(57)【要約】  特にエスプレッソタイプのコーヒーを調製するための、飲料調製成分を収容する飲料調製カプセルにおいて、この調製カプセルは、飲料調製成分を収容するチャンバを画成し、さらにそのチャンバから飲料が出るためのチャンバと流体連通した上流端を有する出口通路を画成する１種類以上の実質的に空気および液体不透過性シート材料から形成された側壁を有する本体を備え、その出口通路の少なくとも１つの領域に、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飲料調製カプセルが提供される。また、そのようなカプセルから飲料を調製するためのクランプアセンブリにおいて、そのクランプアセンブリは２つ以上のクランプ部材を備え、クランプ部材の少なくとも１つの内壁が、そのカプセルを受け入れるための凹形ベース面、およびそのカプセルのある領域を選択的に圧搾するための凹形ベース面から突出した１つ以上の圧力パッドを含むものである、クランプアセンブリも提供される。さらに、クランプアセンブリを備えた飲料調製装置およびシステム、並びにその装置から飲料を調製する方法も提供される。
2014516749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料調製成分を収容する飲料調製カプセルであって、飲料調製成分を収容するチャンバを画成し、さらに該チャンバから飲料が出るための該チャンバと流体連通した上流端を有する出口通路を画成する、１種類以上の実質的に空気および液体不透過性シート材料から形成された側壁を有する本体を備え、前記出口通路の少なくとも１つの領域に、前記チャンバから出る前記飲料を濾過するための濾過材料が充填されている飲料調製カプセル。
【請求項２】
前記濾過材料が、前記出口通路内に配置された濾過材料の栓の形態にある、請求項１記載の飲料調製カプセル。
【請求項３】
前記濾過材料が、濾過シートの積層された２つ以上の層の形態にある、請求項１記載の飲料調製カプセル。
【請求項４】
前記積層された２つ以上の層が、それぞれ、前記本体の反対の側壁に接合された第１の縁および第２の縁を有する１つのフィルタシートから形成されており、該シートが、前記出口通路内に前記積層された２つ以上の層を形成するために、該側壁の間にＶ字形またはＷ字形に折り畳まれている、請求項３記載の飲料調製カプセル。
【請求項５】
前記濾過材料が、前記出口通路から、前記飲料調製成分を収容するチャンバ中に突出している、請求項１から４いずれか１項記載の飲料調製カプセル。
【請求項６】
前記カプセルが、前記出口通路の下流端と流体連通した出口チャンバをさらに備え、該出口チャンバが、飲料を前記カプセルから出すための出口を１つ以上有する、請求項１から５いずれか１項記載の飲料調製カプセル。
【請求項７】
前記出口チャンバが、二股に分かれた形状、および前記カプセルの反対側に位置した２つの出口を有する状態調節チャンバである、請求項６記載の飲料調製カプセル。
【請求項８】
前記出口が、前記カプセルの使用前に、熱剥離型接着剤によって密封されている、請求項６または７記載の飲料調製カプセル。
【請求項９】
前記チャンバに水を注入するために、該チャンバと流体連通した入口ノズルをさらに備える、請求項１から８いずれか１項記載の飲料調製カプセル。
【請求項１０】
前記本体が、前面シートと背面シートから形成され、これらのシートの少なくとも一方が可撓性フイルム材料のものであり、該前面シートと該背面シートが、上縁と反対の側縁に沿って対面する関係で互いに接合されており、前記上縁の下の反対の側縁の間で前記カプセルに亘り延在する、前記前面シートと前記背面シートとの間の接合を含み、該接合が前記出口通路を画成する間隙を有する、請求項１から９いずれか１項記載の飲料調製カプセル。
【請求項１１】
それぞれ、前記前面シートおよび前記背面シートの内面と接合された第１と第２の反対の縁を有するフィルタ材料のシートをさらに備え、該フィルタ材料のシートが、前記出口通路内とその下で前記反対の縁より下に位置するＶ字形栓を有し、それによって、折り畳まれたフィルタシートが、前記出口通路内にフィルタ栓を形成する、請求項１０記載の飲料調製カプセル。
【請求項１２】
請求項６または７記載の出口通路をさらに備え、前記出口チャンバおよび出口が、前記出口通路の下で前記前面シートおよび前記背面シートを接合することによって、前記本体および該出口通路と一体に形成されている、請求項１０または１１記載の飲料調製カプセル。
【請求項１３】
前記出口通路および出口チャンバが、前記カプセルの軸方向に中央領域に位置しており、該出口チャンバが、前記飲料成分チャンバの幅の約２０％から約７０％の幅を有する、請求項１２記載の飲料調製カプセル。
【請求項１４】
前記出口通路が、約５ｍｍから約２５ｍｍ、好ましくは約８ｍｍから約１５ｍｍの幅を有する、請求項１から１３いずれか１項記載の飲料調製カプセル。
【請求項１５】
少なくとも１つの可撓性壁を有するカプセルから飲料を調製するためのクランプアセンブリにおいて、該クランプアセンブリは２つ以上のクランプ部材を備え、少なくとも１つのクランプ部材が、該クランプアセンブリを開閉するように可動式であり、閉位置にある前記クランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料の調製中に前記カプセルを実質的に取り囲み支持するように適応されたチャンバを画成し、該チャンバは、水の注入のための入口領域および飲料が出るための出口領域を有し、前記クランプ部材の内の少なくとも１つの前記内壁が、前記カプセルを受け入れるための凹形ベース面、および前記入口領域に最も近い前記カプセルの領域を選択的に圧搾するための前記凹形ベース面から突出した１つ以上の圧力パッドを含む、クランプアセンブリ。
【請求項１６】
前記クランプアセンブリの出口領域が、該クランプアセンブリが前記カプセルの周りで閉じられているときに、該カプセルの出口通路を挟むように構成されている、請求項１から１４いずれか１項記載のカプセルから飲料を調製するための、請求項１５記載のクランプアセンブリ。
【請求項１７】
前記圧力パッドが、少なくとも前記入口領域に最も近い領域に位置している、請求項１５または１６記載のクランプアセンブリ。
【請求項１８】
前記圧力パッドが、概して前記入口領域から前記出口領域に向かう方向に延在する１つ以上の細長い圧力パッドを含む、またはそれからなる、請求項１５から１７いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項１９】
前記圧力パッドの１つ以上が、外力のない状態で、実質的に弓形の横断面および／または縦断面のものである、請求項１５から１８いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２０】
前記弓形の圧力パッドが、約１０度から約３０度の接触角で、前記凹形ベース面と交わる、請求項１９記載のクランプアセンブリ。
【請求項２１】
前記圧力パッドの少なくとも１つが、該圧力パッドの下にある前記凹形ベース面の深さより大きい高さまで延在している、請求項１５から２０いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２２】
前記１つ以上の圧力パッドがエラストマーから形成されている、請求項１５から２１いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２３】
前記１つ以上の圧力パッドが、前記凹形ベース面と単一片として一体に形成されている、請求項１５から２２いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２４】
前記圧力パッドが、１つ以上の通路を画成するように横断面で輪郭が形成されている、請求項１５から２３いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２５】
クランプキャビティを構成する前記内面の少なくとも一方が、前記クランプが閉じられた後に、その面の形状、それゆえ、前記キャビティまたは前記出口領域の形状を、独立した制御下で変えられる、請求項１５から２４いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２６】
前記内面の少なくとも一方が、その周囲で硬質フレームに接合されたエラストマー層を含み、前記クランプアセンブリが、前記クランプの内容積を減少させるために、該エラストマー層の外面に力を印加して、該エラストマー層を対向するクランプ部材に向かって押すための機械式作動装置をさらに備える、請求項２５記載のクランプアセンブリ。
【請求項２７】
前記出口領域における少なくとも１つのクランプ部材の内面が、少なくとも前記飲料の出口通路の領域において前記クランプ部材の間に挟む力を印加するための付勢要素によって支持された可動性要素を少なくとも１つ含む、請求項１５から２６いずれか１項記載のクランプアセンブリ。
【請求項２８】
前記飲料の出口通路内の前記クランプ部材が、開口と、該開口内に設置され、前記クランプ部材の内面に対して相互運動できるピストンであって、該飲料の出口通路に向かって該ピストンの前面を押し付けるように付勢されたピストンとを有する第１のクランプ部材、および該飲料の出口通路内で前記内面に０．５〜２ｍｍの深さの浅い凹部を有する第２のクランプ部材を備えた、請求項２７記載のクランプアセンブリ。
【請求項２９】
請求項１５から２８いずれか１項記載の１つ以上のクランプアセンブリ、該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水器、およびゲージ圧で１バール（１００ｋＰａ）超の圧力で前記注水器を通じて水を送り込むためのポンプを備えた、飲料調製装置。
【請求項３０】
第２のクランプアセンブリ、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の注水器、およびゲージ圧で１バール（１００ｋＰａ）未満の圧力で前記第２の注水器を通じて水を送り込むためのポンプをさらに備え、前記第１と第２のクランプアセンブリが、１つの筐体内にあり、１つの制御システムおよびユーザディスプレイを共有している、請求項２９記載の飲料調製装置。
【請求項３１】
前記制御システムおよびディスプレイが、多成分飲料を抽出するためのコマンドに応答して、ユーザに以下の連続工程を実行するように指示するようにプログラムされている、請求項３０記載の飲料調製装置：
（ａ）  第１の飲料抽出成分を収容する第１のカプセルを前記クランプの内の１つに挿入する工程、
（ｂ）  前記第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されている間に待つ工程、
（ｃ）  前記クランプのカップ受取りステーションから他のクランプのカップ受取りステーションに容器を移す工程、
（ｄ）  第２の飲料抽出成分を収容する第２のカプセルを前記他のクランプのホルダに挿入する工程、および
（ｅ）  前記第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されている間に待つ工程。
【請求項３２】
間違ったタイプのカプセルがクランプアセンブリに挿入されている場合、そのことをユーザに表示するようにプログラムされた、カプセル認識装置および制御システムおよびディスプレイをさらに備えた、請求項２９から３１いずれか１項記載の飲料調製装置。
【請求項３３】
請求項２９から３２いずれか１項記載の飲料調製装置を備え、請求項１から１４いずれか１項記載の複数の飲料調製カプセルをさらに備えた飲料調製システムにおいて、前記複数のカプセルが、それぞれ、異なる飲料調製成分を収容している、飲料調製システム。
【請求項３４】
飲料を製造する方法であって、飲料調製カプセルを、該カプセルの出口が前記出口領域において前記クランプ部材の間に挟まれるように、請求項２９から３２いずれか１項記載の飲料調製装置のクランプアセンブリ中に挿入する工程；前記入口領域において前記カプセル中に水性液体を注入して、該カプセル内に飲料を製造する工程；および該飲料を、前記出口領域を通じて出す工程を有してなる方法。
【請求項３５】
