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技術 紫外線−可視−赤外線多波長レーザマーキング工程

出願人 レーザーエナジェティックス,インコーポレイテッド
発明者 バティス,ロバート,ディー.
出願日 2006年4月21日 (14年7ヶ月経過) 出願番号 2008-507974
公開日 2008年11月6日 (12年0ヶ月経過) 公開番号 2008-538726
状態 特許登録済
技術分野 熱転写、熱記録一般 レーザ加工 レーザ(2)
主要キーワード ビーム駆動装置 マイクロ電子機器 Qスイッチ 段階番号 高反射体 パッケージカバー 赤外レーザビーム レーザビーム源
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この項目の情報は公開日時点(2008年11月6日)のものです。
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図面 (7)

課題・解決手段

偽造防止方法および装置(10、60)がパッケージの中の例えば丸剤(20)のような物体に第1の印(28)を付け、その後、前記物体(20)の上にある樹脂製のパッケージカバー(22)にも第2の印(32)を付ける一方、第2の印(30)を前記物体(20)に付ける。第1のレーザビーム生成手段(12)は、好適には赤外線スペクトルの第1のレーザビーム(14)を生成し、ビーム(14)が前記カバー(22)を通過するとき、前記物体(20)に第1の印(28)を形成する。第2のレーザビーム生成手段(12)は、好適には紫外線スペクトルの第2のレーザビーム(18)を生成する。第2のレーザビーム(18)も前記カバー(22)を通過し、前記物体(20)に前記第2の印(30)を前記第1の印(28)に重ね合わせて形成する。第2の印(30)は、つねに前記第1の印とは異なる。前記第2のビーム(18)の前記カバー(22)への継続的な通過が、前記カバー(22)をらせ、前記カバー(22)にも前記第2の印(32)を形成する。 それゆえに、前記物体(20)が元のパッケージにあるかどうかを、物体(20)の第2の印(30)と樹脂カバー(22)の印(32)とを比較することによって断定することができ、そして、前記物体(20)の前記第2の印(30)に組み込まれている、物体(20)がいつ、どこで製造されたかの情報から、物体(20)が元のパッケージから分離されたかどうかを断定することができる。

概要

背景

樹脂で覆われたパッケージによって保護された薬、食品、その他の品目偽造は、ますますありふれた問題になってきている。それに応じて、一つしかない識別番号を用いて丸剤もしくは錠剤に印を付ける方法が多数開発されてきた。残念ながら、それらの番号は偽造される可能性がある。望まれているのは、再び印を付けることができず、また、対応する識別子をパッケージ自体に取り付けることができて、印がつけられた内容物とパッケージとを結びつけるような方法を用いる、包装された状態の丸剤もしくは錠剤に印を付けるための方法である。本発明が生まれたのは、上述の必要性からである。

概要

偽造防止方法および装置(10、60)がパッケージの中の例えば丸剤(20)のような物体に第1の印(28)を付け、その後、前記物体(20)の上にある樹脂製のパッケージカバー(22)にも第2の印(32)を付ける一方、第2の印(30)を前記物体(20)に付ける。第1のレーザビーム生成手段(12)は、好適には赤外線スペクトルの第1のレーザビーム(14)を生成し、ビーム(14)が前記カバー(22)を通過するとき、前記物体(20)に第1の印(28)を形成する。第2のレーザビーム生成手段(12)は、好適には紫外線スペクトルの第2のレーザビーム(18)を生成する。第2のレーザビーム(18)も前記カバー(22)を通過し、前記物体(20)に前記第2の印(30)を前記第1の印(28)に重ね合わせて形成する。第2の印(30)は、つねに前記第1の印とは異なる。前記第2のビーム(18)の前記カバー(22)への継続的な通過が、前記カバー(22)をらせ、前記カバー(22)にも前記第2の印(32)を形成する。 それゆえに、前記物体(20)が元のパッケージにあるかどうかを、物体(20)の第2の印(30)と樹脂カバー(22)の印(32)とを比較することによって断定することができ、そして、前記物体(20)の前記第2の印(30)に組み込まれている、物体(20)がいつ、どこで製造されたかの情報から、物体(20)が元のパッケージから分離されたかどうかを断定することができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

