(57)【要約】例えば、コーヒー抽出に使用されるものであり、カプセル（１）は、側壁（３）と、該側壁と一体的に形成されたベース（４）とを有し、回転対称形状であるのが好ましいカプセル本体（２）を備える。前記カプセルは、不浸透チャンバを形成して内部の充填物を保持する蓋（５）で封入される。前記ベース（４）と前記蓋（５）は、前記カプセルへ液体を案内するのに適した手段で刺通される。前記ベース（４）は、内側壁部（９）が硬化領域を形成する環状チャンネル（８）を備える。前記硬化領域を設けた結果、前記環状チャンネルのベース（１１）は、刺通効果が向上した刺通領域を形成し、前記カプセルのベース部全体に変形を生じさせることがない。
2010515556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁（３）と、該側壁（３）と一体的に形成されたベース（４）とを有し、回転対称形状であるのが好ましいカプセル本体（２）と、
該カプセル本体を覆って、飲料生成用物質（７）が充填される閉塞チャンバ（６）を形成する蓋（５）とからなり、
前記蓋と前記ベースは、カプセルの外側に設けた手段（１６，３１）で刺通されて、液体が前記閉塞チャンバを介して前記蓋から前記ベースへ流出するカプセル（１）において、
飲料生成用物質（７）は、前記カプセル本体のベース（４）に直接載置され、
前記ベースは、環状チャンネル（８）を有し、該環状チャンネル（８）の内側壁部（９）が円錐状の硬化領域を形成するとともに、前記環状チャンネル（８）のベースが刺通領域を形成することを特徴とする、カプセル（１）。
【請求項２】
中央縦軸（１０）と同一方向にある前記内側壁部の高さが、前記内側壁部の平均直径（ｄｍ）より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記環状チャンネル（８）の外側壁部（１２）は、前記蓋側に向かって円錐状に広がるのが好ましく、前記側壁（３）と一体的に形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカプセル。
【請求項４】
前記環状チャンネル（８）の前記外側壁部（１２）は、前記蓋側に向かって円錐状に広がるのが好ましく、ショルダー部又は弧状湾曲部を介して、側壁（３）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカプセル。
【請求項５】
前記環状チャンネル（８）の前記内側壁部（９）は、前記外側壁部（１２）と前記側壁（３）との間にある前記ショルダー部又は前記弧状湾曲部の基端部が位置する平面まで延在することを特徴とする、請求項４に記載のカプセル。
【請求項６】
刺通領域（１１）の範囲内にある前記ベース（４）の肉厚は、内側壁部（９）と外側壁部（１２）の両方又はいずれか一方より薄いことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項７】
前記内側壁部（９）の肉厚は、前記環状チャンネル（８）のベース（１１）と比較して少なくとも１．５倍〜２倍の太さであることを特徴とする、請求項６に記載のカプセル。
【請求項８】
前記内側壁部（９）の肉厚は、０．２０ｍｍ〜０．３６ｍｍまでの範囲で構成され、０．２８ｍｍの厚さが好ましく、
前記環状チャンネルのベースの肉厚は、０．１０ｍｍ〜０．２ｍｍまでの範囲で構成され、０．１５ｍｍの厚さが好ましいことを特徴とする、請求項６又は７に記載のカプセル。
【請求項９】
前記内側壁部（９）は、内方に向かって延在するとともに外側へ展開するカップ状キャビディを規定することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１０】
前記蓋側の端部で、前記内側壁部（９）が、中央ベース部（１４）と一体的に形成され、
該中央ベース部（１４）は、前記環状チャンネルの前記ベース（１１）と平行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プセル。
【請求項１１】
前記ベース部（１４）の肉厚は、前記環状チャンネルのベースより太く、かつ、前記内側壁部と前記外側壁部の両方又はいずれか一方よりも太く構成され、その肉厚は、０．５０ｍｍ〜０．７０ｍｍの範囲であることが好ましいことを特徴とする、請求項１０に記載のカプセル
【請求項１２】
