(57)【要約】  本開示の自動製パン機は、練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、製パン材料が投入される調理容器と、調理容器内に配置され、製パン材料を練る練り羽根と、練り羽根を回転させるモータと、練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、パルス出力部により出力されたパルスに基づき、練り工程の終了を判定する判定部と、を備える。判定部は、練り工程中において練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、練り工程の終了を判定する。
2014162679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
製パン材料が投入される調理容器と、
前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
前記練り羽根を回転させるモータと、
前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する自動製パン機。
【請求項２】
前記時間差は、前記練り羽根が複数回回転している期間内に計測された前記パルス周期の最大時間と最小時間との差の平均値である、請求項１に記載の自動製パン機。
【請求項３】
前記練り羽根の駆動制御を行う制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部が前記練り工程の終了を判定すると、前記練り羽根の回転を停止する、請求項１又は２に記載の自動製パン機。
【請求項４】
前記制御部は、前記判定部がパルス周期を計測している期間、生地を練るための第１の回転速度より低速の第２の回転速度で前記練り羽根を回転させる、請求項３に記載の自動製パン機。
【請求項５】
前記判定部において、前記時間差が第２の閾値以下となっている状態が継続していると判定した場合、前記制御部は、前記練り羽根の回転を停止させた後、又は前記練り羽根の回転速度を、生地を練るための第１の回転速度より低速の第３の回転速度で回転させた後、再度前記第１の回転速度で回転させる、請求項３又は４に記載の自動製パン機。
【請求項６】
前記判定部は、前記時間差が第１の閾値より大きくなった場合、かつ前記時間差の微分値を算出し、前記微分値が第３の閾値より小さくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動製パン機。
【請求項７】
前記モータは、インバータモータである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動製パン機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、主に一般家庭で使用する自動製パン機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動製パン機では、予め決められた製パンシーケンスによって練り工程を動作させ、一定時間が経過すると生地の状態に関わらず練り工程を終了させるものがある。また、従来の自動製パン機では、練り工程時にモータの負荷電流が一定以上になった場合に練り工程を終了させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
図１０は、従来の自動製パン機の構成図である。図１０に示すように、従来の自動製パン機は、モータの電流検知部１０９、マイクロコンピュータ等を搭載した制御部１０５、制御部１０５からの信号でモータを駆動させるモータ制御部１０６などから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２６０１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、モータの負荷電流が一定以上になった場合に練り工程の終了を判定している。このため、電源電圧の変動時など、生地の練り状態に関わらずにモータの負荷電流が変動する場合に誤った判定をする可能性がある。【０００６】
また、従来の自動製パン機においては、モータそのものの個体差によるバラつき等で生じる負荷電流の違いに対しても対処できない。そのため、誤った判定を抑制するために予め余裕を持った条件設定が必要である。その結果、生地の練り状態の変化を正確に判定することが困難となっている。【０００７】
本開示は、上記従来の課題を解決するもので、モータの個体差によるバラつき又は電源電圧の変動があった場合でも生地の練り状態をより正確に判定できる自動製パン機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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示の一態様である自動製パン機は、
練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
製パン材料が投入される調理容器と、
前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
前記練り羽根を回転させるモータと、
前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の自動製パン機によれば、モータの個体差によるバラつき又は電源電圧の変動があった場合でも生地の練り状態をより正確に判定可能な自動製パン機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施の形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１】図１は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の概略構成図であり、
