JP4568909B2 - 菓子製造システム - Google Patents

Description

本発明は、ポテトチップス等のスナック菓子を製造するための計量味付け装置及びそれを用いた菓子製造システムに関する。

従来、ポテトチップス等のスナック菓子を製造する際に、塩味等の味付けを行う装置として、例えば特許文献１、２に記載の装置がある。特許文献１に記載の装置では、味付けされていない半製品と調味料とを、両端が開口された筒状のタンブラの一端の開口部へ供給し、半製品と調味料とがタンブラ内で混合されながら他端の開口部へ移送されて、組合せ計量装置へ供給されるようになっている。しかし、この装置では、半製品の推定流量に対して調味料の添加量を制御しているため、半製品と調味料との割合が不均一となり、品質（味付け）にばらつきが生じるという欠点がある。

そこで、特許文献２に記載の装置では、組合せ計量された半製品に対し調味料を添加し、その際、組合せ計量された半製品の重量に基づき調味料の添加量を制御するようにしている。この装置では、組合せ計量装置と包装機との間に、環状に連結された有底円筒形（横転した状態）の複数のタンブラが水平面に沿って間欠的に回転するとともにそれぞれが自転する装置を配設している。そして、複数のタンブラが自転しながら間欠的に回転することにより、それぞれが順次、組合せ計量装置の排出口の下方にて停止し、そのとき、タンブラに設けられている所定の開口部が上方を向いて開かれ、組合せ計量装置から排出される半製品と、その重量に基づいた量の調味料とがタンブラに供給される。同時に、間欠的に回転することにより、各タンブラは順次、包装機の投入口の上方にて停止し、そのとき、タンブラの所定の開口部が下方を向いて開かれ、混合された半製品と調味料とが包装機に投入される。
特公平４−３５１３２号公報 特開２００２−３３０７０３号公報

上記の特許文献２に記載の構成では、組合せ計量された１袋分の半製品ごとに調味料を添加するようにしているが、このように小分けされた半製品の重量に基づいて調味料の添加量を決定しても絶対量が少ないので誤差の割合が大きくなり、製品の袋ごとに品質（味付け）にばらつきが生じることになる。また、組合せ計量装置及び包装機では、現在１分間に６０袋から１００袋あるいはそれ以上の高速計量及び包装が行われるようになってきており、このように高速運転される組合せ計量装置と包装機との間に、上記の特許文献２に記載の装置を配設し、高速運転される組合せ計量装置からの半製品を受け取り、高速運転される包装機へ排出するように制御することは容易でなく、実現性に乏しい。さらには、複数種類の調味料（例えば、塩、のり、チーズ等）をその種類に応じた方法で供給（添加）することも困難である。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な味付けが行えて品質の安定化が図れるとともに、高速運転される組合せ計量装置及び包装機のシステムにも十分対応でき、さらには複数種類の調味料の添加も容易に行うことが可能となる計量味付け装置及びそれを用いた菓子製造システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の菓子製造システムは、小片状の菓子からなる半製品を計量して供給する計量器と、水平軸の回りに回動可能であり、前記水平軸と略直交する自転軸の回りに自転可能であり、かつ前記自転軸上の端部に開口が設けられたミキサと、前記ミキサを第１の停止位置を含む複数の停止位置で停止するようにして周回経路上を搬送する搬送手段と、複数種類の調味料のそれぞれに各々が対応し、かつ各々が異なる前記停止位置の前記ミキサへ調味料を供給する複数の調味料供給装置とを備え、前記ミキサは、前記第１の停止位置で前記開口が斜め上方を向くよう回動した状態で該開口を通じて前記計量器から計量された半製品を供給されるとともに、前記第１の停止位置または他の停止位置で前記開口を通じて前記調味料供給装置から前記計量された半製品の重量に応じた量の調味料を供給され、前記半製品と前記調味料とを攪拌し、かついずれかの前記停止位置で前記開口が下方を向くように回動して前記開口から前記攪拌した前記半製品と前記調味料との混合物を排出するよう構成された、計量味付け装置と、前記計量味付け装置にて攪拌された前記半製品と前記調味料との混合物が供給され、前記混合物を複数のグループに分けて計量し、計量された前記グループの合計重量が所定重量範囲内となる組合せを１つ求め、前記組合せに選ばれたグループの混合物を一塊として排出することを繰り返し行う組合せ計量装置と、前記組合せ計量装置から繰り返し排出される一塊の混合物を順次袋詰めする包装機とを備えている。

この構成によれば、ミキサ内で半製品とその重量に応じた量の調味料とが攪拌されるので、例えば計量器で製品数十袋分あるいはそれ以上の分の半製品を計量してミキサへ供給することにより、製品単位で味付けをする場合に比べ、半製品と調味料との混合割合の誤差が小さくなり、均一な味付けが行えて品質の安定化を図ることができる。また、１つのミキサ内で、製品数十袋分の味付けを行って組合せ計量装置へ供給することにより、高速運転される組合せ計量装置及び包装機のシステムにも十分対応できる。また、ミキサは開口を下方に向けて半製品を排出することで、半製品が壊れるのを防ぐことができる。また、調味料供給装置からの調味料の供給の仕方に応じて、ミキサはその開口の向きを変えることができるので、さまざまな種類の調味料を供給する調味料供給装置に対応可能である。

