JP5595178B2

JP5595178B2 - 食品製造装置及び食品製造方法

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Publication number: JP5595178B2
Application number: JP2010186043A
Authority: JP
Inventors: 隆夫岡田; 和良小野口
Original assignee: Rheon Automatic Machinery Co Ltd
Current assignee: Rheon Automatic Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: TW201208575A; WO2011155363A1; JP2012016344A

Description

本発明は、例えばクッキー生地などの食品生地である外皮材でチョコレートクリームなどの内包材を包被したフィルドクッキーなどの包被食品や異種の食品生地を積層した積層食品などを製造するため食品製造装置及び食品製造方法に関する。

従来の食品製造装置として、第１の食品素材及び第２の食品素材を供給する２つギヤポンプを備えた押出成形装置がある。該ギヤポンプには、第１軸に装着した複数の第１ギヤと、第２軸に装着した第２ギヤとを各々歯合させ、かつ、軸方向に隣接する第１ギヤ及び第２ギヤ同士の間に隔壁が配設され、複数のギヤ室が形成されている。そして、軸方向に隣接するギヤの間には、前記隔壁の厚さより僅かに厚い円筒状のスペーサが前記隔壁の孔の内周に配置され、前記ギヤが前記隔壁と擦れ合うのを防止している。

また、前記押出装置には、前記第１のギヤポンプから供給される第１の食品素材を押出す複数の中心ノズルと、該中心ノズルを囲繞して配置され、前記第２のギヤポンプから供給される第２の食品素材を押出す環状ノズルが千鳥状に配列されている。そして、前記中心ノズルから押出された前記第１の食品素材の外周に前記環状ノズルから押出された前記第２の食品素材が付着した棒状の食品生地が前記押出装置から押出され、ベルトコンベア等に載せられ、所定長さに切断される。

また、前記ギヤポンプには、複数の前記ギヤ室に連通する流出口がそれぞれ形成されている。そして、該流出口と前記中心ノズル及び前記環状ノズルとに連通する食品素材の流路を形成する第１のプレート及び第２のプレートが上下に重ねられて押出装置本体に保持されている。（特許文献１）。

また、従来の食品製造装置には、複数のシャッタ片を環状に配置し、前記シャッタ片で形成される開口を開閉（拡大縮小）することにより前記開口に供給される棒状の食品から分割食品を分割するシャッタを複数備え、該シャッタを直列状、又は格子状に配設した切断装置があった（特許文献２、特許文献３、特許文献４）。

特許第４３４４６８３号公報特公平４−５２７３８号公報特許第２７５４１７８号公報特許第３７８６８９７号公報

前記特許文献１は、棒状食品が千鳥状に吐出されるものの、該棒状食品がベルトコンベア等に載せられて連続的に搬送される構成であり、吐出口の下方及び搬送装置の上方に切断装置を備えた構成ではないので、切断装置で切断された食品を搬送装置に所要間隔で配列することは考慮されていない。また、前記特許文献２乃至４は、棒状食品から食品を分割するシャッタを複数備え、該シャッタを直列状、又は格子状に配設したものであるので、搬送装置の搬送方向や搬送方向に直交する幅方向に沿って隣接するシャッタ同士の間隔に食品が切断され、搬送装置に載置されて搬送されるため切断された食品同士の間隔を狭めることができないでいた。したがって、装置全体が大型化したり、装置全体の構成が複雑になるなどの問題があった。

本発明は、従来に比べ装置全体がコンパクトで、構成が簡略化できる食品製造装置を提供し、また、生産効率が向上できる食品製造方法を提供することを目的とする。

本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、食品素材を複数の棒状食品にして押出す押出装置と、前記棒状食品から食品を切断するシャッタを備えた切断装置と、前記食品を載置して搬送する搬送装置、前記各装置の駆動を制御する制御装置を備えた食品製造装置において、前記押出装置は前記棒状食品を押出す複数の押出ノズルを前記搬送装置の搬送方向に直交する前記搬送装置の幅方向に沿って千鳥状に配列すると共に、前記切断装置は、前記押出ノズルの下方位置にて前記押出ノズルのそれぞれに対応するシャッタを千鳥状に配列し、前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を制御可能に備えている。さらに、前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を順次切断される前記食品が互いに干渉しない範囲に制御可能に備えている。また、前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を前記搬送装置の搬送方向に沿ったシャッタの間隔（Ｐ１，Ｐ３）と同じに制御するものである。

また、押出装置にて食品素材を複数の棒状食品にして押出し、切断装置に備えられたシャッタにて前記棒状食品から食品を切断し、前記食品を搬送装置に載置して搬送する食品製造方法において、前記搬送装置の搬送方向に直交する前記搬送装置の幅方向に沿って前記押出装置に備えられた複数の押出ノズルから前記棒状食品を千鳥状に押出すと共に、前記押出ノズルの下方位置にて前記押出ノズルのそれぞれに対応するよう配列されたシャッタにて前記棒状食品から前記食品を切断し、前記搬送装置にて前記食品を順次搬送するものである。さらに、前記切断装置によって順次切断される前記食品が搬送装置に載置される際に、前記食品が互いに干渉しないように前記搬送装置にて搬送するものである。また、前記切断装置によって順次切断される前記食品が搬送装置に載置される際に、前記食品の前記搬送方向に沿った載置間隔が、前記シャッタが搬送方向に沿って配置された前記間隔（Ｐ１，Ｐ３）と同じに前記搬送装置にて搬送するものである。

本発明によれば、前記押出装置の複数の押出ノズル及び前記切断装置のシャッタを千鳥状に配置することにより、例えば、複数の前記押出ノズル及び前記シャッタを前記押出装置及び前記切断装置の長手方向（前記搬送装置の幅方向と同義）に沿った１つの列上にのみ配置する場合に比べ長手方向の機体長さを短くでき、また、前記押出ノズル及び前記シャッタを格子状に配置する場合に比べ前記長手方向に沿って平行に配置された２つの列の間隔を狭めることができるため装置全体がコンパクトになる。また、前記押出ノズルを備えるシリンダを各列用に２つ備えることがないため、機械全体の構成を簡略化することができる。

