JP7058279B2 - 飲料調製用カプセル - Google Patents

Description

本発明は、水を通過させることによって飲料を作成することができる粉末化食品物質８を収容している飲料作成カプセルに関する。その食品物質は、可溶性又はローストした若しくは挽いたコーヒー豆のような、浸出液によって抽出できるタイプとすることができる。

とくに、本発明は、特許文献１～４（欧州特許第１４７２１５６号、同第１５００３５８号、同第１５７４４５２号、同第１８０８３８２号）に記載されたタイプのカプセルに関する。すなわち、適当な飲料作成マシンに使用するとき、下方のカップ内に直接飲料を分注できるカプセルである。そのカプセルは、底部に分注孔を設けたカップ状の格納本体を有する。格納本体は、頂部を閉鎖素子によって閉鎖され、粉末化食品物質と底部との間に位置決めされる少なくとも１つの下側フィルタ素子が存在する。このタイプのカプセルに関して、カプセルは、概して、カプセルを使用する前に酸素が粉末化食品物質に向う通過を阻止するように作製される。このことは、粉末化食品物質が劣化するのを防止する。さらに、カプセルを使用する瞬間に、飲料作成マシンは、水をカプセル内に注入するため上側閉鎖素子のみ穿刺する。多くの従来カプセルにおいて、飲料の流出フローは、カプセルがアルミニウムシートで作製した酸素バリアを備えており、カプセル内への水注入後に膨張して、この酸素バリアがカプセル内に存在する固定接触素子に接触して断裂するという事由によって達成される。とくに、下側フィルタ素子は、膨張すると即座にアルミニウムシートを断裂させることができる角錐状スパイクにより実際的に完全にカバーされている。

さらに、上述したように、これら従来技術のカプセルにおいては、飲料はカプセルから直接的にカップ内に分注される、すなわち、マシンのいかなる部分にも接触することなく、カップ内に分注される。この目的のために、射出成形されるカプセル収納本体は、外方に突出しかつ分注孔を取り囲むリングを有し、このリングが流出する飲料を案内して下方のカップに向けて正確に指向させるのを保証する一種の短管を生ずる。

欧州特許第１４７２１５６号明細書 欧州特許第１５００３５８号明細書 欧州特許第１５７４４５２号明細書 欧州特許第１８０８３８２号明細書

カプセルに注入される水は、高圧であり、アルミニウムシートが断裂した後、しぶきとなって飲料の不規則なフローを生ずることに留意されたい。この問題は、カップ内に直接分注するカプセルに関してはより大きな問題となり、これはすなわち、カプセル外部に飲料フローを調節するのに適した分注器（ディスペンサー）が存在しないからである。

さらに、飲料分注の終了時に、カプセルから多量の雫落ちがあり、これはすなわち、飲料作成ステップ中に吸収した水を粉末化食品物質が放出するからである。カップを取り外した後この雫落ちが下方表面を汚し、またユーザーは雫が落ちるカプセルを処分しなければならないから面倒である。

この背景において、本発明の基礎をなす主な技術的目的は、上述のカプセルを使用する同一タイプのマシンに使用できるが、従来カプセルに対して代替的なやり方で作製される飲料作成カプセルを得るにある。

本発明の技術的目的は、さらに、飲料の流出フローが整然としており、またほぼ加圧しぶきのないカプセルを得るにある。

本発明の第２の技術的目的は、分注終了時に雫落ちがほぼ無視できる又は存在しないカプセルを得るにある。

このように特定される技術的目的及び記載された目標は、特許請求の範囲に記載されるような飲料作成カプセルによってほぼ達成される。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に示す飲料作成カプセルの幾つかの好適な非限定的実施形態を参照する以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。

本発明の第１実施形態により作製した飲料作成カプセルの側面図であり、カプセルの側壁の一部はカプセル内部を示すよう部分的に切除している側面図である。 図１のカプセルおけるII-II線上の断面図であり、内部構造をよりよく示すため粉末化食品物質のない状態にした断面図である。 図１のカプセルにおける上側フィルタ素子を頂部から見た斜視図である。 図３の上側フィルタ素子を底部から見た斜視図である。 図３の上側フィルタ素子の断面図である。 図１のカプセルにおける下側フィルタ素子を頂部から見た斜視図である。 図６の下側フィルタ素子を底部から見た斜視図である。 図６の下側フィルタ素子の断面図である。 図１のカプセルにおける分注素子を頂部から見た斜視図である。 図９の分注素子を底部から見た斜視図である。 図９の分注素子の底面図である。 図９の分注素子おけるXII-XII線上の断面図である。 図９の分注素子おけるXIII-XIII線上の断面図である。 図１のカプセルにおけるフロー絞り素子の平面図である。 図１のカプセルにおける酸素不透過性バリア素子の平面図である。 図１５の酸素不透過性バリア素子におけるXVI-XVI線上の拡大断面図である。 図１４のフロー絞り素子における一部及び図１６の酸素不透過性バリア素子における一部を互いに重ね合わせた状態の拡大断面図である。 図１のカプセルにおける底部の簡略化した平面図であり、１４のフロー絞り素子及び図１４の酸素不透過性バリア素子を互いに重ね合わせた状態の平面図である。 本発明の第２実施形態により作製した飲料作成カプセルの側面図であり、カプセルの側壁の一部はカプセル内部を示すよう部分的に切除している側面図である。 図１９のカプセルおけるXX-XX線上の断面図であり、内部構造をよりよく示すため粉末化食品物質のない状態にした断面図である。 図１９のカプセルにおける分注素子を頂部から見た斜視図である。 図２１の分注素子を底部から見た斜視図である。 図２１の分注素子の底面図である。 図２１の分注素子におけるXXIV-XXIV線上の断面図である。 図２１の分注素子におけるXXV-XXV線上の断面図である。

