(57)【要約】【課題】巻き締めを確実に行い、奇麗な形に成形することができる食品成形装置を得る。【解決手段】圧延された食材を棒状に成形する成形部５は、折り畳まれることにより食材を巻き締める巻き簀６と、直線的に進出して巻き簀を折り畳むリフター７，８と、巻き簀６を移動可能なスライドベース９と、を有し、巻き簀６は、固定プレート６０と、固定プレートの両側に回転自在に連結された第１、第２の回転プレート６１，６２と、第１、第２の回転プレートの片方に回転自在に連結された第３の回転プレート６３を有し、第１、第２の回転プレートと第３の回転プレートは単独で回転可能であり、スライドベース９の駆動部は、巻き簀６による食材の巻き締め態様において第１、第２の回転プレートのうちの一つをリフターに当接させて食材の増し締めを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の食材を棒状に成形する成形部を有する食品成形装置であって、
上記成形部は、折り畳まれることにより食材を巻き締める巻き簀と、上記巻き簀を折り畳むリフターと、上記巻き簀を移動させるスライドベースと、を有し、
上記巻き簀は、固定プレートと、上記固定プレートの両側に回転自在に連結された第１、第２の回転プレートと、第２の回転プレートに回転自在に連結された第３の回転プレートを有し、
上記第１、第２の回転プレートと第３の回転プレートは単独で回転可能であり、
上記スライドベースの駆動部は、上記巻き簀による食材の巻き締め態様において上記スライドベースを水平方向に移動させることにより第１、第２の回転プレートのうちの一つを上記リフターに当接させて食材の増し締めを行うことを特徴とする食品成形装置。
【請求項２】
上記第１の回転プレートと第３の回転プレートに、リフターによって押し動かされるローラが取り付けられている請求項１記載の食品成形装置。
【請求項３】
第１および第３の回転プレートに取り付けられているローラはリフターの上端面で押し動かされ、第２の回転プレートがリフターの側面に押し付けられて食材の増し締めが行われる請求項１または２記載の食品成形装置。
【請求項４】
食材の増し締めは、第２の回転プレートとともに第３の回転プレートが食材を押圧することによって行われる請求項１，２または３記載の食品成形装置。
【請求項５】
リフターは、第１の回転プレートに取り付けられているローラと第３の回転プレートに取り付けられているローラを個別に押し動かす２つのリフターからなる請求項１乃至４のいずれかに記載の食品成形装置。
【請求項６】
巻き簀を構成する固定プレートとスライドベースは、着脱可能であり、食材の成形サイズに対応した巻き簀に交換可能である請求項１乃至５のいずれかに記載の食品成形装置。
【請求項７】
巻き簀を構成する固定プレート、第１、第２および第３の回転プレートは、それぞれ金属製のベース材と、上記ベース材にアウトサート成形により一体化された樹脂層からなる請求項１乃至６のいずれかに記載の食品成形装置。
【請求項８】
樹脂層の表面は荒らし加工されている請求項７記載の食品成形装置。
【請求項９】
食材を板状に圧延する圧延部を有し、成形部は、圧延された食材を棒状に成形する請求項１乃至８のいずれかに記載の食品成形装置。
【請求項１０】
海苔巻きを製造可能な食品成形装置であって、巻き簀は、海苔を載置することができるとともに圧延されたすし飯の受け取り位置までスライドベースとともに移動し、上記海苔の上に上記圧延されたすし飯を受け取ることができる請求項１乃至９のいずれかに記載の食品成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を長くて横断面形状が均一な形に成形するのに適した食品成形装置に関するもので、例えば海苔巻きすしの成形装置として好適であり、特に、巻き締めを確実に行うことにより、奇麗な形に成形することを可能にしたものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、海苔巻きすしを、熟練を要することなく大量生産することができる米飯圧延装置が実用に供されている。特許文献１に記載されている米飯圧延装置はその一つで、すし飯を投入するホッパーと、上記すし飯を圧延する圧延部と、巻き簀と、成形部を有してなる。上記圧延部は、ホッパーから供給されるすし飯を板状に圧延する。巻き簀プレート上にはシート状の乾し海苔（以下、単に「海苔」という）が敷かれ、この海苔の上に上記板状のすし飯を重ね、巻き簀プレートを巻き締めることにより、海苔とともにすし飯を棒状に成形するものである。
【０００３】
特許文献１記載の米飯圧延装置における巻き簀プレートは、１枚の固定プレートと、その両端に回転自在に連結された回転プレートと、一方の回転プレートに回転自在に連結されたもう一つの回転プレートの４枚のプレートで構成されている。４枚のプレートは互いにリンクアームで連結され、固定プレートの両側に配置されている回転プレートの裏面側に設けられているカム部材がリフト板で持ち上げられることにより各回転プレートが折り畳まれる。固定プレートの両側の回転プレートは固定プレートに対して直立する。上記もう一つの回転プレートは、リンクアームで固定プレートに連結されることにより、固定プレートに対して平行になるように折り畳まれ、四角柱状の海苔巻きが製造される。
【０００４】
特許文献１記載の米飯圧延装置は、固定プレートの両側の回転プレートの一方に連結されているもう一つの回転プレートを上記両側の回転プレートに追従して折り畳み、すし飯を上から押し付けることにより巻き締めるものである。これによって、海苔巻きを綺麗な形に成形しようとするものである。
【０００５】
しかしながら、リフターの駆動力のみによって巻き簀プレートを駆動し、海苔巻きを製造するものであるため、巻き締め動作後に、すし飯やその中に巻き込まれている具材の反力で、海苔巻きが開いてしまうことがあった。すなわち、目論見通りの横断面四角形の海苔巻きを製造することができないことがあることが分かった。
【０００６】
上記の問題点を解決するためには、リフターの駆動力による巻き締め動作後に、増し締めを行うことが有効である。しかし、特許文献１に記載されている巻き締め機構は、４枚のプレートが互いにリンクで連結されているため、上記巻き締め機構以外から力を加えると、リンク機構によって別のプレートが動き、あるいは上記別のプレートが上記巻き締め機構以外からの力に対する抵抗となって増し締めを行うことができない。
