JP7445983B2 - 食器皿洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲食後の食器皿を洗浄する食器皿洗浄装置に関する。

特許文献１には、寿司等を載せる食器皿を洗浄する食器皿洗浄装置が開示されている。この食器皿洗浄装置では、１対の搬送手段によって食器皿を搬送しながら、上部回転ブラシによって食器皿の上面をブラッシングするとともに、下部回転ブラシによって食器皿の下面をブラッシングしている。

特開２００８－１１３７４１号公報

特許文献１に記載の食器皿洗浄装置では、１対の搬送手段によって１枚ずつ食器皿が搬送され、１枚の食器皿に対して上部回転ブラシ及び下部回転ブラシがブラッシングを行っている。特許文献１によれば、１枚ずつ食器皿をブラッシングしているため、食器皿の洗浄効率を向上させる余地がある。ここでいう洗浄効率とは、洗浄される食器皿の枚数を増やすことである。

本発明は、使用済みの食器皿を洗浄する食器皿洗浄装置であって、搬送機構及びブラシ機構を有する。搬送機構は、一対の食器皿の上面が互いに向かい合う方向に各食器皿を傾斜させた傾斜姿勢において、一対の食器皿を並んで搬送させる。ブラシ機構は、搬送機構による食器皿の搬送路上に設けられており、一対の食器皿の上面に接触して洗浄する上ブラシと、一対の食器皿の下面に接触して洗浄する下ブラシとを有する。

上ブラシは、上ブラシ本体及び複数の毛材によって構成することができる。ここで、上ブラシ本体は、鉛直方向に延びる回転軸の周りで回転可能であり、一対の食器皿に向かって凸となる曲面を有する。複数の毛材のそれぞれは、基端において上ブラシ本体の曲面に固定されているとともに、先端において食器皿の上面に接触する。

下ブラシは、下ブラシ本体及び複数の毛材によって構成することができる。ここで、下ブラシ本体は、水平方向に延びる回転軸の周りで回転可能であり、この回転軸と直交する断面が円形である。複数の毛材のそれぞれは、基端において下ブラシ本体の外周面に固定されているとともに、先端において食器皿の下面に接触する。また、下ブラシの毛材は、下ブラシ本体の回転軸と直交する方向に延びるように配置することができる。ここで、下ブラシ本体の回転軸方向における両端面に近づくほど、下ブラシの毛材の長さを長くすることができる。

食器皿洗浄装置には、各食器皿を水平姿勢から傾斜姿勢に変更する姿勢変更機構を設けることができる。姿勢変更機構は、アーム及びガイド部を有する。アームは、各食器皿を水平姿勢で支持する第１位置と、搬送機構に対して各食器皿を傾斜姿勢で設置させる第２位置との間で回転可能である。ガイド部は、アームが第１位置から第２位置に回転する間、各食器皿の縁と接触して各食器皿を傾斜姿勢に向かってガイドする。

食器皿洗浄装置には、分離ローラ及びギヤ列を設けることができる。分離ローラは、回転動作によって、積み重ねられた複数枚の食器皿から１枚ずつ食器皿を分離させる。ギヤ列は、分離ローラ及びアームを接続するとともに、駆動源からの駆動力を分離ローラ及びアームに伝達する。

搬送機構では、一対の搬送スクリュー及びガイドレールを用いることができる。一対の搬送スクリューは、一対の食器皿を挟む位置にそれぞれ配置されており、各搬送スクリューは、各食器皿の縁と係合して各食器皿に搬送力を与える。ガイドレールは、各食器皿を傾斜姿勢において搬送方向にガイドする。

食器皿洗浄装置には、ブラシ機構によって洗浄された食器皿を食器皿洗浄装置の外部に払い出す払出機構を設けることができる。そして、搬送機構では、一対の食器皿を払出機構に移動させるまでに、食器皿を傾斜姿勢から水平姿勢に変更するガイドレールを用いることができる。

食器皿洗浄装置には、この外装を構成する外装ケースを設けることができる。外装ケースのうち、食器皿洗浄装置の作業者と対向する面には、この下部において、下方を向いて傾斜する傾斜領域を設けることができる。

本発明によれば、搬送機構によって一対の食器皿を同時に搬送しながら、ブラシ機構によって一対の食器皿を洗浄することができる。これにより、食器皿を１枚ずつ搬送しながら洗浄する場合と比べて、洗浄される食器皿の枚数を増やすことができ、食器皿の洗浄効率を向上させることができる。

食器皿洗浄装置の上面図である。 食器皿洗浄装置の側面図である。 食器皿洗浄装置の内部構造を示す概略図である。 分離機構の上面図である。 分離ローラの構造を示す図である。 一対の分離ローラの動作を説明する図である。 一対の分離ローラの動作を説明する図である。 姿勢変更機構の構造を示す図である。 姿勢変更機構の動作を説明する図である。 姿勢変更機構の構造を示す図である。 姿勢変更機構の動作を説明する図である。 搬送機構の構造を示す図である。 上ガイドレール及び下ガイドレールの構造を示す概略図である。 ブラシ機構の構造を示す図である。 払出機構の構造を示す図である。 払出機構の動作を説明する図である。

図１及び図２には、本実施形態である食器皿洗浄装置１の外観を示す。図２は、図１に示す矢印Ｄ１の方向から食器皿洗浄装置１を見たときの側面図である。食器皿洗浄装置１は、飲食後（使用済み）の食器皿Ｐを洗浄する装置である。

