JP7031910B2 - 米飯成形装置用ローラと米飯成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、米飯成形装置用ローラと米飯成形装置に関する。

例えば、米飯成形装置は、食品小売店などで、にぎり寿司用の米飯成形物（シャリ玉）を成形する装置として用いられている。

米飯成形装置は、例えば、ホッパーと、圧縮部と、成形部と、搬送部と、を有してなる。ホッパーは、シャリ玉の原料となる米飯を収納して、米飯を圧縮部に供給する。圧縮部は、ホッパーから供給された米飯を圧縮して棒状に成形する。成形部は、棒状に成形された米飯を所定の形状のシャリ玉に成形する。搬送部は、成形部で成形されたシャリ玉を受け取り搬送する。

成形部は、一対の回転軸と、回転軸に取り付けられる一対の米飯成形装置用ローラ（以下「成形ローラ」という。）と、を備える。成形ローラは、外周面に複数の収納部を備える。一対の成形ローラは、一対の回転軸に取り付けられ、互いに相反する方向に回転する。一対の成形ローラの回転は、成形ローラの回転に伴って収納部同士が相対向するように、同調する。

米飯は、回転する成形ローラの収納部に充填（収納）される。収納部同士が対向した際に、収納部内の米飯は、所定の形状（例えば、ほぼ俵状）のシャリ玉に成形される。シャリ玉は、成形ローラの回転に伴って収納部から搬送部に放出される（落下する）。

収納部内の米飯にかかる力は、成形ローラの回転に伴って変化する。そのため、シャリ玉の底面の形状が突出して丸みを帯びるなどの成形不良が発生する。その結果、シャリ玉が搬送部の上で転倒する、あるいは、シャリ玉の外観が悪くなるなどの問題が発生する。

これまでにも、成形部の圧縮過程で成形ローラを一旦逆方向に回転させてシャリ玉の底面に凹部を形成することで、シャリ玉の成形不良の発生を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－２９６１７号公報

しかし、特許文献１に開示された米飯成形装置は、シャリ玉の底面に凹部を形成するために、成形ローラを一旦逆回転させる。そのため、シャリ玉の成形時間は、長くなる。また、米飯成形装置は、前述のとおり、成形ローラの収納部に米飯を充填してシャリ玉を成形する。そのため、米飯成形装置では、人が握ったシャリ玉のようにシャリ玉全体に空気が満遍なく含まれた状態のシャリ玉を成形することが難しい。その結果、米飯成形装置で成形されたシャリ玉の食感は、人が握ったシャリ玉の食感と比較して、硬くなる。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、米飯成形物の成形不良の発生を抑制しつつ、食感の良い米飯成形物を高速で成形可能な米飯成形装置用ローラと米飯成形装置とを提供することを目的とする。

本発明は、米飯を米飯成形物に成形する米飯成形装置に一対で取り付けられて互いに逆方向に回転する米飯成形装置用ローラであって、米飯成形物を成形する収納部を備え、収納部は、回転方向の前方の底壁面と、回転方向の後方の上壁面と、底壁面と上壁面とを結ぶ側壁面と、を備え、側壁面と底壁面とがなす角の角度は、鋭角である、ことを特徴とする。

本発明によれば、米飯成形物の成形不良の発生を抑制しつつ、食感の良い米飯成形物を高速で成形することができる。

本発明にかかる米飯成形装置の実施の形態を示す斜視図である。 図１の米飯成形装置が備えるパネルを取り外した状態の米飯成形装置の正面図である。 図２の米飯成形装置のＡＡ線断面図である。 本発明にかかる米飯成形装置用ローラの実施の形態を示す斜視図である。 図４の米飯成形装置用ローラの正面視断面図である。 図５の米飯成形装置用ローラの部分拡大断面図である。 図５の米飯成形装置用ローラのＢＢ線断面図である。 （ａ）は第１状態における図４の米飯成形装置用ローラの正面視断面図、（ｂ）は第１状態における米飯成形装置用ローラに収納された米飯の正面視断面図、である。 （ａ）は第２状態における図４の米飯成形装置用ローラの正面視断面図、（ｂ）は第２状態における米飯成形装置用ローラに収納された米飯の正面視断面図、である。 （ａ）は第３状態における図４の米飯成形装置用ローラの正面視断面図、（ｂ）は第３状態における米飯成形装置用ローラに収納された米飯の正面視断面図、である。 （ａ）は第４状態における図４の米飯成形装置用ローラの正面視断面図、（ｂ）は第４状態における米飯成形装置用ローラから放出された米飯成形物の正面視断面図、である。 図４の米飯成形装置用ローラから放出された直後の米飯成形物の正面視断面図である。 放出されてから所定時間経過した米飯成形物の正面視断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる米飯成形装置用ローラと米飯成形装置との実施の形態について説明する。

