JP5661904B1

JP5661904B1 - 包被食品成形装置及び方法

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Publication number: JP5661904B1
Application number: JP2013252718A
Authority: JP
Inventors: 小林　将男; 将男小林; 小林　博紀; 博紀小林; 吹上　透; 透吹上
Original assignee: Kobird Co Ltd
Current assignee: Kobird Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP2015109811A

Abstract

【課題】本発明は、粒状の固形食材や餡やクリーム等のペースト状食材といった複数種類の食材を組み合せた状態で所定量ずつ内材として外皮材に配置して包み込むように成形することができる包被食品成形装置及び方法を提供することを目的とする。【解決手段】供給部３ａ及び３ｂからそれぞれ異なる食材を吐出部４の吐出管１３に供給し、吐出管１３内に開閉部材を摺動させてノズルから食材を組み合せて内材を所定量ずつ吐出し、受け部材３３上に載置された外皮材を受け部材３３の開口内に窪ませて内材を配置し、開口内に窪んだ外皮材を支持部９により下方から支持しながら封着部８により外皮材の周縁部を寄せ集めて内材を包み込むように封着して成形する。【選択図】図１

Description

本発明は、粒状の固形食材や餡やクリーム等のペースト状食材といった複数種類の内材を外皮材により包み込むように成形する包被食品成形装置及び方法に関する。

従来より、餡等の内材をシート状の外皮材により包み込んで包被食品を成形する食品成形装置が実用化されている。例えば、特許文献１には、餡等の内材をノズルから吐出してシート状の外皮材に配置し、複数のシャッタ片から成るシャッタの閉動作により内材を包むように外皮材の周縁部を集めて封着することで包被食品を成形する食品成形装置が記載されている。こうした食品成形装置は、ホッパに投入した内材をポンプによりノズルに供給しており、ノズル内に配置された弁部材を動作させてノズルの吐出口を開閉することで所定量の内材を吐出するようにしている。

包被食品としては、餡やクリーム以外に、栗、ナッツ等の果実類、角切り肉、野菜の角切材等の総菜類といった固形食材を包み込んだ包被食品も製造販売されている。こうした包被食品を機械的に連続成形する方法としては、例えば、特許文献２では、大粒の固形食材が含まれるペースト状の内材を供給して外皮材により確実に包み込むことができる包被食品成形装置が記載されており、開口が形成された受け部材上に外皮材を載置し、吐出管の下端部に形成されたノズルを受け部材の開口に接近させてノズルの下端の吐出口を受け部材の載置面と同一の高さ又は下方の位置に設定し、吐出管内に開閉部材を摺動させてノズルから内材を吐出し、外皮材を受け部材の開口内に窪ませて内材を配置し、吐出管内に開閉部材を摺動させて内材が吐出管内に残留しないように開閉部材の先端面を吐出口まで移動させてノズルを閉鎖するようにした点が記載されている。

特許第３４２１６５８号公報特許第５０９５８７４号公報

上述した特許文献に記載されているように、様々な食材を内材として外皮材により包み込むことができるようになっているが、複数種類の食材を組み合せた内材を外皮材で包み込んだ包被食品を成形することはできない。複数種類の食材を組み合せた内材を用いて成形する方法としては、本発明者らは、複数種類の食材を多層で棒状に成形して包被切断する多層包被食品の成形方法を提案しているが（特開平８−１１２０５６号公報参照）、こうした方法は、上述した特許文献に記載されているような、内材を予め分割して外皮材で包み込む成形方法には適用できない。また、大粒の固形食材が含まれている食材を用いる場合には、多層棒状に形成することは技術的に困難である。

そこで、本発明は、粒状の固形食材や餡やクリーム等のペースト状食材といった複数種類の食材を組み合せた状態で所定量ずつ内材として外皮材に配置して包み込むように成形することができる包被食品成形装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明に係る包被食品成形装置は、複数種類の食材をそれぞれ供給する複数の供給部と、前記供給部により供給された前記食材を吐出して内材として所定量ずつ外皮材に配置する吐出部と、前記食材が配置された前記外皮材の周縁部を寄せ集めて前記食材を包み込むように封着する封着部と、前記食材が配置された前記外皮材を下方から支持する支持部と、前記吐出部及び前記封着部を相対的に移動させる移動部と、前記供給部及び前記吐出部を制御して前記食材を組み合せて前記内材として吐出させる制御部とを備え、前記吐出部は、前記供給部にそれぞれ接続される複数の連通口が形成されるとともに下端部にノズルが形成された吐出管と、前記吐出管内に開閉部材を摺動させて前記連通口及び前記ノズルを開閉するとともに前記ノズルを閉じる際に前記内材が前記吐出管内に残留しないように前記開閉部材の先端面を前記ノズルの下端の吐出口まで移動させる開閉手段とを有しており、前記開閉部材には、前記連通口と対向する側面に形成された流入口と前記先端面に形成された流出口を連通する管路が形成されており、前記開閉部材の前記先端面が前記ノズルの下端の吐出口まで移動させた状態において前記流入口を前記連通口に対向配置させて前記食材を前記管路に流通させて前記流出口より吐出させる。さらに、前記食材は、少なくとも１つがペースト状の食材に大粒の固形食材が混ぜ込まれている。