前記中央ベース部（１４）は、前記外側壁部（１２）と前記側壁（３）との間にある前記ショルダー部又は前記弧状湾曲部の基端部が位置する平面上で延在することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のカプセル。
【請求項１３】
前記蓋側の端部で、前記内側壁部（９）が、内方に向かって凹状に湾曲する中央壁部と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１４】
前記蓋側の端部で、前記内側壁部（９）が、外方に向かって凸状に湾曲する中央ベース部（１５）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１５】
前記中央ベース部（１５）は、可撓性手段で構成され、外方から力を受けて内方に向かって凹状に押圧されることを特徴とする、請求項１４に記載のカプセル。
【請求項１６】
前記カプセル本体（２）は、特にポリプロピレンからなるプラスチック材で構成されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１７】
前記側壁（３）は、別のカプセルを支持する積重ね用端部を有し、
該積重ね用端部は、前記カプセル本体が積み重なった場合、前記環状チャンネル（８）の前記内側壁部（９）同士を相互に離隔することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれかに記載のカプセル用のカプセル本体。
【請求項１８】
複数の刺通部材（１９）が配置された環状の刺通領域（１８）を設けたベースプレート（１７）を有し、
好ましくは円錐状に構成された隆起部（２０）が、該刺通領域の中央に配置される、請求項１〜１６のいずれかに記載のカプセル（１）の前記ベース（４）用の刺通手段（１６）。
【請求項１９】
前記刺通領域（１８）は、環状溝を構成することを特徴とする、請求項１８に記載の刺通手段。
【請求項２０】
前記刺通部材（１９）は、先細りした先端部又は刃先部（２１）を形成するボディで構成され、前記ベースプレート（１７）内を延在するとともに前記ボディの少なくとも１つの面（２３）へ開通する流出チャンネル（２２）を有することを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の刺通手段。
【請求項２１】
前記ボディの側面に開口部（２４）が設けられ、該開口部（２４）が濾過フィルム（２５）で覆われていることを特徴とする、請求項２０に記載の刺通手段。
【請求項２２】
前記刺通部材は、多面空洞状ボディで構成され、
少なくとも１つの面が、刺通方向に対して傾斜し、前記少なくとも１つの面に、有孔濾過構造を有する開口部が設けられていることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の刺通手段。
【請求項２３】
前記刺通部材（１９）は、中央に円錐状に形成されるのが好ましい前記隆起部と略同一の高さで構成されていることを特徴とする、請求項１８〜２２のいずれかに記載の刺通手段。
【請求項２４】
圧縮コイルばねが、円錐状の前記隆起部に配置され、
該圧縮コイルばねの自由端が、前記ベースプレートに抗して前記カプセルの前記ベースに位置することを特徴とする、請求項１８〜２３のいずれかに記載の刺通手段。
【請求項２５】
請求項１〜１６のいずれかに記載のカプセルを使用する飲料生成装置であって、
閉塞チャンバを形成するために互いに押圧される２つのチャンバ部を有し、
前記チャンバ部の一方が、前記カプセルを収容するキャビティを有するカプセルホルダ（２９）を構成し、
前記チャンバ部のもう一方が、前記キャビティを閉塞する閉塞部（３０）を構成し、
