JP4660939B2 - カップ式自動販売機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップ内に原料と湯または水等の希釈液とを投入し、攪拌装置で攪拌して調理したカップ飲料を販売するカップ式自動販売機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カップ内に投入した原料と湯または水等の希釈液とからなる飲料を攪拌装置で攪拌して調理したカップ飲料を販売するカップ式自動販売機として、例えば特開平６−２５１２４１号公報に記載のものが知られている。この飲料調理方法では、原料と希釈液とを投入したカップ内に攪拌装置の羽根車を挿入してこれを攪拌し、最後に羽根車を引き上げるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプロペラ形状の羽根車を回転させてカップ内に投入した原料と湯または水等の希釈液とからなる飲料を攪拌すると、攪拌中の飲料が周囲に飛び散り、カップ外面やカップ搬送部を汚してしまう問題があった。
【０００４】
また、攪拌によって空気が巻き込まれるため、原料によっては、原料本来の味を損なう場合がある。攪拌時の空気の巻き込みは羽根車の回転数を下げることで抑えることが可能だが、その場合粉末原料の溶け残りによる飲料濃度の不均一という問題がある。
【０００５】
さらに、羽根車を洗浄する際には、プロペラには表裏面があるため、片側からの洗浄ではプロペラ全体に洗浄水がまわりづらいため、洗浄が不完全になるという恐れがあった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、カップ内に原料と湯または水等の希釈液とを投入し、攪拌装置で攪拌して調理したカップ飲料を販売するカップ式自動販売機に関し、カップ内に投入した原料と希釈液とからなる飲料を攪拌装置で攪拌して調理する際に、羽根車の回転による飲料の飛び散りや空気の巻き込みによって原料本来の味を損なうことなく原料を希釈液に完全に溶解するとともに、羽根車を洗浄する際にも羽根車表面の洗浄残りが発生することのないカップ式自動販売機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、カップに供給された原料と希釈液とからなる飲料を攪拌するための羽根車を備えたカップ式自動販売機において、羽根車における羽根部は、羽根車の回転に従って飲料をカップの底面側に案内する、複数の屈曲した案内面と、複数の屈曲した案内面と相対して隣接する面と、を曲面で連なるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２にかかる発明は、羽根部の傾斜した上端面と外面、外面と底面、それぞれを、曲面で連なるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。本発明のカップ式自動販売機は、販売口内で飲料の調理（混合）が行われる方式と異なり、自動販売機内で調理した調理済みのカップ入り飲料を、販売口内に搬送して飲料購入者に提供する飲料調理方法を採用するものである。
【００１３】
図１は、本発明のカップ式自動販売機における実施の形態として、ホットコーヒー用の調理部を示す構成図である。調理部１は、水平方向に延びる搬送装置２と、カップＣを供給するカップ供給装置３と、カップＣ内にクリーム、コーヒー、及び砂糖等の粉末原料を供給する各キャニスタ４ａ、４ｂ、４ｃと、カップＣ内に湯を供給する湯タンク５と、粉末原料と湯とを攪拌（調理）する攪拌装置６と、から構成されている。
【００１４】
搬送装置２は、左右方向（図１に対し）水平に直線的に延びる支持フレーム２２と、支持フレーム２２の両端部にそれぞれ回転自在に軸支された駆動プーリ２３および従動プーリ２４と、両プーリ間に掛け渡した無端の搬送ベルト２５と、駆動プーリ２３を作動させる搬送モータ２６と、支持フレーム２２と平行して設けたサブフレーム２７と、で構成する主搬送部２１と、一端を搬送ベルト２５に固定し、他端をサブフレーム２７上に載置した、同じく、両端部にそれぞれ回転自在に軸支された駆動プーリ２９および従動プーリ３０を設けた支持フレーム３１と、両プーリ間に掛け渡した無端の搬送ベルト３２と、駆動プーリ２９を作動させる搬送モータ３３と、搬送ベルト２５の作動に伴って支持フレーム３１が支持フレーム２２面上を転動するように設けたローラ３４と、サブフレーム２７面上を転動するように設けたローラ３５と、で構成するカップ把持機構搬送部２８と、カップ把持機構搬送部２８の搬送ベルト３２に固定されたカップ把持機構３６と、で構成されている。
