JP7072927B2 - カプセルベースの食品混合／排出システム、およびそれに関連する方法 - Google Patents

Description

本出願は、ここにその開示全体を参考文献として合体させる、２０１７年１２月１７日出願の米国仮特許出願６２／５９９７３２に対する優先権を主張するものである。

本開示は、食品製品用のカプセル、より詳しくは、冷凍食品製品および／または飲料などの食品製品が混合されたものを混合装置においてカプセルを通じて提供するための装置および／またはシステムに関する。

アイスクリームなどの硬く凍結した食品製品を、提供するのに適した実質的に柔らかく、滑らかでクリーミーな製品へと混合し変化させるための技術において混合装置はよく知られている。

冷凍食品などを混合するための一般に入手可能な店頭用機械は、ほぼ漏斗形状の混合容器内に延出するオーガ（auger）を利用する。アイスクリームおよび／または他の材料（フルーツ）などの製品が容器内に入れられ、その後、機械のオーガコンポーネントによって混合される。混合容器は、通常、混合された製品をその底開口部を通して排出することを可能にする。しかしそのような機械は、使用するのが手間であって、食品安全ガイドラインに適合するために日常的なクリーニングを必要とする。さらに、機械オペレータは、混合作業に先立って、フルーツの皮むきやカットなどの追加の材料を準備する必要があり、これは時間がかかりスペースと労力とを消費する。そのような機械の一例がDuane H Heinholdの米国特許出願公開第２００８／０２１９０９０号明細書（特許文献１）に見ることができる。

さらに、ソフトサーブ形態の冷凍食品を混合し排出する目的のために種々の装置が開発されている。円錐状スクリューブレンダの一例がWin-Chin Chiangの米国特許出願公開第２００８／００９４９３４号明細書（特許文献２）であり、これは、食品材料の混合のみならずその乾燥のためにも使用することが可能な円錐状スクリューブレンダを開示している。この円錐状スクリューブレンダは、逆円錐形状の容器と、材料入口と、材料出口と、容器内に収納された受動スクリューと、容器に取り付けられた少なくとも二つの非拡散ガス注入ラインと、を有している。

Hochsteiらの米国特許第６０７１００６号明細書（特許文献３）は、一体の攪拌機構を備える新規の容器について開示している。この容器は、冷凍飲料などのあらかじめパッケージ化された食品のために使用される。本特許によれば、撹拌機は容器構造体の一部として固定的に構成されている。

Robert Joseph Baschnagelの米国特許出願公開第２００７／０２９１５８３号明細書（特許文献４）は、ユーザが使用後にその蓋とその中に存在する一体混合コンポーネントとを処分することを可能にする単回使用用の蓋を備えた飲料混合システムを開示している。

Antoine Ryserの米国特許第９０７２４０２号明細書（特許文献５）には、飲料材料用のカプセルがみられる。この文献によれば、カプセルは、飲料製品装置への挿入用に設計されている。カプセルは、カップ状本体部と、フランジ状リム部分と、デリバリ壁と、径方向断面視で少なくとも一つの同心状突起および／または凹部を備えるシール部材と、を有する。

米国特許出願公開第２０１６／０２１４７８７号明細書（特許文献６）には、粘性を有する飲料を混合するためのカプセルが記載されている。このカプセルでは、内部混合ユニットによって作り出される圧力を利用して混合された飲料を排出する。優れた提供品質とみなされるためにある程度の量の「超過的（overrun）」または混合空気を含むことが必要なアイスクリームなどのある種の冷凍食品のための望ましい粘度を達成するためには、圧力を高めることは理想的ではない。

米国特許出願公開第２００８／０２１９０９０号明細書 米国特許出願公開第２００８／００９４９３４号明細書 米国特許第６０７１００６号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２９１５８３号明細書 米国特許第９０７２４０２号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０２１４７８７号明細書

ソフトサーブ形態の食品を混合し排出するための技術において解決手段は存在するが、過度のメンテナンスを必要とすることなく、また、食品安全性を損なうことなく、冷凍食品の迅速な混合と排出とを容易にする改善された混合／排出に対する大きな要望が存在する。

本発明の態様は、部分的には、食品を収納するカプセルであって、当該食品を効率的で衛生的に混合し排出するように構成されたカプセルの利用法に関する。

一態様において、その内部に収納された食品を混合し排出するためのカプセルと、駆動軸（１２０）を有する電子制御システム（１５０）と、を備えるカプセルシステムであって、カプセルは、上開口部と底開口部とを備えるレセプタクルを有する。底開口部は、シールによって気密シールされて、レセプタクルの壁によって囲まれた受容チャンバを形成する。当該受容チャンバは、その内部に食品を受け入れて格納するように構成されている。カプセルは、また、上開口部を取外し可能にカバーする蓋を有している。この蓋は、上開口部と中心アラインメントされた中央開口部を有する。カプセルは、さらに、食品に埋め込まれる混合コンポーネントを有する。当該混合コンポーネントは、蓋の中央開口部を通してアクセス可能な上端部と、先端部分と、を備えている。

同じ態様において、混合コンポーネントの上端部は、蓋の中央開口部を通して電子制御システムの駆動軸を介して作動されるように構成されている。電子制御システムが、混合モードにおいて、駆動軸を介して、混合コンポーネントを回転させて、食品を所望の粘度へ混合させる。電子制御システムが、排出モードにおいては、駆動軸を介して、混合コンポーネントを回転させて、底開口部を通して混合された食品を排出させる。また、混合コンポーネントはオーガ（auger）状であって、中央軸の周りを包囲するブレードを特徴とする。ブレードは、混合コンポーネントの上端部と先端部分とのあいだにおいて中央軸の周りにらせん状に延在している。中央軸は、駆動軸によって回転可能に係合されるように構成され、ブレードは、外側エッジで出会う上表面と底表面とを有している。混合モードにおいて、外側エッジはレセプタクルの壁と接触し、食品を封じ込める。混合モードにおいて、上表面は、食品を蓋に向けて付勢する。排出モード中、底表面は、食品を底開口部に向けて付勢する。これらのモードは、たとえば、冷凍食品用に好適なものでありうる。

