JP2008264984A - チャッキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャック機構の簡素化を図ったチャッキング装置を提供する。
【解決手段】ロッド１の外周部に設けられて、円筒体Ｋを内面側から保持するチャック機構２を備え、チャック機構２は、外周面に環状の凹溝９が設けられた円筒状の本体部３と、凹溝９に密接状態に装着され、凹溝９内に導入される加圧流体により拡張して円筒体Ｋの内面側に密着するＯリング、Ｘリング、Ｃリング、Ｖリングまたは断面方形のリング等の環状の弾性シール部材４を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、円筒体または円柱体を内面側または外面側から保持するチャッキング装置に関し、特に、感光体ドラムの外表面に感光層を塗布する際に用いて好適なチャッキング装置に関するものである。

従来、円筒体のように孔の空いた物品を、その孔の内周面を手掛かりとして保持するチャッキング装置として、例えば、特許文献１が開示されている。

特許文献１には、図８に示すように、内部にエアー流通路４２を有する基体４１に、膨張可能なチューブ４３を密嵌して取り付けるとともに、その両端を可締めリング４４、４５で固定して袋状とし、エアー流通路４２よりこの袋部分にエアーを導入して袋部分を膨脹させ、部品の孔の内面にチューブ４３の膨張面を圧着させることで部品を保持する構造が開示されている。
ところが、このチャッキング装置は、チューブ両端を可締めリング４４、４５を用いて固定して袋体を形成していること、さらには、チューブ４３を固定する際、図示のように、このチューブ４３の一端を内側に折り返していること等により袋体の構成が複雑になっており、このことがチャック機構の構造を複雑化している。

また、上記特許文献１の他、感光体ドラムの外表面に感光層を塗布するためのチャッキング装置も知られており、例えば、特許文献２には、その膨脹によりドラムの内周面に気密に当接する弾性袋部分を有するチャック機構と、袋部分に流体を導入・排出してこれを膨張・収縮させる排出入機構を備え、流体（エアー）を導入してこの袋部分を膨脹させることによりドラムを内側より鉛直に保持する構造のチャッキング装置が開示されているが、やはり、上記特許文献１と同様に弾性袋体を用いたチャック機構であるが故、その構造が複雑化している。
特公平７−２９２６６号公報 特公昭６２−２９１０６号公報

本発明は、上記事情に鑑み成されたもので、簡易な構造であって、しかも優れたチャッキング性能を得ることができるチャッキング装置を提供することを目的としている。

すなわち、請求項１に記載の本発明は、円筒体を保持するチャッキング装置であって、ロッドの外周部に設けられて、上記円筒体を内面側から保持するチャック機構を備え、上記チャック機構は、上記ロッドの下端部に設けられ、上記円筒体内に挿入されるとともに、外周部に環状の凹溝が設けられた本体部と、上記凹溝に密接状態に収容され、上記凹溝内に導入される加圧流体により径方向に拡張して上記円筒体の内面側に密着する環状の弾性シール部材とを備えることを特徴としている。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のチャッキング装置において、上記本体部は、上記凹溝の底部と上記弾性シール部材との間に連通する加圧管路を備え、上記加圧管路より導入されたエアーの圧力により上記弾性シール部材を径方向に拡張させることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のチャッキング装置において、上記本体部は、上記円筒体が液体中に浸漬された際、液面と径方向に拡張された上記弾性シール部材とにより密閉された上記円筒体内に連通し、当該円筒体内のエアー量を操作する内圧操作用管路を備えることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のチャッキング装置において、上記本体部の上記凹溝には、複数の上記弾性シール部材が軸心方向に密接状態で収容されていることを特徴としている。

請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４の何れかに記載のチャッキング装置において、上記本体部に、下端に向けて漸次縮径された複数の段部を形成し、各々の上記段部に上記凹溝を設け、各段部に、上記加圧管路を独立して設けたことを特徴としている。

請求項６に記載の本発明は、円筒体または円柱体を保持するチャッキング装置であって、ロッドの内周部に設けられて、上記円筒体または円柱体を外面側から保持するチャック機構を備え、上記チャック機構は、上記ロッドの下端部に設けられ、円筒体または円柱体が挿入されるとともに、内周部に環状の凹溝が設けられた本体部と、上記凹溝に密接状態に収容され、上記凹溝内に導入される加圧流体により径方向に縮径して上記円筒体または円柱体の外面側に密着する環状の弾性シール部材とを備えられることを特徴としている。

請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載のチャッキング装置において、上記本体部は、上記凹溝の底部と上記弾性シール部材との間に連通する加圧管路を備え、上記加圧管路より導入されたエアーの圧力により上記弾性シール部材を縮径させることを特徴としている。

請求項８に記載の本発明は、請求項６または請求項７に記載のチャッキング装置において、上記本体部の上記凹溝には、複数の上記弾性シール部材が軸心方向に密接状態で収容されていることを特徴としている。

また、請求項９に記載の本発明は、請求項１〜８の何れかに記載のチャッキング装置において、上記弾性シール部材が、Ｏリング、Ｘリング、Ｃリング、Ｖリングまたは断面方形のリングであることを特徴とするものである。

