DE112021004572T5

DE112021004572T5 - Identifikationsmerkmal, verfahren zur herstellung eines identifikationsmerkmals, verfahren zum lesen eines identifikationsmerkmals sowie gegenstand mit identifikationsmerkmal

Info

Publication number: DE112021004572T5
Application number: DE112021004572.5T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Nagaso
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-06-22
Also published as: WO2022070998A1; CN116235234A; US20230222309A1; JPWO2022070998A1

Abstract

Ein Identifikationsmerkmal (10, 20) der vorliegenden Erfindung ist ein Identifikationsmerkmal, das Partikel als Merkmalsinformation verwendet, wobei das Identifikationsmerkmal eine sich verengende Form aufweist, welche die Partikel als zu lesende Information enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Identifikationsmerkmal, ein Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals, ein Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals sowie einen mit einem Identifikationsmerkmal versehenen Gegenstand.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Patentliteratur 1 offenbart kodierte Mikropartikel, die jeweils ein erstes Material mit zwei oder mehr separaten Segmenten, die entlang einer Achse ausgerichtet sind, sowie ein zweites Material aufweisen, welches das erste Material derart umgibt, dass die Segmente durch das zweite Material hindurch nachweisbar sind, in dem ein Code für das Mikropartikel bereitgestellt wird.
In der Patentliteratur 1 wird weiter beschrieben, dass Codierungsstrukturen und Lücken der Mikropartikel als Codeelemente verwendet werden. Als Beispiel wird ein kodiertes Mikropartikel beschrieben, bei dem Segmente mit unterschiedlicher Länge und Lücken mit gleicher Länge abwechselnd angeordnet sind.
In der Patentliteratur 1 wird beschrieben, dass die Mikropartikel als wichtige funktionelle Bestandteile von biochemischen (oder chemischen) Analysesystemen oder lösungsbasierten Arrays, Biochips, DNA-Microarrays und Protein-Microarrays verwendet werden können.
LISTE DER BEZUGNAHMEN
- Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2009-516822 T
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Technisches Problem
Die in der Patentliteratur 1 beschriebenen Kodierungsstrukturen werden in einem Halbleiterverfahren hergestellt, und es ist eine groß angelegte Produktionsanlage erforderlich. Daher besteht der Bedarf an einem Identifikationsmerkmal, das mit einem einfacheren Verfahren in Massenproduktion hergestellt werden kann und ferner eine große Vielfalt an Merkmalstypen bietet.
Die vorliegende Erfindung erfolgte, um das oben beschriebene Problem zu lösen. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Identifikationsmerkmal bereitzustellen, das durch ein einfaches Verfahren in Massenproduktion hergestellt werden kann und das auch eine Vielzahl von Merkmalstypen bereitstellen kann.
- Lösung des Problems
Ein Identifikationsmerkmal bzw. Identifikations-Tag der vorliegenden Erfindung ist ein Identifikationsmerkmal bzw. - Tag, das Partikel als Merkmalsinformation verwendet, wobei das Identifikationsmerkmal eine sich verengende Form aufweist, welche die Partikel als zu lesende Information enthält.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals unter Verwendung von Partikeln als Merkmalsinformation, wobei das Verfahren die Durchführung einer Wärmebehandlung einer die Partikel enthaltenden Zusammensetzung zur Erzeugung einer die Partikel enthaltenden, sich verengenden Form umfasst.
Ein Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung umfasst die Unterscheidung eines Typs des Identifikationsmerkmals anhand von Informationen über die sich verengende Form, die in dem Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand der vorliegenden Erfindung umfasst einen Gegenstand und das an dem Gegenstand angebrachte Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung.
- Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Identifikationsmerkmal bereitgestellt werden, das mit einem einfachen Verfahren in Massenproduktion hergestellt werden kann und das auch eine Vielzahl von Typen von Identifikationsmerkmalen bereitstellen kann.
Figurenliste

1 ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme von Bariumtitanat-Partikeln als ein Beispiel für Metalloxidpartikel vor Wärmebehandlung.
2 ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme von Bariumtitanat-Partikeln, die nach Wärmebehandlung eine sich verengende Form aufweisen.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Entsprechung zwischen verschiedenen Wärmebehandlungsbedingungen und sich verengenden Formen zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die in 3 oben rechts dargestellte sich verengende Form durch Bildverarbeitung analysiert wird.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die in 3 rechts unten dargestellte sich verengende Form vermittels Bildverarbeitung analysiert wird.
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel zeigt, in dem ein von einer gepunkteten Linie umgebener Bereich in der in 2 dargestellten elektronenmikroskopischen Aufnahme vermittels Bildverarbeitung binarisiert wird.
7 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels, bei dem eine sich verengende Form mit Hilfe einer Wasserscheide geteilt wird.
8 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels, bei dem eine sich verengende Form mit Hilfe einer Wasserscheide geteilt wird.
9 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels, in dem Leuchtdichteinformationen aus einem Elektronenmikroskop analysiert werden.
10 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels, in dem Leuchtdichteinformationen aus einem Elektronenmikroskop analysiert werden.
11 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Entsprechung zwischen verschiedenen Vorbehandlungsbedingungen und Wärmebehandlungsbedingungen und einer sich verengenden Form zeigt.
12 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Entsprechung zwischen verschiedenen Vorbehandlungsbedingungen und Wärmebehandlungsbedingungen und einer sich verengende Form zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines mit einem Identifikationsmerkmal versehenen Gegenstands zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines mit einem Identifikationsmerkmal versehenen Gegenstands zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird ein Identifikationsmerkmal, ein Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals, ein Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals sowie ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Konfigurationen und Modi beschränkt, und es können in geeigneter Weise Änderungen daran vorgenommen werden, die den Kern der vorliegenden Erfindung nicht verändern. Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Kombination von zwei oder mehr der einzelnen bevorzugten Konfigurationen und Modi der vorliegenden Erfindung unten beschrieben.