同じ態様において、電子制御システムが、混合モード中、混合コンポーネントは駆動軸によって特定の方向に回転させ、排出モード中、混合コンポーネントは駆動軸によって別の方向に回転させる。

同じ態様において、所望の粘度を達成するために、電子制御システムは、駆動軸が目標回転数（ＲＰＭ）に達すると、混合モードから排出モードに切り替わる。駆動軸の実際のＲＰＭは、電子制御システムのプロセッサによって、当該システムのＲＰＭセンサを通じて測定される。実ＲＰＭが目標ＲＰＭと実質的に等しいとき、混合モードは完了し、排出モードが開始する。

あるいは、混合コンポーネントは、当該混合を、駆動軸を介して回転させることによって当該食品を混合する間に外側エッジとレセプタクルの壁との接触摩擦により生じた熱により、この食品を所望の温度にまで温めるように構成されている。電子制御システムの温度センサが温度を測定し、プロセッサがこの測定された温度を目標温度と比較する。

同じ態様において、レセプタクルは、実質的に円錐形状であり、さらに、混合コンポーネントは、上端部から先端部分へとテーパしている。

同じ態様において、レセプタクルは、また、電子制御システムによって読み取り可能な食品ラベルを有する。このラベルは、食品の識別、および／または、電子制御システムの作動を行うための単数または複数のパラメータ、を含み、これは、目標ＲＰＭ、目標温度、および／または、混合時間、の任意の組み合わせを含みうる。

飲料の混合と排出とのために構成された別態様において、その内部に収納された食品を混合し排出するためのカプセルは、上開口部と底開口部とを有する。底開口部はシールによって気密シールされてレセプタクルの壁によって取り囲まれた受容チャンバを形成する。受容チャンバは、その内部に食品を受け入れて格納するように構成されている。カプセルは、さらに、上開口部を取外し可能にカバーする蓋を有する。この蓋は、上開口部と中心アラインメントされた中央開口部を有する。カプセルは、さらに、食品に埋め込まれる混合コンポーネントを有する。当該混合コンポーネントは、蓋の中央開口部を通してアクセス可能な上端部と、先端部分と、を備えている。

同じ態様において、混合コンポーネントの上端部は、蓋の中央開口部を通して電子制御システムの駆動軸によって作動されるように構成されている。混合モードにおいて、この混合モードによって、底表面に、気密にシールされている底開口部に向けて冷凍食品を付勢させる。排出モードでは、シールが電子制御システムまたはユーザによって破られ、その後、底表面は、混合された飲料を、底開口部に向けて付勢しこれを排出する。

同じ態様において、混合モードにおいて、混合コンポーネントは、駆動軸によって特定の方向に回転され、そして、排出モード中においては、混合コンポーネントは、駆動軸によって同じ方向に回転される。

同じ態様において、混合コンポーネントはオーガ状であって、中央軸の周りを包囲するブレードを特徴とする。ブレードは、混合コンポーネントの上端部と先端部分とのあいだにおいて中央軸の周りにらせん状に延在している。中央軸は、駆動軸によって回転可能に係合されるように構成されている。

同じ態様において、ブレードは、外側エッジで出会う上表面と底表面とを有している。外側エッジはレセプタクルの壁と接触し、食品を封じ込める。混合モード中、底表面は、食品を先端部分に向けて付勢する。排出モード中、底表面は、食品を底開口部に向けて付勢する。これらのモードは、たとえは、飲料用に好適なものでありうる。

別の態様において、カプセルに収納された食品を混合／排出する方法は、電子制御システムの駆動軸によって、レセプタクルの受容チャンバ内に配設された混合コンポーネントの上端部を作動させる工程を含む。レセプタクルは、上開口部と底開口部とを有する。底開口部は、シールによって気密シールされてレセプタクルの壁によって囲まれた受容チャンバを形成する。当該受容チャンバは、その内部に食品を受け入れて格納するように構成されている。受容チャンバは、上開口部と中心アラインメントされた中央開口部を有する蓋によってカバーされている。方法は、さらに、電子制御システムが、駆動軸を介して、混合コンポーネントを回転させて食品を所望の粘度へと混合させる混合工程、および、底開口部を通して食品を排出させる排出工程、を有する。混合コンポーネントは、混合コンポーネントの上端部から先端部分へ中央軸の周りをらせん状またはヘリコイド状に延在するブレードを特徴とするオーガ状である。中央軸は、駆動軸によって回転可能に係合されるように構成されている。ブレードは、外側エッジで出会う上表面と底表面とを有している。混合工程において、外側エッジはレセプタクルの壁と接触する。混合工程において、上表面は、食品を蓋に向けて付勢する。排出工程において、底表面は、食品を底開口部に向けて付勢する。

同じ態様において、混合工程では、電子制御システムによって、駆動軸を介して第一方向に回転させ、排出工程では駆動軸を介して、第二方向に回転させる。

同じ態様において、方法は、電子制御システムのプロセッサによって、当該電子制御システムのＲＰＭセンサによって測定される駆動軸の実際のＲＰＭが目標ＲＰＭに達したときに、混合工程を排出工程に切り替える工程を有する。

同じ態様において、方法は、混合コンポーネントを作動させる前に、電子制御システムの単数または複数のセンサによってレセプタクルの食品ラベルを読み取る工程を有する。
食品は、当該食品の識別と、および、目標ＲＰＭ、目標温度、および混合時間からなる群から選択される電子制御装置の作動を行うための単数または複数のパラメータと、からなる群の単数または複数を含む。

