JP5702868B2 - 調合飲料機器及び方法 - Google Patents

Description

本発明は調合飲料機器に関し、更に詳しくは、包装済み使い捨て容器とフィルタとの組合せからコーヒーを淹れるのに適している調合飲料機器に関する。

発明の背景

様々な公知のコーヒー作成機器は、湯を容器へ供給し、それを通過させる機械の一部である容器へ様々な形態の一つ（即ち、挽かれたか又は挽いていない）でコーヒー豆を加えることに関係している。容器は代表的には濾過機構を含み、容器を出た湯が調合コーヒーの形態である。特定の機器は、「挽かれた」形態で加えられるべき予め挽いたコーヒー豆を必要とする。他の機器は、挽いていないコーヒー豆をホッパー又は開口へ入れることを可能とし、且つ、豆を挽かれた形態に挽いて、次いで調合処理を終える機構を含むように設計されている。ときには、コーヒーを作るために挽いていない豆が手元に保たれており、コーヒーを淹れる直前に挽かれることが好まれ、これが最も新鮮な試飲コーヒー飲料を生じると考えられている。更に他の機器は、機器へ挿入されるべき一杯分の大きさの濾過容器内のポッド又は包装済みの挽きコーヒーの使用が必要である。このような例では、包装済みのポッド又は容器は、挽きコーヒーで満たされることに限られている。特定の包装済み容器は、機器内へ別個の濾過機構に配置することを必要とし、一方、他のものは、内蔵濾過機構を有する。

本発明の一つの目的は、挽いていない豆からのコーヒーの調合の利点を含む飲料作成機器、且つ方法を与えることであり、その挽いていない豆は、調合の直前に挽かれて、便利な使い捨ての一杯分パッケージに包含されている。

これらと他の目的は本発明により達成される。飲料機器はハウジングを含み、このハウジングは液体貯蔵器と、ハウジング内の凹所とを有し、その凹所は、第１のサイズの粒子を有する少なくとも他の飲料原料を包含する容器を収容するように寸法付けられている。この凹所は、この凹所が機器の前面へ向かうように角度付けられた第１の位置、及びこの凹所が調合ヘッドに整合して、且つ調合ヘッドに接する第２の位置から枢動可能である。この飲料機器は更に、飲料原料の粒子を容器内で第１のサイズから第２のサイズへ変換する機構を含み、その第２のサイズは第１のサイズよりも小さくなる。

図１は本発明による挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの分解図である。 図２は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの斜視上面図である。 図３は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの斜視底面図である。 図４は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの平面図である。 図５は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの底面図である 図６は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの側面図である。 図７は図６の線Ａ-Ａに沿って採った図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの横断面図である。 図８は調合段階中にカップを通じる水の流れ経路を図解する図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みのフィルタ・カップの概略図分である。 図９は本発明による調合飲料機器の斜視右側面図である。 図１０は図９の調合飲料機器の斜視左側面図である。 図１１は図９の調合飲料機器の左側面図である。 図１２は図９の調合飲料機器の正面立面図である。 図１３は図９の調合飲料機器の右側面図である。 図１４は図９の調合飲料機器の後面立面図である。 図１５は図９の調合飲料機器の平面図である。 図１６は図９の調合飲料機器の底面図である。 図１７は図９の調合飲料機器の準備段階を示す斜視図である。 図１８は図１の挽いていないコーヒー豆を包装済みフィルタ・カップの装填を示す図９の調合飲料機器の斜視図である。 図１９は装填トレイにおける挽いていないコーヒー豆を包装済みフィルタ・カップを示す図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２０挽き及び調合位置から取り外されるフィルタ・カップを図解するす図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２１は、調合準備状態における図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２２は調合期間中の図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２３は飲料の調合に続く図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２４は調合に続く使用済み包装済みフィルタ・カップの除去を図解する図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２５Ａは洗浄段階における図９の調合飲料機器の斜視図である。 図２５Ｂは洗浄段階における図９の調合飲料機器の斜視図であって、ドリップ・トレイの取り外しを図解する。 図２６は図９の調合飲料機器の後方左側面斜視図であって、その内部構成要素を図解する。 図２７は図９の調合飲料機器の前方左側面斜視図であって、その内部構成要素を図解する。 図２８は図９の調合飲料機器の容器装填ブロックの拡大斜視図である。 図２９は点線で示される容器争点ブロックの斜視図であって、その内部構成要素を図解する。 図３０は調合飲料機器の前方立面図である。 図３１は図３０の線Ａ−Ａに沿って採った調合飲料機器の断面図である。 図３２はフィルタ・カップの容器装填ブロックの容器ホルダーへの装填を図解する拡大断面図である。 図３３は容器装填ブロックの突き刺し機構を図解する拡大断面図である。 図３４はフィルタ・カップの装填及び位置決めを図解する図９の調合飲料機器の断面概略図である。 図３５はフィルタ・カップの装填及び位置決めを図解する図９の調合飲料機器の断面概略図である。 図３６はフィルタ・カップの装填及び位置決めを図解する図９の調合飲料機器の断面概略図である。 図３７は図９の調合飲料機器の容器装填解除機構の斜視図である。 図３８容器装填解除機構の他の斜視図である。 図３９は容器装填解除機構の操作を図解する調合飲料機器の拡大断面図である。 図４０は容器装填解除機構の操作を図解する調合飲料機器の他の拡大断面図である。 図４１は本発明による図９の調合飲料機器と共に使用するための挽き刃アセンブリの斜視図である。 図４２は図４１の挽き刃アセンブリの上面図である。 図４３は図４１の挽き刃アセンブリの正面立面図である。 図４４は図４１の挽き刃アセンブリの底面図である。 図４５は図４１の挽き刃アセンブリの左側面立面図である。 図４６は図４３の線Ａ−Ａに沿って採った図４１の挽き刃アセンブリの断面図である。 図４７は挽き刃アセンブリのカップへの挿入を図解する挽き刃及び挽かれていないコーヒー豆の包装済みフィルタ・カップの概略図である。 図４８は挽き刃アセンブリのカップへの挿入を図解する挽き刃及び挽かれていないコーヒー豆の包装済みフィルタ・カップの他の概略図である。 図４９は挽き刃アセンブリからのカップの後退を図解する挽き刃及び挽かれていないコーヒー豆の包装済みフィルタ・カップの概略図である。 図５０は挽き刃アセンブリからのカップの後退を図解する挽き刃及び挽かれていないコーヒー豆の包装済みフィルタ・カップの他の概略図である。 図５１は挽き段階における図１の調合飲料機器の一部の拡大概略図である。 図５２は図５２の線Ｂ−Ｂに沿って採った挽き段階における図１の調合飲料機器の一部の断面図である。 図５３はコーヒー豆を挽くのに続く図１の調合飲料機器の一部の拡大概略図である。 図５４はコーヒー豆を挽くことを図解する図１の調合飲料機器の拡大概略図である。 図５５は図９の調合飲料機器の調合機構の拡大断面図である。 図５６はすすぎの前の刃アセンブリを図解する図９の調合飲料機器の自動すすぎ機構の概略図である。 図５７はすすぎ処理を図解する図９の調合飲料機器の自動すすぎ機構の概略図である。 図５８はすすぎの後の刃アセンブリを図解する図９の調合飲料機器の自動すすぎ機構の概略図である。 図５９は挽き段階における図９の調合飲料機器の概略図である。 図６０は調合段階における図９の調合飲料機器の概略図である。 図６１はすすぎ段階における図９の調合飲料機器の概略図である。 図６２は図９の調合飲料機器の制御パネルの平面図である。