Das Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Identifikationsmerkmal, das Partikel als Merkmalsinformation verwendet und eine sich verengende Form (Necking) aufweist, welche die Partikel als zu lesende Information enthält.
Die sich verengende Form ist eine Form von Metallpartikeln, Metalloxidpartikeln, Metallnitridpartikeln oder Metallkarbidpartikeln.
Nehmen wir an, dass die Partikel Metalloxidpartikel sind. In diesem Fall vergrößert sich bei der Erwärmung einer Baugruppe, z.B. eines Formkörpers oder eines Aggregats aus Metalloxidpartikeln, die Kontaktfläche zwischen den Partikeln, die einen kurzen Abstand zwischen den Partikeln haben, so dass die Partikel miteinander verbunden werden, während sie verschmelzen. Die Partikel in diesem verbundenen Zustand bilden die sich verengende Form.
Obwohl sich die sich verengende Form typischerweise auf eine eingeschnürte Form bezieht, die an einem Abschnitt entsteht, an dem Partikel zusammengefügt werden, wird in der vorliegenden Beschreibung definiert, dass die sich verengende Form auch solche Formen umfasst, die im zusammengefügten Zustand ein Aussehen haben, das aufgrund des Fortschritts beim Zusammenfügen nicht mehr als verengte Form angesehen werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, dass die sich verengende Form die eingeschnürte Form hat, da es einfach ist, die sich verengende Form mit der eingeschnürten Form zu identifizieren.
1 ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme von Bariumtitanat-Partikeln als ein Beispiel für Metalloxidpartikel vor Wärmebehandlung.
2 ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme von Bariumtitanat-Partikeln mit Verengung nach Wärmebehandlung.
Es wird angemerkt, dass die Bariumtitanat-Partikel nach der in 2 dargestellten Wärmebehandlung in einem Zustand sind, in dem die Partikel miteinander verbunden sind. Eine solche Form, in der die Partikel miteinander verbunden sind, ist die sich verengende Form.
Ein Verhalten der durch Wärmebehandlung verbundenen Metalloxidpartikel ändert sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, den Partikelgrößen und Formen der Metalloxidpartikel, den Wärmebehandlungsbedingungen, den Atmosphärenbedingungen usw. der Metalloxidpartikel (im Folgenden werden diese Bedingungen auch als Verengungsbildungsbedingungen bezeichnet). Mit der Änderung eines solchen Verbindungsverhaltens ändert sich auch die sich verengende Form, welche die unter den jeweiligen Verengungsbildungsbedingungen hergestellten Partikel enthält.
Da ein Hersteller des Identifikationsmerkmals, der die sich verengende Form bildet, weiß, unter welchen Bedingungen die sich verengende Form entstanden ist, kann eine bestimmte sich verengende Form durch Behandlung unter bestimmten Verengungsbedingungen erzielt werden.
Andererseits ist es nicht einfach, die Verengungsbildungsbedingungen anhand der sich verengenden Form zu bestimmen. Daher kann ein Dritter, der nicht der Hersteller des Identifikationsmerkmals ist, nicht wissen, unter welchen Verengungsbildungsbedingungen die sich verengende Form entstanden ist, selbst wenn er die sich verengende Form des Identifikationsmerkmals betrachtet. Daher ist es für eine andere Person als den Hersteller des Identifikationsmerkmals schwierig, die sich verengende Form des Identifikationsmerkmals zu reproduzieren.
Da, wie oben beschrieben, die die Partikel enthaltende sich verengende Form durch den Hersteller des Identifikationsmerkmals leicht reproduziert werden kann und von einem Dritten, der nicht der Hersteller ist, nur schwer zu reproduzieren ist, kann das Identifikationsmerkmal bevorzugt als Sicherheitsmerkmal zur Feststellung der Echtheit eines Produkts verwendet werden.
Es wird zum Beispiel davon ausgegangen, dass die Echtheit eines Markenprodukts festgestellt werden kann, indem das Identifikationsmerkmal, das eine bestimmte sich verjüngende Form als zu lesende Information enthält, an dem Markenprodukt angebracht wird und die sich verjüngende Form gelesen wird.
Das Identifikationsmerkmal, das eine spezifische Verengungsform aufweist, die durch ein spezielles Verfahren als die zu lesende Information erzeugt wird, kann als Sicherheitsmerkmal mit hoher Fälschungssicherheit verwendet werden.
Die für den Identifikationsmerkmal verwendeten Partikel enthalten bevorzugt ein Metall. Beispiele für metallhaltige Partikel umfassen Metallpartikel (Einzelmetallpartikel oder Metalllegierungspartikel). Beispiele der Metallpartikel umfassen Kupfer-, Silber-, Nickel- und Zinnpartikel oder Legierungspartikel dieser Metalle. Die Metallpartikel können die sich verengende Form durch Erhitzen oder Ähnliches bilden. Als Metallpartikel kann auch beschichtetes Pulver verwendet werden, das durch Beschichtung von Partikeln eines ersten Metalls mit einem zweiten Metall erhalten wird.
Die für das Identifikationsmerkmal verwendeten Partikeln enthalten bevorzugt ein Metalloxid, ein Metallnitrid oder ein Metallcarbid.
