カップ式自動販売機
【課題】ノズルから滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できるカップ式自動販売機を提供する。
【解決手段】粉末原料キャニスタ３２から粉末原料がカップＣに順次投入され、飲料攪拌装置５０位置では、コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液がディフューザー４０を介してノズル３９からカップＣに注入され、飲料攪拌装置５０の攪拌羽根５１が下降して粉末原料とコーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップＣが販売口１４へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機で、攪拌羽根５１の昇降動作に連動してディフューザー４０のコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａを設け、付着残留しているコーヒー液がノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」を防止する。
【解決手段】粉末原料キャニスタ３２から粉末原料がカップＣに順次投入され、飲料攪拌装置５０位置では、コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液がディフューザー４０を介してノズル３９からカップＣに注入され、飲料攪拌装置５０の攪拌羽根５１が下降して粉末原料とコーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップＣが販売口１４へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機で、攪拌羽根５１の昇降動作に連動してディフューザー４０のコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａを設け、付着残留しているコーヒー液がノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攪拌羽根で粉末原料とコーヒー液とを攪拌して調製したカップ飲料を販売口に搬送して販売に供するカップ式自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
カップ供給装置から供給されたカップを把持して搬送するカップ搬送装置を備え、カップ搬送装置が粉末原料キャニスタから飲料攪拌装置を経由させて販売口までカップを搬送し、その搬送途上で調製したカップ飲料を販売に供するカップ式自動販売機が知られている。このカップ式自動販売機では、カップ搬送装置が搬送するカップに、粉末原料キャニスタから砂糖やクリームなどの粉末原料を投入し、飲料攪拌装置の位置に搬送されると、コーヒーブリュアで抽出したコーヒー液がコーヒー液管路を流下してノズルから注入され、攪拌羽根を下降して粉末原料とコーヒー液とを攪拌してコーヒー飲料を調製し、調製されたコーヒー飲料入りカップを販売口に搬送するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このコーヒーブリュアで抽出したコーヒー液がコーヒー液管路の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路内を流下し、ノズルから滴となって滴り落ちる現象があり、このような現象を「後垂れ」と称している。
【０００５】
そして、カップ搬送装置が把持しているカップを飲料攪拌装置の位置から販売口まで搬送するときに、この「後垂れ」が生じると、ノズルから滴り落ちた飲料の滴がカップの外壁面やカップ搬送装置に付着して汚してしまう不具合がおこる。
【０００６】
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、ノズルから滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できるカップ式自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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は、カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、
前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るカップ式自動販売機は、上述した請求項１において、前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことにより、ノズルから滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できるカップ式自動販売機を提供することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放することにより、コーヒー液通路を確実に開閉動作させることができるカップ式自動販売機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機の正面概要図
【図２】図１に示したカップ式自動販売機の前扉を開いた正面概要図
【図３】図１に示したカップ式自動販売機の飲料攪拌装置とディフューザーを示す図
【図４】図１に示したカップ式自動販売機の制御ブロック図
【図５】図１に示したカップ式自動販売機のタイミングチャート図
【図６】図３に示したディフューザーのコーヒー液通路が開放された図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機の正面概要図、図２は図１に示したカップ式自動販売機の前扉を開いた正面概要図である。
