JP4463372B2 - カップ式自動販売機におけるカップシール装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップ式自動販売機において、多種類の既存カップ、例えば6.5オンス〜16オンスカップに対応して調理販売するサービス業務を行う場合、カップシール装置を内蔵した新機種のみの対応だけでなく、これらの既存機においてもカップシールサービスを行う必要がある。本出願人が出願中の特願平10−372165号に対し、さらに改良した自動販売機の正面、左右側面に簡単に取り付けができ、清掃、フィルム交換等の、メンテナンス作業が簡単に行える軽量コンパクトな、シュリンクフィルムによりカップに対して確実なシュリンク被覆を行うことができるようにしたカップ式自動販売機におけるカップシール装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術としては、カップ式自動販売機に熱シュリンク式カップシール装置を内蔵し、自動販売機内調理が完了後、自動的にシールをして飲料を提供するものとして、(特開平11−39563号公報参照)、(特開平11−73565号公報参照)が存在している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術においては、カップ式自動販売機で調理されたカップ飲料は、自動販売機内で自動的にキャッピングする方式以外は、カップの開口部が開放された状態のまま購入者に提供されるため、非衛生的であり、しかも、カップ取り出し時の操作、及び購入後の移動(例えば、車への持ち込み等)の際、飲料をこぼしてしまうという問題がしばしば発生している。
【0004】
また、自動販売機の販売信号を取り出せる機械に対しては、販売可信号との連動によるカップシール受付可否の制御が必要となる。さらに、自動販売機の外に取り付けるため、シュリンクヒーター部に手が触れない構造等、PL対策が必要となる等、種々の問題があった。特にシールが連続して行われる場合等、加熱装置の温度上昇によってカップガイドがある温度以上になると、カップガイドとシュリンクフィルムが接するとその時点で、シュリンクフィルムが収縮を始めてしまい加熱装置による収縮に悪影響を及ぼすと共に、シュリンクされた製品のカップ外側のシュリンクフィルムが収縮してしまい見栄えが悪く製品価値を落としてしまうという問題点があった。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑み、前記従来技術の欠点を解消し、簡単な構成により、運転前のシュリンクフィルムに対するヒーターの熱伝達を回避するロール状シュリンクフィルムを下部収納とし、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成することにより、ヒートシールの温度コントロール、即ち、熱の問題、コスト、スペース等の問題を解決したものである。
【0006】
それは、待機時シュリンクヒーター部の遮蔽を行うシャッター機構を設け、極力加熱装置で使用される関連部材の材料を断熱材を使用し、さらに、熱をある程度遮断できる空気層を形成し、シュリンクフィルムロールを下部に収納することにより、シュリンクフィルムを上部に引き出すフィルム掴み出し機構を設け、なおかつコンパクト化する。また、必要時に一時的に開放することが必要な場合の扉ポップアップ機構を有するカップ式自動販売機におけるカップシール装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題の解決を図ったもので、次のような技術手段を採用した。請求項1記載の発明においては、カップ式自動販売機の前面または側面に別付けとして設け、ステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うように供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けるという技術手段を採用した。
【0008】
請求項2記載の発明においては、カップ式自動販売機に対してフロアに単独で設け、上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けるという技術手段を採用した。
【0009】
請求項3記載の発明においては、調理場所と取出場所が別ステージのカップ式自動販売機において、どちらかのステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けるという技術手段を採用した。
【0010】
