JP2007532432A - 機械的インターフェース可能に変換されるｏリングを含むコーヒーポッド、その醸造方法及びその醸造装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、種々可溶性内容物のパッケージが容易で、その内容物の抽出を簡単にできるポッドを提供するものである。該ポッドは、２枚の矩形包装手段間に挿入されるＯリングを含み、挿入された該Ｏリングによって規定される側縁の上下部分を接続させることで３次元形状に形成される。また、該ポッド側縁には機械的インターフェース手段が設けられ、該ポッドの機械的インターフェースと変換を行うとともに、１または複数のポッドを並列に連結する。その結果、ポッドは機械的インターフェースおよび変換が行われたポッドに対応する抽出装置を用いて機械的に抽出できるようになる。 加えて、該ポッドによれば、機械的位置認識、位置変更後の自動開封、および該内容物の抽出を行う機構を用いることで、該ポッドに含まれた内容物を完全に抽出することも可能である。さらに、該ポッド抽出方法、および該方法を用いる抽出装置も提供されている。

Description

本発明は、水に溶解され、水蒸気や熱湯で抽出または希釈できるパック包装とその抽出方法に関するものである。

また、本発明は、２枚の包装手段間のＯリングによって内容物を所定の量と重量でパッケージかつシールするポッド（pod）に関するものでもある。さらに、本発明は、機械的インターフェース手段が該ポッド側縁に形成され、１つのポッドまたは全長が並列に連結される複数のポッドから構成される機構を用いる抽出機構および抽出装置に関するものであって、該ポッドの動作および開封機構を用いて該ポッドを制御することで、該抽出機構が該ポッド内にパッケージされた内容物を抽出することを特徴とする抽出機構および抽出装置に関するものである。

ポッド内にパッケージされる内容物は一般に、水に溶解され、水蒸気や熱湯で抽出および希釈できるとともに、該内容物が該ポッド内に保たれ、抽出できる飲料食品である。特に、コーヒーは該ポッド内にパックできる典型的な食品のうちの１つであり、楽しめる食品の１つとして世界中の多数の人々に飲用されている。

現在では、最も一般的に使用されているコーヒーの抽出法および飲用法の１つは、逆三角形の円錐形状を有するコーヒードリップフィルターに焙煎挽豆したコーヒーを載置後、熱湯を重力によって下方向に流してコーヒーを抽出する方法である。これは「コーヒーを入れる（醸造する）」と通常いわれている。

しかし、このコーヒー醸造方法は、抽出前の処理および衛生処理、抽出後の残留物の廃棄などに多くの労力を要するため、コーヒーを入れる者にとって非常に不便な方法である。従って、コーヒーポッド、カプセル、またはカートリッジなどの１回量包装手段にシールすることで簡単にコーヒーを抽出することが試みられている。特に、焙煎挽豆コーヒーが、１回量の所定量ごとにアルミニウムまたはプラスチックのカプセルにシールおよびパッケージされ、使用前に該包装手段が開封されて抽出を行うような抽出方法を商業的に使用することが試みられている。

使い捨て容器または市場に流通しているカプセルなどを含む該包装手段の開封方法を採用する該抽出装置の欠点は以下の通りである。該抽出装置構造の複雑性のため、その内部分を洗浄することが不便という理由で、該抽出装置の清浄性を維持することが困難であること。さらに、その厚さのため、該包装手段の開封過程で比較的に危険な穿孔手段または切断手段を採用することが必要であり、したがって該開封過程が正確に反復される場合、パッケージングに用いる材料を綿密に処理することが必要であるので、該抽出装置の製造が複雑となり、該抽出装置の生産価格が上昇すること。従って、該容器に用いる材料の特徴および該容器の開封位置などが、該容器内の内容物のパッケージ、搬送、注入、開封・抽出過程のための抽出装置を設計する上での負担となり得ること。

該抽出装置の標題の欠点が原因で、パックおよび使用が比較的に簡単であり、非常に経済的な、ポッド内に内容物をパッケージ方法を利用することがますます試みられている。さらに、焙煎挽豆コーヒーは市場で流通売買されており、シンプルな円形形状ポッドとして１回量がろ紙にパッケージされているが、従来のポッド形態を用いてその抽出システムを機械化または自動化すること、およびコーヒー抽出過程を反復することは、従来のコーヒーポッドの単純性のために困難である。

従って、本発明は従来技術で発生する前述の問題点を解決するためになされたものであり、水に溶解でき、水蒸気や熱湯で抽出または希釈できるパックの包装およびその抽出方法を提供することが本発明の目的である。

また、本発明の別の目的は、２枚の包装手段間のＯリングによって内容物を所定の量と重量でパッケージかつシールするポッドを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明によれば、２枚の包装手段間にパッケージされ、焙煎挽豆コーヒーなどの水溶性で抽出可能な材料を含む内容物のパッケージングと関連するポッド１０が提供される。（以下、「内容物３０」はコーヒーを考慮して説明し、「挽豆コーヒー」は一般的コーヒーを意味するものとする）。本発明では、機械的インターフェース装置５０は、全長で並列に連結される「ｎ」数のポッドによって作られ、個々のポッドが該ポッドの機械的インターフェースおよび変換を行う該包装手段１２内にパッケージされていることを特徴とする該ポッド１０の側縁５１に形成される（以下、特別な説明がない限り「ポッド１０」は広義のコーヒーポッドを意味するものとする）。

さらに、標題の機械的インターフェース型ポッドおよび変換が行われたポッドが以下に示した開封手段を用いて開封されることを特徴とする、反復でき、該抽出装置９０の抽出機構から同一効果を生じられる抽出機構が提供される。

本発明では、該ポッド１０の内容物は水蒸気または熱湯を用いて抽出できるので、該ポッド１０を希釈可能な食品のパッケージ、挿入、搬送および抽出に採用できる。

本発明の詳細は、本発明の好適な実施形態が記載される図面を参照して後述する。本発明がこれらの実施形態に限定されるものではないことは当然のことである。

以下に、ポッド１０の形状、構造、機能および作用を、本明細書で用いる「用語」を定義し、抽出装置およびその機能を説明することで、機械的インターフェース装置５０の説明と共に説明する。

ポッド（包装手段に焦点を合わせて説明する）
ポッドは辞書的意味では豆などの殻または外皮に相当する。しかし、本発明のポッド１０には、２つの包装手段１２の中央部に内容物３０をパッケージする構造形態、および該構造形態に形成される手段、および前述手段から実現される機能の組み合わせとその作用が含まれる。

ポッドを構成する包装手段
該包装手段１２は、平板で構成される包装材に相当し、酸素および流体に対して不浸透性を持つ隔離材から構成される。該包装手段１２に含まれる該内容物３０は集合されて錠剤形態になり、該包装手段１２の中央部にパッケージされる。該内容物３０の上下部分は該包装手段１２によって包まれてシールされ、その結果、該内容物の不溶性固形分は該包装手段内に残存し、該内容物３０の抽出時に熱湯を該ポッド１０に注入することによって生じた抽出液は外側に排出される。

包装手段のための支持手段としてのＯリング
上記のように、比較的に薄く屈曲性のあるフィルムから成る該包装手段の外形は、限られた範囲で圧迫変形させたり、外側から及ぼされる物理的力を用いて初期形状を変形できる。従って、Ｏリング２０は支持手段として該包装手段１２内に挿入でき、したがって、該ポッド１０の外形およびサイズは均一かつ緊密に保たれる。

一般に、該Ｏリング２０はドーナツ形状または指輪形状に成形され、高さ、内径および外径の寸法値が装備されており、それによって該内径部分における３次元空間を規定するものである。

ポッド１０は、該包装手段１２で該Ｏリング２０の外径部分を被装およびシールすることにより３次元立体形状に成形され、同時に該Ｏリングは該ポッド１０をその高さと外径部で物理的に支持して、すべての該ポッド１０の形状を同一に統一する。したがって該ポッド１０の容積は該Ｏリング２０の容積に対応し、該ポッド１０の高さは該Ｏリング２０の高さに対応し、位置、形状および外部形式の基準は、該Ｏリング２０の形状に従って、それぞれのポッド１０に対して同一となるように保たれる。

従って、条件を同一にするために同一形状のポッド１０が設けられる機械的抽出装置に対しては、該ポッド１０の形状とサイズが変化する場合には、該ポッド１０の抽出および開封のための同一条件は実現することができない。すなわち、連続的に同一内容物を抽出し、凹部９１を装備する抽出手段９０を有する機械的抽出装置の場合、該抽出手段の該凹部９１の内部形状を該ポッド１０の外形と一致させることができる。

よって、該ポッド１０が該機械的抽出装置によって抽出される際には、該ポッド１０の外形およびサイズは、あらゆる点で同一に内容物を抽出するように該抽出手段９０の凹部９１の内部形状と一致する必要がある。特に、該内容物３０をパッケージする該ポッドの直径、高さおよび外側縁は、該機械的抽出装置における該抽出手段９０の凹部９１の内部形状に一致することができ、さらに該ポッドは、該ポッドが装着と同時にシールでき、該ポッドを該開封手段を介する開封、該抽出手段９０を介する抽出、およびエラー無しの処分過程の順序で正確に該内容物の抽出を反復できるように、該ポッドが均一に供給される場合のみに、同一凹部９１の内部に適宜位置付けできる。

本抽出装置の動作の前述条件を満足させるために、Ｏリング２０は、該ポッド１０の中心部を内容物３０で充填するために十分な容積を規定する高さと直径を備える該ポッド１０の中央部に挿入され、該ポッド１０の外形は、該凹部９１の内側と一致させるために該Ｏリング２０の物理的強度を用いることにより均一に保たれ、それによって抽出時でのシール状態を維持し、該ポッド１０を抽出する際、Ｏリング２０による正確な深さで該凹部９１内の開封手段が該ポッド１０に挿入できるように、該Ｏリング２０は該凹部９１の高さを均等に維持し、該Ｏリング２０は、抽出時の外力を介して、外包装手段１２に内容物３０の変形を防止させるように機能し、該開封手段は、該ポッド１０の穿孔位置で正確に操作できる。

該内容物３０が該Ｏリング２０の内径によって形成される空間に充填されるにつれて、該Ｏリング２０のサイズは、所要内容物３０容積と一致するように構成される。

該Ｏリング２０の全体形状は、管の切断形状、ドーナツ形状など、所期の目的に応じて自由に選択される任意の形状に形成できる。同時に、該Ｏリング２０の側面切断形状は、該Ｏリング２０の重心軸を基準にして、円形形状、矩形形状、５角形形状、６角形形状、８角形形状などに自由に形成できる。

該Ｏリング２０の材料は、該抽出手段９０が該ポッド１０を開封して該過程を実行する際、または該抽出手段９０押圧されて該ポッド１０の周囲をシールする際に、外力に耐えるとともに該過程を実行できるような、弾性および物理的強度を有するプラスチックまたは弾性ポリマーとする。かかる該Ｏリング２０用材は関連技術分野で公知であり、主題発明とは異なるので、その詳細説明は省略する。

該Ｏリング２０の高さは２〜５０ｍｍの範囲であり、好ましくは５〜２０ｍｍの範囲であって、その直径は１０〜５０ｍｍの範囲から自由に選択できる。また、該Ｏリング２０の厚さは、対応する抽出装置によって生じる圧力に耐える物理的強度を維持できるように０.５〜１０ｍｍの範囲で規定できる。