また、前記ミキサは、前記搬送手段に前記周回経路に沿った方向に等間隔で複数搭載されていることが好ましい。これにより、所定時間ごとに、所定量の半製品と調味料との混合物の生産を順次行う際に、各ミキサでの半製品と調味料との攪拌時間を長くすることができ、これによっても品質（味付け）の安定化を図ることができる。また、１つのミキサ内で製品数十袋分の味付けを行うようにし、そのようなミキサを複数設けることで、より高速運転される組合せ計量装置及び包装機のシステムにも十分対応できる。

また、前記搬送手段は、間欠的に回転するターンテーブルであり、前記ミキサが前記ターンテーブルの回転中心を中心とする円周上に等間隔で複数配置された構成としてもよい。

また、前記調味料供給装置は、すくなくとも調味料の供給口が移動可能であり、前記供給口を前記調味料の供給開始時に前記ミキサの開口内の所定位置へ移動させ、前記調味料の供給終了時に前記ミキサの開口外の所定位置へ移動させる構成としてもよい。調味料の種類によっては、このような構成とすることでミキサの外に調味料がこぼれるのを防止できる。

また、前記調味料供給装置は、前記ミキサへ調味料を供給する際、供給している前記調味料の重量を計量しながら供給するように構成されてあってもよい。

また、複数の各々の前記調味料供給装置から調味料が供給される前記ミキサの停止位置において、各々の前記調味料供給装置に応じて前記ミキサの前記開口の向きが決められていることが好ましい。水平軸に対し揺動自在なミキサを用いているため、調味料の種類によって供給方法が異なる複数の調味料供給装置に応じて、調味料が供給されるミキサの開口の向きを変えることができ、複数種類の調味料の添加を容易に行うことができる。

また、複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置と小片状の調味料をエアーで搬送して供給する第２の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である構成としてもよい。

また、複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置とフレーク状の調味料を供給する第２の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記フレーク状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である構成としてもよい。

また、複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置と小片状の調味料をエアーで搬送して供給する第２の前記調味料供給装置とフレーク状の調味料を供給する第３の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方であり、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第３の調味料供給装置から前記フレーク状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である構成としてもよい。

以上のように、複数の停止位置を設けることにより調味料の種類に応じてその供給位置を変えることができ、調味料ごとに供給位置を変えることで各調味料の攪拌時間も変えることができる。すなわち、各調味料に適した攪拌時間を選択することが可能となる。

この菓子製造システムにより、品質の安定化が図れた袋詰め製品を高速生産することが可能となる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、均一な味付けが行えて品質の安定化が図れるとともに、高速運転される組合せ計量装置及び包装機のシステムにも十分対応でき、さらには複数種類の調味料の添加も容易に行うことが可能となる計量味付け装置及びそれを用いた菓子製造システムを提供することができるという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における計量味付け装置を用いた菓子製造システムの平面図である。この菓子製造システムは、薄片状のポテトチップス等の小片状のスナック菓子の製造システムである。

本実施の形態の計量味付け装置は、円形のターンテーブル１と、ターンテーブル１上にその回転中心を中心とする円周上に等間隔で搭載された４台の傾胴式のポット型のミキサ２と、ミキサ２へ略所定量の半製品を供給する半製品計量器３と、第１、第２、第３調味料供給装置４，５，６とを備えている。各ミキサ２は、半製品等の投入口兼排出口となる開口２ａを有する容器の内部に羽根が設けられ、水平軸の回りに回動可能であり、水平軸と略直交する自転軸の回りに自転可能であり、かつ自転軸上の端部に開口２ａが設けられている。各ミキサ２は、傾転用モータによって水平軸の回りに回動し、自転用モータによって自転する。ターンテーブル１は、各ミキサ２が４つの停止位置（ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４）で停止するように間欠的に回転可能であり、ターンテーブル１の中央には、ターンテーブル１を回転するためのモータ及びスリップリング等が収納された収納部１ａが設けられている。ターンテーブル１の駆動機構としては、種々考えられ、例えば、床に固定された回転軸に対しターンテーブル１を回転自在に配設し、ターンテーブル１と床との間で、上記回転軸を中心とする大きな第１のスプロケットを床に固設し、ターンテーブル１の下面に、第１のスプロケットとチェーンで連結される小さな第２のスプロケットを取り付け、この第２のスプロケットを収納部１ａ内のモータの駆動により回転させるようにすればよい。この場合、モータと第２のスプロケットとを連結する機構（スプロケット、チェーン等）をターンテーブル１内部に配設しておけばよい。図１では、停止位置ＳＴ１にあるミキサ２を２（ＳＴ１）、停止位置ＳＴ２にあるミキサ２を２（ＳＴ２）、停止位置ＳＴ３にあるミキサ２を２（ＳＴ３）、停止位置ＳＴ４にあるミキサ２を２（ＳＴ４）として示している。各ミキサ２は、ターンテーブル１の回転により、停止位置ＳＴ１からＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４の順に移送され、さらに停止位置ＳＴ１へ戻り、同様に繰り返される。

