(57)【要約】  本発明は、空洞（１０２、３０２）を取り囲み、第１の端部（１０３、３０３）に開口部（１０５、３０５）を有し、第２の端部が、空洞と連通する少なくとも１つの出口（１０６ａ、１０６ｂ、３１０、３１１）を備えるカップ形カプセル本体（１０１、３０１）と、開口部を閉じる注入壁（１１２、３１４）と、空洞内にあり、注入壁からカプセル本体の第２の端部まで延び、空洞を複数のチャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）に分割する少なくとも１つの仕切り（１０７、３０６）と、を備え、各々のチャンバが、所定量の食物物質（１１０、１１１、３１５、３１６）を収納し、第２の端部内の独立に動作可能な閉鎖手段を備える少なくとも１つの出口と連通することを特徴とする、食品カプセル（１００、３００）に関する。【選択図】図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ．空洞（１０２、３０２）を取り囲み、第１の端部（１０３、３０３）及び第２の端部（１０４、３０４）を備え、前記第１の端部（１０３、３０３）が、前記空洞（１０２、３０２）と連通する開口部（１０５、３０５）を備え、前記第２の端部（１０４、３０４）が、前記空洞（１０２、３０２）と連通する少なくとも１つの出口（１０６ａ、１０６ｂ、３１０、３１１）を備える、カップ形のカプセル本体（１０１、３０１）と、
ｉｉ．前記カプセル本体（１０１、３０１）の前記第１の端部（１０３、３０３）の前記開口部（１０５、３０５）を閉鎖する注入壁（１１２、３１４）と、
ｉｉｉ．前記空洞（１０２、３０２）内に配置され、前記空洞（１０２、３０２）を複数のチャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）に分割する少なくとも１つの仕切り（１０７、３０６）と、
を備えた食品カプセル（１００、３００）において、
前記仕切り（１０７、３０６）が、前記注入壁（１１２、３１４）から前記カプセル本体（１０１、３０１）の前記第２の端部（１０４、３０４）まで延びており、各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）が、所定量の食物物質（１１０、１１１、３１５、３１６）を収納するとともに、前記第２の端部（１０４、３０４）に設けられた少なくとも１つの出口（１０６ａ、１０６ｂ、３１０、３１１）と連通すること、および、各出口（１０６ａ、１０６ｂ、３１０、３１１）が、独立に動作可能な閉鎖手段（１１３ａ、１１３ｂ、３１２、３１３）を備えることを特徴とする食品カプセル（１００、３００）。
【請求項２】
前記閉鎖手段（１１３ａ、１１３ｂ、３１２、３１３）の各々のタイプが、
ｉ．前記食品カプセル内部の圧力が大気圧に対して１ｂａｒ超、好ましくは３ｂａｒ超、最も好ましくは５ｂａｒ超まで上昇すると自然に破れる又は概ね開口可能な膜、
ｉｉ．前記カプセル本体を封止して前記カプセル本体を閉鎖する穿孔可能な膜と、穿孔手段とを備える組立体であり、前記穿孔手段と膜とが互いに接触したときに前記穿孔手段が前記膜を穿孔し、前記接触が前記カプセル内の圧力の上昇により又は前記食品カプセルの外部に配置された作動手段により起こされる、組立体、
ｉｉｉ．ユーザによって手で剥がされる剥離可能な膜、又は、
ｉｖ．液体及び／又は高温に曝されたときに溶解するように構成された可溶性の栓、
から選択される、請求項１に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項３】
各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）の前記閉鎖手段（１１３ａ、１１３ｂ、３１２、３１３）が、それぞれの所定圧力で開くように構成される、請求項１又は２に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項４】
前記チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）が、前記食品カプセル（１００、３００）内に同心状に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項５】
前記空洞（１０２、３０２）の中央に配置された中央チャンバ（１０８、３０８）と、前記空洞（１０２、３０２）の外周に前記中央チャンバ（１０８、３０８）を取り囲んで配置された外周チャンバ（１０９、３０９）とを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項６】
前記中央チャンバ（３０８）と前記外周チャンバ（３０９）との間の前記仕切り（３０６）が、前記食品カプセル（３００）内に同心状に配置された２つの壁を備える、請求項５に記載の食品カプセル（３００）。
【請求項７】
前記外周チャンバ（１０９、３０９）の前記閉鎖手段（１１３ｂ、３１３）が第１の所定圧力で開くように構成され、前記中央チャンバ（１０８、３０８）の前記閉鎖手段（１１３ａ、３１２）が第２の所定圧力で開くように構成される、請求項５又は６に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項８】
前記第１の所定圧力が前記第２の所定圧力より高い、請求項７に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項９】
前記外周チャンバ（１０９、３０９）の前記閉鎖手段（１１３ｂ、３１３）が、金属箔を含む、請求項７又は８に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項１０】
前記中央チャンバ（１０８、３０８）が、ミルクのような可溶製品を収納し、前記外周チャンバ（１０９、３０９）が、焙煎して挽いたコーヒーを収納する、請求項５〜９のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項１１】
前記仕切り（１０７、３０６）と前記注入壁（１１２、３１４）とが互いに封止手段で接合される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項１２】
前記封止手段が、超音波封止、熱封止、機械的締結、糊付け、又はこれらの組合せを含む、請求項１１に記載の食品カプセル（１００、３００）。
【請求項１３】
食品製品を調製する方法であって、
ｉ．各々に所定量のそれぞれの食物物質（１１０、１１１、３１５、３１６）が備えられた複数のチャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）を有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）を準備するステップと、