同じ態様において、レセプタクルは、実質的に円錐形状であり、混合コンポーネントは上端部から先端部分へとテーパしている。

別の態様において、カプセル内に収納された食品を混合し排出する方法は、電子制御システムの駆動軸によって、レセプタクルの収納チャンバ内に配設された混合コンポーネントの上端部を作動させる工程を有する。レセプタクルは、上開口部と底開口部とを有する。底開口部は取外し可能シールによって気密シールされて、レセプタクルの壁によって包囲されている、受容チャンバを形成する。受容チャンバは、その内部に食品を受け入れ格納するように構成されている。受容チャンバ、上開口部と中心アラインメントされた中央開口部を有する蓋によってカバーされている。方法は、さらに、食品を所望の粘度に混合する混合工程、底開口部を通してこれを排出する排出工程を含む。混合コンポーネントは、混合コンポーネントの上端部から先端部分へ中央軸の周りをらせん状またはヘリコイド状に延在するブレードを特徴とするオーガ状である。中央軸は、駆動軸によって回転可能に係合されるように構成されている。ブレードは、外側エッジで出会う上表面と底表面とを有している。混合工程において、外側エッジはレセプタクルの壁と接触する。混合工程において、上表面は、食品を蓋に向けて付勢する。排出工程において、底表面は、食品を底開口部に向けて付勢する。

同じ態様において、混合工程は、電子制御システムによって、駆動軸を介して第一方向に回転させることを含み、排出工程は、駆動軸を介して当該第一方向に回転させることを含む。

同じ態様において、方法は、電子制御システムのプロセッサによって、当該電子制御システムのＲＰＭセンサによって測定される駆動軸の実際のＲＰＭが目標ＲＰＭに達したときに、混合工程を排出工程に切り替える工程を有する。

同じ態様において、方法は、混合コンポーネントを作動させる前に、電子制御システムの単数または複数のセンサによってレセプタクルの食品ラベルを読み取る工程を有する。食品は、当該食品の識別、ならびに、目標ＲＰＭ、目標温度、および混合時間、からなる群から選択される電子制御装置の作動を行うための単数または複数のパラメータからなる群の単数または複数を含む。

同じ態様において、レセプタクルは、実質的に円錐形状であり、混合コンポーネントは、上端部から先端部分へとテーパしている。

本発明の実施例は、具体例によって例示され、類似の参照符号によって類似の部材が示される添付の図面によって限定されるものではない。

本発明の実施例による、そのカプセル内に配置された食品および／または飲料をソフトサーブで混合し排出するためのレセプタクル内に回転可能に配設された混合コンポーネントを有するカプセルを図示している。 本発明の実施例による、図１のカプセルの分解図であり、レセプタクル、混合コンポーネント、および蓋を図示している。 本発明の実施例による、図１に図示のカプセルの別の分解図である。 本発明の実施例による、図１のカプセルの断面図であって、食品内に懸架された混合コンポーネントが、カプセルの蓋を通して電子制御システムの駆動軸によって作動されることを可能にする中空中央軸を図示している。 本発明の実施例による、図１の混合コンポーネントを作動させるように構成された電子制御システムのブロック図である。 図１に図示のカプセル内に収納された冷凍食品を混合し排出するための例示的方法を記載する方法フローチャートである。

本発明のその他の特徴は、添付の図面および下記の詳細説明から明らかになるであろう。

添付の図面との関連で以下に示す詳細説明は、種々の構成を記載することを意図したものであって、ここに記載される概念を実施可能な唯一の構成を表すものとして意図されるものではない。当該詳細説明は、様々な概念の完全な理解を提供する目的で具体的詳細を含むものである。しかし、当業者には、これらの概念は、これらの具体的詳細無く、実施可能であることが明らかであろう。いくつかのケースにおいて、それらの概念の不明瞭化を避けるために、周知の構造のコンポーネントがブロック図で図示されている。接続されているものとしてここに記載される要素は、単数または複数の他の介在要素と直接または間接的な接続を有するものとすることができる。

図１～図３を参照すると、上開口部１０２ａと底開口部１０２ｂとを備えるレセプタクル１０２を含むカプセル１００が図示されている。底開口部１０２ｂは、たとえば、シール１１４を使用することによって、気密的にシール可能であって、それによって、レセプタクル１０２の壁１０２ｄによって取り囲まれる受容チャンバ１０２ｃを形成する。受容チャンバ１０２ｃは、製造プロセスの結果として、食品、特に冷凍食品を、受け入れ格納するように構成されている。食品は、飲料、懸濁固体、または、排出前の混合によって利益を受けうるその他任意の食品を含むことができる。

シール１１４は、カプセルに食品が充填されたときに、この食品がカプセル１００の外部に漏れる（すなわち、上開口部１０２ａおよび／または底開口部１０２ｂを通して漏れる。）ことを防止することを補助できる。底シール１１４は、レセプタクルに汚染物質が侵入することを防止し、これは、たとえば、底シール１１４に付着可能なパッケージ（図示せず）を取り除くことによって取外し可能であり、取り外されたときに、底シール１１４を取り除いて底開口部１０２ｂを露出させることが可能である。図示されている実施例におけるレセプタクルの形状は、実質的に円錐状とすることができ、その狭い端部は、底開口部１０２ｂで終端している。底開口部１０２ｂは、ソフトサーブ冷凍製品を排出するために最適な形状の壁を有する開口部とすることができる。しかし、本開示の範囲は、レセプタクル１０２または底開口部１０２ｂの形状に限定されるものではない。

カプセル１００は、さらに、レセプタクル１０２の上開口部１０２ａを取外し可能にカバーする蓋１１０を含みうる。この蓋１１０は、レセプタクル１０２のフランジ１０２ｅ上にフィットするように構成された側壁１１０ｂを有する。フランジ１０２ｅは、特に、内部のコンポーネントが、外部駆動機構によって回転される間に、レセプタクル１０２を定位置に保持することを容易にするような形状に構成できる。一実施例において、フランジ１０２ｅは、長方形状でありうる。他の一実施例において、当該フランジ１０２ｅの上方および／または下方から突出する単数または複数のフィン（図示せず）を備えることができ、これらは、フックとして作用することができ、レセプタクル１０２を位置保持し、および／または、それが回転することを防止できる。たとえば、フランジ１０２ｅは、単数または複数の凹部にフランジ１０２ｅを受容し、レセプタクル１０２を位置保持し、および／または、それが回転することを防止できる保持チャンバに嵌合してもよい。