以下の説明において、図面に示されるＸＹＺ座標系は、Ｘ方向が前後方向、Ｙ方向が左右方向、Ｚ方向が上下方向、をそれぞれ示す。各方向において、矢印が指す方向が＋方向である。Ｘ方向において、＋Ｘ方向が前方向、－Ｘ方向が後方向である。Ｙ方向において、＋Ｙ方向が左方向、－Ｙ方向が右方向である。Ｚ方向において、＋Ｚ方向が上方向、－Ｚ方向が下方向である。また、図中、「○」の中に「・」が記載された表記は、紙面の裏から表に向かう矢印（＋方向）を示す。

●米飯成形装置●
図１は、本発明にかかる米飯成形装置の実施の形態を示す斜視図である。
米飯成形装置１００は、例えば、寿司飯などの米飯Ｒ（図２参照。以下同じ。）から握り寿司用の米飯成形物（以下「シャリ玉」という。）ＲＢを成形する。米飯成形装置１００により成形されるシャリ玉ＲＢは、所定の形状（例えば、ほぼ俵状）である。米飯成形装置１００は、ホッパー１と、筐体２と、圧縮部３と、成形部４と、搬送部５と、駆動部６と、制御部（不図示）と、パネル７と、操作部８と、を有してなる。

●米飯成形装置の構成
図２は、パネル７が取り外された状態の米飯成形装置１００の正面図である。
図３は、図２の米飯成形装置１００のＡＡ線断面図である。

米飯Ｒの格納部であるホッパー１は、米飯Ｒの収納、撹拌、供給を行う。ホッパー１は、収納部１１と撹拌部１２と供給部１３とを備える。収納部１１は、内部に米飯Ｒを収納する。収納部１１は、筐体２の上部に着脱可能に取り付けられる。撹拌部１２は、複数の撹拌アーム（不図示）により撹拌部１２内の米飯Ｒを撹拌する。撹拌部１２は、収納部１１の下方に配置される。撹拌部１２は、筐体２の上側の前面に取り付けられる。供給部１３は、撹拌部１２により撹拌された米飯Ｒを供給部１３の下方に送る。供給部１３は、撹拌部１２の下方に、撹拌部１２と一体に設けられる。

筐体２は、圧縮部３と成形部４と搬送部５を支持すると共に、駆動部６などを収納する。筐体２は、複数の支持部を備える。支持部は、例えば、圧縮部３と成形部４とを支持する。

圧縮部３は、成形部４によるシャリ玉ＲＢの成形が容易となるようにホッパー１から供給された米飯Ｒを圧縮する。圧縮部３は、ホッパー１の下方であって、筐体２の前面に配置される。圧縮部３は、複数の回転軸３１と、上段圧縮ローラ対３２と、下段圧縮ローラ対３３と、支持プレート対３４と、を備える。

回転軸３１は、上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３とを支持する。回転軸３１は、筐体２の支持部を介して筐体２に回転可能に支持される。上段圧縮ローラ対３２は、ホッパー１から供給された米飯Ｒを圧縮する。上段圧縮ローラ対３２は、第１圧縮ローラ３２ａと第２圧縮ローラ３２ｂとから構成される。下段圧縮ローラ対３３は、上段圧縮ローラ対３２により圧縮された米飯Ｒをさらに圧縮する。下段圧縮ローラ対３３は、第３圧縮ローラ３３ａと第４圧縮ローラ３３ｂとから構成される。

上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３とは、回転軸３１を介して筐体２に取り付けられる。上段圧縮ローラ対３２は、左右方向に所定の間隔を空けてホッパー１の供給部１３の下方に配置される。下段圧縮ローラ対３３は、左右方向に所定の間隔を空けて上段圧縮ローラ対３２の下方に配置される。第３圧縮ローラ３３ａと第４圧縮ローラ３３ｂとの間隔は、第１圧縮ローラ３２ａと第２圧縮ローラ３２ｂとの間隔より狭い。

回転軸３１は、駆動部６からの回転駆動力により回転する。回転軸３１に支持された上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３との回転速度や回転方向は、制御部により制御される。上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３との回転方向は、圧縮部３に供給された米飯Ｒを上方から下方へ向かって移動させる方向である。

支持プレート対３４は、圧縮部３と成形部４とに供給された米飯Ｒを前後から支持する。支持プレート対３４は、前側支持プレート（不図示）と後側支持プレート３４ａとから構成される。後側支持プレート３４ａは、筐体２の前面に取り付けられる。前側支持プレートは、パネル７の後面に取り付けられる。

なお、圧縮部３の構成は、本実施の形態に限定されない。すなわち、例えば、圧縮部３が備えるローラ対は上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３との２段階であるが、圧縮部が備えるローラ対は１段階や３段階以上でもよい。また、圧縮部は、ローラ方式ではなくベルト方式でもよい。

成形部４は、圧縮部３により圧縮された米飯Ｒからシャリ玉ＲＢを成形する。成形部４は、圧縮部３の下方であって、筐体２の前面に配置される。成形部４は、第１回転軸４１と、第２回転軸４２と、第１成形ローラ４３と、第２成形ローラ４４と、を備える。

