(57)【要約】【課題】湯等の熱水に晒される環境下においても親水性状態を良好に保持することができる表面親水性部材及び飲料抽出装置を提供すること。【解決手段】本発明の表面親水性部材は、基材と、該基材の表面に、ポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより形成された親水性層とを有するものであって、親水性層は、アンモニア処理を施して成るものである。本発明の飲料抽出装置は、シリンダ１２の内部に投入された粉末原料及び湯から成る混合液を濾過させることにより、飲料を抽出するようにしたものであって、シリンダ１２は、内表面にポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより親水性層１３が形成され、親水性層１３は、アンモニア処理を施して成るものである。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
該基材の表面に、ポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより形成された親水性層と
を有する表面親水性部材において、
前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする表面親水性部材。
【請求項２】
前記親水性層は、マグネシウム化合物を含有して成ることを特徴とする請求項１に記載の表面親水性部材。
【請求項３】
抽出容器の内部に投入された粉末原料及び湯から成る混合液を濾過させることにより、飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、
前記抽出容器は、内表面にポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより親水性層が形成され、
前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項４】
前記抽出容器からの飲料の流体通路と成る抽出通路を備え、
該抽出通路は、該飲料を臨む内表面にポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより親水性層が形成され、
前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする請求項３に記載の飲料抽出装置。
【請求項５】
前記親水性層は、マグネシウム化合物を含有して成ることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の飲料抽出装置。
【請求項６】
前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより該抽出容器の内表面を超親水性状態にして、粉末原料及び湯を投入するようにしたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項７】
前記表面処理水は、湯成分として、抽出する飲料を構成することを特徴とする請求項６に記載の飲料抽出装置。
【請求項８】
前記超親水性状態は、水に対する接触角が５°以下の大きさであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の飲料抽出装置。
【請求項９】
前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄する後処理水を供給する後処理水供給手段を備えたことを特徴とする請求項３〜８のいずれか一つに記載の飲料抽出装置。
【請求項１０】
前記後処理水は、湯成分として、抽出する飲料を構成することを特徴とする請求項９に記載の飲料抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面親水性部材及び飲料抽出装置に関し、より詳細には、例えば、カップ式飲料自動販売機等においてレギュラーコーヒー等のコーヒー飲料を抽出するのに用いられる表面親水性部材、及びこれを備えて成る飲料抽出装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えばレギュラーコーヒー等の飲料を提供するカップ式飲料自動販売機には、自動販売機内に飲料抽出装置が備えてある。飲料抽出装置は、抽出容器に投入された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）及び湯を混合・撹拌した後に濾過し、抽出通路を通じてコーヒー飲料を抽出するものである。抽出されたコーヒー飲料は、ベンドステージに搬出されたカップに供給されて提供されることになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２０４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記飲料抽出装置では、コーヒー飲料の抽出後に、微量のコーヒー原料滓等の残渣が抽出容器の内表面に付着する結果、この抽出容器の汚染を招来していた。また、残渣の付着は、以降のコーヒー飲料の提供時に付着した残渣の一部が溶出することにより、抽出されたコーヒー飲料の新鮮な風味や品質を損ねる要因になっていた。
