JP2001076244A - カップ式自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプのサイズを大にすることなく、コーヒ
ー液の抽出時にきめが細かく充分な量の泡を発生させる
ことができるカップ式自動販売機を提供する。 【解決手段】 湯タンク１０から湯を配管を介して抽出
機３０へ供給するポンプ６０と、飲料供給管３０Ａに設
けられ、抽出機３０内の湯の圧力が所定の圧力になるま
で湯の流動を制限し、湯の圧力が所定の圧力を超えたと
き開放する逆止弁８０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】本発明はカップ式自動販売機
に関し、特に、所定の圧力で供給される湯によってコー
ヒー豆の挽き豆からコーヒー成分を抽出するカップ式自
動販売機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカップ式自動販売機として、所定
の粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆を耐圧構造を有
する抽出室に供給し、この挽き豆にポンプで加圧した所
定の高温の湯を通過させることによってコーヒー液を抽
出するものがある。

【０００３】このカップ式自動販売機によると、挽き豆
の抽出時に高温の湯を使用することでコーヒー成分の溶
出が促進される。また、湯を加圧して供給することによ
り挽き豆の組織内に湯が浸透し、その結果、濃いコーヒ
ー液が得られる。このようにして抽出されるコーヒーと
してエスプレッソコーヒーが広く知られている。

【０００４】エスプレッソコーヒーでは、カップに注が
れたコーヒー液にきめの細かい良質な泡が充分に形成さ
れることが味覚的および視覚的に好ましいとされる。こ
の泡を形成する条件にひとつに抽出時の圧力があり、抽
出開始時から抽出室内の抽出圧を所定の高圧に高める必
要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカップ
式自動販売機によると、抽出開始時から所定の高圧で挽
き豆の抽出を行うには単位時間当たりの湯の圧送量を大
にしなければならないため、ポンプのサイズが大になっ
て自動販売機の大型化を招くという問題がある。

【０００６】従って、本発明の目的はポンプのサイズを
大にすることなく、コーヒー液の抽出時にきめが細かく
充分な量の泡を発生させることのできるカップ式自動販
売機を提供することにある。

【０００７】

【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、所定の粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆
を抽出機に供給し、所定の温度の湯を湯タンクから配管
を介して前記抽出機に供給してコーヒー液を抽出するカ
ップ式自動販売機において、前記湯を前記湯タンクから
前記配管を介して前記抽出機へ供給するポンプと、前記
抽出機あるいは前記抽出機の下流の配管に設けられ、前
記抽出機内の前記湯の圧力が所定の圧力になるまで前記
湯の流動を制限し、前記湯の圧力が前記所定の圧力を超
えたとき開放する弁手段を備え、前記弁手段は、前記コ
ーヒー液の抽出開始時から前記湯の圧力を大にして前記
コーヒー液を抽出させるカップ式自動販売機を提供す
る。

【０００８】上記したカップ式自動販売機によると、抽
出機あるいは抽出機の下流の配管に弁手段を設け、所定
の温度の湯をポンプで加圧することによって抽出機内の
湯の圧力が所定の圧力に高められる。このような圧力条
件下で挽き豆の抽出を行うことで挽き豆の組織内に湯が
浸透し、濃いコーヒー液が抽出される。このコーヒー液
をカップに供給することによってきめの細かい良質な泡
が発生する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカップ式自動販売
機を図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
におけるカップ式自動販売機を示し、取水管１に接続さ
れるシスターン２と、シスターン２に設けられて貯水さ
れる飲料水の水位変化を検出し、所定の水位以下となっ
たときに水位低下信号を出力するフロートスイッチ２Ａ
と、取水管１に設けられる取水弁１Ａと、シスターン２
から配管３Ａを介して供給される飲料水を加熱して所定
の温度の湯として貯蔵する湯タンク１０と、配管３Ａに
設けられる電磁弁２０と、湯タンク１０の外周部に固定
されて湯を加圧して供給するポンプ６０と、ポンプ６０
と湯タンク１０に接続されるバイパス管６０Ａと、バイ
パス管６０Ａを開放することによりポンプ内６０の湯を
湯タンク１０に戻す弁６０Ｂと、コーヒー豆を所定の粒
度に粉砕して挽き豆を形成する挽き豆供給部７と、挽き
豆供給部７から落下する挽き豆を受容して計量する計量
器５と、計量器５から供給される所定の粒度の挽き豆を
湯で抽出してコーヒー液を生成し、飲料供給管３０Ａを
介してカップ９に供給する抽出機３０と、飲料供給管３
０Ａを通過するコーヒー液の供給圧に応じて開閉する逆
止弁８０と、ポンプ６０から抽出機３０に湯を供給する
配管６Ａと、配管６Ａに設けられて配管内の圧力に応じ
た圧力信号を出力する圧力センサ２５と、配管６Ａに設
けられて湯の流量に応じた流量信号を出力する流量セン
サ１９と、配管６Ａに設けられて上流側への湯の逆流を
防止する逆止弁２１と、逆止弁２１の上流側で配管６Ａ
から分岐して湯タンク１０に接続される配管６Ｂと、配
管６Ｂに設けられる抽出湯弁２２と、抽出機３０で発生
するコーヒー豆の抽出滓を受容する滓バケツ１７と、カ
ップ９の下部に配置される排水バケツ１８と、砂糖を貯
蔵する砂糖容器１１と、クリーム原料を収容するクリー
ム容器１２Ａと、カプチーノ用のクリーム原料を収容す
るクリーム容器１２Ｂと、砂糖およびクリームをシュー
ト１３を介して受容し、所定量の湯で溶解し、供給管１
４Ａを介してカップ９に供給するミキシングボウル１４
と、クリーム容器の下部に配置されるミキシングボウル
１４に湯タンク１０から湯を供給する配管１５Ａと、配
管１５Ａに設けられる湯弁２３Ａと、砂糖容器１１の下
部に配置されるミキシングボウル１４に湯タンク１０か
ら湯を供給する配管１５Ｂと、配管１５Ｂに設けられる
湯弁２３Ｂと、逆止弁２１の下流側で配管６Ａと分岐さ
れ、湯弁２４を介して排水バケツ１８に廃液を排出する
配管６Ｃを有する。

【００１１】挽き豆供給部７は、コーヒー豆を貯蔵する
豆貯蔵容器７Ａと、コーヒー豆を高速で回転する粉砕刃
（図示せず）で粉砕するコーヒーミル７Ｂと、コーヒー
ミル７Ｂの粉砕刃を回転させるミルモータ７Ｃと、コー
ヒーミル７Ｂで粉砕され、体積に基づいて計量された挽
き豆を計量器５より供給されて抽出器３０に導くシュー
ト７Ｄを有する。湯タンク１０は、飲料水加熱用のヒー
タＨ１に電流を供給する電源部１０Ａと、タンク内の湯
の水位変化を検出し、所定の水位以下となったときに水
位低下信号を出力するフロートスイッチ１０Ｂと、タン
ク内の湯温に応じた温度検出信号を出力する湯温センサ
１０Ｄを有する。湯タンク１０の貯水量は５リットルで
あり、ヒータＨ１の出力は１ｋｗで湯タンク１０の湯温
は約９７℃に保温される。逆止弁２１は、金属材料で形
成されるボールと、このボールを所定の方向に付勢する
スプリングを筐体内に収容して形成されている。本実施
の形態では、湯タンク１０から抽出機３０への湯の流れ
方向を順方向としており、ボールはスプリングによって
上流方向に付勢される。

