JP6614962B2 - キャップユニット - Google Patents

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Description

本発明は、キャップユニットに関し、さらに詳細には、インクジェットヘッドにおいてインクを吐出するインクジェットノズルを保護するキャップユニットに関する。
従来より、マイクロコンピューターによって全体の動作を制御され、メディアとして給紙装置によって供給された記録紙に対して、記録紙の幅方向で移動するキャリッジに配設されたインクジェットヘッドからインクを吐出して、所望の印刷を行うようにしたインクジェットプリンタが知られている。
こうしたインクジェットプリンタには、インクジェットヘッドがメディアへの印刷が終了するなどの所定のタイミングで位置する待機位置において、インクを吐出するインクジェットノズルが形成されたインクジェットヘッドの下面をキャッピングするキャップユニットが配設されている。
キャップユニットは、上昇したときにインクジェットノズルを含むインクジェットノズル周りをキャッピングしなければならない。
このため、キャップユニットを待機位置において、インクジェットヘッドの下面のインクジェットノズルを含む領域に確実にキャッピング可能な場所に正確に位置決めを行う必要があった。
一方、キャップユニットは、待機位置においてベース部材に固定されるが、このベース部材は、部品の精度や組み付け精度の影響により、インクジェットノズルが形成されたインクジェットヘッドの下面に対して平行に形成されていない場合がある。このため、キャップユニットにおけるキャップが配設された板金部材が、インクジェットヘッドの下面に対して平行となるように角度調整しなければならない。
具体的には、図1(a)(b)に示すように、インクジェットヘッド302が搭載されたキャリッジ304の下面304aにおいてZ軸方向に延設された凸部306の先端に、キャップ202が配設された板金部材204に設けられた立設部206に形成された凹部206aと嵌合可能な嵌合部306aが形成されている。そして、この凹部206aに嵌合部306aが嵌合する位置において、キャップユニット200の基台部材208の4角に設けられたジャッキネジ210によりキャップユニット200をベース部材に固定する。
これにより、キャップユニット200は、X軸方向およびY軸方向において位置決めされる。
そして、キャップ202が配設された板金部材204をインクジェットヘッド302の下面302aに対して平行になるようにジャッキネジ210を調整する。
この際には、変位測定器を用い、この変位測定器により測定された値を確認しながらジャッキネジ210の調整を行う。
これにより、キャップユニット200は、Z軸方向において位置決めされるとともに、板金部材204がインクジェットヘッド下面302aに対して平行となるように角度調整される。
しかしながら、キャップユニットに対する位置決めおよび角度調整(以下、「位置決めおよび角度調整」を、単に、「位置決め」と適宜に称する。)の作業においては、高価な変位測定器を用いなければならず、ユーザーにとってコスト的な負担となっていた。
なお、高価な変位測定器を用いることなくキャップユニットに対する位置決めを行う手法として、キャップユニットをインクジェットヘッドの下面に固定した状態(このとき、インクジェットノズルを適正な位置でキャッピングしている。)とし、この状態で、ジャッキネジを調整して板金部材の角度調整を行うとともに、基台部材の固定位置を調整するようにしていた。
しかしながら、この場合には、位置決めの際に、キャップユニットの各構成部材に種々の方向に負荷がかかって変形が生じ、位置決め終了後にキャップユニットによるキャッピングが解除されると、構成部材に生じていた負荷が解消されて、変形していた各構成部材が形状回復してしまっていた。
これにより、キャップユニットにおけるキャップが、インクジェットノズルを確実にキャッピングできる位置からずれてしまい、精度良く位置決めすることができなかった。
このため、変位計測器を用いずに、かつ、キャップユニットによりインクジェットノズルを確実にキャッピングできるように、精度良く位置決めを行うことができるキャップユニットの提案が望まれていた。
