JP3979299B2 - カップ式自動販売機のリッド装着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒーやジュースなどの飲料をカップに注ぎ入れて販売するカップ式自動販売機の内部に設けられ、購入者への飲料の提供前に、その飲料の入ったカップに自動的にリッド（ふた）を装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のカップ式自動販売機のリッド装着装置として、特許文献１に記載のものが知られている。このリッド装着装置は、多数のリッドを積み重なった状態で収納するリッド収納器と、販売時にリッド収納器から切り離された最下位のリッドを、傾斜面を滑らせながら所定位置まで搬送するリッドシュートと、その所定位置にリッドを保持するリッド保持機と、このリッド保持機の下方に配置され、飲料入りのカップを載置した状態で昇降可能なカップステージなどで構成されている。リッド保持機は、互いに左右方向にスライド可能な左右一対のスライド部材を有している。これら左右のスライド部材は、互いに接近した状態で且つこれらにリッドがまたがった状態で、リッドを所定位置に保持する一方、互いに離れることにより、保持していたリッドを下方のカップ上に落下させるようになっている。
【０００３】
このリッド装置装置では、販売時に次のようにして、リッドをカップに装着する。まず、リッド収納器から最下位のリッドを切り離し、そのリッドを、リッドシュートを介して搬送し、リッド保持機で所定位置に保持する。またこれと同時に、購入者によって選択された飲料をカップに供給し、その飲料入りのカップをカップステージに搬送する。次いで、リッド保持機の左右のスライド部材が互いに離れるようにスライドし、これにより、保持されていたリッドがカップ上に落下し、載置される。その後、一旦離れた左右のスライド部材が、互いに再度接近した後、下方のカップステージが上昇し、カップ上のリッドが両スライド部材の下面に下方から押し付けられる。これにより、カップ上のリッドは、両スライド部材からの反力によって上方から押圧された状態となり、カップ上面の開口部（以下、本明細書において「カップ開口部」という）に装着される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２２４６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のリッド装着装置では、カップ上に落下して載置されたリッドの中心とカップ開口部の中心とが合致していれば、リッドをカップに適正に装着させることは可能である。しかし、このリッド装着装置では、リッドをカップ上に載置させるために、そのリッドを単にカップ上に落下させているので、比較的軽量のリッドは、落下時に空気抵抗を受けやすく、そのため、リッドの中心がカップ開口部の中心に対してずれやすい。また、カップステージ上に搬送された飲料入りカップの位置が、適正な位置に対してずれている場合には、リッドを適正な位置に落下させることができたとしても、リッドの中心がカップ開口部の中心からずれてしまう。
【０００６】
このように、リッドの中心がカップ開口部の中心に対して、例えば数ｍｍずれると、カップ上のリッドは、そのカップの上面に対して若干傾斜した状態となる。そのような状態のまま、カップを上昇させ、リッドを両スライド部材の下面に押し付けると、その傾斜したリッドは、最も高い部位が両スライド部材の下面に最初に当接することで、カップ上で揺動し、リッドの中心がカップ開口部の中心に対して却ってずれてしまうこともある。そのため、リッドをカップに適正に装着できず、さらにはリッド自体やカップ開口部が変形してしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、着脱自在のリッドを、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することができるカップ式自動販売機のリッド装着装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るカップ式自動販売機のリッド装着装置は、販売時に、飲料入りのカップにリッドを装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置であって、リッドを搬送し、カップ上に載置するリッド搬送手段と、弾性を有する押さえ部材を有し、この押さえ部材を、カップ上に載置されたリッドの中央部に上方から当接させることにより、押さえ部材の弾性によってリッドをカップ上に保持するリッド保持手段と、第１押圧部材を有し、この第１押圧部材をカップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って回転させながら、第１押圧部材でリッドの周縁部を上方から押圧することにより、リッドをカップに装着するリッド装着手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、販売時に、リッド搬送手段により、リッドを搬送し、飲料入りのカップ上に載置する。次いで、弾性を有する押さえ部材を、カップ上のリッドの中央部に上方から当接させ、その押さえ部材の弾性によってリッドをカップ上に保持する。そして、カップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って、第１押圧部材を回転させながら、その第１押圧部材でリッドの周縁部を上方から押圧する。このように、カップ上に載置されたリッドに対し、その中央部を押さえ部材の弾性によって上方から軽く押さえた状態で保持しながら、リッドの周縁部を上方から押圧するので、従来と異なり、カップ上でのリッドの揺動を抑制しながら、リッドの装着を行うことができる。しかも、第１押圧部材をリッドの周縁部に沿って回転させながら、リッドの押圧を行うので、その周縁部を全周に亘って上方からバランス良く徐々に押圧することができる。したがって、上記構成のリッド装着装置によれば、着脱自在のリッドを、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッドは、上面の中央部に円形の凹部を有しており、押さえ部材は、上下方向に延び、凹部に遊嵌されるコイルばねであり、リッド保持手段は、コイルばねを、その軸線を中心に回転させながらリッドの凹部に遊嵌させるように駆動するコイルばね駆動機構を、さらに有していることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、上下方向に延びるコイルばねを押さえ部材とし、このコイルばねでカップ上のリッドを保持する際に、コイルばね駆動機構により、コイルばねを、その軸線を中心に回転させながら、カップ上のリッドの凹部に遊嵌させる。この場合、コイルばねを、カップ開口部と同心状に配置することにより、そのコイルばねを、回転させながらリッド上面の凹部に遊嵌させることで、リッドの中心を、コイルばねの軸線、すなわちカップ開口部の中心に合致させるいわゆる心出しを行うことができる。このように、リッドの中心とカップ開口部の中心とを合致させた状態で、カップ上に保持されたリッドを上方から押圧することにより、リッドをより適正かつ確実にカップに装着することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項２のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、コイルばね駆動機構は、コイルばねの駆動時に、コイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向に、コイルばねを回転させることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、コイルばねの駆動時に、そのコイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向にコイルばねを回転させることにより、そのコイルばねをリッドの凹部に円滑に挿入し、上述した心出しをより安定して行うことができる。