JP2005040326A - 飲料ディスペンサ - Google Patents

Abstract

【課題】飲料販売時にピストン（Ｐ）をシリンダ（Ｓ）に当接させずにＰをＳの所定位置に正確に停止させることができる飲料ディスペンサを提供する。
【解決手段】飲料ディスペンサにおいて、ＰとＳとが所定の相対位置であることを検出して第１検出信号を出力するための第１検出手段と、ＰとＳとが当接位置であることを検出して第２検出信号を出力するための第２検出手段と、Ｐを駆動するモータの回転量に相当するパルスを発生するためのパルス発生手段と、第１検出信号の出力から第２検出信号の出力までのパルス計数のための計数手段と、計数値を記憶するための記憶手段と、計数値から飲料を抽出するための一定値を減算するための演算手段と、減算値に基づいて飲料抽出時のＰの停止位置を定めるための制御手段とを備えてなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ピストンがシリンダ内に位置することによって飲料を抽出する飲料ディスペンサに関する。

飲料ディスペンサには、飲料を抽出するためのシリンダと、当該シリンダ内にて移動可能なピストンとを備えたものがある。この飲料ディスペンサにおいては、ピストンがシリンダ内に位置することによって、当該シリンダに設けられた抽出口から飲料を抽出する。

このような飲料ディスペンサには、例えばレギュラーコーヒー飲料を販売するものがある。一方向側の面に抽出口が設けられたシリンダにレギュラーコーヒー飲料の原料としての挽き豆を投入した後ピストンを嵌入して、当該一方向側の面と当該ピストンの面との間に当該挽き豆を囲繞する閉塞空間を形成する。この閉塞空間に湯を供給すると、当該湯と挽き豆とからレギュラーコーヒー飲料が調理され抽出口から抽出される。尚、レギュラーコーヒー飲料を濾過するために、抽出口には適宜なフィルタが設けられているものとする。挽き豆は上記した閉塞空間に封じられているために、湯が浸透しても膨張が制限される。よって、供給された湯は、自身の圧により当該供給レートと略同程度のレートをもってレギュラーコーヒー飲料として比較的迅速にシリンダ外に抽出される。

また、このようなディスペンサには、例えばトマトジュースのような比較的高い粘性を有する液体飲料を販売するものがある。この場合、液体飲料を収容するシリンダにピストンを嵌入押圧することによって、当該シリンダに設けられた抽出口から当該液体飲料を押し出して販売する。

ところで、レギュラーコーヒー飲料を販売するための飲料ディスペンサにおいては、例えば上記した閉塞空間を形成するべくピストンが停止したときにオンするスイッチが設けられていた。ここで、例えば、ピストンに突起が設けられ、一方シリンダに対してマイクロスイッチが所定の相対位置をとるように設けられるものとする。突起がマイクロスイッチをオンするときと、ピストンがシリンダの一方向側の面に当接するときとの間での当該ピストンの移動距離が所定値となるように当該突起及び当該マイクロスイッチが当該ピストン及び当該シリンダにおけるそれぞれ適宜な位置に設けられる。突起がマイクロスイッチをオンしたときにシリンダ内を移動中のピストンを停止させるように設定すれば、当該ピストンと当該シリンダとは所定の閉塞空間を形成することとなる。
一方、ジュースのような既に調理された液体飲料をシリンダに収容しピストンで押圧して販売するための飲料ディスペンサにおいては、当該ピストンは当該シリンダの一方向側の面に当接するまで押圧されていた。このような当接位置においてピストンは強制的に停止させられていた。
特開２００２−１７０１５６号公報

しかしながら、上記の突起及びマイクロスイッチによってシリンダ内のピストンの位置を検出しつつその移動を制御する飲料ディスペンサにおいては、例えば当該ピストンにおける突起の加工誤差や当該シリンダに対して所定の相対位置をとって取り付けられるべきマイクロスイッチの当該取付誤差等によって、当該シリンダの所定位置に当該ピストンを停止させることは困難であった。これにより、シリンダ内に形成される閉塞空間の体積は、所定体積に対して上記の誤差の分だけばらつく恐れがあった。

飲料ディスペンサが例えばレギュラーコーヒー飲料を販売するものである場合、シリンダ内に形成された閉塞空間の体積が所定体積よりも大きい場合、当該閉塞空間における圧は所定圧に達しない。よって、例えばレギュラーコーヒー飲料を販売する飲料ディスペンサにおいては、挽き豆に湯が十分に浸透せず、当該挽き豆と当該湯とから調理されたレギュラーコーヒー飲料も当該挽き豆から十分に濾過されない恐れがある。これにより、レギュラーコーヒーの味は本来の味とはならない。また、もし、シリンダ内に形成された閉塞空間の体積が所定体積よりも小さい場合、当該閉塞空間における圧は所定圧を越えてしまう。よって、挽き豆が過剰な圧によって固くなりすぎる恐れがある。これにより、レギュラーコーヒーの味は本来の味とはならない。ここで、シリンダ内の圧力の変化に応じて、もし湯圧を変化させて上記に対応しようとする場合、当該湯圧の調整が煩雑になるとともに、飲料ディスペンサに当該調整のための機構等を新たに設けなければならない。これにより、飲料ディスペンサの販売動作が複雑となったり、当該飲料ディスペンサの製造コストが高くなったりする恐れが生じる。

