JP2013544607A - エスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセル - Google Patents

Abstract

エスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセルであって、当該カプセルは、実質的に水不透過性材料からなるほぼ切頭円錐状の容器本体（１；５）を備えており、その容器本体はその外縁部より底壁（３０１；３０５）に向かってテーパー形状となっており、かつ、上記容器本体は、その外縁部より共に放射状に延びるフランジ（２０１；２０５）及びそのフランジに合わさる封止面（４０１）とを備えており、さらに上記容器本体の底壁には、容器本体の内側へ向かう切頭円錐状のレリーフが設けられており、それに対応して容器の軸方向に切頭円錐状の空隙部（３１１；３１５）が、その容器本体の底に環状の溝が形成されるように形成されており、当該環状の溝の側壁（３２１；３２５）には複数の開口部（３４１；３４５）が好ましくは上記溝の側壁内側近くに設けられていることを特徴とするコーヒー粉末封入カプセル、並びに上記封入カプセルと協動するように調整されたコーヒー調製ユニット。

Description

本発明はエスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセル及びその封入カプセルの使用に適したエスプレッソコーヒーメーカーの調製ユニットに関する。

家庭その他小規模会社やオフィスで使用するエスプレッソコーヒーメーカーの分野では、現在に至るまでの長い期間、封入タイプ-カプセルの使用が増加する傾向にある。この種の製品は過去２０年間に飛躍的な進化を遂げているが、コーヒー調合のしやすさとコーヒーかすの処理の観点からは極めて実用的であるといえる。というのも、使用者にとっては、衛生的見地から、抽出後に生じる残渣物の処理は、密封式ないし実質的に密封式の容器を扱う方が挽割コーヒーを用いるよりもはるかに簡便であるからである。市場で入手可能な封入型カプセルは年を追うごとに、目に見える形で著しく改良されており、その結果抽出コーヒーの品質の向上もあって、その市場は増加の一途を辿っている。

欧州特許公開第５１２４６８号明細書（特許文献１）は、飲料調合用粉末を封入するための密閉式カートリッジについて記載している。当該カートリッジは、底、切頭円錐状側面、及び当該底の直径よりも大きな直径を有する外側に伸びた円形フランジ部を備える容器本体、並びに上記フランジ部の周縁部に沿って融着される蓋を備える。その蓋は、アルミニウム、プラスチック／アルミニウム複合体、プラスチック／紙／アルミニウム複合体、プラスチック単体、多層プラスチックの群より選択される酸素不透過性の柔軟性材料よりできている。上記カートリッジにはフィルターや弱化領域が無く、上記蓋若しくは底は抽出開始時の抽出液の圧力によってのみ破られる。

この種の封入型容器は、それをセットしたコーヒメーカーの抽出室内にて崩壊するように意図されている。そしてこの容器の破壊は当抽出室に連なる排出管に材料が蓄積するという当然に予想される欠陥をもたらす。

この問題を解決するため、本出願人による米国特許第７６４０８０２号明細書（特許文献２）には、エスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入供給体（serving）が記載されている。当該供給体は、所定量のコーヒー粉末を封入したカートリッジであって、当該カートリッジは、ほぼシリンダー状の側壁とを備えており、その側壁の両端には、加圧熱水供給手段と協動するべく意図された第一の壁と、コーヒー抽出液排出手段と協動するべく意図された第二の壁が設けられている。上記カートリッジはほぼ空気不透過性の材料で出来ており、上記第二の壁は連続しており、熱可塑性樹脂材料よりなっている。また上記第一の壁には、上記加圧熱水供給手段と協動しやすくするため、あらかじめ弱化した領域が設けられている。

問題とする上記封入カプセルは、そのカプセルの使用に適合するよう設計されたエスプレッソコーヒーメーカーの調製ユニットに使用される。その調製ユニットは、加圧熱水を供給する手段と、抽出室と、コーヒー抽出液調製手段とを備えている。上記排出手段には、穿孔手段が設けられており、当該穿孔手段はそれと対面する上記カートリッジの容器の壁に少なくとも一つ以上の穴を開けるのに適しており、上記穴の縁は所定の圧力に達するまでは上記穿孔手段に対してシールされたままになっている。

