JP3742344B2 - 飲料フィルタカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２０００年２月１８日出願の米国特許仮出願番号６０／１８３，７０８と２００１年２月１３日出願の米国特許出願（番号不明）の優先権を主張しており、両者をそのまま本願に引用して援用する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、使い捨て一回給仕飲料フィルタカートリッジに関する。
【０００３】
（背景技術）
公知の使い捨て一回給仕飲料フィルタカートリッジは、米国特許番号５，３２５，７６５および５，８４０，１８９（シルバン(Sylvan)等）に、それぞれ１９９４年７月５日と１９９８年１１月２４日の日付で開示されており、それらの開示内容を本願に引用して援用する。
【０００４】
この飲料フィルタカートリッジは、基本的に、不浸透性の降伏可能に貫通可能なカップ型外側容器を備えており、それは内部的には浸透性円錐形フィルタにより第１と第２室に分割されている。粒状または粉末状乾燥飲料媒体、例えば、煎って挽いたコーヒーが、第１室に保存されており、容器は不浸透性の降伏可能に貫通可能な蓋により閉じられている。
【０００５】
処理サイクルの間、蓋と容器の底は、管状の入口針および出口針によりそれぞれ貫通される。入口針により、加圧された熱い液体が飲料媒体へ浸透するために第１室に入るようになっており、その結果、煎じた飲料がフィルタを通って第２室へ通過し、そこから、出口針を通って下のカップに供給される。
【０００６】
この公知の飲料フィルタカートリッジは、その初期導入以来かかえるいくつかの問題にもかかわらず、急速に増加拡大して受け入れられてきた。このような１つの問題は、出口針が容器の底を貫通する時に出口針による力で容器の側壁がねじれる傾向があることにより起きる。これにより、時々、出口針が底を貫通できないことがあり、従って、煎じた飲料が下のカップに注がれないため煎じ出す工程が失敗になる。また、容器の側壁のねじれにより、容器の底にあいた穴をゆがめることもあり、従って、密封し難くし、結果として煎じた飲料が漏れる。
【０００７】
また、問題は、フィルタ構成要素の縁を容器の内部側壁にしっかりと密封したり、フィルタ構成要素の底を容器の底に中央に固定する際にも起こる。適切に縁を密封できないと、フィルタの密封されない部分が煎じ出す圧力で崩れ、結果として煎じた飲料が、崩れたフィルタから出てきた飲料媒体の残留物により汚染される。さらに、煎じた飲料の汚染は、フィルタの底が中央に固定されていない場合にも起こり得て、その結果、出口針が容器の底を通って上部に突き出る時にフィルタが出口針により穴をあけられてしまう。煎じた飲料の汚染は、また、熱い液体が飲料媒体に浸透する際に及ぼす圧力でフィルタ部材が破裂する時にも時折発生する。
【０００８】
さらに他の問題が、フィルタの上部縁を容器の側壁の上部縁に、あるいは、容器の側壁の上部縁近くに熱密封する際に生じる。これにより、フィルタの外側と周囲の容器壁間の占有されていないいわゆる「ヘッドスペース」が増加し、また、カートリッジに保存可能な飲料媒体の最大量が、フィルタ内に含み得る量に制限される。ある例では、これにより結果として煎じた飲料濃度が足りなくなることもある。飲料濃度は、フィルタをその最大容量に満たすことにより最適化することができるが、これにより容器の縁にこぼれた飲料媒体の逸脱粒を招くこととなる。今度はこれにより、カバーと容器縁間の密封の完全性を損なう可能性がある。
【０００９】
本発明の目的のひとつは、容器の側壁を強化することで、それにより、容器の底をブルーワの出口針により穴あけする際のねじれに抗するようにすることである。
【００１０】
その他の目的には、飲料媒体保存容量を有利に増加し、フィルタ構成要素を容器の側壁に密封し側壁により放射状に支持されるようにして向上すると共に、フィルタの下端をカートリッジの底に配置し備え付けるようにして向上することを含む。
【００１１】
（発明の開示）
本発明によると、容器の側壁は、周辺に一定間隔をあけた縦溝を備えており、その縦溝は、側壁とフィルタ構成要素間の密封完全性に干渉せずに、あるいは、それを悪化させずに、ゆがみへの抵抗を高めるように計画的に配置されている。容器の内部側壁にフィルタ構成要素を取り付ける位置は、飲料媒体保存容量を有利に増加できるように低くなっている。この位置は、円状傾斜レッジにより規定されており、そのレッジに対して、傾斜フィルタ構成要素がしっかりと密封されている。
【００１２】
周辺に一定間隔をあけた縦溝の間に形成されたチャンネルは、煎じた飲料を貫通した容器の底に向かって下方に効率的に導くのに使われており、それに付随して、フィルタ部材と容器の側壁間に規定されているヘッドスペースにおける乱流を有利に増加している。
【００１３】
