(57)【要約】【課題】生産環境において在庫水準を予測するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】プロセッサと、プロセッサと通信状態にあるプロセッサ可読記憶媒体とを備え、プロセッサ可読記憶媒体は、生産環境において消耗品に対する需要分布を特定し、消耗品を補充するためのリードタイム期間を特定し、複数の候補パラメータから、選択された制御パラメータが判定された総在庫管理の最低費用に対応するように、総在庫管理費用の関数である制御パラメータを選択し、予測モデルを用いて、リードタイム期間と、選択された制御パラメータよって調整された予測の標準誤差とに基づき、消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測し、少なくとも予測された将来の総需要値と在庫基準点とに基づき、追加在庫が必要かどうかを判定し、追加在庫が必要であれば、消耗品に対する発注を生成するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を収容することを特徴とするシステム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産環境における消耗品の在庫を維持するシステムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと通信状態にあるプロセッサ可読記憶媒体と、
を備え、
前記プロセッサ可読記憶媒体は、
生産環境において消耗品に対する需要分布を特定し、
前記消耗品を補充するためのリードタイム期間を特定し、
複数の候補パラメータから、選択された制御パラメータが判定された総在庫管理の最低費用に対応するように、総在庫管理費用の関数である制御パラメータを選択し、
予測モデルを用いて、前記リードタイム期間と、前記選択された制御パラメータよって調整された予測の標準誤差と、に基づき、前記消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測し、
少なくとも前記予測された将来の総需要値と在庫基準点とに基づき、追加在庫が必要かどうかを判定し、
追加在庫が必要であれば、前記消耗品に対する発注を生成する、
ための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を収容することを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記１つ又はそれ以上のプログラミング命令が、
前記需要分布が季節成分を含むかどうかを判定し、
もしそうならば、前記予測モデルとして、季節成分を有する予測モデルを選択する、
ための１つ又はそれ以上のプログラミング命令をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記需要分布が季節成分を含むかどうかを判定するための前記１つ又はそれ以上のプログラミング命令が、ＳＡＲＩＭＡ予測モデルを選択するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記予測モデルを用いるための１つ又はそれ以上のプログラミング命令が、
前記リードタイム期間における各日の将来の需要値を合計することによって将来の集計需要値を判定し、
前記予測の標準誤差と前記選択された制御パラメータとを乗じることによって調整された予測の標準誤差を判定し、
前記将来の集計需要値と前記調整された予測の標準誤差とを合計することによって前記将来の総需要値を予測する、
ための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を含み、
追加在庫が必要かどうかを判定するための前記１つ又はそれ以上のプログラミング命令は、前記予測された将来の総需要値が在庫基準点を上回るかどうかを判定するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を含み、
前記消耗品に対する発注を生成するための前記１つ又はそれ以上のプログラミング命令は、前記在庫基準点と前記予測された将来の総需要との間の差に等しい量の前記消耗品に対する発注を生成するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年６月２６日付で出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｏｆ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  ａｎ  Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ  Ｌｅｖｅｌ  ｉｎ  ａ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」という名称の米国特許出願第１２／１４６，６５８号に関する。