【００１５】
カップ把持機構搬送部２８は、搬送ベルト２５が作動すると、ローラ３４が支持フレーム２２、ローラ３５がサブフレーム２７それぞれの面上を転動して、カップ把持機構搬送部２８は左右方向に円滑に移動される。カップ把持機構３６は、搬送ベルト３２の所定の部位に固定され、この固定部位にはローラ３７が取り付けられている。搬送ベルト３２が作動すると、ローラ３７が支持フレーム３１面上を転動して、カップ把持機構３６は前後方向（図１に対し）に円滑に移動される。カップ把持機構搬送部２８は、制御部（図示せず）からの信号で動作する搬送モータ２６の働きにより左右方向に移動することができ、また、カップ把持機構搬送部２８の搬送ベルト３２に固定されたカップ把持機構３６も制御部からの信号で動作する搬送モータ３３の働きにより前後方向に移動することができる。その結果、カップ把持機構３６は、制御部からの信号で、前後左右方向へ自在に移動することができる。
【００１６】
また、カップ把持機構３６には、カップ供給装置３から供給されたカップＣを受けるカップ受台３８と、カップＣ胴部を把持するカップ把持アーム３９と、が突設されており、カップ受台３８は図示しないカップ受台移動機構により、カップＣのサイズ（大、中、小）に対応させてカップ高さ方向に移動させることができる。また、カップ把持アーム３９は図示しないアーム開閉機構によりアームを開閉し、カップＣのサイズ（大、中、小）に対応させたアーム間隔にすることができ、カップ受台３８で受けたカップＣがカップ把持アーム３９で把持されるようになっている。
【００１７】
カップ供給装置３は、大、中、小３種類のカップＣを多数収容していて、図示しないカップ搬出装置を下部に備えている。販売指示に基づいて、カップ供給装置３から大、中、小何れかのカップＣが１個ずつカップ搬出装置から搬出され、カップ把持機構３６に受け渡されるようになっている。
【００１８】
クリームキャニスタ４ａ、コーヒーキャニスタ４ｂ、および砂糖キャニスタ４ｃは、それぞれ粉末原料としてのクリーム、コーヒー、および砂糖を収容しておくとともに、下部に設けた供給機構４１により所定量の各粉末原料をカップＣに供給する。各供給機構４１の下側には、粉末原料シュータ４２が設けられており、各キャニスタ４ａ、４ｂ、４ｃ内の粉末原料は各粉末原料シュータ４２の下側に搬送されてくるカップＣに、粉末原料シュータ４２を介して供給される。
【００１９】
湯タンク５は、内部に図示しないヒータを備え、湯タンク上部から湯をカップＣに供給するものであり、給湯口５１に給湯電磁弁５２と、給湯電磁弁５２に連通する給湯管５３と、を備えている。販売指示により、給湯電磁弁５２がオン（開放）されると、給湯管５３を介して所定量の湯がカップＣに供給されるようになっている。給湯管５３の先端は、カップＣに挿入される攪拌装置６の羽根車６１を洗浄するときに、羽根車６１に湯がかかる角度で取り付けられている。
【００２０】
図２は、本発明の攪拌装置６を示し、カップＣ内の粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌混合する羽根車６１と、羽根車６１を回転駆動する攪拌モータ６３と、羽根車６１を下端に、そして、攪拌モータ６３を上端に取り付け、攪拌モータ６３の回転力を羽根車６１に伝える回転軸６２と、攪拌モータ６３を取り付けた昇降ベース６４と、昇降ベース６４にはラック６５と、を設けている。ケース６６には昇降ベース６４の昇降を案内する複数のガイドシャフト６７が、昇降ベース６４に設けたガイド穴６４ａを貫通して設けられ、ケース６６に取り付けられた、昇降モータ６８の回転数を変換する回転数変換部６８ａの出力軸に取り付けた平歯車６９が昇降ベース６４に取り付けられたラック６５と噛み合っている。ケース６６の下には飲料攪拌時にカップＣをカバーするカップカバー７０が取り付けられ、カップカバー７０には湯タンク５の湯を給湯管５３を介して供給する給湯ノズル７１が設けられている。また、アイスコーヒーを調理する際に使用する氷をカップＣに供給する氷ガイド７２をカップカバー７０上部に設けている。
【００２１】
