JP6932891B1 - 包被食品成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、外皮材のサイズ及び特性に対応して封着動作に用いる生地量を容易に調整することができる包被食品の成形方法及び装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る包被食品成形方法は、第一シャッタを開いた状態とし第一シャッタの下方に取り付けられたる第二シャッタを閉じた状態として第二シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を載置する載置工程と、前記第二シャッタを開く方向に動作させて外皮材の中央部分を下方に湾曲させる湾曲工程と、湾曲させた外皮材に対して第二シャッタを閉じる方向に動作させて外皮材の中央部分に内材を配置する配置工程と、第一シャッタ及び第二シャッタを閉じる方向に動作させて内材を包み込むように外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する封着工程とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、パン生地、饅頭生地等の外皮材により餡、総菜等の内材を包み込むように成形する包被食品成形方法及び装置に関する。

シート状の外皮材上に内材を配置して、外皮材の周縁部をシャッタ手段により寄せ集めて内材を包み込むように封着成形する成形方法が実用化されており、多数の包被食品を安定して成形することが行われている。

こうした成形方法では、外皮材の周縁部を封着する前に寄せ集める生地量を調整することで、封着部分を確実に封鎖して内材の漏出を防止するとともに、封着部分に余分な生地が集まって厚みが不均一となることなく高品質の成形品を得ることができる。

こうした封着の際の生地量を調整する方法としては、例えば、特許文献１では、載置部材上の外皮材の周囲を複数のシャッタ片によって形成されたシャッタ開口部の閉動作により外皮材を載置部材の開口部内に自重によって下方に窪ませ、シャッタ開口部の開口径を縮径する閉動作を調整し自重によって載置部材の開口部内へ窪ませて、載置部材の開口部の周りに配置された外皮材の周縁部の生地量を調整する包被食品の製造方法が記載されている。

特許第５７５０３５０号公報

特許文献１では、載置部材の開口内に外皮材を自重で窪ませて載置部材の開口の周囲に残留する外皮材の周縁部の生地量を調整しているが、載置部材の開口が所定の形状に設定されているため、外皮材のサイズ及び特性が変化した場合にそれに応じたサイズの開口を有する載置部材に交換することが必要となる。また、載置部材の開口のサイズが複数種類に予め設定されている場合、設定サイズの中間のサイズに対応した生地量の調整が難しくなるといった課題がある。

そこで、本発明は、外皮材のサイズ及び特性に対応して封着動作に用いる生地量を容易に調整することができる包被食品の成形方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明に係る包被食品の成形方法は、複数のシャッタ片からなる第一シャッタを開いた状態とするとともに第一シャッタの下方に取り付けられた複数のシャッタ片からなる第二シャッタを閉じた状態として第二シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を載置する載置工程と、前記第二シャッタを開く方向に動作させて載置された前記外皮材の中央部分を下方に湾曲させる湾曲工程と、湾曲させた前記外皮材に対して前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材の中央部分に内材を配置する配置工程と、前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記内材を包み込むように前記外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する封着工程とを含む。

本発明に係る包被食品成形装置は、複数のシャッタ片からなる第一シャッタと、前記第一シャッタの下方に取り付けられるとともに複数のシャッタ片からなる第二シャッタと、シート状の外皮材に内材を供給する内材供給部と、前記内材供給部を動作させて前記外皮材に前記内材を配置するとともに前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材に配置された前記内材を包み込むように前記外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する制御部とを備える包被食品成形装置であって、前記制御部は、前記第二シャッタを開く方向に動作させて載置された前記外皮材の中央部分を下方に湾曲させるとともに湾曲させた前記外皮材に対して前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材の中央部分に内材を配置するように動作制御する。

本発明は、上記のような構成を有することで、第二シャッタのシャッタ片上に載置されたシート状の外皮材に対して第二シャッタを開く方向に動作させて外皮材の中央部分の湾曲させる際に湾曲する領域を調整することで、第二シャッタ上に残留する生地量を調整することができ、外皮材のサイズ及び特性に対応して封着動作に用いる生地量を容易に調整することが可能となる。

本発明に係る実施形態に関する概略正面図である。 第一シャッタに関する平面図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。 包被食品成形装置の成形工程に関する説明図である。

