(57)【要約】抽出装置において飲料を供給するカプセル（１）は、入口壁（４）と、側面壁（５）と、上側（１０）と下側（１１）と上側の密封要素（１２）とを有するフランジ縁（６）と、を含む中空体（３）を備え、フランジ縁（６）の下側（１１）は、カプセル軸（Ａ−Ａ）に対して異なる高さに配置され、フランジ縁の下側において空間（２０）を形成する２以上の面（Ｑ、Ｐ）上に少なくとも２つの部分（１３、１４）を備える。
2015527914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出装置における飲料を供給するカプセル（１）であって、
入口壁（４）と、側面壁（５）と、フランジ縁（６）と、を有する中空体（３）を備え、前記フランジ縁は上側（１０）と下側（１１）と前記フランジ縁の前記上側に配置された密封要素（１２）とを有し、
前記フランジ縁（６）の前記下側（１１）は、前記カプセルの軸（Ａ−Ａ）に対して異なる高さを有する２又はそれ以上の平面(Ｑ、Ｐ、Ｐ’)上に少なくとも２つの部分（１３、１４）を有することを特徴とする、カプセル。
【請求項２】
前記異なる高さによって、前記フランジ縁の下側に、前記フランジ縁の上にある前記密封要素（１２）が圧縮されるときに前記フランジ縁（６）の一部を受け止める少なくとも1つの空間又は空洞部（２０）が形成される、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記空間（２０）は、前記下側において、前記密封要素の反対側の位置、及び／又は、前記密封要素に隣接した位置に配置されている、請求項１又は２に記載のカプセル。
【請求項４】
前記平面のうち少なくとも１つ（Ｐ’）は、前記他の平面（Ｑ、Ｐ）の少なくとも1つと交差している、請求項１〜３のいずれかに記載のカプセル。
【請求項５】
前記カプセル本体を閉じ、前記フランジ縁（６）の少なくとも一部に沿って延びることにより、前記フランジ縁の下において少なくとも一層の材料を有する蓋を形成する出口壁（７）をさらに備え、
前記カプセル本体の前記フランジ縁は、前記密封要素（１２）が前記抽出装置内で圧縮されたときに前記フランジ縁（６）の一部を受ける空間（２０）を形成するよう、少なくとも前記密封要素（１２）が配置された領域において前記蓋によって形成される層から上下方向に離れている、請求項１〜４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項６】
前記密封要素（１２）は前記カプセルの前記側面壁（５）から離れている、請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項７】
前記フランジ縁（６）の前記下側（１１）は、前記密封要素（１２）から前記フランジの外側縁に向かって延びる第１の部分（１３）と、前記密封要素の少なくとも一部を含みかつ前記カプセル本体の前記側面壁（５）へと延びる第２の部分（１４）とを有しており、前記空間を形成するために、前記第２の部分（１４）の前記平面（Ｐ）は、前記フランジの前記第１の部分（１３）の前記平面（Ｑ）よりも、前記カプセルの前記入口壁（４）に近くなっている、請求項１〜６のいずれかに記載のカプセル。
【請求項８】
前記空間（２０）は前記カプセルの内側に接続されている、請求項７に記載のカプセル。
【請求項９】
前記フランジ縁（６）の前記下側（１１）は、前記密封要素（１２）から前記フランジの前記外側縁に向かって延びる第１の部分（１３）と、前記密封要素の少なくとも一部を含みかつ前記カプセル本体の前記壁（５）に向かって延びる第２の部分（１４）とを有し、少なくとも１つの空間（２０）が、前記第１の部分（１３）に配置されており、選択的に、前記密封要素（１２）と反対側の前記フランジの部分を含んでいる、請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１０】
前記密封要素（１２）は、頂点が直線にて切断された三角形状の断面を有しており、前記三角形の辺は前記フランジ縁（６）から延びる、請求項１〜９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１１】
前記密封要素（１２）は、前記フランジ縁（６）の上側面から延び３５度〜１２０度の範囲にある頂角(α)を形成する２つの直線上にある２つの辺を有する実質的に三角形の断面を有する部分を備える、請求項１〜１０のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１２】
前記フランジは、下方に向けられた周辺部分（２２Ａ）を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１３】
飲料を供給するためのカプセルに用いられる蓋であって、前記カプセル（１）は、入口壁（４）と側面壁（５）とフランジ縁（６）とを含む中空体（３）を備えており、
前記蓋は、前記カプセルの前記中空体を閉じる中央部分と、前記カプセル本体の前記フランジ縁と協働する周辺部分とを備えており、
