(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーヒー粉を収容するフィルターと、このフィルターの上方に設けられコーヒー粉にうず巻き状に注湯する注湯機構を備え、前記注湯機構は、注湯パイプと、回転により該注湯パイプをＸ軸方向に揺動する第１モータと、回転により注湯パイプをＹ軸方向に揺動する第２モータと、前記第１モータと第２モータのスタート位置を設定する位置検出装置とを有し、前記位置検出装置は、コーヒーの抽出作動初期に前記注湯パイプをうず巻状の注湯を行う原点に位置補正することを特徴とするコーヒー抽出器。
【請求項２】
前記位置検出装置は、第１モータ側と第２モータ側のそれぞれに設け、位置検出装置が原点位置を検出しなかった場合はモータを一方向に回転させて原点位置を検出すると停止し、位置検出装置が原点位置を検出した場合はモータを反対方向に回転させた後一方向に回転させ、原点位置を検出すると停止することで、注湯パイプを原点に位置補正することを特徴とする請求項１に記載のコーヒー抽出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコーヒー粉に熱湯をうず巻状に注湯するようにしたコーヒー抽出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミル等で粉砕したコーヒー粉は、粉砕直後に熱湯を注いで抽出する方法が香りが高いコーヒーを得ることができるとされている。
【０００３】
また、コーヒーは香りとは別にコクや風味を必要とするわけであるが、この場合、抽出に必要な条件は十分なむらしとコーヒー粉内への熱湯の浸透である。
【０００４】
以上の様な理由から特開昭６１−８５９０６号公報では、抽出の期間中、コーヒー粉に間欠的に給湯（注湯）してコクのある香り豊かな美味なコーヒー液を抽出するようにしたものが提案された。
【０００５】
この先行技術では間欠的な給湯を行うことにより、給湯した熱湯が始めに給湯した部分のコーヒー粉内に浸透するために実現できたものである。
【０００６】
しかしながら、前述の先行技術に開示された間欠的な給湯は、家庭用の所謂コーヒーメーカーを対象とした商品に組み込まれたものであるため、商品の外径寸法やコストに制約があり簡単な機構となってしまった。
【０００７】
この具体的な間欠的な給湯方式とは、コーヒーフィルタの上方に拡散板を設け、給湯路に設けた電磁弁を開閉し、開放時には一気に注湯して拡散板により分散してコーヒー粉に注ぐようにしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述の様に一気に熱湯の注湯、或は停止の繰り返しを行うため、最もコーヒー粉の収容密度の高い（多い）フィルターの中央付近の湯量が少なくなり中央部付近のコーヒー粉の内部への浸透が十分に改良されないと共に、十分なむらしを行うことができない欠点があった。
【０００９】
この様な欠点を改良し誰でも簡単に香りとコクのあるコーヒーを抽出することができるように熱湯を自動的にうず巻状に注湯する機構が提案された。
【００１０】
具体的な構成は、注湯パイプを２つのモータで前後左右に揺動しながら旋回させてうず巻き状に注湯するものであるが、このうず巻き状の最大径はコーヒー粉を収容するフィルターの直径の範囲内の大きさに設定するため、注湯パイプの僅かな軌跡の誤差がコーヒーの出来栄えに大きな影響を与える欠点がある。
【００１１】
特に、注湯機構が動作を開始した直後での注湯パイプの位置ズレは注湯工程を終了するまでの間には大きな位置ズレになり熱湯をコーヒー粉の全域に万遍なく注ぐことができなかったり、コーヒー粉の収容密度の高いフィルターの中央部付近に十分な量の熱湯が注がれず美味しいコーヒーを抽出することができない。
【００１２】
この位置ズレの直接の原因は、モータ自体がもっている性質にある。特に、モータを用いたギアとの組み合わせによる注湯機構は、各部の間の伝達ロスによりモータに通電して該モータの回転軸が回転し注湯パイプが作動するまでの間にタイムラグを生じる。
【００１３】
この現象をバックラッシュと呼んでおり、このバックラッシュの発生により、前述の様に注湯パイプの注湯軌跡がズレて美味しいコーヒーを抽出できなかった。
【００１４】
本発明は注湯機構により揺動しながら熱湯をコーヒー粉に注湯する注湯パイプを注湯機構の作動開始直後に正規の位置に補正して所定の揺動を行い美味しいコーヒーを抽出するようにしたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コーヒー粉を収容するフィルターと、このフィルターの上方に設けられコーヒー粉にうず巻き状に注湯する注湯機構を備え、前記注湯機構は、注湯パイプと、回転により該注湯パイプをＸ軸方向に揺動する第１モータと、回転により注湯パイプをＹ軸方向に揺動する第２モータと、前記第１モータと第２モータのスタート位置を設定する位置検出装置とを有し、前記位置検出装置は、コーヒーの抽出作動初期に前記注湯パイプをうず巻状の注湯を行う原点に位置補正するものである。
