JP2016525901A - 消費製品製造用カプセル - Google Patents

Abstract

カプセルは、カプセルから製品を製造するための装置で使用するために提供される。カプセルは、一方の場所に開口部を、別の場所に穴を有し内部空間を形成する本体を含む。可溶性クロージャは、穴を覆うように本体の内面に配置される。材料は、所望の製品を製造するための内部空間内に配置される。カバーは開口部を覆って配置され、取り外し可能なカバーは穴を覆って配置される。取り外し可能なカバーは、装置にカプセルを挿入する前にカプセルから除去される。可溶性クロージャは、製造される製品が穴を通ってカプセルから排出されるのを可能にするために、カプセル装置からの流体にさらされる際に溶解するように構成される。別の実施形態では、可溶性の小袋、あるいは材料を含むフィルムのようなデリバリーシステムがカプセル内に配置される。（図１）

Description

本明細書は、消費製品に関し、特に消費製品を製造するためのカプセルに関する。

以下の背景記述は、下に述べるいずれのものも先行技術あるいはありふれた一般知識として引用可能であるということを自認するものではない。以下に列記した各文献は、その全体が、それらに関連するこれによってここに組み込まれる。

消費可能な所望の製品を作るために装置にて使用される単一の給仕カプセルは、ますます普及してきている。このようなカプセルは、様々な形式において存在し、最も一般的なものがエスプレッソコーヒー、ドリップコーヒー、茶、ホットチョコレートあるいはスープブイヨンのような飲料を生産するものである。

カプセル装置は、通常、カプセル内に配置された材料と混合するためにカプセルの中へ湯のような液体を注入するための注入システムを含む。また、カプセルから製造された分配用の製品をユーザのカップ又はボウルなどの容器へ分配するために、分配システムが設けられる。分配システムは、例えば、カプセルを貫通し、分配用のカプセルから所望の容器へプローブを通り製品を流すことができるのに適した中空のプローブを含むことができる。

従来の単一の給仕カプセル及びカプセル装置が有する問題は、それらが不溶性の消費材料とともに使用するのに適していないことである。そのような材料は、ユーザによる消費用の所望の容器に付着するかもしれないために、中空の小さい直径のプローブを有するような従来の分配システムを通って流れることが容易ではないだろう。例えば、スープ製品用の野菜及び麺は、カプセル装置用の従来の中空プローブの分配システムを通って流れることはないだろう。

従来の単一の給仕カプセルが有する別の問題は、それらが規制基準又は他の製品の要求を満たすために、コスト的に有効な方法でカプセル内の材料を分離するのに適していないことである。例えば、準備段階まで、カプセル内で互いに別々に保持されなければならない２つ以上の材料から製品を製造することが望ましい場合がある。材料は、準備段階まで混合しないかもしれない乾燥材料及び湿った材料を含むかもしれない。あるいは材料は、他の材料の存在下で反応する活性のある材料を含むかもしれない。あるいは材料は、他の材料から分離されなければならず、かつ有効性を改善するためにカップへ直接に分配されねばならない添加物を含むかもしれない。

従来の単一の給仕のカプセルが有する他の問題は、それらが分配された製品によってカプセル装置の一部を汚れに触れさせることなく所望の容器に製品を分配するのに適していないことである。このことは、分配された製品の残留物が、カプセル装置にて製造されるその後の製品に接触したときに問題である。このことは、味に影響を与える可能性があり、また、分配された製品が他の人に害を与えるかもしれない材料（規制薬物、アルコール、あるいは、例えばピーナッツアレルギーのようなアレルギーリスクになるかもしれない材料など）を含む場合、健康上のリスクも存在する可能性もある。

上に挙げたような、従来のカプセルが有する一もしくは複数の問題に取り組む、カプセル装置で使用するための改良されたカプセルに関する必要性がある。

一態様において、発明は、カプセルから消費製品を製造するための装置で使用するためのカプセルを提供し、このカプセルは、
一方の場所に開口部を、別の場所に穴を有する内部空間を形成する本体と、
上記穴を閉鎖するために上記本体に配置される可溶性クロージャと、
所望の製品を製造するために上記内部空間内に配置される材料と、
上記開口部を覆って配置されるカバーと、
上記穴を覆い上記本体の外面に配置される取り外し可能なカバーと、
を備える。

