JP5655178B2 - 飲料抽出方法 - Google Patents

Description

本発明は、密封カプセル内に加圧した熱水（熱湯）を通過させることによって飲料を抽出（調製）する方法、ならびにこの方法を実施することができる装置およびカプセルに関する。

本発明は、とくにコーヒー抽出を意図する。したがって、説明の便宜上、以下の記載は、もっぱらこの飲料にのみ言及するものとする。しかし、本発明は、以下に説明する方法により、抽出または溶解すべき物質（通常は粒子または粉末）を含むカプセルに熱水（熱湯）を注ぐことによって得られる、あらゆる飲料を調製することを意図するものと、理解されたい。

コーヒー抽出用の使い捨てカプセルの使用は、長年知られてきている。 それらは通常、密封カプセルであり、このカプセルはフィルタを有し、このフィルタを通して、熱水を、必要であれば加圧して注ぎ、コーヒーをカプセル内に含まれる粉末または粒子から抽出する。飲料の流出は、カプセルの第２壁に形成した開口によって保証される。

生成された飲料の品質は、水をカプセルに通過させる方法、通過時間に極めて大きく依存するため、このような飲料を抽出するための多くのプロセスおよび装置が開発されてきた。例えば、粉末化したコーヒーの混合物を含むカプセルを使用して、そこに低圧力で熱水をゆっくり浸透させることによって、簡単な浸出液を得る、または、加圧した熱水が浸透する場合には、いわゆる“エスプレッソ”（つまり、かなり異なる味覚を有する飲料）を得ることができる。エスプレッソの質は、さらに、カプセルから飲料の分配を開始する前に強制予浸出（プレインフュージョン）を行い、分配期間の全体にわたってカプセル内に所定圧力を維持することによって、さらに改良することができる。

通常、予浸出および分配ステップ中の時間、温度および圧力、粒間流速、ひいては発生するマイクロ乱流は、良好な味覚結果を得るのに重要である。必ずしも、コーヒー内に含まれる全ての溶解物質が最適結果に有用とは限らないため、外観、香り、味が、プロセスにおける良好な結果を裏付けるように、抽出サイクルの最適化を図る試みをしなければならない。今日に至るまで、これらの経験的な手段が、コーヒーの品質を定めるのに真に信頼できる唯一の手段であると考えられてきた。

そのため、良質なエスプレッソを作るための主な技術は、概して広く知られている。しかし、実際、高レベルの品質に達し、そのレベルを時間が経過しても一定に維持することは不確実であり、そして容易ではない。なぜなら、操作の成功に寄与する要因が多く存在し、定量化、ときには明確に特定することさえも困難な要因が多く存在するからである。それは、なぜなら、操作環境におけるわずかな変化でさえも、相当異なる作用を及ぼすからである。さらには、製造方法を選択する際、産業上低コストでしかも良好な結果を保証する簡単で信頼性のある方法が好まれる。最適結果を達成するのに、複雑過ぎ、したがってコストの高い方法を使用することは、商業的には実現不可能である。

上述のとおり、エスプレッソコーヒーの品質という観点において、結果を改善させることができると認識されている技術の一つとして、予浸出（プレインフュージョン）がある。これは、カプセル内に熱水を注ぎ、内部圧力が所定値に至るまで（また必要であれば、所定時間にわたるまで維持する）、熱水が流出するのを防ぐことから成る。この操作によれば、熱水がコーヒー粒子／粉末の微細孔内に深く浸透し、これは熱水自体の圧力が微細孔内に存在するガス状物質を圧縮し、したがってガス状物質の量を減少するからである。この深い浸透は、一方で、熱水が、粒子外被によってのみ生ずる表面よりも、相当広い面積にわたりしみわたるのを可能とし、他方で、粒子内に存在する香り（アロマ）および精油（エッセンシャルオイル）の抽出を可能とし、これら香り（アロマ）および精油（エッセンシャルオイル）はコーヒーが持つ香り（アロマ）および精油（エッセンシャルオイル）の大部分を代表するものである。したがって、このようにして、顕著に改良されたコーヒーの味（フレーバー）および香り（アロマ）を抽出することができる。

カプセルを使用して飲料を抽出（調製）することは、長年大きな関心事であったという事実は、この主題に関連する多数の特許が示している。例えば、下記のような特許がある。
スイス国特許第４０６５６１号明細書、スイス国特許第６０５２９３号明細書、独国特許３７２２５５４号明細書、独国実用新案７４３０１０９号明細書、欧州特許第１９９９５３号明細書、欧州特許第２１１５１１号明細書、欧州特許第２４２５５６号明細書、欧州特許第３８２００１号明細書、欧州特許第４６８０７８号明細書、欧州特許第４６８０７９号明細書、欧州特許第４６８０８０号明細書、欧州特許第４６９１６２号明細書、欧州特許第４７１０９４号明細書、欧州特許第５０７９０５号明細書、仏国特許第７５７３５８号明細書、仏国特許第１１９８８７９号明細書、仏国特許第１５３７０３１号明細書、仏国特許第２０６２３３７号明細書、仏国特許第２１７１３０６号明細書、仏国特許第２５５６３２３号明細書、英国特許第９３８６１７号明細書、英国特許第２０２３０８６号明細書、米国特許第２７１５８６８号明細書、米国特許第２８９９８８６号明細書、米国特許第３０９４９１７号明細書、米国特許第３２９２５２７号明細書、米国特許第３３４７１５１号明細書、米国特許第３４０３６１７号明細書、米国特許第３４７０８１２号明細書、米国特許第３５８９２７２号明細書、米国特許第４０７７５５１号明細書、米国特許第４１３６２０２号明細書、米国特許第４９２１７１２号明細書、国際公開第WO８６／０２５３７号パンフレット