【００１２】抽出機３０は、シュート７Ｄを介して挽き
豆を供給されるシリンダ３２、シリンダ３２内のピスト
ン３９を昇降させるピストン駆動モータ３３、ピストン
駆動モータの駆動トルクをピストン３９に伝達するトル
ク伝達部３４、シリンダ３２の上部に設けられ、抽出機
本体に形成される図示しないガイドレールに係合するス
ライドガイド（後述）を一体的に形成したシリンダユニ
ットＤと、シリンダ３２に係合し、配管６Ａを介して所
定の高温の湯をシリンダ３２内に供給するキャップ３７
と、キャップモータ３５の駆動トルクを伝達されてシリ
ンダユニットＤを支点３４Ａを中心に傾斜させるととも
にキャップ３７をシリンダ３２に係合させるギヤ３６を
有する。シリンダユニットＤのシリンダ３２の下部に
は、抽出されたコーヒー液をカップ９に供給する飲料供
給管３０Ａが取り付けられており、飲料供給管３０Ａに
はコーヒー液を所定の供給圧で供給するための逆止弁８
０が取り付けられている。

【００１３】また、上記構成のカップ式自動販売機で
は、説明を簡単にするために、カップ９を供給するカッ
プ供給部、ポンプ６０に電流を供給する電源部，ミルモ
ータ７Ｃに電流を供給する電源部、カップ９内の飲料を
攪拌する攪拌機、コールド飲料の配管および原料貯蔵部
等の構成を図示省略している。

【００１４】図１（ｂ）は、ポンプ６０を示し、一対の
ギヤ６０Ｄ，６０Ｅが矢印方向に回転することによって
湯タンク１０から湯を下流側に供給する。この一対のギ
ヤ６０Ｄ，６０Ｅは、回転軸６０Ｃあるいは６０Ｆを図
示しないモータによって回転駆動することにより回転速
度に応じた供給量で湯を配管６Ａに送出する。

【００１５】図２は、計量器５を示し、（ａ）は全体
図、（ｂ）は、前蓋５Ｂを設けられる前面部である。こ
の計量器５は、上部に挽き豆を導入する導入部５Ａを有
する計量室５１と、計量室５１の端部に前蓋５Ｂを回動
自在に支持するヒンジ部５２と、計量室５１の内部に摺
動可能に収容されるピストン５６Ｄを一体的に形成さ
れ、側面にラック部５６Ａを有するピストンロッド５６
と、ピストンロッド５６の後端に形成されるバネ部５６
Ｂと、バネ部５６Ｂの近傍に形成される切り欠き５６Ｃ
と、計量室５１に取り付けられ、バネ部５６Ｂに当接し
てピストンロッド５６の移動を規制する突起部５０Ａ、
５０Ｂと、バネ部５６Ｂの切り欠き５６Ｃを光学的に検
出する光センサ５７と、ピストンロッド５６のラック部
５６Ａと噛合する駆動ギア５８Ａを有する駆動軸５８
と、駆動軸５８をトルク伝達部５９を介して回転駆動す
る計量モータ５９Ａを有し、ヒンジ部５２の回動軸を鉛
直方向に設け、前蓋５Ｂが水平方向に回動して計量室５
１の最前部を開放するように形成されており、ヒンジ部
５２は挽き豆が付着しないように前蓋５Ｂの開口部より
上方に設けられてなっている。このヒンジ部５２から逆
「へ」の字型に形成された蓋支持部材５Ｃを介して前蓋
５Ｂを固定している。蓋支持部材５Ｃの開放端は計量室
５１の側部に達し、末端には計量室５１の側部に設けら
れる光センサ５Ｄと係合する光検出部５Ｅを有する。駆
動ギア５８Ａの直径は１７．５ｍｍで形成されており、
ラック部５６Ａと噛み合う歯車部分の外周長は約５５ｍ
ｍである。また、計量モータ５９Ａの回転軸には回転量
を検出する計量エンコーダ５９Ｂが設けられている。

【００１６】図３は、計量器９の前蓋５Ｂを開いた状態
を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）は、前蓋５Ｂを設けら
れる前面部である。導入部５Ａから計量室５１に挽き豆
が供給され、挽き豆によって計量室５１が満たされる
と、前蓋５Ｂが僅かに回動する。この回動を発光部５ａ
および受光部５ｂを有する光センサ５Ｄで検出すると、
ミルモータ７Ｃを停止させて計量室５１への挽き豆の供
給を停止し、停止後、計量モータ５９Ａに通電すること
によって駆動ギヤ５８Ａが回転し、ピストンロッド５６
を前方に移動させる。ピストンロッド５６に一体的に形
成されるピストン５６Ｄの先端には、前蓋５Ｂに当接す
る突起部５６ａが設けられている。

【００１７】図４は、計量室５１を図示省略した状態の
ピストンロッド５６を示し、前蓋５Ｂは、ピストン５６
Ｄの突起部５６ａが当接した状態でピストンロッド５６
が前方に移動することにより、ヒンジ部５２を軸として
同軸的に設けられるスプリング５５Ａの反力に抗して紙
面上における反時計方向に回動する。このとき、前蓋５
Ｂと計量室５１の先端部は離れ、挽き豆は前蓋５Ｂと計
量室５１との間に挟まれることなく容易に落下する。

【００１８】図５は、シリンダユニットＤを示し、
（ａ）は正面側、（ｂ）は背面側を示す。キャップ３７
は、シリンダ３２への挿入時に隙間をシールするシール
部材３７Ａを有し、ロッド３８によってギヤ３６と結合
されている。また、ロッド３８の固定部には所定のガイ
ドパターンを有するガイド溝ｇを形成されたガイドプレ
ート３１が固定されており、ガイド溝ｇの下部には、シ
リンダ３２の側壁外部に形成された係合突起３２Ａが係
合している。シリンダ３２に収容されたピストン３９の
下部には抽出されたコーヒー液をカップに供給するため
の飲料供給管３０Ａが接続されている。シュート７Ｄの
下部側壁には、ピストン３９によって上方に押し上げら
れた抽出滓（図示せず）をピストン３９から分離させる
ワイパＷが設けられており、ワイパＷによって分離され
た抽出滓をスライドガイド４０の傾斜部Ｓに沿って落下
させる。

【００１９】このシリンダユニットＤは、キャップモー
タ３５の駆動トルクをギヤ３５Ａを介して伝達してギヤ
３６をｒ１方向に駆動すると、ガイド溝ｇのガイドパタ
ーンに基づいて支点３４Ａを中心にｒ２方向に約３０度
傾斜するとともにキャップ３７がｒ３方向に変位してシ
リンダ３２に挿入される。

【００２０】図６は、トルク伝達部３４を示し、（ａ）
は左側面、（ｂ）は正面、（ｃ）は右側面を示す。ピス
トン駆動モータ３３の駆動トルクは、ピストン駆動モー
タ３３の回転軸に取り付けられたギヤ３４１からギヤ３
４２Ａに伝達され、ギヤ３４２Ａに同軸状に設けられる
ギヤ３４２Ｂを介して軸３４３のギヤ３４４Ａに伝達さ
れる。軸３４３の下部にはウォームギヤ３４４Ｂが設け
られている。ギヤ３４４Ａに伝達された駆動トルクはウ
ォームギヤ３４４Ｂから軸３４３に直交する方向に配置
される軸３４５のギヤ３４５Ａに伝達され、ギヤ３４５
Ａに同軸状に設けられるギヤ３４５Ｂに伝達される。ギ
ヤ３４５Ｂに伝達された駆動トルクは軸３４６のギヤ３
４６Ａからギヤ３４６Ｂに伝達されるとともにギヤ３４
６Ａと噛合するギヤ３４７Ａに伝達され、ギヤ３４７Ａ
に同軸状に設けられるギヤ３４７Ｂに伝達される。ピス
トン３９の下部にはラック部３４８が取り付けられてお
り、ラック部３４８の両面にはギヤ３４６Ｂおよび３４
７Ｂが噛合している。このギヤ３４６Ｂおよび３４７Ｂ
はラック部３４８を挟持しており、ピストン駆動モータ
３３の回転方向に応じた駆動トルクを受けて相反する方
向に回転することによりピストン３９をシリンダ３２内
で上下させる。

