(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末原料送出し手段から送り出される飲料用の粉末原料を受け取りながら計量し、当該計量した粉末原料を供給する飲料用粉末原料の計量供給装置であって、
互いに前後方向に所定間隔を隔てて対向する前壁部および後壁部と、
これらの前壁部と後壁部の間にわたるように形成されるとともに、不動に設けられた不動側壁部と、
いずれも前記前壁部と前記後壁部の間にわたるように形成され、前記不動側壁部に対向する可動側壁部および当該可動側壁部の下端から前記不動側壁部側に延びる可動底壁部を有し、当該可動側壁部および可動底壁部が、前記不動側壁部に対して近づいたり離れたりするように移動自在に構成されるとともに、前記前壁部、前記後壁部および前記不動側壁部とによって、前記粉末原料を計量するための可変容積の計量室を画成する可動体と、
この可動体を駆動する駆動モータと、
この駆動モータを制御するモータ制御手段と、
供給すべき粉末原料の重量を設定するための重量設定手段と、
前記粉末原料送出し手段から前記計量室に送り出された粉末原料が、前記設定された重量に対応する容積である設定重量対応容積に達したか否かを検出する検出手段と、
前記粉末原料が前記設定重量対応容積に達したことが検出されたときに、前記粉末原料送出し手段による粉末原料の送出しを停止させる停止手段と、
を備え、
前記モータ制御手段は、計量時には、前記計量室の底部が前記可動底壁部によって閉鎖した状態になるように、前記可動体を前記不動側壁部に係合させるとともに、当該計量室の容積が前記設定重量対応容積になるよう、前記駆動モータを制御し、計量後の供給時には、前記計量室の粉末原料を落下させることによって払い出すために、前記可動体を前記不動側壁部から離し、前記計量室の底部を開放するよう、前記駆動モータを制御することを特徴とする飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項２】
前記可動体は、
前記可動底壁部と、この可動底壁部から上方に延びるアーム部と、このアーム部の上端部に前後方向に延びるように設けられた回動支点部と、を有し、当該回動支点部を支点として、前記駆動モータによって回動駆動される回動底壁部材と、
前記可動側壁部と、この可動側壁部から前記不動側壁部と反対方向に所定長さ突出する突出部と、を有し、上端部において前記回動底壁部材の前記回動支点部に回動可能に支持され、当該回動底壁部材の回動に連動する回動側壁部材と、
を有し、
前記前壁部と前記後壁部の間に設けられ、計量後の供給時に、前記不動側壁部から離れるように回動する前記可動体が当接し、当該可動体の回動を阻止するストッパを、さらに備え、
前記可動体は、前記回動側壁部材の前記突出部が前記ストッパに当接することによって、当該回動側壁部材の回動が阻止された後、前記回動底壁部材が前記ストッパに当接するまでさらに回動するときに、当該回動底壁部材の前記可動底壁部が前記回動側壁部材の前記可動側壁部の下端に対して摺動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項３】
前記駆動モータは、ステッピングモータで構成され、出力軸が前記回動底壁部材の前記回動支点部に直結されていることを特徴とする請求項２に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項４】
前記モータ制御手段は、前記計量室の基準となる基準容積における粉末原料の重量と、前記設定された粉末原料の重量との比に応じて、前記駆動モータの出力軸の回転角度を制御することを特徴とする請求項３に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項５】
前記可動体は、前記回動支点部を支点として前記不動側壁部側に回動したときに、前記回動底壁部材の前記可動底壁部が当該不動側壁部の下端を回り込むように移動するように構成されており、
前記モータ制御手段は、前記可動体の前記回動側壁部材が前記不動側壁部に当接しかつ回動を阻止されることによって、前記駆動モータに脱調が生じたときの前記出力軸の回転角度位置を、前記基準容積に対応する基準回転角度位置として設定することを特徴とする請求項４に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項６】
前記後壁部の所定位置には、前記粉末原料送出し手段から前記計量室に粉末原料を送り出す原料送出し口が設けられており、
計量時に前記原料送出し口を開放し、計量後の供給時に当該原料送出し口を閉鎖する原料送出し口開閉部を、さらに備えていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項７】
前記原料送出し口開閉部は、前記回動底壁部材に一体に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項８】
前記検出手段は、
前記計量室に上方から臨み、上下方向に回動自在のスイッチ板と、
このスイッチ板の上側に配置され、計量時に、前記計量室に送り出された粉末原料によって、前記スイッチ板が上方に回動するように押し上げられたときに、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の一方から他方に切り換えられ、計量後の供給時に、前記計量室の粉末原料が払い出されるのに伴い、前記スイッチ板が下方に回動したときに、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の前記他方から前記一方に切り換えられるスイッチと、
を有していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【請求項９】
前記スイッチは、前記スイッチ板に上方から当接し、ばね性を有するスイッチレバーを有していることを特徴とする請求項８に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置。
【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に適用され、コーヒーなどの飲料を調理する際に、ミルなどから送り出されるコーヒー粉などの粉末原料を受け取りながら計量し、その計量した粉末原料を供給する飲料用粉末原料の計量供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の計量供給装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この計量供給装置は、コーヒー飲料の製造装置に適用されたものであり、コーヒー豆をコーヒーミルで粉砕することによって作製された粉状のコーヒー豆（以下「粉末原料」という）を計量し、その計量した粉末原料をコーヒー抽出機に供給するものである。具体的には、計量供給装置は、水平に延びる円筒状のシリンダと、このシリンダ内を長さ方向に沿って摺動するピストンと、シリンダの前端部に開閉自在に設けられた前蓋と、ピストンを駆動する駆動機構などを備えている。シリンダの前端部には、上方に開口する原料投入口が設けられており、この原料投入口を介して、コーヒーミルから供給された粉末原料が、シリンダのピストンと前蓋との間に画成された計量室に収容される。また、前蓋は、左右の一端部を支点として回動自在に構成されており、閉鎖状態から若干開放されたことが、センサによって検出されるようになっている。
【０００３】