第１回転軸４１は、第１成形ローラ４３を支持する。第２回転軸４２は、第２成形ローラ４４を支持する。第１回転軸４１と第２回転軸４２それぞれの後半部は、左右方向に所定の間隔を空けて、筐体２の支持部に回転可能に支持される。第１回転軸４１と第２回転軸４２それぞれの軸方向は、前後方向に沿う。第１回転軸４１と第２回転軸４２それぞれの前部は、筐体２の支持部から前方に突出する。すなわち、第１回転軸４１と第２回転軸４２とは、支持部に片持ち支持される。

第１回転軸４１と第２回転軸４２とは、駆動部６からの回転駆動力により回転する。第１回転軸４１と第２回転軸４２の回転速度や回転方向は、制御部により制御される。

第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、圧縮部３により圧縮された米飯Ｒをシャリ玉ＲＢに成形する。第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、本発明にかかる米飯成形装置用ローラの例である。第１成形ローラ４３は、第１回転軸４１の前半部に取り付けられる。第２成形ローラ４４は、第２回転軸４２の前半部に取り付けられる。第１成形ローラ４３の外周面は、第２成形ローラ４４の外周面と対向する。

一対の成形ローラ４３、４４の回転方向は、圧縮部３から供給された米飯Ｒを成形して、成形されたシャリ玉ＲＢを下方に放出する方向である。すなわち、第１成形ローラ４３の回転方向は、正面視において時計回り方向（図２の時計回り方向）である。第２成形ローラ４４の回転方向は、正面視において反時計回り方向（図２の反時計回り方向）である。第１成形ローラ４３の回転は、第２成形ローラ４４の回転と同期する。

一対の成形ローラ４３、４４が取り外された状態において、第１回転軸４１の軸方向の異なる位置における第１回転軸４１の軸芯（軸中心）と第２回転軸４２の軸芯との距離（以下「軸間距離」という。）Ｌは、異なる。すなわち、一対の成形ローラ４３、４４が取り外された状態において、第１回転軸４１と第２回転軸４２の後端側の軸間距離Ｌ１は、第１回転軸４１と第２回転軸４２の前端側の軸間距離Ｌ２よりも長い。つまり、一対の成形ローラ４３、４４が取り外された状態において、第１回転軸４１と第２回転軸４２とは、非平行である。

第１成形ローラ４３の構成と第２成形ローラ４４の構成とについては、後述する。

搬送部５は、成形部４により成形されたシャリ玉ＲＢを搬送する。搬送部５は、平面視において円形のターンテーブル５１を備える。

駆動部６は、上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３と一対の成形ローラ４３、４４とターンテーブル５１とに回転駆動力を供給する。駆動部６は、例えば、モータである。駆動部６からの回転駆動力は、ギア（不図示）などを介して各部材に供給される。

制御部は、第１回転軸４１と第２回転軸４２の回転の制御など、米飯成形装置１００全体の動作の制御を行う。制御部は、例えば、筐体２に収納される。

パネル７は、ホッパー１の撹拌部１２と供給部１３と、圧縮部３と、成形部４とを、米飯成形装置１００の周囲の埃などから保護する。パネル７は、筐体２の前面に取り付けられる。

操作部８は、米飯Ｒの量目やシャリ玉ＲＢの成形数などの設定を行う。操作部８は、表示部や電源スイッチ、緊急停止ボタン、モード選択ボタンなどを備える。操作部８は、本発明における指示部の例である。

●米飯成形装置用ローラ（一対の成形ローラ４３、４４）の構成
次に、第１成形ローラ４３の構成と第２成形ローラ４４の構成とについて説明する。第１成形ローラ４３の構成と第２成形ローラ４４の構成とは、後述する凹凸を除いて左右対称である。そこで、一対の成形ローラ４３、４４の構成について、第１成形ローラ４３を用いて、以下に説明する。

図４は、本発明にかかる米飯成形装置用ローラの実施の形態を示す斜視図である。
第１成形ローラ４３は、例えば、フッ素系樹脂などの合成樹脂製である。第１成形ローラ４３は、円柱状である。第１成形ローラ４３は、軸孔４３ｈと複数の収納部４３ａとを備える。

図５は、一対の成形ローラ４３、４４の正面視断面図である。
同図は、一対の成形ローラ４３、４４を一対の成形ローラ４３、４４の長手方向（前後方向）の中央部分で切断した、一対の成形ローラ４３、４４の切断面を示す。図中、一対の成形ローラ４３、４４に隣接する白抜きの矢印は、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向を示す（以下、図６、図８－図１１も同じ）。

軸孔４３ｈは、第１回転軸４１が挿通される孔である。軸孔４３ｈは、第１成形ローラ４３の軸芯線（中心軸線）上に配置される。軸孔４３ｈは、第１成形ローラ４３を貫通する。軸孔４３ｈは、正面視において六角形である。第１回転軸４１の前側は、軸孔４３ｈに嵌合される。

