回転ブラシ、回転ブラシの製造方法、および搬送洗浄装置
【課題】人参、馬鈴薯、甘藷、大根等の野菜を洗浄しながら搬送するための搬送洗浄装置を実現する。
【解決手段】搬送洗浄装置１００は、複数の回転ブラシ３ａ、３ｂ等、飛びはね防止用回転ブラシ４からなる被搬送物の搬送路を形成し、複数の回転ブラシ３ａ、３ｂ等を同一方向に同一角速度で回転させることで、被搬送物を洗浄しながら確実に、かつ、スピーディーに搬送する。
【解決手段】搬送洗浄装置１００は、複数の回転ブラシ３ａ、３ｂ等、飛びはね防止用回転ブラシ４からなる被搬送物の搬送路を形成し、複数の回転ブラシ３ａ、３ｂ等を同一方向に同一角速度で回転させることで、被搬送物を洗浄しながら確実に、かつ、スピーディーに搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人参、馬鈴薯、甘藷、大根、長芋等の野菜を搬送しながら洗浄するための回転ブラシ、回転ブラシの製造方法、およびその回転ブラシを用いた搬送洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
見た目がきれいな野菜は、一般消費者の購買意欲を喚起するので、見た目がきれいな野菜をスーパー等で陳列し、販売したいという需要は高い。そのような野菜を市場に流通させるために、収穫した野菜を洗浄、艶だし、選別、分別、包装等の処理を施し、出荷する必要がある。そこで、収穫した野菜を洗浄しながら搬送し、選別、分別、包装等の各工程を実行することが頻繁に行われている。このように、収穫した野菜を洗浄しながら搬送することができる搬送洗浄装置を導入することで、作業効率を上げることができる。そのため、収穫した野菜を出荷するために洗浄、艶だし、選別、分別、包装等をする現場では、搬送洗浄装置が導入されることが多い（例えば、特許文献１〜４）。
【特許文献１】特公昭５９−３７０６８号公報
【特許文献２】特３３８８４４１号公報
【特許文献３】特３３８８４３６号公報
【特許文献４】特３３４３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の特許文献１に記載された搬送洗浄装置では、被搬送物が小さい野菜（例えば、馬鈴薯、玉葱、胡瓜等）であれば、搬送方向前方に傾斜させたブラシ毛を有する回転ブラシを回転させることで、洗浄しながら搬送するようにしている。しかし、この種の搬送洗浄装置では、被搬送物に対して１つの搬送路を確保しなければ、被搬送物を十分に洗浄しながら搬送することはできない。
【０００４】
また、大根等の細長くて大きな野菜を搬送洗浄する装置、あるいは人参、馬鈴薯のような小さな野菜を複数個同時に搬送洗浄する装置では、回転ブラシの回転のみで、洗浄しながら安定して搬送することは困難である。そこで、従来の特許文献２〜４に記載された搬送洗浄装置では、回転ブラシを設置しているフレーム本体を傾斜させるか、または搬送用コンベア等を別途設ける用にしている。
【０００５】
本発明の課題は、フレームを傾斜させることもなく、また搬送用コンベア等を別途設けることもなく、大根等の大きな野菜を、あるいは人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る回転ブラシは、円形の表面を有する回転体と、複数のブラシ毛束と、を備えている。複数のブラシ毛束は、回転体の表面に、回転体の軸に対して鋭角である第１の角度を有して植え込まれており、それぞれが複数のブラシ毛からなる。そして、複数のブラシ毛束のそれぞれは、先端部分が形成する平面が回転体の表面と平行であり、かつ、ブラシ毛束を回転体の軸方向に直交する断面に投影した場合、その投影面において、ブラシ毛束は回転体の回転中心に対して第２の角度を有して埋め込まれている。
【０００７】
これにより、被搬送物と回転ブラシとの接触面が大きくなるので、被搬送物を掻き上げる力と、被搬送物を搬送方向に搬送する力が大きくなり、被搬送物の洗浄および搬送を、同時に効率良く行うことができる。
【０００８】
第２の発明に係る回転ブラシの製造方法は、円形表面を有する半径ｒの回転体の表面に、それぞれ複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束を植え込んで、前記複数のブラシ毛束の先端を切断する方法であって、植え込み工程と、切断工程とを有する回転ブラシの製造方法である。植え込み工程では、回転体の軸方向に直交する断面において、回転中心から所定の第１の距離だけオフセットされ、かつ、回転体の軸方向に所定の第２の距離だけオフセットされたオフセットセンタに向かってブラシ毛束を植え込むとともに、回転体を所定角度回転させた後にその植え込み位置と同じ位置で前記オフセットセンタに向かって次のブラシ毛束を植え込む工程を繰り返して、回転体の表面に複数のブラシ毛束を植え込む植え込み。切断工程では、植え込み位置において、ブラシ毛束の先端に当接する刃先面が所定角度で傾斜している回転かんなによって複数のブラシ毛束のそれぞれを切断する。
【０００９】
ここで、「所定の第１の距離」とは、例えば、図１におけるＯＣ間の距離である。「所定の第２の距離」とは、例えば、図２のおけるＣＣ'間の距離である。
【００１０】
これにより、被搬送物と回転ブラシとの接触面が大きくなる回転ブラシを効率良く製造することが可能となる。
【００１１】
第３の発明に係る回転ブラシの製造方法は、第２の発明の方法であって、第１の距離は、ｒ・ｓｉｎθ１で、第２の距離は、（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２であり、植え込み工程における回転体の所定の回転角度はθ１である。
【００１２】
第４の発明に係る搬送洗浄装置は、フレームと、複数の回転ブラシと、給水手段と、を備えている。複数の回転ブラシは、フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送するものであり、第１の発明の回転ブラシ、又は第２若しくは第３の発明の製造方法により製造された回転ブラシである。給水手段は、複数の回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に水を供給する。複数の回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心がＵ字状になるように配置されている。
【００１３】
これにより、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができる搬送洗浄装置を実現できる。
【００１４】
第５の発明に係る搬送洗浄装置は、第４の発明の装置であって、フレームに回転自在に、かつ回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が複数の回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えている。
【００１５】
これにより、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができるとともに、搬送路から被搬送物が飛び出るのを防止することができる。
【００１６】
第６の発明に係る搬送洗浄装置は、第５の発明の装置であって、飛びはね防止用回転ブラシは、搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている。
【００１７】
第７の発明に係る搬送洗浄装置は、第４から第６のいずれかの発明の装置であって、複数の回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する。
【００１８】
これにより、被搬送物に対して、回転ブラシが掻き上げる力が大きく作用するので、被搬送物の洗浄力を向上させることができ、しかも搬送方向への力も大きく作用するので、搬送速度も向上させることができる。
【００１９】
第８の発明に係る搬送洗浄装置は、フレームと、少なくとも２つの回転ブラシと、加圧給水手段と、を備えている。回転ブラシは、フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送するものであり、第１の発明の回転ブラシ、又は第２若しくは第３の発明の製造方法により製造された回転ブラシである。加圧給水手段は、少なくとも２つの回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に、加圧して水を供給する。少なくとも２つの回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心が同じ高さとなるように配置されており、ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に被搬送物に当接する方向と同一方向に、同一角速度で、回転するものである。加圧給水手段は、水を加圧して、給水方向を変化させながら、前記搬送路に給水する。
【００２０】
