JP4620005B2

JP4620005B2 - Cylindrical seal member made of pile or fiber

Info

Publication number: JP4620005B2
Application number: JP2006201054A
Authority: JP
Inventors: 和郎福井
Original assignee: Sanwa Techno Co Ltd
Current assignee: Sanwa Techno Co Ltd
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP2008026728A

Description

この発明は、粉体を取り扱う装置の回転体の回転軸の端部をシールする円筒状シール部材、特に、電子写真装置の画像形成装置のトナー撹拌ローラや供給ローラ等の回転軸の端部をシールする円筒状シール部材に関するものである。 The present invention relates to a cylindrical seal member that seals an end portion of a rotating shaft of a rotating body of an apparatus that handles powder, and in particular, an end portion of a rotating shaft such as a toner stirring roller or a supply roller of an image forming apparatus of an electrophotographic apparatus. The present invention relates to a cylindrical sealing member for sealing.

従来から、粉体を取り扱う装置の回転体の回転軸の端部をシールするシール部材は、オイルシールのようなゴム系のシール部材、スポンジ系のシール部材あるいはフェルト系のシール部材が適用されている。これらのシール部材の中で、ゴム系のシール部材は粘弾性を有し、摩擦係数が高く、このために高回転になると熱を発生し、摩耗によるシール性能の低下があり、寿命に問題があった。さらに、摩擦熱の発生に伴い被シール部材である粉体が電子写真装置のトナーなど樹脂よりなる粉体の場合は、摩擦熱により粉体が軟化せしめられて回転軸に固着し、装置をロックさせてしまう問題があった。また、面での接触によるシールではトルクが上昇し、装置の寿命に問題を生じさせていた。 Conventionally, a rubber seal member such as an oil seal, a sponge seal member, or a felt seal member has been applied as a seal member that seals the end of the rotating shaft of a rotating body of a powder handling apparatus. Yes. Among these sealing members, rubber-based sealing members have viscoelasticity and a high coefficient of friction. For this reason, heat is generated at high rotation, and the sealing performance is deteriorated due to wear. there were. In addition, when the frictional heat is generated, if the powder to be sealed is a powder made of resin such as toner of an electrophotographic apparatus, the powder is softened by the frictional heat and is fixed to the rotating shaft to lock the apparatus. There was a problem that let me. Further, the seal by contact with the surface increases the torque, causing a problem in the life of the apparatus.

一方、スポンジ系のシール部材では、シール部材に気泡を有しているため、圧縮にて使用することが一般的である。しかし、シール部材に気泡を有するため、粉体がシール部材の中に入り込み、シール性能を低下させ、かつ、高速回転では摩擦熱によりゴムシール部材と同様に、被シール部材である粉体樹脂を軟化せしめ、回転軸に固着し、装置をロックさせてしまう問題があった。 On the other hand, a sponge-based seal member is generally used for compression because the seal member has bubbles. However, since there are bubbles in the seal member, the powder enters the seal member, lowering the sealing performance, and softening the powder resin that is the sealed member due to frictional heat at high speed rotation like the rubber seal member There was a problem that the device was locked and locked to the rotating shaft.

さらに、フェルト系のシール部材では、ファイバーを圧縮して製作したフェルトを使用しているため、ファイバーの方向性が不規則であるため、粉体がシール部材内のファイバー間に入り始めると粉体の規制ができなくなり、シール性能の低下が生じていた。 Furthermore, since felt-type seal members use felt made by compressing fibers, the directionality of the fibers is irregular, so when powder begins to enter between the fibers in the seal member, As a result, the sealing performance was degraded.

これらのことから、電子写真の画像処理装置などの粉体用のシール部材に求められる特性としては、高シール性、低摩擦力、高寿命、低コストなどである。 For these reasons, the properties required for a powder sealing member such as an electrophotographic image processing apparatus include high sealing performance, low frictional force, long life, and low cost.

従来の電子写真の画像処理装置のトナーを取り扱う現像ローラ等の回転体用のシール部材は、基布の表面からパイル糸を起毛させたパイル織物からなり、カットパイルが回転方向に斜毛され、パイル糸に捲縮性のファイバーが含まれ、パイル根元を捲縮部で空隙を減少してトナーの入り込みを防いでいるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 A seal member for a rotating body such as a developing roller that handles toner of a conventional electrophotographic image processing apparatus is made of a pile fabric in which pile yarn is raised from the surface of the base fabric, and the cut pile is slanted in the rotation direction, It has been proposed that the pile yarn includes crimpable fibers and prevents the toner from entering by reducing the voids at the crimp base of the pile root (see, for example, Patent Document 1).

また、スポンジおよびフェルトからなるシールとして、スポンジなどの発泡性の基材の表面にフェルトを配置し、フェルトの表面を現像ローラや感光ドラムの外周面に接触させてシールを行い、あるいは、中空ファイバーまたは多孔性中空ファイバーによる糸をパイル用糸とし、回転体シール部材としているものもある（例えば、特許文献２参照。）。 Also, as a seal made of sponge and felt, the felt is placed on the surface of a foaming base material such as sponge, and the felt surface is brought into contact with the outer peripheral surface of the developing roller or photosensitive drum, or the hollow fiber is used. Alternatively, there is a thread made of a porous hollow fiber as a pile thread and used as a rotary member sealing member (see, for example, Patent Document 2).

しかし、これらのシール部材は基本的に平面状のシール部材であり、回転軸に適用するためには円形に曲げなければならないので自動挿入が困難で手作業を必要とし機械化できにくい。 However, these seal members are basically flat seal members, and must be bent into a circular shape in order to be applied to the rotating shaft. Therefore, automatic insertion is difficult, requiring manual work, and difficult to mechanize.

特開２００５−２０１４２７号公報JP-A-2005-201427 特開２００３−５６７１３号公報JP 2003-56713 A

本発明が解決しようとする課題は、電子写真の画像処理装置などトナーである粉体を使用して処理する装置の粉体処理ローラなどの回転体の回転軸に軸封として適用する粉体漏出防止用のシール部材で、このシール部材を円筒状シール部材とし取付孔に合わせて縮小しても、スプリングバックして拡大可能で、かつ、回転体の回転軸径に順応して円筒状シール部材のパイルもしくはファイバーの中央の孔径を容易に拡大し得ることで回転軸への嵌合を容易とし、さらに円筒状シール部材の挿着を自動挿入でき、さらに円筒状シール部材を外周の取付孔からの押圧力により外径を縮小でき、粉体の回転軸からの漏出を的確に防止できる円筒状シール部材を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a powder leakage to be applied as a shaft seal to a rotating shaft of a rotating body such as a powder processing roller of an apparatus for processing using toner powder such as an electrophotographic image processing apparatus. Even if the seal member is a cylindrical seal member and is reduced to fit in the mounting hole, it can be expanded by springback and adapted to the rotating shaft diameter of the rotating body. The diameter of the hole in the center of the pile or fiber can be easily enlarged, making it easy to fit into the rotating shaft, and automatically inserting the cylindrical seal member, and further removing the cylindrical seal member from the outer mounting hole It is an object of the present invention to provide a cylindrical seal member that can reduce the outer diameter by the pressing force of and can accurately prevent leakage of powder from the rotating shaft.