好ましい実施形態の詳細な説明

図１ - ８を参照して、本発明による調合飲料機器用と共に用いるフィルタ・カップ１０は、カップ本体１２、弾性フィルタ１４及びカバー１６を含む。カップ体はプラスチック又は当該分野で公知の他の材料から製造されて、調合飲料機器の突き刺し機構により突き刺すことができる。フィルタ１４は、調合中にコーヒー滓及び／又は他の沈殿物がカップ本体１２から出るのを防ぐが、それを通じて液体の通過を可能とする。重要なことには、以下に詳述するように、フィルタ１４は弾力があり、挽く間に損傷を受けないか或いは破壊されない。
カバー１６はアルミニウム又は当該分野で公知の他の材料から製造されて、好ましくはヒートシールされるか、さもなければカップ本体１２の頂部縁に添えられる。複数の挽かれていないコーヒー豆１８は、カバー１６とフィルタ１４との間に間隙に収納される。

図１がフィルタ・カップ１０に収納されるコーヒー豆１８を図示しているが、本発明のより幅広い態様を逸脱しない範囲で、食品及び物質の他の形式、例えば茶等を本明細書に説明されたのと同様な方式で使用できるであろう。

図１に更に示されるように、カップ本体１２はその頂部における開口２０、円周側壁２２及び底２４を有する。図３及ぶ図６に最も良く示されているように、底２４は、調合された飲料をカップの出口孔（調合飲料機器の突き刺し機構によって形成される）へ導く環状溝２６を有する。重要なことに、以下に説明するように、環状溝２６はカップ１０の最下部であり、淹れられたコーヒーが溝２６に集まって、出口開口を通じてカップを出る。

図７はカップ１０を密封された状態で、且つ複数の挽かれていないコーヒー豆１８を包含して示す。そこに示されるように、弾性フィルタ１４は環状溝２６の直上でカップ１０の底に配置されている。フィルタ１４は円形であり、その底部においてカップ本体の円周側壁２２によって密接に収容されるように寸法付けられている。図７に最も良く示されているように、フィルタ１４は、カップ本体１２内に平坦面を与えており、その上部にはコーヒー豆１８を置くことができる。重要なことには、以下に詳述するように、弾性フィルタ１４は、コーヒー豆１８が環状溝２６（ここには挽き刃が達しない）へ落下するのを防ぎ、挽き刃による最適な挽きを促進する。上述のように、ホイル・カバー１６はフィルタ１４及び挽かれていないコーヒー豆１８をカップ本体１２の内側へ封止して、コーヒー豆１８を使用まで新鮮に保つ。

容易に理解されるように、包装済みフィルタ・カップ１０は、その全ての側面で完全にシールされて、カップ１０内のコーヒー豆１８又は他の飲料成分の新鮮さを確実にする。

一つの実施形態においては、カップ１０は、飲料成分の新鮮さを更に確実にするために、真空密封されることがある。他の実施形態においては、カップ１０は付加的な新鮮さ及び保護のために、別々の密封パッケージ又は包装紙内に保管されて輸送されることがある。好ましい実施形態においては、フィルタ・カップ１０は、包装済みの、一回使用の使い捨ての構成要素である。従って、気密方式のカバーによる封止は、新鮮さ及び風味を保って、コーヒー豆１８を湿気及び汚染から保護する。

図８に示すように、及び以下に詳述するように、環状溝２６の底は調合飲料機器の針により突き刺し得る。飲料機器の刃がカバー１６を突き刺して、水がカップ本体１２へ入れる。次いで水はカップ１０を通過して、淹れられたコーヒーを形成し、これは針により形成された孔を通じてカップを出る。

図９-図２５Bを参照すると、本発明の実施形態による調合飲料機器１００が示されている。上述に開示したように、コーヒー又は他の飲料を淹れる目的で、機器１００は包装済みのフィルタ・カップ１０との組み合わせで使用することが意図されている。そこに示されるように、機器１００は概ね長方形状であって、基部１０２と、この基部１０２により取り外し可能に収容されるドリップ・トレイ１０４を含む。ドリップ・トレイ１０４は、溝付き若しくは格子付け表面１０６を有し、これは容器、例えばコーヒー・カップを支持するのに適している。容易に理解されるように、格子付け表面１０６は、簡単な洗浄のために、操作中にカップ１０８からこぼれるかもしれない液体を表面１０６を通過させて、ドリップ・トレイ１０４に集めることを可能にする。

ハウジング１１０は上方に位置して、基部１０２により支持される。一つの実施形態においては、ハウジング１１０は基部１０２と一体的に形成し得る。ハウジングは、摺動アクセス・ドア１１２を含み、これは包装済みフィルタ・カップ１０を固定して位置決めするために、フィルタ・カップ容器ホルダー又は装填トレイ１２４へのアクセスを可能とする。後述のように、係止ハンドル１１４は、操作のためにハウジング１１０に枢動自在に取り付けられている。更に図９及び１０に示されるように、水貯蔵器１１６がハウジング１１０の一部へ取り付けられて支持されて、さもなければハウジング１１０の一部を形成する。一つの実施形態において、水貯蔵器１１６は、ハウジング１１０に対して取り外し可能に又は恒久的に取り付け得る。以下に説明するように、ハウジング１１０は機器１００の操作を制御するために制御パネル１１８も含む。図１０に最も良く示されるように、基部１０２は、そこに摺動可能に収容されて、機器１００の清浄操作から水を受け取るための排水トレイ１２０も含む。

