(57)【要約】      （修正有）【課題】被切断物に対してカッターの刃先を斜めに移動させて斜め切りする、斜め切り超音波カッター装置の切れ味を向上させる。【解決手段】本発明の斜め切り超音波カッター装置は、カッター５の刃先５ａを最適角度で動かす斜め送り手段２０、カッターの斜め速度変更手段、カッターを小刻みに往復動させる往復動制御手段、による複数の斜め送りパターンを一つの切断作業として組み合わせて制御する斜め送り制御手段、を設けて、被切断物７に対してカッター５の刃先５ａの移動速度を緩急、正負、小刻み、一時停止など各種の斜め送りパターンを組み合わせることにより、切れ味を向上させて切断できるように構成した。また、刃先５ａが硬い被切断物７ｂに当たるといわゆる撫で斬りをするように、一つの装置で斜め二方向から自在に切断できるように構成した。【選択図】図１
2020146793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段と、
前記カッターの斜め送り速度を変える送り速度制御手段と、を有し、
被切断物を切断する際に、斜め送り速度を変えて、被切断物を切断するように構成した、
ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【請求項２】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段と、
前記カッターを小刻みに往復動させる往復動制御手段と、を有し、
被切断物を切断する際に、前記カッターを小刻みに往復動させて、被切断物を切断するように構成した、
ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【請求項３】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段と、
前記カッターの刃先の被切断物の表面に対する角度を変える角度変更手段と、を有し、
被切断物を切断する際に、前記カッターの刃先の被切断物の表面に対する角度を変えて、被切断物を切断するように構成した、
ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【請求項４】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段と、
前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせる揺動手段と、を有し、
被切断物を切断する際に、前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせて、
被切断物を切断するように構成した、
ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【請求項５】
前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせる揺動手段として、前記カッターを可撓性部材で保持する手段を用い、
被切断物を切断する際に、被切断物の反力により前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせて、被切断物を切断するように構成した
ことを特徴とする請求項４に記載の斜め切り超音波カッター装置。
【請求項６】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段と、
複数のカッターの斜め送りパターンを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から、一以上のカッターの斜め送りパターンを読みだして斜め送り手段を制御するパターン制御手段と、を有し、
被切断物を切断する際に、前記カッターを前記記憶手段から読みだしたカッターの斜め送りパターンで動かして、被切断物を切断するように構成した、
ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【請求項７】
刃先を形成した一以上のカッターと、
前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、
前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段を有し、
更に、
（ａ）前記カッターの斜め送り速度を変える送り速度制御手段、
（ｂ）前記カッターを小刻みに往復動させる往復動制御手段、
（ｃ）前記カッターの刃先の被切断物の表面に対する角度を変える角度変更手段、
（ｄ）前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせる揺動手段、
（ｅ）前記（ｄ）の揺動手段として前記カッターを可撓性部材で保持する手段、
（ｆ）複数のカッターの斜め送りパターンを記憶する記憶手段と、当該記憶手段から、一以上のカッターの斜め送りパターンを読みだして斜め送り手段を制御するパターン制御手段、
のうちの一以上の手段を用いて、被切断物を切断するように構成した、ことを特徴とする斜め切り超音波カッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーキ、パン類、魚、肉などの食品や、古タイヤのようなゴム、その他の被切断物を切断するための超音波カッター装置に関し、特に刃先を被切断物の表面に対して斜めに押し当てて切断する斜め切り超音波カッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ケーキ、パン類、魚、肉、などの食品やその他の被切断物を切断するのに、カッター（刃物）に超音波振動を付与して食品と刃物の切断抵抗を減少して切れやすくした超音波カッター装置が用いられている。
【０００３】
従来の超音波カッター装置は、カッターを超音波振動する振動方向と平行に移動させ、カッターの刃先を被切断物の表面に垂直に押し付けて切断するのが一般的であった。そして、切れ味をよくする方法の一つとして、超音波振動するカッターの刃先を被切断物の表面に対して斜めに押し付けて切断する、いわゆる斜め切りの切断方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２９に従来の一つの超音波カッター装置の正面図を示した。この超音波カッター装置では、カッター９４の取り付け枠９５に水平方向（Ｘ軸方向）往復動手段９６と、垂直方向（Ｙ軸方向）往復動手段９７を取り付け、水平方向の動き（Ｘ）と垂直方向の動き（Ｙ）を合成してカッター９４の刃先を斜めに移動させている。
【０００５】
図３０（ａ）に、上記従来の超音波カッター装置のカッター９４の水平方向往復動手段９６による動き「Ｘ」と、垂直方向往復動手段９７による動き「Ｙ」を示し、図３０（ｂ）に、動き「Ｘ」と動き「Ｙ」で動き「Ｍ」を合成することを示した。水平方向往復動手段９６で「Ｘ」だけ動かすと同時に、垂直方向往復動手段９７で「Ｙ」だけ動かすと、カッター９４の変位は合成されて斜めに「Ｍ」だけ動く。刃先が到達するテーブル９８の上にケーキ９９を置いておけば、ケーキ９９を斜めに切断できる。従来の超音波カッター装置は、動き「Ｘ」と動き「Ｙ」のそれぞれの変位の比率を変えることにより、ケーキ９９の素材と形状に応じた最適な角度で切断することができる。
【０００６】
上記の水平方向と垂直方向の動きを合成してカッターの刃先を斜めに移動させる方法は、水平方向と垂直方向の動きの割合を自由に組み合わせることで、被切断物を切断するのに最適な一定角度（以下、「最適角度」と記載する）で切断できる。そのため、一つの装置でケーキ、パン類、魚、肉の色々な食品を切断する場合、各被切断物に応じた最適角度を予め求めておき、各被切断物に応じた最適角度を選んで設定して、カッターの刃先を斜めに移動させることで、各被切断物をそれぞれ、切れ味よく切断することができる。
