特許 6396064 多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6396064

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A23P 20/20 20160101AFI20180913BHJP

   A23P 30/25 20160101ALI20180913BHJP

   A21C 11/16 20060101ALI20180913BHJP

   F04C 2/107 20060101ALI20180913BHJP

   A23L 15/00 20160101ALI20180913BHJP

   B65B 9/213 20120101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   A23P20/20

   A23P30/25

   A21C11/16 B

   F04C2/107

   A23L15/00 E

   A23L15/00 Z

   B65B9/213

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-79081(P2014-79081)

(22)【出願日】2014年4月8日

(65)【公開番号】特開2015-198602(P2015-198602A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000239758

【氏名又は名称】兵神装備株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】杉野 祥弘

【審査官】 黒田 正法

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１９３１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３３１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００１３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９５４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７３６３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２３Ｐ ２０／２０

Ａ２１Ｃ １１／１６

Ａ２３Ｌ １５／００

Ａ２３Ｐ ３０／２５

Ｂ６５Ｂ ９／２１３

Ｆ０４Ｃ ２／１０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外被内に粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を収容した多層製品の製造装置であって、
粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を前記外被内に吐出可能な吐出ノズルを備えた吐出機構と、
前記外被を封止するシール機構と、
前記多層物において内外に隣接する任意の二つの層をＡ層及びＢ層と仮定した場合に、前記Ａ層を構成するＡ層材料及び前記Ｂ層を構成するＢ層材料の供給制御を行う制御手段とを有し、
内部に前記多層物を収容した前記外被を前記シール機構によって封止することにより、前記多層物を前記外被によって包装した多層製品を製造可能であり、
前記吐出ノズルが、
前記Ａ層材料を吐出するための一の吐出領域を、前記Ｂ層材料を吐出するための他の吐出領域によって取り囲んだノズル構造を有するものであり、
前記吐出機構が、
前記Ａ層材料を供給可能なＡ層材料供給装置を備えたＡ層材料供給部と、
前記Ｂ層材料を供給可能なＢ層材料供給装置を備えたＢ層材料供給部と、
前記Ａ層材料供給部及び前記Ｂ層材料供給部から供給された前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料を吐出する吐出部とを有し、
前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記多層製品が、前記多層物が内部に吐出された状態の前記外被を所定位置において封止することにより製造されるものであり、
前記制御手段が、
前記外被内において前記多層物が前記所定位置に到達する以前のタイミングで前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給を終了させる供給制御を実施するものであり、
前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給終了時に、前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、供給時とは逆方向に回転させることを特徴とする多層製品製造装置。

【請求項2】

外被を成型する成形機構と、
前記成形機構により成形された外被の中に粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を吐出可能な吐出ノズルを備えた吐出機構と、
前記多層物において内外に隣接する任意の二つの層をＡ層及びＢ層と仮定した場合に、前記Ａ層を構成するＡ層材料及び前記Ｂ層を構成するＢ層材料の供給制御を行う制御手段とを有し、
前記成形機構により成形された外被を封止することによって前記吐出機構により吐出された前記多層物を前記外被によって包装した多層製品を製造可能であり、
前記吐出ノズルが、
前記Ａ層材料を吐出するための一の吐出領域を、前記Ｂ層材料を吐出するための他の吐出領域によって取り囲んだノズル構造を有するものであり、
前記吐出機構が、
前記Ａ層材料を供給可能なＡ層材料供給装置を備えたＡ層材料供給部と、
前記Ｂ層材料を供給可能なＢ層材料供給装置を備えたＢ層材料供給部と、
前記Ａ層材料供給部及び前記Ｂ層材料供給部から供給された前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料を吐出する吐出部とを有し、
前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記多層製品が、前記多層物が内部に吐出された状態の前記外被を所定位置において封止することにより製造されるものであり、
前記制御手段が、
前記外被内において前記多層物が前記所定位置に到達する以前のタイミングで前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給を終了させる供給制御を実施するものであり、
前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給終了時に、前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、供給時とは逆方向に回転させることを特徴とする多層製品製造装置。

【請求項3】

外被を成型する成形機構を有し、
前記成形機構が、フィルムを外被として用いて成形するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層製品製造装置。

【請求項4】

前記Ｂ層材料として、前記Ａ層材料の粘性と同等、あるいは前記Ａ層材料の粘性よりも低粘性の材料を供給し、多層製品を製造可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層製品製造装置。

【請求項5】

前記制御手段が、前記Ｂ層材料供給装置による前記Ｂ層材料の供給開始後、所定時間だけ経過したタイミングにおいて前記Ａ層材料供給装置による前記Ａ層材料の供給を開始させ、前記Ｂ層材料供給装置による前記Ｂ層材料の供給終了よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて前記Ａ層材料供給装置による前記Ａ層材料の供給を終了させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多層製品製造装置。

【請求項6】

前記多層物を前記外被によって包装したものに対し、加熱処理及び冷却処理のいずれか一方又は双方を実施可能な熱処理装置を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多層製品製造装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかに記載の多層製品の製造装置により製造することを特徴とする多層製品の製造方法。

【請求項8】

前記吐出機構による吐出動作が、
前記吐出ノズルにおいて前記Ｂ層材料の吐出を開始させるＢ層材料吐出開始工程と、
前記Ｂ層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、前記吐出ノズルにおいて前記Ａ層材料の吐出を開始させるＡ層材料吐出開始工程と、
前記Ａ層材料吐出開始工程の後、前記Ａ層材料の吐出を停止させるＡ層材料吐出停止工程と、
前記Ａ層材料吐出停止工程の後、前記Ｂ層材料の吐出を停止させるＢ層材料吐出停止工程とを含む工程を経て実施されるものであることを特徴とする請求項７に記載の多層製品の製造方法。

【請求項9】

前記Ａ層材料を供給可能なＡ層材料供給装置、及び前記Ｂ層材料を供給可能なＢ層材料供給装置を、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものとし、
前記Ａ層材料吐出停止工程においてＡ層材料の吐出を停止する際に、前記Ａ層材料供給装置のロータを前記Ａ層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、
前記Ｂ層材料吐出停止工程においてＢ層材料の吐出を停止する際に、前記Ｂ層材料供給装置のロータを前記Ｂ層材料の吐出時とは逆方向に作動させることを特徴とする請求項８に記載の多層製品の製造方法。

【請求項10】

請求項１〜６のいずれかに記載の多層製品製造装置による多層製品の製造方法であって、
前記外被を封止するシール機構を備える前記多層製品製造装置において、
前記吐出機構による吐出動作が、
前記吐出ノズルにおいて前記Ｂ層材料の吐出を開始させるＢ層材料吐出開始工程と、
前記Ｂ層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、前記吐出ノズルにおいて前記Ａ層材料の吐出を開始させるＡ層材料吐出開始工程と、
前記Ａ層材料吐出開始工程の後、前記Ａ層材料の吐出を停止させるＡ層材料吐出停止工程と、
前記Ａ層材料吐出停止工程の後、前記Ｂ層材料の吐出を停止させるＢ層材料吐出停止工程とを含む工程を経て実施され、
前記Ａ層材料吐出停止工程においてＡ層材料の吐出を停止する際に、前記Ａ層材料供給装置のロータを前記Ａ層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、
前記Ｂ層材料吐出停止工程においてＢ層材料の吐出を停止する際に、前記Ｂ層材料供給装置のロータを前記Ｂ層材料の吐出時とは逆方向に作動させるものであり、
前記多層物の吐出が停止している状況において、前記外被を形成するフィルムを下流側に送る動作が行われ、内部に前記多層物を収容した前記外被が前記シール機構によって封止されるものであることを特徴とする多層製品の製造方法。

