食品の切断装置
【課題】食品を手作業よりも切れ味良く且つ効率的に切断できて製造コストを抑制する。
【解決手段】ケーキＫを載置するトルテ皿４のトルテ台３を所定角度回転させるトルテ台回転手段８と、把持部１６を備えていてケーキを切断する刃部７と、刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置４４と、刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構６とを備えている。把持部で手動操作してスライド機構６によって刃部をボックスモーションさせる。トルテ台回転手段は、トルテ台の回転軸２８を所定角度回転させる駆動モータＭ１を設け、回転軸２８に保持した切り欠けと突起部を有するインデックス板２９ａ〜２９ｄに光電センサ３４を取付け、所定角度毎にトルテ台を停止させて刃部７でケーキＫを切断する。刃部が後端位置から基準位置に戻る際に駆動スイッチをトリガーとして駆動モータを回転させてトルテ台の回転を行う。
【解決手段】ケーキＫを載置するトルテ皿４のトルテ台３を所定角度回転させるトルテ台回転手段８と、把持部１６を備えていてケーキを切断する刃部７と、刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置４４と、刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構６とを備えている。把持部で手動操作してスライド機構６によって刃部をボックスモーションさせる。トルテ台回転手段は、トルテ台の回転軸２８を所定角度回転させる駆動モータＭ１を設け、回転軸２８に保持した切り欠けと突起部を有するインデックス板２９ａ〜２９ｄに光電センサ３４を取付け、所定角度毎にトルテ台を停止させて刃部７でケーキＫを切断する。刃部が後端位置から基準位置に戻る際に駆動スイッチをトリガーとして駆動モータを回転させてトルテ台の回転を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーキ等の菓子やサンドイッチ、マス寿司等の各種食品を効率よく切断するためのケーキ等食品の切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば円形のケーキを適宜の大きさの扇形に切断する場合、ケーキ等は通常柔らかく切断時に刃部に付着し易いので、切断を円滑に行うと共に切り口を滑らかで綺麗に仕上げるのが難しい。しかも、洋菓子工場やケーキ店等で生産するケーキを職人が手作業で所定の大きさに且つ滑らかな切り口に切断するのは手間がかかり、コスト高になっていた。特に生産するケーキの個数が増大すると一層手間がかかることになる。
多くのケーキを迅速且つ滑らかな切断面に仕上げるために、自動的にケーキ等を切断する切断装置が提案されている。このような切断装置の一例として、例えば特許文献１に記載のものがある。この切断装置は、トルテ台上に円形のケーキを載置し、水平方向に往復移動可能な刃体をケーキの上方で保持し、超音波振動を付与する。刃体は刃押さえローラによって上面と側面において支持され、ケーキの切断抵抗に関わらず刃体が曲がったりよじれたりしない。
そして、トルテ台駆動装置を作動させてケーキをトルテ台によって上昇させることで刃体がケーキに接触してケーキを切断する。このとき、刃体が超音波振動しているのでケーキの切断部にエネルギーが集中して切れ味よく切断される。そして、刃体の振動によって刃体にクリーム等が付着するのを抑制できる。
刃体の引き抜きの直前には拭取り装置のエアシリンダが作動して拭取り部材が刃体を両側から挟みつけ、刃体を引き抜くに従ってクリーム等の付着物が刃体からぬぐいさられて清浄化される。
そして、トルテ台駆動装置のインダクションモータが作動してトルテ台を所定角度回転させて停止させる。この位置で刃体によるケーキの切断が再度行われる。これを所定の角度づつ順次繰り返すことでケーキの切断が完了し、所定数の扇形ケーキが得られる。円形ケーキの分割数はトルテ台駆動装置によるトルテ台の回転角度を適宜の大きさに設定することで例えば８、１０、１２、１４等分に設定できる。
【特許文献１】特公平５−４５３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のケーキ等の切断装置では、刃体の往復動、刃体に対する超音波振動、トルテ台の上下動と回転等を全て自動制御で行うために、迅速に多量のケーキ等を切断できるが、構造が複雑で高価格になる。そのため、切断するケーキの数が少ない、比較的小規模の洋菓子工場や一般のケーキ店等ではコストの関係でこの種の自動式切断装置の導入が困難であるという問題がある。これに対し職人が全てのケーキを手作業で切断するのは刃体の切れ味を良好に維持するのが困難である上に切断作業に手間がかかって煩雑でコスト高になるという不具合があった。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて、ケーキ等の食品を手作業よりも切れ味良く且つ効率的に切断できると共に全自動よりコストを低減できるようにしたケーキ等食品の切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による食品の切断装置は、ケーキ等の食品を載置する保持台と、該保持台を所定角度回転または所定距離移動させる駆動手段と、把持部を備えていて保持台上の食品を切断する刃部と、該刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置と、刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構とを備えていて、把持部を把持して刃部を水平方向及び上下方向に移動させることで食品を切断することを特徴とする。
本発明によれば、操作者が把持部を把持して刃部をスライド機構に沿って手動で水平方向に移動させ、更に上下方向に移動させることで保持台上の食品を超音波振動が与えられた刃部で切断し、更に水平方向及び上下方向に移動させて基準位置に戻す。そして駆動手段で保持台を所定角度回転させまたは所定距離移動させて、更に刃部を移動させることで順次食品を切断する。
【０００６】
また、刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に移動させることで駆動手段を駆動させる駆動スイッチを設け、該駆動スイッチの導通によって駆動手段で保持台を予め設定された所定角度だけ回転または所定距離だけ移動させるようにしてもよい。
刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に往復移動させて食品の切断を行うボックスモーションに連動させて駆動スイッチを作動させ、食品を保持する保持台を所定角度回転させまたは所定距離移動させることで、食品を順次所定角度または所定長さづつに切断することができる。
【０００７】
また、駆動手段には、保持台の回転角度を選択する回転角度設定手段が接続されている
ことが好ましく、食品の分割数を回転角度設定手段によって適宜設定することで選択した任意の数に分割できる。
また、駆動手段には、保持台の移動距離を選択する移動距離定手段が接続されていてもよく、食品の分割数を移動距離設定手段によって適宜設定することで選択した任意の数に分割できる。
また、刃部が食品切断後に保持台から離れた位置で駆動手段を駆動可能とするインデックス用スイッチを備えることが好ましい。これによって刃部が食品に入刀されている段階で保持台が回転したり移動したりして刃部と干渉する不具合を防止できる。
【０００８】
また、把持部には超音波発生装置をＯＮ、ＯＦＦする超音波スイッチが備えられていてもよい。
操作者が刃部をスライド機構に沿って移動させて食品を切断するために把持部を把持した際に、超音波スイッチもＯＮすることで、切断時に確実に超音波振動を刃部に与えて切れ味よく切断できて切り口が綺麗であり、把持部を離せば刃部の超音波振動も停止できるので刃部が不必要に超音波振動による熱をもつことがない。
或いは超音波スイッチは把持部とは別個に作動するように配置してもよい。
また、超音波振動によって刃部の切れ味が良くなり危険であるため、操作者の意志で超音波スイッチを操作して振動を停止できるようにした。
