(57)【要約】【目的】茶葉の色と類似している茶葉中の異物を選別排除することができる選別装置の提供。【構成】検出部分（１）に投与される異物を含む茶葉に光線を照射し、同異物を含む茶葉からの光学的応答を検知し、検知信号に基づいて排除装置を作動させて異物を選別除去する茶葉中の異物を選別除去する異物選別装置であって、この選別装置は、異物を含む茶葉及び茶葉と同等の光学的応答を有するように調整された背景（３）とに３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域を有する光線を照射し、同異物を含む茶葉から発せられる反射光及び蛍光の強度を各々検知し、同検知された反射光強度及び蛍光強度に基づいて異物を選別除去するようになされている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出部分に投与される異物を含む茶葉に光線を照射し、同異物を含む茶葉からの光学的応答を検知し、検知された光学的応答による信号に基づいて排除装置を作動させて異物を選別除去する茶葉中の異物を選別除去するようになされた異物選別装置であって、
異物を含む茶葉及び茶葉と同等の光学的応答を有するように調整された背景とに３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域を有する光線を照射し、同異物を含む茶葉から発せられる蛍光の強度を検知し、同検知された蛍光強度に基づいて異物を選別除去するようになされた、異物選別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異物選別装置であって、
前記異物を含む茶葉から発せられる６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域の蛍光強度を検知し、同検知された蛍光強度に基づいて異物を選別除去するようになされた、異物選別装置。
【請求項３】
検出部分に投与される異物を含む茶葉に光線を照射し、同異物を含む茶葉からの光学的応答を検知し、検知された光学応答による信号に基づいて排除装置を作動させて異物を選別除去する茶葉中の異物を選別除去するようになされた異物選別装置であって、
異物を含む茶葉及び茶葉と同等の光学的応答を有するように調整された背景とに３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域を有する光線を照射する照射装置と、
同異物を含む茶葉から反射される３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の光の強度を検知し、同検知された光の強度信号を基準信号と比較することにより異物を判定する第一の検知装置と、
同異物を含む茶葉から発生される６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域の蛍光の強度を検知し、同検知された蛍光の強度を基準信号と比較することにより異物を判定する第二の検知装置と、
前記第一の検知装置又は第二の検知装置によって異物であると判定されたときに作動せしめられる排除装置と、を含む異物選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、茶葉中の異物の選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、茶葉中の異物を選別する方法としては、比重差や磁気的静電的な違いにより異物を除去した後、所謂色彩選別機によって色の違いで異物を除去する方法が採られていた（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
しかしながら、色彩選別機では、茶葉中の異物の色が茶葉の色と類似している場合には検知することが難しく、このような異物を選別することは困難であった。
また、蛍光反応の差異により精米中の異物を選別する装置が知られているが（例えば、特許文献３参照）、加工された茶葉は精米のような蛍光反応は示さず、この装置で茶葉中の異物を選別することは出来なかった。
【特許文献１】特開２００２−３５７０１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１６１００号公報
【特許文献３】特開平１０−７６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決使用とする課題は、茶葉中の異物の選別において、異物の色が茶葉の色と類似している場合には検知することが難しく、このような異物を選別することは困難である点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発明者は、茶葉に混入している茶葉の色と類似している異物を茶葉から選別できるようにするために、茶葉とこの異物とに種々の光を照射してその応答を調査した。その結果、ある特定の波長の光に対する蛍光反応において両者は明らかに異なる反応を示すことを発見した。
【０００６】
図１及び２は、このような蛍光反応の違いを示したグラフである。図１は、茶葉に３６５ｎｍを中心とした波長域を有する近紫外線を照射したときの蛍光反応特性の測定結果を示したグラフである。また、図２は、茶葉に４７０ｎｍを中心とした波長域を有する青色の光を照射したときの蛍光反応特性の測定結果を示したグラフである。これらのグラフからわかるように、茶葉は、上記のような波長域の光を照射したとき、いずれの場合にも６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域に強い蛍光反応を示す。これに対して、茶葉と異なる色の異物及び茶葉の色と類似した色の異物はこのような特有の蛍光反応は示さない（図３参照）。これは、茶葉に含まれる葉緑素に由来する反応であると考えられる。このような実験結果から、本発明の発明者は、異物を含む茶葉に３００ｎｍ〜５００ｎｍの光を照射し、６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域における蛍光発光強度の差を測定すれば、色差が無い茶葉と茶葉に類似した色の異物とを識別でき、このような異物を選別除去できることを認識した。
【０００７】
