(57)【要約】【課題】抽出容器の汚染を防止するとともに、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができる飲料抽出装置および飲料抽出方法を提供すること。【解決手段】ガイド部１２２１の内表面１２２１ａが親水性材料でコーティングされたシリンダ１２を備えてなり、シリンダ１２の内部に投入したコーヒー原料および湯から成る混合液を該シリンダ１２の抽出口１２ｂを通じて濾過することにより、コーヒー飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、シリンダ１２の内部に表面処理水を供給することにより上記内表面１２２１ａを超親水性状態にして、コーヒー原料および湯を投入するようにしたものである。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内表面の所定領域が親水性材料でコーティングされた抽出容器を備えてなり、
前記抽出容器の内部に投入した粉末原料および湯から成る混合液を該抽出容器の抽出口を通じて濾過させることにより、飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、
前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより前記内表面の所定領域を超親水性状態にして、前記粉末原料および前記湯を投入するようにしたことを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項２】
前記抽出容器の内表面に対して、前記表面処理水をシャワー状にして散布する散布手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
【請求項３】
前記表面処理水は、湯成分として抽出する飲料を構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料抽出装置。
【請求項４】
前記超親水性状態は、水に対する接触角が５°以下の大きさであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項５】
前記親水性材料でコーティングされた内表面の所定領域は、水に対する接触角が５°以上４０°以下の大きさになることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項６】
前記抽出容器は、
抽出口を備えた抽出口近傍部と、
前記抽出口近傍部に混合液を案内するガイド部と
を有してなり、
前記ガイド部の内表面は、親水性材料でコーティングされてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項７】
前記ガイド部の内表面は、内部空間が抽出口近傍部に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成されてなることを特徴とする請求項６に記載の飲料抽出装置。
【請求項８】
前記ガイド部の内表面は、テーパー角が５°以上２０°以下の大きさになることを特徴とする請求項７に記載の飲料抽出装置。
【請求項９】
前記抽出口近傍部の内表面は、親水性材料でコーティングされてなることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１０】
前記抽出口近傍部の内表面は、撥水性材料でコーティングされてなることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１１】
前記抽出口近傍部の内表面は、水に対する接触角が１２０°以上の大きさになることを特徴とする請求項１０に記載の飲料抽出装置。
【請求項１２】
前記抽出口近傍部の内表面は、内部空間が抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成されてなることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１３】
前記抽出口近傍部の内表面は、テーパー角が２５°以上６０°以下の大きさになることを特徴とする請求項１２に記載の飲料抽出装置。
【請求項１４】
前記抽出口近傍部の内表面は、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさになることを特徴とする請求項６〜１３のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１５】
前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄する後処理水を供給する後処理水供給手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１６】
前記後処理水は、湯成分として抽出する飲料を構成することを特徴とする請求項１５に記載の飲料抽出装置。
【請求項１７】
前記抽出容器は、プラスチック、金属、およびセラミックスの少なくとも一つから成形されてなることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１８】
前記親水性材料は、ケイ素酸化物を成膜してなることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１９】
前記抽出容器の内部の混合液を吸引することにより濾過させる吸引手段を備え、
前記吸引手段は、濾過により前記抽出容器の内部に生じる残渣の含水率が４８％以下になるまで吸引することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項２０】
内表面の所定領域が親水性材料でコーティングされた抽出容器を用いて、飲料を抽出する飲料抽出方法において、
前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより前記内表面の所定領域を超親水性状態にする表面処理水供給工程と、
内表面の所定領域が超親水性状態にされた抽出容器の内部に粉末原料および湯を投入する原料投入工程と、
投入された粉末原料および湯から成る混合液を吸引することにより、前記抽出容器の抽出口を通じて濾過させる吸引工程と
を含むことを特徴とする飲料抽出方法。
【請求項２１】
前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄するための後処理水を供給する後処理水供給工程を含むことを特徴とする請求項２０に記載の飲料抽出方法。
【請求項２２】
前記吸引工程は、濾過により前記抽出容器の内部に生じる残渣の含水率が４８％以下になるまで吸引することを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の飲料抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料抽出装置および飲料抽出方法に関し、より詳細には、例えばカップ式飲料自動販売機等において、レギュラーコーヒー等のコーヒー飲料を抽出するのに用いられる飲料抽出装置および飲料抽出方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えばレギュラーコーヒー等の飲料を提供するカップ式飲料自動販売機には、自動販売機内にコーヒーブリュアと呼ばれる飲料抽出装置が備えてある。飲料抽出装置は、抽出容器に投入された定量のコーヒー原料（コーヒーの挽き豆：焙煎済みのコーヒー豆をミルで粉状に挽いたもの）および湯を混合・撹拌した後に濾過してコーヒー飲料を抽出するものである。抽出されたコーヒー飲料は、抽出通路を通じてベンドステージに搬出されたカップに供給されて提供されることになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２０４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記飲料抽出装置では、コーヒー飲料の抽出後に、微量のコーヒー原料滓等の残渣が抽出容器の内表面に付着して、該抽出容器の汚染を招来していた。