【請求項11】

請求項１〜６のいずれかに記載の多層製品の製造装置により製造されたものであることを特徴とする多層製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物をフィルムで包装した多層製品を製造するための製造装置、及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、餡等の材料を別の材料からなる外被によって包んだ饅頭や菓子等の多層食品を製造するための装置として、下記特許文献１〜４に開示されているような食品用の製造装置、あるいは製造方法が提供されている。下記特許文献１に開示されている包餡製品製造装置は、内包材供給筒と同軸状に設定される外被材供給筒とを有し、外被材供給筒を上方に向けて動かしつつ、外被材を外被材供給筒から吐出させると共に、外被材が一定量供給された時点から外被材の供給を終了する前までの間に、外被材供給筒における外被材の吐出を継続しつつ内包材を内包材供給筒から吐出させることにより内包材を外被材によって包んだ多層材料を製造することができるものである。

【0003】

また、下記特許文献２に開示されている包あん食品の製造方法は、特許文献１の包餡製品製造装置によるのと同様に、二重ノズルと搬送部材の間隔を広げつつ、二重ノズルをなす外側ノズルから外被材の押し出しを開始し、その後一定時間経過した時点から、内側ノズルから内包材の押し出しを開始することにより包あん食品を製造するものである。

【0004】

ここで、下記特許文献１や特許文献２に係る従来技術においては、外層材料として粘性を有し内層材料（内包材）よりも軟らかい材料を用いて多層材料を製造することができない。すなわち、従来技術の包餡製品製造装置等においては、外層材料や内層材料として用いることができる材料が限定的であり、製造可能な多層材料のバリエーションが制限されるという問題がある。そこで、かかる問題を解消すべく、本発明者らは、下記特許文献３に開示されている多層製品製造装置等を提供した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１１５１１３号公報

【特許文献2】特開平６−９８６８４号公報

【特許文献3】特許５１８５４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献３に係る多層製品製造装置により製造される多層製品は、従来技術の製造方法や製造装置では製造し得ない、付加価値の高いものであるが、本発明者らはさらなる付加価値の向上を目指して種々の検討を行った。付加価値を向上させるための方策の一例として、例えば、多層製品の取り扱いや保存を容易にすべく方策を講じることが考えられる。また、粘性を有し柔らかい材料を用いて多層製品を製造する場合には、可搬性をさらに向上させることでさらなる付加価値の向上が見込める。また、多層製品が食品等の人が摂取するものや、人体に使用するものである場合には、衛生的に扱えるものとすることで、付加価値を向上させうる。さらに、手軽に加熱や冷却等の処理を行える形態で多層製品を提供できれば、多層製品の付加価値の向上や、用途の多様化を図ることが可能となる。

【0007】

上述した課題を解決すべく、本発明は、多層製品の付加価値をより一層向上させることが可能な多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法の提供を目的とした。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決すべく提供される本発明の多層製品製造装置は、外被内に粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を収容した多層製品の製造装置であって、粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を前記外被内に吐出可能な吐出ノズルを備えた吐出機構と、前記外被を封止するシール機構とを有し、内部に前記多層物を収容した前記外被を前記シール機構によって封止することにより、前記多層物を前記外被によって包装した多層製品を製造可能であり、前記多層物において内外に隣接する任意の二つの層をＡ層及びＢ層と仮定した場合に、前記吐出ノズルが、前記Ａ層を構成するＡ層材料を吐出するための一の吐出領域を、前記Ｂ層を構成するＢ層材料を吐出するための他の吐出領域によって取り囲んだノズル構造を有するものであることを特徴とするものである。

【0009】

本発明の多層製品製造装置によれば、別途用意された外被によって多層製品を包み、封止することにより多層製品を製造できる。これにより、取り扱いや保存が容易で衛生的に取り扱い可能な多層製品を提供することが可能となる。また、柔らかい材料を用いて多層製品を製造する場合であっても、形を崩すことなく容易に搬送可能な可搬性に優れた多層製品を製造することが可能となる。さらに、本発明の多層製品製造装置により製造される多層製品は、外被によって包まれているため、手軽に加熱や冷却等の処理を行える。このように、本発明によれば、多層製品の付加価値の向上や、用途の多様化を図ることが可能となる。

【0010】

なお、本願に記載の各発明は、中核をなす部分（中核層）の外周を単一の外層で包んだ二重構造の「多層物」を製造するためのものに留まらず、さらに多重構造のものを製造するためのものも含む概念である。例えば中核側から外側に向けて中核層、中間層、及び外層からなる三重構造の多層製品を製造するものとする場合には、図７に示すように、中核層Ｐ４及び中間層Ｐ５をそれぞれ上述したＡ層及びＢ層と捉えて構成される第一のノズル構造と、中間層Ｐ５及び外層Ｐ６をそれぞれ上述したＡ層及びＢ層と捉えて構成される第二のノズル構造とを備えたものとすることが可能である。このようにノズル構造を多重に形成したものについても、本願に記載の各発明、及び以下の説明における概念に含まれるものである。

【0011】

また、同様の課題を解決すべく提供される本発明の多層製品製造装置は、外被を成型する成形機構と、前記成形機構により成形された外被の中に粘性を有する一の材料を粘性を有する他の材料によって包んだ多層物を吐出可能な吐出ノズルを備えた吐出機構とを有し、前記成形機構により成形された外被を封止することによって前記吐出機構により吐出された前記多層物を前記外被によって包装した多層製品を製造可能であり、前記多層物において内外に隣接する任意の二つの層をＡ層及びＢ層と仮定した場合に、前記吐出ノズルが、前記Ａ層を構成するＡ層材料を吐出するための一の吐出領域を、前記Ｂ層を構成するＢ層材料を吐出するための他の吐出領域によって取り囲んだノズル構造を有するものであることを特徴としている。

【0012】

本発明の多層製品製造装置によれば、成形機構により外被を形成しつつ、形成された外被によって多層製品を包み、封止することにより多層製品を製造できる。これにより、外被の形成から多層製品の製造までの一連の製造工程をスムーズに進めつつ、多層製品を製造することができる。

【0013】

本発明の多層製品製造装置で製造される多層製品は、外被によって多層物を包んだものであるため、取り扱いや保存が容易で衛生的に取り扱い可能なものであり、付加価値が高い。また、本発明によれば、柔らかい材料を用いて多層製品を製造する場合であっても、形を崩すことなく容易に搬送可能な可搬性に優れた多層製品を製造することが可能となる。さらに、本発明の多層製品製造装置により製造される多層製品は、外被によって包まれているため、手軽に加熱や冷却等の処理を行える。このように、本発明によれば、多層製品の付加価値の向上や、用途の多様化を図ることが可能となる。

【0014】

上述した本発明の多層製品製造装置においては、前記成形機構が、フィルムを外被として用いて成形するものであっても良い。

【0015】

本発明の多層製品製造装置によれば、フィルムによって形成された外被により多層物を包装した多層製品を製造可能であり、より一層多層製品の付加価値の向上や、用途の多様化を図ることが可能となる。

