JP3702071B2 - 飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料原料からコーヒー，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おけるペーパーフィルタ送出装置に関し、特に、交換者の手を汚さずに、且つ、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタの交換を行えるようにした飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機等に適用される飲料抽出装置として、コーヒー粉末等の飲料原料と湯を混合して飲料を抽出する抽出室に供給された抽出用のペーパーフィルタを所定の送り出し方向に送り出すペーパーフィルタ送出装置を備えたものが広く知られている。
【０００３】
従来の飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置として、例えば、ガイドローラと、このガイドローラとの間で使用済みのペーパーフィルタをニップして所定のタイミングで所定の送り出し方向へ送り出すフィルタ送りローラによって構成されるものがある。
【０００４】
このペーパーフィルタ送出装置によると、飲料の抽出が終了すると、フィルタ送りローラが駆動して、ガイドローラとの間でニップした使用済みのペーパーフィルタを所定の送り出し方向に送り出し、これによって供給部から新たなペーパーフィルタを引き出して抽出室にペーパーフィルタの新たな面を供給するようになっている。一方、販売が進んでペーパーフィルタが無くなると、ペーパーフィルタを新しいものと交換することになるが、この場合、手作業によってフィルタ送りローラに弾性的に当接したガイドローラをその弾性力に抗してフィルタ送りローラと反対側に変位させ、フィルタ送りローラとの間に形成された隙間に新たなペーパーフィルタの先端を挿入する動作を行う。
【０００５】
【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によると、ペーパーフィルタの交換を手作業によって行うため、ガイドローラおよびそのシャフトに付着している抽出滓によって交換者の手が汚れるという問題がある。また、この付近の作業空間が狭いと、手作業による交換が困難であるという問題もある。
【０００６】
従って、本発明の目的は交換者の手を汚さずにペーパーフィルタを交換することができる飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み、交換者の手を汚さずに、且つ、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタの交換を行えるようにするため、ガイドローラとの間で形成されるニップ部に使用済みのペーパーフィルタをニップして所定の送り出し方向へ間欠的に送り出す送りローラと、新たにセットされるペーパーフィルタをガイドローラと送りローラのニップ部にガイドするガイド手段と、新たにセットされるペーパーフィルタがガイドローラと送りローラの間にガイドされたとき、送りローラを駆動して送りローラとガイドローラのニップ部で新たなペーパーフィルタをニップして所定の方向に送り出す送りローラ用駆動手段を備え、前記ガイド手段は、前記ペーパーフィルタを前記送りローラと前記ガイドローラの前記ニップ部にガイドする先端を有する棒状部材と、前記棒状部材のガイド動作の終了を検出して検出信号を出力する検出部を備え、前記駆動手段は、前記検出信号に基づいて駆動される飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供するものである。
【００１１】
上記送りローラは、駆動軸上にペーパーフィルタの幅に応じた間隔を有して設けられた第１および第２の送りローラによって構成され、上記ガイドローラは、第１および第２の送りローラに弾性的に圧接される第１および第２のガイドローラによって構成され、上記ガイド手段は、第１の送りローラと第１のガイドローラのニップ部と、第２の送りローラと第２のガイドローラのニップ部を結ぶ直線の近傍を通過する先端を有した棒状部材によって構成されることが好ましい。
【００１２】
上記ガイド手段は、棒状部材にペーパーフィルタをガイドさせるガイド動作を行わせ、且つ、ガイド動作が終了したとき原位置に復帰させる棒状部材用駆動手段と、棒状部材が原位置に復帰したことを検出して棒状部材用駆動手段を停止させる検出信号を出力する検出部を備えている構成であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の飲料抽出装置のペーパーフィルタ送出装置を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る飲料抽出装置を示す。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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を受け入れる混合室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とを有し、混合室２０ｂと抽出室２０ｄは連通口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。
【００１７】
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。ペーパーフィルタ２１の残量検出は、基端側が回動可能に支持され、中間部、或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が無くなったこと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残量検出センサ２１Ｃによって行われる。
【００１８】
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（排出口２０ｃ）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が設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側には、各工程の進行を検出する工程検出機構が設けられている。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が取り付けられ、第１，第２および第３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が配置されている。
【００２１】
