JP5774791B2 - ミルクフォーマー - Google Patents

Description

本発明は、ベース本体と、このベース本体上に配置されるカップ体と、このカップ体上に配置されるカップ蓋と、カップ体内のミルクを撹拌するための撹拌機構と、を備えるミルクフォーマーに関する。

生活水準の向上に伴い、飲料の加熱および撹拌に対するニーズ、特に、フォームミルクのニーズが拡大し続けている。ミルク（牛乳）を撹拌して泡立てたフォームミルクは、カプチーノ等のコーヒー飲料に用いられる。

かかるフォームミルクを作製するためのミルクフォーマーとして、例えば、下記非特許文献に開示されるミルクフォーマーが知られている。この装置は、カップ本体とカップ蓋を備え、カップ本体にミルクの加熱装置が設けられるとともに、カップ蓋にミルクを撹拌するための撹拌機構が設けられている。撹拌機構に備えられた撹拌ヘッドを回転駆動するための駆動機構やアクチュエータは、カップ蓋の内部に設けられている。

駆動機構を動作させるための電源供給はカップ本体側から行う必要がある。一方、カップ蓋は、カップ本体から着脱自在に構成する必要がある。従って、カップ本体とカップ蓋との間には、電源供給端子で電気的に連結させる接点部が設けられている。カップ本体に設けられた操作スイッチをオンにすることで、加熱装置による加熱とともに、カップ蓋の駆動機構への給電が行われ、ミルクの撹拌動作が実行される。

コーヒーアベニュー（２０１４年２月９日検索）http://shamsu.fc2web.com/goods/me_mj121.html

しかしながら、上記の従来技術においては、次のような課題がある。カップ蓋側にアクチュエータや駆動機構を搭載すると、カップ蓋の重量が重たくなりカップ蓋の開閉操作が行いにくくなる。また、給電のための接点部が必要になるため、汚染や腐食による作動不良の可能性が高まる。さらに、加熱されるミルクの蒸気が駆動機構やアクチュエータに触れないようにするために、封止機構を設けることが必須になり、カップ蓋の構造を複雑化させる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、カップ蓋の構成を簡素化させるとともに、駆動機構や接点部に対する汚染や腐食を低減させたミルクフォーマーを提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るミルクフォーマーは、
ベース本体と、このベース本体上に配置されるカップ体と、このカップ体上に配置されるカップ蓋と、カップ体内のミルクを撹拌するための撹拌機構と、を備えるミルクフォーマーであって、
前記撹拌機構は、撹拌ヘッドとこの撹拌ヘッドを支持するための軸部とを備え、前記撹拌ヘッドを磁気駆動するための磁気駆動機構が前記ベース本体に備えられていることを特徴とするものである。

かかる構成によるミルクフォーマーの作用・効果は以下のとおりである。カップ体内のミルクを撹拌するための撹拌機構は、軸部と撹拌ヘッドを備えている。この撹拌ヘッドを磁気駆動するための磁気駆動機構がベース本体に備えられている。カップ蓋ではなく、ベース本体に磁気駆動機構が設けられるので、カップ蓋を軽量化することができる。また、カップ蓋とベース本体との間に電源供給端子は必要がない。さらに、磁気駆動機構により駆動するので、非接触方式で撹拌ヘッドを回転させることが可能である。その結果、カップ蓋の構成を簡素化させるとともに、駆動機構や接点部に対する汚染や腐食を低減させたミルクフォーマーを提供することができる。

本発明において、前記撹拌ヘッドは、回転周方向に沿って等間隔で配置される第１永久磁石群を備えることが好ましい。

撹拌ヘッドとして永久磁石を周方向に等間隔で配置するだけの簡素な構成とすることができる。永久磁石であれば、外部に露出しない構成をとることができ、汚染等の問題に対しても有利である。

本発明に係る前記磁気駆動機構は、前記第１永久磁石群に対向配置される第２永久磁石群と、この第２永久磁石群を回転させるアクチュエータとを備えることが好ましい。

第１永久磁石群を回転駆動させるための機構として、第１永久磁石群に対向配置させる第２永久磁石群とすることができる。この第２永久磁石群をアクチュエータ（例えば、電動モーター）により回転させることで、磁力により撹拌ヘッドを回転させることができる。また、非接触方式による駆動伝達を簡素な構成で実現することができる。

本発明に係る撹拌ヘッドは、前記第１永久磁石群の周囲に配置される撹拌羽根を備えることが好ましい。

かかる構成により効率よく第１永久磁石群と撹拌羽根を配置することができるとともに、第１永久磁石群と撹拌羽根の機能を十分に発揮させることができる。

本発明に係る撹拌羽根は、前記第１永久磁石群を支持する支持部材に形成された支持面に取り付けられることが好ましい。

この構成によると、支持部材により永久磁石と撹拌羽根の両方を支持することができ、部材構成を簡素化することができる。

本発明に係る撹拌ヘッドは、複数種類用意されており、前記軸部に対して交換可能に取り付けられることが好ましい。

ミルクフォーマーにより作製する飲料の種類に応じて、複数の撹拌ヘッドを準備しておくことが好ましい。例えば、フォームミルクとホットミルクのそれぞれに適した撹拌ヘッドを準備しておき、必要に応じて軸部に交換可能に取り付けるようにする。これにより、複数種類の飲料を作製することができ、かつ、飲料の種類に適した撹拌動作を行うことができる。