この菓子製造システムでは、半製品供給装置７から、例えば、じゃがいもがスライスされて油揚げされた味付け前のポテトチップス等の半製品が、振動フィーダで構成されている半製品供給フィーダ８へ供給され、半製品供給フィーダ８から、計量味付け装置の半製品計量器３へ供給され、半製品計量器３で計量されてから停止位置ＳＴ１のミキサ２（ＳＴ１）へ供給される。ミキサ２は停止位置ＳＴ１〜ＳＴ４へ間欠的に移送され、停止位置ＳＴ１で第１調味料供給装置４から第１調味料が供給され、停止位置ＳＴ２で第２調味料供給装置５から第２調味料が供給され、停止位置ＳＴ４で第３調味料供給装置６から第３調味料が供給され、ミキサ２の自転によりミキサ２内で半製品と各調味料が攪拌される。そして、停止位置ＳＴ４のミキサ２（ＳＴ４）から、味付けされた半製品が、振動フィーダで構成された排出コンベア９上へ排出される。この半製品は、排出コンベア９からシュート１０を滑り落ちて、組合せ計量装置１２に対する供給装置１１へ供給される。供給装置１１から組合せ計量装置１２へ供給された半製品は、組合せ計量装置１２で、複数のグループに分けて計量され、合計重量が所定重量範囲内のグループが選択されて、そのグループの半製品が一塊として排出されることが繰り返され、順次、包装機１３へ排出される。包装機１３では、袋を製造しながら、この袋に、組合せ計量装置１２から排出される一塊の半製品を充填して包装することが繰り返される。包装機１３は組合せ計量装置１２の下方に配設されている。

図２は、半製品計量器３の構成を示す側面図であり、ターンテーブル１上には４台のミキサ２が搭載されているが、図２では停止位置ＳＴ１のミキサ２のみ図示している。半製品計量器３は、断面コの字状のシュート３１が傾斜した状態で、重量検出器（ロードセルを用いた台秤）３６上に２本の支持脚３７等を介して固定されている。各々の支持脚３７の上部の角度調整用金具３７１でシュート３１の傾斜角度の調整が可能である。重量検出器３６は、床に固定され収納庫を兼ねる架台３９上に取り付けられた支持台３８に設置されている。シュート３１の長手方向のミキサ２側の端部には排出ゲート３２が取り付けられ、シュート３１の長手方向の途中には２つの中間ゲート３３、３４がそれぞれの所定位置に取り付けられている。排出ゲート３２は、エアーシリンダ等を用いた駆動部３２０によって開閉されるように構成され、下方へ開く。中間ゲート３３、３４もそれぞれエアーシリンダ等を用いた駆動部３３０，３４０（図１）によって開閉されるように構成され、それぞれ上方へ開く。

排出ゲート３２は、２点鎖線で示されるようにミキサ２の開口２ａに臨むように開き、排出ゲート３２が開くと、シュート３１内の半製品が排出ゲート３２上を通過してミキサ２へ供給される。したがって、排出ゲート３２は排出時のシュートに兼用されている。

図３（ａ）は、半製品計量器３の中間ゲート３４の駆動部３４０の構成の一例を示す図であり、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、半製品計量器３の排出ゲート３２の駆動部３２０の構成の一例を示す図であり、図３（ｄ）は、半製品計量器３のシュート３１の断面図である。

図３（ｄ）に示すように、シュート３１は、底面３１１の両側に側面３１２を有する樋状であり、図３（ａ）に示すように、中間ゲート３４は、閉じられているときにシュート３１内を仕切るように設けられ、その上端が、図示されない手段によって回動可能に支持された軸３４５に固定され、その軸３４５が回動することにより、中間ゲート３４の開閉がなされる。軸３４５の両端は、両側の側面３１２に対し図示されない手段によって回動可能に支持されており、軸３４５の一端側にアーム３４４が取り付けられている。アーム３４４の先端部は、エアーシリンダ３４１のピストンロッド３４２の先端に固定された連結部材３４３に対し、連結ピンを介して揺動自在に取り付けられている。エアーシリンダ３４１は、そのフランジ部３４７に両側から対向する一対の穴３４８が設けられ、その両側の穴３４８に、一方の側面３１２に取り付けられた支持部材３５０によって固定されている軸３４９（図３（ｄ））が嵌め込まれ、その軸３４９に対し揺動自在に取り付けられている。ピストンロッド３４２が前進および後退動作することによってアーム３４４とともに軸３４５が回動し、中間ゲート３４の開閉がなされる。図３（ａ）では、ピストンロッド３４２が前進位置のときの閉状態の中間ゲート３４が実線で示され、ピストンロッド３４２が後退動作すると、中間ゲート３４が開いて、鎖線で示されるように開状態となる。矢印３４６は、半製品が流れる方向を示す。他の１つの中間ゲート３３及びその駆動部３３０も同様にして構成できる。ただし、中間ゲート３３に対し駆動部３３０を図１の位置に配置した場合、ピストンロッドが前進位置のときに中間ゲート３３が開状態となり、ピストンロッドが後退位置のときに中間ゲート３３が閉状態となるように構成される。

