JP5084740B2 - 圧力飲料カートリッジ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホット及びコールド飲料を調製するためのカートリッジ及び方法に関する。本発明は、更に前記飲料を供給する方法にも関する。

自動販売機でコーヒーを調製するには、２種類の基本的な手法がある。第１は、コーヒー豆や可溶性成分のような容器に入っていない成分を、バルク形態で機械に入れて処理することであり、使用済コーヒー滓のような場合には、最終的には廃棄される。第２は、所定量の製品を含むカプセルやポッドのようなカートリッジを使用することである。カートリッジ内の製品は、挽いたコーヒーや葉状の製品、又はチョコレートや前もって混ぜたカプチーノなどの可溶性のものである。

カートリッジを使用すると、調合したコーヒー（すなわち挽いた又は溶解した製品）を最良の状態で密封できるという利点が得られ、カートリッジ又はカートリッジの容器内に、風味と香りを最大限に捕捉できる。

カートリッジを使用する際の問題は、大量のクリームを作ることである。

他の問題は、カートリッジの自己密封性である。カートリッジは、他の容器を使用せずに、自身を密封する密封手段を有している。この密封手段は、カートリッジ内の内容物が空気酸化されないように効果的に密封し、かつ使用時には、容易に開口しうることが必要である。

更に挽いた製品、又は葉状製品を入れてあるカートリッジに関して常に存在する問題は、最良の飲料を得るために抽出条件を改良することである。このことは特にコーヒーの場合に重要である。特許文献１は、カートリッジを含むように設計された飲料集液手段を有する集液デバイスと組み合わされて、廃棄できるカートリッジ中に含まれる製品から飲料を調製するためのシステムを開示している。このシステムは、飲料混合品質を優れたものにするが、適応性が十分あるとはいえない。

本出願人名義の特許文献２は、飲料調製装置及び方法を開示しており、これによると、プランジャにより、カートリッジの底壁に導出開口を穿孔し、この開口に対応して、特定の寸法を有するスロットルを形成し、これにより全供給時間の少なくとも７５％の飲料製品を供給する。

このカプセルは、前に述べたものと同様に、プランジャ、すなわちカートリッジの底壁に、導出開口をあける穿孔手段を必要とするという欠点がある。

特許文献３には、複数の溝が形成された底壁部分の厚さが他の底壁部分の厚さより薄いカプセルが開示されている。一旦カプセル内の圧力が十分な値に達すると、底壁の薄い部分が、溝に沿って壊れて、飲料導出手段が形成されるようになっている。

偶発的に加圧されたときに、前記薄い部分と弱い溝が、部分的かつ簡単に壊れることがあるため、前記態様は、溝を設けてなる薄い部分がカプセルの一貫した密封性を保証しないという欠点がある。
国際公開公報２００２／０７６２７０号 国際公開公報２００４／０３０４９９号 欧州特許公開公報第１５５５２１８号

従って、改良されたカートリッジ、及び簡単で信頼でき、かつ費用効率の高い手法で、供給用カートリッジを製造するための改良された方法が必要とされている。

本発明の目的は、前述の問題点を解決し、1又は2以上の成分から成る優れた飲料を提供するための改良された飲料供給カートリッジと改良された方法を提供することである。

この目的は、本発明によると、請求項１に記載の飲料供給装置用カートリッジを提供することにより達成される。

本発明は更に、請求項11の飲料供給カートリッジ内で飲料を調製する方法をも提供するものである。

本発明によると、飲料供給装置用カートリッジ(1)は、飲料を調製し、かつカートリッジ内の圧力を増大させるために水を導入する手段(4,5)と、前記飲料を導出させる手段(9B,14)とを備え、前記導出手段(9B,14)は、前記カートリッジ(1)の底壁(9)に設けられた溝(15)により画定されており、熱湯供給前の工程では、前記カートリッジ(1)の内部に向かう圧縮により加えられる機械的変形に耐えるようになっている。水がカートリッジ(1)に供給されると、導出手段(9B,14)はまず変形し、次いで、前記機械的変形と前記カートリッジ(1)内で増大した圧力の組み合わせ作用により壊れて開口する。

これにより、閉じていたカプセルは、熱湯の圧力を数秒、例えば３秒又はそれ以上受けると、内圧により開口する。そのため、飲料の品質は大きく改良される。

好ましいある態様では、前記導出手段(9B,14)を画定する前記溝(15)は、十分に厚くて、前記圧縮変形力に耐えることができ、内圧により発生させられる付加的な力が加わったときに壊れる。

力を導出部材に加えるために、底壁から突出する突出部材を有することが好ましく、従ってカートリッジが、例えば飲料集液ユニット、すなわち開口されたカートリッジからの飲料を集液するユニットのような外部部材内に位置しているときは、カプセルの底壁は前記突出部材で支持されている。

