DE10115066B4

DE10115066B4 - Vorrichtung zum Trocknen lösungsmittelbasierender Tinte

Info

Publication number: DE10115066B4
Application number: DE10115066A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Laudat Andreas; Dipl.-Ing. Metzner Holger; Dipl.-Ing. Walter Roland
Original assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Current assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: CN1378074A; CN100449294C; DE10115066A1; JP2002310557A; JP3926655B2; GB0203024D0; GB2373757A; US20020139004A1; US6766593B2; GB2373757B

Abstract

Vorrichtung zum Trocknen von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Kunststoff-Kassetten für histologische Präparate und/oder von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Glas-Objektträgern (17) für mikroskopische Dünnschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Warmluftgebläse (2) und eine Blitzeinrichtung (3) zur Trocknung der Tinte aufweist, wobei das Warmluftgebläse (2) zur Vortrocknung der Tinte vorgesehen ist und wobei die Blitzeinrichtung (3) zur Durchtrocknung der Tinte vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von mit lösungsmittelbasierender Tinte bedruckten Kunststoffkassetten für histologische Präparate und/oder von mit lösungsmittelbasierender Tinte bedruckten Glas-Objektträgern für mikroskopische Dünnschnitte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur mikroskopischen Betrachtung von Präparaten, insbesondere von histologischen Präparaten, müssen diese zunächst einer chemischen Behandlung ausgesetzt werden, bei der das in der Probe enthaltene Wasser entzogen und beispielsweise durch Paraffin oder ein anderes Medium ersetzt wird. Zu dieser chemischen Behandlung werden die Proben in Kunststoffkassetten eingebracht. Eine derartige Kassette ist beispielsweise in der US 5 821 115 A dargestellt und beschrieben.
Rezepturen zur derartigen Probenbehandlung sind beispielsweise aus der Druckschrift „Einbettung- und Schneidverfahren für mikroskopische Präparate, Ernst Leitz GmbH, Liste 530-18a, September 1973” bekannt. Die beschriebenen Präparationsmethoden zeichnen sich dadurch aus, dass das Wasser durch Äthanol/Äthyläther/Isopropanol aus dem Präparat entfernt wird und anschließend die Präparate in Paraffin/Methaxcrylat eingebettet werden. Es versteht sich, dass die Kunststoffkassetten bzw. die verwendeten Materialien nicht mit den chemischen Reagenzien reagieren dürfen.
Bei dieser Behandlung werden die Proben so weit stabilisiert, dass mittels eines Mikrotoms Dünnschnitte von den Proben hergestellt und diese dann auf jeweils einen gläsernen Objektträger aufgebracht werden können. Von jedem Präparat werden, je nach Untersuchungsmethode, mehrere Dünnschnitte hergestellt und auf die Objektträger aufgebracht. Vor der eigentlichen mikroskopischen Betrachtung müssen die auf den Objektträgern aufgebrachten Präparate noch eingefärbt werden. Dabei ist es üblich, dass nicht alle Präparate den gleichen Färbeprozess durchlaufen, sondern, je nach Untersuchungsmethode, werden drei oder mehr unterschiedlich gefärbte Präparate hergestellt.
Zur Unterscheidung und Kennzeichnung müssen die einzelnen Kassetten und Objektträger mit einer Beschriftung oder einem Code versehen werden. Bisher war es üblich, die Kassetten und den Objektträger manuell mit Bleistift zu beschriften. Das Graphit war das einzige Medium, welches gegen die Reagenzien des Einbettprozesses resistent war, jedoch mit dem Nachteil, dass es nicht wischfest aufgebracht werden kann. Bei der manuellen Kennzeichnung der Kassetten und/oder der Objektträger kann es jedoch zu Irrtümern kommen, die dann zu medizinischen Fehldiagnosen führen.
