| 【発明の名称】 |
卵選別・情報印字システム |
| 【発明者】 |
【氏名】山下 剛
【住所又は居所】岡山県津山市河面３７５番地 共和機械株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】卵表面に情報の印字を行うにあたり、情報の印字を正確に行うことのできる卵選別・情報印字システムを提供すること。
【解決手段】卵を秤量する秤量部１１と、秤量された後の卵を搬送する単列コンベア２０と、秤量部１１により秤量された結果に基づいて、卵を等級別に選別する選別制御部６と、単列コンベア２０に交差して配置された等級別の選別コンベア３０と、単列コンベア２０を駆動するモータ２２と、単列コンベア２０による搬送経路上に設けられ、卵表面に情報を印字するためのプリンター２５と、モータ２２に連動し、単列コンベア２０により搬送される卵の搬送距離に対応したパルスを発生させる第１・第２エンコーダ部２３ａ，２３ｂと、第１エンコーダ部２３ａによりプリンター２５による印字開始位置を制御し、第２エンコーダ部２３ｂにより印字開始後の印字タイミングを制御する印字制御部７とを備えた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数列で搬送される卵の重量を測定する秤量部と、秤量された後の卵を搬送する卵コンベアと、秤量部により秤量された結果に基づいて、卵を等級別に選別する選別制御部と、前記卵コンベアに交差するように配置された、卵の等級別に設けられた複数の選別コンベアと、前記卵コンベアを駆動する電動モータと、前記卵コンベアにおける搬送経路上であって、前記秤量部から前記選別コンベアに至るまでの搬送経路上に設けられ、卵表面に情報を印字するための卵印字装置と、前記電動モータに連動し、前記卵コンベアにより搬送される卵の搬送距離に対応したパルスを発生させるための第１エンコーダ部及び第２エンコーダ部と、前記第１エンコーダ部によるパルス信号により前記卵印字装置による印字開始位置を制御し、前記第２エンコーダ部によるパルス信号により印字開始後の印字タイミングを制御する印字制御部とを備えたことを特徴とする卵選別・情報印字システム。
【請求項２】 前記第１エンコーダ部によるパルス信号の周期よりも、前記第２エンコーダ部によるパルス信号の周期のほうが小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の卵選別・情報印字システム。
【請求項３】 前記第１エンコーダ部によるパルス信号は、選別コンベアに卵が受け渡される位置の制御にも用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の卵選別・情報印字システム。
【請求項４】 卵の等級に対応した識別情報、及び、この識別情報に対応して設定された印字パターンとが記憶される記憶部と、卵の等級ごとに印字を行うか否かを設定する印字設定部とを備え、前記印字制御部は、印字を行うように設定された等級の卵にのみ印字を行うように、前記印字パターンを前記卵印字装置に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の卵選別・情報印字システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、卵の表面に卵の等級情報を印字することのできる卵選別・情報印字システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】鶏卵の等級に応じた自動選別は、一般的には、次のような処理手順で行われている。すなわち、 鶏舎等から運び込まれてきた鶏卵は、給卵コンベアにより例えば６列で搬送され、洗浄・乾燥された後、方向整列装置により卵の方向が揃えられる。ついで、検卵がされた後、秤量部にて個々の鶏卵の重量が測定される。選別制御部は、秤量部にて秤量された結果（重量データ）に基づいて、等級別に自動選別を行う。等級別としては、例えば、農林規格に基づくものがあり、Ｓ級（４６〜５２ｇ）、Ｍ級（５８〜６４ｇ）等の８つの等級が設定されている。
