(57)【要約】  本発明は、出口（１０４）を有するカプセル本体（１０１）と、出口（１０４）に嵌合するように構成された栓（１１１）と、少なくとも部分的に形状記憶合金から作成され、第１の閉位置において栓（１１１）を出口（１０４）内に保持するように付勢され、形状記憶合金の遷移温度を上回る温度に加熱されると第１の閉位置から撓み、それにより栓（１１１）を出口（１０４）から引き抜いて第２の開位置になり、出口（１０４）を通じた流体連通を可能にする開口装置（１１０）と、を備える飲料カプセル（１００）に向けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出口（１０４）を有するカプセル本体（１０１）を備えた飲料カプセル（１００）において、前記飲料カプセル（１００）が、
ｉ．前記飲料カプセル（１００）に配置される前記出口（１０４）と嵌合するように構成された栓（１１１）と、
ｉｉ．少なくとも部分的に形状記憶合金で作られ、第１の閉位置において前記栓（１１１）を前記出口（１０４）内に保持するように付勢され、それにより前記出口（１０４）を通じた流体連通を遮断する、開口装置（１１０）と、
を備え、前記開口装置（１１０）が、前記形状記憶合金の遷移温度を上回る温度に加熱されると前記第１の閉位置から撓み、それにより前記栓（１１１）を前記出口（１０４）から引き抜いて第２の開位置になり、前記出口（１０４）を通じた流体連通を可能にするように構成されることを特徴とする飲料カプセル（１００）。
【請求項２】
前記開口装置（１１０）が、弾性材料で作られた弾性的要素（１１２）と、形状記憶合金で作られた起動要素（１１３）とを備える、請求項１に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項３】
前記開口装置（１１０）が、前記第１の閉位置に対応する第１の安定位置と、前記第２の開位置に対応する第２の安定位置とを有する双安定構造で設けられた、請求項１又は２に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項４】
前記形状記憶合金の前記遷移温度が８５℃と９０℃との間である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項５】
前記開口装置（１１０）が、前記栓（１１１）が配置された実質的な平面体として設けられた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項６】
前記開口装置（１１０）が、実質的に矩形の帯状体である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項７】
前記カプセル本体（１０１）が、実質的に円筒形であり、前記カプセル本体（１０１）の面（１０２）の中央に配置された前記出口（１０４）を有し、前記開口装置（１１０）が、前記カプセル本体（１０１）内の空洞（１０７）を横切るように配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項８】
前記形状記憶合金が、銅−アルミニウム−ニッケル又はニッケル−チタン形状記憶合金である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料カプセル（１００）。
【請求項９】
飲料（２０３）を調製する方法であって、
ｉ．所定量の飲料原材料（１０８）を収容した飲料カプセル（１００）を準備するステップであり、前記飲料カプセル（１００）には、前記飲料カプセル（１００）の面（１０２）に配置された出口（１０４）に嵌合するように構成された栓（１１１）と、少なくとも部分的に形状記憶合金で作られ、前記栓（１１１）を前記出口（１０４）内に保持して前記出口（１０４）を通じた流体連通を遮断するように付勢された開口装置（１１０）と、が設けられた、ステップと、
ｉｉ．所定量の加熱液体（２０２）を前記飲料カプセル（１００）内に注入して前記飲料原材料と組み合わせて飲料（２０３）を形成し、それにより前記開口装置内の前記形状記憶合金がその遷移温度を上回る温度に加熱され、前記開口装置（１１０）を撓ませて前記栓（１１１）を前記出口（１０４）から引き抜くステップと、