図１に示すように、食器皿洗浄装置１の上面（後述する外装ケース５０の上面５１）には、一対の投入部２０及び一対の払出部３０が設けられている。投入部２０は、食器皿洗浄装置１の内部に飲食後の食器皿Ｐを投入する部分である。払出部３０は、食器皿洗浄装置１によって洗浄された食器皿Ｐを食器皿洗浄装置１の外部に払い出す部分である。一対の投入部２０は、食器皿洗浄装置１の前後方向（図１の上下方向）において並んで配置されており、一対の払出部３０は、食器皿洗浄装置１の前後方向（図１の上下方向）において並んで配置されている。投入部２０及び払出部３０は、食器皿洗浄装置１の左右方向（図１の左右方向）において、所定の間隔を空けて配置されている。

本実施形態において、一対の投入部２０には、互いに異なるサイズの食器皿Ｐをそれぞれ投入することができる。また、一対の払出部３０は、互いに異なるサイズの食器皿Ｐをそれぞれ払い出すことができる。なお、一対の投入部２０には、同一サイズの食器皿Ｐをそれぞれ投入することもできる。この場合には、一対の払出部３０において、同一サイズの食器皿Ｐをそれぞれ払い出すことができる。また、本実施形態では、平面視で四角形状の食器皿Ｐを用いているが、他の形状（例えば、円形状や多角形状）の食器皿Ｐを用いることもできる。

投入部２０の周囲には、複数のガイドバー２１が配置されている。ガイドバー２１は、投入部２０から上方に向かって延びている。投入部２０に食器皿Ｐを投入するときには、食器皿Ｐを複数のガイドバー２１に接触させて位置決めすることにより、食器皿Ｐを投入部２０に向かって移動させることができる。また、各投入部２０では、複数枚の食器皿Ｐが積み重ねられることもあり、複数のガイドバー２１によって、複数枚の食器皿Ｐを積み重ねた状態で保持することができる。なお、複数のガイドバー２１を設ける位置は、適宜決めることができる。

払出部３０の周囲には、複数のガイドバー３１が配置されている。ガイドバー３１は、払出部３０から上方に向かって延びている。食器皿洗浄装置１の内部で洗浄された食器皿Ｐは払出部３０に移動するが、払出部３０に移動した食器皿Ｐをガイドバー３１に接触させることにより、食器皿Ｐを位置決めすることができる。また、各払出部３０では、複数枚の食器皿Ｐが積み重ねられることもあり、複数のガイドバー３１によって、複数枚の食器皿Ｐを積み重ねた状態で保持することができる。なお、複数のガイドバー３１を設ける位置は、適宜決めることができる。

食器皿洗浄装置１の上面（後述する外装ケース５０の上面５１）には、支持フレーム４１が設けられている。支持フレーム４１の上部フレーム４１ａは、食器皿洗浄装置１の上面に沿って配置されており、この上部フレーム４１ａには、スイッチボックス４２及び満杯検知センサ４３が配置されている。

スイッチボックス４２には、食器皿洗浄装置１を動作させるための各種のスイッチが設けられている。各種のスイッチは、作業者Ｕによって操作されるものであり、機械的なスイッチであってもよいし、タッチパネルで操作されるスイッチであってもよい。また、スイッチボックス４２には、食器皿洗浄装置１の動作状態を示す情報を表示させるディスプレイが設けられていてもよい。

満杯検知センサ４３は、一対の払出部３０のそれぞれに対して配置されている。また、満杯検知センサ４３は、ガイドバー３１の上端に相当する位置に配置されており、払出部３０において積み重ね可能な食器皿Ｐの最大枚数を検知するために用いられる。すなわち、複数枚の食器皿Ｐがガイドバー３１の上端まで積み重ねられたとき、満杯検知センサ４３は、ガイドバー３１の上端に位置する食器皿Ｐを検知する。

満杯検知センサ４３が食器皿Ｐを検知したときには、作業者Ｕに対して警告することができる。この警告は、音やディスプレイでの表示を利用することができる。なお、満杯検知センサ４３は、食器皿Ｐと接触することにより食器皿Ｐを検知するものであってもよいし、光などを用いた非接触の方式によって食器皿Ｐを検知するものであってもよい。

食器皿洗浄装置１の外装を構成する外装ケース５０の内部には、後述する各機構が収容されている。外装ケース５０の上面５１は、上述した食器皿洗浄装置１の上面に相当する。図２に示すように、外装ケース５０は、食器皿洗浄装置１を使用する作業者Ｕと対向する前面５２を有しており、前面５２の下部には、下方を向いて傾斜する傾斜領域５２ａが形成されている。

傾斜領域５２ａを形成することにより、前面５２の下部を凹ませることができ、傾斜領域５２ａの前方（図２の右側）にスペースＳを形成することができる。このスペースＳは、作業者Ｕの足を配置するためのスペースとして用いることができる。これにより、作業者Ｕは、外装ケース５０の前面５２に近づきやすくなり、外装ケース５０の前面５２に近づいた状態において、食器皿洗浄装置１での作業を行いやすくなる。

図３に示すように、外装ケース５０の内部には、食器皿Ｐを洗浄するための各機構（分離機構１００、姿勢変更機構２００、搬送機構３００、ブラシ機構４００、払出機構５００）が配置されている。以下、各機構について、具体的に説明する。

（分離機構１００について）
分離機構１００の構造について、図４～図７を用いて説明する。図４は、投入部２０の上方から分離機構１００を見たときの図である。分離機構１００は、各投入部２０の入り口に設けられており、投入部２０に積み重ねられた複数枚の食器皿Ｐを１枚ずつ分離して、後述する姿勢変更機構２００に食器皿Ｐを移動させる。図４に示すように、分離機構１００は、一対の分離ローラ１１０を有しており、一対の分離ローラ１１０によって、四角状に形成された食器皿Ｐにおける一対の縁を支持する。

