JP6134864B2 - 飲料を生成するための飲料調製システム、カプセル、及び方法 - Google Patents

飲料を生成するための飲料調製システム、カプセル、及び方法 Download PDF

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Description

本開示は、飲料を生成するための飲料調製システム、カプセル、及び方法に関する。飲料調製システムは、飲料調製マシンを備える種類であり、カプセル内に含まれる飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、カプセルを飲料調製マシンに挿入して、加圧液体がカプセルを通過できるようにカプセルが設計されている。
飲料調製マシンと、飲料成分を含むカプセルと、を備える飲料調製システムは、当該技術分野において既知である。１つのかかるシステムは、カップ状の基体と、閉鎖ホイル部材と、を備えるカプセルを開示する、欧州特許第１７００５４８号に教示されている。このカプセルは、飲料製造装置内で挿入するように設計されており、この装置では、カプセル内の成分と相互作用して、消費するために注出される飲料を生成するために、加圧下の液体がカプセルに入る。欧州特許第１７００５４８号のカプセルには、使用中にカプセルの外側周囲のバイパス流を遮断する専用密封部材が設けられる。この密封部材は、カプセルの外側表面の中空密封部材の形態、例えば、飲料調製マシンの封入部材を閉鎖部すると接触する、階段の形態である。
欧州特許第１７００５４８号明細書
本開示は、かかる飲料調製システムの一部として使用されてよい別のカプセルを提供する。このカプセルは、製造費用が安く、使用中に効果的な密封性をもたらしてよい。
第１の態様において、本開示は、
飲料成分を含むカプセルと、
飲料調製マシンと、を備える飲料製造システムを提供し、
カプセルは、カップ形状の本体と、蓋と、を備え、カップ形状の本体は、基部と、側壁と、を有し、蓋は、カップ形状の本体に対して密封されており、
カプセルは、飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、飲料調製マシンに挿入して、加圧液体がカプセルを通過できるように設計されており、
飲料調製マシンは、飲料調製マシンへのカプセルの挿入を可能にする開放位置と、封入部材がカプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されている封入部材を有し、
側壁は、封入部材が閉鎖位置へと移動すると、封入部材と接触して側壁を座屈させ、封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
側壁は、該谷部が、封入部材と側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成するように構成される。
第２の態様において、本開示は、カップ形状の本体と、蓋と、を備える、飲料を調製するためのカプセルを提供し、カップ形状の本体は、基部と、側壁と、を有し、蓋は、カップ形状の本体に対して密封されており、
カプセルは、飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、飲料調製マシンに挿入して、加圧液体がカプセルを通過できるように設計されており、
飲料調製マシンは、飲料調製マシンへのカプセルの挿入を可能にする開放位置と、封入部材がカプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されている封入部材を有する種類であり、
側壁は、封入部材が閉鎖位置へと移動すると、封入部材と接触して側壁を座屈させ、封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
側壁は、該谷部が、封入部材と側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成するように構成される。
第３の態様において、本開示は、
−上記のようにカプセルを準備する工程と、
−封入部材を有する飲料調製マシンを準備する工程と、
−封入部材を開放位置に移動する工程と、
−カプセルを飲料調製マシンに挿入する工程と、
−封入部材がカプセルと密封係合するように封入部材を閉鎖する工程と、
−加圧液体にカプセルを通過させて、飲料成分との相互作用から飲料を製造する工程と、
−消費するために飲料を注出する工程と、を含む飲料を調製するための方法を提供し、
封入部材を閉鎖すると、カプセルの側壁が封入部材と接触し、それによって側壁を座屈させて、封入部材にまたがる谷部を形成し、
該谷部が、封入部材と側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成する。
有利には、上記の態様では、側壁の座屈によって比較的大規模な側壁の変形が生じることができて、封入部材にまたがる谷部を形成できる。この変形としては、側壁の材料の折り畳み、並びに／又は側壁の材料の弾性及び／若しくは塑性歪みが挙げられてよい。
上記の態様は、１つ以上の以下の特徴を更に含んでよい。
谷部は、封入部材の先端縁部と密封界面を形成してよい。
側壁は、封入部材の閉鎖中に、側壁が封入部材の先端縁部を横切って塑性延伸されるように構成されてよい。有利には、これにより側壁が、先端縁部に設けられた任意の溝（又は、類似のもの）の形状に適合できてよい。
谷部は、飲料調製マシン側のカプセルホルダに押し付けられて挟まれるように構成されてよい。
側壁は、該座屈中に塑性変形を受けるように構成されてよい。
側壁は、側壁の座屈に続いて、側壁が封入部材外に位置する隆起部を画定するように構成されてよい。上記のように、側壁の座屈によって、比較的大規模な側壁の変形を生じさせることができて、隆起部を形成できる。この変形としては、側壁の材料の折り畳み、並びに／又は側壁の弾性及び／若しくは塑性歪みが挙げられてよい。
隆起部は、封入部材の外側表面に向かって内側に押し付けられて、封入部材の外側表面と密封界面を形成するように構成されてよい。
有利には、密封界面は、封入部材の先端縁部及び外側表面の両方に設けられてよい。加えて、谷部が形成されると、側壁が封入部材の内面にかける外向きの圧力によって、更なる密封界面を形成させる。
挿入前には、側壁はフレア形状を有してよい。
挿入前には、側壁の少なくとも一部は、凹状に湾曲していてよい。
挿入前には、側壁は、４５〜８０度の角度で蓋から離れる方向に延出してよい。
カプセルは、基部から離れたカップ形状の本体の一端に形成されたリムを備えてよい。
リムは、カップ形状の本体と一体に形成されてよい。
