(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体の上下の開口部を、上部ピストンと下部ピストンとにより各々閉鎖し得るように構成した抽出シリンダ内に、適宜の粒度に挽かれたコーヒー粉を投入し、この抽出シリンダ内に湯を供給してドリップコーヒーを抽出するようにしたコーヒーマシンにおいて、
前記上部ピストン及び下部ピストンは静止状態に固定され、シリンダ本体のみをこれら両ピストンに対して昇降動させるようにしたものであり、
更に前記下部ピストンは、上下方向に直交する二方向に揺動自在に支持されることを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項２】
前記下部ピストンにはコーヒー粉の通過を阻むフィルタが設けられ、
また前記シリンダ本体には、このものの上部開口をほぼ取り囲むように形成されたスクレイパが設けられ、
このスクレイパは、シリンダ本体とともに昇降動するように構成され、また抽出後には、下部ピストンに設けられたフィルタ上を水平に往復動するように構成され、フィルタ上に残留したコーヒーカスをフィルタから除去するようにしたことを特徴とする請求項１記載のコーヒーマシン。
【請求項３】
前記スクレイパは、コーヒーカスをフィルタ上から除去する払い出し作用部が、高さ方向に厚みを有するように形成され、
またスクレイパまたはシリンダ本体の外側には、グラインダからシリンダ本体内へコーヒー粉を滑落ガイドするシュートに当接し得る迫り出し部が形成されることを特徴とする請求項２記載のコーヒーマシン。
【請求項４】
前記フィルタは、コーヒー液の通過方向から、メッシュフィルタ、穿孔フィルタを積層して成り、これを通過孔が開口された支持部材で支持するように構成され、
また抽出時には当該フィルタを通してシリンダ本体内にエアを供給し、抽出中のコーヒー粉と湯を撹拌するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載のコーヒーマシン。
【請求項５】
前記シリンダ本体の外周部には、リードネジが形成されるとともに、このリードネジに螺合するリングギアがシリンダ本体の外周側に設けられ、
且つ当該リングギアに噛合する駆動ギアがリングギアの外周側に設けられ、駆動ギアの駆動によりリングギアをシリンダ本体の定位置で回転させてシリンダ本体を昇降動させるようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
【請求項６】
前記抽出シリンダは、コーヒーマシンに対し着脱自在に構成され、
この抽出シリンダをコーヒーマシンから取り外すには、抽出シリンダを持ち上げて取り外す、またはマシン本体底部に設けられたガイドに沿って抽出シリンダを引き出すようにして取り外すものであり、
また抽出シリンダをコーヒーマシンに取り付けるには、抽出シリンダを上方から下方に降ろして取り付ける、または前記ガイドに沿って抽出シリンダを押し込むようにして取り付けることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本格的なドリップコーヒーが抽出できるコーヒーマシンに関するものであって、特に各部の洗浄や交換等のメンテナンスが手軽に行え、マシンの衛生管理が誰でも容易に高水準で行えるようにした新規なコーヒーマシンに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
本格的なドリップコーヒーやエスプレッソコーヒーが手軽に淹れられるコーヒーマシン（自動機）が市場に多く流通している。
この種のコーヒーマシンでは、当然ながら抽出の都度、コーヒー豆からコーヒー粉を挽くものであり、このコーヒー粉を抽出シリンダ内に投入した後、ここに適量の湯を供給してコーヒー液（ドリップコーヒーやエスプレッソコーヒー）を抽出するものである。
また、この種のコーヒーマシンでは、円筒状のシリンダ本体の上下開口を上部ピストン及び下部ピストンで各々閉鎖するように構成される。更に、この種のコーヒーマシンでは、シリンダ本体を固定状態に設置するとともに、上部ピストンや下部ピストンをこのシリンダ本体に対し上下動させる構成が多く採用されている（例えば特許文献１参照）。これは例えばコーヒー粉をシリンダ本体内に投入する際には上部ピストンがこの投入を阻害しないようにするためである。また、上記構成を採るのは、抽出後のコーヒーカスをフィルタ面（シリンダ本体）から排出する際、フィルタが設けられたピストンを上下動させて、該ピストンをシリンダ本体から露出させ、スクレイパによる払い出しを円滑に行うためである。
【０００３】
しかしながら、シリンダ本体を固定しておき上下ピストンを昇降させる方式では、両駆動部が抽出ユニットと一体となっていて、メンテナンスが行い難いことが問題であった。
また、抽出を終えたシリンダ本体内にはコーヒーカス（抽出カス）が付着するため、抽出後にシリンダ本体内を昇降動するピストンには、このコーヒーカスが抵抗負荷となる。もちろんシリンダ本体内に付着するコーヒーカスは当然ながら均一ではないため（バラツキが生じるため）、このバラツキによって、昇降動するピストンにはこれを傾斜させるような（偏心させるような）力が作用する。そして、このような力はピストン外周部に設けられたＯリングの弾性で吸収することになるが、上記バラツキによってはＯリングが極めて短期間で損傷してしまうことがあり問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５２１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、本格的なドリップコーヒーが抽出できながらも、コーヒーマシン各部の洗浄や部材の交換等のメンテナンスが手軽に行え、またマシンの衛生管理も高いレベルで容易に行えるようにした新規なコーヒーマシンの開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
まず請求項１記載のコーヒーマシンは、
シリンダ本体の上下の開口部を、上部ピストンと下部ピストンとにより各々閉鎖し得るように構成した抽出シリンダ内に、適宜の粒度に挽かれたコーヒー粉を投入し、この抽出シリンダ内に湯を供給してドリップコーヒーを抽出するようにしたコーヒーマシンにおいて、
前記上部ピストン及び下部ピストンは静止状態に固定され、シリンダ本体のみをこれら両ピストンに対して昇降動させるようにしたものであり、
更に前記下部ピストンは、上下方向に直交する二方向に揺動自在に支持されることを特徴として成るものである。
【０００７】
また請求項２記載のコーヒーマシンは、前記請求項１記載の要件に加え、
前記下部ピストンにはコーヒー粉の通過を阻むフィルタが設けられ、
また前記シリンダ本体には、このものの上部開口をほぼ取り囲むように形成されたスクレイパが設けられ、
このスクレイパは、シリンダ本体とともに昇降動するように構成され、また抽出後には、下部ピストンに設けられたフィルタ上を水平に往復動するように構成され、フィルタ上に残留したコーヒーカスをフィルタから除去するようにしたことを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項３記載のコーヒーマシンは、前記請求項２記載の要件に加え、
前記スクレイパは、コーヒーカスをフィルタ上から除去する払い出し作用部が、高さ方向に厚みを有するように形成され、
またスクレイパまたはシリンダ本体の外側には、グラインダからシリンダ本体内へコーヒー粉を滑落ガイドするシュートに当接し得る迫り出し部が形成されることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項４記載のコーヒーマシンは、前記請求項２または３記載の要件に加え、
前記フィルタは、コーヒー液の通過方向から、メッシュフィルタ、穿孔フィルタを積層して成り、これを通過孔が開口された支持部材で支持するように構成され、
また抽出時には当該フィルタを通してシリンダ本体内にエアを供給し、抽出中のコーヒー粉と湯を撹拌するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１０】
また請求項５記載のコーヒーマシンは、前記請求項１から４のいずれか１項記載の要件に加え、
前記シリンダ本体の外周部には、リードネジが形成されるとともに、このリードネジに螺合するリングギアがシリンダ本体の外周側に設けられ、
且つ当該リングギアに噛合する駆動ギアがリングギアの外周側に設けられ、駆動ギアの駆動によりリングギアをシリンダ本体の定位置で回転させてシリンダ本体を昇降動させるようにしたことを特徴として成るものである。
【００１１】
