(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の栽培ビンを整列配置した状態で収容するためのトレイにおいて、その底面には栽培ビンの配置パターンに対応するパターンで開口が設けられ、該開口のパターンは、該トレイ内に収容された栽培ビンを、１本ずつ又は所定本数を１組として、該トレイ内における該１本又は１組の栽培ビンの位置に関わらず、栽培ビンの底面を押し上げるための押上部と該栽培ビンを側面から支えるための支持部を有する同一のビン押上部品により、該開口を通じて押し上げることができるように決定されていることを特徴とする栽培ビン用トレイ。
【請求項２】
上記トレイ底面の開口パターンがいずれの栽培ビンに対応する部分領域においても同一であることを特徴とする請求項１に記載の栽培ビン用トレイ。
【請求項３】
複数の栽培ビンを整列配置した状態で収容するためのトレイにおいて、その底面には栽培ビンの配置パターンに対応するパターンで開口が設けられ、該開口のパターンは、該トレイ内に収容された栽培ビンを、１本ずつ又は所定本数を１組として、該トレイ内における該１本又は１組の栽培ビンの位置に関わらず同一の押上機構により、該開口を通じて押し上げることができるように決定された栽培ビン用トレイに整列配置された栽培ビンを取り扱うための栽培ビン取扱機構であって、
前記トレイに整列配置された栽培ビンを前記開口を通じて所定本数ずつ押し上げるためのビン押上部品と、
前記ビン押上部品を上下方向に駆動するための駆動手段と、
前記トレイの底面を隠蔽することなく該トレイを前記ビン押上部品の直上で支持するトレイ支持手段と、
を備え、上記ビン押上部品が栽培ビンの底面を押し上げるための押上部と該栽培ビンを側面から支えるための支持部を有することを特徴とする栽培ビン取扱機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キノコ栽培のような、栽培ビン（または培養ビン）を用いた農作物の栽培において複数の栽培ビンの整列配置や運搬等に用いられる栽培ビン取扱機構、及びそのような機構に用いられる栽培ビン用トレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エノキ茸等のキノコを人工的に栽培するには、一般に口径６０ｍｍ前後、胴径９０ｍｍ前後、高さ１７５ｍｍ程度のプラスチック等でできた栽培ビンが用いられる。栽培ビンを用いたキノコ栽培においては、栽培ビンの洗浄、栽培ビンへの培地詰め、栽培ビンの殺菌といった前処理がまず行なわれ、その後にキノコの菌が培地に接種される。その後、培地表面の整地、菌掻き、栽培ビンへの紙巻き（キノコの姿が整うように栽培ビンの口に巻紙を巻く作業）といった中間処理が適時行われ、キノコが十分に成長したら、栽培ビンからの巻紙の除去及びキノコの刈り取りといった最終処理が行われる。このような栽培行程においては、中間作業及びそれ以後の作業においては、多数の栽培ビンを効率よく搬送及び管理するため、複数の栽培ビンを一セットとして専用のトレイに整列配置し、その状態で上記の各作業が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記一連の作業のうち、前処理及び培地への菌の接種については従来より機械を利用した自動化が進んでいるが、中間処理及び最終処理については自動化が進んでおらず、今日でも人力に頼っているのが実状である。このように中間処理及び最終処理の自動化が進まない理由の一つは、これらの処理が、上述のように、複数の栽培ビンをトレイに収容した状態で行われるということである。すなわち、トレイに収容された栽培ビンは互いに密着しているため、例えば、栽培ビンを一つずつ把持して取り出すといった動作を機械に行なわせるには、複雑な動作のできる高価な機械が必要となる。また、特に、キノコが生長して栽培ビンの上部を覆い隠すような状態になると、機械によってキノコを傷つけずに栽培ビンを一つずつ把持して取り出すことは困難である。本発明はこのような問題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、栽培ビンを用いた農作物栽培の自動化を容易とするような栽培ビン用トレイ及び栽培ビン取扱機構を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明に係る栽培ビン用トレイは、複数の栽培ビンを整列配置した状態で収容するためのトレイにおいて、その底面には栽培ビンの配置パターンに対応するパターンで開口が設けられ、該開口のパターンは、該トレイ内に収容された栽培ビンを、１本ずつ又は所定本数を１組として、該トレイ内における該１本又は１組の栽培ビンの位置に関わらず同一の押上機構により、該開口を通じて押し上げることができるように決定されていることを特徴としている。
