食品加工装置
【課題】本発明は、回転駆動軸にシャッタ片を装着して駆動する食品加工装置においてシャッタ片の枚数変更を容易に行うことができる食品加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】４本の回転駆動軸１１にそれぞれ４枚のシャッタ片１００を取り付け、回転軸である軸支ピン１０３及び１０８にシャッタ片１０１及び１０６を取り付け、回転駆動軸１１の駆動力をリンク部材１１１を介してシャッタ片１０１及び１０６に伝達するように設定する。回転駆動軸１１を回転駆動することで、各シャッタ片を回動させて各シャッタ片により囲まれた領域を開閉させるように駆動する。
【解決手段】４本の回転駆動軸１１にそれぞれ４枚のシャッタ片１００を取り付け、回転軸である軸支ピン１０３及び１０８にシャッタ片１０１及び１０６を取り付け、回転駆動軸１１の駆動力をリンク部材１１１を介してシャッタ片１０１及び１０６に伝達するように設定する。回転駆動軸１１を回転駆動することで、各シャッタ片を回動させて各シャッタ片により囲まれた領域を開閉させるように駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシャッタ片を用いて食材を加工する食品加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より複数のシャッタ片を用いて餡等の内材を外皮材で包み込んだ包被食品を成形加工することが行われている。例えば、特許文献１では、棒状に連続吐出される内材の周囲に密着させて外皮材を筒状に連続吐出して棒状に連続成形された成形体を複数のシャッタ片の開閉動作により分割成形することで包被食品を成形する包被切断装置が記載されている。また、特許文献２では、シート状の外皮材に内材を配置し、複数のシャッタ片を回動させて外皮材の周縁部を寄せ集めて封着することで内材を外皮材で包み込むように成形する食品成形装置が記載されている。また、特許文献３では、支軸に回動自在に嵌合した多面体を回転板の作用ピンに遊嵌させて回動させるようにしたシャッタ機構が記載されている。
【特許文献１】特公平７-１１４６７７号公報
【特許文献２】特許第３４２１６５８号公報
【特許文献３】特許第２９１６５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１及び２に記載の装置では、回転駆動軸にシャッタ片を装着して回動させ、シャッタ片により囲まれる領域を開閉するようにしているため、シャッタ片に駆動力が効率よく伝達されて成形加工を行うことができる。また、シャッタ片を回転駆動軸に直接装着して回動させているので、シャッタ片のガタツキがほとんどなくシャッタ片同士を高精度で位置決めすることができ、正確な成形加工を長期間にわたって行うことが可能となる。
【０００４】
しかしながら、回転駆動軸にシャッタ片を装着する構成では、シャッタ片の枚数を変更する場合回転駆動軸の数を変更する必要があり、容易にシャッタ片の枚数を変更することができないというデメリットがある。
【０００５】
上述した特許文献３では、回転板を回動させて複数の多面体を回動させるようにしているが、多面体に形成した長孔に作用ピンを遊嵌して駆動するようにしているので、多面体にガタツキが生じて駆動力が効率よく伝達することが難しく、また多面体の正確な位置決めもできないといった課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、回転駆動軸にシャッタ片を装着して駆動する食品加工装置においてシャッタ片の枚数変更を容易に行うことができる食品加工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】
【０００７】
本発明に係る食品加工装置は、複数の回転駆動軸にそれぞれ装着された複数の駆動シャッタ片と、前記回転駆動軸とは別に設けられた少なくとも１つの回転軸に取り付けられた少なくとも１つの従動シャッタ片と、前記従動シャッタ片に前記回転駆動軸の駆動力を伝達して回動させる連結手段と、前記回転駆動軸を駆動して前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片を回動させて前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片により囲まれた領域を開閉させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記回転軸は、前記回転駆動軸の間に設けられていることを特徴とする。さらに、前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片は基板に取り付けられており、前記基板は前記回転駆動軸に着脱可能に装着されていることを特徴とする。さらに、前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする。さらに、前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域とは反対側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、回転駆動軸により回動される駆動シャッタ片とともに従動シャッタ片を連動させて開閉動作を行なうことができ、従動シャッタ片を追加して取り付けることでシャッタ片の枚数変更を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
また、従動シャッタ片を駆動シャッタ片に追随させて回動動作させるため、駆動シャッタ片への効率的な駆動伝達及び正確な位置決め設定を維持した状態で従動シャッタ片を回動させることができ、シャッタ片の枚数変更を行った場合でも正確な成形加工を行うことが可能となる。
【００１０】
また、駆動シャッタ片及び従動シャッタ片を基板に取り付けておき、基板を回転駆動軸に着脱可能に装着するように構成することで、シャッタ片の枚数変更を行う場合に基板を交換して簡単に行うことができるようになる。
【００１１】
また、連結手段としてリンク部材を用いることで、簡単な構成で確実に駆動伝達を行うことができ、シャッタ機構のコンパクト化及び構成の単純化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１３】
［第一実施形態］
図１は、本発明に係る第一実施形態の食品加工装置に関する部分断面正面図である。第一実施形態に係る装置は、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の間に挟持された薄板状の受け部材７０上にシート状の外皮材を供給して外皮材に内材を配置し、第一シャッタ１及び第二シャッタ２を回動させて外皮材の周縁部を寄せ集め、外皮材で内材を包み込むように封着するように構成されている。
【００１４】
第一シャッタ１は、４本の回転駆動軸１１により複数のシャッタ片１０を回動させるようになっており、第二シャッタ２は、回転駆動軸１１と同心円状に設けられた駆動中空軸２１により複数のシャッタ片２０を回動させるようになっている。
【００１５】
図２は、図１の面Ｕにおける平面図で、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２に示すように、第一シャッタ１の駆動機構は、各回転駆動軸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同士を連繋する複数のリンク１３と、これらのリンク１３を駆動するモータ１４とから構成されている。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が連関動作して複数のシャッタ片１０が同時に回動し、各シャッタ片１０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００１６】
図３は、図１の面Ｔにおける平面図で、第二シャッタ２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同士を連繋する複数のリンク２３と、これらのリンク２３を駆動するモータ２４とから構成されており、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が連関動作して複数のシャッタ片２０が同時に回動し、各シャッタ片２０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００１７】
図４及び図５は、第一シャッタ１に関する平面図である。図４は、４枚のシャッタ片１０を用いた構成例を示しており、図５は、６枚のシャッタ片を用いた構成例を示している。
【００１８】
図４では、４本の回転駆動軸１１にそれぞれシャッタ片１０を装着して固定し、回転駆動軸１１を上述した駆動機構により回転駆動することにより４枚のシャッタ片１０を往復揺動させるようになっている。図４（ａ）は、シャッタ片１０が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図４（ｂ）は、シャッタ片１０が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。各シャッタ片１０の先端は隣接するシャッタ片１０の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、各シャッタ片１０を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片１０の先端が集まり、又は各シャッタ片１０の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片１０により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００１９】
図５では、４本の回転駆動軸１１により６枚のシャッタ片が往復揺動するように構成されている。正方形の頂点に中心軸がそれぞれ配置された４本の回転駆動軸１１のうち、対角線上に配置された２本の回転駆動軸１１に駆動シャッタ片であるシャッタ片１００が装着されて回動されるようになっており、残りの２本の回転駆動軸１１には、それぞれ従動シャッタ片であるシャッタ片１０１及び１０６が連結されて回動されるようになっている。図５（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図５（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。
【００２０】
シャッタ片１００は、合成樹脂材料からなり、回転駆動軸１１に取付固定されるリング状の回動板１１３に一体形成されている。
【００２１】
シャッタ片１０１は、シャッタ片１００と同じ樹脂材料から成形されており、取付部材１０２の先端部に取付固定されている。取付部材１０２の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン１０３に回動自在に軸支されている。取付部材１０２の中央部には作用部１０４が側方に突出しており、作用部１０４の先端は、後述するリンク部材１１１の一方の端部に設けた作用ピン１０５に揺動自在に軸支されている。
【００２２】
シャッタ片１０６は、シャッタ片１０１と同一の樹脂材料でほぼ同一の形状に形成されており、取付部材１０７の先端部に取付固定されている。取付部材１０７の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン１０８に回動自在に軸支されている。取付部材１０７の中央部には作用部１０９が側方に突出しており、作用部１０９の先端は、後述するリンク部材１１１の他方の端部に設けた作用ピン１１０に揺動自在に軸支されている。
【００２３】
シャッタ片１０１及び１０６が連結される回転駆動軸１１には、リング状の回動板１１３が取付固定されており、回動板１１３には駆動ピン１１２が設けられている。駆動ピン１１２には、リンク部材１１１の中心部が回動自在に軸支されている。リンク部材１１１は、細幅で帯状に形成されており、両端部が中心部から１２０度の角度で両側に開くように延設されている。そして、リンク部材１１１は、回転駆動軸１１の内側に配置されて、駆動ピン１１２から作用ピン１０５及び１１０までの長さが等しくなるように設定されている。
【００２４】
図６は、回転駆動軸１１の中心軸、軸支ピン１０３及び１０８、作用ピン１０５及び１１０並びに駆動ピン１１２の位置関係を示す説明図である。図６（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図６（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。シャッタ片１００が取り付けられた回転駆動軸１１と軸支ピン１０３及び１０８は、一点鎖線で示す正六角形Ａの頂点にそれぞれ配置されている。また、シャッタ片１０１及び１０６が連結された回転駆動軸１１と軸支ピン１０３及び１０８とを結ぶ折曲線Ｂ並びに駆動ピン１１２と作用ピン１０５及び１１０とを結ぶ折曲線Ｃを設定する場合、折曲線Ｂを平行移動させて折曲線Ｃに一致するような位置関係に回転駆動軸、軸支ピン、作用ピン及び駆動ピンを配置する。
【００２５】
折曲線Ｂの回転駆動軸１１並びに軸支ピン１０３及び１０８は固定されており、折曲線Ｃに一致するリンク部材１１１が駆動ピン１１２並びに作用ピン１０５及び１１０を一体的に移動させるので、回転駆動軸１１が回転して回動板１１３が回動すると、駆動ピン１１２が回動してリンク部材１１１は折曲線Ｃを折曲線Ｂに対して平行移動するように回動動作するようになる。そのため、駆動ピン１１２に同期して作用ピン１０５及び１１０が回動動作するようになり、リンク部材１１１により回転駆動軸１１に連結されたシャッタ片１０１及び１０６は回転駆動軸１１に連動して回動動作するようになる。
【００２６】
６枚のシャッタ片１００、１０１及び１０６は、その先端が隣接するシャッタ片の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、４本の回転駆動軸１１を回転駆動させることで各シャッタ片を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片の先端が集まり、又は各シャッタ片の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００２７】
また、リンク部材１１１を回転駆動軸１１の内側（開閉領域側）に配置しているので、シャッタ構造のスペースが増加することなくコンパクトな構造とすることができる。
【００２８】
図７は、第一シャッタ１として６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。図７（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図７（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。回転駆動軸１１に取り付けられる回動板１１３は２枚ずつそれぞれ一対の基板１１４の下面に装着されている。また、各基板１１４には軸支ピン１０３及び１０８が設けられており、シャッタ片１０１及び１０６が回動自在に軸支されている。基板１１４には、回転駆動軸１１が挿入される円形の穴部が形成されており、穴部に回転駆動軸１１を貫通させて装着される。
【００２９】