本発明において、前記撹拌ヘッドを収容する収容部が前記ベース本体に設けられていることが好ましい。

撹拌ヘッドを複数準備する場合に、使用しない撹拌ヘッドの保管をどのようにするかが問題である。ベース本体に収容部を設けることで、撹拌ヘッドを保管しておくことができ、紛失を防止することができる。

本発明に係る収容部は、前記ベース本体の底部に設けられた収容凹部であり、磁力により前記撹拌ヘッドを保持させることが好ましい。

ベース本体の底部に収容凹部を設けることで、外観に影響を与えなない場所に保管することができる。また、磁力により収容凹部に保持させるので、簡単な構成により撹拌ヘッドを保持させることができる。

本発明において、前記第２永久磁石群の周囲を取り囲むように加熱装置が配置されていることが好ましい。

第２永久磁石群はできるだけ第１永久磁石群に近接配置することが好ましい。また、加熱装置も熱伝導性を考慮すれば、カップ体の底部に近接させることが好ましい。そこで、第２永久磁石群の周囲に加熱装置を配置することで、両方の要求を満たすことができる。

本発明において、カップ体の有無を検出するためのセンサーが前記ベース本体に設けられていることが好ましい。

カップ体をベース本体から取り外し可能な構成にする場合、カップ体の有無を検知する機構を設ける。これにより、カップ体がないときにモーターを回転させることによる、無駄な電力の消耗を防止することができる。

本発明において、前記加熱装置の加熱面をカバーするヒーターカバーが、前記ベース本体に回動可能に軸支されていることが好ましい。

この構成によると、カップ体を取り外したときに、不用意に加熱面に触れることがなくなり火傷の危険性をなくすことができる。また、ベース本体にヒーターカバーを軸支することで、カバーをする時の操作性を良くすることができる。また、ヒーターカバーを紛失してしまうことがない。

本発明に係るカップ体は、飲料容器と、その周囲に配置される上部カップ支持体と、底部カップ支持体とを少なくとも備え、前記飲料容器の底面よりも、前記底部カップ支持体の下端部が突出するように構成されていることが好ましい。

飲料容器内のミルクを加熱する場合には、飲料容器の底面が加熱された状態になる。カップ体をベース本体から取り外したときに、底面に触りにくくするとともに、テーブル等に載置するときに加熱された底面が直接テーブル面等に接触しないようにすることが好ましい。そこで、底部カップ支持体の下端部が飲料用容器の底面から突出するようにしておけば、上記の問題を解決することができる。

本発明に係る底部カップ支持体は、柔軟性を有する素材により形成されることが好ましい。

かかる素材にすることで、ミルクが加熱された状態でも、底部カップ支持体の温度は上昇せず、底部カップ支持体に手で触れても問題がない。また、テーブル等に載置する場合も、柔軟性を有する素材にすることで、テーブル等に載置するときの感触を良くすることができる。

本発明において、前記飲料容器の底面をカバーするためのカバー部材を設け、底面をカバーする状態と、底面を露出させる状態に設定可能にしたことが好ましい。

ミルクを加熱した後に、カップ体を取り出したときに、飲料容器の底面は、加熱されている。そこで、火傷を防止するために、カバー部材を設けることが好ましい。カップ体をベース本体の上に載置するときは、底面を露出した状態で載置する。カップ体をベース本体から取り外した後は、底面をカバーする。これにより、ミルクフォーマーを安全に使用することができる。

本発明に係るカバー部材は、カップ体の外表面に回動可能に軸支されることが好ましい。これにより、カバー部材とカップ体を一体化させて、操作性を向上させることができる。

本発明において、前記撹拌ヘッドの前記軸部に対する装着の有無を検出するヘッド検出部を備えていることが好ましい。

撹拌ヘッドを着脱自在に構成した場合、軸部に撹拌ヘッドを装着しない状態で、撹拌動作をさせる可能性がある。そうすると、所望の泡立ちミルクを作製することができない。そこで、ヘッド検出部を設けて、撹拌ヘッドの装着の有無を検出することで、作動不良を防止することができる。

本実施形態に係るミルクフォーマーの外観斜視図 図１のミルクフォーマーの縦断面図（取っ手を通る断面） 磁気駆動機構の主要部の拡大断面図 図１のミルクフォーマーの縦断面図（図２Ａと直交する方向） 図１のミルクフォーマーのカップ蓋を外した状態の平面図 撹拌ヘッドの詳細を示す平面図 永久磁石群の配置を示す平面図 永久磁石群の配置を示す垂直断面図 第１永久磁石群と第２永久磁石群の垂直方向の寸法関係を示す図 カップ体を取り外した状態を示す図 加熱面を蓋でカバーした状態を示す図 制御ブロックを示す図 制御シーケンス図 制御シーケンス図 カップ体の下部カバー構成（第１実施形態） カップ体の下部カバー構成（第１実施形態） カップ体の下部カバー構成（第２実施形態） カップ体の下部カバー構成（第２実施形態） カップ体の下部カバー構成（第２実施形態） カップ体の下部カバー構成（第３実施形態） カップ体の下部カバー構成（第３実施形態） カップ体の下部カバー構成（第４実施形態） カップ体の下部カバー構成（第４実施形態） カップ体の下部カバー構成（第５実施形態） カップ体の下部カバー構成（第５実施形態） ホットミルク用の撹拌ヘッドを示す図 カップ体の別実施形態を示す図

