特許 7566837 食品生地片の成形装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】食品生地片の成形装置

(51)【国際特許分類】

   A21C 11/10 20060101AFI20241007BHJP

   A21C 11/16 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

A21C11/10 B

A21C11/16 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022160045

(22)【出願日】2022-10-04

(65)【公開番号】P2023066379

(43)【公開日】2023-05-15

【審査請求日】2023-11-15

(31)【優先権主張番号】P 2021176004

(32)【優先日】2021-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000115924

【氏名又は名称】レオン自動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121762

【弁理士】

【氏名又は名称】杉山 直人

(74)【代理人】

【識別番号】100126767

【弁理士】

【氏名又は名称】白銀 博

(72)【発明者】

【氏名】関 実

(72)【発明者】

【氏名】白井 宙絵

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 育利

【審査官】西村 賢

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０３３１４３８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３３９５１７４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－１３４０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１９９６４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭６２－０２４６７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭２９－０００９９７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平０６－０５４６４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２１Ｃ １／００－１５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製菓製品用の食品生地片の成形装置であって、
前記成形装置は食品生地の押出装置と前記食品生地から前記食品生地片を切断する切断装置を含み、
前記押出装置は、食品生地通路を含み、
前記食品生地通路は、食品生地流れ方向に対し直交する横断面が下流側に向かって縮小する上流部通路と、前記上流部通路の下流端の上流部出口に連通し、
前記押出装置の押出口まで横断面形状を同一にする下流部通路と、
前記上流部通路の上流に前記食品生地の流れを整える整流部材を含み、
前記整流部材は、前記食品生地通路を横断するように配置される薄板状のフィルタであり、前記フィルタは複数の孔が穿設され、
前記下流部通路の食品生地流れ方向の長さは、前記押出口の最大直線距離より長いことを特徴とする。

【請求項2】

前記押出装置は、押出ノズルを含み、前記下流部通路は前記押出ノズルに形成されることを特徴とする、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

さらに、前記上流部通路は前記押出ノズルに形成されることを特徴とする、請求項２に記載の成形装置。

【請求項4】

前記下流部通路の食品生地流れ方向の長さは、前記上流部通路の食品生地流れ方向の長さより長いことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項5】

前記食品生地通路の内側に、第二食品生地を押出す第二食品生地の押出ノズルを備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項6】

前記第二食品生地の押出ノズルの押出口は、前記下流部通路の内側に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の成形装置。

【請求項7】

前記切断装置は、前記食品生地から前記食品生地片を切断する切断刃と、前記切断刃を初期位置から前進させ、その後、下方に移動させて、さらに、初期位置に復帰させる切断刃移動機構を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項8】

前記切断刃は、超音波カッタであることを特徴とする、請求項７に記載の成形装置。

【請求項9】

前記押出装置と前記切断装置とを組み合わせるための固定機構と、前記押出装置と前記切断装置とが組み合わされたことを検出する検出装置を備え、前記検出装置が検出信号を発信するときに前記押出装置と前記切断装置を駆動可能に制御する制御装置を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズルから押出される食品生地を切断し食品生地片を成形する装置に係り、さらに詳細には、機構がシンプルであって、かつ十分な厚さの均一度を有する食品生地片を成形することのできる食品生地片の成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クッキーなどの食品において、幾何学形状や動物の顔などを模したデザイン菓子が製造され、そのような食品生地をノズルから押出して切断し食品生地片を成形する装置は、これまでに様々な提案がされている。
特許文献１に開示された装置は、押出装置と切断装置を備え、押出装置は食品生地を下方に向かって連続的に押出すノズルを備え、切断装置は、食品生地から食品生地片に切断する切断刃と、切断刃を初期位置から前進させてから下降させて初期位置に復帰させる切断刃移動機構と、切断刃の前進方向に進行する搬出コンベアを備えた装置である。

【0003】

特許文献２に開示された装置は、一対の絞り出しロールと生地抜型を備える生地ホッパと、無端ベルトと、切断カッタを備え、抜型と無端ベルトとの間隙を製菓製品の厚みに設定できるように生地ホッパと無端ベルトとをそれぞれ昇降する昇降機構を備え、所定厚みに絞り出された製菓生地を切断するカッタを抜型に近接して往復動するように設け、生地ホッパと無端ベルトが製菓材料絞り出し時に製品厚みだけ間隙をあけ、カッタによる切断行程までその間隙を維持する制御機構を備えた装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１６／１９９６４２号

