特開 2024-10754 食品成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024010754

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】食品成形装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 7/10 20160101AFI20240118BHJP

【ＦＩ】

A23L7/10 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022112227

(22)【出願日】2022-07-13

(71)【出願人】

【識別番号】000128566

【氏名又は名称】株式会社オーディオテクニカ

(74)【代理人】

【識別番号】100103872

【弁理士】

【氏名又は名称】粕川 敏夫

(74)【代理人】

【識別番号】100149456

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 喜幹

(74)【代理人】

【識別番号】100194238

【弁理士】

【氏名又は名称】狩生 咲

(74)【代理人】

【識別番号】100205648

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 真一

(72)【発明者】

【氏名】山田 大空真

(72)【発明者】

【氏名】片野 詔雄

(72)【発明者】

【氏名】横井 淳

【テーマコード（参考）】

4B023

【Ｆターム（参考）】

4B023LE11

4B023LT26

4B023LT33

(57)【要約】

【課題】リフターの駆動モータにかかる負担を軽減できる食品成形装置を提供する。
【解決手段】板状の米飯を柱状に巻き締める巻きユニット６と、往動動作において巻きユニット６を筒状に折り畳むと共に挟圧して板状の米飯を巻き締め、復動動作において巻きユニット６を展開状態にするリフター５３と、を備え、リフター５３は、対向配置された一対の挟圧部５３１、５３２と、一対の挟圧部５３１、５３２を連結する連結部５３３と、を有する、食品成形装置１。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の米飯を柱状に巻き締める巻きユニットと、
往動動作において前記巻きユニットを筒状に折り畳むと共に挟圧して前記板状の米飯を巻き締め、復動動作において、前記巻きユニットを展開状態にするリフターと、を備え、
前記リフターは、
対向配置された一対の挟圧部と、
前記一対の挟圧部を連結する連結部と、を有する、
食品成形装置。

【請求項2】

前記リフターを駆動させるリフター駆動モータと、
前記リフター駆動モータによる回転動作を前記リフターの往復動作に変換するカムフォロアと、をさらに備える、
請求項１記載の食品成形装置。

【請求項3】

前記挟圧部に、互いに離間して取り付けられた第１ドグ及び第２ドグと、
前記第１ドグ及び第２ドグを検出するリフターセンサと、をさらに備え、
前記リフターセンサは、
前記リフターの下死点において前記第１ドグを検出し、
前記リフターの上死点と下死点の間において前記第２ドグを検出する、
請求項２記載の食品成形装置。

【請求項4】

前記リフター駆動モータの一回転の中で検出される前記第１ドグと前記第２ドグの検出時間を対比し、相対的に長い時間、検出されているドグを前記第１ドグと判定する第１判定処理部、をさらに備える、
請求項３記載の食品成形装置。

【請求項5】

前記第１ドグの検出時間に基づき、前記第１ドグの検出時間の半分の時点における前記リフターの位置を下死点として判定する第２判定処理部、をさらに備える、
請求項３記載の食品成形装置。

【請求項6】

連続する前記第２ドグの検出時間に挟まれた所定の未検出時間に基づき、当該所定の未検出時間の半分の時点における前記リフターの位置を上死点として判定する第３判定処理部、をさらに備える、
請求項３記載の食品成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

米飯を板状に成形した成形物、いわゆるシャリ板を柱状に巻いて成形する食品成形装置が知られている。

【0003】

これまでにも、例えば、板状に成形された食材を柱状に巻いて成形する成形部を備えた食品成形装置であって、巻き締め駆動モータは、食材を巻き締めた状態において当該モータにかかる負荷が所定負荷に達した場合に巻き締め動作を停止する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

シャリ板を柱状に巻き締める動作は、シャリ板の反力を受けるため、巻きユニットを折り畳むリフターの駆動モータに負担がかかる。そこで、リフターの駆動モータにかかる負担を軽減できる食品成形装置が必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－１５４４５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、リフターの駆動モータにかかる負担を軽減できる食品成形装置を提供することを目的の一つとする。また、装置の部品点数を減らしてコストダウンを図りつつ、米飯や具材の反力を抑え込み、米飯がしっかりと巻き締められた海苔巻きを作ることを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る食品成形装置は、板状の米飯を柱状に巻き締める巻きユニットと、往動動作において前記巻きユニットを筒状に折り畳むと共に挟圧して前記板状の米飯を巻き締め、復動動作において、前記巻きユニットを展開状態にするリフターと、を備え、前記リフターは、対向配置された一対の挟圧部と、前記一対の挟圧部を連結する連結部と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、リフターの駆動モータにかかる負担を軽減できる。また、装置の部品点数を減らしてコストダウンを図りつつ、米飯や具材の反力を抑え込める。その結果、米飯がしっかりと巻き締められた海苔巻きを作ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態にかかる食品成形装置を示す外観斜視図である。

【図2】上記食品成形装置の内部構造を示す要部縦断面図である。

【図3】上記食品成形装置の巻き締め部を示す外観斜視図である。

【図4】上記食品成形装置の巻き締め部の分解斜視図である。

【図5】上記食品成形装置の部分断面図であって、リフターが原点にあり、巻きユニットが展開している状態を示す。

【図6】上記食品成形装置の部分断面図であって、リフターが上昇し、巻きユニットが折り畳まれている状態を示す。

【図7】上記食品成形装置の部分断面図であって、リフターが原点にあり、巻きユニットが展開している状態を示す。

【図8】上記食品成形装置の部分断面図であって、リフターが上昇し、巻きユニットが折り畳まれている状態を示す。

【図9】上記食品成形装置の巻きユニットの上面側を示す外観斜視図である。

【図10】上記食品成形装置の巻きユニットの下面側を示す外観斜視図である。

【図11】上記巻きユニットの変形例の上面側を示す外観斜視図である。

【図12】上記巻きユニットの変形例の下面側を示す外観斜視図である。

【図13】上記食品成形装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図14】上記食品成形装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。

【図15】上記食品成形装置による巻き締め動作を示す外観斜視図であって、（ａ）巻きユニットが展開している状態、（ｂ）巻きユニットが部分的に折り畳まれた状態、（ｃ）巻きユニットが完全に折り畳まれた状態、を示す図である。

【図16】上記食品成形装置において、上下動するリフターを検出する様子を示す模式図である。

【図17】上記食品成形装置において、リフターの動作と検出のタイミングの関係を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明にかかる食品成形装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以降の説明において、食品成形装置１の載置面をｘｙ平面、ｘｙ平面に鉛直上向きの方向を＋ｚ方向ともいう。また、＋ｚ方向に向く面を上面、－ｚ方向に向く面を下面ともいう。さらに、－ｙ方向に向く面を前面、＋ｙ方向に向く面を背面ともいう。

【0011】

●食品成形装置１
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこの限りではない。図１は、本発明の一実施形態に係る食品成形装置１の外観斜視図であり、図２は、その内部構造を模式的に示した断面図である。なお、断面図において詳細構造は適宜省略した。

【0012】

図１及び図２に示すように、食品成形装置１は、ホッパー２と、圧延部３と、切断部４と、巻き締め部５と、巻きユニット６と、操作部１４とを備える。なお、後述のとおり、巻きユニット６は巻き締め部５に着脱可能に取り付けられている。この食品成形装置１は、これらの機構により米飯を海苔巻きに成形する。

