JP3630885B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料からコーヒー，紅茶，ウーロン茶，緑茶等を抽出してカップ販売するカップ式自動販売機等に適用される飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置としては、例えば、実開昭６１−１１８５２６号公報に示されるものがある。この飲料抽出装置１００は、図１４に示すように、上下動可能に支持され、上方から供給されたコーヒー粉末等の粉末原料と湯の混合体を攪拌して下方へ排出するシリンダ１０１と、シリンダ１０１の下方に配置され、シリンダ１０１から排出された混合体を濾過するフィルタ１０２と、フィルタ１０２の濾過によって抽出された飲料を受け入れるゴムパッキン１０３を備えた飲料受け１０４と、飲料受け１０４に接続され、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管１０５と、飲料供給管１０５を開閉する押圧板１０６ａおよびカム１０６ｂからなるカム機構１０６と、本装置１００の各部を制御する制御部（図示せず）とを備えて構成されている。シリンダ１０１は、上方に設けた供給口１０１ａから供給された粉末原料と湯との攪拌工程が行われる攪拌室１０１ｂと、混合体を下方に設けた排出口１０１ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室１０１ｄとを連通口１０１ｅで連通して形成されている。また、連通口１０１ｅは、バルブ１０７によって開閉されるようになっており、抽出室１０１ｄには、エアポンプ１０８からの加圧空気を導入するエアパイプ１０９が接続されている。
【０００３】
このように構成された飲料抽出装置１００において、制御部に販売信号が入力されると、制御部は、抽出駆動モータ（図示せず）を駆動する。図１４に示すよに、抽出駆動モータによってシリンダ１０１が待機位置Ｐから下降し、シリンダ１０１の下端が飲料受け１０４に当接する。次に、粉末原料と湯が供給口１０１ａから供給されると、制御部は、エアポンプ１０８から加圧空気をエアパイプ１０９，抽出室１０１ｄおよび連通口１０１ｅを介して攪拌室１０１ｂへ送る。攪拌室１０１ｂ内の粉末原料と湯との混合体は、エアポンプ１０８からの加圧空気によって攪拌される。混合体が十分攪拌されると、制御部は、エアポンプ１０８の駆動を停止する。攪拌室１０１ｂ内の混合体は連通口１０１ｅを通って抽出室１０１ｄへ流れる。次に、制御部は、図１５に示すように、抽出駆動モータを再度駆動する。抽出駆動モータによってバルブ１０７が上昇して連通口１０１ｅを閉じる。制御部は、エアポンプ１０８から加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄへ送る。抽出室１０１ｄ内の混合体は、加圧空気によってフィルタ１０２側へ圧送され、フィルタ１０２で濾過される。制御部は、供給モータ（図示せず）を駆動し、カム１０６ｂを所定角度回転させて押圧板１０６ａによる飲料供給管１０５の押圧を解除し、飲料供給管１０５を開く、フィルタ１０２で濾過された飲料は、飲料供給管１０５を介してカップ側へ供給される。次に、制御部は、シリンダ１０１を滓廃棄位置Ｐ’へ移動させ、フィルタ１０２上に残った滓を滓除去部材をスライドさせて廃棄する。このようにして飲料抽出動作が終了すると、制御部は、抽出駆動モータを駆動してシリンダ１０１を上昇させるとともに、バルブ１０７を上昇させて連通口１０１ｅを開いた待機位置Ｐに戻す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置１００によると、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去されると、制御部は無条件にシリンダ１０１を上昇させて待機位置Ｐに戻してしまうため、シリンダ１０１内の混合体が飲料受け１０４の上を四方に流れて周囲を汚してしまうという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去された場合に、混合体によって周囲が汚れるのを回避し得る飲料抽出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、電源の投入，あるいは飲料抽出動作の終了等によって飲料抽出室を待機位置に待機させる飲料抽出装置において、停電，プログラムの暴走等の異常によって前記飲料抽出動作が中断してから前記異常が解除されたとき、前記異常の解除を検出して異常解除信号を出力する異常解除検出手段と、前記飲料抽出室が前記待機位置、飲料原料と湯を攪拌する攪拌位置、および前記湯で飲料を抽出する抽出位置にあることを示す位置信号を出力する位置信号発生手段と、前記異常解除信号を入力したとき、前記位置信号に基づいて前記飲料抽出室が前記待機位置以外に位置していると判断した場合、前記飲料抽出室から前記飲料原料と前記湯との混合体のうち液のみを外部に廃棄させてから前記飲料抽出室を前記待機位置へ移動させる制御手段とを有することを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
上記構成によれば、飲料抽出動作が中断してからその原因である異常が解除されると、制御手段は、位置信号発生手段が出力した位置信号に基づいて飲料抽出室が前記待機位置以外に位置していると判断した場合、飲料抽出室に混合体が存在する可能性が高いため、制御手段は、飲料抽出室から混合体のうち液のみを外部に廃棄させてから飲料抽出室を待機位置に待機させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る飲料抽出装置の構成図である。この飲料抽出装置１は、コーヒー粉末等の粉末原料と湯との混合体から飲料を抽出する抽出部２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４と、本装置１の各部に加圧空気を送るエアポンプ５とを有して構成されている。
【０００８】
抽出部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合体を攪拌して下方へ排出するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から排出された混合体を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２とを備えている。
【０００９】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯とが混合される混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合体を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ５からの加圧空気を導入する導入口２０ｆを備えている。
【００１０】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、後述する廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により図１の左方向へ引き出されるように構成されている。また、ペーパーフィルタ２１は、基端側が回動可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ２１無しを示す検出信号を後述する制御部６に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチの如きフィルタ無しセンサ２１Ｃとを備えている。
【００１１】
飲料受け２２は、上部に開口２２ａを備え、開口２２ａの周囲にシリンダ２０が当接したとき、混合体が漏れるのを防ぐためのゴムパッキン２２Ａを設け、端部にペーパーフィルタ２１の走行方向を変更するローラ２２Ｂを備え、下部に、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃ、および飲料を廃棄する廃棄管２２Ｄを備えている。また、飲料供給管２２Ｃには、飲料供給電磁弁５３が介装されている。
【００１２】
また、抽出部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ，２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この抽出部２は、出力軸２５ａ，２５ｂおよび出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するように構成されている。