本発明に係る包被食品成形方法は、内材を外皮材に吐出して配置し、前記内材が配置された前記外皮材の周縁部を寄せ集めて前記内材を包み込むように封着する包被食品の成形方法において、複数種類の食材をそれぞれ吐出管に形成された連通口を通して供給し、前記吐出管内に開閉部材を摺動させて前記吐出管の下端部に形成されたノズルから前記食材を前記内材として吐出し、前記開閉部材の先端面が前記ノズルの下端の吐出口まで移動させた状態において前記開閉部材の前記連通口に対向する側面に形成された流入口と前記開閉部材の先端面に形成された流出口を連通する管路に前記食材を流通させて当該流出口より吐出させる。

本発明は、上記のような構成を有することで、粒状の固形食材や餡やクリーム等のペースト状食材といった複数種類の食材をそれぞれ供給して内材として組み合せて所定量ずつ外皮材により包み込むように成形することができる。

本発明に係る実施形態に関する概略正面図である。本発明に係る実施形態に関する概略側面図である。吐出部及び押圧部に関する一部拡大側面図である。シャッタの一例を示す概略構成図である。シャッタ片が回動して閉じた状態に関する概略図である。シャッタの別の例を示す概略構成図である。包被食品成形装置の制御に関するブロック構成図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の成形動作に関する説明図である。上一段シャッタの場合の成形動作に関する説明図である。下一段シャッタの場合の成形動作に関する説明図である。成形品に関する説明図である。成形品に関する説明図である。包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図である。包被食品成形装置のさらに別の実施形態の成形動作に関する説明図である。２連タイプのシャッタの一例を示す概略構成図である。２連タイプのシャッタの別の例を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る実施形態につ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、本発明に係る実施形態に関する概略正面図であり、図２は、その概略側面図である。包被食品成形装置１は、筺体２、複数種類の食材をそれぞれ供給する供給部３ａ及び３ｂ、供給された複数種類の食材を組み合せて内材を吐出して外皮材に配置する吐出部４、吐出部４を上下動させる移動部５、外皮材の縁部を押える押圧部６、外皮材を搬入する搬入部７、外皮材に内材を配置した状態で外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する封着部８、及び、外皮材を支持するとともに成形品を搬出する支持部９を備えている。

内材として組み合せる食材としては、従来より用いられているペースト状食材や固形食材が挙げられ、ペースト状食材に固形食材を混ぜ込んだ混合食材も用いることができる。ペースト状食材としては、例えば、粒餡や漉し餡等の豆類の餡、豆腐ペースト、野菜ペースト、カレーペースト、クリームチーズ等が挙げられる。また、固形食材としては、例えば、大栗、アーモンド、マカダミア・ナッツ、ブルーベリー等の果実類、リンゴやオレンジ等の果肉の角切り、甘納豆、乾燥フルーツ、金時豆、ナッツ類の粒状物、ウィンナ、角切り肉、角切りジャガイモ、角切りニンジン等の加工食材といったものが挙げられる。

成形に用いる外皮材としては、例えば、パン生地、中華饅頭生地、デニッシュパン生地、ドーナツ生地等が挙げられる。

供給部３ａ及び３ｂは、筺体２の上部に並列配置して設けられており、２種類の食材をそれぞれ供給する。供給部３ａは、食材を収容するホッパ１０ａ、ホッパ１０ａ内の食材を供給管１２ａに圧送するベーンポンプ１１ａを備えている。供給管１２ａは、可撓性を有する管材からなり、吐出部４に接続されている。そのため、後述する吐出部４の上下動に対して柔軟に対応することができるようになっている。供給部３ｂは、供給部３ａと同様に、ホッパ１０ｂ、ベーンポンプ１１ｂ及び供給管１２ｂを備えている。そして、供給部３ａ及び３ｂは、吐出部４に供給管１２ａ及び１２ｂを介してそれぞれ食材を供給する。２種類の食材の組合せとしては、例えば、２種類の異なるペースト状食材を組み合せて供給したり、ペースト状の食材に大粒の固形食材を混ぜ込んだ混合食材と別のペースト状食材とを組み合わせて供給することができる。

吐出部４は、供給管１２ａ及び１２ｂが接続された吐出管１３、吐出管１３を支持する支持フレーム１４、吐出管１３内に挿入された円柱状の開閉部材１５を備えている。開閉部材１５の上端部には、開閉部材１５の中心軸に沿って駆動ロッド１６が固定されており、駆動ロッド１６は、駆動モータ１７に接続されている。駆動モータ１７は、載置板１８上に固定されており、載置板１８に形成された開口を通して駆動ロッド１６が設けられている。そして、回転手段である駆動モータ１７を回転駆動することで、開閉部材１５を吐出管１３内で回転させることができる。回転手段としては、駆動モータ以外に回転エアシリンダ等のアクチュエータを用いることができる。

支持フレーム１４上には、エアシリンダ１９が固定されており、エアシリンダ１９の駆動ロッドは、上方に延設されて載置板１８の端部に接続されている。そのため、エアシリンダ１９を駆動することで、載置板１８を上下方向に移動させるようになり、載置板１８の上下方向の移動に伴って駆動モータ１７、駆動ロッド１６及び開閉部材１５が上下方向に移動するようになる。したがって、エアシリンダ１９を動作させることで、吐出管１３内を開閉部材１５が上下方向に摺動するようになり、開閉手段として機能する。

