JP2022071385A - 米飯の自由な形状形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】米飯を所望の形態に容易に成形でき、メンテナンス性も向上した米飯の自由な形状形成装置を提供する【解決手段】この発明は、米飯の形状を任意に変形する多角形容器は複数の角部を有する容器の各角部に対応する位置に折返し手段を配置し、折返し手段は、折返しローラと折返しローラの前方左右に配設し無端側壁テープの折返し方向を規制しガイドする補助ローラとより構成し、容器の各角部の対応位置に配設した折返し手段の配置外周を容器の周壁を形成する無端側壁テープにより囲繞し、各角部に対応する位置に配設した折返し手段はそれぞれ配設位置を変更可能に構成した位置変更手段に連動連設すると共に、位置変更手段は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に摺動自在の位置変更機構により構成し、かつ、位置変更機構は連結杆を介して各折返し手段と連動連設した米飯の自由な形状形成装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、弁当容器に投入される米飯を自由な形状に成形できる米飯の自由な形状形成装置に関する。

従来、ホッパに投入された米飯を所定形状で所定の重量値に分割する米飯処理装置が知られている。この米飯処理装置で分割された米飯は、弁当容器の所定箇所に盛り付けられる。

米飯処理装置で所定分量に分割された米飯は、米飯成形装置内に設置された計量桝を構成する側壁面の内周形状に成形される。一方弁当容器は、容器の種類に応じて様々な形状や大きさのものがある。

そのため、米飯処理装置で成形された米飯の形態が弁当容器内の米飯を盛り付ける箇所の形態と略同一であればそのまま盛り付けることができる。しかしながら、米飯処理装置で成形された米飯の形態が弁当容器内の米飯を盛り付ける箇所の形態と異なる場合、成形された米飯の形態を弁当容器内に盛り付ける前に再度プレス成形して所定の形態とする、または、作業従事者の手作業によって弁当容器の形態に沿って米飯を整えるといった別工程の作業が必要となる。

かかる問題を解消するために米飯を成形してそのまま弁当容器に盛り付けることができる米飯成形装置として、特許文献１に記載の成形装置が開示されている。

特許文献１には、対向配置した複数の規制パネル同士を近接離反移動自在に構成し、当該複数の規制パネルで囲まれた規制孔に上方から落下挿通することで米飯を所定の形状に成形できる米飯成形装置が開示されている。

特開２０１９－１４９９８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の米飯成形装置は、落下する米飯の形態を細かく成形するために複数の規制パネルを使用しており、米飯を所望の形態に成形できるものの複数の規制パネルを別々に制御する必要があり装置の制御が煩雑であった。
また、特許文献１に記載の米飯成形装置は、規制パネルを複数使用するため、米飯の成形が終了した装置をメンテナンスする際には、規制パネルを全て取り外すことが必要であり、また、メンテナンス終了後には、取り外した規制パネルを再度取り付ける必要があり、メンテナンスの都度規制パネルを米飯成形装置から脱着することは、作業者の負担となっていた。

かかる問題を解消するために、本発明は、米飯を所望の形態に容易に成形でき、メンテナンス性も向上した米飯の自由な形状形成装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、周壁の外形の形状を変更自在に形成することにより内収納の米飯の外形を任意に変形形成することができるように構成した米飯形状変更装置において、米飯の形状を任意に変形する多角形容器は複数の折返し手段を配置し、折返し手段は、折返しローラと折返しローラの前方左右に配設し無端側壁テープの折返し方向を規制しガイドする補助ローラとより構成し、容器の各角部の対応位置に配設した折返し手段の配置外周を容器の周壁を形成する無端側壁テープにより囲繞し各角部に対応する位置に配設した折返し手段はそれぞれ配設位置を変更可能に構成した位置変更手段に連動連設すると共に、位置変更手段は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に摺動自在の位置変更機構により構成し、かつ、位置変更機構は連結杆を介して各折返し手段と連動連設していることを特徴とする弁当等に収納する米飯の自由な形状形成装置である。

また、本発明の第２の態様は、前記多角形容器の少なくとも一つの角部は略直角とすることを特徴とするものである。

また、本発明の第３の態様は、前記多角形容器の前記折返し手段と前記折返し手段の間に緊張手段を配設したことを特徴とするものである。

また、本発明の第４の態様は、前記緊張手段を引張りバネで引っ張ることを特徴とするものである。

また、本発明の第５の態様は、略直角をなす前記折返しローラを引張りバネで引っ張ることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、周壁の外形の形状を変更自在に形成することにより、内収納の米飯の外形を任意に変形形成することができるように構成した米飯成形装置において、米飯の形状を任意に変形する多角形容器は複数の角部を有する容器の各角部に対応する位置に折返し手段を配置し、折返し手段は、折返しローラと折返しローラの前方左右に配設しテープの折返し方向を規制しガイドする補助ローラとより構成し、容器の各角部の対応位置に配設した折返し手段の配置外周を容器の周壁を形成する無端側壁テープにより囲繞し、各角部に対応する位置に配設した折返し手段はそれぞれ配設位置を変更可能に構成した位置変更手段に連動連設すると共に、位置変更手段は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に摺動自在の位置変更機構により構成し、かつ、位置変更機構は連結杆を介して各折返し手段と連動連設することにより、多角形容器内に投入された米飯は、無端側壁テープで形成した形態に沿って容易に成形できる。
また、折返し手段は、位置変更手段に連動連設したため、無端側壁テープの形態を容易に変更できる。
また、位置変更機構は、左右方向及び前後方向に摺動自在に構成し、さらに、連結杆を介して折返し手段と連動連設したことにより、無端側壁テープ側壁の鉛直状態を維持しながらも前後左右に移動でき、無端側壁テープを容易に任意の形態に変形できる。