Als metalloxidhaltige Partikel (Metalloxidpartikel) können Partikel verwendet werden, die die sich verengende Form bilden. Beispiele hierfür umfassen Bariumtitanat, Aluminiumoxid, Titanoxid, Ferrit, Blei-Zirkonat-Titanat, Strontiumtitanat, Forsterit, Zirkoniumoxid, Steatit, Cordierit, Sialon und Siliziumdioxid.
Beispiele der Metallnitrid enthaltende Partikel (Metallnitridpartikel) umfassen Siliziumnitrid und Aluminiumnitrid.
Beispiele der Metallcarbid enthaltenden Partikel (Metallcarbidpartikel) umfassen Siliciumcarbid.
In diesen Beispielen wird Silizium als Metall betrachtet.
Wenn es sich bei den Partikeln um metallhaltige Partikel oder Metalloxid-, Metallnitrid- oder Metallkarbid-haltige Partikel handelt, ändert sich die sich verengende Form der Partikel aufgrund ihrer hervorragenden Abriebfestigkeit und ihrer hervorragenden Umweltbeständigkeit (Hitzebeständigkeit, Lichtbeständigkeit, Säurebeständigkeit usw.) über einen langen Zeitraum hinweg nicht. Daher können die Partikel über einen langen Zeitraum als Identifikationsmerkmal fungieren.
Als Partikel können auch Harzpartikel verwendet werden. Wenn Harzpartikel verwendet werden, kann das Identifikationsmerkmal mit niedrigen Kosten hergestellt werden. Die Verwendung von Harzpartikeln ist bevorzugt, wenn die Verwendungsdauer des Identifikationsmerkmals kurz ist. Beispiele für Harzpartikel sind Polyolefinpartikel (Polyethylenpartikel, Polypropylenpartikel usw.), Polyesterpartikel (PET-Partikel usw.), Fluorharzpartikel (PTFE-Partikel usw.), Silikonharzpartikel und Acrylharzpartikel.
In dem Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung wird die Verengungsform, welche die Partikel enthält, als zu lesende Information verwendet. Nachfolgend wird ein Beispiel für ein Verfahren zum Lesen der sich verengenden Form beschrieben. Das Verfahren zum Lesen der sich verengenden Form gemäß dem folgenden Verfahren ist auch ein Teil des Verfahrens zum Lesen eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung.
Die in den folgenden Zeichnungen dargestellten Partikel-und sich verengende Formen zeigen schematisch die Partikel-und sich verengende Formen in einer mit einem Mikroskop aufgenommenen Fotografie.
Die sich verengende Formen können mit einem Elektronenmikroskop abgelesen werden. Eine Vorrichtung zum Lesen ist nicht auf das Elektronenmikroskop beschränkt.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Entsprechung zwischen verschiedenen Wärmebehandlungsbedingungen und den sich verengende Formen zeigt.
Die linke Seite aus 3 zeigt Partikel vor der Wärmebehandlung. Die obere rechte Seite aus 3 zeigt die sich verengende Form, welche die Partikel enthält, die bei einer Wärmebehandlungstemperatur a wärmebehandelt werden, und die untere rechte Seite zeigt die sich verengende Form, die die Partikel enthält, die bei einer von der Wärmebehandlungstemperatur a abweichenden Wärmebehandlungstemperatur b wärmebehandelt werden. Eine Wärmebehandlungsatmosphäre ist gleich (Atmosphäre B). Es wird ein Beispiel für das Lesen von Informationen aus den beiden sich verengende Formen beschrieben.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die in 3 oben rechts dargestellte sich verengende Form durch Bildverarbeitung analysiert wird. 5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die in 3 unten rechts dargestellte sich verengende Form durch Bildverarbeitung analysiert wird. Die linken Seiten von 4 und 5 veranschaulichen Bereiche mit bestimmten Bereichen des Mikroskop-Bilds, und die Bereiche in 4 und 5 sind identisch.
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel zeigt, in dem ein von einer gepunkteten Linie umgebener Bereich in der in 2 dargestellten elektronenmikroskopischen Aufnahme durch Bildverarbeitung binarisiert wird.
Auf der linken Seite von 4 und 5 dargestellte Bilder (Mikroskop-Bilder) werden mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware in Weiß und Schwarz binarisiert. Die binarisierten Bilder sind die auf den rechten Seiten von 4 und 5 dargestellten Bilder. Ein aktuelles Bild ist ein Schwarz-Weiß-Bild, wie in 6 dargestellt.
Die Anzahl der weißen Bereiche in dem binarisierten Bild wird gezählt. Die Anzahl der weißen Bereiche ist die Anzahl der Partikel pro spezifischer Fläche, die in 4 drei und in 5 eins beträgt. Die Anzahl der Partikel pro spezifischer Fläche ist ein Inhalt der sich verengende Formen. Der Wert des Inhalts der sich verengende Formen ist ein Beispiel für die zu lesenden Informationen, die in der sich verengende Form enthalten sind. Identifikationsmerkmale mit den sich verengenden Formen in 4 und 5, in denen der Inhalt der sich verengende Formen verschieden ist, werden als unterschiedliche Identifikationsmerkmale unterschieden.
Alternativ kann nur eine der sich verengende Formen in 4 und 5, die unterschiedliche sich verengende Formen aufweisen, als Identifikationsmerkmal unterschieden werden, und die andere kann nicht als Identifikationsmerkmal unterschieden werden. Das heißt, dass nur eine Form, bei der die sich verengende Form die vorgegebenen Bedingungen erfüllt, als Identifikationsmerkmal verwendet werden kann.