【００１３】
カップ式自動販売機１は、利用者が飲料選択ボタンを操作して選択した飲料をカップに調製して販売に供する自動販売機である。機器筐体２（図２参照）に開閉可能に取り付けられた前扉３の外表面上部には、複数の飲料見本表示部４、飲料見本表示部４毎に設けられたホット飲料選択ボタン５、アイス飲料選択ボタン６、ポスターパネル７が配設されている。また、前扉３の外表面中央部には、砂糖やミルク、コーヒー原料の増減ボタン８、硬貨投入口９、硬貨返却レバー１０、紙幣挿入口１１、入金額、温水温度、冷却水温度などを表示する表示部１２、扉ロック１３、販売口１４、扉板開閉モータ１５ｍ（図４参照）が駆動されると販売口１４を開閉する扉板１５、その右下に釣銭返却口１６が配設されている。
【００１４】
機器筐体２の内部には、複数の同一形状のカップＣ（図３参照）を縦方向に積層して収容し、最下部のカップＣから順次払い出して供給するカップ供給装置２１、カップ供給装置２１から供給されたカップＣを受けるカップ受台２４（図３参照）と、カップＣ胴部を把持するカップ把持アーム２５（図３参照）とを有し、カップＣを保持するカップ保持機構２３、カップＣを保持したカップ保持機構２３を搬送するカップ搬送装置２２、アイス飲料を販売するときに使用するチップ氷を製造して収容しているオーガ式製氷機３１、砂糖、クリームなどの粉末原料を収容している粉末原料キャニスタ（粉末原料供給装置）３２、飲料の調製に使用する温水を貯留している温水タンク３３、焙煎されたコーヒー豆を収容しているコーヒー豆キャニスタ３４、コーヒー豆キャニスタ３４から供給されたコーヒー豆をミル３５で挽いた挽き豆に温水タンク３３から供給された温水でコーヒー液を抽出するコーヒーブリュア（コーヒー液抽出装置）３６、カップＣに供給された砂糖、クリーム、コーヒー液などに挿入させた攪拌羽根５１（図３参照）を回転させて攪拌、混合する飲料攪拌装置５０などが備えられている。
【００１５】
図３は、本発明のディフューザー４０と飲料攪拌装置５０を示している。飲料攪拌装置５０は、カップＣ内の粉末原料とコーヒー液を攪拌混合する攪拌羽根５１、攪拌羽根５１を回転駆動する攪拌モータ５３、攪拌モータ５３の回転力を攪拌羽根５１に伝える回転軸５２、攪拌モータ５３を取り付けた昇降ベース５４、昇降ベース５４に設けられたラック５５から構成されている。
【００１６】
これらが収容されているケース５６には、昇降ベース５４の昇降をガイドする複数のガイドシャフト５７が、昇降ベース５４に設けたガイド穴５４ａを貫通して設けられ、ケース５６に取り付けられた、昇降モータ５８の回転数を減速する減速部５８ａの出力軸に取り付けた平歯車５９が昇降ベース５４に取り付けられたラック５５と噛み合っている。
【００１７】
また、飲料攪拌装置５０に隣接してディフューザー４０が設けられている。コーヒー液を抽出するコーヒーブリュア３６は、抽出容器、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弁機構を備えたものが一般的である。抽出容器は、所謂シリンダと称されるものであり、上下両端面がそれぞれ開口した円筒形状を成し、内部に空気を供給するための空気導入口が上下に設けられている。フィルタは、抽出容器の下端開口を閉塞する態様で配置されるもので、例えば紙製のものが適用されている。フィルタブロックは、フィルタを介して抽出容器の下端開口に嵌合させて装着される有底円筒形状の容器であり、その内底部にはコーヒー液送出通路を有している。
【００１８】
このコーヒーブリュア３６でコーヒー液を抽出するには、先ず、抽出容器の下端開口にフィルタを介してフィルタブロックを装着した後、弁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温水タンクに貯留してヒータで加熱している高温の温水を供給する。そして、このコーヒー挽き豆と温水との混合液に下部空気導入口から空気を供給して攪拌を行う。このコーヒー挽き豆と温水との混合液に空気を供給して攪拌した結果、コーヒー挽き豆から温水に香味や旨味が引き出される。しかる後、弁機構によって抽出容器の上端開口を閉塞し、この状態で上部空気導入口から抽出容器の内部に貯留している混合液の上部空間に空気を供給すると、抽出容器に供給された空気圧（抽出圧）により、フィルタを通過して濾過されたコーヒー液がフィルタブロックに送出され、コーヒー液送出通路からコーヒー液管路を通じてノズルからカップに供給される。
【００１９】
このようにコーヒー液の抽出は、抽出容器の内部に貯留しているコーヒー挽き豆と温水との混合液の上部空間に空気を供給し、この抽出容器に供給された空気圧によりコーヒー挽き豆から温水に香味や旨味が引き出されたコーヒー液をフィルタを通過させて濾過するようにしている。
【００２０】
しかしながら、コーヒー挽き豆と温水との混合液から空気圧でコーヒー液が押し出され、コーヒー液の抽出が終わるとき、コーヒー滓およびフィルタを通過した空気が勢い良くコーヒー液管路を通じてノズルから開放される。加圧されている空気が勢い良くノズルから開放されると、ノズル先端開口からコーヒー液が噴き出し、カップ内壁面にコーヒー液が飛散して見栄えが悪くなる。また、カップ外にコーヒー液が飛び出すとカップの外壁面やカップ搬送装置に付着してしまう虞があるが、空気圧（抽出圧）をディフューザー４０内に開放することでこのような不具合を防止可能となるため、コーヒーブリュア３６とノズル３９との間にディフューザー４０を設けている。
【００２１】
このように、コーヒーブリュア３６とディフューザー４０はコーヒー液管路３７を介して連通され、ディフューザー４０とノズル３９はコーヒー液管路３８を介して連通されることで、コーヒーブリュア３６がディフューザー４０を介してノズル３９と連通するようにしている。
