選別及び分級装置
【課題】選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できるほか、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る選別装置を提供する。
【解決手段】選別対象物Ｔ中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、搬送手段Ｆ１〜Ｆ４、検査手段Ｉ１〜Ｉ４及び分離手段Ｄ１〜Ｄ４を上流側から下流側に向かって上下複数段に備え設けてなるものであり、各々の搬送手段とともに備えられた検査手段に電気的に接続された判定手段Ｊの判定基準が、上下複数段に設けられた搬送手段の上流側から下流側に向かって、選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある搬送手段の一端側に供給された選別対象物を、各々の搬送手段に備えられた検査手段及び分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級可能なものとする。
【解決手段】選別対象物Ｔ中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、搬送手段Ｆ１〜Ｆ４、検査手段Ｉ１〜Ｉ４及び分離手段Ｄ１〜Ｄ４を上流側から下流側に向かって上下複数段に備え設けてなるものであり、各々の搬送手段とともに備えられた検査手段に電気的に接続された判定手段Ｊの判定基準が、上下複数段に設けられた搬送手段の上流側から下流側に向かって、選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある搬送手段の一端側に供給された選別対象物を、各々の搬送手段に備えられた検査手段及び分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級可能なものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給された選別対象物を、少なくとも一以上の等級に分級し得る選別及び分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
供給された選別対象物を、少なくとも一以上の等級に分級し得る選別及び分級装置の一例として紅茶用形状選別装置を挙げると、紅茶の場合、乾燥後の茶葉を大きさ（グレード）別に分けて最終製品へと仕上げる工程があるが、このとき、紅茶用形状選別装置が必要とされる。図１３及び１４に示す通り、オーソドックス製法によって製造される紅茶葉は、例えば、その大きさ別に１４等級に分級することが求められる。
【０００３】
図９〜１２は、従来の紅茶用選別装置５０における等級選別の一例を示す工程図である。
従来、オーソドックス製法によって製造される紅茶葉を形状選別して各等級に分ける手法としては、次のようなものが採用されてきた。ｉ）まず、生葉を萎凋（いちょう）させ（Withering）、揉捻機で揉捻し（Rolling）、篩で小さい物から順に1st Dhool、2nd Dhool、3rd Dhool、4th Dhool、Big Bulkの５段階に選別、分級する。ｉｉ）そして、それぞれを発酵、乾燥後に高圧帯電ドラム、バブルトレーシフタ（Bubble Tray Sifter、丸網平行篩）、ミキシフタ（Michie Shifter、角網平行篩）、廻し篩（Rotary Sifter）等を組み合わせてOPA、OP、OP1、BOP1、BOP、BOPF、PEKOE、FBOP、FBOP1、F-PEKOE、FBOPF1、FBOPF、FBOPF Special、FBOPF Extra Specialの１４等級に選別、分級する（Sifting）、というものである。
【０００４】
具体的に、図９〜１２に示す構成からなる工程図の一例に付き説明すると、最初に、Big Bulkとして供給された選別対象物（紅茶葉）Ｔを前処理する工程として公知の機械的選別手段からなるシフタＳ’（Middleton Sifter）が備えられる。シフタＳ’は、バブルトレー（Bubble Tray、丸網平行篩）Ｂ１’及びＢ２’が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものからなっている。一例では、上段側のバブルトレーＢ１’の各口径φ１’＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２’の各口径φ２’＝５ｍｍ程度とされる。
【０００５】
図９及び１０に示す通り、Big Bulkとして供給された紅茶葉Ｔは、このシフタＳ’の上段側のバブルトレーＢ１’による処理に掛けられ、上から下まで４段の篩ＲＡ１’〜ＲＡ４’からなる第１のロータリーシフタ（Rotary Sifter、廻し篩）ＲＡ’による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）と、シフタＳ’の下段側Ｂ２’による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ ３ｍｍ）とに選別、分級される。
【０００６】
次に、シフタＳ’の下段側Ｂ２’に供給された紅茶葉Ｔは、ミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８。なお、数字は１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものである。例えば、１インチの間に８本の網目が通っている８メッシュであれば、１平方インチ当たり６４本の網目が通っていることを意味する。以下同様）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）と、上から下まで複数段のミキシフタ（メッシュＮｏ．８、６及び３）からなるミキシフタＭ１’による選別、分級が行なわれる分（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とに選別、分級される。
【０００７】
図９及び１０に示す通り、ミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８）側に供給された紅茶葉Ｔは、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
他方、複数段のミキシフタ（メッシュＮｏ．８、６及び３）からなるミキシフタＭ１’側に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）は、OP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）、OP（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．６）そしてOPA（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３）と順次、選別、分級される。このミキシフタＭ１’から最終的に排出された分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３）は、Cutterへ投入処理されている。
【０００８】
ところで、図９及び１１に示す通り、第１のロータリーシフタＲＡ’には、シフタＳ’の上段側のバブルトレーＢ１’による処理から選別、分級されたもの（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）が供給されるほか、3rd/4th Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔを３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機（3T Electrostatic）ＥＳにより予め異物除去に係る前処理をしたものが供給される。静電選別機ＥＳは、従来知られた茶業機械と同様、供給されてきた茶葉に混じる葉脈などのファイバや糸屑、毛髪などの異物を静電気を帯びたローラに通して吸着分離で除去した後、次の工程へ流して行く装置のことである。
【０００９】
この、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔは、最終的にBOPとBOPFに選別、分級される。また、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔの一部は、さらにミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とPEKOE（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）に選別、分級される。
そのほか、図９及び１１に示す通り、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００１０】
他方、1st/2nd Dhoolsとして小さい方に分級された紅茶葉Ｔの更なる選別、分級工程については、図９及び１２に示す通り、以下の構成からなる選別、分級工程を採用している。
【００１１】
すなわち、以下の選別、分級工程においては、上下２段のミキシフタＭ３’及びＭ４’（メッシュＮｏ．８及び１４）と、上下２段のマルチシフタＭ５’及びＭ６’（メッシュＮｏ．８及び１０）と、Big Bulkから供給される工程にあるのと同様に上下２段からなるバブルトレーＢ３’及びＢ４’（上記同様、上段側のバブルトレーＢ３’の各口径φ３’＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ４’の各口径φ４’＝５ｍｍ程度とされる）と、並びに上から下まで４段の多孔トレー（Perforated Tray）ＰＴ１’〜ＰＴ４’及び上下２段の金網（Welded Mesh）ＷＭ１’及びＷＭ２’とからなる第２のロータリーシフタ（廻し篩）ＲＢ’と、が適宜組み合わされて選別、分級が行なわれる。
図９及び１２から理解される通り、第２のロータリーシフタＲＢ’は、少なくとも１枚の多孔トレー（Perforated Tray）及び／又は少なくとも１枚の溶接金網（Welded Mesh）とが鉛直方向に於いて互いに離間されつつ積層されてなるものである。
【００１２】
1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔは、はじめに、ミキシフタＭ３’（メッシュＮｏ．８）による処理に掛けられ、続くミキシフタＭ４’（メッシュＮｏ．１４）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のマルチシフタＭ５’及びＭ６’（メッシュＮｏ．８及び１０）による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００１３】
図９及び１２に示す通り、ミキシフタＭ４’（メッシュＮｏ．１４）に供給された紅茶葉Ｔは、FBOPF Special（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１４）とFBOPF Extra Special（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１４）とに選別、分級される。
他方、ミキシフタＭ３’（メッシュＮｏ．８）による処理の結果、マルチシフタＭ５’（メッシュＮｏ．８）に供給された紅茶葉Ｔは、続くマルチシフタＭ６’（メッシュＮｏ．１０）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のバブルトレーＢ３’及びＢ４’による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００１４】
マルチシフタＭ６’（メッシュＮｏ．１０）に供給された紅茶葉Ｔは、第２のロータリーシフタＲＢ’の最上段の多孔トレーＰＴ１’へと供給される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１０）と、それ以外にFBOPとして抽出される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）とに選別、分級される。
【００１５】
図９及び１２に示す通り、第２のロータリーシフタＲＢ’の最上段の多孔トレーＰＴ１’へと供給された紅茶葉Ｔは、第２のロータリーシフタＲＢ’において再び選別が繰り返され、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０、１２）、そしてDust1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、Dust2（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３０）とに順次選別、分級される。残りはSand（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３０）として排出される。なおここでは微細なDust1、Dust2及びDust、並びにSandについては考慮しない（以下同様）。
【００１６】
一方、上下２段のバブルトレーＢ３’及びＢ４’側へと供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、その後バブルトレーＢ３’及びＢ４’による処理を経た後、FBOP1（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とF-PEKOE（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ、５ｍｍ）とに選別、分級される。
【００１７】
ところで、図９〜１２に示す通り、従来の選別手法、特にBig Bulkから付加価値の高いOPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE等の大きい形状の葉を選別する工程については、元々機械的な選別であるために選別精度が悪く各工程を繰り返し行う必要があり、その結果、繰り返す過程で茶葉が砕けたり、或いは金属との摩擦により茶葉が灰色に変色するという問題があった。これらの等級については、量的にも全体の５０％以上を占めているため、現状、紅茶工場においては大変労力を要する工程となっており、上記諸問題の改善が求められている。
【００１８】
また、各工程の機械を工場内で平面的に配置するため、工場内のスペースのほとんどを形状選別の工程に使用せねばならず、スペース効率が悪いと言う問題があったほか、それら多数の形状選別装置から生ずる粉塵も問題であった。
【００１９】
さらに、上記の選別手法による場合、各機械に1人のオペレータが必要であるため、多数の人員が必要となり、紅茶製造にかかる人件費の問題のほか、その多くが僻地にある茶工場における労働者不足の問題がある。
【００２０】
その他、上記の選別手法では、各工程を繰り返し行って次工程に進むため、生葉から製品になるまでに要する時間が長く、各等級がどの程度の量出荷できるか把握するのに時間が掛かり、茶工場を効率的に経営する上で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００１−２９９２１８号公報
【特許文献２】特開２０００−１８９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって本発明は、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できるほか、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る選別装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、本願発明者は、搬送手段、検査手段及び分離手段を上流側から下流側に向かって上下複数段に備え設けてなる、選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置とし、さらに、各々の搬送手段に備えられた検査手段に電気的に接続された判定手段の判定基準を、上下複数段に設けられた搬送手段の上流側から下流側に向かって、選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定し、最上流側にある搬送手段の一端側に供給された選別対象物を、各々の搬送手段に備えられた検査手段及び分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得る構成とすることで上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成した。
【００２４】
