JP4914371B2 - 葉菜または豆果の収穫方法および収穫装置 - Google Patents

Description

本発明は、通常サラダに使用する葉菜あるいは豆果の収穫方法および収穫装置に関する。
葉菜には、ほうれん草、レタス、青梗菜などのアジア野菜、フダンソウが含まれ、葉状豆果にはサヤエンドウ、レンズ豆が含まれる。

また、本発明は、アスパラガスブロッコリーなどのブロッコリーや、パクチョイ、花キャベツなどの葉キャベツを含むアブラナ科の植物に適用される。しかし、サラダに使用する一般的な葉菜はベビーリーフレタスで、形状や色がバラエティに富んでいるため、幅広葉や、縮れ葉、赤みを帯びた葉がある。

本発明は、多種多様のレタスタイプの野菜にも適用され得る。レタスタイプの野菜には、「ベビー野菜」という商品名で知られ、サラダや付け合わせに使用する、タンゴ、ロラロッサ、レッドオークリーフ、ベビーロメイン、グリーンオークリーフ、ベビーレッドロメイン、ベビーリーフスピナッチ、ベビーレッドチャード、レッドマスタード、ターサイ、水菜、チコリ、ルッコラ、赤チコリ、ハーブ、エンダイブが含まれる。

ベビーサラダは通常、温室で植えられ、植え付け後、約１４〜５０日で収穫される。レタスは一般に連続して作付けするため、シーズンを通じて供給がある。つまり、最初の植え付けが発芽するとすぐに第二の植え付けの種をまくことを意味する。リーフレタスは通常、畑で手作業により箱の中へ収穫し、その後、冷蔵庫で保管するか、卸売業者へ直接出荷する。レタスの棚持ちは約２週間であるため、当然のことながら、卸売業者への出荷には時間が最も重要である。しかし、畑でリーフレタスを手摘みし箱の中へ入れることは、多大な時間を要し、効率が悪い。例えば、特許文献１には、ベビー野菜などの葉菜を畑で刈り取り、刈り取った葉を収納箱のある最終地への収集ベルトに置く刈取組立を備えた自動収穫機が記載されているが、そのような葉菜収穫機の使用には時間がかかり、効率が悪い。同じようなことが、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５に記載された自動葉菜収穫機について言える。

特許文献６を参照すると、シャシーに固定されて、概水平軸を中心に回転する刈取／コンベア組立を備えたベビー野菜収穫機が記載されている。ベビー野菜はコンベアベルトにより刈取組立へ送られてから切断され、その後、収穫物は落とし口を介して野菜箱に送られる。しかし、そのような収穫機は、苗にはうまく適用できず、畑で完全に成長した作物にのみ適用可能であるため、その使用も十分でないことがわかった。

非特許文献１を参照すると、最初にベビーリーフレタスの葉を苗トレーで増殖させ、収穫機に運び、トレー表面の真上で葉を切断する往復刃の下に送り込む収穫工程が記載されている。切断した葉は、上方に傾斜した検査、すなわちリフトコンベアに移され、検査の後、容器内へ運ばれる。容器は満杯になると冷蔵室へ運ばれ、その後、冷蔵車によって次の処理施設へ輸送される。特別に設計されたウィリアムズの苗の葉を収穫するハイテク機械が使用されている。
米国特許第６，４６３，７２２号明細書 米国特許第６，３７８，２８１号明細書 米国特許第６，１７３，５５９号明細書 米国特許第４，９６７，５４５号明細書 米国特許第５，１９３，３３１号明細書 米国特許第５，９６４，０８１号明細書 オーストラリア定期刊行物「Ｇｏｏｄ Ｆｒｕｉｔ ａｎｄ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ」２００２年１１月号

ところが、上記工程を実際に使用してみると、収穫機が頻繁に停止しやすく、苗トレーを往復刃に運ぶ供給コンベアに載せられた隣接する苗トレー間に隙間が存在することがわかった。これは、供給コンベアが、両側に一対のチェーンを有する固定フレームから成り、各チェーンにはフレーム上の苗トレーを往復刃に押し出すための複数の離間した突起が設けられていたためである。隣接したトレー間に隙間が存在すると、多くの場合、コンベアのフレーム上に設けた離間した横フレーム部材の間にある隙間を介して苗や葉が落下することがわかった。隙間は、隣接した押し出し突起間の間隔が、約７００ｍｍである苗トレーの長さを越えていたために発生していた。また、刈取ステーションから収穫した葉を運ぶリフトコンベアが往復刃の上方に過剰な高さで配置されていた。そのため、収穫した葉がリフトコンベアの両側で飛び上がり、往復刃から葉を効果的に移動させることを妨害していた。

