(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外皮材に内材を配置する配置工程と、複数のシャッタ片から成る第一シャッタの閉動作により前記内材を包むように前記外皮材の周縁部を集める第一シャッタ工程と、集められた前記外皮材の周縁部を複数のシャッタ片から成る第二シャッタの閉動作により封着する第二シャッタ工程とを含む食品成形方法であって、
前記配置工程において、第一シャッタ及び第二シャッタを開口させた状態で、少なくとも第二シャッタの開口部に相対的に進入させた外皮材形成手段でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段を第二シャッタの開口部から相対的に退出させることによって外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成することを特徴とした食品成形方法。
【請求項２】
前記配置工程において、第一シャッタを開口させた状態で、第二シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を供給することを特徴とした請求項１記載の食品成形方法。
【請求項３】
前記配置工程において、外皮材の縁部を第二シャッタのシャッタ片上に保持することを特徴とした請求項２記載の食品成形方法。
【請求項４】
前記配置工程において、第一シャッタを開口させた状態で、第二シャッタのシャッタ片上に配置された受け部材にシート状の外皮材を供給することを特徴とした請求項１記載の食品成形方法。
【請求項５】
前記配置工程において、外皮材の縁部を受け部材上に保持することを特徴とした請求項４記載の食品成形方法。
【請求項６】
前記配置工程において、外皮材を椀状に形成する前に、第一シャッタを動作させて、外皮材の位置を調整することを特徴とした請求項２〜請求項５の何れかに記載の食品成形方法。
【請求項７】
前記配置工程において、第一シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を供給することを特徴とした請求項１記載の食品成形方法。
【請求項８】
前記配置工程において、外皮材を椀状に形成する前に外皮材に内材を配置することを特徴とした請求項１〜請求項７の何れかに記載の食品成形方法。
【請求項９】
前記配置工程において、外皮材を椀状に形成しながら第一シャッタ工程を開始させることを特徴とした請求項１〜請求項８の何れかに記載の食品成形方法。
【請求項１０】
複数のシャッタ片から成る第一シャッタと、前記第一シャッタの下方に配設され、かつ、複数のシャッタ片から成る第二シャッタと、外皮材に内材を配置した状態で、前記第一シャッタの閉動作により内材を包むように外皮材の周縁部を集めると共に、集められた外皮材の周縁部を前記第二シャッタの閉動作により封着するシャッタ駆動手段とを備えた食品成形装置において、
前記第二シャッタの下方に、少なくとも第二シャッタの開口部に相対的に進入可能で、シート状の外皮材の中央部を保持して第二シャッタの開口部から相対的に退出することによって外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成する外皮材形成手段を備えたことを特徴とする食品成形装置。
【請求項１１】
前記第一シャッタと前記第二シャッタとの間には、供給された外皮材を受ける受け部材を備えたことを特徴とする請求項１０記載の食品成形装置。
【請求項１２】
前記外皮材の縁部を保持する保持手段を備えたことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の食品成形装置。
【請求項１３】
前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを１組として複数組設けたことを特徴とする請求項１０〜請求項１２の何れかに記載の食品成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品成形方法とその装置、より詳しくは、パン生地、饅頭生地等の外皮材によって、餡、調理した肉・野菜等の内材を確実に包み込み成形することができる食品成形方法と食品成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パン生地、饅頭生地等の外皮材により、餡、調理した肉・野菜等の内材を包み込む食品成形に関する技術としては、内材を棒状にしてその外側に外皮材を筒状にしたものを連続して形成し、シャッタ機構の開閉動作により絞り込んで成形切断することが行われている（例えば実公昭63-29433号公報）。しかしながら、パン生地等の発酵性の生地を外皮材として用いる場合、筒状に形成することは外皮材に過度な圧力、捻りなどが加わって、成形切断後に生地が十分膨らまなくなり、外皮材が弾性のない硬い食品になってしまうため、その成形加工は人手で行っているのが現状である。
【０００３】
