JP4158342B2

JP4158342B2 - Coffee beverage production equipment

Info

Publication number: JP4158342B2
Application number: JP2001019984A
Authority: JP
Inventors: 直人福島
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP2002219055A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコーヒー飲料の製造装置に関し、特に、コーヒー豆の個体差に基づくコーヒー抽出不良、味覚の変動を防止するコーヒー飲料の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコーヒー飲料の製造装置として、コーヒーミルを有し、コーヒー豆を収容したコーヒー豆収容部からコーヒー飲料の抽出に必要な一定量のコーヒー豆をコーヒーミルに供給して粉砕した挽き豆を用いてコーヒー飲料の抽出を行うものがあり、挽き豆を使用することで香りや味覚に優れるコーヒー飲料を生成することが可能である。
【０００３】
コーヒーミルに一定量のコーヒー豆を供給するコーヒー飲料の製造装置として、例えば、特開昭５８−２２３８９３号公報に開示されるものがある。このコーヒー飲料の製造装置は、駆動軸の外周に螺旋状の豆送り刃を有するコーヒー豆供給部材を筒状のコーヒー豆導入口に設け、コーヒー豆導入口と豆送り刃の刃間によって形成される空間にコーヒー豆を収容し、駆動軸の回転に基づいて軸方向に移動させてコーヒーミルに送り込んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコーヒー飲料の製造装置によると、コーヒー豆はその粒の大きさ、形状に個体差を有するため、隣接する粒同士の粒の大きさ、形状等によって一定容積空間に収容できる量が変動するという問題がある。例えば、抽出条件の調整範囲が小であるコーヒー抽出機においては、コーヒー豆の挽き豆の供給量変動によって抽出不良等の不具合を生じる恐れがある。
【０００５】
従って、本発明の目的はコーヒー豆の粒の大きさ、形状に起因する挽き豆の供給量変動を防ぎ、抽出条件の調整範囲が小であるコーヒー抽出機においても抽出不良を生じることなくコーヒー豆の使用量を設定することのできるコーヒー飲料の製造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】
本発明は上記目的を達成するため、コーヒー豆収容部から供給されるコーヒー豆をコーヒーミルで粉砕し、挽き豆としてコーヒー抽出機に供給して抽出することによりコーヒー飲料を供給するコーヒー飲料の製造装置において、
前記コーヒー豆の計量前に前記コーヒーミルで粉砕する粒度より粗く前記コーヒー豆を砕く豆処理手段を有するコーヒー飲料の製造装置を提供する。
【０００７】
上記したコーヒー飲料の製造装置によると、コーヒー豆の計量前に豆処理手段でコーヒー豆を粗く砕くことによって、コーヒー豆の粒や大きさ、形状等の個体差を排除して粒度をおおむね均一化する。また、コーヒー豆を粗く砕くことで空気に曝される表面積の増大を抑えて砕いたコーヒー豆の酸化の進行を抑制する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコーヒー飲料の製造装置を図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態におけるコーヒー飲料の製造装置を示し、取水管１に接続されるシスターン２と、シスターン２の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た湯を貯蔵する湯タンク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、コーヒー豆を貯蔵するコーヒー豆収容部４０と、コーヒー豆収容部４０内でコーヒー豆を粗く砕くクラック歯４７と、クラック歯４７の回転軸４７Ａに駆動トルクを伝達するクラック歯駆動モータ４８と、コーヒー豆収容部４０から送り出される粗く砕かれたコーヒー豆を容積に基づいて計量するコーヒー豆計量器５０と、コーヒー豆収容部４０の下部に設けられて回転することにより粗く砕かれたコーヒー豆を送り出すコーヒー豆オーガ４３と、コーヒー豆オーガ４３の回転軸４３Ａに減速器４５を介して回転トルクを伝達するオーガ駆動モータ４４と、コーヒー豆計量器５０から豆シュート８０Ａを介して供給される粗く砕かれたコーヒー豆をコーヒー抽出に適した所定の粒度に粉砕するコーヒーミル８０と、粉砕された挽き豆を下方に落下させる挽き豆排出口８０Ｂと、挽き豆シュート８１を介して供給される挽き豆を湯で抽出してコーヒー飲料を生成するコーヒー抽出機３０と、コーヒー抽出機３０で抽出されたコーヒー飲料をカップ９に供給する飲料供給管３０Ａと、ポンプ６０からコーヒー抽出機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、コーヒー抽出機３０で発生する固形状の挽き豆抽出滓（抽出滓Ａ）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１４Ａ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。
【００１０】
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、フッ素ゴム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からコーヒー抽出機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。
【００１１】
ポンプ６０は、湯タンク１０に蓄えられた湯を一組の歯車の側壁と本体の内壁間で形成する空間に保持し、本体の内壁に沿って流出部側へ移動させることにより一定容積の湯を連続して送出するギヤポンプである。湯の送出量は、一組の歯車の回転速度を制御することによって調整することができる。一組の歯車は、一方の歯車の軸部をモータで駆動することにより回転する。
【００１２】
コーヒー抽出機３０は、コーヒーミル８０から挽き豆シュート８１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３３の駆動トルクをピストン３９に伝達するトルク伝達部３４からなるシリンダユニットＤと、抽出動作に基づいて駆動されてギヤ３６を介してシリンダユニットＤを所定の角度に傾斜させるモータ３５と、モータ３５の回転に基づいてシリンダユニットＤの傾斜時にシリンダ３２に挿入されるキャップ３７を有する。キャップ３７は、コーヒー飲料の抽出時に配管６Ａを介して所定の高温の湯をシリンダ３２内に供給する。シリンダ３２で抽出されたコーヒー飲料は飲料供給管３０Ａを介してカップ９に供給される。
【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、コーヒーミル８０のミルモータ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２は、コーヒー豆収容部４０およびコーヒー豆計量器５０を示し、コーヒー豆収容部４０は、クラック歯４７とコーヒー豆オーガ４３との間に粗く砕かれたコーヒー豆検出用の検出孔４０Ａを有する。また、コーヒー豆計量器５０は、粗く砕かれたコーヒー豆を収容する矩形状の計量室５１と、計量されたコーヒー豆を矢印Ｂ方向に落下させて供給する供給口５１Ａと、供給口５１Ａに位置して設けられる下扉５２と、下扉５２に設けられる突起部５２Ａと、下扉５２を計量室５１に回転自在に支持する軸５２Ｃと、軸５２Ｃと同軸的に取り付けられるスプリング５２Ｂと、計量室５１内で垂直方向に移動可能に設けられる天板５３と、天板５３とピン部材５３Ａを介して一体的に固定されるスライダ５４と、ピン部材５３Ａの移動方向に応じて計量室５１に形成されるガイド溝５１Ｂと、スライダ５４に設けられる基台部５４Ｃと、基台部５４Ｃの上部に設けられる下扉駆動部５４Ａと、供給口５１Ａに近接して取り付けられて下扉５２の開状態を検出する一組の発光素子と受光素子からなる光学センサ５６と、計量室５１への粗く砕かれたコーヒー豆の供給を制限する金属板からなるシャッター５１Ｅと、基台部５４Ｃに嵌合するラック部５７と、ラック部５７に設けられるセンサ検出部５８と、スライダ５４を駆動するための駆動モータ７０と、駆動モータ７０の回転数に応じたパルスを発生するパルスエンコーダ７０Ａと、駆動モータ７０の回転軸に取り付けられてラック部５７とギヤ係合する駆動ギヤ７１と、駆動モータ７０を固定するフレーム部材７２と、フレーム部材７２に取り付けられてセンサ検出部５８を検出する一組の発光素子と受光素子からなる光学センサ７３を有する。
【００１５】