図８及び図９は、第二シャッタ２に関する平面図である。図８は、４枚のシャッタ片２０を用いた構成例を示しており、図９は、６枚のシャッタ片を用いた構成例を示している。
【００３０】
図８では、４本の回転駆動軸２１にそれぞれシャッタ片２０を装着して固定し、回転駆動軸２１を上述した駆動機構により回転駆動することにより４枚のシャッタ片２０を往復揺動させるようになっている。図８（ａ）は、シャッタ片２０が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図８（ｂ）は、シャッタ片２０が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。第一シャッタ１と同様に、各シャッタ片２０の先端は隣接するシャッタ片２０の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、各シャッタ片２０を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片２０の先端が集まり、又は各シャッタ片２０の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片２０により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００３１】
図９では、４本の回転駆動軸２１により６枚のシャッタ片が往復揺動するように構成されている。正方形の頂点に中心軸がそれぞれ配置された４本の回転駆動軸２１のうち、対角線上に配置された２本の回転駆動軸２１に駆動シャッタ片であるシャッタ片２００が装着されて回動されるようになっており、残りの２本の回転駆動軸２１には、それぞれ従動シャッタ片であるシャッタ片２０１及び２０６が連結されて回動されるようになっている。図９（ａ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図９（ｂ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。
【００３２】
シャッタ片２００は、合成樹脂材料からなり、回転駆動軸２１に取付固定されるリング状の回動板２１３に一体形成されている。
【００３３】
シャッタ片２０１は、シャッタ片２００と同じ樹脂材料から成形されており、取付部材２０２の先端部に取付固定されている。取付部材２０２の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン２０３に回動自在に軸支されている。取付部材２０２の中央部には作用部２０４が側方に突出しており、作用部２０４の先端は、後述するリンク部材２１１の一方の端部に設けた作用ピン２０５に揺動自在に軸支されている。
【００３４】
シャッタ片２０６は、シャッタ片２０１と同一の樹脂材料でほぼ同一の形状に形成されており、取付部材２０７の先端部に取付固定されている。取付部材２０７の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン２０８に回動自在に軸支されている。取付部材２０７の中央部には作用部２０９が側方に突出しており、作用部２０９の先端は、後述するリンク部材２１１の他方の端部に設けた作用ピン２１０に揺動自在に軸支されている。
【００３５】
シャッタ片２０１及び２０６が連結される回転駆動軸２１には、リング状の回動板２１３が取付固定されており、回動板２１３には駆動ピン２１２が設けられている。駆動ピン２１２には、リンク部材２１１の中心部に穿設された長孔が揺動自在に軸支されている。リンク部材２１１は、細幅で帯状に形成されており、両端部が中心部から１２０度の角度で両側に開くように延設されている。そして、リンク部材２１１は、回転駆動軸２１の内側に配置されて、駆動ピン２１２から作用ピン２０５及び２１０までの長さが等しくなるように設定されている。
【００３６】
第一シャッタ１と同様に、シャッタ片２００が取り付けられた回転駆動軸２１と軸支ピン２０３及び２０８は、正六角形の頂点にそれぞれ配置されている。そして、回転駆動軸２１並びに軸支ピン２０３及び２０８は固定されており、リンク部材２１１が駆動ピン２１２並びに作用ピン２０５及び２１０を一体的に移動させるので、第一シャッタ１と同様に、回転駆動軸２１が回転して回動板２１３が回動すると、回転駆動軸２１並びに軸支ピン２０３及び２０８の位置関係に対応してリンク部材２１１が平行移動するように回動動作するようになる。そのため、駆動ピン２１２に同期して作用ピン２０５及び２１０が回動動作するようになり、リンク部材２１１により回転駆動軸２１に連結されたシャッタ片２０１及び２０６は回転駆動軸２１に連動して回動動作するようになる。
【００３７】
６枚のシャッタ片２００、２０１及び２０６は、その先端が隣接するシャッタ片の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、４本の回転駆動軸２１を回転駆動させることで各シャッタ片を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片の先端が集まり、又は各シャッタ片の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００３８】
図１０は、第二シャッタ２として６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。図１０（ａ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図１０（ｂ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。回転駆動軸２１に取り付けられる回動板２１３は２枚ずつそれぞれ一対の基板２１４の上面に装着されている。また、各基板２１４には軸支ピン２０３及び２０８が設けられており、シャッタ片２０１及び２０６が回動自在に軸支されている。基板２１４には、回転駆動軸２１が挿入される円形の穴部が形成されており、穴部に回転駆動軸２１を貫通させて装着される。
【００３９】
図１において符号３で指示するものは、外皮材を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、図１に示すように、ステー３１に固定された押込み部材３０と、このステー３１を上下動させる送りねじ機構３２と、この送りねじ機構３２を駆動するモータ３３とから構成されており、このモータ３３の回転方向、回転角度等を制御することによって押込み部材３０を適宜に上下昇降させる。押込み部材３０を下降させて第二シャッタ２の開口部に進入させることにより、受け部材７０上に供給したシート状外皮材の中央部を窪ませて椀状に形成する。
【００４０】
また、本実施形態では、外皮材を椀状に形成すると共に椀状形成した外皮材の底部に内材を供給する内材供給手段を備えている。押込み部材３０は、下端に内材を吐出するための吐出孔を備えた筒体により構成されており、この吐出孔を開閉するための弁４０が内装されている。そして、ホッパ４５内へ投入した内材を、公知のポンプ４４により供給パイプ４３を通じて押込み部材３０の筒内へ圧送し、ステー３１に固定されたエアシリンダ４２の駆動によりロッド４１を介して弁４０を上下動させることで、吐出孔を適宜開閉して椀状形成した外皮材の底部に所要量の内材を供給する。
【００４１】
図１において符号５で指示するものは、外皮材の縁部を受け部材７０上に保持する保持手段である。保持手段５は、図１１（ｃ）に示すように、複数の通孔を有するリング状のステー５２が押込み部材３０に固定されており、このステー５２の通孔に上下スライド可能に挿嵌され、上端にステー５２に係止可能な頭部を備えた複数の支持ロッド５１が設けられている。そして、支持ロッド５１の下端には、押込み部材３０を囲むリング状の押え部材５０が固定されており、この押え部材５０とステー５２との間において各支持ロッド５１に被嵌され、押え部材５０を下方へ付勢するためのコイルばね５３が設けられている。押込み部材３０が外皮材形成のため下降すると、押え部材５０が受け部材７０上の外皮材の周縁部を押えて保持する。
【００４２】
図１において符号６で指示するものは、第二シャッタ２の下方に配設され、外皮材を支持するための支持手段である。支持手段６は、図１に示すように、ラック−ピニオン機構６２により支持ロッド６１を介して適宜に上下動可能な支持部材６０と、この支持部材６０によってベルトが上下動されるベルトコンベヤ６３とから構成されており、適宜に上下動して外皮材をベルト上に支持すると共に、成形して得られた成形品Ｈはベルト上に載置されて搬送される。ベルトコンベヤ６３で搬送された成形品Ｈは、上面に突起部を有するが、この突起部は図示されないローラ等により押し潰されて、次のベルトコンベヤに移動する際に反転して外皮材が封着された個所が底面になるようにして載置される。こうして、突起部を均すことができるとともに、外皮材の滑らかな面が上面となって、成形品Ｈが仕上げられる。
【００４３】
薄板状の受け部材７０は、回転駆動軸に挿入するための円形の穴部が四隅に形成されており、第一シャッタ１及び第ニシャッタ２の間に挟持されるように回転駆動軸に取り付けられている。受け部材７０の中央部に円形の開口部７１が形成されており、開口部７１の大きさは、成形加工する食品のサイズや食材の特性に応じて適宜変更すればよい。
【００４４】
図１１〜図１７は、第一シャッタ１及び第二シャッタ２において６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。図１１（ａ）〜図１７（ａ）及び図１１（ｂ）〜図１７（ｂ）は、それぞれ図１１（ｃ）〜図１７（ｃ）に示す各工程での第一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。
【００４５】
まず、図１１（ａ）に示すように、第一シャッタ１を受け部材７０の開口部７１よりも広く開口し、図１１（ｂ）に示すように第二シャッタ２を閉鎖させた状態に設定する。図１１（ｃ）に示すように、押込み部材３０を上昇させた状態で受け部材７０上に開口部７１を覆うようにシート状の外皮材Ｆを戴置する。
【００４６】
本実施形態では、外皮材Ｆを受け部材７０上に安定的に戴置するため、第二シャッタ２を全閉させた状態で外皮材Ｆを載置しているが、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、受け部材７０上に外皮材Ｆを戴置した後、第一シャッタ１のシャッタ片を閉じる方向に動作させて開口面積が縮小した状態にすれば、縮小された開口状態に合わせて外皮材Ｆをセットでき、外皮材Ｆが所定位置に収まるように外皮材Ｆの位置調整を行なうことができる。
【００４７】
次に、図１２（ｂ）に示すように、押込み部材３０が通過できる程度に第二シャッタ２を開口させる。そして、図１２（ｃ）に示すように、押込み部材３０を下降させて、押込み部材３０に装着された押え部材５０を外皮材Ｆの周縁部に当接させる。引き続き、押込み部材３０を下降させると、押え部材５０は、支持ロッド５１に固定されているため、押込み部材３０に固定されたステー５２との間隔が狭まる。間隔が狭まることでコイルばね５３の付勢力が働き、押え部材５０は外皮材Ｆの周縁部に押し付けられて外皮材Ｆが受け部材７０上に保持される。このように外皮材Ｆの周縁部を保持した状態で、図１３（ｂ）に示すように、押込み部材30を第二シャッタ２の開口部にさらに進入させて外皮材Ｆの中央部を窪ませることにより外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆを支持部材60で支持するようにすれば、外皮材が必要以上に下方へ伸びてしまうことを防ぐことができ、外皮材を確実に椀状形成することができる。
【００４８】
次に、図１３（ｃ）に示すように、支持部材６０を上昇させながら、案内部材７０の開口部７１に押込み部材３０を進入させて外皮材Ｆの中央部を窪ませることにより外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆを支持部材６０で支持するようにすれば、外皮材が必要以上に下方へ伸びてしまうことを防ぐことができ、外皮材を確実に椀状形成することができる。
【００４９】
そして、押込み部材３０内の弁４０を上昇させて吐出孔を開くことにより、内材Ｇが吐出されて椀状形成された外皮材Ｆの底部に配置される。所定量の内材Ｇが吐出された時点で弁４０を下降させ吐出孔を閉じる。このように本実施形態では、押込み部材３０を通して内材Ｇを供給しているので、押込み部材３０の上昇に伴ってパン生地から成る外皮材Ｆが収縮してしまうのを防ぐことができるとともに、外皮材の形状形成と内材の供給を効率よく行うことができる。また、このとき、外皮材Ｆを支持部材６０で支持しているので、内材Ｇの吐出による外皮材の必要以上の伸びを防ぐことができ、内材Ｇを確実に配置することができる。
【００５０】
なお、外皮材Ｆの椀状形成動作は、外皮材Ｆの特性に合せて行うことができる。例えば、外皮材Ｆが引き延ばしにくい場合には、押込み部材３０を第二シャッタ２の開口部にさらに進入させて椀状形成して押込み部材３０の上昇に伴って内材を供給すればよい。また、外皮材Ｆが引き延ばしやすい場合には、内材Ｇの吐出動作により外皮材Ｆを膨らませて椀状形成すればよい。
【００５１】
外皮材Ｆに内材Ｇを配置した後、押込み部材３０を上昇させて、図１４（ｃ）に示すように、押え部材５０を外皮材Ｆの周縁部から離す。
【００５２】
次に、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すように、第一シャッタ１を閉じる方向に動作させて、受け部材７０上に位置する外皮材Ｆの周縁部を第一シャッタ１のシャッタ片が囲む領域Ｐに寄せ集め、外皮材Ｆで内材Ｇを包むようにする（図１５（ｃ）及び図１６（ｃ）参照）。この際、第一シャッタ１は完全に閉鎖した状態にはならず、外皮材Ｆの周縁部が寄せ集められて内材Ｇを覆い隠すように、所定領域Ｐだけ開いた状態で動作を停止する。この工程では、第一シャッタ１の複数のシャッタ片によって外皮材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を包んでいくことができる。
【００５３】
そして、図1７（ｂ）に示すように、第一シャッタ１で外皮材Ｆの周縁部を集めて第二シャッタ２を動作させることにより、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（図１７（ｃ）参照）。この際にも、第二シャッタ２は完全に閉じることなく、外皮材Ｆの封着が十分行われたところで閉じる動作を停止する。したがって、外皮材Ｆは、分割又は切断されることがないため、滓等は発生することがないだけでなく、外皮材Ｆのダメージも軽減される。その後、成形品Ｈを支える支持部材６０が下降してベルト上に成形品Ｈが載置された状態となり、ベルトコンベア６３を駆動して成形品Ｈをベルト搬送する。
【００５４】
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、支持部材６０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第二シャッタ２による外皮材Ｆの絞込み程度を調整でき、外皮材Ｆの封着の度合いを見ながら調整すればより確実に封着することができる。成形品Ｈには、上面中央に突起部が形成されており、その根元は第二シャッタの動作により確実に封着されている。成形品Ｈは、図１でも説明したように、突起部は押し潰されるとともに、反転して上面は突起部のない状態となって、見栄えのよいものとなる。
【００５５】