こうした外皮材の筒状形成を避けてシート状の外皮材で食品成形を行う方法も提案されている。例えば、実公平７-18299号公報では、カップ内にパン生地及び餡を入れ、封止ゲートによりパン生地を封止した点が記載されている。また、特開2000-50854号公報では、上面が開口したカップ状の雌型の内壁面に沿って外包材を椀状に形成し、この椀状に形成した外包材の内部に内材を供給した後、外包材の上縁部を複数のシャッタ片から成るシャッタで絞ることによって外包材の上縁部を封着して内材を包み込んだ点が記載されている。そして、シャッタ片で外包材を絞って封着する際に、雌型の開口部にプラグを配置することによって、絞った外包材のシャッタ片上方への突出防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにシート状の外皮材により成形を行う場合、例えばパン生地のように柔軟性を有するため、外皮材の形状が一定しないことが多く、一枚一枚微妙にばらついた楕円形状なっており、また、生地には粘着性があるため、搬送途中で位置ずれが生じたりして正確に成形位置に配置することができないことも考慮していくことが必要である。上述したシート状の外皮材を用いた従来の食品成形方法では、外皮材が楕円形状であったり、成形位置からずれた位置に外皮材が供給されると、外皮材が封止できないことが生じやすい。例えば、実公平７-18299号公報では、生地片がカップ周縁に載置されないと、以後の工程で生地片の縁部が落ち込み封止できなくなる。それを避けるために生地片を大きくすることも考えられるが、その場合には、生地片の量が多くなるため封止ゲートを閉じた際に生地片がはみ出してくるおそれがある。
【０００５】
特開2000-50854号公報でも同様のことが言え、プラグによって外皮材の突出防止を図っているものの、椀状形成された外皮材の上縁部の生地量が少ない場合には、外皮材を確実に封着できないことがあり、内材が露出して包み込みが不完全になる難点があった。実際、外皮材を椀状形成した場合、外皮材の生地量はその周縁部に限ってみてもばらつくことが普通であり、したがって、この従来装置にあっては、外皮材の上縁部の生地量を多めにせざるを得ず、外皮材の封着部分が必要以上に厚くなる傾向があった。また、プラグを配置するため、工程が増えるとともに外皮材を載置した雌型を移動させるなど工程が複雑化するといった量産面でも問題点が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、従来の食品成形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、外皮材の形状のばらつき及び位置ずれ、さらに、外皮材の縁部の生地量が比較的少なくまた多少ばらついていても、外皮材で内材を確実に包み込み成形することができる食品成形方法とその装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る食品成形方法は、外皮材に内材を配置する配置工程と、複数のシャッタ片から成る第一シャッタの閉動作により前記内材を包むように前記外皮材の周縁部を集める第一シャッタ工程と、集められた前記外皮材の周縁部を複数のシャッタ片から成る第二シャッタの閉動作により封着する第二シャッタ工程とを含む食品成形方法であって、前記配置工程において、第一シャッタ及び第二シャッタを開口させた状態で、少なくとも第二シャッタの開口部に相対的に進入させた外皮材形成手段でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段を第二シャッタの開口部から相対的に退出させることによって外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、第一シャッタを開口させた状態で、第二シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を供給することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、外皮材の縁部を第二シャッタのシャッタ片上に保持することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、第一シャッタを開口させた状態で、第二シャッタのシャッタ片上に配置された受け部材にシート状の外皮材を供給することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、外皮材の縁部を受け部材上に保持することを特徴とする。さらに前記配置工程において、外皮材を椀状に形成する前に、第一シャッタを動作させて、外皮材の位置を調整することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、第一シャッタのシャッタ片上にシート状の外皮材を供給することを特徴とする。さらに、前記配置工程において、外皮材を椀状に形成する前に外皮材に内材を配置することを特徴とする。さらに前記配置工程において、外皮材を椀状に形成しながら第一シャッタ工程を開始させることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る食品成形装置は、複数のシャッタ片から成る第一シャッタと、前記第一シャッタの下方に配設され、かつ、複数のシャッタ片から成る第二シャッタと、外皮材に内材を配置した状態で、前記第一シャッタの閉動作により内材を包むように外皮材の周縁部を集めると共に、集められた外皮材の周縁部を前記第二シャッタの閉動作により封着するシャッタ駆動手段とを備えた食品成形装置において、前記第二シャッタの下方に、少なくとも第二シャッタの開口部に相対的に進入可能で、シート状の外皮材の中央部を保持して第二シャッタの開口部から相対的に退出することによって外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成する外皮材形成手段を備えたことを特徴とする。