このような安定した心出しを行えるのは、次の理由からである。すなわち、コイルばねが上記方向に回転し、その下端部がリッドの凹部の内面に当接すると、両者の間に摩擦が生じる。この摩擦と、コイルばね駆動機構によるコイルばねの回転トルクとにより、コイルばねに対して、その巻きをきつくするように、すなわち外径を小さくするように力が作用する。したがって、コイルばねに対して、リッドが同心上から多少ずれていたために、コイルばねをリッドの凹部に挿入した際にコイルばねがリッドの凹部内面に当接したとしても、上記作用によりコイルばねの外径が縮むので、コイルばねをリッドの凹部に円滑に挿入でき、それにより、リッドの心出しを良好に行うことができる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項２または３のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、コイルばねの下端部の先端は、下端部の他の部分に固定されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、コイルばねの下端部の先端が、その下端部の他の部分に固定されているので、コイルばねが回転しながらリッドに当接しても、コイルばねの下端部の先端がリッドの凹部の内面に当たることがなく、リッドの損傷を確実に防止することができる。
【００１６】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、第１押圧部材によりリッドがカップに所定の押圧力で押圧されたか否かを検出する押圧検出手段を、さらに備え、リッド装着手段は、第１押圧部材を下降させることによってリッドを押圧するように構成されるとともに、リッドが所定の押圧力で押圧されたことが検出されたときに、第１押圧部材をさらに下降させることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、リッドが所定の押圧力で押圧されたことが検出されたとき、すなわちカップへのリッドの装着が概ねできたときに、第１押圧部材をさらに下降させるので、リッドをよりしっかりとカップに装着することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送手段は、リッドを、所定の第１速度で搬送し、カップ上に載置するように構成され、リッド装着手段は、リッド搬送手段によりリッドがカップ上に載置された後、第１押圧部材を、第１速度よりも小さな所定の第２速度で下降させるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、カップへのリッドの装着時に、リッドを、所定の第１速度で搬送して、カップ上に載置した後、第１速度よりも小さな所定の第２速度で第１押圧部材を下降させながら、カップ上のリッドを押圧する。この場合、比較的大きな第１速度でリッドを搬送することにより、カップへのリッドの装着時間を短縮できる一方、比較的遅い第２速度で第１押圧部材を下降させることにより、リッドの変形や損傷を防止することができる。
【００２０】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド装着手段は、カップ上に保持されたリッドの周縁部を第１押圧部材で押圧する前に、リッドの中央部を上方から押圧することにより、リッドの周縁部をカップからの反力によって外方に反らせた状態でリッドをカップに装着させるための、下方に突出した第２押圧部材をさらに有することを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、カップ上に保持されたリッドの周縁部を上記第１押圧部材で押圧する前に、そのリッドの中央部を、下方に突出した第２押圧部材で上方から押圧する。これにより、カップ上のリッドは、その周縁部がカップからの反力によって外方に反った状態となる。このように、リッドを、その周縁部を外方に反らせた状態でカップに装着することにより、リッドおよびカップの製造上の不可避的な寸法のばらつきなどによって、カップへのリッドの装着が比較的きつい場合であっても、カップへのリッドの装着を適切に行うことができ、またその装着性を高めることができる。
【００２２】
本発明の請求項８に係る発明は、請求項１ないし７のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送手段は、上下方向に貫通し、供給されたリッドを受け取る開口部と、この開口部に受け取られたリッドを係止する複数の係止部と、を有し、リッドを開口部で受け取るリッド受取位置と、開口部にカップが下方から挿入された状態で、リッドをカップ上に載置するリッド載置位置との間で移動自在のリッド搬送部材と、このリッド搬送部材を、リッド受取位置とリッド載置位置との間で駆動するリッド搬送駆動機構と、このリッド搬送駆動機構の動作を制御する制御手段と、を有しており、制御手段は、販売時に、リッド搬送部材を、リッド受取位置に駆動することにより開口部にリッドを受け取らせた後、リッド載置位置に駆動することによりリッドをカップ上に載置させた後、リッド搬送部材をリッドおよびカップから離すために、リッド搬送部材をリッド載置位置から上昇させるように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、制御手段で動作が制御されるリッド搬送駆動機構により、販売時にまず、リッド搬送部材をリッド受取位置に駆動することにより、供給されたリッドを、係止部を介して開口部に受け取らせる。次いで、リッド搬送部材をリッド載置位置に駆動することにより、開口部にカップが下方から挿入された状態で、開口部のリッドをカップ上に載置する。その後、リッド搬送部材を、リッドおよびカップから離すために、リッド載置位置のリッド搬送部材を上昇させる。このように、上記構成のリッド搬送手段では、カップがリッド搬送部材の開口部に下方から挿入された状態となるリッド載置位置に、リッド搬送部材を駆動することによって、リッドをカップ上に載置するので、リッドを落下させてカップ上に載置する従来と異なり、リッドをカップ上に安定して載置することができる。
【００２４】
本発明の請求項９に係る発明は、請求項８のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送部材のリッド載置位置への下降の際にカップを開口部に対して心合わせするために、リッド搬送部材の開口部の下部に、開口部の内方に向かって前上がりに傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、リッド搬送部材がリッド載置位置へ下降する際に、カップの上端部をテーパ部で案内することにより、カップをリッド搬送部材の開口部に対して心合わせするように、カップの位置が調整される。それにより、カップを、リッド搬送部材の開口部に受け取られたリッドに対しても心合わせすることができ、その状態でカップへのリッドの装着を行うことにより、リッドをより適正かつ確実にカップに装着することができる。
【００２６】
