JPH0767703B2 - 弾性充填型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は弾性充填型、更に詳しくは開口袋状の充填部を
形成した弾性充填型に、非固形状の充填物、例えば水あ
るいは練り状のチョコレート、かまぼこ、ツミレ等のよ
うな食料品、消しゴムにような文具品あるいは石鹸のよ
うな日用品等の充填し、その後固化成型するための充填
成型品製造機に使用する弾性充填型に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来から食料品であると、その他のものであるとを問わ
ず、充填型を用いて、充填成型品を製造することが行な
われていた。

このような従来の充填型は、充填成型品の形状に応じた
剛体からなる複数の分割型から形成されていた。

そしてこのような従来の分割型を用いた充填型は、充填
物をこれら分割型内部に充填し、この充填物を分割型内
部で固化させた後、分割型を分割することによって取り
出すものであった。

しかしながらこのような従来の充填型を用いて製造した
充填成型品は、分割型を用いて製造する関係上、どうし
ても分割型の割り線がでてしまい、製造された充填成型
品の商品価値を低下させることになっていた。

また、特に複雑な形状の充填成型品を製造するために
は、数多くの分割型が必要とされ、製造工程の複雑化を
も招いていた。

更に分割型自体が剛体にて形成されていたために、分割
型自体の製造にも多額の費用がかかり、それが製品コス
トに多大な影響を与えることとなっていた。特に多品種
少量製造の場合には、充填成型品全体のコストに占める
分割型コストが多大となり、実際にはおよそ製造するこ
とができない状態ともなっていた。

また従来の剛体の分割充填型を用いた際には、固化させ
る時に体積が増減する充填物の場合には、固化工程での
加圧あるいは減圧によって分割充填型を破損してしまう
こともあった。

そこで充填型として、開口袋状の充填部を有する弾性充
填型が考えられた。

この弾性充填型を用いて充填成型を行なうための充填成
型品製造機は、 この弾性充填型の充填部内部に充填物を充填するための
充填装置と、 充填部内部に充填した充填物の固化装置と、 充填部内部で固化した充填物を取り出すための抜取り装
置とから形成されている。

このように充填型として、開口袋状の充填部を有する弾
性充填型を用いると、割り線のない充填成型品を製造可
能とすると共に、充填型自体の製造コストの低減、充填
型の破損防止をも図り、同時に製造工程の大幅な簡素化
をも図ることができるものであった。

［発明が解決しようとする問題点］ ただこのような弾性充填型を用いて充填成型を行なう充
填成型品製造機の各装置中で、弾性充填型を伸ばした
り、あるいは膨張させたりする場合がある。

例えば充填装置にあっては、充填物を充填する際に、一
旦弾性充填型を膨張させ、その後充填を行ない、充填終
了後に再び弾性充填型を通常の大きさに戻すような充填
を行なう場合がある。

また抜取り装置についても、弾性充填型を引っ張ること
によって開口部を拡開させ、その後固化した充填成型品
を取り出したり、あるいは弾性充填型を膨張させてから
充填成型品を取り出したりする場合がある。

このような場合に、弾性充填型を伸ばしたり、あるいは
膨張させたりするものの、従来の弾性充填型は、開口袋
状の充填部と、この充填部の開口部に連続した固定部と
が同一の肉厚として形成されていたために、充填部より
も固定部が伸びてしない、充填物の充填あるいは固化し
た充填成型品の取り出しが行ない難い事態が生じてい
た。

特に充填物が油脂、バター、マーガリン、チョコレー
ト、チーズ等のように粘性を有している場合には、抜取
り装置による充填成型品の取り出し時に、充填成型品が
弾性充填型の充填部に密着してしまい、その結果膨張さ
せても固定部のみが伸び、充填部が伸びないために充填
成型品の取り出しが行なえないこともあった。

そこで本発明は、弾性充填型の充填部よりも固定部を肉
厚に形成し、伸ばしたり膨張させたりするときには、主
として充填部が伸びるようにして、充填あるいは取り出
しが容易に行なえるような弾性充填型を提供することを
目的としたものである。

［問題点を解決するための手段］ 前述した問題点を解決するために、本発明は、弾性充填
型内部に充填物を充填する充填装置と、この充填物の固
化装置と、固化した充填物を取り出す抜取り装置とから
成る充填成型品製造機に用いる弾性充填型であって、充
填物を充填するための開口袋状の充填部と、この充填部
の開口部に連続し、かつ充填部よりも肉厚にした固定部
とから形成したことを特徴とする。

［作用］ 本発明に関わる弾性充填型を用いた充填成型品製造機
は、まず最初に、充填装置によって弾性充填型の充填部
に充填物を充填する。

この弾性充填型は、充填装置あるいは抜取り装置におい
て全体を拡張または収縮させることによって、充填ある
いは固化させた充填物の取り出しを行なう必要があるた
めに、弾性材を用いるものである。

また弾性充填型内部への充填は、弾性充填型内部に気泡
が残らないように充填を行なうものである。

この時に、充填物が水等のように粘性が小さいもの、あ
るいは弾性充填型の形状が極めて単純な形状のもの等の
場合には、充填ノズルから直接弾性充填型内部に充填物
の充填を行なうことができるものの、充填物の粘性が大
きい場合、あるいは弾性充填型の形状が複雑な場合等に
あっては、単に充填ノズルから弾性充填型内部に充填物
の充填を行なうと、気泡の混入が生じる。

そのような場合には、充填開始前に弾性充填型を常態よ
りも膨張させておいて、所定量の充填物の充填を行なっ
た後に徐々にこの弾性充填型を常態の大きさに復帰させ
るように制御することによって、この復帰時に充填物を
弾性充填型内部にすきまなく充填させて、充填された充
填物内部に空気が混入することを防止するものである。