【００１６】
また、前記位置検出装置は、第１モータ側と第２モータ側のそれぞれに設け、位置検出装置が原点位置を検出しなかった場合はモータを一方向に回転させて原点位置を検出すると停止し、位置検出装置が原点位置を検出した場合はモータを反対方向に回転させた後一方向に回転させ、原点位置を検出すると停止することで、注湯パイプを原点に位置補正するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のコーヒー抽出器の要部フローチャート、図２は同じく本体側面図、図３は同じく注湯機構の平面断面図、図４は同じく図３の一方向から見た側面断面図、図５は同じく図３の他の方向から見た側面断面図、図６は同じく一方のモータの動きを見て注湯パイプの位置を検出する位置検出装置の側面断面図、図７は同じく他方のモータの動きを見て注湯パイプの位置を検出する位置検出装置の側面断面図、図８は同じく注湯パイプの注湯軌跡図である。
【００１８】
（１）は前面に載置段部（２）を有し内部に貯湯タンク（図示せず）と前記載置段部（２）の上方に位置する部分に注湯機構（３）を設けた抽出器本体で、前記注湯機構に連結され下方に延びる注湯パイプ（４）と、前記載置段部（２）の中間位置付近に取り付けられフィルター（５）を支承するホルダー（６）を固定している。
【００１９】
前記フィルター（５）は、詳細していないがネル布地製であって下端を縫合して一側面がＶ形になるような形状を呈し、上部は平面が円形となるような形状を呈している。
【００２０】
この様なフィルター（５）の形状は、コーヒー粉を収容した場合に中央付近はフィルター底部までの深さがあるため収容密度が高く、周辺はフィルターの布地までの深さが浅いため収容密度が低くなる。
【００２１】
前記注湯機構（３）の詳細を図３を中心にして説明する。（７）は内側に回転孔（８）を穿設し外壁の両側に座板（９）（９）を一体成形した第１ホルダー、（１０）は前記第１ホルダー（７）に固定し回転軸（１１）を有する第１モータ、（１２）は一側に設けたシャフト（１３）を前記第１ホルダー（７）の回転孔（８）に挿通した第２ホルダーで、内側には前記第１ホルダーの回転孔（８）と直交する方向に穿設された回転孔（１４）を設けている。
【００２２】
（１５）は前記第２ホルダー（１２）に固定し回転軸（１６）を有する第２モータ、（１７）は一側を前記回転孔（１４）に挿通し他側を露呈して前記第２ホルダー（１２）の回転軸（１３）の近くに位置させた作動軸で、カップリング（１８）により前記回転軸（１６）に連結固定している。
【００２３】
前記注湯パイプ（４）は前記作動軸（１７）の他側に鉛直方向に固定しており、電磁弁（図示せず）を介して貯湯タンクに連結している。
【００２４】
（１９）、（１９）は前記第１モータ（１０）と第２モータ（１５）の初期位置を検出しスタート位置を設定する位置検出装置で、第１ホルダー（７）の一側に固定した第１フォトインタラプタ（２０）と、第２ホルダー（１２）の一側に固定した第２フォトインタラプタ（２１）と、前記第２ホルダー（１２）の一側に一体成形され前記第１フォトインタラプタ（２０）の光路を遮へい、或は開放する第１チョッパー（２２）と、前記作動軸（１７）の他側に一体成形され前記第２フォトインタラプタ（２１）の光路を遮へい、或は開放する第２チョッパー（２３）とから構成している。
【００２５】
前記第１、第２インタラプタ（２０）、（２１）と第１、第２チョッパー（２２）、（２９）との相互位置関係は図６及び図７に示しており、チョッパーの僅かな位置ズレに対しても検出できるようにチョッパーが光路を遮へいした状態であってもチョッパーの少しの変位で光路が開放されるように設定している。
【００２６】
次に動作について述べる。先ず、コーヒー粉を収容したフィルター（５）をホルダー（６）に装着すると共に、フィルターの直下に位置してコーヒーカップ（２４）を載置段部（２）に載置する。
【００２７】
ここで、注湯釦（図示せず）を操作して電磁弁を開放し貯湯タンク内の熱湯を注湯パイプ（４）に導くと共に、同時にマイコンに予め入力されたプログラムの内容に基づいて第１モータ（１０）と第２モータ（１５）に電圧を印加し回転させる。
【００２８】
この時、本来なら注湯パイプ（４）が図８に示す原点（Ｐ）の位置にあれば図８に示した注湯軌跡に従って所定の位置に注湯を行うわけであるが、モータの性質により回転開始後にその回転エネルギーを直接注湯パイプに伝達するまでの間にタイムラグを生じる。
【００２９】