前記キャビティのベースは、請求項１７〜２４のいずれかに記載の刺通手段（１６）を有し、かつ、前記閉塞部も刺通手段（３１）を備え、前記キャビティが閉塞した時、液体流出のために、前記キャビティ内の前記カプセルのベースと蓋を刺通する、飲料生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側壁と、該側壁と一体的に形成されたベースとを有し、回転対称形状であるのが好ましいカプセル本体と、該カプセル本体を覆って、飲料生成用物質が充填される閉塞チャンバを形成する蓋とからなり、前記蓋と前記ベースは、カプセルの外側に設けた手段で刺通されて、液体が前記閉塞チャンバを介して前記蓋から前記ベースへ流出するカプセルにおいて、飲料生成用物質は、前記カプセル本体のベースに直接載置され、前記ベースは、環状チャンネルを有し、該環状チャンネルの内側壁部が円錐状の硬化領域を形成するとともに、前記環状チャンネルのベースが刺通領域を形成することを特徴とする、カプセルに関する。このようなカプセルは、現在、例えばコーヒー生成用の個別包装として使用される。使用者は、コーヒーの正確な分量に頭を悩ます必要がなく、抽出後、充填物と一緒にカプセルを廃棄することができる。
【０００２】
さらに、粉末状コーヒーは、香り漏れしない方法で包装状態が維持されるとともに、防湿状態も維持される。
【背景技術】
【０００３】
類似のカプセルは、例えば、欧州特許出願公開第１１０１４３０号明細書（特許文献１）又は欧州特許出願公開第１３４４７２２号明細書（特許文献２）に開示されている。このようなカプセルにおいては、カプセルの外側に設けた手段で刺通する際に問題が生じる。このような手段は、飲料生成用装置に通常内蔵されるものであり、この場合には、カプセルを装置に挿入し、レバー機構等を手動で操作してカプセルの刺通に必要な力を加える。カプセルは、充填物の損傷を防止し、かつ、外力からの変形抵抗を向上させるために、十分な強度を備えていなければならない。さらに、粉末状コーヒーの浸潤や生成用の水の流出を効果的に行うには、同時にカプセルの複数箇所に孔を開けるのが有効であることが理解できる。このため、刺通するのに比較的大きな力を要し、実際に貫通するまで、過大な負荷が素材に加わることになる。このことは、素材が拡散することで構成されたカプセルの壁部に付随して発生するものであり、素材の拡散は、良好な刺通に悪影響を及ぼす。
【０００４】
公知のものとして、英国特許出願公開第１２５６２４７号明細書（特許文献３）の飲料生成用のカプセルがあり、該カプセルには、カプセルのベースを刺通する手段が設けられている。刺通手段は、カプセルの中央に中央コアを備える。この中央コアはカプセルの蓋に加わる外力を介して作用する。それと同時に、蓋は、槍状部によって刺通され、該槍状部はカプセル内へ液体を導入する。充填物は、カプセルの底面にセットされ、中央方向に向かう液体だけの通過を許容するため、底面領域にある充填物の溶解率及び抽出率を低下させる
【０００５】
公知のものとして、米国特許２８９９８８５号明細書（特許文献４）の飲料生成器がある。この飲料生成器では、液体は閉塞したカプセルの抽出用チャンバへ流入する。抽出チャンバの閉塞中は、カプセルの底面及び蓋が、複数の槍状部で同時に刺通される。しかしながら、この飲料生成器は、高圧下及び大流量下での抽出には適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１０１４３０号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３４４７２２号明細書
【特許文献３】英国特許出願公開第１２５６２４７号明細書
【特許文献４】米国特許２８９９８８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、可能な限り、カプセルの変形を招かない好ましい方法で、複数の刺通手段を使って、特定の領域を刺通する上記タイプのカプセルを提供することを目的とする。さらに、充填物に対する流れの方向を最適にすることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題は、以下のカプセルによって達成される。すなわち、カプセルは、側壁と、該側壁と一体的に形成されたベースとを有し、回転対称形状であるのが好ましいカプセル本体と、該カプセル本体を覆って、飲料生成用物質が充填される閉塞チャンバを形成する蓋とからなり、前記蓋と前記ベースは、カプセルの外側に設けた手段で刺通されて、液体が前記閉塞チャンバを介して前記蓋から前記ベースへ流出するカプセルにおいて、飲料生成用物質は、前記カプセル本体のベースに直接載置され、前記ベースは、環状チャンネルを有し、該環状チャンネルの内側壁部が円錐状の硬化領域を形成するとともに、前記環状チャンネルのベースが刺通領域を形成することを特徴とするものである。飲料生成用の充填物は、カプセルのベースに直接載置される。すなわち、前記充填物は、補助フィルター層で分離されておらず、さらに刺通困難な状態を作り出している。カプセルのベースは、環状チャンネルを有し、該環状チャンネルの内側壁部は、蓋側に向かって直径が漸減するのが好ましい円錐状の硬化領域を形成する。前記硬化領域は、刺通直前に過大な圧力が蓄積している間、許容できない方法でカプセルのベースが撓むのを防止する。これにより、必要とされる過大な圧力が一気に蓄積し、カプセルのベースの中で刺通領域とされる環状チャンネルのベースを刺通する。円錐状の硬化領域は、生産及び強度の観点から有効であることが証明されている。