一対の分離ローラ１１０をそれぞれ回転させることにより、投入部２０に積み重ねられた複数枚の食器皿Ｐを１枚ずつ分離することができる。一対の分離ローラ１１０には、動力伝達機構（不図示）を介してモータＭ１が接続されており、モータＭ１の回転力が分離ローラ１１０に伝達されることにより、分離ローラ１１０は回転軸ＡＸＬ１の周りで回転する。

図５は、分離ローラ１１０を回転軸ＡＸＬ１の方向から見たときの図である。図５に示すように、分離ローラ１１０の外周面には、食器皿Ｐの縁と係合する係合部１１１が形成されている。係合部１１１は、食器皿Ｐの縁と干渉しないように凹んだ形状に形成されており、食器皿Ｐの縁の下面を支持する支持部１１１ａと、分離ローラ１１０の回転に応じて食器皿Ｐの縁を下方に押し出す押出部１１１ｂとを有する。

食器皿Ｐを投入部２０に投入するとき、一対の分離ローラ１１０は、図６に示す基準位置にある。一対の分離ローラ１１０が基準位置にあるとき、食器皿Ｐが係合部１１１の支持部１１１ａによって支持される。一対の分離ローラ１１０によって食器皿Ｐが支持されることにより、この食器皿Ｐの上方に他の食器皿Ｐを積み重ねることができる。そして、複数枚の食器皿Ｐは、互いに積み重ねられた状態において、一対の分離ローラ１１０によって支持される。

一対の分離ローラ１１０が基準位置から図６に示す矢印Ｒ１１の方向に回転すると、押出部１１１ｂが食器皿Ｐの縁の上面に接触することにより、食器皿Ｐを下方に押し出す。これにより、図７に示すように、一対の分離ローラ１１０によって分離された食器皿Ｐは、後述する姿勢変更機構２００に移動する。

ここで、一対の分離ローラ１１０は、図７に示す状態から矢印Ｒ１１の方向に回転することにより、図６に示す基準位置に戻る。係合部１１１が基準位置に戻るまでの間、分離された食器皿Ｐに積み重ねられた食器皿Ｐは、分離ローラ１１０のうち、係合部１１１を除く外周面に接触しており、一対の分離ローラ１１０によって支持されたままとなる。係合部１１１が基準位置まで戻ると、係合部１１１の支持部１１１ａによって、最も下方に位置する食器皿Ｐが支持される。上述した分離ローラ１１０の回転動作によって、積み重ねられた複数枚の食器皿Ｐを１枚ずつ分離することができる。

（姿勢変更機構２００について）
姿勢変更機構２００の構造について、図８を用いて説明する。図８に示す矢印は、各伝達ギヤの回転方向を示している。図８は、図１に示す矢印Ｄ１の方向から姿勢変更機構２００を見たときの図である。

姿勢変更機構２００は、一対の分離ローラ１１０によって分離された食器皿Ｐの姿勢を洗浄時の姿勢に変更する。食器皿Ｐは、一対の分離ローラ１１０によって分離されたときには、水平面に沿った姿勢（以下、「水平姿勢」という）にあるが、洗浄時には、水平面に対して傾斜する姿勢（以下、「傾斜姿勢」という）となる。本実施形態では、以下に説明するように、上述した分離機構１００及び姿勢変更機構２００が一体的に動作するように構成しているが、分離機構１００及び姿勢変更機構２００のそれぞれを独立して動作させることもできる。

姿勢変更機構２００は、一対の投入部２０にそれぞれ対応して設けられた一対のアーム２１０Ｒ，２１０Ｌを有しており、各アーム２１０Ｒ，２１０Ｌは、軸部２１１Ｒ，２１１Ｌを中心に回転可能である。各アーム２１０Ｒ，２１０Ｌの先端には、一対のローラ２１２が設けられており、一対のローラ２１２が食器皿Ｐの底面と接触することにより食器皿Ｐを支持する。各ローラ２１２は、回転軸２１２ａの周りで回転可能である。回転軸２１２ａは、軸部２１１Ｒ，２１１Ｌが延びる方向と同一方向に延びている。

一対のアーム２１０Ｒ，２１０Ｌを回転させることにより、各アーム２１０Ｒ，２１０Ｌにおける一対のローラ２１２によって支持された食器皿Ｐの姿勢を変更することができる。一対のアーム２１０Ｒ，２１０Ｌを回転させる構造は共通しているため、以下、アーム２１０Ｒを回転させる構造について、主に説明する。図８に示す構造は、基準線Ａに対して左右対称の構造を有しているため、同一の機能を有する部材については、同一の符号（数字）を用いるとともに、左右の位置関係を区別するために、符号（数字）にＬ又はＲを付けている。

軸部２１１Ｒには、レバー２１３Ｒが固定されており、レバー２１３Ｒの先端にはガイド溝２１４Ｒが形成されている。ここで、レバー２１３Ｒ及びアーム２１０Ｒは、所定の角度θを保った状態で軸部２１１Ｒに固定されており、レバー２１３Ｒが軸部２１１Ｒの周りで回転したとき、アーム２１０Ｒは、レバー２１３Ｒに対して所定の角度θを保った状態で回転する。