上記課題を解決可能な本発明の選別装置は、（１）選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、一端側に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送する搬送手段と、前記搬送手段の他端側から飛び出した前記選別対象物の軌道を監視し得る様前記シュートの下端部より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記選別対象物の形状を検査する検査手段と、前記検査手段に電気的に接続され、前記検査手段で得られた選別対象物の形状に基づき、その選別対象物が所定形状を有するものであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段に電気的に接続されるとともに前記搬送手段の他端側より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記判定手段により所定形状を有すると判定された選別対象物を吹き飛ばし、その吹き飛ばした選別対象物を前記搬送手段からの落下軌跡とは異なる軌跡で落下させる分離手段と、からなり、前記搬送手段を上下複数段に設け、上流側の前記搬送手段の前記他端側からの落下軌跡上にある前記選別対象物が下流側の前記搬送手段の前記一端側に落下する様構成するとともに、各々の前記搬送手段に前記検査手段及び前記分離手段を備えてなることを特徴とするものである。
（２）前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段及び前記分離手段は、前記判定手段に電気的に接続されてなることが好ましい。
【００２５】
上記（２）において、（３）前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段に電気的に接続された前記判定手段の判定基準は、前記上下複数段に設けられた前記搬送手段の上流側から下流側に向かって、前記選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある前記搬送手段の一端側に供給された前記選別対象物を、前記各々の前記搬送手段に備えられた前記検査手段及び前記分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、前記選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得る構成とすることが好ましい。
【００２６】
上記（２）又は（３）において、（４）前記判定手段による判定基準は、前記選別対象物の形状の内、前記選別対象物の長さ及び幅であることが好ましい。
【００２７】
なお、（５）最上流側にある前記搬送手段の上方に、さらに、前記選別対象物を供給する前工程として機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００２８】
同様に、（６）最下流側にある前記搬送手段の下方に、さらに、前記選別対象物を供給する後工程として機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００２９】
好ましくは、（７）前記搬送手段は、その一端側の上面に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された前記選別対象物を所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなっている。
このとき、（８）前記高速ベルトコンベア装置の搬送速度は５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることが好ましい。
【００３０】
また、（９）前記搬送手段は、水平面に対して所定の傾斜角を付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させるシュートからなっていてもよい。
【００３１】
上記（９）においては、（１０）さらに、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの表面の少なくとも一部を覆うカバーを備え、前記シュートは、複数段のうちの少なくとも１つが前記選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成されており、前記カバーは、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの少なくとも一部を覆う板状体からなり、前記選別対象物の滑落軌道を規制して前記選別対象物が前記シュートの表面に沿って滑り落ちて行く様構成されたものとしても良い。
【００３２】
上記（９）又は（１０）においては、（１１）水平面に対する前記シュートの傾斜角が６０°以上８５°以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できる。また本発明によれば、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る選別装置を実現することができる。
【００３４】
［用語の説明］
本明細書において「多孔トレー（Perforated Tray）」とは、図１５Ａに示す通り、主として平板状の金属板に適宜穿孔して行くことによって作成した多孔金属平板を篩として利用するものを言う。
図１５Ａ並びに各図におけるメッシュＮｏ．の数字は、１インチの間で見たときに例えば何本の網目が通っているかと言うことを示すものである。したがって、図１５Ａからも明らかな通り、１インチの間に８本の網目が通っている８メッシュの方が、４本しか通っていない４メッシュよりも細かい目の網であることを意味する。その他、１インチの間に８本の網目が通っている４メッシュであれば、１平方インチ当たり６４本の網目が通っていることを意味する。
【００３５】
本明細書において「溶接金網（Welded Mesh）」とは、図１５Ｂに示す通り、文字通りワイヤーを交叉させ、その交差点を適宜溶接してゆくことによって作成した金網状の篩をいう。
図１５Ｂ並びに各図におけるメッシュＮｏ．の数字は、図１５Ａに示す多孔トレーの場合と同様である。
【００３６】
なお、本明細書においては、図１５Ａ及びＢからも理解されるように溶接金網や多孔トレーをはじめとする一般的な篩の場合（バブルトレーを用いるバブルトレーシフタを除く）、各篩のメッシュＮｏ．の数字は、１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものであり、上記メッシュＮｏ．の数字が大きくなればなる程、篩の目が細かくなって行くことを意味している。
紅茶製造の篩分機においても、篩分機にセットされる各篩の網目についてみれば、下の段に行く程、網目は細かくなる。メッシュの番号で言うならば数字が順次大きくなる訳である。
この篩目の大きさの違いによって、乾燥の終わった茶葉は複数のグレードに分級、選別されて行くのである。
【００３７】
本明細書において「ロータリーシフタ（Rotary Sifter、廻し篩）」とは、少なくとも１枚の多孔トレー（Perforated Tray）及び／又は少なくとも１枚の溶接金網（Welded Mesh）とが鉛直方向に於いて互いに離間されつつ積層されてなるものをいう。
一般に、ロータリーシフタは篩面の水平円運動（上記した従来例の場合、１４４ｒｐｍ程度）による遠心効果と角型の広い網面積により大量処理が可能であると共に、限られたスペースであっても複数グレードへの篩い分けができ、さらに網枠の交換もワンタッチその他比較的容易で済むと言う特長を有する。
ここで、ロータリーシフタにおいては、その段にセットされた篩のメッシュサイズより大きな茶葉が分離抽出される。その一方、当該メッシュサイズより細かな茶葉については、下段側へと篩い落とされて行く。
ところで、ロータリーシフタにおいては、上段から下段側へ向けて、順にメッシュサイズがより細かな篩がセットされるのが通例であり、かかる構成により、上段から下段側にかけて大きい順に、選別対象物を複数のグレードに選別、分級することができるようになっている。
【００３８】
本明細書において「ミキシフタ（Michie Sifter、角網平行篩）」とは、例えば茶業用機械としてインターネットサイトhttp://www.jet.com.lk/html/products.htmでも図示されている様に、上記メッシュのついた板（篩）が水平方向に平行に往復スライド運動を繰り返すことによって篩分機として機能し得るものをいう。上記した従来例の場合、ミキシフタの往復振動数は２４０Ｈｚ（１分間当たり２４０回の往復振動）程度である。
【００３９】
本明細書において「マルチシフタ（Multi Sifter）」とは、角網平行篩を往復運動させるミキシフタ同様のメッシュのついた板（篩）を複数段構成してなる篩分機のことをいう。上記した従来例の場合、マルチシフタの往復振動数は１７０Ｈｚ（１分間当たり１７０回の往復振動）程度である。
【００４０】
本明細書において「バブルトレーシフタ（Bubble Tray Sifter、丸網平行篩）」とは、図１６Ａ及びＢに示す平面及び一部断面（図１６Ｂは図１６ＡのＢ−Ｂ線断面図）形状を有するバブルトレーを用いた篩を言うものとする。図１６Ａに示す円形を成している各部分が、図１６Ｂに示す半円形に膨出した部分である。そして、これら各膨出部分の頂部が、所定の口径（例えば、φ＝３ｍｍ、５ｍｍ等）をもって開孔されている。バブルトレーシフタにおいては、この開孔の口径が、各篩の目のメッシュサイズ（細かさ）、に相当するパラメータとなる。
またインターネットサイトhttp://www.sundaramengg.com/middleton.htmlでも茶業用機械として例示されている様に、このバブルトレー（或いは多孔トレーをはじめとするメッシュトレー）が単数或いは上下複数段に設けられ、全体が揺動可能になっている篩分機のことを、本明細書において「ミドルトンシフタ（Middleton Sifter）」とも称する。
【００４１】
ここで、注意せねばならないのは、溶接金網や多孔トレーをはじめとする一般的な篩の場合、各篩のメッシュＮｏ．の数字が１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものであり、上記メッシュＮｏ．の数字が大きくなればなる程、篩の目が細かくなって行くことを意味している一方、このバブルトレーにおいては、この開孔の口径φが大きくなればなる程、各篩の目のメッシュサイズ（細かさ）が粗くなって行く点である。
したがって、それぞれの篩における選別の状況については、図２〜７及び図９〜１２に「ＯＶＥＲ＊＊」及び「ＵＮＤＥＲ＊＊」と付記すると共に、明細書に付帯する説明を十分行うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る工程図（１）である。
【図３】本発明の第１実施例に係る工程図（２）である。
【図４】本発明の第１実施例に係る工程図（３）である。
【図５】本発明の第２実施例に係る工程図（１）である。
【図６】本発明の第２実施例に係る工程図（２）である。
【図７】本発明の第２実施例に係る工程図（３）である。
【図８】本発明の変形例の構成を示す模式図である。
【図９】従来の等級選別の一例を示す工程図である。
【図１０】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（１）である。
【図１１】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（２）である。
【図１２】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（３）である。
【図１３】選別対象物の一例及び分級後の選別対象物を示す図である。
【図１４】選別対象物の一例に係る種類とグレードの一覧を示す図である。
【図１５】各篩の目のメッシュサイズについて解説する参考図である。
【図１６】バブルトレーの一構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面に基づき、本発明の一実施形態に付き説明する。前提として、選別対象物を紅茶葉とし、紅茶葉の選別装置に本発明を適用した場合の例について説明するものとする。
【００４４】
［構成及び動作］
図１Ａに示す通り、本実施形態に係る選別装置１は、搬送手段Ｆ（Ｆ１〜Ｆ４）、検査手段Ｉ（Ｉ１〜Ｉ４）及び分離手段Ｄ（Ｄ１〜Ｄ４）を上流側から下流側に向かって階段状に上下複数段に備え設けてなるものであり、各々の搬送手段Ｆとともに備えられた検査手段Ｉに電気的に接続された判定手段Ｊの判定基準が、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ１〜Ｆ４の上流側から下流側に向かって、選別対象物Ｔを選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある搬送手段Ｆ１の一端（供給端）側に供給された選別対象物Ｔ（紅茶葉）を、各々の搬送手段Ｆ１〜Ｆ４に備えられた検査手段Ｉ１〜Ｉ４及び分離手段Ｄ１〜Ｄ４を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物Ｔを少なくとも４つの等級に分級し得るものとなっている。
【００４５】
搬送手段Ｆは、その一端側の上面に供給された選別対象物Ｔを他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された選別対象物Ｔを所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなっている。
ここで、本実施形態では、上段側の搬送手段Ｆの他端側から飛び出した選別対象物Ｔは、分離手段Ｄが動作しない限りにおいて、その下段に備え設けられた搬送手段Ｆの一端側の上面に着地する様、構成されている。
なお、高速ベルトコンベア装置の搬送速度は５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることが好ましい。
【００４６】
本実施形態では、判定手段Ｊの判断基準を、選別対象物Ｔ中の所定形状の内、紅茶葉の長さＬ及び幅Ｗとしており、検出された選別対象物Ｔが閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有すると判定された場合に、これを分離手段Ｄにより抽出する構成としている。
これが、本実施形態に係る選別装置１によって紅茶葉の選別又は分級をなし得る基本動作原理である。
【００４７】
ここで、上記の通り判定手段Ｊの判定基準は、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ１〜Ｆ４の上流側から下流側に向かって、選別対象物Ｔを選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されている。本実施形態では概ね、上流側から順に、最上段の検査手段Ｉ１で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ１＝３５ｍｍ以上及び幅Ｗ１＝４．６ｍｍ以上、第２段の検査手段Ｉ２で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ２＝２０．２ｍｍ以上及び幅Ｗ２＝３．２ｍｍ以上、第３段の検査手段Ｉ３で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ３＝１０．４ｍｍ以上及び幅Ｗ３＝２．８ｍｍ以上、そして最下段の検査手段Ｉ４で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ４＝８．２ｍｍ以上及び幅Ｗ４＝１．４ｍｍ以上と、予め規定されている。これらの閾値は、判定手段Ｊ内のマイクロコンピュータＰの記憶部Ｐ２に、予め格納されている。
【００４８】
判定手段Ｊ自体は、マイクロコンピュータＰを中心に、入力部Ｊ１及び出力部Ｊ２をそれぞれ備えた制御回路からなるものが好ましい。マイクロコンピュータＰは演算部Ｐ１と記憶部Ｐ２とからなっている。検査手段Ｉ１〜Ｉ４の出力は、判定手段Ｊの入力部Ｊ１と電気的に接続される。またマイクロコンピュータＰの出力は、判定手段Ｊの出力部Ｊ２を通じて、各分離手段Ｄ１〜Ｄ４に電気的に接続される。マイクロコンピュータＰは、記憶部Ｐ２に格納された閾値を利用し、検査手段から入力された選別対象物Ｔの形状が所定の閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有する大きさと判定した場合、これを抽出する指令を分離手段Ｄに対して送出する。分離手段Ｄは、このマイクロコンピュータＰからの指令に応じて動作する。
【００４９】
ここで本実施形態では、図１Ｂに示すように検査手段から入力された選別対象物Ｔの形状が直線状のものであるほか、湾曲したものであっても、その長さＬ及び幅Ｗが同じであればマイクロコンピュータＰが同じサイズと判定し得るよう、構成されている。
したがって、本実施形態によれば、選別対象物Ｔの見た目に関わらず、その長さＬ及び幅Ｗが所定の閾値を超える大きさと判定されれば、それが分離手段により確実に抽出されるため、選別精度が高く、均質な分級製品を提供することが可能となっている。
【００５０】
残る構成要件に付き、検査手段Ｉには、ラインＣＣＤカメラ若しくはエリアＣＣＤカメラ、又は幅方向に直線状に配列されたフォトセンサを用い得る。
【００５１】
