JP5974593B2 - カップ式自動販売機の原料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、カップ飲料の販売時に、カップを搬送しながら、コーヒー、砂糖およびクリームなどの各種の粉末原料をそのカップに順次供給するカップ式自動販売機の原料供給装置に関する。

従来のこの種の原料供給装置を適用したカップ式自動販売機としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものが知られている。特許文献1に記載されるカップ式自動販売機は、カップを供給するカップ供給装置と、供給されたカップをカップ把持装置で受け取り、搬送するカップ搬送装置と、互いに異なる種類の粉末原料をカップに供給する複数の原料供給装置とを備えている。カップ搬送装置は、選択された飲料商品に応じて、カップに供給すべき粉末原料を収容する原料供給装置の位置に、カップ把持装置で把持されたカップを一時停止させながら、販売口に向かって搬送するようになっている。

一方、各原料供給装置は、カップ搬送装置の上方に配置されており、カップの搬送方向に並んだ状態で配置されるとともに、粉末原料を収容する原料キャニスタと、この原料キャニスタに接続された原料シュートとを備え、原料キャニスタから原料シュートに粉末原料が払い出されるようになっている。原料シュートには、その内部に形成された原料通路を開閉する回動自在のシャッターが設けられ、払い出された粉末原料を一時的に保留する。

シャッターは、支軸に支承され、シャッターを閉塞する方向に付勢する引っ張りばねを備え、常時は、原料通路を閉塞しており、飲料販売時に、原料通路を開放するように構成されている。なお、このようなシャッターが設けられた原料シュートを有する原料供給装置では、カップが到達する前に、供給すべき所定量の粉末原料をあらかじめ原料シュート内のシャッター上に一時的に保留させ、カップが原料シュートの下端開口下方の粉末原料供給位置に到達したときにシャッターを開放し、粉末原料を落下させて原料シュートの下端開口からカップに供給することにより、飲料販売時におけるカップへの粉末原料の供給時間を短縮するようにしている。

上記のような原料供給装置を備えたカップ式自動販売機では、飲料販売時には次のようにして、各種の粉末原料がカップに供給される。まず、購入者によって、所望の飲料商品が選択されると、カップ供給装置から供給されたカップを把持しているカップ把持装置が、カップ搬送装置により搬送が開始されるのに前後して、選択された飲料商品を調製するための所定量の粉末原料が、原料キャニスタから原料シュートに送り出され、原料通路を閉塞しているシャッター上に一時的に保留される。

そして、粉末原料を保留している原料シュートの下方にカップを把持しているカップ把持装置が到達し、カップが原料シュートの下端開口下方の粉末原料供給位置に停止すると、シャッターを開放し、シャッターで保留されていた粉末原料が落下し、原料シュートからカップに供給される。

その後、カップ搬送装置がカップの搬送を繰り返しながら、供給すべき粉末原料がカップに順次供給される。そして、カップへの粉末原料の供給が終了すると、そのカップに湯水やコーヒー液が注ぎ入れられるとともに攪拌され、調製済み飲料の入ったカップが販売口に搬送されることによって、飲料販売が完了する。

特開平６−２５１２３６号公報

しかしながら、シャッターを開放するレバーは一定速度で駆動されるため、シャッターを開放して原料シュートから粉末原料を落下させても、原料キャニスタから原料シュートに送り出され、シャッター上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路に固着している粉末原料の一部が落下せず、シュート壁面や原料通路壁面に残った状態になることがある。粉末原料が原料シュート内に残ると、シャッターに固着した粉末原料によりシャッターが回動できなくなることや、粉末原料供給量の変化、また、古くなった粉末原料が混入するなどにより飲料品質が劣化する虞が生じ、オペレーターによるカップ式自動販売機のメンテナンスに多大な時間を要することになる。

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、原料シュートの動作不良をなくし、さらに、粉末原料を原料シュートに残らなくして飲料品質を向上させることが可能なカップ式自動販売機の原料供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るカップ式自動販売機の原料供給装置は、粉末原料を下方に送り出すための原料通路に回動軸を中心に回動自在に設けられ、前記原料通路を開閉するとともに、常時は、ばねの力で前記原料通路を閉塞させているシャッター本体と、前記回動軸の端部から外方に延びるシャッター開放レバーとを有し、前記シャッター本体が前記原料通路を閉塞した状態で、前記原料通路に粉末原料を保留するシャッターと、駆動モータによって回転駆動される駆動ギアと噛み合うギア部を有するカムギアと、前記カムギアと前記シャッターとの間に配設され、前記カムギアのカム部に係合することにより、前記シャッターの前記シャッター開放レバーを押圧し、該シャッターを開放するシャッター開閉レバーを有し、前記シャッター開放レバーを介して前記シャッターを開閉させるシャッター開閉機構と、を備え、前記原料通路から前記粉末原料をカップに供給するカップ式自動販売機の原料供給装置であって、
前記シャッター開閉機構は、前記原料通路を開放している前記シャッターが、前記ばねにより発生する衝撃力により振動するように、前記シャッターを回動させることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るカップ式自動販売機の原料供給装置は、上述した請求項１において、前記シャッター開閉レバーと係合するカム部には、該シャッター開閉レバーを回動させる凹部が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るカップ式自動販売機の原料供給装置は、上述した請求項１において、前記駆動モータは、前記駆動ギアに直接接続され、前記カムギアを回動させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、粉末原料を下方に送り出すための原料通路に回動軸を中心に回動自在に設けられ、前記原料通路を開閉するとともに、常時は、ばねの力で前記原料通路を閉塞させているシャッター本体と、前記回動軸の端部から外方に延びるシャッター開放レバーとを有し、前記シャッター本体が前記原料通路を閉塞した状態で、前記原料通路に粉末原料を保留するシャッターと、駆動モータによって回転駆動される駆動ギアと噛み合うギア部を有するカムギアと、前記カムギアと前記シャッターとの間に配設され、前記カムギアのカム部に係合することにより、前記シャッターの前記シャッター開放レバーを押圧し、該シャッターを開放するシャッター開閉レバーを有し、前記シャッター開放レバーを介して前記シャッターを開閉させるシャッター開閉機構と、を備え、前記原料通路から前記粉末原料をカップに供給するカップ式自動販売機の原料供給装置であって、前記シャッター開閉機構は、前記原料通路を開放している前記シャッターが、前記ばねにより発生する衝撃力により振動するように、前記シャッターを回動させることにより、カムギアのギア部が駆動モータによって回転駆動される駆動ギアと噛み合うことで回転し、カム部に係合するシャッター開閉レバーを時計方向に回転させ、シャッターのシャッター開放レバーを押圧し、シャッターを開放する。これにより、原料シュートの動作不良をなくし、さらに、粉末原料を原料シュートに残らなくして飲料品質を向上させることが可能なカップ式自動販売機の原料供給装置を提供することが可能となり、オペレーターによるカップ式自動販売機のメンテナンスに要する時間を最小にすることができる。

