JPH09243555A - 青果物品質測定方法及び青果物品質測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ミカン等の青果物の糖度、酸度、水分含有率、
鮮度等の品質を、非破壊で且つ迅速に、しかも高い精度
で測定することができるようにする点にある。 【解決手段】被測定物となる青果物２３に測定光を照射
し、その照射した測定光のうち、青果物２３の果肉部を
通過した測定光のスペクトルを分析して、糖度、酸度、
水分含有率、鮮度等の品質を判定する青果物品質測定方
法において、搬送されてきた青果物２３を回転させなが
ら、前記測定光を照射して、青果物２３への照射位置を
時間経過とともに変更し、照射した測定光のうちの青果
物２３の果肉部を通過した測定光のみを受光して、品質
を判定する、というもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミカン等の青果物
の糖度、酸度、水分含有率、鮮度等の品質を非破壊測定
で判定する青果物品質測定方法及び青果物品質測定装置
に関し、青果物への熱的ダメージが少なくしかも高精度
で且つ高速に品質を判定することができる技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】青果物は、その年の気候条件などのさま
ざまな要因によって、当然ながらその味にバラツキが生
じる。そのため、選果場では、持ち込まれた作物の品質
が出荷基準に適合しているかどうかを、「受入れ検査」
としての品質測定によって判定しなければならない。以
下、ミカンを例にとり、従来の品質測定について説明す
る。

【０００３】農園で収穫されたミカンは、選果場におい
て一定個数抜き取り、搾ってジュースにして成分を測定
し、主に糖度（甘味）と酸度（酸味）が判定される。こ
の判定には、ミカンを搾る作業と測定作業の２工程が必
要であり、非常に手間がかかることから、従来はミカン
３００〜５００Ｋｇ当たり２〜５個の抜き取りが一般的
な水準であった。ところが、この程度の抜き取り個数で
は測定数が少なすぎることや、出荷されるミカン全部を
測定することができないため、中には品質が著しく低下
したミカンが出荷されてしまうことがあり、ロット単位
での品質が正確に判定できないものであった。因みに、
ロット単位での品質を正確に判定しようとするならば、
３００〜５００Ｋｇ当たり最低３０〜５０個の抜き取り
数が必要である。しかしながら、３０〜５０個もの数を
搾って測定することは膨大な時間を要するので、到底実
現できないばかりか、破壊検査であるため、それだけ出
荷良品数が減ってしまうという好ましくないものであっ
た。

【０００４】このような破壊検査の欠点を補うものとし
て、近年ではミカンの糖度に影響を与える成分での光吸
収を検出する非破壊検査が導入されつつある。これは、
一方向に流れるコンベア上に所定間隔をおいてミカンを
流し、コンベアを挟むように配置された投受光器の間に
形成される光路を通過する間に、ミカンの通過によって
発生する光吸収を測定するものである。このような方法
では、コンベアの移送速度が一分間当たり４０ｍにも達
するため、一秒当たり５〜８個の糖度測定が可能であ
る。従って、一応は全数検査が可能である。

【０００５】上記光吸収を利用した全数検査は、あくま
で出荷場の最終検査を対象としている。すなわち、予め
入荷検査によって品質が保証されていることを前提と
し、最終出荷前に、大きさによる分類やキズ物の振り分
けと同時に、著しく品質の低下したものを検出しようと
するものである。従って、その処理速度も速く、又品質
のうちの糖度を大まかな精度でしか測定できない。しか
し、一方では、このコンベア方式においてミカンの搬送
速度を遅く、且つ、機器を小型化して、受入れ検査用と
して用いるということも考えられる。しかしながら、こ
の受入れ検査では、酸度も測定することが望ましく、ま
た高い測定精度も要求され、そのためには受光素子の特
性や駆動条件上の制約から、測定時間を長くする必要が
ある。ところが、この測定では、近赤外線領域の吸収特
性を利用するため、測定時間を長くすると果肉部が発熱
してミカンが傷んでしまい、結局は破壊検査になってし
まうので、実現することができないものであった。

【０００６】上記ミカンの受入れ検査では、糖度と酸度
とを高い精度で測定しなければならないという要請があ
り、このためには、多くの抜き取りサンプルを非破壊で
且つ迅速に測定する必要があるが、上記従来の方法では
これを実現することができないものであった。これは、
ミカンのみならず、あらゆる青果物に対して当てはま
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、ミカン等の青果物の
糖度、酸度、水分含有率、鮮度等の品質を、非破壊で且
つ迅速に、しかも高い精度で測定することができるよう
にする点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、被測定物となる青果物に測定光を照射し、
その照射した測定光のうち、青果物の果肉部を通過した
測定光のスペクトルを分析して、糖度、酸度、水分含有
率、鮮度等の品質を判定する青果物品質測定方法におい
て、搬送されてきた青果物を回転させながら、前記測定
光を照射して、青果物への照射位置を時間経過とともに
変更し、照射した測定光のうちの青果物の果肉部を通過
した測定光のみを受光して、品質を判定するというもの
である。

