(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、
底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、
この抽出器の下方に配置され、当該抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、
このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、前記抽出器内で抽出され且つ前記フィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、
このシリンダ内に摺動自在に設けられ、当該シリンダの前記開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ前記開口を介して当該シリンダの内外を連通する第２待機位置と、前記第１待機位置よりも下位で且つ前記開口から前記シリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、
このピストンを駆動するピストン駆動部と、
このピストン駆動部を制御することにより、前記ピストンを、前記第１待機位置、前記第２待機位置および前記飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、
飲料の抽出終了後からの経過時間を計測する計時手段と、
を備え、
前記ピストン制御手段は、前記ピストンを、飲料の抽出時に、前記第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、前記計測された経過時間が所定時間以下のときに前記第１待機位置に位置させ、前記経過時間が前記所定時間を上回ったときに前記第２待機位置に位置させることを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項２】
原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、
底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、
この抽出器の下方に配置され、当該抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、
このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、前記抽出器内で抽出され且つ前記フィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、
このシリンダ内に摺動自在に設けられ、当該シリンダの前記開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ前記開口を介して当該シリンダの内外を連通する第２待機位置と、前記第１待機位置よりも下位で且つ前記開口から前記シリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、
このピストンを駆動するピストン駆動部と、
このピストン駆動部を制御することにより、前記ピストンを、前記第１待機位置、前記第２待機位置および前記飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、
所定の単位時間あたりの飲料の抽出回数を計測する抽出回数計測手段と、
を備え、
前記ピストン制御手段は、前記ピストンを、飲料の抽出時に、前記第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、前記計測された抽出回数が所定値以下のときに前記第２待機位置に位置させ、前記抽出回数が前記所定値を上回ったときに前記第１待機位置に位置させることを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項３】
原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、
底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、
この抽出器の下方に配置され、当該抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、
このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、前記抽出器内で抽出され且つ前記フィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、
このシリンダ内に摺動自在に設けられ、当該シリンダの前記開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ前記開口を介して当該シリンダの内外を連通する第２待機位置と、前記第１待機位置よりも下位で且つ前記開口から前記シリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、
このピストンを駆動するピストン駆動部と、
このピストン駆動部を制御することにより、前記ピストンを、前記第１待機位置、前記第２待機位置および前記飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、
現在の日および時刻をそれぞれ現在日および現在時刻として計測する日時計測手段と、
を備え、
前記ピストン制御手段は、前記ピストンを、飲料の抽出時に、前記第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、前記計測された現在日が所定の日に該当するとき、または前記計測された現在時刻が所定の時間帯に含まれるときに、前記第２待機位置に位置させ、前記現在日が前記所定の日に該当せず、且つ前記現在時刻が前記所定の時間帯に含まれないときに、前記第１待機位置に位置させることを特徴とする飲料抽出装置。