また、請求項２の発明によれば、前記シャッター開閉レバーと係合するカム部には、該シャッター開閉レバーを回動させる凹部が設けられていることにより、シャッター開閉レバーが反時計方向と時計方向とに回動すると、シャッター開放レバーが回動を繰り返す。この、シャッター開放レバーが回動を繰り返すことで、シャッター（シャッター本体）も回動（開閉）し、その回動（開閉）による振動によってシャッター本体上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路に固着している粉末原料が原料シュートから落下し、原料シュート内に粉末原料が残ることを防ぐことが可能となる。

また、請求項３の発明によれば、前記駆動モータは、前記駆動ギアに直接接続され、前記カムギアを回動させることにより、駆動モータで駆動ギアを時計方向、反時計方向に連続して回転させると、カム部に係合するシャッター開閉レバーが連続してシャッター開放レバーを押圧し、シャッター（シャッター本体）が連続して回動（開閉）されて振動し、シャッター本体上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路に固着している粉末原料を効率よく落として清掃することが可能となる。

本発明の一実施形態による原料供給装置を適用したカップ式自動販売機の内部構造を示す斜視図である。 図１の原料供給装置の原料シュートを示す断面側面図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構ユニットを８連設した斜視図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構のユニット単体を示す斜視図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構のユニット単体を示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図である。 図５のシャッター開閉機構のシャッター開閉レバーを示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図である。 図５のシャッター開閉機構の選択レバーを示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図である。 図５のシャッター開閉機構のカムギアを示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示す図であり、カップ把持装置が選択レバーを押圧している図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示す図であり、カップ把持装置がカップを原料供給位置鉛直下（原料シュート下端開口鉛直下）に搬送した図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示す図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを開放している図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを回動させて振動し、固着した粉末原料を落としている図である。 図１の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示すフローチャート図である。 図１の原料供給装置の実施の形態２を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを回動させて振動し、固着した粉末原料を落としている図である。 図１５の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示すフローチャート図である。 図１の原料供給装置の実施の形態３を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを回動させて振動し、固着した粉末原料を落としている図である。 図１７の原料供給装置のシャッター開閉機構の動作を示すフローチャート図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るカップ式自動販売機の原料供給装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態による原料供給装置を適用したカップ式自動販売機の内部構造を示している。このカップ式自動販売機は、カップを搬送経路に沿って搬送するとともに、その搬送経路上の所定の粉末原料供給位置にカップを停止させながら、粉末原料をカップに順次供給し、調製済み飲料の入ったカップを販売口に搬送して購入者に提供する形式のものである。同図に示すように、このカップ式自動販売機は、カップ供給装置１と、このカップ供給装置１から受け取ったカップＣを搬送するカップ搬送装置２を有する原料供給装置３と、カップ供給装置１および原料供給装置３を含め、カップ式自動販売機の各種の制御を行う制御手段（図示せず）などを備えている。

カップ供給装置１は、多数のカップＣを、上下方向に積み重ねた状態で収容しておくもので、下部には、最下位のカップＣをそれよりも上位のカップＣと切り離し、カップ搬送装置２に受け渡すカップ切り離し機構（図示せず）を有している。このカップ供給装置１は、カップ搬送装置２の左端部の上方に設けられており、カップ供給装置１の直下の位置が、カップ搬送装置２の後述するカップ把持装置１７の待機位置となっている。

原料供給装置３は、カップ搬送装置２と、複数種類の粉末原料を収容する複数の原料キャニスタ２１と、この原料キャニスタ２１の下部に設けられ、原料キャニスタ２１に収容されている粉末原料を所定量ずつ外部に送り出す供給機構２２と、これらの供給機構２２の図示しない円筒状の前端部にそれぞれ装着された原料シュート２４と、これらの原料シュート２４にそれぞれ設けられた後述するシャッター２７を開閉するシャッター開閉機構３０とを有している。