さらに、カプセルを開口させる様々な方法を記載する特許の例として、以下のものがある。
国際公開第WO／２００５０９０１９６号パンフレット、欧州特許第１５５７３７３号明細書、欧州特許第１２４３２１０号明細書、欧州特許第１６７４００７号明細書、欧州特許第０７２６０５３号明細書、欧州特許第１５９９１１７号明細書、国際公開第WO９５０７６４８号パンフレット、米国特許第５２４３１６４号明細書、欧州特許第１５５５２１８号明細書、欧州特許第１２４７７５６号明細書

これら特許文献は、実質的に、使い捨て密封カプセルを使用したコーヒーまたは飲料抽出用の、３つの主要方法を記載している。 第１の方法は、カプセルの第２壁を水注入前に穿刺し、したがって、予浸出（プレインフュージョン）を利用しない方法である。第２の方法は、カプセル底部の開口可能部分の内開きを利用する方法である（特許文献１［欧州特許第１５５７３７３号］および特許文献２［欧州特許第１２４３２１０号］参照）。そして第３の方法は、予浸出（プレインフュージョン）を利用する代わりに、水注入による内部圧力増大の直接的な結果として、カプセルの第２壁の穿刺を生ずる方法である。

第２の方法に関連して、特許文献１および特許文献２は、底壁の開口可能部分の内方への変形によってカプセルが開く、２種類の極めて類似した解決方法を記載している。特許文献１（欧州特許１５５７３７３号）の場合、開口可能部分は、内部圧力が所定値に達した後、外部パンチを使用して、底壁における脆弱化ラインに沿って押し抜くことにより、得るものである。これとは対照的に、特許文献２（欧州特許１２４３２１０号）の場合、カプセルには予め開口可能部分を形成しておくが、この開口可能部分は、カプセル内に熱水を注入する開始時にバルブを形成するような形状にする。とくに、この開口可能部分は、外方に向かって開放しないよう、底部の残り部分に載置する。この結果、実際には、底部は、外部接触素子によって開口させられ、この外部接触素子は、圧力が増しカプセルが十分に膨張したときに開口部と相互作用する。

対照的に、上述の第３の方法は２つの形式がある。

第１の形式は、例えば特許文献３（米国特許４１３６２０２号）に記載されており、圧力の増加によって、好適には、その脆弱化した区域で開口が裂けるカートリッジを有する。

第２の形式では、水の流入により発生した内部圧力の結果、カプセルの底部が膨張することによって底部に孔があいた後にコーヒーの分配が始まる。つまり、底部と一体であり、カプセルのハウジング本体の底部から突出する固定素子に圧着して破れることを意味する（特許文献４［欧州特許４６８０７８号］および特許文献５［欧州特許５０７９０５号］参照）。このようにして得られた裂け目は、空気および液体が圧力下において流出することを可能とするが、この圧力はカプセルの底部における穿刺耐性および突出する素子の形状に基づく。

しかし、これら先行技術の解決方法は、いくつもの欠点がある。カプセルの底部が押し込まれるとき、コーヒー粒子の微細孔内における空気またはガスの上述した圧縮を生ずる条件が得られない。圧力増加は、微細孔内ではなく、カプセル全体内における液体および空気／ガスが同時に存在することで発生し、つまり、実際には、微細孔の外部の空気のみが圧縮されることを意味する。結果として、例えば、これら微細孔の若干に含まれる空気の一部を動的に取り除くことができるミクロ乱流のような周縁現象が起こらない限り、熱水は微細孔に浸透しない。

しかし、飲料分配ステップ中、孔からの飲料流出に対する動的耐性によって、カプセル内の圧力が新たに所定量増加し、これによってコーヒー粒子の微細孔の一部に熱水が浸透できるようになることに留意されたい。他方で、この新たな圧力増加に続いて、浸透した液体を流出させるのに必要な圧力減少がないと、溶解した物質の一部しか粒子から流出しない。

したがって、従来技術では、ときには飲料の良質な結果となる場合があるものの、実質的に不十分なプレインフュージョン処理しか行えず、したがって、さらなる大きな改善を行う余地がある。それらはまた、構造上の問題、とくにカプセルの底壁を必要な時間および方法で引き裂くことを保証するのに必要な狭い部品製造公差の問題がなく、時間が経過しても必要な反復性および一定性を有していなければならない。

満足のいく結果を得るためには、カプセル穿刺耐性の最大限度に極めて近づける必要があるが、それは、関連する様々なパラメータおよび製造公差の組み合わせ（ポンプで達成できる最大圧力、カプセル材料および関連する厚みの変形可能性、混合物の性質、周囲温度、穿刺素子の穿刺能力、穿刺素子における突出度および一般的な寸法公差）を最適化するのを困難にする。

これら全てから、早期穿刺、またはまったく穿刺を生じないリスクがあることが推測できる。さらに、孔あけは、ときに堅すぎる場合があり、それは孔を開いたままにして流出に十分に対抗することができない状態にしたり、または孔を開きにくくしたり、必要以上に分配時間を長くしてしまう。