図９-図２５Bを更に参照すると、機器１００は、調合された飲料が分配される調合吐出口１２２を含む。一つの実施形態においては、後述するように、調合吐出口１２２は高さを調節可能である。

ここで機器１００の操作について、図１７-図２５Bを参照して説明する。先ず、水貯蔵器１１６が水で満たされる。次いでユーザーは制御パネル１１８から望ましいコーヒー/飲料設定を選択する。設定は、コーヒーの濃さ及び一杯分のサイズ、タイマー設定、自動調合等の選択可能なオプションを含み得る。次いでハンドル１１４は、図１７で示すように、矢印Ａの方向に上方へ移動し、これは摺動アクセス・ドア１１２を矢印Ｂの方向へ下方に移動させ、装填トレイ１２４を露呈させる。ハンドル１１４が「上方」位置にあり、且つ摺動アクセス・ドア１１２が後退するとき、図１８で示すように、装填トレイ１２４は旋回して機器１００の前面へ向かって角度付けられて、ユーザーが容易に包装済みフィルタ・カップ１０を挿入することを可能とする。次いでユーザーは、コーヒー・カップ１０８を調合吐出口１２２の直下でドリップ・トレイ１０４に配置し得る。

図１９に示すように、一旦包装済みフィルタ・カップ１０が装填トレイ１２４に配置されるならば、次いで係止ハンドル１１４は、図２０に示すように、矢印Cの方向へ下方に移動される。そこに示されるように、これは摺動アクセス・ドア１１２を矢印Ｄの方向に上方へ移動させ、機器１００の内部の構成要素へのアクセスを妨げ、後述するように、フィルタ・カップ１０を挽き及び調合位置へ移動させる。

次いでユーザーはＬＣＤ制御パネル１１８上のボタン１２６を用いて望ましい調合設定を選択し、「調合」ボタンを押して、挽き及び調合処理を開始する。挽き処理の間に、フィルタ・カップ１０内のコーヒー豆２０が、カップ１０内に収容された挽き刃アセンブリ１２８により挽かれて、豆２０が挽きコーヒー１３０へ変換される。カップ１０内の挽かれていないコーヒー豆１８が挽きコーヒー１３０へ変換された後、調合処理が自動的に開始される。調合処理の間に、加熱された水が、調合若しくはシャワー・ヘッド１３２からカップ１０へ供給される。加熱された水が挽きコーヒー１３０を通過して、フィルタ・カップ１０の底を通じて出て（図８参照）、トレイ１０４に配置されたコーヒー・マグ１０８に調合吐出口１２２から放出される。次いでコーヒー・マグ１０８をトレイ１０４から取り外して、味わう準備ができている。

使用済みのフィルタ・カップ１０を取り除くために、係止ハンドル１１４は、図２３における矢印Ｅにより示されるように、「上昇」位置へ再び移動され、これは装填トレイ１２４を挽き／調合位置から後退させて、ユーザーへ向かって外側へ回転させ、更にアクセス・ドア１１２を開放させる。次いでユーザーは使用済みフィルタ・カップ１０を手動で取り除いて、これを廃棄する。

図２５Ａ及び２５Ｂを参照すると、一旦フィルタ・カップ１０が捨てられるならば、ユーザーは再び係止ハンドル１１４をその下方位置へ移動させて、アクセス・ドア１１４を閉止することができる。重要なことには、機器１００は制御回路を包含し、これはハンドルが調合に続いて下方位置へ移動するときに洗浄処理を自動的に開始する。洗浄処理の間、水が調合／シャワー・ヘッド１３２から与えられて、挽き刃アセンブリ１２８及び内部の調合領域から残存するコーヒー滓をすすぐ。次いで水は排出トレイ１２０へ集められて、これは図２５Bに示すように、矢印Fの方向に基部１０２から滑り出させることにより、必要に応じて、空にすることができる。一つの実施形態において、刃アセンブリ１２８は、洗浄を促進するために、水の散布の間、回転させ得る。この時点で、機器１００は待機段階にあり、他の飲料を調合する準備ができている。

更に他の実施形態においては、清浄操作は、フィルタ・カップ１０を実際に挿入することなく調合サイクルを作動させることを含み得る。この実施形態では、ハンドル１１４を下方に移動してサイクルを開始し、加熱された水が刃アセンブリ１２８上を通過してこれを洗浄する。或いは、制御パネル１１８上のボタンを押して、洗浄サイクルを始動し得る。

図２６及び図２７は、機器１００の特定の内部の構成要素を図解する。図２６を参照すると、機器１００は、挽き刃アセンブリ１２８を駆動する回転出力シャフトを有するグラインダー・モーター１３４を含む。機器１００は更に、調合処理で使用するために水貯蔵器１１６の水を加熱するように機能する当該分野で公知の形式のヒーター１３６と、このヒーター１３６を介して貯蔵器１１６から水を引き込んで、この水をフィルタ・カップ１０への注入のためにシャワー・ヘッド１３２へ圧送するポンプ１３８と、タンク１１６からの水流を測定する流量計１４０とを含む。流量計１４０は当該分野で公知の形式のものであることがあり、制御パネル１１８のプリント回路基板１９６に電気的に結合される。タンク１１６からの水の流量を表す信号が制御パネル１１８へ中継されて、調合されたコーヒーの正確な量がユーザーのコーヒー・マグ１０８へ吐出口１２２から分注される。

図２６に更に示されるように、水入口１４２は水タンク１１６へ接続されており、タンク１１６から水導管１４４の通路を与える。安全弁１４６が設けられており、これは内圧が所定点に達したときに、内圧を開放するように機能する。圧力開放弁１４８も設けられている。図２６及び図２７に示すように、機器１００は３方向弁１５１及びソレノイド１５２も含む。３方向弁１５１はソレノイド１５２により起動されて、装填トレイ１２４におけるコーヒー出口から吐出口１２２又は排出トレイ１２０の何れかへの流路を制御する。図２６は、後述のように、装填トレイ１２４を収納する容器装填ブロック１５４も表している。

