(57)【要約】【課題】消費者ニーズに応えた膨化スナック菓子を、一定の品質でしかも効率良く生産することができるスナック膨化装置とスナック膨化システムを提供すること。【解決手段】ヒートプレス手段１を構成する可動型１１９を、可動型１１９の下方に且つ該可動型１１９の往復方向と直交方向に水平移動可能に構成されると共に所要のカム曲線面を設けた板カム手段２でもって上下動させて、高温状態の可動型１１９に載置されたペレットＷを高温状態の固定型１１０とその可動型１１９とで高温高圧状態にした後に瞬時に常温常圧状態に変化させることによりペレットＷを膨化させる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に保持された固定型と該固定型の下方に往復動可能に設けられペレットが載置される可動型とを備えて温度調整可能なヒートプレス手段を構成し、前記可動型の下方に且つ該可動型の往復方向と直交方向に水平移動可能に構成されると共に該可動型に載置された該ペレットを該固定型と該可動型とで高温高圧状態にした後に瞬時に常圧状態に変化させる所要のカム曲線面を設けたカム手段を該可動型に連係させて該可動型の駆動源としたことを特徴とするスナック膨化装置。
【請求項２】
前記カム手段は、所要の間隔をおいて設けられた一対のスプロケットに無端チェーンを掛け渡してモータ駆動させた移動機構と、該無端チェーンに取り付けられ前記カム曲線面を設けたカム部とを備えて構成されたことを特徴とする請求項１記載のスナック膨化装置。
【請求項３】
水平に保持された固定型と該固定型の下方に往復動可能に設けられペレットが載置される可動型とを備えて温度調整可能に構成されたヒートプレス手段を複数配設し、所要の間隔をおいて設けられた一対のスプロケットに無端チェーンを掛け渡してモータ駆動させた移動機構と該無端チェーンに所定の間隔をおいて複数取り付けられ該可動型に載置された該ペレットを該固定型と該可動型とで高温高圧状態にした後に瞬時に常圧状態に変化させる所要のカム曲線面を設けたカム部とを備えて前記可動型の下方に且つ該可動型の往復方向と直交方向に水平移動可能に構成したカム手段を該可動型に連係させて該可動型の駆動源とすると共に、夫々の該ヒートプレス手段は該カム部と係合するタイミングをずらして配設されていることを特徴とするスナック膨化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ジャガイモ等の野菜や穀物類を原料とした膨化スナック菓子の製造装置であるスナック膨化装置とスナック膨化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりジャガイモ等の野菜や穀物類を原料とした膨化スナック菓子がある。この膨化スナック菓子は、たとえば、膨化剤を混入させて所要の形状に整えられたワークをフライヤ等で揚げて製造しているのが一般的である。このように、従来におけるスナック菓子の多くは油で揚げたものが一般的で高カロリー食品となっている。
【０００３】
しかしながら、それでは、昨今の健康志向の消費者ニーズを満足させることはできない。このため、油を用いないスナック菓子の提供が望まれているが、実際の問題として、油で揚げずにスナック菓子を製造するとなると、その製法が容易ではない。そこで、例えば、油を使用しなくてもスナック菓子としての完成度が得られる新規なスナック菓子およびその製造方法が提案されている（特許文献１参照）。この製法によれば、スナック菓子特有のサクサクとした歯ざわりも得られ、しかも油を用いていないため、低カロリーなスナック菓子を提供できる。
【０００４】
ここで、この製法を簡単に説明すると、例えば、皮剥きしたジャガイモを所定の大きさおよび所定の厚さにペレット化し、次いで、ペレット化されたジャガイモに高温蒸気を通して蒸す。そして、このペレットを遠赤外線装置によってペレットの水分含有率が５〜２０％となるように加熱する。次いで、ヒートプレス機内に乾燥させたペレットをセットして、約１８０℃〜２５０℃の温度で、かつ、２０００〜３０００ｋｇ／ｃｍ２　の圧力の下で加熱、加圧した後、排出することにより、ペレットを膨化させるものである。
【０００５】
この製法のうち、最も重要な工程はペレットの膨化工程である。従来は、その製法プロセスは見出されたものの、膨化工程で用いられる膨化装置は、従来からあるスライダクランク機構を採用したヒートプレス機を代用しており、固定型に対向して設けられた可動型をスライダに連結させると共に双方の型にヒータを内装させた構成である（特許文献１参照）。
【０００６】