物体(20)を覆う少なくとも部分的に透明なカバー(22)を含むパッケージの中の前記物体(20)に印をつける偽造防止方法であって、a.第1の波長を有する第1のレーザビーム(14)が前記物体(20)に第1の印(28)を形成するように、前記カバー(22)に前記第1のレーザビーム(14)を通過させるステップと、b.前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2のレーザビーム(18)が前記第1の印(28)とは異なる第2の印(30)を前記物体(20)に形成するように、前記カバー(22)に前記第2のレーザビーム(18)通過させるステップと、c.前記カバー(22)に前記第2のレーザビーム(18)を通過させ続けることによって、前記カバー(22)に少なくともある程度の透明度を失わせ、前記カバー(22)にも前記第2の印(32)を形成するステップと、を含む、方法。

請求項2

前記第1のレーザビーム(14)が、可視または赤外線スペクトルにある、請求項1の方法。

請求項3

前記第2のレーザビーム(18)が、紫外線スペクトルにある、請求項2の方法。

請求項4

前記カバー(22)が、少なくとも部分的に樹脂製である、請求項3の方法。

請求項5

前記物体(20)が、医薬錠剤錠剤カプセル食品、飴、ガム製品電池マイクロ電子機器、および医療装置からなる群から選択される、請求項4の方法。

請求項6

前記物体(20)の前記第1(28)および第2(30)の印が、互いに重ね合わされる、請求項5の方法。

請求項7

前記第1のレーザビーム(14)が720〜860nmの範囲の波長を有し、前記第2のレーザビーム(18)が360〜430nmの範囲の波長を有する、請求項6の方法。

請求項8

請求項7の工程にしたがって印が付けられたパッケージおよび物体(20)。

請求項9

少なくとも部分的に透明なカバー(22)を含むパッケージの中の物体(20)に印をつけるための偽造防止装置であって、第1の波長を有する第1のレーザビーム(14)を生成し、前記第1のレーザビーム(14)を前記カバー(22)に通過させることによって、前記物体(20)に第1の印(28)を形成する第1のレーザビーム生成手段(12)と、前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2のレーザビーム(18)を生成し、前記第2のレーザビーム(18)を前記カバー(22)に通過させることによって、前記物体(20)および前記カバー(22)に前記第1の印(28)とは異なる第2の印(30,32)を形成する、第2のレーザビーム生成手段(12)と、を含み、前記第2のレーザビーム(18)にさらされたとき、前記カバー(22)は、少なくともある程度の透明度を失う、装置。

請求項10

前記第1のレーザビーム(14)が、可視または赤外線スペクトルにある、請求項9の装置。

請求項11

前記第2のレーザビーム(18)が、紫外線スペクトルにある、請求項10の装置。

請求項12

前記カバー(22)が、少なくとも部分的に樹脂製である、請求項11の装置。

請求項13

前記物体(20)が、医薬錠剤、錠剤、カプセル、食品、飴、ガム製品、電池、マイクロ電子機器、および医療装置からなる群から選択される、請求項12の装置。

請求項14

前記物体(20)の前記第1(28)および第2(30)の印が、互いに重ね合わされる、請求項13の装置。

請求項15

前記第1のレーザビーム(14)が720〜860nmの範囲の波長を有し、前記第2のレーザビーム(18)が360〜430nmの範囲の波長を有する、請求項14の装置。

請求項16

請求項15の工程にしたがって印が付けられたパッケージおよび物体(20)。

請求項17

物体(22)を覆う少なくとも部分的に透明なカバー(22)を含むパッケージの中の物体(20)に印をつける偽造防止方法であって、a.紫外線レーザビーム(18)が前記物体(20)に第1の印(28)を形成するように、前記紫外線レーザビーム(18)の焦点を、前記カバー(22)を介して前記物体(20)に合わせるステップと、b.前記紫外線レーザビーム(18)が前記第1の印(28)とは異なる第2の印(30)を前記物体(20)に重ね合わせるように、前記紫外線レーザビーム(18)の焦点を、前記カバー(22)を介して前記物体(20)に合わせるステップと、c.前記紫外線レーザビーム(18)の焦点を前記カバー(22)に合わせることによって、前記カバー(22)に少なくともある程度の透明度を失わせて、前記カバー(22)にも前記第2の印(32)を形成するステップと、を含む、方法。

