JP6761401B2 - 密封要素を有する飲料カプセル - Google Patents

Description

本発明は、密封要素を有する飲料カプセルに関する。特に、本発明は、１又はそれ以上のカプセルに入れられた製品を添加することにより、コーヒーのような飲料を供給する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、カプセルと協働する飲料製造装置（抽出装置）を備える飲料供給システムに関する。

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、１９８０年代から知られている。飲料カプセルは、典型的にはコーヒー粉、しかしそれに限られず、ハーブ茶抽出物や類似の製品といった、少なくとも１つの抽出可能な製品を収納している容器部分を備える。また、カプセルは、必要とされている飲料を供給するための抽出装置と接触する部分も備えている。典型的な抽出装置は、湯沸かし器と、カプセルと協働する収納部材又は容器と、カプセル中に収納された製品から飲料の抽出を行うために抽出液、好ましくは加圧下の熱水、をカプセルに供給するポンプ又はそれに類似した手段と、を備えている。

知られている飲料供給プロセスにおいて、カプセルは抽出装置の容器中に供給され、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中を通過し、カプセルに入れられた原料から飲料を抽出する。飲料は、カプセルから出て、飲料収集器に到達し、コップ又は容器へと到達する。

容器は、少なくともカプセルの一部を収納し、熱水の漏れを無くすか又は最小にして飲料を抽出可能なようにカプセルに熱水を注入するために、密封係合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対して負の影響を与え、その結果、所望の飲料の味や品質とならない。

典型的なカプセルは、実質的に円錐台形の本体と、カプセルの２つの底のうちの１つから伸びるフランジ縁部分とを有する。抽出装置は、抽出ステップ中に十分な密封を達成するために、容器をフランジに押しつける手段を備えている。最近、飲料の出口が設けられた側に対応する位置にフランジを設けたカプセルが提供されている。使用中、これらのカプセルの本体は抽出装置の容器に入れられ、本体のフランジが設けられた側とは反対側が、水が注入される側となる。フランジが設けられた底から飲料が出て行く。容器からの水の漏れを防ぐため、フランジと容器との間の密封が必要とされる。

知られている抽出装置においては、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掛けることにより得られる。言い換えると、容器を入れるためにカップ形状となっている容器は、外周に沿って、カプセルのフランジ様縁に押さえつけられる。

カプセルと抽出装置の容器との密封係合を保証するための問題点は、特に、いわゆる密封カプセルの使用であると考えている。すなわち、飲料用の閉出口を有するそのようなカプセルにおいては、カプセルに注入した水の圧力が、薄くなった部分を開けるか、少なくとも崩壊させるか、または完全に破壊できる圧力に達したときに、出口が開けられる。同様に、開入口と閉または部分的に閉の出口とを有するカプセルは、水の漏れによる影響を受ける。ここで、上記したように、抽出水の漏れは、提供されるコーヒーの質や香りに影響する。

いずれの場合も、問題点は、全てのタイプのカプセル、言い換えると、密封されておらず入口と出口のいずれか又は両方に前もって形成された開口を有しているカプセルにおいても、一般的なものである。知られている抽出装置において、カプセルと容器との密封は、一般的に、カプセルのフランジ縁に圧力を掛けることにより得られる。言い換えると、カプセルを入れるためにカップ形状となっている容器は、密封線又は領域を作り出すために、カプセルの部分に押さえつけられる。好ましくは、容器の下端、いわゆる押え部分が、カプセルのフランジ様縁と接触する。なお、縁は、外周に沿って、カプセルの外側面から伸びている。

ＥＰ１６５４９６６には、容器の押さえ部分と係合し、所望の密封係合を与えるように容器と相互作用するために、フランジ様縁に対応するものとして加えられた、ガスケット又は密封部材として働く弾力材が設けられたカプセルが開示されている。

ＷＯ２００９／１１５４７４には、容器の押え部分、つまり、カプセルと接触する容器の端に、凹凸、刻み目、及び／又は間隙が設けられた抽出装置が開示されている。ＷＯ’４７４の記載によると、カプセルが挿入されていない状態で装置が動作した場合に漏れを制御するための流れ向き制御手段を設けるために、容器の端に間隙が設けられている。この抽出装置の問題点は、コーヒーが集められるカップの中へ容器から水がもれることである。水がカップへ漏れることは、しずく受けコンテナが素早く水に満たされてしまうことがあるという欠点は言うまでもなく、見た目にも味に関するかぎりにおいても、負の効果となる。

実際、カプセル外へ抽出液が漏れると、カプセル中の圧力が下がり、その結果、コーヒーの風味の抽出が減ってしまう。加えて、水がカップへ供給されると、見た目にも不愉快であろうし、カプセルから抽出された飲料の味が薄まってしまうこともある。結果として、感覚刺激性の特性と飲料の質とに変化が生じる。

密封部材として働く弾力材を有する知られたカプセルは、上記の問題点を解決するためには不向きであり、カプセルと凹凸が設けられた容器との満足のいく密封係合を保証するために、他の解決方法が提案されている。容器から使用したカプセルを取り除く必要があるとき、密封部分は、抽出ステップの終わりにおいて、容器の押え部分が密封部分に付着したままにならないことを保証しなくてはならない（特に、ゴム状密封要素の場合には、よく発生する）。

カプセルと同じ材料にて形成され、その外表面、特定の形態においてフランジ様縁、から伸び、容器と密封係合する１又はそれ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。