既述のとおり、他の既知の方法は、カプセルに熱水注入開始前または注入と同時に、カプセルの底部を機械的に穿刺する（場合によっては、一部を取り外す、また別の場合には、孔を区切る端縁を塑性変形させる）ものである。簡単な構造にするために、これらの方法はプレインフュージョンを利用せず、代わりに、他の方法、すなわち高い操作圧力値、極めて微細な粒子サイズにするという前提、高い操作温度、液体流速減少、特別なカプセル内部形状誘発される乱流現象で、容認できる結果を模索している。これらすべての方法は、部分的には目的に適うが、その代わりに複雑で極めて信頼性が高いというものではない（容認できないほど製造コストを増大させない限りにおいて）。他の方法としては、電気制御装置を使用し、大気圧下で極めて穏やかなプレインフュージョンを生ずるようにし、さらに後続ステップ中に圧力を上昇させ、ポンプ能力を増加させるものがある。

つまり、これら従来技術における方法の全ては、不安定で、完璧に満足がいくというわけではなく、しばしば相当高いコストを伴う。

欧州特許第１５５７３７３号明細書 欧州特許第１２４３２１０号明細書 米国特許４１３６２０２号明細書 欧州特許４６８０７８号明細書 欧州特許５０７９０５号明細書

このような状況下で、本発明の基礎をなす技術的目的は、上述の欠点を解消する飲料抽出方法、ならびにこの方法を実施する装置およびカプセルを得るにある。
とくに、本発明の技術的目的は、最良の味覚性を有する飲料の抽出を可能とする飲料抽出方法ならびに関連するカプセルおよび装置を得ることにある。

本発明の他の目的は、時間が経過しても再現性があり、一定の結果を保証する飲料抽出方法ならびに関連するカプセルおよび装置を得ることにある。

上述の技術目的および示される趣旨は、実質的に、特許請求の範囲に記載する、飲料抽出方法ならびに関連する装置およびカプセルによって達成される。

さらに、本発明の特徴および利点は、添付図面に示される、好適ではあるが非限定的な、飲料抽出方法ならびに関連する装置およびカプセルに係るいくつかの実施形態につき説明する、以下の記載からより明瞭となるであろう。

本発明による装置の概略的部分側面図である。 図１に示す装置の断面図である。 本発明によるカプセルおよびカプセル切断手段の概略図である。 図３に示すカプセルおよびカプセル切断手段のIV−IV線上の断面図である。 本発明による方法における幾つかのステップの一つを示す概略図である。 本発明による方法における幾つかのステップの一つを示す概略図である。 本発明による方法における幾つかのステップの一つを示す概略図である。

本発明によれば、飲料抽出方法は、カプセル１（例えば図３および図４に示すタイプ）を使用し、このカプセル１は、互いに側壁４により連結した第１壁２および第２壁３を有し、また抽出すべき物質５、例えばコーヒーの粉または粒子を含有する。有利には、カプセル１は、図４に示すタイプのフィルタ又ディフューサ６も有するものとすることができる。さらに、添付図面に示す実施形態において、第１壁２をカプセルの上側壁とし、一方第２壁３をカプセルの下側壁とする。

既知のように、飲料抽出方法は、カプセル１の第１壁２に貫通する第１開口を形成するステップと、カプセル１の第２壁３に貫通する第２開口７を形成するステップと、第１開口からカプセル１内に熱水を注ぐステップと、第２開口７から飲料を流出させるステップと、を有する。

第１開口は、任意の方法で形成することができ、例えば添付図面および以下の説明で記載のように、装置９の可動部と一体となっているスパイク８を使用して、形成することができる。

同様に、熱水はカプセル１内に任意の方法によって注入することができ、例えば、第１壁２を穿刺するスパイク８と直接的または間接的に関連するチャネルを使用して注入できる。

さらに、本発明によれば、第２開口７を形成するステップは、第２開口７から飲料が流出できるようにしなければならないものであり、複数のステップを有する。まず、線状に延在する少なくとも１個の切れ目１０をカプセル１の第２壁３に貫通するよう形成する操作ステップがある。この切れ目１０は、好適には、注入ステップ前に設け、有利には、カプセル１の壁からほとんど材料を取り除くことなく設け、これにより、第２壁３の２つの隣接部分１１によって区切るようにする。切れ目１０は、好適には、ブレード１２を使用して得る。さらに、直線および湾曲の双方の部分を有して延在するものとすることができるが、裂片葉的な部分を区切ることがないように形成するのが好適である。つまり、切れ目１０の互いに隣接しない２点間の距離が、常に、最初の２点の間に存在する点のすべての間の相互距離よりも大きくなるようにする。

さらに、切れ目１０を形成するステップは、好適には、カプセル１内に収納するもの（とくに、コーヒー粉からカプセルの底部を分離することができるフィルタ６）になんら影響を与えることなく行う。最後に、最も一般的な実施形態において、切れ目１０は、通常長さが２〜６ｍｍの間となるように設ける。

条件に基づいて、複数個の切れ目１０を形成することができ、各切れ目がカプセル１の底部の隣接する２個の部分１１によって区切られ、切れ目１０は、それぞれ第２壁３の異なる区域に設ける、または交差させることができる。

切れ目１０を形成するステップは、飲料抽出ステップと異なる時点で実施できる点に留意されたい。切れ目は、カプセル１を製造する時点で、予め形成することができる。このような場合、しかし、切れ目１０は、好適にはカバーしておき、カプセルに含有される物質の味覚性を保存する。例えば、各カプセルは個別に密封包装でパックする、または、切れ目を、粘着性保護フィルムでカバーすることができ、この粘着性保護フィルムはカプセル使用前に取り外さなければならい。