【文献】特開昭５９－１５１８２９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の装置は、機構はシンプルであるものの、押出ノズルから押出した食品生地を切断して食品生地片に成形する際に、十分な厚さの均一度を有する食品生地片を成形することが出来ないという問題があった。
特許文献２の装置は、ある程度の厚さの均一度を有する製菓製品を成形することができるものの、製菓材料を絞り出すときに、生地ホッパと無端ベルトの間の距離を製品厚みと同じになるように生地ホッパと無端ベルトの上下方向位置を制御する機構を備える必要があり、構造が極めて複雑で装置自体が大きくなり、装置の取扱いが困難であるといった問題があった。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、押出装置から押出される食品生地を切断装置で切断して食品生地片に成形する際に、機構がシンプルであって、かつ十分な厚さの均一度を有する食品生地片を成形することのできる成形装置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】

【0007】

本発明は、製菓製品用の食品生地片の成形装置であって、
前記成形装置は食品生地の押出装置と前記食品生地から前記食品生地片を切断する切断装置を含み、
前記押出装置は、食品生地通路を含み、
前記食品生地通路は、食品生地流れ方向に対し直交する横断面が下流側に向かって縮小する上流部通路と、前記上流部通路の下流端の上流部出口に連通し、
前記押出装置の押出口まで横断面形状を同一にする下流部通路と、
前記上流部通路の上流に前記食品生地の流れを整える整流部材を含み、
前記整流部材は、前記食品生地通路を横断するように配置される薄板状のフィルタであり、前記フィルタは複数の孔が穿設され、
前記下流部通路の食品生地流れ方向の長さは、前記押出口の最大直線距離より長いことを特徴とする。

【0008】

また、前記押出装置は、押出ノズルを含み、前記下流部通路は前記押出ノズルに形成されることを特徴とする。

【0009】

また、さらに前記上流部通路は前記押出ノズルに形成されることを特徴とする。

【0010】

また、前記下流部通路の食品生地流れ方向の長さは、前記上流部通路の食品生地流れ方向の長さより長いことを特徴とする。

【0011】

また、前記食品生地通路の内側に、第二食品生地を押出す第二食品生地の押出ノズルを備えることを特徴とする。

【0012】

また、前記第二食品生地の押出ノズルの押出口は、前記下流部通路の内側に配置されることを特徴とする。

【0013】

また、前記切断装置は、前記食品生地から前記食品生地片を切断する切断刃と、前記切断刃を初期位置から前進させ、その後、下方に移動させて、さらに、初期位置に復帰させる切断刃移動機構を含むことを特徴とする。

【0014】

また、前記切断刃は、超音波カッタであることを特徴とする。

【0015】

また、前記押出装置と前記切断装置とを組み合わせるための固定機構と、前記押出装置と前記切断装置とが組み合わされたことを検出する検出装置を備え、前記検出装置が検出信号を発信するときに前記押出装置と前記切断装置を駆動可能に制御する制御装置を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、成形装置の機構をシンプルなものにした上で、押出装置から押出される食品生地を切断装置で切断して食品生地片に成形する際に、十分な厚さの均一度を有する食品生地片を成形することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の概略的な正面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るノズルユニットの概略的な部分断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る押出ノズルの押出口形状を例示した概略的な平面図である。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る成形装置による成形工程を示した概略的な断面図である。

【図5】従来の成形装置による成形工程を示した概略的な断面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る成形装置の概略的な正面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係るノズルユニット（重合ノズル）の概略的な部分断面図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る成形装置による成形工程を示した概略的な断面図である。

【図9】本発明の第３の実刑形態に係る成形装置の概略的な正面図である。

【図10】本発明における食品生地片の厚さの均一度の定義を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の第１の実施形態に係る成形装置１について、図１乃至図３にて説明する。以下の説明において、既に公知の構成についての詳細な説明は省略する。

【0019】

成形装置１は、食品生地Ｄを切断して薄い食品生地片Ｐを成形する装置である。第１の実施形態では、食品生地Ｄをクッキー生地、食品生地片Ｐを薄い円板形状のクッキー生地片として説明する。成形装置１は、箱型のフレーム１Ａと、押出装置２と、切断装置３と、搬送コンベヤ４と、制御装置９を備える。

【0020】

押出装置２は、食品生地Ｄを連続的に下方に押し出す装置であり、フレーム１Ａの上部に配置される食品生地Ｄの供給装置２Ａと、フレーム１Ａの前面に配置されるノズルユニット２Ｂを備える。供給装置２Ａは、内側底部に回転自在に配置されたスクリュー（図示せず）を含むホッパ２Ｃと、ホッパ２Ｃの下流に連通するポンプ２Ｄを備える。ホッパ２Ｃとポンプ２Ｄは、フレーム１Ａに着脱自在に取り付けられる。ポンプ２Ｄの出口はノズルユニット２Ｂの入口と連通している。ノズルユニット２Ｂは外筒２Ｆと押出ノズル２Ｅを備え、フレーム１Ａに着脱自在に取り付けられる。ノズルユニット２Ｂには、ノズルユニット２Ｂの入口から押出口２Ｍまで食品生地Ｄの通路Ｔが形成される。押出ノズル２Ｅは外筒２Ｆの下に着脱自在に取り付けられる。