【００１３】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側に工程の細部を検出する工程検出機構を設けている。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを取り付け、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの周囲には、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの回転位置を検出（例えば、遮光によってオフ）するホトセンサの如き第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを配置している。
【００１４】
エアポンプ５からは、抽出室２０ｄの導入口２０ｆへ上部空気電磁弁５０を介してエアパイプ５２が接続され、飲料受け２２へ下部空気電磁弁５１を介してエアパイプ５２が接続されている。
【００１５】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂは、キー２５ｃによって一方の出力軸２５ａに固定されており、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂのカム面は、同図のように形成されている。
【００１６】
図３は工程検出機構の斜視図である。第１の工程検出板３５Ａは、２ヵ所に約９０℃の突部３５ａを形成し、第２の工程検出板３５Ｂは、４ヵ所に約７０℃の突部３５ａを形成し、第３の工程検出板３５Ｃは、１ヵ所に約１８０℃の突部３５ａを形成している。
【００１７】
図４は廃棄処理部４の要部斜視図である。廃棄処理部４は、廃棄処理モータ４０と、廃棄処理モータ４０の回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられた廃棄管開検出板４２Ａ，および廃棄管閉検出板４２Ｂと、廃棄管開検出板４２Ａの突部４２ａによる遮光（例えばオフ）によって廃棄管２２Ｄの開状態（待機状態）を示すオフ信号を出力するホトセンサの如き廃棄管開検出センサ４３Ａと、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによる遮光（例えばオフ）によって廃棄管２２Ｄの閉状態を示すオフ信号を出力するホトセンサの如き廃棄管閉検出センサ４３Ｂと、円周上に切欠き部４４ａを有して出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出す一対のフィルタ送りローラ４４，４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４，４４側に図示しないバネによって押圧する一対のガイドローラ４５，４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板（図１参照）４７との間で押圧閉止する板バネ等からなる押圧板４６と、出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００１８】
図５は本飲料抽出装置１の制御系を示すブロック図である。この飲料抽出装置１は、本装置１の各部を制御する制御部６を有し、この制御部６に、上記廃棄管開検出センサ４３Ａ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂ、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、フィルタ無しセンサ２１Ｃ、エアポンプ５、上部空気電磁弁５０、下部空気電磁弁５１、飲料供給電磁弁５３、抽出モータ２４、および廃棄処理モータ４０を各々接続し、更に、抽出飲料の販売制御を司る主制御部７を接続している。
【００１９】
主制御部７は、抽出飲料を販売する毎に販売信号を制御部６に出力して飲料抽出制御を行わせるものであり、停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去されたとき、異常の解除を検出して異常解除信号を制御部６に出力して復帰制御を行わせるものである。
【００２０】
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、抽出モータ２４，廃棄処理モータ４０およびエアポンプ５を制御して飲料抽出制御、すなわち、攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を行わせるものであり、また、主制御部７から異常解除信号が入力されると、抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄した後、シリンダ２０を待機位置Ｐへ戻す復帰制御を行うようになっている。
【００２１】
次に、本飲料抽出装置１の動作を図６乃至図１３を参照して説明する。図６は第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの出力信号を示す図である。図７乃至図１３は本装置１の動作を示す図であり、同図（ａ） は主要部（シリンダ２０、バルブ１３等）の位置を示す図、同図（ｂ） は廃棄管開検出板４２Ａおよび廃棄管閉検出板４２Ｂ、およびフィルタ送りローラ４４の位置を示す図、同図（ｃ） はシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂの位置を示す図、同図（ｄ） は第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの位置を示す図である。
【００２２】
（１） 待機状態（図７参照）
待機状態においては、本装置１の主要部は、図６に示す待機位置Ｐ１ にあり、図７に示す状態にある。すなわち、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃはオンとなり、廃棄管開検出センサ４３Ａはオフ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂはオンとなっている。フィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に若干の隙間を有しており、フィルタ送りローラ４４が回転してもペーパーフィルタ２１は、全く移動しないようになっている。押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接している。
【００２３】
（２） 攪拌工程（図８，図９参照）
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオンに基づいて、待機位置Ｐ１ から攪拌位置Ｐ２ への移行動作を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図８（ａ） において出力軸４１ａが左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０°正転（図８（ａ） において左回転）して、図８（ａ） に示すように、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉止される。廃棄管閉検出センサ４３Ｂは、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管閉検出センサ４３Ｂからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。
続いて制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動（図９（ｄ） において出力軸２５ｂが左回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転（図９（ｄ） において左回転）して、図９（ｃ） に示すように、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ２３も下降する。第１の工程検出センサ３６Ａは、第１の工程検出板３５Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて、第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す攪拌位置Ｐ２ に到達し、図９に示す状態となる。図９に示す状態では、同図（ｄ） に示すように、第２，第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃは、第２，第３の工程検出板３５Ｂ，３５Ｃの突部３５ａによって遮光されていないので、オン信号を制御部６にそれぞれ出力している。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂのオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオフ、第３の工程検出センサ３６Ｃのオンに基づいて攪拌工程を行う。すなわち、制御部６は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部７に出力する。主制御部７の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給される。制御部６は、粉末原料と湯の供給に合わせて、飲料供給電磁弁５３を閉じ、さらに下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ５を駆動する。エアポンプ５は、加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合体中を通過する際、その気泡の流れが混合体を攪拌するように作用する。ペーパーフィルタ２１の下方から加圧空気を供給することで、粉末原料成分の湯への溶出が助長され、短時間で飲料を抽出することができる。
