JP7256585B2 - 米飯供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、米飯を容器などの米飯受容体に供給する米飯供給装置に関するものである。

弁当や丼物等を作る場合、米飯を丼や弁当箱等の容器に供給するための米飯供給装置が知られている。この米飯供給装置は、ホッパ（貯留部）内の米飯を計量することにより、一定量の米飯を容器（米飯受容体）に自動的に供給する装置である。

米飯供給装置では、米飯の供給重量が割り当てられた複数の量目ボタン（重量設定部）が並列的に配置されている。例えば、装置前面に複数の量目ボタンが配置され、相互に異なる米飯重量が各ボタンに割り当てられている。

このような米飯供給装置において、装置の所定位置に容器を設置した後、希望する重量に対応した量目ボタンを押下すると、ホッパ内の米飯が所定量ずつ搬送されて閉鎖位置になった開閉カップに蓄積され、当該開閉カップを支持しているロードセル（計量手段）にて逐次計量される。そして、蓄積された米飯の重量が押下した量目ボタンに対応した重量に達すると開閉カップが開き、米飯が容器に落下供給される。

また、このような構造の米飯供給装置では、様々な重量の米飯をワンタッチで容器に供給することができるので、メニューや来店客の要望に合わせた幅広い対応が容易にできる。

なお、米飯を容器などの米飯受容体に供給する米飯供給装置としては、例えば、特許文献１（特開２０１８－１８６７４８号公報）や特許文献２（特開２０１６－０１９４９２号公報）に記載されたものが知られている。特許文献１では、食材の重量指定を行ってから、迅速に、容器に所定量の食材を供給するための技術が開示されている。また、特許文献２では、精度良く計量した食材を効率よく成形型に投入するための技術が開示されている。

特開２０１８－１８６７４８号公報 特開２０１６－０１９４９２号公報

ここで、開閉カップに米飯を蓄積して計量する前述の米飯供給装置では、開閉カップで計量が可能な米飯の重量は開閉カップの容量により決まるので、開閉カップの容量を考慮して各量目ボタンに米飯の重量が割り当てられている。したがって、開閉カップの容量を上回る重量の米飯を得るためには、合算して目的の重量になるように量目ボタンを複数回押し、複数回に分けて米飯を容器に供給する必要がある。

これでは、操作者は米飯が所定の量に達するまで複数回量目ボタンを押さなければならないために、作業工数が増えて手間が掛かる。また、複数回量目ボタンを押さなければならないために、押し間違えてしまうおそれもある。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、１回の重量設定部の操作により、開閉カップの容量を上回る重量の米飯を米飯受容体に供給することのできる米飯供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の米飯供給装置は、米飯受容体に供給される米飯の重量を設定する重量設定部を備え、米飯を落下排出する本体部と、前記本体部から落下する米飯の経路を開閉可能に前記本体部に設置された開閉カップと、前記開閉カップに蓄積される米飯の重量を計測する計量手段と、米飯の重量計測時には米飯が蓄積される閉鎖位置になり、米飯の重量計測完了時には蓄積された米飯が米飯受容体に落下供給される開放位置になるように前記開閉カップを開閉させ、前記重量設定部で設定された重量の米飯を米飯受容体に供給する制御を実行する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、当該開閉カップの容量以下となる重量に分割して米飯が複数回に分けて米飯受容体に落下供給されるよう前記開閉カップの動作を制御する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、均等な重量に分割する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、最後に落下供給される米飯の重量が相対的に小さくなるように分割する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、最後に落下供給される米飯の重量が予め設定された前記開閉カップによる計量最低重量となるように分割する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、均等な重量に分割する第１の分割態様、最後に落下供給される米飯の重量が相対的に小さくなるように分割する第２の分割態様、最後に落下供給される米飯の重量が予め設定された前記開閉カップによる計量最低重量となるように分割する第３の分割態様の少なくとも何れか２つの分割態様を含む分割態様を実行可能に前記開閉カップの動作を制御し、前記少なくとも何れか２つの分割態様を含む分割態様が選択的に設定可能な分割態様設定部をさらに備える、ことを特徴とする。

請求項６に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１～５の何れか一項に記載の発明において、前記制御手段は、先に落下供給された米飯重量の計量誤差を後に落下供給される米飯重量にフィードバックする、ことを特徴とする。

