(57)【要約】【課題】コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製する場合において、原料粉の計量精度を確保しながら、製造コストを削減することができるコーヒー原料粉の作製装置を提供する。【解決手段】コーヒー原料粉の作製装置は、コントローラ１０を備える。コントローラ１０は、販売動作の実行条件が成立したとき（ステップ１がＹＥＳのとき）には、コーヒーミル３を始動し（ステップ１０）、電流値積分回路８が算出した積算電流値ＳＵＭＩを読み込み（ステップ５）、ロータリエンコーダ７からの入力信号に基づき、コーヒーミル３のミルモータ３ｂの回転の数Ｎを始動時から積算することで、積算回転数ＳＵＭＮを算出し（ステップ６）、ＳＵＭＮ２≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ１＆ＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ２、またはＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ２＆ＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ１が成立したときに、コーヒーミル３を停止する（ステップ８〜１２）。【選択図】図３
2007143935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーヒー飲料を抽出するために、コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製するコーヒー原料粉の作製装置であって、
電動機を有し、当該電動機の回転によりコーヒー豆を粉砕して原料粉を作製する電動式のコーヒーミルと、
前記電動機の回転の数を検出する回転数検出手段と、
当該検出された回転数を前記コーヒーミルの始動時から積算することにより積算回転数を算出する積算回転数算出手段と、
前記電動機を流れる電流の値を検出する電流値検出手段と、
当該検出された電流値に基づき、積算電流値を前記コーヒーミルの始動時から算出する積算電流値算出手段と、
所定条件が成立したときに前記コーヒーミルを始動するとともに、前記算出された積算回転数および前記算出された積算電流値に応じて、前記コーヒーミルを停止する制御手段と、
を備えることを特徴とするコーヒー原料粉の作製装置。
【請求項２】
コーヒー飲料を抽出するために、コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製するコーヒー原料粉の作製装置であって、
電動機を有し、当該電動機の回転によりコーヒー豆を粉砕して原料粉を作製する電動式のコーヒーミルと、
当該コーヒーミルによって作製された、前記所定量よりも少ない一定量の原料粉を計量する定量式の計量器と、
前記電動機の回転の数を検出する回転数検出手段と、
当該検出された回転数を前記コーヒーミルの始動時から積算することにより積算回転数を算出する積算回転数算出手段と、
所定条件が成立したときに前記コーヒーミルを始動するとともに、前記算出された積算回転数および前記計量器の一定量に応じて、前記コーヒーミルを停止する制御手段と、
を備えることを特徴とするコーヒー原料粉の作製装置。
【請求項３】
前記電動機を流れる電流の値を検出する電流値検出手段と、
当該検出された電流値に基づき、積算電流値を前記コーヒーミルの始動時から算出する積算電流値算出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、当該算出された積算電流値にさらに応じて、前記コーヒーミルを停止することを特徴とする請求項２に記載のコーヒー原料粉の作製装置。
【請求項４】
前記積算電流値算出手段は、前記検出された電流値と、前記電動機が無負荷状態のときの所定の無負荷電流値との偏差を積算することにより、前記積算電流値を算出することを特徴とする請求項１または３に記載のコーヒー原料粉の作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーヒー飲料を抽出するために、コーヒー豆を粉砕して原料粉を作製するコーヒー原料粉の作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコーヒー原料粉の作製装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この作製装置は、カップ式自動販売機に適用されたものであり、コーヒー豆を精度よく計量する可変容量式の計量器と、計量器の容量を変更する計量器モータと、計量器モータの回転状態を検出するロータリエンコーダと、計量器から供給されたコーヒー豆を粉砕することにより、所定粒度の原料粉を作製する電動式のコーヒーミルと、以上の計量器モータ、ロータリエンコーダおよびコーヒーミルなどが電気的に接続された制御部などを備えている。また、カップ式自動販売機は、原料のコーヒー豆を収容する収容部と、収容部内のコーヒー豆を計量器に送り出す電動式の送出機と、熱湯を介して原料粉からコーヒー飲料を抽出するコーヒー飲料抽出機などを備えている。
【０００３】
