JP5054752B2 - 液体種菌接種装置 - Google Patents
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Description
また、栽培容器内の培地に接種する種菌としては、種菌容器内のコーンコブやおがくず等の培地に繁殖させた種菌(以下、種菌培地という)が用いられることが一般的である。栽培容器内の培地に種菌培地を接種する場合には、種菌容器内の種菌培地を掻き出し、掻き出した種菌培地を栽培容器内の培地に落下させることにより接種作業を行っている。
特許文献1に記載されている液体種菌接種装置では、複数の栽培容器を収容したトレイを搬送し、トレイの搬送経路内で各栽培容器内の培地に液体種菌を接種するものである。液体種菌を接種する際には、大気中に浮遊する雑菌との接触による液体種菌の汚染を防ぐため、圧縮エアを用いずにシリンダポンプを用いて液体種菌を送液する方式が採用されている。しかしながら液体種菌を送液するシリンダポンプが液体種菌と直接接触しているため、シリンダポンプが汚染していると液体種菌も汚染されてしまうという課題があった。
そこで、より均等に液体種菌を栽培容器の培地へ接種するための液体種菌接種装置の開発が要望されるようになった。
すなわち、トレイに収納され、きのこ栽培用の培地が充てんされている栽培容器内に液体種菌を接種する液体種菌接種装置であって、前記液体種菌が収容されたメインタンクと、前記液体種菌の接種位置において前記トレイに収納されている栽培容器の上方に各々位置し、前記栽培容器に対して接離動するノズルおよび、前記ノズルの開放および閉塞を切り替えるノズル開閉手段を有するノズル機構と、該メインタンクから前記ノズルに通じる流路の中途に配設され、前記液体種菌を一時貯留するサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクへ液体種菌を供給する送液機構と、前記送液機構と前記サブタンクとの間に配設され、前記サブタンクへの液体種菌の流入を規制する弁体と、前記サブタンク内への前記液体種菌の供給量に基づいて、前記弁体の開閉動作および、前記ノズル開閉手段の開閉動作をそれぞれ制御する制御部と、を具備することを特徴とする液体種菌接種装置である。
図1は、本実施形態における液体種菌接種装置の全体構成を示す正面図である。
図2は、図1中の液体種菌接種装置のうちの接種部の側面図、図3は、接種部の正面図(トレイが搬出される搬送路の出口側から臨んだ図)である。
液体種菌接種装置1は、液体種菌を収容するメインタンク200と、メインタンク200から送液部であるチューブ92を介してサブタンク230に一旦貯留させた後、サブタンク230内の液体種菌を栽培容器12内の培地に所定量接種する接種部10と、メインタンク200内の液体種菌を接種部10に送液する送液機構であるチューブポンプ220とを有している。すなわち、本実施形態にかかる液体種菌接種装置1は、液体種菌収容部であるメインタンク200と、送液機構であるチューブポンプ220と、サブタンク230を有する接種部10とが送液部であるチューブ92により連結されることにより構成されている。
チューブポンプ220によりメインタンク200に収容されている液体種菌がサブタンク230に貯留されると、サブタンク230の内部圧力は徐々に増加する。圧力センサ232は、常時サブタンク230内の圧力を計測しており、サブタンク230内の圧力値が予め設定されている圧力値になると、圧力センサ232は圧力到達信号を図示しない制御部送信する。本実施形態において圧力センサ232が制御部に送信する圧力到達信号は、高圧側圧力到達信号と、低圧側圧力到達信号の2つの圧力到達信号がある。
このようにして、サブタンク230の内部圧力の状態(高圧状態または低圧状態)に応じて、圧力センサ232から送信される圧力検出信号に基づいて、制御部がメインタンク200からサブタンク230に液体種菌を断続的に供給する処理が継続的に実行されている。
接種部10において、栽培容器12が収容されたトレイ14を搬送する搬送機構16は4連のチェーンコンベアよりなる。すなわち、搬送機構16は、基台22に設けられたスプロケット23,23にチェーン24が掛け渡され、モータ25によって駆動される。