エアポンプ５には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００２２】
廃棄処理部４の上方には、受け台６１に押し込みレバー６２をスライド可能に設けて成るペーパーフィルタ押し込み機構６０が設けられている。
【００２３】
図２は図１のＡ−Ａ線断面図を示す。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。
【００２４】
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には、２箇所に約９０°にわたって突部３５ａが形成され、第２の工程検出板３５Ｂには、４箇所に約７０°にわたって突部３５ａが形成され、第３の工程検出板３５Ｃには、１箇所に約１８０°にわたって突部３５ａが形成されている。
【００２５】
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と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ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との間で押圧閉塞する板ばね等からなる押圧板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。
【００２６】
図５はペーパーフィルタ押し込み機構６０を示す。ペーパーフィルタ押し込み機構６０は、受け台６１に形成された溝６２に突部６４Ａが係合してスライドするスライダ６４と、スライダ６４の突部６４Ａと押し込みレバー６２を固定すると共に押し込みレバー６２が重力で落下しないよう受け台６１に押し込みレバー６２とスライダ６４を所定の圧力で挟み込ませる固定ピン６５とから構成されている。押し込みレバー６２は、下端に折曲部６２Ａが、上端に把手６２Ｂが形成されており、把手６２Ｂで下方に押し下げることにより折曲部６２Ａがガイドローラ４５間に位置するようになっている。即ち、ペーパーフィルタ２１を交換するとき、新しくセットされたペーパーフィルタをフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドするようになっている。
【００２７】
図６は本飲料抽出装置１の制御系を示す。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、フィルタ送りローラ駆動スイッチ６０、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、フィルタ残量検出センサ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。廃棄処理モータスイッチ５４は、廃棄処理モータ４０を強制的に駆動させるものであり、ペーパーフィルタ２１を交換する際、新しくセットされたペーパーフィルタがフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間に押し込みレバー６２によってガイドされたときにフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間に新しいペーパーフィルタをニップさせるために使用される。
【００２８】
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、制御部６は、主制御部７から販売信号を入力すると、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ようになっている。
【００２９】
次に、本飲料抽出装置１の動作を図７乃至図１５を参照して説明する。図７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８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。図１４および図１５はペーパーフィルタ２１を交換するときの動作を示す図である。
【００３０】
(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。
【００３１】
(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 への移動動作を行う。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との間で閉塞される。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。
【００３２】
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３２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。
【００３３】
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。
【００３４】
(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，第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオンになる。
【００３５】
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。
【００３６】
(4) 滓廃棄工程（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。これによって抽出モータ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が正転することにより、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、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。
【００３７】
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。本装置１の主要部は、図１２に示す状態となる。
【００３８】
(5) 待機状態への戻り動作
滓廃棄工程が終了すると、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。
【００３９】
一方、ペーパーフィルタ２１を引き出した際、ペーパーフィルタ２１の残量が無くなり、フィルタ残量検出センサ２１Ｃから検出信号が出力されると、制御部６は警報出力等を行ってペーパーフィルタ２１の交換要求を促す。
【００４０】
警報出力等が発せられると、交換者は以下のようにしてペーパーフィルタ２１の交換を行う。
【００４１】