粉体を取り扱う回転装置１の回転体５である回転軸５ａから、すなわち、例えば、図１２に示す、電子写真の画像処理装置８の供給ローラ１０の回転軸１０ａから、粉体３が外部に漏出しないように、回転体５すなわち供給ローラ１０（以下、これらを「回転体５」で表わす。）の回転軸５ａすなわち回転軸１０ａ（以下、これらを「回転軸５ａ」で表わす。）をシールするためのシール部材２として、植毛されたファイバー４ａの支持部材２ｃもしくはカットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃから形成されている。これらのシール部材２はシールするための回転軸５ａに副う円筒状に形成されるが、円筒状シール部材２ａを展開した場合の平面状シール部材２ｂの対向する二つの端辺２ｉは、円筒状としたときにそれらの端辺２ｉが合わされて粉体３の漏出を防止する形状のスリット７に形成されている。すなわち、このシール部材２を円筒状に形成したとき、上記の対向する二つの端辺２ｉの間にできるスリット７は、回転軸５ａ方向に傾斜したスリット７ａあるいはジグザグ状のスリット７ｂに形成されている。このため、シール部材２は回転軸５ａから荷重を受けて回転軸５ａの軸径に追従して弾性変形により縮小でき、さらにシール部材２の挿着後にスプリングバックして拡径状態となるので回転軸５ａの外周の取付孔６ｂへの挿入が容易となる。一方、スリット７が形成されているが、このスリット７は回転軸５ａ方向に斜めあるいはジグザグ状であるので、回転軸５ａ方向のシール性は保持される。しかもシール部材２は弾性の復元力を有していることによりパイルもしくはファイバー４が回転軸５ａから回転方向の放射方向に拡がり、シール部材２が回転軸５ａとともに廻らないようにシール部材２に回り止め力が生じる。このためシール部材２に新たな回転防止手段を設ける必要がなく、利便性の高いしかも単品で使用可能なシール部材２となっている。 From the rotating shaft 5a that is the rotating body 5 of the rotating device 1 that handles the powder, that is, from the rotating shaft 10a of the supply roller 10 of the electrophotographic image processing apparatus 8 shown in FIG. In order to prevent leakage, the rotating shaft 5a of the rotating body 5, that is, the supply roller 10 (hereinafter referred to as "rotating body 5"), that is, the rotating shaft 10a (hereinafter referred to as "rotating shaft 5a") is sealed. As a sealing member 2 for carrying out, it is formed from the pile fabric 4c which has the support member 2c or the cut pile 4b of the fiber 4a planted. These sealing members 2 are formed in a cylindrical shape subordinate to the rotating shaft 5a for sealing, but two opposing sides 2i of the planar sealing member 2b when the cylindrical sealing member 2a is developed are cylindrical. When formed into a shape, the edges 2 i are combined to form a slit 7 having a shape that prevents leakage of the powder 3. That is, when the seal member 2 is formed in a cylindrical shape, the slit 7 formed between the two opposite ends 2i is formed as a slit 7a inclined in the direction of the rotation shaft 5a or a zigzag slit 7b. Yes. Therefore, the seal member 2 receives a load from the rotary shaft 5a and can be reduced by elastic deformation following the shaft diameter of the rotary shaft 5a. Insertion into the mounting hole 6b on the outer periphery of the shaft 5a is facilitated. On the other hand, although the slit 7 is formed, since the slit 7 is oblique or zigzag in the direction of the rotation shaft 5a, the sealing performance in the direction of the rotation shaft 5a is maintained. Moreover, since the seal member 2 has an elastic restoring force, the pile or fiber 4 spreads from the rotary shaft 5a in the radial direction of rotation, and the seal member 2 rotates around the seal member 2 so as not to rotate with the rotary shaft 5a. Stop force is generated. For this reason, it is not necessary to provide a new anti-rotation means in the sealing member 2, and the sealing member 2 is highly convenient and can be used alone.

さらに、粉体３のシール性については、シール部材２は粉体３の粒径に適合する所定の密度のパイル密度もしくはファイバー密度のパイルもしくはファイバー４を有し、回転軸５ａもしくは回転シャフトの回転により放射方向へファイバーもしくはパイル４の忠臣側先端が斜めにやや倒れるだけで粉体３の漏出の流れを規制できるようになっている。すなわち、パイルもしくはファイバー４の長さおよび隣り合うパイルもしくはファイバー４同士が隣接間でオーバーラップするような密度からなり、シール部材２から粉体３が漏出することを防止する構成に形成されている。換言するとパイルもしくはファイバー４間の平均ピッチおよびぱいるもしくはファイバー４の中心側の先端の倒れ角度を適宜な大きさに規制することで、パイルもしくはファイバー４の間にトナーなどの粉体３の１個は入りうるが２個以上は入り難いパイルもしくはファイバー密度に形成されている。 Further, regarding the sealing performance of the powder 3, the sealing member 2 has a pile density or fiber density 4 or a pile density of fiber density that matches the particle size of the powder 3, and the rotating shaft 5a or rotating shaft rotates. Thus, the flow of leakage of the powder 3 can be regulated only by slightly tilting the tip of the fiber or pile 4 on the loyal side in the radial direction. That is, the length of the pile or fiber 4 and the density so that adjacent piles or fibers 4 overlap each other are formed, and the powder 3 is prevented from leaking from the seal member 2. . In other words, by controlling the average pitch between piles or fibers 4 and the tilt angle of the tip of the pile or fiber 4 to the appropriate size, 1 of the powder 3 such as toner is placed between the piles or fibers 4. Pile or fiber density is formed, which can enter, but not more than 2 pieces.

さらに、シール部材２は回転軸５ａと低摩擦を達成するためにパイル織物４ｃによるカットパイル４ｂもしくは植毛されたファイバー４ａを有する支持部材２ｃであり、かつ、ｐａｉｒｕもしくはファイバー４も極細からなっており、このため回転軸５ａとの接触荷重が小さく、したがって摩擦熱も著しく軽減されている。 Further, the seal member 2 is a support member 2c having a cut pile 4b by a pile fabric 4c or a planted fiber 4a in order to achieve low friction with the rotating shaft 5a, and the pile or fiber 4 is also very fine. For this reason, the contact load with the rotating shaft 5a is small, and therefore the frictional heat is remarkably reduced.

シール部材２の寿命については、シール部材２に作用する力が低荷重であり、かつ、多数のパイルもしくはファイバー４により粉体３の漏出防止を行う構成であるため、シール部材２は高寿命を達成することができるものである。 Regarding the life of the seal member 2, since the force acting on the seal member 2 is low in load and the powder 3 is prevented from leaking by a large number of piles or fibers 4, the seal member 2 has a long life. It can be achieved.

平面状シール部材２ｂから円筒状シール部材２ａへの加工方法については、植毛されたファイバー４ａの支持部材２ｃあるいはパイル織物４ｃのカットパイル４ｂの支持部材２ｃが金属部材２ｄからなる場合は、プレス加工などの機械加工で容易に円筒状にすることが可能である。植毛されたファイバー４ａの支持部材２ｃが熱可塑性の樹脂部材２ｅからなる場合は、加熱により熱変形することで容易に円筒状にすることが可能である。さらに弾性のゴム部材２ｆからなる場合は、弾性に抗して容易に曲げて円筒状にすることができる。 Regarding the processing method from the planar seal member 2b to the cylindrical seal member 2a, when the support member 2c of the fiber 4a that has been flocked or the support member 2c of the cut pile 4b of the pile fabric 4c is made of a metal member 2d, press working It can be easily formed into a cylindrical shape by machining such as. When the support member 2c of the fiber 4a planted is made of a thermoplastic resin member 2e, it can be easily formed into a cylindrical shape by being thermally deformed by heating. Furthermore, when it consists of the elastic rubber member 2f, it can be easily bent against elasticity and formed into a cylindrical shape.

すなわち、上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、粉体３を取り扱う回転装置１の回転体５の回転軸５ａから粉体３の漏出を阻止する円筒状シール部材２ａからなり、パイルもしくはファイバー４とそれを外周で支持する円筒状の支持部材２ｃから形成され、外周からの外圧により外径２ｇが縮小しうる構造を有し、かつ、内径２ｈに回転軸５ａから作用する圧力により外径２ｇが拡大しうる構造を有し、該パイルもしくはファイバー４は円筒状の支持部材２ｃに静電植毛法により植毛されたファイバー４ａからもしくは円筒状の支持部材２ｃの内側に形成のカットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃから構成され、回転体５の支持枠６の取付孔６ｂに円筒状シール部材２ａを挿着する際に、円筒状シール部材２ａの外径２ｇが該取付孔６ｂより挿着前は同じかもしくは若干大きくても、挿着時は円筒状シール部材２ａは縮小可能なスリット７を有し、弾性により取付孔６ｂから受ける外圧に抗して取付孔６ｂに圧入して取り付けされ、取付け後はスプリングバックにより拡径して取付孔６ｂに密着する円筒状シール部材２ａにおいて、円筒状シール部材２ａの植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂを支持する支持部材２ｃは、弾性を有する金属部材２ｄ、弾性を有する可塑性の樹脂部材２ｅまたは弾性を有するゴム部材２ｆから円筒状へ突き合わせ状に巻き回してなり、円筒状シール部材２ａは平面状の植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂを有する支持部材２ｃから円筒状へ突き合わせ状に巻き回する際に回転軸５ａ方向に対して傾斜したスリット７ａあるいはジグザグ状のスリット７ｂを有することを特徴とする円筒状シール部材２ａである。 That is, the means of the present invention for solving the above-described problems is a cylindrical shape that prevents leakage of the powder 3 from the rotating shaft 5a of the rotating body 5 of the rotating device 1 that handles the powder 3 in the invention of claim 1. Consists of a seal member 2a , which is formed of a pile or fiber 4 and a cylindrical support member 2c that supports the fiber 4 on its outer periphery. The outer diameter 2g can be reduced by an external pressure from the outer periphery, and rotates to an inner diameter 2h. The outer diameter 2g can be expanded by pressure acting from the shaft 5a, and the pile or fiber 4 is formed from the fiber 4a planted by the electrostatic flocking method on the cylindrical support member 2c or the cylindrical support member 2c. When the cylindrical seal member 2a is inserted into the mounting hole 6b of the support frame 6 of the rotating body 5, the cylindrical seal member 2 is formed. Even if the outer diameter 2g of the cylindrical seal member 2a is the same as or slightly larger than that of the mounting hole 6b before insertion, the cylindrical seal member 2a has a slit 7 that can be reduced during insertion, so that the external pressure received from the mounting hole 6b is elastically received. On the other hand, in the cylindrical seal member 2a which is press-fitted into the attachment hole 6b and attached, and is attached to the attachment hole 6b by expanding the diameter by a spring back, the fiber 4a or pile fabric in which the cylindrical seal member 2a is implanted The support member 2c that supports the cut pile 4b made of 4c is formed by winding a cylindrical shape from a metal member 2d having elasticity, a plastic resin member 2e having elasticity, or a rubber member 2f having elasticity into a cylindrical shape. The seal member 2a is wound in a cylindrical shape from a support member 2c having a planar, implanted fiber 4a or cut pile 4b. A cylindrical sealing member 2a which is characterized by having a slit 7a or zigzag slits 7b which is inclined with respect to the rotation axis 5a direction when rotating.

