JPH05199937A - 閉じた固いカートリッジ状のパッケージおよびその製法 - Google Patents

閉じた固いカートリッジ状のパッケージおよびその製法

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JPH05199937A JP4177090A JP17709092A JPH05199937A JP H05199937 A JPH05199937 A JP H05199937A JP 4177090 A JP4177090 A JP 4177090A JP 17709092 A JP17709092 A JP 17709092A JP H05199937 A JPH05199937 A JP H05199937A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧された流体によって作動する抽出機に適
用される飲料の準備のための物質を収納した、閉じた固
いカートリッジ状のパッケージを提供する。 【構成】 パッケージは飲料の準備のための物質を収納
するカートリッジの形状をしていて、円錐台状、逆円錐
台状、半球状の形をした本体（１）とカバーとして作用
する薄膜（４）とを有し、前記カートリッジの本体
（１）の薄膜（４）あるいは底部（２）は厚さの減少し
た領域（３）を含み、抽出中に加圧流体によってカート
リッジは解放され、液体の流れは物質の層を貫通するよ
うに向かわされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加圧された流体によって
作動する抽出機に適用される飲料の準備のための閉じた
固いカートリッジ状のパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】飲料、中でも加圧された状態で抽出され
るエスプレッソコーヒーの分野において飲料を準備する
ためにカートリッジを用いるのには幾つかの理由、即
ち、衛生上、コーヒーの最適保存、使用の容易さ、得ら
れるコーヒーの品質のより良好な調節、また抽出状態の
良好な再現性といった理由がある。各種の利用可能なカ
ートリッジの中でも、注入される水の圧力によって開放
する閉じたカートリッジのみが上述した要求を満足させ
る。これらのカートリッジはそれらの開放システムによ
って区別される。さらに、それらは湿分、好ましくは酸
素に対してほぼ不浸透性になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＣＨ605293における全
アルミニウムカートリッジには、その底部（底部の直径
の方が上面の直径より大きい）において、圧力によって
優先的に裂かれる人工的な弱化線を有した薄膜が設けら
れている。この解決法は、カートリッジの開放を正確か
つ再現的に行わなければならない場合に、使用される材
料を相当正確に処理しなければならないという理由で、
複雑さとカートリッジの価格とが増大するという欠点を
有している。さらに、このカートリッジは挽かれたコー
ヒーを保存するのに厚いフィルターを有している。
【０００４】このカートリッジの他の欠点は、それが逆
円錐台状になっているので、従来からのエスプレッソコ
ーヒー機械と共立できず、従って、特別の設計の抽出機
が必要となるという点である。
【０００５】他のカートリッジは、第１段階において
は、人工的に弱化された領域が機械加工によって下部薄
膜に形成され、第２段階においては、注入される水の圧
力によって前記人工的に弱化された領域を裂くことによ
ってカプセルが開放される、といったプロセスの中で用
いられるように設計されている。そのようなプロセスの
１つは、ＦＲ−ＰＳＳ1536031 および2033190 に記載さ
れているが、多数の欠点を有している。
【０００６】先ず第１に、カプセルを受けようとしてい
る機械のキャビティーの上面と下面とには複数個の突起
部と穴とが設けられているので運搬が困難である。
【０００７】さらに、このプロセスは水の圧力によって
全てが開放されるようにすることは不可能なので信頼性