【０００９】被測定物となる青果物に測定光を照射する
ための照射手段と、この照射手段による青果物への照射
位置を時間経過とともに変更するために、該青果物を載
置してある載置部を回転させる回転手段と、前記照射手
段の照射位置まで搬送する搬送手段と、この搬送手段に
て照射位置まで搬送されてきた青果物に向けて照射した
測定光のうち、前記載置部に青果物の外径よりも小さく
形成された測定光通過用孔を通過した測定光のみを受光
する受光手段と、前記照射手段により照射した測定光の
うち、前記測定光通過用孔を通過した測定光のスペクト
ルを分析して、糖度、酸度、水分含有率、鮮度等の品質
を判定する品質判定手段とを、備えさせて青果物品質測
定装置を構成するものである。つまり、回転手段により
青果物を回転させながら測定光を照射することによっ
て、照射位置を搬送手段による搬送速度に無関係に時間
経過とともに変更することができるのである。しかも、
照射された測定光のうち、測定光通過用孔を通過した測
定光、つまり青果物の果肉部を通過した測定光のみを受
光するから、青果物の外面を伝わってくる測定光や外乱
光を受光することがなく、より正確な測定を行うことが
可能になる。

【００１０】青果物の搬送開始から漸次増速したのち、
漸次減速して青果物を前記照射手段の照射位置で搬送停
止を行うために、前記搬送手段を間欠駆動させる間欠駆
動手段を設け、前記回転手段を青果物載置用の載置部に
回転力を付与するための回転駆動力受け手段から構成す
るとともに、前記搬送手段により搬送されてきた青果物
の搬送速度と略同一の周速度にするための回転駆動力が
前記載置部に付与され、且つ、前記照射手段の照射位置
から再度間欠駆動手段により搬送開始後において、前記
載置物の回転が低速状態又は停止状態で回転駆動力の付
与を停止する回転駆動力伝達手段を設けてある。つま
り、青果物を測定するために照射位置まで搬送する場合
には、搬送開始から漸次増速したのち、漸次減速して青
果物を照射位置に停止させる構成にすることによって、
搬送開始時や搬送停止時に青果物が転がることや少し動
いて位置ずれするといったことがなく、所定姿勢のまま
青果物を確実に所定箇所へ搬送することができる。又、
搬送されてきた青果物の搬送速度と略同一の周速度にす
るための回転駆動力を載置部に付与する構成にすること
によって、青果物の搬送速度と載置部の周速度との速度
差をゼロ又はそれに近いものにすることができるから、
回転駆動力をスムーズに載置部に付与して、この回転駆
動力付与時に青果物が転がることや少し動いて位置ずれ
するといったことがなく、所定姿勢のまま青果物を確実
に回転させることができる。又、回転駆動力の付与を停
止する際には、青果物の回転が低速状態又は停止状態で
あるから、青果物の停止時に青果物が転がることや少し
動いて位置ずれするといったことがなく、スムーズに青
果物を停止させることができる。

【００１１】前記搬送手段が、一回転を複数に分割する
回転角毎に加減速度によってステップ回転動作が行われ
る回転テーブルから構成されているから、直線の搬送経
路を有するベルトコンベアで搬送手段を構成するものに
比べて、曲線の搬送経路を有するものの方が、搬送装置
自体のコンパクト化を図ることができる。

【００１２】前記回転駆動力受け手段を、任意の定速度
で駆動される帯状又は連鎖状の動力伝達部と、この動力
伝達部に接触して前記載置部を駆動回転させるために前
記回転テーブルに回転自在に設けられた自転ステージと
から構成してあるから、帯状又は連鎖状の動力伝達部に
接触する位置を変更するだけで、自転ステージの回転開
始位置を自由に変更することができるから、各自転ステ
ージにそれぞれ専用のモータを設けるものに比べて、自
転ステージの回転開始位置変更のための構成を安価にす
ることができる。

【００１３】前記自転ステージの中央部と回転テーブル
とに連通する開口が設けられるとともに、この開口の上
方に照射手段、下方に受光手段を配置することによっ
て、品質の測定時に、回転テーブル自体が上方からの外
乱光を遮蔽する部材になるから、外乱光に対する遮蔽の
ための構成を有利に実施することができる。

