(57)【要約】      （修正有）【課題】高圧でカプセルから飲料を調製するための改良されたカプセル、装置、および方法を提供する。【解決手段】クランプアセンブリ３０は、第１のクランプ部材３１および第２のクランプ部材を有し、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材の内面は、飲料調製中にカプセルを実質的に包囲して支持するクランプチャンバ３３を構成する。第２のクランプ部材は、中心の空隙と、中心の空隙にわたって延在する弾性層３７とを有する剛性の周囲フレーム３２を含む。中心の空隙内にはピストン３６が配置され、ピストン３６は周囲フレーム３２に弾性結合されて、ピストン３６に対して相対的な剛性の周囲フレーム３２の制限された弾性の動きを可能にする。【選択図】図７
2020110625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された水をカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置において、前記カプセルが少なくとも１つの柔軟な壁を有し、前記飲料調製装置が、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、該クランプアセンブリが、
前記カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第１のクランプ部材と、
中心の空隙、および該中心の空隙にわたって延在する弾性層を有する剛性の周囲フレームを含む第２のクランプ部材であって、前記弾性層の前面が、前記カプセルの一部分を受容するための第２の内壁を画成し、前記閉じた抽出構成において、前記第１のクランプ部材および前記第２のクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料調製中に前記カプセルを実質的に包囲して支持するためのチャンバを画成する、前記第２のクランプ部材と、
前記剛性のフレームの前記中心の空隙内に配置されたピストンであって、該ピストンが、前記弾性層の後面に当接するピストン面と、ピストン本体とを含み、前記ピストンが、前記クランプが閉じる方向に沿った、前記ピストンに対して相対的な前記剛性のフレームの制限された弾性の動きを可能にするよう前記剛性の周囲フレームに弾性結合された、前記ピストンと
を含むことを特徴とする飲料調製装置。
【請求項２】
前記クランプアセンブリが、ロック解除構成と前記第１のクランプ部材を前記閉じた抽出構成にロックするためのロック構成との間で動作可能な固定機構を更に含む、請求項１記載の飲料調製装置。
【請求項３】
前記クランプアセンブリが、前記第２のクランプ部材を前記第１のクランプ部材に対して前記閉じた抽出構成へと駆動するために前記ピストンに結合された駆動機構を更に含む、請求項１または２記載の飲料調製装置。
【請求項４】
前記駆動機構がクランクシャフトとクランクアームとを含み、前記クランクシャフトがクランクシャフト中心周りに回転し、前記クランクシャフトが第１のピボット点において前記クランクアームの第１の端部にピボット可能に接続され、前記ピストンが第２のピボット点において前記クランクアームの第２の端部にピボット可能に接続された、請求項３記載の飲料調製装置。
【請求項５】
前記クランクシャフト中心、前記第１のピボット点、および前記第２のピボット点のすべてが略上死点配置に略位置合わせされた際に、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成になる、請求項４記載の飲料調製装置。
【請求項６】
前記クランクシャフトの軸、前記第１のピボット点の軸、および前記第２のピボット点の軸が、前記クランプの前記閉じる方向に対して略垂直な方向に延びた、請求項４または５記載の飲料調製装置。
【請求項７】
前記クランプが前記閉じた抽出構成に固定された際に、前記駆動機構を前記ピストンから解除可能である、請求項３〜６のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項８】
前記駆動機構が駆動ピンを含み、前記ピストンが、前記クランプの前記閉じる方向において前記ピストン面から離れる方向に延びるスロットを更に含み、前記駆動ピンが前記スロット内に受容され、それにより、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成にある際に、前記駆動機構を前記ピストンから解除するために、前記駆動ピンを前記スロット内において引っ込めることができる、請求項７記載の飲料調製装置。
【請求項９】
前記クランクシャフトが、クランク心棒を有する歯付きクランクシャフトであり、前記クランク心棒が、前記装置のシャーシに取り付けられて前記クランプの前記閉じる方向に対して略垂直に延び、前記歯付きクランクシャフトが、電気モータに結合された歯付き駆動ホイールによって駆動される、請求項４〜６、または請求項４に従属する請求項７もしくは８のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項１０】
ロック機構が前記閉じた抽出構成にある際に、前記第１のクランプ部材を前記第２のクランプ部材に対して前記閉じた抽出構成に固定するためのロック機構を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項１１】
前記ロック機構が前記閉じた抽出構成にある際に、前記ロック機構が、前記第１のクランプ部材に向かう前記ピストンの変位を可能にする、請求項１０記載の飲料調製装置。
【請求項１２】
前記ロック機構が、
前記第１のクランプ部材の側面から突出した少なくとも１つの第１のロックピンと、
前記ピストンの側面から突出した少なくとも１つの第２のロックピンと、
可動ロックゲートであって、前記閉じた抽出構成において前記第１のロックピンに当接する第１のフランジと、前記閉じた抽出構成において前記第２のロックピンに当接する第２のフランジとを有し、前記クランプアセンブリが前記閉じた抽出構成にある際に、前記第１のピンおよび第２のピンが互いに向かって移動するのを可能にしつつ、前記第１のピンおよび第２のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、前記ロックゲートが、前記フランジが前記ピンに係合しない開いた構成から、前記フランジが前記第１のピンおよび第２のピンの互いに反対側にそれぞれ係合する閉じた抽出構成へと可動である、前記可動ロックゲートと
を含む、請求項１０または１１記載の飲料調製装置。
【請求項１３】
前記第１のクランプ部材および前記ピストンの両側面に、前記ピンの複数の対を含む、請求項１２記載の飲料調製装置。
【請求項１４】
前記ピストンが、前記装置のシャーシにピボット可能に接続されたアーム上に支持され、それにより、前記ピストンが、前記第２のクランプ部材の前記閉じる方向に対して略垂直な軸周りに前記第１のクランプ部材から離れる方向に搖動可能である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項１５】
前記弾性層の前面が、前記カプセルを受容するための凹面状の基部面と、前記第２のクランプ部材内に保持されたカプセルの１以上の領域を選択的に締め付けるための、前記凹面状の基部面から突出した１以上の加圧パッドとを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項１６】
前記加圧パッドが、概ね前記クランプの入口領域から前記クランプの出口領域に向かう方向に延びる１以上の細長い加圧パッドを含む、または該細長い加圧パッドから成る、請求項１５記載の飲料調製装置。
【請求項１７】
前記加圧パッドの１以上が、外力が存在しないときに略弧状の横断面および／または縦断面を有する、請求項１５または１６記載の飲料調製装置。
【請求項１８】
前記ピストンが、前記剛性のフレームの背後にある周囲フランジを含み、前記ピストンと前記剛性の周囲フレームとの前記弾性結合が、前記剛性の周囲フレームおよび前記ピストンの前記フランジの周囲に離間した複数のばねを含み、それにより、前記剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向の前記ピストンの相対移動が前記ばねを圧縮または伸長する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項１９】
前記クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションと、前記カップ受容ステーションの上方に配置された、水の噴射を前記カップ受容ステーション内のカップ内に向かわせるための水噴射ノズルとを更に含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項２０】
制御システムおよびユーザディスプレイを更に含み、該制御システムおよびユーザディスプレイが、ユーザにラテ等の均質な飲料とカプチーノ等の不均質な飲料との選択肢を提供し、均質な飲料を調製するためのコマンドに応答して、前記クランプアセンブリにおける飲料調製後に、前記カップ内の前記飲料を掻き混ぜるために前記カップ内の前記飲料に水を注入するようプログラムされた、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項２１】
前記クランプアセンブリに誤ったタイプのカプセルが挿入されている際に、飲料調製を中断し、ユーザにその旨を示すようプログラムされた、カプセル認識装置、制御システム、およびユーザディスプレイを更に含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項２２】
前記クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含み、該カップ受容ステーションが、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、前記赤外線送信機および前記赤外線受信機が、前記カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、前記カップ受容ステーション内に配置されたカップが前記赤外線送信機と前記赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置され、前記カップ検出装置が前記カップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、制御システムおよびユーザディスプレイが、（ａ）飲料調製を中断する工程と、（ｂ）ユーザに、（i）前記カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または（ii）カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされた、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項２３】
前記クランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、前記注入管を通して約５バール（ゲージ圧）より高い圧力で前記水を送るためのポンプとを更に含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項２４】
約２バール（ゲージ圧）より低い圧力でのカプセルからの飲料調製に適した第２のクランプアセンブリと、該第２のクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための第２の注入管と、前記第２の注入管を通して約２バール（ゲージ圧）より低い圧力で前記水を送るためのポンプとを更に含み、前記装置が、前記クランプアセンブリの両方からの飲料調製を制御するための単一の制御システムおよびユーザディスプレイを含む、請求項２３記載の飲料調製装置。
【請求項２５】
前記制御システムおよびユーザディスプレイが、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
（ａ）第１の飲料抽出成分を内包する第１のカプセルを前記クランプアセンブリの一方に挿入する工程と、
（ｂ）前記第１のカプセルから前記第１の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
（ｃ）容器を前記一方のクランプアセンブリのカップ受容ステーションから他方の前記クランプアセンブリのカップ受容ステーションへと移す工程と、
（ｄ）第２の飲料抽出成分を内包する第２のカプセルを前記他方のクランプアセンブリに挿入する工程と、
（ｅ）前記第２のカプセルから前記第２の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされた、請求項２４記載の飲料調製装置。
【請求項２６】
請求項２４または２５記載の飲料調製装置と、
前記装置の前記第１の飲料調製クランプアセンブリにおいて用いられる第１のタイプの複数の飲料調製カプセルと、
前記装置の前記第２の飲料調製クランプアセンブリにおいて用いられる異なるタイプの複数の飲料調製カプセルと
を含むことを特徴とする飲料調製システム。
【請求項２７】
前記第１のクランプアセンブリが第１のキー溝を含み、前記第２のクランプアセンブリが前記第１のキー溝とは異なる第２のキー溝を含み、前記第１のタイプのカプセルが、前記第１のカプセルを前記第１のキー溝を通して挿入するのを可能にし且つ前記第２のキー溝を通して挿入するのを可能にしない第１のノズル構成を含み、前記第２のタイプのカプセルが、前記第２のカプセルを前記第２のキー溝を通して挿入するのを可能にし且つ前記第１のキー溝を通して挿入するのを可能にしない第２のノズル構成を含む、請求項２６記載の飲料調製システム。
【請求項２８】
前記第１のクランプアセンブリが第１のノズル色センサを含み、前記第２のクランプアセンブリが第２のノズル色センサを含み、前記第１のタイプのカプセルが第１の色を有するノズルを含み、前記第２のタイプのカプセルが第２の色を有するノズルを含む、請求項２６記載の飲料調製システム。
【請求項２９】
飲料調製カプセルの飲料成分チャンバ内に飲料調製成分を有する飲料調製カプセルを、前記カプセルの前記飲料成分チャンバからの出口チャネルが前記第１のクランプ部材と前記第２のクランプ部材との間に挟持されるように、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の飲料調製装置の前記クランプアセンブリに挿入する工程と、
前記クランプアセンブリを前記閉じた抽出構成に固定する工程と、
前記カプセル内において飲料を製造するために、水を約５〜約１５バール（ゲージ圧）の圧力で前記カプセルの前記飲料成分チャンバに注入する工程と、
前記飲料が前記出口チャネルを通って前記カプセルおよび前記クランプアセンブリから出るのを可能にする工程と
を含むことを特徴とする飲料製造方法。
【請求項３０】
前記カプセルを前記クランプに挿入する工程と、
前記第１のクランプ部材を決まった位置に固定する工程と、
次に、前記第２のクランプ部材の前記剛性のフレーム上の前記弾性層が前記第１のクランプ部材の周辺部に当接するまで、前記第２のクランプ部材を前記第１のクランプ部材に向かって移動させる工程と、
次に、前記カプセル内の前記飲料成分を圧縮するために、前記弾性層を前記第１のクランプ部材に向かって更に押すために、前記ピストンを前記第１のクランプ部材に向かって更に移動させる工程と、
次に、前記飲料を調製するために、前記飲料成分チャンバに水を注入する工程と、
次に、使用済みの前記カプセルを取り除くために前記クランプアセンブリを開くために、前記第２のクランプ部材を前記第１のクランプ部材から離れる方向に移動させる工程と
を含む、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルにおいて、
上縁部、第１および第２の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、前記底縁部における前記接着の領域が、飲料調製中に前記カプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および／または圧力によって剥離可能であり、前記前シートおよび前記後シートが更に、前記上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、前記横断方向の封止部は空隙によって中断され、それにより、該空隙が、該空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと前記空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させる、前記前シートおよび前記後シートと、
前記空隙内にフィルタ要素を設けるために前記カプセルを横断して延在する折り畳まれたフィルタストリップであって、該折り畳まれたフィルタストリップが、前記横断方向の封止部の下方において横断方向に延びる折り目と、前記横断方向の封止部を通るよう上に延び、前記カプセルの前記前シートおよび前記後シートにそれぞれ接着された前サイドパネルおよび後サイドパネルとを有し、該前サイドパネルおよび後サイドパネルが前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約１０ｍｍを超えて延出しない、前記フィルタストリップと
を含むことを特徴とする飲料調製カプセル。
【請求項３２】
鮮度バリアによって封止された管状の孔を有する液体注入ノズルを更に含み、該ノズルが、前記上縁部において前記前シートと前記後シートとの間に気密封止された、請求項３１記載の飲料調製カプセル。
【請求項３３】
前記前シートと前記後シートとの間に前記成分チャンバの幅より小さい幅を有する前記出口チャンバを画成するために、前記前シートおよび前記後シートが、前記カプセルの幅の一部にわたって前記中間の横断方向の封止部と前記底縁部の封止部との間に一体に接着された、請求項３１または３２記載の飲料調製カプセル。
【請求項３４】
前記前サイドパネルおよび後サイドパネルが、前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約５ｍｍを超えて延出しない、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３５】
前記折り畳まれたストリップが、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの展開された縁部から縁部までの幅を有するＶ字状に折り畳まれたストリップである、請求項３１〜３４のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３６】
前記カプセルが、前記前シートおよび前記後シート、前記フィルタストリップ、必要に応じて設けられる前記ノズル、並びに前記成分から実質的に成る、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３７】
前記カプセルが１回分のカプセルである、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３８】
前記空隙および前記出口チャンバが、前記カプセルの軸方向中心領域内に配置され、前記出口チャンバが前記飲料成分チャンバの幅の約２０％〜約７０％の幅を有する、請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３９】
前記空隙が約５ｍｍ〜約２５ｍｍの幅、好ましくは約８ｍｍ〜約１５ｍｍの幅を有する、請求項３１〜３８のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項４０】
前記折り畳まれたフィルタストリップの底部の折り目が、前記剥離可能な接着の領域内において前記カプセルの前記底縁部の封止部の中に接着された、請求項３１〜３９のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項４１】
請求項３１〜４０のいずれか一項に記載のカプセルから飲料を調製するための請求項１〜２５のいずれか一項に記載の飲料調製装置であって、前記クランプアセンブリが閉じられて前記カプセルの周囲にロックされた際に、前記クランプアセンブリが前記カプセルの前記出口チャネルを挟持するよう構成され、前記カプセルの前記底縁部が、前記クランプから外に向かって延出する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の飲料調製装置。
【請求項４２】
カプセルに水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置において、
飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第１の抽出部であって、前記カプセルを前記第１の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第１の扉を含む前記第１の抽出部と、
飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第２の抽出部であって、前記カプセルを前記第２の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第２の扉を含む前記第２の抽出部と、
少なくとも１つの高温の液体の供給源と、
前記カプセル内の飲料成分を抽出するために、前記高温の液体を抽出部内に保持された前記カプセルに注入するのに適した少なくとも１つの注入器と、
前記第１の扉および前記第２の扉の各々を開くための制御システムであって、ユーザによって入力された第１のコマンドに応答して前記第１の扉を開き、ユーザによって入力された第２のコマンドに応答して前記第２の扉を開くようプログラムされた前記制御システムと
