(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の物体にマーキングステーションにおいて標識をレーザーマーキングする装置であって、 
個々の物体のレーザーマーキングを制御するよう構成された少なくとも1つのプロセッサと、
物体が少なくとも１つの経路に沿って所定の速度で搬送され、マーキングステーションを通過するときに、前記物体上にレーザービームを向けて前記物体に標識をマーキングするように構成されて、前記少なくとも１つの経路に隣接して配置された、少なくとも1つのプロセッサにより少なくとも部分的に制御される、少なくとも第１および第２のレーザーマーキングユニットとを含み、
搬送されつつある各物体にマーキングをすることのできる時間帯である所定の時間窓が、それぞれの物体について設定されており、前記物体がマーキングステーションを通過するときに、前記第１および第２のレーザーマーキングユニットが、それぞれ１つおいて後に続く物体をマーキングしているように構成され、
第１の物体をマーキングするための所定の第１の時間窓が第２の物体をマーキングするための所定の第２の時間窓との重複を有し、第１および第２の窓の共通部分の間、両方の物体が同時にマーキングされるようにするために、第１のレーザーマーキングユニットは、第１の時点で第１の物体へのマーキングを開始し、第２のレーザーマーキングユニットは、第１のレーザーマーキングユニットが第１の物体にまだマーキングを行っている間であって第１の時点よりも後の時点である第２の時点で第２の物体へのマーキングを開始するものである、前記装置。
【請求項２】
第１および第２のレーザーマーキングユニットによってマーキングされた標識が、１つまたは２つ以上の図形表示を含む、請求項１に記載の装置。 
【請求項３】
第１および第２のレーザーマーキングユニットのそれぞれが、レーザー発生器と、ベクトル座標情報に従って図形表示をマーキングするように構成されたガルバノメータ走査ヘッドを含み、 
少なくとも1つのプロセッサは、前記レーザーマーキングユニットが物体上にマーキングする特定の図形表示に対する前記ベクトル座標情報を定義するディジタルファイルを読み取るように構成されている、請求項２に記載の装置。 
【請求項４】
ディジタルファイルは、搬送方向の下流側のイメージベクトルが搬送方向の上流側のイメージベクトルより以前にマーキングされるように、レーザーマーキングユニットによるマーキングの順序をさらに定義する、請求項３に記載の装置。 
【請求項５】
特定の図形表示のためのディジタルファイルが、前記特定の図形表示をマーキングするためのガルバノメータ走査ヘッドの所定のマーキング速度をさらに定義する、請求項３に記載の装置。 
【請求項６】
物体は鶏卵であり、所定のマーキング速度が、鶏卵の上に所望のレベルの印字コントラストを生じさせるように、および、所定の時間窓内で特定の図形表示を完成させることのできる最低のマーキング速度であるように、決定される、請求項５に記載の装置。 
【請求項７】
１つのベクトルの末尾から、描画しようとする次のベクトルの先頭への距離を少なくとも最小化しようとするように、ベクトルをマーキングする順序を決定する、請求項４に記載の装置。 
【請求項８】
所定の搬送速度が、１分間に６６メートルの速度である、請求項３に記載の装置。 
【請求項９】
レーザー発生器のそれぞれが炭酸ガスレーザーであって、該炭酸ガスレーザーは、最高で７０ワットの電力を有して、０．３ミリメートル幅の、物体上のマークを生成するレーザービームを生成する、請求項３に記載の装置。 
【請求項１０】
所定の搬送速度が、１分間に６６メートルの速度である、請求項１に記載の装置。 
【請求項１１】
図形表示が、テキストに加えて絵表示を含む、請求項１に記載の装置。 
【請求項１２】
物体が鶏卵である、請求項１に記載の装置。 
【請求項１３】
鶏卵が卵選別システムを通過する少なくとも１つの経路に沿って移動する間に、個々の鶏卵にレーザーマーキングする装置であって、 
様々な図形表示を定義するディジタル情報を記憶するためのメモリを含み、前記装置の動作を制御するためのプロセッサを収容する、少なくとも１つの筐体；および 
前記プロセッサに動作可能に接続されて、前記少なくとも１つの経路を移動する卵上に少なくとも２つの図形表示をマーキングするように構成された、複数のレーザーマーキングユニットとを含み、 
前記レーザーマーキングユニットのそれぞれが、 
出力においてレーザービームを生成する発生器；および 
前記レーザービームを受け入れて、前記少なくとも1つの経路に沿って移動する卵の上に向けるように構成された、前記少なくとも1つの経路に隣接して位置するガルバノメータ走査ヘッドを含み、
第１のレーザーマーキングユニットを用いて第１の卵にマーキングするための第１の所定の時間窓が存在し、第１のレーザーマーキングユニットは第１の卵に第１の時点でマーキングを開始するように構成され、
第２のレーザーマーキングユニットを用いて第２の卵にマーキングするための第２の所定の時間窓が存在し、
第１の所定の時間窓は第２の所定の時間窓との重複を有し、少なくとも第１および第２の時間窓の共通部分の間、第１および第２の卵が同時にマーキングされるようにするために、第２の卵は前記少なくとも一つの経路に沿って第１の卵の後に来るものであり、第２のレーザーマーキングユニットは、第１のレーザーマーキングユニットが第１の卵にまだマーキングを行っている間であって第１の時点よりも後の時点である第２の時点で、第２の卵へのマーキングを開始するように構成される、前記装置。 
【請求項１４】
レーザーマーキングユニットが、少なくとも1つの経路から離れる方向に可動である、請求項１３に記載の装置。 
【請求項１５】
それぞれのレーザーマーキングユニットが、細長い支持体を有し、該支持体は中空部を有する中空部材を有し、それぞれのレーザービームがそれぞれの発生器からそれぞれの走査ヘッドへと、中空部を通過して移動するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
走査ヘッド上の複数の防護レンズと、 
前記走査ヘッド上に広がるとともに、レーザービームが前記走査ヘッドから卵へとそこを通過することのできる開口を前記レンズ直上に有する、レンズ保護プレートと 
をさらに含む、請求項１３に記載の装置。 
【請求項１７】
開口のそれぞれにゲルマニウムレンズをさらに含み、該ゲルマニウムレンズは、物質が開口を通過するのを防止しながら、それを介してレーザービームが走査ヘッドから卵へとそれを通過することのできる、請求項１６に記載の装置。 
【請求項１８】