本発明の請求項１０に係る発明は、請求項９のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、制御手段は、リッド搬送部材をリッド載置位置へ下降させる際に、テーパ部の下端がカップの上端付近に到達してから、テーパ部の上端がカップの上端付近に到達するまで、リッド搬送部材を、第１速度よりも小さな所定の第３速度で下降させるように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、リッド搬送部材をリッド載置位置へ下降させる際に、テーパ部の下端がカップの上端付近に到達してから、テーパ部の上端がカップの上端付近に到達するまで、リッド搬送部材を、上記第１速度よりも小さな所定の第３速度で下降させるので、その第３速度を比較的遅い速度に設定し、リッド搬送部材をゆっくりと下降させることにより、カップに飲料が供給されることで、その飲料入りのカップが比較的重くなった場合であっても、テーパ部によるカップの位置調整を適切に行うことができる。
【００２８】
本発明の請求項１１に係る発明は、請求項８ないし１０のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッドは、その周縁部に垂下した垂下部を有し、複数の係止部の各々は、開口部に突出し、リッドを、垂下部を介して下方から係止する係止位置と、開口部から退避し、リッドの係止を解除する係止解除位置との間で移動自在に構成されており、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する前に、各係止部を係止解除位置に駆動する係止部駆動手段を、さらに備えていることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、複数の係止部の各々が、開口部に突出した係止位置に位置することにより、リッド周縁部の垂下部を介してリッドを係止するので、そのリッドを開口部に確実に係止することができる。一方、各係止部が、開口部から対比した係止解除位置に位置することにより、開口部におけるリッドの係止を簡単に解除することができる。また、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する前に、係止部駆動手段によって、各係止部を係止解除位置に駆動するので、リッド搬送部材の上昇時に、各係止部がリッドの垂下部に引っ掛ることなく、リッド搬送部材を円滑に上昇させることができる。
【００３０】
本発明の請求項１２に係る発明は、請求項１１のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、各係止部は、係止位置と解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されており、リッド搬送部材には、各係止部の付近に、係止解除位置に位置する係止部よりも開口部の内側に突出する突出部が設けられ、突出部は、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する際におけるリッドの垂下部への係止部の引っ掛りを阻止するために、開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有していることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、各係止部が、係止位置と係止解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されているので、例えば、各係止部を直線的に進退するように構成する場合に比べて、係止部の進退方向の可動スペースを小さくできるとともに、リッドの係止およびその解除を単純な構成で容易に実現することができる。また、突出部は、開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有しているので、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する際に、引っ掛り阻止面をリッドのガイド面として利用でき、各係止部がリッドの垂下部に引っ掛ることを確実に阻止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１〜３は、本発明の一実施形態によるカップ式自動販売機のリッド装着装置を示している。このリッド装着装置１は、コーヒーやジュースなどの飲料をカップに注ぎ入れて販売するカップ式自動販売機に内蔵され、購入者への飲料の提供前に、その飲料の入ったカップに着脱自在のリッドを装着するものである。
【００３３】
図１〜図３に示すように、リッド装着装置１は、ボックス状に形成されたフレーム２と、飲料入りのカップＣが載置されるカップステージ３と、カップステージ３の上方にリッドＬを搬送するリッド搬送機４と、カップＣ上に載置されたリッドＬを上方から押圧するリッド押圧機５と、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を支持する昇降フレーム６を介して、これらのリッド搬送機４およびリッド押圧機５を昇降駆動する昇降機７と、これら各機器を制御するマイクロコンピュータを有する図示しない制御装置（制御手段）などを備えている。
【００３４】
なお、本実施形態で使用するリッドＬおよびカップＣは、例えば図４に示すように形成されている。具体的には、リッドＬは、厚さの薄いプラスチックからなり、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、平面形状が円形でかつある程度の高さを有し、下面が開口している。また、リッドＬの上面の中央部には、所定の直径を有する円形の凹部１１が形成され、その周囲に、所定幅を有しかつ上方に凸の環状部１２が形成されている。この環状部１２では、一方の半部（図４では右半部）の上面が平坦に形成され、他方の半部（同図では左半部）の上面が、若干高くなるように、緩やかに傾斜した状態に形成されている。そして、環状部１２の最も高い部分に、貫通した飲み口１２ａが形成されている。さらに、リッドＬの周縁部には、カップＣの後述するカール部１４に嵌合する所定形状の嵌合部１３が形成されるとともに、この嵌合部１３に連なり垂下した垂下部１３ａが形成されている。嵌合部１３の直径は、カップＣのカール部１４の直径よりも若干小さくなっており、したがって、リッドＬは、カップＣの上面の開口部、すなわちカップ開口部にスナップ嵌めでしっかりと装着でき、装着した状態では、カップＣから外れにくくなる。
【００３５】
一方、カップＣは、一般的な紙カップであり、カップ開口部の周縁部がカール状に形成されている（カール部１４）。そして、このカール部１４に、上述したように、リッドＬの嵌合部１３が嵌合することによって、リッドＬがカップＣにしっかりと装着される。これにより、飲料の入ったカップＣを傾けたり、倒したりしても、飲料がカップＣからこぼれることがない。
【００３６】
フレーム２は、所定形状の金属板を折曲げ加工することなどによって、前面および上面が開口したボックス状に形成されている。また、カップステージ３は、フレーム２の前面下部に設けられた下部プレート２ａの前面に、上面のカップ載置面３ａが水平になるように、ねじ止めされている。なお、本実施形態では説明を省略するが、カップＣは、図示しないカップ搬送装置によって搬送され、購入者によって選択された飲料が注がれた後、カップステージ３のカップ載置面３ａ上に載置される。
【００３７】
また、フレーム２内の上部には、上下方向に積み重なった多数のリッドを収納したリッドストッカ（図示せず）から供給されたリッドＬを、リッド搬送機４の後述するリッド搬送アーム２２に案内するためのリッドシュート８が設けられている。このリッドシュート８は、すり鉢状に形成されており、内側に上下方向に貫通しかつ下方に向かってテーパ状のリッド通路を有している。
【００３８】
さらに、フレーム２内に設けられた昇降フレーム６は、互いに上下方向に所定間隔を隔てて設けられ、リッド搬送機４およびリッド押圧機５をそれぞれ支持する下側昇降フレーム６ａおよび上側昇降フレーム６ｂと、これらを連結する連結フレーム６ｃで構成されている。これらの下側および上側昇降フレーム６ａ、６ｂはいずれも、昇降機７の後述する３本の送りねじ７２に螺合している。
