油塗布装置
【課題】天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することが可能な新規かつ独自の油塗布装置を提供する。
【解決手段】ベルト２１によって天板１が搬送され、ベルト２１の上方にはノズル列３が設置され、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂによって上下及び水平に移動させることができる。ベルト２１によって搬送されてくる天板１は近接センサ９によって検出され、この検知信号と天板１の位置及び予め記憶させてある天板１の形状に関する情報とに基づいて移動機構４Ａ，４Ｂを動作させて各ノズルを所定位置に移動させると共に各ノズルから食用油を噴射して天板１上に設けられた凹部１１の内部に所定量の油を均一に塗布する様に各ノズルの位置及び食用油の噴射をコントローラ８で制御する。
【解決手段】ベルト２１によって天板１が搬送され、ベルト２１の上方にはノズル列３が設置され、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂによって上下及び水平に移動させることができる。ベルト２１によって搬送されてくる天板１は近接センサ９によって検出され、この検知信号と天板１の位置及び予め記憶させてある天板１の形状に関する情報とに基づいて移動機構４Ａ，４Ｂを動作させて各ノズルを所定位置に移動させると共に各ノズルから食用油を噴射して天板１上に設けられた凹部１１の内部に所定量の油を均一に塗布する様に各ノズルの位置及び食用油の噴射をコントローラ８で制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油塗布装置に係り、特に、ケーキ生地等を焼成するために用いられる天板に設けられた凹状の型の内部に均一、且つ、充分に油を塗布するための油塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ケーキやパン等の生地を焼成する過程においては、オーブンでケーキ等の生地を焼成する前に、焦げつき防止のために天板上に設けられた凹状の型（ケーキやパン等について所望のデザインの外形を得るためのもの）内に食用油を塗布する必要がある。従来の塗布装置は、天板の上方に１個の大型スプレーガンを設けて、天板全体に食用油を噴射することにより塗布していた。
【０００３】
また、特許文献１の油塗布装置は、平板状の天板の表面の所定位置に所望のパターンを形成するようにして食用油を噴射塗布する装置であり、例えば、ケーキ等の形状に合わせて油を塗布する必要のある場所に多数のノズルによって天板上に油を噴射して塗布する装置である。この油塗布装置は、天板上に予め複数のパン生地を載置する位置が定められており、この載置位置に向けて食用油を各ノズルから噴射して塗布する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３５６８０６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、複数の凹状の型を有する天板に対して１個の大型のスプレーガンによって凹状の型に油を噴射した場合、スプレーガンから遠い位置にある型ほど油の射角（ノズルの垂直方向に対する油の噴射角度）が大きくなることから油が型の開口部の周縁部に遮られてしまい、型の内壁部分に均一、且つ、充分に油を塗布することができなかった。そのため、凹状の型内に塗布された油が不均一となってケーキ等の焼きむらが発生しやすく、歩留まりが悪いだけでなく、風味を損なう原因となっていた。また、凹状の型に均一に油を塗布しようとすると、天板のかなり上方から食用油を噴射する必要があることから油の使用量が多大なものとなり、無駄に浪費される量も多いという問題がある。さらに、油が天板の周囲にも付着するので清掃作業にも多大な負担を要していた。
【０００６】
また、特許文献１の油塗布装置は、複数のノズルによって平板状の天板の所定位置に所望のパターンを形成するように油を塗布する装置であり、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することを想定したものではない。また、ノズルから噴射する油の射角が大きいと塗布すべき所望の形状の輪郭がぼやけてしまい、油を所望の形状に塗布することが困難となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、かかる従来の装置の欠点を改良し、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することが可能な新規かつ独自の油塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、先端に多数の吐出孔が設けられ、所定の噴射角度の範囲内に均一に油を噴射可能なノズルを表面に凹状の型が複数配列された天板の進行方向に対して直角方向に複数配置した油噴射手段と、複数のノズルをそれぞれ水平方向へ移動させるためのノズル水平移動機構と、複数のノズルをそれぞれ上下方向へ移動させるためのノズル上下移動機構と、搬送装置によって搬送されてくる天板の位置を検知する近接センサと、近接センサによって検知した天板の位置、及び、予め記憶させてある天板の形状に関する情報に基づいて、ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構を動作させて各ノズルを所定位置に移動させると共に、各ノズルから油を噴射して天板上に設けられた型の内部に所定量の油を均一に塗布するようにノズルの位置及び油の噴射を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の油塗布装置において、ノズルは、先端に多数の吐出孔が設けられ、垂直方向に対して約４５°の範囲に均一に油を噴射するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る油塗布装置によれば、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することが可能になるという効果がある。