【００２２】
ディフューザー４０は、下端にコーヒー液流出口（コーヒー液通路）４１ａを有するケース本体４１、ケース本体４１の上端開口を閉塞する態様で配置されるケース蓋４２、ケース蓋４２のコーヒー液流入口４２ａ、栓シャフト４３の下端に設けられ、下方向の押圧力が働くとコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａ、栓シャフト４３に設けられたばね固定片４３ｂとばね固定片４５との間に掛けられた伸張ばね４４、軸４７で軸支される栓駆動板４６から構成されている。
【００２３】
そして、昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに待機位置（最上部位置）にあるとき、栓駆動板４６の一方（図３の左端）は軸４７で軸支されて昇降ベース５４で押し上げられ、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図３の右端）は伸張ばね４４を伸長させて押し下げられることで、ばね固定片４３ｂを押し下げる。栓駆動板４６が軸４７を支点として時計方向に回転してばね固定片４３ｂが押し下げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを閉塞する。
【００２４】
また、昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに下降すると、図６に示すように、栓駆動板４６の一方（図６の左端）が昇降ベース５４から開放されることで、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図６の右端）も開放される。栓駆動板４６の他方が開放されると、ばね固定片４３ｂは伸張ばね４４の引っ張り力により引き上げられる。ばね固定片４３ｂが引き上げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを開放する。
【００２５】
図４は、カップ式自動販売機１の制御ブロック図を示し、カップ式自動販売機１での飲料の調製などを制御する制御部９０は、中央処理装置としてのＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１の制御プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）９２、ＣＰＵ９１の制御に必要な各種のプログラムやデータを随時記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）９３、基準クロック発生部（図示せず）で発生するクロックをカウントして各種時刻を計時するタイマー９４、カップ式自動販売機１に備えられている各機器に通電する電力回路を有する通電部９５から構成されている。
【００２６】
また、制御部９０には、カップ式自動販売機１の各種設定データを入力するキーボード９６、利用者が購入する飲料を選択するホット飲料選択ボタン５、アイス飲料選択ボタン６、昇降モータ５８の回転数を検出して回転数信号を出力するエンコーダ５８ｂなどが接続されている。
【００２７】
さらに、販売口１４に設けられ、扉板１５を電動で開閉する扉板開閉モータ１５ｍ、攪拌羽根５１を回転駆動する攪拌モータ５３、攪拌モータ５３を取り付けた昇降ベース５４を昇降させる昇降モータ５８などが接続されている。
【００２８】
以上説明したカップ式自動販売機１において、利用者が硬貨投入口９に硬貨を投入し、ホット飲料選択ボタン６、例えばホットコーヒーを選択するボタンを押すと、制御部９０がホットコーヒーを調製するための信号を出力する。この制御部９０が出力する信号により、先ず、カップ搬送装置２２が、カップ供給装置２１から供給されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３を粉末原料キャニスタ３２の各位置に順次搬送する。カップ保持機構２３に把持されているカップＣには粉末原料キャニスタ３２から所定量の各粉末原料（例えば、砂糖、クリーム）が順次投入される。粉末原料キャニスタ３２からカップＣで飲料を調製するのに必要な粉末原料が投入されるとカップ搬送装置２２がカップ保持機構２３に把持されているカップＣを飲料攪拌装置５０の直下位置まで搬送して停止する（図５Ａ参照）。
【００２９】
カップＣが飲料攪拌装置５０の直下位置まで搬送されて停止すると、制御部９０は昇降モータ５８を回転し、減速部５８ａで減速された平歯車５９が正転すると平歯車５９と噛み合っているラック５５が下降する。ラック５５が下降すると、ガイドシャフト５７に沿って昇降ベース５４とともに攪拌羽根５１がカップＣ内へと下降する。攪拌羽根５１が所定の攪拌位置（図６に示すカップＣの底部）まで下降すると、制御部９０はエンコーダ５８ｂが出力する昇降モータ５８の回転数信号に基づいて昇降モータ５８を停止させる。昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに下降すると、栓駆動板４６の一方（図６の左端）が昇降ベース５４から開放されることで、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図６の右端）も開放される。栓駆動板４６の他方が開放されると、ばね固定片４３ｂは伸張ばね４４の引っ張り力により引き上げられる。ばね固定片４３ｂが引き上げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを開放する（図５Ｂおよび図６参照）。
【００３０】