【０００３】秤量された鶏卵は、６列から１列の単列コンベア（卵コンベアに該当）へと移し替えられる。単列コンベアの下流側には、複数の選別コンベアが設けられ、選別制御部による自動選別の結果に応じて、等級別の区分けがされる。つまり、複数の選別コンベアは、Ｓ級の鶏卵のみを集合させる選別コンベア、Ｍ級の鶏卵のみを集合させる選別コンベア、という具合に設けられる。このように、秤量部で秤量された鶏卵は、自動選別の結果に従い、指定された選別コンベアへと受け渡される。
【０００４】ここで、秤量された鶏卵を選別コンベアに受け渡す前に、卵表面に印字をする装置が知られている。例えば、本出願人による特開２００１−２０４２９４号公報に開示される鶏卵自動選別装置がある。この装置では、単列コンベアにより搬送される鶏卵の卵殻表面に、その鶏卵に関連した情報を印字するための印字機構を備えたものである。印字機構としては、例えば、インクジェットプリンターを用いることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる印字機構を備えた卵選別・情報印字システムにおける課題は、以下の通りである。すなわち、 鶏卵は、給卵コンベア、単列コンベア、選別コンベアにより順次搬送され、選別コンベアにおいてパックやトレイに包装がされる。給卵コンベアに鶏卵が投入されてから、選別コンベアにおいて包装されるまでは、連続的な処理が行われ、しかも、その処理能力も高いものが要求されている。したがって、鶏卵の搬送される速度も高くなりつつある。
【０００６】かかる状況のもと、単列コンベアの搬送経路上に卵印字装置を設けて鶏卵の表面の印字を行う場合に、印字を正確に行えるような制御が必要となる。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、卵表面に情報の印字を行うにあたり、情報の印字を正確に行うことのできる卵選別・情報印字システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため本発明に係る卵選別・情報印字システムは、複数列で搬送される卵の重量を測定する秤量部と、秤量された後の卵を搬送する卵コンベアと、秤量部により秤量された結果に基づいて、卵を等級別に選別する選別制御部と、前記卵コンベアに交差するように配置された、卵の等級別に設けられた複数の選別コンベアと、前記卵コンベアを駆動する電動モータと、前記卵コンベアにおける搬送経路上であって、前記秤量部から前記選別コンベアに至るまでの搬送経路上に設けられ、卵表面に情報を印字するための卵印字装置と、前記電動モータに連動し、前記卵コンベアにより搬送される卵の搬送距離に対応したパルスを発生させるための第１エンコーダ部及び第２エンコーダ部と、前記第１エンコーダ部によるパルス信号により前記卵印字装置による印字開始位置を制御し、前記第２エンコーダ部によるパルス信号により印字開始後の印字タイミングを制御する印字制御部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】この構成による卵選別・情報印字システムの作用・効果は、以下の通りである。まず、複数列で搬送される卵は、秤量部にて卵の重量が測定される。秤量された卵は、卵コンベアにより搬送される。選別制御部は、秤量された結果に基づいて、卵を等級別に自動選別する。
【０００８】一方、卵コンベアを駆動する電動モータが設けられ、この電動モータに連動する第１・第２エンコーダ部が設けられる。第１エンコーダ部は、卵コンベアにより搬送される卵の搬送距離に対応したパルス信号を発生させる。よって、このパルス信号により、卵印字装置による印字開始位置を制御することができる。また、前記印字開始位置から印字を開始した後の印字タイミングは、第２エンコーダ部によるパルス信号に基づいて制御される。第１・第２エンコーダ部を夫々設けることで、印字開始位置と印字タイミングを制御することができる。
【０００９】以上のように、卵表面に情報の印字を行うにあたり、情報の印字を正確に行うことのできる卵選別・情報印字システムを提供することができた。
