JP7317443B2 - 米飯供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、米飯供給装置に関し、特に、米飯供給装置の貯留部に貯留された米飯の残量検出に関するものである。

弁当や丼物等を作る場合、米飯（食材）を弁当箱や椀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）に米飯を貯留しておき、そこから米飯を搬送スクリュ（搬送手段）で適量搬送して計量することにより、一定量の米飯を容器に自動的に供給する装置である。

米飯供給装置においては、弁当や丼物等を作るために所定量が計量されて容器に盛り付けられるために、ホッパに貯留されている米飯は徐々に減少していく。

このとき、従来の米飯供給装置では、ホッパ内の米飯残量を表示する手段が設けられていないために、上蓋を開けて直接ホッパ内を目視で確認する必要があった。

なお、残量を検知する技術については、例えば特許文献１において、容器内の液体残量を検知する技術が開示されている。

特開２００５－００９９３９号公報

前述のような米飯供給装置では、上蓋を開けてホッパ内の米飯残量を目視確認している。そのため、上蓋を開くとホッパ内の蒸気が外部に漏れるとともに温度が下がり、貯留されている表面付近の米飯の温度が低下するとともに、水分が蒸発して乾き気味になってしまう。そして、上蓋の開閉頻度が高くなればなるだけ、その傾向が強くなってしまう。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、貯留部内の米飯の残量を表示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、米飯が貯留される貯留部と、予め設定された重量の米飯を受容部材に供給する計量供給手段と、装置底面に取り付けられた複数の脚部と、複数の前記脚部にそれぞれ設けられるとともに相互に結線された歪みゲージを備えた複数の歪みゲージユニットからなり、装置重量を計測する装置重量計測手段と、前記装置重量計測手段の計測値から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を差し引いて前記貯留部内の米飯の残量を計測する残量計測手段と、前記残量計測手段に計測される米飯の残量を表示する表示手段と、上下方向に複数段に配置されるとともに相互に独立して温度設定が可能な複数のヒータが設けられ、前記貯留部を収容する保温手段と、前記残量計測手段に計測される米飯の残量に応じて複数の前記ヒータの温度を個別に変更する制御を実行する制御手段と、を有し、前記制御手段は、米飯が存在する高さ位置の前記ヒータは第１の温度にし、米飯が存在しない高さ位置の前記ヒータは前記第１の温度よりも低い第２の温度または作動停止にする、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、予め記憶された米飯供給装置の正規の装置重量である正規自重値と前記貯留部に米飯を貯留していない状態における前記装置重量計測手段の計測値である計測自重値とが一致した場合には前記米飯供給装置の運転を許可し、前記正規自重値と前記計測自重値とが一致しない場合には前記米飯供給装置の運転を不許可とする制御を実行する運転許否手段をさらに有する、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２記載の発明において、前記運転許否手段は、前記米飯供給装置の運転を許可しない場合には、報知手段によりその旨を報知する、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１～３の何れか一項に記載の発明において、前記歪みゲージユニットは、装置荷重が曲げ方向に加わる起歪体と、前記起歪体に接着された前記歪みゲージと、前記起歪体の所定以上の曲げ変形を阻止するストッパとを備える、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４記載の発明において、前記脚部は、脚部本体と、前記脚部本体の外周を保持するケース部と、前記ケース部が取り付けられて前記脚部本体および前記ケース部とで前記歪みゲージユニットを収容する空間を形成するベース板とを有し、前記起歪体は前記脚部本体に圧接され、前記ストッパは前記ベース板に取り付けられている、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５記載の発明において、前記ストッパは前記ベース板にネジ固定されて、前記起歪体との間隔が調整可能になっている、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５または６記載の発明において、前記脚部本体の外周と前記ケース部との間には、シール部材が設けられている、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、前記表示手段は、数字により、または観念的に米飯の残量を表示する、ことを特徴とする。

請求項９に記載の本発明の米飯供給装置は、請求項１～８の何れか一項に記載の発明において、前記貯留部内の米飯を前記計量供給手段に回転しながら搬送する搬送手段と、前記残量計測手段に計測される米飯の残量が多いときよりも少ないときの方が、前記搬送手段の回転速度が速くなる制御を実行する制御手段とをさらに有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、複数の脚部に設けられた歪みゲージユニットの集合により装置重量計測手段が構成されており、装置重量計測手段の計測値から貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を差し引いて貯留部内の米飯の残量を計測する残量計測手段が設けられている。そして、残量計測手段で計測された米飯の残量を表示手段で表示するようにしているので、貯留部内の米飯の残量を表示することが可能になる。

