均し装置
【課題】 容器内の食品材料などの被均し材料を振動のみで適正に均すことのできる均し装置
【解決手段】 角皿状の容器１に収容した粒体、粉体の被均し材料２を表面が水平になるように均す装置で、容器１を水平な一方向Ｘに往復動可能に保持する容器保持ユニット１０と、容器保持ユニット１０に水平な一方向Ｘに振動を与える振動発生ユニット３０を備える。容器保持ユニット１０の上方に、複数の容器１を水平に整列させて位置決め保持するトレイ３を設置する。トレイ３に対して容器保持ユニット１０を上昇させてトレイ３から容器１を持ち上げ、その状態で振動発生ユニット３０を作動させて容器保持ユニット１０を水平な一方向Ｘに振動させる。振動発生ユニット３０は、一対の偏心重り３１を互いに逆回転させることで、振動板１３を水平一方向Ｘに方向規制して振動させる。
【解決手段】 角皿状の容器１に収容した粒体、粉体の被均し材料２を表面が水平になるように均す装置で、容器１を水平な一方向Ｘに往復動可能に保持する容器保持ユニット１０と、容器保持ユニット１０に水平な一方向Ｘに振動を与える振動発生ユニット３０を備える。容器保持ユニット１０の上方に、複数の容器１を水平に整列させて位置決め保持するトレイ３を設置する。トレイ３に対して容器保持ユニット１０を上昇させてトレイ３から容器１を持ち上げ、その状態で振動発生ユニット３０を作動させて容器保持ユニット１０を水平な一方向Ｘに振動させる。振動発生ユニット３０は、一対の偏心重り３１を互いに逆回転させることで、振動板１３を水平一方向Ｘに方向規制して振動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に収容された食品材料や医薬品材料などの粉状又は粒状材料の表面高さを均す均し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐熱性プラスチック容器を用いたレトルト食品の製造ラインに、容器内の被均し材料である粒状又は粉状の食品材料を均等な高さに均す均し工程がある。この均し工程で用いられる均し装置は、容器をバイブレーターや振動板を使って振動させる均し装置（例えば、特許文献１参照）と、容器に収容された被均し材料に直接に接触する押圧板やスキージのような均し用外部部材を使用した均し装置（例えば、特許文献２参照）が一般的である。
【０００３】
例えば、ご飯のレトルト食品の製造ラインには、丸形や角形の皿状容器に定量の洗米・浸漬済み米粒を投入する工程ある。複数の容器を水平なトレイ上に整列させ、複数の各容器に米投入機から定量の洗米・浸漬済み米粒を投入して、各容器の底面上に定量の米粒を山盛り状に収容する。この後、山盛り状の米粒の表面高さが均等になるように均しが行われて、容器に定量の炊飯用水が注入される。トレイと共に複数の各容器が炊飯釜に搬入され、炊飯が行われる。炊飯後、釜からトレイと各容器を取り出し、複数の各容器の開口を樹脂製フィルムで封口して、レトルト食品が製造される。炊飯前に各容器内の山盛り状の米粒を均すことで、定量の米粒の全体を水面下に沈めるようにして、後の炊飯やフィルム封口が良好に行えるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１５５５１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２７６７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器をバイブレーターで直接的に水平方向に振動させる均し装置は、容器に作用する水平な振動方向が一方向に定まらないため、均し斑が生じることがある。即ち、バイブレーターの回転軸で発生する振動は、軸回転方向に対して３６０°の全方向で発生するため、容器内の米粒等の被均し材料に水平方向に遠心力が働いて、容器の内壁面へと偏り、均し斑が生じる場合がある。また、容器をバイブレーターと振動板で上下に振動させる均し装置は、容器内の被均し材料に水平方向に遠心力が作用しないので均し斑の発生が少ない。しかし、容器を上下に振動させるために容器および容器内の被均し材料が飛び跳ねる不具合がある。この飛び跳ねは、容器を押え部材で押さえることで抑制できるが、押え部材に米が接触するために、１回の均し動作毎に押え部材を洗浄して、次の均し動作時に容器内に異物が混入しないようにしなければならない不具合がある。また、１枚の長尺な振動板に複数の容器を並べて同時に振動させる場合、振動板の中央部と両端部で振動差が生じ、複数の容器での均一な均し動作が難しい。
【０００５】
また、容器内の山盛り状の被均し材料の表面を平坦な押圧板で押圧して均す均し装置や、容器内の被均し材料に対して相対的に水平移動するスキージで均す均し装置は、上記したような振動に伴う不具合は無い。しかし、１回の均し動作毎に容器内の被均し材料に接触する押圧板やスキージのような均し用外部部材を洗浄して、均し動作時に容器内に異物が混入しないようにしなければならない問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、容器内の被均し材料を振動のみで適正に均すことのできる均し装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容器に振動を与えて容器に収容した粉状又は粒状被均し材料の表面高さを均す均し装置で、容器を水平な一方向に往復動可能に保持する容器保持ユニットと、容器保持ユニットに対して水平方向に回転可能に軸着された一対の偏心重りを有し、当該一対の偏心重りの回転軸を互いに結ぶ直線を前記往復動方向と直交する水平方向に一致させ、かつ、一対の偏心重りを位相を同期させて互いに逆方向に回転させて容器保持ユニットに往復動方向の振動を与える振動発生ユニットとを具備したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、被均し材料は、容器の底面に供給すると少し盛り上がった状態になる粒状又は粉状の食品材料、医薬品材料、工芸品材料などが適用される。容器は、定量の被均し材料が投入或いは注入されると盛り上がった状態になる角形や丸形の皿状容器が適用できる。被均し材料を収容した単数又は複数の容器を、それぞれ水平な状態で容器保持ユニットに取付ける。容器保持ユニットは、単数又は複数の容器を着脱自在に位置決め保持する水平な振動板を備えた構造とすることができる。振動発生ユニットは、容器を保持した容器保持ユニットを水平な一方向に往復動させて振動させる。振動発生ユニットは、容器保持ユニットの上記振動板に一対の偏心重りを軸着し、一対の偏心重りをモーターで回転させる構造にすることができる。一対の偏心重りの回転軸同士を歯車結合させて、一対の偏心重りを位相を同期させて同速で互いに逆方向回転させることで、容器保持ユニットに水平な一方向に振動が与えられる。この振動が容器に与えられて、容器内の被均し材料が、その表面高さが均等になるように均される。一対の偏心重りは、連続して回転することで容器保持ユニットに所定の水平な一方向に積極的に振動を与えると共に、この振動方向と直交する水平な方向での振動を抑制する。そのため、容器保持ユニットと容器の水平な一方向での振動を適格に行うことが容易になり、振動のみで容器内の被均し材料を適正に均すことが容易になる。また、一対の偏心重りの重量、回転速度を調整することで、容器の振動加速度、振幅、振動周波数が被均し材料の材質、量に適合するように調整することができる。
【０００９】
