(57)【要約】【課題】  原料と湯との混合液が貯液されるシリンダの外寸の縮小化を図ることのできる飲料抽出装置を提供すること。【解決手段】  上端部の中央部に開口１６が形成されたシリンダ５と、原料投入口２ｂがその開口１６に臨まされ開口１６からシリンダ５の内部に原料が投入される位置と、原料投入口２ｂが開口からシリンダ５の外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた原料シュート２と、原料シュート２が開口１６から外れた位置にあるときに開口１６を通じてシリンダ５の内部に挿入される位置と、原料シュート２の原料投入口２ｂが開口１６に臨まされた位置にあるときに開口１６からシリンダ５の外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた湯供給ノズル３とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底にフィルタが配置される筒状のシリンダの内部に原料と湯との混合液を貯液して前記フィルタで濾過された抽出液を抽出する飲料抽出装置であって、
前記シリンダはその上端部の中央部に開口が形成され、
原料投入口が前記開口に臨まされ前記開口から前記シリンダの内部に前記原料が投入される位置と、前記原料投入口が前記開口から前記シリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた原料シュートと、
前記原料シュートが前記開口から外れた位置にあるときに前記開口を通じて前記シリンダの内部に挿入される位置と、前記原料シュートの前記原料投入口が前記開口に臨まされた位置にあるときに前記開口から前記シリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた湯供給ノズルと、を備えることを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項２】
前記湯供給ノズルはシャワーノズルである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】
前記シリンダの前記上端部に、前記開口から外れた位置に移動された前記原料シュートの前記原料投入口に向き合わされる原料落下防止部が設けられてい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】
前記湯供給ノズルは該湯供給ノズルと一体に移動されるシリンダカバーに取り付けられ、前記湯供給ノズルが前記シリンダの内部に挿入された位置に移動されると前記シリンダカバーは前記シリンダの前記開口を塞ぐことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の飲料抽出装置。
【請求項５】
前記原料シュートと前記湯供給ノズルのそれぞれの前記移動は１つの共通のモータからの動力によって連動して行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の飲料抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式飲料自動販売機に搭載されてレギュラーコーヒーや紅茶などを抽出する飲料抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料を湯で抽出して得るいわゆるレギュラーコーヒーなどを対象とする飲料抽出装置として、紙フィルタを挟んでその上下にシリンダとフィルタブロックを組み合わせ、シリンダ内に粉末原料と湯を投入して紙フィルタで濾過された抽出液をパイプラインを通じて販売口にセットされたカップに供給するようにした飲料抽出装置が周知である。例えば特許文献１参照。
【特許文献１】特開平８−１０１９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１では、シリンダに、原料の投入用と、湯の供給用の２つの開口をそれぞれ別々に設けており、原料投入用開口に原料シュートの原料投入口が臨まされ、湯供給用開口に湯供給ノズルが臨まされている。このような構成は、シリンダの直径を小さくすることの妨げになる。シリンダ内に貯液される原料と湯との混合液の量を同じに考えた場合にシリンダ直径が大きくなると小さい場合に比べて、湯が原料の溜まっている部分を通って濾過されるまでの距離（または湯と原料との接触時間）が短くなり、抽出効率が低下する。また、湯も冷めやすくなったり、装置の小型化の妨げにもなる。
【０００４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、原料と湯との混合液が貯液されるシリンダの外寸の縮小化を図ることのできる飲料抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の飲料抽出装置は、底にフィルタが配置される筒状のシリンダの内部に原料と湯との混合液を貯液してフィルタで濾過された抽出液を抽出する飲料抽出装置であって、シリンダはその上端部の中央部に開口が形成され、原料投入口が開口に臨まされ開口からシリンダの内部に原料が投入される位置と、原料投入口が開口からシリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた原料シュートと、原料シュートが開口から外れた位置にあるときに開口を通じてシリンダの内部に挿入される位置と、原料シュートの原料投入口が開口に臨まされた位置にあるときに開口からシリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられた湯供給ノズルとを備えることを特徴としている。