前記液体が、約８０℃から約１００℃の水から実質的になり、該水が、ゲージ圧で約５から約１５バール（約５００から約１５００ｋＰａ）の圧力で注入される、請求項３４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料調製成分を収容するカプセル、そのカプセルから飲料を調製するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
挽いたコーヒーなどの粒状飲料製造成分を収容するカプセルを飲料製造装置の飲料製造ステーションに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公知である。次いで、この装置は、カプセルに水を注入し、そこで、飲料製造成分が水に溶けてまたは水に抽出されて、飲料が調製される。その飲料は、適切な出口を通じてカプセルから流出する。この出口は、単にカプセルの開口または穿孔であってよく、またはカプセルの出口領域を貫通する出口管を備えてもよい。カプセルは、コーヒーかすなどの固体成分が通過してカプセルから出るのを防ぐフィルタを備えてもよい。この一般的なタイプの飲料製造システムが、例えば、特許文献１から３（全てNestle）、特許文献４および５（Keurig）、特許文献６（Kenco）、特許文献７（Samar Technologies）、特許文献８（Kruger）、特許文献９（Illycaffe）、および特許文献１０から１２（Sara Lee）に記載されている。
【０００３】
特許文献１３から１７には、商標名フラビア(FLAVIA)（登録商標）でMars Drinksにより今では広く使用され、市販されているタイプのカプセルを使用した飲料調製システムが記載されている。最新式の「フラビア」カプセルの例示の実施の形態が、図１、２ａおよび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、２ａおよび２ｂを参照すると、例示の「フラビア」タイプの飲料調製カプセル１００は、以下により詳しく説明されるように、上縁と側縁の周りに互いに永久的に接合された液体および空気不透過性シート材料の前面および背面シート１１０，１１２を備えている。これらの前面および背面シートは、カプセルの下縁１２０に沿っても互いに接合されているが、この接合は、カプセル内部の熱または圧力の作用の下で開放可能である。例えば、下縁１２０の接合は、感圧接着剤によるものであってよい。カプセル内には、前面および背面シートの内壁に接合されたフィルタ材料の折り畳まれたウェブ１３０がある。カプセル１００はさらに、管状内腔１４２を有するノズル１４０を備えている。このノズルは、カプセルの上縁に挿入され、前面および背面シートに気密様式で接合されており、このノズルには、飲料調製装置にカプセル１００を正確に位置付けるのを支援するためにフランジが付けられている。ノズル内腔は、適切な気密式新鮮バリア(freshness barrier)によって最初に密閉される。
【０００５】
使用に際して、カプセル１００は「フラビア」注出装置に導入される。この装置は、フランジの下でノズルを把持するクランプ、および中空注水管をノズル内腔中に挿入し、それによって新鮮バリアを貫通するための機構を有する中空注水管を備えている。この注出装置はさらに、熱水源およびこの熱水を注水管に通してカプセル中に注入するためのポンプを備えている。注水管とノズル内腔を通じて熱水を導入した際に、カプセル１００内に収容された飲料調製成分１５０が熱水と混ざり、飲料が調製される。カプセル１００の下部シーム１２０は、カプセル内部の熱と液体の圧力の作用の下で開き、飲料がフィルタウェブ１３０およびカプセルの開いた底を通過し、カプセルの真下に位置する容器ステーションに置かれた容器内に収集される。
【０００６】
図２ａを参照すると、ウェブ材料のシート１３０が折り畳まれて、不溶解性飲料調製成分１５０を支持するＷ字形断面を形成している。液体導管を通じて液体を導入する際に、液体の圧力により、Ｗの頂点１３２が裏返されて、図２ｂに示されるような下方に凸状になった濾床を提供する。この裏返し作用は、カプセル内で調製される飲料を注出するように下部シーム１２０の粘着シールの断裂を支援する。裏返るフィルタウェブのさらなる詳細および利点が、特許文献１５に見つかるであろう。「フラビア」カプセルおよび方法は、飲料が、調製後に装置のどの部品にも接触しないので、連続した飲料による飲料調製装置の交差汚染を防ぐという利点を提供する。
【０００７】
「フラビア」タイプの現行の飲料注出システムは、わずかに上昇した圧力で、例えば、ゲージ圧で１バール（１００ｋＰａ）で、熱水を注入することによって、飲料を調製するために適応されている。これらのカプセルは、高圧で作動するようには設計されていない。特に、高圧での注水により、フィルタがパックから分離し得る。しかしながら、特定のプレミアム飲料、特に、エスプレッソコーヒーの調製には、水を、５バール超で約２０バールまで（５００ｋＰａ超で２ＭＰａまで）の圧力でコーヒー床に通過させる必要がある。したがって、先に特定した品質の利益を与え、交差汚染のない、エスプレッソコーヒーおよび他の高圧抽出飲料の調製のためのカプセル、装置および飲料調製方法が、依然として必要とされている。
【０００８】
挽いたコーヒーの個別のカプセルからエスプレッソコーヒーを一杯ずつ入れることも公知である。そのカプセルは、一般に、円錐台状または偏球形状を有し、空気および水分不透過性材料から形成されたカプセル内にぎっしり詰まった、一杯分の挽いたコーヒーを収容する。そのカプセルは、通常は、カプセルの周りにきつく噛み合うように形成された硬質金属製抽出室に挿入される。この抽出室は、その基部内の濾材、カプセルの下側に穿孔するための手段、およびエスプレッソコーヒーを入れるためにカプセルの内部に５００〜１５００ｋＰａ（５〜１５バール）の圧力で熱水を注入するための手段を有する。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が、例えば、特許文献１９および２０に記載されている。
【０００９】
既存のエスプレッソ抽出カプセルの欠点は、それらのカプセルが、特定の寸法のコーヒー床を受け入れ、そのようなコーヒー床に必要な圧力を印加するような大きさに形成された硬質抽出キャビティを有する従来のエスプレッソマシーンに使用するために適応されているということである。カプセル内のコーヒーの量を変えたり、抽出中にコーヒー床の圧密度を変えたりする範囲が限られている。既存のエスプレッソシステムのさらに別の欠点は、連続抽出の間の交差汚染である。何故ならば、カプセルから出る飲料は、抽出室の基部を通過し、したがって、そこを汚染するからである。
【００１０】
特許文献２１には、エスプレッソタイプのマシーンに使用するための、挽いたコーヒーなどの圧縮飲料抽出成分を収容するカプセルが記載されている。このカプセルは、それがどのエスプレッソマシーンに使用されるとしても、そのキャビティの形状をとるように変形可能である。このことにより、既存のエスプレッソマシーンをカプセルの正確な形状と構造に適応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は、最適なエスプレッソコーヒーの抽出にとって不十分に圧密されるかもしれないことも意味する。この構造には、連続抽出による交差汚染の問題も存在する。
【００１１】
特許文献２２には、飲料抽出方法であって、飲料抽出成分を収容する真空パックをクランプ内に配置し、中空針を通じて真空パックに熱水を注入し、抽出された飲料を、真空パック内の閉じているシームを通して出す、飲料抽出方法が記載されている。このパックは、抽出前にクランプ内で真空パックを圧縮するために使用される、真空パックの閉じているシームに向かい合った可動プレートを備えている。抽出室を構成するプレートは、硬質の平らなプレートである。これらのプレートは、パックを破裂させるおそれなく、真空パックを圧搾するための高圧を印加することができない。
【００１２】
特許文献２３には、飲料抽出成分を収容するカプセルに液体を透過させる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、抽出の最中にカプセル中に液体を注入するための１つ以上の注水器；およびカプセルのクランプであって、クランプを開閉するように可動式である１つ以上の部材を備えたクランプを備え、その部材は、クランプの閉位置で、抽出の最中にカプセルを実質的に取り囲み支持するように適応されたキャビティであって、キャビティの下部に飲料出口経路を画成するように適応されたキャビティを画成する内面を有し、少なくとも１つのクランプ部材の内面が、クランプが閉位置にある間に可動式である支持台上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、それによって、カプセルの所望の抽出構造を提供するために、クランプが閉位置にある間に、キャビティまたは出口経路の形状を変えることができる。このカプセルは、必要に応じて改良された、「フラビア」タイプのカプセルであることが適している。
【００１３】
カプセルを使用した（すなわち、カプセルタイプの）システムを使用して飲料を調製するときに、特に、エスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料の調製などの比較的高圧が要求される場合、抽出中の飲料調製材料の圧縮床を通る液体の流路の固定化(channelling)が生じるであろう。この流路の固定化は、液体を飲料調製材料の圧縮床内の優先的な流路に通し、飲料調製材料の液体への均一な曝露を妨げ、その結果、飲料調製材料が無駄になり、溶解したまたは抽出される材料の濃度が減少した飲料となる。特に、注水の前または最中に、飲料成分がクランプ内で均一および／または十分に圧縮されていない場合に、流路の固定化が生じるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】国際公開第９４／０１３４４号パンフレット
【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】米国特許第５８４０１８９号明細書
【特許文献５】国際公開第２００１／６０２２０号パンフレット
【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号パンフレット
【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】英国特許出願公開第２１２１７６２号明細書
【特許文献１４】英国特許出願公開第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号パンフレット
【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号パンフレット
【特許文献２０】国際公開第９４／０２０５９号パンフレット
【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２００２／１９８７５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、特に、可撓性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ためなどの高圧で、カプセルから飲料を調製するための改良カプセル、装置および方法が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の態様において、本発明は、飲料調製成分を収容する飲料調製カプセルであって、飲料調製成分を収容するチャンバを画成し、さらにそのチャンバから飲料が出るためのチャンバと流体連通した上流端を有する出口通路を画成する、１種類以上の実質的に空気および液体不透過性シート材料から形成された側壁を有する本体を備え、その出口通路の少なくとも１つの領域に、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飲料調製カプセルを提供する。
【００１７】
