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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Tintenstrahldruckeinheit zum Bedrucken von an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenständen wie etwa Papier, Kartons, Verpackungen oder Produkten. Die Tintenstrahldruckeinheit ist dabei vorzugsweise ortsfest, kann allerdings auch beweglich und/oder positionierbar sein.
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Es sind Drucksysteme bekannt, welche dazu genutzt werden, Gegenstände, wie beispielsweise Verpackungen, zu bedrucken. Hierzu sind Drucksysteme bekannt, welche mit Tintenstrahldruckköpfen arbeiten. An diesen Druckköpfen werden die zu bedruckenden Gegenstände, beispielsweise Kartons, über ein Fließband vorbeigeführt und gleichzeitig individuell bedruckt, beispielsweise mit einer individuellen Kennzeichnung wie einer Seriennummer oder einem Datum. Die Tintenstrahldruckköpfe können beispielsweise nach dem Thermal-Inkjet-Prinzip (TIJ) funktionieren oder mit der Piezo-Technologie. Ein Beispiel für ein solches Drucksystem ist in der
DE 20 2012 000 263 U1 beschrieben.
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Eine Herausforderung für solche Drucksysteme ist die Sauberkeit der Druckköpfe bzw. der Druckdüsen. Diese können insbesondere während der Nichtbenutzung verstauben. Außerdem können Tintenreste am Druckkopf oder in den Druckdüsen während der Nichtbenutzung eintrocknen und die Druckqualität bei nachfolgenden Druckvorgängen negativ beeinflussen.
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Die
EP 1 112 850 B1 beschreibt einen gewöhnlichen Tintenstrahldrucker für Büro- oder Haushaltszwecke zum Bedrucken von Papier, das durch das Druckergehäuse transportiert wird. Zur Reinigung des Druckkopfs wird dieser in eine Serviceposition innerhalb des Druckers gefahren und dort mit einem Wischer seitlich abgewischt, sodass Tintenreste von seitlich am Druckkopf befindlichen absorbierenden Kissen aufgenommen werden können.
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Im Gegensatz dazu ist bei einer wie hier beschriebenen Tintenstrahldruckeinheit zum Bedrucken von Gegenständen, die nicht wie Papier durch das Druckergehäuse transportiert werden können, sondern an der Tintenstrahldruckeinheit vorbeifahren, die aus der
EP 1 112 850 B1 bekannte Lösung jedoch nicht umsetzbar. Außerdem ist der Druckkopf eines gewöhnlichen Tintenstrahldruckers vollständig vom Druckergehäuse umgeben und somit vor Verstaubung besser geschützt als ein außen liegender Druckkopf zum Bedrucken von an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei fahrenden Gegenständen.
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Die hierin beschriebene Tintenstrahldruckeinheit stellt daher eine Lösung für die Sauberkeit des Druckkopfs bzw. der Druckdüsen bereit, die zum Bedrucken von an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenständen geeignet ist und sowohl das Problem der Verstaubung als auch das Problem von Tintenresten am Druckkopf bzw. in den Druckdüsen löst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird dazu eine Tintenstrahldruckeinheit zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands bereitgestellt, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für einen darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten oder anordbaren Druckkopf mit mindestens einer Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt. Die Tintenstrahldruckeinheit weist dabei außenseitig am Gehäuse eine relativ zum Gehäuse bewegliche Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung auf, wobei die Abdeckung entlang eines definierten Bewegungspfads zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar ist, wobei die Abdeckung einen Wischer aufweist, der derart ausgestaltet und positioniert ist, dass er in einem Wischabschnitt des Bewegungspfads der Abdeckung über die mindestens eine Druckdüse wischt.
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Der aus dem Gehäuse zumindest teilweise herausragende Druckkopf, der ohne eine Abdeckung bei Nichtbenutzung der Verstaubung ausgesetzt wäre, wird also in der Schließposition, wenn die Tintenstrahldruckeinheit nicht druckt, gegen Verstaubung geschützt, da die erste Öffnung, durch welche der Druckkopf ragt, in der Schließposition der Abdeckung von außen verschlossen ist. Das Öffnen und Schließen der Abdeckung wird allerdings hier außerdem dazu genutzt, den Druckkopf mit einem an der Abdeckung angeordneten Wischer abzuwischen. Dadurch wird mit dem Öffnen und Schließen der Abdeckung nicht nur das Problem der Verstaubung bei Nichtbenutzung, sondern auch das Problem von Tintenresten am Druckkopf gelöst.
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Es sei hier angemerkt, dass sich verordnende Begriffe wie „Vorderseite“, „Unterkante“, „Oberkante“, „vor“, „zurück“, „unten“, „oben“ auf eine beispielhafte Ausrichtung der Tintenstrahldruckeinheit beziehen, bei welcher die Tintenstrahlrichtung im Wesentlichen horizontal verläuft. Es versteht sich, dass die Tintenstrahldruckeinheit auch beliebig anders zu den zu bedruckenden Gegenständen ausgerichtet sein kann, beispielsweise mit einer vertikalen Tintenstrahlrichtung zum Bedrucken der Gegenstände von oben oder unten, wobei dann entsprechend die „Vorderseite“ nach unten bzw. oben ausgerichtet ist.
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Optional kann der Wischer in Form einer sich von der Abdeckung zum Gehäuse hin vorstehenden elastisch verformbaren Lippe, die vorzugsweise ein Elastomer wie etwa Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) aufweist, ausgebildet sein. Die Lippe kann also an der Innenseite der Abdeckung angeordnet sein, sodass es keiner komplizierten Drehbewegung der Abdeckung bedarf, sondern die Abdeckung im Wischabschnitt des Bewegungspfads nur verschoben werden kann.
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Optional kann sich der Wischer im Wesentlichen senkrecht zur Tintenstrahlrichtung und/oder senkrecht zum Wischabschnitt des Bewegungspfads erstrecken. Der Wischer kann allerdings gekrümmt und/oder gewinkelt zum Wischabschnitt des Bewegungspfads verlaufen, um Tintenreste mit dem Wischvorgang entlang des Wischers quer zur Richtung des Wischabschnitts des Bewegungspfads zu treiben. Mit dem Wischer kann eine Mehrzahl von zwei oder mehr Druckdüsen am Düsenkopf parallel und/oder sukzessive abgewischt werden, je nachdem ob diese nebeneinander quer zur Richtung des Wischabschnitts des Bewegungspfads angeordnet sind und/oder in Reihe entlang der Richtung des Wischabschnitts des Bewegungspfads.
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Der Druckkopf muss nicht fester Bestandteil der Tintenstrahldruckeinheit sein, sondern kann beispielsweise austauschbar im Gehäuse an der Betriebsposition definiert anordbar sein. Ein Tintenstrahldrucksystem mit einer Tintenstrahldruckeinheit und darin eingesetztem Druckkopf kann als funktional zusammengehöriges System betrachtet werden. Optional kann der Druckkopf als Bestandteil einer auswechselbaren Druckertintenkartusche durch eine zweite Öffnung im Gehäuse in die Betriebsposition im Gehäuse einsetzbar sein. In diesem Fall kann die Tintenstrahldruckeinheit zusammen mit der eingesetzten Druckertintenkartusche ein funktional zusammengehöriges Tintenstrahldrucksystem bilden. Ein Tintenstrahldrucksystem kann eine Mehrzahl von mindestens zwei Tintenstrahldruckeinheiten aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Tintenstrahldruckeinheit eine Mehrzahl von mindestens zwei Druckköpfen bzw. Druckertintenkartuschen in einem Gehäuse aufweisen. In letzterem Fall kann ein Wischer mehrere Druckköpfe abwischen oder eine Mehrzahl von Wischern für die Mehrzahl von Druckköpfen vorgesehen sein. Analog kann pro Druckkopf jeweils eine erste Öffnung oder eine erste Öffnung für mehrere Druckköpfen vorgesehen sein. Entsprechend kann pro erster Öffnung jeweils eine Abdeckung oder eine Abdeckung für mehrere von ersten Öffnungen vorgesehen sein.