また、食品を切断した刃部を刃拭き部材で挟んで付着物を拭き取る刃拭き機構が設けられ、刃部で食品を切断する際に刃拭き部材が刃部を挟持し、該刃部が保持台から後退した位置で刃拭き部材を離間させるようにしてもよく、刃部による食品の切断に連動して切断後の刃部に付着する食品の付着物を除去できる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明による食品の切断装置は、刃部を把持して手動操作で水平移動と上下移動を行うことで食品を切れ味良く切断でき、駆動手段で食品を回転または移動させることで食品を順次切断できるため、自動切断装置と比較して構成が簡単で切断装置のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第一実施の形態によるケーキ等の食品の切断装置を図１乃至図８により説明する。図１はケーキの切断装置の概略を示す要部斜視図、図２は図１に示す切断装置の要部側面図、図３は同じく要部平面図、図４は図２のＡ方向矢視図、図５はＢ方向矢視図、図６はインデックス板と光電センサの感知状態を示す要部斜視図、図７は切断装置の要部回路図、図８はケーキの切断工程を示すフローチャートである。
図１乃至図３に示すケーキの切断装置１は、基台２上に突出する円板状のトルテ台３に同軸に取付けられた交換可能な円形板状のトルテ皿４に円形のケーキＫを載置し、基台２に対して水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構６に取付けられた刃部７によってケーキＫを切断するようにした装置である。刃部７はスライド機構６による水平移動と上下動とを組み合わせることでボックスモーションする。ボックスモーションとは、図２に示すように刃部７に関し、後端の上昇位置を基準位置Ｂ１とし、トルテ台３方向に前進しトルテ皿４上のケーキＫ上方の前進位置Ｂ２、刃部７を降下させたケーキＫの切断位置Ｂ３、後端まで後退させた後端位置Ｂ４という順序で順次刃部７を略四角形状に移動させる動作をいう。
なお、本明細書では、刃部７がトルテ台３方向へ移動することを前進、トルテ台３から離れる方向へ移動することを後退という。
トルテ台３は駆動手段としてのトルテ台回転手段８に設けられている。トルテ台回転装置８は、予め設定された所定角度づつトルテ台３をトルテ皿４と一体に回転させて停止した状態で、刃部７によってトルテ皿４上のケーキＫを切断することができる。基台２の上面において、トルテ台３の近傍には降下位置にある刃部７を後退させる際にクリーム等の付着物を拭き取る刃拭き機構９が設けられている。
【００１１】
次に、スライド機構６について図１乃至図４に沿って説明する。基台２の両側面２ａ、２ａには断面略コ字形状のレール１１、１１が水平方向に配設され、各レール１１には図示しない無限軌道のベアリングを介してスライド部材１２がそれぞれ水平方向に摺動可能に嵌められている。これら一対のスライド部材１２，１２は板状の支持部材１３によって連結されており、支持部材１３は基台２の上面の延長面上を水平移動する。
支持部材１３には孔を通して軸部材１４が略垂直方向に貫通しており、上下動可能とされている。軸部材１４の上部には支持台１５が略水平に取付けられ、支持台１５に略水平方向に延びる刃部７の基部７ａが固定されている。支持部材１３と支持台１５の間で軸部材１４には弾性部材として例えばコイルスプリング等のバネ部材１０が圧縮状態で巻回されている。
基部７ａの上部には操作者が刃部７を手動操作するための把持部１６が固定されている。軸部材１４の下端には拡径された押圧頭部１７が固定され、支持台１５の孔の裏面には軸部材１４が挿通する中央孔を穿孔した上昇ストッパ１８が固定されている。軸部材１４が上昇する際に押圧頭部１７が上昇ストッパ１８に当接することで軸部材１４の上昇を止める。
また支持台１５の裏面には、軸部材１４の両側に軸部材１４と略平行にガイド軸２０、２０が垂下され、各ガイド軸２０は支持部材１３に設けた各孔を通して下方に延びており、刃部７を軸部材１４で上下動させる際のガイドとなる。
スライド機構６において、レール１１、ベアリングを備えたスライド部材１２及び支持部材１３は水平スライド機構６ａを構成し、軸部材１４、バネ部材１０、支持部材１３，支持台１５、ガイド軸２０，２０は上下ガイド機構６ｂを構成する。刃部７の上部を覆うように略逆Ｕ字状の透明なカバー１９がスライド部材１２、１２に取付けられており、スライド部材１２、１２と一体に前後動する。
【００１２】
また、図４に示すように支持台１５には例えば略階段状に屈曲する下降ストッパ２１が設けられ、支持部材１３上には刃部７が降下する際に下降ストッパ２１で押圧されるリミットスイッチ２２が設けられている。リミットスイッチ２２がＯＮすることで、後述のように刃拭き機構９が作動して刃部７を挟み込むことになる。なお、支持台１５には下降ストッパ２１と別に降下時に支持部材１３に当接するストッパを設けてもよい。
図４において、支持部材１３の裏面側には取付け金具２３が設けられ、取付け金具２３の側面には後述するトルテ台３用の駆動モータＭ１を駆動させるためのトリガーとして働く駆動スイッチ２４が設けられている。そして刃部７がボックスモーションの後端位置Ｂ４である降下位置から上昇する際に軸部材１４の押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くことで駆動モータＭ１を駆動開始させる。押圧頭部１７は上昇ストッパ１８に当接した状態では駆動スイッチ２４から離間している。
また、刃部７の先端には図２、図３及び図５に示すように刃部７の降下をガイドする刃部ガイド機構２６が設けられている。刃部ガイド機構２６は一対のガイド棒２６ａ、２６ａが基台２の上面の端部から略垂直に起立して設けられていて、ガイド棒２６ａ、２６ａ間を刃部７の先端が降下することで正確にケーキＫを切断できる。
【００１３】
次にトルテ台回転手段８について説明する。
ケーキＫを載置するトルテ皿４の表面は円形のケーキＫの分割数に応じて周方向に等間隔に溝４ａが形成されており（図３では８分割）、各溝４ａのうちの刃部７と略同一垂直面内の溝４ａ内に刃部７が進入することでケーキＫを完全に切断できる。トルテ皿４はケーキＫの分割数に応じて溝４ａの数が対応するものに交換する。トルテ台３の中心を支持する回転軸２８は基台２内に延びて下端を回転可能に支持されており、その途中段階には所定間隔で１または複数枚（図では４枚）の円形のインデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが同軸に取付けられている。回転軸２８に隣接してインデックス用モータＭ１が配設され、その出力軸３０と回転軸２８とがプーリ３１ａ、３１ｂと無端ベルト３２によって連結されていてインデックス用モータＭ１の回転を回転軸２８に伝達する。
ここで、回転軸２８において、例えば最下端のインデックス板２９ａはケーキを８分割するためのものであり、図６に示す８つの切り欠け３３ａと突起３３ｂが所定間隔で交互に配列されている。インデックス板２９ａの端部を挟んで上下に発光部と受光部を備えた光電センサ３４が設けられ、インデックス用モータＭ１が回転開始した際に光電センサ３４の発光がインデックス板２９ａの突起３３ａで遮光されるとモータＭ１が停止させられ、トルテ皿４が１／８回転して停止することになる。これによって刃部７でケーキＫを８分割切断できる。
因みにインデックス板２９ｂ、２９ｃ、２９ｄはそれぞれケーキＫを１０分割、１２分割、１４分割できるように分割数に応じた数の切り欠け３３ａと突起３３ｂが配列され、各突起３３ｂを検知する光電センサ３４、…も設けられている。トルテ皿４についても、ケーキＫの分割数に応じて半径方向の溝４ａが８条、１０条、１２条、１４条設けられたものを用意して選択されたケーキＫの分割数に応じて交換する。そして、基台２の一方の側面２ａにはケーキＫの分割切断数を設定するための選択スイッチ３５が設けられている。
ここで、光電センサ３４、選択スイッチ３５、インデックス板２９ａ〜２９ｄは回転角度設定手段を構成する。
【００１４】
次に刃拭き機構９について図２，３，５を中心に説明する。
図において、刃拭き機構９はトルテ台３と支持部材１３との間に配設され、一対の取付け金具３６、３６に固定された拭取り部材３７、３７が降下位置にある刃部７を挟んで対向して進退可能に設けられている。各取付け金具３６の背面側にはそれぞれソレノイド３８が設けられていて、ソレノイド３８のＯＮ，ＯＦＦによって刃部７を拭取り部材３７，３７で挟持したり離間することになる。
各ソレノイド３８は支持部材１３に設けたリミットスイッチ２２が刃部７の降下時に下降ストッパ２１で押されることでＯＮし、刃部７を挟持する。
【００１５】
また、図２、４，５において、基台２の一方の側面２ａの後端部には上述のソレノイド３８をＯＦＦするためのソレノイドオフ用スイッチ４０が設けられている。更にソレノイドオフ用スイッチ４０の上側にはインデックス用スイッチ４１が配列されている。そして、一方のスライド部材１２の下側にはスライド部材１２の進退位置に応じて両スイッチ４０，４１をＯＮ，ＯＦＦする制御板４２が取付けられている。
