JP6270574B2 - 粘性食品の吐出装置並びに充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、チョコレートや餅に代表される粘性を持った食品を吐出する吐出装置及び容器に充填するための充填装置に関するものである。

例えば高い粘性を有する食品としてアイスクリームがある。このようなアイスクリームをノズルから吐出し、対向して配置した容器に充填するための装置として、幾つかの提案がなされている。特許文献１に記載されたアイスクリーム充填装置は、粘性を有するアイスクリームをノズルから定量吐出して充填するためのものであり、特許文献２に記載されたアイスクリーム充填装置は、ノズルから連続して吐出されたアイスクリームをノズルの吐出面の近傍で切断して容器に充填するためのものである。

特許文献１に記載された充填装置は、アイスクリームの供給シリンダー、供給シリンダー内部に昇降可能に挿入されたシャッター弁、アイスクリーム充填ノズル、を有している。そして、シャッター弁の底面に、アイスクリーム充填ノズルの内径と略等しい外径と該充填ノズルよりやや長いピンを吊下突設して構成されている。この充填装置では、供給シリンダー内に供給されたアイスクリームを充填ノズルを介して充填する際に、ピンを充填ノズルに挿通することによって、該充填ノズルの内部に存在するアイスクリームを全量吐出して容器に充填することができる。このため、充填ノズルから吐出されるアイスクリームの量は、供給シリンダーや充填ノズルの容積及びシャッター弁の動作タイミングに応じて設定されることとなり、安定した充填量を実現できる。

特許文献２に記載された充填装置は、ノズルの吐出面の側方に移動可能な１本の線を有するカッターが設けられており、ノズルから吐出されるアイスクリームをカッターによって切断し得るように構成されている。この充填装置では、切断されたアイスクリームは自重で落下してノズルの下方に移送されてきた容器に充填される。また、アイスクリームを切断した後のカッターは、瞬時に元の位置に後退し、次の切断に対応することができる。

上記の如く、特許文献１に記載された充填装置では、ノズルから吐出されたアイスクリームを安定した状態で定量吐出して容器に充填することができ、特許文献２に記載された充填装置では、ノズルから吐出されたアイスクリームを切断して容器に充填することができる。

実用新案登録第１４４６５３６号（実公昭５６−４５４３１号公報） 特許第９８７９５１号（特開昭５２−１１７４７７号公報）

最近では、チョコレートとパフとの混合食品を容器に充填した食品が提案されている。チョコレートは、温度の上昇に伴って流動性が上昇し、温度の低下に伴って流動性が低下するため、ノズルから吐出させて容器に充填する際の温度や供給圧の制御が難しくなる。特に、チョコレートとパフとの混合食品を充填する場合、チョコレートのみを充填する際と比較して流動性が低下するため、該混合食品の流動性を確保するために、チョコレートの流動性を向上させることが必要となる。

このため、特許文献１に記載された充填装置を用いてチョコレートとパフとの混合食品を容器に充填する場合、ノズルからチョコレートが滴り落ちて容器に対する安定した充填を実現することが困難となるという問題が生じる。例えば、チョコレートとパフとの混合食品の流動性を低下させると共に供給圧を上昇させることで、この問題を軽減することが可能となるが、この場合、粘性が上昇し、ノズルから吐出された混合食品がピンに付着して離脱しなくなるという問題が生じた。

このため、ピンに付着したチョコレートとパフとの混合食品を特許文献２に記載されたカッターによって切断しようとしたが、該カッターに大きな負担が作用して消耗が激しいという問題が生じた。

最近では、アイスクリームと餡を積層した上に粘性の高い餅を定量充填したり、或いは一つの容器に複数の餅を充填した食品も提案されている。このため、チョコレートとパフとの混合食品や餅等の高い粘性を有する食品を容器に充填する装置の開発が要求されているのが実情である。

本発明の目的は、高い粘性を有する粘性食品を確実に吐出させることができる吐出装置、及び複数の吐出装置を利用した充填装置を提供することにある。

上記課題を解決する吐出方法は、高い粘性を有する粘性食品を吐出ノズルから吐出する際に、前記吐出ノズルに配置した押出ロッドによって粘性食品を該吐出ノズルから押し出し、その後、前記押出ロッドから圧力気体を噴射して該押出ロッドに付着した粘性食品を分離するものである。

本発明に係る吐出装置は、筒状に形成され、先端に粘性食品を吐出する吐出口を有する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに接続され、該吐出ノズルに粘性食品を供給する供給ノズルと、前記吐出ノズルの内部に往復移動可能に収容され、少なくとも先端部分の外径が吐出ノズルの吐出口の内径よりも僅かに小さく形成されると共に、中心に圧力気体の通路が形成された押出ロッドと、前記押出ロッドに形成された通路に圧力気体を供給する圧力気体供給装置と、前記押出ロッドの先端に配置され、該押出ロッドに供給された圧力気体を噴出する多孔質体と、前記押出ロッドを前記吐出ノズルの内部で往復移動させる駆動部材と、を有し、前記供給ノズルから前記吐出ノズルに供給された粘性食品を前記押出ロッドを移動させて該吐出ノズルから押し出し、該押出ロッドの先端に配置した多孔質体から圧力気体を噴出させて該押出ロッドから分離させるように構成したものである。

