JP2003079356A

JP2003079356A - 食品成形装置

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Publication number: JP2003079356A
Application number: JP2001274801A
Authority: JP
Inventors: Masao Kobayashi; 将男小林; Hironori Kobayashi; 博紀小林; Toru Fukiage; 透吹上
Original assignee: Kobird Co Ltd
Current assignee: Kobird Co Ltd
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2003-03-18
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: JP4045313B2

Abstract

(57)【要約】【課題】外皮材で内材を包み込み成形する食品成形装置
に関して、外皮材に内材を配置した状態でより確実に外
皮材を封着する食品成形装置を提供する。【解決手段】第一シャッタ１と、その下方に配設された
第二シャッタ２と、第二シャッタ２の下方に配設された
支持手段６を備え、第一シャッタ１の動作開始に続く第
二シャッタ２の動作開始タイミングを適宜調整して外皮
材Ｆの寄せ集め量を調整するとともに、また支持部材60
の位置を適宜調整して寄せ集められる外皮材Ｆの周縁部
の量を調整することで、様々な大きさの外皮材Ｆ及び内
材Ｇに対応して、確実に外皮材Ｆで包み込み成形ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品成形装置、よ
り詳しくは、パン生地、饅頭生地等の外皮材によって、
餡、調理した肉・野菜等の内材を確実に包み込み成形す
ることができる食品成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】こうした外皮材によって内材を包み込む
食品成形に関する技術としては、従来より内材を棒状に
してその外側に外皮材を筒状にしたものを連続して形成
し、シャッタ機構の開閉動作により絞り込んで成形切断
することが行われてきている（例えば実公昭63-29433号
公報）。しかしながら、上述したパン生地等の発酵性の
生地を外皮材として用いる場合筒状に形成することは外
皮材に加圧、捻りなどが加わって生地がダメージを受け
てしまい、成形切断後に生地が十分膨らまなくなり、外
皮材が弾性のない硬い食品になってしまうため、その成
形加工は人間の手で行っているのが現状である。こうし
た外皮材の筒状形成を避けてシート状の外皮材で食品成
形を行う方法も提案されている。例えば、実公平7-1829
9号公報では、カップ内にパン生地及び餡を入れ、封止
ゲートによりパン生地を封止した点が記載されている。
また、特開2000-50854号公報では、上面が開口したカッ
プ状の雌型の内壁面に沿って外包材を椀状に形成し、こ
の椀状に形成した外包材の内部に内材を供給した後、外
包材の上縁部を複数のシャッタ片から成るシャッタで絞
ることによって外包材の上縁部を封着して内材を包み込
んだ点が記載されている。そして、シャッタ片で外包材
を絞って封着する際に、雌型の開口部にプラグを配置す
ることによって、絞った外包材のシャッタ片上方への突
出防止を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなシート状
の外皮材を用いて成形を行う場合、成形する食品の大き
さによって外皮材の大きさが異なったり、同じ大きさで
も外皮材の形状にバラツキがあることを考慮する必要が
ある。これは、外皮材をシート状に形成するために一対
の回転ローラにより圧延する場合が多いが、生地に柔軟
性があることから、外皮材の形状を一定にすることが困
難なためである。しかしながら、上述したシート状の外
皮材を用いた従来の食品成形方法では、こうした外皮材
の形状の変化に十分対応できない。例えば、実公平7-18
299号公報では、カップを用いているため、その開口領
域が予め決まっており、大きな食品を成形する場合外皮
材及び内材がともに大きくなると、封止ゲートで封着す
る際に封止ゲート上面から生地がはみ出してしまうおそ
れがある。生地支え高さ調整機構を設けて製品の容積の
大小に対応する点が記載されているが、カップ内での調
整に限られるので、十分な調整ができるとはいえない。
成形する食品の大きさにより大きいカップに替えること
も考えられるが、量産工程において、多品種の食品を生
産する場合いちいちカップを交換することは現実的でな
い。また、カップ内に生地片がカップ周縁に載置された
後封止ゲートで封着する際に、生地片の形状にバラツキ
があると、封止ゲートの上から余分な生地片がはみ出し
て分離し滓として残ってしまう場合が生じることは避け
られない。これは、カップ開口部の大きさが決まってい
るため、生地片の形状にバラツキがあると、カップの開
口縁に保持される生地片周縁部の幅が不揃いになり、幅
が広い部分は封入ゲートで封止する際に上部からはみ出
してしまうからである。こうしてはみ出した生地は封止
ゲートにより分離されて、封止ゲートの上面又は落下し
て装置内部に滓として残ることになり、残った生地の滓
は取り除かないと、食品の中に入ると不良品になってし
まい、また、装置の中に入り込み故障の原因にもなる。
こうした問題に対処するために、予め生地片の形状を揃
えることが考えられるが、そのための工程ラインが追加
することで製造時間が長くなるとともに生地の受けるダ
メージも多くなってしまう。特開2000-50854号公報で
も、同様にカップ状の雌型を用いており、上述したよう
に、カップを用いて成形している以上外皮材及び内材の
大きさへの対応には限界がある。また、生地のはみ出し
を避けるため、プラグによって外皮材の突出防止を図っ
ているものの、プラグが上下動により位置設定されるた
め、シャッタとプラグとの間には、シャッタの動作を行
うために隙間が必要で、シャッタの閉動作の際にシャッ
タの間に挟まれた生地がシャッタの閉鎖によりシャッタ
上部に押出されてはみ出すことは避けられない。以上の
ように、カップ等を用いて成形することは、それによっ
て制約を受けてしまい、大きさ、形状及び特性が一定し
ない生地に柔軟に対応することができないのである。