ｉｉ．前記チャンバの各々に所定量の液体（４０２、４０４）を注入し、前記所定量の液体（４０２、４０４）が各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）内に備えられた前記所定量の食物物質（１１０、１１１、３１５、３１６）と混合して食品成分（４０３、４０５）を生成するステップと、
ｉｉｉ．前記食品成分（４０３、４０５）を容器内に注出するステップと、
を含み、
前記注入ステップ及び注出ステップが、前記食品カプセル（１００、３００）内の各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）に対して繰返される、方法。
【請求項１４】
前記食品カプセル（１００、３００）の前記チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）の各々への前記所定量の液体（４０２、４０４）の注入が、各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）内に少なくとも１つの注入ニードル（４００、４０１）を挿入することによって行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
各々に所定量のそれぞれの食物物質（１１０、１１１、３１５、３１６）が備えられた複数のチャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）を有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の食品カプセル（１００、３００）を収容するための食品調製マシンであって、
ｉ．前記食品カプセルを受け入れるためのカプセルホルダと、
ｉｉ．少なくとも１つの注入ニードル（４００、４０１、５００）であり、前記注入壁（１１２、３１４）が前記注入ニードル（４００、４０１、５００）によって穿孔されるように配置された、少なくとも１つの注入ニードル（４００、４０１、５００）と、
ｉｉｉ．前記少なくとも１つの注入ニードル（４００、４０１、５００）と流体連通するように配置されるとともに、計量された量の液体（４０２、４０４、５０５、５０７）を前記注入ニードル（４００、４０１、５００）のいずれかを通して選択可能に注入するための手段をさらに備える、液体供給源と、
を備える、食品調製マシン。
【請求項１６】
前記複数のチャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）のうちの１つの閉鎖手段として設けられた金属箔（３１３）を破断するように構成された穿孔手段（５０８）を備えることを特徴とする、請求項１５に記載の食品調製マシン。
【請求項１７】
複数の注入ニードル（４００、４０１）を備え、前記複数の注入ニードル（４００、４０１）が、前記食品カプセル（１００、３００）の各チャンバ（１０８、１０９、３０８、３０９）が前記注入ニードル（４００、４０１）のうちの少なくとも１つによって穿孔されるように配置される、請求項１５又は１６に記載の食品調製マシン。
【請求項１８】
ｉ．食品カプセル（３００）用の受け器であり、前記食品カプセル（３００）が、空洞（３０２）を定めるカプセル本体（３０１）と、前記カプセル本体（３０１）の開口部（３０５）に配置された注入壁（３１４）と、前記カプセル本体（３０１）を、各々に所定量の食物物質（３１５、３１６）が設けられた同心チャンバ（３０８、３０９）に分割する環状仕切り（３０６）とを備える、受け器と、
ｉｉ．前記環状仕切り（３０６）と実質的に同じ直径であり、前記食品カプセル（３００）の前記注入壁（３１４）に選択可能に押し込まれるように配置された圧力リング（５０３）と、
ｉｉｉ．前記食品カプセル（３００）のチャンバ（３０８）に配置された出口（３１０）と嵌合するように構成された尖った遠位端（５０１）を備えるとともに、前記遠位端（５０１）の近傍の表面に配置された複数の注入穴（５０２）がさらに設けられた注入ニードル（５００）と、
を備え、
前記圧力リング（５０３）は、第１の位置において、前記注入壁（３１４）を前記食品カプセル（３００）の前記環状仕切り（３０６）の中に押し込んで、それにより前記同心チャンバ（３０８、３０９）間の、前記仕切り（３０６）と前記注入壁（３１４）との間の流体連通を遮断し、第２の位置において、後退して、前記同心チャンバ（３０８、３０９）間の流体連通を再確立するように構成され、前記注入ニードル（５００）の前記尖った遠位端（５０１）は、前記圧力リング（５０３）が前記第２の位置にあるときに前記出口（３１０）と嵌合する、食品調製マシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、食品調製マシン内で使用するための食品カプセルに関する。本発明はまた、かかるカプセルを用いるように適合された方法及び食品調製マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品調製マシンは、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一杯分ずつ自由に調製することを可能にする。
【０００３】
明確にするために、本明細書における「食品調製マシン」の議論は、実質的に液体又は半液体の食物製品のポーションを調製するようなマシンに関するものであることを理解されたい。
【０００４】
家庭用の食品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で飲料原材料などの食物物質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、問題とする食品マシンは、剛性又は半剛性カプセルを用いるものであることを理解されたい。
【０００５】
多くの場合、食品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、その内容物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つが可撓性膜で作られた剛性又は半剛性本体を特徴とする。
【０００６】
製品は、カプセルを食品調製マシン内に挿入することによって調製されるが、このマシンは、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℃を超える温度に加熱される。しかし、幾つかの特定の場合には、代わりに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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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注入チャネルを提供するという二重の機能を有する。
【００１２】