第２の態様において、本発明は、少なくとも１つの可撓性壁を有するカプセルから飲料を調製するためのクランプアセンブリにおいて、そのクランプアセンブリは２つ以上のクランプ部材を備え、少なくとも１つのクランプ部材が、クランプアセンブリを開閉するように可動式であり、閉位置にあるクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料の調製中にカプセルを実質的に取り囲み支持するように適応されたチャンバを画成し、そのチャンバは、水の注入のための入口領域および飲料が出るための出口領域を有し、そのクランプ部材の内の少なくとも１つの前記内壁が、そのカプセルを受け入れるための凹形ベース面、および入口領域に最も近いカプセルの領域を選択的に圧搾するための入口領域に最も近い領域において凹形ベース面から突出した１つ以上の圧力パッドを含むものである、クランプアセンブリを提供する。
【００１８】
さらに別の態様において、本発明は、本発明による１つ以上のクランプアセンブリ；そのクランプアセンブリの内部に保持されたカプセルに水を注入するための注水器；およびゲージ圧で１バール（１００ｋＰａ）超の圧力で注水器を通じて水を送り込むためのポンプを備えた、飲料調製装置を提供する。
【００１９】
さらに別の態様において、本発明は、本発明による飲料調製装置を備え、それぞれ異なる飲料調製成分を収容する、本発明による複数の飲料調製カプセルをさらに備えた飲料調製システムを提供する。
【００２０】
さらに別の態様において、本発明は、飲料を製造する方法であって、本発明による飲料調製カプセルを、カプセルの出口が出口領域においてクランプ部材の間に挟まれるように、本発明による飲料調製装置のクランプアセンブリ中に挿入する工程；入口領域においてカプセル中に水性液体を注入して、そのカプセル内に飲料を製造する工程；およびその飲料を、出口領域を通じて出す工程を有してなる方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明のさらなる詳細および例としての特別な実施の形態を、添付図面を参照して、ここで説明する。
【図１】先に説明した従来技術による「フラビア」タイプのカプセルを示す斜視図
【図２ａ】先に説明した従来技術による「フラビア」タイプのカプセルを示す断面図
【図２ｂ】先に説明した従来技術による「フラビア」タイプのカプセルを示す断面図
【図３】本発明による第１の飲料調製カプセルの部分的に切り取られた平面図
【図４】本発明による第２の飲料調製カプセルの平面図
【図５】本発明による第３の飲料調製カプセルの平面図
【図６】本発明による第４の飲料調製カプセルの平面図
【図７】本発明による第５の飲料調製カプセルの平面図
【図８】本発明による第６の飲料調製カプセルの平面図
【図９Ａ】本発明による第７の飲料調製カプセルの平面図
【図９Ｂ】本発明による第７の飲料調製カプセルの縦断面図
【図９Ｃ】本発明による第７の飲料調製カプセルの縦断面図
【図１０】本発明によるクランプ内で飲料を調製するために使用されている本発明によるカプセルの縦断面図
【図１１】図１０のカプセルおよびクランプアセンブリの出口領域を通る横断面図
【図１２】本発明の実施の形態によるクランプアセンブリのクランプ部材の正面図
【図１３】図１２のクランプ部材の斜視図
【図１４】図１２のクランプ部材の側面図
【図１５】図１２のクランプ部材の線Ａを通る縦断面図
【図１６】図１２のクランプ部材の線Ｂを通る横断面図
【図１７】本発明による飲料調製装置の概略の切取図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の態様において、本発明は、飲料調製成分を収容する飲料調製カプセルであって、飲料調製成分を収容するチャンバを画成し、さらにそのチャンバから飲料が出るためのチャンバと流体連通した上流端を有する出口通路を画成する、１種類以上の実質的に空気および液体不透過性シート材料から形成された側壁を有する本体を備え、その出口通路の少なくとも１つの領域に、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飲料調製カプセルを提供する。
【００２３】
ここに用いた「カプセル」という用語は、先と以下に説明された「フラビア」タイプのカプセルなどの、飲料調製材料、一般に挽いたコーヒーなどの粒状材料を収容する適切に密封された容器であって、可撓性シート材料の少なくとも１つの壁、一般に、可撓性シート材料の２つの壁を備えた容器を称する。
【００２４】
「本体」という用語は、飲料抽出成分を保有するための封入容器を含む三次元形状の通常の意味でここに用いられる。カプセル本体は、円形、正方形、他の規則的な多角形、または台形を含む、平面でどのような適切な形状のものであってもよいことが認識されるであろう。
【００２５】
この本体は、飲料調製成分が中で貯蔵され、飲料が、飲料調製成分の抽出または溶解によって中で調製される、成分チャンバを画成する。この成分チャンバは、成分が適切に実質的に充填されており、例えば、チャンバの容積の少なくとも約５０％だけ成分が充填されている。チャンバの圧縮されていない容積は、適切に、約５ｍｌから約１００ｍｌである。
【００２６】
「出口通路」という用語は、飲料が飲料の調製中にチャンバからそこを通って出る、飲料成分チャンバから延在する通路を称する。この出口通路は、飲料成分を実質的に含んでいない。出口通路は、飲料の流動方向にある長さ、およびその流動に対して垂直な断面を有する。出口通路の長さは、適切に、約１ｍｍから約２０ｍｍ、例えば、約５ｍｍから約１０ｍｍである。出口通路の圧縮されていない平均断面積は、飲料成分チャンバのものより実質的に小さく、例えば、出口通路の圧縮されていない平均断面積は、適切に、飲料成分チャンバの圧縮されていない平均断面積の約１０％以下である。その上、以下にさらに説明されるように、出口通路は、さらに断面積を減少させるために、飲料の調製中に通常圧縮される（挟まれる）。実施の形態において、出口通路の平均幅は、適切に、約５ｍｍから約３０ｍｍ、例えば、約１０ｍｍから約２０ｍｍであり、出口通路の圧縮されていない平均深さは、約４ｍｍ未満、例えば、約０．４ｍｍから約２ｍｍである。
【００２７】
出口通路には、濾材が少なくともある程度充填されている。すなわち、出口通路の長さの少なくとも一部分には、濾材が実質的に完全に充填されており、それによって、成分チャンバから出る飲料が、出口通路を通過するときに、濾材を通過しなければならない。適切に、濾材は、出口通路の全幅と全長に沿って延在し、それによって、出口通路には、使用中に濾材が完全に充填されている。
【００２８】
カプセルは、適切に、飲料成分の新鮮さを保持するために、酸素および水分に対して実質的に不透過性である材料から形成された密封カプセルである。カプセルが実質的に常温で長期保存可能であることが好ましい。すなわち、そのカプセルは、内容物が著しく劣化せずに、少なくとも３ヶ月、好ましくは少なくとも１年の期間に亘り、周囲温度および大気条件で貯蔵できる。
【００２９】
本発明によるカプセルの作動原理は、飲料が調製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、出口通路を通って成分チャンバから出るときに、飲料が濾過されることである。濾材は、飲料が、フィルタを通過せずに本体から出られないように、出口の長さの少なくとも一部分を充填する（に栓をする）。濾材は出口通路に亘り背圧を生じ、それによって、飲料を過剰に速く出さずに、高い抽出圧を成分チャンバ内に維持することができる（例えば、エスプレッソコーヒーを抽出するために）。この背圧は、出口通路にピンチを適用して、濾材を圧縮し、それによって、出口通路を通る液体の出る断面を変えることによって、調節するまたは定めることができる。濾材は、濾材を圧縮することによって液体の出る断面の制御を可能にするために、適切に、十分に圧縮可能であり、好ましくは、弾性である。
【００３０】
実施の形態において、濾材は、出口通路内に配置され、必要に応じて出口通路内の側壁に接合された濾材の栓の形態にある。しかしながら、濾材は、通常は、出口通路の内部のカプセルの壁には接合されていない。ある実施の形態において、濾材は、出口通路から、飲料調製成分を収容するチャンバへと突出しており、濾材は出口通路の下流にも延在していてもよい。例えば、濾材は、カプセル本体中に約５ｍｍから約１００ｍｍ、適切に、カプセル本体中に約１０ｍｍから約５０ｍｍ突出していてよい。これらの実施の形態により、飲料固体が出口の小さい断面を封鎖する傾向が減少し、したがって、より一貫した流動が与えられる。
【００３１】
実施の形態において、濾材は、出口内に配置された弾性濾過パッドの形態にある。フィルタを形成するための適切な材料は、水不溶性であるが、適切に親水性の食品に許容された(food-acceptable)材料である。例えば、その材料は、ポリウレタン発泡体または開放セルポリオレフィン発泡体などの、液体透過性発泡体材料を含んでよい。より適切に、フィルタは、実質的に水不溶性材料の繊維、例えば、織物または不織布を含む、またはそれから実質的になる。フィルタを構成する繊維は、セルロース繊維、ポリオレフィン繊維またはナイロン繊維などの、どのような適切な食品に許容された繊維であってよい。
【００３２】
ある実施の形態において、フィルタは、従来の飲料フィルタシート材料、例えば、ティーバッグまたはコーヒーバッグを形成するために使用されるタイプの材料の多層から作り出される。実施の形態において、フィルタは、少なくとも２層、例えば、３から６層の、積層されたフィルタ材料を含むであろう。これらの実施の形態において、例えば、フィルタは、１枚のフィルタ材料のシートを多層に巻くまたは折り畳むことによって、製造しても差し支えない。
【００３３】
実施の形態において、濾材は、飲料成分チャンバの内部に接合された反対の縁を有し、出口チャンバ中に延在する飲料フィルタシート材料の１枚のシートから形成され、Ｖ字形折り畳み部が出口通路内またはその下にあり、それによって、出口通路内のフィルタシート材料の二重の厚さにより出口通路内に濾過栓が形成される。適切に、１枚のシートが、飲料成分チャンバの実質的に全幅に亘って接合される。
【００３４】
一般に、各カプセル本体は、少なくとも１つのプラスチックシート（例えば、熱成形または射出成形シート）および／または可撓性フイルム材料を含む。シートまたは可撓性フイルム材料は、通常、以下の層の２つ以上を含む積層体である：シートをパッケージの他の部材に接合するための熱可塑性シーリング材層；適切に、アルミニウムフイルムなどの金属フイルムである、実質的に気体不透過性バリア層；積層体の他の複数の層の間の接着を改善するための接着層；例えば、貫入抵抗を提供するための、構造層；および／または印刷基材層。構造層は、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に公知の他のポリマーから製造して差し支えない。ある実施の形態において、カプセルの前面と背面は、可撓性シートから構成されている。
【００３５】
ある実施の形態において、カプセルは、コンポスト化可能(compostable)材料を含むまたはからなってよい。「コンポスト化可能」という用語は、その材料が、堆肥になるときに、数ヶ月以内、適切には数週間以内で実質的に分解されることを意味する。一般に、そのカプセルは、ＥＮ１３４３２にあるように、ＩＳＯ１４８５５の方法によって決定される、６ヶ月以内で少なくとも約９０％が堆肥になる。このカプセルに使用できる熱可塑性コンポスト化可能ポリマーとしては、乳酸とグリコール酸のポリマーとコポリマー、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、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００３６】
１つの群の実施の形態において、カプセルは、可撓性フイルム袋(sachet)またはカプセルを形成するために、対面する関係で互いに接合された可撓性フイルム材料の類似または同一の２枚のシートから構成されてもよい。適切に、材料および製造方法は、例えば、「フラビア」カプセルシステムに関する先に挙げた特許の各明細書、例えば、特許文献１３から１７に記載されている。別の群の実施の形態において、カプセルは、例えば、熱成形によって、縁にフランジが付いたカップまたはボウルの形状に形成された第１のシート、およびカプセルを形成するためにフランジ付きの縁に亘り接合された第２のシートから構成されてもよい。例えば、第１のシートは、縁にフランジが付いたカップまたはボウルの形状に熱成形された比較的堅い熱可塑性シートであってよく、第２のシートは、フランジ付きの縁に亘り接合された、可撓性フイルム材料のものであってよい平らなシートである。適切なカプセルの実施の形態が、例えば、上述した文献に記載されている。