【００１４】前記照射手段の照射光軸を前記自転ステー
ジの回転運動軸に対して２０度〜７０度の範囲で傾斜さ
せることによって、青果物の径方向、つまり青果物の回
転軸に対して直交する方向での青果物の果肉部をまんべ
んなく測定することができるだけでなく、図８（イ）
に、青果物の一例であるミカン２３においては空洞部分
２３Ａ、図８（ロ）に、リンゴやモモ２３においては芯
部分２３Ｂへの測定光の照射をできるだけ外すことがで
きるように、又は完全に外すことができ、それらによる
測定結果に大きな影響を与えることを回避することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の青果物品質測定装
置の回転テーブル部分を中心に描いたものである。図中
の回転テーブル１は、一回転（３６０°）を複数、すな
わち本例では６段階に分割する回転角（６０°）毎に所
定の加減速度によってステップ回転動作が行われるもの
であり、青果物が載置される載置部としての自転ステー
ジ３が、この回転角距離を隔てて回転テーブル１上で自
転可能に設けられている。さらに、この自転ステージ３
には、当該自転ステージ３と同一の回転軸心でかつ自転
ステージ３と一体的に回転可能に取り付けられた回転駆
動力受け手段５が設けられており、自転ステージ３に載
置される青果物を回転テーブル１の回転により、青果物
を回転搬送する搬送手段７が構成されている。青果物は
自転ステージ３上に載置された状態で、回転テーブル１
のステップ回転に伴って円周軌跡で移動し、６つの各ス
テップ停止位置で、投入（自転テーブル位置Ａ）、各種
測定をエラー等が発生しないように図示していない装置
を用いて青果物を自転ステージ３の中央部に位置させる
ためのセンタリング（同Ｂ）、品質測定（同Ｄ）、排出
（同Ｅ）が行われるとともに、前記センタリング（同
Ｂ）位置から品質測定前の待機位置Ｃに移動する間にサ
イズ測定が行われる。自転ステージ３の回転運動軸、す
なわち青果物の回転軸は本紙面と直交する方向となって
いる。さらに、自転ステージ３の中央部と回転テーブル
１に連通する開口９が設けられ、自転ステージ３はこの
開口９の周面のベアリング等の軸受け手段によって、回
転テーブル１上に回転可能に取り付けられている。ま
た、回転駆動力受け手段５にはタイミングベルト用の受
け歯車が用いられ、図のように自転ステージ３の下側に
取り付けられている。前記投入（自転テーブル位置Ａ）
位置、センタリング（同Ｂ）位置、待機位置（同Ｃ）、
品質測定（同Ｄ）位置、排出（同Ｅ）位置、サイズ測定
位置は、自由に変更できる。又、前記青果物のセンタリ
ング、サイズ測定を省略して実施してもよい。

【００１６】自転ステージ回転駆動手段１０は、パルス
モーター１１の動力によって任意の定速度で矢印ａ方向
に連続駆動されるタイミングベルトやチェーン等の帯状
または連鎖状の回転駆動力伝達手段１３であって、青果
物回転搬送手段７のステップ回転動作中において隣設関
係にある二つの自転ステージ３，３の回転駆動力受け手
段５のうちの一方と接し始め他方と離れ始めるとともに
（後述）、図のように、ステップ回転停止中に一つの自
転ステージ３の回転駆動力受け手段５に動力が伝達され
る位置関係に設けられている。従って、自転ステージ３
は測定位置Ｄにある時にのみ、回転駆動力伝達手段１３
と同一速度で矢印ｂ方向に回転する。また、自転ステー
ジ３が当たっている時と離れている時の回転駆動力伝達
手段１３のテンションを一定に保つため、３個の固定ロ
ーラー１５…に架けられた状態で、１個のテンションロ
ーラー１７によって常に一定のテンションが与えられる
ようになっている。

【００１７】投受光手段は図示していないが、自転ステ
ージ３の回転運動軸３ａと交差する照射光軸１９ａを有
し、且つ、この回転運動軸３ａとの交点Ｍに対して自転
ステージ３上の青果物の果肉部側から測定光が照射され
るよう配置された照射手段２５とこの測定光による青果
物からの透過光を検出する受光手段２７とより構成され
る。具体的には、測定位置Ｄにある自転ステージ３の開
口９の中心を通る図中矢印ｃで示す照射光軸１９ａを有
し、図において測定位置Ｄにおける開口９の上方から測
定光を照射し、回転テーブル１の回転面を横切り、回転
テーブル１の下方において受光手段２７によって青果物
を通過してきた測定光を受けるようになっている。

【００１８】次に自転ステージ３の位置が異なる図２と
本装置のタイミングチャートに基づいて、本発明の動作
をさらに詳細に説明する。図１の状態で、測定位置Ｄに
ある青果物の品質が測定され、測定後に回転テーブル１
が矢印ｅ方向に６０°回転し、次の自転ステージ３上の
青果物の測定を行う。そして、この回転テーブル１が６
０°回転する間の状態を、図２として表している。図２
は、図１の状態から測定終了後に回転テーブル１が３０
°回転した瞬間の状態を表したものである。図のよう
に、ステップ回転動作中の所定位置、図では停止位置か
ら３０°回転した瞬間においては、測定の終了した自転
ステージ３の回転駆動力受け手段５がタイミングベルト
（回転駆動力伝達手段１３）から離れ始める瞬間の状態
にある一方、次の測定のための隣の自転ステージ３の回
転駆動力受け手段５が、タイミングベルト１３に接し始
める瞬間の状態にある。ここで、回転テーブル１がその
停止位置から次の停止位置までステップ回転するに当た
り、約３０°回転した時に最大周速に達し、最大周速で
の保持時間が無い状態で６０°回転位置まで減速するよ
う回転テーブル１の回転フローを設定し、且つ、タイミ
ングベルト１３の移動速度と回転テーブル１の最大周速
を等しく、又は略等しく設定しておくことが望ましい。
このように設定しておくと、自転ステージ３の回転駆動
力受け手段５とタイミングベルト１３が接し始める瞬間
における相対速度がゼロとなり、しかも自転ステージ３
の加減速度もほぼ等しくなって、自転ステージ３の急激
な加速によって青果物が転がることや少し動いて位置ず
れすることが無くなる。