Als weitere Informationen, die aus der sich verengenden Form gewonnen werden, können eine Kreisform, ein Seitenverhältnis, ein Umhüllungsgrad und dergleichen verwendet werden.
Um die Rundheit, das Seitenverhältnis und den Umhüllungsgrad der sich verengenden Form zu erhalten, kann die sich verengende Form in Partikeleinheiten unterteilt werden. Als Bildverarbeitungsmethode kann eine bekannte Bildverarbeitungsmethode verwendet werden.
Die Rundheit ist ein Index, der durch „Rundheit = 4πS/L² (S ist eine Fläche und L ist ein Umfang)“ angegeben wird. Die Rundheit ist 1 im Falle eines perfekten Kreises, und eine Rundheit, die näher an 1 liegt, bedeutet, dass die Rundheit näher am perfekten Kreis ist.
Das Seitenverhältnis ist ein Index, der durch das Verhältnis von langer Achse und kurzer Achse einer Figur angegeben wird.
Der Umhüllungsgrad ist ein Index, der durch „Umhüllungsumfang/Ist-Umfang“ angegeben wird.
Die Bildverarbeitung der sich verengenden Form kann von einem Bediener durchgeführt werden, der das Bild visuell überprüft und eine Bildverarbeitungssoftware verwendet. In diesem Fall unterscheidet der Bediener die sich verengende Form visuell von anderen Teilen. Der Bediener kann die folgende Bereichsunterteilung auch manuell vornehmen.
Analyse vermittels künstlicher Intelligenz kann auch in der Bildverarbeitung eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die folgende Bereichsunterteilung mit künstlicher Intelligenz durchgeführt werden. Die Analyse mit künstlicher Intelligenz kann verwendet werden, um die sich verengende Form von anderen Teilen des Bildes zu unterscheiden. In diesem Fall wird ein erlerntes Modell, das durch Verwendung eines Bildes mit einer sich verengende Form als Trainingsdaten erhalten wurde, im Voraus erstellt, und ein Bild als Ziel der Bildverarbeitung wird in das erlernte Modell eingegeben, wodurch es möglich ist, die sich verengende Form zu bestimmen. Die Verarbeitung durch ein neuronales Faltungsnetzwerk kann auch als Vorverarbeitung für die Analyse der sich verengende Form verwendet werden.
7 und 8 sind schematische Ansichten, die Beispiele zeigen, bei denen die sich verengende Form mit Hilfe einer Wasserscheide unterteilt wird. Die Wasserscheide gehört zu den Methoden der Bereichsaufteilung und ist eine Methode zur Aufteilung eines Bereichs bzw. einer Region durch Unterscheidung einer Verbindung zwischen benachbarten Objekten, die bei Binarisierungsverarbeitung vermutlich miteinander verbunden werden.
Die rechte Seite von 7 zeigt, dass ein Bild auf der linken Seite durch die Wasserscheide in fünf Bereiche unterteilt wird. Eine Rundheit von etwa 0,5 wird in dem in 7 dargestellten Beispiel erreicht, wenn die Rundheit dadurch erreicht wird, dass jeder der fünf Bereiche als ein Partikel betrachtet wird.
Die rechte Seite von 8 zeigt, dass ein Bild auf der linken Seite durch die Wasserscheide in sechs Bereiche unterteilt wird. Eine Rundheit von etwa 0,7 wird in dem in 8 dargestellten Beispiel erreicht, wenn die Rundheit erhalten wird, indem jeder der sechs Bereiche als ein Partikel betrachtet wird.
Wenn die Rundheit jedes Partikels, das jedem der mehreren Bereiche entspricht, auf diese Weise bestimmt wird und der Durchschnitt davon erhalten wird, erhält man die Rundheit der sich verengenden Form. Der Wert der Rundheit ist auch ein Beispiel für die Informationen, die in der sich verengende Form enthalten sind.
Das Seitenverhältnis und der Umhüllungsgrad der Partikel, die die sich verengende Form bilden, lassen sich auch dadurch ermitteln, dass die sich verengende Form ähnlich wie die Kreisform geteilt wird.
Der Umhüllungsgrad wird als „Umhüllungsumfang/aktueller Umfang“ bestimmt. Partikel, die durch Unterteilung der sich verengende Form erhalten werden, können als Partikel für die Ermittlung des Umhüllungsgrades verwendet werden, oder das gesamte Partikel der sich verengenden Form (z.B. im Fall von 7 wird die Anzahl der Partikel als eins betrachtet) kann als ein Partikel verwendet werden.
Als weitere Information, die aus der sich verengenden Form gewonnen wird, kann die Leuchtdichteinformation im mikroskopischen Bild der sich verengenden Form verwendet werden.
9 und 10 sind schematische Ansichten, die Beispiele zeigen, in denen Leuchtdichteinformationen aus einem Elektronenmikroskop analysiert werden.
Die linke Seite von 9 zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme einer sich verengenden Form, die durch Wärmebehandlung durch Erhitzen erhalten wurde. Die linke Seite von 10 zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme einer sich verengenden Form, die durch Wärmebehandlung mittels Lasererwärmung erhalten wird.
Die Ergebnisse der Leuchtdichteverteilungen der Pixel in den Bildern für die von gestrichelten Linien umgebenen Bereiche in 9 und 10 sind auf der rechten Seite dargestellt. In 9 sind Schwarz und Weiß tendenziell getrennt, und die Standardabweichung σ der Leuchtdichteverteilung beträgt 73,63 %. In 10 hingegen ist ein Farbunterschied gering, und die Standardabweichung σ, welche die Leuchtdichteverteilung angibt, beträgt 58,51 %. Das heißt, man kann sagen, dass die in 10 dargestellte sich verengende Form eine geringere Leuchtdichtevariation aufweist.
