(57)【要約】【課題】青果物を破壊したり傷ませることなく青果物に付着した残留農薬濃度等を測定し、残留農薬濃度等の測定中に作業者が手を煩わせる必要がなく、該測定中に他の作業を行なうことができる残留農薬測定装置を提供する【解決手段】該青果物２・２・・・が載置される複数の載置台３・３・・・と、それぞれの載置台３・３・・・を支持する複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・と、該複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・を放射状に支持するアーム基部１６ｂと、該アーム基部１６ｂを支持して段階的に駆動するアーム駆動部１７とを備え、該載置台３の高さと赤外線の焦点位置Ｘの高さとを略一致させた。【選択図】図１
2007101226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬濃度等を測定する残留農薬測定装置であって、
該青果物が載置される複数の載置台と、
それぞれの載置台を支持する複数のアームと、
該複数のアームを放射状に支持するアーム基部と、
該アーム基部を支持して段階的に駆動するアーム駆動部とを備え、
該載置台の高さと赤外線の焦点位置の高さとを略一致させたことを特徴とする残留農薬測定装置。
【請求項２】
前記青果物の下方から前記赤外線が照射されることを特徴とする請求項１に記載の残留農薬測定装置。
【請求項３】
前記載置台の平面視略中央部に孔部を設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の残留農薬測定装置。
【請求項４】
前記載置台の側部に切欠部を設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の残留農薬測定装置。
【請求項５】
前記載置台の側部に壁面を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の残留農薬測定装置。
【請求項６】
前記載置台の底面に、平面視略中央部より外周側が高くなるように、斜面を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の残留農薬測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫された青果物表面に付着した残留農薬濃度等を測定する残留農薬測定装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、青果物に付着した残留農薬については、該残留農薬濃度等が食品衛生法残留農薬基準値に適合しているか否か測定する必要があるため、委託分析やＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析による破壊検査にて検査していた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表２００５−５０９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記委託分析においては、委託費用が高価であり、且つ分析結果が出るまでに長い時間がかかる等の問題点があった。一方のＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析においては、数時間で分析結果が出るものの、試料作成作業に時間がかり面倒であった。また、破壊検査であるため、全数検査は不可能であった。
そこで、本発明においては、青果物を破壊したり傷ませることなく青果物に付着した残留農薬濃度等を測定し、残留農薬濃度等の測定中に作業者が手を煩わせる必要がなく、該測定中に他の作業を行なうことができる残留農薬測定装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬濃度等を測定する残留農薬測定装置であって、該青果物が載置される複数の載置台と、それぞれの載置台を支持する複数のアームと、該複数のアームを放射状に支持するアーム基部と、該アーム基部を支持して段階的に駆動するアーム駆動部とを備え、該載置台の高さと赤外線の焦点位置の高さとを略一致させたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記青果物の下方から前記赤外線が照射されるものである。
【０００７】
請求項３においては、前記載置台の平面視略中央部に孔部を設けたものである。
【０００８】
請求項４においては、前記載置台の側部に切欠部を設けたものである。
【０００９】
