JP4661290B2 - 円筒状基材支持用治具 - Google Patents

Description

本発明は、円筒状基材を保持する円筒状基材支持用治具に関する。より具体的には、電子写真複写機やプリンタ等に用いられる感光体ドラムの生産工程において、感光体ドラムやその原料としての基材等をパレットあるいは設備機械上に保持する基材支持用治具に関する。

電子写真複写機に使用される感光体ドラムは、アルミニウム素管などの導電性パイプ（以下、ドラムという。）の外周面に、複数の層が形成されている。かかる複数の層は、１層ずつ塗布液に浸漬することによって形成される。
塗布の際に、導電性パイプの表面に油成分、異物等が付着していると、それが浸漬されることにより、塗布液の汚染を引き起こし、塗布液が劣化して所定の感光層を形成することができなくなる。また、異物等が塗布液と共に、導電性パイプに付着して突起状欠陥等の表面故障を発生したり、感光層の膜厚が不均一になる。そのために、ドラムは、塗布される前に洗浄することが必要である。

ところで、洗浄工程及び塗布工程において、ドラムは通常パレットにより搬送される。
例えば、洗浄されたドラムは、塗布工程に移行する際に、パレットにより搬送され、塗布時は、パレットから持ち上げて取り外し、塗布液に浸漬する。すなわち、ドラムとドラム着脱装置とのセンター位置合わせを行い、ドラム着脱装置によりドラムのみが持ち上げられる。取り外されたドラムは、塗布液に浸漬されてドラム上に塗膜が形成される。次いで、ドラム着脱装置から離れたドラムはパレットに下降し、次の塗布工程に搬送される。

上記洗浄工程及び塗布工程において、ドラムを搬送するためのパレットについては、従来より様々な形態が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１のパレット（中空基体支持デバイス）は、ベース、柱状物、及びばね装置からなる。中空基体支持デバイスは、ドラムの他方の端部に接触するベースと、ベースに結合された柱状物とを含み、柱状物にばねが取りつけられている。
柱状物はドラム内に挿通され、柱状物に取り付けられたばね装置は、ドラム内壁に当たって圧縮され、圧縮されたばね装置はスプリングバックして、心合わせされた方向にドラムを押し戻す。

しかし、特許文献１に記載のパレットにおいては、ばねの弾性力によって、ドラムを支持する構造となっているため、ドラム着脱時に、パレットとドラム着脱装置との間で位置ズレが発生すると、ばね装置とドラム内側との間に摩擦運動が生じ、ドラム内面及び下端部に傷が付き、切粉が発生する。この切粉がドラムを塗布液中に浸漬すると、塗布液中に含有されることになり、その結果、浸漬塗布により形成された塗膜面に切粉が付着し、表面欠陥の原因になるという問題が生じる。

また、ドラムの種類による径違いで、ばね装置のばねのたわみ量に差が生じ、ドラムを保持した際、ドラムが不安定になる場合がある。このため複数の径違いのドラムで使用する場合は、パレットを交換しなければならず、工程が煩雑となっていた。
特開平１１−２３１５５５号公報

本発明は、上記課題を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、円筒状基材の着脱時に、内壁を傷つけることなく、複数の異なる径の円筒状基材を鉛直状態に支持する円筒状基材支持用治具を提供することである。

請求項１に記載の発明は、同一円上に配置された回動手段と、前記回動手段に連結され前記同一円上の中心部へ向かって延出し、円筒状基材を載置する２本以上の支持アームと、前記同一円上の中心部で前記支持アームから立設し、前記支持アームの回転動作に伴って半径方向外側へ傾倒する支持部材と、を有し、前記支持部材による押圧点と前記支持アームによる接点の少なくとも２点で前記円筒状基材に接する円筒状基材支持用治具に関する。

請求項１に記載の発明では、支持部材を円筒状基材へ挿通し、複数の支持アーム上に直立状態で載置する。ここで、回動手段により支持部材を円筒状基材側へ回動させると、中心部位置で立設していた支持部材が半径方向外側へ傾倒し、円筒状基材の内周面を押圧する。
この支持部材における押圧部は同心円上にあるため、円筒状基材中心と円筒状基材支持用治具の同一円の中心が一致する。これにより、直立状態にあるドラムの芯出しが可能となる。
また、円筒状基材を円筒状基材支持用治具から外すときは、回動手段で支持部材をドラムから離れる方向へ回動させれば、傾倒した支持部材が縮径するので、ドラムの内周壁を傷つけることなく、治具から取り外すことができる。
さらに、回動手段により支持アームが回動する大きさを変えることで、種々の内径のドラムを傷つけることなく、一定のグリップ力で安定して保持することができる。

