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Dokumentenidentifikation DE102006031304A1 10.01.2008
Titel Verfahren zum Bedrucken eines Behälters
Anmelder SCHOTT AG, 55122 Mainz, DE
Erfinder Schuldheis, Bernd, 55270 Schwabenheim, DE;
Thiele, Tobias A., 65197 Wiesbaden, DE;
Merz, Michael, 55122 Mainz, DE;
Hammerl, Klaus Michael, 84036 Landshut, DE
Vertreter Jeck · Fleck · Herrmann Patentanwälte, 71665 Vaihingen
DE-Anmeldedatum 06.07.2006
DE-Aktenzeichen 102006031304
Offenlegungstag 10.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse G03G 13/00(2006.01)A, F, I, 20060706, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G03G 15/16(2006.01)A, L, I, 20060706, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters mit einem elektrofotografischen Drucker, wobei der Behälter mit der Oberfläche einer konvex gewölbten Behälterwandung auf der tonerbeschichteten Oberfläche des Fotoleiters oder auf der tonerbeschichteten Oberfläche eines mit dem Fotoleiter in Kontakt stehenden Transfermediums abrollt.
Mit diesem Verfahren lassen sich die Behälter einfach bedrucken, wobei das Druckbild einen individuellen Informationsgehalt aufweisen kann.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines Behälters.

Behälter aus Glas, beispielsweise Borosilikatglas, sind heute in chemischen/pharmazeutischen Laboratorien weit verbreitet. Diese Gläser zeichnen sich durch eine besonders hohe chemische Resistenz gegenüber einer Vielzahl von chemischen Substanzen aus.

In der pharmazeutischen Industrie besteht im Hinblick auf den Ausschluss von Verwechslungen im Labor der Wunsch, Laborgefäße mit zusätzlichen Informationen, möglichst mit individuellen Informationen, zu versehen. Die Erstellung individueller Kennzeichnungen, beispielsweise Aufkleber, und deren Anbringung an den Laborgefäßen ist jedoch aufwändig. Das Siebdruckverfahren ist hier ungeeignet, da damit nur große Losgrößen wirtschaftlich herstellbar sind. Zudem weisen derartige Behälter derzeit nur ein begrenztes Druckfeld für Informationen auf. Üblich sind Markieren (Maßstriche) und Logos der Hersteller.

Im Zusammenhang mit Verschlüssen für Laborgefäße sind bereits Systeme bekannt, die eine sichere Kennzeichnung und eine eindeutige Identifizierung von Proben zulassen. Das unter dem Namen „DURAN® ident" bekannte System der Firma SCHOTT AG besteht aus einem Glasgefäß aus Borosilikatglas, welches eine Schraubkappe mit Originalitätsverschluss beinhaltet, in der ein integrierter, computerbeschreibbarer Transponder eingebaut ist, der von außen mit einem Lesegerät ausgelesen werden kann. Damit ist mit entsprechender Software eine computergestützte Probenverwaltung möglich, die zu mehr Sicherheit und zu einer Reduktion der Entwicklungskosten führt. Nachteilig ist dabei allerdings, dass die Schraubkappen und die Gefäße verwechselt werden können.

Weiterhin bekannt sind digitale Drucktechniken, mit denen grundsätzlich Gläser mittels organischen Farben oder auch mittels keramischen Farben bedruckt werden können. Dabei können Digitaldrucksysteme, die auf Inkjet basieren, organische Farben verdrucken. Diese Farben sind in der Regel nicht für Laboranwendungen geeignet, da diese keine ausreichende Resistenz gegenüber chemischen Substanzen, wie Lösungsmittel, Säuren und Laugen beziehungsweise keine ausreichende mechanische Beständigkeit aufweisen. Dem gegenüber bieten Drucksysteme, die auf einem elektrofotografischen System basieren, die Möglichkeit, auch keramische, glasflussbasierte Farben zu verdrucken. Ein derartiges System ist beispielsweise in folgenden Schriften beschrieben:

  • DE 199 21 321 C1
  • DE 199 42 054 A1
  • DE 102 27 953 A1

Spezialtoner für die Bedruckung von Glasoberflächen sind u.a. aus der

  • DE 202 00 229.2
bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem Behälter auf einfache Weise mit verbessertem Informationsgehalt des Aufdruckes bedruckbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Demgemäß ist die Verwendung eines elektrofotografischen Druckwerkes vorgesehen. Mit diesem können insbesondere auch glasflussbasierte keramische Toner verdruckt werden. Aufdrucke aus keramischem Toner sind insbesondere für Laboranwendungen geeignet, da sie im eingebrannten Zustand ausreichend resistent gegen chemische Substanzen sind und eine hohe Kratzfestigkeit aufweisen. Das elektrofotografische Druckwerk besitzt einen Fotoleiter, der beispielsweise eine Fototrommel oder ein endlos umlaufendes Band sein kann. Erfindungsgemäß rollt nun die zu bedruckende Behälterwandung auf der bewegten Oberfläche des Fotoleiters ab, was eine effektive und schnelle Beschichtung ermöglicht. Alternativ kann ein Transfermedium verwendet werden, auf dem in der Transferzone der Behälter abrollt. Dadurch, dass der Fotoleiter beziehungsweise das Transfermedium auf der Behälterwandung abrollt, wird zum Einen eine einfache Verfahrensführung möglich, zum Anderen lässt sich der Behälter über seinen Umfang mit einem beliebigen Aufdruck versehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Behälter mit einer rotationssymmetrischen, beispielsweise zylindrischen oder balligen Behälterwandung umlaufend auf dem Fotoleiter oder dem Transfermedium abrollt. Dabei kann insbesondere ein umlaufender oder teilweise umlaufender Druck auf dem Behälter erstellt werden.

Eine besonders einfache Verfahrensführung ergibt sich dadurch, dass der Behälter mit seiner zu bedruckenden Behälterwandung auf zwei im Abstand zueinander angeordneten Transportwalzen einer Transporteinrichtung abgestützt und auf diesen mit seiner Behälterwandung abgerollt wird. Von den Transportwalzen kann wenigstens eine auch eine Antriebsfunktion übernehmen und reibschlüssig an dem Außenumfang des Behälters anliegen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Transportwalzen kann einfach, beispielsweise mittels eines Getriebes mit der Bewegung des Fotoleiters oder des Transfermediums synchronisiert werden.

Bei einer solchen Anordnung kann die Druckeinrichtung einfach mit dem Behälter beschickt beziehungsweise dieser entnommen werden, wenn vorgesehen ist, dass wenigstens eine der Transportwalzen vor oder nach dem Beschichtungsvorgang quer zu ihrer Achsrichtung verstellt wird. Bei entsprechender mechanischer Integration kann auch ein vollkommen automatisiertes Beschicken, Bedrucken, Entnehmen realisiert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Anpresskraft in der Transferzone gesteuert werden.

Eine denkbare Erfindungsvariante sieht vor, dass eine Skala mit einem treppenförmigen Verlauf auf die Behälterwandung aufgedruckt wird oder dass ein in Rotationsrichtung des Behälters zumindest teilweise umlaufender Aufdruck, beispielsweise ein Barcode, ein Beschriftungsfeld, eine fortlaufende Seriennummer, etc, erzeugt wird. Ein umlaufender Barcode hat einen entscheidenden Anwendervorteil. Er kann insbesondere aus jeder Position ausgelesen werden, was beispielsweise in automatischen Fertigungsanlagen, bei denen die Positionierung des Behälters variieren kann, von Vorteil ist.

Bei einer Bedruckung durchsichtiger Behälter kann es hilfreich für den Anwender sein, dass auf der Behälterwandung zwei diametral gegenüberliegende Aufdrucke erzeugt werden, von denen einer als Kontrastfeld ausgebildet ist.

Zur Verbesserung des Tonerübertrages kann es vorgesehen sein, dass in den von dem Behälter umschlossenen Innenraum durch eine Behälteröffnung hindurch eine Korona eingeführt wird.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Bedruckung von Laborflaschen. Diese können mit dem Druckverfahren individualisiert werden. Sie sind damit stets eindeutig zuordenbar.

