JP3535113B2 - 食品攪拌装置、カップ式飲料自動販売機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は食品攪拌装置、カッ
プ式飲料自動販売機に係わり、特に、コイル形状に巻回
された線材を円環状に形成したインペラーを備えた食品
攪拌装置、この食品攪拌装置が設けられたカップ式飲料
自動販売機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スタンドカフェ、喫茶店およびフ
ァーストフーズなど業務用コーヒーマシンによるフォー
ミングミルクを使用した飲料（カプチーノ、カフェラテ
など）が利用者の嗜好の多様化により増加している。業
務用コーヒーマシンでは、蒸気式、空気巻き込み式ノズ
ルなどが知られているが、カップ式自動販売機において
も、コーヒーの上に泡立ちクリームを載せたカプチー
ノ、カフェラテといわれるコーヒーが販売されるように
なってきた。しかし、従来の自動販売機におけるカプチ
ーノ、カフェラテの生成方法は、インスタントコーヒー
と発泡性のクリーミングパウダーを予めミックスした原
料を使用しており、溶解時に発泡性クリームが発泡し、
かろうじてコーヒー表面を泡で覆う程度のものであり、
利用者を満足させることができなかった。

【０００３】また、従来の他のカプチーノ、カフェラテ
の生成方法は、独立した泡立て用ミキシングボールを使
用した攪拌装置や、スクリュー式や、パドル式などのイ
ンペラーを用いて撹伴を行い、クリームパウダーを泡立
て、ノズルを通して、別途、調理したコーヒーに泡を載
せ、カプチーノ、カフェラテを生成していた。

【０００４】しかし、この従来の生成方法では、クリー
ムパウダーを攪拌して生成するが、空気の巻き込みが不
十分であり泡立ちが十分でなく、泡の形状も荒く、ま
た、でき上がったホイップクリームの条件が良いほど
（形状、泡立ち）、流動性が悪くなり、ノズルを通り難
くなる。このためコーヒー専門店、本場イタリア、シア
トルなどで販売されているカプチーノ、カフェラテのよ
うな全体の１／２〜１／４がきめ細かい泡のホイップク
リーム（フォーミングクリーム）を生成できなかった。
また、衛生管理、メンテナンス上でも問題であった。

【０００５】そこで、きめ細かい泡のホイップクリーム
を生成できるカップ内攪拌装置およびこれを具備したカ
ップ式飲料自動販売機が要望されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
を考慮してなされたもので、きめ細かい泡のホイップク
リームを生成できる食品攪拌装置、これを具備したカッ
プ式飲料自動販売機および食品攪拌装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、回転駆動手段により
回転される攪拌軸と、この攪拌軸に設けられ間隙を有し
てコイル形状に巻回された線材を円環状に形成したイン
ペラーと、このインペラーを進退させる進退手段と、前
記インペラーの回転および進退を制御する制御手段とを
有し、前記攪拌軸は剛性を有する部材と、この剛性を有
する部材と前記インペラー間に設けられ弾性を有する部
材とからなり、前記インペラーが前進した状態で食品が
収納された容器内に入れて回転させて食品を攪拌するこ
とを特徴とする食品攪拌装置であることを要旨としてい
る。

【０００９】本願請求項２の発明では、前記インペラー
の円環の外径は、このインペラー挿入位置における容器
の内径に対して、０．３〜０．６であり、前記インペラ
ーの容器への挿入時、インペラーの下面の位置が容器の
底面から２〜１０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請
求項1に記載の食品攪拌装置であることを要旨としてい
る。

【００１０】本願請求項３の発明は、回転駆動手段によ
り回転される攪拌軸と、この攪拌軸に設けられ間隙を有
してコイル形状に巻回された線材を円環状に形成したイ
ンペラーと、このインペラーを昇降させる昇降手段と、
前記インペラーの回転および昇降を制御する制御手段と
を有し、前記攪拌軸は剛性を有する部材と、この剛性を
有する部材と前記インペラー間に設けられ弾性を有する
部材とからなり、インペラーが下降した状態でインペラ
ーをクリームパウダーが収納されたカップ内に入れて回
転させてホイップクリームを生成することを特徴とする
食品攪拌装置であることを要旨としている。

【００１１】本願請求項４の発明では、前記インペラー
の円環の外径は、このインペラー挿入位置における容器
の内径に対して、０．３〜０．６であり、前記インペラ
ーの容器への挿入時、インペラーの下面の位置が容器の
底面から２〜１０ｍｍの範囲にあることを特徴とするこ
とを特徴とする請求項３に記載の食品攪拌装置であるこ
とを要旨としている。

【００１２】本願請求項５の発明では、前記攪拌軸は、
回転用モータ軸の軸心に対して取付手段を含むインペラ
ーの重量がアンバランスになるように取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか1項に
記載の食品攪拌装置であることを要旨としている。

【００１３】本願請求項６の発明では、前記インペラー
は、攪拌軸を回転させるモータ軸の軸心に偏心して取り
付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれか1項に記載の食品攪拌装置であることを要旨とし
ている。

