特許 7393826 食品成形装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-29

(45)【発行日】2023-12-07

(54)【発明の名称】食品成形装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   A21C 3/06 20060101AFI20231130BHJP

   A23P 20/20 20160101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

A21C3/06 A

A23P20/20

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022181931

(22)【出願日】2022-11-14

【審査請求日】2022-11-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390013941

【氏名又は名称】株式会社コバード

(74)【代理人】

【識別番号】110003203

【氏名又は名称】弁理士法人大手門国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 博紀

(72)【発明者】

【氏名】吹上 透

【審査官】高橋 武大

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３４６６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２３４９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２１Ｃ ３／０６

Ａ２１Ｃ １１／００

Ａ２１Ｄ ８／０２

Ａ２３Ｐ ２０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成する帯状形成部と、前記帯状部分に交差するように載置された芯体を下方に移動させて前記生地を二つ折り状に形成する生地形成部と、前記芯体より上側に配置された前記生地の両側部分を封着して前記芯体の周囲に前記生地を巻き付けるように成形する成形部とを備えている食品成形装置。

【請求項2】

前記帯状形成部は、前記生地に前記切れ目を形成する複数の押切部材と、前記押切部材に対向して開口部が形成された生地押え部材とを備えている請求項１に記載の食品成形装置。

【請求項3】

前記生地形成部は、前記芯体を下方に移動させる押込み部材を備えている請求項１又は２に記載の食品成形装置。

【請求項4】

前記成形部は、前記生地の両側部分を前記芯体の上側で重ね合わせて封着する一対の封着部材を備えている請求項１又は２に記載の食品成形装置。

【請求項5】

シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成し、前記帯状部分に交差するように芯体を載置し、前記芯体を下方に移動させて前記生地を二つ折り状に形成し、前記芯体より上側に配置された前記生地の両側部分を封着して前記芯体の周囲に前記生地を巻き付けるように成形する食品成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート状の生地を芯体に帯状で巻き付けた外観形状に成形する食品成形装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生地を帯状又は紐状に巻き付けた外観形状に成形した食品が従来より提供されている。例えば、コロネパン、ウインナーロールといった食品が挙げられる。こうした食品を成形する場合、生地を帯状又は紐状に形成して、型体、棒状食材といった芯体に手作業で巻き付けて成形されている。そのため、成形工程において安定した形状で成形するためには、熟練の技術が必要になり、時間がかかるといった課題がある。

【0003】

こうした課題に対して、手作業を機械化することが提案されている。例えば、特許文献１では、ロボットマニピュレータを用い、細長く形成された可塑性食材からなる生地の一端を芯体に密着させて把持するとともに他端側を把持し、生地を張設した状態で芯体を回動させて生地を芯体に螺旋状に巻き付ける食品成形方法が記載されている。また、特許文献２では、芯部材に食品生地片を巻き付けた巻き食品生地を搬送コンベヤと生地押え部材で挟圧して回転させながら搬送し、生地押え部材から搬送コンベヤ側に突出する切断刃で回転搬送される巻き食品生地の食品生地片を押断して巻き食品生地の周面に筋目を付す成形方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５０３１１２１号公報

【文献】特許第６９５６１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、機械化により効率性の向上が期待されているが、安定した形状で量産化する点で検討の余地がある。特許文献２では、複数の切断刃により筋目を一括して付与することができるが、巻き食品生地を回転搬送させながら押断しているため切断箇所にムラが生じやすくなるといった課題がある。

【0006】

生地を帯状又は紐状に巻き付けて成形された食品は、載置された状態で以後の発酵処理等の工程が行われるため、載置面に接触する部分は、帯状又は紐状の形態が潰れて平面状の底面が形成される。そのため、最終成形品では、底面以外の表面部分において帯状又は紐状に巻き付けた外観形状を呈するようになることから、生地を帯状又は紐状に巻き付けた成形品として、こうした最終成形品の外観形状に成形することが考えられる。

【0007】

そこで、本発明は、シート状の生地を芯体に帯状で巻き付けた外観形状に効率よく成形することができる食品成形装置及び方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る食品成形装置は、シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成する帯状形成部と、前記帯状部分に交差するように載置された芯体を下方に移動させて前記生地を二つ折り状に形成する生地形成部と、前記芯体より上側に配置された前記生地の両側部分を封着して前記芯体の周囲に前記生地を巻き付けるように成形する成形部とを備えている。

【0009】

本発明に係る生地成形方法は、シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成し、前記帯状部分に交差するように芯体を載置し、前記芯体を下方に移動させて前記生地を二つ折り状に形成し、前記芯体より上側に配置された前記生地の両側部分を封着して前記芯体の周囲に前記生地を巻き付けるように成形する。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、上記のような構成を有することで、シート状の生地の中央部分に複数の切れ目を入れて複数の帯状部分を形成し、帯状部分に交差するように芯体を配置して生地を芯体に巻き付けるように生地の両側部分を封着しているので、封着部分以外の表面を帯状部分が巻き付いた外観形状に成形することができ、芯体に帯状の生地を巻き付けた外観形状の成形品を効率よく安定して成形することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る実施形態に関する概略正面図である。

