JP7734736B2 - 食品又は飲料調製のための、剛性部分を有する可撓性パッケージ - Google Patents

Description

本発明は、閉じた可撓性サッシェであって、飲料原材料を収容し、飲料調製マシン内で、サッシェ壁を穿孔し、液体をその中に注入して原材料と混合することにより使用するように適合されている、可撓性サッシェに関する。

可溶性コーヒー、ミルク又はチョコレートなどの食品又は飲料原材料を収容するカプセルを飲料分注機内に導入し、次いで、カプセル内に水を注入して原材料と混合することによって飲料を調製することは、現況技術において既知である。可溶性飲料又は食品原材料は、典型的には、水に溶解されて飲料又は所望の最終製品を形成し、これが適切な出口を通ってカプセルから流出する。場合によっては、原材料は茶葉であってもよく、飲料は、カプセル内に導入された水に葉を浸出させることによって調製される。上述した可溶性原材料の場合と同様に、このようにして注入された茶は、次いで、分注出口を通してカプセルから分注される。そのような既知のカプセルは、典型的には、プラスチック材料（複数可）又は金属（例えば、アルミニウム）で作られた剛性又は半剛性のカプセルである。

最近、カプセルの代わりに可撓性パッケージを含む飲料調製システムが開発されている。そのようなパッケージは、カプセルと比較して、コンパクトさ、製造速度（形成、注入、及びシール動作を連続して行うことができる）、リサイクル能力の向上などのいくつかの興味深い特徴をもたらす。

そのような可撓性パッケージは、例えば、欧州特許出願公開第３４１４１８７Ａ１号に記載されており、可撓性壁と、パッケージの底部に配置された機能的インサート（時には「注ぎ口」と呼ばれる）とを備え、機能性インサートは、可撓性壁に取り付けられる、又は他の方法で包み込まれる。インサートは、硬質又は半硬質プラスチックで作られた平らな要素であり、可撓性パッケージの底側を飲料マシンに液密に接続するための孔及びチャネルを備える。使用時に、可撓性パッケージが飲料マシンに機能的に接続されると、飲料マシンは、インサートの流体導通チャネルを通してパッケージの内側に水を導入し、次いで、上記水が原材料と混合されて、インサートの製品分注チャネルを通して可撓性パッケージの外側に分注される飲料製品を形成する。

重要なこととして、パッケージと飲料マシンとの間の流体連通は、マシンの流体導通要素をパッケージの平坦な壁面に接続することによって行われる。原材料パッケージと飲料マシンとの間の表面が平坦であることが、２者間の接続の実質的な漏れ防止性を保証する。更に、飲料マシンの接続中にパッケージが変形しないことを保証するために、パッケージ平坦面の剛性が不可欠である。一般に、マシンの接続要素、例えば針又は類似の要素をパッケージの平坦面に貫通させるか、又は他の方法で挿入することによって接続が達成される。接続は、パッケージ壁を開き、マシンのノズルをパッケージ壁に押し付けて漏れのない流体連通を作り出すことによっても行うことができる。パッケージの平坦な壁が機械的に弱すぎる場合、飲料マシンの接続要素を壁に対して押圧し、又は壁を貫通して挿入するときに、湾曲又はその他の壁の変形が生じ、これにより、漏れ又は流体接続の喪失がもたらされる。他方、パッケージは、マシンにより容易かつ確実に開けることができなければならない。このためには、パッケージ壁を開けるのに必要な力は十分に小さくなければならない。

例えば欧州特許出願公開第３５００５０３Ａ１号又は欧州特許出願公開第３５００５０４Ａ１号に記載されているいくつかの例では、機能的インサートは、インサート自体を開閉するように作動させることができるように、互いに対して移動可能ないくつかの部品を備え、それによって、水注入、混合、及び製品分注の複雑なシーケンスを可能にし、そのようなシーケンスは、溶解される飲料原材料のタイプによって課される具体的な調製要件に適合される。インサートを再び閉じることができることにより、飲料調製システムに優れた清浄度も提供する。

しかしながら、そのような既存の可撓性パッケージは欠点を含む。第１に、機能的インサートは、容易にリサイクルできない材料で作られている。更に、それは単一材料の要素であり、したがって重い。また、製造に費用がかかる。