リムは、側壁の折り返し部分によって形成されてよい。
挿入前には、カプセルは、任意に設けられたリムを除いて、フランジを有さなくてよい。
挿入前には、側壁は、基部からリムまで延在して、形状の角度を急に変更させることなく、湾曲面を画定してよい。
挿入前には、側壁は、側壁の確実な変形を促進するように構成されているか、処理されている、予め選択された区域を備えてよい。予め選択された区域は、側壁の円周線又は帯であってよい。予め選択された区域は、予め選択された区域内の（又はそこに隣接する）側壁の剛性、強度、延性、又は他の好適な材料特性を変更することによって構成又は処理されて、封入部材の閉鎖中の側壁の確実な変形を促進してよい。側壁の剛性、強度、延性、又は他の好適な材料特性は、側壁の材料の加工硬化、局部的な厚化、筋付け、折り目付け、又は薄化のうちの１つ以上によって変更されてよい。
挿入前には、側壁は、基部に近接した円錐台形部と、基部に対して遠位のフレア部と、を備えてよい。
フレア部は、カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離、又はカプセルの長手方向高さの５０〜７０％の距離、又はカプセルの長手方向高さの約６０％の距離を延在してよい。
蓋は、使用中の、側壁における封入部材の先端縁部の接触点よりも半径方向内側の位置において、側壁に対して密封される。蓋は、側壁の内面に対して密封されてよい。蓋は、封入部材の先端縁部の接触点よりも上の側壁上の位置で密封されてよい。蓋は、側壁の遠位端から２．５〜３．０ｍｍの距離で位置付けられてよい。この距離は、リムが存在する場合には、リムの高さのほぼ２倍になるように選択されてよい。一例では、リムは１．３５ｍｍの高さを有してよく、蓋は側壁の遠位端よりも２．７ｍｍ上に位置してよい。これらの特徴部は、単独で、又は相まって、密封部の液密性への有害な影響を有し得る、封入部材によるカプセルの圧迫が生じないようにするのに役立ち、先端縁部とカプセルホルダとの間に飲料成分を挟み込むようにする。
側壁は、蓋が側壁に対して密封される位置を超えて延在する遠位部を備えてよい。
側壁の遠位部は、カプセルの折り返し縁部を形成してよい。
封入部材の先端縁部は複数の溝又は刻み目を備えてよく、側壁は、側壁の塑性変形によって側壁が溝又は刻み目に適合して、有効な密封部をもたらすように構成されてよい。
カップ形状の本体は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成されてよい。ラッカー層は、カップ形状の本体の片面又は両面に施されてよい。
あるいは、別の、好適な延性材料が、アルミニウム又はアルミニウム合金の代わりに使用され得る。
アルミニウム合金は、例えば、３００５、３１０５、８０１１、又は８０７９の等級であってよい。好ましくは、アルミニウム合金は「０」の調質定格を有する。
積層体が使用される場合、積層体は、ポリマーから形成された弾性層と共に、アルミニウム又はアルミニウム合金などの材料から形成された延性構造層を含んでよい。積層体は、ポリマーの単一層及びアルミニウム又はアルミニウム合金に施された、任意のラッカー層と共に、アルミニウム又はアルミニウム合金の単層のみを含んでよい。
ポリマー層は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、ポリクロロプレン、又はイソブチレンからなる群から選択される材料を含んでよい。
蓋は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成されてよい。あるいは、別の好適な延性材料を使用できる。
カップ形状の本体は、単一片の材料から形成されてよい。単一片の材料は冷間成形されて、任意のフレア部などカップ形状の本体の形状を形成してよい。深絞り法を使用して、カップ形状の本体を冷間成形してよい。カップ形状の本体の材料がポリマー層を含む積層体を含む場合、温延伸法が使用されてよく、この方法は、材料を高温に曝して、アルミニウム層の材料特性に有害な影響を与えずに、ポリマー材料の容易な変形を促進する。
カップ形状の本体及びリムは一体であってよい。
カップ形状の本体は、８０〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有してよい。いくつかの態様では、この厚さは、９０〜３００マイクロメートルの範囲であってよい。カップ形状の本体がアルミニウム又はアルミニウム合金のみから形成される（所望により、１つ以上のラッカー層を備える）場合、８０〜１２０マイクロメートルの範囲の厚さが好ましいことがある。カップ形状の本体がポリマー層を含む積層材料から形成される場合、１００〜５００マイクロメートルの範囲の厚さが好ましい。材料の厚さは、カップ形状の本体にわたって異なっていてよい。
リムは、約３７ｍｍの外径を有してよい。
挿入前には、カプセルは、２５〜３１ｍｍの高さを有してよい。いくつかの態様において、この高さは２９〜３０ｍｍであってよい。使用中のカプセルの変形は、長手方向の高さを減少させる傾向にある。
カプセルは、単回使用の使い捨て要素を形成してよい。
カプセルは、飲料成分、又は飲料成分の混合物を含んでよい。非限定例として、飲料成分は、レギュラーコーヒーを含んでよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
飲料成分を含むカプセルと、
飲料調製マシンと、を備える飲料製造システムであって、
前記カプセルが、カップ形状の本体と、蓋と、を備え、前記カップ形状の本体が、基部と、側壁とを有し、前記蓋は、前記カップ形状の本体に対して密封されており、
前記カプセルが、
前記飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、前記飲料調製マシンに挿入して、加圧液体が前記カプセルを通過できるように設計されており、
前記飲料調製マシンが、
前記飲料調製マシンへの前記カプセルの挿入を可能にする開放位置と、封入部材が前記カプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されている封入部材を有し、
前記側壁が、前記封入部材が前記閉鎖位置へと移動すると、前記封入部材と接触して
前記側壁を座屈させ、前記封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
前記谷部が、前記封入部材と前記側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成するように前記側壁が構成される、飲料製造システム。
（項目２）
前記谷部が、前記封入部材の先端縁部と密封界面を形成する、項目１に記載の飲料製造システム。