本発明に係るミルクフォーマーの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るミルクフォーマーの外観斜視図を示す。図２Ａおよび図３は、図１に示すミルクフォーマーを垂直方向に切断した断面図である。図２Ａは、取っ手を含む面で切断したものであり、図３は、図２Ａの切断面に対して直交する垂直面で切断したものである。

＜全体構成＞
ミルクフォーマーは、大きく分けてベース本体１と、カップ体２と、カップ蓋３により構成される。ベース本体１は、下部ベース部１０と、この下部ベース部１０の上に結合される上部ベース部１１により構成される。上部ベース部１１には、３つの操作部（操作ボタン）１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設けられる。各操作部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、その内部にスイッチ機構が設けられている。下部ベース部１０と上部ベース部１１は、ネジなどの適宜の方法により互いに結合されている。

操作部１１ａは電源オン／オフのボタンである。操作部１１ｂは、ホットミルクフォーマー作製用のボタンである。操作部１１ｃは、アイスミルクフォーマー作製用のボタンである。操作部１１ｂは、フォームミルクと泡立ちのないホットミルクの両方を作製するためのボタンである。

下部ベース部１０は、その底部に３つの脚部１０ａが設けられている。脚部１０ａは、ゴム等の素材で作製され、テーブル等の上に安定して設置することができる。また、下部ベース部１０には、商用電源からの電源供給のために電源端子が適宜の場所に設けられる。

カップ体２は、飲料容器２０と、この飲料容器２０を支持するための上部カップ支持体２１と、下部カップ支持体２２と、底部カップ支持体２３と、上部カップ支持体２１に結合される取っ手２４とを備える。ベース本体１１に設けられたヒーター６２の上面６２ａにカップ体２の飲料容器２０の底部２０ａが載置される。カップ体２は、取っ手２４を持つことで、ベース本体１に対して着脱自在にセットすることができる。飲料容器２０は、アルミニウム等の金属製でもよいし、樹脂製でもよい。あるいは、ステンレスとアルミニウムの組み合わせ材料であってもよい。例えば、底側に熱伝導のよいアルミニウムを使用し、側面は熱を遮断しやすいステンレスとすることができる。アルミニウムとステンレスの接合部分は、溶接することで結合することができる。かかる構成とすることで、口を付けて飲んだ場合、ステンレスの部分は熱さを感じることがなく、かつ、底面部はアルミニウムであるので飲料容器内のミルクに熱が十分に伝わり、早く温かくすることができる。

上部カップ支持体２１の下部には段差が形成されており、下部カップ支持体２２の上端面にちょうど段差が位置する。取っ手２４は、上部カップ支持体２１に対してネジ２２ａにより結合される。

図３、図５に示すように、飲料容器２０の内部には２カ所突起２０ｂが設けられている。突起２０ｂは、飲料容器２０の内周面から内側に突出しており、かつ、上下方向に延びている。上下方向の高さは、下側が撹拌ヘッド５０よりも少し上の位置にあり、上側が上部カップ支持体２１と下部カップ支持体２２の境界位置近傍にある。この突起２０ｂを設けることで、ミルクを撹拌するときに、撹拌の乱れを起こしてミルクを泡立てしやすくなる。ミルクは乱回転させる方が泡立ちを大きくすることができる。

底部カップ支持体２３は、シリコンゴム等の柔軟性のある素材で形成されており、カップ体２をベース本体１から取り外したときに、テーブル等に載置させることができる。飲料容器２０の底部２０ａ（底面）は加熱された状態であるので、不用意に手で触ることがないようにしている。底部カップ支持体２３の下端部は、飲料容器２０の底部２０ａよりも突出しており、触りにくくしている。また、テーブル等に載置したときに、底部２０ａが直接テーブル面に接触しないようにしている。

上部カップ支持体２１や下部カップ支持体２２も加熱された飲料容器２０に直接触れないようにするためであり、熱が伝わりにくい樹脂で成形される。カップ体２に収容された飲料（ミルク）は、他のコーヒー等の入った容器に移し替えることもできるし、カップ体２は、そのまま飲料カップとして使用することもできる。

カップ蓋３は、蓋本体３０と、蓋取っ手３１と、パッキン３２とを備える。蓋本体３０の中央部に飲料容器２０側に突出する第１突出筒部３０ａが設けられる。蓋取っ手３１には、第１突出筒部３０ａと係合する係合爪３１ａが一体形成される。蓋本体３０の外周側面には溝３０ｃが形成されてリング状のパッキン３２が挿入される。パッキン３２は、飲料容器２０の上部内壁に密着し、カップ蓋３を飲料容器２０に装着したときに、内部を密閉させる。蓋本体３０は、飲料容器２０の内部が視認できるように透明樹脂で形成することが好ましい。

＜撹拌機構の構成＞
カップ蓋３の底面側には、撹拌機構５が設けられる。カップ蓋３と撹拌機構５は一体的にユニット化されており、カップ蓋３をカップ体２から取り外すときは、撹拌機構５も一緒に取り外される。