【０００５】
また、本発明に係る栽培ビン取扱機構は、上記のように構成された栽培ビン用トレイに収容された栽培ビンを取り扱うための栽培ビン取扱機構であって、
前記トレイに整列配置された栽培ビンを前記開口を通じて所定本数ずつ押し上げるためのビン押上部品と、
前記ビン押上部品を上下方向に駆動するための駆動手段と、
前記トレイの底面を隠蔽することなく該トレイを前記ビン押上部品の直上で支持するトレイ支持手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
一般に、栽培ビン用トレイは軽量で加工が容易な材料（例えば樹脂）を用いて作成されるが、材料の使用量を低減させるため、トレイの底面や側面には開口が設けられることが多い。本発明に係る栽培ビン用トレイは、このように底面に設けられる開口のパターンに特徴を有するものである。
【０００７】
すなわち、従来の栽培ビン用トレイでは、単に材料の使用量を低減させるという目的で底面に開口が設けられていたのであって、そのパターンは、トレイ内における栽培ビンの配置パターンとは無関係に決定されていた。
【０００８】
これに対し、本発明に係る栽培ビン用トレイでは、底面に設けられた開口を通じて、１本ずつ又は所定本数を１組として、栽培ビンを押し上げることができるようにするため、その開口のパターンは栽培ビンの配置パターンに対応するように決定されている。例えば、１６本の栽培ビンを密着させて４行４列の配置パターンで収容するトレイの底面に開口を設けることを考える。この場合、トレイの底面を栽培ビンの配置パターンに対応した４行４列で計１６の部分領域に分割し、全ての部分領域内に略同一のパターンで開口を設ければ、トレイ内に収容されたいずれの栽培ビンの底面も略同一のパターンの開口に面する。そこで、その開口を通じて各栽培ビンを押し上げることができるような構造を有するビン押上部品を含む押上機構を１つ用意すれば、その押上機構により、トレイ内のいずれの位置にある栽培ビンでも前記開口を通じて容易に押し上げることができる。
【０００９】
なお、上記のように底面を部分領域に分割する際、部分領域の数は栽培ビンの収容数と同一である必要はない。例えば、上記トレイにおいて、１列を成す４本の栽培ビンを１組として押上機構により同時に押し上げることを目的とする場合、その４本の栽培ビンが配置される矩形領域を１つの部分領域とし、計４つの部分領域に底面を分割するようにしてもよい。
【００１０】
なお、上記説明においては、全ての部分領域内に略同一のパターンで開口を設けるものとしたが、いずれの部分領域においても同一の押上機構により栽培ビンを押し上げることができるという機能的条件が満たされる限りにおいて、部分領域毎に開口パターンに適宜差異を設けてもよい。例えば、押上機構の、栽培ビンの保持又は押上のための特定部品（例えば、後述する実施例におけるビン保持部品の棒体）を通過させるための開口を、ある部分領域では三角形とする一方、別の部分領域では円形としたとしても、これらの開口がいずれも前記部品を通過させるという機能的条件を満たすものであれば、その形状の差異は本発明にとって重要ではない。また、前記部品の通過に関係しない位置に設けられた開口については、その形状を任意とすることができる。このように、本発明に係るトレイにおいて、例えば美的処理のため、トレイの強度確保のため、あるいはトレイ内の位置の識別のためというように、部分領域毎に開口パターンに様々な目的に応じた差異を適宜設けてもよい。
【００１１】