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、本発明に係る包被食品成形装置に関する概略正面図である。包被食品成形装置１は、筺体２、内材を供給する供給部３、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え部６、外皮材を搬入する搬入部７、上下二段に取り付けられた第一シャッタ８０及び第二シャッタ８１を動作させて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。この例では、供給部３及び吐出部４は、シート状の外皮材に内材を配置する内材送給部に相当する。また、図示されていないが、各部の動作を制御して成形動作を行うように制御する制御装置を備えている。

制御装置は、後述するように、供給部３及び吐出部４を動作させて外皮材に内材を配置する配置動作及び封着部８を動作させて外皮材に配置された内材を包み込むように外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する封着動作を行うように制御する。また、第一シャッタ８０を閉じる方向に動作させて第二シャッタ８１のシャッタ片上に載置されたシート状の外皮材の周縁部を位置調整する位置調整動作及び第二シャッタ８１を開く方向に動作させて載置された外皮材の中央部分を下方に湾曲させる湾曲動作といった外皮材に対する各シャッタの動作制御を行い、外皮材への内材の配置動作において湾曲させた外皮材に対して第二シャッタ８１を閉じる方向に動作させて外皮材の中央部分に内材を配置するように動作制御を行う。

成形に用いる内材としては、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、クリームチーズ等のペースト状の食材が挙げられ、こうしたペースト状の食材には固形食材を混ぜ込んで用いることもできる。混ぜ込む固形食材としては、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、ドーナツ生地といった食材が挙げられる。

供給部３は、筺体２の上部に設けられており、ペースト状の食材等の内材を収容するホッパ３０、ホッパ３０内の内材を供給管３２に圧送するベーンポンプ３１を備えている。供給管３２は、吐出部４に接続されており、可撓性を有する管材が用いられ、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。

吐出部４は、供給管３２が接続された吐出管４０及び吐出管４０を支持する支持フレーム４１を備えており、吐出管４０の内部には円柱状の開閉部材が挿入されている。開閉部材は、駆動ロッドを介してエアアクチュエータ４２に接続されており、エアアクチュエータ４２を揺動駆動することで、開閉部材を吐出管４０内で揺動させることができる。また、支持フレーム４１には、開閉部材を上下動させるエアシリンダ４３が設けられており、エアシリンダ４３を動作させることで、吐出管４０内を開閉部材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ようになる。

移動部５は、吐出部４の支持フレーム４１が固定された作動部材を備えており、作動部材は、筺体２の内面に設けられた駆動機構により上下方向に移動するようになっている。そのため、作動部材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。

押え部６は、移動部５の作動部材に取り付けられており、吐出管４０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６０を備えている。押え部材６０は、支持板６１に固定されており、支持板６１には上面にエアシリンダ６２の駆動ロッドが固定されている。エアシリンダ６２は、移動部５の作動部材に固定されており、駆動ロッド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６０は、吐出管４０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。

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７０及び搬送ベルト７０を移動させる駆動プーリ７１を備えている。シャトル動作を行うための従動プーリ７２を搬送方向に移動させることで、搬送ベルト７０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、上下二段の第一シャッタ８０及び第二シャッタ８１を備えており、第一シャッタ８０及び第二シャッタ８１の間には、中心部に円形の開口が形成されたシート状の受け部材８２が挿入されている。第一シャッタ８０及び第二シャッタ８１は、吐出管４０の下方に配置されており、シャッタ片により形成される開口領域の中心が吐出管４０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８２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４０の中心軸とほぼ一致するように配置されている。

第一シャッタ８０及び第二シャッタ８１は、それぞれ支持基板に複数のシャッタ片が回動可能に取り付けられており、各シャッタ片の回動軸が連結されて一体化している。そして、下段の第二シャッタ８１の下側に設けられた支持バーを筐体２に取り付けるようになっている。