カップ搬送装置２は、左右方向（図中、矢印Ａ方向）に水平に延びる支持フレーム１０と、この支持フレーム１０の左右両端部にそれぞれ回転自在に設けられた駆動プーリ１１および従動プーリ１２と、これらのプーリ１１、１２間に巻き掛けられた無端の搬送ベルト１３と、駆動プーリ１１を回転させるエンコーダ付きの搬送モータ１４と、搬送ベルト１３に固定され、カップ把持装置１７を前後方向（図中、矢印Ｂ方向）に搬送するカップ把持搬送部１５と、カップ把持搬送部１５に設けられ、カップ把持装置１７を搬送するためのエンコーダ付きの搬送モータ１６を有している。

カップ把持装置１７は、カップ供給装置１から受け取ったカップＣを左右両側から把持した状態で、支持フレーム１０に沿って左右方向に搬送されるとともに、カップ把持搬送部１５によって前後方向に搬送され、所定の複数の位置で停止されるようになっている。カップ把持装置１７は、カップ把持搬送部１５によって前後方向に搬送されるボックス状のケース１８と、このケース１８の正面から前方に突出した左右１対のカップ把持アーム１９、１９と、カップ受け台２０と、ケース１８に内蔵され、カップ把持アーム１９、１９を開閉駆動するアーム駆動機構（図示せず）などにより構成されている。

このカップ把持装置１７が、飲料販売時に、左から右に向かって移動することにより、カップ把持アーム１９、１９で把持されたカップ受け台２０上のカップＣが、支持フレーム１０と平行な搬送経路に沿って搬送される。そして、このカップＣの搬送中に、カップ把持装置１７が支持フレーム１０の所定の位置に到達すると停止し、カップ把持搬送部１５によって後方に搬送され、所定の位置で一時停止され、これに伴い、カップＣも所定の粉末原料供給位置に一時停止し、この停止時に、原料キャニスタ２１に収容され、供給機構２２で送り出された所定量の粉末原料が原料シュート２４からカップＣに供給される。

原料キャニスタ２１は、例えば、クリーム粉末を収容するクリーム粉末用原料キャニスタ、コーヒー粉末を収容するコーヒー粉末用原料キャニスタ、砂糖を収容する砂糖用原料キャニスタや、ココア粉末を収容するココア粉末用原料キャニスタなどの複数の原料キャニスタ２１で構成されており、左右方向に複数並設されている。

供給機構２２は、複数の原料キャニスタ２１の下部にそれぞれ設けられ、所定量の粉末原料を前方に送り出す。これらの供給機構２２の図示しない円筒状の前端部にはそれぞれ原料シュート２４が装着されている。また、これらの原料シュート２４にはそれぞれシャッター２７（図２参照）が設けられ、シャッター２７はシャッター開閉機構３０（図３、４、５参照）で開閉される。

複数の原料シュート２４は、互いに適宜間隔をあけて、カップ搬送経路上の上方に、これに沿って配置されている。原料シュート２４は、図２に示しているように、原料シュート２４自体を供給機構２２の前端部に装着するための装着部２４ａと、この装着部２４ａから下方に延びる原料落下部２４ｂと、下端に開口２４ｄを設けた原料落下部２４ｃとを有し、原料落下部２４ｂと原料落下部２４ｃとで原料通路２６を形成している。また、原料落下部２４ｂと原料落下部２４ｃとの間には原料通路２６を開閉するためのシャッター２７が設けられており、飲料販売時に、原料キャニスタ２１に収容され、供給機構２２で前方に送り出された所定量の粉末原料が、原料シュート２４の原料通路２６を落下し、原料通路２６のシャッター２７上に一時的に保留されるようになっている。

このシャッター２７は、平面形状を有するシャッター本体２７ａと、このシャッター本体２７ａに、短径方向（図２の表裏方向）に延びるように原料落下部２４ｂと原料落下部２４ｃとの間に固定されるとともに、原料シュート２４の外壁に回動可能に支持された回動軸２７ｂと、この回動軸２７ｂの原料シュート２４の外壁から左右方向に延びるシャッター開放レバー２７ｃと、シャッター開放レバー２７ｃの前端部２７ｄに取り付けられ、シャッター本体２７ａを閉塞させる方向（時計回り方向）に付勢する引っ張りばね２８とを有している。

これにより、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）は、常時は、原料通路２６を閉塞する位置に保持される。したがって、飲料販売時に、所定量の粉末原料が供給機構２２から原料シュート２４に送り出されると、その粉末原料は、閉塞位置のシャッター本体２７ａ上に積み上がって圧縮された状態で、原料通路２６に保留される。また、シャッター開放レバー２７ｃを反時計方向に所定角度回転させるとシャッター本体２７ａが原料通路２６を開放する。

このように、シャッター本体２７ａは、前下がり（図２では左下がり）に傾斜した姿勢で原料通路２６を閉塞する閉塞位置（図２で示す位置）と、ほぼ鉛直な姿勢で原料通路２６を開放する開放位置との間で、回動軸２７ｂを中心に回動自在に構成されている。また、このシャッター本体２７ａが閉塞位置に位置するときには、シャッター開放レバー２７ｃが後ろ下がり（図２では右下がり）に傾斜した姿勢となる一方、シャッター本体２７ａが開放位置に位置するときには、シャッター開放レバー２７ｃが後ろ上がり（図２では右上がり）に若干傾斜した姿勢となる。つまり、シャッター２７は、シャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅの上げ下げに連動して、シャッター本体２７ａが原料通路２６を開閉するようになっている。