【００１０】本発明の好適な実施形態として、前記第１エンコーダ部によるパルス信号の周期よりも、前記第２エンコーダ部によるパルス信号の周期のほうが小さくなるように設定されているものがあげられる。
【００１１】第２エンコーダ部によるパルス信号は、印字開始後の印字タイミングを制御するものである。卵に印字する情報（例えば、文字データ）を正確に、かつ、読みやすくなるように印字するには、印字タイミングも細かくすることが好ましい。そこで、第２エンコーダ部のパルス信号の周期を短くするように設定すれば、印字される情報の品質も高くなる。
【００１２】本発明の別の好適な実施形態として、前記第１エンコーダ部によるパルス信号は、選別コンベアに卵が受け渡される位置の制御にも用いられるものがあげられる。
【００１３】秤量部にて秤量された卵を、特定の選別コンベアに受け渡す場合に、受け渡す位置の制御が必要である。そのためには、秤量位置から、受け渡し位置までの距離情報が必要である。そこで、第１エンコーダ部からのパルス信号を卵の受け渡しのための制御に用いることが好ましい。これにより、第１エンコーダ部を卵の受け渡し位置の制御と、印字開始位置の制御の両方に用いることができるので、システム構成を簡素化することができる。
【００１４】本発明の更に別の好適な実施形態として、卵の等級に対応した識別情報、及び、この識別情報に対応して設定された印字パターンとが記憶される記憶部と、卵の等級ごとに印字を行うか否かを設定する印字設定部とを備え、前記印字制御部は、印字を行うように設定された等級の卵にのみ印字を行うように、前記印字パターンを前記卵印字装置に出力するものがあげられる。
【００１５】記憶部には、卵の等級に対応した識別情報と、これに対応する印字パターンが記憶されている。一方、卵の等級ごとに印字を行うか否かを設定することができる。例えば、Ｓ級とＬ級の卵のみに印字するように設定できる。印字制御部は、設定された等級の卵についてのみ、情報を印字するように印字パターンを卵印字装置に出力することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る卵選別・情報印字システムの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、卵選別・情報印字システムの構成を示す平面図である。
【００１７】この卵選別・情報印字システムは、大きく分けて、給卵搬送部１、単列搬送部２、選別ステーション３、包装ステーション４から構成されている。鶏舎等から運び込まれてきた鶏卵Ｅは、洗卵部、乾燥部、方向整列部を順に不図示のコンベア群により搬送される。ついで給卵コンベア５により矢印Ａ方向に搬送されながら、検卵部１０で検卵された後、最下流にある秤量部１１へと送り込まれる。給卵コンベア５は、鶏卵Ｅを６列の状態で搬送させているが、６列に限定されるものではない。秤量部１１には、個々の鶏卵Ｅの重量データを得るための重量センサーが設けられている。測定された重量データは、所定のタイミングで選別制御部６に送信される。
【００１８】単列搬送部２には、鶏卵Ｅを所定のピッチで１列状態で搬送する単列コンベア２０（卵コンベアに相当する）が設けられている。つまり、給卵コンベア５から単列コンベア２０へと、公知の移し替え装置２１（例えば、特許９３０３１１号）により移し替えられる。これにより、鶏卵Ｅは６列搬送から１列搬送へと変換される。単列コンベア２０を駆動するための駆動モータ２２が設けられ、この駆動モータ２２に連動して駆動されるエンコーダ機構２３も設けられている。エンコーダ機構２３は、単列コンベア２０の駆動に連動してパルス信号を発生し、このパルス信号は選別制御部６に送信される。
【００１９】単列コンベア２０の搬送方向の下流側には、選別ステーション３である複数の選別コンベア３０が設けられており、搬送経路がお互いに直交している。各選別コンベア３０は、等級別に設定することができる。図１では、図示の都合上、Ｍ級の鶏卵Ｅのみ、Ｓ級の鶏卵Ｅのみ、Ｌ級の鶏卵Ｅのみが選別される３つの選別コンベアが図示されている。もちろん、選別コンベア３０の設定個数は任意であるし、どの選別コンベア３０で、どのような等級の鶏卵Ｅを選別するかも任意に設定できるものとする。選別コンベア３０には、卵収納用容器であるチャージャ３１が所定の循環経路に沿って循環駆動される。