さらに、前記第一シャッタと前記第二シャッタとの間には、供給された外皮材を受ける受け部材を備えたことを特徴とする。さらに、前記外皮材の縁部を保持する保持手段を備えたことを特徴とする。さらに、前記第一シャッタ及び前記第二シャッタを１組として複数組設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記のような構成を有することで、外皮材で内材を確実に包み込み成形することが可能となる。即ち、第一シャッタにより外皮材の周縁部を集めた後、第二シャッタにより封着するので、外皮材の形状のばらつき及び位置ずれ、外皮材の縁部の生地量のばらつきがあったとしても、第一シャッタの閉動作で強制的に外皮材の周縁部が集められ、集められた外皮材の周縁部を第二シャッタで確実に封着することができる。しかも、少なくとも第二シャッタの開口部に相対的に進入させた外皮材形成手段でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段を第二シャッタの開口部から相対的に退出させることにより外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成するので、ほとんど外皮材にダメージを加えることなく椀状形成することができ、高品質な成形品を得ることができる。さらに、第二シャッタによる外皮材の封着時に第一シャッタを閉じておけば、外皮材の突出防止となる。また、２つのシャッタにより包み込み成形を行うため、従来に比べて機構的にコンパクト化され、食材の搬送経路も大幅に短縮され、高速で成形処理することが可能となる。
【００１０】
また、第一シャッタを開口した状態で第二シャッタのシャッタ片上に外皮材を供給すれば、外皮材を移動させることなく、供給−形成−成形といった一連の動作を行うことができ、より確実かつ高速に処理が可能となる。さらに、第二シャッタのシャッタ片上に外皮材を供給した後、第一シャッタにより外皮材の位置調整を行えば、外皮材の形状のばらつき又は位置ずれが予め修正され、より確実な成形処理を行うことができる。また、外皮材の縁部を第二シャッタのシャッタ片上に保持することで、外皮材の椀状形成をより確実に行うことができる。さらに第一シャッタと第二シャッタとの間に外皮材を受ける受け部材を設けておけば、外皮材の縁部をより確実に保持することができる。さらに、外皮材を椀状に形成する前に、外皮材に内材を配置しておけば、より確実かつ高速に内材を包み込み成形することができる。さらに、外皮材を椀状に形成しながら第一シャッタ工程を行えば、よりスムーズに包み込み成形することができる。
【００１１】
なお、外皮材に内材を配置する配置工程は、外皮材に内材が配置されている状態までの工程であり、外皮材の供給、内材の供給、外皮材の形状形成といった一連の処理工程を含んでいる。また、外皮材を椀状に形成する際に、外皮材形成手段をシャッタ開口部に相対的に進入・退出させるとは、外皮材形成手段およびシャッタの少なくとも何れか一方、あるいは両方を移動させることによって外皮材形成手段をシャッタ開口部に対して相対的に進入・退出させることを意味しており、また、外皮材形成手段でシート状の外皮材の中央部を保持するとは、吸気可能な外皮材形成手段によって外皮材の中央部を吸着して保持する他、外皮材の粘着性を利用して外皮材の中央部に外皮材形成手段を付着させて保持したり、外皮材の中央部を部分的に摘んで機械的に保持したりすることを含んでいる。
【００１２】
【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は本発明に係る第一実施形態の食品成形装置を示す部分断面正面図、図２は同装置の第一シャッタ及び第二シャッタを示す概略平面図、図３及び図４はシャッタの駆動機構を示す概略平面図、図５〜図13は同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図、図14〜図16は第一実施形態の変形例を説明する概略側面図と概略平面図である。また、図17は本発明に係る第二実施形態の食品成形装置を示す部分断面正面図、図18〜図24は同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。図25及び図26は本発明に係るシャッタの変形例を示す概略平面図、図27は第一シャッタ及び第二シャッタを複数組備えたシャッタ機構の変形例を示す概略平面図である。
【００１３】
［第一実施形態］
図１〜図13を参照しながら、第一実施形態の食品成形装置と同装置による食品成形工程について説明する。
【００１４】
図１において符号１で指示するものは、図２の平面図に示した計４枚のシャッタ片10・10…が組み合って開閉可能に構成された第一シャッタである。図２は、図１の面Ｓにおける平面図である。この第一シャッタ１は、図１及び図２に示すように、駆動軸11・11…に各々固定された各シャッタ片10がこの駆動軸11を中心に往復揺動して各シャッタ片10の先端が隣りのシャッタ片10の側辺を摺動移動するように構成されており、これらシャッタ片10・10…の側辺で囲んだ領域を開閉させる。
【００１５】