【０００５】
一方、上記抽出容器の内表面を親水性状態にすると、コーヒー原料滓等が付着しにくいことが知られている。そのように内表面を親水性状態にするには、親水性材料を抽出容器の内表面にコーティングする必要がある。ここで、抽出容器がプラスチック等の樹脂成型品や金属、セラミックス等から構成されて成るものであることを考慮すると、これらの材質と相性が良好なポリシラザンが親水性材料として有効である。
【０００６】
ところが、ポリシラザンは、湯等の熱水に弱く、熱水と反応して容易に加水分解してしまうという性質を有している。これにより、ポリシラザンは、湯等の熱水に晒される環境下での信頼性に問題があった。
【０００７】
尚、ここでは、コーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置についての問題点について述べたが、これに限られるものではなく、ポリシラザンをコート材として用いる表面親水性部材についても同様の問題があることはいうまでもない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みて、湯等の熱水に晒される環境下においても親水性状態を良好に保持することができる表面親水性部材及び飲料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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る表面親水性部材は、基材と、該基材の表面に、ポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより形成された親水性層とを有する表面親水性部材において、前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る表面親水性部材は、上記請求項１において、前記親水性層は、マグネシウム化合物を含有して成ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る飲料抽出装置は、抽出容器の内部に投入された粉末原料及び湯から成る混合液を濾過させることにより、飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、前記抽出容器は、内表面にポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより親水性層が形成され、前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る飲料抽出装置は、上記請求項３において、前記抽出容器からの飲料の流体通路と成る抽出通路を備え、該抽出通路は、該飲料を臨む内表面にポリシラザンを含有して成るコート材をコーティングすることにより親水性層が形成され、前記親水性層は、アンモニア処理を施して成ることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る飲料抽出装置は、上記請求項３又は上記請求項４において、前記親水性層は、マグネシウム化合物を含有して成ることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に係る飲料抽出装置は、上記請求項３〜５のいずれか一つにおいて、前記抽出容器の内部に表面処理水を供給することにより該抽出容器の内表面を超親水性状態にして、粉末原料及び湯を投入するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項７に係る飲料抽出装置は、上記請求項６において、前記表面処理水は、湯成分として、抽出する飲料を構成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項８に係る飲料抽出装置は、上記請求項６又は上記請求項７において、前記超親水性状態は、水に対する接触角が５°以下の大きさであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項９に係る飲料抽出装置は、上記請求項３〜８のいずれか一つにおいて、前記混合液の濾過により前記抽出容器の内表面に付着した残渣を洗浄する後処理水を供給する後処理水供給手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１０に係る飲料抽出装置は、上記請求項９において、前記後処理水は、湯成分として、抽出する飲料を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の表面親水性部材によれば、基材の表面に形成された親水性層は、アンモニア処理を施して成るので、親水性層中に水酸基及びアミノ基が形成され、これにより、耐熱水性に優れたものになる。従って、湯に晒される環境下においても親水性状態を良好に保持することができるという効果を奏する。
【００２０】
本発明の飲料抽出装置によれば、抽出容器の内表面に形成された親水性層は、アンモニア処理を施して成るので、親水性層中に水酸基及びアミノ基が形成され、これにより、良好な耐摩耗性を有しながら耐熱水性に優れたものになる。従って、湯に晒される環境下においても親水性状態を良好に保持することができ、しかも抽出容器の洗浄等により親水性層が摩擦される場合でも該親水性層の厚みを良好に保持することができるという効果を奏する。
