JP6208112B2 - 苗を移植する装置 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１１月８日に出願された「ＡＮ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＲＡＮＳＰＬＡＮＴＩＮＧ ＰＬＡＮＴＳ」と題するデンマーク優先権出願第ＰＡ２０１３７０６６０号明細書、および２０１４年７月４日に出願された「ＡＮ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＲＡＮＳＰＬＡＮＴＩＮＧ ＰＬＡＮＴＳ」と題する米国仮特許出願第６２／０２１，０４２号明細書に関連する。

本開示は、複数の苗を一列に移植するように構成された移植モジュールを備える、苗を移植する装置および方法に関する。

温室、苗床または他の生育場所から苗および／または苗木を地面に移植することは、多くの場合、収穫の効率を上昇させるために行われる作業である。苗／苗木を田畑または土壌に移植する利点を、屋外の状態が良好になる前に屋内で苗の生育を開始することにより、生育期の延長として見ることができる。若木を病気および害虫から保護し、直播の代りに苗木を植え付けることにより発芽問題を回避することができる。

長い間、手作業による移植の作業が行われてきており、苗を手で土壌に植え付けなければならずかつ各移植に対する時間が非常に長いため、こうした作業は非常に時間がかかる工程として見ることができる。したがって、商売での農作業では、移植は、土壌を準備するとともに苗を正しい位置に配置するのに役立つことができる装置によって行われることが多い。こうした移植機を、たとえば回転式移植機として見ることができ、そこでは、苗木または苗が回転マガジン内に手で導入されている間に、装置は地面を一列に準備し、それにより、装置は、次の苗が地面に導入される前に苗を土壌に配置することができる。

半自動一列移植機の問題は、移植の速度が作業者の速度によって決まり、一度に一列しか処理することができないため、農作物の田畑全体に移植することは非常に時間がかかるということである。したがって、苗木／苗を移植するより迅速な方法が必要とされている。

オーストラリア国特許第２００７１０００３５号明細書は、実質的に平坦で平滑な苗床に苗木を数列で高密度に植え付ける移植装置を紹介しており、そこでは、各列に対して、苗木投下チューブと、各列に対して畝間を切るためにスキッドプレートの下に横方向に延在する刃と、投下チューブから送り出される苗木を畝間に植え付けるために適所に保持し放出する手段とが設けられている。この装置は、一度により多くの苗木を移植することができ、それは、より数多くの苗木が横方向に地面に導入されることを意味する。

しかしながら、こうした装置の問題は、植付けの方向における、すなわち列に沿った苗木の導入の速度が、地面が刃内に伝達する力および衝撃が大きいため、刃を地面において高速で引きずることができないという事実に関する機械的制限により、限られるということである。さらに、畝間は、楔状の刃によって地面に切られ、それは、切られる畝間から除去された物質を畝間から移動させなければならず、それにより刃に対して高い機械的応力がもたらされることを意味する。

したがって、一列における各苗木に対して使用される時間を最小限にするために、高速で、高い一貫性で地面に苗木を移植することができ、それにより移植作業の効率が最適化される移植装置が必要とされている。移植作業の一貫性は、各苗が効率的に生育するために土壌の正しい場所を有することを確実にするために、苗の生育に対して田畑の土壌の使用を最適化することができることを意味する。

本発明によれば、複数の苗を一列に移植するように構成された移植モジュールを備える、苗を移植する装置が提供され、移植モジュールは、植え付けられる土壌に対して実質的に平面である土壌接触面（スキッドプレート）と、土壌に畝間を生成するキール部材であって、土壌接触面の下方に所定距離延在し、キール部材の外周部が畝間の深さを画定する、キール部材と、苗を支持するように構成された担持手段であって、土壌接触面の上方の位置から土壌接触面の下方の位置まで延在し、装置から畝間内に苗を移植するために畝間内に所定深さ延在し、苗を放出する先端部を有し、土壌接触面の下方で苗の外周部を露出させるように構成され、それにより、苗が担持手段の先端部から放出される前に、畝間の少なくとも一方の側壁が、苗の外周部と接触する、担持手段と、苗を支持し、担持手段を介して装置の植付け方向に対して実質的に平行な長手方向軸に沿って畝間内に搬送する搬送手段であって、苗が畝間内においてその所定深さに達すると、苗を解放するように構成されている搬送手段とを備える。

本発明によれば、キール部材および担持部材を別個の部品／部材とすることができ、それら別個の部品／部材はその部品／部材の目的を完成することができる。別法として、部品／部材は、その部品／部材のすべての態様を完成することができる単一部材として一体化している。

本発明による装置は、高速で、かつ各移植された苗／苗木の各々の間の間隔に関して非常に一貫した精度で、苗を移植することができる。本装置を、装置を移植場所または田畑に搬送することができる、トラクタ等の車両に取り付けることができる。別法として、本装置は、動力源を備える、すなわち、それ自体で駆動されるために必要な機械部品を有していることが可能であり、または本装置は移植車両の一体部分である。移植が開始すると、本装置を、地面または土壌に向かって下降させることができ、それにより、土壌接触面が土壌の表面と接触することができる。

本装置が、移植作業を開始するために適所に導入され／下降すると、車両が、本装置を移植方向、すなわち移植される列の方向に操縦することができる。土壌接触面により、本装置が土壌の表面に対して正しい垂直位置にあることが確実になり、それにより、キール部材および／または担持手段が地面／土壌内に所定距離延在し、所望の深さの畝間を生成することが確実になり、かつ苗が畝間内の一定深さに導入されることが確実になる。土壌接触面は、畝間を生成するのをより容易にすることができるように、土壌を突き固めるのに役立つことができ、また、移植深さを制御するのに役立つことも可能であり、それにより装置が土壌内に沈下しないことが確実になる。土壌接触面は、スキッドプレート、スキー、ホイール、または装置の貫入深さを制御することができるあらゆるタイプの表面の形態であり得る。

