本発明は、米飯塊を所定のおにぎり形状に成形するおにぎり製造装置において、米飯塊を所定のおにぎり形状に成形する米飯成形部における成形用の型の構成を工夫することにより、手作りに近い風合のふっくらとしたおにぎりを得ることを可能とするとともに、食感の向上を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[おにぎり製造装置の全体構成]
本実施形態に係るおにぎり製造装置1の全体構成について、図1から図3を用いて説明する。図1から図3に示すように、本実施形態に係るおにぎり製造装置1は、米飯塊を所定のおにぎり形状に成形する装置であり、予備成形搬送部3と、米飯成形部4と、搬出搬送部5とを備える。おにぎり製造装置1は、床面10上に設置される。
予備成形搬送部3は、所定の形状に予備的に成形された米飯塊を搬送する搬送部として機能する。米飯成形部4は、予備成形搬送部3により搬送された予備成形米飯塊2を受け、予備成形米飯塊2を搬送しながらおにぎり形状に成形する。搬出搬送部5は、米飯成形部4によりおにぎり形状に成形された米飯塊であるおにぎり6を所定の場所へと搬送する。
本実施形態に係るおにぎり製造装置1は、いわゆる三角おにぎりであるおにぎり6を製造する装置である。つまり、本実施形態において、所定のおにぎり形状は、正面視で略三角形状をなす三角おにぎりの形状であり、米飯成形部4は、予備成形搬送部3から供給された予備成形米飯塊2を三角おにぎり形状に成形する。また、おにぎり製造装置1により製造されるおにぎり6は、例えば鮭や明太子等の具材を内包している。
具体的には、図4(a)、(b)に示すように、おにぎり製造装置1により製造されるおにぎり6は、全体的に丸みを帯びた手作り風の三角形状を有する。おにぎり6は、外側に膨出した曲面形状を有する正面部6aおよび正面部6aと対称的に形成された背面部6bと、平坦状の底面をなす底面部6cと、おにぎり6の上側の端部である頂部6dとを有する。なお、おにぎり6は、図4(b)に示す正面視で略左右対称、かつ側面視で略左右対称の形状を有する。
また、おにぎり6は、頂部6dをなす左右両側の斜面部6fを含む傾斜側面部6eを有する。斜面部6fは、図4(b)に示すように、おにぎり6の正面視で水平方向A0に対して傾斜角度α1をなす傾斜線S1に沿う部分となる。傾斜角度α1は、例えば60°程度である。底面部6cと左右の斜面部6fとにより、左右の側頂部6gが形成されている。
また、おにぎり6の内部には、具材7が入っている。具材7は、特に限定されるものではなく、例えば、鮭やツナ等の魚肉、明太子等の魚卵、梅干し、漬物、佃煮、天ぷら、唐揚げ、卵、肉などのあらゆるものを具材7として適用することができる。また、具材7の形態についても、ペースト状、フレーク状、固形状等、各種の形態が適用される。
以下、本実施形態に係るおにぎり製造装置1が備える各部の構成について説明する。
[予備成形搬送部の構成]
予備成形搬送部3の構成について説明する。予備成形搬送部3は、米飯塊を搬送しながら成形する装置構成であり、所定の予備成形形状に成形した予備成形米飯塊2を、米飯成形部4に供給する。予備成形搬送部3は、略矩形板状のシート状に成形された米飯塊であるシート状米飯8(図1、図2参照)の供給を受け、シート状米飯8を搬送しながら成形することで、予備成形米飯塊2を形成する。
予備成形搬送部3に供給されるシート状米飯8は、米飯をほぐしてシート状に成形する米飯供給装置(図示略)によって形成される。米飯供給装置は、例えば、回転駆動する螺旋状のスクリューを内蔵し米飯の投入を受けるホッパー、米飯塊の重量を測定する重量測定部、米飯塊をシート状に成形する成形部、米飯塊を搬送するコンベア等の搬送部等を含んで構成されている。米飯供給装置は、シート状米飯8を所定の時間間隔で連続的に形成し、予備成形搬送部3に供給する。米飯供給装置は、おにぎり製造装置1とともに、おにぎり6を製造するための一連のおにぎり製造プロセスを実行するおにぎり製造ユニットを構成する。
予備成形搬送部3は、米飯塊を搬送するベルト搬送部11と、シート状米飯8に対して第1の予備成形を行うことで菱形シート状米飯8Aを形成する前成形部12と、菱形シート状米飯8A上に具材7を供給する具供給部13と、具材7が載置されたシート状の米飯を折り畳む折畳包餡部14と、ベルト搬送部11上のシート状の米飯を折畳包餡部14に供給するとともに折畳包餡部14により得られた予備成形米飯塊2を米飯成形部4側へと送り出す米飯送出部15とを有する。
ベルト搬送部11について説明する。ベルト搬送部11は、米飯塊を搬送するベルトコンベアとして構成されており、搬送方向を水平方向として、所定の脚部によって床面10上における所定の高さ位置に設けられている。ベルト搬送部11は、その搬送方向の前後両端部に設けられた複数のローラと、これらのローラに対して巻回状態で設けられた無端状のコンベアベルト21とを有する。コンベアベルト21は、例えばゴム等や樹脂製のフラットベルト(平ベルト)等の可撓性部材により形成されている。
ベルト搬送部11は、平面視でおにぎり製造装置1の前後方向(図2における左右方向)を搬送方向とし、搬送方向に沿って直線状に延設されている。したがって、ベルト搬送部11を構成する複数のローラは、いずれも、おにぎり製造装置1における左右方向(図2における上下方向)を回転軸方向としている。ベルト搬送部11は、コンベアベルト21の上側の面をコンベア搬送面11aとする。ベルト搬送部11においては、予備成形搬送部3に対する米飯成形部4の配置側(図2における左側)が搬送の下流側となり、その反対側(図2における右側)が搬送の上流側となる。
ベルト搬送部11の駆動方式としては、摩擦を利用して駆動源からの動力を伝達するものや、歯車等の噛み合いによるもの等がある。具体的には、例えば、駆動軸に取り付けられるプーリおよびこれに巻回されるベルトによるプーリ駆動方式や、コンベアベルト21の裏面の中央に沿って設けたラック部およびこれに噛合するピニオンギアによるラックアンドピニオン駆動方式等がある。
ベルト搬送部11は、間欠的な搬送動作を行うことで、コンベア搬送面11a上の米飯塊を、成形を受けるために所定の場所で一時的に停止させながら順次搬送する。ベルト搬送部11の動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。なお、おにぎり製造装置1において、ベルト搬送部11の搬送方向の前後方向、および前方を向いた状態での左右方向を、それぞれ前後方向および左右方向とする。略矩形板状のシート状米飯8は、その長手方向を左右方向とする向きでコンベア搬送面11a上に乗っている。コンベア搬送面11a上には、予備成形搬送部3から順次供給されるシート状米飯8が、搬送方向について所定の間隔をあけて並んでいる。
前成形部12について説明する。前成形部12は、図5および図6に示すように、矩形板状のシート状米飯8を水平方向に押圧して圧縮することで4つの角部を傾斜状に成形し、略菱形状の菱形シート状米飯8Aを形成する第1の予備成形装置部分である。前成形部12は、コンベア搬送面11a上のシート状米飯8に成形作用する構成として、ベルト搬送部11による搬送方向の前後に配設された一対の成形アームである前成形アーム23および後成形アーム24と、これらの成形アーム23,24間に位置する米飯塊(シート状米飯8)に対して上方から押圧作用する押圧具25とを有する。
前成形アーム23は、米飯塊に作用する成形型部26と、左右方向に延伸し成形型部26を支持する支持アーム部27とを有する。成形型部26は、その下縁部の後側に成形面部26aを有する。成形面部26aは、シート状米飯8の前側の縁部に作用する鉛直状の成形面をなす部分であり、左右中間部の平面部26bと、平面部26bの左右両側に連続するように形成された斜面部26c,26cとを有する(図7参照)。斜面部26c,26cは、左右方向の中央側(内側)から外側にかけて前側から後側に向けて傾斜している。成形面部26aは、左右方向(図7における上下方向)について略対称な形状を有する。
支持アーム部27は、コンベア搬送面11aの上方において左右方向に沿って水平状に配されている。支持アーム部27の後側に、成形型部26が、成形面部26aを後側に向け、ボルト等の固定具によって固定され支持されている。
後成形アーム24は、前成形アーム23と前後方向について略対称の構成を有する。すなわち、後成形アーム24は、米飯塊に作用する成形型部28と、左右方向に延伸し成形型部28を支持する支持アーム部29とを有し、成形型部28の下縁部の前側に成形面部28aを有する。成形面部28aは、シート状米飯8の後側の縁部に作用する鉛直状の成形面をなす部分であり、左右中間部の平面部28bと、平面部28bの左右両側に連続するように形成された斜面部28c,28cとを有する(図7参照)。斜面部28c,28cは、左右方向の中央側(内側)から外側にかけて後側から前側に向けて傾斜している。成形面部28aは、左右方向について略対称な形状を有する。
支持アーム部29は、コンベア搬送面11aの上方において左右方向に沿って水平状に配されている。支持アーム部29の前側に、成形型部28が、成形面部28aを前側に向け、ボルト等の固定具によって固定され支持されている。
前・後成形アーム23,24は、前後方向について対称な形状を有する成形面部26a,28a同士を前後方向に対向させ、シート状米飯8を前後方向に挟む態様で、シート状米飯8の前後の縁部に作用する。前・後成形アーム23,24は、左右方向(コンベア搬送面11aの幅方向)の長さについて、成形面部26a,28aをシート状米飯8の左右方向の全体にわたって作用させるように構成されている。
押圧具25は、前後方向について、前・後成形アーム23,24の間の位置に設けられている。押圧具25は、米飯塊に作用する押圧型部31と、押圧型部31を支持する支持アーム部32とを有する。
押圧型部31は、平面視形状として、菱形シート状米飯8Aの平面視形状に対応した略菱形形状を有する。押圧型部31は、その下側の面部の略全体を押圧成形面部31aとする。押圧成形面部31aは、前後両側の縁部(33a,34a)について、前・後成形アーム23,24の成形面部26a,28aの形状に平行状に対応した形状を有する。
すなわち、押圧成形面部31aの前側縁部33aは、成形面部26aに対向する成形部となり、平面部26bと平行状となる左右中間部の直線部33bと、直線部33bの左右両側に連続するように形成され、斜面部26cと平行状となる傾斜部33c,33cとを有する。また、押圧成形面部31aの後前側縁部34aは、成形面部28aに対向する成形部となり、平面部28bと平行状となる左右中間部の直線部34bと、直線部34bの左右両側に連続するように形成され、斜面部28cと平行状となる傾斜部34c,34cとを有する。
また、押圧型部31の下面側には、押圧型部31の平面視外形に沿うように、略矩形状ないし略台形状(略截頭三角形状)の突起部35が形成されている。突起部35は、押圧型部31の長手方向(左右方向)の一側(本実施形態では左側)寄りの部位に形成されている。突起部35は、シート状米飯8に具載置用の凹部8bを形成するための成形部分である(図6参照)。
支持アーム部32は、押圧型部31の水平状の上面に立設された支持柱32aと、支持柱32aの上端部の連結を受けるアーム本体部32bとを有する。アーム本体部32bは、左右方向に沿って水平状に配されており、アーム本体部32bの左側の端部から、支持柱32aが垂設されている。すなわち、支持アーム部32は、アーム本体部32bによる水平部およびアーム本体部32bによる鉛直部からなる直角状のアーム部を構成し、鉛直部の下端部に、押圧型部31を支持している。
前成形部12を構成する前・後成形アーム23,24および押圧具25は、それぞれ駆動ボックス36内に設けられた駆動機構によって所定の方向に移動可能に設けられている。駆動ボックス36は、ベルト搬送部11の右側に設けられており、前・後成形アーム23,24の支持アーム部27,29、および押圧具25の支持アーム部32のアーム本体部32bが、それぞれ右側において駆動機構に連結されており、駆動ボックス36内から左方に向けて延出している。前・後成形アーム23,24および押圧具25は、いずれも向きを維持した状態で移動可能(平行移動可能)に設けられている。
支持アーム部27,29,32を動作させる駆動ボックス36内の駆動機構は、例えば、ステッピングモータ等の駆動モータといった駆動源、シリンダ機構等のアクチュエータ、支持アーム部27,29,32を所定の駆動部に連結させるための連結部材等を含んで構成されている。前・後成形アーム23,24および押圧具25の動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。
前成形アーム23の支持アーム部27は、駆動ボックス36内の駆動機構によって上下方向に移動(昇降動作)するように設けられている。これにより、成形型部26を支持アーム部27に固定支持させた前成形アーム23は、コンベア搬送面11a上において昇降動作するように設けられている。前成形アーム23は、その昇降動作の範囲について、成形型部26の下面26dが少なくともコンベア搬送面11aに対してシート状米飯8の厚さよりも大きな間隔を隔てた位置を上昇端の位置とし(図10(a)参照)、下面26dをコンベア搬送面11aに接触ないし略接触させる位置を下降端の位置とする(図10(b)参照)。
後成形アーム24の支持アーム部29は、駆動ボックス36内の駆動機構によって上下方向および前後方向に移動するように設けられている。これにより、成形型部28を支持アーム部29に固定支持させた後成形アーム24は、コンベア搬送面11a上において昇降動作および前後方向に往復移動するように設けられている。後成形アーム24は、その昇降動作の範囲について、前成形アーム23と同様に、成形型部28の下面28dが少なくともコンベア搬送面11aに対してシート状米飯8の厚さよりも大きな間隔を隔てた位置を上昇端の位置とし(図10(a)参照)、下面28dをコンベア搬送面11aに接触ないし略接触させる位置を下降端の位置とする(図10(b)参照)。
押圧具25の支持アーム部32は、駆動ボックス36内の駆動機構によって上下方向に移動するように設けられている。これにより、押圧型部31を支持アーム部32に固定支持させた押圧具25は、コンベア搬送面11a上において昇降動作するように設けられている。押圧具25は、その昇降動作の範囲について、押圧型部31の押圧成形面部31aの下端が少なくともコンベア搬送面11aに対してシート状米飯8の厚さよりも大きな間隔を隔てた位置を上昇端の位置とし(図10(a)参照)、押圧成形面部31aの下端をコンベア搬送面11aに対してシート状米飯8の厚さよりも小さな間隔を隔てた位置を下降端の位置とする(図10(c)参照)。
前成形部12によるシート状米飯8の成形動作について、図7から図10を用いて説明する。前成形部12は、ベルト搬送部11の間欠的な搬送動作に関連して動作する。前成形部12の待機状態において、前・後成形アーム23,24の成形型部26,28、および押圧具25の押圧型部31は、いずれも上昇端に位置し、コンベア搬送面11aに対して略共通の高さに位置している(図8参照)。
また、前成形部12の待機状態において、前後の成形型部26,28間の間隔(前後方向の寸法)は、シート状米飯8の幅寸法(前後方向の寸法)よりも大きく開けられている。本実施形態では、図7および図8に示すように、前成形部12は、その待機状態において、前成形アーム23および押圧具25の前後方向の位置関係を、米飯成形時における位置関係としており、これらに対し、後成形アーム24を、米飯成形時における位置よりも後方に位置させている。なお、米飯成形時において、前成形アーム23と押圧具25は、成形面部26aと前側縁部33aとを互いに近接状態で対向させる位置関係となる。また、前・後成形アーム23,24および押圧具25の左右方向の位置は常に一定である。
前成形部12の待機状態において、ベルト搬送部11の間欠的な搬送動作により、シート状米飯8が、前成形部12に対して所定の成形待機位置に停止する(図9(a)、図10(a)、矢印A1参照)。ここで、シート状米飯8の成形待機位置は、シート状米飯8の前縁部が後成形アーム23の成形面部26aの直後方に位置する位置となる(図9(a)参照)。