【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や飲料ディスペンサなどに内蔵され、コーヒー豆や茶葉などの原料を用いてコーヒーや茶系飲料などを抽出する飲料抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の飲料抽出装置として、例えば特許文献１に開示されたコーヒー抽出装置が知られている。このコーヒー抽出装置は、カップ式自動販売機に内蔵され、販売時にレギュラーコーヒー（以下、単に「コーヒー」という）を１杯ずつ抽出するものであり、上面および下面が開放する抽出器と、この抽出器の下方に配置され、上下方向に延びる円筒状のシリンダと、シリンダの内部に摺動自在に設けられたピストンなどを備えている。抽出器には、原料としての粉状のコーヒー豆および湯が供給される。具体的には、コーヒー豆は、所定量のコーヒー豆がミルで挽かれ、その粉状のコーヒー豆（以下「原料」という）が抽出器に供給される。一方、湯は、湯タンクに貯留されており、この湯タンクに設けられた電磁弁が所定時間、開放することにより、所定量の湯が抽出器に供給される。また、シリンダの周壁の下部には、コーヒーを外部に送り出すためのコーヒー送出し口が設けられている。なお、抽出器とシリンダの間には、コーヒーをろ過するための連続するペーパーフィルタが通されている。
【０００３】
以上のように構成されたコーヒー抽出装置では、販売待機時に、ピストンがシリンダの上部に位置しており、販売時に以下のようにして、コーヒーの抽出が行われる。まず、抽出器に所定量の原料および湯が供給され、抽出器内で両者が混合される。次いで、ピストンが若干上昇した後、下降する。これにより、抽出器内で抽出されたコーヒーが、下方のシリンダに移動する。すなわち、抽出器内のコーヒーは、ピストンの下降によってシリンダ側に吸引され、ペーパーフィルタでろ過されながらシリンダ内に移動する。ピストンがさらに下降し、シリンダ下部のコーヒー送出し口に到達すると、そのコーヒー送出し口を介して、シリンダ内のコーヒーが外部に送り出される。そして、このコーヒーは、搬送チューブなどを介して、カップに供給される。なお、抽出器内の原料は、抽出滓としてペーパーフィルタ上に残留し、そのペーパーフィルタが所定長さ送り出されるのに伴って、外部に廃棄される。
【０００４】
このコーヒー抽出装置では、抽出器への湯の供給は、前述したように、常時は閉鎖している電磁弁を開放することによって行われる。このような電磁弁は、閉鎖時には本来、水密に閉鎖するものであるものの、長期間の使用により、水密性が次第に損なわれることがある。この場合には、電磁弁から漏れた微量の湯が抽出器に流入し、特に、このような水漏れが長時間続くと、低温度の水がシリンダに溜まってしまう。このような状態においてコーヒーの抽出が行われると、販売されるコーヒーの品質が低下してしまう。すなわち、シリンダに溜まっていた低温度の水が、抽出器からシリンダに移動したコーヒーと混ざるために、販売されるコーヒーの温度が低くなり、また、上記の水と販売時に抽出器に供給された湯が、１杯のコーヒーを抽出するのに要する量よりも多くなるために、コーヒーが薄くなり、加えて、カップに供給されたコーヒーがカップから溢れ出るおそれもある。
【０００５】
もちろん、販売待機時におけるピストンを常時、シリンダ下部のコーヒー送出し口に位置させ、このコーヒー送出し口を常に開放しておくことにより、電磁弁の不具合によって抽出器やシリンダに流入した湯を、コーヒー送出し口を介して外部に排出することができ、それにより、シリンダに水が溜まるのを回避することは可能である。しかし、この場合には、コーヒーを抽出するために、販売待機時にシリンダ下部に位置するピストンを、抽出開始時に、シリンダ上部まで一旦上昇させてから、シリンダ下部まで下降させることになるため、ピストンを大きく上昇させる分、抽出時間が全体として長くなってしまう。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、抽出時間の短縮化をできる限り確保しながら、良質の飲料を抽出することができる飲料抽出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【特許文献１】特許第３９２８９４２号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、この抽出器の下方に配置され、抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、抽出器内で抽出され且つフィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、このシリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダの開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ開口を介してシリンダの内外を連通する第２待機位置と、第１待機位置よりも下位で且つ開口からシリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、このピストンを駆動するピストン駆動部と、このピストン駆動部を制御することにより、ピストンを、第１待機位置、第２待機位置および飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、飲料の抽出終了後からの経過時間を計測する計時手段と、を備え、ピストン制御手段は、ピストンを、飲料の抽出時に、第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、計測された経過時間が所定時間以下のときに第１待機位置に位置させ、経過時間が所定時間を上回ったときに第２待機位置に位置させることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、底面が開放する抽出器の下方にフィルタが配置され、このフィルタの下方に、上下方向に延びる筒状のシリンダが配置されている。