これにより、大根等の大きな野菜や、大根、長芋、人参等の細長い形状の野菜を洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができる搬送洗浄装置を実現できる。なお、ここで「ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端」とは、例えば、図１では、ブラシ毛束のＺ２の下側の部分をいう。図１におけるＤＲ方向に回転ブラシを回転させることで、被搬送物ＳにはＤＳ方向の力が加わり、被搬送物ＳがＤＳ方向に掻き上げられることになるので、被搬送物を効率良く洗浄かつ搬送することができる。
【００２１】
第９の発明に係る搬送洗浄装置は、第８の発明の装置であって、フレームに回転自在に、かつ回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が少なくとも２つの前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えている。
【００２２】
これにより、大根等の大きな野菜や、大根、長芋、人参等の細長い形状の野菜を、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができるとともに、搬送路から被搬送物が飛び出るのを防止することができる。
【００２３】
第１０の発明に係る搬送洗浄装置は、第９の発明の装置であって、飛びはね防止用回転ブラシは、搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている。
【００２４】
第１１の発明に係る搬送洗浄装置は、第８から第１０のいずれかの発明の装置であって、少なくとも２つの回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する。
【００２５】
第１２の発明に係る搬送洗浄装置は、第８から第１１のいずれかの発明の装置であって、加圧給水手段は、軸方向の断面での位置が同一な対の複数の吸水口を持ち、被搬送物の移動方向に進むにしたがって、対の吸水口の軸方向の距離が大きくなる直線上に設置されており、吸水口は、直線に平行な方向および軸方向に給水方向を変化させる。
【００２６】
これにより、被搬送物に対する洗浄効率が向上する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る回転ブラシでは、被搬送物と、回転ブラシのブラシ毛束との当接する面積が大きくなるので、洗浄するために被搬送物に加えられる力、および搬送方向へ搬送するために被搬送物に加えられる力が大きくなり、このため、被搬送物を洗浄しながら、確実に、かつ、スピーディーに搬送することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る回転ブラシの製造方法では、回転かんなの刃の傾斜角度と、回転ブラシのブラシ毛束の半径方向からのなす角を同一にすることで、被搬送物に対する当接面の面積を大きくすることができる回転ブラシを簡単に製造することができる。
【００２９】
本発明に係る搬送洗浄装置では、ブラシ毛束が搬送方向に傾斜し、かつ、半径方向にも傾斜し、被搬送物との当接面の面積が大きくなるものを回転ブラシに使用し、複数の回転ブラシにより搬送路を形成し、搬送路中の被搬送物全体に回転力を加えながら、被搬送物を搬送することができるので、被搬送物を、効率良く洗浄しながら、確実に、かつスピーディーに搬送することができる。特に、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を洗浄しながら搬送する場合、その効果は、顕著である。
【００３０】
本発明に係る搬送洗浄装置では、前述の回転ブラシを用い、被搬送物の洗浄開始地点付近に集中的に加圧した水を供給することができるので、大きく長い野菜を効率良く洗浄、搬送することができる。特に大根、長芋等の野菜を洗浄しながら搬送する場合、その効果は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
［第１実施形態］
＜回転ブラシの構成＞
図１に本発明の第１実施形態に係る回転ブラシ３の図２のＶ方向から見た矢視図を、図２に回転ブラシ３の軸方向の側面図を示す。回転ブラシ３は、回転中心をＯとする回転体１と、複数のブラシ毛からなるブラシ毛束２を備えている。
【００３２】
回転体１は、Ｏを回転中心とし、図１（ａ）において、時計周りに回転するものである。つまり、回転体１は、ブラシ毛束２と被搬送物との摩擦が大きくなる方向に回転するものである。
【００３３】
ブラシ毛束２は、図２に示すように、回転軸方向に等間隔で、回転軸方向に対して角度θ２だけ傾斜して、回転体１に植え込まれており、かつ、回転体の円周方向にも等間隔で植え込まれている（図示していないが、図２の１点鎖線上に等間隔にブラシ毛２が埋め込まれている）。また、図２に示すように、回転体のブラシ毛束の回転体表面からの突出量は、全て同じである。図１（ａ）は、回転ブラシを、図２のＶ方向から見た矢視図である。図１（ａ）に示すように、ブラシ毛束２は、回転体の半径方向から角度θ１だけ傾斜して、ブラシ毛束２の回転体への埋め込み位置から突出している。そして、ブラシ毛束２の先端が形成する平面は、ブラシ毛束２の埋め込み位置と回転中心Ｏとを結ぶ直線が、その放線となる平面となるように、ブラシ毛束２の形状が決定される。つまり、ブラシ毛束２の形状は、例えば、図１（ａ）のＡ点において、ブラシ毛束２の先端が形成する平面の放線が直線ＯＡとなるような形状をしている。すなわち、図１（ａ）のＡ点におけるブラシ毛束２の先端が形成する平面の法線は、直線ＯＡとなり、直線ＯＣと直線ＡＤは平行となる。
【００３４】
なお、ブラシ毛の素材としては、例えば、塩化ビニル、ナイロン、ポリエステル等によるものを用いるとよい。また、θ２としては、例えば、７０°〜８７°程度、θ１としては、例えば、１０°程度にするとよい。
【００３５】
＜回転ブラシの動作＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態の回転ブラシの動作について説明する。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、回転ブラシ３は回転中心をＯとしてＤＲの方向に回転する。
図１（ａ）のＺ２の部分において、回転ブラシ３のブラシ毛束２の先端が形成する平面が、直線ＯＡと平行であるので、被搬送物と接触する面積が大きい。よってブラシ毛束２と被搬送物Ｓとの摩擦力が大きくなり、被搬送物ＳをＤＳ方向へ掻き上げる力が大きくなり、洗浄効率が上がる。図２に示すように、ブラシ毛束２は、軸方向の断面からθ２だけ傾斜して植え込まれているので、回転ブラシ３で被搬送物を掻き上げることで、ＤＨ方向への力が加わり、被搬送物にはＤＨ方向への推進力が加えられる。これにより、回転ブラシ３を回転させることにより、被搬送物Ｓを洗浄しながら、搬送させることが可能となる。
【００３７】
［第２実施形態］
図１から図４を用いて、本発明の第２の実施形態の回転ブラシの製造方法について説明する。本発明の第２の実施形態の回転ブラシの製造方法は、主に、複数のブラシ毛からなるブラシ毛束２を回転体１へ植え込む植え込み工程と、埋め込み位置において、ブラシ毛束２の先端に当接する刃先面が所定角度θ１で傾斜している回転かんな６によって複数のブラシ毛束２のそれぞれを切断する切断工程と、からなる。
【００３８】
埋め込み工程で、ブラシ毛束２を、図２に示すＤＨ方向に対してθ２だけ傾斜させ、かつ、図１（ａ）のＺ１のように、直線ＯＡと平行な直線ＣＢと平行となるように、ブラシ毛束２を植え込む。つまり、図１（ａ）において、回転中心Ｏからｒ・ｓｉｎθ１だけオフセットし（つまりＣ点までオフセット）、さらに、図２において、回転体１の軸方向にＣ点から（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２だけオフセットした位置（つまり、Ｃ'点）に向かってまっすぐ、Ｂ点が植え込み位置となるように、ブラシ毛束２を埋め込む。なお、ここで、図４に示すように、回転軸方向が直線ＦＧから（９０°−θ２）の角度をなすように、回転体１を傾け、直線ＦＧと直交する方向ＤＰからブラシ毛束２を埋め込むようにしてもよい。
【００３９】
次に、植え込み用回転工程で、図１（ａ）のθ１分だけ回転体１を回転させ、次のブラシ毛束２を植え込むための位置決めを行う。位置決めした後、前述した植え込み工程で行ったのと同じ作業により、次のブラシ毛束２を埋め込む。これを回転体が１周するまで行う。植え込み工程では、植え込むブラシ毛束は、回転ブラシからの設定突出量（図３のＬ１）以上の長さにしておけばよく、別段長さをそろえておく必要はない。なお、回転体の軸方向に等間隔でブラシ毛束２を埋め込むが、回転体の軸方向の同一直線上に配置される、複数のブラシ毛束２を同時に埋め込みようにしても当然良い。
【００４０】
