JP2001356051A - 玄米色彩選別方法及び玄米色彩選別装置 - Google Patents

玄米色彩選別方法及び玄米色彩選別装置

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】良品側玄米から被害粒や、未熟米を選別し、玄
米の品質等級を上げることができる色彩選別装置を提供
する。 【解決手段】緑色受光センサ7eと、赤色受光センサ7
gと、透過光受光センサ8dと、からなる受光手段と、
赤色信号/緑色信号の信号比を演算する演算手段33
と、信号比を青未熟粒とそれ以外に区分するための所定
値と比較する第1比較部34と、緑色受光センサ7eの
受光信号と所定値とを比較する第2比較部35と、赤色
受光センサ7gの受光信号と所定値とを比較する第3比
較部36と、透過光受光センサ8dの受光信号と所定値
とを比較する第4比較部37とからなる比較手段と、第
1比較部34と第2比較部35と第3比較部36の信号
の入力によって判別信号を出力すると共に、判別信号と
第4比較部37のいずれかの信号の入力により排除信号
を出力する判別手段と、判別部の出力信号によって穀粒
を排除する手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】粒選別後の玄米を原料とし
て、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟米以外の穀粒を
原料玄米から排除する選別装置に係り、赤色波長域の穀
粒色彩と緑色波長域の穀粒色彩及び透過光量とを検出し
て、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟米と、それ以外
の穀粒とに判別し、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟
米以外を排除(選別)する玄米色彩選別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】穀粒を色彩選別する場合、図9のように
受光した光を、好ましくは3波長に分解した色成分によ
って識別していた。そのため3波長分のセンサが必要で
あった。通常豆類を選別する場合は上記のように受光し
た光を色分解し原料豆を良品と不良品に識別している。
また精米麦の場合は着色粒を識別するため特定の1波長
を利用する。例えば緑色フィルタを備えた受光センサを
移動する穀粒の前後に配置して、この受光センサの受光
量の多少、つまり明暗で識別することが多い。ところが
玄米の識別となると、原料に含まれる穀粒の品位が、整
玄米、青未熟米、青死米、被害粒あるいはしらた粒(未
熟粒)と多種になるため、特定の1波長では識別できな
いことがある。この場合、2〜3波長を使用して穀粒の
反射光を色に分解して選別することが好ましいが、整玄
米と、精米後に青色が消える青未熟米とを良品として、
それ以外の品位の穀粒を不良品として選別する玄米用色
彩選別機は存在しない。
【0003】一般的な色彩選別機と異なる粒状物品位判
別装置と称される判別装置は、玄米を複数の品位に判別
して品位ごとに選別し判別結果を表示するものである。
このように玄米を品位ごとに判別し品位ごとに選別する
装置は存在するが、この装置は大量の玄米を高速に判別
して不要な品位の穀粒を選別する装置ではない。
【0004】乾燥後の籾粒を公知の籾摺り機で脱ぷして
得られる玄米の選別は、網目の大きさによって、つまり
玄米の粒径によって選別する公知の粒選別機が利用され
るのが一般的である。この粒選別機を利用して得られる
良品側の玄米には、粒径が所定粒径以上の整玄米(整
粒)と青未熟、青死米、被害粒及び未熟米が含まれてい
る。このようにして選別された玄米の品質検査では、青
未熟、青死米、被害粒及び未熟米といった整玄米以外の
穀粒の含有率によってその等級が決定される。等級を上
げるために粒選別機の網目を大きくすると、整玄米以外
の穀粒の混入率は低下し等級は上がるが歩留まりが著し
く低下するものとなる。
【0005】等級の判定において、整玄米に対する青未
熟粒の混入が所定の範囲を超えないものであれば、青未
熟粒の混入によって等級が下がることはないので、許さ
れる混入率以内でできるだけ青未熟粒を残し歩留まりを
向上させたい。青未熟粒は精米前の表面の色は青である
が、精米すると青色は取り除かれて白くなり整玄米と変
わらぬものとなるからである。したがって、精米しても
着色粒となる穀粒、被害粒、青未熟に近い色彩の未熟米
等は取り除き、青未熟粒を残す選別を実現したいが、従
来の粒選別機では上記のように粒径だけで選別するので
実現不可能である。
【0006】さらに従来の色彩選別機では、穀粒から受
光する特定の1波長の光量の多少、つまり穀粒の明暗に
よって選別するので、青未熟粒、青死米、被害粒及び未
熟米を含む玄米の選別は難しく、粒状物品位判別装置の
ように少なくとも2波長、例えば緑色波長と赤色波長を
使用することになる。
【0007】しかしながら図10で示すように、緑色波
長では被害粒と青未熟粒との差が微少であるためしきい
値の設定が難しく整玄米を基準にしきい値を設けると青
未熟粒と被害粒が共に排除され、赤色波長では整玄米と
被害粒との間にしきい値を設けると、青未熟粒が被害粒
と青死米と共に排除されてしまう。したがって、緑色波
長、赤色波長ともに単独では被害粒(着色粒)や青死米
及び未熟米だけを選別することはできない。これに加え
て”しらた粒”とよばれる穀粒は透過光によらなければ
他の穀粒との判別ができないので、通常はしらた選別の
専用処理として別の作業となっていた。
【0008】粒状物品位判別装置においては、玄米の反
射光を受光して得られる赤色波長光量と緑色波長光量の
R/G比と、透過反射光量比(R+G)/Tによって複