Aus diesem Grund sind computergestützte Beschriftungssysteme entwickelt worden, die diese manuellen Beschriftungsfehler weitgehend ausgeschlossen haben. Bei diesen Beschriftungssystemen besteht nun die Schwierigkeit, ein geeignetes Druck- bzw. Schreibmedium zu finden. Dieses Medium muss sich dadurch auszeichnen, dass es gegen die unterschiedlichsten chemischen Lösungsmittel und Reagenzien resistent ist und sowohl auf den Kunststoffkassetten als auch auf dem Glas der Objektträger, bzw. dem lackierten Teil des Objektträgers, sicher hält. Hinzu kommt, dass auf den Kassetten und den Objektträgern nur sehr wenig Platz für eine entsprechende Codierung besteht, so dass der Code oder die Beschriftung entsprechend filigran aufgebracht werden muss.
Aus der GB 2 206 083 ist eine „Graviermaschine” für einen Objektträger und/oder eine Kassette bekannt. Diese Graviereinrichtung wird über einen Computer und ein Interface gesteuert und erlaubt es, entsprechende Markierungen in die Kassette bzw. in den Objektträger einzuritzen. Nachteilig ist jedoch, dass diese Maschine sehr laut und sehr langsam arbeitet und dabei noch sehr viel Schmutz durch das Gravieren produziert. Außerdem ist der eingravierte Code nur sehr schlecht lesbar.
Aus der GB 2 235 163 A ist ein Plotter für Kunststoffkassetten bekannt, bei dem die Beschriftung über ein Thermoverfahren mit einem beheizbaren Plotterstift und einem Karbonband erfolgt. Nachteilig ist hier, dass sich dieses Verfahren nur auf Kunststoff anwenden lässt und außerdem nur eine geringe Auflösung und Druckgeschwindigkeit realisierbar ist. Die geringe Druckgeschwindigkeit resultiert daraus, dass der Stift jeden Buchstaben einzeln nach Art eines Plotters anfahren muss.
Bei allen bekannten Drucksystemen ist die Auflösung relativ schlecht, so dass nur eine sehr „grobe” Beschriftung aufgebracht werden kann. Dadurch ist es nicht möglich, den aufgebrachten Code maschinenlesbar auszuführen. Das Aufbringen von sehr feinen Linien, wie es beispielsweise für Strichcode notwendig ist, kann mit keiner der bekannten Druckeinrichtungen realisiert werden.
Ein optimales Druckergebnis kann nur mit einem Tintenstrahldrucker und einer speziellen Tinte erreicht werden. Ein derartiges Drucksystem ist in der Parallelanmeldung DE 101 15 065 A1 dargestellt und beschrieben.
Dieses Drucksystem zeichnet sich dadurch aus, dass zum Drucken mit einem Piezodruckkopf eine Rußpigmente aufweisende, lösungsmittelbasierende Tinte verwendet wird. Durch die Rußpigmente wird auch sichergestellt, dass ein aufgedruckter Barcode einen sehr hohen Kontrast aufweist.
Die aufgebrachte Tinte braucht bei Raumtemperatur ca. 20 Sekunden, bis das Lösungsmittel verdampft ist. Danach ist die Tinte „handtrocken” und gegen ein ungewolltes Verwischen resistent. In diesem Stadium ist die Tinte jedoch noch nicht resistent gegen die Chemikalien der bereits beschriebenen chemischen Prozesse. Die vollständige Durchtrocknung der Tinte erfordert einen sehr großen Zeitaufwand.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zum Aushärten von lichtempfindlichen Stoffen bekannt. Dies hat jedoch nichts mit der Trocknung von lösungsmittelbasierender Tinte zu tun. Die DE 690 29 348 T2 zeigt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aushärten von lichthärtenden Harzen, welche unterschiedliche Lampen aufweist. Die DE 32 15 664 A1 zeigt ein Bestrahlungsgerät für Zahnersatzteile mit einer Xenon-Blitzlampe als Strahlungsquelle. Die US 6,712,596 B1 zeigt eine Vorrichtung für eine lichtinduzierte Polymerisation von Brillengläsern aus Kunststoff unter Verwendung von Blitzlampen. Die DE 1 571 175 A zeigt eine Vorrichtung zum Härten von Kunstharzschichten auf wärmeempfindlichen Unterlagen unter Verwendung von Infrarotlampen und Blitzlampen. Die US 4,336, 279 B zeigt eine Vorrichtung zum Trocknen und Härten von beschichteten Substraten. Die Vorrichtung umfasst einen ”Flash”-Abschnitt, in dem heiße Luft mit hoher Geschwindigkeit auf das Substrat geblasen wird, sowie einen Trocknungs- und Härteabschnitt, in dem das Substrat mit Strahlungswärmequellen bestrahlt wird. Die US 5,288,526 B zeigt eine Vorrichtung zum Härten von Beschichtungen auf Leiterplatten. Dabei wird warme Abluft einer UV-Lampe zum Vorheizen der Leiterplatten verwendet.
