RU2604798C2 - Подложка для оптически считываемого кода и капсула для приготовления напитка с такой подложкой для кода, обеспечивающей улучшенную читабельность оптического сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к подложке для оптически считываемого кода, которую связывают капсулой или которая является частью капсулы, предназначенной для доставки напитка в устройство для приготовления напитков путем центрифугирования капсулы, при этом подложка содержит по меньшей мере одну последовательность бинарных символов, представленных на подложке, так что каждый символ можно последовательно считать с помощью приспособления для считывания внешнего считывающего устройства, в то время как капсулу вращают вокруг оси вращения, причем символы по существу выполнены из светоотражающих поверхностей и светопоглощающих поверхностей. Подложка для кода предпочтительно содержит основную структуру, проходящую непрерывно, по меньшей мере, вдоль упомянутой последовательности символов, а прерывистые дискретные светопоглощающие участки локально нанесены на поверхность упомянутой основной структуры или выполнены на ней; при этом прерывистые дискретные светопоглощающие участки образуют светопоглощающие поверхности, а основная структура образует светоотражающие поверхности за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками; причем упомянутые дискретные светопоглощающие участки устроены так, чтобы обеспечивать меньшую способность отражать свет, чем участки основной структуры за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками. Благодаря использованию вышеописанной оптически считываемой подложки обеспечивается считывание информации в процессе вращения капсулы, что увеличивает скорость процесса приготовления напитка. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области приготовления напитков, в частности, с использованием капсул, содержащих ингредиент, в машине для приготовления напитков. Настоящее изобретение, в частности, относится к подложкам для оптических кодов, приспособленных для того, чтобы хранить информацию, касающуюся капсулы, капсул, связанных с кодом, или в которые встроена подложка для кода, устройств считывания и обработки, предназначенных для считывания и использования такой информации для приготовления напитка.

Уровень техники

Для целей настоящего описания под "напитком" понимают любую употребляемую человеком жидкую субстанцию, такую как кофе, чай, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.д. Подразумевается, что "капсула" содержит любой порционный ингредиент напитка или сочетание ингредиентов (здесь и далее будем называть "ингредиентом") внутри упаковки из любого подходящего материала, такого как пластик, алюминий, перерабатываемый и/или биологически разложимый материал и их сочетание, включая мягкие пакеты или жесткие картриджи, содержащие ингредиент.

Отдельные машины для приготовления напитков используют капсулы, содержащие ингредиент, который надо заваривать или растворить, и/или ингредиент, который хранят в машине и автоматически дозируют или который добавляют во время приготовления напитка. Отдельные машины для приготовления напитков содержат средство наполнения жидкостью, которое включает в себя насос для жидкости, обычно воды, который перекачивает жидкость из источника воды, которая является холодной или нагреваемой с помощью средства нагрева, например термоблока и т.п. Отдельные машины для приготовления напитков устроены так, чтобы приготавливать напитки с использованием заваривания посредством центрифугирования. Принцип, в основном, состоит в подаче ингредиента напитка в контейнере капсулы, подаче жидкости в капсулу и во вращении капсулы с высокой скоростью, чтобы гарантировать взаимодействие жидкости с порошком, создавая при этом градиент давления жидкости в капсуле; такое давление постепенно возрастает от центра в сторону периферии контейнера. По мере того как жидкость проходит через слой кофе, происходит извлечение составляющих кофе и получают жидкий экстракт, который вытекает через периферийную часть капсулы.

Обычно желательно предложить пользователю ряд капсул различных типов, содержащих различные ингредиенты (например, различные смеси кофе) со специфическими вкусовыми характеристиками для приготовления множества различных напитков (например, различные типы кофе) с помощью одной и той же машины. Характеристики напитков могут быть изменены путем изменения содержимого капсулы (например, вес кофе, различные смеси и т.д.) и путем настраивания ключевых параметров машины, таких как объем подаваемой жидкости или температура, скорость вращения, давление насоса. Поэтому существует потребность в идентификации типа капсулы, вставленной в машину для приготовления напитков, чтобы сделать возможным настраивание параметров приготовления в соответствии с типом вставленной капсулы. Более того, также может быть желательным, чтобы в капсулы была внедрена дополнительная информация, например информация о мерах обеспечения безопасности, например срок годности, или производственная информация, такая как номер партии.

Документ WO 2010/026053 относится к управляемому устройству для приготовления напитков, использующему центробежные силы. Капсула может содержать штрихкод, нанесенный на внешнюю грань капсулы, который позволяет определить тип капсулы и/или природу ингредиентов, находящихся в капсуле, чтобы применить заданный профиль заваривания напитка, который надо приготовить.

В области техники известно, например, из документа ЕР 1764015 А1 о печати локального идентификационного штрихкода на круглом гребне кофейной подложки, предназначенной для использования в обычной машине для приготовления кофе.

Патентный документ PCT/EP 11/057670 относится к подложке, приспособленной для того, чтобы быть связанной с капсулой или являться частью капсулы для приготовления напитка. Подложка содержит участок, на котором представлена по меньшей мере одна последовательность символов так, что каждый символ можно последовательно считать посредством считывающего приспособления внешнего устройства, в то время как капсулу вращают вокруг оси вращения, причем в каждой последовательности закодирован набор информации, относящийся к капсуле. Такое изобретение позволяет сделать доступным большой объем закодированной информации, например около 100 бит избыточной или неизбыточной информации, не используя устройства для считывания штрихкодов, имеющих подвижные части, такие как сканирующий элемент, которые могут привести к сложным проблемам с точки зрения читабельности. Другое преимущество также заключается в способности считывать подложку кода путем вращения капсулы, в то время как капсула находится на месте в готовом к приготовлению положении в поворотном держателе капсулы. Тем не менее, один из недостатков заключается в том, что эти условия считывания остаются особенно сложными по различным причинам, как, например, из-за того, что входящие и выходящие лучи света должны пересечь держатель капсулы, когда капсулу удерживают в держателе капсулы, что приводит к потере большой части энергии, и/или из-за того, что лучи света могут подвергаться значительным угловым отклонениям из-за отдельных механических ограничений, вызванных вращающимся узлом машины и, возможно, вызванных различными причинами (например, вибрациями, износом, несбалансированным распределением массы и т.д.). Более того, нецелесообразно компенсировать потерю отражательной способности путем увеличения производительности светоизлучающих устройств и датчиков машины, так как это сделает машину для приготовления напитков слишком дорогой.

Патентный документ NL 1015029 относится к кодовой структуре, содержащей носитель с расположенным на нем штрихкодом в виде параллельных штрихов, содержащим первые штрихи с первым коэффициентом отражения и вторые штрихи со вторым коэффициентом отражения, меньшим, чем первый коэффициент отражения, причем первые штрихи выполнены из по существу световозвращающего материала, а вторые штрихи выполнены из зеркального материала. Эта структура штрихкода, в частности, разработана так, чтобы код можно было распознать с большего расстояния с помощью существующих лазерных сканеров, более конкретно с использованием световозвращающих материалов, т.е. материалов, в которых пик характеристики отражения измерен под углом 180 градусов. Тем не менее, при такой структуре кода возникает задача правильного определения отраженных сигналов от первых и вторых штрихов из-за углового расстояния между двумя отраженными сигналами. Поэтому такое решение не приспособлено к установке в машине для приготовления напитков компактной считывающей системы.