この作製装置では、コーヒー飲料の販売時、制御部によって、送出機、計量器モータおよびコーヒーミルなどが以下に述べるように駆動されることにより、原料粉が作製される。まず、計量器モータをロータリエンコーダの検出信号に基づいて駆動することにより、今回の飲料販売に必要なコーヒー豆をコーヒーミルに適切に供給できるように、計量器の容量を設定する。その後、収容部内のコーヒー豆が送出機を介して計量器に送り出されるとともに、所定量のコーヒー豆が計量器に入った時点で、送出機が停止される。次いで、計量器モータを再度、駆動することにより、収容部と計量器との間のシャッタを閉鎖し、その後、計量器の下扉を開放することで、計量器内のコーヒー豆をコーヒーミルに供給する。そして、コーヒーミルを駆動することにより、所定量の原料粉が作製される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８６５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のコーヒー原料粉の作製装置によれば、コーヒー豆を精度よく計量して原料粉を作製するために、可変容量式の計量器を用いているので、計量器モータおよびロータリエンコーダなどが必要となり、その分、製造コストが増大してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製する場合において、原料粉の計量精度を確保しながら、製造コストを削減することができるコーヒー原料粉の作製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】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、コーヒー飲料を抽出するために、コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製するコーヒー原料粉の作製装置であって、電動機を有し、電動機の回転によりコーヒー豆を粉砕して原料粉を作製する電動式のコーヒーミルと、電動機の回転の数を検出する回転数検出手段と、検出された回転数をコーヒーミルの始動時から積算することにより積算回転数を算出する積算回転数算出手段と、電動機を流れる電流の値を検出する電流値検出手段と、検出された電流値に基づき、積算電流値をコーヒーミルの始動時から算出する積算電流値算出手段と、所定条件が成立したときにコーヒーミルを始動するとともに、算出された積算回転数および算出された積算電流値に応じて、コーヒーミルを停止する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このコーヒー原料粉の作製装置によれば、所定条件が成立したときにコーヒーミルが始動され、コーヒーミルの始動時以降、積算回転数が、電動機の回転の数を積算することによって算出され、積算電流値が、電動機を流れる電流の値に基づいて算出されるとともに、これらの積算回転数および積算電流値に応じて、運転状態のコーヒーミルが停止される。この場合、積算回転数は、コーヒーミルによって作製された原料粉の量を表すものの、原料粉の作製に寄与しない空転状態のときの回転数を含んでいる可能性があり、そのため、コーヒーミルによる原料粉の作製量を積算回転数のみに基づいて計量した場合、その計量精度が必ずしも高くない可能性がある。一方、積算電流値は、コーヒーミルの電動機における実際の仕事を表すものであるので、これらの積算回転数および積算電流値に応じて、コーヒーミルの運転／停止を制御することにより、原料粉の作製に寄与しない回転数の影響を排除し、コーヒーミルによって実際に作製された原料粉を精度よく計量しながら、所定量分の原料粉を作製することができる。すなわち、従来のような高価な可変容量式の計量器を用いることなく、所定量分の原料粉を精度よく計量しながら作製することができ、その分、製造コストを削減することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、コーヒー飲料を抽出するために、コーヒー豆を粉砕して所定量の原料粉を作製するコーヒー原料粉の作製装置であって、電動機を有し、電動機の回転によりコーヒー豆を粉砕して原料粉を作製する電動式のコーヒーミルと、コーヒーミルによって作製された、所定量よりも少ない一定量の原料粉を計量する定量式の計量器と、電動機の回転の数を検出する回転数検出手段と、検出された回転数をコーヒーミルの始動時から積算することにより積算回転数を算出する積算回転数算出手段と、所定条件が成立したときにコーヒーミルを始動するとともに、算出された積算回転数および計量器の一定量に応じて、コーヒーミルを停止する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このコーヒー原料粉の作製装置によれば、所定条件が成立したときにコーヒーミルが始動され、電動機の回転の数をコーヒーミルの始動時から積算することによって、積算回転数が算出されるとともに、積算回転数および計量器の一定量に応じて、運転状態のコーヒーミルが停止される。したがって、コーヒーミルによって所定量分の原料粉を作製する際、例えば、計量器の一定量を超える分のより少量の原料粉についてのみ積算回転数に応じて計量することにより、その計量精度が低くても、作製された原料粉をすべて積算回転数に応じて計量する場合と比べて、コーヒーミルによって実際に作製された原料粉を精度よく計量しながら、所定量分の原料粉を作製することができる。すなわち、従来のような高価な可変容量式の計量器を用いることなく、所定量分の原料粉をある程度の計量精度を確保しながら作製することができ、その分、製造コストを削減することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のコーヒー原料粉の作製装置において、電動機を流れる電流の値を検出する電流値検出手段と、検出された電流値に基づき、積算電流値をコーヒーミルの始動時から算出する積算電流値算出手段と、をさらに備え、制御手段は、算出された積算電流値にさらに応じて、コーヒーミルを停止することを特徴とする。
【００１２】
このコーヒー原料粉の作製装置によれば、電動機を流れる電流の値に基づき、積算電流値がコーヒーミルの始動時から算出されるとともに、この積算電流値にさらに応じて、運転状態のコーヒーミルが停止される。前述したように、積算回転数は、コーヒーミルによって作製されたコーヒー豆の量を表すものの、原料粉の作製に寄与しない空転状態のときの回転数を含んでいる可能性があり、そのため、コーヒーミルによる原料粉の作製量を積算回転数のみに基づいて計量した場合、その計量精度が必ずしも高くない可能性がある。一方、積算電流値は、コーヒーミルの電動機における実際の仕事を表すものであるので、積算回転数および計量器の一定量に加えて積算電流値にさらに応じて、コーヒーミルの運転／停止を制御することにより、原料粉の作製に寄与しない回転数の影響を排除し、コーヒーミルによって実際に作製された原料粉の計量精度を高めながら、所定量分の原料粉を作製することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１または３に記載のコーヒー原料粉の作製装置において、積算電流値算出手段は、検出された電流値と、電動機が無負荷状態のときの所定の無負荷電流値との偏差を積算することにより、積算電流値を算出することを特徴とする。