ここで図２８及び図２９を参照すると、容器装填ブロック１５４の詳細図が示されている。容器装填ブロック１５４は、包装済みフィルタ・カップ１０を収容するように適合された概ね円筒形の凹所を規定する容器装填トレイ１２４を含む。ピンまたは針（図２８及び図２９には図示しない）は、フィルタ・カップ１０の底を突き刺すように、円筒形凹所の底に隣接して設けられている。シール・リング１５６は、円筒形凹所の頂部縁に隣接して構成されており、これは後述のように、調合の間に、装填トレイ１２４と調合／シャワー・ヘッド１３２との間の気密且つ防水シールを与える。図２９に最も良く示されように、容器装填ブロック１５４は更に、支持ヒンジ・セット１５８を含み、これは装填トレイ１２４の垂直及び回転運動を可能とし、装填トレイ１２４を調合ヘッドとの位置合わせへ移動可能とし、且つ摺動アクセス・ドア１１２に係合して、ハンドル１１４の上昇位置と下降位置との間の移動と同時に摺動アクセス・ドア１１２の移動を与える。ハンドル・シャフト１６０はヒンジ・セット１５８の下方位置から外側へ延出して、ハンドル１１４の補完的嵌め合い部分を一定の関係で収容するのに適している。容易に理解されるように、係止ハンドル１１４ひいてはハンドル・シャフト１６０の回転は、装填トレイ１２４の運動（上昇、下降及び旋回運動）を制御する。コーヒー出口１６２も容器装填ブロック１５４に設けられている。コーヒー出口１６２は針と流体連通しており、この針はフィルタ・カップ１０を突き刺して、調合されたコーヒー／水を３方向弁１５１へ、終局的には、排出トレイ１２０（洗浄／すすぎ段階中）又は分注のために吐出口１２２（調合段階中）の何れかへ指向させる。

ここで図３２及び図３３を参照すると、フィルタ・カップ１０の底の穴を突き刺すための突き刺し機構が示されている。図３２に最も良く示されるように、突き刺し機構は、装填トレイ２４の底に組み込まれた中空ピン１６４若しくは針の形態にある。装填トレイ１２４の底部は、フィルタ・カップの環状溝２６を収容するために寸法付けられた環状凹所１６６を含む。ピン１６４の中空内室は、後述のように、コーヒー出口１６２と流体連通して、フィルタ・カップ１０の内室からから吐出口１２２までの流路を与える。図３２及び図３３に示すように、フィルタ・カップ１０が装填トレイ１２４に挿入されたとき、ピン１６４はフィルタ・カップ１０の底２４を突き刺して、環状溝２６へ入る。重要なことには、環状溝を含むフィルタ・カップ設計、環状凹所１６６を含む装填トレイ設計、及びピン長は、ピン１６４が弾性フィルタ１４を突き刺すことを避けるために、ピン１６４がフィルタ・カップ１０をあまり深く突き刺さないようにすることである。しかしながら、調合の間、フィルタ・カップ１０内の内圧が蓄積されて、フィルタ・カップの環状溝２６が下方へ拡大する原因になり、ピン１６４がフィルタ・カップ１０内の最適突き刺し深さに達することにより、針における孔がフィルタ・カップ１０の内室へ露呈されて、調合されたコーヒーはフィルタ・カップ１０からピン１６４を通じてコーヒー出口１６２へ流れ得る。上述したように、コーヒー出口１６２は３方向弁１５１と流体連通しており、コーヒー／液体はコーヒー吐出口１２２（調合段階にて）又は排出トレイ１２０（洗浄／すすぎ段階にて）の何れかに選択的に指向することができる。

図３４-３６は、容器装填ブロック１５４内に収容されている容器装填機構１６８を図解する。容器装填機構１６８は、装填トレイ１２４及びヒンジ・セット１５８、ハンドル・シャフト１６０及びハンドル１１４からなる。係止ハンドル１１４が下方へ回転するとき、装填トレイ１２４は、図３４に示すように、装填トレイ１２４の頂部が調合／シャワー・ヘッド１３２と整合するまで、図３４で示すように、矢印Gの方向に内側へ回転する。係止ハンドル１１４の更なる下方への回転と同時に、装填トレイ１２４は、刃アセンブリ１２８がフィルタ・カップ１０のカバー１６を突き刺すまで、矢印Hの方向に上方へ、調合／シャワー・ヘッド１３２及び刃アセンブリ１２８へ向かって平行移動する。ハンドル１１４がその完全に下方位置へ移動すると、シール・リング１５６が調合／シャワー・ヘッド１３２の下側に対して押し付けられることによって、空密且つ液密シールが形成される。次いで調合を開始し得る。

図３７及び図３８は、容器装填解除機構１７０を図解する。そこに示されるように、この機構１７０は複数のプッシュ・ロッド１７２を含み、これは調合／シャワー・ヘッド１３２を通じて延伸して、装填トレイ１２４が調合位置にあるときに、フィルタ・カップ１０の縁（或いは、フィルタ・カップ１０が存在しないときは、シール・リング１５６）と接触するように配置される。プッシュ・ロッド１７２の各々は、コイルばね１７４若しくはその種のものと、ロッド・シール・リング１７６に嵌合されている。好ましい実施形態においては三つのプッシュ・ロッドがあるが、本発明のより幅広い態様を逸脱しない範囲で、三つより少ないか多くを利用し得る。

装填トレイ１２４及びフィルタ・カップ１０が装填中にシャワー・ヘッド１３２に対して押し上げられるとき、フィルタ・カップ１０は、ばね式に偏倚されたプッシュ・ロッド１７２を後退させる。この位置では、プッシュ・ロッド１７２は、コイル・スプリング１７４の偏倚に起因して、フィルタ・カップ１０に下向きの力を及ぼす。図３９は装填／調合位置（フィルタ・カップ１０が装填解除される前）におけるプッシュ・ロッド１７２の位置を示す。調合に続いて、ハンドル１１４が下方に移動されるとき、装填トレイ１２４はシャワー・ヘッド１３２から後退し、プッシュ・ロッド１７２の偏倚が使用済みフィルタ・カップ１０の縁を押して、このフィルタ・カップ１０をシャワー・ヘッド１３２から装填トレイ１２４と共に後退させることを確実にする（フィルタ・カップ１０がシャワー・ヘッド１３２へ粘着しているとすれば、プッシュ・ロッド１７２の偏倚力を伴うこと無く）。図４０は、フィルタ・カップ１０の装填解除の間のプッシュ・ロッド１７２の位置を図解する。