昇降モータ６８の制御回転により、平歯車６９を右回転（図２右方向から見て）させると、平歯車６９と噛み合っているラック６５が下降し、ガイドシャフト６７に沿って昇降ベース６４とともに羽根車６１が下降する。また、平歯車６９を左回転（図２右方向から見て）させると羽根車６１が上昇する。羽根車６１は、攪拌モータ６３の制御回転により回転し、カップＣ内の粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌混合する。
【００２２】
制御部（図示せず）は、カップＣの大きさに対応させた移動量（ステップ数）羽根車６１を下降させ、または、上昇させる。すなわち、制御部には、カップＣの大きさや粉末原料の種類、量に対応して、羽根車６１の上下の移動量と移動のタイミング等が設定されており、昇降モータ６８に内蔵しているエンコーダからの回転数信号を制御部が受け、昇降モータ６８が所定のステップ数回転され、回転数変換部６８ａ、平歯車６９、ラック６５、昇降ベース６４、攪拌モータ６３、回転軸６２を介して羽根車６１を、カップＣの所定の深さまで下降させる。これにより、カップＣの大小にかかわらずカップＣ内において、攪拌に最も適切な位置に羽根車６１を挿入することができるようになっている。
【００２３】
また、制御部に回転速度制御装置を組み込んでもよい。この場合、昇降モータ６８の回転速度を制御して、羽根車６１の上昇および下降速度を適宜制御して、カップＣ内への羽根車６１の挿入や引き上げ、あるいは攪拌を効率良く行うようにすることができる。さらに、攪拌モータ６３も回転速度制御できるようにし、粉末原料の選択に対応して、粉末原料の溶解し易いものと、溶解し難いものとに対応して、羽根車６１の回転速度を制御し、攪拌をより短時間で適切に行うようにしてもよい。
【００２４】
カップ供給装置３からカップ把持機構３６に供給されたカップＣは、搬送モータ２６と搬送モータ３３の動作により、適宜ステップ送りされてゆき、クリームキャニスタ４ａからクリームの供給を受け、コーヒーキャニスタ４ｂからコーヒーの供給を受け、砂糖キャニスタ４ｃから砂糖の供給を受けて、攪拌装置６の位置まで搬送される。ここで、湯タンク５からカップＣに湯が供給されるとともに、攪拌装置６が作動して、上記各粉末原料と湯とが攪拌されてカップ飲料が調理される。このようにして調理が完了したカップ飲料は、カップＣに満たされた状態で、さらに、図示しない販売口に搬送され、カップ飲料購入客に受け取られ、販売動作が終了する。
【００２５】
図３は、本発明のカップＣ内の粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌混合する羽根車６１を示す構成図である。図３（ａ）は平面方向から見た状態、図３（ｂ）は側面方向から見た状態である。羽根車６１は、時計方向に回転することにより、飲料を下方向へ押し流すための角度α（例えば、２０°）で傾斜した斜面Ａと、角度αで傾斜した斜面Ａと接点Ｄで下方向に連なる、斜面Ａで下方向へ押し流した飲料を、図４（ａ）で示す飲料の流れ方向のように、扇状に拡がった流れに変える垂直面Ｂと（斜面Ａと接点Ｄと垂直面Ｂで屈曲した案内面を構成する）、から成る４枚の羽根（羽根部）６１Ｅで構成される。羽根車６１が時計方向に回転すると、４枚の羽根６１Ｅの斜面Ａで飲料が下方向へ押し流され、次に、垂直面Ｂで扇状に拡がった流れとなる。この扇状に拡がった流れがカップＣ内底面全体で粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌混合するので、粉末原料が湯に完全に溶解したカップ飲料が調理される。
【００２６】
また、斜面Ａ、垂直面Ｂは、斜面Ａ、垂直面Ｂと相対して隣接する羽根６１Ｅの面Ｌと、曲面Ｋ（例えば、半径１〜５ｍｍで変化する曲面）で連なる。羽根６１Ｅの斜面Ａ、垂直面Ｂと面Ｌが曲面Ｋで連なることによって、羽根車６１が回転して粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌する際に、飲料の流れが乱れることがなくなるので、飲料の飛び散りや空気の巻き込みをなくすことができる。
【００２７】