【図2】帯状形成部に関する概略正面図である。

【図3】押切部材及び生地押え部材に関する説明図である。

【図4】押切部材がシート状の生地に切れ目を形成する過程を示す説明図である。

【図5】帯状形成部の動作説明図である。

【図6】帯状形成部の動作説明図である。

【図7】帯状形成部の動作説明図である。

【図8】帯状形成部の動作説明図である。

【図9】帯状形成部の動作説明図である。

【図10】帯状形成部の動作説明図である。

【図11】帯状形成部の動作説明図である。

【図12】帯状形成部の動作説明図である。

【図13】移動機構に関する一例を示す説明図である。

【図14】封着機構に関する一例を示す説明図である。

【図15】受け部材に関する一例を示す平面図である。

【図16】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図17】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図18】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図19】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図20】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図21】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図22】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図23】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図24】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図25】生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。

【図26】円錐形の芯体を用いて成形する変形例に関する説明図である。

【図27】円錐形の芯体を用いて成形する変形例に関する説明図である。

【図28】円錐形の芯体を用いて成形する変形例に関する説明図である。

【図29】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図30】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図31】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図32】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図33】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図34】内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。

【図35】四角形状の生地を形成する帯状形成部に関する動作説明図である。

【図36】四角形状の生地を形成する帯状形成部に関する動作説明図である。

【図37】四角形状の生地を形成する帯状形成部に関する動作説明図である。

【図38】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【図39】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【図40】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【図41】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【図42】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【図43】四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

【0013】

図１は、本発明に係る食品成形装置に関する概略正面図である。食品成形装置１は、シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成する帯状形成部２と、生地の表面の必要な範囲に噴霧により水分を付与する噴霧部３と、帯状部分が形成された生地の上面に帯状部分と交差するように芯体を載置する芯体供給部４と、生地の上面に載置された芯体を下方に移動させて生地を二つ折り状に形成する生地形成部５と、芯体より上側に配置された生地の両側部分を封着して芯体の周囲に生地を巻き付けるように成形する成形部６とを備えている。

【0014】

シート状の生地は、事前に圧延装置等（図示せず）によりシート状に形成されており、帯状形成部２では、搬送コンベヤ７により搬入されるようになっている。また、搬送コンベヤ７の下流側には搬送コンベヤ８が配置されており、帯状形成部２から帯状部分が形成された生地が搬送コンベヤ８に移送されるようになっている。そして、帯状部分が形成された生地は、搬送コンベヤ８で搬送されて噴霧部３で表面に水分が付与された後芯体供給部４で芯体が載置され、下流側に配置されたシャトルコンベヤ９に移送されるようになっている。

【0015】

芯体が載置された生地は、シャトルコンベヤ９により生地形成部５に搬入されて、二つ折り状に形成された後成形部６で芯体の周囲に巻き付けるように成形され、成形部６の下方に配置された搬送コンベヤ１０に成形品が載置されて搬出されるようになっている。

【0016】

図２は、帯状形成部２に関する概略正面図である。帯状形成部２は、支持フレーム（図示せず）に取り付けられたベース板２００の上面にエアシリンダ２０１が支持固定されており、エアシリンダ２０１には上下方向に進退動作する駆動ロッド２０２が設けられている。駆動ロッド２０２の下端部には、板状の取付部材２０３が支持固定されており、取付部材２０３の下面には、板状の複数の押切部材２０４が平行に配置されて下方に向かって突出するように取り付けられている。

【0017】

取付部材２０３の周辺部には、複数個所に貫通孔が形成されてそれぞれに支持ロッド２０５が上下動可能に挿着されている。複数の支持ロッド２０５は、上端部にストッパが設けられて貫通孔から脱落しないようになっており、下端部が薄板状の生地押え部材２０６の周縁部に固定され、複数の支持ロッド２０５により生地押え部材２０６が支持されるようになっている。

【0018】

支持ロッド２０５の周囲にはコイルバネ部材２０７が外装されており、コイルバネ部材２０７は、取付部材２０３と生地押え部材２０６との間に圧縮状態で取り付けられており、生地押え部材２０６を下方に向かって常時付勢するようになっている。

【0019】

エアシリンダ２０１を駆動させて駆動ロッド２０２を上下方向に進退動作させることで、取付部材２０３に取り付けられた押切部材２０４及び生地押え部材２０６が上下動するようになっている。

【0020】

ベース板の下面には、エアシリンダ２１０が取り付けられており、エアシリンダ２１０には上下方向に進退動作する駆動ロッド２１１が設けられている。駆動ロッド２１１の下端部には支持板２１２が取り付けられており、支持板２１２の下方にはエアチャック２１３が支持固定されている。エアチャック２１３には、水平方向に互いに接近離反動作する一対のアーム部材２１５が設けられており、一対のアーム部材２１５の下端部には一対の型片部材２１６が支持固定されている。

【0021】

エアシリンダ２１０を駆動することで駆動ロッドが上下方向に進退動作して一対の型片部材２１６が上下動するとともに、エアチャック２１３を駆動することで一対のアーム部材２１５が接近離反動作して一対の型片部材２１６が水平方向に接近離反動作を行うようになっている。