【００３７】
適切に、本体は前面および背面シートから形成され、その少なくとも一方は可撓性フイルム材料のものであり、この第１と第２のシートは、上縁と反対の側縁に沿って対面する関係に互いに接合されており、前面および背面シートの間に、上縁より下の反対の側縁の間でカプセルに亘り延在する接合であって、出口を画成する空隙を有する接合をさらに含む。
【００３８】
このカプセルには、飲料調製チャンバからの出口が設けられている。このチャンバ内で調製された飲料は、出口を通じてチャンバから出ることができる。例えば、本体が対面する関係で接合された２枚のシートから形成される実施の形態（これは、折り畳まれた１枚のシートを有する実施の形態も含む）において、そのチャンバは、縁部の周りで対面する関係でシートを互いに接合することによって画成されてよく、その出口は、縁部の１つでシートの間に未接合領域を残すことによって設けてもよい。適切に、出口は、チャンバの底縁にある細長い開口、例えば、スリットの形態にある。その出口は、適切に、約０．５ｃｍから約５ｃｍの、より適切に、約１ｃｍから約３ｃｍの長さを有する。そのような出口を複数設けても差し支えないことが認識されよう。
【００３９】
ある実施の形態において、カプセルは、飲料成分チャンバの反対の出口通路の下流端と流体連通して配置された下流（出口）チャンバをさらに備えている。この下流チャンバは、飲料成分チャンバと同様の様式でカプセル材料のシートを互いに接合することによって形成してよい。適切に、飲料成分チャンバ、出口、および下流チャンバは全て、シート材料の前面と背面を互いに一体に接合することによって、形成される。下流チャンバは、適切に、飲料成分チャンバよりも著しく小さい、例えば、飲料成分チャンバの体積の約２５％以下である。出口通路および下流チャンバ（存在する場合）は、適切に、液体注入部位、例えば、カプセルの注入ノズルと反対のカプセル端部に配置されている。実施の形態において、カプセルは、適切に、実質的に軸対称であり（すなわち、縦軸の周りに二回回転／反射対称を有し）、適切に、注入ノズル（存在する場合）、出口通路、および下流チャンバ（存在する場合）は、縦軸上にある。
【００４０】
下流チャンバは、飲料が出口を出るための状態調節チャンバ、すなわち、液体内の気泡を液体から分離してエスプレッソコーヒー上の「クリーム状の泡(crema)」を形成することができるチャンバとして機能してもよい。代わりに、またはそれに加え、下流チャンバは、飲料を１つ以上の飲料出口に向けるための１つ以上の導管を備えてもよい。例えば、下流チャンバは、カプセルの反対の縁に隣接して位置する２つの出口に飲料を向けるために二股に分かれていてもよい。他の実施の形態において、下流チャンバは、中心に位置する１つの出口に飲料を向けるために漏斗形状であってもよい。これらの実施の形態において、下流チャンバから（または下流チャンバが存在しない場合には出口通路から）の飲料出口は、カプセルの内容物の新鮮さを維持するために、使用前に適切な新鮮バリアで適切に密封されている。
【００４１】
「新鮮バリア」という用語は、抽出が始まる前に、液体ガイドを通じて空気または水分が進入するのを防ぐことによって、飲料抽出成分の新鮮さを維持するように空気または水分に対して実質的に不透過性であるバリアを称する。その新鮮バリアは、外部の機械的力または抽出中に印加される温度場(thermal field)によって開放されるであろう。新鮮バリアは、抽出中にカプセルの内部からの圧力および／または熱水の作用によって開放可能であることが好ましい。例えば、新鮮バリアは、特許文献１５または国際公開第９９／０５０３６号パンフレットに記載されているような接着剤などの、熱および／または水分の作用によって開放されるシーリング材の層を含んでよい。
【００４２】
ある実施の形態において、カプセルは、飲料調製成分を収容するチャンバ中に液体をそこを通して注入できるノズルをさらに備えている。そのノズルは、適切に、飲料調製装置から液体注水管を受け入れるための管状内腔を有する熱可塑性ノズルである。その内腔は円筒形であっても、または非円形断面を有してもよい。ノズルは、チャンバ内部の単一の出口を有しても、またはチャンバ内部の複数の出口、例えば、飲料製造液体を容器内に分配するための出口マニホールドを有してもよい。ノズル出口は、カプセルの縁に位置していても、容器内のより中心に位置していてもよい。適切なノズルは、特許文献１５または国際公開第９９／０５０３６号パンフレットに記載されている。ノズルの入口端は、注水管とノズルとの間に耐圧シールを形成するために注水管上のＯリングを受け入れるための環状座部（凹部）を内腔の周りに備えてもよい。
【００４３】
適切に、ノズルは、飲料の調製前に飲料調製成分が出るのを防ぐために壊れやすいバリアによって密封されている。この壊れやすいバリアは、飲料調製装置上の液体注水管によって貫通できるフイルム材料の薄いシートを含む、またはからなってもよい。ノズルが熱可塑性物質から成形されている他の実施の形態において、その壊れやすいバリアは、ノズルと単一片として成形された熱可塑性バリアであって、飲料調製装置上の液体注水管によってバリアを貫通することができる少なくとも周辺の弱い領域を有する熱可塑性バリアであってよい。
【００４４】
一般に、カプセル内に収容されている成分の量は、一杯分の飲料、例えば、エスプレッソコーヒーの場合、約１０から約２５０ｍｌ、適切には約２５ｍｌから約１２５ｍｌの飲料の調製に十分である。例えば、カプセルは、約２ｇから約２５ｇの挽いたコーヒー、または約１ｇから約９ｇの茶葉を収容してよい。
【００４５】
使用中、さらに以下に説明するように、カプセルは、クランプ内腔の内面と接触して、それにより実質的に完全に取り囲まれる。この内腔は、内腔内に取り囲まれている飲料抽出カプセルを支持し、それによって、カプセルを破裂させずに、カプセルの内部に高い静水圧を発生させることができる。実際に、カプセルは、非常に薄い壁により形成でき、それによって、抽出後に残るプラスチック廃材の量を減少させることが考えられる。
【００４６】
図３を参照すると、本発明によるカプセル３０は、特許文献１５に記載され、図１、２ａおよび２ｂに示されたカプセルの改良型である。このカプセルは２枚の可撓性積層シートを備えている。各積層シートは、内側の熱可塑性シーリングフイルムを含む。前面および背面シートは、縁シーム３１、上シーム３２および底シーム３３に沿って互いに接合されている。上縁と側縁の接合は、適切に、シート間の永久的な溶接を形成するために、熱または超音波接合による。底シーム３３の少なくとも中央領域は、カプセルの内部の液体の圧力および／または熱の作用により開放でき、および／またはカプセルの外部から印加される熱により支援できる剥がせる接着剤により接合されている。ノズル３４がカプセルの上シーム３２中に挿入されている。ノズル３４は、膜３５により上部で密封された中心円筒内腔を有する。
【００４７】
前面および背面シートの間のさらに横に永久的に接合されたシーム３６は、カプセルを飲料成分チャンバ３７および下流飲料収集／状態調節チャンバ３８に分割するために、上部と底部の中間でカプセルに亘り横に延在している。この中間シームはカプセルに亘り完全には延在しない。飲料成分チャンバから出口通路を提供するために、中間シームに未接合の間隙が残されている。この間隙には、１枚のフィルタシート材料を巻き上げ、平たくすることによって形成された濾材３９が充填されている。この濾材３９は、間隙内で前面および背面シートに接合されている。この濾材は、濾過に利用できる面積を増加させ、使用中にフィルタを塞ぐのを防ぐように、飲料調製チャンバ３７中に突出している。
【００４８】
カプセルの成分チャンバ３７を実質的に充填するのは、約１５ｇの挽いた焙煎コーヒーである。このカプセルは、カプセルが使用されるまで、コーヒーのための酸素および水分不透過性容器を提供する。
【００４９】
図４を参照すると、この実施の形態によるカプセル４０は、図３のものに似ているが、飲料収集／状態調節チャンバを含んでいない。その代わり、カプセルの底シーム４１は、飲料チャンバ４３からの出口を提供するように、図３の中間シームの間隙と類似の中央間隙を有する永久的に接合されたシームである。濾材４２がその間隙に接合されている。これらの実施の形態では、使用前の成分の新鮮さを維持するために、パウチまたはカプセルなどの補助的なパッケージが必要であろう。
【００５０】
図５を参照すると、この実施の形態によるカプセル５０は、図３のものに似ており、飲料調製チャンバ５１、中心出口間隙を有する中間シーム５２、および出口間隙を充填する濾材５３を有する。カプセル５０は、飲料をカップなどの容器中により正確に向ける漏斗形の飲料収集／状態調節チャンバ５４により特徴付けられる。図３の実施の形態の底縁にある開放可能なシールと類似の、状態調節チャンバ５４の底縁にある開放可能なシール５５は、使用前のカプセルの成分の新鮮さを維持する。
【００５１】
図６を参照すると、この実施の形態によるカプセル６０は、図３のものに似ており、飲料調製チャンバ６１、飲料調製チャンバから出口通路を形成する中心間隙を有する中間シール６２、および出口間隙を充填する濾材６３を有する。このカプセルは、従来のエスプレッソマシーンの出口と共通点がある二股に分かれた飲料収集／状態調節チャンバ６４により特徴付けられる。この二股に分かれた飲料収集／状態調節チャンバ６４は、カプセルの反対の縁の近くに２つの出口６５，６６を有する。各出口６５，６６は、使用前にカプセルの成分の新鮮さを維持するために、図３の実施の形態の底縁における開放可能なシールに似た、底縁にある開放可能なシールにより密封されている。この二股に分かれたチャンバ６４は、飲料をカップなどの容器中により正確に向け、さらに、得られたコーヒー上によりよく状態調節された泡「クリーム状の泡」が形成される。すなわち、クリーム状の泡はより均一になり、気泡サイズが小さい。
【００５２】
図７を参照すると、この実施の形態によるカプセル７０は、図３のものに似ており、飲料調製チャンバ７１、飲料調製チャンバから出口通路を形成する中心間隙を有する中間シール７２、および出口間隙を充填する濾材７３を有する。このカプセルは、成分チャンバの高さの半分を超えて成分チャンバ７１中に延在し、それによって、成分チャンバからの飲料をより効率的に収集する濾材７３により特徴付けられる。
【００５３】
図８を参照すると、この実施の形態によるカプセルは、図３のものに似ており、飲料調製チャンバ８１、飲料調製チャンバから出口通路を形成する中心間隙を有する中間シール８２、および出口間隙を充填する濾材を有する。このカプセルは、中間の横シール８２における非常に狭い間隙（例えば、約１ｍｍから約１０ｍｍの幅）により特徴付けられる。濾材は、Ｈ形であり、間隙（出口通路）を通って延在する狭い部分８３、およびその間隙の上と下の幅広部分８４，８５を有する。この構成により、濾材は、出口通路内に物理的に維持され、さらに、成分チャンバの内部の濾材による飲料を収集する面積を増加させることが確実になる。さらに、狭い間隙により、背圧および出口通路を通る飲料の流量についてよりよく制御することができる。
【００５４】
図９および１０を参照すると、この実施の形態によるカプセル９０は、図１のものに似ている。カプセル９０は、側縁９３，９４および上縁９５に沿った永久的なヒートシール（または超音波接合）によって互いに接合された、可撓性シート材料の前面および背面シート９１，９２から形成されている。先に記載されたような注入ノズル９６が、気密様式で上縁９５の中央において前面および背面シートの間に接合されている。この永久的なヒートシールは、図９Ａの点線により示されるように、飲料成分チャンバ９６の底を画成するためにカプセルの底から間隔を置いてカプセルの下部に亘り延在しているが、中心間隙が出口通路９７を画成している。この永久的なヒートシールはさらに、下流チャンバ１００の側縁を画成する出口通路９７の下のカプセルの縦軸の両側に湾曲した下方延長部９８，９９を備えている。このカプセルの下縁１０１は、線状の熱剥離型接着シール（図９Ａの点線においても示されている）で密封されており、カプセルの使用前の新鮮バリアを提供している。下流チャンバの幅は、飲料成分チャンバの幅とより狭い出口通路９７の幅との間の中間である。
