JPH07102011B2 - 種子のゲル被覆加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、種子の栄養物質や殺菌剤を含有し、且つ弾性
力を有するゲルで種子を被覆し、ゲル表面層のみを硬化
させて種子を保護すると共に、種子をゲル被覆により球
状大粒化して播種し易くして種子の発芽率を高めること
を目的として行う種子ゲル被覆を効率的に且つ連続して
行う種子のゲル被覆加工装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、種子はコーティングされないまま播種されるのが
一般的であるが、種子を動物の食害から保護し、種子を
播種する前に殺菌，発芽促進処理等の予備処理を行うた
めに種子を被覆するコーティング種子がある。

従来のコーティング種子としては、粘土や微砂又はそれ
に糖類を混合した物をCMC等のバインダーを吹付けて種
子表面に転着させるものであり、被覆剤中に殺菌剤，酸
素発生剤等を添加する場合もある。

これらは比較的硬質の被覆の場合であるが、種子を、含
水することにより膨潤するゲルやゼラチン状のものでコ
ーティングする軟質の被覆コーティングもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し、従来のコーティング技術においては、表層のみを
硬化させる水性ゲルを用いて種子をコーティングする例
は見られなかった。

本発明は、種子をゲル被覆して大径球状化した後に所定
時間硬化剤に浸漬してゲル被覆の表面を硬化した後に、
硬化剤より取り出した後に付着した硬化剤を水洗し、表
層のみを硬化する種子のゲル被覆を連続して効率よく生
産し、しかも、種子の挿入されない品質不良品を生じな
い種子のゲル被覆加工装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の種子のゲル被覆装
置は、切断プランジャの開閉によりゲル皮膜を形成並び
に切断するノズル部と、昇降可能に設けられ内部に種子
を収容する種子容器と、中央に回動可能な回動支軸を有
し両端にそれぞれ中空針が固着され、該両中空針が上記
ノズル部及び種子容器の真上に回動位置決めされるアー
ムと、上記中空針より電磁弁を介して負圧源及び空圧源
に連通し、内部に吸引圧力スイッチが設けられる管路と
を有する種子供給部と、上記ノズル部の下方に配設され
る硬化槽と、上記ノズル部のゲル被膜の形成動作に同期
して上記アームの回動位置決め動作，上記種子容器の上
昇動作，上記中空針による種子吸引動作，上記種子容器
の下降動作，上記アームの回動位置決め動作，上記中空
針から上記ノズル部への種子供給の動作を確認並びに制
御する制御部とを備えた。

〔作用〕

上記のように構成された種子のゲル被覆加工装置は、一
方の中空針が上記種子容器の真上に位置決めされ、下降
限にある上記種子容器が上昇すると、上記一方の中空針
が上記種子容器内の種子の中に挿入され、上記電磁弁の
切り換えにより一方の中空針の管路が負圧源に連通し、
中空針の先端に種子が吸引される。

次に、上記種子容器が下降し、上記アームが回動して位
置決めされ、上記電磁弁の切り換えにより上記一方の中
空針の管路が空圧源に連通し、種子が下方に落下供給さ
れる。

一方、ノズル部では、プランジャ孔の下端に形成された
ゲル皮膜に種子が落下すると、切断プランジャの開弁に
よりゲルが流出して種子を被覆する。

一定量のゲルが流出すると、切断プランジャが開弁して
ゲルの流出が停止されると共に、自重を支えきれなくな
った被覆種子が落下し、プランジャ孔の下端に残った一
部のゲルが再び皮膜を形成する。

落下する被覆種子が落下中に球状化され硬化剤槽内の硬
化剤に供給され、被覆種子の表面が硬化される。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図は正面カバーを除去した種子のゲル被覆装置の正
面図、第２図は第１図のＸ矢視図、第３図は第１図のＹ
矢視図、第４図は上カバーを除去した種子のゲル被覆装
置の平面図を示す。

種子のゲル被覆装置は、ゲル皮膜を形成し切断するノズ
ル部Ａと、ノズル部Ａに種子を供給する種子供給部Ｂ
と、ノズル部Ａの下方に配設される硬化剤槽C,水洗槽Ｄ
及びこれに付属する搬送装置と、これらの各装置を収容
するケーシングＥとによって構成される。

