JP4604031B2 - カプセルから異なる泡量の飲料を小出しするシステムと方法 - Google Patents

Description

本発明は、カプセルから飲料を放出させる方法、それも、前記カプセルが、圧力下で抽出されるように設計され、かつ飲料等の食品を調製するための物質を内包している形式のものに関する。

圧力下で抽出されるように設計され、飲料を調製するための物質を内包するカートリッジは、市販されている。これらのカートリッジにより、操作上の利便性が得られると同時に、再生産可能な抽出条件が得られ、内包される物質の新鮮さが確保される。これにより、一定品質の飲み物が確実に得られる。ヨーロッパ特許ＥＰ ０５１２４６８には、その種の一カートリッジが開示されている。このカートリッジは、抽出システム内へ挿入する意図のもので、該システム内でカートリッジに流体が注入され、カートリッジは、注入流体の圧力作用で上昇する部材を含むシステム支持部にぶつかって開かれる。このカートリッジの問題点は、カートリッジから抽出される飲料が、この支持部の上を流れて導管部材を通過することであり、このことは、炒って挽いたコーヒー以外の物質を内包するカートリッジをこのシステムで抽出することは、飲料が支持部上に残るため、汚染や味の上の理由により難しいことを意味している。

２００２年１月１６日付けで提出された、ネステックＳＡの同時係属国際出願ＰＣＴ／ＥＰ０３／００３８４は、前記欠点が除去された新しい種類のカプセルに関わるものである。すなわち、このカプセルでは、内包する種々の物質を必要に応じて抽出でき、かつ飲料の調製や吐出が、飲料が必要なときにはいつでもシステムの他の部分に接触することなしに、可能である。この同時継続国際出願のカプセルは、圧力下で抽出するように設計され、物質を内包する閉鎖チャンバと、飲料が調製された後、カプセルに穿孔する手段とを含み、使用時には飲料をカプセルから吐出できる。カプセルの穿孔は、穿孔手段と閉鎖チャンバの保持部分とを相対接触させることにより達せられるが、この相対接触は、チャンバ内の流体の圧力上昇の作用により行われる。

この発明の一つの原理は、各カプセルが、抽出時にカプセル内へ注入される流体の圧力上昇により起動されるカプセル自体の穿孔手段を含むことにある。この発明の別の原理は、カプセルが、システム又は抽出装置の部材との接触を回避させ得る、又は少なくとも極めて少なく低減させ得るカプセル自体の導管手段を有する吐出通路を備えていることにある。
前記の単独の原理又は組み合わせた原理の結果、さまざまな異なる種類の物質が前後して抽出でき、しかも味が損なわれたり、物質が混ざり合うことはなくなる。このカプセルは、したがって、水で抽出又は溶解する極めてさまざまな性質の、及び／又は取り合わせの物質を内包できる。したがって、どのような煎じ物質や溶解可能な物質も考えられる。そのさい、抽出／煎じ出し又は溶解のいずれの場合も、液体は、熱湯、冷水、温湯のいずれかである点を明確に理解する必要がある。本発明は、技術上のこれらの長所を認識し、新規なシステムと方法で具体化したものである。

したがって、本発明は、飲料生成物質を内包するカプセル内へ圧力下の流体を注入することにより、異なる泡量を有する異なる飲料を選択的に吐出させるシステムに関するものである。これらのカプセルは、通常、物質を内包するチャンバと、チャンバ内に一定の抽出圧力が保持されて後に、カプセルからの飲料放出が可能になるようにされた飲料小出し構造物とを含んでいる。このシステムは、抽出装置と、抽出装置内で選択的に使用される第１及び第２のカプセルとを含み、第１のカプセルは第１飲料小出し構造物を有し、該構造物は、飲料が完全に吐出される前に、カプセル内に第１抽出圧が保持されるように構成され、かつ内部に配置され、第２のカプセルは第２飲料小出し構造物を有し、該構造物は、飲料が完全に吐出される前に、カプセル内に第２抽出圧が保持されるように構成され、かつ内部に配置されている。好ましくは、第１抽出圧力は第２抽出圧力より高いので、第１カプセルからの飲料放出時に発生する泡量は、第２カプセルにより発生する泡量より大である。これにより、システムの利用者は、所望の泡量の飲料を生成するカプセルを選択できる。

好ましくは、第１と第２のカプセルは、各々事実上等しい外部の構成及び形状を含んでおり、各カプセルの下部は、飲料を吐出する前に飲料を捕集するように構成かつ位置決めされている。また、各カプセルの下部には、概して開口が設けられ、該開口が、システムの他の部分と接触したり他の部分を汚染したりすることなしに利用者に飲料を小出しするための吐出路を形成している。一好適実施例では、飲料小出し構造物がカプセル下部に備えられ、これらの構造物の異なる抽出圧力が該構造物の異なる構成によって達せられている。これら飲料小出し構造物の異なる構成には、通常、（ａ）ダイアフラムと穿孔プレートとの組み合わせと、（ｂ）単独で、又は支持板と組み合わされて使用される多孔質材料製のフィルタ部材とが含まれている。該構造物のこれら異なる構成の幾つかの好適実施例を、ここに挙げておく。

例えば、本発明の種々の有利な実施例は、次の構成の少なくとも１つを含んでいる：
（ａ）第２カプセルのダイアフラムが第１カプセルのダイアフラムの厚さとは異なる厚さを有していること、
（ｂ）第２カプセルのダイアフラムが第１カプセルのダイアフラムと異なる穿孔抵抗を有する材料製であること、
（ｃ）第１カプセルの穿孔プレートが第２カプセルの穿孔プレートと異なること。
加えて、一方のカプセルはダイアフラムと穿孔プレートとを含むようにし、他方のカプセルは支持板により任意に支持されるフィルタ部材を有するようにしてもよい。