図３（ｂ）では排出ゲート３２が閉じられた状態を示し、図３（ｃ）では開いた状態を示す。排出ゲート３２は、半製品が流れる下流側のシュート３１の底面３１１の端部に取り付けられた固定軸３２５に、ヒンジ等で回動自在に取り付けられている。排出ゲート３２の外面の中央下部にアーム３２４が固設され、アーム３２４は、エアーシリンダ３２１のピストンロッド３２２の先端に固定された連結部材３２３に対し、連結ピンを介して揺動自在に取り付けられている。エアーシリンダ３２１は、そのフランジ部３２７に両側から対向する一対の穴３２８が設けられ、その両側の穴３２８に、シュート３１の底面３１１に取り付けられた支持部材３２９によって固定されている軸（図示せず、前述の軸３４９と同様）が嵌め込まれ、その軸に対し揺動自在に取り付けられている。ピストンロッド３２２が前進位置のときは、図３（ｂ）のように排出ゲート３２が閉状態であり、ピストンロッド３２２が後退動作すると、図３（ｃ）のように排出ゲート３２が開いて開状態となる。排出ゲート３２は、開いた状態の時にミキサ２へ半製品を供給するためのシュートを兼ねているので、このとき、半製品が排出ゲート３２上から横へ落ちないように、排出ゲート３２はその両側に側板３２６が一体的に設けられた構成である。

図４は、第１調味料供給装置４の側面から見た一部断面図である。この調味料供給装置４は、塩等の粉体からなる第１調味料の供給装置であり、可動テーブル４５上に重量検出器（ロードセルまたは電子天秤を用いた台秤）４４が固設され、重量検出器４４上に支持枠４６が固設され、支持枠４６上に第１調味料を貯留するホッパ４１が固設されている。ホッパ４１には、その内部に、第１調味料を攪拌する攪拌羽根４２が備えられ、モータ及びギア等からなる駆動部４８によって攪拌羽根４２が回転される。また、ホッパ４１内の底部を貫通するようにスクリューフィーダ４３が配設され、モータ及びギア等からなる駆動部４７によって内部のスクリューが回転することにより、ホッパ４１内の底部の第１調味料がスクリューフィーダ４３の先端方向へ送られてその先端から送出される。可動テーブル４５は、半製品計量器３が設置されている架台３９の上に、スクリューフィーダ４３の長手方向に進退可能な構成で配設されている。例えば、可動テーブル４５の下面にモータで駆動される車輪が設けられて、架台３９の上に車輪が通過するレールが敷かれており、モータによって車輪が回転して可動テーブル４５が進退動作をするように構成されている。第１調味料をミキサ２へ供給するときには可動テーブル４５が所定の供給位置まで前進することによりスクリューフィーダ４３の先端部分がミキサ２の内部へ挿入され、供給が終了すると可動テーブル４５が待機位置まで後退することによりスクリューフィーダ４３はミキサ２の外へ退避する。この調味料供給装置４からミキサ２へ供給される第１調味料の供給量は、供給開始直前の重量検出器４４の計量値から供給終了直後の重量検出器４４の計量値を減算した値である。

図５は、第２調味料供給装置５の側面図である。この調味料供給装置５は、海苔、パセリ等を乾燥した小片物（半製品よりも極小の小片物）からなる第２調味料の供給装置であり、収納庫を兼ねる架台５４上に重量検出器（ロードセルまたは電子天秤を用いた台秤）５３が固設され、重量検出器５３上に振動フィーダ５２の振動部５２ａが固設されている。また、重量検出器５３上には、第２調味料を貯留するホッパ５１が４本の支持脚５１ａを介して固定されている。振動フィーダ５２は、その振動部５２ａの上に断面コ字状のトラフが取り付けられ、そのトラフ内にホッパ５１の底面の開口が臨むようにホッパ５１が配設されている。振動フィーダ５２の先端は、取付け部５５ａを介して架台５４に固定されたファンネル５５に挿入されている。振動フィーダ５２が振動することにより、ホッパ５１の底面の開口から第２調味料が送り出されてファンネル５５へ供給される。ファンネル５５の上面の中央には、上部にエアー配管が接続された配管接続部（ハイカプラのソケット及びプラグ等）６０が取り付けられ、配管接続部６０の下部にはファンネル５５の底部に延びるエアーノズル５７が取り付けられている。配管接続部６０の上部に接続されたエアー配管は、図示されていない電磁弁を介してエアー供給装置（コンプレッサ）に接続され、電磁弁を制御することにより、エアーノズル５７からのエアーの噴出およびその停止がなされる。ファンネル５５の下部は、ホース５８に接続され、ホース５８の先端には第２調味料供給ノズル５６（図１）が取り付けられている。ファンネル５５へ供給された第２調味料は、エアーノズル５７から噴出されるエアーによって吸引搬送され、ホース５８を介して第２調味料供給ノズル５６からエアーとともに噴出される。第２調味料供給ノズル５６は、図１に示すように、所定位置に配設された可動取付け部５９に取り付けられ、ミキサ２へ第２調味料を供給するときは第２調味料供給ノズル５６の先端部分がミキサ２の内部へ挿入され、供給が終了するとミキサ２の外へ退避するように、可動取付け部５９が動作する。この調味料供給装置５からミキサ２へ供給される第２調味料の供給量は、供給開始直前の重量検出器５３の計量値から供給終了直後の重量検出器５３の計量値を減算した値である。

図６は、第３調味料供給装置６の側面図である。この調味料供給装置６は、チーズ等の熱によって溶けやすいフレーク状の調味料（第３調味料）の供給装置であり、床に固定された架台６６上に重量検出器（ロードセルまたは電子天秤を用いた台秤）６３が固設され、重量検出器６３上には、ベルトコンベア６２が４本の支持脚６５を介して固定されるとともに、第３調味料を貯留するホッパ６１が４本の支持脚６４を介して固定されている。ベルトコンベア６２の上面にホッパ６１の底面の開口が臨むようにそれぞれ配設されている。ミキサ２の開口２ａが天を向いたときにその開口２ａの直上にベルトコンベア６２の先端が位置するように、調味料供給装置６が配置されている。ベルトコンベア６２が駆動することで、ホッパ６１の底面の開口から第３調味料がベルトコンベア６２の先端方向へ搬送され、その先端から落下した第３調味料がミキサ２へ供給される。また、図示されていないが、ベルトコンベア６２の上部を覆うカバー及びホッパ６１を覆うカバーが設けられている。この調味料供給装置６からミキサ２へ供給される第３調味料の供給量は、供給開始直前の重量検出器６３の計量値から供給終了直後の重量検出器６３の計量値を減算した値である。

