(57)【要約】  ガスを放出する傾向がある飲料粉末をカプセルに詰める為の方法において、前記カプセルは、気密密封され、一定量の飲料粉末を含むキャビティ（１０６）を画成するカプセル本体（１０３）を備える、方法であって、前記カプセル本体（１０３）の前記キャビティ（１０６）内部でガスを放出する一定量の前記飲料粉末を提供するステップと、前記キャビティ（１０６）内の内部圧力が大気圧未満になるように、前記カプセル本体（１０３）の前記キャビティ（１０６）の中に真空を適用するステップと、前記キャビティ（１０６）を気密閉鎖するように前記カプセルを密封するとともに、前記キャビティ（１０６）内の前記内部圧力を大気圧未満に維持するステップと、前記密封されたカプセル内の前記内部圧力が大気圧以上になるように、前記カプセルの前記キャビティ（１０６）の中に出る前記ガスを保つステップと、を有する。粉コーヒーをカプセルに詰める為の使用。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを放出する傾向がある飲料粉末をカプセルに詰める為の方法において、前記カプセルは、オーバーパッケージ（５００）によって気密密封され、一定量の飲料粉末を含むキャビティ（１０６、４０６）を画成するカプセル本体（１０３、４０３）を備える、方法であって、
前記カプセル本体（１０３、４０３）の前記キャビティ（１０６、４０６）内部でガスを放出する一定量の前記飲料粉末を提供するステップと、
前記キャビティ（１０６）内の内部圧力が大気圧未満になるように、或いは、前記オーバーパッケージ（５００）内の内部圧力が大気圧未満になるように、前記カプセル本体（１０３）の前記キャビティ（１０６）の中に、或いは前記オーバーパッケージ（５００）の中に真空を適用するステップと、
前記キャビティ（１０６）を気密閉鎖するように、或いは、前記カプセル（４００）を取り囲む前記オーバーパッケージ（５００）を気密閉鎖するように、前記カプセルを密封するとともに、前記キャビティ（１０６）内の前記内部圧力を大気圧未満に、或いは、前記オーバーパッケージ（５００）内の前記内部圧力を大気圧未満に維持するステップと、
前記密封されたカプセル内の前記内部圧力が大気圧以上になるように、或いは、前記オーバーパッケージ（５００）内の前記内部圧力が大気圧以上になるように、前記カプセルの前記気密閉鎖されたキャビティ（１０６、４０６）の中に出る前記ガスを保つステップと、
を有する、方法。
【請求項２】
前記飲料粉末が粉コーヒーであり、前記密封ステップの前にコーヒー豆（３０１）を挽くステップを有し、前記コーヒー豆を挽くステップ及び前記キャビティを密封するステップ或いは前記オーバーパッケージを密封するステップ間の脱気ステップの期間は、２５分未満、好ましくは、２０分未満、好ましくは、５分〜１５分であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
真空（３０６）を適用するステップにおいて、前記キャビティ（１０６）の中に適用される大気圧未満の前記圧力減少、或いは、前記オーバーパッケージ（５００）の中に適用される大気圧未満の前記圧力減少は、１００〜８００ミリバール、好ましくは、２５０〜７００ミリバール、最も好ましくは３００〜６００ミリバールであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記維持するステップの後、前記内部圧力は、１０５０ミリバール〜１８００ミリバール、好ましくは、１０５０〜１６００ミリバール、最も好ましくは１０５０〜１３５０ミリバールであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記内部圧力は、１０５０〜１８００ミリバール、好ましくは１０５０〜１６００ミリバール、最も好ましくは１０５０〜１３５０ミリバールを有する数値まで、前記密封ステップ後の約７２時間で安定化される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記カプセルは、膜（１１２）を前記カプセル本体（１０３）に密封することによって、気密密封されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記膜（１１２）は、加熱溶着又は超音波密封によって、前記カプセル本体（１０３）のフランジ（１０９）に密封されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記カプセル（４００）は、ガス透過性であり、前記気密密封されたオーバーパッケージ（５００）内部に含まれることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
キャビティ（１０６，４０６）を画成するカプセル本体（１０３，４０３）を備え、前記キャビティ内部に供給された一定量の飲料粉末と共に気密密封され、請求項１〜７のいずれか一項に記載の詰める為の方法によって作製されるように適合された飲料用カプセル。
【請求項１０】
前記キャビティ（１０６，４０６）には、所定量の焙煎・粉コーヒーが供給されることを特徴とする、請求項９に記載の飲料用カプセル。
【請求項１１】
前記キャビティ（１０６，４０６）には、４〜１６グラム、好ましくは５〜１３グラムを有する一定量の焙煎・粉コーヒーが供給されることを特徴とする、請求項１０に記載の飲料用カプセル。
【請求項１２】
（完全脱気後の）平衡状態において、前記キャビティ（１０４，４０６）は、８〜３０ミリリットル、好ましくは１０〜２０ミリリットル、最も好ましくは１２〜１６ミリリットルの容量を有する、請求項１０または１１に記載の飲料用カプセル。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、飲料用カプセル内でガスを放出する傾向がある飲料粉末を詰める為の方法に関する。また、本発明は、そのように作り出された飲料用カプセルに関する。特に、この発明は、コーヒー飲料に適合されるようなカプセルに関する。
【０００２】
【背景】
【０００３】