本発明に係る栽培ビン取扱機構は、上記のように構成された栽培ビン用トレイに収容された栽培ビンを取り扱うための機構である。この機構において、ビン押上部品は、例えば、栽培ビンの底面を押し上げるための押上部と、該栽培ビンを側面から支えるための支持部を有する構成とすることができる。このような構成によれば、押上動作の際に栽培ビンが不安定になって転倒することが確実に防止される。また、トレイ支持手段の構成としては、例えば、トレイの対向する一対の側面を両側から押圧して保持するような構成、トレイの底面に設けられた開口を塞ぐことなく該底面の周縁部を下から保持するような構成、トレイの側壁上端に鍔部を形成して該鍔部にて該トレイを支持するような構成等が考えられるが、トレイを安定して支持するには、第三例の構成によるのが好ましい。なお、駆動手段としては、被駆動体を所定範囲内で往復駆動するために一般に使用される駆動機構を利用すればよい。
【００１２】
上記のように構成された本発明に係る栽培ビン取扱機構は、栽培ビンを上から把持して取り出すように構成された従来の栽培ビン取扱機構に比べて、より簡単な構造を有し、安価に製造できるものである。
【００１３】
【実施例】
図１（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一実施例である栽培ビン用トレイ（以下、新トレイ１０と呼ぶ）を示す図であって、このうち（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は右側面図である。なお、トレイ１０の背面図は正面図と対称に現れ、左側面図は右側面図と対称に現れる。また、図２は、従来の栽培ビン用トレイの一例（以下、旧トレイ１２と呼ぶ）の底面図である。なお、図１及び図２において破線で描いた図形は、各トレイ内における栽培ビン２０の配置を示す。
【００１４】
まず両トレイに共通の構成について説明する。各トレイはいずれも、軽量で加工が容易な材料（例えば樹脂）を用いて作成された容器であって、その底面には、強度を確保しつつ材料の使用量を低減させるため、網目状のリブ構造が採用されている。トレイの大きさは、収容しようとする栽培ビンの数に応じて決定される。上記２つのトレイは、図に示したように、いずれも栽培ビンを１６本（４行×４列）収容できるように設計されているが、これはあくまで一例であって、トレイの容量が１６本に限られないことはいうまでもない。
【００１５】
図３はトレイの使用状態を示す斜視図であって、このトレイが新トレイ１０及び旧トレイ１２のいずれであっても、その使用状態は外見上ほぼ同じである。図３のトレイにはキノコ２１を栽培するための栽培ビン２０が１６本、整列状態で収容されている。各栽培ビン２０の口には、キノコ２１の荷姿を整えるための巻紙２２が巻き付けられている。この巻紙２２は、図４に示したような、両端に定着用テープ２２ａ及び２２ｂを有する扇状の紙片である。
【００１６】
次に、新トレイ１０の特徴を、旧トレイ１２と比較しながら説明する。まず、旧トレイ１２では、底面に形成された開口パターンが栽培ビンの大きさやその配置パターンとは無関係に決定されている。このことは、例えば図２を見ると、旧トレイ１２のコーナー付近にある栽培ビン２０ａの底面に面する領域における開口パターンが、旧トレイ１２の中心付近にある栽培ビン２０ｂの底面に面する領域内における開口パターンとは明らかに異なる、ということからわかる。
【００１７】
これに対し、新トレイ１０では、栽培ビン２０の大きさやその配置パターンに基づいて底面の開口パターンが決定されている。このことについて図５を参照しながら説明する。図５は図１（Ｃ）の領域Ｓ５の拡大図であって、新トレイ１０の底面の部分領域１０ａが示されている。部分領域１０ａは、１辺の長さが栽培ビン２０の直径にほぼ等しい正方形状の領域で、これが１本の栽培ビン２０の配置領域に相当する。部分領域１０ａ内には全て合同な直角二等辺三角形状の開口１５が８つ設けられている。このような開口パターンが、図５の部分領域１０ａだけでなく、新トレイ１０の底面のいずれの部分領域においても共通して見られることは、図１（Ａ）から明らかである。なお、このような開口パターンを得るため、新トレイ１０では、旧トレイ１２に比べて、４隅の曲率半径をより小さくしている。
【００１８】
上記のように構成された新トレイ１０は、旧トレイ１２に比べて、栽培ビン用トレイを含む栽培ビン取扱機構を構成する上で有利である。このことについて以下に説明する。
【００１９】