【0021】

押出ノズル２Ｅは中空の円筒形状であり、円筒形状の先端側に平面状の下面２Ｐが形成される。押出ノズル２Ｅは、食品生地Ｄの流れ方向Ｒの上流側から上流部通路２Ｇと、上流部通路２Ｇに連通する下流部通路２Ｈが形成され、食品生地Ｄの通路Ｔの一部である下流側部分を構成する。下面２Ｐと食品生地Ｄの通路Ｔ（食品生地Ｄの流れ方向Ｒ）は直交して配置される。下面２Ｐには、下流部通路２Ｈの先端である押出口２Ｍが形成される。
上流部通路２Ｇは、上流部入口２Ｋから下流部入口（上流部出口）２Ｌまで形成される。上流部入口２Ｋの食品生地Ｄの流れ方向Ｒに対し直交する横断面形状は直径Ｓ１の円形であり、下流部入口２Ｌの横断面形状は直径Ｓ２の円形である。直径Ｓ２は直径Ｓ１より小さく、上流部通路２Ｇは、食品生地Ｄの流れ方向Ｒに対する横断面形状が下流に向かって縮小する円錐台形状（テーパ形状）に形成される。この上流部通路２Ｇの食品生地Ｄの流れ方向Ｒの長さをＬ１とする。
押出口２Ｍは、食品生地片Ｐの平面視における形状に対応した形状であり、第１の実施形態では押出口２Ｍの形状は直径Ｓ２の円形である。
下流部通路２Ｈは、食品生地Ｄの流れ方向Ｒに対し直交する横断面が押出口２Ｍの形状を維持して押出口２Ｍから下流部入口２Ｌまで円筒形状を形成する。この下流部通路２Ｈの流れ方向Ｒの長さをＬ２とする。

【0022】

ここで、押出口２Ｍの周縁の一点とそれ以外の周縁の一点とを結ぶ直線距離が一番長い二点の間の直線距離を、押出口の最大直線距離と称するものとする。
第１の実施形態では、図３（ａ）に示すように、押出口２Ｍの形状は円形であるので、押出口２Ｍの最大直線距離は直径Ｓ２である。
それに限らず、押出口２Ｍの形状は食品生地片Ｐの形状に応じて、円形以外であってもよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、押出口２Ｍの形状が長方形の場合、押出口２Ｍの最大直線距離は対角線Ｓ２の長さである。また、図３（ｃ）に示すように、押出口２Ｍの形状が星形の場合、押出口２Ｍの最大直線距離は図３（ｃ）に示す２点を結ぶ距離２Ｓである。

【0023】

第１の実施形態では、上流部通路２Ｇの流れ方向の長さＬ１は下流部通路２Ｈの長さＬ２より短く形成されている。また、下流部通路２Ｈの長さＬ２は押出口２Ｍの最大直線距離である直径Ｓ２より長く形成されている。

【0024】

外筒２Ｆ内部において食品生地Ｄの通路Ｔの押出ノズル２Ｅの上流には、食品生地Ｄの通路Ｔを横断するように整流部材であるフィルタ１１が配置される。フィルタ１１は、食品生地Ｄの速度や密度を均一に整流して下流に送るものである。フィルタ１１は、円形で薄板状の部材であり、食品生地Ｄが通過する孔１１Ａが複数穿設されている。複数の孔１１Ａは同じ直径の孔であり、フィルタ１１の中心から同心円状に配置されている。
第１の実施形態では、フィルタ１１の上流側の通路Ｔの横断面面積と複数の孔１１Ａの合計した開口面積の比率は、おおよそ、２対１である。フィルタ１１の形状はこれに限られるものではなく、食品生地の性状に応じて、孔１１Ａの形状や個数や大きさ、及び配置を選択することができる。また、孔１１Ａに替えて網状のフィルタでもよい。