ＷＯ２０１０／０８４４７５には、Ｅｔｈｉｃａｌ Ｃｏｆｆｅｅ Ｃｏｍｐａｎｙの名において、その外表面上、特にフランジ様縁の上表面上に突起要素を有するカプセルのいくつかの形態が記載されている。

ＷＯ２０１０／１３７９４６（Ｓａｒａ Ｌｅｅ）には、容器と密封係合する少なくとも１つの突起を有するカプセルが開示されている。

上記の突起要素は、製造中にカプセル上に他の材料を加える必要なくカプセルと一体に製造されるが、容器と突起要素との所望の密封係合を信頼性高くかつ一定に得ることができない。

上記に鑑みて、抽出液の漏れを避けるか減少し、抽出装置の容器とカプセルの密封係合を保障するため、容器の押え端と協働するような密封部材又は突起を設ける必要がある。それと同時に、容器中におけるカプセルの位置は、抽出プロセスの終わりにカプセルが容器から離れにくくならないような、正しい位置でなくてはならない。

本発明の課題は、上記の問題を解決し、カプセルを容器へ入れたり容器から取り外したりが問題なくでき、容器の押え部分の異なる形状及び輪郭への密封適合が可能なように、高い精度の容器との密封係合を保障できるカプセルを提供することにある。

本発明の他の課題は、製造が容易で、容器上に設けられた凹凸に対して密封の保障を与える弾力性の密封材料をカプセルの外表面上に追加する必要なく、密封要素をカプセル本体と一体に形成可能なカプセルを提供することにある。

これら及び他の目的は、請求項１に係る本発明のカプセル、すなわち、製品から飲料を供給するための使い捨てのカプセル、によって達成できる。カプセルは、上記の製品を収納する中空体を形成する外側壁と、上部壁と、下部壁とが設けられたカプセルの少なくとも一部を入れるための容器を備える飲料製造装置（抽出装置とも呼ばれる）に、挿入可能となっている。カプセルは、さらに、使用中、すなわち、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え部分と密封係合するカプセルから横方向に伸びるフランジ様縁と、フランジ様縁からの突起物の形態である少なくとも１つの密封要素と、を備えている。これにより、突起部分がフランジ様縁から容器に向けて延びている。

本発明によると、密封要素は、角度αをなす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ている。もっと一般的には、２つの辺は、カプセルのフランジ様縁から伸びて互いが１点において４５°〜１２０°の範囲の角度をなして交わる２つの直線と重なっている。さらに、三角形部分の高さＨ、すなわち、三角形の密封突起の２つの辺が重なる直線の交点からの垂直距離が、０．５ｍｍより大きく、好ましくは０．６ｍｍから３．０ｍｍの範囲内にあり、最も好ましくは０．６から２．６の範囲内にある。好ましくは、高さは、フランジ様縁の上表面から測定される。

本発明の他の見地によると、フランジ様縁上にて測定した密封要素の三角形部分の底辺と容器の下端の幅との比は、０．８〜３．０の範囲内にあり、好ましくは１．０以上である。三角形部分の底辺は、三角形の２つの辺とフランジ縁の上表面との交点間の距離として定義できる。なお、上表面は、カプセルの使用中には容器と対向する表面であり、カプセルの側面壁によって覆われており共通となっているフランジ表面の部分を備えている。本発明において、「上表面」とはカプセルの使用中及びカプセルが側面壁の内側に伸びるときに容器に対向するフランジの表面をいう。

本発明の更なる目的は、請求項１２に係る飲料供給システムである。本発明のもう一つの目的は、請求項１８に係る飲料の供給するプロセスである。

容器の少なくとも一部は、前述の寸法のため、２つの辺の少なくとも一部と接触しカプセルと密封係合する。本発明のカプセルの密封要素は、カプセルと容器とを密封係合する圧縮力を与えるために容器をカプセルと係合した際に、弾性及び／又は可塑性変形する。

１点にて交わる２つの直線に重なっている辺は、フランジ様縁の上表面から伸びる、言い換えると突出する、実質的に三角形の突起を形成している。

三角形の断面とは、径方向の切断面により切断したカプセルの密封突起が、交差する２つの直線に重なっている２つの辺を有する実質的に三角形を有する部分を設けていることを意味している。この基本の部分は、フランジ縁の上面から直接突出していてもよいし、例えば長方形のように他の形状を有した接続体を介してフランジ縁に接続されてもよい。上記の交わる２つの直線は両方ともフランジ６と交わっている。２つの直線は上表面又は上表面の面（上記に定義したように）のみに交わっていてもよいし、フランジの下表面に交わっていてもよいし、上表面及び下表面の両方に交わっていてもよい。

好ましくは、カプセルは中心垂直軸を有する実質的に円錐台形を有しており、密封突起は、垂直中心軸を通る面から見た断面、すなわち、放射断面方向からみた断面において三角形を有している。以下の記載では、「密封突起」は、本発明の密封要素がフランジ様縁から突出していることを示すものとする。従って、密封要素との用語と密封突起との用語は、互いに変換可能である。

密封要素の弾性及び／又は可塑性変形により、特に、実質的に三角形の密封突起の上部の変形により、容器に存在する間隙や凹凸を相殺して所望の密封係合を得られる。

言い換えると、実質的に三角形の密封突起は、容器の凹凸を相殺しカプセル外への抽出液の漏れを減らすか回避するように、容器の押え下端により圧縮され、弾性的及び／又は可塑的に変形する。

