(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を細かな粉状に加工する石臼であって、
略円柱状で中心軸に芯棒用孔を有した上臼と、
前記上臼と対向する略円柱状の下臼と、を備え、
前記芯棒用孔は、原料を投入する原料投入孔を兼ね、
前記上臼は、前記下臼と対向する下臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼微細破砕部と、前記下臼対向面における当該上臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼粗破砕部及び前記下臼対向面の中心部に溝を有した円錐状の凹部であるフクミと、を有し、
前記下臼は、前記上臼と対向する上臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼微細破砕部と、前記上臼対向面における当該下臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼粗破砕部と、を有したことを特徴とする石臼。
【請求項２】
前記上臼微細破砕部及び前記下臼微細破砕部の最大高さは１００μｍ以下の平坦度を有していることを特徴とする請求項１に記載の石臼。
【請求項３】
前記上臼微細破砕部は、前記下臼対向面の外周端から中心方向への直線上の長さが前記下臼対向面の直径の２〜３％であり、前記下臼微細破砕部は、前記上臼対向面の外周端から中心方向への直線上の長さが前記上臼対向面の直径の２〜３％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の石臼。
【請求項４】
前記上臼における前記下臼との対向面の周端部、及び前記下臼における前記上臼との対向面の周端部はテーパ加工がされておらず略直角に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の石臼。
【請求項５】
前記上臼粗破砕部、前記フクミ、及び前記下臼粗破砕部おける前記溝の断面は、表面と内壁とをなす角度、及び内壁と底面とをなす角度が共に略直角であり、テーパ加工が施されていないことを特徴とする請求項１〜４に記載の石臼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、茶葉やカカオなどの原材料を微細な粉状に加工する石臼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
茶葉を微粉状に加工して抹茶をつくることが従来から行われている。その際、粒子の大きさにより、味が異なり、また、粒子が微細で均一であるほど雑味の少ない抹茶として好まれる。
【０００３】
特許文献１には、茶葉等を粉砕することができる石臼について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：実用新案登録第３０８２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、上臼と下臼との対向面に関し特に記載がなく不明であるが、従来の多くの石臼は加工された粉の粒子径にバラツキができるとともに、微粒子に加工することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、粒子径のバラツキが少ない安定した微粒子に加工することができる石臼を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、原料を細かな粉状に加工する石臼であって、
略円柱状で中心軸に芯棒用孔を有した上臼と、
前記上臼と対向する略円柱状の下臼と、を備え、
前記芯棒用孔は、原料を投入する原料投入孔を兼ね、
前記上臼は、前記下臼と対向する下臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼微細破砕部と、前記下臼対向面における当該上臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼粗破砕部及び前記下臼対向面の中心部に溝を有した円錐状の凹部であるフクミと、を有し、
前記下臼は、前記上臼と対向する上臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼微細破砕部と、前記上臼対向面における当該下臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼粗破砕部と、を有したことを特徴とする石臼を提供するものである。
【０００８】
この構成により、粒子径のバラツキが少ない安定した微粒子に加工することができる石臼を実現することができる。
【０００９】
前記上臼微細破砕部及び前記下臼微細破砕部の最大高さは１００μｍ以下の平坦度を有している構成としてもよい。
【００１０】
この構成により、安定した微粒子に加工することができる。
【００１１】
前記上臼微細破砕部は、前記下臼対向面の外周端から中心方向への直線上の長さが前記下臼対向面の直径の２〜３％であり、前記下臼微細破砕部は、前記上臼対向面の外周端から中心方向への直線上の長さが前記上臼対向面の直径の２〜３％である構成としてもよい。