また、販売の度にシリンダの一方向側の面にピストンを当接させる飲料ディスペンサにおいては、当該当接する面を損傷する恐れがあった。また、販売の度にこのような当接が生じれば、ピストンを駆動するモータのロックに基づく電力消費量が無視できなくなるという問題があった。これにより、飲料ディスペンサの耐用年数が短くなり、電力消費量が大きくなる。

そこで、本発明は、飲料販売時に、ピストンをシリンダに当接させることなく、当該ピストンを当該シリンダに対して所定位置に正確に停止させることができる飲料ディスペンサを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための発明は、飲料を抽出するためのシリンダと、前記シリンダ内を往復移動するピストンと、前記ピストンを駆動するモータと、を有し、前記ピストンが前記シリンダ内に位置することによって前記飲料を抽出する飲料ディスペンサにおいて、前記ピストンが前記シリンダに対して所定の相対位置であることを検出して第１検出信号を出力するための第１検出手段と、前記ピストンが前記シリンダにおける一方向側の面との当接位置であることを検出して第２検出信号を出力するための第２検出手段と、前記モータの回転量に相当するパルスを発生するためのパルス発生手段と、前記第１検出信号が出力されてから前記第２検出信号が出力されるまで、前記パルスを計数するための計数手段と、前記計数手段の計数値を記憶するための記憶手段と、前記計数値から飲料を抽出するための一定値を減算するための演算手段と、前記演算手段の減算値に基づいて、飲料を抽出するときの前記シリンダ内における前記ピストンの停止位置を定めるための制御手段と、を備えたことを特徴とする。また、かかる飲料ディスペンサにおいて、前記制御手段は、前記第１検出信号が出力されてから前記パルスを前記減算値のみ計数したときの前記ピストンの位置を、前記ピストンの停止位置とすることが好ましい。

この飲料ディスペンサによれば、適宜な位置からシリンダの一方向側の面に当接させる位置までのピストンの移動距離と、モータ駆動開始から第２検出手段が検出信号を出力するまでに発生するパルス数とを対応させることができる。同様に、このパルス数から減算すべき一定値を、当該一定値が減算された減算値と前記適宜な位置からシリンダに対する所定の相対位置までのピストンの移動距離とが対応するように設定できる。ここで、制御手段によって、この減算値を記憶手段に記憶させて適宜読み出し、モータを駆動してパルス数が当該減算値に達した時点で停止させることができる。このようにすれば、シリンダにおける前記一方向側の面から所定距離をおいた手前の位置にてピストンを常に停止させることができる。よって、飲料販売時には、ピストンをシリンダに当接させることなく、当該ピストンを当該シリンダに対して所定位置に正確に停止させることができる。また、このようにすれば、ピストンのシリンダに対する前記所定の相対位置を、当該ピストンの移動の起点としての前記適宜な位置に関係なく一定に設定できる。よって、例えば加工誤差や取付誤差等によってピストンとシリンダとの適宜な相対位置が飲料ディスペンサ毎にばらついたとしても、前記減算値を調節することにより当該ピストンを当該シリンダに対して所定の相対位置をもって停止させることができる。従って、飲料ディスペンサの個体差に関係なくピストンをシリンダに対して所定位置に正確に停止させることができる。

かかる飲料ディスペンサにおいて、前記シリンダは、前記ピストンが停止位置で停止することによって、コーヒーの挽き豆からコーヒー飲料を抽出するための閉塞空間を形成することを特徴とする。
この飲料ディスペンサによれば、コーヒー飲料販売時に、当該コーヒー飲料のための挽き豆が封入された所定の閉塞空間を常に形成できる。よって、コーヒー飲料を抽出すべく、挽き豆の入ったシリンダ内に例えば湯を入れたとき、当該湯が浸透した当該挽き豆の膨張の程度が前記所定の閉塞空間によって決定される。一般に、挽き豆の膨張の程度は当該挽き豆から抽出されるコーヒー飲料の味を決めるものであるため、一旦前記所定の閉塞空間が設定されれば、当該所定の閉塞空間に応じた本来の味を有するコーヒー飲料を販売できる。従って、例えば各販売について本来の味を有するコーヒー飲料を常に調理できる。また、前記所定の閉塞空間の体積をコーヒー飲料の挽き豆の残滓の体積とすれば、ピストンの押圧によって当該挽き豆の残滓から水分を迅速且つ効果的に除去でき、当該残滓をシリンダから除去し易くなる。これにより、シリンダ内に残滓が多く付着して次販売のコーヒー飲料の味を低下させる恐れを防止できるとともに、当該残滓から水分が抜けるまで長時間待つ必要がなくなる。従って、各販売について本来の味を有するコーヒー飲料を常に調理できるとともに、実質的な１販売時間を短縮でき、よって単位時間当たりの販売数を高め得る。