側縁５１
側縁５１は中央環状部分を囲う該包装手段１２の要素を意味し、該包装手段１２′で該Ｏリング２０を被装し、その上下部分にて互いに接続されるものである。該側縁５１は該包装手段の上下部分が接続される際に該Ｏリング２０を突出させる。よって、該側縁は該内容物３０の周囲をパッケージして、該ポッド１０の形状を形成できる。

主題発明のポッド１０では、図１および２に示すように、該側縁５１は、２枚の包装手段１２ａ、１２ｂで該Ｏリング２０の該側部の上下部分を接続することにより該ポッド１０の３次元形態を実現し、それによって該Ｏリング２０の上下部分および側面部分がパッケージされシールされる。同時に、該側縁５１は機械的インターフェース手段５０が形成される空間を提供する。

包装手段の材料
包装手段１２の材料は隔離機能を有する必要がある。特に、同材料は酸素および流体に対する不浸透性を有する必要があり、該内容物３０の抽出時に外部から注入される該高圧蒸気または熱湯（特にエスプレッソコーヒーの場合、流体圧力範囲、温度はそれぞれ１〜２０気圧、ほぼ９０℃）に耐える強度を持つ必要もある。かかる強度によって、別の小袋を用いることなしに本発明の包装手段１２のみで、使用に供されるまで一定期間シール状態で該内容物３０を挿入することが可能であるが、従来のコーヒーポッドはフィルター紙によりパッケージされ、不浸透性材料でできている小袋の追加の外パッケージで市場に流通されている。

包装手段１２の材料は、該ポッド１０内に収容される該内容物３０の状態を維持するのに十分な、比較的に高い強度を持ち得る材料から選択される。また、同材料は、熱湯が注入口９３から該凹部９１に形成された該抽出手段９０に注入される際、熱湯の圧力に耐えるのに十分な引張強度を持ち、破壊されることがない材料から選択される。

つまり、該包装手段１２の材料は、低酸素挿通性または流体不浸透性の材料であり、該材料のガラス転移温度または軟化温度が１００℃の沸点以上である、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル、ＰＥＴ複合体樹脂、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）などとして、かかるプラスチック材料から成る群から選択されるか、または多層プラスチックシート、特に、金属薄膜（アルミニウム、ステンレスなど）/プラスチックなどの多層複合板の特徴を考慮して選択される。

包装手段１２は上記の群から選択される任意の材料でできており、該内容物強度の克服に十分耐え得る０.０１〜２ｍｍの範囲の厚さ、好ましくは０.０２〜１.５ｍｍの範囲の厚さ、より望ましくは０.０３〜１.０ｍｍの範囲の厚さを持つものとする。

上記のように、本発明のポッド１０は包装手段１２、Ｏリング２０、側縁５１、および機械的インターフェース手段５０を具備するものであり、以下に、該ポッド１０の構造と作用を以下の通りにより具体的に説明する。

該Ｏリング２０は、該包装手段１２間に挿入される。

該Ｏリングの上下部分に位置する２枚の該包装手段１２に形成される該側縁５１は、該内容物３０を収容する該Ｏリング２０が突出して該ポッド１０が３次元形状を作成できるように接続される。

該包装手段１２は、該側縁５１を接続させることで該内容物３０をシール状態でパッケージし、あらゆる形状の該ポッド１０を３次元的に支持する。

該側縁５１は空間を提供して、該ポッド１０が機械的インターフェースを行うことができるように、該機械的インターフェース手段５０を形成する。

蒸気または熱湯によって抽出される該内容物３０は、該Ｏリング２０の中心に形成される空間に収容されるように適合する。

該包装手段１２は、該包装手段１２をシールすることで、該内容物３０の状態を保存するために、流体に対して不浸透性の屈曲性プラスチックまたは金属を含む複合材料でできている。

該内容物３０は、本発明のポッド１０に対応する抽出手段を装備する抽出装置によって抽出できる。

本発明のポッド１０には、収容される内容物３０、開封手段および機械的インターフェース手段の形成、およびその作用および機能の授与が含まれる。 従って、本発明は、該ポッド１０内に収容される該内容物３０のパッケージ、搬送、開封、抽出、および廃棄の各過程中に、該ポッド１０の側縁５１に形成される機械的インターフェース手段５０を用いて内容物３０の抽出と廃棄、移動と装填を行うためのシステムを提供するものである。

該ポッド１０にパッケージされる該内容物３０のうちの１つであるコーヒーは、コーヒー生豆を焙煎し、目的の飲料特性に応じて所望のサイズに挽豆することで得られる。

該ポッド１０の容積とサイズは、該Ｏリング２０に収容される該内容物３０のパッケージングに必要とされる容積に基づいて変えることができる。該焙煎挽豆コーヒーの場合、コーヒー１杯分を抽出するには４〜１０ｇの焙煎挽豆コーヒーが必要とされる。 該あまり圧縮されていない焙煎コーヒーのかさ密度は、およそ０.４〜０.７ｇ/ｃｃの範囲であるので、１〜２杯分のコーヒーを抽出するには５〜２５ｃｃ範囲の内部容積を持つ該コーヒーポッド１０が必要とされる。

現在、市場で広範に流通されている従来のコーヒーポッドは数種類に分類できる。 約５〜１５ｇの容積を持つ該ポッドでは、焙煎挽豆コーヒーは、サイズが４４ｍｍ,５５ｍｍ、および６２ｍｍの丸パイの形状を有するフィルター紙にパッケージされており、該ポッドの高さは、１〜２杯の飲料、特にコーヒーを抽出できるように、およそ１０ｍｍである。

従って、従来の製品との類似性を保つために、該Ｏリング２０に収容される該内容物３０の直径範囲は３０〜７０ｍｍであり、該内容物３０の高さの範囲は５〜３０ｍｍである必要がある。

該Ｏリング２０に収容される該内容物３０は個包装されて１つのポッド１０を構成するか、または２枚の該包装手段１２間に規定される空間に連続的に供給される。その理由は、同一長、同一距離、および同一形状によってパッケージされるテープにより、全長で連結される複数のポッド１０がもたらされるからである。