フレーム部材７２は、ラック部５７を支持する支持フレームＦを隣接して設けられている。支持フレームＦには、ラック部５７の両側部に形成される溝（図示せず）と係合するように形成された係合部（図示せず）が設けられている。ラック部５７は、両側部の溝が支持フレームＦの係合部と係合することによって垂直方向に移動可能に支持される。また、ラック部５７は、コーヒー豆計量器５０をコーヒー豆収容部４０へ取り付けるときに嵌合によって基台部５４Ｃに取り付けられる。また、コーヒー豆計量器５０をコーヒー豆収容部４０から取り外すときは、支持フレームＦに支持された状態で基台部５４Ｃから分離される。
【００１６】
下扉５２は、非作動時にはスプリング５２Ｂによって供給口５１Ａを閉じた状態に保つように形成されている。スプリング５２Ｂは、コーヒー豆オーガ４３の駆動異常等によって計量室５１の容積を超えた量の粗く砕かれたコーヒー豆が供給されたときは下扉５２を開いて挽き豆を下方に落下させることのできるばね力を有したものを用いる。
【００１７】
コーヒー豆収容部４０は、下部に螺旋形状の送り刃を備えたコーヒー豆オーガ４３を有し、コーヒー豆オーガ４３をオーガ駆動モータ４４で回転駆動することによる送り出し動作に基づいて計量室５１に粗く砕かれたコーヒー豆を供給する。
【００１８】
図３は、コーヒー豆計量器５０を示し、コーヒー豆計量器５０は、係合突起５１Ｃによってコーヒー豆収容部４０（図示せず）に取り付けられて、コーヒー豆導入口５１Ｄを介して粗く砕かれたコーヒー豆を計量室５１に供給される。スライダ５４は、ピン部材５３Ａを介して天板５３と固定されている。天板５３は、スライダ５４の駆動時に計量室５１の内側壁に沿って移動可能な長辺部分を有するＬ字型形状で形成されている。この長辺部分は、下扉５２の開動作に同期して計量室５１内の上方向に移動することにより計量室５１の内部に粗く砕かれたコーヒー豆が残留するブリッジの発生を防止するブリッジ防止部材として機能する。
【００１９】
計量室５１の容積に基づくコーヒー豆供給量（重量）の設定は、計量室５１の基準容積におけるコーヒー豆の重量と、実際に供給するコーヒー豆の重量の関係に基づいて行われる。基準容積におけるコーヒー豆の重量とは、駆動モータ７０でスライダ５４を駆動し、パルスエンコーダ７０Ａの出力パルス数が基準値（基準パルス値）となったときに計量室５１内に収容可能な量の粗く砕いたコーヒー豆の重量であり、このときの粗く砕いたコーヒー豆の重量を基準の重量（基準値）とする。実際に使用する粗く砕いたコーヒー豆の重量を変更するときは、基準パルス値、基準値、および設定したい粗く砕いたコーヒー豆重量（変更量）から比に基づいて変更量に応じたパルス値（変更パルス値）を求め、原点位置からのパルスエンコーダ７０Ａの出力パルス数を監視して変更パルス値となったところで駆動モータ７０の駆動を停止し、スライダ５４を停止させることによって計量室５１を変更量に応じた容積に設定する。上記した基準パルス値および基準値を、例えば、図示しないメモリにテーブル化して格納しておくことにより、変更量に応じて計量室５１の容積を可変させる。
【００２０】
図４は、コーヒー豆収容部４０およびクラック歯４７を示し（ａ）は図２のＡ−Ａ部における断面、（ｂ）はコーヒー豆収容部４０の上部から見た状態である。クラック歯４７は、相対する方向に回転する一対の歯車であり、一対の歯車を回転させてコーヒー豆を送り込むことによりコーヒー豆を粗く砕いて落下させる。このため、一組のクラック歯４７は所定の隙間ｄを有して設けられている。クラック歯駆動モータ４８は、駆動トルクを回転軸４７Ａを介して回転軸４７Ｃのギヤ４７Ｂに伝達することによってクラック歯４７を所定の方向に駆動する。コーヒー豆収容部４０の側面部には受光素子５５Ａおよび発光素子５５Ｂからなる光学センサが配置されており、発光素子５５Ｂから出射された光をコーヒー豆収容部４０に設けられる検出孔４０Ａを介して受光素子５５Ａで受光することによって粗く砕かれたコーヒー豆の売り切れを検出する。
【００２１】
図５は、コーヒー豆計量器５０を矢印Ａ方向より示し、スライダ５４は、計量室５１の両側に一対の板状部材５４Ｂを有し、この一対の板状部材５４Ｂにピン部材５３Ａを固定している。また、一対の板状部材５４Ｂは、下部において基台部５４Ｃと一体化されている。基台部５４Ｃには、ラック部５７が嵌合しており、ラック部５７にはセンサ検出部５８が形成されている。ラック部５７を駆動ギヤ７１（図示せず）で駆動することによってスライダ５４が垂直方向に移動する。スライダ５４の垂直移動量は、図示しないメモリに格納されたコーヒー豆量とコーヒー豆量に応じたパルスエンコーダ７０Ａの出力パルスに基づいて決定する。また、スライダ５４は、側面にシャッター５１Ｅを開閉させるシャッター開閉部材５１Ｇを有する。シャッター開閉部材５１Ｇは、金属のばね材であり、スライダ５４とともに移動してシャッター５１Ｅの端部と当接することにより、シャッター固定軸５１Ｆを軸としてシャッター５１Ｅを回転駆動する。同図においては、シャッター開閉部材５１Ｇがシャッター５１Ｅの端部に当接しており、そのことによってシャッター固定軸５１Ｆを軸にしてシャッター５１Ｅが回転してコーヒー豆導入口５１Ｄを塞いだ状態である。シャッター５１Ｅが作動した状態でコーヒー豆導入口５１Ｄには若干の隙間が形成される。これは、コーヒー豆導入口５１Ｄを塞いだときに若干の隙間があってもコーヒー豆が通過することはなく、隙間を設けることによって部品コストや組立てコストを低減できることによる。また、シャッター５１Ｅは、シャッター開閉部材５１Ｇが端部に当接していないときは、シャッター固定軸５１Ｆに取り付けられた図示しないスプリングによって開状態となるように形成されている。
【００２２】
シャッター開閉部材５１Ｇは、シャッター５１Ｅとコーヒー豆導入口５１Ｄとの間にコーヒー豆が挟まれてしまったときは弾性変形するように形成されており、コーヒー豆を挟んだ状態でもスライダ５４が上昇できるように形成されている。
【００２３】
以下、本発明のコーヒー飲料の製造装置にかかるコーヒー豆の計量動作、およびコーヒー抽出動作について、図６に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
図７は、スライダ５４が容積設定動作に基づいて移動して天板５３をコーヒー豆供給量に応じた位置に配置した状態を部分的に開放して示し、スライダ５４はコーヒー豆供給量に応じて計量室５１内の最上部から下降しており、計量室５１の容積設定が行われた状態である。シャッター５１Ｅは、上昇してコーヒー豆導入口５１Ｄを開いている。スライダ５４は、駆動モータ７０の駆動ギヤ７１とラック部５７の噛合により、計量室５１内の最上部からガイド溝５１Ｂの形成される範囲において天板５３を移動させることのできる可動量を有している。また、下扉５２は、基台部５４Ｃの下扉駆動部５４Ａが突起部５２Ａから離れており、スプリング５２Ｂの弾性力によって軸５２Ｃを中心に反時計方向に回転して供給口５１Ａを閉じている。
【００２４】
駆動制御部（図示せず）は、コーヒー豆供給指令があると、オーガ駆動モータ４４に電力を供給する。オーガ駆動モータ４４は、電力の供給に基づいて回転し、そのことによってコーヒー豆オーガ４３が回転して粗く砕かれたコーヒー豆Ｂを送り出すことによりコーヒー豆導入口５１Ｄから計量室５１にコーヒー豆Ｂを供給する。
【００２５】
受光素子５５Ａは、クラック歯４７で粗く砕かれたコーヒー豆Ｂが減少し、発光素子５５Ｂから出射された光を検出孔４０Ａを介して受光するとＯＮすることにより駆動制御部に売り切れ信号を出力する。駆動制御部は、売り切れ信号の入力に基づいてクラック歯駆動モータ４８に電力を供給する。クラック歯駆動モータ４８は、電力の供給に基づいて回転し、そのことによって一対のクラック歯４７が回転してコーヒ豆Ｂを粗く砕く。砕かれたコーヒ豆Ｂはコーヒー豆オーガ４３が設けられるコーヒー豆収容部４０の下部に落下する。粗く砕かれたコーヒー豆Ｂがコーヒー豆オーガ４３とクラック歯４７との間のコーヒー豆収容部４０内に満たされると、発光素子５５Ｂから出射された光が粗く砕かれたコーヒー豆Ｂによって遮光されて受光素子５５ＡがＯＦＦになる。駆動制御部は、受光素子５５ＡのＯＦＦに基づいてクラック歯駆動モータ４８への電力を供給停止する。クラック歯駆動モータ４８は、電力の供給停止に基づいて停止する。
【００２６】
また、上記した構成では、コーヒー豆収容部４０に収容されたコーヒー豆が売り切れると受光素子５５ＡがＯＦＦにならないことがある。このため、駆動制御部は、クラック歯駆動モータ４８を一定時間駆動しても受光素子５５ＡがＯＦＦとならないときは、コーヒー豆の売り切れとして購買者あるいはサービスマンに売り切れランプ（図示せず）等による売り切れ表示を行う。
【００２７】
図８は、計量室５１にコーヒー豆Ｂが送り込まれた状態を部分的に開放して示し、下扉５２は、粗く砕かれたコーヒー豆Ｂ（以下、単にコーヒー豆Ｂという）によって僅かに押し開かれている。
【００２８】