切れ目１０を形成した後は、下記のように、直接的にまたは間接的に、切れ目１０を区切る第２壁３の隣接部分１１を再度互いに引き寄せ合うステップが続き、これにより、以下に説明するように、飲料が直接的または間接的に切れ目から流出することがほとんどないよう阻止する。これには、まず、必要であれば、切れ目１０から使用したカット手段３５（ブレード１２等）の退去を伴う。この時点においてのみ、切れ目１０を区切る隣接部分１１を、自由に、再度互いに引き寄せ合うことができ、必要であれば、スタート位置に戻す。とくに、切れ目１０を形成する操作が（弾性変形によって）隣接部分１１を元の位置から移動させたとき（一般的には、カプセル１内部に向かう移動）、後続の注入ステップ前（この場合、例えば、隣接部分１１の弾性による）、またはカプセル１内で発生した圧力の増加による注入ステップ後、いずれにおいても隣接部分は実際に再度互いに引き寄せ合うことができる。さらに、切れ目１０からのカット手段３５の退去は、注入ステップにおけるカプセル1内の圧力増加によって生ずる。

いずれにせよ、本発明によれば、再度引き寄せ合うステップは、このステップ後に、切れ目１０から液体が流れるのをほぼ防ぐが、空気の通過を可能にする横方向サイズおよび／または形状、となるよう行われる。以下に説明するように、このようにして、切れ目１０はカプセル１から空気を抜くことを可能にし、また同時に、飲料の最適な予浸出（プレインフュージョン）を可能にする。もしもこのことが不可能であったならば、再度引き寄せ合うステップの後、切れ目１０は、そこから抽出すべき物質５（コーヒー）の粒子が通過するのをほぼ阻止する横方向寸法および／または形状を依然として有するようにするのが好適であり、抽出すべき物質の粒子は、通常物質を通過する熱水の最初の液滴によって除去される。したがって、この場合、その他の操作ステップは、カプセル１内に注入された熱水で切れ目１０付近まで運ばれた上述の粒子によって、切れ目１０をブロックするステップとみなすことができる。容易に推測できるように、このブロックステップ中、第２開口７が完全にブロックされるまでは、若干の液滴が第２開口７から流出する。しかし、このような場合、飲料が分配されていると見なすことはできない。

したがって、切れ目１０が、上述した２つの条件のうち一方を満たすような横方向寸法を有するよう形成するとき、カプセル１内への熱水の注入に続いて、カプセルに含まれる空気の少なくとも一部が排出され、この後幾つかの液滴が分配される。しかしこの後、飲料分配がほとんど阻止される期間が続く。

換言すれば、熱水がカプセル１に流入する時点で、第２壁３を貫通して形成した切れ目１０はバルブとして機能し、実際には、カプセル１内に含まれる空気またはガスに対しては開くが、まさに最初に到達する固形粒子が密集した液滴に対しては閉じる。

さらに、切れ目１０の横方向寸法が小さすぎて、空気を通過させることができない場合もある。このような場合、切れ目１０を区切る端縁はほぼ同一平面上にあり、互いに突き合わさるが、互いに一体となることはない。しかし、カプセル１内の最小限過剰圧力（例えば約０．１バール）は、切れ目１０を互いに区切る二つの端縁を互い離れる方向に移動させ、ガスが通過するのに十分な空隙を生ずるようにわずかに湾曲するのに十分である。しかし、本発明においては、この最小限の湾曲は、第２壁３の変形とは見なさない。なぜなら、「変形」の定義は、飲料を通過させることができるものに充てているからである。

上述のように、本発明による方法のこの時点においては、飲料は未だカプセル１から流出できない。なぜなら、依然として第２開口７が完全に形成されたと見なせないからである。

結果的に、本発明方法の後続のステップにおいて、上述した空気の追い出し後、カプセル１内に熱水を注ぐステップを継続することによってカプセル１内の内部圧力が一層増大し、第２壁３の大きな変形（弾性的なまたは永久的な変形）を、およびこの結果として、切れ目１０を区切る隣接部分１１が互いに離れる移動を生じ、これにより、飲料が通過できるようになる。さらに、条件によっては、第２壁３の変形は、第２壁の一部にのみ（添付図面に示す装置の場合のように）、または第２壁３の全体に作用するものとすることができる。

したがって、有利には、注入ステップは、第２壁３を変形することなく、しかし空気を追い出すようカプセル１内の内部圧力が増加する第１サブステップと、内部圧力一層増加して第２壁３を変形（有利には、弾性変形）させる第２サブステップとに分割する。実際上、第１サブステップから第２サブステップへの移行は、カプセル１の第２壁３における構造上の耐性に打ち勝つ、および／または切れ目１０をブロックする粒子の押し出しを可能とする圧力閾値を越えることに対応する。

第２壁３の大きな変形ステップに必要な力は、切れ目１０が極めて限定された横方向寸法を有する場合、空気が流出できるように、端縁が互いに離れる方向に移動するに必要な力以上に相当大きくなければならないことは、明らかであろう。この状況は、切れ目１０に堆積した微細粒子が切れ目１０をブロックするよう作用し、このことが切れ目１０をほぼ密封状態に維持することに役立ち、液体の通過を阻止するという事実により、強調される。おおよそにまた概略的に、微細粒子が球状で、平均直径が訳０．１〜０．２ｍｍであると想像でき、したがって、微細粒子が切れ目１０を通り抜け、そして結果的に切れ目１０をブロックせず、さらに液体を流出させることができるようにするためには、要求される変形を、空気または液体のみを通過させるのに十分な変形よりも大きくすることに留意されたい。このことから、切れ目１０が実際に開口し、飲料通過を可能にする前に、圧力を大幅に上昇させなければならないことが推測できる。おおよそ、過剰圧力は、単に空気通過を可能にする圧力の少なくとも２０〜３０倍でなければならない。しかし、本明細書で示した値の全ては単に例示的なものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに留意されたい。なぜなら実際上それら値は、切れ目１０の形状および大きさ、ならびにカプセル１の第２壁３を形成するのに使用した材料の厚さおよびタイプに密接に関連するからである。