【0016】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記Ｂ層を構成する材料として、前記Ａ層を構成する材料の粘性と同等、あるいは前記Ａ層材料の粘性よりも低粘性の材料を供給し、多層製品を製造可能であることが好ましい。

【0017】

かかる構成によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、内層側にあるＡ層材料をこれよりも低粘性のＢ層材料によって包んでなる多層製品を製造することが可能となる。

【0018】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記吐出機構が、前記Ａ層材料を供給可能なＡ層材料供給装置を備えたＡ層材料供給部と、前記Ｂ層材料を供給可能なＢ層材料供給装置を備えたＢ層材料供給部と、前記Ａ層材料供給部及び前記Ｂ層材料供給部から供給された前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料を吐出する吐出部とを有し、前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給制御を行う制御手段とを有し、前記制御手段が、前記Ｂ層材料供給装置によるＢ層材料の供給開始後、所定時間だけ経過したタイミングにおいて前記Ａ層材料供給装置による前記Ａ層材料の供給を開始させ、前記Ｂ層材料供給装置による前記Ｂ層材料の供給終了よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて前記Ａ層材料供給装置による前記Ａ層材料の供給を終了させるものとすることができる。

【0019】

本発明の多層製品製造装置においては、Ａ層材料供給装置及びＢ層材料供給装置による供給開始及び供給終了のタイミングを調整することにより、多層食品の製造品質を高精度かつ安定したものとすることが可能となる。

【0020】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給制御を行う制御手段を有し、前記多層製品が、前記多層物が内部に吐出された状態の前記外被を所定位置において封止することにより製造されるものであり、前記制御手段が、前記外被内において前記多層物が前記所定位置に到達する以前のタイミングで前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給を終了させる供給制御を実施するものであることが好ましい。

【0021】

かかる構成によれば、多層製品を包む外被においてシールを施すべきところに多層製品が付着してしまう可能性を低減し、封止不良の発生を抑制することができる。

【0022】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記吐出機構が、前記Ａ層材料を供給可能なＡ層材料供給装置を備えたＡ層材料供給部と、前記Ｂ層材料を供給可能なＢ層材料供給装置を備えたＢ層材料供給部と、前記Ａ層材料供給部及び前記Ｂ層材料供給部から供給された前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料を吐出する吐出部とを有し、前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであることが望ましい。

【0023】

本発明の多層製品製造装置においては、Ａ層材料供給装置及びＢ層材料供給装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えた構成とされている。そのため、Ａ層材料及びＢ層材料の供給状態を精度よく制御し、Ａ層材料及びＢ層材料を吐出ノズルから適切な量及びタイミングで吐出させうる。従って、本発明の多層製品製造装置によれば、多層製品の製造品質をより一層高品質なものとすることができる。

【0024】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記Ａ層材料及び前記Ｂ層材料の供給制御を行う制御手段を有し、Ａ層材料及びＢ層材料の供給終了時に、前記Ａ層材料供給装置及び前記Ｂ層材料供給装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、供給時とは逆方向に回転させるものであることがより一層好ましい。

【0025】

本発明の多層製品製造装置においては、Ａ層材料供給装置及びＢ層材料供給装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであるため、ロータの回転方向を切り替えることにより、Ａ層材料及びＢ層材料の流れ方向を切り替えることができる。本発明では、Ａ層材料及びＢ層材料の供給停止時に、ロータを供給時とは逆方向に回転させることとしているため、Ａ層材料及びＢ層材料の吐出を確実に停止させうる。従って、本発明によれば、Ａ層材料及びＢ層材料に相当する粘性を有する材料が予期せず過剰に吐出されてしまうことを防止し、多層製品の製造品質を高精度かつ安定したものとすることが可能となる。

【0026】

上述した本発明の多層製品製造装置は、前記多層物を前記外被によって包装したものに対し、加熱処理及び冷却処理のいずれか一方又は双方を実施可能な熱処理装置を備えたものとすることも可能である。

【0027】

かかる構成によれば、外被によって包まれた多層物に加熱処理や冷却処理等の熱処理を施し、より一層付加価値の高い多層製品を提供することができる。

【0028】

本発明の多層製品の製造方法は、上述した本発明の多層製品の製造装置により製造することを特徴とするものである。

【0029】

本発明によれば、多層物をさらに外被で包装した多層製品を製造することができる。そのため、本発明によれば、付加価値が高く、多様な用途において使用可能な多層製品を製造することができる。

【0030】

本発明の多層製品の製造方法は、前記吐出機構による吐出動作が、前記吐出ノズルにおいて前記Ｂ層材料の吐出を開始させるＢ層材料吐出開始工程と、前記Ｂ層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、前記吐出ノズルにおいて前記Ａ層材料の吐出を開始させるＡ層材料吐出開始工程と、前記Ａ層材料吐出開始工程の後、前記Ａ層材料の吐出を停止させるＡ層材料吐出停止工程と、前記Ａ層材料吐出停止工程の後、前記Ｂ層材料の吐出を停止させるＢ層材料吐出停止工程とを含む工程を経て実施されるものである。

【0031】

本発明の多層製品の製造方法においては、Ｂ層材料吐出開始工程においてＢ層材料の吐出を開始した後に、Ａ層材料吐出開始工程によりＡ層材料の吐出を開始させることとしている。これにより、多層物の吐出を開始する段階において、内側の層をなすべきＡ層材料が外側の層をなすべきＢ層材料の外側に出てしまうことを抑制できる。また、本発明の多層製品の製造法方法では、多層物の吐出を終了する段階において、Ａ層材料吐出停止工程において内側の層をなすべきＡ層材料の吐出を終了させた後に、Ｂ層材料吐出停止工程において外側の層をなすべきＢ層材料の吐出を終了させることとしている。そのため、本発明の多層製品の製造方法によれば、多層物の吐出を終了する段階においても、内側の層をなすべきＡ層材料が外側の層をなすべきＢ層材料の外側に出てしまうことを抑制できる。従って、本発明の多層製品の製造方法によれば、品質の高い多層製品を製造することが可能となる。

【0032】

ここで、上述したように、Ａ層材料及びＢ層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いて多層製品を製造する場合には、Ａ層材料やＢ層材料の供給を停止したとしても表面張力等の影響により吐出ノズルの端部近傍にＡ層材料やＢ層材料が残存してしまう可能性がある。Ａ層材料及びＢ層材料の変質等を防止するためには、吐出停止中の僅かな期間であっても吐出ノズルの端部近傍に付着したまま外気にさらされる可能性を低減することが好ましく、Ａ層材料及びＢ層材料が食品等である場合には特に外気にさらされることを防止することが望ましい。また、吐出ノズルの端部近傍にＡ層材料あるいはＢ層材料が付着した状態で、次のＡ層材料あるいはＢ層材料の吐出動作を行うと、吐出ノズルの端部近傍に付着していた分だけＡ層材料あるいはＢ層材料の吐出量が増加してしまい、多層製品の製造品質にバラツキが生じてしまいかねない。