このシリンダは、周壁の下部に開口を有しており、原料および水が供給されることで抽出器内で抽出され且つフィルタでろ過された飲料を受け入れる。また、シリンダ内には、ピストンが摺動自在に設けられている。このピストンは、ピストン制御手段で制御されるピストン駆動部によって駆動されることにより、シリンダの開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ開口を介してシリンダの内外を連通する第２待機位置と、第１待機位置よりも下位で且つ開口からシリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動する。
【００１０】
ピストンが第１待機位置で待機した状態から飲料の抽出を開始する場合には、ピストンを飲料送出し位置に向かって下降させることにより、抽出器内で抽出された飲料が、下方のシリンダ側に吸引され、フィルタでろ過されながらシリンダ内に移動する。そして、ピストンが飲料送出し位置に到達すると、シリンダ内の飲料は、シリンダの開口から外部に送り出される。このように、ピストンが第１待機位置で待機した状態から飲料の抽出を開始する場合には、ピストンを飲料送出し位置まで下降させるだけでよく、飲料の抽出を比較的短時間で行うことができる。
【００１１】
一方、ピストンが第２待機位置で待機する場合、シリンダは、その内外が開口を介して連通される。そのため、例えば、抽出器に水を供給する給水装置の故障などにより、本来、抽出器に水を供給すべきでないとき、すなわち飲料の抽出時以外である抽出待機時に、抽出器やシリンダに水が流入しても、その水を、シリンダの開口を介して、外部に排出することができる。これにより、従来と異なり、シリンダに溜まった水が、抽出された飲料と混ざるのを防止でき、その結果、良質の飲料を抽出することができる。
【００１２】
以上のように、この飲料抽出装置によれば、ピストンが第１および第２待機位置の２つの待機位置を取り得るので、飲料の抽出待機時に、ピストンを第１および第２待機位置の一方に適宜、位置させることにより、抽出時間の短縮化をできる限り確保しながら、良質の飲料を抽出することができる。
【００１４】
また、上記の構成によれば、計時手段により、飲料の抽出終了後からの経過時間が計測される。また、飲料の抽出待機時には、上記経過時間が所定時間以下のときに、ピストンを第１待機位置で待機させる。これは、前回の飲料の抽出終了後からの経過時間が所定時間以下で、あまり時間が経っていない場合には、給水装置が故障していたとしても、今回の飲料の抽出時までに抽出器やシリンダに流入する水が比較的少ないと考えられ、したがって、今回の飲料の抽出を、比較的短時間で行えるよう、ピストンを第１待機位置で待機させた状態から開始するためである。
【００１５】
一方、上記経過時間が所定時間を上回ったときに、ピストンを第２待機位置で待機させる。これは、前回の飲料の抽出終了後からの経過時間が所定時間を上回り、比較的長い時間が経っている場合には、給水装置が故障していると、抽出器やシリンダに流入する水が比較的多いと考えられ、ピストンを第１待機位置で待機させておくと、シリンダに水が溜まってしまうおそれがあるためである。したがって、ピストンを第２待機位置で待機させることにより、シリンダに流入した水を、シリンダの開口を介して外部に排出でき、シリンダに水が溜まるのを確実に防止することができる。また、ピストンを第２待機位置で待機させた場合、飲料の抽出時に、ピストンを第１待機位置まで移動させるために、その分、抽出時間が長くなる。しかし、次回の飲料の抽出が、今回の飲料の抽出終了後から上記所定時間以内に行われる場合には、ピストンを第１待機位置で待機させた状態から開始されるので、抽出時間の短縮化を確保することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、この抽出器の下方に配置され、抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、抽出器内で抽出され且つフィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、このシリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダの開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ開口を介してシリンダの内外を連通する第２待機位置と、第１待機位置よりも下位で且つ開口からシリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、このピストンを駆動するピストン駆動部と、このピストン駆動部を制御することにより、ピストンを、第１待機位置、第２待機位置および飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、所定の単位時間あたりの飲料の抽出回数を計測する抽出回数計測手段と、を備え、ピストン制御手段は、ピストンを、飲料の抽出時に、第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、計測された抽出回数が所定値以下のときに第２待機位置に位置させ、抽出回数が所定値を上回ったときに第１待機位置に位置させることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、抽出回数計測手段により、所定の単位時間あたりの飲料の抽出回数が計測される。また、飲料の抽出待機時には、上記抽出回数が所定値以下で、抽出の頻度が比較的低いときに、ピストンを第２待機位置で待機させる一方、上記抽出回数が所定値を上回り、抽出の頻度が比較的高いときに、ピストンを第１待機位置で待機させる。