なお、請求項１に記載の発明では、支持部材が円筒状基材の内周面を押圧し、かつ支持アームに円筒状基材の一方の端部が接するため、円筒状基材に少なくとも２点で接することとなる。したがって安定的に保持することができる。
また、円筒状基材に挿通する部位は支持部材のみであり、その他の部材は円筒状基材の外部に設けることができるため、径の小さな円筒状基材においても、支持用治具の部品を小さくする必要がなく、治具の作製が容易である。

ここで、請求項１の発明においては、支持部材と支持アームとを１つの形状として成形してもよい。

請求項１の発明において、更に好適な態様としては、回動手段が、基台から立設し前記支持アームが回動可能に連結される第１連結部と、前記第１連結部より同一円の外側で前記支持アームが回動可能に連結される第２連結部と、前記第２連結部を円筒状基材の軸方向に沿って移動させるスライド手段と、前記スライド手段を前記円筒状基材から離間する方向へ付勢する付勢手段と、で構成されている場合を挙げることができる。

このような円筒状基材支持用治具では、付勢手段を外部に設けることができ構造が簡潔となり、製作コストを低く抑えることができる上、メンテナンス作業が簡易となる。

本発明によれば、円筒状基材の着脱時に、内壁を傷つけることなく、複数の異なる径の円筒状基材を鉛直状態に支持する円筒状基材支持用治具を提供することができる。

以下、本発明の一実施例である円筒状基材支持用治具の形態について、図面を参照しながら説明を行う。

本発明の円筒状基材支持用治具１５の概略側面図を図１に示す。
図１に示す円筒状基材支持用治具１５は、同一円上に配置された回動手段（支軸２，６）と、回動手段（支軸２，６）に連結され前記同一円上の中心部へ向かって延出し、前記円筒状基材を載置する支持アーム１ａと、前記同一円上の中心部で前記支持アームから立設する支持部材１ｂとを有する。

支持アーム１ａと支持部材１ｂとの連結角度θは、４５度以上１８０度未満が好ましく、より好ましくは、９０度以上１８０℃未満である。図１においては、連結角度θを９０度で示している。
上記連結角度θの場合、円筒状基材１０の一方の端部と内周面との少なくとも２点において、円筒状基材と接することとなり、円筒状基材を安定的に保持することができる。

更に、支持アーム１ａと支持部材１ｂとの連結箇所以外に折曲点を有していてもよい。また、図２に示すように、支持アーム１ａと支持部材１ｂとで形成される部材が湾曲形状であってもよい。

支持アームと支持部材とは、材質、太さ、厚み等を変えてもよいし、同じとしてもよい。

また、支持アーム１ａと支持部材１ｂとを１つの形状として成形してもよい。

支持アーム１ａは、その端部において支軸２（回動手段、第２連結部）を介してプレート３に結合する。さらに、支持アーム１ａは、支軸２よりも円中心部側において、支軸６（回動手段、第１連結部）を介して部材５と結合し、部材５は固定プレート４に結合する。
固定プレート４は、パレット又は設備機械等（図示せず）に設置されているか、パレット又は設備機械等の本体である。

プレート３には、センターシャフト７が接続し、センターシャフト７の他方の端部には、エンドプレート８が取り付けられる。エンドプレート８と固定プレート４の間には、圧縮バネ（付勢手段）９が配される。
固定プレート４は、プレート３とエンドプレート８の間に配設され、センターシャフト７を貫通させるために切欠いた穴を有する。

図３は、本発明の円筒状基材支持用治具の平面図である。支軸２及び支軸６は、それぞれ同心円上に配置されている。
図３では、支持部材１ｂ及びそれらを構成する部品は４本であるが、これに限定されるものではなく、支持部材１及びそれらを構成する部品は２本以上であれば、特に制限はない。

図４は、本発明の円筒状基材支持用治具の動作を説明する図である。
図４に示すように、エンドプレート８の下方よりシリンダー等の外力により荷重を負荷すると、圧縮ばね９が縮み、それとともにセンターシャフト７、プレート３が上方に押し上げられる。プレート３は支軸２を介して支持アーム１ａに接続されており、プレート３が押し上げられたことにより、連動して支軸２の位置も押し上げられる。
一方、支軸６は、部材５を介して固定プレート４に接続されているため、支軸６の位置は変動しないが、支軸６に対して支軸２の位置が押し上げられているため、支軸２及び支軸６を中心に支持アーム１ａが回転し、結果、支持アーム１ａに連結する支持部材１ｂは、同一円中心部にて鉛直状態に固定される。

