Маркировка изделий - RU2413962C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к маркировке изделий для установления подлинности, идентификации или безопасности.

В настоящее время продукты или изделия защищаются от подделки преимущественно посредством прикрепления защитных наклеек на продукты или на упаковку продукта. Такие наклейки обладают, например, оптическими изменяемыми элементами, такими как голограммы или цветные изменяющиеся чернила, флуоресцентные краски, специальные методы печати, такие как микропечать и подобное. Главным недостатками таких наклеек является то, что они могут сниматься с продукта или упаковки и использоваться повторно или анализироваться.

Еще один подход представляет собой смешивание с продуктами высоко характерных изотопов, молекул или частиц. Например, для маркировки продуктов могут использоваться короткие фрагменты ДНК. Патент США №6455157 раскрывает способ защиты и маркировки продукта посредством применения микрочастиц, которые прикрепляются или присоединяются к продукту. Каждая микрочастица имеет несколько цветных слоев, образующих код. Все данные подходы видоизменяют состав продукта, который является очень важной составляющей для лекарственных препаратов или продуктов питания. Модифицированные продукты, особенно фармацевтические продукты, заново нуждаются в разрешении. Такие разрешения получают от организаций, таких как Federal Drugs Agency. Дополнительным неудобством является то, что маркировки невидимы, и таким образом, для возможности их обнаружения необходимо считывающее устройство.

Еще один путь маркировки продуктов представляет собой локальное разрушение или модификацию их поверхности посредством излучения высокой интенсивности, например, использования УФ или ИК лазеров, которые могут написать данные, такие как номера, бар-коды и подобное на различных основах. Однако необходимое оборудование является дорогим, и требования безопасности для источников излучения высокой интенсивности являются строгими, и записанная информация легко может быть скопирована. В дополнение, скорость записи данных является низкой, особенно в сравнении со скоростью производства фармацевтических пилюль и таблеток. Дополнительно, излучение может разрушать активное вещество или видоизменять вкус продукта.

Изобретение предусматривает изделие, имеющее дифракционную микроструктуру, сформированную в или на его поверхности, или на границе раздела, дающую возможность его идентификации или установления подлинности.

Дифракционные микроструктуры, предпочтительно решетки, облучаемые полихроматическим светом, проявляют характерные оптические эффекты. Радужный эффект голографических микроструктур хорошо известен и может макроскопически структурироваться в форму логотипа, торгового наименования и подобного. Такие микроструктуры обычно состоят из решеток с шагом от 500 нанометров и выше до нескольких микрометров.

Микроструктуры с шагами ниже 500 нм проявляют специальные цветовые эффекты, если они комбинируются со слоем с высоким показателем преломления. Такие микроструктуры обычно называются «микроструктуры нулевого порядка».

Изобретение дополнительно предусматривает способ изготовления изделия, включающий формирование микроструктуры на или в поверхности изделия, или на границе раздела.

Нанесение таких микроструктур на поверхность или на границу раздела фаз продуктов, например, посредством холодного или горячего тиснения, преодолевает проблему перемещения и повторного использования защитного элемента. Структурирование может только разрушаться. Поскольку оптические эффекты основываются на взаимодействии света со структурированными поверхностями раздела между материалами с различными показателями преломления, они являются применимыми для многих продуктов. Данное не является очевидным, поскольку большинство продуктов не являются прозрачными или отражающими, как в случае для основ голограмм в данной области техники, но имеют поглощающие или рассеивающие поверхности. Например, черный шоколад состоит, в числе прочих компонентов, из определенных видов полисахаридов, которые представляют собой биополимеры с показателем преломления, равным приблизительно 1,5 при 589 нм. Структурирование поверхности с решеткой, имеющей шаг между 0,75 мкм и 3 мкм производит радужный цветовой эффект вследствие дифракции света на границе раздела между воздухом и шоколадом. Хотя шоколад является нормально темноокрашенным и может быть черным, поглощение только видоизменяет цветовой эффект без его разрушения.

Способ может включать дополнительный этап нанесения покрытия на изделие, по меньшей мере, в области, покрывающей микроструктуру прозрачным слоем. Данное дополнительное покрытие должно быть, по меньшей мере, частично прозрачным в видимом диапазоне спектра и иметь показатель преломления, по меньшей мере, незначительно отличный от структурированного материала. В данном случае микроструктуры локализуются на границе раздела продукта. Оптические эффекты видоизменяются, но все же могут просматриваться. Если показатель преломления покрытия выше, чем структурированного материала и шаг между 200 и 600 нм, может получаться цветовой эффект нулевого порядка.