【００１４】本願請求項７の発明では、飲料原料と飲用
液体とで飲料を生成する飲料生成手段と、回転駆動手段
により回転される攪拌軸と、この攪拌軸に設けられ間隙
を有してコイル形状に巻回された線材を円環状に形成し
たインペラーと、このインペラーを進退させる進退手段
と、前記インペラーが前進した状態でインペラーを飲料
が収納されたカップ内に入れて回転させて飲料を泡立て
る食品攪拌手段と、飲料生成手段に飲用液体を供給する
飲用液体供給手段と、前記飲料生成手段、前記食品攪拌
手段および前記飲用液体供給手段の作動を制御する制御
手段とを備え、前記攪拌軸は剛性を有する部材と、この
剛性を有する部材と前記インペラー間に設けられ弾性を
有する部材とからなることを特徴とするカップ式飲料自
動販売機であることを要旨としている。

【００１５】本願請求項８の発明は、コーヒー原料と湯
とでコーヒーを生成するコーヒー生成手段と、回転駆動
手段により回転される攪拌軸とこの攪拌軸に設けられコ
イル形状に巻回された線材を円環状に形成したインペラ
ーとこのインペラーを昇降させる昇降手段と、前記イン
ペラーの回転および昇降を制御する制御手段と、インペ
ラーが下降した状態でインペラーをクリームパウダーが
収納されたカップ内に入れて回転させてホイップクリー
ムを生成するホイップクリーム生成手段と、コーヒー生
成手段に給湯する給湯手段と、前記コーヒー生成手段、
前記ホイップクリーム生成手段および前記給湯手段の作
動を制御する制御手段とを備え、前記攪拌軸は剛性を有
する部材と、この剛性を有する部材と前記インペラー間
に設けられ弾性を有する部材とからなることを特徴とす
るカップ式コーヒー自動販売機であることを要旨として
いる。

【００１６】本願請求項９の発明では、前記攪拌軸は、
回転用モータ軸の軸心に対して取付手段を含むインペラ
ーの重量がアンバランスになるように取り付けられてい
ることを特徴とする請求項７または８に記載のカップ式
コーヒー自動販売機であることを要旨としている。

【００１７】本願請求項１０の発明では、前記インペラ
ーは、攪拌軸を回転させるモータ軸の軸心に偏心して取
り付けられていることを特徴とする請求項７または８に
記載のカップ式コーヒー自動販売機であることを要旨と
している。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に係わる食品攪拌装置およ
びカップ式飲料自動販売機の実施形態について図面を参
照して説明する。

【００２６】図１は本発明に係わるカップ式飲料自動販
売機、例えば、カップ式コーヒー自動販売機の概念図で
ある。

【００２７】図１に示すように、本発明に係わるコーヒ
ー自動販売機１は、飲料原料、例えば、コーヒー原料お
よび飲用液体、例えば、湯とでコーヒーを生成するコー
ヒー生成手段２と、コーヒーの味覚を増すために添加さ
れる副原料を供給する副原料供給手段３と、副原料の食
品を攪拌する食品攪拌手段、例えば、クリームパウダー
をホイップクリームにするホイップクリーム生成装置４
と、コーヒー生成手段２およびホイップクリーム生成装
置４に給湯する給湯手段５と、コーヒー生成手段２、副
原料供給手段３、ホイップクリーム生成装置４、飲用液
体供給手段、例えば、給湯手段５およびカップ搬送手段
６の作動を制御する制御手段７とを備えている。

【００２８】飲料原料を攪拌し、カップ式飲料自動販売
機により販売するのに適する飲料としては、カプチー
ノ、カフェラテ、ココア、ポタージュスープなどがあ
る。

【００２９】コーヒー生成手段２は、コーヒー豆粉末と
湯とを用いてコーヒー液を抽出するタイプのもので、レ
ギュラーコーヒーのコーヒー豆を種類別に収納する複数
のコーヒー豆キャニスタ２１を有し、これら各キャニス
タ２１から定量のコーヒー豆がコーヒーミル２２に送り
出され、コーヒーミル２２で粉末状に挽かれたコーヒー
粉がブルワー２３に送り込まれ、ブルワー２３で給湯手
段５からの湯水と混合されてコーヒー液が濾過抽出さ
れ、抽出されたコーヒー液が調理ステーション８に置か
れた容器、例えば、カップＣに供給されるようになって
いる。なお、予めコーヒー豆を挽いて粉末にしたコーヒ
ー豆粉末を用いる場合には、コーヒー生成手段にコーヒ
ーミルを設ける必要がなく、また、抽出済みのコーヒー
粉末を用いるいわゆるインスタントコーヒーを供給する
場合には、さらに、ブルワーを設ける必要がなく、コー
ヒー粉末供給手段と給湯手段でコーヒー生成手段を形成
してもよい。

【００３０】副原料供給手段３は、コーヒーの副原料、
例えば、砂糖を収納する砂糖キャニスタ３１、クリーム
パウダーを収納するクリームキャニスタ３２およびシナ
モンフレーバーなどを収納するトピングフレーバキャニ
スタ３３を有し、さらに、各キャニスタ３１、３２、３
３の下方には、副原料の供給を迅速に行うため、カップ
一杯分に必要な副原料を一時的に保留する一時保留装置
３１ａ、３２ａ、３３ａが設けられており、カップＣが
これら一時保留装置３１ａ、３２ａ、３３ａの下方に位
置したときに、一杯分に必要とされる副原料をカップＣ
に供給するようになっている。

【００３１】ホイップクリーム生成装置４は、食品攪拌
手段としての食品攪拌装置の一例であり、ホイップクリ
ーム生成手段としての具体的な装置であり、図１および
図２に示すように、回転駆動手段としてのＤＣモータの
軸駆動モータ４１により回転され剛性を有する攪拌軸４
２と、この攪拌軸４２に設けられクリームパウダーを攪
拌するインペラー４３と、このインペラー４３を進退、
例えば、昇降させる昇降手段４４とを有している。本食
品攪拌装置は、ホイップクリーム生成装置４としてクリ
ームパウダーを攪拌してホイップクリームを生成できる
ほか、ココアの泡立て、さらに、ポタージュスープ、お
汁粉など原料溶解性が良くない食品を攪拌するのにも最
適である。