【背景技術】
【０００２】
企業において、印刷所が変動するジョブ需要を経験することは、一般的なことである。ジョブ需要は多様であるため、企業は、企業が受けるであろうジョブに備えて、インク、紙などの在庫を特定の水準に維持しなくてはならない。この在庫水準は、企業がその最大のジョブを処理するのに、それらのジョブが頻繁に受けられない場合であっても、必要な在庫水準を維持しなくてはならないので、通常著しいものになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
定数である、（ｒ，Ｑ）「再発注量」、（ｒ，Ｔ）「目標とした再発注」又は（ｓ，Ｓ）政策のような独立した同一分布の需要に基づいて、将来需要を推定する静的在庫政策は、当該技術分野において公知であり、例えば、Ｓｉｍｃｈｉ  Ｌｅｖｉ他著「Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ  ＆  Ｍａｎａｇｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｈａｉｎ」に記載されている。しかしながら、このような政策は、真の需要分布がしばしば変わるという事実を無視している。需要分布は時間の経過に従って変化し、また異なる時点での需要がしばしば相関しているので、静的在庫政策によって作成された在庫推定は、しばしば不正確である。予測法が用いられるときに、不正確な予測は不確実な需要推定につながり、それは、しばしば過剰安全ストック及び費用増をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本方法を説明する前に、説明される特定のシステム、方法論、又はプロトコルは変化し得るので、本発明は、これらに限定されないことを理解されたい。ここで用いられる用語法は、特定の実施形態を説明することのみが目的であり、添付された特許請求の範囲のみによって限定されることになる本開示の範囲を限定することを意図されていないことをさらに理解されたい。
【０００５】
ここで用いられる「含む」という用語は、「含むがこれらに限定されない」ことを意味する。
【０００６】
実施形態においては、生産環境において消耗品の在庫を維持する方法は、生産環境において消耗品に対する需要分布を特定し、在庫を補充するためのリードタイム期間を特定し、複数の候補パラメータから、選択された制御パラメータが判定された総在庫管理の最低費用に対応するように、総在庫管理費用の関数である制御パラメータを選択することを含むことができる。本方法はまた、予測モデルを用いて、需要分布と、リードタイム期間と、選択された制御パラメータによって調整された予測の標準誤差と、に基づき、消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測し、少なくとも予測された将来の総需要値と在庫基準点とに基づき追加在庫が必要かどうかを判定し、追加在庫が必要であれば消耗品に対する発注を生成することを含むことができる。
【０００７】
実施形態においては、印刷生産環境において消耗品の在庫を維持する方法は、印刷生産環境において消耗品に対する需要分布を特定することを含むことができる。消耗品は、インク、紙、トナー、封筒、ワイヤ及び製本材料のうちの１つ又はそれ以上を含むことができる。本方法はまた、消耗品を補充するためのリードタイム期間を特定することを含むことができ、ここで、リードタイム期間とは１日又はそれ以上の日数を含む。本方法は、複数の候補パラメータから、選択された制御パラメータが判定された総在庫管理の最低費用に対応するように、総在庫管理費用の関数である制御パラメータを選択し、予測モデルを用いて、需要分布と、リードタイム期間と、選択された制御パラメータによって調整された予測の標準誤差と、に基づき、消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測し、将来の総需要値が在庫基準点を上回った場合には、消耗品に対する発注を生成することを含むことができる。
【０００８】
