JP2021153495A - 米飯供給装置および米飯残量計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の外部から加えられた荷重の影響を受けることなく貯留部内の米飯の残量を計測できる、米飯供給装置の提供。【解決手段】投入した米飯が貯留されるホッパと、装置の全体重量を計測する装置重量計測手段３１と、ホッパ内の米飯を容器に供給する搬送スクリュ２１、解しローラ２２および開閉カップ２３と、容器に供給される米飯の重量を計測する計量器２４と、米飯がホッパに投入されたときには装置重量計測手段の計測値からホッパに米飯を貯留していない状態での装置重量を減算した第１の値を米飯残量値とし、容器に米飯が供給されたときには直近の米飯残量値から計量器による計測値を減算した第２の値を米飯残量値とする残量計測手段３０と、残量計測手段に計測される米飯の残量を表示する入力・表示部１６とを有する。【選択図】図１４

Description

本発明は、米飯供給装置および米飯残量計測方法に関するものである。

弁当や丼物等を作る場合、米飯を弁当箱や椀等の容器に供給するための米飯供給装置が知られている。この米飯供給装置は、ホッパ（貯留部）に米飯を貯留しておき、そこから米飯を適量搬送して計量することにより、一定量の米飯を容器（受容部材）に自動的に供給する装置である。

米飯供給装置においては、弁当や丼物等を作るために所定量が計量されて容器に盛り付けられるために、ホッパに貯留されている米飯は徐々に減少していく。

このとき、ホッパ内の米飯残量を表示する手段が米飯供給装置に設けられていないと、上蓋を開けて直接ホッパ内の米飯残量を目視で確認する必要があった。

このような問題に鑑みて、例えば特許文献１（特開２０１８−１１３９４９号公報）では、ホッパを支持する上部筐体と底板に固定された下部筐体との間にスプリングを介在させ、ホッパ内の米飯量に応じて変動する上部筐体と下部筐体とを距離を変位センサで求め、当該変位センサの出力値から米飯残量を求める技術が開示されている。

特開２０１８−１１３９４９号公報

しかしながら、前述のような技術では、米飯供給装置に外部から荷重が加えられていると、例えば、装置上に米飯以外の重量物（例えば皿等）が載っていたり作業者が装置を上から押さえていると、当該重量物が米飯なのか米飯ではないのかを装置側では判断することはできない。そのため、間違った残量表示、つまり米飯以外の重量物の重量を米飯重量と認識をし、当該重量を含めた重量を米飯残量として表示してしまう。すると、表示部では残量が十分にあると表示されているにもかかわらず、実際の残量は殆どないなどといった事態が生じてしまう。

一般に、作業者は、米飯を炊くタイミングや米飯をホッパに補充するタイミングについて、表示された米飯残量を目安に決定している。したがって、実際よりも多く米飯残量が表示されると、米飯を炊くタイミングやホッパに補充するタイミングが遅れてしまうことになる。すると、来店客に提供したりおむすびを生産するためなどに必要な米飯が一時的に不足してしまうおそれがある。そして、実際の米飯残量と表示された米飯残量との誤差が過大となった場合には、店舗の営業ができなくなる時間が発生する可能すら発生する。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、米飯供給装置の外部から加えられた荷重の影響を受けることなく貯留部内の米飯の残量を計測することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の米飯供給装置は、投入した米飯が貯留される貯留部と、装置の全体重量を計測する第１の重量計測手段と、前記貯留部内の米飯を受容部材に供給する米飯供給手段と、受容部材に供給される米飯の重量を計測する第２の重量計測手段と、米飯が前記貯留部に投入されたときには前記第１の重量計測手段の計測値から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を減算した第１の値を米飯残量値とし、米飯供給手段により受容部材に米飯が供給されたときには直近の米飯残量値から前記第２の重量計測手段による計測値を減算した第２の値を米飯残量値とする残量計測手段と、前記残量計測手段に計測される米飯の残量を表示する表示手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、前記残量計測手段は、前記蓋部材が閉鎖されたことが前記蓋開閉検知手段により検知されてから予め設定された時間以内に前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項２記載の発明において、前記蓋開閉検知手段により前記蓋部材が閉鎖されていないことが検知された場合には、その旨を報知する報知手段をさらに備える、ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、前記残量計測手段は、前記蓋部材が開放されたことが前記蓋開閉検知手段により検知され、且つ前記第１の重量計測手段による計測値が増加したときに前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項２〜４の何れか一項に記載の発明において、前記蓋部材は、装置の上面全体に設けられた上蓋である、ことを特徴とする。

請求項６に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記第１の値の計測を指示する計測指示手段をさらに有し、前記残量計測手段は、前記計測指示手段が操作されたときに前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、前記蓋部材の上面おける異物の有無を検知する異物検知手段、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、前記残量計測手段は、前記蓋部材が閉鎖されたことが前記蓋開閉検知手段により検知されるとともに、前記異物検知手段により前記開閉蓋に異物がないと検知され、さらに米飯を受容部材に供給する前に前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

請求項８に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、受容部材である容器が設置される容器設置部における容器の有無を検知する容器検知手段をさらに備え、前記残量計測手段は、前記容器検知手段により検知される容器がないときに前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

