JPH1116044A - 自動販売機の粉末原料売切検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原料箱内に収容した粉末原料が所定の検知レベ
ルまで減量した状態を、誤検知なしに的確に検知できる
ようにする。 【解決手段】粉末原料を収容する原料箱１の底部にスク
リューフィーダ５，該スクリューフィーダに連動するウ
ォーム歯車形の攪拌ホイール６，および攪拌ホイールの
回転に従動して上下動する攪拌ばね７を備えた構成にな
る粉末原料供給装置に対し、原料箱に所定レベル位置で
箱内に収容した粉末原料の残量を検知する原料センサ９
を備え、該原料センサの検知信号を基に原料売切信号を
出力するようにした粉末原料売切検知装置において、原
料センサを、攪拌ホイール６のホイール側面，特に攪拌
ばね駆動用の爪６ａ取付け側に向かい合わせて原料箱の
側壁面に配置し、この位置で粉末原料が減量した際に原
料有無を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カップ式飲料自
動販売機に搭載した粉末原料供給装置の原料売切検知装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】頭記のカップ式飲料自動販売機として、
機内にキャニスタと呼ばれる粉末原料箱を搭載して、こ
こに種類別に粉末原料（粉末状のコーヒー，ココア，リ
ーフティ，砂糖，粉末ミルクなど）を収容しておき、販
売指令により選択された原料箱から定量の粉末原料を後
段のミキシングボゥル（原料攪拌装置）に搬出し、同時
に温水タンクから抽出した湯で粉末原料を攪拌して飲料
を調製した後、飲料をミキシングボゥルからベンドステ
ージに搬出されたカップに供給して販売するようにした
ものが知られている。

【０００３】ここで、前記した前記のカップ式飲料自動
販売機に搭載した粉末原料供給装置の構成，および該装
置に組合せた粉末原料売切検知装置の従来構成を図３に
示す。図において、１は上蓋２を備えた原料箱であり、
該原料箱１は箱体１ａと、その下部側に結合したホッパ
形構造になるベース部１ｂからなり、ベース部１ｂの底
部には駆動モータ３に継手４を介して連結した水平方向
のスクリューフィーダ５と、スクリューフィーダ５に連
動して回転するウォーム歯車形の攪拌ホイール６が組み
込まれており、さらに箱体１ａの内部には攪拌ホイール
６の回転に従動して間欠的に上下動する攪拌ばね７が組
み込まれている。なお、原料箱１のベース部１ｂには前
端に原料吐出口１ｃが開口している。また、攪拌ホイー
ル６はその支軸６ａがベース部１ｂの左右側壁間に軸支
され、攪拌ホイールの側面周上には側方に突出して攪拌
ばね７の自由先端７ａを引っ掛ける駆動用の爪６ｂが設
けてある。

【０００４】かかる構成で、原料箱１に粉末原料を収容
した上で、販売指令に基づき制御部８からの信号で駆動
モータ３を始動すると、スクリューフィーダ５が回転
し、原料吐出口１ｃを通じて粉末原料が送出される。な
お、１回の販売で搬出する原料搬出量は駆動モータ３の
回転時間で設定される。また、スクリューフィーダ５の
回転に伴って攪拌ホイール６が矢印方向に回転するとと
もに、爪６ｂとの係脱により攪拌ばね７が上下方向に揺
動し、これにより原料箱１に収容した粉末原料が攪拌作
用を受けながら攪拌ホイール６の回転方向に沿って流動
し、スクリューフィーダ５に向けて押し込み供給され
る。

【０００５】一方、原料箱１に収容した粉末原料の売切
検知を行うために、原料箱１に対して所定のレベル位置
に原料センサ９を配置し、該原料センサ９の出力信号か
ら原料売切の判定を行うようにしており、従来では原料
センサ９を原料箱１のベース部１ｂの背面（傾斜壁面）
に設置し、この位置で粉末原料の有無を検知するように
している。

【０００６】ここで使用する原料センサ９は圧電型圧力
センサとして知られている感圧式センサであり、その感
圧面（ダイアフラム）に加わる圧力を電気信号に変換し
て原料有無を検知するものであり、センサの感圧面を原
料箱の内側露呈させて原料箱１の壁面に取付け、センサ
の出力信号を制御部８に出力する。一方、制御部８で
は、原料センサ９が最初に原料「無し」の信号を出力し
てから次の販売動作ごとに連続して原料「無し」の信号
を出力し、かつその信号の総和があらかじめ設定したし
きい値（原料の残量マージンに対応して設定する）を越
えた条件で原料売切と判定して原料売切信号を出力し、
自動販売機の販売を停止するようにしている。なお、こ
のような原料売切検知方式はこの発明と同一出願人より
特開平２−１９３２９３号で既に提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原料売切検
知装置として、先記した原料センサ９を図３で示す原料
箱１の背面に配置した従来構成では、原料箱１に十分な
量の粉末原料が残っているにもかかわらず原料「無し」
を検知したり、逆に原料箱９が殆ど空の状態であるにも
かかわらず原料「有り」を検知するなどの誤検知がしば
しば発生する。

