(57)【要約】  本発明は、食品調製マシンのカプセルホルダ（６）と共に用いるためのカプセル（１）に関し、マシンは、カプセル内へ単一の流体噴流を注入するための、プレートにより支持される針（９）を備え、針は、形状およびサイズに関し、機能するためにカプセルホルダがマシン内へ挿入されるときにカプセル内へ突出するように構成され、カプセルは、側壁（２）、底壁（４）および上端壁（３）を有する本体を備え、カプセルは上端周縁部（８）をさらに備え、針プレートと、カプセルホルダと、カプセル縁部との間の界面は耐密であり、上端壁は、周縁部に対してシールされるとともに、穿孔することなく針を受け入れるとともに針からの流体噴流をカプセルチャンバの内側へ向けて方向付けられる少なくとも１つの噴流に変換するための少なくとも１つの開口を備える作り付け型の注出手段（１０）を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品調製マシンと共に用いるためのカプセル（１）であって、
前記食品調製マシンが、当該カプセル内へ単一の流体噴流を注入するための、注入プレートにより支持される流体注入針（９）を備え、前記流体注入針（９）は、形状およびサイズに関し、機能するために当該カプセルが前記食品調製マシン内へ挿入されるときに当該カプセル（１）内へ突出するように構成され、
当該カプセルが、チャンバを画定する側壁（２）、底壁（４）および上端壁（３）を有する本体を備え、前記チャンバ内には、前記上端壁（３）を通じて前記チャンバ内に注入される流体により抽出されるようになっている食品原材料、および／または溶解されるようになっている食品原材料が収容され、当該カプセルが上端周縁部（８）をさらに備え、これにより、当該カプセル（１）が機能するために前記食品調製マシン内に配置されると、前記針プレートと前記カプセル縁部（８）との間の界面が耐密になり、それにより、流体が前記カプセルのみを通じて前記注入手段から流れることができ、
当該カプセルの前記上端壁（３）が前記周縁部（８）に対してシールされる、
カプセルにおいて、
当該カプセルの前記上端壁（３）が少なくとも１つの開口（１１）を有する作り付け型の注出手段（１０）を備え、前記注出手段（１０）が、前記注出手段（１０）を穿孔することなく前記流体注入針（９）を受け入れるとともに、前記流体注入針からの前記単一の流体噴流を前記カプセルチャンバの内側へ向けて方向付けられる少なくとも１つの噴流に変換することを特徴とする、カプセル（１）。
【請求項２】
前記注出手段（１０）は、前記流体注入針（９）の出口直径よりも小さい直径をそれぞれが有する複数の注出穴（１１）を備える、請求項１に記載のカプセル（１）。
【請求項３】
前記上端壁（３）が硬質であり、前記注出手段（１０）が、当該カプセルの前記チャンバ内で下方に突出する作り付け部分を備える、請求項１または２に記載のカプセル（１）。
【請求項４】
前記上端壁（３）が、ピボットヒンジ（１２）を介して当該カプセルの前記側壁（２）に回動可能に取り付けられる、請求項３に記載のカプセル（１）。
【請求項５】
前記上端壁（３）が、当該カプセルの前記本体の前記周縁部（８）に対してシールされる可撓性の膜であり、前記上端壁（３）が、前記流体注入針との接触時に穿孔することなく変形するように十分に可撓性の予め穿孔された膜の少なくとも１つの層（１４）を備える、請求項１または２に記載のカプセル（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に収容される食品原材料の抽出および／または溶解による食品調製マシンと共に用いるためのカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧流体をカプセル内へ注入することによって飲料または他のタイプの食品を調製するためのマシンは、特にコーヒーまたはコーヒータイプの飲料を生成する分野において良く知られている。また、飲料ならびに幼児栄養製品などの他のタイプの栄養製品を形成するために、チョコレート製品またはミルク製品などの他の物質を抽出しあるいは溶解することができる。そのようなシステムの利点は、特に、原材料の保存および鮮度、ならびに飲料を調製する工程を容易にできる可能性があることである。
【０００３】