本発明の第２の実施形態において、容器の底は、下方に突出し中央に位置した突起を備えるように構成されており、その突起が、環状の略平面底部領域に囲まれた縮小した直径の液だめを規定している。環状底部領域は、出口針により貫通するためのものである。フィルタは、液だめに向けて下方に突出し、出口針の貫通行為に対しても安全な位置で液だめ内に固定されている。また、ヘッドスペースの有利な減少は、フィルタの下端を縮小した直径の液だめに配置することにより実現する。
【００１４】
本発明の第３の実施形態において、周辺に一定間隔をあけた縦溝は、容器内部に向けて十分に内側に突出しており、フィルタ部材と放射状に周辺の一定間隔をあけた位置において接触する。この放射状接触により、フィルタ部材は、カートリッジ構成要素組み立て中に、また処理サイクル中に、中央位置に有利に誘導され、放射状に支持され、それにより、フィルタ部材のゆがみと破裂の可能性に対し抵抗する。
【００１５】
ここで本発明のこれらおよび他の特徴、目的、および、利点を添付の図面を参考にしてより具体的に説明する。
【００１６】
（発明を実施するための最良の形態）
まず、図１から５を参照すると、本発明の第１の実施形態による飲料フィルタカートリッジをおしなべて１０と図示する。図２に示すように、飲料フィルタカートリッジの基本的な構成物は、カップ型外側容器１２と、概して円錐形のフィルタ部材１４と、平面円状蓋（カバー）１６とを含む。
【００１７】
カップ型容器１２は、底１８と、底から上方開口部２４を囲む円状縁２２まで上方に延びる側壁２０とを有する。また、図６から８を追加参照すると、側壁２０は、縁２２から、内側に傾斜するレッジ２０ｂにより規定される中間部まで下方に延びる上方部２０ａと、レッジ２０ｂから底１８まで下方に延びる下方傾斜部２０ｃとを有することが認められる。
【００１８】
上方壁部２０ａは、上方部分２０ａ’と下方部分２０ａ’’とに分割されていることが好ましい。カップを下に動かすと、部分２０ａ’は外側に広がると共に、部分２０ａ’’は内側に傾斜し、その間の接合点はスタッキングショルダ２０ｄを規定する。底１８は、任意選択として、上方に突出した中央突起１８ａを備えることが好ましい。
【００１９】
下方傾斜壁部２０ｃは、周辺に一定間隔をあけた複数の縦溝２０ｅを備えるように構成されており、その縦溝の上端はレッジ２０ｂにより規定された中間部の下で終端すると共に、その下端は底壁１８の鋸歯状へこみとして終端している。
【００２０】
図８から、縦溝２０ｅの深さ「ｄ」は、徐々にその上端の最小値からその下端の最大値まで増加していることがわかる。同様に、図７からわかるように、縦溝の幅「ｗ」も、徐々にその上端の最小値からその下端の最大値まで増加している。
【００２１】
カップ型容器は、標準０．０３１インチの厚みを有する不浸透性で降伏可能に(yieldably)貫通可能な熱密封性材料から熱真空成形され、例えば、米国ウィスコンシン州(Wisconsin)オシュコッシュ(Oshkosh)のカーウッドパッケージング（Curwood Packaging)のポリエチレン／ＥＶＯＨ／ポリスチレンからなることが好ましい。
【００２２】
フィルタ部材１４は、例えば英国ランカシャー州(Lancashire)ベリー(Bury)のＪ．Ｒ．クロンプトン（Crompton)社のセルロースポリプロピレン等の成形の容易な浸透性熱密封性材料から形成されている。フィルタ部材の底は、中央突起１８ａに支持され、熱密封により固定されている。
【００２３】
蓋は、例えば、カナダモントリオール州(Montreal)のウィンパックヒートシールパッケージング(Winpak Heat Seal Packaging)社の金属／ポリマーラミネート等の適当な不浸透性熱密封性及び降伏可能に貫通可能材料から切り出されるか、型抜きされてもよい。
【００２４】
図６からよくわかるように、フィルタ部材は、傾斜レッジ２０ｂにより規定される中間壁部に２６において熱密封されている。レッジ２０ｂの傾斜角は、フィルタ部材１４の傾斜角にほぼ近接しており、それにより、２つを共にしっかりと確実に熱密封しやすいようにしている。フィルタ部材は、容器１２の内部を第１と第２室ＡとＢに分割するのに役立っている。乾燥粒状または粉末状の飲料媒体「Ｍ」は、概して煎って挽いたコーヒーであるが、室Ａに保存され、容器開口部２４は、縁２２に蓋１６を熱密封することにより閉じられている。
【００２５】
処理サイクルの最初に、蓋１６と容器の底１８は、それぞれ、管状の入口針、出口針２８、３０（図３を参照）により貫通される。入口針２８により、熱い液体、代表的には熱湯が、室Ａに注入され、そこで、液体は、飲料媒体Ｍに浸透し飲料媒体Mと混合して飲料を生成する。飲料は、フィルタ部材１４を通って室Ｂに渡り、そこから飲料は出口針３０を介して注出する。
【００２６】
図９から図１１に図示の第２の実施形態は、上記の第１の実施形態と多くの点において類似している。第２の実施形態の類似した特徴を、２００番台の同じ参照番号を用いて識別する。従って、例えば、参照番号１０は、第１実施形態のフィルタカートリッジを示しており、参照番号２１０は、第２実施形態のフィルタカートリッジを示す。
【００２７】
