JP7054093B2 - 複数の固相物体を識別するｘｒｆアナライザ、その仕分けシステムおよび仕分け方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の固相物体を識別する新規なＸＲＦアナライザ、その仕分けシステムおよび仕分け方法に関する。

ここに開示されている主題の背景に関連があると考えられる参考文献を以下に列挙する。
－ ＰＣＴ公開番号ＷＯ１９９７／０２５６９２
－ 米国特許出願公開番号ＵＳ２０１１／２２２６５４
－ 米国特許出願公開番号ＵＳ２００１／０４５３７８

本明細書における上記の参考文献の承認は、これらがここに開示されている主題の特許性に何らかの意味で関連することを意味すると解釈するべきではない。

一般に、固相物体を識別する方法は、各物体の物理的特性を決定するステップ、および共通の特性を共有する物体を共にしてグループ分けするステップを具える。このような特性には、色、色相、質感、重量、密度、光透過率、音、またはその他の信号、ならびに様々な場などの刺激に対する反応がある。これらの特性を決定する方法には、人による物質の視覚的識別、放出または伝達する光波の量および／または波長による識別、渦電流分離、重液プラント分離、ならびに蛍光Ｘ線検出がある。

蛍光Ｘ線分光分析は、学術的環境でも産業でも、物質中の元素を同定することによって物質を分類する実験室において、長い間有用な分析ツールであった。例えば、励起下で放出されるＫ殻またはＬ殻Ｘ線のような特性Ｘ線の使用は、金属および金属合金などの様々な物質中に存在する元素およびそれらの相対量を同定する明確な方法を提供している。例えば、入射する放射線によってＫ殻電子がＫ殻から外れ、次いで外殻電子で置換されると、放射線が衝突した物質が特徴的なＫ殻Ｘ線を放出させる。外殻電子は、Ｋ殻エネルギー状態になると、原子のＸ線放射特性を放出する。

この放出されるＸ線のエネルギーは、蛍光元素の原子番号によって決まる。エネルギー分解検出器は、Ｘ線が蛍光を発する様々なエネルギーレベルを検出し、検出したＸ線からＸ線信号を生成することができる。次いで、このＸ線信号を使用して検出したＸ線のエネルギースペクトルを構築し、その情報からＸ線を発生した元素を同定することができる。蛍光Ｘ線は、照射された元素から等方的に放出され、検出した放射線は、検出器によって定められている立体角と、放射線が検出器に到達する前のこの放射線の吸収に依存する。Ｘ線のエネルギーが低いほど、空気に吸収されるまでのＸ線が移動する距離は短くなる。したがって、Ｘ線を検出する場合、検出されるＸ線の量は、放出されたＸ線の量、放出されたＸ線のエネルギーレベル、伝達媒体に吸収された放出Ｘ線、検出されたＸ線と検出器との間の角度、及び検出器と照射された物質との間の距離、の関数である。

Ｘ線分光分析は物質を仕分けするのに有用な分析ツールであるが、現在の技術では分析当たりのコストが高く、必要な時間は通常数分または数時間である。金属および合金のスクラップヤードの識別は、今日では主に、各金属物体を一度に一つずつ目視検査する訓練を受けた仕分け人によって行われている。汚染はせん断によって除去している。訓練された仕分け人は、金属の組成を定性的に評価するために、色、色相、質感、および密度の微妙な特徴を観察する。時に、スパークテストまたは化学的な「リトマス」テストが識別を支援する。このプロセスは遅くて不正確であるが、スクラップ金属を仕分けしてその価値を高める今日最も一般的な方法である。

物質の蛍光Ｘ線に基づいて、その物質を仕分けする様々なシステムおよび技術が開示されている。これらのシステムのいくつかは、ハンドヘルド型または卓上型蛍光Ｘ線検出器を含む。これらのシステムのいくつかは、コンベヤベルトに沿って物質片を連続的に運び、各物質片に順次X線を照射するステップを具える。これらのＸ線は、各物質片に、その片に含まれる元素に応じて様々なエネルギーレベルでＸ線を蛍光させる。蛍光Ｘ線を検出して、この蛍光Ｘ線に基づいて物質を仕分けし、この仕分けに従って物質を仕分けする。

しかしながら、このような開示されたシステムは、Ｘ線を検出し、それに応じて物質片を正確に仕分けするのに約１秒以上を必要とし、単位時間当たりに識別する物体の数に比べて費用がかかるので、商業的に広く受け入れられていない。

さらに、現在の世界的な環境問題は、使用済みの機器および再使用可能な物質を含む物品をリサイクルする努力を重ねることを促進している。

したがって、新たに識別可能な固相物体を特に生成することなく、高速かつ正確に既存の使用済みの複数の固相物質を識別することができるシステムおよび方法を提供することが必要とされている。

本発明は、異なる物体上の励起ビームの強度を変調／変化させ、その二次放射線を測定することによって、複数の物体中のマーキング組成物の存在を同時に識別することができる新規なＸＲＦアナライザを提供する。ＸＲＦアナライザは、複数物体の同時照射用の空間強度分布を有する少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起放射線ビームを放出するように構成された放射線放出アセンブリと；Ｘ線またはガンマ線放射による物体の照射に応答して複数の物体からの二次放射線Ｘ線信号を検出し、複数の物体上で検出したデータＸ線信号の空間強度分布を示すデータを提供する放射線検出器と；検出した応答Ｘ線信号を受信し処理して複数の物体の各々の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を検証するように構成されたプロセッサと；を具える。マーキング組成物は、物体への電磁放射線の照射に応答して物体から放出される応答電磁信号を検出することによって識別可能である。物体は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析によって同定され、ここではＸ線またはガンマ線信号を照射されたことに応答して、マーキングされた物体が放出したＸ線スペクトルが検出され分析される。マーキング組成物は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析によって識別可能な一以上のマーカー材料を含む。一例では、ＸＲＦアナライザは、エネルギー分散型ＸＲＦアナライザ（ＥＤＸＲＦ）であり、検出器に入ってくるＸ線のエネルギーは、回折結晶を使用せずに電圧信号に変換される。本発明のＸＲＦアナライザは、真空条件を使わず、制御されていない環境で動作できる。

いくつかの実施形態では、エミッタアセンブリが、間隔を置いて配置された複数のエミッタを具える。各エミッタは、互いに強度が異なる励起ビームを生成するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、エミッタアセンブリが、エミッタと、このエミッタに結合され、各物体に当たる強度が異なり識別可能になるように励起ビームの強度を空間的に変調するように構成した空間強度ビーム変調器と、を具える。いくつかの実施形態では、ＸＲＦアナライザが、各固相物体によって堆積したマーキング組成物の量を識別するように構成され動作可能である。特に、信号処理装置は、各固相物体の少なくとも一の表面に塗布されたマーキング組成物の濃度を識別するように構成されている。

いくつかの実施形態では、信号プロセッサが、各固相物体の少なくとも一の表面に塗布されたマーキング組成物の濃度を、データベースに格納されている事前に選択したデータ と比較するように構成されている。

ＸＲＦマーカーでマークされた複数の物体を識別する方法も提供されており、この方法は：少なくとも１つのＸ線またはガンマ線励起ビームを複数の物体に同時に照射するステップであって、各物体に届くビームの強度が異なり、識別可能であるステップと；物体から届く二次放射線を検出するステップと；検出した空間強度分布に従って、マーキング組成物によって複数の物体のうちのどの物体がマーキングされているかを識別するステップと；を具える。