（項目３）
前記封入部材の閉鎖中に、前記側壁が
前記封入部材の前記先端縁部を横切って塑性延伸されるように構成される、項目１又は項目２に記載の飲料製造システム。
（項目４）
前記谷部が、前記飲料調製マシン側のカプセルホルダに押し付けられて挟まれるように構成される、
項目１〜３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目５）
前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受けるように構成される、
項目１〜４のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目６）
前記側壁が、前記側壁の座屈に続いて、前記側壁が前記封入部材外に位置する隆起部を画定するように構成される、
項目１〜５のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目７）
前記隆起部が、前記封入部材の外側表面に向かって内側に押し付けられて、前記封入部材の前記外側表面と密封界面を形成するように構成される、
項目６に記載の飲料製造システム。
（項目８）
挿入前には、前記側壁がフレア形状を有する、
項目１〜７のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目９）
挿入前には、前記側壁の少なくとも一部が凹状に湾曲している、
項目１〜８のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１０）
前記カプセルが、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムを備える、項目１〜９のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１１）
前記リムが前記カップ形状の本体と一体に形成される、項目１０に記載の飲料製造システム。
（項目１２）
前記リムが前記側壁の折り返し部分によって形成される、
項目１０又は項目１１に記載の飲料製造システム。
（項目１３）
挿入前には、前記カプセルが、任意に設けられたリムを除いて、フランジを有さない、
項目１〜１２のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１４）
挿入前には、前記側壁が前記基部から前記リムまで延在して、形状の角度を急に変化させることなく、湾曲面を画定する、
項目１〜１３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１５）
挿入前には、前記側壁が、
前記側壁の確実な変形を促進するように構成されているか、処理されている、予め選択された区域を備える、
項目１〜１３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１６）
挿入前には、前記側壁が、前記基部に近接した円錐台形部と、前記基部に対して遠位のフレア部と、を備える、
項目１〜１５のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目１７）
前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離を延在する、項目１６に記載の飲料製造システム。
（項目１８）
前記フレア部が、前記カプセルの前記長手方向高さの５０〜７０％の距離を延在する、項目１６又は項目１７に記載の飲料製造システム。
（項目１９）
前記フレア部が、前記カプセルの前記長手方向高さの約６０％の距離を延在する、
項目１６〜１８のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目２０）
前記蓋が、使用中の、前記側壁における前記封入部材の先端縁部の接触点よりも半径方向内側の位置において前記側壁に対して密封される、
項目１〜１９のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目２１）
前記側壁が、前記蓋が前記側壁に対して密封される位置を超えて延在する遠位部を備える、
項目２０に記載の飲料製造システム。
（項目２２）
前記側壁の前記遠位部が、前記カプセルの折り返し縁部を形成する、
項目２１に記載の飲料製造システム。
（項目２３）
前記封入部材の先端縁部が複数の溝又は刻み目を備え、
前記側壁が、前記側壁の塑性変形によって前記側壁が前記溝又は前記刻み目に適合して有効な密封部をもたらすように構成される、
項目１〜２２のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
（項目２４）
カップ形状の本体と、蓋と、を備える飲料を調製するためのカプセルであって、
前記カップ形状の本体が、基部と、側壁とを有し、前記蓋は、前記カップ形状の本体に対して密封されており、
前記カプセルが、飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、飲料調製マシンに挿入して、加圧液体が前記カプセルを通過できるように設計されており、
前記飲料調製マシンが、
前記飲料調製マシンへの前記カプセルの挿入を可能にする開放位置と、封入部材が前記カプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されている
封入部材を有する種類であり、前記側壁が、
前記封入部材が前記閉鎖位置へと移動すると、前記封入部材と接触して前記側壁を座屈させ、前記封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
前記谷部が、前記封入部材と前記側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成するように前記側壁が構成される、カプセル。
（項目２５）
前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受けるように構成される、
項目２４に記載のカプセル。
（項目２６）
前記側壁がフレア形状を有する、項目２４又は項目２５に記載のカプセル。
（項目２７）
前記側壁の少なくとも一部が凹状に湾曲している、項目２４〜２６のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目２８）
前記カプセルが、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムを備える、
項目２４〜２７のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目２９）
