JP4322959B1

JP4322959B1 - 食品成形装置

Info

Publication number: JP4322959B1
Application number: JP2009100562A
Authority: JP
Inventors: 将男小林; 博紀小林; 透吹上
Original assignee: Kobird Co Ltd
Current assignee: Kobird Co Ltd
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010246480A

Abstract

【課題】本発明は、内材を生地シートで包み込む場合に生地シートを内材に密着させて内部に空気の入る隙間をできるだけ少なく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。
【解決手段】パレット上に取り付け固定された正方形状の成形マットにほぼ同じ正方形状の生地シートを載置して間欠搬送する。生地シートの中心部には内材が配置されている。パレットの下方には、４つのトングレバー駆動機構２０Ａから２０Ｄが搬送方向に配列されており、トングレバーをパレットの長孔から順次突出させて成形マットを屈曲させ、生地シートの４つの角部を順次折畳んでいくことで内材を四つ折りした生地シートにより包み込むように成形する。その際に、マット押え機構３００及び３２０において押圧板３０６及び３０７，３２６及び３２７が成形マットの屈曲部分を押圧して内材の側面に生地シートを密着させるようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、クリーム、ジャム、餡や挽肉といった内材を薄い生地シートにより折畳んで包み込むように成形する食品成形装置に関する。

従来より、上述したクリーム等の内材を薄い生地シートで包み込んで成形された食品が開発されてきており、本発明者らは、こうした食品の成形装置の開発を進めてきている。例えば、特許文献１では、レバー動作口が開設された多数のパレットを配列したパレットコンベヤを設置し、パレットのレバー動作口を覆うようにフレキシブルマットをそれぞれのパレットに止着し、トングレバーをレバー動作口から突出させて内材が載置された薄い生地シートをフレキシブルマットとともに折り曲げて成形する成形装置が記載されており、こうした成形装置を用いることで、生地シートＦにより内材を包み込んだ食品を成形することができる旨記載されている。第１０図から第１３図には、矩形状の生地シートの対向する角部を内材の上方で重ね合わせるように折り曲げ成形する場合、生地シートの４つの角部を中心部に寄せ集めるように折り曲げて、対向する角部がそれぞれ重ね合わせるように成形する場合、生地シートの４つの角部を中心部に向かって折り重なるように内材の上面に密着した状態として、いわゆる四つ折りに成形する場合、対向する二辺が重なるように二つ折りに成形する場合が挙げられている。

また、特許文献２では、特許文献１に記載された成形装置において、生地シートで包み込む内材が生地シートの折り曲げ成形時に移動しないようにバランスレバー、プレスロッド、ストップレバー、プレスレバーといった部材を用いて折り曲げた生地シートや内材を押さえ付けるようにした点が記載されている。特許文献２では、矩形状の生地シートを四つ折りに成形する具体例が記載されているが、図３３に示すように、対向する二辺が互いに折り重なるように三つ折りに成形したり、対向する二辺が重なるように二つ折りに成形することもできる旨記載されている。

また、特許文献３では、成形マットのトングレバーによる屈曲幅を設定する幅設定手段を備えることで、パレット上に配置する成形マット及び生地シートの位置を変更することなく種々の折り方により生地シートを成形することを可能する点が記載されている。

特公昭５７−４５５４５号公報特公平８−８８３０号公報特開２００８−１６７６８２号公報

上述したこれまでの成形装置では、パレット上に配置した成形マットをトングレバーで屈曲させて生地シートを折り曲げるように成形させているが、成形マットが屈曲すると曲面状に湾曲した状態となるため、生地シートも成形マットに沿って曲面状に湾曲するようになる。そのため、生地シートで包み込む内材が直方体状に角ばった形状に形成されている場合、内材の平面状の側面と曲面状の生地シートとの間が密着せずに隙間が空いた状態で成形されるようになる。

このように内材と生地シートとの間に空気が入った状態で成形された食品を加熱調理すると、内部の空気か膨張して生地シートを変形させたり最悪の場合には破裂させるおそれがある。

そこで、本発明は、内材を生地シートで包み込む場合に生地シートを内材に密着させて内部に空気の入る隙間をできるだけ少なく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。

本発明に係る食品成形装置は、搬送コンベヤの搬送方向に配列されるとともに複数の長孔が形成された複数のパレットと、前記パレットの上面に載置されるとともに可撓性材料からなる成形マットと、前記成形マット上に生地シートを載置する生地載置手段と、前記成形マット上に載置された前記生地シート上に内材を配置する内材配置手段と、前記パレットの下方に配設されるとともに前記長孔にトングレバーを挿入して突出させるように上下動させるレバー駆動手段とを備え、前記トングレバーを前記長孔から突出させて前記成形マットを折り返すように屈曲させることで前記生地シートを折り曲げて前記内材を包み込むように成形する食品成形装置において、前記トングレバーにより折り返された前記成形マットの屈曲部分を押圧して前記生地シートを前記内材に密着させる押圧手段を備えていることを特徴とする。前記トングレバーにより折り返された前記成形マットを押圧して前記生地シートの縁部の少なくとも一部を前記内材の表面に沿うように密着させる密着手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記成形マットに載置する前記生地シートを複数の異なるサイズに対応して切断する切断手段を備え、異なるサイズの前記生地シートを前記押圧手段及び前記密着手段により前記内材に密着させることを特徴とする。

本発明は、上記のような構成を有することで、トングレバーにより折り返された成形マットの屈曲部分を押圧して生地シートを内材に密着させる押圧手段を備えているので、成形マットとともに折り返された生地シートが成形マットの屈曲部分を押圧することで内材に確実に密着するようになり、最も隙間が空きやすい成形マットの屈曲部分と内材との間を密着させて内部に空気の入る隙間をできるだけ少なくすることができる。

また、成形マットに載置する生地シートを食品のサイズに合わせて切断して用いる場合、食品のサイズの異なると成形マットを屈曲させた際に生地シートと内材との間の隙間が空きやすくなるが、押圧手段により成形マットの屈曲部分を押圧することで生地シートを確実に内材に密着させることができる。