【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、本発明に係る表面親水性部材及び飲料抽出装置の好適な実施の形態について説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、飲料抽出装置を中心に説明し、表面親水性部材については適宜説明することにする。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態である飲料抽出装置を概念的に示すものである。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
【００２３】
図２に示すカップ式飲料自動販売機Ａは、機器筐体Ｂの前面パネルＣに商品選択ボタンＤ及び商品販売口Ｅを備えている。商品選択ボタンＤは、利用者が商品を選択するためのもので、商品表示部Ｆに展示された複数の商品見本Ｇに対応して設けてある。商品販売口Ｅは、選択した商品を提供するための開口であり、前面パネルＣの略中央となる部位に設けてある。この商品販売口Ｅには、その内底部にカップＨを載置するための販売トレイＪが配設してある。また、前面パネルＣには、硬貨を投入するためのコイン投入口Ｋ、投入した硬貨を返却するためのコイン返却レバーＬ、硬貨を返却するためのコイン返却口Ｍがそれぞれ設けられている。
【００２４】
図１に示す飲料抽出装置は、機器筐体Ｂの内部に設けられたもので、フィルタブロック１１及びシリンダ（抽出容器）１２を備えている。
【００２５】
フィルタブロック１１は、上端に受入口１１ａを有した有底の円筒状を成すもので、装置本体１の所定個所に配設してある。このフィルタブロック１１には、抽出通路２０が接続してある。抽出通路２０は、フィルタブロック１１から開閉バルブ２１、抽出ポンプ（例えばチュービングポンプ）２２及び抽出バルブ２３を介して抽出ノズル２４に至る流体通路であり、抽出ポンプ２２が駆動している場合にフィルタブロック１１の液体を抽出ノズル２４に送出することが可能である。この抽出通路２０において開閉バルブ２１と抽出ポンプ２２との間に位置する部位には、廃液バルブ２５を有した廃液通路２６を接続してある。
【００２６】
シリンダ１２は、上下両端が開口し、上方側が絞られた円筒状を成すもので、昇降手段（図４参照）３０を介して上下方向に移動可能に配設してある。このシリンダ１２は、上動した場合にフィルタブロック１１から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって下端開口（後述する抽出口１２ｂ）が閉塞された抽出器１０を構成することになる。このシリンダ１２についてより詳細に説明すると次のようになる。
【００２７】
シリンダ１２は、例えば、プラスチック、金属、セラミックス等々の種々の材料から形成することができ、本実施の形態では、ポリサルフォン樹脂等の熱可塑性樹脂材から形成してある。このシリンダ１２は、上端部に投入口１２ａを備えた投入部１２１と、これに連通し、かつ下端部に抽出口１２ｂを備えた混合部１２２とを有している。投入部１２１は、図３に示すように、肉厚が均一であり、下方の混合部１２２に向かって内径が連続的に小さくなる態様でテーパー状に形成して成るものである。混合部１２２は、ガイド部１２２１と抽出口近傍部１２２２とを有している。
【００２８】
ガイド部１２２１は、図からも明らかなように混合部１２２の大部分を占める主部分である。この混合部１２２は、投入口１２ａから投入された原料等から成る混合液を抽出口近傍部１２２２に案内するためのものであり、上端部分が投入部１２１の下端部分に連設している。このガイド部１２２１の内表面は、内部空間が抽出口近傍部１２２２に向けて連続的に漸次大きく態様でテーパー状に形成されて成るものである。ここで、ガイド部１２２１の内表面のテーパー角は、５°以上２０°以下の大きさであり、好ましくは５°以上１５°以下の大きさであり、特に容器としての機能を損なわないためには５°以上１０°以下の大きさであることが好ましい。
【００２９】
抽出口近傍部１２２２は、ガイド部１２２１に連設し、下端部に抽出口１２ｂを備えている。この抽出口近傍部１２２２の内表面は、内部空間が抽出口１２ｂに向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成して成るものである。ここで、抽出口近傍部１２２２の内表面のテーパー角は、２５°以上６０°以下の大きさであり、容器としての機能を損なわないためには３０°以上４０°以下の大きさであることが好ましい。
【００３０】
上記シリンダ１２の内表面には、図３に示すように、親水性層１３が形成してある。親水性層１３は、ポリシラザンを主成分として含有して成るものであり、その厚みは、例えば１００ｎｍ〜５μｍの大きさである。このような親水性層１３は、次のようにして形成したものである。
【００３１】