【0022】

図３は、押切部材２０４及び生地押え部材２０６に関する説明図である。図３（ａ）は、生地押え部材２０６の平面図を示している。この例では、シート状の生地を一対の型片部材２１６により円形に型打ちするようになっているため、それに合わせて生地押え部材２０６も円板上に形成されている。生地押え部材２１６には、押切部材２０４がそれぞれ通過可能な開口部２０８が形成されており、後述するように、押切部材２０４の周囲に開口部２０８以外の生地押え部分が押圧して生地を保持した状態で押切動作が行われるようになる。

【0023】

図３（ｂ）は、取付部材２０３の底面図を示しており、帯状の金属板からなる複数の押切部材２０４が所定間隔で立設するように取り付けられている。押切部材２０４の上縁部は、断面が三角状に尖った形状に形成された尖端部となっている。

【0024】

図４は、押切部材２０４がシート状の生地Ｆに切れ目を形成する過程を示す説明図である。図４（ａ）では、上述した断面三角状の尖端部が形成された押切部材の場合を示しており、押切部材が下降して尖端部を生地Ｆに押し込んでいくと、生地Ｆの表面が切れることなく生地Ｆを押し退けるように尖端部が内部に入り込んでいき、厚さの薄くなった先端部分が生地Ｆの裏面側を突き抜けて切れ目が入るようになる。

【0025】

カッター等切断刃のように、生地の表面から切断して生地の内部が露出した切断面が形成されると、発酵工程で切断面からガスが抜けてしまい、形成された帯状部分が十分に膨らまないが、上述した押切部材のように切断面を最小限にして切れ目を形成することで、切断面からガスが抜けるのを抑止して成形することができる。また、切れ目部分では、生地の内部がほとんど露出することがなく、生地を押し退けて離間した状態で切れ目が形成されるので、切れ目部分が再接着して閉じてしまうことを防止することができる。そして、切れ目の周囲には生地が押圧されて薄くなった細幅部分が形成されるので、帯状部分の両側にハリを持たせることができ、帯状部分を安定した形状に形成することが可能となる。

【0026】

押切部材の尖端部の形状は、上述した断面三角状以外の形状にすることもでき、特に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように、細幅の押圧面の中央部分に尖った突条を形成した形状とすることもできる。この場合、押切部材が下降して押圧面を生地Ｆに押し込んでいくと、生地Ｆの表面が切れることなく生地Ｆを押し退けるように押圧面が内部に入り込んでいき、厚さの薄くなった部分で突条が生地Ｆの裏面側を突き抜けて切れ目が入るようになる。このように、生地の特性等を考慮して、上述したように、切れ目の再接着を防止可能な形状になるように押切部材の尖端部の形状を形成すればよい。

【0027】

図５から図１２は、帯状形成部の動作説明図である。各図（ａ）は、生地Ｆに対する型片部材２１６の動作を平面視で説明する図面であり、各部（ｂ）は、帯状形成部の要部の動作を正面視で説明する図面である。

【0028】

図５では、帯状形成部は、一対の型片部材２１６が互い離間して開いた状態で待機位置に上昇した初期設定の状態となっており、シート状の生地Ｆが搬送コンベヤで移送されて、生地押え部材２０６の下方に対向する位置に位置決めされる。

【0029】

図６では、帯状形成部は、型片部材２１６が下降して搬送コンベヤの搬送面に接地した状態に設定されて、生地Ｆを型片部材２１６で囲まれた状態となる。図７では、型片部材２１６が互いに接近するように水平方向に移動して両端部が密着した状態となり、生地Ｆを円形に整形するとともに生地押え部材２０６とほぼ一致する位置となるように位置調整を行う。

【0030】

図８では、駆動ロッド２０２が下方に移動し、取付部材２０３の下側に設けられた押切部材２０４及び生地押え部材２０６が下降して生地押え部材２０６が生地Ｆの上面に当接した状態に設定される。図９では、駆動ロッド２０２がさらに下方に移動し、支持ロッド２０５が取付部材２０３から突出してコイルバネ部材２０７が圧縮されるようになり、生地押え部材２０６が生地Ｆに対して圧接した状態となる。

【0031】

そして、押切り部材２０４が生地押え部材２０６の開口部に進入していき、押切部材２０４は、生地Ｆに対して押切動作を行って切れ目Ｓが形成される。切れ目Ｓの周囲には、細幅で薄くなった押圧部分が形成されて生地Ｆの内部がほとんど露出しないようになっており、切れ目Ｓが再接着せずに開いた状態を維持するようになる。

【0032】

切れ目Ｓは、生地Ｆの搬送方向に対して交差する方向に複数形成されており、切れ目Ｓの間には複数の帯状部分Ｂが形成される。帯状部分Ｂは生地Ｆの中央部分に形成されており、周辺部分は接続されたままの状態となっているので、両端部が繋がった状態の帯状部分Ｂは伸縮等が生じることなく形状を安定して保持されるようになる。また、帯状部分Ｂの両側は、細幅の厚さの薄い押圧部分となっているため、側縁の形状も再接着等により崩れることなく保持されるようになる。

