(57)【要約】  シートを円筒にして線（Ｌ）に沿って接合することにより得られる円筒型側壁面（Ｓ）と、その両末端開口部を閉鎖するように接合された上底（Ｔ）および下底（Ｂ）からなり、円筒型側壁面（Ｓ）と上底（Ｔ）および下底（Ｂ）はいずれも可撓性気密性材料からなる飲料調製用カートリッジ。これにより、従来の製品に比べ安価で、より効率的でもっと環境に優しく、規則的形状で大量生産が容易なカートリッジが得られるだけでなく、より安価で、より実用的かつ軽量にして全自動化も可能なコーヒーメーカーも実現できる。
2007513843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒型側壁面（Ｓ）と上底（Ｔ）および下底（Ｂ）からなる長手円筒形状を有し、該上底（Ｔ）と下底（Ｂ）は、該円筒型側壁面（Ｓ）にその両末端開口部を閉鎖するように結合されており、円筒型側壁面（Ｓ）と上底（Ｔ）および下底（Ｂ）はいずれも気密性材料からなることを特徴とする、飲料調製用カートリッジ。
【請求項２】
円筒型側壁面（Ｓ）が、可撓性材料シートを円筒にして線（Ｌ）に沿って接合することにより得られることを特徴とする、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
円筒型側壁面（Ｓ）が、押出成形チューブを切断することにより得られることを特徴とする、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項４】
上底（Ｔ）と下底（Ｂ）が、絞り成形により得られることを特徴とする、請求項２または３に記載のカートリッジ。
【請求項５】
上底（Ｔ）と下底（Ｂ）が円筒型側壁面（Ｓ）の内側に接合されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項６】
円筒型側壁面（Ｓ）の材料として用いられるシートの外側表面がＰＥＴ＋アルミニウム＋ＰＥＴ＋ポリテンからなる多層材料であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項７】
上底（Ｔ）と下底（Ｂ）の材料として用いられるシートがＰＥＴ＋アルミニウムからなる多層材料であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項８】
円筒型側壁面（Ｓ）の線（Ｌ）に沿った接合、および上底（Ｔ）と下底（Ｂ）の円筒型側壁面（Ｓ）に対する接合よりなる群から選ばれる少なくとも１つの接合を、ヒートシールによって行うことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項９】
円筒型側壁面（Ｓ）が、アルミニウムペレットなどを深絞り成形することにより得られ、一体化された上底又は下底を有することを特徴とする、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
直径が１５〜３０ｍｍの範囲、好ましくは約２４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料調製用カートリッジ、特に長手円筒形状を有するカートリッジに関する。以下、具体例としてコーヒー用カートリッジに言及するが、コーヒー同様、粒状または粉末状物質から作られる他種類の飲料（麦茶、チョコレート飲料、紅茶、抽出液など）の調製についても本明細書の開示内容を適用できることは明白である。
【背景技術】
【０００２】
飲料調製用カートリッジは何年も前から公知であり、カートリッジに熱湯を注いで飲料を抽出するための器具用に使用されている。従来のカートリッジは、事実上３つのタイプに分けられる。第一に、抽出に付す物質を２本の帯状可撓性材料の間にはさんで密閉した構造の平坦な円形カートリッジ（ワッフル）のタイプ、第二に、硬質プラスチック製の太い短円筒形で両端底部に開口部を有するカートリッジのタイプ、そして第三は、円錐台形で広い方の底部に設けた開口部に薄膜を張って密閉したアルミ製カートリッジのタイプである。
【０００３】
第一のタイプのカートリッジの一例は米国特許第３，６０７，２９７号明細書に開示されているが、上記明細書を見ると、このタイプが至極旧式かつ非実用的であることがわかる。実際、このタイプのカートリッジには以下に挙げる様々な欠点がある。カートリッジ製造用機械の運転速度が大変遅いこと、使用前後、特に使用後のカートリッジの見栄えがよくないこと、香りを逃さないようにカートリッジの中身を不活性ガスで加圧するのが不可能なこと、そしてこのカートリッジを器具へ自動装填するためには、予め複数のカートリッジを帯状にまとめてセットする必要があり、これがかなり面倒で非実用的だということである。