収納部４３ａは、第２成形ローラ４４の収納部４４ａと共に、米飯Ｒを収納して、米飯Ｒをシャリ玉ＲＢに成形する。収納部４３ａは、第１成形ローラ４３の外周面から中心に向かって、ほぼ船底状に窪んでいる。第１成形ローラ４３の軸方向における収納部４３ａの長さは、第１成形ローラ４３の周方向における収納部４３ａの長さよりも長い（図４参照）。収納部４３ａは、第１成形ローラ４３の周方向に沿って均等の間隔で、第１成形ローラ４３の外周面の６か所に配置される。

なお、第１成形ローラが備える収納部の数は、「６」に限定されない。

図６は、第１成形ローラ４３の部分拡大断面図である。
図７は、図５の第１成形ローラ４３のＢＢ線断面図である。
収納部４３ａは、側壁面４３ａ１と、上壁面４３ａ２と、底壁面４３ａ３と、前壁面４３ａ４と、後壁面４３ａ５と、を備える。側壁面４３ａ１は、シャリ玉ＲＢの側面を成形する。上壁面４３ａ２は、シャリ玉ＲＢの上面を成形する。底壁面４３ａ３は、シャリ玉ＲＢの底面を成形する。前壁面４３ａ４と後壁面４３ａ５とは、シャリ玉ＲＢの長手方向の端面（前端面、後端面）を成形する。収納部４３ａ内の空間（側壁面４３ａ１と上壁面４３ａ２と底壁面４３ａ３と前壁面４３ａ４と後壁面４３ａ５とに囲まれる空間）の容積は、シャリ玉ＲＢのほぼ半分の容積に相当する。

側壁面４３ａ１は、図５に示されるように、断面視において、６つの側壁面４３ａ１同士で多角形（六角形）が形成されるように配置される。上壁面４３ａ２は、第１成形ローラ４３の回転方向（図５の時計回り方向）において、側壁面４３ａ１の後方（第１成形ローラ４３の回転方向の反対方向）に位置する。側壁面４３ａ１と上壁面４３ａ２とがなす角の角度（内角）は、鈍角である。

底壁面４３ａ３は、第１成形ローラ４３の回転方向において、側壁面４３ａ１の前方（第１成形ローラ４３の回転方向）に位置する。側壁面４３ａ１と底壁面４３ａ３とがなす角の角度（内角）は、鋭角である。すなわち、側壁面４３ａ１と底壁面４３ａ３とがなす角の角度は、側壁面４３ａ１と上壁面４３ａ２とがなす角の角度よりも小さい。

前壁面４３ａ４は、図７に示されるように、側壁面４３ａ１の前端側（図７の紙面下側）に位置する。後壁面４３ａ５は、側壁面４３ａ１の後端側（図７の紙面上側）に位置する。側壁面４３ａ１と前壁面４３ａ４とがなす角の角度（内角）は、略直角である。側壁面４３ａ１と後壁面４３ａ５とがなす角の角度（内角）は、側壁面４３ａ１と前壁面４３ａ４とがなす角の角度と同じである。

第１成形ローラ４３の外周面のうち、収納部４３ａ間に位置する外周面４３ｂは、凸部４３ｂ１と凹部４３ｂ２とを備える。凸部４３ｂ１と凹部４３ｂ２とは、第１成形ローラ４３の長手方向（前後方向）に沿って、外周面４３ｂに繰り返し設けられる。すなわち、第１成形ローラ４３の外周面４３ｂは、側面視において凹凸を有する波状である。凸部４３ｂ１の突出形状と凹部４３ｂ２の窪み形状とは、互いに対称である。

次に、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４との関係について説明する。
第１収納部である第１成形ローラ４３の収納部４３ａと第２収納部である第２成形ローラ４４の収納部４４ａとは、一対の成形ローラ４３、４４の回転に伴って近接と離間とを繰り返す。収納部４３ａと収納部４４ａとが最も近接したとき、両収納部４３ａ、４４ａに囲まれた空間（以下「米飯成形空間」という。）Ｓは、図５に示されるように、断面視において、閉じた空間となる。

第１成形ローラ４３の外周面４３ｂと第２成形ローラ４４の外周面４４ｂとは、一対の成形ローラ４３、４４の回転に伴って当接と離間とを繰り返す。第１成形ローラ４３の外周面４３ｂと第２成形ローラ４４の外周面４４ｂとが当接したとき、第１成形ローラ４３の凸部４３ｂ１は第２成形ローラ４４の凹部４４ｂ２に嵌合され、第１成形ローラ４３の凹部４３ｂ２は第２成形ローラ４４の凸部４４ｂ１に嵌合される。