【０００７】
また、図３１の超音波カッター装置では、超音波振動子１００の先端に取り付けた超音波カッター１０５の刃先１０５ａを、ナイフの刃先のように斜めに形成しておき、被切断物１１０を斜めの刃先１０５ａに押し付けて切断する。刃先１０５ａは、図３２のように先端が鋭角に尖っている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
図３１のように、被切断物表面に対して最適角度だけ傾いた刃先１０５ａを押していく方法では、被切断物表面に対する刃先の角度を、目視で最適角度に設定し、目視で確認することが出来る。図２９の従来例のように、水平方向と垂直方向の動きを合成する必要がなく、安定した切れ味が期待できる。
【０００９】
しかし上記従来の超音波カッター装置は、どちらも被切断物に応じた最適角度で切断できるが、それ以上に切れ味を向上させる方法は示されていない。
【００１０】
被切断物である、ケーキ、パン類、魚、肉などの食品には、苺、ぶどう、チョコレート片や、筋や比較的小さい骨など切れ難いものが入っていたり、古タイヤの中には筋状の補強材など切れ難いものが入っていたりする。
【００１１】
食品やゴムタイヤ、その他の被切断物に、切れ易い部分と切れ難い部分が混在しているときなどは、カッターの刃先を被切断物に対して一つの角度で斜めに移動させることだけでは切れ味が不十分になることがある。
【００１２】
そこで、斜め切り超音波カッター装置には、被切断物に入っている、切れ易い部分と切れ難い部分の両方をスムーズに切断する新たな手段を追加して、カッターの切れ味を一段と向上させることが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１１３６９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６３１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、斜め切り超音波カッター装置に新たな手段を追加することでカッターの切れ味を更に向上することを課題としている。
【００１５】
より具体的には、カッターの刃先を被切断物に対して斜めに動かす際に、多様なカッターの動かし方を組み合わせた切断作業を行う手段を設けて、カッターの切れ味を多面的、あるいは複合的に向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の斜め切り超音波カッター装置は、刃先を形成した一以上のカッターと、前記カッターを超音波振動させる超音波振動手段と、前記カッターを被切断物に向けて一定角度で動かす斜め送り手段を有し、
更に、
（ａ）前記カッターの斜め送り速度を変える送り速度制御手段、
（ｂ）前記カッターを小刻みに往復動させる往復動制御手段、
（ｃ）前記カッターの刃先の被切断物の表面に対する角度を変える角度変更手段、
（ｄ）前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせる揺動手段、
（ｅ）前記（ｄ）の揺動手段として前記カッターを可撓性部材で保持する手段
（ｆ）複数のカッターの斜め送りパターンを記憶する記憶手段と、当該記憶手段から、一以上のカッターの斜め送りパターンを読みだして斜め送り手段を制御するパターン制御手段、のうちの一以上の手段を用いて、被切断物を切断するように構成した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の斜め切り超音波カッター装置は、カッターを被切断物に対して斜めに動かす際に、多様なカッターの動かし方を組み合わせた切断作業を行う手段を設けたことにより、カッターの刃先の被切断物に対する斜め送り速度を、被切断物の状況、例えば、被切断物の硬さや、被切断物中の硬度の違う混入物の混入割合と位置などに応じて、（ａ）カッターの斜め送り速度を増減、変化させたり、（ｂ）小刻みに往復動させて被切断物の表面を叩く動きを加えたり、（ｃ）カッターの刃先の被切断物の表面に対する角度を途中で変えたり、（ｄ）刃先を被切断物の表面に対して揺動したり、（ｅ）カッターを可撓性部材で保持して、被切断物の反力により前記カッターの刃先を被切断物の表面に対して揺らせたり、（ｆ）記憶手段から読みだしたカッターの斜め送りパターンで動かしたりする切断作業を可能としている。
【００１８】
たとえば、被切断物の表面に対してカッターの刃先を斜めに動かす斜め送り手段で、斜め送りの一定角度を被切断物に対応した最適角度に設定して、常に被切断物に対応した最適角度でカッターの刃先を斜めに動かすことに加えて、送り速度制御手段を組み合わせて、カッターの斜め送り速度を、高速、一時停止、低速など、送り速度を増減、変化させて、カッターの刃先の進行する一定角度を被切断物に対する最適角度としたまま、高速、一時停止、低速というように異なる速度で、またはこれらを組み合わせて動かすことができる。
【００１９】
切れやすい部分では最適角度のまま高速で短時間に切断するが、被切断物の切れにくい部分では、カッターの刃先を同じ角度のまま低速で移動させ、より多くの超音波振動を与えて少しずつ時間をかけて切断する。このように、切れにくい部分を切断するときにカッターの切れ味を向上させることで、被切断物中の切れ易いものと切れ難いものの両方をスムーズに切断する。そして、被切断物の切れていない部分をカッターの刃先を無理やり押して、被切断物を変形させて形を崩すようなことの無いようにしている。
【００２０】
また本発明の斜め切り超音波カッター装置は、斜め送り手段に往復動制御手段を組み合わせて、カッターを小刻みに往復道させて被切断物の表面を叩くような動きを加えて、被切断物の表面を叩く力ようにしてカッターの切れ味を向上させている。
【００２１】
また本発明の斜め切り超音波カッター装置は、斜め送り手段に揺動手段を組み合わせて、被切断物の表面をカッターの刃先を撫でるように動かす、いわゆるなで切りをさせて、カッターの切れ味を向上させている。
【００２２】
また本発明の斜め切り超音波カッター装置は、斜め送り手段に角度変更手段を組み合わせて、刃先の角度を変えて、カッターの切れ味を良くすることを可能としている。切れ易い材料の被切断物の中に切れ難い材料が入っているときや、切れ易い材料と切れ難い材料が重なったものであるときなど、切断する角度を途中から変えると切れ味が向上する。そして、多様なカッターの動かし方による多面的な切断作業を可能にしている。
【００２３】
そして本発明の斜め切り超音波カッター装置は、パターン制御手段により、斜め送り手段に、送り速度制御手段、往復動制御手段、揺動手段、角度変更手段のいずれかを一以上を組み合わせた斜め送りパターンで切断動作を行うようにして、切断する刃先の斜め送りパターンの組み合わせにより、多様なカッターの動かし方を組み合わせた複合的な切断作業を可能にしている。
【００２４】
また本発明で、斜め送り手段について、被切断物に対する刃先の角度は同じで向きが異なる、一方から斜め下に送る手段と、他方から斜め下に送る手段というように、一つの斜め方向の最適角度の動きと他方向の最適角度の動きができるようにして、必要により一方向と他方向、あるいは複数方向からの最適角度で刃先を移動させたり、一方と他方の最適角度の動きを交互に組み合わせたりすることでカッターの切れ味を良くしている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置の要部と制御部に含まれる主な手段を示した図。