と再現性とがない。これは、１あるいはそれ以上の穴が
形成されると、液体が流れることができるので、カプセ
ル内の圧力が減少するからである。
【０００８】従って、穴の数と位置とは不明確である。
この状態の下では、フィルターが下面に押し付けられた
ときにその全表面に亘って排出できないので、結果とし
て物質の層の抽出量は少なくなってしまう。優先的に通
過する領域と、湿りが少なくて排液の少ない領域とが存
在するので、抽出は不完全で非均質になってしまう。
【０００９】さらに、問題にしているプロセスは衛生的
ではない。これは、水の通過のためのオリフィスが複数
個あって、装置の温度が高いという点からいって、除去
することが困難な有機材料が沈積、形成することは避け
られないからである。
【００１０】最後に、このプロセスは、複数個の小さな
オリフィスの中に連続的に有機材料が沈積していくと、
オリフィスが徐々に閉塞されていくことになるので、閉
塞による害を受けやすい。これらの例においては、抽出
体の品質と規則性とがより大きく影響を受けることにな
る。
【００１１】最後に、問題にしているプロセスは粉末状
あるいは液体のベースにした物質を収納したカートリッ
ジとともに用いられるコーヒーの場合には、そのコーヒ
ーは水で溶かさなければならない可溶性コーヒー、ある
いは水で薄めなければならない濃縮液状コーヒーのみで
ある。新鮮な挽いたコーヒーの場合には、このプロセス
もカートリッジも共に使用することができない。
【００１２】CH-A- 458099は、カートリッジが圧力の下
で抽出されるような飲料の準備のための装置に関してい
る。挽いたコーヒーを収納するようなこのカートリッジ
は、穴あけされ且つ互いに他と溶接されたプラスチック
あるいはアルミニウムでできた２つの固い薄膜を有し、
それらは抽出しようとする物質を収納しようとしている
多孔質の包被を取囲んでおり、その下面は熱可塑性材料
の薄膜で覆われていて、これは高温の抽出液の存在によ
って溶融する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によって扱われる
問題点は、円錐台状、逆円錐台状、あるいは半球状の閉
じたカートリッジを提供することにあって、これらは圧
力の下で開放し抽出体を通過させ、また簡単なアダプタ
ーによって従来形のエスプレッソ装置の中で抽出するこ
ともできた。
【００１４】本発明によるパッケージは飲料を準備して
いる間の流体圧力によって優先的に裂かれる人工的に弱
化された領域を有し、かつ湿分、特に、酸素に対してほ
ぼ不浸透性になっている本体と薄膜とからなっている。
【００１５】前記本体は円錐台状、逆円錐台状、あるい
は円形断面を有した半径状になっていて、前記本体には
リムが設けられており、また前記薄膜は本体のリムに固
定されたカートリッジのカバーを形成しており、さらに
前記薄膜あるいは本体の平坦面は、流体圧力によって抽
出体を通過させるために、カートリッジの開放を促進さ
せようとする厚さの減少した領域を有していることを特
徴としている。
【００１６】材料の酸素に対する不浸透性に応じて、カ
ートリッジはそのようにして包装されても良く、選択的
に、それ自身が酸素に対して不浸透性であって、６ヶ月
ないし１２ヶ月に亘って貯蔵が可能な袋の中で包装して
おくこともできる。後者の場合、カートリッジは、それ
自身閉じられている場合、袋をあけた後２〜３日、例え
ば２日ないし１５日は保存できるので、カートリッジは
グループ、例えば２ないし１０のグループにして包装す
ることができる。
【００１７】前記カートリッジは２つの部分、即ち、本
体と薄膜とからなっている。本体は円錐台状あるいは半
球状あるいは逆円錐台状になっている。本体の断面は丸
くなっていて、言い換えると円形、楕円形、あるいは丸
くなったエッヂを有した多角形になっている。厚さの減
少した領域は薄膜に存在しても、あるいは本体の平坦面
に存在してもよい。
【００１８】本発明によるカートリッジは、本出願人に
よるヨーロッパ特許出願第91107462によるグリルを有し
た装置と共に抽出しても良い。このカートリッジはまた
本出願と同日に出願したヨーロッパ特許出願第9111121