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変位計測器を用いることなく、精度良く位置決めを行うことができるキャップユニットを提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、本発明は、ベース部材に固定され、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドの下面に形成されたインクジェットノズルをキャッピングするキャップユニットにおいて、XYZ直交座標系のX軸方向に延在し、屈曲部が軟性を示す断面略L字形状に形成され、ベース部材に固定される第1の屈曲部材(発明を実施するための形態の項の屈曲部材12aに相当する。)と、X軸方向に延在し、屈曲部が軟性を示す断面略L字形状に形成され、上記ベース部材に上記第1の屈曲部材とY軸方向に並んで固定される第2の屈曲部材(発明を実施するための形態の項の屈曲部在12bに相当する。)と、インクジェットノズルをキャッピングするためのキャップが配設された板金部材と、上記板金部材を支持する支持部材が配設された平面部位と、上記平面部位のY軸方向における両端部において屈曲して形成された屈曲部位とを備えた断面略逆U字形状に形成され、上記屈曲部位において上記第1の屈曲部材および上記第2の屈曲部材に固定される基台部材(発明を実施するための形態の項の基台部材20に相当する。)とを有し、上記基台部材は、上記第1の屈曲部材を上記ベース部材に固定した際に立設する第1の立設部位と、上記第2の屈曲部材を上記ベース部材に固定した際に立設する第2の立設部位とに上記屈曲部位が固定され、上記第1の立設部位、上記第2の立設部位および上記屈曲部位には、固定する際に上記平面部位の固定角度を調整可能な機構を備えるようにしたものである。
また、本発明は、ベース部材に固定され、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドの下面に形成されたインクジェットノズルをキャッピングするキャップユニットにおいて、XYZ直交座標系のX軸方向に延在し、断面略L字形状に形成され、ベース部材に固定される第1の屈曲部材(発明を実施するための形態の項の変形例(1)に記載の屈曲部12aに相当する。)と、X軸方向に延在し、断面略L字形状に形成され、上記ベース部材に上記第1の屈曲部材とY軸方向に並んで固定される第2の屈曲部材(発明を実施するための形態の項の変形例(1)に記載の屈曲部材12bに相当する。)と、インクジェットノズルをキャッピングするためのキャップが配設された板金部材と、上記板金部材を支持する支持部材が配設された平面部位と、上記平面部位のY軸方向における両端部において屈曲部が軟性を示すように屈曲して形成された屈曲部位とを備えた断面略逆U字形状に形成され、上記屈曲部位において上記第1の屈曲部材および上記第2の屈曲部材に固定される基台部材(発明を実施するための形態の項の変形例(1)に記載の基台部材20に相当する。)とを有し、上記基台部材は、上記第1の屈曲部材を上記ベース部材に固定した際に立設する第1の立設部位と、上記第2の屈曲部材を上記ベース部材に固定した際に立設する第2の立設部位とに上記屈曲部位が固定され、上記第1の立設部位、上記第2の立設部位および上記屈曲部位には、固定する際に上記平面部位の固定角度を調整可能な機構を備えるようにしたものである。
本発明は、以上説明したように構成されているので、高価な変位計測器を用いることなく、精度良く位置決めを行うことができるようになるという優れた効果を奏するものである。
図1(a)は、従来の技術によるキャップユニットの概略構成を示す平面説明図であり、また、図1(b)は、図1(a)に示すキャップユニットによりキャッピングされるインクジェットヘッドを搭載したキャリッジの底面説明図である。 図2は、本発明によるキャップユニットの概略構成を示す平面説明図である。 図3(a)は、図2のA矢視図であり、また、図3(b)は、図2のB矢視図である。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるキャップユニットの実施の形態の一例を詳細に説明することとする。
図2には、本発明によるキャップユニットの概略構成を示す平面説明図が示されており、また、図3(a)には、図2のA矢視図が示されており、また、図3(b)には、図2のB矢視図が示されている。
この図2および図3(a)(b)に示すキャップユニット10は、インクジェットプリンタの待機位置のベース部材100に固定される一対の屈曲部材12a、12bを備えている。
