JP2014521479A - 飲料調製用のインモールドラベル付きカプセル - Google Patents

Abstract

本発明は、可溶性／抽出可能な食品材料塊のための閉鎖チャンバを形成する飲料調製マシン用のカプセルに関し、カプセルは、側壁（１２）と注出開口部（１４）で開口する下壁（１３）とを有するカプセル体であって、カプセル体の壁が、射出成形される油またはバイオマスベースの熱可塑性材料を含む、カプセル体と、抽出用液体を加圧下でチャンバに注入するマシンの注入手段（Ｎ）によって穿孔可能なガス水分不透過性の上膜（１５）と、下壁の付近でカプセル体の内側に封着されたガス水分不透過性の下膜（１６）と、液体の注入中にチャンバ内の液圧が上昇することで下膜と相対係合してチャンバを開放する手段（１８）と、を備え、カプセル体の内面または外面が、カプセル体の壁にインモールドラベリングによって恒久的に装着されるガス不透過性のラベル（２０）で部分的に覆われ、ラベルは、ラベル付けされたカプセルが気密かつ湿密性となる三次元形状を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、飲料調製マシン内で飲料を調製するためのカプセルに関し、カプセルはインモールドラベリング（in-mould labelling）によって生産される。

技術背景

飲料調製マシンは、食品科学および消費財の分野でよく知られている。かかるマシンは、消費者が、自宅で所与のタイプの飲料、例としてコーヒーベースの飲料、例えばカップ一杯分のエスプレッソまたは淹出状のコーヒーを調製することを可能にする。

今日、家庭で飲料を調製するためのほとんどの飲料調製マシンは、飲料を調製するための小分けされた原材料を収容することができるマシンで作られたシステムを備える。このような小分け体は、軟質のポッドもしくはパッド、または小袋（sachets）とすることができるが、ますます多くのシステムが、硬質ポッドやカプセルなどの半硬質もしくは硬質の小分け体を使用している。以下では、本発明の飲料マシンは、硬質カプセルを使う飲料調製マシンであることが考慮される。

飲料調製マシンは、カプセルを収容するための受容体と、流体、好ましくは水を加圧下でカプセル内に注入するための流体注入システムと、を備える。本発明に従ってコーヒー飲料を調製するために加圧下でカプセル内に注入される水は、熱い、すなわち７０℃を超える温度であることが好ましい。しかしながら、いくつかの特定の例では、この水は周囲温度でもよい。カプセル内容物の抽出および／または溶解中のカプセルチャンバ内部の圧力は、典型的には、溶解生成物の場合に約１〜６バール（１〜６×１０^５Ｐａ）であり、焙煎して挽いたコーヒーの抽出の場合に約２〜１２バール（２〜１２×１０^５Ｐａ）である。このような調製プロセスは、特に茶およびコーヒーに対する飲料調製のいわゆる「淹出（brewing）」プロセスとは、淹出が流体（例えば熱水）による原材料の長時間の浸出を伴うのに対して、飲料調製プロセスは消費者が飲料、例えばコーヒーを数秒以内に調製することを可能にするという点で大きく異なる。

密閉カプセルの内容物を加圧下で抽出および／または溶解する原理は、知られており、通常、カプセルをマシンの受容体内に閉じ込め、一般に、マシンに取り付けられた流体注入針などの穿孔注入要素でカプセルの面を穿孔した後で、ある量の加圧水をカプセル内に注入し、それによって、カプセル内部の加圧環境を作り出して物質を抽出するかまたは物質を溶解し、次いで、抽出された物質または溶解された物質をカプセルから放出させることからなる。この原理を適用することができるカプセルは、例えば、出願人の欧州特許第１４７２１５６号明細書、および欧州特許第１７８４３４４号明細書に既に記載されている。

この原理を適用することができるマシンは、例えば、スイス国特許第６０５２９３号明細書および欧州特許第２４２５５６号明細書に既に記載されている。これらの文献によれば、マシンは、カプセル用の受容体と中空針の形に作られた穿孔注入要素とを備え、穿孔注入要素は、穿孔注入要素の遠位端領域に１つまたは複数の液体注入オリフィスを備える。針は、一方でカプセルの上部を開口し、他方でカプセル内への水入口チャネルを形成するという点で、二重の機能を有する。

