(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ内の飲料に食用のパウダーをトッピングするパウダートッピング装置であって、
上下方向に延びる筒状に形成されるとともに上下方向に移動自在に構成されたパウダー容器と、
所定の図柄が切り抜かれた切抜き部を有し、前記パウダー容器の底面開口を塞ぐように、該パウダー容器の底部に設けられたステンシルと、
上下方向に延びる筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュが形成され、前記ステンシルより上方で前記パウダー容器内を上下方向に摺動自在に配置されたパウダー投入容器と、
前記パウダー容器を上下方向に駆動するパウダー容器駆動機構と、
を備え、
駆動された前記パウダー容器が上昇から下降に転じた時には、その反転時の衝撃で前記パウダー投入容器に収容されているパウダーを前記メッシュで濾過して前記ステンシル上にふるい落とし、
前記パウダー容器がさらに下降して衝撃付与部に当接すると、該衝撃付与部によって付与された衝撃で前記パウダー投入容器に収容されているパウダーを前記メッシュで濾過して前記ステンシル上にふるい落とすとともに、前記ステンシルの切抜き部を介して所定量のパウダーの落下を許容してトッピングすることを特徴とするパウダートッピング装置。
【請求項２】
前記パウダー容器の側壁には、外方に水平に突出する係合突起が設けられており、
上下方向に延びるとともに前記係合突起が貫通した状態で係合するガイド孔を有し、前記パウダー容器の側壁を囲むように配置された円筒状のガイド壁を、さらに備えており、
前記パウダー容器駆動機構は、
前記ガイド壁の外周面に沿って、前記ガイド孔の延び方向に対して傾斜するように延びるとともに、前記ガイド孔から突出した前記係合突起に係合する係合溝を有し、前記ガイド壁を囲むように配置されるとともに当該ガイド壁の周方向に沿って回動自在の回動部材と、
トッピング時に、前記回動部材を、前記ガイド壁を中心として時計方向および反時計方向に往復動させる往復動機構と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載のパウダートッピング装置。
【請求項３】
前記往復動機構は、
モータと、
前記パウダー容器が下方に駆動されるよう、前記回動部材を前記時計方向および前記反時計方向の一方に付勢するばねと、
前記モータによって回転駆動され、前記回動部材に係合した状態で、前記ばねの付勢力に抗して、前記回動部材を前記時計方向および前記反時計方向の他方に駆動することにより、前記パウダー容器を上方に駆動し、１回転する途中において、前記回動部材との係合が解除される駆動カムと、を有しており、
前記衝撃付与部は、前記ガイド壁の前記ガイド孔の下端であることを特徴とする請求項２に記載のパウダートッピング装置。
【請求項４】
前記パウダー投入容器および前記ステンシルは、前記パウダー容器に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のパウダートッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどの各種飲料調理装置に適用され、カップ内の飲料に食用のパウダーをトッピングすることにより、そのパウダーによって、飲料の液面上に文字や絵、模様などの図柄を描くパウダートッピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カップ式自動販売機において、カップ内の飲料にトッピング材をトッピングする飲料調理装置として、例えば特許文献１および２に開示されたものが知られている。特許文献１の飲料調理装置では、カップ内にコーヒーなどの飲料を供給した後、飲料調理時にカップに粉末原料を供給する既存の原料供給装置などを利用して、カップの上方からココアパウダーなどのトッピング材をカップ内の飲料にトッピングする。一方、特許文献２の飲料調理装置では、カップ内にコーヒーなどの飲料を供給した後、生クリームなどのトッピング材をカップの上方から流し落とすとともに、カップを搬送する搬送機構によって、カップを所定の範囲内で前後左右に移動させる。これにより、カップ内の飲料の液面上には、トッピング材によって渦巻き模様や蛇行した模様などが描かれる。さらには、インクジェットなどによる印刷、もしくはオブラートに描画されたものを飲料表面で溶解させる方法などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６００８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１では、飲料調理時に粉末原料をカップに投入するのと同様、トッピング材をカップの上方から単純に落下させているので、トッピング材が飲料の液面上に散らばった状態となり、トッピング材で図柄を描くことはできない。一方、特許文献２では、渦巻きなどの模様を描くように、トッピング材をカップ内の飲料にトッピングすることが可能であるものの、上方から流れ落ちるトッピング材に対して、カップを動かしながらトッピングを行うので、デザイン性の低い単純な模様しか描くことができない。また、インクジェットなどによる印刷、もしくはオブラートに描画されたものを飲料表面で溶解させる方法では、インクコスト、オブラートフィルムコストが高価である。さらに、専用のトッピング材は市場流通性が少ないため高コストとなり、パウダートッピング装置普及の妨げとなっていた。