請求項９に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項８記載の発明において、前記容器検知手段により容器が検知された場合には、その旨を報知する報知手段をさらに備える、ことを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１〜９の何れか一項に記載の発明において、第１の重量計測手段は、装置底面に取り付けられた複数の脚部にそれぞれ設けられて相互に結線された歪みゲージを備えた複数の歪みゲージユニットで構成される、ことを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項１１に記載の本発明の米飯供給方法は、米飯供給装置に設けられた貯留部内の米飯残量を計測する米飯残量計測方法であって、米飯が前記貯留部に投入されたときには装置の全体重量から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を減算した第１の値を米飯残量値とし、受容部材に米飯が供給されたときには直近の米飯残量値から受容部材への米飯の供給重量を減算した第２の値を米飯残量値とする、ことを特徴とする。

請求項１２に記載の本発明の米飯供給方法は、請求項１１記載の発明において、前記貯留部を開閉する蓋部材が閉鎖されてから予め設定された時間以内に前記第１の値を計測する、ことを特徴とする。

本発明では、米飯が貯留部に投入されたときには第１の重量計測手段の計測値から装置自重値を減算した第１の値を米飯残量値としている。また、受容部材に米飯が供給されたときには、直近の米飯残量値から、受容部材に供給した第２の重量計測手段による米飯重量の計測値を減算した第２の値を米飯残量値としている。したがって、米飯供給装置Ａに外部から荷重が加えられていても、これらの荷重を含めた重量を米飯残量値としてしまうことがない。

これにより、米飯供給装置の外部から加えられた荷重の影響を受けることなく、貯留部内の米飯の残量を計測することが可能になる。

本発明の一実施の形態である米飯供給装置を示す斜視図である。 図１の米飯供給装置の上部について上蓋を開いた状態で示す斜視図である。 図１の米飯供給装置の断面図である。 本実施の形態の米飯供給装置の上部ホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め上方から示す斜視図である。 本実施の形態の米飯供給装置のホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め下方から示す斜視図である。 図１の米飯供給装置を斜め下方から示す斜視図である。 装置底面に取り付けられた脚部を斜め下方から示す斜視図である。 図７の脚部の平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 脚部内に設けられた歪みゲージユニットを示す正面図である。 図１０の歪みゲージユニットを９０°異なる方向から示す正面図である。 図１０の歪みゲージユニットの平面図である。 図１０の歪みゲージユニットの底面図である。 本発明の一実施の形態である米飯供給装置のブロック図である。 本発明の一実施の形態である米飯供給装置における米飯の残量計測動作を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｆ）は図１５のフローチャートに沿った米飯の残量計測プロセスで示される米飯残量値を示す説明図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態である米飯供給装置を示す斜視図、図２は図１の米飯供給装置の上部について上蓋を開いた状態で示す斜視図、図３は図１の米飯供給装置の断面図、図４は本実施の形態の米飯供給装置の上部ホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め上方から示す斜視図、図５は本実施の形態の米飯供給装置のホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め下方から示す斜視図、図６は図１の米飯供給装置を斜め下方から示す斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態の米飯供給装置Ａは、正面板１０および当該正面板１０の背面に位置する背面板１１、ならびにこれら正面板１０および背面板１１の両側に位置する側面板１２を備え、上方に開いた開口部１３が形成された本体部１を有している。また、本体部１には、開口部１３を開閉するための上蓋（蓋部材）１４が、蝶番ユニット１５を介して装置の上面全体を覆うように取り付けられている。また、上蓋１４の開閉状態を検知するための蓋開閉検知センサ（蓋開閉検知手段：図１４）３５が設けられている。なお、上蓋１４は、開口部１３を閉鎖したときに外側に位置する外蓋部１４−１と、内側に位置する内蓋部１４−２とで構成されている。

図示するように、正面板１０には、タッチパネル式の入力・表示部（表示手段・報知手段）１６が備えられている。入力・表示部１６は、所望する重量の米飯を容器へ供給する指示を入力したり後述する米飯残量値などの情報を表示する画面であり、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成されている。本体部１の背面側には、米飯供給装置Ａの動作制御を行うための制御部（残量計測部：制御手段・残量計測手段：図１４）３０などの様々な電子部品が実装された基板１７（図３）が設置されている。

また、正面板１０の下方には、米飯を盛り付けるときの容器（受容部材）が設置される容器設置部１８が設けられ、正面板１０と容器設置部１８との間には、所定の奥行きおよび高さを有した凹部空間１９が形成されている。この凹部空間１９は容器を収容するに十分な空間となっており、その上方から米飯が落下して容器に供給される。

容器設置部１８には、容器が設置されているか否かを検知するための容器検知センサ（容器検知手段：図１４）３４が設置されている。本実施の形態において、容器検知センサ３４には、容器の有無を光学的に検知する光センサが用いられているが、容器設置部１８に容器が載置された場合の重量変化で容器の有無を検知する重量センサなど、容器設置部１８における容器の有無を検知可能な種々のセンサを適用することができる。

図２および図３に示すように、前述した開口部１３内には、当該開口部１３から投入された米飯が貯留されるホッパ（貯留部）２０が設置されている。また、図３に示すように、ホッパ２０の底面付近には、米飯を搬送（図３においては、図面右側から斜め左上側に搬送）するための搬送スクリュ（搬送手段：米飯供給手段の一部）２１、およびホッパ２０内の米飯を撹拌しながら搬送スクリュ２１へ送る撹拌羽根（撹拌手段）２５が設けられている。