まず、図１４に示すように、残量がないペーパーフィルタ２１の上に新しいペーパーフィルタ２１をセットする。そして、図１５に示すように、押し込みレバー６２の把手６２Ｂを利用して押し込みレバー６２を下方にスライドさせる。押し込みレバー６２を下方にスライドさせ、押し込みレバー６２の折曲部６２Ａが一対のガイドローラ４５間に到達すると、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドされる。このとき、交換者は廃棄処理モータスイッチ５４をオンして、フィルタ送りローラ４４を駆動させることにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップさせると共に、古いペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間から送り出す。このとき、押し込みレバー６２の折曲部６２Ａは一対のガイドローラ４５間に位置しているため、フィルタ送りローラ４４の駆動に支障はない。そして、ペーパーフィルタ２１の交換が終了すると、押し込みレバー６２を上方にスライドさせて原位置に復帰させる。
【００４２】
上述した実施の形態によれば、ペーパーフィルタ２１を新しいものと交換する場合、ペーパーフィルタ押し込み機構６０によって新たにセットされるペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５のニップ部にガイドし、このときフィルタ送りローラ４４を駆動してフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に新たなペーパーフィルタ２１をニップさせるようにしたため、滓が付着しているガイドローラやそのシャフトを手で触れる必要がなくなり、手を汚さずにペーパーフィルタ２１の交換を行うことができる。また、ペーパーフィルタ押し込み機構６０の押し込みレバー６２を上下にスライドさせるだけで作業ができるので、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる。
【００４３】
図１６は本発明の第２の実施の形態のペーパーフィルタ押し込み機構６０を示す。このペーパーフィルタ押し込み機構６０は、押し込みレバー６２を最下位までスライドさせたとき押し込みレバー６２の接触片６２Ｃによってアクチュエータ６６Ａが押圧されてオンするマイクロスイッチ６６が受け台６１の外部に設けられている。マイクロスイッチ６６は、第１の実施の形態の廃棄処理モータスイッチ５４を置換したものであり、オンすることによって廃棄処理モータ４０を駆動させる。
【００４４】
以上の構成において、押し込みレバー６２を最下位までスライドさせ、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドさせると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６Ａを押圧してオンさせる。これによって廃棄処理モータ４０が自動的に駆動し、フィルタ送りローラ４４が回転することにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップされる。
【００４５】
この実施の形態によれば、交換者が廃棄処理モータ４０のスイッチを押下操作する必要がないので、第１の実施の形態に比べて交換が容易になる。
【００４６】
図１７および図１８は本発明の第３の実施の形態のペーパーフィルタ押し込み機構６０を示し、図１７は斜視図、図１８は側面断面図を示す。このペーパーフィルタ押し込み機構６０は、受け台６１内の上下に配置された一対のプーリー６７Ａ、６７Ｂにベルト６８が掛け渡され、これにスライダ６４が固定された構成を有している。一方のプーリー６７Ａは、減速機７０を介して押し込みモータ６９の出力軸に接続されている。受け台６１の外部には、押し込みレバー６２を最上位、或いは最下位までスライドさせたとき押し込みレバー６２の接触片６２Ｃによってアクチュエータ７１Ａ、或いは６６Ａが押圧されてオンするマイクロスイッチ７１、６６が設けられている。
【００４７】
以上の構成において、押し込みスタートスイッチ（図示せず）がオンすると、制御部６が押し込みモータ６９を駆動させて押し込みレバー６２を下方にスライドさせる。押し込みレバー６２が最下点までスライドし、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドされると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６Ａを押圧してオンさせる。これによって押し込みモータ６９の駆動が停止されると共に、廃棄処理モータ４０が駆動し、フィルタ送りローラ４４が回転することにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップされる。廃棄処理モータ４０が所定数回転すると、制御部６は廃棄処理モータ４０の駆動を停止させると共に押し込みモータ６９を押し込み時とは逆方向に駆動させ、押し込みレバー６２を上方にスライドさせる。押し込みレバー６２が最上位までスライドすると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ７１のアクチュエータ７１Ａを押圧してオンさせる。これによって押し込みモータ６９の駆動が停止される。
【００４８】
この実施の形態によれば、押し込みスタートスイッチ（図示せず）をオンすると、押し込みレバーの昇降、およびフィルタ送りローラの回転を全て自動的に行うようになっているため、第１および第２の実施の形態に比べて交換が容易になる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の飲料抽出装置のペーパーフィルタ送出装置によると、ガイド手段によって新たにセットされるペーパーフィルタを送りローラとガイドローラのニップ部にガイドし、このとき送りローラを駆動して送りローラとガイドローラとの間に新たなペーパーフィルタをニップさせるようにしたため、交換者の手を汚さずにペーパーフィルタを交換することができる。また、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる。
【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飲料抽出装置を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】第１の実施の形態に係る工程検出機構の斜視図。
【図４】第１の実施の形態に係る廃棄処理部の要部斜視図。
【図５】第１の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図６】第１の実施の形態に係る制御系を示すブロック図。
