KR20160021868A - 형광성 및/또는 인광성 식별자를 갖는 일인분 캡슐 - Google Patents

형광성 및/또는 인광성 식별자를 갖는 일인분 캡슐 Download PDF

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KR20160021868A
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마르크 크뤼거
귄터 엠플
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카-페 시스템 게엠베하
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Abstract

본 발명은 메인 바디의 캐비티 내에 마련된 음료/음식 원료로부터 음료를 생성하는 일인분 캡슐에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 음료를 생성하는 방법에 관한 것이다.

Description

형광성 및/또는 인광성 식별자를 갖는 일인분 캡슐{SINGLE SERVE CAPSULE HAVING A FLUORESCENT AND/OR PHOSPHORESCENT IDENTIFIER}
본 발명은 메인 바디의 캐비티 내에 마련된 음료/음식 원료로부터 음료를 생성하는 일인분 캡슐에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 음료를 생성하는 방법에 관한 것이다.
이러한 타입의 일인분 캡슐은 충분히 주지되어 있고, 다수의 실시예로 시판되고 있으며, 커피, 에스프레소, 카푸치노, 차, 우유 또는 코코아 음료 또는 기타 음료, 또는 수프와 같은 음식을 생성하는 데에 사용된다. 자동 기계에서 생성될 수 있도록, 각 생성 방법이 다르더라도, 이러한 캡슐은 모두 동일한 외형을 가져야 한다. 예를 들면, 물의 양 및/또는 각 음료를 생성하는 데에 사용되는 온도가 다를 수 있다. 뿐만 아니라, 일인분 캡슐의 물은 일인분 캡슐을 통하여 연속적으로 또는 단속적으로 유도될 수 있다. 소비자가 각 음료 또는 음식을 생성하는 것을 보다 용이하게 하기 위해, 자동 기계, 예를 들면, 커피 머신이 각 일인분 캡슐을 감지하고 자동적으로 음료 또는 음식의 생성에 적합한 프로그램을 선택하여야 하는 것이 바람직하다. 각 음료 또는 음식을 생성하는 데에 사용되는 자동 기계는 규칙적인 간격으로 세정되어야 하며, 이를 위해, 세정 캡슐이 이용 가능한데, 세정 캡슐은 그 외부 치수가 일인분 캡슐의 치수와 동일하고, 세정 캡슐이 자동 기계 내로 도입된 후 물이 마찬가지로 세정 캡슐을 통해 유동하며, 물은 캡슐로부터 세정 물질을 용해시키고, 용액을 사용하여 자동 기계의 추출 챔버 및 하류측 라인을 세정한다. 여기에서, 사용자, 예를 들면, 어린이 또는 시각적으로 장애가 있는 성인이 세정 캡슐을 사용하여 음료를 생성하고 이를 마시는 것을 방지하는 것이 절대적으로 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 요건을 만족하는 일인분 캡슐을 제공하는 데에 있다.
상기 목적은 메인 바디의 캐비티에 마련되는 음료/음식 원료로부터 음료를 생성하는 일인분 캡슐로서, 메인 바디가 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 형광성 및/또는 인광성 물질을 갖는 일인분 캡슐에 의해 달성된다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
이러한 타입의 일인분 캡슐은 일반적으로 자동 기계의 추출 챔버 내로 삽입되며 뜨거운 물로 세정된다. 물은, 예를 들면, 생성될 음료를 발생시키는 방향성 물질이 풍부하다. 자동 기계에서, 각 음료/음식 원료의 잔여물이 종종 축적되지만, 석회 침전물도 발생하며 스팀 및/또는 액적 형태의 물 침전물이 자동 기계의 표면에 형성된다. 형광 및/또는 인광을 기반으로 하는 일인분 캡슐의 식별자가 이러한 환경에서 기능하는 것은 당업자에게 완전히 놀랍고 예기치 않은 것이었다.