図５〜７は、概略的に切れ目１０を形成するステップと、切れ目を区切る隣接部分が再度の互いに引き寄せ合うステップと、カプセル１の第２壁３のその後における変形ステップとを示す。

さらに、２個以上の切れ目を第２壁３に貫通するよう形成する場合、上述したすべてのステップ、とくに、切れ目を区切る隣接部分１１を再度引き寄せ合うステップ、および隣接部分１１を互いに離れる方向に移動するステップは、好適には各切れ目１０に対して行うようにすることに留意されたい。

飲料の生成に関しては、切れ目１０が未だ閉じたままの状態で圧力が増加し空気を放出するステップにおいて、粒子の微細空洞内に液体が深く広範囲に浸透し、それは、望まれる味覚物質を豊富に抽出することを可能とし、また、この浸透は、粒間スペースにおける空気および／またはガスが徐々に放出されるという事実によっても生じ得ることに、留意されたい。したがって、放出の終了時に、残存する空気／ガスは、個々の粒子内の微細孔に残されたもののみとなり、そしてそのため、圧縮が容易となり、またその体積を１／５〜１／１０までも減量することが可能となる。しかし、上述の空気の実際的な圧縮は、カプセル１の内部圧力に基づき、したがって、第２壁３の変形および／またはブロックしている粒子を排出しようとする瞬間に、最大圧縮となり、切れ目１０から飲料を流出させることができる（最大圧力時に）。

飲料分配の開始直後に、カプセル１内の圧力が急激に減少し、このことにより微細孔内の空気／ガスが再度膨張し、先に浸透しており、その間に粒子内部から香り（アロマ）を抽出していた熱水を押し出すことができる。この現象の急激性は抽出プロセスに対して極めて有用な微細乱流現象をも引き起こす。

上述の方法は、目的に適う任意の装置９で実施することができる。

しかし、上述した方法を実施するための装置９の好適な実施形態を、図１〜４につき以下に説明する。

一般的に、装置９は、少なくとも１個のハウジング１３を有し、このハウジング内には抽出すべき物質５を収容するカプセル１を挿入することができ、また、カプセル１の第１壁２を貫通する第１開口を形成するための手段１４、およびカプセル１の第２壁３に貫通する第２開口７を形成するための手段１５を設ける。有利には、ハウジング１３は、挿入しなければならないカプセル１に適合する形状にする。

図示の実施形態において、装置９は、さらに、主本体１６および補助本体１７を有し、これら本体は互いに連係してハウジング１３を形成する。ハウジング１３の体積は、ほぼ完全に主本体１６にあるとともに、補助本体１７は、主本体１６に対して可動であり、ハウジング１３にアクセス可能な開放位置と、ハウジング１３を密封して上側閉鎖壁を形成する閉鎖位置との間で移動可能にする。

とくに,ハウジング１３は、ほぼ主本体１６の上面に形成するとともに、補助本体１７は上面の上方に配置し、水平回転軸線１８に従って、主本体１６で旋回する。補助本体１７は、したがって、閉鎖位置（添付図面で見て水平方向）と開放位置（閉鎖位置に対して上方に回転する）との間で回転することができる。図１および図２において、補助本体１７は、開放位置と閉鎖位置との中間位置にある状態を示す。

添付図面においてリング状シールとして示すシール手段１９は、主本体１６と補助本体１７との間に挿入し、カプセル１と補助本体１７との間に封止を生ずるよう設計する。

さらに、少なくとも１個の排出パイプ（図示せず）を設け、既知のようにしてハウジング１３から飲料が流出できるようにする。

主本体１６および補助本体１７の往復移動は、補助本体１７を主本体１６に対して移動させる第２移動手段２０によって保証する。

図１に示す実施形態おいて、第２移動手段２０は、
少なくとも１個の第１ロッカーアームであって、その中間部分が主本体１６において回動する、該第１ロッカーアーム２１と、
第１ロッカーアーム２１の第１端部２３に係合する少なくとも１個の作動素子２２と、
少なくとも１個のバーであって、バーの第１端部２５が第１ロッカーアーム２１の第２端部２６で回動し、またバーの第２端部２７が補助本体１７回動する、該バー２４と
を有する。

しかしながら有利には、装置９は、２個の第１ロッカーアーム２１および２個のバー２４を主本体１６の２つの側面上に鏡対称的に取り付けて設けるとともに、作動素子２２を双方の第１ロッカーアーム２１に係合させる。作動素子２２は、例えば、Ｃ字状の素子とし、Ｃ字の２個アームを２個の第１アーム２１に連結するとともに、中央部分が使用者用ハンドグリップ（図示せず）を形成する構成とすることができる。

第１ロッカーアーム２１の回転は、作動素子２２を利用して主本体１６において回動するポイントの周りで、バー２４によって生じて、開放位置と閉鎖位置との間で補助本体１７を回転させる。

