(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生あるいは半生のコーヒー豆が投入される焙煎容器と、
前記焙煎容器に熱風を入れる熱風発生要素と、
前記焙煎容器の雰囲気温度を検出する温度センサと、
焙煎開始指令に応答して焙煎容器内に熱風を入れる焙煎処理を行うとともに当該焙煎処理について前記温度センサによる検出温度が所要の仕上がり目標温度に到達した時点で焙煎処理を終了させる管理要素とを備えた焙煎装置において、
前記管理要素は、焙煎処理を開始するにあたり、前記温度センサにより焙煎処理開始時の焙煎容器内の温度を検出するものであって、前記温度センサの検出温度に応じてコーヒーの仕上がり温度を設定すると共に、焙煎過程において焙煎容器内の温度を検出しながら、検出した温度が前記設定した仕上がり目標温度に到達すると焙煎処理を終了させる、ことを特徴とする焙煎装置。
【請求項２】
請求項１の焙煎装置において、
前記焙煎容器内へのコーヒー豆投入量を指定入力する入力要素を備え、
前記管理要素が、焙煎処理を開始するにあたって、前記入力要素から与えられ
る指定のコーヒー豆投入量と、前記検出要素による検出温度とに基づいて仕上が
り目標温度を設定するものである、ことを特徴とする焙煎装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生あるいは半生のコーヒー豆を熱風により焙煎する焙煎装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例の焙煎装置として、例えば水平線に対して傾斜した姿勢で回転可能に支持される焙煎容器にコーヒー豆を入れて、この焙煎容器を一方向に回転させながら、焙煎容器の一方軸端面に設けられてある網目から熱風を供給することにより、コーヒー豆を焙煎するようなものがある。
【０００３】
従来では、焙煎処理について、焙煎容器に投入するコーヒー豆の量に応じて、仕上がり目標時間を長短設定し、タイマーのタイムアップを検出すると、焙煎処理を終了するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、焙煎処理を時間制御するようにしているだけであって、焙煎処理の開始時における焙煎容器内の温度を無視しているために、適切な状態に仕上げることが困難になっている。
【０００５】
具体的に、例えば、焙煎処理を連続的に行うような状況だと、２回目以降の焙煎処理を開始するとき、焙煎容器の温度が余熱により最初の焙煎処理の開始時点に比べて高くなっており、そのために、コーヒー豆に対し加熱し過ぎて焙煎が深い状態に仕上がってしまうことになりやすい。
【０００６】
従って、焙煎処理を連続的に行う場合は、仕上りを安定させる為に、使用者が焙煎処理の終了時期を微調節する必要があり、使用者に面倒な負担を強いる結果になると言える。
【０００７】
この他、従来では、焙煎開始時に焙煎容器に投入するコーヒー豆の量を指定しなくても、スタートスイッチが押されると、予め一義的に設定してある仕上がり目標時間に基づいて焙煎処理を開始するようになっている。これでは、コーヒー豆の投入量によっては焙煎が浅く仕上がったり、濃く仕上がったりするなど、やはり適切な状態に仕上げることは不可能である。
【０００８】
このような事情に鑑み、本発明では、焙煎装置において、焙煎開始時の焙煎容器内の温度に関係なく常にコーヒー豆を適切な状態に仕上げられるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる焙煎装置は、生あるいは半生のコーヒー豆が投入される焙煎容器と、
前記焙煎容器に熱風を入れる熱風発生要素と、
前記焙煎容器の雰囲気温度を検出する温度センサと、