【００３９】
図５は、リッド搬送機４を示している。このリッド搬送機４は、リッドストッカから供給されたリッドＬを、リッドシュート８を介してリッド受取位置（図１、５などに示す位置）で受け取り、その受け取ったリッドＬをリッド装着位置（図６、１１などに示す位置）に搬送するものである。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド搬送機４は、下側昇降プレート６ａに取り付けられたベースプレート２１と、このベースプレート２１の上側に設けられ、リッドＬを、上記リッドシュート８の真下のリッド受取位置から、リッド装着位置に搬送するためのリッド搬送アーム２２（リッド搬送部材）と、このリッド搬送アーム２２を駆動するアーム駆動機構２３などを備えている。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ベースプレート２１上の所定位置には、リッド搬送アーム２２が当接することで、その可動範囲を規制するための２本のロッド２４、２５が立設されている。具体的には、ロッド２４、２５はそれぞれ、リッド搬送アーム２２をリッド受取位置およびリッド装着位置に位置決めするものである。なお、ベースプレート２１上のロッド２４の付近には、リッド搬送アーム２２がリッド受取位置に位置しているか否かを判別するための受取位置スイッチ２６が設けられている。
【００４１】
リッド搬送アーム２２は、ある程度の厚みを有するとともに、平面形状が団扇状に形成されており、水平に延びるアーム部３１と、このアーム部３１に連なるリング状のリッド保持部３２とを有している。
【００４２】
アーム部３１は、リッド保持部３２と反対側の端部が、上下方向に延びる支持軸３３に回動自在で且つこれに沿って昇降自在に支持されている。アーム部３１の上側には、支持軸３３が内側に挿入された状態で、その支持軸３３の上端部の軸受け３３ａとの間にコイルばね３４が設けられている。そして、このコイルばね３４により、リッド搬送アーム２２全体が下方に付勢されている。また、アーム部３１の下部には、支持軸３３の周囲に、下方に若干突出した凸部３１ａが設けられ、アーム駆動機構２３の後述するアーム駆動カム４７にかみ合っている。
【００４３】
一方、リッド保持部３２は、上下方向に貫通した開口部３２ａを有している。この開口部３２ａは、その最小直径が、リッドＬの下面の最大直径よりも若干大きく形成されている。また、リッド保持部３２の内周部には、開口部３２ａ内にリッドＬを係止するための４つのリッド係止爪３５（係止部）が設けられている。これら４つのリッド係止爪３５は、リッド保持部３２の内周面から若干突出した所定形状の４つの突出部３０をそれぞれ覆い、かつ、開口部３２ａに臨むように、リッド保持部３２の内周に沿って、互いに等角度で配置されている。
【００４４】
各係止爪３５は、図５（ｃ）に示すように、正面形状が縦長の長方形で且つ側面形状が開口部３２ａの内方に凸のくの字状に形成された爪本体部３６と、この爪本体部３６の上端に連なり、上方に突出したレバー部３７とで構成されている。爪本体部３６には、その凸部分に、リッドＬを、その周縁部の垂下部１３ａを介して下方から係止するための係止面３６ａが形成され、上記突出部３０に対応する中央部分に、縦長スリット３６ｂが形成されている。また、爪本体部３６の下半部には、開口部３２ａの内方に向かって前上がりに傾斜し、上端が上記係止面３６ａに連なるテーパ面３６ｃ（テーパ部）が形成されている。一方、レバー部３７は、支持ピン３８に回動自在に支持されるとともに、上側の取付プレート３９に形成したスリット３９ａを介して、上方に突出している。
【００４５】
このように構成された係止爪３５は、上部の支持ピン３８を中心に、係止面３６ａでリッドＬを係止するリッド係止位置（係止位置、図５（ｃ）の実線で示す位置）と、その係止を解除し、リッドＬを解放するリッド解放位置（係止解除位置、同図の２点鎖線で示す位置）との間で、回動自在になっている。また、係止爪３５のレバー部３７の下側には、圧縮ばね４１が設けられており、この圧縮ばね４１により、係止爪３５がリッド係止位置に付勢されている。したがって、係止爪３５は、常時は、リッド係止位置に位置しており、後述する係止爪押圧部材５５によって、レバー部３７が圧縮ばね４１に抗して上方から押圧されることにより、リッド解放位置に回動する。
【００４６】
また、係止爪３５がリッド解放位置に回動した状態では、図７および図８に示すように、係止爪３５の係止面３６ａがリッド保持部３２の内周面の突出部３０の先端よりも若干後退する。具体的には、両図（ｂ）に示すように、係止爪３５がリッド解放位置に回動すると、突出部３０が係止爪３５の縦長スリット３６ｂを介して、開口部３２ａ側に突出した状態となる。また、この突出部３０は、図８（ｂ）に示すように、側面形状が開口部３２ａ側に凸のくの字状に形成されており、上半部に前下がりに傾斜した傾斜面３０ａ（引っ掛り阻止面）を有している。
【００４７】
アーム駆動機構２３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド搬送モータ４５と、ベースプレート２１の下面に取り付けられたギヤボックス４６を介して、リッド搬送モータ４５により回転駆動され、これにより、リッド搬送アーム２２を駆動するアーム駆動カム４７などで構成されている。アーム駆動カム４７は、ベースプレート２１とリッド搬送アーム２２との間に設けられ、リッド搬送アーム２２の支持軸３３と同心で回転自在に構成されている。また、アーム駆動カム４７は、リッド搬送アーム２２の凸部３１ａに、互いに回転不能に且つ上下方向に係脱自在にかみ合うように形成されている。このようなアーム駆動カム４７が、ギヤボックス４６を介して、リッド搬送モータ４５により所定角度、回転駆動されることにより、リッド搬送アーム２２がリッド受取位置とリッド装着位置との間で回動する。
【００４８】
図９（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、リッド搬送アーム２２がリッド装着位置に位置したときのリッド押圧機５の正面図および右側面図を示している。上述したように、リッド押圧機５は、カップＣ上に載置されたリッドＬを上方から押圧することにより、リッドＬをカップＣに装着するものである。リッド押圧機５は、上側昇降フレーム６ｂに取り付けられており、リッド押圧モータ５１と、上下方向に延び、ギヤボックス５２を介してリッド押圧モータ５１で回転駆動され且つ上下方向に若干スライド可能に構成された駆動軸５３と、この駆動軸５３の下端部に固定され、駆動軸５３の回転に伴い、回転しながらリッドＬを上方から押圧する回転押圧体５４と、この回転押圧体５４の上部および側部を覆うように配置され、４つの係止爪３５を上方から押圧する係止爪押圧部材５５（係止部駆動手段）と、回転押圧体５４によって、リッドＬが所定の押圧力で押圧されたか否かを検出するリッド押圧スイッチ５６（押圧検出手段）などで構成されている。
【００４９】
回転押圧体５４は、互いに等角度で放射状に延びる４つの水平軸線を中心として、それぞれ回転自在の４つのローラ６１（押圧部材）と、上記駆動軸５３の下端部に固定されるとともに、４つのローラ６１を回転自在に支持するローラホルダ６２と、ローラホルダ６２の下面に取り付けられ、カップＣ上のリッドＬを上方から押さえるためのリッド押さえ用コイルばね６３（押さえ部材）とを有している。
【００５０】
４つのローラ６１は、２つのローラ６１、６１同士が互いに対向し、リッドＬの環状部１２の外径とほぼ同じ距離隔てて配置されている。つまり、各ローラ６１は、カップＣへのリッドＬの装着時に、リッドＬの嵌合部１３を上方から押圧できるように、嵌合部１３で形成される円周上に配置されている。また、ローラホルダ６２は、平面形状が円形に形成されるとともに、その中心部が上記駆動軸５３に固定されている。そして、このローラホルダ６２の下面に、リッド押さえ用コイルばね６３の上端部が固定されている。