【００２１】軸３４３に設けられるウォームギヤ３４４
Ｂは、コーヒー液の抽出過程においてピストン３９側か
ら圧力が加えられたときにピストン３９が下降すること
を防止する。

【００２２】ピストン３９は、所定の耐圧強度を有する
ピストンヘッド３９Ａと、ピストンヘッド３９Ａにネジ
３９Ｃによって係止され、ラック部３４８に固定される
ピストンベース３９Ｂと、ピストンヘッド３９Ａに取り
付けられてシリンダ３２内からコーヒー液を送出し、飲
料供給管３０Ａ（図示せず）が接続される送出部３９Ｄ
と、ピストンヘッド３９Ａの外周部に装着されるＯリン
グ３９Ｅと、耐腐蝕性の薄い金属板で形成されてピスト
ンヘッド３９Ａの上部に装着されるフィルタ３９Ｆを有
し、ピストンヘッド３９Ａとピストンベース３９Ｂは、
ピストンヘッド３９Ａに圧力が作用しない状態で所定の
クリアランスを有するように係止されている。

【００２３】図７は、シリンダユニットＤが傾斜した状
態を示し、キャップモータ３５を駆動してギヤ３６を回
転させることにより支点３４Ａを中心に反時計方向に傾
斜するとともにキャップ３７が下降してシリンダ３２に
挿入される。同図においては図示されないが、シリンダ
３２には傾斜前にシュート７Ｄを介して予め計量された
所定量の挽き豆が供給される。

【００２４】図８は、逆止弁８０の長手方向断面を示
し、本体８１の内部に収容される弁体８２と、本体８１
内の小径部８３と弁体８２の収容部を隔てる隔壁部８１
Ａと、隔壁部８１Ａに設けられて弁体８２の離接によっ
て開閉される開口８４と、弁体８２を開口８４に付勢す
るスプリング８５と、本体８１に形成されるネジ部８１
Ｂとネジ係合するネジ部８６Ａを有したスプリング調整
部材８６と、スプリング調整部材８６の断面内に形成さ
れて開口８４を通過したコーヒー液を下流側に流す流路
８７と、本体８１とスプリング調整部材８６の隙間をシ
ールするＯリング８８を有する。

【００２５】スプリング調整部材８６は、本体８１への
締め込み量を調節することでスプリング８５のばね定数
を可変させることができ、このことによってコーヒー液
の供給圧を２〜８気圧の範囲で調節することができる。

【００２６】図９は、ピストン駆動モータ３３に供給さ
れる電流を検出する電流検出回路を示し、（ａ）は回路
図、（ｂ）は検出される電流値とピストン３９に加わる
圧縮荷重の関係を示す。電源線（ＤＣ２４Ｖ）７１にピ
ストン駆動モータ３３の回転を制御するモータ駆動回路
７０が接続され、主制御部（後述）からの通電信号を入
力する信号端子Ａ，Ｂを有する。ピストン駆動モータ３
３は検知抵抗７２を介して接地電位に固定されるととも
にＡ／Ｄ変換器７３を介して電流検出回路７４に接続さ
れている。モータ駆動回路７０の信号端子Ａに入力する
通電信号がＨで信号端子Ｂに入力する通電信号がＬであ
るときピストン駆動モータ３３は正転方向に回転し、信
号端子Ａに入力する通電信号がＬで信号端子Ｂに入力す
る通電信号がＨであるときピストン駆動モータ３３は逆
転方向に回転し、信号端子ＡおよびＢに入力する通電信
号がＬであるときピストン駆動モータ３３は停止し、信
号端子ＡおよびＢに入力する通電信号がＨであるときピ
ストン駆動モータ３３にブレーキがかかるようになって
いる。挽き豆を圧縮することによってピストン３９にか
かる負荷が大になると、（ｂ）に示すようにピストン駆
動モータ３３に通電される電流が増大する。

【００２７】本実施の形態の抽出機３０において、電流
検出回路７４で０．５Ａの電流が検出されたときピスト
ン３９にかかる圧縮荷重は１２．５ｋｇｆであり、２Ａ
の電流が検出されたときピストン３９にかかる圧縮荷重
は５０ｋｇｆである。一般的に、挽き豆の圧縮量が大で
あると湯の通過速度は小になって濃いコーヒー液が抽出
され、圧縮量が小であると湯の通過速度は大になって薄
いコーヒー液が抽出される。この電流値と圧縮荷重の関
係に基づいてピストン駆動モータ３３の通電を制御する
ことにより販売されるコーヒー液に応じた挽き豆の圧縮
量を設定する。

【００２８】図１０は、ピストン駆動モータ３３の通電
特性を示し、モータが停止状態から回転を始めるまでの
通電初期の電流値が大になっており、回転後は電流値が
低下して負荷に応じた電流値を示す。このようなモータ
の電流立ち上がり特性はモータ毎に異なるものであり、
ピストン３９にかかる負荷に応じた電流変化の検出性を
阻害する。例えば、タンピング時では時刻ｔ１に通電を
開始してΔｔ秒後に電流値の測定を開始することにより
通電初期の電流立ち上がり特性を回避している。本実施
の形態ではΔｔを０．１秒として、パッキング、滓押上
げの各通電時についても同様の測定を行っている。ま
た、ピストン３９に装着されるＯリング３９Ｅとシリン
ダ３２の摺動抵抗によって通電量が増加することから、
電流検出回路７４は摺動抵抗分の電流値を差し引いた電
流値を主制御部１００に出力する。

【００２９】図１１は、第１の実施の形態のカップ式自
動販売機における制御ブロックを示し、販売制御部１０
１、流量計１９、圧力センサ２５、シスターン２のフロ
ートスイッチ２Ａ、湯タンク１０のフロートスイッチ１
０Ｂ、湯タンク１０の湯温センサ１０Ｄ、計量器５の計
量エンコーダ５９Ｂ、計量器５の前蓋５Ｂの回動を検出
する光センサ５Ｄ、抽出機３０に設けられるキャップ３
７の上死点を検出する光センサ３６Ｂ、下死点を検出す
る光センサ３６Ｃ、滓廃棄位置を検出する光センサ３６
Ｄ、抽出機３０に設けられるピストン３９の上死点を検
出する光センサ３９Ｇ、下死点を検出する光センサ３９
Ｈ、計量器５の光センサ５７、電流検出回路７４の出力
に基づいて各部を制御する主制御部１００と、カップ式
自動販売機の各部の制御データを格納するメモリ１０２
と、基準クロック発生部（図示せず）で発生するクロッ
クをカウントして時間を計測するタイマー１０３を有す
る。光センサ３６Ｂ、３６Ｃ、および３６Ｄは、例え
ば、モータ３５によって駆動されるギヤ３６に設けら
れ、光透過用のスリットを形成された円板で光路を遮光
される一対の受光部と発光部を有する透過型の光センサ
であり、キャップ３７が上死点、下死点、および滓廃棄
位置にあるとき受光（ＯＮ）状態となるように設けられ
ている。光センサ３９Ｇ、３９Ｈは、例えば、ラック部
３４８に形成される遮光部によって光路を遮光される一
対の受光部と発光部を有する透過型の光センサであり、
ラック部３４８の昇降動作に基づく光センサ３９Ｇ、３
９Ｈの受光／遮光の出力パターンに基づいてピストン３
９の位置を検出する。