【０００５】
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、低コストのトッピング材を使用してカップ内飲料の液面上にデザイン性が高い図柄を容易に描くことができるパウダートッピング装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るパウダートッピング装置は、カップ内の飲料に食用のパウダーをトッピングするパウダートッピング装置であって、
上下方向に延びる筒状に形成されるとともに上下方向に移動自在に構成されたパウダー容器と、
所定の図柄が切り抜かれた切抜き部を有し、前記パウダー容器の底面開口を塞ぐように、該パウダー容器の底部に設けられたステンシルと、
上下方向に延びる筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュが形成され、前記ステンシルより上方で前記パウダー容器内を上下方向に摺動自在に配置されたパウダー投入容器と、
前記パウダー容器を上下方向に駆動するパウダー容器駆動機構と、
を備え、
駆動された前記パウダー容器が上昇から下降に転じた時には、その反転時の衝撃で前記パウダー投入容器に収容されているパウダーを前記メッシュで濾過して前記ステンシル上にふるい落とし、
前記パウダー容器がさらに下降して衝撃付与部に当接すると、該衝撃付与部によって付与された衝撃で前記パウダー投入容器に収容されているパウダーを前記メッシュで濾過して前記ステンシル上にふるい落とすとともに、前記ステンシルの切抜き部を介して所定量のパウダーの落下を許容してトッピングすることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係るパウダートッピング装置は、上述した請求項１において、前記パウダー容器の側壁には、外方に水平に突出する係合突起が設けられており、
上下方向に延びるとともに前記係合突起が貫通した状態で係合するガイド孔を有し、前記パウダー容器の側壁を囲むように配置された円筒状のガイド壁を、さらに備えており、
前記パウダー容器駆動機構は、
前記ガイド壁の外周面に沿って、前記ガイド孔の延び方向に対して傾斜するように延びるとともに、前記ガイド孔から突出した前記係合突起に係合する係合溝を有し、前記ガイド壁を囲むように配置されるとともに当該ガイド壁の周方向に沿って回動自在の回動部材と、
トッピング時に、前記回動部材を、前記ガイド壁を中心として時計方向および反時計方向に往復動させる往復動機構と、
を有していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係るパウダートッピング装置は、上述した請求項２において、前記往復動機構は、
モータと、
前記パウダー容器が下方に駆動されるよう、前記回動部材を前記時計方向および前記反時計方向の一方に付勢するばねと、
前記モータによって回転駆動され、前記回動部材に係合した状態で、前記ばねの付勢力に抗して、前記回動部材を前記時計方向および前記反時計方向の他方に駆動することにより、前記パウダー容器を上方に駆動し、１回転する途中において、前記回動部材との係合が解除される駆動カムと、を有しており、
前記衝撃付与部は、前記ガイド壁の前記ガイド孔の下端であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係るパウダートッピング装置は、上述した請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記パウダー投入容器および前記ステンシルは、前記パウダー容器に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、上下方向に延びる筒状のパウダー容器の底部には、その底面開口を塞ぐように、所定の図柄が切り抜かれた切抜き部を有するステンシルが設けられ、ステンシルより上方には、上下方向に延びる筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュが形成され、パウダー容器内を上下方向に摺動自在なパウダー投入容器が配置され、駆動されたパウダー容器が上昇から下降に転じた時には、その反転時の衝撃でパウダー投入容器に収容されているパウダーをメッシュで濾過してステンシル上にふるい落とし、パウダー容器がさらに下降して衝撃付与部に当接すると、該衝撃付与部によって付与された衝撃でパウダー投入容器に収容されているパウダーをメッシュで濾過してステンシル上にふるい落とすとともに、ステンシルの切抜き部を介して所定量のパウダーの落下を許容してトッピングする。このように、上下方向に延びる筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュが形成され、パウダー容器内を上下方向に摺動自在なパウダー投入容器により、メッシュで描画用ステンシルメッシュより若干小さい所定の粒径に濾過したパウダーをステンシル上にふるい落とす。そして、トッピング時に、ステンシルの切抜き部を介して、所定量のパウダーを落下させて、カップ内の飲料の液面上には、ステンシルの切抜き部に対応する図柄を描くように、パウダーがトッピングされる。