JP6863611B2 - 浸出製品、特にコーヒーのためのカプセル - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の前提部で特定されるように、飲料の抽出のための機械で使用されることを意図した浸出製品（ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ、注入生成物）のためのカプセルに関する。

本発明は、これ以降、特にコーヒーカプセルを参照して図示されているが、全般に、任意の他の浸出製品を収容するカプセルに適用可能であることを意図している。

上記で特定される種類のカプセルは、例えば、国際出願第２０１４／０３７３３９号（特許文献１）で知られている。この既知のカプセルは、その部分を通って加圧された温水がカプセル内部に導入される相対的に大きな基部すなわち蓋、および、その部分を通って飲料をカプセル外部に流出させて、当該飲料を例えばコーヒーカップといった容器に収集する排出用開口部を有する相対的に小さな基部すなわち底壁を備えた、全体的に円錐台状のカップ型本体（ｃｕｐ−ｓｈａｐｅｄ ｂｏｄｙ）を備える。カップ型本体の内部には、コーヒーを収容するように適合された区画が提供されており、この区画は、横方向がカップ型本体で規定され、下部が不浸透性の保持壁で規定される。保持壁は、コーヒーを収容する区画の下部で、液密および気密状態で封止するように、カップ型本体に溶接された引き裂き可能な（ｔｅａｒａｂｌｅ、裂ける）アルミニウム膜を備える。保持壁はカプセルの底壁から間隔があけられており、これらの壁の間に穿孔板が配置され、当該穿孔板はカプセル内の圧力が上昇すると、アルミニウム膜に穴を開けるように適合されている。

コーヒー／水の浸出液を得るために、カプセルがコーヒーメーカーの濾過チャンバに挿入され、一定量の加圧された温水が、蓋を通過してカプセルのカップ型本体内部に注入され、それによってコーヒーと混合される。加圧された温水の流入がコーヒーを収容する区画内の圧力を上昇させ、結果として保持壁を穿孔板の方向に変形させる。この変形の結果、保持壁のアルミニウム膜が引き裂かれるまで、例えば複数の先端部（ｐｏｉｎｔｓ）のような穿孔要素に接触した状態となる。代替的には、保持壁のアルミニウム膜が穿孔板の穿孔要素に接触する前に、単純に、上昇した圧力によって引き裂かれても良い。この時点で、飲料が、アルミニウム膜が引き裂かれた結果として、アルミニウム膜で作られた経路を通って区画から流出し、最後にカップ型本体の底壁に提供された排出用開口部を通って、カプセルから流出することができる。

国際公開第２０１４／０３７３３９号

上記の開示された従来技術と比較して、改良されたカプセルを提供することが本発明の目的である。特に、保持壁に穴を開ける穿孔板が不要なカプセルを提供することが本発明の目的である。

この目的および他の目的は、添付する独立請求項１の中で特定される特徴を有するカプセルによって完全に実現される。

本発明の有利な実施形態は従属請求項で規定されており、その発明の主題は、本説明の不可分かつ一体化される部分を形成すると理解されるべきである。

簡潔に言えば、浸出製品を収容する区画（以降、「材料区画」としても参照する）を下方に規定するとともに、その周辺端部でカップ型本体に強固に固定される不浸透性層を含む保持壁の下に、弾性的に変形可能でかつ穿孔された支持ディスクが配置されており、当該ディスクは初期の変形していない状態から開始して、カプセルの底壁に向かって湾曲するように構成されており、加圧された温水が導入されて区画内の圧力が上昇し、結果として不浸透性層が湾曲するというカプセルを提供するという着想に基づいている。支持ディスクは、重ね合わされた（ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ）不浸透性層に対向する穿孔要素を与えられない。好適には、初期の変形していない状態において、支持ディスクは保持壁と接触している。さらに、初期の変形していない状態において、支持ディスクは、その周辺端部のみがカプセルのカップ型本体の底壁上に載った状態で配置されているか、または、底壁から距離をあけて配置されている適切な支持面上に配置されている。カプセル内部に加圧された温水が導入された後、浸出製品を収容する区画内部の圧力が上昇し、保持壁はカプセルの底壁に向かって変形し、それにより支持ディスクもまた変形する。この段階で、支持ディスクは保持壁の変形を伴い、変形の結果として生じる増加した応力状態により、不浸透性層は、周辺端部の中心ではなく、周辺端部付近で引き裂かれる。これは、飲料の区画からのよりよい流出を与え、それによって製造される飲料の質を向上させる。さらに、不浸透性層の引き裂きは穿孔要素との相互作用なしに発生しており、むしろ、加圧された温水がカプセル内部に導入されたことに続いて、浸出製品を収容する区画内部の上昇する圧力を受けた変形の結果のみにより行われる。

