JP5606207B2 - 米飯成形装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、すし飯からシャリ玉を成形する米飯成形装置およびその制御方法に関し、さらに詳しく言えば、成形不良を起こすことなく、期待通りの形状が整ったシャリ玉を成形して作る米飯成形装置を提供することにある。

にぎり寿司用のシャリ玉を大量生産する方法の１つに米飯成形装置がある。例えば特許文献１に示すように、この米飯成形装置は、所定の水平回転軸を中心に互いに相反する方向に回転する一対の成形ローラを有し、各成形ローラの表面に形成された凹型面内にすし飯を充填して、成形ローラを回転させながら凹型面同士を付き合わせることで、内部のすし飯が圧縮されて俵型のシャリ玉が形成されるようになっている。

これによれば、成形ローラの回転に伴い、シャリ玉が順次形成されて下流側からテーブルの上に放り出されるため、作業者は、このシャリ玉を回収してネタを乗せることで、にぎり寿司を短時間で大量に生産することができる。

しかしながら、この成形プロセスでは、成形ローラの回転に合わせて米飯の「供給」、「成形」、「放出」の一連の動作を繰り替えすが、「成形」の際、成形ローラの回転に伴い、凹型面内の米飯にかかる圧力（いわゆる、内圧）が変化し、そのため、シャリ玉の底面側が凹型面に合わせた形状に成形されにくいことがあった。さらには、「放出」の際に、シャリ玉の頂部にバリが生じて見映えが悪くなることもあった。

特開２０１０−１１９３６１号公報

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、成形不良を起こしにくく、形状の整った米飯成形物を大量に生産することができる米飯成形装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、ホッパーから供給された米飯を圧縮しながら所定形状の米飯成形物に成形する成形部を含み、上記成形部は、水平回転軸を中心に互いに相反する方向に回転する２つの成形ローラと、上記成形ローラの回転を制御する制御手段とを有し、上記各成形ローラの外周面には、互いに向き合わせとなって上記米飯成形物を成形する凹型面が設けられ、上記成形ローラ同士を互いに向き合わせた状態で回転させながら、その成形ローラ対の上流側から上記米飯を投入し、上記凹型面内で圧縮成形して、上記成形ローラ対の下流側から上記米飯成形物を放出する米飯成形装置において、上記制御手段は、上記成形ローラ対を正方向に回転させて、上記凹型面内に上記米飯を取り込んで仮圧縮し、上記凹型面同士が完全に対向する前に、上記成形ローラ対を一旦逆方向に回転させてから、再び上記成形ローラ対を正方向に回転させて上記米飯を上記凹型面で本圧縮して上記米飯成形物を放出することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記凹型面の一方の端縁は、上記成形ローラ対を逆方向に回転させるときに、上記米飯成形物の底面側を押圧するように形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、上記成形ローラ対を逆方向に回転する際、上記凹型面内に収納されている上記米飯の上部が、次の上記凹型面に向けて投入される米飯によって押さえることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１，２または３において、上記凹型面は複数設けられており、上記仮圧縮から上記本圧縮に至る一連の動作を連続的に繰り返して、上記米飯成形物を連続生産することを特徴としている。

本発明によれば、まずすし飯を仮圧縮したのち、成形ローラ対を逆転させて、シャリ玉の底面側を押し上げてから、本圧縮を行うことにより、底側部分が内圧による影響を受けても型崩れすることなく、綺麗なシャリ玉を大量に生産することができる。

本発明の一実施形態に係る米飯成形装置の斜視図。 上記米飯成形装置を正面パネルを外した状態の正面図。 成形部の成形ローラの構造および配置を説明する断面図。 （ａ）〜（ｃ）成形部の成形手順を説明する説明図。 （ａ）〜（ｃ）成形部の成形手順を説明する説明図。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこの限りではない。図１および図２に示すように、この米飯成形装置１は、シャリ玉の材料となる米飯（すし飯）Ｒが投入されるホッパー２と、同ホッパー２から送り出された米飯Ｒを圧縮しながら棒状に成形する圧縮部３と、棒状に成形されたすし飯Ｒを所定の形状に成形する成形部４と、成形部４で成形された米飯成形物（シャリ玉ＲＢ）を載置する搬送部５とを備えている。