【0033】

図１０では、駆動ロッド２０２が上昇して取付部材２０３とともに押切部材２０４が上昇して生地Ｆから離間するが、生地押え部材２０６が生地Ｆを押さえつけているため、押切部材２０４に引きずられて帯状部分Ｂの形状が崩れることはない。図１１では、駆動ロッド２０２がさらに上昇して生地押え部材２０６が生地Ｆから離間した状態となり、待機位置に設定される。図１２では、型片部材２１６が互いに離間して開いた状態になるとともに上昇して初期設定の状態に戻り、帯状形成部分Ｂが形成された生地Ｆは次の噴霧工程に移送される。

【0034】

噴霧工程では、帯状部分が形成された生地Ｆに対して、上側に配置された噴霧部３に設けられた噴霧ノズル３０から下方に向かって水が霧状に噴射される。噴射ノズル３０と生地Ｆとの間には、開口部が形成された遮蔽板が配置されており、生地Ｆの上面の必要な領域にのみ水分が付与されるようになっている。この例では、生地Ｆの封着部分となる搬送方向に対して両側となる領域に水分が付与される。

【0035】

噴霧工程で水分が付与された生地Ｆは、次の芯体供給工程に移送される。芯体供給工程では、上側に配置された芯体供給部４の下方に形成された開口から芯体が供給されて生地Ｆの上面に載置される。

【0036】

芯体としては、例えば、後工程で内材を挿入可能とするための金属製又は紙製の筒状の芯材、生地で巻き付け可能な棒状の食材が挙げられる。棒状の食材としては、ウインナー、海老天、ちくわ、ごぼう天、春巻き、つくね、焼き鳥、野菜スティックといった様々な食材を用いることができ、後工程となる封着工程においてこうした食材に対してケチャップ、マスタード、たれ、マヨネーズといった調味料を付与することも可能である。

【0037】

芯体供給部４内に貯留された芯体は、長手方向が生地Ｆの搬送方向に沿うように配列されて開口部から生地Ｆに供給されるようになっており、そのため、生地Ｆの上面に帯状部分と交差するように芯体が載置された状態となる。芯体の供給は、作業員が手で把持して配置するようにすることもできる。

【0038】

生地形成部５は、図１に示すように、筒状の押込み部材５０と、押込み部材５０を上下方向に移動させる駆動機構５１とを備えている。押込み部材５０は、生地Ｆの上面に配置された芯体を上方から押圧して下方に移動させ、生地Ｆを二つ折り状に形成する。押込み部材５０の下端部は、芯体の形状に対応して細長い長方形に形成されており、芯体全体を押圧するようになっている。駆動機構５１は、例えば、押込み部材５０に固定されたアーム部材を筐体内に配置されたガイド部材に沿ってモータ等により上下動させるようになっている。

【0039】

この例では、押込み部材５０は、押圧する機能の他に調味料等の内材を供給する機能を備えている。内材を供給するために、内材を貯留するホッパ５２及びベーンポンプ等を介して押込み部材５０に接続する供給パイプ５３を備えており、供給パイプ５３は押込み部材５０の内部に連通するようになっている。押込み部材５０の内部には、下端部が開口した吐出口を開閉する開閉部材（図示せず）が内挿されており、押込み部材５０の上方に取り付られたエアシリンダ５４により開閉部材を押込み部材５０の内部で上下動させて押込み部材５０の下端に開口した吐出口より所定量の内材を吐出するようになっている。内材を供給しない場合には、開閉部材で吐出口を閉鎖した状態に押込み部材５０を設定して押圧動作を行うようにする。

【0040】

成形部６は、図１に示すように、二つ折り状に形成された生地Ｆの両側部分を一対の封着部材により封着する封着機構６０と、封着機構６０の上側に配置されて複数の動作部材により生地Ｆの両側部分を中央部分に向かって寄せ集める移動機構６１とを備えている。また、封着機構６０の下側には、二つ折り状に形成される生地Ｆを支持する支持機構６２を備えており、支持機構６２は、搬送コンベヤ１０の搬送ベルトの下面に配置された支持部材を上下動させて成形品を支持するとともに搬送ベルトに載置して成形品を移送させるようになっている。封着機構６０と移動機構６１との間にはシート状の受け部材６３を取り付けることができる。受け部材６３は、芯体の形状に対応した開口が形成されており、投入された生地Ｆが載置されて開口内に芯体とともに生地Ｆを押し込んで二つ折り状に形成されるようになっている。

【0041】

図１３は、移動機構６１に関する一例を示す説明図である。この例では、回動する複数の動作部材６１０により生地Ｆの両側部分を寄せ集めるようにしており、図１３（ａ）は、動作部材６１０が開く方向に回動した状態を示しており、図１３（ｂ）は、動作部材６１０が閉じる方向に回動した状態を示している。

【0042】

移動機構６１は、リング状のフレーム部材６１１に等間隔で複数の回転部材６１２が配置されて回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、回転部材６１２の間にはリンク部材６１３が連結されている。回転部材６１２の１つには駆動ロッド６１４が接続されており、駆動ロッド６１４をモータ等により進退動作することですべての回転部材６１２が同期して回転するようになっている。

【0043】

動作部材６１０は、平行に配置された４つの回転部材６１２に接続固定されており、回転部材６１２の回転に伴って回動することで開閉動作を行うようになっている。動作部材６１０が閉じる方向に動作することで、動作部材６１０の先端部が中心に集まるようになり、後述するように生地Ｆの両側部分を寄せ集めるように動作するようになる。