請求項１、２に記載の発明によれば、本体部と円筒体との接触部分に弾性シール部材を設け、この弾性シール部材を圧力（エアー圧力）により拡張（拡径）させて円筒体の内面側に密着させることにより、円筒体を内側より保持する構成としたので、チャック機構は極めて簡素であり、よって、安価なチャッキング装置を実現できる。

請求項３に記載の発明によれば、感光体ドラムの外周面に感光層を形成するため、円筒体の下端を液中に浸漬させた時、液面と拡張した弾性シール部材により密閉された円筒体内のエアーを内圧操作用管路を介して流通させ、内圧を操作することにより、円筒体を液中から引き上げる際に気密空間内に封じ込められた気体が気泡となって液内に流出し液面を揺らしたり、液中において気泡が円筒体の外周面に付着して破裂したりすることが防止でき、円筒体の塗布面に均一な塗布膜を形成できるようになる。

請求項４に記載の発明によれば、本体部と円筒体との接触部分に複数の弾性シール部材を設けることにより、円筒体を内側より保持する力が増加されるため、円筒体の重量が比較的大きい場合、及び高耐トルク性が要求される場合等においても、良好なチャッキングを実現できる。

請求項５に記載の発明によれば、ロッドの下端部は階段状に縮径されることで、下端に向けて縮径された各段部の凹溝に設けられたチャッキング装置により、１組の装置によって複数の径の異なる円筒体を保持できるため、経済性に優れるとともに、各々の径に専門の装置を用意する場合と比較して、段取替の簡素化が実現できる。

請求項６、７に記載の発明によれば、本体部と円筒体または円柱体との接触部分に弾性シール部材を設け、この弾性シール部材を圧力（エアー圧力）により縮径させて円筒体または円柱体の外面側に密着させることにより、円筒体または円柱体を外面より保持する構成としたので、チャック機構は極めて簡素であり、よって、安価なチャッキング装置を実現できる。

請求項８に記載の発明によれば、本体部と円筒体または円柱体との接触部分に複数の弾性シール部材を設けることにより、円筒体または円柱体を外側より保持する力が増加されるため、特に中実で重量が大きい円柱体、及び高耐トルク性が要求される場合のチャッキングに好適である。

さらに、請求項９に記載の発明によれば、上記弾性シール部材として、汎用（市販）のＯリング、Ｘリング、Ｃリング、Ｖリング、断面が正方形や長方形等の方形のリングを用いて円筒体との接触部分に高い気密性を確保することができるため、経済性に優れる。

（第１の実施形態）
図１〜図４に基づいて本発明に係る円筒体のチャッキング装置の第１の実施形態およびその変形例を説明する。図１は本実施形態によるチャッキング装置の正面図、図２はそのチャック機構の拡大断面図、図３は第１の実施形態の変形例、図４は第１の実施形態の他の変形例であって複数の弾性シール部材を軸心方向に備えたチャック機構の拡大断面図である。

本実施形態によるチャッキング装置は、例えば、図１〜図４に示すように、軸心方向に移動可能な円筒状のロッド１と、このロッド１の下端部に設けられて、円筒体Ｋを内面側から保持するチャック機構２とを備える。

ロッド１の中心部には、軸心方向に沿って通孔１０が設けられ、この通孔１０の中央に軸心方向に沿って小径のパイプ１１が同軸状に挿通されている。

チャック機構２は、ロッド１の下端部を縮径した円筒状の本体部３を備え、その下端部に逆円錐状のガイドヘッド８を形成している。
そして、この本体部３を円筒体Ｋの内側に自在に挿入できるように、本体部３の外径寸法は円筒体Ｋの内径より僅かに小径に形成されており、且つ、ロッド１の外径は円筒体Ｋの外径と同径、もしくは、それ以上の大径に形成されており、本体部３がガイドヘッド８に誘導されながら円筒体Ｋの内側に挿入された時、ロッド１と本体部３との段部１２が円筒体Ｋの上端に当接することにより、本体部３が円筒体Ｋ内に鉛直状態に正しく位置決めされるようになっている。

図２に示すように、この本体部３の外周部に環状の凹溝９が設けられ、この凹溝９内にＯリング４（弾性シール部材４）が収容されている。

凹溝９の溝幅は、Ｏリング４の太さ（断面の径寸法）とほぼ同サイズ、または僅かに小幅に形成されており、Ｏリング４を凹溝９内に収容した時、Ｏリング４の外周面が凹溝９の両側部に移動可能に接触するようになっているとともに、溝の深さは、Ｏリング４の径寸法より幾分大きく形成され、円筒体Ｋの内壁との間に少々隙間Ｇが生じるようになっている。

また、接触面の摩擦抵抗を少なくしてＯリング４の寿命を長くするため、凹溝９の側面はできる限り平坦に仕上げられている。
尚、Ｏリング４は、合成ゴムで成る汎用（市販）品を使用できる。

上記通孔１０は、本体部３内において端部が閉塞されており、その閉塞端部において側方に延設されて上記凹溝９の底部９ａに数カ所で連通する複数のエアー通路１３が形成されている。尚、エアー通路１３は、１本のみを形成するようにしてもよい。