【０００４】本発明は、従来の食品成形装置に上記のよ
うな難点があったことに鑑みて為されたもので、成形す
る食品の外皮材及び内材の大きさ及び特性に簡単に対応
でき、確実に外皮材で内材を包み込み成形することがで
きる食品成形装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る食品成形装
置は、複数のシャッタ片から成る第一シャッタと、前記
第一シャッタの下方に配設され、かつ、複数のシャッタ
片から成る第二シャッタと、前記第二シャッタの下方に
配設され、かつ、内材が配置された外皮材を支持する支
持部材と、前記第二シャッタと前記支持部材との間の間
隔を調整する支持間隔調整手段と、内材が配置された外
皮材を前記支持部材が支持した状態で前記第一シャッタ
を閉動作させる第一シャッタ制御手段と、前記第一シャ
ッタの閉動作開始後に前記第二シャッタの動作開始タイ
ミングを制御するとともに前記外皮材の周縁部を封着す
るように前記第二シャッタを動作させる第二シャッタ制
御手段とを備えたことを特徴とする。さらに、前記外皮
材を前記第二シャッタの開口領域に押し込む押込み手段
を備えたことを特徴とする。さらに、前記押込み手段
は、前記内材を供給する内材供給手段を備えたことを特
徴とする。さらに、前記支持部材には、前記外皮材を前
記第二シャッタの開口領域で吸引する吸引手段を備えた
ことを特徴とする。さらに、前記外皮材の縁部を前記第
二シャッタのシャッタ片に保持する保持手段を備えたこ
とを特徴とする。さらに、前記第二シャッタの開口領域
において開口部を有する受け部材を設け、前記外皮材の
縁部を前記受け部材に保持する保持手段を備えたことを
特徴とする。

【０００６】上記のような構成を有することで、外皮材
で内材を確実に包み込み成形することができるととも
に、外皮材の分離による滓の発生を防止できる。すなわ
ち、カップを用いずに、第一シャッタ及び第二シャッタ
の開口領域を適宜設定し、第二シャッタと支持部材との
間の間隔を適宜調整して成形するため、外皮材及び内材
の大きさ及び特性に臨機応変に対応することができる。
さらに、第一シャッタの動作開始後に第二シャッタの動
作開始タイミングを制御することで、封着する外皮材周
縁部にバラツキがあっても確実に封着することができ
る。例えば、封着する外皮材周縁部がある程度が確保で
きる場合には、予め第一シャッタで寄せ集めた後第二シ
ャッタで封着することができ、内材が大きく外皮材の周
縁部に余裕がない場合でも、第一シャッタの動作開始後
の第二シャッタの動作開始を早めれば外皮材の周縁部を
多く寄せ集めることができ、確実に封着することができ
る。そして、第一シャッタが閉じた後第二シャッタが封
着動作を行うので、封着する際の外皮材のはみ出し防止
が可能となる。また、第二シャッタと支持部材との間の
間隔を調整することで、第二シャッタでの封着を行う際
の外皮材の周縁部の幅を調整することができる。例え
ば、第二シャッタと支持部材との間の間隔を大きくする
と、第二シャッタに対して外皮材が下方に移動すること
になり、第二シャッタにより封着される外皮材の周縁部
の幅が小さくなるように設定されるが、逆に間隔を小さ
くすると、外皮材の周縁部の幅は大きくなるように設定
される。すなわち、第二シャッタと支持部材との間隔を
調整することで、第二シャッタによって封着される外皮
材の周縁部の幅を最適な量に調整できるのである。以上
のことは、外皮材の伸張性の大小によっても同様に調整
が可能で、伸張性が小さい場合には第二シャッタの動作
開始タイミングを早めて寄せ集め量を確保することがで
き、伸張性が大きい場合には第二シャッタの動作開始タ
イミングを遅くしたり第二シャッタと支持部材との間隔
を広げることで外皮材の寄せ集め量を少なくする。この
ように、外皮材及び内材の大きさ及び特性に応じてきめ
細かく調整が可能となるため、外皮材により内材を確実
に包み込み成形することができる。

【０００７】また、上述した従来技術では、外皮材の椀
状形成から外皮材の封着までの工程をカップを移動しな
がら行う必要があるが、本発明ではカップを用いていな
いので、押込みによる外皮材の椀状形成から外皮材の封
着まで１箇所で行うことができ、さらに封着された成形
品を支持部材からそのまま搬送することができるため、
製造時間の大幅な短縮化と省スペース化を図ることがで
きる。特に、パン生地等の弾力性のある生地を用いる場
合には、製造時間の短縮化は大きな利点となる。従来技
術では、場所を移動しながら成形するため、場所を移動
している間にパン生地が収縮してしまったり、製造時間
が長くなって乾燥するおそれがある。さらに、押込みの
際に内材を供給することでさらに製造時間の短縮が図れ
るとともに、内材の配置を確実に行うことができる。ま
た、支持部材に吸引手段を設けて、外皮材を第二シャッ
タの開口領域で吸引すれば、外皮材を押圧することなく
安定して外皮材を椀状形成することができ、外皮材に与
えるダメージを軽減することができる。さらに、外皮材
の縁部を第二シャッタのシャッタ片上に保持する保持手
段を設けることで、外皮材の押込み又は吸引を行う際に
確実に外皮材を保持することで安定した椀状形成が可能
となる。また、第二シャッタの開口領域において開口部
を有する受け部材を設けることで、受け部材上に外皮材
を確実に保持することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて詳しく説明する。

【０００９】図１において符号１で指示するものは、図
２の平面図に示した計４枚のシャッタ片10・10…が組み
合って開閉可能に構成された第一シャッタである。な
お、図２は、図１の面Ｓにおける平面図である。第一シ
ャッタ１は、図１及び図２に示すように、駆動軸11・11
…に各々固定された各シャッタ片10がこの駆動軸11を中
心に往復揺動して各シャッタ片10の先端が隣りのシャッ
タ片10の側辺を摺動移動するように構成されており、こ
れらシャッタ片10・10…の側辺で囲んだ開口領域を開閉
させる。図１において符号２で指示するものは、図２の
平面図に示した計４枚のシャッタ片20・20…が組み合っ
て開閉可能に構成され、上述した第一シャッタ１の下方
に配設された第二シャッタである。第二シャッタ２の各
シャッタ片20は、その上面が第一シャッタ１のシャッタ
片10の下面と隙間の無いように配設される。第一シャッ
タ１の駆動軸11と同心状に設けられた駆動中空軸21・21
…に各シャッタ片20は固定されており、駆動中空軸21を
中心に往復揺動して各シャッタ片20の先端が隣りのシャ
ッタ片20の側辺を摺動移動するように構成されており、
これらシャッタ片20・20…の側辺で囲んだ開口領域を開
閉させる。

