DE102011008514A1

DE102011008514A1 - Farbband-Vorrichtung mit einer lesbaren Codeeinrichtung, insbesondere RFID-Transponder für einen Nadeldrucker

Info

Publication number: DE102011008514A1
Application number: DE102011008514A
Authority: DE
Inventors: Paul Beck
Original assignee: Pernutec Entwicklung und Vertrien Von Perforier & Numeriertechnik GmbH; Pernutec Entwicklung und Vertrien Von Perforier-& Numeriertechnik GmbH
Current assignee: Pernutec Entwicklung und Vertrien Von Perforier & Numeriertechnik GmbH; Pernutec Entwicklung und Vertrien Von Perforier-& Numeriertechnik GmbH
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2012-07-19
Also published as: WO2012095144A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Farbbandvorrichtung umfassend ein Farbband für eine Druckeinrichtung, insbesondere für einen Nadeldrucker, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbbandvorrichtung eine Code-Vorrichtung, insbesondere einen RFID-Transponder umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbbandvorrichtung, Vorrichtung mit einer Farbbandvorrichtung insbesondere für einen Nadeldrucker, eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Behältnissen, insbesondere Probebehälter für medizinische Proben mit einer Druckeinrichtung, umfassend eine derartige Farbbandvorrichtung.
Stand der Technik
In Laboren, in denen medizinische Proben, insbesondere Gewebeproben, beispielsweise in der Pathologie verarbeiten werden, werden die einzelnen Proben patientenspezifisch in Behältnisse zur Weiterverarbeitung abgelegt. Die in den Behältnissen abgelegten Proben, beispielsweise Gewebeproben, werden für eine automatisierte Verarbeitung und insbesondere auch für eine Identifizierung mit Aufdrucken, beispielsweise Datumsaufdrucken oder aber Erkennungsaufdrucken, wie zum Beispiel Barcodes, versehen. Hierfür werden die Proben einer Kennzeichenvorrichtung zugeführt.
Eine derartige Vorrichtung zur Kennzeichnung von Behältnissen, für Gewebeproben ist beispielsweise das System „Thermo Scientific Shandon PrintMate^TM der Thermo Fisher Scientific Inc. Auf die zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung veröffentlichten Schriften der Thermo Fisher Scientific Inc. wird verwiesen.
Systeme gemäß dem Stand der Technik hatten mehrere Nachteile. Ein Nachteil war beispielsweise, dass sie lediglich für die Verarbeitung von Chargen, das heißt für die Bearbeitung einer Vielzahl von Behältnissen ausgelegt waren. Ein weiterer Nachteil war die Verwendung von sehr aufwendigen Druckeinrichtungen.
Aus der DE 102 35 611 A1 ist eine Vorrichtung zum Beschriften von Laborartikeln aus Glas mittels eines Druckers bekanntgeworden, wobei als Drucktechnik ein Tintenstrahl-Druck-Verfahren bzw. ein Thermo-Transfer-Verfahren eingesetzt wird. Um die Laborartikel, insbesondere die flachen Glas-Objektträger an unterschiedlichen Stellen zu beschritten, kann der Druckkopf verschiebbar oder verschwenkbar gelagert werden. Nachteilig an der Vorrichtung der DE 102 35 611 A1 war, dass eine Beschriftung von Kunststoffträgern, insbesondere mit angeschrägten Kanten nicht möglich war, ebenso wenig wie eine manuelle Zuführung.
Die US 6,951,633 B1 zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zum Beschriften von Mikroskopträgern oder von Kassetten für histologische Proben mit einem Tintenstrahl-Druckkopf, wobei dieses System eine manuelle Zufuhr derart vorsieht, dass eine Kassette manuell in das System eingesetzt wird, wofür der komplette Automatikbetrieb für mehr als 1 Minute unterbrochen werden muss.
Die DE 8200185 U1 zeigt einen Drucker mit Druckwerk welchem Druckbelege von einem Stapel automatisch oder manuell mittels angetriebener Traktoren zugeführt werden können. Die DE 82 00 185 U1 bezieht sich somit nicht auf die Zufuhr von Behältnissen bzw. dreidimensionalen Körpern, sondern auf die Zufuhr von dünnem Papier.
Die WO 2007/135 388 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Beschriftung von Kunststoff-Kassetten mit Hilfe eines Thermotransferverfahrens.
Aus der US 6,572,824 B1 ist ein System zur Beschriftung von Behältern bekannt geworden, wobei die Zufuhr ausschließlich automatisch erfolgte.
Bei sämtlichen zuvor genannten Druckeinrichtungen handelt es sich nicht um solche, die Farbbänder einsetzen.
Farbbänder werden insbesondere bei Nadeldruckwerken verwandt.
Die Verwendung von Farbbändern in Nadeldruckwerken hat jedoch den Nachteil, dass die Farbbänder sehr oft über die Standzeit des Farbbandes hinaus verwandt werden, was insbesondere zu Beschädigungen am Druckkopf des Nachdruckwerkes durch die Bänder führen kann. Ebenso ist es möglich, dass das Druckbild auf dem Behältnis nicht haftet, was insbesondere zu Problemen bei der Verwendung von Lösungsmitteln, beispielsweise Aceton, führt. Auch ist oftmals die maschinelle Lesbarkeit des Druckbildes nicht gewährleistet.