【0013】

●ホッパー２
ホッパー２は、投入された米飯を貯留すると共に、米飯を圧延部３に供給する。このホッパー２は、図２に示すように、装置本体の上部に向かって開放され、内部に米飯を貯留する貯留部２１と、貯留部２１内の米飯を攪拌しながら下流側へ押し流す攪拌部２２とを備える。食品成形装置１の上部には、ホッパー２に米飯を供給する保存容器２３が着脱自在に設けられている。保存容器２３の上端には、着脱可能な蓋２３ａが配設されている。

【0014】

貯留部２１は、装置本体の上から下に向かうにつれて容積が小さくなる漏斗状に形成されている。また、貯留部２１は、下流側が後述する圧延部３に向かって開放されている。
攪拌部２２は、図示しない駆動手段により回転駆動する２本の攪拌アーム２２１、２２２を有する。各攪拌アーム２２１、２２２には、所定間隔で複数の攪拌ロッドが取り付けられている。図２において、攪拌アーム２２１、２２２は、左回り（反時計回り）に回転する。

【0015】

●圧延部３
圧延部３は、ホッパー２から供給された米飯を圧延し、板状のシャリ板に成形する。この圧延部３は、図２に示すように、ホッパー２の下方、即ち下流側に配置されている。
圧延部３は、ホッパー２から供給される米飯を圧延する複数の圧延ローラ３０を有する。圧延ローラ３０は例えば、上段圧延ローラ対３１と下段圧延ローラ対３２とを備える。
上段圧延ローラ対３１と下段圧延ローラ対３２は、互いに平行に配置されている。下段圧延ローラ対３２は、上段圧延ローラ対３１の下流側（送出側）に配置され、上段圧延ローラ対３１にて圧延された米飯をさらに圧延する。

【0016】

上段圧延ローラ対３１は、米飯を挟んで前後（図２では左右）に配置される第１上段圧延ローラ３１ａと第２上段圧延ローラ３１ｂとを有し、それらが所定間隔をもって互いに対向して配置されている。

【0017】

下段圧延ローラ対３２は、米飯を挟んで前後（図２では左右）に配置される第１下段圧延ローラ３２ａと第２下段圧延ローラ３２ｂとを有し、それらが所定間隔をもって互いに対向して配置されている。

【0018】

第１上段圧延ローラ３１ａ、第２上段圧延ローラ３１ｂ、第１下段圧延ローラ３２ａ及び第２下段圧延ローラ３２ｂは、合成樹脂の成型品からなる。各圧延ローラ３０の表面は、多数のリブが所定間隔で軸線方向に沿って平行に設けられた歯車状を呈している。なお、本実施形態に関わらず、各圧延ローラ３０に形成されるリブの形状は、互いに異なっていてもよい。

【0019】

なお、食品成形装置１の内部には、上段圧延ローラ対３１のローラ間距離を可変とするためのローラ間距離調整部を設けてもよい。ローラ間距離調整部は例えば、装置本体内に回動可能に取り付けられたスイングアームと、一端がスイングアームに連結され、他端が駆動モータに連結されるクランクアームとによって構成できる。駆動モータが一方に回転すると、スイングアームが一の方向に回転して、上段圧延ローラ対３１のローラ間距離が拡がり、逆方向に駆動モータを回転させると、スイングアームが一の方向とは逆の方向に回転して、上段圧延ローラ対３１のローラ間距離が狭くなる。なお、上段圧延ローラ対３１のローラ間距離を調整する機構は、上述の構成には限られず、任意の構成が採用できる。

【0020】

●切断部４
切断部４は、圧延部３から送り出されたシャリ板を所定長さで切断する。この切断部４は、図２に示すように、下段圧延ローラ対３２、即ち圧延部３の排出口下方に設けられている。
切断部４は、ガイド板４１とカッター４２を備える。ガイド板４１は、下段圧延ローラ対３２の出口に隣接して設けられている。カッター４２は、カッター駆動モータ４３（図１３参照）によって駆動し、ガイド板４１に向かって進退する。

【0021】

これにより、下段圧延ローラ対３２から送り出されたシャリ板は、ガイド板４１に沿って移動しながらカッター４２による切断位置に運ばれる。カッター４２は、シャリ板が所定長さ繰り出された後に、ガイド板４１に向かって下方に移動する。その結果、カッター４２はシャリ板に押し付けられ、シャリ板が所定長さに切断される。

【0022】

●巻き締め部５
巻き締め部５は、後述する巻きユニット６と共に、切断部４によって切断されたシャリ板を巻き締めて柱状に成形する。この巻き締め部５は、図３及び図４に示すように、筐体の前方の下部に水平に配されたベース板５１と、ベース板５１の上面に沿って前後に水平移動されるスライドトレー５２と、リフタ―５３とを有する。スライドトレー５２の上面には、巻きユニット６が着脱可能に取り付けられる。

【0023】

ベース板５１の中央部には、後述するリフター５３の上昇に対する逃げ孔５１ａ、５１ｂが前後方向に離れて形成されている。逃げ孔５１ａ、５１ｂはそれぞれ、リフター５３の挟圧部５３１、５３２の上端面と同様の形状からなり、その開孔面積は、リフター５３が上方に突出するのに最小限の大きさにとどめられている。また、スライドトレー５２の中央部であって、逃げ孔５１ａ、５１ｂと重なる位置には、前後方向に長さを有するスリット状の逃げ孔５２ａが形成されている。

【0024】

スライドトレー５２は、カッター４２の下方に設けられている。スライドトレー５２は、食品成形装置１の背面側から前面側に向かって装置本体内を貫通するように水平に設けられている。
図３及び図４に示すように、スライドトレー５２の上面には、巻きユニット６を連結させるための一対の連結部５２１、５２２が設けられている。一対の連結部５２１、５２２は、略直方体状からなり、スライドトレー５２の幅方向に離間して設けられている。一対の連結部５２１、５２２の上面にはそれぞれ、巻きユニット６の連結ピン６５２、６６２に対応した連結孔５２１ａ、５２２ａが形成されている。連結孔５２１ａ、５２２ａには、後述する巻きユニット６の連結ピン６５２、６６２が嵌め込まれ、これにより巻きユニット６がスライドトレー５２上に取り付けられる。なお、巻きユニット６の連結ピン６５２、６６２は、連結部５２１、５２２の連結孔５２１ａ、５２２ａに着脱可能に装着される。これにより巻きユニット６を適宜に交換できる。

【0025】

スライドトレー５２は、トレー駆動モータ５４（図１３参照）の回転駆動に応じて前後（ｙ方向）に進退する。前後への進退は、圧延ローラ３０又はカッター４２と連動して行われる。これにより、切断部４で切断されたシャリ板がスライドトレー５２に取り付けられた巻きユニット６上に送り出される。なお、スライドトレー５２の移動手段は、例えばラックピニオン機構であってもよいし、リニア駆動方式等適宜の構成を採用できる。
スライドトレー５２のスライド範囲は、スライドトレー５２の前端が食品成形装置１の前端とほぼ一致する前進位置から、切断部４で切断されたシャリ板を巻きユニット６で受け取ることができる後退位置までの範囲である。スライドトレー５２の前進位置では、後述のとおり、リフター５３の上下動により、巻きユニット６によるシャリ板の巻き締めが行われる。

【0026】

●リフター５３
リフター５３は、図２に示すように、ベース板５１の下方に配設されている。リフター５３はＵ字状からなり、後方の第１挟圧部５３１、前方の第２挟圧部５３２、第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２それぞれの下端を前後方向に連結する連結部５３３で構成される。