【図７】第１の実施の形態に係る第１，第２，第３の工程検出センサの出力信号を示す説明図。
【図８】第１の実施の形態に係る待機状態を示す説明図。
【図９】第１の実施の形態に係る廃棄管の閉塞状態を示す説明図。
【図１０】第１の実施の形態に係る攪拌工程を示す説明図。
【図１１】第１の実施の形態に係る抽出工程を示す説明図。
【図１２】第１の実施の形態に係る滓廃棄工程を示す説明図。
【図１３】第１の実施の形態に係る滓廃棄工程の終了状態を示す説明図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係るペーパーフィルタの交換時を示す説明図。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るペーパーフィルタの交換時を示す説明図。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す側面断面図。
【符号の説明】
１ 飲料抽出装置
２ 抽出部
３ エアポンプ
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 フィルタ残量検出センサ
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
３２ レバー
３２ａ，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
４５ ガイドローラ
４６ 押圧板
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
５４ 廃棄処理モータスイッチ
６０ ペーパーフィルタ押し込み機構
６１ 受け台
６２ 押し込みレバー
６２Ａ 折曲部
６２Ｂ 把手
６２Ｃ 接触片
６３ 溝
６４ スライダ
６５ ピン
６６ マイクロスイッチ
６６Ａ アクチュエータ
６７Ａ，６７Ｂ プーリー
６８ ベルト
６９ 押し込みモータ
７０ 減速機
７１ マイクロスイッチ
７１Ａ アクチュエータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料原料からコーヒー，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おけるペーパーフィルタ送出装置に関し、特に、交換者の手を汚さずに、且つ、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタの交換を行えるようにした飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機等に適用される飲料抽出装置として、コーヒー粉末等の飲料原料と湯を混合して飲料を抽出する抽出室に供給された抽出用のペーパーフィルタを所定の送り出し方向に送り出すペーパーフィルタ送出装置を備えたものが広く知られている。
【０００３】
従来の飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置として、例えば、ガイドローラと、このガイドローラとの間で使用済みのペーパーフィルタをニップして所定のタイミングで所定の送り出し方向へ送り出すフィルタ送りローラによって構成されるものがある。
【０００４】
このペーパーフィルタ送出装置によると、飲料の抽出が終了すると、フィルタ送りローラが駆動して、ガイドローラとの間でニップした使用済みのペーパーフィルタを所定の送り出し方向に送り出し、これによって供給部から新たなペーパーフィルタを引き出して抽出室にペーパーフィルタの新たな面を供給するようになっている。一方、販売が進んでペーパーフィルタが無くなると、ペーパーフィルタを新しいものと交換することになるが、この場合、手作業によってフィルタ送りローラに弾性的に当接したガイドローラをその弾性力に抗してフィルタ送りローラと反対側に変位させ、フィルタ送りローラとの間に形成された隙間に新たなペーパーフィルタの先端を挿入する動作を行う。
【０００５】
【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によると、ペーパーフィルタの交換を手作業によって行うため、ガイドローラおよびそのシャフトに付着している抽出滓によって交換者の手が汚れるという問題がある。また、この付近の作業空間が狭いと、手作業による交換が困難であるという問題もある。
【０００６】
従って、本発明の目的は交換者の手を汚さずにペーパーフィルタを交換することができる飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み、交換者の手を汚さずに、且つ、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタの交換を行えるようにするため、ガイドローラとの間で形成されるニップ部に使用済みのペーパーフィルタをニップして所定の送り出し方向へ間欠的に送り出す送りローラと、新たにセットされるペーパーフィルタをガイドローラと送りローラのニップ部にガイドするガイド手段と、新たにセットされるペーパーフィルタがガイドローラと送りローラの間にガイドされたとき、送りローラを駆動して送りローラとガイドローラのニップ部で新たなペーパーフィルタをニップして所定の方向に送り出す送りローラ用駆動手段を備え、前記ガイド手段は、前記ペーパーフィルタを前記送りローラと前記ガイドローラの前記ニップ部にガイドする先端を有する棒状部材と、前記棒状部材のガイド動作の終了を検出して検出信号を出力する検出部を備え、前記駆動手段は、前記検出信号に基づいて駆動される飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置を提供するものである。
【００１１】
上記送りローラは、駆動軸上にペーパーフィルタの幅に応じた間隔を有して設けられた第１および第２の送りローラによって構成され、上記ガイドローラは、第１および第２の送りローラに弾性的に圧接される第１および第２のガイドローラによって構成され、上記ガイド手段は、第１の送りローラと第１のガイドローラのニップ部と、第２の送りローラと第２のガイドローラのニップ部を結ぶ直線の近傍を通過する先端を有した棒状部材によって構成されることが好ましい。
【００１２】