を含むことを特徴とする飲料調製装置。
【請求項４３】
前記第１の抽出部に挿入された前記カプセルが、前記第２の抽出部に挿入された前記カプセルとは異なる抽出条件を受ける、請求項４２記載の飲料調製装置。
【請求項４４】
前記異なる抽出条件が、異なる抽出圧力を含む、請求項４３記載の飲料調製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料調製成分を内包するカプセルに高圧下で水を注入することにより飲料を調製するためのカプセル、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子状の飲料製造成分（例えば、挽いたコーヒー等）を内包するカプセルを、飲料製造装置の飲料製造ステーション挿入することによって飲料が製造される、飲料製造システムが知られている。次に、装置はカプセルに水を注入し、飲料製造成分が水に溶解または浸出されて、飲料が構成される。飲料は、単にカプセルの開口部または穿孔であり得る、または、カプセルの出口領域を貫通する出口管を含み得る適切な出口を通って、カプセルから流れ出る。カプセルには、固体成分（例えば、カプセルから出た挽いたコーヒーの粒等）の通過を防止するためのフィルタが組み込まれ得る。この一般的なタイプの飲料製造システムは、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３（全てネスレ社）、特許文献４および特許文献５（キューリグ社）、特許文献６（Kenco社）、特許文献７（Samar Technologies社）、特許文献８（クルーガー社）、特許文献９（イリーカフェ社）、並びに特許文献１０、特許文献１１、および特許文献１２（サラ・リー社）に記載されている。
【０００３】
特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、および特許文献１７には、現在では広く用いられているタイプの、マースドリンクス社によって「ＦＬＡＶＩＡ」
という登録商標で販売されている、カプセルに基づく飲料調製システムが記載されている。最新技術による「ＦＬＡＶＩＡ」カプセルの例示的な実施形態が、図１、図２ａ、および図２ｂに示されている。類似のカプセルが特許文献１８に記載されている。
【０００４】
図１、図２ａ、および図２ｂを参照すると、例示的な「ＦＬＡＶＩＡ」タイプの飲料調製カプセル１００は、より詳細に後述するように、上縁部および側縁部の周囲において永久的に一体に接着された、液体および空気を透過させないシート材料でできた前シートおよび後シート１１０、１１２を含む。前シートおよび後シートは、カプセルの底縁部１２０に沿っても一体に接着されいるが、この接着は、カプセル内の熱または圧力の影響下で剥離可能である。例えば、底縁部１２０の接着は、感圧接着剤を用いて行われ得る。カプセル１００内においては、折り畳まれたフィルタ材料１３０のウェブが、前シートおよび後シートの内壁に接着されている。フィルタ材料のウェブは、例えば挽いたコーヒーまたは茶葉等の飲料調製成分１５０を支持する。カプセル１００は、管状の孔１４２を有するノズル１４０を更に含む。ノズルは、カプセルの上縁部に挿入されて、前シートおよび後シートに気密接着されており、ノズルは、カプセル１００を飲料調製装置に対して正しく配置するのを補助するためのフランジを有する。ノズル孔は、最初は、適切な気密性鮮度バリアによって封止されている。
【０００５】
使用中は、カプセル１００は、ノズルをフランジの下で把持するためのクランプと、中空の注入管をノズル孔に挿入することによって鮮度バリアを貫通するための機構を有する中空の注入管とを含む「ＦＬＡＶＩＡ」ディスペンサ装置に導入される。ディスペンサ装置は、温水の供給源と、注入管を通して温水をカプセルに注入するためのポンプとを更に含む。注入管およびノズル孔を通して温水が導入されると、カプセル１００に内包されている飲料調製成分１５０が温水と混合されて、飲料が抽出される。熱および液体の圧力の影響下でカプセル１００の底部シーム１２０が開き、飲料はフィルタのウェブ１３０およびカプセルの開いた底部を通過して、カプセルの直下に位置する容器ステーションに配置された容器内に回収される。
【０００６】
図２ａを参照すると、ウェブ材料１３０のシートは、断面がＷ字状になるよう折り畳まれて、浸出可能な飲料調製成分１５０を支持している。液体導管を通して液体が導入されると、液体の圧力によって、Ｗの頂点１３２が反転し、図２ｂに示されているような、下に向かって凸面状のフィルタ床が設けられる。この反転効果は、カプセル内の抽出された飲料を注ぐために、底部シーム１２０の感圧封止を破るのを補助する。反転するフィルタウェブの更なる詳細および長所は、特許文献１５に見出され得る。「ＦＬＡＶＩＡ」カプセルおよび方法は、優れた品質の飲料を提供し、更に、調製後に飲料が装置のどの部分とも接触しないので、連続するそれぞれの飲料による飲料調製装置の二次汚染を回避するという長所を提供する。現行の「ＦＬＡＶＩＡ」タイプの飲料ディスペンサシステムは、僅かに上昇させた圧力（例えば１バール（ゲージ圧）未満の圧力）で温水を注入することによって飲料を調製するよう構成されている。このカプセルは、より高い圧力で動作するようには設計されていない。特に、より高い圧力で水を注入すると、フィルタがパックから分離し得る。しかし、特定の高級な飲料、特にエスプレッソコーヒーの調製には、５バール〜高々約２０バールのより高い圧力で水をコーヒー床に通すことが必要である。従って、エスプレッソコーヒー、および他の高圧抽出飲料を調製するための、上述の品質および二次汚染を生じないことの利益も与えるカプセル、装置、および飲料調製方法の必要性が残っている。
【０００７】
また、挽いたコーヒーの各カプセルから、エスプレッソコーヒーの各回分を抽出することも知られている。カプセルは、典型的には、空気および水分を透過させない材料で形成された円錐台形状または偏球形状を有するカプセルに密に押し込まれた、１回分の挽いたコーヒーを内包している。カプセルは、通常はカプセルの周囲に緊密に嵌る形状を有する
剛性の金属の抽出チャンバに挿入される。抽出チャンバは、その基部にあるフィルタ要素と、カプセルの下側を貫通する手段と、エスプレッソコーヒーを抽出するために５００〜１５００ｋＰａ（５〜１５バール）の圧力でカプセルの内部に温水を注入する手段とを有する。このタイプのエスプレッソコーヒー抽出カプセルおよびシステムは、例えば、特許文献１９および特許文献２０に記載されている。
【０００８】
既存のエスプレッソ抽出カプセルの短所は、特定の寸法のコーヒー床を受容して、そのようなコーヒー床に必要な圧力を加える寸法を有する剛性の抽出キャビティを有する従来のエスプレッソマシンで用いられるよう構成されていることである。カプセル内のコーヒーの量を変えられる範囲、または、抽出中のコーヒー床の押し込めの程度を変えられる範囲は制限されている。既存のエスプレッソシステムの更なる短所は、カプセルから出る飲料が抽出チャンバの基部を通り、それに従って抽出チャンバの基部を汚すので、連続するそれぞれの抽出間の二次汚染である。
【０００９】
特許文献２１には、エスプレッソタイプの装置において用いられる、圧縮された飲料抽出成分（例えば挽いたコーヒー等）を内包するカプセルが記載されている。このカプセルは、使用されるどのエスプレッソマシンのキャビティの形状にも沿うよう変形可能である。これにより、既存のエスプレッソマシンをカプセルの正確な形状および構成に適合させるための特別なアダプタの必要がなくなる。残念ながら、このことは、カプセル内のコーヒーの押し込めの程度が、最適なエスプレッソコーヒーの抽出には不十分であることも意味する。この構成には、連続したそれぞれの抽出による二次汚染の問題も存在する。
【００１０】
特許文献２２には飲料抽出方法が記載されており、この方法では、飲料抽出成分を内包する真空パックがクランプ内に配置され、中空の針を通して温水が真空パックに注入され、抽出された飲料が、真空パックの閉止シームを通って出ることが可能にされる。このパックは、真空パックの閉止シームの反対側に、抽出前にクランプ内の真空パックを圧縮するために用いられる可動プレートを含む。この抽出キャビティを構成するプレートは、剛性の平坦なプレートである。これらのプレートは、パックを破裂させるリスクを伴わずに真空パックを絞るための高い圧力を加えることはできない。
【００１１】
特許文献２３には、飲料抽出成分を内包するカプセル（カプセル）に水性の液体を通すことによって飲料を抽出するための装置が記載されており、この装置は、抽出中に水性の液体をカプセルに注入するための１以上の注入管と、カプセル用のクランプとを含み、クランプは、クランプを開閉するよう可動な１以上の部材を含み、これらの部材の内面は、クランプの閉じた位置において抽出中にカプセルを実質的に包囲して支持するよう構成されたキャビティであって、キャビティの下部において飲料の出口通路を画成するよう更に構成されたキャビティを画成し、少なくとも１つのクランプ部材の内面は、クランプが閉じた位置にある間に可動な支持体に取り付けられた少なくとも１つの変形可能な領域を含み、それにより、クランプが閉じた位置にある間に、カプセルの所望の抽出構成を設けるために、キャビティまたは出口通路の形状を変えることができるようになっている。このカプセルは、必要に応じて変形される「ＦＬＡＶＩＡ」タイプのカプセルであるのが好適である。
【００１２】
特許文献２４には、圧力下で水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルが記載されている。このカプセルは、１以上の空気および液体を実質的に通さないシート材料で形成された側壁を有する本体を含み、側壁は、飲料調製成分を内包するチャンバを画成し、更に、このチャンバと連通した上流側端部を有する、飲料がチャンバから出るための出口チャネルを画成し、少なくとも出口チャネルの領域には、チャンバから出る飲料を濾過するための濾過材料が充填されている。濾過材料は濾過シートの２以上の層が重ねられた形態であるのが好適であり、例えば、第１の縁部
および第２の縁部が出口チャネルの上方において本体の対向する側壁にそれぞれ接着された単一のフィルタシートで形成され、シートは、出口チャネル内において重ねられた層を構成するために、側壁間でＶ字状またはＷ字状に折り畳まれる。
【００１３】
図３および図４は、特許文献２５に記載されているカプセルを示す。カプセル１５０は、側縁部１５３、１５４、および上縁部１５５に沿って永久的なヒートシール（または超音波シール）によって一体に接着された柔軟なシート材料の前シートおよび後シート１５１、１５２で形成される。上縁部１５５の中央部において、前シートと後シートとの間に注入ノズル１５６が機密接着される。また、カプセルの底部から離間した位置に、飲料成分チャンバ１６２の底部を画成するために永久的なヒートシール１７０がカプセルを横断して延在するが、図３に破線で示されているように、出口チャネル１５７を画成する中央の空隙を有する。飲料成分チャンバには、例えば挽いたコーヒー等の成分１７５が実質的に充填されている。永久的なヒートシールは、出口チャネル１５７の下方において、カプセルの縦軸の両側に、下流チャンバ１６０の側縁部を画成する湾曲した下に延びる部分１５８、１５９を更に含む。カプセルの底縁部１６１は、カプセルの使用前に鮮度バリアを設ける、熱によって剥離可能な直線状の接着剤封止を用いて封止される。下流チャンバの幅は、飲料成分チャンバ１６２の幅と、より狭い出口チャネル１５７の幅との中間である。
【００１４】
出口チャネル１５７内のフィルタは、図１〜図２の従来技術のカプセルにおけるフィルタシートの接着と同様に、両縁部１７２、１７３が前シートおよび後シート１５１、１５２の内面にそれぞれ接着されたＶ字状に折り畳まれたフィルタ材料の単一の長方形のシート１７１によって設けられる。縁部１７２、１７３は、出口チャネル１５７よりかなり上方の位置において、前シートおよび後シート１５１、１５２の内面に接着される。Ｖ字状に折り畳まれたフィルタシートは、出口チャネル１５７を通って下に向かって延び、Ｖ字の底部１７４は下流チャンバ１６０内に位置する。それにより、出口チャネル１５７には二重の厚さのフィルタシート材料が詰められる。なお、フィルタ材料のＶ字状のストリップはパックの略全幅にわたって延在し、それにより、Ｖ字状に折り畳まれたフィルタシートが永久的なヒートシールと重なる領域においては、永久的なヒートシールはＶ字状に折り畳まれたフィルタシートを介して形成されるので、前シートおよび後シート１５１、１５２とＶ字状に折り畳まれたフィルタシート１７１とは全て一体に接着される。これは、例えばポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維を含むフィルタシートを用いることによって容易になる。しかし、このフィルタシートは、出口領域においては前面および後面に接着されておらず、パックの底部にある剥離可能な封止領域１６１の中に延出していない。
【００１５】
使用中には、図３および図４の飲料調製カプセルは、出口において流れを制限すると共に、カプセル本体内の高い背圧を保つために、出口領域内においてカプセルの出口がクランプ部材間に挟持されるように、飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入される。カプセル内において飲料を製造するために、入口領域において、５〜１５バールの圧力で水がカプセルに注入され、飲料は出口領域を通って出る。
【００１６】
カプセルに基づく（即ちカプセルタイプの）システムを用いて飲料を調製する際、特に、例えばエスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料の調製等の比較的高い圧力が必要な場合には、抽出中に圧縮された飲料調製材料床を通る液体のチャネリング（通路の形成）が生じ得る。このチャネリングは、液体を、圧縮された飲料調製材料床内の優先経路を通るよう向かわせ、飲料調製材料が液体に均一に露出されるのを妨げて、飲料調製材料の無駄と、溶解または浸出した材料の濃度が低い飲料とを生じる。チャネリングは、特に、水の注入前および注入中に、飲料成分がクランプ内において均一且つ／または十分に圧縮されていない場合に生じ得る。
【００１７】
本発明者らは、Ｖ字状のフィルタの縁部１７２、１７３を図３および図４に示されているように出口チャネル１５７の上方の位置において接着すると、液体が出口チャネルの上方においてフィルタを通って漏れるようになり、従って、コーヒー、特に、飲料成分チャンバの底部付近に位置するコーヒーの不完全な抽出を生じることを見出した。
【００１８】
また、２５ｃｍ３〜５０ｃｍ３の面積の抽出ゾーンを有する上記のタイプの典型的なカプセルでは、約ｌ０バール（ゲージ圧）以上の抽出圧力においては、抽出中に５０００Ｎ台の力が飲料調製装置のクランプに及ぼされ得る。これは、そのような力がかかっている状態で、高い寸法的安定性および強度を有し、且つ、抽出前および抽出後の開放および接触が容易なクランプを必要とする。また、クランプは、抽出前にカプセル内のコーヒー床の最適な圧縮（タンピング）を提供し、更に、廃棄前にパックを脱水して滴が落ちるのを低減するために、抽出後にパックを絞る機能を有するのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】国際公開第９４／０１３４４号
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５１２４６８号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０４６８０７９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第５８４０１８９号明細書
【特許文献５】国際公開第０１／６０２２０号
【特許文献６】欧州特許出願公開第０２７２９２２号明細書
【特許文献７】国際公開第２００７／０９３３５５号
【特許文献８】米国特許出願公開第２０１１／０１４２９９６号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第０７１０４６２号明細書
【特許文献１０】欧州特許出願公開第０８２１９０６号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１１／００００３７６号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１１／００２７４２５号明細書
【特許文献１３】独国特許出願公開第２１２１７６２号明細書
【特許文献１４】独国特許出願公開第２１２２８８１号明細書
【特許文献１５】欧州特許出願公開第０１７９６４１号明細書
【特許文献１６】欧州特許出願公開第０２４７８４１号明細書
【特許文献１７】国際公開第９９／０５０４４号
【特許文献１８】特開平４−１４２２６６号公報
【特許文献１９】国際公開第９３／１７９３２号
【特許文献２０】国際公開第９４／０２０５９号
【特許文献２１】欧州特許出願公開第０５２１１８６号明細書
【特許文献２２】欧州特許出願公開第０８２１９０６号明細書
【特許文献２３】国際公開第０２／１９８７５号
【特許文献２４】国際公開第２０１２／１７５９８５号
【特許文献２５】国際公開第２０１２／１７５１５８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、特に高圧でカプセルから飲料を調製する（例えば、柔軟なカプセルタイプのパックからエスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料を製造する等）ための改良されたカプセル、装置、および方法の必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
第１の態様において、本発明は、飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルを提供する。飲料カプセルは、上縁部、第１および第２の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを
合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、底縁部における接着の領域が、飲料調製中にカプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および／または圧力によって剥離可能であり、前シートおよび後シートが更に、上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、横断方向の封止部は空隙によって中断され、それにより、空隙が、空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させる、前シートおよび後シートと、空隙内にフィルタ要素を設けるためにカプセルを横断して延在する折り畳まれたフィルタストリップであって、折り畳まれたフィルタストリップが、横断方向の封止部の下方において横断方向に延びる折り目と、横断方向の封止部を通るよう上に延び、カプセルの前シートおよび後シートにそれぞれ接着された前サイドパネルおよび後サイドパネルとを有し、該前サイドパネルおよび後サイドパネルが横断方向の封止部の上方にある飲料成分チャンバ内に約１０ｍｍを超えて延出しない、フィルタストリップとを含む。
【００２２】
折り畳まれたフィルタシートは、Ｖ字の頂点がカプセル内の中間の横断方向の封止部の下方に位置し、Ｖ字の側縁部が横断方向の封止部の中にまたはその僅かに上方に延びる単純なＶ字状に折り畳まれたフィルタストリップであるのが好適である。しかし、より複雑な折り畳まれたストリップも可能であり、例えば、Ｗ字状に折り畳まれたストリップ等も用いられ得る。中間の横断方向の封止部の上方、およびそれに従って出口チャネルの上方にあまりまたは全く延出しないＶ字状のストリップフィルタを設けることにより、飲料調製中に成分チャンバ内の成分床を通る液体の流れが改善されることが見出された。折り畳まれたフィルタストリップの前サイドパネルおよび後サイドパネルは、横断方向の封止部の上方にある飲料成分チャンバ内に約５ｍｍを超えて延出しないのが好適であり、約２ｍｍを超えて延出しないのがより好適である。折り畳まれたストリップの幅（カプセル内における上部から底部）は約１５ｍｍ〜約２５ｍｍであるのが好適である。従って、Ｖ字状に折り畳まれたストリップについては、これは、展開された縁部から縁部までの約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの幅に対応する。
【００２３】
折り畳まれたフィルタストリップの底縁部（例えば、Ｖ字状のストリップフィルタの頂点）は、カプセルの底縁部の封止部の中に接着されるのが好適である。これにより、飲料調製中の底縁部の封止部の開放が改善されることが見出された。開放の信頼性およびクリーンさ、並びに、パックが開いた際に「ポン」という音が聞えることは、共に、この特徴によって驚くほど高められる。
【００２４】
本発明のカプセルは、鮮度バリアによって封止された管状の孔を有する液体注入ノズルを更に含み、ノズルは、上縁部において前シートと後シートとの間に気密封止されるのが好適である。
【００２５】
前シートと後シートとの間に、成分チャンバの幅より小さい幅を有する出口チャンバを画成するために、前シートおよび後シートは、カプセルの幅の一部にわたって中間の横断方向の封止部と底縁部の封止部との間に一体に接着されるのが好適である。
【００２６】
カプセルは、前シートおよび後シートと、フィルタストリップと、必要に応じて設けられるノズルと、成分とから実質的に成るのが好適である。カプセルは、１回分のカプセルであるのが好適である。カプセルは、使い捨ての１回分のカプセルであるのが好適であり得る。
【００２７】
空隙および出口チャンバは、カプセルの軸方向中心領域内に配置され、出口チャンバは、飲料成分チャンバの幅の約２０％〜約７０％の幅を有するのが好適である。カプセルは、縦方向の中線に関して鏡像対称であるのが好適である。
【００２８】
