(57)【要約】【課題】原料滓の堆積を正確に判断し、さらに少量の洗浄水で原料滓の除去を行う。【解決手段】抽出容器５１の外側に設けてあって投光部５９ａと受光部５９ｂとを有した原料滓検出手段５９を備える。すなわち抽出容器５１の外側から抽出容器５１の内側に投光部５９ａからの光を透過し、抽出容器５１の内側に堆積した原料滓に反射した光を受光部５９ｂで受光して、受光部５９ｂで受光した受光量によって原料滓の堆積量を得る。また、原料滓を洗い流す洗浄水を抽出容器５１の内部に設けたピストンヘッドから抽出容器５１の内壁面に向けて放射状に噴射する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出容器の内部にコーヒー原料および湯を投入して当該抽出容器からコーヒーを抽出するコーヒー抽出装置において、
前記抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を検出する原料滓検出手段を備えたことを特徴とするコーヒー抽出装置。
【請求項２】
前記原料滓検出手段は、前記抽出容器の外側に設けてあって投光部と受光部とを有し、前記抽出容器の外側から前記抽出容器の内側に前記投光部からの光を透過し、前記抽出容器の内側に堆積した原料滓で反射した光を前記受光部で受光して、当該受光部で受光した受光量によって原料滓の堆積量を得ることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項３】
コーヒー原料および湯の混合液が前記抽出容器内で滞留した界面に臨む前記抽出容器の外壁面の位置に、前記原料滓検出手段の光を透過する光透過部を凹設したことを特徴とする請求項２に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項４】
コーヒーを抽出する際に前記抽出容器の開口部を閉鎖して前記抽出容器を密閉する態様で前記抽出容器の内部に設けた弁体を有し、前記弁体から前記原料滓を洗い流す洗浄水を前記抽出容器の内壁面に向けて噴射する洗浄手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のコーヒー抽出装置。
【請求項５】
前記弁体を前記抽出容器の内部で昇降可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項６】
前記抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を前記原料滓検出手段によって検出し、前記原料滓の堆積量が過多の場合に前記抽出容器の洗浄動作を行い、前記洗浄動作完了後に前記原料滓の堆積量を再度検出す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コーヒー抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式自動販売機などに適用してレギュラーコーヒーを製造するコーヒー抽出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知なように、レギュラーコーヒーを販売するカップ式自動販売機では、自動販売機内にコーヒーブリュアと呼ばれるコーヒー抽出装置を装備してある。コーヒー抽出装置は、抽出容器に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）および湯を投入してコーヒー液を抽出し、これをコーヒー抽出装置から後段のミキシングボールに吐出する。ミキシングボール内では、必要に応じてコーヒー液に砂糖、ミルクなどを添加して攪拌する。そして、ベンドステージに先に搬出したカップに攪拌したコーヒー飲料を吐出して供給する。
【０００３】