飲料小出し構造物の更に好ましい構成は、次の特徴の少なくとも1つを含んでいる：
（ａ）第２カプセルのダイアフラムが第１カプセルのダイアフラムより薄い厚さを有し、第１と第２のダイアフラムが可とう性材料製であり、厚さの比率が１．２５：1〜５：１であること、
（ｂ）第２カプセルのダイアフラムが、厚さ約５〜３０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムであり、第１カプセルのダイアフラムが厚さ約２０〜８０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムであること、
（ｃ）第１カプセルの穿孔プレートが第２カプセルの穿孔部材とは鋭さの異なる穿孔部材を有していること、
（ｄ）第１カプセルの穿孔プレートが第２カプセルの穿孔部材とは異なる数の穿孔部材を有していること。

互に異なるダイアフラムが使用されている実施例の場合、各カプセルの穿孔プレートは、複数の穿孔部材を含んでいる。これらの穿孔部材は、発生させたい所望の泡量に応じて等しい部材にしたり異なる部材にしたりすることができる。例えば第１カプセルは、平らな先端で終わる多数の突起を含み、第２カプセルは、尖った先端で終わる多数の突起を含むようにもできれば、第１と第２のカプセルが各々多数の突起を有するようにし、しかも第２カプセルのほうが第１カプセルより多数の突起を有するようにすることもできる。
これらの実施例では、飲料の小出しは、カプセル内への流体注入により、ダイアフラムが穿孔プレートと接触することで穿孔されるか、又は流体注入によりカプセルに内圧が与えられ飲料がフィルタ部材を強制通過させられることで行われる。チャンバ内圧の上昇により、各カプセルのダイアフラムが移動して穿孔プレートと接触し、ダイアフラムが穿孔され、カプセルから飲料が小出しされるようにするか、又はチャンバ内の飲料がフィルタ部材を強制通過させられて、カプセルから小出しされるようにする。

本発明は、またカプセルへ流体を供給する装置と、選択したカプセルを使用位置に保持するホールダとを含み、該流体を供給する装置から流体を受け取ってカプセル内で飲料を生成することを特徴としている。このカプセルホールダは、好ましくはカプセルの外輪郭と等しい寸法及び形状に構成された凹部を有しており、また流体を供給する装置は、好ましくは、カプセルがカプセルホールダ内に配置された場合に、カプセル内へ流体を注入するための少なくとも１つの流体注入部材を含んでいる。
このシステムは、２個〜２０個の第１組のカプセルと２個〜２０個の第２組のカプセルと協働する。第１組のカプセルは第１パッケージで供給され、第２組のカプセルは第２パッケージで供給される。

最後に、本発明は、また飲料生成物質を内包するカプセル内へ圧力下で流体を注入することで飲料を生成するシステムによって、利用者が所望の泡量を有する飲料を生成する方法に関するものであり、該カプセルが、物質を内包するチャンバと、飲料がカプセルから放出可能になる前に、チャンバ内に一定の抽出圧が保持されるようにされた飲料小出し構造物とを含んでいる。この方法は、第１と第２のカプセルが、システム内で選択的に使用されるように備えられ、第１カプセルは、飲料の放出前に、カプセル内に第１抽出圧が保持されるように構成かつ配置された第１飲料小出し構造物を有し、第２カプセルは、飲料の放出前に、カプセル内に第２抽出圧が維持されるように構成かつ配置された第２飲料小出し構造物を有しており、第１抽出圧が第２抽出圧より高いため、第１カプセルからの飲料放出時には、第２カプセルの場合より多量の泡が生成される。したがって、利用者は、第１又は第２のカプセルを選択して、飲料の生成及び小出しのためのシステム内へ選択したカプセルを導入することで所望の泡量の飲料を得ることができる。

添付図面を参照することで、説明はより理解しやすくなるだろう。
本発明は、既述のようなカプセルを使用するシステムと、該カプセルの恩恵に係わり、更に、異なる泡量を飲料に与えることに関係している。事実、重要な恩恵は、カプセルの事実上等しいフォーマットの範囲内で異なる泡特性を有する飲料を提供できる点である。したがって、固有の性質は等しいが泡量は異なる飲料、例えばクリーム・コーヒー又は泡なしコーヒー、泡立て茶又は泡なし茶等を供与できる一方、使用されるのは、単一の装置と、好ましくは、等しい又は事実上等しいフォーマットの、すなわち等しい寸法及び外側の設計のカプセルである。
したがって、カプセル内部で制御される圧力に応じて極めて異なる泡特性の飲料を供与することが可能である。第１組のカプセルでは、例えばクリーム入りのショート・エスプレッソコーヒーを生成でき、第２組のカプセルでは、異なる種類の消費者の期待に沿うように、エスプレッソコーヒー又はインスタントコーヒーで、泡が上にほとんど、又はあまり発生していないものが生成できる。

全体として、各組のカプセルは、消費者が容易に区別できるように、外側から識別できる異なるコード、例えば異なる色、名称、デザイン、包装、その他の種類のコードを使用して、市販することができる。好ましくは、第１組のカプセルと第２組のカプセルとは、別の包装にした後、別個の厚紙スリーブか、薄手のプラスチック製袋か、その他適当かつ便利な、技術上広く知られた包装で市販される。
本発明の文脈の中では、１組のカプセルとは、少なくとも１つのカプセル、好ましくは２つ以上の１揃いのカプセルを意味する。これらカプセルには、理論的には最大数の制限はないが、上限は概して少なくとも１０個から２０〜２５個以上だろう。１００〜２００個以上のカプセル入り大型カートンも、所望とあれば、容易に実現できる。第１組と第２組のカプセルは、概して別個に包装されるが、利用者が色、標識、その他の識別指標で異なるカプセルを区別できる場合には、一緒に包装することもできよう。

抽出圧は、カプセル内へ入り物質を通過してカプセルの他方の側から出る流体により物質が抽出される間の最大圧力と定義される。
好ましくは、カプセルの飲料小出し構造物は穿孔手段と保持壁との組み合わせによって形成され、これにより保持壁の穿孔が、穿孔部材とチャンバの保持壁との相対接触によって達せられ、かつチャンバ内の流体の圧力上昇の作用下で行われる。「相対接触」という表現は、穿孔手段か、チャンバのダイアフラム又は保持壁か、もしくはその両方が、一方が他方に対して移動でき、それにより穿孔させることを意味すると理解されたい。
したがって、第１原則では、第１と第２双方の組のカプセルの飲料小出し構造物は、非透過性保持壁と穿孔手段とを含み、穿孔が、穿孔手段と閉じられたチャンバの保持壁との相対接触により達せられ、チャンバ内の流体圧力上昇の作用下で行われる。第１組のカプセルの保持壁は、第２組のカプセルの穿孔手段より高い抽出圧で穿孔手段と接触することで穿孔される。