また、天板に設けられた型の配置に応じてノズルの位置を適宜調整可能としたので種々の天板に対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る油塗布装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は天板の平面図、図２（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】天板の他の構成を示す平面図である。
【図４】ノズルの構成を示す正面断面図である。
【図５】油噴射部の表面と天板の表面との間の高さｈと凹部の直径ｒを説明する図である。
【図６】ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構の構成を示す斜視図である。
【図７】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る油塗布装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】ノズル列の高さ調整を説明する図である。
【図１０】天板の凹部の形状に応じたノズルの高さ調整を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る油塗布装置について好ましい一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
［油塗布装置の構成］
図１は本発明に係る油塗布装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。図示された油塗布装置１０は、概略として、天板１を水平移動させるベルトコンベア２と、天板１の型内に食用油ＣＯを噴射する複数の後述するノズル（本実施形態では８つ）を備えたノズル列（油噴射手段）３と、ノズル列３を水平移動させるノズル水平移動機構４Ａと、ノズル列３を上下移動させるノズル上下移動機構４Ｂと、配管ＬＰ１を介して食用油ＣＯをノズル列３へ供給する加圧オイルタンク５と、配管ＬＰ２，ＬＰ３及びエアレギュレータ６を介して圧縮空気を加圧オイルタンク５へ供給するエアコンプレッサ７と、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを制御する制御手段としてのコントローラ８と、天板３がベルトコンベア２によってノズル列３の近傍に来たことを検出する近接センサ９とを備えて構成されている。
【００１３】
［天板の構成］
図２（ａ）は天板の平面図、図２（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。天板１は、鉄板等を加工して形成されており、ケーキやパン等の生地を収容するための平面形状が円形状をした凹部（凹状の型）１１，１１が所定のパターンで複数（ここでは１２個）設けられている。凹部１１，１１の形状は、パンやケーキ等を焼き上げた際の形状に合わせた形状となっている。そして、天板１の凹部１１，１１のデザインは図２に示す他、例えば図３に示すように、型を４×６の２０個設けたものであってもよく、天板のサイズ（直径や深さ）、型の配列（縦横の数）等については適宜のものを採用することができる。
【００１４】
天板１を水平移動させる搬送装置としてのベルトコンベア２は、エンドレスのベルト２１と、その一端に係着されてベルト２１を回転させる駆動ローラ２２と、ベルト２１の他端に係着されてベルト２１の回転を補助する従動ローラ２３とを備えて構成されている。
【００１５】
［ノズルの構成］
ノズル列３は、複数のノズル３０，３０を天板１の進行方向（搬送方向）に対して直角な方向にそれぞれ所定の間隔を有して配置した構成になっている。図４はノズル３０の構成を示す正面断面図である。図示されたノズル３０は、概略として、例えば直径約１０ｍｍ程度の筒形状の本体３１と、本体３１の下端に多数の微細な吐出孔３２０，３２０が穿設された半球面状をした凸状の油噴射部３２と、配管ＬＰ１を介して一時的に食用油ＣＯが蓄えられる油室３３と、油室３３内に配設されて油室３３内の食用油ＣＯの油噴射部３２への吐出を制御する開閉弁３４と、本体３１内の上部に配設されて開閉弁３４を上下動させる駆動部３５とを備えて構成されている。油噴射部３２の吐出孔３２０は、例えば、孔径が０．１ｍｍであり、油噴射部３２に数百個が設けられている。各吐出孔３２０，３２０は油噴射部３２の凸面形状の中心から放射状に配置されており、最も外側の吐出孔は食用油ＣＯの噴射角度が、例えば、水平面に対して約４５°（ノズルの垂直方向に対しても約４５°）となるように配置されている。この場合、図５に示すように、天板１の表面からノズル３０の先端までの高さを「ｈ」とし、凹部１１の開口長さ（直径）を「ｒ」とすれば、高さｈは、凹部１１の直径ｒの半分になる。
［数１］
ｔａｎ４５°＝ｒ／２／ｈ
ｈ＝ｒ／２
【００１６】
また、駆動部３５は圧電式又は電磁式のアクチュエータであり、コントローラ８によって制御される。駆動部３５は、そのロッド３６が開閉弁３４に係着しており、ロッド３６の上下動に伴って開閉弁３４が上下動し、開閉弁３４が下方に動いて停止したときに弁閉になる。開閉弁３４が開いたとき、油噴射部３２の吐出孔３２０，３２０からは１０〜２０ｃｍ／秒の速度で食用油ＣＯが噴射される。
【００１７】
［ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構の構成］