この制御板４２は、スライド部材１２が後端部まで後退した後端位置Ｂ４では両スイッチ４０、４１から外れて開放し、この状態でソレノイドオフ用スイッチ４０はＯＮとなってソレノイド３８がＯＦＦになり、インデックス用スイッチ４１はＯＮ状態になってインデックス用モータＭ１を作動可能状態とする。他方、スライド部材１２が後端位置から前進移動を開始してケーキＫを切断するための前進位置Ｂ２へ到達するまでの間では制御板４２は両スイッチ４０，４１を押圧状態に維持する。この状態でソレノイドオフ用スイッチ４０はＯＦＦとなってソレノイド３８が作動可能となり、インデックス用スイッチ４１はＯＦＦ状態になってインデックス用モータＭ１を停止状態に保持する。
【００１６】
また、スライド機構６の把持部１６には、刃部７に超音波振動を発振させるための超音波スイッチ４３が設けられ、この超音波スイッチ４３は図示しない回線または無線を介して超音波発信装置４４に電気的に接続されている。操作者が刃部７の把持部１６を把持する際に超音波スイッチ４３も同時に把持することで超音波発生装置４４がＯＮとなり、刃部７が超音波振動する状態になる。
【００１７】
次に図７に基づいて切断装置１の回路系統図について説明する。
切断装置１の回路４６では、電源に接続された刃拭き機構９の一対のソレノイド３８、３８は支持部材１３に設けた常開のリミットスイッチ２２と常閉のソレノイドオフ用スイッチ４０とが直列に接続されており、刃部７の降下でリミットスイッチ２２が降下ストッパ２１で押されてＯＮすると、一対のソレノイド３８，３８が作動して刃部７を拭取り部材３７、３７で挟み込む。スライド部材１２が後端位置に到達すると制御板４２からソレノイドオフ用スイッチ４０が開放されてソレノイド３８，３８が遮断される。
また電源に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１が直列に接続され、更に駆動スイッチ２４と選択される光電センサ３４が並列接続されている。スライド部材１２が後端位置Ｂ４に到達して制御板４２から開放されたインデックス用スイッチ４１がＯＮし、更に刃部７が上昇することで駆動スイッチ２４がＯＮすることをトリガーとしてモータＭ１が駆動し、選択された光電センサ３４によってインデックス板２９ａ〜２９ｄのいずれかの切り欠け３３ａを発光部の光が通過する時間通電して所定角度だけ回転軸２８及びトルテ台３を回転させる。
【００１８】
本実施の形態によるケーキＫの切断装置１は上述の構成を備えており、次に図２及び図８を中心にしてケーキＫの切断方法について説明する。
図２において、刃部７は上昇した基準位置Ｂ１にあり、この状態でケーキＫの分割数に応じて選択したトルテ皿４上に略同心に円形のケーキＫを載置する。また選択スイッチ３５を操作してケーキＫを何等分するかを指示する。ここでは例えば８等分するものとし、インデックス円板２９ａを選択して通電可能状態に設定する。この状態で操作者が刃部７の把持部１６を把持すると共に超音波スイッチ４３も握ってＯＮすると、超音波発生装置４４が励起発振して刃部７を超音波振動させる（ステップ１０１）。
そして操作者が刃部７を押して前進させると、スライド機構６は基台２の両側面２ａ、２ａに位置するレール１１，１１に沿ってスライド部材１２、１２が摺動し支持部材１３と共に刃部７が前進する（ステップ１０２）。スライド部材１２がレール１１上の図示しない前側ストッパに当接した前進位置Ｂ２で刃部７の先端は刃部ガイド機構２６のガイド板２６ａ、２６ａ間に進入し、刃部７はケーキＫの真上にある。
【００１９】
この状態で把持部１６を押動して刃部７を降下させる（ステップ１０３）と、バネ部材１０の付勢力に抗して支持板１５が降下して軸部材１４及びガイド部材２０，２０が支持部材１３に穿孔した孔を通して略垂直に降下する。刃部７が溝４ａ内に進入することでケーキＫを切断する。このとき、刃部７は超音波振動しているため、ケーキＫの切断面に大きなエネルギーが集中的に付与されてケーキＫが切れ味よく切断されると共に振動のために刃部７にクリーム等の付着物が付着するのを抑制できる（ステップ１０４）。
刃部７の降下によって、支持部材１３に設けた下降ストッパ２１がリミットスイッチ２２をＯＮさせるため、刃拭き機構９に設けた一対のソレノイド３８，３８が作動して拭取り部材３７，３７で降下した刃部７を挟み込む（ステップ１０５）。
次いで、把持部１６を後退方向に水平移動させると、スライド部材１２、１２がレール１１，１１に沿って後退移動し、刃部７の先端は刃部ガイド機構２６から外れる（ステップ１０６）。刃部７が後退作動すると拭取り部３７，３７で刃部７に付着したクリーム等がぬぐい去られる。そしてスライド部材１２がレール１１の図示しない後側ストッパに当接する後端位置Ｂ４に到達すると、一方のスライド部材１２に設けた制御板４２からソレノイドオフ用スイッチ４０とインデックス用スイッチ４１が外れて開放される（図２参照）。
【００２０】
ソレノイドオフ用スイッチ４０が制御板４２から開放されることで、刃拭き機構９のソレノイド３８、３８がＯＦＦとなり、拭取り部材３７，３７が刃部７から離間する（ステップ１０７）。インデックス用スイッチ４１が制御板４２から開放されるとＯＮ状態になる。そして操作者が把持部１６を離すまたは上昇させると、バネ部材１０の付勢力で刃部７が軸部材１４及びガイド軸２０，２０と共に支持部材１３の各孔に沿って基準位置Ｂ１まで上昇する（ステップ１０８）。把持部１６を上昇させる際に、超音波スイッチ４３を離すことで超音波発生装置４４がＯＦＦになり、刃部７の振動が停止する（ステップ１０９）。
刃部７が後端位置Ｂ４から上昇すると、軸部材１４の下端に設けた押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くのでＯＮ状態になり、これをトリガーとして直列に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１を導通して電流が駆動モータＭ１に流れる。トルテ台回転手段８において、駆動モータＭ１が駆動し回転軸２８が回転する（ステップ１１０）と、予め選択されたインデックス板２９ａの回転に対向する光電センサ３４が発光して切り欠け部３３ａでは受光部で受光して駆動モータＭ１が通電状態を維持し、突起３３ｂによって発光が遮光されると光電センサ３４で感知し（ステップ１１１）通電が遮断されて駆動モータＭ１が停止する。そのため、トルテ台３及びトルテ皿４は所定角度（１３６０°／８）回転して停止する。
図２に示すように刃部７を手動操作で基準位置Ｂ１〜後端位置Ｂ４までボックスモーションさせることで１回の切断動作を終了する（ステップ１１３）。
このような動作を順次繰り返すことで、ケーキＫを８等分に切断することができる。
【００２１】
上述のように本実施形態によるケーキＫの切断装置１によれば、刃部７の把持部１６を操作者が把持して手動操作によりボックスモーションすることで、ケーキＫを自動的に所定角度づつ回転させて切断作業を繰り返し行えるから、容易に所定数に分割切断することができる。しかも刃拭き機構９による切断後の刃部７に付着したクリーム等の除去も自動的に行える。そのため、刃部７の自動移動機構をなくして構成を簡略化できると共に製造コストを低廉にできるから、小規模の洋菓子工場や洋菓子店等でも採用できる。
また、ケーキＫを載置したトルテ皿４やトルテ台３の回転による次の切断位置の設定については、刃部７が後端位置Ｂ４に後退し且つ刃部７を基準位置Ｂ１に向けて上昇させることで初めて回転作動するため、ケーキＫが誤って刃部７と干渉するおそれがなく安全である。
【００２２】
次に本発明の第二実施形態によるケーキの切断装置５０を図９及び図１０により説明するが、上述の切断装置１と同一、同様の部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。図９はケーキを切断する状態を示す要部斜視図、図１０は図９に示す切断装置のテーブル移動手段を示す図である。
本実施形態による切断装置５０は円形のケーキＫに代えて直方体形状や円柱状、角柱状等のケーキＫ２を一方向に例えば８，１０，１２，１４等分に切断するものである。切断装置５０による切断に際して、図９に示すように、例えば直方体形状のケーキＫ２を一方向に移動可能なテーブル５１(保持台)上に載置する。テーブル５１の表面にはゴム等の弾性シートが敷かれている。ケーキＫ２の切断時には第一実施形態と同様にボックスモーションする刃部７が切断位置Ｂ３でテーブル５１の弾性シートを押すまで降下することでケーキＫ２を切断できることになる。
【００２３】
本実施形態による切断装置５０は、トルテ台回転手段８及びトルテ台３の部分で第一実施形態による切断装置１と相違する。即ち、基台２の上面にテーブル５１を含むスライドユニット５２が取付けられている。更に、切断装置５０において、上述のトルテ台回転手段８と略同一構造を有するテーブル移動手段５３は、モータＭ１の回転を伝達する回転軸２８の上部にトルテ台３に代えて大径のギヤ５４を一体回転するように固着している。