コーヒー豆は、コーヒー飲料を調製する為、使用される前に一般的に焙煎されなければならない。この処理は、コーヒー豆の内部で、多くの化学的反応及び物理的変化を誘発させるが、これらは、焙煎されるコーヒーを詰めるときに考慮されなければならない。
【０００４】
焙煎処理は、生々しいコーヒー豆を膨らませ、色、芳香、密度を変えることによって、コーヒーの特有の風味を生み出すことである。焙煎中に含まれるオイル及び芳香性揮発性物質及び／又は焙煎中に現れるオイル及び芳香性揮発性物質は、それから生み出されるコーヒー飲料の芳香及び風味を授けるが、また、周囲の空気内の酸素に晒されるときに劣化の傾向がある。そのため、焙煎されたコーヒーを周囲の空気から保護することは、最適な新鮮さと保存性を維持する為に重要である。焙煎処理は、また、コーヒー豆の内部にガス、主として、二酸化炭素及び一酸化炭素を生み出すことにも起因する。これらのガスは、「脱気」と呼ばれる処理において、焙煎後にコーヒーによって、ゆっくりと放出される。焙煎されたコーヒー豆を挽くことによって、この処理が加速される。
【０００５】
最近、小分けされた飲料の根本方針、すなわち、オンデマンドで予め決定された容量の飲料を供給することに飲料生産システムの基礎をおくことが一般的になってきた。これは、予め小分けされた量の飲料粉末、最も一般的には粉コーヒーを含むカプセルを供給することによって、概して達成されてきた。その後、飲料を調製するように、お湯がカプセルの中へと導入され、その後、飲料が摂取用容器の中へと注出される。コーヒーと空気との接触による酸化を減らす為に、ＷＯ８６０２５３７に述べられされたように、使用前、カプセルは、真空、或いは、制御された雰囲気下で、気密密封される。この明細書は、「カプセル」と呼ぶが、「ポッド」、「カートリッジ」、「パケット」のような、これらの他の用語が代わりに使われてもよいことが分かる。
【０００６】
そのようなカプセルは、使用されるまで気密密封されるように構成されてもよい。そのような気密密封は、ガスの移送が、少なくとも多数月の間、カプセルの内側と外部雰囲気との間で任意方向において可能にならないことを意味することが明らかである。カプセルは、コーヒー内に存在する必須のオイルが、空気中の酸素との接触によって劣化することを防止することが望ましい。これにより、そのようなカプセル内部のコーヒーの保存性と風味が改善される。また、その気密閉鎖の為に、カプセルは１回使い切りの為に構成されることも明らかである。
【０００７】
しかしながら、前述されたように、コーヒーは、焙煎後にガスを放出する。粉コーヒーが密封容器内に詰められると、容器は、内部に含まれるコーヒーによって放出されるガス（場合によっては放出ガスによって発生された圧力下で容器を破裂させるガス）を捕捉する。容器は、より強力に作成されなければならず、その作成の為に多くの材料を必要とし、その作製の費用を増加する。
【０００８】
これを避けるために、コーヒーは、一定期間の間、わきに保持され、コーヒーが容器内に詰められる前に実質的に全てのガスがコーヒーから放たれることを可能にする。この処理は、「脱気」として技術的に知られる。事前にコーヒーを脱気することによって、密封容器内部でガスが放出すること、それに伴う圧力の蓄積を避けてもよい。
【０００９】
しかしながら、事前にコーヒーを脱気するステップは、芳香性化合物の喪失になる。この芳香の喪失は、芳香の強さを減らし、飲料用カプセルの抽出から得られる最終飲料の芳香プロファイルを変更する。
【００１０】
脱気処理は、一般的に、貯蔵室や緩衝剤の使用によって達成されるが、これらの内部でコーヒーは、脱気する間、貯蔵される。貯蔵室には、一般的に、ガスを除去する為の手段が備えられ、オプションで、不活性ガスを導入する為の手段が備えられる。この不活性ガス、一般的に窒素は、貯蔵室から酸素を排除し、コーヒーの劣化を防止する。
【００１１】
これらの貯蔵室内部に、十分な量のガスを排出するのに必要なだけ長く、脱気中のコーヒーを貯蔵しなければならない。粉コーヒーに対し、脱気時間は、部分的脱気に通常３０〜６０分、完全脱気には２４時間以上である。しかしながら、脱気中、大部分の揮発性物質であるコーヒーの芳香が失われ、コーヒー飲料の芳香や風味が減ずる。
【００１２】
もちろん、コーヒーは粉砕領域から充填及び密封領域まで運搬されなければならないので、コーヒーの脱気は、粉砕及びカプセル密封間で全く排除することができない。この「運搬脱気」は、生産ラインの能力に依存する。
【００１３】
ＷＯ２００８１２９３５０は、真空内及び／又は制御雰囲気内でカプセルを詰める為の機械に関する。コーヒーを充填した後、カプセルは気密フィルムによって部分的に閉鎖される。その後、カプセルの内側に真空が形成され、サーモ・シーリング真空装置によって密封される。オプションとして、カプセルのヘッド空間を制御気圧で満たす為に真空を引いた後、不活性ガスがカプセル内に挿入可能である。この発明は、詰められた製品の芳香の良好な保全を扱わない。特に、カプセルが気密密封され、ガスがキャビティの中に発し続ける前に製品の脱気が最小限になるという徴候はない。
【００１４】
ＵＳ３０７７４０９において、発明は、コーヒーを詰める前にコーヒーの為の保持（脱気）期間を排除することを求めている。そのため、それは、自己換気再閉鎖カンを備えたコーヒーパッケージに関する。コーヒーは、直ちにカンの中に満たされるので、慣例的な保持サイクルを省略する。満たされたカンは、その後、真空下で閉鎖される。カンは、容器内部の一部のガスが通過することを可能にするバルブ手段を備える。しかしながら、放出ガスはカプセルの外に漏れるので、芳香の保全問題は、取り組まれていない。
【００１５】
ＵＳ４０６９３４９は、小袋内の焙煎された粉コーヒーの真空パックの為の処理に関する。小袋は、屈曲した、未開封通路で部分的に密封され、その後、小袋からガスを放出させる為に所定期間の間貯蔵され、それから、小袋を密封し、製品との更なるガスの通過を防止する。小袋の外側で製品を脱気すると、芳香性化合物を失う。
【００１６】