移動部５は、吐出部４の支持フレーム１４が固定された作動部材２０を備えており、作動部材２０は、筺体２の内面に取り付けられている。作動部材２０は、筺体２の内面に上下方向に沿って固定されたレールに摺動可能に取り付けられており、作動部材２０の側面にはラックが固定されている。作動部材２０の上下方向の移動範囲に対応して筺体２には開口部が形成されており、開口部を通して作動部材２０に支持フレーム１４が固定されている。筺体２の内面には、駆動モータ２２を固定する固定台が設けられており、駆動モータ２２の駆動ギア２１が作動部材２０のラックに噛み合うように設定されている。そして、駆動モータ２２を回転駆動することで、駆動ギア２１と噛み合うラックが上下動するようになり、ラックとともに作動部材２０及び支持フレーム１４が上下動することで吐出部４全体が上昇及び下降の動作を行うようになる。

押圧部６は、支持フレーム１４に取り付けられており、吐出管１３の先端部のノズルの周囲に配置されるリング状の押え部材２３を備えている。押え部材２３は、支持板２４に固定されており、支持板２４には上面にエアシリンダ２６の駆動ロッド２５が固定されている。エアシリンダ２６は、支持フレーム１４に固定されており、駆動ロッド２５を上下方向に前進及び後退させるように動作する。そのため、押え部材２３は、吐出管１３の周囲に配置された状態で上下方向に移動するようになる。押え部材２３は、上方に移動する場合に、供給管１２ａ及び１２ｂが吐出管１３に接続されているため、供給管１２ａ及び１２ｂの接続位置が上限位置となるが、供給管１２ａ及び１２ｂに当接する部分を供給管１２ａ及び１２ｂのサイズに合わせて上側だけ切り欠くことで、さらに上方に移動可能に設定することもできる。

図３は、吐出部４及び押圧部６に関する一部拡大側面図であり、図３（ａ）が開閉部材１５の上昇した状態に関する側面図で、図３（ｂ）が開閉部材１５の下降した状態に関する側面図である。吐出管１３は、円筒状に形成されており、その下端部は、外周縁を切り欠いてノズル１３ａが形成されている。開閉部材１５は、吐出管１３に挿入された部分１５ａが円柱状に形成されて吐出管１３の内径とほぼ同じかわずかに小さい外径に設定されており、中間部分にリング状の一対のシール部材１５ｂが取り付けられている。また、開閉部材１５の下端は平面状の先端面１５ｃが形成されている。

図３（ａ）に示すように、エアシリンダ１９が駆動して載置板１８が上昇すると、載置板１８に取り付けた駆動モータ１７の駆動ロッド１６に固定された開閉部材１５が吐出管１３内を上方に移動し、先端面１５ｃが吐出管１３の供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口より上方に位置するようになる。そのため、連通口が開いて供給管１２ａ及び１２ｂ並びに吐出管１３が連通し、供給管１２ａ及び１２ｂから吐出管１３内に食材が供給可能となる。この場合、供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口からノズル１３ａの吐出口までの食材の流通路に開閉部材１５が存在せず、供給管１２ａ及び１２ｂのそれぞれの連通口から２種類の食材をスムーズに流通させることができる。

また、図３（ｂ）に示すように、エアシリンダ１９の駆動停止により載置板１８が下降すると、開閉部材１５が吐出管１３内を下方に移動し、先端面１５ｃがノズル１３ａの吐出口とほぼ面一となる位置に設定され、吐出管１３の供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口及びノズル１３ａの吐出口が閉鎖されるようになる。

搬入部７は、シャトルコンベヤからなり、シート状の外皮材を搬送する搬送ベルト２７、搬送ベルト２７を移動させる駆動プーリ２８、並びに、シャトル動作を行う従動プーリ２９及び３０を備えている。従動プーリ２９及び３０は、搬送ベルト２７の搬送方向に移動して、搬送ベルト２７を吐出部４の下方まで延長させるように動作する。なお、搬入部７の搬送方向上流側には、外皮材を所定の厚さで略円形状に整形する整形機構が配置されており、整形されたシート状の外皮材が搬入部７に移送されるようになっている。

封着部８は、シャッタ手段として、上下２段のシャッタ３１及び３２を備えており、シャッタ３１及び３２の間には、中心部に円形の開口が形成された平板状の受け部材３３が挿入されている。シャッタ３１及び３２は、吐出管１３の下方に配置されており、後述するシャッタ片により形成される開口の中心が吐出管１３の中心軸とほぼ一致するように筺体２に取り付けられている。また、受け部材３３についてもその中心部に形成された開口の中心が吐出管１３の中心軸とほぼ一致するように配置されている。

上段のシャッタ３１を駆動する駆動ロッド３４は、筺体２に形成された開口を貫通して筺体２の内部に固定された駆動モータ３５に連結されている。同様に、下段のシャッタ３２を駆動する駆動ロッド３６は、筺体２に形成された開口を貫通して筺体２の内部に固定された駆動モータ３７に連結されている。

図４は、シャッタ３１の一例を示す概略構成図であり、図４（ａ）は、シャッタ片側の概略図を示しており、図４（ｂ）は、シャッタ片側とは反対側の図を示している。シャッタ３１は、矩形のプレート状で中央部分が開口している枠体３１ａを備えており、枠体３１ａの四隅には、４枚のシャッタ片３１ｂが回動可能にそれぞれ軸支されている。シャッタ片３１ｂが配置された側とは反対側には、各シャッタ片３１ｂの回動軸に４枚のフランジ３１ｃがそれぞれ取り付けられている。４枚のフランジ３１ｃは、リンク部材３１ｄにより連結されており、１枚のフランジ３１ｃには駆動ロッド３４が連結されている。そして、駆動ロッド３４を駆動モータ３５により軸方向に移動させることで、フランジ３１ｃが連動して回動するようになる。図４では、各シャッタ片３１ｂが開いた状態となっており、各シャッタ片３１ｂに囲まれた開口領域が形成されるようになる。