Beschreibung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere eine Farbbandvorrichtung mit einem Farbband anzugeben, die eine Beschädigung des Druckkopfes vermeidet und ein sicheres Anhaften des Druckbildes auf dem Behältnis gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Farbbandvorrichtung, wie sie beispielsweise bevorzugt in Nadeldruckern eingesetzt wird, die Farbbandvorrichtung eine lesbare Codevorrichtung, insbesondere einen RFID-Transponder umfasst.
Die Erfindung umfasst jegliche Art von Codevorrichtung mit denen am Farbband auslesbare Informationen angebracht werden können, beispielsweise optisch auslesbare Barcodes, insbesondere aber RFID-Transponder, die Teil eines RFID-Systems sind.
Ein RFID-(Radio-Frequency-Identification)Transponder ermöglicht die automatische Identifizierung und Lokalisierung von Gegenständen und erleichtert damit erheblich die Erfassung von Daten. Ein RFID-System besteht aus einem Transponder, der sich am oder im Gegenstand befindet und einen kennzeichnenden Code enthält sowie einem Lesegerät zum Auslesen dieser Kennung. RFID-Transponder können unauffällig ausgelesen werden mit Hilfe eines Lesegeräts. Durch die Kopplung von Lesegerät und RFID-Transponder mit Hilfe eines magnetischen Wechselfeldes geringer Reichweite können zum einen Daten übertragen und zum anderen der Transponder mit Energie versorgt werden. Nur wenn größere Reichweiten erzielt werden sollen, kann man aktive Transponder mit eigener Stromversorgung einsetzen. RFID-Transponder unterscheiden sich nach Übertragungsfrequenz und Verwendungszweck voneinander. Der Aufbau eines RFID-Transponders umfasst prinzipiell eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver) sowie einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher. Bei komplexeren RFID-Transpondern kann der digitale Schaltkreis ein Mikro-Controller sein. Der RFID-Transponder verfügt mindestens über einen einmal beschreibbaren und oft lesbaren Speicher, der die unveränderliche Identität des RFID-Transponders hält.
In einem RFID-Transponder mit einem nur einmal beschreibbaren Speicher und mehrfach lesbaren Speicher können beispielsweise Informationen über den Typ beziehungsweise die Art des Farbbandes abgelegt werden. Eine derartige Information wäre beispielsweise, dass die Farbe des Farbbandes der Farbbandvorrichtung beständig gegen organische Lösungsmittel, insbesondere acetonbeständig ist. Diese Information wird beim Einlegen in die Druckeinrichtung ausgelesen. Erfordert die Druckeinrichtung die Acetonbeständigkeit für den Aufdruck mit Hilfe des Farbbandes, so wird ein eingelegtes Farbband beziehungsweise eine Farbbandvorrichtung nur freigegeben, wenn diese Spezifikation erfüllt ist. Hierdurch wird ein versehentlich fehlerhaftes Einlegen beziehungsweise Austausch vermieden.
Anstelle eines RFID-Transponders mit einem nur einmal beschreibbaren Speicher und mehrfach lesbaren Speicher, könnte mit gleicher Funktion ein optisch auslesbarer Barcode auf der Farbbandvorrichtung aufgebracht sein, der als Information wiederum die Spezifikation beispielsweise Acetonbeständigkeit trägt.
Bei RFID-Transpondern ist es im Gegensatz beispielsweise zu Barcodes möglich, dass der RFID-Transponder über einen mehrfach beschreibbaren Speicher verfügt, in den während der Lebensdauer Informationen abgelegt werden können. In einem solchen RFID-Transponder können dann beispielsweise Informationen darüber abgelegt werden, wie viele Druckvorgänge mit einem Farbband ausgeführt wurden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Farbband eine Farbe, bei der eine Aceton-Beständigkeit gewährleistet wird. Dies ist möglich z. B. mit einer Farbe, die nach Aufbringen auf die Kassette in einer der Druckeinrichtung nachgeschalteten Einrichtung mit UV-Licht bestrahlt und hierdurch polymerisiert wird. Durch die Polymerisation wird dann die Aceton-Beständigkeit, d. h. die Beständigkeit gegen das Lösungsmittel Aceton gewährleistet. Die Farbe des Farbbandes weist bevorzugt auch noch eine Beständigkeit gegen Alkohole, Xylol, Paraffine und Formaldehyd auf. Im Gegensatz zu einer Tinte umfasst eine Farbe für das Farbband Farbpigmente.
Besonders bevorzugt kann nach Aufdruck der Beschriftung die aufgedruckte Beschriftung mit UV-Energie beziehungsweise UV-Licht einer LED-Lichtquelle bestrahlt werden. Die Verwendung einer oder mehrerer Leuchtdiode(n) als Lichtquelle hat den Vorteil, dass der Aufbau der Einrichtung gegenüber einer Einrichtung mit UV-Lampe stark vereinfacht wird. Insbesondere ermöglicht die Verwendung von LED eine miniaturisierte Bauweise.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der mehrfach beschreibbare RFID-Transponder wenigstens einen Speicherbereich, in dem Informationen über die Anzahl der Druckvorgänge abgelegt werden können.