そのようなマシンを使用して飲料を調製する方法は、原則として以下の通りである。通常、まずカプセルが飲料調製マシンの受け入れチャンバ内に挿入される。その後、高温の液体あるいは低温の液体を注入して該液体をカプセル内の原材料と相互作用させるために、マシンの液体供給源に接続されて受け入れチャンバ内に突出する針などの水注入手段が、カプセルの壁、一般的には上端壁を貫通して導入される。この相互作用によってもたらされた食品、一般的には液体飲料は、その後、カプセルの供給壁、一般的には底壁を通じて排出される。例えば、供給壁は、液体を注入することにより生成されるカプセル内の内圧に起因して開かれる。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２００４０５６３１７号明細書はＲｅｎｅ  Ｓｃｈｉｆｆｅｒｉｅの独国特許出願である。この出願は、カプセル内に収容された原材料の抽出によってホット飲料を調製するための飲料マシンを開示する。このマシンは、抽出チャンバと、該チャンバを閉じるための閉塞部材とを備える。抽出チャンバの下側のカップ形状面は、カプセルのための容器としての機能を果たす。閉塞部材および抽出チャンバの下面のそれぞれは、カプセルを相互穿孔するように構成されている注入要素を備える。
【０００５】
抽出チャンバが閉じられロックされると、カプセルの両端が注入要素によって穿孔される。カプセルは、注入要素によって穿孔されるカプセルの上端壁および底壁からそれぞれ離間される上下の内側フィルタリング手段を備える。内側フィルタリング手段は、前記原材料をカプセル全体にわたって移動させずに、原材料を通じた抽出流体の流通を可能にする。
【０００６】
抽出流体は、通常、加圧下でカプセル内に注入される。ある場合には、消費者がカプセルを除去すると、カプセル内に残存する流体がカプセルの上端壁を通じて外側に押し戻される可能性があり、これは「逆流」と呼ばれる。そのような現象は、消費者がカプセルからの熱水を浴びて負傷する場合があるので、非常に望ましくない。カプセルが内部に区画された空間を備える場合には、そのような現象が特に頻繁になることが分かった。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００４０５６２２４号明細書は、Ｔｃｈｉｂｏ  ＧｍｂＨの独国特許出願である。この出願は、加圧水装置、小分けカプセルホルダ、およびコントローラを備える、カプセル蓋とカプセルベースとを有する小分けカプセルを用いてホットドリンク、特にコーヒードリンクを淹出するためのコーヒーマシンを開示する。小分けカプセルホルダには２つの相対的に移動できる穿刺手段が設けられ、該穿刺手段は、小分けカプセルを小分けカプセルホルダ内に挿入する際または挿入した後にカプセル蓋およびカプセルベースを穿孔し、それにより、熱水がカプセル蓋を通じて小分けカプセルに入ることができ、また、飲料が小分けカプセルからカプセルベースを通じて流出する。コントローラは、加圧水のための３つの異なる圧力、例えば、エスプレッソ、ホワイトコーヒー、およびフィルタコーヒーを淹出するための圧力を与えるために設けられる。小分けカプセルのカプセルベースは、事前に脆弱化されたスポットを備えることができる。
【０００８】
言うまでもなく、カプセル内での液体と原材料との間の相互作用は、カプセル内に設けられる原材料を用いて飲料を調製するための、例えば、溶解、抽出、淹出、または任意の他の相互作用となり得る。
【０００９】
さらに、注入針がカプセルの壁を穿孔して、流体の注入が始まると、カプセルチャンバ内に突出する針の先端が、カプセルチャンバ内で調製される生成物と接触する。生成物調製が完了して、針がカプセルから除去された後、食品が前記針の表面上に残存し、この食品がその後に行なわれる生成物調製を二次汚染する可能性がある。ある場合には、マシンが長時間にわたって使用されないと、生成物と接触した針の先端部で細菌増殖が起こる場合があり、これは、勿論、消費者にとって非常に望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の主目的は、消費者にとって使い易く、内部に収容される原材料の良好な溶解特性および／または抽出特性を与えるとともに、マシンの流体注入針の汚染および逆流を回避する、食品調製マシンを使用して食品を調製するためのカプセルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、食品調製マシンのカプセルホルダと共に用いるためのカプセルであって、
前記マシンは、カプセル内へ単一の流体噴流を注入するための、注入プレートにより支持される流体注入針を備え、前記針は、形状およびサイズに関し、機能するために前記カプセルホルダがマシン内へ挿入されるときにカプセル内へ突出するように形状およびサイズが適合され、
前記カプセルは、チャンバを画定する側壁、底壁、および上端壁を有する本体を備え、チャンバ内には、前記上端壁を通じて前記チャンバ内に注入される流体により抽出され、および／または溶解されるようになっている食品原材料が収容され、前記カプセルは上端周縁部をさらに備え、これにより、前記カプセルがカプセルホルダ内に装填されて前記カプセルホルダが機能するためにマシン内に配置されると、針プレートと、カプセルホルダと、カプセル縁部との間の界面が耐密になり、それにより、流体が前記カプセルのみを通じて注入手段から流れることができ、