【０００９】
当然、内側壁部の構成に応じて、硬化領域も異なるように構成される。カプセルの中央縦軸に対する内側壁部の高さは、内側壁部の平均直径よりも小さくして、内側壁部の高さと直径の比率を十分なものとしてもよい。
【００１０】
さらに、環状チャンネルのベースを刺通領域とすれば、抽出水が圧力を伴いながら蓋からベースに流出する時に、まず、液体が環状チャンネルに充填されることで、有利な効果を生み出す。孔の開いた位置から抽出物が流出される直前に、環状チャンネル内のこの位置で抽出が事前に行われる。環状チャンネルの外側壁部は、蓋側に向かって好ましくは円錐状に展開するとともに、カプセルの側壁と一体的に形成される。また、環状チャンネルの外側壁部は、蓋側に向かって好ましくは円錐状に展開するとともに、ショルダー部又は弧状湾曲部を介して、カプセルの側壁と一体的に形成されることも想定される。素材を硬化して刺通を補助することは、環状の刺通領域の外側にあるショルダー部又は弧状湾曲部によっても実現することができる。環状チャンネルの内側壁部は、外側壁部と側壁との間にあるショルダー部又は弧状湾曲部の基端部が位置する平面まで延在するのが好適である。
【００１１】
硬化領域に対して刺通領域を比較した場合、刺通領域の範囲内にあるベースの肉厚は、内側壁部と外側壁部の両方又はいずれか一方より薄いのが好適である。
【００１２】
内側壁部の肉厚は、環状チャンネルのベースと比較して少なくとも１．５倍〜２倍の太さであってもよい。特に、内側壁部の肉厚は、０．２０ｍｍ〜０．３６ｍｍまでの範囲で構成され、０．２８ｍｍの厚さが好ましく、前記環状チャンネルのベースの肉厚は、０．１０ｍｍ〜０．２０ｍｍまでの範囲で構成され、０．１５ｍｍの厚さが好ましいことが証明されている。前記有用性は、ポリプロピレン製のカプセル本体を参照したものである。カプセルの側壁又は中央ベース部は、肉厚に関して、内側壁部と同様に構成されてもよい。かかる構成によれば、非常に硬い構造を作り出すことができる。
【００１３】
内側壁部は、カップ状キャビティを規定し、該カップ状キャビティがカプセルの内側に向かって延在するとともに、外方に開口してもよい。抽出チャンバにある前記カップ状キャビティは、使用時に、カプセルの中央で固定される隆起部に対応して嵌合する。内側壁部がキャビディではなく、厚手ボディを規定し、カプセルのベースが平面状に延在することも想定される。
【００１４】
蓋側の端部で、内側壁部が、中央ベース部と一体的に形成され、中央ベース部が、好ましくは環状チャンネルのベースと平行になれば、さらに有効なものとなる。中央ベース部は、外側壁部と側壁との間にあるショルダー部又は弧状湾曲部の基端部が位置する平面上で延在してもよい。
【００１５】
中央ベース部の肉厚は、前記環状チャンネルのベースより太く、かつ、好ましくは内側壁部と外側壁部の両方又はいずれか一方よりも太く構成されていれば、特に有効であることが証明されている。０．５０ｍｍ〜０．７０ｍｍの範囲の中で、肉厚を好ましくは０．６０ｍｍとするのが、特に有用であることが証明されている。このように、中央ベース部を硬化して、力の集中が原因となる撓みを防止する。
【００１６】
一方、蓋側の端部で、前記内側壁部が、内方に向かって凹状に湾曲する中央ベース部と一体的に形成されてもよい。かかる構成は、環状チャンネルの内側壁部を硬化するのに有効であり、円屋根と同じような効果を生み出す。また、蓋側の端部で、内側壁部が、外方に向かって凸状に湾曲する中央ベース部と一体的に形成されてもよい。かかる構成は、凹状湾曲構成のものと同様の効果を生み出す。さらに、中央ベース部は、外方からの力を受けて内方に向かって凹状に押圧されるように、可撓性を有してもよい。かかる構成によれば、例えば、カプセルの容積の減少に伴って、充填物が圧縮されることになる。このようなベースの変形は、加圧を少なくすることが可能であるので、刺通をさらに容易なものとする。