光学センサ５６は、コーヒー豆Ｂの充填に基づいて下扉５２が僅かに開くと（下扉開）、駆動制御部に受光（ＯＮ）信号を出力する。駆動制御部は、光学センサ５６のＯＮ信号を入力するとオーガ駆動モータ４４への通電を停止する。コーヒー豆オーガ４３は、回転を停止する。
【００２９】
図９は、コーヒー豆Ｂを払い出す前のコーヒー豆計量器５０を部分的に開放して示し、駆動制御部は、光学センサ５６のＯＮ信号に基づいて駆動モータ７０に電力を供給する。駆動モータ７０は、電力の供給に基づいて回転し、そのことによってスライダ５４を上昇させる。スライダ５４は、計量室５１内の最上部方向に移動するとともにシャッター５１Ｅを駆動することによりコーヒー豆導入口５１Ｄを閉じる。図７においては、下扉５２は、突起部５２Ａがスライダ５４とともに上昇した基台部５４Ｃの下扉駆動部５４Ａと当接した状態にある。
【００３０】
天板５３は、スライダ５４の上昇に基づいて上昇する際に計量室５１のコーヒー豆Ｂと接している長辺部分が移動することにより、コーヒー豆Ｂが計量室５１内でブリッジすることを防止する。下扉駆動部５４Ａは、シャッター５１Ｅが閉じられた後にスライダ５４の上昇に基づいて突起部５２Ａに当接し、上昇動作に基づいて下扉５２を時計方向に回転させて供給口５１Ａを閉く。
【００３１】
図１０は、コーヒー豆Ｂを払い出した後のコーヒー豆計量器５０を部分的に開放して示し、スライダ５４は、計量室５１内の最上部まで移動しており、下扉５２が開かれて計量室５１内からコーヒー豆Ｂが払い出された状態である。コーヒー豆導入口５１Ｄでは、シャッター５１Ｅが作動して計量室５１内へのコーヒー豆Ｂの侵入を規制している。
【００３２】
コーヒー豆計量器５０は、下扉５２を開くことによって計量室５１内のコーヒー豆Ｂを供給口５１Ａの下方に供給する。光学センサ７３は、ラック部５７の上昇によって上昇したセンサ検出部５８によって遮光（ＯＦＦ）されると、駆動制御部にＯＦＦ信号を出力する。駆動制御部は、検出信号に基づいて駆動モータ７０の通電を停止する。このことにより駆動モータ７０が停止する。
【００３３】
コーヒー豆計量器５０から払い出されたコーヒー豆Ｂは、コーヒーミル８０に供給されて所定の粒度に粉砕される。駆動制御部は、コーヒーミル８０での挽き豆形成動作に対応した遅延時間の経過後に計量室５１の容積設定動作を実行する。
【００３４】
駆動制御部は、駆動モータ７０に電力を供給する。駆動モータ７０は、電力の供給に基づいて回転し、そのことによってスライダ５４を下降させる。下扉５２は、スライダ５４の下降に基づいて供給口５１Ａを閉じる。下扉５２が閉じられるとシャッター５１Ｅが開く。駆動制御部は、計量室５１がコーヒー豆Ｂの重量に対応した容積となるようにスライダ５４の垂直移動量を決定し、パルスエンコーダ７０Ａから出力される出力パルスをカウントして設定値に応じたカウント値となったところで駆動モータ７０への通電を停止する。シャッター５１Ｅが全開となってから駆動モータ７０が停止するまでのスライダ５４の垂直移動量が計量室５１の容積調整量となる。スライダ５４は、駆動モータ７０の停止に基づいて計量室５１内の所定の高さ位置に天板５３を配置して、図７に示す待機状態となる。
【００３５】
コーヒー抽出機３０は、コーヒーミル８０から挽き豆シュート８１を介して供給される挽き豆を直立状態で待機するシリンダユニットＤのシリンダ３２に受容する。次に、抽出制御部（図示せず）は、モータ３５に電力を供給する。モータ３５は、電力を供給されて回転することによりギヤ３６に駆動力を伝達する。シリンダユニットＤは、ギヤ３６を介して伝達される駆動力に基づいて軸３４Ａを中心として反時計方向に回転し、傾斜状態となった状態で停止する。次に、傾斜状態となったシリンダユニットＤのシリンダ３２にキャップ３７を挿入する。キャップ３７は、図示しない駆動力伝達部材を介してモータ３５の駆動力を伝達されることにより挿入方向に移動する。次に、抽出制御部は、ピストン駆動モータ３３に電力を供給する。ピストン駆動モータ３３は、電力を供給されて回転することによりピストン３９をシリンダ３２内で上昇方向に移動させる。このことによりピストン３９は、キャップ３７と協働してシリンダ３２に収容している挽き豆を圧縮（タンピング）する。次に、抽出制御部は、ポンプ６０のモータに電力を供給する。ポンプ６０のモータは、電力を供給されて回転することにより配管６Ａを介して高温の湯をシリンダ３２内に供給する。湯は圧縮された挽き豆を通過する際にコーヒー成分を抽出してコーヒー飲料となる。抽出されたコーヒー飲料は、飲料供給管３０Ａを介してカップ９に供給される。抽出制御部は、飲料の種類（砂糖入り、ブラック、クリーム入り等）に応じた砂糖、クリーム等の補助原料をカップ９に供給する。このようにして調理されたコーヒー飲料を購買者に販売する。
【００３６】
抽出制御部は、抽出動作の終了後にピストン駆動モータ３３に電力を供給する。ピストン駆動モータ３３は、電力を供給されて回転することによりピストン３９をシリンダ３２内で上昇方向に移動させる。このことにより、ピストン３９は、キャップ３７と協働してコーヒー抽出が行われた挽き豆を圧縮して固形化する。圧縮時に絞り出されるコーヒー液は配管６Ｃを介して排水バケツに排出される。次に、抽出制御部は、モータ３５に電力を供給する。モータ３５は、電力の供給に基づいて回転することによりギヤ３６に駆動力を伝達する。キャップ３７は、図示しない駆動力伝達部材を介してモータ３５の駆動力を伝達されることによりシリンダ３２から離脱する。抽出制御部は、キャップ３７がシリンダ３２から離脱した後、モータ３５への通電を停止することによってキャップ３７を一旦停止させる。次に、ピストン３９は、挽き豆を固形化した抽出滓Ａをシリンダ３２の外部に露出するように押し上げる。抽出制御部は、再びモータ３５に電力を供給する。シリンダユニットＤは、ギヤ３６を介して伝達される駆動力に基づいて軸３４Ａを中心として時計方向に回転し、傾斜状態から直立状態に移行する。その過程において、シリンダ３２の外部に露出した抽出滓Ａは、図示しないワイパによって拭われることにより滓バケツ１７に落下する。抽出制御部は、シリンダユニットＤが直立状態に復帰するとモータ３５への通電を停止する。また、ピストン駆動モータ３３に電力を供給する。ピストン駆動モータ３３は、電力を供給されて回転することによりピストン３９をシリンダ３２内の最下部まで移動させる。このようにして待機状態となる。
【００３７】
上記した実施の形態によれば、以下の作用、効果が得られる。
（ａ）コーヒー豆収容部４０にコーヒー豆を粗く砕くクラック歯を設けているので、コーヒー豆の粒の大きさ、形状の個体差があっても粗く砕くことによってこれを解消することができ、そのことによってコーヒー豆の香りや味覚の低下を抑えながら挽き豆の供給量が変動することを防ぐことができる。
（ｂ）粗く砕いたコーヒー豆Ｂの売り切れを検出する受光素子５５Ａおよび発光素子５５Ｂからなる光学センサを設けたので、コーヒー抽出に必要な量の粗く砕いたコーヒー豆Ｂを確保することができ、コーヒー豆の香りや味覚の低下を最小限に抑えることができるとともに、コーヒー豆収容部４０におけるコーヒー豆処理動作と粗く砕いたコーヒー豆Ｂの供給動作を独立して行うことができ、コーヒー飲料の販売時間遅延を防ぐことができる。
（ｃ）コーヒー豆収容部４０の出口にコーヒー豆を容積に基づいて計量するコーヒー豆計量器５０を設けているので、コーヒー豆Ｂの粒の大きさ、形状等の個体差に伴う供給量のばらつきを防ぐことができ、そのことによって抽出されるコーヒー飲料の味覚の変動を防止し、抽出条件の調整範囲が小である例えば、エスプレッソマシン等の加圧抽出型コーヒー抽出機においても抽出不良等の不具合を生じることなく安定した品質のコーヒー飲料を販売することができる。
（ｄ）コーヒー豆計量器５０は、下扉５２と天板５３によって容積を決定される計量室５１を有しているので、計量精度のばらつきを小にでき、コーヒー抽出機３０での抽出状態に応じてコーヒー豆の使用量を高い精度で増減することが可能になる。また、コーヒー飲料の種類（例えば、ブレンド、アメリカン、エスプレッソ）や、補助原料の有無（例えば、砂糖入り、クリーム入り、砂糖およびクリーム入り）に基づいてコーヒー豆の使用量を高い精度で増減することもできる。
（ｅ）コーヒー豆計量器５０を取り付けた複数のコーヒー豆収容部４０を設け、それぞれのコーヒー豆収容部４０にクラック歯を設けることにより、１回の抽出で複数種類のコーヒー豆を用いたブレンドコーヒーを抽出する場合にコーヒー豆Ｂの使用量を高い精度で設定できるので、挽き豆の混合精度が向上し、味覚の安定したブレンドコーヒーを抽出することができる。
（ｆ）コーヒー豆計量器５０は、コーヒー豆収容部４０からコーヒー豆オーガ４３によって送り込まれるように形成されているので、計量室５１に隙間を生じることなく粗く砕かれたコーヒー豆Ｂを送り込むことができる。このことにより、コーヒー豆Ｂの充填性に起因する計量精度のばらつきを排除できる。
【００３８】
