食用ベースの押出成型品を三次元の連続した形態に形成する方法
非均一な形状の噛み玩具は食用デンプン組成物から製造されてもよく、該噛み玩具は、バレルを有する押出機に前記組成物を案内し、該組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、該溶解物を調節可能なオリフィスを介して運ぶステップであって、該オリフィスの断面寸法を変化させながら、その長手に沿って寸法が変化する厚さを有する成型品を形成するステップを備えてもよい。この方法にはその後、成型品を所定の長さに切断するステップが続いてもよい。また、該成型品は協働するキャビティの間に流され、形状を形成してもよい。また、該成型品はダイの成型面に対する位置を再調整することによって所定の形態に案内されてもよい。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、実用性のある食用の組成物を、動物用あるいはペット用の噛み玩具として三次元の食用製品の形態に押出成型する方法に関する。ここに開示される製造方法では、食用樹脂と、水およびその他の充填剤を含む選択された量の添加剤とを溶融混合し、押出成型の最中あるいは押出成型の直後に、成型品が選択された三次元の形状（非均一の形状でもよい）に形成され得る方法を採用している。バレル温度や冷却プロファイルなどを含む処理条件は、押出によって様々な形状を作り出す能力を与えるために示される、添加物と水との比較量と共に調節されてもよい。こうすることによって射出成型のようなより典型的な成型工程に対する必要性を取除いてもよい。
［背景］
先行技術では、デンプンあるいは関連する材料などの様々な樹脂を、射出成型されたあるいは造形された物品などに変える方法に関して、いくつかの開示が提供されている。例えば、消化されやすくおよび／あるいは栄養価が高いことに加えて、様々な犬の好みや需要に広く対応するように、個々に調節が可能なテクスチャを持った食用の動物用の噛み具を改良することに関する開示もある。従って以下に挙げられた開示に関心が向けられる：米国特許Ｎｏ．６，１８０，１６１「加熱によって変更可能な食用の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，１５９，５１６「食用デンプンの成形方法」；米国特許Ｎｏ．６，１２６，９７８「食用の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，１１０，５２１「テクスチャを変更可能な小麦およびカゼインの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０９３，４４１「加熱によって変更可能なピーナッツ犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０９３，４２７「野菜ベースの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０８６，９４０「デンプン高配合の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０６７，９４１「アニマル噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０５６，９９１「変更可能なテクスチャを有するターキーとライスの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，９４１，１９７「キャロットベースの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，８２７，５６５「食用犬用噛み具の製造方法」；米国特許Ｎｏ．５，３３９，７７１「動物用の餌を含んだアニマル噛み玩具」；米国特許Ｎｏ．５，２４０，７２０「変更可能なテクスチャを有する犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，２００，２１２「変更可能なテクスチャを有する犬用噛み具」。また、米国特許Ｎｏ．６，１６５，４７４「栄養補助食品玩具に関する特許出願」；米国特許Ｎｏ．５，４１９，２８３「デンプン材料および分解可能なエチレン共重合体のアニマル噛み玩具」；米国出願公開Ｎｏ．２００４／０００９２６８「デンプンおよび脂肪族−芳香族ベースのポリエステル樹脂の配合」；および米国出願公開Ｎｏ．２００７／００３１５５５「デンプンの直接成型」にも関心が向けられる。
【０００２】
最低限の分解を伴ってデンプンを所望の形状の射出成型された製品に変形することに関して様々な試みがされてきている。このような試みでは、プロピレングリコール、脂肪酸エステル、タンパク質材料のアルカリ塩および／あるいはデンプンへの添加物としての水などを用い、押出および／あるいは射出成型などの溶融加工技術を施すことに焦点が当てられている。前述の技術は概ね、均一な寸法を有する製品を押出成型することと、押出成型された組成物をより複雑な三次元の形状に射出成型することに関するものである。押出成型のみで作製可能で、適した工具に関する費用の負担がなく、比較的によりゆっくりで、関連する射出成型の工程に関する費用の負担なしで形成された物品に対する需要がある。
【０００３】
従って本発明は、選択された加工／成形プロファイルを伴う動物用の食用組成物を考案することに関するものであって、その考案および加工／成形プロファイルによって、所望の形状をした食用ベースの動物の噛み玩具を連続的に形成することが可能となる組成物の考案に関する。また、本発明の目的は、動物によって消費される、非均一で三次元の形状の組成物を作製するための連続押出成型において用いられ得る、多数の加工装置あるいはプロトコルを提供することである。
［概要］
第１実施例において、本開示は選択された形状の噛み玩具を食用組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法はバレルと、様々な断面寸法を提供可能な調節可能なオリフィスとを有するダイとを備える押出機を用意するステップと、食用樹脂と水とを備える、押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。この方法には、該バレルに該組成物を案内し、該組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、該オリフィスの断面寸法を変化させながら、長手に沿って寸法が変化する厚さを有する成型品を形成するために、溶解物を該オリフィスを介して運ぶステップとが続いてもよい。該組成物の含水量は、該組成物が該オリフィスを介して運ばれる際に、該組成物の断面が変化可能であるのに十分な量である。
【０００４】
その他の実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、第１の押出機と、第２の押出機と、第３の押出機とを用意するステップであって、該第１の押出機は第１の外形ダイを備え、該第２の押出機は第２の外形ダイを備え、第３の押出機は第３の外形ダイを備えるステップを含む方法に関する。この方法は、第１の食用組成物を該第１の押出機に供給し、第２の食用組成物を該第２の押出機に供給し、第３食用組成物を該第３の押出機に供給するステップと、該第１および第２の組成物を、前記第１および第２の外形ダイを備える該第１および第２の押出ダイを介して処理して、第１および第２の成型品を形成するステップとが続いてもよい。このような成型品は、成形ダイの中で互いに接合されてもよく、該成形ダイは第１および第２の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を備えてもよい。この方法は、該第３の組成物を該第３の押出機を介して処理するステップであって、該第３の外形ダイを介して処理して、第３の成型品を形成することが含まれるステップと、該第３の成型品を、該第１および第２の成型品が第２の成形ダイの中で組合わされたものに、断続的に組合せるステップであって、該第２の成形ダイは第１、第２、第３の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を有するステップとが続いてもよい。
【０００５】
また更なる実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、食用組成物と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。該組成物が、該バレルに案内され、該組成物を切断および加熱し溶解物を形成するステップと、成型品を形成するために前記溶解物を前記ダイに流すステップと、前記成型品が前記協働する成型キャビティにおいて形成されることができる温度と湿度であるうちに、該噛み玩具の形状を形成する補助的な形状を備えた協働する成型キャビティの間に該成型品を流すステップとが続いてもよい。そして、該成型品を噛み玩具の形状に形成するステップが続いてもよい。
【０００６】
その他の実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法に関し、該方法は、バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、食用樹脂と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。この方法は、該組成物を該バレルに案内し、該組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、該溶解物を該ダイを介して運び成型品を形成するステップとが続いてもよい。その後、該成型品を受ける表面を用意するステップと、該ダイを該表面の上に所定の形態で案内し、該成型品を該表面に所定の形状に配置するステップとが続いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の特徴および利点は、本開示と一致する実施例の説明によって示されている。当該説明は添付の図と共に考慮されるべきである。
【図１】本開示による例示的な押出機の概略断面図である。
【図２】本開示による例示的な犬用噛み具の側面図である。
【図３】図２の犬用噛み具の端面図である。
【図４】図２の犬用噛み具を形成するための調節可能な金型であって、それぞれに広がって成型品を押出すためにオリフィスを形成する、相互に作用する隣接した複数のスライドプレートを備える金型の第一実施例の前面図である。
【図５】噛み具の間に接続部を形成するために、スライドプレートが閉鎖位置に近い状態にあってオリフィスを提供している、図４のスライドプレートの前面図である。
【図６】外部のストローク部材によって所望の形に変形され得る可とう性のリングあるいはチューブを有する、別の調節可能な金型の前面図である。
【図７】成型品を押出すために回転式に協働して調節可能な穴を形成するプレートを備える、別の調節可能な金型の前面図である。
【図８】金型の外周の一部を形成し得て、該金型の穴の形状を変化させるために深さが調節され得る、調節可能な突起を備える調節可能なダイの前面図である。
【図９Ａ】２つの類似した“コンマ型”の成型品を押出成型し、これらを組合せることによって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図９Ｂ】３つに分葉化された犬用噛み具を形成するために、３つ目の同様な形に形成された成型品を加えた状態を示す。
【図９Ｃ】２つの類似した湾曲形の成型品を押出成型し、それらを組合せることによって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図９Ｄ】異なった形状に分葉化された犬用噛み具を形成するために、３つ目のハート形の成型品を加えた状態を示す。
【図１０】図９Ａ〜９Ｄの犬用噛み具を作製するための工程のフローチャートおよび装置の概略図である。
【図１１】協働する金型のキャビティを備えた相互作用する車輪を用いて、成型品を三次元の犬用噛み具に形成する装置の側面図である。
【図１１Ａ】図１１の相互作用する車輪に設けられた金型キャビティの一つの拡大図である。
【図１２】協働する金型のキャビティを備えた相互作用するベルトを用いて、成型品を三次元の犬用噛み具に形成する装置の側面図である。
【図１３】押出機を備える本開示によるロボット作業台の概略図である。
【図１３Ａ】犬用噛み具のための金型キャビティを備える、図１３の金型の表面とは異なった金型の表面の斜視図である。
【図１４Ａ】図１３のロボット作業台によって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図１４Ｂ】図１３のロボット作業台によって形成されたその他の例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図１５】一組の回転押出ダイによって形成された本開示によるその他の例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のその他の目的および利点は、当業者には、本発明の好適な実施例が示され説明された、下記の詳細な説明から容易に明白となるであろう。当然のことながら、本発明はその他の異なる実施例が可能であり、それぞれの詳細は本発明から逸脱することなく様々な観点において変形が可能である。従って当該説明は、実際は説明的であって制限的なものではないと考えられるべきである。
【０００９】
本開示の様々な実施例に共通な要素は、実施例間において一定の参照数字が用いられているが、存在する参照文字に対して英数字によって区別されている。言い換えると、例えば第一実施例において１０と参照される要素は、後続の実施例において１０Ａ,１０Ｂなどとして関連的に参照される。従って、ある実施例においてある要素を参照する際に用いられる参照文字は、当該要素が共通しているその他の実施例においても同様に用いられ、英数字によって区別される。
【００１０】
本発明では、食用の成型品の製造方法が開示されており、該方法では食用樹脂と、水およびその他の充填剤を含む、選択された量の添加物とを溶融混合したものを押出成型し、その後、非均一な形状を有する三次元の物品に形成する方法を採用している。このような成型は調節可能な穴であって、該穴からデンプンベースの溶融物が押出機から押出される穴を有する金型のセットの中において行われてもよく、および/あるいは成型後の装置を用いて成型品を金型セットの直接下流側で形成することによって行われてもよい。ここで説明される製品は、噛み玩具の形状、およびその他の同様に形成されたペット用の製品として製造されることが好ましい。
【００１１】
ここで食用樹脂とは、動物によって摂取および消化されるための樹脂を指す。その点において、ここでいう食用樹脂には、石油ベースの樹脂製品、例えばポリエチレン、ポリプロピレンおよび／あるいは石油の副産物（例：後に重合化される石油から派生するモノマー）から直接供給されるその他のポリマーは含まれない。従って食用樹脂の例としては、デンプン、植物性食品および／あるいは植物性プロテイン、肉類ベースの材料など、動物によって典型的に摂取および消化されるものが挙げられる。
【００１２】
ここで使われている“非均一”とは、例えば犬用噛み具や動物の玩具などの、形成された物品のことを指し、一定の断面の外形は持たないが、その代わりに物品の長さおよび／あるいは幅および／あるいは高さに沿って様々な寸法、従って様々な形状をしていてもよい。言い換えれば、該物品はその長さに沿って幅および高さが異なっていることが好ましい。
【００１３】