図５は、各シャッタ片３１ｂが回動して閉じた状態に関する概略図であり、図５（ａ）は、シャッタ片側の概略図を示しており、図５（ｂ）は、シャッタ片側とは反対側の図を示している。駆動モータ３５の駆動回転により各シャッタ片３１ｂが反時計回りに回動して先端部分が突き当り、閉じた状態になる。こうして、シャッタ３１は、図４及び図５に示す開閉動作を行う。下段のシャッタ３２についても上段のシャッタ３１と同様の構成を備えており、同様にシャッタ片の開閉動作を行うようになっている。シャッタ３１及び３２は、互いのシャッタ片側が対向するように重ね合うように配置され、互いのシャッタ片の間に受け部材３３を挟持した状態で筺体２に取り付けられている。

上述した例では、４枚のシャッタ片を有するシャッタについて説明したが、図６に示すように、６枚のシャッタ片を有するシャッタを用いることもできる。図６では、六角形状の枠体３１ａ’の一方の面側に６枚のシャッタ片３１ｂ’が回動可能に取り付けられており、他方の面側にシャッタ片３１ｂ’に対応してフランジ３１ｃ’及びリンク部材３１ｄ’が取り付けられている。そして、シャッタ３１と同様に、駆動モータ３５’を回転駆動することで、フランジ３１ｃ’に連結された駆動ロッド３４’を軸方向に移動させてシャッタ片３１ｂ’を開閉動作させるようになっている。

支持部９は、成形品を搬出する搬送ベルト３８を備えており、搬送ベルト３８は、従動プーリ３９及び４０に張架されるとともに駆動プーリ４１に巻回されて張設されている。そして、搬送ベルト３８の従動プーリ３９側は、シャッタ３２の下方に延設されており、受け部材３３の開口のほぼ直下の位置に支持部材４２が設けられている。支持部材４２は、搬送ベルト３８の上側の下面に当接するように配置されている。

支持部材４２は、作動フレーム４３に固定されており、作動フレーム４３は、筺体２の内面に取り付けられた作動部材４４に固定されている。作動部材４４は、筺体２の内面に上下方向に沿って固定されたレールに摺動可能に取り付けられており、作動部材４４の側面にはラックが固定されている。作動部材４４の上下方向の移動範囲に対応して筺体２には開口部が形成されており、開口部を通して作動部材４４に作動フレーム４３が固定されている。筺体２の内面には、駆動モータ４５を固定する固定台が設けられており、駆動モータ４５の駆動ギア４６が作動部材４４のラックに噛み合うように設定されている。

そして、駆動モータ４５を回転駆動することで、駆動ギア４６と噛み合うラックが上下動するようになり、ラックとともに作動部材４４及び作動フレーム４３が上下動することで支持部材４２が上昇及び下降の動作を行うようになる。後述するように、封着部８において成形動作を行う際に支持部材４２が搬送ベルト３８とともに上昇して外皮材を支持し、外皮材に内材が包み込まれた成形品を搬送ベルト３８上に載置した状態で支持部材４２を下降させて搬送ベルト３８を駆動することで、成形品を搬出することができる。

図７は、包被食品成形装置の制御に関するブロック構成図である。制御部１００は、供給部３ａ及び３ｂの供給制御を行い、供給部３ａ及び３ｂの吐出部４への供給タイミング及び供給量を調整して、後述するように、複数種類の食材を所望の組み合せとなるように供給する。また、吐出部４、移動部５及び押圧部６の動作制御を行い、受け部材３３上に載置された外皮材に食材を所望の組み合せで内材として所定量吐出して配置する。また、搬入部７及び封着部８の動作制御を行い、外皮材を受け部材３３上に搬入するとともに搬入された外皮材の位置調整を行う。また、封着部８及び支持部９の動作制御を行い、食材を組み合せた内材が配置された外皮材の周縁部を寄せ集めて内材を包み込むように封着して成形し、成形品を搬出する。

図８から図１５は、包被食品成形装置の成形動作に関する説明図であり、装置の側面からみた動作過程における概略断面図を示している。図８では、搬入部７によりシート状の外皮材Ｆが受け部材３３上に搬入される。吐出部４及び押圧部６は、上方の待機位置に設定されており、開閉部材１５は、吐出管１３内を下降した状態に設定されている。そのため、開閉部材１５により吐出管１３の供給管１２ａ及び１２ｂへの連通口は閉鎖されている。そして、供給管１２ａ内は、固形食材を含むペースト状の食材Ｇ１が充填された状態となっており、供給管１２ｂ内は、食材Ｇ１とは異なるペースト状の別の食材Ｇ２が充填された状態となっている。また、吐出管１３の下端部のノズル１３ａは、開閉部材１５の先端面１５ｃにより閉鎖されて、ノズル１３ａの吐出口と先端面１５ｃとがほぼ面一となるように設定されている。そして、押え部材２３は、上方に移動した待機位置に設定されている。