つまり、パウダー投入容器のメッシュで描画用ステンシルメッシュより若干小さい所定の粒径に濾過したパウダーがステンシル上にふるい落とされ、ステンシルの切抜き部を介して落下させてカップ内の飲料の液面上にステンシルの切抜き部に対応する図柄を描くようにパウダーがトッピングされるので、トッピング専用原料ではなく、市場に多量に流通している安価な有色プリミックス原料（インスタントココア、抹茶ラテなど）などの汎用原料をトッピング材として使用することが可能となる。また、トッピング材の粒度の大小ばらつきによる描画用ステンシルメッシュの閉塞を考慮せずにトッピング材の選定が可能となる。さらに、描画用ステンシルメッシュの閉塞を誘発する粒度の大きい粒を除去し、描画用ステンシルメッシュの閉塞確率を大幅に減少させて信頼性を向上させたパウダートッピング装置を提供することが可能となる。また、パウダー投入容器のメッシュとステンシルとの間に濾過後のトッピング材の粉が収容される空間ができるので、単位あたりの表面積の大きい濾過後の微粉が、上側はパウダー投入容器のメッシュと原料に保護され、下側はエアカーテンにより保護される。これにより、トッピング材が外気との接触が少なくなるので、トッピング材の固着リスクを低減させることが可能となる。そして、低コストのトッピング材を使用してカップ内飲料の液面上にデザイン性が高い図柄を容易に描くことができるパウダートッピング装置を提供することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、パウダー容器の側壁を囲むように、円筒状のガイド壁が配置され、このガイド壁に設けられた上下方向に延びるガイド孔に、パウダー容器の側壁から外方に水平に突出する係合突起が係合している。つまり、パウダー容器は、上下方向の移動のみが許容されている。また、パウダー容器を上下方向に駆動するパウダー容器駆動機構は、ガイド壁を囲むように配置されるとともにガイド壁の周方向に沿って回動自在の回動部材、およびこの回動部材を、ガイド壁を中心として時計方向および反時計方向に往復動させる往復動機構を有している。回動部材には、ガイド孔の延び方向に対して傾斜するように延びる係合溝が設けられ、この係合溝に、パウダー容器の係合突起が係合している。したがって、往復動機構によって、回動部材が、ガイド壁を中心として時計方向および反時計方向に往復動されることにより、パウダー容器を上下方向に安定して容易に駆動することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、モータによって回転駆動される駆動カムが、回動部材を時計方向および反時計方向の一方に付勢するばねの付勢力に抗して、回動部材を時計方向および反時計方向の他方に駆動することにより、パウダー容器を上方に駆動する。そして、駆動カムは、１回転する途中において、回動部材との係合が解除されることにより、パウダー容器がばねによって、下方に勢いよく駆動される。この場合、パウダー容器は、その側壁の係合突起が、衝撃付与部としての、ガイド壁のガイド孔の下端に当接することによって、衝撃が付与される。このように、回動部材を往復動させる往復動機構を、モータ、ばねおよび駆動カムによって簡単に構成でき、したがって、そのような往復動機構を有するパウダー容器駆動機構、および衝撃付与部を、比較的簡単な構成で容易に実現することができる。
【００１３】
また、請求項４の発明によれば、パウダー投入容器およびステンシルが、パウダー容器に着脱自在であるので、例えば、パウダー容器のメンテナンスやパウダーの交換の際に、パウダー投入容器およびステンシルをパウダー容器から取り外し、ステンシルのクリーニングや、パウダーの種類や粒径に応じた他のステンシルへの交換を、簡単に行うことができる。また、既設のステンシルと異なる図柄の切抜き部を有する他のステンシルを用意し、ステンシルを交換することにより、カップ内の飲料にパウダーによる他の図柄のトッピングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態によるパウダートッピング装置、およびその下方に搬送された飲料入りカップを示す斜視図、（ｂ）は、トッピング後の飲料入りのカップの一例を示す斜視図であり、パウダーによって飲料の液面上に「ＡＢＣ」の文字の図柄が描かれた状態を示す。
【図２】パウダートッピング装置を示す斜視図であり、上ケースを取り外した状態を示す。
【図３】パウダートッピング装置の制御ブロック図である。
【図４】下ケースからパウダー容器を取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図５】パウダー容器および駆動リングを説明するための分解斜視図である。
【図６】（ａ）は、上ケースを取り外した状態において、パウダー容器がトッピング位置に位置するパウダートッピング装置を示す平面図、（ｂ）は、パウダー容器およびその周囲の縦断面図である。
【図７】（ａ）は、上ケースを取り外した状態において、パウダー容器が最上位に上昇した位置のパウダートッピング装置を示す平面図、（ｂ）は、パウダー容器およびその周囲の縦断面図である。
【図８】パウダートッピング装置を下方から見たときの斜視図であり、（ａ）はパウダー容器が最上位に上昇した位置の状態、（ｂ）はパウダー容器がトッピング位置に位置する状態を示す。
【図９】パウダートッピング装置の動作を順に説明するための説明図であり、（ａ）はパウダー容器が待機位置に位置する状態、（ｂ）は駆動カムが駆動リングに係合した状態を示す。