【００３２】この昇降手段４４は、プーリ４４ｐ_１、４
４ｐ_２間に張設されたベルト４４ｂと、このベルト４４
ｂを、プーリ４４ｐ_１を介して昇降させＤＣギアモータ
からなる昇降駆動モータ４４ｍと待機位置センサ（いず
れも図示せず）とスリット付き円板４５ａと光センサ４
５ｂからなるエンコーダ用センサ（パルスカウントセン
サ）４５とを有している。なお、４６はベルト４４ｂに
固着された軸駆動モータ４１をベルト４４ｂの昇降によ
りこれに伴なって昇降させるためのガイドロッドであ
る。

【００３３】インペラー４３は制御手段５によって、印
加電圧を変えて軸駆動モータ４１の回転数が制御され、
エンコーダ用センサ４５により制御されるパルスカウン
トの移動位置決定方式であり、インペラー４３はその昇
降が制御される。

【００３４】このインペラー４３は、図３および図４に
示すように、線材４３ａを外径ｄが４〜８ｍｍ、好まし
くは５ｍｍ、ピッチｐが１．０〜２．５ｍｍ、より好ま
しくは１．５〜２．０ｍｍになるように間隙を設けてコ
イル形状に巻回して形成され、さらに、このコイル形状
に巻回された線材４３ａを外径Ｄが１５〜３５ｍｍ、よ
り好ましくは２０〜３０ｍｍに、円環形状に形成されて
いる。一般に自動販売機用紙コップは、その収納容量に
かかわらず底面近傍の内径は概ね等しく、図７に示すよ
うに、インペラー４３が位置するカップＣの内径Ｂは概
ね５０ｍｍであり、従って、好ましいインペラー４３の
外径Ｄとカップ内径Ｂとの比（Ｄ／Ｂ）を０．３〜０．
６に決定することができ、比（Ｄ／Ｂ）をこのような範
囲にすることにより、きめ細かな泡を発生させ、コーヒ
ー液を混ぜた後の泡の高さを高くできる。また、この比
（Ｄ／Ｂ）を用いることによって、カップの内径に変更
があっても容易にインペラー４３の外径を決定すること
ができる。

【００３５】上記ピッチｐが１．０ｍｍより小さいと十
分に泡を発生させることができず、２．５ｍｍを超える
と泡が大きくなり、きめ細かな泡を得ることができな
い。また、比（Ｄ／Ｂ）が０．３より小さいとクリーム
パウダーが収納されたカップの内径との比率が小さくな
って、十分に泡を発生させることができず、泡の高さを
高くできず、また、０．６を超えるとカップの内径との
比率が大きくなって、過度に攪拌され、泡が大きくな
り、きめ細かな泡を得ることができない。

【００３６】また、インペラー４３は、図３に示すよう
に、取付手段、例えば、取付部材４７、ハブ４８および
リブ４９、４９ｗを介して剛性を有する攪拌軸４２に取
り付けられ、さらに、リブ４９ｗは他のリブ４９より重
量が大きく（直径が大きく）形成され、回転用モータ４
１の軸心に対してハブ４８およびリブ４９、４９ｗを含
むインペラー４３の重量がアンバランスになるように取
り付けられる。これにより、インペラー４３に小さな揺
動（振動）を与えることができる。なお、回転用モータ
４１の軸心に対してインペラーの重量がアンバランスに
なるように取り付けられる構造として、図５に示すよう
に、リブ４９ｌの長さを長くして、ハブ４８の位置を偏
倚させるようにしてもよく、また、図６に示すように、
取付部材４７ｆを攪拌軸４２に偏心して取り付けるよう
にしてもよく、また、攪拌軸をモータ軸に偏心して取り
付けることにより、インペラーをモータ軸に偏心して取
り付けるようにしてもよい。これにより、同様にインペ
ラー４３に小さな揺動（振動）を与えることができる。

【００３７】取付部材４７は、弾性を有し、さらに、リ
ブ４９ｗは他のリブ４９より重量が大きく形成されてい
るので、攪拌軸４２の回転時、攪拌軸４２が剛性を有す
るにもかかわらず、インペラー４３に小さな揺動（振
動）を与えることができる。取付部材４７の長さ（攪拌
軸４２の下端部とインペラー４３の水平上面）Ｌは、取
付部材４７の弾性係数にもよるが、０．５〜５０ｍｍで
あるのが好ましい。０．５ｍｍ未満では取付部材４７に
十分な弾性が得られないため、インペラー４３に小さな
揺動（振動）を与えることができない。

【００３８】給湯手段５は、水道水などの水源から供給
される水を受け入れて所定温度に沸き上げて貯留する湯
タンク５１を有し、制御手段５により制御され、この湯
タンク５１内の湯がブルワー２３および調理ステーショ
ン８に置かれたカップＣに適宜供給されるようになって
いる。