本発明に係る食品成形装置に関する全体構成図である。パレット部分に関する平面図及び断面図である。パレット部分に関する分解斜視図である。成形マットに関する底面図である。トングレバー駆動機構に関する概略構成図である。トングレバーの一連の作動過程を示す説明図である。押え機構の配列に関する構成図である。マット押え機構に関する構成図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。変形例に関する全体構成図である。生地シートを所定のサイズに切断するための構成に関する平面図である。生地シートを所定のサイズに切断するための構成に関する側面図である。生地シートを所定のサイズに切断するための構成に関する平面図である。生地シートを所定のサイズに切断するための構成に関する側面図である。

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。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、食品成形装置１に関する全体構成図である。食品成形装置１は、機枠台２内に無端状の搬送コンベヤ３が搬送ローラ４により張架されており、駆動モータ５によりクランク６を介して搬送ローラ４が間歇的に回転駆動されることで、搬送コンベヤ３は、矢印方向に間歇的に搬送されるようになっている。搬送コンベヤ３には、搬送方向に沿って平面視矩形状のパレット７が多数配列されて固定されている。

クランク６は、下側が駆動モータ５の駆動軸５ａに固定されており、駆動モータ５の駆動軸５ａが回転駆動されると、クランク６が上下方向に往復駆動される。クランク６の上側は、搬送ローラ４の回転軸４ａに回動自在に軸支されているが、クランク６に図示せぬ送り爪が搬送ローラ４の回転軸４ａに係合可能に付設されている。そして、クランク６が下降時には送り爪が搬送ローラ４の回転軸４ａに係合して搬送ローラ４を回転させ、クランク６の上昇時には送り爪の係合が解除されて搬送ローラ４の回転が停止される。そのため、クランク６の上下方向の往復運動により搬送ローラ４が間歇的に回転駆動されるようになる。

図２は、１枚のパレット７部分に関する平面図であり、図３は、パレット７への成形マット８の取付状態を示す分解斜視図であり、図４は、成形マット８の底面図である。

パレット７は、厚い金属製又は樹脂製板状体からなり、成形マット８とほぼ同じ大きさの載置部７ａ及び取付部７ｂから構成され、載置部７ａには、成形マット８の対角線Ｓ１及びＳ２に沿って４つの長孔７０から７３が形成されている。これら４つの長孔７０〜７３は、所定幅に形成されてパレット７を貫通している。これらの長孔に囲まれた中心部分には、成形マット８のネジ棒８３ａ及び８３ｂを挿着するための取付孔７４ａ及び７４ｂが貫通して形成されている。取付部７ｂには、搬送コンベヤ３に取り付けるためのネジ穴７５が形成されており、パレット７を搬送コンベヤ３の所定位置に配列した後ネジをネジ穴７５に挿入して締付固定する。

成形マット８は、可撓性の樹脂材料からなる薄板状のマット本体８０を備え、上面に向かって折り曲げるように容易に屈曲させることができ、また屈曲させた状態から元の状態に速やかに復元する復元特性を備えている。マット本体８０の底面には、対角線Ｓ１及びＳ２に沿って、４つの角部から中心に向かう４つのガイド部８２が設けられており、各ガイド部８２は、一対の線状突起部により形成されている。そして、ガイド部８２で囲まれた中心部には、金属製の取付プレート８１が配設されている。

取付プレート８１の底面には、一対の長いネジ棒８３ａ及び８３ｂが突設しており、マット本体８０に穿設された穴部に挿着されてマット本体の底面側に突出している。そして、突出した一対のネジ棒８３ａ及び８３ｂに固定プレート８５が嵌め込まれてマット本体８０の底面側に圧接されており、ネジ棒８３ａ及び８３ｂをパレット７の取付孔７４ａ及び７４ｂに挿入してナット８４ａ及び８４ｂにより締付固定することで、マット本体８０の上面側及び下面側にそれぞれ取付プレート８１及び固定プレート８５が圧接固定されるようになる。

成形マット８は平面視略正方形に形成されており、取付プレート８１及び固定プレート８５は成形マット８と中心が一致する略正方形の同一形状に形成されている。そして、取付プレート８１及び固定プレート８５の辺部は対角線Ｓ１及びＳ２に平行に設定されており、成形マット８に対して角部を持ち上げるように屈曲動作する場合には、取付プレート８１の辺部を起点として屈曲動作が行われるようになる。

後述するように、生地シートは略正方形状に切断されて成形マット８上に中心が一致するように配置されるので、上述した対角線Ｓ１及びＳ２は生地シートの対角線に合致するように位置決めされる。

搬送方向に配列されたパレット７の列の搬送方向上流側には、薄く延ばされた生地シートＦを搬送する搬送ベルト９、搬送される生地シートＦをパレット７の幅に対応させて帯状に切断する円形カッタ１０が配設されており、生地シートＦを搬送ベルト９で搬送しながら円形カッタ１０を回転させることで生地シートＦの両側を切断して帯状に形成する。切断された帯状の生地シートＦが搬送されてパレット列の搬送と同期してパレット７の上面に取り付けた成形マット８に移送されていく。

パレット列に載置された生地シートＦは、パレット７とともに搬送されて、ガス抜き用穴を形成するための複数の突起が設けられた穴形成部材１１を図示せぬ駆動手段で押圧して生地シートＦの表面に複数の穴を形成した後、カッタ１２を図示せぬ駆動手段で上下動させて成形マット８の搬送方向の長さずつ生地シートＦを切断する。パレット７の側部には樹脂板が貼り付けられており、カッタ１２が樹脂板の上面に当接することで生地シートＦが切断される。切断された生地シートＦは、成形マット８とほぼ同じ正方形状に形成されて、各成形マット８に載置された状態で搬送されていく。

各パレット７により搬送される矩形状の生地シートＦの上方には、生地シートＦの上面に水分を与えるスプレー１３、内材が投入されたホッパ１４、ホッパ１４から供給される内材を吐出するノズル１５及び吐出された内材を所定量ずつ分割する分割器１６が配設されている。分割器１６は、例えば、細い線材を用いて吐出された棒状の内材を横断するように移動させて所定量ずつ切断分割する。分割された内材は、搬送される生地シートＦの上面の所定位置に配置される。