また、基台２上のスライドユニット５２には一対のスライドレール５５、５５が対向配置されている。このスライドレール５５，５５間にはスライド板５６が摺動可能に保持されており、スライド板５６にはテーブル５１の下面に連結された軸部５７が垂直方向に形成されている。そして、軸部５７の途中部分にはスライドレール５５の長手方向に延びるラック５８が図示しないボルト等で連結され、このラック５８の片面に形成された歯部５８ａはギヤ５４の外周面に形成した歯部５４ａに噛合している。
図１０において、ラック５８は紙面に直交する方向に延びており、ギヤ５４を介して駆動モータＭ１の回転力を受けてテーブル５１及びスライド板５６をスライドレール５５，５５にガイドされつつ紙面に直交する方向に進退させる。
【００２４】
テーブル移動手段５３によってテーブル５１上のケーキＫ２を予め設定された所定距離だけ直線移動させた状態で刃部７によってケーキＫ２を切断する。ケーキＫ２の切断間隔を調整するためにテーブル５１を交換する必要はなく、回転軸２８において、例えばインデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄのいずれかを基台２の側面２ａに設けた選択スイッチ３５によって選択する。
インデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄはそれぞれケーキＫ２を８分割、１０分割、１２分割、１４分割できるように分割数に応じた数の切り欠け３３ａと突起３３ｂが配列され、各突起３３ｂを検知する光電センサ３４、…も設けられている。
ここで、光電センサ３４、選択スイッチ３５、インデックス板２９ａ〜２９ｄは移動距離設定手段を構成する。
【００２５】
本実施の形態によるケーキＫ２の切断装置５０は上述の構成を備えており、次にケーキＫ２の切断方法についてテーブル移動手段５３に基づいて説明する。その余の機構とその作用は上述の第一実施形態と同一である。
図９，図１０において、刃部７が基準位置Ｂ１にある状態で、テーブル５１上の所定位置に略直方体または筒状のケーキＫ２を載置する。また、選択スイッチ３５によってケーキＫ２を何等分するかを指示すると、インデックス板２９ａ〜２９ｄのいずれか及びその光電センサ３４が選択される。
そして操作者が刃部７を把持してボックスモーションさせ、前進位置Ｂ２で刃部７をケーキＫの真上に持ちきたす。この状態で把持部１６を押動して超音波振動する刃部７をテーブル５１に当たるまで降下させ、ケーキＫ２を切断する。刃部７の降下によって、下降ストッパ２１がリミットスイッチ２２をＯＮさせるため、一対のソレノイド３８，３８が作動して拭取り部材３７，３７で降下した刃部７を挟み込む。
次いで、把持部１６を後退方向に水平移動させると、拭取り部３７，３７で刃部７に付着したクリーム等がぬぐい去られる。
【００２６】
刃部７を後退位置Ｂ４まで後退させると、インデックス用スイッチ４１が制御板４２から開放されてＯＮ状態になる。そして操作者が把持部１６を離すまたは上昇させると、刃部７が後退位置Ｂ４から基準位置Ｂ１まで上昇する。刃部７が後端位置Ｂ４から上昇すると、押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くのでＯＮ状態になり、これをトリガーとして直列に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１を導通して駆動モータＭ１が駆動する。
そして、テーブル移動手段５３において、駆動モータＭ１の駆動によって回転軸２８が回転するとギヤ５４を介してラック５８に回転が伝達され、ラック５８はガイド板５６がガイドレール５５、５５にガイドされつつ直線移動する。これと一体にテーブル５１及びケーキＫ２が長手方向に直線移動する。次いで、予め選択されたいずれかのインデックス板、例えばインデックス板２９ａが所定角度回転した後に、光電センサ３４で突起３３ｂを感知することで通電が遮断されて駆動モータＭ１が停止する。そのため、テーブル５１及びケーキＫ２は所定距離だけ移動して停止する。このように、刃部７を手動操作で基準位置Ｂ１〜後端位置Ｂ４までボックスモーションさせることで１回の切断動作を終了する。
その後、刃部７を手動操作することで、ケーキＫ２について次の切断を行うことになる。このような動作を順次繰り返すことで、ケーキＫ２を８等分等、適宜の個数に切断することができる。
【００２７】
上述のように本実施形態によるケーキＫの切断装置５０によれば、直方体や柱状のケーキＫ２についても、テーブル移動手段５３によってテーブル５１を所定距離づつ直線移動させては、刃部７を手動操作してボックスモーションすることで順次切断できる。そして、第一実施形態による切断装置１と同様な作用効果を奏する。
【００２８】
なお、上述の各実施形態ではトルテ台３及びトルテ皿４、またはテーブル５１は駆動モータＭ１、インデックス用スイッチ４１，駆動スイッチ２４によって自動回転または自動直線移動するように構成したが手動で回転させるようにしてもよい。この場合、例えば固定保持されたトルテ台３に対してトルテ皿４、テーブル５１を回転可能または直線移動可能に支持してクリック機構等で設定された角度または間隔の切断位置に位置決めするようにすればよい。
またトルテ皿４に溝４ａを設けなくても良く、この場合、表面にゴム等の弾性シートを貼ることが好ましい。同様にテーブル５１に分割数に応じた溝を所定間隔で設けてもよい。
なお、上述の実施形態ではケーキＫ、Ｋ２の切断装置１、５０について説明したが、ケーキＫ、Ｋ２に代えてサンドイッチ、マス寿司等、各種の食品の切断装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施の形態によるケーキの切断装置を示す要部斜視図である。
【図２】図１に示す切断装置の要部側面図である。
【図３】図１に示す切断装置の要部平面図である。
【図４】図３に示す切断装置のＡ方向矢視図である。
【図５】図３に示す切断装置のＢ方向矢視図である。
【図６】インデックス板と光電センサの感知状態を示す要部斜視図である。
【図７】切断装置の要部回路図である。
【図８】ケーキの切断工程を示すフローチャートである。
【図９】第二の実施の形態によるケーキの切断装置を示す部分斜視図である。
【図１０】図９に示す切断装置のテーブル移動手段の要部説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、５０ 切断装置
２ 基台
３ トルテ台（保持台）
４ トルテ皿（保持台）
４ａ 溝
６ スライド機構
６ａ 水平スライド機構
６ｂ 上下スライド機構
７ 刃部
８ トルテ台回転手段（駆動手段）
９ 刃拭き機構
１１ レール
１２ スライド部材
１４ 軸部材
１６ 把持部
１７ 押圧頭部
２２ リミットスイッチ
２４ 駆動スイッチ
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ インデックス板（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
３４ 光電センサ（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
３５ 選択スイッチ（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
４０ ソレノイドオフ用スイッチ
４１ インデックス用スイッチ
４３ 超音波スイッチ
４４ 超音波発生装置
４６ 回路
５１ テーブル（保持台）
５３ テーブル移動手段（駆動手段）
５４ ギヤ
５８ ラック
Ｋ、Ｋ２ ケーキ（食品）
Ｍ１ 駆動モータ（駆動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーキ等の菓子やサンドイッチ、マス寿司等の各種食品を効率よく切断するためのケーキ等食品の切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば円形のケーキを適宜の大きさの扇形に切断する場合、ケーキ等は通常柔らかく切断時に刃部に付着し易いので、切断を円滑に行うと共に切り口を滑らかで綺麗に仕上げるのが難しい。しかも、洋菓子工場やケーキ店等で生産するケーキを職人が手作業で所定の大きさに且つ滑らかな切り口に切断するのは手間がかかり、コスト高になっていた。特に生産するケーキの個数が増大すると一層手間がかかることになる。
多くのケーキを迅速且つ滑らかな切断面に仕上げるために、自動的にケーキ等を切断する切断装置が提案されている。このような切断装置の一例として、例えば特許文献１に記載のものがある。この切断装置は、トルテ台上に円形のケーキを載置し、水平方向に往復移動可能な刃体をケーキの上方で保持し、超音波振動を付与する。刃体は刃押さえローラによって上面と側面において支持され、ケーキの切断抵抗に関わらず刃体が曲がったりよじれたりしない。
そして、トルテ台駆動装置を作動させてケーキをトルテ台によって上昇させることで刃体がケーキに接触してケーキを切断する。このとき、刃体が超音波振動しているのでケーキの切断部にエネルギーが集中して切れ味よく切断される。そして、刃体の振動によって刃体にクリーム等が付着するのを抑制できる。