分離手段Ｄには、例えば圧縮空気噴射装置等を用い得る。分離手段Ｄが圧縮空気噴射装置の場合、選別対象物Ｔの落下軌道を勘案して、要すれば適度の遅れ時間をもってターゲットに圧縮空気を噴射して、検出及び判定された所定の閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有する形状の選別対象物Ｔを、それ以外のものより分離抽出する。本実施形態では、ターゲットは圧縮空気を噴射されることによりターゲット以外のものとは別の軌道を辿って落下し、より下段の搬送手段上へと落下しないよう構成されている。
【００５２】
ところで、図１に示された最上流側にある搬送手段Ｆ１の上方には、さらに、選別対象物Ｔを供給する前工程として公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００５３】
同様に、最下流側にある搬送手段Ｆ４の下方に、さらに、選別対象物Ｔを供給する後工程として公知の機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００５４】
このように、本発明の選別装置１のほか、公知の機械的選別手段を適宜組み合わせることによっても、選別対象物Ｔを複数の等級により高精度かつ均質に分級選別することができる。
【実施例１】
【００５５】
［実施例１Ａ； ３段型（３台導入）の場合］
次に、上記基本構成及び動作からなる本発明を紅茶用形状選別装置に適用した一実施例につき説明する。
【００５６】
［構成］
図２は、本発明の実施例１Ａに係る概略構成１０１を示す工程図である。
この図２と、従来の等級選別の一例を示す図９〜１２とを対比すれば明らかな通り、本実施例において本発明が適用された部分は、大きい順にOPA、OP、OP1の各等級の紅茶葉を選別、分級する３段階の工程である。図２に示された本発明の選別装置１の最上流側にあるOPAを選別する工程の前段には、さらに、Big Bulkとして供給された選別対象物（紅茶葉）Ｔを前処理する工程として公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置Ｓ（従来例のシフタＳ’に相当。以下、基本構成が従来例に係るものと共通する対象については同様の符号の振り方の要領を採るものとする）が備えられる。本実施例では、上流側形状選別装置Ｓは、バブルトレー（Bubble Tray、丸網平行篩）Ｂ１及びＢ２が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものが適用される。本実施例では、上段側のバブルトレーＢ１の各口径φ１＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２の各口径φ２＝５ｍｍとされる。
【００５７】
同様に、図２に示された本発明の選別装置１の最下流側にあるOP1を選別する工程の後段には、上記OPA、OP、OP1の各等級以外の等級に選別、分級する後工程として公知の機械的選別手段からなる下流側形状選別装置ＲＡが備えられる。本実施例では、下流側形状選別装置ＲＡは、上から下まで４段の篩ＲＡ１〜ＲＡ４からなっている。
【００５８】
図２に示された紅茶用形状選別装置の実施例１Ａに係る構成のうち、本発明の選別装置１が適用された工程部分では、図１に示すように、ベルトコンベアＦで紅茶葉Ｔを搬送し、ベルトコンベアＦの他端部より所定軌道で放出される紅茶葉Ｔにつき、検査手段Ｉ、判定手段Ｊ及び分離手段Ｄを通じて形状選別を行う。本実施例では、検査手段ＩにラインＣＣＤカメラ、判定手段ＪにマイクロコンピュータＰ、分離手段Ｄに圧縮空気噴射装置を用いた。
【００５９】
それ以外の工程部分については、従来の等級選別の一例を示す図９〜１２と同様であり、まず、上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２からなる上流側形状選別装置Ｓの下段側Ｂ２で選別された分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）は、ミキシフタＭ２（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
【００６０】
また、上下２段のバブルトレーからなる上流側形状選別装置Ｓの上段側Ｂ１で選別された分（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）は、上記上から下まで４段の廻し篩ＲＡ１〜ＲＡ４からなる下流側形状選別装置ＲＡに供給され、順次選別、分級される。
【００６１】
下流側形状選別装置ＲＡにはそのほか、3rd/4th Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔを３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機（3T Electrostatic）ＥＳにより予め異物除去に係る前処理をしたものが供給される。従来例同様、本実施例では、静電選別機ＥＳは、従来知られた茶業機械と同様、供給されてきた茶葉に混じる葉脈などのファイバや糸屑、毛髪などの異物を静電気を帯びたローラに通して吸着分離で除去した後、次の工程へ流して行く装置のことを指し示すものとする。
【００６２】
図２に示す通り、この、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔは、最終的にBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とBOPF（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）に選別、分級される。また、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）は、さらにミキシフタＭ２（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
そのほか、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００６３】
他方、1st/2nd Dhoolsとして小さい方に分級された紅茶葉Ｔの更なる選別、分級工程については、本実施例では従来の等級選別の一例を示す図９及び１２と同様の工程を採用している。
【００６４】
すなわち、以下の選別、分級工程においては、上下２段のミキシフタＭ３及びＭ４（メッシュＮｏ．８及び１４）と、上下２段のマルチシフタＭ５及びＭ６（メッシュＮｏ．８及び１０）と、上流側形状選別装置Ｓを構成するのと同様の上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４と、並びに上から下まで４段の多孔トレー（Perforated Tray）ＰＴ１〜ＰＴ４及び上下２段の金網（Welded Mesh）ＷＭ１及びＷＭ２とからなるロータリーシフタＲＢ（従来例に係る第２のロータリーシフタＲＢに相当）と、が適宜組み合わされて順次選別、分級が行なわれる。上流側形状選別装置Ｓと同様、本実施例では上段側のバブルトレーＢ３の各口径φ３＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ４の各口径φ４＝５ｍｍ程度とされる。
【００６５】
図２、９及び１２に示す通り、1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔは、はじめに、ミキシフタＭ３（メッシュＮｏ．８）による処理に掛けられ、続くミキシフタＭ４（メッシュＮｏ．１４）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のマルチシフタＭ５及びＭ６（メッシュＮｏ．８及び１０）による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００６６】
ミキシフタＭ４（メッシュＮｏ．１４）に供給された紅茶葉Ｔ（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）は、FBOPF Special（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１４）とFBOPF Extra Special（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１４）とに選別、分級される。
他方、ミキシフタＭ３（メッシュＮｏ．８）による処理の結果、マルチシフタＭ５（メッシュＮｏ．８）に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、続くマルチシフタＭ６（メッシュＮｏ．１０）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００６７】
図２、９及び１２に示す通り、マルチシフタＭ６（メッシュＮｏ．１０）に供給された紅茶葉Ｔ（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）は、ロータリーシフタＲＢの最上段の多孔トレーＰＴ１へと供給される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１０）と、それ以外にFBOPとして抽出される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）とに選別、分級される。
ロータリーシフタＲＢの最上段の多孔トレーＰＴ１へと供給された紅茶葉Ｔは、ロータリーシフタＲＢにおいて再び選別が繰り返され、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０、１２）、そしてDust1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、Dust2（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３０）とに選別、分級される。残りはSand（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３０）として排出される。なお、本実施例でもDust1、Dust2及びDust、並びにSandについては考慮しない。以下の各例も同様である。
【００６８】
一方、上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４側へと供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、その後バブルトレーＢ３及びＢ４による処理を経た後、FBOP1（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とF-PEKOE（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ、５ｍｍ）とに選別、分級される。
【００６９】
［各工程の流れについて］
上記構成から理解されるとおり、図２に示された紅茶用形状選別装置の実施例１Ａに係る構成１０１では、図１に示すように本発明の選別装置１が適用された工程部分では、まず、上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２による処理により乾燥後の原料Ｔから篩を用いて微細な茶葉、粉塵を除去した後、高速ベルトコンベアＦで原料Ｔを搬送し、CCDカメラＩで撮像して紅茶葉Ｔの長さＬと幅Ｗを判定し、閾値より大きいものを圧縮空気を噴射して除去する。長さＬと幅Ｗの閾値は可変とする。この、除去されたものが上流側から順に、OPA、OP、OP1、BOP1（FBOP1）、FBOP 等の各等級に係る茶葉となる。
【００７０】
すなわち、上記工程を実施例に応じ３〜５段階（実施例１Ａは３段階、実施例１Ｂは４段階、そして実施例１Ｃは５段階）備え、順にOPA、OP、OP1、BOP1（FBOP1）、FBOP等の各等級の茶葉を排出させ得るところが選別装置１の特長である。残ったものが、最初の篩（上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２）で除去されたものと一緒に廻し篩（下流側形状選別装置ＲＡ）やミキシフタ（ミキシフタＭ２）で選別され、それぞれBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）、BOPF（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）のほか、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）、PEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）として排出、分級される。
【００７１】
このように、本実施例によれば、画像処理により正確に長さＬと幅Ｗを測定して選別するため、機械的な選別に比べて精度が高く、選別後の製品の形状がより均一になり、製品の付加価値が向上した。
【００７２】
また、ある等級にあるかどうかを選別する際に一度の処理で選別できるため、これまでのように金属との繰り返しの摩擦で製品が破損、変色することが無くなった。
【００７３】
さらに、選別にかかる時間、スペース、人件費を大幅に削減することが可能となった。
【００７４】
また本実施例によれば、１回の処理で短時間に各等級の製品の量が把握できるため、乾燥後のより新鮮な紅茶を出荷できるだけでなく、売上高の把握、在庫の低減、納期の短縮、受注のし易さ等、茶工場の経営上、大きなメリットが得られる。
【００７５】
その他、これまでは選別方法や各等級の定義が各茶工場、仲買人、輸出入業者により異なっていたが、本発明によれば上記の通り形状（例えば長さＬと幅Ｗ）自体で正確に選別を行うことから、業界間で共通の定義を持つことが可能となる。
【００７６】
［実施例１Ｂ； ４段型（４台導入）の場合］
また、実施例１Ａの構成よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を３段階から１段階増やして４段階とした紅茶用形状選別装置の実施例１Ｂに係る構成１０２につき説明する。
【００７７】
図３は、本発明の実施例１Ｂに係る工程図である。
この図３と、実施例１Ａに係る工程図１０１を示す図２とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例１Ａとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が３段階から１段階増やして４段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、４段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1（FBOP1）の各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例１Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００７８】
［実施例１Ｃ； ５段型（５台導入）の場合］
さらに、実施例１Ｂに係る構成１０２よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を４段階から１段階増やして５段階とした紅茶用形状選別装置の実施例１Ｃに係る構成１０３につき説明する。
【００７９】
図４は、本発明の実施例１Ｃに係る工程図である。
この図４と、実施例１Ｂに係る工程図１０２を示す図３とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例１Ｂとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が４段階から１段階増やして５段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、５段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1（FBOP1）、そしてFBOPの各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例１Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【実施例２】
【００８０】
［実施例２Ａ； ３段型（３台導入）の場合］
次に、本発明の第２実施例につき説明する。実施例１同様、本実施例も本発明に係る選別装置１を紅茶用形状選別装置に適用した一例に係るものである。
【００８１】
図５は、本発明の実施例２Ａに係る概略構成１１１を示す工程図である。
この図５と、実施例１に係る図２〜４とを対比すれば明らかな通り、本実施例は、実施例１と比較して全体の工程数が削減されている点が異なる。
図５に示す通り、本実施例において本発明が適用された部分は、実施例１同様、順にOPA、OP、OP1の各等級の紅茶葉を選別、分級する３段階の工程である。
【００８２】
図５に示された本発明の選別装置１の最上流側にあるOPAを選別する工程の前段には、Big Bulk及び1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔのほか、さらに、３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機ＥＳにより予め異物除去処理が施された3rd/4th Dhoolsとして供給される紅茶葉Ｔを前処理する工程として、公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置Ｓ’’が備えられる。