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の周縁部を集め（図1６（ｃ）の符号Ｃ参照）、次いで下方の第二シャッタ２が、集めた部分（図１６（ｃ）の符号Ｃ参照）とは異なる外皮材Ｆの周辺部分（図１６（ｃ）の符号Ｄ参照）を更に集めて封着するので、外皮材Ｆの形状にばらつきがあったとしても、第一シャッタ１により外皮材の周縁部をシャッタ片が囲む領域Ｐに集めてから、第二シャッタ２の動作により封着するので、外皮材の周縁部を確実に封着することができる。また、第一シャッタ１及び第二シャッタはともに完全に閉じた状態にはならないため、外皮材は分離することなく、滓等の発生も防止できる。
【００５６】
以上説明した第一実施形態では、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の４枚のシャッタ片１０及び２０は、それぞれ回転駆動軸１１及び２１に着脱可能に装着されているので、６枚のシャッタ片を取り付けた基板１１４及び２１４を取り付ける場合には、４枚のシャッタ片を回転駆動軸から取り外して基板２１４、受け部材７０及び基板１１４の順に回転駆動軸に装着すればよい。
【００５７】
したがって、４本の回転駆動軸を変更することなくシャッタ片の枚数を変更することが容易に行える。そのため、例えば、成形加工においてシャッタ片の回動力を大きくしたい場合には４枚のシャッタ片をそれぞれ４本の回転駆動軸に装着し、丸い形状に成形加工する場合には６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を４本の回転駆動軸に装着することができ、１台の食品加工装置において複数種類の成形品に合せてシャッタ構造を適宜選択して成形加工することが可能となる。
【００５８】
また、図１８に示すように、第一シャッタ１を４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造で、第二シャッタ２を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の組合せに構成することもできる。逆に、第一シャッタ１を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造で、第二シャッタ２を４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の組合せで構成してもよい。
【００５９】
さらに、図１９に示すように、第一シャッタ１を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用い、第二シャッタ２として、特許第３８１１７８８号公報に記載されているように、一対の封着部材２５０が回転駆動軸に装着した構造を組み合せて構成し、第二シャッタの回転駆動により外皮材に対して封着部材２５０を互いに直進させて外皮材の縁部を押圧して封着することで、二つ折りの成形加工を行うことができる。
【００６０】
このように、成形品の形状、サイズ及び材料特性に合せて第一シャッタ１及び第二シャッタ２の様々な組合せを実現することもできる。また、第一シャッタ１又は第二シャッタ２のみを回転駆動軸に装着して成形加工動作を行なうことも可能で、幅広い用途に対応することができる。例えば、受け部材７０の上方に第一シャッタ１のみを配置して成形加工を行ったり、受け部材７０の下方に第二シャッタ２のみを配置して成形加工を行うようにしてもよい。
【００６１】
図２０は、図５に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した第一シャッタに用いる多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２０（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２０（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、中央部の回転駆動軸に装着された回動板１２０には、２枚のシャッタ片１００が装着固定されるとともに２つのリンク部材１１１が回動自在に取り付けられている。そして、回動板１２０が回動することで、２枚のシャッタ片１００、２枚のシャッタ片１０１及び２枚のシャッタ片１０６を一度に往復揺動させることができる。また、回転駆動軸に装着された回動板１２１には、１枚のシャッタ片１００が装着固定されるとともに１つのリンク部材１１１が回動自在に取り付けられており、回動板１２１が回動することで、１枚のシャッタ片１００、１枚のシャッタ片１０１及び１枚のシャッタ片１０６を一度に往復揺動させることができる。
【００６２】
図２１は、図９に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した第二シャッタに用いる多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２１（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２１（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、中央部の回転駆動軸に装着された回動板２２０には、２枚のシャッタ片２００が一体形成されるとともに２つのリンク部材２１１が回動自在に取り付けられている。そして、回動板２２０が回動することで、２枚のシャッタ片２００、２枚のシャッタ片２０１及び２枚のシャッタ片２０６を一度に往復揺動させることができる。また、回転駆動軸に装着された回動板２２１には、１枚のシャッタ片２００が一体形成されるとともに１つのリンク部材２１１が回動自在に取り付けられており、回動板２２１が回動することで、１枚のシャッタ片２００、１枚のシャッタ片２０１及び１枚のシャッタ片２０６を一度に往復揺動させることができる。
【００６３】
このように、多連式のシャッタ構造では、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化して用いることで、部品点数を少なくしてコンパクトな構造を実現することが可能となる。
【００６４】
そして、いずれのシャッタ構造の場合でも複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、成形品を長期間にわたって精度よく効率的に仕上げることが可能となる。６枚のシャッタ片を備えるシャッタ構造においても駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動するので、揺動動作の精度を保持することができる。
【００６５】
さらに、４本の回転駆動軸を備えた食品加工装置において、４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の両方を兼用する装置を実現することができる。
【００６６】
［第二実施形態］
図２２は、本発明に係る第二実施形態に関する正面図である。包被切断装置は、内材及び外皮材となる２種類の食材を供給する供給部３０１、内材を外皮材で包み込んだ棒状体を連続成形する棒状成形部３０２、連続成形された棒状体を包被切断して成形するシャッタ部３０３、及び、成形品を支持する支持部３０４を備えている。
【００６７】
供給部３０１は、２種類の食材をそれぞれホッパ３１０及び３１２に投入してホッパ内の図示されないスクリューによって送入される。ホッパ３１０から送入された内材である食材Ｇ（例えば、餡、ジャム、挽肉）はベーンポンプ３１１により棒状成形部３０２に圧送される。また、ホッパ３１２から送入された外皮材である食材Ｆ（例えば、餅、小麦粉を用いた生地）はベーンポンプ３１３により棒状成形部３０２に圧送される。
【００６８】
なお、３種類以上の食材を供給する場合には、ホッパ及びベーンポンプを増設して供給すればよい。その場合には、内材が２種類供給されることになる。
【００６９】
棒状成形部３０２は、食材Ｆ及びＧを連続して吐出するノズル３２０を備えている。ノズル３２０は二重ノズルに構成されており、内ノズルから食材Ｇを連続吐出し外ノズルから食材Ｆを連続吐出して、内材である食材Ｇの周囲を外皮材である食材Ｆが被覆するように棒状に連続成形される。内材が２種類以上供給される場合にはノズル３２０を多重化して内材を多層にして連続吐出するようにしてもよい。
【００７０】
シャッタ部３０３は、複数のシャッタ片３３０を備えており、図２に示すシャッタ駆動機構と同様に４本の回転駆動軸によりシャッタ片３３０を往復揺動させるようになっている。そして、後述するように、各シャッタ片３３０を往復揺動させて各シャッタ片３３０により囲まれる領域を開閉させ、当該領域を通過する棒状成形体を包被切断することで成形加工を行う。
【００７１】
支持部３０４は、シャッタ部３０３の下方に配設された受け台３４０、受け台３４０の下面に固定されて受け台３４０を支持する支持ロッド３４１、支持ロッド３４１を介して受け台３４０を上下動させるカム駆動機構３４２を備えており、受け台３４０の上面にはベルトコンベヤ３４３の搬送ベルト３４４がセットされている。そして、受け台３４０を上昇させて包被切断される成形品を下方から支持して搬送ベルト３４４上に載置するとともに、受け台３４０を下降させることで成形して得られた成形品をそのまま搬送ベルト３４４で搬送する。
【００７２】
図２３及び図２４は、シャッタ部３０３に関する平面図（図２３（ａ）及び図２４（ａ））及び動作説明図（図２３（ｂ）及び図２４（ｂ））であり、図２３はシャッタ片３３０が開く方向に回動した状態を示しており、図２４はシャッタ片３３０が閉じる方向に回動した状態を示している。なお、４本の回転駆動軸に４枚のシャッタ片を取り付けた場合の状態が一点鎖線で示されている。
【００７３】
シャッタ部３０３は、図５に示すシャッタ構造と同様に、リンク部材を回転駆動軸の内側に配置するようになっている。シャッタ片３３０は、回転駆動軸３３１及び回転軸３３２に装着するための基部を備えた同一の形状に形成されており、回転駆動軸３３１及び回転軸３３２はリング状の基板３３４に設けられている。リンク部材３３３は、図５に示すシャッタ構造のリンク部材１１１と同様の形状を有しており、中央部を回転駆動軸３３１に設けられた回動板３３１ａに回動自在に軸支され、両端部を回転軸３３２に装着されたシャッタ片３３０に回動自在に取り付けている。
【００７４】
そして、回転駆動軸３３１が駆動されると、回転駆動軸３３１に直接装着された駆動シャッタ片であるシャッタ片３３０が回動するとともに回動板３３１ａが回動し、回動板３３１ａの回動によりリンク部材３３３が揺動して回転軸３３２に装着された従動シャッタ片であるシャッタ片３３０を回動させるようになる。
【００７５】
この例では、図５に示すシャッタ構造と同様に、回転駆動軸３３１が正方形の頂点の位置に設定されるように配置されるので、４枚のシャッタ片を各回転駆動軸に取り付けたシャッタ構造とすることができ（図２３（ａ）及び図２４（ａ）の一点鎖線で４枚のシャッタ片を表示）、また、４本の回転駆動軸に基板３５４を装着することで６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を取り付けることができる。また、同じ形状のシャッタ片を用いてシャッタ構造を構成しているので、シャッタ片の位置調整、シャッタ片の摩耗による寸法調整及びシャッタ片の交換といったメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７６】
図２５は、図２３に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。この例では、中央部の回転駆動軸３３１には、シャッタ片３３０が直接装着されて回動させるとともに回動板３３１ａが取り付けられており、回動板３３１ａを回動させることで、リンク部材３３３が揺動して２枚のシャッタ片３３０を回動させることができる。こうした多連式のシャッタ構造にすることで、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化することが可能となり、回転駆動軸の本数を節減することができる。
【００７７】
以上説明した例では、シャッタ部において４本の回転駆動軸により４枚のシャッタ片及び６枚のシャッタ片を往復揺動させることができ、シャッタ片の枚数変更を容易に行うことが可能となる。そのため、大福餅等の厚い皮の成形品のように成形加工にある程度の力が必要となる場合には、４枚のシャッタ片から構成されるシャッタ構造を用い、饅頭や焼物（栗饅頭等）のように薄い皮で丸い成形品のように成形加工にそれほど力が必要ではないが仕上げの形状が重視される場合には、６枚のシャッタ片から構成されるシャッタ構造を用いることができ、１台の食品加工装置において複数種類の成形品に合せてシャッタ構造を適宜選択して成形加工することが可能となる。
【００７８】
上述したいずれのシャッタ構造の場合でも複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、成形品を長期間にわたって精度よく効率的に仕上げることが可能となる。６枚のシャッタ片を備えるシャッタ構造においても駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動するので、揺動動作の精度を保持することができる。
【００７９】
さらに、４本の回転駆動軸を備えた食品加工装置において、４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を兼用する装置を実現することができる。
【００８０】
［第三実施形態］
図１に示す第一実施形態に関する食品加工装置は、４本の回転駆動軸を有するシャッタ駆動機構に対して４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造のいずれも装着可能な兼用タイプの装置であるが、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させる専用タイプの食品加工装置を構成することもできる。
【００８１】
図２６は、こうした専用タイプの食品加工装置のシャッタ構造に関する平面図であり、図２６（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２６（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。なお、シャッタ構造以外の装置の構成は、図１に示す装置構成を同様であるので、説明を省略する。
【００８２】
この例では、リング状の基板３５４に６枚のシャッタ片３５０が等間隔で配置されている。４枚のシャッタ片３５０は、それぞれ４本の回転駆動軸３５１に装着固定されて駆動シャッタ片として機能し、回転駆動軸３５１には回動板３５１ａが固定されている。残りの２枚のシャッタ片３５０は、回転軸３５２に回動自在に取り付けられて従動シャッタ片として機能し、回転軸３５２にはシャッタ片３５０に固定された回動板３５２ａが回動自在に設けられている。そして、各シャッタ片３５０の回転中心は、正六角形の頂点に位置するように設定されている。また、各シャッタ片３５０は、回転駆動軸３５１及び回転軸３５２に装着するための基部を備えた同一の形状に形成されており、回転駆動軸３５１及び回転軸３５２はリング状の基板３５４に設けられている。
【００８３】