【００３０】図１２（ａ）から（ｇ）は、抽出機３０の
抽出動作を簡略的に示す。図１２（ａ）は、挽き豆の供
給工程を示し、シリンダユニットＤは直立しており、計
量器５から供給される挽き豆Ｐをシュート７Ｄを介して
シリンダ３２に供給する。

【００３１】図１２（ｂ）は、抽出準備工程の第１の状
態を示し、シリンダ３２に挽き豆が供給されると、キャ
ップモータ３５に通電してギヤ３６を駆動し、シリンダ
ユニットＤを支点３４Ａを中心に反時計方向に回動させ
る。

【００３２】図１２（ｃ）は、抽出準備工程の第２の状
態を示し、シリンダユニットＤの傾斜に同期してキャッ
プ３７を下降させてシリンダ３２に挿入し、キャップモ
ータ３５の駆動を停止する。このとき、ギヤ３６は
（ａ）に示す状態から１８０度回転した位置で停止す
る。

【００３３】図１２（ｄ）は、抽出工程の第１の状態を
示し、キャップ３７がシリンダ３２に挿入されると、ピ
ストン駆動モータ３３が通電されてピストン３９を矢印
方向に上昇させることにより挽き豆を圧縮（タンピン
グ）する。挽き豆の圧縮が進むにつれてピストン３９に
かかる負荷が大になることによりピストン駆動モータ３
３の電流値が増加する。この電流値の増加を電流検出回
路７４で検出し、所定の電流値が検出されたときにピス
トン駆動モータ３３を制動し、その後、通電を停止して
ピストン３９を停止させることにより挽き豆を所望の圧
縮状態にする。圧縮後、配管６Ａを介してシリンダ３２
の内部に湯を供給する。

【００３４】このとき、飲料供給管３０Ａに設けられる
逆止弁８０の耐圧によって湯の通過が妨げられることに
よりシリンダ３２内が所定の圧力に高められた状態で挽
き豆の抽出動作が行われる。そして、逆止弁２１から逆
止弁８０にかけての圧力が逆止弁８０の耐圧以上になる
と、逆止弁８０が開放されて高圧のコーヒー液がカップ
９（図示せず）に注がれる。この挽き豆の抽出時にピス
トン３９に圧力が加わると、ピストンヘッド３９Ａが圧
力作用方向に移動し、この移動に基づいてピストンベー
ス３９Ｂとの間に設けられるＯリング３９Ｅが弾性変形
してピストン３９とシリンダ３２に圧接することによっ
てシリンダ３２の気密が保持される。

【００３５】図１２（ｅ）は、抽出工程の第２の状態を
示し、湯弁２４を開放して配管６Ａを大気圧とした後、
ピストン駆動モータ３３を駆動してピストン３９をシリ
ンダ３２内で上昇させてコーヒー液を含んだ抽出滓を圧
縮（パッキング）し、絞られたコーヒー液を配管６Ａを
介して配管６Ｃに送出する。

【００３６】図１２（ｆ）は、抽出滓の廃棄準備工程を
示し、キャップモータ３５を駆動してギヤ３６を（ｃ）
に示す状態から９０度回転させることによってキャップ
３７がシリンダ３２から分離する。分離後、ピストン３
９を上昇させることによりシリンダ３２内に残留した抽
出滓を押し上げて停止する。

【００３７】図１２（ｇ）は、抽出滓Ａの廃棄工程を示
し、キャップモータ３５を駆動してギヤ３６が更に９０
度回転することによってシリンダユニットＤが矢印方向
に回動し、直立状態で停止する。この回動時にピストン
３９によって押し上げられた抽出滓はシュート７Ｄの下
部側壁に設けられたワイパＷによってかき落とされて矢
印で示すように落下し、滓バケツ（図示せず）に入る。

【００３８】図１３は、上記したカップ式自動販売機の
販売動作におけるタイミングチャートを示す。同図にお
いて、キャップ３７の上死点、下死点、滓廃棄位置を検
出する光センサ３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、およびピスト
ン３９の上死点、下死点の位置を検出する光センサ３９
Ｇ、３９Ｈの出力は受光時をＯＮ（Ｈ）とし、遮光時を
ＯＦＦ（Ｌ）としている。

【００３９】また、販売終了後に後の販売動作で使用す
る挽き豆をシリンダ３２に供給し、キャップ３７とピス
トン３９によってタンピングを行うところまでを１工程
として説明する。

【００４０】購買者がコインを投入すると、販売制御部
１０１から主制御部１００に制御信号が出力されて抽出
湯弁２２が開かれるとともに、ポンプ６０が低速で駆動
されて配管６Ａに少量の湯が送出される。このとき、ポ
ンプ６０は、配管６Ａに設けられる逆止弁２１を押し開
くことのない圧送量の湯を送出するように低速で駆動さ
れる。このことによって配管６Ａ内に滞留する湯を配管
６Ｂに圧送して湯タンク１０に戻すとともに、湯タンク
１０から供給される約９０〜９５℃の高温の湯で配管６
Ａを暖気する。配管６Ａの暖気が終了するとポンプ６０
を駆動停止し、一定時間後に抽出湯弁２２を閉じる。抽
出湯弁２２を閉じるタイミングを遅延させる理由は、ポ
ンプ停止と同時、あるいはポンプ６０を停止する前に抽
出湯弁２２を閉じると配管６Ａ内の圧力が上昇し、逆止
弁２１が押し開かれて湯が抽出機３０に供給され、シリ
ンダ３２内の挽き豆に吸収されることを防止するためで
ある。

【００４１】ポンプ６０を低速で駆動する他に、例え
ば、抽出湯弁２２を含む配管６Ｂの配管抵抗が配管６Ａ
の配管抵抗より小になるように管路を形成し、ポンプ６
０の駆動開始時に抽出湯弁２２を開くようにしても良
い。

【００４２】ここで、ポンプ６０の駆動停止後、抽出湯
弁２２を閉じるまでの間に購買者がコーヒー液の選択ボ
タンを押した場合、販売制御部１０１から主制御部１０
０に販売信号が出力される。主制御部１００は、販売信
号の入力に基づいて抽出湯弁２２を閉じて販売動作を実
行する。

【００４３】また、抽出湯弁２２が閉じられた後に購買
者が砂糖およびクリーム入りコーヒー液の選択ボタンを
押すと、販売制御部１０１から主制御部１００に販売信
号が出力され、主制御部１００は計量モータ５９Ａの電
源部に通電信号を出力する。この通電信号に基づいて計
量モータ５９Ａが回転し、計量室５１に収容された挽き
豆がピストン５６Ｄによって押し出されてシュート７Ｄ
を介して抽出機３０のシリンダ３２に供給される。ピス
トン５６Ｄは最前部を基準位置（計量原点）として次販
売時に使用する挽き豆を計量するために体積（かさ）に
応じた移動量だけ後退する。この移動量は計量エンコー
ダ５９Ｂから出力されるパルスをカウントし、所定のカ
ウント値となったときに計量モータ５９Ａの回転を停止
することにより設定される。