【0033】

さらに、本発明の多層製品の製造方法において用いる吐出ノズルがＡ層材料吐出筒及びＢ層材料吐出筒を略同心状に配置した構造とされていることから、Ａ層材料吐出筒及びＢ層材料吐出筒の端部に付着しているＡ層材料及びＢ層材料が吐出停止中に混ざり合う等してしまう可能性がある。Ａ層材料及びＢ層材料が混合してしまうと、外観が悪くなるだけでなく、特性が変質してしまう等の問題が生じかねない。具体的には、Ａ層材料及びＢ層材料が食品である場合には、混合に伴う外観上の問題に加え、食品衛生上の問題、あるいは味や香り等が変化してしまうといった問題等の様々な問題が生じ、多層製品としての商品価値が著しく損なわれてしまう可能性がある。これらの問題点を解消すべく、Ａ層材料及びＢ層材料の吐出を停止する際には、Ａ層材料及びＢ層材料を内側に引き戻すことが望ましい。

【0034】

かかる問題を解消すべく提供される本発明の多層製品の製造方法は、前記Ｂ層材料吐出筒に接続されたＢ層材料供給装置、及び前記Ａ層材料吐出筒に接続されたＡ層材料供給装置を、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものとし、前記Ａ層材料吐出停止工程においてＡ層材料の吐出を停止する際に、前記Ａ層材料供給装置のロータを前記Ａ層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、前記Ｂ層材料吐出停止工程においてＢ層材料の吐出を停止する際に、前記Ｂ層材料供給装置のロータを前記Ｂ層材料の吐出時とは逆方向に作動させるものである。

【0035】

かかる構成によれば、Ａ層材料及びＢ層材料の供給停止時に、表面張力等の影響によって吐出ノズルの端部近傍にＡ層材料及びＢ層材料が残存してしまうことを抑制することができる。また、吐出ノズルの端部近傍にＡ層材料及びＢ層材料が残存することにより発生が想定される種々の問題を未然に防止できる。

【0036】

また、本発明は、上述した本発明の多層製品製造装置により製造されたものであることを特徴とする多層製品である。

【0037】

本発明の多層製品は、上述した本発明の多層製品製造装置によって製造されたものであり、多層物をさらに外被で包装したものである。そのため、本発明の多層製品は、多層物単体のものよりも付加価値が高く、多様な用途において使用可能である。

【発明の効果】

【0038】

本発明によれば、多層製品の付加価値をより一層向上させることが可能な多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】（ａ）は本発明の一実施形態に係る多層製品製造装置の正面図、（ｂ）は側面図である。

【図2】（ａ）は内層材料圧送装置の内部構造を示す断面図、（ｂ）は外層材料圧送装置が備えている一軸偏心ねじポンプ機構を示す断面図である。

【図3】図１（ａ）に示した多層製品製造装置について、成形機構部、フィルム送り機構、及びシール機構部が設けられた部分を拡大した拡大図である。

【図4】（ａ）は図１に示した多層製品製造装置が備える吐出部を示す正面図であり、（ｂ）は吐出ノズルを開口側から見た状態を示す底面図、（ｃ）は多層製品の断面構造を示す斜視図である。

【図5】図１に示す多層製品製造装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】図１に示す多層製品製造装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図7】（ａ）は変形例に係る多層製品の断面構造を示す斜視図であり、（ｂ）は吐出ノズルの変形例を示す底面図である。

【図8】変形例に係る多層製品の製造方法を示す模式図である。

【図9】変形例に係る多層製品の製造方法を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、本発明の一実施形態に係る多層製品製造装置１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。多層製品製造装置１０は、図１に示すような外観形状を有するものであり、図４（ｃ）に示すような構成の多層製品Ｐを製造するための装置である。多層製品Ｐは、中核層Ｐ１（Ａ層）をなす材料（以下、「内層材料」とも称す）を外層Ｐ２（Ｂ層）をなす材料（以下、「外層材料」とも称す）によって包んでなるものである。多層製品製造装置１０は、内層材料及び外層材料として、粘性を有する材料（材料）を用いて多層製品Ｐを製造することができる。

【0041】

図１に示すように、多層製品製造装置１０は、吐出機構部１０ａと、成形機構部１０ｂと、フィルム送り機構１０ｃと、シール機構部１０ｄと、制御部１０ｅとを備えている。多層製品製造装置１０は、成形機構部１０ｂによって成形された筒状のフィルムＦによって形成された外被Ｓによって吐出機構部１０ａにより吐出された多層物を包み、その両端部をシール機構部１０ｄによってシールして包装した多層製品Ｐを製造可能なものである。以下、多層製品製造装置１０をなす各部の構造について説明し、その後多層製品製造装置１０の動作について説明する。

【0042】

≪吐出機構部１０ａについて≫
吐出機構部１０ａは、内層材料供給部２０、外層材料供給部３０、及び吐出部４０を備えた構成とされている。内層材料供給部２０は、多層製品Ｐをなす内層材料を吐出部４０に対して供給するためのものである。内層材料供給部２０は、内層材料を供給可能な内層材料供給装置２２と、内層材料貯留槽２４と、攪拌装置２６とを具備している。

【0043】

内層材料供給装置２２は、回転容積式のポンプによって構成されている。図２（ａ）に示すように、内層材料供給装置２２は、一軸偏心ねじポンプ機構１００を備えた、いわゆる一軸偏心ねじポンプである。内層材料供給装置２２は、ケーシング１０６の内部に、ロータ１０２、ステータ１０４、及び動力伝達機構１０８等を収容した構成とされている。ケーシング１０６は、金属製で筒状の部材であり、長手方向一端側に第一開口部１１０が設けられている。また、ケーシング１０６の外周部分には、第二開口部１１２が設けられている。第二開口部１１２は、ケーシング１０６の長手方向中間部分に位置する中間部１１４においてケーシング１０６の内部空間に連通している。

【0044】

第一開口部１１０及び第二開口部１１２は、それぞれ一軸偏心ねじポンプ機構１００の吸込口及び吐出口として機能する部分である。内層材料供給装置２２は、ロータ１０２を正方向に回転させることにより、第一開口部１１０を吐出口、第二開口部１１２を吸込口として機能させることができる。また、ロータ１０２を逆方向に回転させることにより、第一開口部１１０を吸込口、第二開口部１１２を吐出口として機能させることができる。

【0045】

ステータ１０４は、ゴム等の弾性体、又は樹脂等によって形成された略円筒形の外観形状を有する部材である。ステータ１０４の内周壁１１６は、ｎ条で単段あるいは多段の雌ねじ形状とされている。本実施形態においては、ステータ１０４は、２条で多段の雌ねじ形状とされている。また、ステータ１０４の貫通孔１１８は、ステータ１０４の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）が略長円形となるように形成されている。

【0046】

ロータ１０２は、金属製の軸体であり、ｎ−１条で単段あるいは多段の雄ねじ形状とされている。本実施形態においては、ロータ１０２は、１条で偏心した雄ねじ形状とされている。ロータ１０２は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状が略真円形となるように形成されている。ロータ１０２は、上述したステータ１０４に形成された貫通孔１１８に挿通され、貫通孔１１８の内部において自由に偏心回転可能とされている。

【0047】

ロータ１０２をステータ１０４に対して挿通すると、ロータ１０２の外周壁１２０とステータ１０４の内周壁１１６とが両者の接線で密接した状態になり、ステータ１０４の内周壁１１６とロータ１０２の外周壁１２０との間に流体搬送路１２２（キャビティ）が形成される。流体搬送路１２２は、ステータ１０４やロータ１０２の長手方向に向けて螺旋状に伸びている。