キール部材は、土壌接触面から垂直方向下方に地面に向かって延在し、移植作業中に装置が土壌に貫入するのを可能にし、植付け方向に移送されている間に、装置／車両の植付け方向と同じ方向に延在する畝間を生成する。キールは、装置の最下点を画定することができる外周部を有することができ、外周部は、生成される畝間の深さを画定する。これは、キールの外周部が畝間の少なくとも底部（最下部分）を生成することを意味する。キールは、畝間に側壁および底部が設けられることを確実にし、キールは、少なくとも苗が畝間内に正しく導入されるまで、移植作業中、畝間の少なくとも一部を開放したままにする。したがって、キール部材は、畝間に対する支持部材としても機能することができ、それにより、苗が導入される前に畝間が崩壊しないことが確実になる。

畝間の幅を、キール部材の横方向幅によって制御することができ、それにより、キール部材の横方向周辺部が、移植作業中に畝間の側壁に当接することができ、それにより、土壌が、畝間を画定するキール部材によって生成された空間（ｖｏｌｕｍｅ）から押し出されることが確実になり、そこでは、材料を前方にまたは側方に押し出すことができる。

本装置に、たとえばトレイの形態でまたは苗木テープで導入することができる複数の苗を装填することができ、そこでは、各苗は担持手段に導入される。担持手段は、複数の苗を担持することができる可能性があり、そこで、苗は、マガジンまたはコンベアベルトの機能に類似して、逐次一列に並べられる。搬送手段を、苗が装置内部にある間に苗を掴持するように適合させることができ、搬送手段は、苗を装置の内部から担持手段に沿って畝間内に移送するように適合される。

搬送手段は、畝間に対して平行な方向において苗を畝間内に導入し、それにより、苗は畝間内に「滑り込む」。苗を支持する担持手段および苗を移送する搬送手段の使用の組合せにより、苗が正しい時にのみ解放されることが確実になり、それにより、苗が土壌の表面の下方の所定深さに延在することが確実になる。土壌の表面の下方の所定深さを、植え付けられる苗のタイプに基づいて選択することができ、苗の各タイプに対して調整することができる。

苗がその最下位置に達すると、畝間の側壁が苗の側部を掴持し、それにより、苗の向きおよび深さが設定される。したがって、苗は土壌内に固定され、装置に対する苗の移動は、土壌に対する装置の移動によって制御され、苗を支持する必要はない。したがって、装置の移動により、装置が苗から引き離されることが確実になる。

その後、次の苗が、先行する苗とは異なる長手方向位置で畝間内に導入され、上記に従って装置によって植え付けられる。

一実施形態では、搬送手段は、苗の先端部分が担持手段の先端部を通過した時に苗を解放する。これは、苗が先端部を通過し、担持手段によってそれ以上支持されないかまたは部分的にのみ支持されることを意味する。

いくつかの実施形態では、搬送手段は固定されている。「固定された」という用語は、プッシャがアームの長さに沿ったいかなる箇所においても屈曲しないことを意味する。

一実施形態では、搬送手段は格納式である。プッシャに関して使用する「格納式」という用語は、アームに長さに沿って、たとえば図５Ａに示す主アーム（５２）と下部アーム（５３）との間に少なくとも１つの回転箇所があることを意味する。

搬送手段の格納により、移植された苗の間の距離の調整が、高速な移植（すなわち、トラクタをより高速に運転することができる）とともに可能になる。格納式搬送手段を用いて、土地の１区画における移植された苗のより高密度を達成することができる。さらに、格納式搬送部材は、土地の１単位のより迅速な植付けを可能にする。一実施形態では、移植された苗の間の距離は、一列で１０ｃｍから２４ｃｍの範囲であり得る。距離は、８ｃｍから６５ｃｍ、４インチから２４インチであり得る。苗の間の距離は、一定であり、植付け中変更されない。

複数のモジュールが使用されている時、苗を、平行な列としてまたはずれた列として植え付けることができる。ずれた構成での苗は、当業者には既知であるように、ダイヤモンド形状を形成するように隣接する列に対して植え付けられる。これにより、単位土地に対して苗のより高密度が可能になる。隣接するモジュールは、プッシャが苗を土壌内に進めるタイミングを独立して設定することによりこのずれを提供するように調整される。

本発明の一実施形態では、本装置は、植え付けられる土壌を突き固めるコンパクタをさらに備えることができる。いくつかのタイプの土壌は、特に土壌が乾燥している場合に比較的ゆるい可能性があり、畝間を生成するためにキールを地面に導入する前に、土壌を突き固めることが必要である場合がある。状況によっては、キールがそれ自体で明確な畝間を生成しなくなるほど、土壌がゆるい場合があり、それは、土壌がそのようにゆるいため、側壁が砕け、崩壊しまたはばらばらに壊れる可能性があるためである。こうしたゆるい土壌の例は、たとえば、処理される時にその形状を維持することができない乾燥した砂であり得る。したがって、明確な畝間を生成するように土壌を正しく準備するために、キールが土壌に入る前に、土壌の密度を上昇させるように土壌を突き固めることと、土壌が畝間で成形されるのを可能にすることが有利であり得る。多くの場合、土壌の含水量が、土壌の柔軟性および土壌がその形状を維持する能力に影響を与える可能性があるが、土壌を突き固める圧力は、土壌の柔軟性および形状保持能力を確保するのに十分であることが多い。

本発明の一実施形態では、移植される苗は苗木であり得る。

本発明の一実施形態では、移植される苗は、苗木を保持する封入具を備えることができる。こうした封入具を、欧州特許第０１８２２６３号明細書に見ることができ、そこでは、封入具は、長さに沿って苗または苗木を収容するポケットが設けられたテープまたはパッケージテープであり得る。苗が、苗を収容する複数のポケットを有するテープで提供される場合、装置は、ポケット／封入具を植え付けられる別個の要素に分離する切断機構を備えることができる。封入具を、担体手段に導入することができ、搬送手段は、封入具を地面に入るように操縦することができる。