【００５１】
リッド押さえ用コイルばね６３（以下「押さえばね６３」という）は、金属製の線材で構成されており、上述したように、上端部がローラホルダ６２の下面に固定される一方、下端がローラ６１よりも下方に位置している。また、この押さえばね６３は、リッドＬの上面の凹部１１の内径よりも若干小さい外径（例えば、凹部の内径よりも１〜２ｍｍ小さい）を有し、駆動軸５３と同軸線を中心に所定方向（本実施形態では押さえばね６３の上方から見て時計方向）に巻かれている。さらに、押さえばね６３の下端部の先端は、そのすぐ上の部分の溶接部６３ａで溶接固定されている。これにより、押さえばね６３の下端部が、後述するように、リッドＬに回転しながら当接しても、押さえばね６３の下端部の先端がリッドＬに突き刺さることがなく、リッドＬの損傷を確実に防止することができる。
【００５２】
係止爪押圧部材５５は、十字状の金属板を折り曲げ加工することなどで形成されており、水平なベース部５５ａと、このベース部５５ａの所定個所、具体的には、リッド搬送アーム２２がリッド装着位置に位置するときの各係止爪３５に対応する個所で、下方に直角に屈曲し、上記４つの係止爪３５を上方からそれぞれ押圧するための４つの押圧部５５ｂとで構成されている。各押圧部５５ｂは、上記押さえばね６３の下端よりも若干上方の高さまで下方へ延びるとともに、下端部が内側に直角に屈曲されている。また、上記ベース部５５ａと上記ローラホルダ６２との間には、リッド押圧用ばね６４が設けられている。このリッド押圧用ばね６４により、上記４つのローラ６１でリッドＬを上方から押圧する際に、リッドＬを所定の押圧力で押圧できるようになっている。
【００５３】
以上のように構成されたリッド搬送機４およびリッド押圧機５は、昇降機７によって昇降駆動される。この昇降機７は、図１〜図３に示すように、昇降モータ７１と、上下方向に延びかつ上端部および下端部がフレーム２に回転自在に支持されるとともに、昇降フレーム６に螺合した３本の送りねじ７２と、昇降モータ７１の回転軸に固定された駆動プーリ７３と、３本の送りねじ７２の下端部にそれぞれ固定された３つの従動プーリ７４と、これらのプーリ７３、７４に巻き掛けられたタイミングベルト７５とを有している。なお、駆動プーリ７３および従動プーリ７４は、タイミングベルト７５にかみ合う歯付きプーリで構成されている。また、これらのプーリ７３、７４に巻き掛けられたタイミングベルト７５には、２つのテンションプーリ７６、７６によって、一定の張力が付与されている。
【００５４】
この昇降機７において、昇降モータ７１が作動し、駆動プーリ７３が所定方向に回転するのに伴い、タイミングベルト７５も同方向に回転する。これに伴い、３つの従動プーリ７４が回転することで、３本の送りねじ７２が互いに同期し、同方向に回転する。これにより、昇降フレーム６が昇降し、これに支持されたリッド搬送機４およびリッド押圧機５も昇降する。
【００５５】
以上のように構成されたリッド装着装置１では、本発明のリッド搬送手段が、リッド搬送機４および昇降機７によって構成され、また本発明のリッド保持手段およびリッド装着手段がいずれも、リッド押圧機５および昇降機７によって構成されている。また、本発明のリッド搬送駆動機構は、アーム駆動機構２３および昇降機７によって構成されている。
【００５６】
次に、図１０〜図１７を参照して、リッド装着装置１によるカップＣへのリッドＬの装着動作を説明する。なお、リッド装着装置１の作動開始前においては、購入者によって選択された飲料がカップＣに供給された後、その飲料入りカップＣが図示しないカップ搬送装置によってカップステージ３に搬送され、図１０や図１３（ａ）などに示すように、カップ載置面３ａに載置されているものとする。
【００５７】
リッド装着装置１ではまず、上記カップ搬送装置によるカップＣの搬送に前後して、図示しないリッドストッカから供給されたリッドＬが、リッドシュート８を介して、リッド受取位置のリッド搬送アーム２２に受け渡される。このリッドＬは、リッド係止位置に位置する４つの係止爪３５で下方から係止され、開口部３２ａ内に保持される。
【００５８】
次いで、図１１および図１３（ｂ）に示すように、リッド搬送アーム２２が、リッド装着位置に回動し、これにより、開口部３２ａ内のリッドＬが、カップＣの真上に搬送される。この場合、リッド搬送アーム２２は、アーム部３１がロッド２５に当接することでリッド装着位置に位置決めされるが、そのアーム部３１は、ロッド２５に当接する前に、連結フレーム６ｃに取り付けられたショックアブソーバ８１に当接する。このショックアブソーバ８１により、リッド搬送アーム２２がロッド２５に当接する際の衝撃を緩和することができ、開口部３２ａ内のリッドＬは、すべての係止爪３５で適切に係止され、水平な姿勢の状態のまま、リッド装着位置に安定して搬送される。
【００５９】
次いで、昇降機７が作動し、図１２に示すように、昇降フレーム６を介して、リッド搬送機４およびリッド押圧機５が下降する。この場合、リッド搬送機４およびリッド押圧機５は、比較的速い所定の第１速度（例えば７５ｍｍ／秒）で下降する。そして、図１４（ａ）、（ｂ）に順に示すように、カップＣがリッド搬送アーム２２の開口部３２ａに下方から挿入した状態となり、リッドＬは、その内側の周縁部がカップＣのカール部１４に上方から当接し、カップＣ上に載置される（リッド載置位置）。また、上記のようなリッド搬送機４およびリッド押圧機５の下降開始に前後して、リッド押圧機５のリッド押圧モータ５１が作動し始め、これにより、ローラホルダ６２および押さえばね６３が、駆動軸５３の軸線を中心に矢印方向（上方から見て、反時計方向）に、ゆっくりと回転する。
【００６０】
上記のように、リッドＬがカップＣ上に載置された後、リッド搬送機４およびリッド押圧機５は、比較的遅い所定の第２速度（例えば、５．６ｍｍ／秒）で、ゆっくりとさらに下降する。そして、図１４（ｃ）に示すように、リッド搬送アーム２２がリッドＬから下方に離れる一方、リッド押圧機５の押さえばね６３の下端部が、リッドＬの凹部１１に回転しながら挿入（遊挿）され、その凹部１１の底面に当接する。この状態から、リッド搬送機４およびリッド押圧機５がさらに下降することにより、図１５（ａ）に示すように、押さえばね６３によって、リッドＬを上方から軽く付勢した状態で押さえ、加えて、４つのローラ６１が、リッドＬの嵌合部１３に沿って回転しながら、その嵌合部１３を上方から所定の押圧力で押圧する。これにより、リッドＬは、スナップ嵌めによって、カップＣのカール部１４に概ね装着される。
【００６１】
この場合、回転押圧体５４は、リッドＬからの反力により、リッド押圧用ばね６４に抗して若干上昇し、これに伴い、駆動軸５３もその分、上昇する。そのことが、リッド押圧スイッチ５６で検出された後、図１５（ｂ）に示すように、リッド搬送機４およびリッド押圧機５がさらに所定距離Ｆ（例えば３ｍｍ）だけ下降する。このように、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を、図１５（ａ）に示す位置から所定距離Ｆだけさらに下降させることにより、図１５（ａ）に示す位置ではリッドＬの装着が不十分であったとしても、そのリッドＬをカップＣのカール部１４に完全にしっかりと装着することができる。
【００６２】
このように、リッドＬをカップＣ上に載置するまでは、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を、比較的速い第１速度で下降させる一方、リッドＬをカップＣ上に載置させた後は、比較的遅い第２速度で下降させるので、カップＣへのリッドＬの装着に要する時間の短縮と、リッドＬの変形および損傷防止とを両立することができる。
【００６３】