図１において符号２で指示するものは、図２の平面図で示した計４枚のシャッタ片20・20…が組み合って開閉可能に構成され、上述した第一シャッタ１の下方に配設された第二シャッタである。第二シャッタ２の各シャッタ片20は、その上面が第一シャッタ１のシャッタ片10の下面と隙間の無いように配設されており、第一シャッタ１の駆動軸11と同心状に設けられた駆動中空軸21・21…に固定されている。そして、第二シャッタ２は、駆動中空軸21を中心に往復揺動して各シャッタ片20の先端が隣りのシャッタ片20の側辺を摺動移動するように構成されており、これらシャッタ片20・20…の側辺で囲んだ領域を開閉させる。
【００１６】
図４は図１の面Ｕにおける平面図であり、第一シャッタ１のシャッタ駆動機構を示している。図１及び図４に示すように、第一シャッタ１の駆動機構は、各駆動軸11の下端部に固定されたフランジ12と、このフランジ12に枢着され、フランジ12同士を連繋するリンク13・13…と、これらリンク13を駆動するモータ14とから構成されており、このモータ14の回転方向、回転角度等を制御することによって、複数のリンク13・13…が連関動作して第一シャッタ１を適宜に開閉させる。図３は図１の面Ｔにおける平面図であり、第二シャッタのシャッタ駆動機構を示している。図１及び図３に示すように、第二シャッタ２の駆動機構は、各駆動中空軸21の下端部に固定されたフランジ22と、このフランジ22に枢着され、フランジ22同士を連繋するリンク23・23…と、これらリンク23を駆動するモータ24とから構成されており、このモータ24の回転方向、回転角度等を制御することによって複数のリンク23・23…が連関動作して第二シャッタ２を適宜に開閉させる。
【００１７】
図１において符号３で指示するものは、第二シャッタ２の下方に配設され、シート状外皮材の中央部を窪ませて椀状に形成するための外皮材形成手段である。本実施形態の外皮材形成手段３は、昇降台33に固定されたステー32に基部側が軸受けされ、先端側が直角に屈曲した管状の形成部材31と、この形成部材31の先端を上下反転させるために形成部材31の基部を回動させるピニオン−ラック機構34と、このピニオン−ラック機構34のラックを直線往復運動させる図示しないエアシリンダと、上記昇降台33を上下昇降させるための送りねじ機構35と、この送りねじ機構35の雄ねじを駆動するモータ36とから構成されている。このモータ36の回転方向、回転角度等を制御することによって形成部材31の先端を適宜に上下昇降させると共に、エアシリンダによってピニオン−ラック機構34を駆動させて適時に形成部材31の先端を上下反転させる。
【００１８】
また、外皮材形成手段３の形成部材31は、図５（ｂ）に示すようにその先端に複数の通気孔30・30…が開設されている一方、基端側には図示しない吸排気装置が接続されており、これら通気孔30・30…から吸気して外皮材の中央部を吸着保持し（図７（ｂ）参照）、そして、この通気孔30・30…から噴気することにより保持した外皮材を離す（図13（ｂ）参照）。
【００１９】
図１において符号４で指示するものは、第一シャッタ１の上方に配設され、外皮材の縁部を第二シャッタ２のシャッタ片20上に保持する保持手段である。この保持手段４は、図５（ｂ）に示すように、複数の通孔を有し、エアシリンダ40の進退動作により上下昇降するステー41と、このステー41の通孔に上下スライド可能に挿嵌され、上端にステー41に係止可能な頭部を備えた複数の支持ロッド42・42…と、この支持ロッド42・42…の下端に固定されたリング状の押え部材43と、この押え部材43とステー41との間において各支持ロッド42に被嵌され、押え部材43を下方へ付勢するコイルばね44とから構成されており、ステー41が下降することにより押え部材43がシャッタ片20上の外皮材Ｆの周縁部を押えて保持する。
【００２０】
図１において符号５で指示するものは、外皮材形成手段３の下方に配設されたベルトコンベヤであり、成形処理されて外皮材形成手段３の形成部材31から離れた成形品Ｈをベルト搬送する（図13（ｂ）参照）。
【００２１】
以下、図５〜図13を参照しながら第一実施形態の食品成形装置による食品成形工程について説明する。図５（ａ）〜図13（ａ）はそれぞれ、図５（ｂ）〜図13（ｂ）に示す各工程においての第一シャッタ及び第二シャッタの平面図を示している。なお、本実施形態では、外皮材Ｆとしてパン生地を使用し、内材Ｇとして餡を使用した例で説明する。
【００２２】
まず、図５に示すように、第一シャッタ１を開口させ、第二シャッタ２を閉鎖させた状態で、第二シャッタ２のシャッタ片20上にシート状の外皮材Ｆを戴置する。外皮材Ｆの形状は、ローラーで伸ばされて楕円形状をしており、この外皮材上には予め内材Ｇが供給されている。本実施形態では、外皮材Ｆをシャッタ片20上に安定的に戴置するため、第二シャッタ２を閉鎖させた状態で外皮材Ｆを載置しているが、この第二シャッタ２を外皮材Ｆが落下しない程度に開口させた状態で外皮材Ｆを載置するようにしても良い。また、シャッタ片20上に外皮材Ｆを戴置した後、第一シャッタ１のシャッタ片10を閉じる方向に動作させて開口面積を縮小させれば、縮小した開口状態に合わせて外皮材Ｆをセットすることができ、外皮材Ｆが所定位置に収まるように外皮材Ｆの位置調整を行うことができる。
【００２３】
次に、図６に示すように、外皮材形成手段３が進入可能な程度に第二シャッタ２を開口させた状態で、上方の保持手段４を下降させることにより押え部材43で外皮材Ｆの周縁部を第二シャッタ２のシャッタ片20上で押えて保持する。即ち、保持手段４を下降させて押え部材43を外皮材Ｆの周縁部に当接させ、この保持手段４をさらに下降させることによって、押え部材43とステー41との間隔を狭めてコイルばね44を圧縮させ、このコイルばね44の付勢力を利用して押え部材43を外皮材Ｆの周縁部に押し付けてシャッタ片20上で外皮材Ｆを押え保持する。