シート状米飯8が成形待機位置に停止するとともに、あるいは停止した後、成形アーム23,24が下降端まで下降する(図10(b)、矢印A2参照)。その後、後成形アーム24が前方に移動するとともに(図10(c)、矢印A3参照)、押圧具25が下降端まで下降する(図10(c)、矢印A4参照)。ここで、後成形アーム24は、前後方向について押圧型部31を挟んで前成形アーム23に対して対称な位置となるまで前進する。これにより、前・後成形アーム23,24および押圧具25は、米飯成形時における位置状態となる。かかる状態において、前後の成形型部26,28間の間隔は、シート状米飯8の幅寸法(前後方向の寸法)よりも小さくなる。
これらの後成形アーム24および押圧具25の動作により、前成形アーム23とともに、シート状米飯8の成形が行われる。すなわち、シート状米飯8は、前後の成形アーム23,24の成形型部26,28によって前後方向に圧縮されるとともに、押圧具25の押圧型部31によって上方から押圧される。これにより、シート状米飯8の平面視外形が略菱形状ないし舟形状となり、菱形シート状米飯8Aが得られる。
菱形シート状米飯8Aの前側縁部には、成形面部26aの平面部26bおよびその左右両側の斜面部26cにより、直線部8cおよびその左右両側の斜辺部8dが形成されている(図9(d)参照)。同様に、菱形シート状米飯8Aの後側縁部には、成形面部28aの平面部28bおよびその左右両側の斜面部28cにより、直線部8eおよびその左右両側の斜辺部8fが形成されている。また、菱形シート状米飯8Aの上面側の左側の部分には、押圧型部31の突起部35による凹部8bが形成されている。菱形シート状米飯8Aの右半部の上面は、略水平状ないし緩やかな凹状に形成されている。
前成形部12により菱形シート状米飯8Aが成形された後、前成形アーム23が前成形部12の待機状態の位置まで戻るとともに(図10(d)、矢印A5参照)、菱形シート状米飯8Aは、ベルト搬送部11の搬送動作により、上昇した後成形アーム23の下をくぐって、前成形部12の下流側の具供給部13による具供給位置へと搬送される(図10(d)、矢印A6参照)。かかる動作にともない、後成形アーム24および押圧具25は、前成形部12の待機状態の位置まで戻る(図10(d)、矢印A7,A8参照)。
そして、ベルト搬送部11の搬送動作により、菱形シート状米飯8Aが前成形部12の下流側に搬出されるとともに、上流側のシート状米飯8が、成形待機位置に停止し、上述したような前成形部12による成形動作が行われる。以上のようなベルト搬送部11および前成形部12による米飯の搬送・成形が連続的に繰り返し行われる。
具供給部13について説明する。具供給部13は、図1から図3に示すように、前成形部12に対してベルト搬送部11による搬送下流側の位置に設けられており、コンベア搬送面11a上において具供給位置に搬送された菱形シート状米飯8Aに対し、凹部8b内に具材7を供給する。
具供給部13は、具供給装置により構成されており、具供給装置は、装置本体部37をベルト搬送部11の右側からコンベア搬送面11aの上方に位置させるとともに、装置本体部37からコンベア搬送面11aに対向するように下方に向けて吐出ノズル38を突設している。吐出ノズル38は、具供給位置に停止した菱形シート状米飯8Aの凹部8bの上方に吐出口を位置させるように設けられている。
装置本体部37は、ベルト搬送部11による菱形シート状米飯8Aの具供給位置に対する停止タイミングに合わせて、吐出ノズル38から所定の量の具材7を吐出し、菱形シート状米飯8Aの凹部8b上に具材7を供給する。本実施形態では、具材7は、菱形シート状米飯8Aの長手方向の中央部よりも左側の部分に供給される。
また、具供給部13の下流側の位置には、カメラ等を含んで構成された検査装置39が設けられている。検査装置39は、菱形シート状米飯8A上の具材7の有無を確認するための装置構成である。すなわち、検査装置39は、コンベア搬送面11aの上方にカメラを位置させ、コンベア搬送面11a上の菱形シート状米飯8Aの少なくとも具材7の載置部位となる左半部を撮像範囲に含み、その撮像画像に基づいて具材7の有無を検査する。ベルト搬送部11による菱形シート状米飯8Aの停止位置のうち、具供給部13による具供給位置の下流側の停止位置が、検査装置39のカメラの下方位置である検査位置となる。
検査装置39によって菱形シート状米飯8A上の具材7が確認された場合は、ベルト搬送部11の動作により、菱形シート状米飯8Aは下流側へ搬送される。一方、検査装置39によって菱形シート状米飯8A上の具材7が確認されなかった場合、検査装置39は、例えば、アラーム等の警報を発するとともに、ベルト搬送部11による搬送動作が停止させられる。検査装置39による検査を受けた菱形シート状米飯8Aは、ベルト搬送部11の動作により下流側に搬送され、米飯送出部15の作用を受ける送出位置である端部停止位置に停止する。
折畳包餡部14について説明する。折畳包餡部14は、図12に示すように、具材7が載せられた菱形シート状米飯8Aをその長手方向について略半分に折り畳み、平面視で略三角形状ないし略台形状をなす半おにぎり状米飯塊8Hを形成する第2の予備成形装置部分である。
折畳包餡部14は、ベルト搬送部11の下流側に設けられ、後述するように米飯送出部15の動作により、ベルト搬送部11の下流側端部の端部停止位置に停止していた菱形シート状米飯8Aの供給を受け、その菱形シート状米飯8Aを長手方向の略中央部から2つ折りにすることで、具材7を包み込んだ半おにぎり状米飯塊8Hを形成する。本実施形態では、折畳包餡部14は、ベルト搬送部11における搬送姿勢を保持した状態の菱形シート状米飯8Aを載置状態で受け入れ、菱形シート状米飯8Aの右半部を左半部の上側に折り重ねるようにして菱形シート状米飯8Aを折り畳み、これを具材7を内包した半おにぎり状米飯塊8Hとする。
折畳包餡部14は、セット面40を形成するとともにシート状米飯8に成形作用する構成として、米飯折畳部42を有する。米飯折畳部42は、その上面部を平面状とするように平板状の形態をなす状態を、菱形シート状米飯8Aの供給を受ける平坦状態とし、かかる状態から、菱形シート状米飯8Aを折畳み成形すべく、全体として屈曲状の形態をなすように折り畳まれた折畳状態となる。
米飯折畳部42の平坦状態は、ベルト搬送部11から送り出された菱形シート状米飯8Aの供給を受けてこれを載置させる平坦なセット面40をなすように開いた状態である。米飯折畳部42の折畳状態は、セット面40を屈曲させることで、セット面40上にセットされた菱形シート状米飯8Aを折り畳み、菱形シート状米飯8Aを挟持するように閉じた状態である。
米飯折畳部42は、その平坦状態において、左右方向についてコンベア搬送面11aと略同じ寸法を有する。セット面40は、セット面40上にセットされた菱形シート状米飯8Aによりその大部分が覆われる大きさを有する。折畳包餡部14は、セット面40を、コンベア搬送面11aと略同じ高さに位置させている。
ベルト搬送部11の下流側の端部と米飯折畳部42との間には、コンベア搬送面11aと面一状をなす案内面41aを有する介装部材41が設けられている。案内面41aは、左右方向を長手方向とする矩形状の面であり、コンベア搬送面11aの幅寸法と略同じ長さを有し、セット面40に略連続する。すなわち、コンベア搬送面11aの下流側の端部とセット面40との間に案内面41aが介在しており、コンベア搬送面11a、案内面41a、およびセット面40により、米飯塊がスライド移動する面として略連続した水平な面一状の面が形成される。
折畳包餡部14および米飯成形部4は、これらの各部を動作させるための駆動源や駆動機構等をボックス状のハウジング51内に収めた基台部50を有する。ハウジング51は、水平状の上面部(以下「ハウジング上面部」という。)52を有し、ハウジング上面部52上に、折畳包餡部14および米飯成形部4が設けられている。ハウジング51は、その下側に所定の脚部を有し、床面10上に設置されている。
米飯折畳部42は、固定板43、中間板44および押圧板45、並びに位置規制ブロック46を有する。中間板44、押圧板45および位置規制ブロック46は、幅寸法(前後方向の寸法)を略一定とし、平坦状態の米飯折畳部42(以下単に「平坦状態」ともいう。)において、左側から右側にかけて、位置規制ブロック46、固定板43、中間板44、押圧板45の順で並んでいる。
固定板43は、菱形シート状米飯8Aの長手方向の一側(左側)の部分の略台形状に沿う外形を有する板状の部材であって、水平状に固定状態で設けられている。固定板43は、上側の板面となる上面43aにより、セット面40の左側の部分を形成する。固定板43は、平面視で略台形状に沿う外形をなす側面として、前側斜面43bと、後側斜面43cと、左側端面43fとを有する。
固定板43は、ハウジング上面部52のベルト搬送部11の前下方の部位上に設置された支持壁47によって下側から固定状態で支持されている。固定板43の前後両側および左側は、位置規制ブロック46によって囲まれている。
位置規制ブロック46は、固定板43とともに水平状の面部をなす水平ブロック部46bと、水平ブロック部46bの左側に設けられ、水平ブロック部46bとともに前面視で「L」字状をなす壁状ブロック部46cとを有する。
水平ブロック部46bは、固定板43と略同じ板厚を有する部分であり、固定板43の上面43aと面一状となることでセット面40の一部をなす水平面状の上成形面46aを有する。水平ブロック部46bは、固定板43の前側斜面43bに沿った傾斜面を有するとともに米飯折畳部42の前側の側面をなす部分であって平面視で略直角三角形状をなす前側水平部46dと、固定板43の後側斜面43cに沿った傾斜面を有するとともに米飯折畳部42の後側の側面をなす部分であって平面視で略直角三角形状をなす後側水平部46eとを有する。
壁状ブロック部46cは、水平ブロック部46bの上成形面46aより上方に向けて突出し、左右方向を厚さ方向とする矩形状の部分であり、その右側の壁面46fを、上成形面46aに対して垂直な面としている。壁状ブロック部46cの右側の壁面46fの下部には、固定板43の左側端面43fが接触ないし略接触している。
位置規制ブロック46は、比較的小さな範囲で昇降するように昇降可能に設けられている。位置規制ブロック46は、ハウジング上面部52上に設けられた昇降支持体55によって下側から支持されている。昇降支持体55は、支持台部56と、支持台部56上に設けられた2本の支柱部57とを有する昇降体である。
支持台部56は、矩形板状の部材を屈曲させた形態を有し、水平状の底面部56aと、前後の側面部56bと、前後の中間部を分断させた態様をなす前後の上面部56c,56cとを有する。2本の支柱部57は、支持台部56の前後の上面部56c,56c上に立設されている。各支柱部57の上端が、位置規制ブロック46の下面46gに固定されている。
昇降支持体55は、ハウジング上面部52を貫通し支持台部56の底面部56aの下側に固定された昇降アーム59の昇降動作によって、昇降アーム59と一体的に昇降する。つまり、昇降アーム59の昇降動作により、昇降支持体55とともに位置規制ブロック46が昇降動作する。昇降アーム59は、例えばシリンダ機構等の昇降機構部(図示略)によって上下方向に移動可能に設けられている。
位置規制ブロック46は、その上成形面46aを固定板43の上面43aと面一状とする高さ位置、つまり上成形面46aによりセット面40の一部をなす高さ位置を、下降端の位置とする。また、位置規制ブロック46は、上面43aと上成形面46aとの間に段差が生じる程度の高さ位置を、上昇端の位置とする。つまり、位置規制ブロック46は、その下面46gの高さ位置が固定板43の上面43aよりも低い位置となる高さ位置を上昇端の位置とする。このように、位置規制ブロック46の昇降動作の範囲は、固定板43の板厚よりも小さい寸法となる。
このように昇降可能に設けられた位置規制ブロック46が上昇端に位置することで、位置規制ブロック46が固定板43に対して相対的に上方に位置し、固定板43の外形に沿った略台形状の凹部43eが形成されることになる。すなわち、この凹部43eは、右側を開放側とし、底面となる上面43aと、前側水平部46dおよび後側水平部46eそれぞれの内側の傾斜面と、壁状ブロック部46cの右側の壁面46fとによって形成された部分となる。
中間板44は、前後方向を長手方向とする略矩形板状の部材であって、短手方向(平坦状態における左右方向)について、固定板43の略半分の寸法を有する。中間板44は、固定板43の右側において、固定板43に対して幅方向(前後方向)を回動軸方向として回動可能に連結されている。中間板44と固定板43とは、互いの連結側の縁部に形成された凹凸形状部によって嵌合した態様で、両者を貫通する連結軸61によって回動可能に連結されている。
詳細には、固定板43は、その右側縁部の前後中央部に凸部43dを有し、中間板44は、その左側の縁部の前後中央部に凹部44dを有する。中間板44は、その凹部44d内に、固定板43の凸部43dを位置させた状態で、凹部44dをなす中間板44の左側縁部、および凸部43dを貫通する連結軸61により、固定板43に回動可能に連結されている。
中間板44は、一方の板面を、平坦状態において上側を向く成形面44aとし、上面44aにより、セット面40の左右中間部を形成する。中間板44は、固定板43に対して、成形面44aを上面43aと面一状とする水平状態から、固定板43とともに直角状をなすように成形面44aを固定板43の上面43aに対して垂直状とする垂直状態までの範囲で回動するように設けられている。
押圧板45は、平坦状態における左右方向について、固定板43と略同じ寸法を有する略矩形板状の部材である。押圧板45は、中間板44の右側において、中間板44に対して前後方向を回動軸方向として回動可能に連結されている。押圧板45と中間板44とは、互いの連結側の縁部に形成された凹凸形状部によって嵌合した態様で、両者を貫通する連結軸62によって回動可能に連結されている。
詳細には、中間板44は、その右側縁部の前後中央部に凸部44eを有し、押圧板45は、その左側の縁部の前後中央部に凹部45eを有する。押圧板45は、その凹部45e内に、中間板44の凸部44eを位置させた状態で、凹部45eをなす押圧板45の左側縁部、および凸部44eを貫通する連結軸62により、中間板44に回動可能に連結されている。
押圧板45は、一方の板面を、平坦状態において上側を向く成形面45aとし、成形面45aにより、セット面40の右側の部分を形成する。押圧板45は、中間板44に対して、成形面45aを中間板44の成形面44aと面一状とする水平状態から、中間板44とともに直角状をなすように成形面45aを中間板44の成形面44aに対して垂直状とする垂直状態までの範囲で回動するように設けられている。
すなわち、押圧板45は、その成形面45aによってセット面40の一部を形成する水平状態から、固定板43および押圧板45に対する中間板44の相対回動をともなって、成形面45aを固定板43の上面43aに上方から対向させて固定板43と平行状態となるまでの範囲で回動するように設けられている。押圧板45が成形面45aを下側に向けて固定板43と平行ないし略平行となるまで中間板44および押圧板45が回動した状態が、米飯折畳部42の折畳状態に相当する。
押圧板45の成形面45aには、菱形シート状米飯8Aの長手方向の他側(右側)の部分の略台形状に沿う凹部45cが形成されている。凹部45cは、平面視において固定板43の凹部43eに対して左右方向について対称的に形成されている。
以上のような構成を備えた米飯折畳部42によれば、その平坦状態において、固定板43の上面43a、中間板44の成形面44a、押圧板45の成形面45a、および位置規制ブロック46の上成形面46aにより、略矩形水平面状のセット面40が形成される。
折畳包餡部14は、米飯折畳部42の開閉動作を行うため、中間板44と押圧板45を互いに連結する弧状連結板65と、弧状連結板65を介して米飯折畳部42を動作させるための昇降機構部66とを有する。