このように、抽出の頻度が比較的高い場合には、ピストンを第１待機位置で待機させることにより、抽出時間の短縮化を優先し、利用者に飲料を迅速に提供することができる。また、抽出の頻度が比較的低い場合には、ピストンを第２待機位置で待機させることにより、飲料の品質を優先し、利用者に良質の飲料を提供することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、原料および水を用いて飲料を抽出するための飲料抽出装置であって、底面が開放するように構成され、原料および水が供給される抽出器と、この抽出器の下方に配置され、抽出器内で抽出された飲料をろ過するためのフィルタと、このフィルタの下方に配置され、上下方向に延びる筒状に形成されるとともに、周壁の下部に開口を有し、抽出器内で抽出され且つフィルタでろ過された飲料を受け入れるシリンダと、このシリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダの開口よりも上位の第１待機位置と、この第１待機位置よりも下位で且つ開口を介してシリンダの内外を連通する第２待機位置と、第１待機位置よりも下位で且つ開口からシリンダ内の飲料を外部に送り出すための飲料送出し位置とに移動可能なピストンと、このピストンを駆動するピストン駆動部と、このピストン駆動部を制御することにより、ピストンを、第１待機位置、第２待機位置および飲料送出し位置に移動させるピストン制御手段と、現在の日および時刻をそれぞれ現在日および現在時刻として計測する日時計測手段と、を備え、ピストン制御手段は、ピストンを、飲料の抽出時に、第１待機位置に位置させ、飲料の抽出待機時には、計測された現在日が所定の日に該当するとき、または計測された現在時刻が所定の時間帯に含まれるときに、第２待機位置に位置させ、現在日が所定の日に該当せず、且つ現在時刻が所定の時間帯に含まれないときに、第１待機位置に位置させることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、日時計測手段により、現在日および現在時刻が計測される。また、飲料の抽出待機時には、現在日が所定の日に該当するとき、または現在時刻が所定の時間帯に含まれるときに、ピストンを第２待機位置で待機させる。例えば、所定の日および時間帯として、飲料抽出装置の利用頻度が比較的低い休日および夜間の時間帯がそれぞれ設定されている場合には、ピストンを第２待機位置で待機させることにより、飲料の品質を優先し、利用者に良質の飲料を提供することができる。一方、現在日が所定の日に該当せず、且つ現在時刻が所定の時間帯に含まれないときに、ピストンを第１待機位置で待機させる。例えば、上記の例と同様、所定の日および時間帯が設定されている場合、現在日が休日以外である平日に該当し、且つ現在時刻が夜間以外である昼間の時間帯に含まれるときには、飲料抽出装置の利用頻度が比較的高く、したがって、ピストンを第１待機位置で待機させることにより、抽出時間の短縮化を優先し、利用者に飲料を迅速に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】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態による飲料抽出装置を適用したコーヒー抽出装置を示している。このコーヒー抽出装置１は、カップ式自動販売機（図示せず）に内蔵されるものであり、販売時にレギュラーコーヒーを１杯ずつ抽出するものである。また、図示しないが、自動販売機には、コーヒー抽出装置１に、原料としての粉状のコーヒー豆を供給する原料供給装置、および湯を供給する給湯装置などの各種機器が内蔵され、さらに、これらの機器および上記コーヒー抽出装置１を制御するマイクロコンピュータを有する制御装置（計時手段、ピストン制御手段、抽出回数計測手段、日時計測手段）が内蔵されている。
【００２３】
なお、上記の原料供給装置および給湯装置は、カップ式自動販売機に一般的に用いられるものである。例えば、原料供給装置は、コーヒー豆を収容するとともに、販売時に所定量のコーヒー豆を払い出すキャニスタと、払い出されたコーヒー豆を粉砕し、粉状のコーヒー豆（以下「原料」という）をコーヒー抽出装置１に供給するためのミルなどで構成されている。一方、給湯装置は、湯を貯留する湯タンクと、この湯タンクに設けられ、常時は閉鎖し、販売時に所定時間、開放することにより、所定量の湯をコーヒー抽出装置１に供給するための電磁弁などで構成されている。
【００２４】
図１および図２に示すように、コーヒー抽出装置１は、水平なベース部２を有する所定形状のフレーム３と、ベース部２の上側に昇降自在に設けられた抽出器４と、ベース部２の下側に固定されたシリンダ５と、このシリンダ５内に摺動自在に設けられたピストン６と、このピストン６などを駆動する駆動部７（ピストン駆動部）とを備えている。
【００２５】
フレーム３には、ベース部２の前後方向の中央部および後部からそれぞれ下方に延び、駆動部７の後述する駆動軸４６を回転自在に支持する前支持部８および後支持部９が設けられている。前支持部８は、シリンダ５を囲うように、正面形状がＵ字状に形成されている。一方、後支持部９は、シリンダ５の真後ろに位置しており、上下方向の中央に、後述する駆動ロッド２３を支持するロッド支持部９ａが設けられている。また、ベース部２の右側部には、互いに前後方向に間隔を隔てるとともに右方に突出し、後述するペーパー送りローラ５４を回転自在に支持する前後一対のローラアーム部１０、１０が設けられている。
【００２６】