なお、受け部材８２は、必要に応じて取り付けることができ、成形に用いる外皮材のサイズや特性に合わせて用いるとよい。

図２は、上段の第一シャッタ８０に関する平面図である。第一シャッタ８０は、６枚のシャッタ片８０ａを備えており、各シャッタ片８０ａは、中心軸を中心とする円周に等間隔で配置された回動軸に回動可能に取り付けられている。各回動軸には、回動板８０ｂがシャッタ片８０ａと係合ピン等の係合部材により取り外し可能に連結されて装着されており、回動板８０ｂ及びシャッタ片８０ａが回動軸を中心に一体的に回動するようになっている。回動板８０ｂの回動軸よりも外側の外周縁部には、上面側にリンク部材８０ｃの端部が枢支されており、隣り合う回動板８０ｂ同士がリンク部材８０ｃにより連結されている。そのため、６枚の回動板８０ｂは、連動して回動動作を行うようになっており、回動板８０ｂの回動動作によりシャッタ片８０ａが回動動作を行うようになっている。シャッタ８０の筐体２側に配置された回動板８０ｂには、連結ロッド８０ｄの一方の端部が揺動可能に取り付けられており、他方の端部は連結ナットにより駆動ロッド８３と着脱可能に連結されるようになっている。駆動ロッド８３は、筐体２内に配置された駆動機構に連結されており、駆動機構を往復動作させることで、回動板８０ｂを回動軸を中心に揺動させてシャッタ片８０ａを開閉動作させている。

この例では、６枚のシャッタ片８０ａを時計回りに回動させることで開く方向に動作し、反時計回りに回動させることで閉じる方向に動作するようになっている。そして、回動する角度を調整することで、シャッタ片８０ａにより囲まれた開口領域の面積を調整することができる。

下段の第二シャッタ８１についても上段の第一シャッタ８０と同様に構成されており、６枚のシャッタ片を開閉動作させて封着動作を行うようになっている。

上述した封着部８の例では、６枚シャッタを用いているが、シャッタのシャッタ片の枚数は６枚に限定されることはなく、２枚以上のシャッタ片を用いたシャッタであれば使用することができる。また、第一シャッタ及び第二シャッタのシャッタ片の枚数が異なるように設定することも可能で、第一シャッタ及び第二シャッタのどちらか一方を省略した一段シャッタ及び受け部材で構成することもできる。

支持部９は、成形品を搬出する搬送ベルト９０を備えており、搬送ベルト９０は、従動プーリ９１及び９２に張架されるとともに駆動機構９３の駆動プーリに巻回されて張設されている。そして、搬送ベルト９０の従動プーリ９１側は、シャッタ８１の下方に延設されており、受け部材８２の開口のほぼ直下の位置に支持部材９４が設けられている。支持部材９４は、搬送ベルト９０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９４は、筺体２の内部に設けられた支持部９の作動部材に作動フレームを介して固定されており、作動部材は、筺体２の内部に設けられた駆動機構により上下動するようになっている。作動部材が上下動することで支持部材９４が上昇及び下降の動作を行うようになり、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９４が搬送ベルト９０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９０上に載置した状態で支持部材９４を下降させて搬送ベルト９０を駆動することで、成形品を搬出することができる。

図３から図１２は、包被食品成形装置１の成形工程に関する説明図である。説明図では、成形動作に関連する吐出部４、押え部６、封着部８及び支持部９の動作を示している。図３は、初期設定の状態を示している。吐出部４及び押え部６は、予め上昇して待機位置に設定されている。封着部８は、第一シャッタ８０が開いた状態に設定されており、第二シャッタ８１が閉じた状態又はわずかに開いた状態に設定されている。支持部材９４は、上昇して湾曲した外皮材を支持可能な位置に設定されている。

図４は、搬入部７からシート状の外皮材Ｆが第二シャッタ８１及び受け部材８２上に投入されて載置された状態を示している。第二シャッタ８１の各シャッタ片８１ａは閉じた状態に設定されているため、上面は平面状に形成されており、外皮材Ｆはほぼ平面状に載置されるようになる。吐出部４及び押え部６は、載置された外皮材Ｆに対向する下降した位置に設定される。

図５は、載置された外皮材Ｆの位置調整を行う工程を示している。第二シャッタ８１上に載置された外皮材Ｆに対して、第一シャッタ８０を閉じる方向に動作させて外皮材Ｆの周縁部に接触させ、吐出管４０の中心軸に対して位置調整を行う。この例では、受け部材８２上に配置された外皮材Ｆの周縁部を第一シャッタ８０のシャッタ片８０ａにより中心に向かって寄せるようにずらして位置調整を行う。位置調整により、載置された外皮材Ｆの周縁形状が円形でない場合でも第一シャッタ８０の中心軸を中心とする円周に沿って外皮材Ｆの周縁部を揃えることができる。