一つの実施形態において、プッシュ・ロッド１７２の一つは、制御パネル１１８のＰＣＢ １９６に電気的に結合されているセンサ１７８と共に構成し得る。このセンサ１７８は、フィルタ・カップ１０が存在するか否かを検出して、これに関するフィードバック信号を制御パネル１１８へ中継するように構成されている。特に、センサ１７８は、装填トレイ１２４が調合位置へ移動したときに、プッシュ・ロッド１７２の一つの移動距離を検出するように構成されている。移動距離に応じて、センサ１７８は、フィルタ・カップ１０が存在するか否かを検出することができる。これは次いでＰＣＢ１９６に中継される。

挽かれていないコーヒー豆を挽くための挽き刃１２８の様々な図が図４１-４６に示されている。そこに示されるように、刃１２８はＶ字型構造を有する。
重要なことには、刃１２８は挿入切断縁１８０を有し、ハンドル１１４の下向き移動と同時にカップ１０が上昇してシャワー・ヘッド１３２と位置合わせされるときに、フィルタ・カップ１０のカバー１６を突き刺すことができることである。刃の頂部は、上向き抽出切断縁１８２も含み、これは、ハンドル１１４の上昇移動と同時に、調合に続いてフィルタ・カップ１０が下降して刃１２８から離れたときに、カバー１６を通じて切断する。「Ｖ」の各々の脚はまた、後述するように、コーヒー豆１８を挽くのを容易にするために、対向する凹所１８４及び盛り上がった峰１８６と共に形成される。刃１２８は、挽きモーター１３４の出力シャフトへの接続のために平坦な首１８８も含む。そのような実施形態においては、刃１２８は交換及び／又はより完全な洗浄のために取り外し可能な場合がある。他の実施形態において、刃１２８は、モーター１３４の出力シャフトに対して、一体的に形成されるか、さもなければ固定的に取り付けられる。容易に理解されるように、刃１２８の薄いプロファイルはカバー１６に最小限の幅で溝を切り、挽く間にコーヒー滓１３０がカップ１０から放出されるのを防ぐ。

図４７は、刃１２８へ向かって上昇するフィルタ・カップ１０を図解する拡大詳細図であり、図４８は、切断挿入縁１８０によって、カップ１０のカバー１６を突き刺す刃１２８を図解する。図４７及び図４８の両方において、カップ１０内のコーヒー豆１８は未だ挽かれていない。挽いた後、豆１８は挽きコーヒー１３０へ変わる。上述のように調合が生じて、次いでカップ１０が図４９及び図５０に示すように下降して、必要に応じて、刃１２８の抽出切断縁１８２が再びカバー１６を突き刺して、刃１２８からカップ１０の取り外しを容易にする。

ここで図５１-５３を参照すると、実際の挽き処理が図解されている。挽きモーター１３４を起動すると、挽き刃１２８は、フィルタ・カップ１０内の挽かれていないコーヒー豆１８を挽いて、図５１で示すように、挽かれていない豆から、図５３に示すように挽かれたもの１３０に変えるのに充分な頻度で回転する。特に、刃１２８は一方向に回転（図５２参照）し、これは図５４に示すように、刃１６６の峰１８６がコーヒー豆１８を叩いて及び／又は衝撃を与えて、それらを割れさせる。時間と共に、刃自体からの多数の衝撃、及び最も重要なことには、図５４に示すように、峰１８６によって、コーヒー豆の大きさは調合に充分な微細な殻に徐々に低減される。

一つの実施形態において、刃１２８は、調合処理の間、即ち湯がカップ１０を通過する時間の間、所定の頻度で回転を続け得る。調合の間の回転の頻度は、コーヒー豆１８を挽くために利用される頻度と同じか、又は異なる場合がある。
他の実施形態においては、刃１２８は、調合の間、飲量原料を撹拌するために利用され、例えばカップ１０を通過している水に飲量原料の溶解を促進する（例えば、挽かれていないコーヒー豆の代わりにアイスティー飲量原料を利用するとき）。容易に理解されるように、調合しながら、カップ１０内の飲料原料／コーヒー豆を撹拌することは、より味の良い飲料を生成し得る。特に、調合中に撹拌することは、コーヒー殻１３０と湯との接触を改善し、それはコーヒー品位及び／又は濃度を改善し得る。

ここで図５５を参照すると、調合機構の操作が図解されている。ここに示されるように、水タンク１１６からの水はヒーター１３６により加熱されて、ポンプ１３８によりシャワー／調合ヘッド１３２へ圧送される。調合ヘッド１３２は複数の小さな孔１９０を含み、これには、加熱された水が、挽き刃１２８により形成された穴を通じてフィルタ・カップ１０に入る前に通過する。注目すべきことに、多数の孔１９０は均一に水をフィルタ・カップ１０の頂部に供給し、これは調合ヘッドにおけるコーヒー殻１３０の量を最小化するのに役立ち、調合後のカバー１６を清浄に保つ。加熱された水は、フィルタ・カップ１０を満たす。フィルタ・カップ１０が加熱された水で満たされているとき、圧力は容器内で高まる（フィルタ１４が流れを制限するため）その結果、加圧された調合がフィルタ・カップ１０内で生じる。一つの実施形態においては、上述のように、調合中に刃１２８が回転して、加熱された水とコーヒー殻１３０との間の接触を促進することにより、コーヒー品位が改善される。次いで、淹れられたコーヒーは、フィルタ１４を通過してカップ１０の環状溝２６へ入り、中空針５４を通じてコーヒー出口１６２へ至る。コーヒー出口１６２から、淹れられたコーヒーは３方向弁１５１を通過して、コーヒー・カップ１０８へ分注するためのコーヒー吐出口１２２へ至る。