【００２０】選別制御部６では、秤量部１１から送信されてきた重量データに基づいて、等級別に自動選別を行う。この選別結果に基づいて、鶏卵Ｅは該当する選別コンベア３０へと放出（受け渡し）される。多数のチャージャ３１は、図の矢印Ｄ方向に搬送される。単列コンベア２０からチャージャ３１へと鶏卵Ｅを受け渡すための受け渡し機構２４が設けられている。この受け渡し機構２４は、例えば、本出願人による特公平６−２４９１号公報に開示されている技術を用いることができる。
【００２１】選別ステーション３に隣接して包装ステーション４が設けられている。包装ステーション４には、包装容器４１（パックやトレイ）を搬送するためのコンベア４０が設けられている。包装容器４１は、図１の矢印Ｃ方向に搬送される。
【００２２】また、鶏卵Ｅの吸着搬送機構が設けられており、ガイドレール３２と、このガイドレールに沿って移動する吸着搬送部３３を備えている。吸着搬送部３３は、選別コンベア３０に所定個数のチャージャ３１が蓄積されると、そのチャージャ３１に収容されている鶏卵Ｅを吸引して包装容器４１へと移送する。吸着搬送部３３は、矢印Ｆ方向に沿って移動可能である。以上のように、鶏卵Ｅの包装処理が行われている。なお、選別ステーション３及び包装ステーション４及び吸着搬送機構の詳細な構造は、本出願人による特許２９６３６８７号に開示される技術を用いることができる。
【００２３】単列コンベア２０の搬送経路上には、鶏卵Ｅの卵殻表面に情報を印字するためのインクジェットプリンター２５（卵印字装置に相当する。）が設けられている。このプリンター２５は、印字制御部７により制御される。プリントされる情報は、鶏卵Ｅの等級や賞味期限等であるが、特定の情報に限定されるものではない。
【００２４】＜単列コンベア及び制御機構の構成＞図２により単列コンベア及び制御機構の詳細を説明する。給卵コンベア５の搬送経路の最下流に秤量部１１が配置されており、６つのロードセル（重量センサー）を備えている。秤量部１１は、一度に６個の鶏卵Ｅの重量を測定することができる。測定された重量データは、ロードセルアンプ１２に送られる。ロードセルアンプ１２は、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器を備えており、取得された重量データは、デジタルデータ化されて選別制御部６に送られる。
【００２５】単列コンベア２０は、一対のスプロケット２０ａに巻回される無端チェーンを有しており、この無端チェーンに多数の卵カップ２０ｂが装着されている。秤量された鶏卵Ｅは、１個１個が卵カップ２０ｂに収容される。卵カップ２０ｂは、図２の時計方向に循環駆動される。
【００２６】単列コンベア２０を駆動するための駆動モータ２２と、この駆動モータ２２に連動するエンコーダ機構２３として、第１エンコーダ部２３ａと第２エンコーダ部２３ｂとが設けられている。第１エンコーダ部２３ａは、エンコーダ板が設けられており、１回転で１個の原点パルスを出力するエンコーダ板と、１回転で９０個のパルスを出力するエンコーダ板とが設けられている。なお、１回転で９０個のパルスを分周回路により創出してもよい。
【００２７】この第１エンコーダ部２３ａからのパルス信号は、選別制御部６に送信される。選別制御部６は、選別用に設けられたＣＰＵを中核として構成される。鶏卵Ｅを等級別に自動選別するためのプログラムが格納されたＲＯＭ６ａと、秤量された鶏卵Ｅを選別コンベア３０へと受け渡す位置のデータ（図２の距離Ｄ２であって、秤量位置から受け渡し位置までの距離データに相当する。）を設定するＲＡＭ６ｂも設けられている。
【００２８】第２エンコーダ部２３ｂもエンコーダ板を備えており、１回転で１０００個のパルス信号を発生する。このパルス信号は、印字制御部７へと送られる。印字制御部７は、インクジェットプリンター２５の制御を行い、印字用に設けられたＣＰＵを中核として構成される。同様に、印字制御用のプログラムが格納されたＲＯＭ７ａと、鶏卵Ｅに印字する情報の印字パターンを記憶させたＲＡＭ７ｂ（記憶部に相当する。）も設けられている。ＲＡＭ６ｂ、ＲＡＭ７ｂは、リングバッファーで構成されており、その概念図を図８に示す。リングバッファーは、例えば、９０個のバッファーがリング状に構成されているものと、概念的に考えることができる。