上記した実施の形態では、コーヒー豆収容部４０から供給される粗く砕いたコーヒー豆を計量室５１の容積に基づいて計量するコーヒー豆計量器５０で計量してコーヒーミルに供給する構成について説明したが、コーヒー豆を粗く砕くことで粒度が均一化されることから、コーヒー豆計量器５０を設けなくともコーヒー豆オーガ４３の駆動時間および回転変動をある一定範囲に制御することで、オーガ１回転当たりの供給量との関係に基づく一定量のコーヒー豆を供給することは可能である。さらに、計量精度が要求される場合、例えば、抽出条件の調整範囲が小であるコーヒー抽出機を使用してコーヒー抽出を行うときは、コーヒー豆計量器５０で計量して用いることで精度の高いコーヒー豆の計量を行える。また、種類の異なる複数のコーヒー豆を同時に使用する場合、コーヒー豆毎に粗く砕いたコーヒー豆をコーヒー豆計量器５０で計量して用いると適正量を高精度で混合することができるので、抽出条件の調整範囲が小であるコーヒー抽出機でも抽出不良等を生じることなく安定したコーヒー抽出が行える。
【００３９】
なお、上記した実施の形態では、一組のクラック歯４７として２つのクラック歯４７を用いた構成について説明したが、２つ以上のクラック歯４７を用いた構成としても良い。
【００４０】
また、上記した実施の形態では、コーヒー豆オーガ４３によって粗く砕いたコーヒー豆を水平方向に送り出してコーヒー豆計量器５０に充填する構成を説明したが、粗く砕いたコーヒー豆の送り出し方向は垂直方向であっても良く、また、コーヒー豆オーガ４３以外の他の豆供給手段（例えば、振動によってコーヒー豆を移動させる手段等）を用いてコーヒー豆計量器５０に粗く砕いたコーヒー豆を充填するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のコーヒー飲料の製造装置によると、コーヒー豆の計量前にコーヒーミルで粉砕する粒度より粗くコーヒー豆を砕くようにしたため、コーヒー豆の粒の大きさ、形状に起因する挽き豆の供給量変動を防ぎ、抽出条件の調整範囲が小であるコーヒー抽出機においても抽出不良を生じることなくコーヒー豆の使用量を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコーヒー飲料の製造装置を示す概略構成図
【図２】本発明の実施の形態に係るコーヒー豆収容部およびコーヒー豆計量器を示す概略構成図
【図３】本発明の実施の形態に係るコーヒー豆計量器の側面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るコーヒー豆収容部およびクラック歯を示し（ａ）は図２のＡ−Ａ部における断面図、（ｂ）はコーヒー豆収容部の上面図
【図５】本発明の実施の形態に係るコーヒー豆計量器をコーヒー豆導入方向から見た側面図
【図６】コーヒー豆計量器の動作を示すタイミングチャート
【図７】コーヒー豆計量器の動作を示す部分開放された側面図
【図８】コーヒー豆計量器の動作を示す部分開放された側面図
【図９】コーヒー豆計量器の動作を示す部分開放された側面図
【図１０】コーヒー豆計量器の動作を示す部分開放された側面図
【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６Ａ、配管６Ｂ、配管６Ｃ、配管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１７、滓バケツ
１８、排水バケツ１９、流量センサ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、コーヒー抽出機３０Ａ、飲料供給管
３２、シリンダ３３、ピストン駆動モータ３４、トルク伝達部
３４Ａ、軸３５、モータ３６、ギヤ３７、キャップ
３９、ピストン４０、コーヒー豆収容部４０Ａ、検出孔
４３、コーヒー豆オーガ４３Ａ、回転軸４４、オーガ駆動モータ
４５、減速器４７、クラック歯４７Ａ、回転軸４７Ｂ、ギヤ
４７Ｃ、回転軸４８、クラック歯駆動モータ５０、コーヒー豆計量器
５１、計量室５１Ａ、供給口５１Ｂ、ガイド溝５１Ｃ、係合突起
５１Ｄ、コーヒー豆導入口５１Ｅ、シャッター
５１Ｆ、シャッター固定軸５１Ｇ、シャッター開閉部材
５２Ｂ、スプリング５２、下扉５２Ａ、突起部５２Ｃ、軸
５３、天板５３Ａ、ピン部材５４、スライダ５４Ａ、下扉駆動部
５４Ｂ、板状部材５４Ｃ、基台部５５Ａ、受光素子
５５Ｂ、発光素子５６、光学センサ５７、ラック部
５８、センサ検出部６０、ポンプ６０Ａ、バイパス管
６０Ｂ、弁７０、駆動モータ７０Ａ、パルスエンコーダ
７１、駆動ギヤ７２、フレーム部材７３、光学センサ
８０、コーヒーミル８０Ａ、豆シュート８０Ｂ、豆排出口
８１、豆シュート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a coffee beverage, and more particularly to an apparatus for manufacturing a coffee beverage that prevents poor coffee extraction and variation in taste based on individual differences in coffee beans.
[0002]
[Prior art]
As a conventional coffee beverage production device, a coffee mill is used, and a ground bean obtained by supplying a certain amount of coffee beans necessary for extraction of a coffee beverage from a coffee bean container containing coffee beans to the coffee mill and then pulverized is used. Some coffee beverages are extracted, and by using ground beans, it is possible to produce a coffee beverage excellent in aroma and taste.
[0003]
As an apparatus for producing a coffee beverage for supplying a certain amount of coffee beans to a coffee mill, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-223893. This coffee beverage manufacturing apparatus is provided by providing a coffee bean supply member having a spiral bean feed blade on the outer periphery of a drive shaft at a cylindrical coffee bean introduction port, and is formed between the coffee bean introduction port and the blade of the bean feed blade. The coffee beans are accommodated in the space to be moved, moved in the axial direction based on the rotation of the drive shaft, and sent to the coffee mill.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional coffee beverage manufacturing apparatus, coffee beans have individual differences in the size and shape of their grains, so the amount that can be accommodated in a certain volume space depending on the size, shape, etc. of the grains between adjacent grains. There is a problem that it fluctuates. For example, in a coffee extractor in which the adjustment range of the extraction conditions is small, there is a risk of causing problems such as poor extraction due to fluctuations in the supply amount of ground coffee beans.