数品位に判別することができるが、反射光量と透過光量
とを測定する受光素子が、緑色波長と赤色波長それぞれ
に必要なことから、多くの素子を必要とし、この装置を
そのまま色彩選別装置に適用すると高価な装置となって
しまう。
【0009】籾摺りして得られた玄米を粒選別すると、
上記の整玄米を含む穀粒と、通称「屑米」と呼ばれる穀
粒に選別されるが、この屑米にも整玄米に近い玄米が含
まれており、この屑米からさらに被害粒を選別して整玄
米を得たり、菓子原料となる玄米を得ることが行われて
いる。この選別には揺動選別板を備える比重選別機が利
用されているが、比重差で選別するため、言うなれば品
位に関係なく同じ比重の穀粒が選別されるものとなり、
この他に最適な装置が存在しないことから比重選別機を
利用することが一般的となっている。しかしながら選別
された穀粒に必要な整玄米が多く含まれ不要な被害粒が
少ないことで、玄米の等級が向上することは当然のこと
であり、選別精度の良い選別装置の開発が望まれてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上のことから、玄米
を原料として不良品を選別する玄米色彩選別装置の提供
を課題とする。特に、粒選別後の良品側玄米から精米後
に着色粒となり得る被害粒や、精米に適さない未熟米
(しらた粒)を選別し、等級を下げる品位の穀粒をでき
るだけ少なくして整玄米と青未熟粒の混入率を高めて玄
米の品質等級を上げることができる色彩選別装置を提供
し、しかも、波長ごとに1つの受光センサーを設けた構
成での選別を可能とした玄米色彩選別装置の提供を課題
とするものである。
【0011】また原料となる玄米は、粒選別後の不良品
側、つまり通称「屑米」側の玄米であってもよく、屑米
を原料として、屑米から整玄米と青未熟粒を取り出すた
めに使用することもできる玄米色彩選別機の提供を課題
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色光
受光過程と、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光す
る赤色光受光過程と、原料玄米から緑色波長域と赤色波
長域以外の波長域の透過光量を受光する透過光受光過程
と、緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受
光過程で得られる赤色信号とから、赤色信号/緑色信号
の信号比を演算する演算過程と、演算過程で演算された
信号比を青未熟粒区分とそれ以外に区分するための所定
値と、前記信号比とを比較していずれか一方に区分し、
いずれか一方の区分において信号を出力する第1比較過
程と、緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と
所定値とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出
力する第2比較過程と、赤色信号受光過程で得られる赤
色波長域の信号と所定値とを比較して信号が所定値を超
えたとき信号を出力する第3比較過程と、透過信号受光
過程で得られる透過信号と所定値とを比較して信号が所
定値を超えたとき信号を出力する第4比較過程と、第1
比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく且つ
第2比較過程と第3比較過程及び第4比較過程のいずれ
かの出力信号によって排除信号を出力する排除信号出力
過程と、を備える玄米色彩選別方法とした。
【0013】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光し
て得た緑色信号と、原料玄米から赤色波長域の拡散光を
受光して得た赤色信号とから演算した赤色信号/緑色信
号の信号比に対応して、信号比が例えば1.0以下であ
れば青色が強い穀粒、例えば青未熟粒、青死米と判別
し、信号比が1〜1.3であれば整玄米と判別し、信号
比が1.3以上であれば赤色が強い穀粒、例えば被害粒
と判別することが、従来の粒状物品位判別装置の判別技
術として知られている。
【0014】本願では第1比較過程において、信号比を
比較するためのしきい値を、青未熟粒とそれ以外の穀粒
とに区分するためのしきい値、例えば信号比1.0をし
きい値として設定し、まず信号比によって2区分に判別
し、青未熟粒区分とそれ以外の区分のときのいずれか一
方において判別信号を出力するものである。
【0015】同時に第2比較過程において、原料玄米か
ら緑色波長域の拡散光を受光して得た緑色信号を比較す
るためのしきい値を、緑色信号の単なる明暗を比較する
しきい値として設定し、例えば所定の明るさ以下(所定
の明るさを超えた暗さ)の緑色信号であったときに信号
を出力するようしきい値を設定しておく。ここで信号が
出力されると着色粒と判別したものとなる。
【0016】さらに第2比較過程と同時に第3比較過程
において、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光して
得た赤色信号を比較するためのしきい値を、赤色信号の
単なる明暗を比較するしきい値として設定し、例えば所
定の明るさ以下(所定の明るさを超えた暗さ)の赤色信
号であったときに信号を出力するようしきい値を設定し
ておく。ここで信号が出力されると着色粒と判別したも
のとなる。
【0017】第4比較過程において、原料玄米から緑色
波長域と赤色波長域以外の透過光を受光して得た透過光
信号を比較するためのしきい値を、透過信号の単なる明
暗を比較するしきい値として設定し、例えば所定の明る
さ以下(所定の明るさを超えた暗さ)の透過信号であっ
たときに信号を出力するようしきい値を設定しておく。
ここで信号が出力されると、穀粒内部が粉状質で光が透