【００１０】図４は図１の面Ｕにおける平面図で、第一
シャッタ１のシャッタ駆動機構を示している。図１及び
図４に示すように、第一シャッタ１の駆動機構は、各駆
動軸11の下端部に固定されたフランジ12と、このフラン
ジ12に枢着され、フランジ12同士を連繋するリンク13・
13…と、これらリンク13を駆動するモータ14とから構成
されており、このモータ14の回転方向、回転角度等を後
述する第一シャッタ制御手段により制御することによっ
て、複数のリンク13・13…が連関動作して第一シャッタ
１を適宜に開閉させる。図３は図１の面Ｔにおける平面
図で、第二シャッタのシャッタ駆動機構を示している。
図１及び図３に示すように、第二シャッタ２の駆動機構
は、各駆動中空軸21の下端部に固定されたフランジ22
と、このフランジ22に枢着され、フランジ22同士を連繋
するリンク23・23…と、これらリンク23を駆動するモー
タ24とから構成されており、このモータ24の回転方向、
回転角度等を後述する第二シャッタ制御手段により制御
することによって複数のリンク23・23…が連関動作して
第二シャッタ２を適宜に開閉させる。

【００１１】図１において符号３で指示するものは、外
皮材を椀状に形成するための押込み手段である。本実施
形態の押込み手段３は、図１に示すように、ステー31に
固定された押込み部材30と、このステー31を上下動させ
る送りねじ機構32と、この送りねじ機構32を駆動するモ
ータ33とから構成されており、このモータ33の回転方
向、回転角度等を制御することによって押込み部材30を
適宜に上下昇降させる。改めて詳述するが、この押込み
部材30を下降させて第二シャッタ２の開口領域に進入さ
せることにより、第二シャッタ２のシャッタ片20上に供
給したシート状外皮材の中央部を窪ませて椀状に形成す
るのである。

【００１２】また、本実施形態では、外皮材を椀状に形
成すると共に椀状形成した外皮材の底部に内材を供給す
る内材供給手段を備えている。即ち、押込み部材30は、
下端に内材を吐出するための吐出孔を備えた筒体により
構成されており、この吐出孔を開閉するための弁40が内
装されている。そして、ホッパ45内へ投入した内材を、
従来公知のポンプ44により供給パイプ43を通じて押込み
部材30の筒内へ圧送し、前記ステー31に固定されたエア
シリンダ42の駆動によりロッド41を介して弁40を上下動
させることで、吐出孔を適宜開閉して椀状形成した外皮
材の底部に所要量の内材を供給する。

【００１３】図１において符号５で指示するものは、外
皮材の縁部を前記第二シャッタ２のシャッタ片20上に保
持する保持手段である。保持手段５は、図６（ｂ）に示
すように、複数の通孔を有するリング状のステー52が押
込み部材30に固定されており、このステー52の通孔に上
下スライド可能に挿嵌され、上端にステー52に係止可能
な頭部を備えた複数の支持ロッド51・51…が設けられて
いる。そして、この支持ロッド51・51…の下端には、前
記押込み部材30を囲むリング状の押え部材50が固定され
ており、この押え部材50とステー52との間において各支
持ロッド51に被嵌され、押え部材50を下方へ付勢するた
めのコイルばね53が設けられている。改めて詳述する
が、押込み部材30が外皮材形成のため下降すると、押え
部材50が第二シャッタ２のシャッタ片20上の外皮材の周
縁部を押えて保持する。

【００１４】図１において符号６で指示するものは、第
二シャッタ２の下方に配設され、外皮材を支持するため
の支持手段である。支持手段６は、図１に示すように、
支持部材60と、この支持部材60によってベルトが上下動
されるベルトコンベヤ63とから構成されている。支持部
材60は、支持ロッド61を介してラック−ピニオン機構62
に連結され、モータ64によりラック−ピニオン機構62が
駆動されることで支持ロッド61を介して適宜に上下動し
て第二シャッタ２との間隔が調整される。本実施形態で
は、支持間隔調整手段として、支持ロッド61、ラック−
ピニオン機構62、モータ64及び後述するモータ64のモー
タ制御手段が含まれる。

【００１５】図５には、第一シャッタ制御手段、第二シ
ャッタ制御手段及びモータ64のモータ制御手段を示す。
第一シャッタ制御手段は、モータ14を駆動制御するモー
タ制御装置15、モータ14の回転方向、回転角度を検出す
る検出器16及びモータ14の開始タイミング、回転方向、
回転角度などの駆動データを設定する設定器70からな
る。第一シャッタの上方には外皮材の有無を検出する光
センサ72が設けられており、光センサ72からの出力信号
は検出器71で処理され、設定器70に入力される。そし
て、設定器70は検出器71からの検出信号と設定された駆
動データとに基づき設定信号をモータ制御装置15に入力
すると、モータ制御装置15は、設定された開始タイミン
グでモータ14の回転を開始させ、検出器16からの検出信
号に基づきモータ14の回転を設定信号に従って制御す
る。

【００１６】第二シャッタ制御手段は、モータ24を駆動
制御するモータ制御装置25、モータ24の回転方向、回転
角度を検出する検出器26及びモータ24の開始タイミン
グ、回転方向、回転角度などの駆動データを設定する設
定器70からなる。そして、第一シャッタ制御手段と同様
に、設定器70から設定信号がモータ制御装置25に入力さ
れると、モータ制御装置25は、設定された開始タイミン
グでモータ24の回転を開始させ、検出器26からの検出信
号に基づきモータ24の回転を制御する。