シャッター開閉機構３０は、図３、４、５に示しているように、飲料販売時に粉末原料を供給するとき、原料シュート２４のシャッター本体２７ａを閉塞する方向に付勢する引っ張りばね２８に抗して、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）を閉塞位置から開放位置に回転させるものであり、シャッター本体２７ａを回転させて原料通路２６を開放し、シャッター本体２７ａ上に保留している粉末原料を落下させ、粉末原料供給位置に搬送されて停止しているカップＣに供給する。

このシャッター開閉機構３０は、原料シュート２４の後方で、かつ、カップ把持装置１７の通過経路の上側に配置されており、左右方向に延びるケース３１（図１参照）と、原料シュート２４にそれぞれ対応し、それらのシャッター２７をそれぞれ開閉するためのシャッター開閉レバー３２（図６参照）と、これらシャッター開閉レバー３２にそれぞれ対応し、作動すべきシャッター開閉レバー３２を選択するための選択レバー３３（図７参照）と、シャッター開閉レバー３２に係合可能なカム部３４ａを有するカムギア３４（図８参照）と、カムギア３４のギア部３４ｂと噛み合う駆動ギア３５（図４、５参照）と、駆動ギア３５がピン３６ａで回動軸３６に連結され、回動軸３６がピン３６ｂで連結された駆動モータ３７（図３参照）と、一端がシャッター開閉レバー３２、他端が選択レバー３３に支承され、シャッター開閉レバー３２を反時計方向に、選択レバー３３をシャッター開閉レバー３２方向（図５（ａ）では左方向）に付勢する引っ張りばね３８（図４、５参照）と、カムギア３４のカム部３４ａに係合し、カムギア３４を時計方向（図５（ａ）参照）に回転を開始させるための平ばね３９（図５参照）を備え、平ばね３９はシャッター開閉レバー３２に支持されている。

そして、これらシャッター開閉機構３０は、上述したようにユニット化されているので、カップ式自動販売機に備えられる複数の原料キャニスタ２１の数に合わせて配設することが容易である。

シャッター開閉レバー３２は、複数の原料シュート２４の間隔に合わせて、互いに左右方向に間隔をあけて複数配置され、左右方向に延びる回動軸４０に軸着された回転穴３２ｅを中心に、それぞれ回動自在に構成されている。各シャッター開閉レバー３２は、図５、６に示すように、回動軸４０を中心に、後端部（図５の右端）に配設されたレバーピン３２ａがカムギア３４のカム部３４ａに係合し、常時は引っ張りばね３８の張力で前端部３２ｂ（図５の左端）が最下位の待機位置に停止している。

そして、カムギア３４が回転（図５（ａ）で時計方向に回転）すると、カム部３４ａと係合するレバーピン３２ａが押し下げられることで、前端部３２ｂがシャッター２７のシャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅを押し上げる押圧位置（図１２に示す位置）に回転するように構成されている。また、シャッター開閉レバー３２の左中央部（図６（ａ）に示す位置）の下側には押圧突起部３２ｃが設けられている。

選択レバー３３は、図５、７に示すように、搬送モータ１６が作動され、カップ把持搬送部１５によってカップ把持装置１７が後方（図５（ａ）の右方向）に搬送されるとケース１８で押圧されるレバー部３３ａと、常時は、カムギア３４のカムストッパ部３４ｄに当接し、レバー部３３ａが後方（図５（ａ）の右方向）に移動されると（図９参照）、カムストッパ部３４ｄから外れ、カムギア３４を時計方向（図５（ａ）参照）に回転可能とするカム当接部３３ｂと、ケース３１の摺動板３１ａに沿って選択レバー３３を前後方向にスライドさせるための溝部３３ｃにより構成されている。

レバー部３３ａは、カップ把持装置１７（ケース１８）の上面の高さよりも低い位置まで延びており（図９参照）、カップ把持装置１７が選択レバー３３の下側を通過する際に、ケース１８がレバー部３３ａを後方（図９の右方向）に押圧する。この押圧により、選択レバー３３のカム当接部３３ｂが後方に移動し（図１１（ａ）参照）、カムストッパ部３４ｄから外れる。カム当接部３３ｂがカムストッパ部３４ｄから外れることにより、平ばね３９の開放される反力で、平ばね３９がカム部３４ａの係合している部分を持ち上げることで、カムギア３４が時計方向（図５（ａ）参照）に回転を始め、カムギア３４のギア部３４ｂが駆動ギア３５と噛み合い、駆動モータ３７で反時計方向に回転される駆動ギア３５により時計方向に回転を継続する。

そして、カップ把持装置１７がレバー部３３ａを所定の位置まで押圧すると、即、カップ把持装置１７はカップ把持搬送部１５によって前方に若干搬送され、所定の位置で一時停止され、これに伴い、カップＣも所定の粉末原料供給位置である、原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置に一時停止され、このカップＣが所定の位置に停止時に、所定量の粉末原料が原料シュート２４からカップＣに供給される。