본 발명은, 음료를 생성하기 위해 탈착(desorb), 추출되고/되거나 용해되는 음료/음식 원료가 마련되는 캐비티를 갖는, 음료 또는 음식을 생성하기 위한 일인분 캡슐에 관한 것이다. 음료/음식 원료는, 예를 들면, 커피 분말, 찻잎, 우유 분말, 코코아 분말, 인스턴트 음료 분말, 보조 식품 분말 또는 수프 분말이다. 이러한 일인분 캡슐은, 예를 들면, 플라스틱, 천연 물질 및/또는 생분해성 재료로 제작되며, 제 1 및 제 2 단을 갖는 벽, 예를 들면, 원통형, 원추형, 4개의 코너를 갖는 벽을 갖는다. 제 1 단의 영역에 바닥이 구비되며, 제 2 단의 영역에 커버가 구비된다. 벽, 커버 및 바닥은 음료/음식 원료가 위치되는 캐비티를 정의한다. 또한, 필터 및/또는 액체 분배 시스템이 또한 캐비티 내에 구비될 수 있다. 바닥 및 벽은 바람직하게는 일체형으로 구비되며, 예를 들면, 필름을 딥 드로잉(deep drawing)하거나 사출 성형에 의해 제작된다. 캐비티의 충전 후, 커버가 바람직하게는 바닥의 반대측 벽의 끝단에 고정, 특히, 밀봉된다. 이를 위해, 벽의 끝단은, 바람직하게는, 밀봉 면을 갖는 플랜지를 갖는다. 커버는 벽 및/또는 바닥과 동일하거나 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 메인 바디는 액밀성 및/또는 실질적으로 기밀성일 수 있다. 그러나, 메인 바디의 적어도 일부분이 물에 투과성인 것도 생각해 볼 수 있다.
음료를 생성하기 위해, 일인분 캡슐이 자동 기계 내에 위치되고, 액체, 특히, 뜨거운 물이 그런 다음 이를 통과하며, 이 과정에서, 물은 원하는 음료 또는 음식 물질로 풍부해진 후, 용기 내에 수집된다. 적절하다면, 일인분 캡슐은, 예를 들면, 메인 바디가 천공되는 것에 의해, 하나 이상의 지점에서 개방된다. 이 천공은 바람직하게는 커버 및/또는 바닥의 영역에서 수행된다.
본 발명은 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 이러한 일인분 캡슐을 제공한다. 본 발명의 의미에서 개별화는 바람직하게는 각 일인분 캡슐이 음료 또는 음식의 생성에 적합한 그룹으로 지정될 수 있다는 것을 의미한다. 식별자가 일인분 캡슐이 명확하게 포함된 것을 개시할 필요, 즉, 일련 번호 또는 배치 번호 등을 포함할 필요는 없지만, 일인분 캡슐, 예를 들면, 음료/음식 일인분 캡슐 또는 세정 캡슐의 그룹으로의 각 일인분 캡슐의 분류를 단지 허용할 필요가 있다. 바람직하게는, 식별자는, 예를 들면, 차, 커피, 우유 음료 등 또는 수프가 생성될 수 있는 캡슐인, 개별 음료 및/또는 음식의 종류 사이의 차별성을 허용한다.
바람직하게는, 자동 기계, 예를 들면, 커피 머신에 구비되는 센서/검출 수단은 식별자를 검출하며, 바람직하게는, 이를 저장된 식별자와 비교한다. 그러면, 바람직하게는, 식별자가 음료/음식 일인분 캡슐의 기준 식별자와 일치하는 것으로 판단한 경우에만, 자동 기계, 특히, 물을 제공하는 그 압력 펌프가 시동될 수 있다. 이와 달리, 예를 들면, 캡슐 내에 세정제가 있을 것이 염려되면, 커피 머신이 시동되지 않는다. 이 경우, 예를 들면, 자동 기계의 작동 패널 상의 특정 푸시버튼 조합이 사전에 눌려진 경우에만, 자동 기계가 시동될 수 있다. 이는 세정 캡슐이 의도하지 않게 음료 생성용으로 사용되는 상황을 신뢰할 수 있게 방지할 수 있다.
이어서, 본 발명에 따르면, 이러한 식별자는 형광성 및/또는 인광성 물질이다.
이러한 의미에서의 형광성 물질은 전자기식 방사선에 의해 여기되는 적어도 하나의 전자를 갖는 적어도 하나의 분자로 구성되고, 바람직하게는 그 궤도로부터 이탈되며, 바람직하게는 보다 높은 에너지 용량을 갖는 비어있는(empty, unoccupied) 궤도로 상승된다. 원칙적으로, 이러한 여기 상태는 안정적이지 않아, 전자가 다시 원래의 궤도로 떨어지고 그 에너지가 적어도 부분적으로 전자기식 방사선의 형태로 해방된다. 이러한 해방된 전자기식 방사선은 바람직하게는 여기 방사선에 비하여 파장이 길다. 형광성 물질을 기반으로 하는 식별자의 경우, 센서는 해방된 방사선을 수신하며, 링크된 제어 시스템은 이러한 방사선의 프로파일 및/또는 강도를 저장된 프로파일과 비교한다. 프로파일들이 적어도 부분적으로 동일하다면, 링크된 제어 시스템은 이것이 일인분 캡슐이지 세정 캡슐이 아님을 알게 되고, 자동 기계를 해제한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 시스템은, 예를 들면, 차, 커피, 우유 등이 포함된 일인분 캡슐의 종류를 검출하며, 자동 기계를 적절하게 제어한다. 해방된 방사선은 바람직하게는 적어도 하나의 최대, 특히 바람직하게는, 복수의 최대치를 갖는다. 그런 다음, 센서 또는 링크된 제어 시스템은 이러한 최대치 중 적어도 하나가 수신된 방사선에 존재하는지를 검사한다.