[0005]
Therefore, the object of the present invention is to prevent fluctuations in the supply amount of ground beans due to the size and shape of the coffee bean grains, and to prevent coffee beans from being extracted poorly even in a coffee extractor having a small adjustment range of extraction conditions. It is in providing the manufacturing apparatus of the coffee drink which can set the usage-amount of.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention produces a coffee beverage that supplies a coffee beverage by pulverizing coffee beans supplied from a coffee bean container with a coffee mill and supplying them to a coffee extractor as ground beans for extraction. In the device
An apparatus for producing a coffee beverage having a bean processing means for crushing the coffee beans coarser than a particle size crushed by the coffee mill before measuring the coffee beans is provided.
[0007]
According to the coffee beverage production apparatus described above, the coffee beans are roughly crushed by the bean processing means before weighing the coffee beans, thereby eliminating individual differences such as coffee beans grains, size, shape, etc. To do. Moreover, the progress of oxidation of the crushed coffee beans is suppressed by suppressing the increase in the surface area exposed to air by crushing the coffee beans roughly.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a coffee beverage production apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 shows a coffee beverage production apparatus according to an embodiment of the present invention. A cistern 2 connected to a water intake pipe 1, a float switch 2A that outputs a water level lowering signal of the cistern 2, and a water intake pipe 1 are provided. The water intake valve 1A, the hot water tank 10 for storing hot water heated from drinking water supplied from the cistern 2 through the pipe 3A, the electromagnetic valve 20 provided in the pipe 3A, and the outer periphery of the hot water tank 10 are fixed. A pump 60 for supplying hot water under pressure, a bypass pipe 60A connected to the pump 60 and the hot water tank 10, a valve 60B for returning hot water in the pump 60 to the hot water tank 10 by opening the bypass pipe 60A, and coffee A coffee bean container 40 for storing beans, a crack tooth 47 for roughly crushing coffee beans in the coffee bean container 40, and a driving torque on a rotating shaft 47 A of the crack tooth 47 A crack tooth drive motor 48 for transmitting, a coffee bean meter 50 for measuring the coarsely crushed coffee beans delivered from the coffee bean container 40 based on the volume, and a lower part of the coffee bean container 40 for rotation. The coffee bean auger 43 that feeds the coarsely crushed coffee beans, the auger drive motor 44 that transmits the rotational torque to the rotating shaft 43A of the coffee bean auger 43 via the speed reducer 45, and the bean chute from the coffee bean meter 50 A coffee mill 80 that pulverizes coarsely ground coffee beans supplied through 80A to a predetermined particle size suitable for coffee extraction, a ground bean outlet 80B that causes the ground ground beans to fall downward, and a ground bean chute Coffee extractor 30 for extracting ground beans supplied via 81 with hot water to produce a coffee beverage, and coffee extractor A beverage supply pipe 30A for supplying the coffee beverage extracted at 0 to the cup 9, a pipe 6A for supplying hot water from the pump 60 to the coffee extractor 30, and a pressure signal provided in the pipe 6A according to the pressure in the pipe , A flow sensor 19 that is provided in the pipe 6A and outputs a flow rate signal corresponding to the flow rate of hot water, and a check valve 21 that is provided in the pipe 6A and prevents the backflow of hot water upstream. And a pipe 6B branched from the pipe 6A on the upstream side of the check valve 21 and connected to the hot water tank 10, an extraction hot water valve 22 provided in the pipe 6B, and a solid ground bean generated in the coffee extractor 30 A basket 17 for receiving the extraction basket (extraction basket A), a drain bucket 18 disposed at the bottom of the cup 9, a sugar container 11 for storing sugar, a cream container 12A for storing cream ingredients, and a cappuccino The A cream container 12B for storing the ream ingredients, a mixing bowl 14 that receives sugar and cream through the chute 13, dissolves with a predetermined amount of hot water, and supplies the cup 9 through the supply pipe 14A, and a lower part of the cream container Supplying hot water from the hot water tank 10 to the mixing bowl 14 disposed in the pipe 15A for supplying hot water from the hot water tank 10 to the mixing bowl 14, the hot water valve 23A provided in the piping 15A, and the mixing bowl 14 disposed below the sugar container 11 A piping 15B, a hot water valve 23B provided on the piping 15B, and a piping 6C that branches off from the piping 6A downstream of the check valve 21 and discharges the waste liquid to the drainage bucket 18 through the hot water valve 24.
[0010]
The hot water tank 10 is a heater H for heating drinking water. ₁ A power supply 10A for supplying current to the tank, a float switch 10B for detecting a change in the water level of the hot water in the tank and outputting a water level lowering signal when the water level falls below a predetermined water level, and a temperature corresponding to the hot water temperature in the tank It has a hot water temperature sensor 10D that outputs a detection signal. The amount of water stored in the hot water tank 10 is 5 liters, and the heater H ₁ Is 1 kw, and the hot water temperature in the hot water tank 10 is kept at about 97 ° C. The check valve 21 is formed by housing a ball made of fluororubber and a spring for urging the ball in a predetermined direction in a housing. In the present embodiment, the flow direction of hot water from the hot water tank 10 to the coffee extractor 30 is the forward direction, and the ball is urged upstream by a spring.
[0011]
The pump 60 holds the hot water stored in the hot water tank 10 in a space formed between the side wall of the pair of gears and the inner wall of the main body, and moves it to the outflow portion side along the inner wall of the main body. Is a gear pump that continuously delivers The amount of hot water delivered can be adjusted by controlling the rotational speed of a set of gears. A set of gears rotates by driving the shaft of one gear with a motor.
[0012]
The coffee extractor 30 includes a cylinder 32 to which ground beans are supplied from a coffee mill 80 via a ground bean chute 81, a piston drive motor 33 that raises and lowers a piston 39 in the cylinder 32, and a drive torque of the piston drive motor 33 that is driven by the piston 39. A cylinder unit D composed of a torque transmission unit 34 that transmits to the motor, a motor 35 that is driven based on the extraction operation and tilts the cylinder unit D at a predetermined angle via the gear 36, and a cylinder unit based on the rotation of the motor 35 A cap 37 is inserted into the cylinder 32 when D is inclined. The cap 37 supplies predetermined high-temperature hot water into the cylinder 32 via the pipe 6 A when the coffee beverage is extracted. The coffee beverage extracted by the cylinder 32 is supplied to the cup 9 through the beverage supply pipe 30A.
[0013]
In the cup-type vending machine having the above-described configuration, for the sake of simplicity, a cup supply unit that supplies the cup 9, a power supply unit that supplies current to the pump 60, and a power supply that supplies current to the mill motor of the coffee mill 80 The components such as the agitator, the agitator for agitating the beverage in the cup 9, the pipe for the cold beverage, and the raw material storage unit are not shown.
[0014]
FIG. 2 shows the coffee bean container 40 and the coffee bean meter 50, and the coffee bean container 40 has a detection hole 40 A for detecting coffee beans roughly crushed between the crack teeth 47 and the coffee bean auger 43. Have. The coffee bean meter 50 includes a rectangular weighing chamber 51 that accommodates roughly crushed coffee beans, a supply port 51A that drops and supplies the measured coffee beans in the direction of arrow B, and a supply port 51A. A lower door 52 provided at a position, a protrusion 52A provided on the lower door 52, a shaft 52C for rotatably supporting the lower door 52 in the measuring chamber 51, and a spring 52B attached coaxially to the shaft 52C, A top plate 53 provided to be movable in the vertical direction in the measuring chamber 51, a slider 54 fixed integrally with the top plate 53 via the pin member 53A, and the measuring chamber 51 according to the moving direction of the pin member 53A. The guide groove 51B formed on the base 54C, the base 54C provided on the slider 54, the lower door driving part 54A provided on the upper part of the base 54C, and the lower door 52 are attached in close proximity to the supply port 51A. An optical sensor 56 composed of a pair of light-emitting elements and light-receiving elements for detecting the state, a shutter 51E composed of a metal plate for restricting the supply of coarsely crushed coffee beans to the weighing chamber 51, and a base 54C Rack section 57, sensor detection section 58 provided in the rack section 57, drive motor 70 for driving the slider 54, pulse encoder 70 A that generates pulses according to the rotational speed of the drive motor 70, and drive motor A set of light emission that is attached to the rotating shaft 70 and engages with the rack 57, a frame member 72 that fixes the drive motor 70, and a sensor detector 58 that is attached to the frame member 72 and detects the sensor detector 58. An optical sensor 73 including an element and a light receiving element is included.