カムギア３４は、図５、８に示すように、シャッター開閉レバー３２のレバーピン３２ａと係合するカム部３４ａ（図８（ａ）参照）と、駆動ギア３５と噛み合うことで駆動ギア３５の回転をカムギア３４に伝達するギア部３４ｂと、常時は駆動ギア３５と対向し、駆動ギア３５の回転を遮断しているギア切り欠き部３４ｃと、カム部３４ａとは対する面（図８（ｂ）に示している面）に設けられ、常時は選択レバー３３のカム当接部３３ｂに当接し、レバー部３３ａが後方に移動して当接状態が外れることで、カムギア３４を回転可能とするカムストッパ部３４ｄとを有し、左右方向に延びる回動軸４１に軸着された回転穴３４ｆを中心に、回動自在に構成されている。また、カム部３４ａには複数（本件実施例では３ヶ所）の凹部３４ｅが設けられている。

以上のように構成された原料供給装置３の右方には、図１に示すように、湯タンク６１および攪拌装置６２が配設されている。カップＣへの粉末原料の供給後、湯タンク６１から供給ノズル６３を介して、所定量の湯がカップＣに供給されるとともに、湯の供給と同時、あるいは供給後に、攪拌装置６２の昇降可能な羽根車６４がカップＣ内に挿入され、これが回転することによって、カップＣ内の粉末原料と湯が攪拌されて飲料が調製される。

次に、上記のように構成された原料供給装置３の飲料販売時における動作について説明する。購入者により、例えば、クリーム・砂糖入りのコーヒーが選択されると、まず、カップ供給装置１が作動し、最下位のカップＣが切り離されて落下し、待機位置に停止するカップ把持装置１７に受け渡される。このカップＣの受け渡しとほぼ同時に、カップＣに供給すべき所定量の粉末原料が、それぞれの粉末原料が収容されている原料キャニスタ２１から供給機構２２により原料シュート２４に送り出される。そして、原料シュート２４に送り出されたそれぞれの粉末原料は、原料シュート２４内の原料通路２６を閉塞するシャッター２７によって、原料通路２６に一時的に保留される。

次いで、カップ搬送装置２の搬送モータ１４が作動し、カップＣを把持したカップ把持装置１７が右方に移動する（図１参照）。これにより、カップＣは、搬送経路に沿って右方に搬送される。そして、カップＣが所定の粉末原料供給位置の手前、すなわち購入者により選択された飲料を調製するのに必要とする粉末原料が供給される原料シュート２４の手前の位置で停止するように搬送モータ１４が停止制御される。

次に、カップ把持搬送部１５の搬送モータ１６が作動し、カップ把持装置１７が後方に搬送され、カムストッパ部３４ｄからカム当接部３３ｂが外れる位置までレバー部３３ａをケース１８が押圧する。レバー部３３ａを所定の位置（カムストッパ部３４ｄからカム当接部３３ｂが外れた位置）まで押圧したカップ把持装置１７は、即、カップ把持搬送部１５によって前方に若干搬送され、所定の位置で一時停止され、これに伴い、カップ把持装置１７のカップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣも所定の粉末原料供給位置（原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置）に一時停止される。このカップＣが所定の位置に停止時に、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）がシャッター開閉機構３０で開放されて、所定量の粉末原料が原料シュート２４からカップＣに供給される。

このシャッター開閉機構３０がシャッター２７（シャッター本体２７ａ）を開閉するときの動作を図９から図１３の動作図、および図１４のフローチャート図に基づいて詳述する。先ず、駆動モータ３７を作動させる（図１４ステップＳ１１）。次に、カップ把持装置１７が後方に搬送されてケース１８が移動し、選択レバー３３のレバー部３３ａを後方に押圧する（図９、図１４ステップＳ１２）。そして、レバー部３３ａを後方に押圧したカップ把持装置１７はカップ把持搬送部１５によって前方に若干搬送され、所定の位置で一時停止され（図１０、図１４ステップＳ１３）、これに伴い、カップ把持装置１７のカップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣも所定の粉末原料供給位置（原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置）に一時停止される。

カップ把持装置１７のケース１８で選択レバー３３のレバー部３３ａが後方に押圧されると、選択レバー３３が後方に移動することに伴い、カム当接部３３ｂも後方に移動し、カムギア３４のカムストッパ部３４ｄから外れる（図１１（ａ）、図１４ステップＳ１４）。カムストッパ部３４ｄからカム当接部３３ｂが外れると、カムギア３４は平ばね３９の反力により時計方向に回転を始め（図１４ステップＳ１５）、ギア部３４ｂが駆動ギア３５と噛み合い、予め、回転させている駆動モータ３７で反時計方向に回転している駆動ギア３５により時計方向に回転を継続する（図１１（ｂ）、図１４ステップＳ１６）。

カムギア３４が時計方向に回転すると、引っ張りばね３８の張力によって反時計方向に回転するように付勢されているシャッター開閉レバー３２のレバーピン３２ａが係合しているカム部３４ａの外周に沿って押し下げられる方向に移動し（図１４ステップＳ１７）、シャッター開閉レバー３２が時計方向に回転する（図１１（ｃ）、図１４ステップＳ１８）。シャッター開閉レバー３２が時計方向に回転することで、その前端部３２ｂがシャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅを押し上げる。シャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅが押し上げられると、シャッター本体２７ａが反時計方向に回転し（図１４ステップＳ１９）、鉛直状態になることでシャッター２７（シャッター本体２７ａ）によって原料通路２６が開放され（図１２、図１４ステップＳ２０）、原料通路２６に保留されている所定量の粉末原料が落下し（図１４ステップＳ２１）、原料シュート２４からカップＣに粉末原料が供給される（図１４ステップＳ２２）。