【００４４】挽き豆の供給後、キャップモータ３５を駆
動して抽出機３０のシリンダユニットＤを抽出位置まで
傾斜させる。この傾斜動作に同期して湯弁２４が開かれ
るとともにシリンダ３２にキャップ３７が挿入され、光
センサ３６ＣがＯＮになる。光センサ３６ＣがＯＮにな
り、主制御部１００は光センサ３６ＣのＯＮ信号に基づ
いてモータ駆動回路７０に通電信号を出力してピストン
駆動モータ３３を駆動することによりピストン３９が上
昇し、シリンダ３２内に収容された挽き豆をタンピング
する。このタンピング時のピストン駆動モータ３３の電
流値を電流検出回路７４で検出し、販売するコーヒー液
に応じた所定の電流値が検出されたときにピストン駆動
モータ３３を制動し、その後、通電を停止する。

【００４５】また、挽き豆供給部７は豆貯蔵容器７Ａか
ら供給されるコーヒー豆をコーヒーミル７Ｂで粉砕し、
次販売時で使用する挽き豆として計量器５に供給する。

【００４６】挽き豆のタンピング後、湯タンク１０に接
続される配管１５Ａの湯弁２３Ａを開いてミキシングボ
ウル１４に湯を供給し、砂糖容器１１から供給される砂
糖を湯で溶解する。同様に、配管１５Ｂの湯弁２３Ｂを
開いてミキシングボウル１４に湯を供給し、クリーム容
器１２Ａから供給されるクリーム原料を湯で溶解する。

【００４７】続いて、ポンプ６０を駆動して６〜８気圧
の圧力で約９０〜９５℃に加熱された高温の湯をシリン
ダ３２に供給する。このコーヒー液の抽出動作におい
て、抽出機３０内の挽き豆は逆止弁８０の耐圧に応じた
圧力の湯に曝される。このことによって抽出初期からコ
ーヒー成分を充分に溶出した濃いコーヒー液が抽出され
る。逆止弁８０はコーヒー液の供給圧が耐圧以上になる
と、開口８４が開かれることにより飲料供給管３０Ａを
介してカップ９に高圧のコーヒー液が注がれる。このと
き、カップ９に注がれたコーヒー液にはきめの細かい泡
が形成される。流量計１９はコーヒー液の抽出時に配管
６Ａを圧送される湯量に応じた流量信号を主制御部１０
０に出力する。カップ９では、砂糖供給系のミキシング
ボウル１４から砂糖を溶解した湯が供給され、更に、ク
リーム系のミキシングボウル１４からクリームを溶解し
た湯が供給されて抽出されたコーヒー液と混合される。

【００４８】コーヒー液の抽出が終了すると、ポンプ６
０の駆動を停止し、所定の時間（０．５秒）の経過後に
湯弁２４を開き、ピストン駆動モータ３３を駆動してピ
ストン３９を更に上昇させる。このピストン３９の上昇
動作に基づいて抽出滓をパッキングすることにより滓中
のコーヒー液を絞る。

【００４９】抽出滓の廃棄は、キャップモータ３５を駆
動してキャップ３７をシリンダ３２から分離した後、ピ
ストン駆動モータ３３を正転駆動してピストン３９を上
昇させることによって抽出滓を上方に押し上げてシリン
ダ３２の頂上部より露出させ、この状態でキャップモー
タ３５を駆動してシリンダユニットＤを直立位置へ回動
させる。この回動によって抽出滓はシュート７Ｄの下部
側壁に設けられたワイパＷに当接してシリンダユニット
Ｄから払い落とされる。抽出滓の除去後、ピストン駆動
モータ３３を逆転駆動してピストン３９を下降させるこ
とによって販売動作が終了する。

【００５０】販売動作の終了後、計量器５からシリンダ
３２に挽き豆が供給される。この挽き豆は、先の販売動
作中にコーヒーミル７Ｂで所定の粒度に粉砕し、計量器
５に供給しておいたものである。供給後、キャップモー
タ３５を駆動してシリンダユニットＤを傾斜させ、シリ
ンダ３２にキャップ３７を挿入する。このとき、湯弁２
４が開かれる。続いて、ピストン３９を上昇させてシリ
ンダ３２内に収容された挽き豆をタンピングする。タン
ピングが終了すると販売待機状態となる。この状態で
は、次の販売要求があったときに速やかに湯の供給を開
始できるので、販売時間を短縮化することができる。

【００５１】上記した構成によると、飲料供給管３０Ａ
に逆止弁８０を設けることによって特別な制御を必要と
せずに抽出機３０内の挽き豆に均等に抽出圧を付与する
ことができ、抽出むらの発生を抑制して濃いコーヒー液
を得ることができる。また、抽出された濃いコーヒー液
を逆止弁８０の開放に伴ってカップ９に高圧で噴出させ
ることにより、きめの細かい良質な泡を形成することが
できる。

【００５２】また、湯タンク１０から湯を圧送するポン
プとしてギヤポンプ６０を用いることで配管内の昇圧に
よる湯の圧送不良を回避でき、小型で低圧送量のポンプ
を選択することが可能になる。このことによりカップ式
自動販売機の小型化、および設計時の自由度向上を図る
ことができる。

【００５３】図１４は、本発明の第２の実施の形態にお
けるカップ式自動販売機を示し、抽出機３０からコーヒ
ー液を供給する飲料供給管３０Ａに圧力調整電磁弁８０
Ａを設けた構成において第１の実施の形態のカップ式自
動販売機と相違している。その他、同一の構成および機
能を有する部分については同一の引用数字を付している
ので重複する説明を省略する。

【００５４】図１５は、第２の実施の形態のカップ式自
動販売機における制御ブロックを示し、圧力調整電磁弁
８０Ａは、例えば、圧力センサ２５から出力される圧力
信号、タイマー１０３で計測された時間、抽出機３０に
設けられるピストン３９の上死点を検出する光センサ３
９Ｇ、下死点を検出する光センサ３９Ｈの出力に基づい
て開閉タイミングを制御することが可能である。

【００５５】図１６（ａ）から（ｈ）は、抽出機３０の
抽出動作を簡略的に示す。図１６（ａ）は、挽き豆の供
給工程を示し、シリンダユニットＤは直立しており、計
量器５から供給される挽き豆Ｐをシュート７Ｄを介して
シリンダ３２に供給する。

【００５６】図１６（ｂ）は、抽出準備工程の第１の状
態を示し、シリンダ３２に挽き豆が供給されると、キャ
ップモータ３５に通電してギヤ３６を駆動し、シリンダ
ユニットＤを支点３４Ａを中心に反時計方向に回動させ
る。

【００５７】図１６（ｃ）は、抽出準備工程の第２の状
態を示し、シリンダユニットＤの傾斜に同期してキャッ
プ３７を下降させてシリンダ３２に挿入し、キャップモ
ータ３５の駆動を停止する。このとき、ギヤ３６は
（ａ）に示す状態から１８０度回転した位置で停止す
る。

【００５８】図１６（ｄ）は、抽出工程の第１の状態を
示し、キャップ３７がシリンダ３２に挿入されると、ピ
ストン駆動モータ３３が通電されてピストン３９を矢印
方向に上昇させることにより挽き豆をタンピングする。
このとき、圧力調整電磁弁８０Ａは閉じられており、タ
ンピング時に飲料供給管３０Ａ内の液体分がカップ９側
に流れ出ないようにしている。挽き豆の圧縮が進むにつ
れてピストン３９にかかる負荷が大になることによりピ
ストン駆動モータ３３の電流値が増加する。この電流値
の増加を電流検出回路７４で検出し、所定の電流値が検
出されたときにピストン駆動モータ３３を制動し、その
後、通電を停止してピストン３９を停止させることによ
り挽き豆を所望の圧縮状態にする。圧縮後、配管６Ａを
介してシリンダ３２の内部に湯を供給する。