マシンは、カプセルに入れられた１つまたは複数の原材料を加圧下で溶解しかつ／または浸出しかつ／または抽出するために使用される流体を貯蔵するための流体タンク（ほとんどの場合、この流体は水である）をさらに備える。マシンは、ボイラや熱交換器などの加熱要素を備え、加熱要素は、マシン内で使用される水を使用温度（通常は最高で８０〜９０℃の温度）に温めることができる。最後に、マシンは、水をタンクから、随意に加熱要素を通して、カプセルへ流通させるためのポンプ要素を備える。マシン内で水を流通させる方法は、選択弁手段、例えば、出願人の欧州特許出願公開第２１６２６５３号明細書に記載されているタイプの蠕動弁などによって選択される。

調製されるべき飲料がコーヒーであるとき、コーヒーを調製する１つの興味深い方法は、消費者に焙煎挽きコーヒー粉の入ったカプセルを提供することであり、このカプセルは、カプセル内に注入された熱水で抽出されることになる。

このような用途向けに、出願人の欧州特許第１７８４３４４号明細書、または欧州特許出願公開第２０６２８３１号明細書に記載されかつ特許請求されているカプセルが開発されている。

手短に言えば、かかるカプセルは通常、図１に示されているように、
中空本体と、液体および空気に対して不透過性であり、中空本体に取り付けられ、例えばマシンの注入針によって穿孔されるように構成された注入壁と、
抽出されるべき焙煎挽きコーヒー層の入ったチャンバと、
チャンバの内圧を保持するために、カプセルの下端部に配置されカプセルを密閉するアルミニウム膜であって、チャンバの内圧が一定の所定値に達したときにアルミニウム膜に注出孔を開けるための穿孔手段に付随するアルミニウム膜と、を備え、
流体噴流を乱し、それによってカプセル内に注入される流体の噴流の速度を低下させ、その流体を物質層全体にわたって低下した速度で分散させるように構成された手段を随意に備える。マシンのタンク内の水位が十分な飲料を調製するには低すぎるときを使用者が知ることは、非常に重要である。

カプセル体は、図１に示されているように、上述したアルミニウム膜がカプセル体の内面に封着されうるようにカプセル体の下部に段部を備える三次元的に複雑な要素である。

カプセル体は、通常はプラスチックシートを熱成形することによって製造される。カプセル内容物を貯蔵中のガスおよび水分による劣化から保護するために、カプセル体は、一般に少なくとも１つのガス水分バリア層を備える積層体であるプラスチックを使用して製造される。このような技術的要件により射出成形技術を使用することができない。というのは、射出成形技術では多層体の壁を注入することができないからである。

上述したアルミニウム膜は、カプセルの下部に優れたバリアを提供する。さらに、上部の穿孔可能な膜（上述した「注入壁」）は、単層または多層とすることができるガス水分不透過性材料でも作られる。

理解されうるように、すべての材料は、カプセルがカプセル内容物を保護する水分ガスバリアであることを保証することが必須であるものとして選択される。

インモールドラベリング（ＩＭＬ）は、ブロー成形容器、射出成形容器、および熱成形容器に用いられるラベル成形技術である。一般に、プラスチック材料に適合する内層が、射出成形用金型または熱成形用金型内に形成されるプラスチック構造に接合するように部分的に融解する。

一般に、ラベルは金型内に置かれ、ラベルは、排気ポンプまたはその他の専用位置決め手段によって所定の位置に保持される。次いで、金型が閉じられ、包装容器を形成するために溶融プラスチック樹脂が金型に流入または注入される。それにより、ラベルの接着は熱い樹脂からもたらされる熱によって達成され、それによってラベルは容器に接着され、すなわちラベルは容器の壁に対して成形される。

欧州特許第１４４０９０３号明細書は、インモールドラベリングを含むいくつかの機構によって塗布されたバリア性コーティングを有する飲料調製用のカートリッジに言及している。

例えば、特開平１０−１２９７３７号公報は、酸素ガスバリア性を有する開口部を備える包装容器に言及している。それにより、有底容器本体の側面の内壁および有底容器本体の下部の内壁には、包装容器の酸素ガスバリア性を向上させるためのインモールドラベルが設けられる。

さらに、英国特許第１３４８３７０号明細書は、剛性材料または半剛性材料で作られた構造またはフレームを備える容器を開示しており、この構造またはフレームは、インモールドラベリング技術によって例えばフィルムのようなより軟質の材料を付着させ、それによって容器を得るための支持体として使用される。

仏国特許出願公開第２７００４９３号明細書は、剛体フレームを挿入することによって作られる容器を開示しており、剛体フレームには、例えばインモールドラベリングによって容器本体を完成させるためのラベルが装着される。

このようなＩＭＬ技術は、生産率の点で工業的に、実際に利点をもたらし、それにまた、ＩＭＬ技術は、使用される包装材料の量を削減し、したがって経済的であり、環境に配慮する助けにもなる。

したがって、本発明の１つの主な目的は、ＩＭＬによって生産されうるカプセルと、上記のＩＭＬ生産のすべての利点をもたらす、カプセルを製作するための製造プロセスと、を開発するとともに、カプセル内容物の高度なガス水分保護を達成することである。

上述した目的は、請求項１に記載の飲料調製カプセルで達成される。

実際には、本発明によるカプセルは、カプセル体の外面が、カプセル体の壁にインモールドラベリングによって恒久的に装着されるガス不透過性のラベルで、随意には水分不透過性のラベルで少なくとも部分的に覆われ、ラベルが、ラベル付けされた飲料調製カプセルが気密性かつ湿密性となるような三次元形状を有することを特徴とする。

本発明の非常に好ましい一実施形態では、カプセル体の壁は内方に向けられた周縁段部をさらに備え、周縁段部は側壁と下壁との間に配置される。

ラベルは、カプセル体の側壁の外面と周縁段部の外面とを覆うことが好ましく、ラベルは、カプセル体の下壁の外面も覆うことがより好ましい。

下膜の外径は、周縁段部の領域におけるラベルの内径より大きく、それによって周縁段部の領域において下膜とラベルとの間に重複部分（「Ｏｐ」）が作られることも非常に好ましい。

このような重複部分は、ガスまたは水分が長い貯蔵期間にわたってもカプセル体の壁を通過しないことを保証する。

好適には、重複部分の幅は１〜３ｍｍに設定されうる。

カプセル体の周縁段部は、飲料調製カプセルの垂直対称軸線を基準として水平であることができる。

本発明は、上述した飲料調製カプセルを製作するプロセスにも関し、このプロセスは、順番に、
（i）円弧セグメント状の全体形状を有するガス水分バリア性の平坦なラベルを用意するステップと、
（ii）円錐台形状を有するパンチの周囲に平坦なラベルを配置し、次いで円錐台形のラベルバンドに形成するステップと、
（iii）ラベルバンドの小さい頂端を、その頂端を内方に変形させ内方段縁部を作るようにパンチングする随意のステップと、
（iv）ラベルバンドをラベルバンドの内方段縁部で金型の内部に配置し、そして金型を閉じるステップと、
（v）金型の内部に熱可塑性材料を注入し、それによって金型の外面にラベルを付けられた１層式の熱可塑性のカプセル体を形成するステップであって、カプセル体が、側壁と、注出開口部で開口する下壁とを備えており、さらに側壁と下壁との間に配置されて内方に向けられた周縁段部を随意に備えており、ラベルが、カプセル体の側壁の外面を覆い、その周縁段部の外面を随意に覆うようにするステップと、
を含むことを特徴とする。

本発明の非常に好ましい一実施形態では、ラベルは円弧セグメントの最短の縁部にフリンジを備え、したがって、パンチングするステップでは、フリンジを内方に曲げて、隣り合うフリンジ同士の間に少なくとも部分的な重複部分を作る。

かかるフリンジは、パンチング作業中にラベルバンドの内側の方へ曲がり、三次元形状は、個々に曲がるフリンジの可撓性により達成しやすくなる。フリンジを有していないラベルにパンチング作業が行われる場合、多くの例で、作られる内方段部は、ガスおよび／または水分が通過することができるしわを含み、しわは、もちろん非常に望ましくない。平坦なラベルにフリンジが切り込まれている場合、次いで平坦なラベルがパンチングされて段縁部を有する三次元の円錐台形ラベルバンドにされたときに、しわは現れない。