【０００７】
なお、特許文献１記載の米飯成形装置に関連する発明として、成形動作後の巻き簀プレートの復帰動作が円滑に行われるように、前記カム部材とリフト板とを、磁性体とマグネットによって磁気的に結合した米飯成形装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２１１９９２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点を解消すること、すなわち、食品を一旦巻き締めた後、上記巻き締め動作とは別の動作で増し締めすることを可能にして、巻き締めを確実に行い、奇麗な形に成形することができる食品成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る食品成形装置は、
板状の食材を棒状に成形する成形部を有する食品成形装置であって、
上記成形部は、折り畳まれることにより食材を巻き締める巻き簀と、直線的に進出することにより上記巻き簀を折り畳むリフターと、上記巻き簀を上記圧延された食材の受け取り位置と上記成形部による成形位置との間で移動可能なスライドベースと、を有し、
上記巻き簀は、固定プレートと、上記固定プレートの両側に回転自在に連結された第１、第２の回転プレートと、上記第１、第２の回転プレートの片方に回転自在に連結された第３の回転プレートを有し、
上記第１、第２の回転プレートと第３の回転プレートは単独で回転可能であり、
上記スライドベースの駆動部は、上記巻き簀による食材の巻き締め態様において上記第１、第２の回転プレートのうちの一つを上記リフターに当接させて食材の増し締めを行うことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１、第２および第３の回転プレートがリフターの直線的な進出によって折り畳まれることにより食材が巻き締められる。リフターの直線的な進出動作とは別に、スライドベースの駆動部がスライドベースとともに巻き簀をスライドさせ、第１、第２の回転プレートのうちの一つをリフターに当接させることにより食材の増し締めが行われる。よって、食材の巻き締めを確実に行うことができるとともに、奇麗な形に成形することができる。第１乃至第３の回転プレートが単独で回転可能であるため、リフターの動作とは別に巻き簀をスライドさせて増し締めを行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る食品成形措置の実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】上記実施例の縦断側面図である。
【図３】上記実施例の圧延部の駆動機構を示す側面図である。
【図４】上記圧延部の異なる作動態様を示す側面図である。
【図５】上記圧延部のさらに異なる作動態様を示す側面図である。
【図６】上記圧延部の駆動機構を示す斜視図である。
【図７】上記圧延部の駆動機構をその支持板の裏面側から示す斜視図である。
【図８】上記実施例の成形部を示す斜視図である。
【図９】上記成形部のガイド板部分を示す斜視図である。
【図１０】上記実施例のスライドベースの駆動部を示す斜視図である。
【図１１】上記実施例のスライドベースを示す斜視図である。
【図１２】上記実施例のスライドベースと巻き簀を示す斜視図である。
【図１３】上記巻き簀の巻き締め態様を俯瞰方向から示す斜視図である。
【図１４】上記巻き簀の巻き締め態様を見上げる方向から示す斜視図である。
【図１５】上記巻き簀の巻き締め態様を示す側面図である。
【図１６】上記巻き簀の巻き締め態様を示す側面断面図である。
【図１７】上記実施例のリフターと巻き簀を示す側面断面図である。
【図１８】上記リフターと巻き簀の異なる作動態様を示す側面断面図である。
【図１９】上記リフターと巻き簀のさらに異なる作動態様を示す側面断面図である。
【図２０】上記リフターと巻き簀のさらに異なる作動態様を示す側面断面図である。
【図２１】上記リフターと巻き簀のさらに異なる作動態様を示す側面断面図である。
【図２２】上記リフターと巻き簀のさらに異なる作動態様を示す側面断面図である。
【図２３】上記巻き簀による増し締め動作を示す側面断面図である。
【図２４】上記巻き簀の平面図である。
【図２５】上記巻き簀の側面断面図である。
【図２６】上記巻き簀の一部を拡大して示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る食品成形装置の実施例について図面を参照しながら説明する。図示の実施例は、海苔巻きすしの成形に適した食品成形装置の例である。
【実施例】
【００１４】
［全体の概略］
図１、図２において、食品成形装置１は、主要な構成部分として、すし飯を収容するホッパー２と、上記すし飯の撹拌部３と、撹拌されたすし飯を板状に圧延する圧延部４と、圧延されたすし飯を棒状に成形する成形部５を備えている。撹拌部３は、ホッパー２の下方においてホッパー２内のすし飯を撹拌する第１、第２の撹拌羽根３１，３２を備えている。第２の撹拌羽根３２は、第１の撹拌羽根３１の斜め下方に位置していて、第１の撹拌羽根３１で撹拌されかつ重力によって斜め下方に降下するすし飯をさらに撹拌し、導出口３３から圧延部４に向かって導出する。
【００１５】
導出口３３から導出されるすし飯は傾斜ガイド３４によって圧延部４に導かれる。圧延部４は、前上側の第１圧延ローラ４１、後上側の第２圧延ローラ４２、前下側の第３圧延ローラ４３、後下側の第４圧延ローラ４４の４個のローラを備えている。上側の第１、第２圧延ローラ４１，４２は一対となって回転駆動され、下側の第３、第４圧延ローラ４３，４４は一対となって回転駆動される。上側の一対のローラ４１，４２および下側の一対のローラ４３，４４はそれぞれ所定の間隔をおいて平行に配置され、互いに反対向きに回転駆動されることにより、すし飯を板状に圧延しながら下方斜め前方に搬送する。上側の圧延ローラ４１，４２で圧延され、さらに下側の圧延ローラ４３，４４で板状に圧延されたすし飯は傾斜面からなるガイド部材４６によって成形部５に導かれる。
