JP5116025B2 - 食品生地延展成形装置および食品生地延展成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばチーズを内包したピザ生地等の包あん物よりなる食品生地やパイ生地やパン生地などの団塊状（一塊）の食品生地を偏平状に延展（伸展）して所望の形状に成形する食品生地延展成形装置に係り、さらに詳細には、食品生地の延展を行う延展ローラと食品生地の外形（周縁部が形成する形状）を形成する型枠との間から食品生地をはみ出させることなく、食品生地を所望の形状に成形することのできる食品生地延展成形装置および食品生地延展成形方法に関する。

例えばパイ生地、ピザ生地、パン生地などの適宜の食品生地を偏平状に延展するとき、食品生地を大略球形状、厚肉の円盤状などから偏平状に延展したときに呈する形状が全体的に薄肉の円板形状や、中央部が薄肉で周縁部が中央部より厚肉の円板形状（一般的に縁付きと称す）などとなるように、食品生地を適宜形状の一塊とし、この一塊の食品生地を偏平状に延展することが行われている（特許文献１、２参照）。

また、ピザ生地（ピザクラスト）の周縁部に切欠き（凹部）を形成すると共に、ピザ生地の上面及び/又は下面に放射状に溝を形成することにより、ピザ生地を切り離し易くしたピザ生地並びにピザの製造方法が提案されている（特許文献３、４参照）。
特許第３８１１７９０号公報 特開２００７−６８６６号公報 特許第３６０９６２８号公報 特許第３６３５４３７号公報

前記特許文献１に記載の装置は、食品生地の周囲を囲む型枠と、前記型枠の内周面に近接して複数のローラが放射状に配置され、それぞれローラが片持ち状態で回転自在に取り付けられた回転体と、前記ローラが前記型枠の内周面に沿って回動するように前記回転体を回転駆動する駆動手段とを備え、前記回転体の底面部は平面状に形成され、前記回転体の回転軸を中心に回転自在に取り付けられており、前記ローラは、前記回転体の回転中心から外方に向かって径が大きくなる円錐台形状に形成されるとともに最外端部が前記横型の内周面に当接した状態とされて前記底面部に沿った平面上を転動する構成である。

特許文献２に記載の装置は、食品生地を載置する載置台に対して相対的に上下動可能な昇降架台と、前記昇降架台に支持されて前記載置台に対して相対的に公転可能かつ自転可能な円錐形状の延展ローラと、この延展ローラを駆動自転するための自転用モータとを備えた構成である。

前記特許文献１に記載の構成においては、食品生地を延展し型枠の内周面に沿った形状に成形するものの図７に示すようにローラの最外端部と型枠の内周面とが当接する位置より上方に薄皮ＤＤが形成されてしてしまう場合があった。これは、前記ローラの最外端部と型枠の内周面に間隙が生じるために形成されるものである。したがって、次工程において前記薄皮ＤＤを食品生地Ｄに張り付けるなどの手作業が必要であり、作業能率向上を図る上において問題がある。

前記特許文献２に記載の構成においては、型枠を備えていないため、食品生地の外形は、延展装置に供給される一塊の食品生地の形状に起因する形状に延展される。

前記特許文献３に記載のピザ生地（ピザクラスト）成形用の食型は、底面にＶ字突条を放射線状に設けると共に、Ｖ字突条が周縁部に到達する部分において周縁部を内側に突出させた構成であり、該食型にピザ生地を充填し、上蓋をし、発酵させたのちそのまま焼成するピザの製造方法である。

前記特許文献４に記載のピザ生地の製造に用いられた装置は、ピザ生地搬送用のコンベアベルト上に、型抜き用外刃及び溝形成用の内刃とを周設したロータリーカッターを配置し、コンベアベルトの下側にはロータリーカッターに対応したステンレス製の固定軸を設置している。ロータリーカッターの内刃の刃先は、外刃の刃先より例えば０．５mm程度短く形成されている。また、外刃は、型抜きできるように生地の厚さに対応させた長さで形成されている。前記ロータリカッターにより型抜きされたピザ生地は、生地の上面と下面に、所定量宛てに分割用の上溝と、該上溝に対応した下溝とが同時に形成され、前記生地の周縁部に、前記上溝端に対応した切欠きが夫々形成された構成である。

前記特許文献３、４に記載のピザ生地の製造手段は、延展ローラと型枠を構成したものではなく、団塊状（一塊）の食品生地を偏平状に延展（伸展）することにより、所望の形状に成形できると共に、食品生地の周縁部に切欠きや角部などの食品生地の分割位置を示す部位（目印）を形成できることが望まれている。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを、前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備えると共に、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする放射方向に対し内側が小径で外側が大径に形成された円錐形または円錐台形状の延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備えた食品生地延展成形装置であって、前記延展ローラと対向する前記型枠部材の内周面は、下部側が上部側よりも外側へ拡大した成形面に形成しており、前記延展ローラによって延展されて外側へ拡大してきた食品生地の周縁部を下方向へ導き前記型枠部材の上面への乗り上げを抑制する構成であることを特徴とするものである。