図６はノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂの構成を示す斜視図である。ノズル水平移動機構４Ａは、概略として、コ字形状を成した本体４０と、水平方向に配列した複数のノズル３０，３０のそれぞれを所定間隔に位置させるように水平移動させるための複数の支持部材４１，４１と、本体４０の両側間に固定されて支持部材４１，４１の移動をガイドするガイド棒４２と、支持部材４１，４１の他端に設けられた複数のモータ４３，４３と、このモータ４３，４３の回転軸に取り付けられた複数のピニオン４４，４４と、ピニオン４４，４４に噛合するとともにガイド棒４２に平行させて本体４０に固定されたラック４５とを備えて構成されている。モータ４３，４３を個別に正回転又は逆回転させることで支持部材４１，４１をガイド棒４２に沿ってそれぞれ個別に移動させることができる。これによってノズル３０，３０の間隔を使用する天板１の種類に応じて、天板１に設けられた凹部１１，１１の間隔に合致させることができるようになっている。従って、図２や図３に示すようなパターンの間隔が異なる天板１が混在する場合あっても、ノズル３０，３０の位置を各天板１に合わせて柔軟に対応させることが可能となる。
【００１８】
一方、ノズル上下移動機構４Ｂは、概略として、本体４０に固定させて立設された一対のスタンド４６，４６と、スタンド４６，４６の上側を連結する固定部材４７と、上端が固定部材４７の中間部に固定されてノズル水平移動機構４Ａを昇降させる駆動部４８とを備えて構成されている。これにより、天板１に設けられた凹部１１の深さに応じて天板１の厚みが異なる場合であっても天板１の表面からのノズル３０，３０の先端までの高さ（距離）を確保することができるのでノズル３０，３０の高さ位置を各天板１に合わせて柔軟に対応させることが可能となる。
【００１９】
［コントローラの構成］
図７は制御手段としてのコントローラ８の構成を示すブロック図である。コントローラ８は、概略として、中央処理装置であるＣＰＵ（又はシーケンサ）８１と、天板のサイズ（縦、横、厚み）及び凹部１１，１１の大きさや深さパターンを記憶するメモリ８２と、ＣＰＵ８１に接続された液晶表示器等によるタッチパネル付き表示器８３と、ＣＰＵ８１による制御のもとにノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動するノズル移動回路８４と、ノズル３０，３０のそれぞれの駆動部３５を駆動するノズル駆動回路８５と、駆動部３５を駆動するタイミングを決定するノズル駆動タイミング発生回路８６と、を備えて構成されている。ＣＰＵ８１はインターフェース回路等の周辺回路を含んでおり、また、図示を省略しているがコントローラ８は各回路に電源を供給する電源回路を備えている。
【００２０】
天板１に関する情報、例えば、凹部１１，１１の配列や相互間の距離、凹部１１の直径、天板１の厚み等に関するデータは天板１の種類ごとに予め表示器８３のタッチパネルを介してメモリ８２に記憶させるようになっている。この場合、異なる形状の天板１のそれぞれに番号を付し、番号を指定することで所定の天板１が特定されるようにしておけば、入力の手間を軽減することができる。また、形状の異なる複数の天板１を用いる場合には、搬送順番を予めメモリ８２に登録しておくことで、どのような天板１がどのような順番で搬送されてくるかがわかるので、搬送されてくる天板１の順番に応じて適宜にノズル３０，３０の位置関係を制御することが可能となる。
【００２１】
［油塗布装置の動作］
次に、図１、図６、図７及び図８等を適宜に参照して上述した油塗布装置１０の動作を説明する。図８は油塗布装置１０の動作例を示すフローチャートである。加圧オイルタンク５にはエアレギュレータ６を介してエアコンプレッサ７からの圧縮空気が供給されており、配管ＬＰ１を介してノズル３０の油室３３に食用油ＣＯが供給されるようになっている。作業者はコントローラ８の図示しない電源スイッチをオンとし、表示器８３のタッチパネルを介して天板１を搬送する順番をメモリ８２に記憶させる。そして、作業者が図示しないスタートボタンを押すことによりコントローラ８が動作を開始する。駆動ローラ２２が回転してベルト２１が回転を始めるたら作業者によってベルト２１上に予め定められた順番で天板１が配置されると、天板１はベルト２１の回転に伴って図１に示す矢印Ａ方向に搬送される。天板１が近接センサ９の近傍に到達すると、近接センサ９が天板１の進行方法における天板１の端縁部を検知して検出信号を発生する（テップＳ１０１：Ｙｅｓ）。この検出信号はＣＰＵ８１に送られ、予めメモリ８２に記憶された順番における天板１に関する情報に基づいて、ＣＰＵ８１は先頭の天板１がノズル列３の近傍に到来したことを判断する。また、検出した天板１の順番から当該天板１の凹部１１，１１の配置パターンをメモリ８２から検索する（ステップＳ１０２）。この検索結果に応じてＣＰＵ８１はノズル移動回路８４を制御し（ステップＳ１０３）、ノズル移動回路８４によってノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動してノズル３０，３０を水平方向及び上下方向へ移動させ、ノズル３０，３０の油噴射部３２を凹部１１，１１に対峙させる（ステップＳ１０４）。ここで、ノズル水平移動機構４Ａは図６に示すモータ４３，４３を駆動することにより支持部材４１，４１を移動させ、ノズル上下移動機構４Ｂは駆動部４８によりノズル水平移動機構４Ａを昇降させることによってノズル３０，３０を所定位置に配置させる。
【００２２】
次いで、ＣＰＵ８１は、予めメモリ８２に記憶された天板１の形状に関する情報に基づいてノズル駆動回路８５を制御して各ノズル３０，３０の各油噴射部３２，３２から油室３３内に充填された食用油ＣＯを噴射させる（ステップＳ１０５）。食用油ＣＯの噴射は、凹部１１，１１の直径ｄに応じて高さｈや噴射量（噴射時間の調整による）が予め設定されており、この設定された条件に従って噴射が行われる。ＣＰＵ８１がノズル３０，３０からの食用油ＣＯの噴射が終了したと判定すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）待機状態となり、搬送される次の天板１の有無を判定する（ステップＳ１０７）。次の天板１が無い場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）には、処理が終了となる。一方、次の天板１が有る場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１０１に戻して同様の処理を再度実行する。