【０００６】
すなわち、本発明では、シリンダ内へ原料を投入するための開口と、湯を供給するための開口とを、共通の１つの開口として設けている。そして、その１つの開口に対して、原料投入時には原料シュートの原料投入口が臨まされるように、湯の供給時には湯供給ノズルが臨まされるように、原料シュートと湯供給ノズルとを移動させる構造としている。
【０００７】
このように、１つの開口を原料投入用と湯供給用とに兼用することで、シリンダの外寸の増大を抑えることができる。シリンダの外寸が小さければ、湯が原料の溜まっている部分を通って濾過されるまでの距離（または湯と原料との接触時間）を長くでき抽出効率を向上できる。さらに、湯も冷めにくくなる。また、装置の小型化にもつながる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の飲料抽出装置によれば、シリンダの上端部の中央部に原料投入用と湯供給用に兼用される開口を形成し、原料シュートはその原料投入口が開口に臨まされ開口からシリンダの内部に原料が投入される位置と、原料投入口が開口からシリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられ、湯供給ノズルは原料シュートが開口から外れた位置にあるときに開口を通じてシリンダの内部に挿入される位置と、原料シュートの原料投入口が開口に臨まされた位置にあるときに開口からシリンダの外部に外れる位置との間を移動自在に設けられるので、１つの開口だけでも原料の投入と湯の供給を行え、且つ開口を１つとしたことでシリンダの外寸の縮小化を図れる。この結果、抽出効率が向上でき、湯も冷めにくくでき、また装置の小型化も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００１０】
図１に本実施形態に係る飲料抽出装置１の概略構成を示す。飲料抽出装置１は、主として、原料シュート２と、湯供給ノズル３と、シリンダ５と、フィルタブロック６と、フィルタ走行支持部材７と、チューブポンプ８とを備えている。以下各構成の詳細について説明する。
【００１１】
図５はシリンダ５の上面図を、図６はシリンダ５の正面図を、図７は図６に示すシリンダ５の左側面図を示す。シリンダ５は、円筒における周面の下部を部分的に切り欠いた形状を呈する。具体的には図６において左側の周面及びこれに対向する右側の周面には、それぞれ図７に示すように下端側から半円状に切り欠かれた切欠部１２が形成されている。切欠部１２に対して９０゜隔てた位置の周面下部は、図６に示すように輪郭が略Ｖ字状になっている。この下部１３の２つの傾斜線部１３ａの接続部分は丸みを帯びている。両傾斜線部１３ａの開き角度は約９０゜となっている。この下部１３が形成された側の周面における略中央位置には軸部１４が周面に一体に設けられている。なお、シリンダ５は円筒状に限らず角筒状であってもよい。
【００１２】
図５に示すように、シリンダ５の上面部１５の中央にはこの上面部１５を貫通する開口１６が形成されている。開口１６は上面部１５と中心を一致させた同心円状に形成されその縁部の一部は直線状に形成されている。さらに上面部１５には、その開口１６を挟むようにして原料落下防止部１７とストッパ部１８とがそれぞれ上面部１５に一体に設けられている。
【００１３】
原料落下防止部１７は原料シュート２の回動軌跡の一部分に沿った曲面を有し、その下縁部は開口１６の縁部近くに位置し、ここから上縁部にかけて図６において右斜め上方に延びている。原料落下防止部１７の上面の側縁部には側壁１７ａが立設されている。ストッパ部１８は、開口１６の直線状の縁部近くに立設されている。
【００１４】
シリンダ５の上方には、図１〜４に示すように原料シュート２と湯供給ノズル３が配設される。原料シュート２は角筒または円筒状を呈しその上部に設けられた軸部２ａを中心に、下端側の開口（原料投入口）２ｂがシリンダ５の開口１６に臨む位置（図１）と、原料投入口２ｂが原料落下防止部１７に向き合う位置（図２〜４）との間で回動自在となっている。湯供給ノズル３はシリンダカバー４に取り付けられている。シリンダカバー４は、その左側下端部に設けられた軸部４６を中心に回動自在であり、このシリンダカバー４の回動により、湯供給ノズル３はその湯供給口がシリンダ５の開口１６から外れた位置（図１）と、シリンダ５の開口１６からシリンダ５内に入り込んだ位置（図２〜４）とをとり得る。湯供給ノズル３は多数の小孔からなる湯供給口を有するシャワーノズルである。
【００１５】
次に、図８はフィルタブロック６の正面図を、図９は図８において右上方やや手前側から見た斜視図を示す。フィルタブロック６は、筒部２３と、この筒部２３の上端部に一体に設けられたフィルタ受け部２４とからなる。フィルタ受け部２４は、平面視で円形状の開口２５があけられた矩形板部材を、その長手方向の略中心位置で略Ｖ字状に（Ｖ字の底に丸みを持たせた形状に）屈曲させてなり谷形状に形成されている。開口２５は下に凸状に屈曲されている。フィルタ受け部２４の上面の開き角度は約９０゜となっている。これは、図６に示すシリンダ５における周面下部１３の２つの傾斜線部１３ａ間の開き角度と等しい。