その代わりに、突出部材を集液ユニット上に、又は集液ユニットと一体的に位置させることができる。突出部材は、カートリッジの導出部材と一体となっていることが好ましい。

集液部材は、カートリッジの底壁に開口部を有し、底壁を押圧し、かつカートリッジ内に向けて変形させる。外部部材により加えられる圧力は、それ自身では、前記溝に沿って底壁を壊すことにより、導出手段を開口するには十分ではない。これは、導出手段がカートリッジ内に向かう底壁の機械的変形に耐えられるからである。

圧力水を供給することにより、カートリッジが加圧されると、カートリッジ内の圧力が、飲料集液ユニットの突出部上に支持された底壁に、外部部材から加えられる力と均衡する。底壁が集液ユニットに接触していないと、切断力が生じて前記導出溝に沿って底壁を壊し、カートリッジの導出手段を開口する。

換言すると、カートリッジ内の圧力が上昇すると、カートリッジを収容する集液ユニットで支持されていないカートリッジの底壁部分はカートリッジの外に向けて付勢され、他方集液ユニット、すなわち外部部材により支持された（更に同じ部材の内部に向けて付勢された）底壁の一部は、変形に抵抗し、前記溝に沿った底壁の破壊を促進する。

本発明の他の態様によると、飲料を、飲料調製チャンバと導出手段間のカートリッジ内に位置する少なくとも1本の経路を通して導出手段に供給し、カートリッジ内が、前記ブロック部材を変形させ、及び／又は破断させるために十分な圧力に到達し、前記飲料が経路を通って前記導出手段に流れるまで、前記ブロック部材により少なくとも1本の前記経路を少なくとも部分的にかつ一時的にブロックすることを特徴とする飲料供給方法が提供される。

本発明において、「経路」とは、抽出及び溶解チャンバ内の空間と、それを通って飲料が流れるカートリッジの導出手段を意味する。好ましい態様では、経路は、カートリッジの底壁と、フィルタサポートの孔のないエリアで画定され、ブロック部材は、前記底壁及び前記フィルタサポートの全エリア間に広がる壁部である。ブロック壁は、変形して1又は２以上の点で経路を開口し、孔のあるフィルタサポートエリアと導出手段との間、すなわち飲料の流路に沿って位置している。

本発明の飲料供給システムは、多くの利点を有する。

第1の利点は、カートリッジの密閉性が改良されることである。圧力と機械的圧縮の組み合わせと、プランジャを使って導出開口が開口されるため、これらの開口は十分大きく、従来技術と異なり、カプセルの底に必要な密閉度を与える。従来技術では、圧力下での開口を確実にするため、細い破断ラインとして提供されていた。

他の利点は、本発明のカートリッジを使用すると、クリームの品質が改良されることである。

更に他の利点は、特に、抽出時間すなわち飲料調製時間が、他の条件が同じであれば、公知の方法で要求される時間より長くなることである。このように時間が長くなると、挽いたコーヒー（葉状製品）からの良好な抽出が可能になり、更に可溶性製品の溶解も良好になり、最終的な飲料の品質も良くなる。

更に本発明のカートリッジは、同じ条件下で従来のカートリッジを使用して得られる飲料より、良好な感覚刺激性を有する飲料を得ることを可能にする。

本発明の他の特徴及び利点は、添付した図面を参照して行う、限定することを目的としない、以下の説明により明らかになると思う。

図示のように、カートリッジ１は、好適な手法、例えば接着や熱溶着などで互いに固着された下部材２及び上部片３を備え、これにより、飲料製品容器を形成している。上部片３にはシール用フォイル４が装着され、ポンプから水が供給されると、尖頭部材５すなわち複数の開孔手段により、前記フォイル４は開孔される。この態様は、本出願人が、２００４年９月１７日に出願したＰＣＴ／ＩＴ２００４／０００５０３に開示されている。本発明は、この態様に限定されるものではなく、孔が存在していたり、カートリッジに具備されていない開孔手段を使用するような他の態様を、本発明で適用することができ、これらは、本発明の保護範囲内である。自己シール型でないカートリッジ、例えば上部片３に複数の孔を有し、かつ別々のシールされた容器中に包装されるカートリッジも、後述するシールされた導出口の形態の特許請求される内圧形成手段を有していれば、事実上、本発明の保護範囲に含まれる。

図４〜図６は、カートリッジ１の下部材２に挿入され、かつカートリッジ１の底壁９から上向きに突出する複数の突起上に位置するフィルタ６とフィルタ保持部材７を示している。これらの突起は、図１及び図２に、更に詳細に示されている。

前記底壁９は、外周よりやや内側に環状突起１０を有し、この環状突起１０は、実質的に縦方向上方を向き、フィルタ保持部材７に接している。環状突起１０を、複数の開孔や欠損部を有するものとすることもある。

