JP6962409B2 - カップ式自動販売機の攪拌具 - Google Patents

Description

この発明は、飲料攪拌装置の昇降機構によりカップ内に進入するように下降し、また、カップ内からカップの外に出るように上昇する攪拌具を備え、前記攪拌具によりカップ内で飲料を攪拌・混合して調整するカップ内ミキシング方式のカップ式自動販売機の攪拌具に関する。

インスタントコーヒーなどを調整してカップ飲料として販売に供するカップ式自動販売機は、前面が開口したキャビネット内に、容量の異なる種類（例えば、大、中、小の３種類）のカップを種類別に多数積み重ねて収容したカップ供給装置、各種粉末原料（例えば、クリーム、コーヒー、砂糖など）を種類別に収納したキャニスター、カップを把持して搬送するカップ搬送装置、昇降機構により上下方向に移動自在な攪拌具を有する飲料攪拌装置、ベンドステージ（商品販売口）、温水タンク、冷水タンク、製氷機などが配設され、キャビネットの開口を閉塞する扉に、飲料を選択する商品選択ボタン、原料の濃度を調整する調整ボタン、ベンドステージに対峙する商品取出口などが配設されている。カップ搬送装置は、カップ供給装置から供給されたカップ（大、中、小の何れかのカップ）を把持してキャニスターおよび飲料攪拌装置を経由して商品販売口に対峙するベンドステージまで搬送するように構成されている。また、カップ搬送装置は把持したカップがキャニスターおよび飲料攪拌装置の位置（飲料調整位置）に到達すると一旦停止するように構成され、キャニスター位置ではカップ内にクリーム、コーヒー、砂糖などの粉末原料が注入され、飲料調整位置ではカップ内に温水タンクから給湯ノズルを介して温水（ホット飲料販売時）が注入されるとともに飲料攪拌装置により攪拌具を下降させたうえで粉末原料と温水とを攪拌・混合してコーヒー飲料を調整するように構成されている。レギュラーコーヒーをカップ飲料として販売する場合には、コーヒー豆をその種類別に保管するコーヒー豆キャニスター、当該コーヒー豆キャニスターから搬出されたコーヒー豆を粉に挽くミル、粉砕されたコーヒー豆と温水タンクから給湯ノズルを介して注入され温水を用いてレギュラーコーヒー液を抽出するコーヒーブリュアが追加装備され、コーヒーブリュアから抽出されたレギュラーコーヒー液がカップ内に注入され、必要に応じて飲料攪拌装置により攪拌具を下降させたうえで粉末原料とレギュラーコーヒー液とを攪拌・混合してコーヒー飲料を調整するように構成されている。

前述した砂糖，クリーム入りレギュラーコーヒーやインスタントコーヒーなどの飲料をカップ内で調整するカップ内ミキシング方式のカップ式自動販売機は、飲料調整位置でカップ内に飲料攪拌装置の攪拌具を進入させた後に回転させて飲料に流れを生じさせることで攪拌・混合し、飲料調整後に攪拌具の回転を停止させたうえで昇降機構により攪拌具をカップの外に上昇させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。また、コーヒーの上に泡立ったフォーミングクリームを載せたカプチーノ，カフェラテなどのコーヒー飲料を販売するカップ式自動販売機においては、カップ内に飲料攪拌装置の攪拌具を進入させた後に回転させて飲料中に空気を取り込むことで泡立ったフォーミングクリームを生成し、飲料調整後に攪拌具の回転を停止させたうえで昇降機構により攪拌具をカップの外に上昇させるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−２５１２４１号公報 特開２００２−３３４３７４号公報

前述した特許文献１に開示された発明においては、カップ内に飲料攪拌装置の攪拌具を進入させた後に回転させて飲料に流れを生じさせることで攪拌・混合する点で優れている。しかしながら、攪拌具の回転により飲料を攪拌・混合する際に飲料中に空気が取り込まれて比較的大きな泡が発生し、この泡同士が縦横に結合して山のように盛り上がった一塊の泡の群（例えば、蟹が吹く泡の塊の模様）となって飲料の表面に浮遊する態様で残留して視覚的印象（見た目）を損なうという課題を有する。また、特許文献２に開示された発明においては、カップ内に飲料攪拌装置の攪拌具を進入させた後に回転させて飲料中に空気を取り込むことで泡立ったフォーミングクリームを生成する点で優れているが、泡状のミルクフォームの泡よりも大きな泡が発生すると一塊の泡の群となってミルクフォームに埋没することなくミルクフォームの表面に浮遊する態様で残留して視覚的印象（見た目）を損なうという課題を有する。加えて特許文献２に開示された攪拌具はコイル状に巻回された線材を円環状に形成していることからフォーミングクリームの生成には適しているものの、コイルの隙間に原料が貯留し易い構造のために攪拌具を洗浄する際に貯留した原料をきれいに洗い流すことが困難であるこという課題を有する。