第１成形ローラ４３のピッチ円Ｃ１は、第２成形ローラ４４のピッチ円Ｃ２に外接する。

第１成形ローラ４３のピッチ円Ｃ１は、第１成形ローラ４３の径方向における第１成形ローラ４３の凸部４３ｂ１の頂部と凹部４３ｂ２の底部との中間部を、第１成形ローラ４３の周方向に沿って結んだ仮想円である。第２成形ローラ４４のピッチ円Ｃ２は、第２成形ローラ４４の径方向における第２成形ローラ４４の凸部４４ｂ１の頂部と凹部４４ｂ２の底部との中間部を、第２成形ローラ４４の周方向に沿って結んだ仮想円である。以下の説明において、２つの仮想円Ｃ１、Ｃ２それぞれの半径ｒ１、ｒ２を、ピッチ円半径という。すなわち、第１成形ローラ４３のピッチ円Ｃ１の半径はピッチ円半径ｒ１であり、第２成形ローラ４４のピッチ円Ｃ２の半径はピッチ円半径ｒ２である。第１成形ローラ４３のピッチ円半径ｒ１は、第２成形ローラ４４のピッチ円半径ｒ２と同じである。

一対の成形ローラ４３、４４の取り付け前の状態において、第１回転軸４１と第２回転軸４２の前端側の軸間距離Ｌ２は、第１成形ローラ４３のピッチ円半径ｒ１と第２成形ローラ４４のピッチ円半径ｒ２との和よりも短い。そのため、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、外周面４３ｂ、４４ｂ同士が当接したときに、第１回転軸４１と第２回転軸４２とから、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とが近接する方向に作用する応力（以下「軸間の応力」という。）を受ける。前述のとおり、第１回転軸４１と第２回転軸４２の前端側の軸間距離Ｌ２は、後端側の軸間距離Ｌ１よりも短い。そのため、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とが受ける軸間の応力の影響は、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４の後端から前端に向かうに連れて大きくなる。

●米飯成形装置の動作
次に、米飯成形装置１００の動作について説明する。

先ず、寿司飯などの米飯Ｒが、米飯成形装置１００の操作者などによりホッパー１の収納部１１に投入される。収納部１１に米飯Ｒが投入された状態で米飯成形装置１００の電源スイッチが操作者により入れられると、米飯Ｒは、撹拌部１２により撹拌されて解される。

次いで、制御部は、駆動部６を制御して、圧縮部３を駆動させる（上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３とを回転させる）。上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３とが回転することで、ホッパー１の供給部１３から供給された米飯Ｒは、圧縮されながら成形部４へと送られる。

米飯Ｒが成形部４に到達すると、制御部は圧縮部３の駆動を止める。このとき、米飯成形装置１００はスタンバイ状態である。米飯成形装置１００がスタンバイ状態のとき、一対の成形ローラ４３、４４は、第１成形ローラ４３の外周面４３ｂと第２成形ローラ４４の外周面４４ｂとが当接した状態（以下「第１状態」という。）である。

次いで、制御部は、駆動部６を制御して、上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３と一対の成形ローラ４３、４４とを回転させる。上段圧縮ローラ対３２と下段圧縮ローラ対３３と一対の成形ローラ４３、４４とが回転することで、成形部４は、米飯Ｒの収納、シャリ玉ＲＢの成形、シャリ玉ＲＢの放出を繰り返す。

図８（ａ）は第１状態における一対の成形ローラ４３、４４の正面視断面図、図８（ｂ）は第１状態における成形部４に収納された米飯Ｒの正面視断面図、である。

一対の成形ローラ４３、４４が第１状態のとき、当接している外周面４３ｂ、４４ｂに対して一対の成形ローラ４３、４４の回転方向の後方に位置する収納部４３ａ、４４ａは、正面視においてＶの字状に向き合う。

一対の成形ローラ４３、４４が第１状態のとき、収納部４３ａと収納部４４ａとは、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間には位置しない。すなわち、一対の成形ローラ４３、４４が第１状態のとき、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間には、空間が存在しない。このとき、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間は、一対の成形ローラ４３、４４により密な状態である。

一対の成形ローラ４３、４４が第１状態のとき、圧縮部３から供給された米飯Ｒは、正面視においてＶの字状に向き合う収納部４３ａ、４４ａ内に収納される。

一対の成形ローラ４３、４４が第１状態からさらに回転すると、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、収納部４３ａ、４４ａが第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間に進出した状態（以下「第２状態」という。）となる。

図９（ａ）は第２状態における一対の成形ローラ４３、４４の正面視断面図、図９（ｂ）は第２状態における成形部４に収納された米飯Ｒの正面視断面図、である。

一対の成形ローラ４３、４４が第２状態のとき、収納部４３ａ、４４ａの少なくとも一部は、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間に位置する。すなわち、一対の成形ローラ４３、４４が第２状態のとき、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間には、収納部４３ａ、４４ａによる空間（空間内には米飯Ｒが存在する）が存在する。