請求項２の発明では、シール部材２の植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂは、天然繊維もしくは合成繊維よりなり、植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂの単位面積当りの本数Ｎは、下記の式（１）に示す範囲で構成されていることを特徴とする請求項１の手段の円筒状シール部材２ａである。
［Ｌ／｛２×（２Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）｝］²＜Ｎ≦［Ｌ／（２×Φ_Ｆ）］²……（１）
なお、式（１）において、Ｌは円筒状シール部材となるシール部材の単位長さ、Φ_Ｆは植毛されたファイバーの平均径もしくはカットパイルの平均ファイバー径、Φ_ｔは粉体の平均粒子径である。 In the invention of claim 2, the cut pile 4 b made of the fiber 4 a or the pile fabric 4 c of the sealing member 2 made of natural fiber or synthetic fiber, The number N per unit area is comprised in the range shown to following formula (1), It is the cylindrical sealing member 2a of the means of the Claim 1 characterized by the above-mentioned.
[L / {2 × (2Φ _t + Φ _F )}] ² <N ≦ [L / (2 × Φ _F )] ² (1)
In the formula (1), L is the unit length of the sealing member serving as the cylindrical sealing member, Φ _F is the average diameter of the implanted fiber or the average fiber diameter of the cut pile, and Φ _t is the average particle diameter of the powder. It is.

請求項３の発明では、植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂは、そのファイバー４ａの長さをｌとし、回転軸５ａの周囲のファイバー４ａ間のオーバーラップ量をδとするとき、オーバーラップ量δは、式（２）に示す関係を有することを特徴とする請求項２の手段の円筒状シール部材２ａである。
δ＞l ［l ｛（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐ｝］……（２）
なお、式（２）において、
Ｐ＝Ｌ／（Ｎ）^1/2……（３）
の関係を有し、
Ｐは植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂのファイバー間の平均ピッチを示す。 In the invention of claim 3, in the cut pile 4b made of the implanted fiber 4a or the pile fabric 4c, the length of the fiber 4a is 1 and the overlap amount between the fibers 4a around the rotating shaft 5a is δ. The overlap amount δ is a cylindrical sealing member 2a of the means according to claim 2 , characterized in that the relationship shown in the equation (2) is satisfied.
δ> l [l {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}] (2)
In formula (2),
P = L / (N) ^1/2 (3)
Have the relationship
P shows the average pitch between the fibers of the implanted fiber 4a or cut pile 4b.

本発明の上記の手段とすることで、粉体を用いて処理する回転装置、例えば電子写真の画像処理装置における現像剤である粉体の供給ローラや担持ローラなどの回転体の、回転軸から粉体の漏出を防止する円筒状シール部材が突き合わせ状に巻き回して回転方向に対して傾斜したスリットあるいはジグザグ状のスリットを有する様に形成されていることにより、回転軸の周囲の取付孔の径に合わせて縮径できるので、取付孔に容易に挿着でき、かつ回転軸の径に容易に追従して拡径でき、高シール性、低摩擦力、高寿命を有し、かつ低コストであるなど、本発明の円筒状シール部材は優れた効果を奏するものである。 By using the above-described means of the present invention, a rotating device for processing using powder, for example, a rotating body of a rotating body such as a supply roller or a carrier roller for powder as a developer in an electrophotographic image processing device, from a rotating shaft. A cylindrical sealing member that prevents powder leakage is formed so as to have a slit or a zigzag slit that is inclined with respect to the rotation direction by being wound in a butted manner. The diameter can be reduced according to the diameter, so that it can be easily inserted into the mounting hole, and can easily follow the diameter of the rotating shaft to increase the diameter. It has high sealing performance, low frictional force, long life, and low cost. For example, the cylindrical seal member of the present invention has an excellent effect.

発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
先ず、発明の実施の形態の前提として、シール部材２を粉体３を取り扱う回転装置１として、図１２に示すように、電子写真の画像処理装置８に適用した例により説明する。本発明のシール部材２である円筒状シール部材２ａは電子写真の画像処理装置８おけるトナー容器１１のトナーの供給ローラ１０の回転軸１０ａに適用して軸封するものである。このようにシール部材２は回転軸１０ａに嵌合して使用するので、回転軸１０ａに倣うように円筒状シール部材２ａに形成されている。この円筒状シール部材２ａはパイルもしくはファイバー４とそれを支持する周囲の支持部材２ｃを有する。この支持部材２ｃは、外周からの外圧により円筒状シール部材２ａの外径２ｇが縮小しうる構造のスリット７を有する構造から形成されている。さらに支持部材２ｃは、円筒状シール部材２ａの内部のパイルもしくはファイバー４の内径２ｈがその中心側に挿通の回転軸５ａから受ける内圧に押されて円筒状シール部材２ａの外径２ｇがスプリングバックして拡大しうる構造から形成されている。これらのパイルもしくはファイバー４は円筒状の支持部材２ｃに静電植毛法により植毛されたファイバー４ａ、もしくは、円筒状の支持部材２ｃの内側に形成のカットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃから構成されている。一方、円筒状シール部材２ａの外径２ｇは、円筒状シール部材２ａを挿着する回転体５の支持枠６の取付孔６ｂに対し、挿着前は同じ大きさかもしくはそれより若干大きく、支持部材２ｃの弾性により挿着時の外圧に抗して支持枠６の取付孔６ｂに圧入状態で取り付け可能に形成されている。 The best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
First, as an assumption of the embodiment of the present invention , an example in which the seal member 2 is applied to an electrophotographic image processing apparatus 8 as shown in FIG. The cylindrical seal member 2a, which is the seal member 2 of the present invention, is applied to the rotary shaft 10a of the toner supply roller 10 of the toner container 11 in the electrophotographic image processing apparatus 8 to seal the shaft. Thus, since the seal member 2 is used by being fitted to the rotary shaft 10a, the seal member 2 is formed on the cylindrical seal member 2a so as to follow the rotary shaft 10a. The cylindrical seal member 2a has a pile or fiber 4 and a surrounding support member 2c for supporting it. The support member 2c is formed of a structure having a slit 7 having a structure in which the outer diameter 2g of the cylindrical seal member 2a can be reduced by an external pressure from the outer periphery. Further, the support member 2c is pressed against the inner pressure received from the rotary shaft 5a inserted into the center of the pile or fiber 4 inside the cylindrical seal member 2a, and the outer diameter 2g of the cylindrical seal member 2a is springbacked. It is formed from a structure that can be expanded. These piles or fibers 4 are composed of fibers 4a planted on the cylindrical support member 2c by electrostatic flocking, or pile fabrics 4c having cut piles 4b formed inside the cylindrical support member 2c. Yes. On the other hand, the outer diameter 2g of the cylindrical seal member 2a is the same or slightly larger than that of the mounting hole 6b of the support frame 6 of the rotating body 5 into which the cylindrical seal member 2a is inserted. Due to the elasticity of the member 2c, it is formed so that it can be mounted in the mounting hole 6b of the support frame 6 in a press-fitted state against the external pressure at the time of insertion.