【００１７】モータ64のモータ制御手段は、モータ64を
駆動制御するモータ制御装置65、モータ64の回転方向、
回転角度を検出する検出器66及びモータ64の開始タイミ
ング、回転方向、回転角度などの駆動データを設定する
設定器70からなる。そして、第一シャッタ制御手段と同
様に、設定器70から設定信号がモータ制御装置65に入力
されると、モータ制御装置65は、設定された開始タイミ
ングでモータ64の回転を開始させ、検出器66からの検出
信号に基づきモータ64の回転を制御する。

【００１８】以下、図６〜図14を参照しながら本実施形
態の食品成形装置による食品成形工程について説明す
る。図６（ａ）〜図14（ａ）は、それぞれ図６（ｂ）〜
図14（ｂ）に示す各工程での第一及び第二シャッタの平
面図を示している。なお、本実施形態では、外皮材Ｆと
してパン生地を使用し、内材Ｇとして餡を使用した例で
説明する。

【００１９】まず、図５で示される設定器70に第一シャ
ッタ１、第二シャッタ２及び支持部材60の動作に関する
駆動データを入力し、図６（ａ）に示すように、第一シ
ャッタ１を開口させ、第二シャッタ２を閉鎖させた初期
設定の状態におき、図６（ｂ）のように押込み部材30を
上昇させた状態で第二シャッタ２のシャッタ片20上にシ
ート状の外皮材Ｆを戴置する。図示されていないが、支
持部材60も第二シャッタ２の下方に初期設定の間隔で配
置されている。外皮材Ｆが載置されると、図５に示す光
センサ72がそれを検知し、検出器71から検知信号が設定
器70に入力される。この検知信号に応答して設定器70か
ら順次設定されたタイミングで駆動制御信号が各モータ
制御装置15、25、65に入力される。本実施形態では、外
皮材Ｆをシャッタ片20上に安定的に戴置するため、第二
シャッタ２の初期設定の状態を全閉させた状態で外皮材
Ｆを載置しているが、この第二シャッタ２を外皮材Ｆが
落下しない程度に開口させた状態で外皮材Ｆを載置する
ようにしても良い。また、シャッタ片20上に外皮材Ｆを
戴置した後、第一シャッタ１のシャッタ片10を閉じる方
向に動作させて開口面積が縮小した状態にすれば、縮小
された開口状態に合わせて外皮材Ｆをセットでき、外皮
材Ｆが所定位置に収まるように外皮材Ｆの位置調整を行
なうことができる。

【００２０】次に、図７（ａ）に示すように、外皮材の
大きさ及び内材の量等に対応して予め設定された量だけ
第二シャッタ２を開口させるとともに、支持部材60を上
昇させて第二シャッタとの間隔を予め設定された間隔に
調整する。そして、図７（ｂ）のように、押込み部材30
を下降させると、押込み部材30に装着された押え部材50
が外皮材Ｆの周縁部に当接する。引き続き、押込み部材
30を下降させると、押え部材50は、支持ロッド51に固定
されているため、押込み部材30に固定されたステー52と
の間隔が狭まる。間隔が狭まることでコイルばね５３の
付勢力が働き、押え部材50は外皮材Ｆの周縁部に押し付
けられて外皮材Ｆが第二シャッタ２のシャッタ片20上に
保持される。このように外皮材Ｆの周縁部を保持した状
態で、図８（ｂ）に示すように、押込み部材30を第二シ
ャッタ２の開口部にさらに進入させて外皮材Ｆの中央部
を窪ませることにより外皮材Ｆを椀状に形成する。この
とき、外皮材Ｆは支持部材60で支持される位置まで窪
み、外皮材を所定の形状に椀状形成することができる。

【００２１】次に、図９（ｂ）に示すように、押込み部
材30を上昇させながら押込み部材30内の弁40を上昇させ
て吐出孔を開くことにより、内材Ｇが吐出されて椀状形
成された外皮材Ｆの底部に配置される。所定量の内材Ｇ
が吐出された時点で弁40を下降させ吐出孔を閉じる。内
材Ｇは、第二シャッタ２の開口部にほぼ一致する領域に
広がっている。このように本実施形態では、第二シャッ
タ２の開口部と支持部材60の位置調整によって、封着に
必要な外皮材の周縁部の幅を保持手段により確保しつ
つ、内材Ｇの量に対応して外皮材を椀状形成することが
できる。また、押込み部材30を上昇させると同時にこの
押込み部材30を通して内材Ｇを供給しているので、押込
み部材30の上昇に伴ってパン生地から成る外皮材Ｆが収
縮してしまうのを防ぐことができるとともに、外皮材の
形状形成と内材の供給を効率よく行うことができる。そ
して、押込み部材30を上昇させて、図10（ｂ）に示すよ
うに、押え部材50を外皮材Ｆの周縁部から離す。

【００２２】次に、図11（ａ）に示すように、予め設定
された動作開始タイミングで第一シャッタ１を閉じる方
向に動作させて、第二シャッタ２のシャッタ片上に位置
する外皮材Ｆの周縁部を寄せ集める（図11（ｂ）参
照）。そして、図12に示すように、第一シャッタ１の動
作開始後予め設定された動作開始タイミングで第二シャ
ッタ２が閉じる方向に動作し、第一シャッタ１が寄せ集
めた外皮材Ｆの周縁部をさらに寄せ集めるようにする。
このとき、外皮材Ｆの周縁部を内材Ｇに沿って中央に集
めることができるので、外皮材Ｆと内材Ｇとの間の空気
を逃がしながら外皮材Ｆで内材Ｇを包んでゆくことがで
きる。