上記ガイド手段は、棒状部材にペーパーフィルタをガイドさせるガイド動作を行わせ、且つ、ガイド動作が終了したとき原位置に復帰させる棒状部材用駆動手段と、棒状部材が原位置に復帰したことを検出して棒状部材用駆動手段を停止させる検出信号を出力する検出部を備えている構成であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の飲料抽出装置のペーパーフィルタ送出装置を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る飲料抽出装置を示す。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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を受け入れる混合室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とを有し、混合室２０ｂと抽出室２０ｄは連通口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。
【００１７】
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。ペーパーフィルタ２１の残量検出は、基端側が回動可能に支持され、中間部、或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が無くなったこと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残量検出センサ２１Ｃによって行われる。
【００１８】
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（排出口２０ｃ）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が設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側には、各工程の進行を検出する工程検出機構が設けられている。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が取り付けられ、第１，第２および第３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が配置されている。
【００２１】
エアポンプ５には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００２２】
廃棄処理部４の上方には、受け台６１に押し込みレバー６２をスライド可能に設けて成るペーパーフィルタ押し込み機構６０が設けられている。
【００２３】
図２は図１のＡ−Ａ線断面図を示す。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。
【００２４】
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には、２箇所に約９０°にわたって突部３５ａが形成され、第２の工程検出板３５Ｂには、４箇所に約７０°にわたって突部３５ａが形成され、第３の工程検出板３５Ｃには、１箇所に約１８０°にわたって突部３５ａが形成されている。
【００２５】
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と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ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との間で押圧閉塞する板ばね等からなる押圧板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。
【００２６】
図５はペーパーフィルタ押し込み機構６０を示す。ペーパーフィルタ押し込み機構６０は、受け台６１に形成された溝６２に突部６４Ａが係合してスライドするスライダ６４と、スライダ６４の突部６４Ａと押し込みレバー６２を固定すると共に押し込みレバー６２が重力で落下しないよう受け台６１に押し込みレバー６２とスライダ６４を所定の圧力で挟み込ませる固定ピン６５とから構成されている。押し込みレバー６２は、下端に折曲部６２Ａが、上端に把手６２Ｂが形成されており、把手６２Ｂで下方に押し下げることにより折曲部６２Ａがガイドローラ４５間に位置するようになっている。即ち、ペーパーフィルタ２１を交換するとき、新しくセットされたペーパーフィルタをフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドするようになっている。
【００２７】
図６は本飲料抽出装置１の制御系を示す。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、フィルタ送りローラ駆動スイッチ６０、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、フィルタ残量検出センサ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。廃棄処理モータスイッチ５４は、廃棄処理モータ４０を強制的に駆動させるものであり、ペーパーフィルタ２１を交換する際、新しくセットされたペーパーフィルタがフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間に押し込みレバー６２によってガイドされたときにフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間に新しいペーパーフィルタをニップさせるために使用される。
【００２８】
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、制御部６は、主制御部７から販売信号を入力すると、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ようになっている。
【００２９】
次に、本飲料抽出装置１の動作を図７乃至図１５を参照して説明する。図７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８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。図１４および図１５はペーパーフィルタ２１を交換するときの動作を示す図である。
【００３０】
(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。
【００３１】
(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 への移動動作を行う。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との間で閉塞される。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。
【００３２】