0、91111211、91111212の中で記載したような特別なア
ダプターによって、従来形のエスプレッソコーヒー機械
の中でも抽出することができる。
【００１９】これらの特許出願による抽出機械は、この
簡素化されたカートリッジを良好な状態の下で抽出する
ことを可能にする。前記カートリッジは抽出機械の中で
自動的に開放し、使用後は、最少の廃棄物と包装材料で
簡単に且つ一体的に取出すことができる。
【００２０】抽出中は、下面は変形し、厚さの減少した
領域は穴あけ工具、例えば突起要素と接触して、流体、
例えば、空気や水の圧力によって破断応力にまで到達し
て裂かれる。従ってコーヒーの抽出が可能となる。この
下面は製造中にその構成材料の中に厚さの減少した領域
を形成するように前処理されており、従って、その可塑
的な性質にもかかわらず過大に細長くする必要なしに、
抽出機械の中で破断応力に到達することができる。好ま
しくは、表面全体に亘って均一に分布された、多数のこ
れらの厚さの減少した領域が存在する。
【００２１】それらはダッシュ形状、例えば長さ２mmな
いし１０mmで、幅数ミクロンないし数mmの真っ直ぐな点
線形状であっても良い。
【００２２】それらはまた可変的な直径の円の周りに分
布された同心円弧の形をした線を形成していても良い。
この場合には、これらのカートリッジを用いようとして
いる抽出機械は、これらの円弧の配置に対応した配置に
なる突起要素をフローグリル上に有していてもよい。こ
のように、カートリッジと厚さの減少した領域とは、そ
れらの開放を促進しようとするグリルの突起要素と完全
に対向するように位置している。
【００２３】これらの厚さの減少した領域は、カートリ
ッジの下部壁部の構成材料の上層あるいは上層の一部を
局部的に欠落させることによって得ることができる。
【００２４】ＦＲ2033190 に対して、カートリッジは圧
力の下で抽出されるが、このことはカートリッジを開放
している間に最大の抽出流体圧力に到達しないで、抽出
後期にコーヒー層に関する圧力損失がその最大値に到達
した時に最大抽出流体圧力に到達することを意味してい
る。さらに、カートリッジを製造している間にしか形成
されない下面の厚さの減少した領域は、材料の打抜き加
工によって得られるものではなく、その代わりに、分離
的な、より信頼性のあるプロセス、即ち、公差的な問題
のないプロセスによって得られる。
【００２５】このような下面の処理は、カートリッジが
逆円錐台状の場合にはより正当なものであるが、その理
由は、下面が円錐台と同じ厚さである場合、即ち、下面
が固くしようとしている部分に関して十分に厚くなって
いる場合には、引裂き作用が使用水圧や温度と両立でき
ないような相当な細長化なしでは得られないからであ
る。円錐台状のカートリッジの場合には、状態はあまり
厳しくなく、下面を形成している薄膜も本体よりも厚さ
をさらに減少させることができ、その理由は、この場合
には薄膜がカートリッジの固さにはほとんど貢献してお
らず、また圧力がより大きな表面にかかるからである。
【００２６】本発明はまたパッケージの製造方法にも関
し、カートリッジの本体を第１の薄膜から熱形成あるい
は打抜き加工すること、このようにして形成された本体
に、不活性ガスの流れの中で飲料のための粉末状複合体
を充填することと、その後で第２の薄膜から形成された
薄膜をカートリッジの本体に密着させることとからなっ
ている。
【００２７】厚さの減少した領域は、カートリッジの充
填の前に、第１薄膜あるいは第２の薄膜の中に形成され
ることが特徴である。
【００２８】
【実施例】本発明について、添付図面を参照しながら例
示的に示された各種の実施例に関して以下より詳細に説
明する。図において、図１は逆円錐台状のカートリッジ
の中央部の概略断面図であり、図２は図１の線Ａ−Ａ上
の断面図であり、図３および図４は他の円錐台状のカー
トリッジの中央部の概略断面図であり、図５、図６、図
７および図８はカートリッジに形成された厚さの減少し
た領域の詳細を示す部分断面図である。
【００２９】図１を参照すると、カートリッジの本体１