パイプ１１は、通孔１０内を軸心方向に貫通してガイドヘッド８の下端部において外部に開放されており、そして、通孔１０と、このパイプ１１の外側との間に生じた空間部が凹溝９にエアーを導入・排出するための加圧管路５を構成し、中央のパイプ１１の内部空間が円筒体Ｋの内部空間２０のエアーを操作し、円筒体Ｋの内圧を操作する内圧操作用管路６を構成している。

ロッド１は、上部において昇降自在のロボットアーム１７に固定されており、このロボットアーム１７の昇降動作により、ロッド１が軸心方向に移動するようになっている。
ロッド１の上側部には、通孔１０に連通する給排気口１５が設けられ、この給排気口１５を通してエアーの導入・排出が行われるようになっている。
また、パイプ１１はＯリング２１を介してロボットアーム１７に支持されているとともに、その上端において外部に開放されている。

上記構成のチャッキング装置にて円筒体Ｋである感光体ドラムを保持し、その外面に感光層を形成する場合は、先ず、チャック機構２部分が円筒体Ｋ内に鉛直に挿入される。
本体部３がガイドヘッド８に誘導されながら円筒体Ｋの内側に挿入されると、ロッド１と本体部３との段部１２が円筒体Ｋの上端に当接して、チャック機構２が円筒体Ｋ内に鉛直状態に正しく位置決めされる。

この時、図２においてチャック機構２の左半面部分に示されるように、凹溝９内のＯリング４は、凹溝９の底部９ａ側に接した状態となっており、円筒体Ｋの内壁との間に少々隙間Ｇが生じている。
この状態でロッド１の給排気口１５よりエアーが導入されると、エアーは通孔１０の加圧管路５より末端部のエアー通路１３を通して凹溝９内に供給され、その際のエアー供給圧がＯリング４の内面側に作用してＯリング４を拡張（拡径）させる。

そして、図２においてチャック機構２の右半面部分に示されるように、エアー圧によりＯリング４は径方向と軸心方向に拡張され、その外周面が凹溝９の両側部の他、円筒体Ｋの内周面に強く密着して樽状に変形し、この変形したＯリング４によって凹溝９は確実に密封・シールされるとともに、円筒体Ｋは内側より密閉状態で保持されるため、この状態で円筒体Ｋを鉛直に吊り下げ、これを液中（例えば、感光体の液）に浸漬させることができる。

この際、円筒体Ｋ下部の空間と液面（図示せず）の間にはエアーが封じ込められるので、円筒体Ｋを液中に浸漬させた時、液体はこの空間部分にほとんど侵入せず、よって、円筒体Ｋの外表面だけが液体と接触することになる。

また、内部空間２０内には気体（溶剤蒸気）が充満し、体積が増大した状態となるが、この内部空間２０内に封じ込められた気体は、ガイドヘッド８の下端部において内部空間２０内に開口した内圧操作用管路６を通して流通し、パイプ１１の上端部で制御するため、円筒体Ｋを液中から引き上げる時、気密空間内に封じ込められた気体が気泡となって液内に流出し液面を揺らしたり、液中において気泡が円筒体Ｋの外周面に付着して破裂したりすることが防止される。

以上のように、本実施形態のチャッキング装置では、本体部３と円筒体Ｋとの接触部分にＯリング４を設け、このＯリング４をエアー圧力により拡張させて円筒体Ｋの内面に密着させることにより、円筒体Ｋを内側より保持するチャック機構２を備えるので、拡張可能な弾性部材として袋体を用いた従来のチャッキング装置と比べてチャック機構２の構造を簡素化でき、安価なチャッキング装置を実現できる。

また、加圧管路５とともに内圧操作用管路６が配設されることにより、チャック機構２により保持された円筒体Ｋが液体中に浸漬された際、液面と拡張したＯリング４により密閉された円筒体Ｋ内のエアーを内圧操作用管路６を介して外部に流通させ、円筒体Ｋの内圧を操作することができるため、円筒体Ｋを液中から引き上げる際に気密空間内に封じ込められた気体が気泡となって液内に流出し液面を揺らしたり、液中において気泡が円筒体Ｋの外周面に付着して破裂したりすることが防止され、円筒体Ｋの塗布面に均一な塗布膜を形成することができる。
よって、本実施形態のチャッキング装置は、感光体ドラムＫの外表面に感光層を塗布するのに用いて極めて好適なチャッキング装置となる。

なお、図１および図２に示す第１の実施形態においては、環状の弾性シール部材として、Ｏリング４を用いた場合について説明したが、図３に示す変形例のように、断面正方形または長方形のリング４を用いることもできる。
ちなみに、この断面方形のリング４は、軸線方向の巾寸法が凹溝９の溝幅とほぼ同サイズまたは極僅かに小さく形成されており、これによりリング４を凹溝９内に収容した時、リング４の軸線方向両端面が凹溝９の両側面に密着した状態で移動可能になっている。