欧州特許出願公開第５１２４６８号明細書

米国特許第７６４０８０２号明細書

この種の解決法は優れた結果をもたらすものの、解決すべき欠点がいくつか残されている。実際、容器内の加圧熱水の流れ分布と容器を出た後の経路は最適なものであるとは思われず、所定の圧力になるまでは穴が開かないよう制御しつつ、一つの穴を形成するという利点はあるにせよ、他方で抽出液の均一性に欠けるという問題がある。この種の製品は、品質に対する要求が益々厳しくなってきている高級志向の客層に以前にも増して向けられている。その上、この種の密封容器内部にはコーヒー粉末が漏れないよう、穿孔される壁の近傍に、紙また紙類似の材料でできたフィルターが備わっているが、このフィルターは構造上及び製造上の複雑さを抱えているため、上記容器の製造コストに影響し、フィルターの構成成分は必然的に抽出液の品質にも影響する。

それゆえ、以上の考察が研究の出発点となって本発明を完成するに至った。本発明の目的は、抽出に際し、抽出液が均一、かつ、得られる抽出液毎のバラツキが無いと言う二つの点で、高品質の抽出製品が得られるエスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセルを提供することにある。さらに、本発明の封入カプセルは、簡易な方法で製造することができるようその構造を簡潔にし、したがって製造コストを最小限にするものである。本発明のもう一つの目的は、そのようなカプセルが使用できるよう設計され、該カプセルと協動する調製ユニットを提供することに有る。

したがって、本発明の目的物は、エスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセルであって、当該カプセルは、実質的に水不透過性の材料からなるほぼ切頭円錐状の容器本体を備え、当該容器本体は、その外縁より底壁に向かってテーパー形状になっている。さらに当該容器本体はその外縁の外側に放射状に延びたフランジと、そのフランジと合わさる封止面を備えている。上記容器本体の底壁には、当該容器底の外側に向かって拡がる軸方向切頭円錐状空隙部が設けられており、それにより上記容器本体の内側にテーパー形状に軸方向に浮き上がったレリーフが形成されている。さらに上記空隙部の側壁には、コーヒー粉末の通過を実質的に遮断し抽出液だけを通過させる寸法を有し、前記容器本体に通じる複数の開口部が設けられている。

上記開口部は、放射状に等間隔で配置された軸方向のスリットであることが好ましく、上記空隙部に形成され、かつ上記容器本体の内側に向けて形成されたノッチの端部に設けることがさらに好ましい。そのようなレリーフはＶ字型形状となる。

本発明の第二の実施態様では、開口部が上記容器本体の内側に向かう切頭円錐状レリーフの側壁に切頭四角錐状に形成されており、その切頭四角錐の小底面は上記側壁の内側に向いて設けられている。

上記容器本体の内部に向かって延びる上記側壁の軸方向切頭円錐状レリーフは、少なくとも二段以上の段差を有し、上記開口部が側壁の当該段差のステップ部に設けられることが有利である。

本発明の他の目的物は、上記に述べた封入カプセルと協動するよう調整されたエスプレッソコーヒーメーカー用の調製ユニットであって、上記調製ユニットは、フィルター支持手段と管よりなっており、上記支持手段はほぼ切頭円錐状の抽出室を備え、さらにその抽出室の底壁は上記カプセルの底壁に形成されている空隙部と嵌合するよう意図された切頭円錐状レリーフを備えており、また上記管は好ましくは抽出液排出用の上記切頭円錐状レリーフの近傍に軸方向に形成されている。上記抽出室の底には、抽出室本体の側壁近傍にシール手段を設けることも出来、他方上記切頭円錐状レリーフ近傍には、上記排出管に通じる環状の受け溝を設けることも出来る。