弧状連結板65は、米飯折畳部42の前後両側面部に対して設けられている。弧状連結板65は、半円弧状の外形を有する板状部材であり、平坦状態の米飯折畳部42に対して下側に凸となる向きで連結支持されている。弧状連結板65は、一側の端部を、中間板44の側面に対して軸支部65aによって回動可能に支持させており、他側の端部を、押圧板45の側面に対して軸支部65bによって回動可能に支持させている。前後の弧状連結板65,65間には、連結軸67が架設されている。連結軸67は、前後方向を軸方向とする軸部分であり、左右方向については、弧状連結板65の左右中央部よりも左側寄りの部位に、弧状連結板65に対して回転可能に設けられている。
昇降機構部66は、上下方向を伸縮方向としたシリンダ機構68を有する。シリンダ機構68は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等のシリンダ装置、あるいはモータ等の電動アクチュエータやカム機構等を含んで構成されたものであり、ハウジング上面部52を貫通するように設けられている。シリンダ機構68は、ハウジング上面部52に対して固定位置に設けられたシリンダ部68aと、シリンダ部68aから出没するように上下方向に移動可能に設けられたアーム部68bとを有する。
アーム部68bの先端部には、アーム部68bと弧状連結板65とを連結する回動連結体69が設けられている。回動連結体69は、棒状の部材により形成されており、回動連結体69の一端側は、アーム部68bの先端部に対して回動可能に支持されている。また、回動連結体69の他端側は、弧状連結板65,65間に架設された連結軸67に接続されている。
折畳包餡部14による菱形シート状米飯8Aの成形動作について、図16を用いて説明する。折畳包餡部14は、米飯折畳部42を平坦状態とした待機状態において、米飯送出部15の動作により、ベルト搬送部11の端部停止位置に停止していた菱形シート状米飯8Aの供給を受ける。これにより、図16(a)に示すように、折畳包餡部14は、セット面40上に菱形シート状米飯8Aを載置した状態となる。菱形シート状米飯8Aは、そのセット状態において、左側の略台形状に沿う部分を、固定板43の平面視形状に対応させるとともに、右側の略台形状に沿う部分を、凹部45c内に対応させ、左右中間部を中間板44上に位置させた状態で、セット面40の大部分を覆った状態となる(図14参照)。
セット面40上に菱形シート状米飯8Aがセットされた状態から、図16(b)に示すように、シリンダ機構68が、アーム部68bを上昇させて伸長する(矢印B1参照)。これにより、弧状連結板65が上方に押され、弧状連結板65により、固定板43に対して中間板44および押圧板45が米飯折畳部42を閉じる方向に回動し(矢印B2参照)、米飯折畳部42が折畳状態となる。米飯折畳部42が折畳状態となるとともに、昇降アーム59の上昇動作により、昇降支持体55を介して位置規制ブロック46が上昇端まで上昇する(矢印B3参照)。
このような米飯折畳部42の折畳動作(屈曲動作)および位置規制ブロック46の上昇動作により、平坦状態においてセット面40を形成していた各面および壁面46fが米飯の成形面となり、菱形シート状米飯8Aが2つ折りに折り畳まれるとともに主に上下に圧縮され、半おにぎり状米飯塊8Hが形成される。ここで、位置規制ブロック46が上昇することで、固定板43の上面43aと上成形面46aとの間に段差が生じ、略台形状に沿う凹部が形成される。また、折畳状態の米飯折畳部42の左側(図16(b)における左側)については、位置規制ブロック46の壁面46fが米飯に対するストッパとなる。
米飯折畳部42によって米飯が成形された後は、米飯折畳部42が開いて平坦状態に戻るとともに、位置規制ブロック46が下降端まで下降する。すなわち、図16(c)に示すように、シリンダ機構68が、アーム部68bを下降させて収縮することで(矢印B4参、弧状連結板65が下方に引っ張られ、弧状連結板65により、固定板43に対して中間板44および押圧板45が米飯折畳部42を開く方向に回動し(矢印B5参照)、米飯折畳部42が平坦状態となる。米飯折畳部42が平坦状態となるとともに、昇降アーム59の下降動作により、昇降支持体55を介して位置規制ブロック46が下降端まで下降する(矢印B6参照)。
図16(c)に示すように、平坦状態に戻った米飯折畳部42のセット面40の左側の部分に、半おにぎり状米飯塊8Hが載置した状態となる。このセット面40上の半おにぎり状米飯塊8Hは、米飯送出部15の動作によって米飯成形部4が有する受入部83へと送られる。すなわち、半おにぎり状米飯塊8Hが、折畳包餡部14により得られる予備成形米飯塊2となる。
米飯送出部15について説明する。米飯送出部15は、折畳包餡部14の上流側であって、ベルト搬送部11の下流側の端部近傍部分に対して設けられている。米飯送出部15は、一体的に移動する米飯送出具70を有し、米飯送出具70を動作させることで、ベルト搬送部11からセット面40に対する菱形シート状米飯8Aの供給(以下「上流側供給」という。)および米飯成形部4に対する半おにぎり状米飯塊8Hの供給(以下「下流側供給」という。)を同時的に行う。
米飯送出具70は、平面視でベルト搬送部11の搬送方向に対して直交する方向に延びた後送出アーム71および前送出アーム72を有する。後送出アーム71および前送出アーム72は、前後方向に少なくとも菱形シート状米飯8Aの短手方向(前後方向)の寸法よりも大きい所定の間隔を隔てて平行状に設けられており、これらのアームの右側の部分間に架設された架設板73によって互いに連結されている。後送出アーム71は、コンベア搬送面11a上の菱形シート状米飯8Aに作用する部分となり、前送出アーム72は、米飯折畳部42のセット面40上の半おにぎり状米飯塊8Hに作用する部分となる。
米飯送出具70は、支持ステー74を介して、ベルト搬送部11の右方に配された駆動ボックス75内に設けられた回動支持軸76に支持されている。回動支持軸76は、前後方向を軸方向とする軸部材である。支持ステー74は、少なくとも回動支持軸76の回動方向について回動支持軸76に対して固定状態で支持されており、回動支持軸76が回動することで、米飯送出具70は、前後の送出アーム71,72を上下に回動させるように、回動支持軸76および支持ステー74と一体的に回動する。
米飯送出具70は、その回動範囲について、前後の送出アーム71,72をコンベア搬送面11a上に沿わせた水平状態から、前後の送出アーム71,72をこれらのアームが左斜め上方を向くようにコンベア搬送面11aに対して上方に離間させた傾斜状態までの範囲で回動するように設けられている。つまり、米飯送出具70は、回動方向については、その回動動作により、水平状態(図18(a)参照)または傾斜状態(図18(b)参照)のいずれかの状態となる。
前後の送出アーム71,72は、平坦な底面71a,72aを有し、米飯送出具70の水平状態において、底面71a,72aをコンベア搬送面11aに接触ないし略接触させる。また、前後の送出アーム71,72は、それぞれ、菱形シート状米飯8Aまたは半おにぎり状米飯塊8Hに接触する部分となる作用部を有する。後送出アーム71は、少なくともコンベア搬送面11a上の菱形シート状米飯8Aの長手方向の略全体にわたる範囲に作用部を有する。また、前送出アーム72は、少なくとも米飯折畳部42のセット面40上の半おにぎり状米飯塊8Hの左右方向の略全体にわたる範囲に作用部を有する。
後送出アーム71は、菱形シート状米飯8Aに対する作用部において、平面視で略菱形形状の菱形シート状米飯8Aの側面部の形状に沿う形状を有する。具体的には、後送出アーム71は、その作用部として、前後方向を板厚方向とする鉛直状の板状部分を有し、この板状部分の前側の下縁部の左右両端部に、平面視で左右外側を直角側とし前側を斜辺側とする略直角三角形状に沿う係止突起71b,71bを有する。後送出アーム71は、左右両側の係止突起71b,71bの斜面と、これらの間の平面部分とにより、菱形シート状米飯8Aの後側の側面部に沿った形状部をなし、かかる部分を、菱形シート状米飯8Aに対する作用部とする。
また、前送出アーム72は、半おにぎり状米飯塊8Hに対する作用部において、平面視で略台形状の半おにぎり状米飯塊8Hの側面部の形状に沿う形状を有する。具体的には、前送出アーム72は、その作用部として、前後方向を板厚方向とする鉛直状の板状部分を有し、この板状部分の前側の下縁部の左端部に、平面視で左側を直角側とし前側を斜辺側とする略直角三角形状に沿う係止突起72bを有する。前送出アーム72は、係止突起72bの斜面と、係止突起72bの右方の平面部分とにより、半おにぎり状米飯塊8Hの後側の側面部に沿った形状部をなし、かかる部分を、半おにぎり状米飯塊8Hに対する作用部とする。
回動支持軸76は、例えば図示せぬモータに連結されており、そのモータの正逆回転によって回動し、米飯送出具70を上下回動させるように構成されている。つまり、後方からの回動支持軸76の軸方向視において、回動支持軸76が左回りに回動することで、米飯送出具70が下側に回動し(図18(a)、矢印C1参照)、回動支持軸76が右回りに回動することで、米飯送出具70が上側に回動する(図18(b)、矢印C5参照)。なお、回動支持軸76を回動させるための構成は特に限定されるものではない。
また、米飯送出具70は、前後方向(図12における左右方向)に往復移動可能に設けられている。米飯送出具70を前後方向に移動させるための構成としては、例えばエアシリンダ等のシリンダ機構の伸縮動作によって米飯送出具70を前後往復移動させる構成が用いられる。この場合、例えば、回動支持軸76を回動させるためのモータを支持する支持部材がシリンダ機構のロッド部に連結され、このロッド部、モータの支持部材、モータ、回動支持軸76、支持ステー74、および米飯送出具70により、一体的に前後方向に移動する移動体が構成される。なお、米飯送出具70を前後方向に移動させるための構成は特に限定されるものではなく、かかる構成としては、例えば、支持ステー74を回動支持軸76に対して軸方向(前後方向)にスライド移動可能に支持し、回動支持軸76に対する支持ステー74の相対移動を用いた構成であってもよい。
米飯送出具70は、後進端の位置である後退位置から、前進端の位置である前進位置までの範囲で、前後方向に移動可能に設けられている。米飯送出具70は、後退位置にある状態で、後送出アーム71を、コンベア搬送面11a上の端部停止位置にある菱形シート状米飯8Aの後方の直近に位置させるとともに、前送出アーム72を、セット面40上の半おにぎり状米飯塊8Hの後方の直近に位置させる(図12参照)。また、米飯送出具70は、前進位置にある状態で、後送出アーム71を、セット面40の直後方に位置させるとともに、前送出アーム72を、米飯成形部4の受入部83の直後方に位置させる(図17参照)。
以上のような構成を備えた米飯送出部15は、折畳包餡部14の動作との関係で次のように動作する。米飯送出部15は、水平状態の米飯送出具70の前方への移動である送出動作により、上流側供給および下流側供給を行う。米飯送出部15の動作の説明に際し、連続的に繰り返される米飯送出部15のサイクル動作において、米飯送出具70が傾斜状態でかつ後退位置にある状態を開始状態とする。この開始状態において、コンベア搬送面11a上の端部停止位置には、菱形シート状米飯8Aが存在しており、折畳包餡部14においては、米飯折畳部42が折畳状態となって半おにぎり状米飯塊8Hの成形が行われている。
開始状態から、米飯送出具70は、下側に回動して水平状態となり(図18(a)、矢印C1参照)、水平状態を保持しながら前進位置に向けて前方に移動する(図17、矢印C2参照)。ここで、米飯送出具70が水平状態となるように下側に回動するタイミングで、折畳状態の米飯折畳部42が平坦状態となるように開動作を行う。これにより、米飯送出具70の前進動作(送出動作)に際し、米飯折畳部42はセット面40をなすように平坦状態となっており、セット面40上に、折畳包餡部14により成形された半おにぎり状米飯塊8Hが載置した状態となっている。
この米飯送出具70の前進動作によれば、後送出アーム71によって、コンベア搬送面11a上の端部停止位置の菱形シート状米飯8Aが前方へと押され、セット面40上へと供給される(図17、矢印C3参照)。かかる動作が、上流側供給となる。上流側供給とともに、前送出アーム72によって、セット面40上の半おにぎり状米飯塊8Hは、前方へと押され、米飯成形部4の受入部83へと供給される(図17、矢印C4参照)。かかる動作が、下流側供給となる。すなわち、米飯送出具70は、後送出アーム71および前送出アーム72を、それぞれコンベア搬送面11a上またはセット面40上を掃くように移動させることで、菱形シート状米飯8Aおよび半おにぎり状米飯塊8Hをそれぞれ前方へと移動させ、上流側供給および下流側供給を1アクションにより同時的に行う。
その後、米飯送出具70は、セット面40上に供給した菱形シート状米飯8A、およびベルト搬送部11の間欠的な搬送動作によってコンベア搬送面11aの端部停止位置上に供給された待機状態の菱形シート状米飯8Aとの干渉を避けるため、前進位置において、上側に回動して傾斜状態となり(図18(b)、矢印C5参照)、傾斜状態を保持しながら後退位置に向けて後方に移動する(図12、矢印C6参照)。米飯送出具70が後退位置まで移動する過程で、折畳包餡部14において米飯折畳部42が折畳状態となり、半おにぎり状米飯塊8Hの成形が行われる。これにより、上述した開始状態に戻り、同様の動作が繰り返される。
[米飯成形部の構成]
米飯成形部4の構成について説明する。米飯成形部4は、搬送部として機能する予備成形搬送部3の前方に設けられており、予備成形搬送部3から供給された米飯塊を搬送しながら成形しておにぎり6とし、搬出搬送部5へと送り出す装置構成である。米飯成形部4は、予備成形搬送部3により搬送された米飯塊として半おにぎり状米飯塊8H(予備成形米飯塊2)を受け、半おにぎり状米飯塊8Hを搬送しながら三角おにぎりの形状に成形する。
米飯成形部4は、その主たる構成として、半おにぎり状米飯塊8Hを成形しておにぎり6とするための構成であるラウンド成形部80を有する。また、米飯成形部4は、ラウンド成形部80により得られたおにぎり6を搬出搬送部5へと送り出す払出部81を有する。
米飯成形部4は、ラウンド成形部80および払出部81の各部を動作させるための駆動源や駆動機構等を、基台部50のハウジング51内に収めている。ハウジング51のハウジング上面部52上に、ラウンド成形部80および払出部81が設けられている。
ラウンド成形部80について説明する。ラウンド成形部80は、予備成形搬送部3の折畳包餡部14から米飯送出部15によって供給される半おにぎり状米飯塊8Hを受け入れる受入部83を有する。ラウンド成形部80は、半おにぎり状米飯塊8Hを成形するための複数の米飯塊成形箇所84を有する。
すなわち、ラウンド成形部80は、受入部83において受け入れた半おにぎり状米飯塊8Hを搬送しながら各米飯塊成形箇所84よって順次成形を行い、これをおにぎり6とする。各米飯塊成形箇所84は、複数の成形型により半おにぎり状米飯塊8Hないし成形途中の米飯塊(まとめて単に「米飯塊」という。)の成形を行う。このように、米飯成形部4は、ラウンド成形部80において、複数の成形型により米飯塊の成形を行う米飯塊成形箇所84を複数有する。
ラウンド成形部80は、全体として略円板状に構成された円盤基部85を有し、円盤基部85の一部の層部分を間欠的に回動させることで、米飯塊を成形しながら搬送する。円盤基部85は、その略円板状の外形における中心部に、回転部分の回転軸O1を位置させ、この回転軸O1の軸方向が鉛直方向となるように、つまり円盤基部85の板面が上下を向くように(水平状となるように)設けられている。
円盤基部85に対し、米飯塊成形箇所84が、回転軸O1を中心とした周方向について所定の間隔(角度間隔)を隔てて複数箇所に設けられている。本実施形態では、米飯塊成形箇所84は、略60°間隔で4箇所に設けられている。これら4箇所の米飯塊成形箇所84を、円盤基部85内における米飯塊の搬送方向について順番に第1成形箇所84A、第2成形箇所84B、第3成形箇所84C、および第4成形箇所84Dとする。
