JP3760398B2 - 可塑性食品素材の充填装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可塑性及び保形性を有する例えばホイップクリームのような可塑性食品素材を被充填食品に吐出して充填するための可塑性食品素材の充填装置に係り、特に、可塑性食品素材を螺旋形状にして被充填食品に充填する可塑性食品素材の充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホイップクリームのような可塑性食品素材の充填装置としては、種々の装置が知られており（特開昭５４−２７８９５号、特公昭５４−４４７４７号、特開昭５５−１２０７５１号、特開昭５７−１３２８４０号、特開昭５７−１３２８４１号、特開昭５７−１３２８４２号、特開平５−２０７８５１号等の公報に掲載）、例えば、特公昭５４−４４７４７号公報に掲載されている装置は、図１４に示すように、可塑性食品素材としてのホイップクリームを、吐出ノズル１からこの吐出ノズル１に対して遠近移動する被充填食品としてのスポンジケーキ２に吐出して加工するものであり、吐出ノズル１を揺動させるとともに、スポンジケーキ２を支持したテーブル３を上下動させながら回転させて、この吐出ノズル１の揺動速度，テーブル３の上下同速度及び回転速度を適宜に調整してスポンジケーキ２上にホイップクリームを例えば波状に吐出して例えば花柄模様等の種々の模様を飾り付けるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの従来の可塑性食品素材の充填装置にあっては、すべて、可塑性食品素材を被充填食品の吐出面に対して平行して、またはこれに沿って（即ち、二次元的に）、前後左右に直線的に、または曲線的に移動させながら、必要に応じて被充填食品の吐出面を吐出ノズルに対して遠近移動させたり、平面的に回転させながら、波形状、花型状等の様々な模様に吐出加工するものであり、吐出ノズルを被充填食品の吐出面に対して三次元的に回転させながら吐出ノズルの先端から可塑性食品素材を吐出することにより、可塑性食品素材の立体的な連続した螺旋形状の吐出を可能とするものではなかった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、容易に吐出ノズルから可塑性食品素材を螺旋状に吐出させることができるようにし、可塑性食品素材の螺旋加工をできるだけ均一かつ容易にした可塑性食品素材の充填装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明の技術的手段は、機台と、該機台に設けられ可塑性食品素材が充填される被充填食品を搬送するコンベアと、該コンベアで搬送される被充填食品に上記可塑性食品素材をその搬送過程で充填する充填部とを備えた可塑性食品素材の充填装置において、上記充填部を、上記コンベアの上方に位置して可塑性食品素材を被充填食品に対して吐出する吐出ノズルと、該吐出ノズルからの可塑性食品素材の吐出中に上記コンベアの載置面または可塑性食品素材の吐出面に対し三次元的に、該吐出ノズルを１つの回転軸を中心にして公転させる公転機構とを備えて構成している。公転は右回転でも左回転でもよい。
これを換言すると、上記吐出ノズルからの可塑性食品素材の吐出中に、該吐出ノズルの先端が上記コンベア上の被充填食品の載置面またはその可塑性食品素材の吐出面に対して任意の角度で交わる平面上に公転軌道を描くように、１つの回転軸を中心にして該吐出ノズルを公転させる公転機構とを備えて構成していることである。
ここで、可塑性食品素材とは、可塑性及び保形性があり、且つ吐出ノズルによって吐出可能な素材であればどのようなものでも良い。
例えば、ホイップクリーム、生クリーム、バタークリーム、チーズクリーム、ジャム、チョコレート、練り餡その他が使用可能である。
【０００５】
この可塑性食品素材の充填装置によれば、搬送により吐出ノズルに対して移動する被充填食品に対して、吐出ノズルが仮想上の１つの回転軸を中心にして三次元的に公転させられながら、可塑性食品素材を吐出していく。ここで回転軸とは、吐出ノズルがそれを中心として公転する仮想または仮定上の軸線という意味であり、物理的に実際存在するものではない。
この場合、吐出ノズルは、１つの回転軸を中心にして公転させられるので、可塑性食品素材を、回転軸を中心にして螺旋状に形成していく。即ち、吐出ノズルは被充填食品に対して三次元的に回動させられながら吐出ノズルの先端から可塑性食品素材を吐出することにより、可塑性食品素材の立体的な螺旋状の吐出を行なう。
また、吐出ノズルを公転させることから、従来の揺動に比較して可塑性食品素材の吐出にムラが出にくく、そのため、可塑性食品素材の螺旋が均一に形成されていく。支持部材に支持された吐出ノズルは、自転させることなく公転のみさせられ、吐出ノズルの自転がないことから、可塑性食品素材がそれ自身の軸線回りに回転しないので可塑性食品素材の帯が捩じれることがなく、そのため、可塑性食品素材の表面形状が複雑になることなく明瞭に表出される。