【００１４】
このコーヒー原料粉の作製装置によれば、積算電流値が、検出された電流値と、電動機が無負荷状態のときの所定の無負荷電流値との偏差を積算することにより算出されるので、この積算電流値を、コーヒーミルの電動機における実質的な仕事を表すものとして算出することができる。したがって、そのような積算電流値に応じて、コーヒーミルの運転／停止を制御することにより、原料粉の計量精度を高いレベルに維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るコーヒー原料粉の作製装置について説明する。本実施形態のコーヒー原料粉の作製装置は、図示しないカップ式自動販売機に適用されたものである。図１に示すように、このコーヒー原料粉の作製装置１は、原料のコーヒー豆を収納するキャニスタ２と、このキャニスタ２の下方に一体に設けられたコーヒーミル３などを備えている。
【００１６】
このキャニスタ２は、上側開口２ａおよび下側開口（図示せず）を有している。このキャニスタ２では、コーヒー豆が上側開口２ａから補給されるとともに、内部に収容されたコーヒー豆は、コーヒーミル３の動作中、その自重によって下側開口を介してコーヒーミル３の後述するミル機構３ａ内に移動する。
【００１７】
また、コーヒーミル３は、コーヒー豆を粉砕して原料粉を作製するものであり、ミル機構３ａおよびミルモータ３ｂ（電動機）を備えている。このミル機構３ａ内には、固定歯および回転歯（いずれも図示せず）が設けられており、この回転歯は、ミルモータ３ｂの図示しない回転軸に同心に固定されている。コーヒーミル３では、回転歯がミルモータ３ｂの回転に従って回転し、固定歯との間に入り込んだコーヒー豆を粉砕することによって、原料粉が作製される。
【００１８】
さらに、コーヒーミル３には、図示しない粒度調整機構が設けられており、この粒度調整機構によって、原料粉の粒度は所定範囲内で調整される。また、ミル機構３ａは、下方に突出する原料粉放出口３ｃを有しており、以上のように作製された原料粉は、原料粉放出口３ｃを介して下方に放出される。
【００１９】
カップ式自動販売機では、コーヒー飲料抽出機４がミル機構３ａの下側に配置されている。このコーヒー飲料抽出機４は、上方に開口する原料シュート４ａを有しており、コーヒーミル３の原料粉放出口３ｃから放出された原料粉は、原料シュート４ａを介してコーヒー飲料抽出機４内に供給される。このコーヒー飲料抽出機４では、図示しない給湯系から湯が供給され、この湯を介して原料粉からコーヒー飲料が抽出される。
【００２０】
一方、図２に示すように、コーヒー原料粉の作製装置１は、ブレーカ５、整流器６、ロータリエンコーダ７、電流値積分回路８、リレー９およびコントローラ１０をさらに備えている。前述したミルモータ３ｂは、ＤＣモータで構成されており、ＡＣ１００Ｖ電源からの電力は、ブレーカ５および整流器６を介してミルモータ３ｂに供給される。
【００２１】
また、ロータリエンコーダ７（回転数検出手段）は、ミルモータ３ｂに取り付けられており、ミルモータ３ｂの回転数Ｎを表す信号をコントローラ１０に出力する。コントローラ１０は、ロータリエンコーダ７から入力された信号が表す回転数Ｎをミルモータ３ｂの回転開始時から積算することにより、積算回転数ＳＵＭＮを算出する。この積算回転数ＳＵＭＮは、コーヒーミル３によって作製された原料粉の量を表すものであるものの、原料粉の作製に寄与しない空転状態のときの回転数を含んでいる可能性があり、そのため、コーヒーミル３による原料粉の作製量を積算回転数ＳＵＭＮのみに基づいて計量した場合、その計量精度は必ずしも高くない。
【００２２】
さらに、リレー９は、ａ接点タイプのものであり、コントローラ１０によってＯＮ／ＯＦＦされることにより、ミルモータ３ｂを回転／停止させる。
【００２３】
また、電流値積分回路８は、ミルモータ３ｂとリレー７の間に設けられており、ミルモータ３ｂを流れる電流の値（以下「電流値」という）Ｉを検出するとともに、この電流値Ｉに基づき、積算電流値ＳＵＭＩを算出して、それを表す信号をコントローラ１０に出力する。
【００２４】
この積算電流値ＳＵＭＩは、ミルモータ３ｂが実際にした仕事を表すものであり、具体的には、ミルモータ３ｂが無負荷状態のときに流れる電流の値を無負荷電流値ＩＲＥＦとした場合において、電流値Ｉと無負荷電流値ＩＲＥＦとの偏差（Ｉ−ＩＲＥＦ）を、ミルモータ３ｂの回転開始時から積算することにより算出される。また、積算電流値ＳＵＭＩは、電流値積分回路８において、リレー９がＯＦＦされてミルモータ３ｂが停止されたときに値０にリセットされる。なお、本実施形態では、電流値積分回路８が電流値検出手段および積算電流値算出手段に相当する。
【００２５】
また、コントローラ１０には、多数の商品選択スイッチ１１（１つのみ図示）および現金検出装置１２が電気的に接続されている。各商品選択スイッチ１１は、商品購入者が購入しようとするコーヒー飲料を選択するためのものであり、商品購入者によって押されたときにはＯＮ信号をコントローラ１０に出力し、それ以外のときにはＯＦＦ信号をコントローラ１０に出力する。また、現金検出装置１２は、商品購入者によって所定の現金がカップ式自動販売機内に投入されたことを検出して、それを表す信号をコントローラ１０に出力する。
【００２６】
一方、コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述したロータリエンコーダ７、電流値積分回路８、商品選択スイッチ１１および現金検出装置１２からの入力信号に応じて、後述するように、コーヒーミル３を制御する。なお、本実施形態では、コントローラ１０が、積算回転数算出手段および制御手段に相当する。
