JP5216398B2 - 飲料、特にエスプレッソコーヒーを抽出するのに適した、カプセル用の硬質フィルター - Google Patents

Description

本発明は、飲料、特にエスプレッソコーヒーを抽出するのに適した、カプセル用の硬質フィルターに関するものである。

近年、食用の粉末状物質を含む、使い捨て可能なカプセル又はカートリッジの使用が、著しく増加してきている。その粉末状物質からは、加圧された熱湯を使用することにより、飲料を、抽出できる。

特に、イタリアの「エスプレッソ」コーヒーと呼ばれるコーヒーを入れるための、一盛りの炒って挽いたコーヒーを含むカプセルは、かなりよく知られている。それは、そのようなカプセルによって得られる飲料が、バーやレストランで通常使用される、典型的なエスプレッソ型コーヒーマシーンを使用して得られるエスプレッソと、味と外観とに関して、とても近似しているためである。

そのようなカプセルの中では、国際公開第２００５／０９２１６０（Ａ）号パンフレット及び国際公開第２００５／０９２１６２（Ａ）号パンフレットが、粉末状物質、好ましくは炒って挽いたコーヒーを含む、特定のカプセルを、開示しており、そのカプセルは、持続的クレーマを作り出す弾性隔壁を備えており、その隔壁を使用することにより、向上した物質的及び官能的特性を備えた飲料を、抽出することが可能である。

既知の弾性隔壁は、一盛りの挽いたコーヒーの下流に固定されており、紙又は薄織物で作られたフィルターシートは、そのコーヒーと隔壁との間に置かれている。隔壁は、基本的には、弾性膜であり、それは、中央部に設けられた少なくとも１つの貫通オリフィス又はスリットを有しており、カプセル内の圧力が特定の閾値を上回る場合に、弾性的に開く。
国際公開第２００５／０９２１６０（Ａ）号パンフレット 国際公開第２００５／０９２１６２（Ａ）号パンフレット 欧州特許出願公開第０３０９７０８（Ａ）号明細書

既知のカプセルに見られる不利点は、カプセル製造の複雑さに関係している。特に、製造工程を複雑にする幾つかの作業は、紙又は薄織物のフィルターをカプセル内へ適切に設置することに関係しており、それは、主として、フィルターの柔軟性に起因した、把持及び取扱いの問題を、もたらしている。

別の不利点は、挽いたコーヒーを含んでいるカプセルが、カプセル内に固形分を保持し且つ外部のカップ内に固形分が注がれるのを防ぐために、典型的には、紙フィルターを使用している、という事実に因るものである。紙フィルターの選択は、カプセルの設計に制限を課す。例えば、カプセルの内部に作用している圧力の下で、又は、不均一な表面又は開口によって、フィルター紙が破れるような部分を、有さないように、カプセルの底の設計に制限を強いる。

ポリプロピレンのフィルターは、欧州特許出願公開第０３０９７０８（Ａ）号明細書で提案されている。しかしながら、このフィルターは、裁頭円錐の開口によって、及び、抽出される物質に向かって突出している対応したニップルによって、特徴付けられている。それ故、この既知の硬質フィルターは、製造の問題に未だに悩まされている。何故なら、フィルターがカプセル内に組み込まれる際に、粉末状物質に対する正しい方向が、順守されなくてはならないからである。

本発明の目標は、上記カプセルの製造時間及び製造コストをかなり削減できるフィルターを提供することによって、既知のカプセルの不利点を克服することである。

この目標の中で、本発明の目的は、特に、そのようなフィルターを素早く且つ簡単にカプセル内へ組み込んで固定することを可能にすることである。

本発明の他の目的は、フィルターが置かれたカプセルの底に、畝面が存在していても、良好な濾過を可能にすることである。

この目標、及び、これらの及び他の目的は、以下においてより明かになるが、飲料を抽出するのに適したカプセル用の硬質フィルターによって、達成される。そのフィルターは、多数の貫通フィルター孔を有している、実質的には平坦な本体を、備えている。フィルター孔は、固体粒子の通過を阻止し、且つ、煎出された水又は飲料の通過を許容する、大きさである。そして、孔は、平坦な本体の中間面に対して、実質的には対称的な形態を有しており、それ故、フィルターは、カプセル内の粉末状物質に対するその孔の方向を気にすることなく、カプセル内に組み込むことができることを、特徴としている。