回転軸はコンベア上の被充填食品の載置面またはその可塑性食品素材の吐出面と平行に設け、または任意の角度で交わるように設けることが可能である。
回転軸は吐出ノズルの軸線と平行に、若しくはほぼ平行に設け、または任意の角度で交わるように設けることが可能である。
吐出ノズルの公転は、回転軸を中心として円周回転でも、または楕円回転でも良い。
【０００６】
そして、必要に応じ、上記吐出ノズルを、上記コンベアの搬送方向に直交する方向に複数列設した構成としている。同時に、複数の被充填食品に可塑性食品素材を充填することができ、充填効率が向上させられる。
そしてまた、上記公転機構を、上記機台に設けられるベース部材と、該ベース部材に近接して設けられ上記吐出ノズルを支持する支持部材と、上記ベース部材に回転可能に軸支された軸線を有した少なくとも左右一対の主軸と、上記各主軸にそれぞれ偏心して連設されるとともに上記支持部材に軸支される各偏心軸と、上記主軸の少なくとも一つを回転させる駆動機構とを備えて構成し、上記支持部材を上記主軸の軸線を中心に公転運動させる構成としている。
これにより、一つの簡単な回転機構装置とすることにより、該装置の耐久性の向上やメンテナンスの容易化もさることながら、複数の吐出ノズルの同期した均等な円周回転や比較的高速の円周回転が可能となり充填効率の向上に資するものである。
また、上記各主軸及び各偏心軸の軸線を上記回転軸と平行した構成により、吐出ノズルの先端の軌道が回転軸に直交する直交平面上であって回転軸を中心とする円周上にあるように吐出ノズルが公転させられる。公転が円運動になることから、より一層確実に螺旋が形成され、均一化が図られる。
【０００７】
更に、必要に応じ、上記支持部材に上方に延びるロッドを固定して設け、上記ベース部材に該ロッドが通過する通過孔を有したプレートを設け、上記ロッドの上端側に設けた係止部材と上記プレートとの間であって圧縮状態で該ロッドに挿通されるコイルスプリングを設けた構成としている。これにより、支持部材の公転動に追従してロッドも通過孔を通過して公転動するが、常時コイルスプリングが伸縮をしてロッドを介して支持部材を押圧するので、慣性遠心力によって支持部材が跳ね上がることがなく、そのため、支持部材の公転動が安定させられる。
更にまた、上記駆動機構を、回転モータと、上記主軸の少なくとも一つに連係したプーリと、上記回転モータの回転を上記プーリに伝動する伝動ベルトとを備えて構成している。遠隔に駆動源を設置でき、そのため、吐出ノズルのあるコンベアの搬送径路を広くすることが可能になる。
【０００８】
また、必要に応じ、上記回転軸の方向と上記被充填食品の相対的移動方向とが同方向とした構成としている。
回転軸の方向と上記被充填食品の相対的移動方向とが同方向なので、螺旋の形成が分かりやすく単純になり、吐出ノズルの公転速度が一定ならば、吐出ノズルと被充填食品との相対速度調整により螺旋の形状を容易に調整できるようになる。
更にまた、必要に応じ、上記コンベアの搬送方向を上記被充填食品が吐出ノズルの先端より後方向から前方向へ移動するように設定した構成としている。吐出ノズルが被充填食品に対して傾斜している場合に、可塑性食品素材が被充填食品に載置され易くなる。
【０００９】
更に、上記吐出ノズルの軸線が上記回転軸に直交する平面に対して常時一定の角度関係にあるように該吐出ノズルを上記支持部材に取付けた構成としている。
この場合、上記吐出ノズルの軸線の上記回転軸に直交する平面に対する角度を、１５度〜７５度に設定したことが有効である。望ましくは、上記吐出ノズルの軸線の上記回転軸に直交する平面に対する角度を、３５〜５５度に設定したことが有効である。
【００１０】
また、必要に応じ、上記充填部の前位に、上記コンベア上の被充填食品に搬送方向に沿い吐出ノズルからの可塑性食品素材が充填される切込を入れるカッタと、該カッタが入れた切込に挿入されて該切込を拡開して溝を形成する拡開体とを設けた構成としている。これにより、被充填食品に切込を入れこの切込を拡開した溝に可塑性食品素材を充填できる。この場合、拡開体で切込の拡開した溝を保持できるので、確実に可塑性食品素材が充填される。
この場合、上記拡開体を、上記コンベアの搬送方向に略沿って延び上記吐出ノズルが公転可能な間隔を有した二条の線材を備えて構成し、該二条の線材の上流側端部を上記切込に挿通可能になるように鋭角に閉じた構成としている。これにより、切込み先端に鋭角になった二条の線材の上流側端部が挿通され、この線材の間隔が開くに従って切込が拡開されていく。そのため、構造を簡単にすることができ、また、線材間にノズルを臨ませて容易に切込の拡開した溝に可塑性食品素材を充填できる。
【００１１】
更に、必要に応じ、上記吐出ノズルの公転軌道の少なくとも一部が上記拡開された被充填食品の切込内に臨むように吐出ノズルを設けた構成としている。