Die US 5,261,165 A offenbart eine Vorrichtung zum Trocknen von beschichteten Substraten mit zwei unterschiedlichen Infrarotstrahlungsquellen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Trocknungsprozess zu optimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Vorrichtung zum Trocknen von lösungsmittelbasierender Tinte, insbesondere von bedruckten Kunststoff-Kassetten für histologische Präparate und/oder von bedruckten Glas-Objektträgern für mikroskopische Dünnschnitte, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung ein Warmluftgebläse und eine Blitzeinrichtung zur Trocknung der Tinte aufweist. Dadurch wir erreicht, dass das Lösungsmittel sehr schnell verdampfen kann und so der Trocknungsprozess erheblich beschleunigt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Tinte nach einer Vortrocknung durch das Warmluftgebläse mit der erheblich stärkeren Energie einer Blitzleuchte durchgetrocknet wird. Durch den hohen IR und UV Energieanteil des Blitzlichts wird die Tinte optimal „ausgehärtet”. Die optimale „Aushärtung” kann jedoch nur dann erfolgen, wenn die Tinte bereits handtrocken ist, da andernfalls durch das schlagartige Verdampfen des Lösungsmittels Rußpigmente mitgerissen werden und sich diese als Belag u. a. auf der Blitzröhre niederschlagen. Außerdem wird ein erhöhter Blitz-Energiebedarf für den Verdampfungsprozess benötigt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Blitzeinrichtung eine U-förmig ausgebildete Blitzröhre und einen gekrümmt ausgebildeten Reflektor auf. Der Radius des Reflektors ist dabei an die geometrische Anordnung und die Dimensionierung der beiden Schenkel der Blitzröhre angepasst. Dadurch wird das Blitzlicht in einem Punkt gebündelt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der Nähe dieses Brennpunkts eine Haltevorrichtung für den Objektträger und/oder die Kassette vorgesehen, so dass sowohl der Objektträger als auch die Kassette zum Blitzen in einer optimierten Position gehalten werden. in dieser Position ist außerdem eine Abdeckvorrichtung vorhanden, die den unbedruckten Teil des Objektträgers und/oder der Kassette vor dem Blitzlicht schützt. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Kassette bzw. der Objektträger bereits mit einem Präparat bestückt ist und dieses durch die hohe Energie des Blitzlichtes geschädigt werden könnte.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Blitzeinrichtung mit einem bewegbaren Verschluss ausgestattet. Über diesen Verschluss können die Objektträger und/oder die Kassetten aus der Blitzeinrichtung entnommen und an eine nicht mit dargestellte Entnahmevorrichtung weitertransportiert werden.
Während des Blitzvorganges ist das Innere der Blitzeinrichtung lichtdicht verschlossen.
Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Blitzeinrichtung einen Lüfter zum Abtransport der im Blitzbereich auftretenden Warmluft aufweist.
in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Warmluftgebläse eine Heizung, einen Lüfter und einen Warmluftkanal auf. Die Warmluft wird über den Warmluftkanal auf die Kassette und/oder den Objektträger zur Vortrocknung der Tinte gelenkt. Dabei hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn der Lüfter des Warmluftgebläses über ein Kanalsystem mit der Blitzeinrichtung verbunden ist und so bereits vorgewärmte Luft vom Lüfter angesaugt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem Warmluftgebläse eine Regeleinrichtung zugeordnet, die die Temperatur des Warmluftstroms regelt. Insbesondere bei biologischen Präparaten wird über die Regeleinrichtung der Warmluftstrom an der Kassette und/oder am Objektträger auf 45°C begrenzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die bedruckte Kunststoff-Kassette und/oder der bedruckte Glas-Objektträger für etwa 2 Sekunden dem Warmluftstrom des Warmluftgebläses ausgesetzt wird bzw. werden und so die Tinte vorgetrocknet wird und anschließend die bedruckte Kunststoff-Kassette und/oder der bedruckte Glas-Objektträger dem Licht einer Xenon-Blitzröhre ausgesetzt wird bzw. werden und so die Tinte durchgetrocknet wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können auch mehrere Kassetten und/oder mehrere Objektträger parallel zueinander bearbeitet und die jeweilige Tinte getrocknet werden. Auch ein Mischbetrieb ist möglich.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine Schnittdarstellung der Vorrichtung,
2: eine weitere Schnittdarstellung der Vorrichtung.
Die 1 zeigt die Vorrichtung zum Trocknen lösungsmittelbasierender Tinte 1 mit einem Warmluftgebläse 2 und einer Blitzeinrichtung 3. Die Blitzeinrichtung 3 weist eine U-förmig ausgebildete Blitzröhre 4 mit zwei Schenkeln 6 auf. Der Blitzröhre 4 ist ein Reflektor 5 und ein Lüfter 10 zugeordnet. Zur Steuerung der Blitzeinrichtung 3 ist eine Blitzelektronik 15 vorgesehen. Der Reflektor 5 weist einen bewegbaren Verschluss 9 auf, der von einem Hubmagneten 19 und eine zugehörige Hebeleinrichtung 21 (2) betätigt wird.
Das Warmluftgebläse 2 weist eine Heizung 11 und einen zugehörigen Lüfter 12 auf. Die Heizung 11 ist elektrisch mit einer Regeleinrichtung 14 verbunden, an die ein Temperatursensor 22 angeschlossen ist. Über den Lüfter 12 wird Luft angesaugt, von der Heizung 11 erwärmt und über einen Warmluftkanal 13 auf einen Objektträger 17 gelenkt. Der Objektträger 17 weist eine beschichtete Fläche 23 für den Tintenaufdruck auf.
Der Objektträger 17 ist in einer Haltevorrichtung 7 positioniert. Die Haltevorrichtung 7 weist eine Rutsche 18 als Auflage und zum Transport für den Objektträger 17 auf und ist mit einem Sperrstift 16 ausgestattet. Der Sperrstift 16 ist mechanisch mit dem Hubmagneten 19 verbunden. Über den Sperrstift 16 wird der Objektträger 17 auf der Rutsche 18 gehalten. Zur Abschirmung des unbedruckten Teils des Objektträgers 17 ist in der Haltevorrichtung 7 eine Abdeckvorrichtung 8 angeordnet, über die der unbedruckte Teil des Objektträgers 17 gegen das Blitzlicht geschützt ist. Ferner ist der Haltevorrichtung 7 ein Sensor 20 zugeordnet, der die Anwesenheit des Objektträgers 17 registriert und an eine nicht mit dargestellte Steuereinrichtung weitergibt.
Der bedruckte Objektträger 17 wird zunächst mit der Luft des Warmluftgebläses 2 vorgetrocknet. Dabei wird Lufttemperatur über den Temperatursensor 22 und Regeleinrichtung 14 laufend überwacht. Nach dem Vortrocknen wird über die Blitzelektronik 15 die Blitzröhre 4 aufgelöst und die Tinte auf dem Objektträger 17 durchgetrocknet. Danach wird über die Hubmagneten 19 der Sperrstift 16 aus der Rutsche 18 bewegt und gleichzeitig der bewegbare Verschluss 9 geöffnet, so dass der Objektträger 17 einer nachgeordneten Entnahmevorrichtung zugeführt werden kann.