【０００４】
第二のタイプのカートリッジは、例えば、米国特許第４，４７１，６８９号明細書、ＷＯ９３／１７９３２号明細書、および欧州特許第１．０４２．９７８号明細書に例示されているが、これにもまたいくつかの欠点がある。まず、硬質プラスチック材で構成されている上、気密包装されているため環境負荷も大きく高価であること、また、第一のタイプ同様、香りを逃さないようにカートリッジの中身を不活性ガスで加圧するのが不可能なこと、そして、使用前に個包装から出さねばならず、器具への自動装填を簡単に行うことができないことである。
【０００５】
第三のタイプのカートリッジはスイス国特許第６０５．２９３号明細書に初めて開示され、その後種々の改良や改変を施したものが欧州特許第０．４６８．０７８号明細書、ＷＯ９２／０７７７５号明細書および欧州特許第０．５１２．４６８号明細書に例示されている。このタイプのカートリッジでは、本体をアルミシートの絞り成形によって作り、開口部閉鎖用薄膜もアルミ製であるが、他の材料を組み合わせて用いる場合もある。このタイプに関してもまた、５ｇのコーヒーを封入するのに最大１．３ｇものアルミを用いるため、価格が高く環境負荷が大きい。中身を不活性ガスで加圧するのは可能だが、加圧後の圧力（約０．２ｂａｒ、即ち２０，０００Ｐａ）は極めて低い。この理由としては、開口部面積が極めて大きいため、それ以上の圧力では薄い開口部閉鎖用薄膜（厚さ：３０〜６０μｍ）は厚みをかなり増さなければ耐えられず、それが価格面に大きくはね返ることからそのような低圧となるのである。また、薄膜はカートリッジ内で発生する圧力によって破られるように設計されているので、あまり丈夫であってはならない。さもなくば飲料の流出が不可能となる。
【０００６】
さらに、円錐台形型、特に二重テーパーのタイプの場合、でこぼこした形状のため器具への自動装填がいっそう複雑になる上、このカートリッジが入った小売用パッケージはより大きなスペースを必要とすることを考慮しなければならない。
【０００７】
最後に、以上三つの従来タイプに共通の欠点として、カートリッジの中身の量を変えるのが容易でないことが挙げられるが、これはコーヒーの場合特に不利である。事実、（圧縮および／または不活性ガスの充填により）コーヒーの密度を調節すればカートリッジのサイズはそのままでも中身の量を少しは変えることが可能だが、それでもやはりショートタイプの濃厚なエスプレッソからロングタイプのライトコーヒーまではカバーできていない。
【０００８】
発明の概要 
従って本発明の目的は、上記のような欠点を克服するカートリッジを提供することにある。この目的は、気密材料シートを円筒状にしてその母線沿いに接合させて得られる円筒型側壁面に、類似の材料からなる上底と下底を接合させて前記円筒型側壁面の両末端を閉鎖させて得られる、長手円筒形状を有するカートリッジによって達成される。
【０００９】
発明の効果 
そうしたカートリッジは製造面においても使用面においても、以下にまとめた数々の重要な利点がある。
ａ）本体と両底のいずれも帯状材料から簡単な操作（本体は帯状材料を切断し、円筒型にして接合し、両底は帯状材料を切断して絞り成形後、本体に接合する）により得られるため、極めて速く製造できる、
ｂ）第三のタイプのカートリッジに比べると、同じコーヒー量でも極めて少量のアルミを使えばよく、第二のタイプのカートリッジの包装用材料と類似した多層シート材料を使う場合、アルミ含有量を約６５％も削減できる、
ｃ）規則的形状のため包装サイズを最小限に抑えることができ、包装、運搬および保管に掛かるコストの削減につながる、
ｄ）規則的形状のため器具へのカートリッジの自動装填が容易に行え、包装自体に器具内でホッパーとしての役目を負わすことも可能なので、コーヒーの調製工程を、ユーザーにとってボタン１つ押すだけの簡単な操作にすることができる、
ｅ）長手円筒形状であることにより、本体断面積はそのままで円筒の長さを変えるだけで中身のコーヒー量を極めて広範囲内で調節することができ、従ってカートリッジの容量を変える（例えば２〜２０ｇの範囲）ことでショートタイプのものからロングタイプのもの（例えば１２〜１５０ｃｃの範囲）までどんな種類のコーヒーでも作ることができる、
ｆ）前記２つの利点を組み合わせることによって、カートリッジ長を自動的に検知し、その結果に基づき湯量をコーヒー抽出に必要な値に調節することができる器具の製造が可能となる、
ｇ）長手円筒形状であることにより、最適の抽出量を確保するのに十分なコーヒー層の厚みを維持しつつ、低容量カートリッジの中身のコーヒー量を有意に削減することが可能になる（例えば、３．７ｇだけのコーヒーを含有する５ｇ用のカートリッジ（コーヒー以外の中身は不活性ガスのみ）を従来と同量の湯量で用いる場合、コーヒーの量を変えずにカフェイン濃度を下げることが可能なため、ユーザーは一日分のカフェインをより多くの回数に分けて摂取することができる）、