図７は、計量味付け装置の制御構成の概略を示すブロック図である。

制御部７１には、ＣＰＵ等からなる演算制御部と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ等とを備えている。メモリには、運転用プログラム、多数の運転パラメータの設定データ、その他計量値データ等が記憶される。制御部７１は、演算制御部がメモリに記憶されている運転用プログラムを実行することにより、計量味付け装置全体の制御を行うとともに、ここでは半製品供給フィーダ８及び排出コンベア９の制御も行う。また、操作パネル７２から信号を入力するとともに、操作パネル７２へ表示するデータ等の信号を出力する。

操作パネル７２は、タッチスクリーン式のディスプレイを備え、その画面上で、計量味付け装置、半製品供給フィーダ８及び排出コンベア９の運転開始及び停止の操作を行うことができる。また表示画面を運転パラメータ設定用の画面に切り替えて計量味付け装置、半製品供給フィーダ８及び排出コンベア９のそれぞれの運転パラメータの設定等を行うことができる。また、運転中は通常、計量味付け装置の運転状況の表示が行われる。例えば、各停止位置ＳＴ１〜ＳＴ４にあるそれぞれのミキサ２へ供給されている半製品の計量値、運転開始時からミキサ２へ供給された半製品の総計量値、それぞれの調味料供給装置４，５，６における調味料の供給量及び添加率、それぞれの調味料供給装置４，５，６における運転開始時からの総供給量、半製品計量器３での運転開始時からの計量回数（ミキサ２への供給回数）、ターンテーブル１の回転速度、等の運転状況の表示が行われる。この操作パネル７２によって、計量味付け装置全体と、半製品供給フィーダ８及び排出コンベア９を監視及び管理することができる。

ターンテーブル駆動回路１Ａは、ターンテーブル１を回転させるモータ等の制御回路でであり、制御部７１はターンテーブル駆動回路１Ａを介してターンテーブル１の回転動作を制御する。ミキサ駆動回路２Ａは、各ミキサ２の自転用モータの制御回路及び傾転用モータの制御回路であり、制御部７１はミキサ駆動回路２Ａを介して各ミキサ２の自転及び傾転動作を制御する。半製品計量器駆動回路３Ａは、半製品計量器３の中間ゲート３３，３４及び排出ゲート３２の開閉を行わせるためのそれぞれのアクチュエータ（エアーシリンダ３４１，３２１）の制御回路であり、制御部７１は半製品計量器駆動回路３Ａを介して中間ゲート３３，３４及び排出ゲート３２の開閉動作を制御する。第１調味料供給装置駆動回路４Ａは、第１調味料供給装置４の可動テーブル４５を進退させるモータの制御回路、スクリューフィーダ４３の駆動モータの制御回路及び攪拌羽根４２を回転させるモータの駆動回路であり、制御部７１は第１調味料供給装置駆動回路４Ａを介して可動テーブル４５の進退動作、スクリューフィーダ４３の先端からの調味料の供給動作及び攪拌羽根４２の回転動作を制御する。第２調味料供給装置駆動回路５Ａは、第２調味料供給装置５の調味料供給ノズル５６の可動取付け部５９を駆動するアクチュエータ（例えばエアーシリンダ）の制御回路、振動フィーダ５２の制御回路及びエアーノズル５７からのエアーの噴出およびその停止を行わせる電磁弁の制御回路であり、制御部７１は第２調味料供給装置駆動回路５Ａを介して調味料供給ノズル５６の進退動作、振動フィーダ５２の振動動作及びエアーノズル５７からのエアーの噴出および停止のエアー供給動作を制御する。第３調味料供給装置駆動回路６Ａは、第３調味料供給装置６のベルトコンベア６２の駆動モータの制御回路であり、制御部７１は第３調味料供給装置駆動回路６Ａを介してベルトコンベア６２の動作を制御する。半製品供給フィーダ駆動回路８Ａは、半製品供給フィーダ８の制御回路であり、制御部７１は半製品供給フィーダ駆動回路８Ａを介して半製品供給フィーダ８の振動動作を制御する。排出コンベア駆動回路９Ａは、排出コンベア９の制御回路であり、制御部７１は排出コンベア駆動回路９Ａを介して排出コンベア９の動作を制御する。