【００１９】このような動作をタイミングチャートとし
て表したのが、図３である。図は、上から順に、回転テ
ーブル駆動用パルスモーター２１のパルス数制御により
回転テーブル１を駆動回転及び駆動停止したときの該回
転テーブル１の公転速度（ア）、タイミングベルト駆動
用パルスモーター１１を駆動したときのタイミングベル
ト１３の移動速度（イ）、自転ステージ３の回転速度
（ウ）、投受光手段による品質測定のタイミング（エ）
であり、測定ステーションＤの前後における動作を説明
している。また、それぞれ相対目盛りで機能表示してい
る。以下、本図に基づいて、動作を詳細に説明する。

【００２０】先ず、タイミング(1) で青果物サイズのデ
ータをクリアし、次に搬送されてくる青果物のサイズ測
定に備える。また、タイミングベルト１３は、一定の速
度で駆動された状態にある。これと同時に回転テーブル
１が回転し始める。回転テーブル１は、ステップ回転角
の約半分である３０°前後までは一定の加速度でその回
転周速を上げていき、最大周速時に自転ステージ３の回
転駆動力受け手段５がタイミングベルト１３と接し始め
る。タイミングベルト１３と接することによって自転ス
テージ３は回転を開始するが、回転テーブル１は最大周
速に達した瞬間に一定の減速度でその周速を落として行
くので、自転ステージ３の回転駆動力受け手段５とタイ
ミングベルト１３との間の相対速度が次第に大きくな
り、自転ステージ３はその回転速度を上昇していく。そ
して回転テーブル１が停止した時、自転ステージ３の回
転速度は最大となっており、次に回転テーブル１が回転
し始めるまでの間、一定速度で回転を継続する。ここ
で、回転テーブル１が停止する直前の僅かな時間に、回
転テーブル１を一定の低速度で回転を継続させるように
構成すれば、回転テーブル１がその停止位置に対してオ
ーバーランしないように位置制御することもできる。前
記回転テーブル１の回転開始から回転停止まで２秒を要
し、自転ステージ３の回転開始から回転停止まで４秒を
要することになる。前記回転テーブル１が停止した瞬間
（タイミング(2) ）に、図示しないが、青果物のサイズ
が有効な数値範囲に入っているかどうかを判定する。こ
の青果物サイズの判定は、前述の図１において説明した
ように、センタリング（同Ｂ）位置から待機位置Ｃに回
転移動する間に測定された測定値に基づいて行われる。
図３に、タイミングベルト１３の移動速度、つまり自転
ステージ３の回転速度を破線で示すように遅くする場合
と、速くする場合を示している。又、自転ステージ３の
回転速度を低速に保つ他、加減速度に構成してもよい。

【００２１】続いて、自転ステージ３が定速回転を継続
している２秒の間に、本例では４回の測定を行う(c)
が、測定ステーションにある青果物が、既に行われたサ
イズ判定の結果で有効な数値範囲に入っている場合にの
み、別途の制御手段等から測定開始命令が出され、測定
がスタートする。すなわち、例えばこのサイズ判定の結
果、サイズがゼロまたは無効サイズの場合には測定開始
命令は出ず、さらにゼロの時は青果物無し、無効サイズ
の時はサイズエラーとして処理される。また測定を４回
行うのは精度を向上させるためであり、測定回数は何回
でもよい。そして、４回の測定結果の平均値が、該当す
る青果物の品質データとして採用される。前記サイズが
無効サイズの場合には、無効サイズの青果物を特別に設
けられた自動排出装置により自動的に排出したり、手動
で取り除くことになる。