このように弾性充填型を膨張させる際にも、充填部より
も固定部のほうが肉厚なので、主として充填部が膨張す
ることとなり、充填作業が行ない易いものとなる。

このように充填物を弾性充填型内部に充填した後は、こ
の弾性充填型内部の充填物を固化装置によって固化させ
る。このような充填物の固化装置は、充填物の性質に応
じて、加熱処理を加える装置、あるいは冷凍処理を加え
る装置等がある。

次いで弾性充填型内部で固化した充填物を、この弾性充
填型内部から離難させるように弾性充填型を拡張させ、
内部の充填物を抜取る抜取り装置によって、固化した充
填成型部を取り出すものである。

ただこの抜取り装置に関しては、弾性充填型の充填部の
反開口側を負圧状態とすることによって弾性充填型を固
化した充填成型品よりも大きく膨らませ、その結果充填
成型品を抜取ることもできるし、反開口側から押し出す
ことによって充填成型品を抜取ることもできる。

このような抜取り装置に関しても、弾性充填型の膨張あ
るいは充填成形品の押し出し時に、充填部が主として膨
張あるいは伸びを行なうので、充填成形品の取り出しが
容易に行なえるものである。

したがって、このようにして形成された充填成型品は、
充填時に気泡の混入がないためにその内部に空洞等がな
く、商品価値の高い製品となるものである。

［実施例］ 次に、このような弾性充填型10の製造方法を、弾性体形
成溶液として天然ゴムラテックスを用いた場合を例とし
て、第17図乃至第22図に従って説明する。

まず外周に段部Ａを立設させた抜き板Ｂに、適宜形状の
製造型Ｃを固定して浸漬型Ｄを作る（第17図参照）。

その後この浸漬型Ｄを前処理のために凝固液Ｅ中に浸漬
し（第18図参照）、浸漬型Ｄ外周面に硝酸カルシウム結
晶Ｆを析出させる（第19図参照）。

次いで、表面に硝酸カルシウム結晶Ｆを析出させた浸漬
型Ｄを天然ゴムラテックス溶液Ｇ中に適数回浸漬させる
（第20図参照）。

ここで天然ゴムラテックス溶液Ｇの成分としては、成形
品の製造工程において成形品としての弾性充填型10を抜
き取る際に、弾性充填型10を伸ばす必要があるので、少
なくても弾性を有し、かつ伸ばした後の復元性を有する
ようなゴム成分が必要とされる。

また成形品を弾性充填型10の内部で固化させる際に、冷
凍して固化させるものと、加熱して固化させるものとが
あるので、前記天然ゴムラテックスの成分も用途に応じ
て変更させることが必要である。更には、チョコレート
のように、脂肪分を無視できないものもあるので、この
ような場合には、耐油性のある天然ゴムラテックスの選
択が必要とされる。

このような所定成分の天然ゴムラテックス溶液Ｇの中に
浸漬させた浸漬型Ｄ全体に、ゴム成分が0.8〜1.0mm程度
付着した後に、天然ゴムラテックス溶液Ｇ中から引き上
げる。

この時には、ゴム成分が、浸漬型Ｄの製造型Ｃのみなら
ず抜き板Ｂにも付着しているものである。

ただ製造型Ｃに付着したゴム成分が固化して形成される
充填部13と、抜き板Ｂに付着したゴム成分が固化して形
成される固定部14との厚さにおいて、固定部14の厚さを
充填部13の厚さよりも厚くするために、天然ゴムラテッ
クス溶液Ｇ中への浸漬の繰り返し中に、抜き板Ｂを水平
状態として（第21図参照）、抜き板Ｂの段部Ａによって
抜き板Ｂ外部に流出しない天然ゴムラテックス溶液Ｇに
よって抜き板Ｂに付着したゴム皮膜Ｈを厚くする。

勿論このように水平状態にする時は、浸漬が終了して、
乾燥させる時に水平状態とすることによって、製造型Ｃ
から抜き板Ｂに流れ落ちる天然ゴムラテックス溶液Ｇに
よって抜き板Ｂに付着したゴム皮膜Ｈを厚くすることも
できる。

その後、60〜80℃の乾燥器中で約60〜90分程度乾燥した
後、最高物性が得られるような温度及び時間を選択して
加硫を行う。

更にこのようにして乾燥した弾性充填型10を、浸漬型Ｄ
から外し、更にその後水洗い等を行なって製品としての
弾性充填型10を得ることができる（第22図参照）。

この時弾性充填型10は、抜き板Ｂ部分に相当する平板状
の固定部14から、この固定部14よりも厚さが薄い製造型
Ｃによって形成される充填部13が一体に突設しているよ
うに形成されている。

なお弾性体形成溶液としては、天然ゴムラテックス以外
にも、例えば合成ゴムとしての、シリコーンゴム、ウレ
ターン系のゴム、ブタジエンゴム等の内から選択するこ
ともできる。

即ち本発明で用いる弾性充填型10は、使用に適するだけ
の伸びと、復元性が担保できる材料であれば、成分を問
わず使用できるものである。またこの時に、最終的な成
形品が食品である時には、特に安全性を有する材料を選
択することが必要である。

以下更に、この弾性充填型10の製造について詳述する。

本考案によって製造する弾性充填型10は、この弾性充填
型10の充填部13に充填物を充填し、充填状態で内部の充
填物を固化させ、かつ固化後の充填物を充填成型品12と
して取り出すためのものである。

ここで弾性充填型10の内部に充填する充填物は、例えば
氷等のように冷凍することによって硬化するものと、か
まぼこ等のように加熱することによって硬化するものが
ある。また更にチョコレート等のように脂肪分を無視で
きないものもある。