また請求項６記載のコーヒーマシンは、前記請求項１から５のいずれか１項記載の要件に加え、
前記抽出シリンダは、コーヒーマシンに対し着脱自在に構成され、
この抽出シリンダをコーヒーマシンから取り外すには、抽出シリンダを持ち上げて取り外す、またはマシン本体底部に設けられたガイドに沿って抽出シリンダを引き出すようにして取り外すものであり、
また抽出シリンダをコーヒーマシンに取り付けるには、抽出シリンダを上方から下方に降ろして取り付ける、または前記ガイドに沿って抽出シリンダを押し込むようにして取り付けるようにしたことを特徴として成るものである。
【発明の効果】
【００１２】
すなわち請求項１記載の発明によれば、上部ピストン及び下部ピストンを静止状態に固定設置する一方、シリンダ本体を昇降動させるため、例えば上部ピストンや下部ピストンに接続される給湯経路、エア経路、抽出経路などが抽出の都度、移動しないため損傷しにくく、コーヒーマシンの耐久性が向上する。また、このため部品の交換やメンテナンス等の回数も減らすことができ、ランニングコストの低減も達成できる。
また本発明によれば、下部ピストンが、上下方向に直交する二方向（前後・左右の二方向）に揺動自在に支持されるため、抽出後にシリンダ本体が下降する際、シリンダ内壁面に付着しているコーヒーカス（バラツキを有するコーヒーカス）によって下部ピストンに偏心するような力が働いても、下部ピストンが二方向に揺動することで、無理なく力のバランスを保つことができ、下部ピストンの外周部に設けられるＯリングの損傷を防ぐことができる。
【００１３】
また請求項２記載の発明によれば、抽出後のコーヒーカスをフィルタ面から除去するスクレイパが、シリンダ本体の上部開口をほぼ取り囲むように形成されるため、スクレイパが抽出シリンダとともに上昇しても、上部ピストンによって抽出シリンダの上部開口を閉鎖することができ、またシリンダ本体内にコーヒー粉を投入する動作も円滑に行える。
【００１４】
また請求項３記載の発明によれば、スクレイパは、コーヒーカスの払い出し作用部が高さ方向に厚みを有するように形成されるため、グラインダで挽かれたコーヒー粉がシュートを介してシリンダ本体内に投入されるとき、スクレイパがコーヒー粉の飛散防止のカバーの作用を兼ねる。
またシリンダ本体に給湯する際には、事前にシリンダ本体及びスクレイパを固定状態の上部ピストンまで上昇させるものであり、このときスクレイパまたはシリンダ本体の外周に形成された迫り出し部がシュートを退去させるように回動させることができる。これにより給湯時に発生する蒸気がシュートに掛かりにくくなり（接触しづらくさせ）、シュートにコーヒー粉が固着することを防止できる。
【００１５】
また請求項４記載の発明によれば、フィルタは、メッシュフィルタ、穿孔フィルタを積層し、これを支持部材で支持するように構成されるため、ペーパー臭がなく、美味しいドリップコーヒー（ブリックス値の高いコーヒー液）を抽出することができる。
また、抽出時にはフィルタを通してシリンダ本体内にエアを供給し撹拌するため、穿孔フィルタやメッシュフィルタを通過したエアが、液中で微小泡（ナノバブル）となり、このことでエキスの抽出が満遍なく行われ、結果、より美味しいコーヒー液が抽出できる。
【００１６】
また請求項５記載の発明によれば、シリンダ本体を昇降させるシンプルな機構を具体的に提供することができる。
また、上記構造であればシリンダ本体を昇降動させる機構から抽出シリンダへの駆動伝達を容易に切り離せ、且つ確実に再接続することができる。このため例えば抽出シリンダをコーヒーマシンから取り外しできるように構成した場合に極めて利便性が向上する。
【００１７】
また請求項６記載の発明によれば、抽出シリンダはコーヒーマシンに対し着脱自在に構成されるため、コーヒーマシンの各部の洗浄や部品交換等のメンテナンスが行い易くなり、極めて高いレベルで衛生状態を維持管理することができる。また抽出シリンダをコーヒーマシンから取り外すには、抽出シリンダを持ち上げる、または前方側に引き出す（引き抜く）ようにして取り外し、また抽出シリンダをコーヒーマシンに取り付けるには、抽出シリンダを上方から下方に降ろして、または後方側に押し込むようにして取り付けるため、着脱作業が工具等を用いることなく極めて容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のコーヒーマシンの一例を示す斜視図である。
【図２】同上コーヒーマシンの内部構造を、仕切壁のない状態で示す斜視図である。
【図３】同上コーヒーマシンの内部構造を、仕切壁のある状態で示す斜視図である。
【図４】同上コーヒーマシンの抽出シリンダ周辺を示す斜視図である。
【図５】同上コーヒーマシンの下部ピストン周辺を示す斜視図である。
【図６】同上コーヒーマシンのシリンダケースを示す斜視図（ａ）、並びに前方側（払い出し側）を開放したスクレイパを示す平面図（ｂ）である。
【図７】同上コーヒーマシンの系統図である。
【図８】同上コーヒーマシンに適用されるフィルタを示す断面図と、該フィルタを構成するメッシュフィルタ、穿孔フィルタ、サブサポート、ベースサポートを個別に示す分解斜視図である。
【図９】フィルタをベースサポート側から視た投影図である。
【図１０】本発明のコーヒーマシンによって本格的なドリップコーヒーを抽出する作動状況を段階的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。
【実施例】
【００２０】
本発明のコーヒーマシンＡは、一例として図１・図７に示すように、抽出原料となるコーヒー粉Ｗからコーヒー液を実質的に抽出するブリュワー部１と、抽出用の湯を生成するための湯生成部２と、抽出したコーヒー液をカップＣに注ぐ注出部３とを具えて成るものであり、これらをマシン本体４内に一体的に組み込んで成るものである。
ここで本実施例では、注出室となるベンドステージ４１をコーヒーマシンＡ（マシン本体４）の正面側に配置するものとし（正面側と定義し）、その両側を左右方向と定義する。また、マシン本体４（内側）から見てベンドステージ４１が位置する正面側を前方（前側）と称することがあり、更にその反対側を後方（奥側）と称することがある。
【００２１】
そして、本実施例では、抽出時にカップＣが載置されるベンドステージ４１の床面は、一例として図２に示すように、格子状もしくは簀の子状に形成され、その下（マシン本体４内）にドレンボックス４２が着脱自在に収容される。また、ドレンボックス４２のすぐ奥側には、抽出後にフィルタ面から払い出されたコーヒーカスＷ１を一時的に貯留するカスボックス４３が着脱自在に設けられる。因みに、ドレンボックス４２やカスボックス４３をマシン本体４内から取り出す際には、コーヒーマシンＡの正面に設けられた開閉扉４４（図１参照）をほぼ全開状態に開放してから、これらを取り出すものである。
【００２２】
また、本明細書に記載する「コーヒー液」とは、原料となるコーヒー粉Ｗから湯を溶媒としてコーヒーのエキス分をドリップ抽出（溶出）した状態のものを言う（ドリップコーヒー）。すなわち本発明のコーヒーマシンＡは、ドリップコーヒーを本格的に抽出するようにした装置である。
また、コーヒーマシンＡ（ブリュワー部１）は、コーヒー粉供給機構５とカス払い出し機構６とを具える。更に、本発明では、抽出空間となる抽出シリンダの上下の開口部を各々閉鎖し得る上部ピストンと下部ピストンとを静止状態に設置しておき、抽出シリンダを昇降動自在に設けるものであり、このためコーヒーマシンＡは、抽出シリンダを昇降動させるシリンダ昇降機構７を具えるものである。
以下、コーヒーマシンＡを構成する各構成部材について説明する。なお、説明にあたってはブリュワー部１の説明に先立ち、湯生成部２から説明する。
【００２３】
湯生成部２は、上述したように抽出用の湯を生成する部位であるが、ここで生成された湯は、実質的な抽出に先立ちコーヒー粉Ｗを蒸らすためにも使用される。
湯生成部２は、一例として図７に示すように、給水タンク２１と、湯ボイラ２２とを具えて成り、このうち給水タンク２１は、湯を生成する前の水を貯留する部位である。また湯ボイラ２２は、水から湯（Hot Water)を生成する部位である。
また湯ボイラ２２には、給水タンク２１から供給された水を加熱するためのヒータ２２１と、温水（湯）の温度を計測するための温度センサ２２２とが設けられる。
更に、給水タンク２１から湯ボイラ２２に水を送る給水経路Ｌ１には、給水ポンプＭ１と逆止弁ＣＶが設けられる。
【００２４】
次に、ブリュワー部１について説明する。
ブリュワー部１は、上述したようにコーヒー粉Ｗからコーヒー液を実質的に抽出する部位であり、抽出ユニット１０を主な構成部材とし、このものは抽出シリンダ１１とシリンダケース１２とを具えて成る。なお、本実施例では抽出ユニット１０は、コーヒーマシンＡ（マシン本体４）に対し、着脱自在に構成されるものであり、この詳細については後述する。
【００２５】
次に、コーヒー粉供給機構５について説明する。
コーヒー粉供給機構５は、抽出原料となるコーヒー粉Ｗを抽出シリンダ１１に供給する機構であり、抽出の都度、例えば一杯分ずつ豆から挽いてコーヒー粉Ｗを生成する。
このためコーヒー粉供給機構５は、一例として図２に併せ示すように、コーヒー豆を貯留するホッパー５１と、コーヒー豆を適宜の粒度に挽くグラインダ５２を具える他、挽いたコーヒー粉Ｗを抽出シリンダ１１に滑落投入するための漏斗状のガイド５３やシュート５４を具えて成る。なお、シュート５４は、マシン本体４を構成するフレーム等に対し、上端部分の両サイドが回動自在に取り付けられて成り、投入先端が抽出シリンダ１１に臨むように構成される。また、シュート５４は、バネ等の付勢によってコーヒー粉Ｗの投入時には、回動が阻止されるようになっている。
【００２６】
また、ホッパー５１とグラインダ５２は一対で一組として設けられ、本実施例では、二組設置され、これは例えば異なるコーヒー豆を収容しておくためである。ここで異なるコーヒー豆とは豆の種類そのものや、同種の豆でも焙煎度合いを異ならせたもの等が含まれる。因みにコーヒー豆の焙煎度合いは、一般に８段階に分類されており、煎りの浅いものから４種類がドリップコーヒーに適すると言われている。もちろんドリップコーヒーでもアイスコーヒー用に抽出する場合には、比較的、強めに煎ったコーヒー豆を使用することもあり得る（実際行われている）。このようなことから本発明で用いられるコーヒー豆としては、必ずしも煎りの浅いコーヒー豆に限定されるものではなく、対を成すホッパー５１及びグラインダ５２をホット用／アイス用のコーヒー豆に分けて設けること等も可能である。もちろん、ホッパー５１及びグラインダ５２は、一組だけでも構わないし、あるいは三組以上設けることも可能であるが、三組以上設ける場合であっても漏斗状のガイド５３やシュート５４は共通して使用することが好ましい。
なお、図７中の符号Ｍ６、Ｍ７は、各グラインダ５２を駆動させるためのモータである。
【００２７】
次に抽出ユニット１０について説明する。抽出ユニット１０は、上述したように抽出シリンダ１１とシリンダケース１２とを具えて成る。
抽出シリンダ１１は、一例として図２〜図５に示すように、円筒状を成すシリンダ本体１３の上下を各々上部ピストン１４及び下部ピストン１５で密閉し得るように構成される。
なお、一般的なコーヒーマシンは、シリンダ本体を静止状態（不動状態）に固定設置しておくとともに、このシリンダ本体に対し上下のピストン（いずれか一方または双方）を上下動させることで、コーヒー粉Ｗの投入や抽出空間の密閉等を行うが、本発明では上述したように上部ピストン１４及び下部ピストン１５を静止状態（不動状態）に固定設置しておくとともに、シリンダ本体１３を昇降動させることでコーヒー粉Ｗの投入や抽出空間（シリンダ本体１３）の密閉等を行っており、これが大きな特徴である。このため本発明における上部ピストン１４及び下部ピストン１５の「ピストン」という名称は、厳密には、そぐわないかも知れないが、従来から慣用されてきた名称であり、またこれら両部材がシリンダ本体１３に対して相対的な上下動動作を行うとも言えるため、本明細書でも上記名称を使用する。
【００２８】
次に、シリンダ昇降機構７について説明する。
シリンダ昇降機構７は、静止状態に設置された上部ピストン１４及び下部ピストン１５に対し、シリンダ本体１３を上下動させる機構であり、シリンダ本体１３は、マシン本体４内に静止状態に取り付けられたシリンダケース１２内を昇降動するように構成される。
具体的には一例として図４に併せ示すように、シリンダ昇降機構７は、シリンダ本体１３の外周部に形成されたリードネジ７１と、このリードネジ７１に螺合するリングギア７２とを具えて成り、このリングギア７２には、内周側に前記リードネジ７１に螺合するメネジが形成される。且つ、このリングギア７２は、外周側にギアが形成されており、このギアに噛合するように、駆動ギア７３が設けられる（リングギア７２の外周側）。なお、図中符号Ｍ５が、駆動ギア７３を回転駆動させるための駆動モータである。
【００２９】
因みに、リングギア７２と駆動ギア７３は、常に噛合状態が維持されるのではなく、抽出ユニット１０をコーヒーマシンＡ（マシン本体４）内にセットしたときのみ噛合状態が維持される。換言すれば、抽出ユニット１０をコーヒーマシンＡから取り外した分離状態では、リングギア７２も抽出シリンダ１１とともにコーヒーマシンＡから分離されるため、両者の噛合状態は解除される。
また、リングギア７２はシリンダ本体１３の外周部において定位置で（上下方向に移動することなく）回転するように構成され、具体的にはシリンダケース１２によって回転自在に支持される。これにより駆動モータＭ５によって駆動ギア７３を回転させると、リングギア７２が定位置で回転し、この回転を受けてシリンダ本体１３が昇降動するものである。
【００３０】
またシリンダ本体１３の昇降動は、抽出シリンダ１１とシリンダケース１２との間に形成される上下方向レール７５に規制されるものであり、これによりシリンダ本体１３を円滑に且つ安定して昇降動させることができる。
この上下方向レール７５は、一例として図４・図６（ａ）に示すように、シリンダ本体１３の外周側において上下方向に彫り込み状に形成された縦溝７６と、シリンダケース１２内周面において当該縦溝７６に嵌合するように形成された凸状の縦リブ７７とにより構成される。
なお、縦溝７６は、シリンダ本体１３の左右二個所の位置で、前記リードネジ７１を切り欠くように形成される。一方、シリンダケース１２内周側の縦リブ７７は、シリンダケース１２の左右両側の柱部内側に形成される。
このようにシリンダ本体１３は、その外周側に形成された縦溝７６が、シリンダケース１２の縦リブ７７に常に嵌まり合った状態で昇降動するものであり、これにより確実な昇降動作が可能となる。
【００３１】
次に、カス払い出し機構６について説明する。
カス払い出し機構６は、抽出後にフィルタ面に付着残留したコーヒーカスＷ１をフィルタ面から除去するものであり、一例として図４に示すように、フィルタ面をこすり取るように作動するスクレイパ６１を主要部材とする。なお、フィルタ面から除去されたコーヒーカスＷ１は、上述したように手前側のカスボックス４３内に落下投入される。
そして、本実施例では、このスクレイパ６１をシリンダ本体１３の上部開口を取り囲むように設けるものであり（言わばリング状）、より詳細には、スクレイパ６１は、高さ方向に厚みを有する筒状に形成される。
またスクレイパ６１は、シリンダ本体１３とともに昇降動するように構成され、コーヒーカスＷ１の払い出しを行わないときには、筒状の内側がシリンダ本体１３の頂部に臨む状態に維持される。
【００３２】
コーヒーカスＷ１の払い出しは、シリンダ本体１３の上端が下部ピストン１５のフィルタ面に到達したとき（下死点）に行われ、このため下死点位置に達したスクレイパ６１の背面側には、スクレイパ６１を正面のカスボックス４３側に押し出す（水平往復動させる）カス払い出し機構６（実駆動部）が設けられる。
なお、カスボックス４３は、上述したようにベンドステージ４１のすぐ背面側（奥側）に着脱自在に設けられており、例えばカスボックス４３内に溜まったコーヒーカスＷ１を廃棄したい場合等には、まずマシン本体４の開閉扉４４を開放し、ベンドステージ４１下方に設けられたドレンボックス４２をマシン本体４から取り出した後、カスボックス４３を取り出すものである。
【００３３】
カス払い出し機構６（実駆動部）としては、一例として図４・図５に併せ示すように、カムリンク機構６（カス払い出し機構６と同じ符号を付す）が採用できる。
このカムリンク機構６は、カス払い出しモータＭ３によってカムを回転させ、この回転をリンク機構を介してスクレイパ６１の前後動作（水平往復動作）に変換するものである。
そして、このカムリンク機構６により、下部ピストン１５のフィルタ面に付着残留したコーヒーカスＷ１がスクレイパ６１の筒状内周面（後述する払い出し作用部６１０）で削ぎ落とされ、カスボックス４３内に収容される。
【００３４】
なお、カムリンク機構６は、図５に示すように、スクレイパ６１を前方に押し込む作用先端部に、スクレイパ６１に係止する円板状の接続部６２が形成される一方（円板の軸を水平に向けた状態に立設）、図４に示すように、スクレイパ６１の背面側に、当該接続部６２を下方から受け入れるキャッチ受け部６３が形成される。これによりスクレイパ６１が、シリンダ本体１３と共動して下死点まで下降した際に、円板状の接続部６２が、自然にスクレイパ６１のキャッチ受け部６３内に収まり、双方の接続（係止）が図られる。もちろん、カムリンク機構６を作動させてスクレイパ６１を水平移動させている間（スクレイパ６１でコーヒーカスＷ１の払い出しを行っている間）は、この接続状態が維持され、払い出し後にシリンダ本体１３を上昇させると、カムリンク機構６とスクレイパ６１の接続状態も自然に解除される。