外皮材Ｆが弾力性を有する生地や厚みのある生地からなる場合には、第一シャッタ８０を閉じる方向に動作させた際に上方に反るように変形することがある。そのため、吐出部４を予め下降させて吐出管４０の先端のノズルを外皮材Ｆの中央部分に当接させた状態に設定しておくことで、上方に反らないようにすることができる。

図６は、外皮材Ｆを湾曲形成する工程を示している。外皮材Ｆを載置した状態で第二シャッタ８１を開く方向に動作させることで、シャッタ片８１ａで囲まれた開口領域を所定の大きさに設定し、設定された開口領域に外皮材Ｆの中央部分を落ち込ませるようにして湾曲形成する。開口領域のサイズは、外皮材Ｆのサイズ及び特性に応じて適宜設定することができ、以後の成形動作の仕上がりをみて第二シャッタ８１上に残留する外皮材Ｆの周縁部の生地量を微調整することができる。

また、第二シャッタ８１を開く方向に動作させる際に第一シャッタ８０を閉じる方向に動作させて、外皮材Ｆの周縁部を中央部分に向かって寄せるように移動させることで、外皮材Ｆの落ち込みを促進させるようにすることもできる。

図７は、吐出部４及び押え部６が下降して押え部材６０が外皮材Ｆの周縁部に当接した状態を示している。吐出部４が下降する際に、第二シャッタ８１をさらに閉じる方向に動作させることで、開口領域に落ち込んで湾曲形成された外皮材Ｆの中央部分に対して開口領域に対応する上部開口を吐出管４０の先端のノズルに近いサイズに絞り込むようにする。

そのため、湾曲形成部分が自重で垂れ下がるように形成され、外部からの力で引き伸ばされることなく自然な形状に湾曲形成される。

吐出部４とともに押え部６も下降して押え部材６０が外皮材Ｆの周縁部に当接し、受け部材８２との間で外皮材Ｆの周縁部を保持するようになる。そのため、第二シャッタ８１が閉じる方向に動作した際に外皮材Ｆの周縁部が不用意にずれ落ちるのを防止することができる。

吐出管４０内の開閉部材４４は上昇した位置に配置されており、供給部３との連結部分よりも上方に配置されている。そのため、供給部３から供給管３２を通して供給された内材Ｇは、連結部分から吐出管４０内に導入されるようになる。

図８は、吐出管４０内の開閉部材４４が下降して内材Ｇを吐出した状態を示している。開閉部材４４が下降することで、吐出管４０内に導入された内材Ｇが外皮材Ｆの湾曲形成部分に向かって押し出されるように吐出する。外皮材Ｆの湾曲形成部分は、予め内材Ｇを収容可能な形状に形成されているため、ノズルから内材Ｇが吐出された場合でも外皮材Ｆが不用意に伸びることがなく、ダメージをほとんど受けずに内材Ｇを外皮材Ｆに配置することができる。

この例では、吐出管４０の先端のノズルは、湾曲形成された外皮材Ｆの上部開口の近傍に配置された状態となっているが、ノズルを湾曲形成された外皮材Ｆの内側に挿入して外皮材Ｆの中央部分に当接した状態に設定することもできる。この場合には、ノズルを上昇させながら内材を吐出することで、外皮材に与えるダメージをさらに小さくすることができる。

図９は、吐出部４が上昇して外皮材Ｆに内材Ｇを配置した状態を示している。吐出部４を上昇させて先端のノズル及び開閉部材４４の先端を内材Ｇから離すように動作させる。その際に、開閉部材４４を中心軸を中心に揺動させながら上昇させることで内材Ｇの切れをよくすることができ、内材Ｇの垂れ等を防止することが可能となる。

図１０は、外皮材Ｆの周縁部を寄せ集めて内材Ｇを包み込むようにした状態を示している。第一シャッタ８０を閉じる方向に動作させることで、受け部材８２上に保持された外皮材Ｆの周縁部を中心に向かって寄せ集めるようになる。