制御部７１は、半製品計量器３に半製品が供給されるとき、重量検出器３６で計量される計量値に基づいて、中間ゲート３３，３４を開くとともに、半製品供給フィーダ８の動作を停止させる。半製品供給フィーダ８の動作を停止させるとき、制御部７１は、半製品供給装置７に対し、半製品供給フィーダ８への供給を停止させる信号を出力する。また、制御部７１は、半製品供給フィーダ８の動作を開始および再開させるとき、半製品供給装置７に対し、半製品供給フィーダ８への供給を開始および再開させる信号を出力する。また、制御部７１は、半製品供給フィーダ８の動作が停止され、半製品計量器３に対し半製品の供給が終了したときの重量検出器３６で計量された半製品の重量値に基づいて、各調味料供給装置４，５，６から供給すべきそれぞれの調味料の目標供給量を求める。これは、半製品の重量値に、調味料ごとに予め定められた添加率を乗じて、各調味料の目標供給量を算出する。また、制御部７１は、第１調味料供給装置４の重量検出器４４の計量値の変動値（変動した差）を、ミキサ２へ供給中および供給後の第１調味料の供給量として算出する。同様に、第２調味料供給装置５の重量検出器５３の計量値の変動値（変動した差）を、ミキサ２へ供給中および供給後の第２調味料の供給量として算出する。同様に、第３調味料供給装置６の重量検出器６３の計量値の変動値（変動した差）を、ミキサ２へ供給中および供給後の第３調味料の供給量として算出する。

以上のように構成された計量味付け装置の動作を説明する。図８は、計量味付け装置の連続動作中の一部のタイムスケジュールを示す図である。前述したように、制御部７１によって、以下で説明する計量味付け装置、半製品供給フィーダ８及び排出コンベア９の動作が制御される。なお、本例では、排出コンベア９は、計量味付け装置の運転開始時から終了時まで常時動作するように制御されているものとする。また、本例では、繰り返し行われるターンテーブル１の回転動作の動作時間は一定で等しく、繰り返し行われるターンテーブル１の停止動作の時間（停止時間）も一定で等しく設定されている。

ターンテーブル１の停止中に、半製品供給装置７から半製品供給フィーダ８を介して小片状の半製品が半製品計量器３へ供給される。半製品計量器３では、中間ゲート３３，３４及び排出ゲート３２が閉じられた状態で、供給フィーダ８から所定の半製品目標供給量の例えば３０％供給されたときに中間ゲート３４が開かれる。半製品目標供給量は、供給フィーダ８から半製品計量器３へ１回の供給動作によって供給される予め定められた目標の重量値である。続いて半製品目標供給量の例えば６０％供給されたときに中間ゲート３３が開かれ、続いて供給量が半製品目標供給量となるように供給フィーダ８を停止させる。このときの半製品計量器３で計量された半製品の重量値に基づいて、前述のように制御部７１では調味料供給装置４，５，６のそれぞれから供給される調味料の目標供給量を算出する。次に、ターンテーブル１が１／４回転する（この回転動作は、全てのミキサ２が空の状態である運転開始時には、行わなくてもよい）。

次に、停止位置ＳＴ１では、ターンテーブル１の停止中に、半製品計量器３の排出ゲート３２が開かれて、半製品計量器３から半製品が排出されミキサ２へ供給される。この半製品を排出後に、中間ゲート３３，３４及び排出ゲート３２を閉じ、次に供給フィーダ８を動作させて次のミキサ２に供給するための半製品の計量を行う。また、半製品計量器３からミキサ２への半製品の供給直後に、調味料供給装置４の可動テーブル４５が所定の供給位置まで前進してスクリューフィーダ４３の先端部分がミキサ２の内部へ挿入された後、スクリューフィーダ４３が駆動されて第１調味料がミキサ２に供給される。この際、重量検出器４４の計量値の変動に基づいて算出される第１調味料の供給量が、第１調味料の目標供給量となるように、スクリューフィーダ４３の駆動が停止される。この供給が終了すると可動テーブル４５が待機位置まで後退することによりスクリューフィーダ４３はミキサ２の外へ退避する。また、半製品計量器３からミキサ２への半製品の供給終了直後に、ミキサ２の自転を開始させ、半製品と供給される調味料との攪拌を開始する。

また、ターンテーブル１の停止中に、停止位置ＳＴ２では、調味料供給装置５の可動取付け部５９が動作して第２調味料供給ノズル５６の先端部分がミキサ２の内部へ挿入された後、振動フィーダ５２の振動動作およびエアーノズル５７からのエアーの供給が開始されて第２調味料がエアーとともに第２調味料供給ノズル５６からミキサ２に供給される。この際、重量検出器５３の計量値に基づいて算出される第２調味料の供給量が、第２調味料の目標供給量となるように、振動フィーダ５２の振動動作およびエアーノズル５７からのエアーの供給が停止される。この第２調味料の供給が終了すると、第２調味料供給ノズル５６がミキサ２の外へ退避するように、可動取付け部５９が動作する。

停止位置ＳＴ３では、本例の場合、ミキサ２へ調味料の供給は行われない。

また、ターンテーブル１の停止中に、停止位置ＳＴ４では、調味料供給装置６のベルトコンベア６２が駆動されて第３調味料がミキサ２に供給される。この際、重量検出器６３の計量値に基づいて算出される第３調味料の供給量が第３調味料の目標供給量となるように、ベルトコンベア６２の駆動が停止される。この第３調味料が供給された後、ミキサ２の自転を停止させ、ミキサ２を傾転させてその開口２ａを下方に向けることにより、ミキサ２内の調味料が添加された半製品を排出コンベア９上へ排出する。このように、ミキサ２は開口２ａを下方に向けて半製品を排出することで、半製品が壊れるのを防ぐことができる。