また、前記食品生地延展成形装置において、前記延展ローラは、延展ローラの最大の大径部から外側に向かって小径になる円錐台部を備え、この円錐台部の最下部の母線が外側へ傾斜した構成であることを特徴とするものである。

また、前記食品生地延展成形装置において、前記延展ローラは１個または複数備えられ、少なくとも１個の延展ローラの先端側の公転軌跡が前記公転軸に位置する食品生地を延展する構成であることを特徴とするものである。

また、前記食品生地延展成形装置において、前記型枠部材は、前記延展ローラに対し相対的に上下動可能に備えられると共に、前記載置台が相対的に前記延展ローラに最接近した際に前記載置台に圧接される構成であることを特徴とするものである。

また、前記食品生地延展成形装置において、前記載置台に対して前記延展ローラを相対的に公転するための公転用モータを備え、前記延展ローラを駆動自転するための自転用モータを備え、この公転用モータの駆動によって公転される前記延展ローラの駆動自転速度を、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速度に保持するように前記自転用モータの回転を制御する制御装置を備えていることを特徴とするものである。

また、載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備え、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする放射方向に対し内側が小径で外側が大径に形成された円錐形または円錐台形状の延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備えた食品生地延展成形装置であって、前記載置台に対して前記延展ローラを相対的に公転するための公転用モータを備え、前記延展ローラを駆動自転するための自転用モータを備え、この公転用モータの駆動によって公転される前記延展ローラの駆動自転速度を、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速度となる比率に保持すると共に、前記載置台と前記延展ローラとが相対的に接近する工程の途中において前記延展ローラの前記従動自転速度に対する駆動自転速度の比率が大きくなるように前記自転用モータの回転を制御する制御装置を備えたことを特徴とすることを特徴とするものである。

また、載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備え、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備え、前記延展ローラを前記食品生地に対して相対的に押圧して前記食品生地を前記型枠部材の内周面の形状に沿った形状に延展成形する方法であって、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速に前記延展ローラを駆動自転すると共に、前記載置台と前記延展ローラとが相対的に接近する工程の途中において前記延展ローラの前記従動自転速度に対する駆動自転速度の比率が大きくなるように前記延展ローラを駆動自転して食品生地の延展成形を行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、食品生地の周縁部にはみ出してしまう薄皮の形成を抑制したり食品生地の延展面に皺などが形成されることが抑制できると共に、食品生地を所望の外形に成形することができるものである。

図１、図２に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係る食品生地延展成形装置１は、架台２を備えており、この架台２には、適宜形状の団塊状の食品生地Ｄを延展する食品生地延展装置３、食品生地Ｄの外形を型成形する型枠装置５、食品生地Ｄを載置する載置台として、前記食品生地Ｄを搬送するための食品生地搬送手段の一例としてのベルトコンベア７が備えられている。このベルトコンベア７は、食品生地Ｄの供給位置９Ａから延展作業位置９Ｂを経て搬出位置９Ｃへ食品生地を順次移送する作用をなすものである。前記ベルトコンベア７は、食品生地Ｄの供給位置９Ａ、延展作用位置９Ｂ、搬出位置９Ｃに対応してそれぞれ個別のベルトコンベア７Ａ、７Ｂ、７Ｃに区分けして設けられ、かつ延展作用位置９Ｂに対応したベルトコンベア７Ｂを、上下作動装置８によって、前記食品生地延展装置３に備えられた延展ローラ２３に対して相対的に上下動可能、並びに上昇端位置調節可能な構成としてある。なお、各ベルトコンベア７Ａ，７Ｂ，７Ｃはそれぞれに対応して設けた駆動モータ（図示省略）によって駆動されるものである。

前記上下作動装置８は、ベルトコンベア７Ｂの昇降動作する昇降機構部８１と、ベルトコンベア７Ｂの上昇端位置を調節する上昇端位置調節機構部８２を備えている。昇降機構部８１は、前記架台２に備えられたアクチュエータの一例としての流体圧シリンダ８３を備えており、前記流体圧シリンダ８３の往復ロッド８４には、前記架台２に備えた上下方向のガイド部材７５に上下動可能に装着支持されたベルトコンベア７Ｂの上下動フレーム７１が連結されている。

また、上昇端位置調節機構部８２は、板状の偏心カム８５を回動可能に備えている。偏心カム８５は、図示されない駆動モータや手動によるハンドルに連動連結された動力伝達機構の一例としてのウォーム・ホイール機構８６の回転軸に軸止されている。そして、前記偏心カム８５の下方には、ベルトコンベア７Ｂの上下動フレーム７１に備えられた当接部材７３が配設されている。したがって、流体圧シリンダ８３が作動してベルトコンベア７Ｂが上昇する際に、当接部材７３が上昇し、偏心カム８５の最下部に当接することにより、ベルトコンベア７Ｂが調節された上昇端位置に位置決めされる。

なお、前記上下作動装置８は、図示例に限らず、例えば、サーボモータに連動連結されたラック・ピニオン機構やボールネジ機構をベルトコンベア７Ｂに連動連結し、その上下動位置を制御するようにしてもよい。