本発明の更なる特徴及び利点は、好ましいが排他的ではない実施形態の記載から、より明らかであり、添付の図面の非限定的な実施例によって、示されている。

以下の記載では、同一の参照符号は、同一の要素又は等しい技術的作用を有する要素を、示している。

図１及び図２を参照すると、本発明によるフィルターを含むのに適したカプセルは、概ね参照符号１によって示されており、実質的には円筒形（しかし、錐台形状又は角柱のようなものでもよい）であり、箱状本体を備えている。箱状本体は、２つの部分、すなわち、カップ状部分２と、上方領域でカップ状部分２を閉じるための要素３と、によって、好ましくは形成されている。閉じ要素３は、注入ポート３ａを備えており、注入ポート３ａは、必ずではないが好ましくは、突出している。また、注入ポート３ａは、閉じられており、カプセル内への加圧下における熱湯の流入を可能にするために穴を貫通させることによって、飲料抽出機による周知の手段で、開けることができる。カップ２及び閉じ要素３は、例えば、従来技術文献国際公開第２００５／０９２１６０（Ａ）号パンフレット及び国際公開第２００５／０９２１６２（Ａ）号パンフレットに開示された、超音波技術又は周知の類似技術を用いて、好ましくは一体に溶接されており、それらの文献は、参照することによりここに組み込まれている。

箱状本体２、３は、粉末状物質４、好ましくは挽いたコーヒーを、含んでおり、加圧下の熱湯を用いて、飲料、例えばエスプレッソコーヒーの、抽出を可能にするのに、適している。粉末状物質４は、２つのフィルター要素５ａと５ｂとの間に含むことができ、そのフィルター要素５ａ、５ｂは、カプセル１内に、固形分、例えば粒状コーヒー残留物を、保持するように構成されている。

そのようなフィルター要素の少なくとも１つ、好ましくは下方のフィルター要素５ｂは、本発明により提供されており、好ましくは、ポリプロピレン等の成型プラスチックで作られている。また、フィルターは、フィルターを実質的には堅くする、金属又は他のあらゆる材料で作られてもよい。飲料を抽出するためのカプセル内の典型的な圧力、例えば最大１０バールの圧力下において、著しく曲がらない、実質的に平坦な本体を、「硬質」という単語を用いて、示している。

カプセルの箱状本体は、抽出された飲料の流出用注出ポート７を備えた、底部６を、有している。底部は、好ましくは複数の畝６１を備えており、畝６１は、抽出された飲料を注出ポート７に向かって運搬するために、底部と下方のフィルター５ｂとの間に、狭いチャネル６２を画定するように、構成されている。チャネルは、かなり細く、好ましくは約１ｍｍ以下の幅である。

畝６１は、円弧形状であり、且つ、注出ポート７の周りに同心円状に位置している。それ故、チャネル６２は、国際公開第２００５／０９２１６０（Ａ）号パンフレット及び国際公開第２００５／０９２１６２（Ａ）号パンフレットのように、互いに同心円状に向いており、且つ、相互に半径方向に接続している。

フィルター５ｂは、底部６の上に単に置くことができ、又は、その周辺領域に取り付けることができる。好ましくは、飲料抽出段階中にフィルターが曲がるのを防止するために、畝６１は、フィルター５ｂを支持している。

注出ポート７は、好ましくは底部６の中央部に配置され、また、縁部８によって囲まれており、加圧下で開くことができる弾性クレーマ成型隔壁９によって、実質的には閉じられている。