主にアミロースおよび／あるいはアミロペクチンからなる、天然あるいは植物性の炭水化物はどのようなものでも、本開示の食用組成物を形成するのに用いられてもよい。このような炭水化物は例えばじゃがいも、米、タピオカおよびコーンなどの様々な植物から、そしてライ、オーツおよび小麦などの穀類から抽出されてもよい。また、当該デンプンは果物、ナッツおよび根茎、あるいはクズウコン、グァーガム、イナゴマメ、アラカチャ、そば粉、バナナ、大麦、キャッサバ、こんにゃく、葛、アンデスカタバミ、サゴ、ソルガム、サツマイモ、タロイモ、ヤムイモ、空豆、レンズ豆およびエンドウ豆から抽出されてもよい。当該デンプンは、その他のいかなる食用材料あるいは樹脂と併せて、約３０〜９９％の間で存在してもよく、例えば約５０％，８５％より大きなレベルなど、その間の全ての増分および値が含まれる。しかし特に好適なのは、じゃがいものデンプン、コーンスターチ、およびその混合物である。
【００１４】
ここで用いられているデンプンは、未加工のデンプンであり、事前に押出成型あるいはその他のタイプの溶融加工の工程などといった加熱成形が行われた履歴がないデンプンであってもよい。しかし、ここで用いられるデンプンは、例えば乾燥目的で加熱されていてもよく、これは加熱成形が事前に行われているということにはならない。また未加工のデンプン自体は天然のものであってもよく、抽出によって本来の形状に回復し、物理的あるいは化学的には改質されていない、未改質のデンプンであると理解されてもよい。また、該未加工のデンプンは様々な粒径の粒状であってもよく、このようなデンプンは粉砕されたおよび／あるいは事前にふるいにかけられたものとして理解されてもよい。また、該未加工のデンプンには程度の異なる水分があり得るということが理解されるべきである。
【００１５】
デンプン組成物にはセルロースが含まれていてもよい。該セルロースは、例えば多糖類の炭水化物の長鎖ポリマーであってもよい。また該セルロースは、植物から由来していてもあるいは抽出されていてもよい。該セルロースは、デンプン組成物の約１〜１５重量％の間でデンプン組成物の中に組込まれていてもよく、４％，１０％，１１％などの、その間の任意の増分あるいは値であってもよい。
【００１６】
乳化剤あるいは界面活性剤もデンプン組成物に組込まれていてもよい。該乳化剤は、デンプン組成物の約１〜１０重量％の間で存在してもよく、３％，４％などを含む、その間の全ての増分あるいは値であってもよい。該乳化剤は、例えば卵の黄身あるいは大豆から抽出されたあるいはそれに由来する、例えばレシチンを含んでいてもよい。
【００１７】
デンプン組成物には可塑剤も含まれていてもよい。該可塑剤には、例えばグリセリンが含まれていてもよい。該可塑剤は、デンプン組成物の約１５〜３０重量％の間で組込まれていてもよく、１５％，２１％，２７％などよりも大きなレベルの、その間の全ての増分および値が含まれる。
【００１８】
デンプン組成物には保湿剤も組込まれていてもよい。該保湿剤には例えばオーツ繊維が含まれていてもよい。該保湿剤は、デンプン組成物の約０．１〜５重量％の間で組込まれていてもよく、１％，２５％などを含む、その間の全ての区間あるいは値を含む。保湿剤は材料中で水分を吸収し得る任意の添加物であると理解されてもよい。
【００１９】
また、食用樹脂（例えばデンプン）組成物には水が含まれていてもよい。当該水はデンプン組成物の約１〜４０重量％の間および、例えば２〜３９％，３〜３８％などを含む、その間の１％毎の任意の増分あるいは値が含まれる。水位は、樹脂の分解を避けるための温度で金型の中で連続的に形成されるのに十分な水位であることが好ましい。そのような好ましい水位は、１０重量％〜３０重量％、あるいは１０重量％〜２０重量％、あるいは１０重量％〜１５重量％で、ここから完成品における所望の水位（すなわち１０重量％〜１５重量％）に近づいていく。
【００２０】
従って、製品が形成された後は、水は食用（例えばデンプン）組成物の１０〜１５重量％の間で存在してもよく、例えば１０％，１１％，１２％，１３％，１４％，あるいは１５重量％などの、その間の全ての増分あるいは値が含まれる。しかし、本開示を踏まえれば当業者には、上記の値は単に好ましいというものに過ぎず、その他の水位が本開示に示された広い教示の範囲で任意に選択され得るということが分かるであろう。
【００２１】
該食用（例えばデンプン）組成物には、栄養補助食品が含まれていてもよい。該栄養補助食品は発酵した大豆であってもよく、発酵した大豆の栄養補助食品はニュージャージー州パインブルークのバイオフード社から入手可能であり、一般商標名Ｓｏｙａｎａｔｔｏ（登録商標）の名前で販売されている。当該発酵大豆はデンプン組成物の約１〜４０重量％で存在していてもよく、１０％，２０％などその間の全ての増分および値が含まれる。
【００２２】
また、食用（例）デンプン組成物は酵素および／あるいは補酵素を含んでいてもよく、これらは同様にニュージャージー州パインブルークのバイオフード社から、ＢＴ−ＣｏＱ１０（登録商標）の名で入手可能である。この商品は生物学的に転換された細胞ミトコンドリアコエンザイムであり、コエンザイムＱ１０と、酸化防止剤と、植物性栄養素および共同因子の無機栄養素とその他の細胞成分とを含んでいる。酵素および／あるいは補酵素はデンプン組成物の０．１〜１０重量％の間で存在していてもよく、１％，５％などのその間の全ての増分および値が含まれる。
【００２３】
その他の添加物も同様に当該組成物に取入れられてもよい。これらの添加物には植物性物質、果実性物質、生皮、ナッツ、落花生粉などの粒状あるいは粉状のナッツ、および動物あるいは魚の加工品、副産物、粉末あるいはダイジェストなどが含まれていてもよい。また、グルテンもデンプン組成物に組込まれていてもよい。グルテンはトウモロコシあるいはコーンおよび小麦などの穀物から抽出された不水溶性のタンパク質複合体であると理解されてもよい。これらの添加物は個々にあるいは累積的にデンプン組成物の約０．１〜５０重量％の間で存在していてもよく、０．１〜５０％，１５％，２５％などの、その間の全ての増分および値が含まれる。
【００２４】
また、香味料、ハーブ、ハーブエキス、ビタミン、ミネラル、着色料、酵母製品、誘引物質なども食用（例えばデンプン）組成物に組込まれていてもよい。酵母製品には、栄養酵母、あるいはサッカロマイセス・セレヴィシエなどのビール酵母、クルイベロマイセス・マルシアヌスなどの乳酵母、あるいはサッカロマイセス・フェルメンタチなどのワイン酵母が含まれていてもよい。誘引物質には、ここに挙げられる組成物が含まれていてもよい。例えば該デンプン組成物に対する動物の興味を増大させるような動物あるいは魚のダイジェスト、あるいはその他の組成物などである。これらの添加物は個々にあるいは累積的に、デンプン組成物の約０．００１〜２５重量％の間で存在していてもよく、０．００１〜０．５％，１０％，２０％などの、その間の全ての増分および値が含まれる。また、該組成物は炭酸カルシウムを含んでいてもよく、該炭酸カルシウムは約５〜１０％の間で存在していてもよい。
【００２５】
該食用（例えばデンプン）組成物は、ホッパーあるいはその他の供給装置１０２を介して、図１に示される押出機１００のバレルに直接案内されてもよい。好適な方法において、デンプン組成物の原料はホッパーに案内される前に一緒に混合されてもよく、また該原料は複数の下位製剤に混合されてからホッパーに加えられてもよく、あるいは単独でホッパーに案内されてもよいと考えられる。添加物を該バレルに案内するための様々な供給装置として、ロスインウェイト重量測定ブレンダ／フィーダ、オージェフィーダ、ベンチュリローダなどが含まれてもよいと考えられる。
【００２６】
押出機１００がフィード部１０６を含んだバレル１０４と、スクリュー１０８と出力ノズル１１０とを典型的に含むことは当業者には理解されるであろう。該バレル１０４は、フィード部１０６からノズル１１０に延出するバレルの中に、複数の温度制御ゾーン１１２，１１４，１１６，１１８を含んでいてもよい。該外形ダイ１２０は、成型品が押出される時に成型品の形状が異なり得るように、また成型品が冷却して非均一な寸法を有する動物の玩具あるいは噛み具を形成し得るように、ダイの中のオリフィス１２２の形状が調節可能となるよう、該ノズルは外形ダイ１２０に供給を行ってもよい。ダイ１２０に隣接する矢印は、当該ダイが成型品に対して回転可能であってもよく、および／あるいは該ダイのオリフィス１２２が、押出成型の過程において外形の形状や寸法を変化させるために必要に応じて開閉が可能で、成型品の幅および厚さが長さに対して変化して、非均一の形状を提供してもよいということを示している。
【００２７】
ここで使われる“成型品”とは溶融組成物であって、連続体として形成オリフィスから押出され、特にその他の作用が及ばない限り、該組成物が冷却されるまで、該オリフィスのおおよその形状を保つことが可能な、溶融組成物を指す。
【００２８】
以下の表１は、本開示の非均一な形状の製品を製造するための、様々な処理パラメータの範囲を示している。
【００２９】
【表１】
【００３０】
押出機の個々の加熱帯は異なる温度に設定され、圧力下でも流動可能な均質に混合された原料が溶解物として調節可能な成形ダイに供給得る。既定の滞留時間およびせん断速度と併せて、バレルに沿ってフィードゾーンから金型へと温度プロファイルを設定することによって、熱的に敏感な原料が完全に分解することなくデンプン組成物に取込まれられ得る。
【００３１】
また、可塑化が行われている際に、押出機のバレルの中の溶解物は押出機のスクリューとバレルとの間において、あるせん断速度にさらされるようにしてもよい。該せん断速度の範囲は約１秒-1〜約５，０００秒-1、の範囲であって、その間の全ての増分は（例として例えば１０００秒-1、例えば９００秒-1あるいは８００秒-1あるいは７００秒-1など）であってもよい。
【００３２】
好ましくは、少なくとも０．１〜５０％の熱的に敏感な添加剤、例えばビタミン、ミネラルおよびハーブ、が非分解の状態で残存し、最も好ましくは少なくとも７５％、さらにより好ましくは少なくとも８０〜９０％、そして最適な実施例においては９０％を上回る熱的に敏感な添加剤が、成形工程によって熱的に分解されないことが望ましい。この方法によって、このような添加剤が本開示の形成された噛み玩具に、その栄養学的あるいは治療的価値を保った保存状態で分散されることが可能となる。
【００３３】
ある実施例において、プレコンディショナに含まれる食用（例えばデンプン）組成物の含水量（押出成型前）は、始めはそのデンプンに対して約１０〜４０重量％の範囲に設定されてもよく、このような混合物はデンプンと水を、保湿を制御し水とデンプン材料を完全に混合するウェンガーＤＤＣプレコンディショナの中で混合することによって得られる。この工程の後に、デンプン／水の組成物を押出機に入れてもよい。その点では、ウェンガー社から入手可能なウェンガーＴＸマグナム押出機が好ましい。ツインスクリューでの作業が好ましいが、シングルスクリューの押出機を使うことも可能であると考えられる。最後に、本開示の内容において、押出機に注入された水の量は押出成型の過程において低下することが好ましい。通気可能な押出機を用いてもよく、このような通気によって水の量が所望の量まで低下する。このような水の量の変化を促進するには、押出機に軽微な吸引を行い、中に入っている押出成型物から水をより効率的に除去することが好ましい。
【００３４】
図２は本発明の典型的な犬用噛み具１０の側面図である。該犬用噛み具１０は中心軸１２と、両端に骨のような顆１４とを有している。図３は図２の犬用噛み具の端面図である。引用数字１６は、隣接する噛み具の間に延出している接続部であり、該接続部は成型品が連続した形状で取扱えるよう、そして後に（小売店では梱包するために、家庭で必要に応じて）個々の噛み具に分離されることができるように押出成型によって形成されている。引用数字２０は、押出工程において噛み具の断面のサイズおよび形状がどのように変えられているかという一例を示している。軸１２は図示の通り、押出工程に見られがちな一定の断面を有するものではなく、噛み具１０の端部１４はその形状がより大きく異なっている（特に図３参照）。このような犬用噛み具は押出成型用の金型を使うことによって形成されてもよい。そのような金型のオリフィスは、成型品がそこから押出され、例えば図２に示されるような非均一な形状を作り出すよう、寸法が変えられてもよい。
【００３５】
第一の実施例において、成形ダイの中のオリフィスは複数の相互作用プレートで形成されていてもよく、該プレートにはそれぞれ、形作られた部分的な穴があり、該プレートは、該部分的な穴が、少なくとも部分的に重複して（オリフィスの）断面が所望の形状となる（図1の交差する矢印を参照）ように互いに対してスライド可能である。該プレートは互いに対する相対位置が変化し、小さな接続部（例えば図２の１６）あるいは球根状の形状（例えば顆１４）が形成され得るようになっていてもよい。各プレートに設けられた部分的な穴は、他のプレートに設けられた部分的な穴と共に、成型品の外面の一部を形成する。更に、中間部分に形成された穴（例えば図２の噛み具の軸１２を形成するための）が作られてもよい。成型品が金型から押出される時の該プレートの相互位置によって、図２に示されるような多様な非均一の形状が形成される。該プレートは電動、空気圧式あるいは油圧式の手段によって動かされてもよく、該手段はプログラム可能であってもよい。該接続部は、噛み玩具の本体部あるいは端部よりも小さな断面形状を有していてもよく、より小さなという意味は約１０％〜約９５％の範囲であり、その間の全ての増分は（例えば１１％，２５％，５５％など）である。
【００３６】
この説明から展開させると、図４に示されるように、一端に沿って形成された部分的な穴３１，３３，３５および３７を有する、複数の隣接するスライド可能なプレート３０，３２，３４、及び３６が、矢印の方向に移動されて、組合わされた穴、すなわち複数のプレートの間のオリフィス３９の寸法を変化させて、中で成型品が形成され得る調節可能な断面を有する金型１２０Ａ（例えば図２の顆１４）が用意されてもよい。該部分的な穴３１，３３，３５および３７はそれぞれ複雑な曲線として構成されてもよく、該複雑な曲線はスライド可能なプレート３０，３２，３４，３６の特定の位置によって相互接続された時に、例えば、成型品の１つあるいはそれより多くの断面を形成するようであってもよい。該プレートを互いに対して閉じることによって、例えば軸１２を形成する成型品のように、若干より小さな穴を形成してもよい。また、さらにプレートを互いに対して閉じることによって、接続部１６として図３に示される断面を作り出してもよい。従って、連続的な押出工程は、相互に接続された、後に個人用に分離可能な、変化に富んだ非均一性の断面の物品を生産するために行われてもよい。
【００３７】
図３に示されるようなある実施例において、成型品は１つあるいはそれより多くの形成された端部１４を有していてもよく、該端部１４は前記成型品のその他の部分１６，２０の断面よりも大きな断面を持ち、前記１つあるいはそれより多くの成形された端部１４は複数の突出面を有している。このような成形された端部は例えば顆のような、球根状の形状をしていてもよい。
【００３８】
図５は、金型１２０Ａのプレートが共に完全に近い状態で閉じて、成型品が犬用噛み具１６の接続部を形成し得るために通る穴３９Ａを形成している状態を示す。図４および５では４枚の相互作用するスライド可能プレートを示しているが、その枚数は何枚でもよく、数が多いほど成型品の外観の細部の特徴がより詳細になる。また、該プレートは、その他の直線的なスライド形態で協働してもよく、互いに対して回転する虹彩形態や、あるいは回転および直線的な相互作用の組合せであってもよい。図７は、回転軸５０を中心に回転することによって（矢印に注目）回転原理で相互作用する４枚の隣接するプレート５２，５４，５６，５８を使用した場合を示している。各プレートは複雑に湾曲した端部５１，５３，５５，５７を有し、これらの端部は互いに対して適切に位置決めされた時に金型１２０Ｃの断面５９を形成するよう協働して、図３に示される顆の形をした押出成型品を作製することができる。