図2、図3において、符号26はストッパであり、常時はチェーンコンベア上から突出していて、チェーンコンベア上を搬送されてくるトレイ14を所定位置(キャップ脱着機構18の直下位置)で停止させる。搬送機構16内におけるトレイ14の停止位置には、図示しないトレイ検出センサが配設されていて、トレイ14が所定位置に搬送されたことを検出した後、トレイ検出信号を制御部に送信する。
また、後記するように、栽培容器12内の培地への一連の液体種菌の接種が終了し、キャップ11が再度栽培容器12の口部に装着されると、電磁ソレノイド27が駆動されてストッパ26がチェーンコンベアの下方に突入するので、トレイ14は出口方向に搬送される。トレイ14が搬出されるとストッパ26が再度チェーンコンベア上に突出される。
図4は、栽培容器12の肩部押さえ機構30を示す概略図である。
符号31は支持バーであり、トレイ14の搬送方向と直角となるように両端側で基台22に固定されている。この支持バー31は、ストッパ26によって停止しているトレイ14の前方および後方に各1本ずつ配置されている。すなわち、トレイ14の上方位置からは外れた位置に配置されている。
ストッパ26によってトレイ14が停止した際、各固定押え板32は、各列4本の栽培容器12の右肩部に対応位置している。
キャップ11が脱着される際は、可動ロッド35が電磁ソレノイド40によってスプリング39の付勢力に抗して引かれる。これにより可動押え板34が図4中において右方に移動し、固定押え板32との間で栽培容器12の肩部を押さえ込むことが理解される。
図5において、符号45は枠状をなす(ハッチング部)可動台であり、ストッパ26によって停止しているトレイ14の上方の水平面内で、トレイ14の搬送方向に対して45度の斜め方向に往復移動可能となっている。符号47はそのガイドポールである。ガイドポール47は、その軸線をトレイ14の搬送方向に対して水平面内で45度の角度をなすようにして基台22上に取り付けられている。可動台45は、その両側に位置する取り付けステー48の下面側に取付けられたガイドブッシュ49にガイドポール47が摺入することによって斜め方向に移動自在にガイドされる。
本実施形態においては、ガイドポール47、ガイドブッシュ49、レバー51、カム52、モータ54等によってスライド機構が構成されている。
また、可動台45の両端側には、図6、図7に示すように、ガイドブッシュ58が固定され、このガイドブッシュ58を挿通して上下動可能にロッド59が設けられている。ロッド59は、可動台の各両端側に2本ずつ、計4本配設される。両端側の各2本のロッド59の上端部は連結板80によって連結されている。
各支持板64は、ガイドブッシュ66を介して、ロッド59により上下動自在にガイドされている。
キャップ押え板60は、各取付板61に4個ずつ設けられ、16本すべての栽培容器12のキャップ11に対応している。
また、支持板64の下端には、一端が可動台45に固定されたスプリング70の他端が取付けられ、このスプリング70に付勢されて、カムフォロワ67はカム68に圧接される。
キャップ11の非脱着時には、図6および図7に示すように、キャップ押え板60はキャップ11の上方位置に位置している。
トレイ14に収容されてチェーンコンベア上を搬送されてくる栽培容器12は、そのキャップ11が、隣接する掛止板72の間を通過可能になっている。
また、ロッド59の上端側にはカムフォロワ75が設けられ、このカムフォロワ75の下面側に、カムシャフト55に設けられたカム76が下方から当接している。
符号77は液体種菌を供給するノズルであり、各栽培容器12の上方に位置するようにして、合計16本設けられている。
トレイ14が搬送機構により搬送されてストッパ26によって停止された際、制御部(図示せず)は、まず前記のように図4に示す電磁ソレノイド40を作動させ、平行四辺形をなすリンク機構により固定押え板32と可動押え板34を作動させて栽培容器12の肩部を両側から押さえ込む。
このときカム76も同時に回転するが、キャップ押え板60がキャップ11を押さえ込むまでは、カム76はカムフォロワ75を上昇させるようには作用しない(この部分のカム76は円形に形成されている)。