【００１６】
［成形部］
成形部５が本願発明の特徴的な部分であって、図１に示す巻き簀６、前後のリフター７，８、スライドベース９、ガイド板１０などが主要な構成部材となっている。ガイド板１０は、食品成形装置１の本体の下部前側に水平面をなすように固定されている。ガイド板１０の左右方向両側にはスライドベース９の左右両側壁が嵌ってスライドベース９の前後方向への摺動をガイドするガイドレール１１が形成されている。ガイド板１０の左右方向中央部には、リフター７，８の上昇に対する逃げ孔１２が前後方向に向けてスリット状に形成されている。
【００１７】
図１１、図１２に示すように、スライドベース９は平面形状が四角形で、スライドベース９の左右の両側下面には前後の長さ方向全体にまたがってラック９５が形成されている。図１０に示すように、ガイド板１０の下方には、スライドベース駆動機構１００が組み込まれている。スライドベース駆動機構１００は、基板１０１と、基板１０１に固定されたモータ１０２と、モータ１０２によって回転駆動される一対のピニオン１０４を有してなる。一対のピニオン１０４は一つの回転軸に結合されることにより一体に回転する。一対のピニオン１０４は、ガイド板１０の左右方向両側に位置していて、一対のピニオン１０４の一部がガイド板１０の左右方向両側に形成されている孔からガイド板１０の上面よりも上に突出している。図９では、片方のピニオン１０４の一部のみが描かれている。
【００１８】
図１に示すように、ガイド板１０のガイドレール１１にスライドベース９の左右両側壁を嵌め、ガイドレール１１でガイドさせながらスライドベース９を押し込むと、スライドベース９の左右のラック９５がそれぞれピニオン１０４に噛み合う。以後は、モータ１０２の回転を制御してラック９５の回転を制御することにより、スライドベース９の前後方向へのスライド位置を制御することができる。
【００１９】
図１１、図１２に示すように、スライドベース９には、左右方向の中央において、スリット状の逃げ孔９１が形成されている。逃げ孔９１は、前後方向に長く、かつ、ガイド板１０の逃げ孔１２と重なる位置に形成されている。スライドベース９には巻き簀６を着脱することができるように、巻き簀６のピン６０５を嵌めることができる受け孔９４が設けられている。受け孔９４は、スライドベース９の底面に固定された直方体からなるブロック９２と、ブロック９２を覆うようにしてスライドベース９に固定された金属板９３に形成されている。受け孔９４は左右に１個ずつ、２個を対にして形成され、これに対応して巻き簀６のピン６０５も左右に１個ずつ、２個を対にして設けられている。これらの受け孔９４に巻き簀６のピン６０５を嵌めることにより、巻き簀６がスライドベース９と一体となって前後に移動できるようになっている。
【００２０】
［巻き簀の構成］
次に、巻き簀６の構成についてより詳細に説明する。図２４、図２５、図２６に示すように、巻き簀６は、固定プレート６０と、固定プレート６０の両側に回転自在に連結された第１、第２の回転プレート６１，６２と、第１、第２の回転プレート６１，６２のうちの片方である第２の回転プレート６２に回転自在に連結された第３の回転プレート６３の合計４枚のプレートを有している。４枚の各プレート６０，６１，６２，６３は、それぞれ金属板からなるベース材６０１，６１１，６２１，６３１と、これら各ベース材の表面にアウトサート成形により一体に形成されている樹脂層６０２，６１２，６２２，６３２を有している。巻き簀６の上面はほぼ全体が樹脂層６０２，６１２，６２２，６３２で覆われている。第３の回転プレート６３の前側の端縁には、樹脂層６３２の一部が立ち上がることによって、巻き簀６に載せる海苔の前側の位置を規制する位置決め突起６３８が適宜数形成されている。樹脂層６０２，６１２，６２２，６３２は、例えばポリプロピレンで形成することができる。
【００２１】
固定プレート６０に対して各回転プレート６１，６２，６３は単独で回転可能に連結され、したがって、各プレート６０〜６３は互いに折り畳み可能となっている。各プレート６０〜６３の回転可能な連結構造は以下のとおりである。固定プレート６０のベース材６０１は左右両端部に上面側に立ち上がった折り曲げ部６０４を有している。これらの折り曲げ部６０４と第１の回転プレート６１の左右両端部に形成されている折り曲げ部は軸６４によって結合され、第１の回転プレート６１は固定プレート６０に対して軸６４を中心に回転自在となっている。上記折り曲げ部６０４と第２の回転プレート６２の左右両端部に形成されている折り曲げ部は軸６５によって結合され、第２の回転プレート６２は固定プレート６０に対して軸６５を中心に回転自在となっている。第３の回転プレート６３も左右両端部に折り曲げ部が形成され、この折り曲げ部と第２の回転プレート６２の折り曲げ部は軸６６によって結合され、第３の回転プレート６３は第２の回転プレート６２に対して軸６６を中心に回転自在となっている。
【００２２】
軸６４の中心軸線は、固定プレート６０の上面と第１の回転プレート６１の上面との接線に略一致し、第１の回転プレート６１は固定プレート６０に対し上記接線を中心に回転自在となっている。同様に、軸６５の中心軸線は、固定プレート６０の上面と第２の回転プレート６２の上面との接線に略一致し、第２の回転プレート６２は固定プレート６０に対し上記接線を中心に回転自在となっている。軸６６の中心軸線は、第２の回転プレート６２の上面と第３の回転プレート６３の上面との接線に略一致し、第３の回転プレート６３は第２の回転プレート６２に対し上記接線を中心に回転自在となっている。
【００２３】
図１３乃至図１７、図２５などに示すように、固定プレート６０のベース材６０１の下面側には、固定プレート６０の長さ方向に直交する方向、すなわち食品成形装置１の前後方向に２個一対の支持板６０３が固着されている。各支持板６０３には、上記ベース材６０１との交差部において、先端部が円錐形状の前記ピン６０５が固着されている。各支持板６０３は、４枚のプレート６０，６１，６２，６３にまたがる長さを有している。各支持板６０３の奥側の端部にはストッパ６０７が固着されている。ストッパ６０７は第１の回転プレート６１の上面よりも上方に突出して、巻き簀６に載せる海苔の奥側の位置を規制する。