図示の態様では、環状突起１０は、水をカートリッジ１に供給すると、開口が形成される変形部を有している。図示のフィルタ保持部材７は複数の孔１１を有し、これらの孔１１は、環状突起１０の内周寄りにのみ存在し、フィルタの中央部には存在しない。従って、上部片３及びフィルタ保持部材７で画定される飲料調製チャンバ１２は、孔１１を通して、フィルタ保持部材７、環状突起１０及び底壁９で画定される圧力チャンバ１３に接続されている。水を飲料調製チャンバ１２に供給すると、水はその中の調製製品と混合され、生成された飲料は、孔１１を経て圧力チャンバ１３に流れ込む。

本発明の一態様によると、飲料調製チャンバ１２を飲料導出部１４に接続する少なくとも１個の経路Ｐが設けられている。図示の態様では、この経路Ｐは、底壁９からフィルタ保持部材７へ垂直方向に広がって、飲料の流れを、環状突起１０へ導く内部突起又は壁１０Ｂで形成されている。経路Ｐは、十分な内圧が得られる前に、チャンバ１２からチャンバ１３を通って、飲料導出部１４に達する飲料の流れを一時的に妨害するブロック手段を有する。

換言すると、ブロック手段は、圧力増大手段として機能し、一旦カートリッジ内の圧力が十分な値に達すると、ブロック手段は変形し、及び／又は潰れて、飲料が経路Ｐを通って導出口へ向けて流れることを許容する。

図示の態様では、ブロック手段は、環状突起１０の一部１０Ａで、突起１０Ｂの間を広がり、一旦圧力チャンバ１３中の圧力が十分な値（例えば３から２０バール）に達すると、変形可能になり、通常は塑性変形が可能になる。突起の一部１０Ａが変形して部分的に潰れると、飲料は経路Ｐを通って、環状突起１０とカートリッジの下部材２の壁の間である環状突起１０の外側の空間に流れる。

換言すると、突起の一部１０Ａは、カートリッジ導出手段への経路Ｐを一時的に閉鎖する。ブロック手段１０Ａが、圧力チャンバ１３内の圧力が掛かった飲料により、一時的に変形させられると、ブロック手段１０Ａは形成された経路Ｐで画定されるスロットとなり、飲料を導出部１４へ流し出す。スロットの存在は、飲料品質向上に有利である。

前述した通り、環状突起１０における変形可能な突起１０Ａの部分の存在は、本発明の好ましい態様である。

底壁９には、調製された飲料をカートリッジから集液ユニットへ、そして最終的には最終容器（例えばカップやグラス）へ導出させるための少なくとも１個の導出口を設けてある。

本発明においては、カートリッジの底壁９は、破断ライン又は溝１５で画定された複数の供給導出部を有する。図示の通り、必要な飲料導出部１４は、底壁９の周辺部に位置しているが、図６Ａに示す通り、本発明の目的達成のために、単一の導出部９Ｂを使用するか、あるいは中央の導出部９Ｂと周辺に位置する導出部１４を組み合わせて使用しても良い。

１又は２以上の導出部９Ｂ、１４を形成するのに、図示の好ましい態様では、底壁９のこれらの部分は、導出部９Ｂ又は１４と一体となり、かつ例えば開口部の楔形部により形成された突出部を有する。換言すると、破断ライン１５で画定される導出部９Ｂ及び１４に対応する底壁９は、外側に向かって広がり、突出部を形成する。導出部９Ｂ及び１４が飲料集液ユニットへ落ちることを防止するため、保持手段を形成して前記導出部をカプセルの底壁９に保持する。図示の例では、前記保持手段は一体となったヒンジ１６であり、このヒンジ１６は、底壁９の対応する内部を成形するといった適宜の方法により得られることは明瞭である。

本発明によると、集液ユニット１７（図９〜１０Ｂ）のカプセルのシートにより加えられる機械的圧力と、カートリッジの内圧の増大の組み合わせ作用により、カプセルの導出部９Ｂ、１４は開口される。

導出部を開口するために、機械的圧力及び内圧増大を使用する本発明の態様に加えて、カプセルは、内部に前記した潰れる環状突起１０を有し、飲料調製は、内圧増大のための２つの工程、すなわち経路Ｐ形成のために環状突起１０の一部１０Ａを変形させる第１工程と、本発明のカートリッジの底壁９の導出部１４を開口する第２の工程を含むものとすることができる。

図６Ａには、他の態様が示され、フィルタ保持部材の中央部７Ｃは、図５及び図６の中央部よりも大きくなっている。底壁９は、上述した環状突起１０と、中央の導出部９Ｂの周囲に位置する別の環状突起１０Ｃを有している。図示の経路は、飲料の圧力により変形する一時的なブロック手段としての環状突起１０Ｃを有している。導出部９Ｂは、溝１５により画定され、それを開口するための楔状部１４Ａを有している。

