(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出による飲料の調理に使用される原料を粉砕する飲料抽出用原料の粉砕装置であって、
上下方向に延びる筒状に形成され、上方から投入される原料を受け取る原料受け部と、
この原料受け部内の中心部に上下方向に延びるように配置されるとともに中心軸線を中心として回転自在の回転部と、この回転部の外周面から突出しかつ当該回転部の長さ方向に沿って螺旋状に延びる螺旋凸部とを有し、前記受け取った原料を下方に送るための原料フィーダと、
前記原料受け部内において、その周方向の全体にわたって延びるとともに、前記原料フィーダとの間に所定間隔を隔てた状態で、前記原料フィーダに向かって突出するように設けられ、前記原料フィーダで原料が下方に送られる際に、当該原料を前記原料フィーダと協働して粗粉砕する粗粉砕部と、
この粗粉砕部の下方に設けられ、互いに上下方向に対向しかつ前記粗粉砕された原料を細粉砕するための粉砕面をそれぞれ有するとともに、一方が不動に構成されかつ他方が前記原料フィーダと一体に回転自在に構成された上下２つの細粉砕部と、
モータを有し、このモータによって、前記原料フィーダおよび前記２つの細粉砕部の前記他方を回転駆動する駆動機構と、
を備え、
前記粗粉砕部は、上下方向に所定の厚さを有しており、上面が前記原料フィーダの中心軸線と直交する平面に沿うように形成されるとともに、この上面に連なりかつ前記原料フィーダに対向する先端面が、当該上面とで直角を為す角部を形成していることを特徴とする飲料抽出用原料の粉砕装置。
【請求項２】
前記粗粉砕部は、その周方向に沿って配置されるとともに、各々が前記上面と前記先端面の間にわたって開放する凹状に形成され、前記原料フィーダとの原料の粗粉砕時に、当該原料が当該粗粉砕部の周方向にスリップするのを抑制するための複数の原料スリップ抑制凹部を有していることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置。
【請求項３】
前記２つの細粉砕部は、
前記原料フィーダが貫通し、当該原料フィーダとの間に、前記粗粉砕された原料を下方に送るための原料通路を画成する上側細粉砕部と、
この上側細粉砕部の下側に重なるように配置され、前記原料フィーダと一体に回転自在の下側細粉砕部と、
を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置。
【請求項４】
前記原料受け部内の前記粗粉砕部の上方に、当該原料受け部の周方向に沿うように設けられ、前記原料フィーダの回転時に、前記原料受け部内の原料が当該原料受け部の周方向に移動するのを抑制するための原料移動抑制部を、
さらに備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の飲料抽出用原料の粉砕装置。
【請求項５】
前記２つの細粉砕部は、
前記原料フィーダが貫通し、当該原料フィーダとの間に、前記粗粉砕された原料を下方に送るための原料通路を画成する上側細粉砕部と、
この上側細粉砕部の下側に重なるように配置され、前記原料フィーダと一体に回転自在の下側細粉砕部と、を有しており、
上下方向に延び、前記原料フィーダおよび前記下側細粉砕部が固定されるとともに当該原料フィーダおよび当該下側細粉砕部と一体に回転自在に構成された回転軸と、
当該粉砕装置の内部に上下方向に不動な状態で固定され、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置。
【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抽出によって調理するために、コーヒー豆などの原料を粉砕する飲料抽出用原料の粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーヒー豆の粉砕装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この粉砕装置は、互いに上下方向に対向するドーナツ状のグラインダーをそれぞれ有する上側および下側の粉砕部材と、上方から両粉砕部材の間にコーヒー豆を送り出すためのオーガと、電動機などを備えている。上側の粉砕部材には、中央部に上下方向に貫通する大きな開口が形成されている。一方、下側の粉砕部材は、鉛直線回りに回転自在に構成され、中央部に、上側の粉砕部材の開口を貫通して上方に延びるオーガが固定されている。また、上側の粉砕部材の上方には、コーヒー豆が収容されるホッパが設けられており、そのホッパ内に上記オーガが突出している。
【０００３】
このように構成された粉砕装置において、電動機によって下側の粉砕部材が回転駆動されると、これと一体に回転するオーガにより、ホッパ内のコーヒー豆が上側の粉砕部材の開口を介して、両粉砕部材の間に供給される。そして、コーヒー豆は、両粉砕部材のグラインダーによって細かく粉砕され、コーヒー粉となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５０９０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の粉砕装置では、ホッパ内のコーヒー豆をそのまま、上下の粉砕部材間に供給するため、供給されるコーヒー豆の状態や量などによって、電動機の駆動負荷が大きく変動する。このため、コーヒー豆の粉砕時に、電動機に大きな駆動負荷がかかる場合を考慮して、下側の粉砕部材の回転を確保するために、上記の電動機として、出力トルクが大きなものが必要となる。一般に、出力トルクの大きい電動機は、サイズが大きく、高価である。このため、そのような電動機を用いた粉砕装置は、全体としてサイズが大きくなるとともに、製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