本発明の第２の態様によれば、多角形容器の少なくとも一つの角部を略直角とすることにより、弁当容器に投入する際の米飯の位置決めが容易にできる。すなわち、当該角部及びこの角部を形成する２辺と、弁当容器の角部および弁当容器の角部を形成する２辺を合わせるだけで、他の角部および辺を合わせることなく、成形した米飯を弁当容器に投入できる。

本発明の第３の態様によれば、前記多角形容器の前記折返し手段と前記折返し手段の間に緊張手段を配設したことにより、折返し手段以外にも無端側壁テープに張力を生起することができ、無端側壁テープが弛む虞をさらに低減して所定の形状を維持できる。

本発明の第４の態様によれば、前記緊張手段を引張りバネで引張ることにより、引張りバネによる張力を無端側壁テープに常時生起でき、無端側壁テープが弛むことなく所定の形状を維持できる。

本発明の第５の態様によれば、略直角をなす前記折返しローラを引張りバネで引張ることにより、無端側壁テープに常時張力を生起して無端側壁テープが弛むことを防止でき、米飯を所望の形態に確実に成形できる。

本発明の第１の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置の全体像を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置の多角形容器を示す斜視図であり、（ａ）は無端側壁テープを取り付けた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は無端側壁テープを取り外した状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る多角形容器の動きを示す平面図であり、（ａ）は変形前の状態を示す図であり、（ｂ）は変形後の状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る緊張手段を示す図であり、（ａ）は支持台に連結した状態を示す一部断面図であり、（ｂ）は斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置における位置変更機構を動作させるモータの構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置を示す正面模式断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯分割装置の上シャッタ部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯分割装置の下シャッタ部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯分割装置および搬送装置を示す正面模式図であり、（ａ）は多角形容器に米飯を投入した状態を示す図であり、（ｂ）は米飯分割装置に米飯を投入した状態を示す図であり、（ｃ）は米飯分割装置で米飯を分割した状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る米飯分割装置および搬送装置を示す正面模式図であり、（ａ）は弁当容器に成形された米飯を投入する状態を示す図であり、（ｂ）は成形された米飯が投入された弁当容器が搬送される状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る多角形容器の他の実施例を示す平面図であり、（ａ）は変形前の状態を示す図であり、（ｂ）は変形後の状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかる米飯の自由な形状形成装置の全体像を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置の多角形容器に無端側壁テープを取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置の多角形容器から無端側壁テープを取り外した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る米飯の自由な形状形成装置の多角形容器の変形状態を示す図であり、（ａ）は変形前の状態を示す平面図であり、（ｂ）は変形後の状態を示す平面図である。

この発明の要旨は、周壁の外形の形状を変更自在に形成することにより内収納の米飯の外形を任意に変形形成することができるように構成した米飯形状変更装置において、米飯の形状を任意に変形する多角形容器は複数の折返し手段を配置し、折返し手段は、折返しローラと折返しローラの前方左右に配設し無端側壁テープの折返し方向を規制しガイドする補助ローラとより構成し、容器の各角部の対応位置に配設した折返し手段の配置外周を容器の周壁を形成する無端側壁テープにより囲繞し、各角部に対応する位置に配設した折返し手段はそれぞれ配設位置を変更可能に構成した位置変更手段に連動連設すると共に、位置変更手段は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に摺動自在の位置変更機構により構成し、かつ、位置変更機構は連結杆を介して各折返し手段と連動連設していることを特徴とする米飯の自由な形状形成装置を提供することを要旨としている。

この発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる米飯成形装置を示す斜視図である。図２は、本発明の多角形容器の構成を示す斜視図であり、図３は、多角形容器の変形形態を示す図であり、図４は、緊張手段を示す図であり、図５は、位置変更機構のモータを示す図であり、図６は、本実施形態の正面模式断面図であり、図７および図８は、上下のシャッタ部を示す図であり、図９および図１０は、米飯分割装置で米飯を分割する手順を示す図であり、図１１は、無端側壁テープを緊張させる手段の別形態を示す図である。

≪第１の実施形態≫
本発明の第１の実施形態にかかる米飯の自由な形状形成装置Ｍは、図１および図６に示すように、投入された米飯Ｒを解しながら落下供給する米飯供給装置Ｍ１と、米飯供給装置Ｍ１から供給された米飯Ｒを下方へ通過させることにより当該米飯Ｒの水平断面を所定の形状に成形する多角形容器Ｍ２と、多角形容器Ｍ２を通過した米飯Ｒを所定の厚みに分割する米飯分割装置Ｍ３と、所定の形態に成形された米飯Ｒが投入される弁当容器Ｃを所定の方向に搬送するための搬送装置Ｍ４と、で構成している。

米飯供給装置Ｍ１は、図６に示すように、米飯Ｒが投入される本体部１０と、本体部１０内の米飯Ｒを解しながら落下供給する解しローラ１１と、で構成している。
これにより、米飯供給装置Ｍ１の本体部１０に投入された米飯Ｒは、解しローラ１１で解されながら落下して本体部１０の下端開口部１２から多角形容器Ｍ２に落下投入される。