さらに、カムギア３４が時計方向に回転すると、カム部３４ａに設けられている複数（本件実施例では３ヶ所）の凹部３４ｅに沿ってシャッター開閉レバー３２のレバーピン３２ａが上下方向に移動し（図１３、図１４ステップＳ２３）、レバーピン３２ａの上下方向の移動に伴ってシャッター開閉レバー３２が反時計方向と時計方向とに回動を複数回繰り返す（本件実施例では３回）（図１４ステップＳ２４）。

シャッター開閉レバー３２が反時計方向と時計方向とに複数回、回動を繰り返すことにより、シャッター開閉レバー３２の前端部３２ｂで押し上げられるシャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅが上下動を繰り返し、シャッター２７のシャッター開放レバー２７ｃが回動を繰り返す。この、シャッター開放レバー２７ｃが回動を繰り返すことで、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）も回動（開閉）を繰り返し、引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動する（本件実施例では３回）（図１４ステップＳ２５）。引っ張りばね２８により発生する衝撃力による振動によってシャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料が原料シュート２４からカップＣに落下し（図１４ステップＳ２６）、原料シュート２４内に粉末原料が残ることを防ぐことができる。

そして、さらに、カムギア３４が時計方向に回転すると、駆動ギア３５と対向する位置にギア切り欠き部３４ｃが到達し、また、カムストッパ部３４ｄが選択レバー３３のカム当接部３３ｂに当接することで、カムギア３４の回転が停止する。カムギア３４が停止位置に到達すると、シャッター開閉レバー３２が引っ張りばね３８の張力によって反時計方向に回転し、シャッター開放レバー２７ｃが時計方向に回転することで、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）によって原料通路２６が閉塞する。

シャッター２７（シャッター本体２７ａ）によって原料通路２６が閉塞すると、カップ把持搬送部１５の搬送モータ１６が再度作動されてカップ把持装置１７が前方に搬送され、さらに、カップ搬送装置２の搬送モータ１４が再度作動され、次の粉末原料供給位置に向けて移動および停止が制御される。

以上のように、カップ把持装置１７の移動および停止が繰り返されることにより、カップＣは、例えば、クリーム粉末、コーヒー粉末および砂糖の供給位置に順次停止されるとともに、粉末原料が順次供給される。そして、供給すべき粉末原料がすべて供給されたカップＣは、所定の攪拌位置に停止され、湯タンク６１からの湯が供給ノズル６３を介して注ぎ入れられるとともに、各粉末原料と湯が攪拌装置６２の羽根車６４によって攪拌される。これにより、販売飲料としてのクリーム・砂糖入りのコーヒーの調製が完了し、この調製済みのコーヒー飲料は、販売口に搬送され、購入者に提供される。

このように、駆動モータ３７の駆動力を利用して粉末原料を一時的に保留している原料シュート２４のシャッター２７（シャッター本体２７ａ）を開放するようにしているので、カップ把持装置１７を搬送する搬送モータ１６には、シャッター本体２７ａを閉塞させる方向に付勢する力に反して引っ張りばね２８を伸長させるための大きな力や、粉末原料で固着したシャッター本体２７ａを開放させるための大きな力などを必要としないので、小型で安価な搬送モータ１６を採用することが可能となる。

また、カップ把持装置１７は後方に搬送され、カムストッパ部３４ｄからカム当接部３３ｂが外れる位置までレバー部３３ａをケース１８で押圧すると、即、カップ把持搬送部１５によって前方に若干搬送され、所定の位置で一時停止され、これに伴い、カップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣも所定の粉末原料供給位置（原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置）に一時停止された後、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）がシャッター開閉機構３０で開放されて、所定量の粉末原料が原料シュート２４からカップＣに供給されるようにしているので、原料シュート２４から供給される粉末原料がカップＣの外に飛散することがなくなり、飲料品質を向上させることが可能となる。

さらに、原料シュート２４の原料通路２６やシャッター２７（シャッター本体２７ａ）に固着している粉末原料を落として清掃するときには、シャッター開閉レバー３２の押圧突起部３２ｃを連続して複数回押し上げることで、シャッター開閉レバー３２の前端部３２ｂがシャッター開放レバー２７ｃの後端部２７ｅを連続して複数回押し上げ、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）を引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動させながら開閉させ、固着している粉末原料をその振動で効率よく落として清掃することができる。

また、選択レバー３３のレバー部３３ａを押圧しておき、駆動モータ３７を作動させることで、原料シュート２４から粉末原料を廃棄することができる。さらに、複数のレバー部３３ａを押圧しておき、駆動モータ３７を作動させることで、同時に複数の原料シュート２４から粉末原料を廃棄することができ、オペレーターの清掃作業性を向上させることができる。さらに、シャッター本体２７ａが閉塞するときの衝撃でシャッター本体２７ａ上に固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よく落とし、原料シュート２４内に粉末原料が残ることを防ぐことができる。

さらに、選択レバー３３のレバー部３３ａを押圧しながら、駆動モータ３７を作動させることで、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）を連続して開閉し、原料シュート２４から粉末原料を連続して排出することができる。

また、駆動モータ３７を時計方向と反時計方向に連続して繰り返し回転させ、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）を時計方向、反時計方向に複数回繰り返して回転させ、開閉させることで、シャッター本体２７ａを引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動させ、その振動によりシャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よく落とし、原料シュート２４内に粉末原料が残ることを防ぐことができる。さらに、カムギア３４を２回転させ、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）を２回、開閉させることで、１回目のシャッター２７（シャッター本体２７ａ）開放では落ち切れなかった粉末原料を２回目のシャッター２７（シャッター本体２７ａ）開放で完全に落とすことができる。
（実施の形態２）
図１５は、本発明に係るカップ式自動販売機の原料供給装置の実施の形態２を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを回動させて振動し、固着した粉末原料を落としている図である。