【図２Ａ】図２Ａは、本開示に係る実施の形態１における調理容器と練り羽根とを上面から見た図であり、
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する際に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示す図であり、
【図３Ａ】図３Ａは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する間に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示す図であり、
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の負荷トルクの変動時における出力パルスの変動を示す図であり、
【図４】図４は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差の変化を示す図であり、
【図５】図５は、本開示に係る実施の形態２の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図であり、
【図６Ａ】図６Ａは、生地が練り羽根に張り付いた状態において羽根負荷トルクの変動が小さくなった場合の練り羽根の負荷トルクと回転角度との関係を示す図であり、
【図６Ｂ】図６Ｂは、練り羽根の負荷トルクが変動した際にパルス出力部から出力されるパルスの変動を示す図であり、
【図７】図７は、本開示に係る実施の形態３の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図であり、
【図８】図８は、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差との変化を示す図であり、
【図９】図９は、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機の動作のフローチャートを示す図であり、
【図１０】図１０は、従来の自動製パン機の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の一態様である自動製パン機は、
練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
製パン材料が投入される調理容器と、
前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
前記練り羽根を回転させるモータと、
前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
【００１２】
このような構成によって、練り羽根の回転角度に同期したパルス周期の変動を利用して、モータの個体差によるばらつき又は電源電圧の変動に影響されずに生地の状態を正確に判定することができる。したがって、最適な生地の練り状態で練り工程を終了させることができる自動製パン機を実現することができる。
【００１３】
本開示の第２の態様に係る自動製パン機においては、前記第１の態様における前記時間差は、前記練り羽根が複数回回転している期間内に計測された前記パルス周期の最大時間と最小時間との差の平均値である。
【００１４】
このような構成によって、パルス周期の時間差のばらつきを低減し、より正確に生地の練り状態を判定することができる。
【００１５】
本開示の第３の態様に係る自動製パン機においては、前記第１又は２の態様における前記練り羽根の駆動制御を行う制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部が練り工程の終了を判定すると、前記練り羽根の回転を停止する。
【００１６】
このような構成によって、判定部が練り工程の終了を判定すると、自動的に練り工程を終了させることができ、使い勝手の良い自動製パン機を実現できる。
【００１７】
本開示の第４の態様に係る自動製パン機においては、前記第３の態様における前記制御部は、前記判定部がパルス周期を計測している期間、生地を練るための第１の回転速度より低速の第２の回転速度で前記練り羽根を回転させる。
【００１８】
このような構成によって、判定部がパルス周期を計測している期間、生地が練り羽根に張り付いた状態で、練り羽根が回転することを抑制できる。また、パルス周期を計測する精度を向上させることができる。したがって、生地の練り状態の違いがより正確に判定しやすくなると共に、パルス周期の計測を行う判定部の負担を軽減することが可能となる。
【００１９】
本開示の第５の態様に係る自動製パン機においては、前記第３又は４の態様における前記判定部において、前記時間差が第２の閾値以下となっている状態が継続していると判定した場合、前記制御部は、前記練り羽根の回転を停止させた後、又は前記練り羽根の回転速度を、生地を練るための第１の回転速度より低速の第３の回転速度で回転させた後、再度前記第１の回転速度で回転させる。
【００２０】
このような構成によって、練り工程中に、回転している練り羽根に生地が張り付いて、生地を練ることができない状態になっても、速やかにこの状態を改善することが可能となり、練り工程を効率的に行うことができる。
【００２１】
本開示の第６の態様に係る自動製パン機においては、前記第１〜５のいずれかの態様における前記判定部は、前記時間差が第１の閾値より大きくなった場合、かつ前記時間差の微分値を算出し、前記微分値が第３の閾値より小さくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
【００２２】