そして、このクランクを回転させることにより可動型を往復動させて、固定型あるいは可動型に載置したペレットを押し潰すようにすることで、ペレットを高温高圧状態にし、続いて、可動型が固定型から離間することでペレットを常圧状態に変化させて膨化させるようにしている。このように、ペレットを膨化させるには、ペレットを高温高圧状態にした後、瞬時に常圧状態に変化させることが極めて重要である。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２５３８４６号公報（第２−３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スライダクランク機構を採用したヒートプレス機では、スライダに連結された可動型の運動軌跡が、上死点（型が閉じた状態）から下死点（型が離間した状態）への移り変わりが緩やかとなるため、瞬時に常圧状態に変化させるスピードが限定されてしまう。また、常圧状態に変化させるスピードを速めれば、圧縮時間、すなわち加熱時間が短くなり、膨化状態にむらが生じてしまうという問題点を有していた。
【０００９】
また、夫々の膨化装置は独立した形態であるため、コストもかかり効率的でははないという問題がある。
以上の理由により、油を使用しない膨化スナック菓子の新規な製法が見出されたものの、製品のばらつきを生じさせることなく、一定の品質で、しかも効率良く生産することができないため、現在、大量に市場流通させるまでには至っていない。
【００１０】
従って、本発明の目的は、健康志向の消費者ニーズに応えた膨化スナック菓子を、一定の品質で、しかも効率良く生産することができるスナック膨化装置およびスナック膨化システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、水平に保持された固定型と該固定型の下方に往復動可能に設けられペレットが載置される可動型とを備えて温度調整可能なヒートプレス手段を構成し、前記可動型の下方に且つ該可動型の往復方向と直交方向に水平移動可能に構成されると共に該可動型に載置された該ペレットを該固定型と該可動型とで高温高圧状態にした後に瞬時に常圧状態に変化させる所要のカム曲線面を設けたカム手段を該可動型に連係させて該可動型の駆動源としたことを特徴とするスナック膨化装置を提供するものである。
【００１２】
以上の構成において、前記したカム手段は、所要の間隔をおいて設けられた一対のスプロケットに無端チェーンを掛け渡してモータ駆動させた移動機構と、該無端チェーンに取り付けられ前記カム曲線面を設けたカム部とを備えて構成されることが望ましい。
【００１３】
また、本発明は、上記の目的を達成するために、水平に保持された固定型と該固定型の下方に往復動可能に設けられペレットが載置される可動型とを備えて温度調整可能に構成されたヒートプレス手段を複数配設し、所要の間隔をおいて設けられた一対のスプロケットに無端チェーンを掛け渡してモータ駆動させた移動機構と該無端チェーンに所定の間隔をおいて複数取り付けられ該可動型に載置された該ペレットを該固定型と該可動型とで高温高圧状態にした後に瞬時に常圧状態に変化させる所要のカム曲線面を設けたカム部とを備えて前記可動型の下方に且つ該可動型の往復方向と直交方向に水平移動可能に構成したカム手段を該可動型に連係させて該可動型の駆動源とすると共に、夫々の該ヒートプレス手段は該カム部と係合するタイミングをずらして配設されていることを特徴とするスナック膨化システムを提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図は、乾燥させたペレットを膨化してスナック菓子を複数個取りするのに好適なスナック膨化システムを例示している。図中、符号Ａはスナック膨化システムを示す。なお、本実施形態で例示するペレットＷは、皮剥きしたジャガイモを所定の大きさおよび所定の厚さに切断し、次いで、ジャガイモに高温蒸気を通して蒸す。そして、このペレットＷを遠赤外線装置等によって水分含有率が５〜２０％となるように加熱したもので、常温状態のものを指す。
【００１５】
図１は、スナック膨化システムＡ全体を示し、このスナック膨化システムＡは、横一列に４つ個別に配設したヒートプレス手段１と、夫々のヒートプレス手段１と係合するように設けられヒートプレス手段１の駆動源であるカム手段２と、そのヒートプレス手段１にペレットＷを自動供給させるペレット供給手段３と、を備えて構成される。
【００１６】
ヒートプレス手段１は、固定テーブル部１０１と、固定型１０１と可動型１１９とを備えたヒートプレス型部１０２と、その可動型１１９を上下方向に案内するガイド部１０３とを備えている。
【００１７】