さらに、羽根６１Ｅの外面は、羽根車６１の中心から外方向下側へ角度β（例えば、４５°）傾斜した傾斜面Ｆと、傾斜面Ｆと曲面Ｇ（例えば、半径８ｍｍ）で連なる垂直面Ｈと、垂直面Ｈと曲面Ｉ（例えば、半径３ｍｍ）で連なる底面Ｊと、から成る。羽根６１Ｅの斜面Ａ、垂直面Ｂを曲面Ｋで面Ｌとつなげ、また、羽根６１Ｅの上端面を角度β傾斜させるとともに、角度β傾斜した傾斜面Ｆが垂直面Ｈと曲面Ｇで連なり、また、垂直面Ｈと底面Ｊが曲面Ｉで連なることによって、羽根車６１が回転して粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌しても、飲料の流れが乱れることがなくなり、飲料の飛び散りや空気の巻き込みをなくすことができるので、原料本来の味を損なうことなく粉末原料を湯に完全に溶解することができるとともに、羽根車６１を洗浄する際にも洗浄水が羽根車６１の表面に沿って流れ落ちるので、羽根車６１の洗浄残りが発生することがなくなる。また、羽根車６１をカップＣ内で回転させて粉末原料と湯とからなる飲料を攪拌した後上昇させる際にも、羽根車６１からの飲料の垂れ残りが短時間で滴下し、飲料の飛び散りが少なくなるので、カップＣの外面を汚すことが少なくなる。さらに、底面Ｊを羽根車６１の中心方向下側へ傾斜させると、羽根車６１からの飲料の垂れ残りをより短時間で滴下することが可能になる。
【００２８】
以上、本発明の、カップ内に原料と湯または水等の希釈液とを投入し、攪拌装置で攪拌して調理したカップ飲料を販売するカップ式自動販売機の構成について説明したが、次にその作用についてホットコーヒーの調理を例に説明する。
【００２９】
かかる構成により、カップ式自動販売機内でカップＣに原料と湯を投入し、攪拌装置で攪拌して調理したカップ飲料を販売するには、図示しない飲料選択ボタンが押されると、先ず、カップ供給装置３からカップ把持機構３６に供給されたカップＣがカップ受台３８とカップ把持アーム３９で把持固定される。カップ把持機構３６がカップＣを把持すると、搬送モータ２６と搬送モータ３３の動作により、カップ把持機構３６が適宜ステップ送りされてゆき、クリームキャニスタ４ａからクリームの供給を受け、コーヒーキャニスタ４ｂからコーヒーの供給を受け、砂糖キャニスタ４ｃから砂糖の供給を受けて、攪拌装置６の位置まで搬送される。ここで、湯タンク５からカップＣに湯が供給されるとともに、攪拌装置６が作動を開始する。先ず、昇降モータ６８が右回転すると、ガイドシャフト６７に沿って昇降ベース６４とともに羽根車６１が下降し、攪拌モータ６３により回転する。羽根車６１が回転すると、図４（ａ）で示すように、４枚の羽根６１Ｅの斜面Ａで湯が下方向へ押し流され、次に、垂直面Ｂで扇状に拡がった流れとなる。この扇状に拡がった湯の流れがカップＣ内で上記各粉末原料と湯を攪拌混合することにより粉末原料が湯に完全に溶解したカップ飲料が調理される。所定の時間（例えば、３秒間）羽根車６１を回転させて各粉末原料と湯の攪拌混合が終了すると昇降モータ６８を左回転させて羽根車６１を上昇させる。このようにして調理が完了したカップ飲料は、カップＣに満たされた状態で、さらに、図示しない販売口に搬送され、カップ飲料購入客に受け取られ、販売動作が終了する。
【００３０】
なお、ホットコーヒーを調理する実施例で説明したが、本発明は、アイスコーヒーはもとより、他の原料と水または湯等の希釈液とからなる飲料を混合する調理に適用できることはいうまでもない。
【００３１】
羽根車６１が、飲料を下方向へ押し流すための角度αで傾斜した斜面Ａと、角度αで傾斜した斜面Ａと接点Ｄで下方向に連なる、斜面Ａで下方向へ押し流した飲料を扇状に拡げる垂直面Ｂと、から成る４枚の羽根６１Ｅで構成したことにより、飲料の流れが羽根６１Ｅで扇状に拡がり、希釈液と粉末原料がカップＣ内全体で攪拌混合するので、図４（ａ）で示すように粉末原料が希釈液に完全に溶解したカップ飲料を調理することが可能になる。しかし、羽根６１Ｅを垂直面Ｂのみで構成すると、希釈液が羽根６１Ｅで横方向へ押し流され、下方向へ流れにくいので、図４（ｂ）で示すようにカップＣ底面の中央付近に粉末原料が溶け残る。また、羽根６１Ｅを斜面Ａのみで構成すると、希釈液が羽根６１Ｅから下方向へ押し流され、カップＣ底面周辺方向へは流れにくいので、図４（ｃ）で示すようにカップＣ底面の周辺付近に粉末原料が溶け残る。
【００３２】
以上説明したように、カップＣに供給された原料と希釈液とからなる飲料を攪拌するための羽根車６１を備えたカップ式自動販売機において、羽根車６１における羽根６１Ｅは、羽根車６１の回転に従って飲料をカップＣの底面側に案内する、複数の斜面Ａと、斜面Ａと接点Ｄで接する垂直面Ｂを有することにより、扇状に拡がった飲料の流れができるので、カップＣ内全体で希釈液と原料を攪拌混合して、原料を希釈液に完全に溶解したカップ飲料を調理することが可能になる。