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３２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。
【００３３】
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。
【００３４】
(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，第２の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂはオンになる。
【００３５】
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。
【００３６】
(4) 滓廃棄工程（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。これによって抽出モータ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が正転することにより、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、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。
【００３７】
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。本装置１の主要部は、図１２に示す状態となる。
【００３８】
(5) 待機状態への戻り動作
滓廃棄工程が終了すると、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。
【００３９】
一方、ペーパーフィルタ２１を引き出した際、ペーパーフィルタ２１の残量が無くなり、フィルタ残量検出センサ２１Ｃから検出信号が出力されると、制御部６は警報出力等を行ってペーパーフィルタ２１の交換要求を促す。
【００４０】
警報出力等が発せられると、交換者は以下のようにしてペーパーフィルタ２１の交換を行う。
【００４１】
まず、図１４に示すように、残量がないペーパーフィルタ２１の上に新しいペーパーフィルタ２１をセットする。そして、図１５に示すように、押し込みレバー６２の把手６２Ｂを利用して押し込みレバー６２を下方にスライドさせる。押し込みレバー６２を下方にスライドさせ、押し込みレバー６２の折曲部６２Ａが一対のガイドローラ４５間に到達すると、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドされる。このとき、交換者は廃棄処理モータスイッチ５４をオンして、フィルタ送りローラ４４を駆動させることにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップさせると共に、古いペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間から送り出す。このとき、押し込みレバー６２の折曲部６２Ａは一対のガイドローラ４５間に位置しているため、フィルタ送りローラ４４の駆動に支障はない。そして、ペーパーフィルタ２１の交換が終了すると、押し込みレバー６２を上方にスライドさせて原位置に復帰させる。
【００４２】
上述した実施の形態によれば、ペーパーフィルタ２１を新しいものと交換する場合、ペーパーフィルタ押し込み機構６０によって新たにセットされるペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５のニップ部にガイドし、このときフィルタ送りローラ４４を駆動してフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に新たなペーパーフィルタ２１をニップさせるようにしたため、滓が付着しているガイドローラやそのシャフトを手で触れる必要がなくなり、手を汚さずにペーパーフィルタ２１の交換を行うことができる。また、ペーパーフィルタ押し込み機構６０の押し込みレバー６２を上下にスライドさせるだけで作業ができるので、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる。
【００４３】
図１６は本発明の第２の実施の形態のペーパーフィルタ押し込み機構６０を示す。このペーパーフィルタ押し込み機構６０は、押し込みレバー６２を最下位までスライドさせたとき押し込みレバー６２の接触片６２Ｃによってアクチュエータ６６Ａが押圧されてオンするマイクロスイッチ６６が受け台６１の外部に設けられている。マイクロスイッチ６６は、第１の実施の形態の廃棄処理モータスイッチ５４を置換したものであり、オンすることによって廃棄処理モータ４０を駆動させる。
【００４４】
以上の構成において、押し込みレバー６２を最下位までスライドさせ、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドさせると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６Ａを押圧してオンさせる。これによって廃棄処理モータ４０が自動的に駆動し、フィルタ送りローラ４４が回転することにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップされる。
【００４５】
この実施の形態によれば、交換者が廃棄処理モータ４０のスイッチを押下操作する必要がないので、第１の実施の形態に比べて交換が容易になる。
【００４６】
図１７および図１８は本発明の第３の実施の形態のペーパーフィルタ押し込み機構６０を示し、図１７は斜視図、図１８は側面断面図を示す。このペーパーフィルタ押し込み機構６０は、受け台６１内の上下に配置された一対のプーリー６７Ａ、６７Ｂにベルト６８が掛け渡され、これにスライダ６４が固定された構成を有している。一方のプーリー６７Ａは、減速機７０を介して押し込みモータ６９の出力軸に接続されている。受け台６１の外部には、押し込みレバー６２を最上位、或いは最下位までスライドさせたとき押し込みレバー６２の接触片６２Ｃによってアクチュエータ７１Ａ、或いは６６Ａが押圧されてオンするマイクロスイッチ７１、６６が設けられている。
【００４７】