本発明のこの態様では、カートリッジは、中央又は周辺部（上述の態様のように）又はその両者に、少なくとも１個の導出開口部を有する。潰せる環状突起１０Ａや１０Ｃが存在することは、導出開口部上の突起、又はそれに対応する部材がする存在する態様に追加して選択できる（又は代替できる）他の特徴である。

この態様では、水は最初に上部に形成された複数の孔を通ってカートリッジに入り、調製チャンバ１２で飲料製品を抽出するか、又は溶解することによって、飲料を調製し、かつ孔１１を通して圧力チャンバ１３に流れ込む（そして存在するのであれば、環状突起１０Ａ及び１０Ｂにより画定されるブロックされた経路Ｐを開口する）。一旦カートリッジ内の飲料が十分な圧力に達すると、導出部９Ｂ及び１４は開口する。

１又は２以上の導出部９Ｂ、１４は、開口して飲料を導出させる壁部を画定する溝１５を有している。導出部１４の開口は、導出部９Ｂ、１４に対応する底壁９の部分をカートリッジ内に向けて押し付ける外向き部材を使用して、部分的に行われる。図９〜図１０Ｂ及び図１３、図１４に示すように、前記外向き部材は、飲料の集液ユニット１７の一部となっている。内圧及び外圧（機械的な外部からの圧力と圧力が掛かった内部の水圧）の組み合わせにより、導出部９Ｂ、１４を開口するには、必要な力を導出部に加えるための突出部材が必要である。前述した通り、前記開口は、カートリッジ又は外向き部材、すなわち集液ユニット、あるいはこれら両者に形状された楔状突出部１４Ａにより行われることが好ましい。

図示の通り、導出部９Ｂ、１４は、楔状突出部１４Ａを有することが好ましく、この突出部は、図示の好ましい態様では、導出部９Ｂ、１４と一体となっている。別の態様では、対応する突出部がカートリッジの集液ユニットに存在する。実際のところ、前記突出部は、溝に隣接する導出部９Ｂ、１４の外側の底壁９に位置して溝へ切断力を集中させても良く、更に内側から外側に向かって開口する導出部を有していても良いが、前述した態様のように、突出部が導出部と一体となっていることが、装置の機能実行の容易性、信頼性及び清潔性から非常に好ましい。

楔状突出部１４Ａは、溝１５の一部に変形応力が集中するような形状であることが好ましく、このようにすると、導出部の開口が更に容易になる。突出部の好ましい形状は、図示の通り楔状である。換言すると、溝１５で画定される導出部１４に対応する底壁９は、外向きに広がって突出する楔状部１４Ａを形成している。

図９から図１０Ｂは、本発明の飲料集液ユニット１７を示している。このユニットは、カートリッジを収容する上部材２１と、プランジャ手段や、飲料をカップなどの最終飲料容器や他の飲料集液手段（図示せず）に供給するための少なくとも１本のダクト又は類似手段を備える下部材２２とを有する。上部材２１は下部材２２と、例えば接着、溶接、又は例えば差込みロックのような機械的手段などの任意の好適な手段で結合されている。

集液及び供給手段である下部材２２は、ピストン２０の周囲に同軸的に配置された環状の集液チャンバ２３と、集液チャンバ２０Ａ及び飲料をカップへ向かって供給するための１又は２以上の供給ダクトを備えている。

図示の態様は例示のためのものであるが、環状の集液チャンバ２３は傾斜した底面を有し、底壁１８は、集液ユニット１７の水平面に対して傾斜する平面を覆っている。集液チャンバ２３は、コーヒー供給のために使用され、底壁１８は、供給ダクト１９に接続された導出孔２４に向けて集液された飲料を供給する。供給ダクト１９Ａに接続された集液チャンバ２０Ａは、チョコレートやカプチーノ、又はカプチーノのミルクの部分のような可溶性製品から得られる飲料を供給するために使用され、他方コーヒーは、カートリッジの他の部分で得られる。本発明の他の態様として、１つの集液チャンバのみを有するものとすることがある。

集液ユニット１７の上部材２１（図１０、図１０Ａ及び図１０Ｂ）は、縦方向の側壁２５と、集液チャンバ２３の上に位置し、かつ孔を有する環状で水平の底壁２６を有している。環状で水平の底壁２６は、環状導出部１４の突出部１４Ａを支持し、中央ピストン２０は、導出部９Ｂが存在するときには、その突出部１４Ａを支持し（図６Ａ）、中央導出部が存在しない場合（図１０）には、カートリッジの底壁９の中心部を支持して、それが外側に向けて変形することを防止する。