【００２７】
次に、図３を参照しながら、コントローラ１０により実行されるコーヒーミル３の制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、コーヒーミル３を制御することによって、商品購入者によって選択されたコーヒー飲料を抽出するのに必要な所定量（所定重量）ＭＣＭＤ分の原料粉を作製するものであり、所定の制御周期で実行される。
【００２８】
この制御処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）において、販売フラグＦ＿ＳＡＬＥが「１」であるか否かを判別する。この販売フラグＦ＿ＳＡＬＥは、販売動作の実行条件が成立したとき、すなわち商品購入者によって所定の現金がカップ式自動販売機内に投入されかつ商品選択スイッチ１１が押されたときには「１」に設定され、それ以外のときには「０」に設定される。このステップ１の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００２９】
一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳのときには、コーヒー飲料の販売動作を実行すべきであると判定して、ステップ２に進み、しきい値フラグＦ＿ＲＥＦが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、しきい値を設定すべきであると判定して、ステップ３に進み、第１および第２回転数しきい値ＳＵＭＮ１，ＳＵＭＮ２と、第１および第２電流しきい値ＳＵＭＩ１，ＳＵＭＩ２をそれぞれ設定する。
【００３０】
具体的には、これらの４つのしきい値ＳＵＭＮ１，ＳＵＭＮ２，ＳＵＭＩ１，ＳＵＭＩ２はいずれも、今回押された商品選択スイッチ１１に対応するコーヒー飲料（以下「今回の販売飲料」という）を抽出するのに必要な原料粉の所定量ＭＣＭＤに応じて、図示しない４つのマップをそれぞれ検索することにより設定される。なお、第１および第２回転数しきい値ＳＵＭＮ１，ＳＵＭＮ２は、ＳＵＭＮ２＝０．８×ＳＵＭＮ１が成立するように設定され、第１および第２電流しきい値ＳＵＭＩ１，ＳＵＭＩ２は、ＳＵＭＩ２＝０．８５×ＳＵＭＩ１が成立するように設定される。
【００３１】
ステップ３で以上のように４つのしきい値を設定した後、ステップ４で、それを表すためにしきい値フラグＦ＿ＲＥＦを「１」に設定する。これにより、次回のループでステップ２の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、ステップ３，４をスキップして、ステップ５に進む。
【００３２】
ステップ２または４に続くステップ５では、電流値積分回路８からの入力信号が表す積算電流値ＳＵＭＩの値を読み込む。その後、ステップ６で、ロータリエンコーダ７からの入力信号に基づき、積算回転数ＳＵＭＮを算出する。
【００３３】
次いで、ステップ７に進み、ステップ６で算出した積算回転数ＳＵＭＮが、ステップ３で設定した第１回転数しきい値ＳＵＭＮ１以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ８に進み、積算回転数ＳＵＭＮがステップ３で設定した第２回転数しきい値ＳＵＭＮ２以上であるか否かを判別する。
【００３４】
この判別結果がＮＯのときには、ステップ９に進み、ステップ５で読み込んだ積算電流値ＳＵＭＩが、ステップ３で設定した第１電流しきい値ＳＵＭＩ１以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ２およびＳＵＭＩ＜ＳＵＭＩ１が成立しているときには、ミルモータ３ｂの積算回転数が十分な値に達しておらずかつミルモータ３ｂの仕事が不十分であることにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が前述した所定量ＭＣＭＤにまだ達していないと判定して、ステップ１０に進み、リレー９をＯＮする。これにより、コーヒーミル３の運転が継続される。その後、本処理を終了する。
【００３５】
一方、ステップ９の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ２およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ１が成立しているときには、ミルモータ３ｂの仕事が十分な値に達していることにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定して、ステップ１２に進み、リレー９をＯＦＦする。これにより、コーヒーミル３の運転が停止される。
【００３６】
次いで、ステップ１３で、前述した販売フラグＦ＿ＳＡＬＥおよびしきい値フラグＦ＿ＲＥＦをいずれも「０」に設定するとともに、積算回転数ＳＵＭＮを値０にリセットする。その後、本処理を終了する。
【００３７】
一方、ステップ８の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１１に進み、積算電流値ＳＵＭＩが、ステップ３で設定した第２電流しきい値ＳＵＭＩ２以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＳＵＭＮ２≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ１およびＳＵＭＩ＜ＳＵＭＩ２が成立しているときには、ミルモータ３ｂの積算回転数ＳＵＭＮが十分な値に達しているものの、ミルモータ３ｂの仕事が不十分であることで、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤにまだ達していないと判定して、前述したようにステップ１０を実行した後、本処理を終了する。
【００３８】