また、この残渣の付着は、以降のコーヒー飲料の提供時に付着した残渣の一部が溶出することにより、抽出されたコーヒー飲料の新鮮な風味や品質を損ねる要因になっていた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、抽出容器の汚染を防止するとともに、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができる飲料抽出装置および飲料抽出方法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】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる飲料抽出装置は、内表面の所定領域が親水性材料でコーティングされた抽出容器を備えてなり、前記抽出容器の内部に投入した粉末原料および湯から成る混合液を該抽出容器の抽出口を通じて濾過させることにより、飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより前記内表面の所定領域を超親水性状態にして、前記粉末原料および前記湯を投入するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１において、前記抽出容器の内表面に対して、前記表面処理水をシャワー状にして散布する散布手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１または上記請求項２において、前記表面処理水は、湯成分として抽出する飲料を構成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記超親水性状態は、水に対する接触角が５°以下の大きさであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項５にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記親水性材料でコーティングされた内表面の所定領域は、水に対する接触角が５°以上４０°以下の大きさになることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項６にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記抽出容器は、抽出口を備えた抽出口近傍部と、前記抽出口近傍部に混合液を案内するガイド部とを有してなり、前記ガイド部の内表面は、親水性材料でコーティングされてなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項７にかかる飲料抽出装置は、上記請求項６において、前記ガイド部の内表面は、内部空間が抽出口近傍部に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項８にかかる飲料抽出装置は、上記請求項７において、前記ガイド部の内表面は、テーパー角が５°以上２０°以下の大きさになることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項９にかかる飲料抽出装置は、上記請求項６〜８のいずれか一つにおいて、前記抽出口近傍部の内表面は、親水性材料でコーティングされてなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項１０にかかる飲料抽出装置は、上記請求項６〜８のいずれか一つにおいて、前記抽出口近傍部の内表面は、撥水性材料でコーティングされてなることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１１にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１０において、前記抽出口近傍部の内表面は、水に対する接触角が１２０°以上の大きさになることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１２にかかる飲料抽出装置は、上記請求項６〜１１のいずれか一つにおいて、前記抽出口近傍部の内表面は、内部空間が抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成されてなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１３にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１２において、前記抽出口近傍部の内表面は、テーパー角が２５°以上６０°以下の大きさになることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１４にかかる飲料抽出装置は、上記請求項６〜１３のいずれか一つにおいて、前記抽出口近傍部の内表面は、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさになることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１５にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜１４のいずれか一つにおいて、前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄する後処理水を供給する後処理水供給手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１６にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１５において、前記後処理水は、湯成分として抽出する飲料を構成することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１７にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜１６のいずれか一つにおいて、前記抽出容器は、プラスチック、金属、およびセラミックスの少なくとも一つから成形されてなることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１８にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜１７のいずれか一つにおいて、前記親水性材料は、ケイ素酸化物を成膜してなることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１９にかかる飲料抽出装置は、上記請求項１〜１８のいずれか一つにおいて、前記抽出容器の内部の混合液を吸引することにより濾過させる吸引手段を備え、前記吸引手段は、濾過により前記抽出容器の内部に生じる残渣の含水率が４８％以下になるまで吸引することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項２０にかかる飲料抽出方法は、内表面の所定領域が親水性材料でコーティングされた抽出容器を用いて、飲料を抽出する飲料抽出方法において、前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより前記内表面の所定領域を超親水性状態にする表面処理水供給工程と、内表面の所定領域が超親水性状態にされた抽出容器の内部に粉末原料および湯を投入する原料投入工程と、投入された粉末原料および湯から成る混合液を吸引することにより、前記抽出容器の抽出口を通じて濾過させる吸引工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項２１にかかる飲料抽出方法は、上記請求項２０において、前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄するための後処理水を供給する後処理水供給工程を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項２２にかかる飲料抽出方法は、上記請求項２０または上記請求項２１に前記吸引工程は、濾過により前記抽出容器の内部に生じる残渣の含水率が４８％以下になるまで吸引することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の飲料抽出装置によれば、抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより該抽出容器の内表面の所定領域を超親水性状態にして、粉末原料および湯を投入するようにしたので、混合液が濾過されて液面低下する際に、混合液中の粉末原料滓（残渣）が内表面に付着することを低減させることができるとともに、混合液中の油分が付着することも低減させることができる。従って、抽出容器の汚染を防止することができるとともに、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができるという効果を奏する。
【００２９】