このような構成によって、生地の練り状態をより正確に判定することができる。その結果、本開示の自動製パン機は、パルス周期の時間差が第１の閾値より大きくなった後、生地の練りが足りない場合でも、練り工程を継続することができ、最適なタイミングで練り工程を終了することが可能となる。
【００２３】
本開示の第７の態様に係る自動製パン機においては、前記第１〜６のいずれかの態様における前記モータは、インバータモータである。
【００２４】
このような構成によって、インバータモータの信号から生地の練り状態を判定することができる。したがって、低コストの自動製パン機を提供することができる。
【００２５】
以下、本開示に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の概略構成図である。なお、図１において、本開示と直接関係のない部分については説明を省略している。
【００２７】
図１に示すように、実施の形態１の自動製パン機は、調理容器１を備える。調理容器１の内部には、練り羽根２が配置されている。練り羽根２は、モータ３と接続されている。モータ３には、練り羽根２の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部４が接続されている。パルス出力部４には、パルス出力部４のパルスに基づき、練り工程の終了を判定する判定部５が接続されている。また、実施の形態１の自動製パン機では、練り羽根２の駆動制御を行う制御部６がパルス出力部４とモータ３とに接続されていてもよい。また、モータ３には、モータ３に電力を供給するモータ電源７が接続されていてもよい。
【００２８】
調理容器１は、製パン材料を投入し、練りから焼成までを行う容器である。調理容器１は、有底筒状に構成されている。調理容器１の内側の底部には、練り羽根２が回転可能に取り付けられている。練り羽根２は、調理容器１の底部を貫通する回転軸９に取り付けられている。回転軸９は、プーリーとベルトなどで構成された伝達機構８を介してモータ３に接続されている。
【００２９】
モータ３は、例えば、インバータモータなどを用いることができる。モータ３は、伝達機構８を介して回転軸９を回転させることによって、練り羽根２を回転させている。練り羽根２は、練り工程中において一定の回転速度（例えば、２５０ｒｐｍ）で回転させている。また、モータ３は、モータ電源７から電力を供給されている。
【００３０】
パルス出力部４は、練り羽根２の回転角度に同期した同期パルスを出力する。例えば、練り羽根２の回転角度が９０度ごとに３回のパルスを出力する場合、パルス出力部４は、練り羽根２が１回転する間に１２回のパルスを出力する。ここで、パルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間、又はパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの時間をパルス周期と定義する。パルス出力部４から出力されたパルスは、練り羽根２の回転角度に同期しているため、回転速度が速くなるとパルス周期が短くなり、逆に回転速度が遅くなるとパルス周期が長くなる。
【００３１】
判定部５は、パルス出力部４の出力したパルスに基づき、製パン材料から作られる生地の練り状態（練り工程の終了時期）を判定する。判定部５は、練り工程中に練り羽根２が少なくとも１回以上回転している期間内にパルス周期を計測し、練り羽根２が１回転する毎にパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づいて時間差ΔＴを算出する。判定部５は、このパルス周期の時間差ΔＴが予め設定された値（第１の閾値）Ｓ１より大きくなった場合に練り工程の終了を判定する。判定部５における生地の練り状態の判定、即ち、練り工程の終了の判定の詳細については、後述する。
【００３２】
制御部６は、判定部５の判定結果に基づき、練り羽根２を駆動制御する。具体的には、制御部６は、練り羽根２を回転させるモータ３を駆動制御することで、練り羽根２を駆動制御している。例えば、制御部６は、判定部５が練り工程の終了を判定したとき、練り羽根２の回転を停止させる、又は一定時間経過後に停止させるようにモータ３を制御する。なお、制御部６は、モータ３の駆動制御に限らず、自動製パン機内の他の回路の制御を行うものであってもよい。例えば、制御部６は、自動製パン機の各部品の制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよい。制御部６は、例えば、ユーザが指示を入力する操作部からの指示入力を検知して、液晶表示装置からなる表示部へ文字等を表示するように制御してもよい。
【００３３】
次に、調理容器１内を回転する練り羽根２にかかる負荷トルクについて説明する。
図２Ａは、本開示に係る実施の形態１における調理容器と練り羽根とを上面から見た図である。本開示の実施の形態１の自動製パン機の実際の練り工程では、生地１０が調理容器１の中を練り羽根２の回転方向と同じ方向に移動しながら練り羽根２によって練られる。
【００３４】
例えば、図２Ａに示すように、生地１０が斜線部で表した位置（図２Ａにおける左上隅）にあり、練り羽根２を時計方向（図２Ａの黒矢印）へ回転させた場合を考える。以下、練り羽根２が図示した位置（図２Ａの右側）にある位置を基準（回転角度０度）とし、練り羽根２を時計回りに回転させた場合の練り羽根２にかかる負荷トルクについて説明する。
【００３５】