そこでこのような弾性充填型10の用途に応じた実施例を
以下詳細に説明する。

［第１実施例］ この第１実施例は、氷等のように冷凍することによって
硬化するものを成型するための弾性充填型10の製造方法
に関するものである。

第17図に示したものは、厚板状に形成された抜き板Ｂの
一方面から製造型Ｃを突設させた状態を示す浸漬型Ｄの
斜視図である。

この浸漬型Ｄの内の抜き板Ｂは、加熱処理等の関係か
ら、例えばネオプレンあるいはブタジエンアクリロニト
リルゴム（NBR）等の耐熱合成ゴム、ポリプロピレン（P
P）あるいはアクリロニトリルブタジエンスチレン（AB
S）等の耐熱合成樹脂あるいは金属等によって形成する
ものである。また製造型Ｃは、ガラス、陶器、ポリプロ
ピレン（PP）あるいはアクリロニトリルブタジエンスチ
レン（ABS）等の耐熱合成樹脂、耐触性に優れた金属等
の適宜材料によって形成することができる。

また製造型Ｃは、本考案に係る弾性充填型10によって製
造する製品に応じた適宜形状とすることができる。即
ち、その製品の購入者に応じて、例えば冷菓あるいはチ
ョコレート等を製造する場合には、動物の体に模した製
造型Ｃとすることができる。

更に製造型Ｃは、弾性充填型10を製造した時に、この弾
性充填型10を使用して製品を作る際に必要とされる固定
部14の巾が確保できる程度の間隔で抜き板Ｂに固定する
ものである。

なお詳細な図示は省略するが、製造型Ｃと抜き板Ｂとの
接続部は、角部とせずに、若干アールを付けておくと、
角部部分を含めたゴム皮膜Ｈの膜厚の均一化が図れるだ
けでなく、硬化したゴム皮膜Ｈを浸漬型Ｄから剥離させ
る時に亀裂等が生じ難くなるだけでなく、実際の使用時
にやぶれたりすることもない。また、抜き板Ｂの製造型
Ｃの固定部分に、あらかじめ優弧状の中間板を固定し、
この中間板に製造型Ｃを固定するようにすると、更にゴ
ム皮膜Ｈにピンホール等ができ難くなると共に、硬化し
たゴム皮膜Ｈを浸漬型Ｄから剥離させる時、あるいは実
際の使用時に亀裂等も生じ難くなる。

次にこのような浸漬型Ｄを用いて本考案に係る弾性充填
型10を製造する方法を、製造順序に従って説明する。

まず、前述したような浸漬型Ｄを、浸漬型Ｄに付着した
汚れの除去を目的として、清浄な水でシャワー洗浄し、
その後約60〜80℃の乾燥器で10〜20分間程度乾燥させ
る。

次いで浸漬型Ｄを、イオン作用によってゴムの付着を確
実とするための前処理として、硝酸カルシウム40重量部
に対してグリセリン0.5重量部及びメタノール59.5重量
部の凝固液Ｅ中に浸漬する（第18図参照）。

この浸漬時には、気泡の混入あるいは膜厚の均一化を図
る意味から、浸漬型Ｄが浸漬方向に対して直角方向とな
るようにして浸漬することが望ましい。

その後、この凝固液Ｅ中から浸漬型Ｄを引き上げ、約70
〜80℃の乾燥器中で約10分間乾燥し、メタノールを揮散
させ、浸漬型Ｄの周面に膜状の硝酸カルシウム結晶Ｆを
析出させる（第19図参照）。

なおこの凝固液Ｅ中への浸漬及び引き上げに伴なう硝酸
カルシウム結晶Ｆの膜厚は、一般に凝固液Ｅ中の硝酸カ
ルシウム濃度及び引き上げ速度によって決定されるもの
である。この実施例では、100mm/1分程度の速度で引き
上げを行うものである。

なおこのような前処理は、気泡の混入あるいはゴム皮膜
Ｈの膜厚の均一化を図るために施すものであることか
ら、ゴム皮膜Ｈの膜厚の均一化等が許容できる限りにお
いては不要である。また浸漬型Ｄを予め60℃程度に加熱
しておく、感熱法による前処理を施すことも可能であ
る。

次いで、このような前処理を施した浸漬型Ｄ全体を、天
然ゴムラテックス溶液Ｇ中に約10〜15分浸漬した（第20
図参照）後引き上げ、水平状態にする（第21図参照）と
共に、浸漬型Ｄの製造型Ｃ表面に0.8mm〜1.0mm、抜き板
Ｂ表面に1.1mm〜1.3mm程度の厚さの一体となったゴム皮
膜Ｈを形成する（第22図参照）。

ここで天然ゴムラテックス溶液Ｇは、下記の固形分重量
比で配合されたものである。

60％天然ゴムラテックス 100.0 非イオン性安定剤（（株）花王製；エマルゲン810）0.1 水酸化カリウム 0.3 硫黄 1.0 酸化亜鉛 0.6 マーキャプトベンゾチアゾールの亜鉛塩 0.7 ジエチルジチオカルバミン酸の亜鉛塩 0.2 この際、ゴム皮膜Ｈは製造型Ｃによって形成される充填
部13だけではなく、抜き板Ｂによって形成される固定部
14も同時に形成される。

次に、ゴム皮膜Ｈが形成された浸漬型Ｄを、80〜90℃の
乾燥器中で約60〜90分間乾燥及び加硫を行い、その後浸
漬型Ｄからゴム皮膜Ｈを離脱させる。

その後、浸漬型Ｄから離脱させたゴム皮膜Ｈを、60〜65
℃の循環温水中に約５時間浸漬して、硝酸カルシウム、
及び天然ゴムラテックス以外の水溶性非ゴム成分の除去
処理を行う。

更にその後、このようなゴム皮膜Ｈを、70〜80℃の乾燥
器内に約15時間放置して乾燥させて、弾性充填型10を得
る。

このようにして得た弾性充填型10は、製造型Ｃに対応す
る充填部13と、抜き板Ｂに対応して製造型Ｃの開口部に
連続した固定部14とから形成されていることとなる。更
にこの時充填部13は、固定部14よりも肉薄に形成される
ものである。