この計量供給装置は、コーヒーの製造時に次のように動作する。まず、製造すべきコーヒーの種類や量に応じて、シリンダ内においてピストンを移動させ、計量室の容積を設定する。次いで、コーヒーミルを作動させ、粉末原料を原料投入口から計量室に投入する。この場合、粉末原料が計量室に次第に溜まってゆき、計量室を満杯にするように充填されると、その粉末原料によって前蓋が前方に押され、若干開放する。そして、そのことがセンサによって検出されたときに、コーヒーミルを停止させるとともに、ピストンを前蓋側に移動させる。これにより、計量室に充填された粉末原料は、ピストンで押されることにより、前蓋を押し開きながら、外部に送り出され、計量供給装置の下方に設置されたコーヒー抽出機に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８２５６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、上記の計量供給装置では、水平に延びるシリンダ内をピストンが移動することによって計量室の容積を設定し、その設定された容積分の粉末原料を供給することが可能である。しかし、この計量供給装置では、シリンダの前端部に設けられた原料投入口を介して、上方から計量室内に粉末原料が充填されるため、計量室内の原料投入口付近では粉末原料の充填密度が高いものの、ピストン付近では充填密度が不安定になりやすく、計量精度が十分とは言えない。特に、計量室の容積を大きくするために、ピストンが原料投入口から離れるほど、原料投入口付近に比べて、ピストン付近の粉末原料の充填密度が低下し、それにより、計量精度が悪化してしまう。
【０００６】
また、コーヒー製造時の時間短縮を図るために、あらかじめコーヒーミルでコーヒー豆を粉砕し、一定量の粉末原料を計量室に充填しておくことが考えられる。しかし、製造すべきコーヒーが、計量室に充填されている量よりも多い粉末原料を必要とする場合、ピストンを後退させることで計量室を拡大しても、原料投入口付近に充填密度が高い状態で粉末原料が充填されていると、計量室の既存の粉末原料に、必要な粉末原料を適正に継ぎ足すことができないことがある。
【０００７】
さらに、上記の計量供給装置では、長期間の使用により、シリンダの内面に汚れが堆積すると、駆動機構におけるピストンの駆動負荷が大きくなり、それにより、粉末原料の安定した供給を確保できなくなることがある。また、前蓋の計量室側に粉末原料が付着して残留すると、その分、コーヒー抽出機に供給される粉末原料が少なくなり、適正量の粉末原料を安定してコーヒー抽出機に供給できないという問題もある。
【０００８】
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、粉末原料を精度良く計量し、飲料の調理に要する粉末原料を適正にかつ安定して供給することができる飲料用粉末原料の計量供給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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、粉末原料送出し手段から送り出される飲料用の粉末原料を受け取りながら計量し、計量した粉末原料を供給する飲料用粉末原料の計量供給装置であって、互いに前後方向に所定間隔を隔てて対向する前壁部および後壁部と、これらの前壁部と後壁部の間にわたるように形成されるとともに、不動に設けられた不動側壁部と、いずれも前壁部と後壁部の間にわたるように形成され、不動側壁部に対向する可動側壁部および可動側壁部の下端から不動側壁部側に延びる可動底壁部を有し、可動側壁部および可動底壁部が、不動側壁部に対して近づいたり離れたりするように移動自在に構成されるとともに、前壁部、後壁部および不動側壁部とによって、粉末原料を計量するための可変容積の計量室を画成する可動体と、この可動体を駆動する駆動モータと、この駆動モータを制御するモータ制御手段と、供給すべき粉末原料の重量を設定するための重量設定手段と、粉末原料送出し手段から計量室に送り出された粉末原料が、設定された重量に対応する容積である設定重量対応容積に達したか否かを検出する検出手段と、粉末原料が設定重量対応容積に達したことが検出されたときに、粉末原料送出し手段による粉末原料の送出しを停止させる停止手段と、を備え、モータ制御手段は、計量時には、計量室の底部が可動底壁部によって閉鎖した状態になるように、可動体を不動側壁部に係合させるとともに、計量室の容積が設定重量対応容積になるよう、駆動モータを制御し、計量後の供給時には、計量室の粉末原料を落下させることによって払い出すために、可動体を不動側壁部から離し、計量室の底部を開放するよう、駆動モータを制御することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、互いに前後方向に所定間隔を隔てて対向する前壁部および後壁部と、これらの間にわたるように形成された不動側壁部と、前壁部と後壁部の間にわたるように形成され、不動側壁部に対して近づいたり離れたりするように移動自在の、可動体の可動側壁部および可動底壁部とによって、粉末原料を計量するための可変容積の計量室が画成される。つまり、前壁部、後壁部、不動側壁部、可動側壁部および可動底壁部により、前後左右および底が仕切られた可変容積の計量室が画成される。可動体を駆動する駆動モータを、モータ制御手段によって制御することにより、粉末原料の計量時および供給時に、可動体が以下のように動作する。
【００１１】
計量時にはまず、計量室の底部を可動底壁部によって閉鎖した状態になるように、可動体を不動側壁部に係合させるとともに、計量室の容積を設定重量対応容積、すなわち供給すべき粉末原料の重量に対応する容積になるよう、可動体を所定の位置にセットする。次いで、粉末原料送出し手段から粉末原料を計量室に送り出す。これにより、計量室に粉末原料が次第に溜まってゆき、その粉末原料が設定重量対応容積に達したこと、すなわち計量室が粉末原料で満杯になったことが、検出手段によって検出されたときに、停止手段により、粉末原料送出し手段による粉末原料の送り出しが停止される。この場合、計量室には、設定重量対応容積分の粉末原料、すなわち供給すべき重量分の粉末原料が充填され、以上により、供給すべき粉末原料の計量が終了する。そして、計量後の供給時には、可動体を不動側壁部から離し、計量室の底部を開放する。これにより、計量室の粉末原料が落下しながら払い出され、下方に供給される。
【００１２】
以上のように、計量室の容積が、設定重量対応容積になるよう、可動体を駆動し、計量室に粉末原料を充填することによって計量した後、計量室の底部を開放することによって、計量室の粉末原料を落下させて払い出すので、粉末原料を精度良く計量し、飲料の調理に要する粉末原料を適正にかつ安定して供給することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、可動体は、可動底壁部と、この可動底壁部から上方に延びるアーム部と、このアーム部の上端部に前後方向に延びるように設けられた回動支点部と、を有し、回動支点部を支点として、駆動モータによって回動駆動される回動底壁部材と、可動側壁部と、この可動側壁部から不動側壁部と反対方向に所定長さ突出する突出部と、を有し、上端部において回動底壁部材の回動支点部に回動可能に支持され、回動底壁部材の回動に連動する回動側壁部材と、を有し、前壁部と後壁部の間に設けられ、計量後の供給時に、不動側壁部から離れるように回動する可動体が当接し、可動体の回動を阻止するストッパを、さらに備え、可動体は、回動側壁部材の突出部がストッパに当接することによって、回動側壁部材の回動が阻止された後、回動底壁部材がストッパに当接するまでさらに回動するときに、回動底壁部材の可動底壁部が回動側壁部材の可動側壁部の下端に対して摺動するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、可動体が、可動底壁部を有する回動底壁部材と、可動側壁部を有する回動側壁部材で構成されている。また、回動底壁部材は、可動底壁部に加えて、この可動底壁部から上方に延びるアーム部、およびこのアーム部の上端部に前後方向に延びるように設けられた回動支点部を有している。一方、回動側壁部材は、可動側壁部に加えて、この可動側壁部から不動側壁部と反対方向に所定長さ突出する突出部を有している。この回動側壁部材は、その上端部において、回動底壁部材の回動支点部に回動可能に支持されており、回動底壁部材が駆動モータで回動駆動されると、それに連動して、回動側壁部材も回動する。したがって、駆動モータで回動底壁部材を回動駆動することにより、その回動底壁部材の可動底壁部および回動側壁部材の可動側壁部が、不動側壁部に対して変位し、それにより、計量室の容積を容易に変更することができる。
