JPH07163934A - 筒状体の把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内径の異なる各種の筒状体を把持できるとと
もに、筒状体内を密閉すること。 【構成】 複数枚の板ばね１１，１１，１１の一端を昇
降可能なベースフランジ６に、他端を前記ベースフラン
ジ６に挿通され、該ベースフランジ６と相対的に移動可
能なロッド２の先端に固定し、ロッド２を短縮方向に移
動せしめて前記の板ばねを外方に撓ませ、その撓んだ板
ばねにより筒状体１の内壁を把持する。また、前記のベ
ースフランジ６の筒状体１の先端開口部との当接部に密
着シート１３を貼着するとともにベースフランジ６を前
記の当接部を押圧する付勢手段を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は筒状体の把持装置に関
し、更に詳細には、例えば電子写真方式の複写機やレー
ザビームプリンタなどに用いられる円筒状感光体の製作
時に該円筒状感光体を把持するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による複写機やレーザビー
ムプリンタなどに用いられる円筒状感光体のうち、一般
的にＯＰＣ（Organic Photo-Conductor)と称される有機
系感光体のドラムは、導電性支持体であるアルミニウム
製の円筒状中空体の表面上に、電荷発生層・電荷輸送層
などの成形層を設けるため、該円筒状中空体（以下ドラ
ムと略称する）を複数の所要の有機系感光体塗料の塗布
液中に順次浸漬して、ドラムの表面に該塗布液を複数層
にわたって塗布するようにした浸漬塗布方式によって製
造されている。

【０００３】前記した浸漬塗布方法においては、ドラム
を塗布液が充填されている塗布液槽内に下降せしめて浸
漬し、所定の速度で引き上げることによりドラムの表面
に均一の成形層を形成させるのに際し、前記のドラムの
内壁面を把持する必要がある。しかしながら、多数のド
ラムの内径はすべてが同一ではなく種々異なる内径を有
しているのでどのような寸法の内径のドラムでも容易に
把持し、また容易に把持を解除するようにする必要があ
る。そのうえ、ドラムの一方の開口端を下側に向けて該
ドラムを塗布液槽内に垂直に下降せしめて浸漬する際
に、塗布液がドラム内に侵入してドラム内壁に塗布液が
極力付着しないようにする必要がある。

【０００４】上記した要請に応えて従来より各種のドラ
ム把持装置が提案され、実用に供されている。例えば、
特開平３−２６３６２号公報、特開平５−１６０９０号
公報には、中空基体用チャック装置がそれぞれ開示さ
れ、また、特開昭６２−６５７６３号公報には、中空基
体の一方の開口端を閉塞して中空基体内壁への塗布液の
侵入を避ける技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術には未だ多くの問題点が未解決のまゝ残され
ている。すなわち、前記した特開平３−２６３６２号公
報で開示される中空基体用チェック装置は、給・排気口
から加圧エアーを供給してピストンを下方へ移動せしめ
てＯリングを中空基体の内周面に押接して該中空基体の
上部開口を閉塞するように保持するチャックを複数個同
軸上に配設したものである。しかしながら、この開示さ
れた装置は極めて複雑で部品数も多いので製作費用が嵩
むのみならず、その構造上せいぜい３〜４種類程度の内
径が異なる中空基体の把持が限度であり、それ以上の種
類の内径の異なる中空基体は把持できないという問題が
ある。

【０００６】また、特開平５−１６０９０号公報には、
シリンダーロッドを延伸せしめて作動部材を下降させ、
少なくとも３本のアームを放射状に拡開してアーム先端
に付設したキャップを中空円筒状物の内壁を押圧して把
持する装置が開示されている。この開示された装置は、
機構は簡単でかなりの範囲に亘って内径の異なる中空円
筒状物を把持することは可能ではあるが、この開示され
たチャック装置には、中空円筒状物の他端開口部を閉塞
する手段が設けられてない。

【０００７】更に、特開昭６２−６５７６３号公報にお
いては、同一内径の中空基体の把持並びにチャック引込
み部材に付設した空気圧調整用弁を所定のタイミングで
開にして加圧することにより塗布液が中空基体内に侵入
することを防止する技術が提案されている。しかしなが
ら、この提案されている技術では各種内径の異なる中空
基体の把持は不可能である。