一方、ステップ１１の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＮ２≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ１およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ２が成立しているときには、ミルモータ３ｂ積算回転数ＳＵＭＮおよび仕事がいずれも十分な値に達したことにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定して、前述したように、ステップ１２，１３を実行した後、本処理を終了する。
【００３９】
一方、ステップ７の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＮ≧ＳＵＭＮ１が成立しているときには、ミルモータ３ｂの過回転を防止すべきであると判定して、前述したように、ステップ１２，１３を実行した後、本処理を終了する。
【００４０】
次に、以上のコーヒーミル３の制御処理を実行した場合の制御結果例について、図４および５を参照しながら説明する。まず、図４に示す制御結果例では、販売動作の実行条件が成立した時点（時刻ｔ０）以降、リレー９がＯＮ状態に保持され、コーヒーミル３の運転が継続される。それにより、積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩが時間の経過に伴って上昇する。そして、ＳＵＭＮ≧ＳＵＭＮ２が成立した時点（時刻ｔ１）では、ＳＵＭＩ＜ＳＵＭＩ２となっていることにより、ミルモータ３ｂの仕事が不十分であり、積算回転数ＳＵＭＮが原料粉の作製に寄与しない空転状態のときの回転数を含んでいることで、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤにまだ達していないと判定される。それにより、リレー９がＯＮ状態に保持され、コーヒーミル３の運転が継続される。
【００４１】
その後、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ１のままで、ＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ２が成立した時点（時刻ｔ２）で、原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定されることによって、リレー９がＯＦＦされ、コーヒーミル３の運転が停止される。その結果、所定量ＭＣＭＤ分の原料粉が適切に作製される。
【００４２】
また、図５に示す制御結果例では、販売動作の実行条件が成立した時点（時刻ｔ１０）以降、リレー９がＯＮ状態に保持され、コーヒーミル３の運転が継続される。それにより、積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩが時間の経過に伴って上昇する。そして、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ２のままで、ＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ１が成立した時点（時刻ｔ１１）で、原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定されることによって、リレー９がＯＦＦされ、コーヒーミル３の運転が停止される。その結果、所定量ＭＣＭＤ分の原料粉が適切に作製される。
【００４３】
以上のように、本実施形態のコーヒー原料粉の作製装置１によれば、コーヒーミル３の始動時以降、積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩが算出されるとともに、ＳＵＭＮ２≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ１およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ２が成立したとき、またはＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ２およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ１が成立したときには、コーヒーミル３が停止される。この場合、前述したように、積算回転数ＳＵＭＮは、コーヒーミル３によって作製された原料粉の量を表すものの、原料粉の作製に寄与しない空転状態のときの回転数を含んでいる可能性があり、そのため、コーヒーミル３による原料粉の作製量を積算回転数ＳＵＭＮのみに基づいて計量した場合、その計量精度が必ずしも高くない可能性がある。一方、積算電流値ＳＵＭＩは、コーヒーミル３のミルモータ３ｂにおける実際の仕事を表すものであるので、これらの積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩに応じて、コーヒーミル３の運転／停止を制御することにより、原料粉の作製に寄与しない回転数の影響を排除し、コーヒーミル３によって実際に作製された原料粉を精度よく計量しながら、所定量ＭＣＭＤ分の原料粉を作製することができる。すなわち、従来のような高価な可変容量式の計量器を用いることなく、所定量ＭＣＭＤ分の原料粉を精度よく計量しながら作製することができ、その分、製造コストを削減することができる。
【００４４】
次に、図６および図７を参照しながら、本願発明の第２実施形態に係るコーヒー原料粉の作製装置について説明する。図６に示すように、第２実施形態の作製装置１Ａは、前述した第１実施形態の作製装置１と比べて、計量器２０を除いて同様に構成されているので、以下、作製装置１と同じ構成に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略するとともに、計量器２０を中心に説明する。
【００４５】