回転軸３５２とそれに隣接する回転駆動軸３５１との間にはリンク部材３５３が外側に取り付けられている。リンク部材３５３は、一方の端部が回動板３５２ａに設けられた軸支ピン３５２ｂに回動自在に軸支されており、他方の端部が回動板３５１ａに設けられた軸支ピン３５１ｂに回動自在に軸支されている。そのため、回転駆動軸３５１が回転駆動すると、回動板３５１ａとリンク部材３５３を介して連結された回動板３５２ａが連動して回動するようになり、回転軸３５２に取り付けられた従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回転駆動軸３５１に取り付けられた駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０と同期し往復揺動するようになる。
【００８４】
図２７は、図２６に示すシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。シャッタ駆動機構は、各回転駆動軸３５１の下端部に固定されたフランジ３５５と、このフランジ３５５に枢着され、フランジ３５５同士を連繋する複数のリンク３５６と、これらのリンク３５６を駆動するモータ３５７とから構成されている。モータ３５７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３５６が連関動作して各回転駆動軸３５１が同期して回転する。そして、回転駆動軸３５１が回転することで、上述したように駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動するとともにそれに連動して従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が同時に回動し、各シャッタ片３５０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００８５】
この例では、リンク部材３５３を回転駆動軸３５１の外側（開閉領域の反対側）に配置しているので、連結構造を簡略化できるとともに従動シャッタ片を正確に連動させることが可能となる。また、同じ形状のシャッタ片を用いてシャッタ構造を構成しているので、シャッタ片の位置調整やシャッタ片の交換といったメンテナンスを容易に行うことができる。
【００８６】
以上説明したシャッタ構造を上下二段の第一及び第二シャッタに用い、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を往復揺動させて、図１１から図１７に示すように、椀状形成されて内部に内材が配置された外皮材の周縁部を寄せ集めて封着動作を行なう。６枚のシャッタ片を用いているので、４枚のシャッタ片を用いて封着動作を行なう場合に比べて成形品を丸く成形することができる。
【００８７】
また、成形品の形状、サイズ及び材料特性に合せて、受け部材の上方にのみ上述のシャッタ構造を配置して成形加工を行ったり、受け部材の下方にのみ上述のシャッタ構造を配置して成形加工を行うようにしてもよい。さらに、図１９に示すような一対の封着部材と上述のシャッタ構造とを組み合せて構成し、上述のシャッタ構造のシャッタ片による往復揺動動作及び封着部材による封着動作により二つ折りの成形加工をすることもできる。
【００８８】
図２８は、図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２８（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２８（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、４つの開口部が形成された基板３５８に、開口部を囲むように等間隔でシャッタ片３５０が配置されている。中央部の回転駆動軸３６０には、２枚のシャッタ片３５０が取り付けられており、回転駆動軸３６０に設けられた回動板３６０ａには、１つのリンク部材３５３が回動自在に取り付けられている。また、回転駆動軸３６０の両側に配置された回転軸３６１には、２枚のシャッタ片３５０が回動自在に取り付けられており、回転軸３６１に設けられた回動板３６１ａはシャッタ片３５０に固定されて連動するように設定されている。そして、回動板３６１ａには２つのリンク部材３５３が回動自在に取り付けられ、回動板３６０ａと連結されている。
【００８９】
そのため、回転駆動軸３６０を駆動すると、装着された２枚のシャッタ片３５０とともにリンク部材３５３を介して回動板３６１ａが回動して回転軸３６１に取り付けた２枚のシャッタ片３５０が連動して回動するようになる。したがって、回転駆動軸３６０の回動により４枚のシャッタ片を一度に往復揺動させることができる。
【００９０】
図２９は、図２８に示す多連式のシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。シャッタ駆動機構は、各回転駆動軸３６０の下端部に固定されたフランジ３６２と、このフランジ３６２に枢着され、フランジ３６２同士を連繋する複数のリンク３６３と、これらのリンク３６３を駆動するモータとから構成されている。モータの駆動軸３６４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３６３が連関動作して各回転駆動軸３６０が同期して回転する。そして、回転駆動軸３６０が回転することで、上述したように駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動するとともにそれに連動して従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が同時に回動し、各シャッタ片３５０により囲まれる複数の領域を同時に開閉させる。
【００９１】
このように、多連式のシャッタ構造では、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化して用いることで、部品点数を少なくしてコンパクトな構造を実現することが可能となる。
【００９２】
そして、複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動させることで、揺動動作の精度を保持することができる。
【００９３】
図３０は、図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の変形例に関する平面図であり、図３０（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図３０（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、回転軸３５２に取り付けられた従動シャッタ片であるシャッタ片３５０を、リンク部材を用いることなく、回転駆動軸３５１に取り付けられた駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０に当接させて直接回動動作させるようになっている。従動シャッタ片であるシャッタ片３５０の両側には、駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が当接するように配置されており、回転駆動軸３５１が駆動されて駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動すると、それに連動して駆動シャッタ片に両側から挟まれるように従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動動作するようになる。
【００９４】
この例では、きわめて簡略化された構成で、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させることができる。
【００９５】
以上説明した例では、４本の回転駆動軸により４枚の駆動シャッタ片及び２枚の従動シャッタ片を連動させて回動させるようにしているが、４本以外の本数の回転駆動軸の場合でも従動シャッタ片を連動させて回動させるように構成することができる。また、従動シャッタ片の枚数についても成形品に応じて適宜変更することが可能で、特に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る第一実施形態の食品加工装置の部分断面正面図である。
【図２】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３】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４】４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第一シャッタに関する平面図である。
【図５】６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第一シャッタに関する平面図である。
【図６】回転駆動軸の中心軸、軸支ピン、作用ピン及び駆動ピンの位置関係を示す説明図である。
【図７】第一シャッタとして６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。
【図８】４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第二シャッタに関する平面図である。
【図９】６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第二シャッタに関する平面図である。
【図１０】第二シャッタとして６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。
【図１１】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１２】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１３】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１４】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１５】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１６】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１７】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１８】シャッタ構造の組合せに関する構成を示す平面図である。
【図１９】シャッタ構造の組合せに関する構成を示す平面図である。
【図２０】図５に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２１】図９に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２２】本発明に係る第二実施形態に関する正面図である。
【図２３】シャッタ部に関する平面図及び動作説明図である。
【図２４】シャッタ部に関する平面図及び動作説明図である。
【図２５】図２３に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２６】４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させる専用タイプの食品加工装置のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２７】図２６に示すシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。
【図２８】図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２９】図２８に示す多連式のシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。
【図３０】図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の変形例に関する平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
Ｆ 外皮材
Ｇ 内材
Ｈ 成形品
１ 第一シャッタ
10 シャッタ片
11 回転駆動軸
12 フランジ
13 リンク
14 モータ
２ 第二シャッタ
20 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 押込み部材
31 ステー
32 送りねじ機構
33 モータ
40 弁
41 ロッド
42 エアシリンダ
43 供給パイプ
44 ポンプ
45 ホッパ
５ 保持手段
50 押え部材
51 支持ロッド
52 ステー
53 コイルばね
６ 支持手段
60 支持部材
61 支持ロッド
62 ラック−ピニオン機構
63 ベルト
70 受け部材
100 シャッタ片
101 シャッタ片
102 取付部材
103 軸支ピン
104 作用部
105 作用ピン
106 シャッタ片
107 取付部材
108 軸支ピン
109 作用部
110 作用ピン
111 リンク部材
112 駆動ピン
113 回動板
114 基板
120 回動板
121 回動板
200 シャッタ片
201 シャッタ片
202 取付部材
203 軸支ピン
204 作用部
205 作用ピン
206 シャッタ片
207 取付部材
208 軸支ピン
209 作用部
210 作用ピン
211 リンク部材
212 駆動ピン
213 回動板
214 基板
220 回動板
221 回動板
301 供給部
302 棒状成形部
303 シャッタ部
330 シャッタ片
331 回転駆動軸
332 回転軸
333 リンク部材
334 基板
335 回転駆動軸
336 回転軸
350 シャッタ片
351 回転駆動軸
352 回転軸
353 リンク部材
354 基板
355 フランジ
356 リンク
357 モータ
360 回転駆動軸
361 回転軸
362 フランジ
363 リンク
364 駆動軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシャッタ片を用いて食材を加工する食品加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より複数のシャッタ片を用いて餡等の内材を外皮材で包み込んだ包被食品を成形加工することが行われている。例えば、特許文献１では、棒状に連続吐出される内材の周囲に密着させて外皮材を筒状に連続吐出して棒状に連続成形された成形体を複数のシャッタ片の開閉動作により分割成形することで包被食品を成形する包被切断装置が記載されている。また、特許文献２では、シート状の外皮材に内材を配置し、複数のシャッタ片を回動させて外皮材の周縁部を寄せ集めて封着することで内材を外皮材で包み込むように成形する食品成形装置が記載されている。また、特許文献３では、支軸に回動自在に嵌合した多面体を回転板の作用ピンに遊嵌させて回動させるようにしたシャッタ機構が記載されている。
【特許文献１】特公平７-１１４６７７号公報
【特許文献２】特許第３４２１６５８号公報
【特許文献３】特許第２９１６５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１及び２に記載の装置では、回転駆動軸にシャッタ片を装着して回動させ、シャッタ片により囲まれる領域を開閉するようにしているため、シャッタ片に駆動力が効率よく伝達されて成形加工を行うことができる。また、シャッタ片を回転駆動軸に直接装着して回動させているので、シャッタ片のガタツキがほとんどなくシャッタ片同士を高精度で位置決めすることができ、正確な成形加工を長期間にわたって行うことが可能となる。