図２Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の回転角度と練り羽根にかかる負荷トルクとの関係の一例を示した図である。図２Ｂは、図２Ａで示す状態で練り羽根２が時計回りに回転した場合の負荷トルク曲線を示している。図２Ｂに示すように、練り羽根２が生地１０の存在しない領域、例えば、回転角度０度から１８０度の領域を通過する場合、練り羽根２にかかる負荷トルクは小さくなる。一方、練り羽根２が生地１０の存在する領域、例えば、回転角度１８０度〜２７０度の領域を通過する場合、練り羽根２が生地１０の中を通過するため、練り羽根２にかかる負荷トルクが大きくなる。練り羽根２が、回転角度２４０度〜２７０度の領域を通るとき、練り羽根２にかかる負荷トルクが最大となる。なお、図２Ｂに示す負荷トルク曲線は、練り羽根２が複数回回転した場合の平均の負荷トルクを示している。そのため、練り工程中において生地１０が練り羽根２の回転角度０度〜９０度の領域に移動して練られている場合のトルクデータも含むため、図２Ｂに示す負荷トルク曲線は、９０度付近で負荷トルクが少しだけ大きくなっている。
【００３６】
なお、練り羽根２とモータ３とは、図１に示すように、伝達機構８で接続されているため、練り羽根２にかかる負荷は、そのままモータ３の負荷として伝達される。
【００３７】
次に、判定部５における生地１０の練り状態の判定について具体的に説明する。
図３Ａは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する間に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示している。図３Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の負荷トルクの変動時における出力パルスの変動を示している。
【００３８】
図３Ａに示すように、練り羽根２の負荷トルクが変動した場合、伝達機構８で接続されたモータ３にも練り羽根２の位置に同期したトルク変動が伝達される。モータ３は、回転中に負荷トルクの変動を受けた場合、回転速度が一時的に変動する。したがって、回転角度に同期したパルスを計測すると、図３Ｂに示すように、負荷トルクが小さいときは回転速度が速くなり、パルス出力部４からのパルス周期は短くなる。逆に負荷トルクが大きいときはモータ３の回転速度が遅くなるためパルス周期は長くなる。
【００３９】
また、図３Ａに示す練り羽根２にかかる負荷トルクの変動は、生地１０の練り状態によって変化する。製パン時には、一般的に小麦粉と水を練ることによってパン生地１０を作成する。練りを十分に進めることでグルテンが生成されると、生地１０の粘性が高くなってくる。粘性が高くなると、練り羽根２が生地１０内を通過するときの抵抗が大きくなるため、その抵抗が負荷トルクとなって反映されることになる。逆に練り羽根２が生地１０の存在しない領域を通過する際には負荷トルクが小さくなる。したがって、図３Ａに示した最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１は、生地１０の粘性が低い時、即ち生地１０が十分に練られていない時は小さく、練りが十分に進んでくると大きくなる。これは、最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１を評価すれば、生地１０の練り状態（練り工程の終了）を判定することができることを意味する。
【００４０】
パルス出力部４の出力パルスは、前述したように練り羽根２にかかる負荷トルクの変動に応じて変動する。そのため、パルス周期は、練り羽根２にかかる負荷トルクの変動に応じて変動する。したがって、判定部５は、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差である時間差ΔＴを算出することで、図３Ａに示す負荷トルクのトルク差Ａ１の値を相対的に判定することが可能である。
【００４１】
図４は、実施の形態１の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差の変化を示す。図４において、横軸は練り工程の経過時間を示し、縦軸はパルス周期の時間差ΔＴ（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を示す。図４に示すように、練り工程の経過時間が進んでくると、パルス周期の時間差ΔＴが大きくなってくる。練り工程の後半において、練りが十分に進んでくると、パルス周期の時間差ΔＴの変化（増加率）が小さくなってくる。このパルス周期の時間差ΔＴは、生地１０の練り状態を相対的に表したものになるため、判定部５は、時間差ΔＴが予め決めた判定値（第１の閾値）Ｓ１より大きくなった時点で、生地１０の練りが十分に進んでおり、練り工程が終了したと判定することができる。
【００４２】
一例として、練り羽根２が６度回転するごとにパルス出力手段４から１パルス出力し、練り羽根２が２５０rpmで回転している場合において、第１の閾値Ｓ１が２ミリ秒に設定された場合を説明する。練り羽根２が１回転するごとに６０パルス出力されるため、２５０rpmで定速回転している時のパルス周期は４ミリ秒である。生地による負荷トルクの変動によりパルス周期は変動したとき、パルス周期の最小時間Ｔｍｉｎが２．５ミリ秒、最大時間Ｔｍａｘが４ミリ秒であって、パルス周期の時間差ΔＴが１．５ミリ秒のとき、時間差ΔＴは、第１の閾値Ｓ１以下となる（ΔＴ≦Ｓ１）。この場合、判定部５は、練り工程の継続を判定する。パルス周期の最小時間Ｔｍｉｎが１．５ミリ秒、最大時間Ｔｍａｘが４ミリ秒であって、パルス周期の時間差ΔＴが２．５ミリ秒のとき、時間差ΔＴは、第１の閾値Ｓ１より大きくなる（ΔＴ＞Ｓ１）。この場合、判定部５は、練り工程の終了を判定する。
【００４３】
以上のように、実施の形態１の自動製パン機は、判定部５が、練り羽根２の回転速度の変動の差により練り状態を判定することを特徴としている。したがって、実施の形態１の自動製パン機は、モータの個体差によるバラつき又はモータ電源電圧の変動によって発生するモータの出力に影響されずに生地１０の状態を判定することができる。