本発明の一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の米飯供給装置の上部について上蓋を開いた状態で示す斜視図である。 図１の米飯供給装置の断面図である。 本実施の形態の米飯供給装置の上部ホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め上方から示す斜視図である。 本実施の形態の米飯供給装置のホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め下方から示す斜視図である。 本実施の形態の米飯供給装置においてホッパを収容する保温容器を示す斜視図である。 本実施の形態におけるホッパと保温容器とを概念的に示す断面図である。 図１の米飯供給装置を斜め下方から示す斜視図である。 装置底面に取り付けられた脚部を斜め下方から示す斜視図である。 図９の脚部の平面図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。 脚部内に設けられた歪みゲージユニットを示す正面図である。 図１２の歪みゲージユニットを９０°異なる方向から示す正面図である。 図１２の歪みゲージユニットの平面図である。 図１２の歪みゲージユニットの底面図である。 本発明の一実施の形態である米飯供給装置のブロック図である。 （ａ）はホッパ内の米飯が上段ヒータの高さ位置まであるときのヒータの温度制御のパターンを示す説明図、（ｂ）はホッパ内の米飯が下段ヒータの高さ位置までに減少したときのヒータの温度制御のパターンを示す説明図である。 本発明の一実施の形態である米飯供給装置の運転開始前の処理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は本発明の一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の米飯供給装置の上部について上蓋を開いた状態で示す斜視図、図３は図１の米飯供給装置の断面図、図４は本実施の形態の米飯供給装置の上部ホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め上方から示す斜視図、図５は本実施の形態の米飯供給装置のホッパおよびその周辺機構を抽出して斜め下方から示す斜視図、図６は本実施の形態の米飯供給装置においてホッパを収容する保温容器を示す斜視図、図７は本実施の形態におけるホッパと保温容器とを概念的に示す断面図、図８は図１の米飯供給装置を斜め下方から示す斜視図である。

図１および図２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および背面板１１の両側に位置する側面板１２を備え、上方に開いた開口部１３が形成された本体部１を有している。また、本体部１には、開口部１３を開閉するための上蓋１４が、蝶番ユニット１５を介して取り付けられている。なお、上蓋１４は、開口部１３を閉鎖したときに外側に位置する外蓋部１４－１と、内側に位置する内蓋部１４－２とで構成されている。

図示するように、正面板１０には、タッチパネル式の表示部（表示手段・報知手段）１６が備えられている。表示部１６は、操作コマンドを入力したり後述する米飯残量などの情報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。本体部１の背面側には、米飯供給装置Ａの動作制御を行うための制御部（制御手段・残量計測手段・運転許否手段：図１６）３０などの様々な電子部品が実装された基板１７（図３）が設置されている。

また、正面板１０の下方には、米飯を盛り付けるときの容器（受容部材）が設置される容器設置部１８が設けられ、正面板１０と容器設置部１８との間には、所定の奥行きおよび高さを有した凹部空間１９が形成されている。この凹部空間１９は容器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に供給される。

図２および図３に示すように、前述した開口部１３内には、当該開口部１３から投入された米飯が貯留されるホッパ（貯留部）２０が設置されている。また、図３に示すように、ホッパ２０の底面付近には、米飯を搬送（図３においては、図面右側から斜め左上側に搬送）するための搬送スクリュ（搬送手段）２１、およびホッパ２０内の米飯を撹拌しながら搬送スクリュ２１へ送る撹拌羽根（撹拌手段）２５が設けられている。

搬送スクリュ２１における米飯の搬送方向の下流側には、搬送スクリュ２１の回転によりホッパ２０内を搬送された米飯を解すように取り崩して落下させるドラム型で外周に多数の爪２２ａが設けられた解しローラ（解し手段）２２が配置されている。さらに、解しローラ２２の直下には、当該解しローラ２２から落下した米飯の落下経路を開閉する一対の開閉カップ（計量供給手段の一部）２３が備えられている。

解しローラ２２の回転軸は搬送スクリュ２１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２０に貯留された米飯は、ホッパ２０に設けられた搬送スクリュ２１の回転により解しローラ２２へと搬送される。そして、解しローラ２２に搬送された米飯は、当該解しローラ２２の回転に伴う爪２２ａの働きにより、解されながら落下する。

また、開閉カップ２３は、前述した解しローラ２２によって落下する米飯の落下経路上に位置している。この開閉カップ２３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部材で形成されている。そして、容器に米飯を供給する際には開閉カップ２３が開き、供給を停止する際には閉じることにより、米飯の容器への供給動作と供給停止動作とが行われる。