請求項4記載の発明においては、調理場所と取出場所が同一ステージのカップ式自動販売機において、該ステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けるという技術手段を採用した。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明は、特に調理場所と取出場所が同一ステージ、または別個のステージのカップ式自動販売機において、販売される商品が規格品カップの6.5オンス、7オンス、8オンス、9オンス、12オンス、16オンス等を取り扱えることができるようにしたもので、各カップの開口径と高さが違う物に対しても適応できるように、ステージ内に上下動自在にカップ受けを設けて高さ調整を可能にしたものであり、さらに熱収縮させるための加熱装置は6.5オンス〜16オンスの範囲のカップの開口部をシュリンクフィルムで被覆できるものを採用している。
【0012】
以上のような構成の上下動自在のカップ受けと、上方に設けた加熱装置を用いて調理済みの飲料の入ったカップを上昇、下降させる機構と、カップの開口部を熱収縮可能なシュリンクフィルムで被覆して密封することができるカップ式自動販売機におけるカップシール装置である。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
先ず、カップ式自動販売機の一実施例として、図1で示すように購入者の選択によりカップ1が搬送され、調理場所と取出場所(カップ取出口、販売口)が同一ステージまたは、別個のステージのカップ式自動販売機のステージにカップが載置されると、購入者の選択による各原料、湯水、氷、炭酸、シロップ等が供給され、調理されるカップ式自動販売機を示すものである。
【0014】
そして、このカップ式自動販売機は、原料キャニスタ2、原料シュート3、ミキシングボール4、温水タンク5、水リザーバ6、水道水7、水ポンプ8、製氷機9、炭酸ガスボンベ10、シロップコンテナ11、水槽12、シロップバルブ13、シロップ売切装置14等からなるものである。
【0015】
次に、本発明の具体的な一実施例を図2〜図4に基づいて詳細に説明する。
6.5オンス〜16オンスのカップ1を扱えるようにした熱収縮するためのヒーターユニット15が設けられている。
さらに、下方に設けたシュリンクフィルム38を送るシュリンクフィルム送り機構(図5〜図11参照)と、1個のカップ分ずつ前もって切断するようにしたフィルムリフト装置、カッター16(図14〜図17参照)が、さらにシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え機構17(図12、図13参照)が設けられている。
【0016】
ここで、図2〜図11に基づいて本発明のカップの開口部をシュリンクフィルムで被覆するカップシール装置について詳細に説明する。
【0017】
先ず、カップ上昇下降機構について図2〜図4に基づいて説明する。
カップの上昇下降は、カップ上昇下降駆動モーター19にて行われる。モーター19はカップモーター駆動ギア20を介してカップ駆動用プーリー21に連結されている。カップ駆動用プーリー21とカップ従動用プーリー22の間にはカップ駆動ベルト23(タイミングベルト)が取り付けてある。ベルト23には、ベルトコネクタ24が取り付けてあり、カップ駆動用プーリー21の回転によりベルトコネクタ24が上下する。ベルトコネクタ24は、インナーカバーの開口部25(図2参照)を通してカップリフトベースBに連結されている。
【0018】
カップリフトベースBは、カップリフトシャフト26が上下に貫通するように取り付いているため、カップリフトベースBはカップリフトシャフト26に沿って上下する。カップリフトベースAは、カップベースセットネジ27を介してカップリフトベースBに取り付けている。
【0019】
また、カップリフトベースBの回転防止と位置決めのためにガイド用ローラー28をインナーカバー29に当てるよう設けている。カップ受け30は、回転可能なようにカップリフトベースAに取り付けている。カップ受け30の先端には、回転可能なローラー31が取り付けられている。ローラー31は、インナーカバー29のカップ受け回転ローラーガイド用リブ32に挟まれるように取り付けられている。カップリフトベースA、Bの上昇によりカップ受け回転ローラーガイド用リブ32に軌跡に沿ってローラー31が上昇する。リブ32は、説明図(図2参照)のように上昇するに従い左に移動する形状であるため、カップ受け30は手前から後方へ回転するように移動(図4参照)する。移動はある高さまでで終了し、その後はそのまま上昇する。上昇を続けると上方に設けてあるカップ抑え79に当たりカップ抑え79と共に上昇する。カップ抑え79には、シャフト33が固定されており上昇すると、スイッチレバーAをシャフト33が持ち上げることによりスイッチが作動しモーターを停止させる。そして、スイッチレバーAはバネ34で一方向に常に押し付けられている。
