JP2017531524A - 加圧された液体を用いた飲料調製 - Google Patents

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Abstract

クランプアセンブリ(30)内においてカプセルから飲料を調製するための飲料調製装置である。クランプアセンブリは、第1のクランプ部材(31)および第2のクランプ部材を有し、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材の内面は、飲料調製中にカプセル(10)を実質的に包囲して支持するクランプチャンバ(33)を構成する。第2のクランプ部材は、中心の空隙と、中心の空隙にわたって延在する弾性層(37)とを有する剛性の周囲フレーム(32)を含む。中心の空隙内にはピストン(36)が配置され、ピストン(36)は周囲フレーム(32)に弾性結合されて、ピストン(36)に対して相対的な剛性の周囲フレーム(32)の制限された弾性の動きを可能にする。

Description

本発明は、飲料調製成分を内包するカプセルに高圧下で水を注入することにより飲料を調製するためのカプセル、装置、および方法に関する。
粒子状の飲料製造成分(例えば、挽いたコーヒー等)を内包するカプセルを、飲料製造装置の飲料製造ステーション挿入することによって飲料が製造される、飲料製造システムが知られている。次に、装置はカプセルに水を注入し、飲料製造成分が水に溶解または浸出されて、飲料が構成される。飲料は、単にカプセルの開口部または穿孔であり得る、または、カプセルの出口領域を貫通する出口管を含み得る適切な出口を通って、カプセルから流れ出る。カプセルには、固体成分(例えば、カプセルから出た挽いたコーヒーの粒等)の通過を防止するためのフィルタが組み込まれ得る。この一般的なタイプの飲料製造システムは、例えば、特許文献1、特許文献2、および特許文献3(全てネスレ社)、特許文献4および特許文献5(キューリグ社)、特許文献6(Kenco社)、特許文献7(Samar Technologies社)、特許文献8(クルーガー社)、特許文献9(イリーカフェ社)、並びに特許文献10、特許文献11、および特許文献12(サラ・リー社)に記載されている。
特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、および特許文献17には、現在では広く用いられているタイプの、マースドリンクス社によって「FLAVIA」という登録商標で販売されている、カプセルに基づく飲料調製システムが記載されている。最新技術による「FLAVIA」カプセルの例示的な実施形態が、図1、図2a、および図2bに示されている。類似のカプセルが特許文献18に記載されている。
図1、図2a、および図2bを参照すると、例示的な「FLAVIA」タイプの飲料調製カプセル100は、より詳細に後述するように、上縁部および側縁部の周囲において永久的に一体に接着された、液体および空気を透過させないシート材料でできた前シートおよび後シート110、112を含む。前シートおよび後シートは、カプセルの底縁部120に沿っても一体に接着されいるが、この接着は、カプセル内の熱または圧力の影響下で剥離可能である。例えば、底縁部120の接着は、感圧接着剤を用いて行われ得る。カプセル100内においては、折り畳まれたフィルタ材料130のウェブが、前シートおよび後シートの内壁に接着されている。フィルタ材料のウェブは、例えば挽いたコーヒーまたは茶葉等の飲料調製成分150を支持する。カプセル100は、管状の孔142を有するノズル140を更に含む。ノズルは、カプセルの上縁部に挿入されて、前シートおよび後シートに気密接着されており、ノズルは、カプセル100を飲料調製装置に対して正しく配置するのを補助するためのフランジを有する。ノズル孔は、最初は、適切な気密性鮮度バリアによって封止されている。
使用中は、カプセル100は、ノズルをフランジの下で把持するためのクランプと、中空の注入管をノズル孔に挿入することによって鮮度バリアを貫通するための機構を有する中空の注入管とを含む「FLAVIA」ディスペンサ装置に導入される。ディスペンサ装置は、温水の供給源と、注入管を通して温水をカプセルに注入するためのポンプとを更に含む。注入管およびノズル孔を通して温水が導入されると、カプセル100に内包されている飲料調製成分150が温水と混合されて、飲料が抽出される。熱および液体の圧力の影響下でカプセル100の底部シーム120が開き、飲料はフィルタのウェブ130およびカプセルの開いた底部を通過して、カプセルの直下に位置する容器ステーションに配置された容器内に回収される。
図2aを参照すると、ウェブ材料130のシートは、断面がW字状になるよう折り畳まれて、浸出可能な飲料調製成分150を支持している。液体導管を通して液体が導入されると、液体の圧力によって、Wの頂点132が反転し、図2bに示されているような、下に向かって凸面状のフィルタ床が設けられる。この反転効果は、カプセル内の抽出された飲料を注ぐために、底部シーム120の感圧封止を破るのを補助する。反転するフィルタウェブの更なる詳細および長所は、特許文献15に見出され得る。「FLAVIA」カプセルおよび方法は、優れた品質の飲料を提供し、更に、調製後に飲料が装置のどの部分とも接触しないので、連続するそれぞれの飲料による飲料調製装置の二次汚染を回避するという長所を提供する。現行の「FLAVIA」タイプの飲料ディスペンサシステムは、僅かに上昇させた圧力(例えば1バール(ゲージ圧)未満の圧力)で温水を注入することによって飲料を調製するよう構成されている。このカプセルは、より高い圧力で動作するようには設計されていない。特に、より高い圧力で水を注入すると、フィルタがパックから分離し得る。しかし、特定の高級な飲料、特にエスプレッソコーヒーの調製には、5バール〜高々約20バールのより高い圧力で水をコーヒー床に通すことが必要である。従って、エスプレッソコーヒー、および他の高圧抽出飲料を調製するための、上述の品質および二次汚染を生じないことの利益も与えるカプセル、装置、および飲料調製方法の必要性が残っている。
また、挽いたコーヒーの各カプセルから、エスプレッソコーヒーの各回分を抽出することも知られている。カプセルは、典型的には、空気および水分を透過させない材料で形成された円錐台形状または偏球形状を有するカプセルに密に押し込まれた、1回分の挽いたコーヒーを内包している。カプセルは、通常はカプセルの周囲に緊密に嵌る形状を有する剛性の金属の抽出チャンバに挿入される。抽出チャンバは、その基部にあるフィルタ要素と、カプセルの下側を貫通する手段と、エスプレッソコーヒーを抽出するために500〜1500kPa(5〜15バール)の圧力でカプセルの内部に温水を注入する手段とを有する。このタイプのエスプレッソコーヒー抽出カプセルおよびシステムは、例えば、特許文献19および特許文献20に記載されている。
既存のエスプレッソ抽出カプセルの短所は、特定の寸法のコーヒー床を受容して、そのようなコーヒー床に必要な圧力を加える寸法を有する剛性の抽出キャビティを有する従来のエスプレッソマシンで用いられるよう構成されていることである。カプセル内のコーヒーの量を変えられる範囲、または、抽出中のコーヒー床の押し込めの程度を変えられる範囲は制限されている。既存のエスプレッソシステムの更なる短所は、カプセルから出る飲料が抽出チャンバの基部を通り、それに従って抽出チャンバの基部を汚すので、連続するそれぞれの抽出間の二次汚染である。
特許文献21には、エスプレッソタイプの装置において用いられる、圧縮された飲料抽出成分(例えば挽いたコーヒー等)を内包するカプセルが記載されている。このカプセルは、使用されるどのエスプレッソマシンのキャビティの形状にも沿うよう変形可能である。これにより、既存のエスプレッソマシンをカプセルの正確な形状および構成に適合させるための特別なアダプタの必要がなくなる。残念ながら、このことは、カプセル内のコーヒーの押し込めの程度が、最適なエスプレッソコーヒーの抽出には不十分であることも意味する。この構成には、連続したそれぞれの抽出による二次汚染の問題も存在する。
特許文献22には飲料抽出方法が記載されており、この方法では、飲料抽出成分を内包する真空パックがクランプ内に配置され、中空の針を通して温水が真空パックに注入され、抽出された飲料が、真空パックの閉止シームを通って出ることが可能にされる。このパックは、真空パックの閉止シームの反対側に、抽出前にクランプ内の真空パックを圧縮するために用いられる可動プレートを含む。この抽出キャビティを構成するプレートは、剛性の平坦なプレートである。これらのプレートは、パックを破裂させるリスクを伴わずに真空パックを絞るための高い圧力を加えることはできない。
特許文献23には、飲料抽出成分を内包するカプセル(カプセル)に水性の液体を通すことによって飲料を抽出するための装置が記載されており、この装置は、抽出中に水性の液体をカプセルに注入するための1以上の注入管と、カプセル用のクランプとを含み、クランプは、クランプを開閉するよう可動な1以上の部材を含み、これらの部材の内面は、クランプの閉じた位置において抽出中にカプセルを実質的に包囲して支持するよう構成されたキャビティであって、キャビティの下部において飲料の出口通路を画成するよう更に構成されたキャビティを画成し、少なくとも1つのクランプ部材の内面は、クランプが閉じた位置にある間に可動な支持体に取り付けられた少なくとも1つの変形可能な領域を含み、それにより、クランプが閉じた位置にある間に、カプセルの所望の抽出構成を設けるために、キャビティまたは出口通路の形状を変えることができるようになっている。このカプセルは、必要に応じて変形される「FLAVIA」タイプのカプセルであるのが好適である。
特許文献24には、圧力下で水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルが記載されている。このカプセルは、1以上の空気および液体を実質的に通さないシート材料で形成された側壁を有する本体を含み、側壁は、飲料調製成分を内包するチャンバを画成し、更に、このチャンバと連通した上流側端部を有する、飲料がチャンバから出るための出口チャネルを画成し、少なくとも出口チャネルの領域には、チャンバから出る飲料を濾過するための濾過材料が充填されている。濾過材料は濾過シートの2以上の層が重ねられた形態であるのが好適であり、例えば、第1の縁部および第2の縁部が出口チャネルの上方において本体の対向する側壁にそれぞれ接着された単一のフィルタシートで形成され、シートは、出口チャネル内において重ねられた層を構成するために、側壁間でV字状またはW字状に折り畳まれる。
図3および図4は、特許文献25に記載されているカプセルを示す。カプセル150は、側縁部153、154、および上縁部155に沿って永久的なヒートシール(または超音波シール)によって一体に接着された柔軟なシート材料の前シートおよび後シート151、152で形成される。上縁部155の中央部において、前シートと後シートとの間に注入ノズル156が機密接着される。また、カプセルの底部から離間した位置に、飲料成分チャンバ162の底部を画成するために永久的なヒートシール170がカプセルを横断して延在するが、図3に破線で示されているように、出口チャネル157を画成する中央の空隙を有する。飲料成分チャンバには、例えば挽いたコーヒー等の成分175が実質的に充填されている。永久的なヒートシールは、出口チャネル157の下方において、カプセルの縦軸の両側に、下流チャンバ160の側縁部を画成する湾曲した下に延びる部分158、159を更に含む。カプセルの底縁部161は、カプセルの使用前に鮮度バリアを設ける、熱によって剥離可能な直線状の接着剤封止を用いて封止される。下流チャンバの幅は、飲料成分チャンバ162の幅と、より狭い出口チャネル157の幅との中間である。
出口チャネル157内のフィルタは、図1〜図2の従来技術のカプセルにおけるフィルタシートの接着と同様に、両縁部172、173が前シートおよび後シート151、152の内面にそれぞれ接着されたV字状に折り畳まれたフィルタ材料の単一の長方形のシート171によって設けられる。縁部172、173は、出口チャネル157よりかなり上方の位置において、前シートおよび後シート151、152の内面に接着される。V字状に折り畳まれたフィルタシートは、出口チャネル157を通って下に向かって延び、V字の底部174は下流チャンバ160内に位置する。それにより、出口チャネル157には二重の厚さのフィルタシート材料が詰められる。なお、フィルタ材料のV字状のストリップはパックの略全幅にわたって延在し、それにより、V字状に折り畳まれたフィルタシートが永久的なヒートシールと重なる領域においては、永久的なヒートシールはV字状に折り畳まれたフィルタシートを介して形成されるので、前シートおよび後シート151、152とV字状に折り畳まれたフィルタシート171とは全て一体に接着される。これは、例えばポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維を含むフィルタシートを用いることによって容易になる。しかし、このフィルタシートは、出口領域においては前面および後面に接着されておらず、パックの底部にある剥離可能な封止領域161の中に延出していない。
使用中には、図3および図4の飲料調製カプセルは、出口において流れを制限すると共に、カプセル本体内の高い背圧を保つために、出口領域内においてカプセルの出口がクランプ部材間に挟持されるように、飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入される。カプセル内において飲料を製造するために、入口領域において、5〜15バールの圧力で水がカプセルに注入され、飲料は出口領域を通って出る。
カプセルに基づく(即ちカプセルタイプの)システムを用いて飲料を調製する際、特に、例えばエスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料の調製等の比較的高い圧力が必要な場合には、抽出中に圧縮された飲料調製材料床を通る液体のチャネリング(通路の形成)が生じ得る。このチャネリングは、液体を、圧縮された飲料調製材料床内の優先経路を通るよう向かわせ、飲料調製材料が液体に均一に露出されるのを妨げて、飲料調製材料の無駄と、溶解または浸出した材料の濃度が低い飲料とを生じる。チャネリングは、特に、水の注入前および注入中に、飲料成分がクランプ内において均一且つ/または十分に圧縮されていない場合に生じ得る。
本発明者らは、V字状のフィルタの縁部172、173を図3および図4に示されているように出口チャネル157の上方の位置において接着すると、液体が出口チャネルの上方においてフィルタを通って漏れるようになり、従って、コーヒー、特に、飲料成分チャンバの底部付近に位置するコーヒーの不完全な抽出を生じることを見出した。
また、25cm〜50cmの面積の抽出ゾーンを有する上記のタイプの典型的なカプセルでは、約l0バール(ゲージ圧)以上の抽出圧力においては、抽出中に5000N台の力が飲料調製装置のクランプに及ぼされ得る。これは、そのような力がかかっている状態で、高い寸法的安定性および強度を有し、且つ、抽出前および抽出後の開放および接触が容易なクランプを必要とする。また、クランプは、抽出前にカプセル内のコーヒー床の最適な圧縮(タンピング)を提供し、更に、廃棄前にパックを脱水して滴が落ちるのを低減するために、抽出後にパックを絞る機能を有するのが望ましい。
国際公開第94/01344号 欧州特許出願公開第0512468号明細書 欧州特許出願公開第0468079号明細書 米国特許出願公開第5840189号明細書 国際公開第01/60220号 欧州特許出願公開第0272922号明細書 国際公開第2007/093355号 米国特許出願公開第2011/0142996号明細書 欧州特許出願公開第0710462号明細書 欧州特許出願公開第0821906号明細書 米国特許出願公開第2011/0000376号明細書 米国特許出願公開第2011/0027425号明細書 独国特許出願公開第2121762号明細書 独国特許出願公開第2122881号明細書 欧州特許出願公開第0179641号明細書 欧州特許出願公開第0247841号明細書 国際公開第99/05044号 特開平4−142266号公報 国際公開第93/17932号 国際公開第94/02059号 欧州特許出願公開第0521186号明細書 欧州特許出願公開第0821906号明細書 国際公開第02/19875号 国際公開第2012/175985号 国際公開第2012/1751585号
従って、特に高圧でカプセルから飲料を調製する(例えば、柔軟なカプセルタイプのパックからエスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料を製造する等)ための改良されたカプセル、装置、および方法の必要性が残っている。
第1の態様において、本発明は、飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルを提供する。飲料カプセルは、上縁部、第1および第2の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、底縁部における接着の領域が、飲料調製中にカプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および/または圧力によって剥離可能であり、前シートおよび後シートが更に、上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、横断方向の封止部は空隙によって中断され、それにより、空隙が、空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させる、前シートおよび後シートと、空隙内にフィルタ要素を設けるためにカプセルを横断して延在する折り畳まれたフィルタストリップであって、折り畳まれたフィルタストリップが、横断方向の封止部の下方において横断方向に延びる折り目と、横断方向の封止部を通るよう上に延び、カプセルの前シートおよび後シートにそれぞれ接着された前サイドパネルおよび後サイドパネルとを有し、該前サイドパネルおよび後サイドパネルが横断方向の封止部の上方にある飲料成分チャンバ内に約10mmを超えて延出しない、フィルタストリップとを含む。
折り畳まれたフィルタシートは、V字の頂点がカプセル内の中間の横断方向の封止部の下方に位置し、V字の側縁部が横断方向の封止部の中にまたはその僅かに上方に延びる単純なV字状に折り畳まれたフィルタストリップであるのが好適である。しかし、より複雑な折り畳まれたストリップも可能であり、例えば、W字状に折り畳まれたストリップ等も用いられ得る。中間の横断方向の封止部の上方、およびそれに従って出口チャネルの上方にあまりまたは全く延出しないV字状のストリップフィルタを設けることにより、飲料調製中に成分チャンバ内の成分床を通る液体の流れが改善されることが見出された。折り畳まれたフィルタストリップの前サイドパネルおよび後サイドパネルは、横断方向の封止部の上方にある飲料成分チャンバ内に約5mmを超えて延出しないのが好適であり、約2mmを超えて延出しないのがより好適である。折り畳まれたストリップの幅(カプセル内における上部から底部)は約15mm〜約25mmであるのが好適である。従って、V字状に折り畳まれたストリップについては、これは、展開された縁部から縁部までの約30mm〜約50mmの幅に対応する。
折り畳まれたフィルタストリップの底縁部(例えば、V字状のストリップフィルタの頂点)は、カプセルの底縁部の封止部の中に接着されるのが好適である。これにより、飲料調製中の底縁部の封止部の開放が改善されることが見出された。開放の信頼性およびクリーンさ、並びに、パックが開いた際に「ポン」という音が聞えることは、共に、この特徴によって驚くほど高められる。
本発明のカプセルは、鮮度バリアによって封止された管状の孔を有する液体注入ノズルを更に含み、ノズルは、上縁部において前シートと後シートとの間に気密封止されるのが好適である。
前シートと後シートとの間に、成分チャンバの幅より小さい幅を有する出口チャンバを画成するために、前シートおよび後シートは、カプセルの幅の一部にわたって中間の横断方向の封止部と底縁部の封止部との間に一体に接着されるのが好適である。