【図１０】図９に続く説明図であり、（ａ）は駆動リングのレバー部が駆動カムから外れた直後の状態、（ｂ）はパウダー容器がトッピング位置に位置する状態を示す。
【図１１】ステンシルの変形例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るパウダートッピング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。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態によるパウダートッピング装置１、およびその下方に搬送された飲料入りのカップＣを示している。このパウダートッピング装置１は、例えばカップ式自動販売機や飲料ディスペンサ（いずれも図示せず）などに内蔵され、カップＣ内にコーヒー（カプチーノやカフェラテなど）や、紅茶（ミルクティーなど）などの飲料Ｄが注ぎ入れられた後、カップＣの上方から食用のパウダー（インスタントココア、抹茶ラテなど）をトッピングすることにより、そのパウダーによって、飲料Ｄの液面上に文字や絵、模様などの図柄Ｆを描くためのものである。なお、図１（ｂ）は、トッピング後の飲料入りのカップＣの一例を示しており、本例では、飲料Ｄの液面上に「ＡＢＣ」の文字の図柄Ｆが描かれるように、パウダーがトッピングされている。
【００１７】
図１（ａ）および図２に示すように、パウダートッピング装置１は、互いに上下方向に着脱自在に組み付けられた、プラスチック製の上ケース２および下ケース３を備えている。上ケース２は、下ケース３に対し相補的に成形されており、上下方向に貫通し、比較的大きな所定の径を有する円形の開口部２ａと、上方に突出し、エアホース連結パイプ４が接続される円筒状のパイプ接続部２ｂと、後述するモータ３２の上半部を覆うモータカバー部２ｃなどを有している。また、上ケース２の側壁の所定位置には、合計３つの係止爪２ｄ（図１（ａ）および図２では２つのみ図示）が設けられている。
【００１８】
下ケース３は、平面形状が円形に形成され、飲料入りのカップＣにパウダーをトッピングするためのトッピング部３ａと、これに隣接するとともに平面形状が横長矩形状に形成され、後述する駆動機構３１を収容する駆動機構収容部３ｂと、上ケース２のパイプ接続部２ｂの下方に画成されたエア導入部３ｃとを有している。また、下ケース３の側壁の所定位置には、上ケース２の３つの係止爪２ｄにそれぞれ対応する３つの係止突起３ｄが設けられている。これらの係止爪２ｄが係止突起３ｄに係止されることにより、上ケース２は、下ケース３上にロックされた状態に組み付けられ、また、各係止爪２ｄを対応する係止突起３ｄから外すことにより、上ケース２は、下ケース３から簡単に取り外される。
【００１９】
図４および図５は、トッピング部３ａに着脱自在に設けられたパウダー容器１１、およびこれを上下方向に駆動するための駆動リング１２（回動部材）を分解して示している。両図に示すように、下ケース３のトッピング部３ａは、その外壁よりも一回り小さく、上下方向に延びる円筒状に形成されたガイド壁１０を有している。このガイド壁１０には、その中心に対して周方向に沿って互いに等角度（１２０°）ごとに配置された３つのガイド孔１０ａが設けられている。各ガイド孔１０ａは、上下方向に所定長さ延び、上方に開放するＵ字状に形成されている。そして、ガイド壁１０の内側には、パウダー容器１１が収容される一方、ガイド壁１０の外側には、トッピング部３ａの外壁との間に、駆動リング１２が収容されている。
【００２０】
パウダー容器１１は、多量のパウダーをあらかじめ収容するものであり、図５に示すように、上下方向に所定長さ延びる円筒状の容器本体２１と、この容器本体２１内の底部に着脱自在に取り付けられたステンシル２２と、容器本体２１内に着脱自在に取り付けられ、ステンシル２２を容器本体２１内の底部に固定するためのステンシル固定リング２３と、容器本体２１内を上下方向に摺動自在に配置され、上下方向に延びる筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュ２４ａが形成されたパウダー投入容器２４と、で構成されている。
【００２１】
容器本体２１の外周面の下部には、容器本体２１の中心に対して周方向に沿って互いに等角度（１２０°）ごとに配置され、外方に水平に突出する３つの係合突起２１ａが設けられている。各突起２１ａは、上記ガイド壁１０の対応するガイド孔１０ａにそれぞれ係合するとともに、ガイド壁１０の外周面よりも外方に若干突出している。
【００２２】
また、容器本体２１の内周面の上端部には、蓋２０を、容器本体２１の上面開口２１ｄに着脱自在でかつほぼ密閉した状態に取り付けるための係合凹部２１ｂが、周方向の全体にわたって延びるように形成されている。蓋２０の下部には、容器本体２１の上面開口２１ｄに嵌合するリング状の嵌合壁２０ａが設けられ、この嵌合壁２０ａの外周面に、その周方向の全体にわたって延びる係合凸部２０ｂが設けられている。したがって、蓋２０を容器本体２１の上端部に取り付けたときには、蓋２０の嵌合壁２０ａおよび係合凸部２０ｂがそれぞれ、容器本体２１の上面開口２１ｄおよび係合凹部２１ｂに嵌合し、容器本体２１の上面開口２１ｄがほぼ密閉した状態に閉鎖される。また、蓋２０の中央部には、比較的小さな所定サイズの小孔２０ｃが形成されている。