【0020】
下降は、モーターを逆回転させ上昇の時と反対の動作を行わせる。カップ下降位置検出用スイッチ35にベルトコネクタ24が当たりスイッチ35が作動し、モーター19が停止する。ドア開閉可能時(カップの出し入れ時)は、カップリフトベースB実線の位置(図2参照)にありドア36の凸部37に当たる状態にはなく、ドア36は開閉可能である。販売待機中は実線の位置より約12mm程度上方にありドア36をロックしている状態にある。また、動作時もカップリフトベースBは上昇しているため、ロックしている状態である。
【0021】
フィルム送り機構について図5〜図11に基づいて説明する。
出来上がりの飲料入りカップ1を自動的に、あるいは手動でカップ受け30に載置し、このカップ1に対して、ロール状シュリンクフィルム38がフィルム送りローラ39等によって繰り出され、各ローラから繰り出されたシュリンクフィルム40の先端は、シュリンクフィルム抑え機構17により行う。
【0022】
以下、図12、図13に基づいてシュリンクフィルム抑え機構について説明する。
シュリンクフィルム抑え機構17の動作は、フィルム抑え駆動モーター41により行う。モーターギアは、フィルム抑えカム42の駆動ギア部43に噛み合っている。フィルム抑えカム42は、上抑えプレートカム部44とスィッチ動作カム部42と駆動ギア部43で構成されている。シュリンクフィルム40を挟み込む動作は、上抑えプレートカム部44が下死点に達しカムに接している上抑えプレート45が下死点に達し、さらに僅かばかり回転すると、スイッチ動作カム部42によりスイッチの状態が変化し停止する。
【0023】
シュリンクフィルム40の挟み込み解除の動作は、上抑えプレートカム部44が上死点に達しフィルム上抑えカム42が上死点に達し、さらに、僅かばかり回転すると、スイッチ動作カム部によりスイッチの状態が変化し動作が停止する。上抑えプレート45は、バネ46にて上方に引っ張られているためフィルム抑えカム42の動作に追従する。僅かばかり回転するのは、部品のバラツキを考慮するためのものである。
【0024】
上抑えプレート45と下抑えプレート47には、シュリンクフィルム40を挟み込む部分にそれぞれラバー48を貼り付けてある。ラバー48の隙間はカムの上抑えプレート45の移動量より小さく設定し、オーバー移動量をラバー48で吸収しシュリンクフィルム40の挟み力を高める。
【0025】
センサによって準備が完了したことを検知し、前記したカップ受け30を昇降装置で所定位置(例えば、被覆フィルムとカップ上部が接触した位置)までカップ1を持ち上げる。カップ所定位置はカップ上昇位置検出用スイッチ49が検知するので検知信号によりヒーターユニット15に通電され、シュリンクフィルム40をカップ1のカール状外周に沿ってシュリンクする。このカップ受け30が上昇した際、シュリンクフィルム40の上からカップ1の上部とシュリンクフィルム40を抑えるようにカップ抑え79が設けられている。
【0026】
ここで、図5〜図11に基づいてシュリンクフィルム送り機構について説明する。ロール状シュリンクフィルム38から引き出されているシュリンクフィルム40は、フィルムフィードスタンバイ位置に移動する時には、フィルムフィードベース50はフィルムフィードスプリング51の作用により、フィルムフィードリンク52との嵌合部を支点にして反時計方向に付勢されているため、支点の他方でシャッター53に接しながら移動する(図6A参照)。
【0027】
さらに、下方に移動すると、フィルムフィードベース50は、シャッター53から離れて駆動ベースフレーム54に接触しながら移動する(図6B参照)。フィルムフィードベース50は反時計方向に付勢されているため、フィルムフィードリンク52のフィルムくわえ部との間に隙間ができる。フィルムくわえ部はフィルムガイド55の開口部に入り込んでその隙間にシュリンクフィルム40を入れ込む(図6C参照)。
【0028】
フィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50がフィルムフィードスタンバイ位置に移動が終わると、次にシャッター53が開の位置(下方)に移動する。シャッター53によりフィルムフィードベース50は、嵌合部を支点とし時計方向に持ち上げられる。するとフィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50のくわえ部は接触しシュリンクフィルムを挟み込む(図7A参照)。くわえ部が接触し、更にシャッターを少し持ち上げると、くわえ部が支点となり嵌合部のフィルムフィードリング52が下がり嵌合部に隙間が生じ、フィルムフィードリング51の作用により、くわえ部に保持力を生ずる(図7参照)。
【0029】
フィルムフィードベース50は、シャッター53の背面部のフィルムフィードベースガイド部に接しながらフィルム送りの動作を行う。シャッター53のガイド部の形状は、フィルムくわえ部に保持力を保つような形状になっている。フィルム送りローラー39の外径は、くわえ部の移動量より僅かに多くのシュリンクフィルム40を送り出すように設定されている(図7B、C参照)。
【0030】
シュリンクフィルム送り機構について図8〜図11に基づいて説明する。
フィルム送りは、フィルムフィード駆動モーター56により行われる。モーター56は、駆動ギア57を介してフィルムフィードギア58L/Rに噛み合っている。駆動ギア57は、シャフト59に連結されることにより左右に駆動力を伝える。モーター56の回転によりフィルムフィードギア58は、円弧運動を行う。フィルムフィードリンク52は、フィルムフィードギア58に回動可能なように左右で連結されている。
【0031】
また、フィルムフィードリンク52は連結部の他端でフィルムフィードリンクガイド60の溝に左右で嵌合し、その溝に沿って移動する。フィルムフィードギア58は2つの検出用スイッチ61にて位置を検出される。フィルムフィードリンク52のギア部には、フィルムフィードローラー62と同軸上に取り付けられたギアと噛み合っている。
【0032】
ギアの中には、ワンウェイクラッチ63が入っており矢印の方向(図10のA部詳細図参照)にギアが回転した時のみ回転をフィルムフィードローラー62に伝えることができる。回転可能なようにフィルム駆動ローラーベース64に取り付けている。シュリンクフィルム40は、フィルムフィードローラ62とフィルムガイドローラBに挟まれており、フィルムフィードローラー62の回転によりシュリンクフィルム40は送られる。フィルムフィードリンク52は、フィード時(下方から上方への移動時)にはギアを矢印の方向に回転させる。
【0033】
フィルム送りローラーユニット65が固定されているフィルム駆動ローラーベース64は、バネ66で引かれることによりフィルムフィードリンク52に常に噛み合っている。フィルムガイドローラーBは、フィルムガイドスプリング67によりフィルムフィードローラー62に押し付けられており、シュリンクフィルム40が滑ることなく送られる。フィルムフィードスタンバイ位置に移動する時(上方から下方への移動時)は、矢印の方向と反対の方向にギアは回転するため、フィルムフィードローラー62は回転せず、シュリンクフィルム40は送られない。
【0034】
ワンウェイクラッチ63の定格トルク以下の回転力でもフィルム送りローラー39が逆転しないようにシャフト右端には、スプリングクラッチを設けている。シュリンクフィルム40上方に設けられたフィルムセンサープレート68は、ロール状シュリンクフィルム38の巻径の減少と共に下方に下がる。フィルム38外径が、一定量以下になるとフィルムセンサープレート68の他端がフィルムセンサー69(例えば光学式)で検出されフィルムのエンドを感知する。
【0035】
シュリンクフィルムリフト機構について図14〜図17に基づいて説明する。
フィルムリフト動作は、フィルムリフト駆動モーター70により行う。モーターギアは、左右フィルムリフトアイドラギア71と同駆動ギアに噛み合っている。左右フィルムリフトアイドラギア71は、フィルムリフト駆動連結シャフト72に連結されることにより左右の駆動ギアに駆動力を伝える。左右駆動ギアは、それぞれフィルムリフトプレート73のラック部に噛み合っており、フィルムリフト駆動モーター70の回転によりフィルムリフトプレート73を上下させる。フィルムリフトプレート73の上昇によりフィルムフィードベース50は、前方のシュリンクフィルム40を挟んでいる部分を支点にして持ち上がる。シュリンクフィルム40はフィルムフィードベース50の上に乗っているためフィルムフィードベース50の上昇によりシュリンクフィルム40も上昇する。フィルムフィードベース50がカッター16より上方に移動するとシュリンクフィルム40はカットされる。また、フィルムフィードベース50は両先端でフィルムフィードリンク52と嵌合しているため、動作の軌跡は限定される(図16B参照)。