物質を開口から押し出すために、偏向空気流を前記開口の上に供給する少なくとも１つのエアナイフをさらに含む、請求項１６に記載の装置。 
【請求項１９】
少なくとも１つの経路は複数の経路であり、複数の経路のそれぞれに対して、少なくとも３つのレーザーマーキングユニットが設けられている、請求項１３に記載の装置。 
【請求項２０】
レーザー発生器が細長い形状であり、鉛直方向に装着されおり、かつそれぞれがその一端において鉛直のレーザービームを生成し、 
レーザーマーキングユニットのそれぞれが、対応するレーザービームを対応する走査ヘッドに向けるための少なくとも１つの鏡を有する、請求項１９に記載の装置。 
【請求項２１】
物体が第１の設定の速度でマーキングステーションを通過して、少なくとも１つの経路に沿って移動する間に、個々の物体にレーザーマーキングをする方法であって、 
第１の物体がマーキングステーションに進入するときに該物体へのマーキングを開始するために第１のレーザーを起動するとともに、前記ステーションの範囲内の第１の所定の時間窓を通して前記第１の物体へのマーキングを継続するステップ；および 
後続の物体が前記マーキングステーションに進入するときに、該物体へのマーキングを開始するために第２のレーザーを起動するとともに、前記ステーションの範囲内の第２の所定の時間窓を通して前記後続物体へのマーキングを継続するステップであって、第１のレーザーが第１の物体へのマーキングを開始した後に該後続物体は前記マーキングステーションに進入するものであるステップを含み、 
前記第１および第２の所定の時間窓が互いに重複し、その結果として、前記時間窓の長さの少なくとも一部分の間、両方の物体が同時にマーキングされる、前記方法。 
【請求項２２】
第１および第２の時間窓が、同じ継続時間を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
設定の速度が、１分間に６６メートルである、請求項２１に記載の方法。 
【請求項２４】
レーザーが、レーザー発生器と、ベクトル座標情報に従って物体にマーキングをするように構成されたガルバノメータ走査ヘッドとを含む、請求項２１に記載の方法。 
【請求項２５】
レーザーが炭酸ガスレーザーであって、該炭酸ガスレーザーは、少なくとも７０ワットの最大電力を有しており、０．３ミリメートル幅の物体上のマークを生成するレーザービームを生成する、請求項２１に記載の方法。 
【請求項２６】
第１の所定の速度が１分間に６６メートルであるときに、第１および第２の所定の時間窓のそれぞれが、１３５〜１４０ミリ秒である、請求項２１に記載の方法。 
【請求項２７】
物体が卵であり、マーキングステーションが、卵選別システムと関連して配置されている、請求項２１に記載の物体にマーキングをする方法。 
【請求項２８】
所定の時間窓の範囲で所定のマーキング速度において走査を行う、ベクトルベースの走査型レーザーによって、移動表面上に描画することのできる図形表示のディジタルファイルを生成するための少なくとも1つのプロセッサにより実行される方法であって、 
描画しようとする図形表示の全体寸法を表わす格子を設定するステップ； 
写実的な画像忠実度を有する図形表示を図示する、格子上の多数のベクトルを設定するステップ； 
長いベクトルが格子の幅の少なくとも３分の１を超えて延びる場合に、前記長いベクトルを短いベクトルに切断するステップ； 
描画しようとするベクトルの全長を求め、該全長が前記所定の時間窓の範囲で描画できない場合に、ベクトルを簡略化するステップ； 
搬送方向の下流側のイメージベクトルが搬送方向の上流側のイメージベクトルの前に描画されるように、レーザーによる描画の少なくとも１つの順序を決定するステップ；および
一過性でないコンピュータ可読媒体に描画しようとするベクトル座標情報を記憶するステップ
を含む、前記方法。 
【請求項２９】
簡略化するステップが、 
ベクトル画像を格子上にラスター化し、冗長なビットを消去すること； 
それを消去することによって図形表示の画像忠実度に影響が無い場合には、他のベクトルに近接するベクトルを消去すること、および 
図形表示の画像忠実度に影響を与えない、アーチファクトおよびポイントを消去すること、の内の少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３０】
格子が、少なくとも６５０００ビットを含む、請求項２９に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３１】
マーキング速度が、１ミリ秒当たり４００〜８００ビットの範囲内である、請求項２８に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３２】
ベクトルを描画する順序が、１つのベクトルの末尾から、描画しようとする次のベクトルの先頭への距離を少なくとも最小化しようとするように決定される、、請求項２８に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３３】
ファイルが、所望のレベルの印字コントラストを生成するように、鶏卵をマーキングするためのマーキング速度を定義するデータを有する、請求項３１に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３４】
データが、所定の時間窓の範囲内で特定の図形表示のマーキングを完了できる、最低の速度を設定する、請求項３３に記載のディジタルファイルを生成する方法。 
【請求項３５】
表面が、卵の殻である、請求項２８に記載のディジタルファイルを生成する方法。
【請求項３６】
鶏卵が卵処理システムを通過する少なくとも１つの経路に沿って移動する間に、個々の鶏卵にレーザーマーキングする装置であって、 
様々な図形表示を定義するディジタル情報を記憶するためのメモリを含み、前記装置の動作を制御するためのプロセッサを収容する、少なくとも１つの筐体；および 
前記プロセッサに動作可能に接続されて、前記少なくとも１つの経路を移動する卵上に少なくとも２つの図形表示をマーキングするように構成された、複数のレーザーマーキングユニットとを含み、 
前記レーザーマーキングユニットのそれぞれが、 
出力においてレーザービームを生成する発生器；および 
前記レーザービームを受け入れて、前記少なくとも1つの経路に沿って移動する卵の上に向けるように構成された、前記少なくとも1つの経路に隣接して位置するガルバノメータ走査ヘッドであって、前記少なくとも１つの経路に対して位置決めする支持台に装着されている前記走査ヘッドを含み、
第１のレーザーマーキングユニットを用いて第１の卵にマーキングするための第１の所定の時間窓が存在し、第１のレーザーマーキングユニットは第１の卵に第１の時点でマーキングを開始するように構成され、
