JP2000339537A - コーヒー飲料の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抽出に影響を与える要因が変化しても最適な
抽出を行うことができるコーヒー飲料の製造装置を提供
する。 【解決手段】 コーヒーミルで粉砕されて形成される挽
き豆の粒度を演算する演算回路２８と、演算回路２８に
よって演算されたパルスカウント値に基づいて粉砕刃を
移動させる間隔調整モータ５を有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコーヒー飲料の製造
装置に関し、特に、販売されるコーヒー飲料の種類、使
用するコーヒー豆の種類、温度条件等の変化に応じて抽
出度合を変えることのできるコーヒー飲料の製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コーヒー豆を所定の粒度に挽くコ
ーヒーミルを備えたコーヒー飲料の製造装置として、例
えば、特開昭５８-２２３８９３号公報に開示されるも
のがある。

【０００３】図７（a）は、特開昭５８-２２３８９３号
公報に開示されるコーヒー飲料の製造装置を示し、ケー
ス５０内に固定されるカッター５１と、カッター５１と
対向して設けられ、駆動軸５２の回転に基づいて回転す
るカッター５３と、駆動軸５２に所定の間隔で設けら
れ、ケース５０に設けられる供給口５４から供給される
コーヒー豆（図示せず）をカッター５１,５３の間に送
り込む螺旋翼５５と、ケース５０と一体的に設けられ、
螺旋翼５５を収容する導入筒５０Ａと、供給口５４に設
けられ、コーヒー豆に混入した釘やピン等の金属片を除
去する磁石５６と、駆動軸５２を内輪５７Ａで回転自在
に支持し、ケース５０と一体的に設けられる保持筒５０
Ｂに摺動可能に嵌合する外輪５７Ｂを有した軸受け５７
と、駆動軸５２の他端にジョイント５８を介して接続さ
れるモータ等の駆動源５９と、軸受け５７の外輪５７Ｂ
に連結部材６０を介して連結されて保持筒５０Ｂの端部
にねじ係合する操作ねじ６１と、保持筒５０Ｂの外部に
設けられて操作ねじ６１に装着される操作板６２を有す
る。

【０００４】図７（b）は、（a）に示すカッター５１,
５３の対向間隔決定機構を示し、操作板６２に設けられ
る係合ピン６３と係合する係合溝６４Ａを一端に有する
操作レバー６４と、操作レバー６４の他端を固定系に枢
軸する支点６５と、操作レバー６４に連結される連結杆
６６と、連結杆６６に連結されるプランジャ６７Ａを有
するソレノイド６７と、支点６５を中心とする操作レバ
ー６４の回動を規制するストッパ６８と、操作レバー６
４と固定系との間に設けられるスプリング６９を有す
る。

【０００５】上記したコーヒー飲料の製造装置におい
て、ソレノイド６７がＯＮになると、プランジャ６７Ａ
がソレノイド６７側に引き込まれることによって操作レ
バー６４が支点６５を軸として時計方向に回動する。こ
の回動に基づいて係合溝６４Ａと係合ピン６３を介して
係合する操作板６２が操作ねじ６１を軸として反時計方
向に回転する。操作ねじ６１が反時計方向に回転する
と、ケース５０内において連結部材６０で連結された軸
受け５７およびカッター５３が保持筒５０Ｂ側に移動す
ることによってカッター５１とカッター５３の間隔を大
にする。

【０００６】このようにカッター間の間隔を変化させる
ことによって、例えば、苦味の薄いコーヒーを抽出する
場合の挽き豆の粒度と、苦味の濃いコーヒーを抽出する
場合の挽き豆の粒度を適正に変更することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコーヒ
ー飲料の製造装置によると、購買者の希望した苦味の度
合に応じてカッターの間隔を変えることによって挽き豆
の粒度を変えていたため、例えば、機器の設置時に設定
された初期設定値に基づく挽き豆の粒度であっても温度
条件等の変動によって抽出度合のばらつきを生じること
がある。このようなばらつきの発生はコーヒー飲料の味
覚を変化させるだけでなく、場合によってはコーヒー抽
出が不可能になる恐れがある。従って、本発明の目的は
抽出に影響を与える要因が変化しても最適な抽出を行う
ことのできるコーヒー飲料の製造装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、所定の間隔を有する一対の刃によってコーヒ
ー豆を粉砕して所定の粒度の挽き豆を形成し、この挽き
豆によってコーヒー飲料を抽出するコーヒー飲料の製造
装置において、前記コーヒー飲料の抽出に影響を与える
抽出パラメータを出力する出力手段と、前記出力手段か
ら出力された前記抽出パラメータに応じた間隙に前記一
対の刃の間隙を調整する間隙調整手段を有するコーヒー
飲料の製造装置を提供する。