カプセルは、前シートおよび後シートと、フィルタストリップと、必要に応じて設けられるノズルと、成分とから実質的に成るのが好適である。カプセルは、1回分のカプセルであるのが好適である。カプセルは、使い捨ての1回分のカプセルであるのが好適であり得る。
空隙および出口チャンバは、カプセルの軸方向中心領域内に配置され、出口チャンバは、飲料成分チャンバの幅の約20%〜約70%の幅を有するのが好適である。カプセルは、縦方向の中線に関して鏡像対称であるのが好適である。
飲料成分チャンバからの出口チャネルを画成する空隙は、約5mm〜約25mm、例えば約8mm〜約15mmの幅を有するのが好適である。
第2の態様において、本発明は、加圧された水をカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置を提供する。本装置において、カプセルは少なくとも1つの柔軟な壁を有し、飲料調製装置は、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、クランプアセンブリは、カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第1のクランプ部材と、中心の空隙、および中心の空隙にわたって延在する弾性層を有する剛性の周囲フレームを含む第2のクランプ部材であって、弾性層の前面が、カプセルの一部分を受容するための第2の内壁を画成し、閉じた抽出構成において、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料調製中にカプセルを実質的に包囲して支持するためのチャンバを画成する、第2のクランプ部材と、剛性のフレームの中心の空隙内に配置されたピストンであって、ピストンが、弾性層の後面に当接するピストン面と、ピストン本体とを含み、ピストンが、クランプが閉じる方向に沿った、ピストンに対して相対的な剛性のフレームの制限された弾性の動きを可能にするよう剛性の周囲フレームに弾性結合された、ピストンとを含む。
カプセルの柔軟な壁は、装置によって変形可能な壁であり、装置のクランプ部材がカプセルの内容物を操作してその配置を変える、即ち圧縮することが可能になっている。
閉じる方向は、クランプ部材が開いた構成から閉じた抽出構成へと移動する際の移動経路によって定められる。
ピストンは、装置のシャーシにピボット可能に接続されたアーム上に支持され、それにより、クランプのロックが解除された際に、ピストンが、クランプの閉じる方向に対して略垂直な軸周りに第1のクランプ部材から離れる方向に搖動可能であるのが好適である。
装置は、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材に対して閉じた位置へと駆動するためにピストンに結合された駆動機構を含むのが好適である。クランプがロックされた際には、駆動機構はピストンから解除され得る。これらの実施形態において、駆動機構は、ピストンに設けられた、クランプの閉じる方向においてピストン面から離れる方向に延びるスロットと、スロット内に受容される駆動ピンとを含み、それにより、クランプの閉じたロックされた位置において、駆動機構をピストンから解除するために、駆動ピンをスロット内において引っ込めることができるのが好適である。
装置は、クランプを閉じるための駆動機構を含み、駆動機構は、ピストンに結合された第1の端部および歯付きクランクシャフトに結合された第2の端部を有するクランクアームを含み、クランク心棒が装置のシャーシに取り付けられて、クランプの閉じる方向に対して略垂直に延び、歯付きクランクシャフトは、電気モータに結合された歯付き駆動ホイールによって駆動されるのが好適である。
弾性領域の内面は、カプセルを受容するための凹面状の基部面と、クランプ内に保持されたカプセルの1以上の領域を選択的に締め付けるための、凹面状の基部面から突出した1以上の加圧パッドとを含み得る。例えば、加圧パッドは、概ねクランプの入口領域からクランプの出口領域に向かう方向に延びる1以上の細長い加圧パッドを含み得る、または細長い加圧パッドから成り得る。加圧パッドの1以上は、外力が存在しないときに略弧状の横断面および/または縦断面を有するのが好適である。
飲料調製装置は、以下に記載されるようなロック機構を含み得る。ロック機構は、第1のクランプ要素の側面から突出した少なくとも1つの第1のロックピンと、ピストンの側面から突出した少なくとも1つの第2のロックピンと、可動ロックゲートであって、閉じたロックされた位置において(ロック機構が閉じた抽出構成にある際に)第1のロックピンに当接する第1のフランジと、閉じたロックされた位置において第2のロックピンに当接する第2のフランジとを有し、クランプが閉じた際に、第1のピンおよび第2のピンが互いに向かって移動すのを可能にしつつ、第1のピンおよび第2のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、ロックゲートが、フランジがピンに係合しないロック解除された位置(開いた構成)から、フランジが第1のピンおよび第2のピンの互いに反対側にそれぞれ係合するロックされた位置(閉じた抽出構成)へと可動である、可動ロックゲートとを含み得る。
第1のクランプ部材およびピストンの両側面に、ピンの複数の対が設けられるのが好適である。これにより、クランプ要素が複数の位置において一体にロックされ、クランプ要素およびロック要素に均一な応力がかかることが確実になる。
ピストンは、剛性のフレームの背後に延在する周囲フランジを含み、ピストン本体と第2のクランプ部材との弾性結合は、剛性のフレームおよびピストンのフランジの周囲に離間した複数のばねを含み、それにより、剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向のピストンの相対移動が、ばねを変位ゼロの相対位置に関して圧縮または伸長するのが好適である。
本発明による飲料製造装置は、典型的には、クランプ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションと、カップ受容ステーションの上方に配置された、水の噴射をカップ受容ステーション内のカップ内に向かわせるための水噴射ノズルとを更に含む。これらの実施形態において、制御システムおよびユーザディスプレイは、ユーザにラテ等の均質な飲料とカプチーノ等の不均質な飲料との選択肢を提供するようプログラムされる。制御システムは、均一な飲料が選択された場合には、クランプアセンブリにおける飲料調製後に、カップ内の飲料を掻き混ぜるためにカップ内の飲料に水を注入するようプログラムされる。
装置は、クランプアセンブリに誤ったタイプのカプセルが挿入されている際に、飲料調製を中断し、ユーザにその旨を示すようプログラムされたカプセル認識装置、制御システム、およびディスプレイを更に含み得る。
本発明の装置は、クランプ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含んでもよく、カップ受容ステーションは、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、赤外線送信機および赤外線受信機は、カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、カップ受容ステーション内に配置されたカップが赤外線送信機と赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置され、カップ検出装置がカップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、制御システムおよびユーザディスプレイは、(a)飲料調製を中断する工程と、(b)ユーザに、(i)カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または(ii)カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされる。
本発明による飲料調製装置は、本発明によるカプセルから飲料を調製するのに適しているのが好ましい。クランプアセンブリは、クランプアセンブリが閉じてカプセルの周囲にロックされた際に、カプセルの出口チャネルを挟持するよう構成され、カプセルの底縁部は、カプセルから出る飲料によるクランプの汚染を防止するために、クランプから外に向かって延出するのが好適である。
本発明の装置は、クランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、注入管を通して約5バール(ゲージ圧)より高い圧力(例えば、約10バール(ゲージ圧))で水を送るためのポンプとを更に含むのが好適である。
これらの実施形態において、飲料調製装置は、約2バール(ゲージ圧)より低い圧力でのカプセルからの飲料調製に適した第2のクランプアセンブリと、第2のクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための第2の注入管と、第2の注入管を通して約2バール(ゲージ圧)より低い圧力で水を送るためのポンプとを更に含み、装置は、クランプアセンブリの両方からの飲料調製を制御するための単一の制御システムおよびユーザインターフェースを含むのが好適である。第2のクランプ等は、例えば、既存の低圧「FLAVIA」システムのものと略同じであり得る。これらの実施形態における2つのクランプは、単一のハウジング内に取り付けられるのが好適である。これらの実施形態による装置は、ユーザに、例えばエスプレッソコーヒー等の高圧で抽出された飲料と、例えばフィルタコーヒーまたは茶等の低圧で抽出された飲料との選択肢を提供する。更に、適切な濃縮乳カプセルから多成分飲料のミルク成分を調製するために、必要に応じて泡立てを含む、低圧クランプが用いられてもよく、そこに、高圧クランプからのエスプレッソの「ショット」が加えられ得る。
従って、制御システムおよびディスプレイは、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、(a)第1の飲料抽出成分を内包する第1のカプセルをクランプの一方に挿入する工程と、(b)第1のカプセルから第1の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、(c)容器を一方のクランプのカップ受容ステーションから他方のクランプのカップ受容ステーションへと移す工程と、(d)第2の飲料抽出成分を内包する第2のカプセルを他方のクランプのホルダーに挿入する工程と、(e)第2のカプセルから第2の飲料成分が抽出されるのを待つ工程とを順次行うよう促すようプログラムされ得る。
従って、更なる態様において、本発明は、第1の飲料調製クランプおよび第2の飲料調製クランプを有する本発明による飲料調製装置と、装置の第1の飲料調製クランプにおいて用いられる第1のタイプの複数の飲料調製カプセルと、装置の第2の飲料調製クランプにおいて用いられる異なるタイプの複数の飲料調製カプセルとを含む飲料調製システムを提供する。
本発明によるカプセルは、従来の「FLAVIA」クランプ等の低圧クランプで用いるには理想的ではない場合がある。同様に、図1および図2に示されているもののような従来の「FLAVIA」カプセルは、本発明の高圧抽出クランプで用いるには理想的ではない場合がある。従って、本発明によるシステムは、それぞれのクランプ内に、誤ったタイプのカプセルの誤用を防止するための装置を含むのが好適である。この装置は、上記に示したようなカプセル認識システムであってもよく、または、以下に述べるもののうちの1つであってもよい。
例えば、第1のクランプは第1のキー溝を含み、第2のクランプは第1のキー溝とは異なる第2のキー溝を含み、第1のキー溝は、第1のノズル構成を含む第1のタイプのカプセルを第1のクランプのキー溝を通して挿入するのを可能にし、第2のキー溝は、第2のノズル構成を含む第2のタイプのカプセルを第2のクランプのキー溝を通して挿入するの可能にする。これは、誤ったクランプ内でのカプセルの誤用を防止するための簡単な機械的インターフェースを提供する。
或いは、第1のクランプは第1のノズル色センサを含み、第2のクランプは第2のノズル色センサを含み、第1のタイプのカプセルは第1の色を有するノズルを含み、第2のタイプのカプセルは第2の色を有するノズルを含む。
更なる態様において、本発明は飲料製造方法を提供する。飲料製造方法は、飲料調製カプセルの飲料成分チャンバ内に飲料調製成分を有する飲料調製カプセルを、カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネルがクランプ部材間に挟持されるように、本発明による飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入する工程と、クランプアセンブリを閉じた抽出構成に固定する工程と、カプセル内において飲料を製造するために、水を約5〜約15バール(ゲージ圧)の圧力でカプセルの飲料成分チャンバに注入する工程と、飲料が出口チャネルを通ってカプセルおよびクランプアセンブリから出るのを可能にする工程とを含む。
本方法は、カプセルをクランプに挿入する工程と、第1のクランプ部材を決まった位置に固定する工程と、次に、第2のクランプ部材の剛性のフレーム上の弾性層が第1のクランプ部材の周辺部に当接するまで、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材に向かって移動させる工程と、次に、カプセル内の飲料成分を圧縮するために、弾性層を第1のクランプ部材に向かって更に押すために、ピストンを第1のクランプ部材に向かって更に移動させる工程と、次に、飲料を調製するために、飲料成分チャンバに水を注入する工程と、次に、使用済みのカプセルを取り除くためにクランプを開くために、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材から離れる方向に移動させる工程とを含むのが好適である。
本発明の更なる態様において、カプセルに水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置が提供される。飲料調製装置は、飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第1の抽出部であって、カプセルを第1の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第1の扉を含む第1の抽出部と、飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第2の抽出部であって、カプセルを第2の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第2の扉を含む第2の抽出部と、少なくとも1つの高温の液体の供給源と、カプセル内の飲料成分を抽出するために、高温の液体を抽出部内に保持されたカプセルに注入するのに適した少なくとも1つの注入器(ここで、注入器は、各抽出部につき設けられるのが好ましい)と、第1の扉および第2の扉の各々を開くための制御システムであって、ユーザによって入力された第1のコマンドに応答して第1の扉を開き、ユーザによって入力された第2のコマンドに応答して第2の扉を開くようプログラムされた制御システムとを含む。
上述した従来技術による「FLAVIA」タイプのカプセルを示す 上述した従来技術による「FLAVIA」タイプのカプセルを示す 上述した従来技術による「FLAVIA」タイプのカプセルを示す 特許文献24に記載されている従来技術の飲料調製カプセルの平面図を示す 図3の従来技術の飲料調製カプセルの縦断面図を示す 本発明による飲料調製カプセルの平面図を示す 図5の飲料調製カプセルの縦断面図を示す 本発明による飲料調製装置のロック機構を含むクランプアセンブリの、開いた構成における模式的な側立面図を示す 図7の飲料調製装置のロック機構を含むクランプアセンブリの、閉じたロックされた抽出構成における模式的な側立面図を示す 本発明によるクランプアセンブリおよび駆動機構の、開いた構成における模式的な側立面図を示す 図9のクランプアセンブリおよび駆動機構の、閉じた抽出構成における模式的な側立面図を示す 本発明の指ガード部の、ブロック構成における模式的な側立面図を示す 図11の指ガード部の、非ブロック構成における模式的な側立面図を示す 本発明のクランプアセンブリに挿入された図5のカプセルの出口チャネル領域を通る模式的な横断面図を示す 本発明による飲料調製装置の第2のクランプ部材の一部の前方斜視図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す 本発明による飲料調製装置の模式図を示す 本発明によるカプセル用の第1のキー断面形状を組み込んだ第1のノズルの側立面図を示す 図17aのノズルの上面図を示す 本発明によるカプセル用の第2のキー断面形状を組み込んだ第2のノズルの側立面図を示す 図18aのノズルの上面図を示す 図17aおよび図17bに示されているようなノズルを組み込んだカプセルを挿入するための、本発明による飲料調製装置の第1のキー溝を通る横断面図を示す 図18aおよび図18bに示されているようなノズルを組み込んだカプセルを挿入するための、本発明による飲料調製装置の第2のキー溝を通る横断面図を示す
次に、添付の図面を参照し、本発明の更なる詳細および具体的な実施形態を例として説明する。
第1の態様において、本発明は、飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルを提供する。飲料カプセルは、上縁部、第1および第2の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、底縁部における接着の領域が、飲料調製中にカプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および/または圧力によって剥離可能であり、前シートおよび後シートが更に、上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、横断方向の封止部が空隙によって中断され、それにより、空隙が、空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させ、出口チャンバが、底縁部における剥離可能な接着の領域と連通した、前シートおよび後シートと、第1および第2の縁部が第1および第2の後シートの内面にそれぞれ接着されたV字状に折り畳まれたフィルタストリップであって、第1および第2の縁部が中間の横断方向の封止部内またはその付近においてカプセルを横断して延在し、それにより、V字状に折り畳まれたフィルタストリップが、空隙内にフィルタ要素を設けるために空隙を横断して延びる、V字状に折り畳まれたフィルタストリップとを含む。
本明細書において用いられる「カプセル」という用語は、飲料調製材料(典型的には、例えば挽いたコーヒー等の粒子状材料)を内包した、適切に封止された容器を指す。使用前は、成分はカプセル内に封止されている。即ち、カプセルの少なくとも飲料成分チャンバは、空気および水分を実質的に透過させないように封止されている。カプセルは、飲料成分の鮮度を保つために、酸素および水分を実質的に透過させない材料で形成されるのが好適である。好ましくは、カプセルは実質的に常温保存可能である。即ち、内容物の大幅な劣化を生じることなく、少なくとも3か月、好ましくは少なくとも1年の期間にわたって周囲温度および雰囲気条件で保存され得る。
カプセルの前シートおよび後シートは、カプセル本体を画成する。本明細書において用いられる「本体」という用語は、飲料抽出成分を保持するための囲いを含む三次元形状の通常の意味で用いられる。なお、カプセル本体は、平面視において円形、正方形、他の正多角形、または台形を含む任意の適切な形状であり得る。カプセル本体は、平面視において略長方形であるのが好適である。適切な寸法は、高さが約5cm〜約12cm、幅が約3cm〜約8cmである。これらの実施形態において、フィルタストリップの幅は、合計で約30mm〜約50mm、例えば約40mm(即ち、折り目の各側において約20mm)である。