【００４４】
実施の形態１では、判定部５は、パルス出力部４から出力されるパルスのパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づく時間差ΔＴによって、練り羽根２の負荷トルクの変動を相対的に計測することを特徴としている。なお、練り羽根２にトルク計測部を接続して練り羽根２のトルク変動を直接測定する場合も同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、パルス出力部４から出力されるパルスは、練り羽根２の回転角度に応じたパルスに限られない。例えば、パルス出力部４から出力されるパルスは、モータ３の回転角度に応じたパルスであってもよい。例として、パルス出力部４が、モータ３の回転角度が９０度毎に１回のパルスを出力する場合、モータ３が１回転する間に４回のパルスを出力することになる。伝達機構８の減速比が１／５である場合、練り羽根２が１回転する間にモータ３は５回転するため、練り羽根２が１回転する間に２０回のパルスがパルス出力部４から出力されることになる。このような構成によって、トルク計測部などの高価な部品を用いずとも、練り羽根２のトルク変動を相対的に調べることができ、低コストの自動製パン機を実現することができる。
【００４６】
実施の形態１において、判定部５は、練り羽根２が１回転する毎に時間差ΔＴと第１の閾値Ｓ１とを比較して練り工程の終了を判定しているが、これに限定されない。例えば、判定部５は、練り羽根２が所定の回数（例えば、５回）回転している期間に算出されたパルス周期の時間差ΔＴから平均値ΔＴａｖｅを算出してもよい。判定部５は、この平均値ΔＴａｖｅが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合に練り工程の終了を判定してもよい。具体的な例を挙げて説明すると、判定部５は、練り羽根２が５回転する間にパルス周期の時間差ΔＴを算出し、算出された５回分の時間差ΔＴから平均値ΔＴａｖｅを算出する。判定部５は、平均値ΔＴａｖｅが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合（ΔＴａｖｅ＞Ｓ１）に練り工程の終了を判定してもよい。このような構成にすることで、パルス周期の時間差ΔＴのばらつきを少なくし、より正確に生地１０の練り状態を判定することができる。なお、上記は、練り羽根２が５回転する場合の平均値ΔＴａｖｅを算出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、練り羽根２が２〜１０回回転する場合のパルス周期の時間差ΔＴの平均値ΔＴａｖｅを算出してもよい。
【００４７】
パルス周期の時間差ΔＴは、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差に基づいて算出されているが、これに限定されない。例えば、前後の時間におけるパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎの平均値の差から、パルス周期の時間差ΔＴを算出してもよい。
【００４８】
制御部６は、例えば、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった直後に練り工程を終了させてもよい。または、制御部６は、一定時間経過後に練り工程を終了させてもよい。制御部６の制御は、これらに限定されず、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、判定後の処理として任意の動作を行うようにしてもよい。
【００４９】
なお、モータ３に、インバータモータを用いれば、インバータモータから出力される信号によってパルス周期の計測が可能となる。そのため、特別な部品を用いずとも、練り羽根２のトルク変動を相対的に評価することができる。その結果、低コストの自動製パン機を提供することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本開示に係る実施の形態２の自動製パン機について図５を用いて説明する。
【００５１】
図５は、実施の形態２の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図である。図５は、練り工程における練り羽根の回転速度を変化させるシーケンスの一例を示している。なお、実施の形態２では、実施の形態１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１と異なるところは、判定部５がパルス周期を計測する際に、練り羽根２を、生地１０を練るための第１の回転速度Ｖ１から低速の第２の回転速度Ｖ２に下げて回転させている点である。
【００５２】
なお、図５に示すように、製パン材料がまとまっていない状態の練り工程初期においては、実施の形態２の自動製パン機は、製パン材料の飛び散りを抑制するため、低速の回転速度（例えば、６０ｒｐｍ）と中速の回転速度（例えば、２００ｒｐｍ）との２段階の速度で練り羽根２を回転させている。所定の練り時間（例えば、５分）が経過した後の生地１０がある程度まとまった状態においては、実施の形態２の自動製パン機は、練り羽根２の回転数を上げて第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）で練りを進めるように回転速度を変化させている。
【００５３】
実施の形態１で示した生地１０の練り状態の判定は、通常は、練り工程後半で実施すればよい。練り工程後半においては、図５に示すように、自動製パン機は、回転速度を上げた状態の第１の速度Ｖ１で練りを行っている。また、練り工程後半では、生地１０がまとまった状態になっており、生地１０の表面の粘性も少なくなっている。