以上の構成の前提において、請求項１の発明の実施の形態では、円筒状シール部材２ａの植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂを支持する支持部材２ｃは、弾性を有する金属部材２ｄ、弾性を有する可塑性の樹脂部材２ｅまたは弾性を有するゴム部材２ｆから円筒状に巻き回して形成されている。これらの円筒状シール部材２ａは平面状の植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂを有する支持部材２ｃから円筒状に巻き回する際に、平面状のシール部材２の左右の端辺２ｉを巻き回して突き合わせ、この巻回した左右の端辺２ｉから回転軸５ａの回転軸方向に対して傾斜したスリット７ａあるいはジグザグ状のスリット７ｂのスリット７を形成する。しかし、これらのスリット７の間隔は出来るだけ最小限に抑制され、粉体３が回転軸５ａの支持枠６から回転軸方向の外部へ漏出することを防止している。 Based on the premise of the above configuration, in the embodiment of the invention of claim 1 , the support member 2c for supporting the cut pile 4b made of the fiber 4a or the pile fabric 4c in which the cylindrical seal member 2a is implanted is an elastic metal. The member 2d, a plastic resin member 2e having elasticity, or a rubber member 2f having elasticity is formed by winding in a cylindrical shape. These cylindrical sealing members 2a are wound around the left and right edges 2i of the planar sealing member 2 when the cylindrical sealing member 2a is wound in a cylindrical shape from a support member 2c having a planar, implanted fiber 4a or cut pile 4b. The slits 7a or zigzag slits 7b that are inclined with respect to the rotation axis direction of the rotation shaft 5a from the wound left and right end sides 2i are formed. However, the interval between the slits 7 is minimized to prevent the powder 3 from leaking from the support frame 6 of the rotating shaft 5a to the outside in the rotating shaft direction.

これらの平面状のシール部材２を円筒状に加工する手段は、植毛されたファイバー４ａの支持部材２ｃが金属部材２ｄの場合は、プレス加工などの機械加工で容易に円筒状にすることが可能であり、植毛ファイバー４ａの支持部材２ｃが熱可塑性の樹脂部材２ｅの場合は、加熱することによる熱成形で容易に円筒状にすることが可能である。弾性のゴム部材２ｆの場合は、容易に曲げることができるゴム素材とすることで、円筒状にすることが可能である。 The means for processing these planar sealing members 2 into a cylindrical shape can be easily formed into a cylindrical shape by mechanical processing such as pressing when the support member 2c of the fiber 4a implanted is a metal member 2d. In the case where the support member 2c of the flocked fiber 4a is a thermoplastic resin member 2e, it can be easily formed into a cylindrical shape by thermoforming by heating. In the case of the elastic rubber member 2f, it is possible to make it cylindrical by using a rubber material that can be easily bent.

請求項２の発明の実施の形態では、シール部材２の植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂの材質は、綿や羊毛あるいは絹などの天然繊維であり、もしくはポリエステル、ポリアミド（商標名ナイロン）、アクリル、ポリプロピレン、酢酸ビニル（商標名ビニロン）やレーヨンなどの合成繊維や人造繊維よりなる、もしくは、それらの混織された繊維よりなるである。これらの植毛されたファイバー４ａもしくはこれらのファイバーのパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂの単位面積当りのファイバーの本数をＮとするとき、単位面積当りのファイバーの本数Ｎは、下記の（１）式に示す範囲で構成されている。
［Ｌ／｛２×（２Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）｝］²＜Ｎ≦［Ｌ／（２×Φ_Ｆ）］²……（１）
なお、（１）式において、Ｌは円筒状シール部材となるシール部材の単位長さ、、Φ_Ｆは植毛されたファイバー４ａの平均径もしくはカットパイル４ｂの平均ファイバー径、Φ_ｔは粉体の平均粒子径である。 In the embodiment of the invention of claim 2 , the material of the cut pile 4b made of the fiber 4a or the pile fabric 4c in which the seal member 2 is planted is natural fiber such as cotton, wool or silk, or polyester, polyamide ( It is made of synthetic fibers such as nylon (trade name), acrylic, polypropylene, vinyl acetate (trade name vinylon) and rayon, man-made fibers, or mixed fibers thereof. When the number of fibers per unit area of these flocked fibers 4a or cut piles 4b made of pile fabric 4c of these fibers is N, the number N of fibers per unit area is expressed by the following equation (1). It is comprised in the range shown in.
[L / {2 × (2Φ _t + Φ _F )}] ² <N ≦ [L / (2 × Φ _F )] ² (1)
In the formula (1), L is the unit length of the sealing member that is a cylindrical sealing member, Φ _F is the average diameter of the implanted fiber 4a or the average fiber diameter of the cut pile 4b, and Φ _t is the powder Average particle size.

請求項３の発明の実施の形態では、植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃからなるカットパイル４ｂは、そのファイバーの長さをｌとし、回転軸５ａすなわち回転シャフトの周囲のファイバー間のオーバーラップ量をδとするとき、オーバーラップ量δは、（２）式に示す関係を有している。
δ＞ｌ−［ｌ×｛（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐ｝］……（２）
なお、（２）式において、
Ｐ＝Ｌ／（Ｎ）^1/2……（３）
の関係を有し、Ｐは植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂのファイバー間の平均ピッチを示す。 In the embodiment of the invention of claim 3, the cut pile 4b made of the implanted fiber 4a or the pile fabric 4c has a length of l, and overlaps between the fibers around the rotary shaft 5a, that is, the rotary shaft. When the amount is δ, the overlap amount δ has the relationship shown in the equation (2).
δ> l− [l × {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}] (2)
In equation (2),
P = L / (N) ^1/2 (3)
P represents the average pitch between the fibers of the implanted fiber 4a or cut pile 4b.

上記におけるパイルもしくはファイバー４のファイバーの構造は、単繊維、複合繊維であり、また、中空フ繊維、捲縮繊維あるいは導電性繊維などである。 The structure of the pile or fiber 4 is a single fiber or a composite fiber, and is a hollow fiber, a crimped fiber, a conductive fiber, or the like.

さらに上記のシール部材２によりシールする粉体３の粒子径は、例えばトナーの場合には、平均粒子径Φ_ｔは３０μｍのものから１μｍのものが存在する。一方、上記のパイルもしくはファイバー４の平均ファイバー径Φ_Ｆは３０μｍ以下のものである。すなわち、シール部材２は回転軸５ａと低摩擦を達成するために植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂのパイルもしくはファイバー４であるが、それらは上記の平均ファイバー径Φ_Ｆの極細のファイバーからなっており、回転軸５ａとの接触荷重が小さく、摩擦熱が著しく軽減されている。さらにシール部材２の寿命は、作用する力が低荷重であり、かつ、パイルもしくはファイバー４を構成する多数の繊維により粉体３の漏出を防止する密度であるので、シール部材２は高寿命を達成することができる。 Additionally the particle size of the powder 3 to be sealed by a sealing member 2 described above, for example, in the case of the toner, the average particle diameter [Phi _t exist those from those 30μm of 1 [mu] m. On the other hand, the average fiber diameter Φ _F of the pile or fiber 4 is 30 μm or less. That is, the sealing member 2 is pile or fibers 4 flocked by fiber 4a or cut pile 4b in order to achieve low friction and rotation shaft 5a, which is made from fibers of the ultrafine average fiber diameter [Phi _F above The contact load with the rotating shaft 5a is small, and the frictional heat is remarkably reduced. Furthermore, the life of the seal member 2 is such that the acting force is a low load and the density is such that leakage of the powder 3 is prevented by a large number of fibers constituting the pile or fiber 4, so that the seal member 2 has a long life. Can be achieved.

さらに、これらの円筒状シール部材２ａについて説明する。円筒状シール部材２ａは平面状シール部材２ｂの対向する二つの端端辺２ｉを筒状に巻き回して形成されており、図１２に示す、トナーなどの粉体３を収納したトナー容器１１から供給ローラ１０の回転軸１０ａなどを通じてトナーが回転軸１０ａの支持枠６である側壁６ａから外部に漏出することを防止する構造となっている。 Furthermore, these cylindrical sealing members 2a will be described. The cylindrical seal member 2a is formed by winding two opposing end edges 2i of the planar seal member 2b into a cylindrical shape. From the toner container 11 containing the powder 3 such as toner shown in FIG. The structure prevents the toner from leaking out from the side wall 6a, which is the support frame 6 of the rotating shaft 10a, through the rotating shaft 10a of the supply roller 10.