クレームした角度αをなす２つの傾斜辺を有する密封突起の三角形状は、密封突起と接触する容器の押え部分により加えられる圧縮力（圧力）による密封突起の圧縮を容易にする。

それと同時に、実質的な三角形状と選択された角度α値により、抽出装置のユーザが容器の中のカプセルを密封閉めするために加える力の量を減らせる。

三角形の密封突起の辺により形成されている密封突起がカプセルの外側壁の周りに伸びる円周状の突起となり、放射断面において実質的に三角形を有する円形突起となるように、上記の２つの辺が重なる直線の交点、言い換えると三角形の頂点は、カプセルの垂直中心軸に属する中心を有する円周を形成する。

好ましくは、辺によって形成された密封突起の寸法は、カプセルの中心軸についての各放射断面において同じである。言い換えると、カプセルの円周に沿った方向において、密封突起はその形状を変えない。

三角形の密封突起の辺は、三角形の密封突起の辺が重なる直線の交点に対応する位置において、互いに接続されていてもよい。これにより、形成される密封突起は、辺が重なる２つの直線の交角と同じ値の頂角を有する三角形を有する。さらに、異なる可能な実施形態によると、辺は、曲線、直線、及び／又は２以上の傾斜セグメントにより、互いに接続されていてもよい。これに関して、密封突起の形状を定義するために用いられている「実質的に三角形」との用語は、ここでは、辺が曲線又は１以上の直線又はセグメントにより接続されている場合も、密封突起の断面形状を三角形とみなすことができることを示している。金型作製上の要求及び部分抽出の要求の観点から、曲線が一般的に存在し必要である。

本発明の典型的な実施形態によると、三角形の２辺のうちの１つは、カプセルの外側壁から伸びているか、又は、上記フランジ様縁の上表面とカプセルの外側壁との接触点から伸びている。少なくとも１つの辺がカプセルの外側壁から伸びることにより、カプセルが容器の中でより適切に中心に収まる。

このように、密封突起が容器の下端、すなわち、押え部分、と接触したときに、三角形の密封突起の少なくとも１つの辺が容器の下端と接触することにより、抽出液のいかなる漏れも防げる。

三角形の密封突起の１つの辺がカプセルの側壁から伸びる典型的な実施形態において、このような配置により、圧縮力を加えた状態において、外側壁が密封突起と容器との間の密封係合に負の影響を及ぼすような径方向の動き又は変形をしないよう、密封突起を固定できる。

外側壁から伸びる少なくとも１つの辺とカプセルの外側壁とのなす角度は、好ましくは、鋭角である。

すでに上記にて述べたように、放射断面において、フランジ様縁の上表面から三角形の密封突起の２つの辺が重なる直線の交点までの高さは、０．５ｍｍよりも大きく、一般的には０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの間であり、好ましくは０．６ｍｍ〜２．６ｍｍの範囲内である。好ましい実施形態によれば、高さは０．６〜２．０の範囲内にあるか、最も好ましくは０．８〜１．５である。

三角形部分の頂点の角度α、すなわち、三角形の密封突起の２つの辺が重なる直線の交点において形成される角度は、好ましくは５３°〜８０°の範囲内にあり、好ましくは５５°〜６５°の範囲内にあり、最も好ましくは６０°であり、これは、密封突起の実質的な正三角形形状に対応している。

示す典型的な実施形態において、高さは１ｍｍであり、密封要素は、正三角形、すなわち、辺が重なる交わる直線により形成される角度が６０°である、に対応する断面を有する少なくとも部分を有する突起である。

述べたように、発明のカプセルは、必要な飲料を製造するステップ中に、容器がカプセルを収納するシステムにおいて使用される。この条件において、カプセルの軸と容器の軸とは多かれ少なかれ同軸である。密封突起を圧縮するため、カプセルの中心軸からの密封突起の径方向距離（すなわち半径Ｒ）は、容器の中心軸からの容器の半径と実質的に等しい。本発明によると、フランジ様縁の上表面にて測定した密封突起の三角形部分の底辺と上記の容器の下端、すなわち、押え部分、の幅との比は、０．８〜３．０の範囲内にあり、好ましくは、１．０〜２．３の範囲内にあり、より好ましくは１．２〜１．８の範囲内である。

三角形状の密封突起の底辺の寸法と容器の下端の幅との比が上記の値を有することにより、飲料の供給プロセス中における、それらの密封係合を改善できる。

特に、容器は、三角形を形成する２つの辺の少なくとも一部と実質的に連続的に接触できる。すなわち、容器の下端に凹凸が設けられていても、容器の下端は、２つの辺の少なくとも１つと、三角形の頂点（辺が重なっている直線の交点）に対して左側、右側、又は両側にて接触できる。これにより、密封突起が変形し所望の密封係合を達成できる。

有利なことに、クレームされた比により、容器の押え部分上におけるカプセルのセンタリング（ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ）が改善され、当該センタリングは、形状と、角度と、比との組み合わせにより実質的に自動的になされる。

本発明の他の見地は、記載した構成のカプセルと、上記カプセルの少なくとも一部を収納する容器を備えた飲料製造装置と、を備えた飲料供給システムであり、容器がカプセルと密封係合するためにカプセルの三角形状の密封突起の少なくとも２つの辺の少なくとも一部と接触する飲料供給システムである。