【0025】

切断装置３は、押出ノズル２Ｅの押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄから食品生地片Ｐを切断する装置である。
切断装置３は、超音波カッタ３Ａと、移動機構３Ｂと、基台３Ｃを含む。超音波カッタ３Ａは、超音波振動するホーンである切断刃３Ｄと振動子３Ｅを一体的に備えている。切断刃３Ｄは刃先３Ｈを備える。移動機構３Ｂは、超音波カッタ３Ａを前後に往復させる前後動機構３Ｆと、超音波カッタ３Ａを昇降させる昇降機構３Ｇを備える。前後動機構３Ｆはクランク機構を備え、昇降機構３Ｇはカム機構を備える。前後動機構３Ｆと昇降機構３Ｇは、駆動モータＭにより同期して作動する。切断刃３Ｄは、前後動機構３Ｆと昇降機構３Ｇによって、初期位置から押出ノズル２Ｅの下面２Ｐに沿って前進し、その後、下方に移動して、さらに、初期位置に復帰する動作をする。従って、切断刃３Ｄは、食品生地Ｄをその流れ方向Ｒに対して直交する方向に切断する。基台３Ｃには、押出装置２と切断装置３を結合して組み立てるための固定機構３Ｋが備えられる。固定機構３Ｋは、ノズルユニット２Ｂの押出ノズル２Ｅの外周を挟むように固定するものである。切断装置３の構成は既知であるので、その詳細な説明を省略する。

【0026】

押出装置２と切断装置３には、それらが組み合わされたことを検出する検出装置３Ｌが備えられている。検出装置３Ｌは、センサー式やスイッチ式などの公知の装置でよい。切断装置３が押出装置２に組み合わされた場合には、検出装置３Ｌが制御装置９に検出信号を発信して検知状態となり、制御装置９が成形装置１（押出装置２と切断装置３）を駆動可能に制御する。反対に、切断装置３と押出装置２が分離した場合には、検出装置３Ｌが非検知状態となり、制御装置９が各部の起動を停止する。検出装置３Ｌを備えることは、安全性の見地から有用である。

【0027】

搬送コンベヤ４は、押出ノズル２Ｅの下方に配置され、コンベヤベルト４Ａを無端回動して食品生地片Ｐを搬送方向Ｙに搬送するベルトコンベヤである。第１の実施形態では、押出ノズル２Ｅの下面２Ｐと搬出コンベヤ４の搬送面４Ｂは平行に配置されている。また、切断刃３Ｄの前進方向と搬送コンベヤ４の搬送方向Ｙは同じ方向である。搬送コンベヤ４の構成は既知であるので、その詳細な説明を省略する。

【0028】

次に、第１の実施形態に係る成形装置１による食品生地片Ｐの成形工程について、図１、図２及び図４にて説明する。

【0029】

押出装置２のホッパ２Ｃに食品生地Ｄを投入し押出装置２を駆動して、食品生地Ｄをホッパ２Ｃからポンプ２Ｄを経由してノズルユニット２Ｂ内の通路Ｔに送る。食品生地Ｄはノズルユニット２Ｂの上部にある屈曲した通路Ｔを通過する際に場所によって移動速度が異なり、密度に疎密が生じるようになる。ポンプ２Ｄから送られた食品生地Ｄは、フィルタ１１の上流側の面１１Ｂに当接し、流れが阻害される。流れが阻害された食品生地Ｄは、後続の食品生地Ｄに押圧されて圧力が上昇し、孔１１Ａを通過してフィルタ１１の下流へ押出される。このとき、食品生地Ｄは全面にわたって均等に圧力を受けている。そのため、食品生地Ｄは、ほぼ全ての孔１１Ａからほぼ均一に細紐状で押出される。従って、食
品生地Ｄは速度や密度が均一な状態に整流されて押出ノズル２Ｅに向けて送られる。

【0030】

食品生地Ｄは、押出ノズル２Ｅの上流部入口２Ｋから上流部通路２Ｇを通過して下流部入口（上流部出口）２Ｌに向かって送られる。その後、食品生地Ｄは、下流部入口２Ｌから下流部通路２Ｈを通過して、押出口２Ｍから押出される（図４（ａ）参照）。
上述したように、上流部通路２Ｇは下流部入口２Ｌに向かって横断面が縮小するテーパ形状になっている。そのため、複数の細紐状で上流部入口２Ｋから侵入する食品生地Ｄは、上流部通路２Ｇを通過する際に圧縮されて圧力が上昇し再度結着する。
食品生地Ｄは、上流部通路２Ｇを通過する際に圧縮されるため、下流部通路２Ｈに入る際には弾性変形している。食品生地Ｄは、下流部通路２Ｈを通過する間に、この弾性変形が減少し、その後、押出口２Ｍより押出される。そのため、押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄは、半径方向に膨らむことがなく、押出口２Ｍとほぼ同じ形状で押出される（図４（ｂ）参照）。
食品生地Ｄの弾性変形が減少するには、下流部通路２Ｈの流れ方向の長さＬ２が押出口２Ｍの最大直線距離である直径Ｓ２より長いことが望ましい。
そして、下流部通路２Ｈの流れ方向の長さＬ２が押出口２Ｍの最大直線距離である直径Ｓ２の２倍より長いと、さらにその効果が高まる。