次に、切断工程で、図３（ｂ）のように、ブラシ毛束２を埋め込まれた回転体１と、回転かんな６との距離がＬ１となるように設置する。Ｌ１は、ブラシ毛束２の回転体１からの設定突出量である。図３（ａ）は、図３（ｂ）のａａ−ａａ'での、回転かんなの断面図である。この断面図において、６ａ〜６ｄにかんなの刃が設置されており、図３（ａ）の部分拡大図のように回転かんな６の回転方向ＫＲに対して、かんなの刃がθ１だけ傾斜して設置されている。図３（ｂ）のように回転ブラシ１を固定し、回転かんな６をＫＲ方向に回転することで、図１（ａ）、図２に示した形状に、ブラシ毛束２を切断することができる。図１（ａ）で、Ｚ１の部分に示すように、図２（ｂ）に示す回転かんなの刃６ａがＺ１部分のブラシ毛束を切断すると、かんなの刃が直線ＡＤからθ１だけ傾斜しているので、Ｚ１部分でのブラシ毛束２の切断面は、図１（ｃ）のように直線ＡＤからθ１だけ傾斜したものとなる。これを図１のＤＲ方向にθ１だけ回転させると、Ａ点のようにブラシ毛束２が形成する平面が直線ＡＤに平行で、直線ＯＡに直交するものとなる。なお、図１（ｃ）では、便宜上、ブラシ毛を分かりやすく描いているが、ブラシ毛の本数、間隙等はこれに限定されるものではない。
【００４１】
次に、回転ブラシ３を角度θ１だけ回転させ、次のブラシ毛束を切断するための位置決めを行う。その後、前述の切断工程と同じ作業を行う。以上の作業を回転体が１周するまで行う。
【００４２】
以上により、図１（ａ）、図２に示す回転ブラシ３を、効率良く製造することができる。
【００４３】
［第３実施形態］
図５に本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置１００の斜視図を示す。この搬送洗浄装置１００は、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるものである。搬送洗浄装置１００について、図５〜図７を用いて説明する。
【００４４】
搬送洗浄装置１００は、主に、フレーム５と、フレーム５に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する複数の回転ブラシ３と、フレーム５に設置され、被搬送物Ｓが複数の回転ブラシ３から形成される被搬送物の搬送路の外に飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシ４と、搬送路に給水する給水手段からなる。なお、回転ブラシ３は、第１実施形態および第２実施形態で説明した回転ブラシ３と同一のものである。
【００４５】
図６は、図５のＹ−Ｙ'での切断面を示す。図６に示すように、８つの回転ブラシ３（３ａ〜３ｈ）が、その回転中心がＵ字形の曲線上にくるように配置されている。そして、回転体３ｈの上方近傍に、被搬送物が搬送路外に出ることを防止する、回転ブラシ３と同じ形状の飛びはね防止用回転ブラシ４が配置されている。図６（ａ）は、図６（ｂ）の回転ブラシ３ａ〜３ｈ、および飛びはね防止用回転ブラシ４を拡大したものである。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）に示した回転方向に、回転ブラシ３ａ〜３ｈおよび飛びはね防止用回転ブラシ４を回転させることで、被搬送物ＳはＤ１の方向への推進力を受け、回転ブラシ３ａ〜３ｈで構成される搬送路内を、Ｄ１方向に回転しながら、搬送方向へ進む。
【００４７】
図７は、図５のＶ２方向からの搬送洗浄装置１００の矢視図である。８つの回転ブラシ駆動部８と、飛びはね防止用回転ブラシ駆動部１０とをチェーン７で結び、テンショナー１１によりチェーンが安定駆動されるようにしつつ、チェーン駆動部９によりチェーンを駆動することで、回転ブラシ３ａ〜３ｈ、および飛びはね防止用回転ブラシ４を同一方向に、同一角速度で回転させることができる。給水手段は図示していないが、搬送路に水を供給できる位置に設置される。
【００４８】
本発明の搬送洗浄装置１００によれば、図６（ｂ）において、回転ブラシ３ａ〜３ｈにより形成される搬送路の断面積に対して、被搬送物Ｓが占める断面積の総和が３０％くらいになると、被搬送物がＤ１方向に回転し始め、洗浄搬送をすることが可能となる。図６（ａ）において半径方向に傾斜していない回転ブラシを使用した搬送洗浄装置の場合、搬送路の断面積に対して、被搬送物Ｓが占める断面積の総和が５０〜８０％程度にならないと被搬送物Ｓは回転し始めない。つまり、図６（ａ）のような回転ブラシ３を使用することで、洗浄効率が格段に上がる。また、半径方向に傾斜していない回転ブラシを使用した搬送洗浄装置の場合、ばらつきがあり、被搬送物Ｓを確実に搬送方向へ搬送することができない。図６（ａ）のような回転ブラシ３を使用することで、フレーム５を傾斜させたり、別途搬送用コンベアを設けたりすることなく、被搬送物Ｓを確実に、かつ、従来のものより速い速度で搬送方向へ搬送することが可能となる。
【００４９】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る長野菜用搬送洗浄装置１０１の正面図を図８に、平面図を図９に、側面図を図１０に示す。この長野菜用搬送洗浄装置１０１は、大根等の長くて大きな野菜を、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるものである。長野菜用搬送洗浄装置１０１について、図８〜図１０を用いて説明する。
【００５０】
長野菜用搬送洗浄装置１０１は、主に、フレーム５１と、フレーム５１に設置され被搬送物Ｓ２を洗浄しながら搬送する２つの回転ブラシ３１ａ、３１ｂと、フレーム５１に設置され被搬送物Ｓ２がフレーム外に飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシ４１と、２つの回転ブラシ３１ａ、３１ｂにより形成される被搬送物の搬送路に加圧して水を供給する加圧給水手段とからなる。なお、回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、第１実施形態および第２実施形態で説明した回転ブラシ３と同一のものである。
【００５１】
図１０に示すように、回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、被搬送物Ｓ２が落ちないような間隔で、同じ高さｄに配置されている。飛びはね防止用回転ブラシ４１は、回転ブラシ３１ａの近傍上方外側に配置されている。ここで、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、回転ブラシ３１ａ、３１ｂと同じ形状のものである。回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、チェーン７１で連結されており、回転ブラシ３１ａと飛びはね防止用回転ブラシ４１も別のチェーンで連結されている。チェーン駆動部８１により、チェーン７１を駆動することで、回転ブラシ３１ａ、３１ｂ、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、同一角速度で、同一方向に回転する。図１０では、ＤＣ１方向にチェーンを駆動するので、回転ブラシ３１ａ、３１ｂ、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、反時計回りに回転することとなる。被搬送物Ｓ２は、回転ブラシ３１ｂ、３１ａにより掻き上げられ、長野菜用搬送洗浄装置１０１の外側方向への推進力を受けるが、飛びはね防止用回転ブラシ４１により、飛びはねが防止されるので、搬送路上を安定して、洗浄されながら進むことになる。加圧給水手段２０は、被搬送物Ｓ２の搬送路上に水を加圧して供給する。加圧給水手段２０は、長野菜用搬送洗浄装置１０１の幅方向には、図１０のように等間隔で、長野菜用搬送洗浄装置１０１の長さ方向には、図９のように、対をなすように配置され、かつ、その対が、幅方向の中心から外方向に進むにつれ、直線的に間隔が広がるように配置されている。つまり、２つの、中心付近で交差する、直線状の給水手段支持部材２１、２２上に、図９に示すように、加圧給水手段２０が配置されている。このように、加圧給水手段２０を配置し、加圧給水手段の吸水口を、長野菜用搬送洗浄装置１０１の長さ方向に単振動するように振り、次に、前述した直線状の給水手段支持部材２１、２２に平行な方向に単振動するように振り、これらの動作を繰り返すことで、搬送路に水を加圧して供給する。これにより、被搬送物Ｓ２を洗浄し始めの部分である回転ブラシ３１ｂ上付近に供給される水の量が多くなるので、洗浄効率が高くなる。前述したような加圧給水手段２０の吸水口の振り方をすることで、例えば、吸水口が円弧を描くように振る場合に比べて、格段に洗浄力が向上する。
【００５２】
なお、図１０において、回転ブラシ３１ａ'、３１ｂ'、飛びはね防止用回転ブラシ４１'、加圧給水手段２０'、チェーン駆動部８１'、チェーン７１'等が線対称に配置されているが、左右が逆だけで動作は前述したものと同じである。
【００５３】
以上により、この長野菜用搬送洗浄装置１０１は、大根等の長くて大きな野菜を、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができ、しかも、搬送速度は従来のものより速い。