請求項７に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１～６の何れか一項に記載の発明において、前記本体部は、米飯が貯留される貯留部、前記貯留部内の米飯を搬送する搬送手段、および前記搬送手段から送られた米飯を解しながら落下させる解し手段を備える、ことを特徴とする。

請求項８に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１～７の何れか一項に記載の発明において、前記米飯受容体は、前記開閉カップの直下に設置された容器、または前記開閉カップの直下に設置されて落下供給された米飯を所定形状に成形するための成形型である、ことを特徴とする。

本発明によれば、重量設定部で設定された米飯の重量が開閉カップの容量を上回っている場合には、米飯の設定重量が開閉カップの容量以下となる分割されて、米飯が米飯受容体に落下供給されるので、１回の重量設定部の操作により、開閉カップの容量を上回る重量の米飯を米飯受容体に供給することが可能になる。

本発明の第１の実施の形態である米飯供給装置を示す斜視図である。 図１の米飯供給装置の断面図である。 図１の米飯供給装置のブロック図である。 本実施の形態の米飯供給装置における米飯の供給動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の第１の実施の形態である米飯供給装置を示す斜視図、図２は図１の米飯供給装置の断面図である。

図１に示すように、本実施の形態の米飯供給装置Ａは、正面板１０および当該正面板１０の背面に位置する背面板１１、ならびにこれら正面板１０、背面板１１の両側に位置する側面板１２を備えており、上部が開口１３となった本体部１を有している。また、本体部１には、背面板１１の上端に蝶番（図示せず）を介して連結された蓋１４が備えられており、当該蓋１４により開口１３が開閉されるようになっている。

図示するように、本体部１の正面板１０には、表示部１５と量目ボタン（重量設定部）１６とが備えられている。表示部１５は、操作コマンドやメッセージ等を表示する画面であり、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成されている。また、量目ボタン１６は、容器（米飯受容体）Ｓに供給される米飯の重量を設定するためのボタンである。本実施の形態において、７つの量目ボタン１６が配置されており、例えば１５０ｇ～４５０ｇまで５０ｇ刻みの米飯重量が各量目ボタン１６に割り当てられている。但し、量目ボタン１６の数や各量目ボタン１６に割り当てられる米飯重量の値は一例であり、これらに限定されるものではない。また、米飯重量の設定は、量目ボタン１６というボタン式ではなく、タッチパネル式などであってもよい。

なお、量目ボタン１６を押下して装置の動作が開始すると、後述する制御部（制御手段）３０によって、搬送スクリュ（搬送手段）２３による米飯の搬送動作、搬送スクリュ２３に搬送された米飯の解しローラ（解し手段）２４による解し落下動作、解しローラ２４から落下した米飯を蓄積したり容器Ｓに供給するための開閉カップ２５の開閉動作、および開閉カップ２５に蓄積した米飯のロードセル（計量手段）４１による計量動作の制御が行われる。

正面板１０の下方には、所定の奥行きおよび高さを有した凹部空間１７が形成されている。この凹部空間１７は米飯を盛り付けるときの容器Ｓを収容するに十分な空間となっており、その上方から米飯が落下して容器Ｓに供給される。

図２に示すように、本体部１の内部には、相互に並列に配置され、シャフトの周りに螺旋状に形成された２本の搬送スクリュ（搬送手段）２３を備えて米飯を貯留するホッパ（貯留部）２２と、搬送スクリュ２３の回転によりホッパ２２から搬送された米飯を解しながら落下させるドラム型で外周に多数の爪２４ａが設けられた解しローラ（解し手段）２４が設けられている。さらに、本体部１における解しローラ２２の直下には、当該解しローラ２２から落下する米飯の重量を計測するために一時的に蓄積する開閉カップ２５が取り付けられている。

解しローラ２４の回転軸は搬送スクリュ２３の回転軸と直交するような位置関係になっている。これにより、ホッパ２２に貯留された米飯は、ホッパ２２に設けられた搬送スクリュ２３の回転により解しローラ２４へと搬送される。そして、解しローラ２４に搬送された米飯は、当該解しローラ２４の回転に伴う爪２４ａの働きにより、解されながら落下排出される。

なお、搬送スクリュ２３の上方には、当該搬送スクリュ２３によって解しローラ２４に余剰搬送された米飯を戻す（搬送スクリュ２３と逆方向に搬送する）ためのリバーススクリュ２６が設置されている。