焙煎開始指令に応答して焙煎容器内に熱風を入れる焙煎処理を行うとともに当該焙煎処理について前記温度センサによる検出温度が所要の仕上がり目標温度に到達した時点で焙煎処理を終了させる管理要素とを備えた焙煎装置において、
前記管理要素は、焙煎処理を開始するにあたり、前記温度センサにより焙煎処理開始時の焙煎容器内の温度を検出するものであって、前記温度センサの検出温度に応じてコーヒーの仕上がり温度を設定すると共に、焙煎過程において焙煎容器内の温度を検出しながら、検出した温度が前記設定した仕上がり目標温度に到達すると焙煎処理を終了させる。
【００１０】
請求項２の発明にかかる焙煎装置は、請求項１の焙煎装置において、前記焙煎容器内へのコーヒー豆投入量を指定入力する入力要素を備え、前記管理要素が、焙煎処理を開始するにあたって、前記入力要素から与えられる指定のコーヒー豆投入量と、前記検出要素による検出温度とに基づいて仕上がり目標温度を設定するものである。
【００１４】
以上、請求項１の発明では、要するに、焙煎処理の開始時の焙煎容器内の温度を検出し、この検出温度に応じて仕上がり目標温度を適宜設定することにより、焙煎処理過程でのコーヒー豆に対する加熱を過不足なく行えるようにしている。これにより、焙煎処理の連続処理回数などに関係なく、常にコーヒー豆を適切な状態に焙煎することが可能になる。
【００１５】
特に、請求項２の発明のように、焙煎容器に投入するコーヒー豆の量に応じて仕上がり目標温度を適宜調整するようにしていれば、コーヒー豆の量を加味してコーヒー豆の加熱状況を適切に管理できるようになる。これにより、コーヒー豆に対する加熱が適度に行えるようになり、焙煎を適切な状態に仕上げることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図９に本発明の一実施形態を示している。図１は、コーヒーメーカの概略構成を示すブロック図、図２は、コーヒーメーカの外観を示す正面図、図３は、コーヒーメーカの要部を断面にした正面図、図４は、図２の（４）−（４）線断面の矢視図、図５は、焙煎部の上面図、図６は、焙煎容器を断面にした側面図、図７は、焙煎容器を分解した状態の側面図、図８は、図６の（８）−（８）線断面の矢視図、図９は、コーヒー生成シーケンスを示すタイミングチャートである。
【００１９】
図中、１はコーヒーメーカの全体を示している。図例のコーヒーメーカ１は、生あるいは半生のコーヒー豆を焙煎する焙煎部２と、焙煎したコーヒー豆を粉砕してコーヒー粉末とする粉砕部３と、粉砕して得たコーヒー粉末に熱湯を注いでコーヒー液を抽出する抽出部４と、これら各部の動作を制御する制御部５とを有している。なお、抽出部４で抽出したコーヒー液は、ガラス容器６に貯溜され、抽出部４に備えるヒータ４４で保温されるようになっている。
【００２０】
焙煎部２は、コーヒー豆が収容される焙煎容器２１と、焙煎容器２１を回転駆動する駆動ユニット２２と、焙煎容器２１内に熱風や非加熱風を供給するブロワ２３とを含み、焙煎容器２１を水平線に対して所要角度傾斜させた姿勢で駆動ユニット２２により一方向に回転させながら、焙煎容器２１の他端側からブロワ２３により発生した熱風を送り込むことにより、焙煎容器２１内のコーヒー豆を焙煎するようになっている。駆動ユニット２２は、モータ２２ａと、減速機構２２ｂとからなる。ブロワ２３は、ヒータ２３ａと、ファン２３ｂとからなる。その他の詳細は後で説明する。
【００２１】
粉砕部３は、上記焙煎部２で焙煎されたコーヒー豆を受け入れる通路付きのカップ３１と、カップ３１の上部開口を閉塞するカバー３２と、カップ３１内に供給される焙煎済みのコーヒー豆を粉砕する回転カッタ３３と、回転カッタ３３を駆動するモータ３４とを含む。
【００２２】
抽出部４は、上記粉砕部３で粉砕して得たコーヒー粉末を受け入れるフィルタバスケット４１と、水を貯溜する貯水タンク４２と、貯水タンク４２から所要量ずつ水を取り出して熱湯としてフィルタバスケット４１に供給する熱交換パイプ４３と、熱交換パイプ４３を加熱するヒータ４４とを含む。貯水タンク４２と熱交換パイプ４３との接続部位には、逆止弁４５が設けられており、湯の逆流を防止するようになっている。