固定テーブル部１０１は、平面状の板部材の四隅に脚部を設けて正面視門型状に形成されており、システム全体を支持する機枠ａ１から立設されている。この固定テーブル部１０１は、後述するカム部２０２とカムフォロア１１２との係合タイミングが各ステーション毎にずれるように所要の間隔をおいて立設されている。例えば、本実施の形態では４つのステーション構成を例示しており、図１において左端のステーションは、ペレットＷ搬入と膨化処理されたペレットＷ（スナック菓子）の搬出工程が、左端から右に向って２つ目のステーションは、可動型の下降工程（膨化工程）が、さらにその右隣のステーションはプレス工程が、最後に右端のステーションではプレス開始工程が、夫々同時に行われるように構成されており、後述する電動モータ２０６のトルク変動を平滑化して効率的な動作を確保している。
【００１８】
ヒートプレス型部１０２は、固定型部１０４と、可動型部１０５とを備えてなる。
【００１９】
固定型部１０４は、略直方体状の固定プレート１０６が固定テーブル部１０１上面から立設された支柱１０７で支持され、その固定プレート１０６下面に高さ調整コマ１０８を介して設けられた箱型容器状の固定型用保持枠１０９に着脱可能に固定型１１０が保持されている。この固定型１１０は、熱伝導性に優れた金属あるいは非鉄金属部材であり、その内部には、ヒータ１１１と熱電対（図示せず）が内装されている。このヒータ１１１と熱電対は、外部に設けられた制御部（図示せず）と電気的に接続されており、固定型１１０を所要の温度に上昇・維持させると共に任意の温度に制御可能に構成されている。
【００２０】
可動型部１０５は、水平下面にカムフォロア１１２が設けられた正面視略逆Ｌ字状の第１ベース１１３と、該第１ベース１１３上面から立設されたガイドピン１１４と、該第１ベース１１３の上方にガイドピン１１４とスライド可能に遊嵌された正面視略逆Ｌ字状の第２ベース１１５と、該第１ベース１１３と該第２ベース１１５との間にガイドピン１１４に案内保持された圧縮コイルバネ１１６とで、第２ベース１１５がスライド可能に弾発付勢、すなわち与圧がかかった状態で保持され、その第２ベース１１５上面に高さ調整コマ１１７を介して設けられた箱型容器状の可動型用保持枠１１８に、着脱可能に可動型１１９が保持されている。なお、第１ベース１１３の下部から後述するカムフォロア１１２外周面下部までの垂直方向の直線距離（高さ）は、後述する走行してきたカム部２０２の乗上面よりも若干高くなるようになっており、スムーズにカムフォロア１１２とカム部２０２とが係合するようになっている。
【００２１】
この可動型１１９は上記した固定型１１０と同様に、熱伝導性に優れた金属あるいは非鉄金属部材であり、その内部には、ヒータ１２０と熱電対（図示せず）が内装されている。また、このヒータ１２０と熱電対は、外部に設けられた制御部（図示せず）と電気的に連絡されて、可動型を所要の温度に上昇・維持させると共に任意の温度に制御可能に構成されている。
【００２２】
ガイド部１０３は、固定テーブル部１０１上面から立設された正面視略Ｌ字状の取付ベース１２１の垂直面に、上下方向に亘って、かつ、平行するように設けられた所要長さの２本のガイドレール１２２と、第１及び第２ベース１１３、１１５の垂直面に設けられガイドレール１２２とスライド可能に係合されたリニアガイド１２３とを備えて構成される。
【００２３】
カム手段２は、移動機構２０１とカム部２０２と走行レール２０３とを備えている。
【００２４】
移動機構２０１は、各ステーションを挟むように所要の間隔をおいて機枠ａ１に回動可能に支持された一対のスプロケット２０４に無端チェーン２０５を掛け渡し、一方のスプロケット２０４に電動モータ２０６を接続して構成され、電動モータ２０６の回動によって、無端チェーン２０５が回動するようになっている。
【００２５】
カム部２０２は、中央部に所要長さの最隆起部（プレス時間となる）を設けると共に最隆起部からの下降曲線を急斜面とした所要のカム曲線が上面に形成されると共にカム曲線長さ方向の両側面四隅にローラー２０７を配設したブロック状を呈しており、また、図３に示すように、下面の中央部が略コ字状に凹設され、その凹部内下部と無端チェーンとが移動可能となるように接続されている。なお、この凹部は、スプロケット２０４にカム部２０２が位置したとき、スプロケット２０４とカム部２０２とが干渉しないような所要の深さで形成されている。
【００２６】
走行レール２０３は、固定テーブル部１０１上面にローラー２０７と係合する所要の幅で敷設されており、プレス工程時における力を受ける働きをするようになっている。
【００２７】