不浸透性層は所定の材料でできており、および／または、所定の厚さを有し、材料および／または厚さは、材料区画内が所定の圧力に到達した時点で不浸透性層の引き裂きが確実におきるように選択される。不浸透性層は、例えばアルミニウムでできていてもよく、厚さは例えば０．０２ｍｍに等しくてもよい。代替的には、またはそれに加えて、保持壁の不浸透性層の引き裂きは、この層に少なくとも１つの特定の引き裂き点を備えることにより行われてもよい。

一つの実施形態によると、支持ディスクはその上面に、終端が貫通孔である少なくとも１つの迷路状の溝（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ ｇｒｏｏｖｅ）を有する。代替的には、支持ディスクは、支持ディスク自体の全体、または少なくともその一部分に分布する複数の貫通孔を有することができる。

カプセルは、さらに、濾過手段（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｍｅａｎｓ）を備える。濾過手段は、不浸透性層の上または下に、当該不浸透性層と接触するかまたは一定の距離をあけて配置することができる。この濾過手段は、例えば、不浸透性層と支持ディスクの間、または支持ディスクの下に、当該ディスクに接触して、または一定の距離を開けて配置することができる。

好適には、濾過手段は濾紙の層によって形成される。濾紙層は、例えば支持ディスクに固く結合された不浸透性層の下に配置されてもよく、または、例えばカプセルのカップ型本体によって形成された支持面に溶接された不浸透性層の上に配置されてもよい。

支持ディスクはプラスチック材料、または、例えば濾紙などの他の適した材料によって製造することができる。

一つの実施形態では、カプセルの蓋は不浸透性であり、例えばアルミ箔（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｆｏｉｌ）で形成されている。この場合、カプセルは、浸出製品を収容する区画の上部を規定する上部壁をさらに備えることができ、且つ当該上部壁は、蓋で上部区画を規定するように、蓋から間隔を開けていてもよい。この上部壁は複数の穴を有し、例えば、微細孔フィルムで形成される。コーヒーメーカーの針によって蓋に穴が開けられた後に、加圧された温水が針によって上部区画に導入され、ここから温水が上部壁に提供された穴を通過して、浸出製品を収容する区画に分配される。

本発明の一つの変形例によると、カプセルの蓋は浸透性であり、浸出製品を収容する区画は蓋によって直接閉鎖されている、すなわち、蓋と浸出製品を収容する区画の間には上部区画が提供しない。この場合、加圧された温水が、蓋に提供された穴を通って、浸出製品を収容する区画に直接注入される。この場合、蓋が透過性であるため、当然、カプセルに収容された浸出製品が空気と触れるのを防止するための対策が取られなければならない。本来知られている方法では、カプセルが、例えばアルミニウムのような不浸透性材料の包装に挿入されてもよい。

本発明の一つの実施形態では、カプセルのカップ型本体は、その下部領域に、排出用開口部に加えて、かかる区画内の圧力を外部圧力と等しく保つために、カプセルの下部区画、すなわち、保持壁と底壁の間に提供された区画を外部環境と連通させるように適合された横方向穴を有する。

以下の図面を参照して、限定的ではない単なる一例であることを前提として、本発明の更なる特徴および有利な点が以下の詳細な説明によってさらに明確となろう。

図１は本発明の１つの実施形態に従った、浸出製品のカプセルの等角図である。 図２は図１のカプセルの軸方向断面図である。 図３は図２の詳細部Ａの拡大図である。 図４は、本発明の更なる実施形態に従った、浸出製品のカプセルの下部領域の部分的詳細を示す軸方向断面図であり、初期の変形していない状態の保持壁を備えている。 図５は、本発明の更なる実施形態に従った、浸出製品のカプセルの下部領域の部分的詳細を示す軸方向断面図であり、カプセル内部での加圧された温水の導入、および、それに続くカプセル内部での圧力上昇の結果、変形した状態の保持壁を示している。 図６は、カプセルの更なる実施形態の正面分解図である。 図７は、図６のカプセルの支持ディスクの拡大図である。

最初に図１および図２を参照すると、本発明の実施形態に従った、例えばコーヒーなどの浸出製品用カプセルが、全般に１０で示されている。カプセル１０は、カップ型本体１２と、カップ型本体１２を上方で閉鎖する蓋１４とを備える。カップ型本体１２は、側壁１６および底壁１８を備える。底壁１８は、好適には中心位置に、飲料をカプセル外に流出させるための少なくとも１つの排出用開口部２０を有する。好適には、カップ型本体１２は全般に円錐台状であり、その底壁はより小さな基部で構成され、一方で、蓋はより大きな基部で構成される。