このような断面方形のリング４によれば、軸線方向の両端面が凹溝９の両側面に密着しているために、より一層両者間における気密性を向上させることができ、よって、長期間にわたって高いチャッキング性能を保持することが可能になる。ちなみに、上記断面方形のリング４としては、上述した正方形や長方形の他、内外周面に傾斜を設けた台形等の様々な方形のものを用いることができる。また、必要に応じて角部にＲ加工や面取り加工を施してもよい。

また、図１または図２では、チャック機構２の本体部３の外周部に設けられた環状の凹溝９を一段設ける構成としたが、必要に応じて凹溝９とエアー通路１３を軸心方向に複数段（例えば、上下２段）設けることで、複数本（例えば、上下２本）のＯリング４で円筒体Ｋを内側より保持することが可能となり、その保持力はＯリング４の本数にほぼ比例するため、円筒体Ｋの重量が比較的大きい場合に好適なチャッキングを実現可能となる。

また、図４に示す他の変形例のように、チャック機構２の本体部３の外周部に設けられた環状の凹溝９内に、複数本（例えば、３本）のＯリング４を軸心方向に密接状態で収容すれば、凹溝９とエアー通路１３を軸心方向に複数段設ける場合に比べ、コンパクト化が可能となる。

また、弾性シール部材４としてＯリング４や断面方形のリング４を用いたが、図示しないが、断面がＸ形状のＸリングや断面Ｃ形状のＣリングや断面Ｖ形状のＶリング等の他の汎用の環状の弾性シール部材を使用することも可能である。

尚、本実施形態では、円筒体Ｋとして感光体ドラムを鉛直に保持する場合を示したが、これに限定されるものではなく、孔の空いた物品であれば保持可能であり、また、保持方向も鉛直方向に限るものではなく、径方向の保持も勿論可能である。

（第２の実施形態）
図５に基づいて本発明に係る円筒体のチャッキング装置の第２の実施形態を説明する。図の右半面部分は定常時の状態を示し、左半面部分は加圧時の状態を示している。

本実施形態によるチャッキング装置は、図５に示すように、軸心方向に移動可能な円筒状のロッド５１の下端部に、内径の異なる円筒体Ｌ、Ｍ、Ｎを内面側から保持するチャック機構５２が設けられている。

ロッド５１は、チャック機構５２と圧力供給部５４、スペーサー管５５、取付用アダプター５６とで構成され、それぞれは連結ボルト５８にて連結されている。
ロッド５１の中心部には、軸心方向に沿って第１管５９が同軸状に挿通され、さらに第１管５９の内部に第２管６０が、第２管６０の内部に第３管６１が、第３管６１の内部に内圧操作用管６２が挿通されている。
ここで、内圧操作用管６２は、その上端において外部に開放されている。

第１管５９と第２管６０との間に第１加圧管路６３が設けられており、同様に第２管６０と第３管６１との間に第２加圧管路６４が、第３管６１と内圧操作用管６２との間に第３加圧管路６５が、内圧操作用管６２の内部に内圧操作用管路６６がそれぞれ設けられている。
また、ロッド５１は、取付用アダプター５６上部において昇降自在のロボットアーム７７に固定されており、このロボットアーム７７の昇降動作により、ロッド５１が軸心方向に移動するようになっている。

圧力供給部５４は、下部の第１圧力供給部材５４ａと中間部の第２圧力供給部材５４ｂ、上部の第３圧力供給部材５４ｃとで構成され、取付用アダプター５６とともに連結ボルト５７にて連結されている。

第１圧力供給部材５４ａ、第２圧力供給部材５４ｂ、および第３圧力供給部材５４ｃの側面には、それぞれ第１加圧管路６３、第２加圧管路６４、第３加圧管路６５に連通する給排気口７６ａ、７６ｂ、７６ｃが設けられ、これら給排気口７６ａ、７６ｂ、７６ｃを通してエアーの導入・排出が行われている。

第１圧力供給部材５４ａの内周部に、環状の凹溝７３ｅと凹溝７３ｆが設けられ、凹溝７３ｅ内にＯリング、接着剤、溶接等のシール部材７０ｅが、凹溝７３ｆ内にシール部材７０ｆが収容されており、シール部材７０ｅによって第１管５９の上部が支持されるとともに、シール部材７０ｆによって第２管６０の上部が支持されている。

また、第２圧力供給部材５４ｂの内周部に、凹溝７３ｇが設けられ、凹溝７３ｇ内に収容されているシール部材７０ｇによって、第３管６１の上部が支持されている。
さらに、第３圧力供給部材５４ｃの内周部に、凹溝７３ｈが設けられ、凹溝７３ｈ内に収容されているシール部材７０ｈによって、内圧操作用管６２の上部が支持されている。

第１加圧管路６３、第２加圧管路６４、および第３加圧管路６５は、本体部５３内において下端部がシール部材７０ｃ、７０ｂ、７０ａによって閉塞されており、その閉塞端部において側方に延設されて凹溝７３ｃ、７３ｂ、７３ａの底部７４ｃ、７４ｂ、７４ａに数カ所で連通する複数のエアー通路７５ｃ、７５ｂ、７５ａが形成されているとともに、シール部材７０ｃ、７０ｂ、７０ａによって第２管６０、第３管６１、内圧操作用管６２の下部が支持されている。
また、本体部５３の内周部に環状の凹溝７３ｄが設けられ、凹溝７３ｄ内に収容されているシール部材７０ｄによって第１管５９の下部が支持されている。