実施例１同様、本実施例では、上流側形状選別装置Ｓ’’はバブルトレーＢ１’’及びＢ２’’が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものが適用される。なお本実施例では、上段側のバブルトレーＢ１’’の各口径φ１’’＝５ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２’’の各口径φ２’’＝７ｍｍとされる。
【００８３】
次に、図５に示された紅茶用形状選別装置の実施例２Ａに係る構成１１１のうち、本発明の選別装置１が適用された工程部分では、実施例１同様、図１に示すように、ベルトコンベアＦで紅茶葉Ｔを搬送し、ベルトコンベアＦの他端部より所定軌道で放出される紅茶葉Ｔにつき、検査手段Ｉ、判定手段Ｊ及び分離手段Ｄを通じて形状選別を行う。本実施例では、検査手段ＩにラインＣＣＤカメラ、判定手段ＪにマイクロコンピュータＰ、分離手段Ｄに圧縮空気噴射装置を用いた。
【００８４】
それ以外の工程部分については、図５に示す通り、まず、上流側形状選別装置Ｓ’’の下段側Ｂ２’’でＵＮＤＥＲ ７ｍｍとして選別された分は、ミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）に供給され、FBOP1、FBOPとして排出、分級される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）と、次段においてさらに選別に供される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別される。
【００８５】
また、上流側形状選別装置Ｓ’’の上段側Ｂ１’’でＵＮＤＥＲ ５ｍｍとして選別された分は、上から下まで５段の篩ＲＣ１〜ＲＣ５からなるロータリーシフタＲＣに供給され、順次選別、分級される。
【００８６】
図５に示す通り、このロータリーシフタＲＣの最上段の篩ＲＣ１へと供給された紅茶葉Ｔは、ロータリーシフタＲＣにおいて再び選別が繰り返され、FBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、そしてBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．２４）とに最終的に選別、分級される。
そのほか、このロータリーシフタＲＣに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００８７】
他方、選別装置１の下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）においてＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０として排出された分は、上流側形状選別装置Ｓ’’を構成するのと同様の上下２段のバブルトレーＢ５及びＢ６とからなるシフタＳ’’’の上段側のバブルトレーＢ５に供給される。上流側形状選別装置Ｓ’’と同様、本実施例では上段側のバブルトレーＢ５の各口径φ５＝５ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ６の各口径φ６＝７ｍｍ程度とされる。
この上段側のバブルトレーＢ５に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）は、下段側のバブルトレーＢ６による選別、分級が行なわれる分と、さらに別のミキシフタＭ８（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）による処理が行なわれる分とに選別、分級される。
【００８８】
下段側のバブルトレーＢ６に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）は最終的に、BOP1（ＯＶＥＲ ７ｍｍ）とPEKOE（ＵＮＤＥＲ ７ｍｍ。実施例２Ｃの場合はF-PEKOE）とに選別、分級される。
他方、最下流のミキシフタＭ８（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）に排出された分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）も最終的にFBOP（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とF-PEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別、分級される。
【００８９】
［各工程の流れについて］
上記構成から理解されるとおり、図５に示された紅茶用形状選別装置の実施例２Ａに係る構成では、図５に示すように本発明の選別装置１が適用された工程部分では、まず、上下２段のバブルトレーＢ１’’及びＢ２’’による処理により乾燥後の原料Ｔから篩を用いて微細な茶葉、粉塵を除去した後、高速ベルトコンベアＦで原料Ｔを搬送し、CCDカメラＩで撮像して紅茶葉Ｔの長さＬと幅Ｗを判定し、閾値より大きいものを圧縮空気を噴射して除去する。長さＬと幅Ｗの閾値は可変とする。この、除去されたものが上流側から順に、OPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE 等の各等級に係る茶葉となる。
【００９０】
すなわち、上記工程を実施例に応じ３〜５段階（実施例２Ａは３段階、実施例２Ｂは４段階、そして実施例２Ｃは５段階）備え、順にOPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE等の各等級の茶葉を排出させ得るところが選別装置１の特長である。
残ったものは、上流側形状選別装置Ｓ’’の下段側のバブルトレーＢ２’’でＵＮＤＥＲ ７ｍｍとして選別された分と一緒に下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）において、FBOP1、FBOPとして排出、分級される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）と、次段においてさらに選別に供される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別される。
【００９１】
選別装置１の下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）においてＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）として排出された分に関する以降の選別工程に関しては上記した通りである。
【００９２】
このように、本実施例によれば、選別工程をより圧縮することが可能となり、選別にかかる時間、スペース、人件費をさらに削減することができる。
【００９３】
［実施例２Ｂ； ４段型（４台導入）の場合］
また、実施例２Ａの構成よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を３段階から１段階増やして４段階とした紅茶用形状選別装置の実施例２Ｂに係る構成１１２につき説明する。
【００９４】
図６は、本発明の実施例２Ｂに係る工程図である。
この図６と、実施例２Ａに係る工程図１１１を示す図５とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例２Ａとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が３段階から１段階増やして４段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、４段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1の各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例２Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００９５】
［実施例２Ｃ； ５段型（５台導入）の場合］
さらに、実施例２Ｂに係る構成１１２よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を４段階から１段階増やして５段階とした紅茶用形状選別装置の実施例２Ｃに係る構成１１３につき説明する。
【００９６】
図７は、本発明の実施例２Ｃに係る工程図である。
この図７と、実施例２Ｂに係る工程図１１２を示す図６とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例２Ｂとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が４段階から１段階増やして５段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、５段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1、そしてPEKOEの各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例２Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００９７】
［変形例］
以上、各実施例に基づき本発明の一実施形態に付き詳細に説明したが、本発明は上記に何等限定されず、種々の変形実施が可能である。
【００９８】
例えば、搬送手段Ｆに関し、上の例では高速ベルトコンベア装置を用いた構成を説明したが、搬送手段Ｆはこのほか、シュートを用いた構成としても構わない。
この場合、図８に示すようにシュート１１〜１３は水平面に対して所定の傾斜角α〜γを付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させる構成となっている。なお、図８の構成おいては、各シュート１１〜１３並びに検査手段Ｉは、不図示の固定手段により架台３と連結、固定されている。
【００９９】
ここで、図８に示すように搬送手段Ｆにシュート１１〜１３を使用する場合には、ｉ）シュート１１〜１３の表面に対して所定間隔をあけて設けられ、シュート１１〜１３の表面の少なくとも一部を覆うカバー２１〜２３を備えたり、また、ｉｉ）シュート１１〜１３の複数段のうちの少なくとも１つを、選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成すればより好ましい。
ｉ）及びｉｉ）の場合、カバー２１〜２３は、シュート１１〜１３の表面に対して所定間隔をあけて設けられ、シュート１１〜１３の少なくとも一部を覆う板状体からなり、選別対象物Ｔの滑落軌道を規制して前記選別対象物Ｔが前記シュート１１〜１３の表面に沿って滑り落ちて行く様構成される。このように構成することで、シュート１１〜１３に流す選別対象物Ｔが跳ね返り係数の高いようなものであっても、予め定めた滑落軌道に沿った形で選別対象物Ｔを流すことが可能となり、装置全体として見たときの判定の正確性を保つことができる。なお、各検査手段Ｉの前に備えられているのは、検査の精度を上げるために設けられた照明手段４である。
【０１００】
このとき、水平面に対するシュートの傾斜角α〜γを６０°以上８５°以下程度という比較的急角度に設定しておけば、軽薄短小な選別対象物Ｔや静電気を帯びた選別対象物Ｔ等、シュート１１〜１３表面にくっ付き易くスムーズに滑落し難いようなものであっても、ごくスムーズに選別対象物Ｔを流すことが可能となる。
【０１０１】
また、搬送手段Ｆとして上で例示した高速ベルトコンベア装置の搬送速度も、上述した速度範囲に限定されず、本発明に係る選別処理を実現し得る範囲において適宜調整することが可能である。
【０１０２】
また、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ、検査手段Ｉ及び分離手段Ｄの組の数に関しても、実施例として列挙した数に限定されず、選別対象物Ｔに求められる最終的な分級数や程度に応じて適宜変更することが可能である。
同じ理由で、最上流側にある搬送手段Ｆの上方或いは最下流側にある搬送手段Ｆの下方に、さらに、前記選別対象物Ｔを供給する前工程或いは後工程として、機械的選別手段からなる上流側或いは下流側形状選別装置を別途備え設ける構成としても構わない。或いはその逆で、本発明の選別装置１の構成のみでシステムを完成させても構わない。
【０１０３】
また、上記各例では判定手段による判定基準を選別対象物の長さＬ及び幅Ｗとしたが、判定基準についてはこれに限定されず、選別対象物の形状が特定され得る基準であれば特に限定されない。
【０１０４】
以上に詳述した通り、本発明は、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できるほか、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る新規かつ有用なるものであることが明らかである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 選別装置
５０、１０１〜１０３、１１１〜１１３ 紅茶用形状選別装置
Ｃ 演算部
Ｄ 分離手段
ＥＳ 静電選別機
Ｆ 搬送手段
Ｊ 判定手段
Ｉ 検査手段
Ｐ マイクロコンピュータ
Ｐ１ 演算部
Ｐ２ 記憶部
Ｔ 選別対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給された選別対象物を、少なくとも一以上の等級に分級し得る選別及び分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
供給された選別対象物を、少なくとも一以上の等級に分級し得る選別及び分級装置の一例として紅茶用形状選別装置を挙げると、紅茶の場合、乾燥後の茶葉を大きさ（グレード）別に分けて最終製品へと仕上げる工程があるが、このとき、紅茶用形状選別装置が必要とされる。図１３及び１４に示す通り、オーソドックス製法によって製造される紅茶葉は、例えば、その大きさ別に１４等級に分級することが求められる。
【０００３】
図９〜１２は、従来の紅茶用選別装置５０における等級選別の一例を示す工程図である。
従来、オーソドックス製法によって製造される紅茶葉を形状選別して各等級に分ける手法としては、次のようなものが採用されてきた。ｉ）まず、生葉を萎凋（いちょう）させ（Withering）、揉捻機で揉捻し（Rolling）、篩で小さい物から順に1st Dhool、2nd Dhool、3rd Dhool、4th Dhool、Big Bulkの５段階に選別、分級する。ｉｉ）そして、それぞれを発酵、乾燥後に高圧帯電ドラム、バブルトレーシフタ（Bubble Tray Sifter、丸網平行篩）、ミキシフタ（Michie Shifter、角網平行篩）、廻し篩（Rotary Sifter）等を組み合わせてOPA、OP、OP1、BOP1、BOP、BOPF、PEKOE、FBOP、FBOP1、F-PEKOE、FBOPF1、FBOPF、FBOPF Special、FBOPF Extra Specialの１４等級に選別、分級する（Sifting）、というものである。
【０００４】
具体的に、図９〜１２に示す構成からなる工程図の一例に付き説明すると、最初に、Big Bulkとして供給された選別対象物（紅茶葉）Ｔを前処理する工程として公知の機械的選別手段からなるシフタＳ’（Middleton Sifter）が備えられる。シフタＳ’は、バブルトレー（Bubble Tray、丸網平行篩）Ｂ１’及びＢ２’が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものからなっている。一例では、上段側のバブルトレーＢ１’の各口径φ１’＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２’の各口径φ２’＝５ｍｍ程度とされる。
【０００５】
図９及び１０に示す通り、Big Bulkとして供給された紅茶葉Ｔは、このシフタＳ’の上段側のバブルトレーＢ１’による処理に掛けられ、上から下まで４段の篩ＲＡ１’〜ＲＡ４’からなる第１のロータリーシフタ（Rotary Sifter、廻し篩）ＲＡ’による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）と、シフタＳ’の下段側Ｂ２’による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ ３ｍｍ）とに選別、分級される。
【０００６】
次に、シフタＳ’の下段側Ｂ２’に供給された紅茶葉Ｔは、ミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８。なお、数字は１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものである。例えば、１インチの間に８本の網目が通っている８メッシュであれば、１平方インチ当たり６４本の網目が通っていることを意味する。以下同様）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）と、上から下まで複数段のミキシフタ（メッシュＮｏ．８、６及び３）からなるミキシフタＭ１’による選別、分級が行なわれる分（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とに選別、分級される。