ケーシングＥは、底壁１の４隅に立設された支柱２の周
囲に正面カバー3,側面カバー4,裏カバー５がねじにより
取り付けられ、支柱２の上部に上カバー６が取り付けら
れて箱形に形成され、内部に棚７が設けられる。

ケーシングＥは、底壁１の下面の４隅に設けられたキャ
スタ８により移動可能な構造になっている。

棚７の上には、内部にゲルを収容するゲル貯蔵槽９と、
架台10が取り付けられる。

架台10は、下部板10aの一側（第２図において右側）に
壁板10bが、他側にリニアシャフト10cが立設され、壁板
10b及びリニアシャフト10cの上に上部板10dが設けら
れ、壁板10bにノズル部Ａのノズル本体11が取り付けら
れる。

ノズル本体11は、第５図（イ）に示すように、内部に形
成されたゲル流路12には、縦方向に貫通するプランジャ
孔13が連通し、プランジャ孔13の下端部に弁座13aが形
成され、プランジャ孔13には筒状の切断プランジャ14が
挿入される。

切断プランジャ14は外周面の中間部に受圧部14aが設け
られ、下端部にテーパ形状の弁14bが形成され、切断プ
ランジャ14は上端面をばね（図示しない）に押圧されて
弁14bが弁座13aに当接している。

ゲル流路12にはゲル圧縮用プランジャ15が挿入され、ゲ
ル圧縮用プランジャ15がゲル流路12内のゲルを加圧する
方向に移動すると、ゲルが受圧部14aを押圧して切断プ
ランジャ14が上昇して開弁するようになっている。

ゲル貯蔵槽９の上部に管継手16が設けられ、管継手16を
貫通する管路17の一端がゲル貯蔵槽９内部に挿入され、
管路17の他端は、壁板10bに取り付けられたボール逆止
弁18を介してゲル流路12に連通している。

管継手16には、ゲル貯蔵槽９の内部より外部の加圧源に
連通する小孔19が設けられている。

かくして、ゲル貯蔵槽９の内部のゲルがゲル流路12に補
充され、ゲル圧縮用プランジャ15の作動により切断プラ
ンジャ14が開弁してゲルが流出するノズル部Ａが構成さ
れる。

架台10の上部板10dの上に取り付けられるロータリアク
チュエータ20の回動部には、アーム21の中央部に設けら
れた回動支軸22が連結され、アーム21の両端にそれぞれ
中空針23,24が固着される（第２図参照）。

中空針23の上端に取り付けられた管継手25には柔軟な管
路26の一端が取り付けられ、管路26の他端は、空圧源及
び負圧源につながら電磁弁（図示しない）に接続し、管
路26には、管路26内が所定の負圧になったことを検知す
る吸引圧力スイッチSW1（第６図参照）が設けられる。

同様に、中空針24の上端取り付けられた管継手27には柔
軟な管路28の一端が取り付けられ、管路28の他端は、空
圧源及び負圧源につながる電磁弁（図示しない）に接続
し、管路28には、管路が所定の負圧になったことを検知
する吸引圧力スイッチSW2（第６図参照）が設けられ
る。

架台10のリニアシャフト10cの外周面には、直動型エア
シリンダ（図示しない）によって昇降するスライダ29が
環挿され、スライダ29の上部に取り付けられたプレート
30の端部に種子容器31が取り付けられ、スライダ29の側
面に設けられたファイバーブラケット32に、種子容器31
の上昇高さを検知するファイバースイッチSW3（第６図
参照）が取り付けられる。

ロータリアクチュエータ20は180度の範囲で回動可能で
あり、中空針23,24が、ノズル部Ａの切断プランジャ14
の真上及び種子容器28の真上に交互に回動位置決めさ
れ、切断プランジャ14の真上の位置は、回動支軸22の近
傍に設けられたロータリ用スイッチSW4によって確認さ
れ、種子容器28の真上の位置決めは、回動支軸22の近傍
に設けられたロータリ用スイッチSW5によって確認され
る。

以上のようにして、上昇した種子容器28内の種子を吸引
した中空針23又は24がアーム21の回動によりノズル部Ａ
の切断プランジャ14の真上に位置決めされ、種子を落下
してノズル部Ａに供給する種子供給部Ｂが構成される。