【0027】

第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２はいずれも、上方に長さを有する棒状の部分であって、対向配置されている。この挟圧部５３１、５３２の上端は、図３及び図４に示すように、ベース板５１とスライドトレー５２それぞれに形成された逃げ孔５１ａ，５２ａを介して上下方向に直進移動するようになっている。リフター５３が下限位置（下死点）にあるときは、第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２の上端面はベース板５１の上面と面一になっている。他方、リフター５３が上限位置（上死点）にあるときは、後述のとおり、第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２は巻きユニット６を筒状に折り畳むと共に挟圧する。

【0028】

図５乃至図８に示すように、リフター５３の上下方向への移動は、リフター駆動モータ５５（図１３参照）から回転駆動を受ける駆動アーム５５２と駆動ピン５５３によって制御される。
図５において、リフター駆動モータ５５に連結する駆動アーム５５２は、リフター駆動モータ５５との連結部５５１を中心として、ｙ－ｚ平面上を例えば図示反時計回りに回転する。駆動アーム５５２の先端には、駆動ピン５５３が取り付けられている。駆動ピン５５３は、＋ｘ方向に長さを有しており、駆動アーム５５２の回転に従って回転する。
リフター５３の連結部５３３には、巻きユニット６の進退方向に長さを有するカム溝５３ａが形成されている。駆動ピン５５３がカム溝５３ａに嵌ることにより構成されたカムフォロアによって、リフター駆動モータ５５による回転動作がリフター５３の直線的な上下方向の往復動作に変換される。

【0029】

リフター５３は、後述のとおり、往動動作において、一対の挟圧部５３１、５３２により巻きユニット６を筒状に折り畳むと共に挟圧してシャリ板を巻き締める。即ち、リフター５３の上端面を構成する第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２の上端面はそれぞれ、シャリ板の巻き締め動作において、巻きユニット６の受け部６７、６８に当接する。リフター５３が上昇すると、受け部６７、６８が従動的に上方へ持ち上げられる。これにより巻きユニット６が折り畳まれると、巻きユニット６に載せられたシャリ板が巻き締められる。
また、リフター５３は、復動動作において、折り畳まれていた巻きユニット６を展開状態にする。これにより、巻き締められて成形された海苔巻きを巻きユニット６から取り出せる。

【0030】

なお、リフター５３は、第１挟圧部５３１、第２挟圧部５３２、及び連結部５３３が一体をなしている。これにより、リフター駆動モータ５５が回転すると、第１挟圧部５３１と第２挟圧部５３２は同一のタイミング且つ同一のストロークで上下動する。

【0031】

食品成形装置１は、図５及び図６に示すように、上下動するリフター５３の位置を検出するリフターセンサ８４を備えている。また、リフター５３の第１挟圧部５３１の側面には、第１ドグ５３１１と第２ドグ５３１２が上下に離間して設けられている。リフターセンサ８４は、例えば近接センサである。また、ドグ５３１１、５３１２は、例えば止めネジタイプであり、リフター５３の側面の所定の位置に形成されたザグリ部にねじ止めされている。

【0032】

リフターセンサ８４とドグ５３１１、５３１２の位置関係について、リフターセンサ８４は、図５に示すようにリフター５３が下限位置にあるときに、上方の第１ドグ５３１１を検出可能な位置に設けられている。また、この位置は、図６に示すようにリフター５３が上限位置にあるときに、リフターセンサ８４が下方の第２ドグ５３１２を検出不能な位置であり、第２ドグ５３１２はリフターセンサ８４よりも上方にある。
リフターセンサ８４が後述のとおり、ドグ５３１１、５３１２を検出することにより、上下動するリフター５３の位置や状態を特定できる。

【0033】

●巻きユニット６
図９に示すように、巻きユニット６は、シャリ板を巻き締めるためのユニットであり、スライドトレー５２の前後方向への進退に応じて進退する。
この巻きユニット６は、固定プレート６０、固定プレート６０の両側に回動可能に連結された第１回転プレート６１と第２回転プレート６２、及び第２回転プレート６２に回動可能に連結された第３回転プレート６３の合計４枚のプレートを有している。

【0034】

４枚の各プレート６０、６１、６２、６３は、例えば金属板からなるベース材の上面にポリプロピレンによる樹脂層を成膜したものである。第３回転プレート６３の前側の端縁には、位置決め突起６３２、６３３が設けられている。この位置決め突起６３２、６３３は、回転プレート６３の上面から立ち上がるように形成されており、巻きユニット６に載せる海苔の前側の位置を規制する。なお、本実施形態では、位置決め突起６３２、６３３を２つ設けているが、これに限らず適宜の数で形成してもよい。

【0035】

各プレート６０、６１、６２、６３の金属板からなるベース材の長手方向の各端部には、上面側に立ち上がった折り曲げ部６０１、６１１、６２１、６３１がそれぞれ設けられている。
これらの折り曲げ部６０１、６１１、６２１、６３１は、それぞれを重ね合わせ部分に挿通された連結軸６４１，６４２、６４３により、固定プレート６０に対して内側へ単独で回転可能に連結されている。これにより、各プレート６０～６３はその上面が内側となるように折り畳まれる。

【0036】

図１０に示すように、固定プレート６０の下面側には、一対の支持板６５、６６が固着されている。各支持板６５、６６は、固定プレート６０の長さ方向に直交する方向、即ち食品成形装置１の前後方向に長さを有する。その長さは、第３回転プレート６３を除いた３枚のプレート６０、６１、６２にまたがる。
各支持板６５、６６の奥側（＋ｙ側）の上面側端部にはそれぞれ、巻きユニット６に載せる海苔の奥側の位置を規制するストッパ６５１、６６１（図９参照）が固着されている。各ストッパ６５１、６６１は、それぞれ第１回転プレート６１に設けられた貫通孔６１ａ、６１ｂを介して当該第１回転プレート６１の上面よりも上方に突出している。

【0037】

各支持板６５、６６の下面には、固定プレート６０との交差部において、先端部が円錐形状の連結ピン６５２、６６２が固着されている。図４に示すように、先端が円錐形状の連結ピン６５２、６６２はそれぞれ、スライドトレー５２に設けられた連結部５２１、５２２の連結孔５２１ａ、５２２ａに装着される。これにより、巻きユニット６がスライドトレー５２に対して着脱可能に取り付けられる。

【0038】

なお、本実施形態においては、連結ピン６５２、６６２は巻きユニット６の下面側に突出しているものとしたが、スライドトレー５２とが連結される構成であれば、連結ピン６５２、６６２の突出方向は任意である。例えば、連結ピン６５２、６６２は巻きユニット６の側面に設けられていてもよい。この場合、例えば適宜の連結孔がスライドトレー５２の幅方向両側のリブに設けられ、巻きユニット６の側方に突出した連結ピン６５２、６６２はこの連結孔に装着される。また、巻きユニット６が凸型の部位、スライドトレー５２が凹型の部位を有するものとしたが、これに限られず、巻きユニット６が凹型の部位、スライドトレー５２が凸型の部位を有してもよいし、巻きユニット６とスライドトレー５２が連結される適宜の構成が適用できる。