マシンは、カプセル内に収容された物質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（通常、８０℃〜９０℃）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、
チャンバの底部端に配置され、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前記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。
【００１６】
抽出中、食品カプセルは、食品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において穿孔される。液体がカプセルコンパートメント内に注入され、カプセル内部の圧力が上昇し、カプセル内に収容された原材料からの製品の抽出が促進される。
【００１７】
幾つかの実装において、食品調製マシンはまた、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。他には、食品カプセルに噴出口（ｓｐｏｕｔ）又は排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。
【００１８】
簡単な食品製品、即ち、１つの原材料のみによるもの又は単一ステップで調製することができるものを生成する場合には、従来技術の構成は満足な結果をもたらす。しかし、それらは、より複雑な食品製品の調製への適合には不十分である。
【００１９】
詳細には、現在知られている食品カプセルは、カプセル内に存在する食物物質の全量がカプセル内への液体の注入中に同時に調製されることを必要とする。従って、飲料は幾つかの原材料を有する場合があるが、得られる飲料は均質な混合物でなければならない。
【００２０】
例えば、多くのコーヒー飲料は、原材料を特定の順序で供給する又は原材料を層状に重ねる原理に基づく。しかし、当技術分野で既知の食品調製システムでは、既存の食品カプセルから生成することができる可能な飲料の範囲が限られる。
【００２１】
具体的には、例えば、カプチーノ、モカ等の飲料は、エスプレッソコーヒー、ミルク、フレバリングシロップ等の異なる食品成分をカップ内に層状に重ねることを必要とする。これらの飲料を当技術分野で既知の食品カプセルを用いて作るためには、第１の食品成分を収容した第１のカプセルを挿入し、その第１の食品成分を調製し、第１のカプセルを取り除き、第２の食品成分を収容した第２のカプセルを挿入し、第２の食品成分を調製する（以下同様）ことを行わなければならない。
【００２２】
このプロセスは、エスプレッソコーヒー又はホットティーのような簡単な飲料の調製よりも複雑であり、完了するまでに遥かに多くの労力を必要とする。これはまた、ユーザがより多数のカプセルを購入して貯蔵することを必要とし、簡単な飲料の調製よりも多くの廃棄物を生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従って、本発明の目的は、複数の成分を有する飲料を単一のカプセルから生成することを可能にする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】
【００２４】
従って、第１の態様によれば、本発明は、空洞を取り囲み、第１の端部及び第２の端部を備え、第１の端部が、空洞と連通する開口部を備え、第２の端部が、空洞と連通する少なくとも１つの出口を備える、カップ形のカプセル本体と、カプセル本体の第１の端部の開口部を閉鎖する注入壁と、空洞内に配置され、空洞を複数のチャンバに分割する少なくとも１つの仕切りと、を備えた食品カプセルに向けられる。
【００２５】
本発明によれば、仕切りは、注入壁からカプセル本体の第２の端部まで延びており、各チャンバは、所定量の食物物質を収納するとともに、第２の端部内に設けられた少なくとも１つの出口と連通し、ここで各出口は、独立に動作可能な閉鎖手段を備える。
【００２６】
このことは、そのように構成された食品カプセルが複数の食物物質を含み、それが複数の食物物質を順次調製することを可能にする点で有利である。食品カプセルが複数のチャンバを含むので、各チャンバに、例えば粉末ミルク及び焙煎して挽いたコーヒーなどの異なる食物物質を備えることができる。
【００２７】
各チャンバに異なる食物物質を装備することができるので、どんな順序でチャンバに液体を注入しようとも食品成分を生成することができる。従来技術のカプセルでは全ての食物物質が１つのチャンバ内に収容され、同時に浸出又は溶解されるのに対して、複数のチャンバを設けることで、どの食品成分をどんな順番で浸出及び／又は溶解させるかを選択することが可能になる。
【００２８】
このことは、このような幾つか成分を特定の順序で供給して互いに層状に重ねることを必要とするカプチーノなど、複雑なコーヒー飲料の調製に特に有利である。本発明の食品カプセルは、このことを、単に飲料調製プロセス中に食品カプセルのチャンバに液体を注入する順番を選択することによって行うことを可能にする。それゆえ本発明は、当技術分野で既知の食品カプセルによって得られるよりも遥かに複雑な飲料の調製を可能にする。
【００２９】
複数のチャンバを有する食品カプセルを提供することで、カプセル内のチャンバに選択的に注入することにより、カプセル内に収容された食物物質の全部よりも少なく調製することもまた可能になる。このように、単一のカプセルを用いて様々な飲料を異なる味で生成することができる。
【００３０】
例えば、食品カプセルを、焙煎して挽いたコーヒーを収容した第１のチャンバと、粉末ミルクを収容した第２のチャンバと、甘味料を収容した第３のチャンバと、フレバリング（例えば、ヘーゼルナッツ抽出物）を収容した第４のチャンバとを含むように装備することができる。かかるカプセルは、食品カプセルのチャンバのうちどれに液体を注入し、どれに注入しないか、及びその順序を単に選択することにより、原材料のいずれか又は全てを含む飲料を調製することを可能にする。従って、本発明は、ユーザの所望に従ってカプセルの使用を調節することを可能にし、改善された自由度及び利便性を提供する。
【００３１】
カプセルの出口に異なるタイプの閉鎖手段を設けることで、各々のチャンバを、異なる条件下で、好ましくは飲料調製プロセスの結果として自動的に開くことができる食品カプセルが得られる。
【００３２】
最後に、食品カプセル内の分離したチャンバ内に食物物質を備えることで、チャンバ毎に注入パラメータを変えることが可能になり、その結果、各チャンバ内の特定の食物物質に応じて液体の温度及び注入圧力などの条件を最適化することができる。
【００３３】
例えば、低圧での液体の注入によって調製される食物物質（例えば、粉末ミルク）を収容する第１のチャンバと、高圧での液体注入によって調製される食物物質（例えば、焙煎して挽いたコーヒー）を収容する第２のチャンバとを有することができる。温度及び体積などのその他のパラメータもまた、調製される特定の食物物質及び求められる効果に応じて調節することができる。このように、食品カプセルから生成される飲料の高い品質レベルを維持する一方で、食品カプセルの融通性が大幅に高められる。