【００２３】
ここで、天板１のパターンに応じてノズル３０，３０を移動させる理由について図９（ａ），（ｂ）を参照して説明する。天板１の仕様によって凹部１１，１１の配列パターンや大きさが異なる。そのため、図９（ａ），（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の大きさや間隔は、天板１によって様々である。これに対応させるには、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動して各ノズル３０，３０をそれぞれ個別に移動させる必要がある。例えば、図９（ａ）に示すように、天板１の凹部１１，１１の数が少なく開口部が大きい場合には、進行方向（矢印方向）に対して直角方向における凹部１１，１１の配列数が１列あたり４つなので、８つのノズル３０，３０のうちの使用本数は半分の４つでよく、他の４つは不要となる。そこで、４つのノズル３０，３０を天板１の凹部１１，１１の間隔に合わせてそれぞれ移動させて配置し、他の４つは邪魔にならないように位置に待避させる。一方、図９（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の数が８つの場合には、ノズル３０，３０の使用本数は凹部１１，１１と同じなので、８つの全てのノズル３０，３０を天板１の８つの凹部１１，１１に対峙するようにノズル３０，３０の間隔を調整する必要がある。
【００２４】
また、図１０（ａ）に示すように、凹部１１，１１の直径が大きい場合には、ノズル上下移動機構４Ｂを動作させてノズル３０，３０の高さを高く（ｈ１）することが必要となる。一方、図１０（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の直径が小さい場合には、ノズル上下移動機構４Ｂを動作させてノズル３０，３０の高さを低く（ｈ２）することが必要となる。この場合のノズル３０，３０の高さ位置（ｈ１，ｈ２）は天板１によって異なるので予め天板１に関する情報としてメモリ８２に記憶させておくことによって凹部１１，１１の直径にかかわらず内壁面の全面に所定量の食用油ＣＯをムラなく均一に吹き付けることができる。
【００２５】
［実施形態の効果］
以上のように、本発明に係る油塗布装置によれば、天板１の凹部１１，１１がどのように配置されていても、凹部１１，１１の内壁面に向けて食用油ＣＯを噴射することができるので、凹部１１，１１の内壁面の全域に均一に塗布することができるという効果がある。
また、凹部１１，１１のパターン、その数、間隔及び直径等に応じてノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂによってノズル３０，３０を水平方向及び上下方向に自由に移動できるため、様々な形状の天板１に対応になるという効果がある。
【００２６】
尚、本実施形態においては、ノズル３０，３０を横一列に８つを配置しているが、ノズル３０，３０の数はこれに限定されるものではなく、また、ノズル３０，３０は横一列に配列される必要はない。例えば、凹部１１，１１の間隔が狭い場合には、ノズル３０，３０を横一列に並べるとノズル３０自体の大きさにより凹部１１，１１の上部に位置させることができない場合がある。そのため、ノズル３０，３０を段違いに配列することにより凹部１１，１１の間隔が狭い場合に対応させることができる。
また、本発明に係る油塗布装置は、上述した実施形態のものに限定されるものではなく、ケーキやパンの以外の焼き菓子類、あるいは、はたこ焼き等のように凹状の型への食用油の塗布が必要な食品に利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１ 天板
２ ベルトコンベア
３ ノズル列
４Ｂ ノズル上下移動機構
４Ａ ノズル水平移動機構
５ 加圧オイルタンク
６ エアレギュレータ
７ エアコンプレッサ
８ コントローラ
９ 近接センサ
１０ 油塗布装置
１１ 凹部
２１ ベルト
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
３０ ノズル
３１ 本体
３２ 油噴射部
３３ 油室
３４ 開閉弁
３５ 駆動部
３６ ロッド
４０ 本体
４１ 支持部材
４２ ガイド棒
４３ モータ
４４ ピニオン
４５ ラック
４６ スタンド
４７ 固定部材
４８ 駆動部
８２ メモリ
８３ タッチパネル付き表示器
８４ ノズル移動回路
８５ ノズル駆動回路
８６ ノズル駆動タイミング発生回路
３２０ 吐出孔
ＣＯ 食用油
ｄ 直径
ＬＰ１ 配管
ＬＰ２ 配管
ＬＰ３ 配管
Ｔｓ タイミング信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は油塗布装置に係り、特に、ケーキ生地等を焼成するために用いられる天板に設けられた凹状の型の内部に均一、且つ、充分に油を塗布するための油塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ケーキやパン等の生地を焼成する過程においては、オーブンでケーキ等の生地を焼成する前に、焦げつき防止のために天板上に設けられた凹状の型（ケーキやパン等について所望のデザインの外形を得るためのもの）内に食用油を塗布する必要がある。従来の塗布装置は、天板の上方に１個の大型スプレーガンを設けて、天板全体に食用油を噴射することにより塗布していた。
【０００３】