蓋１１０は、中央開口部１１０ａを有する。中央開口部１１０ａは、好適には円形状であるが、それに限定されるものではない。一実施例によれば、カプセル１００を電子制御しシステムと係合させる前に当該カプセル１００から収納された食品が誤って漏れ出すことを防止するべく、包装体中に、中央開口部１１０ａ上に、追加のシール（図示せず）を一時的に添付できる。中央開口部１１０ａをシール状態に維持することによって、異物がカプセル１００に侵入することを防止し、カプセル１００の内容物がこのカプセル１００から漏れ出すことを防止する。

カプセル１００は、さらに、レセプタクル１０２の受容チャンバ１０２ｃ内に取り付けられた混合コンポーネント１０４を有する。当該混合コンポーネント１０４は、その先端部分１０４ｂが受容チャンバ１０２ｃ内へと突出する状態で、この受容チャンバ１０２ｃ内に配設されている。当該受容チャンバ１０２ｃ内で適切に配設されると、混合コンポーネント１０４は、カプセル１００内において、混合コンポーネント１０４の上端部１０４ａがレセプタクル１０２のフランジ１０２ｅと面一に載置された状態で載置される。これにより、蓋１１０の底表面１１０ｃは、レセプタクル１０２のフランジ１０２ｅと混合コンポーネント１０４の上端部１０４ａとの両方の上に載置される。

混合コンポーネント１０４は、受容チャンバ１０２ｃ内に格納された食品に埋め込まれうる。すなわち、混合コンポーネント１０４は、受容チャンバ１０２ｃ内において自由に懸架された状態となり、このとき、食品（たとえばフローズンアイスクリーム）によって包囲される。

別の実施例において、混合コンポーネント１０４は、その上端部１０４ａが蓋１１０に対して固定的または取外し可能に取り付けられた状態で、レセプタクル１０２の受容チャンバ１０２ｃ内において固定的かつ取外し可能に取り付けることができる。

一実施例において、混合コンポーネント１０４は、図面に最も良く図示されているように、オーガ状コンポーネントである。ここで使用される「オーガ」または「オーガ状」とは、ネジ形状表面を有する任意のコンポーネントを意味しうる。一実施例において、「オーガ」または「オーガ状」とは、上端部（たとえば、上端部１０４ａ）と先端部分（たとえば、先端部分１０４ｂ）とのあいだで、中央軸心（たとえば、軸１０４ｄ）周りで円錐状またはらせん状に延在する少なくとも一つの連続した広い表面（たとえば、ブレード１０４ｃ）を備える円錐状または円筒状外形のコンポーネントを意味しうる。ただし、「オーガ」または「オーガ状」は、図示の実施例および上述した特徴に限定されるものではない。たとえば、ここで使用される「オーガ」または「オーガ状」とは、ヘリコイド状のコンポーネントをも意味しうる。

好適実施例によれば、混合コンポーネント１０４は、図１～図４に示されているような、オーガ状コンポーネントである。このオーガ状コンポーネント１０４は、上端部１０４ａと、先端部分１０４ｂと、ブレード１０４ｃと、中央軸１０４ｄと、を有する。上端部１０４ａは、市販のまたは特別に設計された電子制御システムの駆動軸と係合するように構成できる。

一実施例において、上端部１０４ａは、駆動軸１０４ｄの中空内部１０４ｆ内へと導く開口部１０４ｅを有する。電子制御システム（図示せず）の駆動軸１２０を、この開口部１０４ｅと中央軸１０４ｄの中空内部１０４ｆの少なくとも一部分とを通して挿入できる。さらに、駆動軸１２０は、任意の形状因子を有するものであってよい。たとえば、図示されているように、駆動軸１２０は、六角形の外形を有する。しかし、たとえば、星状やスロット状などの異なる駆動軸１２０の形状因子を使用することも可能である。

中空内部１０４ｆは、少なくとも駆動軸１２０の長さにフィットするようにサイズ構成できる。あるいは、中空内部１０４ｆは、あるポイントまでまたはフラット面まで次第にテーパするようにすることも可能であり、あるいは、駆動軸１２０がそれらに係合して、混合コンポーネント１０４をより効果的に回転させることが可能な内部突起を備えてもよい。中空内部１０４ｆは機能的な役割を果たす。なぜならば、この中空内部１０４ｆの外形は、それに対応する形状の駆動軸（たとえば、駆動軸１２０）が、カプセル１００内において混合コンポーネント１０４に係合してこれを回転させることが可能であるように形状構成されているからである。中空内部１０４ｆは、さらに、混合コンポーネント１０４の全体的材料コストを削減し、当該混合コンポーネント１０４を、たとえば、射出成形による製造に適合させる。なぜならば、この中空内部１０４ｆによって射出成形金型からの取り外しが容易になるからである。

好適実施例において、中央軸１０４ｄは、実質的に円錐形状である。別の実施例において、中央軸１０４ｄは、実質的に円筒形状である。ブレード１０４ｃは、中央軸１０４ｄの周囲に先端部分１０４ｂに向けて延在しうる。この先端部分１０４ｂは、フラットな表面（図示せず）で終端できる。フラット表面の直径は、底開口部１０２ｂの直径よりも小さいものとすることができ、そして、カプセル１００から出る食品１０３の流れを変化させるように調節できる。

好適実施例において、ブレード１０４ｃは、上表面１０４ｇと底表面１０４ｈとを有する。上表面１０４ｇと底表面１０４ｈとは、中央軸１０４ｄから突出して、受容チャンバ１０２ｃの壁１０２ｆに対して実質的に面一に載置されている外側エッジ１０４ｉで結合する。この接触によって、混合コンポーネント１０４は食品１０３の流れを封じ込めることができる。食品１０３の流れを妨げたり制限したりすることがないように、ブレード１０４ｃの歯の間の空隙を最小距離にできる。