【００２３】そして、図13（ａ）及び図14（ａ）に示す
ように、第二シャッタ２をさらに閉じる方向に動作させ
ることにより、集めた外皮材Ｆの周縁部を確実に封着し
て外皮材Ｆで内材Ｇを包み込んだ成形品Ｈを得るのであ
る（図13（ｂ）及び図14（ｂ）参照）。その後、成形品
Ｈを支える支持部材60が下降してベルト上に成形品Ｈが
載置された状態となり、ベルトコンベア63を駆動して成
形品Ｈをベルト搬送する。

【００２４】このように本実施形態によれば、まず、第
一シャッタ１が外皮材Ｆの周縁部を集め（図12（ｂ）の
符号Ａ参照）、次いで下方の第二シャッタ２が、集めた
部分（図12（ｂ）の符号Ａ参照）とは異なる外皮材Ｆの
周辺部分（図12（ｂ）の符号Ｂ参照）を更に集めて封着
するので、外皮材Ｆの形状にばらつきがあったとして
も、第一シャッタ１により外皮材の周縁部を寄せ集めて
から第二シャッタ２の動作により封着するので、外皮材
を両シャッタである程度引き伸ばして外皮材の周縁部を
確実に封着することができる。

【００２５】図15は、図６から図14までの第一シャッタ
１及び第二シャッタ２の開閉動作と支持部材60の上下動
作とについて時間を横軸にとってその時間的な動きを示
したものである。初期状態は時刻ｔ_１の左側に示されて
いるように、第一シャッタ１は開いた状態に、第二シャ
ッタ２は閉じた状態にされており、支持部材60は下方の
位置に配置されている。まず、時刻ｔ_１で外皮材Ｆが検
知されて、第一シャッタ１が閉じる方向に動作し、中間
位置まで閉じて外皮材Ｆの位置を調整し、元の開いた状
態に戻る。支持部材60は上方に移動して第二シャッタ２
との間隔を所定の間隔に調整する。第二シャッタ２は完
全に閉じた状態のままである。時刻ｔ_２では、第一シャ
ッタ１が元の開いた状態に戻ったタイミングで第二シャ
ッタ２が開く方向に動作し、所定の開口領域になったと
きに停止し、時刻ｔ_３からｔ_４の間に押込み手段３によ
り外皮材Ｆが第二シャッタ２の開口領域に押込まれると
ともに内材Ｇが供給される。時刻ｔ_４から第一シャッタ
１の閉動作が開始され、外皮材Ｆの周縁部が寄せ集めら
れ、時刻ｔ_５で完全に閉じた状態になり、時刻ｔ_５から
第二シャッタ２が閉じる方向に動作開始し、外皮材Ｆの
周縁部を封着して時刻ｔ_６で完全に閉じた状態になる。
この際第一シャッタ１が閉じた後に第二シャッタ２が閉
じるので、外皮材Ｆの封着動作の際に生じる第二シャッ
タ２上面への外皮材Ｆのはみ出しを防止することができ
る。支持部材60は時刻ｔ_５から第二シャッタ２の動作に
合わせて下方に移動して第二シャッタ２の封着動作を助
ける。すなわち、必要以上に第二シャッタ２により外皮
材Ｆが寄せ集められないように調整される。時刻ｔ_６か
ら第一シャッタ１及び第二シャッタ２はいったん開いた
状態に動作した後、第二シャッタ２は閉じた状態に戻り
時刻ｔ_７で初期状態になる。

【００２６】以上が外皮材Ｆにより内材Ｇを包み込み成
形するための一連の動作であるが、第一シャッタ１及び
第二シャッタ２の動作タイミングと支持部材60の位置と
を調整することで様々な場合に対応することができる。
例えば、外皮材Ｆの封着が不完全な場合外皮材Ｆの寄せ
集めを多くする必要があるが、図15に点線で示すよう
に、時刻ｔ_５での第二シャッタ２の動作開始タイミング
を時刻ｔ’_５に早くすることにより外皮材Ｆの寄せ集め
を多くすることができる。これは、第一シャッタ１の動
作中に第二シャッタ２を動作させることにより第一シャ
ッタ１が寄せ集めた外皮材Ｆが戻らない間に第二シャッ
タ２がさらに寄せ集めて封着するため、確実な封着が可
能となる。つまり、第二シャッタ２の動作開始タイミン
グが早くなるほど外皮材Ｆの寄せ集めを多くすることが
できる。逆に、外皮材Ｆの寄せ集めが多すぎる場合には
時刻ｔ_５での支持部材60の下方移動開始タイミングを早
くすることで、第二シャッタ２の封着動作の際に外皮材
Ｆを下方に移動させ、外皮材Ｆの寄せ集め量を調整する
ことができる。したがって、例えば、外皮材Ｆが伸張性
に富む場合には、図16に示すように第二シャッタ２のみ
による封着動作を行うこともできる。すなわち、図10に
おいて内材を押込み部材30から供給した後（図16
（ａ））支持部材60を下方に移動させて外皮材Ｆの周縁
部が第二シャッタ２上面より下に位置するように調整し
（図16（ｂ））第一シャッタ１が閉じた後（図16
（ｃ））第二シャッタ２を動作させて外皮材Ｆの周縁部
を封着動作させる（図16（ｄ））。この場合には、第一
シャッタ１が閉じた状態で第二シャッタ２が閉じるの
で、第一シャッタ１は、第二シャッタ２から外皮材Ｆが
はみ出すのを防止する。