Поэтому существует потребность в том, чтобы предложить усовершенствованную подложку для кода, которая позволяет обеспечить надежное считывание в особых условиях, встречающихся в машине для приготовления напитков, использующей капсулы для приготовления напитков.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованной подложке для кода и капсуле, содержащей упомянутую подложку, в частности, для обеспечения усиления оптического сигнала, полученного от подложки кода. В частности, задача, возникающая при использовании оптического кода на капсуле, заключается в том, что может быть сложно распознать светоотражательные и светопоглощающие сигналы.

Другая задача заключается в том, что подложки являются сравнительно сложными для интеграции в упаковочную структуру, образующую саму капсулу, и, в частности, существуют ограничения при изготовлении капсулы, такие как соблюдение правильной толщины материала для правильного формирования капсулы.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить решения, по меньшей мере, частично решающие эти задачи.

В частности, существует потребность в надежном считывании информации на подходящей подложке для кода, связанной с капсулой или ее частью, в частности на подложке, способной вырабатывать усиленный сигнал в особенно сложных условиях считывания, имеющихся в машине для приготовления напитков, такой как машина, осуществляющая заваривание напитка путем центрифугирования при вращении капсулы вокруг ее центра. Также имеется потребность в том, чтобы предложить подложку, приспособленную для простой интеграции в упаковочный материал капсулы.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к подложке для оптически считываемого кода, которую связывают капсулой или которая является частью капсулы, предназначенной для доставки напитка в устройство для приготовления напитков, например, путем центрифугирования капсулы в устройстве, при этом подложка содержит по меньшей мере одну последовательность символов, представленных на подложке так, что каждый символ можно последовательно считать с помощью приспособления для считывания внешнего считывающего устройства, в то время как капсулу вращают вокруг оси вращения, причем символы по существу выполнены из светоотражающих поверхностей и светопоглощающих поверхностей, при этом подложка для кода содержит основную структуру, проходящую непрерывно, по меньшей мере, вдоль упомянутой последовательности символов, а прерывистые дискретные светопоглощающие участки локально нанесены на поверхность упомянутой основной структуры или выполнены на ней; при этом прерывистые дискретные светопоглощающие участки образуют светопоглощающие поверхности, а основная структура образует светоотражающие поверхности за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками; причем упомянутые дискретные светопоглощающие участки устроены так, чтобы обеспечивать меньшую способность отражать свет, чем участки основной структуры за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками.

Прерывистые дискретные светопоглощающие участки с более низкой способностью отражать свет относятся к участкам поверхностей, подверженных влиянию света, обеспечивающим более низкую среднюю интенсивность, чем средняя интенсивность, отраженная отражающими поверхностями, образованными основной структурой за пределами этих локальных областей, занятых упомянутыми светопоглощающими участками. Среднюю интенсивность определяют, когда эти участки или поверхности освещают входящим лучом света под углом от 0 до 20° с длиной волны от 380 до 780 нм, более предпочтительно от 830 до 880 нм, и эти участки или поверхности отражают исходящий луч света в направлении под углом от 0 до 20°. Идентификация этих поверхностей может быть соотнесена с восходящими и нисходящими скачками, отражающими переходы между отражающими и поглощающими поверхностями после фильтрации обычных флуктуаций сигнала и шумов. Эти углы определяют относительно нормали к поверхностям, подверженным влиянию света. Поэтому следует отметить, что такие светопоглощающие участки все еще могут обеспечивать некоторый уровень отраженной интенсивности, например, из-за эффекта отражения и/или диффузии в пределах упомянутых заданных угловых диапазонов. Тем не менее, уровни отраженной интенсивности между отражающими и поглощающими поверхностями должны значительно отличаться, так чтобы можно было распознать сигнал.

Удивительно, но предложенное решение позволяет улучшить возможность считывания полученного сигнала. Более того, можно сформировать структуру, которую можно легко интегрировать в капсулу, например выполнить в трехмерном ограничивающем элементе (например, на корпусе или ободе).

Предпочтительно, чтобы подложка для оптически считываемого кода имела кольцеобразную конфигурацию, так чтобы ее можно было связать с капсулой, чтобы она являлась частью или образовывала обод капсулы, предназначенной для доставки ингредиента в устройство для приготовления напитков путем центрифугирования капсулы в таком устройстве. Оптические свойства подложки, как задано в отдельной конфигурации изобретения, являются такими, что стало возможным считывание кода в то время, когда подложку вращают в устройстве для приготовления.

Предпочтительно, чтобы основная структура и светопоглощающие участки соответственно образовывали светоотражающую поверхность и светопоглощающую поверхность, обе из которых отражают с максимальной интенсивностью в пределах углов отражения, которые отличаются друг от друга менее чем на 90 градусов, предпочтительно, отличаются друг от друга менее чем на 45 градусов. Другими словами, отражающие и поглощающие поверхности подложки кода не выбирают из двух поверхностей, имеющих различные отражательные свойства, т.е. из поверхностей, обладающих зеркальными свойствами и световозвращающими свойствами.

В контексте настоящего изобретения зеркальные свойства относятся к характеристикам отражения, имеющим локальный максимум при значении угла отражения, равном углу нормали к направлению, от которого был передан луч. "Световозвращающие поверхности" обычно представляют собой поверхности, которые отражают падающий луч света в направлении, противоположном направлению, от которого был передан луч, независимо от угла падения луча относительно поверхности.

Оптические свойства подложки, как задано в отдельной конфигурации изобретения, также являются такими, что стало возможным более надежное считывание кода путем передачи луча от источника света и отраженного луча света в пределах сокращенного углового диапазона, позволяя построить систему считывания в ограниченной среде, как в случае устройства для приготовления напитков.

Более предпочтительно, чтобы светоотражающие поверхности получали с помощью непрерывной основной структуры, например, образующей кольцеобразную часть фланцеобразного обода капсулы. Это делает возможным применение более широкого диапазона отражающих упаковочных материалов, образующих достаточную толщину для достаточно хорошей отражательной способности. Материалы для основной структуры подложки кода могут образовывать часть капсулы и из них, например, образуют или отливают чашеобразный корпус капсулы. Устройство светопоглощающих поверхностей на основной структуре в виде дискретных участков позволяет более ясно вырабатывать сигнал более низкой отражающей способности по сравнению со светоотражательным сигналом, в частности, в условиях, когда потенциально большая часть световой энергии теряется во время передачи от машины на капсулу. В частности, потеря световой энергии может происходить из-за необходимости пересечения одной или нескольких стенок устройства.

Более конкретно, светоотражающая основная структура содержит материал, выполненный в структуре для создания светоотражающих поверхностей. В частности, светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой и/или слой светоотражающих частиц, предпочтительно металлических пигментов, в полимерной матрице. Если в качестве части основной структуры используют металл, то он, преимущественно, может служить для обеспечения как эффективного отражательного сигнала, так и в качестве слоя составной части капсулы, который может быть выполнен в сложной трехмерной форме и может выполнять упрочняющую и/или защитную функцию, например функцию газового барьера. Металл, предпочтительно, выбирают из группы, состоящей из: алюминия, серебра, железа, олова, золота, меди и их сочетаний. В более специфическом режиме светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой, покрытый прозрачным полимерным грунтовочным слоем для получения отражающих поверхностей. Полимерный грунтовочный слой позволяет выровнять отражающую поверхность металла для улучшения отражательной способности и обеспечивает улучшенную связующую поверхность для нанесения на нее светопоглощающих участков. Грунтовочный слой обеспечивает формуемость металлического слоя путем сокращения сил износа во время формования. Грунтовочный слой также защищает металлический слой от царапин или другой деформации, которая могла бы повлиять на отражательную способность поверхностей. Прозрачность грунтовочного слоя должна быть такой, чтобы при прохождении через слой потеря интенсивности света при заданных условиях была бы незначительной. Грунтовочный слой также предотвращает непосредственный контакт продукта питания с металлическим слоем. В альтернативном варианте основная структура содержит внутренний полимерный слой, покрытый внешним металлическим слоем (например, путем паровой металлизации полимерного слоя). Предпочтительно, чтобы неметаллический полимерный грунтовочный слой имел толщину менее 5 микрон, наиболее предпочтительно, чтобы толщина была от 0,1 до 3 микрон. Заданная толщина обеспечивает достаточную защиту от непосредственного контакта продукта питания с металлом и с целью обеспечения повышенной отражательной способности сохраняет выравнивание поверхностной неровности металла и обеспечивает глянцевый эффект металлической поверхности, расположенной снизу.