図１に示す実施形態において、第１ロッカーアーム２１は湾曲形状（ほぼ直角をなす）を有し、また作動素子２２は第１ロッカーアームに連結し、動作方向Ｘが、第１ロッカーアーム２１が主本体１６で回動するポイント２８と、バー２４が第１ロッカーアーム２１で回動するポイント２９とを結ぶラインに対してほぼ平行となるように連結する（図１参照）。

各第１ロッカーアームは、最大牽引位置と、ハウジング１３が開く位置（添付図面には示さない位置）との間で移動することができ、この最大牽引位置では、バー２４が第１ロッカーアーム２１で回動するポイント２９は、第１ロッカーアーム２１が主本体１６で回動するポイント２８の下方に垂直方向に整列する。

第１ロッカーアーム２１が開放位置にあるとき、バー２４が第１ロッカーアーム２１で回動するポイント２９は、最大牽引位置と関連する所定の回転角にわたり、図１に示すように時計回りで第２回転方向に回転する。第１ロッカーアーム２１の最大牽引位置において、補助本体１７は主本体１６に最も接近する位置をとり、したがって、シール手段１９は最大圧縮状態となる。

しかし、ハウジング１３が不慮に開くことを防ぐため、装置９は、さらに、補助本体１７が閉鎖位置にあるときバー２４をロックするロック手段３０を有し、このロック手段は、少なくとも１個の歯３１およびこの歯に適合する形状の少なくとも１個の空洞３２を有し、一方をバー２４に付随させ、他方は主本体１６に付随させる（図１の実施例では２個設ける）。

図８は、第２移動手段２０の他の実施形態を示す。第１ロッカーアーム２１の第１端部２３を形成する部分は、主本体１６で回動するポイント２８に中心を有する第１リングギア５０に代替する。第１リングギア５０は、ピン５２によって、主本体１６で回動する第２リングギア５１に噛合する。第２リングギア５１は、作動素子２２によってピン５２の周りに回転駆動され、この作動素子２２は、第２リングギア５１に直接的に、または貫通バー（図示せず）に対して、のいずれかで堅固に連結する。この貫通バーは、主本体１６の２つの側面上に位置する２個の第１リングギア５１を結合する。（第１ロッカーアーム２１に関して上述したのと同様である）。

したがって、この場合、作動素子２２は第１ロッカーアーム２１に堅固に拘束されているのではなく、単に噛合するだけである。

ハウジング１３に付随して、カプセル１内に熱水を注ぐ注入手段を設け、この注入手段は、実施形態に示すように、窪み３４で終端するチャネル３３を有し、この窪み３４は第１開口形成手段１４の周りに延在し、第１開口形成手段１４は補助本体１７に一体にした固定スパイク８により構成し、このスパイク８はハウジング１３に突入し、ハウジング１３が閉じるときにカプセル１を貫通するように位置決めする。

いずれにせよ、熱水を注入する手段及び第１開口を形成する手段任意の形態とすることができる。（たとえば、チャネル３３は、中空に形成したスパイク８内まで延在することができる。）。

上述した装置９の要部は、第２開口７形成手段１５がカット手段３５を有し、このカット手段３５は、第２壁３を貫通する少なくとも１個の線状の切れ目１０を形成するよう設計すること、また、カット手段３５およびハウジング１３を往復移動させる第１移動手段３６を設ける点にある。カット手段３５およびハウジング１３は、切断位置と初期位置との間で往復移動し、切断位置ではカット手段３５がハウジング１３内に突入し、ハウジング内に挿入したカプセル１の第２壁３に切れ目を形成し、初期位置ではカット手段３５がハウジング１３内に挿入したカプセル１に干渉できない。図２に示すように、図示の実施例では、主本体１６および、したがってハウジング１３は静止した状態のままにするとともに、第１移動手段３６はカット手段３５にのみ作用する。

図示の実施形態において、カット手段３５は、ロッド３７の上方端部に一体にした少なくとも１個のブレード２１を有し、ロッド３７はハウジング１３の下方で低位置と高位置との間で、垂直方向に移動することができる。本発明によれば、ブレード１２の厚さは、好適には、ブレードが形成する切れ目１０がほぼ線状の切れ目（真っ直ぐなまたは湾曲した切れ目）となるように制限する。ロッド３７は、主本体１６に貫通する液密シールに対して摺動可能に取り付ける。

第１移動手段３６はロッド３７を移動し、この場合、ロッドが上方位置にあるとき、ブレード１２がハウジング１３内に突入し、そして下方位置にあるときは、ブレード１２がハウジング１３の底部に設けた窪み３８内に挿入されるようにロッド３７を移動する。窪み３８は、第２壁３の変形する区域を区切る機能も有することができる。ハウジング１３の底部が第２壁３に適合する形状である場合、第２壁３の窪み３８における部分のみが上述の変形ステップの操作を受ける。

図示の実施形態において、第１移動手段３６は、少なくとも１個の第２ロッカーアーム３９を有し、第２ロッカーアーム３９は、主本体１６で回動する中間部分を有し、また第１端部４０でカット手段３５（ロッド３７に）に連結し、さらに第２端部４１で作動素子４２に連結する。このようにして、第２ロッカーアーム３９は、カット手段３５が初期位置にある第１位置（図２参照）と、カット手段３５が切断位置にある第２位置（図示せず）との間で移動することができる。

有利には、弾性復帰素子（ばね）４３を第２ロッカーアーム３９に連結し、作動素子４２からのストレスがない場合に第１位置に保持するようにする。図２において、弾性素子４３を、第２ロッカーアーム３９と作動素子４２との間に連結する。作動素子４２による上方移動は主本体１６の垂直方向突出部４４によって阻止され、この垂直方向突出部４４は、以下に記載のとおり、他の機能も有する。