ガセット付きのバッグ又はパウチなどの他の可撓性パッケージが存在する。このようなパッケージは、熱可塑性材料を折り畳んでシールし、その底側壁にガセットを形成することによって製造される。そのようなガセット付きサッシェは、飲料マシンに接続するために使用され得る平坦な底側壁を形成することができるが、そのようなサッシェの製造は、ガセット付き底部を形成するための複雑な複数回折り畳みプロセスを必要とする。複数回折り畳むことにより、重ね合わされた材料層が作り出され、これらの材料層が次にシールされる。この周知の製造方法は、材料が良好なシール特性を有することを必要とし、この特性は熱可塑性フィルムによってのみ得ることができる。非熱可塑性フィルムが使用されると、シールが弱いことにより、折り畳まれたフィルム層間の剥離、又はシールされていない空間の発生さえももたらされ、これは、パッケージの機械的特性及びバリア特性に対して非常に有害である。また、そのようなガセット付き可撓性パッケージは、形成するのに熱可塑性材料を必要とし、環境配慮型でないため望ましくない。

３次元容積部を形成するために、可撓性の平坦なブランク材料を折り畳む、又は打ち抜くなどの様々なプロセスによって製造される、他のタイプの可撓性パッケージが知られている。しかしながら、既知のプロセスでは、可撓性平坦シートを３次元容積部に変形する間に、パッケージの表面に皺が形成されることが多い。皺は、パッケージのシールが一貫性を欠き、したがって漏れをもたらすので、非常に望ましくない。それらはまた、パッケージの不規則な表面に起因する、パッケージと処理ユニット、例えば飲料調製マシンとの間の誤った相互作用のリスクを増加させる。

したがって、本発明の主な目的は、既存のパッケージの上述の欠点を解消し、特に環境配慮型の材料で作られ、実質的に漏れが生じないやり方で飲料マシンに容易に接続することができる、飲料調製マシンと共に使用するための改善された可撓性パッケージを提供することである。

本発明は、原材料を収容するための可撓性又は半可撓性の閉じたパッケージであって、上記原材料が、食品又は飲料調製マシンにおいてマシンによってパッケージ内に注入された混合流体と混合することによって食用製品を調製するためのものであり、パッケージは、（ｉ）平坦なパッケージ本体を形成する可撓性又は半可撓性の側壁と（ｉｉ）マシンの流体注入要素を挿入するように適合されたカップ状底部と、を備え、パッケージは、可撓性材料、好ましくは繊維系材料で作られた一片の細長い一次平坦ブランクシートであって、その横断方向対称軸を中心にしてＵ字形に折り畳まれ、かつその側縁部及び上縁部に沿ってシールされた、一次平坦ブランクシートから形成され、上記カップ状底部は、凹状下面及び凸状側面を有する中空容積部であり、上記下面の輪郭の曲がり（profile curvature）は、側面のそれぞれの輪郭の曲がりと同一であるパッケージに関する。

本発明の特定の一実施形態では、上記カップ状底部は、六角柱形状を有し、上記角柱は、パッケージの横断方向軸と位置合わせされた互いに反対側にある２つの垂直縁部を有し、垂直縁部は下向きに延びて、下向きに延びる先端部を形成し、延ばされた上記縁部は、パッケージの横断方向軸全体に沿って測定される、カップ状底部の各横断方向断面について、カップ状底部の２つの高さとカップ状底部の下面の幅との合計が一定であるような高さを有する。

有利には、上記一片の細長い一次平坦ブランクシートは、内面がシーラント層でコーティングされた繊維系材料で作られ、上記繊維系の層は、紙、ボール紙、カバス（ｃａｂａｓｓｅ）系、竹系、若しくはデンプン系材料、セロファン、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される。このような材料は、生態学上の配慮がされた持続可能な包装材料と考えられる。

一次平坦ブランクシートは、好ましくは、繊維系材料とシーラント層との間に挟まれたバリアコーティングを更に含み、上記バリアコーティングは、酸素及び／又は水分伝達防止コーティングであり、金属化コーティング、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティング、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）コーティング、原子層堆積（ＡＬＤ）コーティング、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される。