いくつかの実施形態では、この方法は、少なくとも一の励起ビームの強度を空間的に変調して、各物体に当たる強度が異なり識別可能とするステップを具える。

いくつかの実施形態では、マーキング方法が、参照により本明細書に組み込まれているＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ２０１７／０５０１２１号に記載されているマーキング方法を具える。

いくつかの実施形態では、このマーキング組成物は、一又はそれ以上のマーカー材料（あらかじめ選択されたコードに従って任意に決定／設定できる）の所定の（おそらく固有の）濃度で調製される。

いくつかの実施形態では、本発明は、複数の固相物体、特に、コイン、メダル、記念品、およびギャンブルチップなどの円盤形状の固相物体をオンラインでマーキングし、仕分けする新規の仕分けシステムおよび方法を提供している。本発明のシステムはまた、貴金属および／または貴石もしくはダイヤモンドでできた物体、宝石類（特にはめ込み宝石類）のような貴重品のマーキングおよび仕分けに使用できる。特に、仕分けシステムは、マーキング組成物（蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）または他の種類のマーキングを介して識別可能）で複数の固相物体を連続的に（オンラインで）マークして、このマーキングを検出または読み取り（例えば、ＸＲＦアナライザで）、物体の表面上のマーキング組成物の存在および量／濃度に従って物体を仕分けするように構成されている。この仕分けシステムは、使用済みおよび新しく製造された物体の両方に印を付けて仕分けすることができる。したがって、所定のタイプの物体に新しいマーキングを導入する際（たとえば認証やその他の目的で）に、すでに使用している物体を置き換える必要がない。例えば、硬貨をマーキングする場合、この仕分けシステムを使用して、新たに製造された硬貨と、既に流通している硬貨の両方にマーキングして、仕分けすることができる。

仕分けシステムは、固相物体の少なくとも一面のマーキング組成物の存在を認識するように構成され動作可能である少なくとも１つのＳＲＦ分析器と、このＸＲＦアナライザと通信して、マーキング組成物の存在があらかじめ選択された方向に向けて検出されていない物体を方向転換させる少なくとも１つの仕分け機と、を具える。

いくつかの実施形態では、ＸＲＦアナライザがマーキング組成物の濃度を識別するように構成され動作可能である。次いで、仕分け機は、マーキング組成物の濃度が予め選択された閾値を下回る各物体を予め選択された方向に向けるように動作可能である。

いくつかの実施形態では、仕分けシステムは、固相物体の少なくとも１の表面にマーキング組成物を塗布する少なくとも１つのマーキングモジュールを具える。

いくつかの実施形態では、マーキングモジュールが、印刷および真空蒸着プロセスのうちの少なくとも一方を使用して、マーキング組成物を塗布するように構成されている。

いくつかの実施形態では、ＸＲＦアナライザがマーキングモジュールの動作を検証するように構成されている。

いくつかの実施形態では、仕分けシステムが、物体の第２の表面をＸＲＦアナライザに露出させるように構成した回転機構を具える。

いくつかの実施形態では、仕分けシステムが、上述したＸＲＦアナライザを具える。

いくつかの実施形態では、仕分けシステムが、マーキング組成物を硬化させ、それによってマーキング組成物を固相物体に結合させるように構成され動作可能な少なくとも１つの硬化モジュールを具える。

仕分けシステムはまた、物体を洗浄する一又はそれ以上の洗浄モジュールと、光学検査モジュール（例えば、マーキング組成物の不可視性検証用）などの追加の構成要素を具えていてもよい。

本発明の別の広い態様によれば、少なくとも一の固相物体を仕分けする方法が提供されている。この方法は、少なくとも１の固相物体に少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームを照射するステップと；物体の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を検出するステップと；マーキング組成物の存在に応じて物体を仕分けするステップと；を具える。

いくつかの実施形態では、この方法は、マーキング組成物を用いて複数の固相物体を連続的にマーキングするステップを具える。

いくつかの実施形態では、このマーキングステップが、印刷プロセスおよび真空蒸着プロセスのうちの少なくとも一方を適用するステップを具える。

いくつかの実施形態では、この方法は、マーキングステップが適切に適用されたことを検証するステップを具える。

いくつかの実施形態では、この方法は、物体の二つの表面上のマーキング組成物の存在を検出するステップを具える。

いくつかの実施形態では、この方法は 、少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームで複数の固相物体を同時に照射するステップを具える。

いくつかの実施形態では、物体の仕分けが、毎分最大２０００物体の仕分け容量で実行される

いくつかの実施形態では、この方法は、上述したように識別する方法を具える。

本明細書に開示されている主題をよりよく理解し、それが実際にどのように実行され得るかを例示するために、添付の図面を参照しながら、非限定的な例として実施形態を説明する。
図１Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるＸＲＦアナライザを示すブロック図である。 図１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるＸＲＦアナライザ可能な構成を示す図である。 図１Ｃは、本発明のいくつかの実施形態によるＸＲＦアナライザの強度変調器の可能な構成を概略的に示す図である。 図１Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、複数の物体に当たる強度の異なる放射を概略的に示す図である。 図２は、本発明のいくつかの実施形態による、複数の物体を同時に識別する方法を示すフロー図である。 図３は、本発明のいくつかの実施形態による仕分けシステムを示すブロック図である。 図４は、本発明のいくつかの実施形態による複数の物体を仕分けする方法を示すフロー図である。

図１Ａを参照すると、本発明のいくつかの実施形態によるＸＲＦアナライザ１００の主要要素をブロック図で示している。ＸＲＦアナライザ１００は、検査中の複数の対象に向けて空間強度分布を有する少なくとも一のＸ線および／またはガンマ線（一次放射）を放出するように構成されたエミッタアセンブリ１２と、物体からの応答として放出される応答Ｘ線信号（二次放射線）を検出するように構成されたＸ線検出器１４と、を具える。ＸＲＦアナライザ１００は更に、ＸＲＦ検出器１４と通信する信号プロセッサ１６を具える。このプロセッサ１６は、単一の時間ステップで測定される物体のどれがマークされており、どれがマークされていないかを識別するように構成されている。物体は、例えば連続トラック１０の幅に対して（トラックの移動方向に対して垂直に）一列に配置することができる。物体群内のどの物体がマークされており、どの物体がマークされていないかを識別するために、各物体を異なる強度で照射し、関連する波長範囲内の物体群全体からのすべての応答信号の強度（入ってくる放射線の全体の強度に比例する）を検出することで、どの物体がマークされているかを正確に決定することができる。例えば、２つの物体（ＸとＹ）が同時に照射され、それぞれの応答信号が検出器で同時に検出される場合、物体Ｘに強度Ｉを照射し、物体Ｙに強度２Ｉを照射することができる。このような構成により、物体上の一又はそれ以上のマーカーから発せられる応答信号の強度を測定することによって４つの可能な結果を区別することができる。物体Ｘ上の一又はそれ以上のマーカーから放出される強度をＩ_Ｒで示したときの、可能性のある４つの結果を表１に要約する。