円盤基部85は、ベルト搬送部11の前方において、コンベア搬送面11aの前方に回転軸O1を位置させるように設けられている。4箇所の米飯塊成形箇所84は、回転軸O1を介して対向する第1成形箇所84Aおよび第4成形箇所84Dを、コンベア搬送面11aの前方への延長領域内に位置させるとともに、第1成形箇所84Aを後側、第4成形箇所84Dを前側とするように配設されている。したがって、第2成形箇所84Bおよび第3成形箇所84Cは、左右方向について円盤基部85の中心部よりも左側に位置している。第1成形箇所84Aは、折畳包餡部14からの半おにぎり状米飯塊8Hを受け入れる場所であり、折畳包餡部14の前方の近傍に位置している。そして、円盤基部85による米飯塊の搬送方向は、上面視で右回り(時計方向)となる(図2、矢印D1参照)。
4箇所の米飯塊成形箇所84の配置に対し、第4成形箇所84Dから右回りに略60°間隔を隔てた位置が、払出部81における米飯塊(おにぎり6)の払出し待機位置となる。以下の説明では、略60°間隔の4箇所の米飯塊成形箇所84および払出部81の払出し待機位置の配置に基づき、円盤基部85において、その回転軸O1を中心とした略60°間隔となる位置を、第1~6位置とする。すなわち、第1成形箇所84Aは、第1位置に設けられており、払出部81の払出し待機位置は、第5位置に位置することとなる。
米飯塊成形箇所84は、複数の成形型として、上下方向に移動可能に設けられ、主におにぎり6の正面側(正面部6a側)または背面側(背面部6b側)を成形する上下移動成形型(91,92)と、互いに近接・離間する開閉方向に移動可能に設けられ、主におにぎりの側面部を成形する一対の横成形型110(110A,110B)とを含む。これらの成形型の材料としては、例えばプラスチック等の樹脂、金属、ゴム等が適用される。
本実施形態では、図22に示すように、米飯塊成形箇所84は、昇降可能に設けられた上下移動成形型として、上下方向に対向した上成形型91および下成形型92を有する。複数の米飯塊成形箇所84のうち、第2成形箇所84Bは、上下移動成形型として、上成形型91のみを有する。ただし、第2成形箇所84Bにおいても第3成形箇所84C等と同様に上成形型91および下成形型92が設けられてもよい。また、一対の横成形型110は、円盤基部85における第1~6位置に対応して6組(6対)設けられている。
ラウンド成形部80において、上成形型91および下成形型92については、各米飯塊成形箇所84で常に同じ成形型が用いられる。つまり、上成形型91および下成形型92は、各米飯塊成形箇所84に対して所定の場所で昇降可能に設けられている。これに対し、一対の横成形型110は、円盤基部85の一部の層部分の間欠的な回動動作にともなって、各米飯塊成形箇所84で停止しながら回動する。つまり、4箇所の米飯塊成形箇所84での米飯塊の成形は、円盤基部85の回動部が停止したタイミングで、上下の成形型91,92および一対の横成形型110によって同時的に行われる。そして、各米飯塊成形箇所84での成形においては、常に同じ上下の成形型91,92が用いられるが、一対の横成形型110については、円盤基部85の周方向に移動し、6組の横成形型110が入れ替わり順番に用いられる。
図22および図23に示すように、上成形型91は、底面視でおにぎり6の正面視形状に対応した略三角形状を有し、下側に、三角凹状成形面93を有する。上成形型91は、底面視の外形をなす側周面94と、三角凹状成形面93の反対側の上面部である背面部95とを有する。
上成形型91は、三角凹状成形面93の周縁に沿って形成された稜線部96を有する。三角凹状成形面93は、おにぎり6の正面部6aおよびその周縁部に連続する周囲の面部を形成する成形面であり、おにぎり6の正面部6a側の外形を形成する。上下の成形型91,92が型閉じ状態となることにより、一対の横成形型110とともに、おにぎり6の全体の形状に対応した成形空間が形成される。なお、おにぎり6は、側面視で略左右対称の形状を有するものであるが、便宜上、各米飯塊成形箇所84において成形される米飯塊について、上成形型91により成形される側をおにぎり6の正面側、下成形型92により形成される側をおにぎり6の背面側とする。
三角凹状成形面93は、その凹形状の底面をなす略三角形状の面部であっておにぎり6の正面部6aの成形面となる平坦面部93aと、平坦面部93aの周縁部に対して全周にわたって滑らかに連続した面部であっておにぎり6の正面部6a側の側周面の成形面となる側周面部93bとを有する。側周面部93bは、おにぎり6の頂部6d、両方の傾斜側面部6e、および両方の側頂部6gそれぞれの正面側の部分を形成する面部を有する。
側周面部93bは、平坦面部93a側から下側にかけて徐々に三角凹状成形面93の開口を広げる曲面形状を有する。側周面部93bと側周面94とにより、上成形型91の略三角形状の外形に沿って稜線部96が形成されている。つまり、稜線部96は、平坦面部93aの外周に沿って形成された周壁部分の縁端部として形成されている。
また、上成形型91の成形面側において、おにぎり6の底面部6c側に対応する三角凹状成形面93の一辺側には、平坦状な面をなす平坦部93cが形成されている。平坦部93cは、略三角形状をなす三角凹状成形面93の底面部6c側の辺部に沿って、両端部を除いた大部分に形成されている。平坦部93cの形成部位は、稜線部96をなす周壁部分が途切れた部分となっており、三角凹状成形面93からの開放部分となっている。
各米飯塊成形箇所84に対して設けられた上成形型91は、三角凹状成形面93側を下側とした向きで、水平方向における所定の位置で、成形動作として昇降動作を行うように設けられている。各上成形型91は、所定の支持部材によって支持された状態で、所定の昇降機構部によって昇降動作するように設けられている。本実施形態では、次のような構成が採用されている。
円盤基部85は、水平状の上面85aを有し、この上面85aにおいて、4箇所の米飯塊成形箇所84を含む第1~6位置に、おにぎり形状に対応した略三角形状の開口部86が開口している。開口部86は、上成形型91の平面視外形より一回り大きい開口面積を有し、上成形型91が米飯塊に作用するための経路を確保する開口部分となる。
6箇所の開口部86は、円盤基部85において固定の位置に形成されており、おにぎり6の頂部6d側に対応する側を、米飯塊の搬送方向となる回転方向(図2、矢印D1参照)の前側とする向きで形成されている。なお、開口部86の開口形状について、開口部86の後側(上記回転方向の後側)の2箇所の角部が丸め形状(湾曲形状)であるのに対し、開口部86の前側(上記回転方向の前側)の角部は直線状となっている。6つの開口部86は、共通の形状・寸法を有する。
このような開口部86に対し、上成形型91が、その略三角形状の平面視形状を開口部86の開口形状に対応させ、開口部86の上方に支持されている。上成形型91は、平面視において、開口部86の開口範囲内に全体を位置させるように配置されている。
上成形型91は、待機位置となる上昇端の位置では、円盤基部85の上面85aよりも上方に位置しており、下降端の位置では、大部分を開口部86から下側に挿入させ、一対の横成形型110とともに米飯塊の成形空間を形成した状態となり、開口部86の下方において一対の横成形型110間に位置する米飯塊に作用する。各上成形型91は、所定の昇降機構部によって昇降可能に支持されている。本実施形態では、各上成形型91は、次のような構成で支持されている。
第1成形箇所84Aの上成形型91である第1上成形型91Aは、円盤基部85の回転軸O1に対して同軸状に設けられた中心部昇降軸97、支持アーム98および支持軸99により昇降可能に支持されている。中心部昇降軸97は、シリンダ機構等を駆動部として上下方向に往復移動する昇降移動部を含む駆動機構部により、昇降動作可能に設けられている。駆動機構部は、ハウジング51内に設けられている。
支持アーム98は、直線状の板状部材であり、中心部昇降軸97の上端部から後方に向けて水平状に延設されている。支持アーム98の先端部から、支持軸99が下方に垂設されており、支持軸99の下側に、上成形型91が支持されている。支持軸99は、上成形型91の背面部95から上方に延出した態様で、背面部95に突設された筒状のボス部等を介して上成形型91に連結されている。このような構成において、中心部昇降軸97の昇降動作によって、中心部昇降軸97、支持アーム98、支持軸99および上成形型91が、一体的に昇降動作する。
第2成形箇所84B、第3成形箇所84C、および第4成形箇所84Dの各箇所に設けられた上成形型91である第2上成形型91B、第3上成形型91C、および第4上成形型91Dは、円盤基部85の周囲近傍に設けられた2箇所の昇降機構部100により、一体的に昇降動作するように昇降可能に支持されている。2つの昇降機構部100のうちの一方の昇降機構部100は、円盤基部85の前方の右寄りの位置に設けられており、他方の昇降機構部100は、円盤基部85の左方の位置に設けられている。
昇降機構部100は、ハウジング上面部52上に立設された筒状のシリンダ部100aと、シリンダ部100aの上側から上方に向けて突出して昇降動作する昇降軸部100bとを有する。昇降軸部100bは、シリンダ機構等を駆動部として上下方向に往復移動する昇降移動部を含む駆動機構部により、シリンダ部100aに対して昇降動作可能に設けられている。駆動機構部は、ハウジング51内に設けられている。
2箇所の昇降機構部100の昇降軸部100bの上端部間には、円盤基部85上を跨ぐように支持梁101が水平状に架設されている。支持梁101の中間部には、それぞれ支持梁101の中間部から下方に垂設された支持軸99により、第3上成形型91Cおよび第4上成形型91Dが支持されている。また、支持梁101の左側の部分から右斜め後方に向けて水平状に支持アーム102が延設されており、支持アーム102の先端部に、支持軸99を介して第2上成形型91Bが支持されている。このような構成において、2箇所の昇降機構部100の昇降軸部100bの昇降動作によって、昇降軸部100b、支持梁101、支持アーム102、各上成形型91を支持する支持軸99、および3つの上成形型91が、一体的に昇降動作する。
上成形型91の支持構成においては、上成形型91の左方方向である上下方向を伸縮方向とするスプリングを設け、一対の横成形型110間に支持された米飯塊に対して弾性力をもって押圧作用するスプリングプレスの構成を採用してもよい。かかる構成によれば、スプリングの弾性力の調整により、一対の横成形型110間に支持された米飯塊に対する上成形型91による押圧力を調整することができる。また、上成形型91についてのスプリングプレスの構成は、複数の米飯塊成形箇所84のうちのいずれか一部の米飯塊成形箇所84に対して選択的に採用することができる。
図22に示すように、下成形型92は、平面視でおにぎり6の背面視形状に対応した略三角形状を有し、上側に、三角凹状成形面103を有する。下成形型92は、平面視の外形をなす側周面104と、三角凹状成形面103の反対側の下面部である背面部とを有する。
三角凹状成形面103は、おにぎり6の背面部6bを形成する成形面である。三角凹状成形面103は、略三角形状の面であって、その中央部を平坦状の面部としながら、全体として緩やかな凹状面として形成されている。
下成形型92は、三角凹状成形面103側を上側とした向きで、水平方向における所定の位置で、成形動作として昇降動作を行うように設けられている。本実施形態では、下成形型92は、第1成形箇所84A、第3成形箇所84Cおよび第4成形箇所84Dの各箇所において、上成形型91に対して上成形型91の下方に対向配置されている。
各下成形型92は、所定の支持部材によって支持された状態で、所定の昇降機構部によって昇降動作するように設けられている。下成形型92は、その昇降動作として、上成形型91の昇降動作に対して上下方向に対称な動作を行うように設けられている。このため、一体的に昇降する第3上成形型91Cおよび第4上成形型91Dのそれぞれに対応する下成形型92は、一体的に(同時的に)昇降動作するように設けられている。なお、下成形型92のうち、第1成形箇所84Aに設けられた第1下成形型92Aは、第1上成形型91Aの下降動作にともなって下降動作を行うように設けられている。
下成形型92は、待機位置となる下降端の位置では、円盤基部85の下側に位置しており、上昇端の位置では、一対の横成形型110とともに米飯塊の成形空間を形成した状態となり、一対の横成形型110間に位置する米飯塊に作用する。なお、第1下成形型92Aは、その上昇端の位置として、三角凹状成形面103を、一対の横成形型110間を介して、円盤基部85の上面85aと略同じ高さとする高さ位置まで上昇する。第1下成形型92Aは、上昇端に位置する状態において、三角凹状成形面103により円盤基部85の上面85aと面一状の面を形成する。つまり、第1成形箇所84Aの開口部86が、第1下成形型92Aにより塞がれた状態となる。
下成形型92は、その背面部から下方に延出した昇降支持軸105により、昇降可能に支持されている。昇降支持軸105は、シリンダ機構等を駆動部として上下方向に往復移動する昇降移動部を含む駆動機構部により、昇降動作可能に設けられている。駆動機構部は、ハウジング51内に設けられている。
以上のような上成形型91および下成形型92に関し、これらの成形型の支持構成、およびこれらの成形型を昇降動作させるための構成は、特に限定されるものではなない。
上成形型91および下成形型92の昇降動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。制御部は、成形用搬送円板132の回転動作と、上成形型91および下成形型92の昇降動作とを関連付けて制御する。制御部は、成形用搬送円板132が停止している状態において上成形型91および下成形型92を昇降動作させる。
図22、図24および図25に示すように、横成形型110は、米飯塊に作用する部分である横型本体部111と、横型本体部111から突設され横成形型110を移動可能に支持する部分(ガイド棒123、ガイド軸146)とを有する。一対の横成形型110は、互いの対向方向(図24における左右方向、以下「型対向方向」という。)について対称に構成されている。なお、図24は、一対の横成形型110の平面図を示しており、図25は、一対の横成形型110の底面図を示している。
横型本体部111は、型対向方向の内側に、側方成形面112を有する。横型本体部111は、水平状の上面113および下面114と、型対向方向の外側の鉛直状の平面である横側面115と、平面視で横側面115と直交する方向の鉛直状の平面である前側面116および後側面117とを有する。
横型本体部111は、側方成形面112の前側(図24における上側)において、上下方向に沿う稜線部118を有する。稜線部118は、側方成形面112の前側の縁部と前側面116の型対向方向の内側の縁部とにより形成されている。稜線部118は、一対の横型本体部111同士の近接部分となる。
側方成形面112は、おにぎり6の一側の側方部を形成する成形面である。一対の横成形型110の型閉じ状態において、両方の側方成形面112により、おにぎり6の正面視形状である略三角形状に沿う形状が形成される。
側方成形面112は、おにぎり6の斜面部6fの成形面となる斜面成形面部112aと、斜面成形面部112aの前側(図24における上側)に形成されおにぎり6の頂部6dの左右一側部分の成形面となる前曲面部112bと、斜面成形面部112aの後側(図24における下側)に形成されおにぎり6の側頂部6gの成形面となる後曲面部112cとを有する。斜面成形面部112a、前曲面部112b、および後曲面部112cは、滑らかに連続している。前曲面部112bは、前側面116とともに、稜線部118を形成している。また、後曲面部112cは、後側面117とともに、鋭角状の稜線部をなして型対向方向の内側に突出した後側突出部119を形成している。