【００２４】
（３） 抽出工程（図１０参照）
制御部６は、タイマーで設定された攪拌時間が経過すると、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転する。図１０（ｃ） に示すように、シリンダカム２７Ａのカム半径は変化しないので、シリンダ２０は上下動しないが、バルブカム２７Ｂのカム半径は大きくなるので、バルブ２３が上昇し、図１０（ａ） に示すように、連通口２０ｅを閉じる。第３の工程検出センサ３６Ｃは、第３の工程検出板３５Ｃによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第３の工程検出センサ３６Ｃのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す抽出位置Ｐ３ に到達し、図１０に示す状態となる。図１０に示す状態では、同図（ｄ） に示すように、第１，２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオンになる。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂのオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオン、第３の工程検出センサ３６Ｃのオフに基づいて抽出工程を行う。すなわち、制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、下部空気電磁弁５１を閉じ、飲料供給電磁弁５３を開き、エアポンプ５を駆動して、エアポンプ５からの加圧空気をエアパイプ５２を介して抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合体は、エアポンプ５からの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１で濾過される。ペーパーフィルタ２１で濾過された飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合体がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合体が飲料と滓に分離され、効率良く濾過することができる。
【００２５】
（４） 滓廃棄処理（図１１，図１２参照）
タイマで設定された抽出時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転し、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが上昇し、シリンダ２０およびバルブ２３が最上位まで上昇する。第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃは、第１，第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｃによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す滓廃棄位置Ｐ４ に到達し、図１１に示す状態となる。図１１の状態では、同図（ｄ） に示すように、第２の工程検出センサ３６Ｂはオンとなり、ペーパーフィルタ２１上には、滓７が残る。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオフに基づいて滓廃棄工程を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図１２（ａ） の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出センサ４２Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管開検出センサ４３Ａからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図１２に示す状態となる。
【００２６】
（５） 待機状態への戻り動作
タイマで設定された滓廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４および廃棄処理モータ４０を正転駆動する。本装置１の主要部は、図７に示す待機状態へ戻る。その後、販売信号が制御部６に入力される毎に上記（１） 〜（５） の動作が繰り返される。
【００２７】
（６） 上記飲料抽出動作中に異常が発生した場合
（イ） 図９の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した場合（図６の（イ） 参照）
図９の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除され、主制御部７から異常解除信号が入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１の工程検出センサ３６Ａはオフ、第２および第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃはオンであるので（図６の（イ） ）、制御部６は、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断し、廃棄処理モータ４０を逆転駆動する。廃棄処理モータ４０が逆転すると、押圧カム４８が約６０°逆転し、押圧板４６による廃棄管２２Ｄの押圧を解除して廃棄管２２Ｄは開となる。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出板４２Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管開検出センサ４３Ａからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。続いて制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、エアポンプ５を駆動して加圧空気を抽出室２０ｄへ送る。抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみが、ペーパーフィルタ２１を通過して廃棄管２２Ｄから廃棄バケツ（図示せず）へ廃棄される。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。さらに制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動し、出力軸４１ａを１回転させて待機位置Ｐ１ へ戻す。ペーパーフィルタ２１上の滓が廃棄バケツへ廃棄される。
【００２８】
（ロ） 図９の状態から図１０の状態に至る過程で異常が発生し、抽出動作が中断した場合（図６の（ロ） 参照）
図９の状態から図１０の状態に至る過程で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除されて主制御部７から制御部６に異常解除信号が入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１および第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオフ、第３の工程検出センサ３６Ｃはオンであるので（図６の（ロ） ）、まだ、制御部６は、図９（ａ） の状態で停止した場合と同様に、廃棄管２２Ｄは閉、連通口２０ｅは開の状態であり、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断し、廃棄処理モータ４０を逆転駆動して廃棄管２２Ｄを開とする。抽出室２０ｄ内の混合体は、ペーパーフィルタ２１を通過して廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄される。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。さらに制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動し、出力軸４１ａを１回転させて待機位置Ｐ１ へ戻す。ペーパーフィルタ２１上の滓が廃棄バケツへ廃棄される。