Besonders bevorzugt umfasst der Transponder einen Mikro-Controller und/oder einen mehrfach beschreibbaren Speicherbereich. In diesem Speicherbereich kann die Anzahl der durchgeführten Drucke ständig aktuell abgelegt werden und das Band als nicht weiter benutzbar deklariert werden, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Druckvorgängen erfolgt ist, die beispielsweise im Bereich von 1000 Drucke bis 100.000 Drucke, bevorzugt zwischen 10.000 Drucke und 50.000 Drucke liegt.
Dadurch, dass die Farbbandvorrichtung mit Farbband über die vorhergesehene Anzahl an Drucken hinaus nicht verwandt werden kann, wird eine Beschädigung des Druckkopfes, in den das Farbband eingebracht wird, beispielsweise die eines Nadeldruckkopfes, verhindert. Des Weiteren wird gewährleistet, dass die aufgedruckte Beschriftung insbesondere durch Lösungsmittel wie Aceton, nicht abgeht und ein sicheres Anhaften gewährleistet ist. Insbesondere können auf diese Art und Weise auch Reklamationen der Kunden verhindert werden.
Neben der Farbbandvorrichtung mit Farbband stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von einzelnen Probenbehältern zur Verfügung. Die Vorrichtung umfasst eine Druckeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Farbbandvorrichtung mit Codevorrichtung, insbesondere einem RFID-Transponder.
Bevorzugt ist die Druckeinrichtung der Vorrichtung derart ausgebildet, dass sie in wenigstens zwei Positionen verbringbar ist. In einer ersten Position der Druckeinrichtung erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Zufuhr und/oder Abfuhr des Behältnisses zur Druckeinrichtung mit Hilfe von Zu- und Abfuhreinrichtungen automatisch. Wird die Druckeinrichtung in die zweite Position verbracht, so erfolgt keine automatische Zufuhr mehr, sondern einzelne Behältnisse können der Druckeinrichtung manuell zugeführt werden und einzeln individuell bedruckt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Verbringen in die erste und die zweite Position dadurch erfolgt, dass die Druckeinrichtung, insbesondere die gesamte Druckeinrichtung mit Druckkopf und Farbband um eine Achse verschwenkbar ausgebildet ist. In einer ersten Position kann die Druckeinrichtung beispielsweise so ausgerichtet sein, dass der zu beschriftende Behälter in einer Ebene, beispielsweise einer Plattenebene, zugeführt wird. Weist die zu beschriftenden Seite der Behältnisse eine Anschrägung auf, so ist die Druckeinrichtung mit dem Druckkopf gegenüber der Plattenebene abgeklappt bzw. verschwenkt und zwar um denselben Winkel, den die Anschrägung aufweist, da die Beschriftungsfläche und die Druckfläche des Druckkopfes im wesentlichen in derselben Ebene zu liegen kommen. In einer zweiten Position ist der Druckkopf der Druckeinrichtung so angeordnet, dass eine manuelle Zuführung des Behältnisses von oben möglich ist. in einer Ausgestaltung ist die zweite Position so gewählt, dass die Druckeinrichtung in einer Ebene, die parallel zu der Plattenebene ist, zu liegen kommt.
Durch das Verschwenken des Druckkopfes, insbesondere aber der gesamten Druckeinrichtung für den automatischen und den manuellen Betrieb wird der Bereich, der für den automatischen Betrieb verwandt wird räumlich vom Bereich, der für den manuellen Betrieb verwandt wird, getrennt. Hierdurch ist es möglich durch ein sehr kurzes Anhalten des automatischen Betriebes von weniger als 20 sec, bevorzugt weniger als 10 sec, insbesondere weniger als 5 sec eine Kassette manuell zu beschriften. Insbesondere wird durch die räumliche Trennung von automatischem und manuellem Bereich durch eine manuelle Beschriftung einer Kassette der Automatikbetrieb in seinem Ablauf nur wenig beeinträchtigt. Der Automatikbetrieb wird kurz angehalten, während der Druckkopf bzw. die Druckeinrichtung in die Position für manuellen Betrieb verbracht wird und die Beschriftung vornimmt.
Neben der Verschwenkeinrichtung zum Verschwenken des gesamten Druckkopfes sind selbstverständlich auch andere Möglichkeiten zum Verbringung in unterschiedliche Positionen denkbar, beispielsweise ein vertikales Verfahren des Druckkopfes. Das Verschwenken um eine Achse zeichnet sich jedoch durch eine einfache Konstruktion aus.