上述の図面について言及すると、参照符号１は本発明により作製したカプセル全体を示す。

従来のカプセルと同様に、本発明によるカプセル１は、水（とくに、加圧熱水）を通過させることによって飲料を作成することができる粉末化食品物質８を収容している。粉末化食品物質８は可溶性タイプ、又は以下により詳細に説明するように多少加圧した浸出液によって抽出できるタイプとすることができる。いずれにせよ、若干の抽出圧力は常に必要である。

とくに、粉末化食品物質８は、ロースト豆挽きコーヒーパウダーである。このようにして得られる飲料はエスプレッソコーヒーである。

図面を簡潔にするため、粉末化食品物質８は図１及び１９にのみ示し、カプセル１の本体には内部を見せる窓スタイルの切除部を設けて示すとともに、粉末化食品物質８は他の添付図面には示さないことに留意されたい。粉末化食品物質８は、下側フィルタ素子（参照符号３）と上側フィルタ素子（参照符号４）との間、又は上側フィルタ素子が存在しない場合には、下側フィルタ素子３と閉鎖素子２９との間に格納される。

カプセル１は、先ず、カップ状であり、また管状側壁２１及び底部２２を識別できる格納本体２を備える。格納本体２は、格納チャンバ２０を内部に画定する。管状側壁２１は第１端縁２３及び第２端縁２４との間に延在する。底部２２は、第１端縁２３に連結し、また管状側壁２１の中心軸線２５に対して交差する方向（とくに、直交方向）に延在し、中心軸線２５はカプセル１の中心軸線でもある。底部２２は、さらに、とくに中心ゾーンに分注孔２６を有する。酸素バリアとして作用できる多層材料のシートのような閉鎖素子２９を、管状側壁２１の第２端縁２４に固着し、格納本体２並びに格納チャンバ２０の頂部を閉鎖する。閉鎖素子２９は、通常封止剤又は接着剤によって固着する。

図示の実施形態において、格納本体２の管状側壁２１及び底部２２は、一体ピースとして作製し、とくに、成形プラスチック材料又は熱成形多層フィルムのような酸素バリアとして作用できる材料で作製する。

図面に示す実施形態において、格納本体２の底部２２は、分注孔２６を包囲する内側環状ゾーン２２１、内側環状ゾーン２２１を包囲する中間環状ゾーン２２２、及び中間環状ゾーン２２２を包囲する外側環状ゾーン２２３を有する。３つのゾーンは段差を付けて配列し、内側環状ゾーン２２１は閉鎖素子２９から中間環状ゾーン２２２よりも遠くに離れ、中間環状ゾーン２２２は閉鎖素子２９から外側環状ゾーン２２３よりも遠くに離れて配列される。実際上、底部２２はカプセル１の頂部から離れる方向に突出する突出部分を有する。カプセル１の内側で、内側環状ゾーン２２１、中間環状ゾーン２２２及び外側環状ゾーン２２３は、それぞれ中心軸線２５に対して交差する方向に延在する休止表面を画定する。種々の休止表面は中心軸線２５に対して同心状である。

とくに、格納本体２は、酸素バリアにしてあるプラスチック材料を熱成形することによって作製し、分注孔２６は打ち抜き加工することができる。しかし、概して、格納本体２は、任意な材料及び任意な方法、例えば、射出成形によって作製することができる。

とくに、下側フィルタ素子であるフィルタ素子３は、格納チャンバ２０に備え付け、また粉末化食品物質８と底部２２との間に位置決めする。下側フィルタ素子３は、例えば、複数個の貫通孔３１を設けた剛性又は半剛性のプラスチック素子とする。図面は、例示バージョンである下側フィルタ素子３を示し、半径方向補強リブ３３及び粉末化食品物質８に向って突出する中心膨出部３５の双方を有する。この実施例において、半径方向リブ３３は、下側フィルタ素子３の底部２２に対面する側の面及びそれとは反対側の粉末化食品物質８に対面する面の双方に設ける。

下側フィルタ素子３は、外側環状ゾーン２２３の内面に休止し、また管状側壁２１に作製された整形窪み２７によって所定位置に保持される。下側フィルタ素子３は、例えば、スナップ動作でカプセル１内に挿入される。

図示の特定の実施形態において、カプセル１は、さらに、閉鎖素子２９と粉末化食品物質８との間に位置決めされる上側フィルタ素子４を備える。上側フィルタ素子４は、さらに、剛性又は半剛性のプラスチック素子とし、複数個の孔４１及びリブ４３を設けることができる。他の実施形態も可能である。