Eine solche Leuchtdichteinformation (Leuchtdichtevariationsinformation) ist ebenfalls ein Beispiel für die zu lesende Information, die in der sich verengende Form enthalten ist.
Der Identifikationsmerkmal kann auch andere Informationen als die Informationen über die sich verengende Form aufweisen. Durch die Aufnahme der weiteren Informationen, welche nicht die Informationen über die sich verengende Form sind, zusätzlich zu den Informationen über die sich verengende Form erhält man ein Identifikationsmerkmal, welches mehr Typen von Informationen enthält.
Beispiele für andere Informationen als die über die sich verengende Form sind Informationen über die Zusammensetzung oder die Kristallstruktur der Partikel.
Beispiele für Informationen über die Zusammensetzung der Partikel sind die Ergebnisse von Elementaranalysen der Elemente, aus denen die Partikel gebildet sind.
Als Methode zur Durchführung der Elementaranalyse kann eine Methode wie die Elementaranalyse durch EDX, die Elementaranalyse durch WDS, die Elementaranalyse durch XRF oder die Elementaranalyse durch ICP verwendet werden.
Bevorzugt wird eine Vorrichtung verwendet, in der ein Abbildungsgerät und ein Elementanalysator kombiniert sind, wie etwa SEM-EDX, da die Analyse der Partikelform und die Analyse der Zusammensetzung und/oder Kristallstruktur der Partikel gleichzeitig durchgeführt werden kann.
Beispiele für Informationen über die Kristallstruktur der Partikel sind Informationen über die Kristallisationsrate der Partikel, die Halbwertsbreite für einen bestimmten Beugungswinkel und die Phase. Als Methode zur Kristallstrukturanalyse können XRD-Analysen, Raman-Spektroskopie, UV-VIS-Spektralanalysen und Ähnliches verwendet werden.
Es kann auch eine Analyse mit einem Fluoreszenzspektrophotometer durchgeführt werden.
Die Elementaranalyse kann an dem Identifikationsmerkmal durchgeführt werden, das von einem Gegenstand getrennt ist, an dem das Identifikationsmerkmal angebracht ist. Für eine Analyse muss eine Lösung hergestellt werden, die die im Identifikationsmerkmal enthaltenen Partikel enthält, was zu einer zerstörenden Prüfung des Identifikationsmerkmals führt.
Da das Identifikationsmerkmal als Sicherheitsmerkmal für die Echtheitsbestimmung verwendet werden kann, kann man sagen, dass das Identifikationsmerkmal den Hersteller eines Produkts als zu lesende Information enthalten kann. Andere Beispiele für Informationen, die in das Identifikationsmerkmal aufgenommen werden können, sind die Anzeige der Produktnummer (Modellnummer), die Anzeige der Charge (Seriennummer) und die Anzeige des Herstellungsortes. Die Verengungsform, die die Partikel enthält, die das Identifikationsmerkmal bilden, hat eine Form, die diesen Informationen entspricht. Durch die Verknüpfung der sich verengende Form mit den durch die Form angezeigten Informationen in einer Lesevorrichtung ist es möglich, verschiedene Informationen wie die Anzeige der Produktnummer, des Loses und des Herstellungsortes aus der sich verengende Form zu erhalten.
Das Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals, wobei das Verfahren die Unterscheidung eines Typs eines Identifikationsmerkmals anhand von Informationen über eine in dem Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung enthaltene sich verengende Form umfasst.
Das Verfahren zum Lesen der sich verengende Form ist wie oben beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals wird die Verengungsform, in der sich die Partikel befinden, mit einem Mikroskop, z.B. einem Elektronenmikroskop, gelesen. In der Zwischenzeit wird eine Bibliothek erstellt, in der die sich verengende Form und der Typ des Identifikationsmerkmals einander zugeordnet sind. Durch den Vergleich der gelesenen, sich verengende, Form mit der oben genannten Bibliothek kann unterschieden werden, ob die sich verengende Form unter das Identifikationsmerkmal fällt oder nicht, und/oder es kann der Typs des Identifikationsmerkmals unterschieden werden.
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals unter Verwendung von Partikeln als Merkmalsinformation, wobei das Verfahren die Durchführung einer Wärmebehandlung einer die Partikel enthaltenden Zusammensetzung zur Erzeugung einer die Partikel enthaltenden sich verengenden Form umfasst.
Wie oben beschrieben hat die sich verengende Form, die die in dem Identifikationsmerkmal enthaltenen Partikel enthält, eine Form, in der die Partikel miteinander verbunden sind. In dem Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung wird der Identifikationsmerkmal hergestellt, indem die Bedingungen für die Bildung der Verengung so bestimmt werden, dass die sich verengende Form eine vorbestimmte Form hat, und die sich verengende Form, die die Partikel enthält, durch die Wärmebehandlung erzeugt wird.
Ein Verfahren zur Bestimmung der sich verengenden Form umfasst ein Verfahren zur Bestimmung der Bedingungen vor der Wärmebehandlung und ein Verfahren zur Bestimmung der Bedingungen der Wärmebehandlung.
Als Verfahren zur Bestimmung der Bedingungen vor der Wärmebehandlung gibt es ein Verfahren zur Anpassung der Vorbehandlungsbedingungen der Partikel vor der Wärmebehandlung, um verschiedene Typen von Identifikationsmerkmalen herzustellen und die Verengungsform nach der Wärmebehandlung zu verändern.