【００２４】
図１６、図１７などに示すように、第１の回転プレート６１のベース材６１１には、その長さ方向中央部においてローラ支持板６１５が固着されている。ローラ支持板６１５はＵ字形に形成され、Ｕ字形の相対向する支持片によって２つのローラ６１６，６１７がそれらの中心軸線を中心にして回転自在に支持されている。２つのローラ６１６，６１７は互いに平行でありかつ隣接していて、図１７に示すような巻き簀６による巻き締め動作前の態様では、ローラ６１６が下側にあり、ローラ６１７が斜め前上にある。
【００２５】
第３の回転プレート６３のベース材６３１にもその長さ方向中央部においてＵ字形に形成されたローラ支持板６３５が固着されている。ローラ支持板６３５のＵ字形の相対向する支持片によって２つのローラ６３６，６３７がそれらの中心軸線を中心にして回転自在に支持されている。２つのローラ６３６，６３７は互いに平行でありかつ隣接していて、図１７に示すような巻き簀６による巻き締め動作前の態様では、ローラ６３６が下側にあり、ローラ６３７が後斜め上にある。図１５に示すように、ローラ６３６の支持軸はローラ支持板６３５に相対移動不能に支持されているのに対し、ローラ６３７の支持軸はローラ支持板６３５の長孔６３９に嵌められてこの長孔６３９の範囲内で移動可能となっている。
【００２６】
図１７に示すように、上記ローラ６３６，６３７の下方にはリフター７があり、上記ローラ６１６，６１７の下方には別のリフター８がある。図８にも示すように、リフター７，８は、前後に長い厚板状の部材で、互いにＬ字状、逆Ｌ字状をしており、適宜のガイド部材により、前記逃げ孔１２、９１を通して上下方向に直進移動するようになっている。リフター７，８は比較的固い樹脂からなる。リフター７，８の上下方向への移動は、図示されない巻き締め駆動モータによって回転駆動される駆動アーム７４，８４と、これらの駆動アーム７４，８４に設けられている駆動ピン７３，８３と、これらの駆動ピン７３，８３が嵌るカム溝７１，８１によって行われる。駆動ピン７３，８３は、いわゆるカムフォロワであって、ベアリングを介して回転自在に保持されている。駆動ピン７３，８３は、それぞれ駆動アーム７４，８４の回転中心７５，８５（図２０参照）から外れた位置にある。
【００２７】
図１７において、巻き簀６によるすし飯の巻き締め動作のとき、駆動アーム７４は反時計方向に、駆動アーム８４は時計方向に、同期的に同じ角度で回転駆動される。カム溝７１はカム溝８１よりも前後方向に長くかつほぼ直線状であり、駆動アーム７４の回転中心よりも比較的遠くにある。これに対してカム溝８１は、前後方向に短くかつ緩やかなＳ字状にうねっており、駆動アーム８４の回転中心に近い位置にある。したがって、前側のリフター７の上下方向への移動ストロークは、後側のリフター８の上下方向への移動ストロークよりも大きい。
【００２８】
リフター７の上端面７２は上記ローラ６３６，６３７との当接面となっており、リフター８の上端面８２は上記ローラ６１６，６１７との当接面となっている。リフター７には上端面７２に隣接して板状の磁石１８０が埋め込まれている。上記ローラ６３６，６３７は磁性体からなり、磁石１８０とローラ６３６，６３７との間に磁気吸引力が働いている。
【００２９】
スライドベース９は、既に説明したように、スライドベース駆動機構１００（図１０参照）のモータ１０２が回転制御されることにより、一対のピニオン１０４とラック９５の噛み合いによって前後方向のスライド位置が制御される。スライドベース９のスライド範囲は、図２、図８に示すようにスライドベース９の前端が食品成形装置１の前端とほぼ一致する前進位置から、圧延部４で圧延されたすし飯を巻き簀６で受け取ることができる後退位置までの範囲である。上記前進位置では、リフター７，８の動作に伴う巻き簀６によるすし飯の巻き締め動作が行われる。
【００３０】
図１７乃至図２３は、駆動アーム７４，８４が回転する前から所定角度回転するまでのリフター７，８の動作とリフター７，８によって作動させられる巻き簀６の動作を順に示している。図１７は駆動アーム７４，８４が回転する前の状態を示しており、４枚の前記プレート６０，６１，６２，６３の上面は同一平面上にあって、巻き簀６はフラットな態様になっている。リフター７，８は最も下降した位置にあってそれぞれの上端面７２，８２からローラ６１６，６３６が僅かに離間している。
【００３１】
図１８は、駆動アーム７４，８４がそれぞれ２０度程度回転した状態を示している。前述のとおり、図１８において駆動アーム７４は反時計方向、駆動アーム８４は時計方向に回転する。駆動アーム７４の回転により駆動ピン７３がリフター７のカム溝７１の上縁を押し、リフター７を押し上げ、リフター７の上端面７２がローラ６３６に接する。一方、駆動アーム８４が嵌っているリフター８のカム溝８１は緩やかなＳ字を描く異形状になっていて、上記駆動アーム８４の回転では駆動ピン８３はカム溝８１に沿って動き、リフター８はほとんど上昇しない。したがって、４枚のプレート６０，６１，６２，６３はほとんど変化がなく、各プレート６０，６１，６２，６３の上面は同一平面上にある。
【００３２】
図１９は、駆動アーム７４，８４がそれぞれ４０度程度回転した状態を示している。この動作態様では、リフター７の上端面７２でローラ６３６が押し上げられ、リフター８の上端面８２でローラ６１６が押し上げられる。前側のリフター７を駆動する駆動アーム７４の駆動ピン７３は駆動アーム７４の回転中心７５から大きく離れており、かつ、カム溝７１が前後方向のほぼ直線状であるため、リフター７の上昇ストロークは後側のリフター８の上昇ストロークよりも大きい。よって、ローラ６３６を有している第３の回転プレート６３の押し上げ量は、ローラ６１６を有している第１の回転プレート６１の押し上げ量よりも大きい。第３の回転プレート６３は、前記軸６６（図２５参照）を中心に反時計方向に回転して斜めの姿勢をとり、さらに軸６６を介して第２の回転プレート６２の前側を引き上げる。第２の回転プレート６２は前記軸６５（図２５参照）を中心に反時計方向に回転して斜めの姿勢をとる。一方、第１の回転プレート６１は前記軸６４（図２５参照）を中心に時計方向に回転して斜めの姿勢をとる。