また、側方成形面112の下縁部には、おにぎり6の背面部6b側の側周面の成形面となる下縁曲面部112dが形成されている。下縁曲面部112dは、下成形型92において上成形型91の側周面部93bに対応した部分であり、おにぎり6の頂部6d、傾斜側面部6e、および側頂部6gそれぞれの背面側の部分を形成する面部を有する。
このような形状の側方成形面112を有する横型本体部111においては、下縁曲面部112dと、下面114の型対向方向の内側の縁部とにより、おにぎり6の斜辺の傾斜に沿う下鍔状部120が形成されている。一方、側方成形面112の下縁曲面部112dより上側の面部は、略鉛直状の曲面部となっており、側方成形面112の上縁部には、面取部112eが形成されている。面取部112eは、側方成形面112と上面113との角部を面取形状とした部分であり、一対の横成形型110の型閉じ状態において上成形型91の下縁部を受け入れるための部分となる。
一対の横成形型110の動作としては、型対向方向について対称な各成形型の型対向方向の移動が、型の開閉動作となる。一対の横成形型110の位置関係について、図24および図25に示す位置関係が、一対の横成形型110の最近接状態、つまり型閉じ状態に対応する。
図24に示すように、一対の横成形型110は、型閉じ状態において、対向する稜線部118間に寸法E1の隙間121を有している。隙間121の部分は、おにぎり6の頂部6dに対応する。このような一対の横成形型110による成形形状に対応して、下成形型92の三角凹状成形面103の前側の頂部においては、隙間121を下側から塞ぐ部分として、平面視で略矩形状に沿う頂部側突出面部103aが形成されている(図22参照)。また、おにぎり6の両側の側頂部に対応する三角凹状成形面103の後側の角部には、下縁曲面部112dの後曲面部112cの下側の部分との干渉を避けるための凹部103bが形成されている。
このように、下成形型92の三角凹状成形面103は、型閉じ状態の一対の横成形型110の側方成形面112の下部ととともに、おにぎり6の背面側の部分の形状に対応した形状を有する。すなわち、三角凹状成形面103は、型閉じ状態の一対の横成形型110の下側の開口部に合致した形状を有し、下成形型92が上昇端に位置した状態においては、三角凹状成形面103が、側方成形面112の下部と滑らかに連続するように面一状となり、一対の横成形型110の側方成形面112間の下側の開口部を塞いだ態様で成形面をなす。
このように、本実施形態では、米飯塊の成形面において、おにぎり6の正面部6aの周囲の部分に対応する湾曲形状の成形面は、上成形型91側において側周面部93bとして設けられている。これに対し、おにぎり6の背面部6bの周囲の部分に対応する湾曲形状の成形面は、一対の横成形型110において下縁曲面部112dとして設けられている。
また、一対の横成形型110の型閉じ状態において、側方成形面112間の後側は、その大部分を開放部としている。つまり、一対の横成形型110の側方成形面112によれば、後側突出部119間(図24、符号E2参照)は開放されており、おにぎり6の底面部6cの中間の大部分に対応する部分の成形面は不在となっている。
6組の横成形型110,110は、円盤基部85が有する回転部分の回転とともに、円盤基部85の周方向に沿って移動する。また、一対の横成形型110は、周方向の移動にともない、成形型としての開閉動作を行う。一対の横成形型110を周方向に移動させながら開閉動作させるための構成について説明する。
図21に示すように、円盤基部85は、ハウジング上面部52上に固定状態で設けられた下固定円板131と、下固定円板131の上側に設けられた成形用搬送円板132と、成形用搬送円板132の上側に設けられた上固定円板133とを有する。これら3つの円板は、略共通の外径を有し、回転軸O1に対して同心配置され、三層構造の態様で一体的な円盤基部85を構成している。
下固定円板131は、所定の厚さを有する略円板状の部材であり、ハウジング上面部52に対して所定の支持部材によって所定の高さ位置に固定状態で支持されている。下固定円板131は、ハウジング上面部52上において水平状に支持されており、上面131aを水平面に沿わせている。
図21および図26に示すように、下固定円板131は、一対の横成形型110の移動をガイドするための内周ガイド溝136および外周ガイド溝137を有する。内周ガイド溝136および外周ガイド溝137は、いずれも、下固定円板131の平面視外形に沿うように略円形を有する無端状の環状溝として形成されている。また、内周ガイド溝136および外周ガイド溝137は、いずれも、下固定円板131の径方向に対向する鉛直状の内外の周壁面と水平状の底面とにより形成された溝部であり、溝の幅および深さを互いに同じとしている。
内周ガイド溝136は、下固定円板131の周縁部近傍の部位に形成されている。外周ガイド溝137は、下固定円板131の半径の中央位置よりも内側(中心側)の部位に形成されている。このように内外のガイド溝を有する下固定円板131は、各ガイド溝の周壁をなす比較的厚板状の部分として、内周ガイド溝136よりも内側の部分である内側環状部141と、内周ガイド溝136と外周ガイド溝137の間の部分である中間環状部142と、外周ガイド溝137よりも外側の部分である外側環状部143とを有する。内側環状部141、中間環状部142および外側環状部143それぞれの上面により、下固定円板131の上面131aが形成されている。
一対の横成形型110のうち、一方の横成形型110Aが、内周ガイド溝136によってガイドされ、他方の横成形型110Bが、外周ガイド溝137によってガイドされる。横成形型110は、それぞれガイド溝に係合するため、1本のガイド棒123を有する。ガイド棒123は、横型本体部111の下面114から下方に向けて突設された棒状の部分である。ガイド棒123は、下面114の前後の中間部に設けられており、その大部分を円筒状のガイドローラ124としている。
ガイドローラ124は、ガイド棒123と同軸状に設けられており、ガイド棒123の本体部分に対して回転自在に設けられている。ガイドローラ124は、その直径を、ガイド溝136,137の溝幅よりもわずかに小さくしている。ガイドローラ124の外周面が、ガイド溝136,137の内周壁または外周壁に対する接触部となる。また、ガイド棒123の下端部が、ガイド溝136,137の底面に対する接触部となる。ガイド棒123により、横成形型110は、ガイド棒123をガイド溝136,137内に差し込んだ状態で、ガイド溝に沿って移動可能かつガイド棒123の軸回りに回動可能に構成されている。
下固定円板131においては、中間環状部142の部分に、下成形型92の移動経路を確保するための複数の孔部131bが形成されている。孔部131bは、下固定円板131を板厚方向に貫通した略三角形状の開口部であり、おにぎり6の頂部6dに対応した頂部側を、一対の横成形型110の回動方向の前側に向けるように形成されている。孔部131bにより、下成形型92が下固定円板131を貫通し、一対の横成形型110間に保持された米飯塊に作用する。
本実施形態では、孔部131bは、下成形型92の配置に対応して形成されており、第1成形箇所84Aに対応する第1位置、第3成形箇所84Cに対応する第3位置、および第4成形箇所84Dに対応する第4位置に形成されている。
成形用搬送円板132は、所定の厚さを有する略円板状の部材であり、下固定円板131上において、回転軸O1を中心に回転するように設けられている。成形用搬送円板132は、水平状の上面132aを有する。成形用搬送円板132の板厚は、下固定円板131の板厚よりも厚く(1.5~2倍程度であり)、横成形型110の横型本体部111の上下方向の寸法と略同じ寸法である。
成形用搬送円板132は、下固定円板131上において、上下方向を軸方向とし回転軸O1を軸心位置として円盤基部85の中心部を貫通する回転軸部138により、これと一体的に所定の位置で回転可能に設けられている。成形用搬送円板132の回動動作の回動方向は、上面視で右回りとなる(図2、矢印D1参照)。成形用搬送円板132は、回転軸部138を中心とした略60°の角度範囲の回動動作を間欠的に行うように設けられている。
回転軸部138は、下固定円板131から成形用搬送円板132および上固定円板133を貫通して基端側(下側)の部分をハウジング51内に位置させ、ハウジング51内に設けられた駆動源としての駆動モータに連動連結されており、駆動モータによって回転駆動する。駆動モータは、例えばステッピングモータであり、その動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。すなわち、制御部による駆動モータの動作制御により、回転軸部138を介して成形用搬送円板132の間欠的な回転動作が制御される。下固定円板131、成形用搬送円板132および上固定円板133それぞれの中央部には、回転軸部138を貫通させるための開口部131c,132c,133cが形成されている。
成形用搬送円板132は、一対の横成形型110を収め入れるための複数の型収容孔部145を有する。型収容孔部145は、成形用搬送円板132を上下方向に貫通した開口部であり、平面視で略矩形状をなす鉛直状の壁面により形成されている。すなわち、型収容孔部145は、成形用搬送円板132の回転方向の前後の壁面である前壁面145aおよび後壁面145bと、成形用搬送円板132の径方向の内側・外側の壁面である内側壁面145cおよび外側壁面145dとを有する。型収容孔部145は、その平面視形状である矩形状の長手方向(以下単に「長手方向」とする。)を成形用搬送円板132の径方向に沿わせるように形成されている。
型収容孔部145は、米飯塊成形箇所84の配設間隔に対応して、成形用搬送円板132の周方向について等角度間隔(60°間隔)で6箇所に設けられている。すなわち、成形用搬送円板132は、その間欠的な回動動作における停止時に、型収容孔部145を各米飯塊成形箇所84に対応した位置、つまり上下の成形型91,92の間の位置に位置させるように設けられている。6つの型収容孔部145は、共通の形状・寸法を有する。
型収容孔部145は、一対の横成形型110を型対向方向に所定の範囲で移動可能に収容している。一対の横成形型110は、その型対向方向を型収容孔部145の長手方向として、型対向方向(型開閉方向)に移動可能に、横型本体部111を型収容孔部145に嵌合させた態様で収容されている。
型収容孔部145の平面視形状である矩形状の短手方向(以下単に「短手方向」とする。)の寸法F1(図27参照)は、横型本体部111の前後方向(図24における上下方向)の寸法G1と略同じである。このため、一対の横成形型110は、型収容孔部145内に収容された状態において、型収容孔部145の短手方向については、型収容孔部145内で位置決めされた状態となる。
一方、型収容孔部145の長手方向の寸法F2(図27参照)は、型閉じ状態の一対の横成形型110の横型本体部111の型対向方向の寸法G2(図24参照)よりも大きくなっている。寸法G2は、型閉じ状態の一対の横成形型110の横側面115同士の間の寸法である。これにより、型収容孔部145内における横型本体部111の型開閉方向についての移動代が確保されている。かかる横型本体部111の移動代の寸法は、例えば隙間121の寸法E1(図24参照)と同程度あるいはこれよりもわずかに大きい寸法である。
このような型収容孔部145に対する横成形型110の収容態様においては、内側の横成形型110Aの横型本体部111の横側面115が、型収容孔部145の内側壁面145cに対する対向面となり、外側の横成形型110の横型本体部111の横側面115が、型収容孔部145の外側壁面145dに対する対向面となる。また、一対の横成形型110の型開閉方向の動作について、横型本体部111の前側面116が、型収容孔部145の前壁面145aに対する摺動面となり、横型本体部111の後側面117が、型収容孔部145の後壁面145bに対する摺動面となる。
図27においては、下側が、成形用搬送円板132の回転方向の前側であり、上側が、同回転方向の後側となる。また、図27においては、一対の横成形型110の型開き状態、つまり各横成形型110の横側面115を内側壁面145cまたは外側壁面145dに接触ないし略接触した状態を示しており、二点鎖線で、一対の横成形型110の型閉じ状態を示している。
一対の横成形型110は、型収容孔部145内において、型開閉方向の移動についてのガイド作用を受けるため、横型本体部111に対して設けられたガイド軸146を有する。ガイド軸146は、横型本体部111の横側面115の中央部から横側面115に対して垂直状に突設された直線棒状の部分(円筒状の部分)である。
各横成形型110のガイド軸146は、それぞれ成形用搬送円板132において型収容孔部145に対して形成されたガイド孔147に差し込まれている。ガイド孔147は、ガイド軸146の外径と略同じ内径(孔径)を有する孔部であり、ガイド軸146を軸方向に移動可能(摺動可能)に挿入させる。
図27に示すように、内周側の横成形型110Aのガイド軸146に対するガイド孔147は、型収容孔部145の内側壁面145cに臨んで開口するとともに、開口部132cの内周面に臨んで開口し、型収容孔部145よりも内周側の部分に貫通形成されている。一方、外周側の横成形型110Bのガイド軸146に対するガイド孔147は、型収容孔部145の外側壁面145dに臨んで開口するとともに、成形用搬送円板132の外周面132dに臨んで開口し、型収容孔部145よりも外周側の部分に貫通形成されている。
このように、成形用搬送円板132に形成されたガイド孔147にガイド軸146が挿入されることで、ガイド軸146の軸方向に沿って、一対の横成形型110の型開閉方向の移動がガイドされる。なお、ガイド孔147は、それぞれ型収容孔部145の内側壁面145cまたは外側壁面145dに臨んで開口し、横成形型110の移動代を確保するだけの孔深さ(長さ)を有するものであれば、貫通状の孔部でなくてもよい。
以上のような一対の横成形型110の型構造および型収容孔部145に対する支持構造によれば、一対の横成形型110の側方成形面112と、型収容孔部145の前壁面145aおよび後壁面145bとにより、上下両側に開口した開口部が形成された状態となる。ここで、一対の横成形型110間の前側の隙間121(図24参照)は、前壁面145aにより塞がれ、一対の横成形型110間の後側の開放部(図24、符号E2参照)は、後壁面145bにより塞がれる。つまり、前壁面145aおよび後壁面145bは、米飯塊に作用する成形面となる。そして、一対の横成形型110の型閉じ状態において、一対の横成形型110間の上側の開口部は、上成形型91を受け入れ、一対の横成形型110間の下側の開口部は、下成形型92によって塞がれる。
一対の横成形型110は、型収容孔部145に対する嵌合作用によって、成形用搬送円板132の回転方向に対して前後の向きを保持しながら、それぞれ内・外のガイド溝136,137の溝形状に沿って移動することで、型収容孔部145内において型開閉方向について移動する。つまり、一対の横成形型110は、型収容孔部145内において、成形用搬送円板132の回動とともに成形用搬送円板132の周方向に移動しながら、内・外のガイド溝136,137による移動経路の形状により、型収容孔部145の長手方向について往復動作するように案内され、同長手方向について対称な動作である型開閉動作を行う。
このため、内・外のガイド溝136,137は、成形用搬送円板132において、回転軸O1を中心とした円周形状に対して偏心した円周形状、あるいは円周形状に対して歪んだ円形状に沿った溝形状を有する。成形用搬送円板132の回転動作にともなう一対の横成形型110の型開閉動作については後述する。
上固定円板133は、所定の厚さを有する略円板状の部材であり、成形用搬送円板132上において、下固定円板131とともに非回転部分として固定状態で設けられている。上固定円板133は、その板面として水平な上面133aおよび下面133bを有し、その下面133bを、成形用搬送円板132の上面132aに対する接触面ないし合わせ面としている。