ガイド溝２１４Ｒは、ローラピン２１５Ｒと係合しており、ローラピン２１５Ｒは、アーム駆動ギヤ２１６Ｒに設けられたレバー２１７Ｒの先端に固定されている。アーム駆動ギヤ２１６Ｒは、アーム２１０Ｒを回転させるためのギヤである。レバー２１７Ｒは、アーム駆動ギヤ２１６Ｒの回転に応じて移動し、レバー２１７Ｒが移動することにより、ローラピン２１５Ｒが移動する。ローラピン２１５Ｒは、レバー２１７Ｒが移動することに応じてガイド溝２１４Ｒを押し込むことにより、レバー２１３Ｒを回転させる。このレバー２１３Ｒの回転に応じて、アーム２１０Ｒが回転する。

アーム駆動ギヤ２１６Ｒは、伝達ギヤ２１８Ｒと噛み合っており、伝達ギヤ２１８Ｒは、ローラ駆動ギヤ２１９Ｒと噛み合っている。ローラ駆動ギヤ２１９Ｒには、上述した一対の分離ローラ１１０のうちの一方の分離ローラ１１０が固定されており、ローラ駆動ギヤ２１９Ｒ及び分離ローラ１１０は、同一の回転軸を有する。ローラ駆動ギヤ２１９Ｒが回転することにより、上述したように分離ローラ１１０を回転させることができる。

ローラ駆動ギヤ２１９Ｒは、２つの伝達ギヤ２２０Ｒ，２２１Ｒを介して、ローラ駆動ギヤ２２２Ｒに接続されている。ローラ駆動ギヤ２２２Ｒには、上述した一対の分離ローラ１１０のうちの他方の分離ローラ１１０が固定されており、ローラ駆動ギヤ２２２Ｒ及び分離ローラ１１０は、同一の回転軸を有する。ローラ駆動ギヤ２２２Ｒが回転することにより、上述したように分離ローラ１１０を回転させることができる。ローラ駆動ギヤ２２２Ｒは、ローラ駆動ギヤ２２２Ｌと噛み合っている。

ローラ駆動ギヤ２１９Ｒには、動力伝達機構（不図示）を介してモータＭ１が接続されており、モータＭ１の回転力がローラ駆動ギヤ２１９Ｒに伝達される。ローラ駆動ギヤ２１９Ｒを回転させることにより、アーム駆動ギヤ２１６Ｒを回転させることができるとともに、アーム２１０Ｒを回転させることができる。また、ローラ駆動ギヤ２１９Ｒを回転させることにより、ローラ駆動ギヤ２２２Ｒも回転させることができるとともに、一対の分離ローラ１１０を回転させることができる。

本実施形態では、上述したように、アーム２１０Ｒ及びローラ駆動ギヤ２１９Ｒ，２２２Ｒが複数の伝達ギヤを介して接続されており、これらの伝達ギヤによってモータＭ１からの駆動力がアーム２１０Ｒ及びローラ駆動ギヤ２１９Ｒ，２２２Ｒに伝達される。これにより、一対の分離ローラ１１０及びアーム２１０Ｒを共に動作させることができる。

本実施形態によれば、ローラ駆動ギヤ２２２Ｒ及びローラ駆動ギヤ２２２Ｌを接続させることにより、２組の分離ローラ１１０（一方の投入部２０に対応した一対の分離ローラ１１０と、他方の投入部２０に対応した一対の分離ローラ１１０）を同時に回転させるとともに、一対のアーム２１０Ｒ，２１０Ｌを同時に回転させるようにしている。これにより、１つのモータＭ１を用いることにより、２組の分離ローラ１１０の回転動作を同期させることができるとともに、一対のアーム２１０Ｒ，２１０Ｌの回転動作を同期させることができる。

なお、ローラ駆動ギヤ２２２Ｒ及びローラ駆動ギヤ２２２Ｌを接続しなくてもよい。この場合には、ローラ駆動ギヤ２１９Ｌに動力伝達機構を介してモータ（不図示）を接続することにより、ローラ駆動ギヤ２１９Ｌ，２２２Ｌによって一対の分離ローラ１１０を同時に回転させることができる。また、アーム２１０Ｌをアーム２１０Ｒとは独立して回転させることができる。

ローラ駆動ギヤ２２２Ｒの下方には、鉛直方向（図８の上下方向）に延びて食器皿Ｐの縁をガイドするためのガイド部２２３Ｒが配置されている。後述するように、アーム２１０Ｒの回転によって食器皿Ｐを水平姿勢から傾斜姿勢に変更するとき、食器皿Ｐの縁がガイド部２２３Ｒに接触するようになっている。

ガイド部２２３Ｒの下端よりも下方には、食器皿Ｐの縁と接触して食器皿Ｐを位置決めするための位置決め部３０１Ｒが配置されている。また、位置決め部３０１Ｒとほぼ同じ高さには、食器皿Ｐを傾斜姿勢で搬送させるための下ガイドレール３０２Ｒ１が配置されている。下ガイドレール３０２Ｒ１については、後述する。

次に、食器皿Ｐを水平姿勢から傾斜姿勢に変更するときの動作について、図９～図１１を用いて説明する。図１０は、図９に示す矢印Ｄ２の方向から分離機構１００及び姿勢変更機構２００を見たときの概略図である。

図９に示す点線は、アーム２１０Ｒが基準位置にあるときの状態を示している。アーム２１０Ｒが基準位置にあるとき、アーム２１０Ｒの先端に設けられた一対のローラ２１２は、水平方向に並んでおり、一対のローラ２１２によって支持される食器皿Ｐは水平姿勢にある。