【００２３】
制御部５は、マイクロコンピュータからなり、焙煎処理、粉砕処理ならびに抽出処理を図９に示すタイミングチャートに従い連続的に実行するものである。
【００２４】
ここで、上記焙煎部２の各部について、詳細に説明する。
【００２５】
駆動ユニット２２とブロワ２３とは、対峙して配設されており、これらの間に焙煎容器２１が水平線に対して所要角度傾斜した姿勢で介装されている。この焙煎容器２１の一方軸端側が、駆動ユニット２２の減速機構２２ｂのスピンドル軸２２ｃに対して片持ち状態で取り外し可能に取り付けられており、焙煎容器２１の他方軸端側がブロワケース２４に対して所要間隙ｈを隔てた状態で対向配置されている。ブロワケース２４には、前記間隙ｈの上方を覆う開閉カバー２５が取り付けられており、この開閉カバー２５には、保護ガード２６が取り付けられている。なお、ブロワケース２４において焙煎容器２１と対峙する壁面には、温度センサ７が取り付けられている。
【００２６】
焙煎容器２１は、透明な耐熱ガラスからなる円筒形のケース２１ａの一方開口に通気カバー２１ｂが、また、ケース２１ａの他方開口にボトムカバー２１ｃおよびシャッタ２１ｄが、それぞれ取り付けられた構成になっている。
【００２７】
ボトムカバー２１ｃは、円板状に形成されるカバー本体２１ｅの外周に一体形成される円筒形鍔部２１ｆがケース２１ａに対して着脱可能に嵌合固定されるようになっている。なお、円筒形鍔部２１ｆは、図８に示すように、その内周面全周をケース２１ａの外周面に対して密接させずに、円筒形鍔部２１ｆの円周数カ所に形成した可撓片２１ｇのみを部分的に密接させる形態としている。これにより、焙煎容器２１内の雰囲気温度の変化に伴い熱膨張係数の異なるケース２１ａとボトムカバー２１ｃとの嵌合部分のしめしろの変化を吸収できるようになるから、ケース２１ａの万一の破損を防止できるようになる。そして、カバー本体２１ｅの１８０度対向する２ケ所には、焙煎済みのコーヒー豆を粉砕部３へ排出する扇形の通孔２１ｈが設けられているとともに、この通孔２１ｈに対応して２つの羽根２１ｉが取り付けられている。この羽根２１ｉは、焙煎時の回転に伴いコーヒー豆を焙煎容器２１の中央側に撹拌させながら移動させる一方、焙煎時の回転方向と逆向きの回転に伴いコーヒー豆を焙煎容器２１の通孔２１ｈ側に移動させるように、傾斜して取り付けられている。また、２つの羽根２１ｉには、焙煎容器２１の回動中心とほぼ平行なスリット２１ｊが幅方向に２つ設けられている。このスリット２１ｊは、熱風通過を許容するためのものである。
【００２８】
シャッタ２１ｄは、ボトムカバー２１ｃに対して所要角度だけ回動可能に取り付けられており、その回動動作によりボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを開閉するものである。このシャッタ２１ｄのボトムカバー２１ｃに対する取り付けには、図６および図７に示すように、ボルト９、袋ナット１０、回り止めナット１１、歯付きワッシャ１２、ロックワッシャ１３ならびに円錐コイルバネ１４が用いられている。なお、ボルト９の八角凹部に対して駆動ユニット２２のスピンドル軸２２ｃが嵌入され、このスピンドル軸２２ｃと一体にボルト９および焙煎容器２１が回転するようになる。そして、ロックワッシャ１３の扇形切欠き１３ａにより、ボトムカバー２１ｃに対してシャッタ２１ｄを所要角度だけ回動可能とするようになっている。
【００２９】