本発明の飲料抽出方法によれば、表面処理水供給工程において、抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより該抽出容器の内表面の所定領域を超親水性状態にし、原料投入工程において、内表面の所定領域が超親水性状態にされた抽出容器の内部に粉末原料および湯を投入し、吸引工程において、投入された粉末原料および湯から成る混合液を吸引することにより抽出容器の抽出口を通じて濾過させるので、混合液が濾過されて液面低下する際に、混合液中の粉末原料滓（残渣）が内表面に付着することを低減させることができるとともに、混合液中の油分が付着することも低減させることができる。従って、抽出容器の汚染を防止することができるとともに、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料抽出装置および飲料抽出方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３１】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である飲料抽出装置を概念的に示したものである。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
【００３２】
図２に示したカップ式飲料自動販売機Ａは、機器筐体Ｂの前面パネルＣに商品選択ボタンＤおよび商品販売口Ｅを備えている。商品選択ボタンＤは、利用者が商品を選択するためのもので、商品表示部Ｆに展示された複数の商品見本Ｇに対応して設けてある。商品販売口Ｅは、選択した商品を提供するための開口であり、前面パネルＣのほぼ中央となる部位に設けてある。この商品販売口Ｅには、その内底部にカップＨを載置するための販売トレイＪが配設してある。また、前面パネルＣには、硬貨を投入するためのコイン投入口Ｋ、投入した硬貨を返却するためのコイン返却レバーＬ、硬貨を返却するためのコイン返却口Ｍがそれぞれ設けられている。
【００３３】
図１に示した飲料抽出装置は、機器筐体Ｂの内部に設けられたもので、フィルタブロック１１およびシリンダ（抽出容器）１２を備えている。
【００３４】
フィルタブロック１１は、上端に受入口１１ａを有した有底の円筒状をなすもので、装置本体１の所定個所に配設してある。このフィルタブロック１１には、抽出通路２０が接続してある。抽出通路２０は、フィルタブロック１１から開閉バルブ２１、抽出ポンプ（例えばチュービングポンプ）２２および抽出バルブ２３を介して抽出ノズル２４に至る流体通路であり、抽出ポンプ２２が駆動している場合にフィルタブロック１１の液体を抽出ノズル２４に送出することが可能である。この抽出通路２０において開閉バルブ２１と抽出ポンプ２２との間に位置する部位には、廃液バルブ２５を有した廃液通路２６を接続してある。
【００３５】
シリンダ１２は、上下両端が開口し、上方側が絞られた円筒状をなすもので、昇降手段３０（図４参照）を介して上下方向に移動可能に配設してある。このシリンダ１２は、上動した場合にフィルタブロック１１から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって下端開口（後述する抽出口１２ｂ）が閉塞された抽出器１０を構成することになる。このシリンダ１２についてより詳細に説明すると次のようになる。
【００３６】
シリンダ１２は、例えばポリサルフォン樹脂等の熱可塑性樹脂材から形成したもので、上端部に投入口１２ａを備えた投入部１２１と、これに連通し、かつ下端部に抽出口１２ｂを備えた混合部１２２とを有している。投入部１２１は、図３にも示したように、肉厚が均一であり、下方の混合部１２２に向かって内径が連続的に小さくなる態様でテーパー状に形成してなるものである。
【００３７】
混合部１２２は、ガイド部１２２１と抽出口近傍部１２２２とを有している。ガイド部１２２１は、図からも明らかなように混合部１２２の大部分を占める主部分である。この混合部１２２は、投入口１２ａから投入された原料等からなる混合液を抽出口近傍部１２２２に案内するためのものであり、上端部分が投入部１２１の下端部分に連設している。このガイド部１２２１の内表面１２２１ａは、内部空間が抽出口近傍部１２２２に向けて連続的に漸次大きく態様でテーパー状に形成されてなるものである。ここで、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａのテーパー角は、５°以上２０°以下の大きさであり、好ましくは５°以上１５°以下の大きさであり、特に容器としての機能を損なわないためには５°以上１０°以下の大きさであることが好ましい。
【００３８】
上記投入部１２１およびガイド部１２２１の内表面は、親水性材料をコーティングすることにより、水に対する接触角（以下、水接触角ともいう）が５°以上４０°以下の大きさに形成されている。このように水接触角を特定の範囲に形成することは、次のような手法により行うことができる。例えば、親水性材料としてポリシラザンを含有する親水化材（クラリアントジャパン製）を用いた場合、該親水化材をコーティングした後、加熱または高温高湿雰囲気下において、コート膜をシリカ転化させることにより水接触角を上記特定の範囲に規定することができる。この親水化材を用いてコーティングした場合には、石英のような硬質な膜を形成することができ、洗浄時に傷がつきにくいという利点がある。
【００３９】
抽出口近傍部１２２２は、ガイド部１２２１に連設し、下端部に抽出口１２ｂを備えている。この抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、内部空間が抽出口１２ｂに向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成してなるものである。ここで、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａのテーパー角は、２５°以上６０°以下の大きさであり、容器としての機能を損なわないためには３０°以上４０°以下の大きさであることが好ましい。
【００４０】
上記抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、撥水性材料をコーティングすることにより、水接触角が１２０°以上の大きさに形成してある。また、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、所定の表面加工を施すことにより、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさに形成してある。このように水接触角を特定の範囲に形成するとともに、表面粗さの算術平均を特定の範囲に形成することは、次のような手法により行うことができる。例えばシリンダ１２の成形時に、抽出口近傍部１２２２の内表面となる領域にブラスト処理した金型面を転写し、その後、撥水性材料としてフロロサーフＦＧ５０１０（フロロテクノロジー製）を約０．１μｍ程度コーティングして風乾させ、８０℃温度下で約１時間熱処理を施すことにより、水接触角を１２０°程度に形成することができるとともに、表面粗さの算術平均が９．６μｍ程度に形成することができる。また、かかる手法により撥水性材料をコーティングすることにより、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、ある程度の撥油性を示すことになる。
【００４１】
また、飲料抽出装置には、装置本体１に、フィルタ供給手段４０、原料シュータ（原料投入手段）５０およびシャワー湯ノズル（シャワー湯供給手段）６０が設けてある。
【００４２】
フィルタ供給手段４０は、ロール状に巻回された紙製で帯状をなすフィルタ紙４１をフィルタブロック１１とシリンダ１２との間に順次繰り出すためのものである。本実施の形態１では、ロールから順次フィルタ紙４１を繰り出す繰出ローラ対４２と、繰出ローラ対４２によって繰り出されたフィルタ紙４１をフィルタブロック１１およびシリンダ１２の間に案内する一対のガイドローラ４３とを備えたフィルタ供給手段４０を構成してある。フィルタ供給手段４０によって繰り出されるフィルタ紙４１は、その幅がシリンダ１２の抽出口１２ｂ（下端開口）、およびフィルタブロック１１における受入口１１ａの内径よりも大きな幅を有しており、これらシリンダ１２の抽出口１２ｂおよび受入口１１ａを覆うことが可能である。
【００４３】
原料シュータ５０は、ミル５１で粉砕した挽き豆等のコーヒー原料（粉末原料）を下方に案内するべく下方に向けて漸次内径が減少する態様で形成したもので、下端開口がシリンダ１２の投入口１２ａよりも細径に構成してある。この原料シュータ５０は、下端開口がシリンダ１２の開口上方域に配置されるように装置本体１に取り付けてある。
【００４４】
シャワー湯ノズル６０は、湯タンク６１に貯留した湯をシャワー状に供給するためのもので、シャワー湯バルブ６２およびヒータ６３を介して湯タンク６１に接続してある。本実施の形態１では、小径で多数の供給孔（図示せず）を有したシャワーヘッドをシャワー湯ノズル６０として適用しており、これら多数の供給孔からシャワー状の湯を供給することが可能である。図には明示していないが、シャワー湯ノズル６０の供給孔は、シャワー湯ノズル６０の軸心を中心とした円形の範囲に均一に湯を供給できるように構成してある。