【0036】
さらに、上昇すると、フィルムフィードベース50のガイド上昇支点がフィルムフィードリンク52の両端内側の凹部の上面に当たる。これ以降の上昇は、この上昇支点を支点とし動作が行われる(図17A参照)。
【0037】
さらに、上昇すると、シュリンクフィルム40を挟んでいる部分は、支点を挟んでリフト部の反対側にあるため、シュリンクフィルム40を挟んでいる部分は下方に下がる。従って、シュリンクフィルム40を挟んでいる部分に隙間ができシュリンクフィルム40は、移動可能な状態になる(図17B参照)。
【0038】
上昇は、フィルムフィードベース50がスイッチレバーBを押し当ててフィルムフィードベースアップ検出用スイッチ74が検出するまで行われる。下降は、フィルムリフトプレート73がフィルムリフトプレートダウン検出用スイッチ75に当たり位置を検出し終了する。
【0039】
フィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50の構成について図18、図19に基づいて説明する。フィルムフィードリンク52の中にフィルムフィードベース50を組み込む、その際フィルムフィードスプリング51をフィルムフィードリンク52の内側に図のように取り付ける。フィルムフィードスプリング51の作用により図18に示す矢印の方向に移動しようとする。
【0040】
上記説明では、カップ受け30が上下動するものについて説明したが、ヒーターユニット15の上下動でも可能である。さらに、シュリンクフィルム40の有無は近接スイッチ等で検出するようになっている。
【0041】
なお、本発明のカップシュリンク装置は、既存の自動販売機に後付けが可能で、自動販売機が備えている電気的信号によって作動できる。また、自動販売機との連動なく別置きにして単独での使用も可能である。
【0042】
さらに、ヒーターユニット15への通電時間は連続使用を考慮し、マイコンによるコントロールが適している。
【0043】
また、本発明のカップシュリンク装置は、カップ1の上端カール外周部に沿ってシュリンクフィルム40を熱収縮する方式であるので、カップ1は紙製に限らずプラスチック製も可能で、フィルムを熱溶着するものではなく、また接着剤を用いることもない。
【0044】
以上のようなシュリンク方式を採用したのは種々テストをしてみたが、例えば、カップ最内層材とシール用フィルムを熱溶着、又は接着剤(ホットメルト)を用いる方式では、カップ周縁(カール部)部分に剥離の際、毛羽立ちができ、見栄え及び口触りが悪い。
【0045】
これに対して、シュリンク方式はフィルム剥離の際、カップ周縁の毛羽立ちがなく見栄え及び口触りが良い。また、ヒーターユニット15の熱をファンにてカップ周縁に送風する方式も考えられるが、カップ周縁に均一に熱伝導することが大変むずかしい。
【0046】
シャッター機構の動作について図20〜図22に基づいて説明する。スタンバイ状態では、シャッター53は閉状態にある。セットアップの状態ではシャッター53は、ドア36を押し開いている状態である。シャッター53開の状態は、シャッター53が開きカップリフト可能な状態である。上記3つの状態はそれぞれ対応したスイッチにて検出される。専用のシャツター駆動モーター76に駆動される。モーターギアには右駆動ギアが噛み合っている。連結シャフト78にて左右の駆動ギアが連結されているため、モーターの駆動力はシャッター53の両側のシャッター駆動ギア77に伝わる。シャッター53は、支点を中心にして円弧運動を行う。
【0047】
図23、図24に基づいてヒーターユニットの構造を説明する。
カップガイド80の温度上昇を抑えるために改良したものである。ある温度以上になったカップガイド80とシュリンクフィルムが接するとその時点で、シュリンクフィルムが収縮を始めてしまいヒーターユニット15による収縮に悪影響を及ぼすと共にシュリンクされた製品のカップ外側のシュリンクフィルムが収縮してしまい見栄えが悪く製品価値を落としてしまう。
【0048】
そのために、カップガイド80の材質をセラミックから、熱伝導率の低い断熱材に変更する。ヒーターベースAと絶縁板Aの間にスペーサー81を追加し、絶縁板AとヒーターベースAの間に空気層を作り絶縁板Aからの熱伝導を妨げる。また、ヒーターベースAの上にアルミ箔、銅箔等のように輻射熱を遮る性質のあるものを設置すれば、更にカップガイドの温度上昇は、抑えられる。尚、スペーサー81も断熱材を採用するとより良い。
【0049】
ヒーターベースAや絶縁板Aの厚さや数を増やしても同じ効果を得られると思われるが、この方法よりも大きくなってしまう。