前記蓋は、前記蓋から外側に突出し、内部に複数の鋭角（１９）を含むパターンが形成されている溝（１７、１８）によって形成された複数の自己開口要素（８）として形成される出口手段を備える、蓋。
【請求項１４】
前記自己穴開け要素（８）は、前記抽出装置により加えられた機械的な力及び/又は前記カプセルに注入された水からの力の作用によって破壊可能である、請求項１３に記載の蓋。
【請求項１５】
前記周辺部分は、前記カプセルのフランジ縁の縁に沿って上下方向に延びる縁を有している、請求項１３又は１４に記載の蓋。
【請求項１６】
フランジ縁（６）と、前記フランジ縁（６）の前記下側に配置された空間又は空洞部（２０）を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のカプセル（１）と、
前記カプセルの少なくとも一部を収容するための容器（２Ａ）を有する第１の部分と、前記カプセルから飲料を抽出する際に前記第１の部分と協働する第２の部分（２Ｂ）とを有する抽出装置と、
を備え、
前記第１の及び/又は第２の部分は可動であり、
前記容器（２Ａ）は、飲料の供給プロセス中に前記カプセルと密封係合するように前記密封要素（１２）を前記第２の部分（２Ｂ）に対して圧縮するよう前記密封要素（１２）に接触する下端（９）を有し、
前記空間（２０）は、前記第１の部分（２Ａ）によって前記抽出装置の前記第２の部分（２Ｂ）に対して圧縮された前記フランジ縁（６）の少なくとも一部を受容するのに適している、飲料供給システム。
【請求項１７】
前記カプセルは、請求項１３〜１５のいずれかに記載の蓋を有しており、前記第２の部分（２Ｂ）は、前記カプセルの前記蓋の自己穴開け部分に対して機械的な力を作用させる手段をさらに備えている、請求項１６に記載の飲料供給システム。
【請求項１８】
互いに移動可能な第１の部分（２Ａ）と第２の部分（２Ｂ）とを有する請求項１６又は１７に記載の抽出装置において、
入口壁（４）と、側面壁（５）と、上側（１０）と下側（１１）と前記上側に配置された密封要素（１２）とを含むフランジ縁（６）とを有する中空体（３）と、前記フランジ縁（６）の前記下側の上に配置された空間又は空洞部（２０）と、を有する請求項１〜１２のいずれかに記載のカプセルから飲料を供給するプロセスであって、
前記密封要素は前記第１の部分によって圧縮され、前記第２の部分に向かって前記カプセルの前記フランジ縁の一部と共に移動し、
前記空間（２０）は、前記第１の部分（２Ａ）によって前記抽出装置の前記第２の部分（２Ｂ）に対して圧縮された前記フランジ縁（６）の少なくとも一部を受容する、プロセス。
【請求項１９】
抽出液が前記カプセルの内側に供給され、前記抽出液は、少なくとも部分的に前記第１の部分の機械的な圧力に対抗するように前記第１の部分及び／又はカプセルのフランジ縁の下に到達する、請求項１８に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良された密封要素を有するカプセルに関する。具体的には、本発明は、カプセルに含まれる１以上の製品の一杯分の原料から飲料を供給するための１回使い切り、すなわち使い捨てのカプセル又はカートリッジに関し、また、カプセルと相互作用する飲料製造装置（抽出装置）を備える飲料製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料カプセル、特にコーヒーを供給するための使い捨てカプセルは、１９３０年代から知られている。飲料カプセルは、少なくとも１つの抽出可能又は再構成可能な製品（一般的には粉コーヒー、その他、茶ハーブエキス抽出製品、インスタント（すなわち、粉）飲料や濃縮液）を収容した容器部を備えている。また、カプセルは、所望の飲料を供給するための抽出装置と相互作用する部分も有している。典型的な抽出装置は、水加熱手段と、カプセルと協働して供給室を形成する取り囲み部材又は容器と、カプセル中の製品から飲料を抽出又は再構成するために抽出液（好ましくは、圧力がかけられた熱水）をカプセルに供給するためのポンプ又は類似の手段と、を備えている。
【０００３】
一般的に、抽出装置は、カプセルの少なくとも一部を収容する容器を有する第１の部分と、カプセルから飲料を抽出する際に第１の部分と協働する第２の部分と、を含んでいる。第１及び/又は第２の部分は互いに移動可能である。また、典型的には第２の部分の上端又は下端に位置し、飲料供給プロセス中にカプセルと密封係合するように、カプセルのシール要素を抽出装置の第２の部分に押しつけるようにカプセルのシール要素と接触させる端部を容器は有している。
【０００４】
公知の飲料供給プロセスにおいて、カプセルは抽出装置の容器に入れられ、抽出液（典型的には、熱水）がカプセルに注入される。注入された熱水はカプセルを通過し、カプセルに収容された原料から飲料を抽出する。飲料はカプセルから出て飲料コレクターその後カップ又はコンテナへと到達する。
【０００５】
容器は、カプセルの少なくとも一部を収容し、カプセル内に注入された熱水を全く漏らすことなく又はわずかな漏れのみにて飲料を抽出可能なように、密封状態にてカプセルと協働する。抽出液の漏れは飲料の抽出プロセスに負の影響を与えることがあり、その結果、飲料の所望の味及び品質を得られなくなる。