このようにカムリンク機構６は、スクレイパ６１を前後動させるときだけ（スクレイパ６１が下死点位置で水平移動するときだけ）、スクレイパ６１との接続が継続されるように構成され、スクレイパ６１がシリンダ本体１３とともに昇降動する間は、この接続が解除されるようになっている。
【００３５】
またカムリンク機構６における接続部６２の近傍には、スクレイパ６１が下死点まで下降したことを感知するセンサ（リードスイッチ）ＬＳが設けられる一方、スクレイパ６１におけるキャッチ受け部６３の近傍には、スクレイパ６１が下死点まで下降した際に、このセンサＬＳに接触する当接片６４が設けられる。
これにより、スクレイパ６１が下死点まで下降したことをセンサＬＳにより自動検知するものであり、またこの信号に基づいて、カムリンク機構６のカス払い出しモータＭ３を自動的に駆動させ、コーヒーカスＷ１の排出動作にスムーズに移行できるものである。
なお、上記センサＬＳは、シリンダ本体１３が下死点に下降したことを検知するセンサ（リードスイッチ）も兼ねており、このセンサＬＳの検知信号により、自動的に駆動モータＭ５の回転（駆動）、すなわちシリンダ本体１３の下降動作を停止させるものである。  因みに、カムリンク機構６の原点位置（スクレイパ６１がコーヒーカスＷ１を払い出して元の位置に戻ったこと）は、図示を省略する別のセンサで検出するものである。
また、図３等に示す符号６５は、下部ピストン１５のフィルタ面から削ぎ落としたコーヒーカスＷ１を、カスボックス４３に案内するための滑り台状のガイドであり、本実施例では当該ガイド６５の両サイドに立壁が形成され、ここにスクレイパ６１の下部が嵌合しながら、スクレイパ６１が前後動するように構成される。因みに、当該ガイド６５は、シリンダ本体１３の頂部に一体的に形成され、シリンダ本体１３とともに昇降動する。
【００３６】
以上述べたように、スクレイパ６１はシリンダ本体１３とともに下死点から上死点（シリンダ本体１３の上部開口が上部ピストン１４で閉鎖される位置）まで昇降動する一方、抽出を終えて下死点まで下降した後は、前後方向にも移動（往復動）するように構成され、以下このような作動を規制する構造について説明する。
まずスクレイパ６１の左右両側（筒状の厚み部分）に、一例として図４に併せ示すように、外側に突出する突起６６を形成する。この突起６６は、左右二個所ずつ、計四個所形成される。
また、シリンダケース１２には、一例として図６（ａ）に示すように、この突起６６を内嵌め状態に収めながら摺動自在とする縦溝６７と横溝６８が形成され、縦溝６７はその下端（スクレイパ６１が下死点に到達した状態）で横溝６８に達する（つながる）ように形成される。
これにより抽出後に下死点まで下降してきたスクレイパ６１が、スムーズに前方に水平移動できる構成となっている。すなわちスクレイパ６１が昇降動する際には、前記突起６６は縦溝６７に嵌まりながら上下方向に摺動し、スクレイパ６１が水平移動つまり下死点から前方に移動する際には、縦溝６７に嵌まっていた突起６６が、今度は横溝６８に嵌まりながら前後方向に摺動するものである。
【００３７】
なお、スクレイパ６１は、上述したように高さ方向に厚みを有する筒状に形成され、グラインダ５２で挽かれたコーヒー粉Ｗが、シュート５４を介してシリンダ本体１３内に投入される際には、当該厚み部（筒状の内側部）が、落下してくるコーヒー粉Ｗの飛散を防止するカバーの作用を兼ねるものである（図１０（ｂ）参照）。
また、例えば図２〜図４に示すように、スクレイパ６１の厚み外周前方側（カスボックス４３側）に、迫り出し部６９を傾斜状に形成しておき、スクレイパ６１が上昇した際、この迫り出し部６９が、コーヒー粉Ｗを投入したシュート５４の投入先端部（ここではシュート５４下部に側面視円形状部材として形成）に当接するようにしておけば、一例として図１０（ｃ）に示すように、シリンダ本体１３への給湯に先立ち、スクレイパ６１が上昇した際、スクレイパ６１の迫り出し部６９が、シュート５４をシリンダ本体１３から退去させるように回動させることができる（言わば蹴飛ばし）。これによりシリンダ本体１３に給湯する際、シュート５４に蒸気が掛かりにくくなり（接触しづらくなり）、コーヒー粉Ｗの固着を防ぐことができる。従ってコーヒー粉Ｗの確実な投入が長期にわたって維持でき、コーヒー粉Ｗの固着を解消するためのメンテナンスも激減させることができる。
【００３８】
なお、本実施例では、スクレイパ６１は、上述したようにシリンダ本体１３の上部開口を周状に取り囲む閉鎖環状に形成したが、スクレイパ６１は必ずしもこのような形状に限定されるものではない。すなわちスクレイパ６１は、一例として図６（ｂ）に示すように、平面視、払い出し側（カスボックス４３側）を開口した開放環状もしくはＵ字状に形成することも可能であり、コーヒーカスＷ１をフィルタ面から除去する払い出し作用部６１０（例えばカスボックス４３側を除く背面及び左右両面の計三面）が連続形成されていれば構わない。なお当該払い出し作用部６１０は、高さ方向に、例えばコーヒーカスＷ１以上の厚みを有するように形成されることが好ましい。
因みに、特許請求の範囲の「このものの（シリンダ本体の）上部開口をほぼ取り囲むように」という記載は、上記のようにスクレイパ６１が必ずしも閉鎖環状に形成されず、払い出し側が開口されたＵ字状または開放環状に形成される場合を包含するものである。
また、スクレイパ６１の払い出し側を開口させた場合、特にスクレイパ６１をＵ字状に形成した場合には、前記迫り出し部６９は、シリンダ本体１３の外周側に形成することが可能であり、例えば本実施例で言えば上記ガイド６５を当該迫り出し部６９として機能させることが可能である。
【００３９】
また、抽出ユニット１０（抽出シリンダ１１）は、上述したように、人の手によってコーヒーマシンＡ（マシン本体４）から脱着できるように構成されており、このため抽出ユニット１０は、上記カムリンク機構（カス払い出し機構）６及びシリンダ昇降機構７からの駆動伝達が、容易に切り離し且つ再接続できるように構成されており、以下このような構造について説明する。
【００４０】
まず抽出ユニット１０を設置する空間から説明する。抽出ユニット１０は、上述したようにシリンダ本体１３、上部ピストン１４、下部ピストン１５、スクレイパ６１等の上下動する部材と、マシン本体４内で固定設置されるシリンダケース１２、リングギア７２等の上下動しない部材とに大きく分けられる。
また、マシン本体４内において抽出ユニット１０を設置する空間は、一例として図３に併せ示すように、上側や奥側等が仕切壁４５で仕切られている。この空間（抽出ユニット１０の設置空間）の奥側には、シリンダ本体１３を昇降させるためのシリンダ昇降機構７の駆動ギア７３や、スクレイパ６１によってコーヒーカスＷ１を払い出すカムクランク機構６（実駆動部）等が収められる。もちろん、抽出ユニット１０の設置空間とシリンダ昇降機構７との仕切壁４５には、駆動ギア７３とリングギア７２を噛合させるための窓が開口される。
また、抽出ユニット１０の設置空間の上方には、別の仕切壁４５を隔てて、グラインダ５２が収容されており、この仕切壁４５にも前記漏斗状のガイド５３を通すための窓が開口される。
また、抽出ユニット１０の設置空間の隣には（図２では左側）、給水タンク２１が収容される。
【００４１】
以下、抽出ユニット１０の着脱自在構成について説明する。
まず抽出ユニット１０の設置空間では、図３〜図５に示すように、マシン本体４の底部から四本のピン４６が上向きに突出するように設置される。また、抽出ユニット１０の背面側の仕切壁４５には、図２・図３に示すように、上部にフック４７が設置される。
一方、抽出ユニット１０のシリンダケース１２の下部には、一例として図６（ａ）に示すように、前記ピン４６を外嵌め状に収めるピン孔４８（切り欠き状）が一例として四個所形成される。またシリンダケース１２の上部背面側には、図２・図３に示すように、上記フック４７に嵌まる掛止部４９が形成される。
このように抽出ユニット１０は、下側ではマシン本体４に対し四本のピンに取り外し自在の差し込み構造となっており、また背面側ではマシン本体４側の仕切壁４５に設けたフック４７に取り付け・取り外し自在の掛止構造となっており、これにより抽出ユニット１０をマシン本体４に対し着脱自在とする構成が採られている。
【００４２】
すなわち、抽出ユニット１０をマシン本体４内に設置する際には、下側ではシリンダケース１２のピン孔４８を、マシン本体４から突出しているピン４６に嵌め込むようにするとともに、背面側ではシリンダケース１２の掛止部４９を、仕切壁４５のフック４７に引っ掛けるようにして抽出ユニット１０をマシン本体４内に取り付ける（装着する）ものである。