上記粘性食品の吐出装置に於いて、前記多孔質体がステンレス焼結体であることが好ましい。

特に、上記粘性食品の吐出装置に於いて、前記押出ロッドに形成された圧力気体の通路に、該通路を流れる圧力気体の圧力分布を均すための抵抗部材を配置したものである。

また本発明に係る粘性食品の充填装置は、所定位置に配置された上記何れかの粘性食品の吐出装置と、前記複数の粘性食品の吐出装置から略等しい距離となる位置に配置されると共に、前記複数の粘性食品の吐出装置の夫々の供給ノズルが接続され、供給された粘性食品を夫々の吐出ノズルに粘性食品を分配する分配部材と、前記分配部材に粘性食品を供給する供給部材と、前記複数の粘性食品の吐出装置の夫々の押出ロッドを同時に駆動する駆動部材と、を有するものである。

上記粘性食品の充填装置に於いて、前記分配部材が、同心円上に配置された複数の貫通穴と、同心円の中心に形成された止まり穴と、前記貫通穴と前記止まり穴を接続する接続穴と、を有しており、前記貫通穴は前記粘性食品の吐出装置の押出ロッドが往復移動可能に収容される吐出ノズルの一部を構成し、前記止まり穴には粘性食品を供給する供給部材が接続されていることが好ましい。

前述の粘性食品の吐出方法（以下「吐出方法」という）では、押出ロッドによって粘性食品を吐出ノズルから押し出した後、押出ロッドから圧力気体を噴射することで、押出ロッドに付着している粘性食品を確実に分離するができる。

また本発明に係る粘性食品の吐出装置（以下「吐出装置」という）では、吐出ノズルに対し供給ノズルから供給された粘性食品を、この吐出ノズルの内部に往復移動可能に収容された押出ロッドによって吐出口から押し出すことができる。特に、粘性食品の供給量、押出ロッドのストローク及び往復移動サイクルを調整することによって、各サイクル毎に定量の粘性食品を安定した状態で押し出すことができる。

また、押出ロッドは、先端部分の外径が吐出ノズルの吐出口の内径よりも僅かに小さく形成され、且つ先端には多孔質体が設けられている。このため、押出ロッドによって吐出ノズルから押し出された粘性食品が該押出ロッドの先端に付着していたとしても、多孔質体から圧力気体を噴出させることで分離することができる。従って、吐出ノズルに対向して配置されている容器に対し、粘性食品を定量充填することができる。

また、押出ロッドに形成された圧力気体の通路に、圧力気体の圧力分布を均すための抵抗部材を配置したので、多孔質体から噴出される圧力気体の圧力分布を平均化させることができる。このため、押出ロッドの先端に付着している粘性食品を安定した状態で確実に分離させることができる。

また、本発明に係る粘性食品の充填装置（以下「充填装置」という）では、上記した何れかの吐出装置を所定位置に配置すると共に、夫々の吐出装置から略等しい距離となる位置に分配部材を配置し、この分配部材に各吐出装置の供給ノズルを接続したので、供給された粘性食品を夫々の吐出ノズルに分配することができる。このため、同時に複数の吐出ノズルから粘性食品を供給することが可能となり、一つの容器に複数の粘性食品を充填することができる。

特に、分配部材が、同心円上に配置された複数の貫通穴と、同心円の中心に形成された止まり穴と、貫通穴と前記止まり穴を接続する接続穴と、を有し、この貫通穴を吐出ノズルの一部として押出ロッドを往復移動可能に挿通し、止まり穴には供給部材を接続することで、複数の吐出装置を同心円状に配置することができる。このため、複数の吐出装置を互いに接近させて配置することができ、小さい径の容器であっても、同時に複数の粘性食品を充填することができる。

吐出装置の構成を説明する図である。 複数の吐出装置を直列に配置して構成した充填装置を説明する図である。 複数の吐出装置を同心円上に配置して構成した充填装置の側面図である。 図３に示す充填装置の細部の構成を説明する図である。 複数の図３に示す充填装置を直列に配置して構成した充填装置を説明する図である。 図５に示す充填装置を利用した餅入り食品の製造装置の構成を説明する図である。 容器に餅を充填する際の手順を説明する図である。 容器に餅を充填する際の手順を説明する図である。

以下、吐出方法について説明する。この吐出方法は、内部に配置された押出ロッドによって、吐出ノズルに供給された高い粘性を有する粘性食品を吐出ノズルから押し出して確実に吐出させ、且つ押出ロッドから圧力気体を噴出させることで、該押出ロッドの先端に粘性食品が付着していたとしても確実に分離させるものである。