【００２２】品質測定が終了すると、そのデータがファ
イルに書き込まれ、同時に必要に応じてプリントアウト
やディスプレイ上に表示される。この測定された品質デ
ータと設定されている品質データとを別途の制御装置等
により、比較して出荷基準の品質であるか否かの品質判
定を行い、この判定結果に基づいて、品質の低い青果物
を他の箇所に自動的に排出するようにしてもよい。続い
て、再び次の自転ステージ３上の青果物の品質測定を行
うべく、タイミング(1) において青果物サイズのデータ
をクリアし、次に搬送されてくる青果物のサイズ測定に
備えるとともに、回転テーブル１の回転がスタートす
る。回転テーブル１が回転し始めると、これに伴って測
定ステーションにあった自転ステージ３が減速し始める
が、前述のように回転テーブル１の加速度と定速度で駆
動されるタイミングベルト１３との関係により、自転ス
テージ３の回転速度は漸次遅くなっていく。そして回転
テーブル１が最大周速に達すると、自転ステージ３の回
転速度がゼロになると同時に、測定が行われた自転ステ
ージ３の回転駆動力受け手段５とタイミングベルト１３
が離れるので、この自転ステージ３がスムーズに停止
し、代わりに次の自転ステージ３の回転駆動力受け手段
５とタイミングベルト１３が接し始め、図示するように
次の自転ステージ３はその回転速度を上昇させていく。
以後、同様の品質測定動作が繰り返されることになる。
この品質測定は、青果物に照射した測定光のうち、青果
物の果肉部を通過した測定光を受光手段２７にて受光
し、その受光した測定光のスペクトルと、多数の青果物
を実際に搾ったジュースをもとに同じ条件のもとで糖
度、酸度、水分含有率、鮮度等を測定した測定値を平均
化して得られた既知の基準スペクトルとを別途の制御装
置等により比較処理することによって、糖度、酸度、水
分含有率、鮮度等の品質を判定し、その青果物の出荷の
可否や品質の程度等を知ることができるようにしてい
る。尚、図示していないが、回転方向で隣合う自転ステ
ージ３，３同士間の回転テーブル１の部位に、照射手段
２５からの測定光を下方の受光手段２７に照射するため
の測定光通過用小孔を形成して、青果物の品質測定を行
う前において照射手段２５からの測定光を前記測定光通
過用小孔を通して直接受光したときのスペクトルを基準
として前記品質判定を行うことになる。

【００２３】続いて、このような本発明の具体的実施例
を、図４〜図７を参照しながら説明する。図例は、一回
転を複数に分割する回転角毎に所定の加減速度によって
ステップ回転動作が行われる回転テーブル１上に、青果
物２３が載置される自転ステージ３が、前記回転角距離
を隔てて回転テーブル１上で自転可能に設けられるとと
もに、この自転ステージ３には、当該自転ステージ３と
同一の回転軸芯でかつ自転ステージ３と一体的に回転可
能に取り付けられた回転駆動力受け手段５が設けられた
青果物を回転搬送する搬送手段７と、任意の定速度で駆
動される帯状または連鎖状の回転駆動力伝達手段１３で
あって、搬送手段７のステップ回転動作中において回転
方向で隣設関係にある二つの自転ステージ３，３の一方
の自転ステージ３が回転駆動力伝達手段１３と接し始め
他方の自転ステージ３が離れ始めるとともに、ステップ
回転停止中に一つの自転ステージ３が回転駆動力伝達手
段１３から動力が伝達される位置関係に設けられた回転
駆動力受け手段１０と、自転ステージ３の回転運動軸３
ａと交差する照射光軸１９ａを有し、且つ、この回転運
動軸３ａとの交点Ｍに対して自転ステージ３上の青果物
２３の果肉部側から測定用光が照射されるよう配置され
た測定用光照射手段２５とこの測定用光による青果物２
３からの透過光を検出する受光手段２７とを含む投受光
手段１９と、を備えた青果物品質測定装置２９である。
特に本例では、自転ステージ３の中央部と回転テーブル
１に連通する開口９が設けられるとともに、この開口９
の上方に測定用光照射手段２５、下方に受光手段２７が
配置されているが、開口９の上方に受光手段２７、下方
に測定用光照射手段２５を配置してもよいし、又それら
受光手段２７と測定用光照射手段２５とを水平方向に配
置してもよく、それら受光手段２７及び測定用光照射手
段２５はどのように配置してもよい。

【００２４】以下、さらに詳細に説明する。回転テーブ
ル１は装置筐体３１の上面に軸支され、筐体３１の内部
に設置された駆動用パルスモーター２１との間にタイミ
ングベルト１３が架けられて駆動力が伝達されるように
なっている。回転テーブル１の上面には、６個の自転ス
テージ３…が自転可能に軸支され、この自転ステージ３
に対して回転駆動力受け手段５が取り付けられている。
この回転駆動力受け手段５を自転ステージ３を回転させ
る回転手段と称する。従って、回転テーブル１は６０°
毎のステップ回転を行い、一つの空動作ステップを除い
ては、各ステップにおいて、投入（自転テーブル位置
Ａ）、測定のためのセンタリング（同Ｂ）、サイズ測
定、品質測定（同Ｄ）、排出（同Ｅ）が行われる。この
回転駆動力受け手段５に対して、青果物回転搬送手段７
のステップ回転動作中において隣設関係にある二つの自
転ステージ３の回転駆動力受け手段５のうちの一方と接
し始めさらに他方と離れ始めるとともに、ステップ回転
停止中に一つの自転ステージ３の回転駆動力受け手段５
に動力が伝達される位置関係に、タイミングベルト１３
が架けられている。そして、このタイミングベルト１３
は、筐体３１上面に設けられたパルスモーター１１によ
って、本装置の動作中に一定の速度で連続的に駆動され
る。前記二つの自転ステージ３の回転駆動力受け手段５
のうちの一方と接し始めさらに他方と離れ始めるように
構成する他、一つの自転ステージ３の回転駆動力受け手
段５にタイミングベルト１３が接したのち完全に離れる
まで、次の自転ステージ３の回転駆動力受け手段５にタ
イミングベルト１３が接しないようにしてもよいし、又
三つの自転ステージ３の回転駆動力受け手段５にタイミ
ングベルト１３が同時に接したのち同時に離れるように
構成してもよく、自転ステージ３の回転駆動力受け手段
５とタイミングベルト１３の接するタイミングは自由に
変更することができる。