本発明によるカプセル１は、下側フィルタ素子３と底部２２との間に位置決めされる分注素子５を備える。とくに、分注素子５は中間環状ゾーン２２２及び内側環状ゾーン２２１の内面に休止する。基本的に、分注素子５は、飲料が直接分注孔２６に達するのを防止することによって、使用にあたり分注孔２６に向って流れる飲料の曲折経路を創出することを意図するフローダイバータ（転向器）である。分注素子５は、例えば、カプセル１の底部２２に連結される成形プラスチック材料で作製される。

分注素子５の第１実施形態を図９～１３に詳細に示すとともに、第２実施形態を図２１～２５に示す。
分注素子５は、下側フィルタ素子３に対面する、すなわち、カプセル１の頂部に対面する第１面５１（上面）と、格納本体２の底部２２に対面する第２面５２（下面）を有する。分注素子５は、さらに、第１面５１及び第２面５２を互いに結合する周面５３又は環状面を有する。

第１面５１において、分注素子５は、中心領域（基本的にカプセル１の中心軸線２５）におけるチャンバ又は窪み５５１と、環状領域における１つ又はそれ以上のチャンバ又は窪み５５２と、これらチャンバ又は窪み５５１、５５２を互いにまた周面５３に連通させる複数個のチャンネル５５３とを有する。

具体的には、使用中には、飲料は第１面５１に受容され、この第１面５１においてチャンネル５５３に沿って流動することによってチャンバ５５１、５５２のうち一方から他方に通過し、最終的に周面５３に達し、この周面５３から飲料は第２面５２に通過する。

とくに、中心チャンバ又は窪み５５１は分注すべき飲料を収集することを意図したピットであり、このピットから飲料は環状チャンバ又は窪み５５２に通過する。そのことは、飲料フローを緩慢にさせ、供出口でのしぶきを減少させるのに役立つ通路断面が変化する伸張した経路を創出するのに有用である。

図示のように、中心チャンバ又は窪み５５１は、１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み５５２よりも深くかつ容量が多い。例えば、図は、中心チャンバ５５１が分注素子５のほぼ全高に達するほどの深さを有することを示す。そのことは、そうすることによって中心チャンバ５５１がその上方の下側フィルタ素子３から流れ落ちる流体の流速を不規則的に減速できる貯留チャンバとして作用できるため、有用である。

図９～１３の実施形態において２つ存在する環状チャンバ又は窪み５５２は、例えば同心状の溝である。内側の第１同心状溝５５２は、中心チャンバ５５１からの飲料を受容することを意図し、他の同心状溝５５２それぞれは、対応するそれより内側の、すなわち、第１面５１の中心領域により近い同心状溝からの飲料を受容することを意図する。

基本的に、使用中各環状チャンバ５５２は、中心チャンバ５５１からの、又は同心状環状チャンバ５５２の配列順序の位置に基づいて先行環状チャンバ５５２からの飲料を受容する。最も外側の環状チャンバ５５２に達した後、飲料は周面５３に進行する。

飲料は、とくに、ほぼ半径方向に延在する、すなわち、ほほ半径方向チャンネルであるチャンネル５５３に沿って移行することによって一方のチャンバ５５１、５５２から他方のチャンバに通過する。

実際的には、第１面５１における飲料フローは、中心から周縁に向って曲折転向しながら流れ、この曲折転向は環状チャンバ５５２及びチャンネル５５３における通路に起因する。

とくに、環状チャンバ又は窪み５５２は、チャンバ又は窪みを互いに分割する環状分割壁５７１によって区切られる。各環状チャンバ又は窪み５５２は、より外側の環状分割壁５７１によって、及びより内側の環状分割壁５７１によって区切られる。基本的に、環状分割壁５７１は、互いに同心状であるリング状壁である。チャンネル５５３は、環状分割壁５７１に、とくに、環状分割壁５７１の頂面に作製され、環状分割壁５７１の周方向に分布される。さらに、チャンネル５５３は、そのチャンネル５５３に連通するチャンバ又は窪み５５１、５５２の深さよりも浅い深さである。小さくかつ多数のチャンネル５５３は、飲料フローの圧力低下を増大させ、またしぶきを発生させる圧力ピークを減衰させるのに有用である。

第２面５２において、分注素子５は、環状領域において１つ又はそれ以上のチャンバ又は窪み５６２と、これら１つ又はそれ以上のチャンバ又は窪み５６２を周面５３及び分注孔２６に連通させる複数個のチャンネル５６３とを有する。

図９～１３の実施形態では１つのみである環状チャンバ又は窪み５６２は、例えば、同心状溝である。

最も外側である第１同心状溝５６２は、周面５３からの飲料を受容することを意図する。任意な他の同心状溝５６２の各個は、より外側のすなわち、周面５３及び第２面５２の周縁に近い対応の同心状溝５６２からの飲料を受容することを意図する。

基本的に、使用中、各環状チャンバ５６２は、同心状環状チャンバ５６２の配列順序の位置に基づいて先行の環状チャンバ５６２（あるとするならば）からの飲料を受容する。分注孔２６が配置される第２面５２の中心領域に達した後、飲料はカプセル１から流出する。