Als Vorbehandlungsbedingungen der Partikel kann zumindest eine der aus Gruppe bestehend aus einer Zusammensetzung der Partikel, Kristallstrukturen der Partikel, Oberflächenbeschaffenheit der Partikel, Partikelgröße der Partikel, oder Formen der Partikel verwendet werden.
Wenn die Zusammensetzung der Partikel oder die Kristallstrukturen der Partikel verschieden sind, ändert sich eine Schmelztemperatur oder ein Erweichungspunkt (Temperatur). Daher ergeben sich selbst bei gleichen Wärmebehandlungsbedingungen unterschiedliche sich verengende Formen.
Die Partikel können bei der Herstellung der Zusammensetzung mit Mahlkörpern gemischt werden. Die Partikelgrößen der Partikel und die Formen der Partikel können durch Anpassung des Typs und der Größe dieser Mahlkörper und der Anzahl der Umdrehungen einer Kugelmühle eingestellt werden. Die Einstellung der Partikelgrößen der Partikel umfasst nicht nur die Einstellung einer durchschnittlichen Partikelgröße, sondern auch die Einstellung einer Partikelgrößenverteilung. Die Verengungsform ist ebenfalls verschieden, je nachdem, ob die Partikelgrößenverteilung scharf oder breit ist.
Handelt es sich bei den Partikeln um Metallpartikel, kann die Verengungsform durch eine Oberflächenbehandlung der Partikel geändert werden, um den Oberflächenzustand der Partikel zu verändern.
Als Oberflächenbehandlungsverfahren kann ein typisches Metallpartikel-Oberflächenbehandlungsverfahren (nass, trocken, chemische Behandlung, physikalische Behandlung usw.) verwendet werden.
Wenn eine oder mehrere dieser Bedingungen geändert werden, verändert sich die Verengungsform.
Ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der Bedingungen vor der Wärmebehandlung ist es, die Verengungsform nach der Wärmebehandlung zu ändern, indem die Vorbehandlungsbedingungen der Zusammensetzung vor der Wärmebehandlung angepasst werden, um verschiedene Typen von Identifikationsmerkmalen herzustellen. Die Zusammensetzung vor der Wärmebehandlung enthält die Partikel und andere Komponenten als die Partikel.
Als die Vorbehandlungsbedingungen der Zusammensetzung können eine andere Zusammensetzung der Komponenten als die in der Zusammensetzung enthaltenen Partikel und/oder die Formbedingungen der Zusammensetzung verwendet werden.
Beispiele der Komponenten, die nicht die in der Zusammensetzung enthaltenen Partikel sind, umfassen ein Bindemittel, ein Dispersionsmittel, einen Weichmacher und ein Antischaummittel. Durch Änderung der Art, der Mischungsmengen und der Dispersionszustände dieser Komponenten wird die sich verengende Form verändert.
Beispiele der Formbedingungen der Zusammensetzung umfassen die Bedingungen für das Trocknen und die Regulierung der Partikelgröße der Zusammensetzung sowie die Bedingungen für die Ausrüstung zum Zeitpunkt des Druckformens, eine Form, einen Formdruck und dergleichen. Beispiele für Formgebungsverfahren sind Pressformen, Spritzgießen, Strangpressen und Plattenformen. Eine Änderung dieser Bedingungen verändert die Verengungsform.
Es gibt auch ein Verfahren, bei dem die Verengungsform nach der Wärmebehandlung durch Anpassung der Wärmebehandlungsbedingungen verändert wird, um verschiedene Typen von Identifikationsmerkmalen herzustellen.
Selbst wenn dieselbe Zusammensetzung wie bei der Zusammensetzung mit den Partikeln verwendet wird, kann die Verengungsform durch Änderung der Wärmebehandlungsbedingungen verändert werden.
Beispiele für Bedingungen, unter denen die Wärmebehandlungsbedingungen angepasst werden können, sind die Bedingungen eines Erhitzungsverfahrens, z.B. ob die Wärmebehandlung in einem Heizofen oder in einem Lasererhitzungsgerät durchgeführt wird. Als Wärmequelle können z.B. Mikrowellen, Laser, Infrarotstrahler, Ferninfrarotstrahler, Lichtbogenplasma, Induktionserwärmung, Widerstandserwärmung durch Strom- oder Spannungsanwendung, Wärmeerzeugung während einer chemischen Reaktion oder Wärmeübertragung durch Kontakt mit einer Wärmequelle verwendet werden. Alternativ kann die Wärmebehandlung auch zwei- oder mehrmals durchgeführt werden, wobei unterschiedliche Erhitzungsverfahren und Erhitzungsbedingungen verwendet werden können.
Zu den Wärmebehandlungsbedingungen gehören zum Beispiel eine Wärmebehandlungstemperatur (höchste erreichbare Temperatur), eine Wärmebehandlungszeit (Verweildauer bei der höchsten erreichbaren Temperatur), ein Profil des Temperaturanstiegs/Temperaturabfalls, eine Wärmebehandlungsatmosphäre (Bedingungen wie Luft, eine niedrige Sauerstoffkonzentration und ein Inertgas) und der Typ eines für die Wärmebehandlung verwendeten Elements der Abschirmung.
Die oben beschriebenen 9 und 10 veranschaulichen einen Unterschied in der sich verengende Form in Abhängigkeit von dem Erhitzungsverfahren. 9 zeigt die sich verengende Form, die durch die Wärmebehandlung mittels Erhitzung durch einen Heizer erzielt wird, und 10 zeigt die sich verengende Form, die durch die Wärmebehandlung mittels Lasererhitzung erzielt wird. Aus dem Unterschied zwischen den beiden Figuren ist ersichtlich, dass die sich verengende Formen verschieden sind.