ここで、従来のコーヒー抽出装置は、筒状の抽出容器の下面側に可動式のフィルタブロック（使い捨ての紙フィルタを併用するものもある）、抽出容器の上面側を閉鎖するバルブ、およびシリンダの内部に加圧エアを吹き込むエアノズルなどを組み合わせた構成である。コーヒー飲料の販売時には、抽出容器の下面にフィルタブロックを液密に結合した状態で、抽出容器の内部に定量のコーヒー原料および湯を同時に投入した上で、バルブを閉じて抽出容器の内部に加圧エアを吹き込み、エアの空気圧によってフィルタブロックを通してコーヒー液を抽出する。このように従来のコーヒー抽出装置は、強制浸出方式のものが一般的である。なお、フィルタブロックは、販売動作（抽出動作）ごとに抽出容器との結合位置から退避位置に移動し、ロール状の紙フィルタをステップ送りして紙フィルタ上に残留している原料滓を滓回収容器に落とすようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上述のコーヒー抽出装置では、コーヒー液の抽出後、フィルタ上に堆積しなかった微量の原料滓が抽出容器の内壁面や配管などに付着することがある。この付着した原料滓が累積してさらに付着していくと、以降のコーヒー飲料の販売時に原料滓の一部が溶出し、抽出したコーヒーの新鮮な風味や飲料品質を損ねる要因になる。
【０００５】
そこで、原料滓を除去するために、湯タンクなどからの湯を配管によって抽出容器に供給して各部を洗浄するリンス機能が備えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、洗浄した後の状態は、洗浄前後の洗浄水（湯など）の電気伝導度を測定することによって各部の汚れ状態を判定することが可能である。この場合、測定によって汚れがあると判定した場合には、正常と判断できるまで繰り返し湯洗浄を行っている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１２０４３４号公報
【特許文献２】特開２００２−８１２６号公報
【特許文献３】特開２００１−１６７３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば特許文献２に参照するコーヒー抽出装置では、リンス機能によって除去された原料滓を含む洗浄水は、ベンドステージ下に接続された廃液バケツに回収する。この廃液バケツが一杯になったときには、飲料の販売を停止して廃液バケツが溢れる事態を防止する。また、洗浄するタイミングは、予めプログラムに販売数ごと（例えば５０販売ごとに１回洗浄など）または曜日、時間などを設定する。すなわち、従来では原料滓の付着状態に関わらず洗浄が行われる。この場合、洗浄タイミングを短く設定すれば頻繁に洗浄を行うので原料滓の付着がなく飲料品質をある程度維持できることになるが、短時間で廃液バケツが一杯になるのでコーヒー飲料の販売を停止しなければならないという問題がある。逆に、洗浄タイミングを長く設定すると原料滓が除去できず付着するので飲料品質が低下してしまう。さらに、洗浄水による洗浄後に抽出容器に付着した原料滓が除去されたかを確認する手段がないため、最終的にメンテナンスするサービスマンに判断を頼っていた。
【０００９】
また、例えば特許文献３に参照するコーヒー抽出装置では、洗浄前後の洗浄水の電気伝導度を測定して各部の汚れ状態を判定する場合、原料滓出はなく洗浄水を観察しているので原料滓の堆積を正確に判断することが困難である。また、洗浄に伴う測定であるため、上記の洗浄するタイミングと同様に、予めプログラムに販売数ごと（例えば５０販売ごとに１回洗浄など）または曜日、時間などを設定して実施されるので、常時汚れを監視しているわけではない。さらに、測定によって汚れがあると判定した場合には、正常と判断できるまで繰り返し湯洗浄を行うので、回収する湯量が多くなって廃液バケツが早期に一杯になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みて、原料滓の堆積を正確に判断し、これを常時監視することができ、さらに少量の洗浄水で原料滓の除去を行うことができるコーヒー抽出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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコーヒー抽出装置は、抽出容器の内部にコーヒー原料および湯を投入して当該抽出容器からコーヒーを抽出するコーヒー抽出装置において、前記抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を検出する原料滓検出手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