第１の実施形態では、フリンジは、ラベルの円弧セグメントの縁部に対して垂直に接線方向に配置されうる。

しかしながら、第２の好ましい実施形態では、フリンジは、ラベルの円弧セグメントの縁部に対して斜めに接線方向に配置される。かかる構成は、ラベルが段端部を作るようにパンチングされたときに、形成プロセスの信頼性に関して特に良い結果を示している。フリンジのしわまたは不適切な曲げは生じていない。これは、斜め方向のフリンジによって、隣り合うフリンジ同士がパンチング中に動態的に変形するという事実によるものであり、すべてのフリンジが、隣り合うフリンジ同士が互いに自然に重なるように同じ曲げ方向をたどる。この良い影響は、特に高い生産率で立証された。

本発明のさらなる特徴および利点は、図面を参照して以下に示す現時点で好ましい実施形態の記述において説明されており、この記述から明らかになるであろう。

図１は、従来技術のカプセルの概略縦断面図である。 図２は、本発明のカプセルと共に使用する飲料調製マシンの概略斜視図である。 図３は、本発明によるカプセルの部分的に切り欠かれた斜視分割図である。 図４は、本発明のカプセルの概略縦断面図である。 図５は、本発明によるプロセスの第１のステップを示す概略縦断面図である。 図６は、本発明によるプロセスの第２のステップを示す概略縦断面図である。 図７は、本発明によるプロセスの第３のステップを示す概略縦断面図である。 図８は、本発明によるプロセスの第４のステップを示す概略縦断面図である。 図９は、本発明によるプロセスの第５のステップを示す概略縦断面図である。 図１０は、本発明によるプロセスの第６のステップを示す概略縦断面図である。 図１１は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１２は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１３は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１４は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１５は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１６は、本発明によるカプセルを製造するためのラベルの一実施形態を示す図である。 図１７は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第１のステップを示す。 図１８は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第２のステップを示す。 図１９は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第３のステップを示す。 図２０は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第４のステップを示す。 図２１は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第５のステップを示す。 図２２は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第６のステップを示す。 図２３は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第７のステップを示す。 図２４は、本発明の一実施形態によるカプセルを製作するための射出成形プロセスの概略部分切断側面図であり、金型内のカプセル体の熱可塑性注入の第８のステップを示す。

本発明によるカプセルは、図２に示されているように、飲料調製マシン１で使用されるように意図されている。

マシン１は、送水ポンプ、水加熱要素、およびマシンの機能を制御する電子基板を収容するマシン本体２と、水リザーバ３と、オン／オフスイッチ４と、送水ポンプ、水加熱要素および水リザーバ３と流体連通する淹出ヘッド５と、を備える。マシン１は、使用者が熱い飲料または冷たい飲料の調製を選択するための温度レバー６をさらに備える。淹出ヘッド５は、開口部８内へのカプセルホルダ９の挿入をロックまたはロック解除するためのロッキングラッチ７を備える。マシン１はカップトレイ１０をさらに備える。

図２に示されているように、カプセルホルダ９はカプセル１１が装填されるように意図されている。次いで、装填済みカプセルホルダは、淹出ヘッド５の開口部８内に挿入され、ロッキングラッチ７を下方に動かすことによって開口部８内にロックされ、それによって穿孔要素（図示せず）がカプセル上壁を穿孔して、カプセル内部にいつでも水を注入できる構成にし、したがって飲料調製できる構成にする。

図３に示されているように、本発明によるカプセル１１は、側壁１２と注出開口部１４を有する下壁１３とを有するカプセル体を備える。カプセル１１は、カプセル１１の装填後および貯蔵中、上部膜１５および下部アルミニウム膜１６によって密閉される。上部膜１５は、飲料調製マシンの針「Ｎ」によって穿孔され、針は、カプセル内部に入れられた飲料調製用原材料「ＲＧ」を抽出および／または溶解するための流体を加圧下でカプセル内に注入するように構成されている。カプセル１１が焙煎挽きされた抽出可能なコーヒー粉で充填される場合、被穿孔フィルム１７は、出願人の欧州特許第１７８４３４４号明細書に記載されているように、液体をカプセル内に注入する間に原材料塊を保持するために、焙煎挽きコーヒー塊の上部で封着される。カプセル１１は、カプセル内部の液体圧が上昇して一定レベルを超えたときに下膜１６を開放する手段をさらに備える。この手段はプレート１８であり、プレート１８は、下膜１６の方へ向けられたプレート１８の表面に穿孔突出部を備える。