上固定円板133は、円盤基部85の上層部をなし、上固定円板133の上面133aが、円盤基部85の上面85aとなる。上固定円板133は、成形用搬送円板132の板厚よりも薄い薄板状の部材である。
上固定円板133は、下固定円板131との間に成形用搬送円板132を介装している。上固定円板133は、成形用搬送円板132の外周側において下固定円板131と上固定円板133との間に架設された連結軸148によって、下固定円板131に対して連結支持されている。連結軸148は、上下方向を軸方向とした棒状の部材である。
下固定円板131および上固定円板133においては、それぞれ平面視で円周状の外形をなす本体部分に対して、連結軸148を貫通させるための突片部131d,133dが形成されている。突片部131d,133dには、それぞれ連結軸148を貫通させるための孔部131e,133eが形成されている。突片部131d,133dは、各円板の周方向について略等間隔に3箇所、互いに整合する位置に形成されている。3箇所の連結軸148の架設部分により、下固定円板131と上固定円板133が周方向について互いに位置決めされる。
また、上固定円板133には、円盤基部85の開口部86をなす孔部133fが、第1~6位置に対応した位置に形成されている。孔部133fは、成形用搬送円板132の間欠的な回動動作において第1~6位置の各位置に一時的に停止する一対の横成形型110間の成形空間に連通し、かかる成形空間を円盤基部85の上面85aに開口させる。
開口部86は、型閉じ状態の一対の横成形型110によって側方成形面112に形成される上側の開口部と略同じ形状・寸法を有し、この上側の開口部と整合する位置に形成されている。したがって、上固定円板133は、一対の横成形型110を収容した型収容孔部145に対し、横型本体部111の略全体を上面113側から覆い、孔部133fにより一対の横成形型110間(横型本体部111間)の上側の開口部のみを上側に露出させた態様となる。
上固定円板133によれば、6箇所の型収容孔部145に一対の横成形型110を収容した成形用搬送円板132の上側の面のうち、孔部133fによる開口部分以外の略全体が上固定円板133により覆われる。これにより、成形用搬送円板132の上面132a上に米飯がこぼれたり、横型本体部111と型収容孔部145をなす壁面との隙間(例えば、横型本体部111の横側面115と内側壁面145cまたは外側壁面145dとの間の隙間)に米飯が挟まったりすることが防止される。このように、上固定円板133は、成形用搬送円板132上への米飯の散乱や横成形型110と型収容孔部145をなす壁面との間の米飯の噛み込み等を防止するカバー部材として機能する。
以上のような構成を備えたラウンド成形部80において、折畳包餡部14からの半おにぎり状米飯塊8Hを受け入れる第1成形箇所84Aに、受入部83が設けられている。受入部83には、折畳包餡部14から米飯送出部15によって供給される半おにぎり状米飯塊8Hを第1成形箇所84Aの開口部86上へと導くためのガイド部材150が設けられている。
ガイド部材150は、第1成形箇所84Aの開口部86の前側および左右両側を囲むように円盤基部85の上面85a上に載置された状態で設けられている。ガイド部材150は、前面部と左右のガイド片部とを有し、後側を開放側とし、平面視で前側から後側にかけて拡開した略「C」字状ないし略「V」字状をなす形状を有する。ガイド部材150は、その内周側の壁面として、平面視で左右方向についての間隔を後側から前側にかけて徐々に狭くする左右の傾斜面である受入ガイド面151と、平面視で第1成形箇所84Aの開口部86の開口形状に沿うストッパ壁面152とを有する(図29参照)。
ガイド部材150は、その左右両側の後端部に、円盤基部85の後側の位置においてハウジング上面部52上に立設された支持柱153を貫通させた状態で固定具154によって固定されている。固定具154は、支持柱153に対して上側から螺挿されるボルト等の固定部材である。
また、米飯折畳部42と円盤基部85との間には、セット面40と面一状をなす案内面156aを有する介装部材156が設けられている。案内面156aは、左右方向を長手方向とする略矩形状の面であり、ガイド部材150の後側の開放部の略全体にわたる長さを有し、円盤基部85の上面85aに略連続する。すなわち、セット面40と上面85aとの間に案内面156aが介在しており、セット面40、案内面156a、および円盤基部85の上面85aにより、米飯塊がスライド移動する面として略連続した水平な面一状の面が形成される。
以上のような構成を備えた受入部83においては、米飯送出部15の前送出アーム72によって供給される半おにぎり状米飯塊8Hが、ガイド部材150によってガイドされ、三角凹状成形面103を円盤基部85の上面85aと略同じ高さとする上昇端の第1下成形型92A上に載置される。この第1下成形型92Aの三角凹状成形面103上の位置が、ラウンド成形部80における半おにぎり状米飯塊8Hのセット位置となる。
払出部81について説明する。払出部81は、ラウンド成形部80により成形した米飯塊、つまりおにぎり6を搬出搬送部5に払い出すための構成である。払出部81は、搬出用昇降部161と、払出アーム162と、搬送面形成部材163とを有する。
搬出用昇降部161は、円盤基部85の上面85aに対して出没するように昇降移動可能に設けられた昇降体165を有する。搬出用昇降部161は、第1~6位置のうち、第4成形箇所84Dの次の位置、つまり第5位置に設けられている。言い換えると、搬出用昇降部161は、第2成形箇所84Bに対して回転軸O1を中心として対称的な位置に設けられている。
一対の横成形型110により支持された状態で成形用搬送円板132の間欠的な回動動作によって一時停止しながら回動搬送される米飯塊の停止位置に関し、搬出用昇降部161の配設位置である第5位置に対応する位置が、送出し位置となる。つまり、送出し位置は、受入部83の位置である第1位置にある一対の横成形型110間の米飯塊が、成形用搬送円板132が時計方向に略240°回動することで達する位置となる。
昇降体165は、平面視でおにぎり6の背面視形状に対応した略三角形状を有し、上側に支持面165aを有する。昇降体165は、水平方向における所定の位置で、所定の支持部材によって支持された状態で、所定の昇降機構部によって昇降動作するように設けられている。
昇降体165としては、本実施形態では、下成形型92、特に第1下成形型92Aと同様の構成が用いられている。すなわち、昇降体165は、その背面部から下方に延出した昇降支持軸により昇降可能に支持されており、その昇降支持軸は、ハウジング51内に設けられシリンダ機構等を駆動部として上下方向に往復移動する昇降移動部を含む駆動機構部により、昇降動作可能に設けられている。
昇降体165の移動経路を確保するため、下固定円板131においては、中間環状部142の第5位置に対応する部分に、孔部131fが形成されている。孔部131fは、下成形型92の移動経路を確保するための孔部131bと同様の貫通状の略三角形状の開口部であり、おにぎり6の頂部6dに対応した頂部側を、一対の横成形型110の回動方向の前側に向けるように形成されている。孔部131fにより、昇降体165が下固定円板131を貫通し、一対の横成形型110間に保持された米飯塊に作用する。
昇降体165は、待機位置となる下降端の位置では、円盤基部85の下側に位置している。一方、昇降体165は、その上昇端の位置として、一対の横成形型110間を介して、支持面165aを円盤基部85の上面85aと略同じ高さとする高さ位置まで上昇する。昇降体165は、上昇端に位置する状態において、支持面165aにより円盤基部85の上面85aと面一状の面を形成する。つまり、第5位置の開口部86が、昇降体165により塞がれた状態となる。上昇端の昇降体165の支持面165a上の位置が、おにぎり6の払出し待機位置となる。
昇降体165の昇降機構部の動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。制御部は、成形用搬送円板132の回転動作と、昇降体165の昇降動作とを関連付けて制御する。制御部は、成形用搬送円板132が停止している状態において昇降体165を昇降動作させる。また、本実施形態では、昇降体165の昇降動作を第1下成形型92Aの昇降動作と同期させる構成が採用されている。
払出アーム162は、水平回動可能に支持されており、その回動動作によって払出し待機位置にあるおにぎり6を、円盤基部85上から搬出搬送部5へと払い出す。払出アーム162は、上面および下面を水平状の面とするとともに平面視で所定の屈曲形状を有するアーム部材により構成されており、その一端側(基端側)が、上下方向を軸方向とする回動軸164により支持されている。
回動軸164は、ハウジング51内からハウジング上面部52上に突出しており、払出アーム162を、円盤基部85の上面85a上の高さ位置にて回動可能に支持している。回動軸164は、平面視において円盤基部85の右前方の位置に設けられており、回動軸164の位置から払出アーム162が左側に延伸している。
払出アーム162は、その平面視形状として、払出し待機位置にあるおにぎり6に係止作用するフック状の形状を有する。具体的には、払出アーム162は、その基端側の部分をなす直線状の基部と、この基部に対して後側に鈍角状に屈曲した屈曲辺部と、払出アーム162の先端部をなし屈曲辺部に対して後側に直角状をなすように屈曲した先端係止部とを有する。払出アーム162は、屈曲辺部および先端係止部による屈曲形状部を、おにぎり6に作用する係止部162aとする。
払出アーム162は、払出し待機位置にあるおにぎり6に対して、係止部162aを前側から作用させる。払出アーム162は、係止部162aをおにぎり6に作用させた状態で反時計方向に所定の範囲で回動動作することにより、おにぎり6をラウンド成形部80の右方に押し出す態様で払い出す。
払出アーム162は、その回動位置について、払出し待機位置にあるおにぎり6に対して係止部162aを左側の直近傍に位置させる位置を待機位置とする。このような構成によれば、払出アーム162が待機位置にある状態で、昇降体165の上昇によって払出し待機位置に送り出されたおにぎり6は、払出アーム162が回動することで自動的に係止部162aによる係止作用を受けることになる。
払出アーム162は、待機位置にある状態からの回動軸164を中心とした半時計方向の回動動作により、係止部162aにおにぎり6を係止させた状態を保持しながら、おにぎり6を搬出搬送部5における所定の搬出位置に搬送する。ここで、おにぎり6は、払出アーム162の回動動作により、平面視で回動軸164を中心とした円弧に沿って搬送されながら、係止部162aの係止作用により、頂部6dを右斜め後ろに向けた状態から、頂部6d側を前側に向けた状態となるまで回動して向きを変える(図29参照)。
払出アーム162は、待機位置から、おにぎり6を搬出搬送部5上の搬出位置に位置させる回動位置(以下「回動端位置」という。)まで半時計方向に回動した後、時計方向に回動して元の待機位置に戻る。これにより、おにぎり6は、搬出搬送部5上の搬出位置に残された状態となる。
このように、払出アーム162は、その待機位置から回動端位置までの範囲で、回動軸164によって往復回動動作するように設けられている(図29、矢印H1参照)。払出アーム162の回動範囲である角度β1は例えば約130°である。
払出アーム162を支持する回動軸164は、ハウジング51内に設けられた図示せぬ駆動源としての駆動モータによって回転駆動する。回動軸164を回転駆動させる駆動モータの動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により制御される。すなわち、回動軸164の基端側は、駆動モータに連動連結されており、制御部による駆動モータの動作制御により、回動軸164を介して、払出アーム162の回転動作が制御される。
搬送面形成部材163は、円盤基部85と搬出搬送部5との間に介設されており、これらの間の隙間を埋めるとともに、少なくとも払出アーム162によるおにぎり6の移動軌跡を含むように搬送面を形成している。搬送面形成部材163は、水平状の上面163aを有し、上面163aをおにぎり6の搬送面とする。搬送面形成部材163は、その上面163aにより、円盤基部85の上面85aおよび搬出搬送部5の搬送面それぞれに対して略連続して面一状の面を形成するように、水平状態で支持固定されている。
以上のような構成を備えた払出部81において米飯塊に接触する部分をなす部材、例えば昇降体165、払出アーム162、搬送面形成部材163等の材料としては、例えばプラスチック等の樹脂、金属、ゴム等が適用される。
[搬出搬送部の構成]
搬出搬送部5の構成について説明する。搬出搬送部5は、前後方向を搬送方向とするベルトコンベア170を主たる構成として備える。ベルトコンベア170は、その搬送方向の前後両端に設けられた支持ローラと、これらのローラに対して巻回状態で設けられた無端状のコンベアベルト173とを有する。ベルトコンベア170は、水平状の搬送面170aをなし、搬送面170aを、円盤基部85の上面85aと略同じ高さに位置させている。ベルトコンベア170は、その幅寸法を、ベルト搬送部11の幅寸法の略半分としている。
ベルトコンベア170は、円盤基部85の右方の位置から前方に向けて延設されている。ベルトコンベア170は、その後部を、円盤基部85の前後中間部の部位の右側に位置させている。そして、ベルトコンベア170の後部の左側と、円盤基部85との間に、搬送面形成部材163が設けられている。
搬送面形成部材163は、平面視形状として、ベルトコンベア170と円盤基部85との間の隙間に応じた形状を有する。具体的には、搬送面形成部材163は、ベルトコンベア170の後端部の左側の辺部に沿う直線状の右辺部と、円盤基部85の右前側の縁部に沿う円弧状の湾曲部と、左右方向に沿う前後の辺部とを有する。
以上のような構成において、払出アーム162によって払い出されるおにぎり6は、昇降体165の支持面165a上から、円盤基部85の上面85a、搬送面形成部材163の上面163aを経て、ベルトコンベア170の搬送面170a上の搬出位置に搬送される。ベルトコンベア170の後部の幅方向中間部の位置が、搬出搬送部5における所定の搬出位置となる。
本実施形態に係る米飯成形部4の動作について説明する。米飯成形部4における米飯塊の成形・搬送のための一連の動作は、おにぎり製造装置1が備える制御部により、予備成形搬送部3からの予備成形米飯塊2(半おにぎり状米飯塊8H)の供給のサイクルに合わせて、おにぎり6の成形・搬送が連続的に行われるように制御される。
米飯成形部4における1サイクルの動作としては、主に次のような動作が行われる。
(1)セット位置に半おにぎり状米飯塊8Hが供給された状態での、第1上成形型91Aおよび第1下成形型92Aの下降動作(昇降体165の下降動作)
(2)第1上成形型91Aが上昇する(戻る)タイミングでの成形用搬送円板132の時計方向の60°の回動動作
(3)上記(2)の動作の直後のタイミングでの第1下成形型92Aの上昇動作(昇降体165の上昇動作)
(4)上記(3)の動作と同じタイミングでの、第2成形箇所84B、第3成形箇所84Cおよび第4成形箇所84Dにおける上成形型91の下降動作と、第3成形箇所84Cおよび第4成形箇所84Dにおける下成形型92の上昇動作
(5)上記(1)の動作の直前かつ上記(3)の動作の直後のタイミングでの払出アーム162の払出しのための回動動作
(6)上記(1)の動作の直後のタイミングでの払出アーム162の戻り動作
上記(1)~(6)の動作については、適宜部分的にあるいは全体的に同時進行で(時間的に重複して)行われる。上記(1)~(6)の動作に関し、予備成形搬送部3から米飯成形部4に供給された1つの半おにぎり状米飯塊8Hに着目し、米飯成形部4による米飯塊の成形・搬送動作について説明する。なお、米飯成形部4においては、第1成形箇所84Aに位置する一対の横成形型110に対する半おにぎり状米飯塊8Hの供給が順次連続的に行われ、6組の横成形型110,110による米飯塊の成形・搬送が連続的に行われる。