【0048】

流体搬送路１２２は、ロータ１０２をステータ１０４の貫通孔１１８内において回転させると、ステータ１０４内を回転しながらステータ１０４の長手方向に進む。そのため、ロータ１０２を回転させると、ステータ１０４の一端側から流体搬送路１２２内に流体を吸い込むと共に、この流体を流体搬送路１２２内に閉じこめた状態でステータ１０４の他端側に向けて移送し、ステータ１０４の他端側において吐出させることが可能である。本実施形態の一軸偏心ねじポンプ機構１００は、ロータ１０２を正方向に回転させることにより使用され、第二開口部１１２から吸い込んだ流動物を供給し、第一開口部１１０から吐出することが可能とされている。

【0049】

動力伝達機構１０８は、駆動機１２４から上述したロータ１０２に対して動力を伝達するためのものである。動力伝達機構１０８は、動力伝達部１２６と偏心回転部１２８とを有する。動力伝達部１２６は、ケーシング１０６の長手方向の一端側に設けられている。また、偏心回転部１２８は、中間部１１４に設けられている。偏心回転部１２８は、動力伝達部１２６とロータ１０２とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部１２８は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成された連結軸１４８を備えている。そのため、偏心回転部１２８は、駆動機１２４を作動させることにより発生した回転動力をロータ１０２に伝達させ、ロータ１０２を偏心回転させることが可能である。

【0050】

図１（ａ）に示すように、上述した内層材料供給装置２２は、略水平に設置されている。内層材料の吐出に用いられる第一開口部１１０には、後に詳述する吐出部４０が配管接続されている。また、第二開口部１１２は、上方に設置された内層材料貯留槽２４に対して接続されている。内層材料貯留槽２４は、内層材料を貯蔵する漏斗状の容器（ホッパー）であり、内部に貯蔵している内層材料を下部に設けられた排出口２４ａから第二開口部１１２に向けて供給することができる。また、内層材料貯留槽２４には、上方から攪拌装置２６の攪拌翼が差し込まれている。そのため、攪拌装置２６を作動させることにより、内層材料貯留槽２４内に貯蔵されている内層材料の沈殿等を防止し、槽内全体において略均一の組成とすることができる。

【0051】

外層材料供給部３０は、多層食品をなす外層材料を吐出部４０に対して供給するためのものである。図１（ａ），（ｂ）に示すように、外層材料供給部３０は、外層材料を供給可能な外層材料供給装置３２と、外層材料貯留槽３４とを具備している。外層材料供給装置３２は、回転容積式のポンプによって構成されている。外層材料供給装置３２は、一軸偏心ねじポンプ機構２００を備えたポンプ機構部３５と、駆動部３６と、連結部３８とを有する。

【0052】

図２（ｂ）に示すように、ポンプ機構部３５は、ケーシング２０１の内部に、ロータ２０２、ステータ２０４を収容した構成とされている。一軸偏心ねじポンプ機構２００、及びこれを構成するロータ２０２及びステータ２０４の主要構成は、上述した内層材料供給装置２２の一軸偏心ねじポンプ機構１００、ロータ１０２及びステータ１０４と同様である。

【0053】

すなわち、一軸偏心ねじポンプ機構２００は、ロータ２０２をステータ２０４に挿通することにより形成されている。ロータ２０２は、ｎ−１条（本実施形態では１条）で単段あるいは多段の雄ねじ形状を有する金属製の軸体によって構成されている。また、ステータ２０４は、弾性体あるいは樹脂等によって形成された筒体であり、内部がｎ条（本実施形態では２条）で単段あるいは多段の雌ねじ形状とされている。ロータ２０２は、ステータ２０４に形成された貫通孔２０６に挿通され、貫通孔２０６の内部において自由に偏心回転可能とされている。また、ロータ２０２をステータ２０４に対して挿通することにより、螺旋状の流体搬送路２０８（キャビティ）が形成される。一軸偏心ねじポンプ機構２００は、ロータ２０２をステータ２０４の内部において回転させることにより、流体搬送路２０８をステータ２０４の長手方向に進行させることができる。

【0054】

また、ロータ２０２は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成された接続部２１０を介してロッド２１２に接続されている。また、図１に示すように、ロッド２１２は、駆動機３６の駆動軸に対して接続されている。そのため、駆動機２１４を作動させることにより、ロータ２０２を偏心回転させることが可能である。また、ロッド２１２の中間部分には、攪拌翼２１６が取り付けられている。

【0055】

上述したポンプ機構部３５は、外層材料貯留槽３４の直下に配置されている。外層材料貯留槽３４は、外層材料を貯蔵する漏斗状の容器（ホッパー）であり、下部に設けられた排出口３４ａに対してポンプ機構部３５が接続されている。これにより、外層材料貯留槽３４に貯蔵されている外層材料を逐次、ポンプ機構部３５に向けて供給可能とされている。ロッド２１２が、外層材料貯留槽３４を上下方向に貫通するように設置されており、中間部分に取り付けられた攪拌翼２１６が外層材料貯留槽３４の槽内に位置している。そのため、ロータ２０２を回転させるべく駆動機２１４を作動させると、攪拌翼２１６が外層材料貯留槽３４内で回転し、貯蔵されている外層材料の沈殿等を防止することができる。

【0056】

上述した内層材料供給部２０及び外層材料供給部３０は、吐出部４０に対して接続されている。吐出部４０は、内層材料供給部２０及び外層材料供給部３０から供給されてきた内層材料及び外層材料を吐出することにより多層食品を成形するためのものである。図１や図３に示すように、吐出部４０には、図４に示すような吐出ノズル４２が設けられている。なお、本実施形態においては、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２に対して隣接する位置に吐出部４０を配置しているが、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２と、吐出部４０とを離れた位置に配置し、両者の間をチューブや配管等によって接続した構成としても良い。

【0057】

図４（ｂ）に示すように、吐出ノズル４２は、内層材料を吐出するための内層材料吐出筒５２を、外層材料を吐出するための外層材料吐出筒５４の内側に略同心になるように配した二重管構造とされている。すなわち、内層材料吐出筒５２の内側に形成される第一吐出領域４２ａを、内層材料吐出筒５２の外周面と外層材料吐出筒５４の内周面との間に形成される第二吐出領域４２ｂによって取り囲んだノズル構造４４を有する。そのため、内層材料吐出筒５２及び外層材料吐出筒５４から内層材料及び外層材料を吐出させることにより、内層材料の外周を外層材料によって包んだ多層物を形成することができる。

【0058】

≪成形機構部１０ｂについて≫
成形機構部１０ｂは、図１や図３に示すような、帯状のフィルムＦを筒状に成形して外被Ｓを形成するための動作機構を備えた部分である。具体的には、成形機構部１０ｂは、成形部材６０と、フィルムＦの供給源６２と、ガイドロール６４ａ，６４ｂと、溶着装置６６とを備えている。成形部材６０は、供給源６２に設けられた原反６２ａから引き出された帯状のフィルムＦが円筒状の形状になるように湾曲させるための部材である。フィルムＦは、ガイドロール６４ａ，６４ｂによって導かれつつ成形部材６０によって円筒状に成形される。