別の実施例では、物体Ｘを強度Ｉで照射し、物体Ｙを強度２Ｉで照射し、物体Ｚを強度４Ｉで照射することにより、同時に検査する３つの物体群（Ｘ、Ｙ、Ｚ）からどの物体がマークされているかを識別できる。このような構成では、８つの強度の応答信号を区別することによって３つの物体のうちのどの物体がマークされているかを正確に識別することが可能である（物体Ｘからの応答信号の強度がＩ_Ｒであれば、３つすべての物体からの応答信号の８つの生じうる強度は：０、ＩＲ、２ＩＲ、．．．７ＩＲである）。簡単にするために、２つまたは３つの物体を用いた２つの例を提示するが、本発明は特定の数の物体に限定されるものではなく、応答信号の強度のあらゆる組み合わせを検出することができる。

ｋ個の物体が同時に照射される一般的な場合、ｋ個の物体のどれがマークされているのかを識別するためには、異なる物体が強度Ｉ、２^１Ｉ，２^２Ｉ、．．．２^２ｋ－１Ｉで照射されなくてはならない。一又はそれ以上のマーカーからの応答信号の強度は、したがって、マークされた物体の生じうる２^ｋセットに対応する０、Ｉ_Ｒ、．．．（２^ｋ－１）Ｉ_Ｒのうちの一つとなる。

予め選択された異なる強度で複数の物体を照射するには、複数の励起ビームを放射する複数のエミッタを使用することができる。代替的に又は追加で、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように空間強度ビーム変調器を有する単一のエミッタを使用することができ、これは、照射領域全体内の異なる領域またはゾーンが異なる強度の放射線を受けるようにビームを変調する。したがって、放出された放射線の強度を変調することによって、本発明の技術はＸＲＦマーカーに独自のシグネチュアを提供し、検査を行う物体の容易な仕分けおよび分離が可能になる。

ＸＲＦアナライザ１００は、放射線エミッタ１２と放射線検出器１４とを具える単一の装置として構成することができる。代替的に、放射線エミッタ１２と放射線検出器１４とを別々の装置として構成することもできる。代替の設計では、ＸＲＦアナライザ１００は、二またはそれ以上のエミッタと二またはそれ以上の検出器を具えていてもよい。信号プロセッサ１６は、応答信号から背景放射ノイズとクラッタを除去するように応答Ｘ線信号を処理することができる。信号プロセッサ１６は、応答信号を処理するより高度な方法、例えば時系列分析などの統計的方法を使用して、ＳＮＲおよびＳＣＲが改善された強化された応答信号を得ることができる。例えば、信号プロセッサ１６は、国際出願ＰＣＴ／ＩＬ２０１６／０５０３４０号に記載されている方法を使用することができる。

一般に、本発明のＸＲＦアナライザは、アナログおよび／またはデジタル手段によって実施することができることに留意されたい。場合によっては、ＸＲＦアナライザは、コンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）とメモリを具えるコンピュータシステムを具える。したがって、分析器のモジュールは、適切な回路によって、および／または後述の方法２００および／または４００の動作を実施するように構成されたコンピュータで読み取り可能なコードを含むソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素によって実施することができる。本発明のＸＲＦアナライザは、ＸＲＦ信号処理センターの一部として、および／または、携帯型（例えばハンドヘルド型）のＸＲＦ読み取り装置として実装することができる。

信号プロセッサ１６は、応答Ｘ線信号を受信する通信モジュールを具えるデータ入力ユーティリティ１６Ａと、識別した物体に関するデータを生成する任意データ出力ユーティリティ１６Ｂと、データベース、すなわち物体のマーキングシグネチャと応答信号の強度対物体の幾何学的位置を表す、予め選択されたデータを記憶するメモリ（すなわち、不揮発性のコンピュータで読み取り可能な媒体）１６Ｃと、および測定した物体のどれがマークされ、どれがマークされていないかを識別するように構成されたデータ処理ユーティリティ１６Ｄと、を具える。データベースは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ａｃｃｅｓｓ、 Ｃｙｂａｓｅ 、Ｏｒａｃｌｅ、または他の適切な商用データベースシステムを用いて実装することができる。いくつかの実施形態では、ＸＲＦアナライザ１００は、クラウドベースの構成で構成され、および／またはインターネットベースのコンピューティングを利用して、処理ユーティリティ１６Ｄおよび／またはメモリ１６Ｃの一部が複数の異なる地理的位置に存在し得る。ＸＲＦアナライザ１００を起動すると、プロセッサ１６が放射線エミッタアセンブリ１２に放射線（例えば、Ｘ線放射線）を放出するように信号を送る。プロセッサ１６は、（もしあれば）物体上のＸＲＦマーカから放出される放射線検出器１４を介して放射線蛍光信号パターンを検出する。プロセッサ１６は、データ出力ユーティリティ１６Ｂを介して、（例えば、セルラーネットワークを介して）蛍光シグナルパターンに関するデータ（蛍光波長および／または強度など）を中央コンピュータの通信モジュールに送信する。プロセッサ１６は、受信データをメモリ１６Ｃ内のデータベースに記録することができ、および／または受信したデータをデータベース内のデータと照会／相互参照して、物体がマークされたかどうかを識別し、物体データを取り出して（例えば、マーカーの集中）、次いで、そのような物体データを、プロセッサ１６がその物体データに対応するメッセージを表示するように信号を送ることができるモバイルデバイスに通信できる。このために、データベースに格納された予め選択されたデータを使用して、検出したＸＲＦマーカーの蛍光パターン／ＸＲＦ－シグネチャを、物体をマーキングするのに以前に使用してデータベースに格納しておいた複数のＸＲＦマーカのシグネチャ／化学組成と比較することができる。例えば、マーキング組成物の濃度は、物体の分析を行う前に、所定のマーカーの所定の濃度を表す複数のＸＲＦシグネチャ応答をデータベースに格納することによって識別することができる。別の実施例では、マーキング組成物は、一又はそれ以上のマーカー材料（予め選択されたコードに従って任意に決定／設定することができる）の所定の（おそらく独自の）濃度で調製される。次いで、マーキング組成物が対象物の表面に塗布された後にのみ、所定のサンプル基材に塗布されたマーキングからＸＲＦ応答信号を読み取り、ＸＲＦ応答信号が物体に対応するマーキングのコードワードとして設定される。特定のＸＲＦ応答シグネチャ（特定のマーキングを表している）と、特定のサンプル基材（マーキング組成物だけでなく）との間の対応はデータベースに格納することができる。この場合、マーキング要素の濃度は事前に選択されたコードに基づいて先験的に決定されるのではなく、コードはマーキング組成物（おそらく、任意の濃度のマーキング元素を含んでいる）がサンプル基板に塗布された後にのみ、事後的に決定／測定される。したがって、マーカー材料の濃度および／または相対濃度は、マーキングの所望のコードワードに基づいて先験的に決定してもよく、されなくてもよい。場合によっては、このコードワードは、所定の（必ずしも既知ではない）濃度の元素を有するマーキング組成物が物体（例えば、マーキング組成物によってマークするべき構成要素のものと類似のタイプ／材料基準物体／構成要素）に塗布された後にのみ事後的に決定してもよい。

