JP3284202B2 - カップフラッパー開閉装置及びこれを用いた自動販売機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカップをカ
ップ搬送装置によりコーヒ原料や湯の投入位置、これら
コーヒ原料及び湯の撹拌混合の位置に搬送してコーヒ飲
料を製造し販売する自動販売機に係わり、特にカップ搬
送装置に備えられて大きさの異なるカップを保持するカ
ップフラッパー開閉装置及びこれを用いた自動販売機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるカップ式混合自動販売機は、カ
ップ搬送装置を備え、このカップ搬送装置によりカップ
を保持し、コーヒ等の原料の投入位置、クリームパウダ
等の添加物の投入位置、湯の投入位置、さらにカップに
投入された原料や湯を撹拌混合する撹拌混合位置に搬送
し、製造されたコーヒ飲料水の入ったカップを販売口に
搬送している。

【０００３】図１０はかかるカップ式混合自動販売機の
概略構成図である。カップ搬送装置１は、Ｘ軸可動レー
ル２及びＹ軸可動レール３上に移動自在に設けられてい
る。

【０００４】又、湯タンク４、カップミキシング機構５
及び販売口６が設けられ、他にも図示しないがカップの
供給機構、コーヒ等の原料及び砂糖、クリームパウダ等
の添加物の供給装置が備えられている。

【０００５】従って、カップ搬送装置１は、カップを保
持し、Ｘ軸可動レール２及びＹ軸可動レール３の駆動に
より、コーヒ等の原料の投入位置、砂糖、クリームパウ
ダ等の添加物の投入位置、湯の投入位置、さらに原料や
湯の撹拌混合位置に搬送し、さらに販売口に搬送してい
る。

【０００６】このカップ搬送装置１は、カップの外側を
保持するための一対から成るカップフラッパー７及びカ
ップ底を支えて上下動するスノコ状の受け台８を備えて
いる。

【０００７】このうちカップフラッパー７は、コーヒ飲
料の種類、例えばホットコーヒ、氷入りのアイスコーヒ
等により大きさの異なったカップを使用するので、これ
らカップの大きさに応じて開き角度を変えている。

【０００８】このカップフラッパー７の開き角度の制御
は、モータによりカムを回転させ、このカムの位置によ
り各カップの大きさに応じた開き角度に調整している。
ここで、カップフラッパー７の各開き角度に対するカム
の停止位置は、例えば各開き角度に対応した位置に各停
止センサを配置し、その開き角度の停止センサにより検
出されたときにカムの回転を停止している。

【０００９】しかしながら、このカップフラッパー７の
開き角度の制御では、各開き角度に対応して各停止セン
サを配置しなければならず、センサ数が多くなる（特開
平３−２７３４８６号公報参照）。

【００１０】又、センサー数を減じるために、カップフ
ラッパー７の開き角度を制御するときのカムの停止位置
の制御としては、カムの待機位置センサ及び停止位置セ
ンサを設け、かつカムの回転に応じたパルス信号を発生
するエンコーダを取り付け、カムが所定の停止している
状態からカムを回転開始したとき、エンコーダにより発
生するパルス信号を計数し、この計数値により先のカム
の停止位置から次のカップフラッパー７の開き角度に対
応したパルス数を判断してカムの回転を停止させること
も考えられる。

【００１１】しかしながら、このカップフラッパー７の
開き角度の制御では、カムの待機位置センサ及び停止位
置センサに対してそれぞれエンコーダが必要となり、こ
の制御方法でもセンサ数が多くなる。

【００１２】一方、カップフラッパー７の開き角度の制
御を１つのセンサーで対応しようとすると、カップフラ
ッパー７の開きの原点、すなわちカム回転の原点位置を
検出し、この原点位置からカムを回転させ、このカムに
連動するエンコーダで発生するパルス信号の計数値が設
定パルス数になったときにカムの回転を停止することに
なる。

【００１３】ここで、原点位置の検出は、エンコーダで
発生するパルス信号のＨレベル（ハイレベル）信号とＬ
レベル（ローレベル）信号とのパルス長さの違いから判
断している。

【００１４】しかしながら、１つのセンサーによる原点
位置の検出では、カムを駆動するモータの回転速度が一
定でなかったり、誤動作が発生すると、パルス信号のＨ
レベル期間とＬレベル期間とが異なってしまい、原点位
置を検出できないことがある。

【００１５】例えば、モータやカム等の回転機構部分に
シロップ等が付着すると、カムの回転速度が遅くなり、
原点位置を検出できなくなる問題も発生する。このよう
にカップフラッパーの原点位置を検出できなければ、こ
れ以後、カムを回転させてカップフラッパー７をカップ
の大きさに応じた指定開き角度に制御できず、カップフ
ラッパー７でカップを確実に保持できなくなり、最悪の
場合、カップに投入する原料や湯等がカップの外に散乱
したりしてしまう。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにカップフ
ラッパー７の開き角度の制御では、各開き角度に対応し
て各停止センサを配置しなければならず、又、待機位置
センサ及び停止位置センサに対してセットとなる各エン
コーダが必要となり、いずれにしてもセンサ数が多くな
る。