水平の底壁２６と側壁２５の端部２７間に広がる前記側壁２５の長さＬは、カートリッジの下部材２の縦壁の長さＬ１（ここでＬ１は、フランジ２Ａの下面から、壁の下端まで延びている、図４参照）と、下部材２の下方で突出する導出部１４の突出部１４Ａの長さＬ２の合計より小さい（Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２）。Ｌの値は、Ｌ１より大きいこと（Ｌ＞Ｌ１）が好ましい。

これにより、図１０に概略を示すように、導出部１４（又は９Ｂ）及び突出部１４Ａに隣接する底壁９の少なくとも一部は、支持手段すなわち孔を有する環状壁又はフランジ２６に接触せず、底壁９の少なくとも一部の下方に十分な空間が形成されて、前記底壁の動きが可能になる。集液ユニットを収容する外部金属部材が存在し、これがプラスチックで形成されていると、カートリッジに加わる力に耐えられない。この場合、金属製収容部材３６（図１０の左側部分に一点鎖線で示す）の頂縁は、カートリッジのフランジ２Ａに接触し、上部材２１の端部と金属製の収容部材３６の端部間の長さＬも考慮する必要がある。

換言すると、収容部材３６が存在すると、端部２７は、収容部材３６の端部より若干下方に位置し、フランジ２Ａは、収容部材３６（図１０の左側部分に一点鎖線）に当接する。従って本態様では、上部材２１の側壁２５の長さＬは、孔を有する水平の底壁２６と、収容部材３６の上端との間の距離と等しい。

前述の長さＬ，Ｌ１及びＬ２の相違がどのようなものであっても、カートリッジへの水の供給前に、カートリッジが集液ユニット１７に収容され、側壁２５の端部２７（又は収容部材３６の端部）に対して圧縮されて必要な密閉度が得られると、水平底壁２６は、導出部１４の突出部１４Ａに突き当たり、それらを上方に、すなわちカートリッジの端部に、カートリッジの他のエリアとともに押し上げる。図７に概略を示すように、この状態では、導出手段は未だ開口されておらず、溝１５は、当初のままか、実質的に当初のままである。換言すると、カートリッジが集液ユニット内に位置し、カートリッジに水を供給する前の工程、つまり供給機のポンプで水供給を開始する直前の工程で装置により圧縮される際には、導出部１４（及び９Ｂ）は、飲料集液部材により、それらに加わる圧縮力に耐えられる。

この際には、水はカートリッジに供給されていない。

次いで、一旦水供給工程が開始されると、カートリッジに供給される水の導出部がないため、カートリッジ内の圧力は増加する。液体によりカートリッジ内で生成される圧力は、カートリッジの底壁及び側壁に力を加える。底壁は、集液ユニットの上部材２１の環状壁２６から離れているため、下方に向けて動くことができる。従って、カートリッジの内圧は、底壁９を、孔のある環状底壁２６とピストン２０に向けて下方に移動させる（図１０参照）。

環状底壁２６の突出部１４Ａへの機械的圧力、及び底壁９上のカートリッジ内の圧力の組み合わせ作用は、溝１５、すなわち破壊され得るラインを破壊し、かつ導出部１４及び／又は９Ｂは開口する（図８）。

図１１及び図１２は、それぞれ、開口前のカートリッジと、集液ユニット１７の底壁２６が開口された後のカートリッジを示す。カートリッジが閉じていて、使用する準備ができているときは（図１１）、突出部１４Ａはカートリッジ１の底壁９から突出し、導出部１４はシールされている。カートリッジが飲料供給サイクルに移ると（図１２）、集液ユニット１７の底壁２６は、突出部１４Ａに対して付勢され、その中に供給される水により、カートリッジ内で増大する圧力とともに、カートリッジの底壁９から、前記突出部１４Ａを部分的に分離させ、これにより導出部１４は開口する（図１１及び図１２）。底壁２６は、プランジャとして機能し、その表面がカートリッジの底壁９と整合するまで、突出部１４をカートリッジの内部に向けて押圧する。突出部１４Ａは、それぞれのヒンジ１６の周りを回転し、カートリッジに進入する。これにより、導出部１４は少なくとも部分的に開口する。図１２の矢印は、導出部１４を通る飲料の流路である。

上記説明は、突出部１４Ａを有する中央に位置する導出部９Ｂを有する態様（図６Ａ）にも、適宜変更加え、適用することができる。この場合、上述と同様に、導出部９Ｂの突出部１４Ａが、導出部１４として作用する。図9及び図１０に示す態様では、底壁９の中心に、底壁９とは離れて中央ピストン２０が装着され、圧力印加工程で底壁９を支持し、その下に必要な空間を提供している。導出部９Ｂが中心に位置する場合、カートリッジの底壁は、それに対応するように修正され、ピストンの先端側を十分長くして、前述の通り、対応する導出部９Ｂを開口させるようにする。飲料が導出部９Ｂから流れ出るのを補助するために、底壁９の隣接エリアに、飲料流のための溝や突起を形成することが好ましい。