この場合、吐出ノズルの公転軌道の全部が被充填食品の切込内に臨むように吐出ノズルを設けても良い。
より好ましくは、上記吐出ノズルの先端の公転軌道の少なくとも一部が被充填食品の切込内に臨むときに上記吐出ノズルの先端部が被充填食品に接触する程度に近接させて吐出ノズルを公転させる構成とする。
吐出ノズルの先端部から吐出された可塑性食品素材を被充填食品まで落下させるようにすると、落下途中に吐出された可塑性食品素材は慣性遠心力により螺旋が不規則に広がり、充填後の螺旋状が安定性を欠いてしまう。また、可塑性食品素材を被充填食品の切込内に充填する際、吐出ノズルの先端部が切込内に可及的に深く挿入して、より好ましくは底部や内壁に接触する程度に近接させられていることから、充填後の螺旋形状が安定する。
即ち、可塑性食品素材を吐出ノズルの先端部から吐出した後、「放出」するのではなく、被充填食品にあたかも「塗布」するごとくに吐出され、そのため、螺旋状が安定するのである。
更にまた、必要に応じ、上記吐出ノズルの先端部を丸め加工した構成としている。万一被充填食品がノズルの先端に当接しても抵抗になりにくく、吐出体の移動が円滑に行なわれる。吐出ノズル先端部が鋭利であると、被充填物品を傷つけたり、破損したりするおそれがある。
また、必要に応じ、上記吐出ノズルの吐出口の形状を鋭角の切り込みが等角度関係で放射状に配置された星型形状にした構成としている。ノズルの先端がギザギザしているので、吐出された可塑性食品素材は、波状に山谷がある凹凸ができて美しい形状となり、形状的に面白くなり、変化のある加工品が生成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る可塑性食品素材の充填装置について説明する。
図１乃至図１１に示す実施の形態に係る可塑性食品素材の充填装置は、可塑性食品素材としてのホイップクリームＣを、被充填食品としてのパン素材であるロールパンＳに螺旋状に吐出して加工するものである。
パン素材であるロールパンＳは、図１，図５，図１２及び図１３に示すように、棒状に形成され、その長手方向上部にＶ字形溝Ｓａが形成されている。そして、このＶ字形溝ＳａにホイップクリームＣを螺旋状に充填することにより、所謂「クリームサンド」（ＴＭ）等といわれる菓子パンＢを構成する。
【００１３】
この実施の形態に係る可塑性食品素材の充填装置は、機台１０と、機台１０に設けられ可塑性食品素材としてのホイップクリームＣが充填される被充填食品としてのロールパンＳを搬送するコンベア１１と、コンベア１１で搬送されるロールパンＳにホイップクリームＣを吐出ノズル４１によりその搬送過程で充填する充填部４０とを備えている。
コンベア１１は、ベルトコンベアやローラコンベア等で構成され、図３，図４及び図５に示すように、ロールパンＳを２列にして搬送する。図において、１２は２列に搬送されるロールパンＳを夫々両側から挟むようにガイドするガイド板１２ａを有したガイド機構である。
また、実施の形態に係るホイップクリームＣの充填装置は、図２乃至図５に示すように、充填部４０の前位に、コンベア１１上のロールパンＳに搬送方向に沿い吐出ノズル４１からのホイップクリームＣが充填される切込２１を入れる一対のカッタ２０と、このカッタ２０が入れた切込２１に挿入されて該切込２１を拡開してＶ字形溝Ｓａを形成する一対の拡開体３０とを備えている。一対のカッタ２０及び一対の拡開体３０は、２列に搬送されるロールパンＳに対応した位置に夫々設けられている。
カッタ２０は、図２に示すように、円盤カッタ２０であり、図示外の回転装置によって常時回転させられており、コンベア１１によって搬送され、上記のガイド機構１２で姿勢を整えられたロールパンＳに長手方向中央に沿って切込２１を入れる。
拡開体３０は、図１及び図５に示すように、コンベア１１の搬送方向に略沿って延び吐出ノズル４１からのホイップクリームＣが通過可能な間隔を有した二条の線材３１を備えて構成され、二条の線材３１の上流側端部３２を切込２１に挿通可能になるように鋭角に閉じて構成されている。
【００１４】
充填部４０は、コンベア１１の上方に位置してホイップクリームＣをロールパンＳに対して吐出する吐出ノズル４１と、該吐出ノズル４１からのホイップクリームＣの吐出中にコンベア１１の載置面（ホイップクリームＣの吐出面）に対し三次元的に、該吐出ノズル４１を１つの回転軸Ｐを中心にして公転させる公転機構５０とを備えて構成されている。
吐出ノズル４１は、コンベア１１の搬送方向に直交する方向に複数（実施の形態では２つ）列設されている。２つの吐出ノズル４１は、２列に搬送されるロールパンＳに対応した位置に夫々設けられている。
図１１に示すように、吐出ノズル４１の先端部は、丸め加工されており、また、吐出ノズル４１の吐出口４１ａの形状は、鋭角の切り込みが等角度関係で放射状に配置された星型形状に形成されている。