図３および図５に示すように、ホッパ２０は、上端および下端が開口した上部ホッパ２０ａと、上部ホッパ２０ａの下端の開口に嵌め込まれてホッパ２０の底面を形成する下部ホッパ２０ｂとで構成されている。

上部ホッパ２０ａには、上方より下方へ向かって徐々に狭く形成されており、これによって上端が広口の開口とされるとともに、下端が狭口の開口とされている。

図３～図５において、下部ホッパ２０ｂに形成された略半円形の収容溝２０ｂ－１内には、前述した搬送スクリュ２１が設置されている。搬送スクリュ２１は、米飯の搬送方向に沿って延びる搬送軸２１ａと、この搬送軸２１ａの回りに設けられてホッパ２０内の米飯を解しローラ２２へと搬送する螺旋状のスクリュ２１ｂとで構成されている。そして、搬送軸２１ａの一方の端部（解しローラ２２と反対側の端部）は下部ホッパ２０ｂの外部へ突出しており、当該突出端には減速機２６を構成するギア２６ａが取り付けられている。

前述した撹拌羽根２５は、搬送スクリュ２１と並列に設置されている。撹拌羽根２５は、搬送スクリュ２１による米飯の搬送方向に沿って配置されたシャフト２５ａと、シャフト２５ａの回転方向と交差する方向に延びるとともに相互に間隔を空けて設けられた複数の撹拌棒２５ｂとで構成されている。そして、シャフト２５ａの一方の端部（解しローラ２２と反対側の端部）も下部ホッパ２０ｂの外部へ突出しており、同様に、突出端には減速機２７を構成するギア２７ａが取り付けられている。なお、撹拌羽根２５の構造は本実施の形態に示すものには限定されない。また、撹拌羽根２５は設けられていなくてもよい。

搬送軸２１ａに取り付けられたギア２６ａを含む減速機２６、およびシャフト２５ａに取り付けられたギア２７ａを含む減速機２７は、共にハウジング２８内に格納されている。また、ハウジング２８の裏側には、搬送スクリュ２１を回転駆動するための搬送用モータＭ１、および撹拌羽根２５を回転駆動するための撹拌用モータＭ２がそれぞれ固定されている。そして、搬送用モータＭ１の出力軸には減速機２６を構成するギア２６ｂが、撹拌用モータＭ２の出力軸には減速機２７を構成するギア２７ｂが、それぞれ取り付けられている。これにより、搬送用モータＭ１の回転力は、ギア２６ｂから中継用のギア２６ｃを介してギア２６ａに伝達され、搬送スクリュ２１を回転させる。また、撹拌用モータＭ２の回転力は、ギア２７ｂから中継用のギア２７ｃを介してギア２７ａに伝達され、撹拌羽根２５を回転させる。

なお、ハウジング２８の前面は、減速機２６，２７を保護するとともに、これらの減速機２６，２７の回転軸を支持するためのハウジングカバー２８ａで覆われている。

さて、図３において、米飯供給装置Ａは、開閉カップ２３に蓄積された米飯（つまり、容器設置部１８に載置された容器に供給されることになる米飯）の計量を行う計量器（計量供給手段の一部）２４を備えている。

計量器２４には、荷重を電気信号に変換するロードセルが用いられている。そして、閉鎖位置にある開閉カップ２３に蓄積された米飯の計量値（計量器２４による計量値）が目標計量値に到達する直前に搬送スクリュ２１および解しローラ２２の回転動作が停止し、最終的に目標計量値に到達したときに開閉カップ２３が開放位置になって米飯が容器に落下供給される。

ここで、ホッパ２０は、図６に示す保温容器（保温手段）３２内に収容されている。また、保温容器３２は、容器本体３２ａと、この容器本体３２ａに取り付けられたヒータ３２ｂとを備えている。図示するように、ヒータ３２ｂは、上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２の上下方向に２段で構成されており、相互に独立して温度設定が可能になっている。

本実施の形態におけるホッパ２０と保温容器３２とを図７において概念的に示す。図示するように、上段ヒータ３２ｂ－１は容器本体３２ａの周囲に配置されているが、下段ヒータ３２ｂ－２は、容器本体３２ａの周囲および底面に配置されている。