本発明は、飲料経路に沿ってスロットルを有する経路を提供し、該スロットルは、破断用の溝１５と、開口導出部１４、９Ｂ、及び集液ユニットの孔のある底壁２６、及び／又はピストン２０間の狭い経路の後に得られる導出開口を有している。

カートリッジを開口する時間、すなわち水供給開始と導出開口形成との間の時間の長さは、他の条件が同じであれば、カートリッジの材料の適切な選択と、カートリッジ及び集液ユニット１７の設計で調節できる。

本発明のカプセルに適した材料は、ＰＰホモ及びコポリマー、及びＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）で、引っ張り強さは、ホモポリマーで２３から２９ＭＰａ、コポリマーで３２から３６ＭＰａの範囲である。好ましい材料は、ポリプロピレンのホモポリマー及びコポリマーの混合物で、ホモポリマーの混合割合は、３０／７０から５０／５０で、その混合物の引っ張り強さは、２７から３１ＭＰａの範囲である。

突出部１４（底壁９から突出している）の最大高さは、１．２から４．２ｍｍの範囲で、好ましくは２．０から３．０ｍｍである。機械的変形、すなわち水供給工程前のカートリッジ導出部の変形又は変位は、プラスチック材料に応じて、０．５から２．５ｍｍの範囲であることが好ましい。

楔状部１４Ａの最大高さＬ２は２．５ｍｍで、差（Ｌ１＋Ｌ２）−Ｌは１．７ｍｍであることが好ましい。これは、水供給前にカートリッジを圧縮する際には、突出部は変形しているがカートリッジ内に完全には押し付けられてはおらず、約０．８ｍｍの突出部１４Ａが依然としてカートリッジの底壁から突出していて、導出部は未だ開口されていない。この値では、導出部は未だ閉じていて、カートリッジに水が供給されて十分な圧力に達した後にのみ、破断され開口する。図示の態様では、カートリッジを開口するために必要な圧力は６から８バールであり、約３秒後に、導出部は溝１５に沿って破断されて開口する。

前記態様は、挽いたコーヒーから新鮮なコーヒーを調製するために特に有用であるが、同じ態様を、飲料調製の他の製品に使用することもできる。

図１３及び図１４は、本発明の集液デバイスの他の態様を示す。本デバイスでは、前述の集液ユニットの上部材２１が大きく変更されて、手動で操作するバータイプの機械で使用される集液ユニット３２に挿入されたカートリッジハウジング２８になっている。ハウジング２８の基本的な構造は、図９及び図１０で示した集液ユニットの上部材２１と同じである。

図示の通り、カートリッジハウジング２８は、孔開き底壁２６を有する低部フランジと、２個のガスケットを収容する２個のシート２９及び３０を有している。ハウジング２８は、市販のコーヒーメーカの水供給機３３とともに使用される集液ユニット３２内に設けたアダプタ３１に収容されている。

ロッド又はそれに類似する棒状部材３５が集液ユニット３２の底部に設けられ、このロッドは、集液ユニット１７内のピストン２０と同じ目的を有し、カートリッジの底壁９を支持して、圧力を有する熱湯がカートリッジ内に導入されて飲料流が集液ユニット３２から出て行くときに、それが外向きに変形することを防止する。

カートリッジが集液ユニット３２内のハウジング２８内に挿入され、集液ユニット３２が水供給機３３に挿入されていると（図１４）、カートリッジは圧縮されて、導出部１４を開口せずに、楔状部１４Ａを、カートリッジの内部に向けて変形させる。この好ましい使用の際は、前述した集液ユニット１７を使用する自動装置の態様のように、前記差（Ｌ１＋Ｌ２）−Ｌは１．７ｍｍである。再言すると、この変形の値では、導出部は、カートリッジに水が供給されるまでは依然として閉じていて、十分な圧力に達した後にのみ、破断して開口する。図示の態様では、カートリッジを開口するために必要な圧力は６〜８バールであり、約３秒後に、導出部が溝１５に沿って破断されて開口する。

次に本発明を、実施例に基づいて更に説明する。

［実施例１（参考例）−エスプレッソコーヒーの調製］
従来のカートリッジ、すなわち、水をカートリッジに供給する前に既に導出手段が開口していて、７．０ｇの炒って挽いたコーヒー豆を含むカートリッジを使用して、エスプレッソコーヒーを調製した。コーヒー豆の少なくとも約９０％の粒径は、６００μｍ未満であった。カートリッジは、完全な調製サイクルにより、３５ｍｌのコーヒーを２５秒で調製した。供給装置の油圧回路は、振動ポンプ（フルカ社製）を使用し、水供給の開始から飲料が導出されるまでの時間（飲料導出遅れ）を測定した。更に水を蒸発させた後に、生成した飲料中の乾燥残渣コーヒーの量を初期の挽いたコーヒーのパーセントとして測定した。結果は次の通りである。
−飲料導出遅れ １．５秒
−乾燥残渣 ２３％