実施形態においては、生産環境において消耗品の在庫を維持するシステムは、プロセッサと、プロセッサと通信状態にあるプロセッサ可読記憶媒体と、を含むことができる。プロセッサ可読記憶媒体は、生産環境において消耗品に対する需要分布を特定し、消耗品を補充するためのリードタイム期間を特定し、複数の候補パラメータから、選択された制御パラメータが判定された総在庫管理の最低費用に対応するように、総在庫管理費用の関数である制御パラメータを選択するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令を含むことができる。プロセッサ可読記憶媒体は、予測モデルを用いて、リードタイム期間と、選択された制御パラメータよって調整された予測の標準誤差と、に基づき、消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測し、少なくとも予測された将来の総需要値と在庫基準点とに基づき追加在庫が必要かどうかを判定し、追加在庫が必要であれば消耗品に対する発注を生成するための１つ又はそれ以上のプログラミング命令をさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態による、生産環境において消耗品の在庫を維持する例示的な方法のフローチャートである。
【図２】実施形態による、例示的な需要分布の図である。
【図３】実施形態による、プログラム命令を収容又は実行するのに用いることができる例示的な内蔵ハードウェアのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の態様、特徴、便益、及び利点は、以下の説明及び添付図面に関して明らかになるであろう。
以下の議論のために、「ジョブ」とは、顧客のために完成されるべき作業の論理的単位をいう。ジョブは、１人又はそれ以上のクライアントからの１つ又はそれ以上の印刷ジョブを含むことができる。
【００１１】
「印刷ジョブ」とは、印刷生産システムにおいて処理されるジョブをいう。例えば、印刷ジョブは、特定のクレジットカード会社に対応するクレジットカードの明細を生産すること、特定の銀行に対応する銀行口座取引の明細を生産すること、文書を印刷することなどを含むことができる。開示された実施例は印刷ジョブに属するけれども、開示された方法及びシステムは、自動車製造、半導体生産といった他の生産環境におけるジョブ一般に適用可能である。
【００１２】
「リソース」とは、ジョブに対する処理機能を実施する装置である。例えば、印刷生産環境において、リソースは、印刷機、コピー機、製本機、穴開けパンチ、丁合機、密封機、又は印刷ジョブを処理するのに用いられる他のいずれの装置をも含むことができる。
【００１３】
「印刷所」とは、印刷機、裁断機、丁合機といった複数の文書生産リソースを含む主体をいう。印刷所は、１つ又はそれ以上の印刷関係装置を含む独立した主体でもよく、又は企業又は他の主体の一部であってもよい。さらに、印刷所は、インターネット、ワールド・ワイド・ウェブなどのローカル・エリア・ネットワーク又は広域エリア・ネットワークを介して、１つ又はそれ以上のサーバと通信することができる。
【００１４】
「企業」とは、顧客要求に基づいて特注することができるジョブを製造及び／又は処理する多数の装置物品を含む生産環境である。例えば、印刷生産環境において、企業は複数の印刷所を含むことができる。
【００１５】
「在庫基準点」とは、発注されたけれども届いていない在庫を加算し、繰り越し発注されている在庫を差し引いた倉庫などの貯蔵位置にある在庫である。
【００１６】
「在庫政策」とは、生産環境の基準点に関連する費用、水準、リスク領域などの分析である。
【００１７】
「リードタイム期間」とは、日単位で表した供給業者からの在庫補充時間である。
【００１８】
「ジョブ需要情報」とは、特定の期間にわたる生産環境に関連付けられたジョブ量である。例えば、印刷生産環境においては、ジョブ需要情報は、特定の期間にわたる印刷所に関連する印刷ジョブ量を含むことができる。
【００１９】
「消耗品」とは、生産環境がジョブの処理に当たって用いるアイテムである。消耗品の在庫は、消耗品の使用によって減耗されることになる。印刷生産環境において、消耗品は、インク、紙、トナー、ステープラー針、封筒、製本材料及び／又はその他を含むことができる。
【００２０】
「需要分布」とは、ある期間にわたる消耗品に関連付けられた需要分布である。
【００２１】
「将来の総需要値」とは、ある期間にわたり生産環境がジョブを処理するのに必要となる場合がある消耗品に関連する在庫の推定された量である。
【００２２】