ここで、アーム駆動ギヤ２１６Ｒが矢印Ｒ２１の方向に回転すると、ローラピン２１５Ｒがガイド溝２１４Ｒを押し込むことにより、レバー２１３Ｒを矢印Ｒ２２の方向に回転させる。レバー２１３Ｒにはアーム２１０Ｒが固定されているため、レバー２１３Ｒの回転に応じてアーム２１０Ｒが矢印Ｒ２３の方向に回転する。

アーム２１０Ｒが矢印Ｒ２３の方向に回転することに応じて、一対のローラ２１２によって支持されている食器皿Ｐが下方に移動する。ここで、食器皿Ｐが下方に移動するとき、一対のローラ２１２の回転によって、食器皿Ｐの縁はガイド部２２３Ｒに接触する。そして、食器皿Ｐの縁がガイド部２２３Ｒに接触しながら下方に移動して、位置決め部３０１Ｒに接触する。

食器皿Ｐの下方には、後述する搬送機構３００の一部である一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２が配置されているため、下方に移動した食器皿Ｐは、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２によって支持される。これにより、食器皿Ｐが搬送機構３００に設置される。ここで、下ガイドレール３０２Ｒ１は、下ガイドレール３０２Ｒ２よりもガイド部２２３Ｒの側に配置されているとともに、下ガイドレール３０２Ｒ２よりも下方に配置されている。これにより、食器皿Ｐは、傾斜姿勢において、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２によって支持される。

アーム２１０Ｌは、上述したアーム２１０Ｒの動作と同様の動作を行うが、図８に示すように、アーム２１０Ｒ，２１０Ｌは、基準線Ａに対して左右対称となっている。このため、アーム２１０Ｒ，２１０Ｌの回転動作によって、一対の食器皿Ｐは、図１１に示す傾斜姿勢となる。図１１に示す一対の食器皿Ｐの傾斜姿勢では、ガイド部２２３Ｒ，２２３Ｌの側に位置する食器皿Ｐの縁が最も下方に位置しており、一対の食器皿Ｐの上面が互いに向かい合う方向に各食器皿Ｐが傾斜している。

（搬送機構３００について）
姿勢変更機構２００によって一対の食器皿Ｐが傾斜姿勢となった後、搬送機構３００は、傾斜姿勢を維持したまま一対の食器皿Ｐを搬送する。搬送機構３００の構造について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、図１に示す矢印Ｄ１の方向から搬送機構３００を見たときの図であり、図１３は、図３の紙面と直交する方向から搬送機構３００（下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２及び上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２）を見たときの図である。

図１２に示すように、一対の食器皿Ｐを搬送する搬送機構３００は、基準線Ａに対して左右対称の構造を有しているため、以下では、一方の食器皿Ｐ（図１２の右側に位置する食器皿Ｐ）を搬送する搬送機構３００について、主に説明する。図１２において、同一の機能を有する部材については、同一の符号（数字）を用いるとともに、左右の位置関係を区別するために、符号（数字）にＬ又はＲを付けている。

搬送機構３００は、食器皿Ｐを一方向に搬送するための搬送スクリュー３０４Ｒを有する。ここで、一対の食器皿Ｐは、一対の搬送スクリュー３０４Ｒ，３０４Ｌによってそれぞれ搬送され、一対の搬送スクリュー３０４Ｒ，３０４Ｌは、一対の食器皿Ｐを挟む位置に配置されている。

搬送スクリュー３０４Ｒの外周面には、螺旋溝（不図示）が形成されている。この螺旋溝は、傾斜姿勢にある食器皿Ｐのうち、上方に位置する縁と係合しており、食器皿Ｐを搬送させるための力を食器皿Ｐに与える。搬送スクリュー３０４Ｒが矢印Ｒ３１の方向に回転することにより、螺旋溝及び食器皿Ｐの係合によって、食器皿Ｐを搬送スクリュー３０４Ｒの回転軸方向に搬送することができる。

搬送スクリュー３０４Ｒは、モータ（不図示）と接続されており、モータからの回転力を受けて回転する。ここで、モータの回転力を搬送スクリュー３０４に伝達する構造は、適宜決めることができる。また、１つのモータによって、一対の搬送スクリュー３０４Ｒ，３０４Ｌを共に回転させることもできるし、一対の搬送スクリュー３０４Ｒ，３０４Ｌを個別に回転させることもできる。

搬送機構３００は、上述した位置決め部３０１Ｒと、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２と、一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２とを有する。位置決め部３０１Ｒは、食器皿Ｐの縁と接触しており、食器皿Ｐの搬送方向に延びている。下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２は、食器皿Ｐの下面に接触しており、食器皿Ｐの搬送方向に延びている。上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２は、食器皿Ｐの上面側に配置されて食器皿Ｐの搬送方向に延びており、食器皿Ｐが搬送路から外れてしまわないように食器皿Ｐをガイドしている。ここで、図１２に示すように、下ガイドレール３０２Ｒ１及び上ガイドレール３０３Ｒ１は、搬送スクリュー３０４Ｒから離れた食器皿Ｐの縁をガイドしており、下ガイドレール３０２Ｒ２及び上ガイドレール３０３Ｒ２は、搬送スクリュー３０４Ｒに近い食器皿Ｐの縁をガイドしている。

搬送機構３００は、姿勢変更機構２００から後述するブラシ機構４００を経由して後述する払出機構５００に食器皿Ｐを搬送するとき、食器皿Ｐの姿勢を傾斜姿勢から水平姿勢に変更する。具体的には、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２と、一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２は、図１３に示すように形成されており、食器皿Ｐが姿勢変更機構２００からブラシ機構４００に搬送される間は、食器皿Ｐを傾斜姿勢に維持する。そして、食器皿Ｐがブラシ機構４００を通過して払出機構５００に到達するまでの間において、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２と、一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２は、食器皿Ｐの姿勢を傾斜姿勢から水平姿勢に変更する。

