状態(密封状態)が均一に
保たれ、軸偏心に対する追随性も向上する。
【0042】なお、一般にトナー収容部品の軸封部に適
用される粉体密封装置は小径なサイズのものが多いが、
本実施の形態の構成によれば部材点数も少なく、且つ構
造も単純であるため、作製が容易であるという利点もあ
る。
【0043】ところで本実施の形態では、環状溝9の断
面形状を矩形状としたが、グリース10を保持すること
ができれば断面形状は特に限定されない。たとえば、図
2(a)に示す半楕円状断面を呈する環状溝19、同図
(b)に示す台形状断面を呈する環状溝29、同図
(c)に示す三角形状断面を呈する環状溝39、その他
半円状断面など種々の断面形状を採用し得る。もちろん
環状溝の数も自由に設定でき、所望の密封性能に合わせ
て数を決定すればよい。
【0044】また、本実施の形態では密封面8の全体を
円筒面にて構成したが、密封面8の形状は必ずしも被摺
動部材の周面に平行な形状でなくともよく、たとえばテ
ーパや凹凸を有していても構わない。また、密封面の一
部にのみ円筒面を形成する構成でもよい。すなわち、シ
ールリップ7の密封部位が面状を呈し、被摺動部材の周
面に対して軸方向に所定の幅を有していれば、上記実施
の形態に準じた作用効果を得ることができる。
【0045】また、本実施の形態では軸3を被摺動部材
としたが、逆に軸3の周面に粉体密封装置を嵌合固定
し、ケーシング2の軸孔内周面に摺動自在となるようシ
ールリップを設ける構成としてもよい。この場合も本実
施の形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シール
本体の密封部位(密封面)が面状を呈し、被摺動部材
(ケーシングまたは軸)の周面に対して軸方向に所定の
幅を有するので、粉体の密封性が向上する。
【0047】また、密封面に設けた環状溝内にグリース
を封入することで、シール本体密封面と被摺動部材周面
との間がグリースにより遮蔽密封されて、密封性が一層
向上し、粉体の完全密封を実現することができる。
【0048】そして、シール本体の密封部位の軸方向の
幅の拡大とグリースによる遮蔽により高い密封性を確保
できるため、シール本体の摩耗が密封性に影響を与え
ず、粉体密封装置自体の耐久性の向上を図ることができ
る。
【0049】さらに、密封面と周面との間に締め代を設
けない構成としたので、低トルクを実現することができ
る。
【0050】ちょう度300以下の比較的硬いグリース
を用いることで、環状溝によるグリースの保持性を高め
ることができ、グリースの流出による密封性の低下を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る粉体密封装置の概略
構成を示す断面図である。
【図2】同実施の形態に係る環状溝の変形例を示す要部
断面図である。
【図3】従来の粉体密封装置の概略構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 粉体密封装置 2 ケーシング 3 軸 4 補強環 5 シール本体 6 外周シール部 7 シールリップ 8 密封面 9 環状溝 10 グリース 19,29,39 環状溝 A 大気側 T 密封粉体側

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉体を収容するケーシングと該ケーシング
    に対して相対回転自在に組み付けられる軸との間の環状
    隙間を密封する粉体密封装置において、 前記ケーシングまたは軸のうちいずれか一方の部材の周
    面に沿って設けられる密封面と、該密封面に形成された
    環状溝とを有するシール本体を備えて、且つ、 前記環状溝内にグリースが封入されていることを特徴と
    する粉体密封装置。
  2. 【請求項2】前記密封面は、前記一方の部材の周面に近
    接して設けられ、または該周面と同等の径寸法を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の粉体密封装置。
  3. 【請求項3】前記密封面の少なくとも一部は、前記一方
    の部材の周面に平行に沿う円筒面であることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の粉体密封装置。
  4. 【請求項4】前記環状溝は、前記円筒面に形成されてい
    ることを特徴とする請求項3に記載の粉体密封装置。
  5. 【請求項5】前記グリースのちょう度は、300以下で
    あることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1
    項に記載の粉体密封装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263234A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Komatsu Ltd 軸受シール、軸受装置
JP2012092976A (ja) * 2011-12-20 2012-05-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd 回転軸シール

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5950225A (ja) * 1982-09-14 1984-03-23 Toshiba Corp 車両用回転機の軸受装置
JPH0178773U (ja) * 1987-11-17 1989-05-26

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