図１は、実施形態による、生産環境において消耗品の在庫を維持する例示的な方法のフローチャートである。生産環境における消耗品に対する需要分布を特定することができる（１００）。実施形態において、消耗品に対する需要分布は、ある期間にわたって消耗品に対する需要分布を集計することによって判定することができる。需要分布は、時系列ｄ（ｉ）によって表すことができ、ここで、ｉは時系列におけるｉ番目の点を示す。図２は、実施形態による、例示的な需要分布を図示する。図示されるように、消耗品に関連付けられた需要は変動する。例えば、３日目に対応する需要２００は、ほぼ８０単位である２０５であるが、これに対し、３０日目に対応する需要２１０は、ほぼ５単位である２１５である。
【００２３】
図１に戻ると、実施形態において、消耗品を補充するためのリードタイム期間は特定することができる（１０５）。リードタイム期間は供給業者が消耗品を補充するのに要する時間の量を指すことができる。例えば、印刷生産環境における黒インクに関連するリードタイム期間は、今日発注した補充品の黒インクが３日後に届けられる場合、３日とすることができる。実施形態において、リードタイムは、消耗品の種類、供給業者、時期などのうちの１つ又はそれ以上により左右されることがある。
【００２４】
実施形態において、制御パラメータは選択することができる（１１０）。制御パラメータは複数の制御パラメータから選択することができる。実施形態において、複数の制御パラメータは所定の範囲内にすることができる。選択される制御パラメータは総在庫管理費用の関数になることができ、判定された総在庫管理の最低費用に対応することができる。実施形態において、判定された総在庫管理の最低費用は、需要データ履歴を用い、該需要データ履歴にわたる費用を最小化する値を選択することによって判定することができる。
【００２５】
実施形態において、総在庫管理の費用は、生産環境において消耗品を維持することに関連して生じる費用を表すことができる。総在庫管理の費用は、例えば、発注費用と保管費用と追徴費用との集計とすることができる。発注費用は、消耗品の発注に際して生じる総費用とすることができる。保管費用は、消耗品の倉庫保管に際して生じる総費用とすることができる。追徴費用は、生産環境が保管している在庫が需要を満たすのに十分ではないときに生じる総費用とすることができる。
【００２６】
実施形態において、予測モデルを用いて、消耗品に対する将来の総需要値を自動的に予測することができる。将来の総需要値とは、ある期間にわたって生産環境がジョブを処理するのに必要とする場合がある消耗品に関連する在庫の推定された量である。実施形態において、特定された需要分布に基づき、予測モデルを更新することができる（１１５）。例えば、予測モデルは需要分布に適合することができる。
【００２７】
実施形態において、予測モデルは、特定の期間にわたる消耗品に対する将来の総需要値を推定することができる（１２０）。例えば、予測モデルを用いて、特定のリードタイム期間数にわたり必要とされる消耗品の量を予測することができる。
【００２８】
実施形態において、予測モデルは、関連する期間における各日の将来の需要値を予測することができる。例えば、リード期間における各日に対する将来の需要値を予測することができる。消耗品に対する将来の集計需要値は、その期間における各日に関連付けられた将来の需要値の集計とすることができる。表１は、５日間における各日に関連付けられた例示的な将来の需要値を表す。表１によって表されるように、５日間の期間にわたる消耗品に関連付けられた将来の集計需要値は、その期間中における各日に対する将来の需要値の合計である。
【００２９】
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表１
【００３０】
実施形態において、用いられる予測モデルは、需要分布が季節成分を呈するか否かにより左右することができる。季節成分は、需要分布において比較的同じ程度に毎年繰り返される１つ又はそれ以上の変動を指すことができる。例えば、白紙に対する需要が連続した数年にわたり比較的低ければ、白紙に対する需要分布は、季節成分を有すると言える。
【００３１】
実施形態において、過去の消耗品に関連する需要データを分析して、需要分布が季節成分を呈するか否かを判定することができる。需要分布の自己相関関数は、異なる時点における分布間の相関を記述することができる。実施形態において、消耗品に関連する需要分布の自己相関関数を観察して、自己相関値のラグ値が所定の閾値を上回るか否かを判定することができる。上回る場合には、需要分布は季節成分を呈すると言える。
【００３２】