本発明のポッド１０は、該Ｏリング２０を包む部分を除いて、その側縁５１に形成される機械的インターフェース手段５０を具備することを特徴とする。本発明のポッド１０は、該Ｏリング２０に収容される該内容物３０の上下部分を該包装手段１２によってシールすることによって作られる。本ポッドは個包装されるか、または機械的インターフェース手段に対応する抽出装置で使用できるように、並列に連結されてパッケージされる。 さらに、機械的インターフェース手段５０が、本ポッドを機械的に変換させるために、該ポッドの側縁５に設けられる。

機械的インターフェース手段５０
本発明のポッド１０を抽出する場合、その内容物３０は該ポッド１０に対応する抽出機能を持つ抽出装置によって抽出され、以下の該抽出装置の機械機能は、該ポッド１０の位置および存在を認識し、該ポッド１０を取り出し、該ポッド１０を開封し、該ポッド１０を抽出し、廃棄後に該ポッドの初期化などを行う。

検出および測定のための認識手段、および該認識手段を採用する認識機構。

該搬送部分のリング７１、スライド７３または回転軸７５、および該搬送部を採用する可動機構。

該開封手段を用いる該ポッド１０の開封。

抽出部９０からの指令に基づいて、該抽出部９０の該凹部９１およびボイラーをベースとして該ポッド１０を徐々に抽出および廃棄する抽出機構。

該抽出装置の機械作用に適合するための付加的な機能を実行する該機械的インターフェース手段５０は、該ポッド１０専用の抽出装置が該ポッド１０に対応する働きをできるように、該ポッド１０の側縁５１に設けられる。

用語「機械的インターフェース手段５０」は、該抽出装置が本発明のポッド１０を機械的に認識、移動、開封および制御することによって該内容物３０を抽出できるように、該ポッド１０に形成されて外的な機械作用に対応する付加的なインターフェース装置を意味する。 本装置は、該専用抽出装置に応答して該インターフェース手段の機能を活用することを目的としている。

上記インターフェース手段を採用する該専用抽出装置において該ポッド１０と共に該機械機構を活用するいくつかの方法が考慮される。

ポッド１０に適用可能な機械的インターフェース手段５０の例を以下に列挙する。

機械的インターフェース手段５０における認識機構
該認識部の機能は「認識」と「被認識」に分割できる。「認識」は、該機械的インターフェース手段５０が該ポッド１０の数、またはセンサーまたは読み取り装置から発せられる信号を読み取ると実行される。これは、該ポッド１０の位置検出後、該認識手段が該可動部に認識情報を提供して該可動機構を適時に正確に作動させることを目的とするものである。 該専用抽出装置が該ポッド１０抽出時の該ポッド１０の状態を検出できるように、該抽出装置内の認識機構に情報を提供するための方法は幾つかある。該機械的インターフェース手段５０の機能は以下の通りである。

該機械的インターフェース手段５０から所与されるいくつかの機能のうちの１つである認識穴５３ｂが側縁に形成される穿孔穴を意味し、該穿孔穴が該ポッド１０の正確な位置に移動するための距離を認識できる場合、および該認識穴が、抽出位置への移動中に通過する該認識穴５３ｂの数を数えることによって正確な進行距離を検出して次の所期位置に移動するように構成される貫通穴５３である場合に、側縁５１を穿孔することによってポッド１０における認識穴５３ｂを規定する。

側縁５１に一定の収縮を形成する。

側縁に規則正しい沈下形成する。

読み取り装置によって読み取ることができる磁気チップ、磁気テープまたは磁気バンドを規則正しく接続する。

読み取り装置によって読み取ることができる磁気プリントまたはプリントマークを側縁５１に規則正しく形成する。

読み取り装置によって読み取ることができる半導体チップを規則正しく接続する。

読み取り装置によって読み取ることができる機能ボタンを規則正しく接続する。

本認識機構は、位置移動および制御に適用可能な機械的インターフェース手段５０を意味する。

機械的インターフェース手段５０における移動機構
該ポッド１０を機械的移動するために該ポッド１０の側縁５１に形成できる該機械的インターフェース手段５０には該移動機構の作用に対応する機能が含まれるので、該貫通穴５３を利用して正確な位置で写真を撮ることができ、フィルムおよび自動撮影装置の位置を機械的に適用する場合、写真用３５ｍｍフィルムとして機能できるように貫通穴５３を該ポッド１０の側縁５１に設けることができる。該貫通穴５３はいくつかの形状で形成されて該移動動作を制御できる。該貫通穴５３のうちの１つは、図２ａと２ｂ、および３ａと３ｂに示すように、該ポッド１０を該移動機構の該リング７１で懸吊およびドラッグするためのリング７１保持用の係合孔５３ａであり、他の該貫通穴５３は、所定の間隔で該ポッド１０の側縁５１にて規則正しく穿孔される位置測定用の認識穴５３ｂである。

該係合孔５３ａは各ポッド１０に対して同一位置に形成されて、該リング７１とのエラーのない機械的な係合を容易にする。また、該認識穴５３ｂは該ポッド１０の側縁５１に規則正しく所定の距離をおいて形成されるので、認識機構および移動機構を含むいくつかの目的におい使用できる。

さらに、該機械的インターフェース手段５０のように、側縁５１に収縮を形成すること、側縁５１に沈下を作ること、および側縁５１に規則正しいリング７１を形成することもできる。

該移動機構は、該位置の移動と制御に利用される該機械的インターフェース手段５０を意味する。

切り取り線５５
自動連続抽出装置で利用されるように並列に配設される複数のポッド１０の場合では、該切り取り線５５は、短い間隔で形成される一時的な接続部分を意味するか、または点線にて事前に切り取られた部分を意味する。したがって、該抽出手段の外側で抽出準備ができている他のポッド１０から、該抽出手段の凹部に配設されている状態で抽出準備ができている１つのポッド１０をわずかな力で分離して、該ポッド１０抽出のたびに１つごとに所望の位置へ搬送することが可能である。