【００３４】
好ましくは、閉鎖手段の各々は、
カプセル内部の圧力が大気に対して１ｂａｒ超、好ましくは３ｂａｒ超、最も好ましくは５ｂａｒ超まで上昇すると自然に破れる又は概ね開口可能な膜、
カプセル本体を封止してカプセル本体を閉鎖する穿孔可能膜と、穿孔手段とを備える組立体であって、穿孔手段と膜とが互いに接触したときに穿孔手段が膜を穿孔し、その接触がカプセル内の圧力の上昇により又はカプセルの外部に配置された作動手段により起こされる、組立体、
ユーザによって手で剥がされる剥離可能膜、又は、
液体及び／又は高温に曝されたときに溶解するように構成された可溶性の栓、
のうちの１つによって構成される。
【００３５】
このことは、食品カプセルの出口上に配置される開口部が全て、各開口部に対する閉鎖手段の選択並びに各閉鎖手段の特定の性質及び構成に応じて、飲料調製プロセス中のわずかに異なる時点において及び異なる条件下で開くことになる点で有利である。具体的には、開口装置は、それが取付けられたチャンバの内部が飲料調製プロセスの開始後一定の時間が経過した後にひとたび特定の温度、圧力又は液体飽和状態になったら開くように構成することができ、又は剥離可能膜の場合のように直ちに開くように構成することができる。従って、食品カプセルは、各チャンバが、自動的に、その中に収容された原材料に関して正しい順序で開くように構成される。
【００３６】
一特徴によれば、各チャンバの閉鎖手段は、それぞれの所定圧力において開くように構成される。
【００３７】
このことは、かかる閉鎖手段を設けることで、食品カプセル内の各チャンバが、内部の圧力が適正な点まで増大したときに開くことを保証する点で有利である。このように、食品カプセルの各チャンバに液体が注入され、その中の食物物質の各ポーションが食品成分に調製される条件が最適化される。
【００３８】
この特徴は、食品カプセル自体のチャンバ内にカプセル開口手段を設けることが、該カプセルから飲料を調製するために利用される食品調製マシンの構造及び動作を大幅に簡素化する点でさらに有利である。
【００３９】
詳細には、食品カプセルの各チャンバに開口手段が設けられ、その各々が、所望の内圧に達したときに自動的に開くように構成されるので、食品調製マシンにそれ自体のカプセル開口手段を設ける必要もなく、また、それを飲料調製プロセス中の正確な時点で作動させるための何らかの機構を設ける必要もない。それゆえ飲料調製プロセスは、より単純でより信頼性が高いものになり、同時により高品質の結果を生じるものとなる。
【００４０】
別の特徴によれば、チャンバは、食品カプセル内に同心状に配置される。
【００４１】
このことは、食品カプセルを食品調製マシン内に位置決めするプロセスを簡単にする点で有利である。詳細には、チャンバが食品カプセル内に同心状に配置されているので、食品カプセルの中心からカプセル表面上の一点までの距離を知るだけで、注入ニードルがその点においてカプセル内に挿入されるときにどのチャンバに突き刺さるのかを判断することができる。従って、カプセル受け器の中心から固定半径に注入ニードルを設けることで、食品カプセルのチャンバ内への注入ニードルの一貫した信頼性のある挿入が提供されるので、食品調製マシンの構成が簡素化される。このように、食品調製マシンの構造が簡素化され、食品カプセルの使用がより容易になる。
【００４２】
別の特徴によれば、食品カプセルは、空洞の中央に配置された中央チャンバと、空洞の外周に中央チャンバを取り囲んで配置された外周チャンバとを備える。
【００４３】
このことは、そのように構築された食品カプセルが、食品調製マシン内でのその位置決めを容易にする点で有利である。中央チャンバは必然的に食品カプセルの中央に存在し、他方、外周チャンバは、必ず中央から所定距離だけ離れて配置されることになる。従って、カプセルは、適合する注入装置が、カプセルの中心に位置する第１のニードルと、第１のニードルから所定距離だけ離れた第２のニードルとを有するように構成することができる。かかる構成は、食品カプセルの中心が第１のニードルに位置合せされている限り、第２のニードルもまた正しく位置合せされることになるので、食品カプセルを飲料調製マシン内に挿入する前に該カプセルの角度方向を決定することを不要にする。このように、食品カプセルがより簡素になり使用し易くなる。
【００４４】
好ましい実施形態において、中央チャンバと外周チャンバとの間の仕切りは、食品カプセル内に同心状に配置された２つの壁を備える。
【００４５】
このことは、食品カプセル内のチャンバの正確な容積を調節することを可能にする点で有利である。例えば、２つの壁をそれらの間の空間が空になるように配置することができ、それにより、食品カプセルを全体としてより小さく作ることを必要とせずに２つのチャンバの総容積を削減することができる。このことは、食物物質が比較的高濃度であって、そのため、より濃度が低い他の食物物質の場合よりも一杯分の飲料を調製するために必要な食物物質の体積が小さい場合に特に有利である。２つのチャンバの容積の比率も同様の方法で変えることができる。
【００４６】
さらに、仕切りを２つの壁として設けることで、壁自体の形状及び配置を変えることによってチャンバを成形することが可能になる。例えば、チャンバの１つを、壁が傾斜するように構成することができる。これは、中の食物物質が食品カプセル内での圧縮の恩恵を受ける焙煎して挽いたコーヒーであるときに特に有利である。このように、本発明の食品カプセルの融通性が改善される。
【００４７】
さらに別の態様によれば、外周チャンバの閉鎖手段は第１の所定圧力で開くように構成され、中央チャンバの閉鎖手段は第２の所定圧力で開くように構成され、第１の所定圧力は、第２の所定圧力よりも高いことが好ましい。
【００４８】
このことは、単一のニードルのみを有する食品調製マシンによる食品カプセルの注入を可能にする点で有利である。注入プロセスが開始したとき、食品カプセル内の圧力は、ほぼ大気圧であり、注入プロセスが続くにつれて圧力は高まる。食品カプセル及び食品調製マシンは、１つの食物物質が調製され、カプセル内の圧力が適切なレベルまで高まったときにその連係する閉鎖手段が開放され、次いでカプセル内の圧力がさらに高く上昇したときに他のものが調製されるように構成することができる。このように、従来技術の単一チャンバ及び単一ニードル飲料生成システムの動作の単純さを維持する一方で、本発明の食品カプセルの利点を実現することができる。
【００４９】
好ましい実施形態において、外周チャンバの閉鎖手段は、金属箔を含む。
【００５０】
このことは、金属箔を耐久性のある気密かつ湿密シールをもたらすように適合させることができ、それにより外周チャンバ内の食物物質の完全性が保たれる点で有利である。金属箔はまた、一般に食物物質の安全かつ衛生的な保護及び貯蔵にも適している。
【００５１】
さらに、金属箔の物性は一般に十分理解されているので、金属箔から製作される作られる閉鎖具は、第１の所定圧力において確実に開くように適合させることができる。