本明細書において、「上」および「底」という用語、および、例えば「上方」および「下方」、並びに「前」および「後」等の関連する表現は、添付の図面を参照して、カプセルおよび装置の要素の相対的な位置を明確にすることを意図した相対的な表現である。カプセルの「上」端部とは、実際には、使用中には一番上にあり得るが、飲料調製装置の向きによっては必ずしもそうではないことが、当業者には容易に認識されよう。いずれにしても、カプセルの「上」または「上部」領域は、飲料調製中の液体の流れに関して上流にあり、「底」または「下部」の要素は下流にある。例えば、飲料調製装置は、飲料調製中に、水がカプセルを通って水平方向に流れるよう配向されることもあり得る。このように、カプセルの上端部およびカプセルの下端部は、垂直方向に同じ高さにあることになる。しかし、本明細書における本発明の説明および図面から、飲料調製装置は、飲料調製中に、水がカプセルを通って略垂直方向に流れるよう配向されるのが好ましいことが認識されよう。
柔軟な前シートおよび後シートは、一体に接着されて、飲料調製成分が格納される成分チャンバを画成し、成分チャンバ内において、飲料調製成分の浸出または溶解によって飲料が調製される。成分チャンバには、成分が実質的に充填される(例えばチャンバの容積の少なくとも約50%に成分が充填される)のが好適である。圧縮されていない状態のチャンバの容積は、約5ml〜約100mlであるのが好適である。
中間の横断方向の封止部における空隙は、飲料成分チャンバから延びる出口チャネルを画成し、飲料調製中に、飲料は出口チャネルを通ってチャンバから出る。出口チャネルには、飲料成分は実質的に存在しない。出口チャネルは、飲料の流れの方向における長さと、流れに対して垂直な断面とを有する。出口チャネルの長さは、約1mm〜約20mm、例えば約5mm〜約10mmであるのが好適である。出口チャネルの幅は、約5mm〜約50mm、約10mm〜約30mm(例えば約15mm)であるのが好適である。圧縮されていない状態の出口チャネルの平均断面積は、飲料成分チャンバの平均断面積より実質的に小さく、例えば、圧縮されていない状態の出口チャネルの平均断面積は、圧縮されていない状態の飲料成分チャンバの平均断面積の約10%を超えないのが好適である。更に、以下で更に説明するように、飲料調製中は、出口チャネルは通常、その断面を更に小さくするよう圧縮(挟持)される。複数の実施形態において、出口チャネルの平均幅は約5mm〜約30mm(例えば約10mm〜約20mm)であるのが好適であり、圧縮されていない状態の出口チャネルの平均深さは約4mm未満(例えば約0.4mm〜約2mm)である。
V字状のフィルタストリップは、フィルタ材料の単純な折り畳まれたストリップであり、不織布材料(例えばポリプロピレン繊維の不織布ウェブ)であるのが好適である。ストリップの(V字状の折り目に対して垂直な、第1の長手方向縁部から反対側の長手方向縁部まで測定された)合計幅は、約30mm〜約50mm、例えば約35mm〜約45mmであるのが好適である。V字状の折り目は、ストリップの中線上に位置するのが好適である。ストリップは、カプセルの幅と略同じ長さを有し、それにより、カプセルの中に横断方向に、カプセルの全幅を実質的に横断して接着されるのが好適であり、ストリップの短い端部の縁部は、カプセルの側縁部の封止部に埋め込まれるのが好適である。ストリップは、V字状の折り目から離れた位置に、2つの長手方向縁部を有する。これらの縁部の各々は、V字状の折り目が側縁部の下方に配置されるように、カプセルの軸に対して横断方向にカプセルの前および後の側壁にそれぞれ接着される。V字状のストリップの側縁部が中間の横断方向の封止部内またはその付近の側壁に接着され、それにより、V字状のストリップの縁部が横断方向の封止部の上方に認識可能なほどには延出しないことは、本発明の特徴である。即ち、縁部は、横断方向の封止部の上部の上方(およびそれに従って出口チャネルの上部の上方)に約10mmを超えて突出せず、好ましくは約5mmを超えて突出せず、より好ましくは全く突出しない。この特徴は、成分床が、成分チャンバを通る液体の流れによって完全且つ均等に湿されて抽出されるのを確実にするのを補助する。本発明者らは、中間の横断方向の封止部のかなり上方において側壁に接着されたV字状のストリップフィルタを有する図3および図4の従来技術のカプセルでは、液体が、成分を完全に抽出せずに、出口チャネルの上方においてフィルタを通って側方に出ること、およびフィルタと成分チャンバの側壁との中間において下に流れることが可能であることを見出した。本発明は、この問題を克服するものである。
フィルタストリップは、中間の横断方向の封止部の形成と同時に、熱または超音波接着によって、中間の横断方向の封止部内において前シートおよび後シートに接着される。従って、フィルタストリップは、そのような接着を補助する熱可塑性繊維を含むのが好適である。
本発明によるカプセルの動作は、飲料が構成される飲料成分チャンバに水を注入することによって飲料が調製され、飲料が出口チャネルを通って成分チャンバから出る際に濾過されることに基づく。飲料は、フィルタを通らずに本体から出ることはできない。フィルタ材料は、出口チャネルにわたって背圧を生じ、それにより、成分チャンバ内における(例えばエスプレッソコーヒーを抽出するための)飲料が過度に速く出ることのない高い抽出圧力を維持できる。この背圧は、フィルタ材料を圧縮するために出口チャネルを挟持することによって、出口チャネルを通って液体が出る断面を変えることにより、調整または固定できる。フィルタ材料を圧縮することによる、液体が出る断面の制御を可能にするために、フィルタ材料は十分に圧縮可能であり、好ましくは弾性である。
カプセルの本体を形成するために用いられるシート、即ち柔軟なフィルム材料は、通常は、シートをパッケージの他の部材に接着するための熱可塑性封止剤層、気体を実質的に透過させないバリア層(例えばアルミニウム膜等の金属膜が好適である)、積層体の他の層との接着を改善するための接着層、例えば耐穿刺性を改善するための構造的な層、および/または、プリント基体層のうちの2以上の層を含む積層体である。構造的な層は、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、または当該技術分野でよく知られている他のポリマーで作られ得る。特定の実施形態では、カプセルの前面および後面は柔軟なシートを含む。特定の実施形態では、前面および後面は、1つの縁部に沿って折り重ねられた単一のシート材料で形成され得る。特定の実施形態では、前シートおよび後シートの少なくとも一方の少なくとも或る領域は、ユーザが成分を見ることを可能にするために透明であり得る。
前シートおよび後シート、フィルタ、および/または、注入ノズルは、堆肥化可能な材料を含み得る、または堆肥化可能な材料から実質的に成り得る。「堆肥化可能な」という用語は、材料が堆肥化される際に、数か月以内、好適には数週間以内で実質的に分解されることを意味する。典型的には、カプセルは6か月以内に少なくとも約90%堆肥化される(ISO14855、EN13432の方法によって決定される)。カプセルに用いられ得る熱可塑性の堆肥化可能なポリマーとしては、乳酸およびグリコール酸のポリマーおよびコポリマー、ポリヒドロキシブチレート、ポリビニルアルコール(PVOH)、エチレンビニルアルコール(EVOH)、デンプン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体、並びにそれの混合物が挙げられる。
適切な材料および製造方法は、例えば、既に引用した「FLAVIA」カプセルシステムに関連する特許明細書(例えば、特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、および特許文献17)に記載されている。
カプセルは、出口チャネルの飲料成分チャンバとは反対側の下流端部と連通するよう配置された下流(出口)チャンバを更に含む。飲料成分チャンバ、出口チャネル、および下流チャンバの全ては、シート材料の前面および後面を適切な接着パターン(プロファイル)で一体に接着することによって形成されるのが好適である。下流チャンバは、飲料成分チャンバよりもかなり小さい(例えば飲料成分チャンバの容積の約25%を超えない)のが好適である。出口チャネルおよび下流チャンバ(存在する場合)は、カプセルの液体注入軌道(例えば、カプセルの注入ノズル)とは反対側の端部に位置するのが好適である。複数の実施形態において、カプセルは、軸方向に略対称(即ち、縦軸に関して二つ折りの回転/鏡映対称)であるのが好適であり、注入ノズル(存在する場合)、出口チャネル、および下流チャンバ(存在する場合)は、縦軸上に並んでいるのが好適である。
出口チャネルより広く、カプセルの剥離可能な底縁部の封止部と連通した下流チャンバは、下流チャンバがチャネルからの熱い飲料で満たされた際に、この封止部を開くのを補助する。
下流チャンバは、出口から出る飲料のためのコンディショニングチャンバ、即ち、液体中の泡が液体から分離してエスプレッソコーヒー上の「クレマ」を形成することができるチャンバとしても機能し得る。その代わりに、またはそれに加えて、下流チャンバは、飲料を1以上の飲料出口に向かわせるための1以上の導管を含み得る。例えば、下流チャンバは、カプセルの両縁部に近接した2つの出口に飲料を向かわせるために分岐していてもよい。他の実施形態では、下流チャンバは、中心に位置する単一の出口に飲料を向かわせるための漏斗形状を有してもよい。
既に述べたように、下流チャンバからの飲料出口は、下流チャンバ内の飲料の熱および/または圧力の影響下で(必要に応じて、例えば、抽出装置によって外部から加えられる熱風等の外部加熱によって補助されて)開く剥離可能な封止部で封止されている。剥離可能な封止部は、抽出が開始する前に液体ガイドを通って空気または水分が浸入するのを防止することによって飲料抽出成分の鮮度を保つために、空気または水分を実質的に透過させないものである。例えば、剥離可能な封止部は、特許文献15または国際公開第W099/05036号に記載されているような、感圧接着剤の層を含み得る。
好ましい実施形態では、V字状のフィルタストリップの底部(即ち、V字の頂点)は、カプセルの底縁部の封止部の中、特に、剥離可能な封止部の中に接着される。V字状のフィルタストリップの底部を剥離可能な封止部の中に埋め込むと、より信頼性の高いパックの開放、および、パックが開いた際のより顕著な「ポン」という音が生じることが見出された。
カプセルは、飲料調製成分を内包しているチャンバに液体を注入できるノズルを更に含むのが好適である。ノズルは、飲料調製装置からの液体注入管を受容するための管状の孔を有する熱可塑性のノズルであるのが好適である。孔は円筒形であってもよく、または、非円形の断面を有してもよい。ノズルは、チャンバ内に単一の出口を有してもよく、または、チャンバ内に複数の出口(例えば、飲料成分の囲い内に飲料製造用の液体を配分するための出口マニホールド)を有してもよい。ノズルの1または複数の出口は、カプセルの縁部に位置してもよく、または、囲い内のより中心寄りに位置してもよい。適切なノズルは、特許文献15および国際公開第99/05036号に記載されている。ノズルの入口端部は、孔の周囲に、注入管とノズルとの間に圧密封止を構成するための注入管上にあるOリングを受容するための環状の座部(凹部)を含み得る。
ノズルは、その入口端部に、抽出器クランプによるノズル孔の把持を補助するためのフランジを含むのが好適である。フランジは、ノズルのフランジのキー断面形状が抽出器クランプのキー溝に合う場合にのみ、カプセルを抽出器クランプに挿入できるように、キー断面形状を画成する縦断面の断面形状を有し得る。その代わりに、またはそれに加えて、ノズルは、ユーザおよび/または抽出器の光学カプセル認識装置によるカプセルの認識を補助するために、色のついたプラスチック(例えば、黒色、白色、赤色、または青色のプラスチック等)から成形され得る。これは、不適切なカプセルが誤って抽出器に挿入されないことを確実にするために用いられ得る。
ノズルは、飲料の調製前に飲料調製成分の鮮度を保つための壊れやすいバリアによって封止されるのが好適である。壊れやすいバリアは、飲料製造装置の液体注入管によって貫通可能なフィルム材料の薄いシートを含んでもよく、または、そのようなシートから実質的に成ってもよい。ノズルが熱可塑性材料から成形される他の実施形態では、壊れやすいバリアは、ノズルと一体に成形され、飲料製造装置の液体注入管がバリアを貫通可能にするための少なくとも脆弱な周辺領域を有する熱可塑性バリアであってもよい。
典型的には、カプセルは1回分のカプセルである。即ち、カプセルに内包される成分の量は、1回分の飲料(即ち、エスプレッソコーヒーの場合には約10〜約250ml、好適には約25ml〜約125mlの飲料)を調製するのに十分な量である。例えば、カプセルは、約2g〜約25gの挽いたコーヒー、または約1g〜約9gの茶葉を内包し得る。カプセルは、使用後に廃棄またはリサイクルされる使い捨てのカプセルであるのが好適である。
使用中には、以下で更に説明するように、カプセルはクランプキャビティの内面によって略完全に包囲され、この内面と接触する。キャビティは、キャビティ内に包囲された飲料抽出カプセルを支持し、それにより、カプセルを破裂させることなく、カプセル内に高い静水圧が生じるのを可能にする。実際には、抽出後に残るプラスチック廃棄材料の量を低減するために、カプセルは非常に薄い壁で形成され得ることが想定される。
上記のカプセルは、特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、および特許文献17のカプセルを製造するために用いられる方法を若干変更しただけの方法を用いて製造できることは、容易にわかる。具体的には、このカプセルは、上部、縁部、中間の封止部、および出口チャンバを画成する中間の封止部の下方の接着の領域を形成するための適切なプロファイルを有する熱または超音波シールジョーを用いて、前シートおよび後シートの材料の連続したストリップとV字状に折り畳まれたフィルタの材料の連続したストリップとから製造できる。
第2の態様において、本発明は、加圧された水を、少なくとも1つの柔軟な壁を有するカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置を提供する。飲料調製装置は、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、クランプアセンブリは、カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第1のクランプ部材、および、剛性の周囲フレームと周囲フレームにわたって延在する弾性層によって形成される弾性の中心領域とを含む第2のクランプ部材であって、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材のそれぞれの内壁が、閉じた抽出構成において、飲料調製中にカプセルを実質的に包囲して支持するための、水を注入するための入口領域および飲料が出るための出口領域を有するチャンバを画成する、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材と、第2のクランプ部材の弾性の中心領域に当接するピストン面、および、剛性の周囲フレームに対して相対的なピストン部材の制限された弾性の動きを可能にするよう剛性の周囲フレームに弾性結合されたピストン本体を含むピストン部材と、クランプアセンブリを開閉するためにピストンに作用する駆動要素とを含む。
本発明による飲料調製装置は、本発明によるカプセルから飲料を調製するのに適しているのが好適である。飲料調製装置は、金属または類似の強度が高い材料でできた剛性のシャーシであって、移動する部分が係止されるシャーシを、シャーシおよび移動する部分を包囲するハウジングと共に含むのが好適である。
第1のクランプ部材および第2のクランプ部材は、カプセルを把持して包囲するための経路(以下、「閉じる方向」)に沿って面と面とを合わせるように一緒に可動であるのが好適である。第1のクランプ部材および第2のクランプ部材の一方は、カプセルの挿入後であってクランプする前には、飲料調製装置のシャーシに対して相対的に固定されているのが好適である。固定されているクランプ要素は、第1のクランプ部材であるのが好適である。カプセルをクランプするために、外側のクランプ部材が、駆動機構によって経路に沿って移動される。経路の少なくとも最後の部分は、閉じる方向に沿って略直線状であるのが好適である。
第1のクランプ部材および第2のクランプ部材によって構成されるチャンバの入口領域は、通常、チャンバの第1の端部(本明細書においては「上端部」とも称する)に位置し、出口領域は、通常、反対側の端部(本明細書においては「下端部」とも称する)に位置する。例えば、本明細書において詳細に説明される実施形態のような実施形態では、入口は、出口の上方に(例えば、出口の略真上に)配置されるのが好適である。「縦方向」という用語は、入口端部から出口端部までの方向を指す。「横断方向」または「水平」という用語は、本明細書においては、縦方向に対して垂直な方向を指す。「中線」という用語は、本明細書においては、入口と出口との中間に位置す横断方向の線を指する。「入口付近の領域」という用語は、中線と入口との間に位置するクランプチャンバの領域を指す。「出口付近の領域」という用語は、中線と出口との間に位置するクランプチャンバの領域を指す。
クランプ部材の内面は、クランプアセンブリが閉じた位置にあるときに、飲料調製カプセルのためのチャンバを画成する。飲料調製カプセルは、通常、クランプ部材によって実質的に完全に包囲されてクランプ部材と接触することによって支持され、それにより、カプセルを破裂させることなく、カプセル内に高い静水圧が生じることを可能にする。実際には、抽出後に残るプラスチック廃棄材料の量を低減するために、カプセルは非常に薄い壁で形成され得ることが想定される。閉じた抽出構成において第1のクランプ部材および第2のクランプ部材によって構成される実質的な包囲は、チャンバ内に保持されるカプセルへの液体の注入を可能にするための入口開口部を有すると共に、抽出された飲料がチャンバから出るのを可能にするための出口も有する。この入口および出口は別として、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材は、閉じた抽出構成にあるとき、包囲されたチャンバを構成する。
第1のクランプ部材は、使用中のカプセルの前面または後面の一方を包囲して支持するのが好適である。クランプ部材の内面は、カプセルの前面または後面の周囲に嵌る断面形状を有する(例えば、内面は凹面状である)のが好適である。第1のクランプ部材は、飲料調製装置のシャーシにピボット可能に接続される。好ましい一実施形態では、第1のクランプ部材は垂直に取り付けられ(即ち、第1のクランプ部材は、上端部に入口を有し、下端部に出口を有する)、第1のクランプ部材は、装置内において第2のクランプ部材から外側に位置する。好ましい一実施形態では、第1のクランプ部材へのカプセルの挿入のために、第1のクランプ部材は、1つの縁部(好ましくは下(出口端部)縁部)周りにシャーシに対して相対的にピボット可能である。このように、第1のクランプ部材は、カプセルの挿入のために開くことができ、装置の動作中または停止中には閉じることができる扉として機能する。
第1のクランプ部材は、固定機構によって、閉じた抽出構成にロックされ得る。各クランプ部材は、独立してそれぞれの閉じた抽出構成に配置され得る。両方のクランプ部材がそれぞれの閉じた抽出構成に配置されたときにのみ、2つの部材間のクランプチャンバが確立される。
第1のクランプ部材の固定機構は、例えば、飲料調製のためにカプセルを挿入するため等の、第1のクランプ部材への接触を可能にするために、ロック解除可能である。固定機構は、第1のクランプ部材を装置のシャーシに固定し得る。従って、固定機構は、第1のクランプ部材の一部とシャーシの第2の部分とに、相補的な固定要素を含む。このように、第1のクランプ部材は、抽出プロセス中にクランプ部材に力が加えられた際に、閉じた抽出構成から変位しないよう耐えることができる。固定機構はラッチであり得る。ラッチは、第1のクランプ部材にピボット可能に接続された、ばねで付勢されたアームと、シャーシから延出した相補的な突出部とを有し得る。第1のクランプ部材が閉じた抽出構成へと移動された際に、ばねで付勢されたアームは相補的な突出部上をスライドし、第1のクランプ部材が閉じた抽出構成に到達した際に、アームは弾性的に突出部の周囲に掛かる。このように、第1のクランプ部材は、開いた構成から閉じた抽出構成へと容易に移動させることができるが、ばねで付勢されたアームをピボットさせてシャーシの突出部との係合を解除しない限り、戻すことはできない。