【００５５】
これらと他の実施の形態において、出口通路９７内の濾材は、図１〜２の従来技術のカプセルにおけるフィルタシートの接合と類似の様式で、対向する縁１０３，１０４が、それぞれ、前面および背面シート９１，９２の内部に接合されている、Ｖ字に折り畳まれたフィルタ材料１０２の単一の矩形シートにより提供される。このＶ字に折り畳まれたフィルタシートは、出口通路９７を通じて下方に延在し、Ｖの底１０５は、下流チャンバ１００の底に向かって配置されている。出口通路９７は、それによって、フィルタシート材料の二重の厚さにより充填されている。Ｖ字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複する領域において、この永久的なヒートシールは、前面および背面シート９１，９２およびＶ字に折り畳まれたフィルタシート１０２の全てが互いに接合されるように、Ｖ字に折り畳まれたフィルタシートを通じて形成されることに留意されたい。このことは、ポリプロピレン繊維などの熱可塑性繊維を含有するフィルタシートの使用により容易になる。しかしながら、フィルタシートは、出口領域において、前面と背面に接合されていない。
【００５６】
上述したカプセルは、特許文献１３から１７のカプセルを製造するために使用される方法をわずかに変更した方法を使用して製造することができるのが容易に分かる。
【００５７】
第２の態様において、本発明は、少なくとも１つの可撓性壁を有するカプセルから飲料を調製するためのクランプアセンブリにおいて、そのクランプアセンブリは２つ以上のクランプ部材を備え、少なくとも１つのクランプ部材が、クランプアセンブリを開閉するように可動式であり、閉位置にあるクランプ部材のそれぞれの内壁が、飲料の調製中にカプセルを実質的に取り囲み支持するように適応されたチャンバを画成し、そのチャンバは、水の注入のための入口領域および飲料が出るための出口領域を有し、そのクランプ部材の内の少なくとも１つの前記内壁が、そのカプセルを受け入れるための凹形ベース面、および入口領域に最も近いカプセルの領域を選択的に圧搾するための入口領域に最も近い領域において凹形ベース面から突出した１つ以上の圧力パッドを含むものである、クランプアセンブリを提供する。
【００５８】
適切に、クランプは、カプセルを把持するために対面するまたは貝殻の様式で互いに移動性である、１つ以上の硬い基礎部材、より好ましくは２つのそのような硬い基礎部材を備えている。適切に、クランプは貝殻形状を有し、それによって、２つの凹形基礎部材は、それらの間にカプセルを締め付けるために、好ましくはクランプの底で旋回軸の周りに、互いに開放可能に旋回される。
【００５９】
１つ以上のクランプの内面を、適合するが、実質的に圧縮できない材料、例えば、エラストマーの層などの弾性材料から形成されても、またはその材料により被覆されてもよい。一般に、エラストマーの層は、厚さが５から２５ｍｍであり、１０から６０ショア、好ましくは２０から５０ショアのショア硬度を有する。抽出キャビティの内面の弾性は、キャビティの形状が、抽出中の圧力に応じて変化できるように、表面の様々な領域で異なってよい。
【００６０】
前記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にするためにカプセルから飲料が出る速度および背圧の最適な組合せを達成するように、カプセルの出口に挟む力(pinch force)を印加するために適応される。例えば、抽出チャンバからの出口領域が、カプセルの底を挟んで圧搾を行うように構成された追加のクランプ部材を備えてもよい。（ａ）形状が定められた出口圧搾、（ｂ）調節可能な圧搾、および／または（ｃ）付勢された圧搾を含む様々な構成が適している。
【００６１】
最も単純な構成において、閉じた位置にあるクランプアセンブリは、カプセルの出口通路に所望の程度の圧縮を提供する所定のサイズと形状の開口を画成する、出口通路領域にある内面を有する。例えば、あるクランプ部材はこの領域に平らな表面を有してよく、他のクランプ部材は、その表面に所望の面積が切り取られた通路を有する平らな表面を有してもよい。クランプアセンブリが閉じられたときに、その平らな表面が接触させられると、その通路によって、クランプの底に所望の開口が形成される。適切に、例えば、図９および１０に示された種類のカプセルに使用する場合、クランプの底に設けられた所定の間隙は、約０．４ｍｍから約０．８ｍｍの深さ、および約１０ｍｍから約２０ｍｍ、例えば、約１５ｍｍの幅を有する。これにより、カプセルの出口通路に所望の挟む力が与えられる。
【００６２】
他の実施の形態において、挟む力がカプセルに印加されるクランプの底に形成された開口のサイズは、例えば、スクリューにクランプ部材の一方の適切な部分を取り付けることによって、調節することができる。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のサイズを最適化することができる。実際に、開口のサイズを十分に増加させることによって、クランプを、高圧（例えば、エスプレッソ）抽出のためだけでなく、低圧（例えば、フィルタで入れたコーヒーやお茶）抽出のためにも、使用することができる。その開口は、成分チャンバ内に高い背圧を維持するように、高圧抽出のために圧搾される。その開口は、抽出チャンバ内の背圧を約１．５バール（約１５０ｋＰａ）未満に維持しながら、満足な流量を出口通路に通すように、低圧抽出のために広げられる。
【００６３】
さらに他の実施の形態において、その挟む部材の少なくとも１つは、チャンバ内のカプセルに挟む力を印加するために付勢された、その流体出口領域に内面を有する。付勢手段は、パックの形状の変動を補償し、注入された水によってカプセルが加圧されたときに、クランプ部材の変形も補償する。適切に、流体出口領域の内面は、バネで支持されることによって、付勢されてもよい。付勢手段は、この付勢力を変えるように調節可能であってよい。
【００６４】
少なくとも１つの可撓性壁を有する飲料調製カプセルを囲むためのチャンバを画成するクランプアセンブリを有するタイプの飲料調製システムにおいて、本発明者等は、クランプ部材の内の１つ以上の表面が、閉じた位置にあるときに、クランプアセンブリにより形成されるチャンバ中に突出した圧力パッドを１つ以上を含む場合、飲料の調製を改善できることを発見した。この圧力パッドは、カプセル内部の飲料成分床の均一な圧縮を確実にする。この圧力パッドは、飲料成分床を通る液体の流れを最適にするように構成されている、または輪郭が形成されてもよい。
【００６５】
クランプの入口領域は、通常、クランプキャビティの第１の端部（ここでは「上端」とも称する）に位置しており、出口領域は、通常、反対の端部（ここで、「下端」とも称する）に位置している。ここに詳しく記載されるものなどの実施の形態において、入口は出口の上に、例えば、出口の実質的に直ぐ上に、適切に位置している。「縦」という用語は、入口から出口の方向を称する。「横」または「水平」という用語は、ここでは、縦に垂直な方向を称する。「中線」という用語は、ここでは、入口と出口との間の中間に位置する横線を称する。「入口に最も近い領域」という用語は、中線と入口との間に位置するクランプキャビティの領域を称する。「出口に最も近い領域」という用語は、中線と出口との間に位置するクランプキャビティの領域を称する。
【００６６】
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、クランプ部材により支持され、クランプ部材と接触してクランプ部材により、通常は実質的に完全に囲まれており、それによって、カプセルを破裂させずに、カプセル内に高い静水圧を生じさせることができる。実際に、カプセルは、非常に薄い壁により形成し、それによって、使用後に残るプラスチック廃材の量を減少させることができると考えられる。
【００６７】
クランプアセンブリが閉じた位置にあり、飲料調製カプセルがチャンバ内に囲まれている場合、水が飲料調製カプセル中に注入される前に、囲まれたカプセルの上部が１つ以上の圧力パッドにより圧搾される。このことは、転じて、カプセル内に飲料調製材料の床（コーヒーなどの）を保持し圧縮するのに役立ち、これにより、飲料調製媒質（一般に水）がその床を均一に流動することができ、それゆえ、抽出中に飲料調製材料を通る液体の流路の固定化が最小になり、飲料調製材料の飲料調製媒質への抽出が改善される。
【００６８】
適切に、圧力パッドは弾性である。したがって、圧力パッドは、変形し、飲料調製カプセルの不規則な形態および／またはカプセル内部の成分の様々な量を補償するように適応するであろうし、流体注入中の圧力の変動を補償し、それにより、カプセル内の静水圧を調節するであろう。このことにより、飲料調製材料の圧縮床の液体媒質（一般に水）への曝露がより均一になり、これにより、拡散が改善される。このことは、品質の向上した飲料を提供すると同時に、流路の固定化による飲料調製材料の無駄を減少させる。
【００６９】
さらに、この変形性により、圧力パッドが、様々な量の成分を収容する飲料調製カプセルに適応し、クランプアセンブリの汎用性を改善することができる。
【００７０】
例えば、上述した態様および実施の形態において、１つ以上の圧力パッドは、適合するが、実質的に圧縮性できない材料、例えば、エラストマーなどの弾性材料から形成されても、またはそれにより被覆されてもよい。一般に、エラストマーは、１０から６０ショア、好ましくは２０から５０ショアのショア硬度を有する。適切な実施の形態において、１つ以上の圧力パッドは、エラストマーなどの弾性材料から全体が形成されている。
【００７１】
したがって、本発明の飲料調製アセンブリは、効率を高め、飲料調製材料の床を通る液体の流路の固定化を減少させ、飲料を調製するための全体的な改良方法をもたらす。このことは、概して、カプセルを使用した飲料調製に利益をもたらすが、その効果は、エスプレッソおよびエスプレッソタイプの飲料の調製に要求されるような、高圧飲料調製方法において、特に有益である。
【００７２】
適切に、上述した態様および実施の形態において、クランプアセンブリが閉じた位置にあるときに形成されるチャンバの内壁を画成するクランプ部材の内の１つ以上の凹形ベース面は、カプセルの形状に一般に一致するように輪郭が形成されている。これにより、チャンバの内面が、飲料調製カプセルの外面に一致し、それによって、加圧液体がカプセルに注入されるときに、カプセルが破裂するのを防ぐことができる。使用中にカプセルの外面にクランプ面が正確に一致することは、飲料抽出成分の床を通る液体の流路の固定化を減少させることによって、飲料抽出品質を支援する。何故ならば、これにより、飲料抽出成分の均一な圧縮が促進されるからである。
【００７３】
上述した態様および実施の形態において、クランプ部材の内面から突出した圧力パッドは、飲料成分を圧縮し、抽出中に飲料調製カプセル中の空気または液体の体積を最小にするように構成されていてよい。これにより、カプセル内の液体の体積が都合よく最小になり、それゆえ、床への液体の曝露を最大にすることによって、エスプレッソなどの濃縮された飲料の調製を支援し、飲料調製のより効率的なプロセスを提供する。
【００７４】
閉じた位置にあるクランプ部材により形成されたチャンバ中に、クランプ部材の内面から突出した圧力パッドは、カプセルのヘッドスペースを絞り出し、カプセル内部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に、どのような適切な構造のものであってもよい。一般に、１つ以上の圧力パッドは、外力のない状態で、実質的に弓形の横断面および／または縦断面のものである。圧力パッドは、適切に、丸みを帯びた（両凸の）クッションのような形状を有する。弓形圧力パッドは、適切に、約２度から約４５度、例えば、約１０度から約３０度の接触角で、凹形ベース面と交わる。弓形圧力パッドは、適切に、約１ｍｍから約１５ｍｍ、例えば、約４ｍｍから約１０ｍｍの最大高さ（ベース面の基礎曲線の接線から測定した）を有する。
【００７５】
圧力パッドは、適切に、クランプの囲いの入口領域に主に最も近くに位置している。すなわち、圧力パッドの体積の半分超は、クランプの囲いの上半分に位置している。この位置決めは、カプセルからヘッドスペースを絞り出し、成分床をカプセルの底に圧縮する目的を達成する。この位置決めはまた、圧力パッドのプロファイルに、水の流れを成分床に導かせる。