【００３９】
関連する実施例において、犬用噛み具の長手軸に対して非直線的な、例えば顆のような、詳細な特徴を形成させるまで、該金型は成型品の周りを回転するようにしてもよい。言い換えれば、成型品の長手軸の周りを金型が回転することによって、ねじりが加えられた成型品が形成されてもよい。図１の楕円状の矢印を参照されたい。こうすることによって、押出されて非均一になった形状に、より大きな変化を与えてもよい。
【００４０】
その他の関連する実施例において、押出ダイは、成型品が押出されるための複数、例えば２つ、のオリフィスを備えていてもよい。該ダイは成型品の流れＥ4，Ｅ5に対して回転し、図１５に示されるような“ねじりの入った”犬用噛み具５１６を形成する。言い換えれば、該ダイは複数のダイの間に位置する平面の周りを回転してもよい。また、噛み玩具に変化を与えるために、Ｅ4およびＥ5は異なった構成および／あるいは性質を有していてもよい。
【００４１】
その他の実施例において、調節可能なダイ１２０Ｂは、リングあるいはチューブ４２の形状をなし、該リングあるいはチューブの周辺の１つあるいはそれより多くの領域に局部的に圧力をかけることによって様々な形に変形することが可能なたわみ部材を備えていてもよい。図６は、好ましくはデンプンベースの組成物を押出成型する際に直面する温度に耐え得る比較的耐熱性があり柔軟なプラスチックあるいはゴム素材で形成されたリングあるいはチューブ部材４２を示している。複数のストローク部材４６がリングの外面の周囲に配置され、該ストローク部材は伸縮が可能であり、このような伸縮によってリングあるいはチューブを変形させ、その中から押出される成型物の形状を変化させることが可能である。該ストローク部材は該リングあるいはチューブ４２に取付けられていてもよく、そうすることによって円形に外側へのゆがみができるとともに、内側へのずれもできる。
【００４２】
チューブの場合は、該ストローク部材は、チューブの長さに沿って延出しており、該チューブを実質的にその長さ全体にわたって変形させる、長尺状の棒あるいはブレード（図示なし）を備えていてもよい。ある関連する実施例においては、成型品の断面の形が、成型品の入口点から最終的な形が形成される出口点まで徐々に縮小していくように、該ストローク部材は、該チューブの長さに沿って穴の断面を変化させるように構成されていてもよい。また該ストローク部材は、背圧の急激な上昇あるいは溶解物への過度な作業を減らすようにしてもよい。図６においては丸型に示されているが、該リングあるいはチューブ４２の本来の断面は、成型品の所望の断面が形成できる形であれば、例えば図２に示す犬用噛み具の顆の形状などの、幾何学的形状と複雑な曲線の組合せを含み、どのような形状であってもよい。該リングあるいはチューブは、本来の形状を変形させる制御を補助するための、１つあるいはそれより多くの安定器４４を有することが好ましい。
【００４３】
該ストローク部材４６は、該リングあるいはチューブを局部的に変形させるために可変のストロークを有する、空気圧式あるいは油圧式のシリンダーの形状であってもよい。ストロークの距離および順番は、成型品が押出される際に様々な形になるようにプログラムされてもよい。
【００４４】
関連する実施例において、図６に示されるリングあるいはチューブ４２は、図４，５および７に示されたスライドプレート（ストローク部材に代わって）によって外側から作用され、リングを変形させてリングの形状を成形品の所望のオリフィスの形にしてもよい。この方法は、隣接するスライドプレート同士が密封されてしまうという問題を起こしてしまうほど、成型品の粘度が十分に低い時に用いられてもよい。
【００４５】
その他の実施例において、押出ダイ１２０Ｄ（図８参照）は、押出機の出口においてデンプンベースの溶解物が押出されるためのオリフィス６０を形成するよう構成されてもよく、当該オリフィスは動物用の噛み具あるいはペットの玩具のために所望される幾何学的形状に構成されてもよい。該オリフィス６０の外形６１の一部分６２を、オリフィスの形状およびオリフィスから押出される溶解物の形状を操作するために変位させてもよい。図８は変位のための一手段を示している。該手段には突出部分６２が含まれ、該突出部分の深さはネジ部６４によって変えられてもよい。また、該ダイには移動可能なブレード部が備えられ得ると考えられる。溶解物がオリフィス６０から押出される際に、１つあるいはそれより多くの突出部６２の深さを変え、溝、あるいは凹凸、あるいは隆起が成形品の外形に形成されることが好ましい。該突出部分は電動式、空気圧式、あるいは油圧式の手段によって動かされ、当該手段はプログラム可能であってもよい。
【００４６】
また、該ダイおよび／あるいは成型品は互いに対してねじられ、成型品の外形が、らせん状になるようにしてもよい（図１の楕円形の矢印を参照）。該ダイは、モータによって駆動されるチェーンあるいはベルトを取付けることによって回転させることが可能である。該成型品は、けん引装置を取付け、成型品がねじる力を受けるように、該けん引装置が成型品の周りを回転してねじられるようにしてもよい。よって、このようにねじりの入った外形を有する成型品が得られるようにしてもよい。
【００４７】
関連する実施例において、ダイ１２０Ｄから押出される成型品は、らせん状の溝あるいは突起の形状を有するチューブに向けられてもよく、こうすることによって、成形品の冷却過程のある時点において、ダイあるいは成型品を外部から回転させる場合とは反対に、比較的小さなねじりが成型品に加えられる。
【００４８】
連続した成型品を回転ナイフブレード、ギロチン、熱線などによって切断することによって、所定の非均一的な形状をした個々の犬用噛み具が形成されることも考えられる。一つの実施例において、成型品は、複数のブレードを有する「ギャングカッター」を用いて切断されてもよい。該カッターは成型品の移動方向に沿ってまたは反して往復移動し、一度に複数の接続部を切断する。そうすることによって押出成型の速度に著しい影響を与えることがない。言い換えると、間隔を開けて配置された複数のブレードを有するカッターを用いて、例えば２個あるいは１０個、あるいは２０個の噛み玩具を成型品から同時に切断するようにしてもよい。従って押出の速度は、約５％あるいは約１０％程度しか影響を受けない。
【００４９】
また、ダイに供給を行う押出機には、蓄圧器が備えられていてもよく、そうすることによって、ダイの形状の違いによって起こる成型品の処理能力の変化が、バレルの中の溶融物の質に実質的な影響を与えることなく調整される、あるいは断続的な出力が可能になり得るということが考えられる。該蓄圧器は金型の上流側の位置であって、溶解物が押出機を通って蓄圧器、その後ダイに運ばれる場所に配置されてもよい。
【００５０】
その他の実施例において、複数の押出ダイから成型品を供給し、これらを組合せて犬用噛み具の多数の丸い突出物を形成させて、犬用噛み具あるいは動物の玩具を三次元の形状に形成してもよい。ここで用いられる“丸い突出物”あるいは“分葉化された”という表現は、例えば四つ葉のクローバーに４つの丸い突出物があるように、他の形のものから延出する丸い突起のことを指す。
【００５１】
図９Ａは、２つの別個のしかし同一の形状のダイ（図１０参照）から得られた２つの“コンマ形”の成形品ＥA，ＥCを組合せ、成型品を一定の長さに切ることによって形成された犬用噛み具８０を示している。図９Ｂは同様な断面を有する３つ目の成型品ＥBを調節可能な成形ダイに加えることによって、３つに分葉化された別の形状８２ができた状態を示す。
【００５２】
図１０は、外形ダイ２１２，２２２，２３２をそれぞれ有する複数の成型品２１０，２２０，２３０を含んだ、このような分葉化された形状を提供するための概略構成図を示す。図９Ａと一致して、成型品ＥA，ＥCがダイ２１０，２３０の中で所望の形状に形成され、溶解物がまだ形成可能で、互いに接着可能な状態であるうちに、これらの成型品が形成ダイ２４２の中で組合わされるようにしてもよい。これによって、例えば図９Ａに示されるような外形を有する成形品ＥCが形成され、それが一定の長さに切断されると成形された犬用噛み具が形成され得る。押出機２２０およびダイ２２２からの３つ目の成形品ＥBを加え、結合ダイ２４２の形状を調整することによって、図９Ｂに示されるような３つ目の丸い突出物Ｅbが連続した製造工程の一部として製造されてもよい。
【００５３】
関連する実施例において、類似していない形状の成型品を組合せて、別の異なる形状の犬用噛み具を形成してもよい。図９Ｃは２つの類似した成型品ＥA1およびＥC1を示す。これらの成型品は湾曲した外形を有し、成形ダイの中で組合わされて、一定の長さに切断されて、“Ｖ”あるいは“Ｕ”字型の犬用噛み具８４の形を形成してもよい。ハート形の丸い突出物である成型品ＥB1を加えることによって、図９Ｄに示されるような異なる形状８６が提供される。
【００５４】
３つ目の成型品を３つ目のダイに通す断続的な処理によって、２つそして３つ目の流れが組合され得る際に、組合わされた成型品の異なった形状が提供されてもよい。
その他の実施例では、非均一で三次元の形状をした犬用噛み具あるいは動物用の玩具が押出成型によって提供される。デンプンベースの食用組成物が、溶解物を押出成型ダイから押出して、その直後に成型品を適合した工具の間に置き、所望の形を形成することによって、成型品に形成されるようにしてもよい。該工具は、噛み具／玩具が形成工程の一部として分離される、あるいは接続部（図２の１６参照）が形成されて隣接する形状を接続して連続した一連の噛み具／玩具が形成されるようなものであってもよい。このように該工程は連続的なものであってもよい。
【００５５】
図１１は成型品を所望の形状に連続した状態で直接形成するための装置の実施例を示している。相互作用する車輪３００，３０２は、その外周に設けられたあるいは施された複数のはめ合せキャビティ３２０を有しており、該キャビティ３２０はそれぞれ図２の犬用噛み具の形状の半分を備える（例えば、噛み具の縦の線１１−１１に沿って断面が切り欠かれた図１を参照）。成型品３０４が押出ダイ（図１１の左からの矢印に注目）を出ていくに従って、車輪３００，３０２の間を通り、該はめ合せキャビティ３２０によって成形される。該はめ合せキャビティ３２０は補足的な形状が備えられており、該形状は相互作用する車輪が位置決めされることによって合致した時に、例えば図２の犬用噛み具の形状をしたはめ合せキャビティを有する一組の金型を形成する。１つあるいはそれよりも多い切断ブレード３０６が片方あるいは両方の車輪３００，３０２に備えられてもよく、これらのブレードは成型品が該車輪の間を通る時に成型品を切断する。
【００５６】
図１１Ａは図１１に示された車輪３００のはめ合せキャビティ部の一つを示した拡大側面図であり、車輪３０２の補足的なキャビティに適合し得るキャビティ３２０の中の１つの半片を示している。該キャビティが車輪の相互作用によって互いに押付けられた時に、組合わされたキャビティ（例えば図２の犬用噛み具）の形状を有する物品が形成されるようにしてもよい。
【００５７】
関連した実施例において、図１１に示された下段の車輪３０２は、静止面と取換えられてもよく、成型品３０４が押出ダイから押出され（図１１の左からの矢印に注目）、上段の車輪３００と該静止面との間を通った時にキャビティ３２０によって形成されるようにしてもよい。このような工程において、犬用噛み具１０は、下段の面において一定の外形、例えば平坦な形状、に形成されてもよい。さらに、該静止面は凹面で、犬用噛み具の下面は凸面あるいは曲面を含んでいてもよいということが考えられる。
【００５８】
図１２は、細長い形状の犬用噛み具を形成するための同様な装置の側面図である。該装置は、一連の適合するキャビティ４２０が表面に沿って設けられた一組の協働ベルト４００，４０２を備えている。該ベルト４００，４０２はローラ４０８間で伸長されていてもよい。成形品４０４がベルトの間に供給されると（左からの矢印を参照）、適合するキャビティは互いに閉じられて、所望の形状をした組合されたキャビティが形成され、成型品は組合わされたキャビティ４２０の中で形成される。押出される成型品は例えば図２に示された形状を有する犬用噛み具１０であってもよい。
【００５９】
補足的なナイフブレードを図１２のベルトに沿って適当に設置し、犬用噛み具を１つあるいはそれより多くの犬用噛み具を含むセグメントに切断してもよいということが考えられる。また、隣接するキャビティの間に接続溝を設けて、隣接する犬用噛み具の間に接続部１６を設けてもよく、あるいは溝を設けずに別々の分離した噛み具が組合わされた状態のキャビティによって形成されてもよいということが考えられる。
【００６０】
また更に他の実施例において、成形ダイを成型面に対して移動させて、非均一で三次元の形状をした犬用噛み具を形成してもよい。図１３は成型品の溶解物をダイに供給して、ある表面に押出すための作業台の概略図である。該ダイの位置は、多軸ロボット、ｘ−ｙテーブルなどのような案内装置によって制御される。該装置は成型品を成形テーブルの表面に所定の形状に載置するように、あるいは一定の量の成形品をテーブルに載置されたダイのキャビティに供給するようにプログラムされてもよい。図１に示されるそのような押出機１００は、複数の加熱帯１１２，１１４，１１６，１１８と、押出ダイ１２０とを備えていてもよい。該押出ダイ１２０はロボット５００のアーム５０２の端部に、自在連結器５０６によって接続されていてもよい。溶解物をロボットに供給可能で、ロボットのヘッド５０４が所定のパターンで成型品Ｅをダイの表面５２０に供給可能である。ロボット５００の制御ユニット５０８は、ダイの表面に対するヘッドの位置を変えてヘッドから出てくる成型品Ｅの位置を変えるための信号を送る。
【００６１】
また、押出ヘッド５０４は固定されていてもよく、ダイの表面５２０がヘッドに対して横方向、縦方向そして垂直面方向（“Ｘ”，“Ｙ”および“Ｚ”）に移動して、ダイから押出される成型品Ｅを操作して複雑な形状（例えばプレッツェルの形状、筆記体の単語あるいは語句などにしてもよいと考えられる。
【００６２】
その他の関連する実施例において、図１３Ａ参照、ダイの表面５２０は第１の成形キャビティ５３０を備えていてもよく、該キャビティに所定のサイズと重さの成型品の塊がロボット５００によって供給されるようにしてもよい。適合する第２の成形キャビティ（図示なし）はその時に第１のキャビティの上に置かれ、閉じた空洞空間を形成して、例えば犬用噛み具などの成形された物品が作製されるようにしてもよい。
【００６３】
更に他の関連した実施例において、ロボットのヘッド５０４（図１３）から押出される成型品Ｅは、ロボットのヘッドが連続的に通過するという動作を選択的に加えることによって、形が形成されるように、例えば犬用噛み具の形が形成されるように、供給されてもよい。図１４Ａに示されるように、成型品Ｅ1およびＥ2は２つの平行した通過がその長さに沿って接しており、冷却した時に互いに接着して犬用噛み具５１２を形成するよう、ダイの表面５２０に置かれてもよい。端部９２および９４はロボット５００の縦方向の移動を一時的に停止して、例えば噛み具の端部に成型品を蓄積させた状態を作り出すことによって形成されてもよい。
【００６４】
図１４Ｂは犬用噛み具５１４のためのその他の形状を示している。該形状は、ロボットのヘッド５０４をループ状に回転させ、その後比較的直線的なラインで成型品を出し、そして再度ループ状に回転させて中心部Ｅ３および２つの指関節の様なより大きな端部９６、９８を形成することによって形成されてもよい。