飲料成分チャンバからの出口チャネルを画成する空隙は、約５ｍｍ〜約２５ｍｍ、例えば約８ｍｍ〜約１５ｍｍの幅を有するのが好適である。
【００２９】
第２の態様において、本発明は、加圧された水をカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置を提供する。本装置において、カプセルは少なくとも１つの柔軟な壁を有し、飲料調製装置は、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、クランプアセンブリは、カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第１のクランプ部材と、中心の空隙、および中心の空隙にわたって延在する弾性層を有する剛性の周囲フレームを含む第２のクランプ部材であって、弾性層の前面が、カプセルの一部分を受容するための第２の内壁を画成し、閉じた抽出構成において、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料調製中にカプセルを実質的に包囲して支持するためのチャンバを画成する、第２のクランプ部材と、剛性のフレームの中心の空隙内に配置されたピストンであって、ピストンが、弾性層の後面に当接するピストン面と、ピストン本体とを含み、ピストンが、クランプが閉じる方向に沿った、ピストンに対して相対的な剛性のフレームの制限された弾性の動きを可能にするよう剛性の周囲フレームに弾性結合された、ピストンとを含む。
【００３０】
カプセルの柔軟な壁は、装置によって変形可能な壁であり、装置のクランプ部材がカプセルの内容物を操作してその配置を変える、即ち圧縮することが可能になっている。
【００３１】
閉じる方向は、クランプ部材が開いた構成から閉じた抽出構成へと移動する際の移動経路によって定められる。
【００３２】
ピストンは、装置のシャーシにピボット可能に接続されたアーム上に支持され、それにより、クランプのロックが解除された際に、ピストンが、クランプの閉じる方向に対して略垂直な軸周りに第１のクランプ部材から離れる方向に搖動可能であるのが好適である。
【００３３】
装置は、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材に対して閉じた位置へと駆動するためにピストンに結合された駆動機構を含むのが好適である。クランプがロックされた際には、駆動機構はピストンから解除され得る。これらの実施形態において、駆動機構は、ピストンに設けられた、クランプの閉じる方向においてピストン面から離れる方向に延びるスロットと、スロット内に受容される駆動ピンとを含み、それにより、クランプの閉じたロックされた位置において、駆動機構をピストンから解除するために、駆動ピンをスロット内において引っ込めることができるのが好適である。
【００３４】
装置は、クランプを閉じるための駆動機構を含み、駆動機構は、ピストンに結合された第１の端部および歯付きクランクシャフトに結合された第２の端部を有するクランクアームを含み、クランク心棒が装置のシャーシに取り付けられて、クランプの閉じる方向に対して略垂直に延び、歯付きクランクシャフトは、電気モータに結合された歯付き駆動ホイールによって駆動されるのが好適である。
【００３５】
弾性領域の内面は、カプセルを受容するための凹面状の基部面と、クランプ内に保持されたカプセルの１以上の領域を選択的に締め付けるための、凹面状の基部面から突出した１以上の加圧パッドとを含み得る。例えば、加圧パッドは、概ねクランプの入口領域からクランプの出口領域に向かう方向に延びる１以上の細長い加圧パッドを含み得る、または細長い加圧パッドから成り得る。加圧パッドの１以上は、外力が存在しないときに略弧状の横断面および／または縦断面を有するのが好適である。
【００３６】
飲料調製装置は、以下に記載されるようなロック機構を含み得る。ロック機構は、第１
のクランプ要素の側面から突出した少なくとも１つの第１のロックピンと、ピストンの側面から突出した少なくとも１つの第２のロックピンと、可動ロックゲートであって、閉じたロックされた位置において（ロック機構が閉じた抽出構成にある際に）第１のロックピンに当接する第１のフランジと、閉じたロックされた位置において第２のロックピンに当接する第２のフランジとを有し、クランプが閉じた際に、第１のピンおよび第２のピンが互いに向かって移動すのを可能にしつつ、第１のピンおよび第２のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、ロックゲートが、フランジがピンに係合しないロック解除された位置（開いた構成）から、フランジが第１のピンおよび第２のピンの互いに反対側にそれぞれ係合するロックされた位置（閉じた抽出構成）へと可動である、可動ロックゲートとを含み得る。
【００３７】
第１のクランプ部材およびピストンの両側面に、ピンの複数の対が設けられるのが好適である。これにより、クランプ要素が複数の位置において一体にロックされ、クランプ要素およびロック要素に均一な応力がかかることが確実になる。
【００３８】
ピストンは、剛性のフレームの背後に延在する周囲フランジを含み、ピストン本体と第２のクランプ部材との弾性結合は、剛性のフレームおよびピストンのフランジの周囲に離間した複数のばねを含み、それにより、剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向のピストンの相対移動が、ばねを変位ゼロの相対位置に関して圧縮または伸長するのが好適である。
【００３９】
本発明による飲料製造装置は、典型的には、クランプ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションと、カップ受容ステーションの上方に配置された、水の噴射をカップ受容ステーション内のカップ内に向かわせるための水噴射ノズルとを更に含む。これらの実施形態において、制御システムおよびユーザディスプレイは、ユーザにラテ等の均質な飲料とカプチーノ等の不均質な飲料との選択肢を提供するようプログラムされる。制御システムは、均一な飲料が選択された場合には、クランプアセンブリにおける飲料調製後に、カップ内の飲料を掻き混ぜるためにカップ内の飲料に水を注入するようプログラムされる。
【００４０】
装置は、クランプアセンブリに誤ったタイプのカプセルが挿入されている際に、飲料調製を中断し、ユーザにその旨を示すようプログラムされたカプセル認識装置、制御システム、およびディスプレイを更に含み得る。
【００４１】
本発明の装置は、クランプ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含んでもよく、カップ受容ステーションは、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、赤外線送信機および赤外線受信機は、カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、カップ受容ステーション内に配置されたカップが赤外線送信機と赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置され、カップ検出装置がカップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、制御システムおよびユーザディスプレイは、（ａ）飲料調製を中断する工程と、（ｂ）ユーザに、（i）カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または（ii）カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされる。
【００４２】
本発明による飲料調製装置は、本発明によるカプセルから飲料を調製するのに適しているのが好ましい。クランプアセンブリは、クランプアセンブリが閉じてカプセルの周囲にロックされた際に、カプセルの出口チャネルを挟持するよう構成され、カプセルの底縁部は、カプセルから出る飲料によるクランプの汚染を防止するために、クランプから外に向かって延出するのが好適である。
【００４３】
本発明の装置は、クランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、注入管を通して約５バール（ゲージ圧）より高い圧力（例えば、約１０バール（ゲージ圧））で水を送るためのポンプとを更に含むのが好適である。
【００４４】
これらの実施形態において、飲料調製装置は、約２バール（ゲージ圧）より低い圧力でのカプセルからの飲料調製に適した第２のクランプアセンブリと、第２のクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための第２の注入管と、第２の注入管を通して約２バール（ゲージ圧）より低い圧力で水を送るためのポンプとを更に含み、装置は、クランプアセンブリの両方からの飲料調製を制御するための単一の制御システムおよびユーザインターフェースを含むのが好適である。第２のクランプ等は、例えば、既存の低圧「ＦＬＡＶＩＡ」システムのものと略同じであり得る。これらの実施形態における２つのクランプは、単一のハウジング内に取り付けられるのが好適である。これらの実施形態による装置は、ユーザに、例えばエスプレッソコーヒー等の高圧で抽出された飲料と、例えばフィルタコーヒーまたは茶等の低圧で抽出された飲料との選択肢を提供する。更に、適切な濃縮乳カプセルから多成分飲料のミルク成分を調製するために、必要に応じて泡立てを含む、低圧クランプが用いられてもよく、そこに、高圧クランプからのエスプレッソの「ショット」が加えられ得る。
【００４５】
従って、制御システムおよびディスプレイは、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、（ａ）第１の飲料抽出成分を内包する第１のカプセルをクランプの一方に挿入する工程と、（ｂ）第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、（ｃ）容器を一方のクランプのカップ受容ステーションから他方のクランプのカップ受容ステーションへと移す工程と、（ｄ）第２の飲料抽出成分を内包する第２のカプセルを他方のクランプのホルダーに挿入する工程と、（ｅ）第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されるのを待つ工程とを順次行うよう促すようプログラムされ得る。
【００４６】
従って、更なる態様において、本発明は、第１の飲料調製クランプおよび第２の飲料調製クランプを有する本発明による飲料調製装置と、装置の第１の飲料調製クランプにおいて用いられる第１のタイプの複数の飲料調製カプセルと、装置の第２の飲料調製クランプにおいて用いられる異なるタイプの複数の飲料調製カプセルとを含む飲料調製システムを提供する。
【００４７】
本発明によるカプセルは、従来の「ＦＬＡＶＩＡ」クランプ等の低圧クランプで用いるには理想的ではない場合がある。同様に、図１および図２に示されているもののような従来の「ＦＬＡＶＩＡ」カプセルは、本発明の高圧抽出クランプで用いるには理想的ではない場合がある。従って、本発明によるシステムは、それぞれのクランプ内に、誤ったタイプのカプセルの誤用を防止するための装置を含むのが好適である。この装置は、上記に示したようなカプセル認識システムであってもよく、または、以下に述べるもののうちの１つであってもよい。
【００４８】
例えば、第１のクランプは第１のキー溝を含み、第２のクランプは第１のキー溝とは異なる第２のキー溝を含み、第１のキー溝は、第１のノズル構成を含む第１のタイプのカプセルを第１のクランプのキー溝を通して挿入するのを可能にし、第２のキー溝は、第２のノズル構成を含む第２のタイプのカプセルを第２のクランプのキー溝を通して挿入するの可能にする。これは、誤ったクランプ内でのカプセルの誤用を防止するための簡単な機械的インターフェースを提供する。
【００４９】
或いは、第１のクランプは第１のノズル色センサを含み、第２のクランプは第２のノズル色センサを含み、第１のタイプのカプセルは第１の色を有するノズルを含み、第２のタイプのカプセルは第２の色を有するノズルを含む。
【００５０】
更なる態様において、本発明は飲料製造方法を提供する。飲料製造方法は、飲料調製カプセルの飲料成分チャンバ内に飲料調製成分を有する飲料調製カプセルを、カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネルがクランプ部材間に挟持されるように、本発明による飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入する工程と、クランプアセンブリを閉じた抽出構成に固定する工程と、カプセル内において飲料を製造するために、水を約５〜約１５バール（ゲージ圧）の圧力でカプセルの飲料成分チャンバに注入する工程と、飲料が出口チャネルを通ってカプセルおよびクランプアセンブリから出るのを可能にする工程とを含む。
【００５１】
本方法は、カプセルをクランプに挿入する工程と、第１のクランプ部材を決まった位置に固定する工程と、次に、第２のクランプ部材の剛性のフレーム上の弾性層が第１のクランプ部材の周辺部に当接するまで、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材に向かって移動させる工程と、次に、カプセル内の飲料成分を圧縮するために、弾性層を第１のクランプ部材に向かって更に押すために、ピストンを第１のクランプ部材に向かって更に移動させる工程と、次に、飲料を調製するために、飲料成分チャンバに水を注入する工程と、次に、使用済みのカプセルを取り除くためにクランプを開くために、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材から離れる方向に移動させる工程とを含むのが好適である。
【００５２】
本発明の更なる態様において、カプセルに水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置が提供される。飲料調製装置は、飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第１の抽出部であって、カプセルを第１の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第１の扉を含む第１の抽出部と、飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第２の抽出部であって、カプセルを第２の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第２の扉を含む第２の抽出部と、少なくとも１つの高温の液体の供給源と、カプセル内の飲料成分を抽出するために、高温の液体を抽出部内に保持されたカプセルに注入するのに適した少なくとも１つの注入器（ここで、注入器は、各抽出部につき設けられるのが好ましい）と、第１の扉および第２の扉の各々を開くための制御システムであって、ユーザによって入力された第１のコマンドに応答して第１の扉を開き、ユーザによって入力された第２のコマンドに応答して第２の扉を開くようプログラムされた制御システムとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】上述した従来技術による「ＦＬＡＶＩＡ」タイプのカプセルを示す
【図２ａ】上述した従来技術による「ＦＬＡＶＩＡ」タイプのカプセルを示す
【図２ｂ】上述した従来技術による「ＦＬＡＶＩＡ」タイプのカプセルを示す
【図３】特許文献２４に記載されている従来技術の飲料調製カプセルの平面図を示す
【図４】図３の従来技術の飲料調製カプセルの縦断面図を示す
【図５】本発明による飲料調製カプセルの平面図を示す
【図６】図５の飲料調製カプセルの縦断面図を示す
【図７】本発明による飲料調製装置のロック機構を含むクランプアセンブリの、開いた構成における模式的な側立面図を示す
【図８】図７の飲料調製装置のロック機構を含むクランプアセンブリの、閉じたロックされた抽出構成における模式的な側立面図を示す
【図９】本発明によるクランプアセンブリおよび駆動機構の、開いた構成における模式的な側立面図を示す
【図１０】図９のクランプアセンブリおよび駆動機構の、閉じた抽出構成における模式的な側立面図を示す
【図１１】本発明の指ガード部の、ブロック構成における模式的な側立面図を示す
【図１２】図１１の指ガード部の、非ブロック構成における模式的な側立面図を示す
【図１３】本発明のクランプアセンブリに挿入された図５のカプセルの出口チャネル領域を通る模式的な横断面図を示す
【図１４】本発明による飲料調製装置の第２のクランプ部材の一部の前方斜視図を示す
【図１５ａ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｂ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｃ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｄ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｅ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｆ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｇ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｈ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｉ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｊ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｋ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｌ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１５ｍ】本発明のカプセルからの飲料の調製の工程を示す、本発明による飲料調製装置の一部が切り取られた模式的な側立面図を示す
【図１６】本発明による飲料調製装置の模式図を示す
【図１７ａ】本発明によるカプセル用の第１のキー断面形状を組み込んだ第１のノズルの側立面図を示す
【図１７ｂ】図１７ａのノズルの上面図を示す
【図１８ａ】本発明によるカプセル用の第２のキー断面形状を組み込んだ第２のノズルの側立面図を示す
【図１８ｂ】図１８ａのノズルの上面図を示す
【図１９ａ】図１７ａおよび図１７ｂに示されているようなノズルを組み込んだカプセルを挿入するための、本発明による飲料調製装置の第１のキー溝を通る横断面図を示す
【図１９ｂ】図１８ａおよび図１８ｂに示されているようなノズルを組み込んだカプセルを挿入するための、本発明による飲料調製装置の第２のキー溝を通る横断面図を示す
【発明を実施するための形態】
【００５４】
次に、添付の図面を参照し、本発明の更なる詳細および具体的な実施形態を例として説明する。
【００５５】
第１の態様において、本発明は、飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルを提供する。飲料カプセルは、上縁部、第１および第２の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、底縁部における接着の領域が、飲料調製中にカプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および／または圧力によって剥離可能であり、前シートおよび後シートが更に、上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、横断方向の封止部が空隙によって中断され、それにより、空隙が、空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させ、出口チャンバが、底縁部における剥離可能な接着の領域と連通した、前シートおよび後シートと、第１および第２の縁部が第１および第２の後シートの内面にそれぞれ接着されたＶ字状に折り畳まれたフィルタストリップであって、第１および第２の縁部が中間の横断方向の封止部内またはその付近においてカプセルを横断して延在し、それにより、Ｖ字状に折り畳まれたフィルタストリップが、空隙内にフィルタ要素を設けるために空隙を横断して延びる、Ｖ字状に折り畳まれたフィルタストリップとを含む。
【００５６】
本明細書において用いられる「カプセル」という用語は、飲料調製材料（典型的には、例えば挽いたコーヒー等の粒子状材料）を内包した、適切に封止された容器を指す。使用前は、成分はカプセル内に封止されている。即ち、カプセルの少なくとも飲料成分チャンバは、空気および水分を実質的に透過させないように封止されている。カプセルは、飲料成分の鮮度を保つために、酸素および水分を実質的に透過させない材料で形成されるのが好適である。好ましくは、カプセルは実質的に常温保存可能である。即ち、内容物の大幅な劣化を生じることなく、少なくとも３か月、好ましくは少なくとも１年の期間にわたって周囲温度および雰囲気条件で保存され得る。
【００５７】
カプセルの前シートおよび後シートは、カプセル本体を画成する。本明細書において用いられる「本体」という用語は、飲料抽出成分を保持するための囲いを含む三次元形状の通常の意味で用いられる。なお、カプセル本体は、平面視において円形、正方形、他の正多角形、または台形を含む任意の適切な形状であり得る。カプセル本体は、平面視において略長方形であるのが好適である。適切な寸法は、高さが約５ｃｍ〜約１２ｃｍ、幅が約３ｃｍ〜約８ｃｍである。これらの実施形態において、フィルタストリップの幅は、合計で約３０ｍｍ〜約５０ｍｍ、例えば約４０ｍｍ（即ち、折り目の各側において約２０ｍｍ）である。
【００５８】