【０００８】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
発明されたもので、簡単な機構で各種内径のドラムを確
実に把持できるとともに、ドラム内を気密状態に密閉す
ることが可能な筒状体の把持装置の提供を目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る筒状体の把
持装置は、前記の目的を達成するために、筒状体の上端
開口部を密閉する手段を備えた昇降可能なベースフラン
ジと、該ベースフランジに挿通されたロッドと、一端を
前記のベースフランジに、他端を前記ロッドの先端部に
固定された複数枚の板ばねと、前記複数枚の板ばねの両
端間を短縮せしめて外方に撓ませる手段とを備えたこと
をその特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明に係る筒状体の把持装置は、複数枚の板
ばねをベースフランジに挿通されたロッドの周囲に配設
し、前記のそれぞれの板ばねの一端を前記のベースフラ
ンジに他端を前記のロッドの先端に固定したので、前記
のロッドを短縮せしめると、前記したように、複数枚の
板ばねの一端は固定側であるベースフランジに、他端は
移動側であるロッド先端に固定されているので、前記の
ロッドの短縮に伴って３枚の板ばねの両端間は短縮され
るので、複数枚の板ばねは一体となって外方に凸状に撓
み、この撓んだ板ばねの中央部で筒状体の内壁を押接し
て該筒状体を把持するものである。また、上記の把持に
おいては、ベースフランジと筒状体の上端開口部との接
当部には、両者を密接せしめる手段が設けられ、筒状体
を密閉状態に閉塞されるので、筒状体を塗液槽に浸漬し
たときは、塗液槽内の塗液は筒状体内には侵入すること
がない。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。先
ず、本実施例における把持装置Ａが使用されるドラムの
表面塗布装置について説明すると、図３は、アルミニウ
ム製円筒状中空体のドラム表面に有機系感光体塗料の塗
布液を浸漬塗布する装置の概略を示し、ドラム製造工程
（図示せず）で製造されたドラム１を、塗液槽２３の近
傍に位置せしめた移動体２５に回転自在に立設された昇
降用ウォーム２１に昇降自在に螺合された昇降アーム２
０より垂設した把持装置Ａで把持し、該把持装置Ａにて
把持されたドラム１を前記の塗液槽２３の真上に案内
し、移動体２５上に載置されるモータ２２を作動して昇
降ウォーム２１を回転させ、該昇降ウォーム２１と螺合
する昇降アーム２０を下降せしめて把持装置Ａに把持さ
れたドラム１を塗布液が充填する塗液槽２３内に浸漬
し、該ドラム１の表面に塗布液を塗着するものである。

【００１２】図１は、前記したドラム１の把持装置Ａを
示すもので、ドラム１は、ほぼ正方形の搬送台３０上の
所定位置に突設される複数のドラム１，１，……の内径
と同径の外径を有する複数個の凸状部３５に前記のそれ
ぞれのドラム１，１，……の下端開口部を嵌合せしめて
垂直に配置してある。これは、ドラム１は、その用途に
応じそれぞれ内径・長さを異にする複数種類があるの
で、内径が小径であるドラム１は、搬送台３０上に突設
された小径の凸状部３５に、また、内径が大径であるド
ラム１は搬送台３０に突設される大径の凸状部３５にそ
れぞれ嵌合されることとなる。そしてドラム１は、内
径，長さがそれぞれ異なる各種があるが、同一の搬送台
３０上にはすべて同一機種のドラム１が垂直状態で配置
されているものである。

【００１３】２は昇降アーム２０に懸装されるフランジ
５の下面に固設されたエアシリンダ３に連結されるロッ
ドで、その先端にはガイド４が着脱可能に固着されてい
る。６は、前記したフランジ５の下部で、該フランジ５
と所定の間隔を隔てて複数のサポート１２，１２，……
で連結されたベースフランジであり、該ベースフランジ
６の中央部は開口され、該開口部に前記したロッドがス
ライド軸受７を介して摺動自在に挿通されている。ま
た、８はＯリングである。