多角形容器Ｍ２は、米飯供給装置Ｍ１から投入された米飯Ｒを所定形状に成形するための成形部である。多角形容器Ｍ２は、図１乃至図３に示すように、米飯Ｒを所定形状とするための米飯成形部２０と、米飯成形部２０を所定形状に変形させるための位置変更手段３０とを有している。

米飯成形部２０は、投入された米飯Ｒを所定形状に成形するための無端側壁テープ２１と、前後左右に移動自在の折返し手段２２と、折返し手段２２の間に設けた緊張手段２３と、を有している。

無端側壁テープ２１は、米飯を所定形状に成形するための成形部材であり、一定の弾性力を有する可撓性の素材で構成している。無端側壁テープ２１は、エンボス加工のように細かい凹凸形状を表面に有している。無端側壁テープ２１は、折返し手段２２および緊張手段２３に巻き付けることで米飯Ｒを形成する形を成すように構成している。すなわち、米飯Ｒは、無端側壁テープ２１の内側面に沿って成形される。なお、本実施形態における変形前の無端側壁テープ２１は、平面視略方形状の隅部に折返し手段２２、２２、２２、２２を配設し、後方に配設した折返し手段２２、２２の間に緊張手段２３を配設し、当該折返し手段２２および緊張手段２３に巻回しつつ緊張手段２３で後方に引張ることで弛むことなく平面視略方形状に形成されている。

折返し手段２２は、図２および図３に示すように、平面視略方形状の隅部にそれぞれ配設した折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａと、折返しローラ２２ａの前方左右に配設した補助ローラ２２ｂ、２２ｂとで構成している。なお、ここで表現した前方とは、各折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａを結んで形成された方形状の中央部を各隅部から見た方向のことを指す（図３の白抜き矢印参照）。

折返しローラ２２ａは、中実の円柱体であり、後述する連結杆３２の先端部３２ａに立設している。折返しローラ２２ａの周面には、無端側壁テープ２１を巻回している。折返しローラ２２ａの前方（図３の白抜き矢印参照）の左右には、折返しローラ２２ａを立設した先端部３２ａと同一の先端部３２ａ上面に補助ローラ２２ｂ、２２ｂをそれぞれ立設している。これにより、折返しローラ２２ａおよび折返しローラ２２ａの前方に位置する補助ローラ２２ｂ、２２ｂとは、一定距離離間した状態を維持している。

補助ローラ２２ｂ、２２ｂは、折返しローラ２２ａよりも直径が小さい中実の円柱体で構成している。折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂとは同一の先端部３２ａに立設しており、折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂの間に無端側壁テープ２１を挿通している。

平面視略方形状の隅部に配設した折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａのうち、後方に配設した折返しローラ２２ａ、２２ａ間の略中央部には、緊張手段２３を配設している。

緊張手段２３は、図３に示すように、無端側壁テープ２１が巻回される緊張ローラ２３ａと、緊張ローラ２３ａを前後方向に移動自在に支持する支持杆２３ｂと、支持杆２３ｂの背面に突設したバネ係合部２３ｃと、バネ係合部２３ｃに係合した引張りバネＢと、緊張ローラ２３ａの前方左右に配設した側壁テープガイド板２３ｄ、２３ｄと、を有している。

緊張ローラ２３ａは、折返しローラ２２ａと略同一径で中実の円柱体であり、支持杆２３ｂの先端部２３ｂ´に立設している。緊張ローラ２３ａは、その周面に無端側壁テープ２１を巻回している。

支持杆２３ｂは、図４に示すように、先端部２３ｂ´を上下板および垂直板の端部を連結して側面視略コ字形状に形成した部材である。支持杆２３ｂは、垂直板の背面側にバネ係合部２３ｃを突設しており、当該係合部に引張りバネＢの一端部を連結している。引張りバネＢは、他端部を支持台Ｓに設けたバネ固定部２３ｅに連結している。

これにより、支持杆２３ｂは、引張りバネＢの弾性力で支持台Ｓ側に常時付勢されており、支持杆２３ｂに立設した緊張ローラ２３ａを後方に常時引っ張ることができる。すなわち、緊張ローラ２３ａに巻回した無端側壁テープ２１は、緊張ローラ２３ａが引張りバネＢによって後方に引張られることで常時張力が生起されており、米飯が投入されても撓むことなく所望の形態を維持できる。

また、側壁テープガイド板２３ｄ、２３ｄは、緊張ローラ２３ａの前方に位置した略平板状の部材であり、後方の左右に配設した折返しローラ２２ａ、２２ａ間の略中央部に配設している。側壁テープガイド板２３ｄ、２３ｄは、一定距離離間して配設しており、その隙間に無端側壁テープ２１を挿通している。これにより、米飯成形部２０の後方に位置する無端側壁テープ２１は、左後方の折返しローラ２２ａと右後方の折返しローラ２２ａの間を略直線状に結ぶことができる。

上述したように、無端側壁テープ２１は、折返しローラ２２ａに巻回しつつ折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂ、２２ｂとの間を通過して、相隣る折返しローラ２２ａ、２２ａに向かって伸延している。