に係るコーヒー抽出装置は、上記請求項１において、前記原料滓検出手段は、前記抽出容器の外側に設けてあって投光部と受光部とを有し、前記抽出容器の外側から前記抽出容器の内側に前記投光部からの光を透過し、前記抽出容器の内側に堆積した原料滓で反射した光を前記受光部で受光して、当該受光部で受光した受光量によって原料滓の堆積量を得ることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係るコーヒー抽出装置は、上記請求項２において、コーヒー原料および湯の混合液が前記抽出容器内で滞留した界面に臨む前記抽出容器の外壁面の位置に、前記原料滓検出手段の光を透過する光透過部を凹設したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に係るコーヒー抽出装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、コーヒーを抽出する際に前記抽出容器の開口部を閉鎖して前記抽出容器を密閉する態様で前記抽出容器の内部に設けた弁体を有し、前記弁体から前記原料滓を洗い流す洗浄水を前記抽出容器の内壁面に向けて噴射する洗浄手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項５に係るコーヒー抽出装置は、上記請求項４において、前記弁体を前記抽出容器の内部で昇降可能に設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項６に係るコーヒー抽出装置は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を前記原料滓検出手段によって検出し、前記原料滓の堆積量が過多の場合に前記抽出容器の洗浄動作を行い、前記洗浄動作完了後に前記原料滓の堆積量を再度検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るコーヒー抽出装置は、抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を検出するので、原料滓の堆積を正確に判断することができる。また、原料滓の堆積量を検出するので、原料滓の堆積を常時監視することができる。そして、原料滓の検出によって判断した結果によって直ちに洗浄動作を行えるので、品質の安定したコーヒー飲料を提供することができる。
【００１８】
原料滓検出手段は、抽出容器の外側から抽出容器の内側に投光部からの光を透過し、抽出容器の内側に堆積した原料滓を反射した光を受光部で受光して、受光部で受光した受光量によって原料滓の堆積量を得ることで実現できる。さらに、コーヒー原料および湯の混合液が抽出容器内で滞留した界面に臨む抽出容器の外壁面の位置に、原料滓検出手段の光を透過する光透過部を凹設すれば、原料滓が最も多く付着する部位を観察することができ、投光部からの出射光および受光部への反射光の透過率を向上して原料滓の検出確度を高めことができる。
【００１９】
原料滓を洗い流す洗浄水を弁体から抽出容器の内壁面に向けて噴射するので、抽出容器の内壁面に付着堆積している原料滓を少量の洗浄水で除去することができる。さらに、弁体を抽出容器の内部で昇降させることで、噴射する洗浄水が抽出容器の上下方向に移動して抽出容器の内壁面に付着堆積している原料滓を少量の洗浄水で確実に除去することができる。
【００２０】
抽出容器の内壁面に付着した原料滓の堆積量を原料滓検出手段によって検出して原料滓の堆積量が過多の場合に抽出容器の洗浄動作を行い、洗浄動作完了後に原料滓の堆積量を再度検出すれば、品質の安定したコーヒー飲料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るコーヒー抽出装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明の実施例であるコーヒー抽出装置を示す概念図、図２は図１で示すコーヒー抽出器を示す概念図である。ここで、例示するコーヒー抽出装置は、カップ式自動販売機に適用されるものである。
【００２３】