【００１４】１０は中央ロッド挿通孔が開口された王冠
状の補強板で、該補強板１０は前記したベースフランジ
６の裏面に固定される。９は前記した王冠状補強板１０
内に遊嵌可能な円環状のばね固定具で、該ばね固定具９
の中央開口部には前記したロッド２が進退自在に挿通さ
れる。１１は両端を直角に同一方向に屈曲された短冊状
の板ばねで、本実施例においては、前記の板ばね１１を
複数枚用い、それぞれの板ばね１１の一端の屈曲部を前
記した補強板１０とばね固定具９とで把持し、前記のば
ね固定具９を補強板１０に固定することにより、前記の
それぞれの板ばね１１，１１，１１の一端をベースフラ
ンジ６に固定する。

【００１５】また、１０ａは中央にロッド挿通孔が開口
された王冠状の下部補強板で、該下部補強板１０ａはガ
イド４に固定され、前記した板ばね１１，１１，１１の
他端の屈曲部を前記の補強板１０ａと該補強板１０ａに
遊嵌可能な円環状の下部ばね固定具９ａとで把持し、前
記の下部補強板１０ａが固定されるガイド４をロッド２
に固設する。したがって、前記した複数枚の板ばね１
１，１１，１１の一端はロッド２が摺動自在に挿通され
るベースフランジ６に、他端は前記したベースフランジ
６と相対的に移動可能な前記のロッド２の先端に固定さ
れるので、前記したエアシリンダ３の作動によりロッド
２を短縮方向に移動せしめると、複数枚の板ばね１１，
１１，１１も両端間が短縮されるので外方に凸状に撓
み、その中央部が外方に向かって膨らむ状態となり、ま
たロッド２を元の状態に復帰させれば、板ばね１１，１
１，１１は復元するものである。

【００１６】１２，１２，……は前記したロッド２に固
設された円環状のバックアップリングで、前記ロッド２
の復帰時に板ばね１１，１１，１１を内方に撓ませない
ようにし、また、短縮方向の移動に際しては板ばね１
１，１１，１１を必ず外方へ膨らませるようにするため
のものである。１３は前記したベースフランジ６の裏面
周縁に貼着されたゴムあるいは樹脂などの弾性体製の円
環状の密着シートで、該密着シート１３は耐熱性，耐薬
品性に優れたバイトン，フッ素ゴム，フッ素系樹脂など
で製作されるのが好ましい。

【００１７】図２はドラム把持装置Ａの昇降装置で、２
０はほぼ正方形の昇降アームであって、該昇降アーム２
０の側端中央の開口部に螺旋が刻設され、該開口部に刻
設の螺旋は移動体２５に立設される昇降ウォーム２１に
螺合せしめられる。また、２２は、移動体２５上に載置
した昇降ウォーム２１を回転せしめるモータであり、前
記のウォーム２１の回転は例えばモータ２２の軸に軸止
の喰違傘歯車とウォーム軸に軸止の喰違傘歯車とを噛合
せしめることによって、モータ２２の回転をウォーム２
１に伝達することができる。

【００１８】前記した昇降アーム２０の側端の端部には
前記螺旋が刻設された開口部を挾んで摺動軸受（図示せ
ず）を内装した開口部を設け、該開口部に前記した昇降
ウォーム２１と並設して移動体２５にガイド２６を立設
し、該ガイド２６を前記摺動軸受が内装された開口部に
装着しておけば、昇降アーム２０は水平状態を維持しな
がら、昇降ウォーム２１の回転によりガイド２６に案内
されて自在に昇降することができるものである。

【００１９】１４，１４，……は、４本１組で前記の昇
降アーム２０所定位置に挿通自在に垂設されたガイドピ
ンで、該ガイドピン１４，１４，……にはばね１５がそ
れぞれ巻回されるとともに、ガイドピン１４，１４，…
…の下端は、前記したフランジ５に挿通固定される。ま
た、前記のばね１５は常時上方に付勢力が働くようにさ
れている。また、ドラム把持装置Ａは、ドラム１を１個
把持するのに１基必要とするので、搬送台３０に複数本
のドラム１が垂直に配設してあれば、それに対応してド
ラム把持装置Ａもガイドピン１４，１４，……を介して
昇降アーム２０の所定位置より同数基垂設されるもので
あり、図２においては、２基のドラム把持装置Ａが昇降
アーム２０より垂設しているものを示している。