カプセルを挿入するために第1のクランプ部材をピボット可能なこれらの実施形態において、第1のクランプ部材は、ロック機構のラッチが解除された際に開いた位置へとピボットするように、ばねまたはそれに相当する手段を用いて付勢され得る。或いは、第1のクランプ部材を開いた位置と閉じた位置との間でピボットさせるために、第1のクランプ部材にモータが動作的に関連づけられ得る。第1のクランプ部材は、金属または類似の剛性材料でできていてもよく、弾性材料の層で裏張りされていてもよい。
第1のクランプ部材は、第1のクランプ部材の内壁を構成する着脱可能なカバーを含み得る。着脱可能なカバーは、締まり嵌め、ラッチ、または配置された磁石によって、所定の位置に保持され得る。着脱可能なカバーの存在は、着脱可能なカバーを装置から取り外すことによって、第1のクランプ部材のカプセルに面した表面を容易にクリーニングできるようにする。
第2のクランプ部材は、中心の空隙を有する剛性のフレーム上に支持された(例えば、エラストマー材料等の任意の適切な材料でできた)弾性層を含む。弾性層は、飲料カプセルと接触して飲料カプセルを包囲する前面と、後面とを有する。弾性層は、剛性のフレームの中心領域内の空隙にわたって延在する。弾性層は、力(具体的には、後述するようにピストンによって加えられる力)が加えられると弾性変形し得るものである。剛性のフレームは、動作中に受ける力がかかっても、飲料調製装置内において変形可能ではない。
ピストンは剛性のフレームの空隙の中へと延出しており、弾性層の後面に当接するピストン面を有し、ピストンが剛性のフレームに向かって第2のクランプ部材の(上記で定義した)閉じる方向に変位すると、ピストン面が弾性層の後面を押して、弾性層をクランプの飲料調製キャビティの中へと変位させるようになっている。このようにして、クランプアセンブリは、クランプチャンバ内のカプセルをタンピング、即ち圧縮できる。また、これは、液体の注入中にカプセルの内容物を支持することで、高い抽出圧力の達成を可能にする。
ピストンは、例えばばね等の弾性の手段によって、剛性のフレームに結合される。複数のばねが、弾性の手段として作用するためにピストンおよび剛性のフレームの周囲に離間されて配置され得る。弾性の手段の存在は、ピストンが中心(ゼロ変位)位置に関して、剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向の制限された距離だけ弾性変位することを可能にする。中心部は、これら2つの要素間の相対移動を付与する力が作用していないときの、剛性のフレームに対して相対的なピストンの静止位置である。中心部において、ピストン面は弾性層の後面に単に当接するか、または、弾性層の後面から背後に例えば0〜10mm等の短い距離だけ離れるよう配置される。弾性の手段は、ピストンが、弾性層をフレームから前方に第2のクランプ部材の閉じる方向に変位させるために、剛性のフレームに向かって制限された距離(例えば5〜15mm)だけ変位されるのを可能にする。このようにして、ピストンは中心部を越えて移動でき、一方、剛性のフレームは第1のクランプ部材との接触を保ち、たとえピストンが移動しても、クランプチャンバ内のカプセルが実質的に包囲され続けることを確実にして、カプセルが剛性のフレームと第1のクランプ部材との間に把持され続けることを可能にする。ピストンが、フレーム内におけるこの方向への最大変位に到達したら、ピストンはフレームに対して非弾性的に当接するので、ピストンを更に変位させるには、フレームを変位させる必要があるが、フレームの変位は、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にある際に第1のクランプ部材をシャーシにロックすることによって対抗されている。
本明細書において上述したように、剛性のフレームとピストンとの弾性結合は、剛性のフレームを第1のクランプ部材と接触するよう移動させるためのピストンの移動を可能にし、第1のクランプ部材の周辺部全体における均一な接触を確実にする。2つのクランプ部材間に存在するカプセルの内容物をタンピングするために、ピストンは引き続き剛性のフレームに対して相対的に移動され得る。このようにして、弾性の手段は、剛性のフレームの一部が剛性のフレームの残りの部分より前に第1のクランプ部材に接触した場合の補償を可能にし、第1のクランプ部材と第2のクランプ部材との均一な接触を確実にするので、弾性の手段は、クランプアセンブリの製造および/または動作の公差を広げる。
本明細書において上述したように、弾性の手段は、ばねの形態であり得る。ばねは、剛性のフレームとピストンとの間に延びるボルトの周囲に存在し得る。ピストンが剛性のフレームの中心の空隙と位置合わせされた状態に留まり、ばねがピストンと剛性のフレームとの間の位置に留まることを確実にするために、ボルトは、ピストンまたは剛性のフレームのうちの一方から延出して、これらの要素の他方(即ち、適宜、剛性のフレームまたはピストン)に受容される。
剛性のフレームは、金属または剛性のプラスチックでできているのが好適である。剛性のフレームは、抽出されるカプセルの飲料調製チャンバの外形寸法と同様の寸法を有し、それにより、飲料調製中に飲料調製チャンバの周囲に圧密封止を設けるために、飲料調製チャンバの縁部が剛性のフレーム(フレーム上の弾性層(あれば)を含む)と第1のクランプ部材の両縁部との間に緊密に把持されるのが好適である。
弾性層は、剛性のフレームと同様のサイズを有するのが好適であり、弾性層には周囲フランジが設けられ、弾性層が剛性のフレームの前面に嵌められた際に、フランジが剛性のフレームの外周において締まり嵌めまたはスナップ式の嵌合を構成して、弾性層をフレーム上に保持するのが好適である。これにより、弾性層がへたった際に、弾性層を容易に交換できる。
弾性層の弾性材料は、形状に沿うものでありつつ、実質的に圧縮不可能であるのが好適であり、弾性層は、例えば中実のエラストマー層であり得る。典型的には、エラストマー層は、5〜25mmの厚さと、10〜60ショア、好ましくは20〜50ショアのショア硬さとを有する。弾性層の前面の弾性は、抽出中の圧力に応答してキャビティの形状が変化するのを可能にするために、層の異なる領域毎に異なっていてもよい。前面は、以下で更に説明するように、抽出中にカプセルを通る液体の流れを改善するために、加圧パッドを有する断面形状を有し得る。
クランプ部材のうちの1つ以上の内面が、閉じた位置にあるクランプアセンブリによって構成されるチャンバ内に突出する1以上の加圧パッドを含む場合には、改良された飲料調製を達成できることが見出された。加圧パッドは、カプセル内の飲料成分床の均一な圧縮を確実にする。加圧パッドは、飲料成分床を通る液体の流れを最適化するよう構成され得る、またはそのような断面形状を有し得る。加圧パッドは、弾性層の前面に設けられるのが好適である。
クランプアセンブリが閉じた抽出構成にあり、飲料調製カプセルをチャンバ内に包囲しているとき、1以上の加圧パッドは、飲料調製カプセルに水が注入される前に、包囲されているカプセルの上部を絞る。これは、カプセル内の(例えばコーヒー等の)飲料調製材料床を保持して圧縮するのを補助し、これにより、飲料調製媒体(典型的には水)が床を通って均一に流れるのが可能になり、それに従って、抽出中に飲料調製材料を通る液体のチャネリングが抑制され、飲料調製媒体中への飲料調製材料の抽出が改善される。
弾性層は、飲料調製カプセルの不規則な形状および/またはカプセル内の成分の異なる量を補償するよう変形および調節し得るものであり、流体の注入中の圧力のばらつきも補償することによって、カプセル内の静水圧を調整し得る。これにより、圧縮された飲料調製材料床が液状媒体(典型的には水)により均一に露出され、拡散が改善される。これは、品質が高い飲料を提供すると同時に、チャネリングに起因する飲料調製材料の無駄を低減する。
更に、この変形性は、加圧パッドが、異なる量の成分を内包する飲料調製カプセルに適応するのを可能にし、クランプアセンブリの多用途性を向上させる。
上述の実施形態において、第2のクランプ要素のエラストマー層の凹面状の基部の前面は、カプセルの形状に概ね沿う断面形状を有するのが好適である。これは、クランプの内面が飲料調製カプセルの外面の形状に沿うことを可能にし、それにより、加圧された液体がカプセルに注入された際にカプセルが破裂するのを防止する。使用中に、クランプの表面がカプセルの外面の形状に正確に沿うことは、飲料抽出成分の均一な圧縮を促進するので、飲料抽出成分床を通る液体のチャネリングを減らすことにより、飲料の抽出品質も補助する。
クランプ部材の内面から突出した加圧パッドは、抽出中に飲料成分を圧縮すると共に、飲料調製カプセル内の空気または液体の体積を最小化するよう構成され得る。これは、カプセル内の液体の体積を最小化して、床に対する液体の露出を最大化し、より効率的な飲料調製プロセスを提供することにより、例えばエスプレッソ等のより濃度が高い飲料を調製するのを補助するので有利である。
閉じた抽出構成において、第2のクランプ部材の弾性層の内面から、クランプ部材によって形成されるチャンバ内へと突出する加圧パッドは、カプセルの頭部の空間を絞ってカプセル内のコーヒー床を圧縮するという所望の目的を達成するための任意の適切な構成を有してよい。典型的には、加圧パッドの1以上は、外力が存在しないときに、略弧状の横断面および/または縦断面を有する。加圧パッドは、丸みのある(両凸の)クッション状の形状を有するのが好適である。弧状の加圧パッドは、約2°〜約45°、例えば約10°〜約30°の接触角で凹面状の基部面と交差するのが好適である。弧状の加圧パッドの(その下にある基部面の曲面に対する接線から測定した)最大高さは、約1mm〜約15mm、例えば約4mm〜約10mmであるのが好適である。
加圧パッドは、基本的に、クランプの包囲の入口領域付近に配置されるのが好適である。即ち、加圧パッドの体積の半分を超える体積が、クランプのチャンバの上半分の中に配置される。この配置は、カプセルの頭部空間を絞って、成分床をカプセルの底部に圧縮するという目的を達成する。また、この配置は、加圧パッドの断面形状が、成分床に入る水の流れをガイドするのを可能にする。
加圧パッドは、カプセルの上部を絞っている間も、液体がカプセルの下部にある成分床へと通過するのを可能にする必要がある。この理由から、加圧パッドは、より低い高さの1以上の縦方向のチャネルを画成する横断面の断面形状を有するのが好適である。液体は、これらのチャネルの下においてカプセルを通って流れることができる。チャネルのうちの少なくとも1つは、流れを成分床の中心に向かわせるために、略中心に配置されるのが好適である。例えば、加圧パッドは、概ね「m」字状の横断面を有し得る。
1以上の加圧パッドは、細長い形状を有し、概ね入口領域から出口領域に向かう方向に延びているのが好ましい。この、または各加圧パッドは、それぞれ、チャンバの長さの約20%〜約80%、例えば、チャンバの長さの約30%〜約75%にわたって延在し得る。換言すれば、加圧パッドは基本的に入口領域付近に配置されるが、キャビティの中線を越えて出口領域に向かって延びていてもよい。
幾つかの実施形態では、クランプアセンブリ内には1つのみの加圧パッドが存在する。他の実施形態では、加圧パッドを含むクランプ部材は、2以上の加圧パッドを含み得る。幾つかの実施形態では、1〜10個の加圧パッドが存在し得る。好ましい一実施形態では、1〜4個の加圧パッドが存在してもよく、例えば、クランプ部材は3つの加圧パッドを含み得る。
加圧パッドは、第2のクランプ部材の弾性層上において入口から出口に向かって延びる3つの枕状の(両凸の)細長いパッドから成るのが好適である。パッドは、横断方向に重なって波形の内面を示すのが好適である。外側のパッドは、中心の細長いパッドよりも高くなった形状を有するのが好適である。パッドは、出口までは延在せず、クランプキャビティの出口領域内に、飲料成分が圧縮される空間を残すのが好適である。
先に述べたように、抽出中に、クランプ内の水圧は、クランプ部材に5000N以上の力を及ぼし得る。この力は、安全に閉じ込められなければならない。更に、この力が装置のクランプ駆動機構に作用すると、駆動機構が正しい位置合わせから押し出され得る。従って、本発明の飲料抽出装置は、このレベルの力が、駆動機構に損傷を生じるような方法で伝達されないように構成されるのが好適である。
これを達成するのに好ましい方法は、第2のクランプ部材を所定の位置に幾何学的にロックするために、いわゆる上死点(TDC)配置を用いることである。この手法では、駆動機構はクランクシャフトとクランクアームとを含み、クランクシャフトはクランクシャフト中心周りに回転し、第1のピボット点においてクランクアームの第1の端部に接続されており、クランクアームがクランクシャフトに対して相対的にピボット可能になっている。クランクアームの第1の端部とは反対側の第2の端部は、第2のピボット点においてピストンに接続されている。これにより、クランクアームはピストンに対して相対的にピボット可能になる。ピストンの移動は、第1のクランプ部材に対して向かう方向および離れる方向への(典型的には直線状の)移動に制限される。従って、クランクシャフトがモータによって回転駆動されると、ピストン面は、第1のクランプ部材に対して向かう方向または離れる方向に移動される。上死点配置においては、ピストン面は、クランクシャフト中心から可能な限り最も遠い位置にあり、クランクシャフト中心、第1のピボット点、および第2のピボット点は、第1のピボット点がクランクシャフト中心と第2のピボット点との間に配置されるよう位置合わせされる。また、第2のクランプ部材からピストンを介してクランクアームおよびクランクシャフトに及ぼされる力は、ピボット点の位置合わせの方向に及ぼされる。この位置においては、ピストン面に及ぼされる力は、クランクシャフトの回転を生じないので、モータの逆駆動のリスクが解消され、それにより、モータは潜在的な損傷から保護される。従って、上死点位置においては、可動な部分(ピストンおよびクランクシャフト)は、第2のクランプ部材がクランプチャンバ内において生じる高い抽出力に対抗する位置に保持されるよう幾何学的にロックされる。
モータは、逆駆動力がかかっても幾らかは損傷されることなく耐えられるので、上死点配置には許容可能な程度の公差がある。本発明において、上死点配置は、クランクシャフト中心、第1のピボット点、および第2のピボット点が略上死点配置に略位置合わせされている限り、効果的である。この文脈において、「略」という用語は、クランクシャフトが上死点配置から離れる方向に±5°を超えない、好ましくは±2.4°を超えない角度にあってもよいことを意味する。
本明細書において上述した上死点配置とは、例えば図7および図8に示されているロック機構のように、複雑な更なる構成要素を必要とせずに、第2のクランプ部材が所定の位置にロックされることを意味する。
第2のクランプ位置を上死点配置によって所定の位置にロックする代わりに(または、場合によってはそれに加えて)、本発明の装置は、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材を閉じた抽出構成にロックするロック機構を含み得る。そのようなロック機構の1つが図7および図8に示されている。ロック機構は、抽出前のカプセルの押し込め(タンピング)および/または抽出後のカプセルの脱水を達成するために、閉じた抽出構成における第2のクランプ部材の弾性層の制限された変形を可能にし得る。このロック機構は、第1のクランプ部材およびピストンに係合するが、剛性のフレームまたは弾性層には直に係合しないのが好適である。その代わりに、閉じた抽出構成において、第2のクランプ部材の剛性のフレームは、ピストンと剛性のフレームとの弾性結合によってピストンから剛性のフレームへと伝達される弾性の力によって、第1のクランプ部材に押しつけられることで、カプセルの包囲を封止してクランプチャンバを形成する。この弾性結合およびロック機構は、閉じた抽出構成において、例えばロック機構のラッチを解除するのを補助するために、および/または、カプセル内の飲料成分を押し込めるために弾性層を抽出キャビティの中へと更に押すために、および/または、飲料調製後にカプセルを脱水するために、ピストンが弾性フレームに向かう更なる制限された移動を可能にする。最後に、装置は、抽出が行われている間、クランプチャンバ内の抽出圧力によって及ぼされる力の全てをロック機構が受け、駆動機構はその力を受けないように、駆動機構をピストンから解除するよう構成されるのが好適である。
ロック機構は、第1のクランプ部材の側面から突出した少なくとも1つの第1のロックピンと、ピストンの側面から突出した少なくとも1つの第2のロックピンと、可動ロックゲートであって、閉じたロックされた位置(本明細書においては、ロック機構の閉じた抽出構成としても参照される)において第1のロックピンに当接する第1のフランジ、および閉じたロックされた位置において第2のロックピンに当接する第2のフランジを有し、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にある際に、第1のピンおよび第2のピンが互いに向かって移動するのを可能にしつつ、第1のピンおよび第2のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、ロックゲートが、フランジがピンに係合しない開いた位置から、フランジが第1のピンおよび第2のピンの互いに反対側にそれぞれ係合するロックされた位置へと可動な、可動ロックゲートとを含むのが好適である。
第1のクランプ部材上にあるピンとピストン上にあるピンとは、クランプ部材の閉じる方向に対して略平行な線上において互いに対向するよう配置されるのが好適である。第1のロックピンおよび第2のロックピン、並びにロックゲートは、それぞれ、第1のクランプ部材およびピストンの両側に配置されるのが好適である。2対、3対、またはそれ以上の対のロックピンが、第1のクランプ部材およびピストンの両側の離間された位置に設けられ、対応するゲートバーおよびロックフランジが、両側の複数の離間された位置においてロックを設けるのが好適である。
ロックゲートは、垂直駆動シャフトと、駆動シャフトに取り付けられた1以上の横断方向のロックバーであって、各ロックバーの両端部にそれぞれフランジを有するロックバーとを含むのが好適である。ここでの「横断方向」とは、クランプ部材の閉じる方向であることを意味する。ロックゲートは、装置のシャーシに連結され、適切な駆動機構によって、クランプ部材の閉じる方向に対して垂直に移動されるのが好適である。
クランプ部材の一方または両方は、飲料調製前および/または飲料調製中にカプセル内の飲料成分を加熱するための加熱器を含み得る。加熱器は、例えば、クランプ部材の一方または両方の内部または表面にある電気加熱器要素を含み得る。他の実施形態では、クランプ部材の一方または両方は、部材内部にある導管を通って循環する温水または蒸気によって加熱され得る。加熱器は、加熱されたクランプ部材の表面において90〜110℃の温度を達成するのが好適である。飲料成分を加熱することは、一定の最適化された抽出温度(例えば、エスプレッソコーヒーについては約90℃〜95℃)を提供するために望ましい。外部加熱が存在しない場合、特に、例えばエスプレッソコーヒー等の低体積の温水が必要な飲料については、飲料成分を温めるのに必要な熱エネルギーが、抽出温度の最適な値より低い値への初期低下を生じ得る。
クランプが閉じたロックされた位置にあるときの、内圧が存在しないときの抽出チャンバの最大容積は、約25cm〜約250cmであるのが好適であり、約30cm〜約150cmであるのがより好適である。ピストンが抽出チャンバの中へと完全に延出したときの最小容積は、最大容積の約75%以下、例えば最大容積の約50%以下であるのが好適である。
クランプアセンブリは、飲料の品質および抽出速度を最適化するために、飲料がカプセルから出る速度と飲料成分チャンバ内の背圧との最適な組合せを達成するよう、カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネルに挟持力を加えるよう構成される。例えば、クランプ装置は、抽出チャンバからの出口領域において、狭窄を設けるために、カプセルの出口チャネルを挟持するよう構成されたクランプ要素を含み得る。様々な構成は、(a)固定された構成の出口の狭窄、(b)調節可能な狭窄、および/または(c)付勢された狭窄を含むのが好適である。