需要ｄ（ｉ）とｄ（ｉ−ｋ）とは、ｋ時間単位のラグによって分けられるようにすることができる。需要がラグｋの季節成分を有するときは、需要ｄ（ｉ）とｄ（ｉ−ｋ）とは、ｉ＝１，２，３，．．．ｎに関して高度に相関すると言える。需要が季節成分を有するか否かは、ｋの何らかの値に関して自己相関関数（「ＡＣＦ」）が固定された閾値を上回るかどうかを試験することによって判定することができる。ＡＣＦは、
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として、定義することができる。
【００３３】
予測モデルの例は、自己回帰集積移動平均（ＡＲＩＭＡ）モデルと季節自己回帰集積移動平均（ＳＡＲＩＭＡ）モデルとを制限無しに含むことができる。ＡＲＩＭＡを用いて、季節成分無しの需要分布を有する消耗品に関連付けられた将来需要を予測することができる。ＳＡＲＩＭＡを用いて、季節成分のある需要分布を有する消耗品に関連付けられた将来需要を予測することができる。
【００３４】
さらに、予測モデルを用いて予測の標準誤差を推定することができる（１２５）。実施形態において、予測の標準誤差は、予測された将来需要に関連付けられた可変性を表すことができる。予測の標準誤差を用いて、必要とされる消耗品の量をより正確に推定するために制御パラメータを調整することができる。実施形態において、必要とされる消耗品の量の推定値は判定することができる（１３０）。実施形態において、必要とされる消耗品の量の推定値は、以下に表されるように、将来の集計需要値と在庫基準点との間の差と、予測の標準誤差と制御パラメータとの積と、の合計によって、表すことができる。即ち、
将来の集計需要値＋
（予測の標準誤差＊制御パラメータ）
である。
【００３５】
実施形態において、調整された将来の総需要値は、将来の集計需要値と在庫基準点との間の差によって表すことができる。調整された予測の標準誤差は、予測の標準誤差と選択された制御パラメータとを乗ずることによって判定することができる。将来の総需要値は、調整された将来の需要値と、調整された標準誤差とを合計することによって判定することができる。例えば、カラーインクに対する集計需要値が５０カートリッジであり、予測の標準誤差が５カートリッジであり、制御パラメータが３である場合、特定の期間にわたって必要とされるであろうカラーインクのカートリッジ量は、６５カートリッジである（即ち、５０＋（５＊３））。
【００３６】
実施形態において、予測された将来の総需要値を用いて、消耗品の追加在庫が必要かどうかを判定することができる（１３５）。予測された将来の総需要値は、消耗品に関連付けられた在庫基準点と比較することができる。在庫基準点とは、発注されたけれども届いていない在庫を加算し、繰り越し発注されている在庫を差し引いた倉庫などの貯蔵位置にある在庫である。例えば、印刷生産環境が５０個の保管状態のカラーインク・カートリッジを有し、２０個のカラーインク・カートリッジが発注されたが、まだ届いていない。さらに、１５個のカラーインク・カートリッジが繰り越し発注されている。その場合、カラーインク・カートリッジに関連付けられた在庫基準点は、５５カートリッジである（即ち、５０＋２０−１５）。
【００３７】
追加在庫が必要である場合、消耗品に対する発注を生成することができる（１４０）。実施形態において、予測された将来の総需要値が在庫基準点に等しいか又はこれを上回る場合、消耗品に対する発注を行うことができる（１４０）。発注は、予測された将来の総需要値と在庫基準点との間の差に等しい量の消耗品に対するものであることができる。例えば、白紙に関連する予測された将来の総需要値が７０箱であり、在庫基準点が５０箱である場合、生産環境が予測された需要を満すことができるように、２０箱に対する発注を生成することができる（１４０）。実施形態において、予測された将来の総需要値が在庫基準点を上回る場合、予測された将来の総需要値と在庫基準点との間の差よりも大きい量の消耗品に対する発注を行うことができる。
【００３８】
実施形態において、予測された将来の総需要値が在庫基準点に等しいか又はこれより少ない場合、消耗品に対する発注は、行うことができる（１４０）。発注は、所定量の消耗品に対するものであることができる。例えば、予測された将来の総需要値が在庫基準点に等しい場合には、実需が予測された需要を上回るときに生産環境がその注文に応えることができることを保証するために、５単位の消耗品に対する発注を行うことができる。
【００３９】