搬送スクリュ２１における米飯の搬送方向の下流側には、搬送スクリュ２１の回転によりホッパ２０内を搬送された米飯を解すように取り崩して落下させるドラム型で外周に多数の爪２２ａが設けられた解しローラ（解し手段：米飯供給手段の一部）２２が配置されている。さらに、解しローラ２２の直下には、当該解しローラ２２から落下した米飯の落下経路を開閉する一対の開閉カップ（米飯供給手段の一部）２３が備えられている。

解しローラ２２の回転軸は搬送スクリュ２１の回転軸と直交するような位置関係になっている。これにより、ホッパ２０に貯留された米飯は、ホッパ２０に設けられた搬送スクリュ２１の回転により解しローラ２２へと搬送される。そして、解しローラ２２に搬送された米飯は、当該解しローラ２２の回転に伴う爪２２ａの働きにより、解されながら落下する。

また、開閉カップ２３は、前述した解しローラ２２によって落下する米飯の落下経路上に位置している。この開閉カップ２３は、米飯が蓄積可能に下方に膨らんだ形状となっており、下方に向けて開閉可能になった一対の部材で形成されている。そして、容器に米飯を供給する際には開閉カップ２３が開き、供給を停止する際には閉じることにより、米飯の容器への供給動作と供給停止動作とが行われる。

図３および図５に示すように、ホッパ２０は、上端および下端が開口した上部ホッパ２０ａと、上部ホッパ２０ａの下端の開口に嵌め込まれてホッパ２０の底面を形成する下部ホッパ２０ｂとで構成されている。

上部ホッパ２０ａには、上方より下方へ向かって徐々に狭く形成されており、これによって上端が広口の開口とされるとともに、下端が狭口の開口とされている。

図３〜図５において、下部ホッパ２０ｂに形成された略半円形の収容溝２０ｂ−１（図３，図５）内には、前述した搬送スクリュ２１が設置されている。搬送スクリュ２１は、米飯の搬送方向に沿って延びる搬送軸２１ａと、この搬送軸２１ａの回りに設けられてホッパ２０内の米飯を解しローラ２２へと搬送する螺旋状のスクリュ２１ｂとで構成されている。そして、搬送軸２１ａの一方の端部（解しローラ２２と反対側の端部）は下部ホッパ２０ｂの外部へ突出しており、当該突出端には減速機２６を構成するギア２６ａが取り付けられている。

前述した撹拌羽根２５は、搬送スクリュ２１と並列に設置されている。撹拌羽根２５は、搬送スクリュ２１による米飯の搬送方向に沿って配置されたシャフト２５ａと、シャフト２５ａの回転方向と交差する方向に延びるとともに相互に間隔を空けて設けられた複数の撹拌棒２５ｂとで構成されている。そして、シャフト２５ａの一方の端部（解しローラ２２と反対側の端部）も下部ホッパ２０ｂの外部へ突出しており、同様に、突出端には減速機２７を構成するギア２７ａが取り付けられている。なお、撹拌羽根２５の構造は本実施の形態に示すものには限定されない。また、撹拌羽根２５は設けられていなくてもよい。

搬送軸２１ａに取り付けられたギア２６ａを含む減速機２６、およびシャフト２５ａに取り付けられたギア２７ａを含む減速機２７は、共にハウジング２８内に格納されている。また、ハウジング２８の裏側には、搬送スクリュ２１を回転駆動するための搬送用モータＭ１、および撹拌羽根２５を回転駆動するための撹拌用モータＭ２がそれぞれ固定されている。そして、搬送用モータＭ１の出力軸には減速機２６を構成するギア２６ｂが、撹拌用モータＭ２の出力軸には減速機２７を構成するギア２７ｂが、それぞれ取り付けられている。これにより、搬送用モータＭ１の回転力は、ギア２６ｂから中継用のギア２６ｃを介してギア２６ａに伝達され、搬送スクリュ２１を回転させる。また、撹拌用モータＭ２の回転力は、ギア２７ｂから中継用のギア２７ｃを介してギア２７ａに伝達され、撹拌羽根２５を回転させる。

なお、ハウジング２８の前面は、減速機２６，２７を保護するとともに、これらの減速機２６，２７の回転軸を支持するためのハウジングカバー２８ａで覆われている。

さて、図３において、米飯供給装置Ａは、開閉カップ２３に蓄積された米飯（つまり、容器設置部１８に載置された容器に供給されることになる米飯）の計量を行う計量器（第２の重量計測手段）２４を備えている。

計量器２４には、荷重を電気信号に変換するロードセルが用いられている。そして、閉鎖位置にある開閉カップ２３に蓄積された米飯の計量値（計量器２４による計量値）が目標計量値に到達する直前に搬送スクリュ２１および解しローラ２２の回転動作が停止し、最終的に目標計量値に到達したときに開閉カップ２３が開放位置になって米飯が容器に落下供給される。

なお、ホッパ２０は、ヒータの取り付けられた保温容器３２（図３）内に収容されており、ホッパ２０内の米飯が適温に維持されるようになっている。

図６に示すように、装置底面の４箇所には、脚部２９が取り付けられている。以下、脚部の構造について、図７〜図１３を用いて説明する。図７は装置底面に取り付けられた脚部を斜め下方から示す斜視図、図８は図７の脚部の平面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図、図１０は脚部内に設けられた歪みゲージユニットを示す正面図、図１１は図１０の歪みゲージユニットを９０°異なる方向から示す正面図、図１２は図１０の歪みゲージユニットの平面図、図１３は図１０の歪みゲージユニットの底面図である。