図１に示すように本実施例におけるコーヒー抽出装置は、コーヒー豆を収納する原料箱１と、コーヒー豆を粉砕するコーヒーミル２と、粉砕して得たコーヒー原料（コーヒー挽き豆）をコーヒー抽出器５０に投入するコーヒーシュータ３とが設けてある。また、コーヒー抽出装置には、所定温度に湯を加温する湯タンク４と、湯タンク４の湯をコーヒー抽出器５０に投入するための湯配管５とが設けてある。湯配管５には、流量計６および湯ポンプ７が設けてある。また、湯配管５の途中の分岐部分には、逆止弁８ａおよび圧送エアポンプ８が設けてある。さらに、コーヒー抽出装置には、コーヒー抽出器５０で抽出したコーヒー液を送液する抽出管９と、抽出管９で送液したコーヒー液を一時貯留するミキシングボール１０とが設けてある。ミキシングボール１０の上方には、砂糖収納容器１１およびパウダーミルク収納容器１２が設けてある。また、ミキシングボール１０には、導出管１３が接続してあり、当該導出管１３の先端はベンドステージ１４に至る。このベンドステージ１４には、飲料カップ１５が搬出される。また、ベンドステージ１４の下方には、排水管１６が接続してあり、当該排水管１６の先端は廃液バケツ１７に至る。
【００２４】
上記コーヒー抽出装置を適用したカップ式自動販売機では、利用者がコーヒー飲料の商品選択ボタン（図示せず）を押すと、原料箱１からコーヒーミル２に定量のコーヒー豆が供給される。コーヒーミル２で粉砕されたコーヒー原料（コーヒー挽き豆）は、コーヒーシュータ３を介してコーヒー抽出器５０に投入される。一方、コーヒー抽出器５０へのコーヒー原料の投入と同時に、湯タンク４で加温された湯が湯配管５を介してコーヒー抽出器５０に投入される。湯配管５では、湯ポンプ７によって湯を吸水して流量計６によって湯量を計るとともに、圧送エアポンプ８によって空気を圧送する。これにより、コーヒー抽出器５０には、一定量の湯が加圧供給される。
【００２５】
コーヒー抽出器５０で抽出されたコーヒー液は、抽出管９からミキシングボール１０に送液される。これと同時に、ミキシングボール１０の上方に設けた砂糖収納容器１１およびパウダーミルク収納容器１２から、利用者の好みで選択された砂糖およびミルクがミキシングボール１０に投入される。ミキシングボール１０では、これらコーヒー液、砂糖およびミルクが攪拌混合される。ミキシングボール１０で攪拌混合されて得られたコーヒー飲料は、導出管１３を介してベンドステージ１４に送液される。そして、送液されたコーヒー飲料は、導出管１３の先端に取り付けられたノズルから、ベンドステージ１４に先に搬出してある飲料カップ１５へ放出される。なお、販売トラブルなどでベンドステージ１４から溢れた飲料などは、排水管１６を介して廃液バケツ１７に回収される。
【００２６】
図２に示すようにコーヒー抽出器５０は、抽出容器５１と、フィルタブロック５２とで主に構成してある。抽出容器５１は、円筒状の胴体の上方が絞られた狭窄部５１ａを有している。この狭窄部５１ａは、抽出容器５１の上部開口をなす。狭窄部５１ａを介した抽出容器５１の上側には、コーヒー原料および湯を投入する投入部５１ｂが設けてある。すなわち、投入部５１ｂには、上述したコーヒーシュータ３および湯配管５が接続してある。また、狭窄部５１ａを介した抽出容器５１の下側には、コーヒー原料および湯の混合液Ｋを滞留する滞留部５１ｃが設けてあり、その下端に抽出容器５１の下部開口をなす開口部５１ｄを有している。
【００２７】
フィルタブロック５２は、上端に開口部５２ａを有した容器をなしている。開口部５２ａは、シール材（図示せず）を有して抽出容器５１の開口部５１ｄに対して液密に結合する態様で設けてある。また、フィルタブロック５２の容器の底部分には、上述した抽出管９が接続してある。このフィルタブロック５２は、フィルタブロックアクチュエータ５３によって抽出容器５１に結合する結合位置と、当該抽出容器５１から離間する退避位置との間を移動可能に設けてある。
【００２８】
抽出容器５１の開口部５１ｄと、フィルタブロック５２の開口部５２ａとの間には、フィルタ５４が設けてある。このフィルタ５４は、フィルタブロック５２を結合位置にしたときに各開口部５１ｄ，５２ａの間に密着して挟まれる。また、フィルタ５４は、ロール状にしたフィルタロール５４ａから引き出されて、フィルタ送り機構５４ｂを介して各開口部５１ｄ，５２ａの間を通してある。フィルタ５４の先端は、滓回収容器５５に至り、フィルタ送り機構５４ｂの送りによって滓回収容器５５の内部に送られる。