【００２９】
（ハ） 図１０の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した場合（図６の（ハ） 参照）
図１０の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除されて異常解除信号が主制御部７から制御部６に入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１および第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオン、第３の工程検出センサ３６Ｃはオフであるので（図６の（ハ） ）、制御部６は、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断する。また、連通口２０ｅは閉の状態であるので、抽出室２０ｄが密閉状態にあると判断する。制御部６は、図１３に示すように、廃棄管２２Ｄを開け、さらに、上部空気電磁弁５０を開けて抽出室２０ｄを大気に開放し、抽出室２０ｄ内の混合体を廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄する。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。
【００３０】
上述した上記実施の形態によれば、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去された場合に、シリンダ２０の抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄した後、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻しているので、混合体によって周囲が汚れるのを回避することができる。特に、飲料受け２２の近傍に設けられている廃棄管開検出センサ４３Ａ，廃棄管閉検出センサ４３Ｂが混合体によって汚れることを回避できるので、信頼性が確保される。
また、本来、４つの位置（待機位置，攪拌位置，抽出位置，滓廃棄位置）を検出するのに、２つの第１，第３の工程検出センサ３５Ａ，３５Ｃで足りるが、さらに第２の工程検出センサ３５Ｂを付加し、この第２の工程検出センサ３５Ｂがオンしているときに他の２つのセンサ３５Ａ，３５Ｃの出力状態を調べているので、検出板３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの位置精度が低くて済むため、検出板３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの加工や組立が容易になる。例えば、図６において、第１の工程検出センサ３５Ａの信号の立上りａと、第３の工程検出センサ３５Ｃの立下りｂとが多少ずれていても、抽出位置を認識することができる。また、絶対値型のエンコーダに比してコスト低減を図ることができる。
【００３１】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。この実施の形態では、上記（イ） ，（ロ） の場合に、上記（ハ） の状態まで抽出モータ４０を駆動し、後は上部空気電磁弁５０を開け、廃棄管２２Ｄを開け、エアポンプ５からの加圧空気によって抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄する。このように構成しても上記と同様の効果が得られる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、工程を検出するセンサとしては、絶対値型のエンコーダを用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、飲料抽出動作が中断し、その原因である異常が解除されると、飲料抽出室の位置信号に基づいて待機位置以外に位置していると判断した場合は、飲料抽出室内の混合体のうち液のみを廃棄した後、待機位置に待機させているので、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してから異常が除去された場合に、混合体によって周囲が汚れるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飲料抽出装置の構成図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明に係る工程検出機構の斜視図
【図４】本発明に係る廃棄処理部の要部斜視図
【図５】本発明に係る制御系を示すブロック図
【図６】本発明に係る第１，第２，第３の工程検出センサの出力信号を示す図
【図７】本発明に係る飲料抽出装置の待機状態を示す図
【図８】本発明に係る飲料抽出装置の廃棄管の閉止状態を示す図
【図９】本発明に係る飲料抽出装置の攪拌工程を示す図
【図１０】本発明に係る飲料抽出装置の抽出工程を示す図
【図１１】本発明に係る飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の開始状態を示す図
【図１２】本発明に係る飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の終了状態を示す図
【図１３】本発明に係る飲料抽出装置の飲料廃棄状態を示す図
【図１４】従来の飲料抽出装置の攪拌工程を示す図
【図１５】従来の飲料抽出装置の抽出工程を示す図
【符号の説明】
１ 飲料抽出装置
２ 抽出部
４ 廃棄処理部
５ エアポンプ
６ 制御部
２０ シリンダ
２０ａ 供給口
２０ｂ 混合室
２０ｃ 排出口
２０ｄ 抽出室
２０ｅ 連通口
２０ｆ 導入口
２１ ペーパーフィルタ
２１Ａ 軸
２１Ｂ フィルタ検出レバー
２１Ｃ フィルタ無しセンサ
２２ 飲料受け
２２Ａ ゴムパッキン
２２Ｂ ローラ
２２Ｃ 飲料供給管
２２Ｄ 廃棄管
２２ａ 開口
２３ バルブ
２４ 抽出モータ
２５ 減速機
２５ａ，２５ｂ 出力軸
２５ｃ キー
２６ 支持板
２６ａ ベアリング
２７Ａ シリンダカム
２７Ｂ バルブカム
２８Ａ シリンダ駆動板
２８Ｂ バルブ駆動板
２８ａ，２８ｂ 係止部材
２９Ａ シリンダカムフォロア
２９Ｂ バルブカムフォロア
３０ 引張コイルバネ
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ 連結部材
３２ａ ピン
３２ レバー
３２ｂ ピン
３３ 連結部材
３４ 引張コイルバネ
４０ 廃棄処理モータ
４１ａ 出力軸
３５Ａ 第１の工程検出板
３５Ｂ 第２の工程検出板
３５Ｃ 第３の工程検出板
３５ａ 突部
３６Ａ 第１の工程検出センサ
３６Ｂ 第２の工程検出センサ
３６Ｃ 第３の工程検出センサ
４０ 廃棄処理モータ
４１ 減速機
４１ａ 出力軸
４２Ａ 廃棄管開検出板
４２Ｂ 廃棄管閉検出板
４２ａ 突部
４３Ａ 廃棄管開検出センサ
４３Ｂ 廃棄管閉検出センサ
４４ フィルタ送りローラ
４４ａ 切欠き部
４５ ガイドローラ
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４６ 押圧板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁５０
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料からコーヒー，紅茶，ウーロン茶，緑茶等を抽出してカップ販売するカップ式自動販売機等に適用される飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置としては、例えば、実開昭６１−１１８５２６号公報に示されるものがある。この飲料抽出装置１００は、図１４に示すように、上下動可能に支持され、上方から供給されたコーヒー粉末等の粉末原料と湯の混合体を攪拌して下方へ排出するシリンダ１０１と、シリンダ１０１の下方に配置され、シリンダ１０１から排出された混合体を濾過するフィルタ１０２と、フィルタ１０２の濾過によって抽出された飲料を受け入れるゴムパッキン１０３を備えた飲料受け１０４と、飲料受け１０４に接続され、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管１０５と、飲料供給管１０５を開閉する押圧板１０６ａおよびカム１０６ｂからなるカム機構１０６と、本装置１００の各部を制御する制御部（図示せず）とを備えて構成されている。シリンダ１０１は、上方に設けた供給口１０１ａから供給された粉末原料と湯との攪拌工程が行われる攪拌室１０１ｂと、混合体を下方に設けた排出口１０１ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室１０１ｄとを連通口１０１ｅで連通して形成されている。また、連通口１０１ｅは、バルブ１０７によって開閉されるようになっており、抽出室１０１ｄには、エアポンプ１０８からの加圧空気を導入するエアパイプ１０９が接続されている。