図７〜図９に示すように、脚部２９は、略円柱状の脚部本体２９ａと、脚部本体２９ａの外周を保持するケース部２９ｂと、ケース部２９ｂが取り付けられるベース板２９ｃとを備えている。なお、ケース部２９ｂは、スペーサ２９ｄを介してネジ２９ｅによりベース板２９ｃに固定されており、したがって、ケース部２９ｂとベース板２９ｃとの間には隙間が空いている。

ケース部２９ｂには、脚部本体２９ａの下部が突出する孔２９ｂａが形成されており、当該孔２９ｂａの内周には、脚部本体２９ａに形成された段差２９ａｂと係合して脚部本体２９ａが抜け落ちないようにするためのフランジ２９ｂｂが形成されている。また、脚部本体２９ａの外周とケース部２９ｂとの間には、Ｏリングなどのシール部材２９ｆが設けられており、外部からの水分などの浸入が防止されている。

なお、本実施の形態においては、ケース部２９ｂはベース板２９ｃと別体になっているが、一体に形成されていてもよい。

脚部本体２９ａ、ケース部２９ｂおよびベース板２９ｃにより、歪みゲージユニット３３を収容する空間が形成されている。

図９〜図１３に示すように、歪みゲージユニット３３は、米飯供給装置Ａの荷重が曲げ方向に加わる起歪プレート（起歪体）３３ａと、起歪プレート３３ａに接着された歪みゲージ３３ｂと、起歪プレート３３ａが想定外の過負荷により塑性変形をおこして破損しないようにするために、所定以上に曲げ変形することを阻止するストッパ３３ｃとを備えている。また、起歪プレート３３ａは、当該起歪プレート３３ａに装置荷重を伝達するための伝達プレート３３ｄを介して脚部本体２９ａに圧接されている。なお、伝達プレート３３ｄの中央部には突起３３ｄａが形成され、当該突起３３ｄａが脚部本体２９ａから押圧されるようになっている。

ストッパ３３ｃはベース板２９ｃに取り付けられている。このストッパ３３ｃはベース板２９ｃにネジ固定されており、起歪プレート３３ａとの間隔が調整可能になっている。したがって、当該間隔を調整することにより起歪プレート３３ａの最大変形量が調整できるので、起歪プレート３３ａの種類に応じて変形量を調整することができる。なお、ストッパ３３ｃと起歪プレート３３ａとの間隔は調整可能になっていなくてもよい。

起歪プレート３３ａは、伝達プレート３３ｄを介して加わった荷重で歪む起歪部３３ａａと、起歪部３３ａａの両側に形成されて脚部２９に固定される固定部３３ａｂとからなり、前述した歪みゲージ３３ｂは起歪部３３ａａに接着されている。そして、起歪プレート３３ａの変形に伴う歪みゲージ３３ｂの抵抗値の変化をホイートストンブリッジ回路を介して電圧値の変化に変換することにより、起歪プレート３３ａに加わった荷重が求められる。

なお、本実施の形態において、歪みゲージ３３ｂにはハーフブリッジタイプが用いられているが、フルブリッジタイプやクォータブリッジタイプを用いてもよい。

ここで、装置底面の４個の脚部２９に設けられた歪みゲージ３３ｂは相互に結線されている。よって、各歪みゲージ３３ｂで計測された各起歪プレート３３ａに加わった荷重を合計することにより、米飯供給装置Ａの総重量が計測される。したがって、４個の脚部２９に設けられたこのような４個の歪みゲージユニット３３の集合により、装置重量を計測する装置重量計測手段（第１の重量計測手段）３１（図１４）が構成される。

そして、本実施の形態においては、米飯供給装置Ａの装置自重値（ホッパ２０に米飯が投入されていない状態での米飯供給装置Ａの重量）を予め記憶しておき、制御部３０においては、米飯がホッパ２０に投入されたときには装置重量計測手段３１の計測値から装置自重値を減算した値（第１の値）を求め、この第１の値をホッパ２０内の米飯残量値としている。また、容器に米飯が供給されたときには、直近の米飯残量値から、容器に供給した計量器２４による米飯重量の計測値を減算した値（第２の値）を求め、この第２の値をホッパ２０内の米飯残量値としている。このようにして、制御部３０は、ホッパ２０内の米飯の残量を計測する残量計測部として機能する。そして、計測されたホッパ２０内の米飯残量値は、前述した入力・表示部１６に表示される。

ここで、本実施の形態においては、米飯残量値は、表示手段である入力・表示部１６において具体的な数字で表示されるようになっているが、残パーセントで表示したり、観念的に表示されるようになっていてもよい。例えば、残量を色で表示するようにして、残量が十分な場合には青色で、半分程度の場合には黄色で、殆どなくなった場合には赤色で表示することが考えられる。あるいは、目盛やバーの本数、アイコン（残量をアイコンの個数に対応させたもの）で表示すること、さらには、表示手段として別途ランプを設け、前述の青色、黄色、赤色で表示することなどが考えられる。その他、ホッパ２０に米飯を補充する必要が生じた程度に米飯残量が減少したときにのみその旨を表示するようにしてもよい。この場合には、警告音を発するなどのような聴覚的な表示手段でもよい。