この計量器２０は、コーヒーミル３によって作製された一定量ＭＲＥＦ分の原料粉を計量可能な定量式のものであり、コーヒーミル３の下側に取り付けられている。この計量器２０によって計量可能な一定量ＭＲＥＦは、カップ式自動販売機が販売する複数種類のコーヒー飲料のうちの、飲料抽出に必要な原料粉の所定量の最少のものよりも若干少ない値に設定されている。計量器２０は、図７に示すように、計量器本体２１、支持部２２、シャッタ２３、電磁アクチュエータ２４およびコイルばね２５などを備えている。
【００４６】
計量器本体２１は、断面矩形で上下に開口しており、その上側開口を介してコーヒーミル３の原料粉放出口３ｃに嵌合しているとともに、その状態でコーヒーミル３に固定されている。また、支持部２２は、計量器本体２１から斜め下がりに一体に延びる２つのアーム２２ａ，２２ａを備えている。シャッタ２３は、その両端から突出する回動軸２３ａ，２３ａ（１つのみ図示）を有しており、各回動軸２３ａが各アーム２２ａの孔にそれぞれ嵌合した状態で支持部２２に取り付けられている。それにより、シャッタ２３は、計量器本体２１の下側開口を閉鎖する閉鎖位置（図７（ａ）に示す位置）と、下側開口を開放する開放位置（図７（ｂ）に示す位置）との間で回動自在に構成されている。
【００４７】
コイルばね２５は、その一端部がアーム２２ａの先端部に取り付けられ、他端部がシャッタ２３の上側端部に取り付けられており、このコイルばね２５の付勢力によって、シャッタ２３は、通常、閉鎖位置に保持されているとともに、その上端部が電磁アクチュエータ２４のプランジャ２４ｂの先端部に当接している。また、シャッタ２３は、コーヒーミル３による原料粉の作製量が前述した一定量ＭＲＥＦに達した際、コイルばね２５の付勢力に抗しながら、閉鎖位置から開放位置側の計量位置（図示せず）までに若干、回動する。
【００４８】
一方、電磁アクチュエータ２４は、支持部２２に固定されたアクチュエータ本体２４ａと、アクチュエータ本体２４ａに対して、図７（ａ）に示す退避位置と図７（ｂ）に示す駆動位置との間で出没自在のプランジャ２４ｂを有している。アクチュエータ本体２４ａには、図示しないソレノイドが内蔵されており、このソレノイドの電磁力により、プランジャ２４ｂが駆動される。
【００４９】
電磁アクチュエータ２４は、図８に示すように、コントローラ１０に電気的に接続されており、コントローラ１０によってＯＮ／ＯＦＦされる。電磁アクチュエータ２４がＯＦＦされているときには、ソレノイドは非励磁状態に保持され、それにより、プランジャ２４ａは、コイルばね２５の付勢力によって退避位置に保持される。一方、電磁アクチュエータ２４がＯＮされたときには、ソレノイドが励磁され、それにより、プランジャ２４ａは、コイルばね２５の付勢力に抗しながら駆動位置まで突出することによって、シャッタ２３を開放位置に駆動する。
【００５０】
また、計量器本体２１の側壁の外面には、シャッタスイッチ２６が取り付けられており、このシャッタスイッチ２６は、図８に示すように、コントローラ１０に電気的に接続されている。シャッタスイッチ２６は、シャッタ２３が閉鎖位置にあるときにはＯＦＦ状態に保持され、それを表す信号をコントローラ１０に出力する。さらに、シャッタスイッチ２６は、シャッタ２３が閉鎖位置から前述した計量位置まで回動した際、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化し、それを表す信号をコントローラ１０に出力する。
【００５１】
次に、図９を参照しながら、コントローラ１０によるコーヒーミル３および計量器２０の制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、コーヒーミル３および計量器２０を制御することによって、今回の販売飲料に対応する所定量ＭＣＭＤ分の原料粉を作製するものであり、所定の制御周期で実行される。
【００５２】
この制御処理では、まず、ステップ２０で、前述した販売フラグＦ＿ＳＡＬＥが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、この判別結果がＹＥＳのときには、コーヒー飲料の販売動作を実行すべきであると判定して、ステップ２１に進み、しきい値フラグＦ＿ＲＥＦが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、しきい値を設定すべきであると判定して、ステップ２２に進み、第３および第４回転数しきい値ＳＵＭＮ３，ＳＵＭＮ４と、第３および第４電流しきい値ＳＵＭＩ３，ＳＵＭＩ４をそれぞれ設定する。
【００５３】
具体的には、これらの４つのしきい値ＳＵＭＮ３，ＳＵＭＮ４，ＳＵＭＩ３，ＳＵＭＩ４はいずれも、今回の販売飲料を抽出するのに必要な原料粉の所定量ＭＣＭＤから計量器２０で計量される一定量ＭＲＥＦを減算した値（ＭＣＭＤ−ＭＲＥＦ）に応じて、図示しない４つのマップをそれぞれ検索することにより設定される。なお、第３および第４回転数しきい値ＳＵＭＮ３，ＳＵＭＮ４は、ＳＵＭＮ４＝０．８×ＳＵＭＮ３が成立するように設定され、第３および第４電流しきい値ＳＵＭＩ３，ＳＵＭＩ４は、ＳＵＭＩ４＝０．８５×ＳＵＭＩ３が成立するように設定される。
【００５４】
ステップ２２で以上のように４つのしきい値を設定した後、ステップ２３で、それを表すためにしきい値フラグＦ＿ＲＥＦを「１」に設定する。これにより、次回のループでステップ２１の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、ステップ２２，２３をスキップして、ステップ２４に進む。
【００５５】
ステップ２１または２３に続くステップ２４では、シャッタスイッチ２６がＯＮ状態にあるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、シャッタスイッチ２６がＯＦＦ状態にあるときには、コーヒーミル３による原料粉の作製量が前述した一定量ＭＲＥＦに達していないと判定して、ステップ３６に進み、電磁アクチュエータ２４をＯＦＦする。それにより、シャッタ２３は、コイルばね２５の付勢力によって前述した閉鎖位置に保持されることで、計量器本体２１の下側開口が閉鎖状態に保持される。
【００５６】
次いで、ステップ３１に進み、リレー９をＯＮする。これにより、コーヒーミル３の運転が継続される。その後、本処理を終了する。