開閉カップ２５は、前述した解しローラ２４によって落下する米飯の経路上に位置している。この開閉カップ２５は、米飯が蓄積可能に下方に膨らんだ形状となっており、下方に向けて開閉可能になった一対のカップ片で形成されている。そして、後述する制御部３０による制御下において、米飯を蓄積して重量を計測する際には閉鎖位置になり、米飯の重量計測が完了して蓄積された米飯を容器Ｓに落下供給する際には開放位置になることで、米飯の計量動作と米飯の容器Ｓへの供給動作とが行われる。なお、本実施の形態において、開閉カップ２５は、最大３００ｇの米飯が計量可能な容量になっている。但し、開閉カップ２５の容量は特に限定されるものではなく、自由に設定が可能である。

図１および図２に示すように、開閉カップ２５の真下に位置して、椀や弁当箱等の容器Ｓが載置される容器設置部４０と、開閉カップ２５に蓄積された米飯（つまり、容器設置部４０に載置された容器Ｓに供給されることになる米飯）の計量を行うロードセル（計量手段）４１とを備えている。

容器設置部４０は、容器Ｓが確実に所定位置に設置されるように、段差を介して周囲よりも低く形成されている。

ロードセル４１は、開閉カップ２５を支持するように設けられている。当該ロードセル４１は、検出素子として例えばひずみゲージが用いられ、荷重によるひずみを電気信号に変換する荷重変換器である。

以上のような構成を有する米飯供給装置Ａのブロック図を図３に示す。

図示するように、本実施の形態の米飯供給装置Ａは、装置の動作制御を行うマイクロコンピュータなどで構成される制御部３０を備えており、前述した表示部１５、量目ボタン１６、ロードセル４１の他に、搬送スクリュ２３を回転駆動するための搬送用モータＭ１、リバーススクリュ２６を回転駆動するためのリバース用モータＭ２、解しローラ２４を回転駆動するための解し用モータＭ３、開閉カップ２５を開閉させるためのカップ用モータＭ４などを備えている。そして、制御部３０は、カップ用モータＭ４を介して開閉カップ２５を前述のように開閉制御する。

次に、本実施の形態の米飯供給装置Ａにおける米飯の供給動作について説明する。ここで、図４は本実施の形態の米飯供給装置における米飯の供給動作を示すフローチャートである。

先ず、炊き上がった米飯をホッパ２２に投入して、蓋１４を閉める。次に、容器設置部４０に容器Ｓを設置し、所望の米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６を押下する（ステップＳ１）。なお、動作開始時においては、開閉カップ２５は閉鎖位置になっている。

ここで、前述のように、本実施の形態では、１５０ｇ～４５０ｇまで５０ｇ刻みの米飯重量が各量目ボタン１６に割り当てられている一方で、開閉カップ２５は、最大３００ｇの米飯が計量可能な容量になっている。そこで、制御部３０においては、量目ボタン１６で設定された米飯の重量は開閉カップ２５の容量以下か否かが判断される（ステップＳ２）。具体的には、１５０ｇ、２００ｇ、２５０ｇ、３００ｇの米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６（つまり、開閉カップ２５の容量以下の設定重量である量目ボタン１６）が押下されたか、あるいは、３５０ｇ、４００ｇ、４５０ｇの米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６（つまり、開閉カップ２５の容量を上回った設定重量である量目ボタン１６）が押下されたかが判断される。

そして、ステップＳ２において、量目ボタン１６で設定された米飯の重量が開閉カップ２５の容量以下の場合には、設定重量に応じた米飯の供給が行われる（ステップＳ３）。具体的には、搬送スクリュ２３および解しローラ２４が回転を開始して開閉カップ２５内に米飯が蓄積されていく。このとき、開閉カップ２５に蓄積された米飯の重量はロードセル４１によって逐次計測される。そして、ロードセル４１による米飯の計量値が設定重量（つまり、押下された量目ボタン１６に割り当てられた米飯重量）に到達する直前に搬送スクリュ２３および解しローラ２４の回転動作が停止し、最終的に設定重量に到達すると開閉カップ２５が閉鎖位置から開放位置になり、米飯が容器Ｓに落下供給される。

一方、ステップＳ２において、量目ボタン１６で設定された米飯の重量が開閉カップ２５の容量を上回っている場合には、米飯の設定重量を開閉カップ２５の容量以下となる重量に分割されて（ステップＳ４）、１回目の米飯の供給が行われ（ステップＳ５）、続いて２回目の米飯の供給が行われる（ステップＳ６）。すなわち、２回に分けて米飯が容器Ｓに落下供給される。なお、ステップＳ５およびステップＳ６における米飯の供給プロセスは、前述したステップＳ３と同じである。