本発明に於いて、高い粘性を有する粘性食品を限定するものではなく、硬化する以前のチョコレートや、チョコレートとパフとの混合食品、アイスクリーム、餅等を含む所謂ねばねばした食品を対象としている。このような粘性食品では、押出ロッドによって吐出ノズルから押し出したとき、押出ロッドに付着してしまい該押出ロッドから分離することができないことが多い。しかし、押出ロッドから圧力気体を噴出することによって、付着した粘性食品を強制的に分離することが可能となる。

また、押出ロッドから噴出させる圧力気体も特に限定するものではなく、粘性食品に作用して悪影響を与えることがなければ良い。このような圧力気体としては窒素ガスや空気があり、何れも好ましく採用することが可能である。特に、空気の場合、エアコンプレッサによって容易に圧縮空気を取得することが可能となり好ましい。そして、フィルターを利用して圧縮空気から水分を分離し、圧力調整器を利用して所望の圧力に調整することで圧力気体を得ることが可能である。

次に、上記吐出方法を実現する吐出装置の構成について図１、図２を用いて説明する。尚、本実施例に係る吐出装置は図１に示すように、単独で構成されるものであり、複数の吐出装置を直列に配置して図２に示す充填装置を構成することで、同時に複数の容器に粘性食品を充填することも可能である。

図１に示す吐出装置Ａは、図示しない容器に向けて粘性食品を吐出する吐出ノズル１と、吐出ノズル１に接続された供給ノズル２と、吐出ノズル１の内部に往復移動可能に収容された押出ロッド３と、押出ロッド３の先端に配置された多孔質体４と、押出ロッド３に圧力気体を供給する圧力気体供給装置５と、押出ロッド３を吐出ノズル１の内部で往復移動させる駆動部材６と、を有して構成されている。

上記吐出装置Ａでは、供給ノズル２から吐出ノズル１に供給された粘性食品を、駆動部材６によって押出ロッド３を移動させることで、吐出ノズル１から押し出すことが可能である。そして、圧力気体供給装置６から押出ロッド３に供給した圧力気体を、該押出ロッド３の先端に配置した多孔質体４から噴出させることで、該押出ロッド３に粘性食品が付着したとしても、確実に分離させることが可能である。

尚、以下の説明では、図１に於ける下側を「下端」又は「先端」或いは「下方」といい、上側を「上端」又は「後端」或いは「上方」というものとする。

吐出ノズル１は、筒状に形成されており、内部には粘性食品が供給され且つ押出ロッド３が挿通されて移動する通路１ａが形成されている。通路１ａは、吐出ノズル１の軸方向（図１に一点鎖線で示す吐出ノズル１の長手方向）に貫通して形成されている。吐出ノズル１は筒状であれば良く、筒の形状を限定するものではないが、操作性等を考慮すると円筒状であることが好ましい。

本実施例では、吐出ノズル１は円筒状のシリンダーとして形成されている。吐出ノズル１の下端には通路１ａが開口した吐出口１ｂが形成され、上端側には軸受材１ｃが配置されている。この軸受材１ｃは、押出ロッド３の外周面と滑り接触する軸受としての機能、及び通路１ａをシールする機能を有しており、上端側に形成したフランジを吐出ノズル１の上端面に当接した状態で、ナット１ｄを吐出ノズル１に締結することで固定されている。

吐出ノズル１の所定位置には供給ノズル２が接続されて通路１ａに開口している。供給ノズル２には、後述する粘性食品を分配するための分配装置１０（図２参照）が接続されており、該分配装置１０から分配された粘性食品を吐出ノズル１の通路１ａに供給し得るように構成されている。

押出ロッド３は、先端３ａを含む外径が吐出ノズル１の通路１ａの内径よりも僅かに小さく形成され、通路１ａに対し軸方向への往復移動が可能なように収容されている。押出ロッド３のストロークは特に限定するものではないが、図１（ｂ）に示すように、押出ロッド３が上死点にあるとき、先端３ａ（多孔質体４）が通路１ａに開口する供給ノズル２よりも上方にあることが必要である。また、同図（ａ）に示すように、押出ロッド３が下死点にあるとき、先端３ａが吐出ノズル１の吐出口１ｂの外面と略等しい位置か、或いは僅かに突出する位置にあることが好ましい。

上記の如く、押出ロッド３の外径が吐出ノズル１の通路１ａの内径よりも僅かに小さいため、押出ロッド３が上死点から下降して先端３ａが供給ノズル２を通過したとき、供給ノズル２を閉鎖することが可能となる。即ち、押出ロッド３は通路１ａ内での移動に伴って供給ノズル２を開閉するシャッターとしての機能を有する。