抽出器４は、上面および底面が開放する筒状に形成されており、具体的には、図３に示すように、ほぼ漏斗状に形成され、原料供給装置および給湯装置からそれぞれ供給された原料および湯を受け入れる原料・湯受入れ部１１と、この原料・湯受入れ部１１の下端に連なる釣鐘状に形成され、原料および湯を混合することによってコーヒーを抽出する抽出部１２とを有している。これらの原料・湯受入れ部１１と抽出部１２との接続部分である原料・湯導入口１３は、その上下部分に比べて横断面積が小さく形成されている。また、図１に示すように、抽出部１２の周壁の所定位置には、湯を抽出部１２内に直接、供給するための湯供給部１４が、外方に突出するように設けられている。なお、この湯供給部１４には、給湯装置から湯を搬送するための搬送チューブ（図示せず）が接続されている。
【００２７】
このように構成された抽出器４は、その左右側部から後方に延びるアーム２２を有する昇降機構２１により、ベース部２（具体的には後述するフィルタブロック３２）から所定高さ浮いた状態で、フィルタブロック３２とによる後述するペーパーフィルタＦの挟持を解放するペーパー解放位置（図１〜図３など参照）と、フィルタブロック３２とでペーパーフィルタＦを挟持するペーパー挟持位置（図４（ａ）など参照）との間で、昇降可能に支持されている。図２（ｂ）に示すように、昇降機構２１は、上記アーム２２と、上下方向に延び、アーム２２を介して抽出器４を昇降させるための駆動ロッド２３と、この駆動ロッド２３の下端部に設けられ、駆動部７の後述する駆動軸４６の回転に連動して、駆動ロッド２３を上下方向にスライドさせるロッド駆動部２４とを有している。
【００２８】
アーム２２は、平面形状がＨ状に形成されており、前端部が抽出器４の左右側部に回動自在に連結された２つのアーム本体部２２ａ、２２ａと、これらのアーム本体部２２ａ、２２ａの長さ方向の中央部間を連結する連結部２２ｂとで構成されている。また、両アーム本体部２２ａ、２２ａの後端部は、左右方向に延びる支軸２５を介して、ベース部２の後端部に設けられた左右のアーム支持部３ａ、３ａに回動自在に支持されている。上記の支軸２５の両端部には、支軸２５を中心として、アーム２２を図２（ｂ）の時計方向に回転させるように付勢するねじりコイルばね２５ａ（図１において右側のもののみ図示）が設けられている。これらのねじりコイルばね２５ａにより、抽出器４は、アーム２２を介して上方に付勢されている。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、駆動ロッド２３は、アーム２２の連結部２２ｂのすぐ後ろ側に位置し、フレーム３のベース部２および後支持部９のロッド支持部９ａを上下方向に貫通した状態で、これらに上下方向にスライド自在に支持されている。駆動ロッド２３の上端部には、駆動ロッド２３の径よりも大きな所定の径を有するフランジ２６が固定されており、このフランジ２６が、アーム２２の連結部２２ｂに上方から当接している。また、駆動ロッド２３の上部には、ベース部２とフランジ２６の間に、駆動ロッド２３を上方に付勢するコイルばね２７が設けられている。さらに、駆動ロッド２３の下端部は、ロッド駆動部２４に固定されている。
【００３０】
このロッド駆動部２４は、駆動部７の後述する駆動軸４６に対して上下方向にスライド自在に構成され、駆動ロッド２３の下端部が固定されたケース２４ａと、このケース２４ａに収容され、上記駆動軸４６に固定された所定形状のカム（図示せず）とを有している。このカムは、駆動軸４６とともに回転し、１回転中の所定の角度範囲（例えば２４０度）において、ケース２４ａを押し下げるように構成されている。
【００３１】
以上のように構成された昇降機構２１では、上記ケース２４ａがカムで押し下げられるのに伴い、駆動ロッド２３が引き下げられ、その上端部のフランジ２６を介して、アーム２２の連結部２２ｂが押し下げられる。その結果、アーム２２は、支軸２５を中心として、図２（ｂ）の反時計方向に回動し、それにより、抽出器４がペーパー挟持位置まで下降する。一方、カムによるケース２４ａの押下げが解除されると、駆動ロッド２３のコイルばね２７の付勢力により、駆動ロッド２３およびケース２４ａが上方に引き上げられるとともに、アーム２２が図２（ｂ）の時計方向に回動し、それにより、抽出器４がペーパー解放位置まで上昇する。
【００３２】
図１〜図３に示すように、シリンダ５は、上下方向に延び、上面および下面が開放する円筒状のシリンダ本体３１と、このシリンダ本体３１の上端部に、上面を覆うように取り付けられたフィルタブロック３２とで構成されている。シリンダ本体３１には、その周壁の下部の所定位置に、外部に開放するコーヒー送出し口３３（開口）が形成されている。また、シリンダ本体３１には、ノズル部３４ａを有する接続部材３４がコーヒー送出し口３３に取り付けられている。上記のノズル部３４ａには、図示しない搬送チューブが接続されており、したがって、コーヒー送出し口３３から送り出されたコーヒーは、搬送チューブを介して、自動販売機の商品取出口まで搬送され、その商品取出口に供給されたカップに供給される。
【００３３】
フィルタブロック３２は、ペーパーフィルタＦを下方から支持するとともに、ペーパー挟持位置に位置する抽出器４との間でペーパーフィルタＦを挟持するためのものである。このフィルタブロック３２は、多数の細孔を有する金属製のフィルタ板３５と、このフィルタ板３５の周縁部に設けられたゴム製のシール部３６などで構成されている。シール部３６の形状およびサイズは、抽出器４の底面周縁部のそれらとほぼ同じであり、抽出器４は、ペーパー挟持位置に位置するときに、ペーパーフィルタＦを挟んだ状態で、シリンダ５と水密に連通する。
【００３４】
図３に示すように、ピストン６は、シリンダ本体３１の内径とほぼ同じ外径を有し、平面形状が円形のピストン本体４１と、このピストン本体４１の周壁に取り付けられたピストンリング４２などで構成されている。ピストン本体４１には、上下方向に延びるピストンロッド４３の上端部が連結ピン４４を介して回動自在に連結されており、ピストンロッド４３の下端部が、駆動部７の駆動軸４６の先端部に固定されたクランク４５に回動自在に連結されている。したがって、ピストン６は、駆動軸４６が１回転するのに伴い、シリンダ本体３１内を摺動しながら、１ストローク分、昇降する。
【００３５】