上記したように、密封突起の形状が（断面において）実質的に三角形であることにより、特殊な設計又は摩耗により下（押え）端に凹凸が設けられていたとしても、抽出装置の容器との協働、特に下（押え）端との協働、を改善できる。

本発明の密封要素を備えたカプセルは、知られた方法、すなわち、注入成形又は熱成形、により製造できる。クレームされたカプセルと密封要素が熱成形に適していることは、発明のさらなる有利な点である。

本発明のさらなる有利な点及び特徴は、以下の記載とともに示した図を参照して、限定されない例を純粋に用いて、さらに明らかになる。

本発明に係るカプセルの斜視図。 本発明に係るカプセルを、中心軸を通る面から見た放射断面図。 本発明に係るカプセルの密封突起の図２の領域Ｋにおける拡大断面図。 図３の拡大図。 本発明に係るカプセルの出口手段の図２の領域Ｊにおける拡大断面図。 熱成形に適した発明に係る他のカプセルの本体の断面図。 図５のカプセルの密封要素の拡大図。

図１〜４は、本発明の典型的な実施形態に係る、コーヒー、茶、ホットドリンク、冷たい飲み物、その他の食用飲料を、カプセルの中に収納した抽出可能な液体又は固体の製品から供給するためのカプセル１の実施形態を示す。好ましくは、製品は、所望の飲料を得るためにカプセル中に注入された抽出液（好ましくは加圧下の熱水）により抽出されるコーヒー粉などの粉状の製品により構成されている。

発明に係るカプセルは、システムの一部であり、飲料供給プロセス中にカプセルの少なくとも一部を収納する収納要素、又は、容器５０（図２）を備えた飲料供給装置（すなわち、抽出装置）中にて用いられる。言い換えると、カプセル１は、飲料供給プロセスの最初において容器へ入れることが可能であり、飲料供給プロセスの最後において容器から取り出すことが可能であるカプセルの形状に対応する形状を有する容器５０に、少なくとも一部が入れられている。 容器５０は、カプセルが容器に挿入された際に、フランジ縁６の他の側からカプセルを支持する支持部材５１と協働する。容器５０は動作可能である一方、支持部材５１は固定された部材である。使用時、容器５０は支持部材５１まで移動し、フランジ縁が容器５０と支持部材５１との間で圧縮される。抽出装置には、さらに、カプセル中に抽出液（好ましくは、加圧下の熱水）を供給する手段（図示せず）が設けられている。

飲料供給中、典型的な実施形態のカプセル１は、容器５０と支持部材５１との間にカプセルを収納するために、容器５０と支持部材５１との間の相対的な動きを制御する知られた手段をさらに備えた飲料供給装置の容器５０と支持部材５１との間に位置している。容器５０は、密封係合を得るために、カプセルの少なくとも一部、好ましくはフランジ様縁に、圧力を加えている。

図１〜３及び図３ａに示すように、発明に係るカプセル１は、製品を収納する中空体５を形成する外側壁２と、上部壁３と、下部壁４と、を備えている。

カプセルは、典型的には、中心軸（Ａ）を有する実質的にカップ形状、又は、円錐台形を有する。言い換えると、外側壁２は、中心軸（Ａ）と平行ではなく、中空体５は、実質的に平らな下部壁４と、上部壁３とにより閉じられている。示した実施形態においては、中心軸Ａと外側壁２の外側表面との間で測定したカプセルの本体５の半径（Ｒ）は、１５ｍｍである（図２参照）。

図にて示した典型的な実施形態において、下部壁４は、カプセルを閉じて原料を収納するために、カプセルの本体５の下部に接続される、蓋に似た個別の要素である。下部壁４は、カプセル中にてフィットする突起部分４ａ（図３参照）を有している。突起部分４ａには、突起部分４ａの外表面上に設けられた円周隆起７として形成されている拘束手段が設けられている。当該拘束手段は、カプセルの外側壁２の内表面上に設けられた円周隆起７ａとして形成された対応する拘束手段とともに協働して、下部壁４をカプセルに固定する。

下部壁４をカプセルの本体５へ拘束する手段としては、他の手段を用いることができ、可能性のある他の実施形態においては、下部壁４はカプセルと一体に形成されていてもよい。

さらに、下部壁はカプセルとは異なる材料にて製造されていてもよい。例えば、下部壁４は、金属箔、又は、多孔性又は多孔性でない薄膜であってもよく、飲料製造用の他のカプセルにてすでに知られているように、当該金属箔又は薄膜には、カプセルの使用中に孔が開けられる。

本発明に係るカプセル１には、カプセルから横方向に伸びるフランジ様縁６が設けられており、フランジ様縁は、特に、カプセルの外側壁２の下部から円周状に伸びて、カプセルの円周（ｐｅｒｉｍｅｔｒａｌ）突起を形成している。フランジ６は厚さＴを有し、壁又は蓋４は厚さＴ１を有する。

好ましくは、フランジ様縁６は実質的に平ら、すなわち、上下表面６ａ、６ｂは平らである。言い換えると、フランジ様縁５は、カプセルの中心軸Ａに対して垂直である面と重なっている。