【０００４】
しかしながら、回転駆動軸にシャッタ片を装着する構成では、シャッタ片の枚数を変更する場合回転駆動軸の数を変更する必要があり、容易にシャッタ片の枚数を変更することができないというデメリットがある。
【０００５】
上述した特許文献３では、回転板を回動させて複数の多面体を回動させるようにしているが、多面体に形成した長孔に作用ピンを遊嵌して駆動するようにしているので、多面体にガタツキが生じて駆動力が効率よく伝達することが難しく、また多面体の正確な位置決めもできないといった課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、回転駆動軸にシャッタ片を装着して駆動する食品加工装置においてシャッタ片の枚数変更を容易に行うことができる食品加工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】
【０００７】
本発明に係る食品加工装置は、複数の回転駆動軸にそれぞれ装着された複数の駆動シャッタ片と、前記回転駆動軸とは別に設けられた少なくとも１つの回転軸に取り付けられた少なくとも１つの従動シャッタ片と、前記従動シャッタ片に前記回転駆動軸の駆動力を伝達して回動させる連結手段と、前記回転駆動軸を駆動して前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片を回動させて前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片により囲まれた領域を開閉させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記回転軸は、前記回転駆動軸の間に設けられていることを特徴とする。さらに、前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片は基板に取り付けられており、前記基板は前記回転駆動軸に着脱可能に装着されていることを特徴とする。さらに、前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする。さらに、前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域とは反対側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、回転駆動軸により回動される駆動シャッタ片とともに従動シャッタ片を連動させて開閉動作を行なうことができ、従動シャッタ片を追加して取り付けることでシャッタ片の枚数変更を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
また、従動シャッタ片を駆動シャッタ片に追随させて回動動作させるため、駆動シャッタ片への効率的な駆動伝達及び正確な位置決め設定を維持した状態で従動シャッタ片を回動させることができ、シャッタ片の枚数変更を行った場合でも正確な成形加工を行うことが可能となる。
【００１０】
また、駆動シャッタ片及び従動シャッタ片を基板に取り付けておき、基板を回転駆動軸に着脱可能に装着するように構成することで、シャッタ片の枚数変更を行う場合に基板を交換して簡単に行うことができるようになる。
【００１１】
また、連結手段としてリンク部材を用いることで、簡単な構成で確実に駆動伝達を行うことができ、シャッタ機構のコンパクト化及び構成の単純化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１３】
［第一実施形態］
図１は、本発明に係る第一実施形態の食品加工装置に関する部分断面正面図である。第一実施形態に係る装置は、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の間に挟持された薄板状の受け部材７０上にシート状の外皮材を供給して外皮材に内材を配置し、第一シャッタ１及び第二シャッタ２を回動させて外皮材の周縁部を寄せ集め、外皮材で内材を包み込むように封着するように構成されている。
【００１４】
第一シャッタ１は、４本の回転駆動軸１１により複数のシャッタ片１０を回動させるようになっており、第二シャッタ２は、回転駆動軸１１と同心円状に設けられた駆動中空軸２１により複数のシャッタ片２０を回動させるようになっている。
【００１５】
図２は、図１の面Ｕにおける平面図で、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２に示すように、第一シャッタ１の駆動機構は、各回転駆動軸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同士を連繋する複数のリンク１３と、これらのリンク１３を駆動するモータ１４とから構成されている。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が連関動作して複数のシャッタ片１０が同時に回動し、各シャッタ片１０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００１６】
図３は、図１の面Ｔにおける平面図で、第二シャッタ２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同士を連繋する複数のリンク２３と、これらのリンク２３を駆動するモータ２４とから構成されており、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が連関動作して複数のシャッタ片２０が同時に回動し、各シャッタ片２０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００１７】
図４及び図５は、第一シャッタ１に関する平面図である。図４は、４枚のシャッタ片１０を用いた構成例を示しており、図５は、６枚のシャッタ片を用いた構成例を示している。
【００１８】
図４では、４本の回転駆動軸１１にそれぞれシャッタ片１０を装着して固定し、回転駆動軸１１を上述した駆動機構により回転駆動することにより４枚のシャッタ片１０を往復揺動させるようになっている。図４（ａ）は、シャッタ片１０が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図４（ｂ）は、シャッタ片１０が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。各シャッタ片１０の先端は隣接するシャッタ片１０の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、各シャッタ片１０を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片１０の先端が集まり、又は各シャッタ片１０の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片１０により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００１９】
図５では、４本の回転駆動軸１１により６枚のシャッタ片が往復揺動するように構成されている。正方形の頂点に中心軸がそれぞれ配置された４本の回転駆動軸１１のうち、対角線上に配置された２本の回転駆動軸１１に駆動シャッタ片であるシャッタ片１００が装着されて回動されるようになっており、残りの２本の回転駆動軸１１には、それぞれ従動シャッタ片であるシャッタ片１０１及び１０６が連結されて回動されるようになっている。図５（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図５（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。
【００２０】
シャッタ片１００は、合成樹脂材料からなり、回転駆動軸１１に取付固定されるリング状の回動板１１３に一体形成されている。
【００２１】
シャッタ片１０１は、シャッタ片１００と同じ樹脂材料から成形されており、取付部材１０２の先端部に取付固定されている。取付部材１０２の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン１０３に回動自在に軸支されている。取付部材１０２の中央部には作用部１０４が側方に突出しており、作用部１０４の先端は、後述するリンク部材１１１の一方の端部に設けた作用ピン１０５に揺動自在に軸支されている。
【００２２】
シャッタ片１０６は、シャッタ片１０１と同一の樹脂材料でほぼ同一の形状に形成されており、取付部材１０７の先端部に取付固定されている。取付部材１０７の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン１０８に回動自在に軸支されている。取付部材１０７の中央部には作用部１０９が側方に突出しており、作用部１０９の先端は、後述するリンク部材１１１の他方の端部に設けた作用ピン１１０に揺動自在に軸支されている。
【００２３】
シャッタ片１０１及び１０６が連結される回転駆動軸１１には、リング状の回動板１１３が取付固定されており、回動板１１３には駆動ピン１１２が設けられている。駆動ピン１１２には、リンク部材１１１の中心部が回動自在に軸支されている。リンク部材１１１は、細幅で帯状に形成されており、両端部が中心部から１２０度の角度で両側に開くように延設されている。そして、リンク部材１１１は、回転駆動軸１１の内側に配置されて、駆動ピン１１２から作用ピン１０５及び１１０までの長さが等しくなるように設定されている。
【００２４】
図６は、回転駆動軸１１の中心軸、軸支ピン１０３及び１０８、作用ピン１０５及び１１０並びに駆動ピン１１２の位置関係を示す説明図である。図６（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図６（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。シャッタ片１００が取り付けられた回転駆動軸１１と軸支ピン１０３及び１０８は、一点鎖線で示す正六角形Ａの頂点にそれぞれ配置されている。また、シャッタ片１０１及び１０６が連結された回転駆動軸１１と軸支ピン１０３及び１０８とを結ぶ折曲線Ｂ並びに駆動ピン１１２と作用ピン１０５及び１１０とを結ぶ折曲線Ｃを設定する場合、折曲線Ｂを平行移動させて折曲線Ｃに一致するような位置関係に回転駆動軸、軸支ピン、作用ピン及び駆動ピンを配置する。
【００２５】
折曲線Ｂの回転駆動軸１１並びに軸支ピン１０３及び１０８は固定されており、折曲線Ｃに一致するリンク部材１１１が駆動ピン１１２並びに作用ピン１０５及び１１０を一体的に移動させるので、回転駆動軸１１が回転して回動板１１３が回動すると、駆動ピン１１２が回動してリンク部材１１１は折曲線Ｃを折曲線Ｂに対して平行移動するように回動動作するようになる。そのため、駆動ピン１１２に同期して作用ピン１０５及び１１０が回動動作するようになり、リンク部材１１１により回転駆動軸１１に連結されたシャッタ片１０１及び１０６は回転駆動軸１１に連動して回動動作するようになる。
【００２６】
６枚のシャッタ片１００、１０１及び１０６は、その先端が隣接するシャッタ片の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、４本の回転駆動軸１１を回転駆動させることで各シャッタ片を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片の先端が集まり、又は各シャッタ片の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００２７】
また、リンク部材１１１を回転駆動軸１１の内側（開閉領域側）に配置しているので、シャッタ構造のスペースが増加することなくコンパクトな構造とすることができる。
【００２８】
図７は、第一シャッタ１として６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。図７（ａ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図７（ｂ）は、シャッタ片１００、１０１及び１０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。回転駆動軸１１に取り付けられる回動板１１３は２枚ずつそれぞれ一対の基板１１４の下面に装着されている。また、各基板１１４には軸支ピン１０３及び１０８が設けられており、シャッタ片１０１及び１０６が回動自在に軸支されている。基板１１４には、回転駆動軸１１が挿入される円形の穴部が形成されており、穴部に回転駆動軸１１を貫通させて装着される。
【００２９】
図８及び図９は、第二シャッタ２に関する平面図である。図８は、４枚のシャッタ片２０を用いた構成例を示しており、図９は、６枚のシャッタ片を用いた構成例を示している。
【００３０】
図８では、４本の回転駆動軸２１にそれぞれシャッタ片２０を装着して固定し、回転駆動軸２１を上述した駆動機構により回転駆動することにより４枚のシャッタ片２０を往復揺動させるようになっている。図８（ａ）は、シャッタ片２０が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図８（ｂ）は、シャッタ片２０が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。第一シャッタ１と同様に、各シャッタ片２０の先端は隣接するシャッタ片２０の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、各シャッタ片２０を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片２０の先端が集まり、又は各シャッタ片２０の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片２０により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００３１】
図９では、４本の回転駆動軸２１により６枚のシャッタ片が往復揺動するように構成されている。正方形の頂点に中心軸がそれぞれ配置された４本の回転駆動軸２１のうち、対角線上に配置された２本の回転駆動軸２１に駆動シャッタ片であるシャッタ片２００が装着されて回動されるようになっており、残りの２本の回転駆動軸２１には、それぞれ従動シャッタ片であるシャッタ片２０１及び２０６が連結されて回動されるようになっている。図９（ａ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図９（ｂ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。
【００３２】
シャッタ片２００は、合成樹脂材料からなり、回転駆動軸２１に取付固定されるリング状の回動板２１３に一体形成されている。
【００３３】
シャッタ片２０１は、シャッタ片２００と同じ樹脂材料から成形されており、取付部材２０２の先端部に取付固定されている。取付部材２０２の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン２０３に回動自在に軸支されている。取付部材２０２の中央部には作用部２０４が側方に突出しており、作用部２０４の先端は、後述するリンク部材２１１の一方の端部に設けた作用ピン２０５に揺動自在に軸支されている。