【図２】本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターを、超音波振動方向と平行に移動するときの刃先角度と、超音波振動方向に対して斜め送りするときの刃先角度の違いを示した図。
【図３】本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターを、超音波振動方向と平行に移動するときの刃先角度と、超音波振動方向に対して斜め送りするときの刃先角度の違いを、重ねて対比して示した図。
【図４】本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターの斜め送りの動作を示したフロー図。
【図５】本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置の被切断物に対する個別の切断作業として、被切断物ごとに複数の斜め送りパターンの送りを一定の割合で、且つ、一定の順序に組み合わせて斜め送りするかについて、記憶手段に記憶させた内容を示した図。
【図６】本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置の要部を示した正面図。
【図７】本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置の外観斜視図。
【図８】本発明の実施形態１に用いた超音波振動子付きカッターの外観斜視図。
【図９】本発明の実施形態２に用いる超音波振動子付きカッターの外観斜視図。
【図１０】本発明の実施形態２に係る斜め切り超音波カッター装置の要部を示した正面図。
【図１１】本発明の実施形態３に係る斜め切り超音波カッター装置の要部を示した外観斜視図。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施形態３に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターと被切断物の位置関係と、被切断物が切断されていく様子を示した図。
【図１３】本発明の実施形態３の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置の外観斜視図。
【図１４】本発明の実施形態４に係る斜め切り超音波カッター装置の要部と制御部を示した図。
【図１５】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態４に係る斜め切り超音波カッター装置の揺動手段のカムを回転して刃先を傾けた状態を示した図。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）本発明の実施形態４に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターが揺動して角度を変え、被切断物中の硬い部分の表面を撫でるように切断していく様子を示した遷移図。
【図１７】本発明の実施形態４に係る斜め切り超音波カッター装置のカッターの斜め送りの動作を示したフロー図。
【図１８】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の要部と制御部を示した図。
【図１９】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の刃先を被切断物に当てて切断作業を始めたときの状態を示した図。
【図２０】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の図１９のＡ方向から見た要部側面図。
【図２１】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の刃先を被切断物に当てて切断作業をしているときの状態を示した図。
【図２２】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の図２１のＡ方向から見た要部側面図。
【図２３】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の刃先を被切断物に当てて切断作業をしているときの状態を示した図。
【図２４】本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の図２３のＡ方向から見た要部側面図。
【図２５】本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置の一部を断面とした正面図。
【図２６】本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、右から斜め左下にカッターを下降させたときの状態を示した正面図。
【図２７】本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、左から斜め右下にカッターを下降させたときの状態を示した正面図。
【図２８】本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、左から斜め右下にと、右から斜め左下にと、を組み合わせて、カッターを下降させたときの状態を示した正面図。
【図２９】従来の超音波カッター装置の要部構成図。
【図３０】従来の超音波カッター装置の被切断物を切断するカッターの動きを示した図。
【図３１】従来の他の超音波カッター装置の要部構成図。
【図３２】従来の他の超音波カッター装置のカッターの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態１）
本発明の斜め切り超音波カッター装置は、斜め送り手段により、カッターの刃先を被切断物に対して被切断物ごとに一定角度、即ち切断に適した最適角度で送り出すようにした上で、新たな手段を追加している。そして新たな手段を追加したことにより、最適角度による刃先の切れ味を向上させている。
【００２７】
本発明の実施形態１の超音波カッター装置では、新たな手段としてカッターの送り速度制御手段を追加して切れ味を一段と向上させている。
【００２８】
図１に、本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置の主要構造と制御部５０に含まれる主な手段を示した。図１では、水平方向に長いアンビル６の一端に支柱６ａを垂直に立て、支柱６ａの上端には支柱６ａに対して一定角度傾いた固定部６ｂ（斜め送り手段の取付け部）を設けている。固定部６ｂには、斜め送り手段２０として用いるエアーシリンダーを下向きに取り付け、支柱６ａの垂線に対して所定角度（θ０）傾いた方向で、エアーシリンダーのアクチュエータ軸２０ａの先端がアンビル６に置かれた被切断物７に対して往復動するようにしている。
【００２９】
アクチュエータ軸２０ａの先端には、継手９を取り付けている。継手９には、水平に貫通孔があいていて、貫通孔で超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂを保持している。超音波振動子ホルダー４は、図１に示したように超音波振動子１を保持している。そして、超音波振動子１の先端にはカッター５が付いて、カッター５の刃先５ａは、アンビル６の上表面と平行になっている。なお、図１では、超音波振動子ホルダー４の外形線を太線で示して、超音波振動子ホルダー４の形を理解できるようにした。
【００３０】
図１において、アクチュエータ軸２０ａを右から斜め左下に動かすと、カッター５の刃先５ａは、アンビル６の上表面に対して平行の状態で斜め左下に移動する。アンビル６の上表面に被切断物７が載置されていると、アンビル６の上表面の被切断物７に対して、超音波振動しているカッター５の刃先５ａが右から斜め左下に移動して被切断物７を切断する。カッター５の刃先５ａはアンビル６の上表面と直線状に当たって止まり、アクチュエータ軸２０ａが右上に戻ると右上に上昇する。