【０００８】そこで、発明者等はその原因究明のため
に、粉末原料の種類（粒度，嵩密度），周囲条件（湿
度，温度），粉末原料のローディング条件（原料投入位
置の高さ）などを様々に変えて実機テストを繰り返し行
った結果、原料センサの誤検知の原因が次記の点にある
ことが判明した。すなわち、図３で述べたようにスクリ
ューフィーダ５，攪拌ホイール６，攪拌ばね７の組合せ
からなる原料搬出機構を備えた原料箱１では、粉末原料
の種類，周囲条件などにより多少の相違があるものの、
図４で示すように原料箱１に収容した粉末原料１０は、
販売動作時に行に合わせて図示の残量レベルＩ〜VII で
表すような減量経過の傾向を辿る。

【０００９】この場合に、原料箱１に収容した粉末原料
１０の残量レベルがＶ→VI→VII と低下していく過程
で、図３に示した従来における原料センサ９の取付箇所
は粉末原料が取り残されて停滞し易く、このために原料
箱内における粉末原料がレベルVIまで減量した後の状態
でも、センサ設置箇所に停滞している粉末原料を検知し
て原料センサ９が原料「有り」と誤検知することがあ
る。また、多湿の周囲条件で粉末原料を多少圧縮気味に
ローディングした場合には、逆に攪拌ホイール６（図３
参照）の上方側で粉末原料がブリッジし、攪拌ホイール
６の回転による原料の掻き出し動作により原料センサ９
の設置箇所に局部的な空洞の生じることがあり、この場
合には原料箱１に十分な量の原料が残っているにもかか
わらず、原料センサ９が原料「無し」と誤検知すること
がある。

【００１０】この発明は上記の点に鑑みなされたもので
あり、前記した実機テストの考察結果を基に原料センサ
を誤検知が起こり難い最適位置に設定し、粉末原料の売
切れを的確に検知できるように改善した自動販売機の粉
末原料売切検知装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、粉末原料を収容する原料箱の底
部に水平方向のスクリューフィーダ，該スクリューフィ
ーダに連動するウォーム歯車形の攪拌ホイール，および
攪拌ホイールの回転に従動して間欠的に上下動する攪拌
ばねを備えた構成になる粉末原料供給装置に対し、その
原料箱の所定レベル位置に設置して箱内に収容した粉末
原料の残量を検知する感圧式の原料センサを備え、該原
料センサの検知信号を基に原料売切信号を出力するよう
にしたものにおいて、 (1) 前記原料センサを、攪拌ホイールのホイール側面に
対向して原料箱の側壁面に配置する（請求項１）ものと
し、具体的には、原料センサを、攪拌ホイールに設けた
攪拌ばね駆動用爪の側方に向かい合わせ、かつ原料セン
サの感圧面が原料箱内へ斜め下方に突き出すような姿勢
に設定して原料箱の側壁面に配置する（請求項２）。

【００１２】(2) 前記原料センサを、スクリューフィー
ダとの対向位置に配置する（請求項３）。 上記した原料箱内における攪拌ホイールの側面（攪拌ば
ね駆動用の爪の取付け側），あるいはスクリューフィー
ダと対向する箱内の領域は、販売動作ごとに攪拌ホイー
ル，およびその爪の回転，スクリューフィーダの回転に
よる攪拌作用が十分に働いて粉末原料が流動し、この部
分には粉末原料の滞留，もしくはブリッジによる局部的
な空洞が殆ど発生しない。このことは実機テストの結果
からも確認されている。そこで、原料センサを前記位置
に配置することにより、粉末原料有無の誤検知を回避し
て原料売切れを的確に検知することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１，図２で示す実施例に基づいて説明する。なお、実施
例の図中で図３に対応する同一部材には同じ符号が付し
てある。すなわち、この実施例においては、原料センサ
９が、攪拌ホイール６のホイール側面，特に攪拌ばね駆
動用の爪６ａを取付けた側のホイール側面に向かい合わ
せた位置で、センサの感圧面（ダイヤフラム）９ａの下
端が垂直面に対して若干前方に突き出すような斜め姿勢
に設定し、取付座金９ｂを介して原料箱１のベース部１
ｃの垂直な側壁面に設置されている。