この屈曲部材12a、12bはそれぞれX軸方向に延在した断面略L字形状に形成されており、XYZ直交座標系におけるY軸方向において間隔g1を開けて配設される。
即ち、屈曲部材12aは、平面部位12aaにおいてベース部材100に固定され、屈曲部材12bは、平面部位12baにおいてベース部材100に固定される。このとき、屈曲部材12aの立設部位12abと屈曲部材12bの立設部位12bbとが間隔g1だけ開くように配設される。
屈曲部材12aの立設部位12abには、間隔g2を開けてZ軸方向に延在する長孔14a、14bが形成されるとともに、間隔g3を開けて孔16a、16bが形成される。なお、この孔16a、16bの径は、屈曲部材12bと基台部材20とを固定する際に用いるネジ36を締め付けるための治具を挿入可能な程度の大きさとする。
また、屈曲部材12bの立設部位12bbには、ネジ36が螺合可能なネジ孔18a、18bが形成される。このネジ孔18a、18bは、孔16a、16b間と同様に、その間を間隔g3だけ開けて形成されており、ネジ孔18aは、ネジ孔18aの中心と孔16aの中心とがY軸に平行な同一直線上に位置するように形成され、ネジ孔18bは、ネジ孔18bの中心と孔16bの中心とがY軸に平行な同一直線上に位置するように形成される。
屈曲部材12aの平面部位12aaのX軸方向における両端部近傍(つまり、左方側端部近傍および右方側端部近傍である。)には、屈曲部材12aをベース部材100に固定する際にネジ38を挿入するための孔(図示せず。)が形成されている。
同様に、屈曲部材12bの平面部位12baのX軸方向における両端部近傍(つまり、左方側端部近傍および右方側端部近傍である。)には、屈曲部材12bをベース部材100に固定する際にネジ40を挿入するための孔(図示せず。)が形成されている。
そして、屈曲部材12a、12bの間には基台部材20(後述する。)が配設される。
ここで、屈曲部材12aは、平面部位12aaと立設部位12abとの接続部分たる屈曲部12acにおいて軟性を示すように形成される。
また、屈曲部材12bは、平面部位12baと立設部位12bbとの接続部分たる屈曲部12bcにおいて軟性を示すように形成される。
ここで、本明細書における「軟性」とは、断面二次モーメントが固定相手の断面二次モーメントよりも小さいこと、および、弾性係数が固定相手の弾性係数によりも小さいことの少なくともいずれか一方を満たすことを意味する。
即ち、屈曲部材12aは、屈曲部12acの断面二次モーメントが、ベース部材100および基台部材20(後述する。)の断面二次モーメントよりも小さいこと、屈曲部12acの弾性係数が、ベース部材100および基台部材20(後述する。)の弾性係数よりも小さいことの少なくともいずれか一方を満たすように形成される。
また、屈曲部材12bは、屈曲部12bcの断面二次モーメントが、ベース部材100および基台部材20(後述する。)の断面二次モーメントよりも小さいこと、屈曲部12bcの弾性係数が、ベース部材100および基台部材20(後述する。)の弾性係数よりも小さいことの少なくともいずれか一方を満たすように形成される。
具体的には、屈曲部12ac、12bcに切り欠きを入れて断面二次モーメントを小さくしたり、屈曲部材12を、ベース部材100および基台部材20を構成する材料の弾性係数より小さい弾性係数を示す材料により構成することとなる。
基台部材20は、平板状に形成された平面部位20aと、平面部位20aのY軸方向における両端部において屈曲部位20b、20cが形成されて、断面略逆U字形状に形成されている。なお、基台部材20のY軸方向における長さL1は、間隔g1と一致している。
屈曲部位20bには、屈曲部材12aと基台部材20とを固定する際に用いるネジ34が螺合可能なネジ孔22a、22bが形成される。
このネジ孔22a、22bは、屈曲部材12aの立設部位12abに形成された長孔14a、14bと同様に、その間を間隔g4だけ開けて形成される。
また、屈曲部位20cには、Z軸方向に延在する長孔24a、24bが形成される。なお、長孔24a、24bのZ軸方向の長さは、長孔14a、14bのZ軸方向の長さと一致する。
この長孔24a、24bは、屈曲部材12bの立設部位に形成されたネジ孔18a、18bと同様に、その間を間隔g3だけ開けるように形成される。