前記延展作業位置９Ｂにおいて前記架台２の上部には前記ベルトコンベア７Ｂを覆うように上部フレーム部１０が架設されており、その上部フレーム部１０に前記食品生地延展装置３が備えられている。食品生地延展装置３には、前記ベルトコンベア７Ｂの上方に３本の延展ローラ２３が配設されている。前記延展ローラ２３を支持するために、前記フレーム部１０の上部プレート１１に、垂直かつ回転自在に支持された筒状の回転軸３１の下端部にローラ支持フレーム１９が設けてある。そして、上記回転軸３１を回転するために、上部プレート１１に取付けたモータブラケット３３には公転用モータ１７が装着してあり、この公転用モータ１７によって回転される駆動ギア３５Ａには、前記回転軸３１の上部に取付けた従動ギア３５Ｂが噛合してある。すなわち、公転用モータ１７と回転軸３１は、ギア列などのごとき適宜の動力伝達機構を介して連動連結してある。

ローラ支持フレーム１９に回転自在に支持された延展ローラ２３を回転するために、前記モータブラケット３３には自転用モータ２５が装着してあり、この自転用モータ２５と前記延展ローラ２３は、適宜の動力伝達機構を介して連動連結してある。すなわち、より詳細には、前記回転軸３１内には、前記自転用モータ２５によって回転される回転軸３７が回転自在に備えられており、この回転軸３７の下端部に備えたギア３９Ａは、前記ローラ支持フレーム１９に回転自在に支持された中間軸４１の一端部に備えたギア３９Ｂと噛合してある。そして、前記中間軸４１の他端側に備えたギア（ベベルギア）３９Ｃは、前記延展ローラ２３の軸２４に備えたギア３９Ｄと噛合してある。すなわち、自転用モータ２５と延展ローラ２３は複数のギアを噛合したギア列よりなる動力伝達機構を介して連動連結してある。

なお、前記動力伝達機構は、ギア列に代えて、例えばタイミングベルトを利用した構成等とすることも可能であり、ギア列に限ることなく一般的な種々の構成を採用することができるものである。

図３は、前記延展ローラ２３が自転する回転軸を通る仮想平面における延展ローラ２３の縦断面による説明図である。前記延展ローラ２３は、略円錐形状の前端部２１（円錐部と称する場合有り）と略円錐台形状の後端部２２（円錐台部と称する場合有り）を備えており、後端部２２側に前記軸２４を備えている。複数の延展ローラ２３は、公転するときの周方向に等間隔に設けてあり（図２参照）、かつ各延展ローラ２３の前端部２１の頂部２１Ｔは、前記公転用モータ１７における出力軸の軸心の延長線（公転軸Ｃと称す）にほぼ一致する位置に近接配置してある（図１参照）。そして、各延展ローラ２３の円錐形状の前端部２１においての最下部の母線２１Ｌは水平であり、かつ同一平面に接するように配置してある。さらに、各延展ローラ２３の円錐台形状の後端部２２においての最下部の母線２２Ｌは、前記母線２１Ｌに対し鈍角をなすよう形成されている。つまり、円錐台部２２の最下部の母線２２Ｌは、下部側よりも上部側の方が公転軸Ｃに対し外側へ傾斜している。なお、本実施例では、前記母線２１Ｌと前記母線２２Ｌが円弧（延展ローラ２３としては曲面）を介して連続的に形成されており、前記前端部２１の最大の径を成す後端部２２との境界部位を最大径部２１Ｃと称す。

より詳細には、延展ローラ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、各頂部２１Ｔが球面状に形成されており、一例として延展ローラ２３Ａの頂部２１ＴＡは半径１ｍｍの球面であり、延展ローラ２３Ｂ，２３Ｃの頂部２１ＴＢ，２１ＴＣは半径５ｍｍの球面に形成されている。また、延展ローラ２３Ａは、図３における縦断面図において前記母線２１ＬＡと頂部２１ＴＡを形成する円弧の交点、つまり、母線２１ＬＡの頂部２１ＴＡ側の端部が前記公転軸Ｃにほぼ一致する位置、あるいは公転軸Ｃを通過した位置（図３においてＣ公転軸Ｃの左側）に配置されている。したがって、延展ローラ２３Ａの先端側の公転軌跡が前記公転軸Ｃに位置する食品生地を延展することができ、食品生地Ｄの中心まで平坦に延展することが可能となる。なお、延展ローラ２３を複数設けることなく延展ローラ２３Ａを一個設けた場合であっても、前記食品生地Ｄを延展することは可能である。

前記型枠装置５は、前記食品生地延展装置３の下方に備えられており、食品生地Ｄの外形を型成形する４つの型枠部材１３が前記延展ローラ２３が公転する公転軌跡の外側に備えられており、延展ローラ２３が前記公転軸Ｃを中心として公転するときの周方向に等間隔に設けられている。また、前記型枠部材１３は、前記延展ローラ２３に対し上下動可能に設けられている。詳述すると、前記フレーム部１０の内部で前記ベルトコンベア７Ｂの上方に中間プレート１２が水平に備えられており、前記中間プレート１２の上面に、各型枠部材１３を備えた型枠装置５が前記中間プレート１２に対して上下動可能に備えられている。