第２のレーザーマーキングユニットを用いて第２の卵にマーキングするための第２の所定の時間窓が存在し、
第１の所定の時間窓は第２の所定の時間窓との重複を有し、少なくとも第１および第２の時間窓の共通部分の間、第１および第２の卵が同時にマーキングされるようにするために、第２の卵は前記少なくとも一つの経路に沿って第１の卵の後に来るものであり、第２のレーザーマーキングユニットは、第１のレーザーマーキングユニットが第１の卵にまだマーキングを行っている間であって第１の時点よりも後の時点である第２の時点で、第２の卵へのマーキングを開始するように構成される、前記装置。
【請求項３７】
レーザーマーキングユニットが、少なくとも1つの経路から離れる方向に可動である、請求項３６に記載の装置。 
【請求項３８】
それぞれのレーザーマーキングユニットが、細長い支持体を有し、該支持体は、中空部を有する中空部材を有し、それぞれのレーザービームがそれぞれの発生器からそれぞれの走査ヘッドへと、中空部を通過して移動するように構成される、請求項３６に記載の装置。 
【請求項３９】
少なくとも１つの経路は複数の経路であり、複数の経路のそれぞれに対して、少なくとも３つのレーザーマーキングユニットが設けられている、請求項３６に記載の装置。 
【請求項４０】
レーザー発生器が細長い形状であり、鉛直方向に装着されおり、かつそれぞれがその一端において鉛直のレーザービームを生成し、 
レーザーマーキングユニットのそれぞれが、対応するレーザービームを対応する走査ヘッドに向けるための少なくとも１つの鏡を有する、請求項３９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーシステムに関し、特に高速で物体にレーザーマーキングをする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
損傷や効力の低下が起きやすい食品や医療製品には、物品それ自体の上、またはその物品の包装の上に、使用期限または有効期限が印刷されていることが多く、それによって、その商品の購買者または潜在的な使用者が、その製品が新しいものか、または古くなったものかを判定できるようされている。このことは、危険になる可能性のあるある種の食品製品にとって特に重要であり、サルモネラ中毒の脅威があることから、鶏卵は主要な例である。
【０００３】
このような理由で、鶏卵は、一般に有効期限がその上に印刷されたカートンの中に詰められている。この種の日付についての問題は、消費者が卵をカートンから取り出して、冷蔵庫の専用ホルダー中に入れることが多く、したがって重要な有効期限情報を無くすことである。広範に実行されていることとは思えないが、事業者が１つの印字されたカートンから卵を取り出して、有効期限のより遅い別のものに入れていたという事例があり、これによって、サルモネラバクテリアが危険な状態に発達する期限を超えての使用につながる可能性がある。インクジェット印字またはその他のマーキングで卵自体に有効期限を印字する試みはなされてきたが、そのような印字情報の永久性は疑わしく、消去される可能性も多い。
【０００４】
卵にマーキングをする特に望ましい方法は、レーザーを使用して卵の殻に有効期限およびその他の情報をエッチングすることであり、これによって、卵自体から消去することのできない、永久マーキングが得られる。このようなマーキングが、「METHOD AND APPARATUS FOR MARKING AN EGG WITH AN ADVERTISEMENT, A FRESHNESS DATE AND A TRACEABILITY CODE」という名称の特許文献１に記載されており、これを参照により特に本明細書に組み入れる。
【０００５】
米国だけで年間に数十億個の卵が生産されていることから、そのような数の卵の一部分だけにマーキングするだけでも、大変な事業である。米国で販売される卵の大部分は、数百の場所だけで生産されている。これらの場所では、選別システム（grader system）が、大量の卵を、洗浄、透光試験（candle）、選別および荷詰めする。大量選別システムは、一般に、選別システムの様々な段階を通過して搬送される、２列から６列の卵を有し、今では１時間に最高１７万５０００個までの卵を処理することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願番号第１１／３３３，５８０号、２００６年１月１７日付出願。（米国特許公開２００６／０１３８１０５号）
【非特許文献１】Jon Kirwan、「Digital Differential Analyzer for Lines」、 http://users.easystreet.com/jkirwan/dda.html, copyright November, 1999．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
卵のマーキングは、経済的であるためには、この選別処理の間に行わなければならないので、選別システムの運転速度を低下させることなく非常に高速で卵にマーキングをすることが必要である。したがって、マーキング動作は、非常に短い時間と小さい物理寸法の窓内で行わなければならない。時間と物理的寸法が制約されているという理由で、卵にマーキングすることのできる標識（indicia）の量と複雑さは制限されており、選別装置の通常の運転と干渉しないように、選別装置内に適合するようにレーザーマーキング装置の寸法を決めなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様は、物体が所定の速度で少なくとも１つの経路に沿って搬送されるときに、各物体にその間、マーキングをすることができる所定の窓が存在するマーキングステーションにおいて、個々の物体に標識をレーザーマーキングする装置であって、物体がマーキングステーションを通過するときに、前記物体にレーザービームを向けて、それに標識をマーキングをするように構成された、１つまたは２つ以上の経路と隣接して配置された、少なくとも第１と第２のレーザーを含み、前記第１および第２のレーザーのそれぞれが、物体がマーキングステーションを通過するときに、１つおきに後に続く物体にマーキングをする前記装置である。
【０００９】