浸出製品（例えばコーヒー）は、中間区画、すなわち材料区画２２に収容される。中間区画すなわち材料区画２２は、横方向がカップ型本体１２の側壁１６によって囲まれ、上側が上部壁２４（ｔｏｐ ｗａｌｌ ２４）によって囲まれ、および下側が下部壁すなわち保持壁２６によって取り囲まれている。上部壁２４（ｕｐｐｅｒ ｗａｌｌ ２４）は提供されている必要はなく、その場合、材料区画２２は蓋１４によって直接上方で閉鎖されている。保持壁２６はカップ型本体１２の底壁１８と間隔があけられており、それにより底壁１８と保持壁２６によって下部区画２８を規定する。

ここに提案される実施形態において、蓋１４は、例えばアルミ箔で形成されているため、不浸透性である。ここで提供されるように、中間区画２２の上部壁２４は蓋１４から間隔があけられており、上部壁２４と蓋１４によって上部区画３０を規定する。さらに、上部壁２４は、例えば微細孔フィルムによって形成されているために複数の穴を有しており、それにより針が蓋１４を貫通した後、機械の針（ｎｅｅｄｌｅ）によって上部区画３０に導入される、中間区画２２内での加圧された温水の均一な分配を可能にする。

表示していない本発明の変形例によると、蓋は、例えば微細孔フィルムによって形成されていることにより、透過性である。この場合、蓋は材料区画の上部壁を直接形成し、それゆえに蓋と材料区画の間に上部区画が存在しない。よって、加圧された水が、蓋に提供された穴を通って、材料区画に直接注入される。この場合、蓋が透過性であるため、カプセル内に含まれる浸出製品が空気と触れることを防ぐための対策が当然ながら必要である。本来知られている方法では、カプセルが、例えば、アルミニウムのような不浸透性材料の包装内に配置されることができる。

図３も参照すると、保持壁２６は不浸透性層３２を含み、当該層３２は、カップ型本体１２の側壁１６、例えば肩部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）として機能する側壁１６の水平方向の平坦面１６ａ（図３）上に固く結合されており、それにより材料区画２２の下部を液密および気密状態で密閉する。不浸透性層３２は、加圧された温水の導入の時に、材料区画２２内での圧力の到達のみの結果として、カプセルの穿孔要素または同様の要素と相互作用することなく自律的に裂けるように構成されている。不浸透性層３２は、例えばアルミニウムで形成されており、例えば０．０２ｍｍに等しい厚さを備える。代替的には、不浸透性層３２は例えばプラスチック材料で形成することができる。不浸透性層３２の引き裂きを促進するために、および／または一または複数の所定の位置で引き裂きを発生させるために、一または複数の引き裂き点をこの層に提供することができる。

カプセル１０は、不浸透性層３２の下に配置された弾性変形可能な支持ディスク３４を更に備える。支持ディスク３４は例えば噛み合い式式連結器（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によって、カップ型本体１２に拘束される。特に支持ディスク３４は、図１から３の実施形態のようにカップ型本体１２の側壁１６によって形成され且つ底壁１８から距離をあけて配置されている適切な支持面上か、もしくは、底壁１８に直接配置されている適切な支持面上にある、周辺端部３４ａ（図３）でのみ配置されている。代替的には、支持ディスク３４はカップ型本体１２と一体的に形成されることができる。加圧された温水をカプセルに導入した結果、材料区画２２の内部圧力が、初期の変形していない状態（図２および３）から変形状態へと上昇するときに、支持ディスク３４は、不浸透性層３２が湾曲する結果、弾性的に下方向に、すなわち、底壁１８に向かって、湾曲するように構成されている。さらに、支持ディスク３４は、不浸透性層３２の引き裂きの結果、飲料が下部区画２８および排出用開口部２０に向かって、ディスク自体を通過することを可能にするように、穴が開けられている。これに関して、図２および３の実施形態では、支持ディスク３４は、支持ディスク自体の一部に分布する複数の穴３５を有しているが、代替的には、穴が支持ディスク全体に分布していてもよい。支持ディスク３４はまた、重ね合わされた不浸透性層３２に対向する穿孔要素を与えられていない。