【００１７】
上述したカプセルのカプセル本体の側壁には、別のカプセルを支持する積重ね用端部を設ける方がよく、このように構成されたカプセル本体が積み重なると、環状チャンネルの内側壁部は、相互に離隔してしまう。このため、生産ラインで積み重なったものが嵌合すれば、１つ１つ取り外すことが明らかに難しくなるが、上述のような構成によれば、積み重なった時でも、円錐状に傾斜した内側壁部で相互に嵌合することを防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明は、上述したカプセルのベース用の刺通手段に関するものでもあり、該刺通手段は、複数の刺通部材が配置された環状の刺通領域を設けたベースプレートを有し、好ましくは円錐状に構成された隆起部が該刺通領域の中央に配置されるものである。前記中央隆起部は、カプセルのベースに設けた凹部に挿通されるので、刺通中、カプセルは中央に位置することになる。
【００１９】
刺通領域は、カプセルの環状チャンネルに対応する環状溝を構成するのが好ましい。
【００２０】
刺通部材は、先端部が刃先部に向かって先細りするボディで構成され、ベースプレート内を延在するとともに前記ボディの少なくとも１つの面へ開通する流出チャンネルを有する。このような刺通部材は、カプセルの刺通だけでなく、直接的な液体の流出に使用されるものである。ボディの側面に設けた開口部は、濾過フィルムで覆われてもよい。液体の流出に伴う濾過作用は、刺通部材で直接働く。濾過フィルムを開口部に設けて、微細粒子の通過を禁止するようにする。また、濾過フィルムの代わりに、刺通部材に複数の微細孔を設けて、外部から流出チャンネルに案内するように構成してもよい。
【００２１】
流出チャンネルの開口部は、中央隆起部と向かい合うボディの側面に配置されてもよい。かかる構成によれば、カプセル内での抽出中、流れが中央から刺通部材のある外側へ向かう。
【００２２】
前記構成の別例として、刺通部材は、多面空洞状ボディで構成されてもよく、この場合、少なくとも１つの面は、刺通方向に対して傾斜し、前記少なくとも１つの面に、有孔濾過構造を有する開口部が設けられる。このような刺通用ボディを製造することは容易であり、かかる構成でも最適な濾過作用を提供する。
【００２３】
刺通部材は、中央に円錐状に形成されるのが好ましい中央隆起部と略同一の高さで構成されてもよい。さらに、圧縮コイルばねが、好ましくは円錐状の隆起部に配置されてもよく、この場合、圧縮コイルばねの自由端は、前記ベースプレートに抗してカプセルのベースに位置する。圧縮コイルばねは、ベースプレートから引き離す力を生み出すので、ベースプレート及び刺通部材に対するカプセルの離脱をさらに容易にする。カプセルの中央隆起部は、圧縮コイルばねを中央に配置するのにも使用される。
【００２４】
最後に、本発明は、特許請求の範囲の請求項２５に開示されたことを特徴とする飲料生成装置に関するものでもある。前記飲料生成装置は、カプセルの蓋とベースが同時に刺通されることを許容するとともに、２つのチャンバ部が異なる方法で開閉するようにしてもよい。刺通が行われている時点での、カプセルの相対的な位置は、基本的に重要なものではない。
【００２５】
本発明の他の有利な点及び個々の特徴については、後述で例示する実施形態及び図面から収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカプセルの断面図である。
【図２】ベースが表された図１のカプセルの斜視図である。
【図３】内側部分が表された図１のカプセルの斜視図である。
【図４】刺通手段で刺通された状態を示す図１のカプセルの底面部分の斜視断面図である。
【図５】図４の刺通手段全体の斜視図である。
【図６】図４におけるカプセルの内側部分を表す斜視図である。
【図７】図４における刺通手段のベースを表す斜視図である。
【図８】図１のカプセルを用いる抽出装置の断面図であり、キャビティの閉塞前の状態が表されている。
【図９】キャビティの閉塞状態を表す図８の抽出装置の断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るカプセルの断面図である。