【００１７】一方、カムを駆動するモータの回転速度が
一定でなければ、カップフラッパー７の原点位置を検出
できない。そこで本発明は、センサ数を少なくしてカッ
プフラッパーをカップの大きさに対応した開き角度に制
御できるカップフラッパー開閉装置及びこれを用いた自
動販売機を提供することを目的とする。

【００１８】又、本発明は、カムを回転させるモータの
回転速度が変化してもカムの原点位置の検出を確実なも
のとしてカップフラッパーを所望飲料に適合させた選択
指定されるカップの大きさに対応した開き角度に制御で
きるカップフラッパー開閉装置及びこれを用いた自動販
売機を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、複数
のカップの大きさに対応する各カップフラッパーの開き
角度に調整するもので、回転中心から外周位置までの距
離が円周方向によって異なるように形成されたカムの回
転に応動じてカップの大きさに応じた１つの開き角度に
開閉するカップフラッパー開閉装置において、カムの回
転に連動して回転し、かつカップフラッパーの各開き角
度に対応した位置にそれぞれ光通過孔が形成されるとと
もに、カップフラッパーの回転原点に対応する位置に原
点用の２つの光通過孔が形成されたエンコーダ板と、こ
のエンコーダ板における各光通過孔を通過する光を検出
してハイレベルとなり、かつエンコーダ板により遮光さ
れることによりローレベルとなるパルスの検出信号を出
力するセンサと、このセンサから出力される検出信号の
立ち上がり、立ち下がりを検出して２つの光通過孔の間
の遮光時間を求め、この遮光時間が規定時間内であれば
カムが原点位置に移動したと認識し、この後、センサに
よりカップの大きさに対応する１つの開き角度の位置に
形成された光通過孔を検出したときにカムの回転を停止
する開閉制御手段とを具備したことを特徴とするカップ
フラッパー開閉装置である。

【００２０】このようなカップフラッパー開閉装置であ
れば、カップフラッパーを所望の開き角度に開く場合、
カムの回転に連動してエンコーダが回転し、このエンコ
ーダ板に形成された原点用の２つの光通過孔をセンサに
より検出し、このセンサから出力される検出信号の立ち
上がり、立ち下がりを検出して２つの光通過孔の間の遮
光時間を求め、この遮光時間が規定時間内であればカム
が原点位置に移動したと認識し、この後、センサにより
カップの大きさに対応する１つの開き角度の位置に形成
された光通過孔を検出したときにカムの回転を停止す
る。

【００２１】請求項２によれば、請求項１記載のカップ
フラッパー開閉装置において、エンコーダ板には、遮光
部分と光通過部分との大きさが等しい原点用の２つの光
通過孔が形成され、開閉制御手段は、センサから出力さ
れた検出信号を入力して遮光部分による遮光時間と光通
過部分による透過時間とを求め、これら遮光時間と透過
時間とが略等しいときに原点位置を検出したことを認識
する機能を有する。