【００１５】
また、計量後の供給時に、可動体が不動側壁部から離れるように回動すると、その可動体がストッパに当接し、回動が阻止される。具体的にはまず、可動体のうち、回動側壁部材の突出部がストッパに当接し、それにより、回動側壁部材の回動が阻止される。その後、回動底壁部材が、ストッパに当接するまでさらに回動し、この回動時に、回動底壁部材の可動底壁部が、回動側壁部材の可動側壁部の下端に対して摺動する。換言すると、回動側壁部材の可動側壁部の下端が、回動底壁部材の可動底壁部上において、その先端に向かって相対的に摺動する。これにより、可動底壁部上に残留する粉末原料が、可動側壁部によって掻き出されるように、払い出される。したがって、計量室に充填されたすべての粉末原料を、適切に払い出すことができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、駆動モータは、ステッピングモータで構成され、出力軸が回動底壁部材の回動支点部に直結されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、ステッピングモータで構成された駆動モータの出力軸が、回動底壁部材の回動支点に直結されているので、回動底壁部材およびこれに連動する回動側壁部材の回動角度を、きめ細かく制御することができる。これにより、計量室を構成する可動底壁部および可動側壁部の移動量を制御し、計量室の容積を、設定重量対応容積に容易に設定することができる。また、駆動モータの出力軸が、回動底壁部材の回動支点に直結されているので、計量後の供給時に、駆動モータの出力軸の回転に伴い、これと一体に回動する回動底壁部材がストッパに当接し、その回動が阻止されると、駆動モータの出力軸の回転が強制的に停止させられる。この場合、ステッピングモータである駆動モータは脱調し、それに伴い、振動が発生する。この振動が、回動底壁部材の回動支点部を介して、回動側壁部材の可動側壁部に伝わるので、それに付着して残留する粉末原料を、可動側壁部から振るい落とすことができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、モータ制御手段は、計量室の基準となる基準容積における粉末原料の重量と、設定された粉末原料の重量との比に応じて、駆動モータの出力軸の回転角度を制御することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、計量室の基準容積における粉末原料の重量と、設定された粉末原料の重量との比に応じて、駆動モータの出力軸の回転角度を制御する。前述したように、計量室は、回動底壁部材および回動側壁部材を有する可動体が回動することによって、容積が変更され、しかも、駆動モータの出力軸が可動体の回動底壁部材に直結されているので、計量室の容積と、可動体の回動角度、すなわち駆動モータの出力軸の回転角度との間には、一定の相関関係が成立する。したがって、上記のようにして、駆動モータの出力軸の回転角度、すなわち可動体の回動角度を制御することにより、計量時に、計量室の容積を、設定重量対応容積に容易に設定することができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、可動体は、回動支点部を支点として不動側壁部側に回動したときに、回動底壁部材の可動底壁部が不動側壁部の下端を回り込むように移動するように構成されており、モータ制御手段は、可動体の回動側壁部材が不動側壁部に当接しかつ回動を阻止されることによって、駆動モータに脱調が生じたときの出力軸の回転角度位置を、基準容積に対応する基準回転角度位置として設定することを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、前記可動体が、不動側壁部側に回動したときに、回動底壁部材の可動底壁部が不動側壁部の下端を回り込むように移動する。つまり、可動底壁部が、不動側壁部に対してオーバーラップし、そのオーバーラップの度合を変更することにより、計量室の容積を容易に変更することができる。また、可動体が、不動側壁部側に回動し、回動側壁部材が不動側壁部に当接することで、回動が阻止される。これにより、駆動モータの出力軸の回転が強制的に停止させられ、ステッピングモータである駆動モータが脱調する。そして、この脱調が生じたときの出力軸の回転角度位置を、前記基準容積に対応する基準回転角度位置として設定する。これにより、計量室の基準容積と、そのときの駆動モータの出力軸の回転角度位置としての基準回転角度位置が関連付けられるので、基準回転角度位置からの出力軸の回転角度を制御することにより、計量室の容積を、基準容積から設定重量対応容積に容易に設定することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項３ないし５のいずれかに記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、後壁部の所定位置には、粉末原料送出し手段から計量室に粉末原料を送り出す原料送出し口が設けられており、計量時に原料送出し口を開放し、計量後の供給時に原料送出し口を閉鎖する原料送出し口開閉部を、さらに備えていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、後壁部の所定位置に設けられた原料送出し口を開閉する原料送出し口開閉部は、計量時には原料送出し口を開放するので、原料送出し口からの粉末原料が計量室に円滑に送り出される。一方、計量後の供給時には、原料送出し口開閉部が、原料送出し口を閉鎖する。これにより、計量後の供給時に、原料送出し口から余分な粉末原料が計量室側にこぼれ出ることがなく、計量した分の粉末原料のみを供給することができる。
【００２４】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、原料送出し口開閉部は、回動底壁部材に一体に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、原料送出し口開閉部が、回動底壁部材に一体に設けられているので、原料送出し口開閉部を駆動するための専用の駆動機構などが不要であり、回動底壁部材の回動に連動して、原料送出し口を容易に開閉することができる。
【００２６】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の飲料用粉末原料の計量供給装置において、検出手段は、計量室に上方から臨み、上下方向に回動自在のスイッチ板と、このスイッチ板の上側に配置され、計量時に、計量室に送り出された粉末原料によって、スイッチ板が上方に回動するように押し上げられたときに、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の一方から他方に切り換えられ、計量後の供給時に、計量室の粉末原料が払い出されるのに伴い、スイッチ板が下方に回動したときに、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の他方から一方に切り換えられるスイッチと、を有していることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、計量室に送り出された粉末原料が前記設定重量対応容積に達したか否かを検出する検出手段が、スイッチ板およびスイッチを有している。スイッチ板は、計量室に上方から臨み、上下方向に回動自在であり、計量時に、計量室に送り出された粉末原料によって上方に回動するように押し上げられたときに、スイッチをＯＮ状態およびＯＦＦ状態の一方から他方に切り換える。前述したように、粉末原料送出し手段から送り出された粉末原料が、計量室に次第に溜まってゆくと、それに伴って、計量室の粉末原料の上面の高さが上昇する。そして、計量室の粉末原料が、設定重量対応容積に達することで、計量室の上面の高さが所定の高さに達し、その粉末原料によってスイッチ板が押し上げられ、スイッチが切り換えられる。このように、スイッチ板およびスイッチを有する比較的簡単な構成の検出手段によって、計量室の粉末原料が設定重量対応容積に達したか否かを容易に検出することができる。