以上のような構成を有する米飯供給装置Ａのブロック図を図１４に示す。

図示するように、本実施の形態の米飯供給装置Ａは、装置の動作制御を行う制御部３０が備えられており、前述した入力・表示部１６、計量器２４、４個の歪みゲージユニット３３で構成される装置重量計測手段３１、容器検知センサ３４、蓋開閉検知センサ３５、搬送用モータＭ１、撹拌用モータＭ２の他に、解しローラ２２を回転駆動するための解し用モータＭ３、開閉カップ２３の開閉させるためのカップ用モータＭ４などが備えられている。さらに、前述した装置自重値や直近の米飯残量値などを記憶するメモリ３６が設けられている。

なお、本実施の形態において示すブロック図は本発明に関連した機能ブロックを抽出して示しており、制御部３０はこれらの機能ブロックに示された以外の部材等をも制御しているのはもちろんである。

次に、本実施の形態の米飯供給装置Ａにおける米飯の残量計測動作について、図１５および図１６を用いて説明する。ここで、図１５は米飯供給装置Ａにおける米飯の残量計測動作のフローチャート、図１６（ａ）〜（ｆ）は図１５のフローチャートに沿った米飯の残量計測プロセスで示される残量計測結果を示す説明図である。

さて、図１５において、先ず、米飯供給装置Ａの電源をオンにする（ステップＳ０１）。このとき、ホッパ２０内には米飯Ｒは入っていないので、図１６（ａ）に示すように、入力・表示部１６には、米飯残量として０ｋｇと表示される。

続いて、図１６（ｂ）に示すように、上蓋１４を開き、炊き上がった米飯Ｒ（図示する場合には、４ｋｇの米飯Ｒ）をホッパ２０に投入して（ステップＳ０２）、上蓋１４を閉める（図１６（Ｃ））。

次に、容器設置部１８に容器Ｔが設置されているか否かが判断され（ステップＳ０３）、容器検知センサ３４により設置されていないと判断されれば、次のステップ０４に移行する。また、ステップＳ０３で設置されていると判断されれば、報知手段としての入力・表示部１６において容器除去指示のメッセージを表示し（ステップＳ０５）、容器Ｔを除去することを作業者に促す。この段階で容器設置部１８に容器Ｔが設置されていないようにするのは、後述するステップＳ０６における装置重量計測手段３１による重量計測のときに、米飯供給装置Ａの外部から加えられた荷重（ここでは、容器Ｔの重さ）の影響を受けないようにするためである。但し、容器設置部１８が設けられてない装置の場合には、ステップＳ０３は省略される。なお、後述するステップＳ０７およびステップＳ１１における場合を含め、報知手段としては、本実施の形態のように画面にメッセージを表示するなど視覚的な報知手段の他に、例えば警告音を発するなどのような聴覚的な報知手段でもよい。

さて、ステップＳ０３において容器設置部１８に容器Ｔが設置されていないと判断されたならば、上蓋１４が閉められているか否かが判断され（ステップＳ０４）、蓋開閉検知センサ３５により閉められていると判断されれば、次のステップ０６に移行する。一方、ステップＳ０４において上蓋１４が閉められていないと判断されれば（前述のステップＳ０２でホッパ２０に米飯Ｒを投入した段階で上蓋１４を閉めていなかった場合を想定）、報知手段としての入力・表示部１６において上蓋１４の閉鎖指示のメッセージを表示し（ステップＳ０７）、上蓋１４を閉めることを作業者に促す。

なお、上蓋１４を開いてホッパ２０に米飯Ｒを投入したならば閉めるのが一般的な動作と考えられ、また上蓋１４が閉められているかどうかは目視で容易に確認できることから、ステップＳ０４についても省略することができる。但し、上蓋１４と本体部１（の開口部１３の縁部）との間に異物が挟まったことなどが原因となって上蓋１４が完全に閉められていないことがあり得るので、本ステップＳ０４は実行することが望ましい。

さて、ステップＳ０４において上蓋１４が閉められていると判断されたならば、米飯Ｒの残量値を計測し、入力・表示部１６に表示される残量を更新する（ステップＳ０６）。このステップＳ０６での残量計測は、米飯Ｒがホッパ２０に投入されたときの計測になるので、前述のように、残量計測部である制御部３０は、装置重量計測手段３１の計測値から装置自重値（ホッパ２０に米飯Ｒを貯留していない状態での装置重量）を減算した値（第１の値）を求め、この値をホッパ２０内の米飯残量値とする。例えば、装置自重値を３０ｋｇとし、図１６（ｂ）に示すように４ｋｇの米飯Ｒが投入されたとすると、装置重量計測手段３１の計測値は３４ｋｇとなるので、第１の値つまり米飯残量値は４ｋｇ（＝３４ｋｇ−３０ｋｇ）となる。よって、図１６（ｃ）に示すように、入力・表示部１６には米飯残量として４ｋｇと表示されることになる。