【００５７】
一方、ステップ２４の判別結果がＹＥＳで、シャッタスイッチ２６がＯＮ状態にあるときには、コーヒーミル３による原料粉の作製量が一定量ＭＲＥＦに達したと判定して、ステップ２５に進み、電流値積分回路８からの入力信号が表す積算電流値ＳＵＭＩの値を読み込む。その後、ステップ２６で、ロータリエンコーダ７からの入力信号に基づき、積算回転数ＳＵＭＮを算出する。
【００５８】
次いで、ステップ２７に進み、ステップ２６で算出した積算回転数ＳＵＭＮが、ステップ２２で設定した第３回転数しきい値ＳＵＭＮ３以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ２８に進み、積算回転数ＳＵＭＮが、ステップ２２で設定した第４回転数しきい値ＳＵＭＮ４以上であるか否かを判別する。
【００５９】
この判別結果がＮＯのときには、ステップ２９に進み、ステップ２５で読み込んだ積算電流値ＳＵＭＩが、ステップ２２で設定した第３電流しきい値ＳＵＭＩ３以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ４およびＳＵＭＩ＜ＳＵＭＩ３が成立しているときには、ミルモータ３ｂの積算回転数が十分な値に達しておらずかつミルモータ３ｂの仕事が不十分であることにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤにまだ達していないと判定する。
【００６０】
次いで、ステップ３０に進み、電磁アクチュエータ２４をＯＮする。これにより、シャッタ２３が開放位置に駆動され、計量器本体２１の下側開口が開放状態に保持される。それにより、コーヒーミル３によって作製された原料粉がコーヒー飲料抽出機４に供給される。次に、ステップ３１で、リレー９をＯＮする。これにより、コーヒーミル３の運転が継続される。その後、本処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップ２９の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ４およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ３が成立しているときには、ミルモータ３ｂの仕事が十分な値に達したことにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定して、ステップ３３，３４で、電磁アクチュエータ２４をＯＦＦするとともに、リレー９をＯＦＦする。これにより、シャッタ２３が閉鎖位置に駆動され、計量器２０が原料粉の計量を可能な状態に復帰するとともに、コーヒーミル３の運転が停止される。
【００６２】
次いで、ステップ３５で、前述した販売フラグＦ＿ＳＡＬＥおよびしきい値フラグＦ＿ＲＥＦをいずれも「０」に設定するとともに、積算回転数ＳＵＭＮを値０にリセットする。その後、本処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップ２８の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３２に進み、積算電流値ＳＵＭＩが第４電流しきい値ＳＵＭＩ４以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＳＵＭＮ４≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ３およびＳＵＭＩ＜ＳＵＭＩ４が成立しているときには、ミルモータ３ｂの積算回転数ＳＵＭＮが十分な値に達しているものの、ミルモータ３ｂの仕事が不十分であることで、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤにまだ達していないと判定して、前述したようにステップ３０，３１を実行した後、本処理を終了する。
【００６４】
一方、ステップ３２の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＮ４≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ３およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ４が成立しているときには、ミルモータ３ｂの仕事および積算回転数ＳＵＭＮがいずれも十分な値に達したことにより、コーヒーミル３による原料粉の作製量が所定量ＭＣＭＤに達したと判定して、前述したように、ステップ３３〜３５を実行した後、本処理を終了する。
【００６５】
一方、ステップ２７の判別結果がＹＥＳで、ＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ３が成立しているときには、ミルモータ３ｂの過回転を防止すべきであると判定して、前述したように、ステップ３３〜３５を実行した後、本処理を終了する。
【００６６】
以上のように、本実施形態のコーヒー原料粉の作製装置１Ａによれば、コーヒーミル３により一定量ＭＲＥＦ分の原料粉が作製され、シャッタスイッチ２６がＯＮ状態になった以降、積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩが算出されるとともに、ＳＵＭＮ４≦ＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ３およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ４が成立したとき、またはＳＵＭＮ＜ＳＵＭＮ４およびＳＵＭＩ≧ＳＵＭＩ３が成立したときには、コーヒーミル３が停止される。この場合、前述した理由により、コーヒーミル３による原料粉の作製量を積算回転数ＳＵＭＮのみに基づいて計量した場合、その計量精度が必ずしも高くない可能性があるものの、積算電流値ＳＵＭＩは、コーヒーミル３のミルモータ３ｂにおける実際の仕事を表すものであるので、これらの積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩに応じて、コーヒーミル３の運転／停止を制御することにより、原料粉の作製に寄与しない回転数の影響を排除し、コーヒーミル３によって実際に作製された原料粉を精度よく計量しながら、全体として所定量ＭＣＭＤ分の原料粉を作製することができる。すなわち、従来のような可変容量式の計量器と比べてより安価な定量式の計量器２０を用いることによって、所定量ＭＣＭＤ分の原料粉を精度よく計量しながら作製することができ、その分、製造コストを削減することができる。