上記のようにしてキャップ11が栽培容器12の口部上方に外される。このときカム68、76は共に半回転した状態であり、この状態で制御部がモータ56を停止させる。図8は、図7の状態における栽培容器部分の平面図である。なお、図8において、符号82は、取付板73に設けたノズル進入用の孔である。
キャップ脱着機構は可動台45上に載っているので、キャップ11は、キャップ押え板60と支持板74とで挟みこまれ、保持された状態で斜め方向にスライド移動する。
図9に示すように、キャップ11がトレイ14の上方位置においてその水平面内を斜め方向にスライド移動した際、キャップ11は栽培容器12の口部からは外れた位置となる。またそのとき、ノズル進入用の孔82が栽培容器12の口部上方の位置となり、栽培容器12の口部が開放される。
次いで、後記するようにノズル77が栽培容器12の口部に向かって下降して栽培容器12内に所要量の液体種菌を接種するのである。
次いで、制御部によりモータ56が再駆動され、カムシャフト55が回転し、カム76、68がさらに半回転することにより、キャップ11が栽培容器12の口部に嵌着される。
すなわち、カム76が回転されることによって、キャップ押え板60と支持板74とでキャップ11が保持されたままキャップ11が下降し、キャップ押え板60によってキャップ11が押圧され、支持板74がキャップ11のフランジ部の下方に移動してキャップ11が栽培容器12の口部に嵌められる。さらにカム68が回転することにより、キャップ押え板60が待機位置まで上昇するのである。
ノズル機構20はキャップ脱着機構18の上方に位置して設けられ、前記のように、トレイ14に収容された栽培容器12内の培地に一斉に液体種菌を接種するように、本実施形態においてはトレイ14内に収容されている栽培容器12の本数と同数である16本のノズル77を有している。
ノズル77は内周面の径寸法が上側から下側に徐々に拡径するラッパ型に形成されている(図示せず)。ノズル77の内周面には、内壁面に沿って螺旋状の溝(図示せず)が形成されている。ノズル77が開放されると、サブタンク230とノズル77との間を連通するチューブ94に液体種菌が所定の圧力が付与された状態で充てんされている液体種菌は、ノズル77の内周面に設けた螺旋状の溝に沿ってノズル77の内周面を円滑に流下する。したがって液体種菌を栽培容器12内の培地に適切に滴下することができるため好都合である。本実施形態においては、チューブ92,94としてシリコンチューブを採用している。
このような形態を採用していることにより、当板102の上下2箇所でチューブ94を挟持することができるため、ノズル77への余分な液体種菌の流入を好適に防止することができる。
次に本実施形態かかる液体種菌接種装置1を用いた種菌の接種動作について説明する。
まず、図示しない制御部は、チューブポンプ220を起動すると共に、サブタンク230の入口に配設されたエアボールバルブ234の流路を開き、メインタンク200からサブタンク230へ液体種菌を供給させる。サブタンク230に配設された圧力検出センサ232がサブタンク230の内部圧力が予め設定した所定圧力値(20KPa)を検出するまで、チューブポンプ220によりメインタンク200からサブタンク230に液体種菌が供給される。圧力検出センサ232が所定圧力値を検出すると、制御部に高圧側圧力到達信号を送信する。制御部は高圧側圧力到達信号を受信すると、エアボールバルブ234の流路を閉じると共にチューブポンプ220の送液動作を停止させる。このようにして、サブタンク230への液体種菌の過剰流入が防止されている。
トレイ14がキャップ脱着機構18の直下に位置すると、ストッパ26により停止される。ストッパ26には接触センサ(図示せず)が取り付けられていて、トレイ14がストッパ26に当接すると、トレイ14の検出信号が制御部に送信される。
上記一連の動作を繰り返すことで連続的に栽培容器12の培地に液体種菌を所定量ずつ接種することができる。