【０００６】
公知のタイプのカプセルは、実質的に円錐台形の本体と、カプセルの２つの底のうち１つから延びる縁フランジ部分とを有している。抽出装置は、抽出ステップ中に必要な密封状態に達するように、容器をフランジに押さえつけるための手段を備えている。飲料の出口が配置されているカプセルの側に対応する位置に配置されたフランジを有する公知のカプセルが存在する。飲料は、カプセルのフランジが配置された底から出て行く。フランジと容器との間の密封状態は、容器から水が漏れないことを要求される。
【０００７】
公知の抽出装置においては、一般的に、カプセルと容器との間の密封係合は、縁フランジに圧力を加えることにより得られる。言い換えると、カプセルを収容するためにカップ形状となっている容器は、カプセルのフランジ様縁（カプセルの側面から周辺に沿って延びる縁）及びカプセルに穴を開ける手段が配置された受容板に押さえつけられる。
【０００８】
カプセルと抽出装置の容器との間に確実に密封係合を形成することについての課題が存在する。実際、抽出液がカプセルの外へ漏れてしまうと、カプセル中の圧力が減少し、その結果、コーヒーの風味の抽出量が減少する。加えて、水が分注機のしずくトレイに放出されたりカップに入り込んだりすると見苦しい。密封状態がよくないために水がカップに到達し、その結果、カプセルから抽出された飲料の味が薄められると、できあがった飲料の官能特性や品質に影響する。
【０００９】
密封部材としての弾性材を有する公知のカプセルは、上記の問題を解決するには不向きである。そのため、カプセルと凹凸を有する容器との間で満足な密封係合を確実に行うための他の解決法が提案されてきた。使用後のカプセルを容器から取り除く場合には、カプセルの密封部分は、抽出ステップの終了時に容器の押圧部分と付着したままになってはならない（これは、ゴム状の密封要素を用いた場合によく発生する）。
【００１０】
加えて、異なるタイプの公知の抽出機に使用可能なカプセルを提供したいという課題がある。ある１つのタイプのカプセルは、異なるモデルの抽出機に用いることができないか、用いることができても困難を伴うことがある。このような問題は、不正確な設計のため、又は、設計を慎重に選択したことによる副作用の注意深い評価のため、第１及び第２の部分の移動距離が抽出機毎に異なるため、ある抽出機では密封要素が大きすぎる（この場合は抽出機を閉じるのが難しくなる）一方、他の抽出機では密封要素が小さすぎる（この場合は水漏れが発生する）ために発生する。また、同じ１台の抽出機において、当該１台の抽出機を繰り返し使用すると摩耗やほころびが生じることがあり、その結果、第１及び第２の部分の移動距離が経時的にわずかに変化して、抽出室から水が漏れ出す可能性がある。
【００１１】
特許文献１には、容器の押圧部分と係合し所望の密封係合を得るために容器と相互作用するための、カスケット又は密封要素としての弾性材をフランジ様縁に対応する位置に設けたカプセルが開示されている。
特許文献２には、容器の押圧部分、すなわち、カプセルと接触する容器の端部に、凹凸、刻み目、及び/又は間隙を設けた抽出装置が開示されている。特許文献２の記載によると、間隙は、カプセルを挿入しないで装置を用いたときの漏れを制御する流れ方向制御手段を容器に設けるために、容器の端に設けられている。この装置をこのような容器に対応した特定のカプセルと共に用いたとしても、水は容器からコーヒーが入っているカップ中へと漏れてしまい、その結果、しずく受けコンテナを過剰な水で満たしてしまう可能性があるという欠点に加えて、視覚や味に対しても負の効果を及ぼす。
【００１２】
容器と密封係合を形成するための、カプセルと同じ材料により製造されており、カプセルの外表面、特にカプセルのフランジ様縁から延びている１以上の突起要素を有するカプセルがすでに知られている。
特許文献３（出願人：Ｅｔｈｉｃａｌ  Ｃｏｆｆｅｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ）には、外表面、特にフランジ様縁の上面に設けられた突起要素を有するカプセルに関する数種類の実施形態が記載されている。
【００１３】
特許文献４（出願人：Ｓａｒａ  Ｌｅｅ）には、容器と密封係合を形成する少なくとも１つの突起を有するカプセルが開示されている。特許文献３及び４に開示されている突起要素は、異なるタイプの抽出装置の容器とカプセルとの間に満足な密封係合を補償するとの上記の課題を解決するには不向きである。実際、公知のカプセルの突起部分は、抽出機によって、抽出機を閉めるのを難しくしたり、水漏れを発生したりしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１６５４９６６号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１１５４７４号
【特許文献３】国際公開第２０１０／０８４４７５号
【特許文献４】国際公開第２０１０／１３７９４６号