また、搬送装置の搬送方向に沿って前記棒状食品から順次切断される切断される食品が搬送装置に千鳥状に配列されるため、同時に切断された隣接する食品同士の間隔が従来に比べ狭めることができる。さらに、前記切断装置の1回の切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を、シャッタが前記切断装置の長手方向に沿った２列の間隔と同じにして搬送することにより、前記切断装置において搬送方向の上流側の列上で切断された食品の間に搬送方向の下流側の列上で切断された食品が配列され、前記搬送装置の幅方向に沿った食品同士の間隔をさらに狭めることができる。さらに、前記切断装置の1回の切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を搬送方向に沿って並ぶ食品同士が互いに干渉しない範囲にて設定することにより前記搬送装置の搬送方向に沿った食品同士の間隔をさらに狭めることができる。このように、従来に比べ食品同士の間隔を狭めることができるため、搬送装置に対する単位面積当たりの配列個数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１を概略的に示した正面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１を概略的に示した上面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１に備えられた押出装置３を概略的に示す正面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１に備えられた押出装置３の主要部を概略的に示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１の押出装置３に備えられた重合ノズル装置２５を概略的に示す平面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１に備えられた切断装置３を概略的に示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１に備えられた切断装置３及び搬送装置１５の動作を概略的に示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に係る食品製造装置１の切断装置１４を概略的に示す上面説明図及び側面説明図である。本発明の第２の実施の形態に係る食品製造装置１に備えられた切断装置１４及び搬送装置１５の動作を概略的に示す説明図である。

以下、本発明の第１の実施の形態に係る食品製造装置１について図面を用いて説明する。図１は、食品製造装置１を概略的に示した正面説明図である。図２は、食品製造装置１を概略的に示した上面説明図である。図３は、食品製造装置１に備えられた押出装置３を概略的に示す正面説明図である。図４は、押出装置３の主要部を概略的に示す説明図であり（ａ）図は、移送ローラ部２８とポンプ部３９の断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図におけるＧ−Ｇ位置におけるポンプ部３９の断面説明図、（ｃ）図は、ポンプ室５１を概略的に示す正面説明図である。図５は、押出装置３に備えられた重合ノズル装置２５を概略的に示す平面説明図である。図６は、食品製造装置１に備えられた切断装置３を概略的に示す説明図であり、（ａ）図は、上面図、（ｂ）図は、下面図である。なお、本実施の形態においては、第１食品素材として第１外皮材５を白色のクッキー生地、第２食品素材として第２外皮材６を黒色のクッキー生地、第３の食品素材として内包材７をチョコレートクリームとし、２色の外皮材が放射方向に縞模様に配列された包被食品９を製造する例として説明する。

食品製造装置１は、前記食品素材５，６，７を棒状食品１１に重合して押出す押出装置３と、該棒状食品１１から包被食品９を切断する切断装置１３と、該包被食品９を載置して搬送方向Ｒに向かって搬送する搬送装置１５と、前記各装置の駆動を制御する制御部１６を備えている。前記押出装置３は、基台１７の上面に備えられている。前記押出装置３は、第１外皮材５を供給する第１供給装置２１、第２外皮材６を供給する第２供給装置２２及び内包材７を供給する第３供給装置２３を備えている。さらに、各供給装置２１，２２，２３から供給される各食品素材５，６，７を重合し棒状食品１１を押出す重合ノズル装置２５を備えている。また、前記押出装置３は、前記押出装置３本体に複数のローラ１９を備え、前記ローラ１９が前記押出装置３を支持すると共に、前記押出装置３が前記食品装置１の前記基台１７に対し引き出し可能に固定して備えられている。

前記第１供給装置２１及び前記第２供給装置２２は、図１において前記押出装置３の機体中心Ｃに対し左右対称に備えられている。したがって、ここでは、前記第１供給装置２１の構成について説明する。前記第１供給装置２１は、第１外皮材５を収容するホッパー２７を着脱可能に備えている。該ホッパー２７は、第１外皮材５を投入する上開口２７Ａと、投入された第１外皮材５を送り出す下開口２７Ｂを備えている。前記下開口２７Ｂの下方には、移送ローラ部２８と、さらにその下方にポンプ部３９が備えられている。前記移送ローラ部２８には、比較的に小さな径をした第１移送ローラ２９と比較的に大きな径をした第２移送ローラ３０が対向して平行に備えられている。また、前記第１移送ローラ２９及び前記第２移送ローラ３０の軸方向は、前記搬送方向Ｒに直交する方向（図１におけるＹ方向）に指向して備えられている。また、前記第２移送ローラ３０の軸心位置は、前記機体中心Ｃに対し前記第１移送ローラ２９の軸心位置より外側（図２において左側）に離れ、かつ、下方に配置されている。つまり、前記移送ローラ部２８の対向する２本の移送ローラ２９，３０は、相対的に上方の第１移送ローラ２９に対し第２移送ローラ３０が下方に、かつ、外側に傾斜した位置に配置されている。また、第１移送ローラ２９の回転軸２９Ａの両軸端部と第２移送ローラ３０の回転軸３０Ａの両軸端部は、軸受部材３１を介して上部プレート３３と下部プレート３４に回転可能に挟持されている。なお、前記上部プレート３３は、前記第１移送ローラ２９の上方位置を支点として上方に揺動でき、プランジャのごとき係止部材３２にて揺動上昇位置にて固定可能に備えられている（図３における二点鎖線による図参照）。このように、前記上部プレート３３を上方に揺動することにより、前記第１移送ローラ２９及び前記第２移送ローラ３０が前記移送ローラ部２８から着脱可能に備えられている。