【００３１】
図１では、被切断物７について、柔らかい被切断物７ａの中に一つの硬い被切断物７ｂが入っている状態を図示した。被切断物７としては、柔らかいスポンジケーキ７ａの中に、苺（いちご）７ｂが入った「苺入りケーキ」、羊羹の中に栗が入った「栗羊羹」、「アーモンド入りチョコレート」などの例が挙げられる。
【００３２】
図１の制御部５０には、超音波振動子１を超音波振動させるための振動制御手段５１と、斜め送り手段２０でカッター５を被切断物７に対して往復動させるための往復動制御手段５２と、斜め送り手段２０の送り速度を制御する送り速度制御手段５３、複数の斜め送りパターンを組み合わせて動作させるパターン制御手段５４と、これらの振動制御手段５１、往復動制御手段５２、送り速度制御手段５３、パターン制御手段５４を全体的に制御する全体制御手段５５がある。
【００３３】
そして、作業者が所定の作業動作条件を入力する入出力手段（Ｉ／Ｏ手段）５６と所定の作業動作条件を記憶する記憶手段（メモリー手段）５７を全体制御手段５５につないでいる。全体制御手段５５と斜め送り手段２０、全体制御手段５５と超音波振動子１は、それぞれ制御信号線５８、５９でつながっている。
【００３４】
作業者が所定の作業動作条件を入出力手段（Ｉ／Ｏ手段）５６に入力し、所定の作業動作条件を記憶手段（メモリー手段）５７に記憶させてから、作業開始を指示すると、振動制御手段５１により超音波振動している超音波振動子１に取り付けたカッター５が、斜め送り手段２０の往復動制御手段５２、送り速度制御手段５３、パターン制御手段５４と全体制御手段５５の制御により、図１の右から左斜め下に移動して、超音波振動しているカッター５の刃先５ａが被切断物７を切断する。
【００３５】
なお、図１では、支柱６ａに移動位置目盛板６ｃを取り付け、継手９の端に位置表示矢印９ａを取り付けて、カッター５が右から左下斜めに移動した位置を目視で読み取れるようにしていることを示した。図１の制御部５０の例には、位置制御手段は入れていないが、継手９の端の位置表示矢印９ａの位置を電気的に検出して、継手９の端の位置表示矢印９ａの位置情報を送り速度制御手段５３で使って、速度制御するようにしても良い。また、図１には示していないが、継手９のハンドル部４ｂを保持している部分に圧力ケージを埋め込み、カッター５にかかる負荷から圧力情報を検出して、その圧力情報を送り速度制御手段５３で使って、速度制御するようにしても良い。図１のように、柔らかい被切断物７ａの中に一つの硬い被切断物７ｂが入っているときは、硬い被切断物７ｂが存在している位置の範囲を、位置あるいは刃先にかかる圧力に基づいて速度を遅くするとスムーズに切断することができる。
【００３６】
図２に、本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置のカッター５を、多数の小さい往復矢印で示した超音波振動方向に移動したときの刃先角度（θ１）を側面図に示し、超音波振動方向に対して斜め送りしたときの実質的な刃先角度（θ２）を斜め断面図に示した。カッターを超音波振動方向に移動したときは、刃先が被切断物に切り込んでいく刃先角度（θ１）は大きいが、カッターを斜め送りしたときは、刃先が被切断物に切り込んでいく刃先角度（θ２）はθ１より小さくなる。
【００３７】
図３に、カッター５を超音波振動方向に移動したときの刃先角度（θ１）と、超音波振動方向に対して斜め送りしたときの刃先角度（θ２）重ねて、角度の違いを示した。図３に示したとおり、斜め送りすれば、刃先角度がより鋭角のカッターとして被切断物に切り込んでいくことができる。
【００３８】
本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置では、図１の送り速度制御手段５３で、斜め送り手段２０の送り速度を制御している。本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置では、送り速度制御手段５３を追加して用いることで、被切断物に対して最適角度でカッター５の刃先５ａを斜めに動かすときに、カッター５の斜め送り速度を高速、一時停止、低速など任意に可変することで、切れ味を一段と向上させた切断作業を実現している。カッター５の斜め送り速度を低速にして切り込んでいくと、同じ切り込み量に対する超音波振動の累積振動数が増大し、与えられる超音波振動の累積エネルギーが増大する。切れ味が向上しているため、切りにくい部分に対してカッター５を押し付けると直ぐに切れる。切れていない状態の被切断物７をカッター５で無理矢理押して、被切断物の形を変形させてしまうことがない。また、切りやすい部分は高速で切断するので時間のロスが無い。
【００３９】
また本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置では、図１のパターン制御手段５４で、斜め送り手段２０の斜め送りパターンの制御をしている。例えば、斜め送り手段２０の送り速度を高速、一時停止、低速というように、単純に切り替える動作だけでなく、例えば、カッター５を小刻みに往復動させて被切断物７の表面を叩く斜め送りパターンをさせることを可能にしている。カッター５を小刻みに往復動させて被切断物７の表面を叩く動きをさせれば、切りにくい硬い被切断物７ｂがあっても、カッター５の切れ味を向上させることができる。なお、カッター５を小刻みに往復動させるときには、斜め送り手段２０を図１で示したエアーシリンダーの代わりに、電動モータの軸に送りネジを付けたものを用いて、電動モータにより送りネジを正転、逆転させることで、カッター５を小刻みに往復動させるようにしても良い。
【００４０】
次に、複数のカッターの斜め送りパターンを組み合わせたカッターの斜め送り制御の内容を説明する。図４に、本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置のカッター５の斜め送りの動作を示したフロー図を示した。図４のフロー図では、ＡパターンからＤパターンまでの４つの斜め送りパターンを選択できることを示している。Ａパターンは（１）高速送り、（２）一時停止、（３）低速送りを順に行う斜め送りパターン。Ｂパターンは（１）高速送りのみの斜め送りパターン、Ｃパターンは（３）低速送りのみの斜め送りパターン、Ｄパターンは（４）小刻み往復前進する斜め送りパターンである。ここで、高速送り、低速送りの区別は相対的なものであり、被切断物により送り速度の絶対値は異なる。
【００４１】
図４のフロー図を説明する。まず、作業者が被切断物の種類、材質、大きさ等から作業番号、斜め送りパターン等の作業条件を入力して、切断作業をスタートさせる（ステップＳＴ１）と、入力した斜め送りパターンに振り分けられ（ステップＳＴ２、ステップＳＴ３）、それぞれの斜め送りパターンの切断動作を行う（ステップＳＴ４、ステップＳＴ５、ステップＳＴ６、ステップＳＴ７）。カッター５が最終位置に達するまでは、それぞれの斜め送りパターンの切断動作を繰り返すが（ステップＳＴ８のＮｏ）、カッター５が最終位置、つまりカッターの刃先５ａかアンビル６の上表面に達すると、カッター５の下降を反転上昇して切断作業を終了する（ステップＳＴ９）。
【００４２】
なお、本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置では、上記図４のフロー図の各斜め送りパターンを更に複雑に組み合わせてカッター５を動作させることも可能にしている。
【００４３】