各型枠部材１３に対応した各上下動プレート１４は、前記中間プレート１２から上方に垂設された４本の摺動軸１６に摺動可能に設けられると共に、上下動プレート１４の上側において前記摺動軸１６に外装された圧縮ばねＳの復元力により常に下方へ向かって付勢力が作用している。上下動プレート１４の上面には、アクチュエータの一例として空気圧などを用いた流体圧シリンダ１５が備えられ、４つの流体圧シリンダ１５は、前記公転軸Ｃを中心として放射状に等間隔に備えられている。各流体圧シリンダ１５の内側（往復ロッド１５Ａ側）には、往復台９１を往復動自在に備えたガイド部材９３が備えられている。そして、前記流体圧シリンダ１５の往復ロッド１５Ａに前記往復台９１が連結され、さらに、前記往復台９１に前記型枠部材１３が備えられおり、前記往復ロッド１５Ａの往復動作に伴って前記型枠部材１３が互いに接近離反可能に備えられている。

したがって、ベルトコンベア７Ｂが上昇して延展ローラ２３に相対的に接近する際に、その上昇途中において、ベルトコンベア７Ｂの搬送面（食品生地Ｄの載置面）が前記型枠部材１３の下面１３Ｂに当接し（図４（ｂ）参照）、さらに、ベルトコンベア７Ｂが上昇することにより前記型枠装置５が延展ローラ２３に対して相対的に上昇される。このとき、型枠部材１３は、さらに圧縮された前記圧縮ばねＳの復元力によりベルトコンベア７Ｂの搬送面に圧接されるものである。なお、前記型枠部材１３を載置台に圧接する手段として、圧縮ばねＳに限らず、例えば、上下動する型枠装置５の重量を重く設けるなど種々の加圧手段を用いることができる。

また、型枠部材１３の内周面１３Ｃは、各型枠部材１３が互いに接近したときに円錐台形状の型孔１８を形成する。つまり、前記内周面１３Ｃの上端部１３Ｄの円弧の径は、前記内周面１３Ｃの下端部１３Ｅの円弧の径より小さく形成されている。つまり、前記内周面１３Ｃは、上端部１３Ｄから下端部１３Ｅへに行くにしたがって前記型孔７１の中心に向かって内側に傾斜した傾斜面であり、さらに言い換えれば、下端部１３Ｅが上端部１３Ｄよりも外側へ拡大した成形面である。

前記ベルトコンベア７Ｂが上昇端位置まで上昇した際には、前記型枠部材１３は、型枠部材１３の上面１３Ａが前記延展ローラ２３の最下部の母線２１Ｌの上方に位置し、型枠部材１３の下面１３Ｂが前記母線２１Ｌの下方に位置するよう配置されている。また、前記延展ローラ２３の円錐形台２２の最下部における母線２２Ｌは、前記型枠部材１３の内周面１３Ｃに接することなく内側に配置されており、前記母線２２Ｌと対向する前記型枠部材１３の縦断面における内周面１３Ｃ（傾斜線）と略ハの字を形成している（図４（ｃ）参照）。

前記食品生地延展成形装置１には、当該食品生地延展成形装置１の制御を行うための制御装置２７が備えられていると共に、前記供給位置９Ａから前記延展作業位置９Ｂへ移送される食品生地Ｄを検知する食品生地検知手段２９が備えられている（図１参照）。この食品生地検知手段２９は、前記供給位置９Ａから前記延展作業位置９Ｂへ移送される食品生地Ｄを光学的に検知する光学センサとして例示したものである。

以上のごとき構成において、厚肉の円盤状の食品生地Ｄ１を縁付き食品生地Ｄ２に成形する工程を図４を参照して説明する。前記制御装置２７の制御の下に供給位置９Ａに供給された厚肉の円盤状の食品生地Ｄは、ベルトコンベア７Ａからベルトコンベア７Ｂに搬送され、食品生地検知手段２９により検知される。この検知信号に基づいて前記ベルトコンベア７Ｂの搬送駆動が一時的に停止され、前記食品生地Ｄが延展作業位置９Ｂへ移送される（図４（ａ）参照）。そして、公転用モータ１７が駆動され延展ローラ２３が公転し、かつ自転用モータ２５の駆動によって延展ローラ２３が駆動自転し、ベルトコンベア７Ｂを上昇させて前記延展ローラ２３とベルトコンベア７Ｂの搬送面（食品生地Ｄの載置面）との間隔を所望の間隔まで徐々に近づけていく。

先ず、延展ローラ２３の最下部が食品生地Ｄ１の上面に接する。そして、延展ローラ２３が食品生地Ｄを押圧することにより、食品生地Ｄ１が外形を大きく変化させながら偏平状に延展される。次に、前記ベルトコンベア７Ｂが、互いに接近した前記型枠部材１３の下面１３Ｂに当接する（図４（ｂ）参照）。さらに、ベルトコンベア７Ｂを上昇端位置まで上昇させ、延展ローラ２３が食品生地Ｄを押圧することにより、食品生地Ｄ１がさらに外形を大きく変化させながら偏平状に延展され、延展ローラ２３の先端部２１から外側に押し出された食品生地が型枠部材１３の内周面１３Ｃが形成する型孔１８に沿うまで延展される。そして、中央部が薄肉で周縁部が中央部より厚肉のいわゆる縁付き形状の食品生地Ｄ２が成形される（図４（ｃ）参照）。そして、ベルトコンベア７Ｂが降下を始めると共に、各流体圧シリンダ１５を作動させて各型枠部材１３を放射方向へ離反することにより、食品生地Ｄ２が型枠部材１３から離型される（図４（ｄ）参照）。初期位置まで降下したベルトコンベア７Ｂは、食品生地Ｄ１をベルトコンベア７Ｃの搬出位置９Ｃへ移送し、この搬出位置９Ｃにおいて次工程へ搬送するものである。