【００３３】
図２０は、駆動アーム７４，８４がそれぞれ６０度程度回転した状態を示している。この動作態様では、前側のリフター７がさらに上昇して第３の回転プレート６３がさらに反時計方向に回転し、ローラ６３６に代わってローラ６３７がリフター７の上端面７２で押し上げられ、第２の回転プレート６２もさらに回転する。後側のリフター８もさらに上昇し、ローラ６１６に代わってローラ６１７がリフター８の上端面８２で押し上げられ、第１の回転プレート６１がさらに時計方向に回転する。
【００３４】
図２１は、駆動アーム７４，８４がそれぞれ８０度程度回転した状態を示している。この動作態様では、リフター７の上端面７２でローラ６３７がさらに押し上げられて第３の回転プレート６３が垂直の態様を越えてさらに反時計方向に回転し、第２の回転プレート６２が略垂直の態様をとる。一方のリフター８の上端面８２でローラ６１７がさらに押し上げられて第１の回転プレート６１がさらに時計方向に回転し、第１の回転プレート６１は垂直に近い態様をとる。
【００３５】
図２２は、駆動アーム７４，８４がそれぞれ１００度程度回転した状態を示している。この動作態様では、ローラ６３７がリフター７の上端面７２で、ローラ６１７はリフター８の上端面８２でさらに押し上げられ、第２、第３の回転プレートがさらに反時計方向に、第１の回転プレート６１はさらに時計方向に回転する。第１の回転プレート６１と第２の回転プレート６２はほぼ垂直の態様をとり、第３の回転プレート６３は、固定プレート６０と、第１、第２の回転プレート６１，６２で３方を囲まれた横断面Ｕ字形の空間の上部に覆い被さる態様をとる。このようにして、４枚のプレート６０，６１，６２，６３が折り畳まれることによって、横断面四角形の空間が形成される。この動作態様では、リフター７の奥側の側面が第２の回転プレート６２の底面に接した状態で立ち上がり、リフター７の上端面７２とローラ６３７との間には僅かな隙間がある。
【００３６】
以上説明したように、４枚のプレート６０，６１，６２，６３を折り畳むことによって、すし飯を横断面四角形の棒状に成形することができる。すなわち、図１７に示すように、上面が一平面上にある上記４枚のプレート６０，６１，６２，６３上に、板状に成形されたすし飯を載せてリフター７，８を作動させる。リフター７，８の作動により上記４枚のプレート６０，６１，６２，６３は図１８から図２２に示す巻き締め動作を経ることにより、板状のすし飯が横断面四角形の棒状に成形される。上面が一平面上にある上記４枚のプレート６０，６１，６２，６３上に四角形の海苔を載せ、この海苔の上に板状のすし飯を載せて上記巻き締め動作を行わせると、横断面四角形の棒状の海苔巻きを製造することができる。
【００３７】
［増し締め構造］
上記のように、リフター７，８と４枚のプレート６０，６１，６２，６３の巻き締め動作によってすし飯あるいは海苔巻きを成形しただけでは、巻き締めを解除したとき、すし飯やその中に巻き込まれている具材の反力で、すし飯あるいは海苔巻きが開いてしまう。そこで、図示の実施例では、リフター７，８の動作による巻き締め動作以外に、スライドベース９のスライド動作による増し締め動作を付加することにより、成形後に海苔巻きなどが開くことがなく、目論見通りの形に成形することができる構成を備えている。以下に上記増し締めを行うための構成およびその動作について説明する。
【００３８】
図２２は、リフター７，８がともに最上位まで上昇し、４枚のプレート６０，６１，６２，６３によるすし飯の巻き締めが行われた態様を示している。この動作態様のまま、図２３に示すように、スライドベース９を前方（図２３において右方）に数ｍｍ程度スライドさせる。スライドベース９とともに巻き簀６もスライドするため、巻き簀６を構成する第２の回転プレート６２の底面がリフター７の奥側の側面に当たり、第２の回転プレート６２は前記軸６６を中心にして図２３において反時計方向にさらに回転させられる。この第２の回転プレート６２のさらなる回転によって、第２の回転プレートとともに第３の回転プレート６３が第１の回転プレート６１に近接し食材を押圧する。こうして、第２回転プレート６３と第３回転プレートによってすし飯が増し締めされる。この増し締め工程を付加することにより、前記４枚のプレート６０，６１，６２，６３による巻き締めを解除しても、成形されたすし飯が開くことを回避することができる。
【００３９】
上記増し締めは、図１０に示すスライドベース駆動機構１００によって行われる。食品成形装置１全体の動作は、シーケンス制御装置あるいはマイクロコンピュータなどを備えた制御部によって制御され、スライドベース駆動機構１００のモータ１０２の動作も上記制御部で制御される。リフター７，８で作動させられる４枚のプレート６０，６１，６２，６３ですし飯の巻き締めが終了すると、次に上記モータ１０２に、スライドベース９を前方にスライドさせるべく回転指令信号が送られる。この指令信号に従いモータ１０２が回転することによりスライドベース９がスライドし、増し締めが行われる。
【００４０】
スライドベース９とともに巻き簀６が前方に移動することによって増し締めが行われることを実現するために、４枚のプレート６０，６１，６２，６３は互いに独立して回転することができるように軸で直列的に連結されている。仮に、４枚のプレート６０，６１，６２，６３がリンクによって連結されて動きが規制されているものとすると、リフター７，８の作動による巻き締めの後に、スライドベース９のスライドによる増し締めを行うことはできない。スライドベース９のスライドにより一つのプレートを押して増し締めを行おうとすると、リンクでつながれている別のプレートが移動し、増し締めにならないからである。
【００４１】
図示の実施例ではまた、図１５に示すように、第３の回転プレート６３と一体のローラ支持板６３５に形成しているローラ６３７の軸の支持孔を長孔６３９としている。図１９に示すように、リフター７の上昇行程の途中で、リフター７の上端面７２に当たるローラが、ローラ６３６からローラ６３７に切り替わる。このローラ６３７への切り替わり時にローラ６３７の軸が長孔６３９の範囲で移動することができることにより、切り替わり時の衝撃を和らげることができる。
【００４２】