図３から分かるように、キノコが生長すると、栽培ビン２０の口に巻き付けた巻紙２２が押し拡げられて栽培ビン２０の上部を覆い隠すため、栽培ビン２０を上から把持して取り出すような構成を有する栽培ビン取扱機構は利用できない。一方、例えば、栽培ビン２０を横から把持して順次取り出すような栽培ビン取扱機構は利用可能である。この場合、栽培ビン２０は外側から順に取り出されるのであるが、一旦取り出した栽培ビン２０を元の場所へ戻してしまうと、その内側に配置された栽培ビンを取り出すことができない。このため、全ての栽培ビン２０に対して所望の作業を行うには、取り出した栽培ビン２０を別の場所へ移送する移送機構や、栽培ビン２０を取り出した後、トレイ内で残りの栽培ビン２０を順送りする配置替え機構といった複雑な機構が必要になる。しかし、もし図３のトレイが旧トレイ１２である場合、このような問題は避けられない。一方、もし図３のトレイが新トレイ１０であれば、以下に述べるような全く別の構成を有する栽培ビン取扱機構を利用することができる。
【００２０】
新トレイ１０を含む栽培ビン取扱機構の一例として、新トレイ１０内に整列配置された栽培ビンを１本ずつ又は所定本数ずつ下から押し上げるような構成を有する栽培ビン押上機構が挙げられる。このような栽培ビン押上機構の一実施例について図６及び図７を参照しながら説明する。
【００２１】
図６は本実施例の栽培ビン押上機構の全体を示す図であって、このうち（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。この栽培ビン押上機構５０は、栽培ビンの収容された新トレイを図６（Ａ）の矢印Ｄの方向に搬送するためのコンベア５１、栽培ビン２０を下から保持するビン保持部品５２、ビン保持部品５２を上下方向に駆動する駆動部５３から主として構成されている。ビン保持部品５２は、板状の基板５４の上面に複数の棒体５５を立設して成る部品である。
【００２２】
図７はビン保持部品５２の構成要素である棒体５５の詳細な構造を示す図であって、このうち（Ａ）は新トレイ１０に収容された栽培ビン２０を４本の棒体５５ａ〜５５ｄで保持した様子を示す平面図、（Ｂ）は同正面図、（Ｃ）は棒体５５の側面図、（Ｄ）は同正面図である。図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示したように、棒体５５には栽培ビン２０の底部を下から支える段状押上部５５１、栽培ビン２０の側部を横から支えるツメ状支持部５５２が設けられている。このような棒体５５が４本が１組となり、ツメ状支持部５５２により栽培ビン２０の側面を略９０度の角度で４方向から支えつつ、段状押上部５５１により下から押し上げる（図７（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００２３】
図７（Ａ）に示したように、４本の棒体５５ａ〜５５ｄは、栽培ビン２０の配置される部分領域１０ａに設けられた４つの開口１５ａ〜１５ｄをそれぞれ同時に通過できるように配置されている。従って、栽培ビン２０が新トレイ１０に収容されていても、４本の棒体５５ａ〜５５ｄは、栽培ビン２０を下から保持することができるのである。そして、新トレイ１０の底面の開口パターンはいずれの栽培ビン２０に対応する部分領域においても同一であるから、新トレイ１０内のいずれの部分領域においても栽培ビン２０でも上記のように配置された４本の棒体５５ａ〜５５ｄで保持することができる。
【００２４】
なお、図６に示したビン保持部品５２では計１６本の棒体５５を基板５４の上面に配置することにより、一度に４本の栽培ビン２０を保持することができる。このように栽培ビン２０を保持させた状態で、駆動部５３によりビン保持部品５２を押し上げると、栽培ビン２０は栽培ビン押上機構５０の直上にある作業空間６０に達する。作業空間６０においては、作業者が所定の作業（例えば巻紙の取り外し、キノコの刈り取り）を手によって行うか、又は機械が自動的にその作業を行う。押し上げられた全ての栽培ビン２０について作業が完了したら、駆動部５３によりビン保持部品５２を一杯に下降させ、コンベア５１により新トレイ１０を矢印Ｄの方向に搬送して栽培ビン２０の次の列をビン保持部品５２の直上に配置する。
【００２５】
