(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃を最下限位置から２７０度回転した後にカッティング対象物に接触させることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法。
【請求項２】
同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃の最下限位置においてカッティング対象物の下端と連結刃の刃先最下端との間が所定の間隔となるように設定して、所定の間隔を残してハーフカットすることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法。
【請求項３】
同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃の最下限位置においてカッティング対象物の表面よりも少し下に連結刃の刃先最下端が位置するように設定して、カッティング対象物の表面に切れ目をつけることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法。
【請求項４】
カッティング対象物としてハム原木を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の食品又は食品素材のカッティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッティング装置、より詳細には、同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置された一組の回転部材間を連結する連結刃を備えたカッティング装置に関し、コンパクトな動きで小さいながらカッティング可能範囲が広く、更に、カッティングを制御することにより食物原木等のカッティング対象物を切り落とさず、一部残すことも可能なカッティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５２−９６４７９号公報には、鋼板を切断するための固定された下刃と、クランク軸の回転により揺動運動する上刃台に取り付けられた円弧状の上刃を有し、上刃台に設けた上刃台案内用の支点を連結棒を介してシャーフレームに連結し、支点の位置を上刃の長手方向中央部に相当する部分に選定し、かつ連結棒を上刃長手方向にほぼ平行に配設することにより、簡単な機構で、上刃が鋼板に対して滑ることなく転がりながら切断し得るローリングカット式剪断機が記載されている。
【０００３】
特開平１−２６４７１２号公報には、固定刃と、この固定刃に対して離接する動刃と、動刃を取り付けるラムと、ラムを駆動する偏心駆動手段とを備えてなるフープ材カッタにおいて、前記ラムの摺動運動に変換する手段を設けることによって、摩耗損傷が少なく重負荷に耐え、高速作動に際して振動を生ずることなく高速高負荷可能となったフープ材カッタが記載されている。
【０００４】
特開平１０−３０９６２０号公報には、コルゲートフィンの搬送路の一側および多側に移動切断刃および固定切断刃を配置するとともに、前記移動切断刃を案内手段により前記搬送路に対して直交する方向に移動自在に案内してなるコルゲートフィン切断装置において、前記移動切断刃にリンク部材の一端を連結するとともに、前記リンク部材の他端を、駆動モータにより回転される回転部材に連結することにより、簡易かつ小型でありながら切断時間を従来より大幅に短縮することができるコルゲートフィン切断装置が記載されている。
【０００５】
他方、切断対象物が食物原木、例えばハム原木の場合、従来よりスライスハム、ベーコン等の製造用スライス装置がよく知られている。これらのスライス装置は、特開平５−５０３９４号公報や、特開平１０−２９１９５号公報等に記載されているように、１〜２ｍの柱状のハム原木を用い、回転する円板刃に対しハム原木を供給することにより、先端から順次切断してスライスハム等を製造する円板刃を備えたものであるが、円板刃を公転させながら移動させ、自転によって切断しているため、円板刃の移動範囲が広い割には切断可能範囲が狭く、切断効率の面でも問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近、原木状の固形食物をスライスしたスライスハム等の製造工程における自動化・高速化が図られている。特に、自動重量の制御工程や自動整列工程においては、搬送手段のコンベア等の工夫により自動的に製品の制御や高速化が図られているが、スライス装置の高速化は既に２５枚／秒と実質的に限界に達しており、これ以上高速化を図ると、スライスの仕損じ率がさらに増加するばかりでなく、重量等において規格外の不均一な製品が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、コンパクトな動きで小さいながらカッティング可能範囲が広く、カッティング効率に優れ、また、カッティング時の抵抗が小さく、カッティング部位の組織損傷が少なく、更に、カッティングを制御することにより食物原木等のカッティング対象物を切り落とさず一部を残すハーフカットやカッティング対象物表面への切れ目入れも可能なカッティング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従前よりハムスライス装置について改善・改良を進め、現状のハムスライス装置が抱える全ての問題を個別的対応では解決できないという結論に達し、改めて、ハムスライス装置において要求される全ての機能・性能、例えば高速生産・自動化など生産性の向上、装置の小型化・低コスト化、歩留まりの向上、視覚・味覚を含め多様化した消費者ニーズへの対応等を再度全て洗い出し、これらを同時かつ総合的に満たすことができる装置の開発に取り組み、長さの異なる複数のハム原木を、例えば個別に重量制御、個別に厚さ制御、個別に枚数制御など個別に制御しながら同時にスライスできる食物原木スライス装置を既に開発している（特開２０００−２８８９８３号公報）。