11 und 12 sind schematische Ansichten, die Beispiele einer Entsprechung zwischen verschiedenen Vorbehandlungs- und Wärmebehandlungsbedingungen und den sich verengende Formen zeigen.
Wie auf den linken Seiten von 11 und 12 dargestellt, haben die Partikel vor der Wärmebehandlung in 11 eine relativ kleine Partikelgröße, während die Partikel vor der Wärmebehandlung in 12 eine relativ große Partikelgröße haben.
Als Ergebnis der Wärmebehandlung dieser Partikel unter verschiedenen Wärmebehandlungsbedingungen (11 zeigt eine Wärmebehandlungstemperatur b und eine Wärmebehandlungsatmosphäre B, und 12 zeigt eine Wärmebehandlungstemperatur c und eine Wärmebehandlungsatmosphäre C) erhält man die sich verengende Formen, die auf den rechten Seiten von 11 und 12 dargestellt sind.
Bei der in 11 dargestellten sich verengenden Form bleiben die Formen der Partikel vor der Wärmebehandlung nur wenig erhalten, und der Schmelzgrad der Partikel ist hoch. Andererseits bleibt bei der in 12 dargestellten sich verengende Form eine aus den Formen der sechs Partikel vor der Wärmebehandlung abgeleitete Struktur erhalten, und die sich verengende Form, die durch Verbinden der sechs Partikel durch sich verengende Formen entsteht, wird erhalten.
3 zeigt ein Beispiel, bei dem dieselbe Zusammensetzung verwendet wird, um die verschiedenen sich verengende Formen durch unterschiedliche Wärmebehandlungsbedingungen zu bilden.
Wie oben beschrieben, können verschiedene sich verengende Formen gebildet werden, indem die Verengungsbildungsbedingungen angepasst werden. Es gibt viele Bedingungen für die Bestimmung der sich verengenden Form, und nur der Hersteller des Identifikationsmerkmals kann die Bedingungen kennen. Daher ist es schwierig, die Verengungsbildungsbedingungen anhand der sich verengenden Form zu bestimmen.
Da die verschiedenen Typen von sich verengenden Formen durch Anpassung der Verengungsbildungsbedingungen erzeugt werden können, kann die Anzahl der Typen von Identifikationsmerkmalen erhöht werden.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung viele Typen von Identifikationsmerkmalen in einem Verfahren hergestellt werden können, das einem Dritten nicht bekannt ist. Ein solches Identifikationsmerkmal kann als Sicherheitsmerkmal mit hoher Fälschungssicherheit verwendet werden.
Durch Anbringen des erfindungsgemäßen Identifikationsmerkmals an einem Gegenstand kann ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand erhalten werden.
Ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand der vorliegenden Erfindung umfasst einen Gegenstand und das an dem Gegenstand angebrachte Identifikationsmerkmal der vorliegenden Erfindung.
13 und 14 sind perspektivische Ansichten, die schematisch Beispiele des mit einem Identifikationsmerkmal versehenen Gegenstands zeigen.
Ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand 1, der in 13 dargestellt ist, umfasst ein Identifikationsmerkmal 10, bei dem eine Farbe bzw. Tinte, welche die Partikel enthält, durch Drucken auf einen Teil eines Füllfederhalters als der Gegenstand aufgebracht wird.
Ein Verfahren zum Aufbringen der Farbe bzw. Tinte, welche die Partikel enthält, ist nicht auf Drucken beschränkt, und Beispiele dafür umfassen ein Verfahren, bei dem ein Teil des Gegenstands mit der Tinte, welche die Partikel enthält, in Kontakt gebracht wird, sowie ein Verfahren zum Aufbringen vermittels Pinselauftrag oder dergleichen.
Da die in der Farbe bzw. Tinte enthaltenen Partikel die Verengungsform haben, können dem Gegenstand durch das Identifikationsmerkmal die Informationen verliehen werden.
Ein mit einem Identifikationsmerkmal versehener Gegenstand 2, der in 14 dargestellt ist, umfasst ein Identifikationsmerkmal 20, bei dem ein Klebeobjekt, das die Partikel enthält, auf einen Teil einer Tasche als der Gegenstand geklebt wird.
Der mit einem Identifikationsmerkmal versehene Gegenstand kann durch Aufkleben des Klebeobjekts, an dem die Partikel als das Identifikationsmerkmal befestigt sind, auf den Gegenstand, an dem das Identifikationsmerkmal angebracht werden soll, hergestellt werden.
Als Klebeobjekt kann ein Aufkleber (Siegel) verwendet werden, bei dem die Tinte, welche die Partikel enthält, auf eine Oberflächenseite eines Grundmaterials und ein Klebstoff oder ein druckempfindlicher Klebstoff auf die andere Oberflächenseite aufgebracht wird. Handelt es sich bei dem Gegenstand um ein Faserprodukt (Tasche, Kleidungsstück usw.), kann das Identifikationsmerkmal durch Annähen eines Stoffes an den Gegenstand als das Klebeobjekt angebracht werden. Die Tinte, welche die Partikel enthält, wird auf den Stoff aufgetragen. Der Stoff, auf den die partikelhaltige Tinte bei einem solchen Anbringungsverfahren aufgebracht wird, fällt unter das Klebeobjekt.