また、第１移送ローラ２９と第２移送ローラ３０は、前記基台１７に備えられた駆動モータＭ１と図示されない歯車列などの駆動伝達機構に連動連結されており、互いに内回りとなるよう反対方向に回転自在に備えられている。そして、前記第１移送ローラ２９と前記第２移送ローラ３０の回転により、前記ホッパー２７に収容された前記第１外皮材５を前記ポンプ部３９に移送するものである。さらに、前記第１移送ローラ２９には、押込み板３５が備えられている。該押込み板３５は、前記ホッパー２７に収容された第１外皮材５を押圧して対向する前記第１移送ローラ２９と前記第２移送ローラ３０の間に押込むためのものである。前記押込み板３５は、前記下部プレート３４に取り付けられたカム板３７のカム曲線３７Ａに沿って移動するものであり、前記第１移送ローラ２９の回転に伴い前記第１移送ローラ２９の半径方向に移動自在に備えられている。

前記ポンプ部３９は、前記移送ローラ部２８から移送された前記第１外皮材５を前記重合ノズル装置２５に供給するものであり、ポンプ機構としてサイクロイドポンプを採用している。前記ポンプ部３９は、同形状の３枚の羽根を備え互いに噛合する一対の左ロータ４１及び右ロータ４２を９組備えている。左ロータ４１及び右ロータ４２は、軸方向に沿って羽根が捩じれた形状となっており、互いに反対方向に同角度捩じれて形成されている。また、左ロータ４１は、一方の端部に円柱状のボス部４１Ａが突設され、他方の端部には、隣接する左ロータ４１の前記ボス部４１Ａと嵌合する円形の凹部４１Ｂが形成されている。さらに、左ロータ４１の中心には、回転軸４３が貫通する略正方形の貫通孔４１Ｃが備えられている。また、左ロータ４１と同様に、右ロータ４２には、ボス部４２Ａ、凹部４２Ｂ及び貫通孔４２Ｃが備えられている。

そして、１対の前記左ロータ４１及び前記右ロータ４２がそれぞれ前記回転軸４３に軸支されて９組が並設されている。さらに、軸方向に隣接する各対のロータの間には、隔壁４５が配設され、各ロータ４１，４２の各突部４１Ａ,４２Ａが前記隔壁４５の２つの貫通孔４５Ａをそれぞれ貫通すると共に、各ロータ４１，４２の各凹部４１Ｂ,４２Ｂに嵌合されている。

また、前記ポンプ部３９には、９組の前記ロータ４１，４２を回転自在に装着する上部ケーシング４７及び下部ケーシング４９が備えられており、組み合わされた上部ケーシング４７及び下部ケーシング４９の内部には、前記隔壁４５により区切られた、一対の左ロータ４１と右ロータ４２を収容するポンプ室５１が９つ形成されている。そして、前記上部ケーシング４７には、前記移送ローラ部２８と前記ポンプ室５１に連通する上部連通孔４７Ａが備えられている。また、下部ケーシング４９には、前記重合ノズル装置２５とそれぞれの前記ポンプ室５１に連通する下部連通孔４９Ａが９つ備えられている。

前記回転軸４３の一方の端部４３Ａは、同方の端部に配置された前記左ロータ４１及び前記右ロータ４２の前記ボス部４１Ａ、４２Ａ及び前記ボス部４１Ａ、４２Ａを軸支する軸受部材５３を介して前記上部ケーシング４７及び前記下部ケーシング４９に支持されている。また、前記回転軸４３の他方の端部４３Ｂは、同方の端部に配置された前記左ロータ４１及び前記右ロータ４２の前記凹部４１Ｂ、４２Ｂに嵌合する段部４３Ｃを備えると共に、軸受部材５４を介して前記上部ケーシング４７及び前記下部ケーシング４９に支持されている。また、対向する前記左ロータ４１及び前記右ロータ４２は、前記移送ローラ２９，３０と同様に、相対的に上方の右ロータ４２に対し前記左ロータ４１が下方に、かつ、外側に傾斜した位置に配置されている。そして、一対の前記回転軸４３は、前記基台１７に備えられた駆動モータＭ２と図示されない歯車列などの駆動伝達機構に連動連結されており、互いに外回りとなるよう反対方向に回転自在に備えられている。そして、一対の前記回転軸４３の回転により、前記上部連通孔４７Ａを通じて前記移送ローラ部２８から移送された前記第１外皮材５が前記下部連通孔４９Ａを通じて前記重合ノズル装置２５に供給されるものである。前記下部連通孔４９Ａは、前記押出装置３本体の機体中心Ｃに対し上方から下方に沿って外側から内側に傾斜して配置されている。

前記ポンプ部３９は、前記押出装置３本体に備えられた固定装置４６及び固定装置４８により前記押出装置３本体に対し着脱可能に備えられている。前記固定装置４６及び前記固定装置４８は、揺動自在に備えられた固定爪４６Ａ及び固定爪４８Ａをてこ機構を用いて前記下部ケーシング４９の両端を前記移送ロータ部２８に向かって押さえ固定するものである。そして、前記固定爪４６Ａ及び固定爪４８Ａを前記ポンプ部３９に対して緩め、前記ポンプ部３９が前記移送ロータ部２８に対して離反させることにより前記ポンプ部３９全体をその長手方向（前記搬送方向Ｒに直交する方向、図１におけるＹ方向）に沿って手前に引き抜き可能に備えられている。