本発明によれば、図４に示されているカプセル１１は、カプセル体がポリプロピレン射出成形用材料で作られた一体の簡素な要素となるように製造される。カプセル体は、カプセル体の側壁１２と下壁１３との間に配置されて内方に向けられた周段部１９をさらに備える。かかる材料は、ガスおよび水分に対するバリア性がないので、貯蔵中にカプセル内容物を保護することができない。適切なガス水分バリア性を達成するために、本発明は、図４に示されているように、ガス水分バリア性材料から作られたラベル２０によってカプセル体の側壁１２および段部１９が覆われるカプセル１１を提供する。

より正確には、図４に示されているように、下膜１６は段部１９の内面に封着され、ラベル２０は段部１９の外面に封着され、下膜の外径は、下膜１６とラベル２０との間の重複部分「Ｏ_Ｐ」が作られるように、段部領域におけるラベルの内径より大きい。「重複部分」は、図４に示されているように、横方向のカプセルを考慮したときの寸法的な重複部分を意味する。かかる重複部分は、下膜１６とラベル２０が互いに接触していないので、機械的な重複部分ではない。かかる重複部分は、重複部分によりガス水分バリアが確実に有効になり、ガスまたは水蒸気の分子がカプセルの外部から段部１９を通って内部へ移動することができないので、重要である。

本発明はさらに、上述したカプセルを製造するプロセスにも関する。次に、プロセスについて図５〜図１０を参照しながら説明する。以下では、カプセル体の生産に関係するプロセスステップだけについて詳細に説明する。完全に仕上げられ充填されたカプセルを生産するための他のステップについては、これらのステップがそのようなものとして知られているので説明しない。かかるステップは、穿孔プレート１８を射出成形すること、および、穿孔プレート１８をカプセル体内に置き、次いで下膜１６を段部１９の内側に封着し、次いでカプセル体に原材料を充填し、随意に被穿孔フィルム１７を封着し、次いで上部膜１５をカプセル体の上端部に封着することを含む。

図５に示されているように、本発明によるカプセル体を生産する第１のステップは、ガス水分バリア性材料で作られたフィルムロールから平坦なラベル２０を切り出すことを含む。このようにして切り出されたラベルは、図５に示されているように、円弧セグメント状の全体形状を有する。次いで、平坦な構成にあるラベル２０は、カプセル体の形状に対応するほぼ円錐台形状を有するとともに、対応する中空射出成形用のキャビティ２２に対して正の形状を有する射出成形コア２１に近づけられる。

ラベルは静電的に帯電されるので、次いで、ラベルは、図６に示されているように、金属コア２１の表面に取外し可能に固定される。ラベルを平坦な構成から円錐台の形状に形成するために射出成形コア２１を使用することに代わる好ましいものとして、一般に射出成形コア２１の形状と同じ形状を有しているが、カプセルの最下内部を成形する突出下形状２１”を有していない中間成形要素２１’が使用されうる。このような中間成形要素は図７および図８に示されており、中間成形要素は、ラベル成形プロセス時の従来の射出成形コアに取って代わる。かかる成形要素が使用された場合、もちろん、成形されたラベルは、本発明によるカプセルを射出成形するために、この後説明するように射出成形用金型のキャビティ内に機械的に移される。この場合、射出成形用金型は、前述および後述の通り、例えば図５、図９および図１０に示されているように、金型キャビティおよび金型コアを備える。

次いで、ラベル２０は、図７に示されているように、コア２１または成形要素２１’の周囲に形成される。この形成ステップは、コアまたは成形要素（この場合、コアまたは成形要素は吸引システムを備える）の表面に真空状態を形成することによって実行され、あるいは、ラベル２０は、コア２１または成形要素２１’の周囲に機械的手段（図面には示されていない）を当てることによって形成されうる。その位置で、ラベルの下部（このとき、ほぼ円筒形の形状を有する）は、図７の部分的に切り欠いた部分に示されているように、コアまたは成形要素２１’の外側に延在する。

図８に示されているように、次いで、コア２１または成形要素２１’の周囲に形成され固定されたラベル２０は、段部形成パンチ要素２３に近づけられ、段部形成パンチ要素２３は、コア２１または要素２１’の下方から、コア２１または要素２１’から突出するラベル２０の下縁部に押し付けられる。このことは、図８、図１３または図１６に示されているように、下縁部をラベル２０の内側の方へ変形させ、それによって内方に丸くなった段縁部２４を形成する。この内方段縁部２４は、図４にも示されているように、カプセル体の段部１９に正確に適合するように意図されている。