本発明の特に好ましい実施形態では、本発明によるパッケージは、パッケージのカップ状底部の少なくとも内面に配置された二次厚さ補強シートを更に備え、二次厚さ補強シートは、シーラント層でコーティングされた繊維系材料で作られ、繊維系の層は、紙、ボール紙、カバス系、竹系、若しくはデンプン系材料、セロファン、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される。

有利には、本発明のパッケージは、機械的コード、光学コード（カラーコード及び不可視インクで印刷されたコードを含む）、ＲＦＩＤタグ、一次元バーコード、二次元バーコード、磁気コード、導電性コード、検出孔、又はそれらの任意の組み合わせのリストの中から選択される識別手段を備える。

更に、本発明のパッケージは、好ましくは、上記パッケージのシールされた側（横）縁部に位置するセンタリング横断孔を更に備え、上記センタリング孔は、飲料調製マシンのセンタリングピンを挿入するように適合され、それにより上記パッケージが飲料調製中にマシンに対して相対的に移動するのを防止する。

好ましくは、パッケージの凹状下面は、カップ状底部の横断方向軸及び長手方向軸の中心に揃えられた平坦部を備える。食品又は飲料調製マシンの、例えば水注入針などの流体注入要素を、平坦な表面を介して接続することは、上記パッケージと上記マシンとの間の境界面の品質を高め、２つの間の漏れのない流体連通を達成するための複雑な又は嵩の大きい流体注入要素の必要性を低減することが分かった。

同じ理由で、上記平坦面は、好ましくは、マシンの流体注入要素がサッシェに挿入されるときに、挿入が上記平坦面の平面に直交する軸に沿って行われるような向きとされる。

有利には、本発明のパッケージはサッシェ又はパウチである。

本発明のパッケージに収容される原材料が、好ましくは、スープ、フルーツジュース、野菜ジュース、ブイヨン、コーヒー、チョコレート、茶、ミルク若しくはクリーマなど乳成分、スムージー、ピューレ、クーリ、クリーム、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、水溶性粉末、又は液体若しくは半流動体形態の可溶性濃縮物である、又は上記原材料が、水中での浸出に適合された植物の葉から成る。

本明細書に記載される製造プロセスによって形成されるパッケージは、含有原材料の、内部に注入された混合流体（典型的には水）との溶解を向上させることによって飲料製品の優れた品質を可能にする、概して可撓性又は半可撓性の側壁を備える。同時に、パッケージが接続されるように設計された食品又は飲料調製マシンとの、上記パッケージの境界面部分（すなわち、その底部）は、マシンが上記パッケージに流体接続されたときに上記パッケージの変形を防止するのに十分な剛性を有する。その外壁は、２つに折り畳まれた１枚のブランクシートから製造されるので、特に環境配慮型である（その上、その構成材料は、好ましくは、リサイクル可能、生分解性で、工業的に堆肥化可能、又は家庭で堆肥化可能な材料などの環境配慮型材料から選択される）。その底部境界面が三次元に折り畳まれていることは、外部ツール（例えば、食品又は飲料調製マシンの水注入針など）による使用中の適切な開口を可能にするのに十分な剛性を提供し、その上、この三次元に折り畳まれた底部部分は、上記パッケージが適切に機能する上で有害であり得る折り畳み皺が取り除かれている。

本発明の追加の特徴及び利点は、図面を参照して以下に記載の現在好ましい実施形態の説明において記載されており、この説明から明らかになる。
本発明のパッケージの側面斜視図である。 本発明による一次平坦ブランクシートの上面図である。 図１のパッケージの底面図である。 図３Ａのパッケージの側面図である。 図２のブランクの一実施形態の拡大部分斜視上面図である。 図４のブランクで形成されたパッケージの部分底面斜視図である。 本発明によるパッケージを製造するための製造マシンの概略斜視図である。 本発明によるブランクシートを製造するための材料のロールの斜視図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを製造するための成形プランジャの拡大部分斜視図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを作製するためのマシンにおける成形及びシール部分の第１の実施形態の概略側面図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 本発明によるパッケージを製造するための成形シールマシンにおけるシールジョーの部分斜視図である。 図８及び図１０～１４に示される成形及びシール部分の代替的な実施形態の概略側面図である。 本発明による、パッケージの側面をシールするためのシールジョーの概略側面図である。