ｉｉｉ．前記出口（１０４）を通して前記飲料（２０３）を排出するステップと、
を含み、
前記排出するステップの完了後、前記開口装置（１１０）が前記形状記憶合金の前記遷移温度を下回る温度まで冷えて、前記栓（１１１）を前記出口（１０４）内に戻す、
ことを特徴とする、飲料（２０３）を調製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に飲料マシン内で使用するためのカプセルに関する。具体的には、本発明は、コーヒー又は茶などの熱い飲料に適合したカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料調製マシンは、食品産業及び消費者向け製品の分野で周知である。かかるマシンは、淹出コーヒー、エスプレッソコーヒー、茶、ホットチョコレートドリンクなどのような飲料を消費者が自由に一杯分ずつ調製することを可能にする。
【０００３】
家庭用の飲料調製マシンの大部分は、個々に包装された一杯分に小分けされたポーションとして飲料原材料が供給されるシステムによって動作する。かかるポーションは、軟質のポッド、パッド、又は小袋とすることができるが、ますます多くのシステムが、半剛性又は剛性のポーション、例えば剛性のポッド又はカプセルを使用するようになってきている。以下、問題とする飲料マシンは、剛性又は半剛性カプセルを用いて動作する飲料調製マシンであることを理解されたい。
【０００４】
多くの場合、飲料調製マシン内での使用のためのカプセルは封止されている。かかる封止カプセルは、その中に収容された原材料を周囲大気から保護してカプセルの貯蔵寿命を向上させる点で有利である。典型的には、かかる閉鎖カプセルは、気体及び／又は湿気不浸透性材料で作られており、壁の１つが飲料調製プロセス中に破られる膜で作られた剛性又は半剛性本体を特徴とする。
【０００５】
飲料マシンは、カプセルを収容するための受け器と、カプセルに流体、好ましくは水、を加圧注入するための流体注入システムとを備えることが好ましい。大部分の用途において、カプセル内に加圧注入される水は、一般に７０℃を超える温度、好ましくは８０℃と９０℃との間の温度に加熱される。しかし、幾つかの特定の場合には、微温湯又は冷水を注入することが有利であり得る。カプセルチャンバ内部の圧力は、カプセル内容物の抽出及び／又は溶解の間、典型的には、溶解製品の場合は約１〜約８ｂａｒであり、焙煎して挽いたコーヒーの抽出の場合は約２〜約１２ｂａｒである。
【０００６】
本発明はまた、飲料調製の、特に茶及びコーヒーのための、いわゆる「淹出」プロセスを包含するものとすることができる。淹出は、流体、一般的には熱水中での時間をかけた原材料の浸出を伴い、他方、抽出又は溶解調製は、数秒以内で飲料を生成する。
【０００７】
とはいえ、明確にするために、本明細書においては、流体による原材料の「淹出」という用語は、粉末食用材料（例えば、焙煎して挽いた粉末コーヒー）の加圧抽出、食用可溶性材料（例えば、可溶性の茶、コーヒー、ミルク、又はココア）の加圧溶解、又は、食用材料を非常に低い圧力又は大気圧下の浸出流体中で、抽出又は溶解に必要な時間よりも長時間にわたって浸出すること（例えば、熱水中の茶葉）を包含するものと理解されたい。
【０００８】
閉鎖カプセルの内容物を加圧下で抽出及び／又は溶解する原理は既知であり、典型的には、カプセルをマシンの受け器内に閉じ込めること、所定量の加圧水をカプセル内に注入して物質を抽出又は溶解すること、及び、その後、得られた飲料をカプセルから注出することから成る。
【０００９】
注入は、一般に、マシンに組み込まれた流体注入ニードルのような穿孔注入要素でカプセルの面を穿孔することによって行われる。この原理を応用したカプセルは、例えば、本出願人による欧州特許第１  ４７２  １５６（Ｂ１）号及び欧州特許第１  ７８４  ３４４（Ｂ１）号に既に記載されている。
【００１０】