【００２８】
また、計量後の供給時には、計量室の粉末原料が払い出されるのに伴い、粉末原料で押し上げられていたスイッチ板が元の状態に戻り、それにより、スイッチをＯＮ状態およびＯＦＦ状態の他方から一方に切り換える。これにより、計量室から粉末原料が払い出されたことを、容易に検出することができる。
【００２９】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の飲料用粉末原料の計量供給装置であって、スイッチは、スイッチ板に上方から当接し、ばね性を有するスイッチレバーを有していることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、スイッチが、ばね性を有するスイッチレバーを有しているので、計量室の粉末原料が、設定重量対応容積に達すると、スイッチ板は、スイッチレバーのばね性による付勢力に抗して上方に回動し、スイッチレバーを押圧する。一方、計量後の供給時において、計量室の粉末原料が払い出される際には、スイッチ板によるスイッチレバーへの押圧が解除され、逆に、スイッチレバーの復元力によって、スイッチ板が下方に回動するよう付勢される。これにより、計量後の供給時には、計量室の粉末原料は、自重による落下に加えて、スイッチ板による上方からの押し下げにより、計量室の互いに対向する壁面間が粉末原料によってつがなる、いわゆるブリッジを防止でき、計量室からの粉末原料の円滑な払出しを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の計量供給装置を適用可能なコーヒーミルを示す斜視図である。
【図２】図１のコーヒーミルを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】コーヒーミルの内部構造を示す断面図である。
【図４】コーヒーミルの不動ミル部を示す斜視図、およびその分解斜視図である。
【図５】コーヒーミルの回転ミル部を示す斜視図、およびその分解斜視図である。
【図６】コーヒーミルにおけるコーヒー豆の粉砕動作を説明するための説明図である。
【図７】コーヒーミルにおけるコーヒー豆のブリッジの発生防止および解消の動作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の一実施形態による計量供給装置を備えたコーヒーミルを示す斜視図である。
【図９】図８のコーヒーミルを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】計量供給装置を示す図であり、（ａ）は右上から見たときの斜視図、（ｂ）は左上から見たときの斜視図、（ｃ）は（ａ）の分解斜視図である。
【図１１】計量供給装置を示す図であり（ａ）はスイッチが押されていないときの状態を示す左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はスイッチが押されたときの状態を示す左側面図である。
【図１２】計量供給装置の動作を順に説明するための説明図である。
【図１３】図１２に続く説明図である。
【図１４】粗粉砕リングの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明ではまず、本発明の計量供給装置を適用可能なコーヒーミルの基本構造について説明し、その後で、計量供給装置を備えたコーヒーミルについて説明するものとする。
【００３３】
図１および図２に示すように、このコーヒーミル１Ａは、例えばカップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに内蔵され、コーヒーを抽出によって調理する際に、その原料であるコーヒー豆を、コーヒー１杯分ずつ粉砕し、コーヒー粉（以下「粉末原料」という）を作製するものである。
【００３４】
図１および図２に示すように、このコーヒーミル１Ａは、中央部にコーヒー豆を粉砕するミル本体部２を有しており、その後ろ側には、ミル本体部２を駆動するモータ３が配置され、前側には、ミル本体部２から送り出された粉末原料を下方のコーヒー抽出機（図示せず）に供給する粉末原料供給部４が配置されている。なお、コーヒーミル１Ａは、その外郭を構成するケース１ａが、複数の外郭部品を互いに組み付けて構成されており、上記のミル本体部２およびモータ３が、ケース１ａに適宜、組み付けられている。また、粉末原料供給部４の左端部に設けられた円筒部４ａは、ケース１ａの内外を連通するように構成されており、例えば、コーヒー豆の粉砕時に生じるコーヒーの香りを、外部に放出するためなどに利用される。
【００３５】
図３は、コーヒーミル１Ａの内部構造を示している。同図に示すように、ミル本体部２は、上半部がケース１ａの上方に突出した状態で、ケース１ａに組み付けられ、コーヒーミル１Ａの作動時には不動の不動ミル部６と、ケース１ａに内蔵され、コーヒーミル１Ａの作動時に回転する回転ミル部７とを有している。
【００３６】
図４に示すように、不動ミル部６は、上下方向に延びる円筒状に形成され、上方から投入されたコーヒー豆を受け取るホッパ１１と、このホッパ１１内の下部にねじ止めされ、コーヒー豆を比較的粗い状態に粉砕（以下「粗粉砕」という）するための粗粉砕リング１２と、この粗粉砕リング１２の下面にねじ止めされ、回転ミル部７の後述する下側細粉砕リング２５と協働して、粗粉砕されたコーヒー豆を、より細かい状態に粉砕（以下「細粉砕」という）するための上側細粉砕リング１３とを有している。
【００３７】
ホッパ１１は、プラスチックの成形品から成り、その外周面には、上下方向の中央よりも若干高い位置に、ギヤ部１４が設けられている。また、ホッパ１１の外周面の下半部には、雄ねじ部１５が形成されており、この雄ねじ部１５がねじ込まれた状態で、ホッパ１１がケース１ａに取り付けられている。したがって、図１などに示すように、ギヤ部１４に噛み合うウォームギヤ１０ａを有する粒度調整ねじ１０を、適宜回すことにより、不動ミル部６がケース１ａに対して回るように移動しながら昇降し、不動ミル部６の上側細粉砕リング１３と、回転ミル部７の下側細粉砕リング２５との間の隙間が調整される。これにより、上側細粉砕リング１３および下側細粉砕リング２５によって細粉砕されるコーヒー豆の粒度を簡単に調整することができる。
【００３８】
また、ホッパ１１内の上端部には、コーヒー豆の粉砕時に、そのコーヒー豆がホッパ１１内において飛び跳ねるのを抑制するための原料飛跳ね抑制プレート１６が設けられている。この原料飛跳ね抑制プレート１６は、底面が所定の径を有する円錐台状に形成され、中心部からホッパ１１の内面に向かって前下がりに傾斜する傾斜面１６ａを有している。この傾斜面１６ａの先端とホッパ１１の内面との間には、コーヒー豆の通過を許容するスペースが確保されている。また、原料飛跳ね抑制プレート１６の中心部には、コーヒー豆の粒径よりも一回り大きい径を有する貫通孔１６ｂが形成されている。さらに、原料飛跳ね抑制プレート１６は、ホッパ１１の内面から斜め上に向かって延び、互いにホッパ１１の周方向に等間隔に配置された３つのプレート支持部１７によって下方から支持されている。なお、これらの原料飛跳ね抑制プレート１６およびプレート支持部１７は、ホッパ１１と一体に成形されている。