よく乾燥させたシリンダ１２の内表面に、ポリシラザンを含有して成るコート材（例えば、ＡＺエレクトロニクスマテリアルズ社製のパラジウム触媒硬化のＮＬ１１０）をスプレー塗布等によりコーティングしてコート膜を形成する。その後、加熱又は高温高湿雰囲気下においてコート膜をシリカ（ＳｉＯ2（ケイ素酸化物））転化させることにより、該コート膜を硬質化させる。そして、硬質化させたコート膜にアンモニア処理を施す。ここに、アンモニア処理としては、アンモニア水溶液又はアンモニウム塩の水溶液に浸漬、アンモニアガスの噴出処理等々が挙げられるが、本実施の形態では、アンモニア水溶液に浸漬させることをアンモニア処理の一例として説明する。硬質化させたコート膜が内表面に形成されたシリンダ１２を、濃度が２．５％以上のアンモニア水溶液に約１時間浸漬させる。このようにアンモニア水溶液に浸漬させることにより、アンモニア水溶液中の水素イオンがプロトネーションすることによってコート膜中に水酸基及びアミノ基が形成されて親水性表面になる。そのようにアンモニア処理を施したものを、水道水中に浸漬して例えば１０時間煮沸することにより、親水性層１３が形成される。このように水道水中で煮沸することにより、水道水中のマグネシウムイオンが酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムのようにマグネシウム化合物として親水性層１３に含有される。
【００３２】
つまり、親水性層１３は、ポリシラザンを含有したコート材をコーティングしたものにアンモニア処理を施して成る、又はアンモニア処理を施してマグネシウム化合物を含有して成るものである。このような親水性層１３は、アンモニア処理を施して成るので、水酸基及びアミノ基が形成され、これにより、良好な耐摩耗性を有しながら耐熱水性に優れたものになる。また、親水性層１３は、マグネシウム化合物を含有して成るので、親水性能が向上し、水に対する接触角（以下、水接触角ともいう）を例えば５°以下の超親水性状態に規定することができる。また、図には明示しないが、抽出通路２０を構成する部材の内表面、すなわち、抽出された飲料を臨む面にも上記親水性層１３が形成してある。従って、本実施の形態では、シリンダ１２を構成する部材及び抽出通路２０を構成する部材が基材となり、該基材の表面、すなわちシリンダ１２の内表面及び抽出通路２０の内表面に、親水性層１３が形成されることにより表面親水性部材が構成されることになる。換言すると、シリンダ１２及び抽出通路２０は、表面親水性部材の一例となる。
【００３３】
上記飲料抽出装置には、装置本体１に、フィルタ供給手段４０、原料シュータ５０及びシャワー湯ノズル６０が設けてある。
【００３４】
フィルタ供給手段４０は、ロール状に巻回された紙製で帯状をなすフィルタ紙４１をフィルタブロック１１とシリンダ１２との間に順次繰り出すためのものである。本実施の形態では、ロールから順次フィルタ紙４１を繰り出す繰出ローラ対４２と、繰出ローラ対４２によって繰り出されたフィルタ紙４１をフィルタブロック１１及びシリンダ１２の間に案内する一対のガイドローラ４３とを備えたフィルタ供給手段４０を構成してある。フィルタ供給手段４０によって繰り出されるフィルタ紙４１は、その幅がシリンダ１２の抽出口１２ｂ（下端開口）、及びフィルタブロック１１における受入口１１ａの内径よりも大きな幅を有しており、これらシリンダ１２の抽出口１２ｂ及び受入口１１ａを覆うことが可能である。
【００３５】
原料シュータ５０は、ミル５１で粉砕した挽き豆等のコーヒー原料（粉末原料）を下方に案内するべく下方に向けて漸次内径が減少する態様で形成したもので、下端開口がシリンダ１２の投入口１２ａよりも細径に構成してある。この原料シュータ５０は、下端開口がシリンダ１２の開口上方域に配置されるように装置本体１に取り付けてある。
【００３６】
シャワー湯ノズル６０は、湯タンク６１に貯留した湯をシャワー状に供給するためのもので、シャワー湯バルブ６２及びヒータ６３を介して湯タンク６１に接続してある。本実施の形態では、小径で多数の供給孔（図示せず）を有したシャワーヘッドをシャワー湯ノズル６０として適用しており、これら多数の供給孔からシャワー状の湯を供給することが可能である。図には明示していないが、シャワー湯ノズル６０の供給孔は、シャワー湯ノズル６０の軸心を中心とした円形の範囲に均一に湯を供給できるように構成してある。
【００３７】
このシャワー湯ノズル６０は、シリンダ１２を構成する混合部１２２の内表面に形成された親水性層１３の表面に満遍なく均一にシャワー湯を供給できるように装置本体１に取り付けてある。より具体的には、シャワー湯ノズル６０の軸心がシリンダ１２の軸心に合致するように配置してある。
【００３８】
図４は、カップ式飲料自動販売機の制御系を示すものである。この図４に示すように、カップ式飲料自動販売機Ａは、自販機制御部８０及び抽出制御部９０を備えている。
【００３９】
自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤ及び硬貨処理部Ｎの動作を制御するものである。具体的には、コイン投入口Ｋから硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、硬貨処理部Ｎを通じてその正偽を判定し、正貨であった場合にさらに投入金額の認識を行う。商品販売に必要となる金額の硬貨が投入された場合、自販機制御部８０は、商品選択ボタンＤを有効化し、更に有効化した商品選択ボタンＤが押下された場合、商品選択信号を後述する抽出制御部９０に出力する。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、釣り銭をコイン返却口Ｍに返却する処理を行う。