一対の成形ローラ４３、４４が第２状態のとき、収納部４３ａ、４４ａに収納された米飯Ｒは、シャリ玉ＲＢに成形され始める。

一対の成形ローラ４３、４４が第２状態からさらに回転すると、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、収納部４３ａと収納部４４ａとが互いに略平行に向き合った状態（以下「第３状態」という。）となる。

図１０（ａ）は第３状態における一対の成形ローラ４３、４４の正面視断面図、図１０（ｂ）は第３状態における成形部４に収納された米飯Ｒの正面視断面図、である。

一対の成形ローラ４３、４４が第３状態のとき、収納部４３ａと収納部４４ａとは対向する。収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、収納部４３ａは、収納部４４ａに最も近接する。収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、上壁面４３ａ２、４４ａ２同士の距離は、底壁面４３ａ３、４４ａ３同士の距離とほぼ同じである。

収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、収納部４３ａの上壁面４３ａ２と収納部４４ａの上壁面４４ａ２とを結ぶ線は、正面視において、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向の後方（図１０の紙面上方）に凸なドーム状である。一方、収納部４３ａの底壁面４３ａ３と収納部４４ａの底壁面４４ａ３とを結ぶ線は、正面視において、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向の後方に凸な山状である。

収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、収納部４３ａ、４４ａにより形成される米飯成形空間Ｓは、正面視において、上部が上方に凸なドーム状、底部が上方に凸な山状である。

収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、米飯成形空間Ｓ内の米飯Ｒは、収納部４３ａ、４４ａによりシャリ玉ＲＢに成形される。このとき、シャリ玉ＲＢの底面は、凹部ＲＢａを備える。凹部ＲＢａは、シャリ玉の長手方向（前後方向）に沿ってシャリ玉の中央に向かって窪んでいる。凹部ＲＢａは、正面視において、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向の後方に凸な山状である。

一対の成形ローラ４３、４４が第３状態からさらに回転すると、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、正面視において、米飯成形空間Ｓの底部が第３状態から左右方向に広がった状態（以下「第４状態」という。）となる。

図１１（ａ）は第４状態における一対の成形ローラ４３、４４の正面視断面図、図１１（ｂ）は第４状態における成形部４により成形されたシャリ玉ＲＢの正面視断面図、である。

一対の成形ローラ４３、４４が第４状態のとき、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向において米飯成形空間Ｓの後方側の外周面４３ｂ、４４ｂ同士は、軸間の応力により密着する。すなわち、外周面４３ｂの凸部４３ｂ１は外周面４４ｂの凹部４４ｂ２に密着し、外周面４３ｂの凹部４３ｂ２は外周面４４ｂの凸部４４ｂ１に密着する。そのため、米飯Ｒは、外周面４３ｂと外周面４４ｂとの間には残存しない。その結果、シャリ玉ＲＢの上面には成形不良（バリ）は形成されない。つまり、シャリ玉ＲＢは、バリの無い良好な成形状態で米飯Ｒから分割される。

一対の成形ローラ４３、４４が第３状態から第４状態に回転したとき、収納部４３ａの底壁面４３ａ３と収納部４４ａの底壁面４４ａ３とは、正面視において左右方向に離れる。一対の成形ローラ４３、４４が第４状態のとき、底壁面４３ａ３、４４ａ３同士を結ぶ線は、正面視において、ほぼ直線である。

底壁面４３ａ３、４４ａ３同士が左右方向に離れると、シャリ玉ＲＢの底面は、底壁面４３ａ３、４４ａ３の移動に合せて左右方向に広がる。その結果、シャリ玉ＲＢの底面側の密度は、シャリ玉ＲＢの上面側の密度と比べて小さくなる。すなわち、シャリ玉ＲＢの底面側は、シャリ玉ＲＢの上面側よりも多数の空気を含む状態となる。

一対の成形ローラ４３、４４が第４状態のとき、シャリ玉ＲＢは、上壁面４３ａ２、４４ａ２から一対の成形ローラ４３、４４の回転方向の前方に向かって押される。そのため、シャリ玉ＲＢの底面の凹部ＲＢａは、一対の成形ローラ４３、４４が第３状態のときと比べて小さくなる。

一対の成形ローラ４３、４４が第４状態からさらに回転すると、シャリ玉ＲＢは、米飯成形空間Ｓから下方のターンテーブル５１上に放出される（落下する）。

前述のとおり、シャリ玉ＲＢには、バリは形成されない。バリの無いシャリ玉ＲＢは、バリの有るシャリ玉と比べて、収納部４３ａ、４４ａから離れやすい。すなわち、バリの無いシャリ玉ＲＢは、バリの有るシャリ玉と比べて、収納部４３ａ、４４ａから早く離れる。また、米飯成形空間Ｓから放出されるシャリ玉ＲＢの転倒や傾きは、無い。そのため、シャリ玉ＲＢのターンテーブル５１上への落下位置と落下姿勢とは、安定する。その結果、ターンテーブル５１の回転角度を狭めて、ターンテーブル５１の回転に要する時間が短縮される。