【0031】

また、押出ノズル２Ｅは、食品生地Ｄに対する摩擦係数の小さい材料を使用することが望ましい。これにより、特に下流部通路２Ｈでの食品生地Ｄへの壁面抵抗が低減され、壁面抵抗による食品生地Ｄの流れ方向Ｒの横方向での速度差が生じにくくなり、食品生地Ｄは押出口２Ｍで全面がほぼ同じ速度で押出される。その結果、食品生地Ｄは押出口２Ｍから先端が平面のまま押出される（図４（ｂ）参照）。

【0032】

その後、押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄを切断装置３の切断刃３Ｄで所望の厚さに切断して、食品生地片Ｐが成形される。
切断工程の初期状態において、切断刃３Ｄは初期位置で待機している。初期位置では、切断刃３Ｄの刃先３Ｈは押出ノズル２Ｅの下面２Ｐの下方にわずかな間隔を空けて配置される。このとき、刃先３Ｈと下面２Ｐとの間隙は１ｍｍ以下、好ましくは０．３～０．５ｍｍ に設定される。
切断刃３Ｄは、初期位置から下面２Ｐに沿って前進端まで水平に移動し、押出された食品生地Ｄから食品生地片Ｐに切断する。切断が終了して、前進端まで移動した切断刃３Ｄは、押出される食品生地Ｄの下降速度より速い速度で最下降位置まで下降し初期位置に復帰する。そのため、切断刃３Ｄは連続的に押出される食品生地Ｄに接触せずに初期位置に復帰することができるので、食品生地片Ｐの形状を変形させることがない。
食品生地片Ｐは、前進する切断刃３Ｄの推進力により搬送方向Ｙに沿って移動しながら落下し、搬送装置４の搬送面４Ｂ上に載置される。このとき、食品生地片Ｐは、水平方向に移動しながら落下するため同方向に進行する搬送面４Ｂに載置される際に変形が防止される。搬送ベルト４Ａに載置された食品生地片Ｐは、搬送方向Ｙに搬送される。

【0033】

食品生地Ｄは、上述のように押出口２Ｍの形状を維持し、先端が平面のまま押出された状態で切断装置３にて切断されるため、切断された食品生地片Ｐは厚さをほぼ均一に成形することができる（図４（ｃ）参照）。

【0034】

図５の（ａ）～（ｃ）は、従来の装置（例えば特許文献１の装置）で押出口から食品生地を押出し食品生地片に切断する工程の概略図である。
従来の装置のように下流部通路２Ｈの長さが充分に長くない場合、上流部通路２Ｇを通過する際に圧縮され下流部通路２Ｈに入る際に弾性変形している食品生地Ｄは、下流部通路２Ｈを通過する間に弾性変形が減少しないまま、押出口２Ｍより押出される。そのため、食品生地Ｄは押出口２Ｍから押出される際に半径方向に膨らむ（図５（ｂ）参照）。
このとき食品生地Ｄは、その中心部が周辺部より速く下方に押出されるため、中央部が下方に膨らんだ状態で押出されて切断される。そのため、切断された食品生地片Ｐは、中央部が厚く周辺部が薄い形状になる（図５（ｃ）参照）。
切断された食品生地片Ｐは、下面の中央部が膨らんだ形状で搬送コンベヤ４の搬送面４Ｂに着地する。食品生地片Ｐは搬送中に搬送面４Ｂから浮いていた周辺部が下がり、下面が搬送面４Ｂに沿って平面になり、上面の中央部が膨らんだ形状になってしまい、食品生地片Ｐの外観の美観を損ねていた。

【0035】

次に、本発明の第２の実施形態に係る成形装置２１について、図６及び図７にて説明する。上記にて説明した構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
成形装置２１は、第一の食品生地Ｄ１と第二の食品生地Ｄ２を含む食品生地Ｄを切断し薄い食品生地片Ｐ２を成形する装置である。第２の実施形態における食品生地片Ｐ２は、平面視において第二食品生地Ｄ２の周囲を第一食品生地Ｄ１で囲った薄い円板形状のクッキー生地片として説明する。