また、特許文献１の油塗布装置は、平板状の天板の表面の所定位置に所望のパターンを形成するようにして食用油を噴射塗布する装置であり、例えば、ケーキ等の形状に合わせて油を塗布する必要のある場所に多数のノズルによって天板上に油を噴射して塗布する装置である。この油塗布装置は、天板上に予め複数のパン生地を載置する位置が定められており、この載置位置に向けて食用油を各ノズルから噴射して塗布する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３５６８０６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、複数の凹状の型を有する天板に対して１個の大型のスプレーガンによって凹状の型に油を噴射した場合、スプレーガンから遠い位置にある型ほど油の射角（ノズルの垂直方向に対する油の噴射角度）が大きくなることから油が型の開口部の周縁部に遮られてしまい、型の内壁部分に均一、且つ、充分に油を塗布することができなかった。そのため、凹状の型内に塗布された油が不均一となってケーキ等の焼きむらが発生しやすく、歩留まりが悪いだけでなく、風味を損なう原因となっていた。また、凹状の型に均一に油を塗布しようとすると、天板のかなり上方から食用油を噴射する必要があることから油の使用量が多大なものとなり、無駄に浪費される量も多いという問題がある。さらに、油が天板の周囲にも付着するので清掃作業にも多大な負担を要していた。
【０００６】
また、特許文献１の油塗布装置は、複数のノズルによって平板状の天板の所定位置に所望のパターンを形成するように油を塗布する装置であり、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することを想定したものではない。また、ノズルから噴射する油の射角が大きいと塗布すべき所望の形状の輪郭がぼやけてしまい、油を所望の形状に塗布することが困難となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、かかる従来の装置の欠点を改良し、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することが可能な新規かつ独自の油塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、先端に多数の吐出孔が設けられ、所定の噴射角度の範囲内に均一に油を噴射可能なノズルを表面に凹状の型が複数配列された天板の進行方向に対して直角方向に複数配置した油噴射手段と、複数のノズルをそれぞれ水平方向へ移動させるためのノズル水平移動機構と、複数のノズルをそれぞれ上下方向へ移動させるためのノズル上下移動機構と、搬送装置によって搬送されてくる天板の位置を検知する近接センサと、近接センサによって検知した天板の位置、及び、予め記憶させてある天板の形状に関する情報に基づいて、ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構を動作させて各ノズルを所定位置に移動させると共に、各ノズルから油を噴射して天板上に設けられた型の内部に所定量の油を均一に塗布するようにノズルの位置及び油の噴射を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の油塗布装置において、ノズルは、先端に多数の吐出孔が設けられ、垂直方向に対して約４５°の範囲に均一に油を噴射するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る油塗布装置によれば、天板の表面に設けられた凹状の型内の内壁や底面に均一、且つ、充分に油を塗布することが可能になるという効果がある。
また、天板に設けられた型の配置に応じてノズルの位置を適宜調整可能としたので種々の天板に対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る油塗布装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は天板の平面図、図２（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】天板の他の構成を示す平面図である。
【図４】ノズルの構成を示す正面断面図である。
【図５】油噴射部の表面と天板の表面との間の高さｈと凹部の直径ｒを説明する図である。
【図６】ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構の構成を示す斜視図である。
【図７】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る油塗布装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】ノズル列の高さ調整を説明する図である。
【図１０】天板の凹部の形状に応じたノズルの高さ調整を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る油塗布装置について好ましい一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
［油塗布装置の構成］
図１は本発明に係る油塗布装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。図示された油塗布装置１０は、概略として、天板１を水平移動させるベルトコンベア２と、天板１の型内に食用油ＣＯを噴射する複数の後述するノズル（本実施形態では８つ）を備えたノズル列（油噴射手段）３と、ノズル列３を水平移動させるノズル水平移動機構４Ａと、ノズル列３を上下移動させるノズル上下移動機構４Ｂと、配管ＬＰ１を介して食用油ＣＯをノズル列３へ供給する加圧オイルタンク５と、配管ＬＰ２，ＬＰ３及びエアレギュレータ６を介して圧縮空気を加圧オイルタンク５へ供給するエアコンプレッサ７と、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを制御する制御手段としてのコントローラ８と、天板３がベルトコンベア２によってノズル列３の近傍に来たことを検出する近接センサ９とを備えて構成されている。