本明細書において、「上」および「底」という用語、および、例えば「上方」および「下方」、並びに「前」および「後」等の関連する表現は、添付の図面を参照して、カプセルおよび装置の要素の相対的な位置を明確にすることを意図した相対的な表現である。カプセルの「上」端部とは、実際には、使用中には一番上にあり得るが、飲料調製装置の向きによっては必ずしもそうではないことが、当業者には容易に認識されよう。いずれにしても、カプセルの「上」または「上部」領域は、飲料調製中の液体の流れに関して上流にあり、「底」または「下部」の要素は下流にある。例えば、飲料調製装置は、飲料調製中に、水がカプセルを通って水平方向に流れるよう配向されることもあり得る。このように、カプセルの上端部およびカプセルの下端部は、垂直方向に同じ高さにあることになる。しかし、本明細書における本発明の説明および図面から、飲料調製装置は、飲料調製中に、水がカプセルを通って略垂直方向に流れるよう配向されるのが好ましいことが認識されよう。
【００５９】
柔軟な前シートおよび後シートは、一体に接着されて、飲料調製成分が格納される成分チャンバを画成し、成分チャンバ内において、飲料調製成分の浸出または溶解によって飲料が調製される。成分チャンバには、成分が実質的に充填される（例えばチャンバの容積の少なくとも約５０％に成分が充填される）のが好適である。圧縮されていない状態のチャンバの容積は、約５ｍｌ〜約１００ｍｌであるのが好適である。
【００６０】
中間の横断方向の封止部における空隙は、飲料成分チャンバから延びる出口チャネルを
画成し、飲料調製中に、飲料は出口チャネルを通ってチャンバから出る。出口チャネルには、飲料成分は実質的に存在しない。出口チャネルは、飲料の流れの方向における長さと、流れに対して垂直な断面とを有する。出口チャネルの長さは、約１ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば約５ｍｍ〜約１０ｍｍであるのが好適である。出口チャネルの幅は、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍ（例えば約１５ｍｍ）であるのが好適である。圧縮されていない状態の出口チャネルの平均断面積は、飲料成分チャンバの平均断面積より実質的に小さく、例えば、圧縮されていない状態の出口チャネルの平均断面積は、圧縮されていない状態の飲料成分チャンバの平均断面積の約１０％を超えないのが好適である。更に、以下で更に説明するように、飲料調製中は、出口チャネルは通常、その断面を更に小さくするよう圧縮（挟持）される。複数の実施形態において、出口チャネルの平均幅は約５ｍｍ〜約３０ｍｍ（例えば約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ）であるのが好適であり、圧縮されていない状態の出口チャネルの平均深さは約４ｍｍ未満（例えば約０．４ｍｍ〜約２ｍｍ）である。
【００６１】
Ｖ字状のフィルタストリップは、フィルタ材料の単純な折り畳まれたストリップであり、不織布材料（例えばポリプロピレン繊維の不織布ウェブ）であるのが好適である。ストリップの（Ｖ字状の折り目に対して垂直な、第１の長手方向縁部から反対側の長手方向縁部まで測定された）合計幅は、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍ、例えば約３５ｍｍ〜約４５ｍｍであるのが好適である。Ｖ字状の折り目は、ストリップの中線上に位置するのが好適である。ストリップは、カプセルの幅と略同じ長さを有し、それにより、カプセルの中に横断方向に、カプセルの全幅を実質的に横断して接着されるのが好適であり、ストリップの短い端部の縁部は、カプセルの側縁部の封止部に埋め込まれるのが好適である。ストリップは、Ｖ字状の折り目から離れた位置に、２つの長手方向縁部を有する。これらの縁部の各々は、Ｖ字状の折り目が側縁部の下方に配置されるように、カプセルの軸に対して横断方向にカプセルの前および後の側壁にそれぞれ接着される。Ｖ字状のストリップの側縁部が中間の横断方向の封止部内またはその付近の側壁に接着され、それにより、Ｖ字状のストリップの縁部が横断方向の封止部の上方に認識可能なほどには延出しないことは、本発明の特徴である。即ち、縁部は、横断方向の封止部の上部の上方（およびそれに従って出口チャネルの上部の上方）に約１０ｍｍを超えて突出せず、好ましくは約５ｍｍを超えて突出せず、より好ましくは全く突出しない。この特徴は、成分床が、成分チャンバを通る液体の流れによって完全且つ均等に湿されて抽出されるのを確実にするのを補助する。本発明者らは、中間の横断方向の封止部のかなり上方において側壁に接着されたＶ字状のストリップフィルタを有する図３および図４の従来技術のカプセルでは、液体が、成分を完全に抽出せずに、出口チャネルの上方においてフィルタを通って側方に出ること、およびフィルタと成分チャンバの側壁との中間において下に流れることが可能であることを見出した。本発明は、この問題を克服するものである。
【００６２】
フィルタストリップは、中間の横断方向の封止部の形成と同時に、熱または超音波接着によって、中間の横断方向の封止部内において前シートおよび後シートに接着される。従って、フィルタストリップは、そのような接着を補助する熱可塑性繊維を含むのが好適である。
【００６３】
本発明によるカプセルの動作は、飲料が構成される飲料成分チャンバに水を注入することによって飲料が調製され、飲料が出口チャネルを通って成分チャンバから出る際に濾過されることに基づく。飲料は、フィルタを通らずに本体から出ることはできない。フィルタ材料は、出口チャネルにわたって背圧を生じ、それにより、成分チャンバ内における（例えばエスプレッソコーヒーを抽出するための）飲料が過度に速く出ることのない高い抽出圧力を維持できる。この背圧は、フィルタ材料を圧縮するために出口チャネルを挟持することによって、出口チャネルを通って液体が出る断面を変えることにより、調整または固定できる。フィルタ材料を圧縮することによる、液体が出る断面の制御を可能にするために、フィルタ材料は十分に圧縮可能であり、好ましくは弾性である。
【００６４】
カプセルの本体を形成するために用いられるシート、即ち柔軟なフィルム材料は、通常は、シートをパッケージの他の部材に接着するための熱可塑性封止剤層、気体を実質的に透過させないバリア層（例えばアルミニウム膜等の金属膜が好適である）、積層体の他の層との接着を改善するための接着層、例えば耐穿刺性を改善するための構造的な層、および／または、プリント基体層のうちの２以上の層を含む積層体である。構造的な層は、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、または当該技術分野でよく知られている他のポリマーで作られ得る。特定の実施形態では、カプセルの前面および後面は柔軟なシートを含む。特定の実施形態では、前面および後面は、１つの縁部に沿って折り重ねられた単一のシート材料で形成され得る。特定の実施形態では、前シートおよび後シートの少なくとも一方の少なくとも或る領域は、ユーザが成分を見ることを可能にするために透明であり得る。
【００６５】
前シートおよび後シート、フィルタ、および／または、注入ノズルは、堆肥化可能な材料を含み得る、または堆肥化可能な材料から実質的に成り得る。「堆肥化可能な」という用語は、材料が堆肥化される際に、数か月以内、好適には数週間以内で実質的に分解されることを意味する。典型的には、カプセルは６か月以内に少なくとも約９０％堆肥化される（ＩＳＯ１４８５５、ＥＮ１３４３２の方法によって決定される）。カプセルに用いられ得る熱可塑性の堆肥化可能なポリマーとしては、乳酸およびグリコール酸のポリマーおよびコポリマー、ポリヒドロキシブチレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、デンプン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体、並びにそれの混合物が挙げられる。
【００６６】
適切な材料および製造方法は、例えば、既に引用した「ＦＬＡＶＩＡ」カプセルシステムに関連する特許明細書（例えば、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、および特許文献１７）に記載されている。
【００６７】
カプセルは、出口チャネルの飲料成分チャンバとは反対側の下流端部と連通するよう配置された下流（出口）チャンバを更に含む。飲料成分チャンバ、出口チャネル、および下流チャンバの全ては、シート材料の前面および後面を適切な接着パターン（プロファイル）で一体に接着することによって形成されるのが好適である。下流チャンバは、飲料成分チャンバよりもかなり小さい（例えば飲料成分チャンバの容積の約２５％を超えない）のが好適である。出口チャネルおよび下流チャンバ（存在する場合）は、カプセルの液体注入軌道（例えば、カプセルの注入ノズル）とは反対側の端部に位置するのが好適である。複数の実施形態において、カプセルは、軸方向に略対称（即ち、縦軸に関して二つ折りの回転／鏡映対称）であるのが好適であり、注入ノズル（存在する場合）、出口チャネル、および下流チャンバ（存在する場合）は、縦軸上に並んでいるのが好適である。
【００６８】
出口チャネルより広く、カプセルの剥離可能な底縁部の封止部と連通した下流チャンバは、下流チャンバがチャネルからの熱い飲料で満たされた際に、この封止部を開くのを補助する。
【００６９】
下流チャンバは、出口から出る飲料のためのコンディショニングチャンバ、即ち、液体中の泡が液体から分離してエスプレッソコーヒー上の「クレマ」を形成することができるチャンバとしても機能し得る。その代わりに、またはそれに加えて、下流チャンバは、飲料を１以上の飲料出口に向かわせるための１以上の導管を含み得る。例えば、下流チャンバは、カプセルの両縁部に近接した２つの出口に飲料を向かわせるために分岐していてもよい。他の実施形態では、下流チャンバは、中心に位置する単一の出口に飲料を向かわせるための漏斗形状を有してもよい。
【００７０】
既に述べたように、下流チャンバからの飲料出口は、下流チャンバ内の飲料の熱および／または圧力の影響下で（必要に応じて、例えば、抽出装置によって外部から加えられる熱風等の外部加熱によって補助されて）開く剥離可能な封止部で封止されている。剥離可能な封止部は、抽出が開始する前に液体ガイドを通って空気または水分が浸入するのを防止することによって飲料抽出成分の鮮度を保つために、空気または水分を実質的に透過させないものである。例えば、剥離可能な封止部は、特許文献１５または国際公開第Ｗ０９９／０５０３６号に記載されているような、感圧接着剤の層を含み得る。
【００７１】
好ましい実施形態では、Ｖ字状のフィルタストリップの底部（即ち、Ｖ字の頂点）は、カプセルの底縁部の封止部の中、特に、剥離可能な封止部の中に接着される。Ｖ字状のフィルタストリップの底部を剥離可能な封止部の中に埋め込むと、より信頼性の高いパックの開放、および、パックが開いた際のより顕著な「ポン」という音が生じることが見出された。
【００７２】
カプセルは、飲料調製成分を内包しているチャンバに液体を注入できるノズルを更に含むのが好適である。ノズルは、飲料調製装置からの液体注入管を受容するための管状の孔を有する熱可塑性のノズルであるのが好適である。孔は円筒形であってもよく、または、非円形の断面を有してもよい。ノズルは、チャンバ内に単一の出口を有してもよく、または、チャンバ内に複数の出口（例えば、飲料成分の囲い内に飲料製造用の液体を配分するための出口マニホールド）を有してもよい。ノズルの１または複数の出口は、カプセルの縁部に位置してもよく、または、囲い内のより中心寄りに位置してもよい。適切なノズルは、特許文献１５および国際公開第９９／０５０３６号に記載されている。ノズルの入口端部は、孔の周囲に、注入管とノズルとの間に圧密封止を構成するための注入管上にあるＯリングを受容するための環状の座部（凹部）を含み得る。
【００７３】
ノズルは、その入口端部に、抽出器クランプによるノズル孔の把持を補助するためのフランジを含むのが好適である。フランジは、ノズルのフランジのキー断面形状が抽出器クランプのキー溝に合う場合にのみ、カプセルを抽出器クランプに挿入できるように、キー断面形状を画成する縦断面の断面形状を有し得る。その代わりに、またはそれに加えて、ノズルは、ユーザおよび／または抽出器の光学カプセル認識装置によるカプセルの認識を補助するために、色のついたプラスチック（例えば、黒色、白色、赤色、または青色のプラスチック等）から成形され得る。これは、不適切なカプセルが誤って抽出器に挿入されないことを確実にするために用いられ得る。
【００７４】
ノズルは、飲料の調製前に飲料調製成分の鮮度を保つための壊れやすいバリアによって封止されるのが好適である。壊れやすいバリアは、飲料製造装置の液体注入管によって貫通可能なフィルム材料の薄いシートを含んでもよく、または、そのようなシートから実質的に成ってもよい。ノズルが熱可塑性材料から成形される他の実施形態では、壊れやすいバリアは、ノズルと一体に成形され、飲料製造装置の液体注入管がバリアを貫通可能にするための少なくとも脆弱な周辺領域を有する熱可塑性バリアであってもよい。
【００７５】
典型的には、カプセルは１回分のカプセルである。即ち、カプセルに内包される成分の量は、１回分の飲料（即ち、エスプレッソコーヒーの場合には約１０〜約２５０ｍｌ、好適には約２５ｍｌ〜約１２５ｍｌの飲料）を調製するのに十分な量である。例えば、カプセルは、約２ｇ〜約２５ｇの挽いたコーヒー、または約１ｇ〜約９ｇの茶葉を内包し得る。カプセルは、使用後に廃棄またはリサイクルされる使い捨てのカプセルであるのが好適である。
【００７６】
使用中には、以下で更に説明するように、カプセルはクランプキャビティの内面によって略完全に包囲され、この内面と接触する。キャビティは、キャビティ内に包囲された飲料抽出カプセルを支持し、それにより、カプセルを破裂させることなく、カプセル内に高い静水圧が生じるのを可能にする。実際には、抽出後に残るプラスチック廃棄材料の量を低減するために、カプセルは非常に薄い壁で形成され得ることが想定される。
【００７７】
上記のカプセルは、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、および特許文献１７のカプセルを製造するために用いられる方法を若干変更しただけの方法を用いて製造できることは、容易にわかる。具体的には、このカプセルは、上部、縁部、中間の封止部、および出口チャンバを画成する中間の封止部の下方の接着の領域を形成するための適切なプロファイルを有する熱または超音波シールジョーを用いて、前シートおよび後シートの材料の連続したストリップとＶ字状に折り畳まれたフィルタの材料の連続したストリップとから製造できる。
【００７８】
第２の態様において、本発明は、加圧された水を、少なくとも１つの柔軟な壁を有するカプセルに注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置を提供する。飲料調製装置は、開いた構成と飲料調製のための閉じた抽出構成との間で動作可能なクランプアセンブリを含み、クランプアセンブリは、カプセルの一部分を受容するための凹部を内壁に有する第１のクランプ部材、および、剛性の周囲フレームと周囲フレームにわたって延在する弾性層によって形成される弾性の中心領域とを含む第２のクランプ部材であって、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材のそれぞれの内壁が、閉じた抽出構成において、飲料調製中にカプセルを実質的に包囲して支持するための、水を注入するための入口領域および飲料が出るための出口領域を有するチャンバを画成する、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材と、第２のクランプ部材の弾性の中心領域に当接するピストン面、および、剛性の周囲フレームに対して相対的なピストン部材の制限された弾性の動きを可能にするよう剛性の周囲フレームに弾性結合されたピストン本体を含むピストン部材と、クランプアセンブリを開閉するためにピストンに作用する駆動要素とを含む。
【００７９】
本発明による飲料調製装置は、本発明によるカプセルから飲料を調製するのに適しているのが好適である。飲料調製装置は、金属または類似の強度が高い材料でできた剛性のシャーシであって、移動する部分が係止されるシャーシを、シャーシおよび移動する部分を包囲するハウジングと共に含むのが好適である。
【００８０】
第１のクランプ部材および第２のクランプ部材は、カプセルを把持して包囲するための経路（以下、「閉じる方向」）に沿って面と面とを合わせるように一緒に可動であるのが好適である。第１のクランプ部材および第２のクランプ部材の一方は、カプセルの挿入後であってクランプする前には、飲料調製装置のシャーシに対して相対的に固定されているのが好適である。固定されているクランプ要素は、第１のクランプ部材であるのが好適である。カプセルをクランプするために、外側のクランプ部材が、駆動機構によって経路に沿って移動される。経路の少なくとも最後の部分は、閉じる方向に沿って略直線状であるのが好適である。
【００８１】
第１のクランプ部材および第２のクランプ部材によって構成されるチャンバの入口領域は、通常、チャンバの第１の端部（本明細書においては「上端部」とも称する）に位置し、出口領域は、通常、反対側の端部（本明細書においては「下端部」とも称する）に位置する。例えば、本明細書において詳細に説明される実施形態のような実施形態では、入口は、出口の上方に（例えば、出口の略真上に）配置されるのが好適である。「縦方向」という用語は、入口端部から出口端部までの方向を指す。「横断方向」または「水平」という用語は、本明細書においては、縦方向に対して垂直な方向を指す。「中線」という用語は、本明細書においては、入口と出口との中間に位置す横断方向の線を指する。「入口付近の領域」という用語は、中線と入口との間に位置するクランプチャンバの領域を指す。「出口付近の領域」という用語は、中線と出口との間に位置するクランプチャンバの領域を指す。
【００８２】
クランプ部材の内面は、クランプアセンブリが閉じた位置にあるときに、飲料調製カプセルのためのチャンバを画成する。飲料調製カプセルは、通常、クランプ部材によって実質的に完全に包囲されてクランプ部材と接触することによって支持され、それにより、カプセルを破裂させることなく、カプセル内に高い静水圧が生じることを可能にする。実際には、抽出後に残るプラスチック廃棄材料の量を低減するために、カプセルは非常に薄い壁で形成され得ることが想定される。閉じた抽出構成において第１のクランプ部材および第２のクランプ部材によって構成される実質的な包囲は、チャンバ内に保持されるカプセルへの液体の注入を可能にするための入口開口部を有すると共に、抽出された飲料がチャンバから出るのを可能にするための出口も有する。この入口および出口は別として、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材は、閉じた抽出構成にあるとき、包囲されたチャンバを構成する。
【００８３】
第１のクランプ部材は、使用中のカプセルの前面または後面の一方を包囲して支持するのが好適である。クランプ部材の内面は、カプセルの前面または後面の周囲に嵌る断面形状を有する（例えば、内面は凹面状である）のが好適である。第１のクランプ部材は、飲料調製装置のシャーシにピボット可能に接続される。好ましい一実施形態では、第１のクランプ部材は垂直に取り付けられ（即ち、第１のクランプ部材は、上端部に入口を有し、下端部に出口を有する）、第１のクランプ部材は、装置内において第２のクランプ部材から外側に位置する。好ましい一実施形態では、第１のクランプ部材へのカプセルの挿入のために、第１のクランプ部材は、１つの縁部（好ましくは下（出口端部）縁部）周りにシャーシに対して相対的にピボット可能である。このように、第１のクランプ部材は、カプセルの挿入のために開くことができ、装置の動作中または停止中には閉じることができる扉として機能する。
【００８４】
第１のクランプ部材は、固定機構によって、閉じた抽出構成にロックされ得る。各クランプ部材は、独立してそれぞれの閉じた抽出構成に配置され得る。両方のクランプ部材がそれぞれの閉じた抽出構成に配置されたときにのみ、２つの部材間のクランプチャンバが確立される。
【００８５】
第１のクランプ部材の固定機構は、例えば、飲料調製のためにカプセルを挿入するため等の、第１のクランプ部材への接触を可能にするために、ロック解除可能である。固定機構は、第１のクランプ部材を装置のシャーシに固定し得る。従って、固定機構は、第１のクランプ部材の一部とシャーシの第２の部分とに、相補的な固定要素を含む。このように、第１のクランプ部材は、抽出プロセス中にクランプ部材に力が加えられた際に、閉じた抽出構成から変位しないよう耐えることができる。固定機構はラッチであり得る。ラッチは、第１のクランプ部材にピボット可能に接続された、ばねで付勢されたアームと、シャーシから延出した相補的な突出部とを有し得る。第１のクランプ部材が閉じた抽出構成へと移動された際に、ばねで付勢されたアームは相補的な突出部上をスライドし、第１のクランプ部材が閉じた抽出構成に到達した際に、アームは弾性的に突出部の周囲に掛かる。このように、第１のクランプ部材は、開いた構成から閉じた抽出構成へと容易に移動させることができるが、ばねで付勢されたアームをピボットさせてシャーシの突出部との係合を解除しない限り、戻すことはできない。
【００８６】
カプセルを挿入するために第１のクランプ部材をピボット可能なこれらの実施形態において、第１のクランプ部材は、ロック機構のラッチが解除された際に開いた位置へとピボットするように、ばねまたはそれに相当する手段を用いて付勢され得る。或いは、第１のクランプ部材を開いた位置と閉じた位置との間でピボットさせるために、第１のクランプ部材にモータが動作的に関連づけられ得る。第１のクランプ部材は、金属または類似の剛性材料でできていてもよく、弾性材料の層で裏張りされていてもよい。
【００８７】