【００３９】カップ搬送手段６は、カップＣを保持する
可動爪部６１が設けられた保持部６２と、この保持部６
２を平面上ＸＹ方向に移動させるＸＹテーブル６３とか
らなり、このＸＹテーブル６３には保持部６２をＸ軸方
向に動かしＤＣモータのＸ軸モータ６４と、このＸ軸モ
ータ６４により回動し、保持部６２をＸ軸方向に移動さ
せるＸ軸ベルト（図示せず）が張設されている。また、
このＸＹテーブル６３には保持部６２をＹ軸方向に動か
しＤＣモータのＹ軸モータ６５と、このＹ軸モータ６５
により回動し、保持部６２をＹ軸方向に移動させるＹ軸
ベルト（図示せず）が張設されている。

【００４０】さらに、カップ搬送手段６はＸ軸端部限界
センサ、Ｘ軸待機位置センサ、Ｘ軸攪拌位置センサ、エ
ンコーダ用センサ（パルスカウントセンサ）（いずれも
図示せず）を有し、Ｘ軸モータ６４およびＹ軸モータ６
５はエンコーダ用センサにより制御されるパルスカウン
トの移動位置決定方式であり、保持部６２はＸＹ方向に
移動できるように制御される。制御手段５により、可動
爪部６１によりカップＣを保持した保持部６２を、多数
のカップＣが収納されカップ供給機構９ａを有するカッ
プ収納部９、一時保留装置３１ａ、３２ａ、３３ａの下
方および調理ステーション８の位置に適宜移動して、カ
ップＣをこれら所定の位置に搬送することができるよう
になっている。なお、カップ搬送手段には、カップサイ
ズの変更に対応するために、必要に応じて保持部を小さ
な範囲で昇降させるＺ軸移動装置を設けてもよい。

【００４１】制御手段７は、一般に用いられる制御装置
からなり、図１に示すように、上述したコーヒー生成手
段２のコーヒーミル２２、ブルワー２３、また、ホイッ
プクリーム生成装置４の軸駆動モータ４１と昇降駆動モ
ータ４４ｍ、さらに、給湯手段５の給湯弁（図示せ
ず）、Ｘ軸モータ６４、Ｙ軸モータ６５などにそれぞれ
接続され、それら各構成からの信号が制御手段７に入力
されるとともに、それら各構成が制御手段７によって制
御されるようになっている。

【００４２】従って、制御手段７によって、カップ搬送
手段６を制御してカップＣを所定の場所に位置決めし、
コーヒーミル２２の制御を行い、コーヒー豆を最適な粒
度に挽き、また、ブルワー２３、給湯手段５を制御し
て、コーヒー粉末から最適な抽出を行い、さらに、上述
のようにインペラー４３の回転は軸駆動モータ４２を制
御して行われ、インペラー４３の昇降と位置決めは、予
め条件出しを行って設置された昇降駆動モータ４４ｍの
回転を制御し、クリームパウダーからホイップクリーム
を生成するようになっている。

【００４３】次に本発明に係わるカップ式コーヒー自動
販売機の使用方法について図５に示すカプチーノ生成フ
ロー図および図６カプチーノ生成タイムチャート図に従
って詳細に説明する。

【００４４】利用者により硬貨が投入され、コーヒー販
売準備がなされると、利用者は、例えば、カプチーノ／
ホットボタンを選択し、さらに、コーヒー豆選択ボタン
を選択する。

【００４５】制御手段７の制御によりカップ搬送手段６
のＸ軸モータ６４を作動させて、可動爪部６１を有する
保持部６２をカップ収納部９の前方に位置させ、Ｙ軸モ
ータ６５を作動させて可動爪部６１でカップＣを保持状
態にする（ＳＴ１）。

【００４６】これと同時にクリームキャニスタ３２から
クリームパウダーの一時保留装置３１ａにカップ一杯分
として必要なクリームパウダーを供給し（ＳＴ２）、砂
糖キャニスタ３１から砂糖の一時保留装置３１ｂにカッ
プ一杯分として必要な砂糖を供給する（ＳＴ３）。この
砂糖の一時保留装置３１ｂへの供給は、砂糖の添加を希
望しない場合には行われない。

【００４７】カップ供給機構９ａを作動させて、１個の
カップＣを切り離し、カップ収納部９の可動爪部６１に
保持させる（ＳＴ４）。

【００４８】さらに、カップ搬送手段６を作動させて、
カップＣを一時保留装置３１ａ、３２ａの下方に搬送、
位置させる（ＳＴ５）。

【００４９】一時保留装置３１ａに収納されたカップ一
杯分のクリームパウダーと、一時保留装置３１ｂにカッ
プ一杯分に必要な砂糖とをそれぞれ供給する（ＳＴ
６）。

【００５０】カップ搬送手段６を作動させて、カップＣ
を保持状態のまま調理ステーション８の位置に搬送（Ｓ
Ｔ７）。

【００５１】コーヒー豆キャニスタ２１からカップ１杯
分に必要なコーヒー豆をコーヒーミル２２に供給する
（ＳＴ８）。

【００５２】コーヒーミル２２のミルモータが回転し、
コーヒー豆をコーヒー粉末に挽く。

【００５３】コーヒーミル２２によって挽かれたコーヒ
ー粉末をそのままコーヒーミル２２の下方に設けられた
ブルワー２３に供給する（ＳＴ９）。

【００５４】ある程度コーヒー粉末がブルワー２３に貯
まった状態でコーヒー粉末を供給しながら、湯タンク５
１から抽出湯を給湯しコーヒーの抽出を継続する（ＳＴ
１０）。