さらに、長孔24a、24bは、ネジ孔22aの中心と長孔14aの中心とをY軸に平行な同一直線上に位置させ、ネジ孔22bの中心と長孔14bの中心とをY軸に平行な同一直線上に位置させたときには、長孔24aの中心とネジ孔18aの中心と孔16aの中心とがY軸に平行な同一直線上に位置し、長孔24bの中心とネジ孔18bの中心と孔16bの中心とがY軸に平行な同一直線上に位置するように形成される。
そして、屈曲部材12a、12bと基台部材20とは、屈曲部材12aの立設部位12abの後面に基台部材20の屈曲部位20bの前面を当接し、屈曲部材12bの立設部位12bbの前面に基台部材20の屈曲部位20cの後面を当接した状態で、ネジ34、36を介して接続される。
即ち、立設部位12abの後面に屈曲部位20bの前面を当接した状態で、長孔14aを介してネジ34をネジ孔22aに螺合するとともに、長孔14bを介してネジ34をネジ孔22bに螺合する。さらに、立設部位12bbの前面に屈曲部位20cの後面を当接した状態で、長孔24aを介してネジ36をネジ孔18aに螺合するとともに、長孔24bを介してネジ36をネジ孔18bに螺合する。このようにして、屈曲部材12a、12bに基台部材20を固定する。
また、平面部位20aの上面には板金部材30が配設される。
板金部材30は、平面部位20aの上面に立設した立設部材26a、26b、26c、26dによって平面部位20aに支持される。
また、板金部材30には、4つのキャップ32a、32b、32c、32dが配設され、この4つのキャップ32a、32b、32c、32dのそれぞれは、インクジェットヘッド(図示せず。)の下面に形成されたインクジェットノズル(図示せず。)が対応するキャップによってキャッピング可能なように形成されている。本実施の形態においては、Y軸方向に延在した4つのキャップ32a、32b、32c、32dがX軸方向に沿って並設されている。
なお、キャップ32a、32b、32c、32dについては、例えば、キャッピングした際にインクジェットノズルを吸引するなどの各種の機能が備えられているが、各キャップの構成および各キャップに備えられた機能などについては、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な説明は省略する。
以上の構成において、キャップユニット10をインクジェットプリンタ(図示せず。)の待機位置において位置決めする場合には、まず、待機位置にあるベース部材100に屈曲部材12a、12bをネジ38、40により取り付けるとともに、屈曲部材12a、12bに基台部材20をネジ34、36により取り付ける。
このとき、ネジ38、40を締め付けずに、ベース部材100に対して屈曲部材12a、12bが動くことが可能な状態とし、また、ネジ34、36を締め付けずに、屈曲部材12a、12bに対して基台部材20が動くことが可能な状態とする。
次に、インクジェットヘッド(図示せず。)のインクジェットノズル(図示せず。)をキャップ34a、34b、34c、34dにより適正にキャッピングした状態で、専用の治具により当該インクジェットヘッドを搭載したキャリッジ(図示せず。)と板金部材30とを固定する。
このとき、インクジェットヘッド(図示せず。)は、キャリッジ(図示せず。)により待機位置においてキャップユニット10によりキャッピング可能な位置に位置する。
その後、ネジ34、36により屈曲部材12a、12bに基台部材20を固定する。これにより、基台部材20は、板金部材30がインクジェットヘッド(図示せず。)の下面においてインクジェットノズル(図示せず。)を確実にキャッピングした状態で固定されることとなる。
次に、ネジ38、40により屈曲部材12a、12bをベース部材100に固定する。
このとき、長孔14a、14b、24a、24bがZ軸方向に延在しているため、ベース部材100がインクジェットヘッド(図示せず。)の下面と平行でなくても、板金部材30を支持する立設部材26a、26b、26c、26dが配設された平面部位20aを、板金部材30がインクジェットヘッド(図示せず。)の下面においてインクジェットノズル(図示せず。)を確実にキャッピングした状態で固定されるように、角度調整することができる。
なお、ベース部材100とインクジェットヘッド(図示せず。)の下面とが平行でないときには、平面部位20aの角度調整によって、基台部材20における屈曲部位20b、20cや屈曲部材12a、12bの立設部位12ab、12bbに負荷が生じる。