この課題を解決するため、攪拌具による飲料調整後に空気を噴射させて一塊の群となった泡を消すことが考えられるが、泡を消すために空気の噴射装置を新たに追加装備せねばならないものであってコストの上昇は免れないという課題を有する。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、洗浄が容易なカップ式自動販売機の攪拌具を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、飲料攪拌装置の昇降機構によりカップ内に入り込むように下降し、また、カップ内からカップの外に出るように上昇し、カップ内で飲料を攪拌・混合して調整するカップ式自動販売機の攪拌具であって、攪拌具は、上下方向に延在する回転軸が回転中心となる内側に接続される基端部、この基端部の前記回転軸が接続された内側とは反対の外側に連なって前記回転軸から離隔した胴部からなる縁付きのお皿を伏せた形状をなす本体を備え、前記本体の基端部には回転軸の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴を形成し、前記本体の胴部には回転軸を中心に放射状に延在すると共に前記貫通穴の個数よりも多いスリットを円周方向に複数穿設することにより隣接するスリットの間にリブが形成されてなるものであることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る発明は、飲料攪拌装置の昇降機構によりカップ内に入り込むように下降し、また、カップ内からカップの外に出るように上昇し、カップ内で飲料を攪拌・混合して調整するカップ式自動販売機の攪拌具であって、攪拌具は、上下方向に延在する回転軸が回転中心となる内側に接続される基端部、この基端部の前記回転軸が接続された内側とは反対の外側に連なって前記回転軸から離隔した胴部からなる縁付きのお皿を伏せた形状をなす本体を備え、前記本体の基端部には回転軸の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴を形成し、前記本体の胴部には回転軸を中心に放射状に延在すると共に前記貫通穴の個数よりも多いスリットを円周方向に複数穿設することにより隣接するスリットの間にリブが形成されてなるものであることにより、攪拌具を温水により洗浄する際、攪拌具の基端部に形成した貫通穴が洗浄後の温水を滴下させるように作用するので基端部に温水が残留することを防止できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態にかかるカップ式自動販売機の模式図である。 図１のカップ式自動販売機の制御構成を示す制御ブロック図である。 図１の飲料攪拌装置の構成図である。 図３の攪拌具および回転軸の斜視図である。 飲料攪拌装置の動作工程の一部を示し、図５の（ａ）は、飲料調整時において攪拌具によりカップ内の飲料を攪拌・混合する工程の動作説明図、図５の（ｂ）は、攪拌具によりカップ内の飲料を攪拌・混合して飲料を調整した後の泡消し工程の動作説明図である。 攪拌具によりカップ内の飲料を攪拌・混合して飲料を調整した後の泡消し工程の変形例を示す動作説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機１００の模式図である。ここで、図１に示すカップ式自動販売機１００は、飲料調整位置まで移送される途中においてカップＣ内に供給された各種粉末原料（例えば、クリーム、コーヒー、砂糖など）原料、若しくは焙煎コーヒー豆から抽出されるとともに飲料調整位置に移送されたカップ内に供給されたレギュラーコーヒー飲料と、飲料調整位置においてカップ内に吐出される温水とを攪拌混合して飲料を調整するカップ内ミキシング方式の自動販売機であるが、この実施の形態のカップ式自動販売機により本発明が限られるものではない。

図１に示したカップ式自動販売機１００は、前面が開口した販売機本体（不図示）内に収容された水リザーバ１、オーガ式製氷機２、貯湯タンク３、コーヒー豆キャニスター４、粉末原料キャニスター５、カップ供給機構６、カップ搬送機構７、飲料攪拌装置８、パウダートレイ９、廃液バケツ１０などを備え、販売機本体の前面開口に開閉自在に取付けられた扉（不図示）に設けられた自動開閉扉を有する取出口１１を備えている。

前記水リザーバ１は、給水バルブＶ１の開閉により水道管から供給された水を貯留するものであり、貯留した水位に応じて上下動するフロートに連動して水位を検出する給水センサＳ１と異常検出センサＳ２が設けられている。給水センサＳ１は、水リザーバ１に貯留された水の上限水位を検出するマイクロスイッチからなり、水リザーバ１に貯留された水位の上昇によりマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力に抗して回動してスイッチを押圧するとオン信号を出力し、水リザーバ１に貯留された水位の低下によりマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力により回動してスイッチから離隔するとオフ信号を出力するものである。異常検出センサＳ２は、水リザーバ１に貯留された水の下限水位（異常）を検出するマイクロスイッチからなり、水リザーバ１に貯留された水位が下限水位まで低下するとマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力に抗して回動してスイッチを押圧するとオン信号を出力し、水リザーバ１に貯留された水位が下限水位よりも上昇するとマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力により回動してスイッチから離隔するとオフ信号を出力するものである。前記給水バルブＶ１は、給水センサＳ１のオン・オフ信号に基づいてバルブの開閉が制御されるように構成され、給水センサＳ１からオフ信号によりバルブを開いて給水を開始し、給水センサＳ１のオン信号によりバルブを閉じて給水を停止する。このような給水バルブＶ１の開閉動作によって水リザーバ１に貯留される水が上限水位であって所定の範囲の水位に保たれる。なお、異常検出センサＳ２は、断水などにより水リザーバ１に貯留された水が下限水位（異常）となった場合にオン信号を出力するものであり、このオン信号に基づいて後述するオーガ式製氷機２を強制的に停止させる。

前記オーガ式製氷機２は、水リザーバ１よりパイプＰ１を介して供給された水から氷片を製氷する断熱構造の製氷部２１と、製氷された氷片を簀の子上に貯氷する断熱構造の貯氷部２２とから構成されている。