前記第３供給装置２３は、前記第１供給装置２１と第２供給装置２２の間に配置されている。前記第３供給装置２３は、内包材７を収容するホッパー５５を着脱可能に備えている。該ホッパー５５は、内包材７を投入する上開口５５Ａと、投入された内包材７を送り出す下開口５５Ｂを備えている。前記下開口５５Ｂの下方には、ポンプ部５７が備えられている。ポンプ部５７は、前記ホッパー５５に収容された内包材７を前記重合ノズル装置２５に供給するものであり、前記ポンプ部３９とほぼ同様に構成されている。前記ポンプ部５７は、平行に配置された２本の回転軸５９に前記左ロータ４１及び右ロータ４２を一対とする９組のロータが軸支されると共に、軸方向（前記搬送方向Ｒに直交する方向、図１におけるＹ方向）に隣接する各ローラの間に隔壁４５が装着されている。また、前記ポンプ部５７には、９組の前記ロータを回転自在に装着する上部ケーシング６１及び下部ケーシング６３が前記押出装置３本体に対し着脱可能に備えられている。前記押出装置３本体にねじ部材６４により固定されて組み合わされた上部ケーシング６１及び下部ケーシング６３の内部には、前記隔壁４５により区切られた、一対の左ロータ４１と右ロータ４２を収容するポンプ室６５が９つ形成されている。そして、前記上部ケーシング６１には、前記ホッパー５５と前記ポンプ室６５とを連通する上部連通孔６１Ａが備えられている。また、下部ケーシング６３には、それぞれの前記ポンプ室６５に連通する下部連通孔６３Ａが備えられている。さらに、一対の前記回転軸５９は、前記基台１７に備えられた駆動モータＭ３と図示されない歯車列などの駆動伝達機構に連動連結されており、互いに外回りとなるよう反対方向に回転自在に備えられている。そして、前記下部ケーシング６３の下部及び前記重合ノズル装置２５の上部の間には、前記下部連通孔６３Ａと前記重合ノズル装置２５とを連通する連通管６７及び分岐管６９が前記下部ケーシング６３及び前記重合ノズル装置２５に対し着脱自在に備えられている。

前記重合ノズル装置２５は、前記供給装置２１，２２，２３から供給される各食品素材を重合し、棒状食品１１を押し出す装置である。前記重合ノズル装置２５には、９本の前記棒状食品１１を押し出す重合ノズル部７１が一体的に備えられている。前記重合ノズル部７１には、前記第１供給装置、第２供給装置及び第３供給装置から供給される第１外皮材５，第２外皮材６及び内包材７を受け入れる外シリンダ７３が備えられ、さらに、その内部に内シリンダ７５が着脱可能に備えられている。前記外シリンダ部７３には、前記第１供給装置２１のポンプ部３９の下部連通孔４９Ａに連通する第１連通孔７３Ａと、前記第２供給装置２１のポンプ部３９の下部連通孔４９Ａに連通する第２連通孔７３Ｂが対向して同心状に水平に備えられている。そして、前記内シリンダ７５には、その上部側面に前記第２連通孔７３Ｂに連通する導入孔７５Ａが備えられ、中央部には前記導入孔７５Ａに連通する円柱状の流路７５Ｂが下方に向かって開口するよう備えられている。また、前記内シリンダ７５の外周には、前記第１連通孔７３Ａから供給される第１外皮材５を下方に導くための導入ガイド７５Ｃが形成されており、該導入ガイド７５Ｃの下方には、前記外シリンダ７３の内周面と前記内シリンダ７５の外周に囲まれた環状の流路７３Ｄが形成されている。

さらに、前記外シリンダ７３の下面には、フランジ部材７７が取り付けられており、該フランジ部材７７の内周面が環状の前記流路７３Ｄに連通するよう備えられている。そして、前記フランジ部材７７の下面に前記棒状食品１１を吐出する吐出口７９Ａを備えた環状の外ノズル部材７９が着脱交換可能にナット部材８１によって固定されている。また、前記内シリンダ７５の下端には、内ノズル部材８３が着脱交換可能にナット部材８２によって固定され、前記外ノズル部材７９に囲繞されるよう同心状に備えられている。また、前記内シリンダ７５の上面には、内包材７を供給する供給管部材８５が前記流路７５Ｂと同心状に、着脱交換可能に螺合されている。そして、前記供給管部材８５の前記螺合部より上部には、前記分岐部材６９に着脱可能に嵌合される嵌合部が備えられ、さらに、前記螺合部より下部には、前記流路７５Ｂに同心に配置された管部が備えられている。

前記重合ノズル装置２５には、９つの前記重合ノズル部７１が前記外シリンダ７３を介して一体化して備えられ９つの押出ノズルが形成されている。図５を参照するに、前記重合ノズル部７１は、前記外シリンダ７３を上方より見た場合、長手方向（前記搬送方向Ｒに直交する方向、図１におけるＹ方向）に沿ってＡ列上及びＢ列上に、配列されている。前記Ａ列及びＢ列は間隔Ｐ１を開けて平行に備えられ、前記重合ノズル部７１は、前記Ａ列上、前記Ｂ列上、前記Ａ列上、・・・にと交互に並び前記Ａ列には５つ、前記Ｂ列には４つ配列されている。また、各列の前記重合ノズル部７１は、長手方向に向かって間隔Ｐ２毎に等間隔で９行に渡って配置されると共に、Ｂ列上の前記重合ノズル部７１は、Ａ列上において隣接する前記重合ノズル部７１同士の中間にそれぞれ配置されている。つまり、前記重合ノズル部７１は、前記外シリンダ７３の長手方向に沿って千鳥状（ジグザク状）に配置されている。

言い換えれば、重合ノズル装置２５の長手方向に沿ったＡ列及びＢ列をその短手方向（前記長手方向に直交する方向、図２においてＸ方向）に向かって平行に配置し、前記短手方向沿った１行乃至９行を前記長手方向に向かって等間隔に配置し、各列と各行の交点上において、前記Ａ列上では各奇数行目に、そして、前記Ｂ列上では各偶数行目に前記重合ノズル部７１が配置されている。

