TW201429752A - 微粒編碼容器 - Google Patents

Abstract

一種對容器進行編碼之方法，包括施加微粒至容器，使得微粒與容器結合而形成獨特光學可讀取圖案。

Description

微粒編碼容器

本發明係關於容器、製造容器之方法，且是關於標示容器之方法。

根據本發明之一態樣，本發明之一般性目的係提供一種具有光學可讀取微粒圖案之容器，以提供一種具吸引力標誌而防止被篡改，用於追踪、防偽(anti-counterfeiting)或其他目的。

本發明係具體化數種變化態樣，其能夠彼此被分開實施或互相結合實施。

根據本發明之一態樣之製造玻璃容器之方法係包括產生一玻璃熔體(glass melt)、自該玻璃熔體形成數個玻璃容器、藉由施加數顆微粒至該等玻璃容器而對該等玻璃容器進行編碼，使得該等微粒與該等容器結合而形成數個獨特光學可讀取圖案(unique optically readable pattern)，以及對該等玻璃容器進行退火(anneal)。

根據本發明之另一態樣，係提供一種標示一容器作為追踪或其他目的之方法，該方法包括當該容器 壁在高溫時，導入數顆微粒至該容器之一壁表面上之步驟，使得該等微粒與該容器壁結合而形成一可讀取隨機圖案(readable random pattern)。

根據本發明之進一步態樣，一種微粒編碼容器係包括：一自一底座延伸之本體、一自該本體延伸之肩部，以及在一隨機圖案中之不同形狀和大小之數顆微粒，該隨機圖案由該底座、該本體、該肩部或該頸部中之至少一項所承載(carry)。

10、110‧‧‧容器

12、112、212‧‧‧微粒圖案

13‧‧‧底座

14、114‧‧‧本體

16、116‧‧‧肩部

18‧‧‧頸部

20‧‧‧瓶口

22‧‧‧開口

24‧‧‧編碼參考圖徽

24'‧‧‧參考圖徽

124‧‧‧圓形編碼參考圖徽

本發明連同其額外之目的、特徵、優點及態樣，由以下之敍述、所附之專利申請範圍和伴隨之圖式將到最佳的理解，其中：第1圖係根據本發明之說明性實施例之一容器正視圖，該容器係被製造以包括圖案；第2圖係第1圖中之容器之下視圖；及第3圖係根據本發明之另一說明性實施例之一容器之局部正視圖，該容器係被製造以包括微粒圖案。

第1圖係圖示容器10(例如：瓶、罐、壺或類似物)之說明性實施例，其包括可施加在容器10作為隨機圖案且供容器10作為獨特編碼之微粒圖案12，如將在下文進一步地討論的。容器10可由塑膠或玻璃組成，更具體地，可具有根據目前揭示於下文之玻璃製造過程之說明性實施例所生產之玻璃容器成份。容器10包括縱向軸A、位在容器10於軸向封閉處之軸端點之底座 13、自軸向封密底座13而軸向延伸之本體14、自本體14軸向且徑向延伸之肩部16，及自肩部16軸向延伸且包括瓶口20和開口22之頸部18，其中瓶口20和開口22係位於底座13相對側之容器10之另一軸端點。"徑向(radial)"一詞係包括大致沿著相對於容器縱向軸之徑向線而定向，而且可包括但不受限於絕對垂直於容器縱向中心軸A之方向。本體14可以是任何適當之截面橫切於軸A之形狀，只要本體14是沿著圓周封閉(circumferentially closed)即可。例如，本體14可以是沿著圓周封閉之圓筒橫切截面形狀。於其他實施例中，本體14可以大致上是橢圓形、方形、矩形、三角形，或任何其他適當之横切截面形狀。如本文所使用的，"沿圓週(circumferentially)"一詞不僅適用於圓形横切截面形狀，也適用於任何封閉之横切截面形狀。

容器10可以是單件式之一體成形構造，較佳地，係玻璃或塑膠構造("一體成形構造(integrally formed construction)"一詞並不排除例如揭示於美國專利US4,740,401中之單件式一體模造層體玻璃構造(one-piece integrally molded layered glass construction)之類型，或者在瓶成型作業(bottle-forming operation)完成後加入其他結構之單件式玻璃瓶)。在一實施例中，容器10可以壓吹法(press-and-blow)或重吹法(blow-and-blow)之玻璃容器製造作業而加以製作。容器10可以是任何適當的形狀，且可包括壺、罐、瓶、其他食物或飲料容器，或任何其他適當的容器。如本文所使 用的，"軸向"一詞係指大致沿著封閉物、容器或包裝之縱向軸而定向，而且包括但不受限於絕對平行於容器縱向中心軸A之方向。