示した実施形態において、カプセルの上部壁３には、カプセル中に抽出液を注入することを容易にする中心凹部３ａが設けられている。また、上部壁３の内表面及び／又は外表面上には、カプセルの上部の強度を増すために、実質的に垂直に、すなわち、カプセルの中心軸（Ａ）を通る面に沿って配置される複数の突起要素８が設けられている。これにより、容器５０の内部に配置された抽出装置の穴開け手段（添付した図には図示していない）によりカプセルに穴を開ける際の望ましくない変形を回避できる。

カプセルは、好ましくは、例えば、飲料供給プロセス中に内部に供給される抽出液が有する高温高圧にも耐えられるポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ポリスチレン（例えば、耐衝撃性ポリスチレンシート）といった、食用製品に用いることが認められたプラスチック材料により製造される。プラスチック材料は、注入成形や熱成形といった、カプセルの製造プロセスに従って選択される。

カプセルには、さらに、最終的に抽出液の注入と抽出とを可能にする手段が設けられている。知られている実施形態によると、入口手段と出口手段は、カプセルの表面上の１以上の開口部、カプセルに働く機械的な力及び／又は圧力により破壊される自己開口要素、又は、カプセル使用中に抽出装置の穴開け手段により開けられる１以上の穴により構成されてもよい。示している実施形態においては、カプセルには、下部壁４上の複数の自己開口要素９を出口手段として設けている。

自己開口要素９は、抽出装置により加えられた機械的な力、及び／又は、カプセルに供給された水により加えられる力により破壊可能な、少なくとも一部が下部壁４の下表面４ｂから突出した複数の要素により構成される。特に、図４の拡大図に示すように、要素９は、下部壁４の下表面４ｂから突出する要素の部分が抽出装置の支持部材５１に押さえつけられる際に破ることが可能な下部壁４の厚さを減少した部分９ａにより定義されている。ヒンジにより、要素９は振動し壁４から完全に破れ落ちてしまうことなく開口しやすくなる。

このような自己開口要素については、同じ出願人による特許出願ＷＯ２００７／０６３４１１に詳細に記載されている。

他の出口手段は、対応する複数の要素を有しているが、厚みを減少した要素の外縁を、壁４ｂが存在していない、すなわち、予め切れ目を入れた箇所の溝に置き換えたものであり、ヒンジ部分は存在している。加えて、この実施形態においては、要素は壁４に対して外側及び内側両方へ突出していてもよい。

上記の出口要素は、容器５０によりカプセルを板５０に押しつけることにより生じる機械的な力、抽出液による圧力、又は、抽出液の圧力と容器により加えられる機械的な力との組み合わせにより生じる力により開口できる。

カプセルからの飲料の抽出物を、例えば、抽出装置の適切な穴開け手段によりカプセルに穴を空けることにより得るような他の出口手段を設けることもできる。また、他の実施形態において、出口手段は水溶性の薄膜である。

典型的な実施形態のカプセルの入口手段は、抽出装置の穴開け手段により設けられた１以上の穴により構成される。言い換えると、カプセルが容器５０に収納されている際に、後者の内部へ突出している穴開け手段が、抽出液を注入できるように、１以上の穴をカプセル表面に開ける。

また、この場合、本発明の保護の範囲から逸脱しない範囲にて、いかなる適した入口手段を使用できる。例として、ＰＣＴ／ＴＴ２００４／０００５０３に開示されているような、カプセルに固定された金属箔と開口手段との組み合わせを使用できる。カプセル１は、抽出装置の容器５０の少なくとも一部と望ましい密封係合を保証する、少なくとも１つの密封突起１０をさらに備えている。

示す典型的な実施形態において、密封突起１０はカプセルのフランジ様縁６、すなわち、容器５０、特に容器の下端５０ａ、すなわち、容器の押え部分と接触して密封係合を与えるように設計されたカプセルの部分上に設けられている。

図２、図３、及び図３ａの断面図に示すように、抽出装置の容器５０は、カプセルを挿入又は排出可能なように実質的にカップ形状であり、押え部分としてカプセル、特にフランジ様縁６上に配置された密封突起１０、と協働して密封領域を与える実質的に円状の下端５０ａを有する。

少なくとも１つの密封突起１０は、２つの辺１１、１２が重なる実質的に三角形の断面を有する部分を有する。すなわち、図３及び図３ａに示すように、２つの実線で定義される三角形の断面を有する部分を有する。

さらに詳細には、断面において、カプセルの密封突起は点Ｂにて交わる２つの直線と重なる２つの辺１１、１２により形成され、フランジ様縁６の上表面６ａから伸びる実質的に三角形の密封突起を形成する。示す実施形態においては、断面図は、中心軸Ａを通る放射面から見たものである（図２、図３、及び図３ａを参照）。図に示すように、密封三角形の辺１１、１２を定義する直線はフランジ６と交わる。すなわち、当該直線はフランジ６の上表面６ａと交わる。上記のように、フランジ縁６の「上表面」との用語は、カプセルの本体の外側壁の内側２０から伸び、フランジの外端２１へ伸びる（カプセル使用中に容器と対向する）フランジの表面を定義するものとする。好ましくは、辺１１、１２を定義する線はまた、フランジ６の下表面６ｂと交わる（図３ａ）。すなわち、三角形はフランジ上に位置しており、三角形は、三角形の辺１１、１２を定義する直線がフランジ６の少なくとも上表面６ａと、好ましくは下表面６ｂとも、交わるような形状である。