【００２３】
さらに、容器本体２１の底部には、周方向の全体にわたって延び、内方に若干突出するリング状のフランジ部２１ｃが設けられている。このフランジ部２１ｃに、ステンシル２２の下面周縁部が載置された状態で、ステンシル２２が容器本体２１の底面開口を塞ぐように取り付けられている。
【００２４】
ステンシル２２は、容器本体２１の内径よりも小さくかつフランジ部２１ｃの内径よりも大きい直径を有する、厚さの薄い円板状に形成されており、パウダーＰのトッピングによって描く図柄Ｆ（本実施形態では「ＡＢＣ」の文字）に対応する切抜き部２２ａを有している。この切抜き部２２ａには、所定サイズの網目（描画用ステンシルメッシュ）が設けられている。具体的には、切抜き部２２ａの網目は、パウダーＰの粒径よりも若干大きく、常時は、パウダーＰが網目からほとんど落下しないものの、衝撃が付与されたときに、パウダーＰが網目から若干量、落下するようなサイズに構成されている。
【００２５】
なお、ステンシル２２の外周縁部の所定位置には、外方に若干突出し、互いに対称な位置に設けられた、位置決め用の２つの係合凸部２２ｂが設けられている。これらの係合凸部２２ｂが、容器本体２１内の底部に設けられた図示しない係合凹部に挿入されることにより、ステンシル２２は、容器本体２１に対し、鉛直軸線回りの所定の角度位置に位置決めされる。
【００２６】
ステンシル固定リング２３は、容器本体２１の内径よりも若干小さい外径を有するとともに、フランジ部２１ｃの内径とほぼ同じ内径を有するリング状に形成されている。また、ステンシル固定リング２３の上端部には、内方に向かって互いに対向するように突出し、容器本体２１に対するステンシル２２の着脱の際に操作される２つの操作片２３ａが設けられている。なお、ステンシル固定リング２３の外周面の下端部には、ステンシル２２の前記係合凸部２２ｂと同様の係合凸部２３ｂが設けられており、ステンシル固定リング２３が容器本体２１内に取り付けられたときには、上記の係合凸部２３ｂを介して、容器本体２１内にしっかりと固定される。
【００２７】
パウダー投入容器２４は、容器本体２１内を上下方向に摺動自在となるように、容器本体２１の内径よりも若干小さい上下方向に延びる筒状の外径を有するとともに、筒状の底面開口を塞ぐようにメッシュ２４ａが形成され、そのメッシュ２４ａの中心部にはパウダー投入容器２４の着脱の際に把持される把持部２４ｂが設けられている。メッシュ２４ａは切抜き部２２ａの網目（描画用ステンシルメッシュ）より若干小さい所定の粒径のパウダーＰを濾過できるように網目が設定されている。
【００２８】
そして、待機時はステンシル固定リング２３の上部に配置され、駆動されたパウダー容器１１が上昇から下降に転じた時には、その反転時の衝撃で収容しているパウダーＰをメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過してステンシル２２上にふるい落とす。また、パウダー容器１１がさらに下降して衝撃付与部に当接して停止した時にも、衝撃付与部によって付与された衝撃で収容しているパウダーＰをメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過してステンシル２２上にふるい落とす。つまり、トッピング動作回数が１回に設定されている場合、パウダー投入容器２４に収容されているパウダーＰがメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過されてステンシル２２上にふるい落とされる動作が２回実行される。
【００２９】
このように、収容しているパウダーＰをメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過してステンシル２２上にふるい落とすことにより、ステンシル２２上にふるい落とされたパウダーは、切抜き部２２ａの網目より若干小さい所定の粒径のパウダーＰとなり、メッシュ２４ａの網目より大きい粒径のパウダーＰはメッシュ２４ａ上に保持される。
【００３０】
駆動リング１２は、図５に示すように、円筒状に形成された外側リング２５と、この外側リング２５内に収容される円筒状の内側リング２６とで構成されている。外側リング２５の内周面には、内方に若干突出し、周方向の全体にわたって所定形状に延びるリブ２７が設けられている。このリブ２７は、外側リング２５の中心に対して周方向に沿って互いに等角度（１２０°）ごとに、斜めに所定長さ延びる３つの傾斜リブ２７ａを有している。また、外側リング２５の上端部の所定位置には、駆動機構収容部３ｂ側に突出するレバー部２８が設けられている。
【００３１】
内側リング２６の上端周縁部には、外方に突出し、外側リング２５の外径とほぼ同じ外径を有するフランジ部２６ａが設けられている。なお、このフランジ部２６ａの所定位置には、外側リング２５のレバー部２８に係合する、位置決め用の係合凹部２６ｂが形成されている。また、内側リング２６の下端面は、外側リング２５のリブ２７の形状とほぼ同様に形成されるとともに、３つの傾斜リブ２７ａに対応する部分に、所定の傾斜面２６ｃをそれぞれ有している。
【００３２】