内圧操作用管路６６は、第３本体部５３ａの先端部から側方に複数の先端管路６８が延設され、この先端管路６８において外部に開放されている。
そして、内圧操作用管路６６と先端管路６８の内部空間が円筒体Ｌ、Ｍ、Ｎの内部空間７８ａ、７８ｂ、７８ｃのエアーを操作し、円筒体Ｌ、Ｍ、Ｎの内圧を操作することができる。
また、内圧操作用管６２が先端管路６８内に脱落されることを防止するため、内圧操作用管６２の下端に脱落防止用止め具６７が設けられている。

スペーサー管５５は、チャック機構５２の上端部に設けられた段部７２ｂと第１圧力供給部材５４ａの下端部に設けられた段部７２ｃに嵌められ、スペーサー管５５の長さが変わることで、用途に合わせた好適なチャッキングが可能となっている。
ここで、段部７２ｂと段部７２ｃの外径寸法は、スペーサー管５５の内径と同径、もしくはそれ以下の小径に形成され、スペーサー管５５の上端部が段部７２ｃに当接し、スペーサー管５５の下端部が段部７２ｂに当接することにより、鉛直状態に正しく位置決めされるようになっている。

チャック機構５２は、ロッド５１の下端部が漸次縮径されることにより複数（図では、３つ）の段状に形成された本体部５３を備え、この本体部は、第１本体部（上段部）５３ｃ、第２本体部（中段部）５３ｂ、第３本体部（下段部）５３ａの３段から構成され、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａの下端部にそれぞれ逆円錐状のガイドヘッド７１ｃ、７１ｂ、７１ａが形成されている。

そして、この第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａを円筒体Ｎ、Ｍ、Ｌの内側に自在に挿入できるように、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａの外径寸法は円筒体Ｎ、Ｍ、Ｌの内径より僅かに小径に形成され、且つ、ロッド５１、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂの外径は円筒体Ｎ、Ｍ、Ｌの外径と同径、もしくは、それ以上の大径に形成されている。

また、第１本体部５３ｃがガイドヘッド７１ａ、７１ｂ、７１ｃに誘導されながら円筒体Ｎの内側に挿入された時、ロッド５１と第１本体部５３ｃとの段部７２ａが円筒体Ｎの上端に当接することにより、第１本体部５３ｃが円筒体Ｎ内に鉛直状態に正しく位置決めされるようになっている。

同様に、第２本体部５３ｂがガイドヘッド７１ａ、７１ｂに、第３本体部５３ａがガイドヘッド７１ａに誘導されながら円筒体Ｍ、Ｌの内側に挿入された時、ガイドヘッド７１ｃ、７１ｂが円筒体Ｍ、Ｌの上端に当接することにより、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａが円筒体Ｍ、Ｌ内に鉛直状態に正しく位置決めされるようになっている。

そして、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａの外周部に環状の凹溝７３ｃ、７３ｂ、７３ａがそれぞれ設けられ、この凹溝７３ｃ、７３ｂ、７３ａ内にそれぞれ２個のＯリング（弾性シール部材）６９ｃ、６９ｂ、６９ａが軸心方向に密接状態で収容されている。

凹溝７３ａ、７３ｂ、７３ｃの溝幅は、Ｏリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃの太さ（断面の径寸法）２本分とほぼ同サイズ、または僅かに小幅に形成されており、Ｏリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃを凹溝７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内に収容した時、Ｏリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃの外周面が凹溝７３ａ、７３ｂ、７３ｃの両側部に移動可能に接触するようになっているとともに、溝の深さは、Ｏリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃの径寸法より幾分大きく形成され、円筒体Ｌ、Ｍ、Ｎの内壁との間に少々隙間Ｈ、Ｉ、Ｊが生じるようになっている。

そして、接触面の摩擦抵抗を少なくしてＯリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃの寿命を長くするため、凹溝７３ａ、７３ｂ、７３ｃの側面はできる限り平坦に仕上げられている。
尚、Ｏリング６９ａ、６９ｂ、６９ｃは、合成ゴムで成る汎用（市販）品を使用できる。

以上の構成からなるチャッキング装置によって、円筒体Ｎである感光体ドラムを保持し、その外面に感光層を形成する場合には、チャック機構５２部分を円筒体Ｎ内に鉛直に挿入する。
また、円筒体Ｍを保持し、その外面に感光層を形成する場合には、チャック機構５２部分を円筒体Ｍ内に鉛直に挿入する。
さらに、円筒体Ｌを保持し、その外面に感光層を形成する場合には、チャック機構５２部分を円筒体Ｌ内に鉛直に挿入する。

ここで、円筒体Ｎを保持する場合について、詳細に説明する。
先ず、第１本体部５３ｃを、ガイドヘッド７１ａと、７１ｂと、７１ｃとに案内させつつ円筒体Ｎの内側に挿入すると、ロッド５１と第１本体部５３ｃとの段部７２ａが円筒体Ｎの上端に当接して、チャック機構５２が円筒体Ｎ内に鉛直状態に正しく位置決めされる。
また、チャック機構５２の右半面部分に示されるように、凹溝７３ｃ内のＯリング６９ｃは、凹溝７３ｃの底部７４ｃ側に接し、円筒体Ｎの内壁との間に少々隙間Ｊが生じている。