【００１６】
フィルタ受け部２４に形成された開口２５は筒部２３の内部に連通している。フィルタ受け部２４の上面における開口２５の縁部には樹脂やゴムなどの弾性部材２６がリング状に形成されている。飲料の抽出時にはフィルタ受け部２４の上面に紙フィルタが載せられ、その紙フィルタを挟み込みようにシリンダ５の下端部が弾性部材２６に押し付けられる。弾性部材２６は、そのときのシリンダ５下端部と紙フィルタとの密着力を高めて、シリンダ５内部の湯と粉末原料との混合液がシリンダ５の外へ漏出するのを防ぐ役割をする。
【００１７】
また、フィルタ受け部２４において長手方向に延在する２つの縁部にはそれぞれフィルタ受け部２４の上面よりも上方に突出した側壁２７が形成されている。この側壁２７内面に紙フィルタの長手方向に沿うエッジが当接することでフィルタ受け部２４上にセットされた紙フィルタの送り方向に対する幅方向の位置ずれが防止される。
【００１８】
次に、図１０はフィルタ走行支持部材７の正面断面図を示す。フィルタ走行支持部材７は、上部が円錐形に広がり下部が細管２８とされた漏斗部２９と、この漏斗部２９の下部に一体に設けられた筒部３３とを備える。漏斗部２９の上部開口には金属または樹脂製のメッシュフィルタ３４が取り付けられている。漏斗部２９の下部の細管２８は筒部３３の内部に位置している。漏斗部２９の内部と筒部３３の内部とは細管２８を通じて連通している。
【００１９】
フィルタ走行支持部材７は、図１〜４に示すように、フィルタブロック６の内部を摺動自在に配設される。フィルタ走行支持部材７の漏斗部２９の外周部には環状の溝が設けられその溝内に摺動性に優れたシールリング３５が装着される。シールリング３５の外周側部分はフィルタブロック６の筒部２３の内周面に対して摺接する。静止しているフィルタ走行支持部材７に対して、フィルタブロック６が上下動することで、フィルタブロック６とフィルタ走行支持部材７との相対位置が変化する。
【００２０】
フィルタ走行支持部材７は、図１０に示すように、水平取付板３６上に載置され下部がねじ３７によって水平取付板３６に固定されている。水平取付板３６は、図１１に示される互いに向き合って配置された１対の取付板３８ａ、３８ｂ間に水平にわたされて設けられている。
【００２１】
シリンダ５内への原料の投入から湯の供給を経て飲料の抽出が終わるまでは、フィルタ走行支持部材７の漏斗部２９はフィルタブロック６の筒部２３の内部であってフィルタ受け部２４の下方に位置される（図１〜３）。そして、抽出終了後に原料残渣を排出するために紙フィルタを排出方向へと送るときには、フィルタブロック６が降下して、相対的にフィルタ走行支持部材７の漏斗部２９の上部がフィルタブロック６のフィルタ受け部２４の開口２５内を突き抜けて開口２５の上方に出る（図４）。フィルタブロック６が下方に降下することで紙フィルタ１０は支えを失うが代わりにフィルタ走行支持部材７のメッシュフィルタ３４上に支持される。メッシュフィルタ３４は紙フィルタ１０の走行支持部として機能し、原料残渣を載せた紙フィルタ１０はメッシュフィルタ３４上に支持された状態で排出方向へと走行される。
【００２２】
フィルタ走行支持部材７の漏斗部２９の細管２８にはチューブポンプ８のチューブ３９の一端部が接続されている。チューブポンプ８は、そのチューブ３９と、モータで駆動されるロータ４２と、ロータ４２に１８０゜間隔で設けられ径外方に延在する１対のロッド４４と、そのロッド４４の先端部に取り付けられた１対のローラ４３とを備える。
【００２３】
チューブポンプ８は、弾性のあるチューブ３９の一部分をローラ４３で押し潰し、ロータ４２の回転によりローラ４３をそのまま移動させてチューブ３９内部の抽出液を押し出す。ローラ４３が移動した後、押し潰された箇所はチューブ３９の復元力によって元の形状に戻り、その際にチューブ３９内部には負圧が発生するので次の抽出液を吸引することができる。この動作を連続的に行うことで吸引・吐出というポンプ機能を実現している。
【００２４】
次に図１１を参照して、湯供給ノズル３が取り付けられたシリンダカバー４の駆動機構について説明する。シリンダ５、原料シュート２、湯供給ノズル３、およびシリンダカバー４は、互いに向き合って配置された１対の取付板３８ａ、３８ｂ間のスペースに配置される。
【００２５】
シリンダ５は、互いに反対方向に突出して設けられた１対の軸部１４をそれぞれ取付板３８ａ、３８ｂに嵌入させて両取付板３８ａ、３８ｂに対して固定されている。シリンダ５の上方に配置される原料シュート２はその上部に設けられた軸部２ａが両取付板３８ａ、３８ｂに対して回動自在に嵌入されている。
【００２６】
シリンダカバー４について図１４も参照して説明すると、シリンダカバー４のＬ字状の本体４５の下端部に一体に設けられた軸部４６は両取付板３８ａ、３８ｂに対して回動自在に嵌入されている。その本体４５の先端側には円錐台形部４７が一体に設けられている。この円錐台形部４７の内側に湯供給ノズル３が配置され、その湯供給ノズル３の上端部は円錐台形部４７の天面部から突き出て図示しない湯供給タンクに接続されるチューブ４８に接続されている。
【００２７】