【００５４】
一般的に調理容器１は、フッ素加工などの、生地１０が張り付かないような加工がされている。そのため、練り工程後半では、調理容器１内を生地１０が滑るように移動する状態が多くなっている。このような状態で練り羽根２を高速回転させると、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転してしまうことがある。このような状態では、練り羽根２が生地１０の中を通過することがなくなるため、練りが進んでいるにもかかわらず図３に示したような負荷トルク変動のトルク差Ａ１が現れにくくなる。
【００５５】
図６Ａは、生地が練り羽根に張り付いた状態において羽根負荷トルクの変動が小さくなった場合の、練り羽根の負荷トルクと回転角度との関係を示している。図６Ｂは、練り羽根の負荷トルクが変動した際にパルス出力部から出力されるパルスの変動を示している。図６Ａに示すように、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態では、練り羽根２が生地１０の中を通過することがなくなり、練り羽根２にかかる最大トルクが小さくなる。そのため、最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１が小さくなる。このような状態になると、図６Ｂに示すように、最大トルクの減少に応じて、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘも小さくなる。即ち、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態では、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが小さくなる。そのため、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくならないため、判定部５は、生地１０が十分に練られているにもかかわらず、練りが不十分であると判定する可能性がある。
【００５６】
したがって、実施の形態２の自動製パン機では、図５の点線で示すように、制御部６は、判定部５がパルス周期を計測する際に、一時的に練り羽根２の回転速度を下げている。具体的には、制御部６は、練り羽根２を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）より低速にした第２の回転速度Ｖ２（例えば、５０〜６０ｒｐｍ）で回転させている。制御部６は、パルス周期を測定する期間（例えば、１０秒）経過後、練り羽根２の回転速度を第２の回転速度Ｖ２から第１の回転速度Ｖ１に戻している。
【００５７】
このように、実施の形態２の自動製パン機においては、練り羽根２の回転速度を下げることによって、生地１０自身の粘性によって調理容器１の底に移動させている。このため、練り羽根２に引っかかりやすい状態にすることができる。即ち、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転するような現象を抑えることができるため、判定部５は、より確実にパルス周期の変動を計測することができる。
【００５８】
また、実施の形態２の自動製パン機は、パルス周期の計測期間に、練り羽根２の回転速度を第２の回転速度Ｖ２に下げている。そのため、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期は、通常の練り工程中の第１の回転速度Ｖ１において計測されたパルス周期と比べて長くなる。例えば、第１の回転速度Ｖ１が２５０ｒｐｍ、第２の回転速度Ｖ２が５０ｒｐｍの場合、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期は、第１の回転速度Ｖ１において計測されたパルス周期と比べて約５倍長くなる。その結果、実施の形態２の自動製パン機は、パルス周期を計測する判定部５の負担を低減することができる。
【００５９】
また、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期が長くなるため、パルス周期の時間差ΔＴも長くなる。したがって、実施の形態２の自動製パン機は、第１の閾値Ｓ１をより広い範囲で設定することができ、より詳細に生地１０の練り状態の変化を捉えることが可能となる。例えば、第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）の場合、２〜３秒の狭い範囲で第１の閾値Ｓ１を設定したとする。第２の回転速度Ｖ２（例えば、５０ｒｐｍ）の場合、１０〜１５秒の広い範囲（第１の回転速度Ｖ１の５倍の範囲）で第１の閾値Ｓ１を設定することができる。その結果、実施の形態２の自動製パン機は、第１の閾値Ｓ１を詳細に設定することができ、練り工程を終了するタイミングをより詳細に設定することができる。
【００６０】
（実施の形態３）
次に、本開示に係る実施の形態３の自動製パン機について図７を用いて説明する。
【００６１】
図７は、実施の形態３の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図である。図７は、練り工程における練り羽根の回転速度を変化させるシーケンスの一例を示している。実施の形態３では、実施の形態１及び２と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１及び２と異なるところは、判定部５でパルス周期の時間差ΔＴが第２の閾値Ｓ２以下の状態が継続していると判定した場合、制御部６が、練り羽根２を第１の回転速度Ｖ１より低速の第３の回転速度Ｖ３で回転させる点である。
【００６２】
実施の形態２で説明したように、練り工程後半では、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転してしまうことがある。