請求項５においては、前記載置台の側部に壁面を形成したものである。
【００１０】
請求項６においては、前記載置台の底面に、平面視略中央部より外周側が高くなるように、斜面を形成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、青果物を破壊したり傷ませることなく青果物に付着した残留農薬濃度等を測定することができる。その結果、出荷する青果物の信頼性を向上させることができ、青果物に付加価値を付与することができる。そして、残留農薬濃度等の測定に時間がかかる場合であっても、作業者が１つ１つの青果物の残留農薬濃度等の測定が終るのを待ち、１つの青果物の測定が終るたびに青果物を載せ替える必要がなく、載置台に載置された全ての青果物の残留農薬濃度等の測定が終了するまで作業者による作業が不要となるので、測定中に他の青果物の糖度測定やパック詰め等の他の作業を行なうことができる。
【００１３】
請求項２においては、青果物下表面における残留農薬濃度等を測定することになるため、焦点位置に合わせるために青果物の載置状態を調節する必要がない。
【００１４】
請求項３においては、下方から青果物へ照射される赤外線を載置台が遮ることを防止できるため、残留農薬濃度等の測定に必要な赤外線エネルギーを確保し易くなる。
【００１５】
請求項４においては、載置台の側部によって赤外線が遮られないため、残留農薬濃度等の測定に必要な赤外線エネルギーを確保し易くなる。
【００１６】
請求項５においては、載置台から青果物が落下し難くなり、残留農薬濃度等の測定中に青果物を傷めることを防止できる。また、青果物の位置合せも容易になる。
【００１７】
請求項６においては、載置台から青果物が落下し難くなり、残留農薬濃度等の測定中に青果物を傷めることを防止できる。また、青果物の位置合せも容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は残留農薬測定装置１の平面図、図２は同じくの正面図、図３は同じく側面図、図４は載置台３の平面図と側面断面図である。
【００１９】
本発明に係る残留農薬測定装置１にて測定される青果物２は、イチゴ、蜜柑、オレンジ、メロン、トマトその他の果物類または野菜類の総称であり、残留農薬の種類、量、濃度等（以下、残留農薬濃度等とする。）によって選別されるものである。つまり、青果物２は、本発明の残留農薬測定装置１によって残留農薬濃度等が測定され、該測定結果に基いて出荷青果物（残留農薬濃度等が基準値未満の青果物）と廃棄青果物（残留農薬濃度等が基準値以上の青果物）とに判別されるものである。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、本発明の残留農薬測定装置１は、図示しない投光部にて発した赤外線を分割し合成（干渉）して第１の反射ミラー５へと投光する干渉計４と、該合成された赤外線（図中、矢印Ａ）を照射ミラー８へと導く第１の反射ミラー５と第２の反射ミラー６と第３の反射ミラー７と、該第３の反射ミラー７によって導かれた該赤外線を反射して載置台３上の青果物２下表面に照射する照射ミラー８と、該青果物２下表面で反射した赤外線を第４の反射ミラー１０へと反射する受光ミラー９と、該受光ミラー９にて反射された赤外線を検知手段１３へと投光する第４の反射ミラー１０と第５の反射ミラー１１と第６の反射ミラー１２と、該第６の反射ミラー１２にて反射した赤外線を検知する検知手段１３と、該検知手段１３から得られた出力信号をデジタル信号に変換して制御部１５へ送信するＡＤ変換器１４や、後述する制御部１５等から構成されるものである。
【００２１】
前記ＡＤ変換器１４には、制御部１５が接続されており、該制御部１５には演算された残留農薬濃度等や判定結果を表示する表示部３０が接続されている。
制御部１５は、ＡＤ変換器１４から送られてきた反射光の光学的情報をスペクトル分析し残留農薬濃度等や判定結果を演算するものであり、後述するように、ミラー８・９・・・の角度等を制御したり、アーム駆動部１７に動作指令を送信したり、表示部３０等に残留農薬濃度等や判定結果を表示するための信号を送信したりするものであって、これらの動作を制御するためのプログラムや、予め実験的に得られた様々な残留農薬の種類ごとの変換テーブル（マップ）等が格納されている。
【００２２】
前記第１の反射ミラー５は、残留農薬測定装置１の基台２０上面の右部に立設されたミラー支柱２１Ｒによって支持されている。該基台２０後端部には、後壁２２が立設されており、該後壁２２の上部前方にはステー２３・２３を介して上壁２４が支持されている。該後壁２２には、前記干渉計４から反射ミラー５へ投光される赤外線が通るための孔部２２Ｒと、前記反射ミラー１１から検知手段１３へ投光される赤外線が通るための穴部２２Ｌが形成されている。該上壁２４の後端下面には、下方へ向ってミラー支持壁２５が固設されている。そして、第２の反射ミラー６及び第３の反射ミラー７が、該ミラー支持壁２５の前面に回動可能に配設されている。