別の態様において、発明は、カプセルから消費製品を製造するための装置で使用するためのカプセルを提供し、このカプセルは、
一方の場所に開口部を、別の場所に穴を有する内部空間を形成する本体と、
上記本体に配置された可溶性のデリバリーシステムと、この可溶性のデリバリーシステムは所望の製品を製造するための材料を含み、
上記開口部を覆って配置されるカバーと、
上記穴を覆い上記本体の外面に配置される取り外し可能なカバーと、
を備える。

ここに開示された教示における他の態様及び特徴は、本明細書の具体的な実施例の以下の記述を検討することで当業者に明らかになろう。

消費製品を製造するためのカプセル装置に装填される本発明によるカプセルの概略図である。 本発明によるカプセルの別の実施形態の縦断面図である。 本発明によるカプセルの別の実施形態の縦断面図であり、カプセルは引き込み位置に配置された出口ノズルを有する。 図３（ａ）に示すようなカプセルの縦断面図であり、出口ノズルが伸長位置に配置されている。 本発明によるカプセルの別の実施形態の縦断面図である。 図４（ａ）に示すカプセルで使用する円錐形のインサートの斜視図である。 本発明によるカプセルの別の実施形態の縦断面図である。 本発明によるカプセルの別の実施形態の縦断面図である。 図６に示すカプセル用の分配システムの概略拡大断面図である。

ここに含まれた図面は、本明細書の記述、方法、及び装置の種々の例を説明するためのものであり、任意の方法で教示されるものの範囲を制限するようには意図されない。図示の単純さ及び明瞭さのために、適切と考えられるところで、対応するあるいは類似する要素を示すために、参照符号は図面間で繰り返されるかもしれない。

請求された発明の例を提供するために、種々の装置あるいは方法が以下に述べられるだろう。請求された発明は、以下に記載するいずれか一つの装置あるいは方法の全ての特徴を有する装置あるいは方法に、又は以下に記載する複数のあるいは全ての装置に共通の特徴に、制限されない。請求された発明は、以下に記載する装置の要素、あるいは方法のステップのコンビネーションあるいはサブコンビネーションに属してもよい。以下に記載する装置あるいは方法は、請求された発明の例ではないという可能性がある。出願人、発明者、及び／又は所有者は、この書類において請求していない、以下に記載する装置あるいは方法において開示するいずれの発明における全ての権利を留保し、かつ、この書類におけるその開示によるそのようないずれの発明も放棄せず、否認せず、公衆に捧げない。

本発明による単一の給仕カプセルは、図において全体を１０にて示している。カプセル１０は、本体１２と、フィルタ１４（必要な場合）、材料１６、及びカバー１８を含む。

材料１６は、可溶性及び不溶性の材料を含んでもよい。不溶性材料は、消費材料１６ａ（麺及び乾燥野菜などのような、製造される製品の一部として消費されることを意図している材料）、及び非消費材料１６ｂ（茶葉、コーヒー粉末、ハーブ、又は他の香味料材料などのような、製造される製品の一部として消費されることを意図していない材料）を含んでもよい。材料１６は、活性材料（例えば発泡剤）、天然の健康添加物、規制薬物、アルコール、又は他の所望の材料を含んでもよい。

カプセル１０は、カプセル１０から製品を製造するのに適した装置２０で使用するように大きさが設定され構成される。カプセルは、装置２０内に配置された対応のカプセルチャンバ内に嵌合するように適した任意の形状に形成されてもよい。装置２０は、材料１６と混合するために、典型的には加熱された水である液体をカプセル内に注入する注入システム２２を含んでもよい。注入システム２２は、カプセル１０内に流体を注入するためにカバー１８を貫通するのに適した、装置２０に配置されたノズル２２ａを含んでもよい。あるいはまた注入システム２２は、例えばカバー１８のようにカプセル１０に配置され、カプセル１０内に流体を注入するために本体１２を貫通し装置２０と相互作用するのに適した少なくとも一つの部品を有してもよい。

