食品製造装置
【課題】
粘性の低い食品原料を成形する際に、清掃作業などの回数をできるだけ少なくして生産性を向上できる食品製造装置を提供する。
【解決手段】
食品原料３４を貯留する原料溜り部２９をドラム２内に設け、このドラム２のステンシル３に形成された型孔３ａに食品原料３４を充填し、スクレーパ２８ですり切ると共に、その外側に接触する搬送ベルト１に、型孔３ａに充填された食品原料３４を貼着させて成形品を得る。この際、型孔３ａに充填された食品原料３４が、保温プレート２６とステンシル３の間に入りこみ、ステンシル３の外周面に食品原料３４が付着するが、この付着した食品原料３４を、ステンシル３に圧接された弾性板５０により擦り取ることにより、搬送ベルト１に食品原料３４が転写されることを防ぐ。
粘性の低い食品原料を成形する際に、清掃作業などの回数をできるだけ少なくして生産性を向上できる食品製造装置を提供する。
【解決手段】
食品原料３４を貯留する原料溜り部２９をドラム２内に設け、このドラム２のステンシル３に形成された型孔３ａに食品原料３４を充填し、スクレーパ２８ですり切ると共に、その外側に接触する搬送ベルト１に、型孔３ａに充填された食品原料３４を貼着させて成形品を得る。この際、型孔３ａに充填された食品原料３４が、保温プレート２６とステンシル３の間に入りこみ、ステンシル３の外周面に食品原料３４が付着するが、この付着した食品原料３４を、ステンシル３に圧接された弾性板５０により擦り取ることにより、搬送ベルト１に食品原料３４が転写されることを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチョコレート生地などの流動性を有する食品生地を所定形状に成形するための食品製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流動性を有する食品原料を、円盤形など予め決められた形状に連続形成する装置として、種々のものが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１（実開昭５３−１４４８９７号公報）、特許文献２（実開昭５３−１１６７９３号公報）には、食品原料を搬送するベルト上に、複数の型孔が穿設されているドラムを配設し、このドラムを搬送ベルトと接して移動させながら、このドラムの接触部位に穿設されている型孔に、その内周側から食品原料を充填し、この型孔からはみ出た食品原料を掻き取り、ドラムが搬送ベルトから離脱したときに、搬送ベルト上に型孔を通り所定形状に成形された食品原料を貼着させる技術が開示されている。
【０００４】
また、同様に、特許文献３（特開平９−２８９８６５号公報）には、上述したドラムをエンドレスベルトに代え、このエンドレスベルトに穿設されている複数の型孔からはみ出た菓子原料を搬送ベルトに順次貼着させる技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭５３−１４４８９７号公報
【特許文献２】実開昭５３−１１６７９３号公報
【特許文献３】特開平９−２８９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した各文献に開示されている技術では、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品原料を用いる場合、型孔を有する回転体の外周面へ食品原料が流れ込んで付着し、付着した食品原料が搬送ベルトへ転着されて、搬送ベルトが汚れてしまうという問題があった。
【０００６】
このため、上記従来技術では、回転体の外周面や搬送ベルトに付着した食品原料を定期的に除去するために、ラインを止めて清掃作業を行う必要が生じ、生産性を低下させると共に、食品原料の無駄な消費を招くという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品原料を成形する際に、清掃作業などの回数をできるだけ少なくして生産性を向上できると共に、原料の無駄な消費を少なくすることができる食品製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の食品製造装置は、回転中心が水平に支持され、周面に複数の型孔が形成された回転体と、この回転体の回転中心から垂下して回転体内周面に摺接するスクレーパと、前記回転体の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーと、前記回転体、前記スクレーパ及び前記カバーで囲まれた空間部に設けられた食品原料溜り部と、この食品原料溜り部に食品原料を供給する供給手段と、前記回転体の下面外周に接触する搬送ベルトとを備え、前記回転体の型孔に充填された食品原料を前記スクレーパですり切りつつ、前記搬送ベルトに貼着させて成形するようにした食品製造装置において、前記回転体の回転軸と平行に配置され、前記回転体の外周面に圧接される弾性板を、前記カバーの下端部に設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の食品製造装置によれば、食品供給手段によって食品原料溜り部に食品原料を供給し、回転体を食品原料溜り部からスクレーパに向かう方向に回転させることにより、食品原料溜り部において回転体の型孔に充填された食品原料が、スクレーパですり切られて搬送ベルトに貼着され、型孔の形状をした一定厚さの成形品として搬送ベルト上に載って送出させることができる。そして、回転体の回転軸と平行に配置され、回転体の外周面に圧接される弾性板を、カバーの下端部に設けたので、回転体外周面に付着した食品原料が弾性板によって擦り取られ、搬送ベルトに付着することが防止されるので、回転体や搬送ベルトの清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、食品原料の無駄な消費を低減することができる。
【００１０】
本発明の食品製造装置においては、前記弾性板の材料が前記回転体の材料よりもやわらかい材料であることが好ましい。これによれば、弾性板の材料が回転体の材料よりもやわらかい材料であるため、弾性板によって回転体が削られたり、切子（金属くず）が発生することがない。
【００１１】
また、前記回転体がステンレスからなり、前記弾性板が、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種からなる金属板であることが好ましい。これによれば、弾性板が適度な圧接力で回転体の周面に隙間無く圧接されるため、回転体の回転動作に支障をきたすことなく、外周面に付着した食品原料を効果的に擦り取ることができる。
【００１２】
また、前記弾性板を前記回転体に当てる力が０．６〜１５．０ｇ／ｍｍであることが好ましい。０．６〜１５．０ｇ／ｍｍの力の範囲で弾性板を回転体に当てることで、弾性板が切子（金属くず）を生じることなく、回転体外周面についた食品を効率よく掻き取ることができる。
【００１３】
また、前記食品原料がチョコレート生地であることが好ましい。チョコレート生地は粘性が比較的低く、回転体とカバーとの隙間に入り込みやすいので、本発明の製造装置が特に有効である。
【００１４】
また、前記周方向片側の所定の高さまで覆うカバーが前記回転体の周面に施されていることが好ましい。カバーを回転体の周面に施すことで、食品原料溜り部の容積を小さくすることができ、食品原料の自重による圧力を軽減し、引いては食品原料の漏れを軽減することができる。このことは、食品原料がチョコレート生地のように比較的粘性が低い場合に有利である。
【００１５】
また、前記弾性板の板厚が０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。これによれば、弾性板が適度な圧接力で回転体の周面に隙間無く圧接されるため、回転体の回転動作に支障をきたすことなく、外周面に付着した食品原料を効果的に擦り取ることができる。
【００１６】
また、前記回転体の板厚が０．８〜４．０ｍｍであることが好ましい。回転体の板厚は、型孔に埋め込まれた食品生地が搬送ベルト上に貼着されて成形されるときの厚さに影響を与えるが、この厚さが上記範囲よりも薄いと、一定の厚さの成形品を安定して生産することが難しくなり、上記範囲よりも厚い場合には、回転体の型孔に埋め込まれた食品生地が自重によって型孔から離れて搬送ベルト上に落下するため、回転体と搬送ベルトを接触させる必要性がなくなり、搬送ベルトの汚染の問題があまり生じないので、本発明の装置を適用する必要性が少なくなる。
【００１７】
更に、本発明の食品製造装置においては、前記食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出するレベル検出手段を設け、このレベル検出手段によって検出された液面レベルが一定範囲となるように、前記供給手段による食品原料の供給量を制御するように構成することが好ましい。
【００１８】
これによれば、レベル検出手段により、食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出し、この液面レベルが一定範囲となるように供給手段による食品原料の供給量を制御することができるので、型孔を通して搬送ベルト上に貼着されるときの食品原料の圧力を一定の範囲にして、成形品の厚さをできるだけ一定にすることができる。
【００１９】
また、前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記レベル検出手段による液面レベルの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記型孔が通過するタイミングに合わせて、前記回転体の外側から前記回転体の型孔を通して行うように構成することが好ましい。これによれば、レベル検出装置を回転体の外側に配置して型孔を通して液面レベルを測定することが可能となる。
【００２０】
また、前記スクレーパを回動させる手段を設けると共に、前記搬送ベルトに貼着された食品原料の厚さを検出する厚さ検出センサを設け、前記厚さ検出センサによって検出された厚さに応じて前記スクレーパを回動させて、前記食品原料の厚さが一定範囲になるようにすり切り位置を制御するように構成することが好ましい。これによれば、搬送ベルト上に送出される成形品の厚さをリアルタイムで測定し、その厚さに応じてスクレーパを回動させてすり切り位置を制御するため、厚さの変動を直ちに是正して一定の厚さに維持することができ、成形品の厚さのばらつきをより小さくすることができると共に、製造ロスを少なくすることができる。
【００２１】
更に、前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記厚さ検出センサによる厚さの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記回転体の型孔から前記搬送ベルトに食品原料が貼着されるタイミングに合わせて行うように構成することが好ましい。これによれば、回転体から搬送ベルト上に貼着されて送出される成形品と厚さ検出センサの検出スポットとが整合するように、検出タイミングを合わせることができる。
【００２２】
更に、前記カバーが保温プレートをなしていることが好ましい。これによれば、例えばチョコレートのように温度によって粘度が変化したり、固化したりする食品原料であっても、温度を一定に維持することにより、粘度を一定に保ち、固化を防ぐことができる。
【００２３】
更に、前記ドラムの周囲を下方開口を残して囲むケースを設け、このケース内に温風を吹込む温風供給手段を設けることが好ましい。これによれば、例えばチョコレートのように温度によって粘度が変化したり、固化したりする食品原料であっても、回転体等に付着して移動する間に粘度が変化したり固化したりすることを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明の食品製造装置によれば、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品生地を成形する際に、食品生地が回転体の外周面に回り込んで付着しても、回転体の回転軸と平行に配置され、回転体の外周面に圧接される弾性板を、カバーの下端部に設けたことにより、回転体外周面に付着した食品原料が弾性板によって擦り取られ、搬送ベルトに付着することが防止されるので、回転体や搬送ベルトの清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、食品原料の無駄な消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は食品製造装置の要部分解斜視図、図２は食品製造装置の正面図、図３は食品製造装置の側面図、図４は図３のＩＶ-ＩＶ断面図、図５は図２のＶ-Ｖ断面図、図６は食品原料の厚さを計測する方法を示す説明図、図７は弾性板、回転体、ベルトの位置関係を示す図２のＶ-Ｖ要部断面図である。図８は弾性板の板厚、幅、長さを示した概念図である。なお、この食品製造装置では、食品原料を薄板状に形成する。