В другом варианте светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой или полимерный опорный слой; причем упомянутый слой покрыт лаком, содержащим светоотражающие частицы, предпочтительно металлические пигменты. Толщина лака больше, чем толщина грунтового слоя, так что он преимущественно может содержать отражающие пигменты. Толщина лака, предпочтительно, составляет более 3 микрон и менее 10 микрон, предпочтительно от 5 до 8 микрон. Лак образует светоотражающий слой, который увеличивает отражательную способность металлического слоя, расположенного снизу. Отражательная способность зависит от соотношения металлических пигментов и полимера (в % веса). Соотношение металлического пигмента также может быть увеличено до значений свыше 10% веса для неметаллического опорного слоя, чтобы гарантировать достаточные отражательные свойства основной структуры.

И грунтовый слой, и лак улучшают формуемость металлического слоя путем сокращения сил износа во время формования (например, глубокой вытяжки), тем самым позволяя рассматривать подложку кода в качестве формуемой структуры для изготовления корпуса капсулы. Химическую основу грунтового слоя или лака предпочтительно выбирают из следующего: полиэстер, изоцианат, эпоксидная смола и их сочетания. Процесс нанесения грунтового слоя или лака на опорный слой зависит от толщины полимерного слоя и соотношения пигментов в пленке, так как такое соотношение влияет на вязкость полимера. Например, нанесение грунтового слоя или лака на металлический слой может быть выполнено путем сольватации, например путем нанесения на металлический слой полимерсодержащего растворителя и нагрева слоя до температуры, превышающей точку кипения растворителя, для испарения растворителя и затвердевания грунтового слоя или лака и закрепления его на металлическом слое.

Предпочтительно, чтобы прерывистые светопоглощающие участки формировались путем нанесения на упомянутую основную структуру дополнительного цветного контрастного слоя. Предпочтительно, чтобы прерывистые светопоглощающие участки формировались путем нанесения на упомянутую основную структуру чернил. Толщина чернил, предпочтительно, составляет от 0,25 до 3 микрон. Для формирования светопоглощающих участков может быть нанесено несколько слоев чернил, например, толщиной 1 микрон, чтобы обеспечить несколько совпадающих напечатанных слоев чернил. Чернильные участки отражают более низкую интенсивность света по сравнению с отражающими поверхностями, выполненными посредством основной структуры. Для светопоглощающих участков массовая доля пигментов в чернилах, предпочтительно, составляет по меньшей мере 50%, более предпочтительно около 60%. Пигменты выбирают из тех, которые по существу заметно поглощают свет с длиной волны 830-850 нм. Предпочтительными пигментами являются черные пигменты или цветные (неметаллические) пигменты. В качестве примера, цветные пигменты следующих цветовых кодов системы "Пантон": 201С, 468С, 482С, 5743С, 7302С или 8006С показали удовлетворительные результаты. Применение чернил для формирования светопоглощающих участков на основной структуре может быть выполнено посредством любого подходящего процесса, такого как штампование, фотогравировка, фототипия, химическая обработка или офсетная печать.

Предпочтительно, чтобы последовательность символов содержала от 100 до 200 символов, последовательно считываемых на подложке. Более предпочтительно, чтобы она содержала от 140 до 180 символов, наиболее предпочтительно 160 символов. Каждый символ покрывает область, имеющую дугообразный сектор вдоль направления прохождения последовательности по окружности менее 5°, более предпочтительно от 1,8 до 3,6°, наиболее предпочтительно - от 2 до 2,5°. Каждый отдельный символ может принимать прямоугольную, трапециевидную, круглую форму.

Изобретение относится к капсуле, содержащей подложку для оптически считываемого кода, как было отмечено выше.

Изобретение также относится к капсуле, предназначенной для доставки ингредиента напитка в устройство для приготовления напитков путем центрифугирования, содержащей корпус, фланцеобразный обод и вышеупомянутую подложку для оптически считываемого кода, причем подложка кода является неотъемлемой частью, по меньшей мере, обода капсулы, при этом корпус и обод капсулы получают путем формования, например, глубокой вытяжки, плоской или предварительно сформированной структуры, содержащей упомянутую подложку.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятным благодаря нижеследующему подробному описанию и сопровождающим чертежам, которые даны в качестве неограничивающих примеров осуществления изобретения, а именно:

- на фиг. 1 показан основной принцип экстрагирования путем центрифугирования;

- на фиг. 2а, 2b показан вариант осуществления камеры центрифуги с держателем капсулы;

- на фиг. 3а, 3b и 3c показан вариант осуществления набора капсул в соответствии с изобретением;

- на фиг. 4 показан вариант осуществления подложки для кода в соответствии с изобретением;

- на фиг. 5 показано альтернативное расположение последовательности на капсуле, в частности, при размещении на нижней стороне обода капсулы и капсулы, установленной в держателе капсулы устройства заваривания;

- на фиг. 6 в виде схемы показана оптическая скамья, используемая для измерения символов варианта осуществления капсулы в соответствии с изобретением;

- на фиг. 7 показана диаграмма относительной диффузной отражательной способности символов варианта осуществления капсулы в соответствии с изобретением как функции угла источника и датчика;

- на фиг. 8 показана диаграмма контраста между символами варианта осуществления капсулы в соответствии с изобретением как функции угла источника и датчика;

- на фиг. 9 приведен первый пример подложки для оптически считываемого кода, а именно вид в разрезе вдоль сечения по окружности в радиальном направлении R обода капсулы, показанной на фиг. 4;

- на фиг. 10 приведен второй пример подложки для оптически считываемого кода, а именно вид в разрезе вдоль сечения по окружности в радиальном направлении R обода капсулы, показанной на фиг. 4;

- на фиг. 11-13 показаны графические представления измерений отражательной способности в % соответственно для подложек для оптически считываемого кода в соответствии с изобретением и для другой сравнительной подложки для кода.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан пример системы 1 для приготовления напитков, как описано в документе WO 2010/026053, для которой можно использовать капсулу в соответствии с изобретением.