【００３４】
シャッタ片２０６は、シャッタ片２０１と同一の樹脂材料でほぼ同一の形状に形成されており、取付部材２０７の先端部に取付固定されている。取付部材２０７の基部は、図示せぬ基板に設けられた回転軸である軸支ピン２０８に回動自在に軸支されている。取付部材２０７の中央部には作用部２０９が側方に突出しており、作用部２０９の先端は、後述するリンク部材２１１の他方の端部に設けた作用ピン２１０に揺動自在に軸支されている。
【００３５】
シャッタ片２０１及び２０６が連結される回転駆動軸２１には、リング状の回動板２１３が取付固定されており、回動板２１３には駆動ピン２１２が設けられている。駆動ピン２１２には、リンク部材２１１の中心部に穿設された長孔が揺動自在に軸支されている。リンク部材２１１は、細幅で帯状に形成されており、両端部が中心部から１２０度の角度で両側に開くように延設されている。そして、リンク部材２１１は、回転駆動軸２１の内側に配置されて、駆動ピン２１２から作用ピン２０５及び２１０までの長さが等しくなるように設定されている。
【００３６】
第一シャッタ１と同様に、シャッタ片２００が取り付けられた回転駆動軸２１と軸支ピン２０３及び２０８は、正六角形の頂点にそれぞれ配置されている。そして、回転駆動軸２１並びに軸支ピン２０３及び２０８は固定されており、リンク部材２１１が駆動ピン２１２並びに作用ピン２０５及び２１０を一体的に移動させるので、第一シャッタ１と同様に、回転駆動軸２１が回転して回動板２１３が回動すると、回転駆動軸２１並びに軸支ピン２０３及び２０８の位置関係に対応してリンク部材２１１が平行移動するように回動動作するようになる。そのため、駆動ピン２１２に同期して作用ピン２０５及び２１０が回動動作するようになり、リンク部材２１１により回転駆動軸２１に連結されたシャッタ片２０１及び２０６は回転駆動軸２１に連動して回動動作するようになる。
【００３７】
６枚のシャッタ片２００、２０１及び２０６は、その先端が隣接するシャッタ片の湾曲した側部に当接して摺動するようになっており、４本の回転駆動軸２１を回転駆動させることで各シャッタ片を同期させて往復揺動させることで受け部材７０の中央部に形成された円形の開口部７１の中心に各シャッタ片の先端が集まり、又は各シャッタ片の先端が開口部７１の外側に拡がり、各シャッタ片により囲まれた領域が開閉するように動作する。
【００３８】
図１０は、第二シャッタ２として６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。図１０（ａ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が時計回りに回動して開いた状態を示しており、図１０（ｂ）は、シャッタ片２００、２０１及び２０６が反時計回りに回動して閉じた状態を示している。回転駆動軸２１に取り付けられる回動板２１３は２枚ずつそれぞれ一対の基板２１４の上面に装着されている。また、各基板２１４には軸支ピン２０３及び２０８が設けられており、シャッタ片２０１及び２０６が回動自在に軸支されている。基板２１４には、回転駆動軸２１が挿入される円形の穴部が形成されており、穴部に回転駆動軸２１を貫通させて装着される。
【００３９】
図１において符号３で指示するものは、外皮材を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、図１に示すように、ステー３１に固定された押込み部材３０と、このステー３１を上下動させる送りねじ機構３２と、この送りねじ機構３２を駆動するモータ３３とから構成されており、このモータ３３の回転方向、回転角度等を制御することによって押込み部材３０を適宜に上下昇降させる。押込み部材３０を下降させて第二シャッタ２の開口部に進入させることにより、受け部材７０上に供給したシート状外皮材の中央部を窪ませて椀状に形成する。
【００４０】
また、本実施形態では、外皮材を椀状に形成すると共に椀状形成した外皮材の底部に内材を供給する内材供給手段を備えている。押込み部材３０は、下端に内材を吐出するための吐出孔を備えた筒体により構成されており、この吐出孔を開閉するための弁４０が内装されている。そして、ホッパ４５内へ投入した内材を、公知のポンプ４４により供給パイプ４３を通じて押込み部材３０の筒内へ圧送し、ステー３１に固定されたエアシリンダ４２の駆動によりロッド４１を介して弁４０を上下動させることで、吐出孔を適宜開閉して椀状形成した外皮材の底部に所要量の内材を供給する。
【００４１】
図１において符号５で指示するものは、外皮材の縁部を受け部材７０上に保持する保持手段である。保持手段５は、図１１（ｃ）に示すように、複数の通孔を有するリング状のステー５２が押込み部材３０に固定されており、このステー５２の通孔に上下スライド可能に挿嵌され、上端にステー５２に係止可能な頭部を備えた複数の支持ロッド５１が設けられている。そして、支持ロッド５１の下端には、押込み部材３０を囲むリング状の押え部材５０が固定されており、この押え部材５０とステー５２との間において各支持ロッド５１に被嵌され、押え部材５０を下方へ付勢するためのコイルばね５３が設けられている。押込み部材３０が外皮材形成のため下降すると、押え部材５０が受け部材７０上の外皮材の周縁部を押えて保持する。
【００４２】
図１において符号６で指示するものは、第二シャッタ２の下方に配設され、外皮材を支持するための支持手段である。支持手段６は、図１に示すように、ラック−ピニオン機構６２により支持ロッド６１を介して適宜に上下動可能な支持部材６０と、この支持部材６０によってベルトが上下動されるベルトコンベヤ６３とから構成されており、適宜に上下動して外皮材をベルト上に支持すると共に、成形して得られた成形品Ｈはベルト上に載置されて搬送される。ベルトコンベヤ６３で搬送された成形品Ｈは、上面に突起部を有するが、この突起部は図示されないローラ等により押し潰されて、次のベルトコンベヤに移動する際に反転して外皮材が封着された個所が底面になるようにして載置される。こうして、突起部を均すことができるとともに、外皮材の滑らかな面が上面となって、成形品Ｈが仕上げられる。
【００４３】
薄板状の受け部材７０は、回転駆動軸に挿入するための円形の穴部が四隅に形成されており、第一シャッタ１及び第ニシャッタ２の間に挟持されるように回転駆動軸に取り付けられている。受け部材７０の中央部に円形の開口部７１が形成されており、開口部７１の大きさは、成形加工する食品のサイズや食材の特性に応じて適宜変更すればよい。
【００４４】
図１１〜図１７は、第一シャッタ１及び第二シャッタ２において６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。図１１（ａ）〜図１７（ａ）及び図１１（ｂ）〜図１７（ｂ）は、それぞれ図１１（ｃ）〜図１７（ｃ）に示す各工程での第一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。
【００４５】
まず、図１１（ａ）に示すように、第一シャッタ１を受け部材７０の開口部７１よりも広く開口し、図１１（ｂ）に示すように第二シャッタ２を閉鎖させた状態に設定する。図１１（ｃ）に示すように、押込み部材３０を上昇させた状態で受け部材７０上に開口部７１を覆うようにシート状の外皮材Ｆを戴置する。
【００４６】
本実施形態では、外皮材Ｆを受け部材７０上に安定的に戴置するため、第二シャッタ２を全閉させた状態で外皮材Ｆを載置しているが、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、受け部材７０上に外皮材Ｆを戴置した後、第一シャッタ１のシャッタ片を閉じる方向に動作させて開口面積が縮小した状態にすれば、縮小された開口状態に合わせて外皮材Ｆをセットでき、外皮材Ｆが所定位置に収まるように外皮材Ｆの位置調整を行なうことができる。
【００４７】
次に、図１２（ｂ）に示すように、押込み部材３０が通過できる程度に第二シャッタ２を開口させる。そして、図１２（ｃ）に示すように、押込み部材３０を下降させて、押込み部材３０に装着された押え部材５０を外皮材Ｆの周縁部に当接させる。引き続き、押込み部材３０を下降させると、押え部材５０は、支持ロッド５１に固定されているため、押込み部材３０に固定されたステー５２との間隔が狭まる。間隔が狭まることでコイルばね５３の付勢力が働き、押え部材５０は外皮材Ｆの周縁部に押し付けられて外皮材Ｆが受け部材７０上に保持される。このように外皮材Ｆの周縁部を保持した状態で、図１３（ｂ）に示すように、押込み部材30を第二シャッタ２の開口部にさらに進入させて外皮材Ｆの中央部を窪ませることにより外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆを支持部材60で支持するようにすれば、外皮材が必要以上に下方へ伸びてしまうことを防ぐことができ、外皮材を確実に椀状形成することができる。
【００４８】
次に、図１３（ｃ）に示すように、支持部材６０を上昇させながら、案内部材７０の開口部７１に押込み部材３０を進入させて外皮材Ｆの中央部を窪ませることにより外皮材Ｆを椀状に形成する。このとき、外皮材Ｆを支持部材６０で支持するようにすれば、外皮材が必要以上に下方へ伸びてしまうことを防ぐことができ、外皮材を確実に椀状形成することができる。
【００４９】
そして、押込み部材３０内の弁４０を上昇させて吐出孔を開くことにより、内材Ｇが吐出されて椀状形成された外皮材Ｆの底部に配置される。所定量の内材Ｇが吐出された時点で弁４０を下降させ吐出孔を閉じる。このように本実施形態では、押込み部材３０を通して内材Ｇを供給しているので、押込み部材３０の上昇に伴ってパン生地から成る外皮材Ｆが収縮してしまうのを防ぐことができるとともに、外皮材の形状形成と内材の供給を効率よく行うことができる。また、このとき、外皮材Ｆを支持部材６０で支持しているので、内材Ｇの吐出による外皮材の必要以上の伸びを防ぐことができ、内材Ｇを確実に配置することができる。
【００５０】
なお、外皮材Ｆの椀状形成動作は、外皮材Ｆの特性に合せて行うことができる。例えば、外皮材Ｆが引き延ばしにくい場合には、押込み部材３０を第二シャッタ２の開口部にさらに進入させて椀状形成して押込み部材３０の上昇に伴って内材を供給すればよい。また、外皮材Ｆが引き延ばしやすい場合には、内材Ｇの吐出動作により外皮材Ｆを膨らませて椀状形成すればよい。
【００５１】
外皮材Ｆに内材Ｇを配置した後、押込み部材３０を上昇させて、図１４（ｃ）に示すように、押え部材５０を外皮材Ｆの周縁部から離す。
【００５２】
次に、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すように、第一シャッタ１を閉じる方向に動作させて、受け部材７０上に位置する外皮材Ｆの周縁部を第一シャッタ１のシャッタ片が囲む領域Ｐに寄せ集め、外皮材Ｆで内材Ｇを包むようにする（図１５（ｃ）及び図１６（ｃ）参照）。この際、第一シャッタ１は完全に閉鎖した状態にはならず、外皮材Ｆの周縁部が寄せ集められて内材Ｇを覆い隠すように、所定領域Ｐだけ開いた状態で動作を停止する。この工程では、第一シャッタ１の複数のシャッタ片によって外皮材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を包んでいくことができる。
【００５３】
そして、図1７（ｂ）に示すように、第一シャッタ１で外皮材Ｆの周縁部を集めて第二シャッタ２を動作させることにより、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（図１７（ｃ）参照）。この際にも、第二シャッタ２は完全に閉じることなく、外皮材Ｆの封着が十分行われたところで閉じる動作を停止する。したがって、外皮材Ｆは、分割又は切断されることがないため、滓等は発生することがないだけでなく、外皮材Ｆのダメージも軽減される。その後、成形品Ｈを支える支持部材６０が下降してベルト上に成形品Ｈが載置された状態となり、ベルトコンベア６３を駆動して成形品Ｈをベルト搬送する。
【００５４】
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、支持部材６０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第二シャッタ２による外皮材Ｆの絞込み程度を調整でき、外皮材Ｆの封着の度合いを見ながら調整すればより確実に封着することができる。成形品Ｈには、上面中央に突起部が形成されており、その根元は第二シャッタの動作により確実に封着されている。成形品Ｈは、図１でも説明したように、突起部は押し潰されるとともに、反転して上面は突起部のない状態となって、見栄えのよいものとなる。
【００５５】
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の周縁部を集め（図1６（ｃ）の符号Ｃ参照）、次いで下方の第二シャッタ２が、集めた部分（図１６（ｃ）の符号Ｃ参照）とは異なる外皮材Ｆの周辺部分（図１６（ｃ）の符号Ｄ参照）を更に集めて封着するので、外皮材Ｆの形状にばらつきがあったとしても、第一シャッタ１により外皮材の周縁部をシャッタ片が囲む領域Ｐに集めてから、第二シャッタ２の動作により封着するので、外皮材の周縁部を確実に封着することができる。また、第一シャッタ１及び第二シャッタはともに完全に閉じた状態にはならないため、外皮材は分離することなく、滓等の発生も防止できる。
【００５６】
以上説明した第一実施形態では、第一シャッタ１及び第二シャッタ２の４枚のシャッタ片１０及び２０は、それぞれ回転駆動軸１１及び２１に着脱可能に装着されているので、６枚のシャッタ片を取り付けた基板１１４及び２１４を取り付ける場合には、４枚のシャッタ片を回転駆動軸から取り外して基板２１４、受け部材７０及び基板１１４の順に回転駆動軸に装着すればよい。
【００５７】
したがって、４本の回転駆動軸を変更することなくシャッタ片の枚数を変更することが容易に行える。そのため、例えば、成形加工においてシャッタ片の回動力を大きくしたい場合には４枚のシャッタ片をそれぞれ４本の回転駆動軸に装着し、丸い形状に成形加工する場合には６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を４本の回転駆動軸に装着することができ、１台の食品加工装置において複数種類の成形品に合せてシャッタ構造を適宜選択して成形加工することが可能となる。
【００５８】
また、図１８に示すように、第一シャッタ１を４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造で、第二シャッタ２を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の組合せに構成することもできる。逆に、第一シャッタ１を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造で、第二シャッタ２を４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の組合せで構成してもよい。
【００５９】
さらに、図１９に示すように、第一シャッタ１を６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用い、第二シャッタ２として、特許第３８１１７８８号公報に記載されているように、一対の封着部材２５０が回転駆動軸に装着した構造を組み合せて構成し、第二シャッタの回転駆動により外皮材に対して封着部材２５０を互いに直進させて外皮材の縁部を押圧して封着することで、二つ折りの成形加工を行うことができる。