さらに、シール部材２を円筒状に形成したとき、平面状シール部材２ｂの対向する二つの端辺２ｉが円筒状に寄せられて形成されたスリット７は、理想的には隙間が無いものとされるが、回転軸５ａの回転軸方向に対して非平行なスリット７、すなわち回転軸５ａ方向に傾斜したスリット７ａあるいはジグザグ状のスリット７ｂに形成されている。そこでシール部材２は回転軸５ａから力を受けると弾性変形し、回転軸径に抗して円筒状の内径２ｈが拡大可能な状態となり、回転軸５ａへの圧入が容易となり、しかも、このようにシール部材２にスリット７が形成していても、粉体３が回転軸５ａ方向に漏出しないようにするシール性は保持されている。しかも、シール部材２は弾性の復元力を有して外周側にスプリングバックして拡径するので、シール部材２が回転軸５ａと共に回転しないようにする力がシール部材２に生じる。このため、シール部材２に対し、新たな回転防止の手段を設ける必要がないので利便性の高い構成となっている。 Further, when the sealing member 2 is formed in a cylindrical shape, the slit 7 formed by bringing the two opposite ends 2i of the planar sealing member 2b into a cylindrical shape is ideally free of a gap. However, the slit 7 is not parallel to the rotation axis direction of the rotation shaft 5a, that is, the slit 7a inclined in the direction of the rotation shaft 5a or the zigzag slit 7b. Therefore, the seal member 2 is elastically deformed when receiving a force from the rotating shaft 5a, and the cylindrical inner diameter 2h can be expanded against the rotating shaft diameter, and the press-fitting to the rotating shaft 5a is facilitated. Even if the slits 7 are formed in the sealing member 2, the sealing property that prevents the powder 3 from leaking in the direction of the rotating shaft 5a is maintained. Moreover, since the seal member 2 has an elastic restoring force and springs back to the outer peripheral side to expand the diameter, a force is generated in the seal member 2 so that the seal member 2 does not rotate with the rotary shaft 5a. For this reason, since it is not necessary to provide a new means for preventing rotation with respect to the seal member 2, the structure is highly convenient.

さらに、粉体３のシール性について説明すると、円筒状シール部材２ａのパイルもしくはファイバー４は粉体３の粒径に合った所定のパイル密度もしくはファイバー密度に構成され、回転軸５ａすなわち供給ローラ１０の回転軸１０ａの回転により、回転方向へパイルもしくはファイバー４すなわち植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂが傾倒することで、粉体３の回転軸１０ａ方向への漏出の流れを規制している。このために植毛されたファイバー４ａもしくはパイル織物４ｃのカットパイル４ｂの長さおよび植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂの隣り同士のオーバーラップ量を所定の大きさに設定することで、植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂのファイバーもしくはパイル間を通って粉体３が漏出することを防止している。換言すると、植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂの間の隣り同士の平均ピッチおよび植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂの倒れ角度を適宜大きさに規制することで、植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂの隣接間に粉体３の粒子が２個以上入り難いファイバー密度あるいはパイル密度としている。すなわち植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂの密度は粉体３の粒子がそれらの間に食い込み引っ掛かる間隔からなる食い込み量を有している。 Further, the sealing performance of the powder 3 will be described. The pile or fiber 4 of the cylindrical sealing member 2a is configured to have a predetermined pile density or fiber density that matches the particle size of the powder 3, and the rotating shaft 5a, that is, the supply roller 10 is used. The rotation of the rotating shaft 10a causes the pile or fiber 4, that is, the implanted fiber 4a or the cut pile 4b, to tilt in the rotating direction, thereby restricting the flow of the powder 3 in the direction of the rotating shaft 10a. For this purpose, the length of the cut fiber 4a or the pile pile 4c of the piled fabric 4c and the overlap amount of the adjacent fibers 4a or the cut pile 4b are set to a predetermined size, and the hair was planted. The powder 3 is prevented from leaking through between the fibers or piles of the fiber 4a or the cut pile 4b. In other words, by controlling the average pitch between adjacent fibers 4a or cut pile 4b and the tilt angle of the implanted fibers 4a or cut pile 4b to an appropriate size, the implanted fibers 4a or cut The fiber density or the pile density is such that two or more particles of the powder 3 do not easily enter between adjacent piles 4b. That is, the density of the implanted fibers 4a or cut piles 4b has an amount of biting made up of the interval at which the particles of the powder 3 bite between them.

これらのシール部材２を回転軸１０ａの周囲に取付ける際には、支持部材２ｃがゴム部材２ｆの薄いシート部材の平面状のシート状から形成して使用する場合は、回転軸５ａを支持する支持枠６である側壁６ａの取付孔６ｂの中に平面状の支持部材２ｃを端辺２ｉを当接して筒状に丸めて挿入して取り付けるものとする。 When these seal members 2 are mounted around the rotary shaft 10a, when the support member 2c is formed from a thin sheet member of the rubber member 2f and used, a support that supports the rotary shaft 5a is used. The planar support member 2c is inserted into the mounting hole 6b of the side wall 6a, which is the frame 6, with the end 2i abutting and inserted into a cylindrical shape.

ところで、上記のパイルもしくはファイバー４間の密度を示すパイルもしくはファイバー４の平均ピッチＰについて、さらに図１から図４の模式的イメージ図により説明する。この場合、各図における（ａ）はパイルもしくはファイバー４が回転軸方向に平行な各列の先端のパイルもしくはファイバー４が回転軸方向と鉛直に並んでいる場合で、（ｂ）はパイルもしくはファイバー４が回転軸方向に平行な１列置きの先端のパイルもしくはファイバー４が回転軸方向と鉛直に並んでいる場合である。 By the way, the average pitch P of the piles or fibers 4 indicating the density between the piles or fibers 4 will be further described with reference to the schematic image diagrams of FIGS. In this case, (a) in each figure is the case where the piles or fibers 4 are arranged at the tip of each row parallel to the rotation axis direction, and (b) is the piles or fibers. 4 is a case where the piles or fibers 4 at every other end parallel to the rotation axis direction are aligned vertically with the rotation axis direction.

ケース１：密度を示すファイバー４の平均ピッチＰ＝平均ファイバー径Φ_Ｆ
このケース１の模式的イメージ図を図１の（ａ）、（ｂ）に示す。このケース１では、パイルもしくはファイバー４が緻密過ぎてパイルもしくはファイバー４が荷重によって傾倒しにくい条件となっている。ところで、（ａ）の場合は各パイルもしくはファイバー４の側面が直接に接している方向への傾倒であるので、パイルもしくはファイバー４が傾倒することができず、（ｂ）の場合はファイバーが直接に接していない方向への傾倒であるので、接するまで傾倒できる。このケース１では、パイルもしくはファイバー４の配置によって粉体３の流れを形成し、粉体３を規制することに適していない条件である。また、パイルもしくはファイバー４の密度を緻密にしていることで荷重も高くなり、本発明の目的から外れている形状になっている。 Case 1: Average pitch P of fibers 4 indicating density = Average fiber diameter Φ _F
A schematic image diagram of the case 1 is shown in FIGS. In this case 1, the pile or fiber 4 is too dense and the pile or fiber 4 is not easily tilted by the load. By the way, in the case of (a), since each pile or fiber 4 is tilted in the direction in which the side faces are in direct contact, the pile or fiber 4 cannot be tilted, and in the case of (b), the fiber is directly Since it is tilting in the direction not touching, it can tilt until touching. In this case 1, the flow of the powder 3 is formed by the arrangement of the piles or the fibers 4 and is not suitable for regulating the powder 3. In addition, since the density of the pile or fiber 4 is made dense, the load is increased, and the shape is out of the object of the present invention.

ケース２：密度を示すファイバー４の平均ピッチＰ＝２倍×平均ファイバー径Φ_Ｆ
このケース２のイメージ図を図２の（ａ）、（ｂ）に示す。このようにパイルもしくはファイバー４の平均ピッチＰを平均ファイバー径Φ_Ｆの２倍とすることで、各パイルもしくはファイバー４間に空隙ができてパイルもしくはファイバー４が傾倒する空間が生じ、回転軸５ａの回転方向に対しパイルもしくはファイバー４が傾倒する条件となっており、パイルもしくはファイバー４による粉体３の流れを規制する方向の形状になっている。 Case 2: Average pitch P of fibers 4 indicating the density P = 2 times × average fiber diameter Φ _F
An image of Case 2 is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Thus, by setting the average pitch P of the piles or fibers 4 to twice the average fiber diameter Φ _F , a space is created between the piles or fibers 4 and the piles or fibers 4 tilt, and the rotation shaft 5a The pile or the fiber 4 is tilted with respect to the rotation direction, and the shape is such that the flow of the powder 3 by the pile or the fiber 4 is regulated.