穿孔手段は、チャンバ内側に収容できるので、チャンバ内の流体圧力上昇の作用によるスラストによって移動させられチャンバの保持壁にぶつかる。あるいはまた別の形式として、穿孔手段をチャンバの外側に収容して、保持壁が圧力上昇の作用で移動して穿孔手段に対してぶつかるようにしてもよい。この場合、穿孔手段は、カプセル内に、ただし物質を内包するチャンバ外に収容できる。
チャンバは、言うまでもなく、抽出圧の保持に十分なだけ保持壁によって閉じられているものと理解せねばならない。カプセルは、かならずしも完全に不透過性でなくともよく、例えば注入流体が入り口のところで透過可能であってもよい。チャンバは、酸素に敏感な物質を内包する場合は、酸素不透過性でなければならない。
より好ましくは、穿孔手段は、少なくとも１つの穿孔プレートを含み、保持壁は少なくとも１個の穿孔プレートによって穿孔される可とう性のダイアフラムを含んでいる。

したがって、第２組のカプセルは、好ましくは、第１組のカプセルのダイアフラムより容易に穿孔可能なダイアフラムを有するように設計される。第２組のカプセルのダイアフラムがより容易に穿孔できることで、比較的低い抽出圧がカプセル内に発生するため、最終的にはカップ内の泡の高さがより低くなる。
第２組のカプセルのダイアフラムは、第１組のカプセルのダイアフラムより薄手にするのが、より好ましい。ダイアフラムの厚さは、種々の要因、例えば材料、所望する泡量、物質の性質、用量等に左右される。しかし、第２組のカプセルのダイアフラムは、第１組のカプセルのダイアフラムより、好ましくは少なくとも１．５倍、より好ましくは約２倍薄手である。
特に好結果が得られるのは、第２組のカプセルのダイアフラムが約５〜３０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムで、第１組のカプセルのダイアフラムが約２０〜８０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムの場合である。

通常、第１組のカプセルは、４〜１０グラムの挽いたコーヒーを内包でき、頂部にクリームの載ったエスプレッソ形式のコーヒーを供与するため、約３０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムを有する一方、第２組のカプセルは、４〜１０グラムの用量の同じ又は異なる挽いたコーヒーを内包しているが、泡の皆無又は僅かの一カップのコーヒーを供与するため、約１５マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムを有している。
別の形式として、又は異なる厚さと組み合わせて、第２組のカプセルのダイアフラムは、第１組のカプセルの材料より穿孔抵抗の小さい別の材料製にすることもできる。例えばダイアフラムは、等しい厚さで異なる穿孔特性を有する異なるグレードのポリマーで作ることもできる。
好ましくは、第２組のカプセルの少なくとも１つの穿孔プレートは、第１組のカプセルの穿孔プレートより鋭い輪郭を有している。穿孔プレートが鋭いほど、ダイアフラムと穿孔プレートとの相対接触による穿孔が生じる前に、チャンバ内には低い抽出圧を保持できる。

穿孔プレートは、多数の穿孔突起を含む面を形成できる。含まれ得る突起の数は、１〜１００、好ましくは１０〜５０である。
したがって、一実施例では、第１組カプセルの穿孔プレートの穿孔突起数が第２組のカプセルの穿孔プレートの穿孔突起数より多い。このような構成が好ましいのは、突起の数がより多ければ、全面にわたって保持壁と接触する面が、より大きくなり、この大きい接触面が、圧力分散手段として働き、かつ穿孔前に流体圧力をカプセル内側で十分に高く上昇させうる作用を有するからである。逆に、突起数が少なければ、ダイアフラム上に、より局所的な圧力が働くことで、より破れやすくなったり切れたりして、チャンバ内に保持される抽出圧が低下する。
好ましくは、第２組のカプセルの穿孔プレートの突起は、先端を第１組のカプセルの穿孔プレートの突起より鋭利及び／又は細くに作ることができる。

例えば、一好適実施例では、第１組のカプセルは、平らな先端で終わる多数の先細の突起を含んでいる。この構成により、抽出圧力は比較的高く、例えば約４〜８バールに保持できる。第２組のカプセルでは、突起は、好ましくは鋭利な先端で終わっている。この構成により、約１．２〜４バールの、より低い抽出圧を保持できる。
別の実施例では、第１組のカプセルの保持手段が不透過性の保持壁と穿孔手段とを含んでおり、しかも、穿孔は、穿孔手段とチャンバの不透過性保持壁との相対接触によって達せられ、かつチャンバ内の流体圧力の作用下で行われ、第２組のカプセルの保持手段が透過性保持壁を含み、該保持壁が、飲料の放出を可能にし、第１組のカプセルの保持手段より低い抽出圧を維持することができる。

当業者は、既に、特定飲料内に得られる泡量が、ダイアフラムと穿孔部材の妥当な選択によって達せられることが理解されよう。最大量の泡を得る場合には、穿孔抵抗を有する材料製の比較的厚手のダイアフラムが、比較的多数の平らな又は非鋭利の穿孔部材と組み合わせて使用される。なぜなら、それによって、液体がカプセルを出る前にたどる最大多数の曲がりくねった径路に加えて、カプセル内に最大圧力が達せられるからである。言うまでもなく、ダイアフラムと穿孔部材とは、カプセル壁部又はカプセル壁部にヒートシールされた蓋壁部より前に破れるように設計されている。泡の所望量が少量又は皆無の場合、穿孔しやすい材料製の比較的薄手のダイアフラムが、少数の極めて鋭利な穿孔部材と組み合わせて使用される。これによって、カプセル内圧が、泡発生を避けるのに十分な低さに保たれる。