次いで、形成されたラベルは金型キャビティ内に移され、金型キャビティは、図９に示されているように閉じられて、射出成形用金型の構成にされ、カプセル体のプラスチック部分を注入する準備が整う。注入は、溶融プラスチックがコア２１とラベル２０との間に流れるように行われる（図示せず）。注入の間、ラベルの材料と注入されたプラスチックとは互いに封着され、したがって、図１０に示されているように、コア２１を外に移動させることによって射出成形用金型が開かれたときに、ラベルは、側壁１２および段部１９の領域においてカプセル体の外面に恒久的に固定される。それによって形成されたカプセル体は、既に上述した後続のカプセル形成ステップ（穿孔プレート１８の組付け、膜の封着、充填）の準備が整う。

バリア保護の有効性および信頼性を確保するために、ラベル２０と段部１９の外面との間にしわが存在しないことが重要である。というのは、このようなひだは、ガスまたは水の分子が通過することができるチャネルを形成することになり、このことはもちろん望ましくないからである。

本発明は、このようなしわがラベル２０の厚みに現れないという有効な保証をもたらす。このような趣旨で、ラベルは、図１１に示されているように平坦な構成のときに、フリンジ２５を伴って製造される。フリンジは、ラベルの円弧セグメントの短い方の円弧状側部に沿って切断される。

図１２に示されているように、フリンジは、ラベルが曲げられた構成であるときに、ラベルの垂直対称軸線「Ａ_Ｖ」を基準として垂直方向に切断されうる。

このような構成はしわを防止する際に有効である。というのは、ラベル２０の下部内方縁部２４が図８を参照して上述したように形成されたときに、フリンジは内方に曲がり、それによってラベルの直径が減少するために、外側から内側に向かって形成され、隣り合うフリンジ同士が平坦なままであり、図１３の拡大部に示されているように互いに部分的に重なるだけであるからである。これにより、ひだを引き起こすはずのこの領域内のラベル材料の不規則な変形が防止される。

驚いたことに、本発明によるプロセスの信頼性をさらに高めるために、フリンジ２５は、図１４、図１５および図１６に示されているように、ラベルの円弧セグメントの短い方の円弧状側部に対して接線方向斜めに配置されるように切断されうることが分かった。この場合、内方縁部２４の内方変形中のフリンジの配置が改善され、隣り合うフリンジ同士の配置が自然に生じることが分かった。図１４は、このような斜めフリンジ２５を有するラベル２０を平坦な構成で示している。図１５は、射出成形用金型のコア要素の周囲に形成された後の同じラベル２０を示す。さらに図１６は、ラベルの下縁部を内方にパンチングしてカプセル体の段部１９に対応する縁部２４を形成した後の同じ形成済みラベルを示している。

本発明によるカプセルを生産するためには、次に詳細に説明する別の製造プロセスが使用されうる。この製造プロセスでは、ラベルは、図１７〜図２４を参照して以下で説明するように、カプセル体の外側ではなく、内側に組み付けられる。

ラベル２０の形成ステップは先に説明したものと同じである。ラベルは平坦な要素として用意され、次いで、ラベルは、例えば図７および図８に示されているように、例えば成形要素２１’の周囲に形成することによって三次元形状を与えられる。ラベルが形成されると、ラベルは射出成形用金型のキャビティ２２内に移される。次いで、射出成形用金型のキャビティ２２は、射出成形コア２１をキャビティ２２に向かって移動させることによって閉鎖され、それによって図９または図１７に示されているように閉じられた射出成形用金型を得る。熱可塑性材料を金型内に注入する間、材料「Ｍ」は、図１７に示されているように、カプセルの最下端部に配置された注入点「ＩＰ」から注入される。溶融状態、したがって流体状態の熱可塑性材料は、図１７〜図２４に黒い太線で示されているように、上方にカプセルの上端部まで流れる。金型キャビティ内での熱可塑性材料の移動は、図１８に矢印で示されている。

図１７および図１８に示されているように、ラベル２０の最上端部２６は、ラベル２０が金型キャビティの幅に亘って延びるように追加の長さを有する。ラベル２０は、静電帯電または真空状態によって外金型側の方へ保持される。