一実施形態では、担持手段を、苗の下方、少なくとも一方の側方および／または上方からの支持を提供するように構成することができ、それにより、苗の向きが、移植中、かつ苗が土壌内に放出されるまで、所定方式で維持されることが確実になる。担持手段を、苗の断面輪郭に対応することができる断面輪郭を有するように構成することができ、それにより、担持手段が、苗が移植作業中、放出の前および後の苗の最終位置が最適であることを確実にするように、苗が畝間に向かって供給されることを確実にすることができる。下方からの支持により、苗を装置から担持手段の先端部に向かって移動させるプロセスにおいて、苗が所定箇所から下方に操縦されないことが確実になり、苗が、深すぎると考えられる可能性がある畝間の位置において放出される可能性が最小限になる。側方支持は、一方の側であることも両方の側であることも可能であり、それにより、担持手段を介する苗の移植中、苗の横方向位置が正しいことが確実になる。これにより、苗が畝間内の正しい横方向位置に導入されることが確実になり、それにより、苗を正しく配置することができることが確実になる。上方からの支持により、苗が畝間内の正しい深さで操縦されることが確実になり、それにより、苗が畝間内部で放出される時、土壌が、根が地面内に生育するのに十分苗を覆うことになる。苗の畝間内の位置が高すぎる場合、根が土壌に貫入しない危険があり、それにより、苗が不正確に移植され、それにより成功率が低下する危険がある。苗を、移植作業中に両側、頂部および底部で支持することができる。これにより、苗が、移植中にその所定所望位置から出るように回転するか動くことができないことを確実にすることができる。この所望の位置でなくなると、苗は、望ましくないように回転し、向きを変えまたはねじれる可能性があり、それは、回復可能でない可能性があり、苗が地面に不正確に放出される可能性があることになる可能性があり、それにより移植が失敗する。

一実施形態では、担持手段は、担持手段の横方向周辺部に貫通開口部を備えることができ、それにより、畝間の側壁が苗と接触することができる。貫通開口部を、土壌接触面の下方に配置することができ、それにより、開口部は畝間の側壁に当接することができる。畝間の側壁が苗の側壁と接触するのを可能にすることにより、苗を担持手段の先端部分に向かって搬送するために必要な力を低減することができ、それは、側壁に対する苗の移動が、２つの部分の間の摩擦のために苗にエネルギーを伝達するためである。この摩擦は、苗を搬送するのに役立ち、搬送手段／装置からの苗の放出が急ではなく漸進的であることを確実にする。苗と畝間の側壁との間の摩擦を、担持手段の基端部から先端部に向かって増大させることができ、それは、畝間の側壁が苗に向かって漸進的に傾斜し始めることができるためである。したがって、苗と畝間との間の速度差は、苗が移植され苗が地面にあるまで、搬送手段から苗の放出まで漸進的に小さくなる。

一実施形態では、担持手段は、放出の前に苗を土壌から垂直方向に分離することができる。苗を土壌から垂直方向に分離する担持手段があることにより、担持手段を、苗と地面との間に配置することができ、それにより、苗が、担持手段から放出されるまで、畝間の底部と接触しないことが確実になる。これにより、放出の前に苗の根を保護することができる。これにより、苗を畝間の正しい深さで解放することができることがさらに確実になり、それは、担持手段が畝間の底部と苗との間に配置されるためである。担持手段はまた、移植作業中に土壌が土壌の表面に向かって上方に押し上げられるのを防止するのにも役立つことができ、それにより、苗が、移植中に畝間内で予め定義されるように維持されることが確実になる。

一実施形態では、搬送手段は、駆動機構に接続された基端部と植え付けられる苗と連結する先端部とを有する少なくとも１つの搬送部材を備えることができる。少なくとも１つの搬送部材は、植え付けられる苗と連結することができ、連結は、解除可能な機械的連結であり得る。搬送部材は、苗が装置内部の担持手段に配置されている間に苗と連結することができ、苗を、担持手段に沿って装置から放出される先端部に向かって押すために使用することができる。搬送部材の反対側の端部、すなわち基端部を、駆動機構によって駆動することができ、駆動機構は、駆動機構からの運動エネルギーが駆動機構から搬送部材を介して苗に伝達されるのを可能にする。搬送部材は基端部から先端部まで延在する長手方向軸を有することができ、搬送部材の駆動方向は、搬送部材の長手方向軸に対して直交することができる。

一実施形態では、垂直面から斜めの位置で畝間に入り、装置の長手方向軸に沿って実質的に垂直な位置に向かって回転するように適合された少なくとも１つの搬送部材を備えることができ、先端部は、畝間内でその最終深さに達し、連続した回転により、先端部は畝間から出て上昇する。苗が搬送部材に連結された時、搬送部材と苗との間の角度が、搬送中かつ苗が装置から放出される搬送部材から解放されるまで同じであり続けるように、苗を支持するように、搬送部材を構成することができる。したがって、搬送部材は、苗が畝間内部の正しい位置に向けられることを確実にするのに寄与することができ、それは、担持手段からの苗の解放を、搬送部材と苗との間の連結の解放と同期させることができるためである。したがって、苗が畝間内部のその正しい位置まで回転するまで、搬送部材は苗を解放しない。

一実施形態では、搬送手段の先端部を、苗を実質的に垂直な位置で解放するように構成することができる。苗の垂直位置を、根が実質的に下方に向き、苗の葉、茎または頂部が実質的に上方を向き、それにより苗が土壌から垂直位置に生育することができる場合に見ることができる。苗の垂直軸は、根から苗の頂部に向かって延在することができ、そのため、苗が垂直位置にある時、苗の垂直軸は実質的に垂直面に対して平行である。