本発明の第一の実施態様による封入カプセルであって、封止面を付けていない状態のカプセルの側面図である。 図１のカプセルの縦方向の断面図である。 図１のカプセルの底部より見た斜視図である。 図１のカプセルの上部より見た斜視図である。 図１と同様のカプセルであって封止面を備えたものを挿入した状態の本発明調製ユニットの縦方向の断面図である。 本発明の第二の実施態様による封入カプセルであって、封止面を付けていない状態の縦方向の側面図である。 図６の実施態様の一部の詳細を示す拡大図である。 図６の実施態様の頂面図である。 図６の実施態様の底面図である。

本発明の他の利点や特徴は以下に示されるいくつかの実施態様の説明から明らかになるであろうが、説明のため参照される図面は例示のためであって、本発明を制限するためのものではない。

図１は、第一の実施態様による本発明の封入カプセルであって、封止面を付けていない状態の側面図である。図において、１は上記カプセルの容器本体を示し、当該容器本体は、底壁３０１と反対側の開口端よりテーパー状に延びた連続した切頭円錐状側面１０１を備え、その開口端には、外側に放射状に伸びたフランジ２０１がある。図２は、図１の容器本体の断面図である。同一箇所は同一番号で示されている。本図より明らかなように、底壁３０１には、切頭円錐状側壁面３２１と天面３６１とよりなる空隙部３１１が設けられており、当該空隙部に対応して容器本体の内側に突き出たレリーフが形成される。上記切頭円錐状側面に沿って、ほぼＶ字形状の複数のノッチ３３１が形成されている。当該ノッチの終端は上記側壁面３２１を貫通するスリット３４１となっている。容器本体１の内側には、上記レリーフ３１１により、環状空隙部３５１が形成される。

図３及び４は、本発明の封入カプセルの容器本体１の詳細な構造を示すものである。これらの図より、空隙部３１１の側壁３２１に付けられているノッチ３３１が互いに等角度で配置されている様子が明確に示されている。

図５は、本発明によるエスプレッソコーヒーメーカー用の調製ユニットに、図１から図４、及び上記に説明した封入カプセルであって封止面４０１を付けたものを挿入した状態を示すものである。上記封止面は、供給管１０３の周縁部から伸びたスパイク１１４により穿孔される。また上記供給管は供給ユニット４の軸方向に設けられており、熱水を供給する。供給ユニット４には、カプセルの容器本体１のフランジ２０１を押圧する封止手段２０４が備わっている。上記フランジは、抽出室２の外縁３０２上に載置される。

調製ユニットは、封入カプセルの容器本体１の形状とフィットする抽出室２を備える。詳細には、当該抽出室は、切頭円錐状レリーフ２０２を有する切頭円錐状の空隙を備えている。当該レリーフは、上記抽出室の軸に沿って、抽出室の底壁１０２より突き出ており、上記カプセルの容器本体１の空隙部３１１と嵌合する。レリーフ２０２の周縁に沿った上記底壁１０２には、環状の溝１２２が備わっており、当該溝は抽出室の軸方向の管２１２に通じている。さらに当該管は、コーヒー粉末抽出液を排出口２０３より排出する排出管３へと通じている。上記底壁１０２と上記抽出室側壁とが交差する位置近傍には、シール１１２の形態になるシール手段が備えられている。

図６は、本発明による、第二のカプセルの実施態様を示す。当該カプセルは、容器本体５を備え、その容器本体は、側壁１０５と、底壁３０５と、外側に円形状に延びたフランジ２０５とを備えており、上記フランジは上記容器本体５の開口端に設けられ、さらに当該フランジの自由端には環状（toroidal）に延びたリブ２１５が備わっている。図に示すように、底壁３０５は空隙部３１５または上記容器本体の内側へ突き出たレリーフを備え、当該レリーフは段差状の切頭円錐状側壁３２５と天面３７５よりなる。容器本体５の内部には、レリーフ３１１により、環状空隙部３６５が形成される。側壁３２５は段差ステップ部３３５を備えており、そこにはその段差部分を貫通する開口部３４５が設けられている。図７から分かるように、上記開口部は切頭四角錐であり、その切頭四角錐の小底面３５５が上記空隙部３１５の側壁３２５に関して内側に位置するよう形成されている。