データ処理ユーティリティ１６Ｄは、サンプルホールド回路、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）、およびデータ処理ユーティリティがＸ線応答信号を受信できるようにする何らかの作業用メモリを具える。Ｘ線応答信号を受信した後、データ処理ユーティリティ１６Ｄも信号を処理することができる。信号処理ステップの結果は、表示されおよび／または記憶装置に格納され、および／または、インターネットなどの広域ネットワークを介した転送するデータ通信ユニットに送信することができる。このような「処理ユーティリティ」は、「サーバ」システム、例えば「クラウドコンピュータ」といった「サーバシステム」にインストールされたソフトウェア製品によって構成される、あるいは、例えば携帯電話などのクライアントのパーソナル通信デバイス内のアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）といった「クライアントコンピュータ」であってもよく、あるいはコンピュータシステムの様々なモジュールをサーバとクライアントコンピュータとの間に分散するようにしてもよい（すなわち分散ソフトウェア）。メモリ１６Ｃは、データ処理ユーティリティ１６Ｄによって実行可能な命令を具えていてもよい。この命令は、データ処理ユーティリティ１６Ｄが、Ｘ線応答信号を受信し、Ｘ線応答信号を処理し、どの物体がマークされているかを識別し、データ出力ユーティリティ１６Ｂを介して物体に関する通知を出力できるように、動作可能である。メモリ１６Ｃは、外部装置による無線または有線接続を介して、中央データベースに中継することができる。

本発明の特徴は、以下により詳細に説明する様々なコンピュータハードウェア構成要素を含む、汎用または特殊用途のコンピュータシステムを具える。本発明の範囲内の特徴はまた、コンピュータで実行可能な命令、コンピュータで読み取り可能な命令、又はそれらに格納されたデータ構造を搬送するまたはこれらを有する、コンピュータで読み取り可能な媒体を具える。このようなコンピュータで読み取り可能な媒体は、汎用または専用のコンピュータシステムによってアクセス可能な、あらゆる入手可能な媒体である。限定ではなく例示として、このようなコンピュータで読み取り可能な媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュディスク、ＣＤ－ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶装置、または任意のその他の媒体などの物理記憶媒体が含まれる。これらは、所望のプログラムコードを、コンピュータで実行可能な命令、コンピュータで読み取り可能な命令、またはデータ構造の形で搬送または格納するのに使用することができ、汎用または専用のコンピュータシステムによってアクセスすることができる。コンピュータで読み取り可能な媒体は、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ）といったネットワークを介してコンピュータシステムにダウンロード可能なコンピュータプログラムまたはコンピュータアプリケーションを含んでいてもよい。

この説明および特許請求の範囲において、「プロセッサ」は、共に動作して電子データ上で動作を実行する一又はそれ以上のソフトウェアモジュール、一又はそれ以上のハードウェアモジュール、またはこれらの組合せとして定義される。例えば、データアナライザの定義には、パーソナルコンピュータのハードウェアコンポーネント、ならびにパーソナルコンピュータのオペレーティングシステムなどのソフトウェアモジュールが含まれる。モジュールの物理的な配置は関係ない。コンピュータシステムは、コンピュータネットワークを介して結合された一又はそれ以上のコンピュータを含む。同様に、コンピュータシステムは、内部モジュール（メモリおよびプロセッサなど）が協働して電子データ上で操作を実行する単一の物理デバイス（電話または携帯情報端末「ＰＤＡ」など）を含む。任意のコンピュータシステムは移動可能であるが、本明細書で使用される「モバイルコンピュータシステム」または「モバイルコンピュータ装置」という用語には、特にラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、無線電話、パーソナルデジタルアシスタント、タッチセンサスクリーンなどが付いた携帯型コンピュータが含まれる。

本明細書で使用されている「サーバ」という用語は、プロセッサ、データ記憶装置、および一般にコンピュータネットワークを介してサービスを提供するように構成されたネットワークアダプタを含むコンピュータシステムを意味する。サーバによって提供されるサービスを受けるコンピュータシステムは、「クライアント」コンピュータシステムとして知られている。

「ネットワーク」は、二またはそれ以上のコンピュータシステムがデータを交換できる任意のアーキテクチャとして定義される。「ネットワーク」という用語には、広域ネットワーク、インターネットローカルエリアネットワーク、イントラネット、Ｗｉ－Ｆｉ（商標）などの無線ネットワーク、仮想私設ネットワーク、アクセスポイント名（ＡＰＮ）を使用するモバイルアクセスネットワーク、およびインターネットが含まれる。交換されたデータは、二またはそれ以上のコンピュータシステムに意味のある電気信号の形である。データがネットワークまたは他の通信接続（有線、無線、または有線と無線の組み合わせのいずれか）を介してコンピュータシステムまたはコンピュータ装置に転送または提供される場合、その接続は適切にコンピュータで読み取り可能な媒体として見なされる。したがって、そのような接続は適切にはいずれもコンピュータで読み取り可能な媒体と呼ばれる。上記の組み合わせもコンピュータで読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。コンピュータ実行可能な命令には、例えば、汎用コンピュータシステムまたは特殊用途コンピュータシステムに特定の機能または機能群を実行させる命令およびデータが含まれる。

「ａ ｐｒｏｓｅｓｓｏｒ」、「ａ ｓｅｒｖｅｒ」、「ａ ｓａｍｐｌｅ」といった本発明で使用されている冠詞は、「一またはそれ以上のプロセッサ」、一又はそれ以上のサーバー」および「一又はそれ以上のサンプル」といった「一又はそれ以上」の意味を有する。

本発明の一実施形態によれば、処理ユーティリティ１６Ｄも、マーキング組成物中に存在するマーカーおよび／またはバインダーの濃度を決定することができる。処理ユーティリティ１６Ｄも、測定された濃度をメモリ１６Ｃに記憶されている予め選択されたデータから導出された濃度と比較するように構成されている。

図１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、ＸＲＦアナライザ１００Ａの別の構成を示しており、ここではエミッタアセンブリ１２Ａが、放射ビームを変調するように構成
された空間強度ビーム変調器２０を有する単一のエミッタ１８を具えており、全照射領域内の様々な領域又はゾーンは様々な強度の放射線を受ける。ビーム変調器２０が幅が変化する単一の開口を具えており、物体に到達する放射の強度が一又はそれ以上の方向に沿って変化するようにしてもよい。一実施形態では、エミッタ１８のコリメータをビーム変調器としても動作する（ビームをコリメートすることに加えて）ように構成してもよい。

ビーム変調器２０は、それぞれが予め選択された強度で照射されるゾーンに対応する寸法の異なる多数の開口を有する要素として構成することができる。この特定のかつ非限定的な例は図１Ｃに示されており、エミッタアセンブリ１２（図示せず）から到達する電磁放射を２つのゾーン間に分配するように構成され、大きい方の開口Ａを介して第１のゾーンに到達する放射の強度が、小さいほうの開口Ｂを介して第２のゾーンに到達する強度の約４倍になるように幾何学的寸法が異なる２つの開口ＡおよびＢを有するビーム変調器２０Ａが示されている。簡単にするために、この図は縮尺通りには表されていない。このような構成により、ＸＲＦアナライザーはどの物体がマークされ、どの物体がマークされていないかを識別できる。図１Ｄを参照すると、ＸＲＦアナライザは、連続トラックまたはコンベアベルト上を同時に平行に進む２列の物体を同時に検査するように構成されている。ＸＲＦアナライザーは、各時間ステップで２列の物体対象物を検査するように構成されている。図に示すように、放射線は、図１Ｃの強度変調器ＡおよびＢの異なる開口に対応する異なる放射線ビーム寸法Ａ’およびＢ’によって表される異なる放射線強度で２つの物体の列に当たる。簡単にするために、検査中の２つの物体が示されているが、本発明は同時に検査される物体の数は限定されない。