このような構成の焙煎容器２１では、一方向に回転させると、シャッタ２１ｄがボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを閉塞する状態となるが、反対方向に回転させると、シャッタ２１ｄがボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを開放する状態となる。つまり、焙煎処理を行うときは、焙煎容器２１を正方向に回転させることにより、シャッタ２１ｄでボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを閉塞させておき、焙煎が終了すると、シャッタ２１ｄでボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを開放させて、焙煎済みのコーヒー豆を粉砕部４側へ排出できるようにしている。
【００３０】
ところで、上記コーヒーメーカ１の本体ケースの前面には、操作部１０が設けられている。この操作部１０には、電源スイッチ１１と、スタートスイッチ１２と、カップ数指定スイッチ１３と、焙煎工程、粉砕工程、抽出工程、保温工程の４つを示すランプ１４と、カップ数（２，３，４，５の４段階）を示すランプ１５とを備えている。
【００３１】
次に、上記構成のコーヒーメーカ１の動作を説明する。
【００３２】
すなわち、電源スイッチ１１がオン操作されている状態において、スタートスイッチ１２がオン操作されると、制御部５は、まず、カップ数指定スイッチ１３からコーヒー豆投入量が指定されているか否かを調べる。ここで、指定されていれば、下記するようなコーヒー生成動作、つまり焙煎処理、粉砕処理、抽出処理、保温処理を連続的に実行するが、指定されていなければ、コーヒー生成動作の開始要求を拒否する。したがって、コーヒー生成を開始するにあたっての手順としては、ユーザーがスタートスイッチ１２をオン操作する前に、焙煎容器２１内に必要量のコーヒー豆を投入してから、カップ数指定スイッチ１３を操作して、コーヒー豆投入量を指定してから、スタートスイッチ１２をオン操作する必要がある。
ここで、コーヒー生成を開始要求を受け付けると、焙煎処理を行うのであるが、この焙煎処理を開始するにあたって、まず、カップ数指定スイッチ１３から入力された指定のコーヒー豆投入量を認識し、続いて、焙煎容器２１内の雰囲気温度Ｓｂを温度センサ７による検出信号に基づいて認識し、これらの認識結果を用いて所要の演算アプリケーションソフトに従い仕上がり目標温度Ｓｏを求め、決定する。
ちなみに、開始時の検出温度Ｓｂが２５℃以下のとき、カップ数が「２」であれば仕上がり目標温度Ｓｏを「１５５℃」とし、以下、「３」→「１６０℃」、「４」→「１６５℃」、「５」→「１７０℃」とする。また、開始時の検出温度Ｓｂが２５℃〜６０℃のとき、カップ数が「２」であれば仕上がり目標温度Ｓｏを「１６０℃」とし、以下、「３」→「１６５℃」、「４」→「１７０℃」、「５」→「１７５℃」とする。さらに、開始時の検出温度Ｓｂが６０℃以上のとき、カップ数が「２」であれば仕上がり目標温度Ｓｏを「１６５℃」とし、以下、「３」→「１７０℃」、「４」→「１７５℃」、「５」→「１８０℃」とする。そして、焙煎過程においては、焙煎容器２１内の雰囲気温度Ｓｂの変化を温度センサ７により逐一検出し、この検出値が前記設定した仕上がり目標温度Ｓｏに到達した時点で終了するように制御される。
【００３３】
以下、焙煎処理、粉砕処理、抽出処理、保温処理について詳しく説明する。
【００３４】
まず、焙煎処理では、焙煎容器２１を駆動ユニット２２により一方向に所要回転数で回転させながら、ブロワ２３により焙煎容器２１内に熱風を導入させる。このようにして焙煎容器２１が回転させられると、その内部のコーヒー豆が羽根２１ｉにより焙煎容器２１の軸方向中央側へ移動させられるとともに、ケース２１ａの内周面の摩擦抵抗により回転方向下流側に持ち上げられて撹拌するようになっており、コーヒー豆が密集せずに分散されるようになる。
【００３５】