飲料は、とくに、ほぼ半径方向に延在するチャンネル５６３に沿って移行することによって一方のチャンバから他方のチャンバに通過する。
実際的には、第２面５２における飲料フローは、周縁から中心に向って曲折転向しながら流れ、この曲折転向は環状チャンバ５６２及びチャンネル５６３における通路に起因する。

第１面５１につき説明したのと同様に、第２面５２に関しても、環状チャンバ又は窪み５６２は、チャンバ又は窪みを互いに分割する環状分割壁５７２によって区切られる。チャンネル５６３は、環状分割壁５７２に、とくに、環状分割壁５７２の底面に作製され、環状分割壁５７２の周方向に分布され、またそのチャンネル５６３によって連通するチャンバ又は窪みの深さよりも浅い深さである。第２面５２に関しても、小さくかつ多数のチャンネル５６３は、飲料フローの圧力低下を増大させ、またしぶきを発生させる圧力ピークを減衰させるのに有用である。

カプセル１の出口に向けて飲料フローを指向させるのをより容易にするため、分注素子５は、第２面５２、とくに、その中心に案内突起５８を有する。この案内突起５８は分注孔２６の中心位置に収容され、実際的には、第２面５２から下方に突出して分注孔２６に突入し、流出する飲料を転向かつ案内するペグ又はそれに類似するものである。

とくに、分注素子５は、周面５３において第１面５１及び第２面５２を互いに連通させるチャンネル５７３を有する。

図に示すように、分注素子５は、格納本体２の底部２２の突出部分に全体的に収容される。分注素子５の第１面５１は、外側環状ゾーン２２３とほぼ同一レベルであるとともに、分注素子５の第２面５２は中間環状ゾーン２２２及び内側環状ゾーン２２１上に休止する。

分注孔２６に達するためには、中心チャンバ又は窪み５５１にある飲料は、環状チャンバ５５２、５６２及びチャンネル５５３、５６３、５７３を通過する曲折経路に追従しなければならない。

留意すべきは、上述したように、多くのチャネル５５３、５６３、５７３が存在し、これらチャンネル５５３、５６３、５７３は、チャンバ５５１、５５２、５６２を互いに分割する分割壁の全周に沿って分布され、小さい通路断面を有し、互いに連通するチャンバ５５１、５５２、５６２の深さに比べるとそれ程深くないことである。換言すれば、分注素子５におけるチャンバ５５１、５５２、５６２及びチャンネル５５３、５６３、５７３のシーケンスは、飲料が分注孔２６に達し、またカプセル１から流出するために追従しなければならないある種迷路状の経路を形成する。

その曲折経路に起因して、分注素子５は飲料フローの勢いを弱めまた緩慢にする。そのことは、分注孔２６からしぶきを発生することなく規則的な分注を生ずるのに役立つ。

飲料の曲折経路は、分注素子５の第１面５１、周面５３及び第２面５２を含む。

カプセル１は、さらに、格納チャンバ２０内に備え付け、また下側フィルタ素子３と分注素子５との間に介在させた酸素不透過性バリアを備える。この酸素不透過性バリアは酸素密に格納本体２に固着し、使用中に断裂することを意図されている可撓性材料シート６である。カプセル１を使用する前に、粉末化食品物質８を格納する格納チャンバ２０の一部を酸素密に封止する。カプセル１の使用中に、閉鎖素子２９及び可撓性材料シート６を断裂させ、水を進入させ及び飲料を流出させることのそれぞれを可能にする。

この目的のために、可撓性材料シート６は、使用にあたり断裂し得る少なくとも１つの所期断裂ゾーン６０を有する。図示の特定実施形態においては、可撓性材料シート６は、とくに、シート６の中心領域における単一所期断裂ゾーン６０を有する。実際的には、単一所期断裂ゾーン６０はカプセル１の中心軸線２５に配置される。

図示の形態において、分注素子５の第１面５１は可撓性材料シート６に対面し、とくに、この可撓性材料シート６は分注素子５上に休止し、かつこの第１面５１に接触する。したがって、分注素子５の中心チャンバ５５１は可撓性材料シート６に対面しかつ所期断裂ゾーン６０を取り囲み、これにより分注素子５は、中心チャンバ又は窪み５５１で直接飲料フローを受容できるようになる。

図示の実施形態において、可撓性材料シート６は、プラスチック材料、好適には、ポリエチレン又はポリエステルで作製されたフィルムからなる少なくとも１つの第１層６１と、アルミニウムフィルムからなる第２層６２とを有し、これら層は互いに結合する。第１層６１は下側フィルタ素子３と第２層６２との間に介在し、この第２層６２は第１層６１と分注素子５との間に介在する。

所期断裂ゾーン６０において、第１層６１は、切れ込み６１５又は貫通開口を有し、また第２層６２から局所的に分断されており、第１層６１の下側フィルタ素子３に対面する側の側面における圧力が増加した後、第２層６２が所期断裂ゾーン６０で局所的に底部２２に向って破裂するまで膨張できるようになる。

換言すれば、カプセル１の使用中に、加圧された飲料は、プラスチック材料の第１層における切れ込み６１５に通過し、アルミニウムフィルムの第２層６２における第１層６１から分断されている領域に直接作用し、第２層６２を膨張させ、最終的に第２層６２は降伏かつ断裂し、これにより分注孔２６に向かう飲料の通路を開口させる。