【００４５】
このシャワー湯ノズル６０は、シリンダ１２を構成する混合部１２２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに満遍なく均一にシャワー湯を供給できるように装置本体１に取り付けてある。より具体的には、シャワー湯ノズル６０の軸心がシリンダ１２の軸心に合致するように配置してある。
【００４６】
図４は、カップ式飲料自動販売機の制御系を示したものである。この図４に示すようにカップ式飲料自動販売機Ａは、自販機制御部８０および抽出制御部９０を備えている。
【００４７】
自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤおよび硬貨処理部Ｎの動作を制御するものである。具体的には、コイン投入口Ｋから硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、硬貨処理部Ｎを通じてその正偽を判定し、正貨であった場合にさらに投入金額の認識を行う。商品販売に必要となる金額の硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤを有効化し、さらに有効化した商品選択ボタンＤが押下された場合、商品選択信号を後述する抽出制御部９０に出力する。また。自販機制御部８０は、販売商品よりも投入金額が多い場合、釣り銭をコイン返却口Ｍに返却する処理を行う。
【００４８】
抽出制御部９０は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力された場合、予めメモリ９１に格納したプログラムやデータに従って、飲料抽出装置各部の制御を行うものである。
【００４９】
図５〜図１３は、それぞれ上述した飲料抽出装置の動作（飲料抽出方法法）を説明するための模式図である。以下、図１、図５〜図１３を参照しながら、飲料抽出装置の抽出制御部９０が実行する処理について説明する。
【００５０】
まず、商品選択ボタンＤが押下されていない場合、飲料抽出装置の抽出制御部９０は、図１に示すように、販売待機状態となっている。この販売待機状態においては、シリンダ１２は上方に位置しており、フィルタブロック１１およびフィルタ紙４１から離隔した状態にある。また、この販売待機状態においては、シャワー湯バルブ６２が閉成した状態に保持されている一方、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３および廃液バルブ２５がそれぞれ開成状態に保持されている。湯タンク６１においては、内部に設けたタンクヒータ６４が駆動し、内部に貯留した湯が所望の温度状態、例えば９５℃に維持されている。
【００５１】
上述した販売待機状態から利用者等によって硬貨が投入され、かつ任意の商品選択ボタンＤが押下されると、自販機制御部８０が商品選択信号を出力し、これにより、抽出制御部９０は、昇降手段３０を駆動させてシリンダ１２を下動させる。この結果、シリンダ１２は、フィルタ紙４１を介してフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって抽出口１２ｂが閉塞されて抽出器１０を構成する。その後、抽出制御部９０は、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３および廃液バルブ２５をそれぞれ閉成させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シャワー湯ノズル６０から所望温度（例えば９５℃）に調整されたシャワー状の湯の供給を開始する（表面処理水供給工程）。
【００５２】
ここで、飲料抽出装置においては、シャワー湯ノズル６０の軸心をシリンダ１２の軸心に合致するように配置しているため、より詳細には、シリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに満遍なく均一に湯を供給できるように装置本体１に取り付けているため、シャワー湯ノズル６０から供給された湯がシリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに散布することになる。そして、シャワー湯ノズル６０からの湯がシリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに散布されると、親水性材料によりコーティングされて水接触角が５°以上４０°以下に調整されたガイド部１２２１の内表面１２２１ａは、薄い水膜が形成された超親水性状態になる。超親水性状態では、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａの水接触角が５°以下の状態になっている。つまり、シャワー湯バルブ６２を開成させることにより、所定量（例えば１０ｃｃ）のシャワー湯が、表面処理水としてシリンダ１２の内部に供給されたことになる。
【００５３】
抽出制御部９０は、所定量の湯を表面処理水として供給した後、図６に示すように、ミル５１を駆動させることによってコーヒー豆を粉砕させ、コーヒー原料である挽き豆を原料シュータ５０から抽出器１０（シリンダ１２）の内部に投入させる。
【００５４】
予め設定した量の挽き豆がシリンダ１２に投入されると、抽出制御部９０は、図７に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シリンダ１２の内部のコーヒー原料に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００５５】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば６５ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させた後、撹拌手段７０（図４参照）を通じてコーヒー原料と湯との撹拌を行わせる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、撹拌湯としてシリンダ１２の内部に供給されたことになる。
【００５６】
しかる後、抽出制御部９０は、図８に示すように、撹拌手段７０を通じての撹拌を停止させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シリンダ１２の内部におけるコーヒー原料と湯（表面処理水および撹拌湯）との混合物に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００５７】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば５０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。この結果、抽出器１０の内部では、所定量に調整された混合液が生成されることになる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、追加湯として抽出器１０の内部に供給されたことになる。
【００５８】
そして、抽出制御部９０は、図９に示すように、開閉バルブ２１および抽出バルブ２３を開成させる一方、抽出ポンプ２２を駆動させる（吸引工程）。この結果、抽出器１０の内部で生成された混合液は、フィルタ紙４１を介して濾過されることになり、抽出通路２０および抽出ノズル２４を通じて販売トレイＪに載置されたカップＨにコーヒー飲料が抽出して供給されることになる。
【００５９】
その際、抽出制御部９０は、図１０に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び所定時間だけ開成させる（後処理水供給工程）。これにより、抽出制御部９０は、抽出器１０の内部にシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。これにより、供給された湯が、混合液の濾過によりシリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに残ったコーヒー原料滓を洗い流すことになる。コーヒー原料滓を洗い流した湯は、そのままフィルタ紙４１を通じて濾過され、抽出通路２０および抽出ノズル２４を通じてカップＨにコーヒー飲料の湯成分として供給されることになる。この結果、カップＨには、所定量のコーヒー飲料が供給される。
【００６０】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定された量（例えば３０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、後処理水として抽出器１０の内部に供給されたことになる。