【００７６】
上述したように、圧力パッドの機能は、カプセル内部のヘッドスペースをなくし、カプセル内での完全に詰まった成分床を提供するように、特に、カプセルのヘッドスペースを絞り出すことである。したがって、圧力パッドの少なくとも１つは、適切に、クランプが閉じられ、空である（すなわち、カプセルを収容していない）ときに、クランプキャビティの反対の内面に近くに、または接触さえするように延在する。実施の形態において、圧力パッドの少なくとも１つの頂点は、クランプが閉じられたときに、クランプキャビティの反対の内面から約５ｍｍ以下、例えば、約２ｍｍ以下しか離れておらず、その頂点は、反対の内壁と接していてもよい。このことは、圧力パッドと反対の内壁との間のカプセルの領域を挟み、それゆえ、液体の流れからその領域を「封鎖」して、カプセル内部に所望の液体流路を達成するのに効果的である。
【００７７】
カプセルの上部を絞り出す一方で、圧力パッドは、カプセルの下部にある成分床に液体を通過させることが依然として必要である。この理由のために、圧力パッドは、適切に、高さがより低い１つ以上の縦通路を画成するように、横断面に輪郭が形成されている。液体は、これらの通路の下でカプセルを流通することができる。適切に、これらの通路の少なくとも１つが、流れを成分床に中心に向けるように、実質的に中心に位置している。例えば、圧力パッドは、略ｍ字形の横断面を有してもよい。
【００７８】
実施の形態において、１つ以上の圧力パッドは、形状が細長く、一般に、入口領域から出口領域の方向に延在している。いくつかの実施の形態において、１つ以上の圧力パッドは、各々独立して、チャンバの長さの約２０％から約８０％、例えば、チャンバの長さの約３０％から約７５％延在してよい。言い換えると、圧力パッドは主に入口領域に最も近くに位置しているが、圧力パッドは、出口領域に向かってキャビティの中線より下に延在してもよい。
【００７９】
いくつかの実施の形態において、たった１つの圧力パッドがクランプアセンブリ内に存在する。他の実施の形態において、圧力パッドを備えたクランプ部材は、２つ以上の圧力パッドを備えてもよい。いくつかの実施の形態において、１から１０の圧力パッドが存在してもよい。別の実施の形態において、１から４の圧力パッドが存在してよく、例えば、クランプ部材は３つの圧力パッドを備えてもよい。
【００８０】
一般に、本発明のクランプ部材は、成形により製造されるであろうような、一体構造としてクランプ部材の内面と一体となった圧力パッドにより調製されてもよい。例えば、内面と圧力パッドは、クランプ部材の内面を形成するために、剛性ベース部材の内面の凹部に挿入される単一片（ライナー）に成形してよい。この剛性ベース部材は、適切に、エラストマー層の縁を囲んで圧力下でその層の変形を減少させるための周辺壁（「フレーム」）を含む。そのような実施の形態において、圧力パッドを有する挿入片は、剛性ベース部材から取外し可能であってよい。これにより、所望であれば、オペレータが、クランプ表面および／または圧力パッドを容易に交換することができる。あるいは、各圧力パッドは、別個の片としてのクランプ部材の内面に貼り付けてもよい。
【００８１】
適切に、圧力パッドを含む層は、剛性裏層およびその層の周りにその剛性裏層から上方に延在する剛性周囲縁によって拘束され、それによって、その層は、過剰に変形せずに、カプセルの外面に５から１５バール（約５００から１５００ｋＰａ）の圧力を支持できる。適切に、弾性領域は、カプセルの任意の薄膜部分と接触するクランプの内面の全部に亘り延在すべきである。より好ましくは、エラストマーの層は、キャビティを画成するクランプの少なくとも１つのベース部材の内面の実質的に全てを覆う。
【００８２】
特に適した実施の形態において、クランプは、クランプを閉じるために一緒に動かすことのできる２つの略凹形のクランプ部材を備えている。これらの実施の形態において、適切に、圧力パッドはそれらの部材の一方のみに存在する。適切に、圧力パッドは、入口から出口に向かって延在する３つのピロー状（両凸の）細長パッドからなる。これらのパッドは、適切に、波形内面を表すように横に重複している。適切に、外側のパッドは、中心の細長パッドよりも高い輪郭のものである。適切に、外側のパッドは、クランプが閉じられたときに、クランプの反対の内面に接触するが、中心パッドはそのように接触せず、それによって、外側のパッドの間に流体流動通路を画成する。適切に、パッドは、出口までずっとは延在せず、それによって、飲料成分がその中に圧縮されるクランプキャビティの出口領域に空間が残る。
【００８３】
クランプ部材の一方または両方が、飲料調製の前および／または最中に、カプセル内部の飲料成分を加熱するための加熱装置を含んでもよい。その加熱装置は、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上に電気加熱素子を備えてもよい。他の実施の形態において、クランプ部材の一方または両方は、その部材の内部の導管を通る熱水または蒸気の循環によって加熱されてもよい。その加熱装置は、加熱されたクランプ部材の表面で９０〜１１０℃の温度を適切に達成する。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℃から９５℃を提供するために、飲料成分を加熱することが望ましい。外部加熱のない状況では、飲料成分を加熱するのに必要な熱エネルギーにより、特に、エスプレッソコーヒーなどの少量の熱水を必要とする飲料について、抽出温度が最適値未満に最初に低下し得る。
【００８４】
実施の形態において、クランプ部材が、カプセルを締め付けるために一度係合したら、クランプキャビティの構成は固定される。本発明の実施の形態において、クランプキャビティの構成は、例えば、その全内容がここに引用される、特許文献２３に記載されたような飲料調製サイクル中に変えてもよい。
【００８５】
これらの実施の形態において、少なくとも１つのクランプ部材は、少なくとも１つの変形可能な領域を備えている。言い換えれば、キャビティの内面を構成する部材の少なくとも１つの領域は、完全には剛性ではない。クランプキャビティを構成する内面の少なくとも１つは、カプセルの所望の抽出構造に一致するようにクランプが閉じられた後、その表面の形状が、それゆえ、キャビティまたは出口通路の形状が、独立した制御下で変わることのできる変形可能な領域を備えている。キャビティ表面の内の１つの形状のこのような変化は、通常、その表面の曲率の変化である。例えば、変形可能な領域は弾性および／または可撓性であってよい。その変形可能な領域は、クランプがその閉じた位置にある間に独立して可動性である支持体上に取り付けられている。すなわち、その変形可能な領域の支持体は、キャビティの形状を変えるために他のクランプ部材とは独立して可動性である。これにより、支持体に印加される外力、例えば、機械力または水圧力を変えることによって、キャビティの形状および容積を制御することができる。適切に、変形可能な領域は、圧力パッドと同じクランプの側に位置しており、実施の形態において、圧力パッドは変形可能である。
【００８６】
実施の形態において、圧力パッドおよび凹形表面は、剛性フレームの周囲に取り付けられたエラストマーのシートから一体に形成される。このフレームの底は、ここに記載されたような出口の締付け領域を画成する。エラストマーシートの背後には、エラストマーシートを支持するための支持体が１つ以上取り付けられている。支持体の内の１つ以上は、エラストマーシートを移動させるために可動性である。実施の形態において、可動性支持体は、エラストマーシートの背面と隣接するピストン面である。
【００８７】
適切に、変形可能な領域は、抽出中にカプセルの表面のある領域に対して直接接触し、それを圧縮するように適応されている。これにより、例えば、同量の抽出液体で異なる抽出液濃度(strength)の飲料を抽出するために、キャビティが異なるサイズのカプセルに適合する能力が向上する。この変形可能な領域は、例えば、抽出中にカプセル中の飲料抽出成分の床を詰めるために、追加の圧力をカプセルに印加することもできる。このことは、もちろん、エスプレッソスタイルのコーヒーにとって特に有用である。同様に、出口領域における抽出キャビティを変形させる能力により、出口開口のサイズを制御することもでき、それによって、抽出中の抽出キャビティ内の静水圧を、キャビティから飲料が出る量についての制御と共に、制御することができる。
【００８８】
変形可能な領域により与えられるクランプキャビティの形状についての制御は、静的であっても、動的であってもよい。すなわち、カプセルが留められているが、抽出の前のキャビティの形状を予め設定し、抽出工程中ずっとその形状を維持するために使用してもよい。あるいは、抽出キャビティの形状は、以下により詳しく説明されるように、飲料の抽出中に動的様式で変わってもよい。
【００８９】
変形可能な領域が流体貯留部上に支持された可動性領域を備える場合、抽出キャビティおよび出口領域の形状についての動的制御を行うこともできる。その可動性領域は、上述したように凹形表面および圧力パッドを画成するエラストマーシートであってよい。この流体貯留部は、液体貯留部であることが好ましく、したがって、実質的に非圧縮可能である。
【００９０】
これらの実施の形態において、前記装置はさらに、抽出最中または直前にキャビティの形状を変えるために、貯留部に流体を導入する、またはそこから流体を除去するための導管を備えている。例えば、機械弁または電気機械弁、もしくはさらには導管中の電気粘性流体を含むことによって、貯留部内の流体の量について制御することができる。その導管は、キャビティに流体を導入する、またはそこから流体を除去するために、ポンプまた他の機械的または電気機械的駆動手段と接続されていることが好ましい。その装置は、カプセルの壁への応力を最小にするように、カプセル内部の流体の圧力および流体が充填された貯留部内の圧力を実質的に平衡化するための手段を備えてもよい。
【００９１】
少なくとも１つのクランプ部材が、複数の独立して可動性の支持体上に取り付けられた複数の変形可能な領域を備える場合、抽出キャビティの形状についてのさらに別の程度の制御を行うことができる。その支持体は、独立して機械式に可動性であってもよく、または変形可能な領域は、上述したように複数の可動性領域を支持する複数の流体充填貯留部を備えてもよい。複数の流体充填貯留部の内容物は、独立して制御されてもよい。もちろん、クランプの内面は、独立した支持体上に支持された１つ以上の変形可能な領域に加え、クランプの剛性ベース部品上に支持された固体エラストマーの少なくとも１つの領域を含んでもよい。
【００９２】
クランプが閉じられたときの抽出キャビティの最大容積は、内圧が存在しない場合、適切には、約２５ｃｍ3から約２５０ｃｍ3、より適切には、約３０ｃｍ3から約１５０ｃｍ3である。側壁が完全に圧縮されているときの最小容積は、好ましくは最大容積の５０％以下、より好ましくは最大容積の２５％以下である。
【００９３】
図１０を参照すると、この図面は、本発明によるカプセルから飲料を調製するための、本発明による装置に使用されているクランプアセンブリの断面図を示している。そのクランプは、左右のクランプシェル１１０，１１１を備えている。右のクランプシェル１１１は、金属またはポリテトラフルオロエチレンなどの硬質プラスチックから形成されている。左のクランプシェル１１０は、金属またはポリテトラフルオロエチレンなどの硬質プラスチックのフレーム１４０を有する。弾性エラストマーのシート１１２がこのフレームにその周囲１４３で接合されている。シート１１２は、カプセル１３０の周りに適合性噛み合いを形成している第１の位置へ、または抽出の前または後にコーヒー床の圧縮のために１つ以上の第２の前進位置に、エラストマーシート１１２を前方に押圧するために横に可動性である固体ピストン面１４２により支持されている。硬質クランプシェル１１１は、カプセルの内容物を加熱するためのその中に埋め込まれた電気加熱素子１１３を有する。シェル１１０，１１１の内面は、飲料調製中にカプセルを受け入れ、きつく囲むように凹形である。この実施の形態において、これらのシェルは、万力、レバーアームなど（図示せず）の適切な機械式締付け手段によって、平行に取り付けられ、直接接触するように動かされる。カプセルの密封縁１３１がクランプシェルの縁によって把持されている。