【０００３】
このように構成された飲料抽出装置１００において、制御部に販売信号が入力されると、制御部は、抽出駆動モータ（図示せず）を駆動する。図１４に示すよに、抽出駆動モータによってシリンダ１０１が待機位置Ｐから下降し、シリンダ１０１の下端が飲料受け１０４に当接する。次に、粉末原料と湯が供給口１０１ａから供給されると、制御部は、エアポンプ１０８から加圧空気をエアパイプ１０９，抽出室１０１ｄおよび連通口１０１ｅを介して攪拌室１０１ｂへ送る。攪拌室１０１ｂ内の粉末原料と湯との混合体は、エアポンプ１０８からの加圧空気によって攪拌される。混合体が十分攪拌されると、制御部は、エアポンプ１０８の駆動を停止する。攪拌室１０１ｂ内の混合体は連通口１０１ｅを通って抽出室１０１ｄへ流れる。次に、制御部は、図１５に示すように、抽出駆動モータを再度駆動する。抽出駆動モータによってバルブ１０７が上昇して連通口１０１ｅを閉じる。制御部は、エアポンプ１０８から加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄへ送る。抽出室１０１ｄ内の混合体は、加圧空気によってフィルタ１０２側へ圧送され、フィルタ１０２で濾過される。制御部は、供給モータ（図示せず）を駆動し、カム１０６ｂを所定角度回転させて押圧板１０６ａによる飲料供給管１０５の押圧を解除し、飲料供給管１０５を開く、フィルタ１０２で濾過された飲料は、飲料供給管１０５を介してカップ側へ供給される。次に、制御部は、シリンダ１０１を滓廃棄位置Ｐ’へ移動させ、フィルタ１０２上に残った滓を滓除去部材をスライドさせて廃棄する。このようにして飲料抽出動作が終了すると、制御部は、抽出駆動モータを駆動してシリンダ１０１を上昇させるとともに、バルブ１０７を上昇させて連通口１０１ｅを開いた待機位置Ｐに戻す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置１００によると、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去されると、制御部は無条件にシリンダ１０１を上昇させて待機位置Ｐに戻してしまうため、シリンダ１０１内の混合体が飲料受け１０４の上を四方に流れて周囲を汚してしまうという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去された場合に、混合体によって周囲が汚れるのを回避し得る飲料抽出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、電源の投入，あるいは飲料抽出動作の終了等によって飲料抽出室を待機位置に待機させる飲料抽出装置において、停電，プログラムの暴走等の異常によって前記飲料抽出動作が中断してから前記異常が解除されたとき、前記異常の解除を検出して異常解除信号を出力する異常解除検出手段と、前記飲料抽出室が前記待機位置、飲料原料と湯を攪拌する攪拌位置、および前記湯で飲料を抽出する抽出位置にあることを示す位置信号を出力する位置信号発生手段と、前記異常解除信号を入力したとき、前記位置信号に基づいて前記飲料抽出室が前記待機位置以外に位置していると判断した場合、前記飲料抽出室から前記飲料原料と前記湯との混合体のうち液のみを外部に廃棄させてから前記飲料抽出室を前記待機位置へ移動させる制御手段とを有することを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
上記構成によれば、飲料抽出動作が中断してからその原因である異常が解除されると、制御手段は、位置信号発生手段が出力した位置信号に基づいて飲料抽出室が前記待機位置以外に位置していると判断した場合、飲料抽出室に混合体が存在する可能性が高いため、制御手段は、飲料抽出室から混合体のうち液のみを外部に廃棄させてから飲料抽出室を待機位置に待機させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る飲料抽出装置の構成図である。この飲料抽出装置１は、コーヒー粉末等の粉末原料と湯との混合体から飲料を抽出する抽出部２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４と、本装置１の各部に加圧空気を送るエアポンプ５とを有して構成されている。
【０００８】
抽出部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合体を攪拌して下方へ排出するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から排出された混合体を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２とを備えている。
【０００９】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯とが混合される混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合体を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ５からの加圧空気を導入する導入口２０ｆを備えている。
【００１０】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、後述する廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により図１の左方向へ引き出されるように構成されている。また、ペーパーフィルタ２１は、基端側が回動可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ２１無しを示す検出信号を後述する制御部６に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチの如きフィルタ無しセンサ２１Ｃとを備えている。
【００１１】
飲料受け２２は、上部に開口２２ａを備え、開口２２ａの周囲にシリンダ２０が当接したとき、混合体が漏れるのを防ぐためのゴムパッキン２２Ａを設け、端部にペーパーフィルタ２１の走行方向を変更するローラ２２Ｂを備え、下部に、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃ、および飲料を廃棄する廃棄管２２Ｄを備えている。また、飲料供給管２２Ｃには、飲料供給電磁弁５３が介装されている。
【００１２】
また、抽出部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ，２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この抽出部２は、出力軸２５ａ，２５ｂおよび出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するように構成されている。
【００１３】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側に工程の細部を検出する工程検出機構を設けている。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを取り付け、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの周囲には、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの回転位置を検出（例えば、遮光によってオフ）するホトセンサの如き第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを配置している。
【００１４】
エアポンプ５からは、抽出室２０ｄの導入口２０ｆへ上部空気電磁弁５０を介してエアパイプ５２が接続され、飲料受け２２へ下部空気電磁弁５１を介してエアパイプ５２が接続されている。
【００１５】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂは、キー２５ｃによって一方の出力軸２５ａに固定されており、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂのカム面は、同図のように形成されている。