この状態で、ロッド５１の給排気口７６ａよりエアーを導入すると、エアーは第１加圧管路６３より末端部のエアー通路７５ｃを通して凹溝７３ｃ内に供給され、その際のエアー供給圧がＯリング６９ｃの内面側に作用してＯリング６９ｃが拡張（拡径）する。

この結果、チャック機構５２の左半面部分に示されるように、エアー圧によりＯリング６９ｃは径方向と軸心方向に拡張され、その外周面が凹溝７３ｃの両側部の他、円筒体Ｎの内周面に強く密着して樽状に変形し、この変形したＯリング６９ｃによって凹溝７３ｃは確実に密封・シールされるとともに、円筒体Ｎを内側より密閉状態で保持するため、この状態で円筒体Ｎを鉛直に吊り下げ、これを液中（例えば、感光体の液）に浸漬させることができる。

この際、円筒体Ｎ下部の空間と液面（図示せず）の間にはエアーが封じ込められるので、円筒体Ｎを液中に浸漬させた時、液体はこの空間部分にほとんど侵入せず、よって、円筒体Ｎの外表面だけが液体と接触することになる。

また、内部空間７８ｃ内には気体（溶剤蒸気）が充満し、体積が増大した状態となるが、この内部空間７８ｃ内に封じ込められた気体は、ガイドヘッド７１ａの下端部において内部空間７８ｃ内に開口した先端管路６８と内圧操作用管路６６とを流通し、内圧操作用管６２の上端部で制御するため、円筒体Ｎを液中から引き上げる時、気密空間内に封じ込められた気体が気泡となって液内に流出し液面を揺らしたり、液中において気泡が円筒体Ｎの外周面に付着して破裂したりすることが防止される。

また、第１加圧管路６３、内圧操作用管路６６および先端管路６８を配設することにより、チャック機構５２により保持された円筒体Ｎが液体中に浸漬された際、液面と拡張したＯリング６９ｃにより密閉された円筒体Ｎ内のエアーを内圧操作用管路６６および先端管路６８を介して外部に流通させ、円筒体Ｎの内圧を操作することができるため、円筒体Ｎを液中から引き上げる際に気密空間内に封じ込められた気体が気泡となって液内に流出し液面を揺らしたり、液中において気泡が円筒体Ｎの外周面に付着して破裂したりすることが防止され、円筒体Ｎの塗布面に均一な塗布膜を形成することができる。
よって、本実施形態のチャッキング装置は、感光体ドラムＮの外表面に感光層を塗布するのに用いて極めて好適なチャッキング装置となる。

また、上記円筒体Ｎに代えて、円筒体ＭあるいはＬをチャッキングする場合には、第２本体部５３ｂ、または第３本体部５３ａを、円筒体Ｍ、またはＬの内側に挿入し、ガイドヘッド７１ａ、または７１ｂを円筒体Ｍ、またはＬの上端に当接させ、チャック機構５２を円筒体Ｍ，またはＬ内に鉛直状態に正しく位置決めすればよい。

すると、チャック機構５２の右半面部分に示されるように、凹溝７３ｂ、または７３ａ内のＯリング６９ｂ、または６９ａは、凹溝７３ｂ、または７３ａの底部７４ｂ、または７４ａ側に接し、円筒体Ｍ、またはＬの内壁との間に少々隙間Ｉ、またはＨが生じる。

次いで、給排気口７６ｂ、または７６ｃよりエアーを導入すると、第２加圧管路６４、または第３加圧管路６５とエアー通路７５ｂ、または７５ａを通じて凹溝７３ｂ、または７３ａ内に供給され、そのエアー供給圧によりＯリング６９ｂ、または６９ａが径方向と軸心方向に拡張する。

そして、エアー圧により拡張したＯリング６９ｂ、または６９ａによって、円筒体Ｍ、またはＬを鉛直に吊り下げ、これを液中に浸漬させることができる。
この際、円筒体Ｍ、またはＬ下部の空間と液面の間にはエアーが封じ込められるので、円筒体Ｍ、またはＬを液中に浸漬させた時、液体はこの空間部分にほとんど侵入せず、円筒体Ｍ、またはＬの外表面だけが液体と接触することになる。

以上のように、本実施形態のチャッキング装置では、段状に形成された複数の本体部５３により、複数の径の異なるチャック機構５２を設けることが可能となり、１組の装置によって複数の径の異なる円筒体を保持できるため、経済性に優れるとともに、各々の径に専門の装置を用意する場合と比較して、段取替の簡素化が実現できる。