具体的には、内側リング２６の上端部のフランジ部２６ａが外側リング２５の上端面に載置された状態で、内側リング２６を外側リング２５内にセットした状態では、内側リング２６の下端面２６ｄの大部分が、外側リング２５のリブ２７の上面に接するとともに、内側リング２６の傾斜面２６ｃが、リブ２７の傾斜リブ２７ａに対して所定間隔を隔てて対向する。したがって、内側リング２６を外側リング２５にセットした状態では、駆動リング１２の内周面に、斜めに所定長さ延びる３つの係合溝１２ａが形成される。そして、これらの係合溝１２ａには、ガイド壁１０のガイド孔１０ａから突出する、パウダー容器１１（容器本体２１）の３つの係合突起２１ａがそれぞれ係合する。
【００３３】
図６および図７は、パウダー容器１１および駆動リング１２が下ケース３のトッピング部３ａに収容され、図６はパウダー容器１１が最下位の位置である待機位置ならびにパウダートッピング位置、図７はパウダー容器１１が最上位に上昇した位置の状態をそれぞれ示している。なお、図示を簡単化するため、両図（ａ）では、蓋２０およびパウダー投入容器２４を描かず、また、両図（ｂ）ではいずれも、パウダー容器１１の内側については、各図（ａ）のＡ−Ｂ線に沿って切断し、パウダー容器１１の外側については、各図（ａ）のＡ−Ｃ線に沿って切断したときの縦断面図を示している。
【００３４】
図６に示すように、パウダー容器１１が最下位の位置である待機位置の場合、パウダー容器１１の各係合突起２１ａは、下ケース３のガイド壁１０の各ガイド孔１０ａの下端に当接している。
【００３５】
一方、上述の最下位の位置である待機位置から、図７に示すように、駆動リング１２が時計方向に所定角度（約２０°）回動したときには、下ケース３のガイド壁１０に形成された上下方向に延びる各ガイド孔１０ａに対し、それに対応する、駆動リング１２の斜めに延びる各係合溝１２ａは、ガイド孔１０ａの下端から上方に所定高さ高い位置で交差する。このため、駆動リング１２の各係合溝１２ａに係合する、パウダー容器１１の各係合突起２１ａは、ガイド壁１０の各ガイド孔１０ａの下端から浮いた状態に位置する。
【００３６】
以上のように、駆動リング１２が、時計方向および反時計方向に所定角度、往復動するように回動することにより、パウダー容器１１は、最下位（待機位置ならびにパウダートッピング位置）と最上位に上昇した位置の間を昇降する。
【００３７】
次に、パウダー容器１１を昇降させるために、駆動リング１２を回動によって往復動させる駆動機構３１（往復動機構）について説明する。この駆動機構３１は、モータ３２と、このモータ３２にギヤボックス３３を介して接続され、駆動リング１２を時計方向に回動するように駆動する駆動カム３４と、駆動リング１２を反時計方向に回動するように付勢するコイルばね３５（ばね）を備えている。なお、本実施形態では、駆動リング１２および駆動機構３１が、本発明のパウダー容器駆動機構に相当する。
【００３８】
駆動カム３４は、ギヤボックス３３の上下方向に延びる出力軸３３ａに固定されており、モータ３２の作動に伴い、図６（ａ）および図７（ａ）において、反時計方向に回転する。この駆動カム３４は、それぞれ所定形状を有する上カム部３４ａおよび下カム部３４ｂの上下２段の板カムで構成されている。上カム部３４ａは、所定の角度範囲において、駆動リング１２のレバー部２８に係合する。一方、下カム部３４ｂは、所定の角度範囲において、駆動カム３４の付近に設けられたスイッチ３６のスイッチレバー３６ａに係合する。
【００３９】
コイルばね３５は、一端部が下ケース３のモータ３２付近に掛け止めされ、他端部が駆動リング１２のレバー部２８の下部に設けられたばね取付け部２８ａ（図５参照）に着脱自在に掛け止めされている。
【００４０】
図８は、パウダートッピング装置１を下方から見たときの状態を示しており、（ａ）はパウダー容器１１が最上位に上昇した位置の状態、（ｂ）はパウダー容器１１が最下位の位置である待機位置ならびにパウダートッピング位置の状態を示している。同図（ａ）に示すように、下ケース３のトッピング部３ａの底部には、パウダー容器１１の側方からパウダー容器１１に向かって開口する複数（本実施形態では４つ）のエア吹出し部３ｅが設けられている。これらのエア吹出し部３ｅは、下ケース３のエア導入部３ｃに連なっており、後述するエアポンプ４１からのエアが、ステンシル２２の下方において、側方から流れるいわゆるエアカーテンが生成される。
【００４１】
以上のように構成されたパウダートッピング装置１は、マイクロコンピュータで構成された制御装置４０によって制御される。図３に示すように、制御装置４０には、前記モータ３２およびスイッチ３６が電気的に接続され、さらに、エアポンプ４１（エア供給手段）およびトッピング設定部４２（トッピング動作回数設定手段）も、電気的に接続されている。エアポンプ４１は、常時、作動するように制御されており、したがって、エアポンプ４１からのエアが、図示しないエアホースを介して送り出されると、前記エアホース連結パイプ４を介して接続された上ケース２から下ケース３のエア導入部３ｃに送られ、上記のエア吹出し部３ｅから吹き出される。また、トッピング設定部４２は、オペレータなどによって、トッピング動作回数が設定可能に構成されている。そして、設定されたトッピング動作回数、およびスイッチ３６のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて、制御装置４０により、モータ３２の作動が制御される。
【００４２】