図示の混合コンポーネント１０４は、オーガ状混合コンポーネントの構造用形状の一例にすぎない。混合コンポーネント１０４は、図示されているものの鏡像としたり、あるいは、完全に別のオーガ形状としたりすることも可能である。

一実施例において、カプセル１００の混合モードにおいて、混合コンポーネント１０４は、駆動軸１２０の作用によって特定の方向（たとえば、反時計回り方向）に回転される。これによって、上表面１０４ｇに食品１０３を蓋１１０に対して上方に押し付けさせることによって、この食品１０３を混合する。食品１０３が蓋１１０に対して押し付けられると、この食品１０３は、カプセル１００の上部近くで渦を巻き、循環して食品１０３の流れの中に戻る。一方、蓋１１０は、混合コンポーネント１０４の上端部１０４ａとの面一状態に留まって、食品１０３がカプセル１００から出ることを防ぐ。

上表面に食品１０３を蓋１１０に向けて押し付けさせる上述した回転方向は、冷凍食品用に好適でありうる。飲料用に構成される別の実施例では、混合モードは、その代わりに、混合コンポーネント１０４を別の方向に回転させて、食品１０３がシールされた底開口部１０２ｂ近くで渦巻くように構成することも可能である。食品１０３が混合されたのちに、シール１１４を破って、混合コンポーネント１０４が、製品を排出するべく同じ方向で回転を続けることを可能にできる。

外側エッジ１０４ｉがレセプタクル１０２の壁１０２ｆに対してスライドすることにより、過度の摩擦を防ぐべく外側エッジ１０４ｉが壁１０２ｆに対して正確に面一となるようにすることによって、摩擦による粒子状物の生成を減らすことができる。作動中、食品１０３（典型的には冷凍食品）が溶けると、この溶けた冷凍食品が外側エッジ１０４ｉを有効に潤滑して、さらに、摩擦を減少させる。さらに、駆動軸１２０は、理想的には、円錐形状の実施例である混合コンポーネント１０４に対して下向きの力を加えない。これにより、ブレード１０４ｃの外側エッジ１０４ｉが壁１０２ｆに対して過剰に付勢されることはない。

カプセル１００の第二の作動モードにおいて、混合コンポーネント１０４は駆動軸１２０の作用によって時計回り方向に回転され、底表面１０４ｈに食品１０３を下向きに押させて、底開口部１０２ｂを通してこれを排出することによって、食品１０３を排出する。

外側エッジ１０４ｉと壁１０２ｆとの間の接触摩擦は、回転中に熱に変換される。この熱は、受容チャンバ１０２、混合コンポーネント１０４および蓋１１０によって伝導することができ、これによって、食品１０３がブレード１０４ｃの動きによって混合され蓋の方に移行されるときに、食品１０３（典型的には冷凍されている。）を徐々に温める。食品１０３は、所望の粘度が達成されるまで、このようにして混合される。食品の所望の粘度は、その食品の構成要素、ユーザの特定の嗜好、製造業者の推奨、などに応じたものとすることができる。

好適実施例において、混合コンポーネント１０４は、食品１０３が所望の粘度に達するまで回転する。混合モードの開始時に、駆動軸１２０にかかるトルクは、最高となりうる。また、駆動軸１２０のＲＰＭは、食品１０３の冷凍状態または冷凍状態に近い状態の粘度による抵抗のために最低となりうる。摩擦によって冷凍食品１０３が溶かされるにつれて、駆動軸にかかる負荷は減少し、駆動軸のＲＰＭは上昇する。

直感的には、粘度を判定するために温度を使用することが可能であるが、温度の読み取り値は、その温度センサの周囲で採られた測定に対する洞察を提供するにすぎない。カプセルの外壁に近い食品の温度は、中央軸に近い食品の温度と異なる可能性がある。この問題は、熱マップを作るために複数のセンサを利用することによって矯正可能ではあるが、これは、駆動軸の実際のＲＰＭを使用してそれを所望の粘度に密接に関連付けられた目標ＲＰＭと比較することほどは実用的ではないだろう。

ブレード１０４ｃが食品１０３を通してホイップすると、全体の粘度が低下し、実ＲＰＭは増加する。その後、この実ＲＰＭを目標ＲＰＭに対して比較して、粘度を確実に測定できる。たとえば、駆動軸１２０の好適な目標ＲＰＭは少なくとも５００ＲＰＭとすることができる。しかし、目標ＲＰＭは、カプセル１００の諸コンポーネントの形状因子、アクチュエータ１５６の仕様、食品１０３の初期粘度、食品１０３の構成要素、食品１０３の製造業者仕様、カプセルの寸法、その内部の諸コンポーネント、などの要因に基づいて変わりうる。

次に、図１～図６を参照すると、図５は、電子制御システム（ＥＣＳ）１５０のブロック図である。当該ＥＣＳ１５０は、駆動軸１２０、プロセッサ１５２、メモリ１５４、アクチュエータ１５６、そして単数または複数のセンサ１５８を有する。一実施例において、単数または複数のセンサ１５８は、ＲＰＭセンサ、近接センサ、温度センサ、光センサからなる群から選択される単数または複数である。アクチュエータ１５６は、駆動軸１２０を作動可能な、すなわち、この駆動軸１２０を中央軸１０４ｄに挿入して混合コンポーネント１０４を回転させることの可能な任意の電気機械装置を指す。所与の負荷に基づいて、アクチュエータ１５６は、ある量のトルクを付与するように構成されている。蓋１１０の中央開口部１１０ａを通して混合コンポーネント１０４を効果的に作動可能な他の電子制御システムも、当業者によって考えられ、それらもここに開示の実施例の範囲内に属するとみなされる。

さらに、図６を参照すると、一実施例において、メモリ１５４は、プロセッサ１５２によって実行可能な命令を格納しており、これらは実行時に、ＥＣＳ１５０に、その内部の食品１０３を混合し、その後、この食品１０３を排出するためにカプセル１００を利用する方法１６０を実行させる。