參考第1圖，容器底座13包括具有微粒圖案12之一壁，該微粒圖案12係整合至容器10且係光學可讀取的。在任何情況下，複數個容器中之每一個可設置其本身之獨特圖案為要對每個容器進行編碼。微粒圖案可由任何適當大小、形狀、顏色、配置，或材料所組成。例如，微粒可以有相同形狀，或不同形狀。同樣地，微粒可有相同的大小，或不同的大小。在另一範例中，微粒可以僅有一種顏色，或可以僅有兩種不同顏色，或者任何其他適當的相異顏色數目。在一實施例中，微粒可以由與容器相同的材料所組成。例如，微粒可以是玻璃粉末(glass frit)，由鈉鈣矽酸鹽(soda-lime-silicate)、硼矽酸鹽(borosilicate)或任何其他適當材料組成。在其他實施例中，微粒可以由金屬、陶瓷或任何其他適當材料組成。在任何情況下，微粒可以固相(solid phase)施加於容器10，例如像是薄片(flake)、凝聚體(aggregate)、粉末(powder)或是根據任何其他適當的結構。

如第2圖所示，容器10也可包括編碼參考圖徽(code reference feature)24，其可包括在容器10之一相對應壁中之一或多個幾何形狀或外形(outline)。編碼參考圖徽24可包括在容器壁中之一或多個浮雕(embossment)或印壓圖形(debossment)。在圖示於第2圖中之實施例，參考圖徽24係正方形，且圓形底座壁係容 器10之帶有微粒(particles-bearing)和帶有參考圖徽(reference feature-bearing)之壁。在圖示於第2圖之另一實施例中，參考圖徽24'可包括容器10之外部輪廓(outer profile)，例如，容器10之底座13之徑向外部週邊(radially outer perimeter)。但，在其他實施例中，帶有微粒和帶有參考圖徽之容器壁可以是任何其他適當的形狀，且也可以是位於本體、肩部及/或頸部上。

例如，且參考第3圖，容器110係包括本體114、自本體延伸之肩部116、在本體114之容器壁內及肩部116內之圓形編碼參考圖徽124，以及在圖徽124內部之容器壁中之微粒圖案112。在圖示於第3圖中另一實施例中，微粒圖案212具有一整合的參考圖徽，意即，微粒圖案212本身之外部。例如，微粒圖案212可以是單向的，例如像棒球本壘板之五角形，為要在相對於參考圖徽讀取隨機圖案212時可降低雜訊。

微粒圖案12、112、212和/或參考圖徽24、24'、124為了防篡改證據(tamper-evidence)之目的而可以是無法移除的(non-removable)。術語"無法移除的"係包括一種方式，其中微粒圖案12、112、212和/或參考圖徽24、24'、124係通過設計意圖(design-intent)而非試圖自容器10移除而不損壞容器10和/或微粒圖案12、112、212和/或參考圖徽24、24'、124，或者以其他方式對任一者或二者之結構完整性和/或功能完整性明顯地進行妥協。

在生產過程中，一般而言，典型的玻璃容器 製造係包括"熱端(hot end)"和"冷端(cold end)"。熱端可包括一或多個產生玻璃熔體(glass melt)之玻璃熔解爐、一或多台將玻璃熔體成型為玻璃容器之成型機(forming machine)，以及一或多台將熱端塗層(hot-end coating)塗佈至玻璃容器之塗佈機(applicator)。"熱端"也可包括一退火爐(annealing lehr)，或至少退火爐之啟始部(beginning portion)用以將玻璃容器在其內部進行退火。經過退火爐，溫度可漸漸地被降溫至退火爐之下游部、冷端，或出口。"冷端"可包括退火爐之末端部(end portion)、塗佈一或多層冷端塗層至退火爐下游之玻璃容器之塗佈機、檢測容器之檢測設備(inspection equipment)，以及包裝容器之包裝機(packaging machine)。

連同以上敍述，容器10、110可由以下玻璃容器製造過程所生產，該玻璃容器製造過程可包括或可不包括全部所揭示之步驟，或者可循序進行或依所討論的特定順序進行，且目前所揭示之製造過程及標示方法係包括此類步驟之任意順序、重疊或平行處理。

首先，可先熔解一批次之玻璃成型材料。例如，一玻璃熔解爐可包括具有數個熔爐(melter)之一箱體(tank)，將鈉鈣矽(soda-lime-silica)熔化而產生熔融玻璃(molten glass)。之後，熔融玻璃自箱體流出，經過一喉部，到位於熔解爐下游端之精製機(refiner)，在此熔融玻璃可被調製(conditioned)。熔融玻璃可從熔解爐被引導到一下游供料道(downstream forehearth)，該下游供料道 可包括一冷卻區、一調製區及與一料塊供料機(gob feeder)相通之一下游端。供料機可量測出玻璃料塊之數量且將它們送至玻璃容器成型作業。