【００５５】抽出されたコーヒー液（抽出液）を排出す
ることなくブルワー２３にとどめて所定時間むらしを行
う（ＳＴ１１）。

【００５６】このむらし工程により、こくのあるコーヒ
ー液を抽出できる。

【００５７】一方、ＳＴ６で必要なクリームパウダーと
砂糖が供給され、ＳＴ７で調理ステーション８に位置し
たカップＣにパウダー調理湯を給湯する（ＳＴ１２）。

【００５８】湯量はカップＣに供給されるコーヒー液を
減じることがないように、できるだけ少ない方が好まし
く、３０〜５０ｃｃ程度供給する。

【００５９】この給湯と同時にホイップクリーム生成装
置４のインペラー４３を下降させる（ＳＴ１３）。

【００６０】インペラー４３の降下は、昇降手段４４の
昇降駆動モータ４４ｍを回転させてベルト４４ｂを回動
させ、さらに、このベルト４４ｂに固着された軸駆動モ
ータ４１をガイドロッド４６に沿って降下させ、軸駆動
モータ４１に取り付けられた攪拌軸４２およびこの攪拌
軸４２の下端に設けられたインペラー４３を降下させ
る。

【００６１】図２および図１０に示すように、インペラ
ー４３の降下位置は、昇降駆動モータ４４ｍに設けられ
たスリット付き円板４５ａとエンコーダ用センサ４５に
より昇降駆動モータ４４ｍの回転数をカウントして昇降
駆動モータ４４ｍを制御することによって行われる。こ
の降下時のインペラー（平面下面高さ）４３のカップＣ
の底面からの高さは、２〜１０ｍｍが好ましく、２〜６
ｍｍがより好ましい。上記ＳＴ１２のように給湯量は３
０〜５０ｃｃ程度であるので、インペラー４３の高さは
２〜１０ｍｍにすれば、攪拌中にインペラー４３が露出
することなく効率よくクリームパウダーを攪拌できる。
２ｍｍ以下であると、カップ底面の変形などによりイン
ペラー（平面下面高さ）４３に接触し、十分な攪拌がで
きず、１０ｍｍを超えるカップ底面に存在する原料を十
分な攪拌できなくなる。

【００６２】軸駆動モータ４１を作動、攪拌軸４２を回
転させて、インペラー４３を回転させ、インペラー４３
によりクリームパウダーを１次攪拌し、クリームパウダ
ーを泡立てる（ＳＴ１４）。

【００６３】軸駆動モータ４１を停止させて、インペラ
ー４３を所定時間停止させる（ＳＴ１５）。

【００６４】再び、軸駆動モータ４１を作動、攪拌軸４
２を回転させて、インペラー４３を回転させ、インペラ
ー４３によりクリームパウダーを２次攪拌する（ＳＴ１
６）。

【００６５】ＳＴ１４およびＳＴ１６の攪拌工程におい
て、クリームパウダーを攪拌するインペラー４３は間隙
を有してコイル形状に巻回された線材４３ａを円環状に
形成されているので、クリームパウダーは十分に攪拌さ
れパウダー調理湯と混じり合い、さらに、先の攪拌工程
で発生した大きな泡を次の攪拌工程で粉砕しきめ細かな
泡のホイップクリームを生成でき、その泡の高さも高く
できる。

【００６６】さらに、ピッチｐが１．０〜２．５ｍｍで
あるので、きめ細かな泡を得ることができ、また、種々
の容量のカップ内径Ｂに対しても比（Ｄ／Ｂ）を０．３
〜０．６とすることにより、インペラー４３の外径Ｄと
使用される多くの種類のカップ内径Ｂとの比率（Ｄ／
Ｂ）を０．３〜０．６に保てて、きめ細かく泡立ち、泡
の高さの高いホイップクリームができる。また、既存の
インペラーで攪拌しにくい原料（溶け残りが発生し易い
原料）、例えば、ココアなどのホイップ感を必要とする
原料でも、短時間で確実に溶解させることができる。さ
らに、ＳＴ１５で攪拌を停止し、ＳＴ１４とＳＴ１６と
のホイップクリームの２段階攪拌を行うことにより、ホ
イップクリームの泡はきめ細かくなり、泡持ちを良く、
泡の高さを高くすることができる。生成時間を短縮する
ために、２次攪拌を行わない方法も考えられるが、この
場合には泡が多少大きくなる。この２段階攪拌は上記ホ
イップクリーム生成装置４によるのが好ましいが、この
２段階攪拌にはいかなる攪拌手段を用いてもよく、例え
ば、スチーム式、スクリューインペラー方式などであっ
てもよい。

【００６７】ＳＴ１３とは逆に、昇降手段４４の昇降駆
動モータ４４ｍを回転させてベルト４４ｂを回動させ、
さらに、このベルト４４ｂに固着された軸駆動モータ４
１をガイドロッド４６に沿って上昇させ、軸駆動モータ
４１に取り付けられた攪拌軸４２およびこの攪拌軸４２
の下端に設けられたインペラー４３を上昇させる（ＳＴ
１７）。

【００６８】インペラー４３の上昇後、ＳＴ１０で抽出
され、ＳＴ１２でむらされたコーヒー液（抽出液）をブ
ルワー２３から排出して、泡立ったホイップクリームが
下部に収納されたカップＣにコーヒー液を供給する（Ｓ
Ｔ１８）。