【特許文献５】国際公開第２００７／０６３４１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は上記の問題点を解決することであり、容器の押圧部分の形状や構成が異なっていても、また、容器が異なる閉鎖機構を有していても、ディスペンシングユニット（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の動作に悪影響を及ぼすことなく、すなわち、機械を閉めたり、カプセルを容器へ挿入する／容器から取り出したりする際に問題を生じさせることなく使用可能なカプセルを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、摩耗やほころび、不正確な設計、又は異なる閉鎖機構のために容器に設けられる凹凸の密封を補償するために外表面に弾性を有する密封材を追加することなく、製造が簡単であり、密封要素を本体と一体に形成した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】
【００１６】
上記の及び他の目的は、本発明のカプセルによって達成できる。すなわち、請求項１に係る、１回分の製品から飲料を供給するための使い捨てカプセルにより達成できる。カプセルは、カプセルの少なくとも一部を囲む容器を備える飲料製造装置（「ディスペンシングユニット」又は「抽出装置」とも呼ぶ）に挿入可能である。カプセルは、上記の製品が入れられている中空体を形成する側面壁と、上部壁と、下部壁とを備える。カプセルは、さらに、上側と下側とを有しカプセルから横方向へ延びるフランジ様縁と、フランジ様縁からの突起、又は、フランジ縁の厚み増加部分として形成され、使用中、すなわち、例えば抽出工程中にカプセルのフランジ縁に容器が押さえつけられているときに、飲料製造装置の容器の押圧部分と密封係合を形成する少なくとも１つの密封要素と、を備える。このように、突起部分はフランジ様縁から容器へと延びている。また、カプセルは、カプセルの出口壁を形成し、カプセル本体のフランジ縁に部分的に取り付けられている蓋を備えている。
【００１７】
本発明によると、カプセルは、入口壁と、側面壁と、上側と下側とを有するフランジ縁とを含む中空体を備え、フランジ縁の上側には密封要素が配置され、フランジの下側には、カプセル軸（Ａ−Ａ）に対して異なる高さに配置されフランジ縁の下側に空洞部を形成する少なくとも２つの部分が備わっている。言い換えると、カプセルは、入口壁と、側面壁と、フランジ縁とを含む中空体を備え、縁は、上側と下側と上側に配置された密封要素とを有し、フランジの下側は、カプセル軸（Ａ−Ａ）に対して異なる高さにある２以上の面上に配置された（すなわち、当該面は、異なる高さにおいて、カプセルの軸と交わる）少なくとも２つの部分を備える。さらに詳細には、面のうちの１つは、好ましくは少なくとも密封要素領域の一部を含んでいるが、他の面よりも高くなっている。これにより、抽出装置による抽出工程において密封要素が圧縮された際に、フランジ縁の部分を受容する空間を形成できる。当該面は互いに平行であってもよいし、平行でなくてもよい。例えば、後述するように、図１０に示すように当該面は交わっている。複数の面が存在していてもよいし、フランジの下側に形成される空洞は、非平面形状及び／又は不規則形状を有していてもよい。
【００１８】
「より高い」との語は、面の１つが、カプセル軸（Ａ−Ａ）に対して、フランジ縁の下側の他の面よりも入口壁（図中の頂上壁）により近い位置にあることを意味する。一般的に、以下の明細書や請求項において、「より低い」と「より上側」又は「より高い」、「下向き」と「上向き」は、入口壁がカプセルの最も高い位置に配置していると仮定して、カプセル軸Ａ−Ａ及び添付の図に対するカプセルの各要素の位置関係を意味するものとする。
【００１９】
フランジ縁の下の空間(すなわち、一種の空洞部)は、少なくとも一部が、密封要素の少なくとも一部の下側に形成され、また、密封要素に隣接した部分に配置されることが好ましい。または、空間又は空洞部は、フランジ縁の反対側、すなわち、フランジの下側の密封要素に隣接した位置にのみ配置される。
【００２０】
カプセルは、一般的に、カプセル本体を閉じる蓋も備えている。当該蓋は、フランジに沿って延びて、フランジ縁の少なくとも一部の下において蓋材料の少なくとも一層を形成する。例示的な実施形態において、カプセル本体のフランジ縁は、少なくとも密封要素が配置された領域において、蓋により形成された層からは垂直方向に離れた位置にある。これにより、抽出装置において密封要素が圧縮されたときにフランジ縁の部分を受容する空間を形成できる。
【００２１】
蓋は、典型的には、プラスチック蓋及び金属箔要素から選択されるが、他の材料にて製造される。典型的な金属箔要素は、密封品質、柔軟性、及びガス遮断特性（たまに、酸素遮断特性を含む）を持たせるための、熱形成又は熱射出により形成した、プラスチック層、又は、適切なプラスチック又はバイオプラスチック層と組み合わせられたアルミニウム層を備えている。
【００２２】