【００３９】
粗粉砕リング１２は、金属やセラミックなどから成り、周壁が比較的厚い円筒状に形成されている。この粗粉砕リング１２の底部には、周方向の全体にわたって延びるとともに内方に突出し、後述する原料フィーダ２１と協働して、コーヒー豆を粗粉砕する粉砕凸部１８が設けられている。この粉砕凸部１８は、原料フィーダ２１との間に、コーヒー豆の粒径よりも小さい所定の間隔を隔てた状態で突出するように構成されている。また、粉砕凸部１８は、所定の厚さを有しており、その上面１８ａが原料フィーダ２１と直交する平面に沿うように形成され、この上面１８ａに連なりかつ原料フィーダ２１に対向する先端面１８ｂが、上面１８ａとで直角を為す角部を形成している。なお、粉砕凸部１８の上面１８ａおよび先端面１８ｂは、後述する図１４の粗粉砕リング１２の変形例と異なり、平坦な面で構成されており、この場合には、粗粉砕時の負荷を低減することができる。
【００４０】
また、粗粉砕リング１２の内面には、粉砕凸部１８の上方に、周方向に沿って複数（本実施形態では１２個）の凹部１９が形成されている。図２および図４に示すように、各凹部１９は、粗粉砕リング１２の上面から内面にわたって開放するように形成されており、その内面が、粗粉砕リング１２の径方向にほぼ沿うように形成された、三角形状の三角面１９ａと、この三角面１９ａに連なり、反時計方向に円弧状に延びるように形成された円弧面１９ｂとで構成されている。
【００４１】
後述するように、原料フィーダ２１が反時計方向に回転することにより、原料フィーダ２１の周囲のコーヒー豆は、原料フィーダ２１と同じ反時計方向に回るように移動するものの、その移動が、粗粉砕リング１２の上記の各凹部１９、より具体的には、三角面１９ａによって抑制される。このように、コーヒー豆がホッパ１１内の周方向に回るのを抑制することにより、原料フィーダ２１によってコーヒー豆を下方に効率よく送ることができる。
【００４２】
図４に示すように、上側細粉砕リング１３は、金属やセラミックなどから成り、下側細粉砕リング２５と上下対称に形成されている。この上側細粉砕リング１３は、粗粉砕リング１２の粉砕凸部１８の内径よりも若干大きい内径を有するとともに、粗粉砕リング１２の外径よりも若干大きい外径を有している。また、上側細粉砕リング１３は、内側から外側に向かって厚さが厚く形成されており、下面が、内側の傾斜面１３ａと、その外側の平坦な粉砕面１３ｂとで構成されている。なお図示しないが、粉砕面１３ｂには、多数の細かい溝が形成されている。
【００４３】
図５に示すように、回転ミル部７は、上下方向に延び、ホッパ１１に投入されたコーヒー豆を下方に送る原料フィーダ２１と、原料フィーダ２１の回転軸２２の下部に固定されたミルギヤ２３と、回転軸２２のミルギヤ２３の上方に固定された粉末原料収集プレート２４と、この粉末原料収集プレート２４上にねじ止めされた下側細粉砕リング２５とを有している。
【００４４】
原料フィーダ２１は、金属やセラミックなどから成り、上下方向に所定長さ延びる円筒状に形成された回転部２１ａと、この回転部２１ａの外周面から所定長さ突出し、回転部２１ａの上端部から下端部にわたって反時計方向に１周するように、螺旋状に延びる螺旋凸部２１ｂとを有している。そして、この原料フィーダ２１は、上下方向に延びる回転軸２２が回転部２１ａに下方から挿入された状態で、回転軸２２に固定されている。なお、回転軸２２は、その下端部および上下方向の中央よりも若干下側の位置において、ケース１ａ内に固定された軸受２２ａ、２２ａによって回転自在に支持されている。
【００４５】
ミルギヤ２３は、比較的大きな径を有する平歯車で構成され、図３に示すように、回転軸２２の上下の軸受２２ａ、２２ａ間に固定されている。また、ミルギヤ２３は、モータ３の出力軸に固定された駆動ギヤ３１に噛み合う中間ギヤ３２に噛み合っている。
【００４６】
粉末原料収集プレート２４は、下側細粉砕リング２５の外径よりも一回り大きい径を有する円盤状に形成され、その外周部には、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、上方に突出する３つの収集凸部２４ａが設けられている。図３に示すように、これらの収集凸部２４ａは、ケース１ａ内において、上側細粉砕リング１３および下側細粉砕リング２５との間に形成され、平面形状がリング状の粉末原料吐出通路３３を移動しながら、両細粉砕リング１３、２５間から吐出された粉末原料を収集し、それを、粉末原料吐出通路３３の所定位置に設けられた粉末原料吐出口３４に送り出す。なお、この粉末原料吐出口３４から吐出された粉末原料は、ケース１ａ内に設けられた補助シュート３５、およびこれに接続され、下方に延びるメインシュート３６を介して、下方のコーヒー抽出機（図示せず）に供給される。
【００４７】
図５に示すように、下側細粉砕リング２５は、前述した上側細粉砕リング１３に対し、上下が逆であること以外は同様に構成されており、上面には、上側細粉砕リング１３の傾斜面１３ａおよび粉砕面１３ｂとそれぞれ同様で、かつ対向する傾斜面２５ａおよび粉砕面２５ｂが設けられている。
【００４８】
以上のように構成されたコーヒーミル１Ａは、モータ３が電気的に接続された、マイクロコンピュータから成る制御装置（図示せず）によって制御される。
【００４９】
次に、以上のように構成されたコーヒーミル１Ａにおけるコーヒー豆の粉砕動作について、図６を参照して説明する。なお、このコーヒーミル１Ａは、粉砕前のコーヒー豆を供給するコーヒー豆供給装置（図示せず）の下方に設置され、そのコーヒー豆供給装置から下方に延びる原料シュート３７が、ホッパ１１に接続されている。また、コーヒー豆供給装置は、種類や焙煎度合の異なるコーヒー豆（ホットコーヒー用やアイスコーヒー用など）がコーヒーミル１Ａに供給可能になっている。
【００５０】
まず、コーヒー豆供給装置から所定量のコーヒー豆が、原料シュート３７を介して、コーヒーミル１Ａのホッパ１１に投入される。これに前後して、モータ３が作動し、駆動ギヤ３１および中間ギヤ３２を介して、ミルギヤ２３が回転駆動される。これにより、回転ミル部７の回転軸２２が反時計方向に回転し、これに伴い、原料フィーダ２１、粉末原料収集プレート２４および下側細粉砕リング２５も、反時計方向に回転する。
【００５１】
また、ホッパ１１に投入されたコーヒー豆は、図６において矢印で示すように、原料飛跳ね抑制プレート１６とホッパ１１の内面との間、および原料飛跳ね抑制プレート１６の貫通孔１６ｂを通って落下し、原料フィーダ２１に到達する。この原料フィーダ２１の上端部に到達したコーヒー豆は、原料フィーダ２１が反時計方向に回転することで、下方に送られる。この場合、原料フィーダ２１の螺旋凸部２１ｂと粗粉砕リング１２の粉砕凸部１８とが協働して、コーヒー豆を粗粉砕する。
【００５２】
具体的には、原料フィーダ２１の周囲のコーヒー豆には、螺旋凸部２１ｂによる上方からの押圧力が作用し、そのコーヒー豆が、粗粉砕リング１２の粉砕凸部１８の先端部に上方から押し付けられることによって剪断される。これにより、原料フィーダ２１と粉砕凸部１８との間を通過可能なサイズに粗粉砕されたコーヒー豆は、原料フィーダ２１によってさらに、下方の両細粉砕リング１３、２５の間に送られる。
【００５３】
上記のように粗粉砕されたコーヒー豆には、回転する原料フィーダ２１、粉末原料収集プレート２４および下側細粉砕リング２５により遠心力が作用し、両細粉砕リング１３、２５の傾斜面１３ａ、２５ａ間を通って、粉砕面１３ｂ、２５ｂ間に到達する。そして、粗粉砕されたコーヒー豆は、これらの粉砕面１３ｂ、２５ｂによってより細かく、すなわち細粉砕される。
【００５４】