第１のクランプ部材は、第１のクランプ部材の内壁を構成する着脱可能なカバーを含み得る。着脱可能なカバーは、締まり嵌め、ラッチ、または配置された磁石によって、所定の位置に保持され得る。着脱可能なカバーの存在は、着脱可能なカバーを装置から取り外すことによって、第１のクランプ部材のカプセルに面した表面を容易にクリーニングできるようにする。
【００８８】
第２のクランプ部材は、中心の空隙を有する剛性のフレーム上に支持された（例えば、エラストマー材料等の任意の適切な材料でできた）弾性層を含む。弾性層は、飲料カプセルと接触して飲料カプセルを包囲する前面と、後面とを有する。弾性層は、剛性のフレームの中心領域内の空隙にわたって延在する。弾性層は、力（具体的には、後述するようにピストンによって加えられる力）が加えられると弾性変形し得るものである。剛性のフレームは、動作中に受ける力がかかっても、飲料調製装置内において変形可能ではない。
【００８９】
ピストンは剛性のフレームの空隙の中へと延出しており、弾性層の後面に当接するピストン面を有し、ピストンが剛性のフレームに向かって第２のクランプ部材の（上記で定義した）閉じる方向に変位すると、ピストン面が弾性層の後面を押して、弾性層をクランプの飲料調製キャビティの中へと変位させるようになっている。このようにして、クランプアセンブリは、クランプチャンバ内のカプセルをタンピング、即ち圧縮できる。また、これは、液体の注入中にカプセルの内容物を支持することで、高い抽出圧力の達成を可能にする。
【００９０】
ピストンは、例えばばね等の弾性の手段によって、剛性のフレームに結合される。複数のばねが、弾性の手段として作用するためにピストンおよび剛性のフレームの周囲に離間されて配置され得る。弾性の手段の存在は、ピストンが中心（ゼロ変位）位置に関して、剛性のフレームに対して向かう方向または離れる方向の制限された距離だけ弾性変位することを可能にする。中心部は、これら２つの要素間の相対移動を付与する力が作用していないときの、剛性のフレームに対して相対的なピストンの静止位置である。中心部において、ピストン面は弾性層の後面に単に当接するか、または、弾性層の後面から背後に例えば０〜１０ｍｍ等の短い距離だけ離れるよう配置される。弾性の手段は、ピストンが、弾性層をフレームから前方に第２のクランプ部材の閉じる方向に変位させるために、剛性のフレームに向かって制限された距離（例えば５〜１５ｍｍ）だけ変位されるのを可能にする。このようにして、ピストンは中心部を越えて移動でき、一方、剛性のフレームは第１のクランプ部材との接触を保ち、たとえピストンが移動しても、クランプチャンバ内のカプセルが実質的に包囲され続けることを確実にして、カプセルが剛性のフレームと第１のクランプ部材との間に把持され続けることを可能にする。ピストンが、フレーム内におけるこの方向への最大変位に到達したら、ピストンはフレームに対して非弾性的に当接するので、ピストンを更に変位させるには、フレームを変位させる必要があるが、フレームの変位は、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にある際に第１のクランプ部材をシャーシにロックすることによって対抗されている。
【００９１】
本明細書において上述したように、剛性のフレームとピストンとの弾性結合は、剛性のフレームを第１のクランプ部材と接触するよう移動させるためのピストンの移動を可能にし、第１のクランプ部材の周辺部全体における均一な接触を確実にする。２つのクランプ部材間に存在するカプセルの内容物をタンピングするために、ピストンは引き続き剛性のフレームに対して相対的に移動され得る。このようにして、弾性の手段は、剛性のフレームの一部が剛性のフレームの残りの部分より前に第１のクランプ部材に接触した場合の補償を可能にし、第１のクランプ部材と第２のクランプ部材との均一な接触を確実にするので、弾性の手段は、クランプアセンブリの製造および／または動作の公差を広げる。
【００９２】
本明細書において上述したように、弾性の手段は、ばねの形態であり得る。ばねは、剛性のフレームとピストンとの間に延びるボルトの周囲に存在し得る。ピストンが剛性のフレームの中心の空隙と位置合わせされた状態に留まり、ばねがピストンと剛性のフレームとの間の位置に留まることを確実にするために、ボルトは、ピストンまたは剛性のフレームのうちの一方から延出して、これらの要素の他方（即ち、適宜、剛性のフレームまたはピストン）に受容される。
【００９３】
剛性のフレームは、金属または剛性のプラスチックでできているのが好適である。剛性のフレームは、抽出されるカプセルの飲料調製チャンバの外形寸法と同様の寸法を有し、それにより、飲料調製中に飲料調製チャンバの周囲に圧密封止を設けるために、飲料調製チャンバの縁部が剛性のフレーム（フレーム上の弾性層（あれば）を含む）と第１のクランプ部材の両縁部との間に緊密に把持されるのが好適である。
【００９４】
弾性層は、剛性のフレームと同様のサイズを有するのが好適であり、弾性層には周囲フランジが設けられ、弾性層が剛性のフレームの前面に嵌められた際に、フランジが剛性のフレームの外周において締まり嵌めまたはスナップ式の嵌合を構成して、弾性層をフレーム上に保持するのが好適である。これにより、弾性層がへたった際に、弾性層を容易に交換できる。
【００９５】
弾性層の弾性材料は、形状に沿うものでありつつ、実質的に圧縮不可能であるのが好適であり、弾性層は、例えば中実のエラストマー層であり得る。典型的には、エラストマー層は、５〜２５ｍｍの厚さと、１０〜６０ショア、好ましくは２０〜５０ショアのショア硬さとを有する。弾性層の前面の弾性は、抽出中の圧力に応答してキャビティの形状が変化するのを可能にするために、層の異なる領域毎に異なっていてもよい。前面は、以下で更に説明するように、抽出中にカプセルを通る液体の流れを改善するために、加圧パッドを有する断面形状を有し得る。
【００９６】
クランプ部材のうちの１つ以上の内面が、閉じた位置にあるクランプアセンブリによって構成されるチャンバ内に突出する１以上の加圧パッドを含む場合には、改良された飲料調製を達成できることが見出された。加圧パッドは、カプセル内の飲料成分床の均一な圧縮を確実にする。加圧パッドは、飲料成分床を通る液体の流れを最適化するよう構成され得る、またはそのような断面形状を有し得る。加圧パッドは、弾性層の前面に設けられるのが好適である。
【００９７】
クランプアセンブリが閉じた抽出構成にあり、飲料調製カプセルをチャンバ内に包囲しているとき、１以上の加圧パッドは、飲料調製カプセルに水が注入される前に、包囲されているカプセルの上部を絞る。これは、カプセル内の（例えばコーヒー等の）飲料調製材料床を保持して圧縮するのを補助し、これにより、飲料調製媒体（典型的には水）が床を通って均一に流れるのが可能になり、それに従って、抽出中に飲料調製材料を通る液体のチャネリングが抑制され、飲料調製媒体中への飲料調製材料の抽出が改善される。
【００９８】
弾性層は、飲料調製カプセルの不規則な形状および／またはカプセル内の成分の異なる量を補償するよう変形および調節し得るものであり、流体の注入中の圧力のばらつきも補償することによって、カプセル内の静水圧を調整し得る。これにより、圧縮された飲料調製材料床が液状媒体（典型的には水）により均一に露出され、拡散が改善される。これは、品質が高い飲料を提供すると同時に、チャネリングに起因する飲料調製材料の無駄を低減する。
【００９９】
更に、この変形性は、加圧パッドが、異なる量の成分を内包する飲料調製カプセルに適応するのを可能にし、クランプアセンブリの多用途性を向上させる。
【０１００】
上述の実施形態において、第２のクランプ要素のエラストマー層の凹面状の基部の前面は、カプセルの形状に概ね沿う断面形状を有するのが好適である。これは、クランプの内面が飲料調製カプセルの外面の形状に沿うことを可能にし、それにより、加圧された液体がカプセルに注入された際にカプセルが破裂するのを防止する。使用中に、クランプの表面がカプセルの外面の形状に正確に沿うことは、飲料抽出成分の均一な圧縮を促進するので、飲料抽出成分床を通る液体のチャネリングを減らすことにより、飲料の抽出品質も補助する。
【０１０１】
クランプ部材の内面から突出した加圧パッドは、抽出中に飲料成分を圧縮すると共に、飲料調製カプセル内の空気または液体の体積を最小化するよう構成され得る。これは、カプセル内の液体の体積を最小化して、床に対する液体の露出を最大化し、より効率的な飲料調製プロセスを提供することにより、例えばエスプレッソ等のより濃度が高い飲料を調製するのを補助するので有利である。
【０１０２】
閉じた抽出構成において、第２のクランプ部材の弾性層の内面から、クランプ部材によって形成されるチャンバ内へと突出する加圧パッドは、カプセルの頭部の空間を絞ってカプセル内のコーヒー床を圧縮するという所望の目的を達成するための任意の適切な構成を有してよい。典型的には、加圧パッドの１以上は、外力が存在しないときに、略弧状の横断面および／または縦断面を有する。加圧パッドは、丸みのある（両凸の）クッション状の形状を有するのが好適である。弧状の加圧パッドは、約２°〜約４５°、例えば約１０°〜約３０°の接触角で凹面状の基部面と交差するのが好適である。弧状の加圧パッドの（その下にある基部面の曲面に対する接線から測定した）最大高さは、約１ｍｍ〜約１５ｍｍ、例えば約４ｍｍ〜約１０ｍｍであるのが好適である。
【０１０３】
加圧パッドは、基本的に、クランプの包囲の入口領域付近に配置されるのが好適である。即ち、加圧パッドの体積の半分を超える体積が、クランプのチャンバの上半分の中に配置される。この配置は、カプセルの頭部空間を絞って、成分床をカプセルの底部に圧縮するという目的を達成する。また、この配置は、加圧パッドの断面形状が、成分床に入る水の流れをガイドするのを可能にする。
【０１０４】
加圧パッドは、カプセルの上部を絞っている間も、液体がカプセルの下部にある成分床へと通過するのを可能にする必要がある。この理由から、加圧パッドは、より低い高さの１以上の縦方向のチャネルを画成する横断面の断面形状を有するのが好適である。液体は、これらのチャネルの下においてカプセルを通って流れることができる。チャネルのうちの少なくとも１つは、流れを成分床の中心に向かわせるために、略中心に配置されるのが好適である。例えば、加圧パッドは、概ね「ｍ」字状の横断面を有し得る。
【０１０５】
１以上の加圧パッドは、細長い形状を有し、概ね入口領域から出口領域に向かう方向に延びているのが好ましい。この、または各加圧パッドは、それぞれ、チャンバの長さの約２０％〜約８０％、例えば、チャンバの長さの約３０％〜約７５％にわたって延在し得る。換言すれば、加圧パッドは基本的に入口領域付近に配置されるが、キャビティの中線を越えて出口領域に向かって延びていてもよい。
【０１０６】
幾つかの実施形態では、クランプアセンブリ内には１つのみの加圧パッドが存在する。他の実施形態では、加圧パッドを含むクランプ部材は、２以上の加圧パッドを含み得る。幾つかの実施形態では、１〜１０個の加圧パッドが存在し得る。好ましい一実施形態では、１〜４個の加圧パッドが存在してもよく、例えば、クランプ部材は３つの加圧パッドを含み得る。
【０１０７】
加圧パッドは、第２のクランプ部材の弾性層上において入口から出口に向かって延びる３つの枕状の（両凸の）細長いパッドから成るのが好適である。パッドは、横断方向に重なって波形の内面を示すのが好適である。外側のパッドは、中心の細長いパッドよりも高くなった形状を有するのが好適である。パッドは、出口までは延在せず、クランプキャビティの出口領域内に、飲料成分が圧縮される空間を残すのが好適である。
【０１０８】
先に述べたように、抽出中に、クランプ内の水圧は、クランプ部材に５０００Ｎ以上の力を及ぼし得る。この力は、安全に閉じ込められなければならない。更に、この力が装置のクランプ駆動機構に作用すると、駆動機構が正しい位置合わせから押し出され得る。従って、本発明の飲料抽出装置は、このレベルの力が、駆動機構に損傷を生じるような方法で伝達されないように構成されるのが好適である。
【０１０９】
これを達成するのに好ましい方法は、第２のクランプ部材を所定の位置に幾何学的にロックするために、いわゆる上死点（ＴＤＣ）配置を用いることである。この手法では、駆動機構はクランクシャフトとクランクアームとを含み、クランクシャフトはクランクシャフト中心周りに回転し、第１のピボット点においてクランクアームの第１の端部に接続されており、クランクアームがクランクシャフトに対して相対的にピボット可能になっている。クランクアームの第１の端部とは反対側の第２の端部は、第２のピボット点においてピストンに接続されている。これにより、クランクアームはピストンに対して相対的にピボット可能になる。ピストンの移動は、第１のクランプ部材に対して向かう方向および離れる方向への（典型的には直線状の）移動に制限される。従って、クランクシャフトがモータによって回転駆動されると、ピストン面は、第１のクランプ部材に対して向かう方向または離れる方向に移動される。上死点配置においては、ピストン面は、クランクシャフト中心から可能な限り最も遠い位置にあり、クランクシャフト中心、第１のピボット点、および第２のピボット点は、第１のピボット点がクランクシャフト中心と第２のピボット点との間に配置されるよう位置合わせされる。また、第２のクランプ部材からピストンを介してクランクアームおよびクランクシャフトに及ぼされる力は、ピボット点の位置合わせの方向に及ぼされる。この位置においては、ピストン面に及ぼされる力は、クランクシャフトの回転を生じないので、モータの逆駆動のリスクが解消され、それにより、モータは潜在的な損傷から保護される。従って、上死点位置においては、可動な部分（ピストンおよびクランクシャフト）は、第２のクランプ部材がクランプチャンバ内において生じる高い抽出力に対抗する位置に保持されるよう幾何学的にロックされる。
【０１１０】
モータは、逆駆動力がかかっても幾らかは損傷されることなく耐えられるので、上死点配置には許容可能な程度の公差がある。本発明において、上死点配置は、クランクシャフト中心、第１のピボット点、および第２のピボット点が略上死点配置に略位置合わせされている限り、効果的である。この文脈において、「略」という用語は、クランクシャフトが上死点配置から離れる方向に±５°を超えない、好ましくは±２．４°を超えない角度にあってもよいことを意味する。
【０１１１】
本明細書において上述した上死点配置とは、例えば図７および図８に示されているロック機構のように、複雑な更なる構成要素を必要とせずに、第２のクランプ部材が所定の位置にロックされることを意味する。
【０１１２】
第２のクランプ位置を上死点配置によって所定の位置にロックする代わりに（または、場合によってはそれに加えて）、本発明の装置は、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材を閉じた抽出構成にロックするロック機構を含み得る。そのようなロック機構の１つが図７および図８に示されている。ロック機構は、抽出前のカプセルの押し込め（タンピング）および／または抽出後のカプセルの脱水を達成するために、閉じた抽出構成における第２のクランプ部材の弾性層の制限された変形を可能にし得る。このロック機構は、第１のクランプ部材およびピストンに係合するが、剛性のフレームまたは弾性層には直に係合しないのが好適である。その代わりに、閉じた抽出構成において、第２のクランプ部材の剛性のフレームは、ピストンと剛性のフレームとの弾性結合によってピストンから剛性のフレームへと伝達される弾性の力によって、第１のクランプ部材に押しつけられることで、カプセルの包囲を封止してクランプチャンバを形成する。この弾性結合およびロック機構は、閉じた抽出構成において、例えばロック機構のラッチを解除するのを補助するために、および／または、カプセル内の飲料成分を押し込めるために弾性層を抽出キャビティの中へと更に押すために、および／または、飲料調製後にカプセルを脱水するために、ピストンが弾性フレームに向かう更なる制限された移動を可能にする。最後に、装置は、抽出が行われている間、クランプチャンバ内の抽出圧力によって及ぼされる力の全てをロック機構が受け、駆動機構はその力を受けないように、駆動機構をピストンから解除するよう構成されるのが好適である。
【０１１３】
ロック機構は、第１のクランプ部材の側面から突出した少なくとも１つの第１のロックピンと、ピストンの側面から突出した少なくとも１つの第２のロックピンと、可動ロックゲートであって、閉じたロックされた位置（本明細書においては、ロック機構の閉じた抽出構成としても参照される）において第１のロックピンに当接する第１のフランジ、および閉じたロックされた位置において第２のロックピンに当接する第２のフランジを有し、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にある際に、第１のピンおよび第２のピンが互いに向かって移動するのを可能にしつつ、第１のピンおよび第２のピンが互いから離れる方向に移動するのを防止するために、ロックゲートが、フランジがピンに係合しない開いた位置から、フランジが第１のピンおよび第２のピンの互いに反対側にそれぞれ係合するロックされた位置へと可動な、可動ロックゲートとを含むのが好適である。
【０１１４】
第１のクランプ部材上にあるピンとピストン上にあるピンとは、クランプ部材の閉じる方向に対して略平行な線上において互いに対向するよう配置されるのが好適である。第１のロックピンおよび第２のロックピン、並びにロックゲートは、それぞれ、第１のクランプ部材およびピストンの両側に配置されるのが好適である。２対、３対、またはそれ以上の対のロックピンが、第１のクランプ部材およびピストンの両側の離間された位置に設けられ、対応するゲートバーおよびロックフランジが、両側の複数の離間された位置においてロックを設けるのが好適である。
【０１１５】
ロックゲートは、垂直駆動シャフトと、駆動シャフトに取り付けられた１以上の横断方向のロックバーであって、各ロックバーの両端部にそれぞれフランジを有するロックバーとを含むのが好適である。ここでの「横断方向」とは、クランプ部材の閉じる方向であることを意味する。ロックゲートは、装置のシャーシに連結され、適切な駆動機構によって、クランプ部材の閉じる方向に対して垂直に移動されるのが好適である。
【０１１６】
クランプ部材の一方または両方は、飲料調製前および／または飲料調製中にカプセル内の飲料成分を加熱するための加熱器を含み得る。加熱器は、例えば、クランプ部材の一方または両方の内部または表面にある電気加熱器要素を含み得る。他の実施形態では、クランプ部材の一方または両方は、部材内部にある導管を通って循環する温水または蒸気によって加熱され得る。加熱器は、加熱されたクランプ部材の表面において９０〜１１０℃の温度を達成するのが好適である。飲料成分を加熱することは、一定の最適化された抽出温度（例えば、エスプレッソコーヒーについては約９０℃〜９５℃）を提供するために望ましい。外部加熱が存在しない場合、特に、例えばエスプレッソコーヒー等の低体積の温水が必要な飲料については、飲料成分を温めるのに必要な熱エネルギーが、抽出温度の最適な値より低い値への初期低下を生じ得る。
【０１１７】
クランプが閉じたロックされた位置にあるときの、内圧が存在しないときの抽出チャンバの最大容積は、約２５ｃｍ３〜約２５０ｃｍ３であるのが好適であり、約３０ｃｍ３〜約１５０ｃｍ３であるのがより好適である。ピストンが抽出チャンバの中へと完全に延出したときの最小容積は、最大容積の約７５％以下、例えば最大容積の約５０％以下であるのが好適である。
【０１１８】
クランプアセンブリは、飲料の品質および抽出速度を最適化するために、飲料がカプセルから出る速度と飲料成分チャンバ内の背圧との最適な組合せを達成するよう、カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネルに挟持力を加えるよう構成される。例えば、クランプ装置は、抽出チャンバからの出口領域において、狭窄を設けるために、カプセルの出口チャネルを挟持するよう構成されたクランプ要素を含み得る。様々な構成は、（ａ）固定された構成の出口の狭窄、（ｂ）調節可能な狭窄、および／または（ｃ）付勢された狭窄を含むのが好適である。
【０１１９】
最も簡単な構成では、クランプアセンブリは、閉じた位置において、出口チャネル領域内に、カプセルの出口チャネルに所望の程度の圧縮を与える固定されたサイズおよび形状の開口部を画成する内面を有する。例えば、この領域において、一方のクランプ部材は平坦な表面を有し、他方のクランプ部材は、所望の寸法のチャネル切り込まれた平坦な表面を有し得る。クランプアセンブリが閉じたときに、これらの平坦な表面が当接すると、このチャネルによって、クランプの底部に所望の開口部が形成される。例えば、図５および図６に示されている種類のカプセルと共に用いるには、クランプチャンバの底部に設けられ固定された空隙は、約０．１ｍｍ〜約０．８ｍｍの深さと、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、例えば約１５ｍｍの幅とを有するのが好適である。これにより、カプセルの出口チャネルに所望の挟持力が与えられる。チャネルは、第１のクランプ部材の剛性の表面に設けられ、平坦な表面は、第２のクランプ部材の剛性のフレームを覆うエラストマー層によって設けられるのが好適である。
【０１２０】
他の実施形態では、カプセルに挟持力が加えられるクランプの出口領域に形成される開口部のサイズは、例えば、一方のクランプ部材の適切な部分をねじに取り付けることによって調節可能である。これにより、異なるカプセルサイズ、成分、および／またはカプセル内の所望の背圧について、開口部のサイズを最適化することが可能になる。実際、開口部のサイズを十分に大きくすることにより、このクランプを、高圧（例えばエスプレッソの）抽出と低圧（例えばフィルタコーヒーまたは茶の）抽出との両方に用いることが可能になる。高圧抽出用には、成分チャンバ内の高い背圧を保つために開口部は狭窄される。低圧抽出用には、抽出チャンバ内の背圧を約１．５バールより低く保ちつつ、出口チャネルを通る十分な流速を可能にするために、開口部は広げられる。
【０１２１】