は厚さの減少した領域３を有した平坦面２を含む。飲料
（図示せず）のための粉末状の複合体を充填した後に、
カートリッジは本体のリム５に取付けられた薄膜を形成
するカバー４によって閉じられる。前記本体１は好まし
くは１００ミクロンないし５００ミクロンの厚さのポリ
エステル、ポリアミド、ポリオレフィンの薄膜から熱成
形あるいは射出成形され、例えば、穴のあいた、あるい
は織布状、あるいは非織布状のポリプロピレンや、穴の
あいた、あるいは織布状、あるいは非織布状のポリエチ
レン テレフタレートや、あるいは穴のあいたポリエチ
レンに接着された厚さ２０ミクロンのポリエチレン テ
レフタレートの複合体からできている。穴あけ加工は複
合体の薄層化の前、および、成形の前に行われる。前記
薄膜４は、好ましくは、ポリエステル、ポリアミド、あ
るいはポリオレフィンの厚さ１０ミクロンないし５０ミ
クロンの薄膜からなっており、例えば、ポリプロピレン
を含有したポリエチレンテレフタレートや、あるいはポ
リエチレンの厚さ１２ミクロンのシリカを充填した複合
体である。前記薄膜はそれと同じ材料でできた本体ある
いは本体の材料は熱シール可能な材料と接触する表面を
有している。
【００３０】図２は、厚さの減少した領域３が本体１の
平坦面２上でどのようにして分布されているかを示して
いる。
【００３１】図３は、逆円錐台状の形をした変形カート
リッジを示す。この変形例においては、ポリエステルあ
るいはポリエステル／ポリオレフィンの薄膜あるいはカ
ード状の複合体を熱成形することに形成され、前記カー
ドの重さは、例えば、２００ｇ／ｍ2 ないし３００ｇ／
ｍ2 であり、ポリエステルの薄膜に接着される。
【００３２】酸化現象に対して完全防護の飲料のための
粉末状複合体を提供する好ましい変形例においては、前
記本体は好ましくは厚さ５ミクロンないし３０ミクロン
の薄い障壁膜でできており、これはポリ塩化ビニリデン
あるいは２つのポリオレフィンの薄膜の間に挟まれたエ
チレン／ビニルアルコールの共重合体、例えば、ポリプ
ロピレン／エチレンビニルアルコール共重合体／ポリプ
ロピレン、ポリエチレン／エチレンビニルアルコール共
重合体／ポリエチレンの多層薄膜であり、その厚さは、
例えば、１００ミクロンないし５００ミクロンである。
あるいは、この薄い障壁は薄膜、例えば、厚さ１０ミク
ロンないし２０ミクロンの、薄いシリカ充填された、あ
るいは金属化されたポリエステルの薄膜であってもよ
い。この本体はまた、例えば重さが２００ｇ／ｍ2 ない
し３００ｇ／ｍ2 の、エチレン／ビニルアルコール共重
合体とポリオレフィンあるいはポリエステルとの複合体
に接着されたカードでできていてもよい。
【００３３】前記薄膜は複合体の薄膜でできており、例
えば、シリカ充填された、あるいは金属化されたポリエ
ステル、また例えば、厚さが１０ミクロンないし２０ミ
クロンの、選択的に穴のあいたあるいは織布状、あるい
は非織布状のポリオレフィン、あるいは選択的に穴のあ
いたあるいは織布状、あるいは非織布状のポリエステル
の層でできている。
【００３４】図４においては、薄膜４には厚さの減少し
た領域３が設けられている。
【００３５】図５、図６においては、厚さの減少した領
域３は、例えば、長さ２mmないし１０mmの複数個の小さ
な切断刃を有した工具で、壁部８を穴あけあるいは切断
することによって、またその材料の全厚さを貫通する溝
を対応的に形成することによって形成してもよい。この
作業は、カプセルの形成前、あるいは薄膜の取付け前に
行ってもよいが、好ましくは本体の底部に穴あけ形成し
た後に行われる。穴をあけた後で、穴あけされた薄膜の
外面に対して熱せられた工具があてられ、初めに形成さ
れた溝は、図５に示したように、例えば、厚さ５ミクロ
ンないし２０ミクロンの最小厚さ９で閉じられる。図６
に示したような、この表面融解の変形例においては、例
えば、厚さ５ミクロンないし２０ミクロンの非常に薄い
熱収縮性のプラスチック材料１０（図６）の薄膜を穴あ
けされたカートリッジ全体に取付けてもよい。この特別
な実施例においては、カートリッジの構成材料はアルミ
ニウムであって、薄膜１０はアルミニウム化されていて