本発明によるパッケージは、食品又は飲料調製マシン（図示せず）において使用されるように適合されている。飲料調製マシンは、任意の適切なタイプのものであり得るが、例えば、欧州特許出願公開第ＡＮ１９２１３４１９．５号明細書に記載されているマシンである。このようなマシンは、当該技術分野において周知であり、原材料パッケージを受け入れるように適合された抽出チャンバと、原材料パッケージ内に流体（典型的には水）を注入するように適合された注入要素と、流体リザーバ（又は水道水への水接続部）を一般に含む流体（例えば水）供給手段と、流体ポンプと、流体ヒータと、上記流体を流体供給源から抽出チャンバに向かって、任意選択でヒータを介して流通させるための流体パイプとを備える。

本発明の場合、パッケージは、マシンの流体供給手段によって、特に上記パッケージの底部壁を通して、好ましくは上記底部壁の下面を通して鋭利な要素を導入することによって、開かれる、好ましくは穿孔されるように適合されている。典型的には、マシンの流体注入要素は、中空針状要素である。流体を原材料と混合することによってパッケージ内で調製された食品又は飲料製品の分注は、重力によって行うことができる。しかしながら、完成した食品又は飲料製品の取り出しは、混合流体を注入する同じ要素を通して行うこともできる。後者の場合、マシンの注入及び分注要素は、少なくとも２つのチャネルを備える。１つのチャネルは、パッケージの内部区画をマシンに流体接続して、上記マシンが流体（例えば水）を上記区画に注入できるようにし、第２のチャネルは、内部パッケージ区画を上記パッケージの外部に接続する。マシンの注入手段はまた、食品又は飲料調製中にパッケージの内側に空気を注入するための補助チャネルを備えることができる。空気を注入することは、乳製品ベース製品（例えば、発泡ミルク）、又はチョコレートベース製品（発泡チョコレート飲料、チョコレートムース）、又はスムージーのような特に空気を含ませる製品の調製中に発泡を増強することを可能にする。

一般に、パッケージは、可撓性シートを２つに折り畳むこと（「Ｕ字形」形成）による形成に適合する任意の可能な形状、例えば、パウチ若しくはサッシェ、パッド、又は概して平坦な構成を有する任意の他の容器などの形状を有する。

異なる量の原材料を格納するように適合された同じマシンでは、異なるサイズのパッケージを使用することができる。パッケージの中に含有される原材料を抽出するために使用され得るマシンのタイプは、パッケージのサイズ（すなわち、その高さ及び／又は幅）によって限定されない。パッケージのサイズは、製造される飲料の量に適合されている。例えば、アメリカーノ又はスープは大きなパッケージを必要とするが、エスプレッソのような短いカップの飲料を製造するためには小さなサッシェが使用される。中サイズのサッシェは、カプチーノ用の発泡乳を製造するために使用される。

（パッケージの、飲料マシンとの機能的流体接続専用部分である）サッシェ底部の外部設計は、製造される製品及びパッケージのサイズ又は形状が何であれ不変のままである。主旨は、パッケージのマシンとの境界面は常に同じであるということである。また、他のパラメータ、例えば、注入された流体の流量及び／又は注入された流体の温度及び／又は注入された流体の総量は、処理すべき原材料に応じて、したがって対象とする食料製品又は飲料製品に応じて変更され得る。

パッケージは、飲料マシンがその中に含まれる原材料のタイプを自動的に識別し、最適な飲料調製のためにその設定を適合させるための識別手段を備えることが好ましい。そのような設定は、水注入圧力、水注入量、水温、溶解シーケンス（水注入、空気注入、飲料分注の、順次又は同時の方法での複雑なシーケンス）、（泡増強のための）水に随伴しての空気の注入、抽出のための総時間を含むが、それらに限定されない。そのような識別手段は、機械的コード、光学コード（カラーコード及び不可視インクで印刷されたコードを含む）、ＲＦＩＤタグ、一次元バーコード、二次元バーコード、磁気コード、導電性コード、検出孔、又はそれらの任意の組み合わせのリストの中から選択される。

添付の図面に示すように、好ましい実施形態では、パッケージは、飲料製造中に本質的に垂直に向けられた平面に沿って向けられた平面形状を有し、飲料マシンの流体注入要素は、水性及び／又はガス状流体の噴流を上記パッケージ平面に含まれる方向に向けられるように、パッケージ内に挿入される。底部からパッケージ内に導入された流体噴流は、円形及びらせん状の動きに発展して、流体分子と原材料粒子との間の乱流、摩擦及び高接触面が形成される。平均して、流体分子は、飲料製品又は食料製品として一緒に容器を出るまでに、容器内で複数回回転する。