【００６９】泡立ち軽量なホイップクリームはカップＣ
内でコーヒー液の上になり、コーヒー液にホイップクリ
ームが載ったコーヒーができ上がる。

【００７０】このようにきめ細かな泡を発生させること
ができるので、泡は軽く、ホイップクリームが入ったカ
ップＣに後からコーヒー液を供給しても確実にホイップ
クリームが上になる。従って、ホイップクリーム生成用
に別個の容器を用いることなく、カップＣを利用してホ
イップクリームを生成できるので、コーヒー自動販売機
の構造を簡素化できる。

【００７１】シナモンフレーバーなどのトピングフレー
バキャニスタ３３からカップ１杯分に必要とされるシナ
モンフレーバーを一時保留装置３３ａに供給する（ＳＴ
１９）。

【００７２】一方、カップ搬送手段６によりカップＣを
３２の下方に搬送して位置させる（ＳＴ２０）。

【００７３】一時保留装置３３ａからカップＣにシナモ
ンフレーバーを供給する（ＳＴ２１）。

【００７４】カップＣ内でカプチーノ／ホットができ上
がる。

【００７５】カップ搬送手段６によりカプチーノ／ホッ
トが入ったカップＣを調理ステーション８に搬送する
（ＳＴ２２）。

【００７６】利用者は販売口扉を開放して、カップＣを
取り出し、販売は完了する（ＳＴ２３）。

【００７７】なお、カップＣの搬送を完了したカップ搬
送手段６は退去し所定の場所で待機する。また、カプチ
ーノ／ホット生成工程中、または工程後、適切なタイミ
ングで、ブルワー、インペラー等の洗浄を行う。

【００７８】なお、上述したカプチーノ／ホットの生成
工程では、２段階でクリームパウダーを攪拌してホイッ
プクリームを生成した後、抽出されたコーヒー液（抽出
液）を供給したが、図９に示すように、クリームパウダ
ーの１次攪拌を終了した後、コーヒー液を供給しながら
攪拌して、クリームパウダーの２次攪拌を行えばカフェ
ラテ／ホットを生成することができる。クリームパウダ
ーの２次攪拌とこのクリームパウダーとコーヒー液の攪
拌を同時にできるので、カフェラテ／ホット生成時間を
短縮することができる。また、クリームパウダーの２次
攪拌終了後にコーヒー液を供給しながら攪拌してもカフ
ェラテ／ホットを生成することができる。

【００７９】また、１次クリームパウダーの攪拌時およ
び２次攪拌時等適宜のタイミングで氷を供給すれば、カ
プチーノ／コールド、カフェラテ／コールドも生成する
ことができる。

【００８０】

【実施例】試験１： 本発明に係わる食品攪拌装置に用
いられ、図３および図４に示すような構造を有し、表１
に示すような外径を変えた（内径比）インペラーを用
い、表２に示すような条件と図１０および図１１に示す
ような方法で泡の発生状態を調べる。なお、容器はコッ
プの容量によって底面近傍の形状が大きく変わらないの
で、代表的に９ｏｚ用カップを用い、表１に示すような
調理条件で試験を行った。

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】 Ｄ＝５０ｍｍ、ピッチＰ＝１．５（ｍｍ）、取付部材長
さＬ＝１（ｍｍ）、Ｈ＝４ｍｍとした。

【００８３】結果１： 表３に示す。

【００８４】

【表３】

【００８５】・実施例１では、いずれの条件において
も、好ましい泡の高さ２５ｍｍ以上になり、４回の平均
でも２８ｍｍとなることがわかった。 ・実施例２では、４回共３５ｍｍを超え、特に一回目で
は４０ｍｍに達し、良好な結果が得られることがわかっ
た。 ・実施例３では、いずれの条件においても、好ましい泡
の高さ２５ｍｍ以上になり、４回の平均でも２９ｍｍと
なることがわかった。 ・従来例は４回共、１０ｍｍで好ましい泡の高さ２５ｍ
ｍ以上にならないことがわかった。 ・比較例１および比較例２は共に、平均値が好ましい泡
の高さ２５ｍｍ以上にならないことがわかった。

【００８６】試験２： 実施例２を用い、図１０に示す
ような方法によりインペラーの容器底面からの高さを変
えて泡の高さを調べる。

【００８７】結果２： 表４に示す。

【００８８】

【表４】

【００８９】・インペラーの高さが２〜１０ｍｍの範囲
では、いずれも好ましい泡の高さ２５ｍｍ以上を超え、
特に４ｍｍでは、３７．３ｍｍに達した。 ・これに対して１ｍｍでは、１８ｍｍで好ましい泡の高
さ２５ｍｍに達せず、また、インペラーがカップ底面に
あたることがあり、実用上問題があることがわかった。 ・また、１５ｍｍでは、２１．５ｍｍで好ましい高さに
達しないことがわかった。

【００９０】試験３： 実施例２を用い、図５に示すよ
うにインペラーを１ｍｍ偏心させ泡の高さを調べる。

【００９１】結果：表５に示す。

【００９２】

【表５】

【００９３】・偏心させることにより、安定した泡の高
さを得られることがわかった。

【００９４】

【発明の効果】本発明に係わるカップ内攪拌装置、これ
を具備したカップ式自動販売機によれば、きめ細かい泡
の飲料を生成できる食品攪拌装置、これを具備したカッ
プ式飲料自動販売機を提供することができる。

【００９５】すなわち、攪拌軸に設けられ間隙を有して
コイル形状に巻回された線材を円環状に形成したインペ
ラーを有し容器内の食品を攪拌する食品攪拌装置である
ので、食品を効率よく攪拌してきめ細かな泡を立てるこ
とができる。