また、シリンダカバー４の本体４５の両側板部５１にはそれぞれ位置を一致させて長孔５２が形成されている。長孔５２は本体４５上部の長手方向に沿って形成されている。その長孔５２をロッド５３が貫通している。ロッド５３の一端部（図１１、１４において手前側）は、取付板３８ａの外側に配設されたアーム５４の上端部に長手方向に沿って形成された長孔５５を貫通している。長孔５５を貫通したロッド５３の一端部には止め輪５６が嵌められその一端部が長孔５５から抜けないようにされている。ロッド５３と本体４５はバネ３０で連結されている。
【００２８】
他方の取付板３８ｂの外側にも同様なアーム５４が取り付けられ、ロッド５３の他端部は、取付板３８ｂに形成された開口５７から臨んでいる他方のアーム５４に形成された長孔５５を貫通している。この他端部にも止め輪５６が嵌められその他端部が長孔５５から抜けないようになっている。
【００２９】
次に図１１を参照してアーム５４について説明する。図１１は取付板３８ａに取り付けられたアーム５４を示すが、他方の取付板３８ｂに取り付けられたアーム５４も同様に構成される。アーム５４は、上記ロッド５３と係合した上端部から直線状に延在する上側帯板部５８ａと、この上側帯板部５８ａに対して鈍角を形成して一体につながっている下側帯板部５８ｂとからなる。両帯板部５８ａ、５８ｂの略中間部分は、取付板３８ａに取り付けられたピン５９に支持され、アーム５４はそのピン５９を中心に回動自在となっている。下側帯板部５８ｂの下端部には長手方向に沿った長孔６１が形成されている。この長孔６１には、カム６２の外側の外周側に設けられたピン６３が係合している。カム６２は取付板３８ａの内側に配置されているが、そのカム配置箇所に対応して取付板３８ａには開口６４が形成され、その開口６４を通じてピン６３が取付板３８ａの外側に位置するアーム５４の長孔６１にまで延びて係合している。すなわち、ピン６３は開口６４を通じて取付板３８ａの内外を貫いて延在している。開口６４は十分大きいため、カム６２の回転に伴うピン６３の回転移動は取付板３８ａによって妨げられない。
【００３０】
カム６２及びこの駆動機構について図１５を参照してさらに詳しく説明する。カム６２は１対あり、それぞれ、取付板３８ａ、３８ｂのすぐ内側に配置されている。両カム６２は、これらの間に配置されたギヤ６５に連結され、両カム６２及びギヤ６５は共通の回転軸６６を持つ。したがって、両カム６２及びギヤ６５は回転軸６６を中心に一体に回転される。
【００３１】
ギヤ６５は、モータ６７の出力軸６７ａに連結されたギヤ６８に係合している。また、そのギヤ６８の一方の端面には位置検出用カム７１がギヤ６８と一体に設けられている。位置検出用カム７１の近傍には２つのマイクロスイッチ７２、７３が配置され、その作動子７２ａ、７３ａは位置検出用カム７１の周面に対向している。位置検出用カム７１の周面には図１６に示すように４つの突部７４ａ〜７４ｄが形成されている。このうち突部７４ａは周面の全幅にわたって設けられ、マイクロスイッチ７２、７３と対向する位置に至ると各々の作動子７２ａ、７３ａに同時に当接し、２つのマイクロスイッチ７２、７３を同時に作動させる。他の３つの突部７４ｂ〜７４ｄはマイクロスイッチ７３の作動子７３ａにのみ当接可能なようにその幅は小さくされ、マイクロスイッチ７２側にまで延びていない。すなわち、突部７４ｂ〜７４ｄはマイクロスイッチ７３のみを作動させる。
【００３２】
次に図１２を参照してフィルタブロック６の昇降機構について説明する。フィルタブロック６の筒部２３の下端部には円筒状の昇降ブロック７５が取り付けられている。例えば、筒部２３の下端部外周面及び昇降ブロック７５の内周面にはねじが形成され、それらの螺合によりフィルタブロック６と昇降ブロック７５とが結合される。昇降ブロック７５の外周部には軸部７６が一体に設けられこの軸部７６と上述したカム６２とは、２つのレバー７７、７８からなるリンク機構により連結されている。なお、図１２は取付板３８ａ側を示すが、他方の取付板３８ｂ側にも軸部７６とカム６２との間に同様なリンク機構が連結されている。
【００３３】
軸部７６の先端側は、取付板３８ａに上下方向に沿って形成された長孔７９を貫通し、その軸部７６において取付板３８ａの外側に出ている部分にレバー７８の一端部が回動自在に連結している。レバー７８の他端部は軸部８１を介してレバー７７の一端部と連結されている。軸部８１は両取付板３８ａ、３８ｂ間に延在し、その軸部８１の両端部がそれぞれ取付板３８ａ、３８ｂの外側に配設されたそれぞれのレバー７８に連結している。軸部８１は取付板３８ａに形成された開口６４を通じて、取付板３８ａの外側に位置するレバー７８に連結している。レバー７８と軸部８１を介して連結されたレバー７７は取付板３８ａの内側に位置している。
【００３４】
そのレバー７７の他端部は、両取付板３８ａ、３８ｂ間に延在し両端部が両取付板３８ａ、３８ｂに支持された軸部８２に回動自在に連結されている。このレバー７７には内壁面が波状に湾曲した長孔８３が形成されている。この長孔８３に上述したカム６２のピン６３が係合している。すなわち、カム６２のピン６３は取付板３８ａの内側ではレバー７７の長孔８３に係合し、取付板３８ａの外側では図１１に示したようにアーム５４の長孔６１に係合している。
【００３５】