【００５４】
［他の実施形態］
第３実施形態および第４実施形態において、飛びはね防止用回転ブラシは、回転ブラシ４と同じものを用いたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、被搬送物の飛びはねを防止する効果を有するものを用いることもできる。
【００５５】
また、上記実施形態において、装置全体のコストを削減するため、飛びはね防止用回転ブラシを設置しない構成にしてもよい。
【００５６】
また、回転ブラシの数は、上記実施形態で説明した数に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。
【００５７】
また、回転ブラシのブラシ毛束の突出量は、野菜の種類等によって変えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る回転ブラシ、回転ブラシの製造方法、および搬送洗浄装置は、人参、馬鈴薯、甘藷、大根、長芋等の野菜を搬送しながら洗浄することができるため、農業生産加工関連産業分野において、有用であり、本発明は、当該分野において実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転ブラシの軸方向の断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る回転ブラシのＶ方向から見た矢視図
【図３】本発明の第２実施形態に係る回転ブラシと回転かんなの軸方向の側面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る回転ブラシの軸方向の側面図
【図５】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置の斜視図
【図６】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置のＶ２方向からの矢視図
【図７】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置の端部の断面図
【図８】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の正面図
【図９】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の平面図
【図１０】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の側面図
【符号の説明】
【００６０】
１ 回転体
２ ブラシ毛束
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ 回転ブラシ
４ 飛びはね防止用回転ブラシ
５ フレーム
６ 回転かんな
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ かんな刃
Ｓ 被搬送物
１００ 搬送洗浄装置
２０、２０' 加圧給水手段
３１、３１ａ、３１ｂ、３１'、３１ａ'、３１ｂ' 回転ブラシ
４１、４１' 飛びはね防止用回転ブラシ
５１ フレーム
Ｓ２、Ｓ２' 被搬送物
１０１ 長野菜用搬送洗浄装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人参、馬鈴薯、甘藷、大根、長芋等の野菜を搬送しながら洗浄するための回転ブラシ、回転ブラシの製造方法、およびその回転ブラシを用いた搬送洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
見た目がきれいな野菜は、一般消費者の購買意欲を喚起するので、見た目がきれいな野菜をスーパー等で陳列し、販売したいという需要は高い。そのような野菜を市場に流通させるために、収穫した野菜を洗浄、艶だし、選別、分別、包装等の処理を施し、出荷する必要がある。そこで、収穫した野菜を洗浄しながら搬送し、選別、分別、包装等の各工程を実行することが頻繁に行われている。このように、収穫した野菜を洗浄しながら搬送することができる搬送洗浄装置を導入することで、作業効率を上げることができる。そのため、収穫した野菜を出荷するために洗浄、艶だし、選別、分別、包装等をする現場では、搬送洗浄装置が導入されることが多い（例えば、特許文献１〜４）。
【特許文献１】特公昭５９−３７０６８号公報
【特許文献２】特３３８８４４１号公報
【特許文献３】特３３８８４３６号公報
【特許文献４】特３３４３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の特許文献１に記載された搬送洗浄装置では、被搬送物が小さい野菜（例えば、馬鈴薯、玉葱、胡瓜等）であれば、搬送方向前方に傾斜させたブラシ毛を有する回転ブラシを回転させることで、洗浄しながら搬送するようにしている。しかし、この種の搬送洗浄装置では、被搬送物に対して１つの搬送路を確保しなければ、被搬送物を十分に洗浄しながら搬送することはできない。
【０００４】
また、大根等の細長くて大きな野菜を搬送洗浄する装置、あるいは人参、馬鈴薯のような小さな野菜を複数個同時に搬送洗浄する装置では、回転ブラシの回転のみで、洗浄しながら安定して搬送することは困難である。そこで、従来の特許文献２〜４に記載された搬送洗浄装置では、回転ブラシを設置しているフレーム本体を傾斜させるか、または搬送用コンベア等を別途設ける用にしている。
【０００５】
本発明の課題は、フレームを傾斜させることもなく、また搬送用コンベア等を別途設けることもなく、大根等の大きな野菜を、あるいは人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る回転ブラシは、円形の表面を有する回転体と、複数のブラシ毛束と、を備えている。複数のブラシ毛束は、回転体の表面に、回転体の軸に対して鋭角である第１の角度を有して植え込まれており、それぞれが複数のブラシ毛からなる。そして、複数のブラシ毛束のそれぞれは、先端部分が形成する平面が回転体の表面と平行であり、かつ、ブラシ毛束を回転体の軸方向に直交する断面に投影した場合、その投影面において、ブラシ毛束は回転体の回転中心に対して第２の角度を有して埋め込まれている。
【０００７】
これにより、被搬送物と回転ブラシとの接触面が大きくなるので、被搬送物を掻き上げる力と、被搬送物を搬送方向に搬送する力が大きくなり、被搬送物の洗浄および搬送を、同時に効率良く行うことができる。
【０００８】
第２の発明に係る回転ブラシの製造方法は、円形表面を有する半径ｒの回転体の表面に、それぞれ複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束を植え込んで、前記複数のブラシ毛束の先端を切断する方法であって、植え込み工程と、切断工程とを有する回転ブラシの製造方法である。植え込み工程では、回転体の軸方向に直交する断面において、回転中心から所定の第１の距離だけオフセットされ、かつ、回転体の軸方向に所定の第２の距離だけオフセットされたオフセットセンタに向かってブラシ毛束を植え込むとともに、回転体を所定角度回転させた後にその植え込み位置と同じ位置で前記オフセットセンタに向かって次のブラシ毛束を植え込む工程を繰り返して、回転体の表面に複数のブラシ毛束を植え込む植え込み。切断工程では、植え込み位置において、ブラシ毛束の先端に当接する刃先面が所定角度で傾斜している回転かんなによって複数のブラシ毛束のそれぞれを切断する。
【０００９】
ここで、「所定の第１の距離」とは、例えば、図１におけるＯＣ間の距離である。「所定の第２の距離」とは、例えば、図２のおけるＣＣ'間の距離である。
【００１０】
これにより、被搬送物と回転ブラシとの接触面が大きくなる回転ブラシを効率良く製造することが可能となる。
【００１１】
第３の発明に係る回転ブラシの製造方法は、第２の発明の方法であって、第１の距離は、ｒ・ｓｉｎθ１で、第２の距離は、（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２であり、植え込み工程における回転体の所定の回転角度はθ１である。
【００１２】
第４の発明に係る搬送洗浄装置は、フレームと、複数の回転ブラシと、給水手段と、を備えている。複数の回転ブラシは、フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送するものであり、第１の発明の回転ブラシ、又は第２若しくは第３の発明の製造方法により製造された回転ブラシである。給水手段は、複数の回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に水を供給する。複数の回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心がＵ字状になるように配置されている。
【００１３】