カプセル上端壁が前記周縁部に対してシールされる、カプセルにおいて、
カプセル上端壁が少なくとも１つの開口を備える作り付け型（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）注出手段を備え、前記注出手段は、前記注出手段を穿孔することなく針を受け入れるとともに、前記針からの単一の流体噴流をカプセルチャンバの内側へ向けて方向付けられる少なくとも１つの噴流に変換することを特徴とするカプセル、
によって、前記目的を達成する。
【００１２】
注出手段がカプセル上端壁に作り付けられることにより、カプセルの製造が特に容易に且つ安価になる。すなわち、さらなる部品を別個に製造した後に上端膜と組み付けあるいはカプセル内に組み付ける必要がない。
【００１３】
注出手段は、針の出口直径よりも小さい直径をそれぞれが有する複数の注出穴を備えるのが有益である。
【００１４】
いかなる場合でも、注出穴の直径は、針出口開口の直径よりも小さいことが好ましく、また、チャンバ内での上端壁を通じた流体噴流の速度は、針から出る噴流の速度と比べて低い速度を有する。
【００１５】
本発明の第１の実施形態では、上端壁が硬質であり、注出手段は、カプセルチャンバ内で下方に突出する作り付け部分を備える。
【００１６】
好ましくは、その場合、上端壁は、ピボットヒンジを介してカプセル側壁に回動可能に取り付けられる。
【００１７】
本発明の第２の実施形態では、上端壁がカプセル本体の周縁部に対してシールされる可撓性の膜であり、前記上端壁は、注入針との接触時に穿孔することなく変形するように十分に可撓性の予め穿孔された膜の少なくとも１つの層を備える。
【００１８】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下に図面を参照して示される現在好ましい実施形態の説明において記載されるとともに、この説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カップ形状のカプセルホルダと共に使用される本発明に係るカプセルの第１実施形態の概略断面図である。
【図２】カプセルがリング形状のカプセルホルダと共に使用される図１と同様の概略断面図である。
【図３】図１および図２に示される本発明の第１実施形態の別の構造の概略断面図である。
【図４】カップ形状のカプセルホルダと共に使用される本発明に係るカプセルの第２実施形態の概略断面図である。
【図５】カプセルがリング形状のカプセルホルダと共に使用される図３と同様の概略断面図である。
【図６】剥離可能な閉塞膜を有するカプセルの概略斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態のさらなる概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の詳細な説明で示される例は、飲料、一般にコーヒーを調製するためのカプセルを伴うマシン（図示せず）の例である。前記マシンは、カプセル内へ単一の流体噴流を注入するための、注入プレートにより支持される流体注入針を備え、前記針は、形状およびサイズについて、機能するために前記カプセルホルダがマシン内へ挿入されるときにカプセル内へ突出するように構成されている。かかるマシンは、例えば先願特許である欧州特許第１９６７０６９号明細書に記載されている。本発明によれば、溶解／抽出ステップ中に、カプセル上端壁の外面の少なくとも一部がマシンの針プレートと接触する。
【００２１】
図１は本発明に係るカプセル１の第１の実施形態を示しており、この実施形態において、カプセル本体は、側壁２と、上端壁３と、カプセルチャンバ内で生成される生成物が流出するための複数の分配穴５が穿孔されている底壁４とを有するカップ状を成している。カプセルの上端壁３は硬質であり、硬質の上端壁の外面は、保管中、除去可能な蓋によって覆われる。この蓋は、前記外面に接着されあるいはシールされる箔または前記外面に挟持される半硬質蓋とすることができる（図示せず）。
【００２２】