かかる飲料ディスペンサにおいて、前記一定値は、コーヒー飲料の濃度又は量に応じた値であることを特徴とする。
この飲料ディスペンサによれば、コーヒー飲料の販売毎に、前記一定値を、例えば利用者によって選択された当該コーヒー飲料の濃度又は量に応じて設定できる。例えば、前記一定値がより大きく設定されれば、閉塞空間も大きくなり、当該閉塞空間に封入可能な挽き豆の量を多くできる。よって、利用者の選択に応じて、本来の味を有しつつ、例えば一定量且つより濃い濃度のコーヒー飲料、又は、一定濃度且つより多い量のコーヒー飲料を販売できる。例えば、前記一定値がより小さく設定されれば、閉塞空間も小さくなり、当該閉塞空間に封入可能な挽き豆の量を少なくできる。よって、利用者の選択に応じて、本来の味を有しつつ、例えば一定量且つより薄い濃度のコーヒー飲料、又は、一定濃度且つより少ない量のコーヒー飲料を販売できる。

かかる飲料ディスペンサにおいて、前記シリンダは、飲料を抽出するための抽出口を有し、前記ピストンが停止位置で停止するまでの圧力で、前記抽出口から飲料を抽出することを特徴とする。
この飲料ディスペンサによれば、ピストンが停止位置で停止するまでの圧力によって例えばジュースのような既製の液体飲料を販売できる。この液体飲料が例えばトマトジュースのような比較的高い粘性を有するものであるとする。このとき、ピストンがシリンダに対して所定の閉塞空間を形成しつつ停止すれば、高粘性の液体飲料が介在するが故に困難となるピストン及びシリンダ間の当接を無理に行わずに済む。よって、シリンダの損傷やモータロックに伴う電力消費等を防止でき、耐用年数が長く電力消費量の少ない飲料ディスペンサを実現できる。

本発明によれば、飲料販売時に、ピストンをシリンダに当接させることなく、当該ピストンを当該シリンダに対して所定位置に正確に停止させることができる飲料ディスペンサを提供できる。

＝＝＝飲料ディスペンサの構成＝＝＝
図１乃至図４を参照しつつ、本実施の形態における飲料ディスペンサの構成について説明する。本実施の形態の飲料ディスペンサは、レギュラーコーヒー販売専用のものであるとする。但し、飲料ディスペンサの販売商品はレギュラーコーヒーに限定されるものではない。飲料ディスペンサは、飲料を抽出するためのシリンダと、当該シリンダ内で往復運動するピストンとを備えたものであればいかなるものでもよい。

図１は、本実施の形態の飲料ディスペンサの正面外観の一例を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態の飲料ディスペンサの前面パネル２には、７個の操作釦６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ、８ｃ、９ａ、９ｂを備えた操作パネル４が設けられている。濃度選択釦６ａは、例えば利用者が所定の濃度より濃いレギュラーコーヒーを選択するための釦である。濃度選択釦６ｂは、利用者が所定の濃度より薄いレギュラーコーヒーを選択するための釦である。ここで、もし利用者が２つの濃度選択釦６ａ、６ｂの何れも押下しなければ、前記の所定の濃度を有するレギュラーコーヒーが販売されるようになっている。また、各サイズ選択釦８ａ、８ｂ、８ｃは、利用者がそれぞれＬサイズ、Ｍサイズ、Ｓサイズの大きさを有するレギュラーコーヒーを選択するための釦である。少なくともサイズ選択釦８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかが押下されれば、ノズル１０からレギュラーコーヒーが抽出されカップ１２に注がれるようになっている。また、砂糖選択釦９ａは、これを押下することによってブラックのレギュラーコーヒーに所定量の砂糖を添加するための釦である。また、クリーム選択釦９ｂは、これを押下することによってブラックのレギュラーコーヒーに所定量のクリームを添加するための釦である。本実施の形態においては、もし利用者が２つの選択釦９ａ、９ｂの何れも押下しなければ、ブラックのレギュラーコーヒーが販売されるようになっており、もし利用者が２つの選択釦９ａ、９ｂを押下すれば、砂糖及びクリームの添加されたレギュラーコーヒーが販売されるようになっている。

図２は、本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置の構成例を示す図である。このレギュラーコーヒー抽出装置は、飲料ディスペンサの内部にあって図１に示された前面パネル２の背面側と相対するように備えられているものとする。図２に示されるように、本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置は、主としてシリンダ１１と当該シリンダ１１に対して往復移動可能なピストン１３とから構成されている。

図２を参照しつつ、シリンダ１１及び当該シリンダ１１に連結された部材の構成について説明する。同図に示されるように、シリンダ１１の底部（一方向側の面）には抽出口１１ａが設けられており、当該抽出口１１ａにはレギュラーコーヒーを濾過するフィルタ（不図示）が適宜設けられているものとする。このシリンダ１１の抽出口１１ａには、レギュラーコーヒーを送出したり挽き豆の残滓から排出された水分を送出したりするための導出管５１の一方側が連結されており、当該導出管５１の他方側には電磁弁５３、５７を介してノズル５５、５９が連結されている。ノズル５９から抽出されるレギュラーコーヒーは、前述した砂糖及び／又はクリームを添加し混合するためのミキシングボール６１に注がれるようになっている。このミキシングボール６１からはノズル１０を介してレギュラーコーヒーがカップ１２に注がれるようになっている。一方、電磁弁５３を介したノズル５５から排出される挽き豆の残滓の水分は、滓バケツ６５に廃棄されるようになっている。また、シリンダ１１の図２における上部には、レギュラーコーヒーの豆を挽くためのコーヒーミル２７が、当該挽き豆を当該シリンダ１１に投入するためのシュータ２５を介して配設されている。尚、本実施の形態においては、シリンダ１１には、例えば底部側の適宜な位置を支点として当該シリンダ１１を図２における反時計方向に適宜回動させるための回動手段（不図示）が設けられている。この回動手段は、例えば適宜なモータ（不図示）を駆動源とし、レギュラーコーヒー抽出後にシリンダ１１の底部に残存する挽き豆の残滓を例えば滓バケツ６５に廃棄できるようになっている。