最も簡単な構成では、クランプアセンブリは、閉じた位置において、出口チャネル領域内に、カプセルの出口チャネルに所望の程度の圧縮を与える固定されたサイズおよび形状の開口部を画成する内面を有する。例えば、この領域において、一方のクランプ部材は平坦な表面を有し、他方のクランプ部材は、所望の寸法のチャネル切り込まれた平坦な表面を有し得る。クランプアセンブリが閉じたときに、これらの平坦な表面が当接すると、このチャネルによって、クランプの底部に所望の開口部が形成される。例えば、図5および図6に示されている種類のカプセルと共に用いるには、クランプチャンバの底部に設けられ固定された空隙は、約0.1mm〜約0.8mmの深さと、約10mm〜約20mm、例えば約15mmの幅とを有するのが好適である。これにより、カプセルの出口チャネルに所望の挟持力が与えられる。チャネルは、第1のクランプ部材の剛性の表面に設けられ、平坦な表面は、第2のクランプ部材の剛性のフレームを覆うエラストマー層によって設けられるのが好適である。
他の実施形態では、カプセルに挟持力が加えられるクランプの出口領域に形成される開口部のサイズは、例えば、一方のクランプ部材の適切な部分をねじに取り付けることによって調節可能である。これにより、異なるカプセルサイズ、成分、および/またはカプセル内の所望の背圧について、開口部のサイズを最適化することが可能になる。実際、開口部のサイズを十分に大きくすることにより、このクランプを、高圧(例えばエスプレッソの)抽出と低圧(例えばフィルタコーヒーまたは茶の)抽出との両方に用いることが可能になる。高圧抽出用には、成分チャンバ内の高い背圧を保つために開口部は狭窄される。低圧抽出用には、抽出チャンバ内の背圧を約1.5バールより低く保ちつつ、出口チャネルを通る十分な流速を可能にするために、開口部は広げられる。
更に他の実施形態では、挟持を提供する部材の少なくとも一方は、流体出口領域において、チャンバ内のカプセルに挟持力を加えるよう付勢された内面を有する。付勢手段は、パック形状のばらつきを補償すると共に、注入された水によってカプセルが加圧された際のクランプ部材の変形も補償する。流体出口領域における内面は、特許文献24においてより詳細に説明されているように、ばね上に支持されることによって付勢され得るのが好適である。付勢手段は、付勢力を変えるために調節可能であり得る。
第2のクランプ部材は、ピストンに固定されクランプの閉じる方向に対して略垂直に延びるアームによって支持され得る。アームのピストンから遠い側の端部は、ピボット接続によって飲料調製装置のシャーシに取り付けられる。これは、アームが、クランプを開くために、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材から離れる方向に揺動させるのを可能にすると共に、装置内のごみ箱にカプセルを廃棄することを可能にする。ピストンは、ピストンの後面のスロットに受容される駆動ピンによって移動され得る。駆動ピンは、クランクアームの一端部に取り付けられるのが好適である。クランクアームの他端部は、ピボット接続によって、歯付きクランクシャフトに取り付けられ得る。歯付きクランクシャフトは、更なる機械的な長所を提供するための適切なギアを用いて歯付きクランクシャフトに係合する歯付きホイールを有する電気モータによって駆動される。クランクシャフトは、飲料調製装置のシャーシに取り付けられた心棒(クランクシャフト中心に対応する)周りに回転し、クランクシャフトは、クランプにバランスのとれた閉止力を与えるために、クランプの中心縦軸と略一直線上であるのが好ましい。既に述べたように、クランプの駆動は、クランプを閉じるために、および、加圧された水をクランプに注入する前および後にカプセルの飲料抽出チャンバを圧縮するためにピストンを内側に向けて駆動するために、十分な力を加えればよい。抽出中に加圧された液体によって及ぼされる力は全て、ロック構成によって受けられる。従って、クランプ機構自体は、非常に大きな力を及ぼす必要はない。
本発明による装置は、カプセルが抽出キャビティ内に保持されているときにカプセルの内部に水性の液体を注入するための1または複数の注入管を更に含むのが好適である。注入管は、金属でできているのが好適であり、カプセルノズルの鮮度バリアを貫通するのを補助する鋭利な先端部を有するのが好適である。注入管は、特許文献13に記載されているように、カプセルの上部にあるノズルに挿入され得る。装置は、抽出を開始する前に、注入管をカプセルの中へと移動させ、抽出が完了したらカプセルから出るよう移動させる機構を更に含むのが好適である。この機構は、第1のクランプ部材の開閉によって作動されてもよく、または、別個の機械的もしくは電気機械的装置によって作動されてもよい。注入管は、例えば約5バールより大きい圧力下で開く逆止め弁(例えばボール弁等)を介して、加圧された水の供給源と連通し、水が圧力下で注入管を通過するのを可能にしつつ、注入管の使用中以外には、例えば、抽出器のウォーミングアップ中の水の熱膨張に起因して、注入管から水の滴が落ちるのをブロックするようになっているのが好適である。注入管の周囲には、更に後述するようにカプセルの入口ノズルとの圧密封止を構成するためのOリングが取り付けられるのが好適である。Oリングは、Oリングの上方において注入管に固定されOリングに当接するフランジまたはスリーブによって、所定の位置に保持される。
装置は、5バール(ゲージ圧)より大きい圧力(例えば、10〜15バール(ゲージ圧))で注入管に水を供給するためのポンプを含む。典型的なポンプは、固定された変位および固定された速度で動作するシャトルポンプであり、それにより、背圧が典型的には約16バールの最大圧力まで増加するにつれ、水の流量が減少する。装置は、例えば温水または蒸気等の水性の抽出媒体(好適には約80〜約100℃の温度の温水)をポンプに供給するための加熱器を更に含むのが好適である。
本発明の装置は、クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含み得る。このカップ受容ステーションは、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、赤外線送信機および赤外線受信機は、カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、カップ受容ステーション内に配置されたカップが赤外線送信機と赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置される。本装置において、装置制御およびユーザディスプレイは、カップ検出装置がカップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、(a)飲料調製を中断する工程と、(b)ユーザに、(i)カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または(ii)カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされる。
カップ受容ステーションは、通常、使用中のパック出口の底部の真下、即ち、クランプチャンバの出口の下方に位置し、飲料が重力下でカップ内に落ちるようになっている。カップ受容ステーションは、カップを支持するための棚を含み得る。棚の垂直方向の高さは、異なるサイズのカップに対応するよう調節可能であり得る。或いは、棚は、パック出口の底部の下方の固定された垂直方向の高さにあって、飲料販売位置から離れる方向に変位可能なように可動であってもよい。これは、飲料が注がれるカップのサイズに応じて、必要に応じて棚を用いることを可能にし、より大きいカップは、棚を用いずに、パック出口の底部の真下のカップ受容部の基部上に配置できる。
赤外線カップ検出器は当該技術分野でよく知られており、更に説明はしない。本発明者らは、そのような赤外線カップ検出器の短所は、ガラスは赤外線放射に対して透明であるので、ガラスカップの検出に失敗し得ることであることを見出した。これは、例えば、赤外線カップ検出からの検出漏れの出力を生じるガラスカップが用いられている場合には、カップ検出機能を無効にして飲料調製を続ける選択肢を有するユーザインターフェースを設けることによって克服できる。
装置は、クランプ内のカプセルに至る液体導入ライン内の圧力(背圧)を測定するための圧力センサを含み得る。装置は、例えば、飲料調製中に略一定の背圧を保つために、測定された背圧に応答して、ポンプ出力および/またはクランプの出口チャネル領域の構成を変えるための制御要素を更に含み得る。
装置は、第2のカプセルを保持するための第2のクランプアセンブリと、このクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、注入管を通して約1バール(ゲージ圧)未満の圧力で水を送るためのポンプとを含むのが好ましい。第2のクランプおよび注入管は、例えば、上述の特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、および特許文献17の特許明細書に記載されているものと類似のものであり得る。このように、単一の装置が、高圧および低圧の飲料調製用にそれぞれ構成された複数のクランプを有する。第1のクランプアセンブリおよび第2のクランプアセンブリは、単一の制御システムおよびそれに関連付けられたディスプレイを有する単一のハウジング内にあるのが好適である。
装置は、ユーザに、
(a)調製される飲料を選択する工程と、
(b)適切なクランプにカプセルを挿入する工程と、
(c)カプセルから飲料が調製されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされた制御システムおよびディスプレイを含み得るのが好適である
典型的には、工程(a)を行うよう促すことは、ユーザに、例えばフィルタコーヒー、フィルタティー、エスプレッソコーヒー、または、例えばカプチーノコーヒー等の二成分の飲料等の様々な飲料の選択肢から選択するよう指示する。
飲料を選択するよう促すことは、ソフトキーによってアクセスされる1以上のメニュー選択画面を用いるものであり得る。また、装置は、工程(a)の前または後に、ユーザに支払いを行うよう促すようプログラムされ得る。支払いは、コインで解放する機構、カード読取装置、または、システムに設けられている他の何らかの自動引き落とし手順を用いるものであり得る。
ディスプレイは、使用中でないときには、例えばロゴまたはカップに入ったコーヒーの絵等のウェルカム画面を示し得る。また、装置は、工程(a)の前に、ユーザに、装置のカップ受容ステーション内に容器を配置するよう促すようプログラムされ得る。上述したように、装置は、装置内の飲料受け取り位置に容器が存在しない場合に、装置の動作をブロックまたは中断するためのカップ検出インターロック(例えば、赤外線検出器インターロック)を含み得る。制御システムは、手順のいずれかの段階においてカップ受容ステーション内にカップが検出されない場合には、ユーザに、カップを挿入する(または、上述のようにカップ検出を無効にする)よう促すよう構成され得る。
制御システムおよびディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイおよびソフトキー制御を含み得る。工程(b)を促すことは、ディスプレイ画面上で視覚的に促すことに加えて、またはその代わりに、カプセルの挿入を可能にするために適切なクランプを機械的に開くことを含み得る。工程(b)を促すことは、そのクランプに適したタイプのカプセル(即ち、本発明による高圧飲料(例えばエスプレッソコーヒー等)用の高圧カプセル、または、従来の低圧クランプ内で調製される低圧飲料用の「FLAVIA」カプセル)を選択するようディスプレイ上で視覚的に促すことを含み得る。このように、ユーザは、関連するクランプ内にカプセルを配置するよう指示され、抽出プロセスを進めるためにカプセルをどこに配置すべきかに関して生じ得る混乱が回避される。
促す機能は、カプセルを配置可能な複数の位置を有する飲料調製装置に一般的に適用可能である。適切な開口部を露出させる、即ち、適切な抽出部の扉を開くプロセスは、ユーザに、選択した飲料のための必要な位置にカプセルを配置するよう直感的に指示する。
その代わりに、またはそれに加えて、飲料製造装置は、工程(c)を促した後に、(d)容器を、第2のクランプアセンブリの下方にある飲料受け取りステーションから第1のクランプアセンブリの下方にある飲料受け取りステーションへと移す工程を行うよう更に促し得る。このように促すことは、例えば、第2のクランプアセンブリにおいてクリーム/ミルクカプセルから調製される高温の泡立てられた乳製品成分に、第1のクランプアセンブリにおいてコーヒーカプセルから調製されるエスプレッソコーヒーのショットが加えられる、カプチーノタイプの飲料等の、二成分の飲料を調製している場合に適している。
従って、これらの実施形態では、飲料製造装置は、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
(a)第1の飲料抽出成分を内包する第1のカプセルを、クランプのうちの一方に挿入する工程と、
(b)第1のカプセルから第1の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
(c)容器を、一方のクランプのカップ受容ステーションから他方のクランプのカップ受容ステーションへと移す工程と、
(d)第2の飲料抽出成分を内包する第2のカプセルを、他方のクランプのホルダーに挿入する工程と、
(e)第2のカプセルから第2の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされた制御システムおよびディスプレイを含み得る。
また、例えば、本発明によるクランプアセンブリが、調節可能な出口領域を有し、出口領域が、フィルタコーヒーまたは泡立てられたミルク成分を調製するための低い背圧を成分チャンバ内に生じるより大きい開口部を設けるよう調節可能であり、次に、エスプレッソコーヒーのショットを調製するための高い背圧を与えるためのより小さい開口部を設けるよう調節可能である場合には、装置は、単一のクランプ内で両方の飲料成分を調製することができる。これらの実施形態において、制御システムおよびディスプレイは、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
(a)第1の飲料抽出成分を内包する第1のカプセルをクランプに挿入する工程と、
(b)第1のカプセルから第1の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
(c)第2の飲料抽出成分を内包する第2のカプセルをホルダーに挿入する工程と、
(d)第2のカプセルから第2の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされる。
上述の実施形態の全てにおいて、飲料製造装置は、更に、飲料が入った容器を装置から取り出す工程を行うよう最後に促し得る。
飲料調製装置が2つのクランプアセンブリを含む場合には、2つのクランプアセンブリは、装置への単一の電源入力によって電力供給されるよう構成されるのが好ましい。これにより、ユーザにとっての簡潔さが保られると共に、ユーザの複数の電源コンセントから同時に電流を引く別個の電力供給部の問題が最小化される。
飲料調製装置が2つのクランプアセンブリを含む場合には、2つのクランプアセンブリは、1つの水タンクを共有するよう構成されるの好ましい。これにより、装置の複雑さが低減されると共に、より小さい形状因子が保たれる。
飲料調製装置は、水の注入の完了後にホルダーからカプセルを排出するための機械的排出手段を更に含むのが好適である。カプセルは、装置内のごみ箱の中に排出されるのが好適である。
本発明による飲料調製装置は、飲料調製後にカプセルに空気を注入してカプセルを脱水するために、空気ポンプと、それに関連付けられた導管と、装置制御部の制御下にある1以上の弁とを更に含み得る。
上述の実施形態のいずれかによる飲料製造装置は、容器内の液体の表面に水の噴射が当たる際の空気と液体との高剪断混合によって液体を泡立てるために、一方または両方のクランプのカップ受容ステーション内の容器内の液体の中に水の噴射を向かわせるための、ポンプの1つによって水が供給される水噴射形成ノズルを更に含むのが好適である。ノズルの噴射形成出口の内断面積は、一般的に約0.2〜約3mm、好ましくは約0.4〜約2mm、例えば約1mmである。水は、実質的に圧縮不可能であり、粘弾性が大きくないので、その結果、約0.5〜約2mm、好ましくは約0.7〜約1.5mmの直径を有する円形の水噴射が生じる。そのような噴射形成ノズルの詳細、および、泡立てられた飲料を製造するためのそれらの使用については、国際公開第02/087400号に記載されており、その内容の全体を本明細書に参照して組み込む。
また、噴射形成ノズルは、飲料調製手順の任意の段階において、容器内の液体を掻き混ぜるために短い持続時間の噴射を加えることによって、飲料を撹拌するためにも用いられ得る。従って、例えば、そのような噴射は、飲料調製手順の最後の工程として、飲料を撹拌するために用いられ得る。これは、飲料調製の更なる選択肢を提供する。例えば、従来のカプチーノプロセスでは、上述のように、カップ内において泡立てたミルクが製造される。これは通常、低圧抽出クランプ内で行われる。次に、上述のように高圧クランプから、エスプレッソのショットがカップに入れられる。これにより、はっきり区別できる底部の暗い色のコーヒー層と、上層の薄い色の乳状層とを有するカプチーノが生じる。一部の消費者は、特に、ガラスカップ内における視覚的なアピールとして、この区別を好む。しかし、他の消費者は、完全に混合された均一な色の「ラテ」を好む。従って、本発明の装置の制御システムおよびユーザディスプレイは、ユーザがカプチーノまたはラテを選択するためのを選択肢を含むのが好適である。これらの選択のうちのいずれかが行われた場合には、上述の、ユーザが行うよう促される2パック抽出シーケンスに従う。ラテが選択された場合には、プロセスは、コーヒーのショットが入れられた後に、カップ内の液体をかき回して層を均一に混合するために、水の噴射をカップに注入する工程を更にを含む。
噴射形成ノズルは、例えばシリコーン等のエラストマー材料から形成され得る。これは、噴射形成ノズルが或る程度の柔軟性を有することを確実にし、この柔軟性はクリーニングを補助すると共に、石灰かす等の付着物の堆積に抵抗する。飲料調製装置は、装置の通常動作の一部として噴射形成ノズルが周期的に操作されるよう構成され得る。この操作は、ノズルを、好ましくは急激に動かして、経時的に堆積し得る付着物を取り除くのを補助するものである。同時に噴射形成ノズルを操作する通常動作は、廃棄カプセルを収集するごみ箱の取り出しであり得る。ごみ箱取り出し動作は、飲料抽出プロセスの一部ではないので、取り除かれた付着物が、調製された飲料に不用意に入ることがない。
更なる態様において、本発明は、本発明による飲料調製装置を含むと共に、装置において用いられる(好ましくは本発明による)複数の飲料調製カプセルを更に含む飲料調製システムを提供する。複数のカプセルは、複数の異なる飲料調製成分を内包しているのが好適である。装置が高圧抽出および低圧抽出の両方を行うよう構成されている場合には(例えば、上述の2つのクランプアセンブリを有する実施形態)、カプセルは、それぞれ高圧抽出用および低圧抽出用に特に構成された異なるカプセルを含むのが好適である。
本明細書において記載される飲料調製装置およびシステムにおける飲料調製は、飲料の調製中にカプセルを乾式開放することによって行われるのが好ましい。本明細書において記載される飲料調製カプセルは、乾式開放用に構成されるのが好ましい。本明細書において用いられる「乾式開放」という用語は、カプセルが、直接的な液圧によってではなく、空気圧によって開かれる、即ち、カプセルの底縁部にある、飲料調製中に飲料がカプセルから出るのを可能にするために剥離可能な上述の接着の領域が、直接的な液圧によってではなく、空気圧によって破裂することを意味する。飲料調製中には、加圧された水が注入管を介してカプセルに注入されるが、「乾式開放」という用語は、加圧された水が、カプセル、注入管、または貯水器から注入管へと加圧された水を供給する配管に注入されたときに、カプセル、注入管、および/または配管内に残っている空気がカプセルの底縁部の内側を押して、加圧された液体そのものではなく、加圧された液体の圧力下にある残留空気が、加圧された水がカプセルの底縁部と接触する前にカプセルの底縁部を破裂させることを意味する。直接的な液圧ではなく、空気圧によってカプセルを開くことによって、カプセルがよりクリーンに開き、カプセルを開く間に制御されていない液体が飛び散ることが回避されるので、有利である。本発明の乾式開放は、はっきりと区別できる「ポン」という音と関連づけられる。