【００１３】
［天板の構成］
図２（ａ）は天板の平面図、図２（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。天板１は、鉄板等を加工して形成されており、ケーキやパン等の生地を収容するための平面形状が円形状をした凹部（凹状の型）１１，１１が所定のパターンで複数（ここでは１２個）設けられている。凹部１１，１１の形状は、パンやケーキ等を焼き上げた際の形状に合わせた形状となっている。そして、天板１の凹部１１，１１のデザインは図２に示す他、例えば図３に示すように、型を４×６の２０個設けたものであってもよく、天板のサイズ（直径や深さ）、型の配列（縦横の数）等については適宜のものを採用することができる。
【００１４】
天板１を水平移動させる搬送装置としてのベルトコンベア２は、エンドレスのベルト２１と、その一端に係着されてベルト２１を回転させる駆動ローラ２２と、ベルト２１の他端に係着されてベルト２１の回転を補助する従動ローラ２３とを備えて構成されている。
【００１５】
［ノズルの構成］
ノズル列３は、複数のノズル３０，３０を天板１の進行方向（搬送方向）に対して直角な方向にそれぞれ所定の間隔を有して配置した構成になっている。図４はノズル３０の構成を示す正面断面図である。図示されたノズル３０は、概略として、例えば直径約１０ｍｍ程度の筒形状の本体３１と、本体３１の下端に多数の微細な吐出孔３２０，３２０が穿設された半球面状をした凸状の油噴射部３２と、配管ＬＰ１を介して一時的に食用油ＣＯが蓄えられる油室３３と、油室３３内に配設されて油室３３内の食用油ＣＯの油噴射部３２への吐出を制御する開閉弁３４と、本体３１内の上部に配設されて開閉弁３４を上下動させる駆動部３５とを備えて構成されている。油噴射部３２の吐出孔３２０は、例えば、孔径が０．１ｍｍであり、油噴射部３２に数百個が設けられている。各吐出孔３２０，３２０は油噴射部３２の凸面形状の中心から放射状に配置されており、最も外側の吐出孔は食用油ＣＯの噴射角度が、例えば、水平面に対して約４５°（ノズルの垂直方向に対しても約４５°）となるように配置されている。この場合、図５に示すように、天板１の表面からノズル３０の先端までの高さを「ｈ」とし、凹部１１の開口長さ（直径）を「ｒ」とすれば、高さｈは、凹部１１の直径ｒの半分になる。
［数１］
ｔａｎ４５°＝ｒ／２／ｈ
ｈ＝ｒ／２
【００１６】
また、駆動部３５は圧電式又は電磁式のアクチュエータであり、コントローラ８によって制御される。駆動部３５は、そのロッド３６が開閉弁３４に係着しており、ロッド３６の上下動に伴って開閉弁３４が上下動し、開閉弁３４が下方に動いて停止したときに弁閉になる。開閉弁３４が開いたとき、油噴射部３２の吐出孔３２０，３２０からは１０〜２０ｃｍ／秒の速度で食用油ＣＯが噴射される。
【００１７】
［ノズル水平移動機構及びノズル上下移動機構の構成］
図６はノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂの構成を示す斜視図である。ノズル水平移動機構４Ａは、概略として、コ字形状を成した本体４０と、水平方向に配列した複数のノズル３０，３０のそれぞれを所定間隔に位置させるように水平移動させるための複数の支持部材４１，４１と、本体４０の両側間に固定されて支持部材４１，４１の移動をガイドするガイド棒４２と、支持部材４１，４１の他端に設けられた複数のモータ４３，４３と、このモータ４３，４３の回転軸に取り付けられた複数のピニオン４４，４４と、ピニオン４４，４４に噛合するとともにガイド棒４２に平行させて本体４０に固定されたラック４５とを備えて構成されている。モータ４３，４３を個別に正回転又は逆回転させることで支持部材４１，４１をガイド棒４２に沿ってそれぞれ個別に移動させることができる。これによってノズル３０，３０の間隔を使用する天板１の種類に応じて、天板１に設けられた凹部１１，１１の間隔に合致させることができるようになっている。従って、図２や図３に示すようなパターンの間隔が異なる天板１が混在する場合あっても、ノズル３０，３０の位置を各天板１に合わせて柔軟に対応させることが可能となる。
【００１８】
一方、ノズル上下移動機構４Ｂは、概略として、本体４０に固定させて立設された一対のスタンド４６，４６と、スタンド４６，４６の上側を連結する固定部材４７と、上端が固定部材４７の中間部に固定されてノズル水平移動機構４Ａを昇降させる駆動部４８とを備えて構成されている。これにより、天板１に設けられた凹部１１の深さに応じて天板１の厚みが異なる場合であっても天板１の表面からのノズル３０，３０の先端までの高さ（距離）を確保することができるのでノズル３０，３０の高さ位置を各天板１に合わせて柔軟に対応させることが可能となる。
【００１９】
［コントローラの構成］
図７は制御手段としてのコントローラ８の構成を示すブロック図である。コントローラ８は、概略として、中央処理装置であるＣＰＵ（又はシーケンサ）８１と、天板のサイズ（縦、横、厚み）及び凹部１１，１１の大きさや深さパターンを記憶するメモリ８２と、ＣＰＵ８１に接続された液晶表示器等によるタッチパネル付き表示器８３と、ＣＰＵ８１による制御のもとにノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動するノズル移動回路８４と、ノズル３０，３０のそれぞれの駆動部３５を駆動するノズル駆動回路８５と、駆動部３５を駆動するタイミングを決定するノズル駆動タイミング発生回路８６と、を備えて構成されている。ＣＰＵ８１はインターフェース回路等の周辺回路を含んでおり、また、図示を省略しているがコントローラ８は各回路に電源を供給する電源回路を備えている。