さらに、好適な実施形態において、カット手段３５を移動する第１移動手段３６は、補助本体１７の第２移動手段２０によって直接操作される。この目的のため、作動素子４２は第１係合素子４５を有し、この第１係合素子４５は第２移動手段２０、およびとくに第１ロッカーアーム２１に一体の第２係合素子４６に係合することができ、主本体１６が開放位置から閉鎖位置に移動するとき、作動素子４２を移動させ、これにより、カット手段３５を切断位置に向かって移動させる。

とくに、補助本体１７が閉鎖位置に近づくとき、第２係合素子４６は第１係合素子４５に引っ掛かり、第１ロッカーアーム２１のさらなる回転（図２で見て反時計回りの回転）により、作動素子４２の回転−並進（図２における右方向への移動と共に）、および、この結果、第２ロッカーアーム３９の回転（図２で見て反時計回りの回転）を引き起こし、これにより切断手段３５が切断位置に向かって持ち上げられる。

補助本体１７が閉鎖位置に近づくため、カプセル１は、実際上、ハウジング１３内にロックされ、そしてその第２壁３は容易にカット手段３５によってカットされる。

切れ目１０を形成した後、第１ロッカーアーム２１のさらなる回転は、第１係合素子４５に作用して、主本体１６に一体の堅固な突出部４４に接触させ、この突出部４４は離脱素子を構成する。部分的には、第１係合素子４５の傾斜形状により、第１係合素子４５が突出部４４に接触することで下方に回転し、結果として第１係合素子４５が第２係合素子４６から釈放される。この時点で、弾性復帰素子４３は、第２ロッカーアーム３９および作動素子４２を、図２に示す初期位置に復帰させ、カット手段３５をハウジング１３から引き抜く。最後に、補助本体１７が閉鎖位置に到達する前には、作動素子４２が第１ロッカーアーム２１から離脱しているように、様々な部分の寸法を決めることに留意されたい。

最後に、上述のとおり、本発明は、さらに、上述した方法を実施できる飲料抽出用カプセルに関する。

既知のように、カプセルは、抽出すべき物質を収容し、およびカプセル内に注入すべき熱水用の入口壁をなすよう設計した、少なくとも１個の第１壁２と、熱水と抽出すべき物質との間の相互作用で生成される飲料用の出口壁をなすよう設計した、第２壁３とを有する。

本発明によれば、第２壁３は、線状に延在し、第２壁３からほとんど材料を除去することなく形成した少なくとも１個の切れ目１０を有する。切れ目は、互いに引き寄せ合う第２壁の２つの隣接部分１１によって区切られ、切れ目を区切る隣接部分１１（上述のタイプ）を、必要であれば再度互いに引き寄せ合った後、空気を通過させるが、液体が通過するのを直接的にまたは間接的に阻止する寸法および／または形状を有する。

とくに, 切れ目１０は、それを区切る隣接部分１１を、必要であれば、再度互いに引き寄せ合った後、熱水が運んできたカプセル１が含有物質の粒子が通過するのを防ぐ寸法および／または形状を有する。また、粒子および切れ目１０は互いに連動して液体の通過を防ぐように作用する。

上述のとおり、切れ目１０は２〜６ｍｍの長さを有することができる。

さらに、カプセルは複数の切れ目１０を有することができる。切れ目のそれぞれが互いに引き寄せ合う２つの隣接部分１１によって区切られ、第２壁３の異なる区域に、または互いに交差させることができる。

上述のように、形成したカプセルは、カプセルを製造する時点で第２壁に貫通する切れ目１０を形成しておく、方法の実施形態にも対応する。

本発明は重要な利益をもたらす。

まず、本発明による方法は、狭い製造公差であり、または特別に複雑で高価な、機械的、電気機械的、または電子的な部品を必要とせず、信頼性が高く、一定した予浸出（プレインフュージョン）を可能とする。

さらに、コーヒー粒子によって目詰まりがおこることがない。目詰まりが生じた場合、カプセル内の圧力は急速に再度増加し、自動的に妨害物を排出する。しかし、実際には、妨害現象は、通常、粒子が詰まった最初の液滴に現れることが分かった点を、強調したい。

本発明装置は、１回の操作運動で、切れ目を形成およびハウジングを閉鎖／開放に関連する操作のすべてを制御できる、という大きな利点を有する。

さらに、歯と空洞と間の相互作用によりハウジングを閉鎖する方法は、内部圧力に由来する応力吸収のための最大能力を保証する。
本発明は、比較的容易に製造でき、また発明の実施に関連するコストもさほど高くないことに留意されたい。

本発明は、発明の概念の範囲から逸脱することなく、改良され、様々な方法に適用することができる。

本発明のあらゆる細部は他の技術的に等価の要素に代替し、また、実際上、種々のコンポーネントの使用される材料ならびに形状および寸法も、条件に応じて任意のものにも代替することができる。

Claims (23)