【００３３】
カップＣの底面に対して、所定の傾斜角αを有する斜面Ａと垂直面Ｂとからなる複数の屈曲した案内面で飲料を傾斜面から垂直面へ案内することにより、飲料の流れを扇状に拡げることが可能になる。
【００３４】
複数の斜面Ａと、斜面Ａと接点Ｄで接する垂直面Ｂと、斜面Ａ、垂直面Ｂと相対して隣接する面Ｌと、を曲面Ｋで連なるようにしたことにより、羽根車６１が回転して原料と希釈液とからなる飲料を攪拌する際に、飲料の流れが乱れることがなくなるので、飲料の飛び散りや空気の巻き込みをなくすことが可能になる。
【００３５】
羽根６１Ｅの上端面を羽根車６１の中心から外方向下側へ傾斜する傾斜面Ｆで構成したことにより、羽根車６１が回転して原料と希釈液とからなる飲料を攪拌しても、飲料の飛び散りや空気の巻き込みをなくすことができるので、原料本来の味を損なうことなく原料を希釈液に完全に溶解することが可能になる。
【００３６】
羽根６１Ｅの傾斜した傾斜面Ｆと外面Ｈ、外面Ｈと底面Ｊ、それぞれを、曲面Ｇ、Ｉで連なるようにしたことにより、羽根車６１が回転して原料と希釈液とからなる飲料を攪拌しても、飲料の流れが乱れることがなくなり、飲料の飛び散りや空気の巻き込みをなくすことができるので、原料本来の味を損なうことなく原料を希釈液に完全に溶解することができるとともに、羽根車６１を洗浄する際にも洗浄水が羽根車６１の表面に沿って流れ落ちるので、羽根車６１の洗浄残りをなくすことが可能になる。また、羽根車６１をカップＣ内で回転させて原料と希釈液とからなる飲料を攪拌した後上昇させる際にも、羽根車６１からの飲料の垂れ残りが短時間で滴下し、飲料の飛び散りが少なくなるので、カップＣの外面を汚すことが少なくなる。
【００３７】
上記実施形態では、羽根車６１を一方向に回転して、カップＣに供給された原料と希釈液とからなる飲料を攪拌する方法を説明したが、羽根６１Ｅの両面に屈曲した案内面を設けて、羽根車６１を両方向に交互に回転させて飲料を攪拌するようにしても良い。羽根６１Ｅの両面に屈曲した案内面を設けて、羽根車６１を両方向に交互に回転させて飲料を攪拌すると、飲料が交互方向の流れにより攪拌されるので、さらに効率よく原料を希釈液に溶解することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、カップ内に投入した原料と湯または水等の希釈液とからなる飲料を攪拌装置で攪拌して調理する際に、羽根車の回転による飲料の飛び散りや空気の巻き込みによって原料本来の味を損なうことなく原料を希釈液に完全に溶解するとともに、羽根車を洗浄する際にも羽根車表面の洗浄残りが発生することのないカップ式自動販売機を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカップ式自動販売機を適用する調理部を示す構成図である。
【図２】本発明のカップ式自動販売機を適用する攪拌装置を示す構成図である。
【図３】本発明のカップ式自動販売機を適用する羽根車を示す構成図である。
【図４】羽根車による攪拌状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 調理部
２ 搬送装置
３ カップ供給装置
４ａ クリームキャニスタ
４ｂ コーヒーキャニスタ
４ｃ 砂糖キャニスタ
５ 湯タンク
６ 攪拌装置
２１ 主搬送部
２８ カップ把持機構搬送部
３６ カップ把持機構
３８ カップ受台
３９ カップ把持アーム
６１ 羽根車
６１Ｅ 羽根
６３ 攪拌モータ
６８ 昇降モータ
Ａ 斜面
Ｂ 垂直面
Ｃ カップ
Ｄ 接点
Ｆ 傾斜面
Ｇ 曲面
Ｈ 垂直面
Ｉ 曲面
Ｊ 底面
Ｋ 曲面

Claims (2)

1. カップに供給された原料と希釈液とからなる飲料を攪拌するための羽根車を備えたカップ式自動販売機において、
   前記羽根車における羽根部は、前記羽根車の回転に従って前記飲料を前記カップの底面側に案内する、複数の屈曲した案内面と、前記複数の屈曲した案内面と相対して隣接する面と、を曲面で連なるようにしたことを特徴とするカップ式自動販売機。
2. 前記羽根部の傾斜した上端面と外面、前記外面と底面、それぞれを、曲面で連なるようにしたことを特徴とする請求項１記載のカップ式自動販売機。

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