ノズル部Ａの下方に配設される硬化剤槽Ｃは、棚７の下
面に取り付けられた流路支柱33に懸吊される流路台34の
上に、槽35が取り付けられる（第１図参照）。

槽35は、ノズル部Ａの真下に位置する底の深い種子受入
部35aと、種子受入部35aに連通し、底が浅く横に長い形
状の種子送給部35bとを有し、種子送給部35bの内部に
は、両端を軸受36及び37に支承されるスクリュウコンベ
ア38が配設され（第４図参照）、スクリュウコンベア38
の端部軸38aには、種子送給部35bの端部側の上端縁に形
成された搬出口39（第４図参照）に近設する掻き上げ羽
根40が固着され、端部軸38aにはカプリング41を介して
ステッピングモータ42が連結される。

種子受入部35aの底壁外面にモータブラケット43が設け
られ（第１図参照）、モータブラケット43に取り付けら
れるモータ44の出力軸にはカプリング45を介して、種子
受入部35aの底壁を水密に貫通するインペラ46の軸46aが
連結される。

このインペラ46は、種子受入部35aの硬化剤を種子送給
部35bに送給する流れを造るために設けられたもので、
ノズル部Ａから落下供給された被覆種子が短時間の間に
スクリュウコンベア38に送られる。

種子送給部35bの端部に送られた硬化剤は、種子供給部3
5bの端部に連結する管路47からポンプ48により管路49へ
送られ、管路49から種子受入部35aに戻される。

種子送給部35bの搬出口39の外側には先端に向かって下
方に傾斜するシュート50が配設され、シュート50の底壁
50aはドレン回収部51に接続し、シュート50の内部に
は、底壁50aに平行な多孔板52が設けられ、多孔板52の
前方の下方には水洗槽Ｄが設けられる（第３図参照）。

水洗槽Ｄは、内部に水を収容する水槽53と、水槽53の出
口側のオーバーフロー槽54と、外部の水供給源（図示し
ない）から水槽53の入口側の底部近くの開口に連通する
水流作成管55とを有し、水供給源から供給された水がオ
ーバーフロー槽54向かって流れ、オーバーフロー槽54の
表面のネットを通過してら排出されるが、水槽53内に供
給された被覆種子はネットから水槽53のオーバーフロー
槽54に近設された滑り台56に移載される。

滑り台56は下方に向かって低くなり、滑り台56の先端部
の下方には搬入ホッパ57が設けられ、搬入ホッパ57の下
方には、駆動側の送りねじ58と従動側の送りねじ59が設
けられる。

送りねじ58,59は共に両端を軸受け60及び61に支承さ
れ、送りねじ58に固着された歯車62と送りねじ59に固着
された歯車63が噛み合い、外周部に設けられた浅い螺旋
溝は相互に反対のねじれ角を有し、駆動側の送りねじ58
の端部にはカプリング64を介してステッピングモータ65
が連結される（第３図及び第４図参照）。

従って、ステッピングモータ65を始動すると、両送りね
じ58,59の浅い螺旋溝に載置された被覆種子が、搬入ホ
ッパ57の反対側に設けられた出口ホッパ66に向けて送ら
れ、出口ホッパ66の下方に設けられたベルトコンベア67
に供給されるようになっている。

以上のように構成された種子のゲル被覆加工装置の作用
を説明する。

（自動運転開始前の状態） 第２図に示すように、一方の中空針23は種子容器31の真
上にあり、他方の中空針24はノズル部Ａの切断プランジ
ャ14の真上に位置しており、中空針23の位置はロータリ
用スイッチSW4（第６図参照）によって確認されてい
る。

又、種子容器31が下降限にあることを下降限のスイッチ
W6（第６図参照）が確認しており、中空針23の管路26及
び中空針24の管路28は何れも電磁弁により空圧源及び負
圧源より遮断されている。

（自動運転開始） 制御装置（図示しない）の自動運転ボタンを操作する
と、上昇用電磁弁SOL1及びSOL2が作動して（第６図参
照）直動型エアシリンダの高速側空圧回路が開き、直動
型エアシリンダ（図示しない）によりスライダ29と共に
種子容器23が高速で上昇し、種子容器23が所定の高さに
なったことをファイバースイッチSW3が検知すると上昇
用電磁弁SOL1のみが作動が停止して直動型エアシリンダ
が低速側空圧回路に切り換えられ、種子容器23の昇降速
度が低速となる。