パレット７の列の下方には、トングレバー駆動機構２０が複数配置されており、上方には、トングレバー駆動機構２０に対向して押え機構３０が配置されている。

図５は、トングレバー駆動機構２０に関する概略構成図を示しており、この例では搬送方向に２列のパレット列がある場合に各列の同じ並びのパレットに対してそれぞれトングレバーを突出させて作動させるように設定されている。図５（ａ）は、トングレバー２００ａ及び２００ｂが上昇した作動状態を示す構成図であり、図５（ｂ）は、トングレバー２００ａ及び２００ｂが下降した待機状態を示す構成図である。

トングレバー駆動機構２０は、駆動モータ５から駆動力が伝達される駆動軸２１に固定されたカム２２を備えており、カム２２に形成されたカム溝２２ａには、駆動レバー２４に回転自在に取り付けられたカムローラ２３が挿入されている。駆動レバー２４は、一端部２４ａを回動自在に軸支されており、カム２２の回転によりカムローラ２３がカム溝２２ａに追随して上下動することで、上下方向に回動するようになる。

駆動レバー２４の他端部には連結部材２５ａの一端部が回動自在に取り付けられており、連結部材２５ａの他端部にはＬ字形の連結部材２５ｂの一端部が回動自在に取り付けられている。連結部材２５ｂは、折れ曲り部分においてフレーム２７に軸支されており、駆動レバー２４の上下方向の回動動作に連動して左右方向に往復揺動するようになる。連結部材２５ｂの他端部には連結部材２５ｃの一端部が回動自在に取り付けられており、連結部材２５ｃの他端部には、上下方向に作動レバー２６ａ及び２６ｂが配置されている。上部に配置された作動レバー２６ａの下端部及び下部に配置された作動レバー２６ｂの上端部が連結部材２５ｃの他端部に同軸に回動自在に取り付けられている。

作動レバー２６ａの上端部は、作動台２０１の底面に回動自在に取り付けられており、作動レバー２６ｂの下端部はフレーム２７に回動自在に取り付けられている。したがって、駆動レバー２４の回動動作に連動して連結部材２５ｂが左右方向に往復揺動すると、連結部材２５ｃが左右方向に進退動作を行なうようになり、連結部材２５ｃの進退動作に連動して作動レバー２６ａ及び２６ｂが上下方向に延びた状態から折れ曲った状態に動作するようになる。そのため、作動台２０１が上下動するようになる。

作動台２０１は、左右一対の支持部２０２ａ及び２０２ｂに支持されている。図５では、支持部２０２ａの部分を一部断面図で示している。支持部２０２ａには、作動台２０１に穿設された穴部に挿着された円筒状の作動部材２０３ａ及び作動部材２０３ａの内部に摺動可能に挿着された作動ロッド２０４ａを備えている。

作動部材２０３ａの上部の外周にはフランジ部２０５ａが形成されており、フランジ部２０５ａの下面が作動台２０１の上面に当接している。作動部材２０３ａの下部は、フレーム２７に立設する支持筒部２７ａ内に収容されている。作動ロッド２０４ａの上端部は支持台２０６の下面に固定されており、その下部には内部に取付穴が軸方向に形成されており、取付穴にフレーム２７の取付部２７ｂに立設されたコイルバネ２８が収容されている。また、作動ロッド２０４ａの下端部にはリング状のストッパ２０７ａが取り付けられており、作動ロッド２０４ａが上昇すると、ストッパ２０７ａが支持筒部２７ａの下端に当接してそれ以上の上昇を制限するようになっている。また、作動部材２０３ａのフランジ部２０５ａの上面と支持台２０６ａの下面との間には、作動ロッド２０４ａを取り巻くようにコイルバネ２９が配設されている。コイルバネ２８は、常時作動ロッド２０４ａを上方に付勢しており、コイルバネ２９は、フランジ部２０５ａと支持台２０６とを離間させるように付勢しており、コイルバネ２９の付勢力がコイルバネ２８の付勢力よりも大きくなるように設定されている。

以上支持部２０２ａについて説明したが、支持部２０２ｂについても同様の構成を備えている。そして、支持部２０２ａ及び２０２ｂにより作動台２０１及び支持台２０６が支持されている。

トングレバー２００ａ及び２００ｂの作動機構として、作動台２０１及び支持台２０６を貫通して取り付けられた昇降ロッド２０８ａ及び２０８ｂ、昇降ロッド２０８ａ及び２０８ｂの先端部に左右方向に突設した支持バー２０９ａ及び２１０ａ並びに２０９ｂ及び２１０ｂ、支持バー２０９ａ及び２０９ｂの先端部に下端部を回動自在に取り付けられた作動リンク２１２ａ及び２１２ｂが配設されている。作動リンク２１２ａ及び２１２ｂの上端部は、作動バー２１３ａ及び２１３ｂの一端部にそれぞれ回動自在に取り付けられており、作動バー２１３ａ及び２１３ｂの他端部は、支持台２０６の上面に設けられた支持突起部２０６ａ及び２０６ｂの頂部に回動自在に取り付けられている。トングレバー２００ａ及び２００ｂは、それぞれ作動バー２１３ａ及び２１３ｂの一端部側に下端部を固定して立設されている。そして、支持バー２１０ａ及び２１０ｂの先端部には、バランスレバー２１１ａ及び２１１ｂが立設されている。