【００２９】
抽出容器５１における滞留部５１ｃの内部には、ピストン５６が設けてある。ピストン５６は、弁体としてのピストンヘッド５６ａを有している。ピストンヘッド５６ａは略円錐形状に形成してあり、その上端にピストンロッド５６ｂが設けてある。ピストンロッド５６ｂは、抽出容器５１における滞留部５１ｃから狭窄部（上部開口）５１ａおよび投入部５１ｂを貫通して抽出容器５１の上方に延在してある。このピストンロッド５６ｂの上端は、ピストンアクチュエータ５６ｃに連結してある。ピストンアクチュエータ５６ｃは、ピストンロッド５６ｂを上下に移動する。これにより、ピストンヘッド５６ａは、狭窄部５１ａに当接して上部開口を閉鎖する上昇位置と、狭窄部５１ａから離間して上部開口を開放する下降位置との間を昇降する。
【００３０】
図１および図２に示すように抽出容器５１における滞留部５１ｃには、第一のエア配管５７が接続してある。第一のエア配管５７は、滞留部５１ｃに滞留するコーヒー原料および湯の混合液Ｋにおける界面Ｂよりも下方となる位置に接続してある。第一のエア配管５７には、第一のエアポンプ５７ａと第一の弁５７ｂとが設けてある。そして、第一のエアポンプ５７ａで生成したエアを第一の弁５７ｂが開放したときに滞留部５１ｃの内部に供給する。
【００３１】
また、抽出容器５１における滞留部５１ｃには、第二のエア配管５８が接続してある。第二のエア配管５８は、滞留部５１ｃに滞留するコーヒー原料および湯の混合液Ｋにおける界面Ｂよりも上方となる位置に接続してある。第二のエア配管５８には、第二のエアポンプ５８ａと第二の弁５８ｂとが設けてある。そして、第二のエアポンプ５８ａで生成したエアを第二の弁５８ｂが開放したときに滞留部５１ｃの内部に供給する。
【００３２】
抽出容器５１の外部であって滞留部５１ｃの位置には、抽出容器５１の内壁面に付着した原料滓を検出する原料滓検出手段５９が設けてある。原料滓検出手段５９は、投光部５９ａと受光部５９ｂとを備えている。投光部５９ａは、抽出容器５１の内部に透過する波長を有した出射光を投光する。受光部５９ｂは、投光部５９ａの出射光が抽出容器５１の外部に透過した反射光を受光する。すなわち、抽出容器５１には、投光部５９ａの出射光および反射光を透過する態様で光透過部６０を有している。光透過部６０は、抽出容器５１の全体を光透過性の材質で成形するか、あるいは原料滓検出手段５９を設ける所定の箇所のみを光透過性の材質で成形するかの何れであってもよい。原料滓検出手段５９を設ける所定の箇所は、滞留部５１ｃに滞留するコーヒー原料および湯の混合液Ｋにおける界面Ｂの位置が好ましい。これは界面Ｂの位置に原料滓が最も多く付着するためである。さらに、光透過部６０は、抽出容器５１の外壁面に凹設してあり、抽出容器５１の壁厚を薄く形成してある。これは投光部５９ａからの出射光および受光部５９ｂへの反射光の透過率を向上して原料滓検出手段５９の検出確度を高めるためである。
【００３３】
図３は本発明に係るコーヒー抽出装置の制御系を示すブロック図である。図３に示すようにコーヒー抽出装置は、上述したカップ式自動販売機の動作を制御する自販機制御部８０および抽出制御部９０を備えている。自販機制御部８０は、図には明示しないが商品選択ボタンおよび貨幣処理部、さらに上述した砂糖収納容器１１、パウダーミルク収納容器１２およびミキシングボール１０の動作を制御する。具体的に自販機制御部８０は、貨幣が投入された場合、貨幣処理部を通じてその正偽を判定し、正しければ投入金額の確認を行う。商品販売に必要となる金額であれば、自販機制御部８０は、商品選択ボタンを有効化し、この有効化した商品選択ボタンが押された場合に商品選択信号を抽出制御部９０に与える。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に釣銭を返却する処理を行う。
【００３４】
抽出制御部９０は、自販機制御部８０から商品選択信号が与えられた場合、並びに流量計６や原料滓検出手段５９から信号が与えられた場合、予めメモリ９１に格納したプログラムやデータに従ってコーヒー抽出装置の各部の制御を行うためのものである。
【００３５】
図４〜図７は上述したコーヒー抽出装置の動作を示す概念図である。以下、図４〜図７を適宜参照して、抽出制御部９０が実行する処理について説明する。