すなわち、無端側壁テープ２１は、平面視略方形状の四隅に配設した折返しローラ２２ａの位置を前後左右に調整することで米飯Ｒを成形する形態に変形できる。また、無端側壁テープ２１は、折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂとの間を挿通させることで変形した形態を維持するための張力を生起している。

また、補助ローラ２２ｂの直径は、無端側壁テープ２１から生起される張力によって傾いたり、破損したりしない程度の強度を有しつつもできるだけ小さいものが望ましい。

補助ローラ２２ｂの直径が小さ過ぎると、無端側壁テープ２１が生起する張力によって、補助ローラ２２ｂが破損または、変形する虞があり、無端側壁テープ２１を所定形状に維持することができない。

また、補助ローラ２２ｂの直径が大きすぎると、補助ローラ２２ｂの周面を無端側壁テープ２１が巻回した場合に形成される隅部の先端形態が平面視において鋭角状となり、成形される米飯Ｒの隅部の形態も平面視において鋭角状となる。すなわち、成形された米飯Ｒの隅部の形態が投入する弁当容器Ｃの米飯投入箇所の隅部の形態にそぐわなくなり、米飯Ｒを投入する際に再度の成形が必要となる。

以上のような理由により、本実施形態において、補助ローラ２２ｂの直径は、折返しローラ２２ａの直径２０ｍｍよりも小さい直径１８ｍｍで構成している。

以上のように構成された折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂとは、位置変更手段３０によって左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動自在となるように構成している。これにより、無端側壁テープ２１は、その形態を自由に変更できる。なお、Ｘ方向は、図１に示す左右方向のことであり、Ｙ方向とは、図１に示す前後方向のことを示している。

位置変更手段３０は、図２に示すように、前述の折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂとを前後左右に水平状態を保ちながら自由に移動させるための移動機構であり、左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動自在とする位置変更機構３１と、位置変更機構３１の動きを折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂに伝達するための連結杆３２と、を有している。

位置変更機構３１は、図５に示すように、機構部本体３３と、機構部本体３３の略中央部の断面略方形状に隆起した移動ガイド３４と、移動ガイド３４に沿って移動するスライダ３５と、スライダ３５に係合したボールねじ部３６と、ボールねじ部３６を回転駆動させるモータ３７とで構成している。

機構部本体３３は、図２及び図５に示すように、形状形成装置Ｍを支持する支持台Ｓの上面に支持固定された略箱形状の部材である。機構部本体３３は、側面に穿設した凹部３３ａと、長手方向の一端部から他端部にかけて穿設した摺動ガイド孔３３ｂと、短手方向略中央部に長手方向の一端部から他端部にかけて隆起形成した移動ガイド３４とを有している。

凹部３３ａは、モータ３７を収納している。モータ３７は、パルス電流が入力されるごとに一定の角度で回転するステッピングモータで構成しており、回転軸の回転量を細かく制御できるように構成している。モータ３７の回転軸３７ａには、モータ３７の回転動力を伝達するための動力伝達ベルト３７ｂを巻回している。この動力伝達ベルト３７ｂは、摺動ガイド孔３３ｂ内に配設したボールねじ部３６の基端部に設けたプーリーに巻回している。これにより、動力伝達ベルト３７ｂを通じてモータ３７の回転動力をボールねじ部３６に伝達できる。

ボールねじ部３６は、モータ３７の回転動力を伝達するためのプーリー３６ａと、プーリー３６ａに連結したねじ軸３６ｂと、複数のボールを介して移動自在にねじ軸３６ｂに係合したナット３６ｃと、を有する従来のボールねじで構成している。ボールねじ部３６は、ねじ軸３６ｂの回転に応じてナット３６ｃが前後移動できるように構成している。また、ナット３６ｃは、先端部をスライダ３５に係合している。これにより、ナット３６ｃの前後移動に連動してスライダ３５が前後移動できる。

スライダ３５は、移動ガイド３４と係合するガイド部３５ａと、ボールねじ部３６のナット３６ｃと係合する移動部３５ｂと、を側面視略Ｌ字形状に連結し、ガイド部３５ａに後述の連結杆３２の一端部を係止することで連結杆３２を直線移動させることができる部材である。

ガイド部３５ａは、略平板状で機構部本体３３側の平面部に断面略方形状の凹部３５ｃを形成している。ガイド部３５ａは、凹部３５ｃを機構部本体３３の移動ガイド３４に係合している。これにより、ガイド部３５ａは移動ガイド３４に沿ってスライダ３５を直線運動させることができる。また、ガイド部３５ａは、長手方向の一端部に移動部３５ｂの一端部を連結しており、ガイド部３５ａの背面側に連結杆３２をネジやビスなどで固定している。

移動部３５ｂは、略平板状で下端部の隅部近傍に円柱状に形成した円柱ガイド部３５ｄをガイド部３５ａと同一方向に突設している。円柱ガイド部３５ｄは、機構部本体３３に穿設した摺動ガイド孔３３ｂに挿通している。これにより、移動部３５ｂは、摺動ガイド孔３３ｂに沿って機構部本体３３に対して直線状に近接離反動作できる。