同時に、コーヒーブリュア３６でコーヒー液を抽出する。コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液はコーヒー液管路３７を通流してコーヒー液流入口４２ａからディフューザー４０に流入する。ディフューザー４０に流入したコーヒー液は、栓４３ａが開放されたコーヒー液流出口４１ａからコーヒー液管路３８を通流してノズル３９からカップＣに注がれる（図５Ｃおよび図６参照）。
【００３１】
攪拌羽根５１が所定の攪拌位置まで下降して昇降モータ５８が停止すると、攪拌モータ５３を回転させてカップＣに投入された各粉末原料（例えば、コーヒー、砂糖）とコーヒー液とを攪拌羽根５１で攪拌し、コーヒー液に各粉末原料を溶解させたホットコーヒーを調製する（図５Ｄおよび図６参照）。
【００３２】
次に、昇降モータ５８を先程とは逆方向に回転させて昇降ベース５４と攪拌羽根５１を上昇させる。昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに待機位置（最上部位置）に上昇すると、栓駆動板４６の一方（図３の左端）は軸４７で軸支されて昇降ベース５４で押し上げられ、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図３の右端）は伸張ばね４４を伸長させて押し下げられることで、ばね固定片４３ｂを押し下げる。栓駆動板４６が軸４７を支点として時計方向に回転してばね固定片４３ｂが押し下げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを閉塞する。コーヒー液流出口４１ａが栓４３ａで閉塞されることで、コーヒー液がコーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路３８内を流下し、ノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」が効果的に防止できる。これにより、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを飲料攪拌装置５０の位置から販売口１４まで搬送するときにも、カップＣの外壁面やカップ搬送装置２２に飲料の「後垂れ」が付着する不具合を解消することができる。（図５Ｅおよび図３参照）。
【００３３】
昇降モータ５８を逆転させて昇降ベース５４と攪拌羽根５１を待機位置に上昇させると、カップ搬送装置２２を運転してホットコーヒーが調製されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３を販売口１４まで搬送する（図５Ｆ参照）。
【００３４】
そして、昇降モータ５８を正転、逆転させ、昇降ベース５４と攪拌羽根５１を下降、上昇させてコーヒー液流出口４１ａを開放、閉塞させ、コーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に付着残留しているコーヒー液をノズル３９から廃液部（図示せず）へ流出させる（図５Ｇ参照）。
【００３５】
ホットコーヒーが調製されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３が販売口１４まで搬送されると、扉板開閉モータ１５ｍが駆動されて扉板１５が移動し、販売口１４が開口すると、利用者によりホットコーヒーが調製されたカップＣが取り出され、扉板開閉モータ１５ｍが駆動されて扉板１５が移動すると販売口１４の開口が閉ざされる。
【００３６】
以上のように、本実施形態のカップ式自動販売機１によれば、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを、粉末原料キャニスタ３２を経由させて飲料攪拌装置５０の位置まで搬送し、その搬送途上で、粉末原料キャニスタ３２から粉末原料がカップＣに順次投入され、飲料攪拌装置５０の位置では、コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液がディフューザー４０を介してノズル３９からカップＣに注入され、飲料攪拌装置５０の攪拌羽根５１が下降して粉末原料とコーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップＣが販売口１４へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機１において、攪拌羽根５１の昇降動作に連動してディフューザー４０のコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａを設けたことにより、コーヒー液がコーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路３８内を流下し、ノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できる。これにより、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを飲料攪拌装置５０の位置から販売口１４まで搬送するときにも、カップＣの外壁面やカップ搬送装置２２に飲料の「後垂れ」が付着する不具合を解消することができる。
【００３７】
また、栓４３ａは、攪拌羽根５１が待機位置にあるときはコーヒー液流出口４１ａを閉塞し、攪拌羽根５１が下降するとコーヒー液流出口４１ａを開放することにより、コーヒー液流出口４１ａを確実に開閉動作させることができるカップ式自動販売機１を提供することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１ カップ式自動販売機
２ 機器筐体
５ ホット飲料選択ボタン
６ アイス飲料選択ボタン
１４ 販売口
２１ カップ供給装置
２２ カップ搬送装置
２３ カップ保持機構
３２ 粉末原料キャニスタ（粉末原料供給装置）
３６ コーヒーブリュア（コーヒー液抽出装置）