ＷＯ２０１１０３９７１１は、カプセルの中に浸出製品を詰める為の方法及び機械に関し、当該機械は、カプセルを操作し、充填し、密封し、外装する為の一連のステーションを備え、当該製品の化学的、物理的品質、例えば、コーヒーの芳香を保全するように制御環境内のゾーンの内部に全てが封入される。しかしながら、カプセルを密封及び外装する前に製品の脱気の減少はなく、密封前にパッケージ内に真空は引かれず、大気圧を超える程度までの製品脱気はパッケージ内で意図されていない。ＷＯ２０１０００７６３３は、製品、特に、浸出飲料を配給する為の機械用カプセルを詰める為の機械に関する。真空ベルは、圧接されるべき各カプセルの周りに真空を供給する。同時に、真空補正手段は、各カプセルの内側で、真空の存在を補正するように不活性ガス、特に、窒素を扱う。その後、圧接手段は、それぞれのカプセルのエッジ上のアルミニウムシートの圧接を扱う。概して、製品は、補正ガスの存在による加圧を防止するように、カプセルの閉鎖前に脱気されなければならない。そのような脱気は、揮発性芳香性化合物の喪失を引き起こす。
【００１７】
したがって、本発明は、内部に飲料粉末の芳香や風味が良好に保全されるカプセル内に、ガスを放出する傾向がある上記飲料粉末を詰めるための方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【００１８】
第１の態様によると、本発明は、ガスを放出する傾向がある飲料粉末をカプセルに詰める為の方法において、前記カプセルは、オーバーパッケージによって気密密封され、一定量の飲料粉末を含むキャビティを画成するカプセル本体を備える。
【００１９】
詰める方法は、以下のステップを有する。すなわち、
【００２０】
−前記カプセル本体の前記キャビティ内部でガスを放出する一定量の前記飲料粉末を提供するステップ、
【００２１】
−前記キャビティ内の内部圧力が大気圧未満になるように、或いは、前記オーバーパッケージ内の内部圧力が大気圧未満になるように、前記カプセル本体の前記キャビティに真空を適用するステップ、
【００２２】
−前記キャビティを気密閉鎖するように、或いは、前記カプセルを取り囲む前記オーバーパッケージを気密閉鎖するように、前記カプセルを密封するとともに、前記キャビティ内の前記内部圧力を大気圧未満に、或いは、前記オーバーパッケージ内の前記内部圧力を大気圧未満に維持するステップ、
【００２３】
−前記密封されたカプセル内の前記内部圧力が大気圧以上になるように、或いは、前記オーバーパッケージ内の前記内部圧力が大気圧以上になるように、前記カプセルの前記気密閉鎖されたキャビティに出る前記ガスを保つステップ。
【００２４】
これは、限られた脱気の後でカプセル内に一定量の飲料粉末を詰めること、密封された飲料用カプセル自体あるいはそのカプセルを密封するオーバーパッケージ内部で生じる代わりコーヒーの更なる脱気を可能にする点で有利である。
【００２５】
本発明の原則によると、飲料用カプセル或いはオーバーパッケージ内部でつくられる真空は、そのカプセル或いはオーバーパッケージが密封される前に、コーヒーから放出されるガスによって発生される圧力を補正する。そのため、放出されるガスの蓄積は、カプセル又はオーバーパッケージの保全性を危険にさらすかもしれない圧力に対する蓄積から防止される。
【００２６】
コーヒーは、飲料用カプセルへと密封される前には著しく脱気されないので、それから作り出される飲料の、揮発性芳香及び風味化合物は、カプセル内あるいはオーバーパッケージ内に保全され、維持される。
【００２７】
実用的な方法において、飲料粉末が粉コーヒーであるとき、当該方法は、前記密封ステップの前にコーヒー豆を挽くステップを有し、前記コーヒー豆を挽くステップ及び前記キャビティを密封するステップ或いは前記オーバーパッケージを密封するステップ間の脱気ステップの期間は、２５分未満、好ましくは、２０分未満、最も好ましくは、５分〜１５分である。
【００２８】
そのため、脱気時間が減少され、いずれにせよ、気密閉鎖カプセル内に粉コーヒーをカプセル封入する為に使用される従来の詰める方法に要する時間よりは短い。
【００２９】
一つの特徴によると、真空を適用するステップにおいて、キャビティに適用される大気圧未満の圧力減少、あるいは、オーバーパッケージに適用される大気圧未満の圧力減少は、１００〜８００ミリバール、好ましくは、２５０〜７００ミリバール、最も好ましくは３００〜６００ミリバールである。
【００３０】
これらの値は、カプセル本体の密封後に飲料粉末によって放出されるガスによるカプセル本体内の圧力の増加を補正するように良く適合される。
【００３１】
大気圧とは、真空を適用するステップが生じる場所における圧力の値である。
【００３２】
維持ステップの後、内部圧力は、１０５０ミリバール〜１８００ミリバール、好ましくは、１０５０〜１６００ミリバール、最も好ましくは１０５０〜１３５０ミリバールである。
【００３３】
内部圧力は、１０５０〜１８００ミリバール、好ましくは１０５０〜１６００ミリバール、最も好ましくは１０５０〜１３５０ミリバールを有する数値まで、前記密封ステップ後の約７２時間で安定化される。
【００３４】
この内部圧力は、密封カプセルを製造する点から許容可能であり、飲料用カプセルの為の１２か月のシェルライフと両立する。
【００３５】
第２態様によると、本発明は、キャビティを画成するカプセル本体を備え、前記キャビティ内部に供給された一定量の飲料粉末と共に気密密封され、前述されたような詰める方法によって作製されるように適合された飲料用カプセルに関する。
【００３６】
そのように作製される飲料用カプセルは、前述されたような方法の利点を体現する。
【００３７】
本発明の有利な実施形態によると、キャビティには、所定量の焙煎・粉コーヒーが供給される。
【００３８】
好ましくは、キャビティには、４〜１６グラム、好ましくは５〜１３グラムを有する一定量の焙煎・粉コーヒーが供給される。（完全な脱気の後の）平衡状態において、カプセルのキャビティは、キャビティは、８〜３０ミリリットル、好ましくは１０〜２０ミリリットル、最も好ましくは１２〜１６ミリリットルの容量を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明の他の詳細及び利点は、以下の説明から明らかになる。
限定されない実施例により与えられる添付図面において、