【００２７】さらに、図17に示すように、第一シャッタ
１と第二シャッタ２との間に、外皮材Ｆを受ける受け部
材として薄板80を挟んでおくと、押え部材50と薄板80に
より外皮材Ｆを確実に保持できる。薄板80には、図17
（ａ）の平面図に示すような開口部81が設けられてお
り、開口部81に上記実施形態のように押込み部材30を進
入させて外皮材Ｆを椀状形成することが可能となる。ま
た、開口部81の大きさがそれぞれ異なった複数の薄板を
備えておけば、成形品の大きさに合わせて薄板を変更す
ることで、様々な大きさの成形品に簡単に対応すること
ができる。そして、上述したように、第一シャッタ１及
び第二シャッタ２の動作タイミングと支持部材60の位置
とを調整することにより外皮材Ｆの周縁部の寄せ集め及
び封着動作が最適になるように調整することができる。
また、図17では、受け部材80を第一シャッタ１及び第二
シャッタ２の間に挟んでいるが、図18のように第二シャ
ッタ２の下面に隣接して配置することもできる。受け部
材80上に外皮材Ｆを配置し、図10に示すように内材Ｇを
押込み部材30から供給した後（図18（ａ））第一シャッ
タ１を動作開始し続いて第二シャッタ２を動作させて受
け部材80上の外皮材Ｆの周縁部を寄せ集める（図18
（ｂ））。第一シャッタ１が閉じた状態になって第二シ
ャッタにより外皮材の周縁部をさらに寄せ集め封着する
（図18（ｃ）、（ｄ））。図18は、特に、外皮材Ｆ及び
内材Ｇが小さいために外皮材Ｆの周縁部に余裕のない場
合等に確実に封着動作をすることができる。図18におい
ても、支持部材60の位置を調整して第二シャッタ２と支
持部材60との間隔を狭く設定しておけば、外皮材Ｆの周
縁部を十分確保するよう設定することもできる。また、
第二シャッタ２の動作タイミングを早くすることで外皮
材Ｆの周縁部の寄せ集め量を多くすることもできる。

【００２８】次に、上記実施形態において保持手段を省
略した別の実施形態を説明する。図19は、図６〜図14ま
での食品成形工程と同様にその食品成形工程を図19
（ａ）から（ｅ）まで順を追って示したものである。ま
ず、第一シャッタ１及び第二シャッタ２をシート状の外
皮材Ｆが落下しない程度に開いた状態に設定し、支持部
材60を所定の位置に設定する（図19（ａ））。なお、第
一シャッタ１を閉じた状態にして外皮材Ｆを配置しても
よい。次に、第一シャッタ１及び第二シャッタ２を押込
み部材30が挿入できる程度に開口し、支持部材60を上方
に移動させた後、押込み部材30を挿入する（図19
（ｂ））。押込み部材30の挿入により外皮材Ｆは椀状に
形成されるとともに押込み部材30から内材Ｇが供給され
た後押込み部材30は上方に退避する（図19（ｃ））。こ
のとき、外皮材Ｆの周縁部は第一シャッタ１及び第二シ
ャッタ２の開口部に当接した状態になっている。次に、
第一シャッタ１が閉動作を開始し、外皮材Ｆの周縁部を
寄せ集め、その後第二シャッタ２が動作を開始してさら
に外皮材Ｆを寄せ集めて封着動作を行う（図19（ｄ），
（ｅ））。なお、上記実施形態と同様に第一シャッタ１
及び第二シャッタ２の動作開始タイミングを制御するこ
とで外皮材Ｆの寄せ集め量を調整することができる。ま
た、支持部材60の位置調整により封着に必要な外皮材Ｆ
の周縁部の量も調整できる。例えば、図20には、外皮材
Ｆの伸張性がよく外皮材Ｆの周縁部の必要量が少なくて
よい場合を示している。まず、図19（ｃ）において支持
部材60を下方に移動して第二シャッタ２との間隔を広げ
ておき、外皮材Ｆの周縁部が第二シャッタ２の開口部の
みに当接した状態にする（図20（ａ））。この状態で第
一シャッタ１を閉じて第二シャッタ２を閉じれば、第二
シャッタ２のみで寄せ集めるため寄せ集め量が少なくな
るとともに第一シャッタ１が閉じた状態で第二シャッタ
２が閉じるので、第二シャッタ２からの外皮材Ｆのはみ
出しも防止できる。このように、この実施形態では、上
述した実施形態と同様に、第一シャッタ１及び第二シャ
ッタ２の動作開始タイミングの調整と支持部材60の位置
調整とにより外皮材の確実な封着動作ができるととも
に、保持手段を省略できるため機構が簡略化でき、その
分成形工程の時間を短縮することも可能となる。

【００２９】また、上述した実施形態では外皮材Ｆを押
込み部材30により椀状形成しているが、押込み部材30の
代わりに支持部材に吸引手段を設けることで椀状形成す
ることもできる。図21〜図26にその食品成形工程を示
す。図21に示すように、保持手段５のステー52はシリン
ダ54に固定され、シリンダ54の進退動作に応じて保持手
段５は上下動する。支持部材９は先端に複数の通気孔90
を設けた管状部材91で構成され、管状部材91には図示さ
れていない吸排気装置に接続されている。そして、支持
部材９は、通気孔90から吸気することで外皮材Ｆを吸着
保持するとともに通気孔90から排気することで吸着保持
した外皮材Ｆを離すようになる。図21では、第一シャッ
タ１が開いた状態に設定され、第二シャッタ２は閉じた
状態に設定されており、第二シャッタ２の上面に内材Ｇ
を配置した外皮材Ｆが供給される。図22では、第二シャ
ッタ２を開いた状態にした後保持手段５が下降して外皮
材Ｆの周縁部を第二シャッタ２の上面に押え付ける。支
持部材９が上方に移動して外皮材Ｆの下面に当接し、通
気孔90から吸気することで外皮材Ｆを吸着保持する。図
23では、支持部材９が外皮材Ｆを吸着保持した状態で下
降することで外皮材Ｆが椀状に形成される。支持部材９
の下方への移動距離は、上述の実施形態と同様に外皮材
Ｆの周縁部の必要量を最適にするために調整することが
できる。図24では、保持手段５が上昇して退避し、第一
シャッタ１が閉動作を開始し、外皮材Ｆの周縁部を寄せ
集める。図25では、第一シャッタ１が閉じた状態になる
とともに第二シャッタ２が動作開始してさらに外皮材Ｆ
の周縁部を寄せ集めながら封着動作を行う。図26では、
第二シャッタ２が閉じた状態になって封着動作が終了す
るが、第一シャッタが閉じた状態となっているので、第
二シャッタ２からの外皮材Ｆのはみ出しは防止される。
そして、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の動作タイ
ミングは、上述の実施形態と同様に第一シャッタ１の動
作開始後の第二シャッタ２の動作開始タイミングを調整
することで外皮材の寄せ集め量を調整することができ
る。