【００２６】
図１〜３に示すように、この食品製造装置は搬送ベルト１を有している。この搬送ベルト１の上流側に、本発明における回転体としてのドラム２の下面が密着され、また、下流側がクールトンネル（図示せず）内に挿通されている。ドラム２から供出されて搬送ベルト１に貼着された薄板状の食品原料は、クールトンネルを通過する際に固化されて、食品菓子となる。
【００２７】
また、搬送ベルト１の上流側には、図７に示すように、ローラ１ａとその斜め下方にローラ１ｂが配置され、これらローラの外周に張設するように搬送ベルト１が巻きつけられ、ローラの回転により搬送ベルト１が上流から下流に向けて食品原料を搬送する。ローラ１ａ、１ｂのように、半径の小さいローラを用いることにより、搬送ベルト１の回転半径が小さくなり、ローラが一つである場合よりも、ドラム２の下面に搬送ベルト１をより密着させることができる。
【００２８】
なお、搬送ベルト１は、本発明の食品製造装置が稼動するときにドラム２の下面に密着する必要があるものの、製造をしていないときには、搬送ベルト１とドラム２を密着から開放することもできる。
【００２９】
図４を併せて参照すると、ドラム２は、薄板を円筒状に巻いて形成されたステンシル３と、このステンシル３の両端を保持するサイドカバー４ａ，４ｂとを有し、一方のサイドカバー４ａが、ドラム２の中心に挿通された支軸５の先端部に軸受け６を介して回動自在に支持されている。また、他方のサイドカバー４ｂは、支軸５に外挿されている駆動中空軸７の先端面に固設されている。この駆動中空軸７は、架台１２に立設されている支柱１３に固設された支持プレート１１に水平に取付けられた外筒９内に挿入され、軸受け１０を介して回動可能に支持されている。したがって、ドラム２は、水平配置された駆動中空軸７及び支軸５を介して、支持プレート１１に回転可能に支持されている。
【００３０】
また、ステンシル３に、複数の型孔３ａが一定の間隔を開けて複数穿設されている。なお、本実施形態では、型孔３ａを丸形にしているが、形状はこれに限定されるものではなく、角形、星形などであっても良く、更に、異なる形状の型孔３ａが複数穿設されていても良い。なお、角形や、星形等のように形状に角がある場合、食品の入り込み易さを考慮して角にｒをつける方が好ましい。
【００３１】
また、駆動中空軸７にチェーンスプロケット１４が軸着されており、このチェーンスプロケット１４が支柱１３に固設されているモータ１５にチェーン１６を介して連設されている（図２参照）。そして、モータ１５が回転すると、このモータ１５にチェーン１６を介して連設するチェーンスプロケット１４が回転し、このチェーンスプロケット１４を軸着する駆動中空軸７を介してドラム２が回転する。このドラム２の回転方向は、搬送ベルト１と同じ方向であり、しかも、ドラム２の回転速度と搬送ベルト１の移動速度とが同じか、或いは搬送ベルト１の移動速度が若干速くなるように設定される。
【００３２】
更に、支軸５の基端側に回動レバー１７の基部が固設され、この回動レバー１７の、前記ドラム２の回転方向側の先端側面に、モータの回転によって軸方向移動するネジ軸２１が当接している。このネジ軸２１は、支柱１３にブラケット１９を介して固設されている可逆性モータ２０の回転軸に、継手２０ａを介して連結されており、モータの回転方向に係合し、軸方向にはスライド可能である。また、ネジ軸２１は、図示しないフレームに設けられたナットに螺挿されている。
【００３３】
したがって、モータ２０が正逆回転すると、継手２０ａを介してネジ軸が回転し、軸方向に進退移動するようになっている。レバー１７は、ドラム２の回転に伴って、支軸５を介して同方向に回転しようとするが、前記ネジ軸２１が当接していることにより、その回動は制止されている。一方、ネジ軸２１が軸方向に移動すると、それとともにレバー１７が回動し、支軸５も回動する。
【００３４】
また、ドラム２内の支軸５の外周に、支持軸２２が固着されており、この支持軸２２の両端に対向一対のサイドプレート２４ａ，２４ｂが軸着されている。この両サイドプレート２４ａ，２４ｂの外周がシールリング２５を介して、ステンシル３の内周に摺接されている。なお、このシールリング２５が摺接されているステンシル３の位置に型孔３ａは穿設されていない。
【００３５】
更に、図３、図５に示すように、このステンシル３の外周の、下部から反時計回り方向へおおよそ９０°開いた位置までの間に、保温プレート２６が摺接されている。また、この保温プレート２６の両端が支柱１３から延出する外枠（図示せず）に固設されている。なお、この保温プレート２６が、本発明における、ドラム２の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーをなしている。また、このカバーは、保温プレート２６だけからなる必要はなく、保温プレートに他のプレート等の部材を固着して保温プレートと一体にしてカバーとすることもできる。
【００３６】
この保温プレート２６は、アルミニウムなど、比較的熱伝導率の高い材質で形成されており、その内部にジャケット２７（図１参照）が形成されている。保温プレート２６の一側に、ジャケット２７に連通する流入口２７ａと流出口２７ｂとが形成されている。なお、図示しないが、この流入口２７ａと流出口２７ｂとが、循環ポンプとヒータなどの温水供給源を介装する循環パイプに接続されている。
【００３７】
更に、両サイドプレート２４ａ，２４ｂ間にスクレーパ２８が配設されている。図４、図５に示すように、スクレーパ２８は、その両側を両サイドプレート２４ａ，２４ｂに密着された状態で固設されており、また、スクレーパ２８の下端がドラム２の回転中心から垂直方向へ延出されている。更に、このスクレーパ２８の下端にブレード２８ａが固設され、このブレード２８ａの先端がステンシル３の内周に摺接されている。
【００３８】
スクレーパ２８は、その両端が両サイドプレート２４ａ，２４ｂに固定されているため、この両サイドプレート２４ａ，２４ｂと一体となって回転する。この両サイドプレート２４ａ，２４ｂが支持軸２２を介して支軸５に固設されているため、この支軸５の軸端に固設されている回動レバー１７を回動させることで、スクレーパ２８を回動させることができる。この場合、図４に示すように、スクレーパ２８の下端に設けたブレード２８ａが垂直方向へ延出された状態にあるときは、ブレード２８ａの下端がステンシル３の内面に摺接され、また、ステンシル３の外周の、図５における下側右半分に保温プレート２６が摺接されているため、この保温プレート２６、両サイドプレート２４ａ，２４ｂ、スクレーパ２８で囲まれた領域に原料溜り部２９が形成される。
【００３９】
この実施形態においては、前記可逆性モータ２０、継手２０ａ、ネジ軸２１、回動レバー１７等がスクレーパ２８の回動手段を構成しているが、スクレーパ２８を回動させる手段としては、他の構造からなる駆動機構も採用可能である。
【００４０】
この原料溜り部２９の上方でステンシル３の外側に、支柱１３から延出する外枠（図示せず）に固設されているホッパー３０が対設されている。更に、図１に示すように、このホッパー３０の上部開口端に、原料供給ホース３１の吐出口と温風ホース３２の開口端とが臨まされている。原料供給ホース３１は、供給手段としての原料供給ポンプ３３に連通されている。この原料供給ポンプ３３は原料タンク（図示せず）に貯留されている、所定の粘度に調整された食品原料３４を吸い上げるもので、原料タンクから吸い上げられた食品原料３４は、原料供給ホース３１からホッパー３０に供給され、ホッパー３０からステンシル３に穿設されている型孔３ａを経て原料溜り部２９に貯留される（図５参照）。
【００４１】
また、温風ホース３２は、温風供給手段としての図示しない温風ブロワに連通されており、この温風ブロワから送給される温風を、ホッパー３０を介してドラム２内に送風するようになっている。更に、図２，３に示すように、ドラム２の周囲は下方開口を除いてケース４１で覆われており、このケース４１の前面側にも図示しない温風ホースが連結されていて、温風がケース４１の前面からも導入されるようになっている。こうして、ドラム２内外の雰囲気を、食品原料３４の流動性を維持するに最適な温度に設定することができる。
【００４２】
更に、図３、図５に示すように、ステンシル３の外周で、保温プレート２６の上方に、外側スクレーパ３５が摺接されている。この外側スクレーパ３５は、ステンシル３に穿設されている型孔３ａからはみ出た食品原料３４をステンシル３の内部へ戻すものである。
【００４３】
また、ホッパー３０の内壁に、レベル検出手段としてのレベルセンサ３６が固設されている。このレベルセンサ３６は、原料溜り部２９に貯留される食品原料３４の液面レベルを検出する非接触式センサであり、光学式や超音波式等がある。レベルセンサ３６が光学式の場合、このレベルセンサ３６には発光部と受光部とが設けられており、発光部から食品原料３４の液面に照射された検出信号としての光の反射光を受光部で受光することで、液面レベルを検出する。一方、レベルセンサ３６が超音波式の場合、このレベルセンサ３６から出射されて液面から反射された検出信号である超音波を受波することで、液面レベルを検出する。
【００４４】
また、ホッパー３０の前方でステンシル３の外周の位置にタイミング用近接スイッチ３７が配設されている。このタイミング用近接スイッチ３７はステンシル３に穿設されている型孔３ａの通過を、接触式或いは非接触式により検出するもので、レベルセンサ３６から検出信号（光或いは超音波等）を発信させるタイミングを設定して、検出信号が型孔３ａを透過できるようにするものである。
【００４５】
更に、このタイミング用近接スイッチ３７は、ドラム２の回転を停止させるタイミングを決定するリミットスイッチを兼用している。すなわち、食品製造装置の動作を停止させたとき、ドラム２の回転は直ちに停止されず、タイミング用近接スイッチ３７によってタイミングをとることにより、ドラム２の回転中心を通る鉛直方向が、ステンシル３に穿設されている型孔３ａ，３ａ間、すなわち、型孔３ａのない部位に必ず臨まされる位置となるように設定されている。なお、スクレーパ２８も、その先端に設けられているブレード２８ａが、必ず鉛直方向に位置した状態で停止されるように設定されている。
【００４６】
その結果、ドラム２の回転が停止されると、ブレード２８ａは必ず、ステンシル３に穿設されている型孔３ａ，３ａ間の内周に摺接されるので、原料溜り部２９に食品原料３４が保持され、外部に漏出することはない。なお、原料溜り部２９に貯留されている食品原料３４は、保温プレート２６に形成されているジャケット２７を流れる温水によってほぼ一定温度に保温されており、したがって、食品原料３４は流動性が一定状態に保たれている。
【００４７】
また、図１，６に示すように、ステンシル３の前方に一対の厚さ検出センサ３８，３９が、支柱から延出する外枠（図示せず）に固設された状態で配列されている。この厚さ検出センサ３８，３９は、それぞれから出射され反射した検出信号（光或いは超音波等）を受信することで、型孔３ａによって所定形状に成形された食品原料３４の板厚を測定するものである。すなわち、一方の検出センサ３８が成形された食品原料３４の上面とセンサ３８までの距離を検出し、他方の検出センサ３９がベルト１の上面とセンサ３９までの距離を検出して、両者の距離の差を求めることによって、成形品の厚さを算出するようになっている。そして、図６に示すように、食品原料３４の板厚は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３箇所測定する。
【００４８】
そして、本発明の特徴とする部分は、図１、７に示すように、保温プレート２６の下端部に沿って弾性板５０を取付け、この弾性板５０をドラム２のステンシル３の外周面に圧接させたことにある。この実施形態の場合、弾性板５０は、０．４ｍｍの厚さのリン青銅の板からなり、保温プレート２６の下端部に沿ってドラム２の支軸５と平行に配置され、押さえ板５１を介してボルト５２によって保温プレート２６に固定され、弾性板５０の一側辺がステンシル３の外周面に弾性的に圧接されている。
【００４９】
なお、弾性板５０としては、回転体の材料よりもやわらかい材料であることが好ましく、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種がより好ましく用いられ、リン青銅が特に好ましく用いられる。これらの弾力性を有する金属板を用いることで、ステンシル３に弾性板５０が隙間なく圧接し、ステンシル３外周面に付着した食品原料３４をより効果的に擦り取ることができる。
【００５０】