刃体の引き抜きの直前には拭取り装置のエアシリンダが作動して拭取り部材が刃体を両側から挟みつけ、刃体を引き抜くに従ってクリーム等の付着物が刃体からぬぐいさられて清浄化される。
そして、トルテ台駆動装置のインダクションモータが作動してトルテ台を所定角度回転させて停止させる。この位置で刃体によるケーキの切断が再度行われる。これを所定の角度づつ順次繰り返すことでケーキの切断が完了し、所定数の扇形ケーキが得られる。円形ケーキの分割数はトルテ台駆動装置によるトルテ台の回転角度を適宜の大きさに設定することで例えば８、１０、１２、１４等分に設定できる。
【特許文献１】特公平５−４５３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のケーキ等の切断装置では、刃体の往復動、刃体に対する超音波振動、トルテ台の上下動と回転等を全て自動制御で行うために、迅速に多量のケーキ等を切断できるが、構造が複雑で高価格になる。そのため、切断するケーキの数が少ない、比較的小規模の洋菓子工場や一般のケーキ店等ではコストの関係でこの種の自動式切断装置の導入が困難であるという問題がある。これに対し職人が全てのケーキを手作業で切断するのは刃体の切れ味を良好に維持するのが困難である上に切断作業に手間がかかって煩雑でコスト高になるという不具合があった。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて、ケーキ等の食品を手作業よりも切れ味良く且つ効率的に切断できると共に全自動よりコストを低減できるようにしたケーキ等食品の切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による食品の切断装置は、ケーキ等の食品を載置する保持台と、該保持台を所定角度回転または所定距離移動させる駆動手段と、把持部を備えていて保持台上の食品を切断する刃部と、該刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置と、刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構とを備えていて、把持部を把持して刃部を水平方向及び上下方向に移動させることで食品を切断することを特徴とする。
本発明によれば、操作者が把持部を把持して刃部をスライド機構に沿って手動で水平方向に移動させ、更に上下方向に移動させることで保持台上の食品を超音波振動が与えられた刃部で切断し、更に水平方向及び上下方向に移動させて基準位置に戻す。そして駆動手段で保持台を所定角度回転させまたは所定距離移動させて、更に刃部を移動させることで順次食品を切断する。
【０００６】
また、刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に移動させることで駆動手段を駆動させる駆動スイッチを設け、該駆動スイッチの導通によって駆動手段で保持台を予め設定された所定角度だけ回転または所定距離だけ移動させるようにしてもよい。
刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に往復移動させて食品の切断を行うボックスモーションに連動させて駆動スイッチを作動させ、食品を保持する保持台を所定角度回転させまたは所定距離移動させることで、食品を順次所定角度または所定長さづつに切断することができる。
【０００７】
また、駆動手段には、保持台の回転角度を選択する回転角度設定手段が接続されている
ことが好ましく、食品の分割数を回転角度設定手段によって適宜設定することで選択した任意の数に分割できる。
また、駆動手段には、保持台の移動距離を選択する移動距離定手段が接続されていてもよく、食品の分割数を移動距離設定手段によって適宜設定することで選択した任意の数に分割できる。
また、刃部が食品切断後に保持台から離れた位置で駆動手段を駆動可能とするインデックス用スイッチを備えることが好ましい。これによって刃部が食品に入刀されている段階で保持台が回転したり移動したりして刃部と干渉する不具合を防止できる。
【０００８】
また、把持部には超音波発生装置をＯＮ、ＯＦＦする超音波スイッチが備えられていてもよい。
操作者が刃部をスライド機構に沿って移動させて食品を切断するために把持部を把持した際に、超音波スイッチもＯＮすることで、切断時に確実に超音波振動を刃部に与えて切れ味よく切断できて切り口が綺麗であり、把持部を離せば刃部の超音波振動も停止できるので刃部が不必要に超音波振動による熱をもつことがない。
或いは超音波スイッチは把持部とは別個に作動するように配置してもよい。
また、超音波振動によって刃部の切れ味が良くなり危険であるため、操作者の意志で超音波スイッチを操作して振動を停止できるようにした。
また、食品を切断した刃部を刃拭き部材で挟んで付着物を拭き取る刃拭き機構が設けられ、刃部で食品を切断する際に刃拭き部材が刃部を挟持し、該刃部が保持台から後退した位置で刃拭き部材を離間させるようにしてもよく、刃部による食品の切断に連動して切断後の刃部に付着する食品の付着物を除去できる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明による食品の切断装置は、刃部を把持して手動操作で水平移動と上下移動を行うことで食品を切れ味良く切断でき、駆動手段で食品を回転または移動させることで食品を順次切断できるため、自動切断装置と比較して構成が簡単で切断装置のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第一実施の形態によるケーキ等の食品の切断装置を図１乃至図８により説明する。図１はケーキの切断装置の概略を示す要部斜視図、図２は図１に示す切断装置の要部側面図、図３は同じく要部平面図、図４は図２のＡ方向矢視図、図５はＢ方向矢視図、図６はインデックス板と光電センサの感知状態を示す要部斜視図、図７は切断装置の要部回路図、図８はケーキの切断工程を示すフローチャートである。
図１乃至図３に示すケーキの切断装置１は、基台２上に突出する円板状のトルテ台３に同軸に取付けられた交換可能な円形板状のトルテ皿４に円形のケーキＫを載置し、基台２に対して水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構６に取付けられた刃部７によってケーキＫを切断するようにした装置である。刃部７はスライド機構６による水平移動と上下動とを組み合わせることでボックスモーションする。ボックスモーションとは、図２に示すように刃部７に関し、後端の上昇位置を基準位置Ｂ１とし、トルテ台３方向に前進しトルテ皿４上のケーキＫ上方の前進位置Ｂ２、刃部７を降下させたケーキＫの切断位置Ｂ３、後端まで後退させた後端位置Ｂ４という順序で順次刃部７を略四角形状に移動させる動作をいう。
なお、本明細書では、刃部７がトルテ台３方向へ移動することを前進、トルテ台３から離れる方向へ移動することを後退という。
トルテ台３は駆動手段としてのトルテ台回転手段８に設けられている。トルテ台回転装置８は、予め設定された所定角度づつトルテ台３をトルテ皿４と一体に回転させて停止した状態で、刃部７によってトルテ皿４上のケーキＫを切断することができる。基台２の上面において、トルテ台３の近傍には降下位置にある刃部７を後退させる際にクリーム等の付着物を拭き取る刃拭き機構９が設けられている。
【００１１】
次に、スライド機構６について図１乃至図４に沿って説明する。基台２の両側面２ａ、２ａには断面略コ字形状のレール１１、１１が水平方向に配設され、各レール１１には図示しない無限軌道のベアリングを介してスライド部材１２がそれぞれ水平方向に摺動可能に嵌められている。これら一対のスライド部材１２，１２は板状の支持部材１３によって連結されており、支持部材１３は基台２の上面の延長面上を水平移動する。
支持部材１３には孔を通して軸部材１４が略垂直方向に貫通しており、上下動可能とされている。軸部材１４の上部には支持台１５が略水平に取付けられ、支持台１５に略水平方向に延びる刃部７の基部７ａが固定されている。支持部材１３と支持台１５の間で軸部材１４には弾性部材として例えばコイルスプリング等のバネ部材１０が圧縮状態で巻回されている。
基部７ａの上部には操作者が刃部７を手動操作するための把持部１６が固定されている。軸部材１４の下端には拡径された押圧頭部１７が固定され、支持台１５の孔の裏面には軸部材１４が挿通する中央孔を穿孔した上昇ストッパ１８が固定されている。軸部材１４が上昇する際に押圧頭部１７が上昇ストッパ１８に当接することで軸部材１４の上昇を止める。
また支持台１５の裏面には、軸部材１４の両側に軸部材１４と略平行にガイド軸２０、２０が垂下され、各ガイド軸２０は支持部材１３に設けた各孔を通して下方に延びており、刃部７を軸部材１４で上下動させる際のガイドとなる。