【０００９】上記するコーヒー飲料の製造装置におい
て、出力手段は、湯温、コーヒー豆の種類、コーヒー豆
の量、抽出圧力等の抽出に影響を与えるデータを抽出パ
ラメータとして出力するようにしても良い。また、コー
ヒー飲料の抽出に基づいて得られるデータを抽出パラメ
ータとして出力するようにしても良く、この抽出パラメ
ータとしてコーヒー飲料の抽出時間、抽出圧力、供給管
内の流速の少なくとも１つを出力する構成としても良
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のコーヒー飲料の製
造装置を図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
るコーヒー飲料の製造装置を示し、焙煎されたコーヒー
豆を供給口１Ａからシュート２を介して豆投入口３Ａに
供給するコーヒー豆キャニスタ１と、豆投入口３Ａに供
給されたコーヒー豆を粉砕刃で所定の粒度に粉砕して挽
き豆を形成するコーヒーミル３と、コーヒーミル３の粉
砕刃を回転させるミルモータ４と、コーヒーミル３の粉
砕刃３０（後述）と固定刃３１（後述）の刃間隔を調整
する間隔調整モータ５と、湯タンク２０の湯弁２１から
チューブ２２を介して供給される湯によってコーヒーミ
ル３で粉砕された挽き豆を抽出し、ロール８から供給さ
れるペーパーフィルタでろ過してコーヒー飲料を供給す
るコーヒー抽出機９と、コーヒー抽出機９から抽出後の
コーヒー粉末を受けるかすバケツ１０と、砂糖を供給口
１２Ａから供給する砂糖キャニスタ１２と、クリームを
供給口１３Ａから供給するクリームキャニスタ１３と、
砂糖キャニスタ１２あるいはクリームキャニスタ１３か
ら供給された砂糖あるいはクリーム、あるいはこの両者
を粉シュート１４を介して受け、コーヒー抽出機９から
チューブ２３を介して供給されるコーヒー飲料と混合す
る混合器１５と、混合器１５からカップ１７にコーヒー
飲料を供給する供給管１５Ａと、カップ受台１８にカッ
プ１７を供給するカップディスペンサ１６と、カップ１
７からこぼれ等を受ける排水バケツ１９より構成されて
いる。

【００１２】図２は、コーヒーミル３を側面方向より示
し、本体３２の内部に回転自在に収容され、回転軸３３
の回転に基づいて回転するコーヒー豆粉砕用の粉砕刃３
０と、粉砕刃３０と対向するように本体３２に固定され
る固定刃３１と、回転軸３３の外周部に螺旋状に取り付
けられるコーヒー豆搬送用のワイヤー３３Ａと、粉砕刃
３０をベアリング３５を介して回転自在に支持する粉砕
刃調整部材３６と、粉砕刃調整部材３６と本体３２との
間に設けられるシール部材３７を有し、粉砕刃調整部材
３６は本体３２の端面に設けられる蓋３Ｃによってカバ
ーされている。

【００１３】粉砕刃３０は、回転軸３３とキー結合する
キー３０Ａを有し、回転軸３３の回転に基づいて回転す
るとともに回転軸３３の長さ方向に摺動自在に結合して
いる。

【００１４】本体３２は、豆投入口３Ａに連続して設け
られる豆導入部３２Ａと、粉砕刃調整部材３６のねじ部
３６Ａとねじ係合するねじ部３２Ｂと、粉砕刃３０およ
び固定刃３１によって粉砕された挽き豆を排出する挽き
豆排出部３２Ｃを有する。

【００１５】粉砕刃調整部材３６は、本体３２のねじ部
３２Ｂとねじ係合するねじ部３６Ａを有し、端部に形成
されるギヤ部３６Ｂに間隔調整モータ（図示せず）の回
転トルクを伝達されることによって回転して粉砕刃３０
を回転軸３３の軸方向に移動させる。