特にプラスチック蓋の場合、フランジと蓋壁とは、フランジ縁の端部と密封要素との間の位置において一緒に溶接される。蓋が金属箔部材の場合には、金属箔は、密封要素とカプセル（含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｄ））の側面壁の底部との間にあるカプセルの下側の一部に溶接されていてもよい。他の実施形態においては、金属箔は、より高い位置（すなわち、入口壁により近い位置）にある面の一部と溶接される。この場合、高さの違い、すなわち、フランジ縁の下側の２つの面間の距離は、フランジが抽出装置により圧縮された際に、フランジの対応する部分が下方向に移動可能な程度の距離となっている。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、請求項１６に係る特徴による飲料を供給するためのシステムである。このシステムは、本発明のカプセルと、カプセルの少なくとも一部を収容する容器を有する第１の部分と当該カプセルから飲料を抽出する際に第１の部分と協働する第２の部分とを含む抽出装置と、を備える。第１及び／又は第２の部分は、少なくとも互いに対して移動可能となっている。第１の部分の容器は、それを第２の部分に押しつけて、カプセル中の原料から飲料を供給する工程中にカプセルと密封係合を形成するように、密封要素と接触する下端を有している。
【００２４】
本発明の例示的な実施形態によると、フランジ縁と蓋との間の空間は、密封要素の少なくとも一部からカプセル本体の壁へと延びている。本発明の他の実施形態においては、この空間は、カプセルの内側と、例えば、溝により接続されている。
【００２５】
好ましい実施形態において、密封要素は、三角形形状又は頂点が切断された三角形形状の断面を有する。三角形の辺は、フランジ縁から、直接又はカプセルの側面壁を貫通して延びている。すなわち、三角形は、実質的に垂直方向にフランジから突出している。
【００２６】
言い換えると、この実施形態において、密封要素は、フランジ縁の上面から延び３５度−１２０度の範囲にある角度（α）を定義する２つの直線上に２つの辺がある実質的に三角形状の断面を有する部分を備える。
【００２７】
密封要素の側面壁からの距離は、図９及び１０に示すように、抽出装置の容器の押圧要素が側面壁と密封要素との間の空間に収容するのに十分な距離であってもよい。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、飲料を供給するためのカプセルの蓋である。カプセルは、入口壁と側面壁とフランジ縁とを含む中空体を備える。蓋は、カプセルの中空体を閉じる中央部分と、カプセル本体のフランジ縁と協働する周辺部分と、を備える。蓋は、蓋から外側に突出し、溝により定義される複数の自己開口要素として形成される出口手段を備えることを特徴とする。また、当該溝は、複数の鋭角を含むパターンを形成することを特徴とする。
【００２９】
自己穴開け要素は、抽出装置の少なくとも一部によって加えられた機械的な力、及び／又は、カプセルに注入された水により加えられた力の作用によって破壊可能である。
【００３０】
好ましい実施形態において、蓋の周辺部分は、カプセルのフランジ縁の端部にそって垂直に延び、蓋とフランジ縁とをさらに強固に組み付ける端部を有する。蓋がカプセルのフランジ縁に貼り付けられた金属箔により作られている他の実施形態において、フランジ自体がその端部に補強隆起を有する。当該隆起は、上向き（フランジの上側から入口壁に向けて）又は下向き（フランジの下側からカプセルの入口壁からは離れる方向に）延びていてもよい。
【００３１】
本発明の他の目的は、請求項１８に記載の、上記の抽出装置において上記のカプセルから飲料を供給するプロセスである。当該プロセスにおいて、カプセルは入口壁と側面壁とフランジ縁とを含む中空体を備え、フランジ縁は上側と下側とフランジ縁の上側に配置された密封要素とを有し、抽出装置は互いに対して移動可能な第１の部分と第２の部分とを備える。当該プロセスにおいて、密封要素は圧縮され、カプセルのフランジ縁の部分と共に、第１の部分により、装置の第２の部分へと移動させられる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、先行技術に対していくつかの有利な点を提供する。
実際、フランジ縁の下の空間、すなわち、密封要素の下又はそれに隣接した空間は、「ばね」効果を呈する。この「ばね」効果により、カプセルの密封状態を改善できる。その結果、第１及び第２の部分の移動長さ、その結果、閉鎖状態の第１の部分と第２の部分との間の距離が、設計上または偶然に同一でない異なるタイプ又はモデルの機械において、カプセルを用いることができる。また、ばね効果により、摩耗やほころびにより発生する可能性がある抽出機の移動部分の移動長さの変化を補償できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】蓋を示すカプセルの斜視図。
【図２】抽出装置中のカプセルの断面概略図。
【図３ａ】本発明の２つの変形例に係る密封領域の拡大断面図。
【図３ｂ】本発明の２つの変形例に係る密封領域の拡大断面図。
【図４】本発明の例示的な実施形態の拡大図。
【図５】本発明の例示的な実施形態の拡大図。
【図６】他の例示的な実施形態の拡大図。
【図７】他の例示的な実施形態の拡大図。
【図８】圧縮状態のフランジと密封要素を模式的に示す図。