過しにくい、いわゆるしらた粒と判別したものとなる。
【0018】排除信号出力過程においては、第1比較過
程から青未熟粒区分を示す信号がなく、換言すれば青未
熟粒区分以外の区分を示す信号があり且つ第2比較過程
または第3比較過程のいずれかの信号が出力されていれ
ば排除信号を出力するものである。つまり、第1比較過
程において信号比が青未熟粒区分の値であると判断さ
れ、青未熟粒区分を示す信号が出力された場合には排除
信号を出力しない。
【0019】第1比較過程において信号比が青未熟粒区
分の値ではないと判断され、青未熟粒区分を示す信号が
出力されていない場合には、それが整玄米か、これ以外
の着色粒かしらた粒であるかを第2比較過程と第3比較
過程及び第4比較過程の出力信号によって判別する。つ
まり、第2比較過程における緑色あるいは第3比較過程
における赤色および第4比較過程における透過光量にお
いて、例えばしきい値を超えた暗い信号があれば着色粒
か、しらた粒の信号として扱う。したがって、青未熟粒
区分を示す信号が出力されず且つ第2比較過程と第3比
較過程及び第4比較過程のいずれかより信号が出力され
ている場合には排除信号を出力する。
【0020】以上の方法により、判別に必要な信号受光
過程は緑色信号受光過程と赤色信号受光過程および透過
光受光過程とを備えておればよい。より具体的に装置の
構成としては、緑色波長域の受光センサと赤色波長域の
受光センサ及び緑色波長域と赤色波長域以外の透過光の
受光センサとがそれぞれ1つ備えられておればよい。つ
まり、従来の前後一対に配置された緑色波長域の受光セ
ンサによって穀粒の拡散光を受光し、受光した穀粒拡散
光の明暗によって白米中の着色粒を選別していた色彩選
別装置において、一方の受光センサを赤色波長域の受光
センサに置き換えるとともに1つの透過光受光センサを
加えて、上述の演算回路と判別回路を追加することで本
願の色彩選別装置が実現できる。よって、従来からある
白米用色彩選別装置をそのまま利用して改造が可能であ
る。
【0021】このことにより、色彩選別装置の入れ替え
によって廃棄されていた従来の装置を有効に再利用する
ことができる。
【0022】さらに本発明では、原料玄米から緑色波長
域の拡散光を受光する緑色光受光過程と、原料玄米から
赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光過程と、原料
玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透過光
量を受光する透過光受光過程と、緑色信号受光過程で得
られる緑色信号と赤色信号受光過程で得られる赤色信号
とから、赤色信号/緑色信号の信号比を演算する演算過
程と、演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそ
れ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比較
していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分におい
て信号を出力する第1比較過程と、緑色信号受光過程で
得られる緑色波長域の信号と所定値とを比較して信号が
所定値を超えたとき信号を出力する第2比較過程と、赤
色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値と
を比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第
3比較過程と、透過信号受光過程で得られる透過信号と
所定値とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出
力する第4比較過程と、第1比較過程で得られる青未熟
粒区分を示す信号がなく且つ第2比較過程と第3比較過
程のいずれかの出力信号によって判別信号を出力すると
共に、該判別信号と第4比較過程のいずれかの出力信号
によって排除信号を出力する排除信号出力過程と、を備
える玄米色彩選別方法とした。
【0023】この方法によると、第1比較過程におい
て、信号比を比較するためのしきい値を、青未熟粒とそ
れ以外の穀粒とに区分するためのしきい値、例えば信号
比1.0をしきい値として設定し、まず信号比によって
2区分に判別し、青未熟粒区分とそれ以外の区分のとき
のいずれか一方において判別信号を出力するものであ
る。
【0024】以下第2比較過程、第3比較過程及び第4
比較過程においての作用は前述のとおりであるので、そ
の詳細な説明については省略する。
【0025】排除信号出力過程においては、第1比較過
程から青未熟粒区分を示す信号がなく、換言すれば青未
熟粒区分以外の区分を示す信号があり且つ第2比較過程
または第3比較過程のいずれかの信号が出力されていれ
ば判別信号を出力すると共に、該判別信号と第4比較過
程のいずれかの信号が出力されていれば排除信号を出力
するものである。つまり、第1比較過程において信号比
が青未熟粒区分であると判断されるた場合であっても、
第4比較過程の信号が出力された場合に排除信号を出力
する。
【0026】第1比較過程において信号比が青未熟粒区
分の値ではないと判断され、青未熟粒区分を示す信号が
出力されていない場合、換言すれば青未熟粒区分以外の
区分を示す信号が出力された場合には、それが整玄米か
着色粒であるかを第2比較過程と第3比較過程の出力信
号によって判別すると共に、ここで着色粒と判別された
信号か第4比較過程の出力信号のいずれかが出力されて
いれば、排除信号を出力する。つまり、第2比較過程に
おける緑色あるいは第3比較過程における赤色におい
て、例えばしきい値を超えた暗い信号があれば着色粒の
信号として扱う。加えてこの着色粒信号があるか、第4
比較過程における透過光量において、例えばしきい値を