【００２２】このようなカップフラッパー開閉装置であ
れば、カムの回転位置の原点を認識する場合、カムの回
転に連動してエンコーダ板が回転し、このエンコーダ板
に形成された原点用の２つの光通過孔をセンサにより検
出したとき、センサから出力された検出信号を入力して
遮光部分による遮光時間と光通過部分による透過時間と
を求め、これら遮光時間と透過時間とが略等しいときに
原点位置を検出したことを認識する。請求項３によれ
ば、コーヒ飲料水の種類に応じてそれぞれ異なる大きさ
のカップを使用する自動販売機において、複数のカップ
の大きさに対応する各カップフラッパーの開き角度に調
整するもので、回転中心から外周位置までの距離が円周
方向によって異なるように形成されたカムの回転に応動
じてカップの大きさに応じた１つの開き角度に開閉する
カップフラッパー開閉装置と、このカップフラッパー開
閉装置を備え、カップを保持してコーヒ飲料水の原料の
投入位置と、添加物の投入位置と、湯の投入位置と、原
料や湯の撹拌混合位置とに搬送し、さらに販売口に搬送
するカップ搬送装置と、カムの回転に連動して回転し、
かつカップフラッパーの各開き角度に対応した位置にそ
れぞれ光通過孔が形成されるとともに、カップフラッパ
ーの回転原点に対応する位置に原点用の２つの光通過孔
が形成されたエンコーダ板と、このエンコーダ板におけ
る各光通過孔を通過する光を検出してハイレベルとな
り、かつエンコーダ板により遮光されることによりロー
レベルとなるパルスの検出信号を出力するセンサと、こ
のセンサから出力される検出信号の立ち上がり、立ち下
がりを検出して２つの光通過孔の間の遮光時間を求め、
この遮光時間が規定時間内であればカムが原点位置に移
動したと認識し、この後、センサによりカップの大きさ
に対応する１つの開き角度の位置に形成された光通過孔
を検出したときにカムの回転を停止する開閉制御手段と
を具備したことを特徴とする自動販売機である。 このよ
うな自動販売機であれば、カップフラッパー開閉装置を
備えたカップ搬送装置を、コーヒ飲料水の種類に応じて
それぞれ異なる大きさのカップを保持してコーヒ飲料水
の原料の投入位置と、添加物の投入位置と、湯の投入位
置と、原料や湯の撹拌混合位置とに搬送し、さらに販売
口に搬送してコーヒ飲料水を販売 するに、カップフラッ
パー開閉装置において、カップフラッパーを所望の開き
角度に開く場合、カムの回転に連動してエンコーダが回
転し、このエンコーダ板に形成された原点用の２つの光
通過孔をセンサにより検出し、このセンサから出力され
る検出信号の立ち上がり、立ち下がりを検出して２つの
光通過孔の間の遮光時間を求め、この遮光時間が規定時
間内であればカムが原点位置に移動したと認識し、この
後、センサによりカップの大きさに対応する１つの開き
角度の位置に形成された光通過孔を検出したときにカム
の回転を停止する。 請求項４によれば、請求項３記載の
自動販売機において、エンコーダ板には、遮光部分と光
通過部分との大きさが等しい原点用の２つの光通過孔が
形成され、開閉制御手段は、センサから出力された検出
信号を入力して遮光部分による遮光時間と光通過部分に
よる透過時間とを求め、これら遮光時間と透過時間とが
略等しいときに原点位置を検出したことを認識する機能
を有することを特徴とする。 このような自動販売機であ
れば、カップフラッパー開閉装置において、カムの回転
位置の原点を認識する場合、カムの回転に連動してエン
コーダ板が回転し、このエンコーダ板に形成された原点
用の２つの光通過孔をセンサにより検出したとき、セン
サから出力された検出信号を入力して遮光部分による遮
光時間と光通過部分による透過時間とを求め、これら遮
光時間と透過時間とが略等しいときに原点位置を検出し
たことを認識する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。図１はカップ式混合
自動販売機に用いるカップ搬送装置に適用したカップフ
ラッパー開閉装置の構成図である。

【００２４】このカップ搬送装置１０には、カップフラ
ッパ用モータ１１が設けられ、このモータ１１の回転軸
にカム１２が取り付けられている。このカム１２は、図
２(a) に示すように回転中心ｇから外周位置までの距離
が円周方向によって異なるように形成されている。な
お、このカム１２は、予め設定された一方向の回転方向
に回転するものとなっている。

【００２５】このカム１２には、開閉用アーム１３を介
して一対から成るカップフラッパー１４が連結されてい
る。従って、カム１２が予め設定された一方向に回転す
ると、図２(b) に示すようにカム１２の回転位置に応じ
てカム１２の外周面に接する開閉用アーム１３の位置が
変化し、これによりカップフラッパー１４の開き角度が
変化するようになっている。

【００２６】例えば、カム１２が原点位置にあるときは
待機状態であり、カップフラッパー１４の開き角度が最
も大きく設定されている。又、カム１２が原点位置から
９０°回転すると大カップ用のカップフラッパー１４の
開き角度に設定され、２７０°回転すると中カップ用の
カップフラッパー１４の開き角度に設定され、大カッ
プ、中カップの順にカップフラッパー１４の開き角度が
小さく設定されている。

【００２７】そして、カム１２が原点位置から２７０°
回転するとカップを挟持して搬送するときのカップフラ
ッパー１４の開き角度であり、この場合、カップフラッ
パー１４は、図示しないスプリングの付勢力により開閉
するものとなっている。

【００２８】又、カップフラッパ用モータ１１の回転軸
には、エンコーダ部１５が取り付けられている。このエ
ンコーダ部１５は、エンコーダ板１６及びこのエンコー
ダ板１６を挟んで配置された光センサ１７から構成され
ている。

【００２９】このエンコーダ板１６は、図２(a) に示す
ようにカム１２の外周位置、すなわちカップフラッパー
１４の開き角度に対応した位置に光通過孔としての各ス
リット１８ａ〜１８ｃが形成され、かつカップフラッパ
ー１４の回転原点に対応する位置（待機位置）に２つの
原点スリット１９ａ、１９ｂが各スリット１８ａ〜１８
ｃと区別されるように形成されている。