Um zu verhindern, dass eine automatische Zufuhr beispielsweise von einer Zufuhreinrichtung dann erfolgt, wenn der Druckkopf in die Position für manuellen Betrieb verschwenkt ist, ist es vorteilhaft, wenn eine Detektionseinrichtung zur Detektion der jeweiligen Position des Druckkopfes, beispielsweise der ersten Position des Druckkopfes vorgesehen ist. Die Detektionseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass, sobald der Druckkopf aus der Position, in der eine automatische Zufuhr erfolgt, verschwenkt wird, außer Betrieb gesetzt wird. Die Zufuhr ist dann nur noch manuell möglich. Eine solche Detektionseinrichtung ist beispielsweise ein Magnetschalter, der im Fall die Duckeinrichtung bzw. der Druckkopf sich in der Position für Automatikbetrieb befindet, geschlossen ist. Wird die Druckeinrichtung aus der Position für Automatikbetrieb in eine andere Position verbracht, so wird der Schalter geöffnet und der Automatikbetrieb unterbrochen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Druckeinrichtung eine Nadeldruckeinrichtung mit wenigstens einem Nadeldruckkopf umfasst. Die Verwendung einer Nadeldruckeinrichtung ist besonders vorteilhaft, da eine derartige Druckeinrichtung sich zum einen durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnet, zum anderen durch einen robusten Aufbau. Insbesondere ist beispielsweise im Gegensatz zum Tintenstrahldruckverfahren oder Laserdruckverfahren im Stand der Technik die Beständigkeit des Aufdruckes höher. So ist beim Aufbringen mit Nadeldrucker eine hohe Beständigkeit gegen Lösungsmitteln, insbesondere auch organischen Lösungsmitteln gegeben sowie eine hohe Abriebfestigkeit des aufgebrachten Kennzeichens.
Des Weiteren ist auf Grund der längeren Lebensdauer kein häufiger Tausch nötig, so dass die Standzeit der Einrichtung gegenüber Einrichtungen im Stand der Technik deutlich erhöht wird.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Zufuhr und/oder Abfuhreinrichtung eine Schiebe- und Greifeinrichtung umfasst, mit der das Behältnis beispielsweise von einem Transportband abgenommen und in die Druckposition der Druckeinrichtung verbracht werden kann. Die Greifeinrichtung dient dann dazu, nach Aufdruck das Behältnis aus der Druckeinrichtung entnehmen zu können und wiederum beispielsweise auf einem Transportband zu positionieren.
Um ganze Chargen verarbeiten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung über einen Zufuhrspeicher und einen Ablagespeicher verfügt. Die einzelnen Behältnisse werden aus dem Zufuhrspeicher beispielsweise einer Transporteinrichtung, die bevorzugt ein Transportband umfassen kann, mit der Schiebe- und Greifeinrichtung zugeführt. Die Schiebe- und Greifeinrichtung überführt diese wiederum in die Druckeinrichtung. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Transporteinrichtung ein umlaufendes Transportband, insbesondere eine oder mehrere Rollenkette(n) ist (sind).
Neben der automatisierten Zufuhr- und Abfuhreinrichtung ist vorteilhafterweise zur manuellen Zu- und Abfuhr zur Druckeinrichtung im Falle diese beispielsweise in die zweite Position verbracht ist, eine Führungsaufnahme vorgesehen, die die manuelle Einführung in die Druckeinrichtung unterstützt.
Ein besonders hoher Durchsatz kann dann erzielt werden, wenn der Zufuhrspeicher beispielsweise als Karussellmagazin ausgelegt ist, wobei das Karussellmagazin eine Vielzahl von Kassetten zur Aufnahme der Behältnisse umfasst. Die einzelnen Kassetten können aus dem Karussell herausgenommen und einzeln befüllt werden. Das Karussell selbst dreht sich und stellt immer eine Verbindung zwischen dem Magazin und dem Transportband zur Verfügung. Die in diesem Magazin abgelegten Behältnisse werden dann mittels der Transporteinrichtung und der Schiebe-/Greifeinrichtung der Druckeinrichtung zugeführt.
Bei der Verwendung von Wechselkassetten und einem Karussellmagazin ist es möglich, die einzelnen Kassetten außerhalb der Vorrichtung zu befüllen und dann in das Karussell einzusetzen. Eine Befüllung an der Vorrichtung ist nicht mehr notwendig.
Um den Ablauf der Bedruckung dann, wenn die Druckeinrichtung in die erste Position verbracht ist, automatisch ablaufen lassen zu können, ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Steuer- und Regelvorrichtung umfasst, die zum einen die Druckeinrichtung, die Zu- und Abfuhreinrichtung, den Zufuhrspeicher sowie den Ablagespeicher ansteuert. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuer-/Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Steuer- und Regelsignalen die Motoren der Druckeinrichtung sowie der Zu- und Abfuhreinrichtung des Zufuhrspeichers und des Ablagespeichers ansteuert.
Die Versorgung sowohl der Steuer-/Regeleinrichtung wie auch der Elektromotoren erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt mit Niederspannung, beispielsweise mit 24 Volt. Dies ermöglicht es, den Transformator zum Umwandeln der Spannung von beispielsweise 220 Volt in 24 Volt außerhalb der Vorrichtung anzuordnen. Eine Anordnung der Umspannvorrichtung beziehungsweise des Transformators außerhalb der Vorrichtung hat zum einen den Vorteil hoher Betriebssicherheit, weil bei Ausfall des Netzteiles dieses lediglich durch einfaches Ein- und Ausstecken getauscht werden muss, zum anderen hat umfasst die Vorrichtung keinerlei Leistungsbauteile, die zu hohe Abwärmen führen und mit Netzspannung versorgt werden müssen.