【0036】

成形装置２１は、箱型のフレーム１Ａと、食品生地Ｄの押出装置２２と、切断装置３と、搬送コンベヤ４と、制御装置９を備える。
押出装置２２は、第一の食品生地Ｄ１を送給する第一供給装置２Ａと、第二の食品生地Ｄ２を送給する第二供給装置２２Ａと、それらに連通するノズルユニットである重合ノズル２２Ｂを備える。
第二供給装置２２Ａは、内側底部に回転自在に配置されたスクリュー（図示せず）を含むホッパ２２Ｃと、ホッパ２２Ｃの下流に連通するポンプ２２Ｄを備える。ホッパ２２Ｃとポンプ２２Ｄは、フレーム１Ａに着脱自在に取り付けられる。
重合ノズル２２Ｂは、外筒２２Ｆとその同心円状の内側に内筒２２Ｇを備える。
ポンプ２２Ｄの出口は重合ノズル２２Ｂの入口と連通していて、重合ノズル２２Ｂの入口から外筒２２Ｆと内筒２２Ｇの間の空間を経由して押出口２Ｍまで、第一食品生地Ｄ１の通路Ｔ１を形成している。また、ポンプ２２Ｄの出口は内筒２２Ｇの入口と連通していて、重合ノズル２２Ｂの入口から内筒２２Ｇの内部を経由して内筒２２Ｇの出口部分に配置された押出ノズル２２Ｅの押出口２２Ｍまで、第二食品生地Ｄ２の通路Ｔ２を形成している。

【0037】

押出ノズル２２Ｅは、上流部通路２２Ｋと、上流部通路２２Ｋに連通する下流部通路２２Ｈが形成され、食品生地Ｄの通路Ｔ２の一部である下流側部分を構成する。下面２２Ｐには、下流部通路２２Ｈの先端である押出口２２Ｍが形成される。
上流部通路２２Ｋは、上流部入口２２Ｌから下流部入口（上流部出口）まで形成される。上流部入口２２Ｌの食品生地Ｄ２の流れ方向Ｒ２の横断面形状は直径Ｓ３の円形であり、下流部入口２２Ｎの横断面形状は直径Ｓ４の円形である。直径Ｓ４は直径Ｓ３より小さいので、上流部通路２２Ｋは、食品生地Ｄ２の流れ方向Ｒ２に対する横断面が下流に向かって縮小する円錐台形状（テーパ形状）に形成される。この上流部通路２２Ｋの食品生地Ｄ２の流れ方向Ｒ２の長さをＬ３とする。
押出口２２Ｍは、平面視における食品生地片Ｐ２の形状に対応した形状をしている。第２の実施形態では押出口２２Ｍの形状は直径Ｓ４の円形である。
下流部通路２２Ｈは、食品生地Ｄ２の流れ方向Ｒ２の横断面が押出口２２Ｍの形状を維持して押出口２２Ｍから下流部入口２２Ｎまで円筒形状を形成する。この下流部通路２２Ｈの流れ方向Ｒ２の長さをＬ４とする。また、押出ノズル２２Ｅの下面２２Ｐと押出ノズル２Ｅの下面２Ｐの距離をＬ５とする。

【0038】

通路Ｔ１の押出ノズル２Ｅの上流側には整流部材であるアジテータ３１が配置される。アジテータ３１は、通路Ｔ１を通過する第一の食品生地Ｄ１の速度や密度を均一な状態に整流して、押出ノズル２Ｅに送る。

【0039】

ここで使用するアジテータ３１は、通路Ｔ１の横断面内において回転可能に配置された円環状部材であり、アジテータ３１の内径側であって食品生地が通過する領域には撹拌部材となる複数の板状又は棒状のフィンが設けられ、アジテータ３１の外径側にはギアが一体的に設けられている。 このギアは、押出ノズル２Ｅの外部に設けられた駆動ギアに噛み合い、駆動ギアの回転によりアジテータ３１のフィンが通路Ｔ１の横断面内において回転するようになっている。

【0040】

第２の実施形態では、整流部材としてアジテータを配置するよう説明したが、第１の実施形態のフィルタを配置してもよい。また、第二の食品生地Ｄ２の通路Ｔ２には整流部材を配置していないが、生地の性状によっては、第１の実施形態のフィルタ１１を内筒２２Ｇの通路Ｔ２の途中に配置してもよい。

【0041】

次に、第２の実施形態に係る成形装置２１による食品生地片Ｐの成形工程について、図７及び図８（ａ）～（ｃ）にて説明する。

【0042】

第一供給装置２Ａから第一の食品生地Ｄ１と、第二供給装置２２Ａから第二の食品生地Ｄ２が重合ノズル２２Ｂに送られる。第一の食品生地Ｄ１は、通路Ｔ１を通ってアジテータ３１で速度や密度を均一な状態に整流されて押出ノズル２Ｅに送られる。第二の食品生地Ｄ２は、通路Ｔ２を通って押出ノズル２２Ｅに送られる。第二の食品生地Ｄ２は、押出口２２Ｍから第一の食品生地Ｄ１の内側に押出され、重合して食品生地Ｄとして押出口２Ｍに向かって下流部通路２Ｈ内を送られる。
押出口２２Ｍは下流部通路２Ｈの内側に配置されているため、押出口２２Ｍの周囲の第一の食品生地Ｄ１は圧力が上昇している状態である。その第一の食品生地Ｄ１の内部に第二の食品生地Ｄ２を押出すため、押出ノズル２２Ｅの下面２２Ｐと押出ノズル２Ｅの下面２Ｐの距離Ｌ５を通過する間に第一の食品生地Ｄ１と第二の食品生地Ｄ２は密着し、層状の食品生地Ｄとして押出口２Ｍに向かって送られる（図８（ａ）参照）。