【0059】

溶着装置６６は、成形部材６０により湾曲形状とされたフィルムＦの端部同士を溶着するための装置であり、例えば一対の高周波電極等によって構成することができる。成形部材６０によってフィルムＦの端部同士を溶着することにより、帯状であったフィルムＦが中空であって円筒状の形状とされる。これにより、吐出機構部１０ａの吐出ノズル４２から吐出された多層物を収容することが可能となる。

【0060】

≪フィルム送り機構１０ｃについて≫
フィルム送り機構１０ｃは、上述した成形機構部１０ｂからシール機構部１０ｄに向けてフィルムＦ（外被Ｓ）を送るためのものである。フィルム送り機構１０ｃは適宜のものとすることが可能であるが、例えばフィルム送りローラ７０，７０を備え、ローラ７０，７０の間に配されたフィルムＦを回転力により送るものとすることができる。

【0061】

≪シール機構部１０ｄについて≫
シール機構部１０ｄは、フィルムＦをシールするために設けられた機構である。具体的には、図１及び図３に示すように、シール機構部１０ｄは、ヒータを内蔵した一対のシールローラ８０，８０（図１（ｂ）参照）を備えている。図３に矢印を用いて示すように、シールローラ８０，８０は、互いに近接離反する方向に移動可能とされている。シールローラ８０，８０は、両者の間に配されたフィルムＦを外側から挟み込んで溶着することにより、シール８４を形成してフィルムＦを封止することができる。

【0062】

≪制御部１０ｅについて≫
制御部１０ｅは、上述した吐出機構部１０ａや、成形機構部１０ｂ、フィルム送り機構１０ｃ、及びシール機構部１０ｄの動作制御を実行するものである。すなわち、制御部１０ｅは、吐出機構部１０ａを構成する内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２の動作制御を実行し、内層材料及び外層材料の供給制御を行う。また、吐出機構部１０ａの制御の下、多層物の吐出状況に応じて成形機構部１０ｂやフィルム送り機構１０ｃ、シール機構部１０ｄの動作制御を行うことにより多層物をフィルムＦによって形成された外被Ｓで包装し、多層製品Ｐとする。

【0063】

≪多層製品Ｐの製造方法について≫
以下、制御部１０ｅによる動作制御の下で実行される多層製品Ｐの製造方法について、図５に示すフローチャート及び図６に示すタイミングチャートを参照しつつ詳細に説明する。

【0064】

（ステップ１）
ステップ１においては、多層製品製造装置１０の運転信号がオン状態になるか否かが確認される。運転信号がオン状態になったことが確認されると、制御フローがステップ２に進められる。

【0065】

（ステップ２）
ステップ２においては、制御部１０ｅの制御の下、フィルムＦにより外被Ｓを形成する動作が開始される。その後、制御フローはステップ３に進められる。

【0066】

（ステップ３）
ステップ３においては、外層材料供給装置３２による外層材料の供給が開始される（図６参照）。これにより、吐出部４０に設けられた吐出ノズル４２において、内層材料吐出筒５２と外層材料吐出筒５４との間に形成された隙間から下方に向けて吐出される（外層材料吐出開始工程）。

【0067】

（ステップ４）
ステップ４においては、ステップ３において外層材料の吐出が開始された後、所定時間ｔ３（図６参照）が経過したか否かの確認がなされる。ここで、所定時間ｔ３は、外層材料及び内層材料の粘性、吐出速度、吐出ノズル４２の形状、多層材料をなす外層材料の厚み等の各種条件を加味して設定され、条件によっては所定時間ｔ３を設けず外層材料及び内層材料の吐出を同時に開始する（ｔ３＝０）こととしても良い。ステップ４において所定時間ｔ３の経過が確認されると、制御フローがステップ５（内層材料吐出開始工程）に進められる。

【0068】

（ステップ５）
ステップ５においては、上述したステップ３において開始された外層材料の吐出を継続しつつ、吐出ノズル４２の内層材料吐出筒５２から内層材料を下方に向けて吐出する動作が開始される。すなわち、ステップ３における外層材料の吐出開始から所定時間ｔ３だけ遅れたタイミングから、外層材料の吐出に加え、内層材料の吐出も開始される。

【0069】

（ステップ６）
ステップ６においては、ステップ４において内層材料の吐出を開始した後、所定時間ｔ４（図６参照）が経過したか否かの確認がなされる。所定時間ｔ４は、製造する多層物のサイズ（長さ）に応じて適宜調整される。ステップ６において所定時間ｔ４の経過が確認されると、制御フローがステップ７に進められる。

【0070】

（ステップ７）
ステップ７においては、内層材料供給装置２２のロータ１０２の回転方向が、所定時間ｔ５に亘って内層材料の吐出時とは逆方向に切り替えられる。すなわち、図６に示すように、ステップ６において時間ｔ４の経過が確認されるまでとは逆転した制御信号をロータ１０２の制御用信号として出力する。これにより、内層材料供給装置２２は、ステップ６までの期間において吐出ノズル４２に向けて供給していた内層材料を引き戻す動作を行う。内層材料の引き戻し動作の開始後、所定時間ｔ５が経過すると、制御フローがステップ８に進められる。

【0071】

（ステップ８）
ステップ８においては、内層材料を引き戻す方向に作動していたロータ１０２の回転が停止される（ステップ７〜８：内層材料吐出停止工程）。その後、制御フローがステップ９に進められる。

【0072】

（ステップ９）
ステップ９においては、外層材料の吐出開始後、所定時間ｔ１（図６参照）が経過したか否かの確認がなされる。ここで、内層材料の吐出は上述したステップ８までの間に完了しているが、外層材料の吐出は未だ完了しておらず、継続している。その後、外層材料の吐出を開始してから所定時間ｔ１が経過したことが確認されると、制御フローがステップ１０に進められる。

【0073】

（ステップ１０）
ステップ１０においては、外層材料供給装置３２に設けられたロータ２０２の回転方向が、所定時間ｔ２に亘って外層材料の吐出時とは逆方向に切り替えられる。すなわち、外層材料供給装置３２は、先のステップまでの期間において吐出ノズル４２に向けて供給していた外層材料を引き戻す動作を行う。図６に示すように、外層材料の引き戻しに要する所定時間ｔ２は、所定時間ｔ１に対して十分短い。外層材料の引き戻し動作の開始後、所定時間ｔ２が経過すると、制御フローがステップ１１に進められる。

【0074】

（ステップ１１）
ステップ１１においては、外層材料供給装置３２のロータ２０２を回転停止状態とすることにより、外層材料の供給が停止される（ステップ１０〜１１：外層材料吐出停止工程）。これにより、ステップ３〜ステップ１１に亘って実施されてきた一連の多層物の吐出が終了する。その後、制御フローがステップ１２に進められる。

【0075】

（ステップ１２）
ステップ１２においては、フィルム送り機構１０ｃを作動させ、シール８４を形成するために必要な長さだけフィルムＦ（外被Ｓ）を下流側に送る処理が行われる。すなわち、シール８４を形成する部分に多層物が存在すると、シール８４がうまく形成されず、シール不良となる可能性がある。そこで、多層物の吐出が停止している状況においてシール８４を形成するのに必要な長さ分だけフィルムＦを下流側に送る動作が行われる。これにより、図５のフローチャート及び図６のタイミングチャートに示した一連の動作が完了する。