【００１６】図３は、コーヒーミル３を正面方向より示
し、粉砕刃調整部材３６のギヤ部３６Ｂは、粉砕刃間隔
調整モータ５に設けられる歯車５Ａの回転に基づいて所
定の方向に回転する。

【００１７】図４は、湯の供給経路を示し、湯弁２１
は、湯の供給指示に基づいて駆動されるポンプ２１Ａ
と、湯の供給量を調節する流量調節器２１Ｂと、チュー
ブ２２を介してコーヒー抽出機９の抽出圧力を検出する
圧力センサ２１Ｃを有する。湯タンク２０から供給され
る湯は、湯弁２１に設けられるポンプ２１Ａの駆動に基
づいて流量調節器２１Ｂで所定の流量に調節されてコー
ヒー抽出機９に供給される。コーヒー抽出機９では、チ
ューブ２２を介して供給される湯と所定の粒度に粉砕さ
れた挽き豆を混合し、湯の供給圧に基づいて加圧してペ
ーパーフィルタでろ過することによってコーヒー飲料を
抽出する。

【００１８】図５は、コーヒー飲料の製造装置の制御ブ
ロックを示し、コーヒー飲料の種類、コーヒー豆の種類
に応じた挽き豆の粒度、供給補正量等のデータを格納す
るメモリ２５と、コーヒー飲料の販売信号を発生する販
売制御部２６と、コーヒー抽出時の抽出圧力を検出する
圧力センサ２１Ｃと、湯タンク２０の湯温を検出する湯
温センサ２７と、間隔調整モータ５の回転軸５Ａに取り
付けられて回転量に応じたパルスを発生するエンコーダ
５Ｃと、エンコーダ５Ｃから入力するパルスをカウント
するカウンタ５Ｄと、販売制御部２６から入力するコー
ヒー飲料の種類、圧力センサ２１Ｃから入力する抽出圧
力、およびメモリ２５から入力するコーヒー豆のデータ
に基づいて間隔調整モータ５の回転量を演算する演算回
路２８と、カウンタ６２Ａ、および演算回路２８の出力
に基づいて間隔調整モータ５をＯＮ／ＯＦＦする駆動回
路２９Ａと、カウンタ６２Ａ、および演算回路２８の出
力に基づいてミルモータ４をＯＮ／ＯＦＦする駆動回路
２９Ｂと、駆動回路２９Ａ，２９Ｂに制御信号を出力す
る主制御部４０を有する。

【００１９】以上の構成において、動作を説明する。

【００２０】以下の動作において、砂糖入りコーヒー飲
料の販売要求があったものと仮定する。調整間隔モータ
５は、販売要求に基づいて粉砕刃調整部材３６を回転駆
動することにより粉砕刃３０が固定刃３１の方向に移動
し、粉砕刃３０が固定刃３１に接触することによって負
荷が大になると停止する。この停止位置は粉砕刃３０の
位置決め動作における基準位置となる。調整間隔モータ
５の停止後、カウンタ５Ｄでカウントされたパルスカウ
ント値がクリアされる。