超えた暗い信号のいずれかがあれば穀粒の排除信号を出
力する。したがって、青未熟粒区分を示す信号が出力さ
れず且つ第2比較過程と第3比較過程のいずれかより信
号が出力されている場合には判別信号(着色粒信号)を
出力し、さらにこの判別信号と第4比較過程のいずれか
より信号が出力されていれば排除信号を出力する。
【0027】以上の方法により、判別に必要な信号受光
過程は緑色信号受光過程と赤色信号受光過程および透過
光受光過程とを備えておればよい。より具体的に装置の
構成としては、緑色波長域の受光センサと赤色波長域の
受光センサ及び、緑色波長域と赤色波長域以外の透過光
の受光センサとがそれぞれ1つ備えられておればよい。
つまり、従来の前後一対に配置された緑色波長域の受光
センサによって穀粒の拡散光を受光し、受光した穀粒拡
散光の明暗によって白米中の着色粒を選別していた色彩
選別装置において、一方の受光センサを赤色波長域の受
光センサに置き換えるとともに1つの透過光受光センサ
を加えて、上述の演算回路と判別回路を追加することで
本願の色彩選別装置が実現できる。よって、従来からあ
る白米用色彩選別装置をそのまま利用して改造が可能で
ある。
【0028】
【発明の実施の形態】本発明に係る玄米色彩選別装置の
概要を図1により説明する。図1は玄米色彩選別装置1
の主要部とその内部構造を簡略に示した要部側断面図で
ある。上部に振動フィーダ装置2とタンク部3とからな
る玄米供給部4と、振動フィーダ装置2から供給される
玄米を所定軌跡に移送する傾斜した板上のシュート5を
備え、該シュート5によって玄米を次の光学検出部6に
放出供給する。
【0029】次の光学検出部6はシュート5から放出さ
れた玄米の落下軌跡を中心にしてほぼ対称的に、前光学
検出部6aと後光学検出部6bとを配置して構成してあ
る。それぞれの光学検出部6a、6bには、玄米の落下
軌跡に設定された視点Oを中心にして前後に、例えばS
i(シリコン)センサ素子からなる受光センサーを備え
た可視光受光部7、近赤外光受光部8がシュート5の幅
方向に対応して設けてあり、さらに照明用蛍光灯9、1
0と照明用光源(例えばハロゲンランプ)11及び受光
部7、8に対した背景板12、13とを備えている。可
視光受光部7と近赤外光受光部8は、周知の集光レンズ
を備えた広角度カメラによって構成したものでもよい。
【0030】玄米落下方向に沿って光学検出部6の下方
には選別部(排除手段)15を配し、選別部15は玄米
の落下軌跡に対してエアーを噴射するエアーノズル16
とエアーノズル16にエアーを供給する電磁弁17とを
備え、これらはシュート5の幅方向に複数設けてある。
電磁弁17にはエアーコンプレッサー18のエアーが供
給されており、電磁弁17は後述する制御装置20から
出力される排除信号に応じてエアーノズル16にエアー
を放出する駆動回路17となる。
【0031】受光部7、8は後述する制御装置20を介
して駆動回路17に接続してあり、受光部7、8で受光
された玄米の信号は制御装置20で処理され、被害粒や
しらた粒を検出したとき、制御装置20は該当する駆動
回路17に排除信号を出力する。駆動回路17は制御装
置20の排除信号を受けて駆動し、駆動回路20に接続
されたエアーノズル16にエアーを供給し、被害粒とし
らた粒はエアーノズル16から噴出するエアーによって
玄米の落下軌跡から排除され、不良品排出口25より機
外に排出される。また排除されない玄米は当初の米粒落
下軌跡に沿って精品排出口26から機外に排出される。
【0032】ところで受光部7について簡略に示した図
2により説明する。受光面に集光レンズ7aと、集光さ
れた光を緑色波長域を中心とした光域と赤色波長域を中
心とした広域とに分光するダイクロイックミラー7bと
を備え、ダイクロイックミラー(あるいはハーフミラ
ー)7bによって分光された光のうち緑色波長域の光を
透過するバンドパスフィルター7cとスリット7d及び
Siセンサからなる受光センサ7eからなる緑色波長域
受光部と、ダイクロイックミラー(あるいはハーフミラ
ー)7bによって分光された光のうち赤色波長域の光を
透過するバンドパスフィルター7fとスリット7g及び
Siセンサからなる受光センサ7hからなる赤色波長域
受光部とを備えるものである。
【0033】また受光部8について簡略に示した図3に
より説明する。受光面に集光レンズ8aと、集光された
光を近赤外光域を中心とした光を透過するバンドパスフ
ィルター8bとスリット8c及びSiセンサからなる受
光センサ8dとを備えている。
【0034】制御装置20について図4乃至図5により
説明する。図4は制御装置20とこれに接続された回路
のブロック図であり、受光部7の受光センサ7eによっ
て受光された玄米の緑色光域拡散光の受光信号はアンプ
30で増幅され、受光センサ7gによって受光された玄
米の赤色光域拡散光の受光信号はアンプ31で増幅さ
れ、受光部8の受光センサ8dによって受光された玄米
の近赤外広域の透過光の受光信号はアンプ32で増幅さ
れて、それぞれ制御装置20に入力される。制御装置2
0では受光部7、8の受光信号を演算判別回路21で処
理して、演算判別回路21で排除すべき穀粒の信号を検
出したとき遅延回路22に排除信号を出力して、遅延回
路22を介して駆動回路17に排除信号が出力される。
【0035】演算判別回路21について図5により説明
する。演算判別回路21は、受光部7の受光センサ7e
と受光センサ7gの受光信号が入力される演算回路33
と、演算回路33の演算値信号が入力される第1比較回
路34と、受光センサ7eの受光信号が入力される第2
比較回路35と、受光センサ7gの受光信号が入力され
る第3比較回路36と、受光部8の受光センサ8dの受
光信号が入力される第4比較回路37と、第1比較回路