とくに、所期断裂ゾーン６０は分注素子５の中心チャンバ５５１の上方にあり、またしたがって、中心チャンバ５５１自体が第２層６２を膨張させるための拡張空間を提供する。留意すべきは、可撓性材料シート６の破断は、２つの面間の圧力差に起因して第２層６２の破断強度を超えることにある。シート６及び分注素子５の断裂穿刺によるものではない。実際、可撓性材料シート６の断裂は、中心チャンバ５５１よりも相当小さく、その中心チャンバ５５１自体内に全体が包囲される寸法の領域に作用する。

図示の実施形態において、切れ込み６１５は十字形状であり、分断領域は円形形状である。他の形状も可能であることは勿論である。

可撓性材料シート６は、さらに、第１層６１と第２層との間に介在して互いに付着し合うことを確実にする接着剤層６３を有することができる。接着剤層６３は所期断裂ゾーン６０での分断を生ずる。可撓性材料シート６は、さらに、第２層６２の第１層６１に対面する側とは反対側の面に塗布したラッカー層６４と、また必要である場合、第２層６２に関連して上述したラッカー層６４と同一側に撚り合わせプラスチック繊維層６５とを有し、第２層６２が第１層６１と撚り合わせプラスチック繊維層６５との間に介在する状態となるようにする。とくに、撚り合わせプラスチック繊維層６５は、織成又は不織のポリエステルからなるものとする。

好適な実施形態において、種々の層の厚さは、以下の通り、すなわち、
・第１層６１：１０μm±４μm、
・接着剤層６３：４μm±２μm、
・第２層６２：７μm±３μm、
・ラッカー層６４：４μm±２μm、
・織成又は不織ポリエステル層：１１μm±３μm
とする。

例えば、アルミニウム層（第２層６２）の厚さは、可撓性材料シート６の２つの面間における少なくとも所期断裂ゾーン６０で圧力差が少なくとも０.２ＭＰａ（２バール）に等しいとき、第２層６２が自律的に断裂するよう選択する。特別な技術的要件に基づいて、アルミニウム層６２は、勿論、０.２ＭＰａ（２バール）未満の圧力で断裂するような厚さを選択することができる。

上述した種々の層の厚さは例示的なものであり、また特別な技術的要件に基づいて変更することができる。とくに、厚さは上述したよりも幅広い範囲にあり得る。例えば、アルミニウムの第２層６２は６μm～３０μmの間とすることができる。

切れ込み６１５はレーザービームで作製することができ、またとくに、第１層６１及び第２層６２がすでに結合されているときに作製することができる。実際、適当な強度のレーザービームを用いて、ポリエチレンをカットするが、レーザービームを反射するアルミニウムはカットしないようにすることができる。例えば、切れ込み６１５はほぼ数ミリメートル、好適には、１～１０ｍｍとすることができるとともに、切れ込み６１５の幅は約０.５～１ｍｍ、必要であれば、約０.５～２ｍｍとすることができる。

可撓性材料シート６の代案的実施形態において、第１層６１及び第２層６２を所期断裂ゾーン６０においても互いに接着し、すなわち、そのゾーンにおいて局所的に分断しない。さらに、切れ込み６１５はこの代案的実施形態においても存在し、可撓性材料シート６の局所的脆弱部を構成し、加圧飲料がアルミニウムフィルムの第２層６２に直接作用してその切れ込み６１５を破断させることができるようにする。

図示の特別な実施形態において、カプセル１は、さらに、下側フィルタ素子３と分注素子５との間に介在する位置で格納チャンバ２０内に備え付けたフロー絞り素子７を備える。フロー絞り素子７は、管状側壁２１の中心軸線２５に交差する方向に延在し、格納チャンバ２０内での飲料の通路断面を塞ぐ。実際上、フロー絞り素子７は、中心軸線２５に直交するよう位置決めし、また格納チャンバ２０の全体断面にわたり延在するディスクである。

フロー絞り素子７は少なくとも１つの貫通開口７１を有し、使用にあたりこの貫通開口７１から飲料は分注素子５に向って流動する。換言すれば、フロー絞り素子７は、飲料フローを強制的に管状側壁２１の通路断面よりも相当小さい通路断面を有する少なくとも１つの貫通開口７１に通過させる。具体的には、フロー絞り素子７は例えば０.０３ｍｍ～３ｍｍの厚さを有する薄膜又は薄いプレートである。とくに、この薄膜又は薄いプレートは、単層材料（ポリエチレン、ポリシーン又は格納本体２の材料に封止できる他の材料のような）、多層材料（例えば、封止可能層、任意なプラスチック材料若しくはアルミニウムで作製した中間層、ポリエステル外側層を有する）又はポリエステル+ポリエステル+ポリプロピレン多層材料とすることができる。

したがって、具体的には、フロー絞り素子７はプラスチック材料で作製した可撓性シートである。

少なくとも１つの貫通開口７１は、とくに、材料を除去することなく薄膜に孔を作製する穿孔ニードルを用いて、薄膜又は薄いプレートに作製した孔又は切り込みである。ダイカットのような他の孔作製方法も勿論あり得る。