【０００９】
この食物原木スライス装置は、長さの異なる３本のハム原木を、例えば個別に重量制御、個別に厚さ制御、個別に枚数制御など個別に制御しながら同時にスライスできるハムスライス装置であり、従来のスライス装置の問題点、すなわち、高速化された包装機械や搬送コンベアに合わせるべく、スライス工程の高速化を図ろうとすると、高速スライスに因るスライスの仕損じや所定の重量範囲から外れた規格外製品の発生など歩留まりの低下という問題点を解決した、きわめて優れたスライス装置ということができるが、切断ユニット自体は、円板状に形成された切断刃の回転軸を切断刃取付用回転体の一側に軸心より所定距離はなして回転自在に支承させ、駆動手段を用いて円板刃を自転させながら公転させることによりハム原木をスライスするという従前の構造が採用されていた。
【００１０】
本発明者らは、３本のハム原木を個別に制御しながら同時かつ高速にスライスすることができるスライス装置について鋭意研究し、同時かつ高速にスライスするには直線状の長刃が不可欠であるとの結論に達し、直線状の長刃を採用することを基本コンセプトとしたスライス装置の開発に取り組んだ。直線状の長刃で同時に切断する場合、押切り切断時に見られるように切断抵抗が増加し、高速で切断しようとすると、切断部位の組織損傷等の切断特性が問題となった。そのとき偶々、刺身、太巻きなど切断時に崩れやすい食品を切断する調理師の包丁さばきと同じような長刃の動き、すなわち長刃を押し下げながら手前に引き、縦方向と横方向の刃先の動くスピードを変化させて切断すれば、３本のハム原木を切断部位の組織損傷等がなく、同時かつ高速にスライスすることができるのではないかと考えた。そして、多くの試行錯誤の後、このような長刃の動きを具体的なスライス装置において具現化するには、同一平面上で回転する所定間隔をおいて配置された一組の回転部材間を直線状の長刃で連結すればよいことを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃を最下限位置から２７０度回転した後にカッティング対象物に接触させることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法（請求項１）や、同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃の最下限位置においてカッティング対象物の下端と連結刃の刃先最下端との間が所定の間隔となるように設定して、所定の間隔を残してハーフカットすることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法（請求項２）や、同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置され回転軸に軸支された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材に直接支承され回転部材間を連結する連結刃とを備えたカッティング装置を用いて食品又は食品素材をカッティングする食品又は食品素材のカッティング方法であって、回転部材を４００〜１０００ｒｐｍで回転させ、連結刃の最下限位置においてカッティング対象物の表面よりも少し下に連結刃の刃先最下端が位置するように設定して、カッティング対象物の表面に切れ目をつけることを特徴とする食品又は食品素材のカッティング方法（請求項３）や、カッティング対象物としてハム原木を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の食品又は食品素材のカッティング方法（請求項４）に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のカッティング装置としては、同一平面上で同一方向に回転する所定間隔をおいて配置された一組の回転部材と、該一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する、回転部材間を連結する連結刃とを備えたハーフカットや全カット（切断）することができるカッティング装置であれば特に制限されるものではなく、連結刃の形状としては細長い長方形、台形等の細長い四角形状、刃先だけが弧状の四角形状など特に制限されないが、直線状の刃先を有する板状の細長い長方形からなる直線状の長刃を好適に例示することができる。また、連結刃の長さとしては、カッティング対象物の幅方向の長さより大きければ特に制限されないが、通常、一組の回転部材の回転中心間の距離（長さ）に略等しいか、それよりも若干長い長さのものを好適に例示することができる。連結刃の厚さとしては、カッティング対象物の物性により多少異なるが、該カッティング対象物に通常用いられている切断刃の厚みを採用することができる。この連結刃の厚さ分だけ、一組の回転部材が回転する平面と、連結刃が回転する平面とは平行にずれることになる。したがって、上記の「一組の回転部材が回転する平面と略同一平面上を回転する」とは、一組の回転部材が回転する平面と連結刃の厚さ分だけ平行にずれた平面上を回転することを意味している。