押出ロッド３の内部には、該押出ロッド３を軸方向に貫通して圧力気体の通路となる流路３ｂが形成されている。押出ロッド３は、吐出ノズル１の通路１ａに供給された粘性食品を該通路１ａから押し出す作業を行うものであり、軸方向に作用する圧縮力に対抗し得る強度が必要である。本実施例では、押出ロッド３を軸方向に機械加工して流路３ｂを形成している。しかし、適度な肉厚を有するパイプを利用して押出ロッド３とすることが可能であることは当然である。

押出ロッド３の先端（下端）３ａには多孔質体４が配置されている。この多孔質体４は、吐出ノズル１の通路１ａに供給された粘性食品を押し出す際には、該粘性食品と直接接触する押出部となり、押し出した粘性食品を押出ロッド３から分離する際には、流路３ｂに供給された圧力気体を噴出する噴出材となるものである。

このため、多孔質体４の孔径が大きすぎると、粘性食品を押し出す際に該粘性食品が多孔質体４の孔、或いは孔を通して流路３ｂに侵入する虞があり、孔径が小さいと、圧力気体を噴出する際の流路抵抗が大きくなる虞がある。また、多孔質体４は粘性食品と直接接触するため、該粘性食品に対し、食品としての悪影響を及ぼすことのない材料を用いることが必要である。

本実施例では、多孔質体４として、ステンレスを材料とする球（７０μｍ）を焼結した焼結板（厚さ３ｍｍ）を用いている。尚、ステンレス球の径や焼結板の厚さ等の条件は前記した本実施例の数値に限定するものではなく、粘性食品の粘性、押出ロッド３の径等の条件に応じて適宜設定すべきである。また、多孔質体４は、必ずしもステンレス製である必要はなく、セラミックス製であっても良いことは当然である。

押出ロッド３の上端（後端）３ｃには流体継手３ｄが設けられており、該流体継手３ｄと圧力気体供給装置５がホース或いはチューブ等の配管５ａを介して接続されている。前述したように、圧力気体供給装置５としては、所望の圧力に調整した気体を供給し得るように構成されたものであれば良く、窒素ガスの供給装置、或いは圧縮空気の供給装置を用いることが可能である。

本実施例では、圧力気体供給装置５として、エアコンプレッサと、フィルターと、圧力調整器と、を有する圧縮空気供給装置を用いており、押出ロッド３の流路３ｂに所望の圧力に設定した圧縮空気を供給し得るように構成している。

押出ロッド３の流路３ｂに供給された圧縮空気は、該流路３ｂを通って先端３ａに配置した多孔質体４から噴出する。しかし、多孔質体４から噴出する圧縮空気の圧力分布が均等でない場合、粘性食品に作用する力に部分的な強弱が存在することとなり、強い力が作用した部位に窪みが生じる虞があり、食品としての美観を損ねる虞がある。このため、流路３ｂ内の圧力分布は可及的に均等であることが好ましく、流路３ｂ内の圧力分布が均等でない場合、該流路３ｂに抵抗部材７を配置しておくことが好ましい。

抵抗部材７の構成は特に限定するものではなく、押出ロッド３に形成した流路３ｂを流通する圧縮空気の圧力分布を均すことが可能であれば良い。このような抵抗部材７としては、図１（ｃ）に示すように、中央に抵抗部７ｃが形成され該抵抗部７ｃの周囲に流通部７ｄが形成された抵抗板７ａと、抵抗板７ａの周囲に形成された脚７ｂと、を有して構成されたものを用いることが可能である。このように構成された抵抗部材７を押出ロッド３の流路３ｂに於ける先端３ａ側に配置することで、流路３ｂ内の圧力分布の均等化をはかることが可能となり、圧縮空気を多孔質体４から噴出したとき、粘性食品に対し、略均等な力を作用させて窪みを形成させることがない。

押出ロッド３を吐出ノズル１の内部で往復移動させるための駆動部材６としては、押出ロッド３を直線往復移動させることが可能な部材であれば良く、可逆モータやエアシリンダーを用いることが可能である。

本実施例では、図２に示すように、駆動部材６としてエアシリンダー６を用いている。そして、押出ロッド３の後端３ｃ側に形成された環状溝３ｅを介してエアシリンダー６のロッド６ａに取り付けた駆動板６ｂを接続することで、エアシリンダー６の駆動に伴って、押出ロッド３を吐出ノズル１の通路１ａ内で往復移動させることが可能である。

上記の如く構成された吐出装置Ａでは、駆動部材６（エアシリンダー６）によって押出ロッド３を上死点まで移動させておき、この状態で供給ノズル２から粘性食品を吐出ノズル１に供給すると、供給された粘性食品は吐出ノズル１の吐出口１ｂから吐出される。粘性食品の供給ノズル２からの供給量が予め設定された量に達したとき、駆動部材６によって押出ロッド３を吐出口１ｂ方向に移動させる。