【００２５】また、投入ステーション位置の前方向のス
テーションＢとステーションＣとの間には、光電センサ
ーを用いたサイズ測定装置３４が設けられ、通過する青
果物２３のサイズを全数測定した上で、有効な数値範囲
に入っている場合にのみ別途の制御手段等から測定開始
命令が出され、次々ステーションＤにおいて品質測定が
行われる。ステーションＢでは、図示しないが、適当な
規制部材等により、青果物２３が自転ステージ３のほぼ
中央に載置されるよう、センタリングが行われる。

【００２６】ステーションＤにおいて測定が終了すると
回転テーブル１が回転し、ステーションＥにおいて青果
物２３の排出が行われるが、これは具体的には、ステー
ションＥからステーションＦへの移動力を利用し、別途
の図示しない規制部材等によって、排出口３５に青果物
２３を払い落とすことで行われる。

【００２７】次に投受光手段１９については、回転テー
ブル１の上方に位置する測定用光照射手段２５と、回転
テーブル１の下方に位置する受光手段２７とが、支持ア
ーム３７によって連結されている。前記受光手段２７が
支持アーム３７にスライド移動自在に取付けられたスラ
イド部材３９に固定されてあり、スライド部材３９を支
持アーム３７の長手方向にスライド移動させることによ
って、測定用光照射手段２５と受光手段２７との間の距
離が変化できるようになっている。又、前記測定用光照
射手段２５が、支持アーム３７の長手方向にスライド移
動自在に該支持アーム３７に取付けられ、測定用光照射
手段２５を単独でスライド移動させることによって、青
果物への照射距離を変更できるようになっている。さら
に、支持アーム３７には補助アーム４１と補助板４３と
が一体的に取付けられ、補助アーム４１の上下端および
補助板４３の左右下端の計４か所で、投受光手段１９の
全体が投受光支持板４５によって支持されている。ここ
で、投受光支持板４５には、４つの支持用長穴４７…
が、測定用光照射手段２５からの照射光軸１９ａと自転
ステージ上面の水平面との交点Ｍを中心とした円周に沿
って開設されている。従って、図４に対して図５に示す
ように、照射光軸１９ａの傾きを変化させても、上記照
射光軸１９ａと自転ステージ上面の水平面との交点Ｍの
位置が変化することはない。測定用光照射手段２５は主
に測定用光を照射するためのハロゲンランプと光学系に
よって構成され、受光手段２７については、主に青果物
２３からの透過光を受けるための光学系および分光用の
回折格子、分光強度測定用のリニアイメージセンサーに
よって構成されている。また外乱光の影響を少なくする
ため、測定用光照射手段２５は、カバー部材４９によっ
て囲まれている。さらに、この投受光手段１９はスライ
ドレール５１上に乗った状態で設置されており、図４に
おいて左側に投受光手段１９全体をスライドレール５１
に対してスライド移動させることによって、交点Ｍの位
置を自転ステージ３の中心部から外れた位置に変更する
ことができるとともに、投受光支持板４５ごと筐体３１
の左側の外部に大きく引き出して、容易に投受光手段１
９のメンテナンスを行うことができるようにしている。

【００２８】前記実施例では、受光手段２７を回転テー
ブル１面に対して下方に設置し、図８（イ），（ロ）
に、測定用光照射手段２５から受光手段２７への照射光
軸１９ａを青果物２３の回転軸３ａに対して傾斜させた
例を示している。具体的には傾斜角度を２０°〜７０°
の範囲に設定することによって、図８（イ）のミカン２
３の場合に、ミカン２３の空洞部分２３Ａに測定用光照
射手段２５からの測定光ができるだけ照射されることが
ないように、又リンゴやモモの場合、図８（ロ）ではモ
モ２３を示しているが、モモ２３の芯部分２３Ｂに測定
用光照射手段２５からの測定光が照射されることがない
ようにして、検出精度が低下することがなく、バラツキ
のない品質測定が行えるのである。また、これに代え
て、図９に示すように、照射手段２５の照射光軸１９ａ
を青果物２３の回転軸、つまり自転ステージ３の回転運
動軸３ａに対して平行に変位させたものでもよい。この
場合も前記同様に空洞部分２３Ａや芯部分２３Ｂに測定
光が照射されないようにすれば、精度を高めることがで
きる。前記自転ステージ３はパルスモータ１０にて駆動
されるタイミングベルト３３との接触によって回転され
る。前記タイミングベルト３３は、図示していないテン
ションローラにて自転ステージ３側に接当押圧すること
になる。