撹拌機構５は、撹拌ヘッド５０と軸部５１とを備える。図２Ｂは、撹拌ヘッド５０の断面構成を示す詳細図である。撹拌ヘッド５０は、下部の第１ヘッド構成部材５２と上部の第２ヘッド構成部材５３を備えている。第１ヘッド構成部材５２の外周部には断面が１／４円形状の第１凹部５２ａが形成され、第２ヘッド構成部材５３の外周部には、同じく断面が１／４円形状の第１凹部５３ａが形成される。第２ヘッド構成部材５３は磁性体により形成される。第１・第２ヘッド構成部材５２，５３が結合されると、第１凹部５２ａと第２凹部５３ａとで半円形の凹部が形成される。この半円形の凹部に撹拌羽根５４が挿入される。撹拌羽根５４はコイルスプリング状に形成されており、その内部に金属製のワイヤー５５が設けられる。このワイヤー５５により、撹拌羽根５４が半円形の凹部に固定される。

図５には、撹拌ヘッド５０を上から見た状態が示される。第２ヘッド構成部材５３は、十字形をしており、十字に突出した部分５３ｂにより、前述の第１凹部５３ａが配置される。突出した部分５３ｂの間に凹み部５３ｃが設けられる。

＜磁気駆動機構の構成＞
第１ヘッド構成部材５２には、円周方向に沿って４つの磁石収容凹部５２ｂが形成され、この磁石収容凹部５２に永久磁石６０が挿入される。図６には永久磁石６０が９０°間隔で４つ配置されており、これら４つの永久磁石６０により第１永久磁石群６０Ａが構成される。第１ヘッド構成部材５２の中央部には筒状突出部５２ｃが形成される。第２ヘッド構成部材５３はリング状に形成され、その内径部分が上記の筒状突出部５２ｃに嵌入される。

連結部材５６は、ネジが形成される面を有し、撹拌ヘッド５０と軸部５１とを連結および固定する。連結部材５６に形成されたネジと、軸部５１に形成されたネジにより両者を結合することができる。

軸部５１は、ベアリング３３を介して、蓋本体３０に一体形成された第２突出筒部３０ｂに結合される。これにより、軸部５１と撹拌ヘッド５０は、蓋本体３０に対して相対的に回転可能に支持される。

図２Ａに示すように、第１永久磁石群６０Ａと対向して、ベース本体１に第２永久磁石群６１Ａが配置される。第２永久磁石群６１Ａは、第１永久磁石群６０Ａと同じように円周方向に沿って９０°間隔で４つの永久磁石６１により構成される。回転半径も第１永久磁石群６０Ａと同じである。

第２永久磁石群６１Ａは、プレート状の支持部材１６の裏面側に保持される。支持部材１６の中央部には連結部材１７が設けられ、この連結部材１７にアクチュエータであるモーター１５のモーター軸１５ａが嵌入される。この構成により、モーター１５を駆動すると、支持部材１６が回転し、第２永久磁石群６１Ａが回転駆動される。

第１・第２永久磁石群６０Ａ，６１Ａの垂直方向の配置図が図７に示される。第１永久磁石群６０Ａの永久磁石６０は、下部がＳ極で上部がＮ極の永久磁石６０、上部がＮ極で下部がＳ極の永久磁石６０が円周方向に沿って交互に配置される。また、第２永久磁石群６１Ａも同様に、下部がＳ極で上部がＮ極の永久磁石６１、上部がＮ極で下部がＳ極の永久磁石６１が円周方向に沿って交互に配置される。

図７に示すように、第１永久磁石６０のＮ極（Ｓ極）と第２永久磁石６１のＳ極（Ｎ極）が向かい合った状態で、飲料容器２０が安定した状態で保持される。この状態でモーター１５を駆動すると、第２永久磁石群６１Ａの回転に連動して第１永久磁石群６０Ａを回転駆動させることができる。これにより、撹拌ヘッド５０が回転して飲料容器２０内のミルクを撹拌することができる。

図６に示すように、円周方向に沿ってＳ極とＮ極とを交互に配置することで、磁束密度を高くした状態で永久磁石を配置させることができる。

図８は、撹拌ヘッド５０と飲料容器２０の底面２０ａとの距離ｈ１と、第１永久磁石群６０Ａと第２永久磁石群６１Ａの距離ｈ２と、第２永久磁石群６１Ａと飲料容器２０の底面２０ａとの距離ｈ３を示している。ｈ１の好ましい範囲は、１〜８ｍｍであり、ｈ２の好ましい範囲は、３〜１５ｍｍであり、ｈ３の好ましい範囲は、１〜５ｍｍである。

ｈ１のより好ましい範囲は、１．５〜２ｍｍであり、ｈ２のより好ましい範囲ｈ２は、５．１〜５．９ｍｍであり、ｈ３のより好ましい範囲は２〜２．３ｍｍである。

ｈ１を１ｍｍに近接させると、撹拌動作をしているときに、衝撃等により撹拌ヘッド５０が傾斜して撹拌ヘッド５０の側部と飲料容器２０の底部２０ａが擦れて撹拌ヘッド５０が摩耗、破損する可能性がある。また、ｈ１が８ｍｍを超えると、磁力が弱くなり、ミルクを撹拌させる機能が低下する。その結果、十分な泡立てができなくなる恐れがある。