【００６７】
なお、各実施形態は、積算電流値ＳＵＭＩとして、電流値Ｉと無負荷電流値ＩＲＥＦとの偏差（Ｉ−ＩＲＥＦ）の積算値を用いた例であるが、本願発明の積算電流値はこれに限らず、電流値Ｉをそのまま積算した値を用いてもよい。その場合には、前述した第１〜第４電流しきい値ＳＵＭ１〜４として、無負荷電流値ＩＲＥＦの積分値分を加味した値を用いればよい。
【００６８】
また、各実施形態は、電流値検出手段として電流値積算回路８を用いた例であるが、本発明の電流値検出手段はこれに限らず、ミルモータ３ｂに流れる電流の値を検出可能なものであればよい。例えば、電流値検出手段として、磁界センサタイプの電流センサを用いてもよい。
【００６９】
さらに、各実施形態は、積算電流値算出手段として電流値積分回路８を用いた例であるが、本発明の積算電流値算出手段はこれに限らず、ミルモータ３ｂに流れる電流の検出値を積算可能なものであればよい。例えば、積算電流値算出手段として、マイクロコンピュータなどを用いてもよい。
【００７０】
一方、各実施形態は、ミルモータ３ｂの回転の数を検出する回転数検出手段として、ロータリエンコーダ７を用いた例であるが、本発明の回転数検出手段はこれに限らず、ミルモータ３ｂの回転数Ｎを検出できるものであればよい。例えば、回転数検出手段として、ＭＲＥ（磁気抵抗素子）回転センサやレゾルバなどを用いてもよい。
【００７１】
また、各実施形態は、積算回転数算出手段としてマイクロコンピュータで構成されたコントローラ１０を用いた例であるが、積算回転数算出手段はこれに限らず、ミルモータの回転数を積算可能なものであればよい。例えば、積算回転数算出手段として、積分回路などの電気回路を用いてもよい。
【００７２】
さらに、各実施形態は、電動機としてＤＣモータタイプのミルモータ３ｂを用いた例であるが、これに代えてＡＣモータを電動機として用いてもよい。
【００７３】
また、第２実施形態は、計量精度を高めるために、シャッタスイッチ２６のＯＮ／ＯＦＦ状態、積算回転数ＳＵＭＮおよび積算電流値ＳＵＭＩに応じて、コーヒーミル３の運転／停止を制御した例であるが、シャッタスイッチ２６のＯＮ／ＯＦＦ状態および積算回転数ＳＵＭＮに応じて、コーヒーミル３の運転／停止を制御してもよい。その場合には、前述した図９の制御処理において、ステップ２２で、第３および第４回転数しきい値ＳＵＭＮ３，ＳＵＭＮ４のみを算出し、ステップ２８の判別結果がＮＯのときには、ステップ３０に進むとともに、ステップ２８の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３３に進むように構成すればよい。このようにした場合、ある程度の計量精度を確保することができる。
【００７４】
さらに、第２実施形態は、計量器２０によって計量可能な一定量ＭＲＥＦは、カップ式自動販売機が販売する複数種類のコーヒー飲料のうちの、飲料抽出に必要な原料粉量の最少値よりも若干少ない値に設定した例であるが、この一定量ＭＲＥＦを最少値と同じ値に設定してもよい。その場合には、図９において、ＭＣＭＤ＝ＭＲＥＦのときに、ステップ３４，３５を実行すると同時に電磁アクチュエータ２４をＯＮし、所定時間が経過した時点で、電磁アクチュエータ２４をＯＦＦするように構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本願発明の第１実施形態に係るコーヒー原料粉の作製装置の外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のコーヒー原料粉の作製装置の電気的な概略構成を示す図である。
【図３】コーヒーミルの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】コーヒーミルの制御結果の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】コーヒーミルの制御結果の他の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】本願発明の第２実施形態に係るコーヒー原料粉の作製装置の外観を示す斜視図である。
【図７】計量器において（ａ）シャッタを閉鎖した状態と（ｂ）シャッタを開放した状態をそれぞれ示す斜視図である。
【図８】第２実施形態のコーヒー原料粉の作製装置の電気的な概略構成を示す図である。
【図９】コーヒーミルおよび計量器の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ  コーヒー原料粉の作製装置
３  コーヒーミル
３ｂ  ミルモータ（電動機）
７  ロータリエンコーダ（回転数検出手段）
８  電流値積分回路（電流値検出手段、積算電流値算出手段）
１０  コントローラ（積算回転数算出手段、制御手段）
２０  計量器
ＭＣＭＤ  所定量
ＭＲＥＦ  一定量
Ｎ  回転数
ＳＵＭＮ  積算回転数
Ｉ  電流の値
ＳＵＭＩ  積算電流値
ＩＲＥＦ  所定の無負荷電流値
【図１】
2007143935.tif 000003
【図２】
2007143935.tif 000004
【図３】
2007143935.tif 000005
【図４】
2007143935.tif 000006
【図５】
2007143935.tif 000007
【図６】
2007143935.tif 000008
【図７】
2007143935.tif 000009
【図８】
2007143935.tif 000010
【図９】
2007143935.tif 000011