さらに、この原理を応用したマシンは、例えば、スイス国特許第６０５  ２９３号及び欧州特許第２４２  ５５６号に既に記載されている。これらの文献によれば、マシンは、カプセル用受け器と、中空ニードルの形態に作られ、その遠位領域に少なくとも１つの液体注入オリフィスを備えた穿孔及び注入要素とを備える。ニードルは、カプセルの上部を開放すると同時にカプセル内への水注入用の入口チャネルを提供するという二重の機能を有する。
【００１１】
マシンは、カプセル内に収容された原材料から飲料を調製するために使用される流体（通常は水）の供給源をさらに備える。マシンは、中で使用される水を作業温度に加熱するボイラ又は熱交換器などの加熱ユニットをさらに備える。最後に、マシンは、水をタンクから、随意に加熱ユニットを通して、カプセルに流通させるためのポンプを備える。マシン内の水の流通は、本出願人による欧州特許出願第２１６２６５３（Ａ１）号に記載されているタイプの蠕動弁のような選択弁手段を介して導くことができる。
【００１２】
かかるシステムは、コーヒーの調製に特に適している。これを達成するための特に有利な１つの構成は、焙煎して挽いたコーヒー粉末を収容したカプセルを提供することであり、これはその中に注入される熱水で抽出される。
【００１３】
かかる用途のためのカプセルが開発されており、それらは、本出願人による欧州特許第１  ７８４  ３４４（Ｂ１）号又は欧州特許出願第２  ０６２  ８３１号に記載され、特許請求されている。
【００１４】
簡潔に述べると、かかるカプセルは、典型的には、
液体及び空気不浸透性の中空本体及び注入壁であって、該壁が、該本体に取り付けられ、例えばマシンの注入ニードルによって穿孔されるように構成された、中空本体及び注入壁と、
抽出される焙煎して挽いたコーヒー床を含むチャンバと、
チャンバの底端部に配置され、チャンバ内の内圧を保持するためのアルミニウム膜であって、チャンバ内部の内圧が特定の所定値に達したときに該アルミニウム膜に排出穴を形成する穿孔手段に関連付けられたアルミニウム膜と、
随意に、流体の噴流を分散させてカプセル内に注入される流体の噴流を減速し、流体を減速された速度で物質床の全域に均一に分配するように構成された撓み手段と、
を備える。
【００１５】
抽出中、飲料カプセルは、飲料調製マシンの流体注入ニードルによって、通常はアルミニウム膜が穿孔される。液体がカプセルコンパートメント内に注入され、カプセル内の圧力が上昇し、カプセル内に収容された原材料からの飲料の抽出が促進される。
【００１６】
幾つかの実装において、飲料マシンはまた、カプセルを第２の場所、例えばその底部でも穿孔し、マシンの動作中に飲料が流出することを可能にする。従ってこれには、飲料カプセルに排出開口を形成するように飲料マシン内に適切に配置された第２の穿孔手段が必要とされる。
【００１７】
他には、飲料カプセルに出口を設けることができ、これには一般にカプセル内の圧力が適正な飲料調製に必要なレベルまで増大したときに開く弁又は膜が取り付けられる。特定の一実施形態において、カプセルに複数の突起が装備される。これらの突起は、カプセル内の圧力が所定の点まで増大したときに膜が突起に向かって撓んで破断するように、カプセル内に配置される。飲料はその後、通常はその目的のために突起間に設けられた複数のチャネルを通って、突起を通り越して出口まで流れることができる。
【００１８】
国際公開第２０１０／１３７９５９号において、抽出可能製品を使用して、消費に適した所定の量の飲料を調製するためのシステムが開示されている。このシステムは、交換可能カプセルを含む。このシステムは、所定量の水などの流体を交換可能カプセルに供給するための流体分注装置と、交換可能カプセルを保持するための受け器と、飲料をカップなどの容器に供給するための出口機構とを備えた機器をさらに含む。カプセルは、周壁、底、蓋、入口領域、及び閉鎖された出口領域を備える。周壁、底及び蓋は、抽出可能製品を含む内部スペースを取り囲む。このシステムは、飲料を調製するために流体を抽出可能製品に供給するために、流体分注装置を入口領域に流体接続するよう設計されている。このシステムはさらに、使用時に、調製された飲料をカプセルから排出するために出口機構が出口領域と流体連通するよう設計されている。カプセルは、調製された飲料をカプセルから排出するために閉鎖出口領域を貫通する開口部をもたらすよう設計された開口要素をさらに備える。