一実施例において、方法１６０は、任意に、カプセル１００が所定の位置に配置されたことを確認する工程１６１を有する。所定位置は、混合コンポーネント１０４が駆動軸１２０と位置合わせされ、その適切な近傍にあることを保証する。一例において、カプセル１００は、ＥＣＵ１５０のハウジング（図示せず）の所定部分内に配置できる。ユーザが、カプセル１００を配置することができ、このカプセルの配置を、ＥＣＳ１５０の単数または複数のセンサ１５８によって判定できる。

あるいは、ユーザがカプセル１００を所定位置に置き、「スタート」ボタンを押下することも可能であり、これによってＥＣＳ１５０に、工程１６１が完了することなく進行することを可能にできる。

一実施例において、ＥＣＳ１５０は、次に、混合コンポーネント１０４を混合モードで作動させる工程１６３を実行し、ここで、混合コンポーネント１０４は、駆動軸１２０によって、それによって食品１０３が当該混合コンポーネント１０４によって蓋１１０に向けて付勢される方向に回転される。

別の実施例においては、ＥＣＳ１５０は、混合コンポーネント１０４を混合モードで作動させる工程１６３を実行し、ここで、混合コンポーネント１０４は、駆動軸１２０によって、それによって食品１０３が当該混合コンポーネント１０４によって底開口部１０２ｂに向けて付勢される方向に回転される。

ＥＣＳ１５０の機能の一つは、回転中（いずれの方向であってもよい）に駆動軸１２０の実際のＲＰＭを測定することである。その作動時における食品１０３の粘度に応じて、駆動軸１２０の実ＲＰＭは大きく異なりうる。一般には、冷凍食品１０３の初期粘度は、冷凍食品１０３が温められたときよりも、回転力に対してより大きな抵抗を与えるものと認識されている。混合コンポーネント１０４が回転されると、ブレード１０４ｃとレセプタクル１０２ｃの壁１０２ｆとの間の摩擦によって熱が発生し、この熱によって食品１０３の粘度が低下する。食品１０３の粘度が低下すると、駆動軸１２０の実ＲＰＭは増大し、これをプロセッサによって、食品１０３がその所望粘度にどれだけ近いかを判定するために利用できる。好適実施例において、駆動軸１２０の実ＲＰＭは、プロセッサ１５２によって目標ＲＰＭと比較される。目標ＲＰＭへの到達は、所望の粘度が達成されたことを示す。目標ＲＰＭは、５００ＲＰＭなどの特定の値とすることができ、あるいは、ＲＰＭの範囲とすることも可能である。目標ＲＰＭは、食品の内容に基づいて変化しうる。目標ＲＰＭは、ＥＣＳ製造業者またはカプセル製造業者によって提供されてもよい。

別の実施例において、工程１６３は、レセプタクル１０２の外部温度を測定することによって所望の粘度が達成されたか否かを判定することを含む。所定のモデルに基づき、内部温度を、外部温度に基づいて判定できる。たとえば、レセプタクル１０２の内部は、その外部よりも約２℃低いが、その差は、食品１０３の内容、レセプタクル１０２のために使用される材料、壁１０２ｆの寸法、などの要因に基づいて異なりうる。温度は測定が容易であり、排出前の品質コントロールが望ましい多くの状況で適用可能ではあるが、駆動軸１２０のＲＰＭは、食品１３０の粘度の遥かに信頼性の高い指標である。

目標ＲＰＭに到達すると、ＥＣＳ１５０は、混合コンポーネント１０４を排出モードで作動させる工程１６４を実行し、ここでは、混合コンポーネント１０４は、混合モードの場合と反対の方向に駆動軸１２０によって回転されて、その結果、食品１０３は、混合コンポーネント１０４によってカプセル１００の底開口部１０２ｂに向けて付勢されて、これを通して排出される。

工程１６１の後で実行される任意の工程１６１において、ＥＣＳ１５０は、単数または複数のセンサを介して、レセプタクル１０２の外側に付着または印刷された食品ラベル１０２ｇを認識できる。一実施例において、このラベル１０２ｇは、レセプタクル１０２内に収納された食品１０３の識別情報（ＩＤ）と、追加的に、ＥＣＳ１５０の作動を変化せることのできるパラメータ、を含むことができる。たとえば、ラベル１０２ｇは、その内部に収納された食品のための目標ＲＰＭを含むことができる。あるいは、ラベル１０２ｇは、目標ＲＰＭを、メモリ１５４に格納されたキー値対のライブラリ中で検索する（調べる）ために使用できる食品ＩＤ情報を含むことができる。ラベル１０２ｇを、たとえば、ＥＣＳ１５０の光センサによって読み取ると、ＥＣＳ１５０は、その中の情報を使用して目標ＲＰＭを調節できる。

別の例において、ラベル１０２ｇは、プロセッサ１５２によって、既知のブランドとして認識できる会社ロゴまたは商標とすることができる。ロゴおよび／またはその他のＩＤ情報に基づいて、ＥＣＳ１５０は、メモリ１５４のライブラリに格納された対応の設定情報を利用して、ＥＣＳ１５０の作動を行うことができる。さらに、別の例においては、ラベル１０２ｇは、単数または複数のＲＧＢ値と、それに対してＥＣＳ１５０のメモリ１５４のライブラリに格納できるその対応のデータ、を含むことができる。

別の例において、ラベル１０２ｇは、それに対して、レセプタクル１０２の外部温度が比較される所定の温度を含むことができる。さらに、別の例においては、ラベル１０２ｇは、混合コンポーネント１０４を作動させるのにかかる時間を含むことができる。別の例では、ラベル１０２ｇは、アクチュエータ１５６を介して付与するための静的または可変トルクを含むことができる。ラベル１０２ｇは、人間によって読み取り可能な形態または機械読み取り可能な形態（たとえば、バーコード、ＱＲコード（登録商標））、上述した情報のいずれかを含むことができ、単数または複数のセンサ１５８のいずれかによって読み取り可能である。ＥＣＳ１５０を自動化し、必要に応じて使用されるカプセル１００に基づいて当該ＥＣＳ１５０を再設定するためには、機械読み取り形態が好適だろう。