【図１】図１は、本発明の実施形態に従う詰める方法を実施するように適合された取り付け手段、切断手段、真空適用手段、密封手段を表す一連の直角断面図である。
【図２】図２は、４つの異なる構成において取り付け装置の一連の直角断面図である。
【図３】図３は、飲料用カプセルの作製の為の処理に組み込まれるような詰める方法の実施形態を表すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の代替え実施形態に従う密封オーバーパッケージ内でカプセルを詰める為の方法の概略図である。
【発明の説明】
【００４０】
以下、前述した図を参照して、説明する。
【００４１】
図１は、本発明に従う飲料用カプセルの密封を表す一連の断面図である。図１は、分図Ａ−Ｄにおいて取り付けステップ及び切断ステップ、分図Ｅ−Ｈにおいて、真空適用ステップ及び密封ステップを表す。当該装置の一部は、明瞭性のため、これらの図の各々から省略されている。
【００４２】
分図Ａは、取り付けステップの開始前の、取り付け手段１００と、第１位置に配置された切断手段１０１とを表す。取り付け手段１００及び切断手段１０１は、一般的に管状であり、第１長手方向軸１０２に関して同軸になっている。
【００４３】
カプセル本体１０３は、ベースプレート１０４内部に位置され、ベースプレート１には、カプセルシート１０５が設けられ、その中にカプセル本体１０３が位置される。ベースプレート１０４は、好ましくは、可動になるように構成され、飲料用カプセルの高い生産率を容易にする。この可動構成は、例えば、コンベヤベルトシステム又は回転タレットのような手段を備えてもよい。好ましい実施形態において、カプセル本体１０３は、取り付け手段１００及び切断手段１０１の下に、第１長手方向軸に関して、これらと同軸になるように位置される。
【００４４】
カプセル本体１０３は、キャビティ１０６を画成し、この中に、所定量の焙煎・粉コーヒー１０７が供給される。カプセル本体１０３は、実施的に、カップ形状になっており、前記キャビティ１０６と連通した開放端部１０８を備えている。カプセル本体１０３は、更に、フランジ１０９を備え、フランジ１０９は、開放端部１０８においてカプセル本体の周辺付近に配置される。
【００４５】
カプセル本体１０３は、好ましくは、アルミニウム、プラスチック、スターチ、ボール紙、これらの組み合わせのような成形可能な材料から作製される。カプセル本体自体がガス透過性でない場合、ガス障壁層が内部に組み込まれ、酸素が入ることを防止する。ガス障壁層は、アルミニウム、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、アルミニウム又はシリコンの酸化物、これらの組み合わせのような、ガスを通さない材料の層、フィルム、被覆を備えてもよい。
【００４６】
例えば、一実施形態において、カプセル本体１０３は、深絞りされたアルミニウムで形成される。他の実施形態において、カプセル本体１０３は、深絞りされたポリプロピレン及びアルミニウムで形成される。第３実施形態において、カプセル本体１０３は、ポリプロピレン、エチレンビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレートの組み合わせから熱成形される。
【００４７】
好ましい実施形態において、フランジ１０９及びカプセルシート１０５は、カプセル本体１０３がベースプレート１０４から突き出るように構成され、フランジ１０９は、ベースプレート１０９に直接よりかかり、実質的に全体の飲料用カプセル１０３は、ベースプレート１０４の下に配置される。一つの代替え構成において、カプセルシートは、カップとして構成されてもよく、その中にカプセル本体が設置される。
【００４８】
一部分の膜材料１１０は、切断手段１０１とベースプレート１０４との間に配置される。前記膜材料１１０は、連続したシート又はウェブ形式で備えられ、これらは、材料取扱の技術で知られるものから適合される技術によって当該装置に送られてもよい。膜材料１１０は、好ましくは柔軟であり、穏やかな弾性変形を可能にする。膜材料１１０は、１０〜２５０ミクロン、好ましくは、３０〜１００ミクロンの厚さを有してもよい。
【００４９】
好ましい実施形態において、膜材料１１０は、アルミニウム、ポリエステル（例えば、ＰＥＴ又はＰＬＡ）、ポリオレフィン、ポリアミド、スターチ、紙、これらの任意の組み合わせから作製される、少なくともベース層を備える。ベース層は、好ましくは、これらの材料の２つ以上の副次層を備えるラミネートで形成される。他の副次層が、ガスを通さない材料でない場合、ベース層は、ガス障壁として作用する副次層を備えてもよい。ガス障壁副次層は、アルミニウム、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、アルミニウム又はシリコンの酸化物、これらの組み合わせから作製される。膜材料１１０は、また、好ましくは、シーラント層（例えば、ポリプロピレン）を備え、カプセル本体１０３と共にシールをつくる。
【００５０】
例えば、膜材料１１０は、一実施形態において、２５〜４０ミクロンのアルミニウム層である。他の実施形態において、膜材料１１０は、２つの副次層（ＰＥＴで形成される外部副次層とアルミニウムで形成される内部副次層）備えたベース層を備える。アルミニウムの副次層は、光、水分、酸素の望ましくない透過を防止する機能に役立つ。他の実施形態において、膜材料１１０は、３つの副次層（５〜５０ミクロン厚のＰＥＴの外部副次層、５〜２０ミクロン厚アルミニウムの中間副次層、５〜５０ミクロン厚のキャストポリプロピレンの内部副次層）を備える。
【００５１】
分図Ｂは、切断ステップ中の第２位置における装置を表す。切断手段１０１は、膜材料１１０の中に、第１長手方向軸１０２に沿って、下方に進められる。好ましい実施形態において、切断手段１０１は、その周辺エッジ１１１に沿って鋭利になっており、膜材料１１０に押し付けられるとき、膜材料１１０を切断する。しかしながら、ホットナイフ装置のような代替え構成が、一定成分の感熱膜材料に対して好ましい場合がある。切断手段１０１は、膜材料１１０を通って進められ、膜材料１１０から所望の大きさ、形状の膜１１２を切断する。