図１３に示すように、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２と、一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２は、ブラシ機構４００を通過した位置から払出機構５００までの間において、上方に向かって延びている。ここで、搬送スクリュー３０４Ｒから離れた食器皿Ｐの縁をガイドする下ガイドレール３０２Ｒ１及び上ガイドレール３０３Ｒ１は、所定の間隔を維持した状態で配置されており、食器皿Ｐの縁を図１３に示す距離Ｌ１だけ上方に移動させる。搬送スクリュー３０４Ｒに近い食器皿Ｐの縁をガイドする下ガイドレール３０２Ｒ２及び上ガイドレール３０３Ｒ２は、所定の間隔を維持した状態で配置されており、食器皿Ｐの縁を図１３に示す距離Ｌ２だけ上方に移動させる。

距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも長くなっており、払出機構５００が配置される位置では、一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２が同一の高さに位置しているとともに、一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２が同一の高さに位置している。これにより、食器皿Ｐは水平姿勢となる。上述したように、搬送スクリュー３０４Ｒによって食器皿Ｐが搬送されるとき、食器皿Ｐが一対の下ガイドレール３０２Ｒ１，３０２Ｒ２及び一対の上ガイドレール３０３Ｒ１，３０３Ｒ２に沿って移動することにより、食器皿Ｐの姿勢が傾斜姿勢から水平姿勢に変更される。

（ブラシ機構４００について）
次に、ブラシ機構４００の構造について、図１４を用いて説明する。図１４は、図１に示す矢印Ｄ１の方向からブラシ機構４００を見たときの図である。ブラシ機構４００は、搬送機構３００による食器皿Ｐの搬送路上に配置されており、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を有する。図１４では、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０の断面を示している。

上ブラシ４１０は、半球状に形成された上ブラシ本体４１１と、上ブラシ本体４１１の曲面に固定された複数の毛材４１２とを有する。複数の毛材４１２が固定された上ブラシ本体４１１の曲面は、一対の食器皿Ｐに向かって凸となる形状を有する。複数の毛材４１２は、放射方向に延びており、毛材４１２の先端が食器皿Ｐの上面に接触する。上ブラシ本体４１１の上面には、回転シャフト４１３が固定されており、回転シャフト４１３を回転中心として上ブラシ４１０を矢印Ｒ４１の方向に回転させることができる。なお、図１４では、上ブラシ４１０を矢印Ｒ４１の方向に回転させているが、矢印Ｒ４１の方向とは逆の方向に上ブラシ４１０を回転させてもよい。

回転シャフト４１３の上端には、伝達ギヤ４１４ａが固定されており、伝達ギヤ４１４ａは伝達ギヤ４１４ｂと噛み合っている。伝達ギヤ４１４ｂは、回転シャフト４１４ｃを介して伝達ギヤ４１４ｄに接続されている。伝達ギヤ４１４ｄは、伝達ギヤ４１４ｅ，４１５を介してモータＭ２に接続されている。伝達ギヤ４１５は、モータＭ２の出力軸に固定されている。これにより、モータＭ２の回転力を回転シャフト４１３に伝達することができ、上ブラシ４１０を回転させることができる。

上ブラシ４１０を回転させると、毛材４１２の先端が食器皿Ｐの上面を摺動することにより、食器皿Ｐの上面に付着した汚れを取り除くことができる。本実施形態では、一対の食器皿Ｐを傾斜姿勢としたまま、ブラシ機構４００によって食器皿Ｐを洗浄するようにしている。このため、毛材４１２の先端が傾斜姿勢にある一対の食器皿Ｐの上面に接触するように、複数の毛材４１２が配置されている。

下ブラシ４２０は、円柱状に形成された下ブラシ本体４２１と、下ブラシ本体４２１の外周面に固定された複数の毛材４２２とを有する。複数の毛材４２２は、下ブラシ本体４２１の外周面から放射方向（言い換えれば、下ブラシ本体４２１の回転軸と直交する方向）に延びており、毛材４２２の先端が食器皿Ｐの下面に接触する。下ブラシ本体４２１の両端面には、一対の回転シャフト４２３ａ，４２３ｂがそれぞれ固定されている。回転シャフト４２３ａの先端部は、回転可能に支持されている。

回転シャフト４２３ｂの先端には、伝達ギヤ４２４ａが固定されている。伝達ギヤ４２４ａは、伝達ギヤ４２４ｂ，４１５を介してモータＭ２に接続されている。これにより、モータＭ２の回転力を回転シャフト４２３ｂに伝達することができ、下ブラシ４２０を矢印Ｒ４２の方向に回転させることができる。なお、図１４では、下ブラシ４２０を矢印Ｒ４２の方向に回転させているが、矢印Ｒ４２の方向とは逆の方向に下ブラシ４２０を回転させてもよい。

下ブラシ４２０を回転させると、毛材４２２の先端が食器皿Ｐの下面を摺動することにより、食器皿Ｐの下面に付着した汚れを取り除くことができる。本実施形態では、一対の食器皿Ｐを傾斜姿勢としたまま、ブラシ機構４００によって食器皿Ｐを洗浄するようにしている。このため、毛材４２２の先端が傾斜姿勢にある食器皿Ｐの下面に接触するように、複数の毛材４２２が配置されている。具体的には、下ブラシ本体４２１の回転軸方向の両端面に近づくほど、下ブラシ本体４２１の表面から食器皿Ｐの下面までの距離（図１４の上下方向の距離）が長くなるため、下ブラシ本体４２１の回転軸方向の両端面に近づくほど、毛材４２２の長さが長くなっている。言い換えれば、下ブラシ本体４２１の回転軸方向の中央に近づくほど、毛材４２２の長さが短くなっている。