このとき、屈曲部材12a、12bの屈曲部12ac、12bcは軟性を有するため、立設部位12abと平面部位12aaとのなす角および立設部位12bbと平面部位12baとのなす角を調整してベース部材100に平面部位12aa、12baを固定する。
これにより、屈曲部位20b、20cや立設部位12ab、12bbにかかる負荷が解消される。
そして、再度ネジ34、36を締め付けて、屈曲部材12a、12bに基台部材20を固定する。
これにより、専用の治具を取り外して、キャリッジ(図示せず。)と板金30との固定を解除しても、板金部材30は、キャップ32a、32b、32c、32dによりインクジェットノズルを確実にキャッピング可能な位置に位置決めされたままとなる。
以上において説明したように、本発明によるキャップユニット10は、キャップ34a、34b、34c、34dが設けられた板金部材30を支持する立設部材26a、26b、26c、26dを基台部材20の平面部位20aに配設するようにし、この基台部材20を屈曲部材12a、12bを介してベース部材100に固定するようにした。
そして、屈曲部材12aの屈曲部12acおよび屈曲部材12bの屈曲部12bcに軟性を備えるようにした。
これにより、本発明によるキャップユニット10においては、インクジェットノズル(図示せず。)をキャッピングした状態でベース部材100に固定する際に、基台部材20などに生じた負荷を屈曲部材12a、12bにより解消することができるようになる。
このため、キャッピングを解除しても、板金部材30は、インクジェットヘッド(図示せず。)の下面と平行なままであり、かつ、ベース部材100におけるX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の配置位置が適正な状態のままとなる。
従って、本発明によるキャップユニット10によれば、高価な変位計測器を用いることなく、板金部材30の角度調整およびキャップユニット10の位置決めを行うことができるようになり、ユーザーへのコスト的な負担を軽減することができる。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(5)に示すように変形するようにしてもよい。
(1)上記した実施の形態においては、屈曲部12acおよび屈曲部12bcが軟性を示すように屈曲部材12a、12bを形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、屈曲部位20bと平面部位20aとの接続部分たる屈曲部20dと、屈曲部位20cと平面部位20aとの接続部分たる屈曲部位20eとが軟性を示すように基台部材20を形成するようにしてもよい。
即ち、基台部材20は、屈曲部20d、20eの断面二次モーメントが、立設部材26a、26b、26c、26dおよび屈曲部材12a、12bの断面二次モーメントよりも小さいこと、屈曲部20d、20eの弾性係数が、立設部材26a、26b、26c、26dおよび屈曲部材12a、12bの弾性係数よりも小さいことの少なくともいずれか一方を満たすように形成される。
なお、この場合、屈曲部12acおよび屈曲部12bcは軟性を示さないように屈曲部材12a、12bを形成する。
これにより、屈曲部12ac、12bcが軟性を示す場合と同様に、ベース部材100への固定の際に生じる負荷を解消することができるようになる。
(2)上記した実施の形態においては、板金部材30に4つのキャップ32a、32b、32c、32dを設けるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、板金30にキャップを1つ、2つ、3つ、あるいは、5つ以上設けるようにしてもよい。
(3)上記した実施の形態においては、屈曲部材12aの立設部位12abに長孔14a、14bおよび孔16a、16bを設け、屈曲部材12bの立設部位12bbにネジ孔18a、18bを設け、基台部材20の屈曲部位20bにネジ孔22a、22bを設け、基台部材20の屈曲部位20cに長孔24a、24bを設けるようにして、前方側からネジ34、36を挿入して屈曲部材12a、12bに基台部材20を固定するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。
即ち、立設部材12ab、12bbに、X軸方向に所定の間隔を開けて、Z軸方向に延在する2つの長孔を設けるとともに、屈曲部位20b、20cに、X軸方向に上記所定の間隔を開けて、ネジ孔を設けるようにし、立設部材12abと屈曲部位20bとを前方側からネジを挿入して固定するとともに、立設部材12bbと屈曲部位20cとを後方側からネジを挿入して固定するようにしてもよい。