본 발명의 의미에서의 인광성 물질은 전자기식 방사선에 의해 여기되는 적어도 하나의 전자를 갖는 적어도 하나의 분자로 구성되고, 바람직하게는 그 궤도로부터 이탈되며, 바람직하게는 보다 높은 에너지 용량을 갖는 비어있는 궤도로 상승된다. 원칙적으로, 이러한 여기 상태는 안정적이지 않아, 전자가 다시 원래의 궤도로 떨어지고 그 에너지가 적어도 부분적으로 전자기식 방사선의 형태로 해방된다. 이러한 해방된 전자기식 방사선은 바람직하게는 여기 방사선에 비하여 파장이 길다. 그러나, 인광성 물질의 경우, 방사선 방출이 조사의 종료와 함께 종료하지 않으며, 형광인 경우에 비하여 보다 긴 기간에 걸쳐 쇠퇴한다. 인광성 물질을 기반으로 하는 식별자의 경우, 센서는 해방된 방사선을 수신하며, 링크된 제어 시스템은 이러한 프로파일을 저장된 프로파일 또는 프로파일 구간과 비교한다. 이러한 방사선의 강도는, 특히, 특정 주파수에서, 바람직하게는 저장된 프로파일 및/또는 특정 값과 비교된다. 이들이 적어도 부분적으로 동일하다면, 링크된 제어 시스템은 이것이 일인분 캡슐이지 세정 캡슐이 아님을 알게 되고, 자동 기계를 해제한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 시스템은, 예를 들면, 차, 커피, 우유 등이 포함된 일인분 캡슐의 종류를 검출하며, 자동 기계를 적절하게 제어한다. 센서 또는 링크된 제어 시스템은 방사선의 원래의 강도가 특정 퍼센티지만큼 쇠퇴한 후의 시간 간격을 검사하여, 측정된 값을 저장된 값과 비교한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 방사선의 강도의 높이는, 특히, 특정 주파수에서 특정 기간 후에 검사되며, 이 값은 저장된 값과 비교된다. 저장된 값이 측정된 값과 일치한다면, 제어 시스템은 자동 기계를 해제시키거나 각 음료 또는 음식을 위한 특정 준비 프로그램을 선택한다.
형광성 및/또는 인광성 물질에 특정 전자기식 방사선이 조사되며, 방사선이 꺼짐에 따라 및/또는 방사선이 꺼진 이후에, 형광 및/또는 인광이 측정된다. 조사는 하나의 파장 또는 다수의 파장으로 수행될 수 있다. 방사선은 동시에 사용되거나 차례로 사용되는 하나 이상의 소스를 포함할 수 있다.
형광성 및/또는 인광성 물질에 의해 방출되는 방사선을 분석하는 하나 이상의 센서가 있을 수 있다.
본원의 의미에서의 자동 기계는 음료 또는 음식의 생성에 사용되는 임의의 자동 기계의 동의어로서 사용된다. 커피 머신 또는 차 제조 기계가 단지 이러한 예로서 언급될 수 있다.
식별자를 판독하는 검출 수단이 일인분 캡슐용 자동 기계의 삽입 슈트의 영역에 구비될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 검출 수단은 추출 챔버의 영역에 구비된다. 대안적으로, 식별자는 커피 머신 내로의 일인분 캡슐의 삽입을 방지하거나 커피 머신으로의 일인분 캡슐의 자동적인 공급을 방지한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 수단, 특히, 기계적인 수단, 특히 바람직하게는, 하나 이상의 기어 휠이 특히 삽입 슈트 내에 구비되어, 잘못된 일인분 캡슐이 커피 머신, 특히, 삽입 슈트 내로 들어가는 것을 방지한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 식별자는 커피 머신이 특정 프로그램을 실행시키도록, 즉, 예를 들면, 물을 정해진 온도로 가열하고, 물을 특정 압력으로 제공하고/제공하거나 특정 양의 물을 일인분 캡슐을 통하여 전달하도록 사용될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 식별자는 후속하는 폐기 및/또는 재활용 과정 중에 일인분 캡슐의 재료를 분류하는 역할을 한다.