例えば、本実施形態においては、キャップ脱着機構18を有する液体種菌接種装置1の実施形態について説明しているが、キャップ脱着機構18は液体種菌接種装置1とは別構成であってもかまわない。この場合、前述のトレイ14が所定位置に搬送されたことを検出するトレイ検出センサがトレイ検出信号を制御部に送信し、制御部がトレイ検出信号を受信している場合においてのみ、ノズル開閉手段96を作動させる構成を採用してもよい。
このように、一組の液体種菌供給部に対して複数台の接種部10を接続すれば、大規模な液体種菌接種装置1を低コストで提供することができるため好都合である。
さらに大規模な液体種菌接種装置1とする場合には、メインタンク200の設置台数をXとし、チューブポンプ220の設置台数をYとし、接種部10の設置台数をZとしたとき、X,Y,Zの相互関係が、X≦Y≦Zとなるような配設台数の組み合わせ形態を採用することもできる。
また、ノズル開閉手段96を構成する当板102を押圧板97よりも板厚となるように形成すると共に、当板102に凹部102Aを形成し、押圧板97を当板102の凹部102Aに進入させることでチューブ94の流路を閉塞する形態を示しているが、押圧板97を当板102よりも板厚に形成し、押圧板97の当板102が当接する部分に凹部を形成し、押圧板97に形成された凹部と当板102の隙間部分でチューブ94を挟持することもできる。
さらに、当板102または押圧板97において、互いに対向する面にチューブ94を配設し、当板102に押圧板97を単純に当接させてチューブ94の流路の開閉を制御するノズル開閉手段96とすることももちろん可能である。
10 接種部
12 栽培容器
14 トレイ
16 搬送機構
18 キャップ脱着機構
20 ノズル機構
77 ノズル
92,94 チューブ
96 ノズル開閉手段
200 メインタンク
210 攪拌モータ
220 チューブポンプ
230 サブタンク
232 圧力センサ
234 エアボールバルブ
Claims (5)
- トレイに収納され、きのこ栽培用の培地が充てんされている栽培容器内に液体種菌を接種する液体種菌接種装置であって、
前記液体種菌が収容されたメインタンクと、
前記液体種菌の接種位置において前記トレイに収納されている栽培容器の上方に各々位置し、前記栽培容器に対して接離動するノズルおよび、前記ノズルの開放および閉塞を切り替えるノズル開閉手段を有するノズル機構と、
該メインタンクから前記ノズルに通じる流路の中途に配設され、前記液体種菌を一時貯留するサブタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクへ液体種菌を供給する送液機構と、
前記送液機構と前記サブタンクとの間に配設され、前記サブタンクへの液体種菌の流入を規制する弁体と、
前記サブタンク内への前記液体種菌の供給量に基づいて、前記弁体の開閉動作および、前記ノズル開閉手段の開閉動作をそれぞれ制御する制御部と、を具備することを特徴とする液体種菌接種装置。 - 前記サブタンクには、前記サブタンク内の圧力を計測する圧力センサが配設されていて、
前記制御部は、前記圧力センサからの計測圧力値が予め設定されている圧力値に到達したことを検出した際に、前記弁体を閉じる動作を実行させることを特徴とする請求項1記載の液体種菌接種装置。 - 前記ノズル位置に対応する位置に前記トレイが搬送されたことを検出し、トレイ検出信号を前記制御部に送信するトレイ検出手段をさらに有し、
前記制御部は、前記弁体を閉じる動作を実行させた後、前記トレイ検出信号を受信している場合においてのみ、前記ノズル開閉手段を所定時間にわたって開放させた後、前記ノズル開閉手段を閉塞する動作をそれぞれ実行させることを特徴とする請求項1または2記載の液体種菌接種装置。 - 前記搬送機構、前記ノズル機構、前記サブタンク、前記弁体が、それぞれ複数配設されていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の液体種菌接種装置。
- 前記送液機構は、チューブポンプであることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の液体種菌接種装置。
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