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、飲料抽出用の原料の安定した粉砕を確保しながら、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飲料抽出用原料の粉砕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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、抽出による飲料の調理に使用される原料を粉砕する飲料抽出用原料の粉砕装置であって、上下方向に延びる筒状に形成され、上方から投入される原料を受け取る原料受け部と、この原料受け部内の中心部に上下方向に延びるように配置されるとともに中心軸線を中心として回転自在の回転部と、この回転部の外周面から突出しかつ回転部の長さ方向に沿って螺旋状に延びる螺旋凸部とを有し、受け取った原料を下方に送るための原料フィーダと、原料受け部内において、その周方向の全体にわたって延びるとともに、原料フィーダとの間に所定間隔を隔てた状態で、原料フィーダに向かって突出するように設けられ、原料フィーダで原料が下方に送られる際に、原料を原料フィーダと協働して粗粉砕する粗粉砕部と、この粗粉砕部の下方に設けられ、互いに上下方向に対向しかつ粗粉砕された原料を細粉砕するための粉砕面をそれぞれ有するとともに、一方が不動に構成されかつ他方が原料フィーダと一体に回転自在に構成された上下２つの細粉砕部と、モータを有し、このモータによって、原料フィーダおよび２つの細粉砕部の他方を回転駆動する駆動機構と、を備え、粗粉砕部は、上下方向に所定の厚さを有しており、上面が原料フィーダの中心軸線と直交する平面に沿うように形成されるとともに、この上面に連なりかつ原料フィーダに対向する先端面が、上面とで直角を為す角部を形成していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、上方から投入された原料を原料受け部が受け取るとともに、駆動機構のモータによって原料フィーダが所定方向に回転すると、その螺旋凸部によって、原料フィーダの周囲の原料が下方に送られる。この場合、原料受け部内の粗粉砕部と協働して、原料を粗粉砕する。すなわち、原料フィーダの周囲の原料には、原料フィーダの螺旋凸部による上方からの押圧力が作用し、その原料が、粗粉砕部の原料フィーダ側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、原料は、比較的粗い状態に粉砕される。そして、原料フィーダと粗粉砕部との間を通過可能なサイズに粗粉砕された原料は、原料フィーダによってさらに、下方の２つの細粉砕部に送られる。これらの２つの細粉砕部はそれぞれ、互いに上下方向に対向する粉砕面を有しており、一方の細粉砕部が不動に構成され、他方の細粉砕部が、駆動機構のモータにより、原料フィーダと一体に回転するように構成されている。したがって、両細粉砕部の間に送られた、粗粉砕された原料は、両細粉砕部の粉砕面によって、より細かい状態に粉砕、すなわち細粉砕される。
【０００９】
上述したように、この粉砕装置では、原料を細粉砕する前に、粗粉砕するので、原料を直接、細粉砕する従来に比べて、モータの駆動負荷の変動を抑制することができる。しかも、原料の粗粉砕は、比較的径の小さい原料フィーダを回転させることによって行えるので、駆動機構のモータとして、出力トルクが比較的小さいモータを採用する場合でも、原料フィーダによる粗粉砕を十分に行うことができる。したがって、本発明によれば、飲料抽出用の原料を十分かつ安定して粉砕することができ、駆動機構のモータとして出力トルクが小さいモータを採用することにより、粉砕装置を、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。
【００１１】
また、上記の構成によれば、粗粉砕部が上下方向に所定の厚さを有するとともに、その上面とこれに連なる先端面が、上面とで直角を為す角部を形成している。つまり、粗粉砕部は、上下方向に十分な剛性を有するとともに、その上面と先端面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、それにより、原料フィーダと協働して、安定した粗粉砕を行うことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置において、粗粉砕部は、その周方向に沿って配置されるとともに、各々が上面と先端面の間にわたって開放する凹状に形成され、原料フィーダとの原料の粗粉砕時に、原料が粗粉砕部の周方向にスリップするのを抑制するための複数の原料スリップ抑制凹部を有していることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、粗粉砕部には、その周方向に沿って、複数の原料スリップ抑制凹部が設けられており、各原料スリップ抑制凹部は、粗粉砕部の上面と先端面の間にわたって開放する凹状に形成されている。原料フィーダと粗粉砕部とで原料を粗粉砕する場合、原料は、原料フィーダの螺旋凸部と粗粉砕部とで上下から挟まれることによって剪断されるものの、原料フィーダが回転しているため、粗粉砕部の周方向に沿って、原料フィーダの回転と同じ方向にスリップしやすい。このため、上記構成のように、粗粉砕部に、複数の原料スリップ抑制凹部を設けることにより、原料の粗粉砕時に、その原料が原料スリップ抑制凹部の内面に当たることで、上記のスリップが抑制され、それにより、原料フィーダで原料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。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置において、２つの細粉砕部は、原料フィーダが貫通し、原料フィーダとの間に、粗粉砕された原料を下方に送るための原料通路を画成する上側細粉砕部と、この上側細粉砕部の下側に重なるように配置され、原料フィーダと一体に回転自在の下側細粉砕部と、を有していることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、粗粉砕された原料は、原料フィーダにより、上側細粉砕部との間の原料通路を通って、上側細粉砕部と下側細粉砕部の間に送られる。そして、原料フィーダと一体に下側細粉砕部が回転することにより、両細粉砕部の粉砕面によって、粗粉砕された原料が、細粉砕される。このように、上記のように構成された上側細粉砕部および下側細粉砕部により、両細粉砕部間への粗粉砕された原料の送り、およびその原料の細粉砕を、容易に実現することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の飲料抽出用原料の粉砕装置において、原料受け部内の粗粉砕部の上方に、原料受け部の周方向に沿うように設けられ、原料フィーダの回転時に、原料受け部内の原料が原料受け部の周方向に移動するのを抑制するための原料移動抑制部を、さらに備えていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、原料フィーダの回転時には、原料受け部内の原料は、前述したように、下方に送られるのに加えて、原料受け部の周方向に沿って、原料フィーダの回転方向と同じ方向に回るように移動するものの、その移動が原料移動抑制部によって抑制される。