【図９】本発明の他の例示的な実施形態の圧縮状態を示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態の詳細断面図。
【図１１】本発明の他の実施形態の詳細断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
例示的な限定されない実施形態を表す添付した図を用いて、本発明をさらに開示していく。図１に示すように、飲料供給用カプセル１は、中空体３を備えている。中空体３は、入口壁４と、側面壁５と、フランジ縁６とを有している。図１においては、例えば、成型された可塑性プラスチック、又は、熱形成された積層体であり、自己穴開け部分８を有する蓋である出口壁７が示されている。例えば、穴開け可能であるか又は破ったり引き裂いたりできる金属箔７’、穴開け前の箔、当業者にとって利用可能な他のタイプの壁のような、他のタイプの出口壁を用いることもできる。カプセルは、水をカプセル内に入口壁４を通して供給し、出口壁７から飲料を回収する抽出装置と共に使用される。フランジ縁６（図４〜９）は、上側１０と、下側１１と、フランジ縁の上側１０に配置された密封要素１２を有している。「上側」及び「下側」の意味は上記で説明しており、図に示された軸Ａ−Ａ及び位置を参照する。
【００３５】
図２に示すように、カプセルは、カプセル１の少なくとも一部を収容する容器を形成する第１の部分２Ａと、カプセルから飲料を抽出するときに第１の部分と協働する第２の部分２Ｂとを有する抽出装置において使用できる。第１の及び/又は第２の部分２Ａ、２Ｂは、互いに対して移動可能である。例えば、部分２Ａが可動であり部分２Ｂが固定されており、又はその反対も可能である。容器すなわち部分２Ａは、下端、すなわち、それを第２の部分に対して押しつけて飲料供給プロセス中にカプセルと密封係合を形成する、（図２に示す位置から容器が抽出装置の部分２Ｂに対して移動する又はその逆のときに）密封要素１２と接触する押圧端９を有する。
【００３６】
図２は、押圧端９の可能な形状を示す。左側では押圧端は実質的に平坦であり、左側では押圧端はそれ自体を２つの部分に分割する溝を有している。これら両方の形状は周知である。
【００３７】
密封要素１２は異なる形状を有していてもよく、好ましくは、カプセル本体の円周である少なくとも１つ（または複数であっても良い）の突出要素により形成される。開示された実施形態では、密封要素１２は、頂点が切断された三角形形状の断面を有している。当該三角形の辺はフランジ縁６から延びている。好ましくは、密封要素は、要素２Ａのための座部（ｓｅａｔ）を形成するよう、カプセルの側面壁５からは離れている。
【００３８】
より一般的には、密封要素１２は、フランジ縁６の上側から延び３５度〜１２０度の範囲内、好ましくは４０度〜５０度あたりの角度α（図４）をなす２つの直線上の２つの辺を有する実質的に三角形の断面を有する。他の実施形態では、密封要素は、フランジの厚み増加部分として形成されるか、又は、三角形とは異なる形状を有している。
【００３９】
特に図４及び図５に示すように、本発明によれば、フランジ６の下側１１は、カプセル軸（Ａ−Ａ、図４及び５を参照）に対して異なる高さにある２以上の面上に存在する、少なくとも２つの部分１３、１４を有している。図示された実施形態では、２面Ｐ及びＱ上は２つの部分がある。より詳細には、面Ｑ上にある部分１３は、フランジ６の端から密封要素１２（を含まない箇所）へと延びている。一方、面Ｐ上にある部分１４は、密封要素１２（を含む箇所）からカプセル本体３の側面壁５へと延びている。面ＰとＱは、カプセルの軸Ａ−Ａに対して異なる高さ位置に存在している。すなわち、面ＰとＱとは、異なる点において軸Ａ−Ａと交わる。
【００４０】
例示的な実施形態では、フランジの上側は、好ましくは単一の面である。すなわち、密封要素１２のいずれかの側にあるフランジ６の部分は、好ましくは、同一面である。他の実施形態では、図１０及び１１によれば、フランジ６の下側１１は、軸Ａ−Ａに対して異なる高さの（及び、軸Ａ−Ａに対する傾斜角が異なっていてもよい）面上にある部分を有している。
【００４１】
上述したように、各面はカプセルの軸Ａ−Ａに対して異なる高さにある。面Ｐは、より高い位置、すなわち、カプセルの入口壁４により近い位置にある。面Ｑはその逆であり、すなわち、面Ｑはより低い（出口壁７により近い）位置の面である。
【００４２】
異なる面を有することにより、カプセル本体のフランジ縁６は、フランジ縁６に沿って延びる出口壁７によって形成される層から離れる。それにより、密封要素１２が抽出装置において圧縮されたときにフランジ縁６の部分を受容する空間、又は空洞部２０が形成される。図８は、圧縮状態のフランジ６及び密封要素１２を模式的に示している。両方が、容器２Ａの端部９により、外側壁７及び抽出装置の部分２Ｂに対して下向きに移動されている。
【００４３】