以上のように位置変更機構３１を構成することにより、スライダ３５が機構部本体３３の移動ガイド３４および摺動ガイド孔３３ｂに沿って直線状に移動でき、スライダ３５に係合固定された連結杆３２が上下左右に揺動することなく直線状に左右方向（Ｘ方向）または前後方向（Ｙ方向）に移動できる。
なお、位置変更機構３１は、スライダ３５を特定の方向に直線状に移動できる構成としているため、１つの位置変更機構３１では、左右方向（Ｘ方向）または前後方向（Ｙ方向）のいずれかの方向にしか移動することができない。そのため、本実施形態では、図２に示すように、２つの位置変更機構３１、３１を連結することにより、左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）の２軸の直線移動を実現している。すなわち、本実施形態では、一方の位置変更機構３１のスライダ３５に他方の位置変更機構３１の機構部本体３３を係合固定し、他方の位置変更機構３１のスライダ３５に連結杆３２を係合固定することにより、連結杆３２を左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に直線移動できる。

連結杆３２は、図２に示すように、基端部を位置変更機構３１に連結し、基端部から先端部にかけて各連結杆が干渉しないように複数回屈曲して前方に伸延している。連結杆３２は、先端部３２ａを略水平面状に形成し、当該先端部３２ａに折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂを立設している。

これにより、連結杆３２は、位置変更機構３１で左右方向（Ｘ方向）または前後方向（Ｙ方向）に移動した際にも水平状態を維持することができる。すなわち、連結杆３２の先端部３２ａを水平移動できることで先端部３２ａに立設した折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂが鉛直状態を維持しつつ移動でき、各ローラに巻回した無端側壁テープ２１が撚れることがなく、米飯Ｒの成形部を形成できる。

また、本実施形態において、多角形容器Ｍ２を形成する平面視略方形状の隅部の内、右後方に位置する連結杆３２は、位置変更機構３１に連結することなく、一端部を支持台Ｓにビスなどで固定している。これにより、右後方の連結杆３２に立設した折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂ、２２ｂは支持台Ｓに固定された状態となり、当該折返しローラ２２ａおよび補助ローラ２２ｂ、２２ｂを基準として他の折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａおよび補助ローラ２２ｂ、２２ｂ、２２ｂ、２２ｂ、２２ｂ、２２ｂを移動させるだけで、固定された折返しローラ２２ａに巻回した無端側壁テープ２１に形成された略直角形状を維持しつつ、成形部を変形することができる。
なお、本実施形態では、右後方に位置する連結杆３２を支持台Ｓに固定することにより無端側壁テープ２１に略直角形状を形成できる構成としているが、本発明はこれに限定されず、他３つの連結杆３２、３２、３２のいずれか１つを固定して無端側壁テープ２１に略直角形状を形成できるように構成してもよい。

このように構成された多角形容器Ｍ２の下部には米飯分割装置Ｍ３を配設している。
米飯分割装置Ｍ３は、後述の搬送装置Ｍ４で搬送される弁当容器Ｃの米飯Ｒが投入される部分の高さと合うように米飯Ｒの厚みを分割調整するための装置である。

米飯分割装置Ｍ３は、図１、図６乃至図８に示すように、略水平状に形成した連結杆３２の先端部３２ａの下方に上下２段に重なるように配設した上シャッタ部４０と下シャッタ部５０を有している。

上シャッタ部４０は、米飯供給装置Ｍ１から供給された米飯Ｒを成形する際、米飯Ｒを水平状態に維持するとともに、米飯Ｒの厚みを調整するための米飯調整部である。

上シャッタ部４０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、米飯供給装置Ｍ１から多角形容器Ｍ２に落下投入される米飯Ｒを支持するシャッタ４１と、シャッタ４１が左右に移動する際のガイドとして機能するシャッタ案内板４２とを有している。

シャッタ４１は、平面視略方形状で薄板形状の左シャッタ４１ａと右シャッタ４１ｂとで構成している。左シャッタ４１ａと右シャッタ４１ｂは、前後端部をシャッタ案内板４２に係合している。

シャッタ案内板４２は、前シャッタ案内板４２ａと後シャッタ案内板４２ｂとを有している。前シャッタ案内板４２ａおよび後シャッタ案内板４２ｂは、前後に対向配置しており、その対向面に側面視略コ字状の摺動溝４２ｃ、４２ｄを備え、左右端部近傍にそれぞれ調整孔４２ｅ、４２ｅ、４２ｅ、４２ｅを穿設している。摺動溝４２ｃ、４２ｄには、前述の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂを挿入している。これにより、左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂは、摺動溝４２ｃ、４２ｄに沿って左右方向に水平状態を維持しながら各シャッタ同士の近接離反動作ができる。
なお、左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂの近接離反動作は、図示しない電動モータによって制御されている。

上シャッタ部４０は、米飯供給装置Ｍ１から多角形容器Ｍ２の無端側壁テープ２１に投入された米飯Ｒを無端側壁テープ２１の下端部近傍で受け止めることができるように位置している。これにより、上シャッタ部４０の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂで受け止められた米飯Ｒを無端側壁テープ２１で所定形状に成形できる。

また、前シャッタ案内板４２ａと後シャッタ案内板４２ｂは、左右端部近傍に調整孔４２ｅ、４２ｅ、４２ｅ、４２ｅを螺刻している。調整孔４２ｅは、図示しない調整軸を螺設している。

調整軸は、他端部を下シャッタ部５０に係合固定している。これにより、上シャッタ部４０と下シャッタ部５０とは、調整軸で一定距離離間した状態を維持しつつ、調整軸の締め付け程度に応じて、上シャッタ部４０と下シャッタ部５０との距離を容易に調整できる。