【0050】
ヒーターベースAにカップガイド80と重ならない位置に空気通過用穴82を開け空気を通すことにより冷却効果が得られる。冷却効果によりヒーターベースA取付け穴83付近の温度が下がることにより、ヒーターベースAが取付けられている樹脂部品の耐熱温度を下げる効果も得られる。
【0051】
また、カップガイド80自体にも穴を開ければ冷却効果は、尚一層向上する。
尚、上記実施例では、ヒーターユニット15が固定のものを説明したが、ヒーターユニット15が移動できるようにすることも可能である。
【0052】
また、ヒーターユニット15の熱を排除するためにファンを設けて、ヒーターがOFFの場合、ファンをONにして冷却させるようにすることも採用できる。
【0053】
次に、シール動作機構を説明すると、
1.図2に示すようにカップ1の上昇は、ヒーターユニット15の上方に設置されているスイッチレバーAを作用させるように、カップ1の上に設置されカップ1と共に上昇しているカップ抑えのシャフト84が当たりスイッチレバーAを持ち上げ、カップ上昇位置検出用スイッチ49がこれを検出し停止する。この状態は、説明図の実線の位置である。
【0054】
2.上記1の実線の位置においてヒーターを加熱し、カップ周縁(カール部)の下側のフィルム部を収縮させる。
【0055】
3.加熱中にカップ1を一旦2点鎖線の位置まで極めて緩やかなスピードで下げることによって、カップ周縁部までのフィルムを収縮させる。
【0056】
4.加熱終了後カップ1は、1点鎖線の位置まで上昇させ、フィルム穴開け用針87にてフィルムに穴を開ける。
【0057】
5.上記1における加熱だけでは、カップ1は円形のためカップ周縁上部には、必ずフィルムの皺ができ、シール完了後のできあがり時に見栄えが悪く、カップを傾けると飲料が皺を伝い、滲みでてくることもあった。
【0058】
6.これを解決するために、上記1〜3の作業を行うことにより、広範囲にフィルムを加熱することでシール強度が全体的に強くなり、加熱時間やヒーター出力に対するシール強度の効率が上げられた。
【0059】
7.尚、カップ周縁を先に加熱し、カップ1を上昇させる方法もある。
【0060】
また、カップ口径別によるヒーターユニット15を複数個配置する実施例を図25に示す。
【0061】
この実施例では、図示からも理解できるようにヒーターユニット15を3個配置したもので、大きい口径のカップをシュリンクするためのヒーターユニット15を最下段に、口径が小さくなるに従って上段になるように配置したもので、加熱時間の最適なものを前もって設定できるので効率の良いシュリンク動作を奏するものである。
【0062】
次に、図26に基づいて、シュリンクフィルムに穴開けを行うための構成、動作を説明する。
カップ抑え79に固定されたカップ抑えシャフト84がカップ1の上昇によりレバー85を持ち上げる。
【0063】
レバー85の支点を介した反対側の先端に針ガイド86にて固定され上下移動可能なフィルム穴開け針87がありレバー85にて押し下げられる。
【0064】
図の様なレバー85、フィルム穴開け針87、カップ抑えシャフト84の位置関係であれば、フィルム穴開け針87のカップ突き刺し量は、必ずカップ移動量より大きくなり、少ないカップ移動量で穴開けが可能となる。
【0065】
ここで、カップシール動作について説明する。
受付ボタンを押す。カップ受け30(カップリフトベースA、B)が僅かばかり下降し、ドアロックが解除になる。シャッター53が、閉の位置からポップアップの位置まで移動しドア36を開ける。カップ1をセットする。カップの有無とドアの閉を確認した後、シャッター53が閉の位置に移動する。カップ1が僅かばかり上昇しドア36をロックする。フィルムフィードリンク52及びフィルムフィードベース50が、フィルムフィードスタンバイ位置に移動。シュリンクフィルム40がフィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50のフィルムくわえ部の隙間に入る。
【0066】
シャッター53が、開の位置に移動する。シュリンクフィルム40はフィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50に挟み込まれる。シュリンクフィルム40をくわえたままフィルムフィードリンク52とフィルムフィードベース50が、フィルムフィード送り終了位置まで移動する。フィルム抑えの動作を行いシュリンクフィルム40をラバー48にて押さえ込む。
【0067】