泡が小量の又は皆無の飲料を得る別の形式は、ダイアフラム及び穿孔部材ではなく、フィルタ部材を利用することである。特に、第２組のカプセルの透過性保持壁がフィルタを含むことができ、かつ任意に支持板をフィルタ下に配置することでフィルタの破断や裂断が防止される。フィルタは、適当な紙、ファイバー、その他適当な多孔質材料で作ることができる。フィルタは、またシート又はマットの形式で備えてもよい。マットの厚さ及び材料はカプセル設計者の所望に応じて変更できる。薄手のフィルタが所望の時には、支持板でカプセル内の適切な位置にフィルタを保持する。支持板は、多孔質であるか又は少なくとも十分な穴又は開口を有していて、フィルタを通過する飲料が、支持板を通過してカプセルから吐出されるようにせねばならない。あるいは又はフィルタの寸法をカプセル底部一杯になるようすれば、カプセル下部の壁部によって得られる以外の支持は不要になろう。フィルタは、最終製品の所望の品質又は透明性が得られるように、また泡が少量又は皆無の飲料が得られるように選択できる。

概して、少量の泡の飲料が生成される場合は、第２組のカプセルによって生成される。しかし、多量の泡を有する飲料は、第１組のカプセルを用い、穿孔手段及びダイアフラムの選択することで得ることができる。例えば第１組のカプセルはエスプレッソタイプのコーヒーを得るのに利用できるのに対し、第２組のカプセルは、泡群又は泡の皆無のコーヒーを調製するのに使用できる。
本発明のカプセルは、好ましくは飲料を捕集し吐出する手段をも有している。該手段は、カプセルを出る単一又は複数の飲料をマグ等の容器へ向け、かつ飲料がシステムの他の部分と接触するのを防止する目的を有している。この捕集及び吐出手段は、好ましくは、チャンバの保持壁全面に及ぶ広い横断面部分を含み、この部分に続いて、飲料を１方向又は幾つかの所望方向に集中させる小さい横断面の部分を含んでいる。広い横断面部と小さい横断面部とは、保持壁からカプセルの１つ以上の出口へ向かって朝顔形になっている連続的な１つの同じ部分を形成している。この部分は、例えば、少なくとも１つの出口穴で終わる下向きの凹状の内部形状のカップ部分でよい。

飲料は、カプセル内へ注入される液体の圧力により出口穴から強制的に吐出される。ダイアフラムと穿孔部材が使用される場合には、飲料は、ダイアフラムが穿孔された後に吐出される。フィルタを使用した場合は、カプセル内の液体圧により飲料がフィルタを通過させられた後、出口穴を通過してカプセルから吐出される。
カプセルの、閉じられたチャンバは、シェル半部又はカップとダイアフラム、もしくはカップとディスクのいずれかを含んでいる。その場合、閉じられたチャンバの材料は、好ましくはアルミニウム、アルミニウム／プラスチック複合材料、アルミニウム／プラスチック紙複合材料、単一層又は複数層のプラスチックから成る群から選択される。使用されるプラスチックは食品分野に適したプラスチックで、ＥＶＯＨ，ＰＶＤＣ，ＰＰ，ＰＥ，ＰＡ，ＰＶＣ，ＰＥＴから成る群及びこれらの組み合わせから選択される。

飲料を調製するための物質は、炒って挽いたコーヒー、茶、インスタントコーヒー、炒って挽いたコーヒーとインスタントコーヒーとの混合物、濃縮液、果実の抽出物、チョコレート製品、ミルクをベースにした製品、その他の乾燥又は濃縮食品物質、例えば乾燥ストックから成る群から選択される。本発明によれば、冷たい飲料、熱い飲料、温かな飲料のいずれもが同じように容易に調製できる。
本発明の方法により、多成分飲料が、単一又は多数のカプセル・ホールダを有するシステムによって簡単に抽出できる。カプセル・ホールダは、通常、下部のカプセル支持部材と上部の注入部材とを含んでいる。このホールダにより、抽出流体が、通常は水だが、導管とカプセル頂部を貫通する複数注入箇所とを介してカプセル頂部に達することができる。支持部材はカプセルを所定位置に保持し、カプセルの穿孔時には飲料が、支持部材に接触することなく下に置かれたカップ内へ直接に出口から吐出される。カプセル・ホールダは、通常、カプセルを受容する開位置から、カプセルが部材間にはめ込まれる閉位置へ運動可能である。

「穿孔する」とか「穿孔」という用語は、固形部分、可とう性部分、その他の部分、弱くされた部分又は部分的に開いた部分に対して、言葉の厳密な意味での穿孔によってのみでなく、切断、裂開、破断等の等価の手段で開口を作る機能を有する１つ以上の手段に関わるものである。
次に図面を見ると、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本発明の方法は、異なる種類の飲料を、特に抽出装置Ｄを使用して被抽出物質を内包するカプセルから調製する方法である。これらのカプセルは、異なる組又はシリーズのカプセルＣ１，Ｃ２．．．Ｃｎに属し、これらの組のカプセルは、抽出装置による抽出の結果として異なる泡特性を示し、しかも該泡特性は、カプセルが属する組に左右される。

概して、抽出装置は、個々のカプセルから新たに抽出される飲料を個別に供与するように設計されている。抽出される飲料は、コーヒー、茶、ココア等の飲料や、これらの混合物を含んでいる。抽出装置は、特に私宅の環境で有用であるが、私宅に限定はされない。したがって、この抽出装置は、例えば公共機関、オフィス、レストラン等、様々な飲料が、ほぼ同時に要求されるところでも有用となろう。この抽出装置は、カプセル内に圧力下で流体を、通常は水を供給する重要な構成部品を含んでいる。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明のシステム全体を略示したものである。少なくとも１つの流体管路７２を備えた装置が、流体をインジェクタ７０を介してカプセルに供給できる。カプセル・ホールダ７７は、カプセルを支持し、カプセルがインジェクタと適正かつ密接に接触を維持するように配置されている。流体圧力はポンプ７３によって流体管路に供給される。流体タンク７４はポンプの上流に設置され、２つ以上のカプセルに流体を供給するのに十分な量の流体を供給することができる。流体管路に沿ってタンクと抽出ヘッド７０，７４の間には加熱システムが設置され、流体を要求温度に加熱することができる。タンクは、また流体を温暖又は高温に維持できるボイラー等でもよい。スイッチ付きの制御板７６も、抽出サイクルを自動式に開始させるには、通常、有用である。抽出作業を制御かつモニタする個別の制御装置、例えば温度センサ、タイマー、流量計、圧力センサ、羽根、プローブ等を付加することもできる。