次に、図１３、１７を参照して紙フィルタ１０の送り機構について説明する。駆動ローラ８７及び巻取ローラ９４が図示の矢印の方向に回転駆動されることで、供給ローラ９６に巻回されている紙フィルタ１０は巻取ローラ９４に巻き取られていく。駆動ローラ８７の上方には押さえローラ９５が設けられ、この押さえローラ９５は図示しないばねにより付勢されて駆動ローラ８７に対して押圧され、両ローラ８７、９５の間に挟まれる紙フィルタ１０を駆動ローラ８７の外周面に押し付ける。
【００３６】
駆動ローラ８７の回転軸の一端側にはギヤ８６が取り付けられている。このギヤ８６は、モータ８４の出力軸に連結されたギヤ８５と係合している。したがって、モータ８４の回転駆動力はギヤ８５、８６を介して駆動ローラ８７に伝達される。
【００３７】
駆動ローラ８７の回転軸の他端側には第１のプーリ８８が取り付けられている。また、巻取ローラ９４は第２のプーリ９２と一体に回転されるトルクリミッタ９３を介して第２のプーリ９２と連結され、両プーリ８８、９２間にはベルト９１が掛けわたされている。したがって、駆動ローラ８７の回転力は第１のプーリ８８、ベルト９１、第２のプーリ９２、トルクリミッタ９３を介して巻取ローラ９４に伝達される。
【００３８】
トルクリミッタ９３は巻取ローラ９４の内部に摩擦材を介在させて配設され、その摩擦材を介してプーリ９２からのトルクが巻取ローラ９４に伝達される。この状態では、駆動ローラ８７と巻取ローラ９４は同じ回転速度で回転する。
【００３９】
巻取ローラ９４に巻き取られる紙フィルタ１０の巻取り量が増えてその巻径が駆動ローラ８７の径より大きくなり巻取ローラ９４の負荷が大きくなる（駆動ローラ８７と巻取ローラ９４との間に張られた紙フィルタ１０から受ける、巻取ローラ９４の巻取方向の反対方向に引っ張られる力が増大する）と、巻取ローラ９４に対してトルクリミッタ９３がすべり始める。この状態では巻取ローラ９４は回転されずに駆動ローラ８７は回転されるので、駆動ローラ８７と巻取ローラ９４間の紙フィルタ１０はたるみ始める。このたるみにより巻取ローラ９４に対してその巻取方向の回転を妨げる方向のトルクがかからなくなり、巻取ローラ９４は再びトルクリミッタ９３との摩擦力でトルクリミッタ９３と一体になって回転し始める。そして、また巻取ローラ９４の負荷が大きくなると、巻取ローラ９４に対してトルクリミッタ９３がすべり始める。
【００４０】
以上の繰り返しにより、巻取ローラ９４における紙フィルタ１０の巻径が大きくなっていっても、駆動ローラ８７と巻取ローラ９４との間で張られる紙フィルタ１０に過大な張力が作用せずに適宜の張力を保ちつつ紙フィルタ１０を巻き取ることができる。
【００４１】
本実施形態に係る飲料抽出装置１は以上のように構成され、次のその動作について説明する。
【００４２】
先ず、図１８、２２は販売を待っている待機状態を示す。この待機位置ではカム６２のピン６３は図においてカム６２の回転軸６６の右斜め上方に位置し、アーム５４の上端部はシリンダ５の左方に外れた位置にある。アーム５４の上端部に形成された長孔５５に係合しているロッド５３もシリンダ５の左方に外れた位置にあり、そのロッド５３に長孔５２の内壁面が当接しているシリンダカバー４の回動はロッド５３によって規制されて、シリンダカバー４及びこれに取り付けられた湯供給ノズル３はシリンダ５の左斜め上方に外れた位置にある。
【００４３】
原料シュート２はその軸部２ａでもって上述した両取付板３８ａ、３８ｂ間にぶら下げられた状態となっており、下端の原料投入口２ｂがシリンダ５の開口１６（図５参照）に臨まされている。
【００４４】
また、この待機位置では、図２２に示すように、カム６２のピン６３はレバー７７の長孔８３の右端に位置され、そのレバー７７とレバー７８を介して連結された昇降ブロック７５の軸部７６は、取付板３８ａに形成された長孔７９の長手方向中央よりやや上の位置に位置している。そして、その昇降ブロック７５に筒部２３の下部が結合されたフィルタブロック６は、そのフィルタ受け部２４がシリンダ５の下端部から離間した位置に位置している。これにより、シリンダ５の下端部とフィルタ受け部２４との間に介在される紙フィルタ１０にはそれら両者で狭圧される力が作用しておらず、抽出時以外に紙フィルタ１０に無用なダメージが及ぶのを防げる。
【００４５】
この待機位置の検出は、図１５、１６に示す位置検出用カム７１の突部７４ａが、両マイクロスイッチ７２、７３の作動子７２ａ、７３ａに同時に当接して両マイクロスイッチ７２、７３を同時に作動させることによって検出される。
【００４６】
販売時には、上述した図１８、２２に示す待機位置から、カム６２が図において反時計方向に回転され、これに伴ってピン６３がカム６２の回転軌跡に沿って移動され図１９、２３に示す位置に至る。この位置の検出は、上記位置検出用カム７１の突部７４ｂが、一方のマイクロスイッチ７３の作動子７３ａに当接してマイクロスイッチ７３を作動させることによって検出される。
【００４７】
このピン６３の移動によりアーム５４は軸部５９を中心に図１８の位置からわずかに時計方向に回動するが、図１９に示すように、シリンダカバー４及びこれに取り付けられた湯供給ノズル３は、まだシリンダ５の左斜め上方に外れた位置にある。原料シュート２も同様にその軸部２ａでもって上述した両取付板３８ａ、３８ｂ間にぶら下げられた状態となっており、下端の原料投入口２ｂがシリンダ５の開口１６（図５参照）に臨まされている。
【００４８】