図１１は、寄せ集められた外皮材Ｆの周縁部を封着する状態を示している。外皮材Ｆの周縁部を寄せ集めた状態で第二シャッタ８１を閉じる方向に動作させることで、寄せ集められた周縁部が圧着して封着されるようになる。

図１２は、封着して成形品を得た状態を示している。支持部材９４の位置を固定した状態で第二シャッタ８１を閉じ切るように動作させて封着部分の突起を横方向から押し均すようにすることで、成形品Ｈの表面を凹凸のないきれいな表面に仕上げることができる。

そして、整形された成形品Ｈは、支持部材９４に載置された状態で下降し、搬送ベルト９０により搬送されて次の工程に搬出されるようになる。

以上説明したように、第二シャッタを閉じた状態で外皮材を載置し、第二シャッタを開く方向に動作させて外皮材の中央部分を開口領域に落とし込んで湾曲形成し、第二シャッタを閉じる方向に動作させて外皮材の湾曲形成部分を内材が収容可能な形状に形成するようにしているので、封着動作に用いる外皮材の周縁部の生地量を容易に調整することができるとともに内材を外皮材に配置する際の外皮材の受けるダメージを小さくすることが可能となる。

Ｆ・・・外皮材、Ｇ・・・内材、ｈ・・・封着品、Ｈ・・・成形品、１・・・包被食品成形装置、２・・・筺体、３・・・供給部、４・・・吐出部、４０・・・吐出管、４４・・・開閉部材、５・・・移動部、６・・・押え部、６０・・・押え部材、７・・・搬入部、８・・・封着部、８０・・・第一シャッタ、８１・・・第二シャッタ、８２・・・受け部材、９・・・支持部、９４・・・支持部材

Claims (8)

1. 複数のシャッタ片からなる第一シャッタを開いた状態とするとともに第一シャッタの下方に取り付けられた複数のシャッタ片からなる第二シャッタを閉じた状態として第二シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を載置する載置工程と、前記第二シャッタを開く方向に動作させて載置された前記外皮材の中央部分を下方に湾曲させる湾曲工程と、湾曲させた前記外皮材に対して前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材の中央部分に内材を配置する配置工程と、前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記内材を包み込むように前記外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する封着工程とを含む包被食品成形方法。
2. 前記載置工程では、前記第一シャッタ及び前記第二シャッタの間に取り付けられたシート状の受け部材の開口内で第二シャッタを閉じた状態として前記外皮材を載置する請求項１に記載の包被食品成形方法。
3. 前記載置工程では、前記第一シャッタを閉じる方向に動作させて載置された前記外皮材の周縁部を位置調整する請求項１又は２に記載の包被食品成形方法。
4. 前記湾曲工程では、前記第一シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材の周縁部を中央部分に向かって寄せるように移動させる請求項１から３のいずれかに記載の包被食品成形方法。
5. 複数のシャッタ片からなる第一シャッタと、前記第一シャッタの下方に取り付けられるとともに複数のシャッタ片からなる第二シャッタと、シート状の外皮材に内材を配置する内材送給部と、前記内材送給部を動作させて前記外皮材に前記内材を配置するとともに前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材に配置された前記内材を包み込むように前記外皮材の周縁部を寄せ集めて封着する制御部とを備える包被食品成形装置であって、
   前記制御部は、前記第二シャッタを開く方向に動作させて載置された前記外皮材の中央部分を下方に湾曲させるとともに湾曲させた前記外皮材に対して前記第二シャッタを閉じる方向に動作させて前記外皮材の中央部分に内材を配置するように動作制御する包被食品成形装置。
6. 前記制御部は、前記第一シャッタを閉じる方向に動作させて前記第二シャッタの前記シャッタ片上に載置されたシート状の外皮材の周縁部を位置調整する請求項５に記載の包被食品成形装置。
7. 前記内材送給部は、前記内材を吐出する吐出管を備えており、前記制御部は、前記吐出管を前記外皮材の中央部分に当接させた状態で前記第一シャッタを閉じる方向に動作させて位置調整を行う請求項６に記載の包被食品成形装置。
8. 前記第一シャッタ及び前記第二シャッタの間に取り付けられるとともに開口が形成されたシート状の受け部材を備えている請求項５から７のいずれかに記載の包被食品成形装置。

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