【００６０】
このように、成形品の形状、サイズ及び材料特性に合せて第一シャッタ１及び第二シャッタ２の様々な組合せを実現することもできる。また、第一シャッタ１又は第二シャッタ２のみを回転駆動軸に装着して成形加工動作を行なうことも可能で、幅広い用途に対応することができる。例えば、受け部材７０の上方に第一シャッタ１のみを配置して成形加工を行ったり、受け部材７０の下方に第二シャッタ２のみを配置して成形加工を行うようにしてもよい。
【００６１】
図２０は、図５に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した第一シャッタに用いる多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２０（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２０（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、中央部の回転駆動軸に装着された回動板１２０には、２枚のシャッタ片１００が装着固定されるとともに２つのリンク部材１１１が回動自在に取り付けられている。そして、回動板１２０が回動することで、２枚のシャッタ片１００、２枚のシャッタ片１０１及び２枚のシャッタ片１０６を一度に往復揺動させることができる。また、回転駆動軸に装着された回動板１２１には、１枚のシャッタ片１００が装着固定されるとともに１つのリンク部材１１１が回動自在に取り付けられており、回動板１２１が回動することで、１枚のシャッタ片１００、１枚のシャッタ片１０１及び１枚のシャッタ片１０６を一度に往復揺動させることができる。
【００６２】
図２１は、図９に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した第二シャッタに用いる多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２１（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２１（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、中央部の回転駆動軸に装着された回動板２２０には、２枚のシャッタ片２００が一体形成されるとともに２つのリンク部材２１１が回動自在に取り付けられている。そして、回動板２２０が回動することで、２枚のシャッタ片２００、２枚のシャッタ片２０１及び２枚のシャッタ片２０６を一度に往復揺動させることができる。また、回転駆動軸に装着された回動板２２１には、１枚のシャッタ片２００が一体形成されるとともに１つのリンク部材２１１が回動自在に取り付けられており、回動板２２１が回動することで、１枚のシャッタ片２００、１枚のシャッタ片２０１及び１枚のシャッタ片２０６を一度に往復揺動させることができる。
【００６３】
このように、多連式のシャッタ構造では、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化して用いることで、部品点数を少なくしてコンパクトな構造を実現することが可能となる。
【００６４】
そして、いずれのシャッタ構造の場合でも複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、成形品を長期間にわたって精度よく効率的に仕上げることが可能となる。６枚のシャッタ片を備えるシャッタ構造においても駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動するので、揺動動作の精度を保持することができる。
【００６５】
さらに、４本の回転駆動軸を備えた食品加工装置において、４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の両方を兼用する装置を実現することができる。
【００６６】
［第二実施形態］
図２２は、本発明に係る第二実施形態に関する正面図である。包被切断装置は、内材及び外皮材となる２種類の食材を供給する供給部３０１、内材を外皮材で包み込んだ棒状体を連続成形する棒状成形部３０２、連続成形された棒状体を包被切断して成形するシャッタ部３０３、及び、成形品を支持する支持部３０４を備えている。
【００６７】
供給部３０１は、２種類の食材をそれぞれホッパ３１０及び３１２に投入してホッパ内の図示されないスクリューによって送入される。ホッパ３１０から送入された内材である食材Ｇ（例えば、餡、ジャム、挽肉）はベーンポンプ３１１により棒状成形部３０２に圧送される。また、ホッパ３１２から送入された外皮材である食材Ｆ（例えば、餅、小麦粉を用いた生地）はベーンポンプ３１３により棒状成形部３０２に圧送される。
【００６８】
なお、３種類以上の食材を供給する場合には、ホッパ及びベーンポンプを増設して供給すればよい。その場合には、内材が２種類供給されることになる。
【００６９】
棒状成形部３０２は、食材Ｆ及びＧを連続して吐出するノズル３２０を備えている。ノズル３２０は二重ノズルに構成されており、内ノズルから食材Ｇを連続吐出し外ノズルから食材Ｆを連続吐出して、内材である食材Ｇの周囲を外皮材である食材Ｆが被覆するように棒状に連続成形される。内材が２種類以上供給される場合にはノズル３２０を多重化して内材を多層にして連続吐出するようにしてもよい。
【００７０】
シャッタ部３０３は、複数のシャッタ片３３０を備えており、図２に示すシャッタ駆動機構と同様に４本の回転駆動軸によりシャッタ片３３０を往復揺動させるようになっている。そして、後述するように、各シャッタ片３３０を往復揺動させて各シャッタ片３３０により囲まれる領域を開閉させ、当該領域を通過する棒状成形体を包被切断することで成形加工を行う。
【００７１】
支持部３０４は、シャッタ部３０３の下方に配設された受け台３４０、受け台３４０の下面に固定されて受け台３４０を支持する支持ロッド３４１、支持ロッド３４１を介して受け台３４０を上下動させるカム駆動機構３４２を備えており、受け台３４０の上面にはベルトコンベヤ３４３の搬送ベルト３４４がセットされている。そして、受け台３４０を上昇させて包被切断される成形品を下方から支持して搬送ベルト３４４上に載置するとともに、受け台３４０を下降させることで成形して得られた成形品をそのまま搬送ベルト３４４で搬送する。
【００７２】
図２３及び図２４は、シャッタ部３０３に関する平面図（図２３（ａ）及び図２４（ａ））及び動作説明図（図２３（ｂ）及び図２４（ｂ））であり、図２３はシャッタ片３３０が開く方向に回動した状態を示しており、図２４はシャッタ片３３０が閉じる方向に回動した状態を示している。なお、４本の回転駆動軸に４枚のシャッタ片を取り付けた場合の状態が一点鎖線で示されている。
【００７３】
シャッタ部３０３は、図５に示すシャッタ構造と同様に、リンク部材を回転駆動軸の内側に配置するようになっている。シャッタ片３３０は、回転駆動軸３３１及び回転軸３３２に装着するための基部を備えた同一の形状に形成されており、回転駆動軸３３１及び回転軸３３２はリング状の基板３３４に設けられている。リンク部材３３３は、図５に示すシャッタ構造のリンク部材１１１と同様の形状を有しており、中央部を回転駆動軸３３１に設けられた回動板３３１ａに回動自在に軸支され、両端部を回転軸３３２に装着されたシャッタ片３３０に回動自在に取り付けている。
【００７４】
そして、回転駆動軸３３１が駆動されると、回転駆動軸３３１に直接装着された駆動シャッタ片であるシャッタ片３３０が回動するとともに回動板３３１ａが回動し、回動板３３１ａの回動によりリンク部材３３３が揺動して回転軸３３２に装着された従動シャッタ片であるシャッタ片３３０を回動させるようになる。
【００７５】
この例では、図５に示すシャッタ構造と同様に、回転駆動軸３３１が正方形の頂点の位置に設定されるように配置されるので、４枚のシャッタ片を各回転駆動軸に取り付けたシャッタ構造とすることができ（図２３（ａ）及び図２４（ａ）の一点鎖線で４枚のシャッタ片を表示）、また、４本の回転駆動軸に基板３５４を装着することで６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を取り付けることができる。また、同じ形状のシャッタ片を用いてシャッタ構造を構成しているので、シャッタ片の位置調整、シャッタ片の摩耗による寸法調整及びシャッタ片の交換といったメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７６】
図２５は、図２３に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。この例では、中央部の回転駆動軸３３１には、シャッタ片３３０が直接装着されて回動させるとともに回動板３３１ａが取り付けられており、回動板３３１ａを回動させることで、リンク部材３３３が揺動して２枚のシャッタ片３３０を回動させることができる。こうした多連式のシャッタ構造にすることで、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化することが可能となり、回転駆動軸の本数を節減することができる。
【００７７】
以上説明した例では、シャッタ部において４本の回転駆動軸により４枚のシャッタ片及び６枚のシャッタ片を往復揺動させることができ、シャッタ片の枚数変更を容易に行うことが可能となる。そのため、大福餅等の厚い皮の成形品のように成形加工にある程度の力が必要となる場合には、４枚のシャッタ片から構成されるシャッタ構造を用い、饅頭や焼物（栗饅頭等）のように薄い皮で丸い成形品のように成形加工にそれほど力が必要ではないが仕上げの形状が重視される場合には、６枚のシャッタ片から構成されるシャッタ構造を用いることができ、１台の食品加工装置において複数種類の成形品に合せてシャッタ構造を適宜選択して成形加工することが可能となる。
【００７８】
上述したいずれのシャッタ構造の場合でも複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、成形品を長期間にわたって精度よく効率的に仕上げることが可能となる。６枚のシャッタ片を備えるシャッタ構造においても駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動するので、揺動動作の精度を保持することができる。
【００７９】
さらに、４本の回転駆動軸を備えた食品加工装置において、４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を兼用する装置を実現することができる。
【００８０】
［第三実施形態］
図１に示す第一実施形態に関する食品加工装置は、４本の回転駆動軸を有するシャッタ駆動機構に対して４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造及び６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造のいずれも装着可能な兼用タイプの装置であるが、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させる専用タイプの食品加工装置を構成することもできる。
【００８１】
図２６は、こうした専用タイプの食品加工装置のシャッタ構造に関する平面図であり、図２６（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２６（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。なお、シャッタ構造以外の装置の構成は、図１に示す装置構成を同様であるので、説明を省略する。
【００８２】
この例では、リング状の基板３５４に６枚のシャッタ片３５０が等間隔で配置されている。４枚のシャッタ片３５０は、それぞれ４本の回転駆動軸３５１に装着固定されて駆動シャッタ片として機能し、回転駆動軸３５１には回動板３５１ａが固定されている。残りの２枚のシャッタ片３５０は、回転軸３５２に回動自在に取り付けられて従動シャッタ片として機能し、回転軸３５２にはシャッタ片３５０に固定された回動板３５２ａが回動自在に設けられている。そして、各シャッタ片３５０の回転中心は、正六角形の頂点に位置するように設定されている。また、各シャッタ片３５０は、回転駆動軸３５１及び回転軸３５２に装着するための基部を備えた同一の形状に形成されており、回転駆動軸３５１及び回転軸３５２はリング状の基板３５４に設けられている。
【００８３】
回転軸３５２とそれに隣接する回転駆動軸３５１との間にはリンク部材３５３が外側に取り付けられている。リンク部材３５３は、一方の端部が回動板３５２ａに設けられた軸支ピン３５２ｂに回動自在に軸支されており、他方の端部が回動板３５１ａに設けられた軸支ピン３５１ｂに回動自在に軸支されている。そのため、回転駆動軸３５１が回転駆動すると、回動板３５１ａとリンク部材３５３を介して連結された回動板３５２ａが連動して回動するようになり、回転軸３５２に取り付けられた従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回転駆動軸３５１に取り付けられた駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０と同期し往復揺動するようになる。
【００８４】
図２７は、図２６に示すシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。シャッタ駆動機構は、各回転駆動軸３５１の下端部に固定されたフランジ３５５と、このフランジ３５５に枢着され、フランジ３５５同士を連繋する複数のリンク３５６と、これらのリンク３５６を駆動するモータ３５７とから構成されている。モータ３５７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３５６が連関動作して各回転駆動軸３５１が同期して回転する。そして、回転駆動軸３５１が回転することで、上述したように駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動するとともにそれに連動して従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が同時に回動し、各シャッタ片３５０により囲まれる領域を適宜に開閉させる。
【００８５】
この例では、リンク部材３５３を回転駆動軸３５１の外側（開閉領域の反対側）に配置しているので、連結構造を簡略化できるとともに従動シャッタ片を正確に連動させることが可能となる。また、同じ形状のシャッタ片を用いてシャッタ構造を構成しているので、シャッタ片の位置調整やシャッタ片の交換といったメンテナンスを容易に行うことができる。
【００８６】
以上説明したシャッタ構造を上下二段の第一及び第二シャッタに用い、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を往復揺動させて、図１１から図１７に示すように、椀状形成されて内部に内材が配置された外皮材の周縁部を寄せ集めて封着動作を行なう。６枚のシャッタ片を用いているので、４枚のシャッタ片を用いて封着動作を行なう場合に比べて成形品を丸く成形することができる。
【００８７】