以下において、本発明によるパッケージの好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。この好ましい実施形態では、パッケージはサシェである。

図１は、本発明による原材料を収容するための可撓性又は半可撓性の閉じられたパッケージ１を示す。上記パッケージ１は、（ｉ）平坦なパッケージ本体を形成する可撓性又は半可撓性の側壁２と、（ｉｉ）中空容積部であり、上記パッケージ１が接続されるように設計されている食品又は飲料調製マシン（図示せず）の流体注入要素を挿入するように適合されているカップ状底部３と、を備える。

中空カップ状底部３は、パッケージの底部全体を形成する必要はない。図１の実施形態では、それは、パッケージの底部全体の中央部分のみを形成し、シールされた平坦領域であるパッケージの側縁部４によって囲まれている。

パッケージ１は、図２に示すように、可撓性材料で作られた一片の細長い一次平坦ブランクシート５から形成される。製造プロセスステップ及び製造マシンは、以下でより詳細に説明される。

紙ベースの材料の一次平坦ブランクシート５は、その横断方向対称軸Ｌｘを中心にしてＵ字形に折り畳まれ、次いで、その側縁部４及び上縁部６に沿ってシールされる。

本発明の一般原理によれば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、カップ状底部３は、凹状下面７及び凸状側面８を有する中空容積部であり、図３Ｂのプロファイル図において太線で示すようにパッケージを横から見たときに見える上記凹状下面の輪郭の曲がりＰｌｗは、図３Ａの底面図において太線で示すようにパッケージを下から見たときに見える上記側面のそれぞれの輪郭の曲がりＰｌｔと同一である。

より正確には、図１、図３Ａ、図３Ｂ及び図５に示される実施形態では、上記カップ状底部は、六角柱形状を有する中空容積部であり、上記角柱は、パッケージの横断方向軸Ｌｘと位置合わせされた互いに反対側にある２つの垂直縁部９を有し、上記垂直縁部９は、下向きに延びる先端部１０を形成するように延びる。延ばされた縁部９は、パッケージの横断方向軸Ｌｘ全体に沿って測定される、パッケージの各横断方向断面について、カップ状底部の２つの高さとその下面の幅との和が一定であるような高さを有する。この規則の例を図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａは、底部の第１の断面において測定される下面の第１の幅「Ｗ１」を示す。図３Ｂは、同じ第１の断面に対して測定される、カップ状底部の第１の高さ「Ｈ１」を示す。図３Ａは、底部の第２の断面において測定される下面の第２の幅「Ｗ２」を更に示す。図３Ｂはまた、同じ第２の断面について測定される、カップ状底部の第２の高さ「Ｈ２」を示す。合計Ｓ１＝（２ｘＨ１）＋Ｗ１、次いでＳ２＝（２ｘＨ２）＋Ｗ２を計算する場合、本発明の原理によればＳ１＝Ｓ２であり、より一般的には、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓｎである（Ｓｎはカップ状底部３の任意の断面点で測定される）。

パッケージ１を製造するために使用される一片の細長い一次平坦ブランクシート５は、内面（すなわち、上記シート５の成形後にパッケージ１の内面になる側）がシーラント層でコーティングされた紙材料で作られる。

更に、本発明の本実施形態では、上記一次平坦ブランクシート５は、繊維系材料とシーラント層との間に挟まれたバリアコーティングを更に含み、上記バリアコーティングは、酸素及び水分伝達防止コーティングである。上記バリアコーティングは、金属化コーティング、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティング、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）コーティング、原子層堆積（ＡＬＤ）コーティング、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される。