もよい。
【００３６】図７においては、カートリッジの本体ある
いは薄膜は次のようにして熱成形される。すなわち、カ
ートリッジの下部壁が、ダイとリブを形成するために溝
のついたキャビティ−ブロックとの間で、均一な厚さの
溝のついた下面を有しており、その後で同じキャビティ
−ブロックの中にカートリッジのブランクを配置する
が、加熱された同様の溝を有したダイと、そのリブとが
キャビティ−ブロックの溝に対応するようになってい
る。キャビティ−ブロックに対するダイの圧力によって
材料に厚さは、工具のリブと一致した領域において３の
ように十分に減少される。リブ間の溝においては、壁の
厚さは１１のような最初の厚さに維持されている。
【００３７】図８においては、前記多層薄膜は厚くて抵
抗構造の層１２からなり、これは局所的に裂かれたりあ
るいは切断されているか、あるいは布形状あるいは非織
布状の構造をしたプラスチック材料であってもよい。こ
れらの構造の層は薄い酸素浸透性の層１３に接着されて
いる。
【００３８】本明細書に記載されたカートリッジの全て
の変形例において、本発明によるカートリッジは飲料の
望みの容積に応じて寸法を変えてもよい。例えば、コー
ヒーの分量は５ｇないし１０ｇであってもよく、カート
リッジの直径は２．５cmないし７cmであり、コーヒーの
層の厚さは１０mmないし２５mmである。
【００３９】カートリッジには飲料の準備のために粉末
状の複合体が充填される。この物質は、好ましくは、焙
煎されて挽かれたコーヒーであるが、また、紅茶、可溶
性コーヒー、挽いたコーヒーと可溶性コーヒーとの混合
物、あるいはチョコレート風味の製品であってもよい。
【００４０】カートリッジは抽出中にカートリッジの上
面と下面とを穴あけするための工具を有した抽出機に適
用される。厚さの減少した領域は穴あけ作業が容易な下
面に存在している（図１、図３参照）。いずれの場合に
も抽出流体は粉末状の複合体の層全体を貫通するように
垂直方向の流れとなり、横方向の流れが生じる危険性は
ない。
【００４１】抽出後にコーヒーのかすが飛散する危険性
を完全になくすために、抽出される物質とカートリッジ
の下部内壁との間にフィルター紙あるいは織布状あるい
は非織布状の合成繊維（図３の番号（１４）で示されて
いる）を設けてもよい。この層はその壁部に対して選択
的に接着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】逆円錐台状のカートリッジの中央部の概略断面
図。
【図２】図１の線Ａ−Ａ上の断面図。
【図３】他の円錐台状のカートリッジの中央部の概略断
面図。
【図４】他の円錐台状のカートリッジの中央部の概略断
面図。
【図５】カートリッジに形成された厚さの減少した領域
の詳細を示す部分断面図。
【図６】カートリッジに形成された厚さの減少した領域
の詳細を示す部分断面図。
【図７】カートリッジに形成された厚さの減少した領域
の詳細を示す部分断面図。
【図８】カートリッジに形成された厚さの減少した領域
の詳細を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ カートリッジの本体 ２ 本体の平坦面 ３ 厚さの減少した領域 ４ 薄膜 ５ リム １４ 中間層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加圧された流体によって作動する抽出機
    に適用される飲料の準備のための物質を収納した、閉じ
    た固いカートリッジ状のパッケージにおいて、飲料を準
    備している間の流体圧力によって優先的に裂かれる人工
    的に弱化された領域を有し、かつ湿分、特に、酸素に対
    してほぼ不浸透性になっている本体と薄膜とを含み、前
    記本体は円錐台状、逆円錐台状、あるいは円形断面を有
    した半径状になっていて、前記本体にはリムが設けられ
    ており、また前記薄膜は本体のリムに固定されたカート
    リッジのカバーを形成しており、さらに前記薄膜あるい
    は本体の平坦面は、流体圧力によって抽出体を通過させ