34と第2比較回路35と第3比較回路36及び第4比
較回路37の信号が入力される判別回路38とを備えて
いる。
【0036】演算判別回路21の演算回路33には、受
光部7の受光センサ7eによる緑色波長域の受光信号
(光量)、受光部7の受光センサ7gによる赤色波長域
の受光信号(光量)が入力される。つまり、玄米流下軌
跡中の同一視点から、流下する玄米の拡散光を受光部7
が受光し、受光部のそれぞれに設けられたバンドパスフ
ィルタによって、受光部7の受光センサ7eでは緑色波
長域の光を受光して光量値を出力し、受光部7の受光セ
ンサ7gでは赤色波長域の光を受光して光量値を出力す
る。このようにして得られた光量値信号は演算回路33
に入力される。入力された信号は演算回路33におい
て、
【数1】 赤色波長域光量/緑色波長域光量=C(演算値) とした演算が行われる。
【0037】演算回路33で演算された演算値は第1比
較回路34に入力される。第1比較回路では、演算値と
基準値回路39に予め設定された所定値とが比較され、
演算値が所定値を超える値であれば第1比較回路34か
ら判別回路38に信号が出力される。ここに基準値回路
39に予め設定された所定値は、青未熟粒とそれ以外の
穀粒とを区分するために設定された値であり、例えば周
知の粒状物判別装置における(赤色光量値/緑色光量
値)比の値を借りれば、図6のC=1.0を所定値とし
ている。つまり、演算値が1.0を超えた値であれば第
1比較回路34から判別回路38に信号が出力される。
つまり青未熟粒ではなく青未熟粒以外の穀粒とした信号
が出力される。演算値が1.0以下の値であれば、青未
熟粒として第1比較回路34から判別回路38に信号は
出力されない。第1比較回路34の所定値は適切な区分
が行えるように定めるものであり、本例に使用した値に
限定されない。
【0038】受光部7の受光センサ7eで受光した緑色
波長域の光量値は、第2比較回路35にも入力される。
第2比較回路35では、光量値と基準値回路40に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第2比較回路35から判別回路38に信号が
出力される。受光センサ7eで受光した光量値が基準値
回路40に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号(光量値)であった場合に
第2比較回路35から判別回路38に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。
【0039】受光部7の受光センサ7gで受光した赤色
波長域の光量値は、第3比較回路36にも入力される。
第3比較回路36では、光量値と基準値回路41に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第3比較回路36から判別回路38に信号が
出力される。受光センサ7gで受光した光量値が基準値
回路41に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号(光量値)であった場合に
第3比較回路36から判別回路38に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。
【0040】受光部8の受光センサ8dで受光した近赤
外波長域の光量値は、第4比較回路37に入力される。
第4比較回路37では、光量値と基準値回路42に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第4比較回路37から判別回路38に信号が
出力される。受光センサ8dで受光した光量値が基準値
回路42に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号(光量値)であった場合に
第4比較回路37から判別回路38に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。
受光センサ8dで受光する光量は、受光センサ8dから
見て玄米の背景だけに光源11が配置してあるので玄米
を透過した光量である。したがって、しらた粒などの透
過光量が少ない米粒が通過したときには光量値が減少す
るので、しらた粒の判別に利用できる。しかも、他の波
長域つまり、緑色波長域や赤色波長域と波長域が異なる
のでそれらとの干渉は生じない。
【0041】ここで所定値について説明すると、背景板
12、13の明るさを受光したときの信号を基準信号と
して、背景板よりも明るく見える玄米であれば基準信号
(玄米が流れていない時の信号)よりも明るい側に玄米
の明るさに応じた波形が出力され、背景板よりも暗く見
える玄米であれば基準信号よりも暗い側に玄米の暗さに
応じた波形が出力される。基準値回路に設定された所定
値とは波形の高さを比較する基準であり、波形の高さが
所定値よりも大きいときに比較回路から信号が出力され
る。
【0042】判別回路38の一例を、最も簡略に表した
ロジック回路として図7に示したブロック図で説明す
る。この例では第1比較回路34の青未熟粒信号の有無
と、第2比較回路35、第3比較回路36及び第4比較
回路37のいずれかの信号の有無とを、玄米選別の重要
な判別基準とした場合について説明する。第2比較回路
35と第3比較回路36とはOR回路45に接続してあ
り、このOR回路45と第4比較回路37とはOR回路
46に接続してある。さらにOR回路46と第1比較回
路34とはAND回路47に接続してある。この回路に
よって、第2比較回路35、第3比較回路36及び第4
比較回路37のいずれかの出力信号と、第1比較回路3
4の出力信号とがAND回路47に入力されることによ
ってAND回路47から排除信号が出力される。
【0043】すなわち、第1比較回路34によって青未