苗を、あらゆる好適な角度で装置を通して搬送することができ、その場合、苗の垂直軸を、装置からの搬送中にかつ装置からの苗の放出に向かって垂直面から斜めにすることができる。搬送中の苗の角度は無関係であってもよく、苗は、搬送部材が苗に連結されている時に垂直面から角度をなしていてもよい。しかしながら、搬送部材が苗を解放する時、苗は垂直位置にあり、それにより、苗が装置から放出される時、垂直位置であり続けることが有利であり得る。搬送手段を、苗の回転が担持手段および搬送部材両方によって支持されるように、担持手段と協働するように構成することができる。

一実施形態では、キール部材の外周部は、基端部分および先端部分を有することができ、先端部分は、基端部分より、土壌接触面の下方により増大した距離延在する。したがって、キールは、畝間の全深さを漸進的に生成することができ、キールと接触する土壌の全力を、より広い面積にわたって分散させることができ、それは、キールの先端部分が基端部分より深いためである。したがって、畝間が生成されている時、畝間の前端部は、畝間の後端部より浅い。キールは、垂直面から斜めにすることができる前縁を有することができ、それにより、土壌に切り込むキールの外周部の領域、すなわち前縁は、垂直前縁を有するキールに比較して、面積が増大し、すなわち、キールの前縁の長さを増大させることにより、畝間を生成するために必要な力が、より広い面積にわたって分散され、それにより、キールに対する摩耗および引裂きが低減し、キールに損傷を与えるリスクが最小限で、キールが地面内により高速に駆動されることが可能になる。

一実施形態では、土壌接触面の下方の距離の増大は、キール部材の長手方向軸に沿って漸進的であり得る。キールの前縁は深さが漸進的に増大することができ、それにより前縁が湾曲する。キールの基端部における前縁の角度を、水平面（水平面は０度である）から正の角度とすることができ、湾曲の角度は、水平面に向かって漸進的に収束する。

一実施形態では、少なくとも２つの列（複数）に移植するために、少なくとも２つの移植モジュールが並んで配置される。少なくとも２つの移植モジュールを並んで配置することにより、一度に２つ以上の列を移植することが可能になり、それにより装置の効率が大幅に向上する。代替実施形態では、移植モジュールの数を、並んで配置される３つ、４つ、５つ、６つ、７つまたはそれより多くのモジュールまで増加させて、移植される同じ数の列を提供することができる。モジュールの数の増加は、モジュールに向かって土壌から伝達される力に影響を与えず、それは、各モジュールがそれ自体の列を生成し、他のモジュールから分離された土壌と接触するためである。

装置に２つ以上のモジュールが設けられる場合、モジュールのうちの１つの土壌接触面を、他のモジュールのすべてに使用することができ、またはモジュールの土壌接触面を合わせて接合し、一体にし、または併合することができ、それにより、キールに対する土壌接触面の位置、すなわち畝間の深さを、土壌接触面の１回の調整ですべての列に対して調整することができる。別法として、畝間の深さを、各キール部材の距離を調整することによって制御することができ、そこでは、キールの外周部の間の距離を、装置の土壌接触面に対して調整することができる。こうした移動を、各モジュールに対して個別に、またはすべてのモジュールに対してまとめて行うことができる。

一実施形態では、植え付けられる苗の軸の垂直軸は、キール部材の垂直面であり得るキール部材の長手方向面に対して平行であり得る。したがって、畝間内に配置される苗は、担持部材から放出された後、キール部材に対してすぐ先端側に配置される。これにより、苗がキール部材によって生成される畝間内に直接配置されることが確実になり、畝間が生成される時にキール部材の長手方向面が実質的に垂直である場合、苗を、キールの長手方向面と同じ角度で、畝間内に容易に配置することができる。

実質的に垂直である長手方向面を有し、移植作業中に実質的に垂直な畝間を生成する、キールを設けることができる。

本発明はまた、本明細書に開示するステップに従って、複数の苗を一列に移植する方法も含むことができる。

本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかとなろう。しかしながら、詳細な説明および具体的な例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、単に例として与えられており、それは、本発明の範囲および趣旨にあるさまざまな変形および変更が、この詳細な説明から当業者には明らかとなると考えられるためである。