前記Ａ列上と前記Ｂ上に配置される隣接した前記重合ノズル部７１は、それぞれ間隔Ｄを開けて配置されている。前記重合ノズル部７１は、前記外ノズル部材７９を取り付けるため、さらには、前記外ノズル部材７９を取り付け及び取り外し作業をするため所要の間隔を開けなければならないが、従来のように、前記重合ノズル部７１を１つの列上にのみ配置する場合や、格子状に配置する場合には、前記長手方向及び前記短手方向に前記所要の間隔開けなければならず、装置全体が大型化していた。例えば、説明の都合上、前記間隔Ｄを前記所要の間隔とすると、前記間隔Ｐ１及びＰ２は前記間隔Ｄより短い間隔となり、前記重合ノズル部７１をコンパクトに配列することができる。

このように、前記重合ノズル部７１を千鳥状に配置することにより、例えば、１つの列上に配置する場合に比べ、長手方向の機体長さを短くでき、また、前記重合ノズル部７１を格子状に配置する場合に比べ各列の間隔を狭めることができるため装置全体がコンパクトになる。また、前記外シリンダ７３に相当するシリンダを各列用に２つ備えることがないため、機械全体の構成を簡略化することができる。

前記重合ノズル装置２５は、各供給装置２１，２２，２３に対して接近離反可能に備えられている。前記重合ノズル装置２５は、前記外シリンダ７３の両端部において前記押出装置３本体に備えられた固定装置８７により支持されている。前記固定装置８７は、揺動自在に備えられた固定爪８７Ａをてこ機構を用いて前記重合ノズル装置２５を下方から上方に向かって押し上げ、前記外シリンダ７３の傾斜する側面７４を前記ポンプ部３９の下部ケーシング４９の傾斜する下面に密着させて固定するものである。これにより、第１供給装置２１及び第２供給装置２２の前記下部ケーシング４９の傾斜した下部連通孔４９Ａと前記外シリンダ７３の水平な第１連通孔７３Ａ及び第２連通孔７３Ｂがそれぞれ連通することとなる。また、前記固定装置８７の固定を緩めることにより、前記重合ノズル装置２５は、各供給装置２１，２２，２３に対して離反するように下降し、前記押出装置３本体からその長手方向手前に引き抜き可能に備えられている。

また、前記分岐管６９は、前述の通り前記供給管部材８５を嵌合して前記重合ノズル装置２５の上部に備えられている。前記分岐管６９の上面には、前記機体中心Ｃ上において、長手方向に沿って配列され、前記連通管６７の下端部と着脱自在に嵌合する９つの導入口６９Ａが等間隔に備えられている。さらに、前記導入口６９Ａに連通する連通路６９Ｂが、前記分岐管６９の長手方向に直交する水平な横方向に備えられている。また、前記連通路６９Ｂは、前記供給管部材８５の嵌合部に着脱自在に嵌合する排出口６９Ｃに連通されている。前記排出口６９Ｃは、前記重合ノズル部７１と同様に千鳥状に配列されている。つまり、前記分岐管６９は、前記内包材７を前記Ａ列上、前記Ｂ列上、前記Ａ列上、・・・にと交互に分岐供給するものである。

また、前記連通管６７は、ポンプ部５７の前記下部ケーシング６３に備えられた前記下部連通孔６３Ａと前記分岐管６９の前記導入口６９との間に上下動可能に嵌合されている。前記連通管６７は、その上端部を前記押出装置３本体に備えられた固定装置６８により左右より支持されている。前記固定装置６８は、揺動自在に備えられた固定爪６８Ａをてこ機構を用いて上下に揺動することにより前記蓮通管６７を下方から上方に向かって押し上げ、前記下部連通孔６３Ａに嵌合させて前記第３供給装置２３に固定したり、前記蓮通管６７を上方から下方に向かって押し下げ、前記下部連通孔６３Ａから離反させて前記第３供給装置２３から取り外すものである。

上記説明より明らかなように、前記押出装置３は、前記食品製造装置１の基台１７より引き出し可能に備えられている。さらに、第１供給装置２１及び第２供給装置２２のホッパー２７、第１移送ローラ２９、第２移送ローラ３０、ポンプ部３９が前記押出装置３本体より各固定装置を緩めることにより取り外すことができ、また、重合ノズル装置２５全体及び第３供給装置２３全体も各固定装置を緩めることにより取り外すことができる。したがって、前記押出装置３において、食品素材に触れる部分が前記押出装置３本体から取り外すことが可能であり、前記押出装置３本体に残る前記上部プレート３３及び前記下プレート３４も前記第１移送ローラ２９及び前記第２移送ローラ３０を取り外すことにより清掃が容易にできる構成となっている。従来の装置では、押出装置本体に各部を取り付けた状態で清掃したり、ごく一部のみ着脱可能な構造であったため細部まで清掃することが困難であり、衛生上の問題があったが、前記押出装置３では、各構成が洗浄可能であるので衛生的であり、従来の問題を解決できるものである。

前記切断装置１３は、前記押出装置３から押し出された棒状食品１１から包被食品９を切断するものである。前記切断装置１３には、シャッタ部９１と駆動部９３が備えられている。前記駆動部９３は、前記シャッタ部の下方にて前記基台１７の内部に備えられている。前記駆動部９３には、前記シャッタ部９１を支持する１対の昇降軸９５Ａ，９５Ｂが備えられている。

前記シャッタ部９１には、６個のシャッタ片９７から構成されるシャッタ９９が９つ備えられている。前記シャッタ９９は、前記シャッタ片９７を環状に配置し、前記シャッタ片９７にて囲まれて形成される開口部１０１を開閉自在に備えている。そして、前記シャッタ９９は、ベースプレート１０３に取り付けられたシャッタハウジング１０５に千鳥状に配列されている。つまり、前記シャッタ９９は、前記重合ノズル装置２５の前記重合ノズル部７１とそれぞれが対応する位置に配列されている。したがって、前記切断装置１３は、前記重合ノズル装置２５と同様に、装置全体がコンパクトになるとともに装置全体の構成を簡略化することができる。