【００１４】
上記回転部材としては、モーター等の公知の駆動手段により回転駆動される回転軸に軸支されている円板状の回転体であればどのようなものでもよく、また、同一平面上で回転する所定間隔をおいて配置された一組の回転部材としては、同じ長さの半径をもつ一対の回転部材や、少しばかり半径が異なる一組の回転部材を例示することができる。一組の回転部材は、通常同期して、すなわち同一回転速度で回転するように構成されているが、場合によっては異なる速度で、回転させることもできる。同期して回転させるには、同期して回転させうる２つの駆動源を用いてもよいが、スプロケットとチェーン等を用いて、回転軸の一方を駆動軸とし、他方を従動軸とすることもできる。回転部材の回転速度としては、２００〜１２００ｒｐｍ、好ましくは４００〜１０００ｒｐｍを例示することができる。一組の回転部材間の間隔は、それらの半径の和より大きく、前記連結刃によりカッティング対象物をカッティングしうる間隔であれば特に制限されるものではなく、また、回転部材の直径は、例えばカッティング対象物が直径９〜１０ｃｍのハム原木の場合、その３〜４倍に設定することが好ましい。
【００１５】
かかる回転部材には連結刃が取り付けられ、回転部材間が連結されている。回転部材間の連結状態等の相違により異なるタイプのカッティング装置とすることができる。以下、図面を参照しながら、本発明のカッティング装置の種々の態様について説明する。なお、図面にはカッティング対象物としてハム原木が例示されている。図中、１，１′は一対の回転部材、２は回転軸、３は連結刃、４は支承部位、５は遊着部位、６は遊着用溝、７は遊着用ピン、Ｍはハム原木、Ｓは支持レーンを表す。
【００１６】
図１には、同期回転する一対の回転部材１，１′の外縁部近傍の相同位置に、細長い長方形状の連結刃３が一対の回転部材１，１′の回転中心（回転軸２）を結ぶ直線に平行に支承部位４で回動可能に支承されている本発明のカッティング装置が図示されている。また、図２には、図１に示されたカッティング装置の連結刃３が、初発位置から１回転して再び初発位置に戻ってくるまでの様子が経時的に示されている。ハム原木Ｍをカッティングしてスライスハムを製造する場合を、この基本タイプのカッティング装置により以下説明する。図１に示されるカッティング装置は、ハム原木Ｍの直径の略４倍の直径を有する一対の回転部材１，１′を有しており、刃先の最下限位置で支持レーンＳの表面に刃先最下端が接触するように構成されていることから、回転部材１，１′が初発位置から２７０度回転したとき、刃先がハム原木Ｍに接触する。この接触時の刃先の動く方向は縦方向のみで横方向への動きはない。次いで、切断初期からハム原木Ｍの真ん中まで切断する切断中期にかけては、連結刃３の刃先は円弧を描きながら下降し、その間刃先の動く速度は縦方向の速度が横方向の速度より大きいが、切断中期には縦横方向の速度が等しくなり、切断中期から切断後期にかけても、連結刃３の刃先は円弧を描きながら下降し、その間刃先の動く速度は縦方向の速度よりも横方向の速度が大きくなり、切断完了時の刃先の動く方向は横方向のみで縦方向への動きはなくなる。このように、縦方向と横方向の刃先の動くスピードを変化させて切断することにより、３本のハム原木を切断部位の組織損傷なしに同時かつ高速でスライスすることが可能となる。
【００１７】
本発明のカッティング装置を適用しうるカッティング対象物としては特に制限されず、上記ハム原木の他、野菜、魚、チーズ、焼成品の生地、麺生地等の各種食品素材、太巻き等の食品を好適に例示することができる。そして、上記のように、図１に示される基本タイプのカッティング装置を用いると、連結刃３の刃先の最下限位置近傍での動く方向は専ら横方向のみで縦方向への動きはほとんどなくなることから、刃先の最下限位置で、カッティング対象物の支持レーンＳの表面と刃先最下端との間が所定の間隔となるように初発設定をしておくことにより、所定の間隔を残してハーフカットすることが可能となる。例えば、支持レーンＳの表面と刃先最下端との間に僅かな隙間ができるように初発設定をしておくと、魚の皮１枚を残してカッティングすることさえも可能となる。反対に、支持レーンＳ上に載置された高さが一定なコンニャク等のカッティング対象物の表面よりも少し下に刃先最下端がくるように初発設定をしておくと、コンニャク等のカッティング対象物の表面に無数の切れ目を高速でつけることができる。したがって、本発明の食品又は食品素材のカッティング方法には、ハーフカットの他、切れ目を入れる方法も便宜上含まれる。
【００１８】
図３及び図４には、他の態様の本発明のカッティング装置が示されている。図３に示される本発明のカッティング装置は、同期回転する一対の回転部材１，１′の外縁部から少し中心よりの相同位置に、細長い四角形状の連結刃３が、その背（みね）が一対の回転部材１，１′の回転中心を結ぶ直線に平行に、その刃先が一対の回転部材の回転中心を結ぶ直線と交叉するように、支承部位４で回動可能に支承されている。このタイプのカッティング装置によるカッティング操作・動作は基本的に上記基本タイプのカッティング装置と同じであるが、カッティング対象物の物性が柔らかく、切断初期から縦方向よりも横方向の刃先の動く速度を大きくしたい場合や、表面が傾斜しているカッティング対象物への切れ目入れや、カッティング対象物への切れ目の深さを部位によって変えたい場合などに、特に有利に用いることができる。