複数のポッド１０を連結する該包装手段１２の側縁５１では、図２ａおよび２ｂに示すように、該切り取り線５５にてのみ接続されており、該切り取り線の引張強度は一連の連結された該ポッド１０の重量に耐えるように強力なので、その一連のポッドの包装時や移動時に分離されることがない。

該切り取り線５５は点線状に接続部分で形成されるので、小さな力によって容易に分離できる。

切断線５７
該切断線５７は、該切り取り線５５が容易に分離できるように該ポッドの該切り取り線５５を除く残余部分がすでに長手方向に切断されている該ポッド１０の部分を意味する。該切断線５７は、点線によって接続された該切り取り線５５とは対照的に完全に切断される。

切断手段
該包装手段１２が該切り取り線５５および該切断線５７を除いて並列に連結されている簡単なポッド１０の場合では、次の過程は該切断手段、特にカッターまたはナイフなどを用いた切断後に実行できる。該切断手段は該切り取り線５５または該切断線５７を代替するものである。

上記のように、数種類の機械的インターフェース手段５０を活用することが可能であるが、製造コスト、専用抽出装置の平易さ、および大量生産の可能性を考慮して有利な方法を選択することが好ましい。

該移動部は、該ポッド１０の係合孔５３ａを吊着およびドラッグするためのリング７１、および該リング７１を次のステップまたは回転軸７５にガイドするための該移動手段７０を具備できる。

該リング７１は、該移動手段７０によって該抽出手段９０の凹部９１に導入される該ポッド１０の該係合孔５３ａと係合する結果、該スライド７３は前後方向に移動したり、該回転軸７５によって回転することができ、それによって該過程が初期化され、該リング７１は該内容物の抽出が完了すると、廃棄位置へ移動後に分離され、次いで、原位置へ戻って新規ステップを開始する指令を待機する。

該スライド７３または該回転軸７５は、該ポッド１０をガイドして、該リング７１によって形成される移動経路に沿って所定方向に移動するように働く。

該可動機構は、該リング７１との係合と、該スライド７３または該回転軸７５の誘導とによって、並列に配設される複数のポッド１０を順序正しく該抽出部９０に導入するものであり、該ポッドを廃棄位置に移動するステップと、抽出後に該ポッドを開始位置に戻すステップを含む。

機械的インターフェース手段における開封機構
図４ａ、および４ｂに示すように、オリフィス９３は該抽出手段９０の該凹部９１上下部分に形成される。該オリフィス９３は針状に形成されて該Ｏリング２０の周辺部に集中することにより、該包装手段１２に微細に穿孔して開封する。該包装手段１２は、該Ｏリング２０にしっかりと接続されて内側から該ポッドを支持し、所定の高さおよびサイズになるように形成される結果、該オリフィス９３が該Ｏリング２０の周辺部に集中すると、該ポッドを開封するために該オリフィス９３は、該包装手段１２の表面に微小な深さで挿通し、それによって該開封過程が正確に実行される。

該開封機構の開封手段には、該抽出手段９０内にオリフィス９３が含まれる。該ポッド１０の開封は該凹部９１が閉じると開始し、該凹部９１がシールされると該開封は完了する。

本発明のポッド１０が該オリフィス９３の挿通により開封されると、該凹部９１上部の該オリフィス９３は該抽出装置に装着されたボイラーからの湯該用の強制注入経路として機能し、該凹部９１下部の該オリフィス９３は該出口に連結される該抽出液の排出経路として機能する。

該ポッド１０の該開封過程は以下の通りに実行される。つまり、該ポッド１０が該移動手段によって該凹部９１内に位置された後に該開封過程が開始すると、該ポッド１０を収容する該凹部９１はシールされるために閉じられ、同時に、該ポッド１０の該包装手段１２は該凹部９１内に配設される該オリフィス９３によって穿孔され、 それによって熱湯の注入口および抽出水の排出口は該ポッド１０の内部と連通され、該自動開封過程が実行される。

該Ｏリング２０は、該包装手段１２によってシールされる該ポッド１０の内部部分をしっかりと支持するので、該オリフィス９３が該Ｏリング２０内周面の内周面を挿通すると、該ポッド１０の開封は該Ｏリング２０の支持力のおかげで非常に綿密に繰り返して実行できる。

従って、該凹部９１は外部から隔離され、熱湯が該ポッド１０に注入されると、該凹部９１内の該ポッド１０は該オリフィス９３によって挿通されるので、該内容物３０は抽出され、該出口を介して排出される。

該機械的インターフェース手段５０を採用する抽出過程
該ポッド１０が専用抽出装置または商業用自動機械において毎回、同じ抽出結果を実現できるように、該包装手段１２の側縁５１に形成される該機械的インターフェース手段５０を用いることによって、該ポッド１０を機械的に制御することが必要である。該専用抽出装置または該商業用自動機械は機械的に該ポッド１０を抽出するためのいくつかの機能および動作を装備する。

該商業用自動機械または該専用抽出装置のかかる機能および動作に関しては、該ポッド１０の位置および状態を検出するための認識部、認識機構、該ポッド１０の位置および動作を制御するための可動部の移動機構、開封手段の開封機構、および該ポッド１０の該内容物３０を抽出するための該抽出手段９０と抽出機構を以下に示すことができる。

該抽出装置と該機械的インターフェース手段５０をエラーなしで制御することが必要であり、該ポッド１０の該機械的インターフェース手段５０は等間隔にて規則正しく配設され、それによって同一タイプの手段が該抽出装置と良く調和することが必要である。

このため、該機械的インターフェース手段５０を該ポッド１０の側縁５１の任意の位置に規則正しく規定することによって、該ポッド１０の機械的インターフェースおよび転換を行うことが必要であり、その結果、該認識部の認識機構は該ポッド１０の位置と方向を正確に認識できる。