実施形態において、予測された将来の総需要値が在庫基準点値を所定量だけ上回った場合、発注は、生成することができる（１４０）。例えば、予測された将来の総需要値が在庫基準点値を５単位又はそれより少ない数の単位だけ上回った場合、発注は、生成することができる（１４０）。実施形態において、発注は、所定量の消耗品に対するものであることができる。例えば、予測された将来の総需要値が５単位又はそれより少ない数の単位だけ上回った場合、５単位の消耗品に対する発注は、行うことができる（１４０）。或いは、在庫基準点値が予測された将来の総需要値に等しいか又はこれを上回った場合、消耗品に対する発注は、行わなくてよいことになる。
【００４０】
予測された将来の推定総需要値に関連付けられた総在庫管理費用は、判定することができる（１４５）。実施形態において、総在庫管理費用は、制御パラメータの関数とすることができ、
Ｔ（λ）＝全発注に関する発注費用＋在庫の材料費用＋
在庫に関する保管費用＋在庫切れに関する追徴費用
によって表すことができる。
【００４１】
総在庫政策費用を最小化する制御パラメータ値は、選択することができる（１５０）。制御パラメータは、複数の制御パラメータから選択することができる（１５０）。実施形態において、複数の制御パラメータは所定の範囲内にすることができる。選択された制御パラメータは判定された総在庫管理の最低費用に対応することができる。実施形態において、判定された総在庫管理の最低費用は、需要データ履歴を用い、需要データ履歴にわたる費用を最小化する値を選択することによって判定することができる。実施形態において、選択された制御パラメータを用いて、必要とされる消耗品量のその後の推定値を判定することができる（１５５）。
【００４２】
図３は、実施形態による、プログラム命令を収容又は実行するのに用いることができる例示的な内蔵ハードウェアのブロック図を示す。バス３００は、他の図示されたハードウェア部品を相互接続する主情報ハイウェイとしての機能を果たす。ＣＰＵ３０５は、プログラムを実施するのに必要とされる計算及び論理操作を行う、システムの中央演算処理装置である。読取専用メモリ（ＲＯＭ）３１０及びランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３１５は、例示的メモリ・デバイスを構成する。
【００４３】
ディスク・コントローラ３２０は、１つ又はそれ以上の随意的ディスクドライブをシステム・バス３００にインターフェースする。これらのディスクドライブは、例えば、外付け又は内蔵ＤＶＤドライブ３２５、ＣＤ  ＲＯＭドライブ３３０、又はハードドライブ３３５を含むことができる。前述されたように、これらの様々なディスクドライブ及びディスク・コントローラは随意的装置である。
【００４４】
プログラム命令は、ＲＯＭ３１０及び／又はＲＡＭ３１５に格納することができる。随意的に、プログラム命令は、コンパクトディスク又はデジタルディスク、又は他の記録媒体などの有形のコンピュータ可読媒体に格納することができる。
【００４５】
随意的ディスプレイ・インターフェース３４０は、バス３００からの情報を、音声、グラフィック、又は英数字の形式でディスプレイ３４５に表示することを可能にする。外部装置との通信は、種々の通信ポート３５０を用いて行うことができる。例示的な通信ポート３５０は、インターネット又はイントラネットのような通信ネットワークに取り付けることができる。
【００４６】
標準的なコンピュータ型の構成要素に加えて、ハードウェアは、キーボード３６０のような入力装置、又はマウス、タッチスクリーン、リモートコントロール、ポインタ及び／又はジョスティックのような他の入力装置３６５からのデータの受信を可能にするインターフェース３５５をさらに含むことができる。
【００４７】
電子写真装置内のサブシステムのような組込型システムを随意的に用いて、ここで説明された操作のうちの１つ、幾つか、又は全てを実施することができる。同様に、マルチプロセッサ・システムを随意的に用いて、ここで説明される操作のうちの１つ、幾つか、又は全てを実施することができる。
【００４８】
上記で開示された及び他の種々の特徴及び機能、又はその代替物は、多数の他の異なるシステム又は用途と組み合わせられることが望ましいことが認識されるであろう。また、当業者であれば、現在のところ予見されていない又は予期されていない種々の代替物、修正、変形、又はそこにおける改善を後で行うことができ、それらもまた添付の特許請求の範囲に包含されることが意図される。
【図１】
2010009596.tif 000005
【図２】
2010009596.tif 000006
【図３】
2010009596.tif 000007