図２を参照しつつ、ピストン１３及び当該ピストン１３に連結された部材の構成について説明する。同図に示されるように、ピストン１３の外方側には、シリンダ１１に対して適宜な位置に固定されたピニオン１７と噛合し且つ当該ピストン１３の移動方向に沿うように、ラック１５が設けられている。このラック１５は、ピニオン１７がピストンモータ（モータ及びパルス発生手段）１９によって例えば図２において時計方向に回転駆動されると、ピストン１３が図２における右斜め下から左斜め上、即ちピストン１３がシリンダ１１から離間するように移動するようになっている。また、このラック１５は、ピニオン１７がピストンモータ１９によって例えば図２において反時計方向に回転駆動されると、ピストン１３が図２における左斜め上から右斜め下、即ちピストン１３がシリンダ１１に押し込まれるように移動するようになっている。本実施の形態のピストンモータ１９は、その駆動量に応じた数のパルスを発生するパルスモータであるものとする。ラック１５の適宜な位置には、当該ラック１５と直交する方向を向き、且つ、シリンダ１１に対して所定の位置に固定されたマイクロスイッチ２３をピストン１３の移動に伴ってオン又はオフするように、突起２１が設けられている。この所定の位置とは、例えばピストン１３とシリンダ１１とが当該シリンダ１１に挽き豆を投入するのに十分なスペースをもって離間した位置であって、この位置にて突起２１がマイクロスイッチ２３をオンするようになっている。また、ピストン１３の外方側から内方側に向かって湯が供給されるように給湯通路１３ａが設けられている。この給湯通路１３ａのピストン１３外方側の開口部には給湯管４３の一方が連結されており、当該給湯管４３の他方は電磁弁３３、給湯ポンプ３５、及び湯の流量を調節するためのフローレギュレータ３７を介して給湯タンク３１に連結されている。

図３は、本実施の形態の飲料ディスペンサのピストン１３移動制御の構成例を説明するためのブロック図である。制御部２００は、コントロールパネル２０１の設定釦２０１ａの押下を認識し、レギュラーコーヒー販売機構２０３の有するピストンモータ１９からのパルス信号とマイクロスイッチ２３がオンされた旨の信号（第１検出信号）とを受信すると、カウンタ（計数手段）２０５によって計数された当該パルス信号の数とタイマ２０７によって計時された時間とに基づいて適宜なタイミングで当該ピストンモータ１９に停止信号を送信するものである。また、この制御部２００は、ＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて前記のパルス信号数に適宜な演算を施し、当該演算結果をＲＡＭ（記憶手段）２１１に記憶させるものでもある。尚、これらの制御部２００の動作については後に詳述する。

コントロールパネル２０１は、例えば飲料ディスペンサの管理者がピストン１９移動制御における後述する設定を行うためのものであり、当該設定のための設定釦２０１ａを備えたものである。本実施の形態のコントロールパネル２０１は、飲料ディスペンサの例えば前面パネル２における背面側の適宜な位置に設けられているものとする。

図４は、本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置におけるシリンダ１１に対するピストン１３の相対位置の例を説明するための図である。尚、同図においては、前述した給湯通路１３ａや抽出口１１ａ等の記載は省略されている。

図４（ａ）においては、ピストン１３は、シリンダ１１の開口部より上方、且つ、突起２１がマイクロスイッチ２３をオンするような位置（所定の相対位置）にある。このとき、図４（ａ）におけるピストン１３の底面は、シリンダ１１底部上面と距離"Ａ"だけ離間するものである。

図４（ｂ）においては、ピストン１３は、当該ピストン１３の底面とシリンダ１１の底部上面とが当接するような位置（ピストンとシリンダにおける一方向側の面との当接位置）にある。尚、図４（ａ）における突起２１の位置と、図４（ｂ）における突起２１の位置との間の距離も"Ａ"である。また、この"Ａ"は、ピストン１３が図４（ａ）にて示される位置から駆動開始されて、当該ピストン１３が図４（ｂ）にて示される位置に至って停止するまでに、ピストンモータ１９（図２）が発生するパルス信号数（計数値）に相当する。