［実施例２−エスプレッソコーヒーの調製］
周縁に４個の導出部を有し、７．０ｇの炒って挽いたコーヒー豆を含む本発明によるカートリッジを使用した。コーヒー豆の少なくとも約９０％の粒径は、６００μｍ未満であった。カートリッジは、引っ張り強さが２８ＭＰａであるポリプロピレンのホモポリマー／コポリマーの４０／６０混合物製とした。差（Ｌ１＋Ｌ２）−Ｌは１．７ｍｍであり、残った変形は０．８ｍｍであった。前述の油圧回路で測定したカートリッジ上方の開口圧力は、６バールであった。完全な調製サイクルにより、カートリッジは、３５ｍｌのコーヒーを２５秒で調製した。供給装置の油圧回路は、振動ポンプを使用し、水供給の開始から飲料が導出されるまでの時間（飲料導出遅れ）を測定した。更に水を蒸発させた後に、生成した飲料中の乾燥残渣コーヒーの量を、初期の挽いたコーヒーのパーセントとして測定した。結果は次の通りである。
−飲料導出遅れ ４秒
−乾燥残渣 ３０％

実施例２の乾燥残渣コーヒーは、実施例１の乾燥残渣コーヒーより多い。本発明のカートリッジは、同じ条件では、従来のカートリッジより、コーヒーを良好に抽出できる。このデータは、得られた飲料の良好な特性と一致している。

カートリッジの内部を示す平面図である。 図１のカートリッジの斜視図である。 図１のカートリッジの底面図である。 図１〜図３のカートリッジの縦断面図である。 図１〜図３のカートリッジを、図４とは異なった面で切断した縦断面図である。 図１〜図３のカートリッジを、図４及び図５とは異なった面で切断した縦断面図である。 カートリッジの他の例を示す縦断面図である。 機械的な力と圧力とを組み合わせた開口工程におけるカートリッジの要部の概略断面図である。 図７の次の工程を示す概略断面図である。 図１〜図６に示すプランジャと集液ユニットの概略斜視図である。 図１のカートリッジと、プランジャと集液ユニットの概略図である。 図９の集液ユニットの上部の斜視図である。 図９の集液ユニットの上部の断面図である。 図１のカートリッジの第１の構成を示す側面図である。 図１のカートリッジの第２の構成を示す側面図である。 本発明の集液ユニットの他の態様を示す図である。 本発明の集液ユニットの更に他の態様を示す図である。

符号の説明

１・・・カートリッジ
２・・・下部材
２Ａ・・・フランジ
３・・・上部片
４・・・フォイル
５・・・尖頭部材
６・・・フィルタ
７・・・フィルタ保持部材
７Ｃ 中央部
９・・・底壁
９Ｂ・・・導出部
１０・・環状突起
１０Ａ〜１０Ｃ・・・環状突起
１１・・・孔
１２・・・飲料調製チャンバ
１３・・・圧力チャンバ
１４・・・導出部
１４Ａ・・・楔状突出部
１５・・・溝（破談ライン）
１６ ヒンジ
１７・・・集液ユニット
１８・・・底壁
１９Ａ・・・供給ダクト
２０・・・ピストン
２０Ａ・・・集液チャンバ
２１・・・上部材
２２・・・下部材
２３・・・集液チャンバ
２４・・・導出孔
２５・・・側壁
２６・・・底壁
２７・・・端部
２８・・・ハウジング
２９，３０・・・シート
３１・・・アダプタ
３２・・・集液ユニット
３３・・・水供給機
３５・・・棒状部材
３６・・・収容部材
Ｐ・・・経路

Claims (19)