【００５２】
好ましくは、中央チャンバはミルクのような可溶性製品を収納し、外周チャンバは焙煎して挽いたコーヒーを収納する。
【００５３】
このことは、中央チャンバの閉鎖手段が開く所定圧力が、外周チャンバが開く圧力よりも低くなるように構成されるので、食品カプセルは、可溶性食物物質を中央チャンバに収容し、焙煎して挽いたコーヒーを外周チャンバに収容するように特に上手く適合される点で有利である。焙煎して挽いたコーヒーは、一般に可溶性原材料が溶解するのに必要な圧力よりも高い抽出圧力を必要とするので、従って、この食品カプセルは、中に配置された食物物質の調製に都合の良い条件を与えるように構成される。
【００５４】
別の特徴によれば、仕切りと注入壁とが互いに封止手段によって接合される。
【００５５】
このことは、仕切りと注入壁とを封止手段で接合することで、カプセル内に設けられた食物物質を食品カプセルのチャンバ間で流動させてしまう空隙が仕切りと注入壁との間に存在しないことが保証される点で有利である。これにより、食品カプセルの輸送及び貯蔵中に特にカプセルが振とうされたときに食物物質が混合することを防止する。これは、そこから生成される食品製品が一様に高品質であることを保証する。
【００５６】
封止手段は、超音波封止、熱封止、機械的締結、糊付け、又はこれらの組合せを含むことが好ましい。
【００５７】
このことは、これらの封止手段が、迅速にかつ最小限の製造設定費用で仕切りとカプセル本体との間に強い封止を与える点で有利である。さらにこの封止手段の選択は、清浄性並びに食品カプセル内に外来の物体及物質が存在しないことが最高に重要である、工業的食品包装操作にふさわしい方法で行うことができる。このように、本発明の食品カプセルの製造の経済性がさらに改善される。
【００５８】
第２の態様によれば、本発明は、飲料を調製する方法であって、各々に所定量のそれぞれの食物物質が備えられた複数のチャンバを有する上記の食品カプセルを準備するステップと、チャンバの各々に所定量の液体を注入し、所定量の液体が各チャンバ内に備えられた所定量の食物物質と混合して食品成分を生成するステップと、飲料を容器内に注出するステップとを含み、ここで注入ステップ及び注出ステップが食品カプセル内の各チャンバに対して繰返される、飲料を調製する方法に向けられる。
【００５９】
このことは、この方法による飲料の調製が、本発明による食品カプセルの利点を実現することを可能にする点で有利である。特に、各チャンバ内の食物物質を順次に調製することは、上記のように単一のカプセルから複雑な飲料を生成すること、並びに層状に重ねること及びその他の美観的に楽しめる飲料自体の効果を意味する。
【００６０】
一特徴によれば、食品カプセルのチャンバの各々への所定量の流体の注入は、各チャンバ内に少なくとも１つの注入ニードルを挿入することによって行われる。
【００６１】
このことは、少なくとも１つの注入ニードルを各チャンバ内に挿入することによって飲料調製プロセスを手早く行うことができる点で有利である。詳細には、複数のニードルが用いられる場合、全てのニードルを例えば食品カプセルが食品調製マシンに挿入されたときに一度に食品カプセルに挿入することができる。これにより、１つのチャンバへの液体の注入と次のチャンバとの間に注入ニードルを取り外し、再配置し、再挿入することが不要になる。これにより、飲料調製プロセスは、より速く、より効率的になる。
【００６２】
第３の特徴によれば、本発明は、各々に所定量のそれぞれの食物物質が備えられた複数のチャンバを有する上記の食品カプセルを収容するための食品調製マシンに向けられ、この食品調製マシンは、食品カプセルを受け入れるためのカプセルホルダと、少なくとも１つの注入ニードルであって、注入壁が注入ニードルによって穿孔されるように配置された少なくとも１つの注入ニードルと、少なくとも１つの注入ニードルと流体連通するように配置されるとともに、計量された量の液体を注入ニードルのいずれかを通して選択可能に注入するための手段をさらに備える液体供給源と、を備える。
【００６３】
これは、そのように構成された食品調製マシンが、上記の食品カプセルの利点をユーザが実現することを可能にする点で有利である。具体的には、少なくとも１つの注入ニードルと、計量された量の液体を注入ニードルのいずれかを通して選択可能に注入するための手段とを設けることにより、ユーザが、食品カプセル内のどのチャンバにどれだけの体積の液体をどんな順序で注入するかということに対して制御を及ぼすことが可能になる。それによりユーザは、本発明による食品カプセルの利益の全範囲を実現することができる。
【００６４】
一特徴によれば、カプセルホルダは、複数のチャンバのうちの１つの閉鎖手段として設けられた金属箔を破断するように構成された穿孔手段を備える。
【００６５】
このことは、食品カプセルの構造を簡素化することを可能にする点で有利である。詳細には、穿孔手段をカプセルホルダ内に設けることで、その特定のチャンバ自体の内部に開口手段を設ける必要がなくなる。食品カプセルが必要とするのは、単に穿孔し易い表面が設けられることのみであり、金属箔は最も信頼性が高くかつ経済的な選択である。このように、食品カプセルの構造が簡素化され、その製造コストが削減される。
【００６６】
別の特徴によれば、食品調製マシンは、食品カプセルの各チャンバが注入ニードルのうちの少なくとも１つによって穿孔されるように配置された複数の注入ニードルを備える。
【００６７】
このことは、食品調製マシンが注入ニードルのいずれかを引き抜いて再配置する必要なしに食品カプセルの各々のチャンバ内に流体をすばやく順番に注入することを可能にする点で有利である。それにより食品調製マシンの速度及び効率が改善される。
【００６８】
第４の態様によれば、本発明は、食品調製マシンに向けられ、該食品調製マシンは、食品カプセル用の受け器であって、該食品カプセルが、空洞を定めるカプセル本体と、カプセル本体の開口部上に配置された膜と、カプセル本体を各々に所定量の食物物質が備えられた同心チャンバに分割する環状仕切りとを備える、食品カプセル用受け器と、環状仕切りと実質的に同じ直径であり、カプセルの膜に選択可能に押し込まれるように配置された圧力リングと、食品カプセルのチャンバに配置された出口と嵌合するように構成された尖った遠位端を備えるとともに、遠位端近傍の表面に配置された複数の注入穴がさらに設けられた注入ニードルと、を備え、ここで圧力リングは、第１の位置において膜を食品カプセルの環状仕切りの中に押し込んで、それにより仕切りと膜との間の流体連通を遮断し、第２の位置において、後退して同心チャンバ間の流体連通を再確立し、注入ニードルの尖った遠位端は、圧力リングが第２の位置にあるときに出口と嵌合する。
【００６９】