【００６５】
さらに、図４，６，７および８の調整可能なダイは、図１３のロボット作業台に組合わされてもよく、あるいは成形ダイの中で互いに組合わされ得る非均一な成型品を作製するために、図１０の成型品の複数の流れを作り出すために組合わされてもよく、あるいは多軸ロボットによって成型面に運搬されてもよい。そのような実施例において、ダイのオリフィスのサイズが調整されるのに伴って変化する処理能力を補償するため、あるいは押出機のバレルの中の溶解物への過剰な切断を最小限に抑えるために、自在連結器５０６は蓄圧器として機能してもよい。
【００６６】
本発明の特定な実施例が図示および説明されたが、その他様々な変更および修正が発明の精神と範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者にとっては自明である。従って、添付する請求項におけるこのような変更および修正は、全て本発明の範囲に含まれる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、実用性のある食用の組成物を、動物用あるいはペット用の噛み玩具として三次元の食用製品の形態に押出成型する方法に関する。ここに開示される製造方法では、食用樹脂と、水およびその他の充填剤を含む選択された量の添加剤とを溶融混合し、押出成型の最中あるいは押出成型の直後に、成型品が選択された三次元の形状（非均一の形状でもよい）に形成され得る方法を採用している。バレル温度や冷却プロファイルなどを含む処理条件は、押出によって様々な形状を作り出す能力を与えるために示される、添加物と水との比較量と共に調節されてもよい。こうすることによって射出成型のようなより典型的な成型工程に対する必要性を取除いてもよい。
［背景］
先行技術では、デンプンあるいは関連する材料などの様々な樹脂を、射出成型されたあるいは造形された物品などに変える方法に関して、いくつかの開示が提供されている。例えば、消化されやすくおよび／あるいは栄養価が高いことに加えて、様々な犬の好みや需要に広く対応するように、個々に調節が可能なテクスチャを持った食用の動物用の噛み具を改良することに関する開示もある。従って以下に挙げられた開示に関心が向けられる：米国特許Ｎｏ．６，１８０，１６１「加熱によって変更可能な食用の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，１５９，５１６「食用デンプンの成形方法」；米国特許Ｎｏ．６，１２６，９７８「食用の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，１１０，５２１「テクスチャを変更可能な小麦およびカゼインの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０９３，４４１「加熱によって変更可能なピーナッツ犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０９３，４２７「野菜ベースの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０８６，９４０「デンプン高配合の犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０６７，９４１「アニマル噛み具」；米国特許Ｎｏ．６，０５６，９９１「変更可能なテクスチャを有するターキーとライスの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，９４１，１９７「キャロットベースの犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，８２７，５６５「食用犬用噛み具の製造方法」；米国特許Ｎｏ．５，３３９，７７１「動物用の餌を含んだアニマル噛み玩具」；米国特許Ｎｏ．５，２４０，７２０「変更可能なテクスチャを有する犬用噛み具」；米国特許Ｎｏ．５，２００，２１２「変更可能なテクスチャを有する犬用噛み具」。また、米国特許Ｎｏ．６，１６５，４７４「栄養補助食品玩具に関する特許出願」；米国特許Ｎｏ．５，４１９，２８３「デンプン材料および分解可能なエチレン共重合体のアニマル噛み玩具」；米国出願公開Ｎｏ．２００４／０００９２６８「デンプンおよび脂肪族−芳香族ベースのポリエステル樹脂の配合」；および米国出願公開Ｎｏ．２００７／００３１５５５「デンプンの直接成型」にも関心が向けられる。
【０００２】
最低限の分解を伴ってデンプンを所望の形状の射出成型された製品に変形することに関して様々な試みがされてきている。このような試みでは、プロピレングリコール、脂肪酸エステル、タンパク質材料のアルカリ塩および／あるいはデンプンへの添加物としての水などを用い、押出および／あるいは射出成型などの溶融加工技術を施すことに焦点が当てられている。前述の技術は概ね、均一な寸法を有する製品を押出成型することと、押出成型された組成物をより複雑な三次元の形状に射出成型することに関するものである。押出成型のみで作製可能で、適した工具に関する費用の負担がなく、比較的によりゆっくりで、関連する射出成型の工程に関する費用の負担なしで形成された物品に対する需要がある。
【０００３】
従って本発明は、選択された加工／成形プロファイルを伴う動物用の食用組成物を考案することに関するものであって、その考案および加工／成形プロファイルによって、所望の形状をした食用ベースの動物の噛み玩具を連続的に形成することが可能となる組成物の考案に関する。また、本発明の目的は、動物によって消費される、非均一で三次元の形状の組成物を作製するための連続押出成型において用いられ得る、多数の加工装置あるいはプロトコルを提供することである。
［概要］
第１実施例において、本開示は選択された形状の噛み玩具を食用組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法はバレルと、様々な断面寸法を提供可能な調節可能なオリフィスとを有するダイとを備える押出機を用意するステップと、食用樹脂と水とを備える、押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。この方法には、該バレルに該組成物を案内し、該組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、該オリフィスの断面寸法を変化させながら、長手に沿って寸法が変化する厚さを有する成型品を形成するために、溶解物を該オリフィスを介して運ぶステップとが続いてもよい。該組成物の含水量は、該組成物が該オリフィスを介して運ばれる際に、該組成物の断面が変化可能であるのに十分な量である。
【０００４】
その他の実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、第１の押出機と、第２の押出機と、第３の押出機とを用意するステップであって、該第１の押出機は第１の外形ダイを備え、該第２の押出機は第２の外形ダイを備え、第３の押出機は第３の外形ダイを備えるステップを含む方法に関する。この方法は、第１の食用組成物を該第１の押出機に供給し、第２の食用組成物を該第２の押出機に供給し、第３食用組成物を該第３の押出機に供給するステップと、該第１および第２の組成物を、前記第１および第２の外形ダイを備える該第１および第２の押出ダイを介して処理して、第１および第２の成型品を形成するステップとが続いてもよい。このような成型品は、成形ダイの中で互いに接合されてもよく、該成形ダイは第１および第２の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を備えてもよい。この方法は、該第３の組成物を該第３の押出機を介して処理するステップであって、該第３の外形ダイを介して処理して、第３の成型品を形成することが含まれるステップと、該第３の成型品を、該第１および第２の成型品が第２の成形ダイの中で組合わされたものに、断続的に組合せるステップであって、該第２の成形ダイは第１、第２、第３の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を有するステップとが続いてもよい。
【０００５】
また更なる実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、食用組成物と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。該組成物が、該バレルに案内され、該組成物を切断および加熱し溶解物を形成するステップと、成型品を形成するために前記溶解物を前記ダイに流すステップと、前記成型品が前記協働する成型キャビティにおいて形成されることができる温度と湿度であるうちに、該噛み玩具の形状を形成する補助的な形状を備えた協働する成型キャビティの間に該成型品を流すステップとが続いてもよい。そして、該成型品を噛み玩具の形状に形成するステップが続いてもよい。
【０００６】
その他の実施例において、本開示は、選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法に関し、該方法は、バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、食用樹脂と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップとを備える方法に関する。この方法は、該組成物を該バレルに案内し、該組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、該溶解物を該ダイを介して運び成型品を形成するステップとが続いてもよい。その後、該成型品を受ける表面を用意するステップと、該ダイを該表面の上に所定の形態で案内し、該成型品を該表面に所定の形状に配置するステップとが続いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の特徴および利点は、本開示と一致する実施例の説明によって示されている。当該説明は添付の図と共に考慮されるべきである。
【図１】本開示による例示的な押出機の概略断面図である。
【図２】本開示による例示的な犬用噛み具の側面図である。
【図３】図２の犬用噛み具の端面図である。
【図４】図２の犬用噛み具を形成するための調節可能な金型であって、それぞれに広がって成型品を押出すためにオリフィスを形成する、相互に作用する隣接した複数のスライドプレートを備える金型の第一実施例の前面図である。
【図５】噛み具の間に接続部を形成するために、スライドプレートが閉鎖位置に近い状態にあってオリフィスを提供している、図４のスライドプレートの前面図である。
【図６】外部のストローク部材によって所望の形に変形され得る可とう性のリングあるいはチューブを有する、別の調節可能な金型の前面図である。
【図７】成型品を押出すために回転式に協働して調節可能な穴を形成するプレートを備える、別の調節可能な金型の前面図である。
【図８】金型の外周の一部を形成し得て、該金型の穴の形状を変化させるために深さが調節され得る、調節可能な突起を備える調節可能なダイの前面図である。
【図９Ａ】２つの類似した“コンマ型”の成型品を押出成型し、これらを組合せることによって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図９Ｂ】３つに分葉化された犬用噛み具を形成するために、３つ目の同様な形に形成された成型品を加えた状態を示す。
【図９Ｃ】２つの類似した湾曲形の成型品を押出成型し、それらを組合せることによって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図９Ｄ】異なった形状に分葉化された犬用噛み具を形成するために、３つ目のハート形の成型品を加えた状態を示す。
【図１０】図９Ａ〜９Ｄの犬用噛み具を作製するための工程のフローチャートおよび装置の概略図である。
【図１１】協働する金型のキャビティを備えた相互作用する車輪を用いて、成型品を三次元の犬用噛み具に形成する装置の側面図である。
【図１１Ａ】図１１の相互作用する車輪に設けられた金型キャビティの一つの拡大図である。
【図１２】協働する金型のキャビティを備えた相互作用するベルトを用いて、成型品を三次元の犬用噛み具に形成する装置の側面図である。
【図１３】押出機を備える本開示によるロボット作業台の概略図である。
【図１３Ａ】犬用噛み具のための金型キャビティを備える、図１３の金型の表面とは異なった金型の表面の斜視図である。
【図１４Ａ】図１３のロボット作業台によって形成された例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図１４Ｂ】図１３のロボット作業台によって形成されたその他の例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【図１５】一組の回転押出ダイによって形成された本開示によるその他の例示的な犬用噛み具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のその他の目的および利点は、当業者には、本発明の好適な実施例が示され説明された、下記の詳細な説明から容易に明白となるであろう。当然のことながら、本発明はその他の異なる実施例が可能であり、それぞれの詳細は本発明から逸脱することなく様々な観点において変形が可能である。従って当該説明は、実際は説明的であって制限的なものではないと考えられるべきである。
【０００９】
本開示の様々な実施例に共通な要素は、実施例間において一定の参照数字が用いられているが、存在する参照文字に対して英数字によって区別されている。言い換えると、例えば第一実施例において１０と参照される要素は、後続の実施例において１０Ａ,１０Ｂなどとして関連的に参照される。従って、ある実施例においてある要素を参照する際に用いられる参照文字は、当該要素が共通しているその他の実施例においても同様に用いられ、英数字によって区別される。
【００１０】
本発明では、食用の成型品の製造方法が開示されており、該方法では食用樹脂と、水およびその他の充填剤を含む、選択された量の添加物とを溶融混合したものを押出成型し、その後、非均一な形状を有する三次元の物品に形成する方法を採用している。このような成型は調節可能な穴であって、該穴からデンプンベースの溶融物が押出機から押出される穴を有する金型のセットの中において行われてもよく、および/あるいは成型後の装置を用いて成型品を金型セットの直接下流側で形成することによって行われてもよい。ここで説明される製品は、噛み玩具の形状、およびその他の同様に形成されたペット用の製品として製造されることが好ましい。
【００１１】
ここで食用樹脂とは、動物によって摂取および消化されるための樹脂を指す。その点において、ここでいう食用樹脂には、石油ベースの樹脂製品、例えばポリエチレン、ポリプロピレンおよび／あるいは石油の副産物（例：後に重合化される石油から派生するモノマー）から直接供給されるその他のポリマーは含まれない。従って食用樹脂の例としては、デンプン、植物性食品および／あるいは植物性プロテイン、肉類ベースの材料など、動物によって典型的に摂取および消化されるものが挙げられる。
【００１２】
ここで使われている“非均一”とは、例えば犬用噛み具や動物の玩具などの、形成された物品のことを指し、一定の断面の外形は持たないが、その代わりに物品の長さおよび／あるいは幅および／あるいは高さに沿って様々な寸法、従って様々な形状をしていてもよい。言い換えれば、該物品はその長さに沿って幅および高さが異なっていることが好ましい。