ケース３：密度を示すファイバー４の平均ピッチＰ＝２×（２Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）
このケース３のイメージ図を図３の（ａ）、（ｂ）に示す。このＰ＝２×（２Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）にした条件であり、パイルもしくはファイバー４の平均ピッチＰを２×（２Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）とすることで、各パイルもしくはファイバー４の本数Ｎもかなり少なくなっている。このため各パイルもしくはファイバー４の撓み量を多くする必要があり、使用条件によっては粉体３を規制できない条件でもある。 Case 3: Average pitch P of fibers 4 indicating density P = 2 × (2Φ _t + Φ _F )
An image of the case 3 is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). This is a condition of P = 2 × (2Φ _t + Φ _F ). By setting the average pitch P of the piles or fibers 4 to 2 × (2Φ _t + Φ _F ), the number N of each pile or fiber 4 is also considerably small. It has become. For this reason, it is necessary to increase the amount of bending of each pile or fiber 4, and it is also a condition that the powder 3 cannot be regulated depending on the use conditions.

ケース４：密度を示すファイバー４の平均ピッチＰ＝２×（Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）
このケース４のイメージ図を図４の（ａ）、（ｂ）に示す。このＰ＝２×（Φ_ｔ＋Φ_Ｆ）にした条件は、通常使用している条件であり、圧縮５０％の前後で規制が可能な条件になっている。
なお、上記の式（２）、すなわち、
δ＞ｌ−［ｌ×｛（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐ｝］……（２）
は、パイルもしくはファイバー４が傾倒して、密接した時の条件の式であり、基本的には最大荷重になる条件である。しかし、パイルもしくはファイバー４に中空ファイバーもしくは多孔ファイバーを用いた場合には、パイルもしくはファイバー４が密接した後も、パイルもしくはファイバー４が変形し、さらに撓むため上限を決めることが現実不可能と考えて、あえて下限以上とした式にしてある。 Case 4: Average pitch P of fibers 4 indicating density P = 2 × (Φ _t + Φ _F )
An image of the case 4 is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The condition of P = 2 × (Φ _t + Φ _F ) is a condition that is normally used, and is a condition that can be regulated around 50% compression.
Note that the above equation (2), that is,
δ> l− [l × {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}] (2)
Is an equation for the condition when the pile or fiber 4 is tilted and in close contact, and is basically the condition for maximum load. However, when a hollow fiber or a porous fiber is used for the pile or fiber 4, it is impossible to determine the upper limit because the pile or fiber 4 is deformed and further bent after the pile or fiber 4 is in close contact. Thinking about it, it is a formula that dares to exceed the lower limit.

ファイバーが特殊でない場合は、
ｌ−｛ｌ×（Φ_Ｆ／Ｐ）｝≧δ＞ｌ−［ｌ×｛（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐ｝］……（４）
となる。
上記式において、Φ_Ｆ／Ｐおよび（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐはｓｉｎθ大きさを表わし、Φ_Ｆ／Ｐはファイバー同士が接するときの角度であり、（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐは粉体３がファイバー間に２個入る時の角度を表わす。したがって、ファイバー４の長さｌを乗じるとファイバー４が傾倒したときの高さがわかり、荷重のない時の高さである［ｌ×｛（Φ_Ｆ＋２Φ_ｔ）／Ｐ｝］の値をファイバー４の長さｌから減じると、変形量δになる。 If the fiber is not special,
l− {l × (Φ _F / P)} ≧ δ> l− [l × {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}] (4)
It becomes.
In the above formula, Φ _F / P and (Φ _F + 2Φ _t ) / P represent the magnitude of sin θ, Φ _F / P is an angle when the fibers contact each other, and (Φ _F + 2Φ _t ) / P is a powder 3 represents an angle when two pieces are inserted between the fibers. Therefore, when the length l of the fiber 4 is multiplied, the height when the fiber 4 is tilted can be found, and the value of [l × {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}], which is the height when there is no load, is calculated. Subtracting from the length l of 4 gives a deformation amount δ.

本発明のシール部材２の特徴は、シール部材２を形成するパイルもしくはファイバー４間の間隔にトナーなどの粉体３の粒子２個が入り込まない条件としている点である。 A feature of the sealing member 2 of the present invention is that two particles of the powder 3 such as toner do not enter the space between the piles or fibers 4 forming the sealing member 2.

図５に上記のケース１、ケース２、ケース３における計算上のファイバーの変形量（撓み量）すなわち圧縮量（ｍｍ）と単位面積当りのファイバーに掛かる荷重（ｇ／ｉｎｃｈ²）の関係を示す。 FIG. 5 shows the relationship between the calculated fiber deformation amount (deflection amount), that is, the compression amount (mm) and the load (g / inch ² ) applied to the fiber per unit area in the case 1, case 2 and case 3 described above. .

平面状シール部材２ｂから円筒状シール部材２ａへ加工する方法は、例えばファイバーを植毛した支持部材２ｃあるいはパイル織物４ｃのカットパイル４ｂの支持部材２ｃが肉薄板状の金属部材２ｄからなる場合は、プレス加工などの機械加工で容易に円筒状シール部材２ａにすることが可能である。ファイバーを植毛した支持部材２ｃが肉薄板状の熱可塑性の樹脂部材２ｅからなる場合は、加熱により熱変形することで容易に円筒状シール部材２ａにすることが可能である。さらに肉薄板状の弾性のゴム部材２ｆからなる場合は、弾性に抗して容易に曲げて円筒状シール部材２ａにすることができる。これらの加工においては、図６〜図８に示す方法により行われる。 The method of processing from the planar seal member 2b to the cylindrical seal member 2a is, for example, when the support member 2c in which fibers are implanted or the support member 2c of the cut pile 4b of the pile fabric 4c is made of a thin plate-like metal member 2d. The cylindrical sealing member 2a can be easily formed by mechanical processing such as press working. When the support member 2c in which the fiber is implanted is made of a thin plate-like thermoplastic resin member 2e, it can be easily formed into the cylindrical seal member 2a by being thermally deformed by heating. Further, in the case of the thin plate-like elastic rubber member 2f, it can be easily bent against the elasticity to form the cylindrical seal member 2a. These processes are performed by the method shown in FIGS.

図６に示すように、（ａ）の側面図に示すように、平面状のパイルもしくはファイバー４すなわち植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃを支持する金属部材２ｄや樹脂部材２ｅからなる支持部材２ｃを、（ｂ）の支持部材２ｃ側から見た平面図に示すように、細帯状の平行四辺形とし、（ｃ）円筒状シール部材２ａの平面図あるいは（ｄ）の円筒状シール部材２ａの側面図に示すように、細帯状のパイルもしくはファイバー４をその支持部材２ｃを外周側として円筒状に巻き回して、回転軸５ａの回転軸方向に対して傾斜したスリット７ａを有する円筒状シール部材２ａに形成する。 As shown in FIG. 6A, as shown in the side view of FIG. 6A, a metal member 2d or a resin member 2e that supports a pile fabric 4c having a flat pile or fiber 4, that is, a fiber 4a or a cut pile 4b that is planted. As shown in the plan view of the support member 2c made of (b) as viewed from the support member 2c side, the support member 2c is a narrow parallelogram, and (c) a plan view of the cylindrical seal member 2a or a cylinder of (d). As shown in a side view of the sealing member 2a, a thin strip pile or fiber 4 is wound in a cylindrical shape with the supporting member 2c as an outer peripheral side, and a slit 7a inclined with respect to the rotational axis direction of the rotary shaft 5a is formed. It forms in the cylindrical sealing member 2a which has.

さらに、図７に示すように、（ａ）の側面図に示すように、平面状のパイルもしくはファイバー４すなわち植毛されたファイバー４ａもしくはカットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃを支持する金属部材２ｄや樹脂部材２ｅからなる支持部材２ｃを、（ｂ）の支持部材２ｃ側から見た平面図に示すように、細帯状の両端辺２ｉを互いに寄せ合わせたときに互いに噛み合うジグザグ状のスリット７ｂの形状に形成し、（ｃ）円筒状シール部材２ａの平面図あるいは（ｄ）の円筒状シール部材２ａの立面図に示すように、細帯状の端辺２ｉがジグザグ状のパイルもしくはファイバー４をその支持部材２ｃを外周側として円筒状に巻き回し、回転軸５ａの回転軸方向に対してジグザグ状のスリット７ｂを有する円筒状シール部材２ａに形成されている。 Further, as shown in FIG. 7A, as shown in the side view of FIG. 7A, a metal member 2d or a resin for supporting a pile fabric 4c having a flat pile or fiber 4, that is, a fiber 4a or a cut pile 4b that is planted. As shown in the plan view of the support member 2c made of the member 2e as viewed from the support member 2c side in (b), the zigzag slits 7b are formed so as to mesh with each other when the two narrow strips 2i are brought together. As shown in (c) the plan view of the cylindrical seal member 2a or the elevation view of the cylindrical seal member 2a in (d), the strip-like end 2i supports the pile or fiber 4 having a zigzag shape. The member 2c is formed in a cylindrical seal member 2a having a zigzag-shaped slit 7b wound around in a cylindrical shape on the outer peripheral side and with respect to the rotation axis direction of the rotation shaft 5a. That.