或いは、カプセルは、カプセルの底縁部における注入された液体の存在によって開かれてもよい。具体的には、カプセルの開放は、底縁部にある液体の熱および/または圧力によって生じ得る。
システムは、本発明によるカプセル(例えば、エスプレッソのショットを調製するためのカプセル)と、本発明によるものではない低圧飲料調製用のカプセル(例えばフィルタコーヒー、フィルタ茶、または、カプチーノを構成するために後からエスプレッソのショットに加えるための温かい泡立てたミルク等を調製するためのカプセル)との両方を含むのが好適である。本発明によるものではないカプセルは、上記に示した「FLAVIA」特許の1つに従って製造されるのが好適である。温かい泡立てたミルク用のカプセルは、例えば、国際公開第02/087400号に詳細に記載されているように、固体または液体の濃縮乳を内包するのが好適である。
高圧クランプにおいて低圧カプセルを用いることは望ましくなく、その逆も望ましくないので、装置は、各クランプにおいて正しい種類のカプセルのみが用いられることを確実にするための手段を含むのが好適である。
例えば、飲料製造装置は、上記または各クランプアセンブリ内に、装置の制御システムおよびディスプレイと動作的に関連づけられたカプセル認識装置を更に含み得る。この装置は、最も簡単なものとしては、例えば、カプセル上に蛍光領域が存在するか否かを検出するための紫外光源および光検出器等の、簡単なバイモーダル検出器であり得る。例えば、バーコードリーダーまたはRFIDチップ検出器等の、より複雑なカプセル認識装置も考えられる。その代わりに、またはそれに加えて、カプセルは、異なる色のプラスチックをカプセルノズルに用いることによって識別され得る。例えば、高圧抽出用のカプセルは黒色のプラスチックから形成されたノズルを含み、一方、低圧抽出用のカプセルは白色または半透明のプラスチックから形成されたノズルを含み得る。これらの実施形態では、装置のクランプは、カプセルノズルの色を検出するための光源および光検出器を更に含み、制御は、誤ったタイプのカプセルがクランプに挿入されている場合には、飲料調製プロセスを中断するようプログラムされる。
カプセル認識装置の主な目的は、クランプに、正しいタイプのカプセル、即ち、高圧抽出クランプ用の本発明に従って記載される種類の高圧カプセル、または低圧構成のクランプ用の低圧カプセル(例えば従来の「FLAVIA」タイプのカプセル等)が挿入されているか否かを決定することである。認識装置が、誤ったタイプのカプセルが挿入されていると決定した場合には、制御システムは、ユーザに、カプセルを変えるよう促すようプログラムされる。認識装置は、カプセルから、カプセルの成分に関する更なる情報を読み取ってもよく、この場合、制御システムは、時間/温度/水の体積等の抽出サイクルパラメータを、その成分についての製品を最適化するよう適合させる。
その代わりに、またはそれに加えて、第1のクランプは第1のキー溝を含み、第2のクランプは第1のキー溝とは異なる第2のキー溝を含んでもよく、第1のカプセルは、第1のクランプキー溝を通した第1のクランプへの第1のカプセルの挿入を可能にし且つ第2のクランプキー溝要素を通した第2のクランプへの挿入は可能にしない第1のノズル構成を含み、第2のカプセルは、第2のクランプキー溝要素を通した第2のクランプへの第2のカプセルの挿入を可能にし且つ第1のキー溝を通した第1のクランプへの挿入は可能にしない第2のノズル構成を含む。
更なる態様において、本発明は飲料製造方法を提供し、本方法は、本発明による飲料調製カプセルを、カプセルの出口チャネルが出口領域内においてクランプ部材間に挟持されるように、本発明による飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入する工程と、カプセル内において飲料を製造するために、入口領域内においてカプセルに水性の液体を注入する工程と、飲料が出口チャネルおよび下流チャンバを通って出るのを可能にする工程とを含む。
カプセルの底部は、クランプの底部を通って延出しており、カプセルから出る飲料がクランプに接触しないようになっている。これにより、同じクランプ内で続けて調製される飲料間の二次汚染が実質的に解消される。
カプセルを包囲するチャンバの内壁に沿って延在する加圧パッドは、クランプがカプセルの周囲に閉じた際に、飲料調製カプセルと接触して、カプセルを圧縮する。カプセル内の圧縮されたコーヒー床(または他の成分床)の輪郭は緩衝パッドによって定められ、これは、最終的な飲料の品質、特に、抽出される固形分の合計量を向上させることが見出された。この向上は、カプセル内の輪郭が定められた成分床を通る液体のチャネリングの低減に起因すると考えられる。加圧パッドの更なる長所は、異なる量の成分を内包するカプセルに対して同じクランプを用いることができることである。典型的には、このタイプのシステムは、異なる体積または強さの製品を製造するために、異なる量の挽いたコーヒーを内包する同一寸法のカプセルを用いる。緩衝パッドは、様々な異なる量の成分を内包するカプセルをクランプが効果的に圧縮するのを可能にする。
カプセルは、飲料調製前および飲料調製中に、クランプアセンブリ内の加熱器によって予熱され得る。薄膜の封止部を貫通するために、中空の針が、クランプアセンブリの上部の入口領域を通してカプセルのノズル孔に挿入され、カプセル内のコーヒーを抽出するために、ほぼ10バール(ゲージ圧)の圧力で温水が注入される。水の注入によってカプセル内の圧力が高まると、カプセルの底部における空気圧が高まり、カプセルの底縁部の封止部を急激に破裂させ、液体がカプセルの底部に到達する前にカプセルの出口の乾式開放を可能にすることが見出された。これは、液体がカプセル出口の開放動作を直に担うプロセスと比較して、よりクリーンな開放動作であるという長所を有する。
カプセルの出口チャネルが上述のように挟持されているとき、挟持力は、成分チャンバ内における過剰な背圧を生じることなく、カプセル内の高い圧力を保ちつつ、得られた飲料が所望の流速で出口チャネルを通って出るのを可能にするのに丁度よいものとなる。
水性の液体は、約5〜約15バール(ゲージ圧)、例えば約10バール(ゲージ圧)の圧力で注入されるのが好適である。典型的には、水性の液体は、約88℃〜約98℃、例えば約90℃の温度で注入される。液体は、好適には約25ml/分〜約500ml/分、より好ましくは約50〜約150ml/分の平均流速でカプセルに注入され得る。水の注入の持続時間は、約10〜約30秒、例えば約12〜約15秒であるのが好適である。水性の液体は水から実質的に成り、抽出成分は挽いたコーヒーを含むのが好適である。これは、エスプレッソタイプのコーヒーの製造を可能にする。
製品の官能特性を最適化するために、液体は断続的にまたはパルス状に注入され得る。本方法は、抽出後に、カプセルに残っている飲料を追い出すために、カプセルに空気を注入する工程を更に含み得る。その代わりに、またはそれに加えて、抽出後に、上述のようにエラストマーのクランプ壁を内側に向かって移動させることによって成分床を圧縮することにより、残渣の脱水が達成され得る。同様の成分床(例えば挽いたコーヒー床)の圧縮が、水の注入前に、成分床を固まらせるために行われるのが好適である。コーヒーにおけるエスプレッソのクレマの形成、および他のエスプレッソ状の特徴が最大となる、成分床の最適な圧縮の程度があることが、実験によって示されている。
本方法の、飲料のタイプの選択、カップステーションへのカップの挿入、クランプへのカプセルの挿入以外の実質的に全ての工程は、装置によって自動的に行われるのが好適である。
ここで、図面に示されている本発明の具体的な実施形態をより詳細に説明する。
図5および図6を参照すると、本発明によるカプセル10は、図3および図4に示されている、特許文献24に記載されているカプセルの変形である。カプセル10は、2つの柔軟な積層体シート11、12を含む。各積層体シートは、内側の熱可塑性封止フィルムと、酸素を透過させない金属箔層と、外側のプリント層とを含む。前シートおよび後シート11、12は、縁部シーム14、15、上部シーム13、および底部シーム16に沿って一体に接着されている。シート間の永久的な溶接を形成するために、上縁部および側縁部の接着は、熱または超音波接着によるのが好適である。底部シーム16の少なくとも中心領域23は、カプセル内の液体および/または空気の熱および/または圧力の作用によって、および/または、カプセルの外側から加えられる熱によって補助されて剥離可能な感圧剥離可能接着剤を用いて接着される。カプセルの上部シーム13にはノズル17が挿入される。ノズル17は、円筒形の中心孔と、入口(上)端部にあるフランジとを有する。ノズルの出口(下)端部18は、前シートおよび後シートに対する気密接着を有する上縁部シーム13への挿入を補助するための菱形の横断面形状を有する。ノズルの円筒形の孔の上部は、壊れやすい薄膜によって封止される。
上部および底部の横断方向の封止部の中間において、前シートと後シートとの間に永久的に接着された更なる横断方向のシーム19がカプセルを横断して延びており、カプセルを飲料成分チャンバ22と下流の飲料収集/コンディショニングチャンバ23とに分けている。中間シーム19は、カプセルを完全に横断しては延びていない。中間シームには、飲料調製チャンバからの出口チャネルを設けるための接着されていない空隙20が残されている。
カプセルの成分チャンバ22には、約15gの挽いた焙煎コーヒー27が実質的に充填されている。カプセルは、カプセルが使用されるまで、コーヒーに対して酸素および水分を透過させない包囲を提供する。
永久的な横断方向の中間ヒートシール19は、出口チャネル20の下方において、カプセルの縦軸の両側に、下流(出口)チャンバ23の側縁部を画成する湾曲した下に延びる部分21を更に含む。下流チャンバ23の幅は、飲料成分チャンバ22の幅とより狭い出口チャネル20の幅との中間である。
出口チャネル内には、カプセルの幅にわたって接着された不織ポリプロピレン繊維フィルタ材料の単一のV字状に折り畳まれた長方形のストリップ24によって、フィルタ材料が設けられる。V字状に折り畳まれたストリップの長い側縁部は、中間の横断方向の封止部19の中に接着される。即ち、フィルタストリップは中間の封止部19の上方に延出しない。V字状に折り畳まれたフィルタストリップ24は、出口チャネル20および出口チャンバ23を通って下に向かって延び、V字の頂点は、カプセルの熱によって剥離可能な領域23を含む底縁部の封止部16の中に接着される。それにより、出口チャネル20には二重の厚さのフィルタシート材料が詰められる。なお、V字状に折り畳まれたフィルタシートが中間の横断方向の封止部、側縁部の封止部、および底縁部の封止部16と重なる領域においては、前シートおよび後シート、並びにV字状に折り畳まれたフィルタシートの全てが一体に接着されるように、前シートと後シートとの間の封止はV字状に折り畳まれたフィルタシートを介して形成される。これは、永久的にヒートシールされる領域において、例えばポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維を含む、または熱可塑性繊維から成るフィルタシートを用いることによって容易になる。
図7および図8を参照すると、本発明による装置のクランプ構成30が模式的に示されている。クランプは、第1のクランプ部材31および第2のクランプ部材を含む。第1のクランプ部材31は、平面状の周辺部と凹面状の中心領域33とを含む内面を有する金属または類似の剛性材料から形成され、例えば図5または図6に従ったカプセル等のカプセルの飲料成分チャンバを受容するために必要に応じて取り外し可能である。平面状の周辺部の周囲に延在する溝内には、Oリング34が配置される。
第2のクランプ部材は、剛性のフレーム32を含む。金属または類似の剛性のフレーム32は、中心の空隙を囲んでいる。フランジ付きの周辺部42を有するエラストマー層37が、剛性のフレーム32に締まり嵌めで嵌合される。第1のクランプ部材に面したエラストマー層の表面は、図14により詳細に示されているような枕状のパッドを有する凹部を画成する断面形状を有する。エラストマー層の反対側の側面は、ピストン36のピストン面49に面しており、ピストン面49が第1のクランプ部材31に向かって、剛性のフレーム32に対して相対的に変位すると、ピストン面49がエラストマー層を外に向かって押し、エラストマー層が第1のクランプ部材31の方向に張り出すようになっている。
ピストン36は、剛性のフレーム32の中心の空隙と合わさって係合するように受容されるピストンシャフトと、剛性のフレーム32の背後、即ち、剛性のフレーム32の第1のクランプ部材31から離れる方向に向いた側において、ピストンシャフトから周方向に延在するピストンフランジとを含む。ピストン部材と剛性のフレーム32との制限された弾性相対移動を可能にするために、剛性のフレーム32とピストンフランジとの間には、周方向に離間された複数のばね35が延びている。
第1のクランプ部材の各側面から3つのロックピン43が延出し、ピストンフランジの各側面から3つのロックピン44が延出し得る。第1のクランプ部材上のロックピンとピストンフランジ上のロックピンとの各対は、第1のクランプ部材および第2のクランプ部材の閉じる方向に沿って位置合わせされている。図7および図8において一点鎖線で示されているロック装置は、クランプアセンブリの各側のロックロッド45の形態で設けられており、各ロックロッド45は3つの横断方向ロックバー46を有し、各ロックバー46は、その端部に、図8に示されているように第1のクランプ部材上およびピストンフランジ上の各ピン43、44の背後に係合してクランプを閉じた位置にロックするためのフランジ47、48を有する。クランプをロックおよびロック解除するために、ロックロッド45は作動機構(図示せず)によって垂直方向に(即ち、クランプ方向に対して垂直方向に)移動される。図8に示されているロックされた位置においては、ロック機構は、ピストン36が第1のクランプ部材31に向かって僅かに移動するのを可能にするが、第1のクランプ部材とピストンとが互いから離れる方向に移動するのを防止することがわかる。ピストンが第1のクランプ部材に向かって更に僅かに移動することが可能であることは、(a)ロック機構のラッチおよびラッチ解除を容易にするため、(b)抽出前にクランプ内の飲料成分を圧縮(タンピング)するため、および(c)抽出後にカプセルを脱水するために、抽出後の飲料成分を圧縮するために有用であり得る。
更に、図8に示されているロックされた位置において、ばね35が剛性のフレーム32を第1のクランプ部材31に向かって付勢して、第1のクランプ部材が第2のクランプ部材の剛性のフレーム32と係合する第1のクランプ部材の周辺部の周囲に封止力を加えることがわかる。
ピストン36の後面は、その中心に、駆動機構の駆動ピン39が受容されるスロット40を有する後方延出部38を含む。後方延出部38からは、図15a〜図15mにおいてより詳細に説明されるように、ピストン36をピボット可能に支持するための支持アーム41が延出している。駆動ピン39は、ピストン36を第1のクランプ部材31に向かって駆動するための機構によって作動され、この機構は抽出器のシャーシに固定されている。使用中、駆動ピン39および駆動機構は、まず、剛性のフレーム32上のエラストマーカバーの周辺領域が第1のクランプ部材31の周辺領域に当接するまで、第2のクランプ部材を前方に駆動する。駆動ピン39が更に前方に移動すると、ばね35が圧縮され、ピストン面49が剛性のフレーム32に対して相対的に前方に駆動される。ピストン36は、図8に示されている位置を越えて前方に駆動されて、ピストン面49をエラストマー層37の後面に押し込み、それにより、エラストマー層37が飲料抽出キャビティ内に張り出して、カプセル内の飲料成分を圧縮する。次に、ロックゲート45が降ろされ、駆動ピンは後方に移動されて、ロックピン43、44がロックゲート45のフランジ47、48に当接することで、クランプがロックされる。次に、駆動ピン39は、図8に示されているように、スロット40に沿って更に後方に移動され、クランプチャンバ内で抽出が行われる際には、駆動ピン39はピストン36から解除されており、抽出中にクランプチャンバ内の圧力から生じる、変形および将来的な位置ずれを生じ得る力が、駆動機構に伝達されないことが確実になる。カプセルからの飲料調製が完了したら、駆動ピン39は再び前方に移動されて、ピストン36を図8に示されている位置を越えて駆動して、ピストン面49をエラストマー層37の後面に押し込み、それにより、エラストマー層を飲料抽出キャビティ内に張り出させて、カプセル内の飲料成分を圧縮することにより、カプセルを絞って脱水する。また、これにより、ロックピン43、44がロックゲートフランジ47、48から解除される。次に、ロックゲート45が上げられ、駆動ピン39が後方に移動されて、図15a〜図15mに関して更に記載されるように第2のクランプ部材を移動させる。
図9は、クランプアセンブリと共に、好ましくは図7および図8のロック機構の代わりとして用いられ得る好ましい駆動機構の詳細を示す。図9は、開いた構成におけるクランプアセンブリ構成を示す。図7および図8のクランプアセンブリ構成に関して説明した特徴と同等の全ての特徴は、同じ参照番号を有する。
図9の実施形態において、駆動機構は、ピボット点、即ちクランクシャフト中心86において抽出装置のシャーシに接続されたクランクシャフト84を有する。従って、クランクシャフト84はクランクシャフト中心86周りに回転可能である。クランクシャフト84は、ピボット点90においてクランクアーム88の一端部にピボット可能に接続されており、クランクアームがピボット点90周りにクランクシャフトに対して相対的に回転できるようになっている。クランクアーム88は、更なるピボット点92において、ピボット可能にピストン36に接続される。従って、クランクアーム88は、ピボット点92周りにピストン36に対して相対的に回転可能である。クランクアーム88上のこれらの2つのピボット点90、92は、クランクアーム88の両端部に配置される。
ピストン36の移動は、第1のクランプ部材31に向かう方向に沿って制限される。従って、この構成では、クランクシャフト84の回転は、シャーシに対して位置が固定されたクランクシャフト中心86からのピストン36の直線距離を制御するために用いられる。抽出前の第1のクランプ部材31の位置もシャーシに対して固定されているので、クランクシャフト84が回転すると、第2のクランプ部材も第1のクランプ部材31との関係において移動される。図10に示されているように、ピボット点が全て位置合わせされているときには、ピストン36は、クランクシャフト中心86から最も遠い点にあり、第1のクランプ部材31に最も近い点にある。従って、装置は、駆動機構のこの構成が、閉じた抽出構成にあるクランプアセンブリに対応するよう設定される。このような手法の長所は、たとえピストンが、抽出プロセスからの背圧と関連づけられた第2のクランプ部材からの大きな直線状の力を受けたときでも、クランクシャフト84にかかるトルクが生じないことである。よって、駆動機構のこの構成は、閉じた抽出構成にあるクランプアセンブリを効果的に機械的にロックして、クランクシャフト(図示せず)を回転駆動するモータが、モータを損傷し得る力を受けないことを確実にする。
飲料調製装置は、例えば図11および図12に示されているような指ガード部を有し得る。指ガード部は、クランプアセンブリが開いているときには、クランプチャンバへの接触をブロックし、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にあるときには、クランプチャンバから液体が出るのを可能にする。具体的には、指ガード部は、クランプアセンブリの出口をブロックし得る。図示されている例では、指ガード部94は抽出装置のシャーシにピボット可能に取り付けられ、ばねでブロック構成へと付勢され、シャーシのレッジ96に当たる。指ガード部94がブロック構成にあるときには、ユーザはシャーシの外側からクランプアセンブリに触れることはできない。これにより、クランププロセス中に、ユーザが第1のクランプ部材31と第2のクランプ部材との間にどのような品物または付属品も不用意に配置しないことが確実になり、ユーザが負傷する危険、またはクランプを損傷する危険が回避される。