메인 바디는 바람직하게는 제 1 단에서 바닥과 접하고 제 2 단에서 커버와 접하는 벽을 가지며, 형광성 및/또는 인광성 물질은 커버의 영역 및/또는 바닥의 영역에 구비된다. 특히 바람직하게는, 형광성 및/또는 인광성 물질은 커버 및/또는 바닥의 서브 영역에만 구비된다. 이는 제조 및/또는 폐기 비용을 줄인다.
커버는 바람직하게는 벽에 연결되는 필름이다. 이를 위하여, 벽은 바람직하게는, 커버 필름이 연결되는, 예를 들면, 플랜지 형태의 밀봉 또는 접착면을 갖는다.
일인분 캡슐의 커버를 이루는 필름은 바람직하게는, 특히 서로 연결되는 적어도 두 개의 필름층을 갖는다. 형광성 및/또는 인광성 물질은 바람직하게는 이들 필름층 중 둘 사이에 구비된다. 그 결과, 형광성 및/또는 인광성 물질은, 예를 들면, 환경적 영향에 대하여 보호된다.
형광성 및/또는 인광성 물질은 바람직하게는 프린팅 공정에 의해 메인 바디, 특히, 커버 필름에 도포된다. 형광성 및/또는 인광성 물질은 바람직하게는 커버 필름의 층들 중 하나에 프린트된다. 이러한 커버 필름의 층은 바람직하게는 적어도 실질적으로 투명하다.
바람직한 실시예에 따르면, 형광성 및/또는 인광성 물질은 적어도 부분적으로 충전층으로 둘러싸인다. 형광성 및/또는 인광성 물질이 특히 바람직하게는 커버 필름의 전체 영역 또는 커버 필름의 층의 전체 영역에 도포되지 않으므로, 이러한 충전층은 커버 필름이 불규칙성을 갖는 것을 방지한다.
특히 바람직하게는, 일인분 캡슐의 메인 바디, 특히, 커버는 장식용 프린트를 갖는다. 특히 바람직하게는, 형광성 및/또는 인광성 물질은 이러한 장식용 프린트의 도포와 동시에 도포된다. 특히, 형광성 및/또는 인광성 물질은 커버 필름 또는 그 필름층들 중 하나에 프린트되는 제1 성분이다. 형광성 및/또는 인광성 물질이 검출 수단에 의해 계속 적절하게 검출된다는 것은 당업자에게 놀라운 것이었다. 장식용 프린트가 존재하더라도. 뿐만 아니라, 장식용 프린트의 품질이 형광성 및/또는 인광성 물질에 영향을 받지 않거나 영향을 적게만 받는다는 것은 당업자에게 놀라운 것이었다.
특히 바람직하게는, 장식용 프린트는 적어도 부분적으로 형광성 및/또는 인광성 물질 및/또는 충전층을 덮는다.
특히 바람직하게는, 장식용 프린트는 필름층에 연결된다. 특히 바람직하게는, 접착 촉진제 층은 장식용 프린트 및 필름층 사이에 구비된다. 매우 특히 바람직하게는, 이러한 필름층은 백색이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 커버 필름은 배리어 층을 더 갖는다. 특히 바람직하게는, 이러한 배리어 층은 장식용 층에 연결된다.
일인분 캡슐은 바람직하게는 회전축 또는 대칭축을 갖는다. 특히 바람직하게는, 형광성 및/또는 인광성 물질은 이러한 축에 대해 대칭적으로, 특히, 회전 대칭적으로 구비된다. 예를 들면, 식별자는 원으로서, 또는 하나 이상의 원형 링으로서 구비되며, 원 및 원형 링은 특히 서로에 대하여 동심으로 구비된다.
바람직하게는 식별자는, 서로 이격되며 바람직하게는 서로에 대하여 동심으로 구비되는 적어도 두 개의 영역을 갖는다. 특히 바람직하게는, 형광성 및/또는 인광성 물질은 두 개의 영역에서 상이하다. 두 개의 영역은 하나 이상의 센서에 의해 검출될 수 있다.
식별자의 층 두께는 바람직하게는 1 ~ 4μm, 바람직하게는 2 ~ 3μm이다.