図１２は、放出（成形）直後のシャリ玉ＲＢの正面視断面図である。
成形直後のシャリ玉ＲＢの状態は、一対の成形ローラ４３、４４が第４状態のときのシャリ玉ＲＢの状態とほぼ同じである。すなわち、シャリ玉ＲＢの底面側は、シャリ玉ＲＢの上面側よりも多数の空気が含まれた状態である。

図１３は、成形されてから所定時間経過後のシャリ玉ＲＢの正面視断面図である。
シャリ玉ＲＢが成形されてから所定時間が経過すると、シャリ玉ＲＢの上面側の米飯Ｒは、自重によりシャリ玉ＲＢの底面側に移動する。そのため、成形されてから所定時間経過後のシャリ玉ＲＢは、成形直後のシャリ玉ＲＢと比べて、シャリ玉ＲＢの上面側にも空気が含まれた状態となる。その結果、米飯成形装置１００により成形されたシャリ玉ＲＢの食感は、従来の米飯成形装置により成形されたシャリ玉の食感と比べて、空気を多く含んでふっくらとなる。シャリ玉ＲＢの底面は、ターンテーブル５１の表面に沿って平坦になる。

このように、シャリ玉ＲＢは、一対の成形ローラ４３、４４の回転に伴って成形される。このとき、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、シャリ玉ＲＢの成形時に米飯Ｒから弾力などによる力（以下「反発力」という。）を受ける。一対の成形ローラ４３、４４に作用する反発力の方向は、一対の成形ローラ４３、４４が離れる方向（図１０の紙面左右方向）である。

第１回転軸４１と第２回転軸４２とは片持ち支持であるため、反発力の影響は、第１回転軸４１と第２回転軸４２の自由端（前端）に向かうに連れて大きくなる。一方、軸間の応力の影響も第１回転軸４１と第２回転軸４２の自由端（前端）に向かうに連れて大きくなる。ここで、軸間の応力は、第１回転軸４１の前端と第２回転軸４２の前端との間隔調整により、反発力より大きく設定される。そのため、反発力による一対の成形ローラ４３、４４の離間は、発生しない。すなわち、米飯成形装置１００が成形するシャリ玉ＲＢには、バリは発生しない。つまり、シャリ玉ＲＢは、収納部４３ａ、４４ａから離れやすくなる。その結果、米飯成形装置１００は、成形不良の発生を抑制しつつ、高速でシャリ玉を成形する。

なお、軸間の応力の大きさは、反発力の大きさと同じでもよい。この場合、第１成形ローラと第２成形ローラとは、一対の成形ローラの軸方向（前後方向）において均等な力で接触する。

●一対の成形ローラ４３、４４の着脱
次に、一対の成形ローラ４３、４４の着脱について説明する。

前述のとおり、第１成形ローラ４３と第２成形ローラ４４とは、第１回転軸４１と第２回転軸４２とから軸間の応力を受ける。一対の成形ローラ４３、４４が受ける軸間の応力の影響は、一対の成形ローラ４３、４４の回転位置によって異なる。すなわち、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間が密な状態のとき、一対の成形ローラ４３、４４が受ける軸間の応力の影響は、最も大きい。一方、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間に空間が存在しているとき、一対の成形ローラ４３、４４が受ける軸間の応力の影響は、小さくなる。そのため、一対の成形ローラ４３、４４の着脱は、一対の成形ローラ４３、４４が着脱可能状態のときに実行される。着脱可能状態とは、一対の成形ローラ４３、４４の状態が、第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯との間（両軸芯を結ぶ線上）に収納部４３ａ、４４ａの少なくとも一部が位置している状態である。すなわち、第１状態、第２状態、第３状態、第４状態のうち、第２状態は着脱可能状態である。

一対の成形ローラ４３、４４の状態が着脱可能状態へ移行するのは、例えば、操作者により操作部８が操作されたときである。すなわち、操作者により操作部８が操作されたとき、一対の成形ローラ４３、４４の着脱可能状態への移行が操作部８から制御部へ指示される。

一対の成形ローラ４３、４４の着脱可能状態への移行が指示されたとき、制御部は、収納部４３ａ、４４ａの少なくとも一部が第１回転軸４１の軸芯と第２回転軸４２の軸芯とを結ぶ線上に位置するように、第１回転軸４１と第２回転軸４２との回転を制御する。

一方、一対の成形ローラ４３、４４を取り付けるときの第１回転軸４１と第２回転軸４２の状態は、着脱可能状態における第１回転軸４１と第２回転軸４２の状態と同じである。

なお、制御部への一対の成形ローラの着脱可能状態への移行の指示は、米飯成形装置がシャリ玉の成形を終了したときに、操作者による操作なしに操作部が成形の終了を検知して、自動的に実行されてもよい。