駆動ギア４２それぞれに駆動モータ４３を直結して取り付け、カップ把持装置１７のカップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣが所定の粉末原料供給位置（原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置）に搬送され、搬送センサ４４（例えば、光センサ）が検知（例えば、搬送センサ４４がケース１８を検知）するとカップ把持装置１７が一時停止される。

カップＣが所定の位置に停止すると駆動モータ４３を作動させ、駆動ギア４２を反時計方向に回転させ、カムギア４５が所定の位置に回転したことを一時保留センサ４６（例えば、光センサ）が検知すると、駆動モータ４３で駆動ギア４２を時計方向、反時計方向とに連続して回転させるようにしている。すると、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が連続して開閉されて引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動し、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よくカップＣ内に落として清掃することを自動で行わせることができる。

また、駆動ギア４２それぞれに駆動モータ４３を直結して取り付けているので、制御手段が、カップ式自動販売機に備えられている複数の原料シュート２４に連続してカップ把持装置１７のカップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣを搬送し、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よくカップＣ内に落として清掃することを自動で行わせることができる。

さらに、制御用リモコンに原料シュート自動リンスボタン（図示せず）を設け、該原料シュート自動リンスボタンを押圧することにより、上述した動作を自動で行わせる。または、飲料の販売が少ない夜間などの所定の時間に自動で原料シュート自動リンスを行わせるようにしてもよい。例えば、原料シュート自動リンスボタンが押圧されたとき、または、所定の時間に到達したとき、図１６のフローチャート図に示しているように、制御手段は、カップ把持装置１７が原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置にカップＣを搬送し、カップＣが搬送されたことを搬送センサ４４が検知すると（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、駆動ギア４２を反時計方向に回転させ（ステップＳ４２）、カムギア４５が所定の位置に回転したことを一時保留センサ４６が検知すると（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、駆動ギア４２を停止させる、または、カムギア４５を時計方向、反時計方向に回転させ（ステップＳ４４）、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が開閉されて引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動し（ステップＳ４５）、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よくカップＣ内に落として（ステップＳ４６）、清掃することを自動で行わせることができる。

そして、上述した原料シュート自動リンスで、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料が落とされたカップＣは、自動で廃棄バケツに廃棄される。このように、粉末原料が落とされたカップＣは自動で廃棄バケツに廃棄されるので、原料シュート自動リンスが終了すると、カップ式自動販売機は飲料の販売が可能となる。
（実施の形態３）
図１７は、本発明に係るカップ式自動販売機の原料供給装置の実施の形態３を示す図であり、シャッター開閉機構がシャッターを回動させて振動し、固着した粉末原料を落としている図である。

シャッター開閉レバー５１を時計方向、反時計方向に回転させるレバー回動手段５２（例えば、ソレノイド）をシャッター開閉レバー５１に連結して設け、カップ把持装置１７のカップ把持アーム１９、１９で把持されているカップＣが所定の粉末原料供給位置（原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置）に搬送され、搬送センサ４４が検知（例えば、搬送センサ４４がケース１８を検知）するとカップ把持装置１７が一時停止される。

カップＣが所定の位置に停止すると、レバー駆動手段５２がシャッター開閉レバー５１を時計方向、反時計方向に回転させることで、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が開閉されて引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動し、最後にシャッター２７（シャッター本体２７ａ）を全開させるようにすると、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よくカップＣ内に落として清掃することを自動で行わせることができる。

さらに、原料シュート自動リンスボタンが押圧されたとき、または、所定の時間に到達したとき、図１８のフローチャート図に示しているように、制御手段は、カップ把持装置１７が原料シュート２４の下端開口２４ｄ鉛直下の粉末原料供給位置にカップＣを搬送し、カップＣが搬送されたことを搬送センサ４４が検知すると（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、レバー駆動手段５２がシャッター開閉レバー５１を時計方向、反時計方向に回転させることで（ステップＳ５２）、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が開閉されて引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動し（ステップＳ５３）、最後にシャッター２７（シャッター本体２７ａ）を全開させるようにすると、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よくカップＣ内に落として（ステップＳ５４）、清掃することを自動で行わせることができる。

そして、上述した原料シュート自動リンスで、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料が落とされたカップＣは、自動で廃棄バケツに廃棄される。このように、粉末原料が落とされたカップＣは自動で廃棄バケツに廃棄されるので、シュート自動リンスが終了すると、カップ式自動販売機は飲料の販売が可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、粉末原料を下方に送り出すための原料通路２６に回動軸２７ｂを中心に回動自在に設けられ、原料通路２６を開閉するとともに、常時は、引っ張りばね２８の引っ張り力で原料通路２６を閉塞させているシャッター本体２７ａと、回動軸２７ｂの端部から外方に延びるシャッター開放レバー２７ｃとを有し、シャッター本体２７ａが原料通路２６を閉塞した状態で、原料通路２６に粉末原料を保留するシャッター２７と、シャッター開放レバー２７ｃを介してシャッター２７を開閉させるシャッター開閉機構３０と、を備え、原料通路２６から粉末原料をカップＣに供給するカップ式自動販売機の原料供給装置３であって、シャッター開閉機構３０は、原料通路２６を開放しているシャッター２７が、引っ張りばね２８により発生する衝撃力により振動するように、シャッター２７を回動させることにより、原料シュート２４の動作不良をなくし、さらに、粉末原料を原料シュート２４に残らなくして飲料品質を向上させることが可能なカップ式自動販売機の原料供給装置３を提供することが可能となり、オペレーターによるカップ式自動販売機のメンテナンスに要する時間を最小にすることができる。