Ein Plagiatschutz kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass auf die Behälterwandung ein Toner mit farbcodierten Pigmenten aufgedruckt wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Druckeinrichtung in schematischer Darstellung,

2 bis 4 verschiedene Behälter, die mit der Druckeinrichtung gem. 1 bedruckt sind und

5 eine Transporteinrichtung, die an der Druckvorrichtung gem. 1 einsetzbar ist.

In der 1 ist eine Druckeinrichtung mit einem elektrofotografischen Druckwerk gezeigt. Dieses weist einen walzenförmigen Fotoleiter 20 auf. Er wird in einer Ladestation 21.1 an seiner Oberfläche mit einer einheitlichen Ladung versehen. In einer Schreibstation 21.2 wird diese Ladung dann zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes wieder teilweise gelöscht, indem der Fotoleiter 20 teilweise entsprechend des Bildes belichtet wird. Eine Entwicklereinheit 23 bringt Tonerpulver auf die teilentladenen Bereiche der Fotoleiteroberfläche auf. Das so entwickelte Tonerbild wird in einer Transferzone auf ein Transfermedium 24 übertragen.

Das Transfermedium 24 weist einen Walzengrundkörper 24.1 auf. Auf diesen Walzengrundkörper 24.1 ist eine nachgiebige, elektrisch halbleitende Zwischenschicht 24.2 aufgebracht. Diese kann beispielsweise Silikon, EPDM oder Polyurethan aufweisen. Mittelbar oder unmittelbar über der Zwischenschicht 24.2 ist eine Antihaft-Beschichtung 24.3 angeordnet. Diese bildet die Walzenoberfläche.

Mit dem Transfermedium 24 steht diametral gegenüber liegend dem Fotoleiter 20 ein Behälter 10 in Kontakt. Der Behälter 10 kann als Laborflasche die in den 2 bis 4 gezeigte Gestalt aufweisen. Er weist eine Behälterwandung 11 auf, die einen zylindrischen oder leicht balligen beziehungsweise bauchigen Bereich bildet. Der Behälter 10 weist einen Ausgießstutzen auf, der mit einem Außengewinde versehen ist und eine Ausgießöffnung 12 bildet. Der Behälter 10 rollt während des Druckvorganges mit seinem zylindrischen Bereich auf dem Außenumfang des Transfermediums 24 ab. Dabei wird der Toner auf die zu bedruckende Oberfläche des Behälters 10 übertragen.

Der Behälter 10 ist mittels zweier Transportwalzen 31 einer Transporteinrichtung 30 gestützt, so dass der Behälter 10 während des Druckvorganges zuverlässig an das Transfermedium angepresst wird. Nach dem Beschichtungsvorgang lassen sich die Transportwalzen 31 absenken (Zustellung Z) und der bedruckte Behälter 10 kann entnommen oder automatisch weiter transportiert werden.

Die 2 zeigt einen Behälter 10, der in einem Druckvorgang mit zwei Aufdrucken, nämlich einem umlaufenden Barcode und einem Beschriftungsfeld, bedruckt wurde.

Bei dem Behälter gem. 3 sind auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten der Behälterwandung 11 Aufdrucke 13 angeordnet. Einer der Aufdrucke 13 ist ein Beschriftungsfeld. Der zweite Aufdruck dient zur optischen Hinterlegung als Kontrastfeld.

In der 4 ist ein Behälter 10 mit einer Skalierung mit zumindest teilweise umlaufenden treppenförmigem Verlauf gezeigt. Eine solche Skalierung lässt sich auch bei sehr feiner Skalenteilung einfach ablesen.

Die 5 zeigt eine weitere Transporteinrichtung 30, die anstelle der in 1 dargestellten Transporteinrichtung 30 eingesetzt werden kann. Diese Transporteinrichtung 30 weist eine Behälterhalterung (32) auf. Sie spannt den Behälter 10, vorliegend eine Laborflasche, im Bereich des Behälterbodens. Der an dem Behälterboden anschließende zylindrische Behälterteil ist damit im Wesentlichen für die Bedruckung freigehalten, so dass das Transfermedium 24 darauf abrollen kann.