【００２０】
天板１に関する情報、例えば、凹部１１，１１の配列や相互間の距離、凹部１１の直径、天板１の厚み等に関するデータは天板１の種類ごとに予め表示器８３のタッチパネルを介してメモリ８２に記憶させるようになっている。この場合、異なる形状の天板１のそれぞれに番号を付し、番号を指定することで所定の天板１が特定されるようにしておけば、入力の手間を軽減することができる。また、形状の異なる複数の天板１を用いる場合には、搬送順番を予めメモリ８２に登録しておくことで、どのような天板１がどのような順番で搬送されてくるかがわかるので、搬送されてくる天板１の順番に応じて適宜にノズル３０，３０の位置関係を制御することが可能となる。
【００２１】
［油塗布装置の動作］
次に、図１、図６、図７及び図８等を適宜に参照して上述した油塗布装置１０の動作を説明する。図８は油塗布装置１０の動作例を示すフローチャートである。加圧オイルタンク５にはエアレギュレータ６を介してエアコンプレッサ７からの圧縮空気が供給されており、配管ＬＰ１を介してノズル３０の油室３３に食用油ＣＯが供給されるようになっている。作業者はコントローラ８の図示しない電源スイッチをオンとし、表示器８３のタッチパネルを介して天板１を搬送する順番をメモリ８２に記憶させる。そして、作業者が図示しないスタートボタンを押すことによりコントローラ８が動作を開始する。駆動ローラ２２が回転してベルト２１が回転を始めるたら作業者によってベルト２１上に予め定められた順番で天板１が配置されると、天板１はベルト２１の回転に伴って図１に示す矢印Ａ方向に搬送される。天板１が近接センサ９の近傍に到達すると、近接センサ９が天板１の進行方法における天板１の端縁部を検知して検出信号を発生する（テップＳ１０１：Ｙｅｓ）。この検出信号はＣＰＵ８１に送られ、予めメモリ８２に記憶された順番における天板１に関する情報に基づいて、ＣＰＵ８１は先頭の天板１がノズル列３の近傍に到来したことを判断する。また、検出した天板１の順番から当該天板１の凹部１１，１１の配置パターンをメモリ８２から検索する（ステップＳ１０２）。この検索結果に応じてＣＰＵ８１はノズル移動回路８４を制御し（ステップＳ１０３）、ノズル移動回路８４によってノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動してノズル３０，３０を水平方向及び上下方向へ移動させ、ノズル３０，３０の油噴射部３２を凹部１１，１１に対峙させる（ステップＳ１０４）。ここで、ノズル水平移動機構４Ａは図６に示すモータ４３，４３を駆動することにより支持部材４１，４１を移動させ、ノズル上下移動機構４Ｂは駆動部４８によりノズル水平移動機構４Ａを昇降させることによってノズル３０，３０を所定位置に配置させる。
【００２２】
次いで、ＣＰＵ８１は、予めメモリ８２に記憶された天板１の形状に関する情報に基づいてノズル駆動回路８５を制御して各ノズル３０，３０の各油噴射部３２，３２から油室３３内に充填された食用油ＣＯを噴射させる（ステップＳ１０５）。食用油ＣＯの噴射は、凹部１１，１１の直径ｄに応じて高さｈや噴射量（噴射時間の調整による）が予め設定されており、この設定された条件に従って噴射が行われる。ＣＰＵ８１がノズル３０，３０からの食用油ＣＯの噴射が終了したと判定すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）待機状態となり、搬送される次の天板１の有無を判定する（ステップＳ１０７）。次の天板１が無い場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）には、処理が終了となる。一方、次の天板１が有る場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１０１に戻して同様の処理を再度実行する。
【００２３】
ここで、天板１のパターンに応じてノズル３０，３０を移動させる理由について図９（ａ），（ｂ）を参照して説明する。天板１の仕様によって凹部１１，１１の配列パターンや大きさが異なる。そのため、図９（ａ），（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の大きさや間隔は、天板１によって様々である。これに対応させるには、ノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂを駆動して各ノズル３０，３０をそれぞれ個別に移動させる必要がある。例えば、図９（ａ）に示すように、天板１の凹部１１，１１の数が少なく開口部が大きい場合には、進行方向（矢印方向）に対して直角方向における凹部１１，１１の配列数が１列あたり４つなので、８つのノズル３０，３０のうちの使用本数は半分の４つでよく、他の４つは不要となる。そこで、４つのノズル３０，３０を天板１の凹部１１，１１の間隔に合わせてそれぞれ移動させて配置し、他の４つは邪魔にならないように位置に待避させる。一方、図９（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の数が８つの場合には、ノズル３０，３０の使用本数は凹部１１，１１と同じなので、８つの全てのノズル３０，３０を天板１の８つの凹部１１，１１に対峙するようにノズル３０，３０の間隔を調整する必要がある。
【００２４】
また、図１０（ａ）に示すように、凹部１１，１１の直径が大きい場合には、ノズル上下移動機構４Ｂを動作させてノズル３０，３０の高さを高く（ｈ１）することが必要となる。一方、図１０（ｂ）に示すように、凹部１１，１１の直径が小さい場合には、ノズル上下移動機構４Ｂを動作させてノズル３０，３０の高さを低く（ｈ２）することが必要となる。この場合のノズル３０，３０の高さ位置（ｈ１，ｈ２）は天板１によって異なるので予め天板１に関する情報としてメモリ８２に記憶させておくことによって凹部１１，１１の直径にかかわらず内壁面の全面に所定量の食用油ＣＯをムラなく均一に吹き付けることができる。