【０００７】
図９及び１０に示す通り、ミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８）側に供給された紅茶葉Ｔは、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
他方、複数段のミキシフタ（メッシュＮｏ．８、６及び３）からなるミキシフタＭ１’側に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）は、OP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）、OP（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．６）そしてOPA（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３）と順次、選別、分級される。このミキシフタＭ１’から最終的に排出された分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３）は、Cutterへ投入処理されている。
【０００８】
ところで、図９及び１１に示す通り、第１のロータリーシフタＲＡ’には、シフタＳ’の上段側のバブルトレーＢ１’による処理から選別、分級されたもの（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）が供給されるほか、3rd/4th Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔを３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機（3T Electrostatic）ＥＳにより予め異物除去に係る前処理をしたものが供給される。静電選別機ＥＳは、従来知られた茶業機械と同様、供給されてきた茶葉に混じる葉脈などのファイバや糸屑、毛髪などの異物を静電気を帯びたローラに通して吸着分離で除去した後、次の工程へ流して行く装置のことである。
【０００９】
この、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔは、最終的にBOPとBOPFに選別、分級される。また、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔの一部は、さらにミキシフタＭ２’（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とPEKOE（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）に選別、分級される。
そのほか、図９及び１１に示す通り、第１のロータリーシフタＲＡ’に供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００１０】
他方、1st/2nd Dhoolsとして小さい方に分級された紅茶葉Ｔの更なる選別、分級工程については、図９及び１２に示す通り、以下の構成からなる選別、分級工程を採用している。
【００１１】
すなわち、以下の選別、分級工程においては、上下２段のミキシフタＭ３’及びＭ４’（メッシュＮｏ．８及び１４）と、上下２段のマルチシフタＭ５’及びＭ６’（メッシュＮｏ．８及び１０）と、Big Bulkから供給される工程にあるのと同様に上下２段からなるバブルトレーＢ３’及びＢ４’（上記同様、上段側のバブルトレーＢ３’の各口径φ３’＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ４’の各口径φ４’＝５ｍｍ程度とされる）と、並びに上から下まで４段の多孔トレー（Perforated Tray）ＰＴ１’〜ＰＴ４’及び上下２段の金網（Welded Mesh）ＷＭ１’及びＷＭ２’とからなる第２のロータリーシフタ（廻し篩）ＲＢ’と、が適宜組み合わされて選別、分級が行なわれる。
図９及び１２から理解される通り、第２のロータリーシフタＲＢ’は、少なくとも１枚の多孔トレー（Perforated Tray）及び／又は少なくとも１枚の溶接金網（Welded Mesh）とが鉛直方向に於いて互いに離間されつつ積層されてなるものである。
【００１２】
1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔは、はじめに、ミキシフタＭ３’（メッシュＮｏ．８）による処理に掛けられ、続くミキシフタＭ４’（メッシュＮｏ．１４）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のマルチシフタＭ５’及びＭ６’（メッシュＮｏ．８及び１０）による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００１３】
図９及び１２に示す通り、ミキシフタＭ４’（メッシュＮｏ．１４）に供給された紅茶葉Ｔは、FBOPF Special（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１４）とFBOPF Extra Special（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１４）とに選別、分級される。
他方、ミキシフタＭ３’（メッシュＮｏ．８）による処理の結果、マルチシフタＭ５’（メッシュＮｏ．８）に供給された紅茶葉Ｔは、続くマルチシフタＭ６’（メッシュＮｏ．１０）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のバブルトレーＢ３’及びＢ４’による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００１４】
マルチシフタＭ６’（メッシュＮｏ．１０）に供給された紅茶葉Ｔは、第２のロータリーシフタＲＢ’の最上段の多孔トレーＰＴ１’へと供給される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１０）と、それ以外にFBOPとして抽出される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）とに選別、分級される。
【００１５】
図９及び１２に示す通り、第２のロータリーシフタＲＢ’の最上段の多孔トレーＰＴ１’へと供給された紅茶葉Ｔは、第２のロータリーシフタＲＢ’において再び選別が繰り返され、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０、１２）、そしてDust1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、Dust2（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３０）とに順次選別、分級される。残りはSand（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３０）として排出される。なおここでは微細なDust1、Dust2及びDust、並びにSandについては考慮しない（以下同様）。
【００１６】
一方、上下２段のバブルトレーＢ３’及びＢ４’側へと供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、その後バブルトレーＢ３’及びＢ４’による処理を経た後、FBOP1（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とF-PEKOE（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ、５ｍｍ）とに選別、分級される。
【００１７】
ところで、図９〜１２に示す通り、従来の選別手法、特にBig Bulkから付加価値の高いOPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE等の大きい形状の葉を選別する工程については、元々機械的な選別であるために選別精度が悪く各工程を繰り返し行う必要があり、その結果、繰り返す過程で茶葉が砕けたり、或いは金属との摩擦により茶葉が灰色に変色するという問題があった。これらの等級については、量的にも全体の５０％以上を占めているため、現状、紅茶工場においては大変労力を要する工程となっており、上記諸問題の改善が求められている。
【００１８】
また、各工程の機械を工場内で平面的に配置するため、工場内のスペースのほとんどを形状選別の工程に使用せねばならず、スペース効率が悪いと言う問題があったほか、それら多数の形状選別装置から生ずる粉塵も問題であった。
【００１９】
さらに、上記の選別手法による場合、各機械に1人のオペレータが必要であるため、多数の人員が必要となり、紅茶製造にかかる人件費の問題のほか、その多くが僻地にある茶工場における労働者不足の問題がある。
【００２０】
その他、上記の選別手法では、各工程を繰り返し行って次工程に進むため、生葉から製品になるまでに要する時間が長く、各等級がどの程度の量出荷できるか把握するのに時間が掛かり、茶工場を効率的に経営する上で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００１−２９９２１８号公報
【特許文献２】特開２０００−１８９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって本発明は、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できるほか、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る選別装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、本願発明者は、搬送手段、検査手段及び分離手段を上流側から下流側に向かって上下複数段に備え設けてなる、選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置とし、さらに、各々の搬送手段に備えられた検査手段に電気的に接続された判定手段の判定基準を、上下複数段に設けられた搬送手段の上流側から下流側に向かって、選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定し、最上流側にある搬送手段の一端側に供給された選別対象物を、各々の搬送手段に備えられた検査手段及び分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得る構成とすることで上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成した。
【００２４】
上記課題を解決可能な本発明の選別装置は、（１）選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、一端側に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送する搬送手段と、前記搬送手段の他端側から飛び出した前記選別対象物の軌道を監視し得る様前記シュートの下端部より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記選別対象物の形状を検査する検査手段と、前記検査手段に電気的に接続され、前記検査手段で得られた選別対象物の形状に基づき、その選別対象物が所定形状を有するものであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段に電気的に接続されるとともに前記搬送手段の他端側より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記判定手段により所定形状を有すると判定された選別対象物を吹き飛ばし、その吹き飛ばした選別対象物を前記搬送手段からの落下軌跡とは異なる軌跡で落下させる分離手段と、からなり、前記搬送手段を上下複数段に設け、上流側の前記搬送手段の前記他端側からの落下軌跡上にある前記選別対象物が下流側の前記搬送手段の前記一端側に落下する様構成するとともに、各々の前記搬送手段に前記検査手段及び前記分離手段を備えてなることを特徴とするものである。
（２）前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段及び前記分離手段は、前記判定手段に電気的に接続されてなることが好ましい。
【００２５】
上記（２）において、（３）前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段に電気的に接続された前記判定手段の判定基準は、前記上下複数段に設けられた前記搬送手段の上流側から下流側に向かって、前記選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある前記搬送手段の一端側に供給された前記選別対象物を、前記各々の前記搬送手段に備えられた前記検査手段及び前記分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、前記選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得る構成とすることが好ましい。
【００２６】
上記（２）又は（３）において、（４）前記判定手段による判定基準は、前記選別対象物の形状の内、前記選別対象物の長さ及び幅であることが好ましい。
【００２７】
なお、（５）最上流側にある前記搬送手段の上方に、さらに、前記選別対象物を供給する前工程として機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００２８】
同様に、（６）最下流側にある前記搬送手段の下方に、さらに、前記選別対象物を供給する後工程として機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００２９】
好ましくは、（７）前記搬送手段は、その一端側の上面に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された前記選別対象物を所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなっている。
このとき、（８）前記高速ベルトコンベア装置の搬送速度は５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることが好ましい。
【００３０】
また、（９）前記搬送手段は、水平面に対して所定の傾斜角を付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させるシュートからなっていてもよい。
【００３１】
上記（９）においては、（１０）さらに、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの表面の少なくとも一部を覆うカバーを備え、前記シュートは、複数段のうちの少なくとも１つが前記選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成されており、前記カバーは、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの少なくとも一部を覆う板状体からなり、前記選別対象物の滑落軌道を規制して前記選別対象物が前記シュートの表面に沿って滑り落ちて行く様構成されたものとしても良い。
【００３２】
上記（９）又は（１０）においては、（１１）水平面に対する前記シュートの傾斜角が６０°以上８５°以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できる。また本発明によれば、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る選別装置を実現することができる。
【００３４】
［用語の説明］
本明細書において「多孔トレー（Perforated Tray）」とは、図１５Ａに示す通り、主として平板状の金属板に適宜穿孔して行くことによって作成した多孔金属平板を篩として利用するものを言う。
図１５Ａ並びに各図におけるメッシュＮｏ．の数字は、１インチの間で見たときに例えば何本の網目が通っているかと言うことを示すものである。したがって、図１５Ａからも明らかな通り、１インチの間に８本の網目が通っている８メッシュの方が、４本しか通っていない４メッシュよりも細かい目の網であることを意味する。その他、１インチの間に８本の網目が通っている４メッシュであれば、１平方インチ当たり６４本の網目が通っていることを意味する。
【００３５】