クランプアセンブリを閉じた抽出構成へと移動させるの動作の一部として、指ガード部94は、図12に示されている非ブロック構成に移動される。これは、ピストン36が閉じた抽出構成へと移動する際に、ピストン36上の突出部98が指ガード部94に向かって移動することによって達成できる。第2のクランプ部材が第1のクランプ部材31に接触すると、突出部98は指ガード部94に接触し、指ガード部のばねの作用に対抗して、指ガード部94を非ブロック構成へと移動させる。その後、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材31から離れる方向に移動させることによって、クランプアセンブリが開いた構成に戻されると、指ガード部94は、ばねの作用によって自動的にブロック構成に戻る。
突出部98は、クランプチャンバからの出口側に、突出部98の存在がクランプチャンバから出る液体の邪魔にならないように配置される。開放動作中に指ガード部94にバランスのとれた力を与えるために、クランプチャンバの出口の各側に1つずつの、合計2つの突出部が存在してもよい。
図13は、使用中のカプセルの出口チャネル20の位置においてクランプアセンブリ30の一部を通る模式的な横断面を示す。カプセルの横断方向の封止された領域19および出口チャネル20は、第1のクランプ部材31と第2のクランプ部材の剛性のフレーム32を覆うエラストマー層37との間に挟持されることがわかる。出口チャネル20の領域において、第1のクランプ部材には浅い凹部50が存在し、それにより、挟持が、出口チャネルを通る十分に速い飲料の流れを可能にしつつ、飲料調製中にカプセルの成分チャンバ内の所望の背圧を保つのに丁度よいものとなる。
図14は、第2のクランプ部材の剛性のフレーム32およびエラストマーカバー37の前方斜視図を示す。剛性のフレーム32は略長方形であり、カプセルの飲料成分チャンバの周囲に合う寸法を有する。エラストマーカバー37は、シリコーンエラストマーから一体に成形される。エラストマーカバー37は、必要に応じたカバーの交換のための容易な取り外しを可能にしつつ、カバーをフレーム上に固定するために、剛性のフレーム32の周囲に緊密に嵌合する周囲フランジ42を含む。エラストマーカバー37の前面(カプセルに面した面)は、第1のクランプ部材31の周辺部に当接する概ね平面状の周辺部53を含む。使用中、カプセルの周辺部はエラストマーカバー37の周辺部53と第1のクランプ部材31の周辺部との間に挟持される。エラストマーカバー37周辺部の底部領域は、カプセル10の出口チャネル20を挟持する。エラストマーカバー周辺部の上部領域は、そこに挿入される菱形のノズル本体を有するカプセルの上縁部10の部分を受容するための、浅いV字形状の凹部58を含む。
エラストマーカバー37の前面の中心領域54は、カプセル10の一方の側面を受容するために概ね凹面状である。しかし、本明細書において記載されるように、カプセル内の飲料成分(特に、挽いたコーヒー)の改良された押し込めを提供すると共に、抽出中に成分床を通る液体の流れを改善するために、凹面状の表面からは、3つの枕形状の突出部55、56、57が上に向かって延出している。
図15a〜図15mを参照すると、本発明による飲料製造装置60の特定の機構が模式的に示されている。装置60は、金属の側面プレートを有する剛性のシャーシ61を含み、装置の構成要素の大半は側面プレートの間に配置されている。第1の(前)クランプ部材は、扉の底部付近のピボット63によってシャーシに取り付けられた扉62に取り付けられており、ピボット63は、ロック機構65が解除された際に、図15bに示されているように、扉が搖動して開くのを可能にする。このピボット運動は、モータによって作動される。同じモータによる扉62の閉止は、図15cに示されているように、カプセルの挿入が行われた後、ユーザが扉62を閉じた位置に向かって僅かに押すことによって作動され得る。扉62が閉じたら、飲料調製中に扉および第1のクランプ部材がシャーシ61に対して相対的に移動しないように、扉の上部をシャーシ61に固定するために、扉ロック機構65が図15dに示されているように自動的に係合される。
図15の装置は、本明細書において先に述べたように、第2のクランプ部材64を更に含む。第2のクランプ部材およびピストン構成64は剛性の揺動アーム79に取り付けられており、揺動アーム79は、ピストンに剛性に取り付けられた近位端部と、閉じた抽出構成において、第2のクランプ部材の位置の上方においてシャーシを横断して延びる心棒66を介してシャーシ61にピボット可能に取り付けられた遠位端部とを有する。本明細書において先に述べたように、ピストンは、ピストンシャフトの後面から突出した、スロットを有する後方延出部を有する。ピストンを駆動する駆動ピン67は、スロット内において自由に移動可能なように、スロットに通される。駆動ピン67は、クランクアーム68の近位端部にピボット可能に取り付けられる。クランクアームの遠位端部は、ピボット69によってクランクシャフト70に取り付けられる。クランクシャフト70は、シャーシ61に回転可能に取り付けられた心棒72に取り付けられる。クランクシャフトの円形の周辺部70aには歯が設けられており、シャーシ61に固定して取り付けられた電気モータの歯付き駆動ホイール73と係合する。
カプセルを装置に詰め、図15dに示されているように、クランプ部材の扉をロックした後、モータはクランクシャフト70を最大限まで回転させるよう作動され、それにより、クランクアーム68および駆動ピン67がピストンおよび第2のクランプ部材構成64を駆動して、図15eに示されているように、クランプアセンブリを閉じる。エラストマー層で覆われた剛性のフレームは、第1のクランプ部材と当接し、次に、ピストンが、上述のように第2のクランプ部材のエラストマー層を抽出キャビティに押し込むことによってカプセル内の成分を押し込めるために、ピストンの閉じた抽出構成を1〜15mm越えるよう駆動される。次に、図7および図8に関して上述したようにゲート(図示せず)を降ろすために、ゲート機構76が図15fに示されているように作動される。次に、クランクシャフト70およびクランクアーム68を図15gに示されている位置に戻すために、電気モータが一時的に逆方向に作動される。これにより、上述のようにクランプ部材上のロックピンがゲートフランジと当接し、それによって、第1のクランプ部材、第2のクランプ部材、およびピストンが閉じた抽出構成にロックされる。また、図8および図15gからわかるように、駆動ピン67は、ピストンの後面にあるスロット内において僅かに引っ込められる。これにより、クランプチャンバ内における飲料調製中に、駆動ピン67に負荷がかからないことが確実になる。この時点で、クランプアセンブリは、カプセル内において飲料を調製する準備ができている。
装置は、図15gに示されているような水注入管78を更に含む。クランプのロックに続き、アクチュエータ機構は、水注入管78を下に向かって移動させ、カプセルノズルの鮮度シールを貫通してカプセルノズル内において嵌合封止部を構成する。次に、カプセル内において飲料を調製するために、図15hに示されているように、シャトルポンプ81によって、タンク80からカプセル10内へと約10バール圧力で水が送られる。飲料は、カプセル10の底部から、装置のクランプの下方のカップ受容ステーション内に配置されたカップ82内へと流れ出る。
水の注入が完了すると、モータが再び一時的に順方向に作動され、図15iに示されているように、クランクアーム68、駆動ピン67、およびそれによってピストンを閉じる方向に駆動する。これにより、第2のクランプ部材上のエラストマー層が再びカプセルチャンバの中へと張り出し、それによって、カプセルから更に飲料を追い出すためにカプセルを絞る(これは、カプセルの脱水としても参照される)。また、このピストンの動きは、ピストン上および第1のクランプ部材上のロックピンを、ロックゲートに対する当接から解除する。次に、図15jの機構76の移動によって示されるように、ロックゲートが上げられ、注入管が引っ込められる。次に、モータが逆方向に作動され、図15kに示されているように、第2のクランプ部材を第1のクランプ部材から離れる方向に搖動させる。これにより、図15lに示されているように、クランプの後部が開き、カプセル廃棄機構(図示せず)が使用済みのカプセルを装置内のごみ箱74に投入可能になる。次に、装置は、図15mに示されている、飲料が入ったカップ82を取り除く準備ができた状態になり、その後、プロセスが繰り返され得る。なお、図7および図8のロック機構ではなく、駆動機構の上死点配置を用いてクランプチャンバがロックされる場合も、略同じシーケンスを用いることができる。
図16は、本発明による飲料調製装置200の模式的な部分図を示す。装置200は、図7および図8に関して上述したものと類似のクランプアセンブリ30を含む。第1の(前)クランプ部材は、本発明によるカプセル10をクランプに詰めるために、第1のクランプ部材が外に向かって搖動するのを可能にするピボットによって、底部においてピボットする。カプセル10は、カプセルのノズルを装置の前部にあるキー溝214を通して挿入することにより、クランプに詰められる。カプセルノズルは、キー溝214を通った後、図16に示されている位置に入り、カプセルノズルのフランジが、ノズル管が通って延出するスロットを有する支持部212に当たる。カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネル20は、クランプアセンブリの底部によって挟持される。カプセルの出口チャンバ20および剥離可能な底縁部の封止部23はクランプアセンブリの下方に延出し、それにより、調製および注ぐプロセス中に、飲料によるクランプの汚染が生じないことを確実にする。装置200は、カプセルが開くのを補助するために、剥離可能な底縁部の封止部23を加熱するために、クランプの下方においてカプセルの剥離可能な底縁部の封止部23に隣接して配置された、例えば熱風または放射熱源等の熱源(図示せず)を更に含み得る。
クランプアセンブリ30は、本明細書において先に述べたように、第2のクランプ部材およびロック要素を更に含む。第2のクランプ部材についての駆動機構のシーケンスは、図15a〜図15mに関して上述したものである。
図16の装置は、クランプの下方に位置する、カップ82を支持するための棚204を有するアルコーブの形態のカップ受容ステーションを更に含む。アルコーブの対向する側面には赤外線送信機206および赤外線検出器207が位置し、カップ受容ステーション内にカップ82が存在すると、送信器206と受信器207との間において赤外線ビームが遮られて、カップ検出機能を提供するようになっている。装置内には、飲料調製後に使用済みのカプセル10を受け取るためのごみ箱74も設けられる。この実施形態による装置は、飲料調製が完了した後、第2のクランプ部材が引っ込められた後に、使用済みのカプセル10をごみ箱74に投入する機構(図示せず)を更に含む。この機構は、既存の「FLAVIA」飲料装置で用いられている対応する機構と類似のものであり得る。
装置200は、カプセルに水を注入するために、鮮度バリアを通ってカプセルノズルの孔の中へと貫通するための鋭利な先端部を有する金属管の形態の液体注入管78を更に含む。注入管78は、カプセルノズルの孔内に嵌合する。注入管78には、注入管の周囲に嵌められて注入管のフランジ211の下に保持されたOリング213が更に設けられる。使用中、Oリングは、カプセルノズルフランジの上部に当たり、注入管とカプセルノズルとの間に圧密封止を構成する。注入管78は、飲料調製前および飲料調製中には注入管を下に向かってカプセルノズルの中へと移動させ、カプセルの挿入中および廃棄中には上に向かって出るよう移動させるための往復移動機構210に取り付けられる。
装置は、水をカップ受容ステーション内の容器82の中へと噴射するための噴射ノズル208を更に含む。噴射ノズル208は、容器の上部の僅かに上方に、垂直方向に対して或る角度で配置されており、ノズルからの水の噴射がカップ内の液体をかき回すようになっている。噴射ノズルは、例えば、実質的に、独国特許出願公開第2379624号明細書に記載されているような、先細の内孔を有するノズルであり得る。
装置は、(加熱され得る)水タンク216と、10〜15バールの圧力で水を送ることができるシャトルポンプ217と、加圧された水を90〜100℃の所望の温度に加熱するための高温ブロック加熱器218とを更に含む。高温ブロック加熱器218の下流において、水導管は、弁220を通ってクランプ構成の注入ノズル78へと至る第1の導管と、弁221を通ってカップ内での泡立てまたは撹拌のための噴射ノズル208へと至る第2の導管とに分岐する。装置は、適切な弁を通って注入管導管および/または噴射ノズル導管へと加圧された空気を供給するための空気ポンプ(図示せず)を更に含み得る。抽出後にカプセルを脱水するために、抽出後のカプセルに圧縮された空気が注入され得る。その代わりに、またはそれに加えて、抽出前に、水を注入する直前にカプセルを開くために、カプセルに加圧された空気が注入され得る。その代わりに、またはそれに加えて、加圧された空気は、液滴が落ちるのを解消するため、および水導管内にかすが堆積するのを防止するために、水導管から液体を除去するために用いられ得る。
図16の装置は、制御システム224およびユーザインターフェース226を更に含む。制御システム224は、所望の飲料を製造するために、ポンプ217、加熱器218、弁220、221、クランプアセンブリ開閉機構、熱風供給源および弁(あれば)、カプセル廃棄機構等を、本明細書において記載されるシーケンスで制御する。ユーザインターフェース226は、ユーザが所望の飲料を選択してプロセスを開始するのを可能にするために、ディスプレイおよび適切なソフトキーまたはタッチスクリーン制御を含むのが好適である。
図17aおよび図17bを参照すると、本発明によるカプセル用の第1のキーノズル230は、菱形の基部234と、管状のシャフト242と、六角プリズム形状を有する第1の部分235、および上部の菱形形状の第2の部分236で構成された上フランジとを含む。これらの構成要素は、射出成形または3Dプリントによって一体に形成されるのが好適である。組み立てられたカプセルにおいて、菱形の基部は、カプセルの上縁部において、カプセルの前シートと後シートとの間に挿入されて接着される。使用中に抽出器の水注入管を受容するために、管状の孔233が、これらの構成要素の全てを通って延びている。孔233は横断方向の鮮度バリア237によって封止される。鮮度バリア237は、壊れやすいバリアとして、ノズルの他の構成要素と一体に成形されてもよく、または、孔の上部にわたって接着された異なる材料の薄膜であってもよい。
図18aおよび図18bを参照すると、本発明によるカプセル用の第2のキーノズル240は、菱形の基部244と、管状のシャフト242と、六角プリズム形状を有するフランジ245とを含む。これらの構成要素は、射出成形または3Dプリントによって一体に形成されるのが好適である。組み立てられたカプセルにおいて、菱形の基部244は、カプセルの上縁部において、カプセルの前シートと後シートとの間に挿入されて接着される。使用中に抽出器の水注入管を受容するために、管状の孔243が、これらの構成要素の全てを通って延びている。孔は横断方向の鮮度シール247によって封止される。鮮度シール247は、壊れやすいバリアとして、ノズルの他の構成要素と一体に成形されてもよく、または、孔の上部にわたって接着された異なる材料の薄膜であってもよい。図18aおよび図18bのノズルの六角プリズムフランジ245のプリズムの主軸に沿って測定された厚さは、図17aおよび図17bのノズルの六角プリズムフランジよりも厚い。
図19aおよび図19bは、図17aおよび図17b、並びに図18aおよび図18bにそれぞれ従ったノズルを有するカプセルを受容するための、第1の抽出器クランプアセンブリおよび第2の抽出器クランプアセンブリの第1のキー溝および第2のキー溝250、260を通る横断面を示す。図17aおよび図17bのノズル230は、図19aのキー溝254には通せるが、図19bのキー溝260には通せないことが容易にわかる。同様に、図18aおよび図18bのノズル240は、図19bのキー溝260には通せるが、図19aのキー溝250には通せない。本明細書において記載されるような、クランプによって挟持される出口チャネルを有する高圧抽出クランプにおいて用いられるカプセルには、第1のキーノズルタイプが設けられ、例えば従来の「FLAVIA」タイプの抽出クランプにおいて用いられる従来の「FLAVIA」カプセル等の、より大きい出口チャネルを有する低圧抽出クランプにおいて用いられるカプセルは、第2のキーノズルタイプを有し、それにより、各クランプと関連づけられたキー溝がカプセルの誤用を防止するようになっているのが好適である。
なお、記載を簡潔にするために、幾つかのケースでは、好ましい特徴および代替の特徴を、たとえそれらが他の全ての態様に適用可能であっても、本発明の1つの態様のみに関して説明した。従って、本発明のいずれか1つの態様に関して上述した任意の特徴は、本発明の他の任意の態様にも適用され得る。
上述の実施形態は、単に例として説明したものである。添付の特許請求の範囲に含まれる他の多くの実施形態が当業者には自明である。
10 カプセル
11、12 柔軟な積層体シート(前シート、後シート)
14、15 縁部シーム
13 上部シーム
16 底部シーム
17 ノズル
19 横断方向のシーム(中間シーム)
20 出口チャネル
22 飲料成分チャンバ
23 下流チャンバ
24 フィルタストリップ
30 クランプアセンブリ
31 第1のクランプ部材
32 剛性のフレーム
33 中心領域
34 Oリング
35 ばね
36 ピストン
37 エラストマー層
38 後方延出部
39 駆動ピン
40 スロット
43、44 ロックピン
45 ロックゲート
46 ロックバー
49 ピストン面
60、200 飲料製造装置
61 剛性のシャーシ
64 ピストン構成
65 ロック機構
67 駆動ピン
68 クランクアーム
73 歯付き駆動ホイール
76 ゲート機構
79 揺動アーム
70、84 クランクシャフト
74 ごみ箱
78 水注入管
80 タンク
82 カップ
86 クランクシャフト中心
88 クランクアーム
94 指ガード部
206 赤外線送信機
207 赤外線検出器
208 噴射ノズル
210 往復移動機構
214 キー溝
216 水タンク
217 シャトルポンプ
218 高温ブロック加熱器
220、221 弁
224 制御システム
226 ユーザインターフェース
230、240 キーノズル
237 鮮度バリア

Claims (44)

  1. 加圧された水をカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置において、前記カプセルが少なくとも1つの柔軟な壁を有し、前記飲料調製装置が、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、該クランプアセンブリが、
    前記カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第1のクランプ部材と、
    中心の空隙、および該中心の空隙にわたって延在する弾性層を有する剛性の周囲フレームを含む第2のクランプ部材であって、前記弾性層の前面が、前記カプセルの一部分を受容するための第2の内壁を画成し、前記閉じた抽出構成において、前記第1のクランプ部材および前記第2のクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料調製中に前記カプセルを実質的に包囲して支持するためのチャンバを画成する、前記第2のクランプ部材と、
    前記剛性のフレームの前記中心の空隙内に配置されたピストンであって、該ピストンが、前記弾性層の後面に当接するピストン面と、ピストン本体とを含み、前記ピストンが、前記クランプが閉じる方向に沿った、前記ピストンに対して相対的な前記剛性のフレームの制限された弾性の動きを可能にするよう前記剛性の周囲フレームに弾性結合された、前記ピストンと
    を含むことを特徴とする飲料調製装置。