【００１９】
これらの機構は、ひとたびカプセルの排出口が開くと、開いたままになる点で不利である。淹出プロセスが完了した後にカプセル内にいくらかの液体が残っていると、カプセルを飲料マシンから取り外すときにこの液体が排出口から漏れる可能性がある。このことがマシンの清浄度及び全体としての利便性を低下させる。
【００２０】
さらに、カプセル排出開口を設けるために膜−突起システムが用いられる場合、突起を通り越して飲料を導くチャネルが飲料原材料の不溶塊で目詰まりする可能性がある。従って、カプセルの性能及びそれにより生成される飲料の品質が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
従って、本発明の目的は、従来技術の上記の欠点を改良する、飲料カプセルに排出口を開くための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
従って、本発明の第１の態様によれば、本発明は、出口を有するカプセル本体を備えた飲料カプセルに向けられ、この飲料カプセルは、飲料カプセル内に配置される出口と嵌合するように構成された栓と、少なくとも部分的に形状記憶合金で作られ、第１の閉位置において栓を出口内部に保持するように付勢され、それにより出口を通じた流体連通を遮断する開口装置とを備え、ここで、開口装置は、形状記憶合金の遷移温度を上回る温度に加熱されると第１の閉位置から撓み、それにより栓を出口から引き抜いて第２の開位置になり、出口を通じた流体連通を可能にするように構成されることを特徴とする。
【００２３】
開口装置内に形状記憶合金を設けることにより、開口装置を、合金の遷移温度を上回る温度に加熱されたときに予め定められた「学習された」形状を剛直に呈するように構成することが可能になる。開口装置は、この学習された形状が、栓が出口から抜き出された第２の開位置に対応するように構成される。カプセル内に加熱流体が注入されると、形状記憶合金は、流体によってその遷移温度を上回る温度に加熱され、この学習された形状に撓み、それにより栓を出口から移動させて、飲料がカプセルからカップ又はマグなどの容器の中に流入することを可能にする。
【００２４】
このことは、そのように構成された飲料カプセルが飲料調製プロセスの開始時にそれ自体で自動的に開く点で有利である。
【００２５】
さらに、開口装置内に形状記憶合金を設けることにより、開口装置が形状記憶合金の遷移温度を下回る温度まで冷えたときに第１の閉位置に戻ることが可能になる。従って、飲料カプセルは、飲料調製プロセスが完了すると自動的に閉ざされる。
【００２６】
開口装置は、加熱流体が飲料カプセル内に注入されている間は第２の開位置に留まることになる。飲料調製プロセスの完了時、加熱流体の流れが止まり、形状記憶合金は、冷えて延性になり、変形を受け易くなる。開口装置は、その付勢の結果として第１の閉位置に戻り、栓を出口内に戻してカプセルを再封止する。飲料カプセルを、溢出又は液だれせずに飲料マシンから取外して廃棄することができる。
【００２７】
本発明による飲料カプセルは、本発明の開口装置が淹出プロセスの信頼性及び一貫性を改善する点でさらに有利である。詳細には、栓は、従来技術の設計の膜及び突起配列の必要性を排除するので、それらが飲料原材料の粒子で目詰まりする傾向が排除される。
【００２８】
特に有利な実施形態において、開口装置は、弾性材料で作られた弾性的要素と、形状記憶合金で作られた起動要素（motive element）とを備える。このことは、弾性的要素を用いて栓が出口内に保持される力を高めることができ、それによりカプセルの信頼性を向上させることができる点で望ましい。
【００２９】
最後に、開口装置は、飲料調製プロセス中のカプセル内の条件が選択された特定の飲料タイプに対して理想的となるように構成することができる。例えば、開口装置の幾何学的形状又は弾性率及び形状記憶合金の材料特性は、栓が開口部から抜き出され及び／又は開口部内に戻される圧力及び／又は温度を選択するように適合させることができる。従って、カプセル内部の条件は、生成される飲料に高い品質及び一貫性をもたらすように最適化される。このように、本発明の飲料カプセルは、それが使用される特定の用途に合わせて最適化することができる。