装置は、また、ボウルあるいはカップなどの所望の容器２６へカプセル１０から製品を分配するための分配システム２４を含んでもよい。分配システム２４は、カプセル１０から製造した製品を分配するためにカプセル１０を貫通するのに適した中空のプローブ２４ａを含んでもよい。分配システム２４は、さらに、容器２６へ製造された製品を収集し分配するため、中空のプローブ２４ａから下流に、収集チャンバ２４ｂ及び出口ポート２４ｃを含んでもよい。

カプセル１０は、従来の中空のプローブ２４ａが不溶性の消費材料１６ａを分配するのに適していない場合における使用に関して中空のプローブ２４ａとの相互作用を回避するように構成してもよい。このような材料１６ａは、中空のプローブ２４ａに形成された小径の流路内で目詰まりするかもしれない。

カプセル１０の本体１２は、側壁３０及び端壁３２を含み、共に内部空間３４を形成する。側壁３０は、第１部分３０ａ及び第２部分３０ｂを有する。第２部分３０ｂは、カプセルが装置２０に配置されたときに分配システム２４との接触を回避するように構成されている。よって第２部分は、分配システム２４との接触を十分に回避するために第１部分３０ａから端壁３２まで内側へ先細りになっていてもよい。

開口部３６は、本体１２の一方の端部に形成されており、フランジ３８が開口部３６の周囲に延在する。

フィルタ１４は、一もしくは複数の材料１６、特に非消費材料１６ｂを受け入れる内部空間３４内に少なくとも１つの材料チャンバを形成するように本体１２内に配置されるのに適している。フィルタ１４は、フランジ３８又はカプセル１０の内面に（例えば側壁３０などに）固定されてもよい。カプセル１０は、例えば、材料が可溶性である場合、又は材料１６が液体と共に容器２６へ分配される（図２に示すように）ことが要求される場合には、フィルタ１４なしで提供されてもよい。

カバー１８は、開口部３６を覆って配置され、カバー１８をフランジ３８に直接に密封する、あるいは間に位置するフィルタ１４の一部と間接的に密封することなどによって、本体１２に固定される。

穴４０は、カプセルから製品を分配するための端壁３２に形成される。穴４０は、目詰まりすることなく、消費材料１６ａを含む製品が穴４０を通過可能なようにサイズが設定される。好ましくは、穴４０は、５〜５０ｍｍの範囲、より好ましくは１０〜３０ｍｍ、最も好ましくは１５〜２５ｍｍの範囲の直径を有する。

側壁３０の第２部分３０ｂは、第１部分３０ａから穴４０まで内側へ先細りになっている。よって第２部分３０ｂは、カプセル１０内の、消費可能な不溶性材料１６ａを含む製品を穴４０の方へ向ける。

可溶性クロージャ４２は、流体がカプセル内に注入されるまで消費材料１６ａが穴４０を通過するのを防ぐために、穴４０を閉鎖するために設けられる。可溶性クロージャ４２は、所望の時間まで材料が穴４０を通過するのを防止するのに適した任意の食品安全（食用）の可溶性材料で形成されてもよい。

可溶性クロージャ４２は、例えば、穴４０を覆う膜の形態（図１、図２及び図４に示すような）であってもよいし、穴４０内に配置されるプラグの形態（図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すような）であってもよい。クロージャ４２が膜の形態である場合、該膜は、例えばポリエチレンあるいはポリプロピレンのような適切なシール材を使用して、カプセル１０の内面の穴４０の周囲に密閉されてもよい。クロージャ４２がプラグの形態である場合には、該プラグは、同様のシール材を用いて又はシール材なしで、穴４０内にぴったり嵌まり込むように寸法決めされてもよい。穴４０が細長い通路を備える場合には、プラグの使用が最適である。

クロージャ４２は、流体にさらされた際に所定の時間内で溶解するように構成されている。いくつかの例では、カプセル１０から製品を分配する前に、風味又は機能的成分を抽出するように流体と材料１６とが混合し浸るのを可能にするために、クロージャ４２の溶解が遅れることが好ましい。このことは、特定の材料がフィルタ１４内に含まれる非消費不溶性材料である場合に特に望ましい。このような場合には、流体は、カプセル１０内に含まれ、既定の時間、材料と混合し浸っているのが許されることが望ましい。クロージャ４２の溶解速度は、流体温度及び内部圧力のような外的要因と共に、厚さ、密度及び組成（分子量及び分子化学）のようなクロージャ４２のパラメータによって少なくとも部分的に決定され／プログラムされてもよい。