また、このような取付状態から抽出ユニット１０をマシン本体４内から取り外すには、抽出ユニット１０（シリンダケース１２）を持ち上げるようにして、背面側のフック４７による掛止と、下部のピン４６による接続を解除しながら取り外す。もちろん、抽出ユニット１０を取り外すにあたっては、事前にコーヒーマシンＡの正面側の開閉扉４４をほぼ全開させておき、ドレンボックス４２やカスボックス４３をマシン本体４内から取り外した後、上部ピストン１４や下部ピストン１５に接続されている各種経路（チューブ）を切り離してから、抽出ユニット１０を取り外すものである。
因みに、上部ピストン１４には給湯とエア抜きの経路（後述する湯供給経路Ｌ２と圧力調整経路Ｌ３）が接続されており、下部ピストン１５には抽出と撹拌用エアの経路（後述する抽出経路Ｌ４とエア供給経路Ｌ５）が接続されており、これらをコネクタ接続としておけば、切り離し操作（接続解除操作）と接続操作とが容易に且つ衛生的に行えるものである。
【００４３】
次に、抽出ユニット１０においてシリンダ昇降機構７からの駆動伝達を切り離したり、再接続したりする構成について説明する。
シリンダ昇降機構７は、上述したように噛合する駆動ギア７３とリングギア７２との間で回転を伝達する構成である。すなわち、本実施例ではリングギア７２の背面側に固定設置された駆動ギア７３と、シリンダ本体１３の外周に設けられたリングギア７２との間で回転を伝達する構成であるため、抽出ユニット１０をマシン本体４内から取り外すことで、双方のギアが分離され、双方のギアの噛合状態も自然に解除される（容易に駆動の切り離しが行える）。もちろん抽出ユニット１０をマシン本体４内に装着した際には、これら双方のギアが自然に噛合するようになり、両ギアが容易に接続される（回転を伝達する状態が即座に得られる）。
【００４４】
次に、抽出ユニット１０においてカムリンク機構（カス払い出し機構）６からの駆動伝達を切り離したり、再接続したりする構成について説明する。
抽出ユニット１０をマシン本体４内から取り出すには、上述したように抽出ユニット１０を持ち上げるようにして、マシン本体４内から取り外す。このためスクレイパ６１の背面側では、キャッチ受け部６３もシリンダ本体１３とともに上方に移動し、カムリンク機構６の接続部６２との接続状態も容易に解除される。もちろん、抽出ユニット１０をマシン本体４内に取り付けた際には、上述したように抽出ユニット１０を上方から下方に降ろすような動作となるため、スクレイパ６１のキャッチ受け部６３が自然にカムリンク機構６の接続部６２に嵌まり、両者の接続が自動的に且つ確実に行われる。
【００４５】
なお、抽出ユニット１０の着脱は、このような上下方向の動作に限定されるものではなく、前後方向の動作（引き抜き／押し込み）によって行うことも可能である。もちろん、そのためには、抽出ユニット１０の取り付けをピン４６及びピン孔４８、フック４７及び掛止部４９で行うのではなく、予めマシン本体４内の底部に、前後方向のガイド（レール）を敷設しておき（図示略）、抽出ユニット１０をコーヒーマシンＡから取り外す際には、抽出ユニット１０を上記ガイドに沿ってマシン本体４内から引き出す（引き抜く）ようにするものであり、また抽出ユニット１０をコーヒーマシンＡに取り付けるには、前記ガイドに沿って抽出ユニット１０をマシン本体４内に押し込むようにして取り付けるものである。
もちろん、このように抽出ユニット１０を前後方向の動作で着脱するようにした場合には、上記ガイドに沿ってマシン本体４内に押し込んだ装着状態で、抽出ユニット１０（シリンダケース１２）をマシン本体４と回転自在のキーや閂等でロックしておくことが好ましい。
また、抽出ユニット１０を前後方向の動作で着脱するようにした場合には、抽出ユニット１０の着脱操作に併せて、前記上部ピストン１４及び下部ピストン１５の各経路の接続・非接続の切り替えを併せて行うことができる。すなわち、抽出ユニット１０の装着（押し込み）によって各経路のコネクタ接続を行うようにし、抽出ユニット１０を引き抜くことにより、このコネクタ接続を自然に解除させることができる。
【００４６】
次に、上部ピストン１４について説明する。
上部ピストン１４は、上述したように上昇してくるシリンダ本体１３の上部開口を閉鎖する部材であり、抽出時には抽出空間となるシリンダ本体１３内を密閉状態に維持するものである。ここで図４等に示した符号１４１が、そのため（抽出空間を密閉するため）に上部ピストン１４に外嵌めされるＯリングであり、これにより抽出空間に供給する湯等の漏出が防止され、また当該空間を適宜の密閉空間（耐圧空間）に維持するものである。
【００４７】
また、上記図７に示すように、前記湯ボイラ２２から上部ピストン１４までの間には、湯（高温湯）を供給するための湯供給経路Ｌ２が形成され、この経路中には、湯供給バルブＶ１が設けられる。ここで湯供給バルブＶ１は、湯ボイラ２２からシリンダ本体１３内、つまり上部ピストン１４と下部ピストン１５との間の抽出空間に湯を供給する際に、バルブ開放（オン）で上記湯供給経路Ｌ２を連通させ、給湯状態（給湯可能状態）となり、バルブ閉鎖（オフ）で当該経路が遮断され給湯停止となる。
また、この湯供給経路Ｌ２には送湯量（流量）を計測するための流量計（フローメータ）２３が設けられる。
【００４８】
更に、上部ピストン１４には、シリンダ本体１３内（抽出空間）を加圧状態に設定したり、大気開放状態に設定したりする圧力調整経路Ｌ３が接続され、この経路中には、エア開放バルブＶ２とエアポンプＭ２が設けられる。ここでエアポンプＭ２及びエア開放バルブＶ２は、抽出空間を加圧状態とするときに、エアポンプＭ２を作動（オン）させるとともにエア開放バルブＶ２を閉鎖（オフ）するものであり、抽出空間を大気開放状態とするときに、エアポンプＭ２を停止（オフ）させるとともにエア開放バルブＶ２を開放（オン）するものである。
またエアポンプＭ２とエア開放バルブＶ２の間には逆止弁ＣＶが設けられ、この逆止弁ＣＶは、抽出空間を大気開放状態に設定する際、エアポンプＭ２側にエアを流さないようにする作用を担うものである。
【００４９】
また上部ピストン１４には抽出空間（シリンダ本体１３内に収容したコーヒー粉Ｗ）に面してシャワープレート１４２が設けられる。このシャワープレート１４２は、抽出空間に収容したコーヒー粉Ｗに湯を散布することが主目的であり、濾過作用は必要ない。このため上部ピストン１４内は、当然、湯供給経路Ｌ２から供給される湯を下面のシャワープレート１４２（散湯孔）に通すように形成される。因みに、シャワープレート１４２は、湯を通過（散湯）させればよいため、後述するフィルタ１５２（下部ピストン１５に設けるフィルタ１５２）を適用（流用）することも可能である。
【００５０】
次に、下部ピストン１５について説明する。
下部ピストン１５も、上述した上部ピストン１４と同様に、これ自体は静止状態（不動状態）に設けられ、抽出時にはシリンダ本体１３内の下部開口を密閉するものである。ここで図中符号１５１が、そのために下部ピストン１５に外嵌めされるＯリングであり、これによりシリンダ本体１３内（抽出空間）に供給された湯やコーヒー液等の漏出が防止され、また抽出空間内を適宜の密閉空間（耐圧空間）に維持するものである。
【００５１】
また、上記下部ピストン１５から注出部３（ノズル３１）までの間には、抽出経路Ｌ４が形成され、当該経路によってシリンダ本体１３（抽出空間）内で抽出したコーヒー液を注出部３に移送し、ここからカップＣに注ぎ入れるものである。なお、当該経路中には、抽出バルブが設けられないものであり（つまり抽出経路Ｌ４が単なる管（チューブ）状に形成されており）、これによりメンテナンス時に行う抽出バルブの洗浄などをなくし、洗浄時のヒューマンエラーや作業者による洗浄差などの問題が生じないようにしている（誰が管理しても容易に同じ衛生状態が保てるよう考慮している）。
【００５２】
また、この下部ピストン１５にはドレン経路も設けられないものである。ここでドレン経路とは、シリンダ本体１３内で抽出したコーヒー液が、注出部３への移送により、徐々に少なくなってきて、液中に雑味分が多く含まれるようになってきた段階（これを残液とする）で、この残液を抽出経路Ｌ４から切り換えて排水管等に排出する経路である。
本実施例では、このようなドレン経路もないため、一回の抽出毎に生じる残液は、コーヒーカスＷ１に含ませて、コーヒーカスＷ１とともにカスボックス４３に収容するものである。
因みに、このような構造から、本コーヒーマシンＡは、排水管などの排水設備がないところでも設置でき、電源され取れれば、オフィスの中央等どこにでも設置でき、またコーヒーマシンＡ〜既存の排水設備までの排水管設置工事も不要となる。