【００６１】
所定量のコーヒー飲料をカップＨに供給した抽出制御部９０は、図１１に示すように、抽出ポンプ２２を停止させた後、抽出バルブ２３を閉成させる一方、廃液バルブ２５を開成させる。この結果、フィルタブロック１１および抽出通路２０に余剰となるコーヒー飲料は、廃液通路２６を通じて排出されることになり、これらフィルタブロック１１や抽出通路２０に残留することはない。
【００６２】
そして、抽出制御部９０は、図１２に示すように、昇降手段３０を駆動させることによりシリンダ１２を上動させる。さらに、抽出制御部９０は、図１３に示すように、繰出ローラ対４２を駆動させることによって一定量のフィルタ紙４１を繰り出し、使用後のフィルタ紙４１およびこれに付着する抽出滓を滓バケツ４４に収納させ、上述した販売待機状態に復帰する。
【００６３】
以降、抽出制御部９０は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力されるたびに上述した動作を繰り返し実行し、利用者が所望とするコーヒー飲料の提供を行う。
【００６４】
以上説明したような飲料抽出装置においては、シリンダ１２を構成するガイド部１２２１の内表面１２２１ａは、表面処理水として供給した所定量の湯により水膜が形成されるために、濡れ性が良好な状態になる。そのため、混合液が濾過されることにより液面低下する際に、混合液中のコーヒー原料滓（残渣）が内表面１２２１ａに付着することを低減させることができる。このようにコーヒー原料滓の付着を低減させることができるのは、コーヒー原料に油分が含まれていることに起因するものと考えられる。従って、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａに混合液中の油分が付着することも同時に低減させることができる。
【００６５】
また、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａは、テーパー状に形成してなることにより、混合液が濾過されることにより液面低下する際、液面の横断面積を大きくすることができ、これにより、混合液中のコーヒー原料滓等の浮遊物の厚みも小さくなり、泡等の作用によって凝集したコーヒー原料滓が内表面１２２１ａとの界面に存在する浮遊物を取り込んで液面低下に貢献する結果、コーヒー原料滓が内表面１２２１ａに付着することを低減させることができる。特に、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａのテーバー角は、５°以上２０°以下の大きさに形成したことにより、コーヒー原料滓が内表面１２２１ａに付着することを確実に低減させることができる。
【００６６】
一方、シリンダ１２を構成するガイド部１２２１の抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、撥水性材料でコーティングしてなるので、撥水性を示すとともに、ある程度の撥油性も示すことになる。そのため、混合液中のコーヒー原料滓および油分が内表面１２２２ａに付着することを低減させることができる。コーヒー原料滓が付着することを低減させることができるのは、一般にかかる部分には濾過された後の混合液中のコーヒー原料滓が付着する虞れがあるが、内表面１２２２ａを撥水性にしたことにより混合液中の湯成分をはじいて水滴として落下しやすくしたことによる。このようなコーヒー原料滓の付着の低減は、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａにおける水接触角が１２０°以上の大きさの場合に顕著である。
【００６７】
また、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさに形成したので、該内表面１２２２ａの接触面積を小さくすることができ、これによっても、コーヒー原料滓および油分が付着することを低減させることができる。
【００６８】
更に、抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａをテーパー状に形成したことにより、混合液中におけるコーヒー原料滓を落下しやすくなり、コーヒー原料滓が内表面１２２２ａに付着することを低減させることができる。特に抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａのテーパー角は２５°以上６０°以下の大きさに形成したことにより、コーヒー原料滓が内表面１２２２ａに付着することを確実に低減させることができる。
【００６９】
上記飲料抽出装置においては、混合液を濾過してコーヒー飲料を抽出する際に、後処理水として所定量の湯を供給するので、混合液の濾過の際にシリンダ１２（ガイド部１２２１および抽出口近傍部１２２２）の内表面１２２１ａ，１２２２ａに残ったコーヒー原料滓を洗い流すことができ、これにより、シリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａにコーヒー原料滓が付着することをより確実に低減させることができる。
【００７０】
以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る飲料抽出装置によれば、コーヒー飲料の抽出過程において生じる残渣および油分がシリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに付着することを低減することができるので、該シリンダ１２の汚染を防止することができ、しかも衛生的であるとともに、所望の風味や品質を有するコーヒー飲料の抽出ができる。また、内部を視認できるいわゆるシースルー装置等に適用する場合にも、残渣の付着を低減させることができるために見た目の向上を図ることができ、販売向上に寄与することができる。
【００７１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る飲料抽出方法法によれば、コーヒー飲料の抽出過程において生じる残渣および油分がシリンダ１２の内表面１２２１ａ，１２２２ａに付着することを低減することができるので、該シリンダ１２の汚染を防止することができ、しかも衛生的であるとともに、所望の風味や品質を有するコーヒー飲料の抽出ができる。また、内部を視認できるいわゆるシースルー装置等に適用する場合にも、残渣の付着を低減させることができるために見た目の向上を図ることができ、販売向上に寄与することができる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施の形態１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、種々の変更を行うことができる。例えば、上述の実施の形態１においては、シリンダ１２を構成する抽出口近傍部１２２２の内表面１２２２ａは、撥水性材料によりコーティングされてなるものであったが、本発明では、抽出口近傍部の内表面は、ガイド部１２２１の内表面１２２１ａと同様に、親水性材料によりコーティングされてなるものであっても良い。このように抽出口近傍部の内表面が親水性材料でコーティングされてなる場合には、該内表面は、表面処理水として供給した所定量の湯により水膜が形成されることにより、濡れ性が良好な状態、すなわち超親水性状態になる。そのため、混合液が濾過されることにより液面低下する際に、混合液中のコーヒー原料滓が内表面に付着することを低減させることができるとともに、混合液中の油分が付着することも低減させることができる。
【００７３】
また、上述の実施の形態１においては、表面処理水および後処理水として供給された湯は、それぞれコーヒー飲料を構成する湯成分であったが、本発明では、表面処理水または後処理水として供給された湯をそのまま廃棄しても構わない。
【００７４】
更に、上述の実施の形態１においては、コーヒー飲料の抽出を抽出ポンプ２２の駆動により行う吸引式のものについて説明したが、本発明では、これに限定されず、抽出器の内部を加圧することによりコーヒー飲料の抽出する加圧式のものであっても構わない。
【００７５】
＜実施の形態２＞
図１４は、本発明の実施の形態２である飲料抽出装置を概念的に示したものである。尚、上述した実施の形態１にかかる飲料抽出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
【００７６】
図１４に示した飲料抽出装置は、機器筐体Ｂの内部に設けられたもので、フィルタブロック１１およびシリンダ（抽出容器）１３を備えている。
【００７７】