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Optional kann die zweite Öffnung im Gehäuse größer sein als die erste Öffnung, damit die gesamte Druckertintenkartusche samt Tintenreservoir durch die zweite Öffnung passt, durch die erste Öffnung jedoch nur der Druckkopf. Vorzugsweise ist der Druckkopf in die Druckertintenkartusche integriert und steht von einem Tintenreservoir der Druckertintenkartusche ab, sodass der Druckkopf in oder durch die erste Öffnung des Gehäuses ragen kann, wobei das Tintenreservoir im Gehäuse sitzt. Die zweite Öffnung im Gehäuse ist vorzugsweise an einer Seite des Gehäuses angeordnet, die sich im Wesentlichen parallel zur Tintenstrahlrichtung erstreckt, beispielsweise an der Oberseite.
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Optional kann der Druckkopf in der Betriebsposition eingerastet sein oder in diese innerhalb des Gehäuses verfahrbar sein. Vorzugsweise ist der Druckkopf allerdings in der Betriebsposition bezüglich des Gehäuses ortsfest und, falls es einer Positionierung der Tintenstrahldruckeinheit bezüglich der zu bedruckenden Gegenstände bedarf, wird das Gehäuse samt dem Druckkopf entsprechend positioniert.
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Optional kann der Wischer derart ausgestaltet und positioniert sein, dass er auf dem Wischabschnitt des Bewegungspfads in Richtung der Öffnungsposition und/oder in Richtung der Schließposition über die mindestens eine Druckdüse wischt. Nach einem Druckvorgang bei dem sich die Abdeckung in der Öffnungsposition befindet, kann somit der Wischer auf dem Wischabschnitt des Bewegungspfads zur Schließposition Tintenreste vom soeben beendeten Druckvorgang abwischen, sodass diese in der Schließposition nicht mehr am Druckkopf eintrocknen können. Alternativ oder zusätzlich ist ein Wischen in umgekehrter Richtung auf dem Wischabschnitt von der Schließposition in die Öffnungsposition sinnvoll, da ein Spülvorgang durchgeführt werden kann während die Abdeckung in der Schließposition ist. In einem solchen Spülvorgang kann die mindestens eine Druckdüse durchgespült werden, um Tintenreste aus der mindestens einen Druckdüse zu spülen. Dabei können wie beim Druckvorgang am Druckkopf Tintenreste verbleiben, die vor dem nächsten Druckvorgang durch den Wischer weggewischt werden auf dem Wischabschnitt des Bewegungspfads in Richtung der Öffnungsposition.
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Optional kann die Abdeckung in der Schließposition und/oder in der Öffnungsposition näher am Gehäuse positioniert sein als im Wischabschnitt des Bewegungspfads. Dies hat den Vorteil, dass in der Schließposition und/oder in der Öffnungsposition eine sichere Anlage der Abdeckung an der Vorderseite des Gehäuses erzielt wird und auf dem Wischabschnitt des Bewegungspfads der Wischer mit einem passenden Maß an Wischreibung über den Druckkopf bewegt werden kann.
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Optional kann der Wischabschnitt des Bewegungspfads im Wesentlichen linear und senkrecht zur Tintenstrahlrichtung verlaufen. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn die mindestens eine Druckdüse auf einer im Wesentlichen ebenen, vorderseitigen Düsenplatte des Druckkopfs angeordnet ist und der Wischabschnitt des Bewegungspfads im Wesentlichen parallel zur Düsenplatte verläuft.
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Optional kann der Bewegungspfad über die gesamte Strecke oder zumindest abschnittsweise gewinkelt und/oder gekrümmt verlaufen. Insbesondere auf den jeweiligen Endabschnitten des Bewegungspfads zwischen dem Wischabschnitt und der Öffnungsposition bzw. der Schließposition ist eine auf das Gehäuse zu gerichtete Bewegungskomponente sinnvoll, um die Abdeckung in der Öffnungsposition bzw. der Schließposition jeweils zur Anlage an die Vorderseite des Gehäuses zu bringen.
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Optional kann die Abdeckung ein Dichtmittel aufweisen, das in der Schließposition der Abdeckung am Druckkopf anliegt, um einen Bereich um die mindestens eine Druckdüse abzudichten. Damit wird ein Eintrocknen von Tintenresten während der Nichtbenutzung erheblich verlangsamt oder gar verhindert. Die Abdichtung ist vorzugsweise wasser- bzw. luftdicht, um ein Eintrocknen zu reduzieren und das Ausbreiten von Flüssigkeit aus einem Spülvorgang zu begrenzen. Das Dichtmittel kann sich dazu in einer im Wesentlichen senkrecht zur Tintenstrahlrichtung liegenden Ebene umfänglich geschlossen erstrecken und in der Schließposition der Abdeckung die mindestens eine Druckdüse umfangseitig umgeben. Vorzugsweise liegt das Dichtmittel in der Schließposition der Abdeckung umfänglich geschlossen an einem den abzudichtenden Bereich um die mindestens eine Druckdüse herum umgebenden Randabschnitt der Düsenplatte dichtend an.
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Wenngleich das Dichtmittel in Kombination mit dem Wischer eine vorteilhafte Ausführungsform der hier offenbarten Tintenstrahldruckeinheit bietet, so kann es auch einen vom Wischer unabhängigen zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung begründen. Gemäß diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Tintenstrahldruckeinheit zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands bereitgestellt, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für einen darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten oder anordbaren Druckkopf mit mindestens einer Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt, wobei die Druckeinheit dabei außenseitig am Gehäuse eine relativ zum Gehäuse bewegliche Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung aufweist, wobei die Abdeckung entlang eines definierten Bewegungspfads zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar ist, wobei die Abdeckung ein Dichtmittel aufweist, das derart ausgestaltet und positioniert ist, dass es in der Schließposition der Abdeckung am Druckkopf anliegt, um einen Bereich um die mindestens eine Druckdüse abzudichten.
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In Bezug auf den ersten und/oder zweiten Aspekt der hier offenbarten Tintenstrahldruckeinheit kann die Abdeckung zudem einen Aufnahmeraum aufweisen, wobei der Aufnahmeraum in der Schließposition der Abdeckung derart vor dem Druckkopf angeordnet ist, dass Druckertinte eines Spülstrahls aus der mindestens einen Druckdüse in dem Aufnahmeraum auffangbar ist. Beispielweise kann der Aufnahmeraum eine Auffangrinne sein, die vorzugsweise durch einen Abschnitt des Dichtmittels gebildet ist. Das heißt, dass vorzugsweise mindestens eine Wandung des Aufnahmeraums von dem Dichtmittel gebildet ist.
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Wenngleich der Aufnahmeraum in Kombination mit dem Wischer und/oder dem Dichtmittel eine vorteilhafte Ausführungsform der hier offenbarten Tintenstrahldruckeinheit bietet, so kann es auch einen vom Wischer und dem Dichtmittel unabhängigen dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung begründen. Gemäß diesem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Tintenstrahldruckeinheit zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands bereitgestellt, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für einen darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten oder anordbaren Druckkopf mit mindestens einer Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt, wobei die Tintenstrahldruckeinheit dabei außenseitig am Gehäuse eine relativ zum Gehäuse bewegliche Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung aufweist, wobei die Abdeckung entlang eines definierten Bewegungspfads zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar ist, wobei die Abdeckung einen Aufnahmeraum aufweist, wobei der Aufnahmeraum in der Schließposition der Abdeckung derart vor dem Druckkopf positioniert ist, dass Druckertinte eines Spülstrahls aus der mindestens einen Druckdüse in dem Aufnahmeraum auffangbar ist.
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In Bezug auf den ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der hier offenbarten Tintenstrahldruckeinheit können der Wischer und/oder das Dichtmittel und/oder die zumindest eine Wandung des Aufnahmeraums zu Reinigungs- oder Austauschzwecken abnehmbar an der Abdeckung angeordnet sein. Vorzugsweise können der Wischer und/oder das Dichtmittel und/oder die zumindest eine Wandung des Aufnahmeraums aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sein, das vorzugsweise ein Elastomer wie etwa Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) aufweist, und Hintergreifungen haben, die sich unter kurzfristiger Verformung des Materials in korrespondierende Taschen an der Abdeckung stecken lassen.