このように、原料が原料受け部の周方向に回るのを抑制することにより、原料受け部内の原料を下方に効率よく送ることができ、それにより、粗粉砕を効率的に行うことができる。したがって、粉砕装置における原料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、上記のような原料移動抑制部を備えていない粉砕装置に比べて、原料の粉砕時間を短縮することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項１または２に記載の飲料抽出用原料の粉砕装置において、２つの細粉砕部は、原料フィーダが貫通し、原料フィーダとの間に、粗粉砕された原料を下方に送るための原料通路を画成する上側細粉砕部と、この上側細粉砕部の下側に重なるように配置され、原料フィーダと一体に回転自在の下側細粉砕部と、を有しており、上下方向に延び、原料フィーダおよび下側細粉砕部が固定されるとともに原料フィーダおよび下側細粉砕部と一体に回転自在に構成された回転軸と、粉砕装置の内部に上下方向に不動な状態で固定され、回転軸を回転自在に支持する軸受と、をさらに備えていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、前述した請求項４と同様、上側細粉砕部および下側細粉砕部により、両細粉砕部への粗粉砕された原料の送り、およびその原料の細粉砕を、容易に実現することができる。また、原料フィーダおよび下側細粉砕部は、上下方向に延びる回転軸に固定されており、この回転軸は、粉砕装置の内部に上下方向に不動な状態で固定された軸受に、回転自在に支持されている。原料の粉砕時に、原料を下方へ送りながら粗粉砕部と協働して粗粉砕を行う原料フィーダには、粗粉砕される原料からの反力により、上向きの力（以下「押上げ力」という）が作用し、この押上げ力は、原料フィーダが固定された回転軸にも同様に作用する。また、この原料の粉砕時に、上側細粉砕部とともに原料を細粉砕する下側細粉砕部には、細粉砕される原料からの反力により、下向きの力（以下「押下げ力」という）が作用し、この押下げ力は、下側細粉砕部が固定された回転軸にも同様に作用する。
【００２０】
上述したように、原料の粉砕時には、上下方向に延びる回転軸に、互いに反対向きの押上げ力および押下げ力が作用し、それらの力が互いに打ち消し合うことにより、回転軸に対し、その延び方向、すなわち上下方向に作用する力が小さくなる。その結果、回転軸を支持する軸受に対する上下方向の負荷、すなわちスラスト方向の負荷を軽減することができる。したがって、上記の軸受として、比較的安価な小型のものを採用できるとともに、軸受の長寿命化を図ることができる。また、上記の回転軸を、上下方向に不動な状態で回転させることにより、原料の粉砕時に、回転軸に固定された下側細粉砕部と、上側細粉砕部との間の隙間を、一定に安定して保つことができる。これにより、両細粉砕部の間で細粉砕される原料の粉砕度合（粒度）のばらつきを少なくでき、粒度がほぼ均一の細粉砕された原料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による飲料抽出用原料の粉砕装置を適用した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】粗粉砕リングの変形例を示す斜視図である。
【図９】コーヒー豆の粉砕時におけるコーヒーミルの内部において作用する負荷を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。図１および図２は、本発明の一実施形態による飲料抽出用原料の粉砕装置を適用したコーヒーミルを示している。このコーヒーミル１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。
【００２３】
図１および図２に示すように、このコーヒーミル１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１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。
【００２４】
図３は、コーヒーミル１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１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１の作動時に回転する回転ミル部７とを有している。
【００２５】
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（原料受け部）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（細粉砕部）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（細粉砕部）とを有している。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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（粗粉砕部）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８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。
【００２９】
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（原料移動抑制部）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。
【００３０】