ｈ）コーヒー流出用開口部の面積が小さいため、カートリッジ底が内圧を受けて破られるように厚みを薄くしたまま、カートリッジをより高圧（０．５〜１ｂａｒ、即ち５０，０００〜１００，０００Ｐａ）で加圧することができる、
ｉ）カートリッジ断面積が小さいため、加圧した湯で抽出する際カートリッジホルダーに掛かる応力が小さく、従って使用する器具は軽量かつ安価な構造で製造でき、信頼性も向上し、ユーザーがカートリッジホルダーを締める際に困難を伴うことがない（従来のカートリッジでは非力なユーザーが過大な労力を強いられることもあった）。
【００１０】
上記した利点の数々を見れば、本発明のカートリッジが従来の製品に比べ安価で、より効率的でもっと環境に優しいだけでなく、より安価で、より実用的かつ軽量にして全自動化も可能なコーヒーメーカーの実現を可能とすることもわかる。
【００１１】
本発明のカートリッジのさらなる利点と特性は、単一図面として添付する図１（カートリッジの部分側断面図）に参照しながら以下に詳説する本発明の実施態様から当業者にとって明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
円筒型側壁面Ｓの材料として用いるシートの外側表面は、中に封入するコーヒーＣのブランド名の印刷を容易にするためＰＥＴ＋アルミニウム＋ＰＥＴ＋ポリテン（polythene）（一般名化したＩＣＩ社製ポリエチレンの商品名）からなる多層材料であることが好ましい。一方上底Ｔおよび下底Ｂは、同様の材料を絞り成形して作るが、その際ＰＥＴ＋アルミニウムを用いるのが好ましい。
【００１３】
上記の材料の代わりに、同様の可撓性と気密性を有する他のシート材を用いるのも可能なことは明らかである。
【００１４】
円筒型側壁面Ｓの線Ｌに沿った接合、および上底Ｔと下底Ｂの円筒型側壁面Ｓに対する接合は、ヒートシールによって行われることが好ましいが、言うまでもなく超音波シール法や接着法など別の接合法を用いて行ってもよい。
【００１５】
カートリッジ直径は１５〜３０ｍｍとするが、約２４ｍｍであることが好ましく、高さは中に封入するコーヒーＣの用量に比例することは既に説明済みである。カートリッジの高さと直径の比は、長手円筒形状が守られる限り用量に応じて変更可能であることは明白である。即ち、高さ／直径の比は１．５：１より大きいものとする。
【００１６】
上記の直径は１杯分用のコーヒーカートリッジに関するものであるが、所望により、即ち飲料の抽出元物質および／または１つのカートリッジから何杯分の飲料を抽出するかによって自在に変更が可能である（多杯用カートリッジは杯数に比例し１杯用よりも大きくなるのは明らかである）。
【００１７】
本発明のカートリッジの利点のほとんどがその長手円筒形状に由来することから、そのような形状さえ守られる限り、上記した製造方法以外の方法で製造する場合もあり得る。そのような場合、円筒型側壁面Ｓの材料としてシート材を用いる特定の利点は得られないが、それ以外の別な利点を得られることもある。
【００１８】
例えば、円筒型側壁面は、シートを円筒にして接合する工程を省けるように、押出成形チューブを切断することにより得ることができる。または、アルミニウムペレットなどを深絞り成形することで、一体化された上底または下底を有する円筒型側壁面を得るようにし、上底または下底の接合工程も省略することができる。
【００１９】
このように、本発明のカートリッジに関して上記した具体的態様はほんの一例にすぎず、多様な変更修正を施すことが可能である。特に上底Ｔおよび下底Ｂは、円筒型側壁面Ｓに対していずれも内側に接合してもよいし（外側の印刷用空白スペースを最大にするためにはこの方法が好ましい）、外側に接合してもよいし、あるいはまた図１に示したものを逆転したような配置にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明のカートリッジが、可撓性材料シートを円筒にして線Ｌに沿って接合することにより得られる円筒型側壁面Ｓからなることを示す部分側断面図である。円筒型側壁面Ｓの両末端開口部は、円筒型側壁面内部に接合された上底Ｔ、および円筒型側壁面外部に接合された下底Ｂによって閉鎖されている。
【符号の説明】
【００２１】
Ｂ：  下底
Ｃ：  コーヒー
Ｌ：  線
Ｓ：  円筒型側壁面
Ｔ：  上底
【図１】
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【国際調査報告】
2007513843.tif 000004
2007513843.tif 000005