スライド機構６において、レール１１、ベアリングを備えたスライド部材１２及び支持部材１３は水平スライド機構６ａを構成し、軸部材１４、バネ部材１０、支持部材１３，支持台１５、ガイド軸２０，２０は上下ガイド機構６ｂを構成する。刃部７の上部を覆うように略逆Ｕ字状の透明なカバー１９がスライド部材１２、１２に取付けられており、スライド部材１２、１２と一体に前後動する。
【００１２】
また、図４に示すように支持台１５には例えば略階段状に屈曲する下降ストッパ２１が設けられ、支持部材１３上には刃部７が降下する際に下降ストッパ２１で押圧されるリミットスイッチ２２が設けられている。リミットスイッチ２２がＯＮすることで、後述のように刃拭き機構９が作動して刃部７を挟み込むことになる。なお、支持台１５には下降ストッパ２１と別に降下時に支持部材１３に当接するストッパを設けてもよい。
図４において、支持部材１３の裏面側には取付け金具２３が設けられ、取付け金具２３の側面には後述するトルテ台３用の駆動モータＭ１を駆動させるためのトリガーとして働く駆動スイッチ２４が設けられている。そして刃部７がボックスモーションの後端位置Ｂ４である降下位置から上昇する際に軸部材１４の押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くことで駆動モータＭ１を駆動開始させる。押圧頭部１７は上昇ストッパ１８に当接した状態では駆動スイッチ２４から離間している。
また、刃部７の先端には図２、図３及び図５に示すように刃部７の降下をガイドする刃部ガイド機構２６が設けられている。刃部ガイド機構２６は一対のガイド棒２６ａ、２６ａが基台２の上面の端部から略垂直に起立して設けられていて、ガイド棒２６ａ、２６ａ間を刃部７の先端が降下することで正確にケーキＫを切断できる。
【００１３】
次にトルテ台回転手段８について説明する。
ケーキＫを載置するトルテ皿４の表面は円形のケーキＫの分割数に応じて周方向に等間隔に溝４ａが形成されており（図３では８分割）、各溝４ａのうちの刃部７と略同一垂直面内の溝４ａ内に刃部７が進入することでケーキＫを完全に切断できる。トルテ皿４はケーキＫの分割数に応じて溝４ａの数が対応するものに交換する。トルテ台３の中心を支持する回転軸２８は基台２内に延びて下端を回転可能に支持されており、その途中段階には所定間隔で１または複数枚（図では４枚）の円形のインデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが同軸に取付けられている。回転軸２８に隣接してインデックス用モータＭ１が配設され、その出力軸３０と回転軸２８とがプーリ３１ａ、３１ｂと無端ベルト３２によって連結されていてインデックス用モータＭ１の回転を回転軸２８に伝達する。
ここで、回転軸２８において、例えば最下端のインデックス板２９ａはケーキを８分割するためのものであり、図６に示す８つの切り欠け３３ａと突起３３ｂが所定間隔で交互に配列されている。インデックス板２９ａの端部を挟んで上下に発光部と受光部を備えた光電センサ３４が設けられ、インデックス用モータＭ１が回転開始した際に光電センサ３４の発光がインデックス板２９ａの突起３３ａで遮光されるとモータＭ１が停止させられ、トルテ皿４が１／８回転して停止することになる。これによって刃部７でケーキＫを８分割切断できる。
因みにインデックス板２９ｂ、２９ｃ、２９ｄはそれぞれケーキＫを１０分割、１２分割、１４分割できるように分割数に応じた数の切り欠け３３ａと突起３３ｂが配列され、各突起３３ｂを検知する光電センサ３４、…も設けられている。トルテ皿４についても、ケーキＫの分割数に応じて半径方向の溝４ａが８条、１０条、１２条、１４条設けられたものを用意して選択されたケーキＫの分割数に応じて交換する。そして、基台２の一方の側面２ａにはケーキＫの分割切断数を設定するための選択スイッチ３５が設けられている。
ここで、光電センサ３４、選択スイッチ３５、インデックス板２９ａ〜２９ｄは回転角度設定手段を構成する。
【００１４】
次に刃拭き機構９について図２，３，５を中心に説明する。
図において、刃拭き機構９はトルテ台３と支持部材１３との間に配設され、一対の取付け金具３６、３６に固定された拭取り部材３７、３７が降下位置にある刃部７を挟んで対向して進退可能に設けられている。各取付け金具３６の背面側にはそれぞれソレノイド３８が設けられていて、ソレノイド３８のＯＮ，ＯＦＦによって刃部７を拭取り部材３７，３７で挟持したり離間することになる。
各ソレノイド３８は支持部材１３に設けたリミットスイッチ２２が刃部７の降下時に下降ストッパ２１で押されることでＯＮし、刃部７を挟持する。
【００１５】
また、図２、４，５において、基台２の一方の側面２ａの後端部には上述のソレノイド３８をＯＦＦするためのソレノイドオフ用スイッチ４０が設けられている。更にソレノイドオフ用スイッチ４０の上側にはインデックス用スイッチ４１が配列されている。そして、一方のスライド部材１２の下側にはスライド部材１２の進退位置に応じて両スイッチ４０，４１をＯＮ，ＯＦＦする制御板４２が取付けられている。
この制御板４２は、スライド部材１２が後端部まで後退した後端位置Ｂ４では両スイッチ４０、４１から外れて開放し、この状態でソレノイドオフ用スイッチ４０はＯＮとなってソレノイド３８がＯＦＦになり、インデックス用スイッチ４１はＯＮ状態になってインデックス用モータＭ１を作動可能状態とする。他方、スライド部材１２が後端位置から前進移動を開始してケーキＫを切断するための前進位置Ｂ２へ到達するまでの間では制御板４２は両スイッチ４０，４１を押圧状態に維持する。この状態でソレノイドオフ用スイッチ４０はＯＦＦとなってソレノイド３８が作動可能となり、インデックス用スイッチ４１はＯＦＦ状態になってインデックス用モータＭ１を停止状態に保持する。
【００１６】
また、スライド機構６の把持部１６には、刃部７に超音波振動を発振させるための超音波スイッチ４３が設けられ、この超音波スイッチ４３は図示しない回線または無線を介して超音波発信装置４４に電気的に接続されている。操作者が刃部７の把持部１６を把持する際に超音波スイッチ４３も同時に把持することで超音波発生装置４４がＯＮとなり、刃部７が超音波振動する状態になる。
【００１７】
次に図７に基づいて切断装置１の回路系統図について説明する。
切断装置１の回路４６では、電源に接続された刃拭き機構９の一対のソレノイド３８、３８は支持部材１３に設けた常開のリミットスイッチ２２と常閉のソレノイドオフ用スイッチ４０とが直列に接続されており、刃部７の降下でリミットスイッチ２２が降下ストッパ２１で押されてＯＮすると、一対のソレノイド３８，３８が作動して刃部７を拭取り部材３７、３７で挟み込む。スライド部材１２が後端位置に到達すると制御板４２からソレノイドオフ用スイッチ４０が開放されてソレノイド３８，３８が遮断される。
また電源に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１が直列に接続され、更に駆動スイッチ２４と選択される光電センサ３４が並列接続されている。スライド部材１２が後端位置Ｂ４に到達して制御板４２から開放されたインデックス用スイッチ４１がＯＮし、更に刃部７が上昇することで駆動スイッチ２４がＯＮすることをトリガーとしてモータＭ１が駆動し、選択された光電センサ３４によってインデックス板２９ａ〜２９ｄのいずれかの切り欠け３３ａを発光部の光が通過する時間通電して所定角度だけ回転軸２８及びトルテ台３を回転させる。
【００１８】
本実施の形態によるケーキＫの切断装置１は上述の構成を備えており、次に図２及び図８を中心にしてケーキＫの切断方法について説明する。
図２において、刃部７は上昇した基準位置Ｂ１にあり、この状態でケーキＫの分割数に応じて選択したトルテ皿４上に略同心に円形のケーキＫを載置する。また選択スイッチ３５を操作してケーキＫを何等分するかを指示する。ここでは例えば８等分するものとし、インデックス円板２９ａを選択して通電可能状態に設定する。この状態で操作者が刃部７の把持部１６を把持すると共に超音波スイッチ４３も握ってＯＮすると、超音波発生装置４４が励起発振して刃部７を超音波振動させる（ステップ１０１）。
そして操作者が刃部７を押して前進させると、スライド機構６は基台２の両側面２ａ、２ａに位置するレール１１，１１に沿ってスライド部材１２、１２が摺動し支持部材１３と共に刃部７が前進する（ステップ１０２）。スライド部材１２がレール１１上の図示しない前側ストッパに当接した前進位置Ｂ２で刃部７の先端は刃部ガイド機構２６のガイド板２６ａ、２６ａ間に進入し、刃部７はケーキＫの真上にある。
【００１９】