フィルムリフトプレート73が上昇しフィルムフィードプレートを持ち上げシュリンクフィルム40をカットする。フィルム抑え動作の解除を行いシュリンクフィルム40をフリーにする。
【0068】
フィルムリフトプレート73が下降しフィルムフィードプレートが下降する。カップ1が、取り出し位置まで下降する。
【0069】
シャッター53が、開の位置からポップアップの位置まで移動しドア36を開ける。カップ1を取り出す。シャッター53が閉の位置に移動する。カップ受け30が僅かばかり上昇しドア36をロックする。
【0070】
次に、フィルムカットの方式であるが、熱線式、平面カッター、ノコ刃状カッターを採用してテストをしたが、熱線式は熱でフィルムが熔ける時に煙り、臭いが発生する。平面カッターは簡単にフィルムを切断できない。一方ノコ刃状カッターは、極めて容易にフィルムを切断できることが判明した。
【0071】
なお、このカップシュリンク装置は自動販売機の前面側面等、適宜の場所に取り付けるものである。
ここで、前記実施例の一動作を説明する。
(1)カップ式自動販売機にコインを投入する。
(2)選択ボタンを押す。
(3)シュリンクフィルムでカップの開口部を被覆するを選択してボタンを押す。
(4)出来上がりの飲料入りカップをヒーターユニットの下方のカップ受けに載置する。
(5)ヒーターユニットのスタートボタンを押す。または、センサーにてカップ検知をして自動的に動作する。
(6)巻き取られたシュリンクフィルムをフィルム送りローラを回転させて、引き出し、シュリンクフィルムをフィード後専用のシュリンクフィルムを上下動させノコ刃状カッターで切断する。
(7)カップ受けを昇降装置で昇降させて、カップを所定位置まで持ち上げる。この際、カップサイズに合わせてセンサにより所定位置に停止させるように検知する。
(8)ヒーターユニットに通電し、シュリンクフィルムをカップの開口部外周に沿ってシュリンクする。
(9)カップ受けが下降してカップを取り出し可能にする。
【0072】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成を採用した結果、次のような効果を得ることができる。
(1)カップガイド等の部材の材質を断熱材で形成し、しかも、ヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を設けることにより、カップガイドの温度上昇を抑え、シュリンクフィルムの収縮が抑えられ、見栄えの良い、製品価値の良いものを得ることができる。
(2)カップの持ち運びの際、飲料をこぼすことがなくなる。
(3)飲料をこぼすことによる火傷等を防止できる。
(4)キャップを装着するに際し、人手を介さないため衛生的である。
(5)廃棄の際、成形キャップと比較して、ゴミの量を軽減できる。
(6)カップのサイズに合わせたキャップを数種類用意する必要がない。
(7)コンパクトでコスト低減につながる。
(8)待機中のロール状のシュリンクフィルムに熱の影響を及ぼさないように、装置の下部に配置したことにより、確実なシュリンクが可能になった。
(9)既存機種に取り付け可能。
(10)当社自動販売機にのみ連動同期してシュリンクができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカップ式自動販売機の原理を示す原理図である。
【図2】本発明のカップ上昇下降機構を示す正面図である。
【図3】同じく左側面図である。
【図4】同じく平面図である。
【図5】本発明のフィルム送り機構を示す左側面図である。
【図6】同じく説明詳細図である。
【図7】同じく説明詳細図である。
【図8】同じく正面図である。
【図9】本発明のフィルム送り機構の他の実施例を示す左側面図である。
【図10】図9のA部詳細図である。
【図11】本発明のフィルム送りローラーユニットを示す要部断面図である。
【図12】本発明のフィルム抑え機構を示す正面図である。
【図13】同じく左側面図である。
【図14】本発明のフィルムリフト機構を示す正面図である。
【図15】同じく左側面図である。
【図16】同じく動作説明詳細図である。
【図17】同じく動作説明詳細図である。
【図18】本発明のフィルムフィードリンクとフィルムフィードベースの組み立てた状態を示す正面図である。
【図19】本発明のフィルムフィードリンクを示す形状図である。
【図20】本発明のシャッター機構を示す正面図である。
【図21】同じく左側面図である。
【図22】同じく右側面図である。
【図23】本発明のヒーターユニットを示す平面図である。
【図24】同じくヒーターユニットを示す断面図である。
【図25】本発明のカップ口径別にヒーターユニットを配置した実施例を示す構造図である。