部分１３及び１４、及び対応する面Ｑ、Ｐのいくつかの異なる構成が存在しうる。図５〜７には、外側壁から離れている密封要素１２を示す２つの類似の実施形態が示されている。１つの実施形態においては、空間２０は密封要素１２の外端にて終わっている。もう一方の実施形態においては、空間２０がフランジ６の端へと続いている。フランジと外側壁７とは、フランジ縁６の端と密封要素１２との間の位置１５（図５及び８を参照）において溶接されることが好ましい。図５及び７において、フランジ６は、溶接位置１５に対応する位置において、フランジの端を除くフランジの他の箇所よりも大きい厚みを有している。蓋を超音波溶接する際に超音波ソノトロードにより供給されるエネルギーを伝達するために、縁の下側に凹部が形成されてもほぼ連続的な厚みとなるように、フランジ縁の上部はエンボス（ｅｍｂｏｓｓ）部分を有している。
【００４４】
示されている実施形態において、フランジ縁６の下側には空間が設けられているが、当該空間を出口壁の上側に配置しても、上記の２つを組み合わせてフランジの下側と出口壁の上側とに配置しても、同様の効果が得られる。本発明とは直接関連はないが、超音波エネルギーを伝達する凹部を、蓋の上側と同様に縁の下側のメス部分に置き換えてもよいことは明らかである。
【００４５】
図３ａ及び３ｂは、他の可能性のある実施形態を示している。図３ａにおいては、密封要素１２は、その外側（カプセル本体３からは離れた側）に溝１６を有している。溝１６は、密封要素１２が部分２Ａにより圧縮されたときに破壊される。その結果、密封要素は反時計回りに回転し、出口壁７へと移動する。従って、この実施形態は、フランジの密封要素１７に対応する領域が出口壁７から離れており、当該領域に、十分に大きな圧縮力が加えられたら壊れる開封線を与える溝１６が設けられたカプセルに関する。例えば、部分２Ａと２Ｂとの間の距離が過剰な圧縮を回避できる程度の距離であるためにそのような大きな圧力が加えられなければ、密封要素１２は、圧縮のみで密封効果を得られるように、「通常」状態にて、すなわち、溝１６が破壊されることなく圧縮される。
【００４６】
図３ｂは、密封要素２４がおおよそ「Ｍ」字形状の二重犬歯状であり、Ｍ字形状の密封要素が下向きに圧縮されたときに必要であればＭ字形状の密封要素の中央部分が収容可能な大きさを有する溝２３が出口壁７の上側に設けられている、本発明の他の可能な実施形態を示している。
【００４７】
図９は、抽出装置の容器２Ａが第２の部分２Ｂに対して移動するかその逆の場合に、容器２Ａがカプセルの側面壁５と密封要素１２との間に位置するように、密封要素１２がカプセルの側面壁５から離れて配置された、本発明の可能な他の実施形態を示している。図９は、部分２Ａと２Ｂとの間にてすでに圧縮されて密封要素１２が変形した場合のカプセルを示している。この実施形態においては、空間２０は、主に、密封要素１２と側面壁５との間のフランジの部分の下に形成しており、フランジが圧縮されると密封要素が側面壁５へ向けて回転し、容器２Ａに接触して密封効果を改善できる。
【００４８】
なお、抽出装置の容器２Ａの端部９は、密封部材の内側側面１２Ａと少なくとも部分的に接触することに注意されたい。例えば、可能性のある実施形態（例えば、図１０を参照）によると、容器２Ａは、カプセルの側面壁５と密封部材１２との両方、特に密封部材の内側側面１２Ａに接触できる。図９に示す実施形態では、圧縮状態において、フランジ縁６の部分１４は、容器２Ａによって、外側壁７と抽出装置の第２の部分２Ｂとに対して下向きに移動させられている。そうすることにより、密封部材１２は、少なくとも部分的に、容器２Ａの外表面へと回転する。この結果、容器２Ａとカプセルとの間の密封係合が増加する。
【００４９】
図１０に示す実施形態は、容器２Ａの端部９が抽出工程中に収容される空間が密封部材１２とカプセルの側面壁５との間に形成される点において、図９に示す実施形態と類似している。図１０に示す実施形態において、フランジ６の下側の空洞部２０は、下側の密封要素１２からフランジ６へと至る部分に位置している。下側の側面壁５と密封要素１２との間の部分１４は、実質的に平坦である。出口壁７’は公知の金属箔にて製造されており、抽出装置の部分２Ｂは、抽出工程中に金属箔７’を破る穴開け要素７を、公知の方法にて備えている。
【００５０】
図１０に示すように、下側１１は異なる面、すなわち、面Ｑ、Ｐ、及びＰ’上に異なる部分を有する。面Ｐ’は、面Ｐ及びＱに対して傾いており、それらと交わっている。面は、異なる高さにて、軸Ａ−Ａと交わる。
【００５１】
他の実施形態において、フランジ縁６の上側１０は、平坦面（点線Ｌにて示されている）を有する。この実施形態において、図９に示す実施形態に示すように、密封は、密封要素１２の側の（好ましくは側面壁５の側においても）容器２Ａの押圧力により得られる。このように、密封要素は、フランジ縁６から突出する三角形又は隆起である必要はない。上記のように、フランジ６の上側は（線Ｌのように）平坦であってもよいし、密封要素は、フランジの厚み増加層として形成されていてもよい。
【００５２】
この実施形態においては、空洞部又は空間２０が存在することにより、密封要素１２が容器２Ａにより圧縮されたとき、特に当該圧縮が横方向の圧縮であるときに、必要であれば、密封要素１２がフランジの端部に向けて変形できる。言い換えると、容器２Ａが密封要素を圧縮する際に、空間２０は、抽出装置の部分２Ｂに対して押されたフランジ６の部分を「受容する」のに適している。特に、容器２Ａの圧縮パスが、密封要素の設計上の基準圧縮パスよりも大きいときに、空間２０は、カプセルのフランジの変形部分を収容して、密封要素１２の圧縮過剰を補償できる。