【図１１】ベースが表された図１０のカプセルの斜視図である。
【図１２】内側部分が表された図１０のカプセルの斜視図である。
【図１３】図１０のカプセルを用いる抽出装置の断面図であり、キャビティの開放状態が表されている。
【図１４】キャビティの閉塞状態を表す図１３の抽出装置の断面図である。
【図１５】円錐状の硬化領域を備えたカプセルのベース部分の断面図である。
【図１６】円柱状及び円錐状の硬化領域を備えたカプセルのベース部分の断面図である。
【図１７】ドーム状の硬化領域を備えたカプセルのベース部分の断面図である。
【図１８】積重ね用端部を備えたカプセルの断面図である。
【図１９】積重ね用端部を備えた２つのカプセルが積み重なった状態を示す断面図である。
【図２０】別例の実施形態に係るカプセルのベース部分の断面図である。
【図２１】別の刺通手段の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１〜図３までに示すように、カプセル全体は参照符号１で示されている。カプセルは、回転対称形状のカプセル本体２で構成されるのが好ましい。カプセル本体２は、側壁３とベース４とが一体的に形成されたものである。カプセル本体２は、例えば、深絞り又は射出成形で製造される。カプセル本体２は、プラスチック、例えば、ポリプロピレンからなるのが好ましい。他の材料又は積層材でもよいことは、容易に推測できる。
【００２８】
カップ状のカプセル本体は、上端が蓋５で覆われている。蓋５も、プラチックからなるのが好ましく、カプセル本体の円周領域に熔着又は接着される。したがって、カプセルには、密閉シールチャンバ６が形成される。密閉シールチャンバ６には、飲料生成物７が充填される。充填物は、密閉シールチャンバ６の最大可能容量まで必ずしも充填される必要はない。充填物を保護するために、密閉シールチャンバ６には、不活性ガスが充填されてもよい。飲料生成物７としては、例えば、カプセルを通過するお湯で抽出を行う粉末状コーヒー、茶葉である。しかしながら、飲料生成物７は、カプセルを通過するお湯又は冷水に溶解してカプセルに残留することがない乾燥抽出物であってもよい。そのような乾燥生成物として、例えば、果実飲料やクリアスープ用のものがある。
【００２９】
飲料生成物７は、フィルター層等を介在させることなく、直接、カプセル本体２のベース４に載置される。このため、カプセルのベースを刺通する特別な方法や、カプセルのベース自体について後述するような構造が必要となる。前記カプセルのベースは、環状チャンネル８を有する。環状チャンネル８の内側壁部９は、円錐形状に構成され、蓋に向かって直径が漸減するのが好ましい。環状チャンネル８の外側壁部１２は、中央縦軸１０に対して内側壁部９と同じ傾斜角度で広がっているのが好ましい。中央縦軸１０の方向に見える環状チャンネル８の高さは、内側壁部９の直径ｄｍの平均値より小さい方がよく、かつ、環状チャンネルの幅の平均値より小さいのが好ましい。内側壁部９には、環状チャンネルのベース１１の刺通に対して耐性がある硬化ゾーンが形成される。外側壁部１２も、同じように機能するように構成してもよく、この場合、内側壁部９と外側壁部１２の肉厚を、特に環状チャンネルのベース１１よりもわずかに太くする方がよい。
【００３０】
内側壁部９の上端は、環状チャンネルのベース１１と平行な中央ベース部１４と一体的に形成されている。中央ベース部１４と同一平面上に、外側壁部１２は、弧状湾曲部１３を介して、側壁３と一体的に形成されている。このような形状の変化は、中央縦軸１０に対して直交又は傾斜したショルダー部によって形成されてもよい。
【００３１】
図４及び図５には、カプセル１のベース４用の刺通手段１６が示されている。前記刺通手段は、円錐状に構成されるのが好ましい隆起部２０と環状外側壁部３７を設けたベースプレート１７を有する。前記刺通手段は、環状溝又は環状刺通領域１８を備える。環状溝又は環状刺通領域１８には、複数の刺通部材１９が配置されるが、その配置は輪状であるのが好ましい。これらの刺通部材１９は、円柱斜め切断形状又は円錐形状に構成され、カプセルの蓋に向かって延在する先端部又は刃先部２１を有する。抽出用チャンネル２２は、各刺通部材の内部を通ってベースプレート１７まで延在する。各抽出用チャンネル２２は、先端部又は刃先部２１の下側又は内側に位置する刺通部材の側面部２３へ開通している。実施形態として例示するように、側面部２３は、中央部又は隆起部２０に向けて配置されている。