また、封着部８のシャッタ３１及び３２は、シャッタ片３１ｂ及び３２ｂが開いた状態に設定されており、受け部材３３の円形の開口３３ａが露出した状態となっている。そのため、搬入部７は、受け部材３３の開口３３ａの上方まで搬送ベルトを延長させて外皮材Ｆを搬入して、外皮材Ｆが開口３３ａを覆うように載置する。支持部材４２は、下降した待機位置に設定されている。

図９では、開閉部材１５が吐出管１３内を上方に移動して、先端面１５ｃが供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口よりも上方に設定され、吐出管１３が供給管１２ａ及び１２ｂと連通状態となる。そして、開閉部材１５の上方移動のタイミングで供給管１２ａに食材Ｇ１が圧送されるとともに供給管１２ｂに食材Ｇ２が圧送されて、供給管１２ａ及び１２ｂから吐出管１３内に食材Ｇ１及びＧ２がほぼ同じ供給タイミングで流入するようになる。また、押え部材２３は、下降してノズル１３ａよりも下方の作動位置に設定される。また、シャッタ３１は、シャッタ片３１ｂを閉じる方向に動作させて、外皮材Ｆの周縁部を中心に向かって位置調整する。こうしたシャッタ片３１ｂによる位置調整により、後述するように、押え部材２３が外皮材Ｆの周縁部を押圧する範囲の生地量が調整されて、外皮材Ｆの周縁部を封着する際の生地量を調整することができる。

図１０では、吐出部４及び押圧部６全体が下降して、押え部材２３が外皮材Ｆの周縁部に当接して、受け部材３３の開口３３ａの周囲との間で外皮材Ｆを挟持した状態になる。また、吐出管１３内には供給管１２ａ及び１２ｂから食材Ｇ１及びＧ２が流入して、開閉部材１５の先端面１５ｃとノズル１３ａとの間の空間を充填するようになる。この場合、食材Ｇ１及びＧ２は、吐出管１３内を軸方向に２つに区分して組み合わされた状態で充填されており、両者の供給量の調整によって区分した範囲が調整されるようになる。

図１１では、吐出部４及び押圧部６全体がさらに下降するとともに押え部材２３が外皮材Ｆを受け部材３３との間で挟持した状態のままでわずかに上昇する。そのため、ノズル１３ａが受け部材３３の開口３３ａ内に進入して開口３３ａよりも下方の位置まで下降するようになる。そして、ノズル１３ａが外皮材Ｆに当接し、ノズル１３ａまで充填された食材Ｇ１及びＧ２が外皮材Ｆに密着した状態となって、外皮材Ｆと食材Ｇ１及びＧ２との間に空気が入らないように食材Ｇ１及びＧ２がノズル１３ａから下方の外皮材Ｆに向かって吐出される。

図１２では、開閉部材１５が下方に移動して先端面１５ｃがノズル１３ａの下端の吐出口とほぼ面一の状態に設定される。そのため、吐出管１３の供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口が閉鎖されるとともにノズル１３ａも閉鎖された状態となる。そして、吐出管１３内に残留している食材Ｇ１及びＧ２は、組み合わされた状態で所定量ずつ内材としてノズル１３ａから吐出されるようになる。外皮材Ｆは、吐出された食材Ｇ１及びＧ２を収容するように窪んだ状態となり、収容された食材Ｇ１及びＧ２は、ノズル１３ａの吐出口及び先端面１５ｃよりも下方に充填された状態となる。そのため、外皮材Ｆ上に吐出された食材Ｇ１及びＧ２は、受け部材３３の開口３３ａよりも下方の位置まで空気の入らない状態で充填されるように配置される。また、ノズル１３ａと開閉部材１５の先端面１５ｃがほぼ面一の状態となることで、大粒の固形部材が含まれる場合でも、ノズル１３ａの下端の吐出口より上方に突出することがなくなり、後述するシャッタによる封着の際に固形食材が支障とならずにスムーズに封着することができる。

また、支持部材４２は、内材Ｇが外皮材Ｆに吐出されるのに合わせて上方に移動し、外皮材Ｆの下方に窪んだ部分に当接して支持する。

なお、上述したノズル１３ａの下降動作及び支持部材４２の上昇動作は、外皮材Ｆ並びに食材Ｇ１及びＧ２の特性や成形品のサイズ等に応じて適宜調整することができる。例えば、外皮材Ｆが柔らく伸びのある生地の場合には、吐出した食材Ｇ１及びＧ２により外皮材Ｆがある程度窪むため、ノズル１３ａを外皮材Ｆが深く窪むように下降させる必要はないが、外皮材Ｆが硬めの生地で吐出した食材Ｇ１及びＧ２により窪まない場合には、ノズル１３ａを下降させて外皮材Ｆを深く窪ませ、ノズル１３ａを上昇させながら食材Ｇ１及びＧ２を吐出することで、開口３３ａよりも下方の位置まで食材Ｇ１及びＧ２を空気の入らない状態で配置することができる。そして、支持部材４２は、外皮材Ｆが窪んだ状態に変形するのに合わせて上昇位置や上昇タイミングを設定すればよい。

図１３では、吐出部４及び押圧部６全体が上昇するとともに開閉部材１５を回転させる。吐出部４を上昇させると、開閉部材１５の先端面１５ｃに付着している内材Ｇが引き上げられて角（ツノ）状に突き出るようになるが、開閉部材１５を回転させながら上昇させることで、こうした食材Ｇ１及びＧ２の角状の突出を抑止することができる。