従って、本発明の目的は、上記従来技術のデメリットを多少とも解決する収穫工程を提供することである。

本発明の収穫工程は、
（ｉ） 刈取ステーションへのコンベアベルト上で互いに当接し、それぞれが複数の苗を収容し、各苗の葉がそれより上に突出している複数の苗トレーを運ぶ工程と、
（ｉｉ） 前記コンベアベルトの近傍端部との間に隙間を設けるために、前記刈取ステーションを前記近傍端部から間隔をあけて配置し、前記隙間に、葉を切断する間、各苗トレーを支持する固定支持体を備えた状態で、前記刈取ステーションを通過する前記苗トレーに収容した前記葉を切断する工程と、
（ｉｉｉ） 前記苗トレーから収穫した葉を、前記刈取ステーションから離れていく上方に傾斜したコンベアベルトに運ぶ工程とから成る。

本発明の方法では、最初に温室で苗を栽培し、上記工程（ｉ）で使用する苗トレーと同じ苗トレーで増殖させることが望ましい。本実施形態では、複数の苗トレーは温室の支持フレームに支持され、自動的に、あるいは、必要に応じて設定した時刻に適切な灌漑を行ってもよい。また、滴下施肥法によって各苗に養液を付与してもよい。

葉が食用に適した丈に達したら、苗トレーを温室から収穫場所、あるいは収穫小屋に運ぶ。
その後、各トレーを第１コンベアに配置し、互いに当接させる。その結果、ある特定のトレーが刈取ステーションに到達すると、各苗の葉が刈取工程にさらされる。次いで、切断した葉を第２コンベアで刈取ステーションから移動させる。

処理後の各苗は茎や増殖培地を含有しているため、デトリタスを除去する最終クリーニングまたは振動のために、刈取ステーションでは、各苗を刈取ステーションの下方に移動させ、温室で再利用するために保管する。

他の形態において、本発明は、
（ｉ） エンドレスコンベアベルトを備え、各苗トレーが複数の苗を収容し、各苗の葉が前記苗トレーより上に突出した複数の前記苗トレーを運ぶ第１運搬手段と、
（ｉｉ） 前記コンベアベルトの基端部に隣接し、隙間を設けるために前記運搬ベルトの前記基端部から間隔を置いて配置されると共に、特定のトレーが通過する際に前記トレーの茎から葉を切断する刈取装置を備えた刈取ステーションと、
（ｉｉｉ） 前記隙間に配置されて、前記刈取ステーションを通過する前に前記コンベアベルトによって置かれる苗トレーを支持する固定支持体と、
（ｉｖ） 切断した葉を前記刈取ステーションから運ぶ第２運搬手段とを備えた葉菜あるいは豆果を収穫するための収穫装置を含む。

本発明の装置において、第２運搬手段は、１以上の駆動ローラーで駆動するエンドレスコンベアベルトを備えたコンベアが望ましい。また、ベルトは、１以上のアイドラーローラーに支持されていてもよい。第１運搬手段のエンドレスコンベアベルトも同様の構成を有していてもよい。

刈取ステーションは、刈取装置を支持するフレームを備えている。刈取装置は、好ましくは、その下方に配置された固定板あるいは格子である固定支持体の上方で高さが調整可能で、第１および第２コンベアを隔てている。これは、本発明の装置が種々の植物を処理できるようにするために役立っている。従って、多種多様な葉状豆果や葉菜が本発明の装置により処理されうる。上記は、下部フレームに対して移動可能な刈取装置を支持する上部フレームを設け、固定板あるいは格子の上方で刈取装置の切断高を調整することで実現する。このような上部フレームには、下部フレームの下部フレーム部材に入れ子式に係合する１以上の直立フレーム部材が備えられ、必要とされる刈取装置の動きが可能になる。移動範囲は、０〜１３０ｍｍに及ぶ。

下部フレームに対する上部フレームの動きを実現させるために、適当な駆動手段が設けられている。例えば、例示した上方および下部フレームを相互に接続するシザージャッキなどの持ち上げ手段である。しかし、これに限らず、水圧あるいは空気圧ラム組立など別の形の駆動手段の使用も含まれる。

刈取装置は、適切であれば、いかなる種類でもよく、後述するように往復刃あるいは帯のこから成っていてもよい。しかし、当然のことながら、固定刃と組み合わせた可動刃や、他の機械的せん断手段など、別の形の刈取装置を使用できる。