すなわち、図５に、本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置の被切断物に対する一つの切断作業として、作業１、作業２などの作業番号と斜め送りパターンの組み合わせ、斜め送りパターンの割合、カッターを移動させるストロークを記憶手段に記憶させた例を示した。図５は、一つの作業例ごとに記憶された内容を示したもので、作業番号の横に被切断物の名称を示した。斜め送りパターン（Ｅ列）、割合（Ｆ列）、ストローク（Ｇ列）の各データを一つの切断作業のワンセットとして記憶している。
【００４４】
例えば、「作業１」の切断作業では、被切断物をパンとして、刃先５ａの全移動距離（ストローク）が６０mmで、順に、Ｂパターンでストロークの５％だけ、Ａパターンでストロークの１５％だけ、Ｂパターンでストロークの７０％だけ、Ｃパターンでストロークの残り１０％の動作を行う。
【００４５】
同様に、「作業２」の切断作業では、被切断物をケーキとして、刃先５ａの全移動距離（ストローク）が４０mmで、Ｂパターン、Ａパターン、Ｃパターン、Ａパターンの動作を所定割合だけ順に行う。「作業３」、「作業４」の切断作業では、同様に図５で定めた斜め送りパターンの組み合わせで、切断作業を行う。
【００４６】
本発明の実施形態１に係る斜め切り超音波カッター装置では、入出力手段５６を用いて、（１）斜め送りパターンと順序（Ｅ列）、（２）各斜め送りパターンが全行程で占める割合（Ｆ列）、（３）ストローク（Ｇ列）の各データを入力すれば、（１）の各斜め送りパターンの各動作を順番に、（２）で入力した割合に応じた移動行程を自動計算して、（３）のストロークを一つの作業として切断作業を行う。カッター５の移動量について複雑な計算や入力をしなくて済むので、使い勝手が良い。
【００４７】
（実施形態１の変形例）
図６に、本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置の要部を示した。図６の本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置では、斜め送り手段２０を支持する支柱６ａ−１を、アンビルの切り欠き部６ｄに設けた軸６ｅを中心として回転できるようにしている。そして支柱６ａ−１をアンビル６の上面に設けた一対の回転止めフランジ部６ｆで挟んで、フランジ部６ｆの長穴６ｇにボルト６ｖを通し、ボルト６ｖをナット６ｎで締め付けて固定する構造にしている。支柱６ａ−１のアンビル６に対する角度を、アンビル６に対して垂直から所定の角度だけ傾けるようにして、斜め送り手段２０の取り付け角度を可変にした。このことにより、アンビル６の上表面に対するカッター５斜め送り角度を変更できるようにしている。
【００４８】
本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置では、超音波振動子ホルダー４を保持する継手９を２つの部分、第一の継手部分９ｂと、第二の継手部分９ｃに分割して、固定ピン９ｄで相対角度を定めて固定できるようにしている。超音波振動子ホルダー４を保持する角度と、斜め送り手段２０の取り付け角度を可変にしたことにより、被切断物が変わったとき、被切断物に切れ易いものと切れ難いものの硬さや割合が変わったときなど、カッターの角度を変更できるようにしている。
【００４９】
その他の構成は、図１で説明した本発明の実施形態１と同じである。発明理解のために、図７に、本発明の実施形態１の変形例に係る斜め切り超音波カッター装置の外観斜視図を示した。
【００５０】
図８に、本発明の実施形態１とその変形例に用いたカッターの外観斜視図を示した。本発明の実施形態１とその変形例に用いたカッターは、超音波振動子１の振動方向に対して直交するハンドル部４ｂを超音波振動子ホルダー４から突出させ、このハンドル部４ｂを支持していた。ハンドル部４ｂを超音波振動子の振動方向に対して直交して突出させ、且つ、カッター５の刃先５ａがつくる直線と平行にしておけば、超音波振動子ホルダー４として、刃先５ａの角度を調節したり、確認したりするときなどで扱いやすい。また、超音波振動子１の振動の中心軸の向かう先とカッターの移動方向の向かう先が、どちらもアンビル上の被切断物に向くようにしておけば、アンビル上に被切断物を置く位置の見当がつきやすい。
【００５１】
（実施形態２）
実施形態２では、超音波振動子ホルダー４にハンドル部４ｂを設けないときの実施形態を説明する。
【００５２】
本発明の実施形態２にかかる斜め切り超音波カッター装置では、図９に超音波振動子付きカッターの外観斜視図を示したとおり、超音波振動子ホルダー４にハンドル部４ｂを設けていない。図１０に示したように、超音波振動子１を保持する超音波振動子ホルダー４の根元部分を継手９ｇで直接支持している。その他の構成は基本的に、図１で説明した本発明の実施形態１と同じである。
【００５３】
本発明の実施形態２にかかる斜め切り超音波カッター装置では、超音波振動子の振動方向に対して直交するハンドル部４ｂをなくして、超音波振動子１を保持する超音波振動子ホルダー４の根元部分を継手９ｇで直接支持している。そして、継手９ｇに取り付けた超音波振動子付きカッター５を、本発明の実施形態１と同様に、被切断物に対する最適角度を保ったまま、高速、一時停止、低速というように異なる速度で動かしている。図１０のように、カッター５は右から斜め左下に移動し、その送り速度は図示しない制御部によって所定の斜め送りパターンで速度制御している。
【００５４】
本発明の実施形態２でも、本発明の実施形態１と同様、被切断物７に対する最適角度を保ったまま、高速、一時停止、低速というように異なる速度で動かす。制御部５０により、図４のフロー図の動作をすることは実施形態１と同じである。そして、被切断物７の切れにくい部分では、カッター５の刃先５ａを最適角度のまま低速で移動させ、被切断物７の表面に超音波振動を与えて少しずつ時間をかけて切断して、カッター５の切れ味を向上している。切れやすい部分では、最適角度のまま高速で短時間に切断する。
【００５５】
（実施形態３）
本発明の実施形態３にかかる斜め切り超音波カッター装置では、複数の超音波振動子付きカッターを一つの取り付け部材１９に取り付け、一つの斜め送り手段で、被切断物に対して複数の超音波振動子付きカッターを一度に斜め送りして切断している。
【００５６】
実施形態３では、図１１のように、カッターの取り付け部材１９に３つの超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｃ、５Ｒを取り付けている。各超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｃ、５Ｒの刃先の向きは、カッターの取り付け部材１９の斜め移動方向に沿わせている。なお、図１１では、中央の超音波振動子付きカッター５Ｃについて、カッターの取り付け部材１９からの刃先の突き出し量（Ｌ２）を両端の超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｒの突き出し量（Ｌ１）よりΔＬだけ少なくしている。
【００５７】
本発明の実施形態３にかかる斜め切り超音波カッター装置でカッターの取り付け部材１９を斜め下に移動したとき、取り付け部材１９に取り付けた超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｃ、５Ｒの刃先は、超音波振動しながら被切断物の表面に対して斜めに押し付けられて、被切断物の表面を切断しつつ下降していく。下降の動作、つまり斜め送りパターンは、実施形態１の図４のフロー図に従って行われる。
【００５８】