密封突起のカプセルの中心軸からの径方向距離（すなわち、半径Ｒ）は、カプセル使用中に容器５０が密封三角形突起１０へ圧縮力を付与可能なように、容器の中心軸からの容器の半径と等しい。辺１１、１２が重なる直線１３、１４により形成される交角αは、辺１１、１２と表面６ｂとにより定義される三角形の上頂点の角度である。角度αは４５°〜１２０°の範囲内にある。なお、角度αは、２つの辺１１、１２により形成される実質的に三角形状の突起の上頂角に実質的に対応している。

好ましくは、角度αは５３°〜８０°の範囲内にあり、さらに好ましくは５５°〜６５°内にあり、最も好ましくは、角度は６０°である。示す典型的な例においては、角度αは６０°である。これにより、密封突起１０は、実質的に正三角形の断面を有する。

言い換えると、２つの辺１１、１２は、断面で見ると実質的に三角形状を有する、フランジ様縁６の上表面６ａから伸びる密封突起を形成している。上記のように、断面はカプセルの中心軸Ａを通る面であり、放射断面である。

実際、辺１１、１２により形成される密封突起がカプセルの外側壁の周りに伸びる円周上の突起となるよう、線１３、１４の交点Ｂはカプセルの上記の中心軸Ａに属する中心を有する円周を形成している。

好ましくは、辺１１、１２により形成される密封突起の寸法は、カプセルの中心軸Ａについての各放射断面において、同一である。言い換えると、密封突起１０は、カプセルの円周に沿ってその形状を変化しない。

密封突起１０の三角形部分は、フランジ様縁６の上表面６ａ上に存在し、表面６ｂと線１３、１４との２つの交点により定義される底辺２４を有している（図３ａを参照）。容器５０の下端５０ａ、すなわち、容器５０の押え端は、カプセルのフランジと接触する容器部分の幅である幅Ｗを有している。本発明によると、上表面６ａにて測定した底辺２４と容器５０の下端５０ａの幅Ｗとの比Ｂａｓｅ／Ｗｉｄｔｈは、０．８〜３．０の範囲内にあり、好ましくは１．０より大である。さらに好ましくは、比Ｂａｓｅ／Ｗｉｄｔｈは、１．０〜２．３の範囲内にあり、さらに好ましくは、１．２〜１．８の範囲内にある。

（フランジ６と交わる三角形の辺により定義される）高さ、角度α、及び形状に関する特徴の組み合わせにより、容器５０の下端（又は押え面）５０ａに対する密封要素の上記の自己位置合わせが可能となる。すなわち、下端は、三角形の内側、外側、又は頂点のいずれかである位置において、密封三角形１０と常に接触している。通常は、密封三角形突起１０の異なる部分において、上記の全ての位置にて接触が成される。容器５０の軸とカプセル軸とが完全に同軸となっていなくとも、下端が密封効果を生み出す程度に三角形の突起を圧縮できるクレームされた密封の特徴により、不完全な同軸状態は相殺される。

三角形の密封突起は、好ましくは、カプセル１と一体に製造され、また、好ましくは、カプセルと同じ材料により製造される。さらなる可能性のある実施形態においては、実質的に三角形状の密封突起１０の辺１１、１２は、カプセルとは異なる材料にて、共成形又は別部材として製造後カプセルに固定する方法にて製造できる。

また、密封突起の材料は、容器５０の下端５０ａと接触した際、下端が密封係合を付与するためにカプセルに押さ付けられた際に、弾性及び／又は可塑性変形可能なものであってもよい。

加えて、クレームされた突起により、複数の突起を用いた公知の装置とは対照的に、フランジ６の上表面６ａ上の１つの突起のみを用いてよい密封を達成できることは、注目されるべき点である。

また、表面６ａとは反対側の、使用中に支持部材５１と接触するフランジの面であるフランジ６の下面に三角形の突起が位置する実施形態も、本発明の範囲に含まれる。図３及び図３ａに示す実施形態において、この部分は、下部壁４の１５として参照されている部分である。すなわち、下部壁４は、二層フランジを形成するために外側壁２から伸びたフランジ部分と接触し固定された部分１５を有している（図３において、下突起１７は点線にて示しており、下部壁４の部分１５から伸びている）。このように、さらなる可能性のある実施形態においては、カプセルは、カプセルの縁の反対側から延びる２つの突起１０、１７を有している。２つの突起は、異なる形状と高さを有していてもよい。

「実質的に三角形の断面」との用語は、２つの辺１１、１２を有する三角形が、図２及び図３の断面に示すように、完全な三角形でなくてもよいことを意味している。

実際、図に示すように、特に、図３ａの拡大断面図に示すように、辺１１、１２のうちの１つがカプセルの外側壁２から伸びており、他の辺がカプセルのフランジ様縁６の上表面６ａから伸びている。

図２、図３、図３ａに示す実施形態において、左側の横辺１１がカプセルの外側壁２から伸びており、右側の辺１２がフランジ様縁６から伸びており、三角形状の密封突起の線１３、１４と辺１１、１２の交角αは６０°である。

２つの辺１１、１２は、表面６ａとともに、左側の辺１１がカプセルの外側壁２から伸びているために完全には見えない、実質的に正三角形を形成している。また、図２において、辺１１、１２は、曲線（ｒ）により互いに接続されていることに、注目すべきである。