また、成形品の形状、サイズ及び材料特性に合せて、受け部材の上方にのみ上述のシャッタ構造を配置して成形加工を行ったり、受け部材の下方にのみ上述のシャッタ構造を配置して成形加工を行うようにしてもよい。さらに、図１９に示すような一対の封着部材と上述のシャッタ構造とを組み合せて構成し、上述のシャッタ構造のシャッタ片による往復揺動動作及び封着部材による封着動作により二つ折りの成形加工をすることもできる。
【００８８】
図２８は、図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図であり、図２８（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図２８（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、４つの開口部が形成された基板３５８に、開口部を囲むように等間隔でシャッタ片３５０が配置されている。中央部の回転駆動軸３６０には、２枚のシャッタ片３５０が取り付けられており、回転駆動軸３６０に設けられた回動板３６０ａには、１つのリンク部材３５３が回動自在に取り付けられている。また、回転駆動軸３６０の両側に配置された回転軸３６１には、２枚のシャッタ片３５０が回動自在に取り付けられており、回転軸３６１に設けられた回動板３６１ａはシャッタ片３５０に固定されて連動するように設定されている。そして、回動板３６１ａには２つのリンク部材３５３が回動自在に取り付けられ、回動板３６０ａと連結されている。
【００８９】
そのため、回転駆動軸３６０を駆動すると、装着された２枚のシャッタ片３５０とともにリンク部材３５３を介して回動板３６１ａが回動して回転軸３６１に取り付けた２枚のシャッタ片３５０が連動して回動するようになる。したがって、回転駆動軸３６０の回動により４枚のシャッタ片を一度に往復揺動させることができる。
【００９０】
図２９は、図２８に示す多連式のシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。シャッタ駆動機構は、各回転駆動軸３６０の下端部に固定されたフランジ３６２と、このフランジ３６２に枢着され、フランジ３６２同士を連繋する複数のリンク３６３と、これらのリンク３６３を駆動するモータとから構成されている。モータの駆動軸３６４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３６３が連関動作して各回転駆動軸３６０が同期して回転する。そして、回転駆動軸３６０が回転することで、上述したように駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動するとともにそれに連動して従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が同時に回動し、各シャッタ片３５０により囲まれる複数の領域を同時に開閉させる。
【００９１】
このように、多連式のシャッタ構造では、シャッタ片を回動させる回転駆動軸を複数のシャッタ構造で共通化して用いることで、部品点数を少なくしてコンパクトな構造を実現することが可能となる。
【００９２】
そして、複数の回転駆動軸に直接装着した駆動シャッタ片については、がたつくことなく精度よく往復揺動させて加工動作を行なうことができるので、駆動シャッタ片の回動動作に連動して従動シャッタ片を往復揺動させることで、揺動動作の精度を保持することができる。
【００９３】
図３０は、図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の変形例に関する平面図であり、図３０（ａ）がシャッタ片の開いた状態を示し、図３０（ｂ）がシャッタ片の閉じた状態を示している。この例では、回転軸３５２に取り付けられた従動シャッタ片であるシャッタ片３５０を、リンク部材を用いることなく、回転駆動軸３５１に取り付けられた駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０に当接させて直接回動動作させるようになっている。従動シャッタ片であるシャッタ片３５０の両側には、駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が当接するように配置されており、回転駆動軸３５１が駆動されて駆動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動すると、それに連動して駆動シャッタ片に両側から挟まれるように従動シャッタ片であるシャッタ片３５０が回動動作するようになる。
【００９４】
この例では、きわめて簡略化された構成で、４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させることができる。
【００９５】
以上説明した例では、４本の回転駆動軸により４枚の駆動シャッタ片及び２枚の従動シャッタ片を連動させて回動させるようにしているが、４本以外の本数の回転駆動軸の場合でも従動シャッタ片を連動させて回動させるように構成することができる。また、従動シャッタ片の枚数についても成形品に応じて適宜変更することが可能で、特に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る第一実施形態の食品加工装置の部分断面正面図である。
【図２】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３】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４】４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第一シャッタに関する平面図である。
【図５】６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第一シャッタに関する平面図である。
【図６】回転駆動軸の中心軸、軸支ピン、作用ピン及び駆動ピンの位置関係を示す説明図である。
【図７】第一シャッタとして６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。
【図８】４枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第二シャッタに関する平面図である。
【図９】６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の第二シャッタに関する平面図である。
【図１０】第二シャッタとして６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造に関する外観斜視図である。
【図１１】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１２】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１３】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１４】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１５】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１６】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１７】第一シャッタ及び第二シャッタにおいて６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を用いた場合の食品成形工程に関する動作説明図である。
【図１８】シャッタ構造の組合せに関する構成を示す平面図である。
【図１９】シャッタ構造の組合せに関する構成を示す平面図である。
【図２０】図５に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２１】図９に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２２】本発明に係る第二実施形態に関する正面図である。
【図２３】シャッタ部に関する平面図及び動作説明図である。
【図２４】シャッタ部に関する平面図及び動作説明図である。
【図２５】図２３に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２６】４本の回転駆動軸により６枚のシャッタ片を回動させる専用タイプの食品加工装置のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２７】図２６に示すシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。
【図２８】図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造を複数配列した多連式のシャッタ構造に関する平面図である。
【図２９】図２８に示す多連式のシャッタ構造のシャッタ駆動機構である。
【図３０】図２６に示す６枚のシャッタ片を備えたシャッタ構造の変形例に関する平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
Ｆ 外皮材
Ｇ 内材
Ｈ 成形品
１ 第一シャッタ
10 シャッタ片
11 回転駆動軸
12 フランジ
13 リンク
14 モータ
２ 第二シャッタ
20 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 押込み部材
31 ステー
32 送りねじ機構
33 モータ
40 弁
41 ロッド
42 エアシリンダ
43 供給パイプ
44 ポンプ
45 ホッパ
５ 保持手段
50 押え部材
51 支持ロッド
52 ステー
53 コイルばね
６ 支持手段
60 支持部材
61 支持ロッド
62 ラック−ピニオン機構
63 ベルト
70 受け部材
100 シャッタ片
101 シャッタ片
102 取付部材
103 軸支ピン
104 作用部
105 作用ピン
106 シャッタ片
107 取付部材
108 軸支ピン
109 作用部
110 作用ピン
111 リンク部材
112 駆動ピン
113 回動板
114 基板
120 回動板
121 回動板
200 シャッタ片
201 シャッタ片
202 取付部材
203 軸支ピン
204 作用部
205 作用ピン
206 シャッタ片
207 取付部材
208 軸支ピン
209 作用部
210 作用ピン
211 リンク部材
212 駆動ピン
213 回動板
214 基板
220 回動板
221 回動板
301 供給部
302 棒状成形部
303 シャッタ部
330 シャッタ片
331 回転駆動軸
332 回転軸
333 リンク部材
334 基板
335 回転駆動軸
336 回転軸
350 シャッタ片
351 回転駆動軸
352 回転軸
353 リンク部材
354 基板
355 フランジ
356 リンク
357 モータ
360 回転駆動軸
361 回転軸
362 フランジ
363 リンク
364 駆動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転駆動軸にそれぞれ装着された複数の駆動シャッタ片と、前記回転駆動軸とは別に設けられた少なくとも１つの回転軸に取り付けられた少なくとも１つの従動シャッタ片と、前記従動シャッタ片に前記回転駆動軸の駆動力を伝達して回動させる連結手段と、前記回転駆動軸を駆動して前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片を回動させて前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片により囲まれた領域を開閉させる駆動手段とを備えていることを特徴とする食品加工装置。
【請求項２】
前記回転軸は、前記回転駆動軸の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の食品加工装置。
【請求項３】
前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片は基板に取り付けられており、前記基板は前記回転駆動軸に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の食品加工装置。
【請求項４】
前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の食品加工装置。
【請求項５】
前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域とは反対側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の食品加工装置。
【請求項１】
複数の回転駆動軸にそれぞれ装着された複数の駆動シャッタ片と、前記回転駆動軸とは別に設けられた少なくとも１つの回転軸に取り付けられた少なくとも１つの従動シャッタ片と、前記従動シャッタ片に前記回転駆動軸の駆動力を伝達して回動させる連結手段と、前記回転駆動軸を駆動して前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片を回動させて前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片により囲まれた領域を開閉させる駆動手段とを備えていることを特徴とする食品加工装置。
【請求項２】
前記回転軸は、前記回転駆動軸の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の食品加工装置。
【請求項３】
前記駆動シャッタ片及び前記従動シャッタ片は基板に取り付けられており、前記基板は前記回転駆動軸に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の食品加工装置。
【請求項４】
前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の食品加工装置。
【請求項５】
前記連結手段は、前記回転駆動軸の前記領域とは反対側に取り付けられるとともに前記回転駆動軸の駆動力を伝達するリンク部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の食品加工装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１０−１１０２８６（Ｐ２０１０−１１０２８６Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８７２３５（Ｐ２００８−２８７２３５）
【出願日】平成２０年１１月８日（２００８．１１．８）
【特許番号】特許第４３１６６６２号（Ｐ４３１６６６２）
【特許公報発行日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３９００１３９４１）株式会社コバード (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月８日（２００８．１１．８）
【特許番号】特許第４３１６６６２号（Ｐ４３１６６６２）
【特許公報発行日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３９００１３９４１）株式会社コバード (30)
【Ｆターム（参考）】
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