次に、図９および図１０を参照して、パウダートッピング装置１による、パウダー投入容器２４に収容されているパウダーＰをメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過してステンシル２２上にふるい落とすとともに、ステンシル２２の切抜き部２２ａを介して所定量のパウダーＰの落下を許容してトッピングする動作について説明する。なお、以下の説明では、トッピング動作回数が１回に設定されている場合について説明する。
【００４３】
図９（ａ）は、パウダー容器１１が最下位の待機位置（下死点）に位置する状態を示している。この状態から、モータ３２が作動すると、駆動カム３４が反時計方向に回転し始め、所定角度、回転したところで、駆動カム３４の上カム部３４ａが駆動リング１２のレバー部２８に当接する。
【００４４】
駆動カム３４の上カム部３４ａが駆動リング１２のレバー部２８に当接した位置から反時計方向にさらに回転すると、図９（ｂ）に示すように、駆動リング１２が、コイルばね３５の付勢力に抗して、時計方向に回動駆動され、これに伴い、パウダー容器１１が上昇し、最上位の位置（上死点）に到達する。また、駆動カム３４がさらに所定角度回転したところで、スイッチ３６のスイッチレバー３６ａが、駆動カム３４の下カム部３４ｂで押圧されることによって、スイッチ３６はＯＮ状態になる。
【００４５】
そして、駆動カム３４が図９（ｂ）に示す位置から反時計方向にさらに所定角度回転したところで、図１０（ａ）に示すように、駆動リング１２のレバー部２８が駆動カム３４の上カム部３４ａから外れる。すると、駆動リング１２は、コイルばね３５の付勢力によって反時計方向に駆動され、パウダー容器１１が、最上位の位置から勢いよく下降に転じる。この場合、パウダー容器１１が上昇して最上位の位置（上死点）を通過してから勢いよく下降に転じる反転時の衝撃でパウダー投入容器２４は振動し、その衝撃によってパウダー投入容器２４に収容されているパウダーＰは、メッシュ２４ａで所定の粒径に濾過されてステンシル２２上にふるい落とされ、メッシュ２４ａの網目より大きい粒径のパウダーＰはメッシュ２４ａ上に保持される。
【００４６】
そして、図１０（ｂ）に示すように、駆動リング１２は、コイルばね３５の付勢力によって、反時計方向に勢いよく駆動され、これに伴い、パウダー容器１１が、勢いよく下降する。この場合、パウダー容器１１の３つの係合突起２１ａが、ガイド壁１０の対応するガイド孔１０ａの下端（衝撃付与部）に勢いよく当接し、それにより、パウダー容器１１がトッピング位置（下死点）に到達して停止するとともに、パウダー容器１１に衝撃が付与される。そして、この衝撃により、パウダー投入容器２４はステンシル固定リング２３にぶつかって振動し、パウダー投入容器２４に収容されているパウダーＰは、メッシュ２４ａで所定の粒径に濾過されてステンシル２２上にふるい落とされ、メッシュ２４ａの網目より大きい粒径のパウダーＰはメッシュ２４ａ上に保持される。また、ステンシル２２上のパウダーＰが、ステンシル２２の切抜き部２２ａを介して、所定量落下する。これにより、図１（ｂ）に示すように、カップＣ内の飲料Ｄの液面上に「ＡＢＣ」の文字の図柄Ｆが描かれるように、パウダーＰがトッピングされる。
【００４７】
駆動カム３４が、図１０（ｂ）に示す位置から反時計方向にさらに回転すると、図９（ａ）に示すように、下カム部３４ｂによるスイッチレバー３６ａの押圧が解除されることで、スイッチ３６がＯＦＦ状態になったときに、モータ３２が停止し、これに伴い、駆動カム３４の回転も停止する。
【００４８】
以上のように、トッピング動作回数が１回に設定されている場合、駆動カム３４が１回転することにより、パウダートッピング装置１による、パウダー投入容器２４に収容されているパウダーＰがメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過されてステンシル２２上にふるい落とされる動作が２回実行され、パウダーＰのトッピングが１回実行される。なお、トッピング動作回数が複数回に設定されている場合には、その設定された回数分、駆動カム３４が回転し、複数回実行される。
【００４９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、パウダー投入容器２４のメッシュ２４ａで所定の粒径に濾過されたパウダーＰがステンシル２２上にふるい落とされ、ステンシル２２の切抜き部２２ａを介して落下され、カップＣ内の飲料Ｄの液面上にステンシル２２の切抜き部２２ａに対応する図柄Ｆを描くようにパウダーＰがトッピングされるので、トッピング専用原料ではなく、市場に多量に流通している安価な有色プリミックス原料（インスタントココア、抹茶ラテなど）などの汎用原料をトッピング材として使用することが可能となる。また、トッピング材の粒度の大小ばらつきによる切抜き部２２ａの網目（描画用ステンシルメッシュ）の閉塞を考慮せずにトッピング材の選定が可能となる。さらに、切抜き部２２ａの網目の閉塞を誘発する粒度の大きい粒を除去し、切抜き部２２ａの網目の閉塞確率を大幅に減少させて信頼性を向上させたパウダートッピング装置１を提供することが可能となる。また、パウダー投入容器２４のメッシュ２４ａとステンシル２２との間に濾過後のトッピング材の粉が収容される空間ができるので、単位あたりの表面積の大きい濾過後の微粉が、上側はパウダー投入容器２４のメッシュ２４ａと原料に保護され、下側はエアカーテンにより保護される。これにより、トッピング材が外気との接触が少なくなるので、トッピング材の固着リスクを低減させることが可能となる。そして、低コストのトッピング材を使用してカップ内飲料の液面上にデザイン性が高い図柄を容易に描くことができるパウダートッピング装置１を提供することが可能となる。