図１２で、被切断物７である栗が入った栗羊羹７を切断していく様子を説明する。図１２（ａ）では、超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｃ、５Ｒの刃先は被切断物７の表面と離れているが、図１２（ｂ）では、超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｒの刃先が超音波振動しながらアンビル６の表面に当たる所まで最適角度で下降して、被切断物７を切断した後の状態を示している。柔らかい羊羹７ａと硬さの違う栗７ｂは、超音波振動子付きカッター５Ｌ、５Ｒの刃先で切断されている。ただし、中央の超音波振動子付きカッター５Ｃの刃先はアンビル６の表面に到達せず、被切断物である栗羊羹を途中まで切断した状態で止まっている。アンビル６上の左右の被切断物を捨てて、中央に切り込みの入った部分を取り出して一つの商品単位とすれば、手で割って食べる「切り込み付き栗羊羹」を作ることができる。
【００５９】
このように、本発明の実施形態３にかかる斜め切り超音波カッター装置では、被切断物を複数のカッターによる切れ味の向上した最適角度を保った状態で同時切断をすることに加えて、複数のカッターの取り付け部材からの刃先の突き出し量を異ならせて支持する手段を用いることにより、最適角度での切断作業をする上で、切れ味を更に向上させ、切りにくい切断物を切断するという付加価値を追加した切断作業を行うことを可能としている。
【００６０】
（実施形態３の変形例）
図１３に実施形態３の変形例として、図１１に示した３つのカッターを備えた実施形態３にかかる斜め切り超音波カッター装置を一つのユニットにして、３つのユニットを横一列に並べて一つの斜め切り超音波カッター装置を、あたかも一つの製造ラインのように構成したときの外観斜視図を示した。
【００６１】
図１３のように、多数のカッターを並べて一度に切断作業を行えば、長尺の被切断物、例えば魚などを切断する作業を最適角度で、能率よく行うことができる。被切断物の長尺の長手方向に、切りにくい部分と、切りやすい部分があれば、切りにくい部分のユニットのカッターの送り方と、切りやすい部分のユニットのカッターの送り方をそれぞれ最適な斜め送りパターンで行えば良い。なお、図１３では、アンビル６を長方形の平板として描いているが、必要により、ベルトコンベアや循環移動台にして製造ラインを構成してもよい。
【００６２】
以上説明したように、本発明の斜め切り超音波カッター装置は、超音波カッターを、切れ味の良い最適角度で斜めに移動させて被切断物を切断するが、更にカッターの斜め送り速度を変化させて切れ味を向上させた超音波切断作業を可能にしている。更にカッターを小刻みに往復動させて被切断物の表面を叩く動きをさせて切れ味を多面的に向上させた超音波切断作業を可能にしている。更に複数のカッターの斜め送りパターンを組み合わせたカッターの斜め送りをして切れ味を複合的に向上させた超音波切断作業を可能にしている。更に、複数のカッターを一つの取り付け部材に取り付け、複数のカッターそれぞれの切れ味を生かした超音波切断作業をも可能にしている。
【００６３】
本発明の斜め切り超音波カッター装置の詳細な説明では、被切断物に応じた最適角度での切断作業をする上で、切れ味を更に向上させ、切りにくい切断物を切断するという付加価値を追加した切断作業を行うことを可能としていることを説明した。
【００６４】
（実施形態４）
実施形態４に係る超音波カッター装置では、継手３９に、カッターの刃先５ａを揺動させる揺動手段を設けている。図１４に、本発明の実施形態４に係る超音波カッター装置の一部を断面にした正面図を示した。
【００６５】
実施形態４に係る超音波カッター装置では、継手３９を、エアーシリンダーのスピンドルの先端に取り付ける継手部分３９ｃに、軸９０をエアーシリンダーのスピンドルの軸と直交する方向に設け、軸９０でハンドル部４ｂを保持する第一の継手部分３９ｂを回転自在に軸支している。そして継手部分３９ｃの下面には小型モータ９１を取り付け、小型モータ９１のモータ軸にはカム９２を取り付けている。小型モータ９１はカム９２を回転させる。継手部分３９ｃの下面の軸９０の反対側にはバネ９３を取り付けている。バネ９３の反発力により、カム９２の外周面は、第一の継手部分３９ｂの表面に当接している。小型モータ９１でカム９２を回転させると、カム９２の外周面は、第一の継手部分３９ｂの当接面を上下に移動させ、第一の継手部分３９ｂが軸９０の周りに揺動する。第一の継手部分３９ｂが軸９０の周りに揺動するということは、第一の継手部分３９ｂで支えている超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂが軸９０の周りに揺動し、カッター５の刃先５ａが軸９０の周りに揺動する。
【００６６】
刃先５ａは超音波振動と揺動をしながら被切断物７に向かって移動する。カム９２をゆっくりと回転させて刃先５ａをゆっくりと揺動させると、硬い被切断物７ｂの表面を撫でるように刃先が当たる位置が変わる。いわゆる撫で斬り動作を行う。いわゆる撫で斬り動作は、刃先５ａの押圧力をまだ切れていない部分に集中させ、かつ、ずらしながら切断する。従来のように、刃先５ａを被切断物の表面に当てて一方向に押していくと、刃先５ａが被切断物に当たる範囲の長さが増えて押圧力が分散し、刃先５ａの単位長さあたりの押圧力は小さくなってしまうのだが、撫で斬りでは、そのようなことがない。刃先５ａを被切断物の表面に当てて一方向に押して切断するときよりカッターの切れ味が向上する。
【００６７】
図１５（ａ）（ｂ）は、バネ９３とカム９２と小型モータ９１で構成した揺動手段により、カッター５の刃先５ａが一の向きと、他の向きに傾いた状態を示した図である。図１５（ａ）（ｂ）のように、小型モータ９１でカム９２を回転させると、カム９２の外周面は、第一の継手部分３９ｂの一端側の表面が上下動し、第一の継手部分３９ｂをエアーシリンダーのアクチュエータ軸２０ａの先端に軸９０の回りに揺動させる。第一の継手部分３９ｂひいてはカッターの刃先５ａが角度を変える。
【００６８】
図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）に苺や栗等の球形の果実入りケーキや羊羹に対して、カッターの刃先５ａを超音波振動させながら斜め送りすると同時に、揺動させて切断するときの遷移図を示した。球形の果実の表面にカッターの刃先５ａが当たる位置が図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように、球形の果実の表面で少しずつずれていく。
【００６９】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように、刃先５ａが球形の果実の表面で少しずつずれていくときは、カッターの刃先５ａが当たって切断している範囲の長さは狭いままで、刃先５ａの単位長さあたりの押圧力は大きいままである。カッターの刃先５ａを球形の果実の表面に対して直線的に押していくと、球形の果実の表面にカッターの刃先５ａが当たって切断している位置の中心はそのままで、刃先５ａと接する長さが一気に長くなり、刃先５ａの単位長さあたりの押圧力は小さくなる。そして切れ味は落ちるのであるが、いわゆる撫で斬り動作は、刃先５ａの押圧力をまだ切れていない部分に集中させ、かつ、ずらしながら切断することから、刃先５ａを全長で被切断物の表面に当てて同時に切断するよりもカッターの切れ味が向上する。特に、硬い被切断物７ｂがアーモンドのようなものであるときに効果がある。
【００７０】