図４（ｃ）においては、ピストン１３は、当該ピストン１３の底面（実線）とシリンダ１１の底部上面との離間距離が"Ｂ"となるような位置にある。また、ピストン１３は、当該ピストン１３の底面（実線の上方にある点線）とシリンダ１１の底部上面との離間距離が"Ｃ"となるような位置にあってもよい。また、ピストン１３は、当該ピストン１３の底面（実線の下方にある点線）とシリンダ１１の底部上面との離間距離が"Ｄ"となるような位置にあってもよい。尚、"Ｂ"、"Ｃ"、及び"Ｄ"は、それぞれレギュラーコーヒー抽出時に挽き豆を封じるための円柱形状をなす閉塞空間の高さであり、本実施の形態においては、"Ｃ"、"Ｂ"、"Ｄ"の順に小さく設定されている。よって、"Ｂ"は、通常の濃度及び通常の量を有するレギュラーコーヒーの挽き豆の量に応じた円柱形状をなす閉塞空間の高さであり、"Ｃ"は、通常よりは濃い又は通常よりは量が多いレギュラーコーヒーの挽き豆の量に応じた円柱形状をなす閉塞空間の高さであり、"Ｄ"は、通常よりは薄い又は通常よりは量が少ないレギュラーコーヒーの挽き豆の量に応じた円柱形状をなす閉塞空間の高さである。また、"Ｂ"、"Ｃ"、及び"Ｄ"は、制御部２００（図３）によってＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて上記した"Ａ"に対応するパルス信号数から減算する一定値に相当する。これらの一定値は、ＲＯＭ２０９にテーブルデータとして記憶されている。ここで、"Ａ−Ｂ"、"Ａ−Ｃ"、及び"Ａ−Ｄ"はそれぞれ減算値に相当するものであり、後述するように、ＲＡＭ２１１に記憶されて販売の都度読み出される。更に、"Ａ−Ｂ"は、図４（ａ）における突起２１の位置と、図４（ｃ）における突起２１の位置との間の距離でもある。これと同様のことが"Ａ−Ｃ"及び"Ａ−Ｄ"についても言える。

図４（ｄ）においては、ピストン１３は、当該ピストン１３の底面とシリンダ１１の底部上面との離間距離が"Ｅ"となるような位置にある。この"Ｅ"は、レギュラーコーヒー抽出後に挽き豆を圧縮して水分を排出するための円柱形状をなす閉塞空間の高さでる。また、"Ｅ"は、制御部２００（図３）によってＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて上記した"Ａ"に相当するパルス信号数から減算する一定値に相当する。この一定値は、ＲＯＭ２０９にテーブルデータとして記憶されている。ここで、"Ａ−Ｅ"は減算値に相当するものであり、後述するように、ＲＡＭ２１１に記憶されて販売の都度読み出される。更に、"Ａ−Ｅ"は、図４（ａ）における突起２１の位置と、図４（ｄ）における突起２１の位置との間の距離でもある。

＝＝＝減算値設定動作＝＝＝
図５を参照しつつ、本実施の形態の飲料ディスペンサによる前述した減算値の設定動作について説明する。図５は、本実施の形態の制御部２００（図３）によるピストン１３位置制御の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施の形態においては、例えば飲料ディスペンサの管理者によって、コントロールパネル２０１（図３）における設定釦２０１ａ（図３）が押下されているものとする。この設定釦２０１ａを押下することによって、シリンダ１１における前述した減算値"Ａ−Ｂ"、"Ａ−Ｃ"、"Ａ−Ｄ"、又は"Ａ−Ｅ"を設定することができ、当該減算値に相当する位置にてピストン１３を停止させることができる。

先ず、制御部２００は、設定釦２０１ａがオンされているか否かを適時判別している（Ｓ１０１）。この設定釦２０１ａがオンでないものと判別すると（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部２００は上記監視を続ける（Ｓ１０１）。もし、設定釦２０１ａがオンであると判別すれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部２００はカウンタ２０５（図３）及びタイマ２０７（図３）をリセットする（Ｓ１０３、Ｓ１０５）。次に、制御部２００は、ピストンモータ１９（図２）の駆動を開始し、ピストン１３（図２）の移動を開始させる。このとき、ピストンモータ１９は当該駆動量に応じた数のパルス信号を出力する（Ｓ１０７）。

制御部２００は、マイクロスイッチ２３（図４）のオンの有無を適時判別している（Ｓ１０９）。ここで、もしピストン１３に設けられたラック１５（図４）から突出している突起２１（図４）がマイクロスイッチ２３をオンする状態にあれば、シリンダ１１（図４）に対する当該ピストン１３の相対位置は、図４（ａ）にて示されるピストン１３とシリンダ１１との離間距離が"Ａ"となるような位置のはずである。マイクロスイッチ２３がオンでなければ（Ｓ１０９：ＮＯ）、制御部２００は上記判別を続ける（Ｓ１０９）。もし、マイクロスイッチ２３がオンであると判別すれば（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、制御部２００はカウンタ２０５にピストンモータ１９からのパルス信号の計数を開始させる（Ｓ１１１）。これによって、ピストン１３が、当該ピストン１３とシリンダ１１との離間距離が"Ａ"である位置（図４（ａ））から下方に移動する際に、当該移動距離に応じたパルス信号数がカウンタ２０５によって計数されることとなる。

制御部２００は、カウンタ２０５によって計数されるパルス信号数の変化を適時監視している（Ｓ１１３）。このパルス信号数の変化を調べるためには、例えば、所定時間をおいて少なくとも２回サンプリングしたパルス信号数の増減を確認すればよい。もし所定時間後のパルス信号数が増加していれば、当該増加の原因は、ピストン１３がシリンダ１１内をその底面に向かって移動中であることによるものと推定できる。また、もし上記した増減が認められないのであれば、この原因は、ピストン１３がシリンダ１１の底面に当接していることによるものと推定できる。