該専用抽出装置は、該ギアまたはセンサーなどを含む認識手段装備する該機械的インターフェース手段５０を採用することで、該ポッド１０の位置と方向を正確かつ機械的に認識し、それによって該ポッド１０を該抽出手段９０に対して位置付ける。

また、該可動部は、順序正しく配設され、該移動機構を用いて、好ましくは該リング７１によって吊着して、該抽出手段９０の凹部９１内に正確に１個づつ供給される該ポッド１０を位置付ける。別設のフィーダーまたはマガジンなどの自動連続供給装置は、該専用抽出装置を採用することで該ポッド１０を規則正しく供給して位置付ける抽出装置を装備できる。

該フィーダーまたは該マガジンは、複数のポッド１０が所定方向に準備された後、要求に応答して、スライドがガイドする方向に並列に配設される該ポッド１０を該抽出装置に供給できる。該フィーダーまたは該マガジンは、該ポッド１０を重置し、それを搬送手段からの要求に応答して特定の位置にて、特定の方法を用いて該搬送手段へ移動する装置であるが、かかる装置は主題発明のカテゴリー範囲内に含まれないので、その詳細説明は要約する。

上記で説明したように、該可動機構は規則正しく供給される該ポッド（該抽出機構によって抽出される）に対して、該ポッドが該抽出手段９０内の該凹部９１の内部廃棄位置に正確に移動されて制御できるような、適切な状態を提供することが前提とされている。

具体的には、該ポッド１０は、先入れ先出し法に従って、第１ポッド１０から第「ｎ」番目のポッド１０まで順序正しく装填かつ抽出される。

該移動機構は往復移動および交代され、外部からの指令に基づいて全体過程を順序正しく繰り返すように構成される。

開封ステップが開始すると、該ポッド１０を収容する該凹部９１は閉じられてシール状態となり、該包装手段１２は、該凹部９１内に形成される該オリフィス９３によって穿孔され、それによって熱湯の注入口および抽出水の排出口が該ポッド１０内部と連通し、該機械的開封ステップが行われる。該Ｏリング２０は該ポッド１０を支持するので、該包装手段のシール状態はしっかりと保たれ、その結果、該オリフィス９３が該Ｏリング２０の周辺部に挿通すると、該ポッド１０の開封は、該Ｏリング２０の支持力のおかげで綿密に実行される。従って、該凹部９１は外部とのシール状態を保ち、該凹部９１内の該ポッド１０は、該オリフィス９３によって挿通され、該内容物３０は、熱湯が該ポッド１０に注入されると、抽出され、排出口を介して外部へ排出される。

該抽出手段９０には、該凹部９１内の該ポッド１０を収容するのに十分なサイズを持つ空間と、開閉されることで該ポッド１０の装填と排出を行う働きをする該凹部９１とが含まれる。

該抽出手段９０には、別設のボイラーによって加熱された熱湯を該凹部９１に供給するためのポンプが含まれる。該ボイラーおよび該ポンプは主題発明に含まれていないので、その詳細説明は要約する。

熱湯を注入するための強制オリフィス９３である給水口は該凹部９１の上部分に形成されて熱湯および蒸気を該凹部９１に供給し、該抽出液を回収および排出するための排出オリフィス９３および排出口９５は該凹部９１の下部分に形成される。該排出オリフィス９３および該排出口９５は抽出コーヒーを該凹部９１の下部分に形成される排出口に通過する該抽出液のための経路およびホッパーとして機能する。

該抽出機構は該凹部の内部に防水状態を提供する働きをして該抽出液の漏れを防止する。本機構は、該凹部９１内の該ポッド１０を位置付け後に該凹部９１に防水状態を提供する。

熱湯および蒸気が加圧され、該オリフィス９３を介して該凹部９１に注入されると、該ポッド１０内にパッケージされた該内容物３０は熱湯および蒸気に即時溶解されて抽出（染み出る）され、該凹部９１の下部分に形成される該排出口９５を介して該抽出装置の外部に配設されるカップなどに排出される。

該ポッド１０の外パッケージ形状は、該内容物３０の抽出後の挽豆コーヒーの最小残留物（抽出残留物）により維持されるので、該ポッド１０は、除去時に該ポッド１０を該凹部９１から廃棄位置に移動することによってのみ容易に除去できる。上記のように、簡単な抽出および除去機構のおかげで、該抽出装置の周辺部において良好な衛生的な状態を維持することが可能である。

該抽出機構は、すべての抽出過程を完了後にリセットおよび初期位置である待機位置に復帰して次の指令を待つ。

上記のように、同一の抽出機構と抽出過程を装備して、その側縁５１に形成される機械的インターフェース手段５０を用いて該ポッド１０の該内容物３０を繰り返し抽出することが必要である。

該ポッドにパッケージされる可能性のある材料
該ポッド１０には、蒸気および熱湯を用いて抽出可能かつ希釈可能であり、水に溶解できる食品をパッケージできる。たとえば、焙煎挽豆コーヒーは前記食品に適応でき、本発明はその抽出に好適である。

該ポッド１０は、前述の焙煎挽豆コーヒーをパッケージするコーヒーポッドに使用できるが、可溶性コーヒー、コーヒー混合飲料、各種茶、チョコレート、脱水または栄養強化食品材料、小麦粉、代替食品、ミルク、ソフトミルク、粉ミルク、離乳食品なども該ポッド１０内にパッケージできる。

該ポッド１０の非常に重要な特徴の１つは、該内容物３０が製造者によってパッケージされた後、ユーザによって開封されるまではシール状態で市場流通されることである。これは、該ポッド１０に他の作用と機能を提供できる非常に重要な有利な特長である。