製氷部２１は、円筒状の製氷筒の外周面に巻装された冷凍サイクルを構成する蒸発パイプにより製氷筒内壁面に着氷させる一方、製氷筒内に配設され、かつ、減速機を介して連結された駆動モータにより回転するオーガ（スクリュー状の回転式切削刃）により製氷筒内壁面に着氷した氷をフレーク状に切削して押し上げるとともにオーガの上方に設けられた氷圧縮用の押出しヘッドにより圧縮して固形化したうえで押出しヘッドの先端部で切断してチップ状の氷を形成するように構成され、製氷筒に巻回された蒸発パイプの周囲を断熱材で包囲することにより断熱構造として形成されている。

製氷部２１の上部に配設された貯氷部２２は、製氷部２１で形成されたチップ状の氷を貯氷する断面円形状の断熱壁で形成されるとともに底部に氷片載置用の簀の子が敷設された貯氷室を備え、貯氷室内部に配設されるとともにオーガと同軸の回転軸の軸上に取り付けられた氷攪拌用のアジテータにより氷を攪拌して氷同士が固着して大きな氷塊となるのを防止するように構成されている。貯氷室の底部には溶けた水を排水する排水口が設けられ、この排水口からパイプＰ２を介して溶けた水が製氷筒２１下部に導入されるとともにパイプＰ１およびパイプＰ２がパイプＰ３を介して水ポンプＰＭＰに接続されている。そして、貯氷室の側壁には氷投出口（不図示）が形成され、この氷投出口を開閉する氷搬出扉２３を備えている。前記氷搬出扉２３は、販売動作に連係して後述する販売制御部２０ａ（図２参照）から出力される氷搬出指令により駆動されるソレノイドにより開閉制御され、前記ソレノイドが駆動されて氷搬出扉２３が開放すると、アジテータで攪拌されている氷がホースＨを介して飲料調整位置に移送されたカップＣに供給されるように構成されている。なお、貯氷室内には貯氷量の変位に応じて上下動する氷量検出ディスクが設けられ、貯氷量が減少して氷量検出ディスクが貯氷量下限位置にまで下降すると製氷開始信号を出力する製氷開始スイッチと、製氷動作が進んで氷量検出ディスクが貯氷量上限位置まで押し上げられると製氷停止信号を出力する製氷停止スイッチとが設けられているものである。

前記オーガ式製氷機２は、製氷機自身では水位調節機能を有していない一方、良質の氷片を製氷するには製氷筒２１内の水位を適切な上限水位と下限水位の範囲内に保つ必要があるため、製氷筒２１内の水位が水リザーバ１の水位と同一となるように、販売機本体内に水リザーバ１に横並びに設置されるものである。

前記貯湯タンク３は、水ポンプＰＭＰの駆動により水リザーバ１からパイプＰ４を介して供給された水を内部に設けた温度センサＳ５の出力に基づいてヒータ３１に通電することによって所望の温度、例えば、９４〜９７℃に加熱して貯留するものであり、貯留した水位に応じて上下動するフロートに連動して水位を検出する給水開始センサＳ３と給水停止センサＳ４が設けられている。給水開始センサＳ３は、貯湯タンク３に貯留された温水の下限水位を検出するものである一方、給水停止センサＳ４は、貯湯タンク３に貯留された温水の上限水位を検出するものである。この給水開始センサＳ３および給水停止センサＳ４からのオン・オフ信号に基づいて水ポンプＰＭＰの駆動が制御され、水ポンプＰＭＰは、給水開始センサＳ３のオン信号により駆動されて給水を開始し、給水停止センサＳ４のオン信号により駆動が停止されて給水を停止する。このような水ポンプＰＭＰの駆動制御によって貯湯タンク３に貯留され温水が所定の範囲の水位に保たれる。また、貯湯タンク３に貯留された温水は、飲料調整時に給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して飲料販売の都度、定量ずつカップＣ内に注出される。貯湯タンク３の容量は、カップ自動販売機１００の仕様に応じて異なるが（例えば、５００ｍｌ〜１０Ｌ程度）、この実施の形態では３Ｌの温水を貯留可能に構成される。なお、水リザーバ１は１Ｌの水を貯留可能に構成されている。

前記コーヒー豆キャニスター４は、レギュラーコーヒーの原料となる焙煎されたコーヒー豆を貯蔵するものである。このコーヒー豆キャニスター４から払い出されたコーヒー豆がシュータ（不図示）を介して投入されるコーヒーミル１２は、投入されたコーヒー豆を粉砕刃で所定の粒度の粉末状のコーヒー挽き豆に粉砕するものである。

