(57)【要約】【課題】食材を分離供給する食材供給方法及びその装置において、分離供給時に食材の垂れや食材の角（つの）が発生することを防止する食材供給方法及び装置を提供する。【解決手段】ノズル１に設けられた吐出口１１から所定量の食材Ｇを吐出した後ノズル１を上昇させる前にノズル１内の設けられた弁２をエアシリンダ２６により食材Ｇから引き離してからノズル１を上昇させて吐出口１１を食材Ｇから引き離すようにした。吐出口１１が食材Ｇに密着した状態で弁２を引き離すので、弁２には食材が垂れることはなく、また、吐出口１１を引き離す際には、食材Ｇとの接触面積が格段に小さくなっているため、吐出口１１にも食材の垂れは発生しなくなる。【選択図】　　　　図４
2004033165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル内に食材を供給して該ノズルの先端部に設けられた吐出口から前記食材を吐出させ、前記ノズル内に設けられた弁部材により前記吐出口を閉鎖して所定量の前記食材を分離供給する食材供給方法において、分離供給された前記食材から前記弁部材を前記吐出口より先に引き離すことを特徴とする食材供給方法。
【請求項２】
前記弁部材を引き離す際に、前記ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の食材供給方法。
【請求項３】
前記弁部材を引き離す際に、前記弁部材を回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の食材供給方法。
【請求項４】
先端部に吐出口を備えたノズルと、該ノズルに食材を供給する供給手段と、前記ノズルを進退動作させるノズル動作手段と、前記ノズル内に設けられた弁部材を動作させて前記吐出口を開閉する弁動作手段とを備えた食材供給装置において、前記吐出口を閉鎖した前記弁部材を開動作させるよう前記弁動作手段を制御した後前記ノズルの後退動作を行うよう前記ノズル動作手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする食材供給装置。
【請求項５】
前記ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させる食材移動手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の食品供給装置。
【請求項６】
前記弁動作手段は、前記弁部材を回転動作させることを特徴とする請求項４又は５に記載の食品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食材供給方法及びその装置、より詳しくは、餡、クリーム等の各種の食材を分離供給することのできる食材供給方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品業界では、製品を自動機械的に大量生産する場合において、食材を他の食材の上に定量供給したり、或いはカップ等に定量充填したりする際には、ベーンポンプやギヤポンプによって圧送した食材をノズル先端の吐出口から吐出させる供給装置を使用するのが一般的である（例えば、特開２００１−１７１４８号公報参照）。しかしながら、こうした供給装置はノズル内に設けた弁部材によりその吐出口の開閉を行っていたので、餡、クリーム等の粘性のある食材を供給する場合、弁部材で吐出口を閉じたとき、弁部材が吐出口から露出して吐出した食材が弁部材や吐出口に付着した状態となる。この状態でノズルを食材から引き離すと、図５に示すように、ノズル側に付着した食材１０１が後引きして垂れた状態となり、分離された食材１０２側も引き伸ばされて角（つの）が立った状態となる。ノズル側に付着した食材の垂れは、そのまま放置すると、ノズルを進退動作する際に周囲に落下して機械を汚したり、製品に付着して不良品を生じるおそれがある。また、食材側の角が立った状態のままにすると、他の機械が触れて食材が付着したり、角が倒れて食材が外にはみ出てて不良品となってしまうおそれがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の食材供給装置に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、食材の垂れや角の発生を抑えた食材供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る食材供給方法は、ノズル内に食材を供給して該ノズルの先端部に設けられた吐出口から食材を吐出させ、ノズル内に設けられた弁部材により吐出口を閉鎖して所定量の食材を分離供給する食材供給方法において、分離供給された食材から弁部材を吐出口より先に引き離すことを特徴とする。さらに、弁部材を引き離す際に、ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることを特徴とする。さらに、弁部材を引き離す際に、弁部材を回転させることを特徴とする。
【０００５】