図１乃至図１０に示すように、４２は吐出ノズル４１が取付けられ所定量のホイップクリームＣを吐出ノズル４１に供給するプランジャポンプ等を備えたシリンダブロック、４３はシリンダブロック４２を駆動するアクチュエータ、４４はシリンダブロック４２及びアクチュエータ４３が取付けられる取付部材、４５はシリンダブロック４２にホイップクリームＣをパイプ４６を介して送給するホッパである。シリンダブロック４２，アクチュエータ４３，取付部材４４，ホッパ４５は各吐出ノズル４１毎に設けられている。
【００１５】
この吐出ノズル４１の取付けについて、詳しく説明すると、吐出ノズル４１は、シリンダブロック４２及び取付部材４４を介して後述の支持部材５２に支持されている。シリンダブロック４２に対する取付姿勢や取付部４４の形状等を適宜に定めることにより、所定の位置関係に設定されている。実施の形態では、シリンダブロック４２は矩形状に形成され吐出ノズル４１はその軸線Ｘがシリンダブロック４２の下面に直交するようにシリンダブロック４２に取付けられ、また、このシリンダブロック４２の下面が取付けられる取付部材４４の取付面が傾斜形成されている。
これにより、図１及び図９に示すように、吐出ノズル４１は、回転軸Ｐの方向とロールパンＳの相対的移動方向（搬送方向Ｒ）とが同方向で、かつ、吐出ノズル４１の軸線Ｘが上記回転軸Ｐに直交する平面Ｍに対して常時一定の角度（θ）関係にあるように支持部材５２に取付けられている。
そして、図１及び図９に示すように、上記の取付けによって、先ず、吐出ノズル４１は、その先端の軌道が、回転軸Ｐに直交する直交平面Ｍ上であってこの回転軸Ｐを中心とする円周（Ｍａ）上にあるように、公転のみさせられる。
【００１６】
そしてまた、上記の取付によって、吐出ノズル４１の軸線Ｘの回転軸Ｐに直交する平面Ｍに対する角度θが、１５度〜７５度、より具体的には、３５〜５５度に設定されている。実施の形態では、角度を、θ＝４５度に設定している。
更に、吐出ノズル４１は、吐出ノズル４１の公転軌道の少なくとも一部が上記拡開されたロールパンＳの切込２１のＶ字形溝Ｓａ内に臨むように設けられている。即ち、吐出ノズル４１の軌道がロールパンＳに接触する程度に接近している。
更にまた、吐出ノズル４１の先端は、コンベア１１の搬送方向後流側に向けてある。これにより、コンベア１１の搬送方向は、ロールパンＳが吐出ノズル４１の先端より後方向から前方向へ移動するように設定されることになる。
【００１７】
公転機構５０は、図１，図２，図６乃至図１０に示すように、コンベア１１の側部に立設された直立部材５１ａ，５１ｂに支持されて機台１０に設けられコンベア１１の上方で搬送方向に直交する方向に延びる断面矩形で板状のベース部材５１と、ベース部材５１に近接かつ平行に設けられ吐出ノズル４１を取付部材４４を介して支持する断面矩形で板状の支持部材５２と、ベース部材５１の左右にベアリング５３を介して回転可能に軸支され上記回転軸Ｐと平行な軸線を有した一対の主軸５４と、この各主軸５４に夫々ｅだけ偏心して連結体５５を介して連設されるとともに支持部材５２にベアリング５６を介して軸支される上記回転軸と平行な軸線を有した一対の偏心軸５７と、各主軸５４を同時に回転させる駆動機構６０とを備えて構成されている。この駆動機構６０により各主軸５４が回転させられると、各偏心軸５７が偏心回転し、支持部材５２は、主軸５４の軸線を中心に公転運動させられ、これにより、吐出ノズル４１は、回転軸Ｐを中心にして公転させられる。
【００１８】
駆動機構６０は、図１，図２，図６乃至図９に示すように、直立部材５１ａの下部に設けられた電動の回転モータ６１と、各主軸５４に連係されたプーリ６２と、回転モータ６１の回転をプーリ６２に伝動する伝動ベルト６３とを備えて構成されている。６４は伝動ベルト６３をガイドするガイドローラである。ここで、プーリ６２は、スプロケットを含む概念であり、また、伝動ベルト６３は、スプロケットに噛合するチェーンあるいはタイミングベルトを含む概念である。実施の形態では、スプロケット（６２）とタイミングベルト（６３）で構成している。
また、図１及び図１０に示すように、支持部材５２の中間には上方に延びるロッド７０が設けられている一方、ベース部材５１にはロッド７０が通過する長孔状の通過孔７１を有したプレート７２が設けられているとともに、ロッド７０の上端側に設けた係止部材７３とプレート７２との間に圧縮状態でロッド７０に挿通されるコイルスプリング７４が設けられている。７５はプレート７２上部に設けられロッド７０が上下動可能に挿通されてコイルスプリング７４を受ける受け部材である。
これにより、支持部材５２の公転動に追従してロッド７０も長孔状の通過孔７１を通過して公転動するが、常時コイルスプリング７４が伸縮をしてロッド７０を介して支持部材５２を押圧するので、慣性遠心力によって支持部材５２が跳ね上がることがなく、支持部材５２の公転動が安定させられる。
図２乃至図４中符号８０は、本装置の制御コントローラであって、特に、センサ等の検知により、吐出ノズル４１からのホイップクリームＣの吐出開始及び停止を制御する。