この状態で把持部１６を押動して刃部７を降下させる（ステップ１０３）と、バネ部材１０の付勢力に抗して支持板１５が降下して軸部材１４及びガイド部材２０，２０が支持部材１３に穿孔した孔を通して略垂直に降下する。刃部７が溝４ａ内に進入することでケーキＫを切断する。このとき、刃部７は超音波振動しているため、ケーキＫの切断面に大きなエネルギーが集中的に付与されてケーキＫが切れ味よく切断されると共に振動のために刃部７にクリーム等の付着物が付着するのを抑制できる（ステップ１０４）。
刃部７の降下によって、支持部材１３に設けた下降ストッパ２１がリミットスイッチ２２をＯＮさせるため、刃拭き機構９に設けた一対のソレノイド３８，３８が作動して拭取り部材３７，３７で降下した刃部７を挟み込む（ステップ１０５）。
次いで、把持部１６を後退方向に水平移動させると、スライド部材１２、１２がレール１１，１１に沿って後退移動し、刃部７の先端は刃部ガイド機構２６から外れる（ステップ１０６）。刃部７が後退作動すると拭取り部３７，３７で刃部７に付着したクリーム等がぬぐい去られる。そしてスライド部材１２がレール１１の図示しない後側ストッパに当接する後端位置Ｂ４に到達すると、一方のスライド部材１２に設けた制御板４２からソレノイドオフ用スイッチ４０とインデックス用スイッチ４１が外れて開放される（図２参照）。
【００２０】
ソレノイドオフ用スイッチ４０が制御板４２から開放されることで、刃拭き機構９のソレノイド３８、３８がＯＦＦとなり、拭取り部材３７，３７が刃部７から離間する（ステップ１０７）。インデックス用スイッチ４１が制御板４２から開放されるとＯＮ状態になる。そして操作者が把持部１６を離すまたは上昇させると、バネ部材１０の付勢力で刃部７が軸部材１４及びガイド軸２０，２０と共に支持部材１３の各孔に沿って基準位置Ｂ１まで上昇する（ステップ１０８）。把持部１６を上昇させる際に、超音波スイッチ４３を離すことで超音波発生装置４４がＯＦＦになり、刃部７の振動が停止する（ステップ１０９）。
刃部７が後端位置Ｂ４から上昇すると、軸部材１４の下端に設けた押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くのでＯＮ状態になり、これをトリガーとして直列に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１を導通して電流が駆動モータＭ１に流れる。トルテ台回転手段８において、駆動モータＭ１が駆動し回転軸２８が回転する（ステップ１１０）と、予め選択されたインデックス板２９ａの回転に対向する光電センサ３４が発光して切り欠け部３３ａでは受光部で受光して駆動モータＭ１が通電状態を維持し、突起３３ｂによって発光が遮光されると光電センサ３４で感知し（ステップ１１１）通電が遮断されて駆動モータＭ１が停止する。そのため、トルテ台３及びトルテ皿４は所定角度（１３６０°／８）回転して停止する。
図２に示すように刃部７を手動操作で基準位置Ｂ１〜後端位置Ｂ４までボックスモーションさせることで１回の切断動作を終了する（ステップ１１３）。
このような動作を順次繰り返すことで、ケーキＫを８等分に切断することができる。
【００２１】
上述のように本実施形態によるケーキＫの切断装置１によれば、刃部７の把持部１６を操作者が把持して手動操作によりボックスモーションすることで、ケーキＫを自動的に所定角度づつ回転させて切断作業を繰り返し行えるから、容易に所定数に分割切断することができる。しかも刃拭き機構９による切断後の刃部７に付着したクリーム等の除去も自動的に行える。そのため、刃部７の自動移動機構をなくして構成を簡略化できると共に製造コストを低廉にできるから、小規模の洋菓子工場や洋菓子店等でも採用できる。
また、ケーキＫを載置したトルテ皿４やトルテ台３の回転による次の切断位置の設定については、刃部７が後端位置Ｂ４に後退し且つ刃部７を基準位置Ｂ１に向けて上昇させることで初めて回転作動するため、ケーキＫが誤って刃部７と干渉するおそれがなく安全である。
【００２２】
次に本発明の第二実施形態によるケーキの切断装置５０を図９及び図１０により説明するが、上述の切断装置１と同一、同様の部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。図９はケーキを切断する状態を示す要部斜視図、図１０は図９に示す切断装置のテーブル移動手段を示す図である。
本実施形態による切断装置５０は円形のケーキＫに代えて直方体形状や円柱状、角柱状等のケーキＫ２を一方向に例えば８，１０，１２，１４等分に切断するものである。切断装置５０による切断に際して、図９に示すように、例えば直方体形状のケーキＫ２を一方向に移動可能なテーブル５１(保持台)上に載置する。テーブル５１の表面にはゴム等の弾性シートが敷かれている。ケーキＫ２の切断時には第一実施形態と同様にボックスモーションする刃部７が切断位置Ｂ３でテーブル５１の弾性シートを押すまで降下することでケーキＫ２を切断できることになる。
【００２３】
本実施形態による切断装置５０は、トルテ台回転手段８及びトルテ台３の部分で第一実施形態による切断装置１と相違する。即ち、基台２の上面にテーブル５１を含むスライドユニット５２が取付けられている。更に、切断装置５０において、上述のトルテ台回転手段８と略同一構造を有するテーブル移動手段５３は、モータＭ１の回転を伝達する回転軸２８の上部にトルテ台３に代えて大径のギヤ５４を一体回転するように固着している。
また、基台２上のスライドユニット５２には一対のスライドレール５５、５５が対向配置されている。このスライドレール５５，５５間にはスライド板５６が摺動可能に保持されており、スライド板５６にはテーブル５１の下面に連結された軸部５７が垂直方向に形成されている。そして、軸部５７の途中部分にはスライドレール５５の長手方向に延びるラック５８が図示しないボルト等で連結され、このラック５８の片面に形成された歯部５８ａはギヤ５４の外周面に形成した歯部５４ａに噛合している。
図１０において、ラック５８は紙面に直交する方向に延びており、ギヤ５４を介して駆動モータＭ１の回転力を受けてテーブル５１及びスライド板５６をスライドレール５５，５５にガイドされつつ紙面に直交する方向に進退させる。
【００２４】
テーブル移動手段５３によってテーブル５１上のケーキＫ２を予め設定された所定距離だけ直線移動させた状態で刃部７によってケーキＫ２を切断する。ケーキＫ２の切断間隔を調整するためにテーブル５１を交換する必要はなく、回転軸２８において、例えばインデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄのいずれかを基台２の側面２ａに設けた選択スイッチ３５によって選択する。
インデックス板２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄはそれぞれケーキＫ２を８分割、１０分割、１２分割、１４分割できるように分割数に応じた数の切り欠け３３ａと突起３３ｂが配列され、各突起３３ｂを検知する光電センサ３４、…も設けられている。
ここで、光電センサ３４、選択スイッチ３５、インデックス板２９ａ〜２９ｄは移動距離設定手段を構成する。
【００２５】
本実施の形態によるケーキＫ２の切断装置５０は上述の構成を備えており、次にケーキＫ２の切断方法についてテーブル移動手段５３に基づいて説明する。その余の機構とその作用は上述の第一実施形態と同一である。
図９，図１０において、刃部７が基準位置Ｂ１にある状態で、テーブル５１上の所定位置に略直方体または筒状のケーキＫ２を載置する。また、選択スイッチ３５によってケーキＫ２を何等分するかを指示すると、インデックス板２９ａ〜２９ｄのいずれか及びその光電センサ３４が選択される。
そして操作者が刃部７を把持してボックスモーションさせ、前進位置Ｂ２で刃部７をケーキＫの真上に持ちきたす。この状態で把持部１６を押動して超音波振動する刃部７をテーブル５１に当たるまで降下させ、ケーキＫ２を切断する。刃部７の降下によって、下降ストッパ２１がリミットスイッチ２２をＯＮさせるため、一対のソレノイド３８，３８が作動して拭取り部材３７，３７で降下した刃部７を挟み込む。
次いで、把持部１６を後退方向に水平移動させると、拭取り部３７，３７で刃部７に付着したクリーム等がぬぐい去られる。
【００２６】
刃部７を後退位置Ｂ４まで後退させると、インデックス用スイッチ４１が制御板４２から開放されてＯＮ状態になる。そして操作者が把持部１６を離すまたは上昇させると、刃部７が後退位置Ｂ４から基準位置Ｂ１まで上昇する。刃部７が後端位置Ｂ４から上昇すると、押圧頭部１７が駆動スイッチ２４を叩くのでＯＮ状態になり、これをトリガーとして直列に接続された駆動スイッチ２４とインデックス用スイッチ４１を導通して駆動モータＭ１が駆動する。