図２、図３、図４Ａ、図４Ｂは、比較的多量の泡を有する飲料を調製する本発明の方法を実施するための第１組のカプセルを示している。カプセルの大体の構造を、以下でこれらの図面につき説明する。また、圧力下の流体による抽出処理の結果として、第２組のカプセル、例えば図１のＣ２組のカプセルが、より少量の泡を発生するようにするには、第１組のカプセル、例えば図１のＣ１組のカプセルに対し考えられる可能な変更は、どのようなものかを説明する。
本発明のカプセルは、概してカップ２と穿孔可能な蓋３、溶接縁３１に沿ってカップの周部に溶接された例えばダイアフラムとを含んでいる。カップは、上部の画室２２と下部の画室２３との境界を形成する内側の肩２１を含んでいる。この肩のところにはダイアフラム４が溶接され、このダイアフラムが、上部画室２２に内包されている被抽出食品に対するカプセルの保持部材を形成している。蓋３、上部画室２２、ダイアフラム４が組み合わされて、一緒に、圧力下の流体注入時に加圧されるカプセルの、閉じられたチャンバを形成する。

穿孔を可能にする手段は、カップの下部画室２３に設けられている。この手段はプレート形状の穿孔部材８から成り、該穿孔部材は、下部画室２３内に座着し、かつ流体が圧力下で上部画室内に注入されると、カップのダイアフラム４と相対接触して協働する。
穿孔部材、つまり穿孔プレート８は、好ましくは、その表面にわたって分配された、ダイアフラム４に向いた多数の突起８１を含んでいる。
抽出時には、カプセルが抽出装置内へ配置され、図６に示したような針７１を含むインジェクタ７０によって、蓋３を貫通して水が注入される。水は、圧力下で抽出装置のポンプ（図示せず）によって注入される。水が閉じられたチャンバ内へ注入されると、圧力が上昇し、飲料保持手段のダイアフラム４が穿孔部材８に対して押し付けられることで、ダイアフラムが破れ、下に配置されたカップ又はマグ内へ飲料が吐出できる。

図４Ａに示すように、複数突起の間には、抽出液が流れる通路又は凹部８２が形成されている。穿孔部材８は、したがって飲料を通過させるフィルタの機能を有している。通路８２は、交差するパターンを形成する部材表面に所在するため、少なくとも部分的に突起８１を互に隔てている。飲料は、これらの通路に沿って流れ、穿孔部材８の周部８３に達し、そこからカップの下部画室２３内へ流入する（図２）。穿孔部材は、その周部にスリット８４等の多くの細い通路を有することができ、これらの通路が、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、泡調節部として役立ち、大きい泡はつぶし、小さい泡のみを通過させる。
図４Ｂに示すように、これらの泡は、先細の通路８７に集められる。これらの通路は、カプセルの下部画室２３の穿孔プレート８の下側に半径方向に設けられたリブ８８によって仕切られている。リブは、飲料を集めて吐出するための手段を形成し、カプセルを出る飲料の単一又は複数の飲料流を出口９へ、ひいてはカップへ方向づける。単一の出口９が、流れを好ましい方向に集中させる。

図２及び図４Ｂが示すように、リブ８８は、バッフル９１のところの出口９で終わっている。バッフルは、飲料の速さ及び速度を弱め、小出しされる前に飲料を集めるのを助ける。バッフル上方でリブ端部の背部をカットすることで開口９２が設けられ、飲料小出し前にカプセル下部で流体が分配されるようになっている。こうすることで、カプセルを出る飲料流が制御され、カプセルからの小出し時に飲料がほとばしり出たり、はねかかったりすることが防止される。
本発明の一態様によれば、この方法では、例えば図１Ｂに示す５個組みの箱入りカプセルＣ１として包装された第１組のカプセルを抽出することが考えられるが、その場合、この第１組のカプセルは、例えば同じく図１Ｂに示すような５個組みの箱入りカプセルＣ２として包装された第２組のカプセルより高い抽出圧が抽出処理中に保持されるように構成された保持手段を有している。

本発明の方法を実施する１つの好ましい形式は、ダイアフラム４を第１組のカプセルＣ１より第２組のカプセルＣ２の場合に、より容易に穿孔可能にすることである。１つの可能性は、ダイアフラム４を第２組のカプセルの場合には、より薄手にすることである。別の可能性は、ダイアフラム４を穿孔抵抗のより低い材料で作ることである。
別の構成では、第１組のカプセル用の穿孔部材８は、図８Ａに示すように、より鋭利でない穿孔部材８１０及び／又はより多数の突起を有するようにされる。第２組の穿孔部材８１１は、図５Ｂに示すようにより鋭利な輪郭及び／又はより少数の突起を有することで、より小さい穿孔面にわたってダイアフラムに接触する。図８Ａの穿孔部材は多数の先細の突起を含み、各突起が平らな先端で終わっているのに対し、図５Ｂの穿孔部材８１１は、多数の先細の突起を含み、各突起が尖端で終わっている。

穿孔部材の具体的な形状は決定的に重要なものではなく、ダイアフラムに多数又は少数の穿孔をする補助となるように要求に応じて変更することができる。例えば図４Ａ及び図４Ｂには切頭ピラミッド形（つまり４側面と平らな先端）が示されているのに対し、図５Ｂには円錐形、図８Ａには切頭円錐形が示されている。穿孔部材の側面の数は、決定的に重要なものではないが、１側面（円錐形の場合）、３側面、４側面、６側面のいずれかが好ましい。穿孔部材の高さ、又は先端の平らな面の大きさもまた、穿孔部材が穿孔機能を果たす場合に、決定的に重要なものではない。