【００５３】
更に下部ピストン１５には、抽出中のシリンダ本体１３内にエアを供給するためのエア供給経路Ｌ５が接続され、この経路にはエアポンプＭ４と逆止弁ＣＶが設けられる。なお、このエアポンプＭ４から抽出空間にエアを供給するのは、コーヒー粉Ｗと湯を撹拌するためであり、この撹拌については後述する。
【００５４】
また本発明では、下部ピストン１５を、左右方向と前後方向とに揺動自在に支持するものであり、以下、この構造について説明する。
下部ピストン１５は、一例として図２・図３・図５に示すように、シリンダケース１２から二本のリンクバーを介して支持され、左右方向及び前後方向に揺動自在に支持される。
具体的にはシリンダケース１２の下部において、左右方向に沿うリンクバーが横架され（これを左右方向リンクバー１７とする）、この左右方向リンクバー１７に対して上下方向に伸びるリンクバー（これを上下方向リンクバー１８とする）が前後方向に回動自在に接続される。そして、この上下方向リンクバー１８の上端部で、下部ピストン１５が左右方向に揺動自在に支持されるものである。
【００５５】
次に、下部ピストン１５を左右方向及び前後方向に揺動自在に支持した効果について説明する。
本発明では、上述したように、静止状態（不動状態）に固定設置した上部ピストン１４及び下部ピストン１５に対し、シリンダ本体１３を昇降動させており、このため抽出後は、シリンダ本体１３がカス払い出し位置（下死点）まで下降する際、シリンダ内壁面に付着残留しているコーヒーカスＷ１を、下部ピストン１５の外周当たり面が、相対的にこすり取るような状況になる。ここで、シリンダ内壁面に付着残留するコーヒーカスＷ１は、当然、均一ではなくバラツキが生じるため、このバラツキから下部ピストン１５には、このものを偏心させるような抵抗力が働く。ここで下部ピストン１５が揺動自在に支持されていない場合（単に水平に支持されている場合）には、シリンダ本体１３の下降中、下部ピストン１５の外周部のＯリング１５１は、部分的に押しつぶされるようになり（部分的に無理な力が掛かり）、損傷を招くことが考えられる。しかしながら、本実施例では下部ピストン１５が左右方向及び前後方向（Ｘ方向及びＹ方向）に揺動自在に支持されるため無理なく力のバランスを保つことができ、下部ピストン１５の外周に設けられたＯリング１５１の損傷を防ぐことができる。
なお、下部ピストン１５を揺動自在に支持するにあたっては、必ずしも前後・左右の二方向に揺動自在とするのではなく、例えばユニバーサルジョイントで接続し、全ての方向に揺動自在とすることも可能である。
【００５６】
また下部ピストン１５には抽出空間（シリンダ本体１３内に収容したコーヒー粉Ｗ）に面してフィルタ１５２が設けられる。つまり、当該フィルタ１５２は、下部ピストン１５の上面に設けられ、シリンダ本体１３内に投入されたコーヒー粉Ｗが接触する部位である。
ただし、当該フィルタ１５２は、コーヒー粉Ｗから抽出したコーヒー液を通過させる一方、コーヒー粉Ｗの通過は阻止する濾過作用を具えるものである。なお、このフィルタ１５２によって本発明では本格的なドリップコーヒーを抽出するものであるが、このフィルタ１５２そのものは本格的なエスプレッソコーヒーを抽出する際にも適用できる。
【００５７】
フィルタ１５２は、一例として図８に示すように、コーヒー粉Ｗと接触する方から（コーヒー液の通過方向から）、メッシュフィルタＭＦ、穿孔フィルタＥＦを積層して成り、これを支持部材で支持して成る。なお、本実施例では、支持部材は、二枚のサポート部材を積層して成り、これをコーヒー液の通過方向からサブサポートＳＳ、ベースサポートＢＳと称している。なお、メッシュフィルタＭＦ、穿孔フィルタＥＦ、サブサポートＳＳ、ベースサポートＢＳを積層して成るフィルタ１５２を本明細書では「特殊四層フィルタ１５２」と称することがある。もちろん、各部材には、コーヒー液を通過させる通過孔ｈが形成されており、コーヒーカスＷ１は、コーヒー粉Ｗと直接接触するメッシュフィルタＭＦ上に残留する。
また、ここではメッシュフィルタＭＦ、穿孔フィルタＥＦ、サブサポートＳＳ、ベースサポートＢＳの全てがＳＵＳ製（ステンレス製）であるため、紙製のフィルタ（いわゆるペーパーフィルタ）に比べ、抽出したコーヒー液に紙の匂いがせず、またフィルタ１５２そのものを繰り返し使用できる点で優れている。また、上記構成のフィルタ１５２は糖度計によるブリックス値が高いことが本出願人によって確認されており、この点でも優れている。具体的には、一般のペーパーフィルタのブリックス値が１．２〜１．８程度であるところ、本実施例のフィルタ（特殊四層フィルタ）１５２は２．３〜２．８程度であり、コーヒーの旨味成分を極めて濃く抽出できることが確認されている。
【００５８】
以下、フィルタ１５２を構成する各部材について説明する。
まず、メッシュフィルタＭＦは、一例として４００メッシュのステンレス製金網（平織金網）で形成される。ここで４００メッシュのステンレス金網は、例えば線径０．０３ｍｍで開口サイズ３３μｍであるが、メッシュフィルタＭＦとしては、３５０メッシュのステンレス製金網（線径０．０３ｍｍ・開口サイズ５４μｍ）でも可能であるし、３００メッシュのステンレス製金網（線径０．０４ｍｍ・開口サイズ４４μｍ）でも可能である。
なお、コーヒー粉Ｗの微粉は、最も細かいもので２０μｍ程度であるため、上記メッシュフィルタＭＦのうち最も開口サイズの小さい４００メッシュ（開口サイズ３３μｍ）を適用しても、単にサイズだけで比較すればコーヒー粉Ｗの微粉はメッシュフィルタＭＦの通過孔ｈを通り抜けてしまう。しかし、コーヒー粉Ｗの微粉は、完全な球体（まん丸）ではないため、微粉よりも大きい目のメッシュフィルタＭＦを使用しても微粉の通り抜けが防止できるものである。もちろん、ここでは抽出時にコーヒー粉Ｗと湯を撹拌しており、これも大きい目のメッシュフィルタＭＦでありがら、微粉の通り抜けを防止することに寄与している。なお、撹拌については後述する。
【００５９】
また、メッシュフィルタＭＦの外周縁には、一例として図８に併せ示すように、段差が形成されており、メッシュフィルタＭＦが全体としてハット状を呈するように形成される。ここでメッシュフィルタＭＦにおいて内側の円形平面部が実質的な濾過面（フィルタ面）になるため、ここをフィルタ本体部ＭＦ１とし、段差を隔てた外周平面部を鍔部ＭＦ２とする。なお、鍔部ＭＦ２より内側のフィルタ本体部ＭＦ１には、段差を利用して、後述の穿孔フィルタＥＦとサブサポートＳＳとが収容される。このためフィルタ本体部ＭＦ１における収容空間の深さ（段差の高さ）は、穿孔フィルタＥＦ及びサブサポートＳＳの板厚のほぼ合計に設定される（例えば穿孔フィルタＥＦの板厚が０．２ｍｍで、サブサポートＳＳの板厚が０．８ｍｍの場合、フィルタ本体部ＭＦ１における収容空間の深さは１ｍｍ程度に設定される）。
また、フィルタ本体部ＭＦ１と鍔部ＭＦ２との段差は、折り曲げ加工で形成されるが、この折り曲げ加工と同時に、複数の円孔ＭＦ３が鍔部ＭＦ２に開孔される。この円孔ＭＦ３は、その後に行うメッシュフィルタＭＦ、穿孔フィルタＥＦ、サブサポートＳＳ、ベースサポートＢＳの一体化（樹脂ＰＬによる一体化）を強化するためである。
【００６０】
次に、穿孔フィルタＥＦについて説明する。
穿孔フィルタＥＦは、一例として板厚０．２ｍｍのＳＵＳ製円板で形成され、フィルタ全面（積層面）に細い通過孔ｈが多数穿設される（例えば径寸法で１３０μｍ〜１８０μｍ程度）。
なお、穿孔フィルタＥＦの通過孔ｈの大きさ（径寸法）は、全て同じ大きさでも構わないが、例えばフィルタの中央に大きな通過孔ｈを穿孔し、周縁部に小さな通過孔ｈを穿孔する等、フィルタの各部位により通過孔ｈの大きさを異ならせることも可能である。
また、穿孔フィルタＥＦの中央付近と周縁付近とでは、通過孔ｈの密度を異ならせることも可能であり、例えば抽出するコーヒー液を、穿孔フィルタＥＦの中央付近に集めるようにしながら抽出したい場合には、穿孔フィルタＥＦの中央付近に通過孔ｈを密に穿孔し、そこから徐々に周縁付近に向かうほど通過孔ｈが粗になるように穿孔することが可能である。
なお、穿孔フィルタＥＦの通過孔ｈは、エッチング加工で穿孔することが可能である。
【００６１】
次に、ベースサポートＢＳ及びサブサポートＳＳの支持部材について説明する。
ベースサポートＢＳ及びサブサポートＳＳは、メッシュフィルタＭＦや穿孔フィルタＥＦを支持するものであり、より詳細には抽出時に作用する圧力等によってメッシュフィルタＭＦや穿孔フィルタＥＦが変形や破損しないように支持するものである。