Центрифуга 2 содержит камеру 3 центрифуги для воздействия центробежными силами на ингредиент напитка и жидкость внутри капсулы. Камера 3 может содержать держатель капсулы и капсулу, вставленную в него. Центрифуга соединена с приводным средством 5, таким как поворотный двигатель. Центрифуга содержит собирающую часть и вывод 35. Под выводом для сбора заваренного напитка может быть расположен контейнер 48. Система дополнительно содержит средство подачи жидкости, такое как резервуар 6 для воды и жидкостный контур 4. Нагревательное средство 31 также может быть выполнено в резервуаре или вдоль жидкостного контура. Средство подачи жидкости может дополнительно содержать насос 7, присоединенный к резервуару. Выполнено средство 19 ограничения потока, предназначенное для ограничения потока центрифугированной жидкости, которая покидает капсулу. Система также может содержать расходомер, такой как расходомерная турбина 8 для обеспечения управления скоростью потока воды, подаваемой в камеру 3. Счетчик 11 может быть присоединен к расходомерной турбине 8 для того, чтобы можно было анализировать выработанные импульсные данные 10. Проанализированные данные затем передают на процессор 12. Соответственно, точная действительная скорость потока жидкости в жидкостном контуре 4 может быть вычислена в реальном времени. Может быть выполнен пользовательский интерфейс 13, чтобы позволить пользователю вводить информацию, которую передают на блок 9 управления. Дополнительные характеристики системы можно найти в документе WO 2010/026053.

Фиг. 3а, 3b и 3c относятся к варианту выполнения набора капсул 2А, 2В, 2С. Капсулы, предпочтительно, содержат корпус 22, обод 23 и элемент верхней стенки соответственно, крышку 24. Крышка 24 может представлять собой прокалываемую мембрану или стенку отверстия. Таким образом, крышка 24 и корпус 22 ограничивают соответствующий отсек 26 для ингредиентов. Как показано на фигурах, крышка 24 предпочтительно присоединена к внутреннему кольцеобразному участку R обода 23, ширина которого, предпочтительно, от 1 до 5 мм.

Обод необязательно является горизонтальным, как изображено. Он может быть слегка согнутым. Обод 23 капсул предпочтительно проходит снаружи в направлении, по существу перпендикулярном (как изображено) или слегка наклоненном (если он согнут, как упоминалось выше) относительно оси Z вращения капсулы. Таким образом, ось Z вращения представляет собой ось вращения во время центрифугирования капсулы в варочном устройстве и, в частности, практически идентична оси Z вращения держателя 32 капсулы во время центрифугирования капсулы в варочном устройстве.

Необходимо понимать, что показанный вариант осуществления представляет собой лишь пример осуществления и что капсулы, в частности корпус 22 капсулы, могут быть реализованы различными способами.

Корпус 22 соответствующей капсулы имеет единственный выпуклый участок 25а, 25b, 25с переменной глубины, соответственно d1, d2, d3. Таким образом, участок 25а, 25b, 25с также может быть усеченным или может представлять собой цилиндрический участок.

Следовательно, капсулы 2А, 2B, 2С предпочтительно содержат различные объемы, но предпочтительно имеют один и тот же диаметр "D" вставки. Капсула на фиг. За имеет небольшой объем капсулы 2А, в то время как капсулы на фиг. 3b и 3c имеют больший объем капсулы 2B и 2С соответственно. Диаметр D вставки таким образом определяют на линии пересечения нижней поверхности обода 23 и верхнего участка корпуса 22. Тем не менее он может представлять собой другой эталонный диаметр капсулы в устройстве.

Небольшой объем капсулы 2А предпочтительно содержит меньшее количество ингредиента для заваривания, например, молотого кофе, чем количество в капсулах 2B, 2С большого объема. Следовательно, небольшая капсула предназначена для получения малой порции кофе от 10 мл до 60 мл, при этом количество молотого кофе составляет от 4 до 8 граммов. Большие капсулы 2B предназначены для получения средней порции кофе, например от 60 до 120 мл, а самая большая капсула предназначена для получения большой порции кофе, например, от 120 до 150 мл. Более того, кофейная капсула 2B среднего размера может содержать от 6 до 15 граммов молотого кофе, а капсула 2С большого размера может содержать от 8 до 30 граммов молотого кофе.

В дополнение, капсулы в наборе в соответствии с изобретением могут содержать различные смеси жареного и молотого кофе или кофе из различных источников и/или иметь различную степень обжаривания и/или характеристики помола.

Капсула сконструирована так, чтобы вращаться вокруг оси Z. Эта ось Z перпендикулярно пересекает центр крышки, которая имеет форму диска. Эта ось Z выходит через центр дна корпуса. С помощью этой оси Z можно определить понятие "окружность", которое представляет собой круглый путь, расположенный на капсуле и имеющий в качестве оси симметрии ось Z. Эта окружность может находиться на крышке, например на крышке или на части корпуса, такой как фланцеобразный обод. Крышка может быть не проницаемой для жидкости до того, как ее вставляют в устройство, или она может быть проницаемой для жидкости, благодаря маленьким отверстиям или порам, выполненным в центре и/или на периферийной части крышки.

Здесь и далее, нижняя поверхность обода 23 относится к участку обода 23, который расположен снаружи оболочки, образованной корпусом и крышкой и который виден, если капсулу сориентировать так, чтобы был виден ее корпус.

Дополнительные характеристики капсул или набора капсул можно найти в документах WO 2011/0069830, WO 2010/0066705 или WO 2011/0092301.

Вариант выполнения камеры 3 центрифуги с держателем 32 капсулы показан на фиг. 2а и 2b. Держатель 32 капсулы образует широкую полость, в целом, цилиндрической или конической формы, имеющую верхнее отверстие для вставки капсулы и нижнее дно, закрывающее контейнер. Диаметр отверстия немного больше диаметра корпуса 22 капсулы. Контур отверстия соответствует контуру обода 23 капсулы, сконфигурированного так, чтобы опираться на край отверстия, когда вставляют капсулу. Следовательно, обод 23, по меньшей мере, частично лежит на приемной части 34 держателя 32 капсулы. На дне имеется цилиндрический ствол 33, присоединенный перпендикулярно к центру внешней грани дна. Держатель 32 капсулы вращается вокруг центральной оси Z ствола 33.

Оптическое считывающее устройство 100 также представлено на фиг. 2а и 2b. Оптическое считывающее устройство 100 сконфигурировано так, чтобы доставлять выходной сигнал, содержащий информацию, касающуюся уровня отражательной способности нижней поверхности обода 23 капсулы, опирающейся на приемную часть 34 держателя 32 капсулы. Оптическое считывающее устройство сконфигурировано так, чтобы выполнять оптические измерения нижней поверхности обода 23 через держатель 32 капсулы, более конкретно через боковую стенку широкого держателя 32 капсулы цилиндрической или конической формы. Как вариант, выходной сигнал может содержать различную информацию, например разности отражательной способности с течением времени, или информацию о контрасте. Выходной сигнал может быть аналоговым, например сигнал напряжения, изменяющегося вместе с измеренной информацией с течением времени. Выходной сигнал может быть цифровым, например двоичный сигнал, содержащий численные данные об измеренной информации с течением времени.

В варианте осуществления на фиг. 2а и 2b считывающее устройство 100 содержит излучатель 103 света, предназначенный для излучения луча 105а от источника света, и приемник 102 света, предназначенный для приема отраженного луча 105b света.

Обычно излучатель 103 света представляет собой светодиод или лазерный диод, излучающий инфракрасный свет и, более конкретно, свет с длиной волны 850 нм. Обычно приемник 102 света представляет собой фотодиод, приспособленный для того, чтобы преобразовывать принятый луч света в сигнал тока или напряжения.

Считывающее устройство 100 также содержит средство 106 обработки, включающее в себя печатную плату, на которой имеется процессор, усилитель сигнала датчика, и схему для соединения упомянутого средства 106 обработки с излучателем 103 света, приемником 102 света и с управляющим блоком 9 машины.