[0015]
The frame member 72 is provided adjacent to a support frame F that supports the rack portion 57. The support frame F is provided with engagement portions (not shown) formed so as to engage with grooves (not shown) formed on both sides of the rack portion 57. The rack portion 57 is supported so as to be movable in the vertical direction when the grooves on both sides are engaged with the engaging portions of the support frame F. Moreover, the rack part 57 is attached to the base part 54C by fitting when the coffee bean weighing machine 50 is attached to the coffee bean container 40. When removing the coffee bean meter 50 from the coffee bean container 40, it is separated from the base 54C while being supported by the support frame F.
[0016]
The lower door 52 is formed so as to keep the supply port 51A closed by a spring 52B when not in operation. The spring 52B opens the lower door 52 to drop the ground beans downward when an amount of coarsely ground coffee beans exceeding the capacity of the weighing chamber 51 is supplied due to abnormal operation of the coffee bean auger 43 or the like. Use one that has a spring force that can be used.
[0017]
The coffee bean container 40 has a coffee bean auger 43 provided with a spiral feed blade at the lower part, and is roughly placed in the weighing chamber 51 based on a feed operation by rotating the coffee bean auger 43 with an auger drive motor 44. Supply crushed coffee beans.
[0018]
FIG. 3 shows the coffee bean meter 50, which is attached to the coffee bean container 40 (not shown) by the engaging protrusion 51C and is roughly crushed through the coffee bean inlet 51D. The coffee beans are supplied to the weighing chamber 51. The slider 54 is fixed to the top plate 53 via a pin member 53A. The top plate 53 is formed in an L-shape having a long side portion that can move along the inner wall of the measuring chamber 51 when the slider 54 is driven. This long side portion is a bridge that prevents the occurrence of a bridge in which coarsely crushed coffee beans remain in the measuring chamber 51 by moving upward in the measuring chamber 51 in synchronization with the opening operation of the lower door 52. It functions as a prevention member.
[0019]
The coffee bean supply amount (weight) based on the volume of the measuring chamber 51 is set based on the relationship between the weight of the coffee beans in the reference volume of the measuring chamber 51 and the weight of the coffee beans actually supplied. The weight of the coffee beans in the reference volume is an amount that can be accommodated in the measuring chamber 51 when the slider 54 is driven by the drive motor 70 and the number of output pulses of the pulse encoder 70A becomes the reference value (reference pulse value). The weight of coarsely crushed coffee beans, and the weight of the coarsely crushed coffee beans at this time is defined as a reference weight (reference value). When changing the weight of the coarsely ground coffee beans that are actually used, the reference pulse value, the reference value, and the weight value of the coarsely ground coffee beans that you want to set (change amount), the pulse value according to the change amount based on the ratio (change amount) Change pulse value) is obtained, the number of output pulses of the pulse encoder 70A from the origin position is monitored, and when the change pulse value is reached, the drive motor 70 is stopped and the slider 54 is stopped to change the measuring chamber 51. Set the volume according to the volume. By storing the reference pulse value and the reference value in a table in a memory (not shown), for example, the volume of the measuring chamber 51 is varied according to the change amount.
[0020]
4A and 4B show the coffee bean container 40 and the crack teeth 47. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. The crack teeth 47 are a pair of gears that rotate in opposite directions, and the coffee beans are roughly crushed and dropped by rotating the pair of gears and feeding the coffee beans. For this reason, the set of crack teeth 47 is provided with a predetermined gap d. The crack tooth drive motor 48 drives the crack teeth 47 in a predetermined direction by transmitting drive torque to the gear 47B of the rotation shaft 47C via the rotation shaft 47A. An optical sensor including a light receiving element 55A and a light emitting element 55B is disposed on the side surface of the coffee bean container 40, and light emitted from the light emitting element 55B is detected via a detection hole 40A provided in the coffee bean container 40. By receiving light by the light receiving element 55A, the sold-out of coarsely crushed coffee beans is detected.
[0021]
FIG. 5 shows the coffee bean meter 50 from the direction of arrow A, and the slider 54 has a pair of plate-like members 54B on both sides of the weighing chamber 51, and a pin member 53A is fixed to the pair of plate-like members 54B. ing. The pair of plate-like members 54B are integrated with the base portion 54C at the lower part. A rack portion 57 is fitted to the base portion 54 C, and a sensor detection portion 58 is formed on the rack portion 57. By driving the rack portion 57 with a drive gear 71 (not shown), the slider 54 moves in the vertical direction. The amount of vertical movement of the slider 54 is determined based on the amount of coffee beans stored in a memory (not shown) and the output pulse of the pulse encoder 70A corresponding to the amount of coffee beans. Further, the slider 54 has a shutter opening / closing member 51G for opening and closing the shutter 51E on the side surface. The shutter opening / closing member 51G is a metal spring material, and moves together with the slider 54 to contact the end of the shutter 51E, thereby rotating the shutter 51E around the shutter fixing shaft 51F. In the figure, the shutter opening / closing member 51G is in contact with the end portion of the shutter 51E, whereby the shutter 51E rotates around the shutter fixing shaft 51F and closes the coffee bean inlet 51D. A slight gap is formed in the coffee bean inlet 51D in a state where the shutter 51E is activated. This is because the coffee beans do not pass even if there is a slight gap when the coffee bean introduction port 51D is closed, and the parts cost and assembly cost can be reduced by providing the gap. The shutter 51E is formed to be opened by a spring (not shown) attached to the shutter fixing shaft 51F when the shutter opening / closing member 51G is not in contact with the end.
[0022]
The shutter opening / closing member 51G is formed so as to be elastically deformed when coffee beans are sandwiched between the shutter 51E and the coffee bean introduction port 51D, and the slider 54 can be raised even when the coffee beans are sandwiched. It is formed as follows.
[0023]
Hereinafter, a coffee bean weighing operation and a coffee extraction operation according to the coffee beverage production apparatus of the present invention will be described based on the timing chart shown in FIG.
FIG. 7 shows a state in which the slider 54 is moved based on the volume setting operation and the top plate 53 is disposed at a position corresponding to the coffee bean supply amount. The slider 54 is shown depending on the coffee bean supply amount. The volume is lowered from the uppermost part in the measuring chamber 51, and the volume setting of the measuring chamber 51 is performed. The shutter 51E is lifted to open the coffee bean inlet 51D. The slider 54 has a movable amount by which the top plate 53 can be moved within the range where the guide groove 51 B is formed from the uppermost portion in the measuring chamber 51 by the engagement of the drive gear 71 of the drive motor 70 and the rack portion 57. ing. In the lower door 52, the lower door driving portion 54A of the base portion 54C is separated from the projecting portion 52A, and the elastic force of the spring 52B rotates counterclockwise around the shaft 52C to close the supply port 51A. Yes.
[0024]
A drive control unit (not shown) supplies power to the auger drive motor 44 when there is a coffee bean supply command. The auger drive motor 44 rotates based on the supply of electric power, and thereby the coffee bean auger 43 rotates to feed the coarsely crushed coffee beans B, thereby feeding the coffee beans B from the coffee bean inlet 51D to the measuring chamber 51. Supply.
[0025]
The light receiving element 55A is turned on when the coffee beans B roughly crushed by the crack teeth 47 are reduced and the light emitted from the light emitting element 55B is received through the detection hole 40A, thereby outputting a sold-out signal to the drive control unit. . The drive control unit supplies power to the crack tooth drive motor 48 based on the input of the sellout signal. The crack tooth drive motor 48 rotates based on the supply of electric power, whereby the pair of crack teeth 47 rotate to roughly crush the coffee beans B. The crushed coffee beans B fall to the lower part of the coffee bean container 40 where the coffee bean auger 43 is provided. When the roughly crushed coffee beans B are filled in the coffee bean container 40 between the coffee bean auger 43 and the crack teeth 47, the light emitted from the light emitting element 55B is blocked by the roughly crushed coffee beans B. As a result, the light receiving element 55A is turned OFF. The drive control unit stops supplying power to the crack tooth drive motor 48 based on the OFF of the light receiving element 55A. The crack tooth drive motor 48 stops based on the supply stop of power.