例えば上記した方法に基づいて、カウンタ２０５が計数するパルス信号数に変化があるものと判別したとき（Ｓ１１３：ＮＯ）、制御部２００は当該変化を監視し続ける（Ｓ１１３）。もし制御部２００が、カウンタ２０５によって計数されるパルス信号数に変化がないものと判別したとき（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、タイマ２０７に計時を開始させ（Ｓ１１５）、当該タイマ２０７が所定時間（Ｔ秒間）計時するまで（Ｓ１１７）、当該パルス信号数の変化を監視する（Ｓ１１９）。例えば、タイマ２０７がＴ秒間を計時するまでの間、上記した揺らぎからパルス信号数の変化が認められたことによって、当該タイマ２０７をリセットしつつ再度当該パルス信号数の変化の確認を続ける処理の流れは、ステップＳ１１３：ＹＥＳ、ステップＳ１１５、ステップＳ１１７：ＮＯ、ステップＳ１１９：ＮＯ、ステップＳ１２１、及びステップＳ１１３で表される。また、例えば、タイマ２０７がＴ秒間を計時するまでの間、パルス信号数の変化が認められず、当該タイマ２０７の計時を続ける処理の流れは、ステップＳ１１３：ＹＥＳ、ステップＳ１１５、ステップＳ１１７：ＮＯ、ステップＳ１１９：ＹＥＳ、及びステップＳ１１７で表される。

制御部２００は、上記したパルス信号数の変化を認めないままタイマ２０７によるＴ秒間の計時を確認したとき（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、制御部２００はピストンモータ１９に対して停止させるための停止信号を出力する（Ｓ１２３）。ここで、ステップＳ１１７：ＹＥＳにおけるＴ秒計時の信号をタイマ２０７が出力するものとすれば、当該信号を第２検出信号とみなすことができる。また、ステップＳ１１７：ＹＥＳにおけるパルス信号数は、前述した図４に示されるピストン１３とシリンダ１１との離間距離"Ａ"に相当するものであり、制御部２００は当該パルス信号数をＲＡＭ２０７に記憶させる（Ｓ１２５）。また、制御部２００は、ＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて、距離"Ｂ"（図４）に相当する一定値が減算された"Ａ−Ｂ"（図４）に相当する減算値をＲＡＭ２０７に記憶させる（Ｓ１２７）。また、制御部２００は、ＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて、距離"Ｃ"（図４）に相当する一定値が減算された"Ａ−Ｃ"（図４）に相当する減算値をＲＡＭ２０７に記憶させる（Ｓ１２９）。また、制御部２００は、ＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて、"Ｄ"（図４）に相当する一定値が減算された"Ａ−Ｄ"（図４）に相当する減算値をＲＡＭ２０７に記憶させる（Ｓ１３１）。また、制御部２００は、ＲＯＭ２０９に記憶された適宜なプログラムに基づいて、"Ｅ"（図４）に相当する一定値が減算された"Ａ−Ｅ"（図４）に相当する減算値をＲＡＭ２０７に記憶させる（Ｓ１３３）。

制御部２００は、ピストンモータ１９を例えばステップＳ１０７の場合と逆向きに駆動することによって、ピストン１３を適宜な初期位置に戻し（Ｓ１３５）、レギュラーコーヒーの販売動作を行うことができる状態とする。

＝＝＝レギュラーコーヒーの抽出動作＝＝＝
図６及び図７を参照しつつ、本実施の形態の飲料ディスペンサによるレギュラーコーヒー抽出動作について説明する。
図６は、本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置において、（ａ）挽き豆がシリンダ１１内に投入されてから、（ｂ）当該挽き豆を封じる円柱形状をなす閉塞空間（高さ"Ｂ"）が形成され、（ｃ）当該閉塞空間に給湯されてレギュラーコーヒーが抽出され、（ｄ）更に圧縮された閉塞空間（高さ"Ｅ"）において当該挽き豆の水分が排出されるまでのシリンダ１１に対するピストン１３の相対位置を示す図である。

以下、レギュラーコーヒーの一連の販売動作は、例えば利用者によってサイズ選択釦８ａ、８ｂ、８ｃ（図１）の何れかが押下されたことによる信号が出力された時点で、制御部２００（図３）によって開始されるものである。

図６（ａ）に示されるように、コーヒーミル２７（図２）で挽かれた豆は、シリンダ１１内に投入される。このとき、ピストン１３は、当該ピストン１３と当該シリンダ１１底部との離間距離が"Ａ"となるように保持されている。

図６（ｂ）に示されるように、ピストンモータ１９（図２）の駆動によってピニオン１７が反時計方向に回転し、ラック１５が下方に移動する。これにより、ピストン１３もシリンダ１１内を下方に移動し、当該ピストン１３とシリンダ１１底部との離間距離が"Ｂ"となった時点で停止する。前述したように、制御部２００は、"Ａ−Ｂ"に相当するピストンモータ１９からのパルス信号数をＲＡＭ２１１（図３）から読み出し、カウンタ２０５（図３）が当該パルス信号数を計数した時点で当該ピストンモータ１９を停止させる。これにより、挽き豆が、高さ"Ｂ"の円柱形状をなす閉塞空間に封じられる。