図１Ａは、本発明による移植モジュールの側面図を示す。図１Ａにおける搬送部材（９）は固定された構成である。 図１Ｂは、本発明による移植モジュールの側面図を示す。図１Ｂは、移植モジュールに重ね合わされた格納式搬送部材を示す。 図１Ｃは、本発明による移植モジュールの斜視図を示す。 図２は、本発明の一態様による移植モジュールのいくつかの部分を示す。 図３は、軸ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取り出された、移植モジュールの地面と接触している部分の断面図を示す。 図４Ａは、切断手段の一実施形態を示す。この図では、切断手段（４０）は、円形部品（４１）に取り付けられている。苗テープ（図示せず）が間隙（４３）を通して供給され、個々の苗ポケットが、搬送部材のプッシャ（以下の図５を参照）によって前方に案内される。円形部品は、中心軸を中心に３６０度回転して、各苗ポケット／発芽ユニットの間で苗テープを切断する。切断手段を、図に示すような形状とすることができ、または苗テープを切断する他のあらゆる形態とすることができる。図示するように、切断手段は、その「Ｖ字型」形態のために自己洗浄式である。 図４Ｂは、切断手段の一実施形態を示す。図４Ｂは、黄色い矢印が円形部品（４１）およびその取り付けられた切断手段（４０）の回転方向を示すことを除き、図４Ａと同じである。 図４Ｃは、切断手段での使用に好適なさまざまな刃先を示す。 図５Ａは、格納式搬送部材の一部を示す。格納式搬送部材は、相対的に高速での苗木配置、すなわち間隔の調整を可能にする。図５Ａは、格納式搬送部材の一実施形態の図面である。格納式搬送部材は、主アーム（５２）と単一ユニットである押込みアームとを備えている。押込みアームは、接続部分（５４）およびプッシャ（５５）を備える。青色の矢印は、摩擦を低減するように機能するだけでなく、押込みアームが移植モジュール内のチャネルと係合する（それによって、格納式アームが半径方向外側に拡張することになる）のにも役立つ、軸受を示す。上記拡張によって、プッシャが、苗ポケットおよび苗テープを、移植モジュールを通して移動させるために適切な位置合せを有することも確実になる。トラクタは図５Ａの矢印１に示す方向に移動している。 図５Ｂは、格納式搬送部材の一部を示す。格納式搬送部材は、相対的に高速での苗木配置、すなわち間隔の調整を可能にする。図５Ｂは、格納式搬送部材の第２実施形態の写真である。 図５Ｃは、格納式搬送部材の一部を示す。格納式搬送部材は、相対的に高速での苗木配置、すなわち間隔の調整を可能にする。図５Ｃは、格納式搬送部材の反対側の写真である。この図は、下部押込みアームが単一部品であることを明確に示す。（それを複数の部品で作製することができるが、単一部品として作製することが好ましいことに留意されたい）。 図６は、搬送部材の先端からの（下部押込みアームの先端から接続アームに向かう）写真である。最前面に歯５６がある。プッシャの下方部分が設定される角度６３も見える。搬送部材が、歯５６が上方に面する側にあり（図５Ｃに示す）反対側が平坦面にあるように、平坦面に位置している場合、前縁は平坦面と接触しているが、後縁は接触しない。下部プッシャの柄（６４）もまた見える。 図７は、図５Ａの左側から縁に対して見た、格納式搬送部材の断面（または縁視）図の概略図である。肩部（５７）および軸受（５８）は、移植中のアームの適切な位置を維持するために重要である。 図８は、土壌における苗ポケット（発芽ユニット）の配置に役立つプッシャの概略図である。プッシャの肩部に作用しているばねおよびカムがプッシャを後退させることは図示していない。カムの力は茶色の矢印において加えられる。ばねは、アームに他の力が加えられない場合にプッシャが後退位置で維持されるように十分な力（すなわちトルク）をかける。しかしながら、ばねは、プッシャをその後退位置に戻すには不十分であり、トラクタが相対的に高速で進行している時にカムの補助を必要とする。プッシャがカムによって後退位置に戻される持ち上げられる際、（歯が位置する）アームの先端が苗を通過する。歯が中線（ｍ）の上方にある場合、苗ポケットを押し倒し、苗を直立位置で配置しない傾向がある。 図９は、プッシャアーム（上記図５を参照）の拡大図である。

この特許のファイルは、カラーである少なくとも１つの図面を含む。カラーの図面（複数可）を含むこの特許または特許公報の複製は、請求および必要な手数料の支払い時に特許庁によって提供される。

ここで、本発明を、以下の定義および例を用いて単に参考として詳細に説明する。本明細書で参照するこうした特許および刊行物で開示されるすべての手順を含むすべての特許および刊行物は、参照により明示的に本明細書に組み込まれる。

本明細書において特に定義しない限り、本明細書で使用するすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載するものと同様のまたは等価のあらゆる方法および材料を、本発明の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法および材料を記載する。本発明は、変更することができるため、記載されている特定の方法、手順および反応物に限定されないことが理解されるべきである。

数値範囲は、その範囲を定義する数を含む。約という用語は、本明細書では、値の±１０パーセント（１０％）を意味するように使用される。たとえば、「約１００」は、９０と１１０との間のあらゆる数を指す。

本明細書で提供する見出しは、本明細書を全体として参照することによって有することができる本発明のさまざまな態様または組合せの限定ではない。したがって、すぐ下で定義する用語は、本明細書を全体として参照することによってより十分に定義される。

定義
本明細書で使用する「苗」は、本明細書に記載する装置を用いて植え付けるために好適な植物のあらゆる部分または生育期を意味する。例として、限定されないが、根茎、種または苗木が挙げられる。好ましくは、苗は最近発芽している。実施形態では、苗は、土壌（または発芽ユニットの頂部）を２インチ以上突出しない。

「発芽ユニット」は、種（複数可）または苗木（複数可）および担体（または担体混合物）を備えた生育媒体（たとえば土壌）の詰め物である。場合によっては、発芽ユニットは、生分解性材料で封入される。生分解性材料で封入された２つ以上の発芽ユニットが苗テープを形成することができる。米国特許第７２１３３６６号明細書、米国特許第７３５６９６４号明細書および米国特許第７６１４１８１号明細書を参照されたい。

「苗テープ」は、連続して配置された発芽ユニットを封入する生分解性材料の連続したリボンである。苗テープを、本明細書に記載する装置で使用する場合、個々のユニット（苗ポケットまたは発芽ユニットとも呼ぶ）に切断することができる。

「担体」という用語は、本明細書では、以下の物質、すなわち粒状の発泡バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、木材繊維またはミズゴケ等のセルロース材、焼成粘土、岩綿等の物質のうちの少なくとも１つを含む材料と解釈されるべきであり、それにより所望の程度の水輸送能力、イオン交換特性等を得ることができる。「担体混合物」は、上記物質のうちの少なくとも２つである。

「添加剤」という用語は、本明細書では、主に、たとえば超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）等、超吸収性材料等の水分吸収（すなわち水分緩衝材を達成するためのＨ_２Ｏの吸収）材料として解釈されるべきである。

「補助剤」という表現は、本明細書では、除草剤、殺虫剤、特に浸透殺虫剤、殺菌剤、ウイルス、細菌の培養物、トリコデルマ属等の菌類の培養物、真菌胞子、マイクロカプセル化殺虫剤、捕食線虫等の益虫からの卵、肥料、酵素、動物忌避剤、ホルモン、ｐＨ調整剤、活性炭、粘土粒子、モリブデン等の微量元素、木材繊維または木粉、珪藻土、界面活性剤、または苗の発芽および生育に好ましい効果を有する他の物質を含む、苗栄養素、農薬等の苗保護剤から選択される１種または複数種の物質を包含するように理解されるべきであり、物質によってはマイクロカプセル化された形状で利用可能である。

「生分解性」材料という表現は、本明細書では、自然状態で放置されると測定可能な期間内に徐々に崩壊しかつ／または通常の生物学的食物連鎖の一部となる材料として解釈されるべきである。