押出ロッド３が移動するのに伴って、通路１ａに供給されている粘性食品を吐出口１ｂから押し出す。また、押出ロッド３の外周面が供給ノズル２と対向する位置まで移動したとき、該供給ノズル２を閉鎖して通路１ａに対する粘性食品の供給が停止する。押出ロッド３の引き続く移動により、粘性食品の吐出口１ｂからの押し出しが継続し、多孔質体４が吐出口１ｂから露出したとき、粘性食品の吐出ノズル１からの吐出が終了する。

押出ロッド３の先端３ａに配置した多孔質体４が吐出ノズル１から露出したとき、粘性食品が自重で多孔質体４から分離することが好ましいが、粘性食品の粘性が高いため、多孔質体４に付着して分離しないことが多い。このため、押出ロッド３が下死点に到達するタイミングで、圧力気体供給装置５から押出ロッド３に圧縮空気を供給して多孔質体４から噴出させ、該多孔質体４に付着している粘性食品を分離する。

従って、押出ロッド３が１往復する過程で、チョコレート或いはチョコレートとパフの混合食品からなる粘性食品を吐出ノズル１から確実に吐出することが可能である。また、供給ノズル２から吐出ノズル１に対して供給される粘性食品の供給量や、押出ロッド３の往復移動のタイミングを調整することで、吐出ノズル１から定量の粘性食品を確実に吐出することが可能である。

次に、上記の如く構成された複数の吐出装置Ａを用いた充填装置の第１の構成について図２により説明する。本実施例に係る充填装置Ｂは、複数の吐出装置Ａを所定位置となる直列に配置して構成したものである。尚、前述した吐出装置Ａの構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図２には、押出ロッド３の上端３ｃに取り付けた流体接手３ｄの記載を省略している。

充填装置Ｂは、スラットコンベアＤを挟んで配置された一対のフレーム１１の一部を構成するスタンド１１ａに差し渡して設けた連結部材１１ｂに対し、直列に６台の吐出装置Ａが配列されて構成されている。また、連結部材１１ｂには駆動部材６を構成するエアシリンダー６が配置されており、これらのエアシリンダー６のロッド６ａに駆動板６ｂが差し渡されている。そして、各吐出装置Ａの押出ロッド３を、該押出ロッド３の上端３ｃに形成した環状溝３ｅを利用して駆動板６ｂに取り付け、エアシリンダー６を駆動することで、各吐出装置Ａの押出ロッド３を同時に往復移動させることが可能である。

各吐出装置Ａの供給ノズル２は、図示しない供給源から供給されてくる粘性食品を分配する分配部材となる分配装置１０に接続されている。分配装置１０は、供給源と接続された撹拌分配部１０ａと、撹拌分配部１０ａと各吐出装置Ａの供給ノズル２とが接続されたヘッダー部１０ｂと、を有して構成されている。

撹拌分配部１０ａは、粘性食品の供給源と接続されたシリンダー状の撹拌分配管１０ｃと、撹拌分配管１０ｃの内部を撹拌する撹拌モータ１０ｄと、を有して構成されており、供給された粘性食品を充分に撹拌しつつ各吐出装置Ａに分配することが可能である。また、各吐出装置Ａの供給ノズル２は、配管１０ｅを介して撹拌分配部１０ａを構成する撹拌分配管１０ｃと接続されている。特に、各配管１０ｅは長さが略等しく、且つ太さや形状も等しいため、配管抵抗に差が生じることがないように構成されている。

ヘッダー部１０ｂは各吐出装置Ａ毎に対応させて、配管１０ｅに於ける供給ノズル２と撹拌分配部１０ａの間に設けられている。そして、吐出装置Ａを構成する押出ロッド３の移動による供給ノズル２の開閉に伴って、撹拌分配部１０ａから連続的に供給されてくる粘性食品を吸引して一時的に貯留し、或いは貯留した粘性食品を吐出装置Ａに圧送する機能を有している。このため、ヘッダー部１０ｂは、粘性食品を一時保持する複数の保持室１０ｆと、各保持室１０ｆ毎に上下方向に移動可能に収容されたピストン１０ｇと、複数のピストン１０ｇを同時に駆動するエアシリンダー１０ｈと、を有して構成されている。

上記の如く構成された充填装置Ｂでは、図示しない供給源から圧送された粘性食品は、分配装置１０の撹拌分配管１０ｃに供給され、該撹拌分配管１０ｃ内で撹拌されると共に、配管１０ｅを経てヘッダー部１０ｂに送られる。例えば、吐出装置Ａの押出ロッド３が下降しており、供給ノズル２が閉鎖されている場合、保持室１０ｆに収容されたピストン１０ｇがエアシリンダー１０ｈによって上方に移動し、粘性食品は保持室１０ｆの内部に貯留される。