【0039】

また、支持板６５の下面には、巻きユニット６の進退方向であって、連結ピン６５２の前方に棒状のターゲットピン６５３が固着されている。ターゲットピン６５３の突出方向も、連結ピン６５２と同様、下面に限られず任意である。なお、連結ピン６５２およびターゲットピン６５３の突出方向は同一であるとよい。当該構成によれば、連結ピン６５２およびターゲットピン６５３を１個のユニットセンサ８３により検出できるため、配設するセンサ数を節約できる。また、連結ピン６５２およびターゲットピン６５３を同一のユニットセンサ８３で検出する構成によれば、連結ピン６５２を検出するセンサとターゲットピン６５３を検出するセンサとの間にセンサ感度のばらつきが発生しないため、好適である。

【0040】

本実施形態において、連結ピン６５２とターゲットピン６５３は、ユニットセンサ８３が検出可能な磁場を発生させる。磁場は、連結ピン６５２とターゲットピン６５３の内部に磁石を設けたり、連結ピン６５２とターゲットピン６５３そのものを磁石にすることで発生させられる。ユニットセンサ８３が連結ピン６５２とターゲットピン６５３の発する磁場を検出することにより、後述のとおり、ベース板５１上におけるスライドトレー５２の位置を特定したり、巻きユニット６の種類を特定できる。巻きユニット６の種類の特定は、種類の異なる巻きユニット６ごとに連結ピン６５２とターゲットピン６５３の間の距離を変えておき、連結ピン６５２とターゲットピン６５３が発する磁場によって連結ピン６５２とターゲットピン６５３の間の距離を測ることで可能となる。

【0041】

図１０に示すように、第１回転プレート６１の下面には、その長さ方向中央部において、リフター５３を受ける受け部６７が固着されている。この受け部６７は、第１回転プレート６１の下面から互いに平行に立ち上がった一対の立設片６７１、６７２と、一対の立設片６７１、６７２の内側に設けられた当接部６７３とを有する。

【0042】

当接部６７３は、矩形状の板材をＵ字形に折曲させた形状からなる。この当接部６７３は、第１回転プレート６１の下面から互いに平行に立ち上がった一対の側片６７３１、６７３２と、当該一対の側片６７３１、６７３２の下端同士を連結する当接片６７３３とを有する。
当接片６７３３の外側の面は、巻き締め動作によって巻きユニット６が折り畳まれるとき、リフター５３の挟圧部５３１が当接する面となる。また、当接片６７３３は、一対の側片６７３１の高さに応じて、第１回転プレート６１の下面よりも所定長さだけ離れた位置に設けられる。これにより、リフター５３によって挟み込まれる部分の巻きユニット６の幅が、リフター５３の挟圧部５３１、５３２の間の距離に調整される。

【0043】

第３回転プレート６３の下面にも、その長さ方向中央部において、下方から突出するリフター５３を受ける受け部６８が固着されている。この受け部６８は、相対向する一対の支持片６８１、６８２と、当該一対の支持片６８１、６８２の間に支承されたローラ６８３とを有する。
巻き締め動作においてリフター５３が上昇すると、挟圧部５３２の上端面がローラ６８３に下方から当接する。

【0044】

後述する巻き締め動作では、リフター５３が上昇して受け部６７、６８を持ち上げると、第１回転プレート６１、第２回転プレート６２、及び第３回転プレート６３は、その上面が内側となるように折り畳まれる。これにより、巻きユニット６が横断面四角形の柱状に折り畳まれ、その内側のシャリ板が当該折り畳まれた巻きユニット６に即した形状に巻き締められる。その結果、シャリ板が海苔巻きに成形される。

【0045】

図１１及び図１２は、巻きユニット６とは異なる構造からなる巻きユニット７を示している。
巻きユニット７は、巻きユニット６よりも太い海苔巻き（太巻き）を作るためのものである。逆に言えば、巻きユニット６は巻きユニット７よりも細い海苔巻き（細巻き）を作るためのものである。
この巻きユニット７は上述した巻きユニット６と同様、固定プレート７０、固定プレート７０の両側に回動可能に連結された第１回転プレート７１と第２回転プレート７２、及び第２回転プレート７２に回動可能に連結された第３回転プレート７３の合計４枚のプレートを有している。

【0046】

巻きユニット７では、少なくとも固定プレート７０、第２回転プレート７２，及び第３回転プレート７３の幅が、巻きユニット６の固定プレート６０、第２回転プレート６２，及び第３回転プレート６３の幅よりも広い。これにより、巻きユニット７を用いれば、巻きユニット６に比して太い海苔巻きを作ることができる。

【0047】

第３回転プレート７３の前側の端縁には、巻きユニット７に載せる海苔の前側の位置を規制する位置決め突起７３２、７３３が形成されている。この位置決め突起７３２、７３３は、回転プレート７３の上面から立ち上がるように形成されている。

【0048】

各プレート７０～７３の金属板からなるベース材の長手方向の各両端部には、上面側に立ち上がった折り曲げ部７０１、７１１、７２１、７３１がそれぞれ設けられている。
これらの折り曲げ部７０１、７１１、７２１、７３１は、それぞれを重ね合わせ部分に挿通された連結軸７４１，７４２、７４３により、固定プレート７０に対して単独で回転可能に連結されている。これにより、各プレート７０～７３はその上面が内側となるように折り畳まれる。

【0049】

図１２に示すように、固定プレート７０の下面側には、一対の支持板７５、７６が固着されている。各支持板７５、７６は、固定プレート７０の長さ方向に直交する方向、即ち食品成形装置１の前後方向に長さを有する。その長さは、第３回転プレート７３を除いた３枚のプレート７０、７１、７２にまたがる。
各支持板７５、７６の奥側の端部にはそれぞれ、ストッパ７５１、７６１が固着されている。ストッパ７５１、７６１は、それぞれ第１回転プレート７１の後端から回り込むようにして当該第１回転プレート７１の上面よりも上方に突出し、巻きユニット７に載せる海苔の奥側の位置を規制する。ストッパ７５１、７６１と位置決め突起７３２、７３３の間の距離が、巻きユニット７上に載せられる海苔の長さとなる。この長さは、巻きユニット６におけるストッパ６５１、６６１と位置決め突起６３２、６３３の間の距離よりも長い。これにより、巻きユニット７は巻きユニット６に比して太い海苔巻きを作ることができる。

【0050】

各支持板７５、７６の下面には、固定プレート７０との交差部において、先端部が円錐形状の連結ピン７５２、７６２が固着されている。巻きユニット６と同様、円錐形状の連結ピン７５２、７６２はそれぞれ、スライドトレー５２に設けられた連結部５２１、５２２の連結孔５２１ａ、５２２ａに装着される。これにより、巻きユニット７がスライドトレー５２に対して着脱可能に取り付けられる。
また、支持板７５の下面には、巻きユニット７の進退方向であって、連結ピン７５２の前方に棒状のターゲットピン７５３が固着されている。

【0051】

本実施形態において、連結ピン７５２とターゲットピン７５３は、上述した巻きユニット６の連結ピン６５２及びターゲットピン６５３と同様、ユニットセンサ８３が検出可能な磁場を発生させる。ユニットセンサ８３が連結ピン７５２とターゲットピン７５３の発する磁場を検出することにより、ベース板５１上におけるスライドトレー５２の位置を特定したり、巻きユニット７の種類を特定できる。
本実施形態において、連結ピン７５２とターゲットピン７５３は、その間の距離が巻きユニット６の連結ピン６５２とターゲットピン６５３の間の距離よりも長くなるように設けられている。このように、連結ピン７５２とターゲットピン７５３の間の距離を巻きユニット６とは異なる距離にしておくことで、連結ピン７５２とターゲットピン７５３が発する磁場によって連結ピン７５２とターゲットピン７５３の間の距離を測り、巻きユニット６と巻きユニット７を区別できる。