【００２５】
［実施形態の効果］
以上のように、本発明に係る油塗布装置によれば、天板１の凹部１１，１１がどのように配置されていても、凹部１１，１１の内壁面に向けて食用油ＣＯを噴射することができるので、凹部１１，１１の内壁面の全域に均一に塗布することができるという効果がある。
また、凹部１１，１１のパターン、その数、間隔及び直径等に応じてノズル水平移動機構４Ａ及びノズル上下移動機構４Ｂによってノズル３０，３０を水平方向及び上下方向に自由に移動できるため、様々な形状の天板１に対応になるという効果がある。
【００２６】
尚、本実施形態においては、ノズル３０，３０を横一列に８つを配置しているが、ノズル３０，３０の数はこれに限定されるものではなく、また、ノズル３０，３０は横一列に配列される必要はない。例えば、凹部１１，１１の間隔が狭い場合には、ノズル３０，３０を横一列に並べるとノズル３０自体の大きさにより凹部１１，１１の上部に位置させることができない場合がある。そのため、ノズル３０，３０を段違いに配列することにより凹部１１，１１の間隔が狭い場合に対応させることができる。
また、本発明に係る油塗布装置は、上述した実施形態のものに限定されるものではなく、ケーキやパンの以外の焼き菓子類、あるいは、はたこ焼き等のように凹状の型への食用油の塗布が必要な食品に利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１ 天板
２ ベルトコンベア
３ ノズル列
４Ｂ ノズル上下移動機構
４Ａ ノズル水平移動機構
５ 加圧オイルタンク
６ エアレギュレータ
７ エアコンプレッサ
８ コントローラ
９ 近接センサ
１０ 油塗布装置
１１ 凹部
２１ ベルト
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
３０ ノズル
３１ 本体
３２ 油噴射部
３３ 油室
３４ 開閉弁
３５ 駆動部
３６ ロッド
４０ 本体
４１ 支持部材
４２ ガイド棒
４３ モータ
４４ ピニオン
４５ ラック
４６ スタンド
４７ 固定部材
４８ 駆動部
８２ メモリ
８３ タッチパネル付き表示器
８４ ノズル移動回路
８５ ノズル駆動回路
８６ ノズル駆動タイミング発生回路
３２０ 吐出孔
ＣＯ 食用油
ｄ 直径
ＬＰ１ 配管
ＬＰ２ 配管
ＬＰ３ 配管
Ｔｓ タイミング信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に多数の吐出孔が設けられ、所定の噴射角度の範囲内に均一に油を噴射可能なノズルを表面に凹状の型が複数配列された天板の進行方向に対して直角方向に複数配置した油噴射手段と、
複数の前記ノズルをそれぞれ水平方向へ移動させるためのノズル水平移動機構と、
複数の前記ノズルをそれぞれ上下方向へ移動させるためのノズル上下移動機構と、
搬送装置によって搬送されてくる前記天板の位置を検知する近接センサと、
前記近接センサによって検知した前記天板の位置、及び、予め記憶させてある前記天板の形状に関する情報に基づいて、前記ノズル水平移動機構及び前記ノズル上下移動機構を動作させて前記各ノズルを所定位置に移動させると共に、前記各ノズルから油を噴射して前記天板上に設けられた前記型の内部に所定量の油を均一に塗布するように前記ノズルの位置及び油の噴射を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする油塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油塗布装置において、
前記ノズルは、先端に多数の吐出孔が設けられ、垂直方向に対して約４５°の範囲に均一に油を噴射するように形成されていることを特徴とする油塗布装置。
【請求項１】
先端に多数の吐出孔が設けられ、所定の噴射角度の範囲内に均一に油を噴射可能なノズルを表面に凹状の型が複数配列された天板の進行方向に対して直角方向に複数配置した油噴射手段と、
複数の前記ノズルをそれぞれ水平方向へ移動させるためのノズル水平移動機構と、
複数の前記ノズルをそれぞれ上下方向へ移動させるためのノズル上下移動機構と、
搬送装置によって搬送されてくる前記天板の位置を検知する近接センサと、
前記近接センサによって検知した前記天板の位置、及び、予め記憶させてある前記天板の形状に関する情報に基づいて、前記ノズル水平移動機構及び前記ノズル上下移動機構を動作させて前記各ノズルを所定位置に移動させると共に、前記各ノズルから油を噴射して前記天板上に設けられた前記型の内部に所定量の油を均一に塗布するように前記ノズルの位置及び油の噴射を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする油塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油塗布装置において、
前記ノズルは、先端に多数の吐出孔が設けられ、垂直方向に対して約４５°の範囲に均一に油を噴射するように形成されていることを特徴とする油塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１０９７０（Ｐ２０１３−１１０９７０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７０３２（Ｐ２０１１−２５７０３２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１２８３７１）株式会社エルエーシー (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１２８３７１）株式会社エルエーシー (3)
【Ｆターム（参考）】
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