従って、このゴム皮膜Ｈの固定部14を所定の巾を残して
切断することによって、実用に適した弾性充填型10が得
られる。

このようにして得られた弾性充填型10の各種特性は以下
の通りである。

（低温引っ張り試験） 常 態 低温時 引張強さ（kgf/cm2） 361 529 伸び（％） 900 790 500％引張応力（Kgf/cm2） 36 88 永久伸び（％） ３ − ＊試験方法 JIS K6301（加硫ゴム物理試験法） 試験温度 −25±１℃ 低温常態調整 60分間 （低温繰り返し伸張試験） 伸張回数 状 態 3000回 異常なし 5000回 異常なし 10000回 切 断 ＊試験方法 デマチャ式屈曲試験機 支援温度 −25℃ 伸張サイクル 300回／分 標線距離 20mm ［第２実施例］ この第２実施例は、かまぼこ等のように加熱することに
よって硬化するものを成型するための弾性充填型10の製
造方法に関するものである。

この第２実施例は、天然ゴムラテックス溶液Ｇの配合を
除いて、おおむね第１実施例と同様なので、天然ゴムラ
テックス溶液Ｇの配合及び製造された弾性充填型10の特
性について説明し、他の製造工程に関しては説明を省略
する。

ここで使用する天然ゴムラテックス溶液Ｇは、下記の固
形分重量比で配合されたものである。

60％天然ゴムラテックス 100.0 非イオン界面活性剤（（株）花王製；エマルゲン911）
0.2 水酸化カリウム 0.5 亜鉛華 3.0 促進剤TT（Tetramethylthiuram disulfide）（川口科学
（株）製；アクセルTMT） 3.0 促進剤PX（Zinc ethylphenyl dithiocarbamate）（川口
科学（株）製；アクセルPX） 1.0 チオ尿素 1.0 老化防止剤（ヘノール系） 2.0 またこのような天然ゴムラテックス溶液Ｇを用いて製造
した弾性充填型10は、以下のような特性を有する。

（物理的性質） 300％モジュラス（Kgf/cm2） 13.0 引張り強さ（Kgf/cm2） 321.0 伸び（％） 900.0 （耐熱試験） 300％モジュラス（保持率） 100℃×24H 101.5％ 100℃×48H 107.5％ 100℃×96H 103.0％ 100℃×168H 100.6％ 引張り強さ（保持率） 100℃×24H 95.8％ 100℃×48H 92.2％ 100℃×96H 88.8％ 100℃×168H 78.2％ 伸び（保持率） 100℃×24H 98.5％ 100℃×48H 97.5％ 100℃×96H 97.8％ 100℃×168H 95.3％ ［第３実施例］ この第３実施例は、チョコレート等のように脂分を無視
できないものを成型するための弾性充填型10の製造方法
に関するものである。

この第３実施例は、天然ゴムラテックス溶液Ｇの配合を
除いて、おおむね第１実施例と同様なので、天然ゴムラ
テックス溶液Ｇの配合及び製造された弾性充填型10の特
性について説明し、他の製造工程に関しては説明を省略
する。

ここで使用する天然ゴムラテックス溶液Ｇは、下記の固
形分重量比で配合されたものである。

カルボキシル化NBRラテックス 100.0 非イオン界面活性剤 0.5 水酸化カリウム 0.75 促進剤BZ（Zinc dibutyl dithiocarbamate）（川口科学
（株）製；アクセルBZ） 0.25 亜鉛華 5.0 硫黄 0.5 またこのような天然ゴムラテックス溶液Ｇを用いて製造
した弾性充填型10は、以下のような特性を有する。

（物理的性質） 300％モジュラス（Kgf/cm2） 60.0 500％モジュラス（Kgf/cm2） 175.0 引張り強さ（Kgf/cm2） 316.0 伸び（％） 580.0 （配合加硫皮膜の耐油、耐溶剤性） Ａ Ｂ 前記NBRラテックス 1.0 0.8 天然ゴム 164 113 クロロプレン 20 ４ ＊ここで数字は面積膨張率（％）を示す。

またA;25℃ ヘキサン B;25℃ ASTM＃２オイル 浸漬時間;24時間 なお以上の説明では、天然ゴムラテックス溶液Ｇへの浸
漬作業の途中あるいは後に抜き板Ｂを水平状態にするこ
とによって、固定部14を充填部13よりも肉厚に形成する
としたが、この他にも、例えば固定部14に相当する抜き
板Ｂ部分に天然ゴムラテックス溶液Ｇを吹き付けたり、
あるいはあらかじめ用意したゴム板を、天然ゴムラテッ
クス溶液Ｇへの浸漬作業の前後を問わず抜き板Ｂ部分に
位置させて浸漬したりすることによっても、固定部14を
充填部13よりも肉厚に形成させることができる。

次に、本発明に係る弾性充填型を用いた充填成型品製造
機の実施例を、第１図乃至第16図に示した図示例に従っ
て説明する。

第１図は全体の構成を示すブロック図であり、第２図は
一部省略斜視図である。

図示したように、本発明に係る弾性充填型10を用いた充
填成型品製造機は、弾性充填型10内部への充填物11の充
填を行なう充填装置40と、この充填装置40によって弾性
充填型10内部に充填された充填物11を固化させる固化装
置60と、弾性充填型10内部で固化した充填物11を抜取る
ための抜取り装置70とから形成され、かつこれら各装置
は、連続して移送コンベア20に沿って順次配置されてい
ると共に、これら各装置40,60,70は制御装置30によって
制御されている。

また移送コンベア20は、モータ21の回転を減速機22によ
って減速して伝動したプーリ23によって、予め制御装置
30によって設定した速度で、各装置間を間欠移動してい
くものである。

またこの移送コンベア20には、多数の固定板24が移動方
向に並列的に固定してあり、かつこの各固定板24には、
最終成型品としての充填成型品12の大きさよりも大きい
固定孔25が穿設してある。