また、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、または第３本体部５３ａの外周部に設けられた環状の凹溝７３ａ、７３ｂ、または７３ｃを一段設け、凹溝７３ａ、７３ｂ、または７３ｃ内に２個のＯリング６９ａ、６９ｂ、または６９ｃを軸心方向に密接状態に収容する構成としたが、必要に応じて凹溝７３ａ、７３ｂ、または７３ｃとエアー通路７５ａ、７５ｂ、または７５ｃを軸心方向に複数段（例えば、上下２段）設けることで、複数本（例えば、上下４本）のＯリング６９ａ、６９ｂ、または６９ｃで円筒体Ｌ、Ｍ、またはＮを内側より保持することが可能となり、その保持力はＯリング６９ａ、６９ｂ、または６９ｃの本数にほぼ比例するため、円筒体Ｌ、Ｍ、またはＮの重量が比較的大きい場合に好適なチャッキングを実現可能となる。

そして、チャック機構５２の本体部５３を、第１本体部５３ｃ、第２本体部５３ｂ、第３本体部５３ａの３段とすることで、圧力供給部５４についても第１圧力供給部材５４ａ、第２圧力供給部材５４ｂ、または第３圧力供給部材５４ｃの３段となり、管においても第１管５９、第２管６０、または第３管６１の３本となったが、これに限定するものではなく、それぞれ複数とすることが可能である。
それから、本体部５３の各段部において、外周部に設けた環状の凹溝を一段設けた場合を示したが、これに限定するものではなく、複数とすることが可能である。

さらに、本体部５３の外周部に設けた環状の凹溝内に、２個のＯリングを軸心方向に密接状態で収容された場合を示したが、これに限定するものではなく、複数とすることが可能である。

また、弾性シール部材としてＯリングを用いたが、図示しないが、断面がＸ形状のＸリングや断面Ｃ形状のＣリングや断面Ｖ形状のＶリング等の使用も可能であり、Ｏリングと同様に汎用性を有し、且つ、優れた密着性、気密性が得られる。
尚、保持方向も鉛直方向に限るものではなく、径方向の保持も勿論可能である。

（第３の実施形態）
図６または図７に基づいて本発明に係る円筒体または円柱体のチャッキング装置の第３の実施形態を説明する。図６または図７の右半面部分は定常時の状態を示し、左半面部分は加圧時の状態を示している。

本実施形態によるチャッキング装置は、図６に示すように、軸心方向に移動可能な円筒状のロッド９１と、このロッド９１の下端部に設けられて、円筒体または円柱体Ｑを外面側から保持するチャック機構９２を設けている。

チャック機構９２は、ロッド９１の中心部を貫通した円筒状の本体部９３を備え、下端部に円錐状に刳り貫いたガイドヘッド９５を形成されている。
そして、この本体部９３を円筒体または円柱体Ｑの外側に自在に挿入できるように、本体部９３の内径寸法は円筒体または円柱体Ｑの外径より僅かに大径に形成されており、本体部９３がガイドヘッド９５に誘導されながら円筒体または円柱体Ｑの外側に挿入されるようになっている。

この本体部９３の内周部に環状の凹溝９６が設けられ、この凹溝９６内にＯリング９４（弾性シール部材９４）が収容されている。

上記凹溝９６の溝幅は、Ｏリング９４の太さ（断面の径寸法）とほぼ同サイズ、または僅かに小幅に形成されており、Ｏリング９４を凹溝９６内に収容した時、Ｏリング９４の外周面が凹溝９６の両側部に移動可能に接触するようになっているとともに、溝の深さは、Ｏリング９４の径寸法より幾分大きく形成され、円筒体または円柱体Ｑの外壁との間に少々隙間Ｐが生じるようになっている。
また、接触面の摩擦抵抗を少なくしてＯリング９４の寿命を長くするため、凹溝９６の側面はできる限り平坦に仕上げられている。
尚、Ｏリング９４は、合成ゴムで成る汎用（市販）品を使用できる。

そして、ロッド９１の胴体部に加圧管路９７を設け、その加圧管路９７は、本体部９３内において端部が閉塞されており、その閉塞端部において側方に延設されて上記凹溝９６の底部９６ａに数カ所で連通する複数のエアー通路９８が形成されており、このエアー通路９８によって凹溝９６にエアーを導入・排出されている。

上記構成のチャッキング装置にて円筒体または円柱体Ｑを保持する場合は、先ず、チャック機構９２部分が円筒体または円柱体Ｑに鉛直に挿入する。
本体部９３がガイドヘッド９５に誘導されながら円筒体または円柱体Ｑの外側に挿入する時、図６においてチャック機構９２の右半面部分に示されるように、凹溝９６内のＯリング９４は、凹溝９６の底部９６ａ側に接し、円筒体または円柱体Ｑの外壁との間に少々隙間Ｐが生じている。

この状態でロッド９１の加圧管路９７上部の給排気口９９よりエアーを導入すると、エアーは加圧管路９７より末端部のエアー通路９８を通して凹溝９６内に供給し、その際のエアー供給圧がＯリング９４の外面側に作用してＯリング９４が縮径する。

そして、図６においてチャック機構９２の左半面部分に示されるように、エアー圧によりＯリング９４は径方向には縮径、軸心方向には拡張し、その外周面が凹溝９６の両側部の他、円筒体または円柱体Ｑの外周面に強く密着して樽状に変形し、この変形したＯリング９４によって凹溝９６は確実に密封・シールするとともに、円筒体または円柱体Ｑは外側より密閉状態で保持するため、この状態で円筒体または円柱体Ｑを鉛直に吊り下げることができる。