本発明の様々な態様はまた、物体が好ましい所定の速度でマーキングステーションを通過して少なくとも１つの経路に沿って移動する間に、個々の物体にレーザーマーキングをする方法であって、第１の物体がマーキングステーションに進入するときに該物体へのマーキングを開始するために第１のレーザーを起動するとともに、前記ステーションの範囲内の第１の所定の時間窓を通して前記物体へのマーキングを継続するステップ、および後続の物体が前記マーキングステーションに進入するときに、該物体へのマーキングを開始するために第２のレーザーを起動するとともに、前記ステーションの範囲内の第２の所定の時間窓を通して前記後続物体へのマーキングを継続するステップを含み、第１および第２の所定の時間窓が互いに重複し、その結果として、両方の物体が、時間窓の長さの少なくとも一部分の間、同時にマーキングされる、前記方法を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるレーザー装置を使用して図形表示がその上に描画されている卵の平面図であり、この卵には、トレーサビリティコード（traceability code）、有効期限日付、ロゴ特徴を有する「ＥＧＧＦＵＳＩＯＮ」という単語の大きな絵表示、および「ａ ｆｒｅｓｈ ｎｅｗ ｗａｙ ｔｏ ａｄｖｅｒｔｉｓｅ」を示す一行の文字列が示されている。
【図２】選別システムに沿った２つの場所に示された、本発明を取り入れた装置を備える、選別装置の平面図である。
【図３】本発明を取り入れたレーザーマーキング装置の好ましい態様の平面図である。
【図４】図３に示された装置の側面図である。
【図５】図３および図４に示された装置の端面図である。
【図６】図３〜５に示された装置の構成要素の側面図であって、ビームを上方に向けて卵にマーキングをするために、特にレーザー発生器、および発生器レーザービームをガルバノメータに導くための構成要素を示す図である。
【図７】本発明を取り入れたレーザーマーキング装置の好ましい態様の一部分の上面図であって、図３と類似するが、ガルバノメータ走査ヘッド上に塵や物質が落下しないように、レーザー透過ゲルマニウムレンズが設置された開口を有する、保護プレートを示している。
【図８】図３および図４に示された装置の一部分の代替態様の斜視図であって、特に、ガルバノメータ上に材料が落下するのを防止するための空気ナイフと共に、ガルバノメータと、プレートの上方を搬送される卵との間に配置された保護プレートを示している。
【図９】装置の一部分が後退して、傾斜した位置に示されている、図３〜５に示された装置を示す側面図である。
【図１０】３つの卵を搬送する選別システムの一部分を、２つのガルバノメータと共に示すとともに、特にレーザービームの運動の弧を示す、簡略図である。
【図１１】複数のベクトルによって作成される、横たわるドナルドダックの図形表示を示す図である。
【図１２】ベクトルの数が低減されているが、図１１と類似の図である。
【図１３】図１１に示された表示の部分の拡大図である。
【図１４】図１２に示された表示の部分の拡大図である。
【図１５】図１４に示された表示の拡大かつ簡略化された部分の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の態様は、物体がマーキングステーションを通過するときに、物体をレーザーマーキングするための装置ならびに方法を対象とし、マーキングは、物体がマーキングステーションを通過するときに、図形表示を描画するように設計および構成されている、レーザーによって実行される。物体は多数の異なる寸法および形状を有してもよく、また多数の異なる種類の材料で構成されてもよいが、特に重要であり、かつ本発明の主題である物体は、鶏が生成する卵である。
【００１２】
ところで、本明細書において使用する場合には、「マーキング」または「エッチング」という用語は、放射エネルギー源としてレーザーを使用することを意図していることを理解すべきである。レーザービームは、影響を受けない領域とマーキングとの間のコントラストを与えるように、卵殻の面積のほとんどが影響を受けないままとなるように当てられる。レーザービームは、卵殻から外表面材料を融除し、溶融させる。レーザーマーキングを使用することの大きな利点は、茶色の卵は、対照的な白色であるエッチングされた標識を有するのに対して、白色の卵は、対照的な茶色であるエッチングされた標識を有することである。ビームによるエッチングは、卵殻の外側の約５０〜約９０マイクロメートルのみに影響を与え、それは卵殻の厚さの約５％〜約８％であるので、卵殻の構造的な完全さは影響を受けない。
【００１３】
毎年製造される数十億の卵の内、それらの大多数は郊外の施設で製造されており、そのような施設は、毎日、百万を超える卵を一括して製造する、数十万の鶏を有することがしばしばある。これらの卵は、その施設において、卵を洗浄、選別、透光試験、および荷詰めを行う選別システムを通過して処理されて、次いで、これらは様々な目的地に出荷される。この選別動作は、高速選別装置で実行されて、これらの内には、一時間に最高で１７５，０００個の卵を扱うことのできるものもある。
【００１４】
この種の製造を維持するために、卵マーキング装置および方法は、そのような数の卵を、それらが選別装置を通過して処理されるときにマーキングするために、高度に効率的でなくてはならない。このことは、図形表示などの大量の標識をすべての卵の上にエッチングしたい場合に、特に当てはまる。数行の図形表示を各卵に配置する場合、特に、数列の卵がある場合には、複数のレーザーを使用することも必要である。それだけではなく、複雑な図形表示、例えば、精密または広範なロゴまたはデザインを卵の上にマーキングする場合には、マーキングステーションを通過する各卵に対して存在する物理的および時間的な窓の制約の範囲で、表示に対して視覚的な忠実性を有して図形表示を卵の上に描画できるような方法で、図形表示を処理することが必要である。
【００１５】
より具体的には、図１を参照すると、卵２０は、文字列「Ａ００５  ＥＸＰ  ９／１５」を含む図形表示の上部ライン２２を有し、これはトレーサビリティコードであり、後に有効期限が続いている。中央ラインは、ロゴ特徴を有する「ＥＧＧＦＵＳＩＯＮ」という単語のより大きな図形表示を含んでおり、下部ライン２６のテキストは、「ａ ｆｒｅｓｈ ｎｅｗ ｗａｙ ｔｏ ａｄｖｅｒｔｉｓｅ」を示している。別のより大きな図形表示が、図１１〜１４に示されており、これは、ディズニー（登録商標）キャラクタのドナルドダックの絵表示であり、これについてはベクトル技術と関係して説明する。
【００１６】