米飯成形装置１は、例えばテーブルなどの被設置面に設置される基台の上に矩形状の装置本体を備え、装置本体の上部にホッパー２が着脱可能に取り付けられている。装置本体は、内部に埃などが入り込まないようパネルによって覆い隠されており、メンテナンス時には、パネルを外すことにより、図２に示すような内部機構が現れるようになっている。

米飯成形装置１の側面（この例では左側面）には、米飯成形装置１を操作するための、図示しない制御手段に接続される操作パネル６が設けられている。操作パネル６は、すし飯の量目やシャリ玉の成形数などを設定する各種設定ボタンのほか、成形数などをカウントする表示部や、電源スイッチや緊急停止スイッチなどの各種ボタン類が配置されている。

ホッパー２は、装置本体の上部に向かって開放され、内部にすし飯Ｒが貯留される貯留部２１と、同貯留部２１内のすし飯Ｒを攪拌しながら下流へと押し流す攪拌部２２とを備えている。貯留部２１は、装置本体に対して着脱可能であり、その上部には、蓋２３が設けられている。本発明において、ホッパー２の具体的な構成は任意であってよい。

図２を参照して、圧縮部３は、ホッパー２の出口側に配置され、ホッパー２から送り出されたすし飯Ｒを圧縮する２つの上段圧縮ローラ３１ａ，３１ａを有する上段圧縮ローラ対３１と、上段圧縮ローラ対３１の下流側に配置され、上段圧縮ローラ対３１，３１で圧縮されたすし飯Ｒをさらに圧縮して棒状に成形する２つの下段圧縮ローラ３２ａ，３２ａを有する下段圧縮ローラ対３２とを有する２段圧縮ローラ機構を備えている。

上段圧縮ローラ対３１は、水平回転軸（図２では紙面垂直方向）を中心に相反する方向（この例では、対向する方向に内回り）に回転する一対のローラからなり、所定間隔をもって互いに対向的に配置されている。上段圧縮ローラ対３１は、図示しない駆動モータを介して互いの回転が同期されている。

下段圧縮ローラ対３２は、水平回転軸（図２では紙面垂直方向）を中心に相反する方向（この例では、対向する方向に内回り）に回転する一対のローラからなり、上段圧縮ローラ対３１の間隔よりもさらに狭い間隔をもって互いに対向的に配置されている。下段圧縮ローラ対３２も図示しない駆動モータを介して互いの回転が同期されている。

この例において、圧縮部３は、上段圧縮ローラ対３１と下段圧縮ローラ対３２との２段圧縮機構が用いられているが、仕様に応じては一段のみであってもよいし、多段式であってもよい。さらには、ベルト式で圧縮しながら搬送するようにしてもよく、圧縮部３の具体的な構成は本発明において任意である。

図３を併せて参照して、成形部４は、圧縮部３の下流側に配置される一対の成形ローラ４１ａ，４１ａを含む成形ローラ対４１を備えている。成形ローラ４１ａ，４１ａの軸方向の両端には、成形ローラ４１ａ，４１ａを挟み込んで支持する２枚の支持プレート４２，４２が設けられている。

一方の支持プレート４２は、装置本体側に着脱自在に設けられており、他方の支持プレート４２は、図示されていないが前面パネルの一部に設けられている。本発明において、支持プレート４２，４２の具体的な構成は任意であってよいため、その説明は省略する。