ｈ２が３ｍｍ未満になると、撹拌ヘッド５０が受ける磁力が大きくなり、撹拌ヘッド５０と飲料容器２０との摩擦が大きくなる。その結果、撹拌ヘッド５０や飲料容器２０が摩耗して寿命が短くなる可能性がある。また、ｈ２が１５ｍｍを超えると、磁力が弱くなり、ミルクを撹拌させる機能が低下する。その結果、十分な泡立てができなくなる恐れがある。

ｈ３を１ｍｍに近接させると、撹拌ヘッド５０が受ける磁力が大きくなり、撹拌ヘッド５０と飲料容器２０との摩擦が大きくなる。また、ｈ３が２．３ｍｍを超えると、磁力が弱くなり、ミルクを撹拌させる機能が低下する。

図２Ａに示すように、第２永久磁石群６１Ａの外周部を取り囲むようにヒーター（加熱装置）６２が配置される。ヒーター６２の上面６２ａにカップ体２の底面２０ａが載置される。図４は、ヒーター６２の上面６２ａを上から見た平面図である。第２永久磁石群６１Ａの上部には、磁石カバー１８が設けられ、磁石カバー１８とヒーター６２の上面６２ａとは面一になる。なお、図４では、磁石カバー１８を取り外した状態を図示している。

＜第２の撹拌ヘッド＞
上記で説明した撹拌ヘッド５０（第１撹拌ヘッド）は、泡立ちミルクを作製するために適した形状を有している。本発明に係るミルクフォーマーは、フォームミルクのほかに通常のホットミルクも作製でき、異なる構造の撹拌ヘッドを使用する。すでに説明したように、軸部５１と連結部材５６はネジで結合されており、撹拌ヘッド５０を別のものに取り換えることができる。

図１８は、ホットミルク用の撹拌ヘッド５０’（第２撹拌ヘッド）を示す図である。フォームミルク用と異なるのは、撹拌羽根５４を備えていない点である。連結部材５６’と、第１ヘッド構成部材５２’と、第２ヘッド構成部材５３’については、基本的には同じである。また永久磁石６０’の個数および配置についても第１撹拌ヘッド５０と同じである。

＜撹拌ヘッドの収容＞
上記のように２つの撹拌ヘッド５０を使用する場合、一方の撹拌ヘッド５０’は使用しない。そこで、図２Ａに示すように、ベース本体１の下部ベース部１０に収容凹部１０ｂが設けられている。収容凹部１０ｂの底部に反対側（内部）には、ステンレス等の磁性体で形成されるフレーム部材１３が設けられる。撹拌ヘッド５０は永久磁石６０を有しているので、その磁力を利用して収容凹部１０ｂに保持させることができる。

＜ヒーターカバーの構成＞
図９は、カップ体２をベース本体１から取り外した状態を示す。カップ体２の内部のミルクを加熱した後にカップ体２を取り外すと、ヒーター６２の上面６２ａが露出して手で不用意に触ると火傷の危険性がある。そこで、ヒーターカバー４を設けている。ヒーターカバー４は、ヒンジ軸４ａ周りに回転可能に軸支されている。ヒンジ軸４ａは、ベース本体１の上部ベース部１１に設けられる。ヒーターカバー４には規制部４ｂが一体形成されており、図３に示す状態で安定して支持されるようにしている。図１０は、ヒーターカバー４によりカバーした状態を示している。

図１に示すように、ヒーターカバー４には多数の小孔４ｃが形成されている。これは放熱のために設けられる。また、ヒーターカバー４の裏面には３カ所に弾性部材４ｄが設けられている。これは、図１０のようにカバーしたときにクッションの役割を果たす。弾性部材４は、シリコンゴム等により形成される。

＜センサーの構成＞
図２Ａ及び図４に示すように、温度センサー７０とカップ検出センサー７１が設けられる。温度センサー７０は、バネ７２に上方に突出する方向に付勢されており、その先端部７０ａが飲料容器２０の底面２０ａに接触することができる。これにより、飲料容器２０内のミルクの温度の検出を行う。

カップ検出センサー７１もその先端部７１ａがバネにより上方に付勢されており、その先端部７０ａが飲料容器２０の底部２０ａに接触することができる。これにより、カップ体２（飲料容器２０）の有無を検出することができ、カップ体２が存在しない時にヒーター６２が加熱されないように制御する。

＜制御ブロック図＞
図１１は制御ブロック図である。制御部８０は、あらかじめ組み込まれたプログラムに従い、所定の制御を行う。各操作部１１ａ，１１ｂ，１１ｃの操作入力と、温度センサー７０、カップ検出センサー７１の検出結果に従い、モーター１５とヒーター６２とサーモスタット８１に対する制御を行う。また、撹拌ヘッド５０の有無を検出するためのヘッド検出部８２の制御も行う。撹拌ヘッド５０が軸部５１に装着されていない時は、モーター１５の負荷が軽くなる。上記ヘッド検出部８２の機能に基づき、この負荷の大小は、モーター１５の電流値から検出することができる。

なお、撹拌ヘッド５０が軸部５１に装着されていないと検出されたときは、モーターの駆動を停止させるとともに警告表示（例えば、音声、ランプ表示）を行う。

＜作動シーケンス＞
次に、本実施形態に係るミルクフォーマーの作動シーケンスについて説明する。

＜ホットミルクフォームとホットミルク＞
ホットミルクフォームとホットミルクを作製するときの作動シーケンスは同じである。いずれも操作部１１ｂの押圧操作によりシーケンスが開始する。ただし、ホットミルクフォームを作製するときは第１の撹拌ヘッド５０を使用し、ホットミルクを作製するときは第２の撹拌ヘッド５０’を使用する。

