专利名称：辊支撑用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及辊支撑用轴承装置，特别是关于复印机、激光打印机等电子照相装置的显像装置的辊支撑用轴承装置。
一般来说，复印机、激光打印机等电子照相装置的显像装置，通过搅拌色料、调色剂、载体等的显像剂，把该显像剂移送到感光鼓表面上，对该表面的静电潜像附着显像剂，进行显像。
下面通过图8及图9说明这样的显像装置的结构。图8是显像装置的概略图，图9是图8的B部的放大图。
显像装置配设有多个搅拌辊8a、8b，这些搅拌辊8a、8b在构成外壳的显像槽6内搅拌显像剂7，在与感光鼓9对接的位置配设有显像管8c。
设置在各辊8a、8b、8c的轴端部上的支撑轴4，由安装于显像槽6的槽壁上的轴承装置10可自由转动地支撑着，在从槽壁突出的轴端部，设置有旋转驱动部11。
另外，为了防止显像槽6内的显像剂7侵入轴承装置10的内部以及向显像槽6外面的泄漏，轴承装置10由轴承13和唇形密封12构成。图5～图7示出了以往的轴承装置10的断面图。图5是轴承装置10的断面图，图6是唇形密封12的断面图，图7是轴承13的断面图。
轴承13可以采用滚珠轴承或把烧结材料压入树脂外壳中的轴承或将树脂外壳与轴承作成一体的结构，由用于支撑图中省略的支撑轴的内径部13a和嵌合地固定唇形密封12的嵌合固定部13b构成。
唇形密封12，让SPC材料等构成的加强环14在内径部设有唇12a的NBR的橡胶制成的环状密封12b的外径部同时成形。加强环14是用于保持唇12a的正圆度所需要的部件。
轴承装置10把唇形密封12的加强环14嵌合地固定在轴承13的嵌合固定部13b中。唇形密封12的唇12a的尖端与支撑轴周面滑动接触，由此，可防止显像剂侵入轴承内部。
但是，上述以往的轴承装置10，由于长期连续使用，显像剂仍然会从密封部泄漏侵入轴承部。因而，辊的旋转扭矩不稳定。另外，也带来了树脂轴承情况下的内径磨耗的问题。
另外，唇形密封12必须对橡胶制成的环状密封12b和加强环14进行加硫成形等复合成形，因而，制造工序复杂，带来了材料费用增高等成本抬高的问题。
再者，为了保证唇形密封12不从轴承13拔出的拔出力，轴承13与唇形密封12至少需要以10N以上的力进行嵌合。因而，轴承13必须确保嵌合固定部13b的壁厚t2在给定值以上，例如约1.5mm以上，这带来了轴承13的外形尺寸大型化的弊端，同时，也产生了嵌合固定部13b与加强环14的嵌合调整困难，需要高精度的部件管理等问题。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种辊的旋转扭矩不会变动、可消除轴承磨耗等问题、不需要高精度的部件管理的辊支撑用轴承。
本发明提供一种辊支撑用轴承装置，包括轴承及用于保护该轴承内部的唇形密封，其特征是，唇形密封由弹性体的一体成形部件组成，该一体成形部件由与支持在轴承上的支撑轴的周面滑动接触的唇部及固定在轴承上的固定部构成，该固定部压入地嵌合到轴承中。在这里，所谓弹性体的一体成形部件是指除了金属部件等的复合体以外的弹性体单独构成的成形部件。另外，所谓保护轴承内部是指不让异物侵入轴承与轴的滑动接触面中。
另外，上述轴承是合成树脂制成的轴承或含油烧结合金制成的轴承。
本发明提供一种显像装置用的辊支撑用轴承装置，包括外壳，用来可旋转地支撑用于移送并搅拌容纳在该外壳内的显像剂的辊，其特征是，该辊支撑用轴承装置是这样的辊支撑用轴承装置由与嵌合到轴承中的支撑轴周面滑动接触的唇部及固定在轴承上的固定部构成唇形密封，将该固定部压入地嵌合到轴承中。另外，上述轴承是合成树脂制成的轴承或含油烧结合金制成的轴承。
再者，在用于上述显像装置的辊支撑用轴承装置中，将轴承设置在外壳上，上述唇形密封的固定部压入地嵌合到外壳中。