図示の実施形態において、貫通開口７１は、０.５ｍｍ～３ｍｍの間における直径、とくに、１.２ｍｍの直径の孔である。特別な実施形態において必要である場合、孔７１の直径は３ｍｍより大きいものとすることができる。

好適には、貫通開口７１は不変的に開いたままの孔とする。すなわち、フロー絞り素子７の材料は、フロー絞り素子７に機械的応力が加わるとき孔７１を閉鎖できる弾性返しを何ら持たないものとする。さらに、好適には、孔７１は、分注する前（すなわち、カプセル未使用状態）及び分注後（すなわち、カプセル使用後）において同一寸法を有する。換言すれば、フロー絞り素子７の材料はカプセル１の使用中に塑性変形しない。

具体的には、フロー絞り素子７は、とくに、フロー絞り素子７の中心領域にある単一貫通開口７１を有する。実際上、この単一貫通開口７１はカプセル１の中心軸線２５上に配置される。

代案的実施形態において、２つ又はそれ以上の貫通開口７１を設けることができるが、その数は限定されない。例えば、最大で１０個又は１２個設けることができる。好適には、貫通開口７１の総通路断面は、格納チャンバ２０の対応する通路断面の０.５%以下とする。

図示の実施形態において、フロー絞り素子７を形成する薄膜及び酸素不透過性バリアの可撓性材料シート６は一方を他方の上方に重ね合わせる。具体的には、フロー絞り素子７の少なくとも１つの貫通開口７１は、可撓性材料シート６の少なくとも１つの所期断裂ゾーン６０の位置にあるものとする。他のあり得る実施形態においては、貫通開口７１及び所期断裂ゾーン６０の位置は互いに対応しないものとする。

可撓性材料シート６及びフロー絞り素子７は、それぞれ格納本体２に固着する対応の周縁領域６８、７８を有する。図１８に示すように、可撓性材料シート６及びフロー絞り素子７は、平面図で見て円形形状を有するが、異なる直径を有する。それぞれの周縁領域６８、７８は底部２２（とくに、外側環状ゾーン２２３）に封止剤又は接着剤によって固着する。換言すれば、２つのシート６、７は互いにには固着しないが、その代わり、双方ともにカプセル１の底部に固着する。さらに、下側フィルタ素子３は外側環状ゾーン２２３の内面に休止するため、可撓性材料シート６及びフロー絞り素子７は、一方の側面における下側フィルタ素子３と他方の側面における分注素子５との間に包囲される。

特別な実施形態において、フロー絞り素子７は下側フィルタ素子３と酸素不透過性バリア６との間に介在させ、この酸素不透過性バリア６はフロー絞り素子７と底部２２との間に介在させる。換言すれば、フロー絞り素子７は粉末化食品物質８に対面し、また酸素不透過性バリア６は分注孔２６に対面する。

この形態は有用であり、これはすなわち、酸素不透過性バリア６が破断する前に、フロー絞り素子７が所期断裂ゾーン６０の膨張に干渉できないようにするからである。

逆の形態、すなわち、酸素不透過性バリア６を下側フィルタ素子３とフロー絞り素子７との間に介在させる形態も可能であるが、それほど有利ではない。単に１個の貫通開口７１及び単一所期断裂ゾーン６０が存在する上述の実施形態において、それらの位置は互いに対応し、またそれらが中心軸線２５上並びに分注素子５の中心チャンバ５５１に存在する。

図示の実施形態において、下側フィルタ素子３、フロー絞り素子７、酸素不透過性バリア６及び分注素子５は、それぞれ互いに別個の素子、すなわち、互いに個別のピースであり、必要であれば、またそれぞれの特定目的によりよく適した互いに異なる材料及び形状で作製することができる。

しかし、代案的実施形態において、フロー絞り素子７及び酸素不透過性バリア６は一体ピースに組み込むことができる。換言すれば、多層素子は、少なくとも１つの貫通開口７１を有する薄膜又は薄いプレート（例えば、フロー絞り素子７用に上述した材料で作製した可撓性シート）である第１層を有し、この第１層を酸素不透過性バリア用に上述したような可撓性材料シート６に結合したものとして、供給することができる。貫通開口７１を有する薄膜又は薄いプレートと、互いに結合した可撓性材料シート６とによって、このように形成されて得られた多層素子を、カプセル１の格納本体２に、とくに、底部２２の外側環状ゾーン２２３の内側に固着する。その多層素子において、貫通開口７１は、好適には所期断裂ゾーン６０に位置する。

図１９～２５はカプセル１の第２実施形態に関するものであり、この第２実施形態は、上述した第１実施形態とは、主に分注素子５の点で、またひいては底部２２におけるその着座部の点で異なる。とくに、図１９のカプセルにおいて、分注素子５及びその着座部は、図１に示すカプセルにおける対応部よりも大きい直径を有する。

図２１～２５に示すように、分注素子５は、第１面５１の同心状環状領域における４個のチャンバ又は窪み５５２と、第２面５２の同心状環状領域における３個のチャンバ又は窪み５６２を有する。第１実施形態の分注素子５と比べると、流出する飲料のフロー経路の曲折を増加させることができる。