３９ ノズル
４０ ディフューザー
４１ ケース本体
４１ａ コーヒー液流出口（コーヒー液通路）
４３ 栓シャフト
４３ａ 栓
５０ 飲料攪拌装置
５１ 攪拌羽根
５３ 攪拌モータ
５４ 昇降ベース
５８ 昇降モータ
Ｃ カップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攪拌羽根で粉末原料とコーヒー液とを攪拌して調製したカップ飲料を販売口に搬送して販売に供するカップ式自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
カップ供給装置から供給されたカップを把持して搬送するカップ搬送装置を備え、カップ搬送装置が粉末原料キャニスタから飲料攪拌装置を経由させて販売口までカップを搬送し、その搬送途上で調製したカップ飲料を販売に供するカップ式自動販売機が知られている。このカップ式自動販売機では、カップ搬送装置が搬送するカップに、粉末原料キャニスタから砂糖やクリームなどの粉末原料を投入し、飲料攪拌装置の位置に搬送されると、コーヒーブリュアで抽出したコーヒー液がコーヒー液管路を流下してノズルから注入され、攪拌羽根を下降して粉末原料とコーヒー液とを攪拌してコーヒー飲料を調製し、調製されたコーヒー飲料入りカップを販売口に搬送するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このコーヒーブリュアで抽出したコーヒー液がコーヒー液管路の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路内を流下し、ノズルから滴となって滴り落ちる現象があり、このような現象を「後垂れ」と称している。
【０００５】
そして、カップ搬送装置が把持しているカップを飲料攪拌装置の位置から販売口まで搬送するときに、この「後垂れ」が生じると、ノズルから滴り落ちた飲料の滴がカップの外壁面やカップ搬送装置に付着して汚してしまう不具合がおこる。
【０００６】
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、ノズルから滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できるカップ式自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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は、カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、
前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るカップ式自動販売機は、上述した請求項１において、前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことにより、ノズルから滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できるカップ式自動販売機を提供することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放することにより、コーヒー液通路を確実に開閉動作させることができるカップ式自動販売機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機の正面概要図
【図２】図１に示したカップ式自動販売機の前扉を開いた正面概要図
【図３】図１に示したカップ式自動販売機の飲料攪拌装置とディフューザーを示す図
【図４】図１に示したカップ式自動販売機の制御ブロック図
【図５】図１に示したカップ式自動販売機のタイミングチャート図
【図６】図３に示したディフューザーのコーヒー液通路が開放された図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本発明の実施の形態に係るカップ式自動販売機の正面概要図、図２は図１に示したカップ式自動販売機の前扉を開いた正面概要図である。
【００１３】
カップ式自動販売機１は、利用者が飲料選択ボタンを操作して選択した飲料をカップに調製して販売に供する自動販売機である。機器筐体２（図２参照）に開閉可能に取り付けられた前扉３の外表面上部には、複数の飲料見本表示部４、飲料見本表示部４毎に設けられたホット飲料選択ボタン５、アイス飲料選択ボタン６、ポスターパネル７が配設されている。また、前扉３の外表面中央部には、砂糖やミルク、コーヒー原料の増減ボタン８、硬貨投入口９、硬貨返却レバー１０、紙幣挿入口１１、入金額、温水温度、冷却水温度などを表示する表示部１２、扉ロック１３、販売口１４、扉板開閉モータ１５ｍ（図４参照）が駆動されると販売口１４を開閉する扉板１５、その右下に釣銭返却口１６が配設されている。
【００１４】
機器筐体２の内部には、複数の同一形状のカップＣ（図３参照）を縦方向に積層して収容し、最下部のカップＣから順次払い出して供給するカップ供給装置２１、カップ供給装置２１から供給されたカップＣを受けるカップ受台２４（図３参照）と、カップＣ胴部を把持するカップ把持アーム２５（図３参照）とを有し、カップＣを保持するカップ保持機構２３、カップＣを保持したカップ保持機構２３を搬送するカップ搬送装置２２、アイス飲料を販売するときに使用するチップ氷を製造して収容しているオーガ式製氷機３１、砂糖、クリームなどの粉末原料を収容している粉末原料キャニスタ（粉末原料供給装置）３２、飲料の調製に使用する温水を貯留している温水タンク３３、焙煎されたコーヒー豆を収容しているコーヒー豆キャニスタ３４、コーヒー豆キャニスタ３４から供給されたコーヒー豆をミル３５で挽いた挽き豆に温水タンク３３から供給された温水でコーヒー液を抽出するコーヒーブリュア（コーヒー液抽出装置）３６、カップＣに供給された砂糖、クリーム、コーヒー液などに挿入させた攪拌羽根５１（図３参照）を回転させて攪拌、混合する飲料攪拌装置５０などが備えられている。