「切断手段」という句は、苗テープの発芽ユニットを分離するあらゆる物理的手段を指す。発芽ユニットを引きはがすかまたは引き裂くことは、この用語に含まれない。具体的な実施形態には、はさみ、ぎざぎざの刃またはナイフが含まれる。いくつかの実施形態では、ナイフは、ホローグラインド、フラットグラインド、サーベルグラインド（ｓａｂｅｒ ｇｒｉｎｄ）（「Ｖグラインド」と呼ばれる場合がある）、チゼルグラインド、ダブルベベルグラインドあるいは複合グラインドまたはコンベックスグラインドであり得る。

図１は、複数の苗２を移植する移植モジュール１の側面図を示す。モジュール１は、移植中に地面の表面と接触するように構成されたスキッドプレート３を備えている。スキッドプレート３は、移植される地面を突き固める機能を有し、それは、スキッドプレートが、移植中にモジュール１の重量の一部を支持し、したがって、地面または土壌に圧力を加える（ａｓｓｅｒｔ）ためである。スキッドプレート３はまた、モジュールが地面に沈下するのを防止して、スキッドプレートの下方に位置する移植モジュール１の部分が地面／土壌に所定距離貫入するようにする機能も有している。

モジュール１は、図３に示すように、地面に貫入し地面に畝間を生成するように適合されたキール４をさらに備えている。キールは、上縁５および下縁６を有し、キールの下縁は、モジュールによって生成される畝間の深さを画定する。キール４はまた、移植される苗２のための担持手段としても機能することができ、そこでは、苗２を、キールの上縁５の上で、モジュールの先端部７に向かう方向に摺動させることができ、それにより、苗２はキール４の平面と同じ平面において畝間に入る。キールの先端側で、モジュール１に突き固め手段８を設けることができ、それは、畝間の側面を突き固めるように適合され、それにより、苗２が畝間内に導入された後に畝間を閉鎖するように適合され得る。突き固め手段８を、畝間の側面の土壌に圧力を与えるように構成することができ、それにより畝間の側壁が崩壊し、それによって、畝間の側壁が苗２の側壁を封入する。

苗を、装置の内部からキールの上縁５に向かって下方に搬送することができ、そこでは、搬送移動を、苗と接触し、苗がキールの先端部１０を通過するまで、担持手段に沿ってかつキール４の上縁５に沿って苗を押す、搬送部材９によって容易にすることができる。搬送部材９を、搬送部材９を駆動する回転駆動機構１１においてモジュールの内部で回転するように適合された回転式搬送部材として設けることができる。搬送手段を、回転駆動機構１１に沿って逐次配置される複数の搬送部材の形態で設けることができ、そこでは、各搬送部材を、１つの苗を搬送するように適合させることができ、後続する搬送部材９は、装置から畝間内に次の苗を搬送することができる。

モジュール１を、結合手段１２を介して車両に取り付けることができ、結合手段は、車両の後部に取り付けられ、モジュールが上昇および／または下降するのを可能にし、かつ車両が移植作業中に土壌に沿ってモジュール１を引っ張って移植方向の移動を提供するのを可能にするように適合され得る。

図２は、移植モジュール１のいくつかの部分の側面図を示し、そこでは、本発明による移植機構を示すために、モジュールのいくつかの部分が取り除かれている。駆動機構１１が、第１スプロケット１８および第２スプロケット１９の周囲に配置されたチェーン１７を駆動することができ、そこでは、駆動力が、第１スプロケット１８または第２スプロケット１９を介してチェーンに伝達され、チェーンをループ状で方向Ｄに駆動する。チェーン１７が、チェーンが実質的に直線状の２つの長手方向側部と、チェーンがスプロケットに沿って一方の長手方向側部から他方の長手方向側部まで１８０度回転する２つの領域とを有するように、スプロケット１８、１９は間隔を空けて分離されている。チェーンに、複数の搬送部材９を設けることができ、搬送部材９は、チェーン１７に取り付けられる基端部１５と、苗２に連結するように適合された先端部とを有している。

モジュール１が移植作業に利用されている時、搬送部材は方向Ｄに回転し、苗が装置の内部の担持手段１３の上にある間、搬送部材９Ａは苗２に連結するように配置される。連続した回転により、苗２は、地面１４に向かう方向においてモジュールの下端部に向かって実質的に直線状に押される。苗２Ｂがキール４の基端部に達すると、搬送手段９Ｂは、スプロケット１８に沿ってチェーンとともに回転を開始し、それにより、搬送手段の先端部１６は基端部１５より高速で移動し、それは、先端部が、スプロケットに近接する回転と同時により長い距離Ｅを移動するためである。この速度の上昇中、苗２Ａが、スキッドプレート３の下方で、矢印Ｂとして示す地面の上方から矢印Ｃとして示す地面の下方に導入される。苗を、キール４の上縁５に沿ってキール４の先端部１０に向かって摺動させることができ、ここで、搬送部材９Ｃの先端部の湾曲は、地面の下方の担持手段、すなわちキールの上縁５の湾曲と実質的に同じである。搬送部材９の先端部１６の湾曲を、装置の内部の担持手段１３および地面の下方の担持手段の湾曲と実質的に同じとすることができ、それにより、苗を、担持手段１３、５に沿って搬送部材によって確実に操縦することができる。

苗がキール４の先端部１０に向かって押された時、畝間の側壁が苗２Ｂの側壁と接触しており、畝間の側壁と苗との間の摩擦により、苗が運転方向Ａとは反対の方向に移動し、搬送部材は苗を解放することができる。搬送部材９Ｃは、苗を解放すると、チェーンに沿って搬送部材９Ｄの位置まで回転し、搬送部材の先端部を畝間からかつ地面１４から離れるように持ち上げる。

搬送部材９Ｃが苗２を解放すると、次の搬送部材が、後続する苗を先行する苗と同様に押し、キール４によって生成された畝間の内部に次の苗を植え付けることによって、連続的な植付け作業を継続する。