操作部１１ａをオンにして電源を入れた状態にし、飲料容器２０に適量のミルクを入れて、カップ体２をベース本体１の上にセットする。次に、操作部１１ｂを操作する（ｔ０）。温度センサー７０により温度が所定値以下（例えば、３０℃）の場合は、ヒーター６２を加熱する。この動作は、図１２Ａの（Ａ）に示される。そして時間ｔ６経過後に、サーモスタットのオン／オフ制御を行う。この時間ｔ６の時点で、ミルクの温度が適切になるように設定される（例えば、６２℃）。このオン／オフ制御を所定時間行った後、ヒーターを停止する（時間ｔ７）。

操作部１１ａをオンにしたときに温度センサーの検出温度が３０℃を超え６０℃以下の場合は、時間ｔ４（例えば、２０秒）後に、ヒーター６２の加熱を開始する。このシーケンスは（Ｂ）に示される。そして時間ｔ６経過後に、サーモスタットのオン／オフ制御を行う。ｔ６以後の制御は、（Ａ）と同じである。

操作部１１ａをオンにしたときに温度センサーの検出温度が６０℃を超えているとき、かつ、操作部１１ａのオンから２０秒経過後における検出温度が６０℃以下の場合のシーケンスは、（Ｃ）に示される。このシーケンス（Ｃ）は（Ｂ）と同じである
操作部１１ａをオンにしたときに温度センサーの検出温度が６０℃を超えているとき、かつ、操作部１１ａのオンから２０秒経過後における検出温度も６０℃を超えている場合のシーケンスは、（Ｄ）に示される。この場合は、時間ｔ５（例えば、３０秒）後に、ヒーター６２の加熱を開始する。その後の動作は、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）と同じである。

温度センサー７０による検出のシーケンスは（Ｅ）に示される。時間ｔ８において、検出動作をオフにする。

モーター１５の動作は（Ｆ）に示される。操作部１１ｂの操作の後、モーター１５をオンにし続けるのではなく、一旦、時間ｔ１（例えば、０．５秒）でオフにし、時間ｔ２（例えば、１．５秒）でオンにする。これは、永久磁石による磁力により撹拌ヘッド５０を回転させるに際して、確実に撹拌ヘッド５０がモーター１５の回転に追従するようにするためである。モーター１５の回転開始前は、第１永久磁石群６０Ａと第２永久磁石群６１ＡのＮ極とＳ極が向かい合っているとは限らない。そこで、最初は短時間モーター１５を回転させ、その後、継続してオンにするようにしている。これにより、確実に撹拌ヘッド５０を回転させることができる。

また、モーター１５は時間ｔ８でオフになるが、いきなりオフにするのではなく、時間ｔ７で一旦２０〜８０％の電力で駆動した後に、オフにする。これにより、モーター停止時の衝撃を緩和する。

カップ検出センサー７１の動作は（Ｇ）に示される。ヒーター６２の加熱とモーター１５の回転をさせるためには、カップ検出センサー７１によりカップ体２が検出されていることが必要である。カップ体２がベース本体１の上に載置されていない状態では、モーター１５の回転とヒーター６２に対する加熱は行われない。これにより、安全性を保つとともに無駄な電力の消費を防止する。従って、ミルクの加熱が途中段階であっても、不用意にカップ体２が取り外された場合は、モーター１５を停止させ、ヒーター６２の加熱も停止させる。

ヘッド検出部８２による検出動作は、時間ｔ４で開始し時間ｔ７で停止する。これは、撹拌ヘッド５０は装着されているか否かを検出するためである。検出開始はモーター１５の連続回転が開始する時間ｔ３以後に設定される。撹拌ヘッド５０が装着されていなければ負荷が軽くなるので、モーター１５に流れる電流が所定値以下になる。撹拌ヘッド５０がなければ、泡立ちミルクを作製できないので、撹拌ヘッド５０の有無を検出するようにしている。

＜アイスミルクフォーム＞
次にアイスミルクフォームを作製するときのシーケンスを図１２Ｂにより説明する。モーター１５の立ち上がりの制御を（Ｋ）に示す。これは、図１２Ａの場合と同じである。カップ検出センサー７１の動作は（Ｌ）に示される。これも図１２Ａの場合と基本的に同じである。ヘッド検出のシーケンス（Ｍ）も図１２Ａの場合と同じである。

アイスミルクフォームを作製するときは、操作部１１ｃを操作し、時間ｔ４経過後（例えば、３０秒）に、ヒーター６２のオン／オフ制御が行われる。このシーケンスは（Ｉ）に示される。ｔ４の時点で、温度センサー７０による温度検出が３０℃以下の場合、ヒーター６２をオンにする。以後は、オン３秒、オフ７秒（パルス駆動）を時間ｔ５まで繰り返す。また、時間ｔ４の時点で、温度が３０℃以上の場合は、ヒーター６２に対する加熱は行われない。