ここで、分割パターン（分割回数、１回あたりの供給量）は自由に設定することができ、特に限定されるものではないが、一例を挙げると、次のような分割パターン（分割態様）が考えられる。

第１の分割パターン（第１の分割態様）は、均等な重量に分割するというパターンである。本実施の形態では、開閉カップ２５は最大３００ｇの米飯が計量可能な容量であるから、４００ｇの米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６が押下された場合、１回目に２００ｇの米飯が、２回目にも２００ｇの米飯が落下供給されるように分割する。第１の分割パターンによれば、容器Ｓに供給された米飯の密度が全域でほぼ均等になるので、ムラのない食感が得られる。

第２の分割パターン（第２の分割態様）は、最後に落下供給される米飯の重量が相対的に小さくなるように分割するというパターンである。開閉カップ２５が最大３００ｇの米飯が計量可能な容量で、４００ｇの米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６が押下された場合、例えば１回目に３００ｇの米飯が、２回目に１００ｇの米飯が落下供給されるように分割する。第２の分割パターンによれば、相対的に大きな重量の米飯が先に容器Ｓに供給され、その上に相対的に小さな重量の米飯が供給されることから、上部に位置する相対的に小さな重量の米飯の密度が低くなる。これにより、容器Ｓに盛り付けられた米飯の見栄えが良くなるとともに、よりふっくらとした食感が得られる。

第３の分割パターン（第３の分割態様）は、最後に落下供給される米飯の重量が、予め設定された開閉カップ２５による計量最低重量となるように分割するというパターンである。開閉カップ２５が最大３００ｇの米飯が計量可能な容量で、３５０ｇの米飯重量が割り当てられた量目ボタン１６が押下された場合、例えば１回目に３００ｇの米飯が、２回目に５０ｇの米飯が落下供給されるように分割した場合、２回目に計量される５０ｇが装置にとって軽すぎるために計量精度が悪化する場合がある。そこで、良好な計量精度が得られるミニマムの重量を開閉カップ２５の計量最低重量として予め設定しておき、最後に落下供給される米飯の重量を当該計量最低重量にする。前述の場合、開閉カップ２５の計量最低重量を１００ｇと設定したとすると、１回目に２５０ｇの米飯が、２回目に１００ｇの米飯が落下供給されるように分割する。第３の分割パターンによれば、容器Ｓに供給される米飯の重量精度が向上する。

さて、第１～第３の分割パターンによる場合を含めて、米飯を複数回に分けて容器Ｓに供給する場合には、先に落下供給された米飯重量の計量誤差を後に落下供給される米飯重量にフィードバックするようにして、米飯の重量精度をより高めることができる。

具体的には、４００ｇの米飯を２００ｇと２００ｇとに均等分割して供給するようにし、計量誤差を例えば±１０％とすると、１回の供給につき、２００ｇの±１０％で±２０ｇ程度の誤差が生じる。すると、２回の供給による最終的な最大誤差は±４０ｇになる。そこで、前述のフィードバックをすれば、１回目の供給による最大誤差±２０ｇが２回目の供給にフィードバックされるので、２回目は１８０ｇ～２２０ｇ（２００ｇ±２０ｇ）で計量されることになり、２回の供給による最終的な最大誤差は±２２ｇ（２２０ｇの±１０％）になる。

なお、先に供給される米飯重量の計量誤差が後に供給される米飯重量に吸収されるようになることから、最後に計量される米飯重量を小さくした方が、最終的な計量誤差を小さくすることができる。

また、前述した第１～第３の分割パターンについては、何れかを選択して設定できるようにすることができる。すなわち、米飯供給装置Ａの所定位置（例えば正面板１０など）に、ボタン式やタッチパネル式などにより、第１～第３の分割パターンが選択的に設定可能となった分割パターン設定部（分割態様設定部）を設けておく。このようにすれば、作業者が当該分割パターン設定部を操作することにより、作業者が所望する分割パターンに沿った米飯供給（容器Ｓへの米飯の盛り付け）を行うことができる。