また、このコーヒー抽出装置１では、コーヒーの抽出待機時におけるピストン６の待機位置として、シリンダ５の上端付近の上待機位置（第１待機位置、図４（ａ）および図６（ａ）参照）と、この上待機位置よりも下位で且つコーヒー送出し口３３の上半部を開放する下待機位置（第２待機位置、図３および図６（ｂ）参照）の２つの位置を取り得るように構成されている。
【００３６】
図１および図２に示すように、駆動部７は、前後方向に水平に延びる駆動軸４６を有し、この駆動軸４６を、コーヒーの抽出時に１回転するように構成されている。図示は省略するが、この駆動部７は、モータと、モータの動力を駆動軸４６に伝達するギヤボックスと、駆動軸４６の回転角度位置を検出するための光電式ロータリーエンコーダなどを、さらに有し、これらが駆動部ケース４７に収容されている。また、この駆動部７では、上記ピストン６が下待機位置に位置するときの駆動軸４６の回転角度位置を基点として、前記制御装置により、上記エンコーダからのパルス信号をカウントすることによって、駆動軸４６の回転角度位置が検出される。そして、この検出された回転角度位置に基づいて、ピストン６の位置が制御される。
【００３７】
次に、ペーパーフィルタＦ、およびこれを送り出すための機構について説明する。ペーパーフィルタＦは、抽出器４内で抽出されたコーヒーをろ過するためのものであり、フィルタブロック３２の前後方向の長さとほぼ同じ幅を有し、連続する帯状に構成されている。また、ペーパーフィルタＦは、ロール状に巻かれたロール部Ｆｒを有しており、このロール部Ｆｒが、シリンダ５の下方に配置されたペーパーホルダ５１に回転自在に支持されている。なお、ペーパーホルダ５１は、ロール部Ｆｒの上方および右方を覆うペーパーカバー５２を有しており、したがって、使用済みのペーパーフィルタＦがロール部Ｆｒに接触することなどで、ロール部Ｆｒが濡れてしまうことはない。
【００３８】
また、図１および図２に示すように、ペーパーフィルタＦは、ペーパーホルダ５１から左方に引き出され、フレーム３の左方、ベース部２の上方、およびフレーム３の右方を順に通るようにセットされている。このようにセットされたペーパーフィルタＦは、ベース部２の右側に設けられたペーパー送り機構５３によって、コーヒーの抽出ごとに所定長さずつ、送り出される。
【００３９】
ペーパー送り機構５３は、ペーパーフィルタＦを下方から支持するとともに、回転自在のペーパー送りローラ５４と、その上側に配置され、ペーパー送りローラ５４と協働して、ペーパーフィルタＦを送り出す前後一対のゴムローラ５５、５５などを備えている。ペーパー送りローラ５４は、前後方向に延び、比較的大きな直径を有する円柱状に形成されている。このペーパー送りローラ５４は、フレーム３の前記ローラアーム１０、１０間に、前後方向に水平に延びる支軸５４ａを介して回転自在に支持されている。この支軸５４ａは、後ろ側のローラアーム１０よりも後方に突出しており、その端部に、従動プーリ５４ｂが固定されている。この従動プーリ５４ｂには、駆動部７の駆動軸４６に固定された駆動プーリ４６ａとの間に、ベルト５６が巻き掛けられている。したがって、ペーパー送りローラ５４は、駆動軸４６の回転に連動して回転する。
【００４０】
また、前後一対のゴムローラ５５、５５は、前後方向に間隔を隔てて配置され、所定形状のシャフト５７に、前後方向に水平に延びる支軸部５７ａを中心として回転自在に支持されるとともに、このシャフト５７を介して、上下方向に回動自在に構成されている。シャフト５７の一対のゴムローラ５５、５５の付近にはそれぞれ、両ゴムローラ５５、５５をペーパー送りローラ５４の周面に押し付けるように付勢するばね５８、５８が取り付けられている。したがって、両ゴムローラ５５、５５がペーパー送りローラ５４との間にペーパーフィルタＦを挟んだ状態で、ペーパー送りローラ５４が、図２（ａ）の時計方向に回転すると、その回転中、ペーパーフィルタＦは、ペーパーホルダ５１側から連続して引き出される。
【００４１】
また、シャフト５７は、後ろ側のゴムローラ５５の後方に、水平に若干延びるレバー当接部５７ｂを有している。このレバー当接部５７ｂの下側には、抽出器４の下降に連動して、両ゴムローラ５５、５５を上方に回動するように押し上げるための押上げレバー５９が設けられている。この押上げレバー５９は、レバー当接部５７ｂと、前記アーム２２の右側のアーム本体部２２ａとの間にわたって左右方向に延び、長さ方向の中央部から前方に突出する支軸５９ａを介して、フレーム３のレバー支持部３ｂに揺動自在に支持されている。したがって、アーム２２の回動により、抽出器４がペーパー挟持位置に下降すると、押上げレバー５９の左端部が、右側のアーム本体部２２ａで押し下げられ、それにより、押上げレバー５９の右端部が、シャフト５７のレバー当接部５７ｂを、ばね５８、５８の付勢力に抗して押し上げる。その結果、両ゴムローラ５５、５５が、押し上げられ、ペーパー送りローラ５４から離れる。この場合には、両ゴムローラ５５、５５とペーパー送りローラ５４によるペーパーフィルタＦの挟持が解除されるため、ペーパー送りローラ５４が回転しても、ペーパーフィルタＦが送り出されることはない。
【００４２】
次に、図４〜図７を参照しながら、コーヒー抽出装置１の抽出動作について説明する。図４（ａ）は、コーヒーの抽出待機時の状態を示している。具体的には、抽出器４は、フィルタブロック３２との間にペーパーフィルタＦを挟持するペーパー挟持位置に位置し、一方、シリンダ５内のピストン６は、通常の待機位置として、シリンダ５の上端付近の上待機位置に位置している。なお、この上待機位置は、ピストン６が最上位である上死点を通過する前の位置である。
【００４３】
自動販売機の利用者により、コーヒーの購入が選択されると、原料供給装置および給湯装置から、図４（ｂ）に示すように、所定量の原料および湯がそれぞれ抽出器４に供給される。この場合、抽出器４の原料・湯受入れ部１１には、原料が供給された後に、１杯のコーヒーの抽出に要する所定量の湯の一部が供給され、その湯とともに原料が、原料・湯導入口１３を通って、抽出部１２に流入する。また、上記所定量の湯の残りは、湯供給部１４を介して、抽出部１２に直接、供給される。その後、駆動部７のモータが作動し、駆動軸４６が１回転することにより、ピストン６、抽出器４およびペーパー送り機構５３が、以下のように動作する。