図６では、チャック機構９２の本体部９３の内周部に設けた環状の凹溝９６を一段設ける構成としたが、必要に応じて凹溝９６とエアー通路９８を軸心方向に複数段（例えば、上下２段）設けることで、複数本（例えば、上下２本）のＯリング９４で円筒体または円柱体Ｑを外側より保持することが可能となり、その保持力はＯリング９４の本数にほぼ比例するため、中実で重量が大きい円柱体に好適なチャッキングを実現可能となる。

図７に示すように、チャック機構９２の本体部９３の内周部に設けた環状の凹溝９６内に、複数本（例えば、３本）のＯリング９４を軸心方向に密接状態で収容することで、凹溝９６とエアー通路９８を軸心方向に複数段設ける場合に比べ、コンパクト化が可能となる。

また、上記第２および第３の実施形態においても、環状の弾性シール部材としてＯリング４、９４に代えて、図３に示したように断面方形のリング４や、図示しないが、断面がＸ形状のＸリングや断面Ｃ形状のＣリングや断面Ｖ形状のＶリング等の使用も可能であり、Ｏリング９４と同様に汎用性を有し、且つ、優れた密着性、気密性が得られる。

なお、上記第１〜第３の実施形態では、いずれも円筒体または円柱体Ｑを鉛直に保持する場合を示したが、径方向に保持することも可能である。

本発明の第１の実施形態によるチャッキング装置の縦断面図である。 図１の要部の拡大断面図である。 図１の第１の実施形態の変形例を示す拡大断面図である。 図１の第１の実施形態の他の変形例を示す拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態によるチャッキング装置のチャック機構の縦断面図である。 本発明の第３の実施形態によるチャッキング装置のチャック機構の拡大断面図である。 図６のチャッキング装置のチャック機構の変形例を示す拡大断面図である。 従来のチャッキング装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ロッド
２ チャック機構
３ 本体部
４ 弾性シール部材（Ｏリング、Ｘリング、Ｃリング、Ｖリングまたは断面方形のリング）
５ 加圧管路
６ 内圧操作用管路
９ 凹溝
９１ ロッド
９２ チャック機構
９３ 本体部
９４ 弾性シール部材（Ｏリング、Ｘリング、Ｃリング、Ｖリングまたは断面方形のリング）
９６ 凹溝
９７ 加圧管路
Ｋ 円筒体
Ｑ 円筒体または円柱体

Claims (9)

1. 円筒体を保持するチャッキング装置であって、
   ロッドの外周部に設けられて、上記円筒体を内面側から保持するチャック機構を備え、
   上記チャック機構は、上記ロッドの下端部に設けられ、上記円筒体内に挿入されるとともに、外周部に環状の凹溝が設けられた本体部と、
   上記凹溝に密接状態に収容され、上記凹溝内に導入される加圧流体により径方向に拡張して上記円筒体の内面側に密着する環状の弾性シール部材とを備えることを特徴とするチャッキング装置。
2. 上記本体部は、上記凹溝の底部と上記弾性シール部材との間に連通する加圧管路を備え、上記加圧管路より導入されたエアーの圧力により上記弾性シール部材を径方向に拡張させることを特徴とする請求項１に記載のチャッキング装置。
3. 上記本体部は、上記円筒体が液体中に浸漬された際、液面と径方向に拡張された上記弾性シール部材とにより密閉された上記円筒体内に連通し、当該円筒体内のエアー量を操作する内圧操作用管路を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチャッキング装置。
4. 上記本体部の上記凹溝には、複数の上記弾性シール部材が軸心方向に密接状態で収容されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のチャッキング装置。
5. 上記本体部に、下端に向けて漸次縮径された複数の段部を形成し、各々の上記段部に上記凹溝を設け、各段部に、上記加圧管路を独立して設けたことを特徴とする請求項２ないし請求項４の何れかに記載のチャッキング装置。
6. 円筒体または円柱体を保持するチャッキング装置であって、
   ロッドの内周部に設けられて、上記円筒体または円柱体を外面側から保持するチャック機構を備え、
   上記チャック機構は、上記ロッドの下端部に設けられ、円筒体または円柱体が挿入されるとともに、内周部に環状の凹溝が設けられた本体部と、
   上記凹溝に密接状態に収容され、上記凹溝内に導入される加圧流体により径方向に縮径して上記円筒体または円柱体の外面側に密着する環状の弾性シール部材とを備えられることを特徴とするチャッキング装置。
7. 上記本体部は、上記凹溝の底部と上記弾性シール部材との間に連通する加圧管路を備え、上記加圧管路より導入されたエアーの圧力により上記弾性シール部材を縮径させることを特徴とする請求項６に記載のチャッキング装置。
8. 上記本体部の上記凹溝には、複数の上記弾性シール部材が軸心方向に密接状態で収容されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のチャッキング装置。
9. 上記弾性シール部材は、Ｏリング、断面方形のリング、Ｘリング、ＣリングまたはＶリングであることを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載のチャッキング装置。

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