【００１９】
従って、この実施の形態に係る可塑性食品素材の充填装置を用いて、菓子パンＢを製造するときは、以下のようになる。
予め、棒状のロールパンＳを作成し、図５に示すように、このロールパンＳをコンベア１１の上流に２列にし、かつ、左右の先端の位置を揃えて載置する。これにより、ロールパンＳはコンベア１１によって搬送される。このとき、ロールパンＳはガイド機構１２のガイド板１２ａによって両側から挟むようにガイドされる。そのため、姿勢が真直ぐになり、ぐらつくことが防止され、後述のカッタ２０による切込２１形成やホイップクリームＣの充填が確実に行なわれる。
ロールパンＳがカッタ２０のあるところに搬送されると、カッタ２０によってロールパンＳの長手方向中央に沿って切込２１が形成される。切込２１は、例えば、底部を２〜３ｍｍ程度残して形成し、常法の底部を５ｍｍ残すものより深く形成する。これにより、Ｖ字形溝Ｓａが閉じようとする復元力を減殺する。
次に、このロールパンＳは拡開体３０によって切込２１が拡開されながら搬送される。このとき、先ず、ロールパンＳの切り込み先端に鋭角になった二条の線材３１の上流側端部３２が挿通され、この線材３１の間隔が開くに従って切込２１が拡開されていく。これにより、ロールパンＳの切込２１は拡開してＶ字形溝Ｓａになり、ロールパンＳはＶ字形溝Ｓａが閉じようとする復元力が拡開体３０によって減殺されながら搬送されていく。
【００２０】
そして、吐出ノズル４１の先端部がロールパンＳの切込２１のＶ字形溝Ｓａに臨むと、吐出ノズル４１からホイップクリームＣが吐出される。これにより、図１２に示すように、ホイップクリームＣが螺旋状にＶ字形溝Ｓａに充填されていく。
この場合、図１及び図９に示すように、吐出ノズル４１は、１つの回転軸Ｐを中心にして三次元的に公転させられるので、ホイップクリームＣを、回転軸Ｐを中心にして螺旋状に形成することができる。
また、吐出ノズル４１を公転させることから、従来の揺動に比較してホイップクリームＣの吐出にムラが出にくく、そのため、ホイップクリームＣの螺旋が均一に形成されていく。
更に、吐出ノズル４１の先端の軌道が回転軸Ｐに直交する直交平面Ｍ上であって回転軸Ｐを中心とする円周Ｍａ上にあるように吐出ノズル４１が公転させられるので、円運動を行なうことから、より一層確実に螺旋が形成され、均一化が図られるだけでなく、該螺旋形状のピッチ（螺旋の山と山、谷と谷の間隔）を略均等にし、螺旋形状の美観を向上させることができる。
更にまた、吐出ノズル４１の軸線Ｘが回転軸Ｐに直交する平面Ｍに対して常時一定の角度（θ）関係にあるように吐出ノズル４１が公転のみさせられるので、吐出ノズルの角度を回転軸に平行にしたり直角にしたりする場合に比較して、吐出ノズルを公転させ易くなり、公転動を安定させて、確実に被充填食品の螺旋を形成することができる。また、自転がないことから、ホイップクリームＣの帯が捩じれることがなく、そのため、ホイップクリームＣの表面形状を明瞭に表出することができる。実施の形態では、星形形状のギザギザが複雑になることなく、良く表出されることになる。
【００２１】
また、回転軸Ｐの方向とロールパンＳの相対的移動方向（Ｒ）とが同方向であるので、螺旋の形成が分かりやすく単純になり、吐出ノズル４１の公転速度が一定ならば、吐出ノズル４１とロールパンＳとの相対速度調整に螺旋の形状をより容易に調整できる。
なお、吐出ノズル４１の回転速度とロールパンＳの搬送速度を適宜調整することにより、ホイップクリームＣの螺旋形状のピッチを任意に調節することもできる。
更に、ロールパンＳを吐出ノズル４１の先端より後方向から前方向へ移動させるので、傾斜した吐出ノズル４１からのホイップクリームＣがロールパンＳに載置され易くなる。
更にまた、吐出ノズル４１の軌道の少なくとも一部がロールパンＳのＶ字形溝Ｓａ内に臨むように吐出ノズル４１を公転させるので、吐出ノズル４１の先端部から吐出されたホイップクリームＣをロールパンＳまで落下させるようにすると、落下途中に吐出されたホイップクリームＣは慣性遠心力により螺旋が不規則に広がり、充填後の螺旋状が安定性を欠いてしまうが、吐出ノズル４１の先端部がＶ字形溝Ｓａに可及的に深く挿入して底部や内壁に接触する程度に接近させられていることから、螺旋状が安定する。即ち、ホイップクリームＣを吐出ノズル４１の先端部から吐出した後、「放出」するのではなく、ロールパンＳにあたかも「塗布」するごとくに吐出され、そのため、螺旋状が安定するのである。
【００２２】
また、吐出ノズル４１の先端部が丸め加工されているので、万一ロールパンＳがノズルの先端に当接しても抵抗になりにくく、吐出体の移動が円滑に行なわれる。
そして、吐出ノズル４１の吐出口の形状を鋭角の切り込みが等角度関係で放射状に配置された星型形状にしてあるので、吐出されたホイップクリームＣが形状的に面白くなり、変化のある外観の菓子パンＢが生成される。
【００２３】