【0052】

図１２に示すように、第１回転プレート７１の下面には、その長さ方向中央部において、リフター５３を受ける受け部７７が固着されている。この受け部７７は、第１回転プレート７１の下面から互いに平行に立ち上がった一対の立設片７７１、７７２と、当該一対の立設片７７１、７７２の間に設けられた当接部７７３とを有する。

【0053】

当接部７７３は、矩形状の板材をＵ字形に折曲させた形状からなる。この当接部７７３は、第１回転プレート７１の下面から互いに平行に立ち上がった一対の側片７７３１、７７３２と、当該一対の側片７７３１、７７３２の下端同士を連結する当接片７７３３とを有する。当接片７７３３の外側の面は、巻き締め動作によって巻きユニット７が折り畳まれるとき、リフター５３の挟圧部５３１が当接する面となる。また、当接片７７３３は、一対の側片６７３１の高さに応じて、第１回転プレート６１の内側よりも所定長さだけ離れた位置に設けられる。これにより、リフター５３によって挟み込まれる部分の巻きユニット７の幅が、リフター５３の挟圧部５３１、５３２の間の距離に調整される。
なお、巻きユニット７は、巻きユニット６よりも太い海苔巻きを作るためのものであり、一対の側片７７３１、７７３２の高さは、巻きユニット６の一対の側片６７３１、６７３２よりも低い。これにより、当接片７７３３は、巻きユニット６の当接片６７３３に比して、第１回転プレート６１の下面に近い位置に設けられている。

【0054】

第３回転プレート７３の下面にも、その長さ方向中央部において、下方から突出するリフター５３を受ける受け部７８が固着されている。この受け部７８は、相対向する一対の支持片７８１、７８２と、一対の支持片７８１、７８２の間に支承されたローラ７８３とを有する。巻き締め動作において、リフター５３が上昇すると、挟圧部５３２の上端面がローラ７８３に下方から当接する。

【0055】

後述する巻き締め動作では、巻きユニット６の場合と同様、リフター５３が上昇して受け部７７、７８を持ち上げると、第１回転プレート７１、第２回転プレート７２、及び第３回転プレート７３は、その上面が内側となるように折り畳まれる。これにより、巻きユニット６を用いた場合よりも太い海苔巻きが成形される。

【0056】

なお、本実施形態では、巻きユニット６を用いた場合を例にとって構造や動作を説明するが、巻きユニット６と同様にして巻きユニット７を用いることができる。
巻きユニット６と巻きユニット７を任意に選択して用いることで、太さの異なる海苔巻きを作ることができる。また、巻きユニット６、７を交換することによって太さの異なる海苔巻きを作りわけることができるので、食品成形装置１に海苔巻きのサイズに応じた設定を登録したり、海苔巻きのサイズに応じて異なる動作を実行させたりする必要もない。
なお、本説明では２種類の巻きユニットについて説明したが、３種類以上の異なる巻きユニットを用意し、さらに異なる太さの海苔巻きを作ることもできる。

【0057】

●操作部１４
操作部１４は、食品成形装置１を操作するための操作子であり、操作パネル１４１とスイッチ１４２を有する。
操作パネル１４１は、本実施形態においては食品成形装置１の前面左側に設けられており、米飯の量目やシャリ板の成形数などを設定する各種設定ボタンや表示部、電源スイッチや緊急停止スイッチなどを備える。なお、本実施形態において操作パネル１４１は液晶画面を備えるものとしたが、本発明の技術的範囲はこれに限られず、例えば７セグメントディスプレイ又は適宜のランプにより構成しもよい。また、操作パネル１４１は、タッチパネルディスプレイにより構成してもよい。
スイッチ１４２は、動作の開始や停止を命令するためのものである。例えば、このスイッチ１４２を押下することで、米飯から海苔巻きに成形する動作の開始を命令できる。

【0058】

●機能ブロック
図１３は、食品成形装置１の構成を示すブロック図である。食品成形装置１は、主として、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、操作部１４、センサ部８、ローラ駆動モータ群３３、カッター駆動モータ４３、トレー駆動モータ５４、リフター駆動モータ５５により構成されている。

【0059】

ＣＰＵ１１は、食品成形装置１の動作を制御する中央処理装置であり、ＲＯＭ１２からプログラムを読み出して実行することで、そのプログラムに従った食品成形装置１の動作を実現する。ＲＯＭ１２は、読出し専用メモリであり、上記プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、随時書込み読出しメモリであり、一時データ等を記憶する。

【0060】

センサ部８は、米飯センサ８１と、蓋センサ８２と、ユニットセンサ８３と、リフターセンサ８４とを有する。
なお、本実施形態にかかわらず、センサ部８として、貯留部２１内の米飯の色を識別する色識別センサなどを設け、米飯の種類を判別できるようにしてもよい。

【0061】

米飯センサ８１は、貯留部２１の下側の開放端付近において、圧延部３に供給される米飯を検出する。
蓋センサ８２は、保存容器２３又は蓋２３ａに設けられるセンサであり、蓋２３ａにより保存容器２３が閉じられていることを検出する。

【0062】

ユニットセンサ８３は、スライドトレー５２に取り付けられた巻きユニット６の連結ピン６５２とターゲットピン６５３を検出する。これにより、連結ピン６５２とターゲットピン６５３の位置や距離を特定できる。連結ピン６５２、７５２は、第１被検出体の例である。ターゲットピン６５３、７５３は、第２被検出体の例である。

【0063】

このユニットセンサ８３は、例えば磁気センサであり、連結ピン６５２とターゲットピン６５３が発生させる磁場を検出する。ユニットセンサ８３は、磁場の強さが所定以上である場合にオン状態となり、所定以下の場合にオフ状態となるセンサである。ユニットセンサ８３は、磁界の向き（Ｓ／Ｎ）や強さを検出できるものでなくてよい。磁界の向きや強さを参照しない構成とすることで、食品成形装置１の生産コストを低減できる。

【0064】

ユニットセンサ８３は、ベース板５１の下面側であって、スライドトレー５２に取り付けられた巻きユニット６の連結ピン６５２の原点の位置に対応する位置に設けられている。ユニットセンサ８３がベース板５１の下面側に配設され、ベース板５１上の連結ピン６５２およびターゲットピン６５３を非接触に検出する構成によれば、ベース板５１上面側に構造物が突出しないため、ベース板５１上の清拭性がよく、衛生的である。食品成形装置１においては、ベース板５１周辺に油、具材および米飯などが付着しやすい。これに対し本願構成によれば、ユニットセンサ８３が汚れることがないため、故障や誤検知を防止できる。

【0065】

なお、連結ピン６５２の原点の位置は、巻き締め動作の開始時（スタンバイ状態）における連結ピン６５２の位置である。この構成によれば、連結ピン６５２の検出によりスライドトレー５２が原点に存在していることが確認できるため、スライドトレー５２の位置を確認するためのセンサが不要であり、コスト低減ができる。また、センサの数を減らすことにより故障の可能性を低減し、信頼性を向上させることができる。