本発明においては、複数の容器を同時に振動させる均し装置として、次の構成とすることができる。容器保持ユニットの上方に、複数の容器を水平に整列させて位置決め保持するトレイを間欠的に搬送するトレイ搬送ラインを設け、容器保持ユニットの上方定位置に間欠搬送されたトレイに対し容器保持ユニットを相対的に上昇させることでトレイ上の複数の容器を容器保持ユニットで保持して、当該容器保持ユニットに振動発生ユニットで振動を与える構成とすることができる。この場合、容器保持ユニットは、トレイとの相対的な上昇にてトレイに保持された複数の容器それぞれをトレイから持ち上げて保持する複数の容器受けを一体に有する構造にすることができる。
【００１０】
ここでのトレイは、複数の容器を整列させて水平に着脱自在に保持する水平トレイで、保持した複数の容器を均し工程、熱処理工程などの各種製造工程に搬送する。また、トレイは、複数の容器をそれぞれに位置決め保持する位置決め手段を備える。トレイに対して容器保持ユニットを相対的に上昇させて、トレイに保持された複数の容器を容器保持ユニット側で受け取り、トレイから持ち上げた状態で保持する。トレイと容器保持ユニットの相対的な上下動は、定位置のトレイに対して容器保持ユニットを上下動させる、或いは、定位置の容器保持ユニットに対してトレイを上下動させることで行うことができる。実際には、容器保持ユニットにユニット全体を定ストロークで上下動させる昇降機構を付設して、定位置のトレイに対して容器保持ユニット側を上下動させる機構が望ましい。容器保持ユニットで複数の容器を同時に振動させ、複数の容器内の被均し材料を同時に均す。容器保持ユニットは、トレイを振動させることなく容器のみを振動させるため、振動させるための動力が少なくて済み、振動動作が安定する。
【００１１】
また、本発明において、振動発生ユニットは、一対の偏心重りの側方の定位置に設置されたモーターの駆動軸と、当該モーター駆動軸の回転力を一対の偏心重りの回転軸に伝達する無端ベルトを有する構造とすることができる。また、振動発生ユニットに、その往復動方向と直交する方向の正方向および逆方向で振動発生ユニットを附勢する一対の引張りばね材を備えた自動調心機構を付設することができる。
【００１２】
ここでの振動発生ユニットのモーターは、所謂バイブレーターであり、駆動軸を高速回転させる。駆動軸と一つの偏心重りの回転軸の一方とに無端ベルトが張設される。一対の偏心重りの回転軸が歯車で結合され、一方の回転軸が無端ベルトで回転駆動されると、他方の回転軸が歯車を介して逆方向に回転する。無端ベルトは、振動発生ユニットに対する容器保持ユニットの相対的な上下動による変位を吸収して、モーター駆動軸と偏心重りの回転軸間の回転動力伝達を安定したものにする。また、自動調心機構の一対の引張りばね材は、偏心重りが回転するときと偏心重りの回転が停止するときの振動発生ユニットの姿勢を安定させ、容器保持ユニットを安定した姿勢で振動させる。
【００１３】
本発明においては、被均し材料を収容する容器は、容器保持ユニットが往復動する一方向に平行な内壁面を有する角皿状容器が適用できる。また、この容器に収容する被均し材料は、炊飯前の米粒の食品材料が適用できる。
【００１４】
ここでの容器は、４辺の内壁面の角部がアール状にした略長方形の角皿状容器である。この容器内に定量の洗米・浸漬済み米粒を収容し、容器を水平な一方向に振動させる。すると、容器の振動方向と平行な対向する二内壁面に沿って米粒が均され、全体が良好に均される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動発生ユニットの一対の偏心重りの回転で容器保持ユニットを水平な一方向に正確に振動させ、かつ、一対の偏心重りの重量、回転数の調整で容器を容器内の被均し材料の材質、量に適合した振幅、振動加速度、振動周波数で振動させることができるので、容器内の被均し材料の表面高さを一定にする均し動作が正確にして安定して行えるという優れた効果を奏し得る。
【００１６】
また、容器に水平一方向に振動させるのみで均し動作ができるので、容器内の被均し材料に押圧板などの外部部材を接触させる必要がなくなり、１回の均し動作毎に外部部材を洗浄するといった余分な作業工程が省略できる。さらに、外部部材接触による異物混入を嫌う米粒のような食品材料においては、振動を与えるのみで正確に均せるので、食品衛生管理上に有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図１〜図１２を参照して説明する。
【００１８】
図１〜図３に示す均し装置は、複数の容器１に同時に水平方向に振動を与えて、各容器１に収容した粉状又は粒状の被均し材料２をその表面高さを均等にするように均す。この均し装置は、ご飯のレトルト食品の製造ラインに設置されるもので、容器１を水平な一方向Ｘに往復動可能に保持する容器保持ユニット１０と、容器保持ユニット１０に水平な一方向Ｘに振動を与える振動発生ユニット３０を有する。
【００１９】
容器保持ユニット１０の上方に、複数の容器１を水平に整列させて位置決め保持するトレイ３を間欠的に搬送するトレイ搬送ラインＬを設置する。トレイ搬送ラインＬは、図１の鎖線で示す搬送体４を備え、搬送体４でトレイ３を水平に支持して水平なトレイ搬送ラインＬ方向に間欠搬送する。トレイ搬送ラインＬがご飯のレトルト食品の製造ラインである場合、トレイ搬送ラインＬの定位置に、容器１に収容した被均し材料２（洗米・浸漬済みの米粒）を振動のみで均す均しポジションＰが設置される。均しポジションＰの前ポジションに、トレイ上の複数の容器内に定量の洗米・浸漬済み米粒を投入する作業ポジションが設置される。均しポジションＰの後ポジションに、容器内に炊飯用水を注入する作業ポジションが設置される。これら複数の各作業ポジションにトレイ３が、複数の容器１を水平に保持した状態で間欠搬送されて、ご飯のレトルト食品が製造される。
【００２０】
トレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに、容器保持ユニット１０と振動発生ユニット３０が上下二段構造で設置される。複数の容器１を保持したトレイ３がトレイ搬送ラインＬを間欠送りされ、均しポジションＰにトレイ３が単数ずつ間欠搬送されて停止する。均しポジションＰで単数のトレイ３が停止すると、容器保持ユニット１０と振動発生ユニット３０が作動して、トレイ３に保持された複数の容器１がトレイ３から持ち上げられ、容器保持ユニット１０側に保持される。複数の容器１を保持した容器保持ユニット１０に振動発生ユニット３０で振動を与えられて、複数の各容器１が水平な一方向Ｘに往復動して振動する。
【００２１】
容器１は、耐熱性のプラスチック容器である。容器１は、角皿状の容器本体１ａの上端開口縁にフランジ部１ｂを一体に有する。容器本体１ａの底面に定量の被均し材料２の米粒が山盛り状に収容される。容器本体１ａは、例えば図１１と図１２に示すようにフラットな長方形の底面１ｃと、底面１ｃの四辺から縦断面１／４円弧状に屈曲して上方に延在する四内壁面１ｄ〜１ｇを有する。対向する二内壁面１ｄ、１ｆは、他の対向する二内壁面１ｅ、１ｇより少し長く、隣接する二内壁面１ｄと１ｅ、１ｅと１ｆ、１ｆと１ｇ、１ｇと１ｄの間は横断面１／４円弧状の屈曲壁面である。長い方の二内壁面１ｄ、１ｆが容器保持ユニット１０の往復動方向（水平な一方向Ｘ）に平行になるよう、複数の各容器１がトレイ３上に整列させて配置される。
【００２２】
図１〜図３に示すトレイ３は、水平な一方向Ｘに長尺な矩形枠部３ａと、矩形枠部３ａの対向二枠間に並列に固定した複数の容器搭載部３ｂを有する。容器搭載部３ｂはリップみぞ形鋼形状で、各容器搭載部３ｂ上に複数の容器１が一列に位置決めされて着脱自在に保持される。各容器搭載部３ｂそれぞれで６個の容器１を保持して、トレイ全体で計６×４＝２４個の容器１を保持する。各容器搭載部３ｂの容器搭載箇所には、例えば図８に示すような十文字状の作業穴５が形成される。作業穴５は、容器保持ユニット１０に設けた後述する十文字状の容器受け１６が上下方向に貫通する穴である。