リフター７，８を原位置まで下降させると第１〜第３プレート６１，６２，６３も原位置に復帰する。リフター７の上端部付近に埋め込まれている磁石１８０と磁性体からなるローラ６３７との間に磁気吸引力が働く。磁石１８０は、リフター７が下降して原位置に復帰するとき、ローラ６３７を磁気的に吸引し、ローラ６３７を有する第３のプレート６３の源位置への復帰を助ける。
【００４３】
［圧延部］
次に、前記圧延部４について図３乃至図７を参照しながら詳細に説明する。圧延部４は、圧延されるすし飯の厚さを調整することを可能にした構造になっている。図６に示すように、圧延部４は、食品成形装置１の本体の左右に所定の間隔をおいて互いに平行に固定された一対の縦フレーム１７０をベースとして組み込まれている。
【００４４】
図３乃至図７において、上記一対の縦フレーム１７０のうち左側の縦フレームには、その外側面側に可動支持板１６７が、軸１６５を中心に縦フレーム１７０の面と平行な面内で回転可能に取り付けられている。可動支持板１６７の奥側の裏面には、図７に示すように２つのモータ１５１，１５２が上下に並んで固定されている。モータ１５１，１５２の出力軸は可動支持板１６７の表側に突出していて、各出力軸にはプーリ１５３，１５４が取り付けられている。可動支持板１６７の前側の表面にはプーリ１４１，１４３が斜め上下に並んで回転自在に取り付けられている。
【００４５】
上記縦フレーム１７０には、プーリ１５３，１５４とプーリ１４１，１４３の間に固定支持板１６８が固定されている。固定支持板１６８は上下方向に長くなっていて、固定支持板１６８の奥側端縁近くに２つのアイドラ１５７，１５８が上下に並んで回転自在に取り付けられている。固定支持板１６８には、アイドラ１５７の下方斜め前方に隣接してプーリ１４２が配置され、アイドラ１５８のほぼ前方に隣接してプーリ１４４が配置されている。図７に示すように、固定支持板１６８は可動支持板１６７の裏面に重なるようにして配置されているが、プーリ１４２，１４４およびアイドラ１５７，１５８は、可動支持板１６７に形成されている窓孔から可動支持板１６７の表面側に突出している。上記各プーリ１５３，１５４，１４１，１４３，１４２，１４４はタイミングベルト（歯付きベルト）に対応していて、タイミングベルトが巻き付く周面に、タイミングベルトの歯が嵌る溝を一定間隔で有している。
【００４６】
可動支持板１６７には、プーリ１４１とプーリ１４２の間にアイドラ１６１が、プーリ１４３とプーリ１４４の間にアイドラ１６２がそれぞれ回転自在に取り付けられている。また、プーリ１４３とプーリ１５４との間にもアイドラ１６３が回転自在に取り付けられている。プーリ１４１，１４２，１５３には、内周側にのみ一定間隔で歯を有する第１のタイミングベルト１５５が巻き付けられ、アイドラ１５７，１６１はタイミングベルト１５５の外周側に押し付けられている。別のプーリ１４３，１４４，１５４には、内周側にのみ一定間隔で歯を有する第２のタイミングベルト１５６が巻き付けられ、アイドラ１５８，１６２，１６３はタイミングベルト１５６の外周側に押し付けられている。
【００４７】
アイドラ１５７はタイミングベルト１５５の張力調整用で、プーリ１４２，１５３間においてタイミングベルト１５５を外側から内側に向かって押し付けている。アイドラ１５８はタイミングベルト１５６の張力調整用で、プーリ１４４，１５４間においてタイミングベルト１５６を外側から内側に向かって押し付けている。アイドラ１６１，１６２もタイミングベルト１５５，１５６の張力調整用であるが、後で説明するように、板状のすし飯の成形厚さ調整によるタイミングベルト１５５，１５６の張力変動を抑制する働きをする。
【００４８】
プーリ１４１は図２に示す上第１圧延ローラ４１と一体に結合され、プーリ１４２は上第２圧延ローラ４２と一体に結合され、プーリ１４３は下第１圧延ローラ４３と一体に結合され、プーリ１４４は下第２圧延ローラ４４と一体に結合されている。上記４つの圧延ローラ４１〜４４は、図６に示す左右一対の縦フレーム１７０間に位置している。位置が固定されている上第２圧延ローラ４２および下第２圧延ローラ４４の軸の図６において右側の端部は右側の縦フレーム１７０に形成されている軸孔を貫通して支持されている。可動支持板１６７に支持されている上第１圧延ローラ４１および下第１圧延ローラ４３の軸の図６において右側の端部は、右側の縦フレーム１７０に形成されている長孔を貫通し、図示されない可動支持板に嵌められている。上記右側の図示されない可動支持板は、左側の可動支持板１６７と強固な連結棒を介して一体に結合され、軸１６５と共通の中心軸線を中心に回転することができる。
【００４９】
図２に示すように、上側の一対の圧延ローラ４１，４２の回転中心を結ぶ線および下側の一対の圧延ローラ４３，４４の回転中心を結ぶ線は前上がりに傾いている。下側の一対の圧延ローラ４３，４４の位置は上側の一対の圧延ローラ４１，４２に対して前側にずれていて、すし飯を圧延しながら斜め前下方に送り出す。上側の一対の圧延ローラ４１，４２は下側の一対の圧延ローラ４３，４４間にすし飯を送り込む役目をもっているため、上側の一対の圧延ローラ４１，４２の間隔は下側の一対の圧延ローラ４３，４４の間隔よりも広くなっている。圧延部４で板状に圧延されるすし飯の厚さは、下側の一対の圧延ローラ４３，４４の間隔によって決まる。
【００５０】
圧延されるすし飯の厚さは、軸１６５を中心とする可動支持板１６７の回転角度を調整して下側の一対の圧延ローラ４３，４４の間隔を変えることにより切り替えることができる。図３は可動支持板１６７が時計方向に回転して一対の圧延ローラ４３，４４の間隔が最も狭くなっていて、すし飯を最も薄く圧延するときの動作態様を示している。図４は可動支持板１６７が反時計方向に回転して一対の圧延ローラ４３，４４の間隔が広がり、すし飯を中程度の厚さに圧延するときの動作態様を示している。図５は可動支持板１６７がさらに反時計方向に回転して一対の圧延ローラ４３，４４の間隔がさらに広がり、すし飯を最も厚く圧延するときの動作態様を示している。
【００５１】
これら下側の一対の圧延ローラ４３，４４の間隔の変化に伴い上側の一対の圧延ローラ４１，４２の間隔も変化する。しかし、上側の一対の圧延ローラ４１，４２は、下側の一対の圧延ローラ４３，４４よりも可動支持板１６７の回転中心である軸１６５の近くにあるため、上側の一対の圧延ローラ４１，４２の間隔の変化量は下側の一対の圧延ローラ４３，４４の間隔の変化量よりも少ない。