【００３０】
一特徴によれば、開口装置は、第１の閉位置に対応する第１の安定位置と、第２の開位置に対応する第２の安定位置とを有する、双安定構造で設けられる。
【００３１】
このことは、開口装置を各々が開口装置の動作位置の１つに対応する２つの安定な配置を有するように構成することが、開口装置が自然にそれら２つの位置の一方に自らを位置決めする傾向になることを意味する点で有利である。従って、動作中、必要とされるのは、開口装置を２つの位置間で移動させるのに足る力を与えることのみである。このように、開口装置を簡素化することができ、これを含む飲料カプセルの構築をより経済的にすることができる。
【００３２】
別の特徴によれば、形状記憶合金の遷移温度は、８５℃と９０℃との間である。
【００３３】
このことは、飲料マシンが一般に、上記のように８０℃と９０℃との間の温度の液体を注入する点で有利である。形状記憶合金をこの範囲の上限に遷移温度を有するように構成することで、開口装置が出口を開く前にカプセル内の温度が均一レベルに上昇していることを保証し、それにより飲料の均一性を改善する。さらに、流体の注入が完了すると、開口装置は閉じることになり、カプセル内の温度が飲料調製に最適な範囲を下回る前に飲料の生成が終わる。このことは、飲料が可能な限り最良の条件下で生成され、可能な限り最高の品質を有することを保証する。
【００３４】
別の特徴によれば、開口装置は、栓が配置された実質的な平面体として設けられる。
【００３５】
このことは、開口装置の構造及び製造がそれにより簡素化される点で有利である。実質的な平面体として設けられる開口装置は、従来技術で既知の、圧延、引き抜き、打抜き、又は延伸などの製造法によって容易に製造することができる。このように、本発明の利点を可能な限り最も広い適用範囲で実現することができる。
【００３６】
さらにこのことは、開口装置が、弾性材料で作られた弾性的要素と形状記憶合金で作られた起動要素とを備える上記の好ましい実施形態によって構築される場合に特に有利である。このような場合、開口装置は２つの要素の積層体として製造することができるので、この構成の利点を、特に可撓性で製造が容易な形態で実現することが可能になる。
【００３７】
開口装置は、実質的に矩形の帯状体であることが好ましい。
【００３８】
このことは、実質的に矩形の帯状体が、多くの場合ストック材料から直接、迅速かつ容易に製造することができる点で特に有利である。従って、本発明による開口装置を製造するコストがさらに削減される。
【００３９】
別の特徴によれば、カプセル本体は、実質的に円筒形であり、カプセル本体の面上の中央に配置された出口を有し、前記の開口装置は、カプセル本体内の空洞を横切るように配置される。
【００４０】
このことは、飲料カプセルをそのように構成することでその製造が容易になり、必要とされるのは、単に、開口装置をカプセル本体に挿入し、飲料原材料を供給し、カプセルを封止することのみである点で有利である。飲料カプセルを製造するのに必要なプロセス及び設備がこれにより簡素化され、その大量生産を容易にする。
【００４１】
さらに、実質的に円筒形のカプセル本体内に上記のような実質的に矩形の帯状体として開口装置を設けることで、開口装置の縁部とカプセル本体の内側表面との間に、開口装置の両側に配置された２つの通路が与えられることになる。かかる実施形態は、この２つの通路が飲料カプセル内での飲料の自由流れを可能する点で特に有利である。
【００４２】
別の特徴によれば、形状記憶合金は、銅−アルミニウム−ニッケル又はニッケル−チタン形状記憶合金である。
【００４３】
このことは、銅−アルミニウム−ニッケル及びニッケル−チタン形状記憶合金が、一般に、飲料の調製に使用することができる温度範囲に適した遷移温度を有する点で有利である。より具体的には、合金は、合金の遷移温度、従って開口装置が栓を出口から引き出す温度が、いずれかの特定の飲料カプセルから調製される飲料のタイプに適するように選択することができる。
【００４４】