本実施形態によれば、ブラシ機構４００は、並んで搬送される一対の食器皿Ｐに対して洗浄を行うため、１枚ずつ食器皿Ｐを搬送しながら洗浄する場合と比べて、一度に洗浄される食器皿Ｐの枚数を増やして洗浄効率を向上させることができる。また、一対の食器皿Ｐを傾斜姿勢で洗浄することにより、一対の食器皿Ｐを水平姿勢で洗浄する場合と比べて、一対の食器皿Ｐの洗浄スペースを小型化することができる。すなわち、食器皿Ｐを傾斜させた分だけ、一対の食器皿Ｐが並ぶ方向（図１４の左右方向）における洗浄スペースのサイズを小型化することができる。

なお、本実施形態では、１つのモータＭ２を用いて、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を共に回転させているが、これに限るものではない。具体的には、上ブラシ４１０を回転させるためのモータと、下ブラシ４２０を回転させるためのモータとを別々に設けることができる。また、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を回転させる構造は、図１４に示す構造に限るものではなく、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を上述したように回転させることができる構造であればよい。

ブラシ機構４００によって食器皿Ｐを洗浄するときには、所定位置に配置されたノズル（不図示）から食器皿Ｐに対して洗浄液を噴射することができる。例えば、食器皿Ｐが上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０に接触する前に、食器皿Ｐに対して洗浄液を噴射することができる。また、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を通過した食器皿Ｐに対して水などを噴射することにより、食器皿Ｐに付着した洗浄液や汚れを洗い流すことができる。さらに、上ブラシ４１０及び下ブラシ４２０を通過した食器皿Ｐに対して乾燥用の空気を吹き付けることにより、食器皿Ｐを乾燥させることができる。

（払出機構５００について）
次に、払出機構５００の構造について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５及び図１６は、図１に示す矢印Ｄ１の方向から払出機構５００を見たときの図である。上述したように、ブラシ機構４００によって洗浄された食器皿Ｐは、搬送機構３００によって払出機構５００に搬送される。払出機構５００は、搬送機構３００によって搬送された食器皿Ｐを払出部３０に向かって払い出す。

図１５及び図１６に示す構造は、基準線Ａに対して左右対称の構造を有しているため、同一の機能を有する部材については、同一の符号（数字）を用いるとともに、左右の位置関係を区別するために、符号（数字）にＬ又はＲを付けている。以下、基準線Ａよりも右側に位置する構造について主に説明する。

アーム５１０Ｒは、軸部５１１Ｒを中心に回転可能であり、アーム５１０Ｒの先端部には係合溝５１２Ｒが形成されている。係合溝５１２Ｒは、スライドバー５１３Ｒに固定されたピン５１４Ｒと係合している。ピン５１４Ｒは、スライドバー５１３Ｒを貫通しており、スライドバー５１３Ｒの両側面からピン５１４Ｒの両端部が突出している。スライドバー５１３Ｒから突出したピン５１４Ｒに係合溝５１２Ｒが係合している。

ピン５１４Ｒの両端部は、一対のガイドプレート５１５Ｒに形成されたガイド溝５１６Ｒにそれぞれ係合している。一対のガイドプレート５１５Ｒの間には、スライドバー５１３Ｒの一部やアーム５１０Ｒの一部が配置されている。ガイド溝５１６Ｒは、鉛直方向（図１５の上下方向）に延びており、ピン５１４Ｒは、ガイド溝５１６Ｒに沿って移動可能である。ピン５１４Ｒがガイド溝５１６Ｒに沿って移動することにより、ピン５１４Ｒと共にスライドバー５１３Ｒが移動する。

スライドバー５１３Ｒの上端には、支持台５１７Ｒが取り付けられている。支持台５１７Ｒは、後述するように、食器皿Ｐを支持して上方に移動させるために用いられる。支持台５１７Ｒが図１５に示す初期位置にあるとき、支持台５１７Ｒの上方の位置には、搬送機構３００によって食器皿Ｐが搬送される。

図１５に示す状態において、アーム５１０Ｒを矢印Ｒ５１の方向に回転させると、アーム５１０Ｒの係合溝５１２Ｒがピン５１４Ｒを上方に移動させる。このとき、ピン５１４Ｒは、ガイド溝５１６Ｒに沿って移動する。ピン５１４Ｒを上方に移動させることにより、ピン５１４Ｒが固定されたスライドバー５１３Ｒが上方に移動する。スライドバー５１３Ｒが上方に移動することに応じて、支持台５１７Ｒが食器皿Ｐの下面に接触して食器皿Ｐを上方に移動させる。

払出部３０には、食器皿Ｐを支持するための複数のフック部５１８が配置されている。ここで、フック部５１８によって食器皿Ｐを水平姿勢で支持できればよく、フック部５１８の総数やフック部５１８を設ける位置は適宜決めることができる。フック部５１８は、バネなどの付勢部材によって、回転軸５１８ａを中心として矢印Ｒ５２の方向に付勢されており、ストッパ（不図示）によって、図１５に示す状態に維持される。