【００１５】
図３は、本発明のディフューザー４０と飲料攪拌装置５０を示している。飲料攪拌装置５０は、カップＣ内の粉末原料とコーヒー液を攪拌混合する攪拌羽根５１、攪拌羽根５１を回転駆動する攪拌モータ５３、攪拌モータ５３の回転力を攪拌羽根５１に伝える回転軸５２、攪拌モータ５３を取り付けた昇降ベース５４、昇降ベース５４に設けられたラック５５から構成されている。
【００１６】
これらが収容されているケース５６には、昇降ベース５４の昇降をガイドする複数のガイドシャフト５７が、昇降ベース５４に設けたガイド穴５４ａを貫通して設けられ、ケース５６に取り付けられた、昇降モータ５８の回転数を減速する減速部５８ａの出力軸に取り付けた平歯車５９が昇降ベース５４に取り付けられたラック５５と噛み合っている。
【００１７】
また、飲料攪拌装置５０に隣接してディフューザー４０が設けられている。コーヒー液を抽出するコーヒーブリュア３６は、抽出容器、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弁機構を備えたものが一般的である。抽出容器は、所謂シリンダと称されるものであり、上下両端面がそれぞれ開口した円筒形状を成し、内部に空気を供給するための空気導入口が上下に設けられている。フィルタは、抽出容器の下端開口を閉塞する態様で配置されるもので、例えば紙製のものが適用されている。フィルタブロックは、フィルタを介して抽出容器の下端開口に嵌合させて装着される有底円筒形状の容器であり、その内底部にはコーヒー液送出通路を有している。
【００１８】
このコーヒーブリュア３６でコーヒー液を抽出するには、先ず、抽出容器の下端開口にフィルタを介してフィルタブロックを装着した後、弁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温水タンクに貯留してヒータで加熱している高温の温水を供給する。そして、このコーヒー挽き豆と温水との混合液に下部空気導入口から空気を供給して攪拌を行う。このコーヒー挽き豆と温水との混合液に空気を供給して攪拌した結果、コーヒー挽き豆から温水に香味や旨味が引き出される。しかる後、弁機構によって抽出容器の上端開口を閉塞し、この状態で上部空気導入口から抽出容器の内部に貯留している混合液の上部空間に空気を供給すると、抽出容器に供給された空気圧（抽出圧）により、フィルタを通過して濾過されたコーヒー液がフィルタブロックに送出され、コーヒー液送出通路からコーヒー液管路を通じてノズルからカップに供給される。
【００１９】
このようにコーヒー液の抽出は、抽出容器の内部に貯留しているコーヒー挽き豆と温水との混合液の上部空間に空気を供給し、この抽出容器に供給された空気圧によりコーヒー挽き豆から温水に香味や旨味が引き出されたコーヒー液をフィルタを通過させて濾過するようにしている。
【００２０】
しかしながら、コーヒー挽き豆と温水との混合液から空気圧でコーヒー液が押し出され、コーヒー液の抽出が終わるとき、コーヒー滓およびフィルタを通過した空気が勢い良くコーヒー液管路を通じてノズルから開放される。加圧されている空気が勢い良くノズルから開放されると、ノズル先端開口からコーヒー液が噴き出し、カップ内壁面にコーヒー液が飛散して見栄えが悪くなる。また、カップ外にコーヒー液が飛び出すとカップの外壁面やカップ搬送装置に付着してしまう虞があるが、空気圧（抽出圧）をディフューザー４０内に開放することでこのような不具合を防止可能となるため、コーヒーブリュア３６とノズル３９との間にディフューザー４０を設けている。
【００２１】
このように、コーヒーブリュア３６とディフューザー４０はコーヒー液管路３７を介して連通され、ディフューザー４０とノズル３９はコーヒー液管路３８を介して連通されることで、コーヒーブリュア３６がディフューザー４０を介してノズル３９と連通するようにしている。
【００２２】
ディフューザー４０は、下端にコーヒー液流出口（コーヒー液通路）４１ａを有するケース本体４１、ケース本体４１の上端開口を閉塞する態様で配置されるケース蓋４２、ケース蓋４２のコーヒー液流入口４２ａ、栓シャフト４３の下端に設けられ、下方向の押圧力が働くとコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａ、栓シャフト４３に設けられたばね固定片４３ｂとばね固定片４５との間に掛けられた伸張ばね４４、軸４７で軸支される栓駆動板４６から構成されている。
【００２３】
そして、昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに待機位置（最上部位置）にあるとき、栓駆動板４６の一方（図３の左端）は軸４７で軸支されて昇降ベース５４で押し上げられ、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図３の右端）は伸張ばね４４を伸長させて押し下げられることで、ばね固定片４３ｂを押し下げる。栓駆動板４６が軸４７を支点として時計方向に回転してばね固定片４３ｂが押し下げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを閉塞する。
【００２４】
また、昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに下降すると、図６に示すように、栓駆動板４６の一方（図６の左端）が昇降ベース５４から開放されることで、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図６の右端）も開放される。栓駆動板４６の他方が開放されると、ばね固定片４３ｂは伸張ばね４４の引っ張り力により引き上げられる。ばね固定片４３ｂが引き上げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを開放する。