図８Ｂ及び図８Ｃには、図８Ａの穿孔部材の基板が示され、図５Ａ及び図５Ｃには、図５Ｂに示した穿孔部材の基板が示されている。これらの基板は、カプセルの下部に合致するように構成され、かつ寸法付けされ、カプセルの下部によって支持される。穿孔部材は、周部にカットアウト部又は開口を有するプレート上に配置される。ダイアフラムが穿孔部材によって穿孔された後、生成された飲料は、プレートに沿って流れ、穿孔部材の周囲から開口を通過してカプセル下部内へ流入する。カプセル下部に捕集された飲料は、出口穴から直接に利用者の消費用の容器又はカップ内へ小出しされる。既述のように、生成された飲料は、抽出装置の他の部品又は部分にはまったく接触しないので、異なる複数飲料を、１つの飲料の残りが混ざって次の飲料の味の性質に影響することなしに、調製できる。

図７に示した更に別のカプセルは、図２及び図３の保持手段を有するカプセル同様、少ない泡が得られるカプセルである。図７のカプセルは、カップ２００と、カップ周縁に沿って密封された穿孔可能な蓋３００とを含んでいる。カップは、上部画室２２０と下部画室２３０との境界を形成する内部肩部分２１０を含んでいる。肩部分２１０には、支持板８００により支持された透過性保持壁４００の形式のフィルタが溶接され、支持板が保持壁４００の破断を防止する働きをしている。保持壁４００は、飲料流が通過できる複数の小さな開口又は孔を備えた薄壁が好ましい。既述のように、この保持壁は紙又はファイバに代えることができる。支持板は、それらの材料を支持するのに使用でき、これら双方により飲料は比較的低圧で通過でき、その結果、泡の発生が最小化されるか、阻止されるかする。支持板８００は、例えば格子又は剛性の穴あき波形版でよい。

例：下記のすべての例では、同じ抽出装置が、ポンプ、加熱器、水のインジェクタ、その他装置の他の部材に関し、すべて変更なしで使用された。
例１：泡を伴ったコーヒー
挽いたコーヒー７グラム（ノイハウス式カラー試験ＩＩにより測定した１０５ＣＴｎａで炒ったコロンビア、コスタリカ、エチオピアのコーヒー豆各１／３のブレンド）を、底部に厚さ３０マイクロメートルのアルミニウム箔を有するプラスチック製カプセルに入れる。コーヒーは平均約４００マイクロメートルの粒度に挽く。抽出装置からカプセルに熱湯が注入されると、圧力が上昇し、アルミニウム箔には底部の穿孔手段より穴が開けられる。穿孔手段は、アルミニウム箔に向けた幾つかのスパイクを有するプラスチック製穿孔部材を含んでいる。この穿孔部材は、図４Ａに示されている。スパイクの幾何形状（切頭形）と数の多さのため、またアルミニウム箔の厚さのために、抽出圧は、アルミニウム箔が穿孔される前に平均６．４バールに上昇する。

約１１０ｇの水がカプセル内のコーヒーを通過できる。この結果、頂部に多量の泡層を有するコーヒーが得られる。この泡層は、カップの液面面積に応じて約０．５〜０．８ｃｍの厚さである。この泡層の稠度と持続性という別の特性は、砂糖の結晶を頂部に静かに載せると、泡層を通って沈下するのに数秒（約５〜１０秒）要する程度である。この例によって得られるカップの全体的な特徴は、豊かな香りと、主として、カップ頂部の厚い泡層により「エスプレッソ」コーヒーを思わせる点である。
あるいは又、カプセル内のコーヒーを通過できる水が約４０ｇだけである場合にも、豊富な持続性のある泡を特徴とする１杯の「エスプレッソ」が調製される。この例で調製される大型、小型両方のカップ・コーヒーは、味も見た目も、特にイタリア式「エスプレッソ」コーヒー製品に使用されるカップにより、極めて望ましいものになる。更に、この飲料の「エスプレッソ」的特徴を増し、かつ泡を豊富にするために、コーヒーの粒度を例えば２５０マイクロメートルに縮小することが可能であり、望ましくもある。

例２：泡を伴う茶
３ｇの茶（アッサム・ファニングズ）を例１のカプセルと等しいカプセルに入れる（３０マイクロメートルのアルミニウム箔、図４Ａに示す穿孔プレート）。抽出装置から熱湯１１０ｇが注入されると、抽出圧は５．２バールに上昇する。こうして調製された茶飲料もカップ液面上に泡を有している。この泡は、例１のコーヒーの場合より少ないが（通常０．２−０．５ｃｍ）、それでも、飲料を飲む間は飲料表面に残る程度には持続する。このことは、ある消費者には望ましいかもしれないが、泡は、概して高品質の茶のしるしとは受け取られない。

例３：泡の少ないコーヒー
例１と同じコーヒー（種類、分量、粒度測定）及び抽出システムを使用し、アルミニウム箔の厚さは１５マイクロメートルに減じた。穿孔手段として使用したプラスチック製穿孔プレートは等しいもの（図４Ａに示す）である。低い圧力で穿孔手段によって穿孔される薄手のアルミニウム箔の通性のため、抽出圧は２．９バールに減じられた。この結果、頂部に薄い泡層（０．１−０．２ｃｍ）を有するコーヒー飲料（１１０ｇカップ）が得られる。この層は、例１の泡層と異なり、その上に砂糖の結晶を載せても保持できない。

例４：泡の少ない茶
茶（例２と等しい種類及び量）は、例３で説明したのと全く同じように用意したカプセル（１５マイクロメートルのアルミニウム箔及び図４Ａに示したような穿孔手段）内に入れて使用した。その結果、抽出圧は１．９バールとなり、例２の場合の泡に比較すると、はるかに少ない泡が発生した。