本発明に係る食材供給装置は、先端部に吐出口を備えたノズルと、該ノズルに食材を供給する供給手段と、ノズルを進退動作させるノズル動作手段と、ノズル内に設けられた弁部材を動作させて吐出口を開閉する弁動作手段とを備えた食材供給装置において、吐出口を閉鎖した弁部材を開動作させるよう弁動作手段を制御した後ノズルの後退動作を行うようノズル動作手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。さらに、ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させる食材移動手段を備えたことを特徴とする。さらに、弁動作手段は、前記弁部材を回転動作させることを特徴とする。
【０００６】
本発明は上記構成を有することで、弁部材をノズルに設けられた吐出口より先に食材より引き離すようにしたので、弁部材に付着する食材の垂れや食材に立った角の発生を抑えることができる。すなわち、図６に示すように、吐出口１０３が分離供給された食材１０４に密着した状態で弁部材１０５を引き離すと、食材１０４は吐出口１０３に周囲を押えられているため、弁部材１０５の引き離し動作に食材１０４が引張られていくことが抑止され、弁部材１０５に食材の垂れは生じることは抑えられて食材１０４側にも角が生じることは抑えられる（図６（ｂ））。そして、吐出口１０３を食材１０４から引き離す際には、食材１０４との接触面積が格段に小さくなっているため、吐出口１０３への食材１０４の付着は少なくなり、食材の垂れも抑えられる。そして、食材１０４側にも角が立つことは抑えられる（図６（ｃ））。したがって、ノズル側に生じる食材の垂れ及び食材側の角はなくなるか生じても支障のない程度の小さいものになって、以後の工程に影響を及ぼすことはなくなり、また周囲の機械に食材が落下することもない。
【０００７】
また、弁部材を引き離す際にノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることで、吐出口から食材が不用意に漏出することを防止することができる。さらに、弁部材を引き離す際に弁部材を回転させることで食材の切れを良くして、弁部材への食材の付着を少なくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて詳しく説明する。
なお、図１は本実施形態の食材吐出装置を適用した食品成形装置の全体正面図、図２〜図４は本実施形態の食材吐出装置による吐出工程の説明図である。
【０００９】
図中、符号１で指示するものは、支持フレーム１０に固定され、先端に食材を吐出すべき吐出口１１が開設された円筒状のノズルであり、このノズル１の基端側には、吐出すべき食材をノズル１内に導くための流入口１２と、後述する吸引部材３が進退動作する進退孔１３とが開設されている。本実施形態では、円筒状ノズル１の後端部に進退孔１３が設けられており、この進退孔１３と吐出孔１１との間に横向きに流入口１２が設けられている。また、このノズル１を固定する支持フレーム１０は図示しない上下機構により上下動作可能に構成されており、ノズル１全体が昇降動作する。
【００１０】
図中、符号２で指示するものは、上記ノズル１の吐出口１１に嵌合可能な弁であり、ノズル１内で進退動作して吐出口１１を開閉する。この弁２は、支持ロッド２１を介してロータリーアクチュエータ２３の回転軸２４に接合されており、ロータリーアクチュエータ２３は前記支持フレーム１０に固定されたエアシリンダ２６により上下動する支持部材２５に固定されている。このことで、弁２は、エアシリンダ２６によってノズル１内で進退動作を行うと共に、ロータリーアクチュエータ２３によってその進退方向と同方向の軸周りに回動動作する。なお、本実施形態では、弁動作手段としてロータリーアクチュエータ及びエアシリンダを採用しているが、エアシリンダに代えて、例えば、ピニオン−ラック機構、送りねじ機構等の他の駆動手段を採用しても勿論良い。
【００１１】
図中、符号３で指示するものは、上記ノズル１の進退孔１３に摺動状態で進退可能に挿嵌された吸引部材である。この吸引部材３は、前記弁２の支持ロッド２１に被嵌されており、支持ロッド２１の段差部２２及び固定部材３１によってその上下位置が固定されている。このことで、吸引部材３は支持ロッド２１の上下動作に伴って進退孔１３を摺動状態で進退動作し、そして、支持ロッド２１の回動動作に対しては吸引部材３は回動しないようになっている。この吸引部材３を吐出口１１に対して後退させることによってノズル１内の食材を吸引して吐出口１１の食材を供給方向とは逆方向に移動させるのである。なお、本実施形態では、支持ロッド２１の上下動作を利用して吸引部材３を進退動作させるようにしているが、別設した昇降機構によって吸引部材３を支持ロッド２１とは独立に進退動作させても良い。
【００１２】
上述したノズル動作手段であるノズル１の上下機構、弁動作手段であるロータリーアクチュエータ及びエアシリンダは、図示しない制御部により所定のタイミングで駆動制御されるようになっている。
【００１３】