また、弾性板５０を、回転体であるドラム２のステンシル３に当てる力は、０．６〜１５．０ｇ／ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．４ｇ／ｍｍとする。
【００５１】
この場合、弾性板５０を回転体に当てる力（Ｆ）は、まず下記（I）、（II）式より荷重Ｗ（Ｎ）を求め、その後、荷重Ｗ（Ｎ）を下記（III）式に代入することで求めることができる。
【００５２】
【数１】
【００５３】
（式中、δは弾性板の最大たわみ（ｍｍ）、Ｌは弾性板の、回転体の周方向に沿った撓み可能な長さ（ｍｍ）、Ｗは荷重（Ｎ）、Ｅは弾性板の弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、Ｉは断面２次モーメントを表す。）
ここで、Ｉは下記（II）式より求められる。
【００５４】
【数２】
【００５５】
（式中、ｂは弾性板の幅（ｍｍ）、ｈは弾性板の板厚（ｍｍ）、Ｉは断面２次モーメントを表す。）
【００５６】
【数３】
【００５７】
（式中、ｂは弾性板の、回転体の軸方向に沿った長さ（ｍｍ）、Ｗは荷重（Ｎ）、Ｆは弾性板を回転体に当てる力（ｇ／ｍｍ）を表す。）
なお、上記式中の弾性板の最大たわみδ（ｍｍ）、弾性板の、回転体の周方向に沿った撓み可能な長さＬ（ｍｍ）、弾性板の幅ｂ（ｍｍ）、弾性板の板厚ｈ（ｍｍ）は、それぞれ図８のδ、Ｌ、ｂ、ｈで示される値である。
【００５８】
ここで、弾性板５０の厚さｂは、０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。上記弾性板５０の板厚ｂが、０．２ｍｍより薄い場合は、弾性板５０のステンシル３外周面への圧接力が不足し、ステンシル３外周面に付着した食品原料３４を効果的に擦り取ることができず、０．５ｍｍよりも厚い場合は、ドラム２の回動抵抗が増大するため好ましくない。
【００５９】
一方、前記ステンシル３の板厚は、０．８〜４．０ｍｍであることが好ましい。ステンシル３の板厚は、成形される食品生地の厚さに反映されるものであるが、この厚さが０．８ｍｍよりも薄いと、安定した成形が困難となる。また、４．０ｍｍを超える場合には、型孔３ａから自重で落下させて搬送ベルト１に載置することができるので、ステンシル３を搬送ベルト１に接触させる必要性が乏しくなり、搬送ベルト１に食品生地が転写されることを防止できるので、本発明の製造装置を適用する必要性が少なくなる。
【００６０】
次に、上記食品製造装置を用いてチョコレート生地を製造する方法について説明する。
【００６１】
チョコレート原料は、図示しない調温装置によって予めテンパリング処理された後、原料供給ホース３１からホッパー３０内に供給する。この場合、ホッパー３０内に供給するチョコレート原料は、粘度８０〜１７０ポイズに調整されたものであることが好ましく、粘度１３０〜１５０ポイズに調整されたものであることがより好ましい。
【００６２】
なお、本発明において、チョコレートの粘度は、いわゆるＢ型粘度計を用いて測定することができるが、具体的には次の方法によって測定した値である。すなわち、粘度計としては、株式会社トキメック（本社：東京都大田区南蒲田２−１６−４６）製のViscometer（型式ＢＬ）を用いた。この粘度計を雰囲気温度３１±１℃で一昼夜以上放置し、併せて測定で用いるロータ（ロータ番号Ｎｏ．４）も同じく一昼夜以上同じ雰囲気温度に放置した。試料チョコレートは、シードテンパリング処理若しくはマーブルテンパリング処理をし、又はテンパリング処理をせずに、測定温度である３０℃にして、内径６４ｍｍの容器に約１９３ｍｌ注ぎ入れて、容器の内底面から６０ｍｍの高さになるようにした。この状態で、直ちに測定容器の試料中にロータを３５ｍｍの深さまで挿入し、回転数１２ｒｐｍで３分間粘度を測定した。なお、測定に際して、ロータの周りにはガイドを取付けないようにした。
【００６３】
こうして、ドラム２内に設けられている原料溜り部２９に、テンパリングされたチョコレート原料３４が貯留される。このとき、ドラム２の周辺がケース４１に流入する温風によって保温され、原料溜り部２９のステンシル３側が保温プレート２６で覆われ、この保温プレート２６に形成したジャケット２７に温水が流されているため、ドラム２内のチョコレート原料３４は所定の温度に保温されて、一定の流動性が保持される。なお、ドラム２内の温度は、２８〜３８℃に保たれることが好ましく、３０〜３６℃に保たれることが更に好ましい。
【００６４】
そして、保温プレート２６はステンシル３の外側に摺接されているため、保温プレート２６に対向するステンシル３に穿設されている型孔３ａにはチョコレート原料３４が充填される。
【００６５】
この状態で、モータ１５の駆動によりドラム２を回転させると、原料溜り部２９の型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４が搬送ベルト１側へ移動される。そして、型孔３ａが保温プレート２６の先端面に達すると、ステンシル３の内周に配設されているスクレーパ２８の下端に設けたブレード２８ａによって、余分なチョコレート原料３４がすり切られる。したがって、スクレーパ２８を通過した型孔３ａには、丁度、この型孔３ａを埋める形状、及び厚さのチョコレート原料３４が充填されていることになる。
【００６６】
また、このとき、ステンシル３の下面が搬送ベルト１に密着され、この搬送ベルト１がドラム２と、同方向へ同期された速度で移動され、或いはドラム２の回転速度よりも若干速い速度で移動されているため、この型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４は搬送ベルト１に貼着されると共に型孔３ａから剥離される。その結果、搬送ベルト１上には、型孔３ａと同じ形状、厚さ、すなわち、型孔３ａが円形の本形態では、円盤形のチョコレート原料３４が貼着される。
【００６７】
この場合、チョコレート原料を原料溜り部２９に供給して、チョコレート原料のテンパリングから１５分以内に搬送ベルト１に貼着させて成形するように管理することにより、チョコレート原料の粘度変動を防ぐことができ、それによって成形品の厚さをより一定にすることができる。
【００６８】
ところで、保温プレート２６はステンシル３の外側に摺接されているが、チョコレート原料３４のような比較的粘度の低い食品生地の場合には、原料溜り部２９の型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４が保温プレート２６とステンシル３の間に入り込み、ステンシル３の外周面にチョコレート原料３４が付着する。
【００６９】
しかしながら、本発明では、ステンシル３の外周面に圧接された弾性板５０により、ステンシル３の外周面に付着したチョコレート原料３４が擦り取られ、ステンシル３内部に押し戻されて、再利用される。このため、ステンシル３が搬送ベルト１に接触する時点では、ステンシル３の外周面にチョコレート原料３４が付着しておらず、搬送ベルト１にチョコレート原料３４が転写されることがない。その結果、ドラム２や搬送ベルト１の清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、チョコレート原料３４の無駄な消費を低減することができる。
【００７０】
また、この実施形態の製造装置によれば、以下のような作用によって、成形されるチョコレート菓子の厚さを一定に保つことができる。まず、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量が多いと、自重により型孔３ａに充填されるチョコレート原料３４の圧力が高くなる。一方、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量が少ないと、自重が軽くなるため、型孔３ａに充填されるチョコレート原料３４の圧力が低くなる。この圧力の変動によって成形されるチョコレートの厚さが変動することになる。
【００７１】
したがって、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量は、常に一定に保持しておく必要がある。原料溜り部２９に貯留されるチョコレート原料３４は、ホッパー３０から供給される。このホッパー３０には、原料供給ポンプ３３によりチョコレート原料３４が連続的に供給されている。原料供給ポンプ３３によるチョコレート原料３４の単位時間当たりの供給量は、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の単位時間当たりの減少量を基準量として、常時はこの基準量で供給されるが、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３の液面レベルが変動すると、所定の割合だけ増大又は減少されるようになっている。
【００７２】
原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルはレベルセンサ３６により常時監視されている。レベルセンサ３６はマイコンを内蔵しており、ホッパー３０の前方に配設されているタイミング用近接スイッチ３７がステンシル３に穿設されている型孔３ａを検出し、その型孔３ａがレベルセンサ３６の下方を通過するタイミングをトリガとして、そのときのレベルセンサ３６で検出したチョコレート原料３４の液面レベルを読込む。このように、型孔３ａがレベルセンサ３６の下方を通過するタイミングをとって、レベルセンサ３６から検出信号を発するようにしたことにより、検出信号がステンシル３の外周に阻害されることなく型孔３ａを透過して、チョコレート原料３４の液面レベルを精度良く検出することができる。
【００７３】
レベルセンサ３６は、検出した液面レベルと予め設定される液面上限レベルとを比較し、液面レベルが上限レベルを越えたときは、シーケンサを介して原料供給ポンプ３３をローレベルモードで駆動させる。原料供給ポンプ３３は、上記基準値の他に、供給量が基準量よりも数％増量されたハイモードと、供給量が基準量よりも数％減量されたローモードとに切換え可能であり、シーケンサからのローモード信号により、単位時間当たりのチョコレート原料３４の供給量が減量される。
【００７４】
そして、レベルセンサ３６で検出したチョコレート原料３４の液面レベルが予め設定した液面下限レベルに達したとき、シーケンサを介して原料供給ポンプ３３にハイモード信号を出力する。すると、原料供給ポンプ３３はハイモードとなり、単位時間当たりのチョコレート原料３４の供給量が増加される。なお、本形態では、液面下限レベルと液面上限レベルとは、基準レベルを中心値として±１[mm]程度に設定されている。
【００７５】
その結果、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルが常に一定に保持されるため、型孔３ａから搬送ベルト１へ供出されるチョコレート原料３４の圧力が常に一定となり、均一な厚さのチョコレート菓子を製造することができる。
【００７６】
また、搬送ベルト１に貼着された円盤形のチョコレート原料３４は、各厚さ検出センサ３８，３９によって厚さが検出され、内蔵するマイコンにより厚さが適正かどうかが判定される。各厚さ検出センサ３８，３９によって検出した厚さが適正かどうかの判定は、例えば図６に示すように、１枚のチョコレート原料３４の前後縁Ｐ１，Ｐ３と中央部Ｐ２の三点を検出する。これを３枚のチョコレート原料３４について各々計測し、各計測値の中で、厚さが予め設定される規定値よりも大きい値（厚い）或いは小さい値（薄い）を示す計測値が、連続してＮ回（例えば６回）以上検出された場合、スクレーパ２８を回動させて、厚さを調整する。
【００７７】
すなわち、円盤形チョコレート原料３４の厚さが薄いと判定された場合は、その値に応じて可逆性モータ２０を駆動させ、ネジ軸２１の回転による軸方向移動により回動レバー１７を回動させて、スクレーパ２８を、図５の時計回り方向へ回動させることで、チョコレート原料３４のすり切る位置をベルト１に対して相対的に離れることによって、型孔３ａから剥離されるチョコレート原料３４の厚さを増加させる。
【００７８】
一方、円盤形チョコレート原料３４の厚さが厚いと判定された場合は、その値に応じた可逆性モータ２０の駆動により、回動レバー１７を、上述と逆の方向へ回動させて、スクレーパ２８を、図５の反時計回り方向へ回動させる。すると、スクレーパ２８によるチョコレート原料３４のすり切る位置がベルト１に対して相対的に近づくことによって、型孔３ａから剥離されるチョコレート原料３４の厚さが減少する。
【００７９】
このように、本形態では、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルを常に監視し、一定レベルを維持するように調整しているので、搬送ベルト１上に常に一定圧力でチョコレート原料３４を貼着させることができる。また、搬送ベルト１に貼着されたチョコレート原料３４の厚さも常時監視し、厚さが変化した場合は、スクレーパ２８を揺動させて、すり切るチョコレート原料３４の厚さを調整するようにしたので、チョコレート原料３４の厚さを常に一定の状態に保持することができる。