さらに、銅−アルミニウム−チタン及びニッケル−チタンは、他の形状記憶合金と比べて比較的安価である。本発明による開口手段の利点がそれにより最小限のコストで実現される。
【００４５】
このように、飲料カプセルの開口装置の性能をそれが使用される特定の用途に合わせて調整し、それにより改善された性能及び経済性を実現することができる。
【００４６】
第２の態様によれば、本発明は、飲料を調製する方法に向けられ、この方法は、所定量の飲料原材料を収容した飲料カプセルを準備するステップであって、該飲料カプセルには、飲料カプセルの面内に配置された出口に嵌合するように構成された栓と、少なくとも部分的に形状記憶合金で作られ、栓を出口内に保持して出口を通じた流体連通を遮断するように付勢された開口装置とが設けられた、ステップと、所定量の加熱液体を飲料カプセルに注入して飲料原材料と組み合わせて飲料を形成し、それにより開口装置内の形状記憶合金がその遷移温度を上回る温度に加熱され、開口装置を撓ませて栓を出口から引き抜くステップと、出口を通して飲料を排出するステップとを含み、ここで、排出ステップの完了後、開口装置は、形状記憶合金の遷移温度を下回る温度まで冷えて、栓を出口内に戻す。
【００４７】
このことは、この方法による飲料の調製が本発明の利点を実現させることを可能にする点で有利である。より詳細には、本発明のこの態様は、飲料マシンから取り外されるときに液だれ及び溢出を防ぐ上記のような開口装置を含むカプセルを使用することを可能にする。
【００４８】
さらに、この方法による飲料の調製は、上記の開口装置の使用が、生成される飲料の一貫性及び品質を改善する点で有利である。開口装置は、従来技術の設計において使用されるグリッド及びチャネルを排除するので、飲料調製プロセス中に飲料原材料粒子がカプセルに目詰まりする可能性が減る。従って調製される飲料の品質もまた一杯毎のばらつきが減って一貫性がより高まり、飲料マシンの信頼性が高くなる。
【００４９】
本発明の他の特性及び利点は、以下の説明からも明らかとなるであろう。
【００５０】
添付の図面は、非限定的な例として与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】飲料の調製前の飲料カプセルの側断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ａの飲料カプセルの上断面図を示す。
【図２】飲料の調製中の図１Ａの飲料カプセルの側断面図を示す。
【図３】飲料の調製後の図１Ａによる飲料カプセルの側断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明による開口装置を組み込んだ飲料カプセル１００を示す。図１Ａに示すように、カプセル１００は、カプセル本体１０１を備え、これは、ここで示す実施形態においては、面１０２及び口１０３を有する実質的にカップ形の構造体である。面１０２には出口１０４が設けられ、他方、口１０３は膜１０５によって封止される。膜１０５は、一般に、薄い可撓性シート、例えば箔又はプラスチック円板であり、フランジ１０６に沿ってカプセル本体１０１に糊付け、溶着、又はそれ以外の方法で接合される。
【００５３】
しかし特定の実施形態によれば、他の構成の飲料カプセルが好ましい場合がある。例えば、１つの代替的実施形態において、飲料カプセルは、２つの実質的にカップ形の構造体から作られたものとすることができ、それらのうちの一方には出口が設けられ、互いにフランジ又は継ぎ目にそって接合される。
【００５４】
それゆえ、カプセル１００は、空洞１０７を取り囲んでおり、その中に所定量の飲料原材料１０８が配置される。飲料原材料１０８は、最も一般的にはコーヒーであるが、水又は別の流体と混合されたときに飲料を生じる任意の物質又は物質の組合せとすることができる。例えば、飲料カプセルは、代替的に、乾燥茶、粉末ミルク、ココア、砂糖、凍結乾燥ブロスなどを収容することができる。飲料原材料１０８は、空洞１０７内に緩く詰めても密に詰めてもよい。
【００５５】