【００４４】
まず、抽出器４への原料および湯の供給後、図４（ｃ）に示すように、ピストン６が上死点まで上昇する。この場合、シリンダ５内のエアが、フィルタブロック３２のフィルタ板３５およびペーパーフィルタＦを透過し、同図の矢印で示すように、抽出器４の抽出部１２に流入する。この流入したエアにより、抽出部１２内の原料および湯が攪拌され、コーヒーの抽出が促進される。
【００４５】
次いで、図５（ａ）に示すように、ピストン６が下降する。それにより、抽出部１２内で抽出されたコーヒーは、シリンダ５側に吸引され、ペーパーフィルタＦでろ過されながらシリンダ５内に移動する。そして、ピストン６がさらに下降することにより、シリンダ５のコーヒー送出し口３３に到達し、このコーヒー送出し口３３を介して、シリンダ５内のピストン６の上側のスペースとシリンダ５の外部が連通すると、シリンダ５内のコーヒーが、外部に送り出される。
【００４６】
図５（ｂ）は、ピストン６が最下位であるコーヒー送出し位置（飲料送出し位置）に位置する状態を示しており、つまりピストン６は、下死点に位置している。この状態では、コーヒー送出し口３３のすべてが開放され、シリンダ５内のコーヒーが、同図の矢印で示すように、コーヒー送出し口３３から外部に送り出される。なお、この送り出されたコーヒーは、搬送チューブを介して、砂糖やクリームと混合するミキシングボウルに供給されてから、あるいは直接、商品取出口のカップに供給される。また、上記の状態では、抽出器４がフィルタブロック３２から若干浮き上がり、原料の抽出滓ＧがペーパーフィルタＦ上に残留する。
【００４７】
その後、図５（ｃ）に示すように、ピストン６が上昇するとともに、抽出器４がペーパー解放位置まで上昇する。この場合、ペーパー送り機構５３において、両ゴムローラ５５、５５が、回転中のペーパー送りローラ５４側に回動し、両者５５、５４でペーパーフィルタＦを挟持する。これにより、ペーパーフィルタＦが、所定長さ送り出され、それとともに、抽出滓Ｇが外部に排出される。そして、ピストン６がさらに上昇し、上待機位置に戻るとともに、抽出器４が下降し、ペーパー挟持位置に戻る。以上により、コーヒー抽出装置１の抽出動作が終了し、ピストン６および抽出器４が図４（ａ）に示す待機状態に戻る。
【００４８】
次に、コーヒーの抽出待機時に、ピストン６が下待機位置で待機する場合のコーヒー抽出装置１の抽出動作について説明する。図６（ａ）は、上述した図４（ａ）と同じであり、コーヒーの抽出終了直後の待機状態を示している。すなわち、ピストン６が上待機位置に位置する一方、抽出器４がペーパー挟持位置に位置している。
【００４９】
計時手段としての前記制御装置により、コーヒーの抽出終了直後からの経過時間が計測され、その経過時間が所定時間（例えば２時間）を上回ったときに、前述したコーヒーの抽出時と同様、駆動部７のモータが作動し、駆動軸４６が、エンコーダの基点となる所定角度位置まで回転する。これにより、上待機位置に位置していたピストン６は、前記図４（ｂ）〜図５（ｃ）と同様に昇降し、下待機位置に停止する。一方、ペーパー挟持位置に位置していた抽出器４は、ペーパー解放位置まで上昇する。図６（ｂ）は、上記待機状態のピストン６および抽出器４を示している。
【００５０】
この待機状態において、自動販売機の利用者により、コーヒーの購入が選択されると、駆動部７のモータが作動することにより、図７（ａ）に示すように、ピストン６が上昇するとともに、抽出器４が下降する。そして、ピストン６がさらに上昇するとともに、抽出器４がさらに下降し、同図（ｂ）に示すように、ピストン６および抽出器４がそれぞれ、上待機位置およびペーパー挟持位置に到達し、停止する。この状態は、ピストン６が当初から上待機位置で待機している場合と同じである。したがって、この状態において、同図（ｃ）に示すように、原料および湯が抽出器４に供給され、その後は、前述した図４（ｃ）〜図５（ｃ）および図４（ａ）の一連の抽出動作と同様にして、コーヒーの抽出動作が実行される。
【００５１】
以上詳述したように、本実施形態のコーヒー抽出装置１によれば、ピストン６が上待機位置で待機している場合、コーヒーの抽出時に、ピストン６を、コーヒー送出し位置まで下降させることにより、コーヒーの抽出を比較的短時間で行うことができる。一方、ピストン６が下待機位置で待機している場合、シリンダ５は、その内外がコーヒー送出し口３３を介して連通される。そのため、給湯装置の故障、例えば電磁弁の水密性の低下などにより、コーヒーの抽出待機時に、抽出器４やシリンダ５に湯が流入しても、その湯を、コーヒー送出し口３３を介して、外部に排出することができる。これにより、従来と異なり、シリンダに溜まった湯が、抽出されたコーヒーと混ざるのを防止でき、その結果、良質のコーヒーを抽出することができる。
【００５２】
また、ピストン６が下待機位置で待機した状態から、コーヒーの抽出が開始されると、ピストン６が当初から上待機位置で待機している場合に比べて、ピストン６を上待機位置まで移動させるために、その分、抽出時間が長くなる。しかし、次回のコーヒーの抽出が今回のコーヒーの抽出終了後から前記所定時間以内に行われる場合には、ピストン６が上待機位置で待機した状態から開始されるので、抽出時間の短縮化を確保することができる。以上のように、本実施形態のコーヒー抽出装置１によれば、ピストン６が上待機位置および下待機位置の２つの待機位置を取り得るので、コーヒーの抽出待機時に、ピストン６を両待機位置の一方で適宜、待機させることにより、抽出時間の短縮化をできる限り確保しながら、良質のコーヒーを抽出することができる。
【００５３】