本明細書において「溶接金網（Welded Mesh）」とは、図１５Ｂに示す通り、文字通りワイヤーを交叉させ、その交差点を適宜溶接してゆくことによって作成した金網状の篩をいう。
図１５Ｂ並びに各図におけるメッシュＮｏ．の数字は、図１５Ａに示す多孔トレーの場合と同様である。
【００３６】
なお、本明細書においては、図１５Ａ及びＢからも理解されるように溶接金網や多孔トレーをはじめとする一般的な篩の場合（バブルトレーを用いるバブルトレーシフタを除く）、各篩のメッシュＮｏ．の数字は、１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものであり、上記メッシュＮｏ．の数字が大きくなればなる程、篩の目が細かくなって行くことを意味している。
紅茶製造の篩分機においても、篩分機にセットされる各篩の網目についてみれば、下の段に行く程、網目は細かくなる。メッシュの番号で言うならば数字が順次大きくなる訳である。
この篩目の大きさの違いによって、乾燥の終わった茶葉は複数のグレードに分級、選別されて行くのである。
【００３７】
本明細書において「ロータリーシフタ（Rotary Sifter、廻し篩）」とは、少なくとも１枚の多孔トレー（Perforated Tray）及び／又は少なくとも１枚の溶接金網（Welded Mesh）とが鉛直方向に於いて互いに離間されつつ積層されてなるものをいう。
一般に、ロータリーシフタは篩面の水平円運動（上記した従来例の場合、１４４ｒｐｍ程度）による遠心効果と角型の広い網面積により大量処理が可能であると共に、限られたスペースであっても複数グレードへの篩い分けができ、さらに網枠の交換もワンタッチその他比較的容易で済むと言う特長を有する。
ここで、ロータリーシフタにおいては、その段にセットされた篩のメッシュサイズより大きな茶葉が分離抽出される。その一方、当該メッシュサイズより細かな茶葉については、下段側へと篩い落とされて行く。
ところで、ロータリーシフタにおいては、上段から下段側へ向けて、順にメッシュサイズがより細かな篩がセットされるのが通例であり、かかる構成により、上段から下段側にかけて大きい順に、選別対象物を複数のグレードに選別、分級することができるようになっている。
【００３８】
本明細書において「ミキシフタ（Michie Sifter、角網平行篩）」とは、例えば茶業用機械としてインターネットサイトhttp://www.jet.com.lk/html/products.htmでも図示されている様に、上記メッシュのついた板（篩）が水平方向に平行に往復スライド運動を繰り返すことによって篩分機として機能し得るものをいう。上記した従来例の場合、ミキシフタの往復振動数は２４０Ｈｚ（１分間当たり２４０回の往復振動）程度である。
【００３９】
本明細書において「マルチシフタ（Multi Sifter）」とは、角網平行篩を往復運動させるミキシフタ同様のメッシュのついた板（篩）を複数段構成してなる篩分機のことをいう。上記した従来例の場合、マルチシフタの往復振動数は１７０Ｈｚ（１分間当たり１７０回の往復振動）程度である。
【００４０】
本明細書において「バブルトレーシフタ（Bubble Tray Sifter、丸網平行篩）」とは、図１６Ａ及びＢに示す平面及び一部断面（図１６Ｂは図１６ＡのＢ−Ｂ線断面図）形状を有するバブルトレーを用いた篩を言うものとする。図１６Ａに示す円形を成している各部分が、図１６Ｂに示す半円形に膨出した部分である。そして、これら各膨出部分の頂部が、所定の口径（例えば、φ＝３ｍｍ、５ｍｍ等）をもって開孔されている。バブルトレーシフタにおいては、この開孔の口径が、各篩の目のメッシュサイズ（細かさ）、に相当するパラメータとなる。
またインターネットサイトhttp://www.sundaramengg.com/middleton.htmlでも茶業用機械として例示されている様に、このバブルトレー（或いは多孔トレーをはじめとするメッシュトレー）が単数或いは上下複数段に設けられ、全体が揺動可能になっている篩分機のことを、本明細書において「ミドルトンシフタ（Middleton Sifter）」とも称する。
【００４１】
ここで、注意せねばならないのは、溶接金網や多孔トレーをはじめとする一般的な篩の場合、各篩のメッシュＮｏ．の数字が１インチの間に何本の網目が通っているかと言うことを示すものであり、上記メッシュＮｏ．の数字が大きくなればなる程、篩の目が細かくなって行くことを意味している一方、このバブルトレーにおいては、この開孔の口径φが大きくなればなる程、各篩の目のメッシュサイズ（細かさ）が粗くなって行く点である。
したがって、それぞれの篩における選別の状況については、図２〜７及び図９〜１２に「ＯＶＥＲ＊＊」及び「ＵＮＤＥＲ＊＊」と付記すると共に、明細書に付帯する説明を十分行うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る工程図（１）である。
【図３】本発明の第１実施例に係る工程図（２）である。
【図４】本発明の第１実施例に係る工程図（３）である。
【図５】本発明の第２実施例に係る工程図（１）である。
【図６】本発明の第２実施例に係る工程図（２）である。
【図７】本発明の第２実施例に係る工程図（３）である。
【図８】本発明の変形例の構成を示す模式図である。
【図９】従来の等級選別の一例を示す工程図である。
【図１０】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（１）である。
【図１１】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（２）である。
【図１２】従来の等級選別の一例の様子を詳細に示す図（３）である。
【図１３】選別対象物の一例及び分級後の選別対象物を示す図である。
【図１４】選別対象物の一例に係る種類とグレードの一覧を示す図である。
【図１５】各篩の目のメッシュサイズについて解説する参考図である。
【図１６】バブルトレーの一構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面に基づき、本発明の一実施形態に付き説明する。前提として、選別対象物を紅茶葉とし、紅茶葉の選別装置に本発明を適用した場合の例について説明するものとする。
【００４４】
［構成及び動作］
図１Ａに示す通り、本実施形態に係る選別装置１は、搬送手段Ｆ（Ｆ１〜Ｆ４）、検査手段Ｉ（Ｉ１〜Ｉ４）及び分離手段Ｄ（Ｄ１〜Ｄ４）を上流側から下流側に向かって階段状に上下複数段に備え設けてなるものであり、各々の搬送手段Ｆとともに備えられた検査手段Ｉに電気的に接続された判定手段Ｊの判定基準が、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ１〜Ｆ４の上流側から下流側に向かって、選別対象物Ｔを選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、最上流側にある搬送手段Ｆ１の一端（供給端）側に供給された選別対象物Ｔ（紅茶葉）を、各々の搬送手段Ｆ１〜Ｆ４に備えられた検査手段Ｉ１〜Ｉ４及び分離手段Ｄ１〜Ｄ４を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、選別対象物Ｔを少なくとも４つの等級に分級し得るものとなっている。
【００４５】
搬送手段Ｆは、その一端側の上面に供給された選別対象物Ｔを他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された選別対象物Ｔを所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなっている。
ここで、本実施形態では、上段側の搬送手段Ｆの他端側から飛び出した選別対象物Ｔは、分離手段Ｄが動作しない限りにおいて、その下段に備え設けられた搬送手段Ｆの一端側の上面に着地する様、構成されている。
なお、高速ベルトコンベア装置の搬送速度は５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることが好ましい。
【００４６】
本実施形態では、判定手段Ｊの判断基準を、選別対象物Ｔ中の所定形状の内、紅茶葉の長さＬ及び幅Ｗとしており、検出された選別対象物Ｔが閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有すると判定された場合に、これを分離手段Ｄにより抽出する構成としている。
これが、本実施形態に係る選別装置１によって紅茶葉の選別又は分級をなし得る基本動作原理である。
【００４７】
ここで、上記の通り判定手段Ｊの判定基準は、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ１〜Ｆ４の上流側から下流側に向かって、選別対象物Ｔを選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されている。本実施形態では概ね、上流側から順に、最上段の検査手段Ｉ１で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ１＝３５ｍｍ以上及び幅Ｗ１＝４．６ｍｍ以上、第２段の検査手段Ｉ２で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ２＝２０．２ｍｍ以上及び幅Ｗ２＝３．２ｍｍ以上、第３段の検査手段Ｉ３で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ３＝１０．４ｍｍ以上及び幅Ｗ３＝２．８ｍｍ以上、そして最下段の検査手段Ｉ４で検出される紅茶葉に対する閾値は長さＬ４＝８．２ｍｍ以上及び幅Ｗ４＝１．４ｍｍ以上と、予め規定されている。これらの閾値は、判定手段Ｊ内のマイクロコンピュータＰの記憶部Ｐ２に、予め格納されている。
【００４８】
判定手段Ｊ自体は、マイクロコンピュータＰを中心に、入力部Ｊ１及び出力部Ｊ２をそれぞれ備えた制御回路からなるものが好ましい。マイクロコンピュータＰは演算部Ｐ１と記憶部Ｐ２とからなっている。検査手段Ｉ１〜Ｉ４の出力は、判定手段Ｊの入力部Ｊ１と電気的に接続される。またマイクロコンピュータＰの出力は、判定手段Ｊの出力部Ｊ２を通じて、各分離手段Ｄ１〜Ｄ４に電気的に接続される。マイクロコンピュータＰは、記憶部Ｐ２に格納された閾値を利用し、検査手段から入力された選別対象物Ｔの形状が所定の閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有する大きさと判定した場合、これを抽出する指令を分離手段Ｄに対して送出する。分離手段Ｄは、このマイクロコンピュータＰからの指令に応じて動作する。
【００４９】
ここで本実施形態では、図１Ｂに示すように検査手段から入力された選別対象物Ｔの形状が直線状のものであるほか、湾曲したものであっても、その長さＬ及び幅Ｗが同じであればマイクロコンピュータＰが同じサイズと判定し得るよう、構成されている。
したがって、本実施形態によれば、選別対象物Ｔの見た目に関わらず、その長さＬ及び幅Ｗが所定の閾値を超える大きさと判定されれば、それが分離手段により確実に抽出されるため、選別精度が高く、均質な分級製品を提供することが可能となっている。
【００５０】
残る構成要件に付き、検査手段Ｉには、ラインＣＣＤカメラ若しくはエリアＣＣＤカメラ、又は幅方向に直線状に配列されたフォトセンサを用い得る。
【００５１】
分離手段Ｄには、例えば圧縮空気噴射装置等を用い得る。分離手段Ｄが圧縮空気噴射装置の場合、選別対象物Ｔの落下軌道を勘案して、要すれば適度の遅れ時間をもってターゲットに圧縮空気を噴射して、検出及び判定された所定の閾値を超える長さＬ及び幅Ｗを有する形状の選別対象物Ｔを、それ以外のものより分離抽出する。本実施形態では、ターゲットは圧縮空気を噴射されることによりターゲット以外のものとは別の軌道を辿って落下し、より下段の搬送手段上へと落下しないよう構成されている。
【００５２】
ところで、図１に示された最上流側にある搬送手段Ｆ１の上方には、さらに、選別対象物Ｔを供給する前工程として公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００５３】
同様に、最下流側にある搬送手段Ｆ４の下方に、さらに、選別対象物Ｔを供給する後工程として公知の機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていてもよい。
【００５４】
このように、本発明の選別装置１のほか、公知の機械的選別手段を適宜組み合わせることによっても、選別対象物Ｔを複数の等級により高精度かつ均質に分級選別することができる。
【実施例１】
【００５５】
［実施例１Ａ； ３段型（３台導入）の場合］
次に、上記基本構成及び動作からなる本発明を紅茶用形状選別装置に適用した一実施例につき説明する。
【００５６】
［構成］
図２は、本発明の実施例１Ａに係る概略構成１０１を示す工程図である。
この図２と、従来の等級選別の一例を示す図９〜１２とを対比すれば明らかな通り、本実施例において本発明が適用された部分は、大きい順にOPA、OP、OP1の各等級の紅茶葉を選別、分級する３段階の工程である。図２に示された本発明の選別装置１の最上流側にあるOPAを選別する工程の前段には、さらに、Big Bulkとして供給された選別対象物（紅茶葉）Ｔを前処理する工程として公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置Ｓ（従来例のシフタＳ’に相当。以下、基本構成が従来例に係るものと共通する対象については同様の符号の振り方の要領を採るものとする）が備えられる。本実施例では、上流側形状選別装置Ｓは、バブルトレー（Bubble Tray、丸網平行篩）Ｂ１及びＢ２が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものが適用される。本実施例では、上段側のバブルトレーＢ１の各口径φ１＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２の各口径φ２＝５ｍｍとされる。
【００５７】
同様に、図２に示された本発明の選別装置１の最下流側にあるOP1を選別する工程の後段には、上記OPA、OP、OP1の各等級以外の等級に選別、分級する後工程として公知の機械的選別手段からなる下流側形状選別装置ＲＡが備えられる。本実施例では、下流側形状選別装置ＲＡは、上から下まで４段の篩ＲＡ１〜ＲＡ４からなっている。
【００５８】
図２に示された紅茶用形状選別装置の実施例１Ａに係る構成のうち、本発明の選別装置１が適用された工程部分では、図１に示すように、ベルトコンベアＦで紅茶葉Ｔを搬送し、ベルトコンベアＦの他端部より所定軌道で放出される紅茶葉Ｔにつき、検査手段Ｉ、判定手段Ｊ及び分離手段Ｄを通じて形状選別を行う。本実施例では、検査手段ＩにラインＣＣＤカメラ、判定手段ＪにマイクロコンピュータＰ、分離手段Ｄに圧縮空気噴射装置を用いた。
【００５９】
それ以外の工程部分については、従来の等級選別の一例を示す図９〜１２と同様であり、まず、上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２からなる上流側形状選別装置Ｓの下段側Ｂ２で選別された分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）は、ミキシフタＭ２（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
【００６０】
また、上下２段のバブルトレーからなる上流側形状選別装置Ｓの上段側Ｂ１で選別された分（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ）は、上記上から下まで４段の廻し篩ＲＡ１〜ＲＡ４からなる下流側形状選別装置ＲＡに供給され、順次選別、分級される。
【００６１】
下流側形状選別装置ＲＡにはそのほか、3rd/4th Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔを３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機（3T Electrostatic）ＥＳにより予め異物除去に係る前処理をしたものが供給される。従来例同様、本実施例では、静電選別機ＥＳは、従来知られた茶業機械と同様、供給されてきた茶葉に混じる葉脈などのファイバや糸屑、毛髪などの異物を静電気を帯びたローラに通して吸着分離で除去した後、次の工程へ流して行く装置のことを指し示すものとする。
【００６２】
図２に示す通り、この、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔは、最終的にBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とBOPF（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）に選別、分級される。また、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）は、さらにミキシフタＭ２（メッシュＮｏ．８）に供給され、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）とPEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）に選別、分級される。