【００９６】また、攪拌軸に設けられ間隙を有してコイ
ル形状に巻回された線材を円環状に形成したインペラー
を有しクリームパウダーが収納されたカップ内に入れて
回転させホイップクリームを生成する食品攪拌装置であ
るので、クリームパウダーは十分に攪拌されパウダー調
理湯と混じり合い、きめ細かな泡のホイップクリームを
生成でき、その泡の高さも高くできる。

【００９７】また、インペラーの円環の外径は、このイ
ンペラー挿入位置における容器の内径に対して、０．３
〜０．６であるので、インペラーの外径Ｄと使用される
多くの種類のカップ内径Ｂとの比率（Ｄ／Ｂ）を０．３
〜０．６に保てて、きめ細かく泡立ち、泡の高さの高い
ホイップクリームができる。

【００９８】また、インペラーの容器への挿入時、イン
ペラーの下面の位置が容器の底面から２〜１０ｍｍの範
囲にあるので、攪拌中にインペラーがカップ底面に当る
ことなく、また、露出することもなく効率よくクリーム
パウダーを攪拌できる。

【００９９】また、攪拌軸は剛性を有する部材と、弾性
を有する部材とからなるので、インペラーに小さな揺動
（振動）を与えることができて、効率よくクリームパウ
ダーを攪拌でき、きめ細かく泡立てることができる。

【０１００】また、攪拌軸は剛性を有する部材と弾性を
有する部材とからなり、かつ、取付手段を含むインペラ
ーの重量がアンバランスになるように取り付けられてい
るので、インペラーに小さな揺動（振動）を与えること
ができて、効率よくクリームパウダーを攪拌でき、きめ
細かく泡立てることができる。

【０１０１】また、インペラーは、攪拌軸を回転させる
モータ軸の軸心に対して偏心して取り付けられているの
で、インペラーに小さな揺動（振動）を与えることがで
きて、効率よくクリームパウダーを攪拌でき、きめ細か
く泡立てることができる。

【０１０２】また、飲料原料と飲用液体とで飲料を生成
する飲料生成手段と、回転駆動手段により回転される攪
拌軸とこの攪拌軸に設けられコイル形状に巻回された線
材を円環状に形成したインペラーとこのインペラーを進
退させる進退手段とを有しインペラーが前進した状態で
インペラーを飲料が収納されたカップ内に入れて回転さ
せて飲料を泡立てる食品攪拌手段と、飲料生成手段に飲
用液体を供給する飲用液体供給手段と、制御手段とを備
えたカップ式飲料自動販売機であるので、カプチーノ、
カフェラテ、ココアなど飲料にきめ細かな泡を立てた飲
料を生成することができ、また、ポタージュスープ、お
汁粉など原料溶解性の悪い飲料においても十分攪拌溶解
でき、自動販売機で販売することができる。

【０１０３】また、コーヒー原料と湯とでコーヒーを生
成するコーヒー生成手段と、回転駆動手段により回転さ
れる攪拌軸とこの攪拌軸に設けられコイル形状に巻回さ
れた線材を円環状に形成したインペラーとこのインペラ
ーを昇降させる昇降手段とを有しインペラーが下降した
状態でインペラーをクリームパウダーが収納されたカッ
プ内に入れて回転させてホイップクリームを生成するホ
イップクリーム生成手段と、コーヒー生成手段に給湯す
る給湯手段と、制御手段とを備えたカップ式コーヒー自
動販売機であるので、きめ細かく泡立ち、泡の高さの高
いホイップクリームが載ったカプチーノ、カフェラテな
どのコーヒーを生成し、販売することができる。さら
に、泡は軽く、ホイップクリームが入ったカップに後か
らコーヒー液を供給しても確実にホイップクリームが上
になり、ホイップクリーム生成用に別個の容器を用いる
ことなく、カップを利用してホイップクリームを生成で
きるので、コーヒー自動販売機の構造を簡素化できる。