又、一方の中空針23の管路26を負圧源に連通する電磁弁
SOL4が作動し、上昇中の種子容器31内の種子の中に挿入
された一方の中空針23が種子を吸引する。

中空針23が種子を吸引すると管路26内の負圧が大きくな
り、吸引圧力スイッチSW1が管路26が所定の負圧になっ
たことを検知する。

一方、上昇用電磁弁SOL1及びSOL2の作動が終わって種子
容器31が下降するが、中空針23の下端が種子と種子との
接触面に挿入され、いずれの種子も吸着されない事態が
生じた場合には、管路26が所定の負圧にならないので、
再び上昇用電磁弁SOL1及びSOL2が作動して種子容器23が
上昇し、中空針23が種子を吸引する動作が行われる。

このとき、種子容器23の上昇，下降の衝撃により、種子
が攪拌されて変位するので、種子の吸着ミスが連続して
発生することが防止される。

吸引圧力スイッチSW1が種子の吸引を確認し且つ種子容
器31が下降し終わったことを下降限のスイッチSW6が確
認すると、ロータリ回転用の電磁弁SOL3が作動してロー
タリアクチュエータ20が回動し、一方の中空針23がノズ
ル部Ａの切断プランジャ14の真上に位置決めされ、この
位置決めはロータリ用スイッチSW5に検知され、再び上
昇用電磁弁SOL1及びSOL2が作動して種子容器31が上昇す
ると共に、電磁弁SOL4の作動が停止して管路26が負圧源
より遮断され、その直後に電磁弁SOL5が作動して管路26
が空圧源に連通し、管路26内の圧力の増加により中空針
23に吸着されていた種子が落下する。

これに並行して電磁弁SOL1及びSOL2が再び作動して種子
容器31が上昇し他方の中空針24が種子を吸引する。

一方、上記の種子供給動作に同期してノズル部でゲル皮
膜の形成並びに切断が行われる。

すなわち、ノズル部Ａでは、ゲル圧縮用プランジャ15の
作動により受圧部14aを加圧された切断プランジャ14が
上昇して開弁し、プランジャ孔13の下端より流出したゲ
ルが皮膜を形成する。

形成されたゲル皮膜は自重により垂れ下がり、次に、切
断プランジャ14が閉じるとゲル皮膜が自重を支えきれず
に落下するが、一部のゲルはプランジャ孔13の下端に残
って新たなゲル皮膜を形成し自重により垂れ下がる（第
５図（ヘ）参照）。

この新たなゲル皮膜に種子Ｓが落下供給され（第５図
（ロ）参照）、垂れ下がったゲル皮膜の中に種子Ｓが半
ば包みこまれる（第５図（ハ）参照）。

次に、電磁弁SOL8が作動して（第６図参照）ゲル圧縮用
プランジャ15がゲル流路内のゲルを加圧し、受圧部14a
を加圧された切断プランジャ14が上昇して開弁し、プラ
ンジャ孔13の下端よりゲルが流出して種子Ｓの周囲がゲ
ルに被覆され（第５図（ニ）参照）、所定時間後に電磁
弁SOL8の作動が停止するので、切断プランジャ14が閉
じ、ゲル皮膜が自重を支えきれずに落下するが（第５図
（ホ）参照）、一部のゲルはプランジャ孔13の下端に残
って新たなゲル皮膜を形成し自重により垂れ下がる。
（第５図（ヘ）参照）。

落下する被覆種子は落下中に球状化され、硬化剤槽Ｃの
種子受入部35a内の硬化剤に供給される。

種子受入部35a内の硬化剤は種子供給部35bに向けて流れ
るので、被覆種子は短時間のうちにスクリューコンベア
38の入口に達し、スクリューコンベア38の回転により出
口端の掻き上げ羽根40まで搬送され、掻き上げ羽根40の
回転によりシュート50に送出される。

被覆種子の表面が硬化剤に浸漬される時間は、ほぼスク
リューコンベア38による送給時間に等しく、スクリュー
コンベア38の送給時間は一定であるので、被覆種子の硬
化時間の不足や過度が防止される。