【００２４】
次に、図７に示すように、形成部材31の通気孔30で吸気しながら、外皮材形成手段３を上昇させ、外皮材形成手段３の形成部材31を第二シャッタ２の開口部に進入させることにより、第二シャッタ２のシャッタ片20上の外皮材Ｆの下面中央部を吸着し保持する。
【００２５】
そして、図８に示すように、保持手段４で外皮材Ｆの周縁部を押え保持した状態で、外皮材Ｆの下面中央部を外皮材形成手段３で吸着保持したまま、外皮材形成手段３を下降させ、外皮材形成手段３の形成部材31を第二シャッタ２の開口部から退出させることによって外皮材Ｆの中央部を窪ませて外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆ上に予め供給されている内材Ｇは、外皮材の椀状形成に伴って外皮材の中央部と共に下降し、椀状の外皮材の底部に配置される。この後、図９に示すように、保持手段４を上昇させて押え部材43を外皮材Ｆの周縁部から離す。
【００２６】
次に、第一シャッタ工程として、図９及び図10に示すように、第一シャッタ１を閉動作させることによって第二シャッタ２のシャッタ片20上に位置する外皮材Ｆの周縁部を内材Ｇを包むように集める。このように本実施形態では、複数のシャッタ片10・10…が外側から中央へ向かって水平に移動して外皮材Ｆの周縁部を内材Ｇに沿って中央に集めることができるので、外皮材Ｆと内材Ｇとの間の空気を逃がしながら外皮材Ｆで内材Ｇを包んでゆくことができる。
【００２７】
そして、第二シャッタ工程として、図11及び図12に示すように、第一シャッタ１を閉じた状態で、第二シャッタ２を閉動作させることによって、集めた外皮材Ｆの周縁部を確実に封着して外皮材Ｆで内材Ｇを包み込んだ成形品Ｈを得るのである。なお、外皮材Ｆの周縁部を第二シャッタ２で封着するとき、外皮材形成手段３を適宜に上下動させて第二シャッタ２との間隔を調整することにより成形品Ｈの形状を積極的に整形することも可能である。
【００２８】
その後、図13に示すように、成形品Ｈを吸着保持させたまま、外皮材形成手段３の形成部材31の先端を上向きから下向きに反転させ、通気孔30・30…から噴気することによって成形品Ｈを形成部材31から離し、コンベヤ５上に戴置してベルト搬送する。
【００２９】
このように本実施形態によれば、まず、第一シャッタ１が外皮材Ｆの周縁部（図10（ｂ）の符号Ａ参照）を集め、次いで下方の第二シャッタ２が、集めた部分（図10（ｂ）の符号Ａ参照）とは異なる外皮材Ｆの周辺部分（図10（ｂ）の符号Ｂ参照）を更に集めて封着するので、例えば、椀状形成した段階で、外皮材Ｆの周縁部の生地量が少なかったり、ばらついたりしていても、第一シャッタ１により外皮材を集めて、さらに第二シャッタ２により集めることで封着に必要な生地量が確保されるため、外皮材の周縁部を確実に封着することができ、内材が露出することもない。同様に、外皮材の形状のばらつき及び位置ずれがあったとしても、上述のように第一シャッタ１及び第二シャッタ２の２つの閉動作により外皮材を集めるので、より確実に封着動作を行うことができる。
【００３０】
また、図11（ｂ）に示すように、外皮材Ｆの周縁部を第二シャッタ２で封着するとき、第一シャッタ１が閉じた状態であれば、封着時に外皮材Ｆが第二シャッタ２の上方へはみ出すこともなく、外皮材のロスなく綺麗に包み込み成形することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、シャッタ開口部に進入させた外皮材形成手段３でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段３をシャッタ開口部から退出させることによって外皮材を椀状に形成するので、ほとんど外皮材にダメージを加えることなく椀状形成することができ、高品質な成形品を得ることができる。しかも、この外皮材形成手段３と外皮材Ｆ上の内材Ｇとを接触させることなく椀状形成できるので、外皮材形成手段３に内材Ｇが付着して衛生面上の問題を生じるおそれもない。
【００３２】
また、本実施形態のように、外皮材形成手段３の形成部材31で外皮材の中央部を吸着することによって保持し、この形成部材31からの噴気によって成形品をリリースするようにすれば、成形品を確実かつ迅速にコンベヤ５へ移戴することができる。
【００３３】
さらに、図14及び図15に示すように、第一シャッタ１と第二シャッタ２との間に外皮材Ｆを受ける受け部材として薄板６を挟み、この薄板６に図16の平面図に示すような開口部60を設けておけば、この薄板６と保持手段４の押え部材43とによって外皮材Ｆを確実に押え保持できると共に、開口部60に進入させた外皮材形成手段３の形成部材31で外皮材Ｆを吸着保持し、この形成部材31を開口部60から退出させることによって、この薄板６に開口部60を利用して外皮材を椀状形成することができる。
【００３４】
［第二実施形態］
図17に示す第二実施形態の食品成形装置は、外皮材の縁部をシャッタ上に保持する保持手段を省いて装置構成の簡素化と食品成形工程の簡略化を図った点に特徴があり、他の構成は上述した第一実施形態と同様であり、第一実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。以下、この第二実施形態装置による食品成形工程について図18〜図24を参照しながら説明する。
【００３５】