これにより、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができる搬送洗浄装置を実現できる。
【００１４】
第５の発明に係る搬送洗浄装置は、第４の発明の装置であって、フレームに回転自在に、かつ回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が複数の回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えている。
【００１５】
これにより、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができるとともに、搬送路から被搬送物が飛び出るのを防止することができる。
【００１６】
第６の発明に係る搬送洗浄装置は、第５の発明の装置であって、飛びはね防止用回転ブラシは、搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている。
【００１７】
第７の発明に係る搬送洗浄装置は、第４から第６のいずれかの発明の装置であって、複数の回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する。
【００１８】
これにより、被搬送物に対して、回転ブラシが掻き上げる力が大きく作用するので、被搬送物の洗浄力を向上させることができ、しかも搬送方向への力も大きく作用するので、搬送速度も向上させることができる。
【００１９】
第８の発明に係る搬送洗浄装置は、フレームと、少なくとも２つの回転ブラシと、加圧給水手段と、を備えている。回転ブラシは、フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送するものであり、第１の発明の回転ブラシ、又は第２若しくは第３の発明の製造方法により製造された回転ブラシである。加圧給水手段は、少なくとも２つの回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に、加圧して水を供給する。少なくとも２つの回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心が同じ高さとなるように配置されており、ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に被搬送物に当接する方向と同一方向に、同一角速度で、回転するものである。加圧給水手段は、水を加圧して、給水方向を変化させながら、前記搬送路に給水する。
【００２０】
これにより、大根等の大きな野菜や、大根、長芋、人参等の細長い形状の野菜を洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができる搬送洗浄装置を実現できる。なお、ここで「ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端」とは、例えば、図１では、ブラシ毛束のＺ２の下側の部分をいう。図１におけるＤＲ方向に回転ブラシを回転させることで、被搬送物ＳにはＤＳ方向の力が加わり、被搬送物ＳがＤＳ方向に掻き上げられることになるので、被搬送物を効率良く洗浄かつ搬送することができる。
【００２１】
第９の発明に係る搬送洗浄装置は、第８の発明の装置であって、フレームに回転自在に、かつ回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が少なくとも２つの前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えている。
【００２２】
これにより、大根等の大きな野菜や、大根、長芋、人参等の細長い形状の野菜を、洗浄しながら、確実に搬送方向に搬送することができるとともに、搬送路から被搬送物が飛び出るのを防止することができる。
【００２３】
第１０の発明に係る搬送洗浄装置は、第９の発明の装置であって、飛びはね防止用回転ブラシは、搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている。
【００２４】
第１１の発明に係る搬送洗浄装置は、第８から第１０のいずれかの発明の装置であって、少なくとも２つの回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する。
【００２５】
第１２の発明に係る搬送洗浄装置は、第８から第１１のいずれかの発明の装置であって、加圧給水手段は、軸方向の断面での位置が同一な対の複数の吸水口を持ち、被搬送物の移動方向に進むにしたがって、対の吸水口の軸方向の距離が大きくなる直線上に設置されており、吸水口は、直線に平行な方向および軸方向に給水方向を変化させる。
【００２６】
これにより、被搬送物に対する洗浄効率が向上する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る回転ブラシでは、被搬送物と、回転ブラシのブラシ毛束との当接する面積が大きくなるので、洗浄するために被搬送物に加えられる力、および搬送方向へ搬送するために被搬送物に加えられる力が大きくなり、このため、被搬送物を洗浄しながら、確実に、かつ、スピーディーに搬送することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る回転ブラシの製造方法では、回転かんなの刃の傾斜角度と、回転ブラシのブラシ毛束の半径方向からのなす角を同一にすることで、被搬送物に対する当接面の面積を大きくすることができる回転ブラシを簡単に製造することができる。
【００２９】
本発明に係る搬送洗浄装置では、ブラシ毛束が搬送方向に傾斜し、かつ、半径方向にも傾斜し、被搬送物との当接面の面積が大きくなるものを回転ブラシに使用し、複数の回転ブラシにより搬送路を形成し、搬送路中の被搬送物全体に回転力を加えながら、被搬送物を搬送することができるので、被搬送物を、効率良く洗浄しながら、確実に、かつスピーディーに搬送することができる。特に、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を洗浄しながら搬送する場合、その効果は、顕著である。
【００３０】
本発明に係る搬送洗浄装置では、前述の回転ブラシを用い、被搬送物の洗浄開始地点付近に集中的に加圧した水を供給することができるので、大きく長い野菜を効率良く洗浄、搬送することができる。特に大根、長芋等の野菜を洗浄しながら搬送する場合、その効果は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
［第１実施形態］
＜回転ブラシの構成＞
図１に本発明の第１実施形態に係る回転ブラシ３の図２のＶ方向から見た矢視図を、図２に回転ブラシ３の軸方向の側面図を示す。回転ブラシ３は、回転中心をＯとする回転体１と、複数のブラシ毛からなるブラシ毛束２を備えている。
【００３２】
回転体１は、Ｏを回転中心とし、図１（ａ）において、時計周りに回転するものである。つまり、回転体１は、ブラシ毛束２と被搬送物との摩擦が大きくなる方向に回転するものである。
【００３３】
ブラシ毛束２は、図２に示すように、回転軸方向に等間隔で、回転軸方向に対して角度θ２だけ傾斜して、回転体１に植え込まれており、かつ、回転体の円周方向にも等間隔で植え込まれている（図示していないが、図２の１点鎖線上に等間隔にブラシ毛２が埋め込まれている）。また、図２に示すように、回転体のブラシ毛束の回転体表面からの突出量は、全て同じである。図１（ａ）は、回転ブラシを、図２のＶ方向から見た矢視図である。図１（ａ）に示すように、ブラシ毛束２は、回転体の半径方向から角度θ１だけ傾斜して、ブラシ毛束２の回転体への埋め込み位置から突出している。そして、ブラシ毛束２の先端が形成する平面は、ブラシ毛束２の埋め込み位置と回転中心Ｏとを結ぶ直線が、その放線となる平面となるように、ブラシ毛束２の形状が決定される。つまり、ブラシ毛束２の形状は、例えば、図１（ａ）のＡ点において、ブラシ毛束２の先端が形成する平面の放線が直線ＯＡとなるような形状をしている。すなわち、図１（ａ）のＡ点におけるブラシ毛束２の先端が形成する平面の法線は、直線ＯＡとなり、直線ＯＣと直線ＡＤは平行となる。
【００３４】
なお、ブラシ毛の素材としては、例えば、塩化ビニル、ナイロン、ポリエステル等によるものを用いるとよい。また、θ２としては、例えば、７０°〜８７°程度、θ１としては、例えば、１０°程度にするとよい。
【００３５】
＜回転ブラシの動作＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態の回転ブラシの動作について説明する。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、回転ブラシ３は回転中心をＯとしてＤＲの方向に回転する。