【００２３】
容器保持ユニット１０は、均しポジションＰの下方定位置に設置された昇降機構１１と、昇降機構１１に支持されて定ストロークで上下動する水平な矩形枠状の昇降台１２と、昇降台１２上に水平な一方向Ｘに往復動可能に設置された水平な振動板１３を備える。昇降機構１１は、水平な一方向Ｘで並ぶ一対のシリンダ１１ａと、各シリンダ１１ａから真上に延在する昇降ロッド１１ｂを備える。一対の昇降ロッド１１ｂの上端に昇降台１２が固定される。矩形枠状の昇降台１２の四隅部上に、水平一方向Ｘに平行な外ガイド１４が設置される。昇降台１２の中央部の左右２箇所に、水平一方向Ｘに平行な内ガイド１５が設置される。４つの外ガイド１４と２つの内ガイド１５の各々は、振動板１３を水平一方向Ｘに往復動可能に支持するＬＭガイドである。外ガイド１４は、昇降台１２上に固定した下レールと、振動板１３の下面に固定した上レールを水平一方向Ｘに相対往復移動可能に嵌合させている。内ガイド１５は、昇降台１２上に固定した下レールと、振動板１３の下面に固定した上レールを水平一方向Ｘに相対往復移動可能に嵌合させている。このような複数の各ガイド１４，１５は、昇降台１２上に振動板１３を安定した水平な姿勢で保持し、かつ、水平一方向Ｘに振動方向を規制する。
【００２４】
振動板１３は硬質の矩形板で、上面の複数箇所（６×４＝２４箇所）に容器受け１６を突設する。容器受け１６は、振動板１３上に高さ調整可能に固定された支柱部１６ａと、支柱部１６ａの上端に固定された十文字状の受け部１６ｂを有する。受け部１６ｂは、１つの容器１を下方から受け取り、水平な姿勢で保持するもので、容器１の４辺の外壁面の中央部分に当接する係止爪片１６ｃを有する。４つの係止爪片１６ｃを容器１の四外壁面に係止させることで、受け部１６ｂに容器１が位置ずれすることなく安定に保持され、受け部１６ｂの水平方向の振動が容器１に直接に伝達される。トレイ３がトレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに間欠搬送されて停止したとき、このトレイ３の６×４＝２４箇所の作業穴５の真下に振動板１３上の６×４＝２４箇所の容器受け１６が位置する。この状態で昇降機構１１が昇降台１２を定ストローク上昇させると、昇降台１２と一体に振動板１３が上昇し、各容器受け１６の受け部１６ｂがトレイ３の対応する作業穴５を上方に貫通する。受け部１６ｂが作業穴５を貫通する間に、作業穴５の近辺に搭載されていた容器１が受け部１６ｂに保持され、そのまま容器１がトレイ３より持ち上げられる。このように容器１をトレイ３より上方に持ち上げた状態で、容器保持ユニット１０が振動発生ユニット３０で水平な一方向Ｘに振動が与えられる。
【００２５】
振動発生ユニット３０の具体例を図４〜図６に示す。振動発生ユニット３０は、容器保持ユニット１０の振動板１３の下面中央部に軸着された一対の偏心重り３１と、一対の偏心重り３１を回転させる回転駆動機構３２と、自動調心機構３３を有する。
【００２６】
一対の偏心重り３１は、振動板１３の下面中央部に回転自在に連結された一対の平行な回転軸３５のそれぞれに固定された水平なアンバランスウエイトである。一対の回転軸３５のそれぞれの中心線を結ぶ直線が、振動板１３の往復動方向（水平一方向Ｘ）と直交する水平方向に一致するように、一対の回転軸３５が振動板１３に並列に連結される。一対の偏心重り３１の回転軸３５の各々に平歯車３６が同軸に固定される。一対の平歯車３６は、互いに噛合している。一対の回転軸３５の一方にプーリー３７が同軸に固定される。プーリー３７を回転駆動機構３２で回転させると、一対の回転軸３５が位相を同期させて互いに逆方向に回転し、この回転軸３５と一体に一対の偏心重り３１が位相を同期させて互いに逆方向に回転する。一対の偏心重り３１の回転で、図７で後述するように振動板１３に水平一方向Ｘに規制された振動が与えられる。一対の偏心重り３１の重量、回転数は調整可能であり、重量と回転数を調整することで、振動板１３の振幅、振動加速度、振動周波数が適宜に調整される。
【００２７】
回転駆動機構３２は、一対の偏心重り３１の並び方向側方の定位置に設置されたモーター４１と、モーターの減速部４２の回転力を一対の偏心重り３１の一方の回転軸３５に伝達する無端ベルト４４を有する。無端ベルト４４は、一方の回転軸３５のプーリー３７とモーター側のプーリー４３間に張設されたタイミングベルトである。無端ベルト４４は、定位置の駆動軸４２に対して上下動する偏心重り３１と一体で上下し、偏心重り３１の水平一方向Ｘに往復振動する水平変位を吸収するに十分な長さに設定される。
【００２８】
自動調心機構３３は、振動発生ユニット３０を水平一方向Ｘの正方向（＋Ｘ方向）および逆方向（−Ｘ方向）で常時弾力を附勢する一対の引張りばね材５５を備える。一対の引張りばね材５５は、水平一方向Ｘに一直線状に配置され、それぞれの外側端が昇降台１２の下面に固定されたばねサポート５６に連結され、それぞれの内側端が振動板１３の下面に固定されたばね取付部５７に連結される。一対の引張りばね５５は、昇降台１２に対する振動板１３の非振動時の位置を定位置に安定させる（自動調心）。さらに、一対の引張りばね材５５は、一対の偏心重り３１が回転する振動開始時と、一対の偏心重り３１の回転が停止する振動停止時に振動板１３の姿勢を安定させる。これにより振動発生ユニット３０で容器保持ユニットをより安定した姿勢で振動させる。
【００２９】
次に、上記実施の形態の均し装置による均し動作を説明する。
【００３０】
複数の容器１を保持したトレイ３がトレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに搬入されて停止すると、容器保持ユニット１０の昇降機構１１が作動して、昇降台１２を図２および図３の下限位置から定ストローク上昇させる。昇降台１２の上昇で振動板１３と容器受け１６が一体となって上昇する。この上昇過程を図９（Ａ）、（Ｂ）と図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す。図９（Ａ）と図１０（Ａ）は容器受け１６が下限位置にあるときで、トレイ３の容器搭載部３ｂに形成した作業穴５の真下に容器受け１６が位置する。トレイ３の容器搭載部３ｂに位置決め保持されている容器１には、図１１（Ａ）に示すように、定量の被均し材料２が収容されている。このときの被均し材料２は、少し山盛り状になっている。振動板１３と共に容器受け１６が上昇すると、容器受け１６の十文字状の受け部１６ｂが作業穴５を上方へと貫通する。この貫通の途上で受け部１６ｂが容器搭載部３ｂに保持されていた容器１を下から受け取り、そのまま保持する。振動板１３と容器受け１６が上限位置まで上昇すると、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）に示すように受け部１６ｂが容器１を容器搭載部３ｂから持ち上げ、容器搭載部３ｂから離脱させる。この状態で、振動発生ユニット３０が作動開始する。
【００３１】
振動板１３の上昇で、振動発生ユニット３０の一対の偏心重り３１も振動板１３と一体的に上昇する。振動発生ユニット３０のモーター４１は昇降台１２にあるため、モーター４１に対して偏心重り３１も同様に上昇する。
【００３２】