1. 飲料を調製し、かつカートリッジ内の圧力を増大させるために水を導入する手段(4, 5)と、前記飲料を導出させる手段(9B, 14)とを備える飲料供給装置用カートリッジ(1)において、前記導出手段(9B, 14)は、前記カートリッジ(1)の底壁(9)に設けられた溝(15)により画定されており、前記カートリッジ(1)内部に向かう機械的変形では開口しないが、前記機械的変形と、前記カートリッジ(1)内で増大した前記圧力との組み合わせ作用により開口することを特徴とする飲料供給装置用カートリッジ。
2. 前記底壁(9)における溝(15)が形成された部分は、前記機械的変形に耐えられるに足る厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記導出手段(9B, 14)は、前記カートリッジ(1)から外側に向かう突出部(14A)を有する請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記突出部(14A)は、前記導出手段(9B, 14)を開口するために、圧縮応力を前記導出手段(9B, 14)のエリアに集中することができる形状を有する請求項３記載のカートリッジ。
5. 前記飲料導出手段(14)は、周端部に位置する１又は２以上の開口が得られるように設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記カートリッジの材料は、27から31 MPaの範囲内の引っ張り強度を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
7. 前記カートリッジ(1)内に位置し、前記飲料を導く経路(P)と、前記経路(P)を少なくとも部分的にブロックする手段(10A)とを更に備えており、前記カートリッジ(1)内の圧力が前記ブロック手段(10A)に作用する所定値に達するまで、前記ブロック手段(10A)は前記経路(P)をブロックするように形成されており、これにより、前記飲料が、前記経路(P)を通って、前記飲料導出手段(14)に達するようになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカートリッジ(1)。
8. 前記調製された飲料の圧力により、前記ブロック手段(10A)が、変形可能及び／又は破断可能である請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記ブロック手段(10A)は、前記カートリッジ(1)と一体か、その一部である塑性変形可能な部材であって、圧力下で変形し又は破断する部材からなる請求項７又は８に記載のカートリッジ。
10. 前記カートリッジ(1)は、底壁(9)とその上に設けられた環状の内壁(10)とを有し、前記変形可能手段(10A)は、前記環状内壁(10)の一部を構成している請求項８又は９に記載のカートリッジ。
11. 飲料調製チャンバ(12)に水を導入して飲料を調製し、カートリッジ(1)内の圧力を増大させ、かつ調製された飲料を、前記カートリッジ(1)の底壁(9)に設けられた溝(15)により画定された飲料導出手段(14, 9B)から供給する工程を備える飲料供給用カートリッジ(1)内で飲料を調製する方法において、
    (a) 前記導出手段(14, 9B)を含むカートリッジの底壁(9)の少なくとも一部に、前記カートリッジ(1)の内部に向かい、かつ前記カートリッジの底壁(9)の前記導出手段を開口させるために必要な力よりは小さい力を加え、かつ
    (b) 工程(a)で加えられた力を維持しながら、前記飲料を供給するための導出開口(14, 9B)が得られるまで、前記カートリッジの底壁(9)を含む前記カートリッジ内の圧力を増大させる工程を備えることを特徴とする方法。
12. 前記力を加えるカートリッジ(1)の底壁(9)の一部を、前記溝(15)を備える導出手段(14)の位置とする請求項11に記載の方法。
13. 前記力を加えるカートリッジの底壁(9)の一部が、前記導出手段(14)に隣接する部分を含む請求項12に記載の方法。
14. 請求項11〜13のいずれか１項に記載の飲料供給用カートリッジ(1)内で飲料を調製する方法において、
    前記飲料を、前記飲料調製チャンバ(12)から、前記カートリッジ(1)内に位置する少なくとも1本の経路(P)に供給し、
    前記カートリッジ(1)内が、ブロック部材(10A)を変形させ及び／又は破断させるために十分な圧力に到達し、前記飲料がブロックされていない経路(P)を通って前記導出部(14)に流れるまで、前記ブロック部材(10A)により、少なくとも1本の前記経路(P)を少なくとも部分的にかつ一時的にブロックし、
    これにより前記飲料調製のための抽出時間を延ばすようにしたことを特徴とする方法。
15. 前記経路(P)を一時的にブロックするブロック部材が、変形可能な壁部(10A)であり、該壁部は十分な圧力に達したときに変形し、飲料の流れを前記飲料導出手段(14)へ送るようにした請求項14に記載の方法。
16. 前記変形可能な壁部(10A)の変形により、前記カートリッジ(1)内に位置するスロットル部材が形成されるようにした請求項15に記載の方法。
17. 前記飲料が、前記カートリッジ(1)の周端部に位置する飲料導出手段(14)から導出される請求項11〜16のいずれか１項に記載の方法。
18. カートリッジの底壁(9)に設けた溝(15)により画定された飲料導出手段(9B, 14)を有するカートリッジ(1)と、該カートリッジ(1)から飲料容器へ飲料を供給するための集液ユニット(17)を備える飲料供給用装置において、
    前記カートリッジ(1)が前記集液ユニット(17)に収容されているときに、前記破断可能なライン又は溝(15)を破断することなく、前記底壁(9)を変形させるために、前記カートリッジ(1)の底壁(9)の一部に力を加える手段(26)を、前記飲料集液ユニット(17)に設けてなることを特徴とする装置。
19. 前記力を加える手段(26)が少なくとも前記導出部(14)に対応する位置に設けられている請求項18に記載の飲料供給装置。

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