まず、米飯送出部15の動作によってラウンド成形部80におけるセット位置、つまり第1下成形型92A上に供給された半おにぎり状米飯塊8Hは、第1上成形型91Aおよび第1下成形型92Aの下降動作にともなってこれらの型により成形作用を受けながら下降し、第1成形箇所84Aに位置する一対の横成形型110間に供給される。ここで一対の横成形型110間に供給された米飯塊は、成形用搬送円板132の時計方向の回動動作により、一対の横成形型110間に保持された状態で、第2成形箇所84Bに移動する。
第2成形箇所84Bにおいては、一対の横成形型110間に保持された米飯塊が、下降動作を行う第2上成形型91Bによる成形作用を受ける。つまり、第2成形箇所84Bでは、米飯塊は、第2上成形型91Bおよび一対の横成形型110による成形作用を受ける。第2成形箇所84Bで成形作用を受けた米飯塊は、成形用搬送円板132の時計方向の回動動作により、一対の横成形型110間に保持された状態で、第3成形箇所84Cに移動する。
第3成形箇所84Cにおいては、一対の横成形型110間に保持された米飯塊が、下降動作を行う第3上成形型91Cおよび上昇動作を行う下成形型92による成形作用を受ける。つまり、第3成形箇所84Cでは、米飯塊は、第3上成形型91Cおよび下成形型92並びに一対の横成形型110による成形作用を受ける。第3成形箇所84Cで成形作用を受けた米飯塊は、成形用搬送円板132の時計方向の回動動作により、一対の横成形型110間に保持された状態で、第4成形箇所84Dに移動する。
第4成形箇所84Dでは、一対の横成形型110間に保持された米飯塊は、第3成形箇所84Cにおける成形作用と同様の成形作用を受ける。つまり、第4成形箇所84Dでは、米飯塊は、第4上成形型91Dおよび下成形型92並びに一対の横成形型110による成形作用を受ける。第4成形箇所84Dで成形作用を受けた米飯塊は、成形用搬送円板132の時計方向の回動動作により、一対の横成形型110間に保持された状態で、払出部81に移動する。
払出部81では、昇降体165の上昇動作によって、一対の横成形型110間に保持された米飯塊、つまりおにぎり6が押し上げられ、払出し待機位置に送られる。払出し待機位置にあるおにぎり6は、待機位置にある払出アーム162の回動端位置までの回動動作により、ベルトコンベア170上の搬出位置へと払い出される。ベルトコンベア170上に払い出されたおにぎり6は、ベルトコンベア170によって所定の場所まで搬送される。
以上のように、米飯成形部4において、米飯塊は、セット位置に供給された半おにぎり状米飯塊8Hから、おにぎり6となってベルトコンベア170へ搬出されるまで、おにぎり6における倒れた状態(横臥状態)を保持したまま、成形作用を受けながら搬送される。つまり、米飯成形部4において、米飯塊は、おにぎり6における背面部6bに対応する側を常に下側とした状態で成形・搬送される。
以上のような構成を備えた本実施形態に係るおにぎり製造装置1において、米飯成形部4は、一対の横成形型110を移動可能に支持する成形用搬送円板132を有する。本実施形態では、成形用搬送円板132は、米飯成形部4を構成する円盤基部85の中間層部分をなす部材として設けられている。成形用搬送円板132は、円盤基部85に対して周方向に所定の間隔で配設された複数の米飯塊成形箇所84の配置間隔に対応して、間欠的な回転動作を行う。成形用搬送円板132は、周方向について等間隔で6箇所に設けられた型収容孔部145内に、一対の横成形型110を収容している。
また、米飯塊成形箇所84は、一対の横成形型110の開閉方向を成形用搬送円板132の径方向に沿わせるように、成形用搬送円板132の周方向について複数設けられている。本実施形態では、米飯塊成形箇所84は、一対の横成形型110の型開閉方向、つまり型収容孔部145の平面視形状の長手方向を成形用搬送円板132の径方向に沿わせるような向きで、第1~4位置の4箇所に設けられている。
そして、米飯成形部4は、成形用搬送円板132の回動動作にともなって一対の横成形型110を移動させるとともに、成形用搬送円板132の回動動作に連動して、一対の横成形型110を開閉動作させるように構成されている。本実施形態では、成形用搬送円板132の下側に設けられた下固定円板131が有する内・外のガイド溝136,137に対する一対の横成形型110の係合作用により、成形用搬送円板132の回動にともなう一対の横成形型110の開閉作用が得られる。
また、米飯成形部4は、一対の横成形型110の、成形用搬送円板132の周方向の位置により、搬送方向上流側から下流側にかけて、一対の横成形型110の型閉じ状態における型間の間隔を徐々に変化させるように構成されている。特に、本実施形態では、米飯成形部4は、一対の横成形型110の周方向の位置により、搬送方向上流側から下流側にかけて、一対の横成形型110の型閉じ状態における型間の間隔を徐々に狭くするように構成されている。本実施形態に係る成形用搬送円板132の回転動作にともなう一対の横成形型110の型開閉動作の一例について説明する。
第1位置に対応する第1成形箇所84Aでは、一対の横成形型110は、最も開いた状態となる。つまり、第1成形箇所84Aの位置において、内周ガイド溝136と外周ガイド溝137との間の間隔(以下「溝間間隔」という。)K1が、一番広くなる(図20、第1の型開閉状態T1参照)。ここで、溝間間隔は、米飯塊成形箇所84に停止した状態の一対の横成形型110の回動方向前後中央部に対応する部位における、平面視での内周ガイド溝136の外周面と外周ガイド溝137の内周面との間の距離である。
このように一対の横成形型110を型開き状態とする第1成形箇所84Aにおいて、第1上成形型91Aおよび第1下成形型92Aの昇降動作によって、セット位置に供給された半おにぎり状米飯塊8Hの、一対の横成形型110に対する供給が行われる。ここで、米飯塊は、第1上成形型91Aおよび第1下成形型92Aから上下方向についての圧縮成形作用を受ける。
第1成形箇所84Aに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第2成形箇所84Bへ移動することにともない、徐々に型閉じ方向に互いに移動する(図20、第2の型開閉状態T2参照)。例えば、一対の横成形型110が第1の型開閉状態T1から第2の型開閉状態T2となることで、各横成形型110が約5mmずつ内側に移動し、一対の横成形型110としては型間の間隔(代表的には隙間121)が約10mm狭くなる。
これにより、米飯塊は、成形用搬送円板132の回動にともなって一対の横成形型110による圧縮成形作用を受け、第2成形箇所84Bでは、一対の横成形型110間に保持された状態で、第2上成形型91Bによる上方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第2成形箇所84Bにおける溝間間隔K2は、第1成形箇所84Aにおける溝間間隔K1よりも10mm程狭くなっている。第2成形箇所84Bにおける米飯塊の成形は、第3成形箇所84Cおよび第4成形箇所84Dにおける米飯塊の成形に対して予備的な成形となる。
第2成形箇所84Bに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第3成形箇所84Cへ移動することにともない、さらに型閉じ方向に徐々に互いに移動し、第3の型開閉状態T3となる。ここでは、例えば、上記の成形箇所間の移動の場合と同様に、一対の横成形型110が第2の型開閉状態T2から第3の型開閉状態T3となることで、各横成形型110がさらに約5mmずつ内側に移動し、一対の横成形型110としては型間の間隔が約10mm狭くなり、型閉じ状態となる。
これにより、米飯塊は、成形用搬送円板132の回動にともなって一対の横成形型110による圧縮成形作用をさらに受け、第3成形箇所84Cでは、一対の横成形型110間に保持された状態で、第3上成形型91Cおよび下成形型92による上下両方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第3成形箇所84Cにおける溝間間隔K3は、第2成形箇所84Bにおける溝間間隔K2よりも10mm程狭くなっている。
第3成形箇所84Cに位置していた一対の横成形型110は、第3の型開閉状態T3の型開度を保持しながら、成形用搬送円板132の回動動作によって第4成形箇所84Dへ移動し、第4の型開閉状態T4となる。つまり、第3位置から第4位置までの間において、溝間間隔は一定となる。
これにより、米飯塊は、成形用搬送円板132の回動にともなって一対の横成形型110により搬送され、第4成形箇所84Dでは、一対の横成形型110間に保持された状態で、第4上成形型91Dおよび下成形型92による上下両方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第4成形箇所84Dにおける溝間間隔K4は、第3成形箇所84Cにおける溝間間隔K3と略同じ大きさとなっている。第4成形箇所84Dでの成形作用を経た米飯塊が、おにぎり6として送出し位置に送られる。
第4成形箇所84Dに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって払出部81(第5位置)へ移動することにともない、徐々に型開き方向に互いに移動し、第5の型開閉状態T5となる。例えば、一対の横成形型110が第4の型開閉状態T4から第5の型開閉状態T5となることで、各横成形型110が5mmずつ外側に移動し、一対の横成形型110としては型間の間隔が10mm広くなる。
このように、払出部81における溝間間隔K5は、第4成形箇所84Dにおける溝間間隔K4よりも10mm程広くなっている。そして、一対の横成形型110を少し開いた状態とする払出部81において、一対の横成形型110間に保持されたおにぎり6が、昇降体165の昇降動作によって払出し待機位置へと送り出される。
払出部81において昇降体165によって米飯塊が送り出されて空となった一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第6位置へ移動することにともない、さらに型開き方向に徐々に互いに移動し、第6の型開閉状態T6となる。ここでは、例えば、一対の横成形型110が第5の型開閉状態T5から第6の型開閉状態T6となることで、各横成形型110がさらに約5mmずつ外側に移動し、一対の横成形型110としては型間の間隔が約10mm広くなり、型開き状態となる。
第6位置で型開き状態となった一対の横成形型110は、第6の型開閉状態T6の型開度を保持しながら、成形用搬送円板132の回動動作により、第1位置の第1成形箇所84Aに達するとともに、第1の型開閉状態T1となる。つまり、第6位置から第1位置までの間において、溝間間隔は一定であり、第6位置における溝間間隔K6は、第1成形箇所84Aにおける溝間間隔K1と略同じとなっている。
以上のように、一対の横成形型110は、上述したような第1~6位置の各位置での型開度をなすように、成形用搬送円板132の回動動作にともなって型開度を滑らかに変化させながら開閉動作を行う。すなわち、内・外のガイド溝136,137は、上述したような一対の横成形型110の開閉動作が実現されるような溝間間隔を有するように、回転軸O1を中心とした円周形状に対して偏心した円周形状、あるいは円周形状に対して歪んだ円形状に沿った溝形状を有する。
なお、上述した一対の横成形型110の開閉動作について、横成形型110の移動量の寸法や開閉の態様等はあくまでも一例であり、一対の横成形型110の開閉動作は上述した例に限定されるものではない。一対の横成形型110の開閉動作としては、例えば、第1成形箇所84Aから第4成形箇所84Dにかけて型間の間隔を比例的に徐々に狭くするような動作であってもよい。
また、本実施形態に係るおにぎり製造装置1において、米飯成形部4は、一対の横成形型110により米飯塊を保持させるとともに浮いた状態で、成形用搬送円板132の回動動作にともなう一対の横成形型110の移動により、米飯塊を搬送するように構成されている。
ラウンド成形部80において成形・搬送される米飯塊は、平面視において、一対の横成形型110により保持された状態で、下固定円板131の中間環状部142上を、中間環状部142の円周形状に沿って移動することになる。このように中間環状部142上を移動する米飯塊が、一対の横成形型110により、下固定円板131に対して浮いた状態で支持されながら搬送される。
図28に示すように、一対の横成形型110は、下固定円板131に形成された内・外のガイド溝136,137にそれぞれガイド棒123を嵌合させるとともに、ガイド軸146を成形用搬送円板132のガイド孔147に挿入した状態で、内・外のガイド溝136,137に沿って移動可能に支持されている。このような一対の横成形型110の支持態様において、一対の横成形型110は、それぞれの横型本体部111の下面114を、下固定円板131の上面131aに対して浮かせた状態としている。
すなわち、いずれも水平面に沿う一対の横成形型110は、水平状の下面114を、下固定円板131の上面131aに対し、間隔L1を隔てるように支持されている。一対の横成形型110は、その移動範囲の全範囲にわたって、下固定円板131の上面131aに対して間隔を有するように支持されている。
このような一対の横成形型110に対し、米飯塊は、両方の側方成形面112間に挟まれた状態で保持されている。ここで、側方成形面112の下側には下鍔状部120が設けられており、米飯塊は、一対の横成形型110の側方成形面112間において下側から下鍔状部120により抱えられた態様で、横型本体部111の下面114よりも上側の位置にて支持される。これにより、米飯塊は、一対の横成形型110により、下固定円板131の上面131aに対して非接触状態で、つまり浮いた状態で支持される。かかる支持状態は、ラウンド成形部80における米飯塊の搬送経路の全体にわたって保持される。
以上のような構成を備えた本実施形態に係るおにぎり製造装置1によれば、周囲の部分はある程度しっかりと米飯が締まりつつ中は柔らかく、手で握ったような手作りの風合を持ち、均一な米飯密度で全体的にふっくらとしたおにぎりを得ることができる。
本実施形態に係るおにぎり製造装置1によれば、米飯成形部4において、三角おにぎり形状のおにぎり6の正面側・背面側を成形する上下の成形型91,92と、主におにぎり6の頂点部および斜辺部を含む側周面部を成形する一対の横成形型110により、米飯塊の成形が行われる。
これにより、上下方向および横方向の両側の4方向からの成形作用(押圧作用)によって米飯塊を成形することができるので、おにぎり6において、外側の部分を全体的に米飯の密度が比較的高く締まった状態の部分とすることができるとともに、内側の部分を米飯の密度が比較的低く柔らかい状態の部分とすることができる。したがって、硬さのムラがなく良好な食感が得られるとともに、内包した具材の漏れが生じにくいおにぎり6を得ることができる。
すなわち、例えば、米飯塊を平面視で略正三角形状をなす型穴部の中で上下からプレスして成形する方式の装置構成によれば、米飯塊に対するプレス圧が片寄るため、硬さのムラや米飯の密度が低い部分からの具材の漏れが生じやすくなる。これに対し、本実施形態に係る装置構成によれば、米飯塊に対し、上下の成形型91,92および一対の横成形型110によって4方向から全体的に成形作用を与えることができるので、おにぎり6を立体的に均等に成形することができ、均一な米飯密度で手作りに近いふっくらしたおにぎりを得ることができる。
特に、本実施形態のおにぎり製造装置1の構成によれば、米飯成形部4に供給さる予備成形米飯塊2として、前成形部12において成形した菱形シート状米飯8Aを折畳包餡部14において折り畳むことで成形された半おにぎり状米飯塊8Hが得られる。このような構成によれば、菱形シート状米飯8Aの状態における長手方向の中央部、つまり左右両側の台形状の部分の間の部分をおにぎり6の底部とすることができるため、一般的に底面部6cを下側として起立した状態で陳列されるおにぎり6において、底側からの具材7の漏れを効果的に抑制することができる。また、半おにぎり状米飯塊8Hとしてふっくらとした予備三角形状の米飯塊が形成されるため、具材7を優しく包み込んだふっくらとしたおにぎり6を得ることができる。