以上の構成において、押し込みスタートスイッチ（図示せず）がオンすると、制御部６が押し込みモータ６９を駆動させて押し込みレバー６２を下方にスライドさせる。押し込みレバー６２が最下点までスライドし、新しくセットされたペーパーフィルタ２１をフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にガイドされると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ６６のアクチュエータ６６Ａを押圧してオンさせる。これによって押し込みモータ６９の駆動が停止されると共に、廃棄処理モータ４０が駆動し、フィルタ送りローラ４４が回転することにより、新しくセットされたペーパーフィルタ２１がフィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５の間にニップされる。廃棄処理モータ４０が所定数回転すると、制御部６は廃棄処理モータ４０の駆動を停止させると共に押し込みモータ６９を押し込み時とは逆方向に駆動させ、押し込みレバー６２を上方にスライドさせる。押し込みレバー６２が最上位までスライドすると、押し込みレバー６２の接触片６２Ｃがマイクロスイッチ７１のアクチュエータ７１Ａを押圧してオンさせる。これによって押し込みモータ６９の駆動が停止される。
【００４８】
この実施の形態によれば、押し込みスタートスイッチ（図示せず）をオンすると、押し込みレバーの昇降、およびフィルタ送りローラの回転を全て自動的に行うようになっているため、第１および第２の実施の形態に比べて交換が容易になる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の飲料抽出装置のペーパーフィルタ送出装置によると、ガイド手段によって新たにセットされるペーパーフィルタを送りローラとガイドローラのニップ部にガイドし、このとき送りローラを駆動して送りローラとガイドローラとの間に新たなペーパーフィルタをニップさせるようにしたため、交換者の手を汚さずにペーパーフィルタを交換することができる。また、作業空間が狭い場合でも容易にペーパーフィルタを交換することができる。
【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飲料抽出装置を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】第１の実施の形態に係る工程検出機構の斜視図。
【図４】第１の実施の形態に係る廃棄処理部の要部斜視図。
【図５】第１の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図６】第１の実施の形態に係る制御系を示すブロック図。
【図７】第１の実施の形態に係る第１，第２，第３の工程検出センサの出力信号を示す説明図。
【図８】第１の実施の形態に係る待機状態を示す説明図。
【図９】第１の実施の形態に係る廃棄管の閉塞状態を示す説明図。
【図１０】第１の実施の形態に係る攪拌工程を示す説明図。
【図１１】第１の実施の形態に係る抽出工程を示す説明図。
【図１２】第１の実施の形態に係る滓廃棄工程を示す説明図。
【図１３】第１の実施の形態に係る滓廃棄工程の終了状態を示す説明図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係るペーパーフィルタの交換時を示す説明図。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るペーパーフィルタの交換時を示す説明図。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す斜視図。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るペーパーフィルタ押し込み機構を示す側面断面図。
【符号の説明】
１ 飲料抽出装置
２ 抽出部
３ エアポンプ
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 フィルタ残量検出センサ
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
３２ レバー
３２ａ，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
４５ ガイドローラ
４６ 押圧板
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
５４ 廃棄処理モータスイッチ
６０ ペーパーフィルタ押し込み機構
６１ 受け台
６２ 押し込みレバー
６２Ａ 折曲部
６２Ｂ 把手
６２Ｃ 接触片
６３ 溝
６４ スライダ
６５ ピン
６６ マイクロスイッチ
６６Ａ アクチュエータ
６７Ａ，６７Ｂ プーリー
６８ ベルト
６９ 押し込みモータ
７０ 減速機
７１ マイクロスイッチ
７１Ａ アクチュエータ
Claims (3)
- 飲料原料と湯を混合して飲料を抽出する抽出室から使用済みのペーパーフィルタを送り出す飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置において、
ガイドローラとの間で形成されるニップ部に前記使用済みのペーパーフィルタをニップして所定の送り出し方向へ間欠的に送り出す送りローラと、
新たにセットされるペーパーフィルタを前記ガイドローラと前記送りローラの前記ニップ部にガイドするガイド手段と、
前記新たにセットされるペーパーフィルタが前記ガイドローラと前記送りローラの間にガイドされたとき、前記送りローラを駆動して前記送りローラと前記ガイドローラの前記ニップ部で前記新たなペーパーフィルタをニップして前記所定の方向に送り出す送りローラ用駆動手段とを備え、
前記ガイド手段は、前記ペーパーフィルタを前記送りローラと前記ガイドローラの前記ニップ部にガイドする先端を有する棒状部材と、前記棒状部材のガイド動作の終了を検出して検出信号を出力する検出部を備え、
前記駆動手段は、前記検出信号に基づいて駆動されることを特徴とする飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置。 - 前記送りローラは、駆動軸上に前記ペーパーフィルタの幅に応じた間隔を有して設けられた第１および第２の送りローラによって構成され、
前記ガイドローラは、前記第１および第２の送りローラに弾性的に圧接される第１および第２のガイドローラによって構成され、
前記ガイド手段は、前記第１の送りローラと前記第１のガイドローラのニップ部と、前記第２の送りローラと前記第２のガイドローラのニップ部を結ぶ直線の近傍を通過する先端を有した棒状部材によって構成される請求項１記載の飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置。 - 前記ガイド手段は、前記棒状部材に前記ペーパーフィルタをガイドさせるガイド動作を行わせ、且つ、ガイド動作が終了したとき原位置に復帰させる棒状部材用駆動手段と、前記棒状部材が前記原位置に復帰したことを検出して前記棒状部材用駆動手段を停止させる検出信号を出力する検出部を備えている構成の請求項１記載の飲料抽出装置におけるペーパーフィルタ送出装置。
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