なお、ここで計測された米飯残量値は、後述するように、次の米飯残量値を計測するときの直近の米飯残量値としてメモリ３６に記憶される。

ここで、上蓋１４は、装置のほぼ上部全体にわたって形成された開口部１３を開閉する比較的大きな板状体であり、蝶番ユニット１５を支点にして水平状態から上方に回動して開くようになっている。よって、上蓋１４が開いた状態では当該上蓋１４は大きく傾斜することからに、その上面に容器Ｔなどを載せておくこと（つまり、外部から荷重を加えておくこと）は考えにくい。そして、上蓋１４は装置の上面全体を覆うように取り付けられているので、上蓋１４が閉められた直後は、上蓋１４の上面つまり米飯供給装置Ａの上には何も載っていないと考えることができる。しかしながら、上蓋１４が閉められると、作業者が早々に当該上蓋１４の上に容器Ｔなどを載せる（つまり、外部から荷重が加えられる）ことが考えられるので、ステップＳ０６における残量の計測は、ステップＳ０４において上蓋１４が閉められたことが蓋開閉検知センサ３５により検知されてから予め設定された時間以内（例えば、１〜２秒以内）に行うことが望ましい。

なお、ステップＳ０６で米飯残量値を計測した後、容器Ｔに米飯Ｒが供給されたときには、前述のように、あるいは以下のステップで説明するように、直近の米飯残量値から、容器Ｔに供給した計量器２４による米飯重量の計測値を減算した値（第２の値）が米飯残量値とされる。したがって、ステップＳ０６で米飯残量値を計測した後は、例えば図１６（ｄ）に示すように、作業者が装置を上から押さえているなどして上蓋１４に外力Ｆが加わったり、図１６（ｅ）に示すように、上蓋１４の上に容器Ｔが載せられたとしても、外力Ｆや容器Ｔの重さは重量計測対象外となって加算や減算は行われないことから、これらの荷重により米飯Ｒの残量値は変更されない（図１６（ｄ）（ｅ）において、残量値は４ｋｇのままとなっている）。

さて、ステップＳ０６において米飯Ｒの残量が計測されたならば、米飯Ｒの容器Ｔへの供給指示があるかどうかが判断され（ステップＳ０８）、あると判断されたならば、容器設置部１８に容器Ｔが設置されているか否かが判断され（ステップＳ０９）、容器検知センサ３４により設置されていると判断されれば、開閉カップ２３が開放位置になって蓄積された米飯Ｒが容器Ｔに落下供給される（ステップＳ１０）。

ここで、本実施の形態の米飯供給装置Ａは、開閉カップ２３に蓄積される米飯Ｒの重量を計測するいわゆる上計量の構造となっているため、ステップＳ０８において米飯Ｒの供給指示があると判断された時点で（つまり、次のステップＳ０９における判断を待たずして）、搬送スクリュ２１および解しローラ２２が動作し、計量器２４で計量された重量の米飯Ｒが開閉カップ２３に蓄積される。

なお、ステップＳ０８において米飯Ｒの容器Ｔへの供給指示がないと判断された場合には、供給指示があるまで待機する。また、ステップＳ０９において容器設置部１８に容器Ｔが設置されていないと判断された場合には、入力・表示部１６において容器設置指示のメッセージを表示し（ステップＳ１１）、容器Ｔを設置することを作業者に促す。

さて、ステップＳ１０において米飯Ｒが容器Ｔに落下供給されたならば、米飯残量値を計測し、入力・表示部１６に表示される残量を更新する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２では、ホッパ２０内の米飯Ｒが容器Ｔに供給されたときの計測になるので、残量計測部である制御部３０は、直近の米飯残量値から計量器２４による計量値（つまり、容器Ｔに供給した米飯重量の計測値）を減算した値である第２の値を米飯残量値とする。

ここで、直近の米飯残量値とは、現時点（計量器２４で米飯Ｒを計量して供給する時点）から遡って最も近い時点で計測された米飯残量値をいう。

例えば、前述の図１６において、ホッパ２０に４ｋｇの米飯Ｒが投入され、そこから計量器２４で計量された２００ｇの米飯Ｒが容器Ｔに供給された場合には、直近の米飯残量値はメモリ３６に記憶されている４ｋｇ（ステップＳ０６で計測された米飯残量値）となる。したがって、第２の値は、メモリ３６から読み出された４ｋｇから容器Ｔへの供給重量である２００ｇを減算して３．８ｋｇ（＝４ｋｇ−２００ｇ）となり、図１６（ｆ）に示すように、入力・表示部１６には米飯残量値として３．８ｋｇと表示される。なお、本実施の形態の米飯供給装置Ａにおいて、新たな米飯残量値（ここでは、３．８ｋｇ）が計測されると、メモリ３６では、当該米飯残量値がそれまで記憶されていた米飯残量値（ここでは、４ｋｇ）に書き換えて記憶され、次の米飯残量値の算出時における直近の米飯残量値となる。

また、後述のステップＳ１４まで進んで再びステップＳ０８に戻り、２回目に実行するステップＳ１２において計量器２４によって１５０ｇの米飯Ｒを供給した場合、直近の米飯残量値は３．８ｋｇであるから、第２の値は３．６５ｋｇ（＝３．８ｋｇ−１５０ｇ）となり、米飯残量値として３．６５ｋｇと表示されることになる。

さらに、ステップＳ１４まで進んでステップＳ０８に戻り、ステップＳ１２において計量器２４によって所定重量の米飯Ｒを供給するプロセスを繰り返す場合、直近の米飯残量値は前回のステップＳ１２で計測された米飯残量値となり、当該米飯残量値からその時点で供給した米飯重量を減算した値が第２の値つまり更新される米飯残量値になる。

さて、ステップＳ１２において米飯残量値が計測されたならば、次に、ホッパ２０に米飯Ｒを投入（補充）するかが判断される（ステップＳ１３）。そして、米飯Ｒの残量が予め定められた補充が必要な残量となっている場合には補充すると判断され、ステップＳ０２に移行して米飯Ｒの補充を行い、以降のステップを順次実行する。