更に他の実施形態では、挟持を提供する部材の少なくとも一方は、流体出口領域において、チャンバ内のカプセルに挟持力を加えるよう付勢された内面を有する。付勢手段は、パック形状のばらつきを補償すると共に、注入された水によってカプセルが加圧された際のクランプ部材の変形も補償する。流体出口領域における内面は、特許文献２４においてより詳細に説明されているように、ばね上に支持されることによって付勢され得るのが好適である。付勢手段は、付勢力を変えるために調節可能であり得る。
【０１２２】
第２のクランプ部材は、ピストンに固定されクランプの閉じる方向に対して略垂直に延びるアームによって支持され得る。アームのピストンから遠い側の端部は、ピボット接続によって飲料調製装置のシャーシに取り付けられる。これは、アームが、クランプを開くために、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材から離れる方向に揺動させるのを可能にすると共に、装置内のごみ箱にカプセルを廃棄することを可能にする。ピストンは、ピストンの後面のスロットに受容される駆動ピンによって移動され得る。駆動ピンは、クランクアームの一端部に取り付けられるのが好適である。クランクアームの他端部は、ピボット接続によって、歯付きクランクシャフトに取り付けられ得る。歯付きクランクシャフトは、更なる機械的な長所を提供するための適切なギアを用いて歯付きクランクシャフトに係合する歯付きホイールを有する電気モータによって駆動される。クランクシャフトは、飲料調製装置のシャーシに取り付けられた心棒（クランクシャフト中心に対応する）周りに回転し、クランクシャフトは、クランプにバランスのとれた閉止力を与えるために、クランプの中心縦軸と略一直線上であるのが好ましい。既に述べたように、クランプの駆動は、クランプを閉じるために、および、加圧された水をクランプに注入する前および後にカプセルの飲料抽出チャンバを圧縮するためにピストンを内側に向けて駆動するために、十分な力を加えればよい。抽出中に加圧された液体によって及ぼされる力は全て、ロック構成によって受けられる。従って、クランプ機構自体は、非常に大きな力を及ぼす必要はない。
【０１２３】
本発明による装置は、カプセルが抽出キャビティ内に保持されているときにカプセルの内部に水性の液体を注入するための１または複数の注入管を更に含むのが好適である。注入管は、金属でできているのが好適であり、カプセルノズルの鮮度バリアを貫通するのを補助する鋭利な先端部を有するのが好適である。注入管は、特許文献１３に記載されているように、カプセルの上部にあるノズルに挿入され得る。装置は、抽出を開始する前に、注入管をカプセルの中へと移動させ、抽出が完了したらカプセルから出るよう移動させる機構を更に含むのが好適である。この機構は、第１のクランプ部材の開閉によって作動されてもよく、または、別個の機械的もしくは電気機械的装置によって作動されてもよい。注入管は、例えば約５バールより大きい圧力下で開く逆止め弁（例えばボール弁等）を介して、加圧された水の供給源と連通し、水が圧力下で注入管を通過するのを可能にしつつ、注入管の使用中以外には、例えば、抽出器のウォーミングアップ中の水の熱膨張に起因して、注入管から水の滴が落ちるのをブロックするようになっているのが好適である。注入管の周囲には、更に後述するようにカプセルの入口ノズルとの圧密封止を構成するためのＯリングが取り付けられるのが好適である。Ｏリングは、Ｏリングの上方において注入管に固定されＯリングに当接するフランジまたはスリーブによって、所定の位置に保持される。
【０１２４】
装置は、５バール（ゲージ圧）より大きい圧力（例えば、１０〜１５バール（ゲージ圧））で注入管に水を供給するためのポンプを含む。典型的なポンプは、固定された変位および固定された速度で動作するシャトルポンプであり、それにより、背圧が典型的には約１６バールの最大圧力まで増加するにつれ、水の流量が減少する。装置は、例えば温水または蒸気等の水性の抽出媒体（好適には約８０〜約１００℃の温度の温水）をポンプに供給するための加熱器を更に含むのが好適である。
【０１２５】
本発明の装置は、クランプアセンブリ内において調製された飲料を受け取るカップを配置するためのカップ受容ステーションを更に含み得る。このカップ受容ステーションは、赤外線送信機および赤外線受信機を含むカップ検出装置を含み、赤外線送信機および赤外線受信機は、カップ受容ステーション内におけるカップの存在を検出するために、カップ受容ステーション内に配置されたカップが赤外線送信機と赤外線受信機との間において赤外線ビームを遮るように配置される。本装置において、装置制御およびユーザディスプレイは、カップ検出装置がカップ受容ステーション内においてカップを検出しない場合に、（ａ）飲料調製を中断する工程と、（ｂ）ユーザに、（i）カップ受容ステーションにカップを挿入するか、または（ii）カップ検出機能を無効にするかの選択肢の一方を行うよう促す工程とを行うようプログラムされる。
【０１２６】
カップ受容ステーションは、通常、使用中のパック出口の底部の真下、即ち、クランプチャンバの出口の下方に位置し、飲料が重力下でカップ内に落ちるようになっている。カップ受容ステーションは、カップを支持するための棚を含み得る。棚の垂直方向の高さは、異なるサイズのカップに対応するよう調節可能であり得る。或いは、棚は、パック出口の底部の下方の固定された垂直方向の高さにあって、飲料販売位置から離れる方向に変位可能なように可動であってもよい。これは、飲料が注がれるカップのサイズに応じて、必要に応じて棚を用いることを可能にし、より大きいカップは、棚を用いずに、パック出口の底部の真下のカップ受容部の基部上に配置できる。
【０１２７】
赤外線カップ検出器は当該技術分野でよく知られており、更に説明はしない。本発明者らは、そのような赤外線カップ検出器の短所は、ガラスは赤外線放射に対して透明であるので、ガラスカップの検出に失敗し得ることであることを見出した。これは、例えば、赤外線カップ検出からの検出漏れの出力を生じるガラスカップが用いられている場合には、カップ検出機能を無効にして飲料調製を続ける選択肢を有するユーザインターフェースを設けることによって克服できる。
【０１２８】
装置は、クランプ内のカプセルに至る液体導入ライン内の圧力（背圧）を測定するための圧力センサを含み得る。装置は、例えば、飲料調製中に略一定の背圧を保つために、測定された背圧に応答して、ポンプ出力および／またはクランプの出口チャネル領域の構成を変えるための制御要素を更に含み得る。
【０１２９】
装置は、第２のカプセルを保持するための第２のクランプアセンブリと、このクランプアセンブリ内に保持されたカプセルに水を注入するための注入管と、注入管を通して約１バール（ゲージ圧）未満の圧力で水を送るためのポンプとを含むのが好ましい。第２のクランプおよび注入管は、例えば、上述の特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、および特許文献１７の特許明細書に記載されているものと類似のものであり得る。このように、単一の装置が、高圧および低圧の飲料調製用にそれぞれ構成された複数のクランプを有する。第１のクランプアセンブリおよび第２のクランプアセンブリは、単一の制御システムおよびそれに関連付けられたディスプレイを有する単一のハウジング内にあるのが好適である。
【０１３０】
装置は、ユーザに、
（ａ）調製される飲料を選択する工程と、
（ｂ）適切なクランプにカプセルを挿入する工程と、
（ｃ）カプセルから飲料が調製されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされた制御システムおよびディスプレイを含み得るのが好適である
典型的には、工程（ａ）を行うよう促すことは、ユーザに、例えばフィルタコーヒー、フィルタティー、エスプレッソコーヒー、または、例えばカプチーノコーヒー等の二成分の飲料等の様々な飲料の選択肢から選択するよう指示する。
【０１３１】
飲料を選択するよう促すことは、ソフトキーによってアクセスされる１以上のメニュー選択画面を用いるものであり得る。また、装置は、工程（ａ）の前または後に、ユーザに支払いを行うよう促すようプログラムされ得る。支払いは、コインで解放する機構、カード読取装置、または、システムに設けられている他の何らかの自動引き落とし手順を用いるものであり得る。
【０１３２】
ディスプレイは、使用中でないときには、例えばロゴまたはカップに入ったコーヒーの絵等のウェルカム画面を示し得る。また、装置は、工程（ａ）の前に、ユーザに、装置のカップ受容ステーション内に容器を配置するよう促すようプログラムされ得る。上述したように、装置は、装置内の飲料受け取り位置に容器が存在しない場合に、装置の動作をブロックまたは中断するためのカップ検出インターロック（例えば、赤外線検出器インターロック）を含み得る。制御システムは、手順のいずれかの段階においてカップ受容ステーション内にカップが検出されない場合には、ユーザに、カップを挿入する（または、上述のようにカップ検出を無効にする）よう促すよう構成され得る。
【０１３３】
制御システムおよびディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイおよびソフトキー制御を含み得る。工程（ｂ）を促すことは、ディスプレイ画面上で視覚的に促すことに加えて、またはその代わりに、カプセルの挿入を可能にするために適切なクランプを機械的に開くことを含み得る。工程（ｂ）を促すことは、そのクランプに適したタイプのカプセル（即ち、本発明による高圧飲料（例えばエスプレッソコーヒー等）用の高圧カプセル、または、従来の低圧クランプ内で調製される低圧飲料用の「ＦＬＡＶＩＡ」カプセル）を選択するようディスプレイ上で視覚的に促すことを含み得る。このように、ユーザは、関連するクランプ内にカプセルを配置するよう指示され、抽出プロセスを進めるためにカプセルをどこに配置すべきかに関して生じ得る混乱が回避される。
【０１３４】
促す機能は、カプセルを配置可能な複数の位置を有する飲料調製装置に一般的に適用可能である。適切な開口部を露出させる、即ち、適切な抽出部の扉を開くプロセスは、ユーザに、選択した飲料のための必要な位置にカプセルを配置するよう直感的に指示する。
【０１３５】
その代わりに、またはそれに加えて、飲料製造装置は、工程（ｃ）を促した後に、（ｄ）容器を、第２のクランプアセンブリの下方にある飲料受け取りステーションから第１のクランプアセンブリの下方にある飲料受け取りステーションへと移す工程を行うよう更に促し得る。このように促すことは、例えば、第２のクランプアセンブリにおいてクリーム／ミルクカプセルから調製される高温の泡立てられた乳製品成分に、第１のクランプアセンブリにおいてコーヒーカプセルから調製されるエスプレッソコーヒーのショットが加えられる、カプチーノタイプの飲料等の、二成分の飲料を調製している場合に適している。
【０１３６】
従って、これらの実施形態では、飲料製造装置は、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
（ａ）第１の飲料抽出成分を内包する第１のカプセルを、クランプのうちの一方に挿入する工程と、
（ｂ）第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
（ｃ）容器を、一方のクランプのカップ受容ステーションから他方のクランプのカップ受容ステーションへと移す工程と、
（ｄ）第２の飲料抽出成分を内包する第２のカプセルを、他方のクランプのホルダーに挿入する工程と、
（ｅ）第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされた制御システムおよびディスプレイを含み得る。
【０１３７】
また、例えば、本発明によるクランプアセンブリが、調節可能な出口領域を有し、出口領域が、フィルタコーヒーまたは泡立てられたミルク成分を調製するための低い背圧を成分チャンバ内に生じるより大きい開口部を設けるよう調節可能であり、次に、エスプレッソコーヒーのショットを調製するための高い背圧を与えるためのより小さい開口部を設けるよう調節可能である場合には、装置は、単一のクランプ内で両方の飲料成分を調製することができる。これらの実施形態において、制御システムおよびディスプレイは、多成分の飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに、
（ａ）第１の飲料抽出成分を内包する第１のカプセルをクランプに挿入する工程と、
（ｂ）第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と、
（ｃ）第２の飲料抽出成分を内包する第２のカプセルをホルダーに挿入する工程と、
（ｄ）第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されるのを待つ工程と
を順次行うよう促すようプログラムされる。
【０１３８】
上述の実施形態の全てにおいて、飲料製造装置は、更に、飲料が入った容器を装置から取り出す工程を行うよう最後に促し得る。
【０１３９】
飲料調製装置が２つのクランプアセンブリを含む場合には、２つのクランプアセンブリは、装置への単一の電源入力によって電力供給されるよう構成されるのが好ましい。これにより、ユーザにとっての簡潔さが保られると共に、ユーザの複数の電源コンセントから同時に電流を引く別個の電力供給部の問題が最小化される。
【０１４０】
飲料調製装置が２つのクランプアセンブリを含む場合には、２つのクランプアセンブリは、１つの水タンクを共有するよう構成されるの好ましい。これにより、装置の複雑さが低減されると共に、より小さい形状因子が保たれる。
【０１４１】
飲料調製装置は、水の注入の完了後にホルダーからカプセルを排出するための機械的排出手段を更に含むのが好適である。カプセルは、装置内のごみ箱の中に排出されるのが好適である。
【０１４２】
本発明による飲料調製装置は、飲料調製後にカプセルに空気を注入してカプセルを脱水するために、空気ポンプと、それに関連付けられた導管と、装置制御部の制御下にある１以上の弁とを更に含み得る。
【０１４３】
上述の実施形態のいずれかによる飲料製造装置は、容器内の液体の表面に水の噴射が当たる際の空気と液体との高剪断混合によって液体を泡立てるために、一方または両方のクランプのカップ受容ステーション内の容器内の液体の中に水の噴射を向かわせるための、ポンプの１つによって水が供給される水噴射形成ノズルを更に含むのが好適である。ノズルの噴射形成出口の内断面積は、一般的に約０．２〜約３ｍｍ２、好ましくは約０．４〜約２ｍｍ２、例えば約１ｍｍ２である。水は、実質的に圧縮不可能であり、粘弾性が大きくないので、その結果、約０．５〜約２ｍｍ、好ましくは約０．７〜約１．５ｍｍの直径を有する円形の水噴射が生じる。そのような噴射形成ノズルの詳細、および、泡立てられた飲料を製造するためのそれらの使用については、国際公開第０２／０８７４００号に記載されており、その内容の全体を本明細書に参照して組み込む。
【０１４４】
また、噴射形成ノズルは、飲料調製手順の任意の段階において、容器内の液体を掻き混ぜるために短い持続時間の噴射を加えることによって、飲料を撹拌するためにも用いられ得る。従って、例えば、そのような噴射は、飲料調製手順の最後の工程として、飲料を撹拌するために用いられ得る。これは、飲料調製の更なる選択肢を提供する。例えば、従来のカプチーノプロセスでは、上述のように、カップ内において泡立てたミルクが製造される。これは通常、低圧抽出クランプ内で行われる。次に、上述のように高圧クランプから、エスプレッソのショットがカップに入れられる。これにより、はっきり区別できる底部の暗い色のコーヒー層と、上層の薄い色の乳状層とを有するカプチーノが生じる。一部の消費者は、特に、ガラスカップ内における視覚的なアピールとして、この区別を好む。しかし、他の消費者は、完全に混合された均一な色の「ラテ」を好む。従って、本発明の装置の制御システムおよびユーザディスプレイは、ユーザがカプチーノまたはラテを選択するためのを選択肢を含むのが好適である。これらの選択のうちのいずれかが行われた場合には、上述の、ユーザが行うよう促される２パック抽出シーケンスに従う。ラテが選択された場合には、プロセスは、コーヒーのショットが入れられた後に、カップ内の液体をかき回して層を均一に混合するために、水の噴射をカップに注入する工程を更にを含む。
【０１４５】
噴射形成ノズルは、例えばシリコーン等のエラストマー材料から形成され得る。これは
、噴射形成ノズルが或る程度の柔軟性を有することを確実にし、この柔軟性はクリーニングを補助すると共に、石灰かす等の付着物の堆積に抵抗する。飲料調製装置は、装置の通常動作の一部として噴射形成ノズルが周期的に操作されるよう構成され得る。この操作は、ノズルを、好ましくは急激に動かして、経時的に堆積し得る付着物を取り除くのを補助するものである。同時に噴射形成ノズルを操作する通常動作は、廃棄カプセルを収集するごみ箱の取り出しであり得る。ごみ箱取り出し動作は、飲料抽出プロセスの一部ではないので、取り除かれた付着物が、調製された飲料に不用意に入ることがない。
【０１４６】
更なる態様において、本発明は、本発明による飲料調製装置を含むと共に、装置において用いられる（好ましくは本発明による）複数の飲料調製カプセルを更に含む飲料調製システムを提供する。複数のカプセルは、複数の異なる飲料調製成分を内包しているのが好適である。装置が高圧抽出および低圧抽出の両方を行うよう構成されている場合には（例えば、上述の２つのクランプアセンブリを有する実施形態）、カプセルは、それぞれ高圧抽出用および低圧抽出用に特に構成された異なるカプセルを含むのが好適である。
【０１４７】
本明細書において記載される飲料調製装置およびシステムにおける飲料調製は、飲料の調製中にカプセルを乾式開放することによって行われるのが好ましい。本明細書において記載される飲料調製カプセルは、乾式開放用に構成されるのが好ましい。本明細書において用いられる「乾式開放」という用語は、カプセルが、直接的な液圧によってではなく、空気圧によって開かれる、即ち、カプセルの底縁部にある、飲料調製中に飲料がカプセルから出るのを可能にするために剥離可能な上述の接着の領域が、直接的な液圧によってではなく、空気圧によって破裂することを意味する。飲料調製中には、加圧された水が注入管を介してカプセルに注入されるが、「乾式開放」という用語は、加圧された水が、カプセル、注入管、または貯水器から注入管へと加圧された水を供給する配管に注入されたときに、カプセル、注入管、および／または配管内に残っている空気がカプセルの底縁部の内側を押して、加圧された液体そのものではなく、加圧された液体の圧力下にある残留空気が、加圧された水がカプセルの底縁部と接触する前にカプセルの底縁部を破裂させることを意味する。直接的な液圧ではなく、空気圧によってカプセルを開くことによって、カプセルがよりクリーンに開き、カプセルを開く間に制御されていない液体が飛び散ることが回避されるので、有利である。本発明の乾式開放は、はっきりと区別できる「ポン」という音と関連づけられる。
【０１４８】
或いは、カプセルは、カプセルの底縁部における注入された液体の存在によって開かれてもよい。具体的には、カプセルの開放は、底縁部にある液体の熱および／または圧力によって生じ得る。
【０１４９】
システムは、本発明によるカプセル（例えば、エスプレッソのショットを調製するためのカプセル）と、本発明によるものではない低圧飲料調製用のカプセル（例えばフィルタコーヒー、フィルタ茶、または、カプチーノを構成するために後からエスプレッソのショットに加えるための温かい泡立てたミルク等を調製するためのカプセル）との両方を含むのが好適である。本発明によるものではないカプセルは、上記に示した「ＦＬＡＶＩＡ」特許の１つに従って製造されるのが好適である。温かい泡立てたミルク用のカプセルは、例えば、国際公開第０２／０８７４００号に詳細に記載されているように、固体または液体の濃縮乳を内包するのが好適である。
【０１５０】
高圧クランプにおいて低圧カプセルを用いることは望ましくなく、その逆も望ましくないので、装置は、各クランプにおいて正しい種類のカプセルのみが用いられることを確実にするための手段を含むのが好適である。
【０１５１】
例えば、飲料製造装置は、上記または各クランプアセンブリ内に、装置の制御システム
およびディスプレイと動作的に関連づけられたカプセル認識装置を更に含み得る。この装置は、最も簡単なものとしては、例えば、カプセル上に蛍光領域が存在するか否かを検出するための紫外光源および光検出器等の、簡単なバイモーダル検出器であり得る。例えば、バーコードリーダーまたはＲＦＩＤチップ検出器等の、より複雑なカプセル認識装置も考えられる。その代わりに、またはそれに加えて、カプセルは、異なる色のプラスチックをカプセルノズルに用いることによって識別され得る。例えば、高圧抽出用のカプセルは黒色のプラスチックから形成されたノズルを含み、一方、低圧抽出用のカプセルは白色または半透明のプラスチックから形成されたノズルを含み得る。これらの実施形態では、装置のクランプは、カプセルノズルの色を検出するための光源および光検出器を更に含み、制御は、誤ったタイプのカプセルがクランプに挿入されている場合には、飲料調製プロセスを中断するようプログラムされる。
【０１５２】
カプセル認識装置の主な目的は、クランプに、正しいタイプのカプセル、即ち、高圧抽出クランプ用の本発明に従って記載される種類の高圧カプセル、または低圧構成のクランプ用の低圧カプセル（例えば従来の「ＦＬＡＶＩＡ」タイプのカプセル等）が挿入されているか否かを決定することである。認識装置が、誤ったタイプのカプセルが挿入されていると決定した場合には、制御システムは、ユーザに、カプセルを変えるよう促すようプログラムされる。認識装置は、カプセルから、カプセルの成分に関する更なる情報を読み取ってもよく、この場合、制御システムは、時間／温度／水の体積等の抽出サイクルパラメータを、その成分についての製品を最適化するよう適合させる。
【０１５３】