振動発生ユニット３０のモーター４１が作動して、駆動軸４２が所定の一方向に回転し、一対の偏心重り３１が位相同期して互いに逆方向に同速で回転する。その要領を、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図７（Ｃ）は、無端ベルト４４の平面図で、駆動軸４２のプーリー４３の回転力を一対の偏心重り３１の一方の回転軸３５のプーリー３７に伝達する。一方の回転軸３５の回転力が図７（Ｂ）に示す一対の平歯車３６を介して他方の回転軸３５に伝達されて、一対の回転軸３５が互いに反対方向に回転する。一対の回転軸３５の回転と一体となって、一対の偏心重り３１が水平面に沿って互いに反対方向に回転する。
【００３３】
図７（Ａ−１）の実線に示す一対の偏心重り３１は共に水平一方向Ｘの正方向（＋Ｘ方向）に回転移動したときのもので、両偏心重り３１の遠心力で一対の各回転軸３５に共に水平一方向Ｘの正方向に振動力が加わり、振動板１３が水平一方向Ｘの正方向に振動する。図７（Ａ−１）の一対の偏心重り３１が共に１８０°回転すると、図７（Ａ−１）の鎖線で示すように一対の偏心重り３１が水平一方向Ｘの逆方向（−Ｘ方向）に回転移動する。このとき、両偏心重り３１の遠心力で一対の各回転軸３５に共に水平一方向Ｘの逆方向に振動力が加わり、振動板１３が水平一方向Ｘの逆方向に振動する。
【００３４】
図７（Ａ−２）の実線に示す一対の偏心重り３１は、共に水平一方向Ｘから＋９０°と−９０°で回転したときのものである。この両者は共に内方へと回転移動するため、一対の回転軸３５に水平一方向Ｘと直交する水平な内方向に振動力を加えるが、この両者の振動力は方向が逆で、振動板１３を介して打ち消し合う。この一対の偏心重り３１が１８０°回転して、図７（Ａ−２）の鎖線に示すように互いに外方に回転移動した場合も、回転軸３５に作用する振動力が互いに打ち消し合う。
【００３５】
以上のようにして一対の偏心重り３１が水平方向に回転することで、振動板１３が水平一方向Ｘに積極的に振動し、水平一方向Ｘと直交する水平方向の振動は積極的に抑制される。また、振動板１３は、昇降台１２上に複数のガイド１４，１５に水平一方向Ｘに方向規制されて保持されているため、水平一方向Ｘに方向規制されて安定して振動する。振動板１３の振動は、複数の容器受け１６を介して複数の容器１の個々に直接的に伝達される。各容器１は、容器受け１６の受け部１６ｂに四外壁面が挟持されるように保持されているので、受け部１６ｂに対してがた付くこと無く容器受け１６と一体的に振動する。
【００３６】
図１２に示すように、容器１の振動方向である水平一方向Ｘは、角皿状容器１の長尺な内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向である。そのため、容器１内の被均し材料２は二内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向に拡がり、最終的に図１１（Ｂ）に示すように表面高さが均等となるように均される。
【００３７】
被均し材料２が洗米・浸漬済み米粒である場合、上述の均しに要する振動の振幅は±０．５ｍｍが望ましい。このような水平一方向Ｘでの水平振動による振動板１３の変位は、無端ベルト４４の微小な変位で吸収され、無端ベルト４４の回転力伝達機能は損なわれない。また、容器１の振動時間は、被均し材料２である洗米・浸漬済み米粒の材質、量にもよるが、概ね１〜３秒である。さらに、被均し材料２の材質、量により決まる最適な振動条件（振幅、振動加速度、振動周波数）があり、この条件により適合するように一対の偏心重り３１の重量と回転数（モーター回転数）を設定しておくことが可能であり、望ましい。このように振動条件を設定することで、１回の振動時間を短縮することができる。
【００３８】
なお、容器１の振動方向を、容器内の長尺な内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向に設定したが、他の二内壁面１ｅ、１ｇと平行な方向にしても、被均し材料２の均しはできる。しかし、この場合、内壁面１ｄ、１ｆへと拡げて均すことになるので、少し時間が掛かる。また、容器１は角皿状で説明したが、他の形状例えば図示しない丸皿状容器においても洗米・浸漬済み米粒の均しは良好に行える。
【００３９】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態を示す均し装置とトレイの平面図である。
【図２】図１装置の側面図である。
【図３】図１装置の正面図である。
【図４】図１装置の振動発生ユニットを説明するための正面図である。
【図５】図４の振動発生ユニットの部分拡大側面図である。
【図６】図５の振動発生ユニットの偏心重り部分の平面図である。
【図７】（Ａ−１）〜（Ｃ）は、図５の振動発生ユニットの各部分での動作を説明するための部分平面図である。
【図８】図１装置におけるトレイの部分拡大平面図である。
【図９】（Ａ）は図１装置におけるトレイの部分拡大断面図、（Ｂ）は動作時の断面図である。
【図１０】（Ａ）は図１装置におけるトレイの別方向からの部分拡大断面図、（Ｂ）は動作時の断面図である。
【図１１】（Ａ）は振動前の容器と容器受けの側面図、（Ｂ）は振動後の側面図である。
【図１２】容器の拡大平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 容器
２ 被均し材料、米粒
３ トレイ
３ａ 枠部
３ｂ 容器搭載部
５ 作業穴
１０ 容器保持ユニット
１１ 昇降機構
１２ 昇降台
１３ 振動板
１４，１５ ガイド
１６ 容器受け
３０ 振動発生ユニット
３１ 偏心重り
３２ 回転駆動機構
３３ 自動調心機構
３５ 回転軸
３６ 平歯車
３７ プーリー
４１ モーター
４３ プーリー
４４ 無端ベルト、タイミングベルト
５５ 引張りばね材
５６ ばねサポート
５７ ばね取付部
Ｌ トレイ搬送ライン
Ｐ 均しポジション
Ｘ 水平な一方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に収容された食品材料や医薬品材料などの粉状又は粒状材料の表面高さを均す均し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐熱性プラスチック容器を用いたレトルト食品の製造ラインに、容器内の被均し材料である粒状又は粉状の食品材料を均等な高さに均す均し工程がある。この均し工程で用いられる均し装置は、容器をバイブレーターや振動板を使って振動させる均し装置（例えば、特許文献１参照）と、容器に収容された被均し材料に直接に接触する押圧板やスキージのような均し用外部部材を使用した均し装置（例えば、特許文献２参照）が一般的である。
【０００３】