なお、図６に示す場合には、上段ヒータ３２ｂ－１は上下および横方向に複数に分割されて容器本体３２ａに配置されているが、これらは同一温度に設定されるために、上段ヒータ３２ｂ－１として一つに取り扱われる。下段ヒータ３２ｂ－２も同様に分割されているが、これらも同一温度に設定されるために、やはり下段ヒータ３２ｂ－２として一つに取り扱われる。すなわち、上段ヒータ３２ｂ－１や下段ヒータ３２ｂ－２は、それぞれ一体となっていてもよいが、本実施の形態のように分割されていてもよい。

なお、本実施の形態において、ヒータ３２ｂは上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２で構成されているが、上下方向に複数段に配置されて相互に独立して温度設定が可能となっていれば足り、３段以上であってもよい。

図８に示すように、装置底面の４箇所には、脚部２９が取り付けられている。以下、脚部の構造について、図９～図１５を用いて説明する。図９は装置底面に取り付けられた脚部を斜め下方から示す斜視図、図１０は図９の脚部の平面図、図１１は図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図、図１２は脚部内に設けられた歪みゲージユニットを示す正面図、図１３は図１２の歪みゲージユニットを９０°異なる方向から示す正面図、図１４は図１２の歪みゲージユニットの平面図、図１５は図１２の歪みゲージユニットの底面図である。

図９～図１１に示すように、脚部２９は、略円柱状の脚部本体２９ａと、脚部本体２９ａの外周を保持するケース部２９ｂと、ケース部２９ｂが取り付けられるベース板２９ｃとを備えている。なお、ケース部２９ｂは、スペーサ２９ｄを介してネジ２９ｅによりベース板２９ｃに固定されており、したがって、ケース部２９ｂとベース板２９ｃとの間には隙間が空いている。

ケース部２９ｂには、脚部本体２９ａの下部が突出する孔２９ｂａが形成されており、当該孔２９ｂａの内周には、脚部本体２９ａに形成された段差２９ａｂと係合して脚部本体２９ａが抜け落ちないようにするためのフランジ２９ｂｂが形成されている。また、脚部本体２９ａの外周とケース部２９ｂとの間には、Ｏリングなどのシール部材２９ｆが設けられており、外部からの水分などの浸入が防止されている。

なお、本実施の形態においては、ケース部２９ｂはベース板２９ｃと別体になっているが、一体に形成されていてもよい。

脚部本体２９ａ、ケース部２９ｂおよびベース板２９ｃにより、歪みゲージユニット３３を収容する空間が形成されている。

図１１～図１５に示すように、歪みゲージユニット３３は、米飯供給装置Ａの荷重が曲げ方向に加わる起歪プレート（起歪体）３３ａと、起歪プレート３３ａに接着された歪みゲージ３３ｂと、起歪プレート３３ａが想定外の過負荷により塑性変形をおこして破損しないようにするために、所定以上に曲げ変形することを阻止するストッパ３３ｃとを備えている。また、起歪プレート３３ａは、当該起歪プレート３３ａに装置荷重を伝達するための伝達プレート３３ｄを介して脚部本体２９ａに圧接されている。なお、伝達プレート３３ｄの中央部には突起３３ｄａが形成され、当該突起３３ｄａが脚部本体２９ａから押圧されるようになっている。

ストッパ３３ｃはベース板２９ｃに取り付けられている。このストッパ３３ｃはベース板２９ｃにネジ固定されており、起歪プレート３３ａとの間隔が調整可能になっている。したがって、当該間隔を調整することにより起歪プレート３３ａの最大変形量が調整できるので、起歪プレート３３ａの種類に応じて変形量を調整することができる。なお、ストッパ３３ｃと起歪プレート３３ａとの間隔は調整可能になっていなくてもよい。

起歪プレート３３ａは、伝達プレート３３ｄを介して加わった荷重で歪む起歪部３３ａａと、起歪部３３ａａの両側に形成されて脚部２９に固定される固定部３３ａｂとからなり、前述した歪みゲージ３３ｂは起歪部３３ａａに接着されている。そして、起歪プレート３３ａの変形に伴う歪みゲージ３３ｂの抵抗値の変化をホイートストンブリッジ回路を介して電圧値の変化に変換することにより、起歪プレート３３ａに加わった荷重が求められる。

なお、本実施の形態において、歪みゲージ３３ｂにはハーフブリッジタイプが用いられているが、フルブリッジタイプやクォータブリッジタイプを用いてもよい。

ここで、装置底面の４個の脚部２９に設けられた歪みゲージ３３ｂは相互に結線されている。よって、各歪みゲージ３３ｂで計測された各起歪プレート３３ａに加わった荷重を合計することにより、米飯供給装置Ａの総重量が計測される。したがって、４個の脚部２９に設けられたこのような４個の歪みゲージユニット３３の集合により、装置重量を計測する装置重量計測手段Ｓ３３（図１６）が構成される。