例５：泡の少ない茶
例４と同じ茶を、３０マイクロメートルのアルミニウム箔と、より鋭利な穿孔手段（図５Ｂに示す）を特徴とするカプセルに入れて使用した。より鋭利な穿孔手段の影響で、抽出圧は１．５バールに降下し、このようにして作られた茶飲料は、例４の場合より僅かに泡が少なくなった。更に、薄いアルミニウム箔（１５マイクロメートル）をより鋭利な穿孔手段（図５Ｂに示した）と一緒に使用した。この結果、抽出圧は１．４バールとなり、カップ液面上の泡は極めて僅かとなった。概して、泡が極めて少ないか又は皆無の茶飲料は、消費者にはより受け入れられやすいと思われる。

例６：泡のないコーヒー／茶
例１−５で使用されたアルミニウム箔は紙フィルタに替えた。紙フィルタは、カプセル底部の周部にヒートシールされることでカプセル内に保持され、かつ多孔質プラスチックプレートで支持した。このプラスチックプレートは、便宜上、図４Ａに示した穿孔プレートを用いた。コーヒー７ｇ（例１と同じ）又は茶３ｇ（例２と同じ）がカプセル内へ入れられた。抽出装置からの熱湯１１０ｇで抽出中に、極めて僅かの圧力上昇（主として製品質量を通過する熱湯流による）が生じた。コーヒーの場合、抽出圧は１バールに達し、茶の場合は、抽出圧は０．５バールに達した。この低い圧力のため、いずれの飲料の液面にも泡は皆無であった。ある文化の場合（例えば米国又は英国）、消費者は泡のないコーヒーをより多く消費する（紙フィルタを用いる標準的な調製器によって調製する場合）。したがって、等しいカプセルフォーマットを事実上維持することで、この種の飲料を提供できるのが好ましい。泡なしの茶も、概して同じように好ましい。

カプセル底部に紙フィルタ又は他の透過性材料を使用する場合、各カプセル又は多くのカプセルを、製品内容が酸化や湿気による傷みから保護されるような入れ物に入れておくことが勧められる。あるいは又、出口９はプラスチックの接着フィルムのシールで覆うことができる。
略字：
ＰＥＴ＝ポリエステル
ＰＰ＝ポリプロピレン
ＥＶＯＨ＝エチレン及びビニルアルコールの共重合体
ＰＶＤＣ＝ポリ塩化ビニリデン
ＰＥ＝ポリエチレン
ＰＡ＝ポリアミド
ＰＶＣ＝ポリ塩化ビニル

本発明の方法の略示図。 本発明の方法の略示図であり、この方法により、少なくとも２つの別個の組又はシリーズの複数カプセルＣ１，Ｃ２のから抽出する単一の抽出装置Ｄを使用して異なる飲料を簡便な形式で調製できる。 本発明による第１組のカプセルの断面図。 図２のカプセルの斜視図。 図２及び図３に示した飲料小出し構造物の図で、第１組のカプセルに使用される穿孔部材と基板を示す斜視図。 図２及び図３に示した飲料小出し構造物の図で、第１組のカプセルに使用される穿孔部材と基板を示す底面図。 飲料小出し構造物の図で、第２組のカプセルに使用される穿孔部材と基板を示す側面図。 飲料小出し構造物の図で、第２組のカプセルに使用される穿孔部材と基板を示す、上方から見た斜視図。 飲料小出し構造物の図で、第２組のカプセルに使用される穿孔部材と基板を示す側断面図。 抽出装置内のカプセル保持凹部にはめ込まれた図２のカプセルを示す図。 フィルタ部材形式の飲料小出し構造物を有するカプセルを示す図。 別の飲料小出し構造物の図で、図２及び図３の第１組のカプセルに使用される別の穿孔部材と基板とを示す、上方から見た斜視図。 別の飲料小出し構造物の図で、図２及び図３の第１組のカプセルに使用される別の穿孔部材と基板とを示す側面図、図８Ｃは側断面図。 別の飲料小出し構造物の図で、図２及び図３の第１組のカプセルに使用される別の穿孔部材と基板とを示す側断面図。

符号の説明

２，２００ カプセルのカップ
３，３００ カプセルの穿孔可能な蓋、ダイアフラム
４ ダイアフラム、保持壁（保持手段が保持壁と穿孔手段とを含んでいる）
５ 被抽出物質
８ 穿孔手段（穿孔プレート及び穿孔部材又は突起を含む）
９ 出口
２１，２１０ 内側肩部分
２２，２２０ カップの上部画室（チャンバ）
２３，２３０ カップの下部画室（飲料小出し構造物）
３１ 溶接縁
７０ インジェクタ、抽出ヘッド
７１ 針
７２ 流体管路
７３ ポンプ
７４ 流体タンク
７５ 加熱器
７６ 制御盤
７７ カプセル・ホールダ
８１ 突起
８２ 流路又は溝
８３ 穿孔プレートの周部
８４ スリット
８７ 先細の通路
８８ リブ
９１ バッフル
９２ 開口
２００ カップ
４００ 透過性保持壁
８００ 支持板
８１０ 先端が鋭利でない穿孔部材
８１１ 先端が鋭利な穿孔部材
Ｃ１ 第１組のカプセル
Ｃ２ 第２組のカプセル

Claims (13)