例えば、ご飯のレトルト食品の製造ラインには、丸形や角形の皿状容器に定量の洗米・浸漬済み米粒を投入する工程ある。複数の容器を水平なトレイ上に整列させ、複数の各容器に米投入機から定量の洗米・浸漬済み米粒を投入して、各容器の底面上に定量の米粒を山盛り状に収容する。この後、山盛り状の米粒の表面高さが均等になるように均しが行われて、容器に定量の炊飯用水が注入される。トレイと共に複数の各容器が炊飯釜に搬入され、炊飯が行われる。炊飯後、釜からトレイと各容器を取り出し、複数の各容器の開口を樹脂製フィルムで封口して、レトルト食品が製造される。炊飯前に各容器内の山盛り状の米粒を均すことで、定量の米粒の全体を水面下に沈めるようにして、後の炊飯やフィルム封口が良好に行えるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１５５５１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２７６７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器をバイブレーターで直接的に水平方向に振動させる均し装置は、容器に作用する水平な振動方向が一方向に定まらないため、均し斑が生じることがある。即ち、バイブレーターの回転軸で発生する振動は、軸回転方向に対して３６０°の全方向で発生するため、容器内の米粒等の被均し材料に水平方向に遠心力が働いて、容器の内壁面へと偏り、均し斑が生じる場合がある。また、容器をバイブレーターと振動板で上下に振動させる均し装置は、容器内の被均し材料に水平方向に遠心力が作用しないので均し斑の発生が少ない。しかし、容器を上下に振動させるために容器および容器内の被均し材料が飛び跳ねる不具合がある。この飛び跳ねは、容器を押え部材で押さえることで抑制できるが、押え部材に米が接触するために、１回の均し動作毎に押え部材を洗浄して、次の均し動作時に容器内に異物が混入しないようにしなければならない不具合がある。また、１枚の長尺な振動板に複数の容器を並べて同時に振動させる場合、振動板の中央部と両端部で振動差が生じ、複数の容器での均一な均し動作が難しい。
【０００５】
また、容器内の山盛り状の被均し材料の表面を平坦な押圧板で押圧して均す均し装置や、容器内の被均し材料に対して相対的に水平移動するスキージで均す均し装置は、上記したような振動に伴う不具合は無い。しかし、１回の均し動作毎に容器内の被均し材料に接触する押圧板やスキージのような均し用外部部材を洗浄して、均し動作時に容器内に異物が混入しないようにしなければならない問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、容器内の被均し材料を振動のみで適正に均すことのできる均し装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容器に振動を与えて容器に収容した粉状又は粒状被均し材料の表面高さを均す均し装置で、容器を水平な一方向に往復動可能に保持する容器保持ユニットと、容器保持ユニットに対して水平方向に回転可能に軸着された一対の偏心重りを有し、当該一対の偏心重りの回転軸を互いに結ぶ直線を前記往復動方向と直交する水平方向に一致させ、かつ、一対の偏心重りを位相を同期させて互いに逆方向に回転させて容器保持ユニットに往復動方向の振動を与える振動発生ユニットとを具備したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、被均し材料は、容器の底面に供給すると少し盛り上がった状態になる粒状又は粉状の食品材料、医薬品材料、工芸品材料などが適用される。容器は、定量の被均し材料が投入或いは注入されると盛り上がった状態になる角形や丸形の皿状容器が適用できる。被均し材料を収容した単数又は複数の容器を、それぞれ水平な状態で容器保持ユニットに取付ける。容器保持ユニットは、単数又は複数の容器を着脱自在に位置決め保持する水平な振動板を備えた構造とすることができる。振動発生ユニットは、容器を保持した容器保持ユニットを水平な一方向に往復動させて振動させる。振動発生ユニットは、容器保持ユニットの上記振動板に一対の偏心重りを軸着し、一対の偏心重りをモーターで回転させる構造にすることができる。一対の偏心重りの回転軸同士を歯車結合させて、一対の偏心重りを位相を同期させて同速で互いに逆方向回転させることで、容器保持ユニットに水平な一方向に振動が与えられる。この振動が容器に与えられて、容器内の被均し材料が、その表面高さが均等になるように均される。一対の偏心重りは、連続して回転することで容器保持ユニットに所定の水平な一方向に積極的に振動を与えると共に、この振動方向と直交する水平な方向での振動を抑制する。そのため、容器保持ユニットと容器の水平な一方向での振動を適格に行うことが容易になり、振動のみで容器内の被均し材料を適正に均すことが容易になる。また、一対の偏心重りの重量、回転速度を調整することで、容器の振動加速度、振幅、振動周波数が被均し材料の材質、量に適合するように調整することができる。
【０００９】
本発明においては、複数の容器を同時に振動させる均し装置として、次の構成とすることができる。容器保持ユニットの上方に、複数の容器を水平に整列させて位置決め保持するトレイを間欠的に搬送するトレイ搬送ラインを設け、容器保持ユニットの上方定位置に間欠搬送されたトレイに対し容器保持ユニットを相対的に上昇させることでトレイ上の複数の容器を容器保持ユニットで保持して、当該容器保持ユニットに振動発生ユニットで振動を与える構成とすることができる。この場合、容器保持ユニットは、トレイとの相対的な上昇にてトレイに保持された複数の容器それぞれをトレイから持ち上げて保持する複数の容器受けを一体に有する構造にすることができる。
【００１０】
ここでのトレイは、複数の容器を整列させて水平に着脱自在に保持する水平トレイで、保持した複数の容器を均し工程、熱処理工程などの各種製造工程に搬送する。また、トレイは、複数の容器をそれぞれに位置決め保持する位置決め手段を備える。トレイに対して容器保持ユニットを相対的に上昇させて、トレイに保持された複数の容器を容器保持ユニット側で受け取り、トレイから持ち上げた状態で保持する。トレイと容器保持ユニットの相対的な上下動は、定位置のトレイに対して容器保持ユニットを上下動させる、或いは、定位置の容器保持ユニットに対してトレイを上下動させることで行うことができる。実際には、容器保持ユニットにユニット全体を定ストロークで上下動させる昇降機構を付設して、定位置のトレイに対して容器保持ユニット側を上下動させる機構が望ましい。容器保持ユニットで複数の容器を同時に振動させ、複数の容器内の被均し材料を同時に均す。容器保持ユニットは、トレイを振動させることなく容器のみを振動させるため、振動させるための動力が少なくて済み、振動動作が安定する。
【００１１】
また、本発明において、振動発生ユニットは、一対の偏心重りの側方の定位置に設置されたモーターの駆動軸と、当該モーター駆動軸の回転力を一対の偏心重りの回転軸に伝達する無端ベルトを有する構造とすることができる。また、振動発生ユニットに、その往復動方向と直交する方向の正方向および逆方向で振動発生ユニットを附勢する一対の引張りばね材を備えた自動調心機構を付設することができる。
【００１２】
ここでの振動発生ユニットのモーターは、所謂バイブレーターであり、駆動軸を高速回転させる。駆動軸と一つの偏心重りの回転軸の一方とに無端ベルトが張設される。一対の偏心重りの回転軸が歯車で結合され、一方の回転軸が無端ベルトで回転駆動されると、他方の回転軸が歯車を介して逆方向に回転する。無端ベルトは、振動発生ユニットに対する容器保持ユニットの相対的な上下動による変位を吸収して、モーター駆動軸と偏心重りの回転軸間の回転動力伝達を安定したものにする。また、自動調心機構の一対の引張りばね材は、偏心重りが回転するときと偏心重りの回転が停止するときの振動発生ユニットの姿勢を安定させ、容器保持ユニットを安定した姿勢で振動させる。
【００１３】
本発明においては、被均し材料を収容する容器は、容器保持ユニットが往復動する一方向に平行な内壁面を有する角皿状容器が適用できる。また、この容器に収容する被均し材料は、炊飯前の米粒の食品材料が適用できる。
【００１４】