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Optional können der Wischer und das Dichtmittel und/oder die zumindest eine Wandung des Aufnahmeraums einstückig aus demselben Material, das vorzugsweise ein Elastomer wie etwa Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) aufweist, gebildet sein. Dadurch wird ein Abnehmen und wieder Einsetzen zur Reinigung oder beim Austausch besonders einfach. Außerdem können der Wischer, das Dichtmittel und der Aufnahmeraum in einem Schritt als ein Elastomerteil gegossen werden, was die Herstellungskosten, Montagekosten und Fertigungstoleranzen reduziert.
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In Bezug auf jeden Aspekt der hier offenbarten Tintenstrahldruckeinheit kann optional das Gehäuse eine erste Ausnehmung aufweisen, in welche der Wischer in der Schließposition der Abdeckung zumindest teilweise eingreift. Der Wischer hat in der Schließposition keine Funktion und kann in dieser ersten Parkposition in der ersten Ausnehmung ggf. abtropfen. Die erste Ausnehmung erlaubt es, die Abdeckung in der Schließposition zur flächigen Anlage an die Vorderseite des Gehäuses bringen, ohne den zum Gehäuse hin vorstehenden Wischer an der Vorderseite des Gehäuses zu verbiegen.
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Analog kann das Gehäuse eine zweite Ausnehmung aufweisen, in welche der Wischer in der Öffnungsposition der Abdeckung zumindest teilweise eingreift. Der Wischer hat auch in der Öffnungsposition keine Funktion und kann in dieser zweiten Parkposition in der zweiten Ausnehmung ebenfalls ggf. abtropfen. Die zweite Ausnehmung erlaubt es, die Abdeckung in der Öffnungsposition zur Anlage an die Vorderseite des Gehäuses bringen, ohne den zum Gehäuse hin vorstehenden Wischer an der Vorderseite des Gehäuses zu verbiegen.
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Optional kann die Abdeckung über eine Kulissenführung entlang des Bewegungspfads im Wesentlichen parallelverschoben und vorzugsweise rotationslos geführt sein. Damit kann ein homogenes Abwischen über die gesamte Düsenplatte erreicht werden, ohne dass eine Rotation der Abdeckung während des Wischabschnitts des Bewegungspfads dazu führt, dass bestimmte Bereiche oder Druckdüsen der Düsenplatte besser abgewischt werden als andere. Allerdings auch außerhalb des Wischabschnitts ist eine in Wesentlichen exakt parallelverschobene Bewegung im gesamten Bewegungspfad von der Schließposition bis zur Öffnungsposition sinnvoll, um eine genaue Anlage der Abdeckung an die Vorderseite des Gehäuses und insbesondere eine Abdichtung in der Schließposition zu erzielen.
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Optional kann die Abdeckung in der Öffnungsposition gegenüber der Schließposition bezüglich der Tintenstrahlrichtung zurückversetzt angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Druckkopf näher an den vorbeigeführten zu bedruckenden Gegenständen positioniert werden kann, weil die Abdeckung in der Öffnungsposition nicht gegenüber dem Druckkopf bezüglich der Tintenstrahlrichtung vorsteht. In der Schließposition ist die Position des Druckkopfs bezüglich der zu bedruckenden Gegenstände irrelevant, da dann ja nicht gedruckt wird, sodass die Abdeckung dann vor dem Druckkopf positioniert sein kann.
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Optional kann sich die Vorderseite des Gehäuses von einer Unterkante zu einer Oberkante erstrecken und in einem Winkel zur Tintenstrahlrichtung verlaufen, wobei die Oberkante gegenüber der Unterkante bezüglich der Tintenstrahlrichtung zurückversetzt angeordnet ist. Solch eine schräg und/oder abgestuft verlaufende Vorderseite des Gehäuses gibt der Abdeckung Platz, in der Öffnungsposition oberhalb des Druckkopfs und nicht gegenüber dem Druckkopf bezüglich der Tintenstrahlrichtung vorstehend geparkt zu werden. Eine Kulissenführung kann dazu gemäß einem oberen Endabschnitt des Bewegungspfads zwischen dem Wischabschnitt und der oberen Öffnungsposition die Abdeckung abgewinkelt gegenüber dem Wischabschnitt vom Wischabschnitt nach oben und hinten zur Öffnungsposition führen. Analog dazu kann die Kulissenführung gemäß einem unteren Endabschnitt des Bewegungspfads zwischen dem Wischabschnitt und der unteren Schließposition die Abdeckung abgewinkelt gegenüber dem Wischabschnitt vom Wischabschnitt nach unten und hinten zur Schließposition führen. Die Endabschnitte können alternativ oder zusätzlich gekrümmt sein.
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Optional kann das Gehäuse im Wesentlichen polyedrisch ausgestaltet sein, vorzugsweise mit mindestens zwei zueinander parallelen Wandungspaaren. Beispielsweise kann das Gehäuse, bis auf die Vorderseite im Wesentlichen quaderförmig sein. Dadurch kann eine Mehrzahl von Tintenstrahldruckeinheit gut nebeneinander positioniert werden. Dabei kann das Gehäuse, vorzugsweise um ein Vielfaches, höher und länger als breit sein, da vorzugsweise die zu bedruckenden Gegenstände horizontal quer zur Vorderseite an der Tintenstrahldruckeinheit vorbeiführt werden, also entlang der Breite der Tintenstrahldruckeinheit. Die Ober- und Unterseite bzw. die linke und rechte Seite bilden in diesem Sinne zueinander parallele Wandungspaare. Die Vorderseite kann beispielsweise in einer vom Bewegungspfad und der Tintenstrahlrichtung aufgespannten Ebene in einem flachen Winkel von 3° bis 15° bezüglich der vertikalen Rückwand verlaufen.
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Optional kann die Abdeckung eine dem Gehäuse hin zugewandte Innenseite aufweisen, wobei die Innenseite einen ersten Innenseitenbereich und einen zweiten Innenseitenbereich aufweist, wobei sich der erste Innenseitenbereich in einer im Wesentlichen senkrecht zur Tintenstrahlrichtung liegenden Ebene erstreckt und der zweite Innenseitenbereich in der Schließposition der Abdeckung an der Vorderseite anliegt. Am ersten, vorzugsweise unteren, Innenseitenbereich ist vorzugsweise das Elastomerteil aus Wischer, Dichtmittel und Aufnahmeraum angeordnet. Der zweite, vorzugsweise obere, Innenseitenbereich erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Vorderseite des Gehäuses.
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Optional kann ein Teil des zweiten Innenseitenbereichs in der Öffnungsposition der Abdeckung deutlich sichtbar vom Gehäuse abstehen. Dies ist vorteilhaft, damit eine Anwendungsperson die ordnungsgemäße Öffnung der Abdeckung einfach, schnell und ggf. aus einiger Entfernung prüfen kann.
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Optional kann die Abdeckung eine vom Gehäuse abgewandte Außenseite aufweisen, wobei die Außenseite in der Öffnungsposition der Abdeckung bezüglich der Tintenstrahlrichtung gleichauf mit der mindestens einen Druckdüse oder zurückversetzt gegenüber dieser angeordnet ist. Die Abdeckung ist also vorzugsweise so flach ausgestaltet, dass die zu bedruckenden Gegenstände in der Öffnungsposition der Abdeckung nicht gegen die Abdeckung stoßen, selbst wenn sie sehr nah am Druckkopf vorbeigeführt werden.
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Optional kann die Abdeckung über eine Hebelmechanik entlang des Bewegungspfads angetrieben werden, wobei ein Winkelhebel eine im Wesentlichen in Tintenstrahlrichtung verlaufende Linearbewegung eines Antriebsmotors in eine mittels einer Kulissenführung dem Bewegungspfad folgende Bewegung eines mit der Abdeckung verbundenen Führungselements umsetzt. Ein Antriebsmotor kann ggf. aus Platzmangel ausschließlich hinter dem Steckplatz für eine Druckertintenkartusche angeordnet werden, sodass die Hebelmechanik den Abstand zwischen Antriebsmotor und dem Führungselement überbrücken kann.
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Optional kann die Kulissenführung dabei zwei formgleiche und ortsfest angeordnete Führungsschienen aufweisen, die sich im Wesentlichen parallelverschoben zueinander in der Ebene erstrecken, die von dem Bewegungspfad und der Tintenstrahlrichtung aufgespannt wird, wobei der Parallelverschiebungsvektor zwischen den Führungsschienen im Wesentlichen senkrecht zur Tintenstrahlrichtung verläuft. Dadurch wird eine im Wesentlichen exakt parallelverschobene und rotationslose Bewegung der Abdeckung auf dem gesamten Bewegungspfad erreicht.