図１（ａ）のＺ２の部分において、回転ブラシ３のブラシ毛束２の先端が形成する平面が、直線ＯＡと平行であるので、被搬送物と接触する面積が大きい。よってブラシ毛束２と被搬送物Ｓとの摩擦力が大きくなり、被搬送物ＳをＤＳ方向へ掻き上げる力が大きくなり、洗浄効率が上がる。図２に示すように、ブラシ毛束２は、軸方向の断面からθ２だけ傾斜して植え込まれているので、回転ブラシ３で被搬送物を掻き上げることで、ＤＨ方向への力が加わり、被搬送物にはＤＨ方向への推進力が加えられる。これにより、回転ブラシ３を回転させることにより、被搬送物Ｓを洗浄しながら、搬送させることが可能となる。
【００３７】
［第２実施形態］
図１から図４を用いて、本発明の第２の実施形態の回転ブラシの製造方法について説明する。本発明の第２の実施形態の回転ブラシの製造方法は、主に、複数のブラシ毛からなるブラシ毛束２を回転体１へ植え込む植え込み工程と、埋め込み位置において、ブラシ毛束２の先端に当接する刃先面が所定角度θ１で傾斜している回転かんな６によって複数のブラシ毛束２のそれぞれを切断する切断工程と、からなる。
【００３８】
埋め込み工程で、ブラシ毛束２を、図２に示すＤＨ方向に対してθ２だけ傾斜させ、かつ、図１（ａ）のＺ１のように、直線ＯＡと平行な直線ＣＢと平行となるように、ブラシ毛束２を植え込む。つまり、図１（ａ）において、回転中心Ｏからｒ・ｓｉｎθ１だけオフセットし（つまりＣ点までオフセット）、さらに、図２において、回転体１の軸方向にＣ点から（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２だけオフセットした位置（つまり、Ｃ'点）に向かってまっすぐ、Ｂ点が植え込み位置となるように、ブラシ毛束２を埋め込む。なお、ここで、図４に示すように、回転軸方向が直線ＦＧから（９０°−θ２）の角度をなすように、回転体１を傾け、直線ＦＧと直交する方向ＤＰからブラシ毛束２を埋め込むようにしてもよい。
【００３９】
次に、植え込み用回転工程で、図１（ａ）のθ１分だけ回転体１を回転させ、次のブラシ毛束２を植え込むための位置決めを行う。位置決めした後、前述した植え込み工程で行ったのと同じ作業により、次のブラシ毛束２を埋め込む。これを回転体が１周するまで行う。植え込み工程では、植え込むブラシ毛束は、回転ブラシからの設定突出量（図３のＬ１）以上の長さにしておけばよく、別段長さをそろえておく必要はない。なお、回転体の軸方向に等間隔でブラシ毛束２を埋め込むが、回転体の軸方向の同一直線上に配置される、複数のブラシ毛束２を同時に埋め込みようにしても当然良い。
【００４０】
次に、切断工程で、図３（ｂ）のように、ブラシ毛束２を埋め込まれた回転体１と、回転かんな６との距離がＬ１となるように設置する。Ｌ１は、ブラシ毛束２の回転体１からの設定突出量である。図３（ａ）は、図３（ｂ）のａａ−ａａ'での、回転かんなの断面図である。この断面図において、６ａ〜６ｄにかんなの刃が設置されており、図３（ａ）の部分拡大図のように回転かんな６の回転方向ＫＲに対して、かんなの刃がθ１だけ傾斜して設置されている。図３（ｂ）のように回転ブラシ１を固定し、回転かんな６をＫＲ方向に回転することで、図１（ａ）、図２に示した形状に、ブラシ毛束２を切断することができる。図１（ａ）で、Ｚ１の部分に示すように、図２（ｂ）に示す回転かんなの刃６ａがＺ１部分のブラシ毛束を切断すると、かんなの刃が直線ＡＤからθ１だけ傾斜しているので、Ｚ１部分でのブラシ毛束２の切断面は、図１（ｃ）のように直線ＡＤからθ１だけ傾斜したものとなる。これを図１のＤＲ方向にθ１だけ回転させると、Ａ点のようにブラシ毛束２が形成する平面が直線ＡＤに平行で、直線ＯＡに直交するものとなる。なお、図１（ｃ）では、便宜上、ブラシ毛を分かりやすく描いているが、ブラシ毛の本数、間隙等はこれに限定されるものではない。
【００４１】
次に、回転ブラシ３を角度θ１だけ回転させ、次のブラシ毛束を切断するための位置決めを行う。その後、前述の切断工程と同じ作業を行う。以上の作業を回転体が１周するまで行う。
【００４２】
以上により、図１（ａ）、図２に示す回転ブラシ３を、効率良く製造することができる。
【００４３】
［第３実施形態］
図５に本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置１００の斜視図を示す。この搬送洗浄装置１００は、人参、馬鈴薯、甘藷等の小さな野菜を複数個同時に、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるものである。搬送洗浄装置１００について、図５〜図７を用いて説明する。
【００４４】
搬送洗浄装置１００は、主に、フレーム５と、フレーム５に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する複数の回転ブラシ３と、フレーム５に設置され、被搬送物Ｓが複数の回転ブラシ３から形成される被搬送物の搬送路の外に飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシ４と、搬送路に給水する給水手段からなる。なお、回転ブラシ３は、第１実施形態および第２実施形態で説明した回転ブラシ３と同一のものである。
【００４５】
図６は、図５のＹ−Ｙ'での切断面を示す。図６に示すように、８つの回転ブラシ３（３ａ〜３ｈ）が、その回転中心がＵ字形の曲線上にくるように配置されている。そして、回転体３ｈの上方近傍に、被搬送物が搬送路外に出ることを防止する、回転ブラシ３と同じ形状の飛びはね防止用回転ブラシ４が配置されている。図６（ａ）は、図６（ｂ）の回転ブラシ３ａ〜３ｈ、および飛びはね防止用回転ブラシ４を拡大したものである。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）に示した回転方向に、回転ブラシ３ａ〜３ｈおよび飛びはね防止用回転ブラシ４を回転させることで、被搬送物ＳはＤ１の方向への推進力を受け、回転ブラシ３ａ〜３ｈで構成される搬送路内を、Ｄ１方向に回転しながら、搬送方向へ進む。
【００４７】
図７は、図５のＶ２方向からの搬送洗浄装置１００の矢視図である。８つの回転ブラシ駆動部８と、飛びはね防止用回転ブラシ駆動部１０とをチェーン７で結び、テンショナー１１によりチェーンが安定駆動されるようにしつつ、チェーン駆動部９によりチェーンを駆動することで、回転ブラシ３ａ〜３ｈ、および飛びはね防止用回転ブラシ４を同一方向に、同一角速度で回転させることができる。給水手段は図示していないが、搬送路に水を供給できる位置に設置される。
【００４８】
本発明の搬送洗浄装置１００によれば、図６（ｂ）において、回転ブラシ３ａ〜３ｈにより形成される搬送路の断面積に対して、被搬送物Ｓが占める断面積の総和が３０％くらいになると、被搬送物がＤ１方向に回転し始め、洗浄搬送をすることが可能となる。図６（ａ）において半径方向に傾斜していない回転ブラシを使用した搬送洗浄装置の場合、搬送路の断面積に対して、被搬送物Ｓが占める断面積の総和が５０〜８０％程度にならないと被搬送物Ｓは回転し始めない。つまり、図６（ａ）のような回転ブラシ３を使用することで、洗浄効率が格段に上がる。また、半径方向に傾斜していない回転ブラシを使用した搬送洗浄装置の場合、ばらつきがあり、被搬送物Ｓを確実に搬送方向へ搬送することができない。図６（ａ）のような回転ブラシ３を使用することで、フレーム５を傾斜させたり、別途搬送用コンベアを設けたりすることなく、被搬送物Ｓを確実に、かつ、従来のものより速い速度で搬送方向へ搬送することが可能となる。
【００４９】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る長野菜用搬送洗浄装置１０１の正面図を図８に、平面図を図９に、側面図を図１０に示す。この長野菜用搬送洗浄装置１０１は、大根等の長くて大きな野菜を、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができるものである。長野菜用搬送洗浄装置１０１について、図８〜図１０を用いて説明する。
【００５０】
長野菜用搬送洗浄装置１０１は、主に、フレーム５１と、フレーム５１に設置され被搬送物Ｓ２を洗浄しながら搬送する２つの回転ブラシ３１ａ、３１ｂと、フレーム５１に設置され被搬送物Ｓ２がフレーム外に飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシ４１と、２つの回転ブラシ３１ａ、３１ｂにより形成される被搬送物の搬送路に加圧して水を供給する加圧給水手段とからなる。なお、回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、第１実施形態および第２実施形態で説明した回転ブラシ３と同一のものである。
【００５１】