前記リムが前記カップ形状の本体と一体に形成される、項目２８に記載のカプセル。
（項目３０）
前記リムが前記側壁の折り返し部分によって形成される、項目２８又は項目２９に記載のカプセル。
（項目３１）
前記側壁が、前記基部から前記リムまで延在して、形状の角度を急に変化させることなく、湾曲面を画定する、
項目２４〜３０のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３２）
前記側壁が、前記側壁の確実な変形を促進するように構成されているか、処理されている、予め選択された区域を備える、
項目２４〜３０のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３３）
前記カプセルが、任意に設けられたリムを除いて、フランジを有さない、
項目２４〜３２のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３４）
前記側壁が、前記基部に近接した円錐台形部と、前記基部に対して遠位のフレア部と、
を備える、
項目２４〜３３のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３５）
前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離を延在する、項目３４に記載のカプセル。
（項目３６）
前記フレア部が、前記カプセルの前記長手方向高さの５０〜７０％の距離を延在する、項目３４又は項目３５に記載のカプセル。
（項目３７）
前記フレア部が、前記カプセルの前記長手方向高さの約６０％の距離を延在する、
項目３４〜３６のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３８）
前記蓋が、使用中の、前記側壁における前記封入部材の先端縁部の接触点よりも半径方向内側の位置で、前記側壁に対して密封される、
項目２４〜３６のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目３９）
前記側壁が、前記蓋が前記側壁に対して密封される位置を超えて延在する遠位部を備える、
項目３８に記載のカプセル。
（項目４０）
前記側壁の前記遠位部が、前記カプセルの折り返し端部を形成する、項目３９に記載のカプセル。
（項目４１）
前記カップ形状の本体が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、項目２４〜４０のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目４２）
前記蓋が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、
項目２４〜４１のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目４３）
前記カップ形状の本体が
８０〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有する、
項目２４〜４２のいずれか一項に記載のカプセル。
（項目４４）
飲料を調製するための方法であって、
−項目２４〜４３のいずれか一項に記載のカプセルを準備する工程と、
−封入部材を有する飲料調製マシンを準備する工程と、
−前記封入部材を開放位置に移動する工程と、
−前記カプセルを前記飲料調製マシンに挿入する工程と、
−前記封入部材が前記カプセルと密封係合するように前記封入部材を閉鎖する工程と、
−加圧液体に前記カプセルを通過させて、
前記飲料成分との相互作用から飲料を製造する工程と、
−消費するために前記飲料を注出する工程と、を含み、
前記封入部材を閉鎖すると、前記カプセルの前記側壁が前記封入部材と接触し、
それによって前記側壁を座屈させて、前記封入部材にまたがる谷部を形成し、
前記谷部が、前記封入部材と前記側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成する、方法。
（項目４５）
前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受ける、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記谷部が、前記封入部材の先端縁部と密封界面を形成する、項目４４又は項目４５に記載の方法。
（項目４７）
前記側壁が、前記封入部材の前記先端縁部を横切って塑性延伸される、項目４６に記載の方法。
（項目４８）
前記谷部が、前記飲料調製マシン側のカプセルホルダに押し付けられて挟まれる、
項目４６又は項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記側壁の座屈により、前記封入部材外に位置する隆起部が形成される、
項目４４〜４８のいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
前記隆起部が、前記封入部材の外側表面に向かって内側に押し付けられて、前記封入部材の前記外側表面と密封界面を形成する、
項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記封入部材の先端縁部が複数の溝又は刻み目を備え、前記側壁が塑性変形されて、前記側壁を前記溝又は前記刻み目に適合させて有効な密封部をもたらす、
項目４４〜５０のいずれか一項に記載の方法。
ここで、例示のみを目的として、添付図面を参照しながら本開示の実施例をより詳細に説明する。
本開示によるカプセルの第１の実施形態の断面図である。 図１の詳細の拡大図である。 飲料調製マシンの封入部材と共に示す図１のカプセルの概略図である。 図３の詳細の拡大図である。 封入部材が閉鎖位置にある、図３の構成の概略図である。 図５の詳細の拡大図である。 本開示によるカプセルの更なる実施形態の斜視図である。 飲料調製マシンへの挿入後の、図７のカプセルの一部の概略断面図を示す。 本開示によるカプセルの更なる実施形態の斜視図である。 飲料調製マシンへの挿入後の、図９のカプセルの一部の概略断面図を示す。
図３は、本開示による飲料調製システムの一部を概略的に示している。この飲料調製システムは、飲料調製マシンと、カプセル１と、を備える。
図１及び２は、飲料調製マシンで使用する、本開示によるカプセル１の第１の実施形態を示している。カプセル１は、以下でより詳細に説明するが、一端にある基部４２と、蓋４１によって閉鎖される対向端部に向かって基部４２から延出する側壁４３と、を有するカップ形状の本体４０という一般形態を有してよい。