また、図２２においてレバー７７の長孔８３の右端に位置していたピン６３は上記移動により図２３に示すように長孔８３の中央付近に位置される。これに伴いレバー７７は軸部８２を中心に上方へと回動され、このレバー７７と軸部８１を介して連結されたレバー７８の上端部が上方に移動され、このレバー７８の上端部に係合している昇降ブロック７５の軸部７６は長孔７９に沿って上に移動し、長孔７９の上端に位置される。これにより、昇降ブロック７５及びフィルタブロック６が上方に移動し、紙フィルタ１０を間に挟んでフィルタ受け部２４の上面がシリンダ５の下端部に押し付けられる。
【００４９】
フィルタブロック６の筒部２３と昇降ブロック７５とは上述したように螺合により結合される構成であるので、その螺合位置の調整により、フィルタ受け部２４がシリンダ５の下端部に押し付けられた状態におけるフィルタブロック６の高さ方向の位置調整を行える。したがって、その位置調整により、上記押し付け力を調整できる。
【００５０】
これにより、シリンダ５の底が紙フィルタ１０で塞がれる。その紙フィルタ１０を挟んで、フィルタ受け部２４に形成された開口２５（図９参照）とシリンダ５の内部とが向き合わされる。紙フィルタ１０は断面形状が略Ｖ字状にされてフィルタ受け部２４上面の谷形状に沿ってその上面に支持される。
【００５１】
以上のようにフィルタ受け部２４上に支持された紙フィルタ１０で底が塞がれたシリンダ５の内部に、図１に示すように開口１６を通じてコーヒー等の粉末原料が、図示しない原料箱より原料シュート２を介して投入される。例えば一杯分の原料が一度にまとめて投入される。
【００５２】
原料の投入が終わると、カム６２はさらに上述した図１９、２３に示す位置から図において反時計方向に回転され、これに伴ってピン６３がカム６２の回転軌跡に沿って移動され図２０、２４に示す位置に至る。この位置の検出は、上記位置検出用カム７１の突部７４ｃが、一方のマイクロスイッチ７３の作動子７３ａに当接してマイクロスイッチ７３を作動させることによって検出される。
【００５３】
このピン６３の移動によりアーム５４は軸部５９を中心にシリンダ５側に回動され、これに伴ってアーム５４の上端部の長孔５５に係合しているロッド５３がシリンダ５の上方位置に移動され、そのロッド５３にバネ３０を介して係合しているシリンダカバー４は軸部４６を中心に時計方向に回動されて図２０及び図２に示すようにシリンダ５の開口１６をシリンダ５の上方側から塞ぐ。これにより、シリンダ５内へのゴミやほこり等の侵入を防げる。さらに、湯気の上昇を遮断する。このシリンダカバー４に取り付けられている湯供給ノズル３の先端側の湯供給口は開口１６からシリンダ５の内部に入り込む。
【００５４】
このシリンダカバー４の回動により、シリンダカバー４において原料シュート２側に位置する先端部が、図１９に示すように原料投入口２ｂがシリンダ５の開口１６に臨まされている原料シュート２の側面を押して、これにより原料シュート２は軸部２ａを中心に反時計方向に回動され、図２０に示すようにその原料投入口２ｂがシリンダ５の上部に設けられた原料落下防止部１７に向き合わされる位置に移動される。原料シュート２内に原料が残っていたとしても原料落下防止部１７が蓋の役目をして装置内部の他の部分に原料が落下して汚してしまうのを防げる。
【００５５】
原料シュート２はその下部側面がシリンダカバー４の先端部に当接することで図２０に示す位置が保持され、カム６２が１周してシリンダカバー４が上述した待機位置に戻されると、自重により軸部２ａを中心に時計方向に回動してその投入口２ｂがシリンダ５の開口１６に臨まされる位置に移動される。このとき、シリンダ５の開口１６の縁部に設けられたストッパ部材１８に原料シュート２の下端側の側面が当たることで必要以上の回動が規制され、上記開口１６に向き合う位置に正しく且つ迅速に位置決めされる。
【００５６】
また、上記カム６２の回転により、ピン６３は図２３から図２４に示すようにレバー７７の長孔８３における中央部分のカーブに沿って移動されるためレバー７７に対して力を作用しない。したがって、レバー７８を介してレバー７７と連結される軸部７６は長孔７９の上端に位置したままであり、よって紙フィルタ１０を間に挟んでフィルタ受け部２４の上面がシリンダ５の下端部に押し付けられた状態がそのまま維持される。
【００５７】
以上の状態で、図２に示すように、図示しない湯タンクからチューブ４８を介して湯供給ノズル３に湯が供給され、湯供給ノズル３はシャワーノズルであるのでシャワー状の湯がシリンダ５内に投入された原料に吹き付けられて原料の蒸らしが行われる。このように原料を蒸らして膨らませてから次工程で湯と混合することで、飲料成分の抽出が促進され濃い抽出液が得られる。
【００５８】
また、湯供給ノズル３をシャワーノズルとしていることから、湯を均等に原料にかかるようにでき蒸らし効率を良くできる。さらに、シャワー状に広がりをもった湯供給により、原料シュート２からの原料投入時にシリンダ５の内壁面に付着してしまった原料をシリンダ５の底の紙フィルタ１０上に落とすこともできる。
【００５９】
上記蒸らし工程が終わると、同じくシャワー状の湯を湯供給ノズル３からシリンダ５内に供給する。この供給は、一杯分の湯量（例えば１５０ｃｃ）を、ゆっくりと（例えば８ｍｌ／秒で）、複数回に分けて供給する。これと同時にチューブポンプ８を動作させて、紙フィルタ１０で濾過され、フィルタ受け部２４の開口２５（図９参照）、フィルタ走行支持部材７のメッシュフィルタ３４および細管２８を通じてチューブ３９に滴下される抽出液の吸引を行う。