前記コーヒーミル１２で粉砕されたコーヒー挽き豆が投入されるコーヒーブリュア１３は、円筒形状の抽出容器，ペーパーフィルタ，フィルタブロックおよび抽出容器の上端開口を開閉するバルブ機構を備え、前記抽出容器の上下にはその内部に空気を供給するための空気導入口がそれぞれ設けられたものである。このコーヒーブリュア１３でコーヒー液を抽出するには、先ず、抽出容器を下降させてその下端開口にペーパーフィルタを介してフィルタブロックを装着した後、バルブ機構で抽出容器の上端開口を開放させた状態で、抽出容器の上端開口からコーヒー挽き豆を投入するとともに貯湯タンク３の給湯バルブＶ２を開いてパイプＰ５を介して所定量の温水を供給し、次いで、バルブ機構により抽出容器の上端開口を閉鎖したうえで抽出容器の下部空気導入口から空気を供給してコーヒー挽き豆と温水との混合液を攪拌するとペーパーフィルタで濾過されたコーヒー成分を含むコーヒー液が抽出され、抽出されたコーヒー液を、パイプＰ７を介して飲料調整位置に移送されたカップＣ内に注出するものである。なお、販売機本体内には滓バケツ（不図示）が設けられ、コーヒー滓やペーパーフィルタが廃棄されるように構成されている。

前記粉末原料キャニスター５は、粉末のコーヒー原料を貯蔵するコーヒーキャニスター５１、粉末のクリーム原料を貯蔵するクリームキャニスター５２、粉末の砂糖原料を貯蔵する砂糖キャニスター５３からなる。この粉末原料キャニスター５は、飲料販売時に利用者の好みに応じて選択されることによりそれぞれのキャニスター５１〜５３から粉末原料を払い出し、後述するカップ搬送機構７により移送されるカップＣ内に投出するものである。

前記カップ供給機構６は、容量の異なる種類（例えば、大、中、小の３種類）のカップを種類別に多数積み重ねて収容し、飲料販売時に利用者の選択に応じた容量のカップを次に示すカップ搬送機構７に投出するものである。

前記カップ搬送機構７は、カップ供給機構６から投出されたカップを把持するアームを備えるとともにアームに把持されたカップを原料キャニスター５，飲料攪拌装置８が配置された飲料調整位置を経由して販売口１１のベンドステージまで移送するものであり、原料キャニスター５，飲料攪拌装置８が配置された飲料調整位置では一旦停止するように構成されている。

飲料調整位置に配置された飲料攪拌装置８は、昇降モータ８２（後述する図３参照）を有する昇降機構によりカップＣ内に進入するように下降し、また、カップＣ内からカップの外に出るように上昇するとともに攪拌モータ８４（図３参照）により回転駆動される回転軸８１を有する攪拌具８０を備えている。飲料攪拌装置８は、カップ搬送機構７により飲料調整位置までカップＣが移送された際に昇降モータ８２を駆動させて攪拌具８０をカップＣ内に下降させる一方、前記貯湯タンク３から給湯バルブＶ３を介して供給される温水が回転軸８１に吐出されると攪拌モータ８４の駆動により攪拌具８０を回転させてカップＣ内の飲料を攪拌・混合するものである。この飲料攪拌装置８の構成については図３にて詳述する。

前記パウダートレイ９は、粉末原料やコーヒー飲料など液体が販売機本体の下部に落下するのを防止する合成樹脂の成型品になる。このパウダートレイ９は、上面が開口した浅底のトレイ本体部９１と、このトレイ本体部９１に連なるカップ収容部９２からなり、トレイ本体部９１の周縁部を販売機本体内の所定位置に掛け止めやねじ止めによって取り付けられている。トレイ本体部９１は、平面形状がカップ搬送機構７により移送されるカップＣの移送範囲の面積よりも一回り大きく形成され、底面がカップ収容部９２に向かって傾斜するように形成されている。カップ収容部９２は、下方に向けて所定の深さを有する凹状に形成され、その底部には液体を排出するための廃液口９２ａが設けられている。カップ収容部９２は、飲料販売時に取出口１１から取り出されずにベンドステージに放置されたカップＣをパウダートレイ９１上に落下（廃棄）させて販売機会を逸することがないようにするため、ベンドステージから廃棄される廃棄物であるカップＣおよび液体を収容するものであり、また、飲料調整位置から零れ落ちる液体をも収容するものである。ベンドステージに放置されたカップＣの廃棄については詳細な説明は省略するが、カップ搬送機構７を利用してベンドステージに放置されたカップＣをベンドステージから脱離させてパウダートレイ９１上に落下させるように構成されているものである。なお、廃液口９２ａは、廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に接続されており、カップ収容部９２内に流入した液体を廃液口９２ａおよび廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に回収する。

図２は、図１に示したカップ式自動販売機１００の制御系統を示すブロック構成図である。

図２に示すように、カップ式自動販売機１００は、当該カップ式自動販売機１００を統括的に制御する制御装置２０を備える。制御装置２０は、販売制御部２０ａと、水リザーバ制御部２０ｂと、製氷機制御部２０ｃと、貯湯タンク制御部２０ｄと、記憶部２０ｅとを有する。制御装置２０には、キーボードやテンキーボタン等からなる入力装置（入力手段）２８と、液晶ディスプレイ等からなる表示装置２９とが接続されている。

販売制御部２０ａは、扉の前面に設けられた紙幣挿入口，硬貨投入口を有する金銭投入部２４からの金銭の投入信号、飲料選択ボタン２５からの飲料選択信号，カップ選択ボタン２６からのカップ種別選択信号，粉末原料選択ボタン２７からの原料選択信号などに基づき、オーガ式製氷機２、コーヒー豆キャニスター４、粉末原料キャニスター５、コーヒーミル１２、コーヒーブリュア１３、給湯バルブＶ２，Ｖ３、カップ供給機構６、カップ搬送機構７、氷搬出扉（ソレノイド）２３、飲料攪拌装置８の昇降モータ８２，攪拌モータ８４を駆動制御し、選択された飲料の調整・販売を制御する。