【００２９】図３は、等級（ランク）と、その重量範囲と、印字ＯＮ／ＯＦＦ設定と、各等級のＩＤ（識別情報）を表にして示す。ここに示す等級は、農林規格に従うものであり、３Ｓ級〜３Ｌ級までの８階級に分けられている。もちろん、農林規格に従わない独自の等級によるものでもよい。各等級にはＩＤが付与されている。また、各等級について、鶏卵Ｅに印字を行うか否かの設定をすることができる。この図３では、Ｌ級とＭ級にＯＮ設定がされている。この設定は、任意に行うことができる。また、この設定はキーボード等の入力手段（印字設定部に相当する。）により行うことができる。
【００３０】図４は、制御タイミングを示すタイミングチャート図である。原点パルスは、第１エンコーダ部２３ａから出力され、制御の基準となるパルス信号を発生する。記述したように、 エンコーダ板の１回転で１つのパルスを出力し、その周期はＴである。サブパルスは、周期Ｔの間に９０個のパルス信号を出力している。
【００３１】ここで、印字対象となる鶏卵Ｅの位置（その鶏卵Ｅが計量された位置、図２の例では６列の鶏卵のうち左から５番目）とインクジェットプリンター２５の印字ヘッド２５ａまでの距離Ｄ１は、Ｄ１＝原点パルスの個数×９０＋サブパルスの個数で表わすことができる。原点パルスの個数で距離の粗調整を行い、サブパルスの個数で微調整を行う。ＲＡＭ７ｂには、距離Ｄ１はトータルのサブパルスの個数として設定されることになる。また、選別対象となる鶏卵Ｅの位置（その鶏卵Ｅが計量された位置、 図２の例では６列のうちの一番左）と、受け渡し位置までの距離Ｄ２についても同じように設定される。なお距離の設定は、選別制御部６及び印字制御部７により、自動的に行われる。
【００３２】図４に戻り、選別制御部６は、原点パルスを基準として所定タイミング後（サブパルス数で設定する）に、秤量スタート指令ｐ１を出す。これに基づき、ロードセルアンプ１２は、ｑ１のタイミングで秤量を開始する。次に、選別制御部６は、ｐ１から所定タイミング後に秤量ストップ指令ｐ２を出す。これに基づき、ロードセルアンプ１２は、ｑ２のタイミングで秤量をストップする。秤量された重量データは、次の原点パルスが出力されるタイミングｑ３で取り込まれる。
【００３３】また、印字タイミングｒ１は、前述したように、距離Ｄ１に相当するサブパルスの個数を計測した後に出力される。印字タイミングｒ１は、個々の鶏卵Ｅについて印字開始するタイミングを印字制御部７から出力ポート７ｃを経由して印字ヘッド２５ａに付与する。印字タイミングｒ１の信号は、図３で説明したＯＮ／ＯＦＦ設定に従い、周期Ｔあたり、０〜６個発生する。
【００３４】図５は、印字パターンと印字タイミングを示す図である。ここでは、「３Ｌ」という等級情報を鶏卵に印字する場合の印字パターンが示されている。この印字パターンは、ＲＡＭ７ｂにあらかじめ格納してある。印字パターンは、ドットパターンの形でデータが格納されている。図５の例では、印字ヘッドは８つのノズルを備えており、縦方向は８ドットの解像度を有するデータとなっている。また、横方向は第２エンコーダ部２３ｂから出力されるパルス信号に基づいて、データが出力されるようになっている。
【００３５】印字開始は、既に説明したように、印字タイミング信号ｒ１により制御され、その後の印字タイミング、すなわち、 ノズルからインクを吐出するタイミングは、第２エンコーダ部２３ｂからのパルス信号により制御される。第２エンコーダ部２３ｂからのパルス信号の周期を短くすれば、より細かな情報を印字することができる。少なくとも、第１エンコーダ部２３ａのサブパルスの周期よりも短くすることが好ましい。
【００３６】＜フローチャート＞次に、 印字制御を行う場合のデータセットのフローチャートを図６により説明する。