尚また、上記実施の形態では、被充填食品として、パン素材であるロールパンＳの場合で説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような食品であっても良い。ただし、被充填食品としては、高速回動する吐出ノズル４１の先端部が接触しても容易に傷ついたり、破損したりしにくい、弾力性及び柔軟性のある食品が好適である。例えば、上記のパン類の他、スポンジケーキ類、カステラ類、蒸しパン類、ドーナツ等の揚げパン類等の小麦粉加熱調製品は適する。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の可塑性食品素材の充填装置によれば、吐出ノズルからの可塑性食品素材の吐出中にコンベアの載置面または可塑性食品素材の吐出面に対し三次元的に、吐出ノズルを１つの回転軸を中心にして公転させるので、可塑性食品素材を、回転軸を中心にして螺旋状に形成していくことができる。即ち、吐出ノズルを被充填食品に対して三次元的に回動させながら吐出ノズルの先端から可塑性食品素材を吐出することになり、そのため、可塑性食品素材の立体的な螺旋状の吐出を可能とする。
また、吐出ノズルを公転させることから、従来の揺動に比較して可塑性食品素材の吐出にムラが出にくく、そのため、可塑性食品素材の螺旋を均一に形成することができる。
【００２５】
また、吐出ノズルをコンベアの搬送方向に直交する方向に複数列設した場合には、同時に、複数の被充填食品に可塑性食品素材を充填することができ、充填効率が向上する。
更に、公転機構を、ベース部材に回転可能に軸支された軸線を有した少なくとも左右一対の主軸と、各主軸に偏心して連設されるとともに吐出ノズルを支持する支持部材に軸支される偏心軸とを備えて構成し、主軸を回転させることにより支持部材を主軸の軸線を中心に公転運動させるようにした場合には、一つの簡単な回転機構装置とすることにより、該装置の耐久性の向上やメンテナンスの容易化もさることながら、複数の吐出ノズルの同期した均等な円周回転や比較的高速の円周回転が可能となり充填効率の向上に資するものである。
上記各主軸及び各偏心軸の軸線を上記回転軸と平行した構成により、吐出ノズルの先端の軌道が上記回転軸に直交する直交平面上であって回転軸を中心とする円周上にあるように吐出ノズルを公転させることができる。そのため、公転が円運動になることから、より一層確実に螺旋を形成することができ、均一化を図ることができる。
更にまた、回転軸を被充填食品のコンベアの載置面または可塑性食品素材の吐出面と略平行するように設け、且つ、吐出ノズルの先端の軌道が上記回転軸に直交する直交平面上であって回転軸を中心とする円周上にあるように吐出ノズルを公転させると、螺旋形状の均一化が図られるだけでなく、該螺旋ピッチ（螺旋の山と山、谷と谷の間隔）をほぼ均等にし、螺旋形状の美観を向上させることができる。
【００２６】
更にまた、支持部材に上方に延びるロッドを設け、ベース部材にロッドが通過する通過孔を有したプレートを設け、ロッドの上端側に設けた係止部材とプレートとの間に圧縮状態のコイルスプリングを設けた場合には、支持部材の公転動に追従してロッドも通過孔を通過して公転動するが、コイルスプリングが伸縮をしてロッドを介して支持部材をプレートに押圧するので、遠心力によって支持部材が跳ね上がることがなく、そのため、支持部材の公転動を安定させることができる。
また、駆動機構を、回転モータの回転を主軸に連係したプーリに伝動ベルトで伝導させるように構成した場合には、遠隔に駆動源を設置でき、そのため、吐出ノズルのある搬送径路を広くすることができるという効果がある。
【００２７】
そして、吐出ノズルの軸線が回転軸に直交する平面に対して常時一定の角度関係にあるように吐出ノズルを支持部材に取付けた場合には、吐出ノズルの角度を回転軸に平行にしたり直角にしたりする場合に比較して、吐出ノズルを公転させ易くなり、公転動を安定させて、確実に被充填食品の螺旋を形成することができる。また、回転軸の方向と被充填食品の相対的移動方向とを同方向とした場合には、螺旋の形成が分かりやすく単純になり、吐出ノズルの公転速度が一定ならば、吐出ノズルと被充填食品との相対速度調整により螺旋の形状を容易に調整できるという効果がある。
また、コンベアの搬送方向を被充填食品が吐出ノズルの先端より後方向から前方向へ移動するように設定した場合には、吐出ノズルが被充填食品に対して傾斜している場合に、可塑性食品素材が被充填食品に載置され易くなる。
【００２８】
更に、充填部の前位に、コンベア上の被充填食品に搬送方向に沿い吐出ノズルからの可塑性食品素材が充填される切込を入れるカッタと、カッタが入れた切込に挿入されて該切込を拡開する拡開体とを設けた場合には、被充填食品に溝を形成してこの溝に可塑性食品素材を充填できる。この場合、拡開体で切込の溝を保持できるので、確実に可塑性食品素材を充填することができる。
この拡開体を二条の線材で構成した場合には、構造が簡単で、線材間にノズルを臨ませることができるので、干渉が防止される。