同様に、第６の反射ミラー１２は、残留農薬測定装置１の基台２０上面の左部に立設されたミラー支柱２１Ｌによって支持されており、第４の反射ミラー１０及び第５の反射ミラー１１は、前記ミラー支持壁２５の前面に回動可能に配設されている。
【００２３】
照射ミラー８及び受光ミラー９は、前記ミラー支持壁２５前面の正面視略中央部に回動可能に配設されており、照射ミラー８が反射ミラー５・６・７側に、受光ミラー９が反射ミラー１０・１１・１２側に配設されている。
前述した様に、照射ミラー８は、反射ミラー５・６・７から投光された赤外線を青果物２の下表面に照射するものであり、受光ミラー９は、青果物２の下表面で反射した赤外線を反射ミラー１０・１１・１２へ投光するものである。該ミラー８・９の角度調節や位置調節を、前記制御部１５によって行なう構成にすると好適である。
【００２４】
前記基台２０の前方には、アーム支持柱２８が立設されており、該アーム支持柱２８の上部にはモータ等で構成されるアーム駆動部１７が配設されている。該アーム駆動部１７には、複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・が放射状に固設されたアーム基部１６ｂに固設された回動軸２７が嵌入されており、該アーム駆動部１７の駆動力によって該回動軸２７を介してアーム１６ａ・１６ａ・・・及びアーム基部１６ｂが回動される。そして、それぞれのアーム１６ａ・１６ａ・・・の先端には載置台３・３・・・が固設されて、該アーム基部１６ｂの後方へ位置した載置台３が前記ミラー８・９の上方に位置するように構成されている。
【００２５】
本実施例においては、アーム１６ａ・１６ａ・・・とアーム基部１６ｂを一体形成しているが、このような構成に限定するものではなく、アームとアーム基部を別部材で構成して連結したり、アームを直接アーム駆動部１７によって駆動する構成であっても良い。
また、本実施例においては、図１に示すように、アーム基部１６ｂには６本のアーム１６ａ・１６ａ・・・が連結されているが、アーム１６ａ・１６ａ・・・の本数は限定するものではない。また、載置台３を回転して搬送する構成であれば、回転テーブルやリング状のチェーン等の上に所定間隔毎に配置することも可能である。
【００２６】
換言すれば、載置台３がアーム１６ａに固設され、載置台３が固設された複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・がアーム基部１６ｂに固設されている。該アーム基部１６ｂには回動軸２７が固設されており、該回動軸２７がアーム駆動部１７に嵌入されて、アーム駆動部１７内の図示しないモータ等によって、アーム基部１６が段階的（間欠的）に駆動される。即ち、該アーム駆動部１７によってアーム１６ａ・１６ａ・・・が段階的に回動され、その結果アーム基部１６ｂを中心にして載置台３・３・・・が段階的に回動する。
【００２７】
段階的とは、即ち、アーム駆動部１７が駆動してアーム１６ａ・１６ａ・・・が回動し、１の載置台３がミラー８・９の上方に位置すると、アーム駆動部１７が駆動を停止し、該載置台３上の青果物２に対して赤外線による残留農薬濃度等の測定を行い、測定後アーム駆動部１７が再度駆動するものである。本実施例においては、該アーム１６ａ・１６ａ・・・の回動と停止が段階的に行なわれながら、順次載置台３上の青果物２の残留農薬濃度等の測定及び判別等が行なわれていくものである。
該アーム駆動部１７及び赤外線による残留農薬濃度等の測定は制御部１５によって制御されるものであり、本実施例においては、アーム基部１６ｂに６本のアーム１６ａ・１６ａ・・・が固設されているため、アーム１６ａ・１６ａ・・・が６０度回動する度に制御部１５がアーム駆動部１７を一定時間停止させる構成となっている。
【００２８】
アーム基部１６ｂは前記照射ミラー８及び受光ミラー９の高さより若干高い位置に配設するものとし、アーム１６ａ・１６ａ・・・は略水平にアーム基部１６ｂから延設されて、後述する載置台３・３・・・の孔部３ａ・３ａ・・・が同一円周上に位置するように構成されている。即ち、アーム１６ａ・１６ａ・・・が回動した際に、前記ミラー８・９の上方に位置した載置台３の孔部３ａと、ミラー８・９との距離が一定となるように構成されている。
【００２９】
そして、図４に示すように、載置台３は、青果物２を載置するためのものであり、青果物２表面を傷めることなく搬送するためのものである。載置台３は、平面視において、略中央部に孔部３ａが形成されており、両側部に左右切欠部３Ｌ・３Ｒが形成されている。