【００５９】このとき、飲料供給管３０Ａに設けられる
圧力調整電磁弁８０Ａが閉じられているので、シリンダ
３２内が所定の圧力に高められた状態で挽き豆の抽出動
作が行われる。そして、圧力センサ２５によって予め設
定された圧力値が検出されると、主制御部１００は圧力
調整電磁弁８０Ａを開くことにより高圧のコーヒー液が
カップ９（図示せず）に注がれる。この挽き豆の抽出時
にピストン３９に圧力が加わると、ピストンヘッド３９
Ａが圧力作用方向に移動し、この移動に基づいてピスト
ンベース３９Ｂとの間に設けられるＯリング３９Ｅが弾
性変形してピストン３９とシリンダ３２に圧接すること
によってシリンダ３２の気密が保持される。

【００６０】図１６（ｅ）は、抽出工程の第２の状態を
示し、湯弁２４を開放して配管６Ａを大気圧とした後、
ピストン駆動モータ３３を駆動してピストン３９をシリ
ンダ３２内で上昇させてコーヒー液を含んだ抽出滓をパ
ッキングする。このパッキング時に飲料供給管３０Ａに
設けられる圧力調整電磁弁８０Ａが開いていることよ
り、絞られたコーヒー液は飲料供給管３０Ａに送出され
る。

【００６１】図１６（ｆ）は、シリンダ３２に空気を吸
引する吸引工程を示し、ピストン駆動モータ３３を逆転
駆動してピストン３９を下降させる。このピストン３９
の下降動作によって飲料供給管３０Ａに滞留するコーヒ
ー液がシリンダ３２内に吸引される。このとき、シリン
ダ３２内が負圧になることによって配管６Ａに滞留して
いる湯も吸引される。

【００６２】図１６（ｇ）は、抽出滓の廃棄準備工程を
示し、キャップモータ３５を駆動してギヤ３６を（ｃ）
に示す状態から９０度回転させることによってキャップ
３７がシリンダ３２から分離する。分離後、ピストン３
９を上昇させることによりシリンダ３２内に残留した抽
出滓を押し上げて停止する。

【００６３】図１６（ｈ）は、抽出滓Ａの廃棄工程を示
し、キャップモータ３５を駆動してギヤ３６が更に９０
度回転することによってシリンダユニットＤが矢印方向
に回動し、直立状態で停止する。この回動時にピストン
３９によって押し上げられた抽出滓はシュート７Ｄの下
部側壁に設けられたワイパＷによってかき落とされて矢
印で示すように落下し、滓バケツ（図示せず）に入る。

【００６４】図１７は、上記したカップ式自動販売機の
販売動作におけるタイミングチャートを示す。同図にお
いて、キャップ３７の上死点、下死点、滓廃棄位置を検
出する光センサ３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、およびピスト
ン３９の上死点、下死点の位置を検出する光センサ３９
Ｇ、３９Ｈの出力は受光時をＯＮ（Ｈ）とし、遮光時を
ＯＦＦ（Ｌ）としている。

【００６５】また、販売終了後に後の販売動作で使用す
る挽き豆をシリンダ３２に供給し、キャップ３７とピス
トン３９によってタンピングを行うところまでを１工程
として説明する。

【００６６】購買者がコインを投入すると、販売制御部
１０１から主制御部１００に制御信号が出力されて抽出
湯弁２２が開かれるとともに、ポンプ６０が低速で駆動
されて配管６Ａに少量の湯が送出される。このとき、ポ
ンプ６０は、配管６Ａに設けられる逆止弁２１を押し開
くことのない圧送量の湯を送出するように低速で駆動さ
れる。このことによって配管６Ａ内に滞留する湯を配管
６Ｂに圧送して湯タンク１０に戻すとともに、湯タンク
１０から供給される約９０〜９５℃の高温の湯で配管６
Ａを暖気する。配管６Ａの暖気が終了するとポンプ６０
を駆動停止し、一定時間後に抽出湯弁２２を閉じる。抽
出湯弁２２を閉じるタイミングを遅延させる理由は、ポ
ンプ停止と同時、あるいはポンプ６０を停止する前に抽
出湯弁２２を閉じると配管６Ａ内の圧力が上昇し、逆止
弁２１が押し開かれて湯が抽出機３０に供給され、シリ
ンダ３２内の挽き豆に吸収されることを防止するためで
ある。

【００６７】ポンプ６０を低速で駆動する他に、例え
ば、抽出湯弁２２を含む配管６Ｂの配管抵抗が配管６Ａ
の配管抵抗より小になるように管路を形成し、ポンプ６
０の駆動開始時に抽出湯弁２２を開くようにしても良
い。

【００６８】ここで、ポンプ６０の駆動停止後、抽出湯
弁２２を閉じるまでの間に購買者がコーヒー液の選択ボ
タンを押した場合、販売制御部１０１から主制御部１０
０に販売信号が出力される。主制御部１００は、販売信
号の入力に基づいて抽出湯弁２２を閉じて販売動作を実
行する。

【００６９】また、抽出湯弁２２が閉じられた後に購買
者が砂糖およびクリーム入りコーヒー液の選択ボタンを
押すと、販売制御部１０１から主制御部１００に販売信
号が出力され、主制御部１００は計量モータ５９Ａの電
源部に通電信号を出力する。この通電信号に基づいて計
量モータ５９Ａが回転し、計量室５１に収容された挽き
豆がピストン５６Ｄによって押し出されてシュート７Ｄ
を介して抽出機３０のシリンダ３２に供給される。ピス
トン５６Ｄは最前部を基準位置（計量原点）として次販
売時に使用する挽き豆を計量するために体積（かさ）に
応じた移動量だけ後退する。この移動量は計量エンコー
ダ５９Ｂから出力されるパルスをカウントし、所定のカ
ウント値となったときに計量モータ５９Ａの回転を停止
することにより設定される。

【００７０】挽き豆の供給後、キャップモータ３５を駆
動して抽出機３０のシリンダユニットＤを抽出位置まで
傾斜させる。この傾斜動作に同期して湯弁２４が開かれ
るとともにシリンダ３２にキャップ３７が挿入され、光
センサ３６ＣがＯＮになる。光センサ３６ＣがＯＮにな
り、主制御部１００は光センサ３６ＣのＯＮ信号に基づ
いてモータ駆動回路７０に通電信号を出力してピストン
駆動モータ３３を駆動することによりピストン３９が上
昇し、シリンダ３２内に収容された挽き豆をタンピング
する。このタンピング時のピストン駆動モータ３３の電
流値を電流検出回路７４で検出し、販売するコーヒー液
に応じた所定の電流値が検出されたときにピストン駆動
モータ３３を制動し、その後、通電を停止する。

【００７１】圧力調整電磁弁８０Ａは、キャップ３７が
シリンダ３２に挿入される時点から閉じられてピストン
駆動モータ３３の停止に同期して開かれる。

【００７２】また、挽き豆供給部７は豆貯蔵容器７Ａか
ら供給されるコーヒー豆をコーヒーミル７Ｂで粉砕し、
次販売時で使用する挽き豆として計量器５に供給する。

【００７３】挽き豆のタンピング後、湯タンク１０に接
続される配管１５Ａの湯弁２３Ａを開いてミキシングボ
ウル１４に湯を供給し、砂糖容器１１から供給される砂
糖を湯で溶解する。同様に、配管１５Ｂの湯弁２３Ｂを
開いてミキシングボウル１４に湯を供給し、クリーム容
器１２Ａから供給されるクリーム原料を湯で溶解する。