【００１３】
主にアミロースおよび／あるいはアミロペクチンからなる、天然あるいは植物性の炭水化物はどのようなものでも、本開示の食用組成物を形成するのに用いられてもよい。このような炭水化物は例えばじゃがいも、米、タピオカおよびコーンなどの様々な植物から、そしてライ、オーツおよび小麦などの穀類から抽出されてもよい。また、当該デンプンは果物、ナッツおよび根茎、あるいはクズウコン、グァーガム、イナゴマメ、アラカチャ、そば粉、バナナ、大麦、キャッサバ、こんにゃく、葛、アンデスカタバミ、サゴ、ソルガム、サツマイモ、タロイモ、ヤムイモ、空豆、レンズ豆およびエンドウ豆から抽出されてもよい。当該デンプンは、その他のいかなる食用材料あるいは樹脂と併せて、約３０〜９９％の間で存在してもよく、例えば約５０％，８５％より大きなレベルなど、その間の全ての増分および値が含まれる。しかし特に好適なのは、じゃがいものデンプン、コーンスターチ、およびその混合物である。
【００１４】
ここで用いられているデンプンは、未加工のデンプンであり、事前に押出成型あるいはその他のタイプの溶融加工の工程などといった加熱成形が行われた履歴がないデンプンであってもよい。しかし、ここで用いられるデンプンは、例えば乾燥目的で加熱されていてもよく、これは加熱成形が事前に行われているということにはならない。また未加工のデンプン自体は天然のものであってもよく、抽出によって本来の形状に回復し、物理的あるいは化学的には改質されていない、未改質のデンプンであると理解されてもよい。また、該未加工のデンプンは様々な粒径の粒状であってもよく、このようなデンプンは粉砕されたおよび／あるいは事前にふるいにかけられたものとして理解されてもよい。また、該未加工のデンプンには程度の異なる水分があり得るということが理解されるべきである。
【００１５】
デンプン組成物にはセルロースが含まれていてもよい。該セルロースは、例えば多糖類の炭水化物の長鎖ポリマーであってもよい。また該セルロースは、植物から由来していてもあるいは抽出されていてもよい。該セルロースは、デンプン組成物の約１〜１５重量％の間でデンプン組成物の中に組込まれていてもよく、４％，１０％，１１％などの、その間の任意の増分あるいは値であってもよい。
【００１６】
乳化剤あるいは界面活性剤もデンプン組成物に組込まれていてもよい。該乳化剤は、デンプン組成物の約１〜１０重量％の間で存在してもよく、３％，４％などを含む、その間の全ての増分あるいは値であってもよい。該乳化剤は、例えば卵の黄身あるいは大豆から抽出されたあるいはそれに由来する、例えばレシチンを含んでいてもよい。
【００１７】
デンプン組成物には可塑剤も含まれていてもよい。該可塑剤には、例えばグリセリンが含まれていてもよい。該可塑剤は、デンプン組成物の約１５〜３０重量％の間で組込まれていてもよく、１５％，２１％，２７％などよりも大きなレベルの、その間の全ての増分および値が含まれる。
【００１８】
デンプン組成物には保湿剤も組込まれていてもよい。該保湿剤には例えばオーツ繊維が含まれていてもよい。該保湿剤は、デンプン組成物の約０．１〜５重量％の間で組込まれていてもよく、１％，２５％などを含む、その間の全ての区間あるいは値を含む。保湿剤は材料中で水分を吸収し得る任意の添加物であると理解されてもよい。
【００１９】
また、食用樹脂（例えばデンプン）組成物には水が含まれていてもよい。当該水はデンプン組成物の約１〜４０重量％の間および、例えば２〜３９％，３〜３８％などを含む、その間の１％毎の任意の増分あるいは値が含まれる。水位は、樹脂の分解を避けるための温度で金型の中で連続的に形成されるのに十分な水位であることが好ましい。そのような好ましい水位は、１０重量％〜３０重量％、あるいは１０重量％〜２０重量％、あるいは１０重量％〜１５重量％で、ここから完成品における所望の水位（すなわち１０重量％〜１５重量％）に近づいていく。
【００２０】
従って、製品が形成された後は、水は食用（例えばデンプン）組成物の１０〜１５重量％の間で存在してもよく、例えば１０％，１１％，１２％，１３％，１４％，あるいは１５重量％などの、その間の全ての増分あるいは値が含まれる。しかし、本開示を踏まえれば当業者には、上記の値は単に好ましいというものに過ぎず、その他の水位が本開示に示された広い教示の範囲で任意に選択され得るということが分かるであろう。
【００２１】
該食用（例えばデンプン）組成物には、栄養補助食品が含まれていてもよい。該栄養補助食品は発酵した大豆であってもよく、発酵した大豆の栄養補助食品はニュージャージー州パインブルークのバイオフード社から入手可能であり、一般商標名Ｓｏｙａｎａｔｔｏ（登録商標）の名前で販売されている。当該発酵大豆はデンプン組成物の約１〜４０重量％で存在していてもよく、１０％，２０％などその間の全ての増分および値が含まれる。
【００２２】
また、食用（例）デンプン組成物は酵素および／あるいは補酵素を含んでいてもよく、これらは同様にニュージャージー州パインブルークのバイオフード社から、ＢＴ−ＣｏＱ１０（登録商標）の名で入手可能である。この商品は生物学的に転換された細胞ミトコンドリアコエンザイムであり、コエンザイムＱ１０と、酸化防止剤と、植物性栄養素および共同因子の無機栄養素とその他の細胞成分とを含んでいる。酵素および／あるいは補酵素はデンプン組成物の０．１〜１０重量％の間で存在していてもよく、１％，５％などのその間の全ての増分および値が含まれる。
【００２３】
その他の添加物も同様に当該組成物に取入れられてもよい。これらの添加物には植物性物質、果実性物質、生皮、ナッツ、落花生粉などの粒状あるいは粉状のナッツ、および動物あるいは魚の加工品、副産物、粉末あるいはダイジェストなどが含まれていてもよい。また、グルテンもデンプン組成物に組込まれていてもよい。グルテンはトウモロコシあるいはコーンおよび小麦などの穀物から抽出された不水溶性のタンパク質複合体であると理解されてもよい。これらの添加物は個々にあるいは累積的にデンプン組成物の約０．１〜５０重量％の間で存在していてもよく、０．１〜５０％，１５％，２５％などの、その間の全ての増分および値が含まれる。
【００２４】
また、香味料、ハーブ、ハーブエキス、ビタミン、ミネラル、着色料、酵母製品、誘引物質なども食用（例えばデンプン）組成物に組込まれていてもよい。酵母製品には、栄養酵母、あるいはサッカロマイセス・セレヴィシエなどのビール酵母、クルイベロマイセス・マルシアヌスなどの乳酵母、あるいはサッカロマイセス・フェルメンタチなどのワイン酵母が含まれていてもよい。誘引物質には、ここに挙げられる組成物が含まれていてもよい。例えば該デンプン組成物に対する動物の興味を増大させるような動物あるいは魚のダイジェスト、あるいはその他の組成物などである。これらの添加物は個々にあるいは累積的に、デンプン組成物の約０．００１〜２５重量％の間で存在していてもよく、０．００１〜０．５％，１０％，２０％などの、その間の全ての増分および値が含まれる。また、該組成物は炭酸カルシウムを含んでいてもよく、該炭酸カルシウムは約５〜１０％の間で存在していてもよい。
【００２５】
該食用（例えばデンプン）組成物は、ホッパーあるいはその他の供給装置１０２を介して、図１に示される押出機１００のバレルに直接案内されてもよい。好適な方法において、デンプン組成物の原料はホッパーに案内される前に一緒に混合されてもよく、また該原料は複数の下位製剤に混合されてからホッパーに加えられてもよく、あるいは単独でホッパーに案内されてもよいと考えられる。添加物を該バレルに案内するための様々な供給装置として、ロスインウェイト重量測定ブレンダ／フィーダ、オージェフィーダ、ベンチュリローダなどが含まれてもよいと考えられる。
【００２６】
押出機１００がフィード部１０６を含んだバレル１０４と、スクリュー１０８と出力ノズル１１０とを典型的に含むことは当業者には理解されるであろう。該バレル１０４は、フィード部１０６からノズル１１０に延出するバレルの中に、複数の温度制御ゾーン１１２，１１４，１１６，１１８を含んでいてもよい。該外形ダイ１２０は、成型品が押出される時に成型品の形状が異なり得るように、また成型品が冷却して非均一な寸法を有する動物の玩具あるいは噛み具を形成し得るように、ダイの中のオリフィス１２２の形状が調節可能となるよう、該ノズルは外形ダイ１２０に供給を行ってもよい。ダイ１２０に隣接する矢印は、当該ダイが成型品に対して回転可能であってもよく、および／あるいは該ダイのオリフィス１２２が、押出成型の過程において外形の形状や寸法を変化させるために必要に応じて開閉が可能で、成型品の幅および厚さが長さに対して変化して、非均一の形状を提供してもよいということを示している。
【００２７】
ここで使われる“成型品”とは溶融組成物であって、連続体として形成オリフィスから押出され、特にその他の作用が及ばない限り、該組成物が冷却されるまで、該オリフィスのおおよその形状を保つことが可能な、溶融組成物を指す。
【００２８】
以下の表１は、本開示の非均一な形状の製品を製造するための、様々な処理パラメータの範囲を示している。
【００２９】
【表１】
【００３０】
押出機の個々の加熱帯は異なる温度に設定され、圧力下でも流動可能な均質に混合された原料が溶解物として調節可能な成形ダイに供給得る。既定の滞留時間およびせん断速度と併せて、バレルに沿ってフィードゾーンから金型へと温度プロファイルを設定することによって、熱的に敏感な原料が完全に分解することなくデンプン組成物に取込まれられ得る。
【００３１】
また、可塑化が行われている際に、押出機のバレルの中の溶解物は押出機のスクリューとバレルとの間において、あるせん断速度にさらされるようにしてもよい。該せん断速度の範囲は約１秒-1〜約５，０００秒-1、の範囲であって、その間の全ての増分は（例として例えば１０００秒-1、例えば９００秒-1あるいは８００秒-1あるいは７００秒-1など）であってもよい。
【００３２】
好ましくは、少なくとも０．１〜５０％の熱的に敏感な添加剤、例えばビタミン、ミネラルおよびハーブ、が非分解の状態で残存し、最も好ましくは少なくとも７５％、さらにより好ましくは少なくとも８０〜９０％、そして最適な実施例においては９０％を上回る熱的に敏感な添加剤が、成形工程によって熱的に分解されないことが望ましい。この方法によって、このような添加剤が本開示の形成された噛み玩具に、その栄養学的あるいは治療的価値を保った保存状態で分散されることが可能となる。
【００３３】
ある実施例において、プレコンディショナに含まれる食用（例えばデンプン）組成物の含水量（押出成型前）は、始めはそのデンプンに対して約１０〜４０重量％の範囲に設定されてもよく、このような混合物はデンプンと水を、保湿を制御し水とデンプン材料を完全に混合するウェンガーＤＤＣプレコンディショナの中で混合することによって得られる。この工程の後に、デンプン／水の組成物を押出機に入れてもよい。その点では、ウェンガー社から入手可能なウェンガーＴＸマグナム押出機が好ましい。ツインスクリューでの作業が好ましいが、シングルスクリューの押出機を使うことも可能であると考えられる。最後に、本開示の内容において、押出機に注入された水の量は押出成型の過程において低下することが好ましい。通気可能な押出機を用いてもよく、このような通気によって水の量が所望の量まで低下する。このような水の量の変化を促進するには、押出機に軽微な吸引を行い、中に入っている押出成型物から水をより効率的に除去することが好ましい。
【００３４】
図２は本発明の典型的な犬用噛み具１０の側面図である。該犬用噛み具１０は中心軸１２と、両端に骨のような顆１４とを有している。図３は図２の犬用噛み具の端面図である。引用数字１６は、隣接する噛み具の間に延出している接続部であり、該接続部は成型品が連続した形状で取扱えるよう、そして後に（小売店では梱包するために、家庭で必要に応じて）個々の噛み具に分離されることができるように押出成型によって形成されている。引用数字２０は、押出工程において噛み具の断面のサイズおよび形状がどのように変えられているかという一例を示している。軸１２は図示の通り、押出工程に見られがちな一定の断面を有するものではなく、噛み具１０の端部１４はその形状がより大きく異なっている（特に図３参照）。このような犬用噛み具は押出成型用の金型を使うことによって形成されてもよい。そのような金型のオリフィスは、成型品がそこから押出され、例えば図２に示されるような非均一な形状を作り出すよう、寸法が変えられてもよい。
【００３５】
第一の実施例において、成形ダイの中のオリフィスは複数の相互作用プレートで形成されていてもよく、該プレートにはそれぞれ、形作られた部分的な穴があり、該プレートは、該部分的な穴が、少なくとも部分的に重複して（オリフィスの）断面が所望の形状となる（図1の交差する矢印を参照）ように互いに対してスライド可能である。該プレートは互いに対する相対位置が変化し、小さな接続部（例えば図２の１６）あるいは球根状の形状（例えば顆１４）が形成され得るようになっていてもよい。各プレートに設けられた部分的な穴は、他のプレートに設けられた部分的な穴と共に、成型品の外面の一部を形成する。更に、中間部分に形成された穴（例えば図２の噛み具の軸１２を形成するための）が作られてもよい。成型品が金型から押出される時の該プレートの相互位置によって、図２に示されるような多様な非均一の形状が形成される。該プレートは電動、空気圧式あるいは油圧式の手段によって動かされてもよく、該手段はプログラム可能であってもよい。該接続部は、噛み玩具の本体部あるいは端部よりも小さな断面形状を有していてもよく、より小さなという意味は約１０％〜約９５％の範囲であり、その間の全ての増分は（例えば１１％，２５％，５５％など）である。
【００３６】
この説明から展開させると、図４に示されるように、一端に沿って形成された部分的な穴３１，３３，３５および３７を有する、複数の隣接するスライド可能なプレート３０，３２，３４、及び３６が、矢印の方向に移動されて、組合わされた穴、すなわち複数のプレートの間のオリフィス３９の寸法を変化させて、中で成型品が形成され得る調節可能な断面を有する金型１２０Ａ（例えば図２の顆１４）が用意されてもよい。該部分的な穴３１，３３，３５および３７はそれぞれ複雑な曲線として構成されてもよく、該複雑な曲線はスライド可能なプレート３０，３２，３４，３６の特定の位置によって相互接続された時に、例えば、成型品の１つあるいはそれより多くの断面を形成するようであってもよい。該プレートを互いに対して閉じることによって、例えば軸１２を形成する成型品のように、若干より小さな穴を形成してもよい。また、さらにプレートを互いに対して閉じることによって、接続部１６として図３に示される断面を作り出してもよい。従って、連続的な押出工程は、相互に接続された、後に個人用に分離可能な、変化に富んだ非均一性の断面の物品を生産するために行われてもよい。
【００３７】
図３に示されるようなある実施例において、成型品は１つあるいはそれより多くの形成された端部１４を有していてもよく、該端部１４は前記成型品のその他の部分１６，２０の断面よりも大きな断面を持ち、前記１つあるいはそれより多くの成形された端部１４は複数の突出面を有している。このような成形された端部は例えば顆のような、球根状の形状をしていてもよい。
【００３８】