前記シャッタ９９の開閉動作について説明する。前記シャッタ９９は、前記シャッタハウジング１０５の略六角形状の内側面を備えたケース部１０７に前記シャッタ片９７が６個収納されている。前記シャッタ片９７の下面には、長円形のガイド溝９７Ａが形成されている。また、前記ケース部１０７の底部には、円環状の回転プレート１０９が回動自在に備えられている。そして、前記回転プレート１０９の上面には、６本の駆動ローラ部材１１１が同一円周上に等間隔に垂設され、前記シャッタ片９７の前記ガイド溝９７Ａに対し移動可能に係合されている。したがって、前記回転プレート１０９が往復回動することにより前記シャッタ片９７が前記ケース部１０７の内側面にそって往復動して前記開口部１０１を開閉（拡大縮小）する。また、前記回転プレート１０９の下面には、ローラ部材１１３が回動自在に垂設されている。

前記ベースプレート１０３の下面には、前記駆動部９３に備えられた昇降軸９５Ａ及び昇降軸９５Ｂにそれぞれねじなどの結合具により結合される結合部１１５Ａ及び結合部１１５Ｂが備えられている。前記昇降軸９５Ａは、前記シャッタ９９の切断動作（開口部１０１の開閉動作と同義）に同期して昇降動作すると共にその内部に図示されない回動軸を備えている。そして、前記結合部１１５Ａの内部には、前記昇降軸９５Ａの回動軸に連結され、前記回動軸の回動に伴って回動する駆動軸１１５Ｃが前記ベースプレート１０３の上面より突出して備えられている。前記駆動軸１１５Ｃには、揺動アーム１１７が備えられている。また、前記ベースプレート１０３の上面には、その長手方向に沿って移動可能に支持された２本のスライドロッド１１９Ａ，１１９Ｂが平行に備えられている。前記スライドロッド１１９Ａ，１１９Ｂのそれぞれの一端部は、ジョイント部材１２１を介して前記揺動アーム１１７の端部と結合されている。また、前記スライドロッド１１９Ａ，１１９Ｂには、前記回転プレート１０９の下面に備えられたローラ部材１１３と係合する駆動プレート１２１が備えられている。したがって、前記シャッタ部９１の昇降動作に同期して、前記揺動アーム１１７が揺動することにより前記駆動プレート１２１が左右に往復動し、さらに、前記回転プレート１０９が往復回動することにより、９つの前記シャッタ９９が同期して前記開口部１０１を開閉動作し、前記棒状食品１１から包被食品９を切断する。

前記切断装置１３のシャッタ部９１の下方には、前記包被食品９を載置して搬送する搬送装置１５が備えられている。前記搬送装置１５は、無端上のコンベアベルト１２３を周回させるベルトコンベアである。本発明の第１の実施の形態では、前記切断装置１３の1回の切断動作に対する前記搬送装置１５の搬送距離を前記間隔Ｐ１の２倍となるよう前記制御部１６に設定している。前記切断装置１３により切断される９つの前記包被食品９は、前記コンベヤベルト１２３の搬送面（上面）に千鳥状に配置され順次搬送方向Ｒに搬送される。前記食品製造装置１では、先に切断された包被食品９に対し次に切断する包被食品９の間隔を従来より狭めることができる。つまり、前記包被食品９は、従来の装置により切断、配置される場合に比べ個数当たりの占有面積を狭くすることができ、前記食品製造装置１に後続する、例えばトンネル式オーブンなどの焼成装置おける処理を効率よく行えることができ、生産性を向上させることができる。

次に、図７にて示す前記切断装置１３の切断動作と前記搬送装置１５の搬送動作の関係について説明する。上記第１の実施の形態においては、前記切断装置１３の1回の切断動作に対する前記搬送装置１５の搬送距離を前記間隔Ｐ１の２倍に設定した例として説明した。前記切断装置１３に備えられた千鳥状のシャッタ９９によって一斉に切断された９つの包被食品９は千鳥状の位置関係を維持した状態で前記搬送装置１５上に載置され搬送される。ここでは、前記切断装置１３の1回の切断動作に対する前記搬送装置１５の搬送距離を前記間隔Ｐ１となるよう前記制御部１６に設定した場合を示している。なお、ここでは、説明の都合上、前記切断装置１３における上流側のＡ列上のシャッタ９９で切断される食品９を９Ｗとして白丸で示し、前記切断装置１３における下流側のＢ列上のシャッタ９９で切断される食品９を９Ｂとして黒丸で示した。

前記切断装置１３に備えられた千鳥状のシャッタ９９によって一斉に切断された９個の食品９（９Ｗ、９Ｂ）は、前記切断装置１３の下方位置において千鳥状に前記搬送装置１５上に載置される。そして、前記搬送装置１５が前記食品９を前記間隔Ｐ１の分だけ搬送すると、前記切断装置１３における上流側のＡ列上の前記シャッタ９９により切断された白丸で示された食品９Ｗは、前記切断装置１３のＢ列の位置まで搬送される。そして、前記切断装置１３が新たな食品９（９Ｗ、９Ｂ）を切断すると、新たに切断された食品９Ｂは、前回の切断動作時に切断された食品９Ｗの隣に間隔Ｐ２を開けて配置される。したがって、従来に比べ前記搬送装置１５の幅方向に沿った食品９同士の間隔をさらに狭めることができるため、搬送装置に対する単位面積当たりの配列個数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る食品製造装置１について図面を用いて説明する。図８は、食品製造装置１に備えられた切断装置１４を概略的に示す説明図であり、（ａ）図は上面説明図、（ｂ）図は（ａ）図におけるＪ−Ｊ段面矢視による側面説明図である。図９は、切断装置１４及び搬送装置１５の動作を概略的に示す説明図である。なお、上記第１の実施の形態と同一の機能を奏する構成要素には同一の符号を付することとして重複した説明は省略する。