また、ステップＳ１３においてホッパ２０に米飯Ｒを投入（補充）しないと判断された場合には、米飯供給装置Ａを用いた作業が終了したか（店舗で使用されている場合には、今日はこれ以降は当該米飯供給装置Ａを使用しない、閉店準備にとりかかる、などのケース）が判断される（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ１４において、終了したと判断された場合には、一連の処理が終了する。

一方、ステップＳ１４において、米飯供給装置Ａを用いた作業が終了していないと判断された場合には、前述したステップＳ０８に移行し、米飯Ｒの容器Ｔへの供給指示があるかどうかの判断を行い、以降のステップを順次実行する。

なお、ステップＳ１４まで進んでステップＳ０８に戻り、ステップＳ１２で容器Ｔに米飯Ｒを供給するプロセスを繰り返し実行した結果、ホッパ２０内の米飯Ｒが補充が必要な残量（例えば５００ｇ）まで減少し、ステップＳ１３において補充すると判断された場合は次のようになる。すなわち、ステップＳ０２に移行して４ｋｇの米飯Ｒの補充を行ったとすると、装置重量計測手段３１の計測値は３４．５ｋｇ（＝投入前米飯残量５００ｇ＋投入米飯重量４ｋｇ＋装置自重値３０ｋｇ）となるので、ステップＳ０６における第１の値すなわち米飯残量値は４．５ｋｇ（＝３４．５ｋｇ−３０ｋｇ）となる。そして、メモリ３６では、当該米飯残量値が次の米飯残量値の算出時における直近の米飯残量値として書き換えられる。また、ここからステップＳ１０まで進んで２００ｇの米飯Ｒが容器Ｔに落下供給されたとすると、直近の米飯残量値は４．５ｋｇであるから、第２の値すなわち米飯残量値は４．３ｋｇ（＝４．５ｋｇ−２００ｇ）となる。

以上説明したように、本実施の形態の米飯供給装置Ａでは、米飯がホッパ２０に投入されたときには装置重量計測手段３１の計測値から装置自重値を減算した第１の値を米飯残量値としている。また、容器に米飯が供給されたときには、直近の米飯残量値から、容器に供給した計量器２４による米飯重量の計測値を減算した第２の値を米飯残量値としている。

したがって、上蓋１４に容器などを載せたり、外力が加えられても米飯残量値の表示が変化することはなく、実際の米飯残量値を表示し続けることができる。すなわち、米飯供給装置Ａに容器などのような米飯以外の重量物が載っていたり作業者が装置を上から押さえているなど、外部から荷重が加えられていても、これらの荷重を含めた重量を米飯残量値としてしまうことがない。

これにより、米飯供給装置Ａの外部から加えられた荷重の影響を受けることなく、ホッパ２０内の米飯の残量を計測することが可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、以上の説明では、開閉カップ２３に蓄積される米飯の重量を計測するいわゆる上計量の米飯供給装置が示されているが、容器設置部１８に載置された容器に落下供給される米飯の重量を計測するいわゆる下計量の米飯供給装置であってもよい。

また、米飯が供給される受容部材は容器（丼鉢、椀、トレイ、皿、弁当箱など）に限定されるものではなく、例えば、ターンテーブルのシャリ玉成形用の成形孔、おにぎりの形状に成形するための成形型、海苔巻き用のプレートなどであってもよい。なお、受容部材が容器以外の場合には、容器検知センサ３４および容器の有無を報知する手段は不要であり、ステップＳ０３は省略される。

また、上蓋１４は装置の上面全体ではなく、装置の上面の一部だけを覆うようになっていてもよい。但し、このようになっていると上蓋１４以外の装置上面部分が容器などを置くスペースになってしまう。一方、上蓋１４が装置の上面全体を覆うようになっていればそのようなスペースは存在しないので、上蓋１４が閉められた直後における米飯供給装置Ａの上には何も載っていないことになり、装置上面における外部からの荷重の影響を確実に排除することができる。よって、上蓋１４は装置の上面全体を覆うようになっているのが望ましい。

また、本実施の形態では、上蓋１４が閉鎖されたことをトリガとして第１の値である米飯残量値を計測しているが、これに限定されるものではなく、ホッパ２０に米飯が投入された後の様々なタイミングをトリガとすることができる。例えば、上蓋１４が開放され、且つ装置重量計測手段３１による計測値が増加したとき（つまり、ホッパ２０に米飯が投入されたとき）をトリガとして計測が行われるようにしてもよい。あるいは、計測指示ボタン（計測指示手段）を設けておき、米飯をホッパ２０に投入した後に作業者が当該計測指示ボタンを押したことをトリガとして計測が行われるようにしてもよい。すなわち、第１の値である米飯残量値は、本実施の形態のように自動的に計測されるのではなく、作業者の指示により計測されるようにしてもよい。

なお、ホッパ２０への米飯の投入時に開閉操作される上蓋１４の上面における異物（容器など）の有無を検知する異物検知手段（例えば、圧力センサ、ロードセル、光センサなど）を備えておいて、上蓋１４が閉鎖されたことが蓋開閉検知センサ３５により検知されるとともに、異物検知手段により上蓋１４に異物がないと検知され、さらに米飯を容器に供給する前に第１の値（装置重量計測手段３１の計測値から装置自重値を減算した値）を計測するようにしてもよい。このような構成にすれば、上蓋１４が閉鎖されたことが蓋開閉検知センサ３５により検知されてから予め設定された時間が経過していても、上蓋１４に異物がなければ米飯残量値を計測することができる。