【0044】

図１４は、封着機構６０に関する一例を示す説明図である。この例では、一対の封着部材６０１を進退動作させて互いに接近離間させることで封着動作を行うようになっており、図１４（ａ）は、封着部材６０１が離間した状態を示しており、図１４（ｂ）は、封着部材６０１が接近して封着動作を行う状態を示している。

【0045】

封着機構６０は、リング状のフレーム部材６０２に平行に配置された４つの回転部材６０３が回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、回転部材６０３の間にはリンク部材６０４が連結されている。回転部材６０３の１つには駆動ロッド６０５が接続されており、駆動ロッド６０５をモータ等により進退動作することですべての回転部材６０３が同期して回転するようになっている。対向配置された一対の回転部材６０３には、一対の揺動レバー６０６が接続固定されており、回転部材６０３の回転に伴って揺動レバー６０６が回動するようになっている。

【0046】

封着部材６０１は、フレーム部材６０２に固定された支持レール部材６０８に進退可能に取り付けられたガイド部材６０７の端部に固定されており、ガイド部材６０７には揺動レバー６０６の先端部が連結されている。そして、揺動レバー６０６の回動動作に連動してガイド部材６０７が進退動作するようになっており、一対のガイド部材６０７の進退動作により一対の封着部材６０１が接近離間するように動作する。

【0047】

封着部材６０１の封着面は、芯体Ｃの形状に合わせて封着部分を形成するように形状が設定されており、例えば、円筒状の芯体Ｃの場合には、円筒の中心軸に平行な外側縁に沿うように細幅の平面形状となっており、平面形状の封着面で生地の両側部分を挟むように封着することで、芯体Ｃの周囲に生地を巻き付けるように封着することができる。

【0048】

以上説明した移動機構及び封着機構は、生地及び芯体の形状に合わせて動作部材及び封着部材の形状及び動作を変更するように構成すればよく、特に限定されない。

【0049】

図１５は、受け部材６３に関する一例を示す平面図である。この例では、受け部材６３は、図１３及び図１４に示す移動機構及び封着機構に合わせて略六角形状のシートに形成されており、周辺部には回転部材の回転軸に嵌め込まれる複数の円形孔が形成されている。受け部材６３の中央部分には、芯体の形状に対応して開口部６３ａが形成されている。図１５（ａ）では、後述する図１６から図２５で説明する円筒又は円柱の棒状体からなる芯体に対応して開口部６３ａは長方形状に形成されており、図１５（ｂ）では、図２６から図２８で説明する円錐の棒状体からなる芯体に対応して一方の端部が他方の端部よりも間隔の狭いテーパ状の開口部６３ａ’に形成されている。

【0050】

図１６から図２５は、生地形成部及び成形部による成形工程に関する説明図である。各図では、生地形成部及び成形部に関する生地Ｆの搬送方向側からみた拡大図を示しているが、理解を容易にするために、押込み部材５０、移動機構６１の動作部材６１０、封着機構６０の封着部材６０１及び支持機構６２の支持部材６２０の動作を中心に説明し、それ以外の構成を省略している。また、この例では、芯体Ｃとして円筒体を用いている。

【0051】

図１６では、押込み部材５０は、上昇した待機位置に設定されており、その下方にシャトルコンベヤ９により芯体Ｃを載置した生地Ｆが搬送される。生地Ｆは、右図の平面図で示すように、切れ目Ｓにより帯状部分Ｂが形成されており、帯状部分Ｂと交差するように芯体Ｃが載置されている。

【0052】

動作部材６１０は開いた状態に設定されており、封着部材６０１は互いに前進して芯体Ｃよりも細幅の隙間が空いた状態に設定されている。

【0053】

図１７では、生地Ｆが芯体Ｃを載置した状態で一対の封着部材６０１の上方から投入されてその上面に配置される。封着部材６０１の封着面は、円筒状の芯体Ｃに合わせた細幅の平面に形成されており、封着面は生地Ｆの搬送方向に沿うように設定されている。シャトルコンベヤ９から投入される生地Ｆには芯体Ｃが搬送方向に沿うように載置されているので、一対の封着部材６０１の上面に生地Ｆが配置された場合に、芯体Ｃは封着部材６０１の間に封着面に沿うように配置されるようになる。

【0054】

図１８では、動作部材６１０が閉じる方向に動作して生地Ｆの周縁部に当接して位置調整を行う。図１９では、押込み部材５０が下降するとともに一対の封着部材６０１が離間する方向に移動して開いた状態に設定される。図２０では、押込み部材５０が下降して下端部が芯体Ｃの外側縁に当接し、図２１では、押込み部材５０がさらに下降して芯体Ｃを生地Ｆとともに封着部材６０１の間に押し込むようになる。その際に、動作部材６１０が閉じる方向に動作して生地Ｆが封着部材６０１の間にスムーズに落ち込むように生地Ｆの周縁部を寄せ集め、支持部材６２０が上昇して封着部材６０１の下面側に接近した位置に設定される。