ラベル２０はフリンジを備えているので、ラベル２０は、同様にラベル２０の最下端部２７で金型キャビティの幅に亘って延びるように折り曲げられる。

図１９に示されているように、次いで、溶融熱可塑性物質は、ラベル２０の最下端部２７と接触して垂直に対して０°〜６０°の範囲の角度で進入する。溶融プラスチック材料「Ｍ」とラベル２０との間の最初の接触点はラベルのフリンジ２５である。これらのフリンジ２５は、金型キャビティ２２から射出成形用金型のコア２１に向かって移動させられ、ラベル２０は、図１９に示されているように、下からラベルを押す注入プラスチック材料によってその位置で適所に保持される。

図２０に示されているように、追加の溶融熱可塑性物質の注入が継続するにつれて、上方に向けられたプラスチック材料「Ｍ」の流れは、射出成形用金型のコア２１に当るようにラベル２０の残部を変位させる。

図２１および図２２に示されているように、ラベルは射出成形用金型の大きい部分から射出成形用金型の小さい内側部分に移動するので、ラベルで覆われるカプセルフランジの長さを増加させる余長分をラベルの最上端部２６で利用することができ、バックシールオーバーラップ（back seal overlap）の場合も同様である。

図２３および図２４において、最後に、溶融熱可塑性物質は、加圧および温度下で、ラベルの余長部２６をカプセルフランジ２８の半径範囲まで移動させる。この領域におけるラベル２０の最上端部２６の長さは、ラベルが延長し、そしてカプセル上部膜１５の封着が製品充填後に行われる水平フランジ部分２８でも、カプセル体の内面を覆うことを可能にするのに十分である。これにより、カプセル上部フランジの上面に配置されたラベル２０とカプセルを閉鎖する上部膜との間に重複部分を作り出し、それによって閉鎖する膜とバリア性ラベルとの間に酸素に対する完全なバリアを設ける。

図２４に示されているように、重複部分は、次いでカプセルを閉鎖するように付着される上部膜と共に、内ラベルの上部に作られる。重複部分は矢印で示されている。

図１７〜図２４を参照して上述した別のプロセスでは、ラベルは、前述したようにフリンジ２５を備えることが好ましい。

前述したすべての実施形態では、カプセルの軸対称軸線を基準として中心をはずれた場所で、すなわち通常はカプセル下部の半径中心点から離れた場所で、金型内への溶融プラスチックの注入を開始することが可能である。これにより、金型キャビティからコアキャビティへのラベルの適切で制御された移動が確実になる。

この中心をはずれた注入点および得られる好ましい注入流路から、ラベル縁部は、金型内で流れる溶融プラスチックの流れに対してラベル縁部自体を位置付け、それによって、ラベルは、ラベルが最初に取り付けられる（例えば図１８に示されている）金型キャビティ部分から金型コア部分の方へ（図１９〜図２２に示されている）適切に動くことを確実にする。

最後に、バリア性の上部膜１５、下膜１６、およびラベル２０はそれぞれ、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_Ｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_Ｘ）、アルミニウム、または金属化プラスチック、あるいはそれらを組み合わせたものでなるリストから選択された、気密であり、好ましくは水分不浸透性の材料で製作されうることに留意されたい。このリストの材料は、積層バリアフィルムを作るために、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、またはそれらを組み合わせたもので製作されたプラスチックフィルムに関連することもできる。

このような積層バリアフィルムとしては、例えば、ＥＶＯＨ／ＰＰ、ＰＥＴ／ＳｉＯ_Ｘ／ＰＰ、ＰＥＴ／ＡｌＯ_Ｘ／ＰＰ、ＰＥＴ／アルミニウム／ＰＥなどがあるが、それらに限定されるものではない。

本明細書に記述されている現時点で好ましい諸実施形態に対する様々な変更および修正が当業者に明らかになることが理解されるべきである。このような変更および修正は、本発明の精神および範囲から逸脱することなくかつ本発明の付随する利点を減らすことなくなされうる。したがって、このような変更および修正は、添付の特許請求の範囲に網羅されるものとする。

Claims (11)