第２の実施形態において、容器の底２１８は、下方に突出し中央に位置する縮小した直径の突起２１８ａを提供するように構成されており、その突起は、環状の略平面底部領域に囲まれる内部液だめ２１８ｂを規定している。円錐フィルタ部材の底は、２１８ｃにおいて液溜の底に受けとめられ、そこに固定されている。
【００２８】
図１３から図２１に図示の第３の実施形態もまた、多くの点において第１の実施形態に類似している。類似する特徴は、また、同じ参照番号により、３００番台にて識別されている。
【００２９】
第１と第３の実施形態の間の大きな違いは、後者が、より少なくはるかに深い縦溝３２０ｅを有していることである。図１９からよくわかるように、より深い縦溝３２０ｅはフィルタ部材３１４に接触し、フィルタ部材３１４に対して放射状に支持をしている。
【００３０】
前述を考慮すると、ここで、本発明は、以前の参照特許に記述された公知の飲料フィルタカートリッジをこえて著しい利点をもたらしていると当業者により評価されるであろう。例えば、周辺に一定間隔をあけた縦溝２０ｅ、２２０ｅ、２３０ｅは、底が出口針３０により貫通される時のゆがみに対して容器の側壁を強化する。第３の実施形態のより深い縦溝３２０ｅにより、フィルタ部材を放射状に支持するという利点を付け加えることができ、それは、処理サイクル中、加圧された熱い液体が飲料媒体へ浸透することによりフィルタ部材に圧力がかかる際に特に有利である。
【００３１】
全ての実施形態において、縦溝が下方に放射状に広がり徐々に深くなることにより、室Ｂにおいて有利に乱流を起こしながら煎じた飲料の下方への流れを促進している。第１と第３の実施形態の容器底にある上方に突出した突起１８ａ、３１８ａは、フィルタ部材の底が容易に接近可能な支持台を提供する。フィルタ部材の底を突起１８ａ、２１８ａに固定することにより、出口針３０によりフィルタ部材に穴が開かないようになる。
【００３２】
第２の実施形態の下方に突出する突起２１８ａにより規定される小径の液だめ２１８ｂは、限られた空間内にフィルタ構成要素の下端を受けとめており、その空間により、有利にヘッドスペースが減じられ、さらに損傷を与える出口針との接触からフィルタを確実に保護する配置になっている。
【００３３】
全ての実施形態の傾斜レッジ２０ｂ、２２０ｂ、３２０ｂは、フィルタ部材を熱密封により確実に取り付け可能である、明確で容易に接近可能な領域を提供している。縦溝２０ｅ、２２０ｅ、３２０ｅの上端は、レッジ２０ｂ、２２０ｂ、３２０ｂの下で終端しており、それにより、レッジは、フィルタ部材が容器側壁にぎりぎりの密封をする際に有害になり得る切れ目によって中断されなくなる。
【００３４】
フィルタより上にある容器上方部２０ａ、２２０ａ、３２０ａは、飲料媒体のための利用可能な保存容量を有利に増加させている。この増加された保存容量により、内部室Ａをその最大容量にまで満たす必要がなくなり、それにより、容器縁が飲料媒体の逸脱粒により汚染されることから保護している。
【００３５】
外部容器とカバーを不浸透性材料から形成するように記述してきたが、代替的に浸透性材料をこれらの構成要素の１つまたは両方に使用しても良いことを、当業者は理解できるであろう。浸透性材料を使用した場合、完成したカートリッジは、個別に、あるいは、一塊として、不浸透性の包装材料により続けて囲まれていることが望ましい。このような包装材料のための材料は、周知であり、例えば、ＥＶＯＨフィルムやアルミ箔等を含んでいる。
【００３６】
本発明は、いくつかの実施形態を参照に記述されてきたが、様々な変更、変形、追加を、添付のクレームの要旨と範囲を逸脱せずに行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による使い捨て飲料フィルタカートリッジを示す斜視図である。
【図２】 図１に示す飲料フィルタカートリッジの基本構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】 図１に示す飲料フィルタカートリッジを示す側面図である。
【図４】 図３の４−４線垂直断面図である。
【図５】 図３の５−５線水平断面図である。
【図６】 図４に示すフィルタカートリッジの縁部分を示す拡大断面図である。
【図７】 飲料カートリッジの側壁部分を示す拡大図である。
【図８】 図７の８−８線断面図である。
【図９】 本発明の第２の実施形態による使い捨てフィルタカートリッジを示す底面斜視図である。
【図１０】 図９に示すフィルタカートリッジを示す側面図である。
【図１１】 図９および図１０に示すフィルタカートリッジの底面図である。
【図１２】 図１０の１２−１２線拡大断面図である。
【図１３】 本発明の第３の実施形態による使い捨て飲料フィルタカートリッジを示す斜視図である。
【図１４】 図１３に示す飲料フィルタカートリッジの構成要素を示す分解斜視図である。
【図１５】 図１３において矢印「ｘ」により示す方向からみた側面図である。
【図１６】 図１３において矢印「ｙ」により示す方向からみた他の側面図である。
【図１７】 図１３から図１６に示す飲料フィルタカートリッジを示す拡大底面図である。