【0066】

リフターセンサ８４は、昇降するリフター５３のドグ５３１１、５３１２を検出する。これにより、リフター５３の上下方向における位置を特定できる。
このリフターセンサ８４は、例えば金属からなるドグ５３１１、５３１２の存在を検出する誘導形近接センサである。

【0067】

ローラ駆動モータ群３３は、圧延ローラ３０を回転させる駆動機構である。ローラ駆動モータ群３３は、例えば上段圧延ローラ対３１を駆動する上段駆動モータ３３１と、下段圧延ローラ対３２を駆動する下段駆動モータ３３２とを有する。ローラ駆動モータ群３３は、圧延ローラ３０の回転開始及び停止、ならびに回転数を制御する。また、ローラ駆動モータ群３３は、圧延ローラ３０の回転方向を制御してもよい。上段駆動モータ３３１は、第１上段圧延ローラ３１ａと第２上段圧延ローラ３１ｂとを互いに独立して制御してもよい。また、下段駆動モータ３３２は、第１下段圧延ローラ３２ａと第２下段圧延ローラ３２ｂとを互いに独立して制御してもよい。ローラ駆動モータ群３３を構成するモータは、例えばステッピングモータである。

【0068】

カッター駆動モータ４３は、回転運動に応じてカッター４２を進退させる駆動機構である。カッター４２は、カッター駆動モータ４３の回転に応じてガイド板４１方向へ前進と後退を繰り返し、ガイド板４１上のシャリ板を切断する。

【0069】

トレー駆動モータ５４は、回転駆動に応じてスライドトレー５２を進退させる駆動機構である。このトレー駆動モータ５４が、スライドトレー５２の位置を調整、進退させることにより、巻きユニット６上の適切な位置にシャリ板を載せられる。また、トレー駆動モータ５４は、巻き締め動作に際し、巻き締め動作を行う位置である前進位置にスライドトレー５２を移動させる。

【0070】

リフター駆動モータ５５は、回転駆動に応じてリフター５３を昇降させる駆動機構である。リフター５３の挟圧部５３１、５３２は、リフター駆動モータ５５の回転に応じてベース板５１の上方へ上昇したり、ベース板５１の下面へ下降したりする。

【0071】

●機能部
図１４に示すように、食品成形装置１は、ＣＰＵ１１等の演算装置、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３等の記憶装置により、例えば入出力制御部１０１、ローラ制御部１０２、カッター制御部１０３、トレー制御部１０４、リフター制御部１０５、蓋検出部１０６、米飯検出部１０７、ユニット検出部１０８、リフター検出部１０９、判定処理部１１０の機能ブロックを構成する。なお、機能部の一部又は全部は、有線又は無線で接続されている上位装置に実現されていてもよい。上位装置は、例えば、サーバやクラウドコンピュータであってよい。

【0072】

入出力制御部１０１は、操作部１４を介して受け付けた命令を取得する機能部である。入出力制御部１０１は、各種の動作や処理の開始命令又は停止命令などを受け付ける。このほか、入出力制御部１０１は、成形される板状の米飯の厚さ又は米飯の密度の設定等も受け付ける。また、入出力制御部１０１は、操作パネル１４１が有する液晶画面に、適宜の情報を出力する。液晶画面には、例えば食品成形装置１に設定される動作モードが表示される。また、液晶画面には、適宜のエラーメッセージが表示されてもよい。

【0073】

ローラ制御部１０２は、圧延ローラ３０の回転を制御する機能部である。ローラ制御部１０２は、ローラ駆動モータ群３３を制御し、上段圧延ローラ対３１と下段圧延ローラ対３２とを互いに独立して回転させる。
なお、ローラ制御部１０２が圧延ローラ３０の回転速度を制御することで、シャリ板の密度を変えられる。回転速度は、例えば下段圧延ローラ３２ａ、３２ｂの下段駆動モータ３３２にかかる負荷トルクに応じて上段圧延ローラ３１ａ、３１ｂの回転数を変更することで実現できる。負荷トルクは、例えばローラ駆動モータ群３３が接続されるモータドライバから出力される、負荷に応じたパルス数を計数することにより取得できる。

【0074】

カッター制御部１０３は、カッター駆動モータ４３を制御することにより、カッター４２を進退させる機能部である。カッター制御部１０３は、カッター駆動モータ４３を正転又は逆転させる。カッター４２は、カッター駆動モータ４３の正転又は逆転に応じて前進と後退を繰り返すように構成されている。

【0075】

なお、カッター駆動モータ４３の正転及び逆転に応じてカッター４２が前進するか後退するかは、当該時点におけるカッター駆動モータ４３の回転角度により異なる。例えば、カッター駆動モータ４３の正転により前進している時点で当該モータを逆転させると、カッター４２は後退する。また、カッター駆動モータ４３の正転により後退している時点で当該モータを逆転させると、カッター４２は前進する。本実施形態においては、カッター４２の前進はカッター４２の下降に対応し、カッター４２の後退はカッター４２の上昇に対応している。排出口から排出されるシャリ板はカッター４２の下方に位置しており、カッター４２が前進して下降すると、カッター４２はシャリ板に押し付けられる。

【0076】

トレー制御部１０４は、トレー駆動モータ５４を制御することにより、スライドトレー５２を進退させる機能部である。スライドトレー５２は、圧延ローラ３０又はカッター４２と連動して動作する。

【0077】

リフター制御部１０５は、リフター駆動モータ５５を制御することにより、リフター５３を上下動させる機能部である。リフター５３が上昇すると巻きユニット６が筒状に折り畳まれ、シャリ板が巻き締められる。リフター５３が下降すると、折り畳まれていた巻きユニット６が展開し、シャリ板を巻き締めた海苔巻きを取り出せる。

【0078】

蓋検出部１０６は、蓋センサ８２を介して保存容器２３の蓋２３ａが閉じていることを検出する機能部である。入出力制御部１０１は、蓋センサ８２により蓋２３ａが閉じていることが検出された場合に、食品成形装置１による成形の開始命令を受け付けてもよい。また、入出力制御部１０１は、蓋２３ａが閉じていない場合には、成形の開始命令の入力を禁止又は無効化してもよい。この場合に、入出力制御部１０１は、液晶画面に蓋２３ａを閉じるよう促すメッセージを表示してもよい。このような構成によれば、蓋２３ａを確実に閉じた状態で成形を開始できる。

【0079】

米飯検出部１０７は、米飯センサ８１により、米飯が貯留部２１に供給されていることを検出する機能部である。入出力制御部１０１は、米飯が貯留部２１に供給されている場合に、食品成形装置１による成形の開始命令を受け付け、米飯が供給されていない場合には開始命令の入力を禁止又は無効化してもよい。

【0080】

ユニット検出部１０８は、ユニットセンサ８３により巻きユニット６の連結ピン６５２とターゲットピン６５３を検出する。トレー制御部１０４によってスライドトレー５２を進退させながら、連結ピン６５２とターゲットピン６５３を検出することで、連結ピン６５２とターゲットピン６５３の位置や距離を特定できる。

【0081】

また、ユニット検出部１０８は、連結ピン６５２を検出することにより、スライドトレー５２が原点に位置しているかを判別する。スライドトレー５２と巻きユニット６とを連結する連結ピン６５２を検出する構成によれば、スライドトレー５２の位置および巻きユニット６の装着有無を１個のユニットセンサ８３により確認できる。