【００５２】
軸１６５を中心として可動支持板１６７が回転することにより、位置が固定されているプーリ１４２に対してプーリ１４１，１５３の位置が変わり、また、位置が固定されているプーリ１４４に対してプーリ１４３，１５４の位置が変わる。このとき、タイミングベルト１５５、１５６が掛けられている経路の長さが変動すると、タイミングベルト１５５、１５６の張力が変動し、張力が弱くなってプーリとの間でスリップし、反対に張力が強くなって回転抵抗が増大する、といった問題が生じる。
【００５３】
図示の実施例によれば、プーリ１４１とプーリ１４２間のアイドラ１６１、プーリ１４３とプーリ１４４間のアイドラ１６２、プーリ１４３とプーリ１５４間のアイドラ１６３が、それぞれ可動支持板１６７とともに軸１６５を中心とした円弧を描いて移動する。これらのアイドラ１６１，１６２，１６３は、位置固定のプーリと、可動支持板１６７の移動とともに移動するプーリとの間を移動することにより、各タイミングベルト１５５、１５６の張力を一定の範囲内に保つ役目をする。よって、上下でそれぞれ対をなす圧延ローラ４１，４２および４３，４４の間隔を変えるために各圧延ローラと一体のプーリの位置が移動しても、タイミングベルト１５５、１５６とプーリとの間のスリップおよび回転抵抗の増大を防止することができる。
【００５４】
上下で対をなす圧延ローラ４１，４２および４３，４４の間隔を切り替えて、圧延されるすし飯の厚さを変えることにより、成形部５で成形される海苔巻きの横断面の大きさが異なることになり、それに対応した巻き簀６が必要になる。図１１、図１２などを用いて既に説明した通り、巻き簀６はスライドベース９に対して着脱自在の構成になっている。そこで、巻き簀６を、成形しようとする海苔巻きの大きさに応じて、例えば、細巻き用、中巻き用、太巻き用、その他中細巻き用、極太巻き用、圧延専用など、適宜のサイズおよび用途の巻き簀を用意しておき、任意の巻き簀６を選択してスライドベース９に装着するようにしておく。
【００５５】
巻き簀６には、そのサイズに対応した識別子が設けられていて、巻き簀６をスライドベース９に装着したとき、検出部で巻き簀６の上記識別子を検出し、巻き簀６のサイズを識別する。この識別信号は前記制御部に入力され、制御部では上記識別信号に対応して可動支持板１６７の回転位置を、図３に示す細巻きに対応した位置、図４に示す中巻きに対応した位置または図５に示す太巻きに対応した位置の何れかに制御する。可動支持板１６７を回転させるための駆動源は任意で、例えばモータであってもよいし、ソレノイドであってもよい。モータの場合、回転モータであってもよいしリニアモータであってもよく、あるいはパルスモータを用いてパルス数の制御で可動支持板１６７の回転位置を制御してもよい。
【００５６】
図３乃至図７に示すように、圧延部４において、上側で対をなす圧延ローラ４１，４２の回転駆動源はモータ１５１であり、下側で対をなす圧延ローラ４３，４４の回転駆動源はモータ１５２である。このように、上下で対をなす圧延ローラ４１，４２および４３，４４の駆動源を個別に設けたことにより、上側の圧延ローラ４１，４２の回転速度と下側の圧延ローラ４３，４４の回転速度を独立して制御することができる。
【００５７】
上下の圧延ローラの回転速度を独立して制御する構成とした理由は以下のとおりである。上側の圧延ローラ４１，４２の上部にすし飯が溜まったまま放置すると、すし飯が自重で下がり、不均一なすし飯の塊となって下側の圧延ローラ４３，４４の上に留まる。この状態で圧延を開始すると、すし飯の塊と圧延ローラとが滑り、正常な圧延ができなくなる。また、すし飯が不均一な塊になることによって、板状の圧延体におけるすし飯の分布が不均一になり、部分的にすし飯が存在しない地図状に孔が開いた圧延体になる。このようなすし飯の分布が不均一な圧延体は、連続して数枚圧延しても続き、その後、ようやく正常な圧延体を得ることができる。
【００５８】
図示の実施例によれば、上下の圧延ローラの駆動源が独立しているため、圧延部４のスタートスイッチが押されたとき、上記駆動源の動作開始に時間差を設けることにより、上記のような不具合を解消することができる。すなわち、圧延部４の上部にすし飯が溜まったまま一定時間経過し、その後圧延部４のスタートスイッチが押された場合は、上側の圧延ローラ４１，４２の駆動モータ１５１のみを先に駆動し、数ミリ秒後に下側の圧延ローラ４３，４４の駆動モータ１５２を駆動するように、前記制御部が制御する。上側の圧延ローラ４１，４２が先に駆動されることにより、上側の圧延ローラ４１，４２と下側の圧延ローラ４３，４４との間にすし飯が十分に充填され、すし飯の不均一な分布が解消される。続いて下側の圧延ローラ４３，４４が駆動されることにより、すし飯が均一に分布した圧延体を得ることができる。
【００５９】
［動作の説明］
以上説明した実施例の一連の動作を概略的に説明する。食品成形装置１は、電源スイッチ、非常停止スイッチ、プログラムスイッチ、スタートスイッチなどを備えている。プログラムスイッチは、例えば、成形される海苔巻きの固さすなわち巻き締め度合い、海苔巻きの中に巻きこむ具材の種類、その他諸々の条件を設定する。スタートスイッチは、食品成形装置１を動作させるためのスイッチである。本実施例に係る食品成形装置１は、圧延部４による圧延工程と成形部５による成形工程との間に、手動による具材の配置工程があり、手動による工程から次の工程に進む場合にも上記スタートスイッチを押すようになっている。
【００６０】
ホッパー２にはすし飯が収容され、すし飯は撹拌部３で撹拌されて圧延部４に供給され、成形できる状態になっているものとする。成形部５では、スライドベース９とともに巻き簀６がガイド板１０の前半部分に位置し、巻き簀６を構成する４枚のプレート６０〜６３はフラットな態様になっている。このフラットな巻き簀６の上に海苔を載せる。海苔の前後位置はストッパ６０７と位置決め突起６３８（図１２参照）で規制される。この状態でスタートスイッチを押すと、図１０に示すモータ１０２が駆動され、既に説明したようにスライドベース９が巻き簀６とともに後方に移動し、圧延部４で圧延される板状のすし飯を巻き簀６が受け取る位置で停止する。