【００２５】
図４は、カップ式自動販売機１の制御ブロック図を示し、カップ式自動販売機１での飲料の調製などを制御する制御部９０は、中央処理装置としてのＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１の制御プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）９２、ＣＰＵ９１の制御に必要な各種のプログラムやデータを随時記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）９３、基準クロック発生部（図示せず）で発生するクロックをカウントして各種時刻を計時するタイマー９４、カップ式自動販売機１に備えられている各機器に通電する電力回路を有する通電部９５から構成されている。
【００２６】
また、制御部９０には、カップ式自動販売機１の各種設定データを入力するキーボード９６、利用者が購入する飲料を選択するホット飲料選択ボタン５、アイス飲料選択ボタン６、昇降モータ５８の回転数を検出して回転数信号を出力するエンコーダ５８ｂなどが接続されている。
【００２７】
さらに、販売口１４に設けられ、扉板１５を電動で開閉する扉板開閉モータ１５ｍ、攪拌羽根５１を回転駆動する攪拌モータ５３、攪拌モータ５３を取り付けた昇降ベース５４を昇降させる昇降モータ５８などが接続されている。
【００２８】
以上説明したカップ式自動販売機１において、利用者が硬貨投入口９に硬貨を投入し、ホット飲料選択ボタン６、例えばホットコーヒーを選択するボタンを押すと、制御部９０がホットコーヒーを調製するための信号を出力する。この制御部９０が出力する信号により、先ず、カップ搬送装置２２が、カップ供給装置２１から供給されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３を粉末原料キャニスタ３２の各位置に順次搬送する。カップ保持機構２３に把持されているカップＣには粉末原料キャニスタ３２から所定量の各粉末原料（例えば、砂糖、クリーム）が順次投入される。粉末原料キャニスタ３２からカップＣで飲料を調製するのに必要な粉末原料が投入されるとカップ搬送装置２２がカップ保持機構２３に把持されているカップＣを飲料攪拌装置５０の直下位置まで搬送して停止する（図５Ａ参照）。
【００２９】
カップＣが飲料攪拌装置５０の直下位置まで搬送されて停止すると、制御部９０は昇降モータ５８を回転し、減速部５８ａで減速された平歯車５９が正転すると平歯車５９と噛み合っているラック５５が下降する。ラック５５が下降すると、ガイドシャフト５７に沿って昇降ベース５４とともに攪拌羽根５１がカップＣ内へと下降する。攪拌羽根５１が所定の攪拌位置（図６に示すカップＣの底部）まで下降すると、制御部９０はエンコーダ５８ｂが出力する昇降モータ５８の回転数信号に基づいて昇降モータ５８を停止させる。昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに下降すると、栓駆動板４６の一方（図６の左端）が昇降ベース５４から開放されることで、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図６の右端）も開放される。栓駆動板４６の他方が開放されると、ばね固定片４３ｂは伸張ばね４４の引っ張り力により引き上げられる。ばね固定片４３ｂが引き上げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを開放する（図５Ｂおよび図６参照）。
【００３０】
同時に、コーヒーブリュア３６でコーヒー液を抽出する。コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液はコーヒー液管路３７を通流してコーヒー液流入口４２ａからディフューザー４０に流入する。ディフューザー４０に流入したコーヒー液は、栓４３ａが開放されたコーヒー液流出口４１ａからコーヒー液管路３８を通流してノズル３９からカップＣに注がれる（図５Ｃおよび図６参照）。
【００３１】
攪拌羽根５１が所定の攪拌位置まで下降して昇降モータ５８が停止すると、攪拌モータ５３を回転させてカップＣに投入された各粉末原料（例えば、コーヒー、砂糖）とコーヒー液とを攪拌羽根５１で攪拌し、コーヒー液に各粉末原料を溶解させたホットコーヒーを調製する（図５Ｄおよび図６参照）。
【００３２】
次に、昇降モータ５８を先程とは逆方向に回転させて昇降ベース５４と攪拌羽根５１を上昇させる。昇降ベース５４が攪拌羽根５１とともに待機位置（最上部位置）に上昇すると、栓駆動板４６の一方（図３の左端）は軸４７で軸支されて昇降ベース５４で押し上げられ、軸４７で軸支されている栓駆動板４６の他方（図３の右端）は伸張ばね４４を伸長させて押し下げられることで、ばね固定片４３ｂを押し下げる。栓駆動板４６が軸４７を支点として時計方向に回転してばね固定片４３ｂが押し下げられると、栓シャフト４３の下端に設けられた栓４３ａがコーヒー液流出口４１ａを閉塞する。コーヒー液流出口４１ａが栓４３ａで閉塞されることで、コーヒー液がコーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路３８内を流下し、ノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」が効果的に防止できる。これにより、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを飲料攪拌装置５０の位置から販売口１４まで搬送するときにも、カップＣの外壁面やカップ搬送装置２２に飲料の「後垂れ」が付着する不具合を解消することができる。（図５Ｅおよび図３参照）。