【００３７】まず、選別制御部６は、６個分の鶏卵の重量データの受信を待つ（＃１）。重量データは、図４のｑ３のタイミングで取り込まれる。選別制御部６では、取り込まれた重量データに基づき、３Ｓ〜３Ｌまでの等級を６個の鶏卵について順番に決定する（＃２）。次に、 その鶏卵について、印字ＯＮの設定がされているか否かを判断する（＃３）。印字ＯＮの設定がされていなければ、 プリンター２５に対する制御は行わないので、ステップ＃５へと移行する。
【００３８】印字ＯＮの設定がなされていれば、 ＲＡＭ７ｂ（リングバッファー）にデータセットを行う（＃４）。データセットされるデータは、印字ヘッド２５ａまでの距離データＤ１（パルス数）と、ランクＩＤ（０〜７）である。図８に示すように、各リングバッファーに距離データＤ11，Ｄ12・・・とランクＩＤ1 ，ＩＤ2 ・・・が順に記憶される。
【００３９】次に、６個分のデータセットの処理が終了したか否かを判断する（＃５）。終了していなければ、ステップ＃２に戻り、同様の処理を繰り返す。終了していれば、 ステップ＃１に戻り、次の６個分の重量データの受信を待つ。以下、 同様の処理が繰り返される。
【００４０】次に、印字タイミングの制御を図７のフローチャートにより説明する。まず、サブパルスの入力を待つ（＃１１）。サブパルスが１つ入力されると、リングバッファの距離情報Ｄ（サブパルス・カウント数）を１減じる（＃１２）。これは、サブパルスが１つ発生することで、それに相当する距離だけ鶏卵が搬送されたからである。次に、カウント数が０になったか否かを判定する（＃３）。カウント数が０になれば、鶏卵は印字ヘッドの位置まで搬送されたとみなすことができる。
【００４１】そこで、印字制御部７は、出力ポート７ｃに、カウント数が０になったバッファに対応するＩＤを出力する（図２参照）（＃１４）。これにより、印字ヘッド２５ａにより鶏卵への情報印字が開始される。次に、リングバッファーの終わりか否かを判断する（＃１５）。すなわち、 図８に示すようなリングバッファーにおいて、バッファ内のサブパルス・カウント数をすべて１減じたか否かを判断する。終わりでなければ、ステップ＃１２に戻り、次のバッファについて再び同じ処理を繰り返す。終わりであれば、ステップ＃１１に戻り、次のサブパルスの入力を待つ。このフローチャートからも理解されるように、サブパルスの発生周期は、コンピュータがステップ＃１２〜１５の処理を実行できるように設定される。
【００４２】＜印字例を示す図＞図９は、鶏卵表面への印字例を示す図である。鶏卵には、鈍端部と鋭端部とがあるが、単列コンベアでは鈍端部が上を向いた状態で搬送されるので、情報は鈍端部（（ａ）に斜線で示す。）に印字される。印字される内容は、鶏卵の等級、賞味期限等である。
【００４３】＜別実施形態＞本実施形態では、選別ステーション３と包装ステーション４とが別々に設けられているが、これを兼用する構成を採用しても良い。つまり、選別コンベアにおいて包装容器を搬送するようにし、単列コンベアから直接包装容器に放出する（受け渡す）構成を採用してもよい。
【００４４】卵印字装置としては、インクジェットプリンターではなく、例えば、レーザープリンター等を用いても良い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６２２３８
【氏名又は名称】共和機械株式会社
【住所又は居所】岡山県津山市河面３７５番地
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| 【出願日】 |
平成１４年４月３日（２００２．４．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２２６６
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 崇生 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２８９７４１（Ｐ２００３−２８９７４１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１０１１１５（Ｐ２００２−１０１１１５） |
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