ここで前述したように弾性充填型10は、開口袋状の充填
部13と、この充填部13の開口部付近に形成された充填部
13よりも肉厚の固定部14とから形成されている。

充填部13は、充填成型品12の必要形状として球状、柱状
適宜動物あるいは特定のキャラクター等に模して形成さ
れ、充填部13の内部に充填した充填物11を固化させた後
は、それら球、柱、動物あるいはキャラクターの形状と
なるようになっている。

また固定部14は、充填部13に連続したつば状の部分とし
て形成され、移動コンベア20に固定された多数の固定板
24に固定され、開口部から充填物11を充填部13内部に充
填自在に形成してある。

また更にこの固定部14は、充填装置40のよる充填作業時
あるいは抜取り装置70による抜取り作業時において膨張
させた時に、主として充填部13を膨張させる必要上、充
填部13よりも肉厚に形成してある。

このことは、固定部14と充填部13とを同一の厚さに形成
すると、第３図に示したように膨張時に主として固定部
14が伸びてしまい、その結果充分に伸びきらない充填部
13柱に充填成型品12が残ってしまって、充填成型品12の
抜取り作業が行えないことがあるためである。

このような時に、固定部14を充填部14よりも肉厚に形成
しておくと、第４図に示したように、主として充填部13
が伸びることとなり、充填部13柱の充填成型品12の取り
出し等が容易に行えることとなる。

第５図乃至第13図は、これら各装置を個別に説明するた
めの図面である。

第５図乃至第９図は、充填装置40の実施例を示すもので
ある。

ここで充填装置40は、充填物11が水等のようにあまり大
きな粘性を有さないものである場合には、弾性充填型10
の開口部上方に充填ノズル41を位置させ、この充填ノズ
ル41から直接弾性充填型10の充填部13内に充填物11を充
填する充填機構42のみによって足りる。

この時には、充填機構42の充填ノズル41を弾性充填型10
上方に位置させておき、弾性充填型10への充填物11の充
填が終了した後、移送コンベア20の間欠移動によって、
順次固定板24が充填ノズル41下方を移動するように形成
することによって、充填作業を行なうことができる。

ただここで、使用する充填物11の粘性が大きい場合に
は、弾性充填型10の開口部付近に充填機構42の充填ノズ
ル41を位置させ、この充填ノズル41から直接弾性充填型
10の充填部13内に充填物11を充填すると、弾性充填型10
の充填部13内部に空気が残ってしまい、固化した充填成
型品12に空洞ができてしまう。

このような場合には、第５図のように充填装置40を、充
填機構42と、この充填機構42上部に設けた上下動機構43
とによって形成することも考えられる。

この時には、充填機構42の充填ノズル41を、まず移送コ
ンベア20の上方から上下動機構43によって弾性充填型10
の充填部13の底部付近まで降下させ、その位置で充填を
開始した後、充填を継続しながら、その充填量に応じて
上下動機構43を作動させ、徐々に充填ノズル41を上昇さ
せるものである。

従ってこの時には、充填機構42による充填速度と、上下
動機構43による上昇速度とが一定の対応関係になければ
ならない。また弾性充填型10の高さ方向での断面形状が
異なる弾性充填型10を用いるたびに、全菊充填速度及び
上下動速度を変更させなければならない。それ故、充填
及び上下動をカム等によって行なったのでは、弾性充填
型10の変更に伴なうカム変更が繁雑なため、前記２つの
変数である、単位時間あたりのの充填量と上下動速度と
を、制御装置30によるプログラム制御によって同時制御
を行なうことが望ましい。

また以上の説明では、上下動機構43によって充填機構42
が上下動するとして説明したが、この充填時には、弾性
充填型10と充填ノズル41との相対的な位置をずらせば足
りるために、前述した場合とは逆に、充填機構42を停止
させておいて、上下動機構43によって弾性充填型10を上
下動させても良い。

また全体をライン上に配置した場合には、充填装置40に
よる充填作業中は、弾性充填型10を停止させておき、充
填作業の終了後に移動させるような間欠移動方式をとっ
ても良いが、充填装置40自体をラインに沿って移動可能
に形成し、移動させながら充填装置40から充填物11の充
填を行うようにしても良い。

ただ充填物11の粘性が更に大きいときには、前述したよ
うに充填ノズル41を充填物11の充填と共に上方に移動さ
せるだけであっては、依然として空気等の気泡が充填部
13の内部に残ってしまうことがある。

このような時には、弾性充填型10の弾性に着目して種々
の工夫をすることができる。

例えば、第６図に示した実施例のように、充填装置40
を、反充填ノズル41側から負圧で吸引し、弾性充填型10
を膨張させてから充填を開始するように形成することも
できる。

更に具体的には、所定の固定板24位置にある弾性充填型
10の反充填ノズル41側に負圧源51に連通した負圧機構52
を配置する。

そして、充填物11の充填開始前にこの負圧機構52の内部
を減圧して弾性充填型10を膨張させる。

このように弾性充填型10を膨張させた状態で、充填物11
を弾性充填型10内部に充填する。

この充填物11の充填量は、弾性充填型10が常態の大きさ
であるときの適正充填量と同一量とするものである。

すると膨張している弾性充填型10の内部では、充填11
が、膨張している弾性充填型10の一部にしか達しないこ
ととなる。

このように所定量の充填物11の弾性充填型10内部への充
填が終了した後には、負圧機構52内部の圧力が徐々に常
圧に復帰するように負圧源51を調整する。

すると、弾性充填型10の大きさが常態に復帰することと
なり、この復帰中に充填物11が弾性充填型10の内部に充
満することとなるので、その結果、弾性充填型10内部へ
の気泡の混入が防止できるものである。

更にこのような充填装置40を用いた場合の他の実施例と
しては、前述したと同様な手段によって、弾性充填型10
を負圧によって膨張させた状態で一旦必要充填量の半分
程度の充填物11を充填し、その後弾性充填型10を常態に
戻した後に、再び弾性充填型10を膨張させて残りの量に
合致した充填物11を充填し、更に常態に戻して充填を完
了するようにすることもできる。