【００３０】なお、カップ搬送装置１０の下部には、受
け台用の上下モータ２０が設けられ、この受け台用の上
下モータ２０の回転軸にクランクカム２１を介してスノ
コ状のカップ受け台２２が上下可能に連結されている。
なお、このカップ受け台２２の上下移動の範囲は、上セ
ンサ及び下センサの検出により制限されている。

【００３１】一方、開閉制御装置３０は、カップフラッ
パ用モータ１１を駆動してカム１２を回転させ、カップ
フラッパー１４をカップの大きさに応じた開き角度に制
御する機能、及びこれと同期してカップ受け台用の上下
モータ２０を制御する機能を有するものである。

【００３２】この開閉制御装置３０は、ＣＰＵから成る
主制御部３１を備え、この主制御部３１に入力部３２及
びメモリ３３が接続され、かつ主制御部３１から発せら
れる指令によりモータ駆動部３４、原点認識部３５及び
回転停止制御部３６が作動するものとなっている。

【００３３】モータ駆動部３４は、カップフラッパ用モ
ータ１１及びカップ受け台用の上下モータ２０を駆動制
御する機能を有している。原点認識部３５は、エンコー
ダ部１５から出力される検出信号、すなわち光センサ１
７から出力される検出信号を受け、この検出信号が立ち
下がり、この後に立ち上がるまでの時間を計測し、この
立ち下がり時間が規定された時間内であれば、エンコー
ダ板１６の原点スリット１９ａ、１９ｂを検出してカム
１２が原点に位置していることを認識する機能を有して
いる。

【００３４】この原点認識部３５は、光センサ１７から
出力される検出信号の立ち下がりから立ち上がりまでの
遮光時間を計測する遮光カウンタ３５ａを備えている。
回転停止制御部３６は、カム１２が原点位置に位置して
いること認識した後、これを起点としてカップフラッパ
用モータ１１を再起動し、光センサ１７により所望の開
き角度に対応するスリット１８ａ、１８ｂ又は１８ｃを
検出したときにカップフラッパ用モータ１１の駆動を停
止してカム１２の回転を停止する機能を有している。

【００３５】この回転停止制御部３６は、カム１２の回
転角度、例えば９０°、１８０°、２７０°に対応させ
てカップフラッパ用モータ１１を回転したときに各スリ
ット１８ａ、１８ｂ又は１８ｃの位置に対応する規定パ
ルス数を得るための位置決め用カウンタ３６ａを備えて
いる。

【００３６】次に上記の如く構成されたカップフラッパ
ー開閉装置の作用について図３に示すカップフラッパ開
閉制御フローチャートに従って説明する。カップ混合式
自動販売機においてコーヒ飲料を販売する場合、カップ
搬送装置１０は、先ずカップ投下位置に移動する。

【００３７】ここで、カップ搬送装置１０のカップフラ
ッパー１４は、コーヒ飲料の種類、例えばホットコー
ヒ、氷入りのアイスコーヒ等に使用するカップの大きさ
に応じ選択された開き角度で開く。一方、カップ底を支
えるカップ受け台２２のカップ１の大きさに応じ、カッ
プフラッパー１４と同期して上下動する。

【００３８】すなわち、モータ駆動部３４によりカップ
フラッパ用モータ１１を駆動すると、このモータ１１の
回転により応動してカップフラッパー１４が回転し、こ
れと共にエンコーダ板１６も回転する。

【００３９】このエンコーダ板１６の回転により、この
エンコーダ板１６に形成された各スリット１８ａ〜１８
ｃ、各原点スリット１９ａ、１９ｂが光センサ１７の間
を通過すると、このとき光センサ１７は、Ｈレベルの検
出信号を出力する。

【００４０】ここで、光センサ１７に２つの原点スリッ
ト１９ａ、１９ｂが通過すると、光センサ１７から出力
される検出信号は、図４に示すように２つのＨレベルの
パルスが連続して現れる。

【００４１】この光センサ１７から出力される検出信号
は、開閉制御装置３０の入力部３２を通して原点認識部
３５に送られる。この原点認識部３５は、ステップ＃１
において、モータ駆動部３４により開度調整されるカッ
プフラッパー１４を原点位置、すなわちカム１２を原点
位置に回転して移動させたかを判別する。

【００４２】この原点位置への移動は、図５に示すカッ
プフラッパー原点位置検知フローチャートに従って行わ
れる。原点認識部３５は、ステップ＃１０において、光
センサ１７から出力される検出信号の立ち下がりの検出
を待ち、この立ち下がりを検出したときにステップ＃１
１に移って遮光カウンタ３５ａをリセットするとともに
カウントアップを開始する。

【００４３】次に原点認識部３５は、ステップ＃１２に
おいて、光センサ１７から出力される検出信号の立ち上
がりの検出を待ち、この立ち上がりが検出されなければ
ステップ＃１３において遮光カウンタ３５ａのカウント
アップを継続する。