昇降ロッド２０８ａ及び２０８ｂは、その下部が作動台２０１を貫通して固定されており、その上部が支持台２０６を貫通して摺動可能に取り付けられている。そのため、作動台２０１が上下動すると、昇降ロッド２０８ａ及び２０８ｂが上下動するようになる。また、支持台２０６は、コイルバネ２９により作動台２０１に対して付勢力が付与されて支持バー２０９ａ及び２１０ａ並びに２０９ｂ及び２１０ｂに圧接された状態となり、作動台２０１とともに上下動するようになる。しかしながら、支持台２０６が所定の高さまで上昇すると、支持台２０６の下面に固定された作動ロッド２０４ａの下端部のストッパ２０７ａにより上昇が制限されるようになる。支持台２０６の上昇が制限された状態でさらに作動台２０１が上昇すると、コイルバネ２９が圧縮されながら昇降ロッド２０８ａ及び２０８ｂが上昇するようになる。そのため、支持バー２０９ａ及び２１０ａ並びに２０９ｂ及び２１０ｂが上昇して、作動バー２１３ａ及び２１３ｂの一端部並びにバランスレバー２１１ａ及び２１１ｂが上昇するようになる。その際に、作動バー２１３ａ及び２１３ｂの他端部は、上昇が制限された支持台２０６の支持突起部２０６ａ及び２０６ｂに取り付けられているので、上昇に伴い一端部側が上方に回動するようになってトングレバー２００ａ及び２００ｂは、回動動作を行なうようになる。

図６は、トングレバー２００ａの一連の作動過程を示す説明図である。作動台２０１が下降した段階では、トングレバー２００ａも下降して待機状態となる（図６（ａ））。待機状態では、作動台２０１及び支持台２０６はコイルバネ２９により付勢されて間隔が拡がった状態とされ、昇降ロッド２０８ａも下降した状態となってトングレバー２００ａは傾いた状態に設定されている。

作動台２０１が上昇すると、作動台２０１及び支持台２０６がコイルバネ２９に付勢された状態で全体が上昇し、トングレバー２００ａも傾いた状態のまま上昇してその先端部の作動爪が上方に突出する。また、バランスレバー２１１ａも同様に上昇するようになる。図６（ｂ）では、支持台２０６が上昇を制限されるまで上昇した場合を示している。

支持台２０６が上昇制限された状態でさらに作動台２０１を上昇させると、コイルバネ２９を圧縮しながら作動台２０１のみが上昇して昇降ロッド２０８ａが支持台２０６から抜け出るように上昇する。そのため、トングレバー２００ａの作動爪が傾いた状態から回動する作動状態となる（図６（ｃ））。その際に、バランスレバー２１１ａはさらに上昇する。

作動台２０１が最高位置まで上昇して下降に転じると、まずコイルバネ２９の圧縮状態が解除されるように作動台２０１のみが下降するようになるため、昇降ロッド２０８ａが支持台２０６に対して下降するようになり、トングレバー２００ａが再び傾いた状態になる（図６（ｄ））。そして、昇降ロッド２０８ａが下降して支持バー２０９ａ及び２１０ａが支持台２０６に当接すると、コイルバネ２９の付勢力によって作動台２０１と支持台２０６が一体となってさらに下降し、トングレバー２００ａは下降して待機状態に設定される（図６（ｅ））。

図７は、押え機構３０に関する構成図である。生地シートの４つの角部を中心部に向かって折畳むために、４つのトングレバー駆動機構２０Ａから２０Ｄが搬送方向に配列されている。

押え機構３０としては、トングレバー駆動機構２０Ａ及び２０Ｂにより成形マット８の対向する２つの角部を折り返し屈曲させて生地シートを折り畳んだ際に成形マット８を押圧して内材の側面及び上面に生地シートを密着させるマット押え機構３００、折畳まれた生地シートの折り目を押える折り目押え機構３１０、トングレバー駆動機構２０Ｃ及び２０Ｄにより成形マット８の対向する残りの２つの角部を折り返し屈曲させて生地シートを折り畳んだ際に成形マット８を押圧して内材の側面及び上面に生地シートを密着させるマット押え機構３２０、折り畳まれた生地シートの角部が重なり合った内材の上面を圧接して密着させる生地押え機構３３０が配列されている。

図８は、マット押え機構３００に関する正面図である。マット押え機構３００は、内材の上面に載置された生地シートを内材に密着させる矩形状の押圧板３０１及び３０２、並びに内材の側面に生地シートを密着させる矩形状の押圧板３０６及び３０７を備えている。そして、押圧板３０１及び３０６がトングレバー駆動機構２０Ａに対向配置され、押圧板３０２及び３０７がトングレバー駆動機構２０Ｂに対向配置されている。

押圧板３０１及び３０２は、それぞれ駆動ロッド３０３及び３０４の下端部に固定されており、エアシリンダ３０５により駆動ロッド３０３及び３０４を駆動して押圧板３０１及び３０２を上下動させる。押圧板３０１及び３０２は、下降して内材の上面を圧接するように作用することで、内材の上面に載置された生地シートを内材に密着させる。また、押圧板３０１及び３０２には、上昇したトングレバーに接触しないように切欠きが形成されている。この例では、押圧板３０１及び３０２が生地シートの縁部を内材の表面に沿って密着させる密着手段として機能する。

押圧板３０６及び３０７は、エアシリンダ３０８の両側に水平に延設された駆動ロッド３０８ａ及び３０８ｂに固定された支持体３０８ｃ及び３０８ｄに取り付けられており、エアシリンダ３０８を駆動することで成形マット８の中心に向かって水平移動するようになっている。また、押圧板３０６及び３０７は、押圧板３０１及び３０２の外側に所定間隔を空けて配置されて成形マット８の対角線Ｓ２（図２参照）に平行となるように設定されている。押圧板３０６及び３０７の中心部には下辺部から上方に向かって溝状の切欠き３０６ａ及び３０７ａが形成されている。

エアシリンダ３０８は、上方に配設されたエアシリンダ３０９から下方に延設された駆動ロッド３０９ａの下端部に固定されており、エアシリンダ３０９が駆動することで押圧板３０６及び３０７が上下動するようになっている。押圧板３０６及び３０７は、エアシリンダ３０９を駆動して上方の待機位置から下降しエアシリンダ３０８を駆動して成形マット８の中心に向かって移動することで、内材の側面に生地シートを密着させる。その際に、上昇したトングレバーが切欠き３０６ａ及び３０７ａを通過するように押圧板３０６及び３０７を移動させることで、トングレバーに接触することなく生地シートを押圧板３０６及び３０７により押圧することができる。この例では、押圧板３０６及び３０７が成形マット８の屈曲部分を押圧して生地シートを内材に密着させる押圧手段として機能する。