型枠部材１３の内周面１３Ｃは、下端部１３Ｅから上端部１３Ｄに行くにしたがって前記型孔１８の中心に向かって内側に傾斜した傾斜面であるので、延展ローラ２３の最大径部２１Ｃより外側に押し出された食品生地Ｄの周縁部を下方向へ導き型枠部材１３の上面１３Ａに乗り上がることを抑制するように作用するものである。また、型枠部材１３は圧縮ばねＳの下向きの付勢力により載置台としてのベルトコンベア７Ｂの上面に圧接されているので、外側に拡大してきた食品生地Ｄが型枠部材１３の下面１３Ｂとベルトコンベア７Ｂの上面との間に浸入することが抑制される。したがって、食品生地Ｄ２の周縁部は、薄皮などが形成されることなく、型枠部材１３の内周面１３Ｃに沿った形状に成形されるので、次工程において修正のための手作業が不要となり、作業能率向上を図ることが可能となるものである。

なお、前記型枠部材１３の内周面１３Ｃの縦断面による形状は、上記例示した直線的な傾斜面に限ることなく、例えば、図５（ｂ）に示した凹状の曲線や、上部が曲線でその下部に鉛直線からなる略Ｌ字形状であってもよい。つまり、内周面１３Ｃは内周面１３Ｃの上部側の位置が下部側の位置より中心（自転軸Ｃと同一）に近くなるよう形成されていればよい。言い換えると、内周面１３Ｃの下部側が上部側より外側へ拡大した成形面であればよい。このように形成された内周面１３Ｃは、延展され拡大してきた食品生地Ｄが型枠部材１３の上面１３Ａに乗り上がることを抑制するように作用するものである。

また、延展ローラ２３は、自転用モータ２５によって、公転用モータ１７の駆動による公転によって従動的に転動される場合の自転速度と同速度で転動してもよいが、好ましくは、前記自転速度よりも高速度で駆動自転されるものである。すなわち延展ローラ２５の自転速度は、従動的な転動に起因する自転速度（以下、従動自転速度と称す）よりも高速度で駆動自転されるものである。より詳細には、延展ローラ２３は、前記従動自転速度の約１．４〜２．８倍程度の速度でもって駆動自転されるものである。

したがって、延展ローラ２３が従動自転速度よりも高速度で駆動自転されるものであるから、食品生地Ｄにおいて、延展ローラ２３の進行方向の前側に例えば畝状の僅かな盛り上りがある場合、上記盛り上り部分を延展ローラ２３の下側へ引き込む作用を生じ、上記盛り上りを効果的に解消することができるものである。

さらに、延展ローラ２３の周速は、円錐形状の延展ローラ２３の頂部２１Ｔ側よりも最大径部２１Ｃ側の方が大であるので、食品生地Ｄは延展ローラ２３の頂部側から最大径部２１Ｃ側へ（放射方向へ）引張られる傾向にあり、延展ローラ２３による押圧作用と、高速の駆動自転との作用が相俟って、食品生地Ｄの中央部が平坦な偏平状の円板等の適宜形状に効果的に延展することができるものである。

また、延展ローラ２３の最大径部２１Ｃより外側へ拡大してきた食品生地Ｄは、略円錐台形状の前記後端部２２に接することとなり、後端部２２の周速が大きい前記最大径部２１Ｃ側へ（中心方向へ）引張られる傾向にある。つまり、円錐台部２２は、前記内周面１３Ｃの前記作用と共に、食品生地Ｄ１の周縁部を下方向へ導くように作用するものであり、前記食品生地Ｄが型枠部材１３の上面１３Ａに乗り上がることを抑制するものである。したがって、前記食品生地Ｄ２は、中央部が薄く均一に延展され、中央部の外側には、前記中央部より厚肉な周縁部が均一に成形されるものである。

ところで、前記延展ローラ２３の駆動自転速度を、従動自転速度の約１．４倍以下にすることも可能である。しかし、この場合、延展ローラ２３の先端部２１から外側に押し出された食品生地Ｄは、型枠部材１３の内周面１３Ｃに接した際に前記食品生地Ｄの周縁が前記内周面１３Ｃに保持されるとともに、延展ローラ２３の進行方向の前側に僅かに盛り上がった畝状の生地は延展ローラ２３の公転移動により前記進行方向へ押圧移動されるため、食品生地Ｄ２の上面（延展面）に捩れ模様などの皺が形成されてしまう場合が有る。したがって、延展ローラ２３の下側へ食品生地３を引き込む作用を大きくして前記皺の形成を抑制するためには、延展ローラ２３の駆動自転速度を従動自転速度の約１．４倍以上にすることが望ましいものである。

