(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-29
(45)【発行日】2024-03-08
(54)【発明の名称】食器皿洗浄装置
(51)【国際特許分類】
A47L 15/37 20060101AFI20240301BHJP
【FI】
A47L15/37
(21)【出願番号】P 2021052545
(22)【出願日】2021-03-26
【審査請求日】2023-07-31
(73)【特許権者】
【識別番号】511305106
【氏名又は名称】アイカム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087398
【氏名又は名称】水野 勝文
(74)【代理人】
【識別番号】100128783
【氏名又は名称】井出 真
(74)【代理人】
【識別番号】100128473
【氏名又は名称】須澤 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100160886
【氏名又は名称】久松 洋輔
(72)【発明者】
【氏名】田中 正明
【審査官】宮部 愛子
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-203033(JP,A)
【文献】登録実用新案第3068761(JP,U)
【文献】実開昭49-120058(JP,U)
【文献】実開昭60-015259(JP,U)
【文献】実公昭50-036361(JP,Y1)
【文献】特開昭47-036551(JP,A)
【文献】特開2005-000362(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A47L 15/37
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【発明の効果】
【0013】
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。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図3】食器皿洗浄装置の内部構造を示す概略図である。
【
図6】一対の分離ローラの動作を説明する図である。
【
図7】一対の分離ローラの動作を説明する図である。
【
図13】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。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
(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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
(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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
(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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
(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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
(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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【符号の説明】
【0083】
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