全体を通して３０および３２で示される、２つの異なるレーザーマーキング装置が、図２における選別装置３４を含む、システムと関係して示されている。選別装置３４は、雌鶏が所在する建物からコンベアによって卵を受け入れるように配置されており、これらの卵は選別装置３４に投入されて、そこで透光試験、洗浄、選別を受けて、次いで、搬送機構３６によって移送されて、そこで荷詰めステーション３８、４０、４２、４４および４６で方向を変えられて、そこで出荷のためにカートンに荷詰めされる。図２に示される２つの装置３０、３２は、１つのマーキング装置に対する交代して使用できる場所を表わしてもよく、またはその両方が、例えば、多数列コンベアの異なる卵の列を扱うように設けてもよい。この点において、図２に示された装置３０、３２のそれぞれは、選別システム中を移動させられる２列の卵にマーキングをするように構成されている。
【００１７】
選別装置３４からの卵の移動は、左方向に向かっているので、明らかに左側のマーキング装置３２は、荷詰めステーション３８、４０および４２において方向を変えられる卵をマーキングすることはない。装置３０、３２のそれぞれは、図３および図４に示されるように、卵の２つの列ＡおよびＢを処理する能力を有する。
マーキング装置３０、３２のそれぞれが、図３〜１０に示されており、列Ａの卵にマーキングする、全体を通して５０で示された、４つのレーザーマーキングユニットと、列Ｂの卵にマーキングする、全体を通して５２で示された、４つのレーザーユニットを有する。これらの列は、図３および図４において、ＡおよびＢでマークされたラインで示されており、図４において卵２０が示されている。卵２０は、全体を通して５４で示されたコンベアで運ばれ、このコンベアは、卵が移動経路に沿って搬送されるときに、例えば図１０に示すように、卵を保持するキャリパー５６を両側に有する。連続する卵の間の距離は、ピッチとして定義され、これは好ましくは約７６ｍｍであるが、これは変化してもよい。これに関して、このピッチは、レーザーマーキング装置が卵にマーキングするために設置される選別装置の製造業者によって決定される。最高で毎秒１．１メートルの速度で卵を搬送する、選別機器の正常動作を低下させないことが強く望まれる。
【００１８】
この速度において、各レーザーマーキングユニットが、マーキングステーションを通過する連続する卵のそれぞれをマーキングするのに、約６９ミリ秒の時間窓があり、このことは、毎秒１４個の卵がマーキングされることを意味する。これに関して、マーキングステーションは、コンベアラインＡおよびＢに沿った距離として定義され、その場所で１つまたは２つ以上のレーザーマーキングユニット５０および５２が卵にマーキングすることができ、ユニットから発光されるレーザービームは、図１０において概略で示されているように、約３０から約３５度の範囲を有する弧５８の範囲内で動かすことができることを理解すべきである。すなわち、マーキングステーションは、概して、図３〜５に示されるレーザーマーキングユニット筐体６２の両外表面６０によって画定される装置の幅の間で延びている。
【００１９】
次に、レーザーマーキングユニット５０、５２に注目して、図６を参照すると、レーザー発生器６４が垂直構造支持体６６に装着されており、この支持体は、水平支持体６８に連結されている。レーザー発生器６４はレーザービーム７０を出力し、このレーザービームは、平行／集束レンズ７２を通過して、次いで、鏡７４で反射されて、ブラケット７８によって支持された中空支持パイプ７６を通過して、ガルバノメータ走査ヘッド８０に到達し、このヘッドは、ビーム７０を上方に向けて、卵２０が通過するときにそれにマーキングする。
【００２０】
レーザー発生器は、好ましくは、最大で約７０ワット電力を有するＣＯ２レーザーであるが、これは必要であれば下方に調節することができる。ガルバノメータ走査ヘッドは、好ましくは、ＳＣＡＮｃｕｂｅ７（登録商標）走査ヘッドであり、この走査ヘッドは、ＲＴＣ（登録商標）ＰＣインターフェイスボード、またはイリノイ州ＮａｐｅｒｖｉｌｌｅのＳＣＡＮＬＡＢ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．によって販売される、ＰＣ非依存のＲＴＣ（登録商標）ＳＣＡＮａｌｏｎｅボードによって制御されるディジタル標準インターフェイスを有する。走査ヘッドは、７ｍｍの開口、９．９８ｍｍのビーム変位、０．１４ミリ秒の動的性能トラッキングエラー、６ミリラジアン未満のレンズの光学性能歪み、フルスケールの１％において０．２５ミリ秒のステップ応答時間、２．５ｍ／ｓｅｃの代表マーキング速度、１２．０ｍ／ｓｅｃの代表位置決め速度、および１ｍｍ高さの単独ストローク文字に対する代表的な良好な書込み品質速度として９００ｃｐｓを有する。
【００２１】
図３〜５に示されるように、レーザーマーキングユニット５０、５２のそれぞれは、キャビネット６２に装着されて、ユニット５０に付属するレーザー発生器６４が、ユニット５２に付属するものに対して互い違いになっており、それによってスペースをより効率的に使用し、ユニットのすべてをできる限り小さな設置面積に留めることができる。レーザー発生器６４に対する電源は、下部筐体８２内に格納されている。フレーム構造８４は、水平出しと設置の床上での装置の高さを調整するための、調整可能な支持部８６を有し、フレーム構造は、水平レイル部材８８を有し、このレイル部材は、筐体６２を保持して、図３〜５に示される動作位置から、図９に示された後退位置まで移動させることを可能にする。
【００２２】
この後退機能によって、レーザー制御ユニットを、選別装置搬送ライン３６から切り離して、必要であれば選別装置を停止することなく、修理することが可能となる。クリアランスの理由から、それを後退させる前に、ガルバノメータ走査ヘッド８０を下げることが必要なことがある。図９の例に示すように、これは、筐体６２の後部隅の両側にピボット接続９０を設け、筐体６２全体を傾斜させることのできる、傾斜フレームアクチュエータアセンブリ９２を前面に設けることによって達成される。これによってガルバノメータ走査ヘッド８０が下げられて、キャビネットをコンベア３６から離すことができる。
【００２３】
別の筐体９４は、フレーム構造８４の上に装着され、この筐体は、プログラムロジックコントローラ、ガルバノメータ走査ヘッド８０を制御するためのＲＴＣ（登録商標）ＰＣインターフェイスを同様に含むコンピュータ、ラップトップコンピュータと通信するためのモデムを含む、制御および走査機器に加えて、機器の動作に関係するデータをアップロードおよびダウンロードするオフサイトネットワーキング機器を含む。ベクトル座標情報を提供するものを含め、図形表示を定義するデータファイルは、一般に、オフサイトネットワーキングからダウンロードされて、会計およびその他の目的で製造情報がアップロードされる。コンピュータは、また、選別装置３４に関連するコンピュータシステムと相互接続されており、このコンピュータシステムは、洗浄水温度、すすぎ水温度、および洗浄水ｐＨ値などの、洗浄環境情報を提供する。レーザー発生器、およびガルバノメータ走査ヘッド８０の動作温度を検知するセンサ、ならびに電源用の電流センサが備えられている。位置センサも設けられており、すべての重要な移動構成要素が監視される。それぞれの筐体内部の温度および湿度が監視される。