折り目押え機構３１０は、折り畳まれた生地シートに対して内材の両側の折り目部分を圧接する棒状の押え部材３１１及び３１２、並びに折り畳まれた生地シートが重なり合った内材の上面に圧接する円板状の押圧板３１５を備えている。

押え部材３１１及び３１２はそれぞれ支持ロッド３１３及び３１４の下端部に固定されており、支持ロッド３１３及び３１４の上端部は支持体３１７の両側に取り付けられている。また、押圧板３１５は支持ロッド３１６の下端部に固定されており、支持ロッド３１６の上端部は支持体３１７の中央部分に取り付けられている。

支持体３１７は、エアシリンダ３１８から下方に延設された駆動ロッド３１８ａの下端部に固定されており、エアシリンダ３１８が駆動することで押え部材３１１及び３１２並びに押圧板３１５が同時に上下動するようになっている。押圧板３１５が下降して内材の上面の重なり合った生地シートに圧接してずれないように設定し、押え部材３１１及び３１２が下降して折畳まれた生地シートの折り目部分を線状に圧接するように作用することで、次の生地シートの折り畳みをきれいに仕上げるとともに生地シートを内材に密着させることができる。

マット押え機構３２０は、マット押え機構３００と同様な構成を備えており、マット押え機構３００において折り畳まれた生地シートの対向する２つの角部以外の残りの２つの角部を折り畳む際に内材の上面に載置された生地シートを内材に密着させる矩形状の押圧板３２１及び３２２、並びに内材の側面に生地シートを密着させる矩形状の押圧板３２６及び３２７を備えている。そして、押圧板３２１及び３２６がトングレバー駆動機構２０Ｃに対向配置され、押圧板３２２及び３２７がトングレバー駆動機構２０Ｄに対向配置されている。

押圧板３２１及び３２２は、それぞれ駆動ロッド３２３及び３２４の下端部に固定されており、エアシリンダ３２５により駆動ロッド３２３及び３２４を駆動して押圧板３２１及び３２２を上下動させる。押圧板３２１及び３２２は、下降して内材の上面を圧接するように作用することで、内材の上面に載置された生地シートを内材に密着させる。また、押圧板３２１及び３２２には、上昇したトングレバーに接触しないように切欠きが形成されている。なお、押圧板３２１及び３２２は、押圧板３０１及び３０２と同様に生地シートの縁部を内材の表面に沿って密着させる密着手段として機能する。

押圧板３２６及び３２７は、エアシリンダ３２８の両側に水平に延設された駆動ロッド３２８ａ及び３２８ｂに固定された支持体３２８ｃ及び３２８ｄに取り付けられており、エアシリンダ３２８を駆動することで成形マット８の中心に向かって水平移動するようになっている。また、押圧板３２６及び３２７は、押圧板３２１及び３２２の外側に所定間隔を空けて配置されて成形マット８の対角線Ｓ１（図２参照）に平行となるように設定されている。押圧板３２６及び３２７の中心部には下辺部から上方に向かって溝状の切欠き３２６ａ及び３２７ａが形成されている。

エアシリンダ３２８は、上方に配設されたエアシリンダ３２９から下方に延設された駆動ロッド３２９ａの下端部に固定されており、エアシリンダ３２９が駆動することで押圧板３２６及び３２７が上下動するようになっている。押圧板３２６及び３２７は、エアシリンダ３２９を駆動して上方の待機位置から下降しエアシリンダ３２８を駆動して成形マット８の中心に向かって移動することで、内材の側面に生地シートを密着させる。その際に、上昇したトングレバーが切欠き３２６ａ及び３２７ａを通過するように押圧板３２６及び３２７を移動させることで、トングレバーに接触することなく生地シートを押圧板３２６及び３２７により押圧することができる。なお、押圧板３２６及び３２７は、押圧板３０６及び３０７と同様に成形マット８の屈曲部分を押圧して生地シートを内材に密着させる押圧手段として機能する。

生地押え機構３３０は、上方に配設されたエアシリンダ３３２から下方に延設された駆動ロッド３３２ａの下端部に固定された矩形状の押圧板３３１を備えており、エアシリンダ３３２が駆動することで押圧板３３１が上下動するようになっている。押圧板３３１が下降して内材の上面の重なり合った生地シートに圧接することで、折り畳まれた生地シートを内材に密着させて外れないようにしっかり固定することができる。

以上説明した各部材の駆動動作は、駆動モータ５の回転動作を検知するエンコーダ（図示せず）からの検知信号に基づいて制御される。駆動モータ５の１回転のうち半回転の期間中に搬送コンベヤ３がパレット７の１つ分の長さだけ搬送されそれと同期して搬送ベルト９の搬送動作が行なわれる。そして、残りの半回転の期間中は搬送コンベヤ３が停止し、エンコーダからの検知信号に基づいて、穴形成部材１１及びカッタ１２が下降動作し、分割器１６が分割動作を行ない、押え機構３０の各エアシリンダが駆動動作される。エンコーダからの検知信号に基づいて押え機構３０の各エアシリンダの駆動タイミングをきめ細かく設定することができるので、押え機構３０の各部材の動作タイミングを調整して生地シートを折り畳んで内材に確実に密着するように動作させることが可能となる。

図９から図２１は、生地シートの４つの角部を中心部に向かって折畳む四つ折りによる成形動作に関する一連の成形過程を示す説明図である。各図面の（ａ）図は１枚のパレットを上面から見た図であり、理解を容易にするためパレットの対角線が上下方向となるように設定している。また、各図面の（ｂ）図は、パレットの側面から見た図であり、トングレバー駆動機構及び押え機構の動作を示している。