そして、ホッパ２０に米飯を貯留していない状態での装置重量を予め登録しておけば、制御部３０において、当該装置重量と装置重量計測手段である４つの歪みゲージユニット３３の合計で得られた装置重量（ホッパ２０に米飯を貯留した状態での装置重量）との差を求めることにより、ホッパ２０内の米飯の重量、つまり米飯の残量が計測される。したがって、制御部３０は、ホッパ２０内の米飯の残量を計測する残量計測手段として機能する。そして、計測されたホッパ２０内の米飯の残量は、前述した表示部１６に表示される。

なお、本実施の形態においては、米飯残量は具体的な数字（米飯重量や残パーセント）で表示されるようになっているが、観念的に表示されるようになっていてもよい。例えば、残量を色で表示するようにして、残量が十分な場合には青色で、半分程度の場合には黄色で、殆どなくなった場合には赤色で表示することが考えられる。あるいは、目盛やアイコン（残量をアイコンの個数に対応させたもの）で表示することが考えられる。

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１６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制御部３０を備えており、前述した表示部１６、計量器２４、４個の歪みゲージユニット３３で構成される装置重量計測手段Ｓ３３、上段ヒータ３２ｂ－１、下段ヒータ３２ｂ－２、搬送用モータＭ１、撹拌用モータＭ２の他に、解しローラ２２を回転駆動するための解し用モータＭ３、開閉カップ２３の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、残量計測手段に計測される米飯の残量に応じてヒータ３２ｂ（つまり、上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２）の温度を個別に変更する制御を行うようになっている。

このような制御の一例を図１７に示す。ここで、図１７（ａ）はホッパ内の米飯が上段ヒータの高さ位置まであるときのヒータの温度制御のパターンを示す説明図、図１７（ｂ）はホッパ内の米飯が下段ヒータの高さ位置までに減少したときのヒータの温度制御のパターンを示す説明図である。

図１７（ａ）において、ホッパ２０内の米飯が上段ヒータ３２ｂ－１の高さまで存在しているときには、上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２をともに第１の温度に設定する。ここで、第１の温度は、例えば８５℃である。

図１７（ｂ）において、ホッパ２０内の米飯が、上段ヒータ３２ｂ－１の高さ位置には存在しなくなり下段ヒータ３２ｂ－２の高さ位置にだけ存在しているときには、米飯が存在する高さ位置の下段ヒータ３２ｂ－２の設定は第１の温度のままにしておき、米飯が存在しない高さ位置の上段ヒータ３２ｂ－１は第１の温度よりも低い第２の温度に設定するか、作動停止にする。ここで、第２の温度は、例えば７０℃である。また、上段ヒータ３２ｂ－１の作動停止とは、上段ヒータ３２ｂ－１への給電を止めて発熱しないようにすることである。

また、制御部３０は、残量計測手段で計測されるホッパ２０内の米飯の残量が多いときよりも少ないときの方が、搬送スクリュ２１の回転速度が速くなるように搬送用モータＭ１の回転の制御を行うようになっている。

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の概略について説明する。

先ず、上蓋１４を開いておいて、炊き上がった米飯をホッパ２０に投入する。このときの投入量は、上段ヒータ３２ｂ－１の高さ位置までとする。その後、上蓋１４を閉めて電源を入れると、上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２が給電されて第１の温度になり、保温容器３２に収容されたホッパ２０内の米飯が暖められる。

そして、タッチパネル式の表示部１６で所定の盛付ボタンを押す。容器設置部１８に容器を設置すると、図示しないセンサが容器の設置を検出して搬送スクリュ２１、撹拌羽根２５および解しローラ２２が回転を開始し、閉鎖位置にある開閉カップ２３内に米飯が蓄積されていく。このとき、開閉カップ２３に蓄積された米飯の重量は計量器２４によって逐次計測される。そして、前述のように、計測値が目標値に到達する直前に搬送スクリュ２１、撹拌羽根２５および解しローラ２２の回転動作が停止し、最終的に目標値に到達したときに開閉カップ２３が開放位置になって米飯が容器に落下供給される。