【００４４】この後、光センサ１７から出力される検出
信号の立ち上がりが検出されると、原点認識部３５は、
ステップ＃１４において、遮光カウンタ３５ａのカウン
トを停止し、この遮光カウンタ３５ａのカウント値から
遮光時間を求め、この遮光時間が規定時間内であるか否
かを判断する。

【００４５】この判断の結果、遮光時間が規定時間内で
あれば、原点認識部３５は、カップフラッパー１４、す
なわちカム１２が原点位置に移動したと認識する。な
お、遮光時間が規定時間内でなく、カップフラッパー１
４が原点位置に移動していなければ、原点認識部３５
は、再びステップ＃１０に戻って原点位置を検出する。

【００４６】続いて、モータ駆動部３４によりカップフ
ラッパ用モータ１１を駆動すると、このモータ１１の回
転により応動してカップフラッパー１４は回転し、これ
と共にエンコーダ板１６は回転する。

【００４７】このエンコーダ板１６の回転により、この
エンコーダ板１６に形成された各スリット１８ａ〜１８
ｃが光センサ１７の間を通過すると、このとき光センサ
１７は、Ｈレベルの検出信号を出力する。

【００４８】ここで、回転停止制御部３６は、カップフ
ラッパー１４の原点位置が認識されたときから位置決め
用カウンタ３６ａをクリアするとともにカウントアップ
を開始する。

【００４９】この回転停止制御部３６は、図３に示すス
テップ＃２において、光センサ１７から出力される検出
信号の立ち上がりを検出し、この立ち上がりを検出した
ときに、次のステップ＃３において位置決め用カウンタ
３６ａのカウント値がカップフラッパー１４の開き角度
に対応するスリット１８ａ〜１８ｃ、例えばスリット１
８ａの位置に応じた設定パルス数か否かを判断する。

【００５０】この判断の結果、位置決め用カウンタ３６
ａのカウント値が設定パルス数の１番目であれば、回転
停止制御部３６は、カップフラッパー１４がカップの大
きさに対応した開き角度に設定されたと判断し、カップ
フラッパ用モータ１１の駆動を一時停止してカム１２の
回転を停止する。

【００５１】この状態からカップの受取りがなされる。
すなわち、カップ混合式自動販売機において、カップの
排出又は受取りがなされたかを図示しないセンサで検出
すると、カップ搬送装置１０は、カップを保持し、コー
ヒ等の原料の投入位置、クリームパウダ等の添加物の投
入位置、湯の投入位置、さらにカップに投入された原料
や湯を撹拌混合する撹拌混合位置に搬送し、製造された
コーヒ飲料水の入ったカップを販売口迄に搬送する。

【００５２】この後、コーヒ飲料水の入ったカップが販
売口から取り出されると、このカップの取り出しがセン
サにより検出され、原点認識部３５によりエンコーダ板
１６の原点スリット１９ａ、１９ｂを検出し、カム１２
を原点位置に設定して待機状態にする。この待機状態で
はカップフラッパー１４の開き角度は最も大きいくどに
設定される。

【００５３】このように上記第１の実施の形態において
は、カム１２の回転に連動してエンコーダ板１６を回転
し、このエンコーダ板１６に形成されたスリットを区別
することで各原点スリット１９ａ、１９ｂを検出して原
点位置を認識し、これを起点としてカム１２の回転によ
りエンコーダ板１６を回転し、カップフラッパー１４の
開き角度に対応するスリット１８ａ〜１８ｂを識別させ
て検出したときにカム１２の回転を停止するようにした
ので、複数のセンサを配置しなくても１つの光センサ１
７に減少してカップフラッパー１４の開き角度をカップ
の大きさに応じて制御することができる。

【００５４】又、カップフラッパー１４の原点は、２つ
の原点スリット１９ａ、１９ｂによる遮光時間から認識
するので、例えば、カップフラッパ用モータ１１やカム
１２等の回転機構部分にシロップ等が付着してカム１２
の回転速度が遅くなっても確実にカップフラッパー１４
の原点を認識できる。

【００５５】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。図６はカップ式混合自動販売
機に用いるカップ搬送装置に適用したカップフラッパー
開閉装置の構成図である。

【００５６】このカップ搬送装置４０には、カップフラ
ッパ用モータ１１が設けられ、このモータ１１の回転軸
にカム１２が取り付けられるとともにエンコーダ部４１
が取り付けられている。

【００５７】このエンコーダ部４１は、エンコーダ板４
２及びこのエンコーダ板４２を挟んで配置された光セン
サ４３から構成されている。このエンコーダ板４２は、
図７に示すようにカム１２の外周位置、すなわちカップ
フラッパー１４の開き角度に対応した位置に光通過孔と
しての各スリット４４ａ〜４４ｃが形成され、かつカム
１２の原点に対応する位置（待機位置）に２つの原点ス
リット４５ａ、４５ｂが形成されている。