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Gemäß einem unabhängigen vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Reinigen eines Druckkopfs einer Tintenstrahldruckeinheit, die zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands dient, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für den darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten Druckkopf mit mindestens einer Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
- - Bewegen einer außenseitig am Gehäuse relativ zum Gehäuse beweglichen Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung entlang eines definierten Bewegungspfads zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition, wobei ein Wischer an der Abdeckung in einem Wischabschnitt des Bewegungspfads der Abdeckung über die mindestens eine Druckdüse wischt.
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Gemäß einem unabhängigen fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zur Reduzierung von angetrockneten Tintenresten am Druckkopf einer Tintenstrahldruckeinheit, die zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands dient, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für den darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten Druckkopf mit mindestens einer Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
- - Bewegen einer außenseitig am Gehäuse relativ zum Gehäuse beweglichen Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung entlang eines definierten Bewegungspfads von einer Öffnungsposition in eine Schließposition, wobei in der Schließposition der Abdeckung ein Dichtmittel am Druckkopf zum Anliegen kommt und somit einen Bereich um die mindestens eine Druckdüse abdichtet.
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Gemäß einem unabhängigen sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Reinigen von mindestens einer Druckdüse eines Druckkopfs einer Tintenstrahldruckeinheit, die zum Bedrucken eines an der Tintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands dient, wobei die Tintenstrahldruckeinheit ein Gehäuse für den darin an einer definierten Betriebsposition angeordneten Druckkopf mit der mindestens einen Druckdüse zum Bereitstellen eines Tintendruckstrahls in eine Tintenstrahlrichtung aufweist, wobei das Gehäuse an einer in Tintenstrahlrichtung liegenden Vorderseite eine erste Öffnung aufweist, wobei der Druckkopf in der Betriebsposition zumindest teilweise mit der mindestens einen Druckdüse in oder durch die erste Öffnung ragt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Bewegen einer außenseitig am Gehäuse relativ zum Gehäuse beweglichen Abdeckung zum Verschließen der ersten Öffnung entlang eines definierten Bewegungspfads von einer Öffnungsposition in eine Schließposition, wodurch ein Aufnahmeraum an der Abdeckung vor dem Druckkopf positioniert wird, und
- - Spülen der mindestens einen Druckdüse, wobei Druckertinte eines Spülstrahls aus der mindestens einen Druckdüse in dem Aufnahmeraum aufgefangen wird.
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Sämtliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind unabhängig voneinander oder in beliebigen Kombinationen und/oder Aspektgruppen miteinander umsetzbar.
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Die Offenbarung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit beim Bedrucken eines an derTintenstrahldruckeinheit vorbei geführten Gegenstands;
- 2a,b eine Seiten- und Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit mit einer Abdeckung in der Öffnungsposition und nicht eingesetzter Druckertintenkartusche samt Druckkopf;
- 3a,b eine Seiten- und Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit mit einer Abdeckung in der Schließposition;
- 4a-c eine Ober-, Unter- und Rückansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit;
- 5a,b einen Längshalbschnitt auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit mit einer Abdeckung in der Schließposition und in der Öffnungsposition jeweils ohne eingesetzte Druckertintenkartusche und Druckkopf;
- 6a,b einen perspektivischen Längshalbschnitt und eine entsprechende Detailansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit mit einer Abdeckung in der Schließposition mit eingesetzter Druckertintenkartusche und Druckkopf;
- 7a-c jeweils einen Längsschnitt (unten) und einen perspektivischen Längshalbschnitt (oben) auf ein Ausführungsbeispiel einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit in der mit einer Abdeckung in der Schließposition, auf dem Wischabschnitt und in der Öffnungsposition jeweils mit eingesetzter Druckertintenkartusche und Druckkopf; und
- 8a-d eine Rückansicht, einer Vorderansicht, einen Längsschnitt und eine Seitenansicht eines einstückigen Elastomerteils, das einen Wischer, ein Dichtmittel und einen Aufnahmeraum eines Ausführungsbeispiels einer hierin offenbarten Tintenstrahldruckeinheit bildet.
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1 zeigt Gegenstände 1 in Form von Produktverpackungen, die auf einem Fließband 3 an einer Tintenstrahldruckeinheit 5 vorbeigeführt werden. Die Tintenstrahldruckeinheit 5 ist so an dem Fließband 3 fest positioniert, dass sie mit einem oder mehreren Tintendruckstrahlen eine Vielzahl von Gegenständen 1, die auf dem Fließband 3 vorbeigeführt werden, sukzessive bedrucken kann. Die Tintenstrahldruckeinheit 5 kann selbst ggf. gegenüber dem Fließband 3 in eine Druckposition positionierbar bzw. verfahrbar sein. Hier ist die Tintenstrahldruckeinheit 5 an der Druckposition fest positioniert.
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Die Tintenstrahldruckeinheit 5 kann beispielsweise Strichcodes, individuelle Produktkennungen, Kalenderdaten, Zeiten oder Ähnliches auf die Gegenstände 1 drucken. In der hier gezeigten Ausführungsform weist die Tintenstrahldruckeinheit 5 ein Gehäuse 7 auf, das zwei Druckkopfkassetten 9a,b zum Einsatz von jeweils einer Druckertintenkartusche 11a,b bildet. Eine erste 11a der Druckertintenkartuschen 11a,b ist bereits in einer ersten 9a der Druckkopfkassetten 9a,b in die Betriebsposition eingesetzt. Eine zweite 11b der Druckertintenkartuschen 11a,b ist vor dem Einsatz in eine zweite 9b der Druckkopfkassetten 9a,b gezeigt. Die Druckertintenkartuschen 11a,b weisen jeweils einen Druckkopf 13a,b auf, der in der Betriebsposition zumindest teilweise mit Druckdüsen 21a,b durch eine jeweilige erste Öffnung 23a,b an einer Vorderseite 25 des Gehäuses 7 ragt. Mit „Vorderseite“ sei hier die Seite des Gehäuses 7 gemeint, die in Richtung der Tintendruckstrahlen ausgerichtet ist, mit denen die Gegenstände 1 bedruckt werden sollen.
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Zur besseren Orientierung in den Zeichnungen ist jeweils ein rechtshändiges kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet, bei dem die x-Richtung in Richtung der Tintendruckstrahlen ausgerichtet ist, mit denen die Gegenstände 1 bedruckt werden sollen. Quer dazu in y-Richtung (oder entgegen der y-Richtung) werden die Gegenstände 1 an der Vorderseite 25 der Tintenstrahldruckeinheit 5 auf dem Fließband 3 vorbeigeführt. Die z-Richtung ist hier die Vertikale nach oben. In alternativen Anwendungen der Tintenstrahldruckeinheit 5 können die Gegenstände 1 aus anderen Richtungen als von der Seite bedruckt werden, beispielsweise von oben oder von unten, wobei dann die x-Achse entsprechend entlang der Vertikalen nach oben bzw. nach unten ausgerichtet wäre.
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Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsform der Tintenstrahldruckeinheit 5 kann das Gehäuse 7 nur eine Druckkopfkassette bilden und/oder mindestens einen fest integrierten Druckkopf aufweisen. Der mindestens eine Druckkopf kann also integrierter Bestandteil der Tintenstrahldruckeinheit 5 sein oder als Teil einer oder mehrerer Druckertintenkartuschen in das Gehäuse 7 einsetzbar sein. Die hier gezeigte Ausführungsform mit zwei Druckkopfkassetten 9a,b hat den Vorteil, dass die entsprechenden Druckköpfe 13a,b in z-Richtung versetzt zueinander angeordnet werden können, um in sich ergänzender Weise eine größere Fläche simultan auf den vorbeigeführten Gegenständen 1 bedrucken zu können. Alternativ oder zusätzlich könnten auch mehrere Tintenstrahldruckeinheiten in y-Richtung nebeneinander am Fließband 3 derart positioniert sein, dass die jeweiligen Druckköpfe in z-Richtung versetzt zueinander liegen und in sich ergänzender Weise eine entsprechend große Fläche simultan oder zeitversetzt auf den vorbeigeführten Gegenständen 1 bedrucken können.