【００２９】又、前記実施例では、青果物を照射手段２
５の照射位置まで搬送するための搬送手段を回転テーブ
ル１から構成したが、図１０及び図１１に示すように、
ベルトコンベア１から構成してもよい。この場合、ベル
トコンベア１の長手方向に設けられる載置部を回転自在
な前記自転ステージ３に構成するとともに、この自転ス
テージ３を品質測定位置で駆動回転させるために、該自
転ステージ３に動力を伝達する回転駆動力伝達手段１３
を設けて、回転駆動力伝達手段１３からの動力を自転ス
テージ３の回転駆動力受け手段５としての外周面３ｂに
伝達することによって、自転ステージ３を回転させるよ
うにしている。尚、ベルトコンベア１は所定時間漸次増
速して一定速度に達すると、直ちに漸次減速して停止さ
せる。この駆動制御を繰り返し行うことによって、自転
ステージ３上の青果物を順次照射手段２５の照射位置に
移動させて品質測定を行うことになる。又、前記回転駆
動力伝達手段１３を構成するタイミングベルト３３は、
２つのテンションローラ１７，１７によって張力が付与
されている。図に示す５３は、遊転ローラである。

【００３０】

【発明の効果】請求項１及び請求項２により、青果物の
品質を測定するために測定光を照射する構成のものであ
っても、青果物を回転させることによって、青果物の一
か所に測定用光が照射されることがなく、青果物に熱的
ダメージを与えることを回避することができ、しかも搬
送速度に無関係にすることができるから、一個の青果物
の測定にある程度の時間をかけることができる。従っ
て、精度の高い測定を行うためにある程度の時間はかけ
るものの、従来のようにミカンを搾ってジュース状にし
てから化学的な測定を行う場合に対しては、大幅な時間
短縮となる。しかも、青果物の入荷段階で、３００〜５
００ｋｇ当たり３０〜５０個の抜き取り数の品質測定
を、非破壊で、且つ、迅速に行うことができる。さらに
は、青果物の果肉部を通過した測定光のみを測定するこ
とができるから、青果物の外面を伝わってきた測定光や
外乱光を受光して、測定誤差が大きくなることを阻止す
ることができ、より一層精度を高めた測定を行うことが
できるのである。

【００３１】請求項３により、青果物の急激な搬送開始
及び急激な搬送停止が行われることを回避することがで
きるから、搬送開始時及び搬送停止時に青果物が転がっ
たり位置ずれすることがなく、青果物を搬送前の姿勢の
まま確実に所定箇所へ搬送することができる。又、搬送
されてきた青果物の載置部に回転駆動力をスムーズに付
与することができるとともに、測定後の載置部の回転停
止をもスムーズに行うことができ、青果物の品質測定の
ために青果物を回転させることを青果物の転がりや位置
ずれのない状態で行うことができ、品質測定を精度よく
行うことができる。

【００３２】請求項４により、搬送経路を曲線状にする
ことができるから、搬送装置自体のコンパクト化を図る
ことができるだけでなく、搬送開始時の青果物の位置と
品質測定後の青果物の排出位置とを近接位置させること
が可能になり、測定終了後の青果物を能率的に処理する
ことができる利点もある。

【００３３】請求項５により、動力伝達部に接触する位
置を変更するだけで、自転ステージの回転開始位置を自
由に変更することができるから、各自転ステージにそれ
ぞれ専用のモータを設けるものに比べて、駆動用のモー
タを単一で済ませることができるだけでなく、それら全
モータを速度制御するために設けられる制御装置等を不
要にすることができ、装置全体を安価に構成することが
できる。

【００３４】請求項６により、外乱光に対する遮蔽のた
めの構成を有利にすることができ、この点でもコストの
低減化を図ることができる。

【００３５】請求項７により、青果物の果肉部をまんべ
んなく測定することができるだけでなく、青果物の中心
部にある空洞部分や芯部分等の測定光に影響を与える部
分への照射を極めて避けることができるから、より一層
精度の高い品質測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】青果物品質測定装置の要部説明図