【００１６】
図３は工程検出機構の斜視図である。第１の工程検出板３５Ａは、２ヵ所に約９０℃の突部３５ａを形成し、第２の工程検出板３５Ｂは、４ヵ所に約７０℃の突部３５ａを形成し、第３の工程検出板３５Ｃは、１ヵ所に約１８０℃の突部３５ａを形成している。
【００１７】
図４は廃棄処理部４の要部斜視図である。廃棄処理部４は、廃棄処理モータ４０と、廃棄処理モータ４０の回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられた廃棄管開検出板４２Ａ，および廃棄管閉検出板４２Ｂと、廃棄管開検出板４２Ａの突部４２ａによる遮光（例えばオフ）によって廃棄管２２Ｄの開状態（待機状態）を示すオフ信号を出力するホトセンサの如き廃棄管開検出センサ４３Ａと、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによる遮光（例えばオフ）によって廃棄管２２Ｄの閉状態を示すオフ信号を出力するホトセンサの如き廃棄管閉検出センサ４３Ｂと、円周上に切欠き部４４ａを有して出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出す一対のフィルタ送りローラ４４，４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４，４４側に図示しないバネによって押圧する一対のガイドローラ４５，４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板（図１参照）４７との間で押圧閉止する板バネ等からなる押圧板４６と、出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００１８】
図５は本飲料抽出装置１の制御系を示すブロック図である。この飲料抽出装置１は、本装置１の各部を制御する制御部６を有し、この制御部６に、上記廃棄管開検出センサ４３Ａ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂ、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、フィルタ無しセンサ２１Ｃ、エアポンプ５、上部空気電磁弁５０、下部空気電磁弁５１、飲料供給電磁弁５３、抽出モータ２４、および廃棄処理モータ４０を各々接続し、更に、抽出飲料の販売制御を司る主制御部７を接続している。
【００１９】
主制御部７は、抽出飲料を販売する毎に販売信号を制御部６に出力して飲料抽出制御を行わせるものであり、停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去されたとき、異常の解除を検出して異常解除信号を制御部６に出力して復帰制御を行わせるものである。
【００２０】
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、抽出モータ２４，廃棄処理モータ４０およびエアポンプ５を制御して飲料抽出制御、すなわち、攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を行わせるものであり、また、主制御部７から異常解除信号が入力されると、抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄した後、シリンダ２０を待機位置Ｐへ戻す復帰制御を行うようになっている。
【００２１】
次に、本飲料抽出装置１の動作を図６乃至図１３を参照して説明する。図６は第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの出力信号を示す図である。図７乃至図１３は本装置１の動作を示す図であり、同図（ａ） は主要部（シリンダ２０、バルブ１３等）の位置を示す図、同図（ｂ） は廃棄管開検出板４２Ａおよび廃棄管閉検出板４２Ｂ、およびフィルタ送りローラ４４の位置を示す図、同図（ｃ） はシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂの位置を示す図、同図（ｄ） は第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの位置を示す図である。
【００２２】
（１） 待機状態（図７参照）
待機状態においては、本装置１の主要部は、図６に示す待機位置Ｐ１ にあり、図７に示す状態にある。すなわち、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃはオンとなり、廃棄管開検出センサ４３Ａはオフ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂはオンとなっている。フィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に若干の隙間を有しており、フィルタ送りローラ４４が回転してもペーパーフィルタ２１は、全く移動しないようになっている。押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接している。
【００２３】
（２） 攪拌工程（図８，図９参照）
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオンに基づいて、待機位置Ｐ１ から攪拌位置Ｐ２ への移行動作を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図８（ａ） において出力軸４１ａが左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０°正転（図８（ａ） において左回転）して、図８（ａ） に示すように、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉止される。廃棄管閉検出センサ４３Ｂは、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管閉検出センサ４３Ｂからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。
続いて制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動（図９（ｄ） において出力軸２５ｂが左回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転（図９（ｄ） において左回転）して、図９（ｃ） に示すように、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ２３も下降する。第１の工程検出センサ３６Ａは、第１の工程検出板３５Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて、第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す攪拌位置Ｐ２ に到達し、図９に示す状態となる。図９に示す状態では、同図（ｄ） に示すように、第２，第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃは、第２，第３の工程検出板３５Ｂ，３５Ｃの突部３５ａによって遮光されていないので、オン信号を制御部６にそれぞれ出力している。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂのオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオフ、第３の工程検出センサ３６Ｃのオンに基づいて攪拌工程を行う。すなわち、制御部６は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部７に出力する。主制御部７の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給される。制御部６は、粉末原料と湯の供給に合わせて、飲料供給電磁弁５３を閉じ、さらに下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ５を駆動する。エアポンプ５は、加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合体中を通過する際、その気泡の流れが混合体を攪拌するように作用する。ペーパーフィルタ２１の下方から加圧空気を供給することで、粉末原料成分の湯への溶出が助長され、短時間で飲料を抽出することができる。
【００２４】
（３） 抽出工程（図１０参照）