Die 2 zeigt einen anderen Schnitt durch die Vorrichtung, wobei hier die Hebeleinrichtung 21 zum Öffnen des Verschlusses 9 und zur Betätigung des Sperrstiftes 16 mit dem Hubmagneten 19 dargestellt ist.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es können jedoch auch andere bedruckte Materialien und andere bedruckte Objekte verwendet werden. Insbesondere können die Glas-Objektträger auch eine Beschichtung zum Aufdrucken der Tinte aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Trocknen lösungsmittelbasierender Tinte
2: Warmluftgebläse
3: Blitzeinrichtung
4: Blitzröhre
5: Reflektor
6: Schenkel von 4
7: Haltevorrichtung
8: Abdeckvorrichtung
9: bewegbarer Verschluss
10: Lüfter (Blitzeinrichtung)
11: Heizung
12: Lüfter (Warmluftgebläse)
13: Warmluftkanal
14: Regeleinrichtung
15: Blitzelektronik
16: Sperrstift
17: Objektträger
18: Rutsche
19: Hubmagnet
20: Sensor
21: Hebeleinrichtung
22: Temperatursensor
23: beschichtete (bedruckte) Fläche von 17

Claims

Vorrichtung zum Trocknen von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Kunststoff-Kassetten für histologische Präparate und/oder von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Glas-Objektträgern (17) für mikroskopische Dünnschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Warmluftgebläse (2) und eine Blitzeinrichtung (3) zur Trocknung der Tinte aufweist, wobei das Warmluftgebläse (2) zur Vortrocknung der Tinte vorgesehen ist und wobei die Blitzeinrichtung (3) zur Durchtrocknung der Tinte vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blitzeinrichtung (3) eine U-förmig ausgebildete Blitzröhre (4) mit zwei Schenkeln (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blitzeinrichtung (3) einen gekrümmt ausgebildeten Reflektor (5) aufweist.
Vorrichtung nach einer Kombination der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Reflektors (5) derart an die geometrische Anordnung und die Dimensionierung der beiden Schenkel (6) der Blitzröhre (4) angepasst ist, dass das Blitzlicht in einem Punkt gebündelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Nähe des Punktes eine Haltevorrichtung (7) für den Objektträger (17) und/oder die Kassette angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blitzeinrichtung (3) eine Abdeckvorrichtung (8) aufweist und diese den unbedruckten Teil des Objektträgers (17) und/oder der Kassette vor dem Blitzlicht schützt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blitzeinrichtung (3) einen bewegbaren Verschluss (9) aufweist, der das Innere der Blitzeinrichtung (3) während des Blitzvorganges lichtdicht verschließt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blitzeinrichtung (3) einen Lüfter (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmluftgebläse (2) eine Heizung (11), einen Lüfter (12) und einen Warmluftkanal (13) aufweist und Warmluft über den Warmluftkanal (13) auf die Kassette und/oder den Objektträger (17) gelenkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (12) des Warmluftgebläses (2) über ein Kanalsystem mit der Blitzeinrichtung (3) verbunden ist und so bereits vorgewärmte Luft vom Lüfter (12) ansaugbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Warmluftgebläse (2) eine Regeleinrichtung (14) zugeordnet ist, die die Temperatur des Warmluftstroms regelt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die Regeleinrichtung (14) der Warmluftstrom an der Kassette und/oder am Objektträger (17) auf 45°C begrenzt wird.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Trocknen von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Kunststoff-Kassetten für histologische Präparate und/oder von mit lösungsmittelbasierender Tinte (1) bedruckten Glas-Objektträgern (17) für mikroskopische Dünnschnitte, wobei die Kunststoff-Kassette bzw. der bedruckte Glas-Objektträger (17) zunächst mit der Luft des Warmluftgebläses (2) vorgetrocknet wird und anschließend mit der Blitzröhre (4) durchgetrocknet wird.