【図１８】 図１６の１８−１８線拡大垂直断面図である。
【図１９】 図１８の１９−１９線垂直断面図である。
【図２０】 図１９の２０−２０線水平断面図である。
【図２１】 図１８および図１９に示すカートリッジの縁部分を示す拡大断面図である。

Claims (19)

1. 飲料フィルタカートリッジであって、
   底壁と、前記底壁から上方開口部を囲む円状縁まで延びる側壁とを有するカップ型外側容器であって、前記側壁は縁から中間部まで下方に延びる上方部を有すると共に、中間部から底壁まで下方に延びる下方傾斜部を有しており、前記下方傾斜部は、周辺に一定間隔をあけた複数の縦溝を備えるように構成されたカップ型外側容器と、
   前記容器に受容されるフィルタ部材であって、前記フィルタ部材は、前記側壁に取り付けられていると共に前記容器の内部を第１室と第２室に分割するよう構成配置されたフィルタ部材と、
   前記第１室に保存された飲料媒体と、
   前記側壁に縁において取り付けられ上方開口部を閉じるカバーであって、前記カバーは、降伏可能に貫通可能であり液体を前記第１室に注入して飲料媒体と混ぜて飲料を生成できるようになっており、前記フィルタ部材は、浸透性であり前記飲料が第１室から第２室へ流れるようにし、前記底壁は、降伏可能に貫通可能であり前記飲料が第２室から前記カートリッジの外部へ流出するようにするカバーと、
   を備え、
   前記縦溝は、前記中間部の下で終端する上端から前記底壁の下端まで下方に延び、前記縦溝の下端は、前記底壁の鋸歯状へこみを規定していることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
2. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記縦溝の深さは、上端の最小値から下端の最大値まで徐々に増加していることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
3. 請求項１又は２に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記縦溝の幅は、上端の最小値から下端の最大値まで徐々に増加していることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
4. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記フィルタ部材は、前記側壁に前記中間部で取り付けられていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
5. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記中間部は、前記上部を下部に取り付けるレッジにより規定されており、
   前記フィルタ部材は、前記側壁に前記レッジで取り付けられていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
6. 請求項５に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記レッジは、前記上部から前記下部まで内側に傾斜しており、
   中間部分の傾斜角は、下部の傾斜角よりも大きいことを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
7. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記上部は、前記円状縁から下方に延びる上方部分と前記中間部から上方に延びる下方部分とを有しており、前記上方部分は外側に広がり、前記下方部分は内側に傾斜しており、上方及び下方部分の接合点は、外側スタッキングショルダを規定していることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
8. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   底壁は、上方に突出し中央に位置する突起を備えられて、フィルタ部材の下端は、前記突起上に支持されていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
9. 請求項８に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
   前記フィルタの下端は、突起に固定されていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
10. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記フィルタ部材は、前記縦溝に接触し、かつ、前記縦溝に放射状に支持されていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
11. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記底壁は、下方に突出し中央に位置する、内部液だめを規定する突起を備えており、
    前記フィルタ部材の下端は前記液だめに支えられることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
12. 請求項１１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記フィルタ部材は、前記液だめの底に固定されていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
13. 請求項１に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記外側容器は、不浸透性であることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
14. 請求項１または１３に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記カバーは、不浸透性であることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
15. 飲料フィルタカートリッジであって、
    底壁と、前記底壁から上方開口部を囲む円状縁まで延びる側壁とを有するカップ型容器であって、前記側壁は、縁から中間部まで下方に延びる上方部分を有すると共に、中間部から底壁まで下方に延びる下方傾斜部を有しており、前記底壁には下方に突出し中央に位置する内部液だめを規定する突起を備える、カップ型容器と、
    前記容器に受容される円錐フィルタ部材であって、前記フィルタ部材の底は、液だめに向かって下方に突出しており、前記フィルタ部材は、前記側壁に取り付けられていると共に前記容器の内部を第１室と第２室に分割するよう構成配置されている円錐フィルタ部材と、
    第１室に保存された飲料媒体と、
    前記側壁に縁において取り付けられ上方開口部を閉じるカバーであって、前記カバーは、降伏可能に貫通可能であり液体を前記第１室に注入して飲料媒体と混ぜて飲料を生成できるようになっており、前記フィルタ部材は、浸透性であり前記飲料が第１室から第２室へ流れるようにし、前記底壁は、降伏可能に貫通可能であり前記飲料が第２室から前記カートリッジの外部へ流出するようにするカバーと、
    を備えることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
16. 請求項１５に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記フィルタ部材は、液だめの底に固定されていることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
17. 飲料フィルタカートリッジであって、
    底壁と、前記底壁から上方開口部を囲む円状縁まで延びる側壁と、を有するカップ型外側容器であって、前記側壁は、内側傾斜レッジと、前記縁から前記内側傾斜レッジまで下方に延びる上方部と、前記内側傾斜レッジから前記底壁まで下方に延びる下方傾斜部と、を有し、前記内側傾斜レッジは前記上方部から前記下方傾斜部まで内側に傾斜したカップ型外側容器と、
    前記容器に受容されるフィルタ部材であって、前記フィルタ部材は、前記内側傾斜レッジに取り付けられると共に前記容器の内部を第１室と第２室に分割するよう構成配置されているフィルタ部材と、
    第１室に保存された飲料媒体と、
    前記側壁に縁において取り付けられ上方開口部を閉じるカバーであって、前記カバーは、降伏可能に貫通可能であり液体を前記第１室に注入して飲料媒体と混ぜて飲料を生成できるようになっており、前記フィルタ部材は、浸透性であり前記飲料が第１室から第２室へ流れるようにし、前記底壁は、降伏可能に貫通可能であり前記飲料が第２室から前記カートリッジの外部へ流出するようにするカバーと、
    を備えることを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
18. 請求項１７に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記内側傾斜レッジの傾斜角は、前記下方部の傾斜角よりも大きいことを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。
19. 請求項１７に記載の飲料フィルタカートリッジであって、
    前記上方部は、前記円状縁から下方に延びる上方部分と前記内側傾斜レッジから上方に延びる下方部分とを有し、前記上方部分は外側に広がり、前記下方部分は内側に傾斜し、前記上下部分の接合点は、外側スタッキングショルダを規定することを特徴とする飲料フィルタカートリッジ。

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