図３に示されるように、飲料調製マシンは、封入部材２と、カプセルホルダ２０と、を備える。封入部材２は、カプセルホルダ２０に対して、カプセル１の飲料調製マシンへの挿入を可能にする開放位置と、封入部材が、下記に記載の方法でカプセルホルダ２０に押し付けてカプセル１と密封係合する閉鎖位置と、の間を選択的に可動である。
封入部材２は、当該技術分野において周知の従来の機構によって開放位置と閉鎖位置との間を移動してよい。例えば、この手段は、手動により可動のレバーによって起動される機械的機構、又はモータによって動作が駆動される、自動、若しくは半自動機構を含んでよい。封入部材２は、カプセルホルダ２０の静止中に移動してよい。
あるいは、封入部材２は静止し、カプセルホルダ２０が移動してよい。更に別の構成では、開放及び閉鎖操作中に、封入部材２及びカプセルホルダ２０の両方が移動してよい。
閉鎖位置にある封入部材２及びカプセルホルダ２０は、注出操作中にカプセル１を保持する入れ物３を共に画定する。
飲料調製マシンは、添付の図面に図示されておらず、飲料調製マシンの技術分野において周知の他の従来の要素を更に備えてよい。例えば、飲料調製マシンは、内部タンクなど水媒体を貯蔵するための設備、又は水道水など水媒体の外部供給源への接続設備のいずれかを備えてよい。水媒体は、通常、水である。加圧状態の水媒体をカプセル１に供給するために、ポンプ又は同等物が設けられてよい。水媒体は、通常、０．９〜１．４ＭＰａ（９〜１４バール）までの圧力で供給される。水媒体を所望の温度に加熱するために、ヒータが設けられてよい。ヒータは、タンク内の水媒体を加熱してよい（存在する場合）、又は入れ物３に通じる導管若しくはサーモブロックを通過するときにオンデマンドで水媒体を加熱してよい。飲料調製マシンは、カプセル１の基部４２を穿孔して、水媒体がカプセル１に入り、その中で飲料成分と相互作用できるようにする、基部穿孔手段を備えてよい。あるいは、カプセル１には、１つ以上の予め形成された開口部が設けられていて、水媒体が入れ物３からカプセル１に入れるようにしてよい。
封入部材２は、欧州特許第１７００５４８号に記載の種類であってよく、環状リムの形態で先端縁部２３を有する環状要素２２と、入れ物３に面する内面２５と、外側に面する外面２４と、を備える。先端縁部２３には、欧州特許第１７００５４８号に教示されるように、複数の溝が設けられてよい。封入部材２の上端部（図示なし）は、水媒体の供給源に連結されてよく、また、使用中にカプセル１の基部４２を穿孔することを意図する、１つ以上の穿孔要素用の取り付け部が設けられてよい。
カプセルホルダ２０は、欧州特許第１７００５４８号に記載の種類であってよく、カプセル１の蓋４１を破断させ、穿孔するように設計されているリリーフ要素２１を備える。蓋４１の破断は、流入する水媒体によるカプセル１の内部加圧が原因で生じてよい。リリーフ要素２１は、ホイル部材を部分的に破断させることができる任意の凸形状、例えば、錐体、針、突起、円筒、又は細長リブなどを有してよい。
図１に示されるように、第１の実施形態のカプセル１は、飲料成分又は飲料成分の混合物で充填されていてよい、飲料成分チャンバ５０を共に密閉するカップ形状の本体４０と、蓋４１と、を備える。非限定例として、飲料成分は、レギュラーコーヒーを含んでよい。
例示の実施例では、カップ形状の本体４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製されている。しかしながら、他の材料が使用されてよい。カップ形状の本体４０は、基部４２と、側壁４３と、を含む。図示されるように、基部４２と側壁４３との接合部において、例えば肩部５７の形態で、幾何学的不連続性が存在してよい。あるいは、基部４２及び側壁４３は、円滑な幾何学的移行部を有してよい。
カップ形状の本体４０は、８０〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有してよい。材料の厚さは、カップ形状の本体４０にわたって異なっていてよい。例示の実施例では、厚さは１２０マイクロメートルである。
側壁４３はフレア形状を有してよく、蓋端部におけるカプセルの直径は、基部４２よりも大きい。フレア形状は、例えば、カプセル１の外側から見たときに、側壁４３が凹状に湾曲している少なくとも一部を有するように構成することによって、実現してよい。
側壁４３の軸線方向の全長は張り出していてよく、例えば、凹状に湾曲している。あるいは、基部４２に対して遠位のフレア部４５のみが張り出していてよい。例えば、フレア部４５は、カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離、好ましくは、カプセルの長手方向高さの５０〜７０％の距離を延在してよい。一例では、フレア部４５は、カプセルの長手方向高さの約６０％の距離を延在する。
図１に示される実施例では、側壁４３は、基部４２に近接する円錐台形部４４と、基部４２に対して遠位のフレア部４５と、を備える。
カプセル１には、基部４２から離れたカップ形状の本体４０の一端に形成されたリム４７が設けられてよい。リム４７は、カップ形状の本体４０と一体に形成される。示された実施例では、リム４７は、側壁４３の折り返し部分４８によって形成される。
リム４７が設けられる場合、側壁４３は、基部４２からリム４７まで延在して、形状の角度を急に変化させることなく、湾曲面を画定してよい。例えば、フレア部４５から円錐台形部４４（又は別の形状、例えば円筒状の区域）までの任意の移行部は、例えば、図１に示されるように位置４６において、平滑であるように構成され得る。
本開示によると、カプセル１は、任意に設けられたリム４７を除いて、フランジを有さなくてよい。換言すれば、側壁４３は、側壁４３から実質的に垂直に延在する、欧州特許第１７００５４８号の実施例に教示されるフランジを含まなくてよい。
蓋４１は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウムを含有する積層体から形成されてよい。蓋４１は、位置５８において、使用中の、側壁４３における封入部材２の先端縁部２３の接触点よりも半径方向内側かつその上で、側壁４３に対して密封されてよい。例えば、蓋４１は、側壁４３の遠位端からリム４７の高さの２倍離れた距離に位置付けられてよい。例示の実施例では、リム４７は、１．３５ｍｍの高さを有してよい。したがって、蓋４１は、側壁４３の遠位端よりも２．７ｍｍ上に位置してよい（この場合、リム４７の最下端部に相当する）。これは、密封部の液密性への有害な影響を有し得る、封入部材２によるカプセル１の圧迫が生じないようにするのに役立ち、先端縁部２３とカプセルホルダ２０との間に飲料成分を挟み込むようにする。これを実現するために、蓋４１は、従来技術のように側壁に対して実質的に垂直に延在するフランジに対してではなく、側壁４３のフレア部４５に対して密封されていてよい。