従って、本発明は、茶葉とそれに混入している異物とに対して、３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光を照射し、茶葉と茶葉と類似の色の異物との蛍光反応の違いにより異物を検知し且つ除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の異物選別装置は、茶葉に類似した色を有する異物が茶葉と明らかに異なる蛍光反応を示す３００〜５００ｎｍの波長の光を照射しているので、従来の識別選別機では選別が困難であった茶葉に類似した色を有する異物も有効に検知し選別除去することが出来るという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図４は、本発明の選別装置の検出部の構成を示した構成図である。異物を含み得る茶葉は、シュートやベルトコンベアにより検出部分１を通過するように供給され、異物と判断されたものは空気銃などの一般的な排除装置により除去されるが、検出部以外の構成、すなわち、シュートによる茶葉等を供給するための構成及び異物検出信号を受けて空気銃によって異物を排除する構成等は、従来の装置と変わらないので、説明を簡素化して明確化すべく省略している。検出部は、照明装置２、背景３、第一のフィルタ４、第二のフィルタ４’、第一の検出素子５、第二の検出素子５’、判定回路６より構成される。照明装置２は、励起波長である３００ｎｍ〜５００ｎｍの光を発し、それ以外の波長の光を発しないものを使用する。蛍光灯、ＬＥＤ、フィルターをつけたハロゲン球等が照明装置２として使用できる。背景３は、従来の色彩選別機と同じく、第一の検出素子５、第二の検出素子５’で検出される背景からの信号レベルが茶葉からの信号レベルに近くなるように明るさが設定される。照明装置は、検出部分１に供給された茶葉等及び背景３を照射する。検出機構は、レンズ７、ダイクロイックミラーまたはハーフミラー８、第一のフィルタ４、第二のフィルタ４’並びにフォトダイオードやＣＣＤ等の第一の検出素子５及び第二の検出素子５’からなる。茶葉及び背景等からの光は、レンズ７によって集光され、ダイクロイックミラー８によって分光されて、各々、第一のフィルタ４及び第二のフィルタ４’に送られる。第一のフィルタ４は３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長を通過させて第一の検出素子５に送る。従って、第一の検出素子５は、３００ｎｍ〜５００ｎｍでの茶葉及び異物等からの色差（明度差）を検出し、従来の色彩選別機と同様に茶葉に対して明確な色差を有する異物を検出する。一方、第二のフィルタ４’は、６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長を通過させて第二の検出素子５’に送る。従って、第二の検出素子５’は、茶葉等から発せられた６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの蛍光の強度を検出し、茶葉と異物との蛍光発光強度の差で異物を検出する。判定回路６は、各検出素子からの信号を処理し、検出部分１を通過するものが茶葉か異物かを判別する。則ち、第一の検出素子５からの信号は、第一の比較器９に供給されて基準レベル１と比較され、基準レベル外の検出信号が発生したときに異物であると判定して排除信号を発生する。基準レベル１は茶葉が発生する光強度の信号レベルがその範囲内に入るように設定されている。一方、第二の検出素子５’からの信号は、第二の比較器９’に供給されて基準レベル２と比較され、基準レベル外の検出信号が発生したときに異物であると判定して排除信号を発生する。基準レベル２は茶葉が発生する蛍光強度の信号レベルがその範囲内に入るように設定されている。いずれかの比較器により排除信号が発生されると、排除装置を作動させ異物が排除される。図４では第一の検出素子５の信号及び第二の検出素子５’の信号のそれぞれのレベルを単に各々に対する基準レベルと比較しているだけであるが、第一の検出素子５の信号と第二の検出素子５’の信号とを演算するなどして判定することも可能である。
【００１０】
図５に検出信号の例を示す。ａは３００ｎｍ〜５００ｎｍの反射光強度の検出信号、ｂは６５０ｎｍ〜８５０ｎｍでの蛍光強度の検出信号を示している。図中、１においては背景のみによる信号が検出されており、２においては茶葉による信号が検出されており、３においては茶葉に比べて明度が高い異物による信号が検出されており、４においては茶葉に比べて明度が低い異物による信号が検出されており、５においては茶葉に色が類似した異物による信号が検出されている。
【産業上の利用分野】
【００１１】
以上に説明したように、本願発明に依れば、従来困難であった茶葉と類似した色の異物をも確実に選別排除することが可能である。
本発明は、茶葉の選別に関するものであるが、茶葉以外の同様な特性を有する選別対象物にも応用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】茶葉に３６５ｎｍを中心とした波長域を有する近紫外線を照射したときの蛍光反応特性の測定結果を示したグラフである。
【図２】茶葉に４７０ｎｍを中心とした波長域を有する青色の光を照射したときの蛍光反応特性の測定結果を示したグラフである。
【図３】茶葉と異なる色の異物及び茶葉と類似した色の異物に、４７０ｎｍを中心とした波長域を有する青色の光を照射したときの、蛍光反応特性の測定結果を示したグラフである。
【図４】本発明の選別装置の検出部の構成を示した構成図である。
【図５】検出素子による検出信号の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１３】
１  検出部分、    ２  照明装置、    ３  背景、
４  第一のフィルタ、    ４’  第二のフィルタ、
５  第一の検出素子、    ５’  第二の検出素子、
６  判定回路、    ７  レンズ、    ８  ダイクロイックミラー、
９  第一の比較器、    ９’  第二の比較器
【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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