【００２９】
更にまた、吐出ノズルの軌道が拡開された被充填食品の切込内に臨むように吐出ノズルを設けた場合には、可塑性食品素材を放出するのではなく、吐出ノズルの先端部から塗布するごとくに吐出することができ、そのため、螺旋状を安定させることができる。
また、吐出ノズルの先端部を丸め加工した構成とした場合には、万一被充填食品がノズルの先端に当接しても抵抗になりにくく、吐出ノズルの移動を円滑に行なわせることができる。
更に、吐出ノズルの吐出口の形状を鋭角の切り込みが等角度関係で放射状に配置された星型形状にした構成とした場合には、ノズルの先端がギザギザしているので、吐出された可塑性食品素材は、波状に山谷がある凹凸ができて美しい形状となり、形状的に面白くなり、変化のある加工品を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置を示す要部平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において吐出ノズルの取付け状態及び公転機構を示す要部正面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において吐出ノズルの取付け状態及び公転機構を示す要部平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において公転機構を示す要部側面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において吐出ノズルの取付け状態を示す要部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置においてベース部材と支持部材との取付け状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において吐出ノズルの形状を示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において吐出ノズルから吐出された流動状食品素材の状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る流動状食品素材の充填装置において加工された菓子パンの一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図である。
【図１４】従来の流動状食品素材の充填装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ ロールパン（被充填食品）
Ｓａ 溝
Ｃ ホイップクリーム（流動状食品素材）
１０ 機台
１１ コンベア
１２ ガイド機構
１２ａ ガイド板
２０ カッタ
２１ 切込
３０ 拡開体
３１ 線材
４０ 充填部
４１ 吐出ノズル
Ｐ 回転軸
４２ シリンダブロック
４３ アクチュエータ
４４ 取付部材
４５ ホッパ
４６ パイプ
Ｐ 回転軸
Ｘ 吐出ノズルの軸線
Ｒ 搬送方向
Ｍ 回転軸に直交する平面
Ｍａ 円周
θ 角度
５０ 公転機構
５１ ベース部材
５２ 支持部材
５４ 主軸
５７ 偏心軸
６０ 駆動機構
６１ 回転モータ
６２ プーリ
６３ 伝動ベルト
７０ ロッド
７１ 通過孔
７２ プレート
７４ コイルスプリング
８０ 制御コントローラ

Claims (18)

1. 機台と、該機台に設けられ可塑性食品素材が充填される被充填食品を搬送するコンベアと、該コンベアで搬送される被充填食品に上記可塑性食品素材をその搬送過程で充填する充填部とを備えた可塑性食品素材の充填装置において、上記充填部を、上記コンベアの上方に位置して可塑性食品素材を被充填食品に対して吐出する吐出ノズルと、該吐出ノズルからの可塑性食品素材の吐出中に上記コンベアの載置面または可塑性食品素材の吐出面に対し三次元的に、該吐出ノズルを１つの回転軸を中心にして公転させる公転機構とを備えて構成し、
   上記公転機構を、上記機台に設けられるベース部材と、該ベース部材に近接して設けられ上記吐出ノズルを支持する支持部材と、上記ベース部材に回転可能に軸支された軸線を有した少なくとも左右一対の主軸と、上記各主軸にそれぞれ偏心して連設されるとともに上記支持部材に軸支される各偏心軸と、上記主軸の少なくとも一つを回転させる駆動機構とを備えて構成し、上記支持部材を上記主軸の軸線を中心に公転運動させるようにし、
   上記支持部材に上方に延びるロッドを固定して設け、上記ベース部材に該ロッドが通過する通過孔を有したプレートを設け、上記ロッドの上端側に設けた係止部材と上記プレートとの間であって圧縮状態で該ロッドに挿通されるコイルスプリングを設けたことを特徴とする可塑性食品素材の充填装置。
2. 上記各主軸及び各偏心軸の軸線を上記回転軸と平行に設定することを特徴とする請求項１に記載の可塑性食品素材の充填装置。