側壁４３は、蓋４１が側壁４３に対して密封される位置５８を超えて延在する遠位部５９を備えてよい。遠位部５９は、リム４７が存在する場合には、リム４７の折り返し部分４８を含んでよい。
飲料調製システムの使用中、封入部材２は、まず開放位置へと移動され、カプセル１がカプセルホルダ２０と封入部材２との間の位置に挿入される。飲料調製マシンの設計に応じて、カプセル１は、重力によって、又は手動配置によって、又はこれらの組み合わせによって挿入されてよい。加えて、初期挿入により、カプセル１は、封入部材２の以降の移動によって、それと共にカプセル１がカプセルホルダ２０との係合へと導かれるように、封入部材２に近接して配置される。あるいは、初期挿入により、カプセル１は、封入部材２の閉鎖中にカプセル１が実質的に固定されるように、カプセルホルダ２０に近接して配置される。
次いで、封入部材２は、封入部材２がカプセル１と密封係合するように、閉鎖される。この工程中、カプセル１の基部４２は、封入部材２の穿孔要素によって穿孔されてよい。
次いで、加圧水媒体がカプセル１に流入して、飲料成分との相互作用から飲料を製造する。この工程中、飲料成分チャンバ５０の内部加圧により蓋４１がカプセルホルダ２０のリリーフ要素２１に押し付けられて外向きに変形し、少なくとも部分的に蓋４１を破断させ、飲料用カプセル１からの出口路を開く。
次いで、消費するために飲料が注出される。
図４及び５に示されるように、カプセルホルダ２０に対する封入部材２の閉鎖工程中には、カプセル１の側壁４３は封入部材２と接触し、それによって側壁４３を座屈させて、封入部材２にまたがる谷部５１を形成する。谷部５１は、封入部材２と側壁４３との間に、少なくとも１つの密封界面を形成する。
環状要素２２の先端縁部２３とカプセル１との間の接触点は、側壁４３のフレア部上にある。重要なことに、接触点は、側壁４３がカプセルホルダ２０に押し付けられて挟まれる前に、側壁４３が、谷部５１を形成できるように十分にカプセルホルダ２０に向かって下方に変形する空間が存在するように、カプセルホルダ２０から軸方向に離間した側壁４３上の位置にある。側壁４３の座屈及び誘導運動によって、側壁４３は塑性変形を受ける。具体的には、側壁４３が下方に変形するに従って、側壁４３は、封入部材２の先端縁部２３を横切って塑性延伸されてよく、側壁４３の材料が先端縁部２３の溝に密着して適合するように促される。したがって、谷部５１は、封入部材２の先端縁部２３と密封界面を形成してよい。
谷部５１の形成により、封入部材２が閉鎖位置に達したときに、その外に位置する隆起部５２も形成されてよい。図６に最も明確に示されるように、隆起部５２は、環状要素２２の外側表面２４に隣接する内壁５４と、封入部材２の反対方向に面する外壁５５と、を有する環状機構を備えてよい。隆起部５２の頂点５３は、カプセル１の基部４２へと後方に向かっている。
変形中の隆起部５２の材料の圧縮により、頂点５３及び／又は隆起部５２の内壁５４は外側表面２４に向かって内側に押し付けられて、封入部材２と密封界面を形成してよい。
更に、谷部５１の形成により、側壁４３が封入部材２の内面２５にかける外向きの圧力によって、更なる密封界面も形成してよい。
カプセル１が、上記のようにポリマー層を有する積層材料から形成される側壁４３を備える場合、封入部材２を閉鎖すると、上記の任意の密封界面の形成時に、積層材料の少なくともポリマー層を圧縮させる。ポリマー層の圧縮により、側壁４３が先端縁部２３の形状に変形しやすくなってよい。具体的には、ポリマー層は、先端縁部２３における溝の存在により生じる任意の間隙を埋めやすくしてよい。好ましくは、ポリマー層は外向きであって、先端縁部２３と直接接触する。加えて、使用中に温水が入れ物３を通過すると、ポリマー層の材料を若干軟化させるように作用してよい。かかる軟化は、封入部材２の圧縮荷重下で側壁４３の更なる変形を引き起こしてよい。この効果は、そこを流れる温水が漏れる任意の間隙を密閉する傾向にあることによって、封入部材２とカプセル１との間の液体シールの補強に役立ってよい。
谷部５１の形成はまた、カプセル１の長手方向高さを挿入前の高さに対して減少させてよい。
図７〜１０は、本開示によるカプセル１の更なる変形例を示している。第１の実施形態及びこれらの変形例の対応する特徴部は、対応する参照符号で示されている。第１及びこれらの変形例の特徴部は、所望に応じて置き換えてよい。
挿入前には、側壁４３には、確実に座屈させ、谷部５１を形成するために、予め選択された区域が設けられている。予め選択された区域は、側壁の円周線又は帯であってよい。予め選択された区域は、予め選択された区域内の（又はそこに隣接する）側壁４３の剛性、強度、延性、又は他の好適な材料特性を変更することによって構成又は処理されて、封入部材２の閉鎖中に側壁の確実な変形を促進してよい。側壁４３の剛性、強度、延性、又は他の材料特性は、側壁の材料の加工硬化、局部的な厚化、筋付け、折り目付け、又は薄化のうちの１つ以上によって変更されてよい。
例えば、図７に示すように、加工硬化された円周帯４９が側壁４３の周りに形成されてよい。加工硬化は、側壁材料の筋付け及び筋伸ばしによって、又は他の好適な手段によって行われてよい。
加工硬化による帯の代わりとしては、厚さの増した領域、ないしは別の方法で、図９に示されるように、材料４９’の薄化部分が設けられた側壁４３、側壁４３にスコア線が設けられた側壁４３、又は延伸の前後のいずれかに熱処理を受ける側壁の区域が挙げられる。
封入部材２の閉鎖中、加工硬化帯４９は、側壁４３の隣接する区域よりも座屈耐性が高い。したがって、図８に示されるように、隆起部６３の頂点６７は、加工硬化帯４９と側壁４３の隣接部分との界面に確実に形成される。側壁４３の局部的な厚化部分が設けられる場合には、同様の作用が生じる。反対に、例えば、薄化部分４９’又は折り目付けによって局部的に側壁４３が弱体化された場合、この位置で座屈が促進される。したがって隆起部の頂点６７は、図１０に示されるように、薄化部分４９’内／スコア線において確実に形成される。

Claims (54)

  1. 飲料成分を含むカプセルと、
    飲料調製マシンと、を備える飲料製造システムであって、
    前記カプセルが、カップ形状の本体と、蓋と、を備え、前記カップ形状の本体が、基部と、側壁とを有し、前記蓋は、前記カップ形状の本体に対して密封されており、
    前記カプセルが、
    前記飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、前記飲料調製マシンに挿入して、加圧液体が前記カプセルを通過できるように設計されており、