【００８０】
その結果、例えば比較的薄いシート状の成形品であっても、均一な厚さで製造することができ、製造ロス等に起因する生産性の低下が抑制され、常に安定した品質のチョコレート菓子を連続的に製造することができる。また、これまでになかったような薄いシート状のチョコレート菓子とすることが可能となるため、口に含んだときに速やかに溶けて味わい深いチョコレート菓子を提供できる。
【００８１】
また、チョコレート原料３４が剥離された後の型孔３ａの縁部には、チョコレート原料３４がバリ状に残されるが、この型孔３ａの縁部に付着されたチョコレート原料３４は、外側スクレーパ３５を通過する際に、このスクレーパ３５によりステンシル３内部に押し戻されて、原料溜り部２９に貯留されて、再利用される。
【００８２】
ところで、食品製造装置を停止させても、ドラム２の回転は直ちに停止されず、タイミング用近接スイッチ３７が、ステンシル３に穿設されている型孔３ａを検出し、或いはこの型孔３ａの通過を検出した後、所定タイミング、すなわち、ドラム２の回転中心を通る垂直方向にステンシル３の型孔３ａのない部位が臨まされる位置で停止させる。また、スクレーパ２８も垂直位置で停止させる。
【００８３】
その結果、スクレーパ２８の先端に設けたブレード２８ａがステンシル３内周の上記型孔３ａのない部分に密着されるので、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４が外部に漏出することがなく保持される。
【００８４】
なお、上記実施形態では、カバーを構成する保温プレート２６が、回転体の周面となるステンシル３に摺接した状態で配置されているが、本発明におけるカバーは、回転体の周面に摺接している必要は必ずしもなく、例えばメレンゲやビスッケットの生地等の食品原料に適用する場合には、図９に示すような態様のものであってもよい。すなわち、図９においては、ステンシル３の回転中心から垂下した位置から反時計回り方向へおおよそ９０°の高さまでカバー６０で覆われているが、このカバー６０は、ステンシル３の周面に接しておらず、ステンシル３との間に空隙６１を有して配置されている。ただし、カバー６０の両側及び下端部は、いずれもステンシル３に密接しており、下端部には、前述した弾性板５０が押さえ板５１によって取付けられている。この態様では、食品原料がステンシル３の外周に流出し、上記空隙６１に溜まることになるが、弾性板５０によってステンシル３に密接しているので、空隙６１に流出した食品原料が搬送ベルト上に流出することはない。
【実施例】
【００８５】
（実施例１）
カカオマス３０部、砂糖４５部、全脂粉乳１０部、ココアバター１５部、レシチン０．５部の原料から、常法によりチョコレート原液を製造した。このチョコレート原液に対して、０．３％の量でテンパリングシード（不二製油製、商品名「チョコシードＡ」）を添加して、チョコレート原液をテンパリングした。テンパリング後、直ちに前記実施形態で説明した製造装置（以下「本件装置」とする）のホッパーにテンパリングしたチョコレート原液を投入した。投入したときのチョコレート原液の温度は３０℃であり、粘度は、１５２ポイズであった。なお、粘度の測定は、前述した方法で行った。
【００８６】
ホッパーにチョコレート原液を投入する前に、本件装置は、チョコレート原液が固化しないように予め温めておいた。具体的には、本件装置のケース内にあるドラム内外の雰囲気温度を３３〜３４℃になるように、温風ブロアから３３℃の温風を２．７５ｍ３／分の風速で予め１時間暖め、更に、ジャケットの水温を３３℃で１時間温水を還流しながら本件装置を温めた。本件装置が温まった後に、ホッパーにチョコレート原液を約３リットル投入し、残りのチョコレート原液をポンプによってホッパーに投入されるチョコレート原液を溜めるタンクに投入した。
【００８７】
数回試運転をした後、チョコレート成型品の厚さを決め、直径４０ｍｍで厚さ１．３ｍｍの円盤状のチョコレートの製造を開始した。そして、本件装置で、製造したチョコレート成形品を得た。
【００８８】
この成形品を無作為に５つ抽出し、直径及び厚さの測定を行った。その結果、下記表１のようになった。
【００８９】
【表１】
【００９０】
この結果から、成形品の厚さは、１．２８±０．０６となり、その振れを表すＣＶ値は、０．０５と低い値であった。このように、本件装置を用いることにより、厚さがほぼ均一な薄いチョコレート成型品を製造することができた。
【００９１】
また、原料溜り部２９において、ステンシル３の表面に付着したチョコレート原液は、保温プレート２６から露出するときに弾性板５０によって十分に擦り取られるため、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【００９２】
（実施例２）
弾性板の板厚０．５ｍｍの場合において、以下の条件で、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を下記式より求めた。なお、弾性板の板厚、幅、長さはそれぞれ図８のｈ、ｂ、Ｌで示される長さである。
【００９３】
弾性板材料をリン青銅とし、弾性板の板厚（ｈ）０．５ｍｍ、長さ（Ｌ）２９ｍｍ、幅（ｂ）２８０ｍｍ、最大たわみ（δ）１．０２ｍｍ、弾性係数（Ｅ）９８×１０３Ｎ／ｍｍ２の条件で、断面２次モーメント（Ｉ）を前記式（II）より求めたところ、Ｉ＝３５／１２となった。
【００９４】
こうして得られた断面２次モーメント(Ｉ)を前記式（Ｉ）に代入し、荷重（Ｗ）を求めたところ、Ｗ＝３５．８６Ｎとなった。この荷重（Ｗ）を前記式（III）に代入し、弾性板を回転体に当てる力Ｆ＝１３．１ｇ／ｍｍが求められた。
【００９５】
この弾性板を用いて、上記食品製造装置を構成したところ、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【００９６】
（実施例３）
弾性板の板厚が０．２ｍｍの場合において、実施例２と同様の方法で、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を求めた。なお、弾性板の板厚、幅、長さは、それぞれ図８のｈ、ｂ、Ｌで示される長さである。
【００９７】
弾性板材料をリン青銅とし、弾性板の板厚（ｈ）０．２ｍｍ、長さ（Ｌ）２９ｍｍ、幅（ｂ）２８０ｍｍ、最大たわみ（δ）１．０２ｍｍ、弾性係数（Ｅ）９８×１０３Ｎ／ｍｍ２の条件で、断面２次モーメント（Ｉ）を前記式（II）より求めたところ、Ｉ＝０．１８６７となった。
【００９８】
こうして得られた断面２次モーメント(Ｉ)を前記式（Ｉ）に代入し、荷重（Ｗ）を求めたところ、Ｗ＝２．２９６Ｎとなった。この荷重（Ｗ）を前記式（III）に代入し、弾性板を回転体に当てる力Ｆ＝０．８３６ｇ／ｍｍが求められた。
【００９９】
上記計算結果より、弾性板厚が０．２ｍｍの場合においては、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を０．８３６ｇ／ｍｍとすることで、弾性板が切子（金属くず）を生じることなく、回転体外周面についた食品を効率よく掻き取ることができる。
【０１００】
この弾性板を用いて、上記食品製造装置を構成したところ、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、チョコレート原料以外に、例えばビスケット、キャンディー、キャラメル、グミ等の砂糖菓子、ゼリー、プリン、餡子などの流動性を有する食品原料を形成する技術に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の食品製造装置の要部分解斜視図である。
【図２】同食品製造装置の正面図である。
【図３】同食品製造装置の側面図である。
【図４】図３のＩＶ-ＩＶ断面図である。
【図５】図２のＶ-Ｖ断面図である。
【図６】型孔から押し出された食品原料の厚さを計測する方法を示す説明図である。
【図７】弾性板、回転体、搬送ベルトの位置関係を示す図２のＶ-Ｖ要部断面図である。
【図８】弾性板の板厚、幅、長さを示した概念図である。
【図９】カバーが回転体の周面と接していない別の態様を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 搬送ベルト
１ａ 、１ｂ ローラ
２ ドラム
３ ステンシル
３ａ 型孔
４ａ，４ｂ サイドカバー
５ 支軸
６，８，１０ 軸受け
７ スリーブ
１５ モータ
１７ 回動レバー
２０ 可逆性モータ
２４ａ，２４ｂ サイドプレート
２６ 保温プレート
２７ ジャケット
２８ スクレーパ
２８ａ ブレード
２９ 原料溜り部
３０ ホッパー
３１ 原料供給ホース
３２ 温風ホース
３３ 原料供給ポンプ
３４ 食品原料
３５ 外側スクレーパ
３６ レベルセンサ
３７ タイミング用近接スイッチ
３８，３９ 厚さ検出センサ
５０ 弾性板
５１ 押さえ板
５２ ボルト
６０ カバー
ｈ 弾性板の板厚
ｂ 弾性板の幅
Ｌ 弾性板の長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチョコレート生地などの流動性を有する食品生地を所定形状に成形するための食品製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流動性を有する食品原料を、円盤形など予め決められた形状に連続形成する装置として、種々のものが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１（実開昭５３−１４４８９７号公報）、特許文献２（実開昭５３−１１６７９３号公報）には、食品原料を搬送するベルト上に、複数の型孔が穿設されているドラムを配設し、このドラムを搬送ベルトと接して移動させながら、このドラムの接触部位に穿設されている型孔に、その内周側から食品原料を充填し、この型孔からはみ出た食品原料を掻き取り、ドラムが搬送ベルトから離脱したときに、搬送ベルト上に型孔を通り所定形状に成形された食品原料を貼着させる技術が開示されている。
【０００４】
また、同様に、特許文献３（特開平９−２８９８６５号公報）には、上述したドラムをエンドレスベルトに代え、このエンドレスベルトに穿設されている複数の型孔からはみ出た菓子原料を搬送ベルトに順次貼着させる技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭５３−１４４８９７号公報
【特許文献２】実開昭５３−１１６７９３号公報
【特許文献３】特開平９−２８９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した各文献に開示されている技術では、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品原料を用いる場合、型孔を有する回転体の外周面へ食品原料が流れ込んで付着し、付着した食品原料が搬送ベルトへ転着されて、搬送ベルトが汚れてしまうという問題があった。
【０００６】
このため、上記従来技術では、回転体の外周面や搬送ベルトに付着した食品原料を定期的に除去するために、ラインを止めて清掃作業を行う必要が生じ、生産性を低下させると共に、食品原料の無駄な消費を招くという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品原料を成形する際に、清掃作業などの回数をできるだけ少なくして生産性を向上できると共に、原料の無駄な消費を少なくすることができる食品製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の食品製造装置は、回転中心が水平に支持され、周面に複数の型孔が形成された回転体と、この回転体の回転中心から垂下して回転体内周面に摺接するスクレーパと、前記回転体の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーと、前記回転体、前記スクレーパ及び前記カバーで囲まれた空間部に設けられた食品原料溜り部と、この食品原料溜り部に食品原料を供給する供給手段と、前記回転体の下面外周に接触する搬送ベルトとを備え、前記回転体の型孔に充填された食品原料を前記スクレーパですり切りつつ、前記搬送ベルトに貼着させて成形するようにした食品製造装置において、前記回転体の回転軸と平行に配置され、前記回転体の外周面に圧接される弾性板を、前記カバーの下端部に設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の食品製造装置によれば、食品供給手段によって食品原料溜り部に食品原料を供給し、回転体を食品原料溜り部からスクレーパに向かう方向に回転させることにより、食品原料溜り部において回転体の型孔に充填された食品原料が、スクレーパですり切られて搬送ベルトに貼着され、型孔の形状をした一定厚さの成形品として搬送ベルト上に載って送出させることができる。そして、回転体の回転軸と平行に配置され、回転体の外周面に圧接される弾性板を、カバーの下端部に設けたので、回転体外周面に付着した食品原料が弾性板によって擦り取られ、搬送ベルトに付着することが防止されるので、回転体や搬送ベルトの清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、食品原料の無駄な消費を低減することができる。