＜カップ体の別実施形態＞
図１９は、カップ体２の別実施形態を示す図である。この実施形態ではミルクを他の容器に注ぎやすいように、くちばし部２５（ガイド部）が設けられている。このくちばし部２５は、飲料容器２０や上部カップ支持体２１と一体形成することもできるが、くちばし部２５のみを単独部材として作製し、くちばし部のない飲料容器２０や上部カップ支持体２１に対して装着する構成も可能である。これにより、くちばし部が設けられていないカップ体２についても、ミルクを注ぎやすくすることができる。

＜カップ体のカバー構成＞
次にカップ体２の下部のカバー構成について説明する。ミルクを加熱した後は、カップ体２の飲料容器２０の底部２０ａは熱くなっているので、不用意に手で触れないようにしておく必要がある。そこで、カップ体２の下部にカバー部材を設けるようにしている。

＜第１実施形態に係るカバー構成＞
第１実施形態に係るカバー構成を図１３に示す。図１３Ａは、カップ体２をベース本体１から取り外した状態を示す図である。カバー部材１００は、カップ体２を構成する下部カップ支持体２２の外周面を上下動可能に構成される。カップ体２を取り外したときは、自重によりカバー部材１００が下に下がるので、飲料容器２０の底部２０ａに触れにくくなる。

一方、図１３Ｂに示すように、カップ体２をベース本体１の上に載置させたときは、カバー部材１００が上方に持ち上がるように構成される。なお、カバー部材１００が上下動する範囲は、不図示のストッパーにより規制される。

＜第２実施形態に係るカバー構成＞
第２実施形態に係るカバー構成を図１４に示す。カバー部材１１０は、図１４Ｃに示すように、リング部１１０ａと、底蓋部１１０ｂと、これらリング部１１０ａと底蓋部１１０ｂとを連結する連結部１１０ｃが一体形成されて構成される。カバー部材１１０は、シリコン等の柔軟な素材により形成される。底蓋部１１０ｂを設けることで、飲料容器２０の底部２０ａが完全にカバーされる。

図１４Ｂに示すように、カバー部材１１０のリング部１１０ａは、下部カップ支持体２２の周面に固着する構成を採用することができる。カバー部材１１０は、柔軟性を有するので、カップ体２をベース本体１に載置したときには、連結部１１０ｃを曲げることで、底蓋部１１０ｂが邪魔にならないように載置することができる。また、リング部１１０ａを下部カップ支持体２２に固着しておくことで、カバー部材１１０を紛失してしまう恐れがない。

図１４Ａは、カップ体２を取り外した状態を示す。底蓋部１１０ｂを飲料容器２０の底部２０ａにかぶせておけば、底部に直接、手で触れることもなく、そのままテーブル等の上に載置させることができる。

＜第３実施形態に係るカバー構成＞
第３実施形態に係るカバー構成を図１５に示す。カバー部材１２０は、底蓋部１２０ａと、固着部１２０ｂと、底蓋部１２０ａと固着部１２０ｂとを連結する連通部１２０ｃとが一体形成されて構成される。カバー部材１２０は、シリコン等の柔軟な素材により形成される。底蓋部１２０ａを設けることで、飲料容器２０の底部２０ａが完全にカバーされる。

図１５に示すように、固着部１２０ｂをカップ体２の下部カップ支持体２２の外表面に固着する。固着方法はネジや接着などの適宜の方法で行うことができる。カバー部材１２０は、柔軟性を有するので、カップ体２をベース本体１に載置したときには、連結部１２０ｃを曲げることで、底蓋部１２０ａが邪魔にならないように載置することができる。また、固着部１２０ｂを下部カップ支持体２２に固着しておくことで、カバー部材１２０を紛失してしまう恐れがない。

図１５Ａは、カップ体２を取り外した状態を示す。底蓋部１２０ａを飲料容器２０の底部２０ａにかぶせておけば、底部に直接、手で触れることもなく、そのままテーブル等の上に載置させることができる。

＜第４実施形態に係るカバー構成＞
第４実施形態に係るカバー構成を図１６に示す。カバー部材１３０は、底蓋部１３０ａと、リング部１３０ｂと、底蓋部１３０ａとリング部１３０ｂとを連結する連通部１３０ｃと、取っ手部１３０ｄが一体形成されて構成される。なお、このカバー部材１３０は、カップ体２とは分離された別部材となる。カップ体２をベース本体１から取り外したときは、図１６Ａに示すように、カップ体２をカバー部材１３０のリング部１３０ｂの方から挿入すればよい。

底蓋部１３０ａを設けることで、飲料容器２０の底部２０ａが完全にカバーされる。カバー部材１３０を装着したまま、テーブル等の上に載置させることができる。

＜第５実施形態に係るカバー構成＞
第５実施形態に係るカバー構成を図１７に示す。カバー部材１４０は、底蓋部１４０ａと、ヒンジ部１４０ｂを有する。ヒンジ部１４０ｂは、カップ体２の下部カップ支持体２２に結合されている。底蓋部１４０ａのヒンジ部１４０ｂと反対側に係止部１４０ｃが一体形成されている。カップ体２をベース本体１から取り外すときは、図１７Ａのように、係止部１４０ｂを下部カップ支持体２２の外表面に形成された被係止部２２ｂに係止させる。

カップ体２をベース本体１の上に載置させるときは、係止状態を解除させればよい。係止部１４０ｂが柔軟性を有する樹脂で形成することで、容易に係止・係止解除をすることができる。