図中、符号４で指示するものは、上記ノズル１内へ食材を圧送して供給するためのピストンポンプである。ピストンポンプ４は、食材を収容するシリンダ４１と、図示しない駆動手段によりシリンダ４１内を往復動作するピストン４２とから構成されており、このピストンポンプ４によって定量的に押出された食材は、その下方に設けられたロータリーバルブ５、供給パイプ５３、及び可撓性のホース５４を通じてノズル１内へ圧送される。
【００１４】
このロータリーバルブ５は、ハウジング５１と、図示しない駆動手段によりハウジング５１内で回動する切替バルブ５２とから構成されており、この切替バルブ５２によって、ピストンポンプ４のシリンダ４１と供給パイプ５３とが連通した状態（図２参照）、シリンダ４１と後述するベーンポンプ６の導入パイプ６１とが連通した状態（図４参照）が適時に切り替えられる。
【００１５】
図中、符号６で指示するものは、上記ピストンポンプ４のシリンダ４１内へ食材を送るためのベーンポンプである。このベーンポンプ６は、ホッパー６２内に投入された食材を導入パイプ６１及びロータリーバルブ５を通じてピストンポンプ４のシリンダ４１内へ圧送する。
【００１６】
図中、符号７で指示するものは、複数のシャッタ片により開閉可能に構成された第一シャッタ７１及び第二シャッタ７２を上下二段に備えた食品成形装置であり、第二シャッタ７２の下方には、成形食品を支えるべき上下動可能な受け部材７３が配設されている。本実施形態の食材吐出装置は、図１に示すように第二シャッタ７２上に戴置したシート状の外皮材Ｆの上に食材を定量供給する。
【００１７】
以下、図２〜図４を参照しながら、本実施形態の食材供給装置による工程について説明する。本実施形態では、シート状のパン生地から成る外皮材Ｆ上に吐出食材Ｇとして餡を定量供給する例を説明する。
【００１８】
まず、図２に示すように、図示しない制御部により、ノズル１全体を下降させ、ノズル１内の弁２を後退させて吐出口１１を開くとともに、ロータリーバルブ５を切り替えてピストンポンプ４のシリンダ４１と供給パイプ５３とを連通させた状態で、ピストンポンプ４のピストン４２を下降させる。こうして、食材を供給パイプ５３、可撓性ホース５４、流入口１２を通じてノズル１内へ圧送して吐出口１１から吐出させる。本実施形態では、食品成形装置７の第二シャッタ７２を開口し、外皮材Ｆを受け部材７３で支持した状態で外皮材Ｆ上に食材Ｇを吐出させることにより、食材Ｇの吐出力を利用して外皮材Ｆを同時に椀状成形するようにしている。
【００１９】
次に、ノズル１の吐出口１１から所定量の食材Ｇが吐出されたとき、図３に示すように、図示しない制御部により、ノズル１内の弁２を前進させて吐出口１１を閉じることで、食材の吐出を停止させる。こうして、外皮材Ｆに所望分量の食材Ｇが分離供給される。このとき、弁２は吐出口１１から露出して分離供給された食材Ｇと密着した状態となる。
【００２０】
そして、図４に示すように、図示しない制御部により、分離供給された食材Ｇからノズル１を上昇させて引き離す前にノズル１内の弁２をロータリーアクチュエータ２３及びエアシリンダ２５により回転させながら後退させて食材Ｇから引き離す。食材Ｇには吐出口１１が密着しているため、弁２には食材Ｇが垂れることはなく、食材Ｇにも角が立つことはない。この弁２の後退動作と共に吸引部材３を後退させることでノズル１内の食材が引き込まれ、吐出口１１からの食材の漏出が防止される。そして、ノズル１を上昇させて吐出口１１を食材Ｇから引き離す。この際吐出口１１の食材Ｇとの接触面積は小さくなっているために、ノズル１側の食材の垂れが防止できるとともに食材Ｇの角が立つことも防止できる。このとき、ロータリーバルブ５を切り替えてピストンポンプ４のシリンダ４１とベーンポンプ６の導入パイプ６１とが連通した状態で、ベーンポンプ６を作動させると共にピストンポンプ４のピストン４２をゆっくり上昇させることにより、ホッパー６２の食材をシリンダ４１へ送り込む。この間、ノズル内１への食材の供給は停止されているので、吸引部材３の吸引動作を効率よく行うことができる。以上の工程を繰り返して外皮材Ｆに食材Ｇを間欠的に定量供給してゆくのである。
【００２１】
その後、食品成形装置７の第一シャッタ７１及び第二シャッタ７２が協働して食材Ｇを包むように外皮材Ｆの周縁部を集めて封着することにより、外皮材Ｆで食材Ｇを包み込んだ食品が成形される。
【００２２】
なお、ノズル１の上昇動作のタイミングは、弁２の後退動作が終了した後に行ってもよいが、後退動作の途中でも弁２から食材Ｇが引き離されたタイミングで行ってもよい。弁２の後退動作の開始タイミング、及び回転動作の開始タイミングは、吐出すべき食材の性質等を考慮して種々の設定が可能であり、例えば、弁２を回転させた直後に後退動作させてもよく、また、後退させた直後に回転動作させるようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、弁部材をノズルに設けられた吐出口より先に食材より引き離すようにしたので、弁部材に付着する食材の垂れや食材に立った角の発生を抑えることができる。すなわち、吐出口が分離供給された食材に密着した状態で弁部材を引き離すと、食材は吐出口に周囲を押えられているため、弁部材の引き離し動作に食材が引張られていくことが抑止され、弁部材に食材の垂れは生じることは抑えられて食材側にも角が生じることは抑えられる。そして、吐出口を食材から引き離す際には、食材との接触面積が格段に小さくなっているため、吐出口への食材の付着は少なくなり、食材の垂れも抑えられる。そして、食材１０４側にも角が立つことは抑えられる。したがって、ノズル側に生じる食材の垂れ及び食材側の角はなくなるか生じても支障のない程度の小さいものになって、以後の工程に影響を及ぼすことはなくなり、また周囲の機械に食材が落下することもない。