Die Tinte, welche die Partikel enthält, die zum Anbringen des Identifikationsmerkmals an dem Gegenstand verwendet werden, kann durch Mischen der Partikel mit der sich verengende Form mit einem Lösungsmittel, einem Dispersionsmittel, einem Bindemittelharz und dergleichen hergestellt werden. Die Partikel mit der sich verengende Form sind die Partikel, die der Wärmebehandlung unterzogen und durch das Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, und können durch Schleifen oder Zerkleinern eines Formkörpers nach der Wärmebehandlung in einem solchen Ausmaß erhalten werden, dass die sich verengende Form der Partikel identifiziert werden kann. Der Formkörper selbst kann durch Wärmebehandlung eines ausreichend kleinen Formkörpers als einzelnes Partikel behandelt werden.
Das Identifikationsmerkmal kann an einer Stelle angebracht werden, an der das Identifikationsmerkmal im Erscheinungsbild des Gegenstands leicht visuell zu erkennen ist, oder an einer Stelle, an der das Identifikationsmerkmal im Erscheinungsbild des Gegenstands kaum visuell zu erkennen ist (nicht visuell erkannt werden kann).
In einem Fall, in dem das Identifikationsmerkmal als Sicherheitsmerkmal verwendet wird, wird das Identifikationsmerkmal an einer Stelle angebracht, an der das Identifikationsmerkmal im Erscheinungsbild des Gegenstands leicht zu erkennen ist, so dass ein Dritter, der ein gefälschtes Produkt herstellen will, auch das Identifikationsmerkmal fälschen muss. Die Idee ist, eine Nachahmung zu verhindern, indem deutlich gezeigt wird, dass das Identifikationsmerkmal angebracht ist.
Andererseits kann der Einfluss des Identifikationsmerkmals auf das Aussehen (Design) des Gegenstands beseitigt werden, indem es an einer Stelle angebracht wird, die visuell schwer zu erkennen (nicht sichtbar) ist. Wenn ein Dritter, der ein gefälschtes Produkt herstellen will, das Vorhandensein des Identifikationsmerkmals nicht kennt, imitiert er den Gegenstand einschließlich des Teils des Identifikationsmerkmals nicht, so dass kein vollständiges gefälschtes Produkt einschließlich des Identifikationsmerkmals hergestellt wird.
Das Identifikationsmerkmal kann an jedem Gegenstand angebracht werden, auch an Produkten, die nachgeahmt oder gefälscht werden können. Beispiele hierfür sind Markenprodukte (Taschen, Geldbörsen, Schmuck, Kosmetika, Armbanduhren, Kleidung, Schreibwaren usw.), CDs, DVDs, Spielesoftware, Spielzeug, Arzneimittel, medizinische Geräte, Banknoten, Elektronik, Substrate, Module, Elektrogeräte, Kameras, OA-Ausrüstung, Möbel sowie Transport- und Verpackungsmaterial für verschiedene Produkte.
Bezugszeichenliste

1, 2 ist: Gegenstand, der mit Identifikationsmerkmal versehen
10, 20: Identifikationsmerkmal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009516822 T [0005]

Claims

Identifikationsmerkmal, das Partikel als Merkmalsinformation verwendet, wobei das Identifikationsmerkmal eine sich verengende Form aufweist, welche die Partikel als zu lesende Information enthält.
Identifikationsmerkmal nach Anspruch 1, wobei die Partikel ein Metall enthalten.
Identifikationsmerkmal nach Anspruch 1, wobei die Partikel ein Metalloxid, ein Metallnitrid oder ein Metallkarbid enthalten.
Identifikationsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zu lesende Information eine weitere Information über die Partikel enthält, die nicht die Information über die sich verengende Form ist.
Identifikationsmerkmal nach Anspruch 4, wobei die Information über die Partikel, die nicht die Information über die sich verengende Form ist, eine Information über Zusammensetzung und/oder eine Information über eine Kristallstruktur der Partikel ist.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals unter Verwendung von Partikeln als Merkmalsinformation, umfassend: Durchführen einer Wärmebehandlung einer Zusammensetzung, welche die Partikel enthält, um eine die Partikel enthaltende, sich verengende Form zu erzeugen.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals nach Anspruch 6, wobei die sich verengende Form nach der Wärmebehandlung durch Einstellen einer Vorbehandlungsbedingung der Partikel vor der Wärmebehandlung geändert wird, um verschiedene Typen von Identifikationsmerkmalen herzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals nach Anspruch 7, wobei die Vorbehandlungsbedingung der Partikel zumindest eine ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zusammensetzung der Partikel, einer Kristallstruktur der Partikel, einem Oberflächenzustand der Partikel, einer Partikelgröße der Partikel und einer Form der Partikel besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die sich verengende Form nach der Wärmebehandlung durch Einstellen einer Vorbehandlungsbedingung der Zusammensetzung vor der Wärmebehandlung geändert wird, um verschiedene Typen von Identifikationsmerkmalen herzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals nach Anspruch 9, wobei die Vorbehandlungsbedingung der Zusammensetzung eine Zusammensetzung aus anderen Komponenten als den in der Zusammensetzung enthaltenen Partikel und/oder eine Formbedingung der Zusammensetzung ist.
Verfahren zur Herstellung eines Identifikationsmerkmals nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die sich verengende Form nach der Wärmebehandlung durch Einstellen einer Bedingung der Wärmebehandlung geändert wird, um verschiedene Typen von Sicherheitsmerkmalen herzustellen.
Verfahren zum Lesen eines Identifikationsmerkmals, wobei das Verfahren das Unterscheiden eines Typs des Identifikationsmerkmals anhand von Informationen über die sich verengende Form umfasst, die in dem Identifikationsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthalten sind.
Gegenstand, der mit einem Identifikationsmerkmal versehen ist, aufweisend: einen Gegenstand; und das Identifikationsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das an dem Gegenstand angebracht ist.