(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置で前記植物を栽培する方法において、
前記栽培ユニットを第１位置から前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する収納工程と、
前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを第２位置に移送する搬出工程と、
前記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する段下げ工程と
を含むことを特徴とする栽培方法。
【請求項２】
前記栽培装置は、空きの栽培ユニットをストックするストック棚を備え、
該ストック棚から前記空きの栽培ユニットを前記第１位置に移送する工程と、
該工程で移送された空きの栽培ユニットに前記培地を載置する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の栽培方法。
【請求項３】
前記搬出工程で前記第２位置に移送された前記栽培ユニットから前記培地を取り出す工程と、
該工程で前記培地が取り出された空きの栽培ユニットを前記ストック棚に移送する工程と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の栽培方法。
【請求項４】
前記培地を載置する工程及び前記培地を取り出す工程は、日中の時間帯に行うことを特徴とする請求項３に記載の栽培方法。
【請求項５】
前記第１位置及び第２位置は、同一位置であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の栽培方法。
【請求項６】
前記収納棚は、上段、該上段の１つ下の段及びそれより下の下段の夫々に、前記栽培ユニットに養液を給液するための給液バルブを備え、
前記収納工程の後に前記上段の前記給液バルブを開き、
前記搬出工程の前に前記下段の前記給液バルブを閉じ、
前記段下げ工程の前に前記上段及び該上段の１つ下の段の前記給液バルブを閉じ、
前記段下げ工程の後に前記上段の１つ下の段及び前記下段の前記給液バルブを開くこと
を特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の栽培方法。
【請求項７】
植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置で前記植物を栽培する方法において、
前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを所定位置に移送する工程と、
該工程で移送された前記栽培ユニットから前記培地を取り出して新たな培地を載置する工程と、
該工程で新たな培地が載置された前記栽培ユニットを前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する工程と、
前記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する工程と
を含むことを特徴とする栽培方法。
【請求項８】
植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置において、
前記移送機構は、
前記栽培ユニットを前記第１位置から前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する収納手段と、
前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを第２位置に移送する搬出手段と、
前記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する手段と
を有することを特徴とする栽培装置。
【請求項９】
空きの栽培ユニットをストックするストック棚と、
前記ストック棚から前記空きの栽培ユニットを第１位置に移送する手段と、
前記第２位置から空きの栽培ユニットを前記ストック棚に移送する手段と
を備えること
を特徴とする請求項８に記載の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を定植する培地が載置される栽培ユニットを収納棚に収納して植物を栽培する栽培方法及び該栽培方法を用いる栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、促成栽培に適した植物を短期間内に大量に栽培する試みが数多くなされており、そこでは、植物が播種又は定植された栽培容器に対する農薬散布、給液、施肥、日照管理等の作業を効率よく行うために、無端搬送装置等の移動装置によって栽培容器が栽培施設内を搬送される構成が採用されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、農薬噴霧室、潅水室及び作業室が設置された作業エリアと育成エリアとに分割されて仕切られた温室内を、多数の栽培ポットが無担搬送装置によって搬送されるようにすることにより、設備費を抑制して増設変更を容易とする植物工場が開示されている。また、特許文献２では、植物栽培用の複数の容器を出入り可能に収容する容器棚が複数段及び複数列に積層された集合棚と、容器を容器棚から移動させる移動装置とを備え、個別の容器を植物の育成に必要な場所に適宜移動させることができる立体式水耕栽培設備が開示されている。更にまた、特許文献３では、植物株を栽培する栽培トレイを複数段及び複数列に収容可能な栽培トレイ収容棚に、任意の栽培トレイを入出移動させる栽培トレイ移載機構の構成を単純にすることが可能であり、スペース効率が良好な植物栽培装置が開示されている。
【０００４】
一方、上述したような栽培装置を用いて更に効率よく植物を栽培する試みもなされている。例えば特許文献４では、種ゴケが植え付けられて昼夜形成装置内の棚に並べられた栽培トレイを、蛍光灯を昼夜点灯させる昼間区と蛍光灯を設置しない夜間区との間で交互に移動させることにより、栽培に必要とされる昼夜の条件を適当に形成して栽培時間の短縮と設備コストの低減とを可能とする人工栽培装置が開示されている。また、特許文献５では、芽出室、育成室及び抑制室の各室に設置されている複数列のラックに格納されたキノコの栽培容器の収納パレットを、入庫コンベアによって芽出室から出庫して抑制室へ移送する前に、ラック上段の棚から下段の空き棚に移し替えることにより、生育状態を均一化すると共に生育状態を容易に監視できるようにした栽培用倉庫システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０２３５７４号公報
【特許文献２】特開２０００−２０９９７０号公報
【特許文献３】特許第４６１７３９５号公報
【特許文献４】特開２０００−００４６７２公報
【特許文献５】特開２００１−０７８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１から５に開示された技術では、植物の苗の収納及び育成と、成育した植物の収穫のための搬出とを一連の処理として実行することができなかった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、植物の苗の効率的な収納及び育成から、成育した植物の搬出までを統括的に実行することが可能な栽培方法及び栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る栽培方法は、植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置で前記植物を栽培する方法において、前記栽培ユニットを第１位置から前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する収納工程と、前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを第２位置に移送する搬出工程と、前記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する段下げ工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る栽培方法は、前記栽培装置は、空きの栽培ユニットをストックするストック棚を備え、該ストック棚から前記空きの栽培ユニットを前記第１位置に移送する工程と、該工程で移送された空きの栽培ユニットに前記培地を載置する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る栽培方法は、前記搬出工程で前記第２位置に移送された前記栽培ユニットから前記培地を取り出す工程と、該工程で前記培地が取り出された空きの栽培ユニットを前記ストック棚に移送する工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る栽培方法は、前記培地を載置する工程及び前記培地を取り出す工程は、日中の時間帯に行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る栽培方法は、前記第１位置及び第２位置は、同一位置であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る栽培方法は、前記収納棚は、上段、該上段の１つ下の段及びそれより下の下段の夫々に、前記栽培ユニットに養液を給液するための給液バルブを備え、前記収納工程の後に前記上段の前記給液バルブを開き、前記搬出工程の前に前記下段の前記給液バルブを閉じ、前記段下げ工程の前に前記上段及び該上段の１つ下の段の前記給液バルブを閉じ、前記段下げ工程の後に前記上段の１つ下の段及び前記下段の前記給液バルブを開くことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る栽培方法は、植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置で前記植物を栽培する方法において、前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを所定位置に移送する工程と、該工程で移送された前記栽培ユニットから前記培地を取り出して新たな培地を載置する工程と、該工程で新たな培地が載置された前記栽培ユニットを前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する工程と、前記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る栽培装置は、植物を定植する培地が載置される栽培ユニットと、該栽培ユニットを複数段及び１又は複数列に収納する収納棚と、該収納棚の収納位置及び該収納棚以外の位置を含む複数の位置間で前記栽培ユニットを移送する移送機構とを備える栽培装置において、前記移送機構は、前記栽培ユニットを前記第１位置から前記収納棚の最上段の空き収納位置に移送する収納手段と、前記収納棚の最下段に収納された前記栽培ユニットを第２位置に移送する搬出手段と、記収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送する手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る栽培装置は、空きの栽培ユニットをストックするストック棚と、前記ストック棚から前記空きの栽培ユニットを第１位置に移送する手段と、前記第２位置から空きの栽培ユニットを前記ストック棚に移送する手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、移送機構の移送範囲内にある第１位置に置かれた栽培ユニットを収納棚の上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚の下段に収納された栽培ユニットを搬出して第２位置（第１位置と同一又は異なる位置）に移送し、収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送して段下げを行う。そしてこれらの収納、搬出及び段下げからなるサイクルを適宜繰り返す。
これにより、植物の苗が培地に定植された栽培ユニットが適宜第１位置に準備される場合は、上記サイクルの繰り返しによって培地の植物が成育した栽培ユニットが、収納棚の下段から第２位置に移送される。
【００２０】
本発明にあっては、栽培ユニットを第１位置から収納棚の最上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚の最下段に収納された栽培ユニットを搬出して第２位置に移送する。
これにより、収納棚の全段が無駄なく利用される。
【００２１】
本発明にあっては、培地が載置されていない空きの栽培ユニットをストック棚から搬出して第１位置に移送し、移送した栽培ユニットに培地を載置する。
これにより、収納、搬出及び段下げからなるサイクル毎に、植物の苗が培地に定植された栽培ユニットが第１位置に準備される。
【００２２】
本発明にあっては、収納棚の下段から搬出されて第２位置に移送された栽培ユニットから培地を取り出し、培地が取り出されて空きとなった栽培ユニットをストック棚に移送して収納する。
これにより、収納、搬出及び段下げからなるサイクル毎に、第２位置に移送された栽培ユニットから適宜培地が取り出されると共に、空きとなった栽培ユニットがストック棚にストックされる。
【００２３】
本発明にあっては、第１位置に移送された空きの栽培ユニットへの培地の載置と、第２位置に移送された栽培ユニットからの培地の取り出しとを日中の時間帯に行う。
これにより、処理時間の多くを占める段下げの一部又は全部の処理が日中以外の時間帯に振り向けられるため、栽培ユニットに対する培地の載置及び取り出しを人手によって行う場合は、作業者が日中に無理なく作業することができる。
【００２４】
本発明にあっては、植物の苗が培地に定植された栽培ユニットが置かれる第１位置と同一の位置に、培地の植物が成育した栽培ユニットが移送される。
これにより、収納棚に対する培地の収納の準備と搬出後の処理とが同一位置にて効率的に行われる。
【００２５】
本発明にあっては、栽培ユニットを第１位置から収納棚の上段の空き収納位置に移送して収納した後に上段の給液バルブを開き、収納棚の下段に収納された栽培ユニットを搬出して第２位置に移送する前に下段の給液バルブを閉じ、段下げの前に上段及びその１つ下の段の給液バルブを閉じ、そして段下げ後に上段の１つ下の段及び下段の給液バルブを開く。
これにより、収納棚の上段に栽培ユニットを収納する都度、収納された栽培ユニットに対する養液の給液が開始され、収納棚の下段から栽培ユニットを搬出する都度、搬出される栽培ユニットに対する養液の給液が停止され、段下げの前に段下げ対象列の全ての栽培ユニットに対する養液の給液が停止され、そして段下げ後に段下げ対象列の全ての栽培ユニットに対する養液の給液が再開される。
【００２６】
本発明にあっては、収納棚の下段に収納された栽培ユニットを搬出して所定位置に移送し、移送した栽培ユニットから培地を取り出して新たな培地を載置し、培地が載置された栽培ユニットを収納棚の上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送して段下げを行う。そしてこれらの収納、搬出及び段下げからなるサイクルを適宜繰り返す。
これにより、上記サイクルの繰り返しによって培地の植物が成育した栽培ユニットが収納棚の下段から所定位置に移送され、該所定位置にて培地の取り出しと、苗が定植された新たな培地の載置とが行われる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、収納棚に収納すべき苗が培地に定植された栽培ユニットが適宜第１位置に準備される場合は、培地の植物が成育した栽培ユニットが収納棚の下段から搬出されて第２位置に移送される。また、収納、搬出及び段下げのサイクル数を、上段から下段までの段数と一致させることにより、植物の生育サイクルが連続的に繰り返される。
従って、植物の苗の効率的な収納及び育成から、成育した植物の搬出までを統括的に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る栽培装置を正面右上から見た斜視図である。
【図２】図１の栽培装置の正面図である。
【図３】図１の栽培装置の平面図である。
【図４】図１の栽培装置の側面図である。
【図５】栽培ユニットの下部を構成する支持フレームを略示する斜視図である。
【図６】栽培ユニットの上部を構成する栽培トレイを略示する斜視図である。
【図７】栽培ユニット及び移載機を略示する斜視図である。
【図８】棚集合体における養液の給液位置及び排液経路を模式的に示す説明図である。
【図９】制御部の構成及び周辺回路との接続構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】収納のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】搬出のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】段下げのサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】搬出・収納のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る栽培装置を正面右上から見た斜視図、図２は図１の栽培装置の正面図、図３は図１の栽培装置の平面図、図４は図１の栽培装置の側面図である。図中１は、後述する複数の栽培ユニット５（図７参照）を収納する収納棚であり、収納棚１は、縦方向に１５段及び横方向に６列の棚を有する棚集合体１０，１０同士を、列方向（ここでは横方向）と交差する方向に並設して夫々の上部にて連結したものである。後側に位置する棚集合体１０の右側方には、縦方向に１２段の棚を有するストック棚３が、空きの栽培ユニット５をストック（以下、収納ともいう）すべく連結されている。前側に位置する棚集合体１０の右側方には、ストック棚３の最下段と対向する位置に、作業者が植物の栽培に必要な作業を行うための作業ステーション４が並設されている。
【００３０】
棚集合体１０，１０の間には、収納棚１及びストック棚３の任意の収納位置にある棚（以下、単に棚ともいう）並びに作業ステーション４相互間で栽培ユニット５を移送する移送機構２が配されている。移送機構２は、直立する４本の昇降ガイド２１と該４本の昇降ガイド２１に沿って上下に移動可能に構成された移載機２２とを有しており、棚集合体１０，１０間の地上に敷設されたレール２０に案内されてその全体が収納棚１の列方向（以下、単に列方向という）に移動するスタッカークレーンである。移載機２２は、自身と任意の棚又は作業ステーション４との間で、栽培ユニット５を双方向に載せ替えする。移載機２２を含む昇降ガイド２１の列方向への移動と、移載機２２の上下方向への移動とは、図示しないモータの駆動力によって走行するチェーンを用いて各別に行われる。
【００３１】
次に、栽培ユニット５及び移載機２２について説明する。
図５は、栽培ユニット５の下部を構成する支持フレーム５１を略示する斜視図であり、図６は、栽培ユニット５の上部を構成する栽培トレイ５２を略示する斜視図であり、図７は、栽培ユニット５及び移載機２２を略示する斜視図である。
【００３２】
図５に示す支持フレーム５１は、亜鉛メッキ鋼板を矩形の浅皿状に成形してなり、底部には、略正方形の打ち抜き穴５１１が長手方向に２つ開設されている。各打ち抜き穴５１１の周囲には、周縁部を上向きに折り曲げてなる４つのリブ５１２が立設されている。支持フレーム５１の長辺に沿う方向に設けられた４つのリブ５１２には、支持フレーム５１の各短辺に近い側に切り欠きが形成してあり、後述する養液が前記切り欠きから打ち抜き穴５１１を介して下方に流れ落ちるようになっている。支持フレーム５１の各短辺の外側には、横長の金属板の長手方向に沿う両端部を互いに反対方向に折り曲げてなる下向きのフック５１３が、例えば溶接によって固着されている。
【００３３】
図６に示す栽培トレイ５２は、合成樹脂を矩形の浅皿状に成形してなり、一方の短辺の中央部近傍の底部には、養液を排出する排液口５２１が形成されている。栽培トレイ５２には、発泡スチロールからなる複数（図６では４つ、図７では８つ）の培地６が載置される。各培地６は複数（図では９つ）の嵌凹部６１を有し、該嵌凹部６１に例えばリーフレタスの苗が定植される。
【００３４】
図７に移って、上述した栽培トレイ５２が支持フレーム５１によって下側から支持されて一体化されたものが栽培ユニット５を構成する。栽培ユニット５は、収納棚１及びストック棚３夫々に対し、長手方向を前後方向に向けて収納及びストックされる。
一方、移載機２２は、図示しないモータの駆動力で循環走行する並行２条（１条は図示せず）のチェーン２２１と、該チェーン２２１間に掛け渡された直棒状のアタッチメント２２２とを備える。
【００３５】
栽培ユニット５を任意の棚又は作業ステーション４から移載機２２に載せ替える場合、アタッチメント２２２が、チェーン２２１の走行に応じて栽培ユニット５の長手方向に平行移動し、図７に示す位置でフック５１３に下側から係合する。その後、チェーン２２１の走行に伴って栽培ユニット５全体が引き寄せられることにより、栽培ユニット５が棚又は作業ステーション４から移載機２２に載せ替えられる。
【００３６】
これとは逆に、栽培ユニット５を移載機２２から任意の棚又は作業ステーション４に載せ替える場合、載せ替え先の方向（例えば図３，４で移載機２２から見て棚がある方向）に応じて移載機２２のモータの回転方向が決定され、チェーン２２１の走行に伴って栽培ユニット５全体が移載機２２から任意の棚又は作業ステーション４側に押し出される。その後、フック５１３からアタッチメント２２２が下方に離脱して係合が解除された時に載せ替えが完了する。このように、移載機２２に対して栽培ユニット５が引き寄せられ、又は押し出される方向と、その範囲とを白抜き矢印にて示す。
【００３７】
次に、栽培ユニット５に対する養液の給液及び排液について説明する。
図８は、棚集合体１０における養液の給液位置及び排液経路を模式的に示す説明図である。他の棚集合体１０についても同様である。棚集合体１０は、最上段（第１５段）、該最上段の１つ下の段（第１４段）及び最下段（第１段）の夫々に養液を給液する給液パイプ１１と、該給液パイプ１１を開閉する電磁バルブからなる給液バルブ１２とを備える。棚集合体１０は、また、最上段、最下段及び該最下段の１つ上側の段（第２段）の夫々に養液を排出する排液パイプ１３を備える。給液パイプ１１及び排液パイプ１３は、棚集合体１０の前後方向に対して互いに反対側に位置するように配されている。栽培ユニット５は、排液パイプ１３側に排液口５２１が位置するように、各段の棚に収納される。
【００３８】
第１５段の給液パイプ１１は、該第１５段の棚に収納された栽培ユニット５の長手方向の一端部の上方から給液バルブ１２を介して養液を給液する。第１５段の棚の栽培ユニット５の排液口５２１から打ち抜き穴５１１を介して（以下、単に排液口５２１から、という）排出された養液は、第１５段の排液パイプ１３から排出される。次に、第１４段の給液パイプ１１は、該第１４段の棚に収納された栽培ユニット５の長手方向の一端部の上方から給液バルブ１２を介して養液を給液する。第１４段の棚の栽培ユニット５の排液口５２１から排出された養液は、第１４段及びその下段（第１３段）の間に設けられた樋１４を介して、第１３段の棚に収納された栽培ユニット５の長手方向の一端部の上方から養液を供給する。
【００３９】
以下同様に、第Ｎ段（Ｎは１３から２までの整数）の棚の栽培ユニット５の排液口５２１から排出された養液は、第Ｎ及び第Ｎ−１段の間に設けられた樋１４を介して、第Ｎ−１段の棚に収納された栽培ユニット５の長手方向の一端部の上方から養液を供給する。第２段の棚の栽培ユニット５の排液口５２１から排出された養液は、第２段の排液パイプ１３から排出される。第１段の給液パイプ１１は、該第１段の棚に収納された栽培ユニット５の長手方向の一端部の上方から給液バルブ１２を介して養液を給液する。第１段の棚の栽培ユニット５の排液口５２１から排出された養液は、第１段の排液パイプ１３から排出される。
【００４０】
図８では、第１段から第１５段までの全段の棚に栽培ユニット５が収納されているものとして説明したが、後述するように、第１段及び第１５段夫々の棚に栽培ユニット５が収納されていない場合は、夫々の段の給液バルブ１２を閉じて給液しないようにすればよい。
【００４１】
移送機構２の動作は、例えば作業ステーション４に配された制御部７によって制御される。
図９は、制御部７の構成及び周辺回路との接続構成を示すブロック図である。制御部７はＣＰＵ７１を備え、ＣＰＵ７１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ７２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ７３、及び時間を計時するタイマ７４とバス接続されている。ＣＰＵ７１には、また、ＬＣＤ８１及びタッチパネル８２を有する操作表示部８を制御するための操作表示インタフェース７５と、移載機２２の移動及び給液バルブ１２の開閉を制御するための入出力インタフェース７６とがバス接続されている。操作表示部８は、例えば作業者からの指示を受け付けるためのものであり、作業者が操作表示部８から与える指示及び通知の夫々は、ＣＰＵ７１が実行する処理に対する指示及び通知として受け付けられる。
【００４２】
入出力インタフェース７６には、図示しないチェーンを用いて移載機２２を列方向及び上下方向に夫々移動させる２つのモータと、チェーン２２１を走行させるモータとを、夫々インバータによって駆動させる３つのモータ駆動回路１５が接続されている。入出力インタフェース７６には、また、移載機２２の列方向及び上下方向夫々への移動量並びにチェーン２２１の走行量を検出するための３つのロータリエンコーダ１６と、３つの給液バルブ１２の夫々を開閉させる３つのバルブ駆動回路１７とが接続されている。
【００４３】
各ロータリエンコーダ１６は、例えば、上述した夫々のチェーンを走行させる図示しないスプロケットの回転に応じてパルスを発生させる。ＣＰＵ７１は、移載機２２の列方向及び上下方向への移動並びにチェーン２２１の走行に応じて各ロータリエンコーダ１６が発生させるパルスを計数することによって、移載機２２の移動量及びチェーン２２１の走行量を検出する。ＣＰＵ７１は、これらの検出値が目標値となるように各モータ駆動回路１５を制御することによって、移載機２２の移動量とチェーン２２１の走行量とを自在に制御すると共に、符号付きの移動量及び走行量を積算することにより、移載機２２及びアタッチメント２２２の所在位置を随時把握する。
【００４４】
以下では、上述した栽培装置における制御部７の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
図１０は、本発明の実施の形態１に係るＣＰＵ７１の処理手順を示すフローチャートであり、図１１から１３の夫々は、収納、搬出及び段下げのサブルーチンに係るＣＰＵ７１の処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、栽培装置の機能を実現するために、ＲＯＭ７２に予め格納されている制御プログラムに従って図１０から１３に示す処理を実行する。図１０のメインルーチンは、例えば１日に１回、作業者の就業時間帯の前に起動される。時刻情報はタイマ７４から取得される。各サブルーチンの処理は、作業者が実行する処理と連携して実行される。
【００４５】
図１０の処理が起動された場合、ＣＰＵ７１は、収納に係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ１１）。図１１に移って、収納に係るサブルーチンがメインルーチンから呼び出された場合、ＣＰＵ７１は、作業者からの収納開始の指示があったか否かを判定して（Ｓ３１）指示があるまで待機している（Ｓ３１：ＮＯ）。一方の作業者は、操作表示部８から収納開始を指示した（Ｓ２１）後、空きの栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされるまで待機する（Ｓ２２）。
【００４６】
作業者からの収納開始の指示があった場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、空きの栽培ユニット５が収納されているストック棚３に移載機２２を移動させる（Ｓ３２）。移載機２２を収納棚１の列方向に移動させる場合、本実施の形態１では、先に移載機２２を昇降ガイド２１の最下部に降ろした後に、昇降ガイド２１を移載機２２と共に列方向に移動させるが、これに限定されるものではない。ストック棚３の各収納位置に空きの栽培ユニット５が収納されているか否かのストック情報は、ＲＡＭ７３に記憶されている。どの収納位置から先に空きの栽培ユニット５を取り出すかの順番は、任意であってもよいし、ファーストイン・ファーストアウト（先入れ先出し）、ラーストイン・ファーストアウト（後入れ先出し）等の方式に従ってもよい。
【００４７】
次に、ＣＰＵ７１は、空きの栽培ユニット５をストック棚３から搬出して（Ｓ３３）移載機２２に載せ替え、ＲＡＭ７３に記憶したストック情報を更新した（Ｓ３４）後に、作業ステーション４に向けて移載機２２を移動させ（Ｓ３５）、移送した空きの栽培ユニット５を作業ステーション４に載せ替えて荷降しする（Ｓ３６）。
【００４８】
一方の作業者は、空きの栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされたのを確認して待機を終えると、予めリーフレタスの苗が定植された培地６を空きの栽培ユニット５の栽培トレイ５２に載置した（Ｓ２３）後に、操作表示部８から載置完了を通知する（Ｓ２５）。次いで、作業者は、準備された全ての培地６の載置が完了したか否かを判定し（Ｓ２６）、完了していない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、次に空きの栽培ユニット５が荷降しされるまで再度待機する（Ｓ２２）。全ての培地６の載置が完了した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、作業者は、操作表示部８から収納終了を指示した（Ｓ２７）後、図１１に示す作業を終了する。
【００４９】
ステップＳ３６の処理の後、ＣＰＵ７１は、培地６の載置完了の通知があったか否かを判定して（Ｓ３７）通知があるまで待機しており（Ｓ３７：ＮＯ）、通知があった場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、栽培ユニット５を荷揚げして（Ｓ３８）移載機２２に載せ替える。その後、ＣＰＵ７１は、空き収納位置を目指して収納棚１の最上段（第１５段）に移載機２２を移動させる（Ｓ３９）。収納棚１の各収納位置に栽培ユニット５が収納されているか否かの収納情報は、ＲＡＭ７３に記憶されている。移載機２２の移動先は、収納棚１の全１２列について適当に割り振られた列番号の順番に決めてもよいし、列の順番を問わずに決めてもよい。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ７１は、移送した栽培ユニット５を移載機２２から空き収納位置の棚に載せ替えて収納し（Ｓ４０）、ＲＡＭ７３に記憶した収納情報を更新した（Ｓ４１）後に、先の収納位置の給液バルブ１２を開いて（Ｓ４２）第１５段の栽培ユニット５に対する養液の給液を開始させる。この栽培ユニット５に給液された溶液は、図８に示すように、第１５段の排液パイプ１３から排出される。
【００５１】
その後、ＣＰＵ７１は、作業者からの収納終了の指示があったか否かを判定し（Ｓ４３）、指示があった場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、図１０のメインルーチンにリターンする。収納終了の指示がなかった場合（Ｓ４３：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の最上段（第１５段）に空き収納位置が有るか否かを判定し（Ｓ４４）、空きがない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、メインルーチンにリターンする。空きが有る場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の他の列の最上段に栽培ユニット５を収納するために、処理をステップＳ３２に戻す。
【００５２】
図１０に戻って、収納に係るサブルーチンからリターンした場合、ＣＰＵ７１は、搬出に係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ１２）。図１２に移って、搬出に係るサブルーチンがメインルーチンから呼び出された場合、ＣＰＵ７１は、作業者からの搬出開始の指示があったか否かを判定して（Ｓ６１）指示があるまで待機している（Ｓ６１：ＮＯ）。一方の作業者は、操作表示部８から搬出開始を指示した（Ｓ５１）後、培地６のリーフレタスが成育した栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされるまで待機する（Ｓ５２）。
【００５３】
作業者からの搬出開始の指示があった場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、栽培ユニット５が収納されている最下段（第１段）の給液バルブ１２を閉じる（Ｓ６２）。閉じるべき給液バルブ１２は、収納棚１の全１２列について適当に割り振られた列番号の順番に決めてもよいし、列の順番を問わずに決めてもよい。給液が停止された栽培ユニット５から養液の排出が完了するまでには概ね１分を要するため、この段階で１分間待機してもよいし、移載機２２の移動時間を見越して特に待機時間を設けなくてもよい。
【００５４】
その後、ＣＰＵ７１は、直前に給液バルブ１２を閉じた収納位置を目指して、収納棚１の最下段（第１段）に移載機２２を移動させ（Ｓ６３）、栽培ユニット５を最下段の棚から搬出して（Ｓ６４）移載機２２に載せ替える。そして、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶した収納情報を更新した（Ｓ６５）後に、作業ステーション４に向けて移載機２２を移動させ（Ｓ６６）、移送した栽培ユニット５を作業ステーション４に載せ替えて荷降しする（Ｓ６７）。
【００５５】
一方の作業者は、栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされたのを確認して待機を終えると、荷降しされた栽培ユニット５から培地６を取り出した（Ｓ５３）後に、操作表示部８から取出完了を通知する（Ｓ５５）。次いで、作業者は、全ての培地６の取り出しが完了したか否かを判定し（Ｓ５６）、完了していない場合（Ｓ５６：ＮＯ）、ステップＳ５２に戻って、次の栽培ユニット５が荷降しされるまで待機する。全ての培地６の取り出しが完了した場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、作業者は、操作表示部８から搬出終了を指示した（Ｓ５７）後、図１２に示す作業を終了する。
【００５６】
ステップＳ６７の処理の後、ＣＰＵ７１は、培地６の取出完了の通知があったか否かを判定して（Ｓ６８）通知があるまで待機しており（Ｓ６８：ＮＯ）、通知があった場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、空きとなった栽培ユニット５を荷揚げして（Ｓ６９）移載機２２に載せ替える。次いで、ＣＰＵ７１は、空き収納位置を目指してストック棚３に移載機２２を移動させ（Ｓ７０）、移送した空きの栽培ユニット５を移載機２２からストック棚３に載せ替えて収納し（Ｓ７１）、ＲＡＭ７３に記憶したストック情報を更新する（Ｓ７２）。
【００５７】
その後、ＣＰＵ７１は、作業者からの搬出終了の指示があったか否かを判定し（Ｓ７３）、指示があった場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、図１０のメインルーチンにリターンする。搬出終了の指示がなかった場合（Ｓ７３：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の最下段に栽培ユニット５が有るか否かを判定し（Ｓ７４）、ない場合（Ｓ７４：ＮＯ）、メインルーチンにリターンする。栽培ユニット５が有る場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の他の列の最下段から栽培ユニット５を搬出するために、処理をステップＳ６２に戻す。
【００５８】
図１０に戻って、搬出に係るサブルーチンからリターンした場合、ＣＰＵ７１は、段下げに係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ１３）。図１３に移って、段下げに係るサブルーチンがメインルーチンから呼び出された場合、ＣＰＵ７１は、収納棚１の１列分の給液バルブ１２を全て閉じて（Ｓ８１）養液の給液を停止する。この段階では、第１段の給液バルブ１２が既に閉じられているため、第１５段及び第１４段夫々の給液バルブ１２を閉じることとなる。給液バルブ１２を閉じるべき列は、収納棚１の全１２列について適当に割り振られた列番号の順番に決めてもよいし、列の順番を問わずに決めてもよい。
【００５９】
その後、ＣＰＵ７１は、給液バルブ１２を閉じた列の全ての栽培ユニット５から養液が排出されるまでの時間を見越して１５分間待機する（Ｓ８２）。上述したように、１つの栽培ユニット５から養液の排出が完了するまでには概ね１分を要するため、ここでは第１４段の給液パイプ１１から給液された養液が各段の間の樋１４を介して第２段の排液パイプ１３から排出されるまでの時間を合計した１３分に余裕を見て１５分としている。１５分の待機を終えた場合、ＣＰＵ７１は、養液の給液を停止した列について、最下段の１つ上の段（第２段）に移載機２２を移動させる（Ｓ８３）。
【００６０】
その後、ＣＰＵ７１は、移載機２２の移動先の段の棚から栽培ユニット５を搬出して（Ｓ８４）移載機２２に載せ替え、ＲＡＭ７３に記憶した収納情報を更新した（Ｓ８５）後に、１つ下の段に移載機２２を移動させる（Ｓ８６）。そして、ＣＰＵ７１は、移送した栽培ユニット５を移載機２２から移動先の段の棚に載せ替えて収納し（Ｓ８７）、ＲＡＭ７３に記憶した収納情報を再び更新する（Ｓ８８）。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ７１は、移載機２２の移動先が最上段の１つ下の段（第１４段）であるか否かを判定し（Ｓ８９）、第１４段ではない場合（Ｓ８９：ＮＯ）、２つ上の段に移載機２２を移動させ（Ｓ９０）、その列の栽培ユニット５についての段下げを継続するために、ステップＳ８４に処理を移す。移載機２２の移動先が第１４段である場合（Ｓ８９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、他に最下段が空きとなっている列が有るか否かを判定し（Ｓ９１）、ない場合（Ｓ９１：ＮＯ）はメインルーチンにリターンする。他に最下段が空きとなっている列が有る場合（Ｓ９１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、他の列の全ての栽培ユニット５について段下げを行うために、ステップＳ８１に処理を移す。
【００６２】
図１０に戻って、段下げに係るサブルーチンからリターンした場合、ＣＰＵ７１は、図１０に示す一連の処理を全て終了する。
【００６３】
以上のように本実施の形態１によれば、作業ステーションに置かれた栽培ユニットを収納棚の上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚の下段に収納された栽培ユニットを搬出して作業ステーションに移送し、収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送して段下げを行う。そしてこれらの収納、搬出及び段下げからなるサイクルを収納棚の列の数だけ繰り返す。
これにより、収納棚に収納すべき植物の苗が培地に定植された栽培ユニットが適宜作業ステーションに準備される場合は、上記サイクルの繰り返しによって培地の植物が成育した栽培ユニットが、収納棚の下段から搬出されて作業ステーションに移送される。
従って、植物の苗の効率的な収納及び育成から、成育した植物の搬出までを統括的に実行することが可能となる。更に、人手による苗の準備作業及び成育株の出荷作業と、移送機構による栽培ユニットの収納及び搬出とを並行させることができ、栽培装置の稼働率を向上させることが可能となる。
【００６４】
また、栽培ユニットを作業ステーションから収納棚の最上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚の最下段に収納された栽培ユニットを搬出して作業ステーションに移送する。
従って、収納棚の全段を無駄なく利用することが可能となる。
【００６５】
更にまた、培地が載置されていない空きの栽培ユニットをストック棚から搬出して作業ステーションに移送し、移送した栽培ユニットに作業者が培地を載置する。
従って、収納、搬出及び段下げからなるサイクル毎に、植物の苗が培地に定植された栽培ユニットを作業ステーションに準備することが可能となる。
【００６６】
更にまた、収納棚の下段から搬出されて作業ステーションに移送された栽培ユニットから作業者が培地を取り出し、培地が取り出されて空きとなった栽培ユニットをストック棚に移送して収納する。
従って、収納、搬出及び段下げからなるサイクル毎に、作業ステーションに移送された栽培ユニットから適宜培地が取り出されるため、空きとなった栽培ユニットをストック棚にストックすることが可能となる。
【００６７】
更にまた、作業ステーションに移送された空きの栽培ユニットへの培地の載置と、作業ステーションに移送された栽培ユニットからの培地の取り出しとを日中の時間帯に行う。
これにより、処理時間の多くを占める段下げの一部又は全部の処理を日中以外の時間帯に振り向けることができるため、栽培ユニットに対する培地の載置及び取り出しを行う作業者が日中に無理なく作業することが可能となる。
【００６８】
更にまた、リーフレタスの苗が培地に定植された栽培ユニットが置かれる作業ステーションと同一の位置に、培地のリーフレタスが成育した栽培ユニットが移送される。
これにより、収納棚に対する培地の収納の準備と搬出後の処理とを同一位置にて効率的に行うことが可能となる。
【００６９】
更にまた、栽培ユニットを作業ステーションから収納棚の最上段（第１５段）の空き収納位置に移送して収納した後に第１５段の給液バルブを開き、収納棚の最下段（第１段）に収納された栽培ユニットを搬出して作業ステーション移送する前に第１段の給液バルブを閉じ、段下げの前に第１５段及び第１４段の給液バルブを閉じ、そして段下げ後に第１４段及び第１段の給液バルブを開く。
従って、収納棚の上段に栽培ユニットを収納する都度、収納された栽培ユニットに対する養液の給液を開始し、収納棚の下段から栽培ユニットを搬出する都度、搬出される栽培ユニットに対する養液の給液を停止し、段下げの前に段下げ対象列の全ての栽培ユニットに対する養液の給液を停止し、そして段下げ後に段下げ対象列の全ての栽培ユニットに対する養液の給液を再開することが可能となる。
【００７０】
（実施の形態２）
実施の形態１が、収納棚１の最上段に栽培ユニット５を収納した後に、最下段から栽培ユニット５を搬出する形態であるのに対し、実施の形態２は、収納棚１の最下段から栽培ユニット５を搬出した後に、最上段に栽培ユニット５を収納する形態である。
図１４は、本発明の実施の形態２に係るＣＰＵ７１の処理手順を示すフローチャートである。図１４のメインルーチンは、例えば１日に１回、作業者の就業時間帯の前に起動される。サブルーチンの処理は、作業者が実行する処理と連携して実行される。
【００７１】
図１４の処理が起動された場合、ＣＰＵ７１は、搬出・収納に係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ１１１）。図１５に移って、搬出・収納に係るサブルーチンがメインルーチンから呼び出された場合、ＣＰＵ７１は、作業者からの搬出・収納開始の指示があったか否かを判定して（Ｓ１６１）指示があるまで待機している（Ｓ１６１：ＮＯ）。一方の作業者は、操作表示部８から搬出・収納開始を指示した（Ｓ１５１）後、培地６のリーフレタスが成育した栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされるまで待機する（Ｓ１５２）。
【００７２】