また、以上のようなリッド搬送機４およびリッド押圧機５の下降動作においては、その下降区間ごとの速度を、よりきめ細かく制御するようにしてもよい。具体的には、図１３（ｂ）に示す状態のリッド搬送機４およびリッド押圧機５を、まず上記第１速度で、図１４（ａ）に示す位置、すなわち係止爪３５の下端がカップＣのカール部１４付近に到達するまで下降させる。次いで、係止爪３５のテーパ面３６ｃの上端が、カップＣのカール部１４付近に到達、あるいは図１４（ｂ）に示す位置、すなわちカール部１４を通過するまで、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を、第１速度よりも小さくかつ第２速度よりも大きい比較的遅い所定の第３速度（例えば、１１．３ｍｍ／秒）で、ゆっくりとさらに下降させる。またその後、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を、上記第１速度で、図１４（ｃ）に示す位置、すなわち押さえばね６３がリッドＬの凹部１１の底面に当接するまで、下降させる。その後さらに、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を、上記第２速度で、図１５（ａ）に示す位置まで下降させる。
【００６４】
上記のように、各係止爪３５のテーパ面３６ｃが、カップＣのカール部１４付近を通過する際に、比較的遅い上記第３速度でゆっくりと下降することにより、上述したリッドＬの装着時間の短縮、およびリッドＬの変形や損傷防止の効果に加えて、リッド装着前のカップＣの位置を適切に調整することができる。すなわち、カップ載置面３ａに載置されたカップＣが、適正な位置に対して若干ずれている場合であっても、各係止爪３５のテーパ面３６ｃでカップＣのカール部１４を案内することにより、カップＣを開口部３２ａに心合わせすることができ、これにより、カップＣの位置調整を適切かつ確実に行うことができる。
【００６５】
次いで、図１５（ｂ）の状態から、同図（ｃ）に示すように、リッド搬送アーム２２のみを、所定高さＧだけ上昇させる。図１７は、リッド搬送アーム２２の上昇動作を示している。同図および図６に示すように、リッド装着位置に位置するリッド搬送アーム２２を、リッド受取位置と反対方向（図６（ａ）の時計方向）に回動させるように、アーム駆動機構２３を作動させる。この場合、リッド搬送アーム２２は、ロッド２５に既に当接しているため、これを越えて回動することはできない。しかし、アーム駆動機構２３のアーム駆動カム４７が所定角度、回転することにより、アーム駆動カム４７とこれにかみ合っていたリッド搬送アーム２２の凸部３１ａとのかみ合いがはずれ、そのかみ合い高さＧの分、アーム駆動カム４７がコイルばね３４に抗して、リッド搬送アーム２２を持ち上げる。
【００６６】
このように、リッド搬送アーム２２が上昇することにより、すべての係止爪３５は、図１５（ｃ）に示すように、係止爪押圧部材５５によって、レバー部３７を介して押圧され、リッド解放位置に回動する。この場合、リッド搬送アーム２２の各突出部３０が、係止爪３５の縦長スリット３６を介して、開口部３２ａ側に突出した状態となる。そして、この状態のまま、リッド搬送機４およびリッド押圧機５が、図１６（ａ）に示すように、所定の速度（例えば上記第１速度と同じ速度）で、一気に上昇する。このように、リッド搬送機４およびリッド押圧機５が上昇し、リッド搬送アーム２２がカップＣおよびリッドＬから離れる際には、すべての係止爪３５がリッド解放位置に位置することで、突出部３０が開口部３２ａ側に突出した状態のままであるため、その上半部の傾斜面３０ａがリッドＬのガイド面として作用し、これにより、リッドＬの垂下部１３ａが係止爪３５に引っ掛ることを確実に防止することができる。
【００６７】
その後、上昇していたリッド搬送アーム２２は、図１６（ｂ）に示すように、一旦下降し、次回販売時のリッド装着に備えて、同図（ｃ）および図１０などに示すように、リッド受取位置に戻る。
【００６８】
以上により、カップＣへのリッドＬの装着が完了する。なお、その後、リッドＬが装着されたカップＣは、図示しないカップ搬送装置によって、商品取出口に搬送され、購入者に提供される。
【００６９】
以上詳述したように、本実施形態のリッド装着装置１によれば、カップＣへのリッド装着時に、リッドＬの上方からその凹部１１に、押さえばね６３を回転させながら挿入することによって、リッドＬを心出ししながら上方から押さえ、その状態で、リッドＬの嵌合部１３を、ローラ６１で上方から押圧するので、着脱自在のリッドＬを、カップＣに適正かつ確実に装着することができる。
【００７０】
次に、図１８および図１９を参照して、リッド押圧機の変形例について説明する。図１８に示すように、この変形例のリッド押圧機９０は、上記リッド押圧機５に対し、回転押圧体５４の押さえばね６３の内側に、リッドＬの中央部を上方から押圧するための、下方に突出したリッド中央押圧部９１が設けられていること、および係止爪押圧部材５５の４つの押圧部５５ｂの各々に、所定の係止爪押圧器９２が設けられていることの２点が異なっている。したがって、以下の説明では、これら２点を中心に説明し、上記リッド押圧機５と同じ構成部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。なお、図１８および図１９では、便宜上、４つの係止爪押圧機９２のうち、２つのみを図示し、その一方（右側のもの）のみの内部構造を示している。
【００７１】
リッド中央押圧部９１（第２押圧部材）は、金属あるいは硬質のプラスチックなどからなり、押さえばね６３の内径よりも小さい所定の直径を有し且つ所定の長さを有する円柱状に形成されている。また、このリッド中央押圧部９１は、上述したように、押さえばね６３の内側で上下方向に延びるように、上端部がローラホルダ６２の下面中央部にねじ止めされている。このように取り付けられたリッド中央押圧部９１の下端は、図１８に示すように、ローラ６１の下端と押さえばね６３の下端との間に位置している。
【００７２】
一方、各係止爪押圧器９２は、係止爪押圧部材５５の押圧部５５ｂに対して上下方向にスライド自在の押圧器本体９３と、この押圧器本体９３を係止爪押圧部材５５のベース部５５ａから吊り下がった状態に支持する支持ピン９４と、押圧器本体９３を下方に付勢するコイルばね９５などで構成されている。なお、このリッド押圧器９０では、上記リッド押圧器５と異なり、係止爪押圧部材５５の押圧部５５ｂの下端部が下方に真っ直ぐ延びている。
【００７３】
押圧器本体９３は、プラスチックなどからなり、所定形状に成形されている。具体的には、上方に開口し、所定の深さを有するばね収容穴９３ａが形成されており、このばね収容穴９３ａに上記コイルばね９５の大部分が収容されている。また、押圧器本体９３のばね収容穴９３ａの下端側には、上記支持ピン９４に螺合するナット９６が埋設されている。さらに、押圧器本体９３の外側寄りの位置には、上下方向に貫通し、係止爪押圧部材５５の押圧部５５ｂが上方から遊挿する貫通孔９３ｂが形成されている。
【００７４】
また、支持ピン９４は、所定の直径を有する頭部９４ａと、所定の直径および長さを有し且つ下端部に雄ねじを有する軸部９４ｂとで構成されている。この支持ピン９４は、軸部９４ｂが、係止爪押圧部材５５のベース部５５ａに形成された図示しない貫通孔に上方から遊挿されるとともに、押圧器本体９３のばね収容穴９３ａに上方から挿入され、かつ、コイルばね９５の内側を通った状態で、ナット９６に螺合している。さらに、ばね収容穴９３ａ内のコイルばね９５は、下端がばね収容穴９３ａの底面に、上端が係止爪押圧部材５５のベース部５５ａの下面に当接した状態で、圧縮されている。
【００７５】
このように構成された係止爪押圧器９２は、常時は、押圧器本体９３が、係止爪押圧部材５５のベース部５５ａの下面から若干離れた状態で、係止爪押圧部材５５に取り付けられている。そして、押圧器本体９３が、後述するように、コイルばね９５に抗して下方から力を受けることにより、上方へスライドできるようになっている。