식별자는 바람직하게는 0.5 ~ 2g/m2, 바람직하게는 0.8 ~ 1.6g/m2, 특히 바람직하게는 1.0 ~ 1.4 g/m2로 도포된다(건조함).
식별자는 또한 캡슐 바디에 구비될 수 있다. 여기에서, 식별자는 바니싱(varnishing) 또는 플라즈마 기상 증착에 의한 코팅을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 특히, 예를 들면, 수축 터널(shrink tunnel)을 통한 폼 피팅(form-fitting) 방식으로 캡슐 바디에 연결되는 캡슐 바디의 원통형 또는 원추형 외측의 서브 영역에서, 슬리브의 적용에 따라, 적절한 프린팅으로 인 몰드(in-mold) 라벨의 적용도 생각해 볼 수 있다. 코팅은 서브 영역에서 또는 캡슐 바디의 전체면에서 수행될 수 있다.
뿐만 아니라, 설명된 특성을 갖는 첨가제가 캡슐용 기본 필름의 과립에 추가될 수 있으며; 이 방식에서, 캡슐은 딥 드로잉(deep drawing)에 따라 전체면에서 이러한 특성이 주어진다. 이 방식으로, 제품 관련 인식을 허용하기 위해, 추출 챔버가 개방되거나 폐쇄될 때의 신호를 검출하는 "판독기(reader)"에 의해 이 또한 가능하고/가능하거나 신호는 검출되고 평가될 수 있었다.
본 발명의 더 독창적이거나 바람직한 요지는 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐이며, 일인분 캡슐은 일인분 캡슐을 통하여 액체를 유동시키기 위해 일인분 캡슐을 개방시키도록 구비되는 천공 영역을 갖는다. 이어서, 본 발명에 따르면, 적어도 부분적으로 일치하도록 구비되는 천공 영역 및 식별자가 제공된다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
본 발명의 이 실시예는 일인분 캡슐이 천공됨에 따라 식별자가 적어도 부분적으로 파괴되며 결과적으로 부적절하게 사용될 수 없게 되는 장점을 갖는다.
천공 영역은 바람직하게는 커버 필름 내부에 또는 일인분 캡슐의 바닥에 위치된다. 추출 챔버가 폐쇄될 때, 일인분 캡슐은 바람직하게는, 일인분 캡슐의 메인 바디를 관통하는 각 천공 핀에 의해, 하나 이상의 천공 핀에 의해 개방된다. 여기에서, 이러한 천공 핀들 중 하나 이상은 또한 식별자를 천공하여 이를 적어도 국부적으로 파괴한다.
본 발명의 더 독창적이거나 바람직한 요지는 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐이며, 일인분 캡슐은 일인분 캡슐을 통하여 액체를 유동시키기 위해 일인분 캡슐을 개방시키도록 구비되는 천공 영역을 갖는다. 이어서, 본 발명에 따르면, 서로 국부적으로 별개로 배치되는 천공 영역 및 식별자가 구비된다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
이러한 본 발명의 실시예는 일인분 캡슐이 천공될 때 식별자가 손상되지 않는 장점을 갖는다.
천공 영역은 바람직하게는 커버 필름 내부에 또는 일인분 캡슐의 바닥에 위치된다. 바람직하게는, 추출 챔버가 폐쇄될 때, 일인분 캡슐은, 일인분 캡슐의 메인 바디를 관통하는 각 천공 핀에 의해, 하나 이상의 천공 핀에 의해 개방된다. 이 경우, 일인분 캡슐의 식별자는 손상되지 않은 상태로 유지된다.
더 추가적인 독창적이거나 바람직한 본 발명의 요지는 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐이며, 일인분 캡슐은 유효 기간을 갖는 음료/음식 원료가 마련되는 캐비티를 가지며, 유효 기간이 지날 때 식별자는 비활성화된다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
유효일의 만료에 따라, 자동 기계의 더 이상의 해제가 이루어지지 않도록 식별자가 결과적으로 변경된다. 이는 사용자가 상한 음료 또는 음식을 생성하는 것을 방지한다.