成形ローラ４１，４１はともに同一形状で、互いに外接円同士が接するように配置されている。以下においては、いずれか一方のみを説明し、他方についての説明は省略する。成形ローラ４１は、合成樹脂製の円筒ローラであって、その外周面にはすし飯Ｒをシャリ玉ＲＢに成形する凹型面４３が設けられている。

図３に示すように、凹型面４３は、成形ローラ４１の外表面から中心に向かってシャリ玉ＲＢのほぼ半分に相当する容積を有する半俵型の凹部からなり、成形ローラ４１の円周方向に所定の間隔、この例では６０°間隔で６箇所設けられている。

凹型面４３は、シャリ玉ＲＢの側面を成形する側壁面４３１と、シャリ玉ＲＢの上面を形成する上壁面４３２と、シャリ玉ＲＢの底面を形成する下壁面４３３と、シャリ玉ＲＢの前後端面を形成する端壁面４３４，４３４とを備えている。

側壁面４３１は、断面船底状であって、一端側（回転方向の後側）が鈍角的な角度を持って上壁面４３２に延長されている。側壁面４３１の他端側（回転方向の前側）は、ほぼ垂直に切り立った状態で下壁面４３３が一体的に形成されている。

再び図１を参照して、搬送部５は、図示しない駆動モータによって駆動される円盤状のターンテーブル５１を有し、このターンテーブル５１の上にシャリ玉ＲＢが連続的に放出されることで、シャリ玉ＲＢが装置本体の手前に運ばれるようになっている。

この例において、搬送部５はターンテーブル５１からなるが、これ以外にベルトコンベア方式やキャッチアーム方式などであってもよいし、駆動機構を持たないテーブルであってもよい。本発明において、搬送部５の具体的な構成は、任意的事項である。

次に、図１、図４および５を参照して、本発明の米飯成形装置１の成形手順の一例について説明する。まず、すし飯Ｒが保管された保存容器２１をホッパー２の上部に取り付けたのち、電源スイッチを入れることで、ホッパー２内に設けられた図示しない攪拌ロッドによってすし飯Ｒが攪拌され解される。

次に、操作パネル６を操作して、すし飯Ｒの量目やシャリ玉ＲＢの成形数などの項目を設定した後、作業開始ボタンを押す。この作業開始信号を受けて、図示しない制御手段は、まず、装置全体の初期化を行った後、エラー信号が出ていないか、すし飯Ｒが切れていないかなどをチェックする。

チェックが完了すると、制御部は、圧縮部３の上段圧縮ローラ対３１および下段圧縮ローラ対３２とを駆動して、ホッパー２から送り出されたすし飯Ｒを圧縮しながら成形部４へと送り出す。

成形部４の上流にすし飯Ｒが到達すると、制御部は圧縮部３の動作を止め、スタンバイ状態になる。成形部４のスタンバイが完了すると、制御部は、成形ローラ４１，４１を駆動すると同時に、圧縮部３の各圧縮ローラ対３１，３２を駆動して、すし飯Ｒを成形部４に送り出す（米飯投入工程）。

成形ローラ４１，４１が正方向に回転するのに伴い、図４（ａ）に示すように、成形ローラ４１，４１の間にすし飯Ｒが投入される。このとき、各成形ローラ４１，４１に形成された凹型面４３は、開放端側がＶ字状に開くように向き合うため、すし飯Ｒを確実に受け止めることができる。

凹型面４３，４３内に取り込まれたすし飯Ｒは、成形ローラ４１，４１の回転に伴い、凹型面４３，４３内で仮圧縮される（仮圧縮成形工程）。図４（ｂ）に示す位置、すなわち、成形ローラ４１，４１の上流側の開放端が完全に閉じる前、この例では下壁面４３同士が互いに向き合った段階で、制御部は、駆動モータを逆方向に回転させる。

これにより、図４（ｃ）に示すように、凹型面４３，４３内に取り込まれたすし飯Ｒは、下壁面４３３によって持ち上げられる。その際、下壁面４３３の先端側がすし飯Ｒの底面に向かって押し込まれる。