【0055】

図２２では、押込み部材５０はさらに下降して芯体Ｃを封着部材６０１の間に押し込んで支持部材６２０に生地Ｆが支持した状態に設定する。その際に動作部材６１０がさらに閉じる方向動作して生地Ｆの周縁部が封着部材６０１の間に配置した状態に設定する。

【0056】

図２３では、押込み部材５０は上昇して元の待機位置に戻るとともに封着部材６０１が互いに接近して閉じる方向に動作するようになる。図２４では、封着部材６０１がさらに閉じる方向に動作して生地Ｆの両側部分を挟み込んで狭圧するようになり、封着動作が行われる。封着動作により生地Ｆが芯体Ｃに巻き付いた状態となる。

【0057】

図２５では、封着部材６０１が互いに離間する方向に移動して開いた状態となり、支持部材６２０が下降して搬送コンベヤ１０により搬送されるようになる。成形品Ｈは、右図に示すように、芯体Ｃの周囲に生地Ｆが巻き付いた状態に設定されており、切れ目Ｓにより形成された帯状部分Ｂが芯体Ｃに斜め方向に巻き付けた外観形状を呈するようになる。成形品Ｈは、反転して封着部分が底面となるようにすることで、帯状体が螺旋状に巻いた形状と同様に外観形状となる。帯状形成時に切れ目Ｓの周囲に形成された細幅の押圧部分は成形品Ｈでは内側になるため、外側に表出することがなく、帯状部分Ｂの両側は凹凸のない綺麗な形状に仕上げることができる。また、内側の細幅の押圧部分により切れ目Ｓの再接着を抑止するようになり、成形品Ｈにおいて帯状部分Ｂを安定した形状に仕上げることが可能となる。

【0058】

図２６から図２８は、円錐形の芯体を用いて成形する変形例に関する説明図である。この例では、図２６の右図において平面図及び正面図で示すように、帯状部分Ｂが形成された生地Ｆの上面に帯状部分Ｂと交差するように円錐形の芯体Ｃ’が載置されている。芯体Ｃ’の軸方向は生地Ｆの搬送方向に沿うように載置されるとともに円錐の頂点側が搬送方向の上流側を向くように設定されている。

【0059】

この例では、図２６の右図において正面側から見た図で示すように、支持部材６２０の上側に、テーパ状に形成された間隔保持部材６３が配置されている。間隔保持部材６３は、薄い前端部が生地Ｆの搬送方向の下流側を向くように設定され、前端部が支持部材６２０の上面に接触し、厚い後端部が弾性部材を介して吊り上げられるように取り付けられている。

【0060】

図２６では、図１７で説明したように、芯体Ｃ’が載置された生地Ｆが封着部材６０１の上面に投入され、芯体Ｃ’が封着部材６０１の間に配置される。間隔保持部材６３は、芯体Ｃ’に対して下方に対向配置するように設定され、薄い前端部側が芯体Ｃ’の底面側と対向し、厚い後端部側が芯体Ｃ’の頂点側と対向するようになっている。

【0061】

図２７では、図１８から図２２で説明したように、押込み部材５０、動作部材６１０、封着部材６０１及び支持部材６２０を動作させて、芯体Ｃ’を封着部材６０１の間に押し込んで生地Ｆを二つ折り状に形成する。その際に、右図の間隔保持部材６３の動作説明図に示すように、芯体Ｃ’の頂点側が間隔保持部材６３に当接して押圧し、間隔保持部材６３の後端部側が弾性部材の付勢力に抗して支持部材６３に押し付けられるように載置される。そのため、芯体Ｃ’の上側の外側縁が封着部材６０１の封着面とほぼ平行に設定されるようになる。

【0062】

芯体Ｃ’が間隔保持部材６３に当接して封着位置に設定された状態で、図２３及び図２４で説明したように、封着部材６０１を動作させて芯体Ｃ’の上側に配置された生地Ｆの両側部分を封着することで、芯体Ｃ’の周囲に生地Ｆを巻き付けた成形品Ｈを得る。

【0063】

図２８では、図２５で説明したように、封着部材６０１を開いて支持部材６２０を下降させることで、間隔保持部材６３の後端部側が弾性部材により持ち上げられ、成形品Ｈが搬送コンベヤ１０上に誘導されるようになる。

【0064】

以上説明したように、芯体の形状に応じて封着部材の封着面に対して二つ折り状に形成された生地Ｆの両側部分を配置することが可能となり、様々な形状の芯体に対して確実な成形動作を行うことができる。

【0065】

図２９から図３４は、内材を供給して成形する変形例に関する説明図である。内材Ｇは、ホッパから供給パイプ５３を介して押込み部材５０内に供給されるようになっている。押込み部材５０は、内部に内材Ｇが流入する筒状の管路が形成されて開閉部材５５が管路内を上下方向に移動可能に挿着されている。この例では、押込み部材５０の下端部には芯体Ｄの形状に合わせて細長い長方形の吐出口が形成され、吐出口の形状に合致するように直方体状に形成された開閉部材５５が内挿されている。内材Ｇは、棒状の食材からなる芯体Ｄに付与されて成形するようになっており、例えば、ウインナーといった棒状の食材からなる芯体Ｄにケチャップ等の調味料からなる内材Ｇを付与することができる。