図８及び９は、各々、図６の実施態様のカプセルの頂面図、底面図を示し、同一番号は同一箇所を示す。図より明らかなように、段差状側壁３２５の段差ステップ部３３５には、等角度で配置された開口部がある。

コーヒー粉末を密封した上記カプセルと、そのカプセルと協動して作動する調製ユニットの動作原理は以下の記載により明らかになるであろう。
本発明になる上記封入カプセルは、抽出室２内に挿入される。次いで、適切な供給手段、例えば図５に示す供給ユニット４により、加圧された熱水が抽出室に供給される。当該供給手段は、封止面４０１の壁を穿孔した後、加圧熱水を上記封入カプセルに供給する。

ひとたび加圧熱水が容器本体１に満たされると、満杯時の圧力により、空隙部３１１の側壁３２１に形成されているスリット３４１を通って抽出液が通過する。当然のことながら、スリットの形状及びそのスリットのノッチ３３１内の配置は、スリットがコーヒー粉末を本体１内に留め、フィルターとして機能するように調整される。同時に、空隙部３１１内のレリーフ２０２は、抽出液の排出の障壁となって、上記容器内の圧力値を上昇させ、抽出効率をより高めることとなる。この作用は抽出室２の底壁１０２に配置されたシール１１２によっても高められる。スリット３４１を出た抽出液は環状受け溝１２２に流入し、次いで排出管３に繋がっている管２１２へと導かれ、そこから排出口２０３に至る。膜の穴は主に空気と抽出液の混合度合いを増し、結果、その効果自体は知られており、本出願人により他の同様の装置にすでに使用されている、「泡」効果をもたらす。

スリットは、排出される粉末を最大限抑制するように形成されることが好ましい。実際、Ｖ字型ノッチ３３１の末端部にスリット３４１を配置することにより、粉末が拡がる容量を制限し、その結果容器内の圧力を高める一方、他方で粉末を容器内に留める。

レリーフ２０２は、封入カプセルの本体１の内側に形成されている空隙３１１と完全にフィットする形状となっているため、抽出液の排出を適切に制御する。それゆえ、あらかじめ備えておくべき排出経路は、実質的に、管２１２に通じる環状受け溝１２２のみである。

図６から９に示される本発明カプセルの第二の実施態様においては、当該カプセルの底壁に形成されている空隙部３１５の側壁３２５に、他の形状の開口部３４５が設けられる。この種の開口部は、すでに述べた本発明のカプセルの第一の実施態様にて説明したスリット３４１とは異なる仕組みではあるが、同様の効果をもたらす。実際、開口部３４５の小底面３５５が内側に向いているそれ自体の形状が、コーヒー粉末が流出するのをほぼ抑え、コーヒーの抽出を精度よく制御する。

空隙部３１５の側壁３２５の段差ステップ部３３５にこれらの開口部が適切に形成される。段差状の側壁を採用する理由は、当該側壁に上記開口部３４５を形成するのが容易であるからである。容器本体は成形加工によっても得ることができる。成形加工による場合には、成形品の軸方向の加工を一度にできるので、上記開口部の形成も、成形加工段階にて形成することが好ましい。

容器本体５には、さらに、フランジ２０５の外側に伸びたトロイダル（環状、toroidal）構造リブ２１５が設けられている。このリブの存在により、フランジ２０５による抽出室と供給ユニット４の締付け効果を一層高めることが出来る。

容器本体５を備える上記カプセルの抽出室内部での振舞いは、本発明の第一の実施態様の容器本体を備えるカプセルと同一である。実際、抽出液は開口部３４５を通り、次いで受け溝１２２と管２１２を経由して、排出口２０３に到達することができる。

したがって、封入カプセルを以上のようにデザインすることにより、抽出が容器本体の内部に形成される圧力によって制御されながら行われる結果、最適品質の抽出液が得られるのである。さらに、上記に述べた解決法により、抽出液出口開口部とコーヒー粉末自体の間には、フィルター手段を設けることが実質的に不要となる。基本的には、カプセルの容器本体の底壁を上記に述べたように形成することにより、抽出液排出開口部とフィルター手段とを、各々の機能を干渉することなく設けることができる。