図９では、正方形状の生地シートＦのほぼ中心部に平面視矩形状に分割された内材Ｇが配置された状態で成形マット８に載置され、パレット７がトングレバー駆動機構２０Ａの上方に間欠搬送される。図１０では、上方に搬送されたパレット７に向かってトングレバー２００Ａが上昇してパレット７の対角線に沿った長孔から突出するように上昇して作動状態となり、トングレバー２００Ａが回動して成形マット８の１つの角部を持ち上げて中心部に向かって折り曲げるように屈曲させる。その際に、バランスレバー２１１Ａがトングレバー２００Ａとともに上昇し、トングレバー２００Ａにより屈曲される成形マット８の角部と対向する角部を持ち上げてほぼ直角に折り曲げる。

成形マット８の角部がトングレバー２００Ａにより屈曲されることで、生地シートＦも成形マット８とともに折り畳まれて内材Ｇの１つの側面から上面にかけて覆うようになる。また、成形マット８の対向する角部がバランスレバー２１１Ａにより折り曲げられているので、内材Ｇがトングレバー２００Ａの動作によりずれることがない。

そして、図１１では、トングレバー２００Ａが作動状態となっている間に、エアシリンダ３０５を駆動して押圧板３０１を下降させ、内材の上面を覆う成形マット８の角部に押圧板３０１を圧接させる。その際に、押圧板３０１には溝状の切欠き３０１ａが形成されているので、上昇したトングレバー２００Ａに対して切欠き３０１ａを通過させることでトングレバー２００Ａに接触することなく成形マット８の角部に押圧板３０１を圧接させることができる。

また、エアシリンダ３０９を駆動して押圧板３０６をその下縁をパレット７上面の近傍に到達するまで下降させた後、エアシリンダ３０８を駆動して押圧板３０６を成形マット８の中心に向かって水平移動させ、トングレバー２００Ａによる成形マット８の屈曲部分に圧接させる。その際に、押圧板３０６には上下方向に溝状の切欠き３０６ａが形成されているので、上昇したトングレバー２００Ａに対して切欠き３０６ａを通過させることでトングレバー２００Ａに接触することなく成形マット８の屈曲部分に押圧板３０６を圧接させることができる。

成形マット８の屈曲部分は湾曲状に形成されているため内材Ｇの側面との間に隙間が生じているが、押圧板３０６を屈曲部分に圧接することで、内材Ｇの側面に生地シートＦを確実に密着させることができる。また、内材Ｇの上面に対しても押圧板３０１を圧接して生地シートＦを確実に密着させ、生地シートＦにより内材Ｇの側面及び上面を隙間なく覆うことが可能となる。

内材Ｇの１つの側面及び上面に生地シートＦを密着させた後、図１２に示すように、エアシリンダ３０８及び３０９を動作させて押圧板３０６を成形マット８の屈曲部分から離間させて上昇させ、元の待機位置に戻す。また、トングレバー２００Ａを成形マット８から離間させて下降させる。そして、エアシリンダ３０５を動作させて押圧板３０１を上昇させ、成形マット８の角部から離間させることで、成形マット８は屈曲状態から解放されて元の平板状態に復元し、パレット７の上面に載置された状態となる。図１３に示すように、生地シートＦは内材Ｇの１つの側面及び上面に密着した状態のまま、搬送コンベヤ３がパレット１つ分だけ搬送されて次のトングレバー駆動機構２０Ｂの上方位置に位置決めされる。

図１４では、搬送されたパレット７の対角線に沿った長孔からトングレバー２００Ｂを突出させて作動状態とし、トングレバー２００Ｂが回動することで、トングレバー２００Ａにより折畳まれた角部に対向する生地シートＦの角部を折畳むように成形マット８の角部を中心部に向かって折り曲げるように屈曲させる。その際に、バランスレバー２１１Ｂがトングレバー２００Ｂとともに上昇し、トングレバー２００Ｂにより屈曲される成形マット８の角部と対向する角部を持ち上げてほぼ直角に折り曲げる。

成形マット８の角部がトングレバー２００Ｂにより屈曲されることで、生地シートＦも成形マット８とともに折り畳まれ、トングレバー２００Ａにより被覆された内材Ｇの側面と対向する側面から上面にかけて覆うようになる。内材Ｇの上面には、すでに生地シートＦの角部により覆われているが、それに重ね合わせるように生地シートＦの対向する角部で覆うようになる。その際に、成形マット８の対向する角部がバランスレバー２１１Ｂにより折り曲げられているので、内材Ｇがトングレバー２００Ｂの動作によりずれることがない。

そして、図１５では、図１１と同様に、トングレバー２００Ｂが作動状態となっている間に、エアシリンダ３０５を駆動して押圧板３０２を下降させ、内材Ｇの上面を覆う成形マット８の角部に押圧板３０２を圧接させ、エアシリンダ３０９を駆動して押圧板３０７を下降させた後、エアシリンダ３０８を駆動して押圧板３０７を成形マット８の中心に向かって水平移動させ、トングレバー２００Ｂによる成形マット８の屈曲部分に圧接させる。押圧板３０７を成形マット８の屈曲部分に圧接させて内材Ｇの側面に生地シートＦを隙間なく密着させ、内材Ｇの上面に対しても押圧板３０２を圧接して生地シートＦを重ね合わせて確実に密着させ、生地シートＦにより内材Ｇの側面及び上面を隙間なく覆うことが可能となる。

内材Ｇの２つ目の側面に生地シートＦを密着させ内材Ｇの上面に生地シートＦの角部を重ね合わせて密着させた後、図１６に示すように、エアシリンダ３０８及び３０９を動作させて押圧板３０７を成形マット８の屈曲部分から離間させて上昇させ、元の待機位置に戻す。また、トングレバー２００Ｂを成形マット８から離間させて下降させる。そして、エアシリンダ３０５を動作させて押圧板３０２を上昇させ、成形マット８の角部から離間させることで、成形マット８は屈曲状態から解放されて元の平板状態に復元し、パレット７の上面に載置された状態となる。図１７に示すように、生地シートＦは内材Ｇの対向する２つの側面及び上面に密着した状態のまま、搬送コンベヤ３がパレット１つ分だけ搬送されて次の折り目押え機構３１０の下方位置に位置決めされる。