接著，玻璃料塊可形成容器，例如利用成型機，該成型機可包括壓吹或重吹之個別區段機器，或者任何其他適當的成型設備。毛坯模具(blank mold)可接收來自供料機的玻璃料塊且形成型坯(parison)或毛坯，其溫度例如大約在攝氏900度至1000度之等級。吹製模具(blow mold)可接收來自毛坯模具的毛坯且將毛坯成型為玻璃容器，其溫度例如大約在攝氏700度至900度之等級。材料處理設備可將玻璃容器自成型機移除且將容器放在輸送機或類似者上。

此外，成型之玻璃容器可使用，例如退火爐進行退火。在退火爐之入口，熱端，或上游部，其內部之溫度可在例如攝氏500度至700度之等級。經過退火爐，溫度可漸漸地被降溫至退火爐之下游部、冷端，或出口，其內部之溫度，例如在攝氏65度至130度之等級。

在製造過程中的任意適當點，微粒編碼參考圖徽可設置在容器上。例如，形成步驟可包括將參考圖徽形成在玻璃容器上，例如使用在模具中任意適當相對應的圖徽。在另一範例中，參考圖徽可被加工、雷射蝕刻，或以其他方式刻入容器內。在進一步的範例中，參考圖徽可使用應用陶瓷標籤(applied ceramic labeling，ACL)而施加在容器，其中參考圖徽可包括網板印刷(screen printing)或應用陶瓷線、形狀，或類似者。對應 用陶瓷標籤而言，陶瓷微粒可用蠟系材料(wax-based material)加以塗佈而且經由一網板而傳送塗佈容器。在一額外範例中，當參考圖徽係與容器整合為一體時，例如容器底外部輪廓，則參考圖徽被在壓模成型(molding)過程中被形成。在又另一範例中，當參考圖徽係與微粒圖案整合為一體時，則參考圖徽係在當微粒圖案被施加時而被施加，如以下所述。

而且在在製造過程中的任意適當點，容器係被編碼。編碼步驟包括施加微粒至容器或至毛坯，以標示容器或毛坯，當容器或毛坯係足夠高溫，因此足夠軟的時候，為要助於微粒與其結合。通常，微粒可利用，例如吹(blowing)、噴砂(blasting)、噴塗(spraying)、滴落(dropping)、噴灑(sprinkling)或滾壓(rolling)而被施加在毛坯或容器上，或者將容器浸(dip)、滾壓或放置在微粒中或微粒上，或者以任意其他適當的方式來施加。微粒可施加於容器之底座、本體、肩部及頸部中之一個或多個。在一實施例中，微粒可選擇性地施加於容器之僅僅一部分，例如僅施加於底座、本體、肩部或頸部。在另一實施例中，微粒可選擇性地施加而重疊在容器之兩部分，例如，本體和肩部。

微粒係被施加使得微粒貫入(penetrate)容器之相對應表面，而非僅是塗佈(coat)。此外，玻璃粉末微粒可改變形狀和/或大小，一旦微粒貫入容器之高溫表面。同樣地，玻璃粉末微粒在退火過程中可進一步地改變形狀、大小和/或在容器表面中的位置。如此的改變可 進一步地強化微粒圖案之隨機性。

在一範例中，微粒可被施加於毛坯模具和吹製模具之間的毛坯。例如，當它們從毛坯模具被倒置到成型機的吹製模具時，微粒可選擇性地施加在毛坯的底座上。

於另一範例中，微粒可施加於吹製模具下游的容器。例如，當容器自吹製模具被取出且放在輸送機上時，或者在容器已經放在輸送機上之後，微粒可以選擇性地施加在底座、本體、肩部和/或頸部上。

在進一步的範例中，微粒可施加於在退火爐內的容器。例如，當容器依然足夠高溫有助於微粒與其結合時，微粒可噴塗在退火爐之上游端內的容器上。

在另外之範例中，微粒可被施加在吹製模具和退火爐之間的容器。例如，當容器在輸送機或其他材料處理設備上運送時，微粒可在重力作用下而被傾倒或噴灑至容器上，或允許容器經過或通過微粒。例如，微粒可噴灑在成型後之容器所放置的輸送機上，或者藉由帶有微粒之滾輪、或藉由將容器滾壓過帶有微粒之材料處理表面(material handling surface)，而將微粒滾壓到容器上。