そのほか、下流側形状選別装置ＲＡに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００６３】
他方、1st/2nd Dhoolsとして小さい方に分級された紅茶葉Ｔの更なる選別、分級工程については、本実施例では従来の等級選別の一例を示す図９及び１２と同様の工程を採用している。
【００６４】
すなわち、以下の選別、分級工程においては、上下２段のミキシフタＭ３及びＭ４（メッシュＮｏ．８及び１４）と、上下２段のマルチシフタＭ５及びＭ６（メッシュＮｏ．８及び１０）と、上流側形状選別装置Ｓを構成するのと同様の上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４と、並びに上から下まで４段の多孔トレー（Perforated Tray）ＰＴ１〜ＰＴ４及び上下２段の金網（Welded Mesh）ＷＭ１及びＷＭ２とからなるロータリーシフタＲＢ（従来例に係る第２のロータリーシフタＲＢに相当）と、が適宜組み合わされて順次選別、分級が行なわれる。上流側形状選別装置Ｓと同様、本実施例では上段側のバブルトレーＢ３の各口径φ３＝３ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ４の各口径φ４＝５ｍｍ程度とされる。
【００６５】
図２、９及び１２に示す通り、1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔは、はじめに、ミキシフタＭ３（メッシュＮｏ．８）による処理に掛けられ、続くミキシフタＭ４（メッシュＮｏ．１４）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のマルチシフタＭ５及びＭ６（メッシュＮｏ．８及び１０）による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００６６】
ミキシフタＭ４（メッシュＮｏ．１４）に供給された紅茶葉Ｔ（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）は、FBOPF Special（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１４）とFBOPF Extra Special（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１４）とに選別、分級される。
他方、ミキシフタＭ３（メッシュＮｏ．８）による処理の結果、マルチシフタＭ５（メッシュＮｏ．８）に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、続くマルチシフタＭ６（メッシュＮｏ．１０）による選別、分級が行なわれる分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）と、上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４による処理が行なわれる分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とに選別、分級される。
【００６７】
図２、９及び１２に示す通り、マルチシフタＭ６（メッシュＮｏ．１０）に供給された紅茶葉Ｔ（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）は、ロータリーシフタＲＢの最上段の多孔トレーＰＴ１へと供給される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１０）と、それ以外にFBOPとして抽出される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）とに選別、分級される。
ロータリーシフタＲＢの最上段の多孔トレーＰＴ１へと供給された紅茶葉Ｔは、ロータリーシフタＲＢにおいて再び選別が繰り返され、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０、１２）、そしてDust1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、Dust2（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＯＶＥＲ Ｎｏ．３０）とに選別、分級される。残りはSand（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．３０）として排出される。なお、本実施例でもDust1、Dust2及びDust、並びにSandについては考慮しない。以下の各例も同様である。
【００６８】
一方、上下２段のバブルトレーＢ３及びＢ４側へと供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、その後バブルトレーＢ３及びＢ４による処理を経た後、FBOP1（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）とF-PEKOE（ＵＮＤＥＲ ３ｍｍ、５ｍｍ）とに選別、分級される。
【００６９】
［各工程の流れについて］
上記構成から理解されるとおり、図２に示された紅茶用形状選別装置の実施例１Ａに係る構成１０１では、図１に示すように本発明の選別装置１が適用された工程部分では、まず、上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２による処理により乾燥後の原料Ｔから篩を用いて微細な茶葉、粉塵を除去した後、高速ベルトコンベアＦで原料Ｔを搬送し、CCDカメラＩで撮像して紅茶葉Ｔの長さＬと幅Ｗを判定し、閾値より大きいものを圧縮空気を噴射して除去する。長さＬと幅Ｗの閾値は可変とする。この、除去されたものが上流側から順に、OPA、OP、OP1、BOP1（FBOP1）、FBOP 等の各等級に係る茶葉となる。
【００７０】
すなわち、上記工程を実施例に応じ３〜５段階（実施例１Ａは３段階、実施例１Ｂは４段階、そして実施例１Ｃは５段階）備え、順にOPA、OP、OP1、BOP1（FBOP1）、FBOP等の各等級の茶葉を排出させ得るところが選別装置１の特長である。残ったものが、最初の篩（上下２段のバブルトレーＢ１及びＢ２）で除去されたものと一緒に廻し篩（下流側形状選別装置ＲＡ）やミキシフタ（ミキシフタＭ２）で選別され、それぞれBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）、BOPF（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．１２）のほか、BOP1（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８）、PEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）として排出、分級される。
【００７１】
このように、本実施例によれば、画像処理により正確に長さＬと幅Ｗを測定して選別するため、機械的な選別に比べて精度が高く、選別後の製品の形状がより均一になり、製品の付加価値が向上した。
【００７２】
また、ある等級にあるかどうかを選別する際に一度の処理で選別できるため、これまでのように金属との繰り返しの摩擦で製品が破損、変色することが無くなった。
【００７３】
さらに、選別にかかる時間、スペース、人件費を大幅に削減することが可能となった。
【００７４】
また本実施例によれば、１回の処理で短時間に各等級の製品の量が把握できるため、乾燥後のより新鮮な紅茶を出荷できるだけでなく、売上高の把握、在庫の低減、納期の短縮、受注のし易さ等、茶工場の経営上、大きなメリットが得られる。
【００７５】
その他、これまでは選別方法や各等級の定義が各茶工場、仲買人、輸出入業者により異なっていたが、本発明によれば上記の通り形状（例えば長さＬと幅Ｗ）自体で正確に選別を行うことから、業界間で共通の定義を持つことが可能となる。
【００７６】
［実施例１Ｂ； ４段型（４台導入）の場合］
また、実施例１Ａの構成よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を３段階から１段階増やして４段階とした紅茶用形状選別装置の実施例１Ｂに係る構成１０２につき説明する。
【００７７】
図３は、本発明の実施例１Ｂに係る工程図である。
この図３と、実施例１Ａに係る工程図１０１を示す図２とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例１Ａとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が３段階から１段階増やして４段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、４段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1（FBOP1）の各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例１Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００７８】
［実施例１Ｃ； ５段型（５台導入）の場合］
さらに、実施例１Ｂに係る構成１０２よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を４段階から１段階増やして５段階とした紅茶用形状選別装置の実施例１Ｃに係る構成１０３につき説明する。
【００７９】
図４は、本発明の実施例１Ｃに係る工程図である。
この図４と、実施例１Ｂに係る工程図１０２を示す図３とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例１Ｂとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が４段階から１段階増やして５段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、５段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1（FBOP1）、そしてFBOPの各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例１Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【実施例２】
【００８０】
［実施例２Ａ； ３段型（３台導入）の場合］
次に、本発明の第２実施例につき説明する。実施例１同様、本実施例も本発明に係る選別装置１を紅茶用形状選別装置に適用した一例に係るものである。
【００８１】
図５は、本発明の実施例２Ａに係る概略構成１１１を示す工程図である。
この図５と、実施例１に係る図２〜４とを対比すれば明らかな通り、本実施例は、実施例１と比較して全体の工程数が削減されている点が異なる。
図５に示す通り、本実施例において本発明が適用された部分は、実施例１同様、順にOPA、OP、OP1の各等級の紅茶葉を選別、分級する３段階の工程である。
【００８２】
図５に示された本発明の選別装置１の最上流側にあるOPAを選別する工程の前段には、Big Bulk及び1st/2nd Dhoolsとして供給された紅茶葉Ｔのほか、さらに、３段式の高圧帯電ドラムからなる静電選別機ＥＳにより予め異物除去処理が施された3rd/4th Dhoolsとして供給される紅茶葉Ｔを前処理する工程として、公知の機械的選別手段からなる上流側形状選別装置Ｓ’’が備えられる。
実施例１同様、本実施例では、上流側形状選別装置Ｓ’’はバブルトレーＢ１’’及びＢ２’’が上下２段になっていて、全体が揺動可能になっているものが適用される。なお本実施例では、上段側のバブルトレーＢ１’’の各口径φ１’’＝５ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ２’’の各口径φ２’’＝７ｍｍとされる。
【００８３】
次に、図５に示された紅茶用形状選別装置の実施例２Ａに係る構成１１１のうち、本発明の選別装置１が適用された工程部分では、実施例１同様、図１に示すように、ベルトコンベアＦで紅茶葉Ｔを搬送し、ベルトコンベアＦの他端部より所定軌道で放出される紅茶葉Ｔにつき、検査手段Ｉ、判定手段Ｊ及び分離手段Ｄを通じて形状選別を行う。本実施例では、検査手段ＩにラインＣＣＤカメラ、判定手段ＪにマイクロコンピュータＰ、分離手段Ｄに圧縮空気噴射装置を用いた。
【００８４】
それ以外の工程部分については、図５に示す通り、まず、上流側形状選別装置Ｓ’’の下段側Ｂ２’’でＵＮＤＥＲ ７ｍｍとして選別された分は、ミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）に供給され、FBOP1、FBOPとして排出、分級される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）と、次段においてさらに選別に供される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別される。
【００８５】
また、上流側形状選別装置Ｓ’’の上段側Ｂ１’’でＵＮＤＥＲ ５ｍｍとして選別された分は、上から下まで５段の篩ＲＣ１〜ＲＣ５からなるロータリーシフタＲＣに供給され、順次選別、分級される。
【００８６】
図５に示す通り、このロータリーシフタＲＣの最上段の篩ＲＣ１へと供給された紅茶葉Ｔは、ロータリーシフタＲＣにおいて再び選別が繰り返され、FBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１０）、FBOPF1（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１２）とFBOPF（ＯＶＥＲ Ｎｏ．１６）、そしてBOP（ＯＶＥＲ Ｎｏ．２４）及びDust（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．２４）とに最終的に選別、分級される。
そのほか、このロータリーシフタＲＣに供給された紅茶葉Ｔの一部（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８）は、最上級のBig Bulkに環され、Big Bulkとして上記した工程と同じ過程を辿って選別、分級される。
【００８７】
他方、選別装置１の下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）においてＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０として排出された分は、上流側形状選別装置Ｓ’’を構成するのと同様の上下２段のバブルトレーＢ５及びＢ６とからなるシフタＳ’’’の上段側のバブルトレーＢ５に供給される。上流側形状選別装置Ｓ’’と同様、本実施例では上段側のバブルトレーＢ５の各口径φ５＝５ｍｍ、下段側のバブルトレーＢ６の各口径φ６＝７ｍｍ程度とされる。
この上段側のバブルトレーＢ５に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）は、下段側のバブルトレーＢ６による選別、分級が行なわれる分と、さらに別のミキシフタＭ８（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）による処理が行なわれる分とに選別、分級される。
【００８８】
下段側のバブルトレーＢ６に供給された紅茶葉Ｔ（ＯＶＥＲ ５ｍｍ）は最終的に、BOP1（ＯＶＥＲ ７ｍｍ）とPEKOE（ＵＮＤＥＲ ７ｍｍ。実施例２Ｃの場合はF-PEKOE）とに選別、分級される。
他方、最下流のミキシフタＭ８（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）に排出された分（ＵＮＤＥＲ ５ｍｍ）も最終的にFBOP（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とF-PEKOE（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別、分級される。
【００８９】
［各工程の流れについて］
上記構成から理解されるとおり、図５に示された紅茶用形状選別装置の実施例２Ａに係る構成では、図５に示すように本発明の選別装置１が適用された工程部分では、まず、上下２段のバブルトレーＢ１’’及びＢ２’’による処理により乾燥後の原料Ｔから篩を用いて微細な茶葉、粉塵を除去した後、高速ベルトコンベアＦで原料Ｔを搬送し、CCDカメラＩで撮像して紅茶葉Ｔの長さＬと幅Ｗを判定し、閾値より大きいものを圧縮空気を噴射して除去する。長さＬと幅Ｗの閾値は可変とする。この、除去されたものが上流側から順に、OPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE 等の各等級に係る茶葉となる。
【００９０】