図６（ｃ）に示されるように、制御部２００からの適宜な信号によって電磁弁３３（図２）が解放されると伴に給湯ポンプ３５（図２）のためのモータ（不図示）が駆動されると、上記の閉塞空間に封じられた挽き豆に給湯通路１３ａから湯が供給される。このとき、湯と挽き豆とからレギュラーコーヒーが調理され抽出口１１ａから抽出される。このレギュラーコーヒーは、抽出口１１ａに設けられた適宜なフィルタ（不図示）によって濾過される。ここで、挽き豆は上記の閉塞空間に封じられているために、湯が浸透しても膨張が制限される。よって、供給された湯は、自身の圧により当該供給レートと略同程度のレートをもってレギュラーコーヒーとして比較的迅速に抽出口１１ａより抽出される。ここで、本実施の形態においては、レギュラーコーヒー抽出時には、電磁弁５７は開放され、一方電磁弁５３は閉じられるようになっている。

図６（ｄ）に示されるように、レギュラーコーヒー販売後に、制御部２００が、"Ａ−Ｅ"に相当するピストンモータ１９からのパルス信号数をＲＡＭ２１１から読み出し、カウンタ２０５が当該パルス信号数を計数した時点で当該ピストンモータ１９を停止させると、挽き豆が、高さ"Ｅ"の円柱形状をなす閉塞空間に封じられる。本実施の形態のおいては、このような圧縮によって、残滓が滓バケツ６５に容易に廃棄できるようになる程度まで、挽き豆の残滓から水分が除去される。ここで、本実施の形態においては、挽き豆からの水分排出時には、電磁弁５３は開放され、一方電磁弁５７は閉じられるようになっている。

＝＝＝レギュラーコーヒーの味、濃度、及び量＝＝＝
以上述べた構成を有する飲料ディスペンサの動作によって、レギュラーコーヒー販売時に、挽き豆が封入された高さ"Ｂ"の円柱形状をなす閉塞空間を常に形成できる。よって、レギュラーコーヒーを抽出すべく、挽き豆の入ったシリンダ１１内に湯を入れたとき、当該湯が浸透した当該挽き豆の膨張の程度が前記の閉塞空間によって決定される。一般に、挽き豆の膨張の程度は当該挽き豆から抽出されるレギュラーコーヒーの味を決めるものであるため、一旦高さ"Ｂ"が設定されれば、前記の閉塞空間に応じた本来の味を有するレギュラーコーヒーを販売できる。従って、各販売について本来の味を有するレギュラーコーヒーを常に調理できる。

また、本実施の形態においては、レギュラーコーヒー販売後に、閉塞空間の高さを"Ｅ"として当該閉塞空間を挽き豆の残滓の体積としているため、ピストン１３の押圧によって当該残滓から水分を迅速且つ効果的に除去でき、当該残滓をシリンダ１１から除去し易くなる。これにより、シリンダ１１内に残滓が多く付着して次販売のレギュラーコーヒーの味を低下させる恐れを防止できるとともに、当該残滓から水分が抜けるまで長時間待つ必要がなくなる。従って、各販売について本来の味を有するレギュラーコーヒーを常に調理できるとともに、実質的な１販売時間を短縮でき、よって単位時間当たりの販売数を高め得る。

更に、本実施の形態においては、上記した高さ"Ｂ"及び"Ｅ"は、シリンダ１１に対するマイクロスイッチ２３の相対位置に関係なく一定に設定できる。よって、例えば加工誤差や取付誤差等によってシリンダ１１とマイクロスイッチ２３との相対位置が飲料ディスペンサ毎にばらついたとしても、上記した減算値に相当するそれぞれ"Ａ−Ｂ"及び"Ａ−Ｅ"を調節することにより当該ピストン１３を当該シリンダ１１に対して所定の相対位置をもって停止させることができる。従って、飲料ディスペンサの個体差に関係なくピストン１３をシリンダ１１に対して所定位置に正確に停止させることができる。従って、各飲料ディスペンサについて本来の味を有するレギュラーコーヒーを常に調理できる。

加えて、本実施の形態においては、パルス信号数の前述した一定値に相当する円柱形状をなす閉塞空間の高さ"Ｂ"、"Ｃ"、及び"Ｄ"を、レギュラーコーヒーの濃度又は量に応じた値としている。

図７は、（ａ）閉塞空間の高さが"Ｂ"のときのレギュラーコーヒーの濃度及びサイズ、（ｂ）閉塞空間の高さが"Ｄ"のときのレギュラーコーヒーの濃度及びサイズ、（ｃ）閉塞空間の高さが"Ｃ"のときのレギュラーコーヒーの濃度及びサイズ、の一例を示す図である。本実施の形態においては、レギュラーコーヒーの販売毎に、前記の"Ｂ"、"Ｃ"、及び"Ｄ"が、選択釦６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ、８ｃの押下によって選択された濃度又は量に応じて設定される。