また、本発明の装置は、刈取ステーションを通過した後、処分した苗トレーを収容する収集手段を備えていてもよい。収集手段は、一形態では、収集容器であり、さらに好ましくは、トレーを保管場所に運ぶコンベアである。このコンベアは、エンドレス可動ベルトを備えていてもよいが、ローラー支持フレームに装着した一連の間隔ローラーを有していることが望ましい。

次に、本発明の好適な実施形態を参照する。
図１には、図２に示す温室１２において支持フレーム１１上で栽培される苗トレー１０が示されている。苗トレー１０は、その収納部１４が培養混合土や他の増殖養分などの増殖培地１５で埋められているか空である段階１３を含む３つの栽培段階で示されている。段階１６では、収納部１４は増殖培地１５から出現した新芽１７を有し、最終的に、段階１８では、各収納部１４は特定の苗２０の葉１９を収容している。

苗トレー１０は、脚部２２に担持された支持フレーム１１の、山形鋼のようなＬ字型フレーム部材２１に担持され、好ましくは、図示しない適切な潅水システムを備えた広大な温室１２に収容されている。温室１２は、苗２０に悪影響を及ぼす霜などの劣悪な気候条件を回避するのに有用である。葉１９が適当な丈に達すると、図２に示すように、トレー
１０は、トラクター２４に牽引されたトレーラー２３で収穫小屋２５に運ばれ、収穫装置２６にかけられる。

図３に示すように、収穫装置２６においてトレー１０は、トレーラー２３から積載ステーション９のランプ２７に手動で載せられるが、各トレー１０を２８の状態で互いに当接させることが重要である。ランプ２７は脚部２９に担持されている。トレー１０は、側板３２を有するフレーム３１が備えられた水平コンベア３０に移される。側板３２は、アイドラーローラー３３と駆動ローラー３４を示すために便宜上切断してある。コンベア３０は引張ローラー３７によって張力をかけられたベルト３６を備えている。苗トレー１０のコンベアベルト３６への積載は図４に詳細図で示されている。コンベア３０は、必要に応じて、架空で示した車輪３８に支持された脚部３５を備えていてもよい。また、ランプ２７の脚部２９も接地車輪３９に担持されていてもよい。

図３〜５には、コンベアベルト３６で刈取ステーション８に運ばれる苗トレー１０が示されている。刈取ステーションでは、苗２０の葉１９を刈取装置４０によって切断する。葉１９はその後、斜めコンベア４１に移され、トレー１０は刈取ステーション８の下方を通過し、フレーム４３に担持されたローラー４２によって、ローラー４５を備えたローラーコンベア４４に運ばれる。そして、トレー１０は廃棄されるか、再利用のために図示しない適切な振動手段で増殖培土１５を除去して一掃される。ローラーコンベア４４は脚部４７と横材４８を有するフレーム４６に担持され、コンベア３０の長手軸に対して横方向に配置される。図５に最適に示すように、コンベア４１にはコンベアベルト４９が備えられている。コンベアベルト４９は、刈取ステーション８で刈取装置４０の操作を容易にするために、鋭い湾曲または狭い半径を有する先端５０を備えている。好ましくは、先端５０は後述する支持格子８２の１０〜１５ｍｍ上方に配置されている。鋭い湾曲は、コンベアベルト４１の下方に位置し、とがった先端を有するＶ字形プレート５１によって実現される。また、コンベアベルト４１には、アイドラーローラー５３，５４が設けられている。

図６には、本発明で使用する刈取装置４０の一形態が示されている。刈取装置４０は、一対の対向したロッカーアーム５７Ａと５７Ｂに枢動可能に装着された往復刃５６を備えている。各ロッカーアーム５７は回転軸ピンまたは継手５８を中心に枢動する。また、軸受け６２が設けられている。各ロッカーアーム５７は、その下端部６３で、回転軸ピン６５によってＵ字金具６４内に保持される。各ロッカーアーム５７の各上端部には連結棒軸受け６８が備えられ、この軸受け６８により連結棒６９が各ロッカーアーム５７Ａまたは５７Ｂに装着されている。

また、往復刃５６のための駆動モータから成る駆動手段７０が設けられている。駆動モータはモータ７０の図示しない駆動シャフトに装着された上部プーリ７４を有する。上部プーリ７４は、下部プーリ７６に係合するベルト７５に係合している。下部プーリ７６は、Ｕ字金具６４に係合する連結棒７８が係合されたはずみ車７７の図示しない駆動シャフトと図示しない軸受けに係合している。連結棒７８もまた、はずみ車７７の突起８０に枢動可能に装着されている。駆動モータ７０を作動すると、下部プーリ７６が回転し、その結果、はずみ車７７が回転する。そして次に、ロッカーアーム５７Ａと５７Ｂの動きを介して往復刃５６が動かされる。