このように形成することによって、弾性充填型10内部へ
の気泡の混入が防止できると共に、より細密な弾性充填
型10を用いての成型が行えるものである。

更に例えば、弾性充填型10を膨張させた状態で一次充填
装置によって、一旦必要充填量の半分程度の充填物11を
充填し、その後弾性充填型10を常態に戻した後に、この
弾性充填型10を図示しない押圧装置によって、両側から
若干押しつぶして内部の空気を出した後に、再び膨張さ
せて二次充填装置によって残りの量に合致した充填物11
を充填し、更に常態に戻して充填を完了するようにする
こともできる。なおこのような充填装置40を用いる場合
には、一次充填装置、押圧装置、二次充填装置と順次作
業を行なうために、全体が間欠移動することが望まし
い。

また他の充填装置40の実施例としては、第７図及び第８
図に示した実施例のように、弾性充填型10の特性である
弾性に着目して、あらかじめ密着装置50によって充填部
13を充填ノズル41に密着させておき、その状態から充填
物11の充填を開始することによって、気泡の混入を防止
することもできる。

第７図に示した実施例は、固定板24の上方に負圧源51に
連結された負圧機構52を付設し、この負圧機構を作動さ
せることによって、充填部13を充填ノズル41に密着させ
ているものである。

また第８図に示した実施例は、固定板24の下方に高圧源
53に連結された高圧機構54を付設し、この高圧機構を作
動させることによって、充填部13を充填ノズル41に密着
させているものである。

いずれの手段を用いたとしても、充填ノズル41から充填
物11を充填部13内部に充填し始めるときには、充填ノズ
ル41に、弾性を有する充填部13が密着している、即ち充
填ノズル41と充填部13との間に空気がない状態であるた
めに、この状態から負圧源51あるいは高圧源53によって
生じる圧力以上の高圧力で充填物11の充填を開始するこ
とによって、空気の混入がない充填物11の充填作業が行
なえることとなる。

また第９図に示した実施例は、充填ノズル41の先端にフ
レキシブルチューブ55を付設し、かつ充填時にこのフレ
キシブルチューブ55を押しつぶすような押圧機構56を設
け、充填開始時にこの押圧機構56によって弾性充填型10
を押しつぶし、その状態から押圧機構56の圧力よりもや
や大きい圧力で弾性充填型10を徐々に膨らませるように
しながら充填物11の充填を行なう場合を示したものであ
る。

このようにすると、つぶされて空気がほとんどなくなっ
た状態の弾性充填型10に充填物11の充填を行なうことと
なり、弾性充填型10内部に気泡なく充填することができ
る。

また更に、２種類以上の材料を用いて充填成型品12を製
造したいような場合もある。

このように場合に、例えば充填成型品12の高さ方向に複
数種類の材料を積層する場合であれば、前述したような
充填装置40を用いて、異なる材料から成る充填物11を複
数回に分けて充填することによって製造することができ
る。

ただ２種類以上の材料を用いて充填成型品12を製造する
場合であっても、各材料を充填成型品12の内部と外周面
とに分けて、二重構造にしたい場合もある。

具体的には、例えばチョコレートの内部にウィスキーを
充填したり、あるいは通常のチョコレートとホワイトチ
ョコレートとを二重構造としたりする場合である。

このような場合には、まず弾性充填型10の内周面に充填
物11を付着させ、その内周面に付着させた充填物11を固
化させて中空状の充填成型品12を形成した後、更にその
内部に他種類の充填物11を充填させ、最後に充填部13の
固定部14側に充填物11を付着させて固化させるものであ
る。

ここにおいて、弾性充填型10の内周面に充填物11を付着
させる手段としては、以下のような３つの手段がある。

第１の手段としては、第10図に示すように、充填ノズル
41を回転自在に形成すると共に、充填ノズル41の下部外
周面から充填物11を吹き出すように形成する。

その上でこの充填ノズル41を充填部13内部に挿入し、回
転させながら充填物11を吹き出すことによって、弾性充
填型10の内周面に充填物11を付着させることができる。

従ってこのような充填物11の付着を行った後に充填物11
を固化させることによって、中空状の充填成型品12を形
成することができる。

第２の手段としては、一旦充填量に一致した量の充填物
11を弾性充填型10の内部に充填し、かつこれを固化装置
60によって固化させる。

ただこのような充填物11の固化は、弾性充填型10の外周
面から始まるので、完全に固化する以前では、弾性充填
型10の外周面は固化しているものの、その中心部ではま
だ固化していない場合がある。そこでこのように全体が
完全に固化する以前であって、かつ充填部13の周囲は固
化しているような状態の時に、第11図に示すように、充
填部13内部に吸出しノズル44を位置させ、固化していな
い充填部13の中心部分の充填物11を吸出し、その後弾性
充填型10の内周面に残っている充填物11を固化させるこ
とによっても、中空状の充填成型品12を製造することが
できる。

また更に第３の手段としては、充填部13に半分程度充填
した充填物11を、この充填物11が固化する以前に、第12
図に示すような吹出しノズル45によって充填部13内部に
空気を吹き込み、充填部13内の充填物11を吹き上げるこ
とによって、充填部11の内周面に付着させる手段であ
る。

このような状態で固化させることによって、中空状の充
填成型品12を製造することができるものである。

また以上説明したような充填装置40による充填物11の充
填時に、充填圧力によっては弾性充填型10が変形するこ
ともある。また更に充填物11自体の重量によって、固化
させる以前に弾性充填型10が変形することもある。その
ような時には、図示しないジクを弾性充填型10の下方に
位置させて充填作業あるいはその後の移動作業等を行な
うことによって変形を防止することができる。