(4)上記した実施の形態においては、基台部材20における平面部位20aの固定角度を調整可能なように、屈曲部材12aの立設部位12abに長孔14a、14bを設け、屈曲部材12bの立設部位12bbにネジ孔18a、18bを設け、基台部材20の屈曲部位20bにネジ孔22a、22bを設け、基台部材20の屈曲部位20cに長孔24a、24bを設けるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、平面部位20aの固定角度を調整可能な構成として、立設部位12ab、12bbや屈曲部位20b、20cに、従来より公知の技術を用いるようにしてもよい。
(5)上記した実施の形態ならびに上記した(1)および(4)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
本発明は、インクジェットプリンタにおいてインクジェットノズルをキャッピングするキャップユニットとして用いられる。
10、200 キャップユニット、12a、12b 屈曲部材、14a、14b、24a、24b 長孔、16a、16b 孔、18a、18b、22a、22b ネジ孔、20 基台部材、26a、26b、26c、26d 立設部材、30 板金部材、32a、32b、32c、32d キャップ、34、36、38、40 ネジ、42 スライド部材

Claims (2)

  1. ベース部材に固定され、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドの下面に形成されたインクジェットノズルをキャッピングするキャップユニットにおいて、
    XYZ直交座標系のX軸方向に延在し、屈曲部が軟性を示す断面略L字形状に形成され、ベース部材に固定される第1の屈曲部材と、
    X軸方向に延在し、屈曲部が軟性を示す断面略L字形状に形成され、前記ベース部材に前記第1の屈曲部材とY軸方向に並んで固定される第2の屈曲部材と、
    インクジェットノズルをキャッピングするためのキャップが配設された板金部材と、
    前記板金部材を支持する支持部材が配設された平面部位と、前記平面部位のY軸方向における両端部において屈曲して形成された屈曲部位とを備えた断面略逆U字形状に形成され、前記屈曲部位において前記第1の屈曲部材および前記第2の屈曲部材に固定される基台部材と
    を有し、
    前記基台部材は、前記第1の屈曲部材を前記ベース部材に固定した際に立設する第1の立設部位と、前記第2の屈曲部材を前記ベース部材に固定した際に立設する第2の立設部位とに前記屈曲部位が固定され、
    前記第1の立設部位、前記第2の立設部位および前記屈曲部位には、固定する際に前記平面部位の固定角度を調整可能な機構を備える
    ことを特徴とするキャップユニット。
  2. ベース部材に固定され、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドの下面に形成されたインクジェットノズルをキャッピングするキャップユニットにおいて、
    XYZ直交座標系のX軸方向に延在し、断面略L字形状に形成され、ベース部材に固定される第1の屈曲部材と、
    X軸方向に延在し、断面略L字形状に形成され、前記ベース部材に前記第1の屈曲部材とY軸方向に並んで固定される第2の屈曲部材と、
    インクジェットノズルをキャッピングするためのキャップが配設された板金部材と、
    前記板金部材を支持する支持部材が配設された平面部位と、前記平面部位のY軸方向における両端部において屈曲部が軟性を示すように屈曲して形成された屈曲部位とを備えた断面略逆U字形状に形成され、前記屈曲部位において前記第1の屈曲部材および前記第2の屈曲部材に固定される基台部材と
    を有し、
    前記基台部材は、前記第1の屈曲部材を前記ベース部材に固定した際に立設する第1の立設部位と、前記第2の屈曲部材を前記ベース部材に固定した際に立設する第2の立設部位とに前記屈曲部位が固定され、
    前記第1の立設部位、前記第2の立設部位および前記屈曲部位には、固定する際に前記平面部位の固定角度を調整可能な機構を備える
    ことを特徴とするキャップユニット。
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