なお、本実施例のベースサポートＢＳは一例として板厚１．０ｍｍのＳＵＳ製板材で形成され、またサブサポートＳＳは一例として板厚０．８ｍｍのＳＵＳ製板材で形成される。そして、どちらも中央に円形の大きな通過孔ｈ（例えば直径約７ｍｍ）が開口されるとともに、その周囲にほぼ正六角形の小さな通過孔ｈ（例えば対辺距離約３ｍｍ）が多数開口される（いわゆるハニカム状）。
【００６２】
ここで、両支持部材の中央以外にほぼ正六角形の通過孔ｈを開口したのは（平面視状態でハニカム状に形成したのは）、メッシュフィルタＭＦや穿孔フィルタＥＦを支持するサポート部材としての強度アップと開口率の向上を同時に達成するためである。すなわち、通過孔ｈをほぼ正六角形とすれば、通過孔ｈ同士の境界部分が一定の幅寸法となり、メッシュフィルタＭＦや穿孔フィルタＥＦを支持する強度として優れた性能を発揮するとともに、コーヒー液をスムーズに通過させる開口率としても高く確保でき、限られたフィルタ面積を有効に利用できるものである。
もちろん、通過孔ｈの形状としては、一般的なパンチングメタルに代表されるように、円形にすることも考えられるが、この場合には円形状の孔と孔の境界部分が一定の幅寸法にならず各部で異なる。そのため、境界部分の最も狭い部分で必要最低限の強度を確保しようとすると、全体の開口率が低下し、限られたフィルタ面積を有効に利用できないことが懸念される。
また、ベースサポートＢＳ及びサブサポートＳＳの中央付近に、周囲のハニカム状の通過孔ｈよりも大きい円形の通過孔ｈを開口したのは、コーヒー液の抜けをフィルタ中央部で向上させ（他の部位よりも抜け易くし）、コーヒー液の抽出を効率良く行うためである。
【００６３】
このように、本実施例では支持部材をベースサポートＢＳとサブサポートＳＳとに分けて構成しており、これはＳＵＳ製板材にエッチング加工を行う際の板厚限界が約１ｍｍであるためである。すなわち、ここではベースサポートＢＳ及びサブサポートＳＳに上記正六角形の通過孔ｈを開口するにあたり、エッチング加工で開口しており、この加工限界が約１ｍｍの板厚であるため、支持部材を二枚に分けたものである。また、このようなことからベースサポートＢＳとサブサポートＳＳとを積層する際には、円形の通過孔ｈと正六角形の通過孔ｈとを一致させるものであり（図９参照）、例えば複数ある通過孔ｈの幾つかに位置決め用のピンを嵌合させてベースサポートＢＳとサブサポートＳＳの各孔位置を合致させた状態で一体化するものである。
【００６４】
なお、ベースサポートＢＳの外径寸法は、一例として図８に併せ示すように、サブサポートＳＳよりも一回り大きく形成されており、これはサブサポートＳＳのみがメッシュフィルタＭＦのフィルタ本体部ＭＦ１の収容空間（段差）に収められるためである。すなわちベースサポートＢＳは、積層状態（一体化状態）では、その外周縁をメッシュフィルタＭＦの鍔部ＭＦ２に重ね合わせるように設けられ、フィルタ本体部ＭＦ１の収容空間に収められた穿孔フィルタＥＦとサブサポートＳＳを強固に挟み込む（押さ込む）ように保持している。
またベースサポートＢＳにおいて鍔部ＭＦ２と重ね合わされる外周縁には、周方向の長孔ＢＳ１が複数、等配状に形成されており、これもメッシュフィルタＭＦ、穿孔フィルタＥＦ、サブサポートＳＳ、ベースサポートＢＳを強固に一体化するためである。すなわち、この長孔ＢＳ１は、一例として図８の断面図に示すように、メッシュフィルタＭＦの円孔ＭＦ３と連通するように形成され、これにより樹脂（食品用樹脂）ＰＬが、メッシュフィルタＭＦ及びベースサポートＢＳ（鍔部ＭＦ２）の外周縁を挟み込むだけでなく、上記円孔ＭＦ３と長孔ＢＳ１の連通部分では、樹脂ＰＬが両方の孔を上下方向に貫通して、より強固に一体化を図るものである。
【００６５】
次に注出部３について説明する。
注出部３は、上述したように、シリンダ本体１３内で抽出したコーヒー液を、最終的にカップＣに注ぎ込む部位であり、ノズル３１を主要部材とする。
なお、図１等では、上記注出部３が構成されるベンドステージ４１を大気開放状態で図示しているが、当該ベンドステージ４１には、適宜、開閉扉などを設け、区画された室内として形成することが可能である。
【００６６】
本発明のコーヒーマシンＡは、以上のような基本構造を有するものであり、以下、本コーヒーマシンＡを適用して、本格的なドリップコーヒーを抽出する態様について説明する。
（１）抽出シリンダの初期状態
まず抽出シリンダ１１の初期状態について説明する。
抽出シリンダ１１は、一例として図１０（ａ）に示すように、シリンダ本体１３の上部開口が上部ピストン１４で閉鎖されない初期位置で待機する。この初期位置は、例えばシリンダ本体１３の上部を、上部ピストン１４と下部ピストン１５とのほぼ中間に位置させた状態であり、これによりシリンダ本体１３の上部開口が開放され、ここからコーヒー粉Ｗの投入が可能となっている。
【００６７】
（２）コーヒー粉の投入
次いで、このような状態のシリンダ本体１３内にコーヒー粉Ｗを投入するものであり、これには、まず適宜のコーヒー豆をホッパー５１からグラインダ５２に適量供給し、ここで挽かれたコーヒー粉Ｗを、漏斗状のガイド５３及びシュート５４を介してシリンダ本体１３内に投入する（例えば図３参照）。なお、投入時には、一例として図１０（ｂ）に示すように、シュート５４の投入先端がシリンダ本体１３の上部開口に臨んだ状態となり、コーヒー粉Ｗは、シュート５４を滑落しながらシリンダ本体１３内に投入されるものである。
また、シリンダ本体１３の上方には、上述したように筒状のスクレイパ６１が設けられており、シュート５４を通過したコーヒー粉Ｗは、このスクレイパ６１の上方からシリンダ本体１３内に投入されるため、スクレイパ６１がコーヒー粉Ｗの投入時の飛散を防止する作用を兼ねるものである。
【００６８】
（３）シリンダ本体の上昇（上死点）
その後、一例として図１０（ｃ）に示すように、シリンダ本体１３を上昇させ、このものの上部開口が上部ピストン１４で閉鎖されるようにする。ここで上部ピストン１４によるシリンダ本体１３の閉鎖は、必ずしも抽出空間となるシリンダ本体１３内を強固に密閉する必要はなく、シリンダ本体１３の上部開口からエアが抜け出るような閉鎖でも構わない。しかしながら、このような状態に閉鎖した場合には、後述の注湯段階までに、再度、シリンダ本体１３を上昇させ、シリンダ本体１３内を密閉（エア抜けがない程度に密閉）することが好ましい。
なお、シリンダ本体１３の上昇に伴いスクレイパ６１も上昇するものであり、この際、迫り出し部６９がシュート５４の投入先端部（側面視円形部）に当接するように設定しておけば、スクレイパ６１の迫り出し部６９でシュート５４をシリンダ本体１３から退去させることができる（回転移動させることができる）。これにより事後、シリンダ本体１３内に給湯する際、シュート５４に蒸気が掛かりにくくなり（接触しづらくなり）、シュート５４へのコーヒー粉Ｗの固着を防ぐことができる。また、このためコーヒー粉Ｗの確実な投入が長期にわたって維持でき、コーヒー粉Ｗの固着を解消するメンテナンスもなくすことができる。
【００６９】
（４）１回目注湯（蒸らし用）
その後、図７中の湯供給バルブＶ１オンで、一例として図１０（ｄ）に示すように、上部ピストン１４のシャワープレート１４２から散湯し、シリンダ本体１３内のコーヒー粉Ｗを蒸らすものである。なお、この給湯時には、図７中のエア開放バルブＶ２を開放（オン）してエア抜きすることで、シリンダ本体１３内への給湯がスムーズに行えるものである。
また、シリンダ本体１３内に供給される湯の温度は、一例として９０±２℃であり、またその注湯量は約３０〜１００ｃｃであり、この注湯量は流量計（フローメータ）２３で計測した後、自動的に注湯を停止するものである（つまり湯供給バルブＶ１オフ）。
また、注湯停止後は、５〜１０秒ほどの時間を掛けてコーヒー粉Ｗを蒸らすものである。
更に、注湯時には、上述したようにシュート５４がシリンダ本体１３（抽出空間）から退去しているため、シュート５４に蒸気が掛かりにくくなり、シュート５４にコーヒー粉Ｗが固着することを防止できるものである。
【００７０】
（５）２回目注湯（抽出用）
このようにしてコーヒー粉Ｗを蒸らした後、再度、図７中の湯供給バルブＶ１を開放して（オン）、一例として図１０（ｅ）に示すように、上部ピストン１４のシャワープレート１４２からシリンダ本体１３内にコーヒー液抽出用の湯を供給する。もちろん、ここでも給湯の際にはエア開放バルブＶ２を開放（オン）してエア抜きすることで、シリンダ本体１３内への給湯がスムーズに行えるものである。
また、本工程での注湯は、連続で１６０〜１８０ｃｃに達するまで行われ、規定量の注湯を流量計２３で計測したら、自動的に注湯を終了するものである（湯供給バルブＶ１オフ・エア開放バルブＶ２オフ）。
【００７１】
（６）撹拌