医薬材料または機能材料などは錠剤、粉剤またはカプセル剤にパッケージできる。それらが長期間使用されている場合、ユーザはそれらの連続的な使用を不便に感じ、反復使用に対して消極的になるであろう。

特に該ポッド１０は、機能材料の飲用、または医薬の飲用、または特定の効果を有する成分の担体として非常に役立つ。

熱湯で抽出可能な材料の場合、コーヒーや茶は１つのポッド１０にパッケージでき、抽出させて快適な環境下で飲料として楽しむことができる。この場合、ユーザは該材料を医薬としてではなく、通常の飲料として楽しむことができる。

かかる材料を以下の通りに列挙する。クズウコンハーブティー、人体を調和するための漢方薬、人体を補完する全漢方薬、特別な効果があり広範に利用されている４種類の薬草でできている煎じ薬などのハーブティーエキスおよびその濃縮物。さらに、かかる材料には、朝鮮人参、フェリナス、アカンソパナクス、ハブ、活蚕ハナサナギタケ、カイコ、マンネンタケ、ケンポナシ、カンゾウ 、インドナツメ、枸杞（クコ）の実、トチュウ、センキュウ、オニノダケ、鹿の枝角、黄菖蒲、シナモン、生姜、ボタン、オオバナオケラ、イチョウ葉などのような特殊効果を有する天然材料およびその濃縮物が含まれる。

前述の材料の効果的成分は事前に抽出することができ、それによって可溶性錠剤に濃縮されるか、または抽出される必要がある場合は、水溶性の物質に変換され、次いで、飲物として摂取できるように飲料成分とともに該ポッド１０内にパッケージすることもできる。

以下、該ポッド１０の開封・抽出機構を以下の実施例において具体的説明する。

該ポッド１０の順次抽出は以下の通りに実行される。

第１ステップ：図３ａおよび３ｂａに示すように、該ポッド１０は順次に該凹部９１に移動する。

第２ステップ：図３ａおよび３ｂに示すように、該ポッド１０が収容される該凹部９１は閉じられる。

第３ステップ：図４ｂに示すように、該凹部９１は隔離されてシール状態および閉状態を提供すると同時に、該ポッド１０は穿孔されて開封される。

第４ステップ：図４ｂに示すように、該ボイラーなどから供給される熱湯は該オリフィス９３を介して該ポッド１０に注入され、その結果、該内容物３０は抽出されて抽出液を作り、該ポッドの下部分に位置する該オリフィス９３を介して該出口に排出される。

複数のポッド１０が連続的に抽出されると、該抽出ステップは以下の通りに実行される。

第１待機ステップ：該認識機構は、複数のポッド１０が順序正しく整列され、該ポッド１０が抽出指令を待機する初期条件下で、第１ポッド１０の状態と存在を検知する。

第２切断ステップ：抽出指令を受けた直後、該抽出装置は、第１ポッド１０と第２ポッド１０との間に形成される該切り取り線５５を整列した複数のポッド１０から切断し、その結果、該認識機構によって該ポッド１０の状態を検出後に、該ポッド１０を該抽出手段９０に移動できるようになる。

第３移動ステップ：該ポッド１０の側縁５１に設けられた該機械的インターフェース手段３０、特に該認識穴５３ｂの数を数える該認識機構により、該可動機構は該係合孔５３ａを該リング７１と係合さしめ、それによって該ポッド１０を該スライド７３または該回転軸７５に沿って正確な抽出位置に移動する。

第４装填ステップ：実施例１で説明したように、該ポッド１０は該凹部９１に装填され、該凹部は閉じられる。

第５穿孔（開封）ステップ：図４ｂに示すように、該凹部９１は隔離されて該抽出装置のシール状態および閉状態を提供すると同時に、該ポッド１０は穿孔されて開封される。

第６抽出ステップ：該ポッド１０は該装置の正確な抽出位置に位置付けされ、次いで該凹部９１は該抽出機構によってしっかりとシールされ、次いで熱湯および蒸気が圧力で該凹部９１に注入され、該オリフィス９３を介して注入される熱湯および蒸気によって該ポッド１０内にパッケージされた該内容物３０は即時に溶解および抽出（染み出る）される。結果として、該抽出液を該凹部９１の下部分に設けられた該出口９５から外側に配設されるカップなどに排出できる。

第７排出ステップ：該内容物３０の抽出後、該ポッド１０の包装形状は、最小抽出残留物、特に挽豆コーヒー残留物によって維持され、該ポッド１０位置付けることによって、該凹部９１から容易に除去されて該廃棄位置に移動され、該抽出装置の周囲部分を衛生的に清浄に保つことができる。

第８リセットおよび待機ステップ：すべての抽出過程が完了されると、該抽出装置はその初期待機位置に復帰し、次の抽出指令を待機する。

さらに、当業者であれば、種々の天然または合成材料が機能材料として該ポッド１０にパッケージでき、その結果、該材料が該ユーザによって飲物および商品として利用できることは容易に理解されるであろう。

上述のように、２枚の該包装手段の間に挿入されたＯリングを備え、機械的インターフェース手段を側縁に備える本発明のポッドによれば、いくつかの有利な効果を達成できる。

特に、主題発明が自動装置の設計に適用されると、同一基準のポッドが該ポッドのパッケージ、搬送、開封および抽出に採用されるため、該自動抽出装置の設計および製造は容易かつ非常にシンプルとなり、コーヒー用の正確な抽出システムが提供される。

本発明の別の有利な効果は、コーヒーをはじめとするいくつかの可溶性抽出物を容易かつ極めて簡単にパッケージできることである。

さらに、該抽出装置は、従来の高コストの抽出装置とは対照的に、簡単に低コストで製造することもできる。

しかも、コーヒーが、所定の容積でパッケージされ、同一温度、圧力および時間条件下で抽出される場合、コーヒーの均一な風味と味を常に得ることができる。

また、本発明によれば、熱湯および蒸気によって抽出できるインスタント食品の新しい市場と、インスタント食品を単に挿入して準備するための方法とを初めて導入できる。

さらに、本発明による該ポッドの抽出システムは家庭用、オフィス用および商業用自動機械においても好都合に採用できる。しかも、関連技術分野の当業者ならば、本発明が多種多様に改変できることも容易に理解されるであろう。