【図２】青果物品質測定装置の要部説明図

【図３】青果物品質測定方法のタイミングチャートの一
例

【図４】青果物品質測定装置を示す概略側面図

【図５】青果物品質測定装置の照射光軸が変更された場
合を示す概略側面図

【図６】青果物品質測定装置の要部を示す平面図

【図７】青果物品質測定装置の概略正面図

【図８】（イ）（ロ）は青果物に対する照射光軸の角度
を示す縦断面図

【図９】青果物品質測定装置の要部の別実施例を示す縦
断正面図

【図10】青果物品質測定装置の別実施例を示す概略平面
図

【図11】青果物品質測定装置の別実施例を示す概略側面
図

【符号の説明】

１ 回転テーブル ３ 自転ステージ（載置部） ３ａ 自転ステージの回転運動軸 ３ｂ 外周面 ５ 回転駆動力受け手段（回転手段） ７ 搬送手段 ９ 開口 １０ 自転ステージ回転駆動手段 １１ パルスモーター １３ 回転駆動力伝達手段（タイミングベルト） １５ 固定ローラー １７ テンションローラー １９ 投受光手段 １９ａ 照射光軸 ２１ 回転テーブル駆動用パルスモーター ２３ 青果物 ２３Ａ 空洞部分 ２３Ｂ 芯部分 ２５ 照射手段 ２７ 受光手段 ２９ 青果物味度測定装置 ３１ 筐体 ３３ タイミングベルト ３４ サイズ測定装置 ３５ 排出口 ３７ 支持アーム ３９ スライド部材 ４１ 補助アーム ４３ 補助板 ４５ 投受光支持板 ４７ 支持用長穴 ４９ カバー部材 ５１ スライドレール Ａ 投入位置 Ｂ センタリング位置 Ｃ 待機位置 Ｄ 品質測定位置 Ｅ 排出位置 Ｍ 交点 ａ，ｅ 矢印

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 克彦 和歌山市黒田75番地の２ 財団法人雑賀技 術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物となる青果物に測定光を照射
   し、その照射した測定光のうち、青果物の果肉部を通過
   した測定光のスペクトルを分析して、糖度、酸度、水分
   含有率、鮮度等の品質を判定する青果物品質測定方法に
   おいて、搬送されてきた青果物を回転させながら、前記
   測定光を照射して、青果物への照射位置を時間経過とと
   もに変更し、照射した測定光のうちの青果物の果肉部を
   通過した測定光のみを受光して、品質を判定する青果物
   品質測定方法。
2. 【請求項２】 被測定物となる青果物に測定光を照射す
   るための照射手段と、この照射手段による青果物への照
   射位置を時間経過とともに変更するために、該青果物を
   載置してある載置部を回転させる回転手段と、前記照射
   手段の照射位置まで搬送する搬送手段と、この搬送手段
   にて照射位置まで搬送されてきた青果物に向けて照射し
   た測定光のうち、前記載置部に青果物の外径よりも小さ
   く形成された測定光通過用孔を通過した測定光のみを受
   光する受光手段と、前記照射手段により照射した測定光
   のうち、前記測定光通過用孔を通過した測定光のスペク
   トルを分析して、糖度、酸度、水分含有率、鮮度等の品
   質を判定する品質判定手段とを、備えてある青果物品質
   測定装置。
3. 【請求項３】 青果物の搬送開始から漸次増速したの
   ち、漸次減速して青果物を前記照射手段の照射位置で搬
   送停止を行うために、前記搬送手段を間欠駆動させる間
   欠駆動手段を設け、前記回転手段を青果物載置用の載置
   部に回転力を付与するための回転駆動力受け手段から構
   成するとともに、前記搬送手段により搬送されてきた青
   果物の搬送速度と略同一の周速度にするための回転駆動
   力が前記載置部に付与され、且つ、前記照射手段の照射
   位置から再度間欠駆動手段により搬送開始後において、
   前記載置部の回転が低速状態又は停止状態で回転駆動力
   の付与を停止する回転駆動力伝達手段を設けてある請求
   項２記載の青果物品質測定装置。
4. 【請求項４】 前記搬送手段が、一回転を複数に分割す
   る回転角毎に加減速度によってステップ回転動作が行わ
   れる回転テーブルから構成されている請求項２又は３記
   載の青果物品質測定装置。
5. 【請求項５】 前記回転駆動力受け手段を、任意の定速
   度で駆動される帯状又は連鎖状の動力伝達部と、この動
   力伝達部に接触して前記載置部を駆動回転させるために
   前記回転テーブルに回転自在に設けられた自転ステージ
   とから構成してある請求項２又は３又は４記載の青果物
   品質測定装置。
6. 【請求項６】 前記自転ステージの中央部と回転テーブ
   ルとに連通する開口が設けられるとともに、この開口の
   上方に照射手段、下方に受光手段を配置してある請求項
   ２又は３又は４又は５記載の青果物品質測定装置。
7. 【請求項７】 照射手段の照射光軸を前記自転ステージ
   の回転運動軸に対して２０度〜７０度の範囲で傾斜させ
   てある請求項２又は３又は４又は５又は６記載の青果物
   品質測定装置。