【0076】

上述したように、多層製品製造装置１０によれば、成形機構部１０ｂにより筒状に形成されたフィルムＦによって形成された外被Ｓで多層物を包み、シール機構部１０ｄを用いてフィルムＦ（外被Ｓ）をシールすることにより封止することができる。これにより、取り扱いや保存が容易であり、衛生的に取り扱い可能な多層製品Ｐを提供することが可能となる。また、上述したように吐出機構部１０ａから吐出された多層物を外被Ｓによって包むこととした場合、多層物が柔らかい材料を用いて製造されたものであっても、形を崩すことなく容易に搬送することができる。さらに、多層物を外被Ｓによって包んで提供できるため、手軽に加熱や冷却等の処理を行える。このように、本実施形態の多層製品製造装置１０によれば、多層物の付加価値の向上や、用途の多様化を図ることが可能となる。

【0077】

なお、本実施形態は、多層製品製造装置１０は、中核をなす内層材料の外周を単一の外層材料で包んだ二重構造の多層物を製造するためのものとして例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多重構造のものを製造するためのものとすることが可能である。例えば、中核側から外側に向けて中核層Ｐ４、中間層Ｐ５、及び外層Ｐ６からなる三重構造の多層製品Ｐを製造するものとする場合には、図７に示すように、上述した吐出ノズル４２と同様に内層材料吐出筒５２及び外層材料吐出筒５４により第一吐出領域４２ａ及び第二吐出領域４２ｂを形成するノズル構造４４（「第一ノズル構造４４」とも称す）に加え、外層材料吐出筒５４を取り囲む他の吐出筒（第三吐出筒５６）を設けることで外層材料吐出筒５４と第三吐出筒５６との間に第三吐出領域４２ｃを形成した構造とする。これにより、第一ノズル構造４４に加え、外層材料吐出筒５４及び第三吐出筒５６によって構成される第二ノズル構造４６が形成される。このようにしてノズル構造を多重に形成することにより、吐出機構部１０ａにおいて形成される吐出物のさらなる多層化を図ることが可能となる。

【0078】

上述したように、多層製品製造装置１０によれば、外層材料として内層材料の粘性と同等、あるいは前記内層材料の粘性よりも低粘性の材料を用いることができる。そのため、多層製品製造装置１０によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、外層材料の方が内層材料よりも低粘性の材料によって形成された多層製品Ｐを製造することが可能となる。

【0079】

上述したように、多層製品製造装置１０においては、多層製品Ｐの製造過程において、吐出機構部１０ａにより吐出された多層物が筒状のフィルムＦ内においてシール８４を形成すべき位置まで溜まる以前のタイミングで内層材料及び外層材料の供給を終了させる供給制御を実施することとしている。このような制御を実行することにより、フィルムＦにシール８４を形成するべき箇所に多層物が付着してしまう可能性を低減し、シール８４がうまく形成できないといった不良の発生を抑制することができる。

【0080】

また、多層製品製造装置１０においては、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２として、一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００を備えたものを採用している。そのため、内層材料及び外層材料の供給状態を精度よく制御し、内層材料及び外層材料を多層食品を製造する上で適切な量及びタイミングで吐出させうる。従って、多層製品製造装置１０によれば、多層食品の製造品質をより一層向上させることが可能となる。

【0081】

また、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２を構成する一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００は、いずれもロータ１０２，２０２の回転方向を調整することにより、内層材料、外層材料の流れ方向を適宜切り替えることが可能である。そのため、内層材料及び外層材料として粘性の低い材料を用いたとしても、各材料の供給停止時にロータ１０２，２０２を逆回転させることにより、予期せず液だれしてしまうこと、及び液だれに伴う多層食品の品質低下を防止できる。また、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２をなす一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００は、装置構成が極めてシンプルである。これにより、多層製品製造装置１０の製造コストの抑制、及びメンテナンス特性の向上を図ることが可能となる。

【0082】

多層製品製造装置１０においては、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２が、一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００を備えたものとされているため、内層材料及び外層材料の吐出開始、及び終了を正確に制御することができる。そのため、上述したように、外層材料供給装置３２による外層材料の供給開始後、所定時間ｔ３だけ経過したタイミングにおいて内層材料供給装置２２による内層材料の供給を開始させ、外層材料供給装置３２による外層材料の供給開始から終了までの時間ｔ１よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて内層材料供給装置２２による内層材料の供給を終了させることとすれば、高品質な多層食品を安定して製造することが可能となる。

【0083】

また、上述した実施形態の多層製品Ｐの製造方法は、図５に示す制御フローで示すように、外層材料吐出開始工程（ステップ３）、内層材料吐出開始工程（ステップ５）、内層材料吐出停止工程（ステップ７〜ステップ８）、及び外層材料吐出停止工程（ステップ１０〜１１）の各工程を順次行う例を示したが、これらの工程に加えて別の工程をさらに付加したものであっても良い。具体的には、外層材料吐出開始工程の後であって、内層材料吐出開始工程の前に、内層材料供給装置２２のロータ１０２を内層材料の吐出時とは所定量だけ逆方向に作動させる外層材料吸引工程を設けることが可能である。

【0084】

上述した外層材料吸引工程を設けることにより、外層材料吐出開始工程の後、吐出ノズル４２の外層材料吐出筒５４から吐出され、先端部に付着している外層材料が、内層材料吐出筒５２の内側に吸引される。従って、内層材料吐出開始工程の前に、内層材料吐出筒５２の先端部に、幾ばくかの外層材料が充填された状態になる。このような状態において、製造工程が外層材料吸引工程から内層材料吐出開始工程に移行すると、内層材料吐出筒５２の先端部に充填されている外層材料が吐出された後、内層材料が吐出されることになる。そのため、このようにして製造された多層製品Ｐは、内層材料吐出開始工程の開始直後に内層材料吐出筒５２から吐出された外層材料によって内層材料の下部が補強されたような構造となる。これにより、内層材料の重量等の影響により、多層製品Ｐの底側から内層材料が漏れ出す等の製造不良を抑制し、歩留まりの向上に資することが可能となる。

【0085】

上述した多層製品製造装置１０は、フィルムＦによって形成された外被Ｓにより多層物を包んだ多層製品Ｐを製造可能なものであるが、多層製品Ｐに対して熱処理や殺菌処理等の何らかの後処理を加えることが可能なものとすることも可能である。具体的には、図１において二点鎖線で示すように、外被Ｓによって多層物を包んだ多層製品Ｐに対し、さらに加熱処理及び冷却処理のいずれか一方又は双方を実施可能な熱処理装置９０を設けた構成とすることも可能である。このような構成とすれば、外被Ｓによって包まれた多層物に対して加熱処理や冷却処理といった熱処理等の後処理を施すことが可能となり、多層製品Ｐの付加価値をより一層向上させることが可能となる。具体的には、加熱処理を行うことにより、外被Ｓに包まれた多層物に熱を通して完成した製品とすることや、殺菌効果等の効果が期待できる。また、冷却処理を行うことにより、外被Ｓに包まれた多層物を冷却して製品を完成させることや、多層製品Ｐを冷蔵状態あるいは冷凍状態で保存するのに適した状態とする等の効果が期待できる。