図２を参照すると、本発明のいくつかの実施形態による複数の物体を同時に識別する方法の主なステップがフローチャートで示されている。この方法２００は、複数の物体が少なくとも一の励起ビームで同時に照射されるステップ２０２を具える。この物体は、少なくとも１つの行、少なくとも１つの列、またはそれらの任意の組み合わせに沿って間隔を空けた構成で配置することができる。物体の幾何学的配置は強度の幾何学的分布に対応し、マークされた物体を識別することが可能である。ステップ２０４では、少なくとも一の励起ビームの強度が、各物体に当たる強度が異なり識別可能になるように変調される。この励起ビームの強度は、エミッタに結合された強度変調器を用いて変調するようにしてもよく、これは照射領域全体内の異なる領域またはゾーンが異なる強度の放射線を受けるようにビームを変調する。代替的にまたは追加で、各エミッタが異なる強度で発光する複数のエミッタを同時に動作させることによって、この強度を空間的に変調するようにしてもよい。後者の場合、ステップ２０２と２０４は同時に行われる。ステップ２０６において、複数の物体から到達する放射線が検出され、複数の物体上の空間強度分布を表す信号が生成される。この放射線の検出は、物体上の一又はそれ以上のマーカーから発せられた入射放射線の強度に比例する応答信号の強度を測定するステップを具える。ステップ２０８では、複数の物体から特定のマークが付いた物体が識別される。物体群の中のどの物体がマークされどの物体がマークされていないかを識別するために、各物体が異なる強度で照射され、関連する波長範囲における物体群全体からの全応答信号（入ってくる放射線の全体的な強度に比例する）の強度を検出することで、どの物体がマークされているかを正確に決定することができる。上述したように、方法２００は、背景放射ノイズを除去し、それを応答信号からクラッタリングするといった、さらなる処理ステップ（図示せず）を具えていてもよい。いくつかの実施形態では、各物体に存在するマーカー（存在する場合）の濃度も決定することができ、データベースに格納されている事前に選択されたデータと比較することもできる。いくつかの実施形態では、方法２００は、ＸＲＦアナライザの下に配置した連続トラックに沿って分析するべき複数の物体を前進させるステップを具えていてもよい。

方法２００は更に、マーキングをデータベースに記録するステップを具えていてもよい。データベースは、検出可能な組成物のマーキングに対応する固有のコードを提供するように構成できる。固有のコードは、検出可能な組成物マーキングに関連するＸＲＦフィンガープリント／シグネチュアに対応する。固有のコードは、マーカーの各組み合わせについて生成することができる。例えば、方法２００は、物体にマーキングに使用されるマーキング組成物のシグネチャを表す予め選択されたデータをデータベースに格納するステップ、および、物体の特性および／またはアイデンティティをマーキングのシグネチャに関連付ける関連データを格納するステップを具えていてもよい。選択的に、方法２００は更に、受信したＸＲＦデータをデータベース内のデータと比較するステップを具えていてもよい。受信したＸＲＦデータはデータベースに記録できる。記録した受信ＸＲＦデータは、次のサンプルの次の分析に使用できる。選択的に、方法２００は更に、データベースデータに基づいてサンプルの同一性を評価するステップを具えていてもよい。同一性の評価は統計テク分析を用いて行われ、受信したＸＲＦデータをデータベースのＸＲＦデータと比較して統計的比較を行う。所定のレベルの類似性を示す場合、ＸＲＦデータは一致するサンプルからのものであると考えられる。

図３を参照すると、本発明の新規な仕分けシステム３００の主要機能部分がブロック図で示されている。単一の物体を検査することができ、代替的に複数の固相物体（以下「物体」という）を連続的に仕分けシステム３００に送り、コンベアシステムまたはコンベアベルトなどの連続トラックによって異なるモジュール間を移動させることができる。仕分けシステム３００は、ＸＲＦアナライザ１０４の上流側に入口コンベア２を具えるコンベアシステムを具える、あるいはまたはそれに結合されていてもよく；コンベアテーブル３は、入口コンベア２から固相物体を受け取って、固相物体をＸＲＦアナライザ１０４へ移動させ、ＸＲＦアナライザ１０４で処理を行った後に、ＸＲＦアナライザ１０４の下流側にある物体を受け取る出口コンベア４へ移動させるように構成されている。コンベヤテーブル３は、ＸＲＦアナライザ１０４に近づいたりこれから離れたりすることができる。コンベヤテーブル３には、コンベアテーブル３によって運ばれてきた物体に対してＸＲＦアナライザ１０４で処理動作を行うときに、物体をテーブルにしっかり保持するために、吸引制御部に接続して真空にする真空開口部を形成するようにしてもよい。物体に処理動作が行われた後、物体はコンベヤテーブル３によって出口コンベヤ４に搬送される。この出口コンベヤ４は、入口コンベヤ２と同様に構成されている。この特定かつ非限定的な例では、ＸＲＦアナライザ１０４はコンベヤテーブル３の通常位置から横方向に配置されている。

仕分けシステム３００は、物体の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を認識するように構成された少なくとも１つのＸＲＦアナライザ１０４と、物体が仕分けシステム３００を連続的に通過するときに物体をオンラインで仕分けするように構成された少なくとも１つの仕分け機１０６とを具える。

いくつかの実施形態では、ＸＲＦアナライザ１０４を、物体が適切にマーキングされていることを検証するように構成してもよい。仕分け機１０６は、マークされていない物体あるいは部分的にマークされた物体を方向転換させるように構成することができる。

ＸＲＦアナライザ１０４は、新しい物体と使用済の物体の両方のマーキングを識別することができる。例えば、硬貨をマーキングして仕分けするために使用する場合、仕分けシステム３００は、新しい硬貨と既に流通している使用済み硬貨の両方にマーキングを行い、および／またはそのマーキングを読み取ることができる。仕分けシステム３００に入る物体は、仕分け（例えばすでに流通している硬貨）前の一定期間のマークを付けてもよく、オンライン（例えば新しい硬貨）のマークを付けてもよい。物体をオンラインでマーキングする必要がある場合、仕分けシステム３００は、物体の少なくとも一の表面にマーキング組成物を塗布することによって物体の少なくとも一の表面をマーキングするように構成された少なくとも一のマーキングモジュール１０２を具える。この場合、ＸＲＦアナライザ１０４は、マーキング処理が正確に行われたことを確認するように構成される。

仕分けシステム３００は、新しい硬貨、さもなければマークのない硬貨をマーキングするマーキングモードで使用することができる。既に流通している使用済みコイン（したがって以前にマークされたコインも含む）をマーキングするために、仕分けシステム３００を仕分けモードの最初のステップで使用することができ（例えば、その他の手段でコインは本物であり偽造物ではないと認証される）、マークされたコインとマークされていないコインを仕分けして、マーキングモードの第２のステップでマークされていないコインをマークする。十分なパーセンテージの流通しているコインをマークしたら、仕分けシステム３００は、仕分けモードで、偽造防止策として使用できる。ここでは、マークが付けられていないコインはすべて偽のコインと見なされ、廃棄される。マーキングモードで装置が動作している間、マーキングされるべき物体は、以下の順序で仕分けシステム３００の様々なモジュールを通って連続的なトラックで移動させる：第１に、マーキングモジュール１０２が物体にマークを付ける；次いで、物体はＸＲＦアナライザ１０４を通過し、マーキングを読み取って物体が適切にマーキングされていることを承認する（代替的に、このモードでは、読み取りモジュールはアイドル状態でも、オフにしてもよい）；次いで、物体は仕分け機１０６を通過して、適切にマークされていない物体を方向転換させて、別のトラックまたは回収手段に送る；選択的に、適切にマーキングされている物体を、マーキング組成物を硬化させて物体に接着する硬化／接着モジュール１０８に通過させる。マーキングされた物体は、次いで、仕分けシステム３００を離れて、追加のトラックまたは回収手段に向かう。硬化モジュール１０８はマーキングモジュール１０２の後に配置して、ＸＲＦアナライザによって検査を行う前に、マーキングされた物体が硬化モジュール１０８を通過するようにしてもよい。代替的に、硬化モジュールは、ＸＲＦアナライザ１０４の後に設置してもよい。さらに別の例では、硬化ユニット１０８は、ソーター１０６の後に設置して、物体を仕分けした後にのみマーキング組成物が硬化を受けるようにしてもよい。適切にマーキングされていない物体は硬化を受けず、マーキング組成物が物体の表面から容易に洗い落されるようにしてもよい。適切にマークされていない物体は、次いで、仕分けシステム３００に再度送られ、再度マークされるようにしてもよい。