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Entsprechend der zueinander in z-Richtung versetzt angeordneten Druckköpfe 13a,b sind hier die ersten Öffnungen 23a,b an der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 z-Richtung versetzt zueinander angeordnet. Die Druckköpfe 13a,b haben in der yz-Ebene einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt und ragen in der Betriebsposition passgenau durch die nur knapp größeren und entsprechend rechteckigen bzw. quadratischen ersten Öffnungen 23a,b. Alternativ dazu können die Druckköpfe 13a,b mit den Druckdüsen 21a,b nur in die ersten Öffnungen 23a,b hineinragen und nicht ganz hindurch.
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Die Druckertintenkartuschen 11a,b sind durch zweite Öffnungen 27a,b an der Oberseite des Gehäuses 7 in die Betriebsposition manuell einsetzbar. Die zweiten Öffnungen 27a,b sind länglich und entsprechend größer als die ersten Öffnungen 23a,b, damit die jeweilige Druckertintenkartusche 11a,b inklusive Druckkopf 13a,b, und Tintenreservoir durch die zweite Öffnung 27a,b passt. Die Druckertintenkartuschen 11a,b sind im Wesentlichen quaderförmig, wobei sie wesentlich schmaler in y-Richtung sind als hoch und lang in z- bzw. x-Richtung. An ihrer Oberseite weisen die Druckertintenkartuschen 11a,b eine Griffhilfe 29a,b zum leichteren Einrasten und Lösen der Druckertintenkartuschen 11a,b aus der Betriebsposition in der jeweiligen Druckkopfkassette 9a,b auf. Zum Einrasten der Druckertintenkartuschen 11a,b in der Betriebsposition innerhalb der jeweiligen Druckkopfkassette 9a,b weisen die Druckertintenkartuschen 11a,b im unteren Bereich an der Rückseite der Druckertintenkartusche 11a,b jeweils ein Rastmittel 30 (siehe 2a) auf.
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Im unteren Bereich der Vorderseite der Druckertintenkartuschen 11a,b erstreckt sich in x-Richtung vorstehend jeweils der Druckkopf 13a,b. Der nach vorne vorstehende Druckkopf 13a,b und das nach hinten abstehende Rastmittel 30 bilden eine Verankerung, die die Druckertintenkartusche 11a,b sicher in der definierten Betriebsposition hält. Zum Austausch der Druckertintenkartuschen 11a,b kann mit manueller an der Griffhilfe 29a,b angesetzter Kraft zunächst das Rastmittel 30 nach oben ausgerastet werden, indem die Druckertintenkartuschen 11a,b nach vorn verschwenkt wird, und der Druckkopf 13a,b dann rückwärts und nach oben durch die zweiten Öffnungen 27a,b aus der Druckkopfkassette 9a,b gezogen wird. Entsprechend umgekehrt können die Druckertintenkartuschen 11a,b in die Betriebsposition innerhalb der jeweiligen Druckkopfkassette 9a,b eingesetzt werden.
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Die Vorderseite des Druckkopfs 13a,b wird von einer sich in der yz-Ebene planar erstreckenden Düsenplatte 31a,b gebildet, die eine Anordnung einer Mehrzahl der Druckdüsen 21a,b aufweist. Die Mehrzahl von Druckdüsen 21a,b ist dabei vorzugsweise in einer sich in z-Richtung erstreckenden Reihe mittig auf der Düsenplatte 31a,b angeordnet. Die Länge der Reihe von Druckdüsen 21a,b in z-Richtung bestimmt im Wesentlichen den Druckbereich, der pro Druckkopf 13a,b beim Bedrucken der Gegenstände 1 bedruckt werden kann. Jede Druckdüse 21a,b ist im Wesentlichen in x-Richtung ausgerichtet, um einen Tintendruckstrahl in x-Richtung auf die Gegenstände 1 abzugeben.
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Rückseitig am Gehäuse 7 weist die Tintenstrahldruckeinheit 5 einen Steuersignalanschluss 33 und für jeden Druckkopf 13a,b jeweils einen Druckersignaleingang 35a,b auf (siehe 4a-c). Der Druckersignaleingang 35a,b kann vorzugsweise eine eigens für diesen Typ von Verpackungsdruckern definierte Schnittstelle sein oder einem IEEE-1284-Standard entsprechen. Die jeweiligen Drucksignale werden innerhalb der jeweiligen Druckkopfkassette 9a,b zu Steuersignalen verarbeitet und auf Kontakte 37a,b geleitet, die mit korrespondierenden Kontakten 39a,b auf der Unterseite der Druckertintenkartuschen 11a,b bzw. der Druckköpfe 13a,b in elektrisch leitendem Kontakt sind, sobald die Druckertintenkartuschen 11a,b bzw. die Druckköpfe 13a,b in der Betriebsposition eingerastet sind. Die Druckköpfe 13a,b, sind also in der Betriebsposition über die Kontakte 37a,b und 39a,b ansteuerbar.
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Zum Schutz der Druckköpfe 13a,b gegen Staub oder andere Arten der Verschmutzung sowie Beschädigung während der Zeit, in der die Tintenstrahldruckeinheit 5 nicht zum Drucken verwendet wird, d.h. während der Ruhephasen, weist die Tintenstrahldruckeinheit 5 außenseitig an der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 eine relativ zum Gehäuse 7 bewegliche Abdeckung 41 auf. Die Abdeckung 41 ist in 1 in einer Öffnungsposition gezeigt, in der die Druckköpfe 13a,b nicht verschlossen sind und die vorbeifahrenden Gegenstände 1 bedruckt werden können. Wie in 3a,b gezeigt, kann die Abdeckung 41 auch eine Schließposition einnehmen, in der die Druckköpfe 13a,b von der Abdeckung 41 abgedeckt und somit gegen Staub und Verunreinigung geschützt sind. In der gezeigten Ausführungsform deckt die Abdeckung 41 beide Druckköpfe 13a,b ab. In alternativen Ausführungsformen kann jeweils eine Abdeckung pro Druckkopf vorgesehen sein. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn nicht immer beide Druckköpfe gleichzeitig zum Druck verwendet werden, d.h. ein Druckkopf ruht während der andere druckt.
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2a,b zeigt die Abdeckung 41 in der Öffnungsposition, während 3a,b und 4a-c die Abdeckung 41 in der Schließposition zeigen. In 2a,b, 3a,b und 4a-c ist erkennbar unterseitig am Gehäuse 7 ein Spund 43 für eine sichere Verspannung mit einer nicht gezeigten korrespondierenden Befestigungsnut im Sinne einer Schwalbenschwanzverbindung vorgesehen, wobei die Befestigungsnut an einer definierten Position zum Fließband 3 angeordnet sein kann.
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In 5a,b wird die Bewegungskinematik deutlich, mit der die Abdeckung 41 entlang eines definierten Bewegungspfads zwischen der Öffnungsposition (5b) und der Schließposition (5a) bewegbar ist. Die Abdeckung 41 wird hier über eine Hebelmechanik 45 entlang des Bewegungspfads angetrieben. Der Bewegungspfad wird dabei durch eine Kulissenführung in Form von zwei formgleichen und ortsfesten Führungsschienen 47, 48 definiert. Die Führungsschienen 47, 48 können jeweils als Vertiefungsnuten in gegenüberliegende Seitenwandungen des Gehäuses 7 von innen eingefräst sein. Die zwei Führungsschienen 47, 48 erstrecken sich hier im Wesentlichen parallelverschoben zueinander in der xz-Ebene, wobei der Parallelverschiebungsvektor der Parallelverschiebung im Wesentlichen in z-Richtung verläuft. Die Abdeckung 41 ist fest mit einem Führungselement 49 verbunden, das in beiden Führungsschienen 47, 48 gleitend gelagert und somit parallelverschoben, also im Wesentlichen rotationslos, auf dem Bewegungspfad zwischen der Öffnungsposition (5b) und der Schließposition (5a) geführt ist.