熟粒区分以外の穀粒であると判断され且つ第2比較回路
35によって緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗
い信号であると判断されるか、第3比較回路36によっ
て赤色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であ
ると判断されるか、第4比較回路37によって近赤外波
長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると判断
された場合に、受光部7、8で光量を得た対象玄米を被
害粒、着色粒あるいはしらた粒と判断して排除信号を出
力する。
【0044】第1比較回路34によって青未熟粒区分の
穀粒であると判断されると、第2比較回路35によって
緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号である
と判断されるか、第3比較回路36によって赤色波長域
受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると判断され
るか、第4比較回路37によって近赤外波長域受光部の
光量が所定値よりも暗い信号であると判断された場合で
あっても、AND回路47によって排除信号は出力され
ない。即ち第1比較回路34によって、演算回路33の
演算値が青未熟粒区分の値であるとした場合には排除信
号は出力されず、演算回路33の演算値が青未熟粒区分
以外の値であるとした場合には第2比較回路35と第3
比較回路36及び第4比較回路37の値が採用され、第
2比較回路35と第3比較回路36及び第4比較回路3
7のいずれかから出力があれば、該当の玄米を排除する
信号が出力される。
【0045】判別回路38の第2の例を、最も簡略に表
したロジック回路として図8に示したブロック図で説明
する。この例では第1比較回路34の青未熟粒信号の有
無と、第4比較回路37の玄米の透過光量の大小とを、
玄米選別の重要な判別基準とした場合について説明す
る。基準第2比較回路35と第3比較回路36とはOR
回路48に接続してあり、このOR回路48と第1比較
回路34とはAND回路49に接続してある。さらにA
ND回路49と第4比較回路37とはOR回路50に接
続してある。この回路によって、第2比較回路35及び
第3比較回路36のいずれかの出力信号と、第1比較回
路34の出力信号とがAND回路49に入力されること
によってAND回路47信号が出力され、AND回路4
7と第4比較回路37のいずれかの信号がOR回路50
に入力されるとOR回路50から排除信号が出力され
る。
【0046】すなわち、第1比較回路34によって青未
熟粒区分以外の穀粒であると判断され且つ第2比較回路
35によって緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗
い信号であると判断されるか、第3比較回路36によっ
て赤色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であ
ると判断された場合か、第4比較回路37によって近赤
外波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると
判断された場合に、受光部7、8で光量を得た対象玄米
を被害粒、着色粒あるいはしらた粒と判断して排除信号
を出力する。
【0047】第1比較回路34によって青未熟粒区分の
穀粒であると判断され、第2比較回路35と第3比較回
路36の信号の有無に関わらずAND回路49から信号
は出力されず、第4比較回路37によって玄米がしらた
粒と判断されると青未熟粒区分の有無、つまりAND回
路49の信号の有無に関わらずOR回路50から排除信
号が出力される。即ち第4比較回路37によってしらた
粒である信号が出力された場合には、演算回路33の演
算値が青未熟粒区分の値であるか否かに関わらず排除信
号が出力される。演算回路33の演算値が青未熟粒区分
以外の値であるとした場合には第2比較回路35と第3
比較回路36値が採用され、第2比較回路35と第3比
較回路36のいずれかから出力があれば、該当の玄米を
排除する信号が出力される。
【0048】以上の実施例において、緑色波長域の受光
センサと赤色波長域の受光センサとを、ダイクロイック
ミラーを含む一体的な受光部とした例を示したが、個別
の受光部にしてもよく、さらにこの個別の受光部を穀粒
視点Oを中心に対称位置に配置してもよい。
【0049】緑色波長域、赤色波長域以外の波長を近赤
外波長域として説明したが、可視光域における他の波長
域の光を利用して、透過光量を受光するようにしてもよ
い。
【0050】受光部のセンサをSiセンサとしたが、使
用する波長域がカバーできて安価なセンサであれば上記
センサに限定されることはない。
【0051】
【発明の効果】粒選別後の良品側玄米から精米後に着色
粒となり得る被害粒またはしらた粒を選別し、等級を下
げる品位の穀粒をできるだけ少なくして整玄米と青未熟
粒の混入率を高めて玄米の品質等級を上げることができ
る色彩選別装置を提供し、しかも、緑色光と赤色光及び
緑色光、赤色光以外の光それぞれに1つの受光センサー
を設けた簡素な構成のままでの選別を可能とした玄米色
彩選別装置が提供できた。
【0052】また原料となる玄米は、粒選別後の不良品
側、つまり通称「屑米」側の玄米であってもよく、屑米
を原料として、屑米から整玄米と青未熟粒を取り出すた
めに使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の色彩選別装置の要部側断面図である。
【図2】可視光受光部の内部構造を簡略に示した断面図
図である。
【図3】近赤外光受光部の内部構造を簡略に示した断面
図である。