【００３０】なお、上述した実施形態では、第二シャッ
タ２を最終的に閉じた状態になるまで動作させて外皮材
Ｆの周縁部を封着しているが、第二シャッタ２により外
皮材Ｆの周縁部が封着されるのであれば、最終的に閉じ
た状態にならなくても構わない。例えば、図13（ｂ）の
状態で外皮材Ｆの周縁部が十分封着されているのあれ
ば、第二シャッタ２の動作を終了してもよい。このよう
に完全に閉じた状態にならないようにすると、外皮材の
封着部分の受けるダメージが軽減され、製造時間の短縮
にも寄与することになる。

【００３１】本発明の食品成形装置は、これらの実施形
態に限定されるものではなく「特許請求の範囲」の記載
内において種々の設計変更が可能である。

【００３２】例えば、上記実施形態では、第一シャッタ
１及び第二シャッタ２として、４枚のシャッタ片を用い
ているが、シャッタ片の枚数は特に限定されることはな
く、第一シャッタ及び第二シャッタでシャッタ片の枚数
が異なってもよい。シャッタ駆動手段については、駆動
軸を中心に各シャッタ片が往復揺動することにより開閉
動作する駆動機構を用いているが、本発明は勿論これに
限定されるものではなく、例えば、図27に示すように、
各シャッタ片101が互いに矢印方向にスライドして直線
移動することで開閉動作させたり、図28に示すように、
各シャッタ片102が作用ピン103の矢印方向の回転運動に
応じて直線運動しながら揺動することにより開閉動作す
る駆動機構等種々の駆動機構を用いることができる。ま
た、第一シャッタと第二シャッタとで異なるシャッタ機
構を採用しても良い。そして、各シャッタ片の形状つい
ても、こうしたシャッタ駆動手段に対応して上記実施形
態以外にも図27又は図28に示すような直線状の側辺を有
するもの等種々の形状を採用することができる。

【００３３】また、上記実施形態では、第一シャッタ１
と第二シャッタ２とは隙間の無いように配設されている
が、外皮材の封着動作に支障がなければ、ある程度の隙
間は許容される。さらに、上記実施形態では、第一シャ
ッタ１及び第二シャッタ２とも閉じた状態では平面状態
になっているが、外皮材を集めることが可能であれば曲
面状態になるような各シャッタ片の形状にすることもで
き、こうした構成についても種々の変更が可能である。

【００３４】また、上述した実施形態では、設定器に第
一シャッタ、第二シャッタ及び支持手段の駆動のための
制御データを入力しているが、食品成形装置に搬送され
てくる外皮材の形状をビデオカメラで画像認識し、認識
された形状から制御データを生成し、その形状に合わせ
て自動的に設定データを変更すれば、よりきめ細かい調
整が自動的に行うことができ、外皮材の封着がより確実
に行われるようになる。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明に係る食
品成形装置にあっては、第一シャッタ及び第二シャッタ
の開口領域を適宜設定することができ、第二シャッタと
支持部材との間の間隔についても適宜調整することがで
きるため、外皮材及び内材の大きさ及び特性に臨機応変
に対応することができる。さらに、第一シャッタの動作
開始後に第二シャッタの動作開始タイミングを制御する
ことで、封着する外皮材周縁部にバラツキがあっても確
実に封着することができる。例えば、封着する外皮材周
縁部がある程度の幅が確保できる場合には、予め第一シ
ャッタで寄せ集めた後第二シャッタで封着することがで
きるが、幅が小さい場合でも、第一シャッタの動作開始
後の第二シャッタの動作開始を早めれば外皮材の周縁部
を多く寄せ集めることができ、確実に封着することがで
きる。そして、第一シャッタが閉じた後第二シャッタが
閉じるので、封着する際の外皮材のはみ出し防止が可能
となる。また、第二シャッタと支持部材との間の間隔を
調整することで、封着に必要な外皮材の周縁部の量を調
整することができる。例えば、第二シャッタと支持部材
との間の間隔を大きくすると、第二シャッタに対して外
皮材が下方に移動することになり、第二シャッタにより
封着される外皮材の周縁部の量が小さくなるように設定
されるが、逆に間隔を小さくすると、外皮材の周縁部の
量は大きくなるように設定される。すなわち、第二シャ
ッタと支持部材の間隔を調整することで、第二シャッタ
によって封着される外皮材の周縁部の幅を最適な量に調
整できるのである。また、外皮材の伸張性の大小によっ
ても同様に調整が可能で、伸張性が小さい場合には第二
シャッタの動作開始タイミングを早めて寄せ集め量を確
保することができ、伸張性が大きい場合には第二シャッ
タの動作開始タイミングを遅くしたり第二シャッタと支
持部材との間隔を広げることで外皮材の寄せ集め量を少
なくする。このように、外皮材及び内材の大きさ及び特
性に応じて、第一シャッタ及び第二シャッタの動作タイ
ミングと第二シャッタ及び支持手段の間の間隔とをきめ
細かく調整が可能となるため、外皮材により内材を確実
に包み込み成形することができる。

【００３６】また、上述した従来技術では、押込みによ
る外皮材の椀状形成から外皮材の封着までの工程をカッ
プを移動しながら行う必要があるが、本発明ではカップ
を用いていないので、押込みによる外皮材の椀状形成か
ら外皮材の封着まで１箇所で行うことができ、さらに封
着された成形品を支持部材からそのまま搬送することが
でき、製造時間を大幅に短縮できるとともに省スペース
を図ることができる。さらに、押込みの際に内材を供給
することでさらに製造時間の短縮が図れるとともに、内
材の配置を確実に行うことができる。また、支持部材に
吸引手段を設けて、外皮材を第二シャッタの開口領域で
吸引すれば、外皮材を押圧することなく安定して外皮材
を椀状形成することができ、外皮材に与えるダメージを
軽減することができる。