Вышеописанные и другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего описания посредством примера вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых:

фигура 1 схематично показывает дифракцию белого света на микроструктурированной поверхности фармацевтической пилюли;

фигура 2а представляет собой фотографию микроструктурированного куска шоколада;

фигура 2b показывает кусок шоколада, помещенный на оригинал матрицы во время внедрения микроструктуры; и

фигура 3 схематично изображает производственный способ добавления микроструктур на поверхность фармацевтической пилюли.

Как показано на фигуре 1, пилюля 1 имеет микроструктурированную поверхность 2, структура которой изображена в увеличенном масштабе для простоты иллюстрации. На практике типичные шаги находятся в интервале между 0,75 микрона и 3 микронами, и высота составляет приблизительно 1 микрон. Сами пилюли обычно обладают диаметром более чем 3 мм. Белый свет, падающий на микроструктуру 2, будет отражаться на различное количество длин волн, зависящее от угла падения белого света на микроструктуру. Дополнительно микроструктура 3 может формироваться на обратной стороне пилюли. Данная микроструктура может иметь такие же свойства, как микроструктура 2 или может масштабироваться, имея отличные свойства.

Производство микроструктур часто может комбинироваться с производством продукта. В данном случае, стоимость добавления микроструктур может быть чрезвычайно низкой. Например, прессы для порошков могут применяться для прессования порошкообразных материалов в определенную форму таблеток, заготовок или брикетов. Структурирование поверхности осуществляется посредством видоизмененной пресс-формы, которая обладает негативом желательной микроструктуры. Подобным образом продукты, полученные литьем под давлением, могут формироваться с микроструктурой на месте посредством формы литья под давлением, которая обладает негативом желательной микроструктуры.

Дополнительно, микроструктуры часто могут только внедряться в продукт на определенном этапе производственной линии. Например, такие продукты могут обладать жесткой или восприимчивой поверхностью в конце производственного процесса. Для таких продуктов изобретение предлагает очень высокий уровень защиты.

Фигура 2а демонстрирует плитку шоколада, поверхность которой микроструктурирована, и показывает дифракционные цветовые эффекты. Фигура 2b показывает кусок шоколада, помещенный на оригинал матрицы во время внедрения микроструктуры. В данном случае микроструктурирование достигается посредством локального расплавления поверхности шоколада, с выдавливанием микроструктур. Микроструктуры могут замораживаться на поверхности посредством охлаждения продукта. В то время как это иллюстрируется по отношению к шоколаду, данное является применимым к любому продукту, который может быть локально расплавлен и далее отвержден, как только произойдет микроструктурирование.

Фигура 3 иллюстрирует возможный способ производства для добавления микроструктур на поверхность фармацевтической пилюли. Во-первых, сырье в форме гранулированной смеси подается в одну половину пресс-формы 32. Затем верхняя половина 31 опускается на нижнюю половину 32, сжимая гранулированную смесь 30 между двумя половинами, как показано на фигуре 3b. Затем две части 31 и 32 пресс-формы разъединяются, выбрасывается пилюля 30. Как можно видеть на фигуре 3с, поверхность пилюли 30 формируется с микроструктурой просто посредством применения пресс-формы.

Изобретение применимо к изделиям различной формы при условии, что они могут быть поверхностно обработаны каким-либо способом, формирующим микроструктуру. Изобретение является применимым предпочтительно для защиты изделий, которые могут быть объектами для изготовления поддельных копий. Такие изделия могут включать, например, запасные части для автомобилей, где оригинальные производители предпочитают иметь какое-либо средство для идентификации запасных частей. В данном случае клиент может быть уверен, что запасная часть была доставлена с производства, а не имеет поддельного происхождения, посредством микроструктуры, которая формируется на поверхности запасной части. Микроструктура может наноситься в течение обычных процессов формования материалов, таких как литье, прессование, тиснение, штамповка и т.д. Очевидно, что в случае запасных частей микроструктура может формироваться на поверхности, невидимой, когда запасная часть встроена в продукт. Так, например, панели кузова для автомобиля могут иметь микроструктуру, сформированную на внутренней стороне панели, избегая каких-либо эстетических проблем с внешним видом автомобиля. Конкретное применение может иметь место для идентификационной безопасности важных частей как автомобилей, так и в авиационно-космической промышленности.

Реферат

Изделие в виде твердого фармацевтического продукта не в форме порошка имеет дифракционную микроструктуру, сформированную на его поверхности, обеспечивающую возможность его идентификации и установления подлинности. Твердый фармацевтический продукт изготавливают путем прессования порошкообразного или гранулированного материала. Фармацевтический продукт или его поверхность являются не полностью прозрачными, но поглощающими или рассеивающими. Способ изготовления содержит формирование дифракционной микроструктуры на поверхности фармацевтического продукта во время стадии прессования посредством предоставления негатива оригинала на пресс-форме. Технический результат - обеспечение возможности идентификации и установления подлинности твердого фармацевтического продукта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула