(57)【要約】【課題】極めて簡単な構造として低コストに製造する。掻き取り部の進入量を正確に制御して種菌の掻き取り量を一定に制御する。【解決手段】種菌接種装置は、開口部を下方に開口する姿勢に保持された種菌瓶１０に掻き取り部２を挿入すると共に、掻き取り部２と種菌瓶１０とを相対的に回転運動させて種菌を掻き取る。掻き取り部２は、種菌瓶１０の開口部から挿入、引き出しするように掻き取り部移動部４で移動される。掻き取り部移動部４は、駆動ロッド６のネジと係合するネジ保持部８とネジ保持部８を解放するネジ解放部９とを備える。掻き取り部移動部４は、ネジ保持部８が駆動ロッド６に噛み合う状態において、掻き取り部２を一定速度で種菌瓶１０に挿入する方向に移動させると共に、掻き取り部２を種菌瓶１０から抜き取る際には、ネジ解放部９を解放してネジ保持部８と駆動ロッド６とを非噛み合い状態として、ネジ保持部８を下降させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種菌瓶（１０）の開口部を下方に開口する姿勢で種菌瓶（１０）を保持するための保持部（１）と、
前記保持部（１）で保持された種菌瓶（１０）の開口部に挿入し、種菌瓶（１０）の内部で種菌を掻き取るための掻き取り部（２）と、
前記掻き取り部（２）を種菌瓶（１０）に挿入した状態で前記掻き取り部（２）と種菌瓶（１０）とを相対的に回転運動させるための回転部（３）と、
前記掻き取り部（２）を種菌瓶（１０）の開口部から挿入、引き出しするように前記掻き取り部（２）を抜き差し移動させる掻き取り部移動部（４）と、
前記掻き取り部（２）で掻き取られて落下する種菌を受け取る受け部（５）と、
を備える種菌接種装置であって、
前記掻き取り部移動部（４）は、一定のピッチでネジを設けた駆動ロッド（６）と、前記駆動ロッド（６）を回転させる駆動ロッド回転部（７）と、前記駆動ロッド（６）のネジと係合する噛み合い状態で前記駆動ロッド（６）の回転によってネジに沿って上昇して前記掻き取り部（２）を上昇させるネジ保持部（８）と、前記ネジ保持部（８）を解放してネジの係合を解除する非噛み合い状態とするネジ解放部（９）と、
を備え、
前記掻き取り部移動部（４）が前記掻き取り部（２）を一定速度で種菌瓶（１０）に挿入する方向に移動させて、掻き取り部（２）で種菌瓶（１０）の内部の種菌を掻き取ると共に、種菌瓶（１０）から抜き取る際は、前記ネジ解放部（９）を解放してネジの係合を解除し、前記ネジ保持部（８）を下降させるように構成してなることを特徴とする種菌接種装置。
【請求項２】
前記掻き取り部（２）を種菌瓶（１０）の開口部の半径方向に揺動させる揺動部（５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載される種菌接種装置。
【請求項３】
前記回転部（３）が、前記掻き取り部（２）を回転させず、前記保持部（１）を回転させることを特徴とする請求項１に記載される種菌接種装置。
【請求項４】
前記回転部（３）と、前記掻き取り部移動部（４）の駆動ロッド回転部（７）とに１台のモーター（２３）を併用することを特徴とする請求項１に記載される種菌接種装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シイタケやキノコ等の菌床茸の人工栽培等に使用される種菌接種装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シイタケ、キノコ等の菌床茸の人工栽培には、種菌と培地が使用されている。殺菌された培地に種菌を蒔くと、種菌が培地から拡大成長し、菌塊を形成することで茸が育成される。種菌は、雑木等のおがくずに栄養体としてフスマ、コメヌカ等を混合しておき、その中で菌床茸の種菌を拡大培養させたものである。種菌は一般に円筒形プラスチック容器等の種菌瓶に収納されている。菌床瓶は、口径が１００φ、高さ２３０ｍｍ程度のものが多く、この中で種菌は少し粘性のあるカステラ状の状態で収納される。この種菌を培地に蒔いて着床させる作業を接種という。接種作業は、以前は手作業で種菌を種菌瓶から掻き出し、培地である菌床に蒔いていたが、近年では接種機を使って自動的に種菌瓶から一定量の種菌を掻き出し、菌床を収納した菌床瓶や菌床袋に投入することが行われている。
【０００３】
種菌瓶に収納された種菌を掻き出して菌床瓶に接種する装置として、例えば、特許文献１ないし３に記載される接種装置が開発されている。これらの装置は、種菌が入った種菌瓶を開口端が下方を向くように倒立して支持し、この倒立された種菌瓶に掻出刃を進入させ、種菌を所要量ずつ掻き出して下方に落下させて、これをホッパーやシュータを介して下方に配置された菌床瓶に供給している。これらの接種装置は、種菌瓶に収納された種菌を掻出刃で掻き出すために、倒立させた種菌瓶を回転させると共に、掻出刃を回転させつつ開口端から挿入しており、掻出刃の先端を種菌瓶内の固体状の種菌に接触させて種菌を掻き取って下方に落下させている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−７６８８５号公報
【特許文献２】
特開平５−３２８８４３号公報
【特許文献３】
特開平１０−１７８８８９号公報
【０００５】
しかしながら、以上の接種装置では、種菌の掻き出し量を正確に制御し、効率よい接種を実現することができない。それは、種菌瓶に収納された粘性のある種菌を細かい粒子状に掻き取ることが難しいからである。種菌が菌床上に落下すると、種菌の内菌床と接触する面のみで着床が起こる。したがって、接種作業においては、種菌と菌床との接触面積ができるだけ大きくなるように、いいかえると、種菌の表面積が大きくなるようにすると効率よい着床が実現できる。そのためには、種菌をできるだけ細かい顆粒状あるいは粒子状、粉状に掻き取ることが好ましい。掻き取られる種菌を細かくして着床の効率を上げることができれば、必要な種菌の量を少なくできる。すなわち、掻き取りの際に塊状の種菌が発生しないように、種菌を細かく、かつ一定量で掻き出すことが望ましい。
【０００６】
種菌瓶内の種菌をできるだけ細かい粒子状あるいは粉状に掻き取るためには、掻出刃を徐々に上昇させて種菌瓶に進入させる必要がある。このことを実現するために、従来の接種装置では、図１に示す上昇機構９０を採用している。この図に示す上昇機構９０は、回転する円盤９１上に突起条であるカム９２を設けて、このカム９２でローラ９３を押し上げ、この運動を利用して掻き取り棒９４を押し上げている。カム９２で押し上げられたローラ９３は、これに連結された掻き取り棒９４を上方向に押し上げる。これにより、掻き取り棒９４は上昇し、先端に設けた掻出刃（図示せず）を上方、すなわち倒立して保持される種菌瓶の奥方向へ移動させることができる。一旦上昇された掻き取り棒９４は下降するが、デテント式の移動止め機構（図示せず）によって元の位置まで下降する前に降下を止められる。デテント式機構は、ラチェットのようなつめを用いて逆方向への移動を阻止する。これによって掻き取り棒は上昇と下降を繰り返しながら、徐々に押し上げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この上昇機構によって、段階的に掻き取り棒を種菌瓶に挿入する方式では、種菌を掻くための上昇動作が大きくなり、掻き取られた種菌が塊状になりやすいという問題がある。突起条であるカムにより突き上げるように掻き取り棒を押し上げるため、掻出刃の移動量が瞬間的に大きくなり、その際に種菌が塊状となって掻き取られるという問題が発生する。すなわち、種菌面を掻出刃で突き刺しまわっている状態であり、粘性のある種菌は塊状になり易い。また掻き取り棒が降下する際にも掻出刃の移動が大きく、同様に塊状の種菌が発生しやすい。また、この方式では、掻き取り位置が上下するため掻き取り面がジグザグになり、掻き取り量が一定しない。その結果、塊状の種菌が多く混入され、種菌の大きさが不均一となって効率のよい着床ができない。したがって、菌床瓶に若干多めに種菌を投入する必要が生じ、ロスが発生していた。また、塊状の種菌は種菌瓶に詰まり易く、詰まった場合はその都度手で叩いて除去する必要が生じる。さらに、塊状の種菌は降下される際に周囲に跳ね易くなるので、掻き取られた種菌が周囲にこぼれ易いという問題もあった。このように、従来の方法では種菌のロスが多く、より効率のよい接種が望まれていた。
【０００８】
本発明者は、空気圧あるいは油圧式で掻き取り棒の進入を制御する方式も研究した。しかしながら、空気圧で掻き取り棒の送り出し量を制御しようとすれば空気は圧縮するため、押圧力が一定とならず、掻出刃の掻き取り量も不均一となる。その結果、同一の送り量で制御しようとしても進入度が変化し、掻き取り量が一定しないことが判明した。また、油圧式で送り出し量を制御する方式は、正確な制御が可能である反面、コスト高となる問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものである。本発明の第１の目的は、極めて簡単な構造として低コストに製造できると共に、掻き取り部の進入量を正確に制御して種菌の掻き取り量を一定に制御できる種菌接種装置を提供することにある。
【００１０】
さらに、従来の接種装置では、種菌瓶を交換するのに時間がかかる欠点があった。それは、従来の接種装置では、種菌瓶に挿入された掻出刃を短時間で引き出すことができないからである。収納された種菌を全て接種した種菌瓶は新しい種菌瓶に交換されるが、接種が終わった種菌瓶は内部の奥深くまで掻出刃が挿入されているため、この掻出刃を種菌瓶から引き出すのに長い時間がかかっている。種菌瓶は、掻出刃を引き出した後、新しいものに交換される。したがって、種菌瓶から掻出刃を引き出す時間は、交換作業には無関係な無駄な時間となり、この時間のロスが種菌瓶の交換にかかる時間が長くさせていた。このように、種菌瓶を短時間で交換できない従来の接種装置は、接種作業を能率よく行うことができず、生産効率が低下してしまう欠点があった。
【００１１】
本発明の第２の目的は、このような問題点を解決すること、すなわち、種菌瓶に挿入された掻き取り部を素早く引き出して種菌瓶の交換にかかる時間を短縮でき、接種作業を能率よく行って生産効率を向上できる種菌接種装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の種菌接種装置は、種菌瓶１０の開口部を下方に開口する姿勢で種菌瓶１０を保持するための保持部１と、この保持部１で保持された種菌瓶１０の開口部に挿入し、種菌瓶１０の内部で種菌を掻き取るための掻き取り部２と、この掻き取り部２を種菌瓶１０に挿入した状態で掻き取り部２と種菌瓶１０とを相対的に回転運動させるための回転部３と、この掻き取り部２を種菌瓶１０の開口部から挿入、引き出しするように掻き取り部２を抜き差し移動させる掻き取り部移動部４と、掻き取り部２で掻き取られて落下する種菌を受け取る受け部５とを備える。この種菌接種装置では、掻き取り部移動部４は、一定のピッチでネジを設けた駆動ロッド６と、この駆動ロッド６を回転させる駆動ロッド回転部７と、駆動ロッド６のネジと係合する噛み合い状態で駆動ロッド６の回転によってネジに沿って上昇して掻き取り部２を上昇させるネジ保持部８と、このネジ保持部８を解放してネジの係合を解除する非噛み合い状態とするネジ解放部９とを備える。掻き取り部移動部４は、ネジ保持部８が駆動ロッド６に噛み合う状態において、掻き取り部２を一定速度で種菌瓶１０に挿入する方向に移動させて、掻き取り部２で種菌瓶１０の内部の種菌を掻き取る。さらに、掻き取り部移動部４は、掻き取り部２を種菌瓶１０から抜き取る際には、ネジ解放部９を解放してネジ保持部８と駆動ロッド６とを非噛み合い状態として、ネジ保持部８を下降させる。
【００１３】
本発明の種菌接種装置は、掻き取り部２を種菌瓶１０の開口部の半径方向に揺動させる揺動部５０を備えることができる。この構造の種菌接種装置は、掻き取り部２の先端を均一に種菌面に接触させて、広範囲にわたってむらなく種菌を掻き取ることができる。
【００１４】
さらに、本発明の種菌接種装置は、掻き取り部２を回転させず、保持部１を回転させることができる。さらに、本発明の種菌接種装置は、回転部３と、掻き取り部移動部４の駆動ロッド回転部７とに、１台のモーター２３を併用することができる。この種菌接種装置は、製造コストを低減できる特長がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための種菌接種装置を例示するものであって、本発明は、種菌接種装置を以下のものに特定しない。
【００１６】
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を随時省略する。
【００１７】
本発明の種菌接種装置は、種菌瓶に充填された菌類の種菌を掻き取って、菌床を収納した菌床瓶や菌床袋に接種する装置である。本発明の種菌接種装置は、とくに、粘性のある状態に培養された種菌を、種菌瓶からできるだけ細かい顆粒状あるいは粒子状、粉状に掻き取ると共に、種菌瓶の交換等にかかる時間を短縮して効率よく接種することを特徴としている。したがって、種菌瓶に収納される種菌の種類や状態、及び培養方法等は問わない。すなわち、本発明の種菌接種装置は、種々の種菌の接種に適宜に採用できる。
【００１８】
図２ないし図５に示す種菌接種装置は、種菌瓶１０の開口部を下方に開口する姿勢で種菌瓶１０を保持する保持部１と、この保持部１で保持された種菌瓶１０の内部で種菌を掻き取る掻き取り部２と、掻き取り部２を種菌瓶１０に挿入した状態で掻き取り部２と種菌瓶１０とを相対的に回転運動させる回転部３と、掻き取り部２を種菌瓶１０の開口部から挿入、引き出しするように移動させる掻き取り部移動部４と、掻き取り部２で掻き取られて落下する種菌を受け取る受け部５とを備える。
【００１９】
種菌瓶１０は、菌類の種菌が収納された容器である。種菌瓶１０はプラスチック製の容器で、円筒状に成形されている。この種菌瓶１０には、好ましくは広口瓶を使用する。図６の拡大断面図に示す種菌瓶１０は、胴体部１０Ｂに対して開口筒部１０Ａをやや絞った形状の広口瓶を使用している。ただ、広口瓶には、図示しないが、開口筒部と胴体部の内径がほぼ等しいものを使用することもできる。種菌瓶１０には、培養された菌類の種菌が、おがくずや栄養体等と共に収納されている。種菌瓶１０に充填される種菌には、たとえば、シイタケ等の菌床キノコ全般に使用できる。
【００２０】
保持部１は、種菌瓶１０を所定の位置に所定の姿勢で保持する。図に示す保持部１は、種菌接種装置の正面の上部に、種菌瓶１０の開口部を下方に開口する倒立した姿勢で保持している。この保持部１は、種菌瓶１０の開口筒部１０Ａを連結して、開口部を下方に向ける姿勢で保持する保持テーブル１１と、種菌瓶１０の胴体部１０Ｂを脱着自在に保持するホルダー部１２とを備える。
【００２１】
保持テーブル１１は、円形の金属盤で、図６に示すように、種菌瓶１０の開口筒部１０Ａを挿入して保持する中心穴１３を中央部に開口している。この中心穴１３は、種菌瓶１０の開口筒部１０Ａを挿入できるが、種菌瓶１０の胴体部分１０Ｂを挿入できないように、種菌瓶１０の開口筒部１０Ａの外形とほぼ等しく、あるいはやや大きくしている。この保持テーブル１１は、中心穴１３の開口部の上部をテーパー状にカットしており、このテーパー部で種菌瓶１０の開口筒部１０Ａ周縁の肩部を支持して種菌瓶１０を落下させることなく支持する。図示しないが、中心穴は、その内周面に、種菌瓶の開口筒部の外周に設けた雄ネジに係合する雌ネジを設けて、種菌瓶を中心穴にねじ込んで連結することもできる。さらに、保持テーブルは、図示しないが、中心穴の下部に開口筒部を支持する開口端支持部を設けて、種菌瓶を落下しないように支持することもできる。この開口端支持部は、たとえば、中心穴の下端縁に設けた保持溝や、中心穴の下端から内側に突出する凸部とすることができる。この保持テーブルは、たとえば、開口筒部と胴体部の内径がほぼ等しく、開口筒部を絞っていない種菌瓶であっても落下させることなく支持できる。
【００２２】
ホルダー部１２は、保持部１に装着される種菌瓶１０を脱着自在に保持する。図６に示すホルダー部１２は、種菌瓶１０の胴体部１０Ｂの側面を弾性的に押圧する弾性押圧部１４と、この弾性押圧部１４を保持テーブル１１に連結する固定連結具１５とを備える。図のホルダー部１２は、複数の弾性押圧部１４を備え、これらの弾性押圧部１４を固定連結具１５を介して保持テーブル１１の上方に配設している。弾性押圧部１４は、倒立した姿勢で装着された種菌瓶１０の胴体部１０Ｂの側面を弾性的に押圧して、種菌瓶１０を保持部１に一体的に連結する。図に示す弾性押圧部１４は、弾性変形する金属板である。弾性金属板である弾性押圧部１４は、種菌瓶１０の高さ方向に延長される姿勢で、種菌瓶１０の外周に沿って配設されている。ただ、弾性押圧部には、コイルスプリングやゴム状弾性体、あるいはこれらの弾性体と金属板を組み合わせたものも使用できる。
【００２３】
固定連結具１５は、下端を保持テーブル１１に垂直に固定している複数の連結アーム部１５Ｂと、この連結アーム部１５Ｂの上端を連結しているリング部１５Ａとを備える。複数の連結アーム部１５Ｂは、等間隔に配設されており、上端部にそれぞれ弾性押圧部１４を固定している。弾性金属板である弾性押圧部１４は、中央部を連結アーム部１５Ｂの上端部の内面に固定している。ただ、弾性押圧部は、リング部の内面に固定することもできる。弾性押圧部１４は、種菌瓶１０の高さ方向のほぼ中央部に位置して連結アーム部１５Ｂに固定されている。さらに、弾性押圧部１４は、両端部を種菌瓶１０の側面に接近する方向に折曲または湾曲しており、両端部に設けた先端押圧部１４Ａで種菌瓶１０の側面を押圧している。さらに、弾性押圧部１４は、先端押圧部１４Ａよりも先端側を種菌瓶の側面から離れる方向に湾曲または折曲して、種菌瓶１０を着脱しやすくしている。図示しないが、種菌瓶は、外周面に、弾性押圧部の先端押圧部を嵌着する嵌入凹部や嵌着凸部を設けて、より確実に弾性押圧部で保持することができる。
【００２４】
以上のように、ホルダー部１２を備える保持部１は、種菌瓶１０を確実に所定の姿勢で保持できる特長がある、とくに、弾性押圧部１４で種菌瓶１０の胴体部１０Ｂの側面を押圧して保持するホルダー部１２は、種菌瓶１０の底面側をフリーな状態にできるので、簡単かつ容易に、しかも短時間で、倒立した姿勢の種菌瓶１０を着脱できる特長がある。ただ、ホルダー部は、保持アーム以外の構造で種菌瓶を保持することもできる。たとえば、ホルダー部は、種菌瓶を挿入する筒部と、この筒部に挿入された種菌瓶の底部を押圧する押圧部材とで構成することもできる。押圧部材には、筒体の上端開口部を閉塞する蓋体や、伸縮自在なゴムバンド等が使用できる。この構造のホルダー部も、押圧部材で種菌瓶の底部を押圧して種菌瓶を確実に保持できる。
【００２５】
さらに、図３に示す保持部１は、種菌瓶１０を鉛直方向から傾斜する姿勢で保持している。このように、種菌瓶１０を傾斜する姿勢で保持する種菌接種装置は、掻き取り部２で掻き取られて落下する種菌が受け部５の外にこぼれるのを有効に防止できる特長がある。それは、詳細には後述するが、掻き取り部２を通過させるために受け部５と本体フレーム１８に設けたスリット６１、１８Ｂを種菌瓶１０の真下に位置させることなく配置できるからである。さらに、傾斜される種菌瓶１０は、開口部の水平投影面積が小さくなるので、このことも落下する種菌が広い範囲に落下するのを防止している。種菌瓶１０を傾斜する角度は、例えば、水平面に対して４５〜９０度、好ましくは、５０〜７５度とすることができる。図に示す保持部１は、水平面に対して約６０度傾斜する姿勢で種菌瓶１０を保持している。
【００２６】
保持部１は、支持プレート１６を介して本体フレーム１８に連結している。図３に示す支持プレート１６は、その上面に配設される保持部１で種菌瓶１０を傾斜姿勢で保持するために、本体フレーム１８に傾斜した姿勢で連結している。図の支持プレート１６は、本体フレーム１８の駆動開口部１８Ａを貫通する状態で配設されており、本体フレーム１８から外側に突出する部分の上面に種菌瓶１０を保持する保持部１を設けている。さらに、支持プレート１６は、本体フレーム１８の内部において、両側の本体フレーム１８を連結してなる補強フレーム１９に固定している。支持プレート１６は、保持テーブル１１に開口した中心穴１３と対向する位置に貫通穴１６Ａを開口しており、種菌瓶１０から落下する種菌をここに通過できるようにしている。さらに、支持プレート１６は、この貫通穴１６Ａの周縁部において、ベアリング１７を介して保持部１の保持テーブル１１を回転できるように連結している。
【００２７】
掻き取り部２は、種菌瓶１０の内部に挿入されて種菌瓶１０に収納された種菌を掻き取る部材である。掻き取り部２は、図３と図７に示すように、保持部１で保持される種菌瓶１０の略軸方向に延長された掻取バー２０と、この掻取バー２０の上端に設けられた掻取刃２１とを備える。掻取バー２０は、図３に示すように、下端を本体フレーム１８の内部に位置させて、上端の掻取刃２１を本体フレーム１８の外側に配設された種菌瓶１０の開口部に位置させている。掻取バー２０は、本体フレーム１８の前面に設けたスリット１８Ｂを貫通する状態で配設されている。掻取バー２０は、その下端部を、後述する掻き取り部移動部４によって上下動する上下台２２に連結している。この掻取バー２０は、上下台２２を介して上下方向に移動されて、先端の掻取刃２１を種菌瓶１０に出し入れする方向に移動させる。
【００２８】
掻取刃２１は、種菌瓶１０に収納された種菌に接触して種菌を掻き取る。掻取刃２１は、種菌を効率よく掻き取りできる形状に成形される。図７ないし図９に示す掻取刃２１は、金属刃で、先端縁の形状を鋸刃状とすると共に、先端に向かって次第に薄くなる形状としている。この掻取刃２１は、図８に示すように、掻取バー２０の先端に傾斜する姿勢で固定されている。掻取刃２１は、種菌と対向する方向に傾斜させている。すなわち、図８において、矢印Ａで示す方向から種菌が接触するように傾斜させている。図に示すように、傾斜して配設される掻取刃２１は、先端の刃縁を種菌面にスムーズに接触させて、種菌を効率よく掻き出しできる特長がある。ただ、掻き取り部は、掻取刃の形状と配置を以上に特定しない。すなわち、掻取刃は、種菌を効率よく掻き出しできる他の全ての形状とすることができ、また掻取バーに対して水平ないし垂直に固定することもできる。また、掻取刃は、掻取バーに脱着できる構造として、種菌瓶に収納された種菌の種類や状態に応じて適宜変更することもできる。
【００２９】
回転部３は、掻き取り部２を種菌瓶１０に挿入した状態で、掻き取り部２と種菌瓶１０とを相対的に回転運動させる。図２ないし図５に示す回転部３は、掻き取り部２を回転させることなく、種菌瓶１０を装着した保持部１を回転させる構造としている。この回転部３は、モーター２３と、このモーター２３の回転軸２３Ａに固定されて、モーター２３で回転される駆動プーリー２４と、この駆動プーリー２４に駆動されて保持部１の保持テーブル１１を回転させる駆動ベルト２５とを備える。モーター２３は、その回転軸２３Ａが種菌瓶１０の回転軸ｍと平行になるように配設している。図の保持部１は、種菌瓶１０を傾斜する姿勢で保持するので、モーター２３も傾斜する姿勢で配設している。回転部３は、モーター２３で回転される駆動プーリー２４で駆動ベルト２５を駆動し、この駆動ベルト２５で保持テーブル１１を回転させる。保持テーブル１１は、図６に示すように、回転できるようにリング状のベアリング１７を介して支持プレート１６に連結している。この保持テーブル１１は、外周面に駆動ベルト２５を掛けており、この駆動ベルト２５で駆動されて回転する。駆動ベルト２５は、支持プレート１６と平行な面内を駆動するように張設している。回転部３は、モーター２３の回転数と、駆動プーリー２４の外径と保持テーブル１１の外径の比とで種菌瓶１０の回転数を調整する。回転部３は、種菌瓶１０の回転数を、７５〜２００ｒｐｍ、好ましくは、１００〜１５０ｒｐｍ、最適には１２０ｒｐｍとなるように調整する。
【００３０】
以上の回転部３は、掻き取り部２を回転させることなく、種菌瓶１０のみを回転させている。ただ、回転部は、種菌瓶を回転させることなく、掻き取り部のみを回転させることも、種菌瓶と掻き取り部の両方を回転させることもできる。掻き取り部を回転させる回転部は、たとえば、掻取バーを回転できるように支持すると共に、この掻取バーをモーターで回転させる構造として実現できる。
【００３１】
掻き取り部移動部４は、一定のピッチでネジを設けた駆動ロッド６と、駆動ロッド６を回転させる駆動ロッド回転部７と、この駆動ロッド６で上昇されて掻き取り部２を上昇させるネジ保持部８と、ネジ保持部８を解放して駆動ロッド６のネジとの係合を解除するネジ解放部９とを備える。
【００３２】
駆動ロッド６は、外周面に一定のピッチで雄ネジ６ａを設けたネジ棒である。この駆動ロッド６は、保持部１に保持される種菌瓶１０の回転軸ｍと平行に、すなわち図において傾斜する姿勢で配設している。駆動ロッド６は、上端部と下端部とを軸受け２６を介して、回転できるように上下の補強フレーム１９に連結している。駆動ロッド６の上端は、軸受け２６から上方に突出しており、この突出部６Ａに駆動ロッド６を回転駆動するための昇降プーリー２７を固定している。
【００３３】
駆動ロッド回転部７は、駆動ロッド６を回転させる。図３、図４及び図１０に示す駆動ロッド６は、モーター２３と、このモーター２３の回転軸２３Ａに固定された駆動プーリー２４と、駆動ロッド６の先端に固定された昇降プーリー２７と、駆動プーリー２４と昇降プーリー２７とに張設された駆動ベルト２８とを備える。図に示す駆動ロッド回転部７のモーター２３は、回転部３のモーター２３を併用している。回転部３のモーター２３を駆動ロッド回転部７に併用する構造は、製造コストを低減できる特長がある。
【００３４】
回転部３と駆動ロッド回転部７とにひとつのモーターを併用する構造は、駆動プーリー２４、保持テーブル１１及び昇降プーリー２７の外径の比を調整して保持テーブル１１と駆動ロッド６の回転数を調整できる。図の駆動プーリー２４は、外形の異なる２つのプーリーを上下２段に積層してなる異径プーリーを使用している。この駆動プーリー２４は、下段の第１プーリー２４Ａと保持テーブル１１との間に駆動ベルト２５を張設しており、上段の第２プーリー２４Ｂと昇降プーリー２７との間に駆動ベルト２８を張設している。図の駆動プーリー２４は、上段の第２プーリー２４Ｂの外径（Ｒ２）を下段の第１プーリー２４Ａの外径（Ｒ１）よりも小さくしている。さらに、駆動ロッド回転部７は、昇降プーリー２７の外径（ＲＳ）を第２プーリー２４Ｂの外径（Ｒ２）よりも大きくして、モーター２３の回転数に対する駆動ロッド６の回転数を小さくしている。これに対して、回転部３は、第１プーリー２４Ａの外径（Ｒ１）と保持テーブル１１の外径（Ｒｈ）をほぼ等しくして、モーター２３の回転数と保持テーブル１１の回転数をほぼ等しくしている。すなわち、駆動ロッド６の回転数が、種菌瓶１０の回転数に対して小さくなるようにしている。このように、駆動ロッド６の回転数を小さく調整する構造は、後述するネジ保持部８の上昇速度を小さくし、掻き取り部２を種菌瓶１０に挿入する速度を小さくできる特長がある。図の装置は、ＲＳ：Ｒ２＝４：１、Ｒｈ：Ｒ１＝１：１として、駆動ロッド６の回転数を、種菌瓶１０の回転数の１／４に減速している。ただ、種菌瓶の回転数に対する駆動ロッドの回転数の比率は、１／１０〜１／２、好ましくは、１／５〜１／３とすることができる。
【００３５】
掻き取り部２が上昇する速度は、駆動ロッド６に設ける雄ネジ６ａのピッチと駆動ロッド６の回転数とで決定される。駆動ロッド６は、ネジ山のピッチを小さくすると掻き取り部２の上昇速度が遅くなり、大きくすると掻き取り部２の上昇速度が速くなる。また、駆動ロッド６は、回転数を大きくすると掻き取り部２の上昇速度が速くなり、回転数を小さくすると掻き取り部２の上昇速度が遅くなる。本発明の種菌接種装置は、掻き取り部２が種菌瓶１０に収納された種菌をより小さな粒状に掻き取ることを特長としている。したがって、掻き取り部２の上昇速度を遅くして、掻き取り部２が種菌を掻き取る量を少なくし、小さな粒状に分離できる。ただ、掻き取り部２の上昇速度を遅くすると、種菌を掻き取るのにかかる時間が長くなる。したがって、掻き取り部移動部４は、これらのことを考慮して、掻き取り部２の上昇速度が、最適となるように駆動ロッド６に設けた雄ネジ６ａのピッチと、駆動ロッド６の回転数とを調整する。掻き取り部移動部４は、掻き取り部２の上昇速度が、１〜３ｍｍ／秒、好ましくは、１．８〜２．２ｍｍ／秒となるように調整される。
【００３６】
以上の種菌接種装置は、回転部のモーターを駆動ロッド回転部に併用している。ただ、本発明の種菌接種装置は、図示しないが、回転部のモーターと駆動ロッド回転部のモーターとを別々に設けることもできる。この構造は、回転部のモーターと駆動ロッド回転部のモーターとを個別に制御して、種菌瓶と駆動ロッドをそれぞれ最適な回転数で回転できる。さらに、以上の実施例の回転部３と駆動ロッド回転部７は、プーリーとベルトを介して種菌瓶１０と駆動ロッド６を回転させているが、回転部と駆動ロッド回転部は、その他の機構、たとえば、複数の歯車を組み合わせて、あるいはギアでチェーンを駆動して種菌瓶と駆動ロッドを回転させることもできる。
【００３７】
ネジ保持部８は、図１１ないし図１４に示すように、駆動ロッド６の回転によってネジに沿って上昇するチャック３０を備える。このチャック３０は、駆動ロッド６を両側から挟着できるように２分割されている。２分割されたチャック３０は、対向面に、駆動ロッド６を案内する噛み合い凹部３１を設けており、この噛み合い凹部３１の内面に、駆動ロッド６の雄ネジ６ａと係合する雌ネジ３０ａを設けている。一対のチャック３０は、開閉軸３２を介して開閉できるように連結されており、それぞれのチャック３０に連結された開閉アーム３８で駆動されて開閉される。開閉されるチャック３０は、図１１ないし図１３に示す閉じられた状態、すなわち駆動ロッド６を両側から挟着する状態では、噛み合い凹部３１の内面に設けた雌ネジ３０ａが駆動ロッド６の雄ネジ６ａに係合する噛み合い状態となり、駆動ロッド６の回転によってネジに沿って上昇する。図１４に示すようにチャック３０が開かれると、雄ネジ６ａとの係合が解除された非噛み合い状態となって、ネジ保持部８の上昇が停止される。
【００３８】
一対のチャック３０は、図１１ないし図１４に示すように、チャックホルダー３７と開閉軸３２を介して上下台２２の上面に連結されている。チャックホルダー３７は、金属板を組み合わせてコ字状に成形したもので、対向する２枚の金属板の間に一対のチャック３０を開閉できるように配設している。チャックホルダー３７は、対向する２枚の金属板に、駆動ロッド６を貫通させる通し穴３７Ａを開口している。この通し穴３７Ａは、駆動ロッド６の外径よりも大きく開口している。さらに、２枚の金属板の先端部には、一対のチャック３０を貫通する開閉軸３２を挿通している。この開閉軸３２は、一対のチャック３０の積層部分を貫通する状態でチャックホルダー３７に挿通している。チャックホルダー３７は、底面を上下台２２に固定しており、一対のチャック３０を上下台２２に一体的に連結している。この上下台２２は、チャック３０が噛み合い状態となって上昇するとき、チャック３０に引き上げられて駆動ロッド６に沿って上昇し、チャック３０が解放されて非噛み合い状態となると、駆動ロッド６に沿って自重で落下する。上下台２２は、中央部分に駆動ロッド６を貫通させる貫通孔２２Ａを開口している。この貫通孔２２Ａは、上下台２２をスムーズに上下動できるように、駆動ロッド６の外径よりも大きく開口している。上下台２２とチャックホルダー３７は、貫通孔２２Ａと通し穴３７Ａとが互いに対向するように固定されており、ここを貫通する駆動ロッド６の両側に一対のチャック３０が位置するようにしている。
【００３９】
さらに、図１０と図１３に示すように、上下台２２は、駆動ロッド６に沿ってスムーズに上下方向に平行移動できるように、駆動ロッド６の両側に配設してなる２本のガイドロッド３４を介して補強フレーム１９に連結している。上下台２２は、両側部に貫通部２２Ｂを設けると共に、この貫通部２２Ｂにガイド筒３５を固定しており、このガイド筒３５に挿通したガイドロッド３４に沿って上下に移動できるようにしている。さらに、上下台２２は、前方に突出する先端連結部３６に、掻き取り部２の下端部に連結した下端連結部２９を連結している。
【００４０】
ネジ解放部９は、ネジ保持部８のチャック３０を開いて、チャック３０の雌ネジと駆動ロッド６の雄ネジ６ａとの係合を解除してこれらを非噛み合い状態とする。ネジ解放部９は、一対のチャック３０を開閉する一対の開閉アーム３８と、これらの開閉アーム３８を駆動する開閉バー３９と、この開閉バー３９を駆動する駆動機構４０とを備える。
【００４１】
一対の開閉アーム３８は、一対のチャック３０にそれぞれ連結している。一対のチャック３０は、チャック３０の開閉方向であって、互いに反対方向に突出してなる突出部３３を備え、これらの突出部３３に各開閉アーム３８の一端を回動できるように連結している。それぞれの開閉アーム３８の他端は、開閉バー３９の一端に回動できるように連結している。一対の開閉アーム３８は、図１１に示すように、上下に離れて互いに平行に配設されている。一対の開閉アーム３８は、開閉バー３９に駆動されて一対のチャック３０を開閉する。図１３で示すように、開閉バー３９が矢印Ａで示す方向に移動すると、一対の開閉アーム３８は、各チャック３０の突出部３３を押して一対のチャック３０を閉じる方向に回動させる。逆に、図１４に示すように、開閉バー３９が矢印Ｂで示す方向に移動すると、開閉アーム３８がチャック３０の突出部３３を引いて一対のチャック３０を開く方向に回動させる。
【００４２】
開閉バー３９は、一対の開閉アーム３８をチャック３０の方向に押したり引いたりする方向に往復運動できるように配設される。開閉バー３９は、この向きに往復運動できるように、スライドガイド４１を介して上下台２２の上面に固定されている。開閉バー３９は、駆動機構４０で駆動されて、チャック３０を開く開位置と、チャック３０を閉じる閉位置とに往復運動される。
【００４３】
駆動機構４０は、開閉バー３９を閉位置に移動させる閉機構４０Ａと、開閉バー３９を開位置に移動させる開機構４０Ｂとを備える。図に示す閉機構４０Ａは、開閉バー３９を閉位置に付勢する弾性体４２を備える。図に示す弾性体４２はコイルスプリングで、２本のコイルスプリングを開閉バー３９の両側に配設している。このコイルスプリングは引きバネである。図の開閉バー３９は、開閉アーム３８が連結された一端とは反対側の端部に、開閉バー３９を垂直に貫通する駆動バー４３を連結しており、この駆動バー４３の両端に引きバネであるコイルスプリングの一端を連結している。弾性体４２は、この駆動バー４３をチャック３０の方向に引っ張って開閉バー３９を閉位置とする。さらに、駆動バー４３は、両端部であって弾性体４２との連結部よりも内側に一対のガイドプレート４４を連結している。これらのガイドプレート４４は、チャック３０から離れる方向に延長されると共に、先端部を両側に折曲して係止ストッパ４４Ａとしている。この閉機構４０Ａは、ガイドプレート４４の係止ストッパ４４Ａをソレノイド４６に固定している係止部４５の垂直面に当接させて、開閉バー３９の移動を所定の位置で停止させる。
【００４４】
開機構４０Ｂは、開閉バー３９を開位置に移動させるソレノイド４６を備える。ソレノイド４６は、通電状態において磁力を発生し、磁力で開閉バー３９を吸引して開位置に移動させる。したがって、開閉バー４３は、ソレノイド４６に吸引されるように、磁性金属で製作され、あるいは先端に磁石を設ける。ソレノイド４６は、弾性体４２の付勢力に逆らって開閉バー３９を吸引できるように、開閉バー４３を吸引する磁力が弾性体４２の付勢力よりも大きくなるように調整している。このようにソレノイド４６で開閉バー３９を吸引する構造は、電気的な制御によって極めて簡単に開閉バー３９を駆動できる。
【００４５】
以上の構造の駆動機構４０は、ソレノイド４６に通電しないＯＦＦ状態では、弾性体４２が開閉バー４３をチャック３０の方向に引っ張って閉位置とし、チャック３０を閉じた状態に保持する。ソレノイド４６に通電してＯＮ状態とすると、ソレノイド４６が開閉バー４３をチャック３０から離す方向に引っ張って開位置とし、チャック３０を開いた状態に保持する。この構造の駆動機構４０は、通常は弾性体４２で開閉バー３９を閉位置としてチャック３０を閉じた状態に保持し、チャックを開くときにのみソレノイド４６に通電して開閉バー３９を開位置にできる。したがって、極めて理想的にチャック３０の開閉を制御できる。ただ、駆動機構は、閉機構をソレノイドとして開機構を弾性体とすることも、開機構と閉機構の両方をソレノイドとすることもできる。さらに、駆動機構は、ソレノイドを使用することなく、その他の機構、たとえば、シリンダーやモーター等を使用してチャックを開閉することもできる。
【００４６】
以上のように、掻き取り部移動部４は、ネジ保持部８のチャック３０が駆動ロッド６のネジと噛み合う噛み合い状態では、回転する駆動ロッド６のネジに沿って上昇するチャック３０が上下台２２を上昇させて、掻き取り部２を一定速度で種菌瓶１０に挿入する方向に移動させる。さらに、掻き取り部移動部４は、ネジ解放部９のチャック３０と駆動ロッド６のネジの係合が解除されて非噛み合い状態となると、上下台２２を自重で落下させる。落下する上下台２２は、極めて短時間で降下位置に達する。このため、上昇位置にある掻き取り部２を短時間で降下位置まで降下させて、掻取刃２１を種菌瓶１０から引き抜くことができる。
【００４７】
さらに、図３に示す種菌接種装置は、落下する上下台２２にはたらく衝撃を緩衝するために、落下支持バネ４７とショックアブソーバー４８を備えている。落下支持バネ４７は、駆動ロッド６と平行に配設されており、上端を上側の補強フレーム１９に、下端を上下台２２に連結している。この落下支持バネ４７は引きバネで、落下する上下台２２を上方に引っ張って落下の衝撃を少なくする。さらに、ショックアブソーバー４８は、落下する上下台２２の下面に衝突して支持する支持部４８Ａを上方に向ける姿勢で、下側の補強フレーム１９に固定している。ショックアブソーバー４８は、支持部４８Ａにはたらく上下台２２の落下のエネルギーを吸収して衝撃を少なくする。
【００４８】
さらに、種菌接種装置は、図３と図５に示すように、種菌瓶１０に挿入されて種菌を掻き取る掻き取り部２を揺動させる揺動部５０を備える。揺動部５０は、種菌瓶１０の開口部の半径方向であって、図の装置において前後方向に掻き取り部２を揺動させる。この揺動部５０は、掻き取り部２を前後方向に往復運動させる往復運動機構５１を備える。図に示す掻き取り部２は、掻取バー２０の下端部に固定した下端連結部２９の先端を、上下台２２の先端連結部３６に垂直面内で回動できるように回動軸４９を介して連結している。さらに、掻き取り部２は、掻取バー２０の中間を往復運動機構５１に連結しており、往復運動機構５１で前後方向に駆動されて往復運動される。正確には、掻き取り部２は、図３と図５に示すように、前方に傾斜する姿勢で配設されると共に、この姿勢を保持するように押圧バネ６５で付勢されているので、往復運動機構５１が掻き取り部２を前方位置とするときには自重とバネの押圧力で前方に傾斜し、往復運動機構５１が掻き取り部２を後方位置とするときには掻取バー２０が後方に引っ張られて往復運動する。押圧バネ６５は、掻き取り部２の下端連結部２９の下面に固定した固定アーム６６の先端に配置されている。この固定アーム６６は、下端連結部２９の先端から上下台２２の方向に突出しており、この突出部の先端に押圧バネ６５を連結している。押圧バネ６５は、固定アーム６６の突出部を上下台２２の先端連結部３６に向かって押圧しており、掻き取り部２を、回動軸４９を中心として回動させて前方位置に傾斜させる。
【００４９】
往復運動機構５１は、掻き取り部２を下端の回動軸４９を中心として前後方向に回動し、掻き取り部２の先端の掻取刃２１を種菌瓶１０の内部で半径方向に揺動させる。図に示す往復運動機構５１は、駆動ロッド６で駆動される回転運動を往復運動に変換して掻き取り部２を前後方向に往復運動させる。この往復運動機構５１は、図１５ないし図１７に示すように、駆動ロッド６で回転される偏芯カラー５２と、この偏芯カラー５２の外側に、ベアリング５３を介して配設されるヨーイングケース５４と、このヨーイングケース５４と掻き取り部２との間に配設される駆動部材５５とを備える。
【００５０】
偏芯カラー５２は、平面形状を円形としている。円形の偏芯カラー５２は、外形の中心から偏心して偏心穴５２Ａを開口しており、この偏心穴５２Ａに駆動ロッド６を挿通している。この偏心穴５２Ａは、駆動ロッド６の雄ネジ６ａに関係なく上下に移動できるように、駆動ロッド６の外径よりも大きな内径としている。この偏芯カラー５２は、キー５６とキー溝６ｂを介して駆動ロッド６で回転される。駆動ロッド６は、図５と図１５に示すように、外周面に、軸方向に延長して一列のキー溝６ｂを設けている。偏心カラー５２は、駆動ロッド６に設けたキー溝６ｂに挿入されるキー５６を、偏心穴５２Ａの内面に突出して配設している。このキー５６は、キー溝６ｂに沿って駆動ロッド６の軸方向に移動できるように、キー溝６ｂよりも多少は幅を狭くしている。
【００５１】
偏芯カラー５２は、図１１に示すように、上下台２２に固定されたチャックホルダー３７の上方に配設されており、掻き取り部移動部４で上昇される上下台２２に押し上げられて上昇する。さらに、この偏芯カラー５２の上面には、チャックホルダー３７に固定されたストッパ５７を配設しており、上下台２２が落下するときには、ストッパ５７で偏芯カラー５２を降下させるようにしている。このストッパ５７は、Ｌ字状に折曲されており、起立部５７Ａの下端をチャックホルダー３７に固定すると共に、水平部５７Ｂをヨーイングケース５４の上方に位置させて、この水平部５７Ｂでヨーイングケース５４を引っ張って偏芯カラー５２を降下させる。以上の構造の偏芯カラー５２は、駆動ロッド６で駆動されて回転すると共に、上下台２２と一緒に駆動ロッド６に沿って上下に移動する。図１５に示す偏芯カラー５２は、外径の異なる上下２段の円盤を重ねた形状としており、上段の円盤を下段の円盤よりも小さな外径として、この外側にベアリング５３を配設している。このように、２段構造の偏芯カラー５２は、図１１に示すようにヨーイングケース５４をチャックホルダー３７に接触させることなく配設できる。
【００５２】
ヨーイングケース５４は、偏芯カラー５２の外周に沿って、偏芯カラー５２の外側に配設されたケーシングである。ヨーイングケース５４は、偏芯カラー５２に対して回転できるように、ベアリング５３を介して偏芯カラー５２の外側に配設している。さらに、ヨーイングケース５４は、外周面の一部に駆動部材５５を連結する連結片５８を設けており、この連結片５８に連結された駆動部材５５を介して掻き取り部２に連結されている。このヨーイングケース５４は、内側に配設された偏芯カラー５２に対して空転する。したがって、ヨーイングケース５４は、図１６と図１７に示すように、駆動ロッド６に対して偏心して回転する偏芯カラー５２によって、駆動ロッド６に対して偏心して円運動する。このように、回転することなく円運動するヨーイングケース５４は、図の鎖線で示すように連結片５８の連結点である点Ｐを円運動させて、連結片５８の位置を前後方向に移動させる。すなわち、ヨーイングケース５４は、円運動によって前後方向に駆動されて駆動部材５５を往復運動させる。図１６は、偏芯カラー５２がヨーイングケース５４を前方位置とする状態を、図１７は、偏芯カラー５２がヨーイングケース５４を後方位置とする状態をそれぞれ示している。ただし、これらの図において、左側を装置の前方、右側を装置の後方としている。
【００５３】
駆動部材５５は、ヨーイングケース５４と掻き取り部２との間に配設されており、前後方向に運動するヨーイングケース５４に駆動されて、掻き取り部２を前後方向に往復運動させる。駆動部材５５は、一端をヨーイングケース５４の連結片５８に、他端を掻取バー２０の中間に設けた連結片５９にそれぞれ連結している。掻き取り部２の連結片５９は、掻き取り部２の下端連結部２９と上下台２２の先端連結部３６との連結点である回動軸４９から上方に離れた位置に連結している。図に示す駆動部材５５は、ヨーイングケース５４と掻き取り部２との間に張設された線材である。この線材には、たとえばワイヤーが使用できる。線材である駆動部材５５は、線材を弛ませることによって、前方位置で傾斜姿勢にある掻き取り部２の向きを簡単に変更できる特長がある。このため、掻き取り部２の先端の掻取刃２１を容易に種菌瓶１０の開口部から内部に出し入れできる。ただ、駆動部材には、ロッドも使用できる。ロッドである駆動部材は、スリット等を設けることによって、前方位置で傾斜姿勢にある掻き取り部の向きを変更できる。
【００５４】
以上の構造の揺動部５０は、往復運動機構５１で掻き取り部２を前後方向に往復運動させて、掻取刃２１を種菌瓶１０の内部で半径方向に揺動する。掻取刃２１の揺動幅は、駆動部材５５と掻き取り部２の連結位置と、往復運動機構５１のストローク幅とで決定される。掻き取り部２は、回動軸４９を中心として回動するので、駆動部材５５と掻取バー２０との連結位置を回動軸４９に近づけるほど、テコの原理によって掻取刃２１の揺動幅が大きくなる。さらに、往復運動機構５１の前後方向のストローク幅は、偏芯カラー５２の偏心距離（ｄ）の２倍となる。したがって、揺動部５０は、これらのことを考慮して、駆動部材５５と掻き取り部２の連結位置と、偏芯カラー５２の偏心距離（ｄ）を決定する。揺動部５０は、たとえば、掻取刃２１が種菌瓶１０の中心から内面まで移動して種菌瓶の種菌面の全面にわたってむらなく接触できる揺動幅とすることができる。揺動部５０は、たとえば、種菌瓶１０の半径を１００ｍｍ、掻取刃２１の幅を３６ｍｍとするとき、揺動幅を５〜２０ｍｍ、好ましくは、１２〜１６ｍｍとすることができる。さらに、揺動部の揺動幅は、種菌瓶の半径と掻取刃の幅に応じて適宜に変更できるのは言うまでもない。
【００５５】
さらに、以上のように駆動ロッド６の回転を利用して掻き取り部２を揺動させる揺動部５０は、製造コストを低減できる特長がある。ただ、揺動部は、上記以外の構造、たとえばシリンダー等の往復運動する機構を使用して掻き取り部を揺動させることもできる。
【００５６】
以上のように、掻き取り部２の揺動部５０を備える種菌接種装置は、種菌瓶１０に収納された種菌の種菌面に掻取刃２１をむらなく接触させて、理想的に種菌を掻き取りできる特長がある。とくに、幅の狭い掻取刃を使用して、種菌面に均一に接触できる特長がある。ただ、本発明の種菌接種装置は、必ずしも揺動部を備える必要はない。たとえば、掻取刃の幅が種菌瓶の半径とほぼ等しく、あるいはやや大きい掻き取り部は、揺動させることなく掻取刃を種菌面の全面に接触できる。
【００５７】
受け部５は、掻き取り部２によって種菌瓶１０から掻き出された種菌を受け取る。したがって、受け部５は、保持部１に保持された種菌瓶１０の開口部の下方に位置して配設される。図２、図３及び図５に示す受け部５には、ホッパー６０を使用している。ホッパー６０である受け部５は、上端を広く開口すると共に、下端を次第に細くするテーパー状に成形している。このように、上端を広く開口している受け部５は、掻き取られて落下する種菌が辺りに散乱するのを有効に防止しながら種菌を収集できる特長がある。図に示す受け部５は、ホッパー６０の下端に開閉蓋６２を設けている。この受け部５は、この開閉蓋６２を開くことによって、受け部５に集められた種菌を排出する。ただ、受け部は、必ずしも開閉蓋を備える必要はなく、ホッパーで受け取った種菌をそのまま下端の開口部から落下させることもできる。
【００５８】
さらに、受け部５は、図１８に示すように、傾斜姿勢で配設される掻き取り部２の掻取バー２０を貫通させるスリット６１を開口している。このスリット６１は、上述した揺動部５０で前後方向に揺動させる掻取バー２０をスムーズに案内できるように上下方向に延長して開口している。さらに、図３と図５の受け部５は、種菌瓶１０から落下する種菌がこのスリット６１からホッパー６０の外部へこぼれ落ちるのを防止するために、鎖線で示す案内プレート６３を配設している。この案内プレート６３は、上下方向に開口されたスリット（図示せず）を有し、このスリットの上端縁を掻取バー２０の上面に当接する状態で配設している。この案内プレート６３は、掻取バー２０の上面に沿って落下する種菌をこの部分で落下させて、ホッパー６０の外部に落下するのを有効に防止する。
【００５９】
さらに、図に示す種菌接種装置は、正面の側部に殺菌灯６４を備える。この殺菌灯６４は、たとえば、紫外線を照射して掻き取り部２や受け部５に付着する雑菌を死滅させる。このように、殺菌灯６４を備える種菌接種装置は、菌床瓶や菌床袋に雑菌が混入されるのを有効に防止しながら接種作業できる特長がある。
【００６０】
以上の実施例の種菌接種装置は、以下のようにして種菌瓶に収納された種菌を掻き取って接種する。
（１）  種菌瓶１０を保持部１に装着する。種菌瓶１０は、図２〜図６に示すように、開口部を下方に向けた倒立した姿勢で保持部１に装着される。
（２）  掻き取り部２の掻取刃２１を種菌瓶１０の開口部に挿入する。
（３）  回転部３で種菌瓶１０を回転させると共に、掻き取り部移動部４で掻き取り部２を一定速度で上昇させる。
このとき、ネジ保持部８はチャック３０を閉じた状態に保持されており、チャック３０と駆動ロッド６のネジとが係合する噛み合い状態であって、回転する駆動ロッド６に沿って上昇して掻き取り部２を上昇させる。
（４）  一定速度で上昇する掻き取り部２は、掻取刃２１の先端が種菌瓶１０内に収納された種菌の種菌面に均一に接触し、種菌を細かい顆粒状あるいは粒子状、粉状に掻き取る。掻き取られた種菌は、種菌瓶１０の開口部から落下し、下方に配設された受け部５に受け取られる。
（５）  受け部５に所定量の種菌が落下すると、回転部３あるいは掻き取り部移動部４を停止して、種菌を掻き取るのを一時停止する。この操作は、たとえば、リミットスイッチ（図示せず）を介して制御することができる。このリミットスイッチは、モーター２３を所定時間駆動させて、掻き取り部２が所定量の種菌を掻き取ると、タイムアップしてモーター２３を停止する。
（６）  受け部５に落下した種菌を菌床瓶または菌床袋に接種する。
（７）  その後、（３）〜（６）の作業を繰り返して、種菌瓶１０に収納された全ての種菌を掻き取って接種する。
（８）  種菌が掻き取られた種菌瓶１０を交換する。このとき、掻き取り部移動部４のネジ解放部９でネジ保持部８と駆動ロッド６のネジの係合を解除する。ネジ解放部９は、チャック３０を開いた状態として、チャック３０と駆動ロッド６のネジとを非噛み合い状態とする。非噛み合い状態となったネジ保持部８は、自重で落下して掻き取り部２を下降させる。掻き取り部２は、落下するネジ保持部８によって、速やかに種菌瓶１０から抜き取られる。
（９）  掻き取り部２が抜き取られた種菌瓶１０を保持部１から取り外す。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の種菌接種装置は、極めて簡単な構造として低コストに製造できると共に、掻き取り部の進入量を正確に制御して種菌の掻き取り量を一定に制御できる優れた特長がある。それは、本発明の種菌接種装置が、開口部を下方に開口する姿勢で保持される種菌瓶に挿入されて、種菌瓶内の種菌を掻き取る掻き取り部を、独特の構造の掻き取り部移動部で種菌瓶の開口部から挿入しているからである。この掻き取り部移動部は、一定のピッチでネジを設けた駆動ロッドと、駆動ロッドのネジと係合する噛み合い状態で駆動ロッドの回転によってネジに沿って上昇するネジ保持部とを備え、駆動ロッド回転部で駆動ロッドを回転させてネジ保持部を上昇させて掻き取り部を上昇させている。このように、ネジを使った方式では、ネジの回転によって、押圧力を一定としながら極めて正確に掻き取り部の進入量を制御して種菌の掻き取り量を一定に制御できる。
【００６２】
このことは、種菌瓶からの種菌の掻き出しにおいて極めて重要である。従来のようにカムなどを使用すると、ある一点では急激に掻き取り部が種菌瓶に押し込まれ、同様に急激に引き込まれる。このような往復動作では、掻き取り棒の進行方向が変化する際に掻き取り棒の突出部が種菌にひっかかり、塊状に種菌が削ぎ落とされやすくなる。他の部分では顆粒状に種菌を掻き取ることができても、このような塊状の種菌が混入すると、種菌が不均一となり、品質が悪くなる。特に、種菌は菌床との接触面でのみ着床するため、塊状の種菌は一部のみが着床し、種菌の仕様効率は悪くなる。また、掻き取り棒を急激に突き出すと種菌が塊状で押し上げられるため、種菌が部分的に圧縮されて密度も不均一となる。さらに、掻き取り部を急激に突き刺すことで種菌が損傷するという問題もある。
【００６３】
このような問題点に対し、本発明は種菌面を掻き取りながら一定の速度で徐々に内部に向かって進行する構成としている。この構成では掻き取り部はゆっくりと徐々に挿入されるため、一定のペースで確実に掻き取りを行って均一な粒子状の種菌を掻き出すことができる。また、往復運動を生じないため、塊状に掻き出すこともない。さらに、掻き取り棒を種菌に急激に突き刺すこともなく、種菌を破損することもない。このように、本発明によれば、掻き出された種菌のばらつきを抑えて、均一な掻き出しを可能にすると共に、掻き出された種菌は細かな粒子状であるため、菌床に投入する際の着床率を向上させることができる。いいかえると、少ない種菌量でも効果的に着床させることができ、種菌瓶当たりの着床可能な菌床瓶数を多くして生産効率を向上できる特長が実現できる。
【００６４】
さらに、本発明の種菌接種装置は、種菌瓶に挿入された掻き取り部を素早く引き出して種菌瓶の交換にかかる時間を短縮できる特長もある。それは、掻き取り部移動部がネジ解放部を備え、このネジ解放部でネジ保持部を解放してネジの係合を解除する非噛み合い状態としてネジ保持部を下降させているからである。このように、非噛み合い状態で下降するネジ保持部は、自重で落下するので、極めて短時間で下降して掻き取り部を速やかに抜き取りできる。したがって、種菌瓶の内部の奥深くまで挿入された掻き取り部であっても速やかに抜き取ることができ、種菌瓶の交換にかかる時間を短縮できる。とくに、種菌瓶から掻出刃を引き出す時間は、種菌瓶の交換作業には無関係な無駄な時間であるため、この時間を短縮できることは種菌瓶の交換にかかる時間の短縮には極めて有効である。このように、種菌瓶の交換時間を短縮できる種菌接種装置は、接種作業を能率よく行って生産効率を向上できる特長が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の種菌接種装置の掻き取り棒の上昇機構の一例を示す斜視図
【図２】本発明の一実施例にかかる種菌接種装置の正面図
【図３】図２に示す種菌接種装置の内部構造を示す断面図
【図４】図３に示す種菌接種装置を矢印Ａで示す方向から見た平面図
【図５】図３に示す種菌接種装置の掻き取り部移動部を示す側面図
【図６】図３に示す種菌接種装置の保持部を示す拡大断面図
【図７】図３に示す種菌接種装置の掻き取り部を示す拡大側面図
【図８】図７に示す掻き取り部の上端部を示す正面図
【図９】図７に示す掻き取り部の上端部を示す斜視図
【図１０】図３に示す種菌接種装置の掻き取り部移動部を矢印Ｂで示す方向から見た背面図
【図１１】図５に示す掻き取り部移動部のネジ保持部周辺を示す拡大側面図
【図１２】図１１に示すネジ保持部の噛み合い状態を示す拡大断面図
【図１３】図１０に示す掻き取り部移動部のＡ−Ａ線断面図であって、ネジ保持部の噛み合い状態を示す図
【図１４】図１３に示すネジ保持部の非噛み合い状態を示す図
【図１５】揺動部の往復運動機構を示す断面図
【図１６】図１５に示す往復運動機構の平面図
【図１７】図１６に示す往復運動機構の偏芯カラーが１８０度回転した状態を示す平面図
【図１８】図３に示す受け部のホッパーを示す平面図
【符号の説明】
１…保持部
２…掻き取り部
３…回転部
４…掻き取り部移動部
５…受け部
６…駆動ロッド              ６Ａ…突出部
６ａ…雄ネジ          ６ｂ…キー溝
７…駆動ロッド回転部
８…ネジ保持部
９…ネジ解放部
１０…種菌瓶                １０Ａ…開口筒部      １０Ｂ…胴体部
１１…保持テーブル
１２…ホルダー部
１３…中心穴
１４…弾性押圧部            １４Ａ…先端押圧部
１５…固定リング            １５Ａ…リング部      １５Ｂ…連結アーム部
１６…支持プレート          １６Ａ…貫通穴
１７…ベアリング
１８…本体フレーム          １８Ａ…駆動開口部    １８Ｂ…スリット
１９…補強フレーム
２０…掻取バー
２１…掻取刃
２２…上下台                ２２Ａ…貫通孔        ２２Ｂ…貫通部
２３…モーター              ２３Ａ…回転軸
２４…駆動プーリー          ２４Ａ…第１プーリー  ２４Ｂ…第２プーリー
２５…駆動ベルト
２６…軸受け
２７…昇降プーリー
２８…駆動ベルト
２９…下端連結部
３０…チャック              ３０ａ…雌ネジ
３１…噛み合い凹部
３２…開閉軸
３３…突出部
３４…ガイドロッド
３５…ガイド筒
３６…先端連結部
３７…チャックホルダー      ３７Ａ…通し穴
３８…開閉アーム
３９…開閉バー
４０…駆動機構              ４０Ａ…閉機構        ４０Ｂ…開機構
４１…スライドガイド
４２…弾性体
４３…駆動バー
４４…ガイドプレート        ４４Ａ…係止ストッパ
４５…係止部
４６…ソレノイド
４７…落下支持バネ
４８…ショックアブソーバー  ４８Ａ…支持部
４９…回動軸
５０…揺動部
５１…往復運動機構
５２…偏芯カラー            ５２Ａ…偏心穴
５２ａ…長径部
５３…ベアリング
５４…ヨーイングケース
５５…駆動部材
５６…キー
５７…ストッパ              ５７Ａ…起立部        ５７Ｂ…水平部
５８…連結片
５９…連結片
６０…ホッパー
６１…スリット
６２…開閉蓋
６３…案内プレート
６４…殺菌灯
６５…押圧バネ
６６…固定アーム
９０…上昇機構
９１…円盤
９２…カム
９３…ローラ
９４…掻き取り棒
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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