【００３２】
濾過作業を行う際には、側面部２３の開口部２４は、濾過フィルム２５（図５）で被覆される。前記フィルムは、マイクロ濾過フィルムとも呼ばれるものであり、開口部の大きさについては、濾過作業に応じて所望のものを選択することができる。フィルム部は、側面部２３に熔着固定されてもよい。
【００３３】
図４から見ても明らかなように、圧縮コイルばね２６が、中央隆起部２０に固定されてもよい。前記ばねは、刺通時に最大限押圧された状態となり、その後のカプセルの分離を容易にする。さらに、貫通口２７が、隆起部２０の中央に設けられてもよい。前記貫通口は、エアクッションで隆起部２０が上昇するのを防止する。
【００３４】
図６は、開口部２４のある切断面までは表していないが、カプセルのベースを刺通した図４と同じ状態、すなわち、刺通部材１９の先端部で環状チャンネルのベース１１を刺通した直後の状態を示している。特に、図４から見ても明らかなように、環状チャンネルのベース１１は、刺通中、無負荷時の位置（図１）と比べてわずかに上昇してもよい。しかしながら、内側壁部を硬化した結果、ベース１１には、平行平面部が残存するため、硬度耐性によって刺通状態が維持される。刺通に必要な引裂力がすぐにその場に働くので、ベース１１に、許容できないたるみが生じることはない。
【００３５】
圧力がカプセル中に蓄積し始めるとすぐに、カプセルのベースは、積極的に押圧されるとともに、ベースプレート１７に抗して耐圧作用で押圧されるので、開口部２４のある切断面において、最大流出が可能な状態となる。抽出物は、流出チャンネル２２（図７）に集中して通過した後、外部へ流出する。
【００３６】
図８及び図９は、図５の刺通手段１６の使用を伴う図１のカプセルを用いるコーヒーメーカーの抽出モジュールの断面を示したものである。前記モジュール２８は、必須の部材として、ベースに前記刺通手段１６を設けたカプセルホルダ２９を備える。カプセルホルダは、抽出チャンバを形成するために、閉塞部３０で閉塞又は密閉されている。閉塞部材は、一方の側に、前記刺通手段１６と同様の構造と配置で構成された複数の刺通部材３１を備える。閉塞部材３０は、取付部３６に固定される。取付部３６は、レバー機構３５を介して、フレーム部３４内を直線的に移動してカプセルホルダ２９に対して接近又は離隔する。
【００３７】
図９に示す抽出チャンバが完全に密閉された場合、カプセル１の蓋とベースは、最大限まで刺通された状態となる。ポンプ（図中、不図示）を介して、抽出水を流入部３２へ導入して、カプセルの蓋からベースへ流入させる。抽出物、例えば、生成コーヒーが、流出部３５を介して流出する。
【００３８】
図１０〜図１２に例示した実施形態では、環状チャンネル８の内側壁部９が、上端において、中央凸状ベース部と一体的に形成されている点で、図１の実施形態と異なる。さらに、環状チャンネル８の外側壁部１２が、直径の変化を伴わずに、側壁３と一体的に形成されている。中央壁部１５は、外側から蓋５に向かって押圧可能に構成されているので、押圧された場合には、明らかに、密閉シールチャンバ６の容積が少し減少することになる。
【００３９】
前記のように作用することは、抽出モジュール２８を表す図１３及び図１４に示されている。抽出チャンバが、カプセルホルダ２９と閉塞部３０との協働で閉塞される時、中央壁部１５は、凸状のまま外方に湾曲する。しかしながら、圧縮コイルばね２６が、中央壁部に当接し、加わった力で中央壁部を押圧する。刺通手段１６の隆起部２０は、本実形態では、円錐状ではなく、ドーム状に構成されている。
【００４０】
図１４の閉塞位置となる前でも、中央壁部１５は、カプセルの蓋側である内方に向かって凹状に押圧されるので、カプセル内の充填物に、わずかな圧力が加わる。これにより、粉末状コーヒーは圧縮されることになるので、抽出力の向上を図ることができる。
【００４１】
図１５は、図４に示したカプセルの断面うち、硬化領域が円錐状であることを表したベース部分の断面を示したものである。環状チャンネル８の内側壁部９は、蓋側に向かって所定の角度で傾斜している。中央ベース部１４は、環状チャンネルのベース１１と平行である。環状チャンネルのベース１１の肉厚ａと内側壁部９及び外側壁部１２の肉厚ｂとの肉厚差は、図１５に明瞭に表れている。かかる構成により、ベースに対する刺通が、可能な限り容易となっている。