また、前記延展ローラ２３の駆動自転速度を、従動自転速度の約２．８倍以上にすると、食品生地Ｄにおいて、延展ローラ２３の進行方向前側部分が延展ローラ２３の下側へ引張り込まれる作用がさらに大きくなると共に食品生地Ｄの周縁が型枠部材１３の内周面１３Ｃに保持されるため、上記捩れ模様と反対の捩れ模様の皺が食品生地Ｄ２の上面に形成されてしまう場合があり、あまり望ましいものではない。

既に理解されるように、少なくとも食品生地Ｄの周縁が型枠部材１３の内周面１３Ｃに接する、いわゆる食品生地Ｄの延展成形の終期においては、延展ローラ２３の駆動自転速度は、従動自転速度の約１．４倍〜約２．８倍程度の範囲に設定することが望ましいものである。前記延展ローラ２３の駆動自転速度は、食品生地３の物性等や生地表面への打粉の多少において適宜に選定することが望ましいものである。なお、前記食品生地Ｄとしては、適宜厚さなどに適宜に一度延展された厚肉状の食品生地ばかりではなく、例えば丸め成形した直後の食品生地、数十分の生地回復時間を経過した後の食品生地、発酵工程を経た後の食品生地など、適宜の食品生地を用いることが可能である。

ところで、前記説明においては、所定高さ位置の延展ローラ２３に対して食品生地Ｄが上昇して前記食品生地Ｄの延展を行う場合について例示した。しかし、所定高さ位置の食品生地Ｄに対して延展ローラ２３を相対的に下降せしめて食品生地Ｄの延展作業を行うことができるものである。すなわち、延展ローラ２３に対して食品生地Ｄが上昇するか食品生地Ｄに対して延展ローラ２３が下降するか、相対的なものである。したがって、前記延展ローラ２３を支持した上部フレーム部１０の一部が昇降する構成とすることも可能である。

図５、図６は、第２の実施形態に係る食品生地延展成形装置１を概念的、概略的に示すもので、略球状の食品生地Ｄ１から延展して複数の食品生地片に切り離し可能な食品生地Ｄ２を成形する場合について説明する。図５（ａ）は平面説明図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視による正面説明図である。また、図６（ａ）は平面説明図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面矢視による正面説明図である。なお、前述した第１の実施形態と同一の機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。

この第２の実施形態においては、型枠部材１３が接近した際に形成される型孔１８は、図５（ａ）に示す平面視において、花びら模様のごとく８つの凹状の円弧１３Ｇ（または曲線）が放射状に等間隔で連接した形状として例示している。つまり、型枠部材１３の上端部１３Ｄ及び下端部１３Ｅは、型孔１８の中心（公転軸Ｃと同一）から最も離れた最外形までの距離より小さな半径による円弧で形成されている。そして、その円弧１３Ｇ同士が接合する位置が型孔１８における突出部１３Ｐとなる。また、型枠部材１３の内周面１３Ｃは、図５（ｂ）に示す縦断面において、上端部１３Ｄの位置が下端部１３Ｅの位置より中心（自転軸Ｃと同一）に近くなるよう形成されている凹状の曲線として例示している。

この第２の実施形態においては、食品生地Ｄを載置する載置台として円板状のトレイ５１を昇降台５２の凹部５２Ａに着脱可能に嵌入している。昇降台５２は、延展ローラ２３の下方に配置され、図示されない上下動装置に連動連結され、昇降可能に備えられている。この第２の実施形態においては、昇降台５２が延展作用位置９Ｂに対応することとなる。

前記トレイ５１の上面には、接近した前記型枠部材１３が形成する型孔１８の８つの突出部１３Ｐに対応するように直線形状の８つの突条部５１Ａが各々同一の放射線上に備えられている。

また、延展ローラ２３は、駆動自転速度を従動自転速度と同速度で転動してもよいが、好ましくは、前記自転速度よりも高速度で駆動自転されるものである。さらに、略球上の食品生地Ｄを延展する場合には、延展工程の初期段階において、つまり、外形を大きく変化させながら偏平状に延展される食品生地Ｄの周縁が型枠部材１３の内周面１３Ｃに接する以前では、延展ローラ２３は、前記従動自転速度の約１．０５〜１．４倍程度の速度でもって駆動自転されことが望ましい。また、延展工程の終期段階において、つまり、前記食品生地Ｄの周縁が型枠部材１３の内周面１３Ｃに接する前後では、前記従動自転速度の約１．４〜２．８倍程度の速度でもって駆動自転されることが望ましいものである。

つまり、前記載置台としてのトレイ５１と前記延展ローラ２３とが相対的に接近する工程の途中において、前記延展ローラ２３の前記従動自転速度に対する駆動自転速度の比率が大きくなるように前記自転用モータの回転を前記制御装置２７に備えられたモータ回転制御手段にて制御されるものである。