図２に示す本発明の好ましい実施形態では、パッケージ１は、上記パッケージのカップ状底部３の内面上に配置された二次厚さ補強シート１１を更に備える。上記厚さ補強シート１１は、シーラント層でコーティングされた紙材料で作られる。この厚さ補強シート１１は、パッケージ１の側壁２の厚さを減少させる可能性を提供する。この厚さを減少させることは、これらの側壁をはるかにより可撓性にし、これは、パッケージ１内で調製される製品の品質を向上させる上で利点であることが判明した。より正確には、本出願人は、飲料調製中にパッケージの側壁２が外側に撓んで変形することができる場合に、以外なことにパッケージ内に注入された流体の旋回運動が改善されることを見出した。このような変形は、上記パッケージの側壁２間のパッケージ区画の内部空間を一時的に増大させる。しかしながら、カップ状底部３の良好な剛性を維持することは、上で説明したように（パッケージと飲料調製マシンとの間の境界面における適切なシールを維持するために、また、マシンの流体注入要素によって穿孔されたときにパッケージが変形又はつぶれないことを確実にするために、穿孔動作を損なう、又は、更には防止するために）不可欠である。二次厚さ補強シート１１の存在は、パッケージの一片壁の可撓性とその底部の剛性との間のバランスを達成することを可能にする。

有利には、パッケージ１は、図１、図３Ｂ及び図５に示されるセンタリング横断孔１２を更に備え、センタリング横断孔１２は、上記パッケージ１のシールされた縁部４に配置される。上記孔は、飲料調製中、特にパッケージ壁を通してマシンの流体注入要素を挿入する間に、マシンに対する上記パッケージ１の移動を防止するように、飲料調製マシンのセンタリングピン（図示せず）を受け入れるような形状及び直径に適合されている。

非常に望ましい実施形態では、パッケージ１の凹状下面７は、図１及び図５に示すように、カップ状底部３の横断方向軸及び長手方向軸を横切って中心に置かれた平坦部１３を含む。

図４に示すように、好ましい実施形態では、パッケージ１は、パッケージの壁を形成する材料と二次厚さ補強層１１との間に三次薄層を更に含む。この三次薄層は、三次可撓性平坦ブランクシート１４を、上記一次可撓性平坦ブランクシート５と二次可撓性平坦ブランクシート１１との間にシールする又は他の方法で取り付けることによって製造される。

上記三次可撓性平坦ブランクシート１４は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、デンプン系ポリマー、食品グレード酸素及び／若しくは水分捕捉剤を含むポリマー、又はこれらの組み合わせのリストの中から選択される薄層である。好ましくは、延伸特性を有する吹き付け又はキャストポリマーフィルムから製造される。

この実施形態では、図４に示すように、一次シート５は、その厚さ全体を貫通して穿孔された一次孔１５を含む。この一次孔１５は、飲料マシン注入手段（典型的には針）の外径（又は断面）と少なくとも等しいが、好ましくはそれよりも断面（又は直径）がわずかに大きいように選択された直径を有する。より大きな直径を有することは、上記注入手段がそれを通して挿入されるときに、例えば紙繊維などの材料が摩擦によって分離されることを防止する。典型的には、孔（好ましくは円筒形である）の直径は、１ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～１２ｍｍである。

更に、二次シート１１は、少なくとも上記シート１１の紙の層を貫通して穿孔された二次孔１６を備える。二次孔１６はまた、二次シート１１の厚さ全体を貫通して穿孔され得る。二次孔１６の直径は、パッケージが接続されるマシンの流体注入要素の直径に関連して選択され、典型的には１ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～１２ｍｍの直径を有する円筒形である。

一次孔１５の直径は、二次可撓性平坦ブランクシート１１内の二次孔１６の直径と等しい又はそれよりも大きい。

パッケージ１のカップ状底部３の領域に３つの重ね合わされた層を有する図４及び図５に示されたそのような多層構造では、パッケージ１とマシンの流体注入要素との間のシールが保証される。マシンの流体注入要素がパッケージの壁を通して挿入されるとき、流体注入要素は、一次孔１５を通過し、次に、穿孔されたシート１４の縁部が流体注入要素の表面に密接に適合するように、好ましくは上述のように伸縮性材料である三次シート１４を穿孔する。最後に、上記流体注入要素は、その先端部がパッケージ内部区画内に配置され、パッケージ１の内部とマシンの流体供給回路との間の漏れのない流体連通が確立されるように、二次孔１６を通って移動する。