【００１２】
この構成により、粒子径のバラツキが少ない安定した加工ができる。
【００１３】
前記上臼における前記下臼との対向面の周端部、及び前記下臼における前記上臼との対向面の周端部はテーパ加工がされておらず略直角に形成されている構成としてもよい。
【００１４】
この構成により、さらに安定した加工ができる。
【００１５】
前記上臼粗破砕部、前記フクミ、及び前記下臼粗破砕部おける前記溝の断面は、表面と内壁とをなす角度、及び内壁と底面とをなす角度が共に略直角であり、テーパ加工が施されていない構成としてもよい。
【００１６】
この構成により、粒子径のバラツキが少ない安定した加工ができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の石臼により、粒子径のバラツキが少ない安定した微粒子に加工することができる石臼を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１における石臼を説明する図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の実施例１における上臼を説明する図で、（ａ）は下臼との対向面を説明する図、（ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。
【図３】本発明の実施例１における下臼を説明する図で、（ａ）は上臼との対向面を説明する図、（ｂ）はＢ―Ｂ´断面図、（ｃ）は上臼との対向面における平端部の粗さを説明する図である。
【図４】本発明の実施例１の上臼における下臼との対向面、及び下臼における上臼との対向面に形成された溝の断面を説明するＣ―Ｃ´断面図である。
【図５】本発明の実施例１における石臼で茶葉を粉状に加工したデータを示す図である。
【図６】従来の石臼で茶葉を粉状に加工したデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１について、図１〜図６を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における石臼を説明する図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図２は、本発明の実施例１における上臼を説明する図で、（ａ）は下臼との対向面を説明する図、（ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。図３は、本発明の実施例１における下臼を説明する図で、（ａ）は上臼との対向面を説明する図、（ｂ）はＢ―Ｂ´断面図、（ｃ）は上臼との対向面における平端部の粗さを説明する図である。図４は、本発明の実施例１の上臼における下臼との対向面、及び下臼における上臼との対向面に形成された溝の断面を説明するＣ―Ｃ´断面図である。図５は、本発明の実施例１における石臼で茶葉を粉状に加工したデータを示す図である。図６は、従来の石臼で茶葉を粉状に加工したデータを示す図である。
【００２０】
実施例１における石臼１０は、上臼１と下臼２とからなる。上臼１の中心には芯棒用孔３が貫通し、下臼２の中心に固定された芯棒４が上臼１の芯棒用孔３に挿入されている。そして、芯棒用孔３から茶葉等の原料を投入して、取手５を回すことにより、上臼１が下臼２に対して回転して、投入された原料が裁断、破砕され、粉状に加工される。芯棒用孔３と芯棒４とは大きめのクリアランスを有し、これにより、茶葉等の原料を投入することができるとともに、上臼１の回転中に下臼２に対して平面的にも移動することで、細かな粉状に加工することができる。
【００２１】
実施例１における上臼１について詳しく説明する。上臼１は、略円柱形状を有し、その断面はφ３３０ｍｍの大きさである。図２（ａ）に上臼１が下臼２に対向する面である下臼対向面１ａを示す。下臼対向面１ａには、複数の溝１ｂが略放射状に彫られている。後述するように、下臼２の上臼対向面２ａにも複数の溝２ｂが略放射状に彫られていて、これら溝１ｂと溝２ｂとが原料を挟んですり合わさることにより、原料が粗破砕される。溝１ｂの断面は、図４に示すように、下臼対向面１ａと溝１ｂの内壁とのなす角度θ、及び溝１ｂの内壁と底面とのなす角度θは略直角であり、テーパ加工が施されていない。従来は、人手によって溝加工をしていたため、下臼対向面１ａと溝１ｂの内壁とのなす角度θ、及び溝１ｂの内壁と底面とのなす角度θは略直角ではなく、多くの場合テーパ加工が施されて丸みをもっていた。そうすると、投入された原料が加工される粒子径にばらつきができたり、石臼によって加工される粒子径に差がでたりしていた。これに対して、実施例１においては、マシニングセンターに取付けた切削ビットで溝加工をしているためテーパ加工を施さず、シャープな角部を実現している。これにより、投入された原料が安定してきめ細かな粉状に加工できる。
【００２２】