1. 可溶性および／または抽出可能な食品原材料塊のための閉鎖されたチャンバを形成する、飲料調製マシンで使用する飲料調製カプセル（１１）であって、
   （i）側壁（１２）と注出開口部（１４）で開口する下壁（１３）とを有するカプセル体であって、前記カプセル体の壁が、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリ乳酸（ＰＬＡ）でなるリストから選択された射出成形される油ベースまたはバイオマスベースの熱可塑性材料を含む、カプセル体と、
   （ii）抽出用液体を加圧下で前記チャンバ内に注入するようになっている、前記飲料調製マシンの注入手段（Ｎ）によって穿孔可能なガス水分不透過性の上膜（１５）と、
   （iii）前記下壁（１３）の付近で前記カプセル体の内側に封着されたガス水分不透過性の下膜（１６）と、
   （iv）前記抽出用液体の注入中に前記チャンバ内の液体圧が上昇する影響下で前記下膜と相対係合することによって前記チャンバを開放するようになっている手段（１８）と、
   を備える飲料調製カプセル（１１）において、
   前記カプセル体の内面または外面が、前記カプセル体の壁にインモールドラベリングによって恒久的に装着されるガス不透過性のラベルで、随意には水分不透過性のラベル（２０）で少なくとも部分的に覆われ、前記ラベルが、前記ラベル付けされた当該飲料調製カプセルが気密性かつ湿密性となるような三次元形状を有することを特徴とする、飲料調製カプセル（１１）。
2. 前記カプセル体の壁が内方に向けられた周縁段部（１９）をさらに備え、前記周縁段部（１９）が前記側壁と前記下壁との間に配置される、請求項１に記載の飲料調製カプセル（１１）。
3. 前記ラベル（２０）が、前記カプセル体の側壁（１２）の外面と前記周縁段部（１９）の外面とを覆う、請求項２に記載の飲料調製カプセル（１１）。
4. 前記ラベル（２０）が、前記カプセル体の側壁（１２）の外面と前記周縁段部（１９）の外面と前記下壁（１３）の外面とを覆う、請求項２または３に記載の飲料調製カプセル（１１）。
5. 前記下膜の外径が、前記周縁段部の領域における前記ラベルの内径より大きく、それによって前記周縁段部の領域において前記下膜と前記ラベルとの間に重複部分（「Ｏｐ」）が作られる、請求項２〜４のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル（１１）。
6. 前記重複部分の幅が１〜３ｍｍである、請求項５に記載の飲料調製カプセル（１１）。
7. 前記周縁段部が、当該飲料調製カプセルの垂直対称軸線を基準として水平である、請求項２〜６のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル（１１）。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル（１１）の本体を製作するプロセスにおいて、順番に、
   （i）円弧セグメント状の全体形状を有するガス水分バリア性の平坦なラベル（２０）を用意するステップと、
   （ii）円錐台形状を有するコア（２１、２１’）の周囲に平坦な前記ラベルを配置し、次いで円錐台形のラベルバンドに形成するステップと、
   （iii）前記ラベルバンドの小さい頂端を、前記頂端を内方に変形させ内方段縁部（２４）を作るようにパンチングする随意のステップと、
   （iv）前記ラベルバンドを前記ラベルバンドの前記内方段縁部（２４）で金型の内部に配置し、そして前記金型を閉じるステップと、
   （v）前記金型の内部に熱可塑性材料を注入し、それによって前記金型の内面または外面に前記ラベルを付けられた１層式の熱可塑性のカプセル体を形成するステップであって、前記カプセル体が、側壁と、注出開口部で開口する下壁とを備えており、さらに前記側壁と前記下壁との間に配置されて内方に向けられた周縁段部を随意に備えており、前記ラベルが、前記カプセル体の側壁の内面または外面を覆い、随意に前記周縁段部の内面または外面を覆うようにするステップと、
   を含むことを特徴とするプロセス。
9. 前記ラベルが前記円弧セグメントの最短の縁部にフリンジを備え、したがって、前記パンチングするステップでは、前記フリンジを内方に曲げて、隣り合うフリンジ同士の間に少なくとも部分的な重複部分を作る、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記フリンジが、前記ラベルの前記円弧セグメントの前記縁部に対して垂直に接線方向に配置される、請求項９に記載のプロセス。
11. 前記フリンジが、前記ラベルの前記円弧セグメントの前記縁部に対して斜めに接線方向に配置される、請求項９に記載のプロセス。

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