本発明によるカプセル１の動作を以下に簡単に説明する。

カプセル１を飲料作成マシン（例えば、コーヒーメーカー）に挿入するとき、飲料作成マシンに属する適当な穿刺素子が閉鎖素子２９に穿刺し、閉鎖素子２９自体経由で加圧熱水を格納チャンバ２０内に注入する。供給される水を分配するのに供される上側フィルタ素子４（存在する場合）を通過した後、水は粉末化食品物質８に達してそれを潤し、これにより飲料作成プロセスを開始する、すなわち、粉末化食品物質８が可溶性である場合には粉末化食品物質８を溶解する、又は粉末化食品物質８が不溶性である場合には芳香物質８を抽出する。作成された飲料は下側フィルタ素子３に達し、また粉末化食品物質８が漏出するのを阻止するよう保持する機能を有するこの下側フィルタ素子３を通過して、フロー絞り素子７に達する。少なくとも１つの貫通開口７１を通過して飲料は、無欠の可撓性材料シート６に達し、また飲料はこの可撓性材料シート６によって停止する。カプセル１内部の圧力増加に続いて、飲料は可撓性材料シート６の第１層６１における少なくとも１つの切れ込み６１５に進行し、また少なくとも１つの所期断裂ゾーン６０における第２層６２に達する。

可撓性材料シート６の粉末化食品物質８に対面する側の面とそれとは反対側の面との間で徐々に生ずる圧力差が、とくに、分注素子５の中心チャンバ５５１において局所的に第２層６２を底部２２に向って膨張させ、最終的に第２層６２を所期断裂ゾーン６０で破断させる。

圧力差及び可撓性材料シートの固有機械的特性に基づいて、第２層６２で生ずる実際の破断は、第１層６１及び第２層６２が所期断裂ゾーン６０で互いに分断する領域の寸法より相当小さい寸法を有する。例えば、この破断は、切れ込み６１５の寸法に匹敵する又はそれより小さくもある寸法を有することができる。

第１層６１及び第２層６２を構成する材料の異なる機械的特性は、第２層６２が圧力上昇に続いて破断する一方で、第１層６１はほぼ損傷を受けない状態に留まることができることを意味する点に留意されたい。

そのポイントにおいて飲料はその流路を自由に流れ続け、分注素子５の中心チャンバ５５１に流入し、この中心チャンバ５５１から、第１面５１における、周面５３における、及び第２面５２における曲折経路に追従して飲料は分注孔２６に達する。

可撓性材料シート６が破断した後、また飲料がカプセル１から流出するとき、少なくとも１つの開口７１に限定されている通路断面に起因して、フロー絞り素子７は粉末化食品物質８が配置されているゾーンと分注素子５との間で飲料フローに対して抵抗を生ずる。実際上、フロー絞り素子７はこのフロー絞り素子７における圧力低下を課する。したがって、フロー絞り素子７は、分注素子５と連係動作してカプセル１における飲料フローを遅速化及び調節するフロー調節機能を有する。

さらに、分注の終了時において、フロー絞り素子７は、粉末化食品物質からカプセル１の底部に向かって流下しようとする残留水の滴り落ちを阻止又は少なくとも遅速化するのを補助する。実際、大きな圧力差がない場合にはなおさらそうであるが、小さい孔７１しか通過できない残留水の経路に相当大きな障害物である。

しかし、本発明によるカプセルの他の実施形態において、フロー絞り素子７が存在しない場合もあり得る。その場合、飲料フローを遅速化及び調節する機能は、分注素子５にのみ依存することになる。

さらに、分注素子５の第１面５１における中心チャンバ５５１は、使用後に粉末化食品物質８から流下する滴り落ち（ドリップ）を収集及び少なくとも部分的に保持することができ、これは中心チャンバ５５１が深くかつ容量があることに起因する。したがって、分注素子５は、分注終了時にカプセル１からの残留水の滴り落ちを阻止又は少なくとも遅速化を補助することができる。

本発明は重要な利点をもたらす。
本発明によれば、現状で上述した従来型カプセルを使用する同一マシンでも使用できる、従来型カプセルに対する代替カプセルを提供するだけでなく、上述したように、改善された結果をも得ることができた。

さらに、上述したように、特別な可撓性材料シートを酸素不透過性バリアとして使用することによって、従来システムに対する代替案であるだけでなく、従来カプセルを開放するよりも大きい圧力を使用して開放すること、及びアルミニウム穿孔での飲料の望ましくない放出リスクを減少することの双方を可能にするカプセル開放システムを提供することができ、これはアルミニウムシートに相互作用する機械的穿孔素子が存在しないことに起因する。

最後に、留意すべきは、製造が比較的容易であり、かつ本発明を実現することに関連するコストがそれほど高くないことさえもある点である。上述した本発明は、本発明概念の範囲から逸脱することなく変更及び幾つかのやり方を作用することができる。

すべての詳細は他の技術的等価物及び使用材料に代替することができるとともに、種々のコンポーネントの形状及び寸法は必要条件に応じて変化することができる。

Claims (10)