【００４０】
抽出制御部９０は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力された場合、予めメモリ９１に格納したプログラムやデータに従って、飲料抽出装置各部の制御を行うものである。
【００４１】
図５〜図１３は、それぞれ上述した飲料抽出装置の動作を説明するための模式図である。以下、図１、図５〜図１３を参照しながら、飲料抽出装置の抽出制御部９０が実行する処理について説明する。
【００４２】
まず、商品選択ボタンＤが押下されていない場合、飲料抽出装置の抽出制御部９０は、図１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、シリンダ１２は上方に位置しており、フィルタブロック１１及びフィルタ紙４１から離隔した状態にある。また、この販売待機状態においては、シャワー湯バルブ６２が閉成した状態に保持されている一方、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３及び廃液バルブ２５がそれぞれ開成状態に保持されている。湯タンク６１においては、内部に設けたタンクヒータ６３が駆動し、内部に貯留した湯が所望の温度状態、例えば９５℃に維持されている。
【００４３】
上述した販売待機状態から利用者等によって硬貨が投入され、かつ任意の商品選択ボタンＤが押下されると、自販機制御部８０が商品選択信号を出力し、これにより、抽出制御部９０は、昇降手段３０を駆動させてシリンダ１２を下動させる。この結果、シリンダ１２は、フィルタ紙４１を介してフィルタブロック１１の受入口１１ａに嵌合し、該フィルタブロック１１によって抽出口１２ｂが閉塞されて抽出器１０を構成する。その後、抽出制御部９０は、開閉バルブ２１、抽出バルブ２３及び廃液バルブ２５をそれぞれ閉成させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シャワー湯ノズル６０から所望温度（例えば９５℃）に調整されたシャワー状の湯の供給を開始する。
【００４４】
ここで、飲料抽出装置においては、シャワー湯ノズル６０の軸心をシリンダ１２の軸心に合致するように配置しているため、より詳細には、シリンダ１２の内表面に形成した親水性層１３の表面に満遍なく均一に湯を供給できるように装置本体１に取り付けているため、シャワー湯ノズル６０から供給された湯がシリンダ１２の親水性層１３に向けて散布することになる。そして、シャワー湯ノズル６０からの湯がシリンダ１２の親水性層１３に向けて散布されると、親水性層１３の表面は、薄い水膜が形成された状態になる。つまり、シャワー湯バルブ６２を開成させることにより、所定量（例えば１０ｃｃ）のシャワー湯が、表面処理水としてシリンダ１２の内部に供給されたことになる。ここで、表面処理水として供給されるシャワー湯の量は、親水性層１３の表面に形成された水膜が例えば５〜３０秒間継続して存在する程度の大きさである。換言すると、シャワー湯が供給される結果、親水性層１３の表面に水膜が例えば５〜３０秒間存在することになる。
【００４５】
抽出制御部９０は、所定量の湯を表面処理水として供給した後、図６に示すように、ミル５１を駆動させることによってコーヒー豆を粉砕させ、コーヒー原料である挽き豆を原料シュータ５０から抽出器１０（シリンダ１２）の内部に投入させる。
【００４６】
予め設定した量の挽き豆がシリンダ１２に投入されると、抽出制御部９０は、図７に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シリンダ１２の内部のコーヒー原料に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００４７】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば６５ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させた後、撹拌手段７０（図４参照）を通じてコーヒー原料と湯との撹拌を行わせる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、撹拌湯としてシリンダ１２の内部に供給されたことになる。
【００４８】
しかる後、抽出制御部９０は、図８に示すように、撹拌手段７０を通じての撹拌を停止させる一方、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び開成させる。これにより、抽出制御部９０は、シリンダ１２の内部におけるコーヒー原料と湯（表面処理水及び撹拌湯）との混合物に対してシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。