【0066】

この例では、図２９の右図において平面図で示すように、生地Ｆ’は、略四角形状に形成され、外側縁に対して斜め方向の複数の切れ目Ｓにより帯状部分Ｂが形成されており、棒状の芯体Ｄが外側縁と平行となるように載置されている。

【0067】

図２９では、図１７で説明したように、芯体Ｄが載置された生地Ｆ’が封着部材６０１の上面に投入され、芯体Ｄが封着部材６０１の間に配置される。そのため、生地Ｆ’の外側縁及び芯体Ｄは、封着部材６０１の封着面に沿うように設定される。

【0068】

図３０では、押込み部材５０が下降するとともに供給パイプ５３から内材Ｇが押込み部材５０内に導入され、図１８から図２２で説明したように、押込み部材５０、動作部材６１０、封着部材６０１及び支持部材６２０を動作させて、芯体Ｄを封着部材６０１の間に押し込んで生地Ｆ’を二つ折り状に形成する。

【0069】

図３１では、押込み部材５０内の開閉部材５５が下降して、導入された内材Ｇを押込み部材５０の下端の吐出口５０ａから吐出し、芯体Ｄの上側に付与する。生地Ｆ’は二つ折り状に形成されているため、内材Ｇが外部に漏出することは防止される。図３２では、押込み部材５０が上昇して内材Ｇを吐出させた開閉部材５５を内材Ｇから離間させる。

【0070】

図３３では、押込み部材５０は上昇して元の待機位置に戻るとともに封着部材６０１が互いに接近して閉じる方向に動作するようになる。封着部材６０１が閉じる方向に動作して生地Ｆの両側部分を挟み込んで狭圧するようになり、封着動作が行われる。封着動作により生地Ｆ’が芯体Ｄに巻き付いた状態となり、内材Ｇを付与した状態で芯体Ｄが生地Ｆ’により包まれた状態となる。

【0071】

図３４では、封着部材６０１が互いに離間する方向に移動して開いた状態となり、支持部材６２０が下降して成形品Ｈが搬送コンベヤ１０により搬送されるようになる。成形品Ｈは、反転されて封着部分が底面となるように設定され、内材Ｇが切れ目Ｓより漏出することが防止される。

【0072】

上述した例では、主に円形の生地を前提とした成形装置について説明したが、四角形の生地を前提として成形装置を構成することもできる。

【0073】

図３５から図３７は、四角形状の生地を形成する帯状形成部に関する動作説明図である。各図（ａ）は、生地Ｆ”に対する型片部材２１６’の動作を平面視で説明する図面であり、各部（ｂ）は、帯状形成部の要部の動作を正面視で説明する図面である。

【0074】

図３５では、一対の型片部材２１６’は、四角形状の型枠を半分に分割したものを用いており、それに合わせて取付部材２０３’及び生地押え部材２０６’も四角形状に形成されている。取付部材２０３’には、外周の辺部に対して傾斜する方向に複数の押切部材２０４が所定間隔を空けて配列されており、生地押え部材２０６’には、押切部材２０４に対向して複数の開口部２０８が形成されている。

【0075】

図３６では、型片部材２１６’が互いに接近するように動作して両端部が密着した状態となり、生地Ｆ”を四角形に整形するとともに生地押え部材２０６’とほぼ一致する位置となるように位置調整を行う。そして、取付部材２０３’の下側に設けられた押切部材２０４及び生地押え部材２０６’が下降して、生地押え部材２０６’が生地Ｆの上面に当接した状態で開口部２０８に押切部材２０４が進入していき、生地Ｆ”に対して押切動作を行って切れ目Ｓが形成される。

【0076】

図３７では、型片部材２１６’が互いに離間して開いた状態となり、取付部材２０３’が上昇して押切部材２０４’が生地Ｆ”から離れるとともに生地押え部材２０６’が上昇して複数の切れ目Ｓにより複数の帯状部分Ｂが形成された生地Ｆ”が成形される。

【0077】

図３８から図４３は、四角形状の生地を用いて成形動作を行う説明図である。図３８は、移動機構６１’に関する一例を示す説明図である。この例では、細幅の板状に形成された一対の動作部材６１０’を進退動作させて生地Ｆ”の対向する両側部分を寄せ集めるようにしており、図３８（ａ）は、動作部材６１０’が互いに離間して開く方向に後退した状態を示しており、図３８（ｂ）は、動作部材６１０’が互いに接近して閉じる方向に前進した状態を示している。

【0078】

移動機構６１’は、四角形で枠状のフレーム部材６１１’の４つの角部にそれぞれ回転部材６１２’が配置されて回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、回転部材６１２’の間にはリンク部材６１３’が連結されている。回転部材６１２’の１つには駆動ロッド６１４’が接続されており、駆動ロッド６１４’をモータ等により進退動作することですべての回転部材６１２’が同期して回転するようになっている。

【0079】

動作部材６１０’は、対向配置された一対の回転部材６１４’には、一対の揺動レバー６１７’が接続固定されており、回転部材６１４’の回転に伴って揺動レバー６１７’が回動するようになっている。