ホッパ２０内の米飯が容器に落下供給されて残量が徐々に減少するが、本実施の形態の米飯供給装置Ａにおいては、残量計測手段としての制御部３０により米飯残量が計測されて計測結果が表示部１６に表示される。すなわち、ホッパ２０に米飯を貯留していない状態での装置重量と装置重量計測手段Ｓ３３で得られた装置重量（ホッパ２０に米飯を貯留した状態での装置重量）との差から、制御部３０によってホッパ２０内の米飯の残量が計測され、表示部１６に表示される。

したがって、作業者は、米飯の残量を表示部１６における表示で知ることができるので、次の炊飯時間の開始タイミングを把握するためなどの目的で、上蓋を開けてホッパ内の米飯残量を目視確認する必要がなくなる。これにより、上蓋の開閉頻度を減らすことができるので、上蓋の開閉によりホッパ２０に貯留されている表面付近の米飯の温度が低下し、水分が蒸発して乾き気味になってしまうことがなくなる。

ここで、米飯供給装置Ａにおいて、ホッパ２０内から米飯が容器へと盛り付けられて徐々に減っていくと、米飯が下段ヒータ３２ｂ－２の高さ位置には存在するが、上段ヒータ３２ｂ－１の高さ位置には存在しなくなる状態、つまり図１７（ａ）に示す状態から図１７（ｂ）に示す状態に移行する。このとき、上段ヒータ３２ｂ－１を第１の温度に維持しておくと、ホッパ２０内の米飯上方の空間が米飯を暖めるときと同じ温度で暖められることにより、当該空間に面した部分の米飯の水分の蒸発が進行する。すると、この部分の米飯が乾き気味になり、食感が悪化してしまう。

そこで、本実施の形態では、前述のように、残量計測手段に計測されたホッパ２０内の米飯残量が図１７（ｂ）に示す状態になったならば、米飯が存在する高さ位置の下段ヒータ３２ｂ－２の設定はそのまま（つまり、第１の温度）にしておき、米飯が存在しない高さ位置の上段ヒータ３２ｂ－１は第１の温度よりも低い第２の温度に設定するか、作動停止にする。よって、ホッパ２０内の米飯が存在していない空間は米飯を暖めるときよりも低い温度で暖められることになり、その空間に面した部分の米飯の水分の蒸発が緩やかになる。

このように、本実施の形態の米飯供給装置Ａでは、制御部３０により、残量計測手段で計測されるホッパ２０内の米飯の残量に応じて上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２の温度を個別に制御するようにして、米飯が存在する高さ位置のヒータ（図１７（ａ）の場合には、上段ヒータ３２ｂ－１および下段ヒータ３２ｂ－２）は第１の温度にし、米飯が存在しない高さ位置のヒータ（図１７（ｂ）の場合には、上段ヒータ３２ｂ－１）は第１の温度よりも低い第２の温度または作動停止にするようにしている。

したがって、ホッパ２０内の米飯が存在していない空間は、米飯を暖めるときの温度（つまり、第１の温度）ではなく、それよりも低い温度（つまり、第２の温度に設定したときには第２の温度、作動停止にしたときには第２の温度よりも低い温度）で暖められることになる。これにより、その空間に面した部分の米飯の水分の蒸発が緩やかになって当該部分の米飯の乾きが抑制される。したがって、容器に盛り付けられた米飯の食感が悪化することがなくなる。

さて、ホッパ２０内に貯留されている米飯の残量が少なくなると、搬送スクリュ２１により解しローラ２２へ搬送される米飯の量が少なくなる。そのために、設定量の米飯を搬送スクリュ２１で搬送するのに時間がかかってしまって搬送効率が低下することになる。

この点に関しても、本実施の形態の米飯供給装置Ａでは、前述のように、制御部３０による制御の下、残量計測手段で計測されるホッパ２０内の米飯の残量が多いときよりも少ないときの方が、搬送スクリュ２１の回転速度が速くなるように搬送用モータＭ１が回転するようになっている。

具体的には、ホッパ２０内の米飯の最大投入可能重量が５ｋｇである場合、ホッパ２０内の米飯残量が例えば１ｋｇになるまでは、搬送スクリュ２１を６０ｒｐｍ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）で回転させて米飯を解しローラ２２へと搬送する。そして、ホッパ２０内の米飯残量が例えば１ｋｇ以下になったならば、それまでの回転速度で回転させていたのでは解しローラ２２に搬送される米飯の量が少なくなるので、回転速度を上げて９０ｒｐｍで回転させて搬送する。