ペレット供給手段３は、機枠ａ１から立設された取付台３０１と、その取付台３０１上面に支持された往復作動部３０２と、往復作動部３０２に取り付けられたペレット供給部３０３と、往復作動部３０２の先部に設けられた押出部３０４とからなる。
【００２８】
往復作動部３０２は、取付台上面の略四隅にスライド可能な配設された軸受け３０５と、その中間部に設けられた第１エアシリンダ３０６と、軸受けとスライド可能に係合したガイドロッド３０７と、第１エアシリンダ３０６のロッド先端部とガイドロッド３０７とを接続する帯板状のブラケット３０８とを備えて構成され、第１エアシリンダ３０６のロッドの往復動に連動してガイドロッド３０７がスライドするようになっている。
【００２９】
ペレット供給部３０３は、ガイドロッド３０７と接続されペレットＷを挿入させる孔部３０９を開設した略矩形状の搬入プレート３１０と、該搬入プレート３１０の下面とロッド往復動方向にスライド可能に係合したスライドプレート３１１と、搬入プレート３１０上面に設けられロッド先端がスライドプレート３１１と接続された第２エアシリンダ３１２とで構成される。このスライドプレート３１１には、ペレットＷ移送時にペレットＷが落下しないようにプレート面を孔部３０９に位置させると共に、可動型１１９へのペレットＷ載置時に第２エアシリンダ３１２のロッドを前進端させることで孔部３０９から露出する第２の孔部３１３が形成されている。
【００３０】
押出部３０４は、ガイドロッド３０７の先部に揺動可能に軸支され可動型１１９と固定型１１０との最大離間幅（カム部２０２とカムフォロア１１２とが係合していない状態）と略同寸法の幅（可動型１１９と固定型１１０の表面に摺接するような所要幅）でもって形成された帯板状の押出板３１４と、搬入プレート３１０上面に後部を揺動可能に軸支すると共に前進端状態のそのロッド先端を押出板３１４中央上部に揺動可能に軸支した第３エアシリンダ３１５とで構成され、第３エアシリンダ３１５のロッドを後進させることで垂直状態だった押出板３１４を反時計方向廻りに傾斜させて垂直方向の長さを短くするようになっている。
【００３１】
以上のように構成されたスナック膨化システムＡの一連の動作を、図５〜図１１を用いて説明する。なお、本実施形態では、横一列に配設された４つのステーションを例示しているが、上記したように、各ステーション毎に、ペレットＷ搬入と膨化処理されたペレットＷ（スナック菓子）の搬出工程、可動型の下降工程（膨化工程）、プレス工程が、プレス開始工程が、夫々同時に行われるようになっており、そのうちの任意の１つのステーションについて説明する。
【００３２】
まず、移動機構２０１によって移動してきたカム部２０２は、カム部２０２のローラー２０７と走行レール２０３とが係合して走行レール２０３上を走行し、続いてカム部２０２上面とカムフォロア１１２とが係合してプレス工程が開始される（図５参照）。
【００３３】
圧縮コイルバネ１１６を介してカムフォロア１１２と連絡された高温状態の可動型１１９は、カム曲線に基づいてガイド部１０３に案内されながら真上に向って上昇し始め、カム曲線最隆起部に到達する直前で、可動型１１９上面に載置されたペレットＷが、この可動型１１９と高温状態の固定型１１０とに挟まれて高温高圧縮状態に晒される。
【００３４】
この可動型１１９と固定型１１０は、カム曲線の最隆起部に到達する直前で完全に閉じられ、最隆起部に到達した時点で可動型１１９が圧縮コイルバネ１１６で逃げてペレットＷの膨化に極めて好適な圧縮荷重がかかるようになっている。たとえばペレットＷの外観形状が、１９ｍｍ（縦）×１３ｍｍ（横）×６ｍｍ（厚み）で、水分含有率が約８％の場合、約４トンの圧縮荷重（１個当たり約１トン）が好ましく、その場合、可動型１１９と固定型１１０の温度はセ氏２２０℃前後、０．１〜０．３秒程度の圧縮時間、がペレットＷの膨化に好適である（図６参照）。
【００３５】
カム曲線最隆起部に到達後、カム曲線に基づいて急激に可動型１１９が下降してペレットＷを瞬時に常圧状態に晒す。このようにすることで、ペレットＷのわずかな水分が瞬時に蒸発して膨化する（図７参照）。
【００３６】
そして、カム部２０２は、カム部２０２上面とカムフォロア１１２との係合が解かれ、続いてカム部２０２のローラー２０７と走行レール２０３との係合が解かれて、次のステーションに移動する（図８参照）。
【００３７】
この移動時には、さきほど膨化されたペレットＷを、ペレット供給手段３によって自動的に排出すると同時に膨化前の新規なペレットＷの供給が行われる。その一連の状態を図９から図１１に示す。
【００３８】