図１０に示すように、回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、被搬送物Ｓ２が落ちないような間隔で、同じ高さｄに配置されている。飛びはね防止用回転ブラシ４１は、回転ブラシ３１ａの近傍上方外側に配置されている。ここで、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、回転ブラシ３１ａ、３１ｂと同じ形状のものである。回転ブラシ３１ａ、３１ｂは、チェーン７１で連結されており、回転ブラシ３１ａと飛びはね防止用回転ブラシ４１も別のチェーンで連結されている。チェーン駆動部８１により、チェーン７１を駆動することで、回転ブラシ３１ａ、３１ｂ、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、同一角速度で、同一方向に回転する。図１０では、ＤＣ１方向にチェーンを駆動するので、回転ブラシ３１ａ、３１ｂ、飛びはね防止用回転ブラシ４１は、反時計回りに回転することとなる。被搬送物Ｓ２は、回転ブラシ３１ｂ、３１ａにより掻き上げられ、長野菜用搬送洗浄装置１０１の外側方向への推進力を受けるが、飛びはね防止用回転ブラシ４１により、飛びはねが防止されるので、搬送路上を安定して、洗浄されながら進むことになる。加圧給水手段２０は、被搬送物Ｓ２の搬送路上に水を加圧して供給する。加圧給水手段２０は、長野菜用搬送洗浄装置１０１の幅方向には、図１０のように等間隔で、長野菜用搬送洗浄装置１０１の長さ方向には、図９のように、対をなすように配置され、かつ、その対が、幅方向の中心から外方向に進むにつれ、直線的に間隔が広がるように配置されている。つまり、２つの、中心付近で交差する、直線状の給水手段支持部材２１、２２上に、図９に示すように、加圧給水手段２０が配置されている。このように、加圧給水手段２０を配置し、加圧給水手段の吸水口を、長野菜用搬送洗浄装置１０１の長さ方向に単振動するように振り、次に、前述した直線状の給水手段支持部材２１、２２に平行な方向に単振動するように振り、これらの動作を繰り返すことで、搬送路に水を加圧して供給する。これにより、被搬送物Ｓ２を洗浄し始めの部分である回転ブラシ３１ｂ上付近に供給される水の量が多くなるので、洗浄効率が高くなる。前述したような加圧給水手段２０の吸水口の振り方をすることで、例えば、吸水口が円弧を描くように振る場合に比べて、格段に洗浄力が向上する。
【００５２】
なお、図１０において、回転ブラシ３１ａ'、３１ｂ'、飛びはね防止用回転ブラシ４１'、加圧給水手段２０'、チェーン駆動部８１'、チェーン７１'等が線対称に配置されているが、左右が逆だけで動作は前述したものと同じである。
【００５３】
以上により、この長野菜用搬送洗浄装置１０１は、大根等の長くて大きな野菜を、回転ブラシを回転させることのみにより、洗浄しながら、安定して搬送することができ、しかも、搬送速度は従来のものより速い。
【００５４】
［他の実施形態］
第３実施形態および第４実施形態において、飛びはね防止用回転ブラシは、回転ブラシ４と同じものを用いたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、被搬送物の飛びはねを防止する効果を有するものを用いることもできる。
【００５５】
また、上記実施形態において、装置全体のコストを削減するため、飛びはね防止用回転ブラシを設置しない構成にしてもよい。
【００５６】
また、回転ブラシの数は、上記実施形態で説明した数に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。
【００５７】
また、回転ブラシのブラシ毛束の突出量は、野菜の種類等によって変えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る回転ブラシ、回転ブラシの製造方法、および搬送洗浄装置は、人参、馬鈴薯、甘藷、大根、長芋等の野菜を搬送しながら洗浄することができるため、農業生産加工関連産業分野において、有用であり、本発明は、当該分野において実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転ブラシの軸方向の断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る回転ブラシのＶ方向から見た矢視図
【図３】本発明の第２実施形態に係る回転ブラシと回転かんなの軸方向の側面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る回転ブラシの軸方向の側面図
【図５】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置の斜視図
【図６】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置のＶ２方向からの矢視図
【図７】本発明の第３実施形態に係る搬送洗浄装置の端部の断面図
【図８】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の正面図
【図９】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の平面図
【図１０】本発明の第４実施形態に係る搬送洗浄装置の側面図
【符号の説明】
【００６０】
１ 回転体
２ ブラシ毛束
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ 回転ブラシ
４ 飛びはね防止用回転ブラシ
５ フレーム
６ 回転かんな
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ かんな刃
Ｓ 被搬送物
１００ 搬送洗浄装置
２０、２０' 加圧給水手段
３１、３１ａ、３１ｂ、３１'、３１ａ'、３１ｂ' 回転ブラシ
４１、４１' 飛びはね防止用回転ブラシ
５１ フレーム
Ｓ２、Ｓ２' 被搬送物
１０１ 長野菜用搬送洗浄装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の表面を有する回転体と、
前記回転体の表面に、前記回転体の軸に対して鋭角である第１の角度を有して植え込まれた、それぞれが複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束と、
を備え、
前記複数のブラシ毛束のそれぞれは、先端部分が形成する平面が前記回転体の表面と平行であり、かつ、前記ブラシ毛束を前記回転体の軸方向に直交する断面に投影した場合、前記投影面において、前記ブラシ毛束は前記回転体の回転中心に対して第２の角度を有して埋め込まれている、
回転ブラシ。
【請求項２】
円形表面を有する半径ｒの回転体の表面に、それぞれ複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束を植え込んで、前記複数のブラシ毛束の先端を切断する方法であって、
前記回転体の軸方向に直交する断面において、回転中心から所定の第１の距離だけオフセットされ、かつ、前記回転体の軸方向に所定の第２の距離だけオフセットされたオフセットセンタに向かって前記ブラシ毛束を植え込むとともに、前記回転体を所定角度回転させた後に前記植え込み位置と同じ位置で前記オフセットセンタに向かって次のブラシ毛束を植え込む工程を繰り返して、前記回転体の表面に複数のブラシ毛束を植え込む植え込み工程と、
前記植え込み位置において、前記ブラシ毛束の先端に当接する刃先面が前記所定角度で傾斜している回転かんなによって前記複数のブラシ毛束のそれぞれを切断する切断工程と、
を有する回転ブラシの製造方法。
【請求項３】
前記第１の距離は、ｒ・ｓｉｎθ１で、前記第２の距離は、（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２であり、
前記植え込み工程における前記回転体の所定の回転角度はθ１である、
請求項２に記載の回転ブラシの製造方法。
【請求項４】
フレームと、
前記フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する複数の、請求項１に記載の回転ブラシ又は請求項２若しくは請求項３に記載の製造方法により製造された回転ブラシと、
複数の前記回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に水を供給する給水手段と、
を備え、
複数の前記回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心がＵ字状になるように配置されている、
搬送洗浄装置。
【請求項５】
前記フレームに回転自在に、かつ前記回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が複数の前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えた、請求項４に記載の搬送洗浄装置。
【請求項６】
前記飛びはね防止用回転ブラシは、前記搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている、請求項５に記載の搬送洗浄装置。
【請求項７】