ここで、第２の実施形態に係る食品生地Ｄの延展成形工程について説明する。前記トレイ５１の上面のほぼ中央に略球状の食品生地Ｄ１（図６（ａ）参照、二点破線で図示）を載置し、延展ローラ２３を例えば、公転速度を１００ｒ．ｐ．ｍ、駆動自転速度を従動自転速度の約１．３倍程度の速度で転動させ、前記昇降台５２を徐々に上昇させる。すると、前記食品生地Ｄ１の頂部（中央部の最も厚い位置）から延展ローラ２３に接し、延展ローラ２３が食品生地Ｄ１を押圧することにより、食品生地Ｄ１が外形を拡大させながら偏平状に延展される。そして、延展ローラ２３と載置台としてのトレイ５１が相対的に接近し続ける途中にて延展ローラ２３を例えば、公転速度を６０ｒ．ｐ．ｍ、駆動自転速度を従動自転速度の約２．２倍程度の速度で転動させるよう変速させる。

そして、前記延展ローラ２３の転動速度が変速される前後において、前記トレイ５１が、互いに接近した前記型枠部材１３の下面１３Ｂに当接する。さらに、トレイ５１を上昇端位置まで上昇させ、延展ローラ２３が食品生地Ｄを押圧することにより、食品生地Ｄ１がさらに外形を拡大させながら偏平状に延展され、延展ローラ２３の先端部２１から外側に押し出された食品生地が型枠部材１３の内周面１３Ｃが形成する型孔１８に沿うまで延展される（図６（ｂ）参照）。そして、中央部が薄肉で周縁部が中央部より厚肉のいわゆる縁付き形状で、周縁部に前記突出部１３Ｐにより成形された切欠き（凹部）を備え、さらに、下面に前記突条部５１Ａにより成形された放射状の溝を備えた食品生地Ｄ２が成形される。

延展ローラ２３の先端部２１から外側に押し出された食品生地は、前記第１の実施の形態と同様に型枠部材１３の内周面１３Ｃが下端部１３Ｅの位置（下側部）が上端部１３Ｄの位置（上側部）がより外側へ拡大するよう凹状の曲面に形成されているので下方向へ導かれ型枠部材１３の上面１３Ａに乗り上がることが抑制される。また、延展ローラ２３の後端部２２の引張り作用により下方向に導かれ型枠部材１３の上面１３Ａに乗り上がることが抑制される。

なお、食品生地Ｄ２から複数の食品生地片に切り離すために食品生地Ｄ２の周縁部に目印を成形する手段として、平面視における型孔１８を円錐台形状に形成し、その円周上に例えば半円形状の突出部を形成するようにしてもよい。また、型孔１８の形状を多角形状に形成してもよく、各角を食品生地Ｄ２の分割位置を示す部位としてもよい。

また、トレイ５１の上面に備えられた突条部５１Ａは、直線形状だけでなく、複数の突起物を直線的に配置したものであってもよい。このような突条部であっても食品生地Ｄ２に破断状の溝を形成することが可能であり、この破断状の溝に沿って食品生地Ｄ２を複数の食品生地に分割することができる。

なお、トレイ５１の上面の突条部は必ずしも必要ではなく、食品生地の周縁部に分割位置を示す部位が形成されていればよく、この部位を目印に包丁などで食品生地を分割することも可能である。

本発明の実施形態に係る食品生地延展成形装置１は、概ね上記の通りであるが、これに限定されることなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。前記説明においては、食品生地延展装置３に備えた延展ローラ２３を公転かつ自転可能な構成として説明したが、延展ローラ２３に自転用モータを連動連結させると共に、食品生地Ｄの載置台と型枠装置５とを延展ローラ２３の回転方向に対応させて回転自在に備えた構成であってもよく、食品生地に対し延展ローラを相対的に公転かつ自転可能に備えることができるものである。

また、延展ローラの最大径部より外側に、延展ローラ２３を円錐形状の先端部２１と円錐台形状の後端部２２とを備えた形状として説明したが、円錐形状や円錐台形状の先端部のみを備えた構成であってもよく、型枠部材１３の内周面１３Ｃ、つまり、下部側が上部側より拡大した成形面の作用により、延展ローラの最大径部２１Ｃより外側へ押し出された食品生地を下方向へ導くことが可能であり、前記食品生地が前記型枠部材の上面へ乗り上がることが抑制できる。

また、延展ローラは、特許文献１のごとく回転体の回転軸を中心に回転自在に取り付けられ、前記回転体の回転中心から外方に向かって径が大きくなる円錐台形状に形成された構成であってもよい。さらには、前記円錐台形状の延展ローラを前記回転体の自転回転駆動とは別の駆動系により駆動自転させる構成であってもよく、例えば、前記回転体の回転中心（公転軸）を回転中心として周方向に回転する管状の回転部材の下端面を延展ローラの最上部の母線に相当する周面に当接させ、延展ローラが従動的に自転する速度に対して高速に駆動自転させることもできるものである。

このように、延展ローラを公転させる公転用モータと延展ローラを駆動自転させる自転用モータを備え、延展ローラの自転速度を前記従動自転速度より高速度に制御することにより、型枠装置により外形が形成された食品生地を効果的に延展成形することができ、さらには、前記食品生地の上面（延展面）に捩れ模様などの皺が形成されることなく滑らかな表面を有する食品生地が延展成形されるものである。なお、食品生地の上面（延展面）に捩れ模様などの皺が形成されることを抑制する効果は、型枠部材の内周面が鉛直面などの場合にも同様に奏するものである。