下シャッタ部５０は、上シャッタ部４０と連動して所定形状に成形された米飯Ｒの高さを調整するための部分である。下シャッタ部５０は、図８に示すように、左シャッタ５１ａと右シャッタ５１ｂと、左右シャッタ５１ａ、５１ｂが移動する際のガイドとして機能するガイドプレート５２と、を有している。

左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂは、略板状に構成しており、その上面は、断面略円弧状に穿設し、当該穿設部を左右方向に伸延して形成した凹部５１ｃを前後方向に一定間隔離間した状態で複数穿設している。これにより、左右のシャッタ５１ａ、５１ｂの上面に載置された米飯Ｒとの接触面積を減少して左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを開放する際に左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂの上面に米飯Ｒが残留することを防止している。また、左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂは、ガイドプレート５２に挿通している。

ガイドプレート５２は、左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを水平状態を維持しつつ左右方向に水平移動させるためのガイド機構である。

ガイドプレート５２は、略平板状の摺動ガイド部５２ａと、摺動ガイド部５２ａの前後端部に配設したガイド部５２ｂ、５２ｂと、を有している。

摺動ガイド部５２ａは、略平板状で中央に開口部５２ａ´を穿設している。開口部５２ａ´は、平面視略方形状で米飯Ｒの前後幅および左右幅よりも大きく穿設している。これにより、無端側壁テープ２１で成形された米飯Ｒは、開口部５２ａ´に干渉することなく落下することができる。
また、摺動ガイド部５２ａの前後端部には、ガイド部５２ｂ、５２ｂを載置固定している。

ガイド部５２ｂは、断面略方形状で内側面の下部に断面方形状に切り欠いたガイド機構５２ｃを有している。ガイド機構５２ｃは、ガイド部５２ｂを摺動ガイド部５２ａに切り欠け部分を対向するように載置固定することで側面視略コ字形状の隙間をガイドプレート５２の内側に形成している。前後のガイド機構５２ｃ、５２ｃには、左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂの前後端部を挿通している。これにより左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂは、水平状態を維持しながら左右方向に移動できる。

また、ガイド部５２ｂの左右両端部近傍には、図示しない調整軸を挿通するための調整孔５２ｄ、５２ｄを穿設している。調整軸は、調整孔５２ｄに挿通して上シャッタ部４０に螺刻した調整孔４２ｅに螺設することで上シャッタ部４０と下シャッタ部５０とを連結している。

このように構成された下シャッタ部５０は、図６に示すように、上シャッタ部４０との間に変量室Ｐを形成している。

変量室Ｐは、上シャッタ部４０の左右のシャッタ４１ａ、４１ｂと前後のシャッタ案内板４２ａ、４２ｂ、及び下シャッタ部５０の左右のシャッタ５１ａ、５１ｂと、ガイドプレート５２と、で形成された閉空間である。

変量室Ｐは、上シャッタ部４０に対する下シャッタ部５０の位置関係を前述の通り調整軸の締め具合で調整することにより弁当容器Ｃに投入される米飯Ｒの厚みを調整できるように構成している。具体的には、米飯Ｒは、上シャッタ部４０を開放することにより無端側壁テープ２１で成形された形態を維持しつつ下シャッタ部５０に落下投入され、その後、上シャッタ部４０の左右シャッタ４１ａ、４１ｂを近接することで下シャッタ部５０に載置された米飯Ｒの高さが規定される。

米飯分割装置Ｍ３は、このように構成することにより、弁当容器Ｃの米飯載置部の容器高さに合わせて米飯Ｒの厚みを調整できる。

また、米飯分割装置Ｍ３は、下シャッタ部５０の左右シャッタ５１ａ、５１ｂに、図示しないロードセルを連結している。これにより、左右シャッタ５１ａ、５１ｂの上面に載置された米飯Ｒが所定の重量に到達しているかどうかを確認することができる。

このように構成した米飯分割装置Ｍ３の下方には、搬送装置Ｍ４を配設している。搬送装置Ｍ４は、図示しないおかず載置部まで弁当容器Ｃを搬送する搬送手段である。

搬送装置Ｍ４は、無端状のコンベアからなる搬送コンベア６０を有している。
搬送コンベア６０は、コンベア上面に載置された弁当容器Ｃを搬送するためのコンベアベルトである。搬送コンベア６０は、米飯分割装置Ｍ３の下方に位置した時点で一時的に停止し、下シャッタ部５０の左右のシャッタ５１ａ、５１ｂが離反動作を行ってから一定時間経過後に再び作動するように構成している。これにより、米飯Ｒを弁当容器Ｃの所定箇所に確実に投入できる。米飯Ｒを所定箇所に投入された弁当容器Ｃは、搬送コンベア６０を作動させることで図示しないおかず載置部まで搬送される。

このように構成した米飯分割装置Ｍ３および搬送装置Ｍ４にて米飯を所定の厚みに分割する手順について図９及び図１０を参照して説明する。

まず、図９（ａ）に示すように、多角形容器Ｍ２の無端側壁テープ２１を所定の形態に変形して固定するとともに、上シャッタ部４０の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂを近接した状態とする。この状態で無端側壁テープ２１の上方から米飯Ｒを投入して各シャッタ４１ａ、４１ｂの上面に積層させる。