Излучатель 103 света, приемник 102 света и средство 106 обработки удерживают в неподвижном положении посредством опоры 101, жестко закрепленной относительно рамы машины. Считывающее устройство 100 остается на месте во время процесса заваривания и не приводится во вращение в отличие от держателя 32 капсулы.

В частности, излучатель 103 света расположен так, чтобы луч 105а от источника света был, в целом, направлен вдоль прямой L, пересекающей неподвижную точку F плоскости Р, содержащей приемную часть 34 держателя 32 капсулы, причем нормальная линия N упомянутой плоскости Р проходит через точку F.

Неподвижная точка F задает абсолютное положение в пространстве, в котором предполагается, что лучи 105а от источника света падают на отражающую поверхность: положение неподвижной точки F остается неизменным во время вращения держателя 32 капсулы. Считывающее устройство может содержать средство 104 фокусировки, например, отверстия, линзы и/или призмы, чтобы луч 105 от источника света более эффективно сходился к неподвижной точке F нижней поверхности крышки капсулы, расположенной в держателе 32 капсулы. В частности, луч 105 от источника света может быть сфокусирован так, чтобы подсвечивать диск, центрированный относительно неподвижной точки F и имеющий диаметр d.

Считывающее устройство 100 сконфигурировано так, чтобы угол θ_E между прямой L и нормалью N принимал значения от 2° до 10°, в частности от 4° до 5°, как показано на фиг. 2а. Следовательно, когда отражающая поверхность расположена в точке F, отраженный луч 105b света, в целом, направлен вдоль прямой L′, пересекающей неподвижную точку F, при этом угол θ_R между прямой L′ и нормалью N принимает значения от 2° до 10°, в частности от 4° до 5°, как показано на фиг. 2а. Приемник 102 света расположен на опоре 101, так чтобы собирать, по меньшей мере, частично отраженный луч 105b света, в целом, направленный вдоль прямой L′. Средство 104 фокусировки также может быть установлено для того, чтобы более эффективно сконцентрировать отраженный луч 105b света на приемнике 102. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2а, 2b, точка F, прямая L и прямая L′ лежат в одной плоскости. В другом варианте осуществления точка F, прямая L и прямая L′ не лежат в одной плоскости: например, плоскость, проходящая через точку F и прямую L, и плоскость, проходящая через точку F и прямую L′, расположены под углом около 90°, устраняя непосредственное отражение и допуская более надежную систему считывания с меньшим шумом.

Держатель 32 капсулы приспособлен для того, чтобы допускать частичную передачу луча 105а от источника света вдоль прямой L до точки F. Например, боковая стенка, образующая широкую полость цилиндрической или конической формы держателя 32 капсулы сконфигурирована так, чтобы быть непрозрачной для инфракрасного света. Упомянутая боковая стенка может быть выполнена из материала на пластиковой основе, который прозрачен для инфракрасного излучения, и имеет входные поверхности, позволяющие проникать инфракрасному свету.

Следовательно, когда капсулу располагают в держателе 32 капсулы, луч 105а света падает на нижнюю часть обода упомянутой капсулы в точке F до образования отраженного луча 105b света. В этом варианте осуществления отраженный луч 105b света проходит через стенку держателя 32 капсулы до приемника 102.

Участок нижней поверхности обода 23 капсулы, расположенной в держателе 32 капсулы, подсвечиваемый в точке F лучом 105 от источника света, меняется с течением времени, только когда держатель 32 капсулы приведен во вращение. Таким образом, чтобы луч 105 от источника света осветил весь кольцеобразный участок нижней поверхности обода, требуется полный оборот держателя 32 капсулы.

Выходной сигнал может быть вычислен или выработан путем измерения во времени интенсивности отраженного луча света и, возможно, путем сравнения его интенсивности с интенсивностью луча от источника света. Выходной сигнал может быть вычислен или выработан путем определения во времени интенсивности отраженного луча света.

Капсула в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере одну подложку оптически считываемого кода. Подложка кода может присутствовать на части фланцеобразного обода. Символы представлены на подложке оптического кода. Символы расположены по меньшей мере в одной последовательности, при этом упомянутая последовательность кодирует набор информации, касающейся капсулы. Обычно каждый символ соответствует специфическому двоичному значению: первый символ может представлять бинарное значение "0", в то время как второй символ может представлять бинарное значение "1".

В частности, набор информации, по меньшей мере, одной последовательности может содержать информацию для распознавания типа капсулы и/или один элемент или сочетание элементов из следующего списка:

- информация, касающаяся параметров приготовления напитка с использованием капсулы, такая как оптимальные значения скорости вращения, значения температуры воды, поступающей в капсулу, значения температуры коллектора напитка за пределами капсулы, значения скорости потока воды, поступающей в капсулу, последовательность действий во время процесса приготовления и т.д.;

- информация для локального и/или удаленного получения параметров приготовления напитка с использованием капсулы, например идентификатор, позволяющий распознать тип капсулы;

- информация, касающаяся производства капсулы, такая как идентификатор производственной партии, дата производства, рекомендованная дата потребления, срок годности и т.д.;

- информация для локального и/или удаленного получения информации, относящейся к производству капсулы.

Каждый набор информации, по меньшей мере, одной последовательности может содержать избыточную информацию. Следовательно, посредством сравнения может быть осуществлена проверка ошибок. Это также увеличивает вероятность успешного считывания последовательности, если некоторые части последовательности окажутся нечитаемыми. Набор информации, по меньшей мере, одной последовательности также может содержать информацию для определения ошибок и/или для исправления ошибок в упомянутом наборе информации. Информация для определения ошибок может содержать коды с повторениями, биты контроля четности, контрольные суммы, циклические избыточные коды, данные криптографической хэш-функции и т.д. Информация для исправления ошибок может содержать коды, исправляющие ошибки, коды прямого исправления ошибок и, в частности, сверточные коды или блочные коды.

Символы, расположенные в последовательностях, используют для представления данных, передающих набор информации, касающейся капсулы. Например, каждая последовательность может представлять целое число битов. Каждый символ может кодировать один или несколько бинарных битов. Данные также могут быть представлены переходами между символами. Символы могут быть расположены в последовательности с использованием схемы модуляции, например схемы линейного кодирования, подобного манчестерскому коду.

Каждый символ может быть напечатан и/или выдавлен. Форма символов может быть выбрана из следующего неисчерпывающего списка: дугообразные сегменты, сегменты, каждый из которых прямоугольный, но проходящие вдоль, по меньшей мере, части сектора, точки, многоугольники, геометрические формы.

В варианте осуществления каждая последовательность символов имеет одну и ту же фиксированную длину и, более конкретно, содержит фиксированное число символов. Известная структура и/или шаблон последовательности может упростить распознавание каждой последовательности считывающим устройством.

В варианте осуществления в участке представлен, по меньшей мере, один вводный символ, чтобы позволить определить начальное и/или конечное положение в участке каждой последовательности. Вводный символ выбирают так, чтобы его идентифицировали отдельно от других символов. Он может иметь отличную форму и/или отличные физические характеристики по сравнению с другими символами. Две смежные последовательности могут иметь общий вводный символ, представляющий окончание одной последовательности и начало другой.

В варианте осуществления, по меньшей мере, одна последовательность содержит символы, определяющие преамбулу, чтобы позволить определить положение символов в упомянутой последовательности, которые кодируют набор информации, касающейся капсулы. Символы, определяющие преамбулу, могут кодировать известную зарезервированную последовательность битов, например ′10101010′.

В варианте осуществления вводные символы и/или последовательности преамбул содержат информацию для аутентификации набора информации, например хэш-код или криптографическую подпись.