また、下臼対向面１ａには、その中心を頂点にした円錐形状の凹部を有し、この円錐形状の凹部をフクミ１ｄと呼ぶ。実施例１におけるフクミ１ｄの下臼対向面１ａにおける大きさはφ２００ｍｍであるが、φ２００〜２５０ｍｍでもよい。円錐形状の凹部の深さは、１．５ｍｍである。このフクミ１ｄを設けることで、まずは投入された原料がフクミ１ｄ内で粗く加工され、徐々に周縁部に行くにしたがって細かく加工される。このフクミ１ｄは前述したように円錐形を有した凹部であり、斜面は断面視で直線である。これにより、粗加工から細かい加工へと安定的に加工が行われる。従来は、人手による作業であったため、上臼ごとに精度に差があるとともに、円錐形ではなく円弧になる傾向があった。このため、個体によって粒子径が異なる加工しかできなかった。これに対して実施例１においては、マシニングセンターに取付けた切削ビットで加工しているため、上臼１を何台つくっても同じ精度の加工が可能で、円錐形状のフクミ１ｄにより、同じ粒子径の粉に加工することができる。
【００２３】
また、下臼対向面１ａにおける周縁部には、円環状に溝１ｂを有さない平坦な上臼微細破砕部１ｃを有している。平坦な上臼微細破砕部１ｃは、後述する下臼２の微細破砕部２ｃの平端部と対向して、粗破砕された茶葉等の原料を微破砕する。この上臼微細破砕部１ｃに原料が長く留まることにより、微細な粉状に加工することができる。この上臼微細破砕部１ｃは、下臼対向面１ａの外周端から中心方向に向かう直線上の長さが８ｍｍであり、下臼対向面１ａの直径φ３３０ｍｍの２．４％である。この上臼微細破砕部１ｃの外周端から中心方向に向かう直線上の長さは、最終的な目的とする粒子径により、長くすることもできるし、短くすることもできる。好ましくは、下臼対向面１ａの直径の２〜３％が好ましい。
【００２４】
下臼対向面１ａにおける上臼微細破砕部１ｃ以外の領域には、前述したように、溝１ｂが放射状に設けられている。そして、その溝１ｂが設けられた領域のうち、フクミ１ｄの領域以外の部分は、平坦面であり、この平坦面に溝１ｂが設けられて上臼粗破砕部１ｅとなっている。上臼粗破砕部１ｅでは後述する下臼２の下臼粗破砕部２ｅと対向して、フクミ１ｄで粗く加工された原料がさらに細かく粗破砕される。そして、さらに細かく破砕するために、前述の上臼微細破砕部１ｃの部分に原料が移動して微破砕される。微破砕された原料は、外部に排出される。
【００２５】
下臼対向面１ａの周端部は、テーパ加工がなされず略直角に形成されている。丸みなどを有さない構成により、上臼微細破砕部１ｃの領域に茶葉等の原料が長く留まり、微細な粉状に加工することができる。従来は、人手による手作りであったため、角部は丸みを帯びたテーパ状とされることが多く、また、そのテーパ形状のサイズもまちまちであったため、石臼の個体差により、加工された粉の粒子径が異なることとなっていた。実施例１においては、マシニングセンターに取付けた切削ビットにより加工を行っているので、角部にテーパ加工がなされず略直角とすることができ、石臼の個体差が少なく、安定した微細径の粉状とすることができる。
【００２６】
次に、下臼２について詳しく説明する。下臼２は、円柱形状を有し、その断面はφ３３０ｍｍの大きさであり、中心部に芯棒４を回転不能に取付ける芯棒取付け孔６を有している。図３（ａ）に下臼２の上臼１に対向する上臼対向面２ａを示す。上臼対向面２ａはマシニングセンターの切削ビットにより平坦に加工されている。図３（ｃ）に示す平坦面の最大高さＨは、１００μｍであるが、５０μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以下の平坦度を有していることがさらに好ましい。この平坦面の最大高さは、上臼１における下臼対向面１ａでも同様とすることが望ましい。
【００２７】
上臼対向面２ａの平坦面には、複数の溝２ｂが略放射状に彫られている。この溝２ｂは前述した上臼１の下臼対向面１ａにおける溝１ｂと同様の形状を有しており、これら溝１ｂと溝２ｂとが原料を挟んですり合わさることにより、原料が粗破砕される。溝２ｂの断面は、図４に示すように、上臼対向面２ａと溝２ｂの内壁とのなす角度θ、及び溝２ｂの内壁と底面とのなす角度θは略直角であり、テーパ加工が施されていない。これは、マシニングセンターに取付けた切削ビットで溝加工をしているためである。これにより、投入された原料が安定してきめ細かく粉状に加工される。
【００２８】
また、上臼対向面２ａにおける周縁部には、円環状に溝２ｂを有さない平坦な下臼微細破砕部２ｃを有している。平坦な下臼微細破砕部２ｃは、前述した上臼１の上臼微細破砕部１ｃの平端部と対向して、粗破砕された茶葉等の原料を微破砕する。そして、この下臼微細破砕部２ｃに原料が長く留まることにより、細かい粉状に加工することができる。この下臼微細破砕部２ｃの外周端から中心方向に向かう直線上の長さは８ｍｍであり、下臼の直径φ３３０ｍｍの２．４％である。この下臼微細破砕部２ｃの外周端から中心方向に向かう直線上の長さは、最終的な目的とする粒子径により、長くすることもできるし、短くすることもできるが、下臼の直径に対して２〜３％とすることが好ましい。
【００２９】
上臼対向面２ａにおける下臼微細破砕部２ｃ以外の領域には、前述したように、溝２ｂが略放射状に設けられている。そして、その溝２ｂが設けられた領域の部分は、平坦面であり、この平坦面に溝２ｂが設けられて下臼粗破砕部２ｅとなっている。下臼粗破砕部２ｅでは前述した上臼１の上臼粗破砕部１ｅと対向して、原料が細かく粗破砕される。そして、さらに細かく破砕するために、前述の下臼微細破砕部２ｃの部分に原料が移動して微破砕される。微破砕された原料は、外部に排出される。