また、本実施例では、注湯途中から上記図１０（ｅ）に併せ示すように、図７中のエアポンプＭ４オンで、下部ピストン１５（フィルタ１５２）からエアをシリンダ本体１３内に供給し、コーヒー粉Ｗと湯を充分に撹拌するものである。因みに、エアポンプＭ４からのエアの送り込みはタイムアップで自動的に停止させるものである。
なお、この撹拌によってシリンダ本体１３内に送り込まれたエアは、特殊四層フィルタ１５２を通って、コーヒー粉Ｗからコーヒーのエキスが抽出されている液中に供給される。この際、エアは穿孔フィルタＥＦやメッシュフィルタＭＦに開口された細かい通過孔ｈを通過することで微小泡（ナノバブル）となり、このことでエキスの抽出が満遍なく行われ、結果、従来にないおいしい（従来にない高いブリックス値の）コーヒー液が抽出できる。
【００７２】
（７）撹拌の効果（層に分離）
そして、このようなエア撹拌によってシリンダ本体１３内のコーヒー粉Ｗ（液中に存在するコーヒー粉Ｗ）は、一例として図１０（ｆ）に示すように、粒の大きいもの（重いもの）が底に位置し、且つ小さいもの（軽いもの）が上に位置し、全体として層を作ることになり、これがあたかも濾過機構の作用を担い、微粉の混ざらないコーヒー液を抽出することができる。
【００７３】
（８）コーヒー液の抽出（エア押し出し）
その後、シリンダ本体１３内で抽出したコーヒー液をノズル３１に送り出すには、上記図１０（ｆ）に併せ示すように、上部ピストン１４からシリンダ本体１３内に加圧エアを供給し（図７中のエアポンプＭ２オン・エア開放バルブＶ２オフ）、コーヒー液のノズル３１への送りを促進させることが好ましい（抽出時間の短縮化）。なお、シリンダ本体１３内で抽出されたコーヒー液は、下部ピストン１５（フィルタ１５２）から抽出経路Ｌ４を通ってノズル３１に送られ、ここからカップＣに注ぎ入れられる。
なお、抽出の終盤ではコーヒー液に雑味成分が多く混じるが、本実施例では、このような雑味成分の多い残液は、コーヒーカスＷ１に含ませたまま、コーヒーカスＷ１とともにカスボックス４３に投入するものであり、抽出経路Ｌ４には送らないものである（ノズル３１から流出させないものである）。
また、抽出後のコーヒーカスＷ１は、図１０（ｇ）に示すように、下部ピストン１５のフィルタ１５２上に残留する。
【００７４】
（９）シリンダ本体の下降（下死点）
この後、図１０（ｈ）に示すように、カス払い出し位置（下死点）までシリンダ本体１３を下降させる。この際、シリンダ内壁面に付着したコーヒーカスＷ１を下部ピストン１５の外周当たり面がこすり取って行くような状況になる。このため下部ピストン１５には、カス付着のバラツキによって偏心させようとする抵抗力が作用するが、本実施例では下部ピストン１５が、左右方向リンクバー１７と上下方向リンクバー１８とにより前後・左右の二方向に揺動自在に支持されているため、下部ピストン１５は無理なく力のバランスを保つことができ、ピストン外周部に嵌められたＯリング１５１の損傷を防ぐことができる。
【００７５】
（１０）カス払い出し
なおシリンダ本体１３及びスクレイパ６１が下死点まで下降したことはセンサＬＳで検知する（図４参照）。
そして、このような下死点検知により、カムリンク機構６のカス払い出しモータＭ３を作動させると、図１０（ｉ）に示すように、スクレイパ６１（払い出し作用部６１０）が前方側に移動し（水平の往復動を行い）、下部ピストン１５（フィルタ１５２）上のコーヒーカスＷ１がカスボックス４３内に落下・投入される。
なお、本実施例では、上述したように抽出の終盤で生じる雑味成分の多い残液は、コーヒーカスＷ１に含ませたまま、コーヒーカスＷ１とともにカスボックス４３に投入するものである。
因みに、ドレンボックス４３は、コーヒー液が誤ってカップＣに注がれなかった場合に、これを受けるためである。また抽出経路Ｌ４を洗浄する際には、通常ノズル３１の下方に洗浄液（洗浄済みの洗浄液）を受ける容器を載置するが、これが誤って載置されない場合に備えて、ドレンボックス４３に洗浄液が収容できるようにしている。
また、コーヒーカスＷ１を払い出した後のスクレイパ６１は、当然ながら図１０（ｊ）に示すように、カムリンク機構６によりシリンダ本体１３上部に戻るものである。
【００７６】
（１１）シリンダ本体の上昇（初期位置への戻り）
このようにしてコーヒーカスＷ１を払い出した後、シリンダ本体１３及びスクレイパ６１が、図１０（ａ）に示すように、初期位置まで上昇し（戻り）、次回の抽出に備えて待機する（待機状態となる）。
【００７７】
以上述べたように、本実施例では、微粉の混入を防止した本格的なドリップコーヒーが自動抽出できるものである。因みに、微粉の混入を防止するだけであれば、ペーパーフィルタを用いてもよいが、その場合にはフィルタの素材である紙、例えばリグニン等の異物の匂いや味がコーヒー液に生じてしまうため、ペーパーフィルタを敬遠する人もいるほどである。もちろん、金属フィルタ自体は従来から存在しているが、従来の金属フィルタは、パンチングで通過孔を開口するため、目開きが比較的大きく、微粉の混入は避けられなかった。
またペーパーフィルタでは、金属フィルタのように繰り返し使用することができず、抽出の都度、フィルタの交換・廃棄を要する点が問題であった。もちろん、金属フィルタであれば、上述したように、うま味成分であるコーヒー豆のオイルを充分にドリップ抽出することができるものである（紙や布製のフィルタを使った従来のドリップ抽出に比べて）。
このように、本実施例では、金属フィルタを用いながらも、微粉の混入を防止し、本格的なドリップコーヒーを抽出できるものである。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ      コーヒーマシン
１      ブリュワー部
２      湯生成部
３      注出部
４      マシン本体
５      コーヒー粉供給機構
６      カス払い出し機構（カムリンク機構）
７      シリンダ昇降機構
１      ブリュワー部
１０    抽出ユニット
１１    抽出シリンダ
１２    シリンダケース
１３    シリンダ本体
１４    上部ピストン
１４１  Ｏリング
１４２  シャワープレート
１５    下部ピストン
１５１  Ｏリング
１５２  フィルタ
１７    左右方向リンクバー
１８    上下方向リンクバー
１５２  フィルタ
ＭＦ    メッシュフィルタ
ＥＦ    穿孔フィルタ
ＳＳ    サブサポート
ＢＳ    ベースサポート
ＰＬ    樹脂（食品用樹脂）
ｈ      通過孔
ＭＦ    メッシュフィルタ
ＭＦ１  フィルタ本体部
ＭＦ２  鍔部
ＭＦ３  円孔
ＢＳ    ベースサポート
ＢＳ１  長孔
２      湯生成部
２１    給水タンク
２２    湯ボイラ
２２１  ヒータ
２２２  温度センサ
２３    流量計（フローメータ）
３      注出部
３１    ノズル
４      マシン本体
４１    ベンドステージ（注出室）
４２    ドレンボックス
４３    カスボックス
４４    開閉扉
４５    仕切壁
４６    ピン
４７    フック
４８    ピン孔
４９    掛止部
５      コーヒー粉供給機構
５１    ホッパー
５２    グラインダ
５３    ガイド
５４    シュート
６      カス払い出し機構（カムリンク機構）
６１    スクレイパ
６１０  払い出し作用部
６２    接続部
６３    キャッチ受け部
６４    当接片
６５    ガイド
６６    突起
６７    縦溝
６８    横溝
６９    迫り出し部
７      シリンダ昇降機構
７１    リードネジ
７２    リングギア
７３    駆動ギア
７５    上下方向レール
７６    縦溝
７７    縦リブ
Ｗ      コーヒー粉
Ｗ１    コーヒーカス
Ｃ      カップ
Ｌ１    給水経路
Ｌ２    湯供給経路
Ｌ３    圧力調整経路
Ｌ４    抽出経路
Ｌ５    エア供給経路
ＬＳ    センサ（リードスイッチ）
ＣＶ    逆止弁
Ｖ１    湯供給バルブ
Ｖ２    エア開放バルブ
Ｍ１    給水ポンプ
Ｍ２    エアポンプ
Ｍ３    カス払い出しモータ
Ｍ４    エアポンプ
Ｍ５    駆動モータ（シリンダ昇降用）
Ｍ６    モータ（グラインダ用）
Ｍ７    モータ（グラインダ用）
【図１】
0006705076.tif 000002
【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】
0006705076.tif 000007
【図７】
0006705076.tif 000008
【図８】
0006705076.tif 000009
【図９】
0006705076.tif 000010
【図１０】
0006705076.tif 000011