【００６３】
この場合、練り羽根２は、生地１０に対して練り動作を行っていないため、練り羽根２は、回転しているにもかかわらず、実際には練りが進んでいない状態になる。このような状態が多く発生すると、練り工程時間が長くなってしまう可能性がある。また、調理時間が長くなるだけでなく、省エネという観点でも課題となってくる。
【００６４】
そこで、実施の形態３の自動製パン機では、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが第２の閾値Ｓ２以下の状態が継続している場合、判定部５は、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転していると判定する。この判定部５の判定結果に基づき、制御部６は、練り羽根２の回転を制御する。
【００６５】
具体的に説明すると、例えば、判定部５は、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが、第２の閾値Ｓ２（例えば、１ミリ秒）以下の状態が所定の期間（例えば、１〜２秒）継続していると判定する。ここで、所定の期間とは、練り羽根２が少なくとも２回以上回転する期間を意味する。この場合、判定部５は、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転していると判定する。この判定結果に基づき、制御部６は、図７に示すように、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）から低速の第３の回転速度Ｖ３（例えば、１０〜５０ｒｐｍ）まで低下させる。制御部６は、所定の時間（例えば、４〜５秒）が経過した後、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻す。
【００６６】
なお、制御部６は、判定部５からの判定結果に基づき、練り羽根２の回転を一時的に停止するか、又は練り工程が終了するまで停止してもよい。
【００６７】
このように、練り羽根２の回転を停止させたり、低速回転にした場合、生地１０は自身の粘性により調理容器１の底に落ちるように移動し、練り羽根２に引っかかりやすくなる。生地１０が練り羽根２に引っかかると、再び生地１０内を練り羽根２が通過するようになるため、練り羽根２が生地１０に対して練り動作を行うことが可能になる。
【００６８】
また、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）に戻す際には、制御部６は、パルス周期の時間差ΔＴが一定以上（例えば、２ミリ秒以上）大きくなった場合に練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻してもよい。即ち、判定部５が、空回り状態（練り羽根２に生地１０が張り付いた状態で、練り羽根２が回転している状態）を解消していることを判定した場合に、制御部６が練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻してもよい。
【００６９】
以上のように、実施の形態３の自動製パン機においては、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転することで、生地１０が練り不足になることを抑えることができる。さらに、実施の形態３の自動製パン機においては、練り工程時間が不必要に長くなることを抑制することが可能となる。
【００７０】
（実施の形態４）
次に、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機について図８を用いて説明する。
【００７１】
図８は、実施の形態４の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差との変化を示している。実施の形態４では、実施の形態１〜３と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１〜３と異なるところは、判定部５が、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合、かつ、パルス周期の時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さくなった場合に、練り工程の終了を判定する点である。
【００７２】
図８に示すように、練り工程時間が進むにつれて、生地１０の練りが進み、パルス周期の時間差ΔＴの変化（増加率）が小さくなってくる。パルス周期の時間差ΔＴは、生地１０の練り状態を相対的に表したものであるため、パルス周期ΔＴの変化が小さくなったときは、生地１０の練りが十分に進んでいる状態を示している。
【００７３】
実施の形態４の自動製パン機では、判定部５は、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、パルス周期の時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤを評価する。判定部５は、算出された変化量（微分値）ΔＤが予め設定された値（第３の閾値）Ｓ３より小さくなった場合に、練り工程の終了を判定している。
【００７４】
図９は、実施の形態４における自動製パン機の動作のフローチャートである。図９を用いて、実施の形態４における自動製パン機の動作を説明する。
【００７５】
図９に示すように、ステップＳＴ１においては、判定部５が、パルス周期を計測する。判定部５は、パルス出力部４から出力されるパルスに基づき、パルス周期を計測する。なお、パルス周期の計測は、練り羽根２が少なくとも１回以上回転する期間に複数回行われる。