図５は、金型１２０Ａのプレートが共に完全に近い状態で閉じて、成型品が犬用噛み具１６の接続部を形成し得るために通る穴３９Ａを形成している状態を示す。図４および５では４枚の相互作用するスライド可能プレートを示しているが、その枚数は何枚でもよく、数が多いほど成型品の外観の細部の特徴がより詳細になる。また、該プレートは、その他の直線的なスライド形態で協働してもよく、互いに対して回転する虹彩形態や、あるいは回転および直線的な相互作用の組合せであってもよい。図７は、回転軸５０を中心に回転することによって（矢印に注目）回転原理で相互作用する４枚の隣接するプレート５２，５４，５６，５８を使用した場合を示している。各プレートは複雑に湾曲した端部５１，５３，５５，５７を有し、これらの端部は互いに対して適切に位置決めされた時に金型１２０Ｃの断面５９を形成するよう協働して、図３に示される顆の形をした押出成型品を作製することができる。
【００３９】
関連する実施例において、犬用噛み具の長手軸に対して非直線的な、例えば顆のような、詳細な特徴を形成させるまで、該金型は成型品の周りを回転するようにしてもよい。言い換えれば、成型品の長手軸の周りを金型が回転することによって、ねじりが加えられた成型品が形成されてもよい。図１の楕円状の矢印を参照されたい。こうすることによって、押出されて非均一になった形状に、より大きな変化を与えてもよい。
【００４０】
その他の関連する実施例において、押出ダイは、成型品が押出されるための複数、例えば２つ、のオリフィスを備えていてもよい。該ダイは成型品の流れＥ4，Ｅ5に対して回転し、図１５に示されるような“ねじりの入った”犬用噛み具５１６を形成する。言い換えれば、該ダイは複数のダイの間に位置する平面の周りを回転してもよい。また、噛み玩具に変化を与えるために、Ｅ4およびＥ5は異なった構成および／あるいは性質を有していてもよい。
【００４１】
その他の実施例において、調節可能なダイ１２０Ｂは、リングあるいはチューブ４２の形状をなし、該リングあるいはチューブの周辺の１つあるいはそれより多くの領域に局部的に圧力をかけることによって様々な形に変形することが可能なたわみ部材を備えていてもよい。図６は、好ましくはデンプンベースの組成物を押出成型する際に直面する温度に耐え得る比較的耐熱性があり柔軟なプラスチックあるいはゴム素材で形成されたリングあるいはチューブ部材４２を示している。複数のストローク部材４６がリングの外面の周囲に配置され、該ストローク部材は伸縮が可能であり、このような伸縮によってリングあるいはチューブを変形させ、その中から押出される成型物の形状を変化させることが可能である。該ストローク部材は該リングあるいはチューブ４２に取付けられていてもよく、そうすることによって円形に外側へのゆがみができるとともに、内側へのずれもできる。
【００４２】
チューブの場合は、該ストローク部材は、チューブの長さに沿って延出しており、該チューブを実質的にその長さ全体にわたって変形させる、長尺状の棒あるいはブレード（図示なし）を備えていてもよい。ある関連する実施例においては、成型品の断面の形が、成型品の入口点から最終的な形が形成される出口点まで徐々に縮小していくように、該ストローク部材は、該チューブの長さに沿って穴の断面を変化させるように構成されていてもよい。また該ストローク部材は、背圧の急激な上昇あるいは溶解物への過度な作業を減らすようにしてもよい。図６においては丸型に示されているが、該リングあるいはチューブ４２の本来の断面は、成型品の所望の断面が形成できる形であれば、例えば図２に示す犬用噛み具の顆の形状などの、幾何学的形状と複雑な曲線の組合せを含み、どのような形状であってもよい。該リングあるいはチューブは、本来の形状を変形させる制御を補助するための、１つあるいはそれより多くの安定器４４を有することが好ましい。
【００４３】
該ストローク部材４６は、該リングあるいはチューブを局部的に変形させるために可変のストロークを有する、空気圧式あるいは油圧式のシリンダーの形状であってもよい。ストロークの距離および順番は、成型品が押出される際に様々な形になるようにプログラムされてもよい。
【００４４】
関連する実施例において、図６に示されるリングあるいはチューブ４２は、図４，５および７に示されたスライドプレート（ストローク部材に代わって）によって外側から作用され、リングを変形させてリングの形状を成形品の所望のオリフィスの形にしてもよい。この方法は、隣接するスライドプレート同士が密封されてしまうという問題を起こしてしまうほど、成型品の粘度が十分に低い時に用いられてもよい。
【００４５】
その他の実施例において、押出ダイ１２０Ｄ（図８参照）は、押出機の出口においてデンプンベースの溶解物が押出されるためのオリフィス６０を形成するよう構成されてもよく、当該オリフィスは動物用の噛み具あるいはペットの玩具のために所望される幾何学的形状に構成されてもよい。該オリフィス６０の外形６１の一部分６２を、オリフィスの形状およびオリフィスから押出される溶解物の形状を操作するために変位させてもよい。図８は変位のための一手段を示している。該手段には突出部分６２が含まれ、該突出部分の深さはネジ部６４によって変えられてもよい。また、該ダイには移動可能なブレード部が備えられ得ると考えられる。溶解物がオリフィス６０から押出される際に、１つあるいはそれより多くの突出部６２の深さを変え、溝、あるいは凹凸、あるいは隆起が成形品の外形に形成されることが好ましい。該突出部分は電動式、空気圧式、あるいは油圧式の手段によって動かされ、当該手段はプログラム可能であってもよい。
【００４６】
また、該ダイおよび／あるいは成型品は互いに対してねじられ、成型品の外形が、らせん状になるようにしてもよい（図１の楕円形の矢印を参照）。該ダイは、モータによって駆動されるチェーンあるいはベルトを取付けることによって回転させることが可能である。該成型品は、けん引装置を取付け、成型品がねじる力を受けるように、該けん引装置が成型品の周りを回転してねじられるようにしてもよい。よって、このようにねじりの入った外形を有する成型品が得られるようにしてもよい。
【００４７】
関連する実施例において、ダイ１２０Ｄから押出される成型品は、らせん状の溝あるいは突起の形状を有するチューブに向けられてもよく、こうすることによって、成形品の冷却過程のある時点において、ダイあるいは成型品を外部から回転させる場合とは反対に、比較的小さなねじりが成型品に加えられる。
【００４８】
連続した成型品を回転ナイフブレード、ギロチン、熱線などによって切断することによって、所定の非均一的な形状をした個々の犬用噛み具が形成されることも考えられる。一つの実施例において、成型品は、複数のブレードを有する「ギャングカッター」を用いて切断されてもよい。該カッターは成型品の移動方向に沿ってまたは反して往復移動し、一度に複数の接続部を切断する。そうすることによって押出成型の速度に著しい影響を与えることがない。言い換えると、間隔を開けて配置された複数のブレードを有するカッターを用いて、例えば２個あるいは１０個、あるいは２０個の噛み玩具を成型品から同時に切断するようにしてもよい。従って押出の速度は、約５％あるいは約１０％程度しか影響を受けない。
【００４９】
また、ダイに供給を行う押出機には、蓄圧器が備えられていてもよく、そうすることによって、ダイの形状の違いによって起こる成型品の処理能力の変化が、バレルの中の溶融物の質に実質的な影響を与えることなく調整される、あるいは断続的な出力が可能になり得るということが考えられる。該蓄圧器は金型の上流側の位置であって、溶解物が押出機を通って蓄圧器、その後ダイに運ばれる場所に配置されてもよい。
【００５０】
その他の実施例において、複数の押出ダイから成型品を供給し、これらを組合せて犬用噛み具の多数の丸い突出物を形成させて、犬用噛み具あるいは動物の玩具を三次元の形状に形成してもよい。ここで用いられる“丸い突出物”あるいは“分葉化された”という表現は、例えば四つ葉のクローバーに４つの丸い突出物があるように、他の形のものから延出する丸い突起のことを指す。
【００５１】
図９Ａは、２つの別個のしかし同一の形状のダイ（図１０参照）から得られた２つの“コンマ形”の成形品ＥA，ＥCを組合せ、成型品を一定の長さに切ることによって形成された犬用噛み具８０を示している。図９Ｂは同様な断面を有する３つ目の成型品ＥBを調節可能な成形ダイに加えることによって、３つに分葉化された別の形状８２ができた状態を示す。
【００５２】
図１０は、外形ダイ２１２，２２２，２３２をそれぞれ有する複数の成型品２１０，２２０，２３０を含んだ、このような分葉化された形状を提供するための概略構成図を示す。図９Ａと一致して、成型品ＥA，ＥCがダイ２１０，２３０の中で所望の形状に形成され、溶解物がまだ形成可能で、互いに接着可能な状態であるうちに、これらの成型品が形成ダイ２４２の中で組合わされるようにしてもよい。これによって、例えば図９Ａに示されるような外形を有する成形品ＥCが形成され、それが一定の長さに切断されると成形された犬用噛み具が形成され得る。押出機２２０およびダイ２２２からの３つ目の成形品ＥBを加え、結合ダイ２４２の形状を調整することによって、図９Ｂに示されるような３つ目の丸い突出物Ｅbが連続した製造工程の一部として製造されてもよい。
【００５３】
関連する実施例において、類似していない形状の成型品を組合せて、別の異なる形状の犬用噛み具を形成してもよい。図９Ｃは２つの類似した成型品ＥA1およびＥC1を示す。これらの成型品は湾曲した外形を有し、成形ダイの中で組合わされて、一定の長さに切断されて、“Ｖ”あるいは“Ｕ”字型の犬用噛み具８４の形を形成してもよい。ハート形の丸い突出物である成型品ＥB1を加えることによって、図９Ｄに示されるような異なる形状８６が提供される。
【００５４】
３つ目の成型品を３つ目のダイに通す断続的な処理によって、２つそして３つ目の流れが組合され得る際に、組合わされた成型品の異なった形状が提供されてもよい。
その他の実施例では、非均一で三次元の形状をした犬用噛み具あるいは動物用の玩具が押出成型によって提供される。デンプンベースの食用組成物が、溶解物を押出成型ダイから押出して、その直後に成型品を適合した工具の間に置き、所望の形を形成することによって、成型品に形成されるようにしてもよい。該工具は、噛み具／玩具が形成工程の一部として分離される、あるいは接続部（図２の１６参照）が形成されて隣接する形状を接続して連続した一連の噛み具／玩具が形成されるようなものであってもよい。このように該工程は連続的なものであってもよい。
【００５５】
図１１は成型品を所望の形状に連続した状態で直接形成するための装置の実施例を示している。相互作用する車輪３００，３０２は、その外周に設けられたあるいは施された複数のはめ合せキャビティ３２０を有しており、該キャビティ３２０はそれぞれ図２の犬用噛み具の形状の半分を備える（例えば、噛み具の縦の線１１−１１に沿って断面が切り欠かれた図１を参照）。成型品３０４が押出ダイ（図１１の左からの矢印に注目）を出ていくに従って、車輪３００，３０２の間を通り、該はめ合せキャビティ３２０によって成形される。該はめ合せキャビティ３２０は補足的な形状が備えられており、該形状は相互作用する車輪が位置決めされることによって合致した時に、例えば図２の犬用噛み具の形状をしたはめ合せキャビティを有する一組の金型を形成する。１つあるいはそれよりも多い切断ブレード３０６が片方あるいは両方の車輪３００，３０２に備えられてもよく、これらのブレードは成型品が該車輪の間を通る時に成型品を切断する。
【００５６】
図１１Ａは図１１に示された車輪３００のはめ合せキャビティ部の一つを示した拡大側面図であり、車輪３０２の補足的なキャビティに適合し得るキャビティ３２０の中の１つの半片を示している。該キャビティが車輪の相互作用によって互いに押付けられた時に、組合わされたキャビティ（例えば図２の犬用噛み具）の形状を有する物品が形成されるようにしてもよい。
【００５７】
関連した実施例において、図１１に示された下段の車輪３０２は、静止面と取換えられてもよく、成型品３０４が押出ダイから押出され（図１１の左からの矢印に注目）、上段の車輪３００と該静止面との間を通った時にキャビティ３２０によって形成されるようにしてもよい。このような工程において、犬用噛み具１０は、下段の面において一定の外形、例えば平坦な形状、に形成されてもよい。さらに、該静止面は凹面で、犬用噛み具の下面は凸面あるいは曲面を含んでいてもよいということが考えられる。
【００５８】
図１２は、細長い形状の犬用噛み具を形成するための同様な装置の側面図である。該装置は、一連の適合するキャビティ４２０が表面に沿って設けられた一組の協働ベルト４００，４０２を備えている。該ベルト４００，４０２はローラ４０８間で伸長されていてもよい。成形品４０４がベルトの間に供給されると（左からの矢印を参照）、適合するキャビティは互いに閉じられて、所望の形状をした組合されたキャビティが形成され、成型品は組合わされたキャビティ４２０の中で形成される。押出される成型品は例えば図２に示された形状を有する犬用噛み具１０であってもよい。
【００５９】
補足的なナイフブレードを図１２のベルトに沿って適当に設置し、犬用噛み具を１つあるいはそれより多くの犬用噛み具を含むセグメントに切断してもよいということが考えられる。また、隣接するキャビティの間に接続溝を設けて、隣接する犬用噛み具の間に接続部１６を設けてもよく、あるいは溝を設けずに別々の分離した噛み具が組合わされた状態のキャビティによって形成されてもよいということが考えられる。
【００６０】
また更に他の実施例において、成形ダイを成型面に対して移動させて、非均一で三次元の形状をした犬用噛み具を形成してもよい。図１３は成型品の溶解物をダイに供給して、ある表面に押出すための作業台の概略図である。該ダイの位置は、多軸ロボット、ｘ−ｙテーブルなどのような案内装置によって制御される。該装置は成型品を成形テーブルの表面に所定の形状に載置するように、あるいは一定の量の成形品をテーブルに載置されたダイのキャビティに供給するようにプログラムされてもよい。図１に示されるそのような押出機１００は、複数の加熱帯１１２，１１４，１１６，１１８と、押出ダイ１２０とを備えていてもよい。該押出ダイ１２０はロボット５００のアーム５０２の端部に、自在連結器５０６によって接続されていてもよい。溶解物をロボットに供給可能で、ロボットのヘッド５０４が所定のパターンで成型品Ｅをダイの表面５２０に供給可能である。ロボット５００の制御ユニット５０８は、ダイの表面に対するヘッドの位置を変えてヘッドから出てくる成型品Ｅの位置を変えるための信号を送る。
【００６１】
また、押出ヘッド５０４は固定されていてもよく、ダイの表面５２０がヘッドに対して横方向、縦方向そして垂直面方向（“Ｘ”，“Ｙ”および“Ｚ”）に移動して、ダイから押出される成型品Ｅを操作して複雑な形状（例えばプレッツェルの形状、筆記体の単語あるいは語句などにしてもよいと考えられる。
【００６２】
その他の関連する実施例において、図１３Ａ参照、ダイの表面５２０は第１の成形キャビティ５３０を備えていてもよく、該キャビティに所定のサイズと重さの成型品の塊がロボット５００によって供給されるようにしてもよい。適合する第２の成形キャビティ（図示なし）はその時に第１のキャビティの上に置かれ、閉じた空洞空間を形成して、例えば犬用噛み具などの成形された物品が作製されるようにしてもよい。
【００６３】
更に他の関連した実施例において、ロボットのヘッド５０４（図１３）から押出される成型品Ｅは、ロボットのヘッドが連続的に通過するという動作を選択的に加えることによって、形が形成されるように、例えば犬用噛み具の形が形成されるように、供給されてもよい。図１４Ａに示されるように、成型品Ｅ1およびＥ2は２つの平行した通過がその長さに沿って接しており、冷却した時に互いに接着して犬用噛み具５１２を形成するよう、ダイの表面５２０に置かれてもよい。端部９２および９４はロボット５００の縦方向の移動を一時的に停止して、例えば噛み具の端部に成型品を蓄積させた状態を作り出すことによって形成されてもよい。
【００６４】