【００６０】
このように、湯は必要量（例えば１５０ｃｃ）を一度にまとめてシリンダ５内に供給するのではなく、上述したように複数回に分けて供給し、かつその供給量と、チューブポンプ８による抽出液の吸引量とを調整することで、シリンダ５内における原料と湯との混合液の液面レベルが所定レベルを越えないようにしている。具体的にはフィルタ受け部２４の谷底に溜まった原料の高さより少し高いレベルよりも液面レベルが上昇しないようにされる。
【００６１】
このように液面レベルを抑えることで、原料から発生するガス等により液面付近に浮かぶ原料が生じても、その浮かんだ原料は紙フィルタ１０から大きく離れてしまうことがなく、よって紙フィルタ１０の近くにすべての原料を存在させることができ、その紙フィルタ１０で濾過される抽出液の濃度低下を防げる。
【００６２】
なお、必要量の湯を複数回に分けて供給せずに、チューブポンプ８で吸引される分を補うように少しずつ連続的に湯を供給して上記液レベルを制御するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、フィルタ受け部２４を谷形状にしてこれに沿うように紙フィルタ１０が断面略Ｖ字状にフィルタ受け部２４とシリンダ５下端部との間に挟み込まれるので、その紙フィルタ１０の底に原料が集まりシリンダ５の内壁面に付着しにくくなる。さらに、シリンダ５の下部は図７に示すように半円状に切り欠かれこの部分の代わりにフィルタ受け部２４の傾斜面及びこの上の紙フィルタ１０がシリンダ５の側壁の一部あるいは底部として機能する。そして、シリンダ５において混合液に接触する部分は図６に示す略逆三角形状の部分１３に限られる。この部分１３は両サイドがカットされている分、従来のストレート形状のシリンダ下部よりも面積が小さい。さらに、上述したように混合液の液面レベルを必要以上に高くしないことによっても混合液とシリンダ５の内壁面との接触面積の低減を図っている。
【００６４】
以上のことから、本実施形態では、後述する原料残渣の排出後にもシリンダ５の内壁面に付着して残ってしまう原料残渣の量を少なくでき、その原料残渣に起因する次回抽出時での飲料の味や品質の悪化を防げる。
【００６５】
また、原料及び湯の貯留部分を略Ｖ字状の紙フィルタ１０の底とすることで、湯供給ノズル３から供給された湯が原料の溜まっている部分を通って濾過されるまでの距離（または湯と原料との接触時間）を従来のフラットなフィルタ受け部及び紙フィルタとした場合に比べて長くでき、抽出濃度すなわち抽出効率を向上できる。
【００６６】
なお、紙フィルタ１０の底以外の部分の傾斜している部分からも抽出液が濾過され得るが、その傾斜部分は底の部分に比べて液面からの深さが浅く、よってその傾斜部分に作用する水圧は底の部分より小さく液体が通過しにくくなっている。したがって、大部分は紙フィルタ１０の底の部分から濾過される。このため、紙フィルタ１０で濾過されるまでに原料の中を湯が通過する距離を長く確保でき抽出効率が良い。
【００６７】
また、本実施形態では、シリンダ５内へ原料を投入するための開口と、湯を供給するための開口とを、共通の１つの開口１６として設けている。そして、その１つの開口１６に対して、原料投入時には原料シュート２の原料投入口２ｂが臨まされるように、湯の供給時には湯供給ノズル３が臨まされるように、原料シュート２と湯供給ノズル３とを移動させる機構を設けている。
【００６８】
このように、１つの開口１６を原料投入用と湯供給用とに兼用することで、シリンダ５の直径の増大を抑えることができる。シリンダ５の直径が小さければ、湯が原料の溜まっている部分を通って濾過されるまでの距離（または湯と原料との接触時間）を長くでき抽出効率を向上できる。さらに、湯も冷めにくくなる。また、装置の小型化にもつながる。
【００６９】
また、上記開口１６はシリンダ５の径方向の中央部に位置しているため、原料投入時に原料がシリンダ５の内壁面に付着しにくく、また原料と湯の供給位置が同じため原料の存在する部分に確実に湯を供給でき、上記蒸らし効率を向上できる。
【００７０】
上述した抽出工程が終了すると、カム６２は図２０、２４に示す位置からさらに図において反時計方向に回転され、これに伴ってピン６３がカム６２の回転軌跡に沿って移動され図２１、２５に示す位置に至る。この位置の検出は、上記位置検出用カム７１の突部７４ｄが、一方のマイクロスイッチ７３の作動子７３ａに当接してマイクロスイッチ７３を作動させることによって検出される。
【００７１】
ピン６３はアーム５４下端部に形成された長孔６１の上端側に係合している位置から下端側に係合する位置に移動され、結果としてアーム５４、シリンダカバー４、湯供給ノズル３、原料シュート２は位置を変えない。
【００７２】
また、上記ピン６３の移動により、このピン６３に長孔８３が係合しているレバー７７は軸部８２を中心に下方に下げられるように時計方向に回動される。これにより、レバー７８を介してレバー７７と連結される昇降ブロック７５の軸部７６は長孔７９の上端から下端に移動され、よって昇降ブロック７５と共にフィルタブロック６も下降し、フィルタ受け部２４がシリンダ５の下端部から離間される。
【００７３】