また、米飯成形部4への米飯塊の供給において、予備成形搬送部3からの搬送作用による型枠に対する水平方向の押込み等が行われないため、例えば米飯塊の押込み方向の奥側となる頂部に米飯が集中して頂部が硬い三角おにぎりが形成されること等がない。これにより、米飯密度の均一性を向上させることができ、おにぎり6における硬さのムラを抑制することができる。
また、本実施形態のおにぎり製造装置1が有する米飯塊成形箇所84における成形型構造によれば、おにぎり6の底面部6c側を形成する成形面は、平坦な後壁面145bとなり、また、上成形型91の三角凹状成形面93においては、平坦部93cが形成されている。このような構成によれば、おにぎり6の底側をフラットにすることができ、おにぎり6について良好な起立性が得られる。
また、本実施形態に係るおにぎり製造装置1は、米飯成形部4において円盤基部85の駆動部分として成形用搬送円板132を有し、成形用搬送円板132の回動動作にともなって一対の横成形型110を周方向に移動させるとともに開閉動作させる構成を備える。このような構成によれば、例えばモータ等の駆動源を用いることなく、簡単な構成により、一対の横成形型110を開閉動作させることができる。結果として、おにぎり製造装置1の装置構成の簡略化を図ることができる。
また、一対の横成形型110間に一旦受け入れた米飯塊を、一対の横成形型110間に保持しながら、複数の米飯塊成形箇所84の各場所で上下の成形型91,92によって成形することができる。これにより、米飯塊が半おにぎり状米飯塊8Hからおにぎり6となるまで形態を滑らかに変化させるように連続的な成形が可能となり、米飯塊に対する良好な成形性を得ることができる。
また、本実施形態に係るおにぎり製造装置1において、米飯成形部4は、成形用搬送円板132の回動動作による米飯塊の搬送方向上流側から下流側にかけて、一対の横成形型110の型閉じ状態における型間の間隔を徐々に変化させるように構成されている。特に、本実施形態では、型間の間隔を徐々に狭くするように構成されている。このような構成によれば、米飯塊の成形をスムーズかつ確実に行うことができ、米飯塊に対する良好な成形性を得ることができる。
また、本実施形態に係るおにぎり製造装置1において、米飯成形部4は、一対の横成形型110により米飯塊を保持させるとともに浮いた状態で、成形用搬送円板132の回動動作により米飯塊を搬送するように構成されている。このような構成によれば、一対の横成形型110による米飯塊の搬送動作において、おにぎり6の背面部6bとなる下側の部分が下固定円板131の上面131aに対して擦れることを防止することができる。これにより、一対の横成形型110による米飯塊の搬送動作にともなって米飯塊が擦れることによるふっくら感の低下を回避することができ、おにぎり6のふっくらとした品質を確保することができる。
[米飯成形部の変形例1]
米飯成形部4の変形例1について説明する。この変形例1に係る構成は、おにぎり6として、例えば、図30(a)に示すように、具材7の一部を頂部6d上に吐出させた露出具材7aを有するおにぎり6Aや、図30(b)に示すように、海老の天ぷらを具材7とした「天むす」と称されるおにぎり6Bを製造する際に用いられる構成である。なお、おにぎり6Aにおいて、露出具材7aは、米飯塊に内包された具材7の部分につながっている。また、おにぎり6Bにおいて、具材7である海老の天ぷらの大部分は米飯塊内に埋没し、具材7の尻尾部分7bが、おにぎり6の頂部6dから突出している。
図31および図32に示すように、本変形例の横成形型110(110X)は、横型本体部111の前部に、一対の横成形型110Xにおいて成形空間を外部に臨んで開口させる開口部201を形成する凹部202を有する。また、一対の横成形型110Xの開口部201に対応して、成形用搬送円板132側においては、型収容孔部145の前壁面145aに、凹陥部210が形成されている。
凹部202は、一対の横成形型110Xの型閉じ状態で隙間121をなす稜線部118の部分において、隙間121の上下方向の中間部を部分的に略円形状に広げ、互いに対向する側方成形面112間の成形空間を凹陥部210に連通させる開口部201をなす。凹部202は、稜線部118の上下方向の中間部において、前面視で型対向方向の内側を開放側とした半円状をなす湾曲面202aにより切欠き状に形成されている。このように凹部202が形成されることにより、稜線部118の部分において、上下方向の両側に、型対向方向内向きに突出する2つの突起部分が形成される。
図32に示すように、凹陥部210は、型収容孔部145の前側の長手方向の中央部において、後側を前壁面145aに臨む開放部とするとともに、上側を上面132aに臨む開放部とするように形成されている。すなわち、凹陥部210は、下面部211と、左右の側面部212と、前面部213とを有し、後側および上側を開放させた平面視略矩形状の窪み部分として形成されている。
凹陥部210は、一対の横成形型110Xの開口部201を介して、互いに対向する側方成形面112間の空間に連通している。凹陥部210は、一対の横成形型110Xの型対向方向について、開口部201の形成幅の範囲内に形成される。また、凹陥部210は、その深さ方向(上下方向)について、横型本体部111の上下方向の中央位置よりも下側まで形成されている。凹陥部210の大きさは特に限定されるものではないが、凹陥部210は、例えば平面視で2cm×2cm程度の大きさで形成される。
以上のような本変形例の構成によれば、おにぎり製造装置1において、図30(a)に示すおにぎり6Aや図30(b)に示すおにぎり6Bのように頂部6dからの突出部分を有するおにぎり6の成形を行うことが可能となる。
具体的には、例えば、図30(b)に示すようなおにぎり6Bの場合、ベルト搬送部11上の菱形シート状米飯8Aに乗せられる具材7である海老の天ぷらは、尻尾部分7b側を左側とする向きで尻尾部分7bを菱形シート状米飯8Aからはみ出させるように乗せられる。そして、具材7を乗せた菱形シート状米飯8Aが折畳包餡部14において折畳み成形を受けることで、尻尾部分7b側を左側から突出させた半おにぎり状米飯塊8Hが得られ、この半おにぎり状米飯塊8Hが、米飯成形部4の第1成形箇所84Aにおいて、一対の横成形型110X間に供給される。
一対の横成形型110X間に供給された半おにぎり状米飯塊8Hは、前側に突出した尻尾部分7bを、一対の横成形型110Xの開口部201を介して凹陥部210内に位置させる。つまり、開口部201および凹陥部210が、一対の横成形型110Xおよび型収容孔部145において尻尾部分7bとの干渉を避ける部分となり、尻尾部分7bの自然な突出状態が保持される。そして、米飯成形部4における成形を終えたおにぎり6Bは、払出部81によって倒れた状態のままベルトコンベア170上に払い出され、尻尾部分7b側を前側とした向きで搬送される。
本変形例の構成に関し、横成形型110Xの凹部202を埋めて図22に示すような横成形型110とする略半円形状の嵌合部材を、横型本体部111に対して着脱可能な別部品として設けるとともに、型収容孔部145の凹陥部210を埋めて図21に示すような型収容孔部145とする略直方体状の嵌合部材を、成形用搬送円板132に対して着脱可能な別部品として設ける構成を用いることができる。このような構成によれば、横成形型110および成形用搬送円板132それぞれに対する嵌合部材の着脱により、おにぎり製造装置1によって製造されるおにぎり6を、図4に示すような通常のおにぎり6と、図30(a)、(b)に示すようなおにぎり6A,6Bとで切り替えることが可能となる。つまり、おにぎり製造装置1を、両方の種類のおにぎり6の製造装置として兼用することが可能となる。
[米飯成形部の変形例2]
米飯成形部4の変形例2について説明する。この変形例2に係る構成は、一対の横成形型110の、成形用搬送円板132の周方向の位置による型閉じ状態における型間の間隔を徐々に変化させる態様に関する。本変形例に係る構成では、米飯成形部4は、一対の横成形型110の周方向の位置により、搬送方向上流側から下流側にかけて、一対の横成形型110の型閉じ状態における型間の間隔を、一旦狭めた後に広げるように構成されている。本変形例の構成について、図33および図34を用いて説明する。
図33および図34に示すように、第1位置に対応する第1成形箇所84Aでは、一対の横成形型110は、最も開いた状態となる(図33、第1の型開閉状態N1参照)。つまり、第1成形箇所84Aの位置において、溝間間隔(内周ガイド溝136と外周ガイド溝137との間の間隔)M1が、一番広くなる(図34参照)。ここで、一対の横成形型110の型間の間隔としての隙間121(図24参照)の大きさE1aは、例えば20mm程度である。
第1成形箇所84Aに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第2成形箇所84Bへ移動することにともない、徐々に型閉じ方向に互いに移動し、型閉じ状態(図33、第2の型開閉状態N2参照)となる。例えば、一対の横成形型110が第1の型開閉状態N1から第2の型開閉状態N2となることで、各横成形型110が約9.5mmずつ内側に移動し、一対の横成形型110の型間の隙間121の大きさE1bは、約1mmとなる。
これにより、米飯塊は、成形用搬送円板132の回動にともなって一対の横成形型110による圧縮成形作用を受け、第2成形箇所84Bでは、一対の横成形型110間に保持された状態で、第2上成形型91Bによる上方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第2成形箇所84Bにおける溝間間隔M2は、第1成形箇所84Aにおける溝間間隔M1よりも19mm程狭くなっている。第2成形箇所84Bにおける米飯塊の成形は、第3成形箇所84Cおよび第4成形箇所84Dにおける米飯塊の成形に対して圧縮度合が高い成形となる。
第2成形箇所84Bに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第3成形箇所84Cへ移動することにともない、型開き方向に徐々に互いに移動し、第3の型開閉状態N3となる。つまり、第1成形箇所84Aから第2成形箇所84Bまでの間の移動において、互いの間の間隔を徐々に狭くした一対の横成形型110が、第2成形箇所84Bから第3成形箇所84Cまでの間の移動において、互いの間の間隔を徐々に広くする。ここでは、例えば、一対の横成形型110が第2の型開閉状態N2から第3の型開閉状態N3となることで、各横成形型110が約2.5mmずつ外側に移動し、一対の横成形型110の型間の隙間121の大きさE1cは、約6mmとなる。
これにより、第3成形箇所84Cでは、成形用搬送円板132の回動にともなう一対の横成形型110による米飯塊に対する圧縮成形作用が一旦わずかに緩んだ状態で、一対の横成形型110間に保持された米飯塊が、第3上成形型91Cおよび下成形型92による上下両方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第3成形箇所84Cにおける溝間間隔M3は、第2成形箇所84Bにおける溝間間隔M2よりも5mm程広くなっている。
第3成形箇所84Cに位置していた一対の横成形型110は、第3の型開閉状態N3の型開度を保持しながら、成形用搬送円板132の回動動作によって第4成形箇所84Dへ移動し、第4の型開閉状態N4となる。つまり、第3位置から第4位置までの間において、溝間間隔は一定となる。
これにより、米飯塊は、成形用搬送円板132の回動にともなって一対の横成形型110により搬送され、第4成形箇所84Dでは、一対の横成形型110間に保持された状態で、第4上成形型91Dおよび下成形型92による上下両方からの圧縮成形作用を受ける。このように、第4成形箇所84Dにおける溝間間隔M4は、第3成形箇所84Cにおける溝間間隔M3と略同じ大きさとなっている。第4成形箇所84Dでの成形作用を経た米飯塊が、おにぎり6として送出し位置に送られる。
第4成形箇所84Dに位置していた一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって払出部81(第5位置)へ移動することにともない、徐々に型開き方向に互いに移動し、第5の型開閉状態N5となる。払出部81において、一対の横成形型110間に保持されたおにぎり6は、昇降体165の昇降動作によって払出し待機位置へと送り出される。空となった一対の横成形型110は、成形用搬送円板132の回動動作によって第6位置へ移動することにともない、さらに型開き方向に徐々に互いに移動し、第6の型開閉状態N6となる。第4位置から第5位置および第6位置を経て第1位置までにおける一対の横成形型110の型開閉動作としては、例えば上述した実施形態と同様の動作が適用される。
以上のように、本変形例では、一対の横成形型110は、第1成形箇所84Aから第2成形箇所84Bにかけて一旦間隔を徐々に狭め、その後、第2成形箇所84Bから第3成形箇所84Cにかけて間隔を徐々に広げ、第3成形箇所84Cから第4成形箇所84Dにかけて間隔を保持するように、成形用搬送円板132の回動動作にともなって型開度を滑らかに変化させながら開閉動作を行う。すなわち、内・外のガイド溝136,137は、上述したような一対の横成形型110の開閉動作が実現されるような溝間間隔を有するように、回転軸O1を中心とした円周形状に対して偏心した円周形状、あるいは円周形状に対して歪んだ円形状に沿った溝形状を有する。
以上のような本変形例の構成によれば、米飯塊に対し、第1成形箇所84Aから第2成形箇所84Bにかけて比較的強めに圧縮した後、第2成形箇所84Bから第4成形箇所84Dにかけて圧縮作用をわずかに開放させるように型開き方向に一対の横成形型110を一旦戻して握り直す作用を与えることができる。これにより、おにぎり6において、米飯の密度の均一性を向上させることができ、硬さのムラがなく良好な食感を得ることができる。
以上のように実施形態を用いて説明した本発明に係るおにぎり製造装置は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨に沿う範囲で、種々の態様を採用することができる。
上述した実施形態では、前成形部12において押圧具25が有する押圧型部31は、具載置用の凹部8bを形成するための略台形状の突起部35を有する構成のものであるが、このような構成に代えて、例えば、押圧型部31の下側を全体的に船底形状とした構成を用いることができる。かかる構成によれば、押圧具25による成形作用として、菱形シート状米飯8Aを全体的に凹形状とするような作用を得ることができる。これにより、具材7の収容空間を広げることが可能となり、具材7の収容空間として十分な空間を確保することができる。
また、上述した実施形態では、菱形シート状米飯8Aに対する具材7の供給は、おにぎり製造装置1が備える具供給部13により行われるが、具材7の供給に関しては、ベルト搬送部11の横に配置された作業者による手作業により行われてもよい。
また、上述した実施形態では、菱形シート状米飯8Aの左側の部分に具材7を供給し、折畳包餡部14において菱形シート状米飯8Aの右側の部分を具材7の上側から被せるように菱形シート状米飯8Aを折り畳む構成が採用されているが、菱形シート状米飯8Aの折畳みの方向は、左右逆であってもよい。菱形シート状米飯8Aが左側から折り畳まれる場合、具材7は、菱形シート状米飯8Aの右側の部分に供給されることになる。
また、上述した実施形態では、おにぎり6としていわゆる三角おにぎりの場合を例に説明したが、本発明は、三角おにぎりに限定されず、例えば四角形状や丸形状のおにぎりの製造装置としても適用することができる。また、上述した実施形態では、おにぎり6は、具材7を有するものであるが、本発明は具材の有無にかかわらず適用することができる。