吐出装置Ａの吐出ノズル１の下方に容器１２が移送されると、押出ロッド３が上死点に移動すると共に、分配装置１０のピストン１０ｇをが降する。このため、保持室１０ｆに貯留されていた粘性食品は、供給ノズル２から吐出ノズル１の通路１ａに供給され、吐出口１ｂから容器１２に充填される。

吐出装置Ａからの粘性食品の吐出量が予め設定された量となったとき、押出ロッド３が下降して吐出ノズル１の通路１ａにある粘性食品を押し出すと共に、供給ノズル２を閉鎖する。押出ロッド３が下死点に到達したとき、通路１ａにある粘性食品の全量が押し出されたこととなり、多孔質体４から圧縮空気を噴出させる。これにより、押出ロッド３の先端３ａに配置した多孔質体４に粘性食品が付着していても分離することが可能となり、吐出した粘性食品の全量が容器１２に充填される。

次に、他の実施例に係る充填装置Ｃの構成について図３〜図５により説明する。本実施例に係る充填装置Ｃは、複数の吐出装置Ａを同心円上に配置すると共に同心円の中心に設けた分配部から、各吐出装置Ａに粘性食品を供給し得るように構成したものである。特に、本実施例では、粘性食品としての餅（以下単に「餅」という）を吐出して容器に充填し得るように構成している。

充填装置Ｃは、５台の吐出装置Ａを同心円上に配置すると共に中心に供給された餅を分配する分配部を配置し、供給された餅を分配部によって各吐出装置Ａに同時に分配して吐出し得るように構成されている。特に、分配部材１５を利用することによって、５台の吐出装置Ａを可及的に接近させて配置し得るように構成されている。

先ず、図４（ａ）により分配部材１５の構成について説明する。分配部材１５は、同心円上に等角度間隔で５つの貫通穴１５ａが形成されており、中心に止まり穴１５ｂが形成され、貫通穴１５ａと止まり穴１５ｂを接続して接続穴１５ｃが形成されている。この分配部材１５は、フレーム１６に設けた昇降装置１７を構成する連結部材１７ａの下面側に固定されている。

分配部材１５の貫通穴１５ａは吐出装置Ａを構成する吐出ノズル１の一部を構成するものであり、内部には押出ロッド３が往復移動可能に収容される。このため、貫通穴１５ａの内径は押出ロッド３の外径よりも僅かに大きく形成されている。また、貫通穴１５ａの上端部には溝１５ｄが形成されており、この溝１５ｄにＯリング等のシール部材が配置され、連結部材１７ａとの間隙、及び押出ロッド３との間隙をシールし得るように構成されている。

止まり穴１５ｂは分配部となるものであり、供給された餅を接続穴１５ｃを介して各貫通穴１５ａに分配する機能を有する。この止まり穴１５ｂの上端部にはメスねじ１５ｅが形成されており、このメスねじ１５ｅに図示しない餅の供給部と接続された供給管１８が締結されている。

分配部材１５の接続穴１５ｃは吐出装置Ａに於ける供給ノズル２となるものであり、吐出装置Ａの吐出ノズル１となる接続穴１５ａと、分配部となる止まり穴１５ｂと、を接続して止まり穴１５ｂから貫通穴１５ａに餅を供給する機能を有する。

そして、図４（ｂ）に示すように、分配部材１５に形成された各貫通穴１５ａに押出ロッド３を収容し、各押出ロッド３の上端３ｃに形成した環状溝３ｅを駆動部材６を構成する駆動板６ｂに係合させて固定されている。

図３、図５に示すように、分配部材１５を介して一体的に構成された充填装置Ｃは、連結部材１７ａに対し直列に配置され、昇降装置１７によって昇降し得るように構成されている。即ち、容器２０を搬送するスラットコンベアＤを挟んでフレーム１６が形成されており、該フレーム１６に一対のスタンド１６ａが起立して設けられている。このスタンド１６ａは、上端側に配置した横断フレーム１６ｂによって接続され、正面視が門型に構成されている。

夫々のスタンド１６ａの横断フレーム１６ｂよりも下方側には昇降部材１７ｂが摺動可能に配置されており、該昇降部材１７ｂが連結部材１７ａによって連結されている。また、横断フレーム１６ｂの略中央には昇降装置１７を構成するエアシリンダー１７ｃが取り付けられており、該エアシリンダー１７ｃのロッド１７ｄに連結部材１７ａが取り付けられている。従って、エアシリンダー１７ｃのロッド１７ｄを突き出し、或いは引き込むことで、連結部材１７ａに配置された複数の充填装置Ｃを同時に昇降させることが可能である。

また、充填装置Ｃを構成する各押出ロッド３の上端３ｃに取り付けた流体接手３ｄには、配管５ａを介して、圧力気体供給装置５と接続された気体分配部材５ｂ、電磁弁５ｃ、ヘッダー５ｄを介して配管５ａが接続されている。これらの気体分配部材５ｂ、電磁弁５ｃ、ヘッダー５ｄは、夫々横断フレーム１６ｂの所定位置に取り付けられている。従って、電磁弁５ｃの開閉を制御することで、押出ロッド３に圧縮空気を供給して多孔質体４から噴出し得るように構成されている。