【0080】

動作部材６１０’は、フレーム部材６１１’に固定された支持レール部材６１６’に進退可能に取り付けられたガイド部材６１５’の端部に固定されており、ガイド部材６１５’には揺動レバー６１７’の先端部が連結されている。そして、揺動レバー６１７’の回動動作に連動してガイド部材６１５’が進退動作するようになっており、一対のガイド部材６１５’の進退動作により一対の動作部材６１０’が接近離間するように動作する。

【0081】

図３９は、封着機構６０’に関する一例を示す説明図である。この例では、一対の封着部材６０１’を進退動作させて互いに接近離間させることで封着動作を行うようになっており、図３９（ａ）は、封着部材６０１’が離間した状態を示しており、図３９（ｂ）は、封着部材６０１’が接近して封着動作を行う状態を示している。

【0082】

封着機構６０’は、四角形でリング状のフレーム部材６０２’の４つの角部に回転部材６０３’が回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、回転部材６０３’の間にはリンク部材６０４’が連結されている。回転部材６０４’の１つには駆動ロッド６０５’が接続されており、駆動ロッド６０５’をモータ等により進退動作することですべての回転部材６０４’が同期して回転するようになっている。対向配置された一対の回転部材６０４’には、一対の揺動レバー６０６’が接続固定されており、回転部材６０４’の回転に伴って揺動レバー６０６’が回動するようになっている。

【0083】

封着部材６０１’は、フレーム部材６０２’に固定された支持レール部材６０８’に進退可能に取り付けられたガイド部材６０７’の端部に固定されており、ガイド部材６０７’には揺動レバー６０６’の先端部が連結されている。そして、揺動レバー６０６’の回動動作に連動してガイド部材６０７’が進退動作し、一対のガイド部材６０７’の進退動作により一対の封着部材６０１’が接近離間するように動作する。

【0084】

図４０では、右図において四角形状の生地Ｆ”の上面に帯状部分Ｂと交差するように設定された芯体Ｃが生地Ｆ”の両側縁と平行に載置されている。芯体Ｃが載置された生地Ｆ”は、開いた状態の一対の動作部材６１０’の間に導入され、生地Ｆ”の両側縁が動作部材６１０’とほぼ平行となるように配置される。そして、動作部材６１０’が接近する方向に移動して生地Ｆ”の両側縁に当接して位置調整が行われる。

【0085】

図４１では、押込み部材５０が下降して芯体Ｃを封着部材６０１’の間に押し込んで生地Ｆ”を二つ折り状に形成するとともに支持部材６２０が上昇して押し込まれた生地Ｆ”支持する。動作部材６１０’は、生地Ｆ”が押し込まれて両側縁が移動するのに合わせて互いに接近するように移動することで生地Ｆ”がスムーズに移動するようになる。

【0086】

図４２では、押込み部材５０が上昇して封着部材６０１’が互いに接近する方向に移動し、芯体Ｃより上側に配置された生地Ｆ”の両側部分を封着するように動作する。生地Ｆ”の両側部分を封着することで、芯体Ｃの周囲に生地Ｆ”が巻き付いた形状に成形される。

【0087】

図４３では、封着部材６０１’が互いに離間する方向に開き、支持部材６２０が下降して成形品Ｈ’が搬送されるようになる。成形品Ｈ’は、帯状部分Ｂが芯体Ｃに巻き付いたような外観形状に形成される。

【0088】

以上説明したように、シート状の生地の中央部分に複数の切れ目を入れて複数の帯状部分を形成し、帯状部分に交差するように芯体を配置して生地を芯体に巻き付けるように生地の両側部分を封着しているので、芯体に様々な食材を用いた成形品を成形することが可能となり、芯体に帯状の生地を巻き付けた外観形状で多様な種類の成形品を効率よく安定して成形することが可能となる。

【符号の説明】

【0089】

Ｂ・・・帯状部分、Ｃ，Ｄ・・・芯体、Ｆ・・・生地、Ｇ・・・内材、Ｈ・・・成形品、Ｓ・・・切れ目、１・・・食品成形装置、２・・・帯状形成部、３・・・噴霧部、４・・・芯体供給部、５・・・生地形成部、６・・・成形部、７，８・・・搬送コンベヤ、９・・・シャトルコンベヤ、１０・・・搬送コンベヤ、２０２・・・駆動ロッド、２０３・・・取付部材、２０４・・・押切部材、２０６・・・生地押え部材、２１６・・・型片部材、３０・・・噴霧ノズル、５０・・・押込み部材、５３・・・供給パイプ、５４・・・エアシリンダ、５５・・・開閉部材、６０・・・封着機構、６０１・・・封着部材、６１・・・移動機構、６１０・・・動作部材、６２・・・支持機構、６２０・・・支持部材、６３・・・受け部材

【要約】

【課題】本発明は、シート状の生地を芯体に帯状で巻き付けた外観形状に効率よく成形することができる食品成形装置及び方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る食品成形装置は、シート状の生地の中央部分において複数の切れ目により複数の帯状部分を形成する帯状形成部３と、帯状部分に交差するように載置された芯体を下方に移動させて生地を二つ折り状に形成する生地形成部５と、芯体より上側に配置された生地の両側部分を封着して芯体の周囲に生地を巻き付けるように成形する成形部６とを備えている。
【選択図】図１

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】