このように米飯の残量が少なくなったならば搬送スクリュ２１の回転速度を上げて米飯を解しローラ２２へと搬送しているので、ホッパ２０内に貯留されている米飯の残量が少なくなることに伴う米飯の搬送効率の低下が防止される。これにより、ホッパ２０内の米飯が少なくなっても、米飯の容器への盛り付け時間が長くなることがなくなる。

さて、米飯供給装置Ａでは、ホッパ２０、搬送スクリュ２１、解しローラ２２、開閉カップ２３、撹拌羽根２５などの部品が着脱可能になっている。そして、作業者は必要に応じてこれらの部品を取り外してクリーニングを行い、組み付けを行っている。このような作業は人手によることから、取り外した部品の組み付け漏れが発生することがある。そして、そのままで米飯を投入して運転を開始すると、本来の動作が実行されない。また、部品の組み付け漏れが装置の動作不良で発覚した場合、投入した米飯を取り出すとともに、組み付け済みの部品までをも取り外して復旧作業を行わなければならない。

このような部品の組み付け漏れを防止する方法としては、作業者の目視による判断、あるいはセンサによる各部品の有無の判断などが考えられる。

しかしながら、目視による判断の場合には、組み立てられた部品を目視できる状態まで分解する必要があり煩雑である。また、センサによる判断の場合には、各部品に対応してセンサを配置する必要があり、部品点数が多くなればセンサの数も多くなり、センサの取付位置の問題やコストアップの問題などが発生する。

そこで、本実施の形態の米飯供給装置Ａでは、米飯供給装置Ａの運転の許否を判断する運転許否手段として機能する制御部３０による制御下において図１８に示す処理を行うことにより、このような問題を解決している。

すなわち、米飯供給装置Ａのメモリ（図示せず）には、当該米飯供給装置Ａの正規の装置重量（必要な部品が全て組み付けられており、且つ米飯が投入されていない状態での重量）である正規重量値が予め記憶されている。そして、運転開始に先立って、前述の装置重量計測手段Ｓ３３により、ホッパ２０に米飯を貯留していない状態における米飯供給装置Ａの計測値である計測自重値を測定する（ステップＳ１）。

次に、正規重量値と計測重量値とが一致しているか否かの判断を行う（ステップＳ２）。

米飯供給装置Ａに必要な部品が全て組み付けられているから計測重量値が正規重量値と一致していると考えられるので、ステップＳ２において両者が一致している場合には、米飯供給装置Ａの運転が許可される（ステップＳ３）。

一方、ステップＳ２において、両者が一致していない場合には、米飯供給装置Ａに必要な部品が全て組み付けられていないことになるので、米飯供給装置Ａの運転が不許可とされる（ステップＳ４）。このとき、アラームや表示部１６など報知手段でその旨を報知（聴覚的あるいは視覚的に報知）するようにすれば、部品の組み付け漏れがあることを作業者が直ちに知ることができるので望ましい。

ステップＳ４において米飯供給装置Ａの運転が不許可とされた場合には、作業者により、部品の組み付け直しを行う（ステップＳ５）。そして、前述したステップＳ１に戻って再度計測自重値を測定し、当該計測自重値が正規重量値と一致するまでステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５を繰り返す。

このように、図１８に示す処理において、制御部３０は、米飯供給装置Ａの運転の許否を判断する運転許否手段として機能する。

そして、このような制御部３０による処理によれば、作業者により、組み付け済みの部品を目視できる状態まで再分解することなく、簡便に部品の組み付け忘れを防止することができる。また、各部品に対応したセンサを配置することなく部品の組み付け忘れを防止することが可能になるので、センサの取付位置の問題やコストアップの問題などが発生することもない。

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。

以上の説明では、開閉カップ２３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が示されているが、容器設置部１８に載置された容器に落下供給される米飯の重量を計測するいわゆる下計量の米飯供給装置であってもよい。

また、本実施の形態では、容器底面に取り付けられた脚部２９は４個であるが、３個以上であればよく、４個に限定されるものではない。なお、装置重量を計測するための歪みゲージユニット３３は、全ての脚部２９に設けられる。

以上の説明では、本発明を、貯留部内の米飯を容器に落下供給する米飯供給装置に適用した場合が示されているが、これに限定されるものではない。例えば、貯留部内の米飯を適量取り出してシャリ玉やおにぎりに成形したり、シート状にして板海苔の上に供給する米飯供給装置など、様々な米飯供給装置に適用することが可能である。

したがって、米飯が供給される受容部材は容器に限定されるものではなく、例えば、ターンテーブルのシャリ玉成形用の成形孔、おにぎりの形状に成形するための成形型、海苔巻き用のプレートなどであってもよい。