  2. 前記クランプアセンブリが、ロック解除構成と前記第1のクランプ部材を前記閉じた抽出構成にロックするためのロック構成との間で動作可能な固定機構を更に含む、請求項1記載の飲料調製装置。
  3. 前記クランプアセンブリが、前記第2のクランプ部材を前記第1のクランプ部材に対して前記閉じた抽出構成へと駆動するために前記ピストンに結合された駆動機構を更に含む、請求項1または2記載の飲料調製装置。
  4. 前記駆動機構がクランクシャフトとクランクアームとを含み、前記クランクシャフトがクランクシャフト中心周りに回転し、前記クランクシャフトが第1のピボット点において前記クランクアームの第1の端部にピボット可能に接続され、前記ピストンが第2のピボット点において前記クランクアームの第2の端部にピボット可能に接続された、請求項3記載の飲料調製装置。
  5. 前記クランクシャフト中心、前記第1のピボット点、および前記第2のピボット点のすべてが略上死点配置に略位置合わせされた際に、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成になる、請求項4記載の飲料調製装置。
  6. 前記クランクシャフトの軸、前記第1のピボット点の軸、および前記第2のピボット点の軸が、前記クランプの前記閉じる方向に対して略垂直な方向に延びた、請求項4または5記載の飲料調製装置。
  7. 前記クランプが前記閉じた抽出構成に固定された際に、前記駆動機構を前記ピストンから解除可能である、請求項3〜6のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  8. 前記駆動機構が駆動ピンを含み、前記ピストンが、前記クランプの前記閉じる方向において前記ピストン面から離れる方向に延びるスロットを更に含み、前記駆動ピンが前記スロット内に受容され、それにより、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成にある際に、前記駆動機構を前記ピストンから解除するために、前記駆動ピンを前記スロット内において引っ込めることができる、請求項7記載の飲料調製装置。
  9. 前記クランクシャフトが、クランク心棒を有する歯付きクランクシャフトであり、前記クランク心棒が、前記装置のシャーシに取り付けられて前記クランプの前記閉じる方向に対して略垂直に延び、前記歯付きクランクシャフトが、電気モータに結合された歯付き駆動ホイールによって駆動される、請求項4〜6、または請求項4に従属する請求項7もしくは8のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  10. ロック機構が前記閉じた抽出構成にある際に、前記第1のクランプ部材を前記第2のクランプ部材に対して前記閉じた抽出構成に固定するためのロック機構を更に含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  11. 前記ロック機構が前記閉じた抽出構成にある際に、前記ロック機構が、前記第1のクランプ部材に向かう前記ピストンの変位を可能にする、請求項10記載の飲料調製装置。
  12. 前記ロック機構が、
    前記第1のクランプ部材の側面から突出した少なくとも1つの第1のロックピンと、
    前記ピストンの側面から突出した少なくとも1つの第2のロックピンと、
    可動ロックゲートであって、前記閉じた抽出構成において前記第1のロックピンに当接する第1のフランジと、前記閉じた抽出構成において前記第2のロックピンに当接する第2のフランジとを有し、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成にある際に、前記第1のピンおよび第2のピンが互いに向かって移動するのを可能にしつつ、前記第1のピンおよび第2のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、前記ロックゲートが、前記フランジが前記ピンに係合しない開いた構成から、前記フランジが前記第1のピンおよび第2のピンの互いに反対側にそれぞれ係合する閉じた抽出構成へと可動である、前記可動ロックゲートと
    を含む、請求項10または11記載の飲料調製装置。
  13. 前記第1のクランプ部材および前記ピストンの両側面に、前記ピンの複数の対を含む、請求項12記載の飲料調製装置。
  14. 前記ピストンが、前記装置のシャーシにピボット可能に接続されたアーム上に支持され、それにより、前記ピストンが、前記第2のクランプ部材の前記閉じる方向に対して略垂直な軸周りに前記第1のクランプ部材から離れる方向に搖動可能である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  15. 前記弾性層の前面が、前記カプセルを受容するための凹面状の基部面と、前記第2のクランプ部材内に保持されたカプセルの1以上の領域を選択的に締め付けるための、前記凹面状の基部面から突出した1以上の加圧パッドとを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  16. 前記加圧パッドが、概ね前記クランプの入口領域から前記クランプの出口領域に向かう方向に延びる1以上の細長い加圧パッドを含む、または該細長い加圧パッドから成る、請求項15記載の飲料調製装置。
  17. 前記加圧パッドの1以上が、外力が存在しないときに略弧状の横断面および/または縦断面を有する、請求項15または16記載の飲料調製装置。
  18. 前記ピストンが、前記剛性のフレームの背後にある周囲フランジを含み、前記ピストンと前記剛性の周囲フレームとの前記弾性結合が、前記剛性の周囲フレームおよび前記ピストンの前記フランジの周囲に離間した複数のばねを含み、それにより、前記剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向の前記ピストンの相対移動が前記ばねを圧縮または伸長する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  19. 前記クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションと、前記カップ受容ステーションの上方に配置された、水の噴射を前記カップ受容ステーション内のカップ内に向かわせるための水噴射ノズルとを更に含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  20. 制御システムおよびユーザディスプレイを更に含み、該制御システムおよびユーザディスプレイが、ユーザにラテ等の均質な飲料とカプチーノ等の不均質な飲料との選択肢を提供し、均質な飲料を調製するためのコマンドに応答して、前記クランプアセンブリにおける飲料調製後に、前記カップ内の前記飲料を掻き混ぜるために前記カップ内の前記飲料に水を注入するようプログラムされた、請求項1〜19のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  21. 前記クランプアセンブリに誤ったタイプのカプセルが挿入されている際に、飲料調製を中断し、ユーザにその旨を示すようプログラムされた、カプセル認識装置、制御システム、およびユーザディスプレイを更に含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  22. 前記クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含み、該カップ受容ステーションが、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、前記赤外線送信機および前記赤外線受信機が、前記カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、前記カップ受容ステーション内に配置されたカップが前記赤外線送信機と前記赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置され、前記カップ検出装置が前記カップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、制御システムおよびユーザディスプレイが、(a)飲料調製を中断する工程と、(b)ユーザに、(i)前記カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または(ii)カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされた、請求項1〜21のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  23. 前記クランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、前記注入管を通して約5バール(ゲージ圧)より高い圧力で前記水を送るためのポンプとを更に含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  24. 約2バール(ゲージ圧)より低い圧力でのカプセルからの飲料調製に適した第2のクランプアセンブリと、該第2のクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための第2の注入管と、前記第2の注入管を通して約2バール(ゲージ圧)より低い圧力で前記水を送るためのポンプとを更に含み、前記装置が、前記クランプアセンブリの両方からの飲料調製を制御するための単一の制御システムおよびユーザディスプレイを含む、請求項23記載の飲料調製装置。
  25. 前記制御システムおよびユーザディスプレイが、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
    (a)第1の飲料抽出成分を内包する第1のカプセルを前記クランプアセンブリの一方に挿入する工程と、
    (b)前記第1のカプセルから前記第1の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
    (c)容器を前記一方のクランプアセンブリのカップ受容ステーションから他方の前記クランプアセンブリのカップ受容ステーションへと移す工程と、
    (d)第2の飲料抽出成分を内包する第2のカプセルを前記他方のクランプアセンブリに挿入する工程と、
    (e)前記第2のカプセルから前記第2の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
    を順次行うよう促すようプログラムされた、請求項24記載の飲料調製装置。
  26. 請求項24または25記載の飲料調製装置と、
    前記装置の前記第1の飲料調製クランプアセンブリにおいて用いられる第1のタイプの複数の飲料調製カプセルと、
    前記装置の前記第2の飲料調製クランプアセンブリにおいて用いられる異なるタイプの複数の飲料調製カプセルと
    を含むことを特徴とする飲料調製システム。
  27. 前記第1のクランプアセンブリが第1のキー溝を含み、前記第2のクランプアセンブリが前記第1のキー溝とは異なる第2のキー溝を含み、前記第1のタイプのカプセルが、前記第1のカプセルを前記第1のキー溝を通して挿入するのを可能にし且つ前記第2のキー溝を通して挿入するのを可能にしない第1のノズル構成を含み、前記第2のタイプのカプセルが、前記第2のカプセルを前記第2のキー溝を通して挿入するのを可能にし且つ前記第1のキー溝を通して挿入するのを可能にしない第2のノズル構成を含む、請求項26記載の飲料調製システム。
  28. 前記第1のクランプアセンブリが第1のノズル色センサを含み、前記第2のクランプアセンブリが第2のノズル色センサを含み、前記第1のタイプのカプセルが第1の色を有するノズルを含み、前記第2のタイプのカプセルが第2の色を有するノズルを含む、請求項26記載の飲料調製システム。
  29. 飲料調製カプセルの飲料成分チャンバ内に飲料調製成分を有する飲料調製カプセルを、前記カプセルの前記飲料成分チャンバからの出口チャネルが前記第1のクランプ部材と前記第2のクランプ部材との間に挟持されるように、請求項1〜25のいずれか一項に記載の飲料調製装置の前記クランプアセンブリに挿入する工程と、
    前記クランプアセンブリを前記閉じた抽出構成に固定する工程と、
    前記カプセル内において飲料を製造するために、水を約5〜約15バール(ゲージ圧)の圧力で前記カプセルの前記飲料成分チャンバに注入する工程と、
    前記飲料が前記出口チャネルを通って前記カプセルおよび前記クランプアセンブリから出るのを可能にする工程と
    を含むことを特徴とする飲料製造方法。
  30. 前記カプセルを前記クランプに挿入する工程と、
    前記第1のクランプ部材を決まった位置に固定する工程と、
    次に、前記第2のクランプ部材の前記剛性のフレーム上の前記弾性層が前記第1のクランプ部材の周辺部に当接するまで、前記第2のクランプ部材を前記第1のクランプ部材に向かって移動させる工程と、
    次に、前記カプセル内の前記飲料成分を圧縮するために、前記弾性層を前記第1のクランプ部材に向かって更に押すために、前記ピストンを前記第1のクランプ部材に向かって更に移動させる工程と、
    次に、前記飲料を調製するために、前記飲料成分チャンバに水を注入する工程と、
    次に、使用済みの前記カプセルを取り除くために前記クランプアセンブリを開くために、前記第2のクランプ部材を前記第1のクランプ部材から離れる方向に移動させる工程と
    を含む、請求項29記載の方法。
  31. 飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルにおいて、
    上縁部、第1および第2の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、前記底縁部における前記接着の領域が、飲料調製中に前記カプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および/または圧力によって剥離可能であり、前記前シートおよび前記後シートが更に、前記上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、前記横断方向の封止部は空隙によって中断され、それにより、該空隙が、該空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと前記空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させる、前記前シートおよび前記後シートと、
    前記空隙内にフィルタ要素を設けるために前記カプセルを横断して延在する折り畳まれたフィルタストリップであって、該折り畳まれたフィルタストリップが、前記横断方向の封止部の下方において横断方向に延びる折り目と、前記横断方向の封止部を通るよう上に延び、前記カプセルの前記前シートおよび前記後シートにそれぞれ接着された前サイドパネルおよび後サイドパネルとを有し、該前サイドパネルおよび後サイドパネルが前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約10mmを超えて延出しない、前記フィルタストリップと
    を含むことを特徴とする飲料調製カプセル。
  32. 鮮度バリアによって封止された管状の孔を有する液体注入ノズルを更に含み、該ノズルが、前記上縁部において前記前シートと前記後シートとの間に気密封止された、請求項31記載の飲料調製カプセル。
  33. 前記前シートと前記後シートとの間に前記成分チャンバの幅より小さい幅を有する前記出口チャンバを画成するために、前記前シートおよび前記後シートが、前記カプセルの幅の一部にわたって前記中間の横断方向の封止部と前記底縁部の封止部との間に一体に接着された、請求項31または32記載の飲料調製カプセル。
  34. 前記前サイドパネルおよび後サイドパネルが、前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約5mmを超えて延出しない、請求項31〜33のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  35. 前記折り畳まれたストリップが、約30mm〜約50mmの展開された縁部から縁部までの幅を有するV字状に折り畳まれたストリップである、請求項31〜34のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  36. 前記カプセルが、前記前シートおよび前記後シート、前記フィルタストリップ、必要に応じて設けられる前記ノズル、並びに前記成分から実質的に成る、請求項31〜35のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  37. 前記カプセルが1回分のカプセルである、請求項31〜36のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  38. 前記空隙および前記出口チャンバが、前記カプセルの軸方向中心領域内に配置され、前記出口チャンバが前記飲料成分チャンバの幅の約20%〜約70%の幅を有する、請求項31〜37のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  39. 前記空隙が約5mm〜約25mmの幅、好ましくは約8mm〜約15mmの幅を有する、請求項31〜38のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  40. 前記折り畳まれたフィルタストリップの底部の折り目が、前記剥離可能な接着の領域内において前記カプセルの前記底縁部の封止部の中に接着された、請求項31〜39のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
  41. 請求項31〜40のいずれか一項に記載のカプセルから飲料を調製するための請求項1〜25のいずれか一項に記載の飲料調製装置であって、前記クランプアセンブリが閉じられて前記カプセルの周囲にロックされた際に、前記クランプアセンブリが前記カプセルの前記出口チャネルを挟持するよう構成され、前記カプセルの前記底縁部が、前記クランプから外に向かって延出する、請求項1〜25のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
  42. カプセルに水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置において、
    飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第1の抽出部であって、前記カプセルを前記第1の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第1の扉を含む前記第1の抽出部と、
    飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第2の抽出部であって、前記カプセルを前記第2の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第2の扉を含む前記第2の抽出部と、
    少なくとも1つの高温の液体の供給源と、
    前記カプセル内の飲料成分を抽出するために、前記高温の液体を抽出部内に保持された前記カプセルに注入するのに適した少なくとも1つの注入器と、
    前記第1の扉および前記第2の扉の各々を開くための制御システムであって、ユーザによって入力された第1のコマンドに応答して前記第1の扉を開き、ユーザによって入力された第2のコマンドに応答して前記第2の扉を開くようプログラムされた前記制御システムと
    を含むことを特徴とする飲料調製装置。
  43. 前記第1の抽出部に挿入された前記カプセルが、前記第2の抽出部に挿入された前記カプセルとは異なる抽出条件を受ける、請求項42記載の飲料調製装置。
  44. 前記異なる抽出条件が、異なる抽出圧力を含む、請求項43記載の飲料調製装置。
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