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Zum Antrieb des Führungselements 49 ist im hinteren Bereich des Gehäuses 7 hinter dem Platz für die Druckertintenkartusche 11a,b ein Antriebsmotor 53 angeordnet. Der Antriebsmotor 53 ist hier ein Linearantrieb, der dazu ausgestaltet ist, eine Gewindespindel 55 im Wesentlichen in x-Richtung axial vor- und zurück anzutreiben. Die Gewindespindel 55 ist an Ihrem vorderen Ende über eine Gelenkverbindung 57 mit einem hinteren Ende eines Winkelhebels 59 verbunden, der über eine in y-Richtung verlaufende ortsfeste erste Schwenkachse A im Gehäuse 7 angelenkt ist. Die Linearbewegung der Gewindespindel 55 wird damit in eine Verschwenkung des Winkelhebels 59 umgesetzt. Damit die Gewindespindel 55 dem Winkelhebel 59 bei der Verschwenkung folgen kann, ist der Antriebsmotor 53 verschwenkbar an einer parallel zur ersten Schwenkachse A verlaufenden zweiten Schwenkachse B im Gehäuse 7 angelenkt. Während das hintere Ende eines Winkelhebels 59 zwischen der Schließposition (5a) und der Öffnungsposition (5b) durch die Gewindespindel 55 im Wesentlichen in x-Richtung nach vorne bewegt wird, bewegt sich ein vorderes Ende des Winkelhebels 59 im Wesentlichen entlang der Kulissenführung in z-Richtung nach oben. Über eine Führungsnut 61 im vorderen Ende des Winkelhebels 59 ist das Führungselement 49 mit dem Winkelhebel 59 verbunden, sodass der Winkelhebel 59 das Führungselement 49 entlang des Bewegungspfads mitnimmt und somit die Abdeckung 41 auf dem Bewegungspfad bewegt.
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Die Führungsnut 61 im vorderen Ende des Winkelhebels 59 erlaubt Bewegungskomponenten des Führungselements 49 entlang des Bewegungspfads in der xz-Ebene, die nicht auf einer Kreisbahn um die erste Schwenkachse A verlaufen. In einer alternativen Ausführungsform könnte der Bewegungspfad einer Kreisbahn um die erste Schwenkachse A folgen, sodass eine einfache Gelenkverbindung am vorderen Ende des Winkelhebels 59 ausreichend wäre. Der Bewegungspfad kann in der gezeigten Ausführungsform allerdings freier gewählt werden und ist entsprechend optimiert.
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Der durch die Führungsschienen 47, 48 definierte Bewegungspfad hat sowohl in einem unteren, ersten Endabschnitt 63 als auch in einem oberen, zweiten Endabschnitt 65 eine Bewegungskomponente nach hinten, wobei zwischen dem unteren, ersten Endabschnitt 63 und dem oberen, zweiten Endabschnitt 65 ein linear in z-Richtung verlaufender Wischabschnitt 67 angeordnet ist. Der untere, erste Endabschnitt 63 der Führungsschienen 47, 48 verläuft gegenüber dem Wischabschnitt 67 abgewinkelt schräg nach unten und hinten und der obere, zweite Endabschnitt 65 der Führungsschienen 47, 48 verläuft gegenüber dem Wischabschnitt 67 abgewinkelt schräg nach oben und hinten. Der obere, zweite Endabschnitt 65 ist dabei weiter nach hinten ausgeführt als der untere, erste Endabschnitt 63, um die Abdeckung 41 in der Öffnungsposition (5b) gegenüber der Schließposition (5a) in x-Richtung zurückversetzt positionieren zu können.
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Der lineare Wischabschnitt 67 ist so bezeichnet, weil ein an einer dem Gehäuse 7 hin zugewandten Innenseite 69 der Abdeckung 41 angeordneter Wischer 71 in Form einer zum Gehäuse 7 hin vorstehenden elastischen Lippe während des Wischabschnitts 67 über die Druckdüsen 21a,b des Druckkopfs 13a,b wischt. Da sich die Anordnung der Druckdüsen 21a,b auf der Düsenplatte 31a,b im Wesentlichen in der yz-Ebene erstreckt, wird durch die lineare Führung im Wischabschnitt 67 in z-Richtung ein gleichmäßiger Wischkontakt entlang des Wischabschnitts 67 erzielt. Der Wischer 71 selbst erstreckt sich als Lippe im Wesentlichen entlang der y-Richtung, um einen Bereich um die Druckdüsen 21a,b auf der Düsenplatte 31a,b abwischen zu können. In der hier gezeigten Ausführungsform ist für jeden Druckkopf 13a,b ein separater Wischer 71 (der andere Wischer ist hier nicht gezeigt) an der Abdeckung 41 vorgesehen. Alternativ dazu kann ein Wischer mehrere Druckköpfe abwischen. Bei, wie hier gezeigt, in z-Richtung versetzt angeordneten Druckköpfen 13a,b könnte ein gemeinsamer Wischer entsprechend gestuft, gekrümmt oder schräg in der yz-Ebene an der Innenseite 69 der Abdeckung 41 verlaufen.
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In 5a,b ist im hinteren Bereich des Gehäuses 7 über dem Antriebsmotor 53 eine Leiterplatte 73 (printed circuit board, PCB) in der xz-Ebene angeordnet, wobei die Leiterplatte 73 die aus dem Druckersignaleingang 35a,b empfangenen Drucksignale verarbeitet und entsprechende Steuersignale an den Druckkopf 13a,b ausgibt. Im vorderen Bereich des Gehäuses 7 ist ein Schalterelement 75 angeordnet, das so positioniert ist, dass ein rückseitiger Anschlag 77 am Führungselements 49 gegen einen Schaltknopf 79 drückt, wenn die Abdeckung 41 vollständig in die Öffnungsposition (5b) gefahren ist. Mit dem Schalterelement 75 kann dadurch überprüft werden, ob die Abdeckung 41 vollständig in die Öffnungsposition gefahren ist.
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Der Bewegungspfad ist hier auf dem Weg nach unten von der Öffnungsposition zur Schließposition derselbe wie auf dem Weg nach oben von der Schließposition zur Öffnungsposition, sodass der Wischer 71 im Wischabschnitt 67 über die Druckdüsen 21a,b sowohl aufwärts als auch abwärts wischt. Der Wischer 71 ist dementsprechend nach oben und nach unten gleichermaßen flexibel verbiegbar. In alternativen Ausführungsformen könnte der Bewegungspfad eine Schleife in der xz-Ebene bilden, bei der der Wischabschnitt entweder nur auf dem Weg zur Öffnungsposition oder nur auf dem Weg zur Schließposition über die Druckdüsen wischt. Dann könnte der Wischer beispielsweise bezüglich der xy-Ebene asymmetrisch ausgestaltet und zum Wischen in nur eine Richtung optimiert sein.
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Die Führungsschienen 47, 48 sind so geformt, dass die Abdeckung 41 in der Schließposition (5a) und in der Öffnungsposition (5b) näher am Gehäuse 7 positioniert ist als im Wischabschnitt 67 des Bewegungspfads. Dadurch wird sowohl in der Schließposition als auch in der Öffnungsposition eine flächige Anlage der Innenseite 69 der Abdeckung 41 an der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 erzielt und der Wischer 71 auf dem geraden Wischabschnitt 67 mit einem passenden Maß an Wischreibung über die Düsenplatte 31a,b gezogen (s. 7b).
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Besonders für die Schließposition ist der untere, erste Endabschnitt 63 der Führungsschienen 47, 48, der gegenüber dem Wischabschnitt 67 abgewinkelt schräg nach unten und hinten verläuft, sinnvoll, um die Abdeckung 41 abdichtend vor dem Druckkopf 13a,b zu positionieren. Dazu weist die Abdeckung 41 ein Dichtmittel 81 auf, das in der Schließposition der Abdeckung 41 am Druckkopf 13a,b zum Anliegen kommt, um einen Bereich um die Druckdüsen 21a,b abzudichten. Wie in 6a,b zu sehen, kann sich das Dichtmittel 81 in Form einer Dichtlippe im Wesentlichen in der yz-Ebene umfänglich geschlossen erstrecken und in der Schließposition der Abdeckung 41 die Druckdüsen 21a,b umfangseitig umgeben. In 8a-d ist das umfänglich geschlossene Dichtmittel 81 in Form einer Dichtlippe genauer gezeigt. Mit dem Dichtmittel 81 wird ein Eintrocknen von Tintenresten am oder im Druckkopf 13a,b während der Ruhephasen der Tintenstrahldruckeinheit 5 erheblich verlangsamt bzw. verhindert. Außerdem wird der Druckkopf 13a,b vor Staub und Korrosion geschützt. Insbesondere in Kombination mit dem Wischer 71 ist das Dichtmittel 81 vorteilhaft, da der Wischer 71 die Menge an Tintenresten am Druckkopf 13a,b nach einem Druckvorgang bereits erheblich reduziert.