上記の実施形態では、ピストン６の待機位置を、コーヒーの抽出終了後の経過時間を条件として決定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、後述するように、他の条件に基づいて決定したり、強制的に決定したりしてもよい。
【００５４】
例えば、単位時間あたりのコーヒーの抽出回数に基づいて、ピストン６の待機位置を決定してもよい。具体的には、所定の単位時間（例えば１時間）あたりのコーヒーの抽出回数が、所定回数（例えば１〜２回、所定値）以下のときに、ピストン６を下待機位置で待機させる一方、上記抽出回数が、所定回数を上回ったときに、ピストン６を上待機位置で待機させる。
【００５５】
上記のように、単位時間あたりのコーヒーの抽出回数が所定回数を上回り、抽出の頻度が比較的高い場合には、購入者がコーヒーを買おうとして自動販売機の前に並ぶことが多く、したがって、ピストン６を上待機位置で待機させることにより、抽出時間の短縮化を優先し、購入者にコーヒーを迅速に提供することができる。一方、上記抽出回数が所定回数以下で、抽出の頻度が比較的低い場合には、上記の場合と異なり、購入者が自動販売機の前に並ぶことが少なく、したがって、ピストン６を下待機位置で待機させることにより、抽出時間の短縮化よりもコーヒーの品質を優先し、購入者に良質のコーヒーを提供することができる。
【００５６】
また例えば、現在の日（以下「現在日」という）や時刻（以下「現在時刻」という）に基づいて、ピストン６の待機位置を決定してもよい。具体的には、現在日が所定の日に該当するとき、または現在時刻が所定の時間帯に含まれるときに、ピストン６を下待機位置で待機させる一方、現在日が所定の日に該当せず、且つ現在時刻が所定の時間帯に含まれないときに、ピストン６を上待機位置で待機させる。
【００５７】
この場合、所定の日および時間帯として、例えば自動販売機の利用頻度が比較的低い休日および夜間の時間帯がそれぞれ設定されている場合には、上述した単位時間あたりの抽出回数が少ない場合と同様の理由から、ピストン６を下待機位置で待機させることにより、コーヒーの品質を優先し、購入者に良質のコーヒーを提供することができる。一方、現在日が休日以外である平日に該当し、且つ現在時刻が夜間以外である昼間の時間帯に含まれるときには、自動販売機の利用頻度が比較的高く、したがって、上述した単位時間あたりの抽出回数が多い場合と同様の理由から、ピストン６を上待機位置で待機させることにより、抽出時間の短縮化を優先し、購入者にコーヒーを迅速に提供することができる。
【００５８】
さらに例えば、自動販売機の管理者などが、ピストン６の待機位置を、強制的に決定してもよい。具体的には、上記管理者が、必要に応じて、ピストン６の待機位置を指定するための所定のスイッチ（ピストン待機位置指定手段）を操作することなどにより、ピストン６の待機位置を指定し、それに基づいて、前記制御装置がピストン６を上待機位置または下待機位置で待機させる。
【００５９】
例えば、上記管理者が、常に購入者にコーヒーを迅速に提供できるよう、コーヒー抽出装置１を設定したい場合には、上記スイッチを操作し、上待機位置を指定するだけで、コーヒー抽出装置１の上記設定を簡単に行うことができる。一方、上記管理者が、常に購入者に良質のコーヒーを提供できるよう、コーヒー抽出装置１を設定したい場合には、下待機位置を指定するだけで、上記設定を簡単に行うことができる。
【００６０】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明をコーヒー抽出装置に適用した場合について説明したが、原料として茶葉を用い、茶系飲料を抽出する飲料抽出装置に適用することもできる。また、実施形態では、ピストン６の下待機位置を、最下位であるコーヒー送出し位置よりも若干高い位置に設定したが、下待機位置をコーヒー送出し位置と同じに設定してもよい。さらに、本発明の第１待機位置としての上待機位置を、ピストン６の最上位である上死点を通過する前の位置に設定したが、例えば、上死点を通過した後の位置や、上死点自体の位置に設定することも可能である。
【００６１】
また、実施形態では、ピストン６の待機位置を自動的に決定するための条件として、コーヒーの抽出終了後の経過時間の他、単位時間あたりのコーヒーの抽出回数や、現在日および現在時刻を例示したが、その他の適当な条件に基づいて、ピストン６の待機位置を決定してもよい。さらに、実施形態で示したコーヒー抽出装置１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態による飲料抽出装置を適用したコーヒー抽出装置を示す斜視図である。
【図２】図１のコーヒー抽出装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】図２（ａ）のIII−III線に沿って切断したときの抽出器、シリンダおよびピストンを示す断面図である。
【図４】コーヒー抽出装置による抽出動作を順に説明するための説明図である。
【図５】図４に続く抽出動作を順に説明するための説明図である。
【図６】ピストンの２つの待機位置を説明するための説明図である。
【図７】ピストンが下待機位置で待機する場合のコーヒー抽出装置による抽出動作を順に説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  コーヒー抽出装置（飲料抽出装置）
４  抽出器
５  シリンダ
６  ピストン
７  駆動部
３３  コーヒー送出し口（開口）
４１  ピストン本体
４６  駆動軸
５３  ペーパー送り機構
Ｆ  ペーパーフィルタ（フィルタ）
【図１】
0005065917.tif 000002
【図２】
0005065917.tif 000003
【図３】
0005065917.tif 000004
【図４】
0005065917.tif 000005
【図５】
0005065917.tif 000006
【図６】
0005065917.tif 000007
【図７】
0005065917.tif 000008