【００５８】これら原点スリット４５ａ、４５ｂは、図
７の拡大図に示すように各スリット幅Ｌ₁ 、Ｌ₂ が同一
長さで、かつこれら原点スリット４５ａ、４５ｂの間の
遮光部分の幅Ｌ₃ が各スリット幅Ｌ₁ 、Ｌ₂ と同一幅に
形成されている（Ｌ₁ ＝Ｌ₂＝Ｌ₃ ）。

【００５９】一方、開閉制御装置５０の原点認識部５１
は、エンコーダ部４１から出力される検出信号、すなわ
ち光センサ４３から出力される検出信号を受け、この検
出信号の立ち下がりから立ち上がるまでの遮光時間、及
びこの立ち上がりから立ち下がりまでの透光時間を計測
し、これら遮光時間と透光時間とが略等しいか否かを判
断し、等しいければエンコーダ板４３の原点スリット１
９ａ、１９ｂを検出してカム１２が原点に位置している
ことを認識する機能を有している。

【００６０】この原点認識部３５は、光センサ１７から
出力される検出信号の立ち下がりから立ち上がりまでの
遮光時間を計測する遮光時間カウンタ５２、検出信号の
立ち上がりから立ち下がり間での透光時間を計測する透
光時間カウンタ５３、及び遮光時間と透光時間とが等し
いか否かを判断してカム１２が原点に位置していること
を認識する認識部５４の各機能を備えている。

【００６１】次に上記の如く構成されたカップフラッパ
ー開閉装置の作用について説明する。カップ混合式自動
販売機においてコーヒ飲料を販売する場合、カップ搬送
装置４０は、先ずカップ投下位置に移動する。

【００６２】ここで、カップ搬送装置４０のカップフラ
ッパー１４は、コーヒ飲料の種類、例えばホットコー
ヒ、氷入りのアイスコーヒ等に使用するカップの大きさ
に応じた開き角度で開く。

【００６３】すなわち、モータ駆動部３４によりカップ
フラッパ用モータ１１を駆動すると、このモータ１１の
回転により応動してカップフラッパー１４が回転し、こ
れと共にエンコーダ板４２が回転する。

【００６４】このエンコーダ板４２の回転により、この
エンコーダ板４２に形成された各スリット４４ａ〜４４
ｃ、各原点スリット４５ａ、４５ｂが光センサ４３の間
を通過すると、このとき光センサ４３は、Ｈレベルの検
出信号を出力する。

【００６５】ここで、光センサ４３に２つの原点スリッ
ト４５ａ、４５ｂが通過すると、光センサ４３から出力
される検出信号は、図８に示すように２つのＨレベルの
パルスが連続して現れる。

【００６６】すなわち、２つの原点スリット４５ａ、４
５ｂの幅Ｌ₁ 、Ｌ₂ 及びその間の遮光部の幅Ｌ₃ は、そ
れぞれ等しく形成されているので、光センサ４３から出
力される検出信号のＨレベルの各パルス幅及びこれらパ
ルス間のＬレベル幅は、等しくなるはずである。

【００６７】しかるに、原点認識部５１は、光センサ４
３から出力される検出信号を入力し、図９に示す原点認
識フローチャートに従ってカップフラッパー１４の原点
位置を認識する。

【００６８】この原点認識部５１は、ステップ＃２０に
おいて、光センサ４３から出力される検出信号の立ち下
がりを検出し、この立ち下がりを検出したときにステッ
プ＃２１に移って遮光時間カウンタ５２をリセットする
とともにカウントアップを開始する。

【００６９】次に原点認識部５１は、ステップ＃２２に
おいて、光センサ４３から出力される検出信号の立ち上
がりの検出を待ち、この立ち上がりが検出されなければ
ステップ＃２３において遮光時間カウンタ５３をカウン
トアップし続ける。

【００７０】この後、光センサ４３から出力される検出
信号の立ち上がりが検出されると、原点認識部５１は、
ステップ＃２４に移って、遮光時間カウンタ５２のカウ
ントを停止し、この遮光時間カウンタ５２のカウント値
から図８に示す遮光時間Ｔ₁を求める。

【００７１】これと同時に原点認識部５１は、検出信号
の立ち上がり検出時に透光時間カウンタ５３のカウント
アップを開始する。次に原点認識部５１は、ステップ＃
２５において、光センサ４３から出力される検出信号の
立ち下がりの検出を待ち、この立ち下がりが検出されな
ければステップ＃２６に移って透光時間カウンタ５３を
カウントアップし続ける。

【００７２】この後、光センサ４３から出力される検出
信号の立ち下がりが検出されると、原点認識部５１は、
ステップ＃２７に移って、透光時間カウンタ５３のカウ
ントを停止し、この透光時間カウンタ５３のカウント値
から図８に示す透光時間Ｔ₂を求める。