他の可能性のある実施形態において、辺１１は、上表面６ａの自由部分１６、例えば、上表面６ａとカプセルの外側壁２との接触点、又は、図５及び図６に示すように、辺１１、１２によって形成された密封突起の完全な三角形状が放射断面図において見られるような壁２からさらに離れた箇所から伸びている。図５及び６に示す実施形態は、熱成形プロセスを用いるに際しては好ましいカプセルである。同じ特徴については、図１〜４にて示したのと同じ参照符号により示される。図５の実施形態には、強化要素２２が入口壁３に設けられている。強化要素２２は、外側壁２及び入口壁３の両方において得られる凹形状を有している 。凹部は、壁２及び壁３の両方に対して傾斜している、複数の追加の「接続壁」２３となる。カプセルのこのタイプの強化要素は、２０１２年０７月１６に出願人により出願された同時係属中の特許出願ＥＰ１２００５２１４．７にさらに詳しく開示されている。図５及び図６における実施形態において、角度αは４５°である。

図５は、本体の厚みが一定であるカプセルを示す。出願の範囲は、壁の厚みが一定ではない、特に、カプセルが熱成形により得られる場合の、カプセルの本体も含む。

辺１１、１２は、辺１１、１２が重なる直線の交点Ｂに対応する箇所にて互いに接続されている。これにより、形成される密封突起は、辺１１、１２が重なる直線の交角αと同じ寸法及び形状の頂角を有する三角形状を有する。

さらに可能性のある実施形態においては、添付した図に示すように、辺１１、１２は０．１の半径ｒを有する曲線により互いに接続されている。このように、三角形状には、上部において、円形の頂点が設けられている。

他の可能性のある実施形態（図示せず）において、辺１１、１２は直線により互いに接続されてもよく、及び／又は２以上の傾斜セグメントにより接続されてもよい。この場合、形成される密封突起の上部は、頂点が平面にて切断された頂点を有する。本開示において、密封突起の「実質的に三角形の断面」という用語は、辺の上部が１以上の直線かセグメントにより接続され、例えば、辺１１、１２がフランジ様縁６の上表面６ａに平行な直線により接続される場合に台形が形成されるような実施形態を含むとして用いられることを理解すべきである。

断面において（図２、３、３ａを参照）、フランジ様縁６の上表面６ａから測定した２つの辺１１、１２が重なる直線の交点Ｂの高さＨは、０．５ｍｍよりも大きく、好ましくは、０．６ｍｍ〜２．６ｍｍの範囲内である。さらに好ましくは、高さは０．６〜２．０の範囲内にあり、好ましくは０．８〜１．５の範囲内にある。

添付した図の実施形態において、高さＨは１ｍｍである。

また、２つの辺１１、１２が重なる直線の交点Ｂは、中心軸Ａに対する放射断面から見た場合、容器５０の下端５０ａの幅Ｗの突出部に収まる（図３及び図３ａ参照）。

図に示したカプセルにおいて、辺１１、１２が重なる直線１３、１４の交点Ｂの高さＨが角度αを二等分する線（二等分線）に対応することは、注目すべきである。他の可能性のある実施形態（図示せず）によると、高さＨは角度αを異なる２つの角度に割る。すなわち、２つの辺１１、１２は、フランジ様縁６の上表面６ａに対して異なるように傾斜している。

本発明は、さらに、上記に開示した形態のカプセル１と、当該カプセルの少なくとも一部を収納する容器５０を備える飲料製造装置とを備える構成の飲料供給システムに関し、当該容器５０は、カプセルとの密封係合のため、少なくとも２つの辺１１、１２の少なくとも一部と接触する。

動作中、カプセル１は、実質的にカップ形状であり、容器の押え部分として機能しカプセルのフランジ様縁６、特に、密封突起１０と接触する下端５０ａを設けた容器５０に挿入される。

容器５０は支持部材５１と協働し、抽出装置には、容器５０と下支持部材５１との間に、カプセル１を収納するために容器を移動可能とする知られた手段が設けられている。

容器の下端５０ａはこのようにフランジ様縁６に押しつけられ、少なくとも辺１１、１２の一部は、所望の密封係合を達成するために、それに接触する。

辺１１、１２により形成される密封突起１０は、所望の密封係合を保証するため、部分的に、弾性及び／又は可塑性変形する。これにより、カプセル中に注入される抽出液のいかなる漏れを回避できる。

密封突起が実質的に三角形の形状であることにより、ユーザが容器を移動させる際に抽出装置に対して大きな力を加えることなく、容器により加えられた圧力により密封突起を変形しやすくできることは、注目すべき点である。

さらに、上記のように、少なくとも１つの辺がカプセルの後の側壁から伸びることにより、カプセルの容器中における中心位置を改善できる。いずれの場合も、突起の底辺と下端５０ａの幅との比が上記の開示された比となることにより、中心位置は得られる。

このように、密封突起が容器５０の下端５０ａと接触したときに、辺１１、１２の少なくとも１つの少なくとも一部が、それぞれ、頂点Ｂの右側において、また、頂点Ｂの左側において、容器の下端に接触する。その結果、抽出液のいかなる漏れも回避できる。実際、接触の一部が辺１１にて発生し、残りの接触が辺１２にて発生することがあり、この場合であっても、密封突起１０と下端５０ａとの実質的に完全な接触が保証されることが分かった。