【００２０】本実施例によるドラム把持装置Ａは、前述
した構成を有するので、その作動について説明すると、
モータ２２及び該モータ２２によって回転される昇降ウ
ォーム２１及び該昇降ウォーム２１の回転によって昇降
する所要数の把持装置Ａを垂設した昇降アーム２０は、
移動体２５上に設けられているので、移動体２５を駆動
源により複数のドラム１が垂直状に配設されている搬送
台３０の近傍まで移動せしめて位置決めし、モータ２２
を作動して昇降ウォーム２１を回転すると、該昇降ウォ
ーム２１と螺合する昇降アーム２０はガイド２６に案内
されて真直ぐ下降し、昇降アーム２０に垂設される把持
装置Ａは、搬送台３０上に配設されるドラム１内に挿入
され、把持装置Ａの作動によりドラム１を把持し、再度
移動体２５を移動して塗液槽２３の近傍まで移動する。

【００２１】上記したドラム１の把持について、更に詳
細に述べると、前記したように、ドラム１は用途に応じ
てその直径及び長さが異なり、またその表面に塗布する
塗液も異なるので、搬送台３０には必ず同一用途、同一
サイズのドラム１が複数垂直状に配設されているもので
あり、そのドラム１の配設は前記昇降アーム２０に複数
垂設されるそれぞれの把持装置Ａのロッド２の軸線上
に、把持装置Ａと同数のドラム１がそれぞれ搬送台３０
に突設の凸状部３５に嵌合して垂直状に配設されている
ので、前記したように昇降アーム２０を下降せしめる
と、各把持装置Ａのロッド２は対応する各ドラム１の中
心に必ず挿入されるようになっている。

【００２２】上記したように、把持装置Ａのロッド２は
ドラム１の中心に挿入されるので、更に昇降アーム２０
を下降せしめると、ベースフランジ６の裏面周縁に貼着
した密着シート１３が、ドラム１の上端開口部に当接
し、該上端開口部を押圧する。そして、このとき、ベー
スフランジ６が固定されるフランジ５には、常時上方に
付勢されたばね１５が巻回された４本のガイドピン１４
が挿通固定されており、前記の密着シート１３には前記
ばね１５の付勢力が働くので、密着シート１３はドラム
１の上端開口部を均一にそして更に固く押接することと
なるのでドラム１の上端開口部は完全に閉塞され密閉さ
れるものである。

【００２３】次に各把持装置Ａのエアシリンダ３を作動
してロッド２を短縮方向に移動せしめると、ロッド２の
先端部は上昇し、該ロッド２の先端部でその他端が固定
された複数枚の板ばね１１，１１，１１の一端部は静止
状態のベースフランジ６に固定されているので、該板ば
ね１１は外方向に撓まされて凸状に膨らみ、この膨らみ
によってドラム１の内壁を押圧し、この押圧力によって
ドラム１は板ばね１１，１１，１１で把持されることと
なる。このように、ドラム１が把持されたとき、モータ
２２を逆に作動して昇降アーム２０を上昇させ、次いで
移動体２５を移動して、把持装置Ａで把持されたドラム
１を塗液槽２３の真上に位置させる。また、前記のドラ
ム１の把持に当っては、その長さが短いドラム１の把持
には昇降アーム２０を深く下降させ、また、長いドラム
１の把持には昇降アーム２０の下降を浅くする。また、
内径の大きいドラム１を把持する際にはエアシリンダ３
を作動してロッド２を限界近くまで短縮させ、板ばね１
１を大きく撓ませ、内径の小さいドラム１の場合はロッ
ド２の短縮を少なくすることでドラム１の内壁を固く把
持することができるものである。