このことは、単一ニードルを使用して食品カプセルの注入を可能にする点で有利である。具体的には、圧力リング及びニードルの構成は、第１の注入ステップが、ニードルが第１のチャンバに部分的に挿入され、圧力リングが前進して２つのチャンバ間の連通を遮断したときに行われることを可能にし、このとき第１のチャンバの内容物が低い圧力下で溶解される。ニードルは次に前進して第１のチャンバの出口を遮断し、圧力リングが後退して２つのチャンバ間の流体連通が再確立される。注入ニードルの側部上の注入穴は、その先端が第１のチャンバの出口を遮断している間に注入ニードルが高い圧力で流体を注入することを可能にし、流体は、第２のチャンバの中へと通り抜け、その中の食物物質を抽出する。
【００７０】
このように、単一ニードルの注入装置を利用することができ、それでもなお同時に、食品カプセルのチャンバ間の漏れを防止し、各チャンバに注入される液体の体積は高精度である。それにより、食品調製マシンの簡素さ、並びにそのように生成される飲料の品質が最適化される。
【００７１】
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。
【００７２】
本発明の付加的な特徴及び利点は、以下で図面を参照しながら述べる現時点で好ましい実施形態の説明に記載されており、及び、そこから明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態による食品カプセルの側断面図である。
【図２】図１の食品カプセルの底面図である。
【図３】第２の実施形態による食品カプセルの側断面図である。
【図４Ａ】図１による食品カプセルから飲料を調製する第１の方法を示す、第１の注入ステップ中の側断面図である。
【図４Ｂ】図１による食品カプセルから飲料を調製する第１の方法を示す、第２の注入ステップ中の側断面図である。
【図５Ａ】図３による食品カプセルから飲料を調製する第２の方法を示す、第１の注入ステップ中の側断面図である。
【図５Ｂ】図３による食品カプセルから飲料を調製する第２の方法を示す、第２の注入ステップ中の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
図１は、第１の実施形態による食品カプセルの側断面図を示す。以下の議論は飲料を調製ための食品カプセルを扱うが、本発明の食品カプセルはそれに限定されないことを理解されたい。実際、これは、例えばスープ、野菜ピューレ、乳児用調製粉乳などの多くの異なる種類の食物物質の生成に適合させることができる。
【００７５】
食品カプセル１００は、空洞１０２を取り囲むカップ形カプセル本体１０１から構成される。カプセル本体１０１は、第１の端部１０３及び第２の端部１０４をさらに備える。第１の端部１０３は、開口部１０５を備え、これが空洞１０２及び第２の端部１０４と連通する。第２の端部１０４は、出口１０６ａ、１０６ｂを備え、これらもまた空洞１０２と連通する。
【００７６】
食品カプセル１００には、さらに仕切り１０７が設けられ、これが空洞１０２を中央チャンバ１０８及び外周チャンバ１０９の２つのチャンバに分割する。この特定の実施形態において、中央チャンバ１０８及び外周チャンバ１０９は、同心状に配置される。チャンバ１０８、１０９の各々は、カプセル本体１０１の第２の端部１０４に配置された少なくとも１つの出口１０６ａ、１０６ｂと連通する。ここでは、カプセルは、中央チャンバ１０８に連通する中央出口１０６ａと、外周チャンバ１０９に連通する外周出口１０６ｂとを備える。
【００７７】
もちろん、食品カプセル内のチャンバの数、サイズ、形状、及び配置、並びに出口の構成は、食品カプセルが使用される特定の用途に適合させることができることを理解されたい。
【００７８】
食品カプセルのチャンバ１０８、１０９内には所定量の食物物質が備えられ、即ち、中央チャンバ１０８には所定量の第１の食物物質１１０が備えられ、一方、外周チャンバ１０９には所定量の第２の食物物質１１１が備えられる。第１の食物物質１１０は、粉末ミルクのような可溶性原材料であることが好ましく、一方、第２の食物物質１１１は、一般に、焙煎して挽いたコーヒーのような、比較的高い圧力下で抽出される原材料である。
【００７９】
食品カプセル１００の第１の端部１０３には注入壁１１２が設けられる。注入壁１１２は、気密及び湿密の膜であり、これは開口部１０５を覆って配置され、カプセル本体１０１に対して、この実施形態においては仕切り１０７に対して、封止される。カプセル本体１０１、仕切り１０７、及び注入壁１１２は、超音波溶着によって互いに封止されることが好ましいが、食品カプセルを組み立てるその他の方法を代替的に使用することもできる。
【００８０】
第２の端部１０４において、複数の出口１０６ａ、１０６ｂには閉鎖手段１１３ａ、１１３ｂが設けられ、これらは、出口を閉鎖する役割を果たすとともに、注入壁１１２と合同して食品カプセルのチャンバ１０８、１０９及びその中の食物物質１１０、１１１を封止する。
【００８１】
閉鎖手段１１３ａ及び１１３ｂは、一方の開口部上で用いられる閉鎖手段が食品カプセル１００の他方のいずれかの出口上で用いられるものと異なるように選択される。このことにより、飲料調製プロセス中にチャンバの各々が開放される条件を作られる特定の飲料に合わせて細かく調節すること、及び食物物質が所望の順序で調製されることを保証することが可能になる。
【００８２】
例えば、１つの実施形態において、閉鎖手段の１つを使用前にユーザが食品カプセルから手で剥ぎ取るシールとして設けることができる。別の実施形態において、閉鎖手段の１つは、液体が食品カプセルに注入されたときに溶解する可溶性の栓として設けられる。これは、注入された液体の熱に曝されると溶ける封止膜の形態、又は可能であれば、砂糖又はデンプンで作られたもののような、液体自体に溶解する栓形態を取り得るであろう。さらに別の実施形態において、閉鎖手段は、注入圧力下、好ましくは１〜３ｂａｒ、最も好ましくは５ｂａｒを超える注入圧力下で、自己破裂して開く膜である。第４の可能な実施形態において、閉鎖手段は穿孔可能な膜として設けられ、これは、注入圧力下で該膜を穿孔してこれを開く構造体に向かって撓むように構成され、該構造体は、食品カプセル自体の中に又は食品調製マシン内に配置される。
【００８３】
一例として、ここで、閉鎖手段１１３ａを使用前にユーザによって剥がされるシールとして設けることができ、閉鎖手段１１３ｂを外周チャンバ１０９内の圧力が所定のレベルまで増大したときに破れて開く膜とする。これにより、注入プロセスの開始時から開かれている中央チャンバが提供されることになり、飲料調製プロセスにおける遅延が排除され、中央チャンバ内の圧力が高過ぎるレベルまで増大することが防止される。あるいは、閉鎖手段の１つは、密閉するチャンバ内の圧力が増大するにつれて膨張する膜を含むことができ、この膜が食品カプセルの内部又は外部、例えば食品調製マシン自体の中に配置された破断手段に当接して破断する。
【００８４】