【0082】

ユニット検出部１０８は、さらに特定した情報に基づいて、巻きユニット６の位置や種類を判別できる。判別動作は、例えば巻きユニット６が設置された時点、エラーからの復帰時点、又は初期設定時点等に行われる他、任意のタイミングおよび頻度で行われてよい。

【0083】

リフター検出部１０９は、リフターセンサ８４により第１ドグ５３１１と第２ドグ４３１２を検出する。リフター５３を上下動させながら第１ドグ５３１１と第２ドグ５３１２を検出することで、リフター５３の位置や状態を判別できる。

【0084】

判定処理部１１０は、リフターセンサ８４によって検出されるドグが第１ドグ５３１１又は第２ドグ５３１２のいずれであるかを判定する。また、リフターセンサ８４によるドグの検出結果に基づき、リフター５３の位置を判定する。

【0085】

具体的に、判定処理部１１０は第１判定処理として、リフター駆動モータ５５の一回転の中で検出される第１ドグ５３１１と第２ドグ５３１２の検出時間を対比し、相対的に長い時間、検出されているドグを第１ドグ５３１１と判定する。
また、判定処理部１１０は第２判定処理として、第１ドグ５３１１の検出時間に基づき、第１ドグ５３１１の検出時間の半分の時点におけるリフター５３の位置を下死点として判定する。
また、判定処理部１１０は第３判定処理として、連続する第２ドグ５３１２の検出時間に挟まれた所定の未検出時間に基づき、当該所定の未検出時間の半分の時点におけるリフター５３の位置を上死点として判定する。

【0086】

●米飯の成形動作の概要
食品成形装置１の使用手順と共に、シャリ板の成形動作の概要について説明する。
まず、巻きユニット６をスライドトレー５２に取り付けて電源スイッチをいれる。食品成形装置１は、後述するスライドトレー５２の検出動作により巻きユニット６の種類と位置を特定し、調整する。

【0087】

使用者は、ホッパー２内に米飯を投入する。また、展開状態にある巻きユニット６のプレート６０、６１、６２、６３上に海苔をセットする。使用者は続けてスイッチ１４２を押下し、食品成形装置１に成形動作の開始を要求する。これに応じて、ホッパー２内の米飯が攪拌アーム２２１、２２２によって攪拌されながら、圧延部３へ送り出される。圧延部３が米飯を圧延し、切断部４が圧延された米飯を所定長さで切断すると、シャリ板が巻きユニット６上に送り出される。シャリ板が巻きユニット６上に送り出されるとき、トレー制御部１０４は、シャリ板が送り出される速度に合わせてスライドトレー５２をスライドさせる。これにより、巻きユニット６上にセットされた海苔上にシャリ板が載せられ、使用者はシャリ板上に適宜、具材をトッピングする。そして、使用者が再びスイッチ１４２を押下すると、食品成形装置１は、シャリ板の巻き締め動作に移る。

【0088】

図１５（ａ）は、巻き締め動作の初期状態を示している。巻きユニット７を構成する４枚のプレート６０，６１，６２，６３の上面は同一平面上にあって、巻きユニット６はフラットな展開状態になっている。この時、リフター５３は最も下降した位置にあって、巻きユニット６の受け部６７、６８はそれぞれリフター５３の挟圧部５３１、５３２の上端面から離れている。

【0089】

図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した駆動アーム５５２が初期状態から９０度程度回転した状態を示している。この状態では、挟圧部５３１、５３２の上端面で受け部６７、６８が押し上げられている。
図１５（ａ）に示す状態から図１５（ｂ）に示す状態へ移る過程において、第３回転プレート６３は、連結軸６４３（図９、図１０参照）を中心に反時計方向に回転し、さらに連結軸６４３を介して第２回転プレート６２の前側を引き上げている。これにより、第２回転プレート６２は連結軸６４２を中心に反時計方向に回転している。一方、第１回転プレート６１は連結軸６４１を中心に時計方向に回転している

【0090】

図１５（ｃ）は、駆動アーム５５２が図１５（ｂ）の状態からさらに回転し、初期状態から半回転した状態を示している。第２回転プレート６２と第３回転プレート６３がさらに反時計方向に、第１回転プレート６１はさらに時計方向に回転する。
この結果、第１回転プレート６１と第２回転プレート６２は固定プレート６０に対してほぼ垂直の態様をとる。また、第３回転プレート６３は、固定プレート６０、第１回転プレート６１、及び第２回転プレート６２で３方を囲まれた横断面Ｕ字形の空間の上部に覆い被さる態様をとる。
このようにして、４枚のプレート６０、６１、６２、６３が折り畳まれることによって、内側に横断面四角形の空間が形成される。

【0091】

これにより、シャリ板は４枚のプレート６０、６１、６２、６３が形成する形状に合わせて、横断面四角形の柱状に成形される。この状態において、リフター５３を構成する一対の挟圧部５３１、５３２には、内側から外側に広がるようにシャリ板の反力がかかる。この点、例えば一対の挟圧部５３１、５３２が独立した駆動モータによって駆動する場合には、当該駆動モータにシャリ板の反力が回転負荷として加わる。そして、回転負荷が継続的に増加すると、駆動モータは脱調を起こす恐れがある。
これに対して本実施形態では、一対の挟圧部５３１、５３２は連結部５３３によって一体的に構成されているため、シャリ板の応力はリフター５３に加わり、リフター駆動モータ５５には加わらない。その結果、巻きユニット６は機構的にロックされ、リフター駆動モータ５５にも負荷がかからず、駆動力を使い切ることができる。巻きユニット６（７）の種類やサイズに応じた設定をしなくても同じ動作を行うし、リフター駆動モータ５５にかかる負荷は変わらないことから、機器の破損も防げる。また、部品点数が減るため、コストダウンも図れる。さらに、米飯や具材の反力をしっかり抑え込むことができるので、米飯がしっかりと巻き締められた海苔巻きが作られる。

【0092】

図１５（ｃ）に示す状態から、駆動アーム５５２が初期状態から１８０度を超えて回転し始めると、リフター５３は、図１５（ｂ）に示す状態を経て、図１５（ａ）に示す初期状態に復帰する。これにより、巻きユニット６を構成する４枚のプレート６０、６１、６２、６３は展開状態に戻り、海苔巻きを取り出せる。

【0093】

●シャリ板の巻き締め動作とリフター５３の位置の判定
図１６及び図１７を参照して、巻きユニット６に載せられたシャリ板を巻き締める動作について説明する。
なお、図１６は、リフター駆動モータ５５によって回転する駆動ピン５５３の位置とリフターセンサ８４によるドグ５３１１、５３１２の検出状態の関係を示している。なお、駆動ピン５５３の位置は、軌跡ｍとして模式的に示している。また、図１７は、リフター５３の状態とリフターセンサ８４の検出状態を時系列で示している。図中、Ｔ_１－Ｔ_９でリフター駆動モータ５５は一回転している。
また、リフター駆動モータ５５は一方向にのみ回転し、リフター駆動モータ５５の一回転により、リフター５３は１回上下動して１個のシャリ板を巻き締める。なお、シャリ板は形状の印象に関わらず適宜の助数詞で計数されてよく、１個、２個の他、例えば１枚、２枚と計数されてよい。

【0094】

初期状態において、リフター５３はリフターセンサ８４により上方の第１ドグ５３１１が検出される位置であって、リフター５３の下死点Ｄ１となる位置に停止している（Ｔ_１）。この位置は、動作の原点である。この状態では挟圧部５３１、５３２がベース板５１の下面に潜っている。