ある１台のミキサ２に着目すれば、停止位置ＳＴ１で半製品と第１調味料が供給された後、ターンテーブル１が１／４回転して停止位置ＳＴ２へ移送され、停止位置ＳＴ２で第２調味料が供給された後、ターンテーブル１が１／４回転して停止位置ＳＴ３へ移送され、停止位置ＳＴ３では調味料の供給はなく、次にターンテーブル１が１／４回転して停止位置ＳＴ４へ移送され、停止位置ＳＴ４では第３調味料が供給された後、ミキサ２内の調味料が添加された半製品を排出コンベア９上へ排出する。次にターンテーブル１が１／４回転して停止位置ＳＴ１へ戻り、同様の動作が繰り返される。

各ミキサ２は、前述のように停止位置ＳＴ１で自転が開始されてから停止位置ＳＴ４で自転を停止するまでの間、連続して自転し、その間、半製品と順次供給された調味料とが攪拌される。また、各ミキサ２は、ターンテーブル１の回転による停止位置ＳＴ４から停止位置ＳＴ１への移動中に、その開口２ａが斜め上方の半製品計量器３の排出ゲート３２の方向を向くように傾転される。また、停止位置ＳＴ１から停止位置ＳＴ２へ移動中及び停止位置ＳＴ２から停止位置ＳＴ３へ移動中にはミキサ２は傾転されない。また、停止位置ＳＴ３から停止位置ＳＴ４へ移動中に、その開口２ａが真上のベルトコンベア６２の先端の方向を向くように傾転される。図１では、停止位置ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４におけるミキサ２は、そのターンテーブル１上での位置が示されているだけであり、その開口２ａが実際に向いている方向は示されていない。停止位置ＳＴ２，ＳＴ３におけるミキサ２の開口２ａは、停止位置ＳＴ１と同様、斜め上方を向いた状態であり、停止位置ＳＴ２では斜め上方を向いた開口２ａから第２調味料供給ノズル５６の先端部分がミキサ２の内部へ挿入され、第２調味料が供給される。

本実施の形態の計量味付け装置では、例えば、組合せ計量装置１２の組合せ目標重量を１００ｇとし、包装機１３で１袋が例えば１００ｇ入りの製品を生産する場合に、半製品計量器３への１回の目標供給量を４０００ｇとすると、１つのミキサ２内では、製品約４０袋分の半製品と、その半製品の重量に応じた量の調味料とが、攪拌されるので、製品単位で味付けをする場合に比べ、半製品と調味料との混合割合の誤差が小さくなり、均一な味付けが行えて品質の安定化を図ることができる。また、１つのミキサ２内で、製品数十袋分の味付けが行えるだけでなく、ターンテーブル１に４台のミキサ２を搭載することにより、停止位置ＳＴ１，ＳＴ２で供給される塩、のりなどの第１調味料及び第２調味料の攪拌時間を長くとることができ、これによっても品質（味付け）の安定化を図ることができる。また、１つのミキサ２から味付けされた製品数十袋分の量が供給され、さらには４台の各ミキサ２から順次供給されるので、高速運転される組合せ計量装置１２及び包装機１３のシステムにも十分対応できる。

さらに、ターンテーブル１に４台のミキサ２を搭載して間欠的に回転させることにより、停止位置ＳＴ１〜ＳＴ４のいずれかを選択して調味料を供給することができ、調味料の種類に応じた攪拌時間の選択が可能となる。すなわち調味料を供給する位置が停止位置ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４の順に攪拌時間が短くなる。また、攪拌手段として傾転動作可能なミキサ２を用いているので、調味料の種類によって供給方法が異なる複数の調味料供給装置４，５，６に応じて、ミキサ２の開口２ａの向き（斜め上、横、真上等の向き）を変えることができ、複数種類の調味料の添加を容易に行うことができる。また、ミキサ２の開口２ａを下方に向けるだけで、ミキサ２内から調味料が添加された半製品の排出が行えるので、排出が容易である。

また、本実施の形態の計量味付け装置では、運転開始時には、停止位置ＳＴ１のミキサ２に半製品と第１調味料の供給を行うが、このとき停止位置ＳＴ２、ＳＴ４のミキサ２には第２調味料、第３調味料の供給は行わず、最初に半製品が供給されているミキサ２がその停止位置ＳＴ２、ＳＴ４に到着したときから第２調味料、第３調味料の供給を開始する。また、運転終了時には、半製品計量器３から最後に半製品が供給されたミキサ２が通過した後は、順次第１、第２調味料の供給を停止する。このように制御することで、運転終了後に、ミキサ２内に半製品及び調味料が残らないので、ミキサ２に供給された半製品及び調味料が無駄になることがない。

なお、本実施の形態では、３つの調味料供給装置４，５，６を設けているが、これは一例であり、調味料供給装置は１つ以上あればよい。また、停止位置ＳＴ３のミキサ２に、調味料を供給するようにしてもよい。また、ミキサ２を４台搭載しその停止位置を４箇所にしたが、停止位置を４箇所以外の複数箇所にすることもできる。少なくとも、ミキサ２へ半製品が供給される停止位置と、ミキサ２から味付け後の半製品を排出する停止位置とは異ならせた方が好ましい。また、ミキサ２の搭載数と停止位置の数は同数の方が好ましいが、必ずしも同数でなくてもよい。例えばミキサ２の搭載数の方が少なくてもよい。