仕分けシステム３００はまた、ＸＲＦアナライザ１０４によるマーキングのチェックの前にマーキングされた物体を予備検査する光学検査モジュール（図示せず）を具えていてもよい。光学検査モジュールは、マーキングされた物体の外観を検査することができる（例えば、マーキングが不可視であることを承認する）。光学検査システムは、マーキングされた物体の画像をデータベースに格納されている予め選択された物体の画像と比較することによって、マーキングを検査することができる。

仕分け機１０６はプロセッサ１１０Ｂ（以下「仕分けプロセッサ」という）を具えており、出口コンベヤー４の端部に配置した転換装置１１２を制御する。仕分け機１０６は、メモリに保存されているデータベース中のＸＲＦシグネチャー当たりの一定量のマーキング組成物を表すデータにアクセスして、このデータを用いて仕分けを行う。データは、仕分けパラメータと比較結果も具えている。データがデータベースに格納されると、データは、例えばマイクロソフトＳＱＬなどのクエリ言語といった既知のデータベース分析ツールを使用して分析される。仕分けプロセッサ１１０Ｂは、この比較に応じて、また選択的にユーザの入力に応じて、どの物体がマークされ、どの物体がマークされていない（または部分的にのみマークされている）か、を判定する。したがって、仕分けプロセッサ１１０Ｂは、通信モジュールを介してＸＲＦアナライザ１０４からマーキング物体の存在を示すデータを受信するように構成され、転換装置１１２の動作を制御して、マーキングされていない物体のみを選択的に方向転換させるようにする。次いで、仕分けプロセッサ１１０Ｂは、物体のＸＲＦシグネチャに基づいて物体を仕分けし、転送装置１１２を起動する。転送装置１１２は、マーキングされていない物体を連続トラックから別のトラックまたは回収手段に移す。転換装置１１２はノッチが付いたソレノイドのシャフトの形をしており、それがトラックの連続部分またはトラック上のバリアのいずれかを形成している。転換装置１１２は、仕分けプロセッサ１１０Ｂによって駆動し、このプロセッサは、トラックに沿って移動する各物体を感知し、各物体のマーキングを示す信号を提供するプロセッサ１１０Ａからデータを受信する。転換装置１１２は、電気的、空気圧的、および油圧式のピストン、ならびに磁石、電磁石および／または空気圧力によって機械的アームを使用することができ、物体を連続トラックまたはコンベアシステムから別のトラックまたは回収手段に方向転換させる。例えば、一方のエアジェットが仕分けプロセッサ１１０Ｂから信号を受信すると、そのエアジェットは空気流を放出し、コンベアシステムからそのエアジェットに対応する仕分けビンに物体を排出する。例えば、Ｍａｃ Ｉｎｄｕｓｔｉｅｓ社の高速エアバルブを使用して、１５ｍｓの動作／閉鎖時間で、例えば６０乃至９０ｐｓｉの空気圧のジェットを供給することができる。ロボットで物体をコンベアシステムから除去する、物体をコンベアシステムから押し出す、または開口部を設けて物体がそこから落下させる、といったその他の方法を使用して物体を排出することができる。

仕分けプロセッサ１１０Ｂの機能は、仕分けシステム３００内または外に配置された単一のユニットを形成するプロセッサ１１０Ａによって実行することができる。また、ＸＲＦ解析部１０４の信号プロセッサ１１０Ａを仕分けプロセッサ１１０Ｂとして用いてもよい。ＸＲＦアナライザ１０４の信号プロセッサ１１０Ａおよび／または仕分けプロセッサ１１０Ｂは、仕分けシステムの動作を制御できる。代替的に、ＸＲＦアナライザ１０４の信号プロセッサ１１０Ａと、仕分けプロセッサ１１０Ｂは、両方とも、仕分けシステム３００の動作を制御するコントローラによって制御される。

マーキングモジュール１０２は、マーキング組成物を物体に塗布するように構成されている。物体に塗布するマーキング組成物は、一又はそれ以上のマーカーを含む。マーカーは、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析によって同定できる一又はそれ以上の元素を含む化合物である。すなわち、Ｘ線またはガンマ線（一次放射線）に応答して、その元素を特徴付けるスペクトル特性（すなわち、特定のエネルギー／波長のピーク）を有するＸ線信号（二次放射線）を放出する元素（以下、そのようなＸ線応答信号は、ＸＲＦシグネチャという）。マーキング組成物は一又はそれ以上のバインダーを含んでいてもよく、ここでバインダーは金属物体の表面にマーカーを結合させる化合物（例えば熱硬化性ポリマー）である。マーキングモジュール１０２は、マーキング組成物を物体の少なくとも一の表面に結合させるために、表面処理を使用してもよい。マーキング組成物は、溶媒、分散剤、エッチング剤、界面活性剤、および接着促進剤、を含んでいてもよい。マーキングモジュールによって物体をマーキングするのに使用できるマーキング組成物は、例えば、参照により本明細書に組み入れられているＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＩＬ２０１７／０５０１２１に記載されている。

マーキング組成物は、ドロップ－オン－デマンドインクジェットなどのインクジェット印刷装置によって物体に塗布することができる。このようなインクジェット印刷装置では、印刷ヘッドに取り付けた圧電装置または加熱装置が、ピコリットルの液滴の形で材料を印刷ノズルから出す。マーキングモジュールの印刷ヘッドの数は、単一の時間ステップでマーキングされる連続トラック上の単一の行中の物体の数によって設定される。マーキング組成物を金属物体に塗布するのに使用できるその他の方法には、超音波スプレーノズルコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、プラズマスプレー、電気泳動析出（ＥＰＤ）、ホットメルトコーティング、およびナイフ－オーバーロール－コーティングがある。さらに、マーキング組成物は、蒸着プロセスが大気圧より十分に低い圧力、または真空中で（すなわち真空チャンバ内で）行われる真空蒸着法によって物体の表面に塗布するようにしてもよい。一般に、真空蒸着法は単一原子から数ミリメートルまでの厚さの範囲で、層の蒸着することができる。このような方法で基板上に蒸着させた材料は気相状態にある。

好ましくは、このようなマーキング技術で使用することができる真空蒸着プロセスは、一又はそれ以上の前駆体を含む化学反応によって蒸気を生成する化学蒸着（ＣＶＤ）を利用する。この前駆体は通常有機金属化合物を含む。ＣＶＤの範疇には、低圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、プラズマ支援ＣＶＤ法（ＰＡＣＶＤ）、および原子層堆積法（ＡＬＤ）などの様々なプロセスがある。