【００１０】
本発明の食品製造装置においては、前記弾性板の材料が前記回転体の材料よりもやわらかい材料であることが好ましい。これによれば、弾性板の材料が回転体の材料よりもやわらかい材料であるため、弾性板によって回転体が削られたり、切子（金属くず）が発生することがない。
【００１１】
また、前記回転体がステンレスからなり、前記弾性板が、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種からなる金属板であることが好ましい。これによれば、弾性板が適度な圧接力で回転体の周面に隙間無く圧接されるため、回転体の回転動作に支障をきたすことなく、外周面に付着した食品原料を効果的に擦り取ることができる。
【００１２】
また、前記弾性板を前記回転体に当てる力が０．６〜１５．０ｇ／ｍｍであることが好ましい。０．６〜１５．０ｇ／ｍｍの力の範囲で弾性板を回転体に当てることで、弾性板が切子（金属くず）を生じることなく、回転体外周面についた食品を効率よく掻き取ることができる。
【００１３】
また、前記食品原料がチョコレート生地であることが好ましい。チョコレート生地は粘性が比較的低く、回転体とカバーとの隙間に入り込みやすいので、本発明の製造装置が特に有効である。
【００１４】
また、前記周方向片側の所定の高さまで覆うカバーが前記回転体の周面に施されていることが好ましい。カバーを回転体の周面に施すことで、食品原料溜り部の容積を小さくすることができ、食品原料の自重による圧力を軽減し、引いては食品原料の漏れを軽減することができる。このことは、食品原料がチョコレート生地のように比較的粘性が低い場合に有利である。
【００１５】
また、前記弾性板の板厚が０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。これによれば、弾性板が適度な圧接力で回転体の周面に隙間無く圧接されるため、回転体の回転動作に支障をきたすことなく、外周面に付着した食品原料を効果的に擦り取ることができる。
【００１６】
また、前記回転体の板厚が０．８〜４．０ｍｍであることが好ましい。回転体の板厚は、型孔に埋め込まれた食品生地が搬送ベルト上に貼着されて成形されるときの厚さに影響を与えるが、この厚さが上記範囲よりも薄いと、一定の厚さの成形品を安定して生産することが難しくなり、上記範囲よりも厚い場合には、回転体の型孔に埋め込まれた食品生地が自重によって型孔から離れて搬送ベルト上に落下するため、回転体と搬送ベルトを接触させる必要性がなくなり、搬送ベルトの汚染の問題があまり生じないので、本発明の装置を適用する必要性が少なくなる。
【００１７】
更に、本発明の食品製造装置においては、前記食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出するレベル検出手段を設け、このレベル検出手段によって検出された液面レベルが一定範囲となるように、前記供給手段による食品原料の供給量を制御するように構成することが好ましい。
【００１８】
これによれば、レベル検出手段により、食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出し、この液面レベルが一定範囲となるように供給手段による食品原料の供給量を制御することができるので、型孔を通して搬送ベルト上に貼着されるときの食品原料の圧力を一定の範囲にして、成形品の厚さをできるだけ一定にすることができる。
【００１９】
また、前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記レベル検出手段による液面レベルの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記型孔が通過するタイミングに合わせて、前記回転体の外側から前記回転体の型孔を通して行うように構成することが好ましい。これによれば、レベル検出装置を回転体の外側に配置して型孔を通して液面レベルを測定することが可能となる。
【００２０】
また、前記スクレーパを回動させる手段を設けると共に、前記搬送ベルトに貼着された食品原料の厚さを検出する厚さ検出センサを設け、前記厚さ検出センサによって検出された厚さに応じて前記スクレーパを回動させて、前記食品原料の厚さが一定範囲になるようにすり切り位置を制御するように構成することが好ましい。これによれば、搬送ベルト上に送出される成形品の厚さをリアルタイムで測定し、その厚さに応じてスクレーパを回動させてすり切り位置を制御するため、厚さの変動を直ちに是正して一定の厚さに維持することができ、成形品の厚さのばらつきをより小さくすることができると共に、製造ロスを少なくすることができる。
【００２１】
更に、前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記厚さ検出センサによる厚さの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記回転体の型孔から前記搬送ベルトに食品原料が貼着されるタイミングに合わせて行うように構成することが好ましい。これによれば、回転体から搬送ベルト上に貼着されて送出される成形品と厚さ検出センサの検出スポットとが整合するように、検出タイミングを合わせることができる。
【００２２】
更に、前記カバーが保温プレートをなしていることが好ましい。これによれば、例えばチョコレートのように温度によって粘度が変化したり、固化したりする食品原料であっても、温度を一定に維持することにより、粘度を一定に保ち、固化を防ぐことができる。
【００２３】
更に、前記ドラムの周囲を下方開口を残して囲むケースを設け、このケース内に温風を吹込む温風供給手段を設けることが好ましい。これによれば、例えばチョコレートのように温度によって粘度が変化したり、固化したりする食品原料であっても、回転体等に付着して移動する間に粘度が変化したり固化したりすることを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明の食品製造装置によれば、例えばチョコレート生地のような粘性の低い食品生地を成形する際に、食品生地が回転体の外周面に回り込んで付着しても、回転体の回転軸と平行に配置され、回転体の外周面に圧接される弾性板を、カバーの下端部に設けたことにより、回転体外周面に付着した食品原料が弾性板によって擦り取られ、搬送ベルトに付着することが防止されるので、回転体や搬送ベルトの清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、食品原料の無駄な消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は食品製造装置の要部分解斜視図、図２は食品製造装置の正面図、図３は食品製造装置の側面図、図４は図３のＩＶ-ＩＶ断面図、図５は図２のＶ-Ｖ断面図、図６は食品原料の厚さを計測する方法を示す説明図、図７は弾性板、回転体、ベルトの位置関係を示す図２のＶ-Ｖ要部断面図である。図８は弾性板の板厚、幅、長さを示した概念図である。なお、この食品製造装置では、食品原料を薄板状に形成する。
【００２６】
図１〜３に示すように、この食品製造装置は搬送ベルト１を有している。この搬送ベルト１の上流側に、本発明における回転体としてのドラム２の下面が密着され、また、下流側がクールトンネル（図示せず）内に挿通されている。ドラム２から供出されて搬送ベルト１に貼着された薄板状の食品原料は、クールトンネルを通過する際に固化されて、食品菓子となる。
【００２７】
また、搬送ベルト１の上流側には、図７に示すように、ローラ１ａとその斜め下方にローラ１ｂが配置され、これらローラの外周に張設するように搬送ベルト１が巻きつけられ、ローラの回転により搬送ベルト１が上流から下流に向けて食品原料を搬送する。ローラ１ａ、１ｂのように、半径の小さいローラを用いることにより、搬送ベルト１の回転半径が小さくなり、ローラが一つである場合よりも、ドラム２の下面に搬送ベルト１をより密着させることができる。
【００２８】
なお、搬送ベルト１は、本発明の食品製造装置が稼動するときにドラム２の下面に密着する必要があるものの、製造をしていないときには、搬送ベルト１とドラム２を密着から開放することもできる。
【００２９】
図４を併せて参照すると、ドラム２は、薄板を円筒状に巻いて形成されたステンシル３と、このステンシル３の両端を保持するサイドカバー４ａ，４ｂとを有し、一方のサイドカバー４ａが、ドラム２の中心に挿通された支軸５の先端部に軸受け６を介して回動自在に支持されている。また、他方のサイドカバー４ｂは、支軸５に外挿されている駆動中空軸７の先端面に固設されている。この駆動中空軸７は、架台１２に立設されている支柱１３に固設された支持プレート１１に水平に取付けられた外筒９内に挿入され、軸受け１０を介して回動可能に支持されている。したがって、ドラム２は、水平配置された駆動中空軸７及び支軸５を介して、支持プレート１１に回転可能に支持されている。
【００３０】
また、ステンシル３に、複数の型孔３ａが一定の間隔を開けて複数穿設されている。なお、本実施形態では、型孔３ａを丸形にしているが、形状はこれに限定されるものではなく、角形、星形などであっても良く、更に、異なる形状の型孔３ａが複数穿設されていても良い。なお、角形や、星形等のように形状に角がある場合、食品の入り込み易さを考慮して角にｒをつける方が好ましい。
【００３１】
また、駆動中空軸７にチェーンスプロケット１４が軸着されており、このチェーンスプロケット１４が支柱１３に固設されているモータ１５にチェーン１６を介して連設されている（図２参照）。そして、モータ１５が回転すると、このモータ１５にチェーン１６を介して連設するチェーンスプロケット１４が回転し、このチェーンスプロケット１４を軸着する駆動中空軸７を介してドラム２が回転する。このドラム２の回転方向は、搬送ベルト１と同じ方向であり、しかも、ドラム２の回転速度と搬送ベルト１の移動速度とが同じか、或いは搬送ベルト１の移動速度が若干速くなるように設定される。
【００３２】
更に、支軸５の基端側に回動レバー１７の基部が固設され、この回動レバー１７の、前記ドラム２の回転方向側の先端側面に、モータの回転によって軸方向移動するネジ軸２１が当接している。このネジ軸２１は、支柱１３にブラケット１９を介して固設されている可逆性モータ２０の回転軸に、継手２０ａを介して連結されており、モータの回転方向に係合し、軸方向にはスライド可能である。また、ネジ軸２１は、図示しないフレームに設けられたナットに螺挿されている。
【００３３】
したがって、モータ２０が正逆回転すると、継手２０ａを介してネジ軸が回転し、軸方向に進退移動するようになっている。レバー１７は、ドラム２の回転に伴って、支軸５を介して同方向に回転しようとするが、前記ネジ軸２１が当接していることにより、その回動は制止されている。一方、ネジ軸２１が軸方向に移動すると、それとともにレバー１７が回動し、支軸５も回動する。
【００３４】
また、ドラム２内の支軸５の外周に、支持軸２２が固着されており、この支持軸２２の両端に対向一対のサイドプレート２４ａ，２４ｂが軸着されている。この両サイドプレート２４ａ，２４ｂの外周がシールリング２５を介して、ステンシル３の内周に摺接されている。なお、このシールリング２５が摺接されているステンシル３の位置に型孔３ａは穿設されていない。
【００３５】
更に、図３、図５に示すように、このステンシル３の外周の、下部から反時計回り方向へおおよそ９０°開いた位置までの間に、保温プレート２６が摺接されている。また、この保温プレート２６の両端が支柱１３から延出する外枠（図示せず）に固設されている。なお、この保温プレート２６が、本発明における、ドラム２の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーをなしている。また、このカバーは、保温プレート２６だけからなる必要はなく、保温プレートに他のプレート等の部材を固着して保温プレートと一体にしてカバーとすることもできる。
【００３６】
この保温プレート２６は、アルミニウムなど、比較的熱伝導率の高い材質で形成されており、その内部にジャケット２７（図１参照）が形成されている。保温プレート２６の一側に、ジャケット２７に連通する流入口２７ａと流出口２７ｂとが形成されている。なお、図示しないが、この流入口２７ａと流出口２７ｂとが、循環ポンプとヒータなどの温水供給源を介装する循環パイプに接続されている。