図８は、（ａ）の平面図に示すように、カットパイル４ｂを有するパイル織物４ｃの外周を例えば金属部材２ｄの支持部材２ｃで被覆して円筒状シール部材２ａとする。この場合、（ｂ）の側面図に示すように、円筒状シール部材２ａはジグザグ状のスリット７ｂを有する。この円筒状シール部材２ａを、（ｃ）に示すように、回転体５の支持枠６の側壁６ａの取付孔６ｂに挿着する。この場合、挿着により円筒状シール部材２ａのジグザグ状のスリット７ｂはその間隙が略密着されている。 In FIG. 8, as shown in the plan view of (a), the outer periphery of a pile fabric 4c having a cut pile 4b is covered with, for example, a support member 2c of a metal member 2d to form a cylindrical seal member 2a. In this case, as shown in the side view of (b), the cylindrical seal member 2a has a zigzag slit 7b. The cylindrical seal member 2a is inserted into the mounting hole 6b of the side wall 6a of the support frame 6 of the rotating body 5 as shown in FIG. In this case, the gap between the zigzag slits 7b of the cylindrical seal member 2a is substantially adhered by insertion.

図９のグラフに、ヤング率が２７０ｋｇ／ｍｍ²、ファイバー長さが３ｍｍ、変形量（撓み量）が１．５ｍｍのファイバーを用いた円筒状シール部材２ａにおいて、平均ファイバー径Φ_Ｆ（μｍ）と荷重（ｋｇ／１本）の関係を示す。この場合、横軸は平均ファイバー径Φ_Ｆ（μｍ）であり、縦軸はファイバーに掛かる荷重（ｋｇ／１本）である。 In the graph of FIG. 9, the average fiber diameter Φ _F (μm) in the cylindrical seal member 2a using a fiber having a Young's modulus of 270 kg / mm ² , a fiber length of 3 mm, and a deformation amount (deflection amount) of 1.5 mm. And the load (kg / 1). In this case, the horizontal axis represents the average fiber diameter Φ _F (μm), and the vertical axis represents the load (kg / 1) applied to the fiber.

図１０のグラフに、平均ファイバー径５μｍ、平均ファイバー径１５μｍ、平均ファイバー径３５μｍの圧縮量５０％とする時のファイバー長さと荷重の関係を、縦軸に荷重（ｇ／ｃｍ²）、横軸にファイバー長さ（ｍｍ）として示す。ところで、画像処理におけるトナーの粒径は数μｍ〜数１０μｍであるので、これらのトナーを適用しうるファイバーの平均ファイバー径Φ_Ｆ（μｍ）は、以上の図９および図１０から、使用するトナーの粒径に合わせて数μｍ〜４０μｍとすれば良い。 In the graph of FIG. 10, the relationship between the fiber length and the load when the average fiber diameter is 5 μm, the average fiber diameter is 15 μm, and the average fiber diameter is 35 μm and the compression amount is 50%, the vertical axis is the load (g / cm ² ), and the horizontal axis is Is shown as fiber length (mm). By the way, since the particle diameter of the toner in the image processing is several μm to several tens of μm, the average fiber diameter Φ _F (μm) of the fiber to which these toners can be applied is based on the above-described FIG. 9 and FIG. Depending on the particle size of the film, it may be several μm to 40 μm.

図１１のグラフに、本発明のファイバーからなる円筒状シール部材２ａと従来のＯリングからなる円筒状シール部材２ａの荷重（ｇ）と粉体の食い込み量（ｍｍ）の関係を対比して示す。この場合、縦軸は荷重（ｇ）であり、横軸は粉体の食い込み量（ｍｍ）である。本発明のファイバーからなる円筒状シール部材２ａは荷重５０ｇで０．２ｍｍの食い込み量があり、荷重１００ｇで０．８ｍｍの食い込み量で、荷重１１０ｇで１．０ｍｍの食い込み量である。これに対し従来のＯリングでは、荷重と食い込み量は直線的であり、荷重５００ｇで０．１ｍｍの食い込み量であり、荷重１０００ｇで０．２ｍｍの食い込量となる。すなわち、本発明の円筒状シール部材２ａはシール性が良好であり回短軸に掛かるトルクが小さくて済む。しかし、従来のＯリングでは、シール性は極めて悪く、大きなトルクを必要とする。 In the graph of FIG. 11, the relationship between the load (g) of the cylindrical seal member 2a made of the fiber of the present invention and the cylindrical seal member 2a made of a conventional O-ring and the amount of biting (mm) of the powder is shown in comparison. . In this case, the vertical axis represents the load (g), and the horizontal axis represents the amount of powder biting (mm). The cylindrical sealing member 2a made of the fiber of the present invention has a bite amount of 0.2 mm at a load of 50 g, a bite amount of 0.8 mm at a load of 100 g, and a bite amount of 1.0 mm at a load of 110 g. On the other hand, in the conventional O-ring, the load and the amount of biting are linear, the amount of biting is 0.1 mm at a load of 500 g, and the amount of biting is 0.2 mm at a load of 1000 g. That is, the cylindrical sealing member 2a of the present invention has good sealing properties and a small torque applied to the rotating shaft. However, the conventional O-ring has extremely poor sealing performance and requires a large torque.

本発明の手段の円筒状シール部材２ａを平均ファイバー径Φ_Ｆ（μｍ）、ファイバー密度（本数／ｉｎ²）、ファイバーの平均ピッチ（μｍ）を変えて、ファイバー長さ３．２ｍｍ、粉体の平均粒子径６μｍで実施した例１〜６を表１に示す。 The cylindrical sealing member 2a of the means of the present invention is changed in the average fiber diameter Φ _F (μm), the fiber density (number / in ² ), and the average fiber pitch (μm). Examples 1 to 6 carried out with an average particle diameter of 6 μm are shown in Table 1.

この結果、例２はファイバー密度が１８６，４８０本／ｉｎ²で、上記の単位面積当りのファイバーの本数Ｎの式（１）から得られる最低必要本数の２２１，２４８本／ｉｎ²に不足しており、結果は不良であった。これに対し、その他の例１および例３〜例６は、結果は全て良好であった。 As a result, Example 2 in the fiber density of 186,480 present / in ^2, missing 221,248 present / in ² of minimum required number obtained from the formula (1) in the number N of fibers per unit area of the The result was poor. On the other hand, the results of other Examples 1 and 3 to 6 were all good.

図１２は、本発明の円筒状シール部材２ａを電子写真の画像処理装置８に適用した使用例を示す図である。電子写真の画像処理装置８のトナー容器１１からトナーを撹拌ローラ軸１２で撹拌し、撹拌したトナーを供給する供給ローラ１０の回短軸１０ａに円筒シール部材２ａを使用した例を断面で示す側面図である。このように電子写真の画像処理装置８は、トナー供給部であるトナーを収容するトナー容器１１と、トナーを撹拌する撹拌ローラ軸１２と、回転軸１０ａを有する供給ローラ１０と、現像剤担持ローラ９を有し、さらに感光現像部である感光体ドラム８ａと、転写ローラ８ｂと、光学部８ｃと、帯電器８ｄと、クリーニングブレード８ｅを有する。 FIG. 12 is a diagram showing a usage example in which the cylindrical seal member 2a of the present invention is applied to an electrophotographic image processing apparatus 8. As shown in FIG. Side view showing in cross section an example in which the cylindrical seal member 2a is used for the rotating shaft 10a of the supply roller 10 that stirs toner from the toner container 11 of the electrophotographic image processing apparatus 8 with the stirring roller shaft 12 and supplies the stirred toner. FIG. As described above, the electrophotographic image processing apparatus 8 includes a toner container 11 that contains toner serving as a toner supply unit, a stirring roller shaft 12 that stirs the toner, a supply roller 10 having a rotation shaft 10a, and a developer carrying roller. 9, a photosensitive drum 8a as a photosensitive developing unit, a transfer roller 8b, an optical unit 8c, a charger 8d, and a cleaning blade 8e.