上記図４の状態が、本発明の円筒状基材支持用治具が最小径となるときである。この状態において、基材や感光体ドラム等の円筒状基材１０を受け取る。

図５は、受け取った円筒状基材１０を本発明の円筒状基材支持用治具が支持する状態を表す図である。

エンドプレート８の下方からの外力荷重を解除すると、圧縮ばね９が伸び、それとともにセンターシャフト７及びプレート３が下方に押し下げられる。それと同時に支軸２の位置が押し下がる。一方、支軸６は、部材５を介して固定プレート４に接続されているため、支軸６の位置は変動しない。よって、支軸２の位置は支軸６の位置よりも相対的に押し下がり、これに連動して、支軸２及び支軸６を中心に支持アーム１ａが回転して、支軸２と支軸６とに接続する支持アーム１ａの傾斜角度が変化する。この動作に伴い、支持アーム１ａに連結し円中心部に配された支持部材１ｂは、半径方向外側へ傾倒し、支持部材１の端部が円筒状基材１０の内周面を押圧して、円筒状基材１０を支持する。

この状態では、１本の支持部材１ｂ及び支持アーム１ａにおいて、支持部材１ｂによる押圧点Ａと、支持アーム１ａによる接点Ｂの少なくとも２点で、円筒状基材に接することとなるため、安定的に保持することができる。

本発明の円筒状基材支持用治具１５は、セットされる円筒状基材１０の径に応じて支軸２及び支軸６の回転を調整できるため、支持部材１ｂの拡縮距離を変更することができる。したがって、拡縮距離範囲内の内径を有する円筒状基材１０であれば、ドラム支持治具を交換すること無く、フレキシブルに対応することができる。
本実施形態においては、一例として円筒状基材１０の外径が、２０〜８４ｍｍの範囲で対応可能となっている。

また、本発明の円筒状基材支持用治具１５では、円筒状基材１０に挿通する部品は支持部材１ｂのみであり、支持部材１ｂの太さ、径を任意に変更することにより、あるいは変更しなくても、容易に小径ドラムに対応可能である。
更に、支持部材を動作させる部品は全てドラム外に設置できることから、各部品を小型化する必要がなく、強度／コストに重心をおいた設計が可能なことにより、高耐久力、低コストで製作することが可能である。

その他、本発明の円筒状基材支持用治具は、上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、適宜変形して実施できることは勿論である。

例えば、提示した図面では、支軸６は支軸２よりも円中心部側に配しているが、支軸２を円中心部側に設け、プレート３と固定プレート４との間に圧縮バネ（付勢手段）９を設けることによっても、支持部材１は同様に動作する。

また、提示した図面では、支持部材１ｂの先端部が、円筒状基材２０の内周面を押圧するとして示しているが、支持部材１ｂにおける押圧部は、支持部材１ｂの先端でなくてもよい。

更には、円筒状基材の内周面を傷つけないよう、支持部材１ｂの押圧部を、ゴム部材等で構成してもよい。特に、支持部材１ｂを２本備える円筒状基材支持用治具の場合、芯出しをより正確にするために、押圧部の面積を広げることは好適である。

本発明の円筒状基材支持用治具は、放射状に拡縮可能に構成され、縮径状態で円筒状基材を挿通する２本以上の支持部材と、円筒状基材軸方向に動作して前記支持部材を拡縮させる操作手段と、を有する円筒状基材支持用治具であり、円筒状基材支持用治具と円筒状基材の同一円の中心が一致するため、パレット本体とドラム着脱装置との間に多少の位置ずれが生じても、容易に位置ずれを解消することができる。
また、操作手段に備えられる付勢手段において付勢力を調整することで、一定のグリップ力で円筒状基材を安定に保持することができる。
円筒状基材の取り外しは、支持部材を縮径してから行うことができる。

したがって、ドラム着脱時においてドラム内側に無理な力が加わることがなく、ドラム内側を傷付けない。その結果、ドラム表面に形成される塗膜において、切粉による表面欠陥の発生が防止できる。

本発明の円筒状基材支持治具における一実施形態の基本的な構成を示す図である。 本発明の円筒状基材支持治具における他の一実施形態の基本的な構成を示す図である。 本発明の円筒状基材支持治具における一実施形態の基本的な構成を示す平面図である。 本発明の円筒状基材支持治具において円筒状基材受取り時（外力を加えた時）の様子を示す図である。 本発明の円筒状基材支持治具において円筒状基材支持時の様子を示す図である。

符号の説明

１ａ 支持アーム
１ｂ 支持部材
２ 支軸（回動手段、第２連結部）
３ プレート
４ 固定プレート
５ 部材
６ 支軸（回動手段、第１連結部）
７ センターシャフト
８ エンドプレート
９ 圧縮バネ（付勢手段）
１０ 円筒状基材
１５ 円筒状基材支持用治具
θ 折屈角度

Claims (1)

1. 同一円上に配置された回動手段と、
   前記回動手段に連結され前記同一円上の中心部へ向かって延出し、円筒状基材を載置する２本以上の支持アームと、
   前記同一円上の中心部で前記支持アームから立設し、前記支持アームの回転動作に伴って半径方向外側へ傾倒する支持部材と、
   を有し、
   前記支持部材による押圧点と前記支持アームによる接点の少なくとも２点で前記円筒状基材に接する円筒状基材支持用治具。

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