シリンダ１３は、上下両端が開口し、上方側が絞られた円筒状をなすもので、昇降手段３０を介して上下方向に移動可能に配設してある。このシリンダ１３は、上動した場合にフィルタブロック１１から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって下端開口（後述する抽出口１３ｂ）が閉塞された抽出器１０′を構成することになる。このシリンダ１３についてより詳細に説明すると次のようになる。
【００７８】
シリンダ１３は、例えば、プラスチック、金属、セラミックス等々の種々の材料から形成することができ、本実施の形態２では、ポリサルフォン樹脂等の熱可塑性樹脂材から形成してある。このシリンダ１３は、上端部に投入口１３ａを備えた投入部１３１と、これに連通し、かつ下端部に抽出口１３ｂを備えた混合部１３２とを有している。投入部１３１は、図１５に示したように、肉厚が均一であり、下方の混合部１３２に向かって内径が連続的に小さくなる態様でテーパー状に形成してなるものである。
【００７９】
混合部１３２は、ガイド部１３２１と抽出口近傍部１３２２とを有している。ガイド部１３２１は、図からも明らかなように混合部１３２の大部分を占める主部分である。この混合部１３２は、投入口１３ａから投入された原料等からなる混合液を抽出口近傍部１３２２に案内するためのものであり、上端部分が投入部１３１の下端部分に連設している。このガイド部１３２１の内表面１３２１ａは、内部空間が抽出口近傍部１３２２に向けて連続的に漸次大きく態様でテーパー状に形成されてなるものである。ここで、ガイド部１３２１の内表面１３２１ａのテーパー角は、５°以上２０°以下の大きさであり、好ましくは５°以上１５°以下の大きさであり、特に容器としての機能を損なわないためには５°以上１０°以下の大きさであることが好ましい。
【００８０】
上記投入部１３１およびガイド部１３２１の内表面は、親水性材料をコーティングすることにより、水に対する接触角（以下、水接触角ともいう）が５°以上４０°以下の大きさに形成されている。このように水接触角を特定の範囲に形成することは、次のような手法により行うことができる。例えば、親水性材料としてポリシラザンを含有する親水化材（クラリアントジャパン製）を用いた場合、該親水化材をコーティングした後、加熱または高温高湿雰囲気下において、コート膜をシリカ（ＳｉＯ2（ケイ素酸化物））転化させることにより水接触角を上記特定の範囲に規定することができる。この親水化材を用いてコーティングした場合には、石英のような硬質な膜を形成することができ、洗浄時に傷がつきにくいという利点がある。より親水性を得るためには、この膜を水中に浸漬して例えば３０〜６０分間煮沸する。これにより、接触角を例えば５°以下にすることができる。ただし、この煮沸により膜質が柔らかくなるため、膜を硬質化させる必要がある。膜を硬質化するためには、例えば、１７０℃雰囲気下において１００時間程度加熱すればよい。さらに、膜の硬度を向上させるためには、例えば３００℃以上、より好ましくは４５０℃雰囲気下で１時間程度加熱すれば良い。
【００８１】
抽出口近傍部１３２２は、ガイド部１３２１に連設し、下端部に抽出口１３ｂを備えている。この抽出口近傍部１３２２の内表面１３２２ａは、内部空間が抽出口１３ｂに向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成してなるものである。ここで、抽出口近傍部１３２２の内表面１３２２ａのテーパー角は、２５°以上６０°以下の大きさであり、容器としての機能を損なわないためには３０°以上４０°以下の大きさであることが好ましい。
【００８２】
上記抽出口近傍部１３２２の内表面１３２２ａは、投入部１３１およびガイド１３２１の内表面と同様に、親水性材料をコーティングすることにより、水に対する接触角（以下、水接触角ともいう）が５°以上４０°以下の大きさに形成されている。このように水接触角を特定の範囲に形成することは、次のような手法により行うことができる。例えば、親水性材料としてポリシラザンを含有する親水化材（クラリアントジャパン製）を用いた場合、該親水化材をコーティングした後、加熱または高温高湿雰囲気下において、コート膜をシリカ転化させることにより水接触角を上記特定の範囲に規定することができる。この親水化材を用いてコーティングした場合には、石英のような硬質な膜を形成することができ、洗浄時に傷がつきにくいという利点がある。より親水性を得るためには、この膜を水中に浸漬して例えば３０〜６０分間煮沸する。これにより、接触角を例えば５°以下にすることができる。ただし、この煮沸により膜質が柔らかくなるため、膜を硬質化させる必要がある。膜を硬質化するためには、例えば、１７０℃雰囲気下において１００時間程度加熱すればよい。さらに、膜の硬度を向上させるためには、例えば３００℃以上、より好ましくは４５０℃雰囲気下で１時間程度加熱すれば良い。
【００８３】
また、飲料抽出装置には、装置本体１に、フィルタ供給手段４０、原料シュータ（原料投入手段）５０およびシャワー湯ノズル（シャワー湯供給手段）６０が設けてある。
【００８４】
フィルタ供給手段４０は、ロール状に巻回された紙製で帯状をなすフィルタ紙４１をフィルタブロック１１とシリンダ１３との間に順次繰り出すためのものである。本実施の形態２では、ロールから順次フィルタ紙４１を繰り出す繰出ローラ対４２と、繰出ローラ対４２によって繰り出されたフィルタ紙４１をフィルタブロック１１およびシリンダ１３の間に案内する一対のガイドローラ４３とを備えたフィルタ供給手段４０を構成してある。フィルタ供給手段４０によって繰り出されるフィルタ紙４１は、その幅がシリンダ１３の抽出口１３ｂ（下端開口）、およびフィルタブロック１１における受入口１１ａの内径よりも大きな幅を有しており、これらシリンダ１３の抽出口１３ｂおよび受入口１１ａを覆うことが可能である。
【００８５】
原料シュータ５０は、ミル５１で粉砕した挽き豆等のコーヒー原料（粉末原料）を下方に案内するべく下方に向けて漸次内径が減少する態様で形成したもので、下端開口がシリンダ１３の投入口１３ａよりも細径に構成してある。この原料シュータ５０は、下端開口がシリンダ１３の開口上方域に配置されるように装置本体１に取り付けてある。
【００８６】
シャワー湯ノズル６０は、湯タンク６１に貯留した湯をシャワー状に供給するためのもので、シャワー湯バルブ６２およびヒータ６３を介して湯タンク６１に接続してある。本実施の形態１では、小径で多数の供給孔（図示せず）を有したシャワーヘッドをシャワー湯ノズル６０として適用しており、これら多数の供給孔からシャワー状の湯を供給することが可能である。図には明示していないが、シャワー湯ノズル６０の供給孔は、シャワー湯ノズル６０の軸心を中心とした円形の範囲に均一に湯を供給できるように構成してある。
【００８７】
このシャワー湯ノズル６０は、シリンダ１３を構成する混合部１３２の内表面１３２１ａ，１３２２ａに満遍なく均一にシャワー湯を供給できるように装置本体１に取り付けてある。より具体的には、シャワー湯ノズル６０の軸心がシリンダ１３の軸心に合致するように配置してある。
【００８８】
図１６は、カップ式飲料自動販売機の制御系を示したものである。この図１６に示すようにカップ式飲料自動販売機Ａは、自販機制御部８０および抽出制御部９０′を備えている。
【００８９】
自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤおよび硬貨処理部Ｎの動作を制御するものである。具体的には、コイン投入口Ｋから硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、硬貨処理部Ｎを通じてその正偽を判定し、正貨であった場合にさらに投入金額の認識を行う。商品販売に必要となる金額の硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤを有効化し、さらに有効化した商品選択ボタンＤが押下された場合、商品選択信号を後述する抽出制御部９０′に出力する。また。自販機制御部８０は、販売商品よりも投入金額が多い場合、釣り銭をコイン返却口Ｍに返却する処理を行う。
【００９０】
抽出制御部９０′は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力された場合、予めメモリ９１に格納したプログラムやデータに従って、飲料抽出装置各部の制御を行うものである。
【００９１】
図１７〜図２５は、それぞれ上述した飲料抽出装置の動作（飲料抽出方法）を説明するための模式図である。以下、図１４、図１７〜図２５を参照しながら、飲料抽出装置の抽出制御部９０′が実行する処理について説明する。
【００９２】