Um die erforderlichen Leistungen beispielsweise für die Elektromotoren der Zu- und Abfuhreinrichtung sowie für den Elektromotor der Druckeinrichtung zur Verfügung zu stellen, ist es im Fall einer Niederspannungsversorgung mit 24 Volt vorteilhaft, Stromspitzen zu vermeiden, beispielsweise, indem die Steuer-/Regeleinrichtung Kondensatoren mit hoher Leistung umfassen, die die erforderliche Strommenge im Bedarfsfall zur Verfügung stellen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
1a Draufsicht auf eine Farbbandvorrichtung mit Farbband gemäß der Erfindung;
1b Draufsicht auf einen RFID-Chip als Code-Einrichtung zur Verwendung in einer Farbbandvorrichtung gemäß 1a;
2 Druckvorrichtung mit einer Farbbandvorrichtung gemäß der Erfindung, die in einer Vorrichtung zur Beschriftung von Behältnissen, wie z. B. in 3 oder 4, Verwendung findet;
3 eine prinzipielle Ansicht einer Vorrichtung zur Beschriftung von Behältnissen mit einer erfindungsgemäßen Farbbandvorrichtung;
4 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß 3.
In 1a ist eine erfindungsgemäße Farbband-Vorrichtung 2000 in einem Gehäuse gezeigt.
Die Farbbandvorrichtung 2000 umfasst zwei Spulen, eine erste Spule 2010 und eine zweite Spule 2020. Das unverbrauchte Farbband 2030.1 der Farbbandvorrichtung wird von der ersten Spule 2010 abgewickelt und nachdem mit Hilfe eines Druckkopfes, der an der Stelle 2040, beispielsweise mittels Nadeln, auf das Farbband 2030 einwirkt die Farbe des Farbbandes im Bereich 2050 auf ein Behältnis (nicht gezeigt) aufgedruckt wurde, auf die zweite Spule 2020 aufgewickelt. Auf die zweite Spule ist somit das verbrauchte Farbband 2030.2 aufgewickelt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, an der Farbbandvorrichtung eine Code-Vorrichtung, insbesondere einen RFID-Transponder 2080, beispielsweise in Form eines Chips, anzubringen, der darüber Auskunft geben kann, welche Spezifikation das Farbband hat und/oder wie viele Druckvorgänge mit Hilfe eines Druckkopfes, der auf das Farbband 2030 im Bereich 2050 einwirkt, vorgenommen wurden. Anstelle des RFID-Tranponders könnte auch ein optisch auslesbarer Barcode eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der RFID-Transponder keinen nur einmal beschreibbaren, sondern einen RFID-Transponder mit einem beschreibbaren, insbesondere mehrfach beschreibbaren Speicherbereich in Chipform auf. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht nicht nur des Ablegen und Auslesen des Types oder Spezifikation eines Farbbandes, sondern jeder Anschlag des Druckkopfes bzw. jedes Einwirken des Druckkopfes auf das Farbband 2030 kann in den Speicher des Transponders eingeschrieben werden und so genau die Druckvorgänge gezählt werden.
Durch die genaue Erfassung der Druckvorgänge, insbesondere der Anzahl, die mit dem erfindungsgemäßen Farbband ausgeführt werden, ist es möglich, die Druckvorgänge zu beschränken und so sicherzustellen, dass die maschinelle Lesbarkeit und die Wischfestigkeit des Aufdrucks sichergestellt ist. Ist die maximale Anzahl von Drucken mit Hilfe des Farbbandes erreicht, so wird seitens des RFID-Transponders ein Signal ausgesandt, das jeden weiteren Druckvorgang mit dem Farbband sperrt. Dadurch, dass das Farbband in seiner Verwendbarkeit begrenzt ist, werden Beschädigungen des Druckkopfes, mit dem die Farbe auf dem Behälter aufgebracht wird, vermieden.
Der RFID-Transponder 2080 in Scheibenform gemäß 1a ist nicht im Einzelnen dargestellt, entspricht aber handelsüblichen RFID Transmittern bzw. Transpondern, wie sie beispielsweise aus Klaus Finkenzeller: RFID-Handbuch, ISBN 3/446/220712, bekannt sind. Der Offenbarungsgehalt dieser Schrift wird in vorliegende Anmeldung mit eingeschlossen.
RFID-Chips bzw. RFID-Transponder bestehen aus einem Mikrochip, einer Antenne, einem Träger oder Gehäuse sowie bei aktiven Transpondern einer Energiequelle. Die Antenne wird im Regelfall in Form einer Spule ausgebildet und ist in Form und Größe abhängig von der Frequenz bzw. Wellenlänge. Die Spule, die als Antenne wirkt, ist mit Drähten an den Chip, der den Speicherbereich umfasst, angeschlossen. Im Chip werden die notwendigen Informationen im Speicherbereich, beispielsweise die Anzahl der Druckvorgänge, abgelegt. Die Draufsicht auf einen RFID-Transponder 2080 im Detail ist in 1b gezeigt. Die Antenne ist mit 3000 bezeichnet, die Zuleitungen vom Chip 3010 zur Antenne mit 3020 bzw. 3030.