加圧された温水がカプセル１０に導入されるとき、材料区画での上昇する圧力の結果、引き裂かれることなく不浸透性層３２と共に変形し、フィルタ手段（ｆｉｌｔｅｒ ｍｅａｎｓ）として機能することができるように、支持ディスク３４は、好適にはプラスチック材料で作られるが、例えば濾紙などの他の適した材料で作ることができる。

カプセル１０は、飲料が排出用開口部２０を通ってカプセルから流れ出す前に、飲料を濾過するように構成され、従って、不浸透性層３２が引き裂かれたことで、製品の粒子が飲料と一緒に保持壁２２を通過するのを防止するフィルタ要素３６を備える。フィルタ要素３６は、例えば濾紙の層によって形成される。図１から３に示される実施形態では、フィルタ要素３６は支持ディスク３４の上に、支持ディスク３４に固く結合された状態で配置される。

代替的には、フィルタ要素３６は、支持ディスク３４の下に（支持ディスクと接触して、または支持ディスクと一定の距離を保って）配置することができる。または不浸透性層３２の上に配置することができる。

好適には、カップ型本体１２は、その下部領域に、排出用開口部２０に加えて横方向穴３８（図２）を有し、横方向穴３８は、その区画内の圧力を外部圧力と等しく保ち、カプセルからの飲料の分配（ｄｉｓｐｅｎｓｅ）を改善するために、外部環境と連通するように構成されている。

先に述べた図面に従ったカプセルの部品および要素と同一または対応するカプセルの部品および要素には同一の符号が付されている図４および図５は、本発明に従ったカプセルの更なる実施形態を示している。この実施形態によると、支持ディスク３４は、その周辺端部３４ａで、カプセルの底壁１８上に載っている。さらに、好適にはアルミニウム膜で形成された不浸透性層３２が、支持ディスク３４の上面に接触して配置され、かつ、例えば溶接によって、カップ型本体１２の側壁１６の肩部１６ａに強固に固定されている。好適には濾紙層で形成されたフィルタ要素３６が、不浸透性層３２上に配置される。追加のフィルタ要素（図示せず）が不浸透性層３２の下に配置されてもよく、且つ、支持ディスク３４の上面に溶接されてもよい。図４は、加圧された温水がカプセル内に導入される前の、初期の変形していない状態における支持ディスク３４および保持壁２６を示す。一方、図５は、加圧された温水がカプセル内に導入された後の、変形状態の支持ディスク３４および保持壁２６を示している。図５に示されるように、カプセル内の圧力上昇で発生する、この層の変形による、不浸透性層３２の応力状態の結果として、不浸透性層３２は、支持ディスク３４の周辺端部３４ａに隣接した領域（Ｔで表示）で引き裂かれる。

カプセルの更なる実施形態が、最後に図６および７に示されており、この中で、図１から３のカプセルの部品および要素を同一または対応する部品および要素は、同じ参照番号が付されている。このカプセルの更なる実施形態は、支持ディスク３４がその上面に、それぞれの終端が穴４２である１または複数の迷路状の溝４０（例示では２つの溝）を有する点で、図１から３の実施形態とは実質的に異なる。迷路状の溝４０の存在により、材料区画２２から流出する浸出液は、カプセルから分配される前に摩擦の大きな影響を受けるが、これはある種の飲料には好ましい。それとは別に、図１から図３の実施形態を参照した先述の内容は、この更なる実施形態にも該当する。

上記のカプセル１０の動作は以下の通りである。

蓋１４を刺して穴を開けた後、機械の針によって加圧された温水がカプセル１０に導入される。このようにカプセル１０に導入された水は、材料区画２２の上部壁２４が存在する場合はそこを通過して材料区画２２に導入され、収容されている浸出製品と混合される材料区画の内部に進入する。加圧された水の導入による材料区画２２内の圧力上昇は、不浸透性層３２が引き裂かれる（ｔｅａｒ）まで、保持壁２６を下方向、すなわち、底壁１８（図５）に向かって湾曲させる原因となる。先に述べたとおり、支持ディスク３４が結果として不浸透性層２２の変形に従い、不浸透性層２２が支持ディスク３４とともに変形するという事実により、不浸透性層２２の引き裂きは、支持ディスク３４の中心領域ではなく、周辺端部３４ａに隣り合った領域Ｔで起きる。不浸透性層２２が引き裂かれたことにより、飲料が材料区画２２から下部区画２８の方向に流出することができ、ここから排出用開口部２２を通ってカプセル外部に流出することができる。不浸透性層３２の引き裂きは、材料区画２２内部の圧力上昇に伴って発生する変形による応力状態の増加のみの結果として、自律的な方法で行われる。不浸透性層３２の下に、かかる層と相互作用するように適合された穿孔要素を装備する必要がない。