また、上段のシャッタ３１が閉じる方向に動作して受け部材３３に載置された外皮材Ｆの周縁部を中心に向かって寄せ集めるようにする。その際に、外皮材Ｆに配置された食材Ｇ１及びＧ２は、受け部材３３の載置面とほぼ同じ高さまでに収容されており、固形食材が含まれる場合でも固形食材が突出していないので、外皮材Ｆの内側にほぼ隙間の無い状態で周縁部を寄せ集めることができる。シャッタ３１は、完全に閉じることなく外皮材Ｆの周縁部が密着した状態となるまで閉じる方向に動作する。

図１４では、上段のシャッタ３１の閉じる方向への動作に続いて下段のシャッタ３２が閉じる方向に動作して、受け部材３３の下方において寄せ集められた外皮材Ｆの周縁部をシャッタ片３２ｂにより封着して成形品Ｈを得る。そして、図１５では、支持部材４２が下方に移動して、搬送ベルトを搬送制御して成形品Ｈを搬出する。

以上説明した例では、封着部８に上下二段のシャッタを用いているが、図１６に示すように、受け部材の上方にのみシャッタを配置した上一段シャッタでも外皮材Ｆを寄せ集めて封着することができる。図１６は、上段のシャッタ３１のみを受け部材３３の上方に配置しており、図１６（ａ）に示すように、シャッタ３１を開口した状態で受け部材３３上に外皮材Ｆを投入して外皮材Ｆ上に食材Ｇ１及びＧ２を組み合せた内材を配置し、図１６（ｂ）に示すように、シャッタ３１を閉じる方向に動作させて外皮材Ｆの周縁部を寄せ集めて食材Ｇ１及びＧ２を組み合せた内材を包み込むように封着する。

また、図１７に示すように、受け部材の下方のみシャッタを配置した下一段シャッタでも外皮材Ｆを寄せ集めて封着することができる。図１７は、下段のシャッタ３２のみを受け部材３３の下方に配置しており、図１７（ａ）に示すように、受け部材３３上に外皮材Ｆを投入して外皮材Ｆ上に食材Ｇ１及びＧ２を組み合せた内材を配置し、図１７（ｂ）に示すように、シャッタ３２を閉じる方向に動作させて外皮材Ｆの周縁部を寄せ集めて食材Ｇ１及びＧ２を組み合せた内材を包み込むように封着する。このように、外皮材及び内材の特性や成形品のサイズ等に基づいてシャッタの方式を適宜選択すればよい。

図１８は、成形品Ｈに関する正面図（図１８（ａ））及び断面図（図１８（ｂ））である。成形品Ｈは、大粒の固形食材を含むペースト状食材Ｇ１と別のペースト状食材Ｇ２を組み合せた内材を外皮材Ｆで包み込むように成形されており、外皮材Ｆの内部に含まれる空気がほとんどない状態で成形される。パン生地等を外皮材Ｆに用いた成形品Ｈの場合、成形後に焼成されて餡パン等に仕上げられるが、成形品Ｈの内部に空気が含まれていると焼成の段階で内部の空気が膨張して外皮材Ｆが破裂して不良品となってしまう。

図１８に示す例では、食材Ｇ１及びＧ２の供給タイミングをほぼ同時に設定しているので、食材Ｇ１及びＧ２は、縦方向に区分されて組み合わされた状態の内材として成形されている。図１９は、食材Ｇ１及びＧ２の供給タイミング及び供給量を調整して組み合せ状態を変化させた場合を例示している。図１９（ａ）では、食材Ｇ２を先に所定量供給した後食材Ｇ１を供給することで横方向に区分されて組み合わされた状態の内材となっている。図１９（ｂ）では、食材Ｇ２の供給量を食材Ｇ１よりも多くしてほぼ同じ供給タイミングで供給することで、食材Ｇ２の割合が多い状態で縦方向に区分されて組み合わされている。図１９（ｃ）では、食材Ｇ１及びＧ２の供給タイミングをずらして食材Ｇ２の方を早く供給開始するとともに供給量を多くすることで、斜め方向に区分されて組み合わされた状態の内材となっている。

このように、複数種類の食材の供給タイミング及び供給量を調整する供給制御を行うことで、食材を様々に組み合わせて内材を構成することができる。そのため、バラエティに富んだ食感を楽しめる食品を成形することが可能となる。

本実施形態では、成形の際に外皮材Ｆの内部に空気が入る隙間の形成を回避するために、吐出部４のノズル１３ａをシャッタ３１及び３２の封着位置である受け部材３３の開口３３ａに近接した位置で吐出動作を完了して開閉部材１５の先端面１５ｃでノズル１３ａを完全に閉鎖した状態としている。そのため、シャッタの封着位置までに食材Ｇ１及びＧ２がほぼ収容されて、大粒の固形食材が含まれている場合でも固形食材の突出していない状態に確実に設定することができ、外皮材Ｆを空気の入る隙間がほぼない状態で封着することが可能となる。

なお、吐出部４は、ノズル１３ａの下降位置を調整することができるため、生地や内材の特性及び成形品のサイズに合わせて位置調整し、所定量の内材を外皮材で空気の入らない状態で確実に包み込むようにすることができる。例えば、ノズル１３ａの下降位置を下げ過ぎると、シャッタの封着位置との間に隙間が生じて外皮材を封着する際に空気が入りやすくなり、ノズル１３ａの下降位置を上げ過ぎると、封着の際に内材Ｇが封着部分から漏出するようになるため、ノズル１３ａを最適な下降位置に調整することで、食材に大粒の固形食材が含まれている場合でも確実に外皮材で包み込んで成形することができる。