【００４２】
図１６に例示した実施形態の場合、硬化領域は、蓋側に向かって円錐状に直径が漸減するテーパー部を有する円柱体を形成する。すなわち、環状チャンネル８の内側壁部は、円柱部９ａと円錐部９ｂとからなることが理解される。
【００４３】
図１７に例示した実施形態の場合、硬化領域は、球面を有するドーム状に構成されている。内側壁部９は、図１７では、球面切断状に構成されている。
【００４４】
図１８は、環状チャンネル８の内側壁部１２が、図１０で例示した実施形態のように、側壁３と直接一体形成されたカプセルを示している。しかしながら、中央ベース部１４は、図１に例示した実施形態と同様に構成されたもの、すなわち、環状チャンネルのベース１１と平行な平面で構成されたものである。さらに、カプセル本体２は、積重ね用の環状端部３８を蓋側領域に備える。前記環状端部は、壁部の形状を円柱状から円錐状に変化させることで形成される。例示した実施形態の場合、カプセル本体全体のうち、環状チャンネルのベース１１を除いた部分は、均一な肉厚であり、例えば、約０．３ｍｍの肉厚で構成される。一方、環状チャンネル８の環状のベース１１は、０．１５ｍｍの肉厚で構成される。
【００４５】
図１９は、積重ね状態の２つのカプセル本体２ａ，２ｂを示したものである。図示のように、カプセル本体２ａの積重ね用環状端部３８は、下方のカプセル本体２ｂの周縁フランジ３９に載置する。カプセル本体の側壁３ａ，３ｂは、相互に完全に当接しておらず、相互にわずかな隙間を形成している。さらに、周縁フランジ３９と環状端部との間の間隔は、内側壁部９ａ，９ｂ同士が相互に離隔するような寸法で構成される。前記寸法によれば、カプセル本体同士が互いに嵌合することが防止される。生産ラインにおいて、カプセル本体は積み重ねられて行き、充填の際には、それが１つ１つ取り外される。
【００４６】
図２０は、カプセルの別例の実施形態を示すものであり、このカプセルのベース領域の構成は、図１８に例示した実施形態と類似するものである。しかしながら、中央ベース部１４の肉厚ｃは、明らかに、内側壁部９及び外側壁部１２又はカプセルの側壁３の肉厚ｂより太く、さらに、環状チャンネル８のベース１１の肉厚ａよりも相当に高さがある。例示した本実施形態では、肉厚ｂは、約０．２８ｍｍであり、一方、肉厚ａは約０．１５ｍｍで、肉厚ｃは０．６ｍｍである。中央縦軸に対する側壁３の傾斜角度は、約７．５度である。かかる傾斜角度でも、カプセル本体同士の嵌合なしに積み重ねることができる。その理由としては、それらは、比較的簡単な方法で型から取り外すことができるからである。
【００４７】
図２１は、刺通手段の別例の実施形態を示したものである。図５に例示した実施形態とは異なり、この刺通手段は、平坦状ディスク１７からなる。平坦状ディスク１７には、複数のテント状又はピラミッド状の刺通部材１９が環状に配置されている。これらの刺通部材は、刺通方向に向かって傾斜した孔付き側壁部４０からなる。孔付き側壁部の中の１つは、平坦状ディスク１７を構成する材料を打ち抜いて、自立したものである。残りの２つの孔付き側壁部は、平坦状ディスク又は自立状態の孔付き側壁部に貼着又は熔着される。カプセルのベースをさらに容易に刺通できるように、刃形状端部４１を付属させてもよい。孔付き側壁部４０は、上述の濾過フィルムと同様に、非常に微細な開口部を有する。このように構成された刺通部材の本体は、カプセルのベースを容易に突き通し、濾過作用が有効に働いて、液体を迅速に流出させる。
【００４８】
平坦状ディスク１７の中央開口部４２は、カプセル支持部に平坦状ディスクを固定するのに使用される一方、不図示の円錐状隆起部に固定するのにも使用される。
【００４９】
中央硬化領域を形成する別の実施形態は、当然に想定されるものである。特に、内側壁部の傾斜、湾曲度、肉厚を異なるように構成してもよい。さらに、カプセル本体が射出成形で製造される場合、補助壁部、例えば、星状薄板で環状チャンネルの硬化領域を強化することも想定される。カプセルのベース用の刺通手段は、中心位置を保つように、常に環状の刺通領域の中央で硬化領域の形状と適合する。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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