一つの実施形態においては、調合サイクルの終端近傍で、ポンプ１３８が先ず停止し、ヒーター１３６は水を更に加熱して蒸気を生成する。この蒸気は、システムを通じて移動して、フィルタ・カップ１０から残留するコーヒーを押し出す。容易に理解されるように、この蒸気のほとばしりはフィルタ・カップ１０内のコーヒー殻１３０から過剰な水を除去するので、容易で簡明な廃棄及び処分を確実にする。

図５６−図５８は、一旦調合が完了するならば、自動的に起動する自動すすぎ機構を図解する。調合処理の後、一旦フィルタ・カップ１０がユーザーにより取り外されるならば、図５６に示すように、コーヒー殻１３０は挽き刃１２８又は調合ヘッド１３２に残るかもしれない。使用済みフィルタ・カップ１０を取り外した後、ユーザーが係止ハンドル１１４を引き下げるとき、摺動ドア１１２は閉止されて、調合ヘッド１３２及び装填トレイ１２４へのアクセスを遮断する。次いで制御パネル１１８の制御回路は、すすぎ処理を開始する。すすぎの間、水はポンプ１３８により貯蔵器１１６から圧送汲されて、ヒーター１３６により加熱される。次いで湯はシャワー／調合ヘッド１３２を通じて出て、コーヒー殻１３０が残っている調合ヘッド１３２及び刃アセンブリ１２８をすすいで及び／又は浄化する。一つの実施形態において、図５７に示すように、刃１２８はすすぎの間に回転して、刃からのコーヒー殻１３０の除去を容易にする。次いで上述した方式で蒸気が発生して、装填トレイ１２４へ供給されて、残留するすすぎ水を装填トレイ１２４からコーヒー出口１６２へ洗い流す。すすぎ処理の間若しくは直前に、ソレノイド１５２は３方向弁１５１を制御して、そこへ運び込まれたすすぎ水及びコーヒー殻１３０を吐出口１２２の代わりに排出トレイ１２０へ指向させる。この時点では、装填トレイ１２４、刃１２８及び調合ヘッド１３２にはコーヒー殻１３０が無く、図５８に示すように、機器は他の調合サイクルの準備ができている。制御パネル１１８における通知は、ユーザーに、所定の回数の調合サイクルの後に、排出トレイ１２０空にすることを思い出させ得る。

図５９を参照すると、機器１００の挽き段階がブロック形態で図解されている。そこに示されるように、且つ上述したように、挽き段階の間、グラインダー・モーター１３４は、フィルタ・カップ１０内の挽かれていないコーヒー豆１８を挽くのに充分に高い頻度で回転する。同時に、ヒーターは貯蔵器１１６からの水を予熱する。図５９に示すように、ヒーターはセンサ１９４を含むことがあり、これはヒーター１３６を制御して、調合のための適切な温度（又は温度範囲）が得られるようにする。ヒーター・センサ１９４は制御パネル１１８のＰＣＢ１９６に電気的に結合されて、ＰＣＢ１９６はヒーター１３６の温度をヒーター・センサ１９４を通じて制御し得る。

図６０を参照すると、機器の調合段階がブロック形態で図解されている。そこに示されるように、且つ上述したように、ソレノイドは３方向弁１５１を制御して（又は非能動化させて）、流路がコーヒー吐出口１２２へ至るようにする。少量の水はヒーター１３６により加熱されて、フィルタ・カップ１０へ圧送されて、コーヒー殻１３０を事前に濡らせる。次いで、通常の調合が開始されて、ここでは水がヒーター１３６を通じてフィルタ・カップ１０へ連続的に圧送される。重要なことには、調合処理の間中、水温は最適の調合及び味覚のために調節される。これに関連して、水温センサ１９８はヒーター１３６を出る水の温度を検出して、この温度を制御パネル１１８のＰＣＢ１９６に中継する。次いでヒーターのパワー及びポンプ速度は水温を最適範囲内に保つように調節し得る。流量計１４０も流量の経過を保って、この情報をＰＣＢ１９６に中継する。調合処理の終わり頃に、上述したように、ポンプ１３８を先ず停止して、ヒーター１３６に水を更に加熱させて、蒸気を生成させる。次いで、この蒸気はシステムを通じて移動し、フィルタ・カップ１０から残留するコーヒーを押し出す。全てのコーヒーがフィルタ・カップ１０を出たあと、圧力開放弁１４８が（制御パネル１１８のＰＣＢ１９６からの信号に応答して）開放し、フィルタ・カップ１０の内側の圧力を解放する。次いで残留する蒸気又は水は排出トレイ１２０へ送られる。調合通路が調合処理の間に閉塞される場合には、安全弁１４６が排出トレイ１２０へ圧力を解放するように構成されている。

最後に、図６１を参照すると、機器１００の調合段階がブロック形態で図解されている。そこに示されるように、且つ上述のように、ユーザーが使用済みのフィルタ・カップ１０を取り外して、係止ハンドル１１４を引き下げた後、装填トレイ１２４が移動してシャワー・ヘッド１３２に位置合わせされる。
ＰＣＢ１９６は、フィルタ・カップ１０が取り外されたか或いは合う依然として存在しているかを（プッシュ・ロッド１７２及びセンサ１７８によって）調べる。フィルタ・カップ１０が検出されなければ、すすぎ処理が自動的に開始される。特に、ソレノイド１５２は３方向弁１５１を制御して、流路が排出トレイ１２０へ至るようにする。少量の湯が装填トレイ１２４へ圧送されて、挽き刃１２８がグラインダー・モーター１３４により回転して、何らかの残存するコーヒー殻１３０を除去する。すすぎ処理の終わり頃に、上述のように、ポンプ１３８を先ず停止させて、ヒーター１３６は水を更に加熱して蒸気を生成する。次いで、この蒸気はシステムを通じて移動して、全てのすすぎ水及びコーヒー殻１３０をフィルタ・カップ１０から排出トレイ１２０まで洗い流す。