【００７６】
次に、図１９を参照して、上記リッド押圧機９０を適用したリッド装着装置によるカップＣへのリッドＬの装着動作について説明する。なお、以下の説明では、上記図１４〜図１６と異なる部分を中心に説明するが、同じ部分については、それらの図を適宜、参照して説明する。
【００７７】
まず、飲料入りのカップＣがカップステージ３に搬送された後、リッド装着位置に回動したリッド搬送アーム２２とともに、リッド押圧機９０が下降する。この場合、リッド押圧機９０のローラホルダ６２、押さえばね６３およびリッド中央押圧部９１が、駆動軸５３の軸線を中心に矢印方向にゆっくりと回転しながら下降する。
【００７８】
この場合まず、押さえばね６３の下端が、カップＣ上に載置されたリッドＬの凹部１１の底面に当接することにより（図１４（ｃ）参照）、リッドＬを上方から軽く付勢した状態で押さえる。次いで、リッド搬送機４およびリッド押圧機９０がさらに下降することにより、図１９（ａ）、（ｂ）に順に示すように、リッド中央押圧部９１がリッドＬの凹部１１の底面に当接し、このリッドＬの中央部を上方から押圧する。これにより、カップ上のリッドＬは、その周縁部がカップＣからの反力によって、外方に若干反った状態となる。このように、リッドＬを、その周縁部を外方に反らせた状態でカップＣに装着することにより、リッドＬおよびカップＣの製造上の不可避的な寸法のばらつきなどによって、カップＣへのリッドＬの装着が比較的きつい場合であっても、カップＣへのリッドＬの装着を適切に行うことができ、またその装着性を高めることができる。
【００７９】
また、このようなリッド中央押圧部９１によるリッドＬへの上方からの押圧に加えて、図１９（ｂ）に示すように、４つのローラ６１が、リッドＬの嵌合部１３に沿って回転しながら、その嵌合部１３を上方から押圧する。これにより、リッドＬは、カップＣのカール部１４に適正かつ確実に装着される。
【００８０】
その後、図１９（ｂ）の状態から、同図（ｃ）に示すように、リッド搬送アーム２２が所定高さ分（図１５の高さＧ）、上昇することにより、４つの係止爪３５は、それぞれの上方に位置する係止爪押圧器９２で上方から押圧され、リッド解放位置に回動する。
【００８１】
前述したリッド押圧機５と異なり、係止爪押圧器９２で係止爪３５を押圧するのは以下の理由からである。すなわち、通常、４つの係止爪３５と、それぞれに対応する上方の押圧部５５ｂとの間の距離はそれぞれ、製造上あるいは組立上の誤差などから、不均一になりやすい。そのため、４つの係止爪３５すべてを、均一に押圧することが困難となることがある。このため、本変形例のリッド押圧機９０では、係止爪押圧部材５５の４つの押圧部５５ｂに、上述した係止爪押圧器９２をそれぞれ設けることにより、上記のような誤差を吸収しながら、４つの係止爪３５を適切に、すなわち図１９（ｃ）に示すようにリッド搬送アーム２２を上昇させた状態では、４つの係止爪３５のすべてを、上方から均一に押圧し、リッド解放位置に確実に回動させることができる。
【００８２】
その後、リッド搬送アーム２２およびリッド押圧機９０は、図１９（ｃ）の状態のまま、前述した図１６（ａ）〜（ｃ）と同様に、上昇し、リッド搬送アーム２２が一旦下降してから、次回の販売時のリッド装着に備えて、リッド受取位置に戻る。
【００８３】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、カップＣを載置したカップステージ３を固定し、リッド搬送機４およびリッド押圧機５、９０を下降させながら、カップＣにリッドＬを装着したが、逆に、リッド搬送機４およびリッド押圧機５を昇降させず、カップステージを昇降可能に構成することで、カップＣを上昇させながらリッドＬを装着してもよい。また、本実施形態では、押さえ部材としてコイルばね６３を使用したが、これに代えて、その他の弾性を有するものを使用してもよい。また、実施形態で示したリッド搬送装置１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のカップ式自動販売機のリッド装着装置は、着脱自在のリッドを、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるリッド装着装置を示す正面図である。
【図２】図１のリッド装着装置において、下部のカップステージ部を省略した状態を示す。
【図３】（ａ）は、図２のリッド装着装置の下部を示し、（ｂ）は、（ａ）の底面図を示している。
【図４】リッドおよびカップを示す図であり、（ａ）はリッドの上面図、（ｂ）は一部を裁断したリッドの側面図、（ｃ）はカップの側面図を示す。
【図５】リッド移送機を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）のＩ−Ｉ線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図である。
【図６】リッド搬送アームがリッド装着位置に位置するリッド移送機を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図７】リッド搬送アームにおける係止爪の動作を説明するための図であり、（ａ）は係止爪がリッド係止位置に位置する状態、（ｂ）は係止爪がリッド解放位置に位置する状態を示している。
【図８】（ａ）は図７（ａ）のII−II線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図であり、（ｂ）は同図（ｂ）のIII−III線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図である。
【図９】リッド搬送アームがリッド装着位置に位置したときのリッド押圧機を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図１０】カップへのリッドの装着動作を説明するための説明図であり、リッド受取位置に位置するリッド搬送アームでリッドを受け取った状態を示している。
【図１１】図１０に続く説明図であり、リッド搬送アームによって、リッドをリッド装着位置に搬送した状態を示している。
【図１２】図１１に続く説明図であり、リッド搬送機およびリッド押圧機を下降させた状態を示している。
【図１３】リッド装着位置におけるカップへのリッドの装着を説明するための説明図であり、（ａ）はリッド搬送アームがリッド装着位置に移動する前の状態、（ｂ）はリッド搬送機およびリッド押圧機が下降する前の状態を示している。
【図１４】図１３に続く説明図であり、（ａ）はリッド搬送機およびリッド押圧機が下降し、係止爪の下端がカップの上面の高さに達した状態、（ｂ）はリッドをカップ上に載置した状態、（ｃ）は押さえばねがリッドの凹部の底面に当接した状態を示している。
【図１５】図１４に続く説明図であり、（ａ）はリッドを上方から所定の押圧力で押圧している状態、（ｂ）はリッド搬送機およびリッド押圧機を、（ａ）の状態からさらに若干下降させた状態、（ｃ）はリッド搬送アームを所定高さ上昇させることで、係止爪をリッド解放位置に回動させた状態を示している。
【図１６】図１５に続く説明図であり、（ａ）は図１４（ｃ）の状態から、リッド搬送機およびリッド押圧機が上昇し、リッド装着済みのカップから離れた状態、（ｂ）はリッド搬送アームを下降復帰させることで、係止爪をリッド係止位置に復帰させた状態、（ｃ）はリッド搬送アームがリッド受取位置に移動した後の状態を示している。
【図１７】リッド装着位置でリッド搬送アームを上昇させることで、リッド係止爪によるリッドの係止解除を説明するための説明図である。
【図１８】リッド押圧機の変形例を示す図である。