可溶性クロージャ４２用の好ましい原料は、蛋白質系あるいは炭水化物系の原料を含み、該原料は、幾つか例を挙げると、澱粉系（例えば、アミロースフィルム及びアミロペクチンフィルム）、蛋白質系（例えば、ゼラチンフィルム、カゼインフィルム）、多糖類系（例えば、プルランフィルム、セルロースフィルム）、アルギン酸ナトリウムフィルム、及びペクチンフィルムであるのが可能かもしれない。例えば、ＭｏｎｏＳｏｌ（登録商標）からのＶｉｖｏｓ（登録商標）食用の可溶性フィルムは、この用途におけるクロージャ４２の膜形態として使用することができる。前述のように、可溶性クロージャの溶解速度は、原料の種類に依存する。同じ種類内では、溶解速度は、通常、より重い物質密度あるいは分子量を有する場合に遅い。クロージャ４２の厚さは、好ましくは、１０〜１００μｍの範囲、より好ましくは２０〜８０μｍ、最も好ましくは３０〜７０μｍの範囲である。

また可溶性クロージャ４２は、材料１６から形成することもできる。それら自体で又は食品安全なバインダー物質を有する、ブイヨンキューブに類似した、可溶性及び／又は不溶性の消費材料１６ａのかたまりは、例えば、穴４０内に配置されたプラグに形成されてもよい。

バリア層（好ましくは、水分、酸素、及び光の一もしくは複数に関するバリアとして作用するのに適した）を含む、好ましくは多層材料で形成された取り外し可能なカバー４４は、カプセル１０内の材料１６用のバリアシールを提供するために、カプセル１０の外面に穴４０を覆って配置される。取り外し可能なカバー４４は、取り外し可能なカバー４４を剥離して穴４０を露出させるためにユーザが把持してもよいタブ４６を含んでもよい。
これは、装置２０にてカプセル１０が使用されるまで、次にカバー４４が除去される穴４０をクロージャ４２が覆い続けていることが理解されるであろう。

使用の間に、使用者は、カプセル１０のカバー４４を取り外し、装置２０内の対応するカプセルチャンバ内にカプセルを挿入する。装置２０は、注入システム２２がカプセル１０内に例えば加熱された水などの流体を注入するため、ユーザによって起動される。流体は、材料１６と混合しクロージャ４２を溶解する。クロージャ４２が溶解すると、穴４０が露出し、製品（［流体］プラス［非消費材料１６ａからの抽出物］、該当する場合には、プラス［不溶性の消費材料１６ｂ］）は、所望の容器２６内へ穴４０を通過可能となる。

カプセル１０の代わりの実施形態を、図２〜図７を参照して以下に説明する。同様の参照符号を、上述の実施形態と同様の要素を指すために使用する。

図２を参照して、カプセル１０の別の実施形態が示されている。この実施形態では、カプセル１０は、フィルタ１４又は非消費材料１６ｂを含んでいない。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、カプセル１０の別の実施形態が示されている。この実施形態では、カプセル１０は、フィルタ１４又は非消費材料１６ｂを含んでいない。カプセル１０は、さらに出口ノズル５０を含み、この出口ノズルは、穴４０内に配置され、カバー４４の除去前の引き込み位置から、次にカバー４４の除去後の伸長位置まで移動するように構成されている。その伸長位置では、出口ノズル５０は、装置２０の出口ポート２４ｃを通り製品を容器２６へ流すように、製品のためにきれいな使い捨ての表面を提供する。

出口ノズル５０は、クロージャ４２によって閉鎖される穴５２を規定する。この実施形態では、クロージャ４２は、出口ノズル５０に配置されたプラグの形態である。出口ノズル５０は、出口ノズル５０が穴４０を通り落下するのを防止するのに適した肩部５４をさらに含む。