【図26】本発明のシュリンクフィルムの穴開けを説明する正面図である。
【符号の説明】
1‥‥カップ 2‥‥原料キャニスタ
3‥‥原料シュート 4‥‥ミキシングボール
5‥‥温水タンク 6‥‥水リザーバ
7‥‥水道水 8‥‥水ポンプ
9‥‥製氷機 10‥‥炭酸ガスボンベ
11‥‥シロップコンテナ 12‥‥水槽
13‥‥シロップバルブ 14‥‥シロップ売切装置
15‥‥ヒーターユニット 16‥‥カッター
17‥‥フィルム抑え機構 18‥‥フィルムリフト装置
19‥‥カップ上昇下降駆動モーター 20‥‥カップモーター駆動ギア
21‥‥カップ駆動用プーリー 22‥‥カップ従動用プーリー
23‥‥カップ駆動ベルト 24‥‥ベルトコネクタ
25‥‥インナーカバーの開口部 26‥‥カップリフトシャフト
27‥‥カップベースセットネジ 28‥‥ガイド用ローラー
29‥‥インナーカバー 30‥‥カップ受け
31‥‥ローラー 32‥‥ローラガイド用リブ
33‥‥シャフト 34‥‥バネ
35‥‥カップ下降位置検出用スイッチ36‥‥ドア
37‥‥凸部 38‥‥ロール状シュリンクフィルム
39‥‥フィルム送りローラー 40‥‥シュリンクフィルム
41‥‥フィルム抑え駆動用モーター 42‥‥フィルム抑えカム
43‥‥駆動ギア部 44‥‥上抑えプレートカム部
45‥‥上抑えプレート 46‥‥バネ
47‥‥下抑えプレート 48‥‥ラバー
49‥‥カップ上昇位置検出用スイッチ50‥‥フィルムフィードベース
51‥‥フィルムフィードスプリング 52‥‥フィルムフィードリンク
53‥‥シャッター 54‥‥駆動ベースフレーム
55‥‥フィルムガイド
56‥‥フィルムフィード駆動モーター
57‥‥駆動ギア 58‥‥フィルムフィードギア
59‥‥シャフト
60‥‥フィルムフィードリンクガイド
61‥‥検出用スイッチ 62‥‥フィルムフィードローラー
63‥‥ワンウェイクラッチ 64‥‥フィルム駆動ローラーベース
65‥‥フィルム送りローラーユニット66‥‥バネ
67‥‥フィルムガイドスプリング 68‥‥フィルムセンサープレート
69‥‥フィルムセンサー 70‥‥フィルムリフト駆動モーター
71‥‥フィルムリフトアイドラギア
72‥‥フィルムリフト駆動連結シャフト
73‥‥フィルムリフトプレート
74‥‥フィルムフィードベースアップ検出用スイッチ
75‥‥フィルムリフトプレートダウン検出用スイッチ
76‥‥シャッター駆動用モーター 77‥‥シャッター駆動ギア
78‥‥連結シャフト 79‥‥カップ抑え
80‥‥カップガイド 81‥‥スペーサー
82‥‥空気通過用穴 83‥‥ヒーターベースA取付け用穴
84‥‥カップ抑えシャフト 85‥‥レバー
86‥‥針ガイド 87‥‥フィルム穴開け針

Claims (4)

  1. カップ式自動販売機の前面または側面に別付けとして設け、ステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うように供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機におけるカップシール装置。
  2. カップ式自動販売機に対してフロアに単独で設け、上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機におけるカップシール装置。
  3. 調理場所と取出場所が別ステージのカップ式自動販売機において、どちらかのステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機におけるカップシール装置。
  4. 調理場所と取出場所が同一ステージのカップ式自動販売機において、該ステージに上下動自在のカップ受けと、待機中のロール状シュリンクフィルムが熱影響を受けないように下部に設置したシュリンクフィルムを前記カップ受けに載置したカップの上部を覆うようにシュリンクフィルムを供給する供給手段と、該シュリンクフィルムを熱する加熱装置は、断熱材で形成したカップガイドを有するヒーターベースAとヒーター線の間に空気層を形成し、該加熱装置をシュリンクフィルムの供給される上部に設け、この加熱装置には待機時ヒータ部を遮蔽するシャッター機構を設け、さらに、カップの上昇によりカップ上部とシュリンクフィルムを抑えるフィルム抑え部材を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機におけるカップシール装置。
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