【００５２】
分図Ｃは、取り付けステップ中の第３位置における装置を表す。取り付け手段１００の下端部１１３は、膜１１２に押し付けられる長手方向軸１０２に対して実質的に直交して配置された複数の面に配置される。取り付け手段１００は、前述した面に対応する複数の領域にわたってフランジ１０９の中に下端部１１３が膜を押し付けるように、進められる。
【００５３】
取り付け手段１００は、下端部１１３が前記膜１１２をカプセル本体１０３のフランジ１０９の中に押し付ける領域にわたってフランジ１０９に膜１１２を取り付けるように構成される。本発明において、カプセル本体１０３のフランジ１０９に対する膜１１２の取り付けは、加熱密封によって達成されるが、他の実施形態においては、超音波圧接のような代替え技術が好ましい。
【００５４】
そのため、取り付け手段１００は、取り付けステップ中、フランジ１０９に膜１１２を取り付ける為の適した手段と共に提供されるのが好ましい。例えば、そのような手段は、電気抵抗ヒータ、熱風噴射、超音波圧接ホーンを備えてもよい。これは、当該装置をよりコンパクトにし、空間効率を良くする。
【００５５】
取り付け手段１００の下端１１３の面に対応する、フランジ１０９の前記領域は、フランジ１０９の全体表面の一部分を備える。カプセル本体１０３のキャビティ１０６は、それによって、膜１１２がフランジ１０９に取り付けられないままになっている、フランジ１０９及び膜１１２間の空間を経て、取り囲む雰囲気と連通し続ける。
【００５６】
分図Ｄは、取り付けステップの終了後、第４位置における当該装置を表す。取り付け手段１００及び切断手段１０１は、カプセル本体１０３及び膜１１２から引っ込められる。切り抜かれた膜材料１１０は、除去可能であるが、ベースプレート１０４は、現在の飲料用カプセルを真空密封の為の位置に配置するため、更に、次の飲料用カプセルを取り付けステップ及び切断ステップの為の位置に持ってくるため、方向１１４に進められる。
【００５７】
好ましくは、分図Ｂに表されているように、膜１１２を切断する為のステップ、分図Ｃに表されているように、フランジ１０９に前記膜１１２を取り付ける為のステップは、順番に行われるが、切断手段１０１及び取り付け手段１００の連続した下降運動で行われる。僅かな真空が取り付け手段を通じて更に適用され、切断及び取り付けステップ中、軸１０２における同軸位置に膜１１２を維持する。これは、カプセルを作製する時間を最小限にするため、カプセルが作り出される割合が増加する点で有利である。
【００５８】
分図Ｅは、密封ステップを始める前の第５位置における装置を表す。真空適用手段１１５及び密封手段１１６は、好ましくは、管状であり、第２長手方向軸１１７について同軸に配置されている。先のステップにおいて表された切断及び取り付け手段は、明瞭性のため、省略されているが、切断手段及び取り付け手段は、理想的には、隣接して配置されるか、真空適用手段１１５及び密封手段１１６に密接して近傍に配置され、当該装置をよりコンパクトにし、空間効率を良くする。
【００５９】
ベースプレート１０４は、カプセル本体１０３及び膜１１２も同様に、第２長手方向軸１１７について真空適用手段１１５及び密封手段１１６と同軸になるまで方向１１４に進められる。そのため、カプセル本体１０３及び膜１１２は、真空適用手段１１５及び密封手段１１６の真下の中心位置に位置される。
【００６０】
分図Ｆは、真空適用ステップ中の第６位置における装置を表す。真空適用手段１１５は、真空適用手段１１５の吸い口１１８とカプセル本体１０３のフランジ１０９との間に気密シールをつくるように進められている。真空１１９は、真空適用手段１１５を通じてカプセル本体１０３に適用され、大気圧以下に、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内の圧力を減少する。前記膜１１２が前記フランジ１０９に取り付けられないままの領域によって画成される、フランジ１０９及び膜１１２間の複数の空間を通って、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内部のガスが引き出される。ガスは、空気又は窒素、ＣＯ２、これらの任意の組み合わせのような不活性ガスでもよい。このように、カプセル本体１０７のキャビティ１０６は、キャビティ１０６から如何なるコーヒー粉末を吸い込むこともなく、ガスが放出される。このように、フランジ１０９と膜１１２との間で、当該装置の中へのコーヒー粉末吸引又は引き込みが避けられる。
【００６１】
真空が素早くカプセル本体１０３に適用されると同時にキャビティ１０６からコーヒー粉末１０７の吸い込みを避けるように、真空適用ステップが優先して設定されている。飲料用カプセルに真空を素早く適用すると、中のコーヒー粉末の一部が吸い込まれ、これが、吸引されたコーヒー粉末から当該装置に損傷が生じることが知られている。コーヒー粉末は、飲料用カプセルの密封表面間に巻き込まれるようになる場合もあり、密封を弱め、その美的特性を損なう。真空の適用は、密封手段を移動させる場合もあり、密封保全性を更に危うくする。
【００６２】
ここで、複数の領域にわたる膜１１２のカプセル本体１０３のフランジ１０９への取り付けは、フランジ１０９及び膜１１２のコーヒー粉末１０７の吸引及び引き込みを防止し、真空１１９の適用中、カプセル本体に対する膜の変位を防止する。そのため、飲料用カプセル密封の保全性及び密封装置の信頼性は、真空が非常に素早く適用されるときであっても保たれ、より高速に、高品質飲料用カプセルが作り出されることを可能にする。
【００６３】
また、真空適用ステップは、真空１１９が適用されるとき、カプセル内部の状態がモニタされるように、優先して設定されている。特に、真空適用手段は、真空室内のカプセル本体のグループに真空をゆっくりと適用するというより、むしろ、単一カプセル本体１０３に真空１１９を素早く適用することを可能にする。そのため、技術的に知られたデータ収集及び／又は制御ループ法を使用することにより、真空密封処理のパラメータを引き続いて適応させ、高い全体の生産効率を維持しつつ、各カプセルの密封を最適化することが可能である。