カプセル１はカプセルホルダ６内に配置され、このカプセルホルダ６にはカプセルの底壁４を支持するための支持挿入体７を加えることができる。挿入体７は、特に、最終生成物、例えばエスプレッソコーヒーを調製するためにカプセルチャンバ内で高い流体圧を必要とする焙煎して挽いた粉末コーヒーなどのような製品をカプセルが収容する場合に、カプセル壁への損傷を防止するために必要となる。このケースでは、カプセルホルダ内へ装填されるカプセルがカプセルホルダの内部の形状およびサイズに正確に適合しない場合には、カプセルホルダ内の流体圧が増大する際に、カプセルホルダ壁により支持されていないカプセル壁の部分が、外側へ押し出される可能性があり、さらには穿孔される可能性もある。これは、勿論、望ましくない。
【００２３】
挿入体７はまた、他の重要な効果をも有する。すなわち、図１に示される場合では、挿入体７がカプセルの分配穴５から勢いよく流出する生成物の流れを平衡させる。このようにすることにより、挿入体７は、高圧抽出による生成物が流出できるようにしつつ、カプセルチャンバ内を高圧に維持するのに寄与する。
【００２４】
そのような挿入体は、カプセル内に収容される原材料が低圧で溶解されあるいは淹出されるようになっている場合、例えば水溶きミルク、ティー、スープ、水溶きコーヒー、または、「フィルタコーヒー」のような生成物を生成するために低圧で淹出されるべき焙煎して挽いた粉末コーヒー豆の場合には、不要である。
【００２５】
図１に示されるように、カプセル１は、側壁２の上部に配置される上端周縁部８を備えており、これにより、カプセルがカプセルホルダ６内に装填され、カプセルホルダが機能するためにマシン内に配置されると、針プレートと、カプセルホルダ６と、カプセル縁部８との間の境界面が耐密になり、それにより、針９を通じて注入される流体が前記カプセルのみを通じて流れることができるようになる。より正確には、上端壁３が周縁部８に対してシールされる。
【００２６】
図１に示されるように、上端壁３は作り付け型の注出手段を備える。この注出手段１０は、カプセルチャンバ内で下方へ突出して硬質上端壁３と組み付けられる部分であり、流体注入針９の出口直径よりも小さい直径をそれぞれが有する複数の注出穴を備える。注出手段１０は、前記針により穿孔されることなく針９を受け入れることができ、前記針９からの単一の流体噴流をカプセルチャンバの内側へ向けて方向付けられる（図中に矢印で示される）複数の噴流に変換する。
【００２７】
上端壁３は、コーティングされたボール紙、金属、プラスチック、硬質積層膜、またはこれらの組み合わせなどの任意の適した材料から形成できるが、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの熱可塑性物質の射出成形によって形成されるのが好ましい。
【００２８】
図２は、図１に関連して前述した実施形態の変形例を示している。この場合、カプセル１はリング状のカプセルホルダ６によって支持される。前述したように、針プレートと、カプセルホルダ６と、カプセル縁部８との間の界面は耐密性であり、それにより、針９を通じて注入される流体が前記カプセルのみを通じて流れることができる。
【００２９】
この場合、挿入体がカプセル１の底壁４を支持しないとともに、挿入体が側壁２も支持しないのが分かる。したがって、先に述べた説明に加えて、図２に示されるカプセルは、食品の低圧調製に向いている。
【００３０】
ここで、図３を参照すると、図１および図２に関連して前述した実施形態の別の変形例を見ることができる。この場合、上端壁３は、ピボットヒンジ１２を介してカプセルの側壁２に回動可能に取り付けられる。より正確には、ヒンジは上端壁３と周縁部８との間に配置される。この場合、カプセルの底壁４、側壁２、ヒンジ１２、および上端壁３は、熱可塑性材料の射出成形によって一体部品として製造される。
【００３１】
図４は、カプセル１の上端壁３が可撓性の膜である本発明の第２の実施形態を示している。前記膜３は、連続した穿孔可能な層１３を外側に備える多層膜であり、内側層１４は、複数の注出穴１１が穿孔される変形可能な層を備える。針９がカプセルの上端壁３に押し付けられると、上端壁３の第１の層１３は、通過して下側の変形可能な層１４と接触する針によって穿孔される。上端壁の両方の層１３、１４は、図４または図５に示されるように層間剥離し、それにより、変形可能な層１４が、穿孔されることなく針の形状およびサイズを受け入れる。流体が針を通じて注入されると、流体は、２つの層１３、１４の間に形成される空間１５を占めて、変形可能な層１４の注出穴１１を通じて流れる。
【００３２】
そのとき、カプセル内に形成される流体シャワー噴流は、針から最初に出る流体噴流の速度と比べて低い速度を有する。
【００３３】
図５は、図４に関連して前述した実施形態の変形例を示している。この場合、カプセル１はリング状のカプセルホルダ６によって支持される。前述したように、針プレートと、カプセルホルダ６と、カプセル縁部８との間の界面は耐密性であり、それにより、針９を通じて注入される流体が前記カプセルのみを通じて流れることができる。