作業者からの搬出・収納開始の指示があった場合（Ｓ１６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、栽培ユニット５が収納されている最下段（第１段）の給液バルブ１２を閉じる（Ｓ１６２）。以下のステップＳ１６３からステップＳ１６７までの処理は、図１２に示すステップＳ６３からステップＳ６７までの処理と同一であるため、その説明を省略する。
【００７３】
一方の作業者は、栽培ユニット５が作業ステーション４に荷降しされたのを確認して待機を終えると、荷降しされた栽培ユニット５から培地６を取り出す（Ｓ１５３）。その後、作業者は、予めリーフレタスの苗が定植された培地６を空きの栽培ユニット５の栽培トレイ５２に載置した（Ｓ１５４）後に、操作表示部８から、培地６の更新完了を通知する（Ｓ１５５）。
【００７４】
次いで、作業者は、全ての培地６の更新が完了したか否かを判定し（Ｓ１５６）、完了していない場合（Ｓ１５６：ＮＯ）、ステップＳ１５２に戻って、次の栽培ユニット５が荷降しされるまで待機する。全ての培地６の更新が完了した場合（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、作業者は、操作表示部８から搬出・収納終了を指示した（Ｓ１５７）後、図１５に示す作業を終了する。
【００７５】
ステップＳ１６７の処理の後、ＣＰＵ７１は、培地６の更新完了の通知があったか否かを判定して（Ｓ１６８）通知があるまで待機しており（Ｓ１６８：ＮＯ）、通知があった場合（Ｓ１６８：ＹＥＳ）、培地６が更新された栽培ユニット５を荷揚げして（Ｓ１３８）移載機２２に載せ替える。以下のステップＳ１３９からステップＳ１４２までの処理は、図１１に示すステップＳ３９からステップＳ４２までの処理と同一であるため、その説明を省略する。
【００７６】
ステップＳ１４２の処理の後、ＣＰＵ７１は、作業者からの搬出・収納終了の指示があったか否かを判定し（Ｓ１７３）、指示があった場合（Ｓ１７３：ＹＥＳ）、図１４のメインルーチンにリターンする。搬出・収納終了の指示がなかった場合（Ｓ１７３：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の最下段に栽培ユニット５が有るか否かを判定し（Ｓ１７４）、ない場合（Ｓ１７４：ＮＯ）、メインルーチンにリターンする。栽培ユニット５が有る場合（Ｓ１７４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、収納棚１の他の列の最下段から栽培ユニット５を搬出するために、処理をステップＳ１６２に戻す。
【００７７】
図１４に戻って、搬出・収納に係るサブルーチンからリターンした場合、ＣＰＵ７１は、段下げに係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ１１３）。段下げに係るサブルーチンは、実施の形態１と同様である。段下げに係るサブルーチンからリターンした場合、ＣＰＵ７１は、図１４に示す一連の処理を全て終了する。
【００７８】
その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７９】
以上のように本実施の形態２によれば、収納棚の下段に収納された栽培ユニットを搬出して作業ステーションに移送し、移送した栽培ユニットから培地を取り出して新たな培地を載置し、培地が載置された栽培ユニットを収納棚の上段の空き収納位置に移送して収納し、収納棚に収納された各栽培ユニットを最下段に近い収納位置から順次下方の収納位置に移送して段下げを行う。そしてこれらの収納、搬出及び段下げからなるサイクルを収納棚の列の数だけ繰り返す。
従って、上記サイクルの繰り返しによって培地の植物が成育した栽培ユニットを収納棚の下段から所定位置に移送し、該所定位置にて培地の取り出しと、苗が定植された新たな培地の載置とを行うことが可能となる。
【００８０】
尚、実施の形態１及び２にあっては、１つの作業ステーション４を起点及び終点にして、収納棚１への栽培ユニット５の収納と、収納棚１からの栽培ユニット５の搬出とを行ったが、これに限定されるものではなく、別々の作業ステーションを起点及び終点にして収納と搬出とを行うようにしてもよい。また、収納棚１に含まれる一の棚を作業ステーションとして用いてもよい。
【００８１】
更に、実施の形態１及び２にあっては、移載機２２の列方向及び上下方向への移動量を積算することについて誤差の累積を特に考慮していないが、例えば作業ステーション４を基準位置にして移載機２２を適宜作業ステーション４に移動させ、その都度移載機２２の所在位置を示す情報を初期化するようにしてもよい。
【００８２】
更にまた、実施の形態１及び２にあっては、作業者からの指示及び通知を受けて処理を進めたが、これに限定されるものではなく、適宜自動的に処理を進めるようにしてもよい。
【００８３】
更にまた、実施の形態１及び２にあっては、段下げのサブルーチンにおいて一の列の段下げが終了した後に他の列の給水バルブ１２を閉じたが、一の列の段下げの半ばで他の列の給紙バルブ１２を閉じることにより、他の列の段下げ前の１５分間の待機時間を短縮するようにしてもよい。
【００８４】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１  収納棚
１２  給液バルブ
２  移送機構
２２  移載機
３  ストック棚
４  作業ステーション（第１位置、第２位置）
５  栽培ユニット
５２  栽培トレイ
６  培地
７  制御部
７１  ＣＰＵ
７２  ＲＯＭ
７３  ＲＡＭ
【図１】
0005713758.tif 000002
【図２】
0005713758.tif 000003
【図３】
0005713758.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005713758.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005713758.tif 000008
【図８】
0005713758.tif 000009
【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】
0005713758.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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