担持手段に存在する苗２を、作業中に連続的に補充することができ、それにより、苗を連続的に一列に連続して移植するのに十分な苗があることを確実にする。担持手段１３を補充する方法を、複数の異なる方法で行うことができ、本説明に基づいて当業者の技能の範囲内にあるものとして理解することができる。

図３は、図２の軸ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取り出された断面図であり、この図は、図２に示す移動方向Ａにおいて見た、移植中のモジュールの動作と地面２０との相互作用とを示す。スキッドプレート３は地面２０の表面１４に当接し、モジュールがスキッドプレート３の土壌接触面の下方の地面に沈下しないことを確実にする。スキッドプレート３は、土壌表面１４から離れるように湾曲する基端部２１を有するスキーの形態であり得る。スキッドプレートを、２つの層、すなわち摩耗するように意図され交換可能である下層２２と、交換可能下層２２によって保護される上層２３とから構成することができる。下層２２が摩耗すると、下層２２を上層２３から取り除いて新たな下層２２と交換することができ、それにより、スキッドプレート３のいくつかの部分のみが摩耗して、他の部分を再使用することができることが確実になる。スキッドプレート３に、スキッドプレートの上部領域からスキッドプレート３の下部領域まで通路を生成し、それにより、地面２０に向かう通路を生成する、貫通溝２３を設けることができる。

移植作業中、キール４は地面２０に貫入し、地面２０に畝間２４を生成し、そこでは、畝間の深さはキール４の下縁６によって画定され、下縁６は畝間の底部３０を生成する。畝間２４の幅は、キール４の側壁２６、２７によって制御され、それにより、畝間に対応する側壁２８、２９が設けられる。

キール４の上縁５を使用して苗２を畝間内に運び、それにより、苗２を畝間の底部３０から分離することができる。キール４の高さが、畝間の底部３０が苗２から分離される距離を画定し、この距離を、畝間２４内に導入されている苗のタイプに応じて、キールのサイズの選択によって制御することができる。

キールの上縁は、苗を下方から支持し、苗が、放出される前に畝間内に落下しないことを確実にする。モジュールに、支持要素３１をさらに設けることができ、支持要素３１は縁３２を有し、苗を上方から支持するように適合され、苗２が移植中に垂直方向上方に移動するのを防止し、それにより、苗が移植中に畝間から飛び上がらないことを確実にする。モジュール１に、第１側部支持部材３３および第２側部支持部材３４をさらに設けることができ、それらは、苗が移植中に横断（横向き）方向に移動するのが防止されることを確実にし、苗をキール４の上縁５上で維持する。支持部材３４を、キール４の長さの一部のみに与えることができ、その場合、苗が畝間２４に入っている間、この側部の苗の側方支持のみが必要であり得る。

地面の内部の担持手段５、３１、３２、３３、３４に開口部３５を設けることができ、この開口部３５により、苗が運転方向とは反対側の方向に搬送されている間に、畝間の側壁２８、２９が苗と接触することができ、地面の運動量が担持手段に沿った搬送に役立ち、移植中に苗によって搬送部材９にかけられる圧力を緩和することができる。開口部は、さらに、放出までの間、キールの上縁５における苗の横方向位置を維持するのに役立つことができ、それは、畝間の側壁が苗に押し当たるためである。したがって、側方支持部材の長さをモジュールの先端方向に制限することを可能にすることができ、その場合、苗がキール４の上縁５に沿った一定の箇所に達すると、側壁がたとえば苗２の側方支持を引き継ぐことができる。

側壁が苗と接触するのを可能にすることにより、苗２は、地面に等しい速度を得ることになり、それは、苗が放出される時、側壁によって苗に衝撃または急な力が加えられないことを意味し、こうした衝撃は、移植作業中に苗に損傷を与えるかまたは放出後に苗の位置を変える可能性がある。

キール４の深さおよびキールの下周縁６を、所定の苗に対する畝間の所望の深さに従って調整することができ、それにより、キールが地面の下方に延在する距離を変更することができる。同様に、キール４の上縁５と支持部材３４および部材３１との間の距離を、苗の高さに従って調整することができ、それにより、担持手段の断面輪郭が苗の断面輪郭に一致することが確実になる。

さらに、苗を床に植え付けるために苗テープを利用する場合、苗テープを小さいテープ片またはユニットに切断するために、切断手段、たとえばはさみまたはナイフを取り付けることができ、そこでは、各テープ片は１つまたは複数の苗を含む。発芽ユニットに苗テープを提供することが望まれる場合、結果としての分離手続きは、非常に容易に行うことができる。

図４Ａは、切断手段の一実施形態を示す。特に、サーベルグラインドを有する自己洗浄ナイフが示されている。切断手段は、苗テープを切断する際、刃からあらゆる付着した汚物または残がいを払い落とす。言い換えれば、苗テープの生地が、汚物を拭い取り、刃における汚物、泥および／または残がいの量を最小限に維持する。

切断手段は、図４Ｂにおいて黄色い矢印によって示すように回転する円形手段に取り付けられている。回転は、円形部品の面に対して垂直な中心軸を中心とする。代替形態では、切断手段は、３６０度全体を通して回転するのではなく前後に交互に移動することができる。しかしながら、この交互の移動により、切断手段がプッシャに打ち当たることになる可能性がある。

図５Ａ〜図５Ｃは、格納式搬送部材の一部であり、搬送部材のプッシャの拡大図を含む。

搬送手段の格納式プッシャにより、苗のより近接した間隔と移植のより高速な作業とが可能になる。搬送手段が土壌表面に対して実質的に垂直となると、格納式プッシャは後退し始める。

プッシャの肩部に作用しているばねおよびカムがプッシャを後退させる。カムの力は、茶色い矢印で与えられる。ばねは、他のいかなる力もアームに加えられない場合にプッシャが後退位置で維持されるように十分な力（すなわちトルク）をかける。しかしながら、ばねは、プッシャをその後退位置に戻すには不十分であり、カムの補助が必要である。プッシャが、カムによって後退位置まで戻るように持上げられる際、（歯が位置する）アームの先端が苗を通過する。