図１３は、本発明の円筒状シール部材２ａの使用例を示す図で、（ａ）は電子写真の画像処理装置８のトナー容器１１からトナーを供給する供給ローラ１０の支持枠６の側壁６ａの取付孔６ｂに挿通した回転軸１０ａに円筒シール部材２ａを使用した例を断面で示す側面図で、円筒状シール部材２ａの外側には回転軸１０ａの軸受６ｃが挿通されている。（ｂ）は同装置のトナー容器１１の撹拌ローラ軸１２に円筒状シール部材２ａを使用した例を示す図である。（ｃ）は、他の実施の形態の粉体ミキサー１３の下部に有する撹拌羽根１４の回転軸１５に円筒状シール部材２ａを使用した例を示す図である。ところで上記の（ａ）に示すように、円筒状シール部材２ａを軸受６ｃと隣接して使用する場合には、予め円筒状シール材２ａの側面を軸受６ｃの側面に密着して一体に成形しておくと、これらの挿着は１度で挿着かので、挿着の手間を省くことができる。 FIG. 13 is a view showing an example of use of the cylindrical seal member 2a of the present invention. FIG. 13 (a) is a side wall 6a of the support frame 6 of the supply roller 10 for supplying toner from the toner container 11 of the electrophotographic image processing apparatus 8. FIG. It is a side view which shows the example which uses the cylindrical seal member 2a for the rotating shaft 10a inserted in the attachment hole 6b of the cross section, and the bearing 6c of the rotating shaft 10a is inserted in the outer side of the cylindrical seal member 2a. (B) is a diagram showing an example in which a cylindrical seal member 2a is used for the stirring roller shaft 12 of the toner container 11 of the apparatus. (C) is a figure which shows the example which uses the cylindrical sealing member 2a for the rotating shaft 15 of the stirring blade 14 which has the lower part of the powder mixer 13 of other embodiment. By the way, as shown in the above (a), when the cylindrical seal member 2a is used adjacent to the bearing 6c, the side surface of the cylindrical seal material 2a is in close contact with the side surface of the bearing 6c and molded integrally. In other words, since these insertions are performed once, it is possible to save the trouble of insertion.

ケース１の場合のファイバーの配列およびファイバーの撓みを模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the arrangement of a fiber in the case of case 1, and the bending of a fiber. ケース２の場合のファイバーの配列およびファイバーの撓みを模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the arrangement of a fiber in the case of case 2, and the bending of a fiber. ケース３の場合のファイバーの配列およびファイバーの撓みを模式的に説明する図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the arrangement of fibers and the bending of fibers in case 3. ケース４の場合のファイバーの配列およびファイバーの撓みを模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the arrangement | sequence of the fiber in the case of case 4, and the bending of a fiber. ケース１、ケース２、ケース３における計算上のファイバーの撓み量（ｍｍ）と単位面積当りのファイバーに掛かる荷重（ｇ／ｉｎ²）の関係を示す。The relationship between the calculated fiber bending amount (mm) and the load (g / in ² ) applied to the fiber per unit area in case 1, case 2, and case 3 is shown. 回転軸方向に傾斜したスリットを有する円筒状シール部材とその展開図を示す。The cylindrical sealing member which has the slit inclined in the rotating shaft direction, and its expanded view are shown. 回転軸方向にジグザグ状のスリットを有する円筒状シール部材とその展開図を示す。The cylindrical sealing member which has a zigzag-shaped slit in a rotating shaft direction, and its expanded view are shown. ジグザグ状のスリットの円筒状シール部材と取付孔に挿着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state inserted in the cylindrical seal member and attachment hole of the zigzag-shaped slit. 平均ファイバー径Φ_Ｆ（μｍ）と荷重（ｋｇ／１本）の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between average fiber diameter (PHI) _F (micrometer) and a load (kg / 1). ファイバー長さと荷重の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between fiber length and a load. 荷重と食い込み量の関係を示す従来のＯリングと本発明の円筒状シール部材の対比グラフである。It is a contrast graph of the conventional O-ring which shows the relationship between a load and the amount of bite, and the cylindrical sealing member of this invention. 電子写真装置の画像処理装置の主要部を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a main part of an image processing apparatus of an electrophotographic apparatus. 円筒状シール部材の使用例で、（ａ）は供給ローラ、（ｂ）は撹拌ローラ軸、（ｃ）は粉体ミキサーの撹拌羽根の回転軸に使用した図である。It is the usage example of a cylindrical seal member, (a) is a supply roller, (b) is a stirring roller axis | shaft, (c) is the figure used for the rotating shaft of the stirring blade of a powder mixer.

１粉体を取り扱う回転装置
２シール部材
２ａ円筒状シール部材
２ｂ平面状シール部材
２ｃ支持部材
２ｄ金属部材
２ｅ樹脂部材
２ｆゴム部材
２ｇ外径
２ｈ内径
２ｉ端辺
３粉体
４パイルもしくはファイバー
４ａ植毛されたファイバー
４ｂカットパイル
４ｃパイル織物
５回転体
５ａ回転軸
６支持枠
６ａ側壁
６ｂ取付孔
６ｃ軸受
７スッリト
７ａ傾斜したスリット
７ｂジグザグ状のスリット
８電子写真の画像処理装置
８ａ感光体ドラム
８ｂ転写ローラ
８ｃ光学部
８ｄ帯電器
８ｅクーリングブレード
９現像剤担持ローラ
１０供給ローラ
１０ａ回転軸
１１トナー容器
１２撹拌ローラ軸
１３粉体ミキサー
１４撹拌羽根
１５回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating apparatus which handles powder 2 Seal member 2a Cylindrical seal member 2b Planar seal member 2c Support member 2d Metal member 2e Resin member 2f Rubber member 2g Outer diameter 2h Inner diameter 2i Edge 3 Powder 4 Pile or fiber 4a Fiber 4b cut pile 4c pile fabric 5 rotating body 5a rotating shaft 6 support frame 6a side wall 6b mounting hole 6c bearing 7 slit 7a inclined slit 7b zigzag slit 8 electrophotographic image processing apparatus 8a photosensitive drum 8b transfer roller 8c Optical part 8d Charger 8e Cooling blade 9 Developer carrying roller 10 Supply roller 10a Rotating shaft 11 Toner container 12 Agitation roller shaft 13 Powder mixer 14 Agitation blade 15 Rotation shaft

Claims

It consists of a cylindrical seal member that prevents the powder from leaking from the rotating shaft of the rotating body of the rotating device that handles the powder. It is made up of a pile or fiber and a cylindrical support member that supports it on the outer periphery. The outer diameter can be reduced by the pressure, and the outer diameter can be increased by the pressure from the rotating shaft acting on the inner diameter. The pile or fiber is attached to the cylindrical support member by the electrostatic flocking method. When the cylindrical seal member is inserted into the mounting hole of the support frame of the rotating body, the cylindrical seal is formed from the fiber planted by the fiber or the pile fabric having the cut pile formed inside the cylindrical support member. Even if the outer diameter of the member is the same or slightly larger than that of the mounting hole before insertion, the cylindrical sealing member has a slit that can be reduced during insertion, and resists the external pressure received from the mounting hole by elasticity. In the cylindrical seal member that is press-fitted into the mounting hole and then attached and expanded by springback and is in close contact with the mounting hole, the cut pile made of fiber or pile fabric in which the cylindrical seal member is implanted is supported. The support member is formed by winding an elastic metal member, an elastic plastic resin member, or an elastic rubber member into a cylindrical shape in a butted manner, and the cylindrical sealing member is a flat fiber or a cut pile. A cylindrical seal member having a slit or a zigzag slit that is inclined with respect to the direction of the rotation axis when the support member is wound into a cylindrical shape from a support member.

A cut pile made of a fiber or a pile woven fabric of a cylindrical seal member is made of a natural fiber or a synthetic fiber, and the number N per unit area of the cut pile made of a fiber or a pile woven fabric is expressed by the following formula ( The cylindrical sealing member according to claim 1, wherein the cylindrical sealing member is configured in a range shown in 1) .
[L / {2 × (2Φ _t + Φ _F )}] ² <N ≦ [L / (2 × Φ _F )] ² (1)
In the formula (1), L is the unit length of the sealing member serving as the cylindrical sealing member, Φ _F is the average diameter of the implanted fiber or the average fiber diameter of the cut pile, and Φ _t is the average particle diameter of the powder. It is.

A cut pile made of a planted fiber or a pile woven fabric has a length of l and an overlap amount between fibers around the rotation axis is δ. The cylindrical sealing member according to claim 2, wherein the cylindrical sealing member has a relationship shown .
δ> l− [l × {(Φ _F + 2Φ _t ) / P}] (2)
In formula (2),
P = L / (N) ^1/2 (3)
Have the relationship
P indicates the average pitch between the fibers that are planted or the fibers of the cut pile.