[0026]
In the above configuration, if the coffee beans stored in the coffee bean storage unit 40 are sold out, the light receiving element 55A may not be turned off. For this reason, if the light receiving element 55A is not turned off even if the crack tooth drive motor 48 is driven for a certain time, the drive control unit uses a sold-out lamp (not shown) or the like as a sold-out coffee bean to the purchaser or service person. Display sold out.
[0027]
FIG. 8 shows a state in which the coffee beans B are fed into the weighing chamber 51 in a partially opened state, and the lower door 52 is pushed slightly by the coarsely crushed coffee beans B (hereinafter simply referred to as coffee beans B). Open
[0028]
The optical sensor 56 outputs a light reception (ON) signal to the drive control unit when the lower door 52 is slightly opened based on the filling of the coffee beans B (lower door opening). The drive control unit stops energization to the auger drive motor 44 when the ON signal of the optical sensor 56 is input. The coffee bean auger 43 stops rotating.
[0029]
FIG. 9 shows the coffee bean meter 50 partially opened before the coffee beans B are dispensed, and the drive control unit supplies power to the drive motor 70 based on the ON signal of the optical sensor 56. The drive motor 70 rotates based on the supply of power, thereby raising the slider 54. The slider 54 moves in the uppermost direction in the weighing chamber 51 and closes the coffee bean inlet 51D by driving the shutter 51E. In FIG. 7, the lower door 52 is in a state where the protruding portion 52 A is in contact with the lower door driving portion 54 A of the base portion 54 C that is raised together with the slider 54.
[0030]
When the top 53 is raised based on the rise of the slider 54, the long side portion in contact with the coffee bean B in the measuring chamber 51 moves to prevent the coffee bean B from bridging in the measuring chamber 51. To do. The lower door drive unit 54A abuts on the protrusion 52A based on the ascent of the slider 54 after the shutter 51E is closed, and closes the supply port 51A by rotating the lower door 52 clockwise based on the ascending operation.
[0031]
FIG. 10 shows the coffee bean meter 50 after the coffee beans B have been dispensed partially open, and the slider 54 has moved to the top of the weighing chamber 51 and the lower door 52 has been opened. In this state, the coffee beans B are paid out from the measuring chamber 51. At the coffee bean introduction port 51 D, the shutter 51 E is operated to restrict the coffee bean B from entering the measuring chamber 51.
[0032]
The coffee bean meter 50 supplies the coffee beans B in the measuring chamber 51 to the lower side of the supply port 51A by opening the lower door 52. When the optical sensor 73 is shielded from light (OFF) by the sensor detection unit 58 raised by the rise of the rack unit 57, the optical sensor 73 outputs an OFF signal to the drive control unit. The drive control unit stops energization of the drive motor 70 based on the detection signal. As a result, the drive motor 70 stops.
[0033]
The coffee beans B delivered from the coffee bean meter 50 are supplied to the coffee mill 80 and pulverized to a predetermined particle size. The drive control unit executes the volume setting operation of the weighing chamber 51 after the delay time corresponding to the ground bean forming operation in the coffee mill 80 has elapsed.
[0034]
The drive control unit supplies power to the drive motor 70. The drive motor 70 rotates based on the supply of electric power, thereby lowering the slider 54. The lower door 52 closes the supply port 51 A based on the lowering of the slider 54. When the lower door 52 is closed, the shutter 51E is opened. The drive control unit determines the vertical movement amount of the slider 54 so that the weighing chamber 51 has a volume corresponding to the weight of the coffee beans B, counts the output pulses output from the pulse encoder 70A, and responds to the set value. When the count value is reached, the energization to the drive motor 70 is stopped. The amount of vertical movement of the slider 54 from when the shutter 51E is fully opened to when the drive motor 70 stops is the volume adjustment amount of the measuring chamber 51. The slider 54 is in a standby state shown in FIG. 7 with the top plate 53 disposed at a predetermined height in the measuring chamber 51 based on the stop of the drive motor 70.
[0035]
The coffee extractor 30 receives the ground beans supplied from the coffee mill 80 via the ground bean chute 81 in the cylinder 32 of the cylinder unit D that stands by in an upright state. Next, the extraction control unit (not shown) supplies power to the motor 35. The motor 35 is supplied with electric power and rotates to transmit a driving force to the gear 36. The cylinder unit D rotates counterclockwise about the shaft 34A based on the driving force transmitted through the gear 36, and stops in the inclined state. Next, the cap 37 is inserted into the cylinder 32 of the cylinder unit D in the inclined state. The cap 37 moves in the insertion direction by transmitting the driving force of the motor 35 via a driving force transmitting member (not shown). Next, the extraction control unit supplies power to the piston drive motor 33. The piston drive motor 33 is rotated by being supplied with electric power to move the piston 39 in the upward direction in the cylinder 32. Thus, the piston 39 cooperates with the cap 37 to compress (tamping) the ground beans accommodated in the cylinder 32. Next, the extraction control unit supplies power to the motor of the pump 60. The motor of the pump 60 is supplied with electric power and rotates to supply hot hot water into the cylinder 32 via the pipe 6A. When hot water passes through the compressed ground beans, it extracts coffee components and becomes a coffee beverage. The extracted coffee beverage is supplied to the cup 9 through the beverage supply pipe 30A. The extraction control unit supplies the cup 9 with auxiliary ingredients such as sugar and cream according to the type of beverage (sugar, black, cream, etc.). The coffee beverage thus prepared is sold to the buyer.
[0036]
The extraction control unit supplies power to the piston drive motor 33 after the extraction operation is completed. The piston drive motor 33 is rotated by being supplied with electric power to move the piston 39 in the upward direction in the cylinder 32. As a result, the piston 39 cooperates with the cap 37 to compress and solidify the ground beans from which the coffee has been extracted. The coffee liquid squeezed out at the time of compression is discharged into the drain bucket through the pipe 6C. Next, the extraction control unit supplies power to the motor 35. The motor 35 transmits driving force to the gear 36 by rotating based on the supply of electric power. The cap 37 is detached from the cylinder 32 by transmitting the driving force of the motor 35 via a driving force transmitting member (not shown). After the cap 37 is detached from the cylinder 32, the extraction control unit temporarily stops the cap 37 by stopping energization of the motor 35. Next, the piston 39 pushes up the extraction basket A obtained by solidifying the ground beans so as to be exposed to the outside of the cylinder 32. The extraction control unit supplies power to the motor 35 again. The cylinder unit D rotates clockwise about the shaft 34A based on the driving force transmitted through the gear 36, and shifts from the inclined state to the upright state. In the process, the extracted soot A exposed to the outside of the cylinder 32 falls to the soot bucket 17 by being wiped with a wiper (not shown). The extraction control unit stops energization of the motor 35 when the cylinder unit D returns to the upright state. Further, electric power is supplied to the piston drive motor 33. The piston drive motor 33 is supplied with electric power and rotates to move the piston 39 to the lowermost part in the cylinder 32. In this way, the standby state is entered.
[0037]
According to the above-described embodiment, the following actions and effects can be obtained.
(A) Since the coffee beans container 40 is provided with crack teeth for roughly crushing coffee beans, even if there are individual differences in the size and shape of the coffee beans, this can be solved by crushing roughly. As a result, the supply amount of ground beans can be prevented from fluctuating while suppressing a decrease in the aroma and taste of coffee beans.
(B) Since the optical sensor composed of the light receiving element 55A and the light emitting element 55B for detecting the sold-out of the coarsely crushed coffee beans B is provided, it is possible to ensure the amount of coarsely crushed coffee beans B necessary for coffee extraction, The coffee bean scent and taste can be minimized, and the coffee bean processing operation in the coffee bean container 40 and the supply operation of the coarsely crushed coffee bean B can be performed independently. Sales time delay can be prevented.