次に、図９（ｂ）に示すように、下シャッタ部５０の左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを近接した状態にして、上シャッタ部４０の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂを離反して成形された米飯Ｒを上シャッタ部４０から下シャッタ部５０に落下させる。

次に、図９（ｃ）に示すように、下シャッタ部５０の左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを近接した状態で上シャッタ部４０の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂを近接することで米飯Ｒ上部の余分な米飯Ｒがカットされ、所定の形状・厚みを有する米飯Ｒが形成される。

次に、図１０（ａ）に示すように、上シャッタ部４０の左シャッタ４１ａおよび右シャッタ４１ｂを近接した状態で、下シャッタ部５０の左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを離反することにより、所定の形状・厚みを有する米飯Ｒが下方に位置する弁当容器Ｃに落下投入される。

次に、図１０（ｂ）に示すように、搬送装置Ｍ４の搬送コンベア６０の進行方向に弁当容器Ｃを移動させ、米飯Ｒが投入されていない弁当容器Ｃを下シャッタ部５０の下方まで移動させるとともに、下シャッタ部５０の左シャッタ５１ａおよび右シャッタ５１ｂを近接する。

このように、図９（ａ）から図１０（ｂ）までの動作を繰り返すことで、所定の形状・厚みに成形された米飯Ｒが弁当容器Ｃに投入できる。

本発明は以上のように、米飯の自由な形状形成装置Ｍを米飯供給装置Ｍ１と、多角形容器Ｍ２と、米飯分割装置Ｍ３と、搬送装置Ｍ４と、で構成することにより、米飯Ｒを様々な形状に成形することが可能となり、弁当容器Ｃの種々の米飯盛付部の形態に対応して米飯Ｒを成形できる。

また、このように米飯Ｒを弁当容器Ｃの米飯盛付部に対応した形状に成形できることから、一旦成形された米飯Ｒの形状をプレス成形して形を整える必要がなくなり、効率的に米飯Ｒを弁当容器Ｃに投入できる。

さらに、無端側壁テープ２１を利用して米飯Ｒを様々な形態に成形できることから、作業者が手作業で米飯Ｒの形状を整える必要がなくなり、省人化により人件費を抑制できる。

また、無端側壁テープ２１を利用して米飯Ｒを成形するため、無端側壁テープ２１の形態を３つの連結杆３２を水平移動させるだけで容易にその形態を変態でき、その制御を簡素化できる。さらに、米飯の自由な形状形成装置Ｍのメンテナンスは、米飯Ｒを成形するための１枚の無端側壁テープ２１を折返しローラ２２ａと補助ローラ２２ｂおよび緊張ローラ２３ａから取り外して洗浄し、洗浄後は再び各ローラに取り付けるだけで完了する。そのため、米飯Ｒの形状形成装置Ｍのメンテナンスは無端側壁テープ２１の脱着および洗浄だけで済み、メンテナンス性を向上できる。

なお、本実施形態において、無端側壁テープ２１に生起する張力は、後方左右の折返しローラ２２ａ、２２ａ間に配設した緊張手段２３を後方に移動させることで生起する構成について説明したが、次の手段で張力を生起する構成としてもよい。
例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、多角形容器Ｍ２の後方右側に位置する折返しローラ２２ａ´と補助ローラ２２ｂを別々の連結杆３２、３２´に立設する。連結杆３２´は、前後に移動自在に構成しており、その先端部３２ａ´に折返しローラ２２ａ´を立設している。先端部３２ａ´の後部には、バネ係止部３２ｃを突設しており、当該係止部に引張りバネＢを係止している。引張りバネＢは、他端部を支持台Ｓに設けた図示しないバネ固定部に固定している。これにより、連結杆３２´は、多角形容器Ｍ２から遠ざかる方向（図１１では、多角形容器Ｍ２の後方）に引張りバネＢの弾性力で常時付勢される。すなわち、無端側壁テープ２１を巻回した折返しローラ２２ａ´が引張りバネＢの弾性力で後方に付勢されることで無端側壁テープ２１に張力を生起し、無端側壁テープ２１が撓むことを防止して、所望の形態を維持できる。

≪第２の実施形態≫
また、多角形容器Ｍ２の第２の実施形態は、図１２に示すように、平面視略方形状の隅部４か所に折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａ及び折返しローラ２２ａ´を配設した形態に加えて前後の折返しローラ２２ａ、２２ａまたは折返しローラ２２ａ、２２ａ´の間に、さらに、折返しローラを配設した構成としている。

この第２の実施形態における多角形容器Ｍ２´は、第１の実施形態の多角形容器Ｍ２と比較して無端側壁テープ２１を変形させる折返しローラ２２ａの数量が異なる。また、多角形容器Ｍ２´は、上述の通り折返しローラ２２ａ´を引張りバネＢの弾性力で後方に引張り付勢する構成により無端側壁テープ２１に張力を生起するように構成している。
その他の構成については、第１の実施形態と同一であるため説明を省略する。

多角形容器Ｍ２´は、図１２乃至図１４に示すように、平面視略方形状の隅部に配設した４つの折返しローラ２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａ´と、左右に配設した前後の折返しローラ２２ａ、２２ａまたは折返しローラ２２ａ、２２ａ´間の略中央部に配設した中間部折返しローラ２２ａ´´、２２ａ´´との６つの折返しローラで構成している。