ここでの容器は、４辺の内壁面の角部がアール状にした略長方形の角皿状容器である。この容器内に定量の洗米・浸漬済み米粒を収容し、容器を水平な一方向に振動させる。すると、容器の振動方向と平行な対向する二内壁面に沿って米粒が均され、全体が良好に均される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動発生ユニットの一対の偏心重りの回転で容器保持ユニットを水平な一方向に正確に振動させ、かつ、一対の偏心重りの重量、回転数の調整で容器を容器内の被均し材料の材質、量に適合した振幅、振動加速度、振動周波数で振動させることができるので、容器内の被均し材料の表面高さを一定にする均し動作が正確にして安定して行えるという優れた効果を奏し得る。
【００１６】
また、容器に水平一方向に振動させるのみで均し動作ができるので、容器内の被均し材料に押圧板などの外部部材を接触させる必要がなくなり、１回の均し動作毎に外部部材を洗浄するといった余分な作業工程が省略できる。さらに、外部部材接触による異物混入を嫌う米粒のような食品材料においては、振動を与えるのみで正確に均せるので、食品衛生管理上に有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図１〜図１２を参照して説明する。
【００１８】
図１〜図３に示す均し装置は、複数の容器１に同時に水平方向に振動を与えて、各容器１に収容した粉状又は粒状の被均し材料２をその表面高さを均等にするように均す。この均し装置は、ご飯のレトルト食品の製造ラインに設置されるもので、容器１を水平な一方向Ｘに往復動可能に保持する容器保持ユニット１０と、容器保持ユニット１０に水平な一方向Ｘに振動を与える振動発生ユニット３０を有する。
【００１９】
容器保持ユニット１０の上方に、複数の容器１を水平に整列させて位置決め保持するトレイ３を間欠的に搬送するトレイ搬送ラインＬを設置する。トレイ搬送ラインＬは、図１の鎖線で示す搬送体４を備え、搬送体４でトレイ３を水平に支持して水平なトレイ搬送ラインＬ方向に間欠搬送する。トレイ搬送ラインＬがご飯のレトルト食品の製造ラインである場合、トレイ搬送ラインＬの定位置に、容器１に収容した被均し材料２（洗米・浸漬済みの米粒）を振動のみで均す均しポジションＰが設置される。均しポジションＰの前ポジションに、トレイ上の複数の容器内に定量の洗米・浸漬済み米粒を投入する作業ポジションが設置される。均しポジションＰの後ポジションに、容器内に炊飯用水を注入する作業ポジションが設置される。これら複数の各作業ポジションにトレイ３が、複数の容器１を水平に保持した状態で間欠搬送されて、ご飯のレトルト食品が製造される。
【００２０】
トレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに、容器保持ユニット１０と振動発生ユニット３０が上下二段構造で設置される。複数の容器１を保持したトレイ３がトレイ搬送ラインＬを間欠送りされ、均しポジションＰにトレイ３が単数ずつ間欠搬送されて停止する。均しポジションＰで単数のトレイ３が停止すると、容器保持ユニット１０と振動発生ユニット３０が作動して、トレイ３に保持された複数の容器１がトレイ３から持ち上げられ、容器保持ユニット１０側に保持される。複数の容器１を保持した容器保持ユニット１０に振動発生ユニット３０で振動を与えられて、複数の各容器１が水平な一方向Ｘに往復動して振動する。
【００２１】
容器１は、耐熱性のプラスチック容器である。容器１は、角皿状の容器本体１ａの上端開口縁にフランジ部１ｂを一体に有する。容器本体１ａの底面に定量の被均し材料２の米粒が山盛り状に収容される。容器本体１ａは、例えば図１１と図１２に示すようにフラットな長方形の底面１ｃと、底面１ｃの四辺から縦断面１／４円弧状に屈曲して上方に延在する四内壁面１ｄ〜１ｇを有する。対向する二内壁面１ｄ、１ｆは、他の対向する二内壁面１ｅ、１ｇより少し長く、隣接する二内壁面１ｄと１ｅ、１ｅと１ｆ、１ｆと１ｇ、１ｇと１ｄの間は横断面１／４円弧状の屈曲壁面である。長い方の二内壁面１ｄ、１ｆが容器保持ユニット１０の往復動方向（水平な一方向Ｘ）に平行になるよう、複数の各容器１がトレイ３上に整列させて配置される。
【００２２】
図１〜図３に示すトレイ３は、水平な一方向Ｘに長尺な矩形枠部３ａと、矩形枠部３ａの対向二枠間に並列に固定した複数の容器搭載部３ｂを有する。容器搭載部３ｂはリップみぞ形鋼形状で、各容器搭載部３ｂ上に複数の容器１が一列に位置決めされて着脱自在に保持される。各容器搭載部３ｂそれぞれで６個の容器１を保持して、トレイ全体で計６×４＝２４個の容器１を保持する。各容器搭載部３ｂの容器搭載箇所には、例えば図８に示すような十文字状の作業穴５が形成される。作業穴５は、容器保持ユニット１０に設けた後述する十文字状の容器受け１６が上下方向に貫通する穴である。
【００２３】
容器保持ユニット１０は、均しポジションＰの下方定位置に設置された昇降機構１１と、昇降機構１１に支持されて定ストロークで上下動する水平な矩形枠状の昇降台１２と、昇降台１２上に水平な一方向Ｘに往復動可能に設置された水平な振動板１３を備える。昇降機構１１は、水平な一方向Ｘで並ぶ一対のシリンダ１１ａと、各シリンダ１１ａから真上に延在する昇降ロッド１１ｂを備える。一対の昇降ロッド１１ｂの上端に昇降台１２が固定される。矩形枠状の昇降台１２の四隅部上に、水平一方向Ｘに平行な外ガイド１４が設置される。昇降台１２の中央部の左右２箇所に、水平一方向Ｘに平行な内ガイド１５が設置される。４つの外ガイド１４と２つの内ガイド１５の各々は、振動板１３を水平一方向Ｘに往復動可能に支持するＬＭガイドである。外ガイド１４は、昇降台１２上に固定した下レールと、振動板１３の下面に固定した上レールを水平一方向Ｘに相対往復移動可能に嵌合させている。内ガイド１５は、昇降台１２上に固定した下レールと、振動板１３の下面に固定した上レールを水平一方向Ｘに相対往復移動可能に嵌合させている。このような複数の各ガイド１４，１５は、昇降台１２上に振動板１３を安定した水平な姿勢で保持し、かつ、水平一方向Ｘに振動方向を規制する。
【００２４】
振動板１３は硬質の矩形板で、上面の複数箇所（６×４＝２４箇所）に容器受け１６を突設する。容器受け１６は、振動板１３上に高さ調整可能に固定された支柱部１６ａと、支柱部１６ａの上端に固定された十文字状の受け部１６ｂを有する。受け部１６ｂは、１つの容器１を下方から受け取り、水平な姿勢で保持するもので、容器１の４辺の外壁面の中央部分に当接する係止爪片１６ｃを有する。４つの係止爪片１６ｃを容器１の四外壁面に係止させることで、受け部１６ｂに容器１が位置ずれすることなく安定に保持され、受け部１６ｂの水平方向の振動が容器１に直接に伝達される。トレイ３がトレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに間欠搬送されて停止したとき、このトレイ３の６×４＝２４箇所の作業穴５の真下に振動板１３上の６×４＝２４箇所の容器受け１６が位置する。この状態で昇降機構１１が昇降台１２を定ストローク上昇させると、昇降台１２と一体に振動板１３が上昇し、各容器受け１６の受け部１６ｂがトレイ３の対応する作業穴５を上方に貫通する。受け部１６ｂが作業穴５を貫通する間に、作業穴５の近辺に搭載されていた容器１が受け部１６ｂに保持され、そのまま容器１がトレイ３より持ち上げられる。このように容器１をトレイ３より上方に持ち上げた状態で、容器保持ユニット１０が振動発生ユニット３０で水平な一方向Ｘに振動が与えられる。
【００２５】
振動発生ユニット３０の具体例を図４〜図６に示す。振動発生ユニット３０は、容器保持ユニット１０の振動板１３の下面中央部に軸着された一対の偏心重り３１と、一対の偏心重り３１を回転させる回転駆動機構３２と、自動調心機構３３を有する。
【００２６】