【０１０４】

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカップ式飲料自動販売機の概念
図。

【図２】本発明に係わる食品攪拌装置の斜視図。

【図３】本発明に係わる食品攪拌装置に用いられるイン
ペラーの概念図。

【図４】本発明に係わる食品攪拌装置に用いられるイン
ペラーの平面図。

【図５】本発明に係わる食品攪拌装置に用いられるイン
ペラーの他の形成実施例形態の平面図。

【図６】本発明に係わる食品攪拌装置に用いられるイン
ペラーの他の形成実施例形態の概念図。

【図７】本発明に係わるカップ式飲料自動販売機による
カプチーノ生成フロー図。

【図８】本発明に係わるカップ式飲料自動販売機による
カプチーノ生成タイムチャート図。

【図９】本発明に係わるカップ式飲料自動販売機による
カフェラテ生成タイムチャート図。

【図１０】本発明に係わる食品攪拌装置の使用状態を示
す概念図。

【図１１】本発明に係わる食品攪拌装置を用いた実施例
の試験方法を示す概念図。

【符号の説明】

１ コーヒー自動販売機 ２ コーヒー生成手段 ３ 副原料供給手段 ４ ホイップクリーム生成装置 ５ 給湯手段 ６ カップ搬送手段 ７ 制御手段 ８ 調理ステーション ９ カップ収納部 ９ａ カップ供給機構 ２１ コーヒー豆キャニスタ ２２ コーヒーミル ２３ ブルワー ３１ 砂糖キャニスタ ３２ クリームキャニスタ ３３ トピングフレーバキャニスタ ３１ａ、３２ａ、３３ａ 一時保留装置 ４１ 軸駆動モータ ４２ 攪拌軸 ４３ インペラー ４４ 昇降手段 ４４ｂ ベルト ４４ｐ_１、４４ｐ_２ プーリ ４４ｍ 昇降駆動モータ ４５ エンコーダ用センサ ４５ａ スリット付き円板 ４５ｂ 光センサ ４６ ガイドロッド ４７ 取付部材 ４８ ボス ４９ ハブ ５１ 湯タンク ６１ 可動爪部 ６２ 保持部 ６３ ＸＹテーブル ６４ Ｘ軸モータ ６５ Ｙ軸モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０７Ｆ 13/06 １０１ Ｇ０７Ｆ 13/06 １０１ １０２ １０２ (56)参考文献 特開 平６−251241（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−239296（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−36948（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−41685（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 43/07 A23C 13/00 A23F 5/40 A47J 31/00 G07F 13/06

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動手段により回転される攪拌軸
   と、この攪拌軸に設けられ間隙を有してコイル形状に巻
   回された線材を円環状に形成したインペラーと、このイ
   ンペラーを進退させる進退手段と、前記インペラーの回
   転および進退を制御する制御手段とを有し、前記攪拌軸
   は剛性を有する部材と、この剛性を有する部材と前記イ
   ンペラー間に設けられ弾性を有する部材とからなり、前
   記インペラーが前進した状態で食品が収納された容器内
   に入れて回転させて食品を攪拌することを特徴とする食
   品攪拌装置。
2. 【請求項２】 前記インペラーの円環の外径は、このイ
   ンペラー挿入位置における容器の内径に対して、０．３
   〜０．６であり、前記インペラーの容器への挿入時、イ
   ンペラーの下面の位置が容器の底面から２〜１０ｍｍの
   範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の食品攪拌
   装置。
3. 【請求項３】 回転駆動手段により回転される攪拌軸
   と、この攪拌軸に設けられ間隙を有してコイル形状に巻
   回された線材を円環状に形成したインペラーと、このイ
   ンペラーを昇降させる昇降手段と、前記インペラーの回
   転および昇降を制御する制御手段とを有し、前記攪拌軸
   は剛性を有する部材と、この剛性を有する部材と前記イ
   ンペラー間に設けられ弾性を有する部材とからなり、イ
   ンペラーが下降した状態でインペラーをクリームパウダ
   ーが収納されたカップ内に入れて回転させてホイップク
   リームを生成することを特徴とする食品攪拌装置。
4. 【請求項４】 前記インペラーの円環の外径は、このイ
   ンペラー挿入位置における容器の内径に対して、０．３
   〜０．６であり、前記インペラーの容器への挿入時、イ
   ンペラーの下面の位置が容器の底面から２〜１０ｍｍの
   範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の食品攪拌
   装置。
5. 【請求項５】 前記攪拌軸は、回転用モータ軸の軸心に
   対して取付手段を含むインペラーの重量がアンバランス
   になるように取り付けられていることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか1項に記載の食品攪拌装置。
6. 【請求項６】 前記インペラーは、攪拌軸を回転させる
   モータ軸の軸心に偏心して取り付けられていることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれか1項に記載の食品
   攪拌装置。
7. 【請求項７】 飲料原料と飲用液体とで飲料を生成する
   飲料生成手段と、回転駆動手段により回転される攪拌軸
   と、この攪拌軸に設けられ間隙を有してコイル形状に巻
   回された線材を円環状に形成したインペラーと、このイ
   ンペラーを進退させる進退手段と、前記インペラーが前
   進した状態でインペラーを飲料が収納されたカップ内に
   入れて回転させて飲料を泡立てる食品攪拌手段と、飲料
   生成手段に飲用液体を供給する飲用液体供給手段と、前
   記飲料生成手段、前記食品攪拌手段および前記飲用液体
   供給手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記攪拌
   軸は剛性を有する部材と、この剛性を有する部材と前記
   インペラー間に設けられ弾性を有する部材とからなるこ
   とを特徴とするカップ式飲料自動販売機。
8. 【請求項８】 コーヒー原料と湯とでコーヒーを生成す
   るコーヒー生成手段と、回転駆動手段により回転される
   攪拌軸とこの攪拌軸に設けられコイル形状に巻回された
   線材を円環状に形成したインペラーとこのインペラーを
   昇降させる昇降手段と、前記インペラーの回転および昇
   降を制御する制御手段と、インペラーが下降した状態で
   インペラーをクリームパウダーが収納されたカップ内に
   入れて回転させてホイップクリームを生成するホイップ
   クリーム生成手段と、コーヒー生成手段に給湯する給湯
   手段と、前記コーヒー生成手段、前記ホイップクリーム
   生成手段および前記給湯手段の作動を制御する制御手段
   とを備え、前記攪拌軸は剛性を有する部材と、この剛性
   を有する部材と前記インペラー間に設けられ弾性を有す
   る部材とからなることを特徴とするカップ式コーヒー自
   動販売機。
9. 【請求項９】 前記攪拌軸は、回転用モータ軸の軸心に
   対して取付手段を含むインペラーの重量がアンバランス
   になるように取り付けられていることを特徴とする請求
   項７または８に記載のカップ式コーヒー自動販売機。
10. 【請求項１０】 前記インペラーは、攪拌軸を回転させ
    るモータ軸の軸心に偏心して 取り付けられていることを
    特徴とする請求項７または８に記載のカップ式コーヒー
    自動販売機。