【００７６】
ステップＳＴ２においては、判定部５が、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づいて時間差ΔＴを算出する。判定部５は、練り羽根２が１回転する毎にパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差から時間差ΔＴを算出する。なお、時間差ΔＴは、練り羽根２が所定の回数回転した場合（例えば、５回転）のパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差の平均値ΔＴａｖｅであってもよい。
【００７７】
ステップＳＴ３においては、判定部５が、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きいかを判定する。このステップＳＴ３では、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きい場合（ΔＴ＞Ｓ１）、ステップＳＴ４に移行し、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１以下である場合（ΔＴ≦Ｓ１）、ステップＳＴ１に戻る。
【００７８】
ステップＳＴ４においては、判定部５が、パルス周期の時間差の変化量（微分値）ΔＤを算出する。判定部５は、図８に示すように、所定の時間間隔（例えば、１分間隔）で変化量ΔＤを判定する判定時期Ｊｎ（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３・・・）を設定し、各判定時期Ｊｎにおいて、各パルス周期の変化量ΔＤｍを算出する。具体的には、判定部５は、今回の判定時期Ｊｎにおいて算出した時間差ΔＴｎと前回の判定時期Ｊｎ−１において算出した時間差ΔＴｎ−１との差から、パルス周期の時間差の変化量ΔＤｍ（ΔＴｎ−ΔＴｎ−１）を算出する。即ち、ステップＳＴ４においては、判定部５は、判定時期Ｊｎ毎にパルス周期の時間差ΔＴｎの微分値ΔＤｍを算出している。
【００７９】
ステップＳＴ５においては、判定部５が、パルス周期の時間差の変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さいかを判定する。このステップＳＴ５では、変化量ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さい場合（ΔＤ＜Ｓ３）、ステップＳＴ６に移行し、変化量ΔＤが第３の閾値Ｓ３以上である場合（ΔＤ≧Ｓ３）、ステップＳＴ４に戻る。
【００８０】
ステップＳＴ６においては、判定部５が、練り工程の終了を判定する。判定部５は、生地１０の練りが十分に行われていると判定し、練り工程の終了を判定する。制御部６は、判定部５の判定結果に基づき、練り羽根２の回転を停止させるなどの処理を行う。
【００８１】
このように、実施の形態３の自動製パン機では、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合、かつ、時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３よりも小さくなった場合に、練り工程の終了を判定している。これにより、実施の形態４の自動製パン機は、より正確に生地１０の練り状態を判定することができる。例えば、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、生地の練りが足りない場合でも、練り工程を継続することができる。その結果、実施の形態３の自動製パン機は、最適なタイミングで練り工程を終了することが可能となる。
【００８２】
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種種の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本開示に係る自動製パン機は、練り羽根の回転速度の変動から生地の練り状態を把握することができ、モータ又は電源電圧のバラつきによらず、練り工程の終了をより正確に判定することが可能となる。また、本開示に係る自動製パン機は、生地が練り羽根に張り付いた状態で練り羽根が回転することを抑制でき、不必要に練り工程時間が長くなることも抑制できる。したがって、特に、本開示は、主に一般家庭で使用される自動製パン機として有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１  調理容器
２  練り羽根
３  モータ
４  パルス出力部
５  判定部
６  制御部
７  モータ電源
８  伝達機構
９  回転軸
１０  生地
【図１】
2014162679.tif 000003
【図２Ａ】
2014162679.tif 000004
【図２Ｂ】
2014162679.tif 000005
【図３Ａ】
2014162679.tif 000006
【図３Ｂ】
2014162679.tif 000007
【図４】
2014162679.tif 000008
【図５】
2014162679.tif 000009
【図６Ａ】
2014162679.tif 000010
【図６Ｂ】
2014162679.tif 000011
【図７】
2014162679.tif 000012
【図８】
2014162679.tif 000013
【図９】
2014162679.tif 000014
【図１０】
2014162679.tif 000015
【国際調査報告】
2014162679.tif 000016
2014162679.tif 000017
2014162679.tif 000018
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