請求項18

物体(22)を覆う少なくとも部分的に透明なカバー(22)を含むパッケージの中の前記物体(20)に印をつけるための偽造防止装置であって、紫外線レーザビーム(18)を生成するためのレーザビーム生成手段(12)と、前記紫外線レーザビーム(18)が、前記物体(20)に第1の印(28)を形成し、その後、前記第1の印(28)に第2の印(30)を重ね合わせ、その後、前記カバー(22)に前記紫外線ビームの焦点を合わせて、前記カバーが前記紫外線ビームに継続的にさらされることに起因してその透明度を失うにつれて、前記カバー(22)に前記第2の印(32)を形成するように、前記紫外線レーザビーム(18)の焦点を合わせるためのレンズ手段(62)と、を有する、装置。

技術分野

0001

本発明は、偽造を防止するために、例えば、包装された状態の丸剤のような物体に印をつけ、その後、丸剤自体と合致する基準の印をパッケージに適用する方法および装置に関する。

背景技術

0002

樹脂で覆われたパッケージによって保護された薬、食品、その他の品目の偽造は、ますますありふれた問題になってきている。それに応じて、一つしかない識別番号を用いて丸剤もしくは錠剤に印を付ける方法が多数開発されてきた。残念ながら、それらの番号は偽造される可能性がある。望まれているのは、再び印を付けることができず、また、対応する識別子をパッケージ自体に取り付けることができて、印がつけられた内容物とパッケージとを結びつけるような方法を用いる、包装された状態の丸剤もしくは錠剤に印を付けるための方法である。本発明が生まれたのは、上述の必要性からである。

0003

願書類の相互参照
本出願は、ロバート・ディー・バッティス(Robert D. Battis)によって2005年4月21日に出願され「紫外線可視赤外線多波長レーザマーキング工程」と題された暫定的な米国出願第60/673,548号に関し、その優先権を主張するものであり、その全内容および要旨は、これによって参照して全体的に併合されている。

0004

発明の開示
第1の実施の形態によれば、レーザビーム生成手段は、樹脂カバーを通じ、例えば丸剤のような物体、もしくは、例えば食品、電池などの同様の物体を照らす、好ましくは赤外線スペクトルの第1のレーザビームを生成する。第1のレーザビームは、丸剤に例えば商標のように広く認められている記号刻印する。レーザビーム生成手段もしくは第2のレーザビーム生成手段は、好ましくは紫外線スペクトルの第2のレーザビームを生成する。第2のレーザビームは、樹脂カバーを通じ、好適には第1の印に重ね合わせて第2の印を付ける。第2のビームが続けて樹脂を通過する時、それは樹脂を感光させる(らせる)。したがって、下地をさらに刻印することを防ぎ、代わりに樹脂カバーの刻印を開始する。樹脂カバーは、強烈な紫外線放射の下で感光されて光化学変化、つまり曇っているので、カバーを通じて光をさらに照らして2つの重なり合った印に影響を与えることはできない。

0005

本発明のもう1つの実施の形態によれば、好適には紫外線の単一のレーザビームが、第1の印を付けるために、最初に例えば丸剤のような物体自体焦点が合わせられる。適切な焦点を用いて第2の印もまた丸剤につけられ、その後、丸剤の第2の印に対応する第2の印をカバーに刻印するために、紫外線ビームは樹脂カバーに再び焦点が合わせられる。同時に、カバーは曇り、将来の偽造に対しての保護を提供する。

0006

上述の観点から、印をつけた丸剤がまだ元のパッケージにあるかどうかを、物体もしくは丸剤の第2の印とカバーの印とを比較することによって断定することができ、そして、丸剤の第2の印に組み込まれている、丸剤がいつ、どこで製造されたかの情報から、物体が元のパッケージから分離されたかどうかを断定することができる。