Символы распределены в основном, по меньшей мере, на 1/8 периметра кольцеобразной подложки, предпочтительно по всему периметру кольцеобразной подложки. Код может содержать последовательные дугообразные сегменты. Символы также могут содержать последовательные сегменты, каждый из которых является прямоугольным, но проходящие вдоль, по меньшей мере, части периметра.

Последовательность, предпочтительно, повторяют вдоль периметра, чтобы гарантировать надежное считывание. Последовательность повторяют на периметре, по меньшей мере, дважды. Предпочтительно, чтобы последовательность повторялась на периметре от трех до шести раз. Повтор последовательности означает, что копируют одну и ту же последовательность, а следующие друг за другом последовательности располагают сериями вдоль периметра, так что при повороте капсулы на 360 градусов одну и ту же последовательность можно обнаружить или считать более одного раза.

На фиг. 4 показан вариант 60а осуществления подложки кода. Подложка 60а кода занимает заданную ширину обода 23 капсулы. Обод 23 капсулы может содержать, по сути, внутренний кольцеобразный участок, образующий подложку 60а и внешний (не кодированный) изогнутый участок. Тем не менее, подложкой 60а может быть занята полная ширина обода 23, в частности, если нижняя поверхность обода выполнена по существу плоской. Такое расположение особенно благоприятно, так как предлагает большую площадь для расположения символов и меньшую предрасположенность к повреждениям, вызванным модулем обработки и, в частности, пирамидальной пластиной, и к выбросам ингредиентов. Следовательно, увеличивается и количество закодированной информации, и надежность считывания. В этом варианте осуществления подложка 60а кода содержит 160 символов, каждый символ кодирует 1 бит информации. Символы прилегают друг к другу, при этом каждый символ занимает 2,25° по дуге.

На фиг. 5 показан вариант 60b осуществления подложки кода, изображенной в виде в плане. Подложка кода 60b приспособлена для того, чтобы она была связана с капсулой или была ее частью, чтобы ее приводили во вращение, когда капсулу вращают вокруг оси Z посредством центрифуги 2. Приемный участок капсулы представляет собой нижнюю поверхность обода 23 капсулы. Как показано на фиг. 5, подложка для кода может представлять собой кольцо, имеющее круговую часть, на которой представлена, по меньшей мере, одна последовательность символов, чтобы пользователь мог расположить ее по окружности капсулы перед вставкой ее в варочный блок машины для приготовления напитков. Следовательно, капсулу, не имеющую встроенного средства хранения информации, можно модифицировать путем установки такой подложки для добавления такой информации. Если подложка представляет собой отдельную часть, ее можно просто добавить на капсулу без дополнительного средства крепления, при этом пользователь гарантирует, что подложка расположена правильно, когда она входит в варочный блок, либо формы и размеры подложки предотвращают ее перемещение относительно капсулы после установки. Подложка 60b кода также может содержать дополнительное средство крепления для жесткого крепления упомянутого элемента к приемному участку капсулы, такое как клей или механическое средство, чтобы способствовать тому, чтобы подложка оставалась неподвижной относительно капсулы после установки. Как также было отмечено, подложка 60b кода также может представлять собой сам обод, то есть может быть интегрирована в структуру капсулы.

Каждый символ приспособлен для того, чтобы его измеряли считывающим устройством 100, когда капсула расположена в держателе капсулы и когда упомянутый символ выровнен с лучом 105а от источника света в точке F. Более конкретно, каждый отдельный символ представляет уровень отражательной способности луча 105а от источника света, изменяющийся вместе со значением упомянутого символа. Каждый символ имеет различную способность отражать и/или поглощать луч 105а от источника света.

Так как считывающее устройство 100 приспособлено для того, чтобы измерять только характеристики освещенного участка подложки кода, то капсулу необходимо поворачивать с помощью приводного средства, пока луч света не осветит все символы, содержащиеся в коде. Обычно скорость считывания кода может принимать значения от 0,1 до 2000 оборотов в минуту.

Отражательные характеристики подложки кода в соответствии с изобретением определяют в заданных лабораторных условиях. В частности, первый символ и второй символ варианта осуществления капсулы, пригодные для надежного считывания посредством считывающего устройства 100, измеряли независимо с использованием оптической скамьи, представленной на фиг. 6. Гониометрические измерения диффузного отражения упомянутых символов на капсуле показаны на фиг. 7 (отраженная интенсивность каждого символа) и 8 (контраст между символами).

Здесь и далее первый символ обладает большей отражательной способностью, чем второй символ. Система для измерения относительной интенсивности диффузного отражения каждого символа построена так, чтобы была возможность независимо изменять угол θ источника света и угол θ′ датчика света. Датчик представляет собой оптическое волокно без покрытия, соединенное с измерителем мощности, приклеенным к очень тонкому механическому концу, который прикреплен к моторизованному рычагу датчика. Для всех измерений угол φ между плоскостями источника и датчика равен φ=90°. Источник света представляет собой лазерный диод, излучающий свет с длиной волны λ=830 нм.

Диаграмма на фиг. 7 показывает относительную диффузную отражательную способность (ось 210) символов капсулы как функцию угла 0′ датчика (ось 200). Эталонную интенсивность E_REF отражательной способности измеряют для первого символа, при этом угол датчика установили в значение 0°, а угол источника установили в значение 5°. Относительную отражательную способность каждого символа вычисляли относительно эталонной интенсивности E_REF. Кривые 220а, 230а, 240а соответственно показывают относительную отражательную способность первого символа при трех различных углах θ=0°,5°,10° источника. Кривые 220b, 230b, 240b соответственно показывают относительную отражательную способность второго символа при трех различных углах θ=0°,5°,10° источника.

Относительная отражательная способность представляет, по меньшей мере, 60% эталонной интенсивности E_REF для любого значения угла θ′ датчика, лежащего между 3° и 6°, и для любого значения угла θ источника, лежащего между 0° и 10°. В частности, относительная отражательная способность представляет, по меньшей мере, 72% эталонной интенсивности E_REF для любого значения угла θ′ датчика, лежащего между 2,5° и 4,4°, и для любого значения угла θ источника, лежащего между 0° и 10°.

Диаграмма на фиг. 8 показывает оптический контраст (ось 310) между первым и вторым символами как функцию угла θ′ датчика (ось 300). Оптический контраст задан следующим математическим выражением $$\frac{i1-i2}{i1+i2}$$

, где i1, i2 обозначают соответственно интенсивность, отраженную первым, вторым символом соответственно на датчик при той же самой конфигурации углов θ и θ′. Кривые 320, 330, 340, 350 соответственно отображают упомянутый оптический контраст при четырех различных значениях угла θ=0°,5°,10°,15° источника. Самое низкое значение контраста в любом случае превосходит 65%, что допускает надежную обработку сигнала. В частности, оптический контраст превосходит 80% для любого значения угла θ′ датчика, лежащего между 2,5° и 4,4°, и для любого значения угла θ источника, лежащего между 10° и 15°. В частности, оптический контраст превосходит 75% для любого значения угла θ′ датчика, превосходящего 6°, и для любого значения угла θ источника, лежащего между 0° и 15°.