由于辊支撑用轴承装置的唇形密封，由与嵌合到轴承中的支撑轴周面滑动接触的唇部及固定在轴承上的固定部构成，该固定部压入地嵌合到轴承中，另外，唇形密封由弹性体的一体成形部件构成，与以往的唇形密封相比较，可以作成无SPC材料等的加强环的单独结构部件。另外，通过把弹性体的一体成形部件压入地嵌合到轴承中，可以使压入、保持易于进行。再者，由于在唇部的外周没有固定加强环，因而，提高了与支撑轴周面滑动接触时的自由度，减小了滑动接触力，抑制了旋转扭矩的变动。
附图的简单说明
图1是轴承装置的断面图。
图2是图1的A部放大断面图。
图3是唇形密封的断面图。
图4是轴承的断面图。
图5是以往轴承装置的断面图。
图6是以往唇形密封的断面图。
图7是以往轴承的断面图。
图8是显像装置的概略图。
图9是图8的B部放大图。
下面通过图1～图4说明显像装置所使用的辊支撑用轴承装置的一个例子。图1是轴承装置的断面图，图2是图1的A部放大断面图，图3是唇形密封的断面图，图4是轴承的断面图。
轴承装置1由轴承2和唇形密封3构成。轴承2在用于支撑图中虚线所示的搅拌辊等的支撑轴4的轴承本体部分2a的端部，形成用于嵌合固定唇形密封3的嵌合固定部分2b。唇形密封3可防止显像剂侵入轴承本体部分2a的内部，保护轴承本体。
轴承本体部分2a可以使用旋转轴承或滑动轴承的任何一种。在使用合成树脂制成的轴承或由含油烧结合金组成的滑动轴承的情况下，粉末状显像剂的侵入所引起的旋转扭矩的不稳定、轴承内径的磨耗量增大等问题很容易发生。因此，正好利用本发明的轴承装置。另外，特别是在合成树脂制成的滑动轴承的场合，很容易与显像装置的外壳一体化。例如，在容纳粉末状显像剂的外壳的槽壁上设置有贯通孔，依此构成轴承本体部分2a。在这种情况下，嵌合固定部分2b直接在外壳上所设置的贯通孔的尖端部分形成。
在轴承2的端部所形成的嵌合固定部分2b作成能够嵌合地压入唇形密封3的形状比较合适。作为一个例子，嵌合固定部分2b的直径d1设定成小于唇形密封3的本体直径d2的形式。(d2-d1)的大小在弹性体的一体成形部件组成的唇形密封3的弹性变形范围内，至少在拔出力为10N以上的范围内比较合适。借助于设定拔出力在10N以上，可以使唇形密封3与支撑轴4一起旋转，防止该唇形密封3的拔出。另外，也可以在嵌合固定部分2b上设置与唇形密封3的压入嵌合部分嵌合的凹凸形状。例如，如图4所示，可以设置压入槽2c及2d。压入槽2c为与支撑轴4的轴中心同心的圆状，并且在轴中心线方向具有给定的凹槽长度。此外，压入槽2d为与轴中心同心的圆状，并且在径向方向设有给定的凹槽长度。由弹性体的一体成形部件组成的唇形密封3压入这些压入槽2c及2d中，由此，即使不用以往的金属制成的加强环，也能使拔出力在10N以上。特别是，根据唇形密封3的凸凹形状调节压入槽2c的内外直径、轴线方向的长度，可更容易地调整拔出力。其理由是，唇形密封3的宽度w由唇的大小等限制，如果只利用(d2-d1)的大小控制拔出力，会使唇形密封3产生变形等，降低了唇的同轴度，因而是不合适的。
唇形密封3由具有橡胶弹性的弹性体的一体成形部件制成。如图3所示，整体作成环状的唇形密封3由与支撑轴4的周面滑动接触的唇部3a和固定在轴承中的固定部3b构成。在该固定部3b上形成与上述嵌合固定部分2b嵌合用的凸部3c及3d。凸部3c及3d具有可压入地嵌合到上述压入槽2c及2d中的大于各个槽宽的凸部宽度。
如图2所示，唇形密封3的凸部3c及3d分别压入地嵌合到轴承2的压入槽2c及2d中，由此得到轴承装置1。唇形密封3是弹性体的一体成形部件，因而，很容易压入地进行嵌合，另外，由于形成了保持组装时的拔出力的凸部3c及3d、压入槽2c及2d，因而，压入嵌合部的保持力得到了强化，即使唇形密封3共同旋转等，也不会拔出来。进而，在压入嵌合的情况下，作用在轴承2的嵌合固定部分2b上的负载的压力，与以往金属环状的加强环相比比较弱。结果，轴承端部的厚度t1可以薄一些，例如约8mm的程度。
本发明适用于辊支撑用轴承装置，该辊支撑用轴承装置可自由转动地支持搅拌容纳在显像装置显像槽内的显像剂的搅拌辊及把显像剂供给感光鼓的显像辊的至少一个辊。这些辊与显像剂接触地配置着，但是，采用本发明的轴承装置，可抑制显像剂向轴承内径的侵入，因而，可使辊的旋转扭矩稳定化。