1. 飲料生成物質を内包するカプセル内へ圧力下の流体を注入することにより異なる泡量を有する異なる飲料を選択的に供与するシステムであって、前記システムは、前記物質を内包するチャンバと飲料吐出構造物とを含む複数のカプセルを備え、該構造物が、チャンバ内に一定抽出圧を保持した後に、カプセルからの飲料流出を許容するようにされており、
   第１及び第２のカプセルが、システム内で選択的に使用可能にされており、該第１カプセルは、飲料が放出される前に、カプセル内に第１抽出圧を保持するように構成かつ配置された第１飲料吐出構造物を内部に有し、前記第２カプセルは、飲料が放出される前に、カプセル内に第２抽出圧を保持するように構成かつ配置された第２飲料吐出構造物を内部に有しており、第１抽出圧が第２抽出圧より高いため、第１カプセルからの飲料放出時に発生する泡が、第２カプセルから発生する泡より多量であり、これによって該システムの利用者は、所望の泡量を有する飲料を生成するカートリッジを選択でき、
   前記飲料吐出構造物の異なる構成が、ダイアフラム及び穿孔プレート又はフィルタ部材を含み、
   飲料吐出構造物の前記異なる構成が、次の構成、すなわち
   （ａ）第２カプセルのダイアフラムが、第１カプセルのダイアフラムと異なる厚さを有すること、
   （ｂ）第２カプセルのダイアフラムが、第１カプセルのダイアフラムと異なる穿孔抵抗を有する材料製であること、
   （ｃ）第１カプセルの穿孔プレートが、第２カプセルの穿孔プレートとは異なること、
   （ｄ）一方のカプセルがダイアフラム及び穿孔プレートを有し、他方のカプセルがフィルタ部材を有すること、
   のうちの少なくとも１つを含む、異なる泡量を有する異なる飲料を選択的に供与するシステム。
2. 前記第１と第２のカプセルが、各々事実上等しい構成及び外形を有し、各カプセルの下部が、飲料の吐出前に飲料を捕集するように構成かつ配置されている、請求項１に記載されたシステム。
3. 各カプセルの前記下部が開口を有し、該開口が、システムの他の部分に対する接触又は汚染なしに、利用者に飲料を吐出する流出通路を形成している、請求項２に記載されたシステム。
4. 前記飲料吐出構造物がカプセルの下部に配置される、請求項２又は請求項３に記載されたシステム。
5. 飲料吐出構造物の前記異なる構成が、次の構成、すなわち、
   （ａ）第２カプセルのダイアフラムが第１カプセルのダイアフラムより薄い厚さを有し、第１と第２のダイアフラムが可とう性の材料製であり、厚さの比が１．２５：１−５：１であること、
   （ｂ）第２カプセルのダイアフラムが、厚さ約５−３０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムであり、第１カプセルのダイアフラムが、厚さ約２０−８０マイクロメートルのアルミニウム製ダイアフラムであること、
   （ｃ）第１カプセルの穿孔プレートが、第２カプセルの穿孔部材とは異なる鋭さの穿孔部材を有すること、
   （ｄ）第１カプセルの穿孔プレートが、第２カプセルの穿孔部材と異なる数の穿孔部材を有していること、
   （ｅ）第１カプセルが、構成（ａ）〜（ｄ）のいずれか１つに記載された、ダイアフラムと穿孔プレートとの組み合わせを有し、第２カプセルが、フィルタ及び支持板を含むフィルタ部材を有していること、
   のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１に記載されたシステム。
6. 飲料の吐出が、穿孔プレートとの接触によりダイアフラムが穿孔されることで、又はカートリッジ内圧により飲料がフィルタ部材を通過させられることで達せられる、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたシステム。
7. 各カプセルの前記穿孔プレートが複数の穿孔部材を含み、
   （ａ）前記第１カプセルが平らにされた先端で終わる多数の突起を含み、前記第２カプセルが、鋭い先端で終わる多数の突起を含んでおり、又は、
   （ｂ）第１と第２のカプセルが、各々多数の突起を含み、しかも第２カプセルが第１カプセルより多数の突起を有している、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載されたシステム。
8. チャンバ内圧の上昇により、各カプセルのダイアフラムが移動して穿孔プレートと接触しダイアフラムが穿孔され、飲料がカプセルから吐出されるか、又はチャンバ内の飲料がフィルタ部材を通過させられてカプセルから吐出される、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたシステム。
9. カプセルに流体を供給する手段と、該流体供給手段から流体を受け取ってカプセル内で飲料を生成すべく選択したカプセルを作業位置に保持するカプセル・ホールダとを含むことを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたシステム。
10. 前記カプセル・ホールダが、カプセルの外輪郭と等しい寸法及び形状に構成された凹部を有し、前記流体供給手段が、カプセルがカプセル・ホールダ内に置かれた場合に、流体をカプセル内に注入するための少なくとも１つの流体注入部材を含むことを特徴とする請求項９に記載されたシステム。
11. 前記システムが、２−２０個の第１組の第１カプセルと、２−２０個の第２組の第２カプセルと協働する、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載されたシステム。
12. 前記第１組のカプセルが第１パッケージ内に用意され、前記第２組のカプセルが第２パッケージ内に用意される、請求項１１に記載されたシステム。
13. 飲料生成物質を内包するカプセル内へ圧力下の流体を注入することにより飲料生成するシステムによって、利用者が所望泡量を有する飲料を生成できるようにする方法であって、該カプセルが前記物質を内包するチャンバと飲料吐出構造物とを含み、該構造物が、チャンバ内に一定抽出圧を保持した後に、カプセルからの飲料流出を許容するようにされており、
    第１及び第２のカプセルが、システム内で選択的に使用可能にされており、該第１カプセルは、飲料が放出される前に、カプセル内に第１抽出圧が保持されるように構成かつ配置された第１飲料吐出構造物を内部に有しており、前記第２カプセルは、飲料が放出される前に、カプセル内に第２抽出圧が保持されるように構成かつ配置された第２飲料吐出構造物を内部に有しており、前記第１抽出圧が第２抽出圧より高いため、第１カプセルからの飲料放出時に発生する泡が、第２カプセルから発生する泡より多量であり、これによって該利用者は、第１又は第２のカプセルを選択し、飲料を生成及び吐出するために選択したカプセルをシステム内に導入することにより所望の泡量を有する飲料を獲得でき、
    前記飲料吐出構造物の異なる構成が、次の構成、すなわち
    （ａ）第２カプセルのダイアフラムが、第１カプセルのダイアフラムと異なる厚さを有すること、
    （ｂ）第２カプセルのダイアフラムが、第１カプセルのダイアフラムと異なる穿孔抵抗を有する材料製であること、
    （ｃ）第１カプセルの穿孔プレートが、第２カプセルの穿孔プレートとは異なること、
    （ｄ）一方のカプセルがダイアフラム及び穿孔プレートを有し、他方のカプセルがフィルタ部材を有すること、
    のうちの少なくとも１つを含む、方法。

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