制御部６は、タイマーで設定された攪拌時間が経過すると、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転する。図１０（ｃ） に示すように、シリンダカム２７Ａのカム半径は変化しないので、シリンダ２０は上下動しないが、バルブカム２７Ｂのカム半径は大きくなるので、バルブ２３が上昇し、図１０（ａ） に示すように、連通口２０ｅを閉じる。第３の工程検出センサ３６Ｃは、第３の工程検出板３５Ｃによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第３の工程検出センサ３６Ｃのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す抽出位置Ｐ３ に到達し、図１０に示す状態となる。図１０に示す状態では、同図（ｄ） に示すように、第１，２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオンになる。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂのオンのとき、第１の工程検出センサ３６Ａのオン、第３の工程検出センサ３６Ｃのオフに基づいて抽出工程を行う。すなわち、制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、下部空気電磁弁５１を閉じ、飲料供給電磁弁５３を開き、エアポンプ５を駆動して、エアポンプ５からの加圧空気をエアパイプ５２を介して抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合体は、エアポンプ５からの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１で濾過される。ペーパーフィルタ２１で濾過された飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合体がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合体が飲料と滓に分離され、効率良く濾過することができる。
【００２５】
（４） 滓廃棄処理（図１１，図１２参照）
タイマで設定された抽出時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転し、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが上昇し、シリンダ２０およびバルブ２３が最上位まで上昇する。第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃは、第１，第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｃによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、オン信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオフに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図６に示す滓廃棄位置Ｐ４ に到達し、図１１に示す状態となる。図１１の状態では、同図（ｄ） に示すように、第２の工程検出センサ３６Ｂはオンとなり、ペーパーフィルタ２１上には、滓７が残る。
制御部６は、第２の工程検出センサ３６Ｂがオンのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃのオフに基づいて滓廃棄工程を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図１２（ａ） の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出センサ４２Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管開検出センサ４３Ａからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図１２に示す状態となる。
【００２６】
（５） 待機状態への戻り動作
タイマで設定された滓廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４および廃棄処理モータ４０を正転駆動する。本装置１の主要部は、図７に示す待機状態へ戻る。その後、販売信号が制御部６に入力される毎に上記（１） 〜（５） の動作が繰り返される。
【００２７】
（６） 上記飲料抽出動作中に異常が発生した場合
（イ） 図９の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した場合（図６の（イ） 参照）
図９の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除され、主制御部７から異常解除信号が入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１の工程検出センサ３６Ａはオフ、第２および第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃはオンであるので（図６の（イ） ）、制御部６は、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断し、廃棄処理モータ４０を逆転駆動する。廃棄処理モータ４０が逆転すると、押圧カム４８が約６０°逆転し、押圧板４６による廃棄管２２Ｄの押圧を解除して廃棄管２２Ｄは開となる。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出板４２Ａによって遮光され、オフ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管開検出センサ４３Ａからのオフ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。続いて制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、エアポンプ５を駆動して加圧空気を抽出室２０ｄへ送る。抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみが、ペーパーフィルタ２１を通過して廃棄管２２Ｄから廃棄バケツ（図示せず）へ廃棄される。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。さらに制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動し、出力軸４１ａを１回転させて待機位置Ｐ１ へ戻す。ペーパーフィルタ２１上の滓が廃棄バケツへ廃棄される。
【００２８】
（ロ） 図９の状態から図１０の状態に至る過程で異常が発生し、抽出動作が中断した場合（図６の（ロ） 参照）
図９の状態から図１０の状態に至る過程で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除されて主制御部７から制御部６に異常解除信号が入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１および第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオフ、第３の工程検出センサ３６Ｃはオンであるので（図６の（ロ） ）、まだ、制御部６は、図９（ａ） の状態で停止した場合と同様に、廃棄管２２Ｄは閉、連通口２０ｅは開の状態であり、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断し、廃棄処理モータ４０を逆転駆動して廃棄管２２Ｄを開とする。抽出室２０ｄ内の混合体は、ペーパーフィルタ２１を通過して廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄される。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。さらに制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動し、出力軸４１ａを１回転させて待機位置Ｐ１ へ戻す。ペーパーフィルタ２１上の滓が廃棄バケツへ廃棄される。
【００２９】
（ハ） 図１０の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した場合（図６の（ハ） 参照）