【００６４】
分図Ｇは、密封中の第７位置における装置を表す。真空適用手段１１５の吸い口１１８は、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内部の真空が維持されるように、カプセル本体１０３のフランジ１０９との接触が保たれる。密封手段１１６は、膜１１２と接触するように進められ、前記密封手段１１６の端部に配置された密封エッジ１２０に沿って、膜１１２を押し付ける。膜１１２は、密封手段１１６によってフランジ１０９へと押し付けられ、それによって、膜１１２の取り付けられない残りの領域をフランジ１０９の表面に結合させ、カプセル本体１０３の膜１１２を気密密封する。膜の取り付けられない残りの領域が結合される間、取り付けステップ中につくられる取り付けられる領域の結合が再生されてもよい。フランジ１０９と膜１１２との間につくられた気密ハーメチックシールは、そのため、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内の真空を保全し、コーヒー粉末が大気に露出すること、更に、風味及び芳香の後の喪失を防止する。
【００６５】
分図Ｈは、密封ステップの終了後の密封された飲料用カプセルを表す。密封手段１１６は、引っ込められ、結合部が固化することを可能にする。その後、真空手段で真空が止められ、カプセル本体１０３と膜１１２が大気圧に晒され、表されているように、膜１１２は凹形をとる。最後に、真空適用手段１１５が引っ込められる。初期ステップにおいて、カプセル本体１０３に適用される真空は、フランジ１０９と膜１１２との間の密封によって、内部に保全される。ベースプレート１０４は、その後、方向１１４から外れて移動され、詰められ、流通されるカプセルが除去され、次のカプセルが真空密封の為に所定位置にもたらされる。
【００６６】
真空密封ステップの完了直後、膜１１２は、飲料用カプセル内部の真空および大気圧に晒される結果として、カプセル本体１０３の中へと内側に曲げられる。
【００６７】
焙煎処理により始められる化学的処理の結果、飲料用カプセル内部のコーヒー粉末１０７は脱気し、放出されたガスは、膜１１２、カプセル本体１０３，２つの間のハーメチックシールによって、飲料用カプセルのキャビティ１０６内部に保たれる。放出されるガスの蓄積は、飲料用カプセル内部の圧力を平衡状態圧力に達するまで増加させる。平衡状態において、飲料用カプセル内部に正圧、即ち、大気圧以上の圧力が存在し、膜１１２を外側に曲がらせる。
【００６８】
飲料用カプセルに密封される真空は、そのため、コーヒー粉末１０７から放出されるガスによって生成される圧力を部分的にオフセットさせる。真空が放出ガスをオフセットする程度は、飲料用カプセルの容量、内部に供給されるコーヒー量、コーヒー粉末の焙煎の種類及び程度に従って、実施形態毎に変えてもよい。いずれの場合でも、飲料用カプセル内部の真空は、少なくとも、放出ガスが飲料用カプセルの構造的保全性及びそのハーメチック特性を危うくすることが防止される程度に脱ガスを補正する。
【００６９】
好ましい実施形態において、大気圧未満の圧力減少は、１００〜８００ミリバール、好ましくは、２５０〜７００ミリバール、より好ましくは３００〜６００ミリバールである。飲料用カプセルが密封された後、脱ガス中にコーヒー粉末によって放出されるガスは、飲料用カプセルのキャビティ１０６内に蓄積続け、およそ５時間で飲料用カプセルの内部圧力を大気圧以上に上昇させる。飲料用カプセルの内部圧力は、カプセルの密封後、およそ７２時間で、１０５０〜１８００ミリバール、好ましくは、１０５０〜１６００ミリバール、最も好ましくは、１０５０〜１３５０ミリバールの平衡状態に達する。
【００７０】
さらに、全て又は実質的に全ての脱ガスは、それが密封された後に飲料用カプセル内部で生じるように、当該方法は、好ましくは、設定されている。飲料用カプセル内部の圧力が密封時には負になるが、放出ガスは、カプセル内部で圧力を素早く増加させる。好ましい実施形態において、カプセルは、５時間未満で大気圧以上に上昇し、およそ７２時間で安定する。
【００７１】
図２は、取り付け手段の為の幾つかの構成を表す一連の図である。前述したように、取り付け手段は、その底端部において、複数の面を備え、これらは、膜へと圧縮され、前記面に対応する複数の領域にわたって、それをカプセル本体のフランジに取り付ける。
【００７２】
図２Ａは、第１種類の２つの面２００を備えられた取り付け手段を表す。第１種類の面２００は、第１種類の２つのチャネルによって分離されている。前述したように、取り付けステップ中に膜に押し付けられると、膜は、第１種類の面２００に対応するフランジの表面の部分にわたって、カプセル本体のフランジに取り付けられるが、取り付けられないままになり、カプセル本体のキャビティと取り囲む雰囲気との間の流体連通を可能にする。真空適用の際、カプセル本体内の空気は、第１種類のチャネル２０１によって覚醒されたフランジと膜との間の取り付けられない領域を通って流出する。
【００７３】
図２Ｂは、第２種類の４つのチャネルによって分離された、第２種類の４つの面２０２を備えた取り付け手段を表す。そのような取り付け手段は、第２種類の４つの面２０２の各々に対応する複数の領域にわたって、膜をカプセル本体のフランジに取り付けつつ、取り付けられない第２種類の４つのチャネル２０３に対応する膜の領域を残す。
【００７４】
図２Ｃは、第３種類の８つのチャネルによって分離された、第３種類の８つの面を備えた取り付け手段を表す。前述のように、第３種類の面２０４は、膜がカプセル本体のフランジに取り付けられる領域を画成し、第３種類のチャネル２０５は、取り付けられない場所を画成する。
【００７５】
図２Ｄは、第４種類の８つのチャネル２０７によって分離された、第４種類の８つの面２０６を備えた取り付け手段を表す。図２Ｃに表された取り付け手段と比較すると、第４種類の面２０６は、第３種類の面２０４より、かなり小さく、第４種類のチャネル２０７は、第３種類のチャネル２０５より、かなり大きい。その結果、図２Ｄにおいて取り付け装置によって膜が取り付けられるカプセル本体のフランジの割合は、膜が取り付けられないままのフランジの領域の大きさの対応した増加をうけて、図２Ｃの取り付け装置によって達成されるであろうものより、かなり低い。