【００２１】演算回路２８は、販売制御部２６から販売
信号を入力すると、コーヒー飲料に応じた挽き豆のデー
タをメモリ２５から読み込むとともに、粉砕刃３０およ
び固定刃３１が所定の刃間隔となるように粉砕刃３０の
移動量に応じたパルスカウント値を算出して主制御部４
０に出力する。主制御部４０は、演算回路２８の出力に
基づいて駆動回路２９Ａに通電信号を出力する。駆動回
路２９Ａは、通電信号の入力に基づいて調整間隔モータ
５に通電し、調整間隔モータ５は通電に基づいて粉砕刃
調整部材３６を回転駆動することにより粉砕刃３０が回
転軸３３上を摺動して固定刃３１と逆方向に移動する。
カウンタ５Ｄは、調整間隔モータ５の回転に基づいてエ
ンコーダ５Ｃから入力するパルスを主制御部４０に出力
する。主制御部４０は、カウンタ５Ｄから入力するパル
スが演算回路２５で算出されたパルスカウント値になっ
たとき駆動回路２９Ａに通電停止信号を出力し、駆動回
路２９Ａは、通電停止信号の入力に基づいて調整間隔モ
ータ５への通電を停止する。このことによって粉砕刃３
０と固定刃３１が所定の刃間隔で配置される。そして、
カップディスペンサ１６からカップ受台１８にカップ１
７が分与され、コーヒー豆キャニスタ１からコーヒー豆
が約１０ｇ分与される。分与されたコーヒー豆はシュー
ト２を介して豆投入口３Ａからコーヒーミル３の豆導入
部３２Ａに入る。ミルモータ４は販売要求と同時に駆動
回路２９Ｂから入力する通電信号に基づいて回転を始
め、それによって回転軸３３とキー結合している粉砕刃
３０が高速で回転して対向する固定刃３１との間に供給
されたコーヒー豆を挽いて挽き豆にする。粉砕刃３０と
固定刃３１の刃間隔が大になると挽き豆の粒度は大にな
る。このようにして形成された挽き豆は挽き豆排出部３
２Ｃを介してコーヒー抽出機９に供給される。コーヒー
抽出機９は、コーヒーミル３から供給される挽き豆と湯
タンク２０から供給される湯を混合、加圧してペーパー
フィルタでろ過することによってコーヒー飲料を抽出す
る。

【００２２】コーヒー抽出機９で抽出されたコーヒー飲
料はチューブ２３を介して混合器１５に供給される。ま
た、コーヒー飲料の供給時に砂糖キャニスタ１２から所
定量（１杯分なら通常６〜８ｇ）の砂糖が分与され、コ
ーヒー飲料に砂糖が溶解されて砂糖入りコーヒー飲料と
なり、カップ１６に注がれる。

【００２３】上記したコーヒー飲料の抽出動作におい
て、先の抽出動作の抽出条件をメモリ２５に格納し、抽
出動作時に圧力センサで検出される抽出圧力に基づいて
粉砕刃３０と固定刃３１の間隔を調節するようにしても
良い。例えば、通常時の抽出圧力に比べて抽出圧力が大
になった場合、増加した抽出圧力に応じて粉砕刃３０と
固定刃３１の間隔を大にする。このとき、メモリ２５に
格納された刃間隔の調整量テーブルを用いて行う。その
他、抽出を促進させるエア攪拌動作の有無等の抽出手順
の違いや、湯タンク２０への水補給動作に伴ってタンク
内の湯温が変動したときの販売要求に応じて粉砕刃３０
と固定刃３１の刃間隔を調整するようにしても良い。

【００２４】上記したコーヒー飲料の製造装置による
と、コーヒー豆の種類、コーヒー豆の量、湯温等の抽出
に影響を与えるパラメータ、また、抽出圧力等の抽出動
作後に得られるパラメータに基づいて粉砕刃３０および
固定刃３１の刃間隔を無段階に調整するので、抽出度合
に応じた粒度の挽き豆を供給することによる最適な抽出
を行うことができ、味覚の安定したコーヒー飲料を供給
することができる。

【００２５】図６は、本発明の第２の実施の形態におけ
るコーヒー飲料の製造装置を示し、図１に示す第１の実
施の形態と同一の構成を有する部分については同一の引
用数字を付しているので重複する説明は省略するが、コ
ーヒー抽出機９から混合器１５にコーヒー飲料を供給す
るチューブ２３に所定の間隔で電極２３Ａが設けられて
おり、電極間の通電状態に基づいてコーヒーの抽出状態
を検出する。

【００２６】チューブ２３に設けられる一対の電極２３
Ａ間にコーヒー飲料が流れると、導体であるコーヒー飲
料を介して電極間に電流が流れる。このことから、複数
の電極２３Ａ間の通電パターンを検出することによって
チューブ２３内のコーヒー飲料の流れを知ることができ
る。例えば、抽出圧力の不足や挽き豆の膨張が大になる
ことによるコーヒー飲料の供給不良を生じると、複数の
電極間で通電部分と非通電部分が生じる。この通電部分
と非通電部分の発生はチューブ２３の配置および抽出圧
力に依存することが本発明者によって確認されており、
通電と非通電のパターンを検出することによって抽出動
作が正常に行われているかどうかを知ることができる。
この検出結果に基づいて粉砕刃３０および固定刃３１の
刃間隔を調整することにより、抽出不良を防止すること
ができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のコーヒー飲
料の製造装置によると、コーヒー飲料の抽出に影響を与
える抽出パラメータを出力する出力手段と、出力手段か
ら出力された抽出パラメータに応じた間隙に一対の刃の
間隙を調整する間隙調整手段を有するようにしたため、
抽出に影響を与える要因が変化しても最適な抽出を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコーヒー飲料
の製造装置を示す斜視図