【００２４】
また、弁部材を引き離す際にノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることで、吐出口から食材が不用意に漏出することを防止することができる。さらに、弁部材を引き離す際に弁部材を回転させることで食材の切れを良くして、弁部材への食材の付着を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の食材供給装置を適用した食材成形装置の全体正面図である。
【図２】本実施形態の食材供給装置による工程の説明図である。
【図３】本実施形態の食材供給装置による工程の説明図である。
【図４】本実施形態の食材供給装置による工程の説明図である。
【図５】従来の食材供給装置の食材を吐出した後の説明図である。
【図６】本発明に係る食材供給装置の食材を吐出した後の説明図である。
【符号の説明】
Ｆ　　食材
Ｇ　　外皮材
１　　ノズル
１０　　支持フレーム
１１　　吐出口
１２　　流入口
１３　　進退孔
２　　弁
２１　　支持ロッド
２２　　段差部
２３　　ロータリーアクチュエータ
２４　　回転軸
２５　　支持部材
２６　　エアシリンダ
３　　吸引部材
３１　　固定部材
４　　ピストンポンプ
４１　　シリンダ
４２　　ピストン
５　　ロータリーバルブ
５１　　ハウジング
５２　　切替バルブ
５３　　供給パイプ
５４　　ホース
６　　ベーンポンプ
６１　　導入パイプ
６２　　ホッパー
７　　食品成形装置
７１　　第一シャッタ
７２　　第二シャッタ
７３　　受け部材
【図１】
2004033165.tif 000003
【図２】
2004033165.tif 000004
【図３】
2004033165.tif 000005
【図４】
2004033165.tif 000006
【図５】
2004033165.tif 000007
【図６】
2004033165.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月12日(2003.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル内に食材を供給して該ノズルの先端部に設けられた吐出口から前記食材を吐出させ、前記ノズル内に設けられた弁部材により前記吐出口を閉鎖して所定量の前記食材を分離供給する食材供給方法において、分離供給された前記食材から前記弁部材を移動して前記吐出口より先に引き離すことを特徴とする食材供給方法。
【請求項２】
前記弁部材を引き離す際に、前記ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の食材供給方法。
【請求項３】
前記弁部材を引き離す際に、前記弁部材を回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の食材供給方法。
【請求項４】
先端部に吐出口を備えたノズルと、該ノズルに食材を供給する供給手段と、前記ノズルを進退動作させるノズル動作手段と、前記ノズル内に設けられた弁部材を動作させて前記吐出口を開閉する弁動作手段とを備えた食材供給装置において、前記吐出口を閉鎖した前記弁部材を開動作させるよう前記弁動作手段を制御した後前記ノズルの後退動作を行うよう前記ノズル動作手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする食材供給装置。
【請求項５】
前記ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させる食材移動手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の食材供給装置。
【請求項６】
前記弁動作手段は、前記弁部材を回転動作させることを特徴とする請求項４又は５に記載の食材供給装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る食材供給方法は、ノズル内に食材を供給して該ノズルの先端部に設けられた吐出口から食材を吐出させ、ノズル内に設けられた弁部材により吐出口を閉鎖して所定量の食材を分離供給する食材供給方法において、分離供給された食材から弁部材を移動して吐出口より先に引き離すことを特徴とする。さらに、弁部材を引き離す際に、ノズル内の食材を供給方向とは逆方向に移動させることを特徴とする。さらに、弁部材を引き離す際に、弁部材を回転させることを特徴とする。