【００４９】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定した量（例えば５０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。この結果、抽出器１０の内部では、所定量に調整された混合液が生成されることになる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、追加湯として抽出器１０の内部に供給されたことになる。
【００５０】
そして、抽出制御部９０は、図９に示すように、開閉バルブ２１及び抽出バルブ２３を開成させる一方、抽出ポンプ２２を駆動させる。この結果、抽出器１０の内部で生成された混合液は、フィルタ紙４１を介して濾過されることになり、抽出通路２０及び抽出ノズル２４を通じて販売トレイＪに載置されたカップＨにコーヒー飲料が抽出して供給されることになる。
【００５１】
その際、抽出制御部９０は、図１０に示すように、ヒータ６３を駆動させた状態でシャワー湯バルブ６２を再び所定時間だけ開成させる。これにより、抽出制御部９０は、抽出器１０の内部にシャワー湯ノズル６０から所望温度に調整された湯の供給を開始する。これにより、供給された湯が、混合液の濾過によりシリンダ１２の内表面に残ったコーヒー原料滓を洗い流すことになる。コーヒー原料滓を洗い流した湯は、そのままフィルタ紙４１を通じて濾過され、抽出通路２０及び抽出ノズル２４を通じてカップＨにコーヒー飲料の湯成分として供給されることになる。この結果、カップＨには、所定量のコーヒー飲料が供給される。
【００５２】
シャワー湯ノズル６０を通じて供給した湯が予め設定された量（例えば３０ｃｃ）に達すると、抽出制御部９０は、シャワー湯バルブ６２を閉成させる。つまり、ここでシャワー湯ノズル６０を通じて供給された湯は、後処理水として抽出器１０の内部に供給されたことになる。
【００５３】
所定量のコーヒー飲料をカップＨに供給した抽出制御部９０は、図１１に示すように、抽出ポンプ２２を停止させた後、抽出バルブ２３を閉成させる一方、廃液バルブ２５を開成させる。この結果、フィルタブロック１１及び抽出通路２０に余剰となるコーヒー飲料は、廃液通路２６を通じて排出されることになり、これらフィルタブロック１１や抽出通路２０に残留することはない。
【００５４】
そして、抽出制御部９０は、図１２に示すように、昇降手段３０を駆動させることによりシリンダ１２を上動させる。更に、抽出制御部９０は、図１３に示すように、繰出ローラ対４２を駆動させることによって一定量のフィルタ紙４１を繰り出し、使用後のフィルタ紙４１及びこれに付着する抽出滓を滓バケツ４４に収納させ、上述した販売待機状態に復帰する。
【００５５】
以降、抽出制御部９０は、自販機制御部８０から商品選択信号が出力されるたびに上述した動作を繰り返し実行し、利用者が所望とするコーヒー飲料の提供を行う。
【００５６】
以上説明したように本実施の形態における飲料抽出装置によれば、シリンダ１２の内表面に形成した親水性層１３はアンモニア処理を施して成るので、良好な耐摩耗性を有しながら耐熱水性に優れたものになり、湯に晒される環境下においても親水性状態を良好に保持することができ、しかも抽出容器の洗浄等により親水性層が摩擦される場合でも該親水性層の厚みを良好に保持することができる。特に、親水性層１３がマグネシウム化合物を含有して成る場合には、親水性能を向上させることができる結果、超親水性状態を良好に保持することができる。
【００５７】
上記飲料抽出装置によれば、親水性層１３の表面は、表面処理水として供給した所定量の湯により水膜が形成されるために、濡れ性が良好な状態になる。そのため、混合液が濾過されることにより液面低下する際に、混合液中のコーヒー原料滓が表面に付着することを低減させることができる。このようにコーヒー原料滓の付着を低減させることができるのは、コーヒー原料に油分が含まれていることに起因するものと考えられる。従って、親水性層１３の表面に混合液中の油分が付着することも同時に低減させることができる。
【００５８】
シリンダ１２を構成するガイド部１２２１の内表面は、テーパー状に形成して成ることにより、混合液が濾過されることにより液面低下する際、液面の横断面積を大きくすることができ、これにより、混合液中のコーヒー原料滓等の浮遊物の厚みも小さくなり、泡等の作用によって凝集したコーヒー原料滓が親水性の表面との界面に存在する浮遊物を取り込んで液面低下に貢献する結果、コーヒー原料滓が親水性層１３の表面に付着することを低減させることができる。特に、ガイド部１２２１の内表面のテーバー角は、５°以上２０°以下の大きさに形成したことにより、コーヒー原料滓が親水性層１３の表面に付着することを確実に低減させることができる。
【００５９】
また、上記飲料抽出装置においては、混合液を濾過してコーヒー飲料を抽出する際に、後処理水として所定量の湯を供給するので、混合液の濾過の際に親水性層１３の表面に残ったコーヒー原料滓を洗い流すことができ、これにより、シリンダ１２の内部にコーヒー原料滓が付着することをより確実に低減させることができる。
【００６０】