代替的に、または追加で、物体上にマーカー材料を蒸着するプロセスには、蒸気源が固相または液体である物理的気相成長法（ＰＶＤ）がある。ＰＶＤプロセスは、スパッタリング、陰極アーク蒸着、熱蒸着、蒸気を発生させる（固相）前駆体としての役割を果たすレーザーアブレーション、および蒸着粒子を気相で生成する電子ビーム蒸着などの技術を使用することができる。

真空蒸着法は、一又はそれ以上のマーカーを担持する層状構造、例えば物体の表面上の化合物（マーカーを含む）の均一な全体層、例えば連続（パターン化されていない）層状構造／フィルム、堆積した化合物（マスクを介して堆積している）の分散して離間した領域によって形成された層状構造／フィルム、といった層状構造の蒸着を可能にする。

真空蒸着プロセスの精度および層の均一性は、蒸着したマーカーの濃度の迅速かつ正確な測定を容易にする。真空蒸着法によって堆積させたマーキング層は弾力性があり、耐摩耗性である。

オンラインで真空蒸着法によってマーキング組成物を塗布する（例えば、連続トラック上またはコンベヤーベルト上の物体に）には、マーカーが物体上に堆積される真空チャンバに入る前に、連続トラック上の物体が通過する一又はそれ以上の圧力室を使用することができる。

いくつかの実施形態では、マーキングモジュール１０２は、マーキング組成物を硬化および／または結合させる硬化／接着モジュール１０８を具える。硬化モジュールは、マーキング組成物を硬化するように構成されており、マーキング組成物を硬化させて（例えば、架橋を形成することによって）、マーキングした物体に接着させる。硬化モジュール／接着モジュール１０８は、電子ビーム、熱、化学添加剤および／または紫外線を使用してマーキング組成物を物体に結合することができる。硬化／接着モジュール１０８はまた、溶媒の蒸発を利用してマーキング組成物の物体への接着を行ってもよい。硬化モジュール１０８が使用されると、マークキングされていない物体は、硬化／接着モジュール１０８内で硬化を受ける前に別のトラックに方向に方向転換されるので、マーキング組成物をその物体から洗い落して、追加の層のマーキング組成物を塗布することなく物体にマーキング処理を行うことができる。単層マーキングは、マーキングの不可視性が有益である隠れた偽造防止対策として使用する場合、または厚い層のマーキング組成物が物体のその他の特性に影響を及ぼす可能性がある場合に、重要である。例えば、硬貨をマーキングする際には、硬貨の化学的、機械的、電気的および磁気的特性に影響を与えないことが不可欠である。

いくつかの実施形態では、仕分けシステム３００は物体の２つの表面を識別することができる。例えば、コインをマーキングする場合、コインの両面（表と裏）の両方を識別することが有益である。つまり、物体は連続トラックによって仕分けシステム３００に移動し、物体の第１の表面がＸＲＦアナライザ１０４によって読み取られ；次いでマークが付いていいない物体は、別のトラックに方向転換され；次いで、任意の操作モジュール１１４（例えで、反転／回転機構）によって回転または反転させて、第２の表面を容易に読み取ることができる。次に、物体の第２の面をＸＲＦアナライザ１０４でよみとって；マーキングあがない物体（すなわち、第２の表面に適切なマーキングがない物体がは、連続トラックから方向転換される。このため、仕分けシステム４００は、２つのＸＲＦアナライザと２つの仕分け機（図示せず）を具えており、これらはそれぞれ、物体の一方の面を分析するように構成されている。

さらに、コインをマーキングする際には、両面（裏と表）にマーキングすることが有益である。このため、マーキングモジュール１０２は、物体の２つの面をマーキングするように構成されている。代替的に、仕分けシステム３００が、２つのマーキングモジュール（図示せず）を具えていてもよい。マーキング組成物による物体の両面のマーキングは連続して行うことができる。マーキング組成物は、単一の硬化／接着モジュールによって、物体の表面に効果および／または結合させることができる。代替的に、マーキング組成物の硬化を、２つの硬化／接着モジュール（図示せず）で行うようにしてもよい。

第２の実施例では、物体の両面のマーキング読み取りと仕分けを並行して行っている。すなわち、両面は同じマーキングモジュールまたは 第１および第２のマーキングモジュール でマーキングされ；次いで、このマーキングを同じＸＲＦアナライザで、又は第１及び第２のＸＲＦアナライザで読み取り；次いで、マーキングされていない物体、すなわち、一方の表面が適切にマーキングされていない物体を、連続トラックから方向転換させて；次いで、マーキング組成物を、一又は二のいずれかの硬化モジュールで硬化させる。

図４を参照すると、本発明の新規な仕分け方法４００の主なステップがフローチャートで示されている。最初の選択的ステップ４０２では単一の物体または複数の固相物体（以下「物体」という）が仕分けシステム３００に連続的に供給され、コンベヤシステムまたはコンベヤベルトのような連続トラックによって異なるモジュール間を移動する。ステップ４０４では、放射ビームの強度が間的に変調される。この場合、複数の物体を時に検査して複数の固相物体に同時に励起光を照射する。ステップ４０６では、物体の少なくとも一の表面上でマーキング組成物の存在が検出され、マーキングされた物体が認識される。ステップ４０８では、物体がマーキング組成物の存在に従って仕分けされる。

いくつかの実施形態では、この方法４００は、物体をマーキングするステップ４１０を具える。ステップ４１０は、物体を仕分けする前に最初に実行して、物体の適切なマーキングを確認することができる。代替的に又は追加で、ステップ４１０は、マークされていない又は部分的にマークされた物体上についてのみ物体を仕分けした後に実行することができる。この方法４００は、毎分最大２０００個の物体の仕分け容量がある。いくつかの実施形態では、方法４００は、毎分約２０００から約５０００個の物体の仕分け容量がある。この技術は、毎分最大５０００個の物体の速度で、マーキングし、マーキングを読み取り、物体を二つの別々のトラックまたは出力に仕分けすることができる（マーク付きおよびマークなしの物体について）。物体は、マーキングされ、読み取られ（マーキング組成物の存在についてチェックされ）、１つずつ仕分けされるように、単一ラインの連続トラック上に配置することができる。代替的に、物体は、二またはそれ以上の物体を具える列の連続トラック上に配置して、その列全体をマーク付けして、同時に読み取り、次いでマーク付けされた物体とマーク付けされていない物体を別の出力に仕分けすることができる。全列の物体がを同時にチェックする場合でも、マーキング組成物の存在および量は個々の物体について読み取ることができる。つまり、列全体を単一のタイムステップで読み取る場合でも、マークされている物体とマークされていない物体がその列内で認識されるため、物体は確実に二つの別々の出力に仕分けされる。一実施形態では、連続トラック上の一列の物体は、２乃至１０個の物体を具える。例えば、１列につき５個の物体を具えていてもよい。