この焙煎過程において、ブロワ２３から発生される熱風は、焙煎容器２１の通気カバー２１ｂの下半分の領域から入れられて、ボトムカバー２１ｃにより方向転換されて通気カバー２１ｂの上半分の領域から出て、開閉カバー２５の通気孔から外部へ排気されるようになっている。なお、前述の熱風は、焙煎容器２１のケース２１ａにおいてコーヒー豆が存在しない領域に向けて吹き付けるように管理されている。このように熱風をコーヒー豆に直接的に当てないようにしているのは、コーヒー豆の加熱むらを無くすためである。そして、焙煎過程においてコーヒー豆をボトムカバー２１ｃの羽根２１ｉにより撹拌することに伴いコーヒー豆から表皮が剥離されるが、この表皮は熱風の排気流によってブロワケース２４と焙煎容器２１との間の間隙ｈに設けられるチャフボックス２７に集められるようになっている。
【００３６】
この焙煎処理が終了すると、ブロワ２３のヒータ２３ａを駆動停止してファン２３ｂの駆動のみを継続させることにより、非加熱風を発生させて焙煎容器２１に送り込んで、焙煎容器２１内の焙煎済みのコーヒー豆を空冷する。この空冷開始時点から所要時間が経過すると、焙煎容器２１内のコーヒー豆を粉砕部３に移送する。なお、前述の空冷処理は、コーヒー豆の移送後においても下記する抽出処理が終了するまで継続させるようにして、焙煎容器２１の冷却を行わせるようになっている。
【００３７】
そして、焙煎容器２１から粉砕部３へのコーヒー豆の移送は、駆動ユニット２２のモータ２２ａを焙煎処理時の回転方向とは逆向きに回転させることで行う。つまり、この逆回転により、焙煎容器２１が焙煎処理時と逆向きに回転させられることになり、焙煎容器２１のシャッタ２１ｄがボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを開放するように動作するとともに、ボトムカバー２１ｃの羽根２１ｉが焙煎容器２１内においてコーヒー豆をボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈ側に移動させるようになっている。これにより、コーヒー豆が通孔２１ｈから順次排出されて粉砕部３のカップ３１内へ順次移送される。このコーヒー豆の移送が終わると、焙煎容器２１を焙煎処理時の回転方向と同一方向に回転させることにより、焙煎容器２１のシャッタ２１ｄでボトムカバー２１ｃの通孔２１ｈを閉塞させる。これは、下記する抽出部４のドリップ処理において湯気が焙煎容器２１内に流入することを防止するとともに、焙煎容器２１を空冷する非加熱風が抽出部４に入り込んでドリップ用熱湯を冷ますことを防止するためである。
【００３８】
粉砕部３のカップ３１に対するコーヒー豆の移送と同時に、いわゆるミル処理を実行する。このミル処理では、カップ３１内に配置される回転カッタ３３をモータ３４により駆動することにより、順次供給されるコーヒー豆を粉砕して粉末状にする。このようにして粉砕部３で粉砕されて得たコーヒー粉末は、カップ３１から抽出部４のフィルタバスケット４１に順次移送される。
【００３９】
このようにしてコーヒー粉末が抽出部４に移送されると、いわゆるドリップ処理を行う。このドリップ処理では、貯水タンク４２内の水を所要量ずつ熱交換パイプ４３に供給し、この熱交換パイプ４３内の水をヒータ４４で加熱して熱湯としフィルタバスケット４１へ注ぐ。但し、ドリップ処理の初期では、フィルタバスケット４１内のコーヒー粉末に対して少量の熱湯をかけて、コーヒー粉末をむらすようにしている。そして、このむらし期間を経てから熱湯の供給を連続的に行わせることにより、コーヒー液を抽出させる。このようにして抽出されたコーヒー液はガラス容器６に貯溜され、抽出部４のヒータ４４で保温される。
【００４０】
このようにしてドリップ処理が終了すると、ブロワ２３のファン２３ｂの駆動を停止させて焙煎容器２１の空冷処理も終了させる。
【００４１】