【００６１】
続いて、圧延部４のモータ１５１が、またモータ１５２が駆動され、これにより上側の対をなす圧延ローラ４１，４２、下側の対をなす圧延ローラ４３，４４が回転駆動され、すし飯が圧延される。板状に圧延されたすし飯は巻き簀６の上に載せられている海苔の上に載り、図示されないカッターが作動して所定の長さに切断される。こうして圧延が終了すると、続いてモータ１０２が逆向きに駆動されてスライドベース９が巻き簀６とともに手前側に移動し、一旦動作を停止する。そこで板状に成形されているすし飯の上に手動操作で適宜の具材を載せ、この工程が終了すると再び上記スタートスイッチを押す。
【００６２】
スタートスイッチが再度押されると、リフター７，８の駆動モータが起動され、リフター７，８が上昇し始める。リフター７，８の上昇により、図１７乃至図２３について説明したように、巻き簀６を構成する第１〜第３の回転プレート６１〜６３が折り畳まれ、巻き簀６上の海苔とともに板状のすし飯が巻き締められ、横断面四角形状で棒状の海苔巻きが成形される。巻き締められたすし飯で上記具材が囲まれる。リフター７，８の駆動による巻き締め工程に続いて、上記モータ１０２がさらに駆動されてスライドベース９が前方に移動し、リフター７の奥側の面に第２の回転プレート６２の裏面が押し当てられて、前記増し締めが行われる。
【００６３】
続いてリフター７，８が下降し、巻き簀６による巻き締めが解除され、巻き簀６上に海苔巻きが載っている状態で一連の動作が完了する。引き続き海苔巻きの成形を行うには、巻き簀６上の海苔巻きを取り除き、巻き簀６上に海苔を載せ、スタートスイッチを押す。
【００６４】
以上説明した実施例によれば、巻き簀６を構成する各回転プレート６１〜６３を単独で回転可能にすることにより、リフター７，８と各回転プレート６１〜６３の折り畳み動作によるすし飯の巻き締めのほかに、スライドベース９とともに巻き簀６をスライドさせることによる増し締めを可能にした。これにより、すし飯の巻き締めを確実に行うことができるとともに、奇麗な形に成形することができる。
【００６５】
上記実施例では、巻き簀６を構成する固定プレート６０、第１、第２および第３の回転プレート６１〜６３は、それぞれ金属製のベース材６０１，６１１，６２１，６３１と、上記ベース材にアウトサート成形により一体化された樹脂層６０２，６１２，６２２，６３２からなっていることも特徴の一つである。従来は、金属製の各プレートの表面を、すし飯の離型性を良くするためにフッ素樹脂などで塗装していた。しかし、樹脂を塗装すると、使用しているうちに塗装膜が劣化して剥離し、すし飯に塗装膜が混入する恐れがある。このような不具合を回避するには、塗装膜が剥離する前に定期的に再塗装する必要があり、メンテナンスに手間がかかりコスト高になる。さらに、落下などの衝撃で塗装膜に傷がつきやすい、といった難点がある。
【００６６】
その点、本発明の実施例における巻き簀６を構成する各プレート６０〜６３のように、金属製のベース材に樹脂層をアウトサート成形により一体化したものによれば、樹脂層が剥離することはなく、よって、再度樹脂層を形成するといったメンテナンスの煩雑さがなく、落下などの衝撃で樹脂層が痛むこともない。
【００６７】
本発明の実施例における巻き簀６の樹脂層は、成形性のよい樹脂、例えばポリプロピレンなどを用いる。成形性のよい樹脂は、フッ素樹脂に比べてすし飯に対して離型性が劣る。そこで、図示の実施例では、各プレート６０〜６３の樹脂層６０２，６１２，６２２，６３２の表面を梨地のように意図的に荒らし加工して離型性を高めている。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
実施例では、すし飯の成形装置、例えば海苔巻きの成形装置として説明したが、すし飯の成形に限らず、各種食品の成形装置として用いることができる。例えば、魚肉のすり身による蒲鉾などの成形装置、円柱状の巻き芯の周りに魚肉のすり身を巻き付けて成形する竹輪の成形装置、切りたんぽの成形装置などとして利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１    食品成形装置
２    ホッパー
３    撹拌部
４    圧延部
５    成形部
６    巻き簀
７    リフター
８    リフター
９    スライドベース
１０    ガイド板
１１    ガイドレール
１２    逃げ孔
３１    撹拌羽根
３２    撹拌羽根
３３    導出口
３４    傾斜ガイド
４１    上第１圧延ローラ
４２    上第２圧延ローラ
４３    下第１圧延ローラ
４４    下第２圧延ローラ
４６    ガイド部材
６０    固定プレート
６１    第１の回転プレート
６２    第２の回転プレート
６３    第３の回転プレート
６４    連結軸
６５    連結軸
６６    連結軸
７１    カム溝
７２    上端面
７３    駆動ピン
７４    駆動アーム
８１    カム溝
８２    上端面
８３    駆動ピン
８４    駆動アーム
９１    逃げ孔
９４    受け孔
９５    ラック
１００    スライドベース駆動機構
１０４    ピニオン
１６７    可動支持板
１６８    固定支持板
１７０    縦フレーム
６０１    ベース材
６０２    樹脂層
６０３    支持板
６０４    側板
６０５    ピン
６０７    ストッパ
６１１    ベース材
６１２    樹脂層
６１４    側板
６１５    ローラ支持板
６１６    ローラ
６１７    ローラ
６２１    ベース材
６２２    樹脂層
６２４    側板
６３１    ベース材
６３２    樹脂層
６３５    ローラ支持板
６３６    ローラ
６３７    ローラ
６３８    位置決め突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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