隔壁９は、エラストマー材料又はゴム状材料、好ましくは、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体）又は（ＳＥＢＳ及びポリオレフィンに基づいた）Ｌａｐｒｅｎｅ（登録商標）等の、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）で、作られた、弾性膜で、構成されている。

弾性膜は、貫通オリフィス１０を備えることがでる。オリフィス１０は、カプセル１が使用されない場合には、隔壁９すなわち飲料注出ポート７を閉じた状態に維持するように構成されており、また、オリフィス１０は、カプセル内の圧力が、オリフィス１０の変形すなわち拡開をもたらす特定の値、例えば６バール、を越える場合には、飲料が通過できるように構成されている。

貫通オリフィス１０の代替物として、弾性膜は、ブラインドオリフィス（図示せず）を備えることができ、ブラインドオリフィスは、カプセル内の圧力が一定の閾値に達したときに壊れることによって、開くことができる。

弾性隔壁９は、カプセル１の箱状本体２、３と同時成型でき、隔壁９は、隔壁９を注出ポート７の縁部８に固定するための中間機械的作業を排除するために、好ましくはポリプロピレンで作られている。

代替物として、弾性膜は、硬質支持リング（図示せず）と同時成型でき、該リングは、注出ポート７の突出した円筒形の縁部にかみ合うように構成されている。

カプセル１は、安全蓋１１を、更に備えており、安全蓋１１は、箱状本体の軸方向長さを増すように、底部６において、箱状本体に取り付けられている。より具体的には、蓋１１は、水流方向に沿って、実質的にはカプセルの対称軸方向に、底部６から突出するように、カプセルの箱状本体に固定されている。

好ましくは、蓋１１は、カプセル１の箱状本体への素早い固定を可能にするために、底部６の周囲縁部１５へ、例えばスナップ作用によって、機械的に固定されている。

安全蓋１１は、円筒形の肩部１２を備えており、肩部１２は、飲料抽出の間に達する高圧力が原因で隔壁がカプセルから偶然にも外れるのを防止するために、隔壁９に係合されており、且つ、底部６に備えられた注出ポート７に対して、隔壁９を保持するように、構成されている。

肩部１２は、安全蓋１１を通過することにより、飲料がカプセル１から出ることを可能にするために、少なくとも１つの通路１４を有することができる。この目的のために、蓋１１は、少なくとも１つの注出口１３を備えている。

蓋１１は、第２の閉じた円筒形壁１６を備えていてもよく、壁１６は、肩部１２を囲んでおり、且つ、底部６の注出ポート７周りに画定されている円形シート１７内にかみ合うことができる。従って、壁１２及び壁１６は、円筒形リングを画定しており、円筒形リングの中においては、隔壁９のオリフィス１０から出る飲料が、安全蓋１１に備えられた注出口１３に到達するまで、流れる。

ここでは、本発明の、且つ、好ましくは上記カプセル１で使用される、下方フィルター要素５ｂについて説明する。明らかに、当業者は、そのようなフィルターが、加圧下の水を使用することによって、そこから飲料を抽出することができる粉末状物質、を含んだ、あらゆるカプセルにおいて、使用できることを、理解するだろう。

フィルター５ｂは、フィルター紙と同等の有効性で、粉末状物質４から抽出された飲料の固形粒子を、保持するように構成されている。特に、フィルター５ｂは、より厚い縁部５２に囲まれた平坦な本体５１を備えており、縁部５２は、平坦な本体５１の両面から、同程度、突出している。また、多数の貫通孔５３が、平坦な本体５１に備えられており、孔５３は、固形粒子の通過を阻止し、且つ、煎出された水又は飲料の通過を許容する、大きさである。

孔５３は、平坦な本体５１を貫通して、あらゆるパターンに従って、配置できる。例えば、孔５３は、図３に示すような格子状パターンに従って、又は、図４に示すような同心円の円周に沿って、配置できる。有利には、カプセルの出口に向かって飲料を搬送するためのチャネルを、画定している、多数の畝の上に、フィルターを置かなくてはならない場合、孔が畝によって塞がれることを防止するために、また、それによって、飲料流れの均一性及びフィルターの効率性の両方を改善するために、孔５３は、畝にではなく、そのようなチャネルに、重ねられることが、好ましい。