２枚の包装手段間に挿入されたＯリング２０を示すためのポッド１０の分解図。 並列に連結されて矩形形状を有する複数のポッド１０およびその連結部に形成されている直線状の切断線５７を示すための図。 矩形形状を有する複数のポッド１０およびその連結部に形成されている「Ｕ」形の切断線を示すための図。 ポッド１０に形成された機械的インターフェース装置５０にリング７１を係合することで、スライドのガイダンスを手段として、次のステップに対応する準備ができている該ポッド１０の動作を示すための図。 徐々に回転軸７５上に跨設し、リングに係合されている該機械的インターフェース装置５０を有する該ポッド１０の動作を示すための図。 非占有状態の凹部、ポッド１０で占有されている凹部、およびオリフィス９３を装備する上下凹部を示す図。 非占有状態の凹部、ポッド１０で占有されている凹部、およびオリフィス９３を装備する上下凹部を示す図。

Claims (7)

1. 食品、コーヒー、漢方薬などのような内容物（３０）をパッケージするためのポッドであって、
   ２枚の包装手段（１２）であって、その上下部分で内容物（３０）を包み、当該内容物（３０）が錠剤形状に形成される包装手段（１２）と、
   上下部分にて互いに包まれる該内容物（３０）をパッケージし、それによって該内容物（３０）の３次元形状と該ポッド（１０）の構造を規定する側縁（５１）、および
   該ポッド（１０）の状態を検出し、それを搬送するための該包装手段（１２）の側縁（５１）に形成される機械的インターフェース手段（５０）
   を具備するポッド。
2. 食品、コーヒー、漢方薬などのような内容物（３０）をパッケージするためのポッドであって、
   ２枚の包装手段（１２）であって、その上下部分で内容物（３０）を包み、当該内容物（３０）が錠剤形状に形成される包装手段（１２）と、
   上下部分を包む２枚の包装手段（１２）間に挿入および配設され、その内部空間に内容物を収容するためのＯリング（２０）と、
   その上下部分を相互接続することによって該内容物（３０）を収容する該Ｏリング（２０）を包む該包装手段（１２）に形成され、該内容物（３０）の３次元形状と該ポッド（１０）の構造を規定する側縁（５１）と、
   該ポッド（１０）の状態を検出またはそれを搬送するための該包装手段（１２）の側縁（５１）に形成される機械的インターフェース手段（５０）
   を具備するポッド。
3. 該機械的インターフェース手段（５０）が、該包装手段（１２）の側縁（５１）に形成される以下の要素から選択される少なくとも１つの要素を含むことによって構設されることを特徴とする請求項１または請求項２のポッド。
   規則正しい穿孔
   規則正しい接続リング（７１）
   規則正しい折り目の形成
   規則正しい凹部の形成
   読み取り装置によって読み取ることができる規則正しい接続磁気チップ
   読み取り装置によって読み取ることができる規則正しい接続磁気テープ
   読み取り装置によって読み取ることができる規則正しい接続磁気バンド
   読み取り装置によって読み取ることができる磁気インクを用いるプリント及びマーキング
   読み取り装置によって読み取ることができる規則正しい接続半導体チップ、および
   読み取り装置によって読み取ることができる規則正しい接続機能ボタン。
4. 切断線（５７）または切り取り線（５５）が、該包装手段（１２）の一部を切断することで直線状または半球形状になるように並列に整列される複数のポッド（１０）の連結部分に形成され、その結果該ポッド（１０）を互いから小さな力で引っ張ることで容易に分離できることを特徴とする請求項１または請求項２のポッド。
5. 該包装手段（１２）が樹脂から選択される材料でできており、該樹脂のガラス転移温度または軟化温度が１００℃の沸点以上であり、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル、ＰＥＴ複合体樹脂、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）などのようなプラスチック材料、または金属薄膜（アルミニウム、ステンレスなど）／プラスチックを含む多層複合板からなる群から選択されることを特徴とする請求項１または請求項２のポッド。
6. 食品、コーヒー、漢方薬などを収容するポッド（１０）のための抽出方法であって、該方法は下記のステップを含むことを特徴とする。
   並列に順序正しく整列された複数のポッドから第１ポッド（１０）を検出後に抽出指令を待機するステップと、
   該抽出指令に基づいて第１ポッド（１０）と第２ポッド（１０）との間に形成される切断線（５５）を切断するステップと、
   該機械的インターフェース手段（５０）が該認識穴（５３ｂ）の数を数える状態で、リング（７１）を搬送手段に形成された係合孔（５３ａ）に吊着することによって該切断ポッドをスライド（７３）または回転軸（７５）に沿って抽出位置に移動するステップと、
   該ポッド（１０）を収容する凹部（９１）を閉じることによって該ポッドを装填するステップと、
   オリフィス（９３）を用いて該凹部（９１）内に受け入れられた該ポッドを開封するステップと、
   オリフィス（９３）を介して熱湯または蒸気該を注入することによって該ポッドの内容物を抽出し、排出口（９５）を介して排出するために該内容物を溶解するステップと、および
   該内容物（３０）の抽出後に該凹部（９１）から廃棄位置に移動した後、該抽出ポッドを排出するステップ。
7. 機械的インターフェース手段を用いて食品、コーヒー、漢方薬などの内容物をパッケージするポッドの抽出装置であって、
   連続的に連結され、内容物を収容する複数のポッドを抽出位置に移動するための搬送手段（７０）と、
   該抽出位置に移動された該ポッドに含まれる内容物を抽出するための抽出手段（９０）と、
   を具備することを特徴とするポッドの抽出装置。

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