第13図に示した実施例は、底面の平滑装置90である。

この平滑装置90は、弾性充填型10の内部に充填物11が充
填された後に、エアーノズル91からのエアー圧によっ
て、弾性充填型10を左右に振るためのものである。

このように左右に振られることによって、弾性充填型10
の開口部付近にある充填物11面が平滑化することとな
る。

これは固化装置60によって固化され、抜取り装置70によ
って抜き取られた充填成型品12の販売時に、充填成型品
12を立設させて展示したりする時に、いわゆるスワリを
良くするためのものである。

なおエアー圧を用いない場合であっても、例えば充填装
置40による充填終了後の移動中に、弾性充填型10を衝突
させる衝接片を設け、この衝接片に衝接させることによ
って左右に振るように形成しても良い。

固化装置60は、充填物11を、弾性充填型10内部で固化さ
せるための装置である。

この装置は、加熱機構、冷却機構、これらの機構の組み
合わせ、あるいは他の機構等によって形成されている。

この固化装置60の具体的構成は、充填物11の材質によっ
て決定される。

例えば、充填物11が冷却することによって固化するよう
な、油脂、バター、マーガリン、チョコレート、チー
ズ、ゼリー、アイスクリーム、水等である場合には、こ
の固化装置60が冷却装置として配置されるものである。

また逆に、充填物11が加熱することによって固化するよ
うな蛋白質溶液、練り状のかまぼこ、ツミレ、消しゴム
等である等である場合には、この固化装置60が加熱装置
として配置されるものである。

また更に充填物11が食料品である場合には、充填物11を
固化すると共に、調理しなければならない場合がある。
そのような場合には、この固化装置60に調理装置を付設
して使用することもできる。

なお本発明では充填型として弾性充填型10を用いている
ので、固化装置60による充填物11の固化の際に、充填物
11の体積が増減した場合であっても、弾性充填型10が破
損することがない。剛体からなる充填型の場合、例えば
充填物11として水を固化させると体積が増加するので、
その体積増加による内圧によって充填型が破裂すること
もあるが、本発明では、弾性充填型10が体積増加に伴な
って伸びるので、破裂等の事故が生じない。

第14図及び第15図は、弾性充填型10の充填部13内部か
ら、固化した充填成型品12を取り出すための抜取り装置
70を示したものである。

このような抜取り装置70は、弾性充填型10の反開口部側
から充填成型品12を押すことによって、弾性充填型10が
弾性によって拡張するので充填成型品12を押し出すこと
もできる。

また更に予め開口部を外力によって広げておいた後に、
反開口部側から充填成型品12を押し出すこともできる。

ただいずれの方法であっても、充填成型品12の反開口部
側が押し出し力によって変形することがある。

そこでこのように充填成型品12の一部のみに外力を加え
ない方法の具体例としては次のような抜取り装置70があ
る。

このような抜取り装置70は、移送コンベア20の固定板24
の下方にある充填部13を、プーリ23によって反転させて
上方に位置させると共に、この充填部13を膨らませるこ
とによって、内部の充填成型品12を抜取り装置70下方の
取り出しコンベア71上に落下させるものである。ただ充
填成型品12の抜取りに関しては、充填部13が水平状態の
時に行なうこともできる。

具体的には、モータ21によって回転する回転軸72と、こ
の回転軸72に固定された負圧カム73と、負圧カム73の回
転によって揺振する伝動杆74と、この伝動杆74の先端に
軸支された負圧体75とによって形成されている。

回転軸72は、移送コンベア20を移動させるためのモータ
21と同一のモータ21によって、他の各装置と同期するよ
うに回転するものである。

また負圧カム73は、回転軸72に固定された正面カムとし
て形成されている。

負圧体75は、負圧源76に接続され、負圧体75内部の負圧
室77を負圧状態とするものである。

負圧源76は、詳細な図示を省略するが、真空ポンプ、バ
ルブ及び圧力ゲージ等から形成されている。

負圧室77は、充填成型品12が入った充填部13を覆う大き
さに形成され、かつ内部の上面にはクッション78が固定
してある。

このような抜取り装置70の作動は、充填部13の内部に充
填した充填物11が固化装置60によって固化させられた
後、プーリ23によって反転して、この充填成型品12を内
部で固化させた充填部13が上方に位置するように移送コ
ンベア20によって間欠移動してくる。

この時この充填部13の上部を負圧室77が覆い、かつ負圧
室77内部を負圧源76によって負圧状態とすると、弾性体
にて形成された弾性充填型10が負圧室77の内壁に密着す
るように膨張することとなる。この時には、弾性充填型
10の充填部13のみならず、固定部14も可能な限り負圧室
77の内壁に密着するように変形するので、固定板24の固
定孔25に一致した開口が下部に形成されることとなる。

ただ本発明では、固定部14のほうを充填部13よりも厚く
形成してあるので、膨張時には充填部13が大きく膨張
し、固定部14は充填部13側に変形するように伸びること
となるので（第４図参照）、充填成型品12の抜取りが容
易に行なえるものである。

すると充填成型品12は弾性充填型10から離れると共に、
充填成型品12よりも大きい固定板24の固定孔25から下方
に落下することとなる。

またこのように下方に落下した充填成型品12は、抜取り
装置70の下部に位置させてある取り出しコンベア71上に
載せられて所定の位置に移送されるものである。

このように負圧状態を形成すると、充填部13は弾性充填
型10の伸び易い方向、即ち図示例では上方に伸びること
となり、負圧室77の内部上面に衝接して形が壊れるおそ
れもあるが、図示例では負圧室77内部上面にクッション
78が固定してあるので、型崩れの心配がない。

また図示例では、回転軸72に案内カム79も固定してあ
る。

この案内カム79は、充填部13から落下してきた充填成型
品12を取り出しコンベア71に案内するための案内体80を
上下動させるためのものである。

なおこの負圧室77は、図示例では有蓋円筒状に形成して
あるが、弾性充填型10から離型した充填成型品12が負圧
室77内部に引っ掛かることを防止する意味からは、図示
を省略するが、開口部側を末広がりに形成するか、ある
いは開口部側に末広がりのテーパを付けることが望まし
い。