細粉砕されたコーヒー豆である粉末原料は、両細粉砕リング１３、２５から、粉末原料吐出通路３３に吐出され、粉末原料収集プレート２４の収集凸部２４ａによって収集されながら、粉末原料吐出口３４に送り出される。そして、この送り出された粉末原料は、前述したように、補助シュート３５およびメインシュート３６を介して、コーヒー抽出機に供給される。
【００５５】
図７は、ホッパ１１に投入されたコーヒー豆Ｂにより、原料飛跳ね抑制プレート１６の上方において、原料シュート３７の対向する内面間がつながるブリッジの発生防止、および解消の動作を示している。同図に示すように、所定量のコーヒー豆Ｂがまとまった状態で、ホッパ１１に一気に投入されると、そのコーヒー豆Ｂのうち、原料飛跳ね抑制プレート１６の傾斜面１６ａ上に位置する原料は、その傾斜面１６ａに沿って滑り落ち、ホッパ１１の内面との間を通って落下する。また、原料飛跳ね抑制プレート１６の貫通孔１６ｂ上に位置し、そのサイズよりも小さいコーヒー豆Ｂは、貫通孔１６ｂを通って落下する。そして、これらのコーヒー豆Ｂは、前述したように、回転する原料フィーダ２１と、粗粉砕リング１２の粉砕凸部１８とによって粗粉砕される。
【００５６】
この場合、直ぐには粗粉砕されず、回転する原料フィーダ２１によって弾かれたコーヒー豆Ｂは、ホッパ１１内で飛び跳ね、原料飛跳ね抑制プレート１６に下方から当たることにより、そのプレート１６が振動する。これにより、原料飛跳ね抑制プレート１６上に、コーヒー豆Ｂによるブリッジが発生しようとしても、その発生を防止したり、一旦発生しても、その発生したブリッジを解消したりすることができる。
【００５７】
また、飛び跳ねたコーヒー豆Ｂが、原料飛跳ね抑制プレート１６の貫通孔１６ｂを介して、そのプレート１６の上側に達し、原料飛跳ね抑制プレート１６からの落下前のコーヒー豆Ｂに、直接当たることにより、上記と同様、コーヒー豆Ｂによるブリッジの発生防止および解消を実現することができる。
【００５８】
以上のように、コーヒーミル１Ａによれば、コーヒー豆を細粉砕する前に、粗粉砕するので、コーヒー豆を直接、細粉砕する従来に比べて、モータ３の駆動負荷の変動を抑制することができる。しかも、コーヒー豆の粗粉砕は、比較的径の小さい原料フィーダ２１を回転させることによって行うので、モータ３として、出力トルクが比較的小さいものを採用しても、原料フィーダ２１によるコーヒー豆の粗粉砕を十分に行うことができる。したがって、上記のコーヒーミル１Ａによれば、コーヒー豆を十分かつ安定して粉砕することができ、モータ３として出力トルクが小さいもの、すなわちサイズが小さく安価なものを採用できるので、コーヒーミル１Ａを、装置全体としてコンパクトに、かつ低コストで製造することができる。
【００５９】
また、粗粉砕リング１２の粉砕凸部１８では、その上面１８ａと先端面１８ｂとで構成される直角の角部が、粗粉砕時のエッジとして利用されるので、原料フィーダ２１と協働して、コーヒー豆の粗粉砕を安定して行うことができる。また、粗粉砕リング１２の各凹部１９により、コーヒー豆を下方に効率よく送ることができ、それにより、コーヒー豆の粗粉砕を効率的に行うことができる。したがって、コーヒーミル１Ａにおけるコーヒー豆の粗粉砕はもちろん、細粉砕も効率的に行うことができ、その結果、上記のような凹部１９と同様の機能を備えていないコーヒーミルに比べて、コーヒー豆の粉砕時間を短縮することができる。
【００６０】
次に、図８〜図１３を参照して、本発明の一実施形態による計量供給装置を備えたコーヒーミルについて説明する。このコーヒーミル１Ｂは、例えばエスプレッソコーヒーを抽出によって調理する際に、コーヒー豆を粉砕し、所定量のコーヒー粉である粉末原料を、エスプレッソコーヒー抽出機に供給するものである。なお、このコーヒーミル１Ｂは、上述したコーヒーミル１Ａに対し、コーヒー豆を粉砕する基本構造は同じであるので、以下の説明では、上述したコーヒーミル１Ａと同じ機能を有する構成部品については同じ符号を付して説明を省略し、計量供給装置を中心に説明するものとする。
【００６１】
また、このコーヒーミル１Ｂでは、コーヒーミル１Ａと異なり、原料飛跳ね抑制プレート１６が省略されている。これは、コーヒーミル１Ｂが、エスプレッソコーヒー専用のミルとして、１種類のコーヒー豆の粉砕に使用され、多量のコーヒー豆が収容される原料収容器（図示せず）がホッパ１１に直結されるため、ホッパ１１内のコーヒー豆の飛跳ね抑制やブリッジの発生防止を考慮する必要がないからである。
【００６２】
図８および図９に示すように、計量供給装置４１は、粉末原料供給部４に設けられている。この粉末原料供給部４は、その外郭を構成するケース４０を有しており、このケース４０は、前壁部４０ａ、後壁部４０ｂ、左側壁部４０ｃおよび右側壁部４０ｄにより、前後左右の壁部が構成されている。前壁部４０ａおよび後壁部４０ｂは、互いに所定間隔を隔てて平行に対向する一方、左右の側壁部４０ｃおよび４０ｄは、上半部が互いに所定間隔を隔てて平行に対向し、下半部が下方に向かってテーパ状に形成されている。
【００６３】
計量供給装置４１は、ケース４０の前面上部に設けられた駆動モータ４２と、ケース４０内において左側壁部４０ｃに取り付けられた側壁部材４３（不動側壁部）と、ケース４０内のほぼ中央に回動自在に設けられ、側壁部材４３に係脱可能な可動体４４と、ケース４０内の上部に回動自在に設けられたスイッチ板４５と、このスイッチ板４５によってＯＮ／ＯＦＦ切り替えされるスイッチ４６などを備えている。そして、前述したケース４０の前壁部４０ａおよび後壁部４０ｂ、ならびに上記の側壁部材４３、可動体４４およびスイッチ板４５によって、粉末原料を計量するための可変容積の計量室５０が画成される。
【００６４】
駆動モータ４２は、ステッピングモータで構成されており、前記制御装置（モータ制御手段、重量設定手段および停止手段）に電気的に接続されている。したがって、制御装置からのパルス信号および周波数により、駆動モータ４２の出力軸４２ａが所定角度（例えば１°）ごとに制御されながら、正方向または逆方向に回転する。
【００６５】
図１０に示すように、側壁部材４３は、所定形状のプラスチック成形品で構成されており、ケース４０の前壁部４０ａと後壁部４０ｂの間にわたる奥行き寸法を有している。また、この側壁部材４３は、ケース４０の内方に向かって前下がりに傾斜し、計量室５０の左側部を構成する傾斜面４３ａを有しており、ケース４０の左側壁部４０ｃに形成された取付け部（図示せず）に、上端部を下方から挿入した状態で、不動に取り付けられている。なお、この側壁部材４３を左側壁部４０ｃに取り付けた状態では、側壁部材４３の傾斜面４３ａと、左側壁部４０ｃの取付け部の内面とが面一になっている。
【００６６】
可動体４４は、計量室５０の底部を構成する可動底壁部５１ａを有する回動底壁部材５１と、計量室５０の右側部を構成する可動側壁部５２ａを有する回動側壁部材５２とで構成されている。これらの回動底壁部材５１および回動側壁部材５２はいずれも、プラスチックの成形品で構成されている。
【００６７】
図１０（ｃ）に示すように、回動底壁部材５１は、前記可動底壁部５１ａと、この可動底壁部５１ａの右前端部および右後端部からそれぞれ上方に所定長さ延びる前アーム５３（アーム部）および後アーム５４（アーム部）と、これらのアーム５３および５４の上端部にそれぞれ設けられた回動支点部５５および５６とを有している。可動底壁部５１ａは、平面形状がほぼ正方形状で、下方に凸に若干湾曲する板状に形成されており、ケース４０の前壁部４０ａと後壁部４０ｂの間にわたる奥行き寸法を有している。また、前後のアーム５３および５４は、互いに所定間隔を隔てて、上下方向に平行に延び、上端部が左方に屈曲するように形成されている。
【００６８】
また、前アーム５３の上端部の回動支点部５５は、前後方向に所定長さ延びる軸状で、後半部が前半部よりも径が小さく形成されている。また、この回動支点部５５には、前方に開放し、前記駆動モータ４２の出力軸４２ａが嵌入した状態で挿入される出力軸挿入穴５５ａが形成されている。一方、後アーム５４の上端部の回動支点部５６は、前後方向に延び、所定の径を有する円筒状に形成されている。また、この可動支点部５６には、左方に所定長さ延び、前記粉末原料吐出口３４（原料送出し口）を開閉するためのシャッタ部５６ａ（原料送り出し口開閉部）が設けられている。