以上説明した例では、２種類の食材をそれぞれ供給部から供給し吐出部内において組み合せて内材としているが、３種類以上の食材をそれぞれ供給部から供給し吐出部内において組み合せて内材とすることもできる。また、移動部５により吐出部４及び押圧部６全体を上下動させて、ノズル１３ａを受け部材３３の開口３３ａに接近又は離間するようにしているが、移動部５により封着部８を上下動させて、受け部材３３の開口３３ａをノズル１３ａに接近又は離間させるようにすることもできる。

図２０から図２４は、包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図であり、装置の側面からみた動作過程における概略断面図を示している。この例では、開閉部材１５の内部に食材を流通させる管路１５ｄが形成されており、管路１５ｄの一方の端部は、連通口と対向する側面である外周面に開口した流入口となっており、他方の端部は、先端面１５ｃの中心部に開口した流出口となっている。そして、開閉部材１５が下降してその先端面１５ｃがノズル１３ａの下端の吐出口とほぼ面一の状態に設定された場合に、管路１５ｄの外周面の流入口の位置は、供給管１２ｂの連通口と対向配置されて、管路１５ｄと供給管１２ｂとが連通するように設定されている。開閉部材１５に管路１５ｄを形成した以外の構成は、図８から図１３に示す構成と同様であるので、説明を省略する。また、外皮材の搬入動作、押圧動作及び封着動作、成形品の支持動作及び搬出動作については、図８から図１３で説明した動作と同様であるので、説明を省略する。

図２０では、開閉部材１５は、吐出管１３内を下降した状態に設定されている。そのため、開閉部材１５により吐出管１３の供給管１２ａへの連通口は閉鎖されており、供給管１２ｂは、管路１５ｄと連通した状態に設定されている。そして、供給管１２ａ内は、固形食材を含むペースト状の食材Ｇ１が充填された状態となっており、供給管１２ｂ内は、食材Ｇ１とは異なるペースト状の別の食材Ｇ２が充填された状態となっている。供給管１２ｂ内の食材Ｇ２は、供給停止状態のため管路１５ｄ内へは圧送されることはない。また、吐出管１３の下端部のノズル１３ａは、開閉部材１５の先端面１５ｃにより閉鎖されて、ノズル１３ａの吐出口と先端面１５ｃとがほぼ面一となるように設定されている。

図２１では、開閉部材１５が吐出管１３内を上方に移動して、先端面１５ｃが供給管１２ａ及び１２ｂとの連通口よりも上方に設定され、吐出管１３が供給管１２ａ及び１２ｂと連通状態となる。そして、開閉部材１５の上方移動のタイミングで供給管１２ａに食材Ｇ１が圧送されて、供給管１２ａから吐出管１３内に食材Ｇ１が流入するようになる。その間、供給管１２ｂ内の食材Ｇ２は、供給停止状態が継続しており、吐出管１３内に食材Ｇ２は流入しない。

図２２では、吐出部４及び押圧部６全体が下降して、押え部材２３が外皮材Ｆの周縁部に当接して、受け部材３３の開口３３ａの周囲との間で外皮材Ｆを挟持した状態になる。また、吐出管１３内には供給管１２ａから食材Ｇ１のみが所定量流入する。食材Ｇ１の流入量は、後から食材Ｇ２が吐出される量を考慮して設定される。

図２３では、開閉部材１５が下方に移動して先端面１５ｃがノズル１３ａの下端の吐出口とほぼ面一の状態に設定される。そのため、吐出管１３の供給管１２ａとの連通口が閉鎖されるとともにノズル１３ａも閉鎖された状態となる。そして、吐出管１３内に残留している食材Ｇ１は、外皮材Ｆに向かって吐出され、外皮材Ｆは、吐出された食材Ｇ１を収容するように窪んだ状態となる。一方、開閉部材１５が下降して供給管１２ｂと管路１５ｄが連通した状態となるタイミングで食材Ｇ２の供給が開始され、食材Ｇ２が管路１５ｄ内を圧送されて先端面１５ｃに形成された流出口から吐出される。そのため、既に吐出された食材Ｇ１に食材Ｇ２が重ね合わされた状態で内材が構成されるようになる。そして、外皮材Ｆが窪んだ状態で収容された食材Ｇ１及びＧ２は、ノズル１３ａの吐出口及び先端面１５ｃよりも下方に充填された状態となる。そのため、外皮材Ｆ上に吐出された食材Ｇ１及びＧ２は、受け部材３３の開口３３ａよりも下方の位置まで空気の入らない状態で充填されるように配置される。また、ノズル１３ａと開閉部材１５の先端面１５ｃがほぼ面一の状態となることで、大粒の固形部材が含まれる場合でも、ノズル１３ａの下端の吐出口より上方に突出することがなくなり、後述するシャッタによる封着の際に固形食材が支障とならずにスムーズに封着することができる。

図２４では、吐出部４及び押圧部６全体が上昇するとともに開閉部材１５を回転させる。吐出部４を上昇させると、開閉部材１５の先端面１５ｃに付着している内材Ｇが引き上げられて角（ツノ）状に突き出るようになるが、開閉部材１５を回転させながら上昇させることで、こうした食材Ｇ１及びＧ２の角状の突出を抑止することができる。