本発明の実施形態に係る食品生地延展成形装置の主要部分を概念的，概略的に示した正面説明図である。 本発明の実施形態に係る食品生地延展成形装置の主要部分を概念的，概略的に示した平面説明図である。 本発明の実施形態に係る食品生地延展成形装置に備えられた食品生地延展装置の延展ローラの縦断面による正面説明図である。 食品生地の成形作業の説明図である。 第２の実施形態に係る食品生地延展成形装置の主要部分を示した概略的な正面説明図である。 第２の実施形態に係る食品生地延展成形装置の主要部分を示した概略的な正面説明図である。 従来の食品生地延展成形装置により成形された食品生地の説明図である。

符号の説明

１ 食品生地延展成形装置
２ 架台
３ 食品生地延展装置
５ 型枠装置
７ ベルトコンベア
８ 上下動装置
９Ａ 供給位置
９Ｂ 延展作業位置
９Ｃ 搬出位置
１０ 上部フレーム部
１３ 型枠部材
１３Ａ 上面
１３Ｂ 下面
１３Ｃ 内周面（成形面）
１３Ｄ 上端部
１３Ｅ 下端部
１３Ｇ 円弧（曲線）
１７ 公転用モータ
１８ 型孔
２１ 先端部
２１Ｃ 最大径部
２１Ｌ 母線
２１Ｔ 頂部
２２ 後端部
２２Ｌ 母線
２３ 延展ローラ
２４ 軸
２５ 自転用モータ
２７ 制御装置
２９ 食品生地検知手段（センサ）
５１ トレイ
５２ 昇降台
Ｃ 公転軸
Ｄ 食品生地
Ｄ１ 食品生地
Ｄ２ 食品生地
ＤＤ 薄皮

Claims (7)

1. 載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを、前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備えると共に、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする放射方向に対し内側が小径で外側が大径に形成された円錐形または円錐台形状の延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備えた食品生地延展成形装置であって、前記延展ローラと対向する前記型枠部材の内周面は、下部側が上部側よりも外側へ拡大した成形面に形成しており、前記延展ローラによって延展されて外側へ拡大してきた食品生地の周縁部を下方向へ導き前記型枠部材の上面への乗り上げを抑制する構成であることを特徴とする食品生地延展成形装置。
2. 請求項１に記載の食品生地延展成形装置において、前記延展ローラは、延展ローラの最大の大径部から外側に向かって小径になる円錐台部を備え、この円錐台部の最下部の母線が外側へ傾斜した構成であることを特徴とする食品生地延展成形装置。
3. 請求項１または２に記載の食品生地延展成形装置において、前記延展ローラは１個または複数備えられ、少なくとも１個の延展ローラの先端側の公転軌跡が前記公転軸に位置する食品生地を延展する構成であることを特徴とする食品生地延展成形装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の食品生地延展成形装置において、前記型枠部材は、前記延展ローラに対し相対的に上下動可能に備えられると共に、前記載置台が相対的に前記延展ローラに最接近した際に前記載置台に圧接される構成であることを特徴とする食品生地延展成形装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の食品生地延展成形装置において、前記載置台に対して前記延展ローラを相対的に公転するための公転用モータを備え、前記延展ローラを駆動自転するための自転用モータを備え、この公転用モータの駆動によって公転される前記延展ローラの駆動自転速度を、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速度に保持するように前記自転用モータの回転を制御する制御装置を備えていることを特徴とする食品生地延展成形装置。
6. 載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備え、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする放射方向に対し内側が小径で外側が大径に形成された円錐形または円錐台形状の延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備えた食品生地延展成形装置であって、前記載置台に対して前記延展ローラを相対的に公転するための公転用モータを備え、前記延展ローラを駆動自転するための自転用モータを備え、この公転用モータの駆動によって公転される前記延展ローラの駆動自転速度を、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速度となる比率に保持すると共に、前記載置台と前記延展ローラとが相対的に接近する工程の途中において前記延展ローラの前記従動自転速度に対する駆動自転速度の比率が大きくなるように前記自転用モータの回転を制御する制御装置を備えたことを特徴とする食品生地延展成形装置。
7. 載置台上に載置された団塊状の食品生地を偏平状に延展するための延展ローラを前記載置台に対して相対的に公転かつ自転可能に備え、前記載置台と前記延展ローラとを相対的に接近離反可能に備え、前記延展ローラが公転する公転軸を中心とする延展ローラの公転軌跡の外側に放射方向に沿って接近離反自在な複数の型枠部材を備え、前記延展ローラを前記食品生地に対して相対的に押圧して前記食品生地を前記型枠部材の内周面の形状に沿った形状に延展成形する方法であって、延展ローラが公転されて従動的に自転される場合の従動自転速度よりも高速に前記延展ローラを駆動自転すると共に、前記載置台と前記延展ローラとが相対的に接近する工程の途中において前記延展ローラの前記従動自転速度に対する駆動自転速度の比率が大きくなるように前記延展ローラを駆動自転して食品生地の延展成形を行うことを特徴とする食品生地延展成形方法。

Images