まず、図18に示すように、第一シャッタ１及び第二シャッタ２を開口させた状態で、第一シャッタ１のシャッタ片10上にシート状の外皮材Ｆを戴置する。この外皮材上には予め内材Ｇが供給されている。なお、ここでは、第一シャッタ１を外皮材Ｆが落下しない程度に開口させた状態で外皮材Ｆを供給しているが、第一シャッタ１を閉じた状態で外皮材Ｆを供給するようにしても良く、また、第一シャッタ１及び第二シャッタ２を開口させた状態で、次述する外皮材形成手段３の形成部材31を予め上昇させておいてから、第一シャッタ１のシャッタ片10及びこの形成部材31上に外皮材Ｆを戴置するようにしても良い。これらのことによってより安定的に外皮材Ｆを載置することができる。
【００３６】
次に、図19に示すように、形成部材31の通気孔30で吸気しながら、外皮材形成手段３を上昇させ、形成部材31を第一シャッタ１及び第二シャッタ２の開口部に進入させることにより第一シャッタ１のシャッタ片10上の外皮材Ｆの下面中央部を吸着し保持する。そして、図20に示すように、外皮材Ｆの中央部を吸着保持したまま、外皮材形成手段３を下降させ、外皮材形成手段３の形成部材31を第二シャッタ２の開口部から退出させることによって外皮材Ｆの中央部を窪ませて外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆ上に予め供給されている内材Ｇは、外皮材の椀状形成に伴って外皮材の中央部と共に下降し、椀状の外皮材の底部に配置される。
【００３７】
そして、上述した第一実施形態と同様、第一シャッタ工程として、図21に示すように、第一シャッタ１を閉動作させることによって内材Ｇを包むように外皮材Ｆの周縁部を集め、そして、第二シャッタ工程として、図22及び図23に示すように第一シャッタ１を閉じた状態で、第二シャッタ２を閉動作させることによって集めた外皮材Ｆの周縁部を確実に封着して外皮材Ｆで内材Ｇを包み込んだ成形品Ｈを得、その後、図24に示すように成形品Ｈを吸着保持させたまま、外皮材形成手段３の形成部材31の先端を上向きから下向きに反転させ、通気孔30・30…から噴気することによって成形品Ｈを形成部材31から離し、コンベヤ５上に戴置してベルト搬送する。
【００３８】
なお、本実施形態では、第一シャッタ１のシャッタ片10上にシート状の外皮材Ｆを戴置し、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の開口部に進入させた外皮材形成手段３で外皮材Ｆを吸着保持し、シャッタ開口部から退出させることによって外皮材を椀状に形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外皮材Ｆを第二シャッタ２のシャッタ片20上に戴置し、この外皮材Ｆの縁部を第二シャッタ２上で保持することなく、第二シャッタ２の開口部に進入させた外皮材形成手段３で外皮材Ｆを吸着保持し、シャッタ開口部から退出させることによって外皮材を椀状形成するようにしてもよい。このように外皮材Ｆを第二シャッタ２上に戴置するようにすれば、上述した第一実施形態と同様に、外皮材Ｆが所定位置に収まるように第一シャッタ１のシャッタ片10を揺動させて外皮材Ｆの位置調整を行なうことができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、外皮材形成手段３を下降させて外皮材Ｆを椀状に形成した後に、第一シャッタ１を閉動作させて第一シャッタ工程を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外皮材形成手段３が下降している途中で、第一シャッタ工程を開始させるようにしても良い。このようにすれば、内材Ｇを基準にして見たときに、第一シャッタ１のシャッタ片10が相対的に上昇しながら閉動作することになるので、シャッタ片10を内材Ｇに沿って移動させることが可能となり、外皮材の椀状形成作用と外皮材周縁部の集め作用とを連続的に行なうことができ、よりスムーズに内材Ｇを包んでゆくことができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態においては、外皮材をシャッタ片上に保持する保持手段を設けていないので、その分装置を簡素化することができ、また、工程の簡略化及びスピード向上を図ることができる。
【００４１】
そして、本実施形態においても、第一実施形態と同様に、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の２つの閉動作で外皮材Ｆの周縁部を集めるので、より確実に封着動作を行うことができる。また、図22に示すように、外皮材Ｆの周縁部を第二シャッタ２で封着するとき、第一シャッタ１が閉じた状態であれば、封着時に外皮材Ｆが第二シャッタ２の上方へはみ出すこともなく、外皮材のロスなく綺麗に包み込み成形することができる。また、シャッタ開口部に進入させた外皮材形成手段３でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段３をシャッタ開口部から退出させることにより外皮材を椀状に形成するので、ほとんど外皮材にダメージを加えることなく椀状形成することができ、高品質な成形品を得ることができる。
【００４２】