【００３７】
更に、両サイドプレート２４ａ，２４ｂ間にスクレーパ２８が配設されている。図４、図５に示すように、スクレーパ２８は、その両側を両サイドプレート２４ａ，２４ｂに密着された状態で固設されており、また、スクレーパ２８の下端がドラム２の回転中心から垂直方向へ延出されている。更に、このスクレーパ２８の下端にブレード２８ａが固設され、このブレード２８ａの先端がステンシル３の内周に摺接されている。
【００３８】
スクレーパ２８は、その両端が両サイドプレート２４ａ，２４ｂに固定されているため、この両サイドプレート２４ａ，２４ｂと一体となって回転する。この両サイドプレート２４ａ，２４ｂが支持軸２２を介して支軸５に固設されているため、この支軸５の軸端に固設されている回動レバー１７を回動させることで、スクレーパ２８を回動させることができる。この場合、図４に示すように、スクレーパ２８の下端に設けたブレード２８ａが垂直方向へ延出された状態にあるときは、ブレード２８ａの下端がステンシル３の内面に摺接され、また、ステンシル３の外周の、図５における下側右半分に保温プレート２６が摺接されているため、この保温プレート２６、両サイドプレート２４ａ，２４ｂ、スクレーパ２８で囲まれた領域に原料溜り部２９が形成される。
【００３９】
この実施形態においては、前記可逆性モータ２０、継手２０ａ、ネジ軸２１、回動レバー１７等がスクレーパ２８の回動手段を構成しているが、スクレーパ２８を回動させる手段としては、他の構造からなる駆動機構も採用可能である。
【００４０】
この原料溜り部２９の上方でステンシル３の外側に、支柱１３から延出する外枠（図示せず）に固設されているホッパー３０が対設されている。更に、図１に示すように、このホッパー３０の上部開口端に、原料供給ホース３１の吐出口と温風ホース３２の開口端とが臨まされている。原料供給ホース３１は、供給手段としての原料供給ポンプ３３に連通されている。この原料供給ポンプ３３は原料タンク（図示せず）に貯留されている、所定の粘度に調整された食品原料３４を吸い上げるもので、原料タンクから吸い上げられた食品原料３４は、原料供給ホース３１からホッパー３０に供給され、ホッパー３０からステンシル３に穿設されている型孔３ａを経て原料溜り部２９に貯留される（図５参照）。
【００４１】
また、温風ホース３２は、温風供給手段としての図示しない温風ブロワに連通されており、この温風ブロワから送給される温風を、ホッパー３０を介してドラム２内に送風するようになっている。更に、図２，３に示すように、ドラム２の周囲は下方開口を除いてケース４１で覆われており、このケース４１の前面側にも図示しない温風ホースが連結されていて、温風がケース４１の前面からも導入されるようになっている。こうして、ドラム２内外の雰囲気を、食品原料３４の流動性を維持するに最適な温度に設定することができる。
【００４２】
更に、図３、図５に示すように、ステンシル３の外周で、保温プレート２６の上方に、外側スクレーパ３５が摺接されている。この外側スクレーパ３５は、ステンシル３に穿設されている型孔３ａからはみ出た食品原料３４をステンシル３の内部へ戻すものである。
【００４３】
また、ホッパー３０の内壁に、レベル検出手段としてのレベルセンサ３６が固設されている。このレベルセンサ３６は、原料溜り部２９に貯留される食品原料３４の液面レベルを検出する非接触式センサであり、光学式や超音波式等がある。レベルセンサ３６が光学式の場合、このレベルセンサ３６には発光部と受光部とが設けられており、発光部から食品原料３４の液面に照射された検出信号としての光の反射光を受光部で受光することで、液面レベルを検出する。一方、レベルセンサ３６が超音波式の場合、このレベルセンサ３６から出射されて液面から反射された検出信号である超音波を受波することで、液面レベルを検出する。
【００４４】
また、ホッパー３０の前方でステンシル３の外周の位置にタイミング用近接スイッチ３７が配設されている。このタイミング用近接スイッチ３７はステンシル３に穿設されている型孔３ａの通過を、接触式或いは非接触式により検出するもので、レベルセンサ３６から検出信号（光或いは超音波等）を発信させるタイミングを設定して、検出信号が型孔３ａを透過できるようにするものである。
【００４５】
更に、このタイミング用近接スイッチ３７は、ドラム２の回転を停止させるタイミングを決定するリミットスイッチを兼用している。すなわち、食品製造装置の動作を停止させたとき、ドラム２の回転は直ちに停止されず、タイミング用近接スイッチ３７によってタイミングをとることにより、ドラム２の回転中心を通る鉛直方向が、ステンシル３に穿設されている型孔３ａ，３ａ間、すなわち、型孔３ａのない部位に必ず臨まされる位置となるように設定されている。なお、スクレーパ２８も、その先端に設けられているブレード２８ａが、必ず鉛直方向に位置した状態で停止されるように設定されている。
【００４６】
その結果、ドラム２の回転が停止されると、ブレード２８ａは必ず、ステンシル３に穿設されている型孔３ａ，３ａ間の内周に摺接されるので、原料溜り部２９に食品原料３４が保持され、外部に漏出することはない。なお、原料溜り部２９に貯留されている食品原料３４は、保温プレート２６に形成されているジャケット２７を流れる温水によってほぼ一定温度に保温されており、したがって、食品原料３４は流動性が一定状態に保たれている。
【００４７】
また、図１，６に示すように、ステンシル３の前方に一対の厚さ検出センサ３８，３９が、支柱から延出する外枠（図示せず）に固設された状態で配列されている。この厚さ検出センサ３８，３９は、それぞれから出射され反射した検出信号（光或いは超音波等）を受信することで、型孔３ａによって所定形状に成形された食品原料３４の板厚を測定するものである。すなわち、一方の検出センサ３８が成形された食品原料３４の上面とセンサ３８までの距離を検出し、他方の検出センサ３９がベルト１の上面とセンサ３９までの距離を検出して、両者の距離の差を求めることによって、成形品の厚さを算出するようになっている。そして、図６に示すように、食品原料３４の板厚は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３箇所測定する。
【００４８】
そして、本発明の特徴とする部分は、図１、７に示すように、保温プレート２６の下端部に沿って弾性板５０を取付け、この弾性板５０をドラム２のステンシル３の外周面に圧接させたことにある。この実施形態の場合、弾性板５０は、０．４ｍｍの厚さのリン青銅の板からなり、保温プレート２６の下端部に沿ってドラム２の支軸５と平行に配置され、押さえ板５１を介してボルト５２によって保温プレート２６に固定され、弾性板５０の一側辺がステンシル３の外周面に弾性的に圧接されている。
【００４９】
なお、弾性板５０としては、回転体の材料よりもやわらかい材料であることが好ましく、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種がより好ましく用いられ、リン青銅が特に好ましく用いられる。これらの弾力性を有する金属板を用いることで、ステンシル３に弾性板５０が隙間なく圧接し、ステンシル３外周面に付着した食品原料３４をより効果的に擦り取ることができる。
【００５０】
また、弾性板５０を、回転体であるドラム２のステンシル３に当てる力は、０．６〜１５．０ｇ／ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．４ｇ／ｍｍとする。
【００５１】
この場合、弾性板５０を回転体に当てる力（Ｆ）は、まず下記（I）、（II）式より荷重Ｗ（Ｎ）を求め、その後、荷重Ｗ（Ｎ）を下記（III）式に代入することで求めることができる。
【００５２】
【数１】
【００５３】
（式中、δは弾性板の最大たわみ（ｍｍ）、Ｌは弾性板の、回転体の周方向に沿った撓み可能な長さ（ｍｍ）、Ｗは荷重（Ｎ）、Ｅは弾性板の弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、Ｉは断面２次モーメントを表す。）
ここで、Ｉは下記（II）式より求められる。
【００５４】
【数２】
【００５５】
（式中、ｂは弾性板の幅（ｍｍ）、ｈは弾性板の板厚（ｍｍ）、Ｉは断面２次モーメントを表す。）
【００５６】
【数３】
【００５７】
（式中、ｂは弾性板の、回転体の軸方向に沿った長さ（ｍｍ）、Ｗは荷重（Ｎ）、Ｆは弾性板を回転体に当てる力（ｇ／ｍｍ）を表す。）
なお、上記式中の弾性板の最大たわみδ（ｍｍ）、弾性板の、回転体の周方向に沿った撓み可能な長さＬ（ｍｍ）、弾性板の幅ｂ（ｍｍ）、弾性板の板厚ｈ（ｍｍ）は、それぞれ図８のδ、Ｌ、ｂ、ｈで示される値である。
【００５８】
ここで、弾性板５０の厚さｂは、０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。上記弾性板５０の板厚ｂが、０．２ｍｍより薄い場合は、弾性板５０のステンシル３外周面への圧接力が不足し、ステンシル３外周面に付着した食品原料３４を効果的に擦り取ることができず、０．５ｍｍよりも厚い場合は、ドラム２の回動抵抗が増大するため好ましくない。
【００５９】
一方、前記ステンシル３の板厚は、０．８〜４．０ｍｍであることが好ましい。ステンシル３の板厚は、成形される食品生地の厚さに反映されるものであるが、この厚さが０．８ｍｍよりも薄いと、安定した成形が困難となる。また、４．０ｍｍを超える場合には、型孔３ａから自重で落下させて搬送ベルト１に載置することができるので、ステンシル３を搬送ベルト１に接触させる必要性が乏しくなり、搬送ベルト１に食品生地が転写されることを防止できるので、本発明の製造装置を適用する必要性が少なくなる。
【００６０】
次に、上記食品製造装置を用いてチョコレート生地を製造する方法について説明する。
【００６１】
チョコレート原料は、図示しない調温装置によって予めテンパリング処理された後、原料供給ホース３１からホッパー３０内に供給する。この場合、ホッパー３０内に供給するチョコレート原料は、粘度８０〜１７０ポイズに調整されたものであることが好ましく、粘度１３０〜１５０ポイズに調整されたものであることがより好ましい。
【００６２】
なお、本発明において、チョコレートの粘度は、いわゆるＢ型粘度計を用いて測定することができるが、具体的には次の方法によって測定した値である。すなわち、粘度計としては、株式会社トキメック（本社：東京都大田区南蒲田２−１６−４６）製のViscometer（型式ＢＬ）を用いた。この粘度計を雰囲気温度３１±１℃で一昼夜以上放置し、併せて測定で用いるロータ（ロータ番号Ｎｏ．４）も同じく一昼夜以上同じ雰囲気温度に放置した。試料チョコレートは、シードテンパリング処理若しくはマーブルテンパリング処理をし、又はテンパリング処理をせずに、測定温度である３０℃にして、内径６４ｍｍの容器に約１９３ｍｌ注ぎ入れて、容器の内底面から６０ｍｍの高さになるようにした。この状態で、直ちに測定容器の試料中にロータを３５ｍｍの深さまで挿入し、回転数１２ｒｐｍで３分間粘度を測定した。なお、測定に際して、ロータの周りにはガイドを取付けないようにした。
【００６３】
こうして、ドラム２内に設けられている原料溜り部２９に、テンパリングされたチョコレート原料３４が貯留される。このとき、ドラム２の周辺がケース４１に流入する温風によって保温され、原料溜り部２９のステンシル３側が保温プレート２６で覆われ、この保温プレート２６に形成したジャケット２７に温水が流されているため、ドラム２内のチョコレート原料３４は所定の温度に保温されて、一定の流動性が保持される。なお、ドラム２内の温度は、２８〜３８℃に保たれることが好ましく、３０〜３６℃に保たれることが更に好ましい。
【００６４】
そして、保温プレート２６はステンシル３の外側に摺接されているため、保温プレート２６に対向するステンシル３に穿設されている型孔３ａにはチョコレート原料３４が充填される。
【００６５】
この状態で、モータ１５の駆動によりドラム２を回転させると、原料溜り部２９の型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４が搬送ベルト１側へ移動される。そして、型孔３ａが保温プレート２６の先端面に達すると、ステンシル３の内周に配設されているスクレーパ２８の下端に設けたブレード２８ａによって、余分なチョコレート原料３４がすり切られる。したがって、スクレーパ２８を通過した型孔３ａには、丁度、この型孔３ａを埋める形状、及び厚さのチョコレート原料３４が充填されていることになる。
【００６６】