図７（ａ）においては、レギュラーコーヒーが通常の濃度及びＭサイズの量を有する例が示されている。このようなレギュラーコーヒーは、利用者が例えばサイズ選択釦８ｂを押下したときのみに販売されるものである。このような濃度は、高さ"Ｂ"の円柱形状をなす閉塞空間に相当する量の挽き豆を使用してＭサイズの量のレギュラーコーヒーを抽出することによって得られる。

図７（ｂ）においては、レギュラーコーヒーが通常より薄い濃度及びＭサイズの量を有する例と、レギュラーコーヒーが通常の濃度及びＳサイズの量を有する例とが示されている。本実施の形態においては、薄い場合の濃度と通常の場合の濃度との比は、Ｓサイズの量とＭサイズの量との比と略同じく設定されているものとする。このようにすれば、本来の味を有しつつ、例えば一定量且つより薄い濃度のコーヒー飲料、又は、一定濃度且つより少ない量のレギュラーコーヒーを販売できる。

図７（ｃ）においては、レギュラーコーヒーが通常より濃い濃度及びＭサイズの量を有する例と、レギュラーコーヒーが通常の濃度及びＬサイズの量を有する例とが示されている。本実施の形態においては、濃い場合の濃度と通常の場合の濃度との比は、Ｌサイズの量とＭサイズの量との比と略同じく設定されているものとする。このようにすれば、本来の味を有しつつ、例えば一定量且つより濃い濃度のコーヒー飲料、又は、一定濃度且つより多い量のレギュラーコーヒーを販売できる。

＝＝＝高粘性を有する液体飲料の販売＝＝＝
例えばトマトジュースのような比較的高い粘性を有する液体飲料をシリンダに収容し、ピストンの押圧によって当該シリンダの抽出口から当該液体飲料を抽出して販売するような飲料ディスペンサについて説明する。

このような飲料ディスペンサにおいては、ピストンがシリンダ内の停止位置にて停止するまでの圧力によって抽出口から液体飲料が抽出される。また、このような飲料ディスペンサによれば、ピストンがシリンダに対して所定の閉塞空間を形成しつつ停止すれば、高粘性の液体飲料が介在するが故に困難となるピストン及びシリンダ間の当接を無理に行わずに済む。よって、シリンダの損傷や、ピストンを移動させるためのモータにおけるロックに基づく電力消費等を防止でき、耐用年数が長く電力消費量の少ない飲料ディスペンサを実現できる。

尚、以上述べた実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本実施の形態の飲料ディスペンサの正面外観の一例を示す図である。 本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置の構成例を示す図である。 本実施の形態の飲料ディスペンサのピストン移動制御の構成例を説明するためのブロック図である。 本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置におけるシリンダに対するピストンの相対位置の例を説明するための図である。 本実施の形態の制御部によるピストン位置制御の処理の流れを説明するフローチャートである。 本実施の形態のレギュラーコーヒー抽出装置において挽き豆がシリンダ内に投入されてから当該挽き豆の水分が排出されるまでのシリンダに対するピストンの相対位置を示す図である。 閉塞空間の高さに応じたレギュラーコーヒーの濃度及びサイズの一例を示す図である。

符号の説明

１９ ピストンモータ
２３ マイクロスイッチ
２００ 制御部
２０１ コントロールパネル
２０１ａ 設定釦
２０３ 販売機構
２０５ カウンタ
２０７ タイマ
２０９ ＲＯＭ
２１１ ＲＡＭ

Claims (5)

1. 飲料を抽出するためのシリンダと、前記シリンダ内を往復移動するピストンと、前記ピストンを駆動するモータと、を有し、前記ピストンが前記シリンダ内に位置することによって前記飲料を抽出する飲料ディスペンサにおいて、
   前記ピストンが前記シリンダに対して所定の相対位置であることを検出して第１検出信号を出力するための第１検出手段と、
   前記ピストンが前記シリンダにおける一方向側の面との当接位置であることを検出して第２検出信号を出力するための第２検出手段と、
   前記モータの回転量に相当するパルスを発生するためのパルス発生手段と、
   前記第１検出信号が出力されてから前記第２検出信号が出力されるまで、前記パルスを計数するための計数手段と、
   前記計数手段の計数値を記憶するための記憶手段と、
   前記計数値から飲料を抽出するための一定値を減算するための演算手段と、
   前記演算手段の減算値に基づいて、飲料を抽出するときの前記シリンダ内における前記ピストンの停止位置を定めるための制御手段と、
   を備えたことを特徴とする飲料ディスペンサ。
2. 前記制御手段は、前記第１検出信号が出力されてから前記パルスを前記減算値のみ計数したときの前記ピストンの位置を、前記ピストンの停止位置とすることを特徴とする請求項１記載の飲料ディスペンサ。
3. 前記シリンダは、前記ピストンが停止位置で停止することによって、コーヒーの挽き豆からコーヒー飲料を抽出するための閉塞空間を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の飲料ディスペンサ。
4. 前記一定値は、コーヒー飲料の濃度又は量に応じた値であることを特徴とする請求項３記載の飲料ディスペンサ。
5. 前記シリンダは、飲料を抽出するための抽出口を有し、前記ピストンが停止位置で停止するまでの圧力で、前記抽出口から飲料を抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の飲料ディスペンサ。
   

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