図１０の状態で異常が発生し、飲料抽出動作が中断した後、その異常が解除されて異常解除信号が主制御部７から制御部６に入力されると、制御部６は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの信号に基づいてシリンダ２０の動作状態を判断する。ここでは、第１および第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオン、第３の工程検出センサ３６Ｃはオフであるので（図６の（ハ） ）、制御部６は、抽出室２０ｄ内に混合体が存在していると判断する。また、連通口２０ｅは閉の状態であるので、抽出室２０ｄが密閉状態にあると判断する。制御部６は、図１３に示すように、廃棄管２２Ｄを開け、さらに、上部空気電磁弁５０を開けて抽出室２０ｄを大気に開放し、抽出室２０ｄ内の混合体を廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄する。タイマで設定された液廃棄時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動し、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻す。
【００３０】
上述した上記実施の形態によれば、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してからその異常が除去された場合に、シリンダ２０の抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄した後、シリンダ２０を待機位置Ｐ１ へ戻しているので、混合体によって周囲が汚れるのを回避することができる。特に、飲料受け２２の近傍に設けられている廃棄管開検出センサ４３Ａ，廃棄管閉検出センサ４３Ｂが混合体によって汚れることを回避できるので、信頼性が確保される。
また、本来、４つの位置（待機位置，攪拌位置，抽出位置，滓廃棄位置）を検出するのに、２つの第１，第３の工程検出センサ３５Ａ，３５Ｃで足りるが、さらに第２の工程検出センサ３５Ｂを付加し、この第２の工程検出センサ３５Ｂがオンしているときに他の２つのセンサ３５Ａ，３５Ｃの出力状態を調べているので、検出板３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの位置精度が低くて済むため、検出板３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの加工や組立が容易になる。例えば、図６において、第１の工程検出センサ３５Ａの信号の立上りａと、第３の工程検出センサ３５Ｃの立下りｂとが多少ずれていても、抽出位置を認識することができる。また、絶対値型のエンコーダに比してコスト低減を図ることができる。
【００３１】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。この実施の形態では、上記（イ） ，（ロ） の場合に、上記（ハ） の状態まで抽出モータ４０を駆動し、後は上部空気電磁弁５０を開け、廃棄管２２Ｄを開け、エアポンプ５からの加圧空気によって抽出室２０ｄ内の混合体のうち液のみを廃棄管２２Ｄから廃棄バケツへ廃棄する。このように構成しても上記と同様の効果が得られる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、工程を検出するセンサとしては、絶対値型のエンコーダを用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、飲料抽出動作が中断し、その原因である異常が解除されると、飲料抽出室の位置信号に基づいて待機位置以外に位置していると判断した場合は、飲料抽出室内の混合体のうち液のみを廃棄した後、待機位置に待機させているので、攪拌工程あるいは抽出工程中に停電やプログラムの暴走等の異常によって飲料抽出動作が中断してから異常が除去された場合に、混合体によって周囲が汚れるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飲料抽出装置の構成図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明に係る工程検出機構の斜視図
【図４】本発明に係る廃棄処理部の要部斜視図
【図５】本発明に係る制御系を示すブロック図
【図６】本発明に係る第１，第２，第３の工程検出センサの出力信号を示す図
【図７】本発明に係る飲料抽出装置の待機状態を示す図
【図８】本発明に係る飲料抽出装置の廃棄管の閉止状態を示す図
【図９】本発明に係る飲料抽出装置の攪拌工程を示す図
【図１０】本発明に係る飲料抽出装置の抽出工程を示す図
【図１１】本発明に係る飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の開始状態を示す図
【図１２】本発明に係る飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の終了状態を示す図
【図１３】本発明に係る飲料抽出装置の飲料廃棄状態を示す図
【図１４】従来の飲料抽出装置の攪拌工程を示す図
【図１５】従来の飲料抽出装置の抽出工程を示す図
【符号の説明】
１ 飲料抽出装置
２ 抽出部
４ 廃棄処理部
５ エアポンプ
６ 制御部
２０ シリンダ
２０ａ 供給口
２０ｂ 混合室
２０ｃ 排出口
２０ｄ 抽出室
２０ｅ 連通口
２０ｆ 導入口
２１ ペーパーフィルタ
２１Ａ 軸
２１Ｂ フィルタ検出レバー
２１Ｃ フィルタ無しセンサ
２２ 飲料受け
２２Ａ ゴムパッキン
２２Ｂ ローラ
２２Ｃ 飲料供給管
２２Ｄ 廃棄管
２２ａ 開口
２３ バルブ
２４ 抽出モータ
２５ 減速機
２５ａ，２５ｂ 出力軸
２５ｃ キー
２６ 支持板
２６ａ ベアリング
２７Ａ シリンダカム
２７Ｂ バルブカム
２８Ａ シリンダ駆動板
２８Ｂ バルブ駆動板
２８ａ，２８ｂ 係止部材
２９Ａ シリンダカムフォロア
２９Ｂ バルブカムフォロア
３０ 引張コイルバネ
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ 連結部材
３２ａ ピン
３２ レバー
３２ｂ ピン
３３ 連結部材
３４ 引張コイルバネ
４０ 廃棄処理モータ
４１ａ 出力軸
３５Ａ 第１の工程検出板
３５Ｂ 第２の工程検出板
３５Ｃ 第３の工程検出板
３５ａ 突部
３６Ａ 第１の工程検出センサ
３６Ｂ 第２の工程検出センサ
３６Ｃ 第３の工程検出センサ
４０ 廃棄処理モータ
４１ 減速機
４１ａ 出力軸
４２Ａ 廃棄管開検出板
４２Ｂ 廃棄管閉検出板
４２ａ 突部
４３Ａ 廃棄管開検出センサ
４３Ｂ 廃棄管閉検出センサ
４４ フィルタ送りローラ
４４ａ 切欠き部
４５ ガイドローラ
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４６ 押圧板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁５０
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
Claims (3)
- 電源の投入，あるいは飲料抽出動作の終了等によって飲料抽出室を待機位置に待機させる飲料抽出装置において、
停電，プログラムの暴走等の異常によって前記飲料抽出動作が中断してから前記異常が解除されたとき、前記異常の解除を検出して異常解除信号を出力する異常解除検出手段と、
前記飲料抽出室が前記待機位置、飲料原料と湯を攪拌する攪拌位置、および前記湯で飲料を抽出する抽出位置にあることを示す位置信号を出力する位置信号発生手段と、
前記異常解除信号を入力したとき、前記位置信号に基づいて前記飲料抽出室が前記待機位置以外に位置していると判断した場合、前記飲料抽出室から前記飲料原料と前記湯との混合体のうち液のみを外部に廃棄させてから前記飲料抽出室を前記待機位置へ移動させる制御手段とを有することを特徴とする飲料抽出装置。 - 前記位置信号発生手段は、前記待機位置，前記攪拌位置，前記抽出位置，および前記混合体から前記飲料を抽出した残りの滓を廃棄する滓廃棄位置の間で「１」と「０」に変化する第１の位置信号を出力する第１のセンサと、前記待機位置，前記攪拌位置，前記抽出位置および前記滓廃棄位置でそれぞれ所定の時限の「１」あるいは「０」の第２の位置信号を出力する第２のセンサと、前記待機位置および攪拌位置でオン信号あるいはオフ信号を出力し、前記第１の位置信号の１／２の周期で変化する第３の位置信号を出力する第３のセンサとを備えた構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記第２のセンサは、前記第１の位置信号の変化タインミングより所定の時限を置いて前記第２の位置信号を出力する構成の請求項２記載の飲料抽出装置。
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| JPH10137124A (ja) | 1998-05-26 |
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