また、このとき、ステンシル３の下面が搬送ベルト１に密着され、この搬送ベルト１がドラム２と、同方向へ同期された速度で移動され、或いはドラム２の回転速度よりも若干速い速度で移動されているため、この型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４は搬送ベルト１に貼着されると共に型孔３ａから剥離される。その結果、搬送ベルト１上には、型孔３ａと同じ形状、厚さ、すなわち、型孔３ａが円形の本形態では、円盤形のチョコレート原料３４が貼着される。
【００６７】
この場合、チョコレート原料を原料溜り部２９に供給して、チョコレート原料のテンパリングから１５分以内に搬送ベルト１に貼着させて成形するように管理することにより、チョコレート原料の粘度変動を防ぐことができ、それによって成形品の厚さをより一定にすることができる。
【００６８】
ところで、保温プレート２６はステンシル３の外側に摺接されているが、チョコレート原料３４のような比較的粘度の低い食品生地の場合には、原料溜り部２９の型孔３ａに充填されているチョコレート原料３４が保温プレート２６とステンシル３の間に入り込み、ステンシル３の外周面にチョコレート原料３４が付着する。
【００６９】
しかしながら、本発明では、ステンシル３の外周面に圧接された弾性板５０により、ステンシル３の外周面に付着したチョコレート原料３４が擦り取られ、ステンシル３内部に押し戻されて、再利用される。このため、ステンシル３が搬送ベルト１に接触する時点では、ステンシル３の外周面にチョコレート原料３４が付着しておらず、搬送ベルト１にチョコレート原料３４が転写されることがない。その結果、ドラム２や搬送ベルト１の清掃作業の回数を減らすことができ、生産性を向上させることができると共に、チョコレート原料３４の無駄な消費を低減することができる。
【００７０】
また、この実施形態の製造装置によれば、以下のような作用によって、成形されるチョコレート菓子の厚さを一定に保つことができる。まず、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量が多いと、自重により型孔３ａに充填されるチョコレート原料３４の圧力が高くなる。一方、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量が少ないと、自重が軽くなるため、型孔３ａに充填されるチョコレート原料３４の圧力が低くなる。この圧力の変動によって成形されるチョコレートの厚さが変動することになる。
【００７１】
したがって、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の残量は、常に一定に保持しておく必要がある。原料溜り部２９に貯留されるチョコレート原料３４は、ホッパー３０から供給される。このホッパー３０には、原料供給ポンプ３３によりチョコレート原料３４が連続的に供給されている。原料供給ポンプ３３によるチョコレート原料３４の単位時間当たりの供給量は、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の単位時間当たりの減少量を基準量として、常時はこの基準量で供給されるが、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３の液面レベルが変動すると、所定の割合だけ増大又は減少されるようになっている。
【００７２】
原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルはレベルセンサ３６により常時監視されている。レベルセンサ３６はマイコンを内蔵しており、ホッパー３０の前方に配設されているタイミング用近接スイッチ３７がステンシル３に穿設されている型孔３ａを検出し、その型孔３ａがレベルセンサ３６の下方を通過するタイミングをトリガとして、そのときのレベルセンサ３６で検出したチョコレート原料３４の液面レベルを読込む。このように、型孔３ａがレベルセンサ３６の下方を通過するタイミングをとって、レベルセンサ３６から検出信号を発するようにしたことにより、検出信号がステンシル３の外周に阻害されることなく型孔３ａを透過して、チョコレート原料３４の液面レベルを精度良く検出することができる。
【００７３】
レベルセンサ３６は、検出した液面レベルと予め設定される液面上限レベルとを比較し、液面レベルが上限レベルを越えたときは、シーケンサを介して原料供給ポンプ３３をローレベルモードで駆動させる。原料供給ポンプ３３は、上記基準値の他に、供給量が基準量よりも数％増量されたハイモードと、供給量が基準量よりも数％減量されたローモードとに切換え可能であり、シーケンサからのローモード信号により、単位時間当たりのチョコレート原料３４の供給量が減量される。
【００７４】
そして、レベルセンサ３６で検出したチョコレート原料３４の液面レベルが予め設定した液面下限レベルに達したとき、シーケンサを介して原料供給ポンプ３３にハイモード信号を出力する。すると、原料供給ポンプ３３はハイモードとなり、単位時間当たりのチョコレート原料３４の供給量が増加される。なお、本形態では、液面下限レベルと液面上限レベルとは、基準レベルを中心値として±１[mm]程度に設定されている。
【００７５】
その結果、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルが常に一定に保持されるため、型孔３ａから搬送ベルト１へ供出されるチョコレート原料３４の圧力が常に一定となり、均一な厚さのチョコレート菓子を製造することができる。
【００７６】
また、搬送ベルト１に貼着された円盤形のチョコレート原料３４は、各厚さ検出センサ３８，３９によって厚さが検出され、内蔵するマイコンにより厚さが適正かどうかが判定される。各厚さ検出センサ３８，３９によって検出した厚さが適正かどうかの判定は、例えば図６に示すように、１枚のチョコレート原料３４の前後縁Ｐ１，Ｐ３と中央部Ｐ２の三点を検出する。これを３枚のチョコレート原料３４について各々計測し、各計測値の中で、厚さが予め設定される規定値よりも大きい値（厚い）或いは小さい値（薄い）を示す計測値が、連続してＮ回（例えば６回）以上検出された場合、スクレーパ２８を回動させて、厚さを調整する。
【００７７】
すなわち、円盤形チョコレート原料３４の厚さが薄いと判定された場合は、その値に応じて可逆性モータ２０を駆動させ、ネジ軸２１の回転による軸方向移動により回動レバー１７を回動させて、スクレーパ２８を、図５の時計回り方向へ回動させることで、チョコレート原料３４のすり切る位置をベルト１に対して相対的に離れることによって、型孔３ａから剥離されるチョコレート原料３４の厚さを増加させる。
【００７８】
一方、円盤形チョコレート原料３４の厚さが厚いと判定された場合は、その値に応じた可逆性モータ２０の駆動により、回動レバー１７を、上述と逆の方向へ回動させて、スクレーパ２８を、図５の反時計回り方向へ回動させる。すると、スクレーパ２８によるチョコレート原料３４のすり切る位置がベルト１に対して相対的に近づくことによって、型孔３ａから剥離されるチョコレート原料３４の厚さが減少する。
【００７９】
このように、本形態では、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４の液面レベルを常に監視し、一定レベルを維持するように調整しているので、搬送ベルト１上に常に一定圧力でチョコレート原料３４を貼着させることができる。また、搬送ベルト１に貼着されたチョコレート原料３４の厚さも常時監視し、厚さが変化した場合は、スクレーパ２８を揺動させて、すり切るチョコレート原料３４の厚さを調整するようにしたので、チョコレート原料３４の厚さを常に一定の状態に保持することができる。
【００８０】
その結果、例えば比較的薄いシート状の成形品であっても、均一な厚さで製造することができ、製造ロス等に起因する生産性の低下が抑制され、常に安定した品質のチョコレート菓子を連続的に製造することができる。また、これまでになかったような薄いシート状のチョコレート菓子とすることが可能となるため、口に含んだときに速やかに溶けて味わい深いチョコレート菓子を提供できる。
【００８１】
また、チョコレート原料３４が剥離された後の型孔３ａの縁部には、チョコレート原料３４がバリ状に残されるが、この型孔３ａの縁部に付着されたチョコレート原料３４は、外側スクレーパ３５を通過する際に、このスクレーパ３５によりステンシル３内部に押し戻されて、原料溜り部２９に貯留されて、再利用される。
【００８２】
ところで、食品製造装置を停止させても、ドラム２の回転は直ちに停止されず、タイミング用近接スイッチ３７が、ステンシル３に穿設されている型孔３ａを検出し、或いはこの型孔３ａの通過を検出した後、所定タイミング、すなわち、ドラム２の回転中心を通る垂直方向にステンシル３の型孔３ａのない部位が臨まされる位置で停止させる。また、スクレーパ２８も垂直位置で停止させる。
【００８３】
その結果、スクレーパ２８の先端に設けたブレード２８ａがステンシル３内周の上記型孔３ａのない部分に密着されるので、原料溜り部２９に貯留されているチョコレート原料３４が外部に漏出することがなく保持される。
【００８４】
なお、上記実施形態では、カバーを構成する保温プレート２６が、回転体の周面となるステンシル３に摺接した状態で配置されているが、本発明におけるカバーは、回転体の周面に摺接している必要は必ずしもなく、例えばメレンゲやビスッケットの生地等の食品原料に適用する場合には、図９に示すような態様のものであってもよい。すなわち、図９においては、ステンシル３の回転中心から垂下した位置から反時計回り方向へおおよそ９０°の高さまでカバー６０で覆われているが、このカバー６０は、ステンシル３の周面に接しておらず、ステンシル３との間に空隙６１を有して配置されている。ただし、カバー６０の両側及び下端部は、いずれもステンシル３に密接しており、下端部には、前述した弾性板５０が押さえ板５１によって取付けられている。この態様では、食品原料がステンシル３の外周に流出し、上記空隙６１に溜まることになるが、弾性板５０によってステンシル３に密接しているので、空隙６１に流出した食品原料が搬送ベルト上に流出することはない。
【実施例】
【００８５】
（実施例１）
カカオマス３０部、砂糖４５部、全脂粉乳１０部、ココアバター１５部、レシチン０．５部の原料から、常法によりチョコレート原液を製造した。このチョコレート原液に対して、０．３％の量でテンパリングシード（不二製油製、商品名「チョコシードＡ」）を添加して、チョコレート原液をテンパリングした。テンパリング後、直ちに前記実施形態で説明した製造装置（以下「本件装置」とする）のホッパーにテンパリングしたチョコレート原液を投入した。投入したときのチョコレート原液の温度は３０℃であり、粘度は、１５２ポイズであった。なお、粘度の測定は、前述した方法で行った。
【００８６】
ホッパーにチョコレート原液を投入する前に、本件装置は、チョコレート原液が固化しないように予め温めておいた。具体的には、本件装置のケース内にあるドラム内外の雰囲気温度を３３〜３４℃になるように、温風ブロアから３３℃の温風を２．７５ｍ３／分の風速で予め１時間暖め、更に、ジャケットの水温を３３℃で１時間温水を還流しながら本件装置を温めた。本件装置が温まった後に、ホッパーにチョコレート原液を約３リットル投入し、残りのチョコレート原液をポンプによってホッパーに投入されるチョコレート原液を溜めるタンクに投入した。
【００８７】
数回試運転をした後、チョコレート成型品の厚さを決め、直径４０ｍｍで厚さ１．３ｍｍの円盤状のチョコレートの製造を開始した。そして、本件装置で、製造したチョコレート成形品を得た。
【００８８】
この成形品を無作為に５つ抽出し、直径及び厚さの測定を行った。その結果、下記表１のようになった。
【００８９】
【表１】
【００９０】
この結果から、成形品の厚さは、１．２８±０．０６となり、その振れを表すＣＶ値は、０．０５と低い値であった。このように、本件装置を用いることにより、厚さがほぼ均一な薄いチョコレート成型品を製造することができた。
【００９１】
また、原料溜り部２９において、ステンシル３の表面に付着したチョコレート原液は、保温プレート２６から露出するときに弾性板５０によって十分に擦り取られるため、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【００９２】
（実施例２）
弾性板の板厚０．５ｍｍの場合において、以下の条件で、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を下記式より求めた。なお、弾性板の板厚、幅、長さはそれぞれ図８のｈ、ｂ、Ｌで示される長さである。
【００９３】
弾性板材料をリン青銅とし、弾性板の板厚（ｈ）０．５ｍｍ、長さ（Ｌ）２９ｍｍ、幅（ｂ）２８０ｍｍ、最大たわみ（δ）１．０２ｍｍ、弾性係数（Ｅ）９８×１０３Ｎ／ｍｍ２の条件で、断面２次モーメント（Ｉ）を前記式（II）より求めたところ、Ｉ＝３５／１２となった。
【００９４】