複数の前記回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつ前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する、請求項４から６のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【請求項８】
フレームと、
前記フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する少なくとも２つの、請求項１に記載の回転ブラシ又は請求項２若しくは請求項３に記載の製造方法により製造された回転ブラシと、
少なくとも２つの前記回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に、加圧して水を供給する加圧給水手段と、
を備え、
少なくとも２つの前記回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心が同じ高さとなるように配置されており、前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向と同一方向に、同一角速度で、回転するものであり、
前記加圧給水手段は、水を加圧して、給水方向を変化させながら、前記搬送路に給水する、
搬送洗浄装置。
【請求項９】
前記フレームに回転自在に、かつ前記回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が少なくとも２つの前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えた、請求項８に記載の搬送洗浄装置。
【請求項１０】
前記飛びはね防止用回転ブラシは、前記搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている、請求項９に記載の搬送洗浄装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつ前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する、請求項８から１０のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【請求項１２】
前記加圧給水手段は、前記軸方向の断面での位置が同一な対の複数の吸水口を持ち、前記被搬送物の移動方向に進むにしたがって、当該対の吸水口の前記軸方向の距離が大きくなる直線上に設置されており、前記吸水口は、前記直線に平行な方向および前記軸方向に給水方向を変化させる、
請求項８から１１のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【請求項１】
円形の表面を有する回転体と、
前記回転体の表面に、前記回転体の軸に対して鋭角である第１の角度を有して植え込まれた、それぞれが複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束と、
を備え、
前記複数のブラシ毛束のそれぞれは、先端部分が形成する平面が前記回転体の表面と平行であり、かつ、前記ブラシ毛束を前記回転体の軸方向に直交する断面に投影した場合、前記投影面において、前記ブラシ毛束は前記回転体の回転中心に対して第２の角度を有して埋め込まれている、
回転ブラシ。
【請求項２】
円形表面を有する半径ｒの回転体の表面に、それぞれ複数のブラシ毛からなる複数のブラシ毛束を植え込んで、前記複数のブラシ毛束の先端を切断する方法であって、
前記回転体の軸方向に直交する断面において、回転中心から所定の第１の距離だけオフセットされ、かつ、前記回転体の軸方向に所定の第２の距離だけオフセットされたオフセットセンタに向かって前記ブラシ毛束を植え込むとともに、前記回転体を所定角度回転させた後に前記植え込み位置と同じ位置で前記オフセットセンタに向かって次のブラシ毛束を植え込む工程を繰り返して、前記回転体の表面に複数のブラシ毛束を植え込む植え込み工程と、
前記植え込み位置において、前記ブラシ毛束の先端に当接する刃先面が前記所定角度で傾斜している回転かんなによって前記複数のブラシ毛束のそれぞれを切断する切断工程と、
を有する回転ブラシの製造方法。
【請求項３】
前記第１の距離は、ｒ・ｓｉｎθ１で、前記第２の距離は、（ｒ・ｃｏｓθ１）／ｔａｎθ２であり、
前記植え込み工程における前記回転体の所定の回転角度はθ１である、
請求項２に記載の回転ブラシの製造方法。
【請求項４】
フレームと、
前記フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する複数の、請求項１に記載の回転ブラシ又は請求項２若しくは請求項３に記載の製造方法により製造された回転ブラシと、
複数の前記回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に水を供給する給水手段と、
を備え、
複数の前記回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心がＵ字状になるように配置されている、
搬送洗浄装置。
【請求項５】
前記フレームに回転自在に、かつ前記回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が複数の前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えた、請求項４に記載の搬送洗浄装置。
【請求項６】
前記飛びはね防止用回転ブラシは、前記搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている、請求項５に記載の搬送洗浄装置。
【請求項７】
複数の前記回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつ前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する、請求項４から６のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【請求項８】
フレームと、
前記フレームに回転自在に設置され、被搬送物を洗浄しながら搬送する少なくとも２つの、請求項１に記載の回転ブラシ又は請求項２若しくは請求項３に記載の製造方法により製造された回転ブラシと、
少なくとも２つの前記回転ブラシにより形成される被搬送物の搬送路に、加圧して水を供給する加圧給水手段と、
を備え、
少なくとも２つの前記回転ブラシは、内部に被搬送物を保持し得るように、回転中心が同じ高さとなるように配置されており、前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向と同一方向に、同一角速度で、回転するものであり、
前記加圧給水手段は、水を加圧して、給水方向を変化させながら、前記搬送路に給水する、
搬送洗浄装置。
【請求項９】
前記フレームに回転自在に、かつ前記回転ブラシと平行に設置され、被搬送物が少なくとも２つの前記回転ブラシによって形成される搬送路から飛び出るのを防止する飛びはね防止用回転ブラシをさらに備えた、請求項８に記載の搬送洗浄装置。
【請求項１０】
前記飛びはね防止用回転ブラシは、前記搬送路において被搬送物が搬送方向と交差する方向に移動したときに、被搬送物の移動方向の下流側端部に配置された回転ブラシのさらに下流側に配置されている、請求項９に記載の搬送洗浄装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記回転ブラシのそれぞれは、同方向に、かつ前記ブラシ毛束の鋭角をなす側の先端が先に前記被搬送物に当接する方向に、同速度で回転する、請求項８から１０のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【請求項１２】
前記加圧給水手段は、前記軸方向の断面での位置が同一な対の複数の吸水口を持ち、前記被搬送物の移動方向に進むにしたがって、当該対の吸水口の前記軸方向の距離が大きくなる直線上に設置されており、前記吸水口は、前記直線に平行な方向および前記軸方向に給水方向を変化させる、
請求項８から１１のいずれかに記載の搬送洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２８９４７５（Ｐ２００７−２８９４７５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２１７９４（Ｐ２００６−１２１７９４）
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（５９４０４７１３１）サンデーシステム株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（５９４０４７１３１）サンデーシステム株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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