【００３０】
なお、前述のように、下臼粗破砕部２ｅ、下臼微細破砕部２ｃ、上臼粗破砕部１ｅ、及び上臼微細破砕部１ｃの表面は、平坦面に加工されている。この平坦度を最大高さで表現すると、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下とすることがなお好ましく、１０μｍ以下とすることがさらに好ましい。これにより、上臼対向面１ａ上に茶葉等の原料が長く留まることになり、安定的に微細加工ができる。
【００３１】
上臼対向面２ａの周端部は、テーパ加工がなされず略直角である。この構成により、下臼微細破砕部２ｃの領域に茶葉等の原料が長く留まり、微細な粉状に加工することができる。従来の石臼は、人手による手作りであったため、角部は丸みを帯びたテープ状とされることが多く、また、そのテーパ形状のサイズもまちまちであったため、石臼の個体差により、加工された粉の粒子径が異なることとなっていた。実施例１においては、マシニングセンターに取付けた切削ビットにより石臼の加工を行っているので、角部にテーパ加工がなされず略直角とすることができ、石臼の個体差が少なく、安定した微細径の粉状とすることができる。
【００３２】
図５に、実施例１における石臼１０で５０ｇの茶葉を加工した粒子径のバラツキを示す。これによると、粒子径が７μｍを中心にして正規分布しているのがわかる。この傾向は、別に製作した石臼で加工しても同様の結果であり、個体差が少なく安定して微細加工ができる。そして、この粉末でつくったお茶を飲むと、すっきりとした雑味のない味となる。
【００３３】
これに対して、従来の石臼で茶葉を加工した粒子径のバラツキを図６に示す。これによると、ピークが５μｍと５０μｍの２つに分かれているのがわかる。つまり、従来の石臼で茶葉を加工した場合、微細破砕された粒子と粗破砕された粒子とが混じり合っていることになり、この茶葉粉末でつくったお茶を飲むと、雑味のある味になってしまう。
【００３４】
このように、実施例１においては、原料を細かな粉状に加工する石臼であって、
略円柱状で中心軸に芯棒用孔を有した上臼と、
前記上臼と対向する略円柱状の下臼と、を備え、
前記上臼は、前記下臼と対向する下臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼微細破砕部と、当該上臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な上臼粗破砕部と、前記下臼対向面の中心部に溝を有した円錐状の凹部であるフクミを有し、
前記下臼は、前記上臼と対向する上臼対向面における周縁部に、円環状に溝を有さない前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼微細破砕部と、当該下臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有して前記中心軸に垂直かつ平坦な下臼粗破砕部と、を有したことを特徴とする石臼により、粒子径のバラツキが少ない安定した微粒子に加工することができる石臼を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明における石臼は、茶葉やカカオ等の原料を粉末状に加工する分野に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：上臼    
１ａ：下臼対向面    １ｂ：溝    １ｃ：上臼微細破砕部    
１ｄ：フクミ    １ｅ：上臼粗破砕部
２：下臼    
２ａ：上臼対向面    ２ｂ：溝    ２ｃ：下臼微細破砕部    
２ｅ：下臼粗破砕部    
３：芯棒用孔    ４：芯棒    ５：取手    ６：芯棒取付け孔    
１０：石臼    
【要約】
【課題】粒子径のバラツキが少ない安定した微粒子に加工することができる石臼を実現することを課題とする。
【解決手段】原料を細かな粉状に加工する石臼であって、略円柱状の上臼１と、前記上臼と対向する略円柱状の下臼２と、を備え、前記上臼における前記下臼と対向する下臼対向面１ａにおける周縁部に、円環状に溝を有さない平坦な上臼微細破砕部１ｃと、当該上臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有した上臼粗破砕部１ｅと、前記下臼対向面の中心部に溝を有した円錐状の凹部であるフクミ１ｄを有し、前記下臼における前記上臼と対向する上臼対向面２ａにおける周縁部に、円環状に溝を有さない平坦な下臼微細破砕部２ｃと、当該下臼微細破砕部以外の部分であって、溝を有した下臼粗破砕部２ｅと、を有したことを特徴とする石臼１０とした。
【選択図】図１【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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