従って、第１の閉鎖手段１１３ｂは、それぞれのチャンバ１０８、１０９内の条件が各チャンバに関して予め定められた点に達したときに開くように構成されることが好ましい。第１の閉鎖手段１１３ａは、剥離可能膜又は液体溶解性栓による場合のように低圧又は大気圧で開くことが好ましい。これは、粉末ミルクのような可溶性原材料を含む食物物質１１０が中央チャンバ１０８内に配置され、焙煎して挽いたコーヒーを含む食物物質１１１が外周チャンバ１０９内に配置されるような構成に対して特に役立つ。
【００８５】
可能な変形において、閉鎖手段を開くために食品カプセル外部の代替的手段を用いることができる。例えば、食品調製マシンに、先端に穿孔手段を有し、カプセルが食品調製マシンに挿入されたときに閉鎖手段を穿孔するように移動する機械アームを設けることができる。
【００８６】
図２は、第２の端部１０４から見た図１の食品カプセル１００を示す。カプセル本体１０１内の仕切り１０７の位置が示されており、この実施形態において、仕切り１０７は、食品カプセル１００の空洞１０２を２つの同心チャンバ１０８、１０９に分割するように配置される。
【００８７】
出口１０６ａ、１０６ｂもまた示されている。中央出口１０６ａは、カプセル本体１０１の中の単純な円形穴であり、一方、外周出口１０６ｂは、環状の切欠きとして構成される。出口の正確な形状、面積、及び配置は、もちろん用途に適するように変更することができる。
【００８８】
図３は、第２の実施形態による食品カプセル３００の側断面図を示す。図１及び図２に示す食品カプセルと同様に、食品カプセル３００は、空洞３０２を囲むとともに第１の端部３０３及び第２の端部３０４を有するカプセル本体３０１で構成される。第１の端部３０３には開口部３０５が存在し、これが空洞３０２及び第２の端部３０４と連通する。
【００８９】
食品カプセル３００にはまた、第２の端部３０４から空洞３０２内に延びる仕切り３０６も設けられる。図示した実施形態において、仕切り３０６は、一対の傾斜した円形の壁を備え、これらが交わって封止縁部３０７を形成する。仕切り３０６は、このようにして空洞３０２を中央チャンバ３０８と外周チャンバ３０９とに分割する。
【００９０】
代替的な実施形態において、仕切りの２つの壁は、チャンバ３０８、３０９を特定の形態又は体積で与えるように、又はその中に食物物質を備えることを容易にするように構成することができる。
【００９１】
食品カプセル３００にはさらに、第２の端部３０４内にそれぞれ中央チャンバ３０８及び外周チャンバ３０９と連通するように配置された出口３１０、３１１がそれぞれ設けられる。出口３１０、３１１には、それぞれ第２及び第３の閉鎖手段３１２、３１３が設けられ、これらは、第１の実施形態の場合と同様に、食品カプセル内部が所定圧力に達したときに開くように構成されることが好ましい。最後に、食品カプセル３００には、第１の端部３０３における開口部３０５を覆う注入壁３１４が設けられ、これにより食品カプセル３００の空洞３０２が封止される。
【００９２】
本実施形態において、第２の閉鎖手段３１２は、中央チャンバ３０８の出口３１０を覆うように配置される。第２の閉鎖手段３１２は、ここでは、好ましくは厚さが２０μｍ〜５０μｍの、アルミニウム製の薄膜として構成される。その結果、第２の閉鎖手段３１２は、中央チャンバ３０８内部の圧力が特定の点まで、概ね１ｂａｒ〜３ｂａｒまで上昇したときに破裂して開くことになる。
【００９３】
第３の閉鎖手段３１３もまた、アルミニウム膜であることが好ましい。第３の閉鎖手段３１３は、外周チャンバ３０９内に圧力が印加されたときに破裂に耐えるのに十分な厚さで設けられる。第３の閉鎖手段３１３は、その代わりに、外周チャンバ内の圧力が、好ましくは８ｂａｒ〜１２ｂａｒであるが可能であれば１５ｂａｒ以上である要求点に達したときに、食品カプセル３００自体の内部又は食品カプセル３００を受け入れるように適合された食品調製マシンのカプセルホルダ内部に配置された破断具が第３の閉鎖手段３１３を破断するように構成される。
【００９４】
チャンバ３０８、３０９の各々の中に、第１の実施形態と同様に、所定量の食物物質が備えられ、即ち、第１の食物物質３１５が中央チャンバ３０８内に、第２の食物物質３１６が外周チャンバ３０９内に備えられる。好ましい実施形態において、第１の食物物質３１５は粉末ミルクのような可溶性原材料であり、第２の食物物質３１６は焙煎して挽いたコーヒーである。この好ましい実施形態は、単一の食品カプセルからカプチーノ飲料を生成する。しかし、食品カプセル３００のチャンバ３０８、３０９内のその他の組合せの食物物質を使用することもできる。
【００９５】
この実施形態において、仕切り３０６は、注入壁３１４に接合されていない。その代わり、封止縁部３０７の先端が注入壁３１４の内側表面に接触する。これが、食品カプセル３００の貯蔵及び輸送中に、特に揺さぶられたときに、２つのチャンバ３０８、３０９内に収容された原材料の混合を防止する。
【００９６】
随意に、仕切り３０６及び注入壁３１４は、注入壁３１４が仕切りの３０６の上で軽く引き伸ばされて、封止縁部３０７において提供される混合に対する抵抗が強化されるように構成することができる。
【００９７】
代替的な実施形態において、注入壁３１４の内側表面は、封止縁部３０７に沿って仕切り３０６に対して封止される。このシールは、チャンバ３０８、３０９の内部流体圧の差が所定のレベルに達すると破れるように比較的弱く構成することが好ましい。
【００９８】
シールは、１ｂａｒ〜２０ｂａｒ、より好ましくは２ｂａｒ〜１２ｂａｒ、最も好ましくは３ｂａｒ〜７ｂａｒの圧力差の下で降伏するように構成することが好ましい。正確な圧力差は、もちろん、食品カプセル内に配置される特定の食物物質、及びその最適注入パラメータを考慮して選択される。
【００９９】
シール自体は、化学的であろうと機械的であろうと任意の種類の適切な組立て技術又は構造を用いて作り出すことができる。例えば、注入壁３１４は、溶媒又は糊などの化学的手段の使用により、又は超音波封止若しくは熱封止などの熱的手段により、又はスナップ、クリンプ、留め金などの機械的取付け具により、又はこれらの任意の組合せにより、仕切り３０６の封止縁部３０７に対して封止することができる。
【０１００】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、図１の食品カプセル１００から飲料を調製する第１の注入ステップ及び第２の注入ステップ中のプロセスを示す。
【０１０１】
図４Ａにおいて、食品カプセル１００が準備される。食品カプセル１００は、具体的には、中央チャンバ１０８と、外周チャンバ１０９と、カプセル本体１０１の開口部１０５を封止する注入壁１１２とを有する。食品カプセルは、チャンバ１０８、１０９と流体連通するように配置された出口１０６ａ、１０６ｂをさらに有し、これらは第１の閉鎖手段１１３ａ、１１３ｂによって閉鎖される。チャンバ１０８、１０９には、前述と同様に所定量の食物物質が備えられ、この実施形態においては、第１の食物物質１１０は可溶性原材料であり、第２の食物物質１１１は焙煎して挽いたコーヒーである。
【０１０２】