このように、本発明の技術は、数多くのモード、すなわちマーキングモードおよび仕分けモードで動作可能であり、様々なタスクを達成する。ステップ４１０を含むマーキングモードでは、マーキングされていない物体を連続的に移動させて（例えば、仕分けシステムに供給する）、マーキング組成物がマーキングされていない物体の少なくとも一の表面に塗布される。このマーキングモードでは、物体が適切にマーキングされている（マーキング組成物に含まれるマーカー材料の濃度を測定することによって）ことを確認し、マーキングされていないまたは部分的にマーキングされた物体を別のトラック又は回収手段といった別の出力に移して再度マーキングを行うためだけに読み取りおよび仕分け機能が使用される。仕分けモードでは、マークされている物体とマークされていない物体の両方が連続的に移され（例えば、仕分けシステムに送られ）、マークされていない物体を別の出力に方向転換させることによって物体を仕分けする。マーキングステップ４１０は、仕分けモードでは使用されない。マーキングされていない物体は、マーキングモードのマーキングステップ４１０においてマーキングすることができる。代替的に、マークされていない物体は、偽造品または偽造品、あるいは欠陥品であると見なされて廃棄される。特定の非限定的な実施例では、ステップ４０２において、マーキングモードで、マークするべき物体を、仕分けシステムの異なるモジュールを通って連続トラックによって、以下の順序で移動させる：最初に、マーキングステップ４１０で物体をマークして；次いで、ステップ４０４で物体を読み取って、その物体が適切にマークされていることを認識し；次いで、ステップ４０８で物体を仕分けし、適切にマークされていない物体を別のトラックまたは回収手段に方向転換させる。選択的に、マーキングステップ４１０は、硬化ステップ（図示せず）を具え、適切にマーキングされていない物体を次いで硬化／接着モジュールを通過させて、そこでマーキング組成物を硬化させて物体に接着する。マーキングされている物体は、次いで、仕分けシステムを離れて、追加のトラックまたは収集手段に向けられる。

Claims (19)

1. ＸＲＦアナライザであって：
   固相である複数の物体を同時に照射する空間強度分布を有する少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームを放射するように構成したエミッタアセンブリであって、前記エミッタアセンブリが：（ｉ）複数の離間したエミッタであって、各エミッタが互いに異なる強度を有する励起ビームを生成するように構成されている複数の離間したエミッタ；並びに（ｉｉ）エミッタ、及び、前記エミッタに接続され、前記励起ビームの強度を空間的に変調して前記複数の物体の各々に当たる強度が異なり識別可能となるように構成された空間強度ビーム変調器；の少なくとも１つを具えるエミッタアセンブリと；
   複数の物体によって放出された二次放射を測定し、複数の物体に関して検出されたＸ線データの空間強度分布を示す信号を生成するＸ線検出器と；
   検出された応答Ｘ線信号を受信し処理する検出器と通信し、複数の物体の各物体の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を識別する信号プロセッサと；
   を具えることを特徴とするＸＲＦアナライザ。
2. 請求項１に記載のＸＲＦアナライザにおいて、前記信号プロセッサが、各物体の少なくとも一の表面に塗布されたマーキング組成物の濃度を識別するように構成されていることを特徴とするＸＲＦアナライザ。
3. 請求項２に記載のＸＲＦアナライザにおいて、前記信号プロセッサが、各物体の少なくとも一の表面に塗布されたマーキング組成物の特定の濃度を示すＸＲＦ信号を、データベースに格納された予め選択されたデータと比較するように構成されていることを特徴とするＸＲＦアナライザ。
4. 複数のマーキングされた物体を識別する方法であって、当該方法が：
   空間的に分布した変調強度を有する少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームを複数の物体に同時に照射するステップであって、前記物体の各々に到達するビームの強度が異なり、識別可能であるステップと；
   前記複数の物体からの二次Ｘ線放射を検出し、前記複数の物体上の空間強度分布を示す信号を生成するステップと；
   検出した空間強度分布に従って、前記複数の物体のどの物体がマーキング組成物でマーキングされているかを識別するステップと；
   を備えることを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、当該方法が、前記少なくとも一の励起ビームの強度を空間的に変調して、前記物体の各々に当たる強度が異なり、識別可能となるようにするステップを備えることを特徴とする方法。
6. 仕分けシステムであって：
   少なくとも一の固相物体の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を識別し、当該組成物の存在を示すデータを生成する少なくとも一の請求項１に記載のＸＲＦアナライザと；
   当該ＸＲＦアナライザと通信して、前記マーキング組成物の濃度が予め選択された閾値より低い物体を、予め決められた方向に方向転換させる少なくとも一の仕分け機と；
   を具えることを特徴とする仕分けシステム。
7. 請求項６に記載の仕分けシステムにおいて、前記少なくとも一の請求項１に記載のＸＲＦアナライザが、マーキング組成物の所定の濃度を識別するように構成されていることを特徴とする仕分けシステム。
8. 請求項６又は７に記載の仕分けシステムにおいて、前記固相物体の少なくとも一の表面にマーキング組成物を塗布する少なくとも一のマーキングモジュールを具えることを特徴とする仕分けシステム。
9. 請求項８に記載の仕分けシステムにおいて、前記マーキングモジュールが、印刷プロセスおよび真空堆積プロセスのうちの少なくとも一方を使用することによって、前記マーキング組成物を塗布するように構成されていることを特徴とする仕分けシステム。
10. 請求項８又は９に記載の仕分けシステムにおいて、前記ＸＲＦアナライザがマーキング組成物の所定の濃度を示す特定のＸＲＦシグネチャを識別するよう、前記マーキングモジュールが、基準物体に所定のマーキング組成物を塗布するように構成されていることを特徴とする仕分けシステム。
11. 請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の仕分けシステムにおいて、前記ＸＲＦアナライザが、前記マーキングモジュールの動作を検証するように構成されていることを特徴とする仕分けシステム。
12. 複数のマーキングされた固相物体を識別する方法であって、当該方法が：
    空間的に分布した変調強度を有する少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームを複数の固相物体に同時に照射するステップであって、前記固相物体の各々に到達するビームの強度が異なり、識別可能であるステップと；
    前記複数の固相物体からの二次Ｘ線放射を検出し、前記複数の固相物体上の空間強度分布を示す信号を生成するステップと；
    検出した空間強度分布に従って、前記複数の固相物体のどの物体がマーキング組成物でマーキングされているかを識別するステップと；
    を備えることを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、当該方法が、前記少なくとも一の励起ビームの強度を空間的に変調して、前記固相物体の各々に当たる強度が異なり、識別可能となるようにするステップを備えることを特徴とする方法。
14. 請求項１２に記載の方法を備える仕分け方法であって、当該方法が：
    前記固相物体の少なくとも一の表面上のマーキング組成物の存在を検出するステップと；
    前記マーキング組成物の存在に従って前記固相物体を仕分けするステップと；
    をさらに備えることを特徴とする仕分け方法。
15. 請求項１４に記載の仕分け方法において、当該方法が、マーキング組成物で複数の固相物体を連続的にマーキングするステップを備えることを特徴とする仕分け方法。
16. 請求項１５に記載の仕分け方法において、前記マーキングするステップが、印刷プロセスおよび真空堆積プロセスのうちの少なくとも一方を提供するステップを備えることを特徴とする仕分け方法。
17. 請求項１５又は１６に記載の仕分け方法において、当該方法が、前記マーキングするステップを検証するステップを備えることを特徴とする仕分け方法。
18. 請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の仕分け方法において、当該方法が、少なくとも一のＸ線またはガンマ線励起ビームで複数の固相物体を同時に照射するステップを備えることを特徴とする仕分け方法。
19. 請求項１８に記載の仕分け方法において、前記固相物体の仕分けが、分あたり最大２０００個の固相物体の仕分け容量で実行されることを特徴とする仕分け方法。

Images