まず、商品選択ボタンＤが押下されていない場合、飲料抽出装置の抽出制御部９０′は、図１４に示すように、販売待機状態となっている。この販売待機状態においては、シリンダ１３は上方に位置しており、フィルタブロック１１およびフィルタ紙４１から離隔した状態にある。また、この販売待機状態においては、シャワー湯バルブ６２が閉成した状態に保持されている一方、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３および廃液バルブ２５がそれぞれ開成状態に保持されている。湯タンク６１においては、内部に設けたタンクヒータ６４が駆動し、内部に貯留した湯が所望の温度状態、例えば９５℃に維持されている。
【００９３】
上述した販売待機状態から利用者等によって硬貨が投入され、かつ任意の商品選択ボタンＤが押下されると、自販機制御部８０が商品選択信号を出力し、これにより、抽出制御部９０′は、昇降手段３０を駆動させてシリンダ１３を下動させる。この結果、シリンダ１３は、フィルタ紙４１を介してフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって抽出口１３ｂが閉塞されて抽出器１０′を構成する。その後、抽出制御部９０′は、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３および廃液バルブ２５をそれぞれ閉成させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を開成させる。これにより、抽出制御部９０′は、シャワー湯ノズル６０から所望温度（例えば９５℃）に調整されたシャワー状の湯の供給を開始する（表面処理水供給工程）。
【００９４】
ここで、飲料抽出装置においては、シャワー湯ノズル６０の軸心をシリンダ１３の軸心に合致するように配置しているため、より詳細には、シリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに満遍なく均一に湯を供給できるように装置本体１に取り付けているため、シャワー湯ノズル６０から供給された湯がシリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに散布することになる。そして、シャワー湯ノズル６０からの湯がシリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに散布されると、親水性材料によりコーティングされて水接触角が５°以上４０°以下に調整されたガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２の内表面１３２１ａ，１３２２ａは、それぞれ薄い水膜が形成された超親水性状態になる。超親水性状態では、ガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２の内表面１３２１ａ，１３２２ａの水接触角が５°以下の状態になっている。つまり、シャワー湯バルブ６２を開成させることにより、所定量（例えば１０ｃｃ）のシャワー湯が、表面処理水としてシリンダ１３の内部に供給されたことになる。
【００９５】
抽出制御部９０′は、所定量の湯を表面処理水として供給した後、図１８に示すように、ミル５１を駆動させることによってコーヒー豆を粉砕させ、コーヒー原料である挽き豆を原料シュータ５０から抽出器１０′（シリンダ１３）の内部に投入させる。
【００９６】
予め設定した量の挽き豆がシリンダ１３に投入されると、抽出制御部９０′は、図１９に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０′は、シリンダ１３の内部のコーヒー原料に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００９７】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば６５ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０′は、シャワー湯バルブ６２を閉成させた後、撹拌手段７０（図１６参照）を通じてコーヒー原料と湯との撹拌を行わせる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、撹拌湯としてシリンダ１３の内部に供給されたことになる。
【００９８】
しかる後、抽出制御部９０′は、図２０に示すように、撹拌手段７０を通じての撹拌を停止させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０′は、シリンダ１３の内部におけるコーヒー原料と湯（表面処理水および撹拌湯）との混合物に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００９９】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば５０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０′は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。この結果、抽出器１０′の内部では、所定量に調整された混合液が生成されることになる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、追加湯として抽出器１０′の内部に供給されたことになる。
【０１００】
そして、抽出制御部９０′は、図２１に示すように、開閉バルブ２１および抽出バルブ２３を開成させる一方、抽出ポンプ２２を駆動させる（吸引工程）。この結果、抽出器１０′の内部で生成された混合液は、フィルタ紙４１を介して濾過されることになり、抽出通路２０および抽出ノズル２４を通じて販売トレイＪに載置されたカップＨにコーヒー飲料が抽出して供給されることになる。
【０１０１】
その際、抽出制御部９０′は、図２２に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び所定時間だけ開成させる（後処理水供給工程）。これにより、抽出制御部９０′は、抽出器１０′の内部にシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。これにより、供給された湯が、混合液の濾過によりシリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに残ったコーヒー原料滓を洗い流すことになる。コーヒー原料滓を洗い流した湯は、そのままフィルタ紙４１を通じて濾過され、抽出通路２０および抽出ノズル２４を通じてカップＨにコーヒー飲料の湯成分として供給されることになる。この結果、カップＨには、所定量のコーヒー飲料が供給される。
【０１０２】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定された量（例えば３０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０′は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、後処理水として抽出器１０′の内部に供給されたことになる。
【０１０３】
また、抽出制御部９０′は、濾過によりシリンダ１３（抽出器１０′）の内部に生じるコーヒー原料滓の含水率が４８％以下になるまで、抽出ポンプ２２を駆動させる。具体的には、抽出制御部９０′は、メモリ９１に予め格納してある抽出ポンプ２２の駆動指令時間にしたがって抽出ポンプ２２を所定時間駆動させる。かかる駆動指令時間は、予め実験的に求められたもので、シリンダ１３の容積、抽出ポンプ２２の吸引力等々を考慮して、コーヒー原料滓の含水率が４８％以下となるのに充分な時間である。
【０１０４】
駆動指令時間が経過した抽出制御部９０′は、図２３に示すように、抽出ポンプ２２を停止させた後、抽出バルブ２３を閉成させる一方、廃液バルブ２５を開成させる。この結果、フィルタブロック１１および抽出通路２０に余剰となるコーヒー飲料は、廃液通路２６を通じて排出されることになり、これらフィルタブロック１１や抽出通路２０に残留することはない。
【０１０５】
そして、抽出制御部９０′は、図２４に示すように、昇降手段３０を駆動させることによりシリンダ１３を上動させる。さらに、抽出制御部９０′は、図２５に示すように、繰出ローラ対４２を駆動させることによって一定量のフィルタ紙４１を繰り出し、使用後のフィルタ紙４１およびこれに付着する抽出滓を滓バケツ４４に収納させ、上述した販売待機状態に復帰する。
【０１０６】
以降、抽出制御部９０′は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力されるたびに上述した動作を繰り返し実行し、利用者が所望とするコーヒー飲料の提供を行う。
【０１０７】