水リザーバ制御部２０ｂは、給水センサＳ１からのオン・オフ信号を監視し、給水センサＳ１からオン信号が入力すると給水バルブＶ１を開いて水道管から水リザーバ１に給水を開始する。水リザーバ１への給水が進んで給水センサＳ１からオフ信号が入力すると給水バルブＶ１を閉じて水道管から水リザーバ１への給水を停止する制御を行う。このような水リザーバ制御部２０ｂの制御により水リザーバ１に貯留される水位が一定の水位に保たれる。

製氷機制御部２０ｃは、オーガ式製氷機２の貯氷部２２に設けられた貯氷量下限位置を検出する製氷開始スイッチＳＷ１および貯氷量下限位置を検出する製氷停止スイッチＳＷ２からのオン・オフ信号を監視し、製氷開始スイッチＳＷ１からオン信号が入力すると製氷部２１での製氷を開始すべく冷凍サイクルを構成する圧縮機を駆動するとともにオーガを回転させるべくモータを駆動して貯氷部２２に氷片を貯える。製氷動作が進んで製氷停止スイッチＳＷ２からオン信号が入力すると冷凍サイクルの圧縮機とオーガを駆動するモータを停止して製氷動作を中断する制御を行う。このような製氷機制御部２０ｃの制御によりオーガ式製氷機２の貯氷部２２の貯氷量が所定の範囲に保たれる。

貯湯タンク制御部２０ｄは、貯湯タンク３内に設置された温度センサＳ５で測定される温水温度に基づき、貯湯タンク３内に設置されたヒータ３１を通電制御し、貯湯タンク３内に貯えられた水を所望の温水温度に加熱・保持する制御を行う。また、貯湯タンク制御部２０ｄは、給水開始センサＳ３および給水停止センサＳ４を監視し、給水開始センサＳ３からオン信号が入力すると水ポンプＰＭＰを駆動して給水を開始する。この給水が進んで給水停止センサＳ４からオン信号が入力すると水ポンプＰＭＰの駆動を停止して給水を停止する制御を行う。このような水ポンプＰＭＰの駆動制御によって貯湯タンク３に貯留され温水が所定の範囲の水位に保たれる。

記憶部２０ｅは、販売制御部２０ａ、水リザーバ制御部２０ｂ、製氷機制御部２０ｃ、貯湯タンク制御部２０ｄにおける制御プログラムを格納したメモリ、水リザーバ１，貯湯タンク３の制御水位や貯蔵タンク３内の制御温度等の各種データを記憶したメモリである。

入力装置２８は、各種の設定変更や、設定データを入力するための入力手段である。また、表示装置２９は、所定の飲料の売切表示を行う売切ランプや、飲料の調理完了までの所要時間等をカウントダウン表示するカウントダウン表示器（カウントダウン表示装置）等を備えるものである。

このカップ自動販売機においてコーヒー飲料（ホット）として、粉末のコーヒー原料を用いるインスタントコーヒー飲料（クリーム，砂糖などの粉末原料入り）の飲料が選択された場合の販売動作は、カップ種別選択販売信号に基づきカップ供給機構６から対応する容量のカップＣが、カップ供給機構６の下方に位置するカップ搬送機構７における待機位置に復帰しているアームの部位に投出される。カップ搬送機構７は、投出されたカップＣをアームで把持したうえで当該カップＣを粉末原料キャニスター５の下方に向けて移送を開始し、前記カップＣが粉末原料キャニスター５の下方に到達した時点で一旦カップＣの移送を停止する。この時点で粉末原料キャニスター５のコーヒーキャニスター５１、クリームキャニスター５２および砂糖キャニスター５３から定量のインスタントコーヒー、クリームおよび砂糖の粉末原料が搬出されてカップＣに投入される。カップＣに粉末原料が投入されるとカップ搬送機構７は、飲料攪拌位置である飲料攪拌装置８の下方のベンドステージに向けカップＣの移送を再開し、前記カップＣがベンドステージの近傍の飲料調整位置に到達した時点で再びカップＣの移送を停止する。

カップＣがベンドステージ近傍の飲料調整位置に到達して停止した時点において飲料攪拌装置８は、昇降モータ８２の駆動により攪拌具８０をカップＣ内に進入するように下降させる。上記動作と並行して貯湯タンク３に接続された給湯バルブＶ２が所定の時間だけ開かれる。前記給湯バルブＶ２が開かれると貯湯タンク３内の温水がパイプＰ５を介して下降する攪拌具８０の回転軸８１に向けて吐出され、当該回転軸８１を伝わりながら流れ落ちて攪拌具８０からカップＣ内に貯留される。そして、温水の吐出が終了する時点において飲料攪拌装置８の攪拌モータ８４を駆動して攪拌具８０を回転（例えば、５０００ｒｐｍ）させてカップＣ内に投入された粉末原料（インスタントコーヒー、クリーム，砂糖）と温水とを攪拌・混合して飲料を調整する。