1. 第１壁（２）および第２壁（３）を有し、抽出すべき物質（５）を収容するカプセル（１）内に熱水を通過させることによって飲料を抽出する飲料抽出方法であって、
   前記カプセル（１）の前記第１壁（２）に貫通する第１開口を形成するステップと、
   前記カプセル（１）の第２壁（３）に貫通する第２開口（７）を形成するステップと、
   前記第１開口から前記カプセル（１）内に熱水を注ぐ注入ステップと、
   前記第２開口（７）から流出させる飲料を生成するステップと
   よりなる操作ステップを有する、該飲料抽出方法において、
   前記第２開口（７）を形成するステップは、
   前記カプセル（１）の前記第２壁（３）に貫通して線状に延在する少なくとも１つの切れ目（１０）を、ほとんど材料を除去することなく形成し、前記切れ目（１０）は前記第２壁（３）の２つの隣接部分（１１）によって区切られるものとした切り目形成ステップと、
   前記第２壁（３）の前記切れ目（１０）を区切る前記隣接部分（１１）が、再度互いに引き寄せ合うステップと、
   再度の互いに引き寄せ合いの後、前記熱水の注入によって前記カプセル（１）内の内部圧力を増加させるステップと、
   よりなる操作ステップを有し、この内部圧力増加により、以下のことを順次に行わせる、すなわち、
   まず、飲料をほとんど分配することなく、カプセル内に含まれる空気を少なくとも部分的に排出する、次いで
   少なくとも前記隣接部分（１１）で前記第２壁（３）が外方に変形するによって、前記切れ目（１０）を区切る前記隣接部分（１１）が互いに離れる方向に移動して、飲料を流出させる
   ことを行わせる
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記隣接部分（１１）が再度互いに引き寄せ合うステップは、前記注入ステップ前に行うことを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法において、前記隣接部分（１１）が互いに再度引き寄せ合うステップは、前記注入ステップによって生ずる再度の引き寄せ合いを含むことを特徴とする方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記隣接部分が再度互いに引き寄せ合うステップは、この引き寄せ合うステップに続いて、前記切れ目（１０）が、空気を通過させるような寸法および／または形状を有するように行うことを特徴とする方法。
5. 請求項４記載の方法で、隣接部分が再度互いに引き寄せ合うステップは、この引き寄せ合うステップに続いて、前記切れ目（１０）が、液体の通過をほとんど阻止する寸法および／または形状を有するように行うことを特徴とする方法。
6. 請求項４記載の方法で、前記隣接部分が再度互いに引き寄せ合うステップが、この引き寄せ合うステップに続いて、前記切れ目（１０）が前記抽出すべき物質（５）の通過をほとんど阻止する寸法および／または形状を有するように行い、前記抽出すべき物質（５）は前記カプセル（１）内に注入した熱水によって前記切れ目（１０）に運ばれ、前記切れ目に堆積した物質（５）の粒子と共に作用する前記切れ目（１０）によって液体通過が阻止されるものとしたことを特徴とする方法。
7. 請求項６記載の方法において、前記カプセル（１）内に注入した熱水によって前記切れ目（１０）に運ばれた前記抽出すべき物質（５）の粒子を利用して前記切れ目（１０）をブロックするブロックステップを有することを特徴とする方法。
8. 請求項７記載の方法において、前記ブロックステップは、前記第２壁（３）の変形が飲料を分配させる前に、注入ステップ開始時に生ずるものとしたことを特徴とする方法。
9. 請求項８記載の方法において、前記第２壁（３）の変形ステップ中に粒子排出ステップも生じることを特徴とする方法。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法において、注入ステップを第１サブステップおよび第２サブステップに分割し、第１サブステップでは、前記第２壁（３）を変形することなく、かつ飲料を分配することなく、前記カプセル（１）内の内部圧力を増加し、第２サブステップでは圧力がさらに増加し、前記第２壁（３）を変形させ、その結果、飲料を分配することを特徴とする方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法において、前記第２壁（３）の変形ステップは、壁の弾性変形または永久変形を伴うものとしたことを特徴とする方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法において、少なくとも１個の前記切れ目（１０）を形成するステップは、前記切れ目（１０）が直線的に延在するように形成することを含むことを特徴とする方法。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法において、少なくとも１個の前記切れ目（１０）を形成するステップは、前記切れ目（１０）が湾曲して延在するように形成することを含むことを特徴とする方法。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法において、カット手段（３５）を使用して前記切れ目（１０）を形成することを特徴とする方法。
15. 請求項３〜１４のいずれか一項に記載の方法において、孔を区切る壁の隣接部分が再度互いに引き寄せあうステップは、注入ステップ後、前記切れ目（１０）から前記カット手段（３５）の退出も含むことを特徴とする方法。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法において、前記切れ目（１０）を形成するステップは、前記カプセル（１）内の含まれるものになんら影響を与えることなく行うことを特徴とする方法。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法において、前記切れ目（１０）は、２〜６ｍｍの長さで形成することを特徴とする方法。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法において、前記切れ目（１０）を形成するステップ中、複数個の前記切れ目を形成し、各切れ目をそれぞれ２つの前記隣接部分（１１）によって区切られるものとし、また各切れ目（１０）に関して、を区切る前記隣接部分（１１）が再度互いに引き寄せ合うステップ、そして互いに離れるステップを含むことを特徴とする方法。
19. 請求項１８記載の方法において、前記切れ目を前記第２壁（３）の異なる区域にそれぞれ形成することを特徴とする方法。
20. 請求項１８記載の方法において、前記切れ目の少なくとも若干が互いに交差することを特徴とする方法。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法において、前記第２壁（３）の変形ステップは、前記切れ目（１０）における前記第２壁（３）の一部のみが変形するものとしたことを特徴とする方法。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法において、前記第２壁（３）の変形ステップは、前記第２壁（３）全体が変形することを特徴とする方法。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法において、カプセル製造中に前記切れ目（１０）を形成するステップを行うことを特徴とする方法。

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