1. 水を通過させることによって飲料を作成することができる粉末化食品物質（８）を収容している飲料作成用のカプセル（１）において、
   第１端縁（２３）と第２端縁（２４）との間に延在する管状側壁（２１）と、前記第１端縁（２３）に連結し、かつ前記管状側壁（２１）の中心軸線（２５）に交差する方向に延在する底部（２２）とを備えたカップ状の格納本体（２）であって、前記底部（２２）は分注孔（２６）を有し、また前記格納本体（２）それ自体内に格納チャンバ（２０）を画定する、該格納本体（２）と、
   前記格納本体（２）の頂部を閉鎖するよう前記第２端縁（２４）に固着された閉鎖素子（２９）と、
   前記格納チャンバ（２０）内に備え付けられ、また前記粉末化食品物質（８）と前記底部（２２）との間に位置決めされるフィルタ素子（３）と、
   前記格納チャンバ（２０）内に備え付けられ、また前記フィルタ素子（３）と前記底部（２２）との間に位置決めされた分注素子（５）であって、使用にあたり前記分注孔（２６）に向って流れる飲料のための曲折経路を生ずることを意図している、該分注素子（５）と、
   を備え、
   前記分注素子（５）は、前記フィルタ素子（３）に対面する側の第１面（５１）と、前記格納本体（２）の前記底部（２２）に対面する第２面（５２）と、前記第１面（５１）及び前記第２面（５２）を互いに接合する周面（５３）を有し、
   前記分注素子（５）は、前記第１面（５１）の中心領域における中心チャンバ又は窪み（５５１）と、環状領域における１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５５２）と、前記中心チャンバ又は窪み（５５１）と前記環状チャンバ又は窪み（５５２）とを相互に、また前記周面（５３）に連通させる複数個のチャンネル（５５３）とを有し、
   前記分注素子（５）は、前記第２面（５２）の環状領域における１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５６２）と、前記環状チャンバ及び窪み（５６２）を前記周面（５３）及び前記分注孔（２６）に連通させる複数個のチャンネル（５６３）とを有し、
   飲料のための前記曲折経路は、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）、周面（５３）及び前記第２面（５２）に関与するものである、カプセル。
2. 請求項１記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）の中心領域における中心チャンバ又は窪み（５５１）は、分注すべき飲料を受容することが意図されるピットである、カプセル。
3. 請求項１又は２記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）の中心領域における中心チャンバ又は窪み（５５１）は、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）の環状領域における１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５５２）よりも深くかつ大きい容量を有する、カプセル。
4. 請求項１～３のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）の環状領域における前記１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５５２）は、１つ又はそれ以上の同心状溝であり、前記同心状溝における第１溝は、前記第１面（５１）の前記中心領域における中心チャンバ又は窪み（５５１）からの飲料を受容することを意図されており、他の同心状溝各々は、前記第１面（５１）の前記中心領域により近接する対応の同心状溝からの飲料を受容することを意図されている、カプセル。
5. 請求項４記載のカプセル（１）において、前記第１面（５１）の前記環状領域における１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５５２）は、環状分割壁（５７１）によって区切られ、前記第１面（５１）のチャンネル（５５３）が前記環状分割壁（５７１）に作製され、かつ前記環状分割壁（５７１）の周囲に沿って分布されており、前記第１面（５１）の前記チャンネル（５５３）は、連通されている前記中心チャンバ又は窪み（５５１）及び前記環状チャンバ又は窪み（５５２）の深さよりも深くない、カプセル。
6. 請求項１～５のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）の前記第１面（５１）における前記チャンネル（５５３）は、ほぼ半径方向チャンネルである、カプセル。
7. 請求項１～６のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）の前記第２面（５２）における前記環状領域の前記１つ又はそれ以上の環状チャンバ又は窪み（５６２）は、１つ又はそれ以上の同心状溝であり、前記同心状溝における第１溝は、前記分注素子（５）の前記周面（５３）からの飲料を受容することを意図されており、他の同心状溝各々は、前記周面（５３）により近接する同心状溝からの飲料を受容することを意図されている、カプセル。
8. 請求項１～７のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）は、前記周面（５３）に、前記分注素子（５）における前記第１面（５１）及び前記第２面（５２）を互いに連通させるチャンネル（５７３）を有する、カプセル。
9. 請求項１～８のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記分注素子（５）は、前記第２面（５２）に、前記分注孔（２６）の中心位置に収容される案内突起（５８）を有する、カプセル。
10. 請求項１～９のうちいずれか１項記載のカプセル（１）において、前記格納チャンバ（２０）内に備え付け、また前記フィルタ素子（３）と前記分注素子（５）との間に介在させた酸素不透過性バリア（６）を備え、前記酸素不透過性バリア（６）は酸素密に前記格納本体（２）に固着し、使用中に断裂して飲料が通過するのを可能にするよう意図されている可撓性材料シートであり、
    前記酸素不透過性バリアの前記可撓性材料シート（６）は少なくとも１つの所期断裂ゾーン（６０）を有し、該所期断裂ゾーン（６０）において、前記可撓性材料シートが使用にあたり断裂することを意図されており、
    前記分注素子（５）の前記第１面（５１）は前記酸素不透過性バリアの可撓性材料シート（６）に対面し、また前記分注素子（５）の前記第１面（５１）の中心領域における中心チャンバ（５５１）は少なくとも１つの所期断裂ゾーン（６０）を取り囲み、これにより前記分注素子（５）は、前記第１面（５１）の中心領域における中心チャンバ又は窪み（５５１）で飲料フローを受容するよう意図されている、カプセル。

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