また、シャッター開閉機構３０は、駆動モータ３７によって回転駆動される駆動ギア３５と噛み合うギア部３４ｂを有するカムギア３４と、カムギア３４とシャッター２７との間に配設され、カムギア３４のカム部３４ａに係合することにより、シャッター２７のシャッター開放レバー２７ｃを押圧し、シャッター２７を開放するシャッター開閉レバー３２を有していることにより、カムギア３４のギア部３４ｂが駆動モータ３７によって回転駆動される駆動ギア３５と噛み合うことで回転し、カム部３４ａに係合するシャッター開閉レバー３２を時計方向に回転させ、シャッター２７のシャッター開放レバー２７ｃを押圧し、シャッター２７を開放することが可能となる。

また、シャッター開閉レバー３２と係合するカム部３４ａには、シャッター開閉レバー３２を回動させる凹部３４ｅが設けられていることにより、シャッター開閉レバー３２が反時計方向と時計方向とに回動することにより、シャッター開放レバー２７ｃが回動を繰り返す。この、シャッター開放レバー２７ｃが回動を繰り返すことで、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）も回動（開閉）し、その回動（開閉）による振動によってシャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料が原料シュート２４から落下し、原料シュート２４内に粉末原料が残ることを防ぐことが可能となる。

また、駆動モータ４３は、駆動ギア４２に直接接続され、カムギア４５を回動させることにより、駆動モータ４３で駆動ギア４２を時計方向、反時計方向に連続して回転させると、カム部４５ａに係合するシャッター開閉レバー３２が連続してシャッター開放レバー２７ｃを押圧し、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が連続して回動（開閉）されて振動し、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よく落として清掃することが可能となる。

また、シャッター開閉レバー５１を直接回動させるレバー回動手段５２を設けたことにより、シャッター開閉レバー５１が連続してシャッター開放レバー２７ｃを押圧し、シャッター２７（シャッター本体２７ａ）が連続して回動（開閉）されて振動し、シャッター本体２７ａ上に圧縮されて固着している粉末原料や原料通路２６に固着している粉末原料を効率よく落として清掃することが可能となる。

なお、本発明のカップ式自動販売機の原料供給装置３は、本実施の形態に示す装置にのみ限定されず、その趣旨の包含する範囲で応用適用が可能である。

１ カップ供給装置
２ カップ搬送装置
３ 原料供給装置
１４ 搬送モータ
１５ カップ把持搬送部
１６ 搬送モータ
１７ カップ把持装置
１８ ケース
１９ カップ把持アーム
２１ 原料キャニスタ
２２ 供給機構
２４ 原料シュート
２６ 原料通路
２７ シャッター
２７ａ シャッター本体
２７ｂ 回動軸
２７ｃ シャッター開放レバー
２７ｄ 前端部
２７ｅ 後端部
２８ 引っ張りばね
３０ シャッター開閉機構
３２ シャッター開閉レバー
３２ａ レバーピン
３２ｂ前端部
３２ｃ押圧突起部
３３ 選択レバー
３３ａ レバー部
３３ｂ カム当接部
３３ｃ 溝部
３４ カムギア
３４ａ カム部
３４ｂ ギア部
３４ｃ ギア切り欠き部
３４ｄ カムストッパ部
３４ｅ 凹部
４２ 駆動ギア
４３ 駆動モータ
４４ 搬送センサ
４５ カムギア
４６ 一時保留センサ
５１ シャッター開閉レバー
５２ レバー回動手段
６１ 湯タンク
６２ 攪拌装置
６４ 羽根車

Claims (3)

1. 粉末原料を下方に送り出すための原料通路に回動軸を中心に回動自在に設けられ、前記原料通路を開閉するとともに、常時は、ばねの力で前記原料通路を閉塞させているシャッター本体と、前記回動軸の端部から外方に延びるシャッター開放レバーとを有し、前記シャッター本体が前記原料通路を閉塞した状態で、前記原料通路に粉末原料を保留するシャッターと、駆動モータによって回転駆動される駆動ギアと噛み合うギア部を有するカムギアと、前記カムギアと前記シャッターとの間に配設され、前記カムギアのカム部に係合することにより、前記シャッターの前記シャッター開放レバーを押圧し、該シャッターを開放するシャッター開閉レバーを有し、前記シャッター開放レバーを介して前記シャッターを開閉させるシャッター開閉機構と、を備え、前記原料通路から前記粉末原料をカップに供給するカップ式自動販売機の原料供給装置であって、
   前記シャッター開閉機構は、前記原料通路を開放している前記シャッターが、前記ばねにより発生する衝撃力により振動するように、前記シャッターを回動させることを特徴とするカップ式自動販売機の原料供給装置。
2. 前記シャッター開閉レバーと係合するカム部には、該シャッター開閉レバーを回動させる凹部が設けられ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原料供給装置。
3. 前記駆動モータは、前記駆動ギアに直接接続され、前記カムギアを回動させ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原料供給装置。

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