【００２４】
オペレータキーボード９６およびＬＣＤディスプレイ９８が設けられており、オンサイトトラブルシューティングまたは保全作業を可能にする。しかしながら、通常運転中に、実行される監視および報告の範囲の理由で、オンサイト作業員の必要性は、多くの種類の保全作業に対して最少化される。問題が生じた場合には、通常は、選別装置３４動作を監督する製造施設の従業員が配置され、その従業員が、その他の活動の間に、マーキング装置について知識のあるオフサイト担当者と通信しながら、キーボード９６およびディスプレイ９８を使用して、ほとんどの問題を矯正する。レーザーマーキングユニット電源スイッチ１００が、緊急停止スイッチ１０２として設けられている。そのような製造施設における比較的に高い大気温度と湿度とあいまって、機器が発生する熱が理由で、空調ユニット１０４が、各筐体に対して設けられている。主電源切断パネル１０６が、装置の端部に位置している。
【００２５】
ガルバノメータ走査ヘッド８０が卵２０の下方に位置するために、卵の中には割れて漏れるもの、あるいはその他の理由で濡れるものがあり、材質がガルバノメータ走査ヘッド８０に向かって落下して、その動作に障害を与えることになる。そのような事態を防護するために、図７に示される保護用プレート構造１１０が設けられている。このプレート構造は、左右の装着脚１１２を有し、これらの装着脚はフレーム部材８８に装着されるとともに、水平支持パイプ１１４を保持し（図８参照）、この支持パイプにプレート１１６が取り付けられている。このプレートは円形開口１１８を有し、これらの開口は、ガルバノメータ走査ヘッド８０の上方に位置して、開口を覆うゲルマニウム防護レンズ１１９を有しており、それによって、卵からの物質が、開口を通過してガルバノメータ走査ヘッド８０上に落下しないようにされている。ゲルマニウムレンズは、ガラスよりも強く、レーザービームを歪なしで通過させる特性を有する。代替的に、セレン化亜鉛の配合物もレーザー光を通過させるので、セレン化亜鉛レンズを使用してもよい。ゲルマニウムレンズは比較的高価であるので、開口１１８の寸法は、通常のレーザービームの動きの弧または距離を可能にするのに十分なだけの大きさであることが好ましい。さらに、物質がガルバノメータ走査ヘッド８０に進入するのを防ぐために、防護レンズ１２０が、図１０に示されているように、各ヘッドの出口上に設けられている。
【００２６】
一代替態様が図８に示されており、この態様は、プレート１１６内に長方形開口１１８’を有し、この態様は、各開口１１８に隣接して設けられた空気ノズルまたはエアナイフ１２２を有し、これはホース１２６などの一連のホースを介して空気源１２４に連結されており、空気流を開口上方に向けて、この空気流が滴下する物資を吹き飛ばし、それが開口１１８を貫通しないようにする。エアナイフ１２２の動作は、ホース１２６内のソレノイドバルブ１２８によって制御してもよい。５０ＣＦＭ（立方フィート／分）で、少なくとも４０ＰＳＩ（ポンド／平方インチ）の圧縮空気源が、図示された８つのエアナイフ１２２に動力供給する。プレート構造１１０は、静的フレーム８４に装着されているので、後者は、前述したようにコンベア３６から後退させることができるとともに、プレート構造は移動しないという理由から、ホース１２６およびその他の空気供給構成要素は、レーザーマーキングユニットおよび筐体６２から切り離す必要がある。
【００２７】
卵にレーザーマーキングをすることに関して、より強力なレーザーは、必ずしもその速度を向上させることはできない。エネルギーを伝達して適当な効果を得るには時間を要する。例えば、ポテトを焼くには、一般に約４５分を要するが、より強力なオーブンを使用すると、ポテトを破裂させる可能性がある。同様に、卵において適当な効果を生成するのに、卵殻へのパワー伝達関数が存在する。レーザー発生器は、時には下方に調節されて、最大の７０ワットは使用されない。濡れた卵や、柔らかい卵は、上位値により近い電力を必要とするかもしれない。経験的に、卵にマーキングするには、電力よりも時間がより有効であることがわかっている。その理由で、書き込まれている特定の図形の書き込み時間を、上限の１３８ミリ秒窓（またはある種のレーザーに対しては６９ミリ秒）まで最大化することが好ましい。レンズ７２によって生成される好ましい光学系は１００ミリメートルであり、これは、約０，３ミリメートルのビーム幅またはスポット寸法を生成する。これらの光学特性はまた、良好な焦点深度効果をもたらし、このことは、卵が同じ寸法である必要がないことを意味する。言い換えると、異なる寸法の卵によって生じる、１０ミリメートルの変化は、ビームの焦点がそのような差異を吸収するので、問題とならない。
【００２８】
動作中には、各列における卵にマーキングをする、４つのレーザーマーキングユニット５０または５２があり、この４つのユニットが、図１における卵に示されるように、上部、中央および下部のラインをマーキングする。コンベア５４（図１０参照）が、毎秒１．１メートルの速度で移動するときには、各卵２０にマーキングするのに約６９ミリ秒しかない。図１から明白なように、上部ラインおよび下部ライン２２および２６でマーキングされている図形表示の量と寸法は、中央ライン２４におけるそれよりも少なく、中央ラインは図１１〜１５に示されるように、非常に複雑になることがある。本発明の装置は、ライン２２および２６をマーキングするのに、レーザーマーキングユニットの２つを使用し、残りの２つのレーザーを、１つおきの卵について中央ラインをマーキングするのに使用する。
【００２９】
これによって、２つのユニットのそれぞれが、１つおきの卵にマーキングして、実質的に、時間窓が約６９ミリ秒から約１３８ミリ秒へと倍増する。そのような交互過程を使用すると、より複雑で広範囲なマーキングを、中央ライン２４において実行することができる。上部および下部のライン２２をマーキングする、レーザーマーキングユニット５０が、６９ミリ秒窓の間に、近づいてくるすべての卵をマーキングするように動作するのに対して、ライン２４をマーキングする２つのレーザーマーキングユニット５０は、それぞれ、１３８ミリ秒の時間窓の間、動作し、これらの窓は互いに重なっているので、両レーザーマーキングユニット５０は、前記１３８ミリ秒の時間窓のほとんどの間、同時に卵にマーキングしていることになる。
【００３０】