实施例1下面，根据应用例子说明显像装置的辊支撑用轴承装置。
微粉末状的显像剂(色料调色剂)容纳在显像装置内，在该显像装置上安装有用于搅拌显像剂的搅拌辊。搅拌辊由配置在其轴两端部的树脂制成的辊支撑用轴承装置支持着。辊支撑用轴承装置，其轴承为聚甲醛树脂(POM)材料的树脂成形体，其唇形密封为丁腈橡胶(NBR)的一体成形部件构成的弹性体密封。
辊支撑用轴承装置如图1所示，唇形密封压入地嵌合到轴承中，在图8所示的显像装置的外壳上安装该唇形密封，而且该唇形密封配置在显像槽内与支持搅拌辊的轴承之间。另外，在轴承装置安装到外壳上之前，将唇形密封压入地嵌合到轴承中。搅拌辊的支撑轴是在易切钢(SUM)的表面上进行无电解镍电镀处理。
利用该显像装置，把搅拌辊的转速设定为300rpm、载荷设定为50N，进行实际耐久试验。对试验开始前(0小时)及50小时后的特性进行评价。特性评价项目是用目视判断摩擦系数及显像剂泄漏等有无的。评价结果在表1中示出。
比较例1比较例1，作为辊支撑用轴承装置，除了采用图5所示的轴承装置外，还需要与实施例同一构成的显像装置，对与实施例1相同的特性进行评价。另外，辊支撑用轴承装置，其轴承为具有无凸凹形状的压入嵌合部分的聚甲醛树脂(POM)材料的树脂成形体，其唇形密封作成使SPCE材料构成的加强环与丁腈橡胶(NBR)的弹性体密封的外径部同时成形的结构，该加强环部分压入地嵌合到轴承中。其评价结果在表1中示出。
比较例2除了轴承的材料为含油烧结合金以外，采用与比较例1相同构成的显像装置，对与实施例1相同的特性进行评价。其评价结果在表1中示出。
如表1所示，实施例1的摩擦系数值最小，另外，经过50小时之后，也没有变化。结果，消除了旋扭矩的变动。
发明效果本发明由于把弹性体的一体成形部件组成的唇形密封的固定部压入地嵌合到轴承中，因而，可缩小作用在轴承上的负载。结果，可使轴承端部的厚度变薄，实现轴承装置的小型化。另外，由于唇形密封是一体成形部件，进而可减少制造工序，降低轴承装置的成本。
再者，由于轴承是合成树脂制成的或含油烧结合金制成的轴承，因而，易于一体成形。结果，在唇形密封一体成形的同时，可降低轴承装置的成本。
本发明由于是显像装置中的用于上述支撑轴的辊支撑用轴承装置，因而，不仅结构简单，而且可防止显像剂从密封部泄漏或侵入到轴承部中，可消除支撑轴的旋转扭矩的变动。
再者，轴承设置在显像装置的外壳上，唇形密封的固定部压入地嵌合到外壳上，进而，可实现显像装置的小型化。
权利要求
1.一种辊支撑用轴承装置，包括轴承及用于保护该轴承内部的唇形密封，其特征是，所述唇形密封由弹性体的一体成形部件组成，该一体成形部件由与支持在所述轴承上的支撑轴的周面滑动接触的唇部及固定在所述轴承上的固定部构成，该固定部压入地嵌合到所述轴承中。
2.根据权利要求1所述的辊支撑用轴承装置，其特征是，所述轴承是合成树脂制成的轴承或含油烧结合金制成的轴承。
3.一种显像装置的辊支撑用轴承装置，包括外壳，用来可旋转地支撑用于移送并搅拌容纳在该外壳内的显像剂的辊，其特征是，该辊支撑用轴承装置是权利要求1或权利要求2所述的辊支撑用轴承装置。
4.根据权利要求3所述的辊支撑用轴承装置，其特征是，所述轴承设置在所述外壳上，所述唇形密封的固定部压入地嵌合到所述外壳中。
全文摘要
本发明提供一种辊的旋转扭矩不会变动、可消除轴承磨耗等问题、不需要高精度的部件管理的辊支撑用轴承。在具有轴承和用于保护该轴承内部的唇形密封的辊支撑用轴承装置中,唇形密封是弹性体的一体成形部件,该一体成形部件由与支持在轴承上的支撑轴的周面滑动接触的唇部及固定在轴承上的固定部构成,该固定部压入地嵌合到轴承中。
文档编号F16C33/76GK1327179SQ0112133
公开日2001年12月19日 申请日期2001年5月31日 优先权日2000年6月2日
发明者藤本隆 申请人:株式会社Ntn