また、図１において、半製品供給装置７を除いた菓子製造システムを複数設け、１つの半製品供給装置７から複数の各菓子製造システムの半製品供給フィーダ８へ半製品を供給するようにしてもよい。さらにこの場合、それぞれの菓子製造システムにおいて添加する調味料の種類あるいは調味料添加率を異ならせることにより、異なる製品の生産ラインを構築できる。

なお、ターンテーブル１に代えて、ミキサ２をチェーン等の無端の搬送帯で周回させる構成にしてもよい。例えば、複数のスプロケットを周回位置に配置し、その複数のスプロケットにチェーン等の無端の搬送帯をセットし、その無端の搬送帯にそれぞれミキサ２を搭載した複数のベース（土台となる板）を一定間隔で連結し、一部のスプロケットをモータにより駆動する構成とし、ミキサ２を間欠的に周回させるようにしてもよい。

本発明は、ポテトチップス等の小片状の菓子に均一な味付けを行える計量味付け装置及びそれを用いた菓子製造システムとして有用である。

本発明の実施の形態における計量味付け装置を用いた菓子製造システムの平面図である。 本発明の実施の形態における半製品計量器の構成を示す側面図である。 （ａ）は、半製品計量器の中間ゲートの駆動部の構成の一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、半製品計量器の排出ゲートの駆動部の構成の一例を示す図であり、（ｄ）は半製品計量器のシュートの断面図である。 本発明の実施の形態における第１調味料供給装置の側面から見た一部断面図である。 本発明の実施の形態における第２調味料供給装置の側面図である。 本発明の実施の形態における第３調味料供給装置の側面図である。 本発明の実施の形態における計量味付け装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における計量味付け装置の連続動作中の一部のタイムスケジュールを示す図である。

符号の説明

１ ターンテーブル
２ ミキサ
３ 半製品計量器
４ 第１調味料供給装置
５ 第２調味料供給装置
６ 第３調味料供給装置
７ 半製品供給装置
８ 半製品供給フィーダ
９ 排出コンベア
１２ 組合せ計量装置
１３ 包装機

Claims (9)

1. 小片状の菓子からなる半製品を計量して供給する計量器と、水平軸の回りに回動可能であり、前記水平軸と略直交する自転軸の回りに自転可能であり、かつ前記自転軸上の端部に開口が設けられたミキサと、前記ミキサを第１の停止位置を含む複数の停止位置で停止するようにして周回経路上を搬送する搬送手段と、複数種類の調味料のそれぞれに各々が対応し、かつ各々が異なる前記停止位置の前記ミキサへ調味料を供給する複数の調味料供給装置とを備え、前記ミキサは、前記第１の停止位置で前記開口が斜め上方を向くよう回動した状態で該開口を通じて前記計量器から計量された半製品を供給されるとともに、前記第１の停止位置または他の停止位置で前記開口を通じて前記調味料供給装置から前記計量された半製品の重量に応じた量の調味料を供給され、前記半製品と前記調味料とを攪拌し、かついずれかの前記停止位置で前記開口が下方を向くように回動して前記開口から前記攪拌した前記半製品と前記調味料との混合物を排出するよう構成された、計量味付け装置と、
   前記計量味付け装置にて攪拌された前記半製品と前記調味料との混合物が供給され、前記混合物を複数のグループに分けて計量し、計量された前記グループの合計重量が所定重量範囲内となる組合せを１つ求め、前記組合せに選ばれたグループの混合物を一塊として排出することを繰り返し行う組合せ計量装置と、
   前記組合せ計量装置から繰り返し排出される一塊の混合物を順次袋詰めする包装機とを備えた菓子製造システム。
2. 前記ミキサは、前記搬送手段に前記周回経路に沿った方向に等間隔で複数搭載された請求項１記載の菓子製造システム。
3. 前記搬送手段は、間欠的に回転するターンテーブルであり、前記ミキサが前記ターンテーブルの回転中心を中心とする円周上に等間隔で複数配置された請求項１記載の菓子製造システム。
4. 前記調味料供給装置は、すくなくとも調味料の供給口が移動可能であり、前記供給口を前記調味料の供給開始時に前記ミキサの開口内の所定位置へ移動させ、前記調味料の供給終了時に前記ミキサの開口外の所定位置へ移動させる請求項１記載の菓子製造システム。
5. 前記調味料供給装置は、前記ミキサへ調味料を供給する際、供給している前記調味料の重量を計量しながら供給するように構成された請求項１記載の菓子製造システム。
6. 複数の各々の前記調味料供給装置から調味料が供給される前記ミキサの停止位置において、各々の前記調味料供給装置に応じて前記ミキサの前記開口の向きが決められた請求項１記載の菓子製造システム。
7. 複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置と小片状の調味料をエアーで搬送して供給する第２の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である請求項１記載の菓子製造システム。
8. 複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置とフレーク状の調味料を供給する第２の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記フレーク状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である請求項１記載の菓子製造システム。
9. 複数の前記調味料供給装置は、粉体状の調味料を供給する第１の前記調味料供給装置と小片状の調味料をエアーで搬送して供給する第２の前記調味料供給装置とフレーク状の調味料を供給する第３の前記調味料供給装置とを含み、前記第１の調味料供給装置から前記粉体状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方であり、前記第２の調味料供給装置から前記小片状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置より、前記第３の調味料供給装置から前記フレーク状の調味料を供給する前記ミキサの停止位置の方が、前記ミキサの搬送方向の前方である請求項１記載の菓子製造システム。

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