従って、本発明の実施の形態に係る飲料抽出装置では、コーヒー飲料の抽出過程において生じる残渣及び油分が親水性層１３の表面に付着することを低減することができるので、シリンダ１２の内部の汚染を防止することができ、しかも衛生的であるとともに、所望の風味や品質を有するコーヒー飲料の抽出ができる。また、内部を視認できるいわゆるシースルー装置等に適用する場合にも、残渣の付着を低減させることができるために見た目の向上を図ることができ、販売向上に寄与することができる。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施の形態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、種々の変更を行うことができる。
【００６２】
上述の実施の形態においては、親水性層１３は、アンモニア処理を施したものを水道水中に浸漬して所定時間煮沸することにより、マグネシウム化合物を含有して成るものであったが、本発明では、ポリシラザンを含有して成るコート材に予めマグネシウム化合物を配合して、マグネシウム化合物を配合したコート材をシリンダの内表面にコーティングするようにして形成しても良い。より詳細に説明すると、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウム等のマグネシウム化合物を５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさの微粉末にし、この微粉末をポリシラザン溶液に対して５〜６６体積％の割合で配合してコート材を形成する。このようなコート材をコーティングすることによっても、形成された親水性層はマグネシウム化合物を含有して成り、水接触角が５°以下の超親水性状態を有する。
【００６３】
また、コート材には、例えば電気石や戸室石、医王石等の赤外線やマイナスイオンを発生する鉱石を配合しても良い。かかる鉱石を配合することにより、形成された親水性層は、雑菌等の繁殖を有効に防止することが可能になる。
【００６４】
更に、コート材をシリンダの内表面にコーティングして硬化させた後に、必要に応じて親水促進剤を塗布しても良い。かかる親水促進剤を塗布することによっても、形成された親水性層は、優れた親水性を発揮することになる。
【００６５】
また、上述の実施の形態においては、表面処理水及び後処理水として供給された湯は、それぞれコーヒー飲料を構成する湯成分であったが、本発明では、表面処理水又は後処理水として供給された湯をそのまま廃棄しても構わない。
【００６６】
更に、上述の実施の形態においては、コーヒー飲料の抽出を抽出ポンプ２２の駆動により行う吸引式のものについて説明したが、本発明では、これに限定されず、抽出器の内部を加圧することによりコーヒー飲料の抽出する加圧式のものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明に係る表面親水性部材及び飲料抽出装置は、例えばカップ式飲料自動販売機等において、レギュラーコーヒー等のコーヒー飲料を抽出、インスタント材料を混合するミキシング部、飲料が通過する配管内部に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示す概念図である。
【図２】図１に示した飲料抽出装置を適用した自動販売機の正面図である。
【図３】図１に示したシリンダを拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図２に示した自動販売機の制御系を示すブロック図である。
【図５】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図６】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図７】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図８】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図９】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１０】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１１】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１２】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図１３】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０      抽出器
１１      フィルタブロック
１２      シリンダ
１２ａ    投入口
１２ｂ    抽出口
１３      親水性層
２０      抽出通路
３０      昇降手段
４０      フィルタ供給手段
５０      原料シュータ
６０      シャワー湯ノズル
７０      撹拌手段
８０      自販機制御部
９０      抽出制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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