【００３３】
昇降モータ５８を逆転させて昇降ベース５４と攪拌羽根５１を待機位置に上昇させると、カップ搬送装置２２を運転してホットコーヒーが調製されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３を販売口１４まで搬送する（図５Ｆ参照）。
【００３４】
そして、昇降モータ５８を正転、逆転させ、昇降ベース５４と攪拌羽根５１を下降、上昇させてコーヒー液流出口４１ａを開放、閉塞させ、コーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に付着残留しているコーヒー液をノズル３９から廃液部（図示せず）へ流出させる（図５Ｇ参照）。
【００３５】
ホットコーヒーが調製されたカップＣを把持しているカップ保持機構２３が販売口１４まで搬送されると、扉板開閉モータ１５ｍが駆動されて扉板１５が移動し、販売口１４が開口すると、利用者によりホットコーヒーが調製されたカップＣが取り出され、扉板開閉モータ１５ｍが駆動されて扉板１５が移動すると販売口１４の開口が閉ざされる。
【００３６】
以上のように、本実施形態のカップ式自動販売機１によれば、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを、粉末原料キャニスタ３２を経由させて飲料攪拌装置５０の位置まで搬送し、その搬送途上で、粉末原料キャニスタ３２から粉末原料がカップＣに順次投入され、飲料攪拌装置５０の位置では、コーヒーブリュア３６で抽出されたコーヒー液がディフューザー４０を介してノズル３９からカップＣに注入され、飲料攪拌装置５０の攪拌羽根５１が下降して粉末原料とコーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップＣが販売口１４へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機１において、攪拌羽根５１の昇降動作に連動してディフューザー４０のコーヒー液流出口４１ａを閉塞する栓４３ａを設けたことにより、コーヒー液がコーヒー液管路３７やディフューザー４０の内部に表面張力などにより付着残留し、この付着残留しているコーヒー液が徐々にコーヒー液管路３８内を流下し、ノズル３９から滴り落ちる飲料の「後垂れ」を効果的に防止できる。これにより、カップ搬送装置２２のカップ保持機構２３が把持しているカップＣを飲料攪拌装置５０の位置から販売口１４まで搬送するときにも、カップＣの外壁面やカップ搬送装置２２に飲料の「後垂れ」が付着する不具合を解消することができる。
【００３７】
また、栓４３ａは、攪拌羽根５１が待機位置にあるときはコーヒー液流出口４１ａを閉塞し、攪拌羽根５１が下降するとコーヒー液流出口４１ａを開放することにより、コーヒー液流出口４１ａを確実に開閉動作させることができるカップ式自動販売機１を提供することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１ カップ式自動販売機
２ 機器筐体
５ ホット飲料選択ボタン
６ アイス飲料選択ボタン
１４ 販売口
２１ カップ供給装置
２２ カップ搬送装置
２３ カップ保持機構
３２ 粉末原料キャニスタ（粉末原料供給装置）
３６ コーヒーブリュア（コーヒー液抽出装置）
３９ ノズル
４０ ディフューザー
４１ ケース本体
４１ａ コーヒー液流出口（コーヒー液通路）
４３ 栓シャフト
４３ａ 栓
５０ 飲料攪拌装置
５１ 攪拌羽根
５３ 攪拌モータ
５４ 昇降ベース
５８ 昇降モータ
Ｃ カップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、
前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機。
【請求項２】
前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放す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。
【請求項１】
カップ搬送装置が把持しているカップを、粉末原料供給装置を経由させて飲料攪拌装置位置まで搬送し、その搬送途上で、前記粉末原料供給装置から粉末原料が前記カップに順次投入され、前記飲料攪拌装置位置では、コーヒー液抽出装置で抽出されたコーヒー液がディフューザーを介してノズルから前記カップに注入され、前記飲料攪拌装置の攪拌羽根が下降して前記粉末原料と前記コーヒー液とが攪拌されて調製されたコーヒー飲料入りカップが販売口へ搬送されて販売に供されるカップ式自動販売機において、
前記攪拌羽根の昇降動作に連動して前記ディフューザーのコーヒー液通路を閉塞する栓を設けたことを特徴とするカップ式自動販売機。
【請求項２】
前記栓は、前記攪拌羽根が待機位置にあるときは前記コーヒー液通路を閉塞し、前記攪拌羽根が下降すると前記コーヒー液通路を開放す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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−５９０９５（Ｐ２０１２−５９０９５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２６６７（Ｐ２０１０−２０２６６７）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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