●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、収納部４３ａと収納部４４ａとが対向するとき、底壁面４３ａ３と底壁面４４ａ３とで構成される面は、正面視において、一対の成形ローラ４３、４４の回転方向後方に凸である。この底壁面４３ａ３、４４ａ３により、シャリ玉ＲＢの成形過程において、シャリ玉ＲＢの底面には凹部ＲＢａが設けられる。そのため、ターンテーブル５１上に落下したシャリ玉ＲＢは、ターンテーブル５１上で転倒したり傾いたりしない。すなわち、ターンテーブル５１上でのシャリ玉ＲＢの姿勢は、安定する。このように、本発明にかかる米飯成形装置は、従来の成形ローラを一旦逆転させる米飯成形装置と比較して、成形不良の発生を抑制しつつ、高速でシャリ玉を成形できる。

また、シャリ玉ＲＢの成形過程においてシャリ玉ＲＢの底面が左右方向に広げられることで、シャリ玉ＲＢの底面側は、シャリ玉ＲＢの上面側よりも多数の空気を含む状態となる。そのため、成形されてから所定時間経過したとき、シャリ玉ＲＢの上面側の米は、自重によりシャリ玉ＲＢの底面側に移動する。すなわち、成形されてから所定時間経過後のシャリ玉ＲＢは、成形直後のシャリ玉ＲＢと比べて、シャリ玉ＲＢの上面側にも空気が含まれた状態となる。その結果、本発明にかかる米飯成形装置により成形されたシャリ玉の食感は、従来の米飯成形装置により成形されたシャリ玉の食感と比べて、空気を多く含んでふっくらとした食感となる。

なお、一対の成形ローラ４３、４４の取り付け前の状態において、第１回転軸と第２回転軸とは、軸間距離Ｌ２がピッチ円半径ｒ１とピッチ円半径ｒ２との和より短ければ、平行でもよい。

また、以上説明した実施の形態では、一対の成形ローラ４３、４４の外周面４３ｂ、４４ｂが凸部４３ｂ１、４４ｂ１と凹部４３ｂ２、４４ｂ２とを備えていたが、一対の成形ローラの外周面は、凹部と凸部を備えなくともよい。すなわち、例えば、一対の成形ローラは、収納部間に位置する外周面が円周面同士で接触してもよい。この場合、先に説明した実施の形態におけるピッチ円半径は、成形ローラの半径が相当する。

１００ 米飯成形装置
１ ホッパー（格納部）
２ 筐体
３ 圧縮部
４ 成形部
４１ 第１回転軸
４２ 第２回転軸
４３ 第１成形ローラ
４３ａ 収納部（第１収納部）
４３ａ１ 側壁面
４３ａ２ 上壁面
４３ａ３ 底壁面
４４ 第２成形ローラ
４４ａ 収納部（第２収納部）
４４ａ１ 側壁面
４４ａ２ 上壁面
４４ａ３ 底壁面
５ 搬送部
６ 駆動部
７ パネル
８ 操作部（指示部）
ＲＢ 米飯成形物
ｒ１ 第１成形ローラのピッチ円半径
ｒ２ 第２成形ローラのピッチ円半径
Ｌ 第１回転軸の軸芯と第２回転軸の軸芯との距離（軸間距離）

Claims (6)

1. 米飯を米飯成形物に成形する米飯成形装置に一対で取り付けられて互いに逆方向に回転する米飯成形装置用ローラであって、
   前記米飯成形物を成形する収納部を備え、
   前記収納部は、
   前記回転方向の前方の底壁面と、
   前記回転方向の後方の上壁面と、
   前記底壁面と前記上壁面とを結ぶ側壁面と、
   を備え、
   前記側壁面と前記底壁面とがなす角の角度は、鋭角である、
   ことを特徴とする米飯成形装置用ローラ。
2. 前記一対のローラの前記収納部が対向するとき、前記米飯成形物を成形する米飯成形空間が形成される、
   請求項１記載の米飯成形装置用ローラ。
3. 前記一対のローラの前記収納部が対向するとき、前記一対のローラそれぞれの前記底壁面を結ぶ線は、正面視において、前記一対のローラの前記回転方向の後方に凸である、
   請求項１記載の米飯成形装置用ローラ。
4. 前記側壁面と前記底壁面とがなす角の角度は、前記側壁面と前記上壁面とがなす角の角度よりも小さい、
   請求項１記載の米飯成形装置用ローラ。
5. 前記収納部を複数備え、
   前記複数の収納部は、前記米飯成形装置用ローラの周方向に沿って等間隔に配置される、
   請求項１記載の米飯成形装置用ローラ。
6. 米飯が格納される格納部と、
   前記格納部に格納された米飯を米飯成形物に成形する成形部と、
   を有してなり、
   前記成形部は、
   互いに逆方向に回転する一対のローラ、
   を備え、
   前記ローラは、請求項１記載の米飯成形装置用ローラである、
   ことを特徴とする米飯成形装置。

Images