支持台５１７Ｒによって食器皿Ｐが上方に移動すると、フック部５１８の下面（テーパ面）が食器皿Ｐによって押し込まれることにより、付勢部材の付勢力（矢印Ｒ５２の方向の力）に抗してフック部５１８が回転軸５１８ａを中心に回転する。これにより、フック部５１８は、食器皿Ｐの移動経路から退避する。食器皿Ｐがフック部５１８を通過すると、フック部５１８は、付勢部材の付勢力を受けて矢印Ｒ５２の方向に回転することにより、食器皿Ｐを支持する。

図１６に示すようにフック部５１８が食器皿Ｐを支持すれば、支持台５１７Ｒを下方に移動させて図１５に示す初期位置に戻すことができる。具体的には、アーム５１０Ｒを矢印Ｒ５１の方向とは反対方向に回転させることにより、ピン５１４Ｒを下方に移動させてスライドバー５１３Ｒ及び支持台５１７Ｒを下方に移動させることができる。

上述したアーム５１０Ｒの動作によって、複数枚の食器皿Ｐをフック部５１８によって支持しながら積み重ねることができる。積み重ねられた食器皿Ｐは、払出部３０から作業者が取り除くことができる。なお、アーム５１０Ｒの軸部５１１Ｒに対してモータ（不図示）の回転力を伝達すれば、上述したようにアーム５１０Ｒを回転させることができる。ここで、１つのモータによって、アーム５１０Ｒ，５１０Ｌを共に回転させることもできるし、アーム５１０Ｒ，５１０Ｌを個別に回転させることもできる。

なお、払出機構５００の構造は、図１５及び図１６に示す構造に限るものではない。上述したように、食器皿Ｐを払出部３０に向かって上昇させることができる構造であればよい。

１：食器皿洗浄装置、２０：投入部、３０：払出部、５０：外装ケース、５２ａ：傾斜領域、１００：分離機構、１１０：分離ローラ、２００：姿勢変更機構、２１０Ｒ，２１０Ｌ：アーム、２２３Ｒ，２２３Ｌ：ガイド部、３００：搬送機構、３０４Ｒ，３０４Ｌ：搬送スクリュー、３０２Ｒ１，３０２Ｒ２，３０３Ｒ１，３０３Ｒ２：ガイドレール、４００：ブラシ機構、４１０：上ブラシ、４１１：上ブラシ本体、４１２：毛材、４２０：下ブラシ、４２１：下ブラシ本体、４２２：毛材、５００：払出機構

Claims (9)

1. 使用済みの食器皿を洗浄する食器皿洗浄装置であって、
   一対の前記食器皿の上面が互いに向かい合う方向に前記各食器皿を傾斜させた傾斜姿勢において、一対の前記食器皿を並んで搬送させる搬送機構と、
   前記搬送機構による前記食器皿の搬送路上に設けられており、一対の前記食器皿の上面に接触して洗浄する上ブラシと、一対の前記食器皿の下面に接触して洗浄する下ブラシとを含むブラシ機構と、
   を有することを特徴とする食器皿洗浄装置。
2. 前記上ブラシは、
   鉛直方向に延びる回転軸の周りで回転し、一対の前記食器皿に向かって凸となる曲面を有する上ブラシ本体と、
   基端において前記上ブラシ本体の前記曲面に固定され、先端において前記食器皿の上面に接触する複数の毛材と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の食器皿洗浄装置。
3. 前記下ブラシは、
   水平方向に延びる回転軸の周りで回転し、この回転軸と直交する断面が円形である下ブラシ本体と、
   基端において前記下ブラシ本体の外周面に固定され、先端において前記食器皿の下面に接触する複数の毛材と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の食器皿洗浄装置。
4. 前記下ブラシの前記毛材は、前記下ブラシ本体の回転軸と直交する方向に延びており、前記下ブラシ本体の回転軸方向における両端面に近づくほど、前記下ブラシの前記毛材の長さが長いことを特徴とする請求項３に記載の食器皿洗浄装置。
5. 前記各食器皿を水平姿勢から前記傾斜姿勢に変更する姿勢変更機構を有しており、
   前記姿勢変更機構は、
   前記各食器皿を水平姿勢で支持する第１位置と、前記搬送機構に対して前記各食器皿を前記傾斜姿勢で設置させる第２位置との間で回転するアームと、
   前記アームが前記第１位置から前記第２位置に回転する間、前記各食器皿の縁と接触して前記各食器皿を前記傾斜姿勢に向かってガイドするガイド部と、
   を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の食器皿洗浄装置。
6. 回転動作によって、積み重ねられた複数枚の前記食器皿から１枚ずつ前記食器皿を分離させる分離ローラと、
   前記分離ローラ及び前記アームを接続するとともに、駆動源からの駆動力を前記分離ローラ及び前記アームに伝達するギヤ列と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の食器皿洗浄装置。
7. 前記搬送機構は、
   一対の前記食器皿を挟む位置にそれぞれ配置されており、前記各食器皿の縁と係合して前記各食器皿に搬送力を与える一対の搬送スクリューと、
   前記各食器皿を前記傾斜姿勢において搬送方向にガイドするガイドレールと、
   を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の食器皿洗浄装置。
8. 前記ブラシ機構によって洗浄された前記食器皿を前記食器皿洗浄装置の外部に払い出す払出機構を有しており、
   前記搬送機構は、一対の前記食器皿を前記払出機構に移動させるまでに、前記食器皿を前記傾斜姿勢から水平姿勢に変更するガイドレールを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の食器皿洗浄装置。
9. 前記食器皿洗浄装置の外装を構成する外装ケースを有しており、
   前記外装ケースのうち、前記食器皿洗浄装置の作業者と対向する面は、前記食器皿洗浄装置の作業者と対向するこの面の下部において、下方を向いて傾斜する傾斜領域を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の食器皿洗浄装置。