【００７６】
取り付け装置は、このように、取り付け装置が使われるべき特定用途に最も適するように構成されてもよい。前述した実施形態において、取り付け装置は、それらの数や大きさを調整することによって変えられるが、他の実施形態においては、それらの形や幾何学的形状（例えば、形状、厚さ、取り付け手段の下端付近の配置）の他の要素を変更することが有利である場合がある。
【００７７】
このように、カプセル本体に真空を適用するのに要する時間を減らしつつ、カプセル本体内部に含まれる食用顆粒やコーヒー粉末の吸引や引き込みを最小限にするように取り付け手段を構成してもよい。そのため、飲料用カプセルの密封は、最小限の費用で、最大産出量を達成するように最適化されてもよい。
【００７８】
図３は、飲料用カプセルの作製の為の処理に一体化されたような本発明の方法を示すフローチャートであり、前記作業は一連の要素を有する。作業の第１ステップは、カプセル本体の段ばらし３００である。空のカプセル本体は、使用前に貯蔵されるとき、一般的に、互いに頂上に積まれて貯蔵されるので、それらが更に処理可能になる前に分離されなければならない。カプセル本体の段ばらし３００の為のステップにおいて、カプセル本体は、互いに分離され、処理が続くように適した向きで配置される。
【００７９】
同時に、コーヒー調製処理３０１は、飲料用カプセルに詰める為のコーヒー粉末を供給する。コーヒー調製処理３０１において、コーヒー豆は、所望の焙煎度まで焙煎され、その後、所望の粉末度まで挽かれる。
【００８０】
前述したように、焙煎中にコーヒー豆内部で生成されるガスは、コーヒーから放出される。多少の脱気は、コーヒーの焙煎及び飲料用カプセルの密封間に生じる。しかしながら、カプセルの外側に脱気することを最小限にし、飲料用カプセルが密封された後に脱気が本質的に生じるように飲料用カプセルの作製処理を構成することが好ましい。一実施形態において、コーヒーの粉砕とカプセル密封までの時間は、１０分未満である。
【００８１】
密封前の脱気を限定することにより、カプセル内の芳香及び風味が最良に保全される。数日後、平衡状態が、コーヒー内の保持ガスと放出ガスとの間で達せられる。この平衡状態は、カプセル内の全容量に対するコーヒー重量の割合、真空ステップ中に適用される圧力減少、平衡状態の圧力に対するカプセルの抵抗に依存する。
【００８２】
さらに、コーヒーは、密封処理前には脱気されないので、事前にコーヒーの脱気に要する基礎設備は、もはや不要である。これは、飲料用カプセルの密封作業を、よりコンパクトで、経済的かつ柔軟にする。
【００８３】
製品充填及び緻密化３０２の間、コーヒー調製処理３０１によって供給されたコーヒー粉末の一部分はカプセル本体内部に配置されて緻密化されるので、コーヒーはカプセル本体内部に置かれ、内部のガス量は最小限にされる。代替えの実施形態において、飲料粉末は、コーヒー調製処理３０１ステップ中、タブレットへとコンパクトにされ、その後、それは、製品充填及び緻密化３０２のステップ中、カプセル本体内に位置される。
【００８４】
理想的には、作業の各要素は、運搬３０３の為のステップによって接続され、ここで、カプセル本体は、作業の各要素を実行する為の装置間で搬送される。さらに、処理の各要素を実行する為の要素は、互いに近傍に配置されるか、或いは、互いに一体化されるので、要素間で飲料用カプセルを運搬するのに要する時間は最小にされる。そのため、処理は、空間効率が良く、経済的である。
【００８５】
この後は、図１の分図Ａ−Ｄに表されるように、膜取り付け及び切断３０５である。このステップにおいて、膜は、フランジの複数の領域で、カプセル本体のフランジに取り付けられ、前記フランジに、密封されない複数の領域も残す。膜は、一定の大きさに切断され、これが、カプセル本体の開放端とフランジを覆う。
【００８６】
膜取り付け及び切断３０５の次は、図１の分図Ｅ−Ｈに表されるように、真空適用及び密封３０６である。真空はカプセル本体に適用され、フランジの密封されない複数の領域を通って内部からガスが除去する。膜は、その後、フランジの表面の全体にわたって密封され、カプセル内部の真空を保全する。
【００８７】
図示されるように、焙煎された粉コーヒーを含む飲料用カプセルにおいて、カプセル内の真空は、カプセル内で脱気するときコーヒーによって放出されるガスによって生成される圧力をオフセットするのに十分に高い圧力減少である。正常に構成される飲料用カプセルは、放出ガスの結果として密封カプセル内部に蓄積される圧力に抵抗する。
【００８８】
最後に、カプセルは、流通３０８に搬送され、そこで、ボックス、スリーブ、バッグ等の中に詰められ、販売の為に流通される。
【００８９】
図４は、オーバーパッケージ内で、ガスを放出する傾向がある飲料用粉末を含むカプセル４００を詰める為の方法を表す。この方法は、カプセル本体４０３のキャビティ４０６内部でガスを放出可能な一定量の飲料用粉末を供給するステップを有する。カプセル本体４０３は、実質的にカップ形状であり、前記キャビティ及び底部端部４０１と連通した開放端部４０８を備える。底部端部は、孔があってもよい。例えば、複数の小さな孔は底部端部４０１の壁に存在し、（穿孔部材を要することなく）水の供与及び／又は抽出中の飲料放出を容易にする。孔は、液体の移送を可能にするがキャビティ内に粉末を維持するのに必要なだけ小さい。
【００９０】
カプセル４００は、フランジ４０９を更に備えてもよく、柔軟な膜４１２のような蓋が上部に密封される（ステップＩＩ）。膜材料は、好ましくは、連続シート又はウェブの形で提供される。代替え案において、蓋は、圧接（例えば、キャビティ内の圧入及び／又は熱又は超音波圧接）によってフランジに接続された剛性または半剛性壁部材でもよい。蓋は、ガスに対して気密性があり、フランジに気密密封される。しかしながら、それは、ガス及び液体に対して、気密性がなくてもよい。例えば、蓋には、孔があってもよい。複数の小さな孔が蓋に存在し、（穿刺部材を要することなく）抽出中の飲料の放出及び／又は水の供与を容易にする。孔は、液体の移送を可能にするがキャビティ内に粉末を維持するのに必要なだけ小さい。