飲料の調整が完了する時点において、飲料攪拌装置８の攪拌モータ８４を停止させるとともに昇降モータ８２を逆転させて攪拌具８０がカップＣの外に出るように上昇させる。その際、給湯バルブＶ２を開けて回転軸８１に温水を吐出することにより回転軸８１と攪拌具８０とを洗浄する。その後、カップ搬送機構７は、カップＣを飲料調整位置から取出口１１のベンドステージに向けて移送して購入者に提供したうえでアームを待機位置に復帰させる。

一方、レギュラーコーヒー飲料の販売動作では、次の点がインスタントコーヒー飲料の販売動作と異なる以外はインスタントコーヒー飲料の販売動作と同一である。すなわち、インスタントコーヒー飲料の販売動作においては、粉末原料キャニスター５のコーヒーキャニスター５１からインスタントコーヒーの粉末原料がカップＣに投入されるとともに給湯バルブＶ２からの温水（希釈液）を直接カップＣに注出するものであるのに対し、レギュラーコーヒー飲料の販売動作においては給湯バルブＶ３からの温水をコーヒーブリュア１３に吐出したうえで当該コーヒーブリュア１３により抽出されたレギュラーコーヒー飲料をカップＣに注出するものである点以外は、インスタントコーヒー飲料の販売動作と同一であるので、ここではレギュラーコーヒー飲料の販売動作は割愛する。

図３は飲料調整位置に配設された飲料攪拌装置８を示す。飲料攪拌装置８には、カップＣ内の原料と温水若しくはコーヒーブリュアから抽出されたレギュラーコーヒー液とからなる飲料を攪拌・混合する攪拌具８０と、攪拌具８０を回転駆動する攪拌モータ８４と、攪拌モータ８４の回転力を攪拌具８０に伝達する回転軸８１と、攪拌モータ８４を取り付けた昇降ベース８３と、昇降ベース８３を上下移動させる昇降モータ８２とからなる。前記攪拌具８０および回転軸８１は、金属或いはセラミックなど非樹脂製材料からなるものである。この攪拌具８０および回転軸８１の構造については図４にて後述する。前記昇降ベース８３は、飲料攪拌装置８のケースに設けた上下方向に延在する複数のシャフト（不図示）に上下方向に移動自在に取付けられるとともにラック８３０が設けられている。また、前記昇降モータ８２の回転軸には当該昇降モータ８２の回転数を変換する回転数変換部（歯車機構）８５が設けられ、この回転数変換部（歯車機構）８５の出力軸８５０に設けた平歯車（不図示）が前記昇降ベース８３のラック８３０に噛み合うように構成されている。ここで、前記昇降モータ８２、回転数変換部（歯車機構）８５の出力軸８５０に設けた平歯車（不図示）、前記昇降ベース８３のラック８３０が飲料攪拌装置８の昇降機構を構成する。飲料攪拌装置８のケースの下部には、カップＣの開口部をカバーするカップカバー１４が設けられている。カップカバー１４には、貯湯タンク３（図１参照）から給湯バルブＶ３を介して供給される温水をカップＣに吐出する温水ノズル１５、コーヒーブリュア１３から抽出されたレギュラーコーヒー液をカップＣに吐出するコーヒーノズル１６などが設けられている。

前記攪拌具８０および回転軸８１の構造を図４に示す。図４に示すように、攪拌具８０および回転軸８１は金属或いはセラミックなど非樹脂製材料からなる一体成型品になる。攪拌具８０は、回転中心となる上下方向に延在する回転軸８１が接続された基端部８０１と胴部８０２とを有する本体８００からなる。本体８００の形状は縁付きのお皿を伏せた形状になる。本体８００の基端部８０１には、回転軸８１の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴８０１ａが形成されている。複数の貫通穴８０１ａの間のリブ８０１ｂにより回転軸８１に結合された胴部８０２には、回転軸８１を中心に放射状に延在するスリット８０２ａが円周方向に複数形成されている。複数のスリット８０２ａの間のリブ８０２ｂの先端同士はリブ８０２ｂの機械的強度が維持されるように連結されている。

ここで、基端部８０１に複数の貫通穴８０１ａを形成したのは次の理由による。すなわち、胴部８０２に形成したスリット８０２ａが回転軸８１まで延在するように形成した場合、スリット８０２ａの回転軸８１寄りのスリット幅が極めて小さくなることから、原料が詰まったり、液体の表面張力により飲料が残留するおそれがある。この場合、スリット８０２ａの幅を大きくすれば原料の詰りなどを解決できるが、リブ８０２ｂの本数が低減してしまう。このリブ８０２ｂは、飲料調整時における飲料の攪拌・混合に寄与するものであり、リブ８０２ｂの本数も所定数確保する必要がある。リブ８０２ｂの本数とのバランスを保ってスリット８０２ａを形成するためには、スリット８０２ｂの回転軸８１寄りの端部を回転軸８１から離隔して形成すればよい一方、スリット８０２ｂの回転軸８１寄りの端部を回転軸８１から離隔して形成すると回転軸８１の外周に沿って平坦な基端部８０１が形成され、この基端部８０１に温水（回転軸８１と攪拌具８０とに付着した飲料を洗い流すために吐出される温水）が残留するという問題を惹起する。そこで、基端部８０１には、回転軸８１の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴８０１ａを形成し、基端部８０１に回転軸８１と攪拌具８０を洗浄する温水が貫通穴８０１ａを通して滴下するように構成し、基端部８０１に残留することを防止している。