なお、第１～第３の分割パターンの一部の分割パターンが選択的に設定可能になっていてもよく、第１～第３の分割パターンの全部あるいは一部の分割パターンとこれら以外の分割パターンとが選択的に設定可能になっていてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、量目ボタン１６で設定された米飯の重量が開閉カップ２５の容量を上回っている場合には、米飯の設定重量が開閉カップ２５の容量以下となる分割されて、米飯が容器Ｓに落下供給されるので、１回の量目ボタン１６の操作により、開閉カップ２５の容量を上回る重量の米飯を容器Ｓに供給することが可能になる。

これにより、合算して目的の重量になるように量目ボタン１６を複数回押して複数回に分けて米飯を容器に供給する必要がなくなるので、作業性が向上する。また、複数回量目ボタン１６を押すことに伴う押し間違いがなくなる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、以上説明した場合では、ステップＳ４において、米飯の設定重量を開閉カップ２５の容量以下となる重量に２分割して、ステップＳ５およびステップＳ６で、２回に分けて米飯を容器Ｓに落下供給しているが、３分割以上にして３回以上に分けて落下供給するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、本体部１は、米飯が貯留されるホッパ２２、ホッパ２２内の米飯を搬送する搬送スクリュ２３、および搬送スクリュ２３から送られた米飯を解しながら落下させる解しローラ２４が備えられているが、これら以外の部材により本体部１構成してもよい。

さらに、実施の形態での容器Ｓとしては丼が用いられているが、例えばトレイ状の弁当箱やカレー皿など、様々な容器Ｓが適用可能であり、丼に限定されるものではない。さらに、容器Ｓは米飯受容体の一例であり、容器Ｓに限定されるものではなく、例えば落下した米飯を所定の形状に成形するための成形型などであってもよい。

本発明は、開閉カップに蓄積される米飯の重量を計測するいわゆる上計量の米飯供給装置に適用が可能であり、開閉カップに米飯を供給するための機構としては、様々な構成のものを採用することができる。

１ 本体部
１６ 量目ボタン（重量設定部）
２２ ホッパ（貯留部）
２３ 搬送スクリュ（搬送手段）
２４ 解しローラ（解し手段）
２５ 開閉カップ
３０ 制御部（制御手段）
４０ 容器設置部
４１ ロードセル（計量手段）
Ａ 米飯供給装置
Ｓ 容器（米飯受容体）

Claims (8)

1. 米飯受容体に供給される米飯の重量を設定する重量設定部を備え、米飯を落下排出する本体部と、
   前記本体部から落下する米飯の経路を開閉可能に前記本体部に設置された開閉カップと、
   前記開閉カップに蓄積される米飯の重量を計測する計量手段と、
   米飯の重量計測時には米飯が蓄積される閉鎖位置になり、米飯の重量計測完了時には蓄積された米飯が米飯受容体に落下供給される開放位置になるように前記開閉カップを開閉させ、前記重量設定部で設定された重量の米飯を米飯受容体に供給する制御を実行する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、当該開閉カップの容量以下となる重量に分割して米飯が複数回に分けて米飯受容体に落下供給されるよう前記開閉カップの動作を制御する、
   ことを特徴とする米飯供給装置。
2. 前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、均等な重量に分割する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
3. 前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、最後に落下供給される米飯の重量が相対的に小さくなるように分割する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
4. 前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、最後に落下供給される米飯の重量が予め設定された前記開閉カップによる計量最低重量となるように分割する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
5. 前記制御手段は、前記重量設定部で設定された米飯の重量が前記開閉カップの容量を上回る場合には、均等な重量に分割する第１の分割態様、最後に落下供給される米飯の重量が相対的に小さくなるように分割する第２の分割態様、最後に落下供給される米飯の重量が予め設定された前記開閉カップによる計量最低重量となるように分割する第３の分割態様の少なくとも何れか２つの分割態様を含む分割態様を実行可能に前記開閉カップの動作を制御し、
   前記少なくとも何れか２つの分割態様を含む分割態様が選択的に設定可能な分割態様設定部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
6. 前記制御手段は、先に落下供給された米飯重量の計量誤差を後に落下供給される米飯重量にフィードバックする、
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の米飯供給装置。
7. 前記本体部は、
   米飯が貯留される貯留部、前記貯留部内の米飯を搬送する搬送手段、および前記搬送手段から送られた米飯を解しながら落下させる解し手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の米飯供給装置。
8. 前記米飯受容体は、
   前記開閉カップの直下に設置された容器、または前記開閉カップの直下に設置されて落下供給された米飯を所定形状に成形するための成形型である、
   ことを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の米飯供給装置。

Images