3. 上記駆動機構を、回転モータと、上記主軸の少なくとも一つに連係したプーリと、上記回転モータの回転を上記プーリに伝動する伝動ベルトとを備えて構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の可塑性食品素材の充填装置。
4. 上記充填部の前位に、上記コンベア上の被充填食品に搬送方向に沿い吐出ノズルからの可塑性食品素材が充填される切込を入れるカッタと、該カッタが入れた切込に挿入されて該切込を拡開して溝を形成する拡開体とを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
5. 上記拡開体を、上記コンベアの搬送方向に略沿って延び上記吐出ノズルが公転可能な間隔を有した二条の線材を備えて構成し、該二条の線材の上流側端部を上記切込に挿通可能になるように鋭角に閉じたことを特徴とする請求項４記載の可塑性食品素材の充填装置。
6. 上記吐出ノズルの公転軌道の少なくとも一部が上記拡開された被充填食品の切込内に臨むように該吐出ノズルを設けたことを特徴とする請求項４または５記載の可塑性食品素材の充填装置。
7. 機台と、該機台に設けられ可塑性食品素材が充填される被充填食品を搬送するコンベアと、該コンベアで搬送される被充填食品に上記可塑性食品素材をその搬送過程で充填する充填部とを備えた可塑性食品素材の充填装置において、上記充填部を、上記コンベアの上方に位置して可塑性食品素材を被充填食品に対して吐出する吐出ノズルと、該吐出ノズルからの可塑性食品素材の吐出中に上記コンベアの載置面または可塑性食品素材の吐出面に対し三次元的に、該吐出ノズルを１つの回転軸を中心にして公転させる公転機構とを備えて構成し、
   上記充填部の前位に、上記コンベア上の被充填食品に搬送方向に沿い吐出ノズルからの可塑性食品素材が充填される切込を入れるカッタと、該カッタが入れた切込に挿入されて該切込を拡開して溝を形成する拡開体とを設け、
   上記拡開体を、上記コンベアの搬送方向に略沿って延び上記吐出ノズルが公転可能な間隔を有した二条の線材を備えて構成し、該二条の線材の上流側端部を上記切込に挿通可能になるように鋭角に閉じたことを特徴とする可塑性食品素材の充填装置。
8. 上記公転機構を、上記機台に設けられるベース部材と、該ベース部材に近接して設けられ上記吐出ノズルを支持する支持部材と、上記ベース部材に回転可能に軸支された軸線を有した少なくとも左右一対の主軸と、上記各主軸にそれぞれ偏心して連設されるとともに上記支持部材に軸支される各偏心軸と、上記主軸の少なくとも一つを回転さ せる駆動機構とを備えて構成し、上記支持部材を上記主軸の軸線を中心に公転運動させることを特徴とする請求項７記載の可塑性食品素材の充填装置。
9. 上記各主軸及び各偏心軸の軸線を上記回転軸と平行に設定することを特徴とする請求項８に記載の可塑性食品素材の充填装置。
10. 上記吐出ノズルの公転軌道の少なくとも一部が上記拡開された被充填食品の切込内に臨むように該吐出ノズルを設けたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
11. 上記吐出ノズルを、上記コンベアの搬送方向に直交する方向に複数列設したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
12. 上記回転軸の方向と上記被充填食品の相対的移動方向とが同方向であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
13. 上記吐出ノズルの軸線が上記回転軸に直交する平面に対して常時一定の角度関係にあるように該吐出ノズルを上記支持部材に取付けたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
14. 上記吐出ノズルの軸線の上記回転軸に直交する平面に対する角度を、１５度〜７５度に設定したことを特徴とする請求項１３記載の可塑性食品素材の充填装置。
15. 上記吐出ノズルの軸線の上記回転軸に直交する平面に対する角度を、３５〜５５度に設定したことを特徴とする請求項１３記載の可塑性食品素材の充填装置。
16. 上記コンベアの搬送方向を上記被充填食品が吐出ノズルの先端より後方向から前方向へ移動するように設定したことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
17. 上記吐出ノズルの先端部を丸め加工したことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。
18. 上記吐出ノズルの吐出口の形状を鋭角の切り込みが等角度関係で放射状に配置された星型形状にしたことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の可塑性食品素材の充填装置。

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