該右切欠部３Ｒは、前記第１の反射ミラー７から前記照射ミラー８へ投光される赤外線が通過するために形成されており、該左切欠部３Ｌは、前記受光ミラー９から第４の反射ミラー１０へ投光される赤外線が通過するために形成されている。該孔部３ａは、該照射ミラー８から青果物２下表面に照射される赤外線と、該青果物２下表面で反射して受光ミラー９に投光される赤外線とが通過するために形成されている。
【００３０】
載置台３の前端部、即ち載置台３のアーム基部１６ｂ側の端部には、壁面３ｂが形成されている。載置台３の底面は、平面視略中央部側、即ち孔部３ａ側が低く、外周方向に向うに従い徐々に高くなるように形成されている。換言すれば、載置台３の底面は、斜度が浅いすり鉢形状に形成され、青果物２の外形形状に合わせた形状（曲面）としている。特に、いちごの場合にはヘタ側が低くなるようにし、ヘタ側に壁面３ｂがくるようにする。そして、該壁面３ｂの高さは青果物２の高さの半分程度として落下し難いようにする。
【００３１】
本発明の残留農薬測定装置１は、青果物２表面に付着した残留農薬濃度等を赤外線を用いて測定するものであるため、赤外線の通過距離を最適な距離に調節しなければ、正確な青果物２表面の赤外線スペクトルを得ることができない。該赤外線の通過距離が最適でない場合は、検知手段１３で受ける反射光の強度が弱くなるため、スペクトルの波形において波長に応じた強度の違い（スペクトルの凹凸）がはっきりと識別できなくなり、その結果残留農薬濃度等が正確に測定できなくなるのである。
つまり、測定する青果物２の下面が、最適な位置（以下、焦点位置Ｘとする。）に位置するように構成する必要がある。
【００３２】
そこで、残留農薬測定装置１においては、前述したように、載置台３の孔部３ａが通過する高さを一定としている。そして、該孔部３ａ・３ａ・・・を塞ぐように、作業者がそれぞれの載置台３・３・・・に青果物２・２・・・を載置した状態において、アーム１６ａ・１６ａ・・・を段階的に回動しながら残留農薬濃度等の測定をすることにより、青果物２・２・・・下表面に順次赤外線を照射していく構成としている。
このように構成すると、該孔部３ａからミラー８・９までの距離が常に一定となるため、予め該孔部３ａ近傍に赤外線の焦点位置Ｘを調節しておけば、青果物２を該孔部３ａを塞ぐように載置するだけで、該青果物２下表面が焦点位置Ｘと略一致することになる。
【００３３】
具体的には、予め、該反射ミラー５・６・７・１０・１１・１２と該照射ミラー８と受光ミラー９の位置及び角度を、該孔部３ａに載置した青果物２下表面にて反射した赤外線から得られるスペクトルのエネルギー若しくは強度若しくは強度の凹凸が大きくなるように調節しておくことにより、載置台３に載置した青果物２下表面の位置を赤外線の焦点位置Ｘと略一致させている。但し、ミラー８・９・・・は角度を調節するだけの構成として、載置台３の高さを変更する、即ちアーム基部１６ｂ及びアーム駆動部１７の高さを調節する構成としても良い。
ここで、該反射ミラー５・６・７・１０・１１・１２や該照射ミラー８や受光ミラー９は、シリンダ等のアクチュエータを用いて高さを調節可能とし、モータ等のアクチュエータを用いて角度調節可能として、赤外線の焦点位置Ｘを自動で調節する構成であっても良い。
【００３４】
以上のように、残留農薬測定装置１によって行なわれる青果物２の残留農薬濃度等の測定は、図１乃至図３に示すように、青果物２・２・・・を残留農薬測定装置１の載置台３・３・・・上に載置し、該載置台３・３・・・を支持するアーム１６ａ・１６ａ・・・を段階的に回動させつつ、青果物２下表面に赤外線を照射して、反射光をスペクトル分析することによって行なうものである。
つまり、自動で複数個の青果物２・２・・・表面の残留農薬濃度等の測定を行なうのである。
【００３５】
以下、本発明の残留農薬測定装置１の動作方法について説明する。
制御部１５は、アーム駆動部１７を駆動してアーム１６ａ・１６ａ・・・を回動させ、載置台３がミラー８・９の上方に位置したときに、該アーム駆動部１７を停止させる。
アーム駆動部１７が停止すると、残留農薬濃度等の測定及び残留農薬濃度等に基く判別が開始される。即ち、図示しない投光部から干渉計４を介して第１の反射ミラー５に赤外線が投光される。該赤外線は、反射ミラー６・７にて反射した後、照射ミラー８で反射して青果物２下表面に照射される。該青果物２で反射した赤外線は、反射ミラー１０・１１・１２で反射し、検知手段１３で検知され、検知した光学的情報をＡＤ変換器１４にてデジタル信号に変換して、該デジタル信号が制御部１５へ送信される。
【００３６】