ちなみに、空冷処理を、焙煎処理の終了時点からドリップ処理が終了するまでの間、継続的に行わせるようにしているから、焙煎処理により加熱された焙煎容器２１を十分に冷ますことができる。したがって、１回目のコーヒー生成が済んだ後、続いてコーヒー生成を行う場合でも、焙煎容器２１を使用者が手で取り外すことが支障無く行えるようになる。しかも、コーヒー生成処理を連続して行うような場合でも、２回目以降の焙煎処理開始前の焙煎容器２１内の雰囲気温度があまり高くならずに済む。
【００４２】
以上説明したように、コーヒー生成処理における焙煎処理について、焙煎処理を行う都度、コーヒー豆投入量や焙煎開始時の焙煎容器２１内の雰囲気温度などに応じて、仕上がり目標温度を設定し、温度制御するように工夫しているから、焙煎処理過程でのコーヒー豆に対する加熱を過不足なく行うことができ、常に適切にコーヒー豆を焙煎することができるなど、満足のいく仕上がりとすることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
（１）  上記実施形態では、コーヒーメーカ１に焙煎部２を装備した例を挙げたが、焙煎部２を単独の装置として構成したものも本発明に含まれる。
（２）  上記実施形態において、仮に、焙煎処理の開始時の焙煎容器２１内の雰囲気温度が所要レベル以上の高温であった場合、それに見合うだけ仕上がり目標温度を高く設定しても、焙煎状態が良好となるとは考えられないし、甚だしい場合には、焙煎容器２１が異常に過熱されるなど安全性を確保できなくなることが懸念される。そこで、前述したような状況では、安全性を見込んで、仕上がり目標温度をあまり高くないレベルに設定し、焙煎処理時間を調整するような制御に切り替えるようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明では、焙煎処理の開始時の焙煎容器内の温度を検出し、この検出温度に応じて仕上がり目標温度を設定することにより、焙煎処理過程でのコーヒー豆に対する加熱を過不足なく行えるように工夫しているから、焙煎処理の連続処理回数などに関係なく、常にコーヒー豆を適切な状態に焙煎することができるなど、使い勝手が向上する。
【００４５】
特に、請求項２の発明では、焙煎容器に投入するコーヒー豆の量を加味してコーヒー豆の加熱状況を適切に管理できるようになるから、コーヒー豆の量が多くても少なくても、常にコーヒー豆を適切な状態に焙煎することができるなど、使い勝手がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のコーヒーメーカの概略構成を示すブロック図
【図２】コーヒーメーカの外観を示す正面図
【図３】コーヒーメーカの要部を断面にした正面図
【図４】図２の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】焙煎部の上面図
【図６】焙煎容器を断面にした側面図
【図７】焙煎容器を分解した状態の側面図
【図８】図６の（８）−（８）線断面の矢視図
【図９】コーヒー生成シーケンスを示すタイミングチャート
【符号の説明】
１      コーヒーメーカ
２      焙煎部
２１      焙煎容器
２２      駆動ユニット
２３      ブロワ
３      粉砕部
４      抽出部
５      制御部
１０      操作部
１２      スタートスイッチ
１３      カップ数指定スイッチ
【図１】
0003685644.tif 000002
【図２】
0003685644.tif 000003
【図３】
0003685644.tif 000004
【図４】
0003685644.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003685644.tif 000009
【図９】
0003685644.tif 000010