図１８では、エアシリンダ３１８を駆動して、押え部材３１１及び３１２並びに押圧板３１５を下降させる。そして、押え部材３１１及び３１２は、生地シートＦの折畳まれていない角部の折り目に対応する箇所を線状に圧接して次のマット押え機構３２０での折畳み動作を容易に行なえるようにする。その際、押圧板３１５は、内材Ｇの上面に圧接されて重なり合った生地シートＦの角部がずれないように作用する。押え部材３１１及び３１２並びに押圧板３１５による圧接動作後エアシリンダを動作させてこれらの部材を上昇させる。

次に、搬送コンベヤ３をパレット１つ分だけ搬送して次のトングレバー駆動機構２０Ｃの上方位置に位置決めする。なお、図１９以降の（ａ）図では、理解を容易にするためパレット７をそれ以前の（ａ）図に対して９０度時計回りに回転した図となっている。図１９では、搬送されたパレット７の対角線に沿った長孔からトングレバー２００Ｃを突出させて作動状態とし、トングレバー２００Ｃが回動することで、折畳まれていない生地シートＦの一方の角部を折畳むように成形マット８の角部を中心部に向かって折り曲げるように屈曲させる。折畳まれた生地シートＦの角部は、既に折畳まれた角部の上にさらに重ね合される。その際に、成形マット８の対向する角部がバランスレバー２１１Ｃにより折り曲げられているので、内材Ｇがトングレバー２００Ｃの動作によりずれることがない。

図１９では、図１１に示すマット押え機構３００と同様に、マット押え機構３２０が作動して、トングレバー２００Ｃが作動状態となっている間に、エアシリンダ３２５を駆動して押圧板３２１を下降させ、内材Ｇの上面を覆う成形マット８の角部に押圧板３２１を圧接させ、エアシリンダ３２９を駆動して押圧板３２６を下降させた後、エアシリンダ３２８を駆動して押圧板３２６を成形マット８の中心に向かって水平移動させ、トングレバー２００Ｃによる成形マット８の屈曲部分に圧接させる。押圧板３２６を成形マット８の屈曲部分に圧接させて内材Ｇの側面に生地シートＦを隙間なく密着させ、内材Ｇの上面に対しても押圧板３２１を圧接して生地シートＦを重ね合わせて確実に密着させ、生地シートＦにより内材Ｇの側面及び上面を隙間なく覆うことが可能となる。

内材Ｇの３つ目の側面に生地シートＦを密着させ内材Ｇの上面に生地シートＦの角部を重ね合わせて密着させた後、エアシリンダ３２８及び３２９を動作させて押圧板３２６を成形マット８の屈曲部分から離間させて上昇させ、元の待機位置に戻す。また、トングレバー２００Ｃを成形マット８から離間させて下降させる。そして、エアシリンダ３２５を動作させて押圧板３２１を上昇させ、成形マット８の角部から離間させることで、成形マット８は屈曲状態から解放されて元の平板状態に復元し、パレット７の上面に載置された状態となる。そして、生地シートＦは内材Ｇの対向する３つの側面及び上面に密着した状態のまま、搬送コンベヤ３がパレット１つ分だけ搬送されて次のトングレバー駆動機構２０Ｄの上方位置に位置決めされる。

図２０では、搬送されたパレット７の対角線に沿った長孔からトングレバー２００Ｄを突出させて作動状態とし、トングレバー２００Ｄが回動することで、折畳まれていない生地シートＦの残りの角部を折畳むように成形マット８の角部を中心部に向かって折り曲げるように屈曲させる。折畳まれた生地シートＦの角部は、既に折畳まれた角部の上にさらに重ね合される。その際に、成形マット８の対向する角部がバランスレバー２１１Ｄにより折り曲げられているので、内材Ｇがトングレバー２００Ｄの動作によりずれることがない。

図２０では、図１５に示すマット押え機構３００と同様に、マット押え機構３２０が作動して、トングレバー２００Ｄが作動状態となっている間に、エアシリンダ３２５を駆動して押圧板３２２を下降させ、内材Ｇの上面を覆う成形マット８の角部に押圧板３２２を圧接させ、エアシリンダ３２９を駆動して押圧板３２７を下降させた後、エアシリンダ３２８を駆動して押圧板３２７を成形マット８の中心に向かって水平移動させ、トングレバー２００Ｄによる成形マット８の屈曲部分に圧接させる。押圧板３２７を成形マット８の屈曲部分に圧接させて内材Ｇの側面に生地シートＦを隙間なく密着させ、内材Ｇの上面に対しても押圧板３２２を圧接して生地シートＦを重ね合わせて確実に密着させ、生地シートＦにより内材Ｇの側面及び上面を隙間なく覆うことが可能となる。

内材Ｇの４つ目の側面に生地シートＦを密着させ内材Ｇの上面に生地シートＦの角部を重ね合わせて密着させた後、エアシリンダ３２８及び３２９を動作させて押圧板３２７を成形マット８の屈曲部分から離間させて上昇させ、元の待機位置に戻す。また、トングレバー２００Ｄを成形マット８から離間させて下降させる。そして、エアシリンダ３２５を動作させて押圧板３２２を上昇させ、成形マット８の角部から離間させることで、成形マット８は屈曲状態から解放されて元の平板状態に復元し、パレット７の上面に載置された状態となる。そして、生地シートＦを内材Ｇのすべての側面及び上面に密着させた状態で搬送コンベヤ３がパレット１つ分だけ搬送されて次の生地押え機構３３０の下方位置に位置決めされる。

図２１では、エアシリンダ３３２を駆動して押圧板３３１を下降させ、生地シートＦの４つの角部が重なり合った内材Ｇの上面に押圧板３３１を圧接させてしっかりと生地シートＦを内材Ｇに密着させて成形品Ｈに仕上げる。

以上説明したように、トングレバーにより持ち上げられた成形マット８の屈曲部分を押圧板により圧接することで、内材Ｇの側面に生地シートＦを隙間なく密着させ、また内材Ｇの上面に対して押圧板を圧接することで重ね合わされた生地シートＦの角部を密着させて、内部に空気の入る隙間ができるだけ生じないように成形品Ｈを成形することが可能となる。