上記を鑑みると、本発明に係るカプセルの密封突起の形状により、容器、特に密封突起と接触する下端に対応する箇所に設けられたいかなる凹凸を相殺できることは明らかである。

密封突起の実質的な三角形状を圧縮することにより、容器の下端の凹凸を効率よく密封でき、その結果、所望の密封係合を得るためのそれらの完全な相互作用が可能となる。

Claims (17)

1. 容器（５０）と、製品を収納する中空体（５）を形成する外側壁（２）と、上部入口壁（３）と、下部出口壁（４）と、前記外側壁（２）から横方向に伸びるフランジ縁（６）と、前記フランジ縁の上表面（６ａ）に位置し、使用時に前記容器（５０）と密封係合する単一の密封突起（１０）と、を有する、少なくとも一部が前記容器（５０）に収納されるカプセル（１）とを備えた抽出装置から飲料を供給するためのカプセルであって、
   前記カプセルの本体は実質的に円錐台形であり、中心軸（Ａ）を有しており、
   前記密封突起は、前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）に交差し、前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）から伸びて、５３°〜８０°の範囲の角度（α）をなすように１つの点（Ｂ）において互いに交わる２つの直線と重なる２つの辺（１１、１２）である内側辺（１１）及び外側辺（１２）を有する実質的に三角形の断面を有する部分を有し、前記上表面（６ａ）から測定した前記交点（Ｂ）の高さ（Ｈ）は前記フランジ縁（６）の前記上表面（６a）からの垂直の距離であり、
   前記２つの辺（１１、１２）の１つが、前記カプセルの前記外側壁（２）と前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）との接触点から突出しており、
   前記カプセルの前記中心軸（Ａ）に対して放射断面方向から見た場合、前記少なくとも２つの辺（１１、１２）と重なる前記直線の前記交点（Ｂ）は、中心が前記カプセルの前記中心軸に属する円周を形成しており、
   前記角度（α）は５３°〜８３°の範囲であり、前記高さ（Ｈ）は０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲であり、前記高さ（Ｈ）は前記角度（α）の二等分線に対応する、
   カプセル（１）。
2. 前記角度（α）は５５°〜６５°の範囲にある、請求項１に記載のカプセル。
3. 前記角度（α）は６０°である、請求項１又は２に記載のカプセル。
4. 前記高さ（Ｈ）は０．８〜１．５ｍｍの範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載のカプセル。
5. 前記三角形の断面は正三角形である、請求項１〜４のいずれかに記載のカプセル。
6. 前記少なくとも２つの辺（１１、１２）は、曲線、直線、及び／又は２以上の傾斜セグメントにより互いに接続される、請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル。
7. 前記カプセルの前記外側壁（２）の下部は実質的に垂直である、請求項１〜６のいずれかに記載のカプセル。
8. 前記密封突起は、前記フランジ縁の前記上表面（６ａ）又は下側（６ｂ）、又はその両方から伸びる、請求項１〜７のいずれかに記載のカプセル。
9. 請求項１〜８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納するための容器（５０）を有する抽出装置と、
   を備え、前記容器（５０）は、前記密封突起（１０）の前記実質的に三角形の部分と接触し、飲料供給中に前記カプセルとの密封係合を与える下端（５０ａ）を有する、飲料供給システム。
10. 前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）上にて測定した前記密封突起（１０）の前記三角形の部分の底辺（２４）と、前記容器（５０）の下端（５０ａ）の幅（Ｗ）との比は、０．８〜３．０の範囲内にある、請求項９に記載の飲料供給システム。
11. 前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）上にて測定した前記密封突起（１０）の前記三角形の部分の底辺（２４）と、前記容器（５０）の下端（５０ａ）の幅（Ｗ）との比は、１．０〜２．３の範囲内にある、請求項９又は１０に記載の飲料供給システム。
12. 前記フランジ縁（６）の前記上表面（６ａ）上にて測定した前記密封突起（１０）の前記三角形の部分の底辺（２４）と、前記容器（５０）の下端（５０ａ）の幅（Ｗ）との比は、１．２〜１．８の範囲内にある、請求項９〜１１のいずれかに記載の飲料供給システム。
13. 前記２つの辺（１１、１２）が重なる前記直線の交点（Ｂ）は、前記カプセル（１）との密封係合を与える前記２つの辺の少なくとも一部と接触する前記容器（５０）の下端（５０ａ）の幅（Ｗ）の突出部内に収まる、請求項９〜１２のいずれかに記載の飲料供給システム。
14. 使用中に、前記下端（５０ａ）は、前記三角形の密封突起（１０）の前記内側辺（１１）の部分及び前記外側辺（１２）の部分を圧縮する、請求項９〜１３のいずれかに記載の飲料供給システム。
15. 前記下端（５０ａ）には刻み目又は隙間が設けられている、請求項９〜１４のいずれかに記載の飲料供給システム。
16. 前記下端（５０ａ）と前記密封突起とは、実質的に同軸円周である、請求項９〜１５のいずれかに記載の飲料供給システム。
17. 前記容器（５０）の前記下端は、前記三角形の密封突起（１０）の前記内側辺（１１）の部分と前記外側辺（１２）の部分と圧縮接触して、飲料供給中に前記カプセル（１）との密封係合を与える、請求項９〜１６のいずれかに記載の飲料供給システムにおける飲料の供給方法。

Images