苗トレー１０は、刈取ステーション８を通過する際、２８の状態で互いに当接しているため、支持格子８２の上を連続的に移動する。支持格子８２は往復刃５６の下方に配置され、コンベア４１の下方に位置するローラー４２への苗トレー１０の移動を容易にする。図５に示すように、コンベア４１は、切断した葉１９を刈取ステーション８から移動させる。コンベア４１には、長手方向フレーム部材４１Ｃに加え、支持脚４１Ａと筋交い４１
Ｂが設けられている。

また、直立材８６と横材８７を有する、刈取装置４０の支持フレーム８５が示されている。ロッカーアーム５７Ａは回転軸ピン５８と軸受け６２でフレーム部材８９に装着され、ロッカーアーム５７Ｂはフレーム部材８８に装着されている。これは、支持フレーム８５の上下運動によって往復刃５６の高さが調整されることを意味する。各フレーム部材８３Ａは、９１で下部フレーム部材９０と入れ子式に係合する。このような入れ子式の動きは制御レバー９２によって制御される。制御レバー９２はシザージャッキ９３を作動させ、それにより、下部フレーム部材９０と軸フレーム部材９４とから成る下部フレームに対して支持フレーム８５が上昇または降下する。各下部フレーム部材９０は軸フレーム部材９４に固着され、軸フレーム部材９４はさらに、固定金具組立９７でキャスター９５に装着されている。コンベア３０は制御ノブ９９で作動し、コンベア４１は制御ノブ１００で作動する。シザージャッキ９３は、図示しない適当な位置で直立材８６と軸フレーム部材９４に固着されている。

図７では、帯のこ装置１００Ａに関する別の刈取装置４０を参照する。帯のこ装置１００Ａは図６に示した駆動モータ７０によって駆動されるが、下部プーリ７６は連結シャフト６０とそれに関連した軸受け６１を有する。また、プーリ１０２，１０３が帯のこ１０４によって相互に接続されている。各プーリ１０２，１０３は支持フレーム８５に、さらに詳細には、装着板８６Ａとフレーム直立材８６に担持されている。従って、図６で記述したように、制御レバー９２とシザージャッキ９３を介して作動する、フレーム部材９１の底部フレーム部材９０との入れ子式係合を考慮すると、帯のこ１０４の切断高は調整が可能である。

図６〜７の各実施形態で示すように、苗トレー１０は刈取ステーション８を通過するとき固定支持格子８２に担持される。支持格子８２は、隙間８２Ａでコンベアベルト３６とコンベアベルト４９とを離間し、刈取装置４０の操作を容易にする。

図８では、駆動ローラー１１０によって葉１９がコンベアベルト４９に沿って運ばれ、その後、可撓性袋１１１などの収集容器に入れられている。容器は、貯蔵や輸送の間、便宜上、ボックス１１２内に保管される。ボックスには、図９に示すように、拡大頂部１１３と空気孔１１４、本体１１５が設けられている。

従って、前記好適な実施形態の記述から明らかなように、本発明の方法および装置は、特に、温室１２における栽培とその後の収穫小屋２５での収穫の間、同一の苗トレー１０を使用する作業に極めて有効である。これにより、畑で葉を切除し、箱に配置するという二重の処理が防止でき、サラダ用の葉１９の収穫にさらに良好な衛生状態を提供する。また、本発明の工程および装置は、従来技術で記載したような自動収穫機の使用を回避できる。当然のことながら、苗トレーは刈取操作にさらされる前に冷蔵室で５〜１０℃の温度で冷却されていてもよい。収穫装置に係る各苗トレーの処理時間は６０秒未満である。

さらに、苗トレー１０を当接させる手法を用いることで、各トレー１０に勢いが与えられ、各トレー１０は、刈取ステーション８を通過し、刈取装置４０で効率的に処理される。この効率のよさは、隙間８２Ａと支持格子８２を備え、コンベアベルト４９の狭いもしくは鋭い先端５０を採用することでも促進されている。しかし、さらに広義には、コンベアベルト３６と、隙間８２Ａ、支持格子８２の使用で、本発明は上記の従来技術と区別され、実際に効率が向上する。