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るコーヒーミル
の断面図

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るコーヒーミル
の正面図

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るコーヒー飲料
の製造装置の湯の供給経路図。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るコーヒー飲料
の製造装置の制御ブロック図

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るコーヒー飲料
の製造装置を示す斜視図

【図７】従来のコーヒー飲料の製造装置を示し、（ａ）
は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すｂ方向から見た側面図

【符号の説明】

１，コーヒー豆キャニスタ １Ａ，供給口 ２，シュート ３，コーヒーミル ３Ａ，豆投入口 ３Ｃ，蓋 ４，ミルモータ ５，間隔調整モータ ５Ａ，歯車 ５Ｃ，エンコーダ ５Ｄ，カウンタ ８，ロール ９，コーヒー抽出機 １０，かすバケツ １２，砂糖キャニスタ １２Ａ，供給口 １３，クリームキャニスタ １３Ａ，供給口 １４，粉シュート １５，混合器 １５Ａ，供給管 １６，カップディスペンサ １７，カップ １８，カップ受台 １９，排水バケツ ２０，湯タンク ２１，湯弁 ２１Ａ，ポンプ ２１Ｂ，流量調節器 ２１Ｃ，圧力センサ ２２，チューブ ２３，チューブ ２３Ａ，電極 ２５，メモリ ２６，販売制御部 ２７，湯温センサ ２８，演算回路 ２９Ａ，駆動回路 ２９Ｂ，駆動回路 ３０，粉砕刃 ３１，固定刃 ３２，本体 ３２Ａ， 豆導入部 ３２Ｂ，ねじ部 ３２Ｃ，挽き豆排出部 ３３，回転軸 ３３Ａ，ワイヤー ３５，ベアリング ３６，粉砕刃調整部材 ３６Ａ，ねじ部 ３６Ｂ，ギヤ部 ３７，シール部材 ４０，主制御部 ５０，ケース ５０Ａ，導入筒 ５１，カッター ５２，駆動軸 ５３，カッター ５４，供給口 ５５，螺旋翼 ５６，磁石 ５７，軸受け ５７Ａ，内輪 ５７Ｂ，外輪 ５８，ジョイント ５９，駆動源 ６０，連結部材 ６１，操作ねじ ６２，操作板 ６３，係合ピン ６４，操作レバー ６４Ａ，係合溝 ６５，支点 ６６，連結杆 ６７，ソレノイド ６７Ａ，プランジャ ６８，ストッパ ６９，スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔を有する一対の刃によってコ
   ーヒー豆を粉砕して所定の粒度の挽き豆を形成し、この
   挽き豆によってコーヒー飲料を抽出するコーヒー飲料の
   製造装置において、 前記コーヒー飲料の抽出に影響を与える抽出パラメータ
   を出力する出力手段と、 前記出力手段から出力された前記抽出パラメータに応じ
   た間隙に前記一対の刃の間隙を調整する間隙調整手段を
   有することを特徴とするコーヒー飲料の製造装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、湯温、コーヒー豆の種
   類、コーヒー豆の量、抽出圧力等の抽出に影響を与える
   データを前記抽出パラメータとして出力する構成の請求
   項第１項記載のコーヒー飲料の製造装置。
3. 【請求項３】 前記出力手段は、前記コーヒー飲料の抽
   出に基づいて得られるデータを前記抽出パラメータとし
   て出力する構成の請求項第１項記載のコーヒー飲料の製
   造装置。
4. 【請求項４】 前記出力手段は、前記コーヒー飲料の抽
   出圧力、供給管内の流速の少なくとも１つを前記抽出パ
   ラメータとして出力する構成の請求項第３項記載のコー
   ヒー飲料の製造装置。