【００９４】
クランプシェル１１０，１１１の底は、カプセルの中間横シール１３６および出口通路を挟むために配置されている。したがって、カプセルの下流チャンバ１３８は、飲料調製工程中に、クランプの外側に配置されている。クランプシェルの底は、図１１により詳しく示されるように、制御された挟む力をカプセルの出口通路に印加するための要素を有する。第１のクランプシェルの底面は、開口１２０、およびこの開口内に設置され、クランプシェルの内面に対して相互運動できるピストン１２１を備えている。このピストンは、所定の（調節可能である）力により出口通路の領域にあるカプセルに対してピストンの前面を押し付けるためにピストンに付勢力を印加するようにバネ式である。第２のクランプシェル１１１の底面は、カプセルの出口通路と反対の挟み区域の中心に適切に０．５〜４ｍｍの深さに位置する浅い凹部１２４を備えている。
【００９５】
使用に際して、飲料抽出装置のクランプにカプセルが挿入され、そこで、カプセルは、カプセルに注入される流体の圧力に抵抗するのに十分な力でクランプにより把持される。カプセルは、飲料の調製の前と最中に、加熱素子１１３により予熱される。クランプの上部にある通路を通じて、カプセルのノズル内腔に中空針１１７が挿入され、膜シールを貫通し、ゲージ圧で約１０バール（約１ＭＰａ）の圧力で熱水が注入されて、カプセル内部でコーヒーが抽出される。注水管の所定の位置にＯリング１１６が嵌められており、カプセルのノズル１１４の上部にある相補的な環状凹部に対して密封するために、注水管上のフランジによりその位置に保持される。カプセルの出口通路に印加される挟み力は、成分チャンバ内に背圧が過剰に蓄積せずに、カプセルの内部に高圧を維持しながら、結果として得られた飲料が所望の流量で出口通路を通って出られるのにちょうど十分である。
【００９６】
下流チャンバ内のホットコーヒーの圧力と温度により、カプセルの底で弱く接合された縁領域１３３は剥がれ、得られたコーヒーが制御された様式で放出される。
【００９７】
図１２および１３を参照すると、本発明の実施の形態によるクランプ部材２００が、金属またはポリテトラフルオロエチレンなどの硬質プラスチックから形成された外側クランプシェル２０４を備えている。外側クランプシェル２０４は、その内側に実質的に矩形の凹部を有し、その中に、クランプのカプセル接触内面を形成するように弾性固体エラストマーの成形一体シート２０５が受け入れられている。適切なエラストマーは、約３０のショア硬度を有するシリコーンエラストマーである。エラストマーシートの内面は、飲料調製のためにクランプシェルが閉じられたときに、カプセルをきつく囲むように輪郭が形成されている。その内面の輪郭形成は、以下にさらに説明するように圧力パッドと共に、飲料調製カプセルの外面に一致するように実質的に凹形である。クランプ部材は、クランプアセンブリが閉じた位置にあるときに、カプセルの入口ノズルを囲むような大きさの開口をクランプアセンブリの上部に一緒に形成する、クランプシェル２０４の上部に形成された凹部２０１および中心圧力パッド２０７にある切取り部分２０２を有し、それゆえ、チャンバの入口領域を画成している。出口領域は、クランプシェルの底にある切取り部分２０６および内面により画成される。入口領域は、２つのクランプ部材により形成されたチャンバ内に囲まれた飲料調製カプセル中に水を注入できるように適合されており、出口領域は、調製された飲料を、囲まれたカプセル中の底より、飲むためにクランプアセンブリから出せるように適合されている。
【００９８】
３つの圧力パッド２０３および２０７は、弾性挿入部材２０５の残りと一体に形成されており、入口領域２０１／２０２に最も近い領域から出口領域２０６に向かう方向へと縦に延在している。これらの圧力パッドは、弾性部材の凹形ベース面から内側に突出し、その入口領域に最も近いカプセル中の領域を選択的に圧搾することができる。この実施の形態において、全ての圧力パッドは、実質的に弓形の縦と横の断面を有している（それぞれ、図１４および１５を参照のこと）。図１２〜１６に示された実施の形態において、外側圧力パッド２０３は、中心圧力パッド２０７とは異なる幾何学寸法を有する。特に、外側圧力パッド２０３は中心圧力パッド２０７より高く、それによって、水の流れを外側圧力パッド２０３の中間の間隙に通して向けるために閉じられたときに、外側圧力パッドがクランプアセンブリの対向する内面に対して接触する。
【００９９】
図１４〜１６を参照すると、側面図は、この実施の形態において、内側の凹形ベース面２０５のキャビティから、外側のクランプシェル２０４の輪郭の外側に横に突出した圧力パッド２０３および２０７を示している。圧力パッドは、本発明によるクランプアセンブリの閉じた位置において、そのような２つのクランプ部材が接触できるように適切に変形してよい。
【０１００】
図１５に見られる図１２の線「Ａ」に沿った縦断面を参照すると、凹形内面２０５を外側クランプシェル２０４に対して見ることができ、この実施の形態の圧力パッド２０３および２０７の異なる長さと深さが見られる。
【０１０１】
図１６に見られる図１２の線「Ｂ」に沿った横断面を参照すると、凹形の内側のベース面２０５が、外側のクランプシェル２０４に対して明白に見られ、この実施の形態の圧力パッド２０３および２０７の異なる幅と深さが明白である。
【０１０２】
この実施の形態において、圧力パッドは、弾性材料から形成された中実突出物である。代わりの実施の形態において、弾性圧力パッドは中空であってもよく、それによって、飲料調製の前または最中の飲料調製成分の圧縮および／または飲料調製後の成分の脱水を行うために、圧力パッドの内の１つ以上の内部の流体が充填されたキャビティを膨張させて、飲料調製の前、最中、または後に、圧力パッドの形状を変えてもよい。これらの実施の形態において、クランプベースは、キャビティに流体を出入りさせるようにポンプで送り込むための１つ以上の通路を含み、前記装置は、この目的のために、加圧流体、好ましくは加圧液体の供給源をさらに備えている。
【０１０３】
さらに別の態様において、本発明は、本発明による１つ以上のクランプアセンブリ；そのクランプアセンブリの内部に保持されたカプセルに水を注入するための注水器；およびゲージ圧で１バール（１００ｋＰａ）超の圧力で注水器を通じて水を送り込むためのポンプを備えた、飲料調製装置を提供する。
【０１０４】
本発明による装置は、適切に、カプセルが抽出キャビティ内に保持されたときに、カプセルの内部に液体を注入するための注水管を備えている。適切に、この装置は、クランプが開かれたときに、注水管を引っ込めるためにクランプと作動可能に関連した機構をさらに備えている。その注水管は、特許文献１３に記載されたように、カプセルの上部に挿入されてもよい。注水管は、圧力下で水を管に通過させるように、例えば、約５バール（約５００ｋＰａ）超の圧力下で開くが、例えば、抽出機のウォームアップ中の水の熱膨張のために、使用中ではないときに、水が注水管から滴下するのを遮る、ベール弁などの逆止め弁を通して加圧水の供給源と連通している。適切に、以下にさらに説明するように、カプセルの入口ノズルと耐圧シールを形成するために、注水管の周りにＯリングが取り付けられている。Ｏリングは、Ｏリング上で接触する注水管に固定されたフランジまたはスリーブにより適所に保持されてもよい。
【０１０５】
前記装置は、ゲージ圧で５バール（５００ｋＰａ）超、例えば、ゲージ圧で１０〜１５バール（１〜１．５ＭＰａ）の圧力で水を注水管に供給するためのポンプを備えている。典型的なポンプは、定容量および定速で作動するシャトルポンプであり、それによって、背圧が一般に約１６バール（約１．６ＭＰａ）の最高圧力まで増加するにつれて、水の流量は減少する。適切に、この装置は、熱水または蒸気、適切には、約８０から約１００℃の温度の熱水などの水性抽出媒質をポンプに供給するための加熱装置をさらに備えている。
【０１０６】
ある実施の形態において、前記装置は、クランプ内でカプセルへの液体入口パイプ内の圧力（背圧）を測定するための圧力センサを備えてもよい。実施の形態において、この装置は、例えば、飲料調製中に実質的に一定の背圧を維持するために、測定された背圧に応じて、クランプの出口通路領域の構成および／またはポンプ出口を変えるための制御要素をさらに備えてもよい。
【０１０７】
ある実施の形態において、前記装置は、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、クランプアセンブリの内部に保持されたカプセル中に水を注入するための注水器、およびゲージ圧で約１バール（約１００ｋＰａ）未満の圧力で注水器に水を通して送り込むポンプを備えてもよい。第２のクランプアセンブリおよび注水器は、例えば、上述した特許文献１３から１７に記載されたものと類似であってよい。このようにして、単一の装置は、それぞれ、高圧と低圧の飲料調製のために適合した複数のクランプを有する。適切に、第１と第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したディスプレイを有する単一の筐体内にある。
【０１０８】
適切に、前記装置は、以下の連続工程：
（ａ）  調製すべき飲料を選択する工程、
（ｂ）  カプセルを適切なクランプに挿入する工程、および
（ｃ）  飲料がカプセルから調製されている間に待つ工程、
を遂行するようにユーザに指示するようにプログラムされた制御システムおよびディスプレイを備えてもよい。
【０１０９】
典型的な実施の形態において、プロンプト（ａ）は、ユーザに、フィルタで入れるコーヒー、フィルタで入れるお茶、またはカプチーノコーヒーなどの二成分の飲料のような様々な飲料の選択肢から選択するように指示する。
【０１１０】
飲料を選択させるプロンプトは、ソフトキーによりアクセスされる１つ以上のメニュー選択スクリーンによるものであってよい。前記装置は、ユーザに、工程（ａ）の前または後に支払いを指示するようにプログラムされていてもよい。支払いは、硬貨による払い機構、または磁気カードの読取り、もしくはシステムに設けられた他の自動課金手法によるものであってよい。
【０１１１】
ディスプレイは、使用中ではないときに、ロゴまたは一杯のコーヒーの絵などのウェルカムスクリーンを示してもよい。その装置は、工程（ａ）の前に、ユーザに、装置の飲料受取り位置（「カップステーション」）に容器を置くように指示するようにプログラムされていてもよい。この装置は、装置の飲料受取り位置に容器がない場合、装置の作動をブロックするまたは遮断するために、カップ検出インターロック、例えば、赤外線検出インターロックを備えてもよい。前記制御システムは、その手法の任意の段階でカップ受取りステーションにカップが検出されない場合、カップを挿入するようにプロンプトをユーザに提供するように適用されていてもよい。
【０１１２】
前記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コントロールを備えてもよい。ディスプレイスクリーン上の視覚的なプロンプトに加え、またはその代わりに、プロンプト（ｂ）は、カプセルの挿入を許可するために適切なクランプを機械的に開く工程を含んでもよい。プロンプト（ｂ）は、そのクランプに適したタイプのカプセル（すなわち、エスプレッソコーヒーなどの高圧飲料のための本発明による高圧カプセル、または低圧クランプにおける調製のための低圧飲料のための従来の「フラビア」カプセル）を選択するようにディスプレイ上に視覚的なプロンプトを含んでもよい。
【０１１３】
代わりに、またはそれに加え、飲料製造装置は、以下の工程：（ｄ）第２のクランプアセンブリの下の飲料受取りステーションから、第１のクランプアセンブリの下の飲料受取りステーションに容器を移す工程を行うために、プロンプト（ｃ）の後にプロンプトをさらに提供してもよい。このプロンプトは、例えば、二成分の飲料、例えば、第２のクランプアセンブリにおいてホワイトナー(whitener)／ミルクカプセルから調製された熱い泡立てた乳成分と、そこに加えられる第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たエスプレッソコーヒーのショットとを含むカプチーノタイプの飲料が調製されている場合に適しているであろう。
【０１１４】