すなわち、上記工程を実施例に応じ３〜５段階（実施例２Ａは３段階、実施例２Ｂは４段階、そして実施例２Ｃは５段階）備え、順にOPA、OP、OP1、BOP1、PEKOE等の各等級の茶葉を排出させ得るところが選別装置１の特長である。
残ったものは、上流側形状選別装置Ｓ’’の下段側のバブルトレーＢ２’’でＵＮＤＥＲ ７ｍｍとして選別された分と一緒に下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）において、FBOP1、FBOPとして排出、分級される分（ＵＮＤＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）と、次段においてさらに選別に供される分（ＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）とに選別される。
【００９１】
選別装置１の下流側のミキシフタＭ７（メッシュＮｏ．８ｏｒ１０）においてＯＶＥＲ Ｎｏ．８ｏｒ１０）として排出された分に関する以降の選別工程に関しては上記した通りである。
【００９２】
このように、本実施例によれば、選別工程をより圧縮することが可能となり、選別にかかる時間、スペース、人件費をさらに削減することができる。
【００９３】
［実施例２Ｂ； ４段型（４台導入）の場合］
また、実施例２Ａの構成よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を３段階から１段階増やして４段階とした紅茶用形状選別装置の実施例２Ｂに係る構成１１２につき説明する。
【００９４】
図６は、本発明の実施例２Ｂに係る工程図である。
この図６と、実施例２Ａに係る工程図１１１を示す図５とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例２Ａとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が３段階から１段階増やして４段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、４段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1の各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例２Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００９５】
［実施例２Ｃ； ５段型（５台導入）の場合］
さらに、実施例２Ｂに係る構成１１２よりさらに、本発明の選別装置１が担当する処理段階を４段階から１段階増やして５段階とした紅茶用形状選別装置の実施例２Ｃに係る構成１１３につき説明する。
【００９６】
図７は、本発明の実施例２Ｃに係る工程図である。
この図７と、実施例２Ｂに係る工程図１１２を示す図６とを対比すれば明らかな通り、本実施例と実施例２Ｂとの相違部分は、本発明の選別装置１が担当する処理段階が４段階から１段階増やして５段階とされている点のみである。これにより、本発明の選別装置１では、５段階の工程を経て、順にOPA、OP、OP1のほか、BOP1、そしてPEKOEの各等級の紅茶葉Ｔが選別、分級される。
それ以外の構成及び作用効果については、実施例２Ａに係る説明の項で詳述した通りである。
【００９７】
［変形例］
以上、各実施例に基づき本発明の一実施形態に付き詳細に説明したが、本発明は上記に何等限定されず、種々の変形実施が可能である。
【００９８】
例えば、搬送手段Ｆに関し、上の例では高速ベルトコンベア装置を用いた構成を説明したが、搬送手段Ｆはこのほか、シュートを用いた構成としても構わない。
この場合、図８に示すようにシュート１１〜１３は水平面に対して所定の傾斜角α〜γを付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させる構成となっている。なお、図８の構成おいては、各シュート１１〜１３並びに検査手段Ｉは、不図示の固定手段により架台３と連結、固定されている。
【００９９】
ここで、図８に示すように搬送手段Ｆにシュート１１〜１３を使用する場合には、ｉ）シュート１１〜１３の表面に対して所定間隔をあけて設けられ、シュート１１〜１３の表面の少なくとも一部を覆うカバー２１〜２３を備えたり、また、ｉｉ）シュート１１〜１３の複数段のうちの少なくとも１つを、選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成すればより好ましい。
ｉ）及びｉｉ）の場合、カバー２１〜２３は、シュート１１〜１３の表面に対して所定間隔をあけて設けられ、シュート１１〜１３の少なくとも一部を覆う板状体からなり、選別対象物Ｔの滑落軌道を規制して前記選別対象物Ｔが前記シュート１１〜１３の表面に沿って滑り落ちて行く様構成される。このように構成することで、シュート１１〜１３に流す選別対象物Ｔが跳ね返り係数の高いようなものであっても、予め定めた滑落軌道に沿った形で選別対象物Ｔを流すことが可能となり、装置全体として見たときの判定の正確性を保つことができる。なお、各検査手段Ｉの前に備えられているのは、検査の精度を上げるために設けられた照明手段４である。
【０１００】
このとき、水平面に対するシュートの傾斜角α〜γを６０°以上８５°以下程度という比較的急角度に設定しておけば、軽薄短小な選別対象物Ｔや静電気を帯びた選別対象物Ｔ等、シュート１１〜１３表面にくっ付き易くスムーズに滑落し難いようなものであっても、ごくスムーズに選別対象物Ｔを流すことが可能となる。
【０１０１】
また、搬送手段Ｆとして上で例示した高速ベルトコンベア装置の搬送速度も、上述した速度範囲に限定されず、本発明に係る選別処理を実現し得る範囲において適宜調整することが可能である。
【０１０２】
また、上下複数段に設けられた搬送手段Ｆ、検査手段Ｉ及び分離手段Ｄの組の数に関しても、実施例として列挙した数に限定されず、選別対象物Ｔに求められる最終的な分級数や程度に応じて適宜変更することが可能である。
同じ理由で、最上流側にある搬送手段Ｆの上方或いは最下流側にある搬送手段Ｆの下方に、さらに、前記選別対象物Ｔを供給する前工程或いは後工程として、機械的選別手段からなる上流側或いは下流側形状選別装置を別途備え設ける構成としても構わない。或いはその逆で、本発明の選別装置１の構成のみでシステムを完成させても構わない。
【０１０３】
また、上記各例では判定手段による判定基準を選別対象物の長さＬ及び幅Ｗとしたが、判定基準についてはこれに限定されず、選別対象物の形状が特定され得る基準であれば特に限定されない。
【０１０４】
以上に詳述した通り、本発明は、選別にかかる時間、スペース及び人件費を大幅に削減できるほか、選別精度が高く、均質な分級製品を提供し得る新規かつ有用なるものであることが明らかである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 選別装置
５０、１０１〜１０３、１１１〜１１３ 紅茶用形状選別装置
Ｃ 演算部
Ｄ 分離手段
ＥＳ 静電選別機
Ｆ 搬送手段
Ｊ 判定手段
Ｉ 検査手段
Ｐ マイクロコンピュータ
Ｐ１ 演算部
Ｐ２ 記憶部
Ｔ 選別対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、
一端側に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の他端側から飛び出した前記選別対象物の軌道を監視し得る様前記シュートの下端部より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記選別対象物の形状を検査する検査手段と、
前記検査手段に電気的に接続され、前記検査手段で得られた選別対象物の形状に基づき、その選別対象物が所定形状を有するものであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段に電気的に接続されるとともに前記搬送手段の他端側より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記判定手段により所定形状を有すると判定された選別対象物を吹き飛ばし、その吹き飛ばした選別対象物を前記搬送手段からの落下軌跡とは異なる軌跡で落下させる分離手段と、
からなり、
前記搬送手段を上下複数段に設け、上流側の前記搬送手段の前記他端側からの落下軌跡上にある前記選別対象物が下流側の前記搬送手段の前記一端側に落下する様構成するとともに、各々の前記搬送手段に前記検査手段及び前記分離手段を備えてなることを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段及び前記分離手段が、前記判定手段に電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段に電気的に接続された前記判定手段の判定基準は、前記上下複数段に設けられた前記搬送手段の上流側から下流側に向かって、前記選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、
最上流側にある前記搬送手段の一端側に供給された前記選別対象物を、前記各々の前記搬送手段に備えられた前記検査手段及び前記分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、前記選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得ることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
【請求項４】
前記判定手段による判定基準が、前記選別対象物の形状の内、前記選別対象物の長さ及び幅からなることを特徴とする請求項２又は３に記載の選別装置。
【請求項５】
最上流側にある前記搬送手段の上方に、さらに、前記選別対象物を供給する前工程として機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項６】
最下流側にある前記搬送手段の下方に、さらに、前記選別対象物を供給する後工程として機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項７】
前記搬送手段が、その一端側の上面に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された前記選別対象物を所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項８】
前記高速ベルトコンベア装置の搬送速度が５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の選別装置。
【請求項９】
前記搬送手段が、水平面に対して所定の傾斜角を付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させるシュートからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項１０】
さらに、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの表面の少なくとも一部を覆うカバーを備え、
前記シュートは、複数段のうちの少なくとも１つが前記選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成されており、
前記カバーは、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの少なくとも一部を覆う板状体からなり、前記選別対象物の滑落軌道を規制して前記選別対象物が前記シュートの表面に沿って滑り落ちて行く様構成されたことを特徴とする請求項９に記載の選別装置。
【請求項１１】
水平面に対する前記シュートの傾斜角が６０°以上８５°以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の選別装置。
【請求項１】
選別対象物中の所定形状を有するものを選別する選別装置であって、
一端側に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の他端側から飛び出した前記選別対象物の軌道を監視し得る様前記シュートの下端部より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記選別対象物の形状を検査する検査手段と、
前記検査手段に電気的に接続され、前記検査手段で得られた選別対象物の形状に基づき、その選別対象物が所定形状を有するものであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段に電気的に接続されるとともに前記搬送手段の他端側より所定間隔をあけた位置に備えられ、前記判定手段により所定形状を有すると判定された選別対象物を吹き飛ばし、その吹き飛ばした選別対象物を前記搬送手段からの落下軌跡とは異なる軌跡で落下させる分離手段と、
からなり、
前記搬送手段を上下複数段に設け、上流側の前記搬送手段の前記他端側からの落下軌跡上にある前記選別対象物が下流側の前記搬送手段の前記一端側に落下する様構成するとともに、各々の前記搬送手段に前記検査手段及び前記分離手段を備えてなることを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段及び前記分離手段が、前記判定手段に電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
前記各々の前記搬送手段とともに備えられた前記検査手段に電気的に接続された前記判定手段の判定基準は、前記上下複数段に設けられた前記搬送手段の上流側から下流側に向かって、前記選別対象物を選別する閾値が段階的に小さくなる様に規定されており、
最上流側にある前記搬送手段の一端側に供給された前記選別対象物を、前記各々の前記搬送手段に備えられた前記検査手段及び前記分離手段を通過させる毎に形状選別を繰り返し行うことによって、前記選別対象物を少なくとも一以上の等級に分級し得ることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
【請求項４】
前記判定手段による判定基準が、前記選別対象物の形状の内、前記選別対象物の長さ及び幅からなることを特徴とする請求項２又は３に記載の選別装置。
【請求項５】
最上流側にある前記搬送手段の上方に、さらに、前記選別対象物を供給する前工程として機械的選別手段からなる上流側形状選別装置が備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項６】
最下流側にある前記搬送手段の下方に、さらに、前記選別対象物を供給する後工程として機械的選別手段からなる下流側形状選別装置が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項７】
前記搬送手段が、その一端側の上面に供給された前記選別対象物を他端側まで搬送すると共に、他端側まで搬送された前記選別対象物を所定方向に飛び出させる高速ベルトコンベア装置からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項８】
前記高速ベルトコンベア装置の搬送速度が５０ｍ／ｍｉｎ．から１５０ｍ／ｍｉｎ．の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の選別装置。
【請求項９】
前記搬送手段が、水平面に対して所定の傾斜角を付けて設けられ、その上部から下方に向かって滑り落とされる選別対象物を所定方向に飛び出させるシュートからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の選別装置。
【請求項１０】
さらに、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの表面の少なくとも一部を覆うカバーを備え、
前記シュートは、複数段のうちの少なくとも１つが前記選別対象物の供給幅に相応する幅を有する平面シュートとして形成されており、
前記カバーは、前記シュートの表面に対して所定間隔をあけて設けられ、前記シュートの少なくとも一部を覆う板状体からなり、前記選別対象物の滑落軌道を規制して前記選別対象物が前記シュートの表面に沿って滑り落ちて行く様構成されたことを特徴とする請求項９に記載の選別装置。
【請求項１１】
水平面に対する前記シュートの傾斜角が６０°以上８５°以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２５２０８（Ｐ２０１１−２５２０８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７６６３３（Ｐ２００９−１７６６３３）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５０２３８６６５１）株式会社服部製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５０２３８６６５１）株式会社服部製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]