図１４Ｂは犬用噛み具５１４のためのその他の形状を示している。該形状は、ロボットのヘッド５０４をループ状に回転させ、その後比較的直線的なラインで成型品を出し、そして再度ループ状に回転させて中心部Ｅ３および２つの指関節の様なより大きな端部９６、９８を形成することによって形成されてもよい。
【００６５】
さらに、図４，６，７および８の調整可能なダイは、図１３のロボット作業台に組合わされてもよく、あるいは成形ダイの中で互いに組合わされ得る非均一な成型品を作製するために、図１０の成型品の複数の流れを作り出すために組合わされてもよく、あるいは多軸ロボットによって成型面に運搬されてもよい。そのような実施例において、ダイのオリフィスのサイズが調整されるのに伴って変化する処理能力を補償するため、あるいは押出機のバレルの中の溶解物への過剰な切断を最小限に抑えるために、自在連結器５０６は蓄圧器として機能してもよい。
【００６６】
本発明の特定な実施例が図示および説明されたが、その他様々な変更および修正が発明の精神と範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者にとっては自明である。従って、添付する請求項におけるこのような変更および修正は、全て本発明の範囲に含まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択された形状の噛み玩具を食用組成物から押出成型によって形成する方法であって、
バレルと、様々な断面寸法を提供可能で調節が可能なオリフィスを有するダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用樹脂と水とを備える、押出成型が可能な組成物を用意するステップと、
前記バレルに前記組成物を案内し、前記組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、
前記オリフィスの断面寸法を変化させながら、長手に沿って寸法が変化する厚さを有する成型品を形成するために、前記溶解物を前記オリフィスを介して運ぶステップであって、前記組成物の含水量は、前記組成物が前記オリフィスを介して運ばれた時に、前記組成物の断面が変化可能であるのに十分な量であるステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記オリフィスを介して運ばれる際に、前記組成物の断面が変化可能であるのに十分な前記組成物の前記含水量は、１０重量％〜３０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記含水量は１０重量％〜２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記含水量は１５重量％〜２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記押出機は１秒-1〜５０００秒-1のせん断速度を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記形成された噛み玩具は接続部を備え、前記オリフィスの断面を変化させるステップには、前記オリフィスの断面を変化させて複数の噛み玩具の間に接続部をもたらすステップが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記形成された噛み玩具は最大断面寸法を有し、前記接続部は前記噛み玩具の最大断面寸法の１０％以下の断面寸法を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ダイの手前の位置に配置された蓄圧器を備え、前記溶解物は前記押出機を介して前記蓄圧器、そして前記ダイへと運ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ダイから押出される前記成型品は、ある長さに切断され噛み玩具を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記形成された噛み玩具は、複数の接続部を前記噛み玩具の間に備え、該方法は更に前記複数の接続部を同時に切断して、複数の形成された噛み玩具を提供するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記溶解物が前記オリフィスを介して運ばれる前記速度は、選択された押出しの速さであり、前記複数の接続部を同時に切断する前記ステップは、前記選択された押出しの速さを実質的に低下させないことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記選択された押出しの速さは、１０％より大きく低下しないことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記選択された押出しの速さは、５％より大きく低下しないことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ダイの前記寸法が調節されて、前記成型品の中に断続的に接続部を形成して、前記接続部は前記噛み玩具を形成するために前記成型品が冷却された後に切断可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
調節可能なオリフィスを有する前記ダイは、複数の隣接するスライド可能な相互作用プレートを備え、前記プレートはそれぞれ一端に沿って形成された部分的な穴を有し、前記プレートの前記端部の部分的な穴は少なくとも部分的に重複して、前記成型品に１つあるいはそれより多くの所望の断面が形成されて提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のプレートは、直線状に相互作用して前記所望の断面を形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のプレートは、回転状に相互作用して前記所望の断面を形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記成型品は、前記成型品のその他の部分の断面の寸法を超える断面の寸法を有する、１つあるいはそれより多くの成形された端部を備え、前記１つあるいはそれより多くの成形された端部は複数の突出面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ダイは、外周面を有する可とう性のリングあるいはチューブと、複数のストローク部材とを備え、前記外周面と前記ストローク部材とを成型品に対して係合させることによって前記成型品を形成させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ストローク部材は、複数の隣接して相互作用するプレートを備え、前記プレートはそれぞれ一端に沿って形成された部分的な穴を有し、前記プレートの前記端部の部分的な穴は前記リングあるいはチューブの前記外形に係合し、１つあるいはそれより多くの所望の形状を前記成型品に提供することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記リングはゴムあるいはプラスチックを備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記成型品が前記ダイから押出される時に、前記ダイは前記成型品の周りを回転することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ダイはセグメント化された外形を備え、１つあるいはそれより多くの前記セグメントは前記オリフィスの中へと変位されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法はさらに、前記第１の調節可能なダイから間隔をあけて設けられた第２の押出ダイを備え、第２の成型品を前記第１の成型品に平行に押出すステップであって、前記第１および第２のダイは前記ダイの間に位置する平面の周りを回転して、ねじられた形状の成型品を形成するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記押出成型可能な組成物は、セルロース、グリセリン、栄養補助食品、酵素、コエンザイム、グルテンおよび生皮のうちの１つあるいはそれより多くのものを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記押出が可能な組成物は、以下の添加物のうち１つあるいはそれより多くのものを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法：ビタミン、ミネラル、ハーブ、界面活性剤、乳化剤、保湿剤、香味料、着色料、酵母製品、誘引物質および炭酸カルシウム。
【請求項２７】
前記食用樹脂には、事前に熱的な成形を行った履歴のないデンプンが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも約０．１〜５０％のビタミン、ミネラルおよびハーブが、前記組成物を前記切断および加熱して溶解物を形成することによっては熱的に分解されないことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、
第１の押出機と、第２の押出機と、第３の押出機とを用意するステップであって、前記第１の押出機は第１の外形ダイを備え、前記第２の押出機は第２の外形ダイを備え、第３の押出機は第３の外形ダイを備えるステップと、
第１の食用組成物を前記第１の押出機に供給し、第２の食用組成物を前記第２の押出機に供給し、第３食用組成物を前記第３の押出機に供給するステップと、
前記第１および第２の組成物を、前記第１および第２の外形ダイを備える前記第１および第２の押出機を介して処理して、第１および第２の成型品を形成するステップであって、第１および第２の成型品は成形ダイの中で互いに接合され、該成形ダイは第１および第２の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を備えるステップと、
前記第３の組成物を前記第３の押出機を介して処理するステップであって、前記第３の外形ダイを介して処理して第３の成型品を形成することが含まれるステップと、
前記第３の成型品を、前記第１および第２の成型品が第２の成形ダイの中で組合わされたものに、断続的に組合せるステップであって、該第２の成形ダイは第１、第２、第３の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を有するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記外形ダイは全て同じ形状であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
２つの前記外形ダイは同じ形状をしており、第３のダイは前記第１および第２のダイを組合せたものに対して補足的な形状を有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、
バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用組成物と水とを備える押出が可能な組成物を用意するステップと、
前記組成物を前記バレルに案内し、前記組成物を切断および加熱し溶解物を形成するステップと、
成型品を形成するために前記溶解物を前記ダイに流すステップと、
前記成型品が前記協働する成形キャビティにおいて形成されることができる温度と湿度であるうちに、前記噛み玩具の形を形成する補助的な形状を備えた協働する成形キャビティの間に前記成型品を流すステップと、
前記成型品を噛み玩具の形状に形成するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１０重量％〜３０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１０∧重量％〜２０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１５重量％〜２０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記協働するキャビティは１組の相互作用する車輪の外周に設けられており、前記成型品が前記車輪の間に流されると前記車輪は回転し、前記協働するキャビティが互いに一列に並んで噛み玩具の形を形成することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記協働するキャビティは１組のコンベアベルトの外周に設けられており、前記成型品が前記ベルトの間に流されると前記ベルトは連携して動き、前記協働するキャビティが互いに一列に並んで噛み玩具の形を形成することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記成型品は、前記協働するキャビティによって別々の噛み玩具に切断されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、
バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用樹脂と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップと、
前記組成物を前記バレルに案内し、前記組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、
前記溶解物を前記ダイを介して運び、成型品を形成するステップと、
前記成型品を受ける表面を用意するステップと、
前記ダイを前記表面の上に所定の形態で案内し、前記成型品を前記表面に前記所定の形状に配置するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４０】
前記案内をするステップは、プログラム可能な多軸ロボットによって行われることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記表面は成形キャビティを備え、所定の長さあるいは量の前記成型品が前記成形キャビティに堆積することを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記ダイには、前記成型品に様々な寸法の断面を提供可能である調節可能なオリフィスを有するダイが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記所定の形態には、前記表面に対する前記ダイの動きを停止して、比較的厚みのある断面を有する成型品を形成することが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記所定の形態には、前記ダイを前記表面に対してループ状に動かして、比較的厚みのある断面を有する成型品を形成することが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
前記成型品は平行な流路に沿って、前記成型品の２つあるいはそれより多くの部分が互いに接触して、少なくとも該平行な流路の一部に沿って載置されるように案内されて、連続した厚さの成型品を形成し、該成型品は冷却された時に互いに接着されることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項１】
選択された形状の噛み玩具を食用組成物から押出成型によって形成する方法であって、