본 발명의 더 추가적인 요지는, 음료/음식 원료가 마련되며 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐로서, 음료를 생성하기 위해 천공되는 일인분 캡슐을 사용하여 음료 또는 음식을 생성하는 방법에 있어서, 식별자는 캡슐이 천공됨에 따라 적어도 부분적으로 천공되는 것을 특징으로 하는 방법이다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
본 발명의 더 추가적인 요지는, 음료/음식 원료가 마련되며 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐을 사용하여 음료 또는 음식을 생성하는 방법에 있어서, 일인분 캡슐은 음료를 생성하기 위해 천공되며, 일인분 캡슐이 먼저 천공된 후, 개별화가 수행되는, 방법이다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
본 발명에 따른 방법은 식별자에 대해 매우 재현 가능한 조건이 존재하는 장점을 갖는다. 예를 들면, 일인분 캡슐 내에 존재하며 그 결과에 따라 커버 필름이 불룩해지는 정압이, 식별자가 판독되기 전에 초기에 적어도 부분적으로 소멸될 수 있다.
식별자는 바람직하게는 일인분 캡슐이 천공될 때 손상되지 않는다.
본 발명의 더 추가적인 요지는 뜨거운 음료를 생성하기 위한 일인분 캡슐의 용도이다.
본 발명의 이러한 요지에 대한 개시는 본 발명의 다른 요지에도 동등하게 적용되며 그 반대로도 적용된다.
이하, 도 1 내지 도 9를 사용하여 본 발명이 설명된다. 이러한 설명은 본 발명의 전반적인 발상을 제한하지 않는다. 상기 설명은 본 발명의 모든 요지에 동등하게 적용된다.
도 1은 일인분 캡슐을 도시한다.
도 2 내지 도 4는 식별자를 도시한다.
도 5는 일인분 캡슐의 천공 영역을 도시한다.
도 6 및 도 7는 복수의 필름층을 갖는 메인 바디를 도시한다.
도 8 및 도 9는 식별자의 형광 및 인광을 도시한다.
도 10은 일인분 캡슐 및 검출기를 도시한다.
도 1은 벽(2.1)을 갖는 베이스 요소(2)를 갖는 일인분 캡슐(1)을 도시한다. 여기에서의 벽의 제1 단(2.2)에는 바닥이 구비되며, 여기에서의 벽의 제2 단(2.4)에는 커버가 구비된다. 이 경우, 커버가 벽(2.1)에 접하는 에지 영역(2.3)에 고정, 여기에서는, 밀봉된다. 이 경우, 벽(2.1), 바닥(2.2) 및 플랜지(2.3)가 일체로 구비된다. 벽(2.1), 바닥(2.2) 및 커버(2.4)는 음료/음식 원료 및 가능하게는 설치 요소가 구비될 수 있는 캐비티를 정의한다. 캐비티가 채워진 후, 캐비티는 커버(2.4)에 의해 폐쇄된다. 커버 및/또는 바닥은 액밀성 또는 액체 투과성으로 설계될 수 있다. 첫 번째 예에서, 일인분 캡슐은 음료의 생성 전에 개방, 예를 들면, 천공되어야 한다. 일인분 캡슐, 예를 들면, 커피 캡슐이 액체, 예를 들면, 물이 캡슐을 통하여 유동하는 추출 챔버 내에 삽입된다. 이 과정에서, 음료 원료가 추출, 탈착되고/되거나 용해되며, 이에 따라, 원하는 음료, 여기에서는, 커피 또는 에스프레소가 생성된다.
본 발명에 따르면, 이 일인분 캡슐은 식별자를 가지며, 이를 이용하여 각 일인분 캡슐이 자동 기계에서 음료 또는 음식을 생성하는 데에 적합한지 및/또는 공정 변수가 어떻게 설정되어야 하는지가 설정될 수 있다.
이 경우, 이러한 식별자는 일인분 캡슐의 커버(2.4)에 구비되는 형광성 및/또는 인광성 물질(6)이다. 형광성 및/또는 인광성 물질은 전자기식 방사선원을 사용하여 조사되며, 이 과정에서 및/또는 그 이후, 형광성 및/또는 인광성 물질에 의해 방출된 방사선이, 도 8 및 도 9를 사용하여 설명될 센서에 의해 분석된다. 분석된 값은 기준값과 비교되며, 이 비교에 따라, 자동 기계가 시동되거나 시동되지 않고/않거나 특정 공정 변수가 설정된다.
이 경우, 일인분 캡슐은 대칭선(4)에 대하여 회전 대칭적으로 구비된다.
도 2 내지 도 4로부터 알 수 있듯이, 식별자가, 예를 들면, 원형 영역 및/또는 원형 링으로서 구비될 수 있다. 각각의 경우, 식별자는 바람직하게는 대칭선(4)에 대하여 회전 대칭적으로 구비된다. 두 개의 식별자 영역(6), 예를 들면, 원형 영역 및 원형 링 또는 두 개의 원형 링이 구비되는 경우, 이는 바람직하게는 상이한 형광성 및/또는 인광성 물질 및/또는 상이한 농도를 가져, 이 두 개의 영역에 의해 각각 방출되는 전자기식 방사선이 상이하다. 하나 이상의 영역이 식별자에 대해 분석될 수 있다.