在任一範例，任何適當的設備係可被使用，包括例如氣壓系統和噴嘴(pneumatic systems and nozzles)、噴粒設備(shot blasting equipment)、ACL設備、具活門之懸掛給料斗(overhead hoppers with trap doors)、懸掛式激振器(overhead shaker)、或無論是否具 有陡槽(chute)、遮罩(mask)、導軌(guide)之類似者，或者位於設備和容器之間的類似者。任何適當的回收和循環設備也可被用來再利用沒有黏著到容器之微粒。

在任何實施例中，微粒可以貫入且變成嵌入在容器之相對應壁表面上，以至於除非破壞或損壞容器，微粒係無法被移除，使得微粒係無法移除而可作為防止被篡改之標誌。因此，分離的條碼標籤(separate bar code label)、噴漆(spray painting)或類似者係不需要被施加在容器。條碼標籤和類似者可容易地被篡改、對製程添加顯著的成本，以及可能減弱的產品的品牌吸引力。

在一實施例中，編碼步驟可包括將微粒參考或相對於編碼參考圖徽而施加至容器，其中該編碼參考圖徽可已在形成步驟中被形成。例如，至少某些微粒可被施加在參考圖徽之幾何外形內，更具體而言，係在浮雕或印壓之圓形、方形或任意其他適當形狀之內。在另一範例，微粒可施加在浮雕於或印壓於容器內之幾何圖形之周圍或上面。

在另一實施例中，編碼步驟可包括將微粒施加在容器內部，例如，靠在容器底部之壁表面內。例如，在微粒離開吹製模具之後，微粒可經由插入容器之噴嘴噴出，例如當容器沿著材料處理設備運送至退火爐且/或在退火爐本身內部時。

微粒圖案，無論是否與參考圖徽結合，係對容器提供一種獨特隨機之編碼圖(coding scheme)，其中每一容器係具有一獨特隨機碼。在微粒應用程序之本質 上，不同的顏色、大小、形狀、配置和/或隨機性中之一項或多項係在容器上建立獨特隨機之微粒圖案。

編碼步驟也可包括光學讀取微粒圖案。更具體而言，編碼步驟可包括獲取已施加圖案之圖像及將已施加圖案與容器相關聯。例如，一或多台攝像裝置(imaging device)可被用來獲取微粒圖案之圖像，例如緊接在微粒圖案被施加之後，或者在容器檢測過程中，或者在容器製造過程中之任意其他適當位置。圖像可以任何適當方式與容器相關聯，例如，藉由儲存圖像資料至一生產資料庫中，該資料庫可包括相對應容器之微粒圖案圖像和容器之獨特識別數字、生產日期和時間、模具識別和類似者。因此，每一循序圖案可建立其相對應容器之序碼(serial code)，使得容器可以被序列化(serialized)。

編碼之後，微粒圖案可以任意適當方式加以分析。例如，代碼分析器(code analyzer)可被用來讀取來自容器之圖案、連同儲存資料處理微粒圖案、核對容器之真偽和來源，及/或取得有關於與圖案相關聯之容器或產品之資訊。代碼分析器能夠包括任何適當的裝置，該裝置可包括圖像擷取裝置、控制器、電源供應器、通訊硬體和其他適當之硬體和軟體。例如，代碼分析器可包括具有相機、處理器、記憶體、電池、有線和/或無線通訊硬體、圖案識別應用程式及類似者之任意適當裝置。代碼分析器可與電腦網路互相通訊，例如公司內部網路、網際網路，或任意其他適當之電腦網路。因此，代 碼分析器可包括工業用攝像和計算裝置、具相機之智慧型手機，或任意其他適當之計算裝置。

使用時，容器製造商能使用代碼分析器分析容器上之微粒圖案和連同已分析圖案以儲存有關容器之資訊，作為生產資料庫或類似者中之一筆紀錄供稍後取回使用。更具體地，容器製造商可使用代碼分析器來啟動圖案識別應用程式、將相機對準微粒圖案、使用任意適當之相機之十字線(cross-hairs)、疊加框(frame overlay)或類似物和/或圖案識別應用程式來框住微粒圖案參考圖徽，及獲得相對應之圖像。應用程式可藉由獲得之圖像，以任意適當方式交叉參考資料庫來識別微粒圖案，而且資料能被加入至資料庫而與容器有所關聯。同樣地，飲料生產商能使用代碼分析器來獲取一給定容器之微粒圖案、上載已獲取微粒圖案至生產資料庫供交叉參考使用、下載有關容器之資訊，及上載關於填充至容器之產品之資訊至生產資料庫。相同地，經銷商、零售商、客戶或類似者能使用代碼分析器來獲取一給定容器之微粒圖案、上載已獲取微粒圖案至生產資料庫供交叉參考使用，及下載有關容器和/或裝在其中之產品之資訊。因此，容器製造商、飲料生產商、經銷商、零售商、客戶或類似者可獲得有關容器和/或裝在其中之產品之資訊。