なお、図１５で示した揺動手段は、小型モータ９１を一方向に回転させて、カム９２でカッター５の刃先５ａが揺動を繰り返すようにしているが、小型モータ９１を所定角度だけ動く、ステッピングモータにして、カム９２を所定角度だけ動かしてカッター５の刃先５ａが被切断物に向かう角度を変える角度変更手段としても良い。例えば、図１５（ａ）の状態でステッピングモータを止めれば、図１５（ａ）の刃先５ａの角度で被切断物７を押して切断する。また、図１５（ｂ）の状態でステッピングモータを止めれば、図１５（ｂ）の刃先５ａの角度で被切断物７を押して切断する。刃先５ａの角度変更は、被切断物の切れやすい部分の最適角度から、切れにくい部分の最適角度に変えて切れ味を向上させるときに効果がある。
【００７１】
図１７に、本発明の実施形態４に係る斜め切り超音波カッター装置のカッター５の斜め送りの動作を示したフロー図を示した。図１７のフロー図では、実施形態１で説明した図４のフロー図のＡパターンからＤパターンの４つの斜め送りパターンに、（５）刃先５ａを揺動するＥパターンと、（６）カッター５の刃先５ａが被切断物に向かう角度を変えるＦパターンを追加している。そのため、既に説明した４つの斜め送りパターンに、２つ目の斜め送りパターン加えた６つの斜め送りパターンを選択したり、組み合わせたりして切断することができる。
【００７２】
図１７のフロー図は基本的に図４のフロー図と同じ流れであり、図４のフロー図のステップＳＴ３の次にステップＳＴ１０の選択肢が増えて、ステップＳＴ１１の刃先５ａを揺動するＥパターンとステップＳＴ１２のカッター５の刃先５ａが被切断物に向かう角度を変えるＦパターンの動作ができるようになっている。
【００７３】
被切断物７の中に硬い混入物７ｂである苺や栗が中心に一つある場合は、苺や栗を切断するときだけ、刃先５ａを揺動させると良く切れる。また、苺や栗を切断するのに適した最適角度に角度変更すると良く切れる。
【００７４】
実施形態４に係る超音波カッター装置では、図１７のフロー図のＡパターンからＦパターンの各斜め送りパターンを複雑に組み合わせてカッター５を動作させることで、カッターの切れ味を向上することを可能にしている。
【００７５】
（実施形態５）
実施形態５では、実施形態４で説明したように、バネとカムと回転モータを使って能動的（積極的、強制的）にカッターの刃先５ａを揺動させる代わりに、刃先５ａが受動的に揺れるようにしている。
【００７６】
すなわち、バネとカムと回転モータを使った揺動手段の代わりに、カッターのハンドル部４ｂを保持する保持部８を可撓性部材で保持している。そのため、超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂに反力が作用すると、反力により可撓性部材である保持部８が変形して、刃先５ａが受動的に揺れるようにしている。例えば、被切断物７の中に複数の硬い混入物７ｂが混在しているときに、硬い被切断物の硬さに反応して刃先５ａが揺れるようにしている。そして、実施形態４で説明した、いわゆるなで斬りを可能にしている。
【００７７】
図１８に、本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の主要構造と制御部を示した。基本的な構造は、実施形態１の図１と同じである。図１では、継手９が超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂを直接保持していた。しかし、本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置では、図１８のように、超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂの外周面と継手４９の孔の内周面の間に、ゴムなどの弾性体でてきた可撓性を有する円筒型の保持部８を入れている点が異なる。
【００７８】
すなわち、図１では、刃先５ａがアンビル６の表面と平行になるように、ハンドル部４ｂは、継手９によって水平方向に保持している。しかし、図１８で示したように、ハンドル部４ｂの外周面と継手４９の孔の内周面の間に、ゴムなどの弾性体でてきた可撓性を有する円筒型の保持部８があると刃先５ａがアンビル６の表面に対して傾こうとしたときに、保持部８が変形することによって、一定の範囲内で傾く。
【００７９】
図１９では、本発明の実施形態５に係る斜め切り超音波カッター装置の刃先５ａを被切断物に当てて切断作業を始めたときの状態を示した。被切断物７の中に硬い混入物７ｂがあると、カッター５を押し下げる力（Ｆ）に対して反力が生じ、押し下げる力（Ｆ）と反力は、同一作用線上に無いので、回転トルクが発生し、カッター５を回転させる。すると、刃先５ａは被切断物７の表面を撫でるように移動する。
【００８０】
すなわち、反力を受けると、図１９のようにカッター５は時計回り方向に回転しようとする。この時、超音波振動子ホルダーのハンドル部４ｂは可撓性を有する保持部８で把持されているため、保持部８が変形する範囲内で時計回り方向に回転する。保持部８が無ければ、刃先５ａは一定姿勢のままであるが、保持部８が刃先５ａの揺れを許容している。
【００８１】
図１９のように、被切断物７に向けて、カッター５の刃先５ａを押し当てると、柔らかい被切断物７ａは切断されて、硬い被切断物７ｂに当たる。カッター５が傾いていないときは、図１９のように、弾性体からなる保持部８の厚さは、ハンドル部４ｂの全長にわたって、上下方向にほぼ均一あるいは同じ厚さを保っている。
【００８２】
図２０は、本発明の実施形態２に係る斜め切り超音波カッター装置の図１９のＡ方向から見た要部側面図である。図２０で示したように、弾性体からなる保持部８とそれを入れている継手４９の第一の継手部分４９ｂの断面を、上下に長い楕円形にしている。弾性体からなる保持部８と継手４９の第一の継手部分９ｂの断面が上下に長い楕円形、又は、たまご形であると、保持部８の弾性体の上下の厚みが厚く、側面の厚みがうすくなる。このことにより、保持部８の弾性体の変形が主として上下方向に起きるようにしている。図２０では、弾性体からなる保持部８の厚みが、ハンドル部４ｂより上方の厚み（Ｔ０）と下方の厚み（Ｔ０）が等しい状態を示している。
【００８３】
図２１のように、刃先５ａが硬い被切断物７ｂに当たって、スムーズに切断されないまま所定の抵抗力を受けると、カッター５は傾き、刃先５ａが硬い被切断物７ｂと当接する位置がずれる。このとき刃先５ａと硬い被切断物７ｂの当接角度も変化して超音波振動の加わる向きも変化する。そして、新たな当接位置を切断していく。
【００８４】
カッター５が傾くと、弾性体からなる保持部８の圧縮量がハンドル部４ｂの長さ方向に変化し、図２２のようにハンドル部４ｂのＡから見た保持部８の端部の上方の厚み（Ｔ１）が厚く、下方の厚み（Ｔ２）が薄くなる。弾性体からなる保持部８は圧縮されると、元の形に復元しようとして、カッター５の傾きを元に戻そうとする。
【００８５】
硬い被切断物７ｂが切断されると、図２３のようにカッター５の傾きは変わり、弾性体からなる保持部８は逆の傾向に、例えば図２４のようにハンドル部４ｂのＡから見た保持部８の端部の上方の厚み（Ｔ３）が薄く、下方の厚み（Ｔ４）が厚くなる。このようにカッター５は、傾きを変えながら被切断物７（７ａ、７ｂ）を切断する。カッター５の刃先５ａの動きは、カッターの刃先５ａが被切断物７の表面に当たる位置を少しずつ変え、被切断物７に与える超音波振動の方向も変えて、切断していく。つまり、硬い被切断物７ｂの表面をいわゆる撫で切りしていくことになる。そして、カッターの切れ味を向上させている。
【００８６】
（実施形態６）
実施形態６では、斜め送り手段について、被切断物に対する最適角度（θ0）は同じであるが、後述する図面では図面の右側から斜め左下に送る第一の斜め送り手段と、図面の左側から斜め右下に送る第二の斜め送り手段の両方を用いてカッターの切れ味を良くした場合を説明する。
【００８７】