不浸透性層２２の引き裂きが穿孔要素との相互作用なしにおきるという事実により、フィルタ要素３６は損傷を受けず、すなわち引き裂かれず、従って、浸出製品が極細挽きである場合でも、飲料の準備工程の継続時間全体において、その濾過動作を完全に実施することが可能であり、それにより得られる飲料の品質が顕著に向上する。

当然のことながら、本発明の原則は不変のままであり、実施形態および製造詳細は、添付の請求項で規定された本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく、単に非限定的例として説明および図示された内容に関連して大幅に変化する場合がある。

Claims (15)

1. カップ型本体（１２）と、前記カップ型本体（１２）を上部で閉鎖する蓋（１４）を備えている、浸出製品、特にコーヒーのカプセル（１０）であって、
   前記カップ型本体（１２）は、側壁（１６）と、浸出液を前記カプセル（１０）外に流出させるための少なくとも１つの排出用開口部（２０）を有する底壁（１８）と、前記浸出製品を収容する中間区画（２２）を下部で規定する保持壁（２６）とを備えており、前記保持壁（２６）が不浸透性層（３２）を含んでおり、前記不浸透性層（３２）は、その周辺端部で前記カップ型本体（１２）に強固に固定され、前記カプセル（１０）に加圧された温水を導入した後前記中間区画（２２）内の圧力が上昇した結果引き裂かれるように構成され、且つ底壁（１８）と共に下部区画（２８）を規定するように、前記底壁（１８）から間隔をあけるように構成されており、
   前記カプセル（１０）が、前記排出用開口部（２０）の上流で前記浸出液を濾過するように構成された濾過手段（３６）をさらに備えている、カプセル（１０）において、
   その周辺端部（３４ａ）が前記カプセル（１０）の前記底壁（１８）上に載った状態、または、前記カプセル（１０）の前記底壁（１８）から距離をあけた位置にある支持面上に配置された状態で前記不浸透性層（３２）の下に配置され、前記カプセル（１０）への加圧された温水の導入により前記材料区画（２２）内の圧力が上昇したとき、前記不浸透性層（３２）の変形の結果として発生する、前記カプセル（１０）の前記底壁（１８）方向の湾曲により、前記不浸透性層（３２）が引き裂けるまで変形するように構成されている、孔があけられており、弾性的に変形可能な、支持ディスク（３４）をさらに備えることを特徴とするカプセル（１０）。
2. 前記不浸透性層（３２）が、アルミニウムまたはプラスチック材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカプセル。
3. 前記不浸透性層（３２）が、少なくとも１つの引き裂き点で引き裂けるように、少なくとも１つの引き裂き点を有することを特徴とする請求項１または２に記載のカプセル。
4. 前記支持ディスク（３４）が、前記支持ディスク（３４）全体またはその一部分に分布する複数の穴（３５）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカプセル。
5. 前記支持ディスク（３４）が、その上面に、終端が穴（４２）である少なくとも１つの迷路状の溝（４０）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカプセル。
6. 前記濾過手段（３６）が、前記不浸透性層（３２）の上および／または下に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のカプセル。
7. 前記濾過手段（３６）が、前記不浸透性層（３２）と前記支持ディスク（３４）の間、または前記支持ディスク（３４）の下に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のカプセル。
8. 前記濾過手段（３６）が、前記支持ディスク（３４）に強固に接続されていることを特徴とする請求項６または７に記載のカプセル。
9. 前記濾過手段（３６）が、濾紙の層を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のカプセル。
10. 前記支持ディスク（３４）がプラスチック材料または濾紙で作られていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のカプセル。
11. 前記蓋（１４）が不浸透性であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のカプセル。
12. 前記中間区画（２２）の上部を規定する上部壁（２４）をさらに備えており、前記上部壁（２４）が複数の穴を有しており、前記上部壁（２４）が前記蓋（１４）と共に上部区画（３０）を規定するように前記蓋（１４）から間隔をあけられていることを特徴とする請求項１１に記載のカプセル。
13. 前記上部壁（２４）が微細孔フィルムで形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のカプセル。
14. 前記蓋（１４）が浸透性であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のカプセル。
15. 前記カップ型本体（１２）が、その下部領域に、前記少なくとも１つの排出用開口部（２０）に加えて、前記区画内の圧力を外部圧力と等しく保つための前記カプセルの前記下部区画（２８）を外部環境と連通させるように適合された横方向穴（３８）を有していることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のカプセル。

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