かかる構成の攪拌具８０を備えた飲料攪拌装置８は、図１のカップ搬送機構７により飲料調整位置までカップＣが移送された時点で昇降モータ８２を駆動させて攪拌具８０をカップＣ内に下降させる。攪拌具８０が一点鎖線で示した状態（カップＣの底面近傍）に下降すると温水ノズル１５から温水が攪拌具８０の回転軸８１に吐出され、当該回転軸８１を伝わりながら流れ落ちて攪拌具８０からカップＣに貯留される。前記温水ノズル１５からの温水の吐出が終了すると攪拌モータ８４の駆動により攪拌具８０を回転させてカップＣ内の飲料を攪拌する。カップＣに供給された原料と温水とを攪拌・混合して飲料を調整した後、攪拌モータ８４を停止したうえで昇降モータ８２を逆転させて攪拌具８０を上昇させて待機位置（実線位置）に復帰させる。攪拌具８０を上昇させる際にも温水ノズル１５から温水が吐出され、この温水により回転軸８１と攪拌具８０とが洗浄される。この場合、攪拌具８０の基端部８０１には貫通穴８０１ａが形成されていることにより基端部８０１に温水が残留することがない。

さて、攪拌具８０の回転により飲料を攪拌する際に飲料中に空気が取り込まれて比較的大きな泡が発生し、この泡同士が縦横に結合して山のように盛り上がった一塊の泡の群（例えば、蟹が吹く泡の塊の模様）となって飲料の表面に浮遊する態様で残留して視覚的印象（見た目）を損なうことから、この実施の形態におけるカップ自動販売機の飲料攪拌装置８は、前述した公知の飲料調整工程に加えて次の図５に示す泡消し工程を備えている。

図５は、飲料攪拌装置８の動作工程の一部を示し、図５の（ａ）は、前述した飲料調整時において攪拌具８０によりカップＣ内の飲料を攪拌・混合する工程の動作説明図、図５の（ｂ）は、攪拌具８０によりカップＣ内の飲料を攪拌・混合して飲料を調整した後の泡消し工程の動作説明図である。

図５の（ａ）に示すように、攪拌具８０によりカップＣ内の飲料を攪拌・混合する工程では、攪拌モータ８４を駆動して攪拌具８０を回転さえて飲料を攪拌・混合する。この場合、攪拌具８０を回転させると攪拌具８０の位置を中心とした渦巻となって飲料の周辺部（カップＣの内面に沿う部分）が駆け上り、断面で見た場合に飲料の表面ＬＴが急峻な円錐曲線を画くようになるが、攪拌具８０をカップＣの底面近傍に位置させていることから攪拌具８０を高速で回転（例えば、５０００ｒｐｍ）させても飲料がカップＣから溢れることはない。したがって、攪拌具８０の高速回転により飲料を短時間で攪拌・混合することができる。かかる飲料調整時には、攪拌具８０の高速回転により飲料を攪拌・混合する際に飲料中に空気が取り込まれて比較的大きな泡が発生し、図５の（ａ）に示した飲料調整後に、前記泡同士が縦横に結合して山のように盛り上がった一塊の泡の群（例えば、蟹が吹く泡の塊の模様）となって飲料の表面に浮遊する態様で残留する。

そこで、図５の（ｂ）に示すように、飲料調整後に攪拌モータ８４を停止して攪拌具８０の回転を停止した状態で昇降モータ８２を逆転させて攪拌具８０をカップＣ内の飲料表面ＬＴまで所定距離だけ上昇させて一旦停止させる。そして、攪拌具８０が飲料表面ＬＴに位置する状態で攪拌モータ８４を駆動して攪拌具８０を１秒程度回転させる。この場合、カップＣ内の飲料は、断面で見た場合に飲料の表面ＬＴがなだらかな円錐曲線を画くような渦巻状の流れが継続しているが、回転を停止した状態の攪拌具８０が上昇することにより液面ＬＴがフラットとなる一方、渦巻状の流れによって飲料表面に残留した泡の群が渦巻の中心に集まっている。したがって、攪拌具８０が回転することにより泡の群が分断されるとともに分断された泡が破壊されて消滅する。このように、飲料調整後に攪拌モータ８４を停止して攪拌具８０の回転を停止した状態で昇降モータ８２を逆転させて攪拌具８０をカップＣ内の飲料表面ＬＴまで所定距離だけ上昇させて一旦停止させたうえで攪拌モータ８４を駆動して攪拌具８０を回転させる泡消し工程を設けることにより、飲料の表面ＬＴに浮遊する態様で残留する泡を消滅させることができるので、飲料の表面ＬＴに浮遊する態様で残留する泡により視覚的印象（見た目）が損なわれることを防止することができる。