На фиг. 9 показан предпочтительный вариант подложки 30 оптически считываемого кода в соответствии с изобретением, на виде в разрезе по окружности обода, показанного на фиг. 4. Подложка 30 кода содержит считываемую (внешнюю) сторону А и несчитываемую (внутреннюю) сторону В. На считываемой стороне А подложка содержит последовательные светоотражающие поверхности 400-403 и светопоглощающие поверхности 410-414. Светопоглощающие поверхности 410-414 образованы основной структурой 500, которая содержит несколько наложенных друг на друга слоев, в то время как светопоглощающие поверхности 400-403 образованы путем нанесения на основную структуру в локальных областях по окружности прерывистых дискретных участков светопоглощающего материала, предпочтительно дискретных участков слоев 528 чернил, нанесенных на основную структуру. Основная структура содержит предпочтительно монолитный слой металла 510, предпочтительно алюминия (или алюминиевого сплава), который покрыт прозрачным полимерным грунтовочным слоем 515, предпочтительно выполненным из изоцианата или полиэстера. Толщина металла, например алюминиевого слоя, может быть определяющим фактором для формуемости подложки во вмещающую структуру капсулы (например, корпус или обод). Для формуемости толщина алюминиевого слоя предпочтительно лежит от 40 до 250 микрон, наиболее предпочтительно - от 50 до 150 микрон. В этих интервалах толщина алюминия также может обеспечить свойства газового барьера для сохранения свежести ингредиента в капсуле, в частности, когда капсула дополнительно содержит мембрану газового барьера, припаянную на обод.

Подложка для кода может быть образована из слоистого материала, который деформируют для получения обода 22 и корпуса 23 капсулы (фиг. 3а-3b). В таком случае слоистый материал состоит из основной структуры 500 с напечатанными участками 400-403 светопоглощающих чернил, находящейся в плоской конфигурации до операции формования капсулы (например, корпуса, обода). При печати участков чернил, таким образом, нужно принимать в расчет последующую деформацию слоистого материала, так чтобы было возможно точно позиционировать кодированные поверхности. Чернила могут быть монокомпонентными, бикомпонентными, основанными на ПВХ или не содержащими ПВХ. Предпочтительными являются черные чернила, так как они обеспечивают более низкую отражательную способность и более высокий контраст, чем цветные чернила. Тем не менее, участки черных чернил можно заменить участками эквивалентных цветных чернил, предпочтительно темных или непрозрачных чернил. Массовая доля цветных пигментов в чернилах может составлять, например, 50-80%.

Предпочтительно, чтобы металлический слой был выполнен из алюминия и имел толщину от 6 до 250 микрон. Грунтовочный слой позволяет выровнять неровность металлического (т.е. алюминиевого) слоя. Он также улучшает соединение чернил с металлическим слоем, в частности с алюминием. Грунтовочный слой должен оставаться сравнительно тонким, чтобы снизить диффузию луча света. Предпочтительно, чтобы толщина грунтовочного слоя составляла от 0,1 до 5 микрон, наиболее предпочтительно - от 0,1 до 3 микрон. Плотность грунтовочного слоя, предпочтительно, составляет от 2 до 3 г/м², например около 2,5 г/м².

Как вариант, основная структура может содержать дополнительные слои на несчитываемой стороне, предпочтительно полимерный слой, такой как полипропилен или полиэтилен, и клеевой слой 525 для соединения полимерного слоя 525 с металлическим слоем 510, или термолак, позволяющий припаять крышку или мембрану на обод капсулы или внутренний защитный лак или глянец. Как говорилось, подложка может образовывать часть капсулы, например, фланцеобразного обода капсулы и корпуса.

Предпочтительная основная структура в соответствии с вариантом на фиг. 9 содержит соответственно от стороны В подложки до стороны А подложки: полипропиленовый слой толщиной 30 микрон, клей, алюминиевый слой толщиной 90 микрон, полиэстеровый слой толщиной 2 микрона и плотностью 2,5 г/м² и участки черных чернил толщиной 1 микрон. В альтернативном варианте грунтовочный слой заменен на лак толщиной 5 микрон, предпочтительно, плотностью 5,5 г/м² и массовой долей металлических пигментов 5%.

Фиг. 10 относится к другому варианту подложки 30 кода в соответствии с изобретением. В этом случае основная структура содержит лак 530, заменяющий грунтовочный слой 510, показанный на фиг. 9. Лак представляет собой полимерный слой, включающий в себя металлические пигменты 535, например алюминиевые, серебряные или медные пигменты или их смеси. Толщина лака несколько больше, чем толщина грунтовочного слоя 510 на фиг. 9, предпочтительно от 3 до 8 микрон, наиболее предпочтительно - от 5 до 8 микрон. Металлические пигменты позволяют компенсировать снижение отражательной способности металлического слоя, вызванное толщиной полимера. Лак также позволяет выровнять неровность металлического слоя. Предпочтительно, чтобы массовая доля металлических пигментов в лаке составляла, по меньшей мере, 1%, более предпочтительно - от 2 до 10%.

В настоящем изобретении упоминание отдельных металлов охватывает возможные сплавы таких металлов, в которых по весу металл является основным компонентом, например, алюминий охватывает сплавы алюминия.

Примеры

Для вычисления уровня отражательной способности сигнала (бит 1/бит 0) были протестированы капсулы, содержащие интегрированную подложку кода. Тесты проводились при упрощенной конфигурации устройства на фиг. 2а и 2b, при этом был удален держатель 32 капсулы и заменен на прозрачную прижимную пластину, удерживающую обод капсулы и оснащенную открытым каналом для прохождения лучей света. Угол между траекторией излучателя и траекторией приемника составлял 8°, распределенные по 4° с каждой стороны нормали N.

Пример 1. Детектируемый код со светоотражающими поверхностями основной структуры с цветным лаком и светопоглощающими поверхностями нанесенных участков чернил

Подложка содержит отражающую основную структуру, выполненную из алюминия толщиной 30 микрон, покрытого лаком с алюминиевым пигментом толщиной 5 микрон и плотностью 5,5 г/м². Поглощающие поверхности выполнены из слоя черных ПВХ чернил компании Зигверк толщиной 1 микрон. Отражающие поверхности выполнены основной структурой (бит 1), а поглощающие поверхности (бит 0) были выполнены участками черных чернил. Максимальная отражательная способность, измеренная для отражающих поверхностей (бит 1), составляла 2,68%. Разброс на бит 1 составлял 1,32%. Минимальная отражательная способность, измеренная для поглощающей поверхности (бит 0), составляла 0,73%. Разброс на бит 0 составлял 0,48%. Результаты показаны графически на фиг. 11.

Пример 2. Детектируемый код со светоотражающими поверхностями основной структуры с бесцветным грунтовочным слоем и светопоглощающими поверхностями нанесенных участков чернил

Измерение отражательной способности выполнялось на пустой капсуле, содержащей подложку оптически считываемого кода, содержащую основную структуру, образующую отражающие поверхности, и участки чернил, образующие поглощающие поверхности. Для этого основная структура от стороны В до (считываемой) стороны А соответственно содержит: полипропиленовый слой толщиной 30 микрон, клей, алюминиевый слой толщиной 90 микрон, полиэстеровый грунтовочный слой толщиной 2 микрона и плотностью 2,5 г/м². Прерывистые битовые участки черных чернил толщиной 1 микрон компании Зигверк были напечатаны на поверхности грунтовочного слоя. Подложка выполнена путем глубокой вытяжки в корпус капсулы после печатания чернилами. Поэтому отражающие поверхности выполнены основной структурой (бит 1), а поглощающие поверхности (бит 0) были выполнены участками черных чернил. Осуществляли измерение отражательной способности подложки. Результаты показаны графически на фиг. 12. Максимальная отражательная способность, измеренная для отражающих поверхностей (бит 1), составляла 5,71%. Разброс на бит 1 составлял 1,49%. Минимальная отражательная способность, измеренная для поглощающей поверхности (бит 0), составляла 0,87%. Разброс на бит 0 составлял 0,47%.