【００１９】
図４に示される本発明のカッティング装置は、同期回転する一対の回転部材１，１′の外縁部近傍に、細長い長方形状の連結刃３が、一対の回転部材の回転中心を結ぶ直線と交叉するように（図４では初発位置で少しだけ右上がりとなるように）、一方の回転部材１に支承部位４で回動可能に支承され、他方の回転部材１′に遊着部位５で遊着されている。回転部材１′への遊着は、図５に示されるように、連結刃３の片方の端部側に設けられた遊着用溝６に、回転部材１′に立設固着されている遊着用ピン７を遊嵌することにより行われているが、公知の遊着手段であれば特に制限されるものではない。このタイプのカッティング装置によると、一対の回転部材１，１′が同期して回転し始めると、支承部位４と遊着用ピン７の立設固着位置との間の距離が変化し、その変化の幅と略同じかそれより少し長くなるように前記遊着用溝６の長さが設定されている。このタイプのカッティング装置によるカッティング操作・動作も基本的に上記基本タイプのカッティング装置と同じであるが、カッティング対象物の物性が柔らかく、切断初期から縦方向よりも横方向の刃先の動く速度を大きくしたい場合や、表面が傾斜しているカッティング対象物への切れ目入れや、カッティング対象物への切れ目の深さを部位によって変えたい場合などに、特に有利に用いることができる。
【００２０】
その他の態様の本発明のカッティング装置としては、図示はしていないが、同期回転する一組の半径の異なる回転部材の外縁部近傍に、細長い長方形状の連結刃が、一組の回転部材の回転中心を結ぶ直線と交叉するように、一方の回転部材に回動可能に支承され、他方の回転部材に遊着されているカッティング装置や、回転速度を異にして回転する一対の回転部材（あるいは定速で回転する一方の回転部材と瞬間的に可変する速度で回転する他方の回転部材）の外縁部近傍に、一対の回転部材の回転中心を結ぶ直線と平行するように、一方の回転部材（定速で回転する回転部材）に回動可能に支承され、他方の回転部材（瞬間的に可変する速度で回転する回転部材）に遊着されているカッティング装置を挙げることができる。
【００２１】
【実施例】
図１に示される基本タイプのカッティング装置を作製した。半径１８ｃｍの一対の回転部材を、回転中心間の距離が６８ｃｍとなるように配置した。回転駆動源としてはサーボモータ（安川電機社製）を用い、一方の回転部材の回転軸に直結し駆動軸とし、駆動軸に固設した駆動スプロケットと他方の回転部材の回転軸に固設した従動スプロケット間をタイミングベルトで連結し、５００ｒｐｍで同方向に同期回転させた。連結刃は、長さ７５．７ｃｍ、幅５．７ｃｍ、厚さ１．４ｃｍのものを用い、一対の回転部材の外縁から半径方向３．６ｃｍの部位にボルトで支承した。連結刃の刃先の最下限位置で３本の直径９ｃｍのハム原木が載置された支持レーン表面に刃先最下端が接触するようにセットし、３本のハム原木から同時にスライスハムを効率よく製造した。得られたスライスハムは切断による表面の荒れがなく、また厚さが一定した優れたものであった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のカッティング装置によると、コンパクトな動きで小さいながらカッティング可能範囲が広く、同時かつ高速で切断できるなどカッティング効率に優れ、また、カッティング時の抵抗が小さく、カッティング部位の組織損傷が少ないなどカッティング特性（切れ味）にも優れ、更に、カッティングを制御することにより食物原木等のカッティング対象物を切り落とさず一部を残すハーフカットやカッティング対象物表面への切れ目入れも可能となる。また、本発明のカッティング装置は、例えば、前記特開２０００−２８８９８３号公報記載の食物原木スライス装置等の既存のスライサーなどに有利に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本タイプのカッティング装置の概略縦断面図である。
【図２】図１に示す本発明のカッティング装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明の他の態様のカッティング装置の概略縦断面図である。
【図４】本発明の他の態様のカッティング装置の概略縦断面図である。
【図５】図４に示すカッティング装置の遊着部位を示す一部拡大図である。
【符号の説明】
１，１′  一対の回転部材
２        回転部材の回転軸
３        連結刃
４        支承部位
５        遊着部位
６        遊着用溝
７        遊着用ピン
Ｍ        ハム原木
Ｓ        ハム原木の支持レーン
【図１】
0003816412.tif 000002
【図２】
0003816412.tif 000003
【図３】
0003816412.tif 000004
【図４】
0003816412.tif 000005
【図５】
0003816412.tif 000006