【００３６】
商品選択ボタンが押されていない場合、抽出制御部９０は、図４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、フィルタブロック５２が抽出容器５１から離間した退避位置にある。また、ピストンヘッド５６ａは、抽出容器５１の狭窄部５１ａから離間して上部開口を開放する下降位置にある。さらに、この販売待機状態においては、原料箱１、湯配管５、第一のエア配管５７および第二のエア配管５８からの供給がなく静止している状態である。
【００３７】
上述した販売待機状態から利用者によって貨幣が投入され、かつコーヒー飲料の商品選択ボタンが押されて、自販機制御部８０を通じてこれが通知されると、抽出制御部９０は、フィルタブロックアクチュエータ５３を駆動することにより、図５に示すようにフィルタブロック５２を結合位置に上昇させる。これにより、フィルタ５４を介してフィルタブロック５２の開口部５２ａが抽出容器５１の開口部５１ｄに対して液密に結合する。その後、抽出制御部９０は、原料箱１およびコーヒーミル２を駆動することによってコーヒー豆を粉砕し、コーヒー原料である挽き豆をコーヒーシュータ３から抽出容器５１の投入部５１ｂに投入させる。投入されたコーヒー原料は、投入部５１ｂから狭窄部５１ａを通過して滞留部５１ｃに至り、開口部５１ｄの位置にあるフィルタ５４の上に供給される。一方、抽出制御部９０は、抽出容器５１内へのコーヒー原料の投入と同時に、湯ポンプ７および圧送エアポンプ８を駆動することにより、湯配管５を通じて湯タンク４の湯を抽出容器５１内の滞留部５１ｃに供給させる。供給する湯量は、流量計６によって計られており、抽出制御部９０は、一定量の湯を供給したときに当該湯の供給を停止する。これにより、抽出容器５１内の滞留部５１ｃにコーヒー原料および湯の混合液Ｋが滞留する。
【００３８】
抽出容器５１内の滞留部５１ｃにコーヒー原料および湯の混合液Ｋが滞留すると、抽出制御部９０は、第一のエアポンプ５７ａを一定時間駆動し、第一の弁５７ｂを開放することにより、第一のエア配管５７を通じて滞留部５１ｃにある混合液Ｋに対して加圧したエアを供給させる。これにより、混合液Ｋが攪拌し蒸らされる。一定時間が経過したときに、抽出制御部９０は、第一の弁５７ｂを閉鎖してエアの供給を停止する。
【００３９】
混合液Ｋの攪拌および蒸らし時間を経ると、抽出制御部９０は、図６に示すように第二のエアポンプ５８ａを一定時間駆動し、第二の弁５８ｂを開放することにより、第二のエア配管５８を通じて滞留部５１ｃにおける混合液Ｋの界面Ｂの上部領域に対して加圧したエアを供給させる。これにより、ピストンヘッド５６ａが上方に押し上げられ、抽出容器５１の狭窄部５１ａに当接することで滞留部５１ｃ内が密閉空間となり、混合液Ｋの界面Ｂが下方に押し下げられることになる。押し下げられた混合液Ｋは、フィルタ５４によって濾過されてコーヒー液となって抽出されてフィルタブロック５２内に通じ、抽出管９を介してミキシングボール１０に至る。全てのコーヒー液がミキシングボール１０に送液されるとともに、フィルタ５４上に堆積する原料滓Ｇの水分が搾られたときに、抽出制御部９０は、第二の弁５８ｂを閉鎖してエアの供給を停止する。このとき、抽出以前の混合液Ｋの界面Ｂの位置（最も多い量の混合液Ｋの界面Ｂの位置）の近傍において、抽出容器５１の内壁面に残留した微量の原料滓Ｇ′が付着する。
【００４０】
抽出したコーヒー液がミキシングボール１０に送液されると、抽出制御部９０は、図７に示すようにピストンアクチュエータ５６ｃを駆動することにより、ピストンヘッド５６ａを抽出容器５１の狭窄部５１ａから離間した下降位置に下降させる。すなわち、抽出容器５１の滞留部５１ｃ内の気圧が大気状態に復帰する。この後、抽出制御部９０は、フィルタブロックアクチュエータ５３を駆動することにより、フィルタブロック５２を退避位置に下降させる。そして、抽出制御部９０は、フィルタ送り機構５４ｂを駆動することにより、使用済みのフィルタ５４およびその上に堆積している原料滓Ｇを滓回収容器５５内に回収させる。
【００４１】
ここで、抽出制御部９０は、原料滓検出手段５９によって抽出容器５１の内壁面に付着している原料滓Ｇ′の状態を検出する。図８は原料滓検出手段の検出動作を示す図である。