Пример 3. Недетектируемый код со светопоглощающими поверхностями основной структуры и светоотражающими поверхностями нанесенных участков чернил

Измерение отражательной способности выполнялось на пустой капсуле, содержащей подложку оптически считываемого кода, содержащую основную структуру, образующую поглощающие поверхности, и участки чернил, образующие отражающие поверхности. Для этого алюминиевый опорный слой был покрыт непрерывным слоем матового черного лака толщиной 5 микрон. Отражающие поверхности были выполнены посредством дискретных участков чернил толщиной 1 микрон, содержащих более 25% веса светоотражающего серебряного пигмента. На удивление, сигнал бита 1 и бита 0 не был достаточно различим. Результаты показаны графически на фиг. 13. Максимальная отражательная способность, измеренная для отражающих поверхностей (бит 1), составляла 0,93%. Минимальная отражательная способность, измеренная для отражающих поверхностей (бит 1), составляла 0,53%. Минимальная отражательная способность, измеренная для поглощающей поверхности (бит 0), составляла 0,21%. Разброс на бит 0 составлял 0,23%.

Claims (28)

1. Подложка (30, 60а, 60b) для оптически считываемого кода, связываемая с капсулой или являющаяся частью капсулы, предназначенной для доставки напитка в устройство для приготовления напитков, при этом подложка содержит по меньшей мере одну последовательность символов, представленных на подложке так, что каждый символ можно последовательно считать с помощью приспособления для считывания внешнего считывающего устройства, в то время как капсулу вращают вокруг оси вращения, причем символы по существу выполнены из светоотражающих поверхностей (400-403) и светопоглощающих поверхностей (410-414), отличающаяся тем, что она содержит основную структуру (500), проходящую непрерывно, по меньшей мере, вдоль упомянутой последовательности символов, и прерывистые дискретные светопоглощающие участки (528), локально нанесенные на поверхность упомянутой основной структуры или выполненные на ней; при этом прерывистые дискретные светопоглощающие участки образуют светопоглощающие поверхности, а основная структура (500) образует светоотражающие поверхности (400-403) за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками; причем упомянутые дискретные светопоглощающие участки (410-414) устроены так, чтобы обеспечивать меньшую способность отражать свет, чем участки основной структуры за пределами областей поверхности, занятых дискретными светопоглощающими участками.

2. Подложка по п. 1, в которой основная структура и светопоглощающие участки соответственно образуют светоотражающую поверхность и светопоглощающую поверхность, обе из которых отражают с максимальной интенсивностью в пределах углов отражения, которые отличаются друг от друга менее чем на 90 градусов, предпочтительно отличаются друг от друга менее чем на 45 градусов.

3. Подложка по п. 1, в которой светоотражающая основная структура (500) содержит металл, выполненный в структуре для создания светоотражающих поверхностей.

4. Подложка по п. 2, в которой светоотражающая основная структура (500) содержит металл, выполненный в структуре для создания светоотражающих поверхностей.

5. Подложка по п. 3, в которой светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой (510) и/или слой (530, 540) светоотражающих частиц, предпочтительно металлических пигментов, в полимерной матрице.

6. Подложка по п. 4, в которой светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой (510) и/или слой (530, 540) светоотражающих частиц, предпочтительно металлических пигментов, в полимерной матрице.

7. Подложка по п. 3, в которой металл выбран из группы, состоящей из: алюминия, серебра, железа, олова, золота, меди и их сочетаний.

8. Подложка по п. 4, в которой металл выбран из группы, состоящей из: алюминия, серебра, железа, олова, золота, меди и их сочетаний.

9. Подложка по п. 5, в которой металл выбран из группы, состоящей из: алюминия, серебра, железа, олова, золота, меди и их сочетаний.

10. Подложка по п. 6, в которой металл выбран из группы, состоящей из: алюминия, серебра, железа, олова, золота, меди и их сочетаний.

11. Подложка по любому из пп. 5-10, в которой светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой (510), покрытый прозрачным полимерным грунтовочным слоем (515), для получения отражающих поверхностей (410-414), или внутренний полимерный слой, покрытый внешним металлическим слоем (например, путем паровой металлизации полимерного слоя).

12. Подложка по п. 11, в которой неметаллический прозрачный полимерный грунтовочный слой (515) имеет толщину менее 5 микрон, наиболее предпочтительно - от 0,1 до 3 микрон.

13. Подложка по п. 5, в которой светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой (515) или полимерный опорный слой; причем упомянутый слой покрыт лаком (530), содержащим светоотражающие частицы, предпочтительно металлические пигменты (535).

14. Подложка по п. 6, в которой светоотражающая основная структура содержит монолитный металлический опорный слой (515) или полимерный опорный слой; причем упомянутый слой покрыт лаком (530), содержащим светоотражающие частицы, предпочтительно металлические пигменты (535).

15. Подложка по п. 13, в которой толщина лака (530) составляет более 3 микрон и менее 10 микрон, предпочтительно от 5 до 8 микрон.

16. Подложка по п. 14, в которой толщина лака (530) составляет более 3 микрон и менее 10 микрон, предпочтительно от 5 до 8 микрон.

17. Подложка по п. 13, в которой массовая доля металлических пигментов (535) в лаке (530) составляет от 2 до 10%, предпочтительно около 5%.

18. Подложка по п. 14, в которой массовая доля металлических пигментов (535) в лаке (530) составляет от 2 до 10%, предпочтительно около 5%.

19. Подложка по п. 15, в которой массовая доля металлических пигментов (535) в лаке (530) составляет от 2 до 10%, предпочтительно около 5%.

20. Подложка по п. 16, в которой массовая доля металлических пигментов (535) в лаке (530) составляет от 2 до 10%, предпочтительно около 5%.

21. Подложка по любому из пп. 1-10, 12-20, в которой прерывистые светопоглощающие участки (528) сформированы путем нанесения на упомянутую основную структуру (500) дополнительного цветного контрастного слоя, например чернил.

22. Подложка по п. 11, в которой прерывистые светопоглощающие участки (528) сформированы путем нанесения на упомянутую основную структуру (500) дополнительного цветного контрастного слоя, например чернил.

23. Подложка по п. 21, в которой толщина чернил составляет от 0,25 до 3 микрон.

24. Подложка по п. 22, в которой толщина чернил составляет от 0,25 до 3 микрон.

25. Подложка по п. 21, в которой массовая доля пигментов в чернилах составляет по меньшей мере 50%, более предпочтительно около 60%.

26. Подложка по любому из пп. 22-24, в которой массовая доля пигментов в чернилах составляет по меньшей мере 50%, более предпочтительно около 60%.

27. Капсула, содержащая подложку оптически считываемого кода по любому из пп. 1-26.

28. Капсула, предназначенная для доставки ингредиента напитка в устройство для приготовления напитков путем центрифугирования, содержащая корпус (22), фланцеобразный обод (23) и подложку (30, 60а, 60b) для оптически считываемого кода по любому из пп. 1-26, причем подложка (30, 60а, 60b) кода является неотъемлемой частью, по меньшей мере, обода (23) капсулы, при этом корпус (22) и обод (23) капсулы получены путем формования, например, глубокой вытяжки, плоской или предварительно сформированной структуры, содержащей упомянутую подложку (30, 60а, 60b).

Images