例えば、図４のフィルター５ｂの孔５３は、カプセル１の、同心円で且つ放射状のチャネル６２と、並ぶように、互いに同心円状に配置されている。

孔５３は、平坦な本体５１の中間面Ｆに対して対称的な形態を、有しており、それ故、カプセル内の粉末状物質に対するその孔の方向を気にすることなく、フィルターは、カプセル内に挿入できる。

特に、その中間部分５４における各孔５３の直径は、平坦な本体５１の表面部分５５における孔５３の直径より狭く、それ故、各孔５３の断面は、中間部分５４から表面部分５５に向かって、対称的に発散した形状である。孔５３のダブル錐台形状は、円筒形状よりも良好な頑丈さをフィルターに与えており、また、フィルター５ｂの成型中、特に、型を開けてフィルターを取り去らなくてはならない場合に、有用である。

中間部分５４から何れかの表面部分５５への発散角は、好ましくは１度と２０度又は３０度の間であり、より好ましくは約１０度である。各中間部分５４の直径は、好ましくは０．１ｍｍから１．０ｍｍであり、より好ましくは０．２ｍｍと０．４ｍｍの間であり、更に好ましくは０．２５ｍｍと０．３５ｍｍの間である。

濾過効率を更に増大させるために、上記孔は、チャネル６２等の、カプセルの底の運搬チャネルの、上に配置される、パターン５８（例えば同心円パターン）に沿って、図６に示すように、千鳥形態５３ａ−５３ｂで、配置できる。この場合、パターンに沿った且つ運搬チャネル上の、孔の密度は、例えば図４のフィルターに対して、実質的には２倍になる。

フィルター５ｂの平坦な本体５１は、孔を有さない、実質的には円形の中央部５６を、備えることができる。そのような「完全な」中央部５６は、図１及び図２のカプセル１等の、クレームを作り出すための弾性隔壁を含んでいるカプセルに、特に適している。何故なら、高圧の煎出された水が隔壁９に直接衝突することを、回避するからである。

更に、中央部５６の孔の欠如は、フィルター５ｂの濾過動作を向上させる。実際には、フィルター５ｂは、フィルターの中央部の下の開いた部分すなわち注出ポート７、の存在に起因して、飲料抽出段階の間、曲がり得る。孔が、中央部５６に存在する場合、そのような孔は、拡大し、従って、濾過動作を悪くする。

この理由のために、フィルター５ｂの完全な中央部５６の直径は、注出ポート７の直径と実質的には等しくなるように、選択される。貫通孔を１つも有していない部分を備えたフィルター５ｂが、飲料を抽出するためのあらゆるカプセルにおいて使用でき、そのカプセルが、フィルターが曲がり得る、かなり大きい開き部分を、備えていることは、当業者によって理解される。

フィルター５ｂは、縁部５２の内周回りに、アンダーカット５７を、更に備えていてもよく、アンダーカット５７は、成型の間、有用である。

実際には、本発明によるフィルターは、好ましくは、孔５３を画定するために、互いに向かい合った錐台形ピンをそれぞれ有する２つの対称な型を、使用して、製造されており、その型を排除しなくてはならない場合、アンダーカット５６において、保持されている。

本発明は、飲料を作るためのカプセルの組み立て作業を、かなり簡素化することが可能であるので、目的を十分に達成していることが分かる。本発明は、特に、エスプレッソコーヒーを作るのに適したカプセルについて着想されたものであるが、濾過によって飲料を作るのに概ね適した、又は、飲料又はエスプレッソコーヒーの抽出装置で使用されるフィルターホルダーに概ね適した、食物を、含むカプセルに、とにかく、より一般的に使用できる。

着想されたカプセル及びフィルターは、多くの変更及び変形が可能であり、その全ては、添付の特許請求の範囲内である。全ての詳細は、他の技術的に等しい要素によって、更に置き換えられてもよい。