In 2 ist detailliert eine Druckeinrichtung 3, in der eine Farbbandvorrichtung mit Farbband (nicht gezeigt) verwendet werden kann, dargestellt. Die Druckeinrichtung 3 weist einen Druckkopf, insbesondere einen Nadeldruckkopf 10 auf. Das Farbband der Farbbandvorrichtung das vor dem Druckkopf geführt wird, ist vorliegend nicht dargestellt. In der dargestellten Position ist die Druckeinrichtung 3 in eine erste Position A verbracht, das heißt, um die Achse 1000 aus der Ebene 1100, in der bei einer Vorrichtung zur Beschriftung von Behältnissen in der Druckeinrichtung 3 verwandt wird, eine Transporteinrichtung zu liegen kommt, heraus verschwenkt in die Ebene 1200. Die Ebene 1100 und die Ebene 1200 schließen einen Winkel α ein, das heißt, der Druckkopf ist in der ersten Position, das heißt in der Position A der automatischen Zuführung wie in 3 dargestellt, um den Winkel α aus der Ebene 1100 nach unten abgeklappt. Im Automatikbetrieb erfolgt die automatische Zufuhr zur Druckeinrichtung 3 durch die Schiebeeinrichtung 50. Die automatisch zu beschriftende Kassette ist mit 22.2 gekennzeichnet. Da die Behältnisse 22.2 an der zu beschriftenden Seite 100 abgeschrägt sind, die Druckebene, aber im wesentlichen in derselben Ebene liegt, wie die zu beschriftende Fläche 100, ist die Druckeinrichtung in der Position A um den Winkel α abgeklappt, der dem Winkel, den die Anschrägung aufweist, im wesentlichen entspricht. Weist also die Anschrägung einen Winkel zwischen 40° und 45° auf, so liegt auch der Abklappwinkel α für die Druckeinrichtung zwischen 40° und 45°. Des Weiteren in 3 zu erkennen sind die Kassetten 22 im Magazin 24.1 der Zufuhreinrichtung 5. Die Druckeinrichtung 3 kann durch Verschwenkung der Achse 1000 aus der ersten Position A, in der die Ebene 1200 mit der Ebene 1100 den Winkel α einschließt, z. B. in die Position B für manuellen Betrieb verbracht werden. Die Führungseinrichtung 400 für die manuelle Zuführung von oben sowie die in der Führungseinrichtung geführte Kassette 22.1, die dem Druckkopf in Position B manuell zugeführt wird, ist ebenfalls in 3 dargestellt. Im manuellen Betrieb ist die Druckeinrichtung um die Achse 1000 nach oben verschwenkt, und die Ebene 1200, in der die Druckeinrichtung zu liegen kommt ist parallel zur Ebene 1100, in der die Transporteinrichtung angeordnet ist. Um die automatische Zufuhr d. h. den Automatikbetrieb außer Betrieb zu setzen und eine manuelle Zufuhr zu ermöglichen ist eine Detektionseinrichtung 700 vorgesehen. Die Detektionseinrichtung 700 kann ein Magnetschalter sein. In Position A der Druckeinrichtung ist der Schalter geschlossen. Wird die Druckeinrichtung aus der Position A durch Verschwenken um die Achse 1000 z. B. in Position B verbracht, so wird der Schalter geöffnet und die Steuer-/Regeleinrichtung setzt die automatische Zufuhr und den automatischen Betrieb außer Kraft. Die Zufuhr kann dann nur noch manuell erfolgen.
In 3 ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Beschriftung von Behältnissen dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst die Druckeinrichtung 3 mit einer Farbbandvorrichtung mit beispielsweise RFID-Transponder und eine Zufuhreinrichtung 5, die Transporteinrichtung 7 sowie eine Ablageeinrichtung 9.
Die Druckeinrichtung 3 ist eine Nadeldruckeinrichtung mit einem Nadeldruckkopf 10. Vorliegend ist das Farbband 23 der Farbbandvorrichtung 21 nicht in einem Gehäuse geführt wie in 1a und 1b, sondern die Farbbandvorrichtung 21 umfasst zwei Rollen 12, 14, auf die das Farbband 23, das am Nadeldruckkopf 10 vorbeigeführt wird, gewickelt ist. Der RFID-Transponder 29 ist vorliegend auf die Rolle 14, auf die das verbrauchte Farbband 23 aufgewickelt wird, aufgebracht. Das Farbband 23 ist bevorzugt mit einer Farbe versehen, die nach Aufbringen der Schrift auf das zu bedruckende Behältnis beispielsweise mittels von Licht, insbesondere UV-Licht polymerisiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Beschriftung eine Beständigkeit insbesondere auch gegenüber organischen Lösungsmitteln, insbesondere Aceton aufweist.
Die Zufuhreinrichtung 5 ist als Karussellmagazin ausgebildet mit insgesamt sechs Magazinen, die bevorzugt als Wechselmagazine 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6 ausgebildet sind.