別の実施例において、ＥＣＳ１５０機能は、たとえば、商用または住宅状況において、ユーザによって手動で操作可能とすることができる。ユーザは、たとえば、異なるフレーバのアイスクリームなどの、その内部に収納された異なるタイプの冷凍食品製品を含む複数のカプセルからカプセル１００を選択できる。ＥＣＳ１５０は、ボタン、ダイアル、スライダなどの、所定の作業を初期化するための単数または複数の制御インターフェイス１５１を含むことができる。一実施例において、ユーザがカプセルを適切な位置に置いた後で、駆動軸１２０に混合コンポーネント１０４と係合させるべく駆動軸係合ボタンを作動させることができる。別の実施例では、食品１０３が蓋１１０に向けて付勢される混合モードにおいて混合コンポーネント１０４を回転させるべく混合ボタンが操作可能である。
さらに、別の実施例においては、食品１０３が底開口部１０２ｂに向けて付勢される排出モードにおいて混合コンポーネント１０４を回転させるべく混合ボタンが操作可能である。さらに、別の実施例において、駆動軸１２０によって作り出される回転トルクの量を手動で増大または減少させて駆動軸１２０のＲＰＭを変えるべくダイアルを利用することが可能である。

ここに引用した特許、特許出願、公報を含むすべての参考文献は、ここにそれらの全体が、そして、あたかも、その個々の公報、特許、または特許出願が具体的かつ個別的に、そのすべての目的のためにその全体が参考文献として合体される場合と同程度に、それらの全体がすべての目的のために、合体される。

Claims (16)