その代わりに、またはそれに加えて、第１のクランプは第１のキー溝を含み、第２のクランプは第１のキー溝とは異なる第２のキー溝を含んでもよく、第１のカプセルは、第１のクランプキー溝を通した第１のクランプへの第１のカプセルの挿入を可能にし且つ第２のクランプキー溝要素を通した第２のクランプへの挿入は可能にしない第１のノズル構成を含み、第２のカプセルは、第２のクランプキー溝要素を通した第２のクランプへの第２のカプセルの挿入を可能にし且つ第１のキー溝を通した第１のクランプへの挿入は可能にしない第２のノズル構成を含む。
【０１５４】
更なる態様において、本発明は飲料製造方法を提供し、本方法は、本発明による飲料調製カプセルを、カプセルの出口チャネルが出口領域内においてクランプ部材間に挟持されるように、本発明による飲料調製装置のクランプアセンブリに挿入する工程と、カプセル内において飲料を製造するために、入口領域内においてカプセルに水性の液体を注入する工程と、飲料が出口チャネルおよび下流チャンバを通って出るのを可能にする工程とを含む。
【０１５５】
カプセルの底部は、クランプの底部を通って延出しており、カプセルから出る飲料がクランプに接触しないようになっている。これにより、同じクランプ内で続けて調製される飲料間の二次汚染が実質的に解消される。
【０１５６】
カプセルを包囲するチャンバの内壁に沿って延在する加圧パッドは、クランプがカプセルの周囲に閉じた際に、飲料調製カプセルと接触して、カプセルを圧縮する。カプセル内の圧縮されたコーヒー床（または他の成分床）の輪郭は緩衝パッドによって定められ、これは、最終的な飲料の品質、特に、抽出される固形分の合計量を向上させることが見出された。この向上は、カプセル内の輪郭が定められた成分床を通る液体のチャネリングの低減に起因すると考えられる。加圧パッドの更なる長所は、異なる量の成分を内包するカプセルに対して同じクランプを用いることができることである。典型的には、このタイプのシステムは、異なる体積または強さの製品を製造するために、異なる量の挽いたコーヒーを内包する同一寸法のカプセルを用いる。緩衝パッドは、様々な異なる量の成分を内包するカプセルをクランプが効果的に圧縮するのを可能にする。
【０１５７】
カプセルは、飲料調製前および飲料調製中に、クランプアセンブリ内の加熱器によって予熱され得る。薄膜の封止部を貫通するために、中空の針が、クランプアセンブリの上部の入口領域を通してカプセルのノズル孔に挿入され、カプセル内のコーヒーを抽出するために、ほぼ１０バール（ゲージ圧）の圧力で温水が注入される。水の注入によってカプセル内の圧力が高まると、カプセルの底部における空気圧が高まり、カプセルの底縁部の封止部を急激に破裂させ、液体がカプセルの底部に到達する前にカプセルの出口の乾式開放を可能にすることが見出された。これは、液体がカプセル出口の開放動作を直に担うプロセスと比較して、よりクリーンな開放動作であるという長所を有する。
【０１５８】
カプセルの出口チャネルが上述のように挟持されているとき、挟持力は、成分チャンバ内における過剰な背圧を生じることなく、カプセル内の高い圧力を保ちつつ、得られた飲料が所望の流速で出口チャネルを通って出るのを可能にするのに丁度よいものとなる。
【０１５９】
水性の液体は、約５〜約１５バール（ゲージ圧）、例えば約１０バール（ゲージ圧）の圧力で注入されるのが好適である。典型的には、水性の液体は、約８８℃〜約９８℃、例えば約９０℃の温度で注入される。液体は、好適には約２５ｍｌ／分〜約５００ｍｌ／分、より好ましくは約５０〜約１５０ｍｌ／分の平均流速でカプセルに注入され得る。水の注入の持続時間は、約１０〜約３０秒、例えば約１２〜約１５秒であるのが好適である。水性の液体は水から実質的に成り、抽出成分は挽いたコーヒーを含むのが好適である。これは、エスプレッソタイプのコーヒーの製造を可能にする。
【０１６０】
製品の官能特性を最適化するために、液体は断続的にまたはパルス状に注入され得る。本方法は、抽出後に、カプセルに残っている飲料を追い出すために、カプセルに空気を注入する工程を更に含み得る。その代わりに、またはそれに加えて、抽出後に、上述のようにエラストマーのクランプ壁を内側に向かって移動させることによって成分床を圧縮することにより、残渣の脱水が達成され得る。同様の成分床（例えば挽いたコーヒー床）の圧縮が、水の注入前に、成分床を固まらせるために行われるのが好適である。コーヒーにおけるエスプレッソのクレマの形成、および他のエスプレッソ状の特徴が最大となる、成分床の最適な圧縮の程度があることが、実験によって示されている。
【０１６１】
本方法の、飲料のタイプの選択、カップステーションへのカップの挿入、クランプへのカプセルの挿入以外の実質的に全ての工程は、装置によって自動的に行われるのが好適である。
【０１６２】
ここで、図面に示されている本発明の具体的な実施形態をより詳細に説明する。
【０１６３】
図５および図６を参照すると、本発明によるカプセル１０は、図３および図４に示されている、特許文献２４に記載されているカプセルの変形である。カプセル１０は、２つの柔軟な積層体シート１１、１２を含む。各積層体シートは、内側の熱可塑性封止フィルムと、酸素を透過させない金属箔層と、外側のプリント層とを含む。前シートおよび後シート１１、１２は、縁部シーム１４、１５、上部シーム１３、および底部シーム１６に沿って一体に接着されている。シート間の永久的な溶接を形成するために、上縁部および側縁部の接着は、熱または超音波接着によるのが好適である。底部シーム１６の少なくとも中心領域２３は、カプセル内の液体および／または空気の熱および／または圧力の作用によって、および／または、カプセルの外側から加えられる熱によって補助されて剥離可能な感圧剥離可能接着剤を用いて接着される。カプセルの上部シーム１３にはノズル１７が挿入される。ノズル１７は、円筒形の中心孔と、入口（上）端部にあるフランジとを有する。ノズルの出口（下）端部１８は、前シートおよび後シートに対する気密接着を有する上縁部シーム１３への挿入を補助するための菱形の横断面形状を有する。ノズルの円筒形の孔の上部は、壊れやすい薄膜によって封止される。
【０１６４】
上部および底部の横断方向の封止部の中間において、前シートと後シートとの間に永久的に接着された更なる横断方向のシーム１９がカプセルを横断して延びており、カプセルを飲料成分チャンバ２２と下流の飲料収集／コンディショニングチャンバ２３とに分けている。中間シーム１９は、カプセルを完全に横断しては延びていない。中間シームには、飲料調製チャンバからの出口チャネルを設けるための接着されていない空隙２０が残されている。
【０１６５】
カプセルの成分チャンバ２２には、約１５ｇの挽いた焙煎コーヒー２７が実質的に充填されている。カプセルは、カプセルが使用されるまで、コーヒーに対して酸素および水分を透過させない包囲を提供する。
【０１６６】
永久的な横断方向の中間ヒートシール１９は、出口チャネル２０の下方において、カプセルの縦軸の両側に、下流（出口）チャンバ２３の側縁部を画成する湾曲した下に延びる部分２１を更に含む。下流チャンバ２３の幅は、飲料成分チャンバ２２の幅とより狭い出口チャネル２０の幅との中間である。
【０１６７】
出口チャネル内には、カプセルの幅にわたって接着された不織ポリプロピレン繊維フィルタ材料の単一のＶ字状に折り畳まれた長方形のストリップ２４によって、フィルタ材料が設けられる。Ｖ字状に折り畳まれたストリップの長い側縁部は、中間の横断方向の封止部１９の中に接着される。即ち、フィルタストリップは中間の封止部１９の上方に延出しない。Ｖ字状に折り畳まれたフィルタストリップ２４は、出口チャネル２０および出口チャンバ２３を通って下に向かって延び、Ｖ字の頂点は、カプセルの熱によって剥離可能な領域２３を含む底縁部の封止部１６の中に接着される。それにより、出口チャネル２０には二重の厚さのフィルタシート材料が詰められる。なお、Ｖ字状に折り畳まれたフィルタシートが中間の横断方向の封止部、側縁部の封止部、および底縁部の封止部１６と重なる領域においては、前シートおよび後シート、並びにＶ字状に折り畳まれたフィルタシートの全てが一体に接着されるように、前シートと後シートとの間の封止はＶ字状に折り畳まれたフィルタシートを介して形成される。これは、永久的にヒートシールされる領域において、例えばポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維を含む、または熱可塑性繊維から成るフィルタシートを用いることによって容易になる。
【０１６８】
図７および図８を参照すると、本発明による装置のクランプ構成３０が模式的に示されている。クランプは、第１のクランプ部材３１および第２のクランプ部材を含む。第１のクランプ部材３１は、平面状の周辺部と凹面状の中心領域３３とを含む内面を有する金属または類似の剛性材料から形成され、例えば図５または図６に従ったカプセル等のカプセルの飲料成分チャンバを受容するために必要に応じて取り外し可能である。平面状の周辺部の周囲に延在する溝内には、Ｏリング３４が配置される。
【０１６９】
第２のクランプ部材は、剛性のフレーム３２を含む。金属または類似の剛性のフレーム３２は、中心の空隙を囲んでいる。フランジ付きの周辺部４２を有するエラストマー層３７が、剛性のフレーム３２に締まり嵌めで嵌合される。第１のクランプ部材に面したエラストマー層の表面は、図１４により詳細に示されているような枕状のパッドを有する凹部を画成する断面形状を有する。エラストマー層の反対側の側面は、ピストン３６のピストン面４９に面しており、ピストン面４９が第１のクランプ部材３１に向かって、剛性のフレーム３２に対して相対的に変位すると、ピストン面４９がエラストマー層を外に向かって押し、エラストマー層が第１のクランプ部材３１の方向に張り出すようになっている。
【０１７０】
ピストン３６は、剛性のフレーム３２の中心の空隙と合わさって係合するように受容されるピストンシャフトと、剛性のフレーム３２の背後、即ち、剛性のフレーム３２の第１のクランプ部材３１から離れる方向に向いた側において、ピストンシャフトから周方向に延在するピストンフランジとを含む。ピストン部材と剛性のフレーム３２との制限された弾性相対移動を可能にするために、剛性のフレーム３２とピストンフランジとの間には、周方向に離間された複数のばね３５が延びている。
【０１７１】
第１のクランプ部材の各側面から３つのロックピン４３が延出し、ピストンフランジの各側面から３つのロックピン４４が延出し得る。第１のクランプ部材上のロックピンとピストンフランジ上のロックピンとの各対は、第１のクランプ部材および第２のクランプ部材の閉じる方向に沿って位置合わせされている。図７および図８において一点鎖線で示されているロック装置は、クランプアセンブリの各側のロックロッド４５の形態で設けられており、各ロックロッド４５は３つの横断方向ロックバー４６を有し、各ロックバー４６は、その端部に、図８に示されているように第１のクランプ部材上およびピストンフランジ上の各ピン４３、４４の背後に係合してクランプを閉じた位置にロックするためのフランジ４７、４８を有する。クランプをロックおよびロック解除するために、ロックロッド４５は作動機構（図示せず）によって垂直方向に（即ち、クランプ方向に対して垂直方向に）移動される。図８に示されているロックされた位置においては、ロック機構は、ピストン３６が第１のクランプ部材３１に向かって僅かに移動するのを可能にするが、第１のクランプ部材とピストンとが互いから離れる方向に移動するのを防止することがわかる。ピストンが第１のクランプ部材に向かって更に僅かに移動することが可能であることは、（ａ）ロック機構のラッチおよびラッチ解除を容易にするため、（ｂ）抽出前にクランプ内の飲料成分を圧縮（タンピング）するため、および（ｃ）抽出後にカプセルを脱水するために、抽出後の飲料成分を圧縮するために有用であり得る。
【０１７２】
更に、図８に示されているロックされた位置において、ばね３５が剛性のフレーム３２を第１のクランプ部材３１に向かって付勢して、第１のクランプ部材が第２のクランプ部材の剛性のフレーム３２と係合する第１のクランプ部材の周辺部の周囲に封止力を加えることがわかる。
【０１７３】
ピストン３６の後面は、その中心に、駆動機構の駆動ピン３９が受容されるスロット４０を有する後方延出部３８を含む。後方延出部３８からは、図１５ａ〜図１５ｍにおいてより詳細に説明されるように、ピストン３６をピボット可能に支持するための支持アーム４１が延出している。駆動ピン３９は、ピストン３６を第１のクランプ部材３１に向かって駆動するための機構によって作動され、この機構は抽出器のシャーシに固定されている。使用中、駆動ピン３９および駆動機構は、まず、剛性のフレーム３２上のエラストマーカバーの周辺領域が第１のクランプ部材３１の周辺領域に当接するまで、第２のクランプ部材を前方に駆動する。駆動ピン３９が更に前方に移動すると、ばね３５が圧縮され、ピストン面４９が剛性のフレーム３２に対して相対的に前方に駆動される。ピストン３６は、図８に示されている位置を越えて前方に駆動されて、ピストン面４９をエラストマー層３７の後面に押し込み、それにより、エラストマー層３７が飲料抽出キャビティ内に張り出して、カプセル内の飲料成分を圧縮する。次に、ロックゲート４５が降ろされ、駆動ピンは後方に移動されて、ロックピン４３、４４がロックゲート４５のフランジ４７、４８に当接することで、クランプがロックされる。次に、駆動ピン３９は、図８に示されているように、スロット４０に沿って更に後方に移動され、クランプチャンバ内で抽出が行われる際には、駆動ピン３９はピストン３６から解除されており、抽出中にクランプチャンバ内の圧力から生じる、変形および将来的な位置ずれを生じ得る力が、駆動機構に伝達されないことが確実になる。カプセルからの飲料調製が完了したら、駆動ピン３９は再び前方に移動されて、ピストン３６を図８に示されている位置を越えて駆動して、ピストン面４９をエラストマー層３７の後面に押し込み、それにより、エラストマー層を飲料抽出キャビティ内に張り出させて、カプセル内の飲料成分を圧縮することにより、カプセルを絞って脱水する。また、これにより、ロックピン４３、４４がロックゲートフランジ４７、４８から解除される。次に、ロックゲート４５が上げられ、駆動ピン３９が後方に移動されて、図１５ａ〜図１５ｍに関して更に記載されるように第２のクランプ部材を移動させる。
【０１７４】
図９は、クランプアセンブリと共に、好ましくは図７および図８のロック機構の代わりとして用いられ得る好ましい駆動機構の詳細を示す。図９は、開いた構成におけるクランプアセンブリ構成を示す。図７および図８のクランプアセンブリ構成に関して説明した特徴と同等の全ての特徴は、同じ参照番号を有する。
【０１７５】
図９の実施形態において、駆動機構は、ピボット点、即ちクランクシャフト中心８６において抽出装置のシャーシに接続されたクランクシャフト８４を有する。従って、クランクシャフト８４はクランクシャフト中心８６周りに回転可能である。クランクシャフト８４は、ピボット点９０においてクランクアーム８８の一端部にピボット可能に接続されており、クランクアームがピボット点９０周りにクランクシャフトに対して相対的に回転できるようになっている。クランクアーム８８は、更なるピボット点９２において、ピボット可能にピストン３６に接続される。従って、クランクアーム８８は、ピボット点９２周りにピストン３６に対して相対的に回転可能である。クランクアーム８８上のこれらの２つのピボット点９０、９２は、クランクアーム８８の両端部に配置される。
【０１７６】
ピストン３６の移動は、第１のクランプ部材３１に向かう方向に沿って制限される。従って、この構成では、クランクシャフト８４の回転は、シャーシに対して位置が固定されたクランクシャフト中心８６からのピストン３６の直線距離を制御するために用いられる。抽出前の第１のクランプ部材３１の位置もシャーシに対して固定されているので、クランクシャフト８４が回転すると、第２のクランプ部材も第１のクランプ部材３１との関係において移動される。図１０に示されているように、ピボット点が全て位置合わせされているときには、ピストン３６は、クランクシャフト中心８６から最も遠い点にあり、第１のクランプ部材３１に最も近い点にある。従って、装置は、駆動機構のこの構成が、閉じた抽出構成にあるクランプアセンブリに対応するよう設定される。このような手法の長所は、たとえピストンが、抽出プロセスからの背圧と関連づけられた第２のクランプ部材からの大きな直線状の力を受けたときでも、クランクシャフト８４にかかるトルクが生じないことである。よって、駆動機構のこの構成は、閉じた抽出構成にあるクランプアセンブリを効果的に機械的にロックして、クランクシャフト（図示せず）を回転駆動するモータが、モータを損傷し得る力を受けないことを確実にする。
【０１７７】
飲料調製装置は、例えば図１１および図１２に示されているような指ガード部を有し得る。指ガード部は、クランプアセンブリが開いているときには、クランプチャンバへの接触をブロックし、クランプアセンブリが閉じた抽出構成にあるときには、クランプチャンバから液体が出るのを可能にする。具体的には、指ガード部は、クランプアセンブリの出口をブロックし得る。図示されている例では、指ガード部９４は抽出装置のシャーシにピボット可能に取り付けられ、ばねでブロック構成へと付勢され、シャーシのレッジ９６に当たる。指ガード部９４がブロック構成にあるときには、ユーザはシャーシの外側からクランプアセンブリに触れることはできない。これにより、クランププロセス中に、ユーザが第１のクランプ部材３１と第２のクランプ部材との間にどのような品物または付属品も不用意に配置しないことが確実になり、ユーザが負傷する危険、またはクランプを損傷する危険が回避される。
【０１７８】
クランプアセンブリを閉じた抽出構成へと移動させるの動作の一部として、指ガード部９４は、図１２に示されている非ブロック構成に移動される。これは、ピストン３６が閉じた抽出構成へと移動する際に、ピストン３６上の突出部９８が指ガード部９４に向かって移動することによって達成できる。第２のクランプ部材が第１のクランプ部材３１に接触すると、突出部９８は指ガード部９４に接触し、指ガード部のばねの作用に対抗して、指ガード部９４を非ブロック構成へと移動させる。その後、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材３１から離れる方向に移動させることによって、クランプアセンブリが開いた構成に戻されると、指ガード部９４は、ばねの作用によって自動的にブロック構成に戻る。
【０１７９】
突出部９８は、クランプチャンバからの出口側に、突出部９８の存在がクランプチャンバから出る液体の邪魔にならないように配置される。開放動作中に指ガード部９４にバランスのとれた力を与えるために、クランプチャンバの出口の各側に１つずつの、合計２つの突出部が存在してもよい。
【０１８０】
図１３は、使用中のカプセルの出口チャネル２０の位置においてクランプアセンブリ３０の一部を通る模式的な横断面を示す。カプセルの横断方向の封止された領域１９および出口チャネル２０は、第１のクランプ部材３１と第２のクランプ部材の剛性のフレーム３２を覆うエラストマー層３７との間に挟持されることがわかる。出口チャネル２０の領域において、第１のクランプ部材には浅い凹部５０が存在し、それにより、挟持が、出口チャネルを通る十分に速い飲料の流れを可能にしつつ、飲料調製中にカプセルの成分チャンバ内の所望の背圧を保つのに丁度よいものとなる。
【０１８１】
図１４は、第２のクランプ部材の剛性のフレーム３２およびエラストマーカバー３７の前方斜視図を示す。剛性のフレーム３２は略長方形であり、カプセルの飲料成分チャンバの周囲に合う寸法を有する。エラストマーカバー３７は、シリコーンエラストマーから一体に成形される。エラストマーカバー３７は、必要に応じたカバーの交換のための容易な取り外しを可能にしつつ、カバーをフレーム上に固定するために、剛性のフレーム３２の周囲に緊密に嵌合する周囲フランジ４２を含む。エラストマーカバー３７の前面（カプセルに面した面）は、第１のクランプ部材３１の周辺部に当接する概ね平面状の周辺部５３を含む。使用中、カプセルの周辺部はエラストマーカバー３７の周辺部５３と第１のクランプ部材３１の周辺部との間に挟持される。エラストマーカバー３７周辺部の底部領域は、カプセル１０の出口チャネル２０を挟持する。エラストマーカバー周辺部の上部領域は、そこに挿入される菱形のノズル本体を有するカプセルの上縁部１０の部分を受容するための、浅いＶ字形状の凹部５８を含む。
【０１８２】
エラストマーカバー３７の前面の中心領域５４は、カプセル１０の一方の側面を受容するために概ね凹面状である。しかし、本明細書において記載されるように、カプセル内の飲料成分（特に、挽いたコーヒー）の改良された押し込めを提供すると共に、抽出中に成分床を通る液体の流れを改善するために、凹面状の表面からは、３つの枕形状の突出部５５、５６、５７が上に向かって延出している。
【０１８３】
図１５ａ〜図１５ｍを参照すると、本発明による飲料製造装置６０の特定の機構が模式的に示されている。装置６０は、金属の側面プレートを有する剛性のシャーシ６１を含み、装置の構成要素の大半は側面プレートの間に配置されている。第１の（前）クランプ部材は、扉の底部付近のピボット６３によってシャーシに取り付けられた扉６２に取り付けられており、ピボット６３は、ロック機構６５が解除された際に、図１５ｂに示されているように、扉が搖動して開くのを可能にする。このピボット運動は、モータによって作動される。同じモータによる扉６２の閉止は、図１５ｃに示されているように、カプセルの挿入が行われた後、ユーザが扉６２を閉じた位置に向かって僅かに押すことによって作動され得る。扉６２が閉じたら、飲料調製中に扉および第１のクランプ部材がシャーシ６１に対して相対的に移動しないように、扉の上部をシャーシ６１に固定するために、扉ロック機構６５が図１５ｄに示されているように自動的に係合される。
【０１８４】