飲料原材料が液体に完全には溶けない場合、例えばコーヒーかす又は茶葉を伴う場合、飲料の調製中に飲料原材料がカプセル１００から出ていくのを防ぐためにストレーナ要素１０９を設けることが有利である。ストレーナ要素１０９は、例えば微細メッシュ若しくはスクリーンとして構成することができ、又は代替的に紙若しくは繊維フィルタとして設けることができる。
【００５６】
空洞１０７の内部、面１０２の近位に、ここでは図１Ａで第１の閉位置にあるものとして描かれている開口装置１１０がある。開口装置１１０は、この特定の実施形態においては、栓１１１、弾性的要素１１２、及び起動要素１１３を備えており、これらの形態及び配置を順に論じる。
【００５７】
栓１１１は、出口１０４に嵌合してその中に位置するように構成され、出口１０４を通じた流体連通を遮断する。栓１１１は、出口１０４内に適切に据え付けられるように、各々の個別の用途における特定のカプセル構成及び飲料組成に最もふさわしい材料で形成することができる。
【００５８】
弾性的要素１１２は、弾性材料で作成され、栓１１１を出口１０４内に保持するために付勢されるように配置される。好ましい実施形態において、弾性的要素１１２は、単純な金属帯状体であり、飲料原材料とも注入液体とも反応しない金属又は合金で作られることが好ましい。
【００５９】
起動要素１１３は、形状記憶合金（ＳＭＡ）金属、好ましくは銅−アルミニウム−チタン又はニッケル−チタン合金で作られる。ＳＭＡ金属は、その遷移温度を下回る温度にあるときには金属が延性であり自由に変形することができるが、遷移温度を上回ると、予め設定された形状に自ら強制的に戻るという興味深い性質を有する。それゆえ、起動要素１１３は、その遷移温度が室温と飲料調製中に注入される液体の温度との間になるように構成される。この温度は、約９０℃であることが好ましいが、起動要素１１３に使用されるＳＭＡ金属の材料特性を調節することによって変更することができる。
【００６０】
それゆえ、図１Ａは使用前の飲料カプセル１００を示しているので、起動要素１１３は、室温にあり、従って延性である。栓１１１、弾性的要素１１２、及び起動要素１１３は協働するように配置されているので、弾性的要素の付勢が起動要素１１３を変形させて栓１１１を出口１０４内に押し込むことになり、それにより出口１０４を通じた流体連通を妨げる。
【００６１】
可能な実施形態において、開口装置１１０は、実質的な平面体として製造される。最も好ましくは、これは積層体の形態を取り、ここで少なくとも１つの薄層は弾性的要素１１２であり、少なくとも１つの薄層は起動要素１１３である。図１Ａは、そのような構成を示し、弾性的要素及び起動要素１１２及び１１３の各々１つの薄膜と、起動要素１１３に貼り付けられた栓１１１とを有する。
【００６２】
図１Ｂは、この構成を平面図で示す。開口装置１１０は、実質的に矩形の帯状体として構成され、栓１１１が開口装置１１０の下側に配置される。開口装置１１０は、飲料の流れのための２つの通路１１４を開放したままで、カプセル本体１０１の直径に差し渡される。かかる構造は、矩形帯状体の形態の開口装置を大量生産環境で迅速かつ最小限の費用で製造することができる点で特に有利である。
【００６３】
図２は、飲料が調製されて飲料カプセル１００から注出される注入ステップ中の飲料カプセル１００を示す。一般に、飲料カプセル１００は、かかるカプセルを収容するように適合された飲料マシンに挿入され、かかる飲料マシンには、所定量の液体を加熱及び加圧し、これを飲料カプセル１００内に注入する（最も一般的には、中空ニードルなどによる）ための手段と、生成された飲料をチャネルで導いてこれを容器に注出するための手段とが設けられる。かかる飲料マシンは当技術分野で知られており、明確にするためにここでは論じない。
【００６４】
注入ステップの開始時に、膜１０５が注入ニードル２００によって穿孔される。注入ニードル２００は、液体供給源２０１に接続されており、そこから所定量の加熱液体２０２が供給される。加熱液体２０２は、注入ニードル２００を通して飲料カプセル１００の空洞１０７に注入される。
【００６５】
開口装置は、図２において第２の開位置で示されている。加熱液体２０２は、飲料カプセル１００を通って方向２０２で流れるので、起動要素１１３を、その遷移温度を上回る温度に加熱することになり、これを剛性にさせ、予め設定された形状に戻す。予め設定された形状は、図２に示すように栓１１１が出口１０４から抜き出されるように構成される。