こうして得られた断面２次モーメント(Ｉ)を前記式（Ｉ）に代入し、荷重（Ｗ）を求めたところ、Ｗ＝３５．８６Ｎとなった。この荷重（Ｗ）を前記式（III）に代入し、弾性板を回転体に当てる力Ｆ＝１３．１ｇ／ｍｍが求められた。
【００９５】
この弾性板を用いて、上記食品製造装置を構成したところ、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【００９６】
（実施例３）
弾性板の板厚が０．２ｍｍの場合において、実施例２と同様の方法で、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を求めた。なお、弾性板の板厚、幅、長さは、それぞれ図８のｈ、ｂ、Ｌで示される長さである。
【００９７】
弾性板材料をリン青銅とし、弾性板の板厚（ｈ）０．２ｍｍ、長さ（Ｌ）２９ｍｍ、幅（ｂ）２８０ｍｍ、最大たわみ（δ）１．０２ｍｍ、弾性係数（Ｅ）９８×１０３Ｎ／ｍｍ２の条件で、断面２次モーメント（Ｉ）を前記式（II）より求めたところ、Ｉ＝０．１８６７となった。
【００９８】
こうして得られた断面２次モーメント(Ｉ)を前記式（Ｉ）に代入し、荷重（Ｗ）を求めたところ、Ｗ＝２．２９６Ｎとなった。この荷重（Ｗ）を前記式（III）に代入し、弾性板を回転体に当てる力Ｆ＝０．８３６ｇ／ｍｍが求められた。
【００９９】
上記計算結果より、弾性板厚が０．２ｍｍの場合においては、弾性板を回転体に当てる力（Ｆ）を０．８３６ｇ／ｍｍとすることで、弾性板が切子（金属くず）を生じることなく、回転体外周面についた食品を効率よく掻き取ることができる。
【０１００】
この弾性板を用いて、上記食品製造装置を構成したところ、搬送ベルト１の表面にチョコレート原液が転着されることはなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、チョコレート原料以外に、例えばビスケット、キャンディー、キャラメル、グミ等の砂糖菓子、ゼリー、プリン、餡子などの流動性を有する食品原料を形成する技術に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の食品製造装置の要部分解斜視図である。
【図２】同食品製造装置の正面図である。
【図３】同食品製造装置の側面図である。
【図４】図３のＩＶ-ＩＶ断面図である。
【図５】図２のＶ-Ｖ断面図である。
【図６】型孔から押し出された食品原料の厚さを計測する方法を示す説明図である。
【図７】弾性板、回転体、搬送ベルトの位置関係を示す図２のＶ-Ｖ要部断面図である。
【図８】弾性板の板厚、幅、長さを示した概念図である。
【図９】カバーが回転体の周面と接していない別の態様を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 搬送ベルト
１ａ 、１ｂ ローラ
２ ドラム
３ ステンシル
３ａ 型孔
４ａ，４ｂ サイドカバー
５ 支軸
６，８，１０ 軸受け
７ スリーブ
１５ モータ
１７ 回動レバー
２０ 可逆性モータ
２４ａ，２４ｂ サイドプレート
２６ 保温プレート
２７ ジャケット
２８ スクレーパ
２８ａ ブレード
２９ 原料溜り部
３０ ホッパー
３１ 原料供給ホース
３２ 温風ホース
３３ 原料供給ポンプ
３４ 食品原料
３５ 外側スクレーパ
３６ レベルセンサ
３７ タイミング用近接スイッチ
３８，３９ 厚さ検出センサ
５０ 弾性板
５１ 押さえ板
５２ ボルト
６０ カバー
ｈ 弾性板の板厚
ｂ 弾性板の幅
Ｌ 弾性板の長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心が水平に支持され、周面に複数の型孔が形成された回転体と、この回転体の回転中心から垂下して回転体内周面に摺接するスクレーパと、前記回転体の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーと、前記回転体、前記スクレーパ及び前記カバーで囲まれた空間部に設けられた食品原料溜り部と、この食品原料溜り部に食品原料を供給する供給手段と、前記回転体の下面外周に接触する搬送ベルトとを備え、前記回転体の型孔に充填された食品原料を前記スクレーパですり切りつつ、前記搬送ベルトに貼着させて成形するようにした食品製造装置において、前記回転体の回転軸と平行に配置され、前記回転体の外周面に圧接される弾性板を、前記カバーの下端部に設けたことを特徴とする食品製造装置。
【請求項２】
前記弾性板の材料が前記回転体の材料よりもやわらかい材料である請求項１記載の食品製造装置。
【請求項３】
前記回転体がステンレスからなり、前記弾性板が、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種からなる金属板である請求項１又は２記載の食品製造装置。
【請求項４】
前記弾性板を前記回転体に当てる力が０．６〜１５．０ｇ／ｍｍである請求項１〜３のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項５】
前記食品原料がチョコレート生地である請求項１〜４のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項６】
前記周方向片側の所定の高さまで覆うカバーが前記回転体の周面に施されている請求項５記載の食品製造装置。
【請求項７】
前記弾性板の板厚が０．２〜０．５ｍｍである請求項１〜６のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項８】
前記回転体の板厚が０．８〜４．０ｍｍである請求項１〜７のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項９】
前記食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出するレベル検出手段を設け、このレベル検出手段によって検出された液面レベルが一定範囲となるように、前記供給手段による食品原料の供給量を制御するように構成した請求項１〜８のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１０】
前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記レベル検出手段による液面レベルの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記型孔が通過するタイミングに合わせて、前記回転体の外側から前記回転体の型孔を通して行うように構成した請求項９記載の食品製造装置。
【請求項１１】
前記スクレーパを回動させる手段を設けると共に、前記搬送ベルトに貼着された食品原料の厚さを検出する厚さ検出センサを設け、前記厚さ検出センサによって検出された厚さに応じて前記スクレーパを回動させて、前記食品原料の厚さが一定範囲になるようにすり切り位置を制御するように構成した請求項1〜１０のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１２】
前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記厚さ検出センサによる厚さの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記回転体の型孔から前記搬送ベルトに食品原料が貼着されるタイミングに合わせて行うように構成した請求項１１記載の食品製造装置。
【請求項１３】
前記カバーが保温プレートをなしている請求項１〜１２のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１４】
前記ドラムの周囲を下方開口を残して囲むケースを設け、このケース内に温風を吹込む温風供給手段を設けた請求項１〜１３のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１】
回転中心が水平に支持され、周面に複数の型孔が形成された回転体と、この回転体の回転中心から垂下して回転体内周面に摺接するスクレーパと、前記回転体の回転中心から垂下した位置から周方向片側の所定の高さまで覆うカバーと、前記回転体、前記スクレーパ及び前記カバーで囲まれた空間部に設けられた食品原料溜り部と、この食品原料溜り部に食品原料を供給する供給手段と、前記回転体の下面外周に接触する搬送ベルトとを備え、前記回転体の型孔に充填された食品原料を前記スクレーパですり切りつつ、前記搬送ベルトに貼着させて成形するようにした食品製造装置において、前記回転体の回転軸と平行に配置され、前記回転体の外周面に圧接される弾性板を、前記カバーの下端部に設けたことを特徴とする食品製造装置。
【請求項２】
前記弾性板の材料が前記回転体の材料よりもやわらかい材料である請求項１記載の食品製造装置。
【請求項３】
前記回転体がステンレスからなり、前記弾性板が、リン青銅、ベリリウム銅，チタン銅から選ばれた１種からなる金属板である請求項１又は２記載の食品製造装置。
【請求項４】
前記弾性板を前記回転体に当てる力が０．６〜１５．０ｇ／ｍｍである請求項１〜３のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項５】
前記食品原料がチョコレート生地である請求項１〜４のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項６】
前記周方向片側の所定の高さまで覆うカバーが前記回転体の周面に施されている請求項５記載の食品製造装置。
【請求項７】
前記弾性板の板厚が０．２〜０．５ｍｍである請求項１〜６のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項８】
前記回転体の板厚が０．８〜４．０ｍｍである請求項１〜７のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項９】
前記食品原料溜り部に貯留された食品原料の液面レベルを検出するレベル検出手段を設け、このレベル検出手段によって検出された液面レベルが一定範囲となるように、前記供給手段による食品原料の供給量を制御するように構成した請求項１〜８のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１０】
前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記レベル検出手段による液面レベルの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記型孔が通過するタイミングに合わせて、前記回転体の外側から前記回転体の型孔を通して行うように構成した請求項９記載の食品製造装置。
【請求項１１】
前記スクレーパを回動させる手段を設けると共に、前記搬送ベルトに貼着された食品原料の厚さを検出する厚さ検出センサを設け、前記厚さ検出センサによって検出された厚さに応じて前記スクレーパを回動させて、前記食品原料の厚さが一定範囲になるようにすり切り位置を制御するように構成した請求項1〜１０のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１２】
前記回転体の回転位置を前記型孔の通過によって検出するタイミング用近接スイッチを設け、前記厚さ検出センサによる厚さの検出を、前記タイミング用近接スイッチによって前記回転体の型孔から前記搬送ベルトに食品原料が貼着されるタイミングに合わせて行うように構成した請求項１１記載の食品製造装置。
【請求項１３】
前記カバーが保温プレートをなしている請求項１〜１２のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【請求項１４】
前記ドラムの周囲を下方開口を残して囲むケースを設け、このケース内に温風を吹込む温風供給手段を設けた請求項１〜１３のいずれか１つに記載の食品製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２２２０７７（Ｐ２００７−２２２０７７Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４７１３０（Ｐ２００６−４７１３０）
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００６１１６）森永製菓株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００６１１６）森永製菓株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
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