ここで図６２を参照すると、制御パネル１１８の詳細図が示されている。そこに示されるように、制御パネル１１８は液晶ディスプレイ２００、ユーザーによる機能選択及び機能の間の切り換えを可能とする「メニュー（ＭＥＮＵ）」ボタン２０２、各々の機能を調節するための上／下矢印２０４，２０６、並びに挽き及び調合処理を開始する「調合（ＢＲＥＡＷ）」ボタン２０８を含む。好ましい実施形態においては、制御パネル１１８は、すすぎ処理を手動（上述の自動すすぎに代わるもの）で開始する「すすぎ（ＲＩＮＳＥ）」ボタン２１０、湯のみを分注する「湯（ＨＯＴ ＷＡＴＥＲ）」ボタン２１２を更に含む。
好ましい実施形態においては、主要なメニュー機能は、挽きオン／オフ、自動すすぎオン／オフ、自動設定、自動でない設定、デフォルト調合サイズ選択、及び時計を含む。これらの機能の各々は、液晶ディスプレイ２００に表示できるであろう。

好ましい実施形態は、挽かれていないコーヒー豆からのコーヒーの挽き及び調合を予期しているが、本発明はこの事に制限されることは意図していない。
特に、本発明装置及び方法は、本来、挽かれていない豆コーヒーを包含するカップには限定されないことが予期されており、本発明は、挽いたコーヒー、部分的に挽かれたコーヒー、茶の葉、挽いた茶、又は飲料混合原料を包含するカップと共に使用できるであろう。更に、本発明の実施例による機器は、フィルタ・カップ内に包含された任意の原料から飲料を作成／調合することができ、挽かれていないコーヒー豆からコーヒーを淹れることには限定されない。

本発明について、その詳細な実施形態に関して図示及び説明したが、当業者には、本発明の要旨を逸脱することなく、様々な変形例をなすことが可能であり、及びその要素の代わりとなり得る均等物が理解されよう。更に、本発明の要旨を逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させる変更例をなすことが可能である。従って、本発明は上述の詳細な説明に開示された特定の実施形態に限定することを意図したものではなく、本発明は本開示事項の要旨内にある全ての実施形態を含む。

Claims (34)