【0043】

第１の実施形態と同様に、層状の食品生地Ｄは、上流部通路２Ｇを通過する際に圧縮されるため、下流部通路２Ｈに入る際には弾性変形している。食品生地Ｄは、下流部通路２Ｈを通過する間に、この弾性変形が減少し、その後、押出口２Ｍより押出される。そのため、押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄは、半径方向に膨らむことがなく、押出口２Ｍとほぼ同じ形状で押出される。また、第１の実施形態と同様に、食品生地Ｄは押出口２Ｍの全体でほぼ同じ速度で押出されるので、中央部が膨らむこともない（図８（ｂ）参照）。
押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄを切断装置３で所望の厚さに切断して、食品生地片Ｐ２が成形される。食品生地Ｄは、上記の状態で切断装置３にて切断されるため、切断された食品生地片Ｐ２は厚さをほぼ均一に成形することができる（図８（ｃ）参照）。
切断された食品生地片Ｐ２は、搬送コンベヤ４で搬送方向Ｙに搬送される。

【0044】

次に、本発明の第３の実施形態に係る成形装置４１について図９にて説明する。上記にて説明した構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
成形装置４１は、食品生地Ｄから薄い食品生地片Ｐを切断する装置である。
成形装置４１は、箱型のフレーム１Ａと、食品生地Ｄの押出装置４２と、切断装置４３と、搬送コンベヤ４と、制御装置９を備える。

【0045】

押出装置４２は、食品生地Ｄを連続的に斜め下方に押し出す装置であり、フレーム１Ａの上部に配置される食品生地Ｄの供給装置２２Ａと、フレーム１Ａの前面にノズルユニットであるパイプ４２Ｂを備える。パイプ４２Ｂは、ポンプ２２Ｄの出口から搬送コンベヤ４の搬送面４Ｂの上方付近まで配置され、食品生地Ｄの通路Ｔを形成している。通路Ｔの出口部分であり、パイプ４２Ｂの出口部分には押出ノズル２Ｅが配置される。また、食品生地Ｄの通路Ｔの押出ノズル２Ｅの上流には、整流部材であるフィルタ１１が配置されている。第３の実施形態では、押出ノズル２Ｅの下面２Ｐ（押出口２Ｍ）は搬送面４Ｂに対して傾斜して配置される。そのため、押出される食品生地Ｄは搬送面４Ｂに対して斜め下方に向かって押出される。

【0046】

切断装置３３は、押出ノズル２Ｅの押出口２Ｍから搬送面４Ｂに対して斜め下方に向かって押出される食品生地Ｄから食品生地片Ｐを切断する装置である。
切断装置３３は、第１の実施形態の切断装置３と同様の構成であるが、切断刃３Ｄが食品生地Ｄを切断するときの前進方向は、傾斜して配置される押出ノズル２Ｅの下面２Ｐに沿った方向である。切断刃３Ｄの動作も第１の実施形態の切断装置３と同様であるので、詳細な説明は省略する。

【0047】

第３の実施形態のような構成の成形装置でも、第１の実施形態や第２の実施形態と同様の効果が得られ、押出ノズル２Ｅの押出口２Ｍから押出される食品生地Ｄは、押出口２Ｍの形状を維持し、先端が平面のまま押出された状態で切断装置３にて切断されるため、切断された食品生地片Ｐは厚さをほぼ均一に成形することができる

【0048】

本発明の実施形態に係る成形装置の説明は概ね上記のとおりであるが、これに限らず特許請求の範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0049】

食品生地Ｄの通路Ｔを形成するものとして、第１の実施形態のノズルユニットや、第２の実施形態の重合ノズル２Ｂや、第３の実施形態のパイプ４２Ｂを例示したが、食品生地Ｄの通路Ｔを形成することができれば、これら以外の構成とすることも可能である。
また、第２の実施形態では二種類の食品生地を使用して食品生地片を成形するものとして説明したが、押出装置の供給装置を増設して、三種類以上の食品生地を使用することも可能である。