Im Magazin 20.1 eingezeichnet ist das Behältnis 22, das bedruckt werden soll. Das Behältnis 22 wird aus der Position 24.1 im Magazin 20.1 in die Position 242. verbracht. In der Position 24.2 ist das Behältnis, das beispielsweise eine Gewebeprobe aufnimmt, gegenüber einer Auslassöffnung 26 des Magazins angeordnet. Das Behältnis 22 in Position 24.2 wird vom Transportband 30 der Transporteinrichtung 7 aufgenommen und in Pfeilrichtung 32 zur Position 24.3 transportiert. Der Transport kann gekoppelt oder auch entkoppelt von der Zufuhr eines Behältnisses aus der Zufuhreinrichtung erfolgen. Bei einer entkoppelten Zufuhr erfolgt der Transport des Behältnisses unabhängig davon, ob bereits ein neues Behältnis abgelegt ist oder nicht. Dies ermöglicht beispielsweise die Zufuhr aus unterschiedlichen Magazinen des Karussellmagazins. So ist es beispielsweise möglich die Behältnisse der unterschiedlichen Magazine mit unterschiedlichen Aufdrucken zu versehen. Sobald das Behältnis 22 in der Position 24.3 angelangt ist, wird das Transportband 30 gestoppt und ein Signal an die Schiebe-/Greifeinrichtung 50 gegeben. Mit Hilfe der Schiebe-/Greifeinrichtung 50 wird mit Hilfe des Schiebers beziehungsweise Greifers 52 der Behälter in Richtung 54 in die Position 24.4 verbracht. Die Position 24.4 entspricht der Druckposition in der Druckeinrichtung 10. Sobald das Behältnis in der Druckposition 24.4 angelangt ist, wird das Behältnis, das die Gewebeprobe aufnimmt, mit einem entsprechenden Code beziehungsweise einer Markierung mit Hilfe des Nadeldruckers 3 versehen. Nachdem der Druckvorgang abgeschlossen ist, wird mittels des Greifers 52 der Greifeinrichtung das Behältnis aus der Position 24.4 in die Position 24.3 auf dem Transportband, insbesondere der Rollenkette verbracht. Die Ablage nach Bedrucken auf dem Transportband in der Position 24.3 wird wiederum detektiert und an die nicht dargestellte Steuereinrichtung übermittelt, die daraufhin das Transportband 30 wieder in Bewegung setzt. Auf dem Transportband 30 wird das Behältnis in Richtung 34 in die Position 24.5 in der Ablageeinrichtung bewegt.
In der in dieser Ausführungsform gezeigten Ablageeinrichtung wird jedes einzelne Behältnis abgelegt. Besonders deutlich zu erkennen ist die angeschrägte und bedruckte Seite 100 der einzelnen Behältnisse 22. Die Anschrägung des Behältnisses 22 auf der bedruckten Seite beträgt zwischen 40 und 45 Grad, bevorzugt 43 Grad. Besonders bevorzugt ist es, die aufgebrachte Beschriftung insbesondere für Aceton unlösbar aufzubringen, indem die Beschriftung mittels Energiezufuhr, insbesondere von UV-Licht polymerisiert wird.
Selbstverständlich wäre es möglich, die Ablageeinrichtung anders auszugestalten, beispielsweise mit stehenden Magazinen, insbesondere in Form eines Karussellmagazins wie die Zufuhreinrichtung. Eine Ausgestaltung als Karussellmagazin ermöglicht eine geordnete Ablage, beispielsweise eine Ablage korrespondierend zur Zufuhr beispielsweise aus dem Zufuhr-Karussellmagazin.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann, wenn die in 3 dargestellte Kassette 20.1 vollständig entleert und sämtliche drin enthaltene Behältnisse beschriftet sind, das Karussellmagazin mittels eines Motors 200 um die Achse A in Richtung 10 verdreht werden, bis die Ausgangsöffnung 26.2 des Wechselmagazins 202 so zu liegen kommt, dass die im Magazin 20.2 aufbewahrte Behältnisse auf dem Transportband 7 abgelegt werden können. Ist aber die Transporteinrichtung von der Zufuhreinrichtung getrennt, so können Behältnisse aus unterschiedlichen Kassetten zugeführt werden und eine vollständige Leerung bevor Behältnisse aus anderen Magazinen zugeführt werden ist nicht nötig.
Die Ausgestaltung der Transporteinrichtung als Transportband sowie der Antrieb des Karussellmagazins sind besonders gut der Seitenansicht in 2 zu entnehmen.
Wie aus 4 hervorgeht, ist die Transporteinrichtung 7 ein umlaufendes Transportband 30, insbesondere eine bzw. mehrere Rollenketten, das bzw. die über zwei Rollen 300.1, 300.2 umgelenkt wird. Das Transportband bzw. die Rollenkette weist Transporterhebungen 302.1, 302.2, 302.3, 302.4, 302.5, insbesondere Mitnehmer auf. Mit Hilfe der Transporterhebungen kann das Behältnis 22 aus dem Magazin 24.1 der Zufuhreinrichtung 5 zur Position 24.3 verbracht werden, in der mit Hilfe der Schiebe-/Greifeinrichtung das Magazin 22 in die nicht dargestellte Druckeinrichtung überführt wird.
Der Motor 200 zum Antrieb des Karussellmagazins in die unterschiedliche Stellung ist ebenfalls in 4 gut erkennbar. Des Weiteren gut erkennbar ist die Aufnahmekassette 9, in der die einzelnen Behälter 22 nach der Beschriftung abgelegt werden. Der gezeigte Behälter ist lediglich eine mögliche Ausgestaltung. Auch ein stehendes Magazin (nicht dargestellt) wäre möglich.