【００２４】次に、モータ２２を作動して昇降アーム２
０を下降させると、把持装置Ａで把持された複数のドラ
ム１は同時に塗布液が充填している塗液槽２３内に浸漬
される。所定時間ドラム１を塗液槽２３内に浸漬させた
後、昇降アーム２０を上昇せしめる。そして、昇降アー
ム２０を引き上げる速度によってドラム１表面に塗布す
る塗液厚が調整されるものであり、前記塗液は概して浸
食性の高い溶剤が多いので、ベースフランジ６の裏面に
貼着する密着シート１３は耐薬品性に優れた材質、例え
ばバイトン、フッ素系のゴムや樹脂で製作するのが好ま
しい。また、揮発性の高い溶剤が含まれている塗布液に
上端開口部を密閉したドラム１を浸漬するので、ドラム
１にはかなりの内圧が作用することとなる。

【００２５】上記のドラム１に作用する内圧は、例えば
内径８０mm、長さ４００mmのドラムの上端開口部をベー
スフランジ６の裏面周縁部に貼着した密着シート１３で
密閉して塗液槽２３内に浸漬したとき、前記の密着シー
ト１３全面に作用する内圧は約２kgとなる。実際にはド
ラム１自体の重量を考慮して少なくとも約２．５kg以上
の圧力に耐えられるように密着シート１３でドラム１の
上端開口部を密閉しておかなければ、ドラム１を塗布液
内に浸漬したとき、塗布液がドラム１内に侵入してくる
こととなる。

【００２６】上記の点について、本実施例による把持装
置Ａは、昇降アーム２０の下降力とばね１５の付勢力で
ドラム１の上端開口部を前記した密着シート１３に押圧
して密閉するとともに、エアシリンダ３を作動してロッ
ド２を短縮方向に移動して、ロッド２の先端部にその一
端を固定された板ばね１１を膨らませてドラム１の内壁
を把持するようにしたので、塗布液は内圧上昇に伴う空
気圧縮分以上にはドラム１内に侵入しないものである。

【００２７】上記説明したのは、昇降ウォーム２１を移
動体２５上に設け、該移動体２５を搬送台３０近傍まで
移動し、ドラム１を把持した後、更に移動台２５を移動
せしめて、把持装置Ａで把持されたドラム１を塗液槽２
３の真上に位置するようにしたものであるが、これに限
定されるものでなく、例えば、昇降ウォーム２１を塗液
槽２３の近傍に回転可能に設け、該昇降ウォーム２１と
螺合する昇降アーム２０を駆動源で旋回，反転自在とす
る。このときは、昇降アーム２０を旋回せしめるためガ
イド２６は設けないことは勿論である。そして、昇降ア
ーム２０を旋回・下降せしめて搬送台３０上に垂直状に
配設されているドラムを把持して上昇し、次いで、昇降
アーム２０を旋回して該昇降アームに垂設する複数の把
持装置Ａで把持された複数のドラム１を塗液槽２３の真
上に移動するようにしてもよい。

【００２８】前記したように、昇降ウォーム２１は、移
動体２５上に設けてもあるいは塗液槽２３の近傍に設け
てもよいが、ドラム１の表面に複数の塗液を塗布した
り、あるいは塗液を塗布したドラム１を乾燥させる必要
がある場合は、これらの作業を行う各ステーションに昇
降ウォーム２１を移動せしめた方が効率がよいので、昇
降ウォーム２１は移動体２５上に設けた方が好ましい。

【００２９】本実施例では、先に述べたように電子写真
方式の複写機やレーザビームプリンタなどで用いられる
円筒状感光体を把持する装置として説明したが、これに
限らず、品質保持などの面から筒状体の表面には一切触
れることなく、該筒状体を把持しなければならないよう
な場合、例えば、特殊な繊維やフィルムがその表面に巻
回されているような筒状体を把持するような場合に本把
持装置を適用するとよい。