以上説明した例では、内材に対して生地シートの角部を折り畳んで四つ折りしているが、これ以外の生地シートの折り畳み方でも本発明を用いることができる。例えば、矩形状の生地シートの対向する辺部を中央に向かって三つ折りに折り畳む場合にも成形マットの屈曲部分を押圧して内材に生地シートを密着させれば、内部に空気の入る隙間ができるだけ生じないようにすることが可能となる。

図２２は、複数サイズの成形品を成形する変形例に関する概略正面図である。なお、図１に示す実施形態と同一部分については同一符号が付されており、その詳細な説明は省略する。この例では、長尺状の生地シートを搬送ベルト９により搬送しながら円形カッタ１０により搬送方向に沿って分割し、分割された生地シートを幅方向の所定位置にガイドするガイド部材１００及び１０１を備えている。また、所定位置に設定されて搬送される生地シートを搬送方向の所定長さ毎に切断するカッタ１０２がガイド部材１００及び１０１の搬送方向下流側に設置されている。

図２３及び図２４は、長尺状の生地シートを成形マット８とほぼ同じ大きさのサイズに切断するための構成を示す平面図及び側面図である。円形カッタ１０は、切断するサイズの幅に合わせて生地シートを分割するために３枚の円形カッタ１０ａ〜１０ｃを備えている。両側の円形カッタ１０ａ及び１０ｃは、生地シートの耳部分を除去するように切断し、中央の円形カッタ１０ｂが生地シートを同じ幅に２分割するように切断する。両側の円形カッタ１０ａ及び１０ｃの搬送方向下流側にはそれぞれガイド部材１０１が配設されており、ガイド部材１０１は、切断された耳部分を生地シートから分離させて除去する。２分割された生地シートの幅は成形マット８の幅とほぼ同じサイズとなっており、搬送ベルト９により搬送されてパレット７に移送する際に成形マット８とほぼ合致する位置になるように生地シートの幅方向の位置がガイド部材１０１により設定される。

パレット７に移送された生地シートは、成形マット８に載置された状態でカッタ１２により成形マット８とほぼ同じ長さ毎に切断されていき、成形マット８とほぼ同じサイズの生地シートに切断される。

図２５及び図２６は、長尺状の生地シートを成形マット８より小さいサイズに切断するための構成を示す平面図及び側面図である。この例では、３枚の円形カッタ１０ａ〜１０ｃにより両側の耳部分が除去されて２分割された後、ガイド部材１００により２分割された生地シートの幅方向の位置合わせが行われる。この場合、２分割された生地シートの幅は成形マット８の幅よりも小さくなるため、成形マット８の幅方向の中心線に生地シートの中心線が合致するように、生地シートを両側に移動させるように位置合わせする必要がある。そのため、中央の円形カッタ１０ｂに対応してガイド部材１００ｂが配設され、ガイド部材１００ｂの幅方向の厚みの分だけ２分割した生地シートを両側に移動させる。また、円形カッタ１０ａ及び１０ｃに対応してガイド部材１００ａ及び１００ｃが配設されており、ガイド部材１００ａ及び１００ｂの配置並びにガイド部材１００ｂ及び１００ｃの間の配置が成形マット８の中心線と合致した位置となるように設定されている。

ガイド部材１００の搬送方向下流側に配設されたカッタ１０２は、幅方向に位置合わせされた生地シートをサイズに合わせた長さ毎に切断していき、所定のサイズに切断された生地シートは搬送ベルト９により搬送されて搬送コンベヤ３のパレット７に移送されていく。移送する際に、切断された生地シートの中心が成形マット８の中心に合致するように位置合わせする必要があるため、搬送ベルト９を搬送コンベヤ３と同期して搬送させずに搬送コンベヤ３の搬送開始タイミングよりわずかに遅れて搬送開始するように制御する。搬送開始が遅れた分だけ成形マット８に対して生地シートが搬送方向にサイズが小さい分だけずれて配置されるようになり、成形マット８及び生地シートの中心位置及び対角線位置が合致するように設定することが可能となる。

こうした搬送ベルト９の搬送開始タイミングの調整は、駆動モータ５の回転を検知するエンコーダからの検知信号に基づいて制御すれば、タイミング制御をきめ細かく正確に調整することができる。

また、上述したように内材の側面及び上面を押圧板により圧接して生地シートを確実に密着させることができるので、生地シート及び内材のサイズが異なる場合でも、内部に空気の入る隙間をできるだけ少なくした成形品に仕上げることが可能となる。

Ｆ生地シート
Ｇ内材
Ｈ成形品
１成形装置
３搬送コンベヤ
７パレット
８成形マット
20 トングレバー駆動機構
30 押え機構

Claims

搬送コンベヤの搬送方向に配列されるとともに複数の長孔が形成された複数のパレットと、前記パレットの上面に載置されるとともに可撓性材料からなる成形マットと、前記成形マット上に生地シートを載置する生地載置手段と、前記成形マット上に載置された前記生地シート上に内材を配置する内材配置手段と、前記パレットの下方に配設されるとともに前記長孔にトングレバーを挿入して突出させるように上下動させるレバー駆動手段とを備え、前記トングレバーを前記長孔から突出させて前記成形マットを折り返すように屈曲させることで前記生地シートを折り曲げて前記内材を包み込むように成形する食品成形装置において、前記トングレバーにより折り返された前記成形マットの屈曲部分を押圧して前記生地シートを前記内材に密着させる押圧手段を備えていることを特徴とする食品成形装置。
前記トングレバーにより折り返された前記成形マットを押圧して前記生地シートの縁部の少なくとも一部を前記内材の表面に沿うように密着させる密着手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の食品成形装置。
前記成形マットに載置する前記生地シートを複数の異なるサイズに対応して切断する切断手段を備え、異なるサイズの前記生地シートを前記押圧手段及び前記密着手段により前記内材に密着させることを特徴とする請求項２に記載の食品成形装置。