【００７３】次に認識部５４は、遮光時間カウンタ５２
により求められた遮光時間Ｔ₁ と透光時間カウンタ５３
により求められた透光時間Ｔ₂ とを比較して略等しいか
否かを判断する。

【００７４】この比較判断の結果、遮光時間Ｔ₁ と透光
時間Ｔ₂ とが等しければ、認識部５４は、カップフラッ
パー１４、すなわちカム１２が原点位置に移動したと認
識する。

【００７５】この認識部５４は、例えば遮光時間Ｔ₁ と
透光時間Ｔ₂ との差の絶対値を求め、この差が所定値Ｋ
よりも小さければ、 ｜Ｔ₁ −Ｔ₂ ｜＜Ｋ カップフラッパー１４、カム１２が原点位置に移動した
と認識する。

【００７６】なお、遮光時間Ｔ₁ と透光時間Ｔ₂ とが等
しくなければ、原点認識部３５は、再びステップ＃２０
に戻って再び原点位置を検出する。続いて、モータ駆動
部３４によりカップフラッパ用モータ１１を駆動する
と、このモータ１１の回転により応動してカップフラッ
パー１４は回転し、これと共にエンコーダ板４２は回転
する。

【００７７】このエンコーダ板４２の回転により、この
エンコーダ板４２に形成された各スリット４４ａ〜４４
ｃが光センサ４３の間を通過すると、このとき光センサ
４３は、Ｈレベルの検出信号を出力する。

【００７８】ここで、回転停止制御部３６は、カップフ
ラッパー１４の原点位置が認識されたときから位置決め
用カウンタ３６ａをクリアするとともにカウントアップ
を開始する。

【００７９】この回転停止制御部３６は、光センサ１７
から出力される検出信号の立ち上がりを検出し、この立
ち上がりを検出したときに位置決め用カウンタ３６ａの
カウント値がカップフラッパー１４の開き角度に対応す
るスリット４４ａ〜４４ｃ、例えばスリット４４ａの位
置に応じた設定パルス数か否かを判断する。

【００８０】この判断の結果、位置決め用カウンタ３６
ａのカウント値が原点位置から計数して設定パルス数で
あれば、回転停止制御部３６は、カップフラッパー１４
がカップの大きさに対応した開き角度に設定されたと判
断し、カップフラッパ用モータ１１の駆動を停止してカ
ム１２の回転を停止する。

【００８１】この後、カップ混合式自動販売機におい
て、カップ搬送装置４０は、カップを保持し、コーヒ等
の原料の投入位置、砂糖、クリームパウダ等の添加物の
投入位置、湯の投入位置、さらにカップに投入された原
料や湯を撹拌混合する撹拌混合位置に搬送し、製造され
たコーヒ飲料水の入ったカップを販売口に搬送する。

【００８２】このように上記第２の実施の形態において
は、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもない。特にカップフラッパー１４の原点検出
では、各原点スリット４５ａ、４５ｂを検出したときの
遮光時間と透光時間とを比較して等ければ、カップフラ
ッパー１４の原点位置として認識するので、例えば、カ
ップフラッパ用モータ１１やカム１２等の回転機構部分
にシロップ等が付着してカム１２の回転速度が遅くなっ
ても確実にカップフラッパー１４の原点を認識できる。

【００８３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、セ
ンサ数を少なくし、確実にカップフラッパーの原点位置
を認識して、カップフラッパーをカップの大きさに対応
した開き角度に制御できるカップフラッパー開閉装置及
びこれを用いた自動販売機を提供できる。

【００８４】又、本発明によれば、カムを回転させるモ
ータの回転速度が変化してもカムの原点位置を確実に検
出してカップフラッパーをカップの大きさに対応した開
き角度に制御できるカップフラッパー開閉装置及びこれ
を用いた自動販売機を提供できる。さらに、コーヒ飲料
水の種類に応じてそれぞれ異なる大きさのカップを保持
してコーヒ飲料水の原料の投入位置と、添加物の投入位
置と、湯の投入位置と、原料や湯の撹拌混合位置とに搬
送するカップフラッパー開閉装置のカップフラッパーの
開く角度を、カムの原点位置を確実に検出してからコー
ヒ飲料水の種類に応じた大きさのカップに合わせて調整
できる自動販売機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカップフラッパー開閉装置の第
１の実施の形態を適用したカップ搬送装置の構成図。