複雑な図形表示を、卵の上にマーキングしようとするときには、複数のベクトルを、約２０ミリメートル×４０ミリメートルの最大寸法を有する物理的な格子上に複数のベクトルをマッピングすることによって達成される。図１１に示される図形表示を参照すると、この図形表示は、開始点１３２と終了点１３４を有するベクトル１３０などの、５７２のベクトルで構成されている。それぞれの開始点および終了点は、Ｘ座標およびＹ座標を有し、それぞれのベクトルは直線である。  全ベクトルに対する開始座標および終了座標は、プログラムする必要がある。これは、様々なステップで画像のベクトル表示を生成するのに使用される、ウエブ画像からの自動変換ツールを用いて行われる。例えば、ビット図形表示からベクトル図形表示を生成する、ＣｏｒｅｌＤＲＡＷ（登録商標）を使用することができる。しかしながら、そのようなツールの有効性が不足していることがあり、ある種の図形を手作業で描画して、適当なスタイルの図形を得ることが必要となる。図形は、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔフォーマット、例えば、「ｐｐｓ」または「ｐｓ」で提供することができる。また、使用可能な「．ｐｉｔ」と呼ばれるベクトルベースのプロットファイルがある。
【００３１】
一般に、図形表示は時間および空間窓を通過して移動するので、左３分の１のすべてのラインは、中央の３分の１が描画されているときに、完了していることが好ましく、同様に、中央の３分の１は、右の３分の１が描画される前に描画される。このことから、一般に、非常に長いベクトルをセグメント化することが必要となる。図形は、一般に、左から右に描かれるが、描画は厳密にはそれを要求されない。しかしながら、図形の左端から始まるベクトルを描画することは、ほとんどの描画がその右の３分の１で行われている場合には、可能ではない。上記を達成するには、すべてのベクトルの順序がプログラムされて、図形表示の電子ファイルの一部となることが必要である。このプログラミングは、すべてのベクトルが、これらの要件と整合するように行われる。
【００３２】
卵は、所定の速度で移動しており、起動および停止遅延時間、再位置設定時間、位置決め速度などの、ガルバノメータパラメータは既知、かつ／または設定済みであること、および７０ミリ秒だけが利用可能であることを前提として、図形の画像を描画するために、それらの計算を基にマーキングまたは書込みの速度が決定され、その表示を効率的に描画することができるかどうかを判定する。すべてのベクトルが既知であるので、上記のパラメータと合せて、表示を完成させるために、どのような速度でガルバノメータ走査ヘッド８０が書込みを行う必要があるかを計算することができる。経験から、１３８ミリ秒時間窓において、許容できる品質で約２００のベクトルを描画できることがわかっている。卵上での窓の物理的寸法は２０ミリメートル×４０ミリメートルであるので、描画されている表示の視覚的忠実性を重大な悪影響を与えることなく、ベクトルを除去することが可能である。
【００３３】
マーキング速度は、好ましくは、ミリ秒当り４００〜８００ビットの範囲内であり、８００で許容できる結果が、６００で良好な結果が、４００で優れた結果が達成される。これらの単位は、窓の２０×４０ミリメートルの物理寸法に広がる、１６×１６（０〜６５５３５ビット）の座標空間を表わし、ガルバノメータ走査ヘッド８０は、１０００のマーキング速度において、６５５３５ビットのフィールド全体を６５ミリ秒で走査することができる。上記の光学系に基づいて、１０００のマーキング速度は、また、１ミリ秒当り約１００ミリメートルの距離にも換算される。マークの品質は、卵の品質によって影響を受ける可能性があり、そのために、ある特定のパラメータセットでシステムによって良好な卵に描画されるマークは良好であるのに対して、品質の悪い卵上のそれは良くないことがある。
【００３４】
図１１を参照すると、割り当てられた時間内に５７２ベクトルのすべてがエッチングできない場合には、表示を簡略化しながら、表示の現実の視覚忠実性を維持することを試みるために、ベクトル細線化およびラスター走査を含むステップによって、表示を簡略化しなくてはならない。
ベクトル細線化には、ディジタル地図製作法（digital cartography）に使用される、線の簡略化と一般化のためのＤｏｕｇｌａｓ Ｒａｍｅｒ Ｐｅｕｃｋｅｒアルゴリズムに基づくアルゴリズムを用いてベクトル数を低減することによって、表示を簡略化する処理が必要となる。中間点、すなわちベクトルを除去する方法は、線の両端を、基線と呼ばれる直線で結合することから構成される。次いで、すべての中間点のこの基線からの垂直距離が計算される。これらの距離のすべてが、ソーススケールにおける図形線の幅の半分を表わす、ある所定の公差より小さい場合には、これらの点を廃棄して、元の線を基線で表わすことができる。いずれかの中間点が、許容バンドの外に出る場合には、最も遠い点において線は２つの部分に分割され、結果として得られる２つの部分に、この処理が繰返し適用される。
【００３５】
ラスター走査には、一致点の存在を判定することを可能にする固定格子上に、すべてのベクトルをラスター化することが必要であり、これは冗長座標を除去する処理である。２つのベクトルの点が、互いに一致するときには、好ましくは一方を消去する。格子が定義され、ベクトルがその格子上で最長から最短まで描かれる。いずれの格子も変更することなく、新規なベクトルが描かれる場合には、それが重なっていることを意味し、その点または一致する両方の点が、それらの点においてレーザーを停止することによって除去される。これは、ディジタル微分解析によって行われる。このラスター細線化は、追加のグラフィックアーチファクト（graphics artifacts）を与えない、ベクトル要素を消去する。それは、技術的には図形格子ではなく、内部メモリ格子である。ベクトルが最長から最短までラスター化されて、短いベクトルに到達するとき、新規の格子の正方形をシェーディング（shading）しない場合には、最終描画に何も追加されることがなく、それらは消去される。
【００３６】
この処理は、ディジタル微分解析法を使用し、この方法は、非特許文献１（http://users.easystreet.com/jkirwan/dda.html, copyright November, 1999に公開されている、Jon Kirwanによる「Digital Differential Analyzer for Lines」という名称の公表物）に記載されているものと類似しており、この場合に、線の列（string of lines）を構成する一連の座標がある。この公表物は、参照により、具体的に本明細書に組み入れてある。冗長な格子位置がすでに充填されている場合には、ベクトルのその部分は消去される。格子は、好ましくは１６×１６ビットマトリックスからなり、これは、卵上の２０×４０ミリメートルのスペースに配置される、１５×１５ビット物理グリッドにマッピングされる。したがって、物理的な格子は、約６５５３６のブロックを含む。図１５の右上側の隅に示された格子は、格子のブロックの大きさを代表的に図示している。