Mit der erfindungsgemäßen Farbbandvorrichtung wird eine Farbbandvorrichtung zur Verfügung gestellt, das sich dadurch auszeichnet, dass Typ und Spezifikation des Farbbandes ständig auslesbar abgelegt werden können, z B. in einem mehrfach auslesbaren RFID-Transponder oder einem Barcode. Hierdurch wird eine fehlerhafte Verwendung in einer Druckeinrichtung, die beispielsweise Aceton-Beständigkeit erfordert, verhindert.
In einem mehrfach beschriebenen RFID-Transponder kann die Anzahl der Druckvorgänge abgelegt werden und so beispielsweise Beschädigungen am Druckkopf zuverlässig verhindert werden. Zudem ist eine maschinelle Lesbarkeit des Aufdruckes gewährleistet sowie Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel, beispielsweise Acetonbeständigkeit Die in der Erfindung des Weiteren beschriebene Vorrichtung mit Farbbandvorrichtung ist eine automatisierte Beschriftungsvorrichtung angegeben, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine Abriebfestigkeit der Beschriftung auszeichnet. Insbesondere ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass der Bereich in dem eine Bedruckung bei manueller Zufuhr vorgenommen wird räumlich von dem Bereich, in dem eine automatische Zufuhr vorgenommen wird, getrennt ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei manueller Zufuhr eines Behälters die automatische Zufuhr so kurz als möglich unterbrochen wird, bevorzugt weniger als 20 sec, insbesondere sogar weniger als 5 sec.
Wie zuvor ausgeführt ermöglicht es die Vorrichtung, dass nicht nur eine automatische Beschriftung erfolgt, sondern auch eine manuelle Beschriftung sehr leicht möglich ist, da durch Verschwenken der Druckeinrichtung beispielsweise mittels eines Hebels, der von der Steuer-/Regeleinrichtung detektiert wird, ein schnelles Umschalten vom Automatik in den manuellen Betrieb möglich ist. Auch ist es möglich Chargen abzuarbeiten und während des Abarbeitens der Charge einzelne Behältnisse zu beschriften, in dem der Chargenbetrieb unterbrochen und das Behältnis manuell beschriftet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10235611 A1 [0005]
US 6951633 B1 [0006]
DE 8200185 U1 [0007, 0007]
WO 2007/135388 A1 [0008]
US 6572824 B1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Klaus Finkenzeller: RFID-Handbuch, ISBN 3/446/220712 [0051]

Claims

Farbbandvorrichtung umfassend ein Farbband (23, 2030) für eine Druckeinrichtung (3), insbesondere für einen Nadeldrucker, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbbandvorrichtung (21, 2000) eine Code-Vorrichtung, insbesondere einen RFID-Transponder (29, 2080) umfasst
Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbband (23, 2030) eine Farbe umfasst, wobei die Farbe Farbpigmente aufweist, die nach Aufbringen mit UV-Licht polymerisiert werden können.
Farbband nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbband (23, 2030) eine Farbe umfasst, die derart gewählt ist, dass die Farbe nach Aufbringen auf eine Unterlage eine Acetonbeständigkeit aufweist
Farbband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Code-Vorrichtung, insbesondere der RFID-Transponder (2080, 29) wenigstens einen Speicherbereich (3010) enthält, in dem Informationen über die Anzahl der Druckvorgänge und/oder Informationen über die Art beziehungsweise den Typ des Farbbandes (23, 2030) abgelegt werden.
Farbband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (2080, 29) einen Mikro-Controller und/oder einen mehrfach beschreibbaren Speicherbereich (3010) umfasst.
Farbband nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Druckvorgänge im Bereich 1000 Drucke bis 100.000 Drucke, bevorzugt 10.000 Drucke bis 50.000 Drucke liegt.
Vorrichtung zum Kennzeichnen von Behältnissen, insbesondere Druckbehältern für medizinische Proben, umfassend eine Druckeinrichtung; eine Zufuhr- und/oder Abfuhreinrichtung zum Zuführen und/oder Abführen wenigstens eines Behältnisses zu der Druckeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (3) eine Farbbandvorrichtung (21, 2000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (3) derart ausgebildet ist, dass sie in wenigstens eine erste Position und eine zweite Position verbringbar ist, wobei in der ersten Position eine automatische Zufuhr und/oder Abfuhr des Behältnisses mit Hilfe der Zufuhr- und/oder Abfuhreinrichtung erfolgt und in einer zweiten Position eine manuelle Zufuhr und/oder Abfuhr des Behältnisses und die Druckeinrichtung um eine Achse verschwenkbar in die erste und/oder zweite Position ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (3) eine Nadeldruckeinrichtung mit wenigstens einem Druckkopf ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung der Druckeinrichtung (3) nachgeordnet eine Lichtquelle, insbesondere eine UV-Lichtquelle, bevorzugt in Form einer oder mehrerer Leuchtdioden (LED) für eine Poiymerisation der Farbe des Farbbandes (23, 2030) umfasst.