上述の現象を防止するために、注湯釦の操作と同時に図１に示すフローチャートの様に、第１フォトインタラプタ（２０）の出力信号によって第１モータ（１０）の回転軸（１１）の回転位置を検出し、第１チョッパー（２２）が光路を遮蔽して第１フォトインタラプタ（２０）の出力が「Ｌ」の場合には、第１モータ（１０）を正転方向に回転させて第１チョッパー（２２）を変位させ、これにより第１フォトインタラプタ（２０）の出力が「Ｈ」に反転して正規の原点位置（Ｐ）を検出すると第１モータ（１０）の回転を停止して補正動作を完了する。
一方、注湯釦の操作時に第１フォトインタラプタ（２０）の出力が「Ｈ」で原点位置を検出した場合には、先ず第１モータ（１０）を逆転方向に回転し、これにより第１フォトインタラプタ（２０）の出力が「Ｌ」に反転すると、一度第１モータ（１０）の回転を停止した後、第１モータ（１０）を正転方向に回転させ、その結果第１フォトインタラプタ（２０）の出力が「Ｈ」に反転して原点位置を検出すると、第１モータ（１０）の回転を停止して補正動作を完了する。
尚、上記の原点補正動作では第１モータ（１０）の動作について説明しているが、第２モータ（１５）についても図１のフローチャートに示す判定と作動を行い、Ｙ軸方向の原点補正を行う。
【００３０】
以上の動作を抽出作動初期に瞬間的に行った後、注湯パイプ（４）から注湯される熱湯を原点（Ｐ）からコーヒー粉の中央付近に注ぎ、その後マイコンのプログラムに基づき注湯パイプを第１モータ（１０）によってＸ軸方向に揺動させ、第２モータ（１５）によってＹ軸方向に揺動させて図８に示す様なうず巻き状（「の」の字状）の注湯を行う。
【００３１】
うず巻き状の注湯を連続して数回行った後、静止時間を置き再び第１モータと第２モータを回転させてうず巻き状の注湯を数回行い、この動作を複数回繰り返してコーヒーカップ一杯分のコーヒーの抽出を終了する。
【００３３】
従って、注湯パイプ（４）は、コーヒー抽出の初期にそれぞれの位置検出装置（１９）、（１９）によって自動的に原点（Ｐ）に補正されうず巻き状の注湯を行う。
【００３４】
前述の様な注湯パイプ（４）の原点補正は、第１、第２モータ（１０）、（１５）のそれぞれの回転軸（１１）、（１６）は注湯動作の開始と同時に即時に第１ホルダー（７）をＸ軸方向に揺動させ、作動軸（１７）をＹ軸方向に揺動させて注湯動作を行う。
【００３５】
即ち、注湯パイプ（４）からの注湯開始時点と、注湯パイプの揺動によるうず巻きの旋回の開始時点とをシンクロ化させる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の様に本発明は、コーヒー粉にうず巻き状に注湯する注湯機構において、この注湯機構を、第１モータ及び第２モータと、第１モータによりＸ軸方向に揺動し第２モータによりＹ軸方向に揺動する注湯パイプにより構成し、前記第１モータと第２モータのスタート位置を設定する位置検出装置により注湯パイプを揺動開始時の原点位置に補正するものであるから、注湯開始と同時に注湯パイプを所定の原点位置からうず巻き状の注湯を行うことができるため、コーヒー粉の必要な領域に予め設定された必要な量の注湯ができ、熱湯をコーヒー粉の内部まで浸透させて美味しいコーヒーの抽出を行うことができる。
【００３７】
又、仮に注湯パイプの静止状態において、仮に手が注湯パイプに触れて正規の位置から外れたとしても注湯開始時には自動的に原点に補正して所定のうず巻き注湯を行うことができる。
【００３８】
そして、位置検出装置を第１モータ側と第２モータ側に設け、位置検出装置の出力に基づいてモータを一方向、或は反対方向に回転させて注湯パイプを原点に補正するものであるから、必ずモータはどちらか一方に回転して補正することになり、このことは注湯パイプの先端が原点から外れたどの位置にあってもモータの回転方向の変化によって原点位置を補正することができ信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコ−ヒ−抽出器の要部フロ−チャ−トである。
【図２】同じく抽出器本体側の側面図である。
【図３】同じく注湯機構の平面断面図である。
【図４】同じく図３の一方向から見た側面断面図である。
【図５】同じく図３の他の方向から見た側面断面図である。
【図６】同じく一方のモータの動きを見て注湯パイプの位置を検出する位置検出装置の側面断面図である。
【図７】同じく他方のモータの動きを見て注湯パイプの位置を検出する位置検出装置の側面断面図である。
【図８】同じく注湯パイプの注湯軌跡図である。
【符号の説明】
１  抽出器本体
４  注湯パイプ
５  フィルター
１０  第１モータ
１５  第２モータ
１９  位置検出装置
【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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