【００３７】
非常に短いベクトルおよびポイントアーチファクトまたはニアポイント（near-point）アーチファクトも、それらは描画されたときに見えないので、除去することができる。そのような処理を、その他の処理と一緒に使用して、図１１に示されたベクトルの数を、５７２ベクトルから、図１２に示された２２７ベクトルに低減した。
これらの処理は、図１１〜１４に示されており、図１１の表示の部分１３６が図１３に示されており、これが、図１４の簡略化された表示の類似部分１３８と比較される。図１４からの部分１３８の線は、図１３に示された部分１３６に対して、わずかに異なり、簡略化されており、図１４のボックス１４０の拡大図が、図１５に示されている。
【００３８】
ベクトル細線化簡略化の例が、図１３における１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２および１５４の連結されたベクトルと、図１４に示されたベクトル１５６、１５８、１６０および１６２で構成される簡略化バージョンとを比較することによって示されている。これらの２つのバージョンは、拡大された図１３および図１４においては、比較的異なって見えるが、図１１および図１２のボックス１３６および１３８において見た場合には、実質上、非常に類似している。
ラスター走査の一例が、図１４からのボックス１４０の拡大によって表わされており、これが図１５に示されている。ベクトル１６４、１６６および１６８のラスター化は、クロスハッチングされた領域において、それらが互いに重なっていることを示している。したがって、重複を表わすアドレスは、レーザーマーキングユニットを適当なときに停止して、その場所が一度だけマーキングされるようにするのに使用される。
【００３９】
レーザーエッチングされた線が不連続な幅を有する場合には、使用できる別の技法は、交叉するか、または互いに非常に近接する２本の線がある場合には、線の幅アスペクト（width aspect）のゆえに、オーバーバーン（over-burn）があり得ることである。したがって、ベクトル境界を、その他のベクトル境界と比較して、細線化を適当に行うことができる。レーザを起動・停止するのに時間を要するとすれば、ベクトル細線化処理の複雑度についての低減による効果（diminishing returns）の着目点がある。
【００４０】
ガルバノメータ走査ヘッド８０は、ＲＴＣ（登録商標）ＰＣインターフェイスボードによって制御され、このインターフェイスボードは、１６ビット座標系を使用して、プログラムされる。移動中の製品をマーキングすることを補償するために、その図形は最右端に配置される、すなわち、図１１の表示の左端のときに、移動する卵をエッチングすることを「予期」する。
これは、１６ビットの座標系では行うことはできないので、１５ビット物理的な窓にマッピングされて、これは本質的に座標空間の大きさを半減する。補正マトリックスは、１５ビット空間の外側にある座標を無視する。そのために、図形は仮想空間に配置されて、その結果として、卵がフレーム中に進入すると、ガルバノメータ走査ヘッド８０が、端部まで動かされて、直ちに画像の描画を開始する。
【００４１】
この技法は、座標系においては図形全体をガルバノメータシステムに送付しなくてはならないので、必須である。仮想マッピングなしでは、描画を開始する前に、図形全体を物理的窓の範囲にすることが必要であり、このことは、描画を行うことのできる時間を劇的に減少させることになる。この技法によって、システムは、窓全体、すなわち描画を行うことのできる時間全体の間に、図形を描画することが可能になる。
【００４２】
これが完全に実座標系または主座標系であるならば、このシステムは、全図形が空間窓に入るまで、描画を開始することができない。図形は、座標系に対して、できる限り右に寄せられる。したがって、ガルバノメータ走査ヘッド８０が描画を開始しようとするときに、それは右に移動するとともに、卵と共に移動し、その結果として、卵が実座標系に進入したときに、ガルバノメータ走査ヘッド８０を、物理的座標、すなわち物理的スペースにおける端部にすすむように制御して、それによって図形が１５ビット座標スペースに表れるときに、ヘッドがその図形の描画を開始することができるようになる。
【００４３】
異なる図形表示を備える、複数の物体にマーキングすることは、本発明の態様に対して非常に望ましいことである。卵がマーキングされる場合には、１２の異なる図形表示、すなわち、１２の異なる製品に対する宣伝、またはメッセージを１ダースの卵にマーキングしたカートンを有することが望まれる。そのような場合には、図形表示の複雑さが、大幅に変わる可能性がある。複雑な表示に対しては、表示全体を完了させるために、マーキング速度を、相対最大値まで増大させることが必要になることがある。より高いマーキング速度は、印字コントラスを低下させ、逆に、低いマーキング速度は印字コントラストを増大させることになる。可能な最大の印字コントラストを得ることが望ましく、したがって、６９または１３８ミリ秒時間窓全体を使用して、各図形表示をマーキングすることが望ましい。
【００４４】
各図形表示は、別個のファイルに収容されているので、各表示に対する最適マーキング速度は、ファイルの一部とされ、装置の動作パラメータは、それによって時間窓全体を利用するように調整されるか、または構成される。カートン内の１ダースの卵に対して１２の異なる表示を有する例においては、装置は、異なる表示を有する、連続する卵のそれぞれのマーキング中に、その動作特性が変化しやすくなる。そのような構成柔軟性は、マーキング動作の有効性と品質を最適化する。
【００４５】
本発明の様々な態様を示して、説明したが、その他の修正例、置換例、および代替例が、当業者には明白であることを理解すべきである。そのような修正例、置換例、および代替例は、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく創出することが可能であり、これらは添付の請求の範囲から決定されるべきである。本発明の様々な特徴が、添付の請求の範囲に記載されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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