また、スタンド１６ａに配置した昇降部材１７ｂには、連結部材１７ａとは別にブラケット１７ｅが設けられており、該ブラケット１７ｅに駆動部材６を構成するエアシリンダー６が配置されている。そして、エアシリンダー６のロッド６ａに、各吐出装置Ａの押出ロッド３が固定されている。

従って、昇降装置１７を構成するエアシリンダー１７ｃによる連結部材１７ａに配置された複数の充填装置Ｃの昇降と、駆動部材となるエアシリンダー６による充填装置Ｃの押出ロッド３の移動を、異なるタイミングで作動させることが可能である。

次に、上記の如く構成した充填装置Ｃを利用して容器２０に餅を充填した餅入り食品を製造する装置について図６〜図８により簡単に説明する。

本実施例に於いて、図５に示すように、スラットコンベアＤは、１枚のスラットに６個の容器２０を受け入れて下流方向（図６の右方向）に移送し得るように構成されており、両側を挟んでフレーム１６が構成されている。

スラットコンベアＤの最上流側には多数の容器２０を収容した容器供給装置Ｅが配置されており、該容器供給装置Ｅから同時に６個の容器２０が払い出されて下流方向に移送される。容器供給装置Ｅの下流側には異物除去装置Ｆが配置され、移送されてきた容器２０に圧縮空気を噴射して該容器２０に存在する異物を除去する。

異物が除去された容器２０はクリーム充填装置Ｇに移送され、該クリーム充填装置Ｇによって所定量のクリーム２０ａが充填される。引き続き容器２０は餡充填装置Ｈに移送され、該餡充填装置Ｈでは既に充填されているクリーム２０ａの上部に所定量の餡２０ｂが充填される。

更に、容器２０は下流方向に移送されて充填装置Ｃに対向し、餡２０ｂの上部に５個の餅が充填される。容器２０が充填装置Ｃに対向したとき、図７（ａ）に示すように、昇降装置１７のエアシリンダー１７ｃはロッド１７ｄを引き込んだ状態にあり、充填装置Ｃは容器２０の上方に離隔した位置にある。また、充填装置Ｃでは、エアシリンダー６のロッド６ａが引き込まれた状態にあり、押出ロッド３は先端３ａ及び多孔質体４が分配部材１５の貫通穴１５から下方に突出した下死点にある。

このとき、分配部材１５では、押出ロッド３が接続穴１５ｃに対向して該接続穴１５ｃを閉鎖した状態となる。このため、供給管１８を介して分配部材１５に餅が供給されていても、この餅は止まり穴１５ｂ、接続穴１５ｃまで圧送された状態を保持する。

次いで、同図（ｂ）に示すように、エアシリンダー１７ｃのロッド１７ｄが突き出されて充填装置Ｃは容器２０に接近し、同時にエアシリンダー６のロッド６ａも突き出されて押出ロッド３が上昇する。押出ロッド３の上昇に伴って、分配部材１５の接続穴１５ｃが開放され、保持されていた餅が貫通穴１５ａに供給されて容器２０に対する充填を開始する。所定量の餅が供給されると、エアシリンダー６のロッド６ａが引き込まれ、押出ロッド３が下降し、この下降に伴って貫通穴１５ａに存在する餅２１は全量押し出されて容器２０に充填される。

そして、図８（ａ）に示すように、押出ロッド３の先端３ａに配置した多孔質体４が貫通穴１５ａから突出して下死点に到達したとき、圧力気体供給装置５を構成する電磁弁５ｃを開放して各押出ロッド３に圧縮空気を供給して多孔質体４から噴出させる。多孔質体４から圧縮空気を噴出させることによって、該多孔質体４に付着した餅２１を分離して容器２０に充填することが可能である。従って、餅２１が分配部材１５の貫通穴１５ａから押し出されたときに押出ロッド３に配置した多孔質体４に付着し、自重で落下することなく分離しないような場合でも、確実に分離することが可能である。

次いで、同図（ｂ）に示すように、エアシリンダー６がロッド６ａを引き込んだ状態を保持してエアシリンダー１７ｃのロッド１７ｄが引き込まれ、連結部材１７ａが上昇して図７（ａ）の初期状態に復帰する。

充填装置Ｃによってクリーム２０ａ、餡２０ｂの上部に餅２１が充填された容器２０は、引き続き下流方向に移送され、粉糖装置Ｉで餡２０ｂ、餅２１の表面に粉糖が散布され、更に、シール蓋供給装置Ｊで供給されたシール蓋によって被蓋され、更に、ヒートシール機Ｋで強固にシールされた後、スラットコンベアＤから排出される。