1. その内部に収納された食品を混合し排出するためのカプセルと、駆動軸（１２０）を有する電子制御システム（１５０）と、を備えるカプセルシステムであって、
   前記カプセルが、上開口部（１０２ａ）と底開口部（１０２ｂ）とを備えるレセプタクル（１０２）であって、前記底開口部（１０２ｂ）は、取外し可能シール（１１４）によって気密シールされて前記レセプタクル（１０２）の壁（１０２ｆ）によって囲まれた受容チャンバ（１０２ｃ）を形成し、当該受容チャンバ（１０２ｃ）は、その内部に食品を受け入れて格納するように構成されているレセプタクル（１０２）、
   中央開口部（１１０ａ）を有し、前記上開口部（１０２ａ）を取外し可能にカバーする蓋（１１０）、および、
   前記受容チャンバ（１０２ｃ）内に配設されるとともに、前記食品（１０３）に埋め込まれる混合コンポーネント（１０４）であって、前記蓋（１１０）の前記中央開口部（１１０ａ）を通してアクセス可能な上端部（１０４ａ）と、先端部分（１０４ｂ）と、を備る混合コンポーネント（１０４）、を有し、
   前記混合コンポーネント（１０４）の前記上端部（１０４ａ）は、前記蓋（１１０）の前記中央開口部（１００ａ）を通して前記電子制御システム（１５０）の前記駆動軸（１２０）によって作動されるように構成されており、
   前記電子制御システム（１５０）が、混合モードにおいては、前記駆動軸（１２０）を介して、前記混合コンポーネント（１４０）を回転させて前記食品（１０３）を所望の粘度に混合させ、
   前記電子制御システム（１５０）が、排出モードにおいては、前記駆動軸（１２０）を介して、前記混合コンポーネント（１４０）を回転させて前記底開口部（１０２ｂ）を通して混合された前記食品（１０３）を排出させ、
   前記混合コンポーネント（１０４）は、オーガ状であって、ブレード（１０４ｃ）と中央軸（１０４ｄ）とを有し、
   前記ブレード（１０４ｃ）は、前記混合コンポーネント（１０４）の前記上端部（１０４ａ）と前記先端部分（１０４ｂ）とのあいだにおいて前記中央軸（１０４ｄ）の周りにらせん状に延在し、
   前記中央軸（１０４ｄ）は、前記駆動軸（１２０）によって回転可能に係合されるように構成され、
   前記ブレード（１０４ｃ）は、上表面（１０４ｇ）と底表面（１０４ｈ）とを有し、
   前記上表面（１０４ｇ）と前記底表面（１０４ｈ）とは、外側エッジ（１０４ｉ）で出会い、
   前記混合モード中、前記外側エッジ（１０４ｉ）は、前記レセプタクル（１０２）の前記壁（１０２ｆ）と接触し、
   前記混合モード中、前記上表面（１０４ｇ）は、前記食品（１０３）を前記蓋（１１０）に向けて付勢し、
   前記排出モード中、前記底表面（１０４ｈ）は、前記食品（１０３）を前記底開口部（１０４ｂ）に向けて付勢するカプセルシステム。
2. 前記電子制御システム（１５０）が、前記混合モード中、前記混合コンポーネント（１０４）を前記駆動軸（１２０）によって第一方向に回転させ、前記排出モード中、前記混合コンポーネント（１０４）を前記駆動軸（１２０）によって第二方向に回転させる請求項１に記載のカプセルシステム。
3. 前記電子制御システム（１５０）が、前記混合モード中、前記混合コンポーネント（１０４）を前記駆動軸（１２０）によってある方向に回転させ、前記排出モード中、前記混合コンポーネント（１０４）を前記駆動軸（１２０）によって同じ方向に回転させる請求項１に記載のカプセルシステム。
4. 前記所望の粘度は、前記電子制御システム（１５０）の単数または複数のセンサ（１５８）を介して、前記電子制御システム（１５０）のプロセッサ（１５２）によって測定された前記駆動軸（１２０）の毎分回転数（ＲＰＭ）が前記電子制御システム（１５０）のメモリ（１５４）に格納されている目標ＲＰＭと実質的に等しいときに、前記混合モードから前記排出モードに切り替えることによって達成される請求項１に記載のカプセルシステム。
5. 前記電子制御システム（１５０）は、前記混合コンポーネント（１０４）を、前記駆動軸（１２０）を介して回転させることによって、前記食品（１０３）を混合する間に前記外側エッジ（１０４ｉ）と前記レセプタクル（１０２）の前記壁（１０２ｆ）との接触摩擦により生じた熱により、この食品（１０３）を所望の温度にまで温めるように構成されている請求項１に記載のカプセルシステム。
6. 前記レセプタクル（１０２）は、実質的に円錐形状である請求項１に記載のカプセルシステム。
7. 前記混合コンポーネント（１０４）は、前記上端部（１０４ａ）から前記先端部分（１０４ｂ）へとテーパーしている請求項６に記載のカプセルシステム。
8. 前記レセプタクル（１０２）は、前記電子制御システム（１５０）によって読み取り可能であり、かつ、前記食品（１０３）の識別、ならびに、目標ＲＰＭ、目標温度、および／または、混合時間、からなる群から選択される前記電子制御システム（１５０）の作動を行うための単数または複数のパラメータと、からなる群から選択される単数または複数を含む食品ラベル（１０２ｇ）を有する請求項４に記載のカプセルシステム。
9. カプセルに収納された食品を混合／排出する方法であって、
   電子制御システム（１５０）の駆動軸（１２０）によって、レセプタクル（１０２）の受容チャンバ（１０２ｃ）内に配設された混合コンポーネント（１０４）の上端部（１０４ａ）を作動させる工程であって、前記レセプタクル（１０２）は、上開口部（１０２ａ）と底開口部（１０２ｂ）とを有し、前記底開口部（１０２ｂ）は、取外し可能シール（１１４）によって気密シールされて前記レセプタクル（１０２）の壁（１０２ｆ）によって囲まれた受容チャンバ（１０２ｃ）を形成し、前記受容チャンバ（１０２ｃ）は、その内部に食品（１０３）を受け入れて格納するように構成され、中央開口部（１１０ａ）を有する蓋（１１０）が前記上開口部（１０２ａ）を取外し可能にカバーしており、前記駆動軸（１２０）は、前記蓋（１１０）の前記中央開口部（１１０ａ）を通して前記混合コンポーネント（１０４）を作動させる工程、
   前記電子制御システム（１５０）が、前記駆動軸（１２０）を介して、前記混合コンポーネント（１４０）を回転させて、前記食品（１０３）を所望の粘度へと混合させる混合工程、および、
   前記電子制御システム（１５０）が、前記駆動軸（１２０）を介して、前記混合コンポーネント（１４０）を回転させて、前記底開口部（１０２ｂ）を通して前記食品（１０３）を排出させる排出工程、を有し、
   前記混合コンポーネント（１０４）は、オーガ状であって、ブレード（１０４ｃ）と中央軸（１０４ｄ）とを有し、
   前記ブレード（１０４ｃ）は、前記混合コンポーネント（１０４）の上端部（１０４ａ）と先端部分（１０４ｂ）とのあいだにおいて前記中央軸（１０４ｄ）の周りにらせん状に延在し、
   前記中央軸（１０４ｄ）は、前記駆動軸（１２０）によって回転可能に係合されるように構成され、
   前記ブレード（１０４ｃ）は、上表面（１０４ｇ）と底表面（１０４ｈ）とを有し、
   前記上表面（１０４ｇ）と前記底表面（１０４ｈ）とは外側エッジ（１０４ｉ）で出会い、
   前記混合工程において、前記外側エッジ（１０４ｉ）は、前記レセプタクル（１０２）の前記壁（１０２ｆ）と接触し、
   前記混合工程において、前記上表面（１０４ｇ）は、前記食品（１０３）を前記蓋（１１０）に向けて付勢し、
   前記排出工程において、前記底表面（１０４ｈ）は、前記食品（１０３）を前記底開口部（１０４ｂ）に向けて付勢する方法。
10. 前記混合工程において、前記混合コンポーネント（１０４）は、前記電子制御システム（１５０）によって、前記駆動軸（１２０）を介して、第一方向に回転され、前記排出工程において、前記混合コンポーネント（１０４）は、前記電子制御システム（１５０）によって、前記駆動軸（１２０）を介して、第二方向に回転される請求項９に記載の方法。
11. 前記混合工程において、前記混合コンポーネント（１０４）は、前記電子制御システム（１５０）によって、前記駆動軸（１２０）を介して、ある方向に回転され、前記排出工程において、前記混合コンポーネント（１０４）は、前記電子制御システム（１５０）によって、前記駆動軸（１２０）を介して、同じ方向に回転される請求項９に記載の方法。
12. 前記電子制御システム（１５０）の単数または複数のセンサ（１５８）を介して前記電子制御システム（１５０）のプロセッサ（１５２）によって測定された前記駆動軸（１２０）の実毎分回転数（ＲＰＭ）が目標ＲＰＭに到達することに基づいて、前記混合工程を前記排出工程に切り替える工程を含む請求項９に記載の方法。
13. 前記電子制御システム（１５０）は、前記混合コンポーネント（１０４）を、前記駆動軸を介して回転させることによって、前記食品（１０３）を混合する間に、前記外側エッジ（１０４ｉ）と前記レセプタクル（１０２）の前記壁（１０２ｆ）との接触摩擦により生じた熱により、この食品（１０３）を所望の温度にまで温めるように構成されている請求項９に記載の方法。
14. 前記レセプタクル（１０２）は、実質的に円錐形状である請求項９に記載の方法。
15. 前記混合コンポーネント（１０４）は、前記上端部（１０４ａ）から前記先端部分（１０４ｂ）へとテーパーしている請求項１４に記載の方法。
16. 作動する前に、前記電子制御システム（１５０）によって読み取り可能であり、かつ、前記食品（１０３）の識別、ならびに、目標ＲＰＭ、目標温度、および／または、混合時間、からなる群から選択される前記電子制御システム（１５０）の作動を行うための単数または複数のパラメータと、からなる群から選択される単数または複数を含む食品ラベル（１０２ｇ）を、前記電子制御装置（１５０）の単数または複数のセンサを介して読み取る工程をさらに含む請求項１２に記載の方法。

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