温室で栽培される苗トレーの斜視図。 温室から収穫小屋への苗トレーの輸送を示した概略図。 収穫小屋における苗の収穫を示した概略図。 積載ステーションで、刈取ステーションへ苗トレーを運ぶコンベアベルトに苗トレーを積載している状態を示した詳細図。 刈取ステーションで苗を切断し、切断した苗と苗トレーを分けている状態を示した概略図。 本発明で使用する、刈取ステーションにおける刈取装置の一形態を示した詳細図。 本発明で使用する、刈取ステーションにおける刈取装置の他の形態を示した詳細斜視図。 切断した苗の保管袋を収容した次の貯蔵もしくは輸送用の保管箱を示した概略図。 苗を保管、輸送するために便利なボックスを示す斜視図。

Claims (16)

1. 葉菜または豆果の収穫方法において、
   （ｉ） 刈取ステーションへのコンベアベルト上で互いに当接する複数の苗トレーを運ぶ工程と、
   （ｉｉ） 前記コンベアベルトの近傍端部との間に隙間を設けるために、前記刈取ステーションを前記近傍端部から間隔をあけて配置し、前記隙間に、葉を切断している間、苗トレーを支持する固定支持体を備えた状態で、前記刈取ステーションに位置する苗トレーに収容した苗の葉を切断する工程と、
   （ｉｉｉ） 前記苗トレーから収穫した前記葉を、刈取ステーションから離れていく上方へ傾斜したコンベアベルトへ運ぶ工程とから成ることを特徴とする葉菜または豆果の収穫方法。
2. 前記苗を最初に温室において栽培し、前記工程（ｉ）にて使用する苗トレーで温室において増殖させることを特徴とする請求項１に記載の葉菜または豆果の収穫方法。
3. 再利用するために、収穫した苗トレーが前記刈取ステーションを通過した後、前記苗トレーを貯蔵場所へのコンベアで前記刈取ステーションから移動させることを特徴とする請求項１に記載の葉菜または豆果の収穫方法。
4. 葉菜または豆果の収穫装置において、
   （ｉ） エンドレスコンベアベルトを備え、各苗トレーが複数の苗を有し、各苗の葉が前記苗トレーより上方に突出した複数の前記苗トレーを運ぶ第１運搬手段と、
   （ｉｉ） 前記コンベアベルトの基端部に隣接し、隙間を設けるために前記基端部から間隔をあけて配置されると共に、特定のトレーが通過する際、前記トレーの茎から前記葉を切断する刈取装置を備えた刈取ステーションと、
   （ｉｉｉ） 前記隙間に配置され、前記刈取ステーションを通過する前に、前記コンベアベルトによって置かれる苗トレーを担持する固定支持体と、
   （ｉｖ） 切断した葉を前記刈取ステーションから運ぶ第２運搬手段とを備えたことを特徴とする葉菜または豆果の収穫装置。
5. 前記第２運搬手段は、１つ以上の駆動ローラーにて駆動されるエンドレスコンベアベルトを備えたことを特徴とする請求項４に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
6. 前記刈取装置は前記固定支持体の上方で高さが調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
7. 前記刈取装置は、下部フレームに対して移動可能な刈取装置を支持する上部フレームを有し、前記固定支持体の上方で前記刈取装置の切断高を調整できることを特徴とする請求項６に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
8. 前記上部フレームは、前記下部フレームの接続固定下部フレーム部材に入れ子式に係合する複数の直立フレーム部材を備え、必要とされる刈取装置の動きを可能にすることを特徴とする請求項７に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
9. 前記下部フレームに対する前記上部フレームの移動を駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
10. 前記駆動手段は、前記上部フレームと前記下部フレームを相互に接続するシザージャッキであることを特徴とする請求項９に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
11. 前記刈取装置は、往復刃または帯のこであることを特徴とする請求項４に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
12. 前記刈取ステーションを通過した後に廃棄苗トレーを収容する収集手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
13. 前記収集手段は、前記廃棄苗トレーを貯蔵場所へ運ぶコンベアであることを特徴とする請求項１２に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
14. 前記収集手段は、ローラー支持フレームに装着した一連の間隔ローラーであることを特徴とする請求項１３に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
15. 前記ローラー支持フレームに対して横向きに配置され、前記ローラー支持フレームから廃棄苗トレーを移動させるローラーコンベアを備えたことを特徴とする請求項１４に記載の葉菜または豆果の収穫装置。
16. 前記刈取ステーションにおける前記第２運搬手段には、狭い半径または湾曲を有する先端が設けられ、前記先端は前記固定支持体の１０〜１５ｍｍ上方に配置されていることを特徴とする請求項４乃至１５のいずれかに記載の葉菜または豆果の収穫装置。

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