上記の如くして、充填装置Ｃでは、一度の動作で複数の餅２１を容器２０に充填することが可能である。特に、押出ロッド３が分配部材１５に形成された貫通穴１５ａに存在する餅２１を全量押し出すため、容器２０に対して定量充填することが可能である。

本発明に係る吐出装置Ａ、及び充填装置Ｂ、Ｃでは、チョコレートやチョコレートとパフとの混合食品、或いは餅２１のように高い粘性を有する食品を確実に吐出して容器に充填することが可能である。このため、容器に充填するチョコレート製品や、アイスクリームに餅を積層する製品を製造する際に利用して有利である。

Ａ 吐出装置
Ｂ、Ｃ 充填装置
Ｄ スラットコンベア
Ｅ 容器供給装置
Ｆ 異物除去装置
Ｇ クリーム充填装置
Ｈ 餡充填装置
Ｉ 粉糖装置
Ｊ シール蓋供給装置
Ｋ ヒートシール機
１ 吐出ノズル
１ａ 通路
１ｂ 吐出口
１ｃ 軸受材
１ｄ ナット
２ 供給ノズル
３ 押出ロッド
３ａ 先端
３ｂ 流路
３ｃ 上端
３ｄ 流体継手
３ｅ 溝
４ 多孔質体
５ 圧力気体供給装置
５ａ 配管
５ｂ 気体分配部材
５ｃ 電磁弁
５ｄ ヘッダー
６ 駆動部材、エアシリンダー
６ａ ロッド
６ｂ 駆動板
７ 抵抗部材
７ａ 抵抗板
７ｂ 脚
７ｃ 抵抗部
７ｄ 流通部
１０ 分配装置
１０ａ 撹拌分配部
１０ｂ ヘッダー部
１０ｃ 撹拌分配管
１０ｄ 撹拌モータ
１０ｅ 配管
１０ｆ 保持室
１０ｇ ピストン
１０ｈ エアシリンダー
１１ フレーム
１１ａ スタンド
１１ｂ 連結部材
１２、２０ 容器
１５ 分配部材
１５ａ 貫通穴
１５ｂ 止まり穴
１５ｃ 接続穴
１５ｄ 溝
１５ｅ メスねじ
１６ フレーム
１６ａ スタンド
１６ｂ 横断フレーム
１７ 昇降装置
１７ａ 連結部材
１７ｂ 昇降部材
１７ｃ エアシリンダー
１７ｄ ロッド
１７ｅ ブラケット
１８ 供給管
２０ａ クリーム
２０ｂ 餡

Claims (4)

1. 筒状に形成され、先端に粘性食品を吐出する吐出口を有する吐出ノズルと、
   前記吐出ノズルに接続され、該吐出ノズルに粘性食品を供給する供給ノズルと、
   前記吐出ノズルの内部に往復移動可能に収容され、少なくとも先端部分の外径が吐出ノズルの吐出口の内径よりも僅かに小さく形成されると共に、中心に圧力気体の通路が形成された押出ロッドと、
   前記押出ロッドに形成された圧力気体の通路に圧力気体を供給する圧力気体供給装置と、
   前記押出ロッドに形成された圧力流体の通路に配置され、該通路を流れる圧力気体の圧力分布を均すための抵抗部材と、
   前記押出ロッドの先端に配置され、該押出ロッドに供給された圧力気体を噴出する多孔質体と、
   前記押出ロッドを前記吐出ノズルの内部で往復移動させる駆動部材と、を有し、
   前記供給ノズルから前記吐出ノズルに供給された粘性食品を前記押出ロッドを移動させて該吐出ノズルから押し出し、該押出ロッドの先端に配置した多孔質体から圧力気体を噴出させて該押出ロッドから分離させるように構成したことを特徴とする粘性食品の吐出装置。
2. 前記多孔質体がステンレス焼結体であることを特徴とする請求項１に記載した粘性食品の吐出装置。
3. 所定位置に配置された複数の請求項１又は２に記載された粘性食品の吐出装置と、
   前記複数の粘性食品の吐出装置から略等しい距離となる位置に配置されると共に、前記複数の粘性食品の吐出装置の夫々の供給ノズルが接続され、供給された粘性食品を夫々の吐出ノズルに粘性食品を分配する分配部材と、
   前記複数の粘性食品の吐出装置の夫々の押出ロッドを同時に駆動する駆動部材と、
   を有することを特徴とする粘性食品の充填装置。
4. 前記分配部材が、同心円上に配置された複数の貫通穴と、同心円の中心に形成された止まり穴と、前記貫通穴と前記止まり穴を接続する接続穴と、を有しており、前記貫通穴は前記粘性食品の吐出装置の押出ロッドが往復移動可能に収容される吐出ノズルの一部を構成し、前記止まり穴には粘性食品を供給する供給部材が接続されていることを特徴とする請求項３に記載した粘性食品の充填装置。

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