【図２】エンコーダ部に用いるエンコーダ板の構成図。

【図３】カップフラッパ開閉制御フローチャート

【図４】光センサから出力される原点検出時の検出信号
の波形図。

【図５】カップフラッパー原点位置検知フローチャー
ト。

【図６】本発明に係わるカップフラッパー開閉装置の第
２の実施の形態を適用したカップ搬送装置の構成図。

【図７】エンコーダ部に用いるエンコーダ板の構成図。

【図８】光センサから出力される原点検出時の検出信号
の波形図。

【図９】原点認識フローチャート。

【図１０】カップ式混合自動販売機の概略構成図。

【符号の説明】

１０，４０…カップ搬送装置、１１…カップフラッパ用
モータ、１２…カム、１４…カップフラッパー、１５，
４１…エンコーダ部、１６，４２…エンコーダ板、１
７，４３…光センサ、１８ａ〜１８ｃ，４４ａ〜４４ｃ
…スリット、１９ａ，１９ｂ，４５ａ，４５ｂ…原点ス
リット、３０，５０…開閉制御装置、３４…モータ駆動
部、３５，５１…原点認識部、３６…回転停止制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 浩之 群馬県前橋市古市町180番地 東芝機器 株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−51395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−7316（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−287331（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07F 13/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のカップの大きさに対応する各カッ
   プフラッパーの開き角度に調整するもので、回転中心か
   ら外周位置までの距離が円周方向によって異なるように
   形成されたカムの回転に応動じて前記カップの大きさに
   応じた１つの前記開き角度に開閉するカップフラッパー
   開閉装置において、 前記カムの回転に連動して回転し、かつ前記カップフラ
   ッパーの前記各開き角度に対応した位置にそれぞれ光通
   過孔が形成されるとともに、前記カップフラッパーの回
   転原点に対応する位置に原点用の２つの光通過孔が形成
   されたエンコーダ板と、 このエンコーダ板における前記各光通過孔を通過する光
   を検出してハイレベルとなり、かつ前記エンコーダ板に
   より遮光されることによりローレベルとなるパルスの検
   出信号を出力するセンサと、このセンサから出力される検出信号の立ち上がり、立ち
   下がりを検出して前記２つの光通過孔の間の遮光時間を
   求め、この遮光時間が規定時間内であれば前記カムが原
   点位置に移動したと 認識し、この後、前記センサにより
   前記カップの大きさに対応する１つの前記開き角度の位
   置に形成された前記光通過孔を検出したときに前記カム
   の回転を停止する開閉制御手段と、 を具備したことを特徴とするカップフラッパー開閉装
   置。
2. 【請求項２】 前記エンコーダ板には、遮光部分と光通
   過部分との大きさが等しい原点用の２つの前記光通過孔
   が形成され、前記開閉制御手段は、前記センサから出力
   された前記検出信号を入力して前記遮光部分による遮光
   時間と前記光通過部分による透過時間とを求め、これら
   遮光時間と透過時間とが略等しいときに前記原点位置を
   検出したことを認識する機能を有することを特徴とする
   請求項１記載のカップフラッパー開閉装置。
3. 【請求項３】 コーヒ飲料水の種類に応じてそれぞれ異
   なる大きさのカップを使用する自動販売機において、 複数の前記カップの大きさに対応する各カップフラッパ
   ーの開き角度に調整するもので、回転中心から外周位置
   までの距離が円周方向によって異なるように形成された
   カムの回転に応動じて前記カップの大きさに応じた１つ
   の前記開き角度 に開閉するカップフラッパー開閉装置
   と、 このカップフラッパー開閉装置を備え、前記カップを保
   持して前記コーヒ飲料水の原料の投入位置と、添加物の
   投入位置と、湯の投入位置と、前記原料や前記湯の撹拌
   混合位置とに搬送し、さらに販売口に搬送するカップ搬
   送装置と、 前記カムの回転に連動して回転し、かつ前記カップフラ
   ッパーの前記各開き角度に対応した位置にそれぞれ光通
   過孔が形成されるとともに、前記カップフラッパーの回
   転原点に対応する位置に原点用の２つの光通過孔が形成
   されたエンコーダ板と、 このエンコーダ板における前記各光通過孔を通過する光
   を検出してハイレベルとなり、かつ前記エンコーダ板に
   より遮光されることによりローレベルとなるパルスの検
   出信号を出力するセンサと、 このセンサから出力される検出信号の立ち上がり、立ち
   下がりを検出して前記２つの光通過孔の間の遮光時間を
   求め、この遮光時間が規定時間内であれば前記カムが原
   点位置に移動したと認識し、この後、前記センサにより
   前記カップの大きさに対応する１つの前記開き角度の位
   置に形成された前記光通過孔を検出したときに前記カム
   の回転を停止する開閉制御手段と、 を具備したことを特徴とする自動販売機。
4. 【請求項４】 前記エンコーダ板には、遮光部分と光通
   過部分との大きさが等しい原点用の２つの前記光通過孔
   が形成され、前記開閉制御手段は、前記センサから出力
   された前記検出信号を入力して前記遮光部分による遮光
   時間と前記光通過部分による透過時間とを求め、これら
   遮光時間と透過時間とが略等しいときに前記原点位置を
   検出したことを認識する機能を有することを特徴とする
   請求項３記載の自動販売機。