【００６６】
従って、加熱液体２０２を注入すると、起動要素１１３が弾性的要素１１２の付勢に打ち勝って開口装置１１０を上方に撓ませ、それにより栓１１１を出口１０４から抜き出すことになる。それゆえ、加熱液体２０２が飲料原材料１０８と組み合わされて飲料２０３を形成し、これが出口１０４を通って流れ、そこから消費のためのカップ又はマグなどの容器内へと注出することができる。
【００６７】
加熱液体２０２の注入が完了すると、起動要素１１３は、冷え始める。ひとたび起動要素１１３がその遷移温度に達すると、それは延性になり、もはや弾性的要素１１２の付勢に打ち勝つことができなくなる。従って、弾性的要素１１２は、開口装置１１０を第１の閉位置に戻し、栓１１１を出口１０４の中に戻すことになる。
【００６８】
好ましい実施形態において、開口装置１１０は、第１の閉位置及び第２の開位置において安定となるような双安定構造で設けられる。開口装置１１０は両方の位置で安定であるので、必要なのは、開口装置１１０を２つの安定な位置間で移動させるためのはずみを与えることのみである。好ましい実施形態において、開口装置１１０は、第１の閉位置では弾性的要素１１２の付勢の結果として安定となり、第２の開位置では加熱された起動要素１１３に生じる剛性の結果として安定となる。
【００６９】
図３は、注入ステップの完了後の飲料カプセルを示す。注入ニードル２００が飲料カプセル１００の膜１０５から引き抜かれる。飲料原材料が加熱液体中に完全には溶解しないものであるとき（例えば、コーヒーかす）、飲料原材料１０８の残存物はカプセル本体１００の空洞１０７内に残り、可能な実施形態においてはストレーナ要素１０９によって所定位置に保持される。
【００７０】
開口装置１１０は、ここではその第１の閉位置に戻されている。起動要素１１３は、もはや加熱液体の注入によって加熱されていないので、その遷移温度を下回る温度まで冷えて、その延性状態に戻る。弾性的要素１１２は、もはや起動要素１１３によって撓まされていないので、起動要素１１３及び栓１１１を下方に移動させ、その結果、栓１１１を出口１０４内に戻す。出口１０４は、それにより再封止され、飲料マシンから取り外されるときに飲料カプセル１００から何らかの残留液体が漏出することが防止される。
【００７１】
もちろん、本発明は、上で説明し添付の図面に示した実施形態に限定されない。特に種々の要素の構築に関して又は技術的均等物の置換により、そのことによって本発明の保護の範囲から逸脱することなく、依然として修正が可能である。
【００７２】
特に、前述の議論は開口装置及び飲料カプセルの例示的な構成を与えるものであるが、それらの構造は、そこに記載された形態に限定さないことを理解されたい。飲料カプセルの構成要素の形状及び構成は、本発明の範囲内に留まったままで変更又は再構成することができる。
【００７３】
例えば、開口装置は、ここで開示した積層矩形帯状体とは異なる構造で設けることができる。例えば、開口装置は、円板又は星形の形態で設けることができる。弾性的要素及び起動要素は、代替的に、平担ではない、例えば梁、棒、又はワイヤなどの形態で設けることができる。
【００７４】
従って、実施される本発明の正確な構成及び動作は、そこに記載された本発明の原理から逸脱することなく前述の記載から変えることができる。従って、この開示の範囲は、限定的なものではなく例示的であることが意図されており、本発明の範囲は、少なくとも部分的にそこから生じるいずれかの請求項によって定められる。
【００７５】
明細書全体が本発明を飲料カプセルとして記載しているが、「飲料」という用語は、より一般的には、非液体の食用製品、例えば、随意にクルトンのような固形片を含む濃厚スープ、又は粘性の若しくはゼリー状の製品、例えば、クリーム、アイスクリーム、又はゼリーなどを包含することを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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