制御部１５では、前記ＡＤ変換器３３から送信されてきた反射光に関するデジタル信号をスペクトルに変換する。詳しくは、前記検知手段１３で測定した反射光の光学的情報が、ＡＤ変換器３３を介してデジタル信号として制御部１５に送信されて、該制御部１５にて、受信した反射光の時間関数としての波形を、周波数の関数としてのスペクトルにフーリエ変換する。制御部１５では、該スペクトルと残留農薬の種類ごとに予め実験的に得られた変換テーブルに基いて、残留農薬濃度等を演算し、該残留農薬濃度等が予め定めた基準値未満であるか否かを判定し、即ち青果物２・２・・・を出荷青果物（基準値以内の青果物）と廃棄青果物（基準値超の青果物）に判別する。
該判別結果は、表示部３０に表示される。
【００３７】
該判別が終了すると、制御部１５は再度アーム駆動部１７を駆動して、アーム１６ａ・１６ａ・・・を回動させ、次の載置台３がミラー８・９の上方に位置したときに、該アーム駆動部１７を停止させる。そして、前述同様、残留農薬濃度等の測定及び残留農薬濃度等に基く判別を行なう。以上の過程を、青果物２が載置された載置台６の個数分繰り返すことにより、全青果物２・２・・・の残留農薬濃度等の測定及び残留農薬濃度等に基く判別を行い、全青果物２・２・・・の測定及び判別が終了すると、全青果物２・２・・・の測定結果及び判別結果が表示部３０に表示される。
【００３８】
このように、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物２表面に付着した残留農薬濃度等を測定する残留農薬測定装置１であって、該青果物２・２・・・が載置される複数の載置台３・３・・・と、それぞれの載置台３・３・・・を支持する複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・と、該複数のアーム１６ａ・１６ａ・・・を放射状に支持するアーム基部１６ｂと、該アーム基部１６ｂを支持して段階的に駆動するアーム駆動部１７とを備え、該載置台３の高さと赤外線の焦点位置Ｘの高さとを略一致させたので、青果物２を破壊したり傷ませることなく青果物２に付着した残留農薬濃度等を測定することができる。その結果、出荷する青果物２の信頼性を向上させることができ、青果物２に付加価値を付与することができる。そして、残留農薬濃度等の測定に時間がかかる場合であっても、作業者が１つ１つの青果物２の残留農薬濃度等の測定が終るのを待ち、１つの青果物２の測定が終るたびに青果物２を載せ替える必要がなく、載置台３・３・・・に載置された全ての青果物２・２・・・の残留農薬濃度等の測定が終了するまで作業者による作業が不要となるので、測定中に他の青果物２・２・・・の糖度測定やパック詰め等の他の作業を行なうことができる。
【００３９】
また、前記青果物２の下方から前記赤外線が照射されるので、青果物２下表面における残留農薬濃度等を測定することになるため、焦点位置Ｘに合わせるために青果物２の載置状態を調節する必要がない。
【００４０】
また、前記載置台３の平面視略中央部に孔部３ａを設けたので、下方から青果物へ照射される赤外線を載置台３が遮ることを防止できるため、残留農薬濃度等の測定に必要な赤外線エネルギーを確保し易くなる。
【００４１】
また、前記載置台３の側部に切欠部３Ｌ・３Ｒを設けたので、載置台３の側部によって赤外線が遮られないため、残留農薬濃度等の測定に必要な赤外線エネルギーを確保し易くなる。
【００４２】
また、前記載置台３の側部に壁面３ｂを形成したので、載置台３から青果物２が落下し難くなり、残留農薬濃度等の測定中に青果物２を傷めることを防止できる。また、青果物２の位置合せも容易になる。
【００４３】
また、前記載置台３の底面に、平面視略中央部より外周側が高くなるように、斜面を形成したので、載置台３から青果物２が落下し難くなり、残留農薬濃度等の測定中に青果物２を傷めることを防止できる。また、青果物２の位置合せも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】残留農薬測定装置１の平面図。
【図２】同じくの正面図。
【図３】同じく側面図。
【図４】（ａ）載置台３の平面図（ｂ）側面断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１    残留農薬測定装置
２    青果物
３    載置台
３ａ    孔部
３ｂ    壁面
３Ｌ・３Ｒ    切欠部
１５    制御部
１６ａ    アーム
１６ｂ    アーム基部
１７    アーム駆動部
【図１】
2007101226.tif 000003
【図２】
2007101226.tif 000004
【図３】
2007101226.tif 000005
【図４】
2007101226.tif 000006