0007

本発明は、以下の複数の図面を参照することによりさらに理解することができる。

0008

図面の簡単な説明
図1は、本発明の好適な実施の形態の概念図である。

0009

図2A〜2Dは、図1に示す本発明の好適な実施の形態を用いて物体に印をつけるために必要な様々な段階を説明する。

0010

図3は、伝導的空冷されたアレキサンドライトレーザを用いた紫外線および赤外線スペクトルの2つの異なったレーザビームを生成するための装置の概念図である。

0011

図4Aは、市販され入手可能な直接書込みマーキングシステムを説明する。

0012

図4Bは、市販され入手可能な投影型マーキングシステムを説明する。

0013

図5は、図2A〜2Dの段階で説明されたものと同様の方法で印を付ける、単一の紫外線ビームのみを用いる本発明のもう一つの実施の形態を説明する。

0014

発明を実施するための最良の形態
この記述を進める間、本発明を説明する異なった図に応じて、同じ番号は同じ要素を識別するために用いられた。

0015

本発明10の好適な実施の形態が図1に説明されている。図3に示されるものと類似のアレキサンドライトレーザ(Alexandrite laser)12がレーザビーム源として用いられる。アレキサンドライトレーザ12は、760ナノメータ近傍の波長を有する第1の赤外線ビーム14、および380ナノメータ近傍の波長を有する第2の紫外レーザビーム18を生成する。第1の赤外線ビーム14は、720〜860ナノメータの許容範囲を有する一方、第2の紫外線ビーム18は、360〜430ナノメータの許容範囲を有する。ビーム14および18の双方ともガルボスキャナ(galvo scanner)もしくは投影型マーキング装置16(projection marking device)のどちらかに焦点が合わされる。アレキサンドライトレーザ12およびガルボスキャニング装置16が一緒のものは、例えば図4Aに説明されるような市販され入手可能な直接書込み型マーキングシステム50、そして、ニュージャージー州 08619,マーサーヴィレ,クエイカーブリッジロード 3535のレーザーエナジェティックス社から入手可能なモデルSLM1100のようなものを含む。代わりに、図4Bに説明されるような投影型マーキングシステム52もニュージャージー州、マーサーヴィレのレーザー エナジェティックス社から市販され入手可能および使用可能であり、モデルPSLM1000として識別される。図16に示されるように、ビーム14および18の双方は、物体20およびそのカバー22に向けて下に方向付けられる。好適な実施の形態によれば、物体20は好適には医薬錠剤、錠剤、カプセル、もしくは類似品である。しかしながら、例えば飴、ガムのような食品、電池のような硬い品目についても含むことができる。物体20、この場合は丸剤が、好適には紙もしくは樹脂の硬い下地24の上に置かれ、樹脂カバー22によって囲まれている。紙もしくは厚紙の上層26は、樹脂カバー22が突き出る窓を提供する。樹脂カバー22は、医療包装業でよく知られているPET樹脂であることが好ましい。PET、そしてある種の他の樹脂の特性の一つは、紫外線、とくにレーザから射出された非常に強度の紫外線にさらされたときに感光して透明度を失う傾向があることである。紫外線放射の影響の下で光を吸収(つまり光による着色および感光するために)する能力を強めるために、樹脂22中もしくは樹脂22表面上および/または樹脂22表面上を被覆して添加物を供給することも可能である。

0016

本発明の好適な実施の形態の複数の段階が図2A〜2Dに図解される。段階番号1によれば、対象物もしくは物体20、この場合は丸剤であるが、ビーム駆動装置16の下に移動される。樹脂カバー22は、概略的に対象物もしくは物体20に重ね合わされて示されている。

0017

図2Bに図解されている第2の段階によれば、赤外レーザビーム14は、「CAPSULE」という単語で示される第1の印28を物体20につける。ほとんど確実に、第1の印28は例えばニュージャージーニューブルンスウィックジョンソンアンドジョンソンによって登録されたTylenol(登録商標)のような商標である。

0018

図2Cに示される第3もしくは次の段階では、紫外線ビーム18が第2の印30を第1の印28に重ね合わせて作る。第1の印は、印30のデザインの中に暗号もしくはステガノグラフィー(stegnographical)として暗号化される暗号を含む可能性がある。

0019

図2Dのように示される本発明の第4の段階によれば、第2の印が印32としてカバーにも適用される。印30および32は同一である。図2Cの第3の段階に示されるように、紫外線レーザビーム18がカバー22を通過する時、カバー22は感光し始め、不透明になり、それに応じて紫外線レーザ18のエネルギーはカバー22によって吸収されて印32を形成する。