【００４２】
図８（ａ）に示すように抽出容器５１の内壁面に原料滓Ｇ′が付着していない場合では、投光部５９ａの出射光が光透過部６０を透過して抽出容器５１の内部からの反射が少ないので、受光部５９ｂが受光する反射光量が少ない。この状態によって原料滓Ｇ′の付着が少ないと判断できる。一方、図８（ｂ）に示すように抽出容器５１の内壁面に原料滓Ｇ′が付着している場合では、投光部５９ａの出射光が光透過部６０を透過して抽出容器５１の内部に堆積した原料滓Ｇ′によって反射するので、受光部５９ｂで受光する反射光量が多い。この状態によって原料滓Ｇ′の付着が多いと判断できる。詳述すると、原料滓Ｇ′は、コーヒー抽出の１回あたりでの付着が少なく、またコーヒー原料の粒径がミクロンオーダと小さい。このため、原料滓Ｇ′の付着が少ないと反射光量が少なく、大半の出射光は透過し、受光部５９ｂでの受光量が少ない。しかし、原料滓Ｇ′が堆積すると当該原料滓Ｇ′によって反射光量が多くなり、受光部５９ｂでの受光量が増す。すなわち、原料滓Ｇ′の堆積量は、受光部５９ｂで受光する受光量によって判断することができる。抽出制御部９０では、原料滓検出手段５９の受光部５９ｂで受光した受光量と、予めメモリ９１に格納されている閾値とを比較して、受光量が閾値を超えていないときは原料滓Ｇ′の堆積量が少ないと判断し、受光量が閾値を超えたときに原料滓Ｇ′の堆積量が所定量より過多であると判断する。
【００４３】
通常、上記原料滓Ｇ′の検出は、フィルタ５４上に堆積している原料滓Ｇを排出した後に行う。そして、原料滓Ｇ′の堆積が少ないと判断したとき、抽出制御部９０は、時販売に備えてコーヒー抽出装置を上述の販売待機状態にする。また、原料滓Ｇ′の堆積が過多であると判断したとき、抽出制御部９０は、コーヒー抽出装置に洗浄動作を行わせる。この洗浄動作は、通常のコーヒー販売時に使用される湯配管５からの湯と、コーヒー液を抽出する動作と同様であって、上述した図５〜図７で示すコーヒー抽出動作において、抽出容器５１内へのコーヒー原料の投入を行わない形態で行われる。さらに、洗浄動作後、抽出制御部９０は、原料滓検出手段５９によって、再び原料滓Ｇ′の堆積を検出する。そして、原料滓検出手段５９の受光部５９ｂで受光した受光量が閾値以下に下がるまで（正常と判断するまで）、繰り返し洗浄動作を行わせる。また、コーヒー抽出器５０に関わる配管などの汚れの状態に対しては、原料滓検出手段５９による抽出容器５１の内壁面の監視によって十分対応できる。
【００４４】
このように、上述したコーヒー抽出装置では、原料滓検出手段５９によって抽出容器５１の内壁面に付着した原料滓Ｇ′の堆積量を直接的に検出するので、原料滓Ｇ′の堆積を正確に判断することが可能になる。また、原料滓Ｇ′の堆積を直接的に検出するので、原料滓Ｇ′の堆積を常時監視することが可能になる。そして、上記原料滓検出手段５９による検出によって判断した結果によって直ちに洗浄動作を行うので、品質の安定したコーヒー飲料を提供することが可能になる。
【００４５】
図９はコーヒー抽出器の洗浄手段を示す概念図である。なお、上述したコーヒー抽出器と同等部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように洗浄手段は、抽出容器５１における滞留部５１ｃの内部に設けたピストン６６に係り配してある。ピストン６６は、弁体としてのピストンヘッド６６ａを有している。ピストンヘッド６６ａは略円錐形状に形成してあり、その上端にピストンロッド６６ｂが設けてある。ピストンロッド６６ｂは、抽出容器５１における滞留部５１ｃから狭窄部（上部開口）５１ａおよび投入部５１ｂを貫通して抽出容器５１の上方に延在してある。このピストンロッド６６ｂの上端は、ピストンアクチュエータ６６ｃに連結してある。ピストンアクチュエータ６６ｃは、ピストンロッド６６ｂを上下に移動する。これにより、ピストンヘッド６６ａは、狭窄部５１ａに当接して上部開口を閉鎖する上昇位置と、狭窄部５１ａから離間して上部開口を開放する下降位置との間を昇降する。
【００４７】