【００５３】
図１１に示す、下側の空間２０がフランジの部分１３に設けられる実施形態においても、類似の効果が発生する。図１０及び１１にも、図１０及び１１の実施形態には限定されない、フランジに対して下向きに延びる隆起２２Ａをフランジの端部に設けたフランジの実施形態を示す。
【００５４】
示された実施形態には、自己穴開け要素８を備えた開口を設けた蓋（例えば、図１を参照）によって形成された壁が設けられている。示された実施形態において、カプセルには、中央出口手段８が設けられているが、当該１つの手段は、下壁７の複数の自己穴開け要素８に置き換え可能である。自己穴開け手段を有する蓋には、蓋が注入された熱可塑性物質又は波形の熱成形プラスチックから作られた場合に、蓋をより硬くするため及び容易に自己穴開け可能なように、（当該要素の数や形状とは独立して）内部にリブを設けることが好ましい。自己穴開け要素８は、出口壁７の下面７ｂから少なくとも部分的に突出した部分を備え、この結果、自己穴開け要素８は、抽出装置により加えられた機械的な力、及び／又はカプセルに注入された水により加えられた力により破ることが可能となっている。特に、図４及び５の拡大図に示されるように、要素８は、出口壁７から突出した要素８の部分が抽出装置の２Ｂに対して押されたときに破ることができる下壁の厚み減少部分１７として形成されている。
【００５５】
所望の飲料の品質やタイプに従って様々な破れやすさ度合いを達成するために、異なるデザインの厚み減少領域を用いることができる。例えば、厚み減少部分は、破れ領域のいずれか側又は両側に、面内に水平に延ばすことができる。全体が破れる部分を用いた実施形態も可能であるが、好ましくは、ヒンジは、リブが壁７から完全に破れ落ちることなく振動し開けられることを保証できる。このタイプの自己穴開け要素は、特許文献５（本出願の出願人による特許出願）に詳細に記載されている。
【００５６】
他のタイプの出口手段は対応する複数の突出要素８を有しているが、リブの周辺の溝が、壁７が存在していない極薄の切り込み、すなわち、プレカット（ｐｒｅ−ｃｕｔ）領域と、まだ存在しているヒンジ部とに置き換えられる。加えて、この例示的な実施形態において、リブは壁７に対して外向き及び内向きの両方に突出してもよい。
【００５７】
機械的な力、抽出液の圧力、抽出装置による機械的な力と抽出液の圧力との合力により、上記の出口要素が開けられるか、又は、プレカット開口が広げられることにより、所望の自由経路が形成されることに注意されたい。
【００５８】
蓋の１つの好ましい実施形態（図１に示す）においては、機械的な圧力を集中させるための複数の鋭角１９を含んだパターンを形成する溝１８として形成された１以上の自己穴開け要素８が備わっている。
【００５９】
蓋の代わりに、出口壁７は金属箔又は膜７’としてもよい。特に、金属箔は、少なくとも酸素に対するバリアを与える積層体である。金属箔の開口は、金属箔を切り裂く複数の突起部材７Ａを有する部分２Ｂに対して公知の方法により得られる。好ましくは、金属箔はフランジ６の下側の少なくとも部分１３に例えば溶接により固定されるが、フランジの下側全体に固定されていてもよい。この場合、カプセルのフランジ縁６に対応する金属箔と接触する抽出装置の部分２Ｂは、好ましくは、必要な密封効果を得るのを助けるため平面であるが、金属箔を適切な穴開けを確実に行うための隆起部を有していてもよい。
【００６０】
本発明の例示的な実施形態において、図５に示すように、フランジ６と壁７との間の空間２０は、例えば、溝２１（図５の点線にて示す）により、カプセル３の内側に接続されている。この実施形態において、カプセル本体に供給された水、又は水と空気、又は他の流体は空間２０に到達する。これにより、空間２０中の圧力は、カプセル３中の圧力と同じになり、内部圧力が圧縮圧力に対抗するように働くことにより密封効果が改善される。
【００６１】
最後に、フランジ縁６の硬度を増加するため、出口壁が蓋である場合、出口壁７の周辺部分は、カプセルのフランジ縁の端部２２に沿って垂直に延びる端部２５を有している。これにより、フランジ縁の端部を部分的に収容し支持して、フランジ縁２２の端部の厚みを２倍にできる。
【００６２】
最後に、本発明の改善された密封要素１２は、カプセルと抽出装置の１以上の要素との間に密封効果を必要とするいかなるタイプのカプセルにおいても使用できることを繰り返し述べておく。図１及び２に示すカプセルは密封カプセルであるが、本発明の密封要素は開口カプセル、すなわち、入口壁４及び／又は出口壁（蓋又は膜）に水や飲料の通路となる開口を設けるカプセルにおいても、技術的な効果を有する。同様に、本発明の密封要素は、カプセルの密封が必要な他の箇所に配置されていてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【国際調査報告】
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