【図１９】図１８のリッド押圧機を適用したリッド装着装置によって、カップへのリッドの装着を説明するための説明図であり、（ａ）はリッド中央押圧部がリッドの凹部の底面に当接した状態、（ｂ）は図１５（ａ）に相当し、ローラに加えてリッド中央押圧部でリッドを上方から押圧している状態、（ｃ）は図１５（ｃ）に相当し、係止爪が係止爪押圧器で上方から押圧されることで、リッド解放位置に回動した状態を示している。
【符号の説明】
１ リッド装着装置
３ カップステージ
４ リッド搬送機（リッド搬送手段）
５ リッド押圧機
７ 昇降機
１１ 凹部
１３ 嵌合部
１３ａ 垂下部
２２ リッド搬送アーム（リッド搬送部材）
２３ アーム駆動機構
３０ 突出部
３０ａ 傾斜面（引っ掛り阻止面）
３２ａ 開口部
３５ 係止爪（係止部）
３６ 爪本体部
３６ｃ テーパ面（テーパ部）
４５ リッド搬送モータ
５１ リッド押圧モータ
５５ 係止爪押圧部材（係止部駆動手段）
５６ リッド押圧スイッチ（押圧検出手段）
６１ ローラ（第１押圧部材）
６３ リッド押さえ用コイルばね（押さえ部材）
６４ リッド押圧用ばね
７１ 昇降モータ
９０ リッド押圧機
９１ リッド中央押圧部（第２押圧部材）
Ｃ カップ
Ｌ リッド

Claims (12)

1. 販売時に、飲料入りのカップにリッドを装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置であって、
   リッドを搬送し、前記カップ上に載置するリッド搬送手段と、
   弾性を有する押さえ部材を有し、この押さえ部材を、前記カップ上に載置されたリッドの中央部に上方から当接させることにより、前記押さえ部材の弾性によって当該リッドを前記カップ上に保持するリッド保持手段と、
   第１押圧部材を有し、この第１押圧部材を前記カップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って回転させながら、前記第１押圧部材で当該リッドの周縁部を上方から押圧することにより、当該リッドを前記カップに装着するリッド装着手段と、
   を備えていることを特徴とするカップ式自動販売機のリッド装着装置。
2. 前記リッドは、上面の中央部に円形の凹部を有しており、
   前記押さえ部材は、上下方向に延び、前記凹部に遊嵌されるコイルばねであり、
   前記リッド保持手段は、前記コイルばねを、その軸線を中心に回転させながら前記リッドの凹部に遊嵌させるように駆動するコイルばね駆動機構を、さらに有していることを特徴とする請求項１に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
3. 前記コイルばね駆動機構は、前記コイルばねの駆動時に、当該コイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向に、当該コイルばねを回転させることを特徴とする請求項２に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
4. 前記コイルばねの下端部の先端は、当該下端部の他の部分に固定されていることを特徴とする請求項２または３に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
5. 前記第１押圧部材により前記リッドが前記カップに所定の押圧力で押圧されたか否かを検出する押圧検出手段を、さらに備え、
   前記リッド装着手段は、前記第１押圧部材を下降させることによって前記リッドを押圧するように構成されるとともに、前記リッドが前記所定の押圧力で押圧されたことが検出されたときに、前記第１押圧部材をさらに下降させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
6. 前記リッド搬送手段は、前記リッドを、所定の第１速度で搬送し、前記カップ上に載置するように構成され、
   前記リッド装着手段は、前記リッド搬送手段により前記リッドが前記カップ上に載置された後、前記押圧部材を、前記第１速度よりも小さな所定の第２速度で下降させるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
7. 前記リッド装着手段は、前記カップ上に保持されたリッドの周縁部を前記第１押圧部材で押圧する前に、当該リッドの中央部を上方から押圧することにより、当該リッドの周縁部を前記カップからの反力によって外方に反らせた状態で当該リッドを前記カップに装着させるための、下方に突出した第２押圧部材をさらに有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
8. 前記リッド搬送手段は、
   上下方向に貫通し、供給されたリッドを受け取る開口部と、この開口部に受け取られたリッドを係止する複数の係止部と、を有し、リッドを前記開口部で受け取るリッド受取位置と、前記開口部に前記カップが下方から挿入された状態で、リッドを前記カップ上に載置するリッド載置位置との間で移動自在のリッド搬送部材と、
   このリッド搬送部材を、前記リッド受取位置と前記リッド載置位置との間で駆動するリッド搬送駆動機構と、
   このリッド搬送駆動機構の動作を制御する制御手段と、
   を有しており、
   前記制御手段は、販売時に、前記リッド搬送部材を、前記リッド受取位置に駆動することにより前記開口部にリッドを受け取らせた後、前記リッド載置位置に駆動することにより当該リッドを前記カップ上に載置させた後、前記リッド搬送部材を前記リッドおよび前記カップから離すために、当該リッド搬送部材を前記リッド載置位置から上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
9. 前記リッド搬送部材の前記リッド載置位置への下降の際に前記カップを前記開口部に対して心合わせするために、前記リッド搬送部材の前記開口部の下部に、当該開口部の内方に向かって前上がりに傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
10. 前記制御手段は、前記リッド搬送部材を前記リッド載置位置へ下降させる際に、前記テーパ部の下端が前記カップの上端付近に到達してから、当該テーパ部の上端が前記カップの上端付近に到達するまで、当該リッド搬送部材を、前記第１速度よりも小さな所定の第３速度で下降させるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
11. 前記リッドは、その周縁部に垂下した垂下部を有し、
    前記複数の係止部の各々は、前記開口部に突出し、前記リッドを、前記垂下部を介して下方から係止する係止位置と、前記開口部から退避し、当該リッドの係止を解除する係止解除位置との間で移動自在に構成されており、
    前記リッド搬送部材が前記リッド載置位置から上昇する前に、前記各係止部を前記係止解除位置に駆動する係止部駆動手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
12. 前記各係止部は、前記係止位置と前記解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されており、
    前記リッド搬送部材には、前記各係止部の付近に、前記係止解除位置に位置する前記係止部よりも前記開口部の内側に突出する突出部が設けられ、
    当該突出部は、前記リッド搬送部材が前記リッド載置位置から上昇する際における前記リッドの前記垂下部への前記係止部の引っ掛りを阻止するために、前記開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有していることを特徴とする請求項１１に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。

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