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Zusätzlich weist die Abdeckung 41 hier einen Aufnahmeraum 83 auf, der in der Schließposition der Abdeckung 41 derart vor dem Druckkopf 13a,b angeordnet ist, dass Druckertinte eines Spülstrahls aus den Druckdüsen 21a,b in dem Aufnahmeraum 83 auffangbar ist. Damit kann, während einer Ruhephase ein Spülvorgang durchgeführt werden, bei dem Druckertinte als Spülstrahl von den Druckdüsen 21a,b abgegeben wird, um diese ggf. von eingetrockneten Tintenresten freizuspülen. Der Aufnahmeraum 83 erlaubt einen sauberen Spülvorgang bei geschlossener Abdeckung 41 vor und/oder nach einem Druckvorgang. Der Aufnahmeraum 83 ist insbesondere in Kombination mit dem Wischer 71 und/oder dem Dichtmittel 81 sinnvoll. Zum einen kann der Wischer 71 auf dem Wischabschnitt 67 von der Schließposition nach oben in die Öffnungsposition die Druckdüsen 21a,b nach einem Spülvorgang bzw. vor einem Druckvorgang abwischen. Zum anderen kann das Dichtmittel 71 die Druckertinte des Spülstrahls sicher eingrenzen und ein Eintrocknen von Tintenresten aus dem Spülvorgang erheblich verlangsamen bzw. verhindern.
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Hier ist zumindest eine Wandung des Aufnahmeraums 83 von dem Dichtmittel 81 gebildet, wobei die restliche Wandung des Aufnahmeraums 83 von der Innenseite 69 der Abdeckung 41 gebildet wird. Der Wischer 71, das Dichtmittel 81 und die zumindest eine Wandung des Aufnahmeraums 83 sind einstückig als ein Teil 85 aus demselben Elastomer ausgebildet und zu Reinigungs- oder Austauschzwecken abnehmbar an der Abdeckung 41 angeordnet. Das entsprechende einstückige Elastomerteil 85 ist genauer in 8a-d gezeigt.
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Der zum Gehäuse 7 hin vorstehende Wischer 71 hat in der Schließposition eine untere Parkposition, in welcher er in eine erste Ausnehmung 87a,b an der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 unterhalb des Druckkopfs 13a,b zumindest teilweise eingreift. Entsprechend hat der Wischer 71 in der Öffnungsposition eine obere Parkposition, in welcher er in eine zweite Ausnehmung 89 an der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 oberhalb des Druckkopfs 13a,b zumindest teilweise eingreift. Dadurch behindert der Wischer 71 weder in der Schließposition noch in der Öffnungsposition eine flächige Anlage der Innenseite 69 der Abdeckung 41 an die Vorderseite 25 des Gehäuses 7.
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Wie bereits oben beschrieben, ist der obere, zweite Endabschnitt 65 der Führungsschienen 47, 48 weiter nach hinten ausgeführt als der untere, erste Endabschnitt 63, um die Abdeckung 41 in der Öffnungsposition gegenüber der Schließposition in x-Richtung zurückversetzt positionieren zu können. Dadurch steht die Abdeckung 41 in der Öffnungsposition nicht im Weg, wenn die zu bedruckenden Gegenstände 1 nah am Druckkopf 13a,b vorbeigeführt werden.
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Um oberhalb des Druckkopfs 13a,b Platz für die Abdeckung 41 in der Öffnungsposition zu haben, erstreckt sich die Vorderseite 25 des Gehäuses 7 von einer Unterkante 91 zu einer Oberkante 93 in einem flachen Winkel a von 3° bis 15° zur z-Richtung, wobei die Oberkante 93 gegenüber der Unterkante 91 zurückversetzt angeordnet ist. Die Vorderseite 25 des Gehäuses 7 ist hier einmal gestuft, sodass ein kurzes unteres Stück der Vorderseite 25 in der yz-Ebene verläuft. Die Vorderseite 25 des Gehäuses 7 könnte alternativ oder zusätzlich dazu nicht oder mehrmals gestuft ausgestaltet sein.
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Entsprechend der Ausgestaltung der Vorderseite 25 des Gehäuses 7 weist die Innenseite 69 der Abdeckung 41 einen ersten Innenseitenbereich 95 und einen zweiten Innenseitenbereich 97 auf, wobei sich der erste Innenseitenbereich 95 in der yz-Ebene vor dem Druckkopf 13a,b erstreckt und der zweite Innenseitenbereich 97 parallel zur Vorderseite 25 des Gehäuses 7 in einem flachen Winkel a von 3° bis 15° zur z-Richtung bzw. einem Winkel β=90°-α von 75° bis 87° zur x-Richtung verläuft, sodass der zweite Innenseitenbereich 97 in der Schließposition der Abdeckung 41 an der Vorderseite 25 flächig anliegt. In der Öffnungsposition der Abdeckung 41 ragt ein oberer Teil des zweiten Innenseitenbereichs 97 über das Gehäuse 7 hinaus und steht deutlich sichtbar ab. Der erste Innenseitenbereich 95 ist hier durch eine auf die Abdeckung 41 lösbar geschraubte Platte 99 gebildet, die planar in der yz-Ebene liegt und an deren Innenseite das den Wischer 71, das Dichtmittel 81 und den Aufnahmeraum 83 bildende Elastomerteil 85 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform wird das Elastomerteil 85 an der Platte 99 vorinstalliert und dann die Platte 99 samt Elastomerteil 85 von vorne an die Abdeckung 41 geschraubt. Alternativ dazu kann die Platte 99 integraler Bestandteil der Abdeckung 41 sein, in die von innen das Elastomerteil 85 eingesetzt wird.
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Bei der gezeigten Anordnung der ersten Öffnungen 23a,b auf unterschiedlichen Höhen in z-Richtung, damit die Druckköpfe 13a,b unterschiedliche Abschnitte der Gegenstände 1 bedrucken können, bewirkt die leicht schräg verlaufende Vorderseite 25 des Gehäuses 7, dass die Druckköpfe 13a,b unterschiedlich weit aus der jeweiligen ersten Öffnung 23a,b ragen, damit die Düsenplatten 31a,b bezüglich der x-Richtung gleichauf liegen und die Düsenplatten 31a,b entsprechend gleich weit von den zu bedruckenden Gegenstände 1 angeordnet sind. In diesem Fall ist die erste Öffnung 23b der in x-Richtung gesehen linken Druckkopfkassette 9b in z-Richtung höher angeordnet als die erste Öffnung 23a der in x-Richtung gesehen rechten Druckkopfkassette 9a, sodass der linke Druckkopf 13b weiter in x-Richtung aus der linken, ersten Öffnung 23b ragt als der rechte Druckkopf 13a aus der rechten, ersten Öffnung 23a. Um zwei im Wesentlichen baugleiche Elastomerteile 85 für die jeweiligen ersten Öffnungen 23a,b entsprechend in z-Richtung versetzt zueinander innenseitig an der Platte 99 verwenden zu können, sind die ersten Ausnehmungen 87a,b wegen ihrer unterschiedlichen Position in x-Richtung auf der schrägen Vorderseite 25 unterschiedlich groß ausgeführt (s. 2b), damit der jeweilige Wischer 71 auf dem unteren, ersten Endabschnitt 63 des Bewegungspads geparkt werden kann, ohne an die Vorderseite 25 des Gehäuses 7 zu stoßen.
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Außenseitig bildet die Platte 99 der Abdeckung 41 eine vom Gehäuse 7 abgewandte Außenseite 101, die in der Öffnungsposition bezüglich der x-Richtung leicht zurückversetzt gegenüber der Düsenplatte 31a,b angeordnet ist (s. 7c), um eine möglichst nahe Vorbeiführung der zu bedruckenden Gegenstände 1 am Druckkopf 13a,b zu ermöglichen.