前記切断装置１４には、シャッタ部９２が備えられている。シャッタ部９２には、４個のシャッタ片９８から構成されるシャッタ１００が１０組備えられている。前記シャッタ１００は、円周上に等間隔（本例の場合には４等分割上）に配置された回動軸９６に取り付けられ、前記回動軸９６の往復回動により水平方向に揺動するものである。そして、前記シャッタ１００は、４個の前記シャッタ片９８にて囲まれて形成される開口部１０２を開閉自在に備えている。前記シャッタ１００は、ベースプレート１０４に千鳥状に配列されている。つまり、前記シャッタ１００は、前記搬送装置１５の幅方向に沿って、間隔Ｐ３を開けて平行に配置されたＣ列及びＤ列の２つの列上に５組ずつ配列されている。また、前記シャッタ１００は、前記幅方向に向かって等間隔に間隔Ｐ４を開けて１行目乃至１０行目上に配置されている。したがって、各列上のシャッタ１００は、間隔Ｐ４の２倍の間隔を開けて配置されると共に、前記Ｃ列上のシャッタ１００に対し前記Ｄ列上のシャッタ１００が間隔Ｐ４の間隔分だけ位置ずれして配置されている。つまり、前記Ｃ列上と前記Ｄ上に配置される隣接した前記シャッタ１００は、それぞれ間隔Ｄを開けて千鳥状に配置されている。なお、前記重合ノズル装置２５の前記重合ノズル部７１は、１０組の前記シャッタ９９とそれぞれが対応する位置に配列されている。また、本実施の形態においては、説明の都合上、前記切断装置１４において上流側に配置されたＣ列上で切断される食品９Ｗを白丸で示し、下流側に配置されたＤ列上で切断される食品９Ｂを黒丸で示している。

前記シャッタ１００の配置に関して詳述する。前記シャッタ１００において、間隔Ｄを開けて斜め方向に隣接する２組のシャッタについて各シャッタ片９８と回動軸９６の配置について説明する。例えば、Ｃ列上で１行目に配置されたシャッタ１００とＤ列上で２行目に配置されたシャッタ１００を参照すると、それらのシャッタ１００の中間に配置された回動軸９６には、１行目の前記シャッタ１００の前記シャッタ片９８と、２行目の前記シャッタ１００の前記シャッタ片９８とが両方取り付けられている。さらに、２行目のシャッタ１００とＣ列上で３行目に配置されたシャッタ１００を参照すると、それらのシャッタ１００の中間に配置された回動軸９６には、２行目の前記シャッタ１００の前記シャッタ片９８と、３行目の前記シャッタ１００の前記シャッタ片９８とが両方取り付けられている。そして、幅方向に隣接する１行目のシャッタ１００と３行面のシャッタ１００を参照すると、それらの間に配置された回動軸９６には、１行目乃至３行目の各シャッタ１００のシャッタ片９８が３個備えられている。このように、互いに隣接するシャッタ１００を構成するシャッタ片９８はその回動軸９６を共用する構成となっている。

前記シャッタ１００の開閉機構について説明する。前記回動軸９６の長手方向の中間位置には、前記シャッタ片９７が前記回動軸９６と一体的に取り付けられている。また、前記回動軸９６の下端側には、前記回動軸９６の下端軸部９６Ａが前記ベースプレート１０４に軸受１０６を介して回動自在に軸支されている。さらに、前記回動軸９６の上端側には、前記下端軸部９６Ａに対し偏心した位置に偏心軸９６Ｂが備えられている。そして、前記偏心軸９６は、上部プレート１１０に軸受１０８を介して回動自在に軸支されている。このように、全ての回動軸９６が前記ベースプレート１０４と前記上部プレート１１０との間で回動自在に支持されている。したがって、前記上部プレート１１０は、前記ベースプレート１０４に対し、水平面内を円弧の軌跡をたどるように移動可能に備えられている。そして、前記上部プレート１１０が円弧上を往復移動することにより、全ての前記回動軸９６が一斉に往復回動することとなり、前記回動軸９６に取り付けられた前記シャッタ片９７が同期して揺動することとなる。

また、前記切断装置１４の両端側には、前記ベースプレート１０４と前記上部プレート１１０との間に上下二段のリニアガイド部材１１２,１１４がプレート１１６を介して取り付けられている。上段のリニアガイド部材１１２は、前記搬送装置１５の幅方向に沿ってレールが前記上部プレート１１０に取り付けられている。また、下段のリニアガイド部材１１４は、前記搬送装置１５の搬送方向に沿ってレールが前記ベースプレート１０４に取り付けられている。そして、前記リニアガイド部材１１２のスライダーと前記リニアガイド部材１１４のスライダーとが前記プレート１１６を介して結合されている。このようにして、前記上部プレート１１０が前記ベースプレート１０４に対し移動自在に支持されている。

前記ベースプレート１０４の下面には、前記駆動部９３に備えられた昇降軸９５Ａ及び昇降軸９５Ｂにそれぞれねじなどの結合具により結合される結合部１１５Ａ及び結合部１１５Ｂが備えられている。前記昇降軸９５Ａは、昇降動作すると共にその内部に図示されない回動軸を備えている。そして、前記結合部１１５Ａの内部には、前記昇降軸９５Ａの回動軸に連結され、前記回動軸の回動に伴って回動する駆動軸１１８が前記ベースプレート１０４の上面より突出して備えられている。前記駆動軸１１８には、前記昇降軸９５Ａの回動軸に連結される連結軸部１１８Ａと、その上端側に、前記連結軸部１１８Ａに対し偏心した位置に偏心軸１１８Ｂが備えられている。この偏心量は、前記回動軸９６に備えられた下端軸部９６Ａと偏心軸９６Ｂとの偏心量と同じに備えられている。そして、前記偏心軸１１８Ｂは、軸受１２０を介して前記上部プレート１１０に回動自在に軸支されている。