【００３７】さらに、外皮材の縁部を第二シャッタのシ
ャッタ片上に保持する保持手段を設けることで、外皮材
の押込み又は吸引を行う際に確実に外皮材を保持するこ
とで安定した椀状形成が可能となる。また、第二シャッ
タの開口領域において開口部を有する受け部材を設ける
ことで、受け部材上に外皮材を確実に保持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る食品成形装置の部分断面正面図で
ある。

【図２】同装置の第一シャッタ及び第二シャッタを示す
概略平面図である。

【図３】同装置の第二シャッタの駆動機構を示す概略平
面図である。

【図４】同装置の第一シャッタの駆動機構を示す概略平
面図である。

【図５】同装置の各制御手段を説明する概略ブロック図
である。

【図６】同装置による食品成形工程を説明するシャッタ
平面図及び概略側面図である。

【図７】同装置による食品成形工程を説明するシャッタ
平面図及び概略側面図である。

【図８】同装置による食品成形工程を説明するシャッタ
平面図及び概略側面図である。

【図９】同装置による食品成形工程を説明するシャッタ
平面図及び概略側面図である。

【図１０】同装置による食品成形工程を説明するシャッ
タ平面図及び概略側面図である。

【図１１】同装置による食品成形工程を説明するシャッ
タ平面図及び概略側面図である。

【図１２】同装置による食品成形工程を説明するシャッ
タ平面図及び概略側面図である。

【図１３】同装置による食品成形工程を説明するシャッ
タ平面図及び概略側面図である。

【図１４】同装置による食品成形工程を説明するシャッ
タ平面図及び概略側面図である。

【図１５】第一シャッタ、第二シャッタ及び支持部材の
時間的な動きを示した線図である。

【図１６】本発明に係る食品成形装置による別の食品成
形工程を説明する概略側面図である。

【図１７】受け部材を備えた食品成形装置のシャッタ平
面図及び概略側面図である。

【図１８】受け部材を備えた食品成形装置による食品成
形工程を説明する概略側面図である。

【図１９】保持手段を省略した食品成形装置による食品
成形工程を説明する概略側面図である。

【図２０】同装置による別の食品成形工程を説明する概
略側面図である。

【図２１】吸引手段を備えた食品成形装置による食品成
形工程を説明する概略側面図である。

【図２２】同装置による食品成形工程を説明する概略側
面図である。

【図２３】同装置による食品成形工程を説明する概略側
面図である。

【図２４】同装置による食品成形工程を説明する概略側
面図である。

【図２５】同装置による食品成形工程を説明する概略側
面図である。

【図２６】同装置による食品成形工程を説明する概略側
面図である。

【図２７】シャッタに関する変形例を示す概略平面図で
ある。

【図２８】シャッタに関する別の変形例を示す概略平面
図である。

【符号の説明】

Ｆ外皮材Ｇ内材Ｈ成形品１第一シャッタ 10 第一シャッタのシャッタ片 11 駆動軸 12 フランジ 13 リンク 14 モータ 15 モータ制御装置 16 検出器２第二シャッタ 20 第二シャッタのシャッタ片 21 駆動中空軸 22 フランジ 23 リンク 24 モータ 25 モータ制御装置 26 検出器３外皮材形成手段 30 押込み部材 31 ステー 32 送りねじ機構 33 モータ 40 弁 41 ロッド 42 エアシリンダ 43 供給パイプ 44 ポンプ 45 ホッパ５保持手段 50 押え部材 51 支持ロッド 52 ステー 53 コイルばね６支持手段 60 支持部材 61 支持ロッド 62 ラック−ピニオン機構 63 ベルト 64 モータ 65 モータ制御装置 66 検出器 70 設定器 71 検出器 72 センサ 80 薄板（受け部材）９支持部材 90 通気孔 91 管状部材 101 変形例のシャッタ片 102 変形例のシャッタ片 103 変形例の作用ピン 111 変形例の第一シャッタ 112 変形例の第二シャッタ 113 変形例の第一シャッタ 114 変形例の第二シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吹上透福井県福井市二の宮３丁目38番９号株式会社コバード内Ｆターム(参考） 4B048 PE12 PK03 PM03 PM05 PM16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のシャッタ片から成る第一シャッタ
と、前記第一シャッタの下方に配設され、かつ、複数のシャ
ッタ片から成る第二シャッタと、前記第二シャッタの下方に配設され、かつ、内材が配置
された外皮材を支持する支持部材と、前記第二シャッタと前記支持部材との間の間隔を調整す
る支持間隔調整手段と、内材が配置された外皮材を前記支持部材が支持した状態
で前記第一シャッタを閉動作させる第一シャッタ制御手
段と、前記第一シャッタの閉動作開始後に前記第二シャッタの
動作開始タイミングを制御するとともに前記外皮材の周
縁部を封着するように前記第二シャッタを動作させる第
二シャッタ制御手段と、を備えたことを特徴とする食品
成形装置。
【請求項２】前記外皮材を前記第二シャッタの開口領
域に押し込む押込み手段を備えたことを特徴とする請求
項１記載の食品成形装置。
【請求項３】前記押込み手段は、前記内材を供給する
内材供給手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の
食品成形装置。
【請求項４】前記支持部材には、前記外皮材を前記第
二シャッタの開口領域で吸引する吸引手段を備えたこと
を特徴とする請求項１記載の食品成形装置。
【請求項５】前記外皮材の縁部を前記第二シャッタの
シャッタ片に保持する保持手段を備えたことを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の食品成形装置。
【請求項６】前記第二シャッタの開口領域において開
口部を有する受け部材を設け、前記外皮材の縁部を前記
受け部材に保持する保持手段を備えたことを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載の食品成形装置。