【0086】

上述した多層製品製造装置１０は、吐出機構部１０ａに吐出ノズル４２を一つ設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、多数の吐出ノズル４２を設けた構成としても良い。この場合、内層材料供給装置２２及び外層材料供給装置３２によって供給されてきた内層材料及び外層材料を分配する等して、吐出ノズル４２に内層材料及び外層材料を供給することにより、一度に多数の多層物を吐出させることが可能となる。また、複数設けた吐出ノズル４２のそれぞれに成形機構部１０ｂやフィルム送り機構１０ｃ、シール機構部１０ｄ等を設けることにより、多層物を外被Ｓによって包んで多層製品Ｐの完成形とする作業についても複数、同時進行で実施可能となる。このような構成とすることにより、同一品質の多層食品を量産しうる。

【0087】

上述した実施形態では、吐出ノズル４２を固定状態とし、成形機構部１０ｂによって成形されたフィルムＦによって形成された外被Ｓをフィルム送り機構１０ｃによって送りつつ、多層物を吐出させる方式で多層製品を製造可能なものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出ノズル４２を外被Ｓに対して相対移動させることが可能なものであれば良い。すなわち、本実施形態において示した例では、吐出ノズル４２を上下動可能な構成とし、吐出ノズル４２を上方に移動させつつ外被Ｓ内に多層物を吐出させることとしても良い。

【0088】

上述した実施形態では、成形機構部１０ｂを用いてフィルムＦにより多層製品の外被を形成しつつ、フィルムＦによって形成されつつある外被内に吐出機構部１０ａから多層物を吐出させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、成形機構部１０ｂを設けず、別途準備した外被内に吐出機構部１０ａから多層物を吐出させることとしても良い。

【0089】

具体的には、例えば図８や図９に示すように、ゴム、フィルム、あるいは樹脂等で作られたものを外被として準備し、この外被の中に吐出機構部１０ａのノズル４２から多層物を吐出し、吐出完了後に封止するようにしても良い。外被として弾性を有するものを利用する場合には、図８に示すように、多層物を外被内に吐出させることにより風船を膨らませるが如く外被が変形する。これにより、外被をなすものの変形に合わせた形状（図示例ではボール状）の多層製品を製造することが可能となる。さらに具体的には、図８に示す例においては、先ず同図（ａ）に示すように外被Ｓの中に吐出ノズル４２を差し込んだ状態で外層材料を吐出させる。これにより、同図（ｂ）のように外層材料が外被Ｓ内に吐出された状態になる。その後、所定のタイミングから所定期間に亘って吐出ノズル４２から内層材料を吐出させる（同図（ｃ）参照）。その後、外被Ｓから吐出ノズル４２を取り外し、外被Ｓを封止することで、同図（ｄ）に示すように球状の多層製品が完成する。

【0090】

また、外被が内部に多層物を導入しても変形しないものである場合には、図９に示すように、予め形成されている外被の形状にあわせた多層製品を製造することが可能となる。さらに詳細には、図９（ａ）に示す例においては、先ず同図（ａ）に矢印で示すように外被Ｓの中に吐出ノズル４２を差し込んだ状態とする。この状態において、同図（ｂ）に示すように外層材料を吐出させつつ、吐出ノズル４２を外被Ｓの底側から離れる方向に移動させる。これにより、同図（ｂ）のように先ず外層材料が外被Ｓ内に吐出された状態になる。その後、外被Ｓ内に所定量の外層材料が吐出されたタイミングから所定期間に亘って、吐出ノズル４２から外層材料を吐出させつつ内層材料を吐出させる（同図（ｃ）参照）。その後、外被Ｓから吐出ノズル４２が出た状態になると、同図（ｄ）のように多層物が外被Ｓ内に収容された状態になる。この状態において、外被Ｓを封止することで、同図（ｅ）に示すように球状の多層製品が完成する。

【実施例1】

【0091】

≪具入り食品製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層製品製造装置１０は、例えば具入りの蒲鉾やソーセージ、パン、饅頭等の具入りの多層食品を製造するために使用することができる。さらに具体的には、具入りの蒲鉾やソーセージを製造する場合には、外層材料として蒲鉾やソーセージの原料となるすり身を供給し、内層材料として具となる材料を供給する。また、パンや饅頭を製造する場合には、外層材料として生地材料を供給すると共に、内層材料として具材を供給する。このようにすることで、具入りの多層食品を製造することができる。また、上述したように熱処理装置９０を設けておけば、具をすり身や生地材料で包んだ状態の多層物をフィルムＦで包んだまま加熱し、食品を完成させることができる。また、具入りの多層物をフィルムＦで包んだ状態で冷蔵あるいは冷凍することにより保存に適した状態とすることができる。また、多層製品製造装置１０により製造された食品は、食する直前にフィルムＦを被せたまま、あるいはフィルムＦを取り除いて調理できるため、利便性に優れている。

【0092】

また、フィルムＦをオブラート等のように食しても問題のない素材で形成されたものとすることも可能である。かかる構成とすることにより、フィルムＦを外すことなくそのまま食べられる多層食品を提供できる。

【実施例2】

【0093】

≪工業製品の製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層製品製造装置１０は、食品以外の工業製品の製造にも用いることができる。具体的には、外層素材として内層素材の粘性と同等以下の素材を供給し、多層製品Ｐを製造することができる特性を活かし、液状あるいはゲル状の消臭剤あるいは芳香剤を内層素材とし、これを外被をなす外層素材によって包んで球状あるいはビーズ状とした消臭製品あるいは芳香製品や、石鹸や入浴剤等の内層素材をゼリー状の外層素材や水溶性の外層素材によって包んだ入浴製品等を筒状のフィルムＦ内に詰め込んで包むことにより多層製品Ｐとして提供できる。このようにして製造された多層製品Ｐは、使用時にフィルムＦを取り外して使用するものであっても、フィルムＦを被せたまま使用するものであっても良い。

【実施例3】

【0094】

≪人工卵の製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層製品製造装置１０は、人工的に調整した白身成分及び黄身成分をそれぞれ外層材料及び内層材料とすることにより人工的な卵を製造することが可能である。このようにして製造した卵は、白身の略中央部分に黄身がある断面形状となる。また、上述したように熱処理装置９０を設けておけば、フィルムＦを装着したまま加熱することにより、ゆで卵とすることができる。

【0095】

上述したようにして作成された卵は、フィルムＦによって外層が形成されているため、自然状態の卵のように僅かな衝撃で割れてしまうといった不具合が生じない。従って、多層製品製造装置１０によって人工的に製造された卵は、搬送や保存等に適している。また、白身成分及び黄身成分を任意の比率で調整できるため、自然状態の卵と同様の比率で再現するだけではなく、黄身成分の比率が高い卵等を製造することも可能である。また、上述したようにして卵を人工的に製造することにより、品質の均一化を図ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明の多層製品製造装置は、多層構造に形成された具入り食品や工業製品、人工卵等の製造に有効利用することができる。

【符号の説明】

【0097】

１０ 多層製品製造装置
４０ 吐出部
４２ 吐出ノズル
４４ ノズル構造
８４ シール
９０ 熱処理装置
１００ 一軸偏心ねじポンプ機構
１０２ ロータ
１０４ ステータ
２００ 一軸偏心ねじポンプ機構
２０２ ロータ
２０４ ステータ
Ｆ フィルム
Ｐ 多層製品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】