このフィルタブロック６の下降により、図４に示すように相対的にフィルタ走行支持部材７のメッシュフィルタ３４がフィルタ受け部２４に形成された開口２５（図９）からその上方に突き出る。これにより、フィルタ受け部２４の支えを失った紙フィルタ１０はフィルタ受け部２４に代わってメッシュフィルタ３４上に支持される。また、そのメッシュフィルタ３４上に支持された紙フィルタ１０の上には原料残渣が載っている。
【００７４】
そして、駆動ローラ８７及び巻取ローラ９４（図１３）が駆動され、紙フィルタ１０が巻取ローラ９４に巻き取られていく。このとき、両取付板３８ａ、３８ｂ間にわたされ、両端が両取付板３８ａ、３８ｂにそれぞれ形成された長孔１０１（図１３参照）を貫いているロッド１０２は、フィルタブロック６が降下することで、その降下前に張力のかかっていた状態の紙フィルタ１０（図１３において破線で示す）の支えを失って自重により長孔１０１に沿って下がる。これにより、紙フィルタ１０は破線から１点鎖線で示すようにたるみが除去され、メッシュフィルタ３４上に沿った円滑な走行が行われる。そのフィルタ走行支持部として機能するメッシュフィルタ３４の上面は紙フィルタ１０の走行方向に沿って平坦状に形成されているため紙フィルタ１０の走行を妨げない。
【００７５】
すなわち、上述した効果を得るため抽出時には略Ｖ字状のフィルタ受け部２４で紙フィルタ１０を支持するが、その略Ｖ字状では原料残渣を載せた紙フィルタ１０を走行させることができないため、抽出が終わると紙フィルタ１０の走行方向に沿った平坦状部分として形成されたメッシュフィルタ３４上に紙フィルタ１０及び原料残渣を支持させてそれらの排出を行う。
【００７６】
紙フィルタ１０と共に送られる原料残渣は、図１３においてガイドローラ９７の近くに設けられたスクレーパー９８で紙フィルタ１０から分離され図示しない原料残渣受けに収容される。また、メッシュフィルタ３４上には供給ロール９６より新しい紙フィルタ１０が供給されて、フィルタブロック６が再び上昇することで、その紙フィルタ１０を挟んでフィルタ受け部２４がシリンダ５の下端部に押し付けられて次の抽出が行われる。
【００７７】
また、本実施形態では、以上説明した原料シュート２、湯供給ノズル３、シリンダカバー４、およびフィルタブロック６の各動作は、１つの共通のモータ６７（図１５参照）を動力源とするカム６２の回転により連動して実現されるので、コストを抑えることができる。また、部品点数も抑えることができ装置全体の小型も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る飲料抽出装置の概略図であり、原料投入時の状態を示す。
【図２】図１に続いて行われる原料の蒸らし工程を示す図である。
【図３】図２に続いて行われる湯の供給及びチューブポンプの動作による抽出工程を示す図である。
【図４】図３の抽出後における使用済み紙フィルタ及び原料残渣の排出工程を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るシリンダの上面図である。
【図６】同シリンダの正面図である。
【図７】図６を左側面から見た図である。
【図８】本発明の実施形態に係るフィルタブロックの正面図である。
【図９】同フィルタブロックを上面側から見た斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るフィルタ走行支持部材の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るシリンダカバー及び湯供給ノズルの駆動機構を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るフィルタブロックの昇降機構を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る紙フィルタの送り機構を示す概略図である。
【図１４】上記シリンダカバーの拡大斜視図である。
【図１５】上記シリンダカバー、湯供給ノズル、フィルタブロックの駆動源の構成を示す平面図である。
【図１６】図１５に示す位置検出用カムの側面図である。
【図１７】上記紙送り機構の概略斜視図である。
【図１８】待機位置にあるシリンダカバー、湯供給ノズル、およびこれらの駆動機構の側面図である。
【図１９】原料投入位置にあるシリンダカバー、湯供給ノズル、およびこれらの駆動機構の側面図である。
【図２０】湯供給位置にあるシリンダカバー、湯供給ノズル、およびこれらの駆動機構の側面図である。
【図２１】紙送り位置にあるシリンダカバー、湯供給ノズル、およびこれらの駆動機構の側面図である。
【図２２】待機位置にあるシリンダブロックおよびこの昇降機構の側面図である。
【図２３】原料投入位置にあるシリンダブロックおよびこの昇降機構の側面図である。
【図２４】湯供給位置にあるシリンダブロックおよびこの昇降機構の側面図である。
【図２５】紙送り位置にあるシリンダブロックおよびこの昇降機構の側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…飲料抽出装置、２…原料シュート、３…湯供給ノズル、４…シリンダカバー、５…シリンダ、６…フィルタブロック、７…フィルタ走行支持部材、８…チューブポンプ、１０…紙フィルタ、２４…フィルタ受け部。
【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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