【００３０】本実施例は、上端が開口されたドラムの内
壁を押接して該ドラムを把持する装置であり、把持時に
固定状態となるベースフランジにロッドを摺動自在に挿
通し、少なくとも３枚の板ばねのそれぞれの一端を前記
ベースフランジに固定具を介して取付けるとともに他端
をロッドの先端に固定具を介して固定したので、エアシ
リンダを作動してロッドを短縮する方向に移動せしめる
と、３枚の板ばねは一体となって両端間が短縮され外方
へ凸状に撓み、該撓んだ板ばねの中央部によってドラム
の内壁を押圧することによりドラムを把持できるもので
あり、また、前記のベースフランジの裏面には弾性体よ
りなる密着シートが貼着され、しかもベースフランジが
取付けられているフランジを下降せしめる昇降アーム
と、フランジに対するばねの付勢力で前記の密着シート
をドラムの上端開口部に強く押圧することができるの
で、ドラムは密閉状態で閉塞され、ドラムを塗液槽に浸
漬した際塗液はドラム内に侵入することがないという効
果を有するものである。そして、板ばね１１を複数枚使
用することにしたので、把持部の安定を図ることができ
るものである。

【００３１】また、本実施例による板ばねは通常使用さ
れる範囲のドラムのサイズにすべて対応できるようにば
ね定数を計算して製作され、しかも、前記の板ばねは、
ロッドの周囲において、一端はベースフランジに他端は
ロッドの先端部に固定される少なくとも３枚設けられて
いるので、内径が大径のドラムの場合は、板ばねを大き
く撓ませることにより容易にドラム把持が可能であり、
内径に関係なくドラムを自在に把持できるものであり、
従来、ドラムのサイズが変更される都度、ドラム把持装
置を交換していたが、本実施例においては、そのような
交換作業は一切不要となるのでドラム表面に塗液を塗布
する作業の生産性は一段と向上するものである。

【００３２】本実施例による把持装置は、機構は簡単
で、部品数も少なくそのうえ操作も容易であるので、装
置の製作費用は廉価であり、内径に限定されることなく
ドラムを容易に把持でき、従来ドラムの内径が変更する
毎に把持装置を取り替えていた工程などに本実施例の装
置を導入することにより生産性は一段と向上し、そのう
え殆んど無人運転も可能となるものである。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る筒状体の把持装置は、筒状
体の上端開口部を密閉する手段を備えた昇降可能なベー
スフランジと、前記ベースフランジに進退自在に挿通さ
れたロッドと、該ロッド周囲に配設され、一端を把持時
の固定側に固着し、他端を把持時の移動側であるロッド
先端部に固定した少なくとも３枚の板ばねとを備え、前
記のロッドを短縮させ、それぞれの板ばねの両端間を短
縮すると、３枚の板ばねは一体となって外方に凸状に撓
ませられ、この撓んだ板ばねの中央部で筒状体の内壁を
把持するようにしたので、ロッドの伸縮の距離によって
板ばねの撓み量を調整することができ、その撓み量によ
って、筒状体の内径の如何にかゝわらず容易に把持可能
となるものである。

【００３４】また、ベースフランジと筒状体の上端開口
部とが当接する部位においては、該開口部を密閉する手
段が設けられているので、筒状体を密閉状態に閉塞する
ことができ、この密閉状態とした筒状体を塗液槽に浸漬
したとき、塗液は筒状体内に侵入することがなく、いた
ずらに内壁を汚すことがないという効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】把持装置の説明図

【図２】把持装置の昇降説明図

【図３】筒状体に塗布液を塗布する装置の概略説明図

【符号の説明】

Ａ 把持装置 １ 筒状体 ２ ロッド ３ エアシリンダ ５ フランジ ６ ベースフランジ ９，９ａ ばね固定具 １０，１０ａ 補強板 １１ 板ばね １２ バックアップリング １３ 密着シート １４ ガイドピン １５ ばね ２０ 昇降アーム ２１ 昇降ウォーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状体の上端開口部を密閉する手段を備
   えた昇降可能なベースフランジと、該ベースフランジに
   挿通されたロッドと、一端を前記のベースフランジに、
   他端を前記ロッドの先端部に固定された複数枚の板ばね
   と、前記複数枚の板ばねの両端間を短縮せしめて外方に
   撓ませる手段とを備えたことを特徴とする筒状体の把持
   装置。
2. 【請求項２】 上端開口部密閉手段を、ベースフランジ
   裏面に貼着した弾性体密着シートと、前記ベースフラン
   ジを被把持体方向に押圧する付勢手段とより構成したこ
   とを特徴とする前記請求項１記載の筒状体の把持装置。