第１の注入ステップ中、注入ニードル４００、４０１が注入壁１１２を穿孔して食品カプセル内に挿入される。注入ニードル４００、４０１は、中央チャンバ１０８に挿入される中央注入ニードル４００及び外周チャンバ１０９に挿入される外周注入ニードル４０１を含む。
【０１０３】
所定量の液体４０２が中央注入ニードル４００を通して中央チャンバ１０８に注入され、ここで第１の食物物質１１０を溶解して第１の食品成分４０３を生成する。液体４０２が中央チャンバ１０８に注入されるにつれて、その中の圧力は、出口１０６ａを覆う箔シール１１３ａが破断する点まで増大する。すると、第１の食品成分４０３がカプセル１００から出口１０６ａを通って消費用容器の中に自由に流れ込む。
【０１０４】
図４Ｂは、第２の注入ステップ中の同じ食品カプセルを示す。ひとたび中央チャンバ１０８の第１の食品成分が空になると、外周注入ニードルが所定量の液体４０４を外周チャンバ１０９に注入する。外周チャンバ１０９は、所定量の第２の食物物質１１１を収容しており、これが液体４０４と混合する。
【０１０５】
液体４０４が注入されるにつれて、外周チャンバ１０９内の圧力は、出口１０６ａの上の第１の閉鎖手段１１３ｂを破断させる点まで増大する。それにより液体４０４が食物物質１１１を抽出して第２の食品成分４０５を生成し、これが出口１０６ｂから食品カプセルを出て、消費用容器の中に流れ込む。
【０１０６】
注入ニードル４００、４０１の各々を通る液体の流れは、食品調製マシン内に配置された計量手段及び適切な弁によって制御されることが好ましい。しかし、食品カプセルの各チャンバ内への流体注入のタイミングを制御するための代替手段、並びに注入される液体の体積、温度及びその他の飲料調製パラメータを決定するための手段を各々の特定の用途に応じて使用することができる。
【０１０７】
図５Ａ及び図５Ｂは、図３による食品カプセルから飲料を調製する第２の方法を示す。図５Ａは、この方法の第１の注入ステップを示し、他方、図５Ｂは第２の注入ステップを示す。
【０１０８】
図５Ａにおいて、食品カプセル３００は、中央に配置された注入ニードル５００によって穿孔される。注入ニードル５００は、閉鎖された先端５０１を有し、代わりに先端５０１付近の側部に複数の注入穴５０２が装備されている。
【０１０９】
飲料調製マシンには、さらに圧力リング５０３が装備されている。圧力リング５０３は、食品カプセル３００の注入壁３１４に圧力５０４で押し込まれ、この注入壁を空洞内に向かって撓ませ、これを封止縁部３０７に沿って仕切り３０６に向かって押し込める。この圧力が注入壁３１４と仕切り３０６との間にシールを形成し、それにより中央チャンバ３０８と外周チャンバ３０９との間の流体の流れを妨げる。
【０１１０】
第１の注入ステップ中、注入ニードル５００は、第１の量の液体５０５を中央チャンバ３０８の中に注入し、その中に配置された第１の食物物質３１５と混合させる。第１の量の液体５０５の注入が続くと、カプセル内の圧力が増大し、第２の閉鎖手段３１２を開放させて出口３１０からの流れを可能にする。第１の量の液体５０５が第１の食物物質３１５と混合して第１の食品成分５０６を生成し、これが食品カプセル３００の中央チャンバ３０８の出口３１０から流出する。流体５０５の注入は、第１の食物物質３１５の全量が第１の食品成分５０６になるまで続く。
【０１１１】
図５Ｂに示す第２の注入ステップ中、封止リング５０３が食品カプセル３００の注入壁３１４から引き抜かれ、中央チャンバ３０８と外周チャンバ３０９との間の流体連通を再確立する。
【０１１２】
第２の注入ステップは、注入ニードル５００が、第２の量の液体５０７を、第１の注入ステップ中に第１の量の液体５０５が注入された圧力よりも高い圧力で食品カプセル３００の中央チャンバ３０８内に注入するときに開始する。第２の量の液体５０７は、仕切り３０６と注入壁３０４との間の空間３１７を通って外周チャンバ３０９内に流入する。第２の量の液体５０７は、その中で第２の食物物質３１６と混合する。
【０１１３】
第２の注入ステップが進むにつれて、食品カプセル内の圧力が高まり、第３の閉鎖手段３１３を穿孔手段５０８に向かって撓ませる。穿孔手段５０８は、食品調製マシン内に配置され、食品カプセルを受け入れるカプセルホルダの構成要素である。
【０１１４】
可能な代替的実施形態において、注入ニードル５００は、出口３１０の内面と嵌合するように構成することができる。かかる代替において、注入ニードル５００は、第２の注入ステップの開始時に食品カプセル３００の内部に前進し、出口３１０内にはまり込み、そこを通る流体連通を遮断する。これは、第２の注入ステップ中に出口３１０を通る漏れを防止する。
【０１１５】
図示した実施形態において、穿孔手段５０８は、角錐状又はスパイク形の突起のリングであり、これが、食品カプセル内の圧力が十分な点まで高まったときに第３の閉鎖手段３１３を穿孔する。この時点で、第３の閉鎖手段３１３は、撓んで穿孔手段５０８に接触し、該穿孔手段により破断され、それによって外周チャンバ３０９の底部にある出口３１１が開かれる。
【０１１６】
液体５０７は、外周チャンバ３０９に流れ込み通り抜けるにつれて、第２の食品成分５０９を生成し、これが出口３１１を通して食品カプセル３００の外に導かれる。
【０１１７】
第２の食物物質３１６は、抽出される物質であることが好ましく、なぜなら抽出に必要なより高い圧力は、仕切り３０６と注入壁３１４との間のシールが不完全な場合に第１の注入ステップ中に第３の閉鎖手段３１３が早まって破断されることを防止することになるからである。
【０１１８】
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。
【０１１９】
特に、食品カプセルの可能な構成はここで説明した例に限定されないことを理解されたい。具体的には、異なる食物物質、カプセル構成、カプセルの幾何学的形状、閉鎖手段、及びその他のかかる変形を組み込んだ多数の変形が全て可能であることを認識されたい。
【０１２０】
また、かかるカプセルを受け入れるように適合された食品調製マシンの構成、具体的には注入手段並びに食品カプセルを保持する及び開放するための手段の構成もまた、食品カプセル及び食品調製マシンが使用される特定の用途に応じて変えることができることを理解されたい。
【０１２１】
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。
【０１２２】
本明細書で説明した現在好ましい実施形態に対する種々の変更及び修正が当業者には明らかであることを理解されたい。そのような変更及び修正は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく及びその付随する利点を損なうことなく行うことができる。従って、そのような変更及び修正は、添付の特許請求の範囲に包含されることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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