ピストンヘッド６６ａの内部中央には、空壁からなるマニホールド６７ａが設けてある。また、ピストンヘッド６６ａには、マニホールド６７ａからピストンヘッド６６ａの外部に通じる複数の噴射ノズル６７ｂが、ピストンヘッド６６ａの側方に向けて放射状に設けてある。また、ピストンロッド６６ｂは、中空管状に形成してあり、その内部の管路６７ｃがピストンヘッド６６ａの内部のマニホールド６７ａに連通する態様でピストンヘッド６６ａに対して水密状態で締結してある。また、抽出容器５１の上方外部に延在したピストンロッド６６ｂの上端近傍には、管路６７ｃに対してピストンロッド６６ｂの外部から接続できる導入ポート６７ｄが設けてある。この導入ポート６７ｄには、管路６７ｃに対して湯タンク４の湯などの洗浄水を導入するポンプおよびエアポンプを有した圧送手段（図示せず）が接続してある。
【００４８】
このように構成した洗浄手段を有したコーヒー抽出装置では、洗浄動作において、抽出制御部９０は、圧送手段（図示せず）を駆動することにより、導入ポート６７ｄから管路６７ｃ内に洗浄水を導入させ、この洗浄水をピストンヘッド６６ａのマニホールド６７ａを介して噴射ノズル６７ｂから噴射させる。さらに、抽出制御部９０は、ピストンアクチュエータ６６ｃを駆動することにより、ピストンヘッド６６ａの位置を抽出容器５１の滞留部５１ｃの内部で昇降させる。すなわち、原料滓Ｇ′を洗い流す洗浄水が抽出容器５１の内壁面に向けて放射状（円周状）に噴射されるので、洗浄水を抽出容器５１の内壁面にくまなく噴射することになる。さらに、ピストンヘッド６６ａの位置を抽出容器５１の滞留部５１ｃの内部で昇降させることで、放射状に噴射する洗浄水を抽出容器５１の上下方向に移動させることになる。この結果、抽出容器５１の内壁面に付着堆積している原料滓Ｇ′を少量の洗浄水で確実に除去することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明に係るコーヒー抽出装置は、カップ式自動販売機などに適用してレギュラーコーヒーを製造する際に有用であり、特に、原料滓の堆積を正確に判断し、これを常時監視し、さらに少量の洗浄水で原料滓の除去を行うことに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例であるコーヒー抽出装置を示す概念図である。
【図２】図１で示すコーヒー抽出器を示す概念図である。
【図３】本発明に係るコーヒー抽出装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】図１で示すコーヒー抽出装置の動作を示す概念図である。
【図５】図１で示すコーヒー抽出装置の動作を示す概念図である。
【図６】図１で示すコーヒー抽出装置の動作を示す概念図である。
【図７】図１で示すコーヒー抽出装置の動作を示す概念図である。
【図８】原料滓検出手段の検出動作を示す図である。
【図９】洗浄手段を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５１】
５０    コーヒー抽出器
５１    抽出容器
５１ａ    狭窄部
５１ｂ    投入部
５１ｃ    滞留部
５１ｄ    開口部
５２    フィルタブロック
５２ａ    開口部
５３    フィルタブロックアクチュエータ
５４    フィルタ
５４ａ    フィルタロール
５４ｂ    フィルタ送り機構
５５    滓回収容器
５６    ピストン
５６ａ    ピストンヘッド
５６ｂ    ピストンロッド
５６ｃ    ピストンアクチュエータ
５７    第一のエア配管
５７ａ    第一のエアポンプ
５７ｂ    第一の弁
５８      第二のエア配管
５８ａ    第二のエアポンプ
５８ｂ    第二の弁
５９    原料滓検出手段
５９ａ    投光部
５９ｂ    受光部
６０    光透過部
６６    ピストン
６６ａ    ピストンヘッド
６６ｂ    ピストンロッド
６６ｃ    ピストンアクチュエータ
６７ａ    マニホールド
６７ｂ    噴射ノズル
６７ｃ    管路
６７ｄ    導入ポート
８０    自販機制御部
９０    抽出制御部
９１    メモリ
Ｂ    界面
Ｇ、Ｇ′    原料滓
Ｋ    混合液
【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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