その際、凹型面４３，４３内のすし飯Ｒの上部側は、次に充填されるすし飯Ｒが乗っているため、凹型面４３，４３内のすし飯Ｒは、押さえ付けられ、上部に逃げることがない。したがって、凸部４３５がすし飯Ｒの底部に確実に押し込まれて凹部ＲＤが形成される（凹部成形工程）。

凹部成形工程を行ったのち、制御部は、成形ローラ４１，４１を再び正方向に回転させる。これにより、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、凹型面４３，４３内のすし飯Ｒは、再び凹型面４３，４３によって下側から上側に向かって本圧縮される（本圧縮成形工程）。

その際、成形ローラ４１，４１の回転に伴い、凹型面４３，４３に係る内圧が下側から上側に向かって変化する。上部側の内圧が高まると、内圧の低い底部側に圧が逃げようとするため、底部側が変形しやすいが、凹部成形工程によって凹部ＲＤが形成されているため、底部に逃げる応力を凹部ＲＤで受け止め、底部が変形することなく、凹型面４３の形状にきれいに成形することができる。

しかるのち、図５（ｃ）に示すように、成形ローラ４１，４１はさらに回転し続けることにより、底部側が開放され、そこからシャリ玉ＲＢが搬送部５の上に投下される。併せて、次の凹型面４３，４３の内部にすし飯Ｒが投入され、次の成形工程が開始される。なお、図４の仮圧縮行程と図５の本圧縮行程とは、連続的に行われる。

以上の一連の工程を繰り返すことで、搬送部５の上に一定間隔でシャリ玉ＲＢが投下され、最後に作業者がそれらを回収することで、全ての作業は完了する。この例において、米飯成形装置１は、すし飯Ｒからシャリ玉ＲＢを成形する工程について説明したが、シャリ玉ＲＢ以外にも例えば、おにぎりの成形技術などに用いられてもよいし、コロッケやクッキーなどの他の食品成形に用いられてもよい。

１ 米飯成形装置
２ ホッパー
３ 圧縮部
４ 成形部
４１，４１ 成形ローラ
４２ 支持プレート
４３ 凹型面
５ 搬送部

Claims (4)

1. ホッパーから供給された米飯を圧縮しながら所定形状の米飯成形物に成形する成形部を含み、上記成形部は、水平回転軸を中心に互いに相反する方向に回転する２つの成形ローラと、上記成形ローラの回転を制御する制御手段とを有し、上記各成形ローラの外周面には、互いに向き合わせとなって上記米飯成形物を成形する凹型面が設けられ、上記成形ローラ同士を互いに向き合わせた状態で回転させながら、その成形ローラ対の上流側から上記米飯を投入し、上記凹型面内で圧縮成形して、上記成形ローラ対の下流側から上記米飯成形物を放出する米飯成形装置において、
   上記制御手段は、上記成形ローラ対を正方向に回転させて、上記凹型面内に上記米飯を取り込んで仮圧縮し、上記凹型面同士が完全に対向する前に、上記成形ローラ対を一旦逆方向に回転させてから、再び上記成形ローラ対を正方向に回転させて上記米飯を上記凹型面で本圧縮して上記米飯成形物を放出することを特徴とする米飯成形装置。
2. 上記凹型面の一方の端縁は、上記成形ローラ対を逆方向に回転させるときに、上記米飯成形物の底面側を押圧するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の米飯成形装置。
3. 上記成形ローラ対を逆方向に回転する際、上記凹型面内に収納されている上記米飯の上部が、次の上記凹型面に向けて投入される米飯によって押さえることを特徴とする請求項１または２に記載の米飯成形装置。
4. 上記凹型面は複数設けられており、上記仮圧縮から上記本圧縮に至る一連の動作を連続的に繰り返して、上記米飯成形物を連続生産することを特徴とする請求項１，２または３に記載の米飯成型装置。

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