それゆえ、これらの実施の形態において、飲料製造装置は、多成分飲料を抽出するために、コマンドに応答して以下の連続工程を実施するようにユーザに指示するようにプログラムされた制御システムおよびディスプレイを備えている：
（ａ）  第１の飲料抽出成分を収容する第１のカプセルをクランプの内の１つに挿入する工程、
（ｂ）  第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されている間に待つ工程、
（ｃ）  その１つのクランプのカップ受取りステーションから他のクランプのカップ受取りステーションに容器を移す工程、
（ｄ）  第２の飲料抽出成分を収容する第２のカプセルを他のクランプのホルダに挿入する工程、および
（ｅ）  第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されている間に待つ工程。
【０１１５】
さらに他の実施の形態において、前記装置は、例えば、本発明によるクランプアセンブリは、フィルタで入れたコーヒーまたは泡立てた乳成分を調製するための成分チャンバにおいて低い背圧を生じるより大きい開口、その後、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生じるための小さい開口を提供するように調節できる出口領域を有する場合、１つ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。これらの実施の形態において、制御システムおよびディスプレイは、多成分飲料を抽出するために、コマンドに応答して以下の連続工程を実施するようにユーザに指示するようにプログラムされている：
（ａ）  第１の飲料抽出成分を収容する第１のカプセルをクランプに挿入する工程、
（ｂ）  第１のカプセルから第１の飲料成分が抽出されている間に待つ工程、
（ｃ）  第２の飲料抽出成分を収容する第２のカプセルをホルダに挿入する工程、および
（ｄ）  第２のカプセルから第２の飲料成分が抽出されている間に待つ工程。
【０１１６】
上述した実施の形態の全てにおいて、飲料製造装置は、以下の工程を実施するための最後のプロンプトをさらに提供してもよい：飲料を含有する容器を装置から取り出す工程。
【０１１７】
前記飲料製造装置は、適切に、水の注入が完了した後、カプセルをホルダから排出するための機械的排出手段をさらに備えている。この装置は、ホルダが開けられたときに、注水管を引っ込めるためにホルダに作動可能に関連した機構をさらに含むことが好ましい。
【０１１８】
適切に、前記飲料製造装置は、一方または両方のクランプのカップ受取りステーションにある容器内の液体中に噴出水を向けて、それが容器内の液体の表面に当たったときに、空気と液体の高剪断混合によって液体を泡立てるための、ポンプの内の１つにより供給される噴射水形成ノズルをさらに備えている。このノズルの噴射水形成出口の内部の断面積は、一般に、約０．２から約３ｍｍ2、好ましくは約０．４から約２ｍｍ2、例えば、約１ｍｍ2である。水は実質的に非圧縮性であり、著しくは粘弾性ではないので、約０．５から約２ｍｍ、好ましくは約０．７から約１．５ｍｍの直径を有する円形の噴射水が生成されることになる。泡立ち飲料を製造するためのそのような噴射水形成ノズルおよびその使用に関する詳細は、その全ての内容がここに引用される、国際公開第２００２／０８７４００号パンフレットに記載されている。
【０１１９】
適切に、前記飲料製造装置は、この装置の制御システムおよびディスプレイに作動可能に関連付けられたカプセル認識装置をクランプアセンブリ内にさらに備えている。最も単純な形態で、この認識装置は、カプセルに蛍光領域が存在するか否かを検出するための、ＵＶ光源および光検出器などの単純な２モード式検出器であってよい。バーコード読取装置またはＲＦＩＤチップ検出器などのより複雑なカプセル認識装置も考えられる。このカプセル認識装置の主目的は、正しいタイプのカプセル、すなわち、高圧抽出クランプには、本発明により記載された種類の高圧カプセル、または低圧構造クランプには、従来の「フラビア」タイプのカプセルなどの低圧カプセルがクランプに挿入されているかを判定することにある。この認識装置が間違ったタイプのカプセルが挿入されていると判定した場合、制御システムは、ユーザにカプセルを交換するように指示するようにプログラムされている。実施の形態において、この認識装置は、カプセル成分に関連するさらに別の情報をカプセルから読み取り、次いで、制御システムが、その成分について製品を最適化するために、時間／温度／水の体積などの抽出サイクルパラメータを適応させる。
【０１２０】
図１７は、本発明による飲料製造装置の、部分的に切り取られた概略図である。キャビティ中に突出したピローパッド２０３を備えた、飲料カプセルを受け入れるためのキャビティが見える。ピローパッド２０３を有するエラストマーシートが可動性ピストン１４２上に支持されている。カプセルをカプセルキャビティ中に挿入するために、ドア２２０が外側に旋回できるように、前面クランプシェルが底部２２１で蝶番式に取り付けられている。注水器２１７が、カプセル中への自動的な出し入れのための適切な駆動機構上に取り付けられている。Ｏリング２１６が、クランプのノズルホルダの皿状上縁２１４に対してシールを形成するように、注水器のフランジに取り付けられている（すなわち、この実施の形態において、Ｏリングは、カプセルノズル自体の上部に対してではなく、クランプの上部に対して密封する）。
【０１２１】
さらに別の態様において、本発明は、本発明による飲料調製装置を備え、本発明による飲料調製カプセルを１つ以上さらに備えた飲料調製システムを提供する。
【０１２２】
適切に、このシステムは、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）、およびフィルタで入れるコーヒー、フィルタで入れるお茶、またはカプチーノを形成するためにエスプレッソのショットにさらに加えるための熱い泡だったミルクなどの低圧飲料調製のための、本発明によるものではないカプセルの両方を含む。本発明によるものではないカプセルは、上述した「フラビア」の特許の内の１つにより適切に製造される。熱い泡だったミルクのカプセルは、例えば、国際公開第２００２／０８７４００号パンフレットに記載されたような、固形物または液体の濃縮ミルクを適切に収容している。
【０１２３】
さらに別の態様において、本発明は、飲料を製造する方法であって、カプセルの出口通路が出口領域にあるクランプ部材の間に挟まれるように、本発明による飲料調製カプセルを本発明による飲料製造装置のクランプアセンブリ中に挿入する工程、入口領域においてカプセル中に水性液体を注入して、そのカプセル内に飲料を製造する工程、およびその飲料を出口通路および下流のチャンバ（存在する場合）に通して出す工程を有してなる方法を提供する。
【０１２４】
カプセルの底は、クランプの出口領域を通って延在し、それによって、カプセルから出る飲料はクランプと接触しない。これにより、同じクランプ内で調製される連続した飲料の間で交差汚染がなくなる。
【０１２５】
これらの方法において、飲料調製カプセルは、飲料抽出カプセルのクランプアセンブリ中に挿入され、そこで、カプセルに注入される流体の圧力に抵抗するのに十分な力で、クランプ部材により把持される。クランプ部材は、万力、レバーアームなど（図示せず）の適切な機械式締付け手段によって、平行に取り付けられ、直接接触するように動かされる。カプセルの密封縁３１は、クランプシェルの縁により把持されている。前記装置の注水管に対する密封のために、ノズルの上のクランプ内にＯリングが嵌め込まれてもよい。あるいは、Ｏリングは、注水管の定位置に嵌め込まれ、注水管のフランジによってその位置に保持されてもよい。
【０１２６】
カプセルを囲むチャンバの内壁に沿って延在する圧力パッドは、クランプがカプセルの周りで閉じられたときに、飲料調製カプセルと接触し、圧縮する。そのカプセル内のコーヒー（または他の成分）の圧縮床は、緩衝パッドにより輪郭が形成され、このことは、最終的な飲料の品質、特に抽出された全固形物を改善することが分かった。この改善は、カプセル内にある輪郭が形成された成分床を通る液体の流路の固定化の減少によるものであると考えられる。圧力パッドのさらに別の利点は、そのパッドにより、同じクランプを異なる成分量を収容するカプセルに使用できることである。一般に、このタイプのシステムでは、同じ寸法を有するが、異なる体積または抽出液濃度の製品を製造するために、異なる量の挽いたコーヒーを収容するカプセルが使用される。前記緩衝パッドにより、クランプが、異なる範囲の成分量を収容するカプセルを効果的に圧縮することが可能になる。
【０１２７】
カプセルは、飲料調製の前または最中に、クランプアセンブリ内の加熱装置によって予熱されてもよい。中空針をクランプアセンブリの上部の入口領域に通し、カプセルのノズル内腔に挿入して、膜シールを貫通させ、ゲージ圧で約１０バール（約１ＭＰａ）の圧力で熱水を注入して、カプセル内のコーヒーを抽出する。下流チャンバ内のホットコーヒーの圧力および温度により、カプセルの底部の弱く接合されている縁領域が剥がれて、結果として得られたコーヒーが、制御された様式でクランプアセンブリの出口から放出される。
【０１２８】
ピンチが上述したようにカプセルの出口通路に適合された場合、その挟む力は、成分チャンバ内の背圧を過剰に蓄積せずに、カプセル内に高圧を維持しながら、結果として得られた飲料を所望の流量で出口通路に通して出せるのにちょうど十分である。
【０１２９】
適切に、液体が、ゲージ圧で約５から約１５バール（約５００から約１５００ｋＰａ）、例えば、ゲージ圧で約１０バール（約１ＭＰａ）の圧力で注入される。一般に、その液体は、約８８℃から約９８℃、例えば、約９０℃の温度で注入される。液体は、適切に、約２５ｍｌ／分から約５００ｍｌ／分、より好ましくは、約５０から約１５０ｍｌ／分の平均流量でカプセル中に注入されるであろう。注水期間は、適切に、約１０から約３０秒、例えば、約１２から約１５秒である。適切に、液体は水から実質的になり、抽出成分は挽いたコーヒーを含む。これにより、エスプレッソタイプのコーヒーを製造することができる。
【０１３０】
その液体は、製品の官能特性を最適にするために、断続的または間欠的な様式で注入してもよい。前記方法は、カプセルから残りの飲料を排出するために、抽出後にカプセルに空気を注入する工程をさらに含んでもよい。代わりに、または加えて、残留物の脱水を、上述したように、一方または両方の可動性クランプ壁を内側に動かすことにより、抽出後に成分床を圧縮することによって行ってもよい。成分床を固結するために、水の注入前に、成分（例えば、挽いたコーヒー）の同様の圧縮を行ってもよい。実験により、エスプレッソのクリーム状の泡の最適な形成およびコーヒーにおける他のエスプレッソ様特徴を与える、成分床の最適な圧縮程度があることが示された。
【０１３１】
適切に、飲料タイプの選択およびカプセルのクランプへの挿入以外の、前記方法の実質的に全ての工程は前記装置により自動的に行われる。
【０１３２】
説明の節約のために、好ましい特徴および代わりの特徴は、ある場合には、他の態様の全ての適用できるかもしれないが、本発明の１つの態様だけに関して記載されていることが認識されよう。したがって、本発明のどの１つの態様に関して先に記載されたどの特徴も、本発明のどの他の態様にも適用してよい。
【０１３３】
先の実施の形態は、例示のためだけに記載してきた。付随の特許請求の範囲に入る多くの他の実施の形態は、当業者には明白であろう。
【符号の説明】
【０１３４】
３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１３０    飲料調製カプセル
３４，９６    ノズル
３９，４２，５３，６３，７３    濾材
１１０，１１１，２０４    クランプシェル
１１２，２０５    弾性エラストマーのシート
１１３    電気加熱素子
１４０    フレーム
１２１    ピストン
２００    クランプ部材
２０３    外側圧力パッド
２０７    中心圧力パッド
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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