そして、テーブル移動手段５３において、駆動モータＭ１の駆動によって回転軸２８が回転するとギヤ５４を介してラック５８に回転が伝達され、ラック５８はガイド板５６がガイドレール５５、５５にガイドされつつ直線移動する。これと一体にテーブル５１及びケーキＫ２が長手方向に直線移動する。次いで、予め選択されたいずれかのインデックス板、例えばインデックス板２９ａが所定角度回転した後に、光電センサ３４で突起３３ｂを感知することで通電が遮断されて駆動モータＭ１が停止する。そのため、テーブル５１及びケーキＫ２は所定距離だけ移動して停止する。このように、刃部７を手動操作で基準位置Ｂ１〜後端位置Ｂ４までボックスモーションさせることで１回の切断動作を終了する。
その後、刃部７を手動操作することで、ケーキＫ２について次の切断を行うことになる。このような動作を順次繰り返すことで、ケーキＫ２を８等分等、適宜の個数に切断することができる。
【００２７】
上述のように本実施形態によるケーキＫの切断装置５０によれば、直方体や柱状のケーキＫ２についても、テーブル移動手段５３によってテーブル５１を所定距離づつ直線移動させては、刃部７を手動操作してボックスモーションすることで順次切断できる。そして、第一実施形態による切断装置１と同様な作用効果を奏する。
【００２８】
なお、上述の各実施形態ではトルテ台３及びトルテ皿４、またはテーブル５１は駆動モータＭ１、インデックス用スイッチ４１，駆動スイッチ２４によって自動回転または自動直線移動するように構成したが手動で回転させるようにしてもよい。この場合、例えば固定保持されたトルテ台３に対してトルテ皿４、テーブル５１を回転可能または直線移動可能に支持してクリック機構等で設定された角度または間隔の切断位置に位置決めするようにすればよい。
またトルテ皿４に溝４ａを設けなくても良く、この場合、表面にゴム等の弾性シートを貼ることが好ましい。同様にテーブル５１に分割数に応じた溝を所定間隔で設けてもよい。
なお、上述の実施形態ではケーキＫ、Ｋ２の切断装置１、５０について説明したが、ケーキＫ、Ｋ２に代えてサンドイッチ、マス寿司等、各種の食品の切断装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施の形態によるケーキの切断装置を示す要部斜視図である。
【図２】図１に示す切断装置の要部側面図である。
【図３】図１に示す切断装置の要部平面図である。
【図４】図３に示す切断装置のＡ方向矢視図である。
【図５】図３に示す切断装置のＢ方向矢視図である。
【図６】インデックス板と光電センサの感知状態を示す要部斜視図である。
【図７】切断装置の要部回路図である。
【図８】ケーキの切断工程を示すフローチャートである。
【図９】第二の実施の形態によるケーキの切断装置を示す部分斜視図である。
【図１０】図９に示す切断装置のテーブル移動手段の要部説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、５０ 切断装置
２ 基台
３ トルテ台（保持台）
４ トルテ皿（保持台）
４ａ 溝
６ スライド機構
６ａ 水平スライド機構
６ｂ 上下スライド機構
７ 刃部
８ トルテ台回転手段（駆動手段）
９ 刃拭き機構
１１ レール
１２ スライド部材
１４ 軸部材
１６ 把持部
１７ 押圧頭部
２２ リミットスイッチ
２４ 駆動スイッチ
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ インデックス板（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
３４ 光電センサ（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
３５ 選択スイッチ（回転角度設定手段、移動距離設定手段）
４０ ソレノイドオフ用スイッチ
４１ インデックス用スイッチ
４３ 超音波スイッチ
４４ 超音波発生装置
４６ 回路
５１ テーブル（保持台）
５３ テーブル移動手段（駆動手段）
５４ ギヤ
５８ ラック
Ｋ、Ｋ２ ケーキ（食品）
Ｍ１ 駆動モータ（駆動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーキ等の食品を載置する保持台と、該保持台を適宜角度回転または適宜距離移動させる駆動手段と、把持部を備えていて前記保持台上の食品を切断する刃部と、該刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置と、前記刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構とを備えていて、
前記把持部を把持して刃部を水平方向及び上下方向に移動させることで食品を切断することを特徴とする食品の切断装置。
【請求項２】
前記刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に移動させることで前記駆動手段を駆動させる駆動スイッチを設け、該駆動スイッチの導通によって前記駆動手段で前記保持台を予め設定された所定角度だけ回転または所定距離だけ移動させるようにした請求項１に記載の食品の切断装置。
【請求項３】
前記駆動手段には、前記保持台の回転角度を選択する回転角度設定手段が接続されている請求項１または２に記載の食品の切断装置。
【請求項４】
前記駆動手段には、前記保持台の移動距離を選択する移動距離定手段が接続されている請求項１または２に記載の食品の切断装置。
【請求項５】
前記刃部が食品切断後に前記保持台から離れた位置で前記駆動手段を駆動可能とするインデックス用スイッチを備えた請求項１乃至４のいずれかに記載の食品の切断装置。
【請求項６】
前記把持部には超音波発生装置をＯＮ、ＯＦＦする超音波スイッチが備えられている請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の切断装置。
【請求項７】
前記食品を切断した刃部を刃拭き部材で挟んで付着物を拭き取る刃拭き機構が設けられ、前記刃部で食品を切断する際に刃拭き部材が刃部を挟持し、該刃部が保持台から後退した位置で刃拭き部材を離間させるようにした請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の切断装置。
【請求項１】
ケーキ等の食品を載置する保持台と、該保持台を適宜角度回転または適宜距離移動させる駆動手段と、把持部を備えていて前記保持台上の食品を切断する刃部と、該刃部に対して超音波振動を与える超音波発生装置と、前記刃部を水平方向及び上下方向に移動可能なスライド機構とを備えていて、
前記把持部を把持して刃部を水平方向及び上下方向に移動させることで食品を切断することを特徴とする食品の切断装置。
【請求項２】
前記刃部をスライド機構によって水平方向及び上下方向に移動させることで前記駆動手段を駆動させる駆動スイッチを設け、該駆動スイッチの導通によって前記駆動手段で前記保持台を予め設定された所定角度だけ回転または所定距離だけ移動させるようにした請求項１に記載の食品の切断装置。
【請求項３】
前記駆動手段には、前記保持台の回転角度を選択する回転角度設定手段が接続されている請求項１または２に記載の食品の切断装置。
【請求項４】
前記駆動手段には、前記保持台の移動距離を選択する移動距離定手段が接続されている請求項１または２に記載の食品の切断装置。
【請求項５】
前記刃部が食品切断後に前記保持台から離れた位置で前記駆動手段を駆動可能とするインデックス用スイッチを備えた請求項１乃至４のいずれかに記載の食品の切断装置。
【請求項６】
前記把持部には超音波発生装置をＯＮ、ＯＦＦする超音波スイッチが備えられている請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の切断装置。
【請求項７】
前記食品を切断した刃部を刃拭き部材で挟んで付着物を拭き取る刃拭き機構が設けられ、前記刃部で食品を切断する際に刃拭き部材が刃部を挟持し、該刃部が保持台から後退した位置で刃拭き部材を離間させるようにした請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の切断装置。
【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２００７−３１３６１１（Ｐ２００７−３１３６１１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４６８８６（Ｐ２００６−１４６８８６）
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５９１１５００５２）株式会社愛工舎製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５９１１５００５２）株式会社愛工舎製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
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