    前記飲料調製マシンが、封入部材を有し、前記封入部材が、前記飲料調製マシンへの前記カプセルの挿入を可能にする開放位置と、前記封入部材が前記カプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されており、
    前記側壁が、前記封入部材が前記閉鎖位置へと移動すると、前記封入部材と接触して前記側壁を座屈させて、前記封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
    前記谷部が前記封入部材と前記側壁との間に少なくとも１つの密封界面を形成するように前記側壁が構成される、飲料製造システム。
  2. 前記谷部が、前記封入部材の先端縁部と密封界面を形成する、請求項１に記載の飲料製造システム。
  3. 前記側壁は、前記封入部材の閉鎖中に前記側壁が前記封入部材の前記先端縁部を横切って塑性延伸されるように構成される、請求項２に記載の飲料製造システム。
  4. 前記谷部が、前記飲料調製マシン側のカプセルホルダに押し付けられて挟まれるように構成される、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  5. 前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受けるように構成される、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  6. 前記側壁が、前記側壁の座屈に続いて、前記側壁が前記封入部材外に位置する隆起部を画定するように構成される、
    請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  7. 前記隆起部が、前記封入部材の外側表面に向かって内側に押し付けられて、前記封入部材の前記外側表面と密封界面を形成するように構成される、
    請求項６に記載の飲料製造システム。
  8. 挿入前には、前記側壁がフレア形状を有する、
    請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  9. 挿入前には、前記側壁の少なくとも一部が凹状に湾曲している、
    請求項１〜８のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  10. 前記カプセルが、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムを備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  11. 前記リムが前記カップ形状の本体と一体に形成される、請求項１０に記載の飲料製造システム。
  12. 前記リムが前記側壁の折り返し部分によって形成される、
    請求項１０又は請求項１１に記載の飲料製造システム。
  13. 挿入前には、前記カプセルが、任意に設けられたリムを除いて、フランジを有さない、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  14. 挿入前には、前記側壁が、前記基部から、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムまで延在して、形状の角度を急に変化させることなく、湾曲面を画定する、
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  15. 挿入前には、前記側壁が、
    前記側壁の確実な変形を促進するように構成されているか、処理されている、予め選択された区域を備える、
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  16. 挿入前には、前記側壁が、前記基部に近接した円錐台形部と、前記基部に対して遠位のフレア部と、を備える、
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  17. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離を延在する、請求項１６に記載の飲料製造システム。
  18. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの５０〜７０％の距離を延在する、請求項１６又は請求項１７に記載の飲料製造システム。
  19. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの約６０％の距離を延在する、
    請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  20. 前記蓋が、使用中の、前記側壁における前記封入部材の先端縁部の接触点よりも半径方向内側の位置において前記側壁に対して密封される、
    請求項１〜１９のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  21. 前記側壁が、前記蓋が前記側壁に対して密封される位置を超えて延在する遠位部を備える、
    請求項２０に記載の飲料製造システム。
  22. 前記側壁の前記遠位部が、前記カプセルの折り返し縁部を形成する、
    請求項２１に記載の飲料製造システム。
  23. 前記封入部材の先端縁部が複数の溝又は刻み目を備え、
    前記側壁が、前記側壁の塑性変形によって前記側壁を前記溝又は前記刻み目に適合させて有効な密封部をもたらすように構成される、
    請求項１〜２２のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  24. 前記カップ形状の本体が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  25. 前記蓋が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、
    請求項１〜２４のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  26. 前記カップ形状の本体が、
    ８０〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有する、
    請求項１〜２５のいずれか一項に記載の飲料製造システム。
  27. カップ形状の本体と、蓋と、を備える飲料を調製するためのカプセルであって、