【００５０】
また、トッピング設定部４２によって、トッピングの実行回数を自由に設定できるので、例えば、飲料Ｄの液面上にパウダーＰによって描かれる図柄Ｆの濃さや、パウダーＰの種類、ステンシル２２の切抜き部２２ａの構成などに応じて、適宜、トッピング動作回数を設定することにより、飲料Ｄの液面上にパウダーＰによる良好な図柄Ｆを描くことができる。
【００５１】
また、パウダー容器１１の上部には、その上面開口を開閉する蓋２０が設けられているので、その蓋２０を開放することにより、パウダー容器１１の上面開口を介して、パウダー容器１１内に簡単にパウダーＰを充填することができる。また、パウダー容器１１（容器本体２１）の上面開口２１ｄが蓋２０でほぼ密閉されているので、外部の湿気が上面開口２１ｄを介してパウダー容器１１内に侵入するのを抑制でき、それにより、パウダー容器１１内のパウダーＰの品質を長期間にわたって良好に保持することができる。さらに、蓋２０には、小孔２０ｃが形成されているので、１回のトッピングで、ステンシル２２の切欠き部２２ａを介して、パウダーＰが過度に落下するのを抑制し、適度な量のパウダーＰを落下させることができる。
【００５２】
また、パウダー投入容器２４およびステンシル２２が、パウダー容器１１に着脱自在であるので、例えば、パウダー容器１１のメンテナンスやパウダーＰの交換の際に、パウダー投入容器２４およびステンシル２２をパウダー容器１１から取り外し、ステンシル２２のクリーニングや、パウダーＰの種類や粒径に応じた他のステンシルへの交換を、簡単に行うことができる。また、既設のステンシル２２と異なる図柄の切抜き部を有する他のステンシルを用意し、ステンシル２２を交換することにより、カップＣ内の飲料ＤにパウダーＰによる他の図柄のトッピングを行うことができる。
【００５３】
図１１は、パウダー容器１１の容器本体２１に取り付けられるステンシルの変形例を示している。同図に示すように、このステンシル５１は、前記ステンシル２２と異なり、所定サイズの網目を有するメッシュプレート５２と、切抜き部５３ａが形成されたステンシル本体５３とで構成されている。メッシュプレート５２およびステンシル本体５３は、ステンシル２２と同じ径を有し、互いに重なった状態で、容器本体２１内の底部に着脱自在に取り付けられる。
【００５４】
上記のようなステンシル５１を採用することにより、オペレータなどが、所望の図柄の切抜き部５３ａを有するステンシル本体５３を作製し、これをメッシュプレート５２に重ねた状態で、パウダー容器１１の容器本体２１にセットすることにより、カップＣ内の飲料ＤにパウダーＰによる所望の図柄Ｆのトッピングを容易に行うことができる。
【００５５】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。実施形態では、パウダートッピング装置をカップ式自動販売機や飲料ディスペンサに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数のパウダートッピング装置を備えたトッピング専用機に適用することも可能である。また、そのようなトッピング専用機を利用して、カップ内の飲料以外へのトッピング、例えば容器や皿に盛られた料理にパウダーをトッピングすることも可能である。
【００５６】
また、実施形態では、ステンシル２２の切抜き部２２ａおよびステンシル本体５３の切抜き部５３ａとして、「ＡＢＣ」の文字の図柄を例示したが、他の文字はもちろん、絵や模様などの切抜き部や、それらを組み合わせた種々の図柄の切抜き部を採用することが可能である。たとえば、イルカやチューリップなどの絵や模様の切抜き部を有するステンシル２２やステンシル本体５３を作製することにより、パウダーＰによるこれらの図柄のトッピングを容易に行うことができる。
【００５７】
また、実施形態で示したトッピング装置１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１    パウダートッピング装置
２    上ケース
３    下ケース
１０    ガイド壁
１０ａ  ガイド孔
１１    パウダー容器
１２    駆動リング（回動部材）
１２ａ  係合溝
２０    蓋
２０ｃ  小孔
２１    容器本体
２１ａ  係合突起
２１ｄ  容器本体の上面開口
２２    ステンシル
２２ａ  ステンシルの切抜き部
２３    ステンシル固定リング
２４    パウダー投入容器
２４ａ  メッシュ
３１    駆動機構（往復動機構）
３２    モータ
３４    駆動カム
３５    コイルばね（ばね）
４０    制御装置
４１    エアポンプ（エア供給手段）
４２    トッピング設定部（トッピング動作回数設定手段）
５１    ステンシル
５２    メッシュプレート
５３    ステンシル本体
５３ａ  ステンシル本体の切欠き部
Ｃ  カップ
Ｄ  飲料
Ｆ  図柄
Ｐ  パウダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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