【図4】制御部と前後の回路との接続を示すブロック図
である。
【図5】演算判別回路を示すブロック図である。
【図6】R/G分光比と反射透過光比によって区分され
る穀粒品位を示す図である。
【図7】判別回路の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図8】判別回路の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図9】穀粒を3波長に色彩選別する場合の色成分を示
した図である。
【図10】玄米品位ごとの波長に対する検出光量を示す
図である。
【符号の説明】
1 玄米色彩選別装置 2 振動フィーダ装置 3 タンク部 4 玄米供給部 5 シュート 6 光学検出部 7 可視光受光部 8 近赤外光受光部 9 照明用蛍光灯 10 照明用蛍光灯 11 ハロゲンランプ 12 背景板 13 背景板 15 選別部 16 エアーノズル 17 電磁弁(駆動回路) 18 エアーコンプレッサー 20 制御装置 21 演算判別回路 22 遅延回路 25 不良品排出口 26 精品排出口 30 アンプ 31 アンプ 32 アンプ 33 演算回路 34 第1比較器 35 第2比較器 36 第3比較器 37 第4比較器 38 判別回路 39 基準値回路 40 基準値回路 41 基準値回路 42 基準値回路 45 OR回路 46 OR回路 47 AND回路 48 OR回路 49 AND回路 50 OR回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G020 AA08 DA13 DA53 2G051 AA04 AB20 BA06 BA08 CA03 CB01 CB02 CC12 DA13 EA16 EA17 EB01 3F079 AC17 BA06 CA32 CB25 CB29 CB32 CB35 CB36 CC03 DA06 EA11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光す
    る緑色光受光過程と、 原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光
    過程と、 原料玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透
    過光量を受光する透過光受光過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受光過
    程で得られる赤色信号とから、赤色信号/緑色信号の信
    号比を演算する演算過程と、 演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそれ以外
    に区分するための所定値と、前記信号比とを比較してい
    ずれか一方に区分し、いずれか一方の区分において信号
    を出力する第1比較過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と所定値
    とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
    第2比較過程と、 赤色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値
    とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
    第3比較過程と、 透過信号受光過程で得られる透過信号と所定値とを比較
    して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第4比較
    過程と、 第1比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく
    且つ第2比較過程と第3比較過程及び第4比較過程のい
    ずれかの出力信号によって排除信号を出力する排除信号
    出力過程と、を備えることを特徴とする玄米色彩選別方
    法。
  2. 【請求項2】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光す
    る緑色光受光過程と、 原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光
    過程と、 原料玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透
    過光量を受光する透過光受光過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受光過
    程で得られる赤色信号とから、赤色信号/緑色信号の信
    号比を演算する演算過程と、 演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそれ以外
    に区分するための所定値と、前記信号比とを比較してい
    ずれか一方に区分し、いずれか一方の区分において信号
    を出力する第1比較過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と所定値
    とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
    第2比較過程と、 赤色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値
    とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
    第3比較過程と、 透過信号受光過程で得られる透過信号と所定値とを比較