【００７４】続いて、ポンプ６０を駆動して６〜８気圧
の圧力で約９０〜９５℃に加熱された高温の湯をシリン
ダ３２に供給する。このコーヒー液の抽出動作におい
て、抽出機３０内の挽き豆は飲料供給管３０Ａに設けら
れた圧力調整電磁弁８０Ａが閉じられていることによっ
て所定の圧力に昇圧された湯に曝される。このことによ
って抽出初期からコーヒー成分を充分に溶出した濃いコ
ーヒー液が抽出される。抽出開始後、圧力センサ２５で
所定の圧力値が検出されると、圧力調整電磁弁８０Ａが
開かれることにより飲料供給管３０Ａを介してカップ９
に高圧のコーヒー液が注がれる。このとき、カップ９に
注がれたコーヒー液にはきめの細かい泡が形成される。
流量計１９はコーヒー液の抽出時に配管６Ａを圧送され
る湯量に応じた流量信号を主制御部１００に出力する。
カップ９では、砂糖供給系のミキシングボウル１４から
砂糖を溶解した湯が供給され、更に、クリーム系のミキ
シングボウル１４からクリームを溶解した湯が供給され
て抽出されたコーヒー液と混合される。

【００７５】コーヒー液の抽出が終了すると、ポンプ６
０の駆動を停止し、所定の時間（０．５秒）の経過後に
湯弁２４を開き、ピストン駆動モータ３３を駆動してピ
ストン３９を更に上昇させる。このピストン３９の上昇
動作に基づいて抽出滓をパッキングすることにより滓中
のコーヒー液を絞った後、湯弁２４を閉じ、ピストン駆
動モータ３３を逆転駆動してピストン３９を下降させる
ことによって逆止弁２１より下流側の配管３０Ａに滞留
しているコーヒー液をシリンダ３２内に吸引する。吸引
されたコーヒー液は抽出滓に吸収される。

【００７６】抽出滓の廃棄は、キャップモータ３５を駆
動してキャップ３７をシリンダ３２から分離した後、ピ
ストン駆動モータ３３を正転駆動してピストン３９を上
昇させることによって抽出滓を上方に押し上げてシリン
ダ３２の頂上部より露出させ、この状態でキャップモー
タ３５を駆動してシリンダユニットＤを直立位置へ回動
させる。この回動によって抽出滓はシュート７Ｄの下部
側壁に設けられたワイパＷに当接してシリンダユニット
Ｄから払い落とされる。抽出滓の除去後、ピストン駆動
モータ３３を逆転駆動してピストン３９を下降させるこ
とによって販売動作が終了する。

【００７７】販売動作の終了後、計量器５からシリンダ
３２に挽き豆が供給される。この挽き豆は、先の販売動
作中にコーヒーミル７Ｂで所定の粒度に粉砕し、計量器
５に供給しておいたものである。供給後、キャップモー
タ３５を駆動してシリンダユニットＤを傾斜させ、シリ
ンダ３２にキャップ３７を挿入する。このとき、湯弁２
４が開かれる。続いて、ピストン３９を上昇させてシリ
ンダ３２内に収容された挽き豆をタンピングする。この
タンピングは圧力調整電磁弁８０Ａを閉じ、かつ、湯弁
２４を開いた状態で行われる。このようにすることで飲
料供給管３０Ａに残留していた液体分がカップ９側に圧
送されることを防止する。タンピングが終了すると販売
待機状態となる。この状態では、次の販売要求があった
ときに速やかに湯の供給を開始できるので、販売時間を
短縮化することができる。

【００７８】上記した構成によると、飲料供給管３０Ａ
に圧力調整電磁弁８０Ａを設け、主制御部１００で開閉
を制御することによって、第１の実施の形態で説明した
きめの細かい良質な泡を形成することができるととも
に、飲料供給管３０Ａに滞留したコーヒー液の液体分を
負圧に基づいてシリンダ３２内の抽出滓に吸収させるこ
とができ、飲料供給管３０Ａのコーヒー液による汚損を
防ぐことができる。また、圧力調整電磁弁８０Ａを任意
に開閉制御できることから、例えば、コーヒー液の抽出
度合に応じて開閉タイミングを調節することも可能にな
る。また、抽出されるコーヒー液にきめの細かい良質な
泡を形成するときは圧力調整電磁弁８０Ａを制御して抽
出開始時から湯の圧力が大になるように設定し、レギュ
ラーコーヒーやアメリカンコーヒーのように泡を形成し
ないコーヒー液を抽出するときは圧力調整電磁弁８０Ａ
を開放して抽出動作を行うことで、販売するコーヒー飲
料に応じた抽出モードの選択が可能になる。

【００７９】本発明の実施の形態では、ホットコーヒー
の製造について説明したが、アイスコーヒーを販売する
カップ式自動販売機に適用することもできる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のカップ式自
動販売機によると、湯を湯タンクから配管を介して抽出
機へ供給するポンプと、抽出機あるいは抽出機の下流の
配管に設けられ、抽出機内の湯の圧力が所定の圧力にな
るまで湯の流動を制限し、湯の圧力が所定の圧力を超え
たとき開放する弁手段を備え、コーヒー液の抽出開始時
から湯の圧力を大にしてコーヒー液を抽出させるように
したため、ポンプのサイズを大にすることなく、コーヒ
ー液の抽出時にきめが細かく充分な量の泡を発生させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るカ
ップ式自動販売機を示す説明図 （ｂ）は、カップ式自動販売機に装着されるポンプの説
明図

【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る計
量器の全体図 （ｂ）は、計量器の前面部の説明図

【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る計
量器の全体図 （ｂ）は、計量器の前面部の説明図

【図４】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る計
量器の平面図

【図５】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る抽
出機の一部を切り欠いた正面図 （ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る抽出機の背
面図

【図６】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るト
ルク伝達部の側面図 （ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るトルク伝達
部の一部を切り欠いた正面図 （ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るトルク伝達
部の他の側面図