そのような構成はまた、孔１５、１６及び三次シート１４の領域におけるパッケージ全体の厚さが後者の厚さのみであり、同時に、上記領域を囲むパッケージの部分全体が、パッケージのカップ状底部３における３つの重ね合わされた層の存在により、より高い厚さ、したがって変形に対する機械的抵抗を有するので、流体注入要素によってパッケージ壁を穿孔するために必要な強度が低いという利点を有する。

図４に示される更に別の好ましい実施形態では、二次厚さ補強シート１１は、孔１６が穿孔されると、孔１６の縁部から半径方向外向きに延びる複数の半径方向切り込み２２を行う切削工具を使用することによって更に加工される。このような半径方向切り込み２２は、それらの間に一連のフラップを形成し、このフラップは、上記マシンとパッケージが互いに接続されると、マシンの流体注入要素の外面へのパッケージ壁、特に第３の可撓性層１４への適用を強化することが判明している。したがって、この複数の半径方向切り込み２２は、漏れ防止効果を強化する。

上述したパッケージは、図６に示す形成マシンで製造される。一般に、そのようなマシンは、当該技術分野で既知の形成及びシール技術マシンに部分的に基づいている。

それは、最初に、好ましくは図６に示されるようなフィルムのロールの形態で、一次平坦ブランクシート、並びに任意選択で二次及び三次平坦ブランクシート５、１１、１４を受け入れるように適合された一次可撓性平坦ブランクシートフィーダ部分１７を備える。この段階で、先に示したように、二次及び三次平坦ブランクシートは、存在する場合、既に一次シート５と一体に組み立てられてもよく、又は代替的に、図６に示すように、これらは、一次シート用の１つのロール１８、二次シート用の１つのロール１９、及び三次シート用の第３のロール２０として、別個の材料ロールとして供給されてもよい。この場合、一次シート、二次シート及び三次シートのロールが広げられ、小さな平坦なブランクに切断され、一次ブランク及び二次ブランクをそれぞれ貫通して、一次孔１５及び二次孔１６が上述のように穿孔され、次いで最後に、すべてのブランクが、図４に関連して既に説明した構成で一体にシールされる。対応する材料ロール１８から切断される個々の一次平坦ブランクシート５の配置が図７に示されている。

製造マシンは、パッケージ成形セット部２１を更に備える。パッケージ成形部分２１の下流には、注入及びシール部分２２がある（ここで、パッケージは原材料で注入され、次いで上記パッケージの上縁部をシールすることによって閉じられる）。

成形部分２１は、図８～図２２においてより詳細に示される。

図８に示すように、マシンの成形部分は、互いに対して移動可能であり、相補的な形状を有する成形プランジャ２３と成形キャビティ２４とを備える。「キャビティ２４」とは、先端部がプランジャの下端部２５の外形と相補的な形状で中空になっているシリンダを意味する。可動プランジャとキャビティを有し、その間に配置された材料を変形させる成形ステーションのこのような原理は、一般に知られており、その詳細についてこれ以上詳細に説明しない。図９に示されるように、プランジャ２３の端部２５（すなわち、その下端部）は、凹状下端部２６及び凸状側面２７を有する容積形状を有し、その端面２６のプロファイルは、その側面２７のそれぞれのプロファイルと同一である。プロファイル２６と２７との間の幾何学的同等性の原理は、図３Ａ及び図３Ｂに関連して、カップ状底部３のプロファイルＰ_ｌｔ及びＰ_ｌｗについて既に上述したものと同じである。

特定の一実施形態では、プランジャ２３の端部２５は、六角柱形状を有し、上記角柱は、プランジャ横断方向軸Ｌｘと位置合わせされた互いに反対側にある２つの垂直縁部２８を有し、これらの垂直縁部２８は、下向きに延びて、下向きに延びる先端部２９を形成し、上記延ばされた縁部２８は、プランジャの横断方向軸Ｌｘ全体に沿って測定される、プランジャの各横断方向断面について、端部２５の２つの高さとその下面の幅との和が一定であるような高さを有する。この原理は、図３Ａ及び図３Ｂに関連して、カップ状底部３の高さＨ１、Ｈ２並びに幅Ｗ１及びＷ２について既に上述したものと同じである。

好ましくは、プランジャの先端部２９は、丸みを帯びているか、その他の滑らかな縁部である。

図９に示すように、プランジャの下端部２６は、上記プランジャ２３の中心と位置合わせされた後退可能な突出部３０を備えることが好ましい。上記突