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In 8a-d ist das einstückige Elastomerteil 85 genauer gezeigt, das den Wischer 71, das Dichtmittel 81 und den Aufnahmeraum 83 bildet. Eine Vorderseite 103 des Elastomerteils 85 ist dazu angepasst, am ersten Innenseitenbereich 95 der Abdeckung 41 lösbar anzuliegen. Ein oberer Steg 105 dient dazu als Hintergreifung, die sich unter kurzfristiger Verformung des Elastomerteil 85 in eine korrespondierende Tasche 107 (s. 6b) an der Abdeckung 41 stecken lässt. Eine Unterkante 109 des Elastomerteils 85 stützt sich entsprechend gegen eine untere Wandung 111 der Abdeckung 41 ab (s. 6b). Das Dichtmittel 81 ist eine im Wesentlichen im Rechteck geschlossen umlaufende Dichtlippe, die von der Vorderseite 103 des Elastomerteils 85 deutlich abgehoben ist und dadurch Wandungen des Aufnahmeraums 83 bildet. Mittig innerhalb des Dichtmittels 81 ist eine schlitzförmige Öffnung 113 angeordnet, die vor einer Reihe von Druckdüsen 21a,b angeordnet ist, sodass diese durch die schlitzförmige Öffnung 113 jeweils einen Spülstrahl spritzen können und sich die Druckertinte aus den jeweiligen Spülstrahlen in dem dahinter liegenden Aufnahmeraum 83 sammelt. Die rechteckige Form der Dichtlippe 81 ist der Form der abzudichtenden Düsenplatte 31a,b angepasst, um einen Bereich um die Druckdüsen 21a,b sicher abzudichten. An der Unterkante 109 des Elastomerteils 85 erstreckt sich im 90°-Winkel nach hinten der Wischer 71. Der Wischer 71 ist dabei so lang, dass eine Hinterkante 115 des Wischers 71, mit der der Wischer 71 über die Druckdüsen 21a,b wischt, weiter von der Vorderseite 103 des Elastomerteils 85 bzw. dem ersten Innenseitenbereich 95 der Abdeckung 41 beabstandet ist als die Dichtlippe 81.
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In 8b,c ist ein Lüftungskanal 117 gezeigt, der vom Aufnahmeraum 83 aus dem Elastomerteil 85 führt und in der dargestellten Ausführungsform durchgehend vertikal mittig an der Vorderseite 103 des Elastomerteils 85 verläuft. Der Lüfttungskanal 117 könnte auch beliebig anders am Elastomerteil 85 und/oder der Platte 99 verlaufen und muss nicht durchgehend ausgestaltet sein. Eine Belüftung zu einer Seite und/oder nach oben kann ausreichen. Durch den Lüfttungskanal 117 kann Luft aus dem Aufnahmeraum 83 entweichen bzw. eindringen, wenn die Dichtlippe 81 dichtend auf der Düsenplatte 31a,b aufliegt. Damit wird verhindert, dass bei Aufdrücken der Dichtlippe 81 auf die Düsenplatte 31a,b während des Schließens der Abdeckung 41 in die Schließposition ein Überdruck im Aufnahmeraum 83 erzeugt wird, der Luft in die Druckdüsen 21a,b drückt. Ebenso wird damit verhindert, dass beim Öffnen der Abdeckung 41 aus der Schließposition ein Unterdruck im Aufnahmeraum 83 erzeugt wird, der Tinte aus den Druckdüsen 21a,b saugt.
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Die nummerierten Bezeichnungen der Bauteile oder Bewegungsrichtungen als „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. sind hierin rein willkürlich zur Unterscheidung der Bauteile oder Bewegungsrichtungen untereinander gewählt und können beliebig anders gewählt werden. Es ist damit kein Bedeutungsrang verbunden. Eine Bezeichnung eines Bauteils oder technischen Merkmals als „erstes“ soll nicht dahingehend missverstanden werden, dass es ein zweites Bauteil oder technisches Merkmal dieser Art geben muss. Außerdem können etwaige Verfahrensschritte, soweit nicht explizit anders erläutert oder zwingend erforderlich, in beliebiger Reihenfolge und/oder zeitlich teilweise oder ganz überlappend durchgeführt werden.
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Äquivalente Ausführungsformen der hierin beschriebenen Parameter, Bauteile oder Funktionen, die in Anbetracht dieser Beschreibung einer fachlich versierten Person als offensichtlich erscheinen, seien hierin so erfasst als wären sie explizit beschrieben. Entsprechend soll der Schutzbereich der Ansprüche solche äquivalente Ausführungsformen umfassen. Als optional, vorteilhaft, bevorzugt, erwünscht oder ähnlich bezeichnete „kann“-Merkmale sind als optional zu verstehen und nicht als schutzbereichsbeschränkend.
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Die beschriebenen Ausführungsformen sind als illustrative Beispiele zu verstehen und stellen keine abschließende Liste von möglichen Ausführungsformen dar. Jedes Merkmal, das im Rahmen einer Ausführungsform offenbart wurde, kann allein oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmalen verwendet werden, unabhängig davon, in welcher Ausführungsform die Merkmale jeweils beschrieben wurden. Während mindestens ein Ausführungsbeispiel hierin beschrieben und gezeigt ist, seien Abwandlungen und alternative Ausführungsformen, die einer fachmännisch versierten Person in Anbetracht dieser Beschreibung als offensichtlich erscheinen, vom Schutzbereich dieser Offenbarung erfasst. Im Übrigen soll hierin weder der Begriff „aufweisen“ zusätzliche andere Merkmale oder Verfahrensschritte ausschließen noch soll „ein“ oder „eine“ eine Mehrzahl ausschließen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- zu bedruckende Gegenstände
- 3
- Fließband
- 5
- Tintenstrahldruckeinheit
- 7
- Gehäuse
- 9a,b
- Druckkopfkassette
- 11a,b
- Druckertintenkartusche
- 13a,b
- Druckkopf
- 21a,b
- Druckdüsen
- 23a,b
- erste Öffnung
- 25
- Vorderseite des Gehäuses
- 27a,b
- zweite Öffnung
- 29a,b
- Griffhilfe der Druckertintenkartusche
- 30
- Rastmittel der Druckertintenkartusche
- 31a,b
- Düsenplatte
- 33
- Steuersignalanschluss
- 35a,b
- Druckersignaleingang
- 37a,b
- Kontakte der Druckkopfkassette
- 39a,b
- Kontakte der Druckertintenkartusche
- 41
- Abdeckung
- 43
- Spund
- 45
- Hebelmechanik
- 47,48
- Führungsschienen
- 49
- Führungselement
- 53
- Antriebsmotor
- 55
- Gewindespindel
- 57
- Gelenkverbindung
- 59
- Winkelhebel
- 61
- Führungsnut
- 63
- erster Endabschnitt des Bewegungspfads
- 65
- zweiter Endabschnitt des Bewegungspfads
- 67
- Wischabschnitt des Bewegungspfads
- 69
- Innenseite der Abdeckung
- 71
- Wischer
- 73
- Leiterplatte
- 75
- Schalterelement
- 77
- Anschlag am Führungselement
- 79
- Schaltknopf
- 81
- Dichtmittel
- 83
- Aufnahmeraum
- 85
- Elastomerteil
- 87a,b
- erste Ausnehmung an der Vorderseite des Gehäuses
- 89
- zweite Ausnehmung an der Vorderseite des Gehäuses
- 91
- Unterkante der Vorderseite des Gehäuses
- 93
- Oberkante der Vorderseite des Gehäuses
- 95
- erster Innenseitenbereich der Innenseite der Abdeckung
- 97
- zweiter Innenseitenbereich der Innenseite der Abdeckung
- 99
- Platte
- 101
- Außenseite der Abdeckung
- 103
- Vorderseite des Elastomerteils
- 105
- Steg am Elastomerteil
- 107
- Tasche in der Abdeckung
- 109
- Unterkante des Elastomerteils
- 111
- untere Wandung der Abdeckung
- 113
- schlitzförmige Öffnung im Elastomerteil
- 115
- Hinterkante des Wischers
- 117
- Lüftungskanal
- a
- flacher Winkel
- β
- Winkel 90°-α
- x
- Tintenstrahlrichtung
- y
- Bewegungsrichtung der zu bedruckenden Gegenstände
- z
- Vertikale
- A
- erste Schwenkachse
- B
- zweite Schwenkachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012000263 U1 [0002]
- EP 1112850 B1 [0004, 0005]