１，５ 容器本体（カプセル）
１０１，１０５ 側壁
１０２ 底壁
１０３ 供給管
１１２ シール
１１４ スパイク
１２２ 環状溝（環状受け溝）
２ 抽出室
３ 管（排出管）
２０１，２０５ フランジ
２０２ 切頭円錐状レリーフ
２０３ 排出口
２０４ シール手段
２１２ 管
２１５ 環状リブ
３０１，３０５ 底壁
３０２ 外縁
３１１，３１５ 空隙部（レリーフ）
３２１，３２５ 側壁
３３１ ノッチ
３３５ 段差ステップ部
３４１ 開口部（スリット）
３４５ 開口部
３５１ 環状空隙部
３５５ 小底面
３６１ 天面
３６５ 環状空隙部
３７５ 天面
４ 供給ユニット
４０１ 封止面

Claims (10)

1. エスプレッソコーヒーメーカー用のコーヒー粉末封入カプセルであって、
   当該カプセルは、実質的に水不透過性材料からなるほぼ切頭円錐状の容器本体（１；５）を備え、その容器本体はその外縁部より底壁（３０１；３０５）に向かってテーパー形状となっており、
   容器本体（１；５）は、前記外縁部から、共に放射状に延びている、フランジ（２０１；２０５）及びフランジ（２０１；２０５）に合わさる封止面（４０１）とを備えており、さらに
   前記容器本体の底壁（３０１；３０５）には、底の外側に向かって拡がる軸方向切頭円錐状空隙部（３１１；３１５）が設けられており、それにより容器本体（１；５）の内側にテーパー形状に軸方向に浮き上がったレリーフが形成されており、
   空隙部（３１１；３１５）の側壁（３２１；３２５）には、コーヒー粉末の通過を実質的に遮断するが、抽出液を通過させ、かつ前記容器本体に通じる複数の開口部（３４１；３４５）が設けられている、
   ことを特徴とする封入カプセル。
2. 開口部(３４１；３４５)は互いに等角度に配置されている、請求項１に記載の封入カプセル。
3. 前記開口部は軸方向のスリット（３４１）である、請求項２に記載の封入カプセル。
4. スリット（３４１）は前記空隙部に設けられ、かつ容器本体（１）の外側に向かうノッチ（３３１）の端部に形成されている、請求項３に記載の封入カプセル。
5. 前記ノッチがV字型形状を有する、請求項４に記載の封入カプセル。
6. 開口部（３４５）は切頭四角錐であり、かつその切頭四角錐の小底面（３５５）が側壁（３２５）に関して内側にある、請求項２に記載の封入カプセル。
7. 側壁（３２５）は少なくとも二段以上の段差を有しており、開口部（３４５）は側壁（３２５）の段差ステップ部（３３５）に設けられている、請求項２から６のいずれか一項に記載の封入カプセル。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコーヒー粉末封入カプセル（１；５）と協動するよう調整されたエスプレッソコーヒーメーカー用の調製ユニットであって、当該調製ユニットは、フィルター支持手段と、抽出液を排出するための管（３）と、を備え、
   前記フィルター支持手段は、ほぼ切頭円錐状の抽出室（２）を備え、その抽出室の底壁（１０２）はカプセル（１；５）の底壁（３０１；３０５）上に形成された空隙部（３１１；３１５）と嵌合するようになっている切頭円錐状レリーフ（２０２）を有しており、前記管は好ましくは、前記切頭円錐状レリーフ（２０２）の近傍に軸方向に設けられている、
   ことを特徴とする調製ユニット。
9. 前記抽出室（２）の底部分の当該抽出室の側壁近傍には、シール手段（１１２）が設けられている、請求項８に記載の調製ユニット。
10. 排出管（３）に通じる環状受け溝（１２２）が切頭円錐状レリーフ（２０２）の近傍に設けられている、請求項８または９に記載の調製ユニット。

Images