1. 飲料機器であって、
   液体貯蔵器を含むハウジングと、
   前記ハウジング内の凹所であり、第１のサイズの粒子を有する少なくとも一つの飲料原料を包含する容器を収容するように寸法付けられており、前記容器が前記機器の前面へ向かって角度付けられる第１の位置及び前記容器が調合ヘッドに整合されて前記調合ヘッドに接触する第２の位置から旋回可能な凹所と、
   前記飲料原料の前記粒子を前記容器内で前記第１のサイズから第２のサイズへ変換し、その第２のサイズは前記第１のサイズよりも小さくなる機構とを備え、
   前記容器は、
   環状チャンネルを規定する底と、円周側壁と、頂部開口とを有するカップ形状本体と、
   前記環状チャンネルの上方に配置された弾性フィルタ要素と、
   前記本体内の前記フィルタ要素に隣接して位置する複数の飲料原料と、
   前記カップ本体に添えられて、前記頂部開口を覆って前記飲料原料を前記容器内に包含させるカバーと、
   飲料出口に流体連通する３方向弁と、
   前記３方向弁を制御して、飲料の流れを飲料吐出口と排出トレイとの一方へ指向させるソレノイドとを含む飲料機器。
2. 請求項１の飲料機器において、
   前記飲物原料は、挽かれていないコーヒー豆である飲料機器。
3. 請求項１の飲料機器において、
   前記カバーは、金属的ホイルから形成されている飲料機器。
4. 請求項１の飲料機器において、
   前記弾性フィルタは、プラスチックから製造されている飲料機器。
5. 請求項１の飲料機器において、
   ハンドルであり、第１の位置と第２の位置との間で旋回自在であり、前記凹所を前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させるハンドルを更に備える飲料機器。
6. 請求項１の飲料機器において、
   前記調合ヘッドは複数の孔を含み、この孔は前記液体貯蔵器と流体連通して、液体の流れを前記凹所内の前記容器へ指向させるように位置している飲料機器。
7. 請求項１の飲料機器において、
   前記凹所は、前記凹所の頂部縁に隣接するシール・リングを含み、このシール・リングは、前記調合ヘッドに封止的に接触するように構成されており、実質的に気密シールを形成する飲料機器。
8. 請求項１の飲料機器において、
   複数のスプリング偏倚プッシュ・ロッドを含む容器装填解除機構を更に備え、前記プッシュ・ロッドは、前記容器の縁に整合し、且つ前記凹所が前記第２の位置にあるときに前記縁に力を及ぼす飲料機器。
9. 請求項８の飲料機器において、
   前記容器装填解除機構は、少なくとも一つの前記プッシュ・ロッドの垂直移動距離を検出するように構成されたセンサを含む飲料機器。
10. 請求項１の飲料機器において、
    前記凹所は、その底部において配置されて、前記容器の底を突き刺すための中空針を含み、この中空針は前記飲料出口と流体連通している飲料機器。
11. 請求項１の飲料機器において、
    前記機構は、モーターにより回転可能に駆動される挽き刃である飲料機器。
12. 請求項１１の飲料機器において、
    前記挽き刃は実質的にＶ字形状であり、且つ底部鋭利縁と、頂部鋭利縁と、その側面における少なくとも一つの突起とを含み、その少なくとも一つの突起は、前記挽き刃の回転と同時に前記粒子に衝撃を与える飲料機器。
13. 請求項５の飲料機器において、
    摺動アクセス・ドアを更に備え、この摺動アクセス・ドアは、前記ハンドルが前記第１の位置から前記第２の位置へ移動するときに、前記凹所がアクセス可能な開放状態と、前記凹所へのアクセスが妨げられる閉止状態との間で移動可能である飲料機器。
14. 請求項１の飲料機器において、
    前記液体貯蔵器から液体を受け取って、前記容器へそれを指向させるためのポンプと、;
    前記液体を加熱するためのヒーターとを更に備える飲料機器。
15. 請求項１の飲料機器において、
    前記飲料機器の少なくとも一つの操作を制御するための制御パネルを更に備える飲料機器。
16. 請求項１乃至１５の何れか一項に記載の飲料機器を用いて飲料を調合する方法であって、
    第１のサイズの粒子を有する飲料原料を前記容器へ供給する段階と、
    前記粒子を前記容器内で前記第１のサイズから第２のサイズへ変換する段階と、
    加熱された水を前記容器を通じて通過させて、前記飲料を淹れる段階とを含む方法。
17. 請求項１６による方法において、
    前記容器を飲料機器の凹所へ挿入する段階と、
    前記容器の底を概ね中空の針で突き刺す段階と、
    挽き刃で前記容器のカバーを突き刺す段階とを更に含む方法。
18. 請求項１６による方法において、
    前記加熱した水を前記容器を通じて通過させながら、前記第２のサイズの粒子を撹拌する段階を更に含む方法。
19. 請求項１７による方法において、
    前記凹所から前記容器を取り外す段階と、
    前記挽き刃を加熱された水で洗浄する段階と、
    前記加熱された水を前記線上からから排出トレイへ導く段階とを更に含む方法。
20. 請求項１８による方法において、
    前記容器の内圧を増大させて、容器の底を膨らませて、前記針における孔を露呈させる段階を更に含む方法。
21. 請求項１６による方法において、
    蒸気をほとばしりを生成する段階と、
    前記蒸気を前記容器を通じて通過させて、前記容器から水を実質的に一掃する段階とを更に含む方法。
22. 請求項１７による方法において、
    圧力開放弁を開放して、前記容器内の圧力を開放する段階と、
    残留する水を排出トレイへ排出する段階とを更に含む方法。
23. 請求項１９による方法において、
    前記挽き刃を洗浄するに先立って、前記凹所内に前記容器が存在するか否かを検出段階を更に含む方法。
24. 請求項１７による方法において、
    ハンドルを第１の位置から第２の位置へ回転させて、前記凹所をこの凹所が前記機器の前面からアクセス可能な角度付け位置から、前記凹所が調合ヘッドと位置合わせするように上昇された第２の位置へ移動させる段階を更に含む方法。
25. 請求項１７による方法において、
    前記第１の位置から前記第２の位置への前記ハンドルの回転は、摺動アクセス・ドアを閉止状態へ移動させる方法。
26. 飲料調合システムであって、
    液体貯蔵器を含むハウジングと、
    前記ハウジング内の凹所であり、第１のサイズの粒子を有する少なくとも一つの飲料原料を包含する包装済みの一人前の容器を収容するように寸法付けられた凹所と、
    前記容器内で前記飲料原料の前記粒子を前記第１のサイズから第２のサイズへ変換するための機構であり、前記第２のサイズは前記第１のサイズより小さくなる機構と、
    前記液体貯蔵器と流体連通し、液体を前記液体貯蔵器から前記凹所内の前記容器へ圧送するためのポンプと、
    前記液体貯蔵器と流体連通し、前記液体を加熱するためのヒーターと、
    前記ポンプと前記ヒーターとに電気的に結合されて、前記ポンプ及び前記ヒーターを制御するための制御ユニットと、
    前記凹所の出口と流体連通する３方向弁であり、前記液体を前記出口から吐出口又は排出トレイの一方へ指向させるように、ソレノイドにより選択的に制御可能である３方向弁とを備え、
    前記容器は、
    環状チャンネルを規定する底と、円周側壁と、頂部開口とを有するカップ形状本体と、
    前記環状チャンネルの上方に配置された弾性フィルタ要素と、
    前記本体内の前記フィルタ要素に隣接して位置する複数の飲料原料と、
    前記カップ本体に添えられて、前記頂部開口を覆って前記飲料原料を前記容器内に包含させるカバーとを含む飲料調合システム。
27. 請求項２６の飲料調合システムにおいて、
    前記液体貯蔵器と流体連通し、前記貯蔵器からの前記液体の流量を監視するための流量計を更に備え、この流量計は、前記流量を示す信号を前記制御ユニットへ中継するために、前記制御ユニットへ電気的に結合されている飲料調合システム。
28. 請求項２６の飲料調合システムにおいて、
    前記ヒーターの出口に流体連通されて前記前記制御ユニットへ電気的に結合された温度センサを更に備える飲料調合システム。
29. 請求項２６の飲料調合システムにおいて、
    前記容器内の圧力を解放するように選択的に制御可能な圧力解放弁を更に備える飲料調合システム。
30. 請求項２６の飲料調合システムにおいて、
    前記ヒーターの出口と流体連通する複数の孔を有する調合ヘッドを更に備え、この調合ヘッドは水の流れを前記容器へ指向させるように配置されている飲料調合システム。
31. 請求項３０の飲料調合システムにおいて、
    前記凹所は、この凹所が前記機器の前面へ向かって角度付けられる第１の位置及び前記凹所が前記調合ヘッドに整合して前記調合ヘッドに接触する第２の位置から旋回可能である飲料調合システム。
32. 請求項２６の飲料調合システムにおいて、
    前記飲料原料は、挽かれていないコーヒー豆である飲料調合システム。
33. 請求項３１の飲料調合システムにおいて、
    複数のスプリング偏倚プッシュ・ロッドを含む容器装填解除機構であり、前記プッシュ・ロッドは、前記凹所が前記第２の位置にあるときに、前記容器の縁に整合し、且つ前記縁へ力を及ぼす容器装填解除機構と、前記制御ユニットへ電気的に結合されて、前記プッシュ・ロッドの少なくとも一つの垂直移動距離を検出するように構成されたセンサとを更に備える飲料調合システム。
34. 飲料機器であって、
    液体貯蔵器を含むハウジングと、
    前記ハウジング内の凹所であり、第１のサイズの粒子を有する少なくとも一つの飲料原料を包含する容器を収容するように寸法付けられており、前記容器が前記機器の前面へ向かって角度付けられる第１の位置及び前記容器が調合ヘッドに整合されて前記調合ヘッドに接触する第２の位置から旋回可能な凹所と、
    前記飲料原料の前記粒子を前記容器内で前記第１のサイズから第２のサイズへ変換し、その第２のサイズは前記第１のサイズよりも小さくなる機構とを備え、前記機構は前記容器の外側の外側に位置する第１の位置と前記変換が生じる前記容器の内側に位置する第２の位置との間で移動可能であり、
    前記容器は、
    環状チャンネルを規定する底と、円周側壁と、頂部開口とを有するカップ形状本体と、
    前記環状チャンネルの上方に配置された弾性フィルタ要素と、
    前記本体内の前記フィルタ要素に隣接して位置する複数の飲料原料と、
    前記カップ本体に添えられて、前記頂部開口を覆って前記飲料原料を前記容器内に包含させるカバーとを備える飲料機器。

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