なお、上記例では、栽培ビン２０の大きさが一定であるものと仮定したが、実際には栽培ビンの大きさ（直径）は様々である。そこで、上記ビン保持部品５２においては、ツメ状支持部５５２が栽培ビンの側面を支持する方向に棒体５５の角度を変更できるような構造で棒体５５を基板５４に結合することが好ましい。このようにすれば、栽培ビンの大きさに関わりなく、栽培ビンを確実に保持できるようになる。
【００２６】
図８はビン保持部品の変形例を示す側面図である。図８に示したビン保持部品５２Ａは、幅広の基板５４Ａの上面に計３２本の棒体５５を２列に立設することにより、新トレイ１０に収容された栽培ビン２０の２列分、計８本を一度に押し上げることができるように構成したものである。このようにすると、２つの作業空間６０Ａ及び６０Ｂにおいて同時に作業を進めることができるため、作業効率が高まる。
【００２７】
なお、本発明に係る栽培ビン用トレイ及び栽培ビン取扱機構の実施例は上記に限られないことは言うまでもない。例えば、上記実施例では１本の栽培ビン２０を保持するために４本の棒体５５を１組として用いたが、栽培ビン２０を保持するには３本の棒体５５があれば十分である。この場合、３本の棒体５５は略１２０度の角度で３方向から栽培ビン２０の側面を支持するように配置することが好ましい。なお、この場合、３本の棒体５５が同時に底面を通過できるようにトレイの底面に設ける開口パターンを変更する。
【００２８】
上記実施例では、１本の棒体５５が栽培ビンの底面の押し上げと側面の支持という２つの機能を果たしていたが、これらの機能を別個の棒体で実現することも可能である。図９はこのような棒体の様々な例を示すもので、まず図９（Ａ１）及び（Ａ２）の例では、上記実施例の新トレイ１０に収容された栽培ビン２０を、その側面を４本の支持用棒体７１Ａで支えつつ４本の押上用棒体７２Ａで押し上げる。また、図９（Ｂ１）及び（Ｂ２）の例では、新トレイ１０とは異なる開口パターンを有する新トレイ１０Ｂに収容された栽培ビン２０を、その側面を４本の支持用棒体７１Ｂで支えつつ４本の押上用棒体７２Ｂで押し上げる。また、図９（Ｃ１）及び（Ｃ２）の例では、更に別の開口パターンを有する新トレイ１０Ｃに収容された栽培ビン２０を、その側面を４本の支持用棒体７１Ｃで支えつつ１本の押上用棒体７２Ｃで押し上げる。
【００２９】
また、上記各例は、棒体の先端（又は棒体に設けた段部の上端）を栽培ビンの底面に当接させてその栽培ビンを押し上げる押上機構を開示するものであったが、本発明に係るトレイを含む栽培ビン取扱機構はこれ以外にも考えられる。例えば、図１０は、栽培ビンの側面に密着するように成形された側面把持部８１を上端に有する一対のビン把持部品８０Ａ及び８０Ｂを示す斜視図であるが、このビン把持部品を本発明に係るトレイと組み合わせて用いることができる。すなわちビン把持部品８０Ａ及び８０Ｂを、トレイの底面の開口を通じて下からトレイ内に挿入し、中に収容された栽培ビンの側面を把持して持ち上げるのである。なお、この場合、トレイの底面には、ビン把持部品８０Ａ及び８０Ｂが同時に通過することができ、且つ、該ビン把持部品のビンを把持する動作を妨げないような大きさ及び形状の開口を設けることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）〜（Ｄ）本発明の一実施例である栽培ビン用トレイを示す図。
【図２】  従来の栽培ビン用トレイの一例の底面図。
【図３】  トレイの使用状態を示す斜視図。
【図４】  栽培ビンの開口に装着される巻紙の展開図。
【図５】  図１（Ｃ）の領域Ｓ５の拡大図。
【図６】  （Ａ）、（Ｂ）本実施例の栽培ビン押上機構の全体を示す図。
【図７】  （Ａ）〜（Ｄ）ビン保持部品の構成要素である棒体の詳細な構造を示す図。
【図８】  ビン保持部品の変形例を示す側面図。
【図９】  （Ａ１）〜（Ｃ２）棒体の様々な例を示す図。
【図１０】  ビン把持部品の斜視図。
【符号の説明】
１０…栽培ビン用トレイ
１０ａ…部分領域
１５…開口
２０…栽培ビン
５０…栽培ビン押上機構
５２…ビン保持部品
５３…駆動部
５５…棒体
５５１…段状押上部
５５２…ツメ状支持部
【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】
0004101960.tif 000009
【図９】
0004101960.tif 000010
【図１０】
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