本発明に係る食品成形方法とその装置は、これら実施形態に限定されるものではなく「特許請求の範囲」の記載内において種々の設計変更が可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、第一シャッタ１及び第二シャッタ２として、４枚のシャッタ片を用いているが、外皮材を集めることが可能であれば、シャッタ片の枚数は特に限定されることはなく、第一シャッタ１及び第二シャッタ２でシャッタ片の枚数が異なってもよく、また、第一シャッタ１及び第二シャッタ２のシャッタ片の揺動軸の位置が異なってもよい。シャッタ駆動手段については、駆動軸を中心に各シャッタ片が往復揺動することによって開閉動作する駆動機構を採用しているが、本発明は勿論これに限定されるものではなく、例えば、図25に示すように、各シャッタ片１０１が互いに矢印方向へスライド直線移動することで開閉動作する駆動機構や、図26に示すように、各シャッタ片１０２が作用ピン１０３の矢印方向への回転運動に応じて直線運動しながら揺動することで開閉動作する駆動機構等、種々の駆動機構を用いることができる。また、第一シャッタ１と第二シャッタ２とで異なるシャッタ機構を採用しても良い。そして、各シャッタ片の形状ついても、こうしたシャッタ駆動手段に対応して上記実施形態以外にも図25又は図26に示すような直線状の側辺を有するもの等、種々の形状を採用することができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、第一シャッタ１と第二シャッタ２とは隙間の無いように配設されているが、両者は常に隙間の無いようにする必要はなく、少なくとも外皮材の周縁部を第二シャッタで封着するとき、第一シャッタ１と第二シャッタ２との間に隙間がなければ、外皮材のはみ出しが防止できるから、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の位置関係は上記実施形態に限定されない。そして、外皮材の性状等によって、外皮材を封着するときこの隙間に食材が進入するおそれがない場合には、第一シャッタ１と第二シャッタ２とは必ずしも隙間無く接触している必要はない。さらに、上記実施形態では、第一シャッタ１及び第二シャッタ２とも閉じた状態では平面状態になっているが、外皮材を集めることが可能であれば、曲面になるような各シャッタ片の形状にすることもでき、また必ずしも閉じたとき、面が形成されていなくても良く、種々の設計変更が可能である。
【００４５】
また、上記実施形態では、第一シャッタ１を完全に閉じてから第二シャッタ２を閉動作させているが、第一シャッタ１が完全に閉じる前に第二シャッタ２の閉動作を開始させるようにしても良く、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の駆動タイミングについても外皮材の性状等を考慮して種々の変更が可能で、上記実施形態に限定されることはない。
【００４６】
また、上記実施形態では、予め外皮材Ｆ上に内材Ｇを供給しておき、そのまま外皮材Ｆを椀状に形成することによって、この椀状形成された外皮材Ｆの底部に内材Ｇを配置しているが、例えば、外皮材Ｆを椀状に形成した後、この椀状形成された外皮材Ｆの底部に内材Ｇを供給するようにしても良く、外皮材及び内材の供給についても上記実施形態に限定されることはない。
【００４７】
また、上記実施形態では、第一シャッタ１及び第二シャッタ２は１組だけであるが、図27に示すように、複数組設けることも可能である。図27では、図２〜図４に示した第一シャッタ及び第二シャッタを、第一シャッタ１１１及び第二シャッタ１１２、第一シャッタ１１３及び第二シャッタ１１４の２組並列して配設している。２組の隣接するシャッタ片の駆動軸は共通化しており、隣接するシャッタ片を１つの駆動軸で揺動させるようにしている。上記実施形態で説明した形成部材等の外皮材形成手段、押え部材等の保持手段等は、配設する組数に応じて設ければよい。このように複数組の隣接するシャッタ片の駆動軸を共通化していけば、３組以上でも同様に並列配置していくことができ、同時に複数の成形処理が可能となる。したがって、生産効率が大幅にアップするとともに、駆動軸の共通化により装置の構造が単純化でき、さらにコンパクト化も達成できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明に係る食品成形方法とその装置にあっては、まず、第一シャッタが外皮材の周縁部を集め、次いで、第二シャッタが更に外皮材を集めることで、外皮材の周縁部を確実に封着することができるので、外皮材の形状のばらつき又は位置ずれがある場合や、外皮材の周縁部の生地量が少なかったり、ばらついたりする場合であっても、第一シャッタ及び第二シャッタが外皮材の周縁部を集めて封着に必要な生地量が確保されることで、外皮材の周縁部を確実に封着することができ、内材が露出してしまうこともない。
【００４９】
しかも、シャッタ開口部に相対的に進入させた外皮材形成手段でシート状の外皮材の中央部を保持し、この外皮材形成手段をシャッタ開口部から相対的に退出させることによって外皮材の中央部を窪ませて外皮材を椀状に形成するので、ほとんど外皮材にダメージを加えることなく椀状形成することができ、高品質な成形品を得ることができる。さらに、第二シャッタによる外皮材の封着時に第一シャッタを閉じておけば、外皮材が第二シャッタの上方へはみ出すこともなく、外皮材のロスなく綺麗に包み込み成形することができる。さらに、２つのシャッタにより包み込み成形を行うため、従来に比べて機構的にコンパクト化され、食材の搬送経路も大幅に短縮され、高速で成形処理することが可能となる。
【００５０】