도 5는 음료 또는 음식의 생성 전에 개방, 예를 들면, 천공되어야 할 일인분 캡슐의 커버를 도시한다. 이를 위해, 자동 기계가 일인분 캡슐을 천공하는 적어도 하나의 천공 영역(7)이 구비된다. 이 경우, 천공 영역 및 식별자가 구비되는 영역은 서로를 덮어, 식별자가 천공 영역에서 국부적으로 파괴된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 식별자가 천공 중 손상되지 않도록 천공 영역이 명확하게 구비된다.
도 6 및 도 7에서, 일인분 캡슐의 메인 바디, 여기에서는, 복수의 필름층으로 구성되는 커버 필름(5)이 구비된다. 부호 8은 일인분 캡슐의 환경을 나타내며, 부호 3은 캡슐 내부를 나타낸다. 이 경우, 식별자(6)는, 이 경우 바람직하게는 투명하게 구비되는 필름층(9)에 프린팅 공정에 의하여 도포된다. 이 과정에서, 두 개의 식별자 영역(6)은 서로로부터 간격을 두고 구비되어 도포된다.
일인분 캡슐은 또한 바람직하게는 장식용 프린트를 갖는다. 바람직하게는, 형광성 및/또는 인광성 물질 및 장식용 프린트가 프린팅 공정에서 필름층(9)에 도포되며, 형광성 및/또는 인광성 물질(6)이 먼저 도포된 후, 장식용 프린트(11)가 도포된다.
금색, 은색 및 금속색은 바람직하게는 장식용 프린팅 잉크로서 피해야 한다. 뿐만 아니라, 탄소 잉크는 바람직하게는 장식용 프린트로서 피해야 한다.
이 경우, 장식용 프린트는 추가적인 필름층(10), 특히, 백색 필름층에 의해 덮인다. 가스 배리어(gas barrier)가 또한 추가적인 필름층으로서 구비될 수 있다. 필름층은 바람직하게는 접착 촉진제 층을 통하여 서로 연결된다.
도 7에 따른 구조에서, 도 6에 따른 설명이 실질적으로 참조될 수 있으며; 이 경우, 매우 높게 나타나는 불규칙성을 필요에 따라 보상하기 위해, 충전층(12)이 형광성 및/또는 인광성 물질(6) 사이 및/또는 그 둘레 외측에 존재한다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 식별자의 기능을 도시한다. 형광성 및/또는 인광성 물질(6)에 파장 λ0을 갖는 전자기식 방사선(14)이 조사되고, 결과적으로 여기되며, 전체적으로 여기 방사선과 상이한 파장을 갖는 전자기식 방사선(15)을 방출한다. 예를 들면, 방출된 전자기식 방사선에는, 파장 λ1 ~ λ3에서 세 개의 피크가 존재한다. 형광의 경우, 센서는, 예를 들면, 파장 λ1 ~ λ3에서 피크가 존재하는지 및/또는 방출된 방사선이 파장 λ1 ~ λ3에서 갖는 강도를 검사한다.
인광성 물질의 경우, 방사선(14)이 꺼지자 마자, 방출된 방사선(15)이 특정 기간에 걸쳐 쇠퇴하며, 이는 세 개의 파장 λ1 ~ λ3에서 강도(I)가 시간에 대해 그려지는 도 9에 도시된다. 센서는, 예를 들면, 파장 λ1 ~ λ3에서의 방사선 강도(I)가 x%로 쇠퇴된 이후의 시간(t)를 검사한다.
측정된 값은 저장된 값과 비교되며, 이 값들이 일치한다면, 음료 또는 음식을 생성하기 위해 자동 기계가 해제되거나 특정 생성 방법이 선택된다. 측정된 값이 저장된 값과 일치하지 않는다면, 이는, 예를 들면, 식별자를 갖지 않는 세정 캡슐이다. 결과적으로, 음료의 생성이 이루어지지 않는다.
도 13은 식별자가 커버 필름의 내부 또는 커버 필름의 위에 구비되는 경우의 센서 및 방사선원(13)의 배치를 도시한다. 센서 및 방사선원 사이의 거리는 바람직하게는 항상 일정하며 바람직하게는 가능한 한 작다. 각각의 측정은 바람직하게는 일광이 적어도 줄어든 상태에서 수행된다.