種子により硬化時間を加減するには、スクリューコンベ
ア38の回転速度の加減により自由にコントロールするこ
とが出来るので便利である。

シュート50に送出された被覆種子は、シュート50の上を
転動して、水洗槽Ｄの水槽53に送給され、水槽53内で表
面に付着した余分の硬化剤が除去される。

水槽53内の水は出口側のオーバーフロー槽54に向かって
流れるので、洗浄時間がほぼ一定時間となり、オーバー
フロー槽54の端部より滑り台56及び搬入ホッパ57を経て
送りねじ58,59に移載され、送りねじ58,59の回転により
送りねじ58,59の浅い螺旋溝に載って出口ホッパ66に送
られ、出口ホッパ66に搬出された被覆種子はベルトコン
ベア67により搬出される。

被覆種子は表面に水分があるので、水分がベルトコンベ
ア67の表面に載置された被覆種子に付着力を与え、搬送
中に被覆種子がベルトコンベア67の側面に転動脱落する
ことは無い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に示すような効果を奏する。

（１） 種子の供給、ゲル被覆、被覆表面層の硬化など
の加工工程がすべて連続して自動的に高能率で行われ
る。

種子を被覆したゲルは、大径球状化され、ゲル表面のみ
が所定深さだけ硬化しているので、播種し易く且つ発芽
率の高いコーティング種子が得られる。

又、加工工程中に種子やゲル被覆表面に外力を加えるこ
とが無いので、種子が疵付いたりゲル被覆表面が変形し
たり損傷したりする虞が無い。

又、中空針が種子と種子との間に挿入されて、いずれの
種子も吸引されない事態が生じた場合には、吸引圧力ス
イッチの検知信号を受けた制御部が種子容器を再び上昇
させて吸引動作を行うので、種子の吸引ミスが防止され
る。

しかも、種子容器が上昇，下降すると、種子が攪拌され
て変位するので、種子が吸着されない事態が連続して発
生することが防止される。

（２） 種子の種類により、ゲル被覆の大きさなどを換
えたり、複数の種子をゲル被覆したりするが、此の様な
運転状態の変更はシーケンサのプログラムの変更により
容易に変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示し、 第１図は正面カバーを除去した種子のゲル被覆装置の正
面図、 第２図は第１図のＸ矢視図、 第３図は第１図のＹ矢視図、 第４図は上カバーを除去した種子のゲル被覆装置の平面
図、 第５図（イ）〜（ヘ）はノズル部の縦断面図、 第６図は種子被覆の動作を説明するシーケンス図であ
る。 Ａ……ノズル部、Ｂ……種子供給部、Ｃ……硬化剤槽、
Ｄ……水洗槽、Ｅ……ケーシング、９……ゲル貯蔵槽、
10……架台、10b……壁板、10c……リニアシャフト、11
……ノズル本体、12……ゲル流路、13……プランジャ
孔、13a……弁座、14……切断プランジャ、14……弁、1
5……ゲル圧縮用プランジャ、20……ロータリアクチュ
エータ、21……アーム、22……回転支軸、23,24……中
空針、26,28……管路、31……種子容器、35……槽、38
……スクリューコンベア、40……掻き上げ羽根、42……
ステッピングモータ、44……モータ、46……インペラ、
48……ポンプ、50……シュート、52……多孔板、53……
水槽、56……滑り台、57……搬入ホッパ、58,59……送
りねじ、65……ステッピングモータ、66……出口ホッ
パ、67……ベルトコンベア。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−128611（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−141508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−75809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−94006（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−155713（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭49−8413（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切断プランジャの開閉によりゲル被膜を形
   成並びに切断するノズル部と、昇降可能に設けられ内部
   に種子を収容する種子容器と、中央に回動可能な回動支
   軸を有し両端にそれぞれ中空針が固着され、該両中空針
   が上記ノズル部及び種子容器の真上に回動位置決めされ
   るアームと、上記中空針より電磁弁を介して負圧源及び
   空圧源に連通し、内部に吸引圧力スイッチが設けられる
   管路とを有する種子供給部と、上記ノズル部の下方に配
   設される硬化槽と、上記ノズル部のゲル被膜の形成動作
   に同期して上記アームの回動位置決め動作，上記種子容
   器の上昇動作，上記中空針による種子吸引動作，上記種
   子容器の下降動作，上記アームの回動位置決め動作，上
   記中空針から上記ノズル部への種子供給動作を確認並び
   に制御する制御部とを備えたことを特徴とする種子のゲ
   ル被覆加工装置。