バレルと、様々な断面寸法を提供可能で調節が可能なオリフィスを有するダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用樹脂と水とを備える、押出成型が可能な組成物を用意するステップと、
前記バレルに前記組成物を案内し、前記組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、
前記オリフィスの断面寸法を変化させながら、長手に沿って寸法が変化する厚さを有する成型品を形成するために、前記溶解物を前記オリフィスを介して運ぶステップであって、前記組成物の含水量は、前記組成物が前記オリフィスを介して運ばれた時に、前記組成物の断面が変化可能であるのに十分な量であるステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記オリフィスを介して運ばれる際に、前記組成物の断面が変化可能であるのに十分な前記組成物の前記含水量は、１０重量％〜３０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記含水量は１０重量％〜２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記含水量は１５重量％〜２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記押出機は１秒-1〜５０００秒-1のせん断速度を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記形成された噛み玩具は接続部を備え、前記オリフィスの断面を変化させるステップには、前記オリフィスの断面を変化させて複数の噛み玩具の間に接続部をもたらすステップが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記形成された噛み玩具は最大断面寸法を有し、前記接続部は前記噛み玩具の最大断面寸法の１０％以下の断面寸法を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ダイの手前の位置に配置された蓄圧器を備え、前記溶解物は前記押出機を介して前記蓄圧器、そして前記ダイへと運ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ダイから押出される前記成型品は、ある長さに切断され噛み玩具を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記形成された噛み玩具は、複数の接続部を前記噛み玩具の間に備え、該方法は更に前記複数の接続部を同時に切断して、複数の形成された噛み玩具を提供するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記溶解物が前記オリフィスを介して運ばれる前記速度は、選択された押出しの速さであり、前記複数の接続部を同時に切断する前記ステップは、前記選択された押出しの速さを実質的に低下させないことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記選択された押出しの速さは、１０％より大きく低下しないことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記選択された押出しの速さは、５％より大きく低下しないことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ダイの前記寸法が調節されて、前記成型品の中に断続的に接続部を形成して、前記接続部は前記噛み玩具を形成するために前記成型品が冷却された後に切断可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
調節可能なオリフィスを有する前記ダイは、複数の隣接するスライド可能な相互作用プレートを備え、前記プレートはそれぞれ一端に沿って形成された部分的な穴を有し、前記プレートの前記端部の部分的な穴は少なくとも部分的に重複して、前記成型品に１つあるいはそれより多くの所望の断面が形成されて提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のプレートは、直線状に相互作用して前記所望の断面を形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のプレートは、回転状に相互作用して前記所望の断面を形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記成型品は、前記成型品のその他の部分の断面の寸法を超える断面の寸法を有する、１つあるいはそれより多くの成形された端部を備え、前記１つあるいはそれより多くの成形された端部は複数の突出面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ダイは、外周面を有する可とう性のリングあるいはチューブと、複数のストローク部材とを備え、前記外周面と前記ストローク部材とを成型品に対して係合させることによって前記成型品を形成させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ストローク部材は、複数の隣接して相互作用するプレートを備え、前記プレートはそれぞれ一端に沿って形成された部分的な穴を有し、前記プレートの前記端部の部分的な穴は前記リングあるいはチューブの前記外形に係合し、１つあるいはそれより多くの所望の形状を前記成型品に提供することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記リングはゴムあるいはプラスチックを備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記成型品が前記ダイから押出される時に、前記ダイは前記成型品の周りを回転することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ダイはセグメント化された外形を備え、１つあるいはそれより多くの前記セグメントは前記オリフィスの中へと変位されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法はさらに、前記第１の調節可能なダイから間隔をあけて設けられた第２の押出ダイを備え、第２の成型品を前記第１の成型品に平行に押出すステップであって、前記第１および第２のダイは前記ダイの間に位置する平面の周りを回転して、ねじられた形状の成型品を形成するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記押出成型可能な組成物は、セルロース、グリセリン、栄養補助食品、酵素、コエンザイム、グルテンおよび生皮のうちの１つあるいはそれより多くのものを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記押出が可能な組成物は、以下の添加物のうち１つあるいはそれより多くのものを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法：ビタミン、ミネラル、ハーブ、界面活性剤、乳化剤、保湿剤、香味料、着色料、酵母製品、誘引物質および炭酸カルシウム。
【請求項２７】
前記食用樹脂には、事前に熱的な成形を行った履歴のないデンプンが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも約０．１〜５０％のビタミン、ミネラルおよびハーブが、前記組成物を前記切断および加熱して溶解物を形成することによっては熱的に分解されないことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、
第１の押出機と、第２の押出機と、第３の押出機とを用意するステップであって、前記第１の押出機は第１の外形ダイを備え、前記第２の押出機は第２の外形ダイを備え、第３の押出機は第３の外形ダイを備えるステップと、
第１の食用組成物を前記第１の押出機に供給し、第２の食用組成物を前記第２の押出機に供給し、第３食用組成物を前記第３の押出機に供給するステップと、
前記第１および第２の組成物を、前記第１および第２の外形ダイを備える前記第１および第２の押出機を介して処理して、第１および第２の成型品を形成するステップであって、第１および第２の成型品は成形ダイの中で互いに接合され、該成形ダイは第１および第２の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を備えるステップと、
前記第３の組成物を前記第３の押出機を介して処理するステップであって、前記第３の外形ダイを介して処理して第３の成型品を形成することが含まれるステップと、
前記第３の成型品を、前記第１および第２の成型品が第２の成形ダイの中で組合わされたものに、断続的に組合せるステップであって、該第２の成形ダイは第１、第２、第３の外形ダイが組合された形状と実質的に同じ形状の穴を有するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記外形ダイは全て同じ形状であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
２つの前記外形ダイは同じ形状をしており、第３のダイは前記第１および第２のダイを組合せたものに対して補足的な形状を有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、該方法は、
バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用組成物と水とを備える押出が可能な組成物を用意するステップと、
前記組成物を前記バレルに案内し、前記組成物を切断および加熱し溶解物を形成するステップと、
成型品を形成するために前記溶解物を前記ダイに流すステップと、
前記成型品が前記協働する成形キャビティにおいて形成されることができる温度と湿度であるうちに、前記噛み玩具の形を形成する補助的な形状を備えた協働する成形キャビティの間に前記成型品を流すステップと、
前記成型品を噛み玩具の形状に形成するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１０重量％〜３０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１０∧重量％〜２０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記協働する成形キャビティの間に流された前記成型品の含水量は、１５重量％〜２０重量％のレベルであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記協働するキャビティは１組の相互作用する車輪の外周に設けられており、前記成型品が前記車輪の間に流されると前記車輪は回転し、前記協働するキャビティが互いに一列に並んで噛み玩具の形を形成することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記協働するキャビティは１組のコンベアベルトの外周に設けられており、前記成型品が前記ベルトの間に流されると前記ベルトは連携して動き、前記協働するキャビティが互いに一列に並んで噛み玩具の形を形成することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記成型品は、前記協働するキャビティによって別々の噛み玩具に切断されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
選択された形状の噛み玩具を食用の組成物から押出成型によって形成する方法であって、
バレルとダイとを備える押出機を用意するステップと、
食用樹脂と水とを備える押出成型が可能な組成物を用意するステップと、
前記組成物を前記バレルに案内し、前記組成物を切断および加熱して溶解物を形成するステップと、
前記溶解物を前記ダイを介して運び、成型品を形成するステップと、
前記成型品を受ける表面を用意するステップと、
前記ダイを前記表面の上に所定の形態で案内し、前記成型品を前記表面に前記所定の形状に配置するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４０】
前記案内をするステップは、プログラム可能な多軸ロボットによって行われることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記表面は成形キャビティを備え、所定の長さあるいは量の前記成型品が前記成形キャビティに堆積することを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記ダイには、前記成型品に様々な寸法の断面を提供可能である調節可能なオリフィスを有するダイが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記所定の形態には、前記表面に対する前記ダイの動きを停止して、比較的厚みのある断面を有する成型品を形成することが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記所定の形態には、前記ダイを前記表面に対してループ状に動かして、比較的厚みのある断面を有する成型品を形成することが含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
前記成型品は平行な流路に沿って、前記成型品の２つあるいはそれより多くの部分が互いに接触して、少なくとも該平行な流路の一部に沿って載置されるように案内されて、連続した厚さの成型品を形成し、該成型品は冷却された時に互いに接着されることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１２】
【図１３】
【図１３Ａ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１２】
【図１３】
【図１３Ａ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【公表番号】特表２０１３−５０６４３２（Ｐ２０１３−５０６４３２Ａ）
【公表日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３３２１０（Ｐ２０１２−５３３２１０）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０５２６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４３９５９
【国際公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（５０００１３１４２）ティー．エフ．エイチ．パブリケーションズ、インコーポレーテッド (18)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０５２６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４３９５９
【国際公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（５０００１３１４２）ティー．エフ．エイチ．パブリケーションズ、インコーポレーテッド (18)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]