    るために、カートリッジの開放を促進させようとする厚
    さの減少した領域を有していることを特徴とする閉じた
    固いカートリッジ状のパッケージ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のパッケージにおいて、
    前記本体が円錐台状あるいは半球状になっている場合の
    下面、即ち薄膜および、前記本体が逆円錐台状になって
    いる場合の本体の平坦面は厚さの減少した領域を有して
    おり、これは、面を貫通して溝を切断し、その面の外側
    上にプラスチック材料の薄膜を熱処理によって形成する
    か、あるいは、本体が逆円錐台状の場合、面のある種の
    領域を打抜き加工によって材料の厚さを減少させるかに
    よって作り出される閉じた固いカートリッジ状のパッケ
    ージ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のパッケージにおいて、
    前記本体および薄膜は熱形成可能で熱シール可能な多層
    薄膜でできており、その厚い構成層（単数あるいは複
    数）は局所的に裂かれ、あるいは切断され、あるいは合
    成材料の織布状になっており、あるいは合成材料の混合
    非織布状繊維状になっており、また前記構成層（単数あ
    るいは複数）は酸素を浸透させないプラスチック材料の
    薄層に接着されている閉じた固いカートリッジ状のパッ
    ケージ。
  4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項記載のパ
    ッケージにおいて、抽出しようとしている物質とカート
    リッジの下部内壁との間において、フィルター紙あるい
    は織布状あるいは非織布状の合成繊維でできた中間層を
    付加的に含む閉じた固いカートリッジ状のパッケージ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のパッケージの製法にお
    いて、カートリッジの本体を第１の薄膜から熱形成ある
    いは打抜き加工すること、このようにして形成された本
    体に、不活性ガスの流れの中で飲料のための粉末状複合
    体を充填することと、その後で第２の薄膜から形成され
    た薄膜をカートリッジの本体に密着させることとを含
    み、厚さの減少した領域は、カートリッジの充填の前
    に、第１薄膜あるいは第２薄膜の中に形成されることを
    特徴とする閉じた固いカートリッジ状のパッケージの製
    法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のパッケージの製法にお
    いて、前記厚さの減少した領域は、前記本体が逆円錐台
    状になっている場合には、カートリッジを形成する前に
    カートリッジの底部を形成している第１の薄膜の一部分
    に形成され、あるいは前記本体が円錐台状になっている
    場合には、薄膜が本体に適用される前に、薄膜を形成し
    ている第２の薄膜の一部分に、引き裂きあるいは溝を形
    成するための穿孔加工によって形成され、その後で、カ
    ートリッジの底部あるいは薄膜との外面は薄い酸素不浸
    透性のプラスチック薄膜で覆われるか、あるいは前記面
    の外面は熱処理されて初めに最小厚さに亘って形成され
    た溝を再閉鎖する閉じた固いカートリッジ状のパッケー
    ジ。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載のパッケージにおいて、
    前記厚さの減少した領域は、本体が逆円錐台状になって
    いる場合には、本体の下面において、本体の形成中に打
    抜き加工によって面のある種の領域における材料の厚さ
    を減らすことによって形成される閉じた固いカートリッ
    ジ状のパッケージ。
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