図１５の装置は、本明細書において先に述べたように、第２のクランプ部材６４を更に含む。第２のクランプ部材およびピストン構成６４は剛性の揺動アーム７９に取り付けられており、揺動アーム７９は、ピストンに剛性に取り付けられた近位端部と、閉じた抽出構成において、第２のクランプ部材の位置の上方においてシャーシを横断して延びる心棒６６を介してシャーシ６１にピボット可能に取り付けられた遠位端部とを有する。本明細書において先に述べたように、ピストンは、ピストンシャフトの後面から突出した、スロットを有する後方延出部を有する。ピストンを駆動する駆動ピン６７は、スロット内において自由に移動可能なように、スロットに通される。駆動ピン６７は、クランクアーム６８の近位端部にピボット可能に取り付けられる。クランクアームの遠位端部は、ピボット６９によってクランクシャフト７０に取り付けられる。クランクシャフト７０は、シャーシ６１に回転可能に取り付けられた心棒７２に取り付けられる。クランクシャフトの円形の周辺部７０aには歯が設けられており、シャーシ６１に固定して取り付けられた電気モータの歯付き駆動ホイール７３と係合する。
【０１８５】
カプセルを装置に詰め、図１５ｄに示されているように、クランプ部材の扉をロックした後、モータはクランクシャフト７０を最大限まで回転させるよう作動され、それにより、クランクアーム６８および駆動ピン６７がピストンおよび第２のクランプ部材構成６４を駆動して、図１５ｅに示されているように、クランプアセンブリを閉じる。エラストマー層で覆われた剛性のフレームは、第１のクランプ部材と当接し、次に、ピストンが、上述のように第２のクランプ部材のエラストマー層を抽出キャビティに押し込むことによってカプセル内の成分を押し込めるために、ピストンの閉じた抽出構成を１〜１５ｍｍ越えるよう駆動される。次に、図７および図８に関して上述したようにゲート（図示せず）を降ろすために、ゲート機構７６が図１５ｆに示されているように作動される。次に、クランクシャフト７０およびクランクアーム６８を図１５ｇに示されている位置に戻すために、電気モータが一時的に逆方向に作動される。これにより、上述のようにクランプ部材上のロックピンがゲートフランジと当接し、それによって、第１のクランプ部材、第２のクランプ部材、およびピストンが閉じた抽出構成にロックされる。また、図８および図１５ｇからわかるように、駆動ピン６７は、ピストンの後面にあるスロット内において僅かに引っ込められる。これにより、クランプチャンバ内における飲料調製中に、駆動ピン６７に負荷がかからないことが確実になる。この時点で、クランプアセンブリは、カプセル内において飲料を調製する準備ができている。
【０１８６】
装置は、図１５ｇに示されているような水注入管７８を更に含む。クランプのロックに続き、アクチュエータ機構は、水注入管７８を下に向かって移動させ、カプセルノズルの鮮度シールを貫通してカプセルノズル内において嵌合封止部を構成する。次に、カプセル内において飲料を調製するために、図１５ｈに示されているように、シャトルポンプ８１によって、タンク８０からカプセル１０内へと約１０バール圧力で水が送られる。飲料は、カプセル１０の底部から、装置のクランプの下方のカップ受容ステーション内に配置されたカップ８２内へと流れ出る。
【０１８７】
水の注入が完了すると、モータが再び一時的に順方向に作動され、図１５ｉに示されているように、クランクアーム６８、駆動ピン６７、およびそれによってピストンを閉じる方向に駆動する。これにより、第２のクランプ部材上のエラストマー層が再びカプセルチャンバの中へと張り出し、それによって、カプセルから更に飲料を追い出すためにカプセルを絞る（これは、カプセルの脱水としても参照される）。また、このピストンの動きは、ピストン上および第１のクランプ部材上のロックピンを、ロックゲートに対する当接から解除する。次に、図１５ｊの機構７６の移動によって示されるように、ロックゲートが上げられ、注入管が引っ込められる。次に、モータが逆方向に作動され、図１５ｋに示されているように、第２のクランプ部材を第１のクランプ部材から離れる方向に搖動させる
。これにより、図１５ｌに示されているように、クランプの後部が開き、カプセル廃棄機構（図示せず）が使用済みのカプセルを装置内のごみ箱７４に投入可能になる。次に、装置は、図１５ｍに示されている、飲料が入ったカップ８２を取り除く準備ができた状態になり、その後、プロセスが繰り返され得る。なお、図７および図８のロック機構ではなく、駆動機構の上死点配置を用いてクランプチャンバがロックされる場合も、略同じシーケンスを用いることができる。
【０１８８】
図１６は、本発明による飲料調製装置２００の模式的な部分図を示す。装置２００は、図７および図８に関して上述したものと類似のクランプアセンブリ３０を含む。第１の（前）クランプ部材は、本発明によるカプセル１０をクランプに詰めるために、第１のクランプ部材が外に向かって搖動するのを可能にするピボットによって、底部においてピボットする。カプセル１０は、カプセルのノズルを装置の前部にあるキー溝２１４を通して挿入することにより、クランプに詰められる。カプセルノズルは、キー溝２１４を通った後、図１６に示されている位置に入り、カプセルノズルのフランジが、ノズル管が通って延出するスロットを有する支持部２１２に当たる。カプセルの飲料成分チャンバからの出口チャネル２０は、クランプアセンブリの底部によって挟持される。カプセルの出口チャンバ２０および剥離可能な底縁部の封止部２３はクランプアセンブリの下方に延出し、それにより、調製および注ぐプロセス中に、飲料によるクランプの汚染が生じないことを確実にする。装置２００は、カプセルが開くのを補助するために、剥離可能な底縁部の封止部２３を加熱するために、クランプの下方においてカプセルの剥離可能な底縁部の封止部２３に隣接して配置された、例えば熱風または放射熱源等の熱源（図示せず）を更に含み得る。
【０１８９】
クランプアセンブリ３０は、本明細書において先に述べたように、第２のクランプ部材およびロック要素を更に含む。第２のクランプ部材についての駆動機構のシーケンスは、図１５ａ〜図１５ｍに関して上述したものである。
【０１９０】
図１６の装置は、クランプの下方に位置する、カップ８２を支持するための棚２０４を有するアルコーブの形態のカップ受容ステーションを更に含む。アルコーブの対向する側面には赤外線送信機２０６および赤外線検出器２０７が位置し、カップ受容ステーション内にカップ８２が存在すると、送信器２０６と受信器２０７との間において赤外線ビームが遮られて、カップ検出機能を提供するようになっている。装置内には、飲料調製後に使用済みのカプセル１０を受け取るためのごみ箱７４も設けられる。この実施形態による装置は、飲料調製が完了した後、第２のクランプ部材が引っ込められた後に、使用済みのカプセル１０をごみ箱７４に投入する機構（図示せず）を更に含む。この機構は、既存の「ＦＬＡＶＩＡ」飲料装置で用いられている対応する機構と類似のものであり得る。
【０１９１】
装置２００は、カプセルに水を注入するために、鮮度バリアを通ってカプセルノズルの孔の中へと貫通するための鋭利な先端部を有する金属管の形態の液体注入管７８を更に含む。注入管７８は、カプセルノズルの孔内に嵌合する。注入管７８には、注入管の周囲に嵌められて注入管のフランジ２１１の下に保持されたＯリング２１３が更に設けられる。使用中、Ｏリングは、カプセルノズルフランジの上部に当たり、注入管とカプセルノズルとの間に圧密封止を構成する。注入管７８は、飲料調製前および飲料調製中には注入管を下に向かってカプセルノズルの中へと移動させ、カプセルの挿入中および廃棄中には上に向かって出るよう移動させるための往復移動機構２１０に取り付けられる。
【０１９２】
装置は、水をカップ受容ステーション内の容器８２の中へと噴射するための噴射ノズル２０８を更に含む。噴射ノズル２０８は、容器の上部の僅かに上方に、垂直方向に対して或る角度で配置されており、ノズルからの水の噴射がカップ内の液体をかき回すようになっている。噴射ノズルは、例えば、実質的に、独国特許出願公開第２３７９６２４号明細書に記載されているような、先細の内孔を有するノズルであり得る。
【０１９３】
装置は、（加熱され得る）水タンク２１６と、１０〜１５バールの圧力で水を送ることができるシャトルポンプ２１７と、加圧された水を９０〜１００℃の所望の温度に加熱するための高温ブロック加熱器２１８とを更に含む。高温ブロック加熱器２１８の下流において、水導管は、弁２２０を通ってクランプ構成の注入ノズル７８へと至る第１の導管と、弁２２１を通ってカップ内での泡立てまたは撹拌のための噴射ノズル２０８へと至る第２の導管とに分岐する。装置は、適切な弁を通って注入管導管および／または噴射ノズル導管へと加圧された空気を供給するための空気ポンプ（図示せず）を更に含み得る。抽出後にカプセルを脱水するために、抽出後のカプセルに圧縮された空気が注入され得る。その代わりに、またはそれに加えて、抽出前に、水を注入する直前にカプセルを開くために、カプセルに加圧された空気が注入され得る。その代わりに、またはそれに加えて、加圧された空気は、液滴が落ちるのを解消するため、および水導管内にかすが堆積するのを防止するために、水導管から液体を除去するために用いられ得る。
【０１９４】
図１６の装置は、制御システム２２４およびユーザインターフェース２２６を更に含む。制御システム２２４は、所望の飲料を製造するために、ポンプ２１７、加熱器２１８、弁２２０、２２１、クランプアセンブリ開閉機構、熱風供給源および弁（あれば）、カプセル廃棄機構等を、本明細書において記載されるシーケンスで制御する。ユーザインターフェース２２６は、ユーザが所望の飲料を選択してプロセスを開始するのを可能にするために、ディスプレイおよび適切なソフトキーまたはタッチスクリーン制御を含むのが好適である。
【０１９５】
図１７ａおよび図１７ｂを参照すると、本発明によるカプセル用の第１のキーノズル２３０は、菱形の基部２３４と、管状のシャフト２４２と、六角プリズム形状を有する第１の部分２３５、および上部の菱形形状の第２の部分２３６で構成された上フランジとを含む。これらの構成要素は、射出成形または３Ｄプリントによって一体に形成されるのが好適である。組み立てられたカプセルにおいて、菱形の基部は、カプセルの上縁部において、カプセルの前シートと後シートとの間に挿入されて接着される。使用中に抽出器の水注入管を受容するために、管状の孔２３３が、これらの構成要素の全てを通って延びている。孔２３３は横断方向の鮮度バリア２３７によって封止される。鮮度バリア２３７は、壊れやすいバリアとして、ノズルの他の構成要素と一体に成形されてもよく、または、孔の上部にわたって接着された異なる材料の薄膜であってもよい。
【０１９６】
図１８ａおよび図１８ｂを参照すると、本発明によるカプセル用の第２のキーノズル２４０は、菱形の基部２４４と、管状のシャフト２４２と、六角プリズム形状を有するフランジ２４５とを含む。これらの構成要素は、射出成形または３Ｄプリントによって一体に形成されるのが好適である。組み立てられたカプセルにおいて、菱形の基部２４４は、カプセルの上縁部において、カプセルの前シートと後シートとの間に挿入されて接着される。使用中に抽出器の水注入管を受容するために、管状の孔２４３が、これらの構成要素の全てを通って延びている。孔は横断方向の鮮度シール２４７によって封止される。鮮度シール２４７は、壊れやすいバリアとして、ノズルの他の構成要素と一体に成形されてもよく、または、孔の上部にわたって接着された異なる材料の薄膜であってもよい。図１８ａおよび図１８ｂのノズルの六角プリズムフランジ２４５のプリズムの主軸に沿って測定された厚さは、図１７ａおよび図１７ｂのノズルの六角プリズムフランジよりも厚い。
【０１９７】
図１９ａおよび図１９ｂは、図１７ａおよび図１７ｂ、並びに図１８ａおよび図１８ｂにそれぞれ従ったノズルを有するカプセルを受容するための、第１の抽出器クランプアセンブリおよび第２の抽出器クランプアセンブリの第１のキー溝および第２のキー溝２５０、２６０を通る横断面を示す。図１７ａおよび図１７ｂのノズル２３０は、図１９ａのキ
ー溝２５４には通せるが、図１９ｂのキー溝２６０には通せないことが容易にわかる。同様に、図１８ａおよび図１８ｂのノズル２４０は、図１９ｂのキー溝２６０には通せるが、図１９ａのキー溝２５０には通せない。本明細書において記載されるような、クランプによって挟持される出口チャネルを有する高圧抽出クランプにおいて用いられるカプセルには、第１のキーノズルタイプが設けられ、例えば従来の「ＦＬＡＶＩＡ」タイプの抽出クランプにおいて用いられる従来の「ＦＬＡＶＩＡ」カプセル等の、より大きい出口チャネルを有する低圧抽出クランプにおいて用いられるカプセルは、第２のキーノズルタイプを有し、それにより、各クランプと関連づけられたキー溝がカプセルの誤用を防止するようになっているのが好適である。
【０１９８】
なお、記載を簡潔にするために、幾つかのケースでは、好ましい特徴および代替の特徴を、たとえそれらが他の全ての態様に適用可能であっても、本発明の１つの態様のみに関して説明した。従って、本発明のいずれか１つの態様に関して上述した任意の特徴は、本発明の他の任意の態様にも適用され得る。
【０１９９】
上述の実施形態は、単に例として説明したものである。添付の特許請求の範囲に含まれる他の多くの実施形態が当業者には自明である。
【符号の説明】
【０２００】
１０  カプセル
１１、１２  柔軟な積層体シート（前シート、後シート）
１４、１５  縁部シーム
１３  上部シーム
１６  底部シーム
１７  ノズル
１９  横断方向のシーム（中間シーム）
２０  出口チャネル
２２  飲料成分チャンバ
２３  下流チャンバ
２４  フィルタストリップ
３０  クランプアセンブリ
３１  第１のクランプ部材
３２  剛性のフレーム
３３  中心領域
３４  Ｏリング
３５  ばね
３６  ピストン
３７  エラストマー層
３８  後方延出部
３９  駆動ピン
４０  スロット
４３、４４  ロックピン
４５  ロックゲート
４６  ロックバー
４９  ピストン面
６０、２００  飲料製造装置
６１  剛性のシャーシ
６４  ピストン構成
６５  ロック機構
６７  駆動ピン
６８  クランクアーム
７３  歯付き駆動ホイール
７６  ゲート機構
７９  揺動アーム
７０、８４  クランクシャフト
７４  ごみ箱
７８  水注入管
８０  タンク
８２  カップ
８６  クランクシャフト中心
８８  クランクアーム
９４  指ガード部
２０６  赤外線送信機
２０７  赤外線検出器
２０８  噴射ノズル
２１０  往復移動機構
２１４  キー溝
２１６  水タンク
２１７  シャトルポンプ
２１８  高温ブロック加熱器
２２０、２２１  弁
２２４  制御システム
２２６  ユーザインターフェース
２３０、２４０  キーノズル
２３７  鮮度バリア
【図１】
2020110625.tif 000003
【図２ａ】
2020110625.tif 000004
【図２ｂ】
2020110625.tif 000005
【図３】
2020110625.tif 000006
【図４】
2020110625.tif 000007
【図５】
2020110625.tif 000008
【図６】
2020110625.tif 000009
【図７】
2020110625.tif 000010
【図８】
2020110625.tif 000011
【図９】
2020110625.tif 000012
【図１０】
2020110625.tif 000013
【図１１】
2020110625.tif 000014
【図１２】
2020110625.tif 000015
【図１３】
2020110625.tif 000016
【図１４】
2020110625.tif 000017
【図１５ａ】
2020110625.tif 000018
【図１５ｂ】
2020110625.tif 000019
【図１５ｃ】
2020110625.tif 000020
【図１５ｄ】
2020110625.tif 000021
【図１５ｅ】
2020110625.tif 000022
【図１５ｆ】
2020110625.tif 000023
【図１５ｇ】
2020110625.tif 000024
【図１５ｈ】
2020110625.tif 000025
【図１５ｉ】
2020110625.tif 000026
【図１５ｊ】
2020110625.tif 000027
【図１５ｋ】
2020110625.tif 000028
【図１５ｌ】
2020110625.tif 000029
【図１５ｍ】
2020110625.tif 000030
【図１６】
2020110625.tif 000031
【図１７ａ】
2020110625.tif 000032
【図１７ｂ】
2020110625.tif 000033
【図１８ａ】
2020110625.tif 000034
【図１８ｂ】
2020110625.tif 000035
【図１９ａ】
2020110625.tif 000036
【図１９ｂ】
2020110625.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月13日(2020.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料調製成分を内包する飲料調製カプセルであって、
上縁部、第１および第２の側縁部、並びに底縁部に沿って面と面とを合わせる関係で一体に接着された、空気および液体を実質的に通さない柔軟なフィルム材料の前シートおよび後シートであって、前記底縁部における前記接着の領域が、飲料調製中に前記カプセルから飲料が出るのを可能にするために熱および／または圧力によって剥離可能であり、前記前シートおよび前記後シートが更に、前記上縁部と底縁部との中間に延在する横断方向の封止部によって面と面とを合わせる関係で一体に接着され、前記横断方向の封止部は空隙によって中断され、それにより、該空隙が、該空隙の上方に位置する飲料成分チャンバと前記空隙の下方に位置する飲料出口チャンバとを連通させる、前記前シートおよび前記後シートと、
前記空隙内にフィルタ要素を設けるために前記カプセルを横断して延在する折り畳まれたフィルタストリップであって、該折り畳まれたフィルタストリップが、前記横断方向の封止部の下方において横断方向に延びる折り目と、前記横断方向の封止部を通るよう上に延び、前記カプセルの前記前シートおよび前記後シートにそれぞれ接着された前サイドパネルおよび後サイドパネルとを有し、該前サイドパネルおよび後サイドパネルが前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約１０ｍｍを超えて延出しない、前記フィルタストリップと、
を含むことを特徴とする飲料調製カプセル。
【請求項２】
鮮度バリアによって封止された管状の孔を有する液体注入ノズルを更に含み、該ノズルが、前記上縁部において前記前シートと前記後シートとの間に気密封止された、請求項１に記載の飲料調製カプセル。
【請求項３】
前記前シートと前記後シートとの間に前記成分チャンバの幅より小さい幅を有する前記出口チャンバを画成するために、前記前シートおよび前記後シートが、前記カプセルの幅の一部にわたって前記中間の横断方向の封止部と前記底縁部の封止部との間に一体に接着された、請求項１または２に記載の飲料調製カプセル。
【請求項４】
前記前サイドパネルおよび後サイドパネルが、前記横断方向の封止部の上方にある前記飲料成分チャンバ内に約５ｍｍを超えて延出しない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項５】
前記折り畳まれたストリップが、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの展開された縁部から縁部までの幅を有するＶ字状に折り畳まれたストリップである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項６】
前記カプセルが、前記前シートおよび前記後シート、前記フィルタストリップ、必要に応じて設けられる前記ノズル、並びに前記成分から実質的に成る、請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項７】
前記カプセルが１回分のカプセルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項８】
前記空隙および前記出口チャンバが、前記カプセルの軸方向中心領域内に配置され、前記出口チャンバが前記飲料成分チャンバの幅の約２０％〜約７０％の幅を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項９】
前記空隙が約５ｍｍ〜約２５ｍｍの幅、好ましくは約８ｍｍ〜約１５ｍｍの幅を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項１０】
前記折り畳まれたフィルタストリップの底部の折り目が、前記剥離可能な接着の領域内において前記カプセルの前記底縁部の封止部の中に接着された、請求項１〜９のいずれか一項に記載の飲料調製カプセル。
【請求項１１】
カプセルに水を注入することによって飲料を調製するための飲料調製装置であって、
飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第１の抽出部であって、前記カプセルを前記第１の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第１の扉を含む前記第１の抽出部と、
飲料抽出成分を内包するカプセルを保持するよう構成された第２の抽出部であって、前記カプセルを前記第２の抽出部内に入れるために閉じた位置と開いた位置との間を可動な第２の扉を含む前記第２の抽出部と、
少なくとも１つの高温の液体の供給源と、
前記カプセル内の飲料成分を抽出するために、前記高温の液体を抽出部内に保持された前記カプセルに注入するのに適した少なくとも１つの注入器と、
前記第１の扉および前記第２の扉の各々を開くための制御システムであって、ユーザによって入力された第１のコマンドに応答して前記第１の扉を開き、ユーザによって入力された第２のコマンドに応答して前記第２の扉を開くようプログラムされた前記制御システムと、
を含むことを特徴とする飲料調製装置。
【請求項１２】
前記第１の抽出部に挿入された前記カプセルが、前記第２の抽出部に挿入された前記カプセルとは異なる抽出条件を受ける、請求項１１に記載の飲料調製装置。
【請求項１３】
前記異なる抽出条件が、異なる抽出圧力を含む、請求項１２に記載の飲料調製装置。