    して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第4比較
    過程と、 第1比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく
    且つ第2比較過程と第3比較過程のいずれかの出力信号
    によって判別信号を出力すると共に、該判別信号と第4
    比較過程のいずれかの出力信号によって排除信号を出力
    する排除信号出力過程と、を備えることを特徴とする玄
    米色彩選別方法。
  3. 【請求項3】透過信号受光過程で受光する波長域が近赤
    外波長域であることを特徴とする請求項1または2記載
    の玄米色彩選別方法。
  4. 【請求項4】移送されるまたは流下する原料玄米に光を
    照射する照射手段と、 原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色受光セ
    ンサと、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤
    色受光センサと、原料玄米から緑色波長域と赤色波長域
    以外の波長域の透過光を受光する透過光受光センサと、
    を備える受光手段と、 緑色受光センサの受光信号と赤色受光センサの受光信号
    とが入力され、赤色信号/緑色信号の信号比を演算する
    演算手段と、 演算された信号比が入力され、信号比を青未熟粒区分と
    それ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比
    較していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分にお
    いて信号を出力する第1比較部と、緑色受光センサの受
    光信号が入力され、緑色受光センサの受光信号と所定値
    とを比較して受光信号が所定値を超えたとき信号を出力
    する第2比較部と、赤色受光センサの受光信号が入力さ
    れ、赤色受光センサの受光信号と所定値とを比較して受
    光信号が所定値を超えたとき信号を出力する第3比較部
    と、透過光受光センサの受光信号が入力され、透過光受
    光センサの受光信号と所定値とを比較して受光信号が所
    定値を超えたとき信号を出力する第4比較部と、を備え
    る比較手段と、 第1比較部と第2比較部と第3比較部及び第4比較部の
    出力信号が入力され、第1比較部から青未熟粒区分を示
    す信号がなく且つ第2比較部と第3比較部及び第4比較
    部のいずれかの信号の入力によって排除信号を出力する
    判別手段と、 判別部の出力信号が入力され、該入力信号によって穀粒
    を排除する排除手段と、を備えることを特徴とする玄米
    色彩選別装置。
  5. 【請求項5】移送されるまたは流下する原料玄米に光を
    照射する照射手段と、 原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色受光セ
    ンサと、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤
    色受光センサと、原料玄米から緑色波長域と赤色波長域
    以外の波長域の透過光を受光する透過光受光センサと、
    を備える受光手段と、 緑色受光センサの受光信号と赤色受光センサの受光信号
    とが入力され、赤色信号/緑色信号の信号比を演算する
    演算手段と、 演算された信号比が入力され、信号比を青未熟粒区分と
    それ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比
    較していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分にお
    いて信号を出力する第1比較部と、緑色受光センサの受
    光信号が入力され、緑色受光センサの受光信号と所定値
    とを比較して受光信号が所定値を超えたとき信号を出力
    する第2比較部と、赤色受光センサの受光信号が入力さ
    れ、赤色受光センサの受光信号と所定値とを比較して受
    光信号が所定値を超えたとき信号を出力する第3比較部
    と、透過光受光センサの受光信号が入力され、透過光受
    光センサの受光信号と所定値とを比較して受光信号が所
    定値を超えたとき信号を出力する第4比較部と、を備え
    る比較手段と、 第1比較部と第2比較部と第3比較部及び第4比較部の
    出力信号が入力され、第1比較部から青未熟粒区分を示
    す信号がなく且つ第2比較部と第3比較部のいずれかの
    信号の入力によって判別信号を出力すると共に、該判別
    信号と第4比較部のいずれかの信号の入力により排除信
    号を出力する判別手段と、 判別部の出力信号が入力され、該入力信号によって穀粒
    を排除する排除手段と、を備えることを特徴とする玄米
    色彩選別装置。
  6. 【請求項6】照射手段に可視波長域光源と近赤外波長域
    光源とを備え、透過光受光センサが、近赤外波長域の透
    過光を受光するものであることを特徴とする請求項3記
    載の玄米色彩選別装置。
  7. 【請求項7】1光軸を分光するダイクロイックミラーに
    対して緑色受光センサと赤色受光センサとを配置し、分
    光された光のそれぞれを緑色受光センサと赤色受光セン
    サによって受光することを特徴とする請求項3記載の玄
    米色彩選別装置。
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