まず、刃先５ａを複数の違う角度で斜め送りする手段を設けたときに、任意の斜め送りで切断可能としたことを説明する。そして、複数の違う角度の斜め送りを組み合わせたカッターの斜め送りしたときは、切れ味を更に高めることができることを説明する。
【００８８】
図２５に、本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置の一部を断面とした正面図を示した。本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置の構成は、実施形態１の図１に示した構成と異なっている。図１では、継手９は、超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂを直接保持している。しかし、本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置では、図２５のように、第一の斜め送り手段３０のアクチュエータの先端に連結部材３１の一端側を取り付け、連結部材３１の他端側に第二の斜め送り手段３２を取り付けている。そして、第二の斜め送り手段３２の先端に継手４９を取り付け、継手４９で超音波振動子ホルダー４のハンドル部４ｂを保持している。なお、図２５では、第一の斜め送り手段３０も第二の斜め送り手段３２も、それぞれのアクチュエータはエアーシリンダーに収納して、カッター５を待機させている状態を示している。
【００８９】
図２５の待機状態から、第一の斜め送り手段３０のエアーシリンダーに空気を送り込むと、第一の斜め送り手段３０のアクチュエータが伸びて、連結部材３１の先に取り付けてある継手４９で保持されたカッター５が左下に移動する。図２６に、本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、第一の斜め送り手段３０を動作させて、カッター５を待機位置より、左下方向に下降させたときの状態を示した。
【００９０】
図２５の待機状態から、第二の斜め送り手段３２のエアーシリンダーに空気を送り込むと、第二の斜め送り手段３２のアクチュエータが伸びて、連結部材３１の先に取り付けてある継手４９で保持されたカッター５が右下に移動する。図２７に、本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、第二の斜め送り手段３２を動作させて、カッター５を待機位置より、右下方向に下降させたときの状態を示した。
【００９１】
図２６のように、右から斜め左下にカッターを下降させて切断するか、図２７のように、左から斜め右下にカッターを下降させて切断するかは、実施する切断作業の条件に応じて選択できる。
【００９２】
なお図２５の構造説明図では、実施形態５を説明した図１８と同じく、ハンドル部４ｂの外周面と継手４９の孔の内周面の間に、ゴムなどの弾性体でてきた保持部８を介在させた構成を示した。弾性体でてきた保持部８があると、刃先５ａがアンビル６の表面に対して傾こうとしたときに、保持部８が変形することによって一定の範囲内で傾くことを可能にしている。このことにより、いわゆる撫で斬りを可能にしている。
【００９３】
図２８に、本発明の実施形態６に係る斜め切り超音波カッター装置で、斜め左方向と右方向に交互に組み合わせてカッターを下降させたときの状態を示した正面図を示した。一方向の斜めにカッターを下降するのと、他の斜め方向に下降するのを組み合わせた方が切れ味が上昇する場合に好都合である。
【００９４】
例えば、ステーキ用肉の柔らかい部分に切れにくい筋があるときなどは、カッターを最適角度と思われる斜め一方向のみに押していくより、カッターを斜め一方向に押した後、最適角度と思われる斜め他方向に押していく動作を組み合わせれば、切れにくい筋が切れる経験則から、右から斜め左下へと左から斜め右下へと、交互に組み合わせればカッターの切れ味が上昇することが理解される。
【００９５】
以上説明した通り、本発明は、カッターの刃先を被切断物に対して斜めに動かす際に、被切断物の硬さや、被切断物中の硬度の違う混入物の混入割合と位置などの被切断物の状況に応じて斜め送り速度を増減、変化させ、あるいは、小刻みに往復動させて被切断物の表面を叩く動きを加え、刃先の被切断物の表面に対して揺動し、一つの斜め方向の最適角度の動きと他方向の最適角度の動きを使い分けたり、組み合わせたりして、多様なカッターの動かし方を組み合わせた切断作業を行う手段を設けて、カッターの切れ味を向上させている。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
実施形態で示したように、本発明による斜め切り超音波カッター装置は、ケーキ、パン類、魚、肉などの食品や、古タイヤのようなゴムを切断するための斜め切り超音波カッター装置に適用することができる。
【００９７】
本発明は特に、カッターの刃先５ａを最適角度で斜めに動かすことに加えて、カッターの斜め送り速度を変えたり、カッターを小刻みに往復道させて被切断物の表面を叩く動きを加えたり、多様なカッターの動かし方ができる刃先の切れ味の良さが求められる斜め切り超音波カッター装置に適用することができる。
【００９８】
また、複数のカッターを一つの取り付け部材に取り付け、複数のカッターそれぞれの切れ味を生かした超音波切断作業をする斜め切り超音波カッター装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  超音波振動子（超音波振動手段）
４  超音波振動子ホルダー
５  カッター
６  アンビル
８  保持部
９  継手
２０  斜め送り手段
３０  第一の斜め送り手段
３１  連結部材
３２  第二の斜め送り手段
５０  制御部（制御手段）
【図１】
2020146793.tif 000003
【図２】
2020146793.tif 000004
【図３】
2020146793.tif 000005
【図４】
2020146793.tif 000006
【図５】
2020146793.tif 000007
【図６】
2020146793.tif 000008
【図７】
2020146793.tif 000009
【図８】
2020146793.tif 000010
【図９】
2020146793.tif 000011
【図１０】
2020146793.tif 000012
【図１１】
2020146793.tif 000013
【図１２】
2020146793.tif 000014
【図１３】
2020146793.tif 000015
【図１４】
2020146793.tif 000016
【図１５】
2020146793.tif 000017
【図１６】
2020146793.tif 000018
【図１７】
2020146793.tif 000019
【図１８】
2020146793.tif 000020
【図１９】
2020146793.tif 000021
【図２０】
2020146793.tif 000022
【図２１】
2020146793.tif 000023
【図２２】
2020146793.tif 000024
【図２３】
2020146793.tif 000025
【図２４】
2020146793.tif 000026
【図２５】
2020146793.tif 000027
【図２６】
2020146793.tif 000028
【図２７】
2020146793.tif 000029
【図２８】
2020146793.tif 000030
【図２９】
2020146793.tif 000031
【図３０】
2020146793.tif 000032
【図３１】
2020146793.tif 000033
【図３２】
2020146793.tif 000034