上記説明から理解できるように、前記駆動軸１１８が往復回動し、前記駆動軸１１８の偏心軸１１８Ｂが前記連結軸部１１８Ａを中心として、そこから偏心した位置で往復動することにより、前記上部プレート１１０が円弧上を往復移動する。そして、前記上部プレート１１０に回動自在に軸支された前記回動軸９６が一斉に往復回動することとなり、前記回動軸９６に取り付けられた前記シャッタ片９７が同期して揺動することとなる。したがって、１０組の前記シャッタ１００の開口部１０２が同期して開閉動作される。図９に示されたシャッタ１００は、図８（ａ）に示された前記駆動軸１１８が所要角度右回転した状態を示すものであり前記開口部１０２が開口している。その後、前記駆動軸１１８が前記所要角度左回転することにより図８（ａ）に示された前記開口部１０２が閉口した状態に戻ることとなる。

次に、図９に示した前記切断装置１４の切断動作と前記搬送装置１５の搬送動作の関係について説明する。なお、図９においては、前記上部プレート１１０の左側半分を取り外した態様で示してある。図９では、前記切断装置１４の1回の切断動作に対する前記搬送装置１５の搬送距離を前記間隔Ｐ３となるよう前記制御部１６に設定した場合を示している。つまり、前記切断装置１４に備えられた千鳥状のシャッタ１００によって一斉に切断された１０個の食品９（９Ｗ、９Ｂ）は、前記切断装置１４の下方位置において千鳥状に前記搬送装置１５上に載置される。そして、前記搬送装置１５が前記食品９を前記間隔Ｐ３の分だけ搬送すると、前記切断装置１４における上流側のＣ列上の前記シャッタ１００により切断された白丸で示された食品９Ｗは、前記切断装置１４のＤ列の位置まで搬送される。そして、前記切断装置１４が新たな食品９を切断すると、新たに切断された食品９Ｂは、前回の切断動作時に切断された食品９Ｗの隣に間隔Ｐ４を開けて配置される。したがって、従来に比べ前記搬送装置１５の幅方向に沿った食品９同士の間隔をさらに狭めることができるため、搬送装置に対する単位面積当たりの配列個数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る食品製造装置１に関する説明は概ね上記の通りであるが、これに限ることなく、様々な変更が可能である。例えば、上記説明においては、重合ノズル装置２５の押出ノズルを形成する重合ノズル部７１及び切断装置１３，１４のシャッタ９９，１００をそれらの長手方向に沿った２つの列（Ａ列及びＢ列，Ｃ列及びＤ列）上に５口あるいは４口を千鳥状に配列したが、それらの口数は、一方が２口以上で、他方が１口以上で同数あるいは1口差で備えればよい。さらには、両列に同数の配列であっても、従来の装置と比べてノズルやシャッタの取り付け時のコンパクト化や構造の簡略化の効果を得ることができる。また、前記切断装置１３，１４の1回の切断動作に対する前記搬送装置１５の搬送距離を搬送方向に沿って並ぶ食品９同士が互いに干渉しない範囲にて設定してもよく、前記搬送装置１５の搬送方向に沿った食品９同士の間隔をさらに狭めることができる。このように、従来に比べ食品９同士の間隔を狭めることができるため、搬送装置１５に対する単位面積当たりの配列個数を多くすることができ、生産効率を向上させることができる。また、前記棒状食品１１を２種の外皮材５，６で内包材７を覆うよう説明したが、各食品素材を層状にして押し出されたものでもよく、さらには、１種の食品素材だけであってもよく、それぞれに対応した押出ノズルを備えればよい。

１食品製造装置
３押出装置
５第１食品素材、第１外皮材
６第２食品素材、第２外皮材
７第３食品素材、内包材
９，９Ｂ，９Ｗ食品
１１棒状食品
１３，１４切断装置
１５搬送装置
９７，９８シャッタ片
９９，１００シャッタ

Claims

食品素材を複数の棒状食品にして押出す押出装置と、前記棒状食品から食品を切断するシャッタを備えた切断装置と、前記食品を載置して搬送する搬送装置、前記各装置の駆動を制御する制御装置を備えた食品製造装置において、前記押出装置は前記棒状食品を押出す複数の押出ノズルを前記搬送装置の搬送方向に直交する前記搬送装置の幅方向に沿って千鳥状に配列すると共に、前記切断装置は、前記押出ノズルの下方位置にて前記押出ノズルのそれぞれに対応するシャッタを千鳥状に配列し、前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を制御可能に備えていることを特徴とする食品製造装置。
前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を順次切断される前記食品が互いに干渉しない範囲に制御可能に備えていることを特徴とする請求項１に記載の食品製造装置。
前記制御装置は、前記切断装置の１回当たりの切断動作に対する前記搬送装置の搬送距離を前記搬送装置の搬送方向に沿ったシャッタの間隔（Ｐ１，Ｐ３）と同じに制御することを特徴とする請求項１に記載の食品製造装置。
押出装置にて食品素材を複数の棒状食品にして押出し、切断装置に備えられたシャッタにて前記棒状食品から食品を切断し、前記食品を搬送装置に載置して搬送する食品製造方法において、前記搬送装置の搬送方向に直交する前記搬送装置の幅方向に沿って前記押出装置に備えられた複数の押出ノズルから前記棒状食品を千鳥状に押出すと共に、前記押出ノズルの下方位置にて前記押出ノズルのそれぞれに対応するよう配列されたシャッタにて前記棒状食品から前記食品を切断し、前記搬送装置にて前記食品を順次搬送することを特徴とする食品製造方法。
前記切断装置によって順次切断される前記食品が搬送装置に載置される際に、前記食品が互いに干渉しないように前記搬送装置にて搬送することを特徴とする請求項４に記載の食品製造方法。
前記切断装置によって順次切断される前記食品が搬送装置に載置される際に、前記食品の前記搬送方向に沿った載置間隔が、前記シャッタが搬送方向に沿って配置された前記間隔（Ｐ１，Ｐ３）と同じに前記搬送装置にて搬送することを特徴とする請求項４に記載の食品製造方法。