一対の偏心重り３１は、振動板１３の下面中央部に回転自在に連結された一対の平行な回転軸３５のそれぞれに固定された水平なアンバランスウエイトである。一対の回転軸３５のそれぞれの中心線を結ぶ直線が、振動板１３の往復動方向（水平一方向Ｘ）と直交する水平方向に一致するように、一対の回転軸３５が振動板１３に並列に連結される。一対の偏心重り３１の回転軸３５の各々に平歯車３６が同軸に固定される。一対の平歯車３６は、互いに噛合している。一対の回転軸３５の一方にプーリー３７が同軸に固定される。プーリー３７を回転駆動機構３２で回転させると、一対の回転軸３５が位相を同期させて互いに逆方向に回転し、この回転軸３５と一体に一対の偏心重り３１が位相を同期させて互いに逆方向に回転する。一対の偏心重り３１の回転で、図７で後述するように振動板１３に水平一方向Ｘに規制された振動が与えられる。一対の偏心重り３１の重量、回転数は調整可能であり、重量と回転数を調整することで、振動板１３の振幅、振動加速度、振動周波数が適宜に調整される。
【００２７】
回転駆動機構３２は、一対の偏心重り３１の並び方向側方の定位置に設置されたモーター４１と、モーターの減速部４２の回転力を一対の偏心重り３１の一方の回転軸３５に伝達する無端ベルト４４を有する。無端ベルト４４は、一方の回転軸３５のプーリー３７とモーター側のプーリー４３間に張設されたタイミングベルトである。無端ベルト４４は、定位置の駆動軸４２に対して上下動する偏心重り３１と一体で上下し、偏心重り３１の水平一方向Ｘに往復振動する水平変位を吸収するに十分な長さに設定される。
【００２８】
自動調心機構３３は、振動発生ユニット３０を水平一方向Ｘの正方向（＋Ｘ方向）および逆方向（−Ｘ方向）で常時弾力を附勢する一対の引張りばね材５５を備える。一対の引張りばね材５５は、水平一方向Ｘに一直線状に配置され、それぞれの外側端が昇降台１２の下面に固定されたばねサポート５６に連結され、それぞれの内側端が振動板１３の下面に固定されたばね取付部５７に連結される。一対の引張りばね５５は、昇降台１２に対する振動板１３の非振動時の位置を定位置に安定させる（自動調心）。さらに、一対の引張りばね材５５は、一対の偏心重り３１が回転する振動開始時と、一対の偏心重り３１の回転が停止する振動停止時に振動板１３の姿勢を安定させる。これにより振動発生ユニット３０で容器保持ユニットをより安定した姿勢で振動させる。
【００２９】
次に、上記実施の形態の均し装置による均し動作を説明する。
【００３０】
複数の容器１を保持したトレイ３がトレイ搬送ラインＬの均しポジションＰに搬入されて停止すると、容器保持ユニット１０の昇降機構１１が作動して、昇降台１２を図２および図３の下限位置から定ストローク上昇させる。昇降台１２の上昇で振動板１３と容器受け１６が一体となって上昇する。この上昇過程を図９（Ａ）、（Ｂ）と図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す。図９（Ａ）と図１０（Ａ）は容器受け１６が下限位置にあるときで、トレイ３の容器搭載部３ｂに形成した作業穴５の真下に容器受け１６が位置する。トレイ３の容器搭載部３ｂに位置決め保持されている容器１には、図１１（Ａ）に示すように、定量の被均し材料２が収容されている。このときの被均し材料２は、少し山盛り状になっている。振動板１３と共に容器受け１６が上昇すると、容器受け１６の十文字状の受け部１６ｂが作業穴５を上方へと貫通する。この貫通の途上で受け部１６ｂが容器搭載部３ｂに保持されていた容器１を下から受け取り、そのまま保持する。振動板１３と容器受け１６が上限位置まで上昇すると、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）に示すように受け部１６ｂが容器１を容器搭載部３ｂから持ち上げ、容器搭載部３ｂから離脱させる。この状態で、振動発生ユニット３０が作動開始する。
【００３１】
振動板１３の上昇で、振動発生ユニット３０の一対の偏心重り３１も振動板１３と一体的に上昇する。振動発生ユニット３０のモーター４１は昇降台１２にあるため、モーター４１に対して偏心重り３１も同様に上昇する。
【００３２】
振動発生ユニット３０のモーター４１が作動して、駆動軸４２が所定の一方向に回転し、一対の偏心重り３１が位相同期して互いに逆方向に同速で回転する。その要領を、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図７（Ｃ）は、無端ベルト４４の平面図で、駆動軸４２のプーリー４３の回転力を一対の偏心重り３１の一方の回転軸３５のプーリー３７に伝達する。一方の回転軸３５の回転力が図７（Ｂ）に示す一対の平歯車３６を介して他方の回転軸３５に伝達されて、一対の回転軸３５が互いに反対方向に回転する。一対の回転軸３５の回転と一体となって、一対の偏心重り３１が水平面に沿って互いに反対方向に回転する。
【００３３】
図７（Ａ−１）の実線に示す一対の偏心重り３１は共に水平一方向Ｘの正方向（＋Ｘ方向）に回転移動したときのもので、両偏心重り３１の遠心力で一対の各回転軸３５に共に水平一方向Ｘの正方向に振動力が加わり、振動板１３が水平一方向Ｘの正方向に振動する。図７（Ａ−１）の一対の偏心重り３１が共に１８０°回転すると、図７（Ａ−１）の鎖線で示すように一対の偏心重り３１が水平一方向Ｘの逆方向（−Ｘ方向）に回転移動する。このとき、両偏心重り３１の遠心力で一対の各回転軸３５に共に水平一方向Ｘの逆方向に振動力が加わり、振動板１３が水平一方向Ｘの逆方向に振動する。
【００３４】
図７（Ａ−２）の実線に示す一対の偏心重り３１は、共に水平一方向Ｘから＋９０°と−９０°で回転したときのものである。この両者は共に内方へと回転移動するため、一対の回転軸３５に水平一方向Ｘと直交する水平な内方向に振動力を加えるが、この両者の振動力は方向が逆で、振動板１３を介して打ち消し合う。この一対の偏心重り３１が１８０°回転して、図７（Ａ−２）の鎖線に示すように互いに外方に回転移動した場合も、回転軸３５に作用する振動力が互いに打ち消し合う。
【００３５】
以上のようにして一対の偏心重り３１が水平方向に回転することで、振動板１３が水平一方向Ｘに積極的に振動し、水平一方向Ｘと直交する水平方向の振動は積極的に抑制される。また、振動板１３は、昇降台１２上に複数のガイド１４，１５に水平一方向Ｘに方向規制されて保持されているため、水平一方向Ｘに方向規制されて安定して振動する。振動板１３の振動は、複数の容器受け１６を介して複数の容器１の個々に直接的に伝達される。各容器１は、容器受け１６の受け部１６ｂに四外壁面が挟持されるように保持されているので、受け部１６ｂに対してがた付くこと無く容器受け１６と一体的に振動する。
【００３６】
図１２に示すように、容器１の振動方向である水平一方向Ｘは、角皿状容器１の長尺な内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向である。そのため、容器１内の被均し材料２は二内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向に拡がり、最終的に図１１（Ｂ）に示すように表面高さが均等となるように均される。
【００３７】
被均し材料２が洗米・浸漬済み米粒である場合、上述の均しに要する振動の振幅は±０．５ｍｍが望ましい。このような水平一方向Ｘでの水平振動による振動板１３の変位は、無端ベルト４４の微小な変位で吸収され、無端ベルト４４の回転力伝達機能は損なわれない。また、容器１の振動時間は、被均し材料２である洗米・浸漬済み米粒の材質、量にもよるが、概ね１〜３秒である。さらに、被均し材料２の材質、量により決まる最適な振動条件（振幅、振動加速度、振動周波数）があり、この条件により適合するように一対の偏心重り３１の重量と回転数（モーター回転数）を設定しておくことが可能であり、望ましい。このように振動条件を設定することで、１回の振動時間を短縮することができる。