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る抽出機の説明
図

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る逆止弁の長手
方向断面図

【図９】（ａ）は、本発明の実第１の施の形態に係る電
流検出回路を示す説明図 （ｂ）は、圧縮荷重とモータの電流値の関係を示す説明
図

【図１０】ピストン駆動モータの通電特性を示す説明図

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るカップ式自
動販売機の制御ブロック

【図１２】（ａ）から（ｇ）は、本発明の第１の実施の
形態に係る抽出機の動作を示す説明図

【図１３】本発明の第１の実施の形態に係るカップ式自
動販売機のタイミングチャート

【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るカップ式自
動販売機を示す説明図

【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るカップ式自
動販売機の制御ブロック

【図１６】（ａ）から（ｈ）は、本発明の第２の実施の
形態に係る抽出機の動作を示す説明図

【図１７】本発明の第２の実施の形態に係るカップ式自
動販売機のタイミングチャート

【符号の説明】

１，取水管 １Ａ，取水弁 ２，シスターン ２Ａ，フロートスイッチ ３Ａ，配管 ５，計量器 ５Ａ，導入部 ５ａ，発光部 ５Ｂ，前蓋 ５ｂ，受光部 ５Ｃ，蓋支持部材 ５Ｄ，光センサ ５Ｅ，光検出部 ６Ａ，配管 ６Ｂ，配管 ６Ｃ，配管 ６Ｄ，配管 ６Ｅ，配管 ７，挽き豆供給部 ７Ａ，豆貯蔵容器 ７Ｂ，コーヒーミル ７Ｃ，ミルモータ ７Ｄ，シュート ８，抽出機 ８Ａ，抽出容器 ８Ｂ，飲料供給管 ８Ｃ，回転軸 ８Ｄ，移動モータ ８Ｅ，孔 ９，カップ １０，湯タンク １０Ａ，電源部 １０Ｂ，フロートスイッチ １０Ｄ，湯温センサ １１，砂糖容器 １２Ａ，クリーム容器 １２Ｂ，クリーム容器 １３，シュート １４，ミキシングボウル １４Ａ，供給管 １５Ａ，配管 １５Ｂ，配管 １６，配管 １７，滓バケツ １８，排水バケツ １９，流量計 ２０，電磁弁 ２１，逆止弁 ２２，抽出湯弁 ２３Ａ，湯弁 ２３Ｂ，湯弁 ２４，湯弁 ２５，圧力センサ ３０，抽出機 ３０Ａ，飲料供給管 ３１，ガイドプレート ３２，シリンダ ３３，ピストン駆動モータ ３４，トルク伝達部 ３４Ａ，支点 ３５，キャップモータ ３５Ａ，ギヤ ３６，ギヤ ３６Ａ，回転軸 ３６Ｂ，光センサ ３６Ｃ，光センサ ３６Ｄ，光センサ ３７，キャップ ３８，ロッド ３９，ピストン ３９Ａ，ピストンヘッド ３９Ｂ，ピストンベース ３９Ｃ，ネジ ３９Ｄ，送出部 ３９Ｅ，Ｏリング ３９Ｆ，フィルタ ３９Ｇ，光センサ ３９Ｈ，光センサ ４０，スライドガイド ５０Ａ，突起部 ５０Ｂ，突起部 ５１，計量室 ５２，ヒンジ部 ５５Ａ，スプリング ５６，ピストンロッド ５６Ａ，ラック部 ５６ａ，突起部 ５６Ｂ，バネ部 ５６Ｃ，切り欠き ５６Ｄ，ピストン ５７，光センサ ５８，駆動軸 ５８Ａ，駆動ギア ５９，トルク伝達部 ５９Ａ，計量モータ ５９Ｂ，計量エンコーダ ６０，ポンプ ６０Ａ，バイパス管 ６０Ｂ，弁 ６０Ｃ，回転軸 ６０Ｄ，ギヤ ６０Ｅ，ギヤ ６０Ｆ，回転軸 ７０，モータ駆動回路 ７１，電源線 ７２，検出抵抗 ７３，Ａ／Ｄ変換器 ７４，電流検出回路 ８０Ａ，圧力調整電磁弁 ８０，逆止弁 ８１Ｂ，ネジ部 ８１Ａ，隔壁部 ８１，本体 ８２，弁体 ８３，小径部 ８４，開口 ８５，スプリング ８６，スプリング調整部材 ８６Ａ，ネジ部 ８７，流路 ８８，Ｏリング １００，主制御部 １０１，販売制御部 １０２，メモリ １０３，タイマー ３４１，ギヤ ３４２Ａ，ギヤ ３４２Ｂ，ギヤ ３４３，軸 ３４４Ａ，ギヤ ３４４Ｂ，ウォームギヤ ３４５，軸 ３４５Ａ，ギヤ ３４５Ｂ，ギヤ ３４６，軸 ３４６Ａ，ギヤ ３４６Ｂ，ギヤ ３４７Ａ，ギヤ ３４７Ｂ，ギヤ ３４８，ラック部 Ａ，抽出滓 Ｄ，シリンダユニット Ｗ，ワイパ Ｐ，挽き豆 ｇ，ガイド溝 Ｓ，傾斜部

フロントページの続き (72)発明者 上原 一博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山本 廣 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3E047 AA02 AA03 BA01 DB02 DC04 EC01 EC05 EC07 ED04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽
   き豆を抽出機に供給し、所定の温度の湯を湯タンクから
   配管を介して前記抽出機に供給してコーヒー液を抽出す
   るカップ式自動販売機において、 前記湯を前記湯タンクから前記配管を介して前記抽出機
   へ供給するポンプと、 前記抽出機あるいは前記抽出機の下流の配管に設けら
   れ、前記抽出機内の前記湯の圧力が所定の圧力になるま
   で前記湯の流動を制限し、前記湯の圧力が前記所定の圧
   力を超えたとき開放する弁手段を備え、 前記弁手段は、前記コーヒー液の抽出開始時から前記湯
   の圧力を大にして前記コーヒー液を抽出させることを特
   徴とするカップ式自動販売機。
2. 【請求項２】 前記弁手段は、前記湯の圧力が大になっ
   たときスプリングの付勢力に基づいて前記コーヒー液が
   通過する流路に密接している弁体が前記スプリングの付
   勢力に抗して押し開かれることにより前記コーヒー液を
   供給する逆止弁である構成の請求項第１項記載のカップ
   式自動販売機。
3. 【請求項３】 前記弁手段は、前記抽出機あるいは前記
   抽出機の下流の配管に設けられる電磁弁と、 前記電磁弁の開閉を制御する制御部を有する構成の請求
   項第１項記載のカップ式自動販売機。
4. 【請求項４】 前記制御部は、販売するコーヒー飲料の
   種類に応じて定めた前記湯の圧力に基づいて前記電磁弁
   の開閉を制御する構成の請求項第３項記載のカップ式自
   動販売機。
5. 【請求項５】 前記制御部は、前記配管に設けられる圧
   力センサの圧力検出信号に基づいて前記電磁弁の開閉を
   制御する構成の請求項第３項記載のカップ式自動販売
   機。
6. 【請求項６】 前記制御部は、前記コーヒー液の抽出開
   始から所定の時間の経過後に前記電磁弁を開くことによ
   って前記コーヒー液を前記電磁弁の下流側に供給する構
   成の請求項第３項記載のカップ式自動販売機。
7. 【請求項７】 前記制御部は、販売動作終了後に次販売
   で使用される挽き豆が抽出機に供給され、前記挽き豆を
   収容した前記抽出機が封止されるとき前記電磁弁を閉じ
   る構成の請求項第３項記載のカップ式自動販売機。
8. 【請求項８】 前記制御部は、販売動作終了後に抽出機
   に供給される次販売用の挽き豆が所定の圧縮状態に圧縮
   されるとき前記電磁弁を閉じる構成の請求項第３項記載
   のカップ式自動販売機。
9. 【請求項９】 前記ポンプは、筐体内に設けられる一対
   の歯車の回転に基づいて前記湯を圧送するギヤポンプで
   ある構成の請求項第１項記載のカップ式自動販売機。
10. 【請求項１０】 前記抽出機は、前記挽き豆を収容する
    シリンダ、前記シリンダ内に昇降自在に設けられるピス
    トン、および前記ピストンを駆動する駆動手段を有する
    シリンダユニットと、 前記シリンダユニットを第１の姿勢から第２の姿勢に傾
    斜させる傾斜手段と、 前記第２の姿勢において前記シリンダと相対的に係合
    し、前記湯タンクから前記シリンダ内に前記所定の温度
    の湯を供給するキャップを有する構成の請求項第１項記
    載のカップ式自動販売機。