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（粗粉砕リング１２）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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。なお、本実施形態では、本発明の駆動機構が、モータ３、駆動ギヤ３１、中間ギヤ３２およびミルギヤ２３などによって構成されている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
以上のように構成されたコーヒーミル１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。
【００３８】
次に、以上のように構成されたコーヒーミル１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１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１に供給可能になっている。
【００３９】
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１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。
【００４０】
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。
【００４１】
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により、上側細粉砕リング１３との間のスペース（原料通路）を通って、下方の両細粉砕リング１３、２５の間に送られる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
図９は、コーヒー豆の粉砕時に、コーヒーミル１の内部において作用する負荷を示している。前述したように、コーヒー豆の粗粉砕では、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が協働して、コーヒー豆を粗粉砕するので、同図の白抜き小矢印で示すように、粗粉砕されるコーヒー豆からの反力が、上記の螺旋凸部２１ｂおよび粉砕凸部１８にそれぞれ、斜め上および斜め下に作用する。特に、螺旋凸部２１ｂに作用する反力は、原料フィーダ２１およびこれが固定された回転軸２２に対し、同図の白抜き大矢印で示すように、上向きの押上げ力Ｆｕとして作用する。一方、コーヒー豆の細粉砕では、粗粉砕されたコーヒー豆が、上側細粉砕リング１３と下側細粉砕リング２５との間で細粉砕されるので、同図の白抜き小矢印で示すように、細粉砕されるコーヒー豆からの反力が、両細粉砕リング１３および２５にそれぞれ、斜め上および斜め下に作用する。特に、下側細粉砕リング２５に作用する反力は、この下側細粉砕リング２５、およびこれが粉末原料収集プレート２４を介して固定された回転軸２２に対し、同図の白抜き大矢印で示すように、下向きの押下げ力Ｆｄとして作用する。
【００４５】
上述したように、コーヒー豆の粉砕時には、上下方向に延びる回転軸２２に、互いに反対向きの押上げ力Ｆｕおよび押下げ力Ｆｄが作用し、それらの力ＦｕおよびＦｄが互いに打ち消し合うことにより、回転軸２２に対し、その延び方向、すなわち上下方向に作用する力が小さくなる。その結果、回転軸２２を支持する２つの軸受２２ａ、２２ａに対する上下方向の負荷、すなわちスラスト方向の負荷を軽減することができる。したがって、上記の軸受２２ａ、２２ａとして、比較的安価な小型のものを採用できるとともに、各軸受２２ａの長寿命化を図ることができる。
【００４６】
また、上記の押上げ力Ｆｕおよび押下げ力Ｆｄでは、後者Ｆｄが前者Ｆｕよりも若干大きくなっている。このため、回転軸２２は、押上げ力Ｆｕと押下げ力Ｆｄの差により、下方に若干押し付けられた状態で、上下方向に不動に回転する。それにより、コーヒー豆の粉砕時に、上側細粉砕リング１３と、回転軸２２に固定された下側細粉砕リング２５との間の隙間を、一定に安定して保つことができる。これにより、両細粉砕リング１３、２５の間で細粉砕されるコーヒー豆の粒度のばらつきを少なくでき、粒度がほぼ均一の細粉砕されたコーヒー粉を得ることができる。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
以上詳述したように、本実施形態のコーヒーミル１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、本実施形態によれば、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１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。
【００５１】
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１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。
【００５２】
図８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（原料スリップ抑制凹部）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。
【００５３】
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することも可能である。また、実施形態で示したコーヒーミル１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】
【００５４】
１    コーヒーミル
２    ミル本体部
３    モータ
１１    ホッパ（原料受け部）
１２    粗粉砕リング
１３    上側細粉砕リング（細粉砕部）
１３ｂ  上側細粉砕リングの粉砕面
１８    粉砕凸部（粗粉砕部）
１８ａ  粉砕凸部の上面
１８ｂ  粉砕凸部の先端面
１８ｃ  粉砕凸部の凹部（原料スリップ抑制凹部）
１９    凹部（原料移動抑制部）
２１    原料フィーダ
２１ａ  原料フィーダの回転部
２１ｂ  原料フィーダの螺旋凸部
２２    回転軸
２２ａ  軸受
２５    下側細粉砕リング（細粉砕部）
２５ｂ  下側細粉砕リングの粉砕面
【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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