1 일인분 캡슐
2 메인 바디
2.1 벽
2.2 제1 단, 바닥
2.3 에지 영역, 플랜지
2.4 제2 단, 커버
3 캐비티
4 회전축
5 필름, 커버 필름
6 식별자
7 천공 영역
8 환경
9 제1 필름층, 외층
10 제2 필름층, 내층
11 장식용 프린트
12 충전층
13 센서, 방사선원
14 여기
15 방출
I 강도
t 시간
λ 파장

Claims (24)

  1. 메인 바디(2)의 캐비티(3)에 마련되는 음료/음식 원료로부터 음료를 생성하는 일인분 캡슐(1)로서,
    상기 메인 바디(2)는 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 형광성 및/또는 인광성 물질(6)을 갖는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 바디(2)는 제1 단(2.2)에서 바닥과 접하고 제2 단(2.3)에서 커버와 접하는 벽(2.1)을 가지며, 상기 형광성 및/또는 인광성 물질(6)은 상기 커버의 영역 및/또는 상기 바닥의 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형광성 및/또는 인광성 물질(6)은 상기 커버 및/또는 상기 바닥의 서브 영역에만 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 커버(2.4)는 상기 벽에 연결되는 필름(5)인 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 필름(5)은 적어도 두 개의 필름층(9, 10)을 갖는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 형광성 및/또는 인광성 물질(6)은 두 개의 필름층(9, 10) 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광성 및/또는 인광성 물질은 프린트되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 형광성 및/또는 인광성 물질은 필름층(9, 10) 상에 프린트되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 형광성 및/또는 인광성 물질(6)은 적어도 부분적으로 충전층(12)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    장식용 프린트(11)를 갖는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 장식용 프린트(11)는 적어도 부분적으로 상기 형광성 및/또는 인광성 물질 및/또는 상기 충전층(12)을 덮는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 장식용 프린트(11)는 필름층(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  13. 제12항에 있어서,
    접착 촉진제 층은 상기 장식용 프린트(11) 및 상기 필름층(10) 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    회전축(4)을 가지며, 상기 형광성 및/또는 인광성 물질은 회전축에 대하여 회전 대칭적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자는 서로 이격되며 바람직하게는 서로에 대하여 동심으로 구비되는 두 개의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 물질은 상기 두 개의 영역에서 상이한 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자의 층 두께는 1 ~ 4μm, 바람직하게는 2 ~ 3μm인 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자는 0.5 ~ 2 g/m2, 바람직하게는 0.8 ~ 1.6 g/m2, 특히 바람직하게는 1.0 ~ 1.4 g/m2로 도포되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 또는 제1항의 전제부에 있어서,
    각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자(6)를 갖고, 상기 일인분 캡슐을 통하여 액체를 유동시키기 위해 상기 일인분 캡슐을 개방시키도록 구비되는 천공 영역(7)을 가지며, 상기 식별자(6) 및 상기 천공 영역(7)은 적어도 부분적으로 일치하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 또는 제1항의 전제부에 있어서,
    각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자(6)를 갖고, 상기 일인분 캡슐을 통하여 액체를 유동시키기 위해 상기 일인분 캡슐을 개방시키도록 구비되는 천공 영역(7)을 가지며, 상기 식별자(6) 및 상기 천공 영역(7)은 국부적으로 서로 별개로 배치되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 또는 제1항의 전제부에 있어서,
    각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자(6)를 갖고, 상기 일인분 캡슐은 유효 기간을 갖는 음료/음식 원료가 마련되는 캐비티를 가지며, 상기 식별자는 상기 유효 기간이 지날 때 비활성화되는 것을 특징으로 하는 일인분 캡슐(1).
  22. 음료/음식 원료가 마련되며 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐을 사용하여 음료 또는 음식을 생성하는 방법에 있어서,
    상기 일인분 캡슐은 음료를 생성하기 위해 천공되며, 상기 식별자는 상기 캡슐이 천공됨에 따라 적어도 부분적으로 천공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 음료/음식 원료가 마련되며 각 일인분 캡슐을 개별화하는 것을 가능하게 하는 식별자를 갖는 일인분 캡슐을 사용하여 음료 또는 음식을 생성하는 방법에 있어서,
    상기 일인분 캡슐은 음료를 생성하기 위해 천공되며, 상기 일인분 캡슐이 먼저 천공된 후, 상기 개별화가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 음료 또는 음식을 생성하는, 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 일인분 캡슐(1)의 용도.
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