Die Behälterhalterung 32 wird rotatorisch über eine Welle 33 von einer Antriebseinheit in Drehbewegung versetzt. Dabei ist die Drehgeschwindigkeit mit der Drehgeschwindigkeit des Transfermediums synchronisiert. Damit treten an der Kontaktfläche Transfermedium 24–Behälteroberfläche keine Relativbewegung auf, die die Druckqualität beeinträchtigen würden.

Gegenüberliegend der Behälterhalterung 32 ist der Behälter 10 noch mit einer Stützvorrichtung 34 gesichert. Die Stützvorrichtung 34 ist pfropfenartig in die Behälteröffnung gesteckt. Dabei wird die Ausrichtung des Behälters 10 über einen Außenkonus der Stützvorrichtung 34 erreicht, wobei eine die Stützvorrichtung 34 tragende Welle 35 in Flucht zu der Welle 33 ausgerichtet ist.

Nachfolgend sind noch Beispiele für mögliche Aufdrucke angegeben.

Ausführungsbeispiele:

  • • Aufdruck eines Formularfeldes mit bereits fest vorgegebenen Einträgen, wie „Datum:", „Inhalt", „Ansatz-Nummer" oder fest vorgegebenen kundenindividuellen Bezeichnungen, die lediglich mit einem wasserfesten Stift angekreuzt werden müssen.
  • • Aufdruck von kundenindividuellen Sicherheits-/Warnhinweisen in verschiedenen Sprachen
  • • Aufdruck von Firmenlogos
  • • Aufdruck einer fortlaufenden Seriennummer
  • • individuelle Barcodefelder, welche gegebenenfalls zusätzliche Informationen beispielsweise zum Inhalt, zu Versuchsreihen etc. enthalten können
  • • rundumlaufender Barcode, welcher in jeder Position gelesen werden kann.
  • • Verwendung von farbcodierten Pigmenten als Plagiatschutz. Dabei werden Pigmente im Toner verdruckt, die mit individuellen Farbcodes ausgestattet sind.
  • • Mehrfarbdruck


Anspruch[de]
Verfahren zum Bedrucken eines Behälters (10) mit einem elektrofotografischem Drucker, wobei der Behälter (10) mit der Oberfläche einer Behälterwandung (11) auf der tonerbeschichteten Oberfläche des Fotoleiters (20) oder auf der tonerbeschichteten Oberfläche eines mit dem Fotoleiter (20) in Kontakt stehenden Transfermediums (24) abrollt. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) mit seiner konvex oder konkav gewölbten Oberfläche oder einem konvex oder konkav gewölbten oder zylindrischen Oberflächenbereich auf dem Fotoleiter (20) oder dem Transfermedium abrollt. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) mit einer rotationssymmetrischen, beispielsweise zylindrischen oder balligen Behälterwand (11) umlaufend auf dem Fotoleiter (20) oder dem Transfermedium (24) abrollt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) auf seiner zu bedruckenden Behälterwandung (11) auf zwei im Abstand zueinander angeordneten Transportwalzen (31) einer Transporteinrichtung (30) abgestützt und mit seiner Behälterwandung (11) abgerollt wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Transportwalzen (31) vor oder nach dem Beschichtungsvorgang quer zu ihrer Achsrichtung (Zustellung Z) verstellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Skala mit einem treppenförmigen Verlauf auf die Behälterwandung (11) aufgedruckt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Rotationsrichtung des Behälters (10) zumindest teilweise umlaufender Aufdruck (13) erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als zumindest teilweise umlaufender Aufdruck (13) ein Barcode, ein Beschriftungsfeld oder eine fortlaufende Seriennummer erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Behälterwandung (11) zwei diametral gegenüberliegende Aufdrucke (13) erzeugt werden, von denen einer als Kontrastfeld ausgebildet ist. Verfahren nach einem der Behälter 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den von dem Behälter (10) umschlossenen Innenraum durch eine Behälteröffnung (12) hindurch eine Korona (26) eingeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Behälterwandung (11) ein Toner mit farbcodierten Pigmenten aufgedruckt wird. Behälter, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Glas besteht. Behälter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Laborflasche ist.






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