この実施形態の変形例では、カプセル１０は、伸長位置に固定された出口ノズル５０を設けてもよい。出口ノズル５０及びカバー４４は、カバー４４が出口ノズル５０に着脱可能に螺合可能に取付可能なように、対応のねじ（不図示）を有してもよい。あるいはまた出口ノズル５０は、閉じた端部を有してもよいし、穴５２を露出させるために壊される、切開される、あるいは突き刺されるように構成されてもよい。

図４（ａ）を参照して、カプセル１０の別の実施形態が示されている。この実施形態では、カプセル１０は、飲料製品を製造するために使用されるカプセル１０に類似する、従来の形状を有する。穴４０へ製品を向けるための側壁３０の第２部分３０ｂを形成するために、円錐形インサート６０（図４（ｂ）に分離して示されるような）がカプセル１０内に配置されている。円錐形インサートは、密封材料又は他の適切な取り付け手段で所定の位置に固定されてもよい。円錐形インサート６０は、分配システム２４と接触しないように寸法決めされる。その結果、プローブ２４ａのような分配システム２４は、側壁３０の第２部分３０ｂに接触することなくカプセル１０の端壁３２を突き刺してもよい。図４（ａ）に示された実施形態の利点は、カプセルが従来のカプセルに似ており、また、カプセル１０を使用前に平らな面に載置可能とするために、端壁３２によって形成された平坦な基部を有することである。

図５を参照して、カプセル１０の別の実施形態が示されている。この実施形態では、少なくともいくつかの消費材料１６ａは、小袋７２の形態における可溶性のデリバリーシステム７０内に含まれる。材料１６は、液体材料（例えば、濃縮物のような）又はカプセル内で分離して保持されねばならない他の材料（例えば、発泡剤又は他の活性材料のような）を含んでもよい。可溶性及び不溶性の消費材料１６ａは、単一のデリバリーシステム７０内に全てを含んでもよいし、複数のデリバリーシステム７０へ分離されてもよい。非消費材料１６ｂは、フィルタ１４によって形成されたチャンバにおけるカプセル１０内に別々に含まれてもよい。全ての緩んだ（loose）材料がデリバリーシステム７０内に含まれている場合、可溶性クロージャ４２は、この実施形態に関して必要とされない。しかしながら、特定の消費材料１６ａが可溶性のデリバリーシステム７０内に含まれていない場合には、可溶性クロージャ４２は、未だ設けられてもよい。可溶性クロージャ４２はまた、上述したように分配前の、カプセル内での流体の滞留時間を超える追加のコントロールとして設けられてもよい。

可溶性のデリバリーシステム７０は、可溶性クロージャ４２に関して上述したものに類似の食品安全な物質で作ることができる。デリバリーシステム７０は、流体がカプセル１０内に注入されたときに溶解するように構成される。デリバリーシステム７０が溶解する速度は、流体温度及び内部圧力のような外的要因と共に、厚さ、密度及び組成のようなデリバリーシステム７０のパラメータによって少なくとも部分的に決定されてもよい。

図６及び図７を参照して、カプセル１０は、可溶性バインダー８４で互いにつながれた材料１６の一もしくは複数の層８２を備えた可溶性フィルム８０の形態における代替のデリバリーシステム７０を含んでもよい。可溶性の保護層８６は、フィルム８０内に含まれる他の材料１６への曝露から、カプセル１０内に含まれる特定の材料１６を保護するために設けられてもよい。また保護層８６は、処理及び取扱い中の外部要素からフィルム８０内に含まれる材料１６を保護してもよい。保護層８６は、保護層８６が溶解するまでフィルム８０内に含まれる材料１６の安定性を維持するために所望のバリア特性を有してもよい。

フィルム８０は、風味、健康あるいは薬用の材料又は活性剤のような所望の添加物の微量を加えるためにカプセル１０内に配置してもよい。薬用添加物のような特定の敏感な添加物の場合、フィルム８０は、そのような材料を製造するための規制要件を満たし、カプセル１０を製造する設備に配送する第三者の製造設備で形成してもよい。

上の記述は、一もしくは複数のプロセス又は装置の例を提供するが、他のプロセス又は装置が添付の請求範囲の権利範囲内であってもよいことが理解されるであろう。

Claims (23)