【００６９】
一方、回動側壁部材５２は、前記可動側壁部５２ａと、この可動側壁部５２ａの右側面から、右方に大きく突出する突出部５７と、可動側壁部５２ａの上端部に設けられ、回動底壁部材５１の前後の回動支点部５５および５６に連結された連結部５８とを有している。可動側壁部５２ａの上部には、左方に突出するとともに前下がりに傾斜する傾斜リブ５２ｂが設けられている。また、可動側壁部５２ａの右側面の下端部には、突出部５７の前後に、右方に若干突出するとともに前後方向に延び、回動底壁部材５２の前アーム５３および後アーム５４がそれぞれ当接する前後の当接リブ５２ｃ（前側の当接リブのみ図示）が設けられている。
【００７０】
また、突出部５７は、正面形状が直角三角形状に形成され、回動底壁部材５１の前アーム５３および後アーム５４が対応する当接リブ５２ｃに当接した状態では、それらのアーム５３、５４よりも、右方に大きく突出している。
【００７１】
さらに、連結部５８は、前後方向に所定長さ延び、所定の径を有する円筒部５８ａと、この円筒部５８の後端から後方に所定長さ延び、所定の径を有する軸部５８ｂとで構成されている。
【００７２】
以上のように構成された回動底壁部材５１および回動側壁部材５２は、前者５１の前アーム５３の回動支点部５５の後半部が、後者５２の連結部５８の円筒部５８ａに嵌入され、前者５１の後アーム５４の回動支点部５６に、後者５２の連結部５８の軸部５８ｂが、嵌入された状態で、連結されている。したがって、駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転に伴い、回動底壁部材５１が回動支点部５５、５６を中心として回動するのに伴い、回動側壁部材５２が連動して回動する。
【００７３】
スイッチ板４５は、平面形状が矩形状に形成され、後端部に左右方向に延びる回動軸４５ａが設けられている。また、スイッチ板の上面右端部には、上方に突出しかつ前後方向に延びるスイッチ押圧リブ４５ｂが設けられている。このように構成されたスイッチ板４５は、回動軸４５ａを中心として上下方向に回動可能であり、常時は、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、回動側壁部材５２の傾斜リブ５２ｂに上方から当接した状態で、前下がりに傾斜した姿勢になっている。一方、後述するように、計量室５０に粉末原料が送り出され、計量室５０内が粉末原料で満杯になると、その粉末原料によって、スイッチ板４５が下方から押圧されることで、図１１（ｃ）に示すように、上方に回動する。
【００７４】
スイッチ４６は、前記制御装置に電気的に接続されており、また、スイッチレバー４６ａを有している。このスイッチレバー４６ａは、ばね性を有しており、その先端部が、常時、スイッチ板４５のスイッチ押圧リブ４５ｂに上方から当接している。したがって、このスイッチ４６では、スイッチレバー４６ａが、そのばね性の付勢力に抗して、スイッチ板４５で押圧されると、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の一方から他方に切り換えられ、スイッチ板４５による押圧が解除されると、スイッチレバー４６ａの復元力で押圧前の状態に戻り、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態の他方から一方に切り換えられる。
【００７５】
次に、図１２および図１３を参照して、コーヒーミル１Ｂにおける計量供給装置４１の粉末原料の計量動作および供給動作を説明する。図１２（ａ）は、計量供給装置４１の待機状態を示しており、具体的には、可動体４４の回動底壁部材５１における可動底壁部５１ａが、側壁部材４３の下端を回り込んだ状態に位置するとともに、回動側壁部材５２における可動側壁部５２ａの下端部が、側壁部材４３に当接している。
【００７６】
この待機状態において、計量室５０の容積が最も小さくなっており、計量供給装置４１では、この容積を基準容積Ｖ0として、オペレータにより、あらかじめ基準容積Ｖ0における粉末原料の重量（以下「基準重量」という）Ｗ0が計測され、その値Ｗ0が、前記制御装置に手入力されている。また、この基準容積Ｖ0における駆動モータ４２の回転角度位置が、基準回転角度位置θ0として、制御装置に設定されている。さらに、計量室５０の増減容積は、可動体４４の回動角度と比例関係を有しており、計量室５０における可動体４４の単位回動角度（例えば１°）当たりの増減容積ｋＶ0（ｋ：比例定数）が、制御装置に設定されている。
【００７７】
この計量供給装置４１によって計量し、エスプレッソコーヒー抽出機に供給すべき粉末原料が、重量Ｗ（以下「所要重量Ｗ」という）である場合、この粉末原料の体積Ｖは、次式（１）により表される。
Ｖ＝Ｗ／Ｗ0×Ｖ0      ・・・（１）
【００７８】
また、この体積Ｖを有する粉末原料について、基準容積Ｖ0からの増加分の容積ｄＶ（＝Ｖ−Ｖ0）は、式（１）を用いて、次式（２）により表される。
ｄＶ＝（Ｗ−Ｗ0）／Ｗ0×Ｖ0      ・・・（２）
【００７９】
そして、この増加分の容積ｄＶを、計量室５０における可動体４４の単位回動角度当たりの増減容積ｋＶ0で除することにより、待機状態からの可動体４４の回動角度、すなわち駆動モータ４２の基準回転角度位置θ0からの増加角度ｄθは、次式（３）によって算出される。
ｄθ＝（Ｗ−Ｗ0）／ｋＷ0      ・・・（３）
【００８０】
以上から、所要重量Ｗを有する粉末原料を計量するためには、計量室５０の容積を、その粉末原料の体積Ｖと同じにすればよく、そのためには、粉末原料の所要重量Ｗ、基準重量Ｗ0および比例定数ｋを用い、上記（３）式で算出された増加角度ｄθ分、駆動モータ４２の出力軸４２ａを基準回転角度位置θ0から、反時計方向に回転させればよい。
【００８１】
したがって、駆動モータ４２の出力軸４２ａが上記のように回転することにより、可動体４４が、図１２（ａ）に示す待機状態から、同図（ｂ）に示すように、増加角度ｄθ分、反時計方向に回動することによって、計量室５０の容積が、粉末原料の所要重量Ｗに対応する容積（設定重量対応容積）となる。
【００８２】
次いで、コーヒーミル１Ｂのモータ３が作動し、前述したようにしてコーヒー豆が細粉砕され、粉末原料吐出口３４を介して、計量室５０に粉末原料が送り出される。これにより、計量室５０に粉末原料が次第に溜まってゆき、それに伴い、計量室５０の粉末原料の上面の高さが上昇する。そして、粉末原料が計量室５０において満杯となり、設定重量対応容積に達すると、その粉末原料によってスイッチ板４５が押し上げられる。これにより、スイッチ板４５は、スイッチレバー４６ａのばね性による付勢力に抗して上方に回動することによって、スイッチレバー４６ａを押圧し（図１１（ｃ）参照）、スイッチ４６がＯＮ状態およびＯＦＦ状態の一方から他方に切り換えられる。
【００８３】
このスイッチ４６のＯＮ／ＯＦＦ切り換えにより、コーヒーミル１Ｂのモータ３の作動が停止され、それに伴い、計量室５０への粉末原料の送出しも停止する。また、スイッチ４６の上記切り換えにより、出力軸４２ａを反時計方向に回転させるよう、駆動モータ４２を所定時間、作動させる。この場合、出力軸４２ａが反時計方向に回転するのに伴い、図１２（ｃ）に示すように、可動体４４も反時計方向に回動する。
【００８４】
そして、図１３（ａ）に示すように、可動体４４の回動底壁部材５１の可動底壁部５１ａが、側壁部材４３から離れ、計量室５０の底部が開放されると、計量室５０の粉末原料が自重で落下し始める。この場合、可動体４４の回動側壁部材５２は、その突出部５７がケース４０の右側壁部４０ｄの内面（ストッパ）に当接することで、それ以上の回動が阻止される。
【００８５】