また、第一シャッタを開口した状態で第二シャッタのシャッタ片上に外皮材を供給すれば、外皮材を移動させることなく、供給−形成−成形といった一連の動作を行うことができ、より確実かつ高速に処理が可能となる。さらに、第二シャッタのシャッタ片上に外皮材を供給した後、第一シャッタにより外皮材の位置調整を行えば、外皮材の形状のばらつき又は位置ずれが予め修正され、より確実な成形処理を行うことができる。また、外皮材の縁部を第二シャッタのシャッタ片上に保持することで、外皮材の椀状形成をより確実に行うことができる。さらに第一シャッタと第二シャッタとの間に外皮材を受ける受け部材を設けておけば、外皮材の縁部をより確実に保持することができる。さらに、外皮材を椀状に形成する前に、外皮材に内材を配置しておけば、より確実かつ高速に内材を包み込み成形することができる。さらに、外皮材を椀状に形成しながら第一シャッタ工程を行えば、よりスムーズに包み込み成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一実施形態の食品成形装置を示す部分断面正面図である。
【図２】同装置の第一シャッタ及び第二シャッタを示す概略平面図である。
【図３】同装置の第二シャッタの駆動機構を示す概略平面図である。
【図４】同装置の第一シャッタの駆動機構を示す概略平面図である。
【図５】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図６】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図７】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図８】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図９】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図１０】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図１１】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図１２】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図１３】同装置による食品成形工程を説明する概略平面図と概略側面図である。
【図１４】第一実施形態の食品成形装置の変形例を説明する概略側面図である。
【図１５】第一実施形態の食品成形装置の変形例を説明する概略側面図である。
【図１６】第一実施形態の食品成形装置の変形例を説明する概略平面図である。
【図１７】本発明に係る第二実施形態の食品成形装置を示す部分断面正面図である。
【図１８】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図１９】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２０】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２１】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２２】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２３】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２４】同装置による食品成形工程を説明する概略側面図である。
【図２５】本発明に係るシャッタに関する変形例を示す概略平面図である。
【図２６】本発明に係るシャッタに関する別の変形例を示す概略平面図である。
【図２７】第一シャッタ及び第二シャッタを複数組備えたシャッタ機構の変形例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｆ    外皮材
Ｇ    内材
Ｈ    成形品
１    第一シャッタ
10    第一シャッタのシャッタ片
11    駆動軸
12    フランジ
13    リンク
14    モータ
２    第二シャッタ
20    第二シャッタのシャッタ片
21    駆動中空軸
22    フランジ
23    リンク
24    モータ
３    外皮材形成手段
30    通気孔
31    形成部材
32    ステー
33    昇降台
34    ピニオン−ラック機構
35    送りねじ機構
36    モータ
４    保持手段
40    エアシリンダ
41    ステー
42    支持ロッド
43    押え部材
44    コイルばね
45    ホッパ
５    ベルトコンベヤ
６    薄板（受け部材）
60    開口部
101   変形例のシャッタ片
102   変形例のシャッタ片
103   変形例の作用ピン
111   変形例の第一シャッタ
112   変形例の第二シャッタ
113   変形例の第一シャッタ
114   変形例の第二シャッタ
【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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【図２７】
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