【００９１】
この実施形態において、カプセル４００は、オーバーパッケージ５００内に密封される（ステップIII）。オーバーパッケージは、柔軟或いは剛性パッケージであってもよい。例えば、それは、シーム５０１に密封されるフローラップパッケージでもよい。真空は、オーバーパッケージの内部でオーバーパッケージの密封前と密封中に引かれる。カプセル４００は、ガスを透過するので、キャビティ内に真空が形成される。圧力平衡状態は、急速に得られるので、キャビティ内の圧力は、カプセル４００及びオーバーパッケージ５００間の圧力と同一である。
【００９２】
先の実施形態において、焙煎中にコーヒー豆の内部に発生するガスはコーヒーから放出される。焙煎及びオーバーパッケージの密封間に多少の脱気が生じる。しかしながら、密封前に脱気を最小限にするように、パックされた飲料用カプセルの作製の為の処理を構成するのが好ましく、脱気は、飲料用カプセルがオーバーパッケージ内で密封された後に本質的に生じる（ステップＩＶ）。ガスがカプセル内で放出し、カプセルを通り抜ける結果、オーバーパッケージ内の圧力は、大気圧以上になる。このように、コーヒーの風味は、最も効率良く保全される。オーバーパッケージは、本質的にガスを通すので、密封後に放出されたガスは、オーバーパッケージ内に維持される。数日後、平衡状態は、コーヒー内に保持されたガスと放出されたガスとの間で達成される。この平衡状態は、オーバーパッケージ内の全容量に対するコーヒー重量の割合、真空ステップ中に印加された圧力減少、平衡状態の圧力に対するオーバーパッケージの抵抗に依存する。
【００９３】
前の説明において説明されたような状況において、ガスに対する気密閉鎖は、少なくとも１週間の間、１０５０ミリバール以上に内部圧力を維持するように、カプセル自体であるかオーバーパッケージであるパッケージの性能にゆだねる。
【００９４】
もちろん、本発明は、これまでに説明され、図示された実施形態に限定されるものではない。本発明の保護範囲から逸脱することなく、特に様々な要素の構成に関して、或いは、技術的均等物の置き換えによる変形が可能である。
【００９５】
特に、本発明が様々な種類の栄養物質（例えば、ブイヨン、ココア、コーヒー、乳幼児用粉ミルク、ミルク、ティー、薬湯、これらの任意の組み合わせ）の調製の為の飲料用カプセルを作製するのに適合可能であることは、理解されるべきである。また、前記栄養物質を含む食用顆粒が様々な形式及び大きさ（例えば、フレーク、粒子、顆粒、ペレット、粉末、断片、これらの任意の組み合わせ）で提供可能であることも理解されるべきである。先の説明の特定実施形態は、一定量の焙煎された粉末コーヒーを含む飲料用カプセルを目的としているが、このように構成された飲料用カプセルに本発明の範囲が限定されるものとして解釈されるべきではない。
【００９６】
そのため、実施される発明の正確な構成及び作業は、本願に説明された本発明の原則から逸脱することなく前述の説明から変化してもよい。したがって、この開示内容の範囲は、限定的というより例示的であり、この発明の範囲は、それから少なくとも部分的に生じる請求の範囲によって画定される。
【図１】
2015528695.tif 000003
【図２Ａ】
2015528695.tif 000004
【図２Ｂ】
2015528695.tif 000005
【図２Ｃ】
2015528695.tif 000006
【図２Ｄ】
2015528695.tif 000007
【図３】
2015528695.tif 000008
【図４】
2015528695.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月10日(2015.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
分図Ｆは、真空適用ステップ中の第６位置における装置を表す。真空適用手段１１５は、真空適用手段１１５の吸い口１１８とカプセル本体１０３のフランジ１０９との間に気密シールをつくるように進められている。真空１１９は、真空適用手段１１５を通じてカプセル本体１０３に適用され、大気圧以下に、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内の圧力を減少する。前記膜１１２が前記フランジ１０９に取り付けられないままの領域によって画成される、フランジ１０９及び膜１１２間の複数の空間を通って、カプセル本体１０３のキャビティ１０６内部のガスが引き出される。ガスは、空気又は窒素、ＣＯ２、これらの任意の組み合わせのような不活性ガスでもよい。このように、カプセル本体１０３のキャビティ１０６は、キャビティ１０６から如何なるコーヒー粉末を吸い込むこともなく、ガスが放出される。このように、フランジ１０９と膜１１２との間で、当該装置の中へのコーヒー粉末吸引又は引き込みが避けられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
製品充填及び緻密化３０３の間、コーヒー調製処理３０１によって供給されたコーヒー粉末の一部分はカプセル本体内部に配置されて緻密化されるので、コーヒーはカプセル本体内部に置かれ、内部のガス量は最小限にされる。代替えの実施形態において、飲料粉末は、コーヒー調製処理３０１ステップ中、タブレットへとコンパクトにされ、その後、それは、製品充填及び緻密化３０３のステップ中、カプセル本体内に位置される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
理想的には、作業の各要素は、運搬３０２の為のステップによって接続され、ここで、カプセル本体は、作業の各要素を実行する為の装置間で搬送される。さらに、処理の各要素を実行する為の要素は、互いに近傍に配置されるか、或いは、互いに一体化されるので、要素間で飲料用カプセルを運搬するのに要する時間は最小にされる。そのため、処理は、空間効率が良く、経済的である。
【国際調査報告】
2015528695.tif 000010
2015528695.tif 000011
2015528695.tif 000012