ただ充填成型品12の形状が複雑であったり、あるいは充
填成型品12が弾性充填型10の充填部13との間の粘着力
で、前述したような抜取り装置70によっては容易に離堅
しない充填成型品12に関しては、第15図に示したよう
に、案内体80に上下動装置81及び負圧吸着装置82を付設
し、充填成型品12を負圧吸着装置82によって弾性充填型
10から強制的に離堅させることも可能である。

更に詳しく説明すると、まず上下動装置81によって案内
体80の負圧吸着装置82を弾性充填型10内部で固化した充
填成型品12に近接させ、その後負圧吸着させる。

次いで負圧源76によって負圧室77の内部を減圧し、弾性
充填型10を負圧室77内部で膨張させる。

この時、充填成型品12は負圧吸着装置81に吸着したまま
であるために、充填成型品12は負圧吸着装置81に吸着し
た状態で弾性充填型10のみが膨張することとなり、充填
成型品12は負圧吸着装置81に吸着した位置のままで弾性
充填型10から外れることとなる。

またこのような手段によっても更に外れ難いときは、第
16図に示した上下動装置82によって、案内体82の負圧吸
着装置82を弾性充填型10内部の充填成型品12に近接、負
圧吸着させた後、更に若干上方に移動させる。

すると弾性充填型10の充填部13の開口部付近と充填成型
品12との間に空気が入ることとなる。したがって、その
後弾性充填型10を負圧室77内部で膨張させると、この空
気が入った部分から充填成型品12と弾性充填型10との離
脱が開始されることとなり、より確実に充填成型品12の
弾性充填型10からの離脱が行なえるものである。

なお種々の実験の結果、充填成型品12として氷を製造す
る際には、弾性充填型10の充填部13を0.5〜0.8mm、固定
部を0.8〜1.1mm程度の厚さの剛性ラテックスにて形成
し、かつ負圧を約500mmHgとすると、0.5〜1secで完全に
離型して落下することが確認できた。

このようにして製造された充填成型品12は、弾性充填型
10の充填部13形状によって全体形状が決定されるので、
この弾性充填品を各種作ることによって、どのような形
状の充填成型品12をも作ることができる。

また弾性充填型10は、剛体のものと異なり、安価に大量
生産できるので、充填成型品12自体のコストも安くでき
るだけでなく、分割型と異なり、割り線がないので、で
き上った充填成型品12は極めて自然の形となり、商品価
値の高いものとなる。更に複数方向への分割が不要なの
で、製造工程の簡素化も図れるものてある。

また更に充填型といて弾性充填型10を用いたので、固化
装置60による固化工程中で、充填物11の体積変化が生じ
たとしても、弾性充填型10の伸縮によって充分対応でき
るので、弾性充填型10の破損がない。

更に抜取り装置70を負圧を用いて抜取るように形成した
ので、抜取り工程中で充填成型品12の形状破損がないも
のである。

なお以上の説明において、弾性充填型10は、例えば軟質
ゴム、軟質プラスチック等のように、引っ張った時に伸
びるものであれば材質を問わないものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、弾性充填型の充填部よ
りも固定部のほうを肉厚に形成し、伸ばしたり膨張させ
たりする時は主として充填部のほうが伸びるようにし
て、充填あるいは取り出しを容易にしたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
全体のブロック図、第２図は斜視図、第３図及び第４図
は弾性充填型の厚さを説明するための概略図、第５図乃
至第12図は充填装置を示す概略図、第13図は平滑装置を
示す概略図、第14図は抜取り装置を示す断面図、第15図
は負圧体を示す断面図、第16図は抜取り装置の他の実施
例を示す概略図、第17図乃至第22図は本発明に係る弾性
充填型の製造方法を示すための図面であり、第17図は浸
漬型の斜視図、第18図は凝固液中に浸漬した状態を示す
断面図、第19図は凝固液から取り出した状態の断面図、
第20図は天然ゴムラテックス溶液中に浸漬した状態を示
す断面、第21図は天然ゴムラテックス溶液から取り出し
た状態の断面図、第22図は弾性充填型の断面図である。 Ａ……段部、Ｂ……抜き板 Ｃ……製造型、Ｄ……浸漬型 Ｅ……凝固液 Ｆ……硝酸カルシウム結晶 Ｇ……天然ゴムラテックス溶液 Ｈ……ゴム皮膜 10……弾性充填型、11……充填物 12……充填成型品、13……充填部 14……固定部 20……移送コンベア、21……モータ 22……減速機、23……プーリ 24……固定板、25……固定孔 30……制御装置、40……充填装置 41……充填ノズル、42……充填機構 43……上下動機構、44……吸出しノズル 45……吹出しノズル、50……密着装置 51……負圧源、52……負圧機構 53……高圧源、54……高圧機構 55……フレキシブルチューブ 56……押圧機構、60……固化装置 70……抜取り装置、71……取り出しコンベア 72……回転軸、73……負圧カム 74……伝動杆、75……負圧体 76……負圧源、77……負圧室 78……クッション、79……案内カム 80……案内体、81……上下動装置 82……負圧吸着装置、90……平滑装置 91……エアーノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ２３Ｇ 3/18 9/14 Ａ２３Ｌ 1/325 １０１ 2/00 Ａ２３Ｐ 1/10 Ｂ２９Ｃ 33/40 8823−4Ｆ 39/26 2126−4Ｆ // Ｂ２９Ｃ 33/44 8823−4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性充填型内部に充填物を充填する充填装
   置と、この充填物の固化装置と、固化した充填物を取り
   出す抜取り装置とから成る充填成型品製造機に用いる弾
   性充填型であって、 充填物を充填するための開口袋状の充填部と、この充填
   部の開口部に連続し、かつ充填部よりも肉厚にした固定
   部とから形成したことを特徴とする弾性充填型。