【００３８】
なお、容器１の振動方向を、容器内の長尺な内壁面１ｄ、１ｆと平行な方向に設定したが、他の二内壁面１ｅ、１ｇと平行な方向にしても、被均し材料２の均しはできる。しかし、この場合、内壁面１ｄ、１ｆへと拡げて均すことになるので、少し時間が掛かる。また、容器１は角皿状で説明したが、他の形状例えば図示しない丸皿状容器においても洗米・浸漬済み米粒の均しは良好に行える。
【００３９】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態を示す均し装置とトレイの平面図である。
【図２】図１装置の側面図である。
【図３】図１装置の正面図である。
【図４】図１装置の振動発生ユニットを説明するための正面図である。
【図５】図４の振動発生ユニットの部分拡大側面図である。
【図６】図５の振動発生ユニットの偏心重り部分の平面図である。
【図７】（Ａ−１）〜（Ｃ）は、図５の振動発生ユニットの各部分での動作を説明するための部分平面図である。
【図８】図１装置におけるトレイの部分拡大平面図である。
【図９】（Ａ）は図１装置におけるトレイの部分拡大断面図、（Ｂ）は動作時の断面図である。
【図１０】（Ａ）は図１装置におけるトレイの別方向からの部分拡大断面図、（Ｂ）は動作時の断面図である。
【図１１】（Ａ）は振動前の容器と容器受けの側面図、（Ｂ）は振動後の側面図である。
【図１２】容器の拡大平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 容器
２ 被均し材料、米粒
３ トレイ
３ａ 枠部
３ｂ 容器搭載部
５ 作業穴
１０ 容器保持ユニット
１１ 昇降機構
１２ 昇降台
１３ 振動板
１４，１５ ガイド
１６ 容器受け
３０ 振動発生ユニット
３１ 偏心重り
３２ 回転駆動機構
３３ 自動調心機構
３５ 回転軸
３６ 平歯車
３７ プーリー
４１ モーター
４３ プーリー
４４ 無端ベルト、タイミングベルト
５５ 引張りばね材
５６ ばねサポート
５７ ばね取付部
Ｌ トレイ搬送ライン
Ｐ 均しポジション
Ｘ 水平な一方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に振動を与えて前記容器に収容した粉状又は粒状被均し材料の表面高さを均す均し装置で、
前記容器を水平な一方向に往復動可能に保持する容器保持ユニットと、
前記容器保持ユニットに対して水平方向に回転可能に軸着された一対の偏心重りを有し、当該一対の偏心重りの回転軸を互いに結ぶ直線を前記往復動方向と直交する水平方向に一致させ、かつ、前記一対の偏心重りを位相を同期させて互いに逆方向に回転させて前記容器保持ユニットに前記往復動方向の振動を与える振動発生ユニットと、
を具備したことを特徴とする均し装置。
【請求項２】
前記容器保持ユニットの上方に複数の前記容器を水平に整列させて位置決め保持するトレイを間欠的に搬送するトレイ搬送ラインを設け、前記容器保持ユニットの上方定位置に間欠搬送された前記トレイに対し前記容器保持ユニットを相対的に上昇させることで前記トレイ上の複数の前記容器を前記容器保持ユニットで保持し、当該容器保持ユニットを前記振動発生ユニットで振動させることを特徴とする請求項１に記載の均し装置。
【請求項３】
前記容器保持ユニットは、前記トレイに対する相対的上昇にてトレイに保持された複数の前記容器それぞれを前記トレイから持ち上げて保持する複数の容器受けを一体に有することを特徴とする請求項２に記載の均し装置。
【請求項４】
前記振動発生ユニットは、前記一対の偏心重りの側方の定位置に設置されたモーターの駆動軸と、当該モーター駆動軸の回転力を前記偏心重りの回転軸に伝達する無端ベルトを有することを特徴とする請求項２または３に記載の均し装置。
【請求項５】
前記振動発生ユニットは、前記往復動方向と直交する方向の正方向および逆方向で振動発生ユニットを附勢する一対の引張りばね材を備えた自動調心機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の均し装置。
【請求項６】
前記容器は、前記往復動方向に平行な内壁面を有する角皿状容器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の均し装置。
【請求項７】
前記被均し材料が、炊飯前の米粒の食品材料であることを特徴とする請求項６に記載の均し装置。
【請求項１】
容器に振動を与えて前記容器に収容した粉状又は粒状被均し材料の表面高さを均す均し装置で、
前記容器を水平な一方向に往復動可能に保持する容器保持ユニットと、
前記容器保持ユニットに対して水平方向に回転可能に軸着された一対の偏心重りを有し、当該一対の偏心重りの回転軸を互いに結ぶ直線を前記往復動方向と直交する水平方向に一致させ、かつ、前記一対の偏心重りを位相を同期させて互いに逆方向に回転させて前記容器保持ユニットに前記往復動方向の振動を与える振動発生ユニットと、
を具備したことを特徴とする均し装置。
【請求項２】
前記容器保持ユニットの上方に複数の前記容器を水平に整列させて位置決め保持するトレイを間欠的に搬送するトレイ搬送ラインを設け、前記容器保持ユニットの上方定位置に間欠搬送された前記トレイに対し前記容器保持ユニットを相対的に上昇させることで前記トレイ上の複数の前記容器を前記容器保持ユニットで保持し、当該容器保持ユニットを前記振動発生ユニットで振動させることを特徴とする請求項１に記載の均し装置。
【請求項３】
前記容器保持ユニットは、前記トレイに対する相対的上昇にてトレイに保持された複数の前記容器それぞれを前記トレイから持ち上げて保持する複数の容器受けを一体に有することを特徴とする請求項２に記載の均し装置。
【請求項４】
前記振動発生ユニットは、前記一対の偏心重りの側方の定位置に設置されたモーターの駆動軸と、当該モーター駆動軸の回転力を前記偏心重りの回転軸に伝達する無端ベルトを有することを特徴とする請求項２または３に記載の均し装置。
【請求項５】
前記振動発生ユニットは、前記往復動方向と直交する方向の正方向および逆方向で振動発生ユニットを附勢する一対の引張りばね材を備えた自動調心機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の均し装置。
【請求項６】
前記容器は、前記往復動方向に平行な内壁面を有する角皿状容器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の均し装置。
【請求項７】
前記被均し材料が、炊飯前の米粒の食品材料であることを特徴とする請求項６に記載の均し装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３３１７９１（Ｐ２００７−３３１７９１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６５０８１（Ｐ２００６−１６５０８１）
【出願日】平成１８年６月１４日（２００６．６．１４）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１４日（２００６．６．１４）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
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