歯が中線（ｍ）の上方にある場合、移植ポケットを押し倒して苗を直立位置に配置しない傾向がある。

さまざまな農作物は、移植された苗の間に必要な距離が異なる。したがって、異なる農作物が植え付けられる際、農作物植付け密度を増大／低減することができることが望ましい。たとえば、ブロッコリーは、通常、苗の間が３インチで植え付けられ、カリフラワーは、苗の間が１８インチ〜２４インチで植え付けられる。レタスは、通常、苗の間が６インチ〜１２インチで植え付けられる。これらの相違に対応するために、ギアボックスが使用される。

本明細書に記載した例および実施形態は、単に例示を目的とするものであることと、それらに鑑みてさまざまな変更または変形が当業者には示唆され、本明細書の趣旨および範囲ならびに添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることとが理解される。本明細書で引用したすべての刊行物、特許および特許出願は、すべての目的で全体として参照により本明細書に組み込まれる。

１ 移植モジュール
２ 苗
３ スキッドプレート
４ キール
５ 上縁
６ 下縁
８ 突き固め手段
９ 搬送部材
１０ 先端部
１１ 回転駆動機構
１３ 担持手段
１４ 地面
１５ 基端部
１６ 先端部
１７ チェーン
２０ 地面
２３ 貫通溝
２４ 畝間
２８ 側壁
２９ 側壁
３１ 支持要素
３３ 第１側部支持部材
３４ 第２側部支持部材
３５ 開口部
５５ プッシャ

Claims (15)

1. 複数の苗を一列に移植するように構成された移植モジュール（１）を具備する苗を移植する装置において、
   −植え付けられる土壌に対して実質的に平行となる土壌接触面（３）と、
   −前記土壌に畝間（２４）を生成するキール部材（４）であって、前記土壌接触面（３）の下方に所定距離延在し、前記キール部材（４）の外周部が前記畝間（２４）の深さを画定する、キール部材（４）と、
   −前記苗（２）を下方から支持するように構成された担持手段（１３）であって、前記土壌接触面（３）の上方の位置から前記土壌接触面（３）の下方の位置まで延在し、前記装置から前記畝間（２４）内に前記苗（２）を移植するために前記畝間（２４）内に所定深さ延在し、前記苗（２）を放出する先端部を有する担持手段（１３）と、
   −前記苗（２）を前記担持手段（１３）に沿って押すことによって搬送する搬送手段（９）とを具備し、
   −前記担持手段（１３）は、前記土壌接触面（３）の下方で前記苗（２）の外周部を露出させるように構成され、それにより、前記苗（２）が前記担持手段（１３）の前記先端部から放出される前に、前記畝間（２４）の少なくとも一方の側壁が、前記苗（２）の外周部と接触し、
   −前記搬送手段（９）は、前記苗（２）を前記装置の植付け方向に対して実質的に平行に搬送するように構成され、前記搬送手段（９）は、前記苗（２）が前記畝間（２４）内においてその所定深さに達すると、前記苗（２）を解放するように構成されていることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、植え付けられる前記土壌を突き固めるコンパクタ（８）をさらに具備することを特徴とする装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、移植される前記苗（２）が苗木であり、好ましくは前記装置が更に苗木を保持する封入具を含むことを特徴とする装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置において、前記担持手段（１３）が、前記苗（２）の下方、少なくとも一方の側方および／または上方からの支持を提供するように構成され、前記苗（２）の向きが、前記移植中にかつ前記苗（２）が前記土壌内に放出されるまで所定方式で維持されるのを確実にすることを特徴とする装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置において、前記担持手段（１３）が、前記担持手段（１３）の横方向周辺部に貫通開口部（３５）を備え、それにより前記畝間（２４）の側壁（２８、２９）が前記苗（２）と接触するのを可能にすることを特徴とする装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の装置において、前記担持手段（１３）が、前記苗（２）を、放出の前に垂直方向に前記土壌から分離することを特徴とする装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の装置において、前記搬送手段（９）が、駆動機構に接続された基端部と植え付けられる前記苗（２）と連結する先端部とを有する少なくとも１つの搬送部材を備えることを特徴とする装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置において、前記搬送手段（９）が、垂直面から斜めの位置において前記畝間（２４）に入り、前記装置の長手方向に沿って実質的に垂直位置に向かって回転するように適合された、少なくとも１つの搬送部材を備え、前記先端部が前記畝間（２４）内でその最終深さに達し、前記連続した回転により前記先端部が前記畝間（２４）を出て上昇することを特徴とする装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置において、前記搬送手段（９）の先端部が、前記苗（２）を実質的に垂直位置で解放するように構成されていることを特徴とする装置。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の装置において、前記キール部材（４）の前記外周部が基端部分および先端部分を有し、前記先端部分が、前記基端部分より前記土壌接触面(３)の下方に増大した距離延在しており、好ましくは前記距離の増大が、前記キール部材（４）の長手方向に沿って漸進的であることを特徴とする装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の装置において、少なくとも２つの列に移植するために、少なくとも２つの移植モジュールが、並んで配置されていることを特徴とする装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の装置において、植え付けられる前記苗（２）の垂直軸が、前記キール部材（４）の長手方向平面に対して平行であることを特徴とする装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載の装置において、前記搬送手段が格納式プッシャアームを備えることを特徴とする装置。
14. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載の装置において、前記移植モジュールに動作可能に連結されるギアボックスをさらに具備し、前記ギアボックスが、前記移植された苗の間の距離の調整を可能にし、好ましくは前記移植された苗の間の前記距離が、約８ｃｍから約２６ｃｍまでの範囲であることを特徴とする装置。
15. 請求項１乃至１４の何れか一項に記載の装置を使用することを特徴とする、複数の苗を一列に移植する方法。

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