因此，微粒圖案能被使用在商品運銷及供應鏈各處，用於容器或產品行踪之追查，和/或容器和/或裝在其中之產品之真偽驗證。例如，各樣的屬性在產品週期中能被驗證或加入，例如容器和/或裝在其中之產品 之製造日期和/或地點、容器和/或裝在其中之產品之真偽，和類似者。在另一範例中，最終消費者之使用能夠對與容器相關聯之編碼加以觸發"原始/真實產品已使用(original/authentic product used)"圖徽，使得任何後續之使用將顯露出是非正品(non-authentic)或偽造品(counterfeit product)。例如，當帶有微粒編碼之容器被購買時，零售商可使用銷售點系統(point of sale system)來掃描或用其他方式讀取編碼和交叉參考及更新生產資料庫(或其他資料庫)，以指示特定容器已賣給客戶。之後，如果該容器被重新包裝過或轉售，銷售點系統能被用來指示出該容器已經售出。例如，銷售點系統能讀取重新包裝容器之編碼且交叉參考資料庫，於此點上，銷售點系統將發現資料庫已被前筆銷售更新且銷售點系統能夠發出警報以任意適當方法來防止此筆銷售或類似者。實際上，編碼可用來提供容器之監管鏈(chain of custody)以阻止未授權之容器再使用或其偽造品。

因此，本文已揭示一種容器和標示及製造容器之方法，其係完全地達到先前所陳述之目的和目標。本發明已連同數個說明性實施例而加以表述，且已經討論了額外的修飾和變化態樣。其他修飾和變化態樣以上述討論之觀點對於本技術領域普通技術人員而言係容易被想出的。舉例而言，目前揭示之容器及方法係按照玻璃成份和玻璃容器製造過程而被討論，但是本發明同樣地適用於塑膠和塑膠容器之製造。

10‧‧‧容器

12‧‧‧微粒圖案

13‧‧‧底座

14‧‧‧本體

16‧‧‧肩部

18‧‧‧頸部

20‧‧‧瓶口

22‧‧‧開口

Claims (15)

1. 一種製造玻璃容器之方法，其包含步驟：(a)產生一玻璃熔體；(b)自該玻璃熔體形成數個玻璃容器；(c)藉由施加數顆微粒至該等玻璃容器而對該等玻璃容器進行編碼，使得該等微粒與該等容器結合而形成數個獨特光學可讀取圖案；以及(d)對該等玻璃容器進行退火。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等微粒係包括多種不同之顏色、大小或形狀中之至少一項。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中形成步驟(b)係包括次步驟(b1)：形成數個毛坯，和接著次步驟(b2)：自該等毛坯形成該等玻璃容器，且其中該等微粒係在形成步驟(b1)和(b2)之間施加至該等毛坯。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等微粒係在形成步驟之後但在退火步驟(d)之前而施加。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等微粒係在退火步驟(d)過程中施加。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等微粒係施加至該等玻璃容器之底壁。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中形成步驟(b)係包括在該等玻璃容器上形成編碼參考圖徽，且該等微粒係相對於該等編碼參考圖徽而施加。
8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該等編碼參考圖徽係包括一幾何外形且該等微粒係施加於該幾何外形之內。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該幾何外形係包括在該容器中之數個浮雕或印壓圖形。
10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等微粒係貫入該容器之一或多個相對應表面使得該等微粒係無法移除。
11. 一種標示一容器(10)作為追踪或其他目的之方法，其包括當該容器壁在高溫時，導入數顆微粒至該容器之一壁表面上之步驟，使得該等微粒與該容器壁結合而形成一可讀取隨機圖案(12)。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其包括在該容器上提供至少一個參考圖徽作為一供讀取該圖案之參考之額外步驟。
13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該等微粒係貫入該容器之一或多個相對應表面使得該等微粒係無法移除。
14. 一種微粒編碼容器(10)，其包括：一底座(13)；一自該底座延伸之本體(14)；一自該本體延伸之肩部(16)；及在一隨機圖案(12)中之不同形狀和大小之數顆微粒，該隨機圖案係由該底座、該本體或該肩部中之至少一項所承載。
15. 如申請專利範圍第14項之容器，進一步包括一微粒圖案參考圖徽，其中至少部分之該等微粒係定位在該參考圖徽之一外形內。