【００１４】かかる構成おいて、原料センサ９の設置位
置に対応する部位は、攪拌ホイール６，およびその爪６
ｂによる攪拌作用を直接受けて粉末原料１０が流動し易
く、これにより飲料販売動作の進行に伴う原料箱内での
粉末原料の減量過程で、原料センサ９の設置箇所では図
４で表した減量経過を辿って原料レベルが下降してい
く。しかも、この下降過程で流動する粉末原料１０が斜
め姿勢に突き出す原料センサ９の感圧面９ａを加圧す
る。したがって、この位置に配置した原料センサ９は、
原料箱１に収容した粉末原料１０の局部的な滞留，ブリ
ッジ発生に伴う空洞の影響を殆ど受けることなく、しか
も原料センサ９は粉末原料の有無を感度よく検出する。
これにより、原料センサ９の原料有無検知信号を基にし
て制御部８（図３参照）では原料箱１の原料売切れ状態
を的確に判定するこかとできる。

【００１５】このことは、粉末原料の種類，周囲条件
（湿度，温度），粉末原料のローディング条件（投入高
さ）などを様々に変えて繰り返し行った実機テストの結
果からも、常にほぼ一定した残量レベルで原料「無し」
を検知できることが確認されている。また、この発明の
応用実施例として、図１で鎖線で示すように原料センサ
９をスクリューフィーダ５の周面に対向して配置した構
成があり、この構成でも先記と同様に粉末原料の売切れ
を的確に検知できることが実機テストの結果から確認さ
れている。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の構成によ
れば、原料箱に装着して原料売切を検知する原料センサ
を、原料箱内に組み込んだ攪拌ホイールの側面，もしく
はスクリューフィーダとの対向面に配置したことによ
り、飲料販売動作の進行に伴って原料箱に収容した粉末
原料が減量して行く過程で、原料センサが原料箱内で局
部的に生じる粉末原料の滞留，ブリッジによる空洞の影
響を殆ど受けることなく、所定のレベルでの原料有無を
的確に検出でき、これにより自動販売機の原料売切検知
に対する信頼性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による原料センサの配置位置
を示す原料箱の側面図

【図２】図１における要部の縦断面図

【図３】この発明の実施対象となる原料供給装置の構
成，並びに従来における原料センサの取付け位置を表し
た図

【図４】図３において原料箱に収容した粉末原料の販売
動作に伴う減量経過の状態を原料の残量レベルで表した
図

【符号の説明】

１ 原料箱 １ａ 箱体 １ｂ ベース部 １ｃ 原料吐出口 ２ 上蓋 ５ スクリューフィーダ ６ 攪拌ホイール ６ｂ 爪 ７ 攪拌ばね ９ 原料センサ ９ａ センサ検出端面 １０ 粉末原料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ式飲料自動販売機に搭載した粉末原
   料供給装置の原料売切検知装置であり、粉末原料を収容
   する原料箱の底部に水平方向のスクリューフィーダ，該
   スクリューフィーダに連動するウォーム歯車形の攪拌ホ
   イール，および攪拌ホイールの回転に従動して間欠的に
   上下動する攪拌ばねを備えた構成になる粉末原料供給装
   置に対し、その原料箱の所定レベル位置に設置して箱内
   に収容した粉末原料の残量を検知する感圧式の原料セン
   サを備え、該原料センサの検知信号を基に原料売切信号
   を出力するようにしたものにおいて、前記原料センサ
   を、攪拌ホイールのホイール側面に対向して原料箱の側
   壁面に配置したことを特徴とする自動販売機の粉末原料
   売切検知装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の粉末原料売切検知装置にお
   いて、原料センサを、攪拌ホイールに設けた攪拌ばね駆
   動用爪の側方に向かい合わせ、かつ原料センサの感圧面
   が原料箱内へ斜め下方に突き出すような姿勢に設定して
   原料箱の側壁面に配置したことを特徴とする自動販売機
   の粉末原料売切検知装置。
3. 【請求項３】カップ式飲料自動販売機に搭載した粉末原
   料供給装置の原料売切検知装置であり、粉末原料を収容
   する原料箱の底部に水平方向のスクリューフィーダ，該
   スクリューフィーダに連動するウォーム歯車形の攪拌ホ
   イール，および攪拌ホイールの回転に従動して間欠的に
   上下動する攪拌ばねを備えた構成になる粉末原料供給装
   置に対し、その原料箱に所定レベル位置で箱内に収容し
   た粉末原料の残量を検知する原料センサを備え、該原料
   センサの検知信号を基に原料売切信号を出力するように
   したものにおいて、前記原料センサを、スクリューフィ
   ーダとの対向位置に配置したことを特徴とする自動販売
   機の粉末原料売切検知装置。