図６は、攪拌具８０によりカップＣ内の飲料を攪拌・混合して飲料を調整した後の泡消し工程の変形例を示す動作説明図である。この図６に示す変形例では、飲料調整後に攪拌モータ８４の回転速度を高速から低速にダウンさせて攪拌具８０の回転数を飲料調整時の回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）に対して低い回転数（例えば、２５００ｒｐｍ）の低速とした状態で昇降モータ８２を逆転させて攪拌具８０を飲料の表面ＬＴの近傍まで上昇させた後、昇降モータ８２を正転に切り換えて攪拌具８０を下降（飲料調整時の位置よりも上方の位置）させた後、再度昇降モータ８２を逆転に切り換えて攪拌具８０を飲料の表面ＬＴに近傍にまで上昇させる往復動作を複数回繰り返す、つまり、昇降モータ８２の回転方向を所定時間ごとに切り換えて攪拌具８０をカップＣ内に貯留された飲料中において複数回上下動させる。この場合、攪拌具８０が低速で回転していることによってカップＣ内の飲料は、断面で見た場合に飲料の表面ＬＴがなだらかな円錐曲線を画くような渦巻状の流れが継続しており、飲料表面に残留した泡の群が渦巻の中心に集まる。そして、攪拌具８０が下降する際、攪拌具８０の背面の圧力が一時的に減圧され、この一時的な減圧と飲料の渦巻状の流れと相まって攪拌具８０の背面の飲料が飲料中に潜り込むような流れを生じ、これに伴って飲料表面ＬＴに残留した泡の群が飲料中に引き込まれる。飲料中に引き込まれた泡の群は水圧によって分断されるとともに分断された泡の破壊が生じる。このように、低速で回転する攪拌具８０を飲料中において複数回上下動させることにより泡の群が分断されるとともに泡が破壊されて消滅する。このように、飲料調整後に攪拌具８０の回転数を飲料調整時の回転数に対して低い回転数の低速としたうえで攪拌具８０を飲料中において上下動させる泡消し工程を設けることにより、飲料の表面に浮遊する態様で残留する泡を消滅させることができるので、飲料の表面に浮遊する態様で残留する泡により視覚的印象（見た目）を損なわれることを防止することができる。

なお、図４に示した攪拌具８０は、コーヒーの上に泡立ったフォーミングクリームを載せたカプチーノ，カフェラテなどのコーヒー飲料を調整するのに適しており、図５の（ａ）のように、カップ内に飲料攪拌装置の攪拌具を進入させた後に回転させる際、攪拌具８０によって飲料が渦巻状の流れを生じることから攪拌具８０の下方に減圧が誘発され、攪拌具８０の本体８００が飲料から露出すると貫通穴８０１ａ，スリット８０２ａから飲料中に空気が取りいれられることで泡立ったフォーミングクリームを生成することができるものである。また、図４に示した攪拌具８０は、複数のスリット８０２ａの間のリブ８０２ｂの先端同士を連結してリブ８０２ｂの機械的強度を維持するものであるが、材料の選択、若しくはリブ８０２ｂの肉厚の選定によって機械的強度が維持されるリブ８０２ｂの先端同士を連結せずともよいものである。

前述したように、この実施の形態に係るカップ式自動販売機の攪拌具によれば、飲料攪拌装置の昇降機構によりカップ内に進入するように下降し、また、カップ内からカップの外に出るように上昇し、カップ内で飲料を攪拌・混合して調整する攪拌具８０であって、攪拌具８０は、上下方向に延在する回転軸８１が回転中心となる内側に接続される基端部８０１、この基端部８０１の前記回転軸８１が接続された内側とは反対の外側に連なって前記回転軸８１から離隔した胴部８０２からなる縁付きのお皿を伏せた形状をなす本体８００を備え、前記本体８００の基端部８０１には回転軸８１の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴８０１ａを形成し、前記本体８００の胴部８０２には回転軸８１を中心に放射状に延在すると共に前記貫通穴８０１ａの個数よりも多いスリット８０２ａを円周方向に複数穿設することにより隣接するスリット８０２ａの間にリブ８０２ｂが形成されてなるものであることにより、攪拌具８０を温水により洗浄する際、攪拌具８０の基端部８０１に形成した貫通穴８０１ａが洗浄後の温水を滴下させるように作用するので基端部８０１に温水が残留することを防止できるという効果を奏する。

１…水リザーバ、２…オーガ式製氷機、３…貯湯タンク、４…コーヒー豆キャニスター、５…粉末原料キャニスター、６…カップ供給機構、７…カップ搬送機構、８…飲料攪拌装置、８０…攪拌具、８１…回転軸、８２…昇降モータ８２…攪拌モータ、８００…本体、８０１…基端部、８０２…胴部、８０１ａ…貫通穴、８０２ａ…スリット、８０１ｂ，８２ｂ…リブ。

Claims (1)

1. 飲料攪拌装置の昇降機構によりカップ内に進入するように下降し、また、カップ内からカップの外に出るように上昇し、カップ内で飲料を攪拌・混合して調整する攪拌具を備えたカップ式自動販売機の攪拌具であって、攪拌具は、上下方向に延在する回転軸が回転中心となる内側に接続される基端部、この基端部の前記回転軸が接続された内側とは反対の外側に連なって前記回転軸から離隔した胴部からなる縁付きのお皿を伏せた形状をなす本体を備え、前記本体の基端部には回転軸の外周に沿った円周方向に複数の貫通穴を形成し、前記本体の胴部には回転軸を中心に放射状に延在すると共に前記貫通穴の個数よりも多いスリットを円周方向に複数穿設することにより隣接するスリットの間にリブが形成されてなることを特徴とするカップ式自動販売機の攪拌具。

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