(C) Since the coffee bean meter 50 that measures the coffee beans based on the volume is provided at the outlet of the coffee bean container 40, the supply amount according to individual differences such as the size and shape of the grains of the coffee beans B Variations can be prevented, thereby preventing fluctuations in the taste of the coffee beverage extracted, and the adjustment range of the extraction conditions is small. For example, even in a pressure extraction type coffee extractor such as an espresso machine, extraction failure, etc. It is possible to sell a stable quality coffee beverage without causing the above problems.
(D) Since the coffee bean weighing machine 50 has the weighing chamber 51 whose volume is determined by the lower door 52 and the top plate 53, variation in weighing accuracy can be reduced, and the state of extraction by the coffee extractor 30 Accordingly, the amount of coffee beans used can be increased or decreased with high accuracy. Also, increase or decrease the amount of coffee beans used with high accuracy based on the type of coffee beverage (eg, blend, American, espresso) and the presence or absence of auxiliary ingredients (eg, sugar, cream, sugar and cream) You can also.
(E) A blend using a plurality of types of coffee beans in one extraction by providing a plurality of coffee bean containers 40 with attached coffee bean meter 50 and providing crack teeth in each coffee bean container 40 When extracting coffee, the amount of coffee beans B used can be set with high accuracy, so that the mixing accuracy of ground beans can be improved and a blended coffee with a stable taste can be extracted.
(F) Since the coffee bean meter 50 is formed so as to be fed from the coffee bean container 40 by the coffee bean auger 43, the coarsely crushed coffee bean B is fed into the weighing chamber 51 without causing a gap. Can do. This eliminates variation in weighing accuracy due to the filling ability of the coffee beans B.
[0038]
In the above-described embodiment, the configuration in which the coarsely crushed coffee beans supplied from the coffee bean container 40 are measured by the coffee bean meter 50 that measures based on the volume of the measuring chamber 51 and supplied to the coffee mill has been described. However, since the particle size is made uniform by roughly crushing the coffee beans, the rotation time of the coffee bean auger 43 and the rotation fluctuation thereof are controlled within a certain range without providing the coffee bean meter 50, so that one rotation of the auger It is possible to supply a certain amount of coffee beans based on the relationship with the amount of supply per unit. Further, when weighing accuracy is required, for example, when coffee extraction is performed using a coffee extractor whose adjustment range of extraction conditions is small, high accuracy is obtained by weighing with the coffee bean meter 50. Can measure coffee beans. In addition, when a plurality of different types of coffee beans are used at the same time, the coffee beans measuring device 50 can be used to accurately mix the coffee beans that are roughly crushed for each coffee bean. Even a coffee extractor with a small condition adjustment range can perform stable coffee extraction without causing poor extraction.
[0039]
In the above-described embodiment, the configuration using two crack teeth 47 as the set of crack teeth 47 has been described, but a configuration using two or more crack teeth 47 may be used.
[0040]
Further, in the above-described embodiment, the configuration has been described in which coffee beans coarsely crushed by the coffee bean auger 43 are sent out in the horizontal direction and filled into the coffee bean meter 50. However, the direction in which the coarsely crushed coffee beans are fed out is the vertical direction. The coffee bean meter 50 may be filled with coarsely crushed coffee beans using other bean supply means other than the coffee bean auger 43 (for example, means for moving the coffee beans by vibration, etc.). Anyway.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the coffee beverage production apparatus of the present invention, the coffee beans are crushed more coarsely than the particle size to be crushed by the coffee mill before weighing the coffee beans, which is caused by the size and shape of the coffee bean grains. The supply amount of ground beans can be prevented, and the amount of coffee beans used can be set without causing poor extraction even in a coffee extractor having a small adjustment range of extraction conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a coffee beverage manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a coffee bean container and a coffee bean meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of the coffee bean meter according to the embodiment of the present invention.
4A and 4B show a coffee bean container and crack teeth according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is a side view of the coffee bean meter according to the embodiment of the present invention as viewed from the direction of coffee bean introduction.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the coffee bean meter.
FIG. 7 is a partially opened side view showing the operation of the coffee bean meter.
FIG. 8 is a partially opened side view showing the operation of the coffee bean meter.
FIG. 9 is a partially opened side view showing the operation of the coffee bean meter.
FIG. 10 is a partially opened side view showing the operation of the coffee bean meter.
[Explanation of symbols]
1, intake pipe 1A, intake valve 2, cis turn 2A, float switch
3A, piping 6A, piping 6B, piping 6C, piping 9, cup
10, hot water tank 10A, power supply 10B, float switch
10D, hot water temperature sensor 11, sugar container 12A, cream container
12B, cream container 13, chute 14, mixing bowl
14A, supply pipe 15A, pipe 15B, pipe 17, firewood bucket
18, drainage bucket 19, flow sensor 20, solenoid valve 21, check valve
22, hot water valve 23A, hot water valve 23B, hot water valve 24, hot water valve
25, pressure sensor 30, coffee extractor 30A, beverage supply pipe
32, cylinder 33, piston drive motor 34, torque transmission part
34A, shaft 35, motor 36, gear 37, cap
39, piston 40, coffee bean container 40A, detection hole
43, coffee bean auger 43A, rotating shaft 44, auger drive motor
45, reducer 47, crack tooth 47A, rotating shaft 47B, gear
47C, rotating shaft 48, crack tooth drive motor 50, coffee bean meter
51, weighing chamber 51A, supply port 51B, guide groove 51C, engagement protrusion
51D, coffee bean inlet 51E, shutter
51F, shutter fixed shaft 51G, shutter opening / closing member
52B, spring 52, lower door 52A, protrusion 52C, shaft
53, top plate 53A, pin member 54, slider 54A, lower door drive unit
54B, plate-like member 54C, base 55A, light receiving element
55B, light emitting element 56, optical sensor 57, rack part
58, sensor detection unit 60, pump 60A, bypass pipe
60B, valve 70, drive motor 70A, pulse encoder
71, drive gear 72, frame member 73, optical sensor
80, coffee mill 80A, bean chute 80B, bean outlet
81, Bean shoot

Claims

In a coffee beverage production apparatus for supplying coffee beverages by pulverizing coffee beans supplied from a coffee bean container with a coffee mill and supplying them to a coffee extractor as ground beans and extracting them,
An apparatus for producing a coffee beverage, comprising: a bean treatment unit that crushes the coffee beans coarser than a particle size to be crushed by the coffee mill before measuring the coffee beans.

The bean processing means includes a coffee bean container that stores the coffee beans,
A set of crack teeth provided in the coffee bean container and crushed coarsely than the particle size of the coffee beans crushed by the coffee mill;
An auger for discharging coffee beans roughly crushed by the set of crack teeth from the coffee bean container;
2. The apparatus for producing a coffee beverage according to claim 1, further comprising sold-out detecting means for detecting sold-out of the coarsely crushed coffee beans by the set of crack teeth.

The sold-out detecting means is an optical sensor comprising a light-emitting element and a light-receiving element for detecting the sold-out of the coarsely crushed coffee beans stored in the coffee bean container between the set of crack teeth and the auger,
And a control unit configured to drive the set of crack teeth for a predetermined time to form the coarsely crushed coffee beans when a sell-out signal of the coarsely crushed coffee beans is input from the light receiving element. The apparatus for producing a coffee drink according to claim 2.

4. The coffee beverage according to claim 3, wherein the control means stops driving the set of crack teeth when input of the sell-out signal is stopped after driving the set of crack teeth. Manufacturing equipment.

The control means, when the sold-out signal is input after driving the set of crack teeth for a predetermined time, outputs a display indicating that the coffee beans in the coffee bean container are sold out. Item 3. A coffee beverage production apparatus according to item 3.

The bean processing means supplies the coarsely crushed coffee beans from the coffee bean container to the coffee bean weighing means for weighing based on the volume of the weighing chamber based on the discharging operation of the auger. Item 2. A coffee beverage production apparatus according to item 2.

The coffee bean weighing means is movably provided inside the weighing chamber and sets the volume;
A door provided at the bottom of the weighing chamber;
A slider that sets the volume by sliding the top plate in the weighing chamber, and opens the door based on the supply operation of the coffee beans;
A driving motor for generating a driving force for driving the slider;
The coffee beverage manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising: a sensor that detects a position of the origin of the slider when the volume is set.

The said coffee bean measuring means arrange | positions the said slider in the position according to the said volume based on the output pulse of the encoder which produces | generates the pulse according to the rotation speed of the said drive motor. Coffee beverage production equipment.