【0095】

ここで、食品成形装置１がスイッチ１４２の押下に応じてシャリ板の巻き締め動作の要求を受け付けると、リフター駆動モータ５５（図１３参照）から回転駆動を受けた駆動アーム５５２が回転し、これに応じて駆動ピン５５３が従動的に回転する。これによりリフター５３が上昇し始める。
リフター駆動モータ５５が所定以上回転するまで、即ちＴ_１からＴ_２までの間に駆動ピン５５３が動く動作範囲Ｚ１では、第１ドグ５３１１が検出されている。リフター駆動モータ５５が所定以上回転すると、第１ドグ５３１１がリフターセンサ８４の検出領域から外れ、リフターセンサ８４はオフになる（Ｔ_２）。

【0096】

リフター駆動モータ５５がさらに回転してリフター５３が上昇すると、第２ドグ５３１２がリフターセンサ８４の検出領域に入り、リフターセンサ８４はオンになる（Ｔ_３）。
Ｔ_３からさらにリフター駆動モータ５５が回転すると、第２ドグ５３１２がリフターセンサ８４の検出領域から外れ、リフターセンサ８４は再びオフになる（Ｔ_４）。即ち、リフターセンサ８４は、Ｔ_３からＴ_４までの間に駆動ピン５５３が動く動作範囲Ｚ２において、第２ドグ５３１２を検出する。Ｔ_４の後、第２ドグ５３１２は、リフターセンサ８４が設けられている位置よりも上方に移動しており、Ｔ_５においてリフター５３は上死点Ｄ２に至る。

【0097】

リフター駆動モータ５５が回転を続け、リフター５３が上死点を超えると、リフター５３が下降し始める。これに応じて第２ドグ５３１２がリフターセンサ８４の検出領域に入り、リフターセンサ８４はオンになる（Ｔ_６）。このとき、巻きユニット６は、リフター５３による挟圧から徐々に解放され、展開し始める。

【0098】

Ｔ_６からさらにリフター駆動モータ５５が回転すると、第２ドグ５３１２がリフターセンサ８４の検出領域から外れ、リフターセンサ８４はオフになる（Ｔ_７）。このとき、第２ドグ５３１２は、リフターセンサ８４が設けられている位置よりも下方に移動している。
Ｔ_７の後、第１ドグ５３１１がリフターセンサ８４の検出領域に入ると、リフターセンサ８４がオンになる（Ｔ_８）。Ｔ_９においてリフター５３は原点に復帰する。このまま、リフター駆動モータ５５が二回目の回転動作に移ると再びリフター５３は上昇し始め、リフターセンサ８４はＴ_１０に至るまで第１ドグ５３１１を検出する。なお、リフターセンサ８４は、Ｔ_８からＴ_１０に至るまで、リフター５３の下死点においても、第１ドグ５３１１を途切れることなく検出している。

【0099】

このようなリフター５３の動作とリフターセンサ８４によるドグ５３１１、５３１２の検出動作において、リフター駆動モータ５５の一回転では、駆動ピン５５３が動作範囲Ｚ１を移動する距離は、動作範囲Ｚ２を移動する距離よりも長い。その結果、リフター駆動モータ５５の一回転の中で検出される第１ドグ５３１１と第２ドグ５３１２の検出時間を対比すると、第１ドグ５３１１がリフターセンサ８４の検出領域にある時間は、第２ドグ５３１２がリフターセンサ８４の検出領域にある時間よりも相対的に長い。これにより、判定処理部１１０は、リフター駆動モータ５５の一回転の中で相対的に長い時間、リフターセンサ８４によって検出されているドグを第１ドグ５３１１と判定できる。

【0100】

また、判定処理部１１０は、第１ドグ５３１１が継続的に検出された検出時間Ｔ_８－Ｔ_１０に基づき、第１ドグ５３１１の検出時間の半分の時点に相当する時点Ｔ_９にあたる位置をリフター５３の下死点、即ちリフター５３の原点として判別できる。

【0101】

また、第２ドグ５３１２はＴ_３において一旦検出された後、Ｔ_４において一度検出されない状態になり、それから再びＴ_６において検出される。判定処理部１１０は、連続する第２ドグ５３１２の検出時間に挟まれた未検出時間Ｔ_４－Ｔ_６に基づき、当該未検出時間Ｔ_４－Ｔ_６の半分の時点に相当する時点Ｔ_５におけるリフター５３の位置を上死点Ｄ２として判別できる。

【0102】

このように、判定処理部１１０によれば、リフターセンサ８４によってドグ５３１１、５３１２を検出しながらリフター駆動モータ５５を回転させることで、ドグ５３１１、５３１２を識別したり、リフター５３の位置を判定できる。食品成形装置１は、判定処理部１１０による処理結果に基づいて、リフター５３の位置を調整したり、使用者によって要求された動作を適切に実行できる。

【0103】

なお、リフターセンサ８４には量産におけるセンサ感度のばらつきがあり、ドグ５３１１、５３１２の個体差により検出範囲も変化する。そのため、リフターセンサ８４の感度が高い場合には、リフターセンサ８４は広範囲にわたってドグ５３１１、５３１２を検出することになり、ドグ５３１１、５３１２を検出する検出時間（図１７では、Ｔ_１－Ｔ_２、Ｔ_３－Ｔ_４、Ｔ_６－Ｔ_７、Ｔ_８―Ｔ_１０）は長くなる。逆に、リフターセンサ８４の感度が低い場合には、リフターセンサ８４によりドグ５３１１、５３１２が検出される範囲は狭くなり、ドグ５３１１、５３１２を検出する検出時間（図１７では、Ｔ_１－Ｔ_２、Ｔ_３－Ｔ_４、Ｔ_６－Ｔ_７、Ｔ_８―Ｔ_１０）は短くなる。したがって、リフターセンサ８４がオン状態の時間又はオフ状態の時間を参照しても、検出対象が第１ドグ５３１１であるか第２ドグ５３１２であるかを判別するのは困難な場合がある。

【0104】

ここで、リフターセンサ８４によるドグ５３１１、５３１２の検出領域は、ドグ５３１１、５３１２を中心に上下対称に広がる。そこで、上述のとおりリフターセンサ８４のオン状態又はオフ状態の半量の値を用いることで、リフターセンサ８４がドグ５３１１、５３１２に正対する時点を推定できる。この構成によれば、温湿度等の環境変化やドグ５３１１、５３１２の個体差による検出領域の違い、さらにはリフターセンサ８４のセンサ感度のばらつきに関わらずリフター５３の上死点や下死点を判別できる。
なお、リフターセンサ８４は、リフター５３によって上下動しているドグ５３１１、５３１２を検出するる。そこで、オン状態の検出時間Ｔ_８－Ｔ_１０の半量の値だけリフター５３を下降させて原点に移動させる場合など、リフターセンサ８４のオン状態又はオフ状態の半量の値を用いるときには、ヒステリシスを考慮した補正係数を乗じるとよい。これにより、高精度の制御が可能となる。

【符号の説明】

【0105】

１ 食品成形装置
２ ホッパー
３ 圧延部
４ 切断部
５ 巻き締め部
５３ リフター
５３１ 第１挟圧部
５３２ 第２挟圧部
５３１１ 第１ドグ
５３１２ 第２ドグ
６ 巻きユニット
７ 巻きユニット

【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13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】