以上説明したように、吐出された食材Ｇ１に重ねて食材Ｇ２を吐出して組み合わせることで、安定した状態で複数種類の食材を組み合せることができる。また、開閉部材を回転することで、管路に連通する供給管を選択することができ、食材の重ね合せを適宜変更することが可能となる。また、１つの吐出部において複数種類の食材を重ねるように吐出動作を行うことが可能となり、食材毎に吐出部を設けることなく簡単な装置構成で効率よく成形動作を行うことができる。

図２５は、包被食品成形装置の別の実施形態の成形動作に関する説明図であり、装置の側面からみた動作過程における概略断面図を示している。この例では、吐出部４の吐出管１３’内に配置された開閉部材１５’が棒状の支持ロッドの先端部に弁体１５ｅ’が取り付けられて構成されている。そして、吐出管１３’の下端のノズル１３ａ’に弁体１５ｅ’が嵌合又は離間することで、開閉動作が行われる。吐出管１３’及び開閉部材１５’以外の構成は、図８から図１３に示す構成と同様である。図２５（ａ）では、開閉部材１５’が上昇して弁体１５ｅ’が開いた状態に設定されており、供給管１２ａ及び１２ｂから食材Ｇ１及びＧ２が吐出管１３’内に流入している。そして、吐出管１３’内には、食材Ｇ１及びＧ２が軸方向に区分されて充填されている。図２５（ｂ）では、ノズル１３ａ’から食材Ｇ１及びＧ２が所定量だけ外皮材Ｆに向かって吐出された後開閉部材１５’が下降して弁体１５ｅ’によりノズル１３ａ’が閉鎖される。食材Ｇ１及びＧ２が組み合わされて内材として吐出されて外皮材Ｆに配置される。

以上説明した例では、弁体の開閉により複数種類の食材を組み合せて吐出することができるので、短時間で吐出動作を行うことができる。

また、上述した例では、封着部８のシャッタとして上下２段のシャッタを用いているが、図１５及び図１６に示すように、受け部材の上方又は下方に１段のシャッタのみを配置して封着動作を行うようにすることもできる。シャッタとしては、複数の成形品を同時に成形することができる多連タイプのシャッタを用いることもできる。例えば、図２６に示すように、４枚のシャッタ片を有するシャッタを２つ並列して同時に動作させる２連タイプのもの、図２７に示すように、６枚のシャッタ片を有するシャッタを２つ並列して同時に動作させる２連タイプのもの、といった２連タイプのシャッタを用いることで、２つの成形品を同時に成形して生産性を向上させることができる。そして、３連タイプ、４連タイプといった多連タイプも容易に構成することが可能で、特に限定されない。また、シャッタに使用するシャッタ片の枚数についても４枚又は６枚のシャッタ片を用いるものを例示したが、これ以外の枚数のシャッタ片を用いたシャッタでもよく特に限定されることはない。

１・・・包被食品成形装置、２・・・筺体、３ａ、３ｂ・・・供給部、４・・・吐出部、５・・・移動部、６・・・押圧部、７・・・搬入部、８・・・封着部、９・・・支持部

Claims

複数種類の食材をそれぞれ供給する複数の供給部と、前記供給部により供給された前記食材を吐出して内材として所定量ずつ外皮材に配置する吐出部と、前記食材が配置された前記外皮材の周縁部を寄せ集めて前記食材を包み込むように封着する封着部と、前記食材が配置された前記外皮材を下方から支持する支持部と、前記吐出部及び前記封着部を相対的に移動させる移動部と、前記供給部及び前記吐出部を制御して前記食材を組み合せて前記内材として吐出させる制御部とを備え、前記吐出部は、前記供給部にそれぞれ接続される複数の連通口が形成されるとともに下端部にノズルが形成された吐出管と、前記吐出管内に開閉部材を摺動させて前記連通口及び前記ノズルを開閉するとともに前記ノズルを閉じる際に前記内材が前記吐出管内に残留しないように前記開閉部材の先端面を前記ノズルの下端の吐出口まで移動させる開閉手段とを有しており、前記開閉部材には、前記連通口と対向する側面に形成された流入口と前記先端面に形成された流出口を連通する管路が形成されており、前記開閉部材の前記先端面が前記ノズルの下端の吐出口まで移動させた状態において前記流入口を前記連通口に対向配置させて前記食材を前記管路に流通させて前記流出口より吐出させる包被食品成形装置。
前記食材は、少なくとも１つがペースト状の食材に大粒の固形食材が混ぜ込まれている請求項１に記載の包被食品成形装置。
内材を外皮材に吐出して配置し、前記内材が配置された前記外皮材の周縁部を寄せ集めて前記内材を包み込むように封着する包被食品の成形方法において、複数種類の食材をそれぞれ吐出管に形成された連通口を通して供給し、前記吐出管内に開閉部材を摺動させて前記吐出管の下端部に形成されたノズルから前記食材を前記内材として吐出し、前記開閉部材の先端面が前記ノズルの下端の吐出口まで移動させた状態において前記開閉部材の前記連通口に対向する側面に形成された流入口と前記開閉部材の先端面に形成された流出口を連通する管路に前記食材を流通させて当該流出口より吐出させる包被食品成形方法。