【0050】

また、上記の実施形態では切断装置の切断刃を超音波カッタとして説明したが、これに限らず、切断刃を平刃や切断用ワイヤーとすることも可能である。
さらに、切断装置は食品生地をその流れ方向に直交する方向に切断する装置として説明したが、これに限らず、食品生地の流れ方向に対して直角以外の角度の方向に切断することも可能である。この場合、押出ノズルの下面は流れ方向に対して直角以外の角度に傾斜し、切断刃はその下面に沿って前進して食品生地を切断することが望ましい。その場合でも、食品生地は押出口で全面がほぼ同じ速度で押出されるので、十分な厚さの均一度を有する食品生地片を成形することができる。

【0051】

次に、本発明に係る食品生地片の成形装置の開発において、切断された食品生地片の厚さの均一性を評価するために行なった食品生地の切断評価試験結果について説明する。

【0052】

食品生地の切断評価試験において使用した食品生地片の成形装置は、以下に説明する事項を除き、第１の実施形態に係る成形装置１において説明した装置を使用し、食品生地Ｄとしてクッキー生地を使用した。 また、切断された食品生地片Ｐの形状が薄い円板形状となるようにするために、押出ノズル２Ｅの押出口２Ｍの形状は円形とした。

【0053】

食品生地の切断評価試験においては、押出ノズル２Ｅの上流部通路長さＬ１、下流部通路長さＬ２、上流部入口直径Ｓ１、押出口最大直線距離Ｓ２の寸法を種々変えた押出ノズルを７種類（Ｎｏ．１～Ｎｏ７）製作し、試験に供した。
食品生地の切断評価試験に供したＮｏ．１～Ｎｏ７の押出ノズルの諸元は表１に示す通りである。

【0054】

【表1】

【0055】

食品生地の切断評価試験では、７種類の押出ノズル毎に２０個の食品生地片を成形すると共に、成形後に焼成を行ない、成形後の食品生地片の各々の厚さの均一性、および焼成後の食品生地片の各々の厚さの均一性の評価を行なった。

【0056】

ここでは、食品生地片の厚さの均一性を×、△、〇、◎で評価することとし、［食品生地片の厚さの均一な領域の最大寸法］／［食品生地片の最大寸法］Ｘ１００（％）の値を厚さの均一度と定義し、厚さの均一度が８０％以上であれば均一性が◎、厚さの均一度が６０～７９％であれば均一性が〇、厚さの均一度が３０～４９％であれば均一性が△、そして厚さの均一度が２９％以下であれば均一性が×と定義する。

【0057】

ここで、食品生地片の形状が円形、長方形、星形の場合の［食品生地片の厚さの均一な領域の最大寸法］をα、［食品生地片の最大寸法］をβとし、図１０に示す寸法として定義する。

【0058】

食品生地の切断評価試験の結果を表２に示す。なお、表２に示す食品生地の切断評価試験においては、整流部材としてのフィルタやアジテータは使用していない。

【表2】

【0059】

表２に示す食品生地の切断評価試験結果から［下流部通路長さＬ２］／［押出口最大直線距離Ｓ２］＞１、あるいは［下流部通路長さＬ２］／［上流部通路長さＬ１］＞１となれば、成形後の食品生地片のみならず、焼成後の食品生地片においても６０％以上の厚さの均一度が得られるという効果を奏することが明らかになった。
言い換えれば、［下流部通路長さＬ２］を［押出口最大直線距離Ｓ２］よりも大きくし、あるいは［下流部通路長さＬ２］を［上流部通路長さＬ１］よりも大きくすることにより、成形後の食品生地片のみならず、焼成後の食品生地片においても６０％以上の厚さの均一度が得られるという効果を奏することが明らかになった。

【0060】

なお、食品生地片の成形装置において整流部材としてのフィルタやアジテータを併用することにより、食品生地片の厚さの均一度は更に向上することが確認された。 また、食品生地片の形状が長方形や星形の場合でも、食品生地片の形状が円形の場合と同様な効果が得られることが確認された。

【符号の説明】

【0061】

１、２１、４１ 成形装置
２、２２、４２ 押出装置
３、４３ 切断装置
４ 搬送コンベヤ
９ 制御装置
２Ｂ、２２Ｂ ノズルユニット（重合ノズル）
２Ｅ、２２Ｅ 押出ノズル
２Ｇ、２２Ｋ 上流部通路
２Ｈ、２２Ｈ 下流部通路
２Ｋ、２２Ｌ 上流部入口
２Ｌ、２２Ｎ 上流部出口（下流部入口）
２Ｍ、２２Ｍ 押出口
３Ａ 超音波カッタ
３Ｂ 移動機構
３Ｄ 切断刃
１１ フィルタ
１１Ａ 孔
３１ アジテータ
Ｌ１ 上流部通路長さ
Ｌ２ 下流部通路長さ
Ｓ１ 上流部入口直径
Ｓ２ 押出口最大直線距離
Ｔ 食品生地の通路
Ｄ 食品生地
Ｐ 食品生地片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】