さらに、本実施の形態では、搬送スクリュ２１、解しローラ２２および開閉カップ２３で米飯供給手段が構成されているが、ホッパ２０に貯留されている米飯を容器に供給することができれば足り、本実施の形態に示す米飯供給手段の構成に限定されるものではない。

そして、本実施の形態では、容器底面に取り付けられた脚部２９は４個であるが、３個以上であればよく、４個に限定されるものではない。なお、装置重量を計測するための歪みゲージユニット３３は、全ての脚部２９に設けられる。

以上の説明では、本発明を、貯留部内の米飯を容器に落下供給する米飯供給装置に適用した場合が示されているが、これに限定されるものではない。例えば、貯留部内の米飯を適量取り出してシャリ玉やおにぎりに成形したり、シート状にして板海苔の上に供給する米飯供給装置など、様々な米飯供給装置に適用することが可能である。

１４ 上蓋（蓋部材）
１６ 入力・表示部（表示手段・報知手段）
２０ ホッパ（貯留部）
２１ 搬送スクリュ（搬送手段：米飯供給手段の一部）
２２ 解しローラ（解し手段：米飯供給手段の一部）
２３ 開閉カップ（米飯供給手段の一部）
２４ 計量器（第２の重量計測手段）
２５ 撹拌羽根（撹拌手段）
２９ 脚部
３０ 制御部（残量計測部：制御手段・残量計測手段）
３１ 装置重量計測手段（第１の重量計測手段）
３３ 歪みゲージユニット
３３ａ 起歪プレート（起歪体）
３３ｂ 歪みゲージ
３４ 容器検知センサ（容器検知手段）
３５ 蓋開閉検知センサ（蓋開閉検知手段）
３６ メモリ
Ａ 米飯供給装置
Ｍ１ 搬送用モータ
Ｍ２ 撹拌用モータ
Ｍ３ 解し用モータ
Ｍ４ カップ用モータ
Ｒ 米飯
Ｔ 容器（受容部材）

Claims (12)

1. 投入した米飯が貯留される貯留部と、
   装置の全体重量を計測する第１の重量計測手段と、
   前記貯留部内の米飯を受容部材に供給する米飯供給手段と、
   受容部材に供給される米飯の重量を計測する第２の重量計測手段と、
   米飯が前記貯留部に投入されたときには前記第１の重量計測手段の計測値から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を減算した第１の値を米飯残量値とし、米飯供給手段により受容部材に米飯が供給されたときには直近の米飯残量値から前記第２の重量計測手段による計測値を減算した第２の値を米飯残量値とする残量計測手段と、
   前記残量計測手段に計測される米飯の残量を表示する表示手段と、
   を有することを特徴とする米飯供給装置。
2. 前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、
   前記残量計測手段は、前記蓋部材が閉鎖されたことが前記蓋開閉検知手段により検知されてから予め設定された時間以内に前記第１の値を計測する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
3. 前記蓋開閉検知手段により前記蓋部材が閉鎖されていないことが検知された場合には、その旨を報知する報知手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項２記載の米飯供給装置。
4. 前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、
   前記残量計測手段は、前記蓋部材が開放されたことが前記蓋開閉検知手段により検知され、且つ前記第１の重量計測手段による計測値が増加したときに前記第１の値を計測する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
5. 前記蓋部材は、装置の上面全体に設けられた上蓋である、
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の米飯供給装置。
6. 前記第１の値の計測を指示する計測指示手段をさらに有し、
   前記残量計測手段は、前記計測指示手段が操作されたときに前記第１の値を計測する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
7. 前記貯留部への米飯の投入時に開閉操作される蓋部材、前記蓋部材の上面おける異物の有無を検知する異物検知手段、および当該蓋部材の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段をさらに備え、
   前記残量計測手段は、前記蓋部材が閉鎖されたことが前記蓋開閉検知手段により検知されるとともに、前記異物検知手段により前記開閉蓋に異物がないと検知され、さらに米飯を受容部材に供給する前に前記第１の値を計測する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
8. 受容部材である容器が設置される容器設置部における容器の有無を検知する容器検知手段をさらに備え、
   前記残量計測手段は、前記容器検知手段により検知される容器がないときに前記第１の値を計測する、
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の米飯供給装置。
9. 前記容器検知手段により容器が検知された場合には、その旨を報知する報知手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項８記載の米飯供給装置。
10. 第１の重量計測手段は、
    装置底面に取り付けられた複数の脚部にそれぞれ設けられて相互に結線された歪みゲージを備えた複数の歪みゲージユニットで構成される、
    ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の米飯供給装置。
11. 米飯供給装置に設けられた貯留部内の米飯残量を計測する米飯残量計測方法であって、
    米飯が前記貯留部に投入されたときには装置の全体重量から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を減算した第１の値を米飯残量値とし、
    受容部材に米飯が供給されたときには直近の米飯残量値から受容部材への米飯の供給重量を減算した第２の値を米飯残量値とする、
    ことを特徴とする米飯残量計測方法。
12. 前記貯留部を開閉する蓋部材が閉鎖されてから予め設定された時間以内に前記第１の値を計測する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の米飯残量計測方法。

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