中間部折返しローラ２２ａ´´、２２ａ´´は、中実の円柱体で連結杆３２の先端部３２ａに立設しており、その周面に無端側壁テープ２１を巻回している。中間部折返しローラ２２ａ´´、２２ａ´´の前方左右には、中間部補助ローラ２２ｂ´、２２ｂ´、２２ｂ´、２２ｂ´を配設している。なお、ここで表現した前方とは、中間部折返しローラ２２ａ´´、２２ａ´´を結ぶ直線の略中央部分を各ローラから見た方向のことを示す（図１５（ａ）の白抜き矢印参照）。

中間部折返しローラ２２ａ´´および中間部補助ローラ２２ｂ´は、同一の連結杆３２の先端部３２ａに立設しており、各ローラの２２ａ´´、２２ｂ´の間隔を一定に維持している。中間部折返しローラ２２ａ´´に巻回した無端側壁テープ２１ｂは、中間部折返しローラ２２ａと中間部補助ローラ２２ｂ´の間を挿通して隣接する前後の折返しローラ２２ａ、２２ａ（または折返しローラ２２ａ、２２ａ´）に向けて伸延している。

中間部折返しローラ２２ａ´および中間部補助ローラ２２ｂ´が立設する連結杆３２は、支持台Ｓに載置した位置変更手段３０に連結している。位置変更手段３０は、位置変更機構３１により連結杆３２の先端部３２ａを略水平状態に保ちながら前後左右方向に移動自在に構成している。

これにより、多角形容器Ｍ２´は、平面視略方形形状（長方形状や台形状など）以外にも略六角形状や略円形状にも変形できる。
すなわち、多角形容器Ｍ２´は、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、変形前の基本状態を平面視略方形形状に形成し、中間部折返しローラ２２ａ´及び中間部補助ローラ２２ｂ´を立設した左右の連結杆３２、３２をそれぞれ多角形容器Ｍ２´の外側に向かい移動させることで無端側壁テープ２１を略円形形状に変態でき、多角形容器Ｍ２と同様に弁当容器Ｃの形態に合わせて米飯Ｒを効率的に成形できるとともに装置のメンテナンス性を向上でき、さらに、第１の実施形態における多角形容器Ｍ２よりも米飯Ｒの変形形態の自由度を向上できる。

本発明の一実施の形態を説明したが、上述した説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１０ 本体部
１１ 解しローラ
１２ 開口部
２０ 米飯成形部
２１ 無端側壁テープ
２２ 折返し手段
２２ａ、２２ａ´ 折返しローラ
２２ｂ、２２ｂ´ 補助ローラ
３０ 位置変更手段
３１ 位置変更機構
３２ 連結杆
３２ａ 先端部
３３ 機構部本体
３３ａ 凹部
３３ｂ 摺動ガイド孔
３４ 移動ガイド
３５ スライダ
３５ａ ガイド部
３５ｂ 移動部
３５ｃ 凹部
３５ｄ 円柱ガイド部
３６ ボールねじ部
３７ モータ
４０ 上シャッタ部
４１ａ 左シャッタ
４１ｂ 右シャッタ
４２ 支持孔
４２ａ 前シャッタ案内板
４２ｂ 後シャッタ案内板
４２ｃ、４２ｄ 摺動溝
４２ｅ 調整孔
５０ 下シャッタ部
５１ａ 右シャッタ
５１ｂ 左シャッタ
５１ｃ 凹部
５２ ガイドプレート
５２ａ 摺動ガイド部
５２ａ´ 開口部
５２ｂ ガイド部
５２ｃ ガイド機構
５２ｄ 調整孔
６０ 搬送コンベア
Ｂ 引張りバネ
Ｃ 弁当容器
Ｍ 形状形成装置
Ｍ１ 米飯供給装置
Ｍ２、Ｍ２´ 多角形容器
Ｍ３ 米飯分割装置
Ｍ４ 搬送装置
Ｐ 変量室
Ｒ 米飯
Ｓ 支持台

Claims (5)

1. 周壁の外形の形状を変更自在に形成することにより内収納の米飯の外形を任意に変形形成することができるように構成した米飯形状変更装置において、
   米飯の形状を任意に変形する多角形容器は複数の角部を有する容器の各角部に対応する位置に折返し手段を配置し、
   折返し手段は、折返しローラと折返しローラの前方左右に配設し無端側壁テープの折返し方向を規制しガイドする補助ローラとより構成し、
   容器の各角部の対応位置に配設した折返し手段の配置外周を容器の周壁を形成する無端側壁テープにより囲繞し、各角部に対応する位置に配設した折返し手段はそれぞれ配設位置を変更可能に構成した位置変更手段に連動連設すると共に、
   位置変更手段は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に摺動自在の位置変更機構により構成し、かつ、
   位置変更機構は連結杆を介して各折返し手段と連動連設していることを特徴とする弁当等に収納する米飯の自由な形状形成装置。
2. 前記多角形容器の少なくとも一つの角部は略直角とすることを特徴とする請求項１に記載の米飯の自由な形状形成装置。
3. 前記多角形容器の前記折返し手段と前記折返し手段の間に緊張手段を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の米飯の自由な形状形成装置。
4. 前記緊張手段を引張りバネで引っ張ることを特徴とする請求項３に記載の米飯の自由な形状形成装置。
5. 略直角をなす前記折返しローラを引張りバネで引っ張ることを特徴とする請求項２に記載の米飯の自由な形状形成装置。

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