まず、カム部２０２のローラー２０７と走行レール２０３との係合が解かれると、直ちに往復作動部３０２の第１エアシリンダ３０６のロッドが前進動して、これに連係したペレット供給部３０３と押出部３０４が可動型１１９と固定型１１０との間に形成された間隙に向って前進する。そして押出板３１４の縁部が可動型１１９と固定型１１０の表面を摺るようにして移動して（図１１（１）参照）、可動型１１９に載置された膨化済みのペレットＷや固定型１１０に付着した膨化済みのペレットＷを排出シュートａ２へ向って一気に押し出す（図９及び図１１（２）参照）。
【００３９】
押し出しが終了したら、続いて、押出部３０４の第３エアシリンダ３１５のロッドが後進動して垂直状態だった押出板３１４が反時計方向廻りに傾斜して、押出板３１４の下部が可動型１１９上面に載置される膨化前の新規なペレットＷを弾き飛ばさないように垂直方向の長さを短くする。また、これと同時にペレット供給部３０３の搬入プレート３１０内の孔部３０９に所望の手段（パーツフィーダや人手による）で挿入された膨化前の新規なペレットＷは、第２エアシリンダ３１２のロッドが前進動することで、これと連係したスライドプレート３１１が前進して、孔部３０９と第２の孔部３１３が重合し、可動型１１９上面の所定位置に落下、載置される。（図１０及び図１１（３）参照）。
【００４０】
膨化前の新規なペレットＷの供給が終了したら、往復作動部３０２の第１エアシリンダ３０６のロッドが後進動して、これに連係したペレット供給部３０３と押出部３０４とが待機位置に戻り、押出部３０４の第３エアシリンダ３１５のロッドが前進動して傾斜状態だった押出板３１４を時計方向廻りに回動させて初期位置に復帰させる。
【００４１】
以上、本実施形態におけるスナック膨化システムを説明したが、本発明はこのものに限定されず、例えば、カム部２０２のローラー２０７が走行する走行レール２０３を設けずに、直接固定テーブル部１０１上を走行させたり、可動型部１０５を支持するガイド部１０３を対向して設けて、両持ち支持構造とさせたり、とその態様は任意である。
【００４２】
また、本実施形態では、４つのヒートプレス手段を横一列に配設させ、一つのカム手段で、夫々のヒートプレス手段を駆動させているが、ヒートプレス手段の数は任意であり、また、ヒートプレス手段単体とカム手段を組み合わせてスナック膨化装置としても良いものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したから下記の有利な効果がある。
すなわち、可動型に載置されたペレットを固定型と可動型とで高温高圧状態にした後に瞬時に常圧状態に変化させる所要のカム曲線面を設けたカム手段を可動型の駆動源としたから、ペレットの膨化状態にむらが生じることもなく、一定の品質でしかも効率良く、油を使用しない新規な膨化スナック菓子の生産をすることができる。
【００４４】
また、夫々のヒートプレス手段を一つのカム手段で駆動させる形態にしたため、低コストで効率的に膨化スナック菓子の生産ができる。さらに、夫々のヒートプレス手段とカム部との係合するタイミングをずらして配設することで、電動モータのトルク変動を平滑化して効率的な安定動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかるスナック膨化システムの全体を示す正面図である。
【図２】ヒートプレス手段廻りの一部切欠した正面図である。
【図３】ヒートプレス手段廻りの側面図である。
【図４】ヒートプレス手段廻りの平面図である。
【図５】ヒートプレス手段廻り動作説明図である。
【図６】ヒートプレス手段廻りプレス工程を示す動作説明図である。
【図７】図６に続くヒートプレス手段廻りプレス工程を示す動作説明図である。
【図８】図７に続くヒートプレス手段廻りプレス工程を示す動作説明図である。
【図９】ペレット供給手段によるペレットの排出・搬入を示す動作説明図その１である。
【図１０】図９に続くペレット供給手段によるペレットの排出・搬入を示す動作説明図である。
【図１１】ペレット供給手段によるペレットの排出・搬入を示す動作説明図その２である。
【符号の説明】
Ａ　スナック膨化システム
１　ヒートプレス手段
２　カム手段
３　ペレット供給手段
２０１　移動機構
２０２　カム部
１１０　固定型
１１９　可動型
【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】
2004105102.tif 000008
【図７】
2004105102.tif 000009
【図８】
2004105102.tif 000010
【図９】
2004105102.tif 000011
【図１０】
2004105102.tif 000012
【図１１】
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