１ 本体部
１６ 表示部（表示手段・報知手段）
２０ ホッパ（貯留部）
２０ａ 上部ホッパ
２０ｂ 下部ホッパ
２１ 搬送スクリュ（搬送手段）
２２ 解しローラ（解し手段）
２３ 開閉カップ（計量供給手段の一部）
２４ 計量器（計量供給手段の一部）
２５ 撹拌羽根（撹拌手段）
２９ 脚部
２９ａ 脚部本体
２９ａｂ 段差
２９ｂ ケース部
２９ｂａ 孔
２９ｂｂ フランジ
２９ｃ ベース板
２９ｄ スペーサ
２９ｅ ネジ
２９ｆ シール部材
３０ 制御部（制御手段・残量計測手段・運転許否手段）
３２ 保温容器（保温手段）
３２ａ 容器本体
３２ｂ ヒータ
３２ｂ－１ 上段ヒータ
３２ｂ－２ 下段ヒータ
３３ 歪みゲージユニット
３３ａ 起歪プレート（起歪体）
３３ａａ 起歪部
３３ａｂ 固定部
３３ｂ 歪みゲージ
３３ｃ ストッパ
３３ｄ 伝達プレート
３３ｄａ 突起
Ａ 米飯供給装置
Ｍ１ 搬送用モータ
Ｍ２ 撹拌用モータ
Ｍ３ 解し用モータ
Ｍ４ カップ用モータ
Ｓ３３ 装置重量計測手段

Claims (9)

1. 米飯が貯留される貯留部と、
   予め設定された重量の米飯を受容部材に供給する計量供給手段と、
   装置底面に取り付けられた複数の脚部と、
   複数の前記脚部にそれぞれ設けられるとともに相互に結線された歪みゲージを備えた複数の歪みゲージユニットからなり、装置重量を計測する装置重量計測手段と、
   前記装置重量計測手段の計測値から前記貯留部に米飯を貯留していない状態での装置重量を差し引いて前記貯留部内の米飯の残量を計測する残量計測手段と、
   前記残量計測手段に計測される米飯の残量を表示する表示手段と、
   上下方向に複数段に配置されるとともに相互に独立して温度設定が可能な複数のヒータが設けられ、前記貯留部を収容する保温手段と、
   前記残量計測手段に計測される米飯の残量に応じて複数の前記ヒータの温度を個別に変更する制御を実行する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、米飯が存在する高さ位置の前記ヒータは第１の温度にし、米飯が存在しない高さ位置の前記ヒータは前記第１の温度よりも低い第２の温度または作動停止にする、
   ことを特徴とする米飯供給装置。
2. 予め記憶された米飯供給装置の正規の装置重量である正規自重値と前記貯留部に米飯を貯留していない状態における前記装置重量計測手段の計測値である計測自重値とが一致した場合には前記米飯供給装置の運転を許可し、前記正規自重値と前記計測自重値とが一致しない場合には前記米飯供給装置の運転を不許可とする制御を実行する運転許否手段をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の米飯供給装置。
3. 前記運転許否手段は、
   前記米飯供給装置の運転を許可しない場合には、報知手段によりその旨を報知する、
   ことを特徴とする請求項２記載の米飯供給装置。
4. 前記歪みゲージユニットは、装置荷重が曲げ方向に加わる起歪体と、前記起歪体に接着された前記歪みゲージと、前記起歪体の所定以上の曲げ変形を阻止するストッパとを備える、
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の米飯供給装置。
5. 前記脚部は、脚部本体と、前記脚部本体の外周を保持するケース部と、前記ケース部が取り付けられて前記脚部本体および前記ケース部とで前記歪みゲージユニットを収容する空間を形成するベース板とを有し、
   前記起歪体は前記脚部本体に圧接され、前記ストッパは前記ベース板に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項４記載の米飯供給装置。
6. 前記ストッパは前記ベース板にネジ固定されて、前記起歪体との間隔が調整可能になっている、
   ことを特徴とする請求項５記載の米飯供給装置。
7. 前記脚部本体の外周と前記ケース部との間には、シール部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項５または６記載の米飯供給装置。
8. 前記表示手段は、数字により、または観念的に米飯の残量を表示する、
   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。
9. 前記貯留部内の米飯を前記計量供給手段に回転しながら搬送する搬送手段と、
   前記残量計測手段に計測される米飯の残量が多いときよりも少ないときの方が、前記搬送手段の回転速度が速くなる制御を実行する制御手段とをさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の米飯供給装置。

Images