以上説明したような飲料抽出装置においては、シリンダ１３を構成するガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２の内表面１３２１ａ，１３２２ａは、それぞれ、表面処理水として供給した所定量の湯により水膜が形成されるために、濡れ性が良好な状態、すなわち超親水性状態になる。そのため、混合液が濾過されることにより液面低下する際に、混合液中のコーヒー原料滓（残渣）が内表面１３２１ａ，１３２２ａに付着することを低減させることができる。このようにコーヒー原料滓の付着を低減させることができるのは、コーヒー原料に油分が含まれていることに起因するものと考えられる。従って、ガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２の内表面１３２１ａ，１３２２ａに混合液中の油分が付着することも同時に低減させることができる。
【０１０８】
上記飲料抽出装置においては、混合液を濾過してコーヒー飲料を抽出する際に、後処理水として所定量の湯を供給するので、混合液の濾過の際にシリンダ１３（ガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２）の内表面１３２１ａ，１３２２ａに残ったコーヒー原料滓を洗い流すことができ、これにより、シリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａにコーヒー原料滓が付着することをより確実に低減させることができる。
【０１０９】
また、飲料抽出装置においては、濾過によりシリンダ１３の内部に生じるコーヒー原料滓の含水率が４８％以下になるまで抽出ポンプ２２を駆動させるので、後述するように該コーヒー原料滓が抽出口近傍部１３２２の内表面１３２２ａに付着することを確実低減させることができる。
【０１１０】
ここで、コーヒー原料滓の含水率と、抽出口近傍部の内表面におけるコーヒー原料滓の付着量との関係について説明する。図２６は、本実施の形態２におけるシリンダ（１３）を用いて１０分間隔で５杯のコーヒー飲料を抽出したときの、コーヒー原料滓の平均含水率と、抽出口近傍部の内表面におけるコーヒー原料滓の付着量との関係について示したものである。かかる図２６から、コーヒー原料滓の平均含水率が４８％以下の場合には、コーヒー原料滓の付着量が３００ｄｒｙ−ｍｇ以下であることが理解される。つまり、コーヒー原料滓の含水率が４８％以下の場合には、シリンダ（１３）の抽出口近傍部（１３２２）の内表面におけるコーヒー原料滓の付着量は、充分に少ないことが理解される。
【０１１１】
さらに、ガイド部１３２１および抽出口近傍部１３２２の内表面１３２１ａ，１３２２ａをテーパー状に形成してなることにより、混合液が濾過されることにより液面低下する際、液面の横断面積を大きくすることができ、これにより、混合液中のコーヒー原料滓等の浮遊物の厚みも小さくなり、泡等の作用によって凝集したコーヒー原料滓が内表面１３２１ａ，１３２２ａとの界面に存在する浮遊物を取り込んで液面低下に貢献する結果、コーヒー原料滓が内表面１３２１ａ，１３２２ａに付着することを低減させることができる。特に、ガイド部１３２１の内表面１３２１ａのテーバー角は、５°以上２０°以下の大きさに形成し、抽出口近傍部１３２２の内表面１３２２ａのテーパー角は２５°以上６０°以下の大きさに形成したことにより、コーヒー原料滓が付着することを確実に低減させることができる。
【０１１２】
以上説明したように、本発明の実施の形態２に係る飲料抽出装置によれば、コーヒー飲料の抽出過程において生じる残渣および油分がシリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに付着することを低減することができるので、該シリンダ１３の汚染を防止することができ、しかも衛生的であるとともに、所望の風味や品質を有するコーヒー飲料の抽出ができる。また、内部を視認できるいわゆるシースルー装置等に適用する場合にも、残渣の付着を低減させることができるために見た目の向上を図ることができ、販売向上に寄与することができる。
【０１１３】
また、本発明の実施の形態２に係る飲料抽出方法法によれば、コーヒー飲料の抽出過程において生じる残渣および油分がシリンダ１３の内表面１３２１ａ，１３２２ａに付着することを低減することができるので、該シリンダ１３の汚染を防止することができ、しかも衛生的であるとともに、所望の風味や品質を有するコーヒー飲料の抽出ができる。また、内部を視認できるいわゆるシースルー装置等に適用する場合にも、残渣の付着を低減させることができるために見た目の向上を図ることができ、販売向上に寄与することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
以上のように、本発明に係る飲料抽出装置は、例えばカップ式飲料自動販売機等において、レギュラーコーヒー等のコーヒー飲料を抽出するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施の形態１である飲料抽出装置を示した概念図である。
【図２】図１に示した飲料抽出装置を適用した自動販売機の正面図である。
【図３】図１に示したシリンダを拡大して示した拡大断面図である。
【図４】図２に示した自動販売機の制御系を示したブロック図である。
【図５】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図６】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図７】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図８】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図９】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１０】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１１】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１２】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１３】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１４】本発明の実施の形態２である飲料抽出装置を示した概念図である。
【図１５】図１４に示したシリンダを拡大して示した拡大断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における飲料抽出装置が適用された自動販売機の制御系を示したブロック図である。
【図１７】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１８】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１９】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２０】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２１】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２２】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２３】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２４】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２５】図１４に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図２６】コーヒー原料滓の平均含水率と、抽出口近傍部の内表面におけるコーヒー原料滓の付着量との関係について示した図表である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０，１０′      抽出器
１１      フィルタブロック
１２，１３      シリンダ
１２ａ，１３ａ    投入口
１２ｂ，１３ｂ    抽出口
２０      抽出通路
３０      昇降手段
４０      フィルタ供給通路
５０      原料シュータ
６０      シャワー湯ノズル
７０      撹拌手段
８０      自販機制御部
９０，９０′      抽出制御部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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