1. カプセルから消費製品を製造する装置において使用するためのカプセルであって、
   一方の場所に開口部を、別の場所に穴を有する内部空間を形成する本体と、
   上記穴を閉鎖するために上記本体に配置される可溶性クロージャと、
   所望の製品を製造するために上記内部空間内に配置される材料と、
   上記開口部を覆って配置されるカバーと、
   上記穴を覆い上記本体の外面に配置される取り外し可能なカバーと、
   を備えたカプセル。
2. 上記本体は、上記開口部から上記穴まで内側へ先細りである側壁を含む、請求項１に記載のカプセル。
3. 上記側壁は、上記開口部から第２部分まで延在する第１部分を有し、第２部分は、第１部分から上記穴まで内側へ先細りである、請求項２に記載のカプセル。
4. 上記材料は、不溶性の消費材料を含む、請求項１に記載のカプセル。
5. 上記材料は麺を含む、請求項４に記載のカプセル。
6. 上記材料は乾燥野菜を含む、請求項４に記載のカプセル。
7. 少なくともいくつかの材料を濾過するための、上記本体に配置されるフィルタをさらに備える、請求項１に記載のカプセル。
8. 上記フィルタは、不溶性の非消費材料を含む第１チャンバを形成する、請求項７に記載のカプセル。
9. 上記穴に配置される出口ノズルをさらに備え、この出口ノズルは、消費製品が装置に接触することなくカプセルから所望の容器へ消費製品を向けるのに適する、請求項１に記載のカプセル。
10. 上記出口ノズルは、引き込み位置から伸長位置まで移動するのに適する、請求項９に記載のカプセル。
11. 上記内部空間に配置されるインサートをさらに備え、このインサートは、消費製品を上記穴へ向けるのに適する、請求項１に記載のカプセル。
12. 上記本体に配置される可溶性のデリバリーシステムをさらに備え、この可溶性のデリバリーシステムは、所望の製品を製造するための少なくともいくつかの材料を含む、請求項１に記載のカプセル。
13. 上記可溶性のデリバリーシステムは、少なくともいくつかの材料を含む可溶性の小袋を備える、請求項１２に記載のカプセル。
14. 上記可溶性のデリバリーシステムは、少なくともいくつかの材料を含む一もしくは複数の層を備えた可溶性フィルムを備える、請求項１２に記載のカプセル。
15. 可溶性フィルムは、カプセルに配置された他の材料への曝露から上記フィルムに配置された特定の材料を保護するのに適した保護層を含む、請求項１２に記載のカプセル。
16. カプセルから消費製品を製造する装置において使用するためのカプセルであって、
    一方の場所に開口部を、別の場所に穴を有する内部空間を形成する本体と、
    上記本体に配置された可溶性のデリバリーシステムと、この可溶性のデリバリーシステムは所望の製品を製造するための材料を含み、
    上記開口部を覆って配置されるカバーと、
    上記穴を覆い上記本体の外面に配置される取り外し可能なカバーと、
    を備えたカプセル。
17. 上記本体は、上記開口部から上記穴まで内側へ先細りである側壁を含む、請求項１６に記載のカプセル。
18. 上記側壁は、上記開口部から第２部分まで延在する第１部分を有し、第２部分は、第１部分から上記穴まで内側へ先細りである、請求項１７に記載のカプセル。
19. 上記可溶性のデリバリーシステムに含まれる材料は、可溶性の消費材料を含む、請求項１６に記載のカプセル。
20. 上記本体に配置されたフィルタをさらに備え、このフィルタは、所望の製品を製造するための不溶性の非消費材料を含むチャンバを形成する、請求項１６に記載のカプセル。
21. 上記可溶性のデリバリーシステムは、少なくともいくつかの材料を含む可溶性の小袋を備える、請求項１６に記載のカプセル。
22. 上記可溶性のデリバリーシステムは、少なくともいくつかの材料を含む一もしくは複数の層を備えた可溶性フィルムを備える、請求項１６に記載のカプセル。
23. 可溶性フィルムは、カプセルに配置された他の材料への曝露から上記フィルムに配置された特定の材料を保護するのに適した保護層を含む、請求項１６に記載のカプセル。

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