実際には、使用された材料も寸法も、必要条件及び最新技術による、如何なるものでもよい。

本発明によるフィルターを含んでいるカプセルの、分解斜視図である。 分解されていない状態の図１のカプセルの断面図である。 図１及び図２のカプセルで使用される、本発明の第１実施形態によるフィルターの平面図である。 本発明の第２実施形態によるフィルターの平面図である。 線Ｖ−Ｖに沿った、図４のフィルターの断面図である。 本発明の第３実施形態によるフィルターの平面図である。

Claims (11)

1. 飲料を抽出するのに適したカプセル用の硬質フィルターであって、
   多数の貫通フィルター孔を有している、実質的には平坦な本体を、備えており、
   フィルター孔は、固体粒子の通過をブロックし、且つ、煎出された水又は飲料の通過を許容する、大きさであり、
   孔は、平坦な本体の中間面に対して、実質的には対称的な形態を有しており、それ故、フィルターは、カプセル内の粉末状物質に対する孔の方向を気にすることなく、カプセル内に組み込むことができ、
   孔が、ダブル錐台形状を有しており、
   その中間部分での各孔の直径は、平坦な本体の表面部分での孔の直径より狭く、それ故、各孔の断面は、中間部分から表面部分に向かって、対称的に発散した形状であり、
   中間部分から何れかの表面部分への各孔の発散角が、１度と３０度の間であり、
   中間部分の孔の直径が、０．１ｍｍと１．０ｍｍの間である、ことを特徴とするフィルター。
2. フィルターの平坦な本体が、孔を有さない、実質的には円形の中央部を、備えており、
   孔は、その中央部の周りに、均一に分布している、請求項１記載のフィルター。
3. 平坦な本体が、より厚い縁部によって囲まれており、
   その縁部は、平坦な本体の両面から、同程度突出しており、それ故、フィルターは、平坦な本体の中間面に対して、実質的には対称である、請求項１又は２に記載のフィルター。
4. 上記縁部が、その内周回りに、アンダーカットを備えている、請求項３記載のフィルター。
5. 孔が、パターンに沿って、千鳥形態で、配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のフィルター。
6. ポリプロピレン等の、成型プラスチックで、作られている、請求項１〜５のいずれか１つに記載のフィルター。
7. 加圧水を用いて、粉末状物質、好ましくは挽いたコーヒーから、飲料を抽出するためのカプセルであって、
   上記粉末状物質を含んでいる、箱状本体を、備えており、
   箱状本体は、抽出された飲料の流出用注出ポートを備えた、底部を、有しており、
   カプセルが、請求項１〜６のいずれか１つに記載の硬質フィルターを備えており、
   該フィルターが、上記粉末状物質と上記注出ポートとの間に配置されている、ことを特徴とするカプセル。
8. 上記底部が、多数の畝を備えており、
   畝は、上記フィルターに向かって突出しており、且つ、煎出された水又は飲料を、上記注出ポートに向かって搬送するための、多数のチャネルを、画定しており、
   上記フィルターは、孔を有さない、実質的には円形の中央部を、備えており、
   中央部の直径は、注出ポートの直径と実質的には等しく、それ故、抽出ポートに直接的に面する孔が存在しない、請求項７記載のカプセル。
9. 上記底部が、多数の畝を備えており、
   畝は、上記フィルターに向かって突出しており、且つ、煎出された水又は飲料を、上記注出ポートに向かって搬送するための、多数のチャネルを、画定しており、
   畝によって孔が塞がれるのを防止するために、孔は、チャネルと並んでおり、且つ、畝にではなくチャネルに重ねられている、請求項７記載のカプセル。
10. フィルターが、上記畝によって支持されている、請求項８又は９に記載のカプセル。
11. 上記注出ポートが、加圧下で開くことができる弾性クレーマ成型隔壁によって、実質的には閉じられており、
    該隔壁は、孔を有さない、上記フィルターの中央部に、面している、請求項８記載のカプセル。

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