【００３４】
この場合、挿入体がカプセル１の底壁４を支持しないとともに、挿入体が側壁２も支持しないのが分かる。したがって、先に述べた説明に加えて、図５に示されるカプセルは、食品の低圧調製に向いている。
【００３５】
図６に示されるように、本発明に係るカプセルを、注出手段１０を含む上端壁３がカプセル本体の周縁部８にシールされる剥離可能な膜層１６ａで覆われるように製造することができる。同様に、底壁４は、前記底壁の周縁部に対してシールされる剥離可能な膜層１６ｂによって覆われ得る。そのような剥離可能な層１６ａ、１６ｂにより、図１、図２、または、図３に示されるようにカプセルの上端壁および／または底壁に入口開口および出口開口がそれぞれ予め穿孔される場合に、保管中に製品を新鮮に保つためにカプセル全体を覆い隠す二次的な包装の必要性が回避される。
【００３６】
図７は、図１に関連して前述した実施形態の変形例である、本発明のさらなる別の実施形態を示している。このケースでは、注出突出部１０がカプセルチャンバ内へ下方に突出するが、その形状は、その先端がカプセルチャンバの内部断面を横切って水平に延びるように曲げられる。したがって、図７から分かるように、流体の流出（一連の小さい矢印で図中に付される）は、カプセルチャンバの全体にわたってさらに均一である。流体流路の均一な分配の原理にしたがって、注出手段突出部１０の先端に関して様々な形状を想起することができる。
【００３７】
本明細書中で前述した全ての実施形態および変形例において、針９を支持する針プレートの部分とカプセル１の上端壁３との間の界面が耐密性であることが好ましい。この場合、針を取り囲む針プレートの部分は、針９と上端壁３との間の注入点付近で少なくとも局所的に耐密性をもたらすように、例えば先願出願である欧州特許第１９６７０９９号明細書に記載されているような形状を有することが好ましい。
【００３８】
注入点付近で局所的に得られる耐密性の代わりに、図５に点線円で示されるように、カプセルホルダの上縁部と、カプセル周縁部８と、針プレート１７の周囲との間の界面でシールを実現することができる。
【００３９】
カプセルは、その内部に収容される原材料の鮮度を保証するために、保管中には閉じられなければならず、また、それがマシンと共に使用されるときにだけ開かれなければならない。第１の可能性において、カプセル自体は、図１〜図５に表わされるように、上端側および／または底側で開かれる。保管中の耐密性は、フローパック（図示せず）などの二次的な包装によって保証される。
【００４０】
あるいは、カプセル自体は、長い保管期間中に内部に収容される製品の鮮度を保証しつつ二次的な包装の必要性を回避するべく閉じられるのが好ましい。この場合、図６に示されるように、カプセルの開いた壁は、好ましくは気体および光を遮る材料から形成される剥離可能なフィルム膜で覆われ得る。この剥離可能なフィルム膜は、熱シールされ、超音波シールされ、接着され、あるいは、消費者がフィルム膜を容易に剥離できるようにしつつ緊密なシールを行なう任意の他の手段により付着され得る。別の実施形態（図示せず）では、剥離可能なフィルム膜が、カプセル壁に挟持される硬質なあるいは可撓性の蓋と置き換えられる。
【００４１】
本発明に係るカプセルは、内部に収容される原材料の高圧抽出または低圧抽出に適する。内容物がコーヒーである場合には、本発明のカプセルを、焙煎して挽いた粉末コーヒー豆の高圧抽出のため、あるいは、水溶き粉末コーヒーの低圧溶解のために使用できる。本特許明細書に開示されて特許請求の範囲に記載される、本質的特徴から独立したカプセルの概念は、当業者が適切に選択できる高圧用途または低圧用途のために必要な特徴にしたがって適合され得る。必要に応じて、上述した挿入体は、カプセル内の高い圧力がカプセルを損傷させないようにするために使用され得る。
【００４２】
言うまでもなく、本明細書中に記載される現在好ましい実施形態に対する様々な変更および改良は、当業者に明らかであろう。そのような変更および改良は、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、またその付随する利点を減らすことなく行なうことができる。したがって、そのような変更および改良が添付の請求項によって網羅されることが意図される。
【図１】
2013529517.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013529517.tif 000008
【図７】
2013529517.tif 000009
【国際調査報告】
2013529517.tif 000010
2013529517.tif 000011