0020

典型的な伝導的に空冷されたアレキサンドライトレーザシステム12が図3に図解されている。このようなシステムは、先に議論されたように、図4Aおよび4Bにそれぞれ図解されている直接書込み型マーキングシステム50もしくは投影型マーキングシステム52の一部として市販され入手可能である。このような典型的なレーザシステムは、高反射体34、Qスイッチシステム36、アレキサンドライトレーザ棒38自体、フラッシュランプ(flash lamp)もしくはダイオードポンプ(diode pump)40、複屈折同調器(birefrigent tuner)42、第二高調波クリスタル(second−harmonic crystal)44、出力結合器(output coupler)46、任意的光ファイバー結合器48を含む。ビーム伝送反射鏡−阻止システム(beam Delivery−Mirror Blocking System)48は、アレキサンドライトレーザ12から一緒にかつ同時に射出する赤外線14および紫外線18ビームのどちらのビームが基材に印を付けるかを制御するために、赤外線14および紫外線18ビームを制御する。赤外線14および紫外線18ビームを反射および伝達するために表面を覆う反射鏡(54、56)が電気機械シャッター上に置かれる。第1の反射鏡54は、閉じた状況において紫外線18を反射し、赤外線14レーザビームを伝達するために表面が覆われる。第2の反射鏡56は赤外線14を反射し、紫外線18を伝達するように作られる。赤外線14もしくは紫外線18は方向転換するとき、レーザビームダンプ(laser beam dumps)58aもしくは58bへ進む。もし、赤外線14で印をつけているのであれば、反射鏡54は閉じていて、反射鏡56は開いている。もし、紫外線18で印をつけているのであれば、反射鏡54は開いていて、反射鏡56は閉じている。

0021

本発明のもう一つの実施の形態60が図5に説明されている。第2の実施の形態によれば、一次アレキサンドライトレーザ12は、ビーム伝送システム48を通じてガルボスキャナもしくは投影型マーキング装置16に投影される単一の紫外レーザビーム18のみを生成する。装置16はレンズ装置62を通じて紫外線ビーム18を駆動する。もう一つの実施の形態60によって支持される複数の段階は、本質的には図2A〜2Dに図解されたものと同様であるが、以下のように動作する。

0022

第1の段階によれば、丸剤20およびカバー22はスキャニングもしくは投影型マーキング装置16の下の位置に移動される。

0023

第2の段階によれば、紫外線ビーム18は、樹脂カバー22を介してレンズ機構62によって焦点が合わせられることで、その下の物体20だけに作用する。そうすることで、例えば図2Bに示されるように第1の印28をつける。

0024

第3の段階によれば、レンズシステム62は、第1の印28の上に重ねて第2の印30を形成するために、紫外線ビーム18を再び物体22に焦点を合わせる。

0025

最後に、第4の段階によれば、レンズシステム62は、第1の印30と同一の第2の印32を形成するために、紫外線ビームの焦点をちょうどカバー22の上に合わせる。

0026

第2の代替の実施の形態60は、単一のレーザを用いること以外、効果的に同じ結果を得ることができる。一方で、それは、レンズシステム62の非常に注意深く、繊細な焦点合わせが要求され、それゆえに、図1〜4Bに説明された好適な実施の形態10ほどしっかりとしてはいない。

0027

本発明の好適な実施の形態は、アレキサンドライトレーザを含む。なぜなら、調節可能で使用が簡単な多様の赤外線および紫外線ビームを生成するからである。しかしながら、Nd:YAG、Excimer、Ti:SAFおよび、CO2レーザを含む条件を満たす他のレーザもあるが、限定されるわけではない。

0028

以下は条件を満たすレーザパルス特性の表である。

0029

0030

好適な実施の形態による推定される平均電力は、次の様になる。
1KHzにおいて、1 mJ/パルス=1ワット赤外線
1KHzにおいて、0.4 mJ/パルス=0.4. ワット紫外線
また、第1のビーム14には赤外線が好適であるが、380〜720nmの範囲の可視光を用いることも可能である。

0031

また、本発明の好適な実施の形態が、錠剤、カプセル、もしくは丸剤20の刻印に注目する一方で、例えば、飴、食品、ガム、電池、マイクロ電子機器医療装置などの他の品目についても同様に印を付けることができることは明らかである。

0032

本発明がその好適な実施の形態を参照して説明されてきた一方で、全体的として本発明の精神と範囲から逸脱しない範囲において基本的な発明の段階および部分に種々の変更を加えられることは通常の当業者によって認識されるところである。

図面の簡単な説明

0033

本発明の好適な実施の形態の概念図である。
図2は、図1に示す本発明の好適な実施の形態を用いて物体に刻印するための様々な段階を説明する。
伝導的に空冷されたアレキサンドライトレーザを用いた紫外および赤外線スペクトルの2つの異なったレーザビームのための装置の概念図である。
図4Aは、市販され入手可能な直接書込み型マーキングシステムを説明する。
図4Bは、市販され入手可能な投影型マーキングシステムを説明する。
図2A〜2Dの段階で説明されたものと同様の方法で印を付ける、単一の紫外線ビームのみを用いる本発明のもう一つの実施の形態を説明する。

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