その後、駆動モータ４２の出力軸４２ａが反時計方向にさらに回転することで、図１３（ｂ）に示すように、可動体４４の回動底壁部材５１のみが、反時計方向にさらに回動し、回動側壁部材５２と同様、ケース４０の右側壁部４０ｄの内面に当接することで、それ以上の回動が阻止される。この場合、計量室５０の底部が大きく開放され、計量室５０に充填されたすべての粉末原料が落下することによって払い出される。
【００８６】
具体的には、計量室５０の粉末原料が自重による落下で払い出される他、回動底壁部材５１の可動底壁部５１ａ上に残留する粉末原料が、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａによって掻き出されるように、払い出される。すなわち、回動底壁部材５１が、図１３（ａ）から（ｂ）に示すように回動することにより、可動底壁部５１ａが、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａの下端に対して摺動する。換言すると、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａの下端が、回動底壁部材５１の可動底壁部５１ａ上において、その先端に向かって相対的に摺動し、それにより、可動底壁部５１ａ上に残留する粉末原料が、可動側壁部５２ａによって掻き出されるように、払い出される。
【００８７】
また、計量室５０の粉末原料が払い出される際には、スイッチ板４５によるスイッチレバー４６ａへの押圧が解除され、逆に、スイッチレバー４６ａの復元力によって、スイッチ板４５が下方に回動するように付勢される。これにより、計量室５０の粉末原料は、スイッチ板４５による上方からの押し下げにより、計量室５０におけるブリッジが防止され、計量室５０からの円滑な払出しが確保される。
【００８８】
さらに、計量室５０からの粉末原料の払出し時には、上述したように、回動底壁部材５１の反時計方向への回動が阻止されることで、これに直結された駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転が強制的に停止させられる。このため、ステッピングモータである駆動モータ４２は脱調し、それに伴い、振動が発生する。この振動が、回動底壁部材５１の回動支点部５５を介して、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａに伝わり、これにより、その可動側壁部５２ａに粉末原料が付着していても、その粉末原料が振るい落とされる。
【００８９】
なお、回動底壁部材５１が上記のように回動することにより、そのシャッタ部５６ａが、粉末原料吐出口３４と計量室５０の間を、一旦遮断するように動作する。これにより、粉末原料吐出口３４側の粉末原料と、計量室５０側の粉末原料との間が断ち切られ、計量室５０からの粉末原料の払出し時に、その粉末原料に連なって、粉末原料吐出口３４側の粉末原料がこぼれ落ちるのを防止することができる。
【００９０】
そして、計量室５０の粉末原料の計量時におけるスイッチ４６の切り換えから、駆動モータ４２の作動時間が所定時間を経過した後、出力軸４２ａを時計方向に回転させるよう、駆動モータ４２を所定時間、作動させる。この場合、出力軸４２ａが時計方向に回転するのに伴い、可動体４４も時計方向に回動し、図１３（ｃ）に示すように、待機状態に戻る。
【００９１】
この待機状態では、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａが側壁部材４３に当接することで、可動体４４のそれ以上の回動が阻止される。この場合、駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転が強制的に停止させられるので、上述した粉末原料の払出し時と同様、駆動モータ４２が脱調し、それに伴い、振動が発生する。そして、この振動が、回動側壁部材５２の可動側壁部５２ａに加えて、これが当接する側壁部材４３にも伝わり、その傾斜面４３ａおよび可動側壁部５２ａに粉末原料が付着していても、その粉末原料が振るい落とされる。なお、この振るい落とされた粉末原料は、計量室５０に保持され、次回の粉末原料の供給時に利用される。
【００９２】
以上詳述したように、本実施形態の計量供給装置４１によれば、計量室５０の容積が、粉末原料の所要重量Ｗに対応する設定重量対応容積になるよう、可動体４４を回動させ、計量室５０に粉末原料を充填することによって計量した後、計量室５０の底部を開放することによって、計量室５０の粉末原料を落下させて払い出すので、所要重量Ｗの粉末原料を精度良く計量し、コーヒーの調理に要する粉末原料を適正にかつ安定して供給することができる。
【００９３】
また、この計量供給装置４１では、粉末原料の所要重量Ｗが基準重量Ｗ0よりも大きい場合、待機状態の計量室５０に、あらかじめ粉末原料を充填しておき、コーヒーの調理時に、計量室５０の容積を、所要重量Ｗに対応する設定重量対応容積に拡大し、粉末原料の不足分（Ｗ−Ｗ0）のコーヒー豆のみを粉砕して、その粉末原料を、計量室５０の既存の粉末原料に継ぎ足すことが可能である。それにより、所要重量Ｗ分の粉末原料を、短時間で計量および供給することができ、コーヒーの調理時間の短縮を図ることができる。
【００９４】
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。本実施形態では、本発明の計量供給装置を、コーヒー豆を粉砕するコーヒーミル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、茶系飲料を抽出によって調理する際に、その原料である茶葉を粉砕する粉砕装置に適用したり、既に粉末状になっている原料を、計量し、供給するための装置に適用したりすることも可能である。
【００９５】
また、計量供給装置４１を適用するコーヒーミル１Ａ、１Ｂについても、種々の態様で実施することが可能である。図１４は、粗粉砕リング１２の変形例を示している。同図に示すように、この粗粉砕リング１２では、粉砕凸部１８に、その周方向に沿って、凹状に形成された複数（本例では１２個）の凹部１８ｃが設けられている。各凹部１８ｃは、粉砕凸部１８の上面１８ａと先端面１８ｂの間にわたって開放するように形成されている。これらの凹部１８ｃにより、コーヒー豆の粗粉砕時に、コーヒー豆が各凹部１８ｃの内面に当たることで、周方向へのコーヒー豆のスリップを抑制することができる。これにより、原料フィーダ２１でコーヒー豆を下方に安定して送りながら、粗粉砕を効率的に行うことができる。
【００９６】
また、実施形態で示した計量供給装置４１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】
【００９７】
１Ａ    コーヒーミル
１Ｂ    コーヒーミル
２    ミル本体部（粉末原料送出し手段）
３    モータ
３４    粉末原料吐出口（原料送出し口）
４０ａ  前壁部
４０ｂ  後壁部
４０ｃ  左側壁部
４０ｄ  右側壁部（ストッパ）
４１    計量供給装置
４２    駆動モータ
４２ａ  駆動モータの出力軸
４３    側壁部材（不動側壁部）
４４    可動体
４５    スイッチ板
４６    スイッチ
４６ａ  スイッチレバー
５０    計量室
５１    回動底壁部材
５１ａ  可動底壁部
５２    回動側壁部材
５２ａ  可動側壁部
５３    回動底壁部材の前アーム（アーム部）
５４    回動底壁部材の後アーム（アーム部）
５５    前アームの回動支点部
５６    後アームの回動支点部
５６ａ  シャッタ部（原料送り出し口開閉部）
５７    回動側壁部材の突出部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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