＜別実施形態＞
本実施形態では、永久磁石の個数は円周方向に沿って４つ配置されているがこれに限定されるものではなく、２個や３個、あるいは、５個以上配置してもよい。カバー部材１３０は、樹脂成型で一体的に形成することができる。ただし、カップ体２の飲料容器２０が載置される底蓋部１３０ａの底面にシリコンで形成された面を設けることが好ましい。

本実施形態では、第１永久磁石群と第２永久磁石群の組み合わせにより撹拌ヘッドを回転させているが、永久磁石群を電磁石により構成してもよい。例えば、磁気駆動機構として、第２永久磁石群６１Ａに代えて電磁コイルを採用してもよい。

本実施形態では、軸部５１と撹拌ヘッド５０は、蓋本体３０に対して相対的に回転可能に支持される実施形態を説明した。これに代えて、蓋本体３０と軸部５１を相対回転しないように結合し、軸部５１に対して撹拌ヘッド５０が相対回転可能に結合してもよい。

本実施形態において、撹拌羽根５４はコイル状の形状を有しているが、羽根の形状は特定の形状に限定されるものではない。

本実施形態に係るミルクフォーマーは、フォームミルクとホットミルクの両方を作製できる機能を有するが、フォームミルクのみを作製する機能を有するものであってもよいし、さらに、他の種類の飲料を作製できる機能を有していてもよい。

本実施形態において、ヘッド検出部８２を電流検出により行っているがこれに限定されるものではない。撹拌ヘッドの有無をセンサー（光学センサー、機械センサー等）により検出するようにしてもよい。

１ ベース本体
２ カップ体
３ カップ蓋
４ ヒーターカバー
５ 撹拌機構
１０ 下部ベース部
１０ｂ 収容凹部
１１ 上部ベース部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 操作部
１５ モーター（アクチュエータ）
２０ 飲料容器
２０ａ 底部
２１ 上部カップ支持体
２２ 下部カップ支持体
２３ 底部カップ支持体
５０ 撹拌ヘッド
５１ 軸部
５２ 第１ヘッド構成部材（支持部材）
５２ 第１凹部（支持面）
５３ 第２ヘッド構成部材（支持部材）
５３ａ 第２凹部（支持面）
５４ 撹拌羽根
６０ 第１永久磁石
６０Ａ 第１永久磁石群
６１ 第２永久磁石
６１Ａ 第２永久磁石群
６２ ヒーター（加熱装置）
７０ 温度センサー
７１ カップ検出センサー
１００，１１０，１２０，１３０，１４０ カバー部材

Claims (16)

1. ベース本体と、
   このベース本体上に配置されるカップ体と、
   このカップ体上に配置されるカップ蓋と、
   カップ体内のミルクを撹拌するための撹拌機構と、を備えるミルクフォーマーであって、
   前記撹拌機構は、撹拌ヘッドとこの撹拌ヘッドを支持するための軸部とを備え、
   前記撹拌ヘッドを非接触方式で磁気駆動するための磁気駆動機構が、前記ベース本体の前記カップ体底面の下部に備えられていると共に、前記撹拌機構が前記軸部を介して前記カップ蓋に取り付けられることを特徴とするミルクフォーマー。
2. 前記撹拌ヘッドは、回転周方向に沿って等間隔で配置される第１永久磁石群を備えることを特徴とする請求項１に記載のミルクフォーマー。
3. 前記磁気駆動機構は、前記第１永久磁石群に対向配置される第２永久磁石群と、この第２永久磁石群を回転させるアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項２に記載のミルクフォーマー。
4. 前記撹拌ヘッドは、前記第１永久磁石群の周囲に配置される撹拌羽根を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のミルクフォーマー。
5. 前記撹拌羽根は、前記第１永久磁石群を支持する支持部材に形成された支持面に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載のミルクフォーマー。
6. 前記撹拌ヘッドは、複数種類用意されており、前記軸部に対して交換可能に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のミルクフォーマー。
7. 前記撹拌ヘッドを収容する収容部が前記ベース本体に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のミルクフォーマー。
8. 前記収容部は、前記ベース本体の底部に設けられた収容凹部であり、磁力により前記撹拌ヘッドを保持させることを特徴とする請求項７に記載のミルクフォーマー。
9. 前記第２永久磁石群の周囲を取り囲むように加熱装置が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のミルクフォーマー。
10. カップ体の有無を検出するためのセンサーが前記ベース本体に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のミルクフォーマー。
11. 前記加熱装置の加熱面をカバーするヒーターカバーが、前記ベース本体に回動可能に軸支されていることを特徴とする請求項９に記載のミルクフォーマー。
12. 前記カップ体は、飲料容器と、その周囲に配置される上部カップ支持体と、底部カップ支持体とを少なくとも備え、前記飲料容器の底面よりも、前記底部カップ支持体の下端部が突出するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のミルクフォーマー。
13. 前記底部カップ支持体は、柔軟性を有する素材により形成されることを特徴とする請求項１２に記載のミルクフォーマー。
14. 前記飲料容器の底面をカバーするためのカバー部材を設け、底面をカバーする状態と、底面を露出させる状態に設定可能にしたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のミルクフォーマー。
15. 前記カバー部材は、カップ体の外表面に回動可能に軸支されることを特徴とする請求項１４に記載のミルクフォーマー。
16. 前記撹拌ヘッドの前記軸部に対する装着の有無を検出するヘッド検出部を備えていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のミルクフォーマー。
    

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