    前記カップ形状の本体が、基部と、側壁とを有し、前記蓋は、前記カップ形状の本体に対して密封されており、
    前記カプセルが、飲料成分との相互作用から飲料を製造するために、飲料調製マシンに挿入して、加圧液体が前記カプセルを通過できるように設計されており、
    前記飲料調製マシンが、封入部材を有する種類のものであり、前記封入部材が、前記飲料調製マシンへの前記カプセルの挿入を可能にする開放位置と、前記封入部材が前記カプセルと密封係合する閉鎖位置との間を選択的に可動であるように構成されており、
    前記側壁が、前記封入部材が前記閉鎖位置へと移動すると、前記封入部材と接触して前記側壁を座屈させて、前記封入部材にまたがる谷部を形成する寸法であり、
    前記谷部が前記封入部材と前記側壁との間に少なくとも１つの密封界面を形成するように前記側壁が構成される、カプセル。
  28. 前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受けるように構成される、
    請求項２７に記載のカプセル。
  29. 前記側壁がフレア形状を有する、請求項２７又は請求項２８に記載のカプセル。
  30. 前記側壁の少なくとも一部が凹状に湾曲している、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のカプセル。
  31. 前記カプセルが、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムを備える、
    請求項２７〜３０のいずれか一項に記載のカプセル。
  32. 前記リムが前記カップ形状の本体と一体に形成される、請求項３１に記載のカプセル。
  33. 前記リムが前記側壁の折り返し部分によって形成される、請求項３１又は請求項３２に記載のカプセル。
  34. 前記側壁が、前記基部から、前記基部から離れた前記カップ形状の本体の一端に形成されたリムまで延在して、形状の角度を急に変化させることなく、湾曲面を画定する、
    請求項２７〜３３のいずれか一項に記載のカプセル。
  35. 前記側壁が、
    前記側壁の確実な変形を促進するように構成されているか、処理されている、予め選択された区域を備える、
    請求項２７〜３３のいずれか一項に記載のカプセル。
  36. 前記カプセルが、任意に設けられたリムを除いて、フランジを有さない、
    請求項２７〜３５のいずれか一項に記載のカプセル。
  37. 前記側壁が、前記基部に近接した円錐台形部と、前記基部に対して遠位のフレア部と、を備える、
    請求項２７〜３６のいずれか一項に記載のカプセル。
  38. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの４０〜８０％の距離を延在する、請求項３７に記載のカプセル。
  39. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの５０〜７０％の距離を延在する、請求項３７又は請求項３８に記載のカプセル。
  40. 前記フレア部が、前記カプセルの長手方向高さの約６０％の距離を延在する、
    請求項３７〜３９のいずれか一項に記載のカプセル。
  41. 前記蓋が、使用中の、前記側壁における前記封入部材の先端縁部の接触点よりも半径方向内側の位置において前記側壁に対して密封される、
    請求項２７〜３９のいずれか一項に記載のカプセル。
  42. 前記側壁が、前記蓋が前記側壁に対して密封される位置を超えて延在する遠位部を備える、
    請求項４１に記載のカプセル。
  43. 前記側壁の前記遠位部が、前記カプセルの折り返し縁部を形成する、請求項４２に記載のカプセル。
  44. 前記カップ形状の本体が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、請求項２７〜４３のいずれか一項に記載のカプセル。
  45. 前記蓋が、アルミニウム、アルミニウム合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金から形成された少なくとも１つの層を含む積層体から形成される、
    請求項２７〜４４のいずれか一項に記載のカプセル。
  46. 前記カップ形状の本体が、
    ８０〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有する、
    請求項２７〜４５のいずれか一項に記載のカプセル。
  47. 飲料を調製するための方法であって、
    −請求項２７〜４６のいずれか一項に記載のカプセルを準備する工程と、
    −封入部材を有する飲料調製マシンを準備する工程と、
    −前記封入部材を開放位置に移動する工程と、
    −前記カプセルを前記飲料調製マシンに挿入する工程と、
    −前記封入部材が前記カプセルと密封係合するように前記封入部材を閉鎖する工程と、
    −加圧液体に前記カプセルを通過させて、前記飲料成分との相互作用から飲料を製造する工程と、
    −消費するために前記飲料を注出する工程と、を含み、
    前記封入部材を閉鎖すると、前記カプセルの前記側壁が前記封入部材と接触し、それによって前記側壁を座屈させて、前記封入部材にまたがる谷部を形成し、
    前記谷部が、前記封入部材と前記側壁との間に、少なくとも１つの密封界面を形成する、方法。
  48. 前記側壁が、前記座屈中に塑性変形を受ける、請求項４７に記載の方法。
  49. 前記谷部が、前記封入部材の先端縁部と密封界面を形成する、請求項４７又は請求項４８に記載の方法。
  50. 前記側壁が、前記封入部材の前記先端縁部を横切って塑性延伸される、請求項４９に記載の方法。
  51. 前記谷部が、前記飲料調製マシン側のカプセルホルダに押し付けられて挟まれる、
    請求項４９又は請求項５０に記載の方法。
  52. 前記側壁の座屈により、前記封入部材外に位置する隆起部が形成される、
    請求項４７〜５１のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記隆起部が、前記封入部材の外側表面に向かって内側に押し付けられて、前記封入部材の前記外側表面と密封界面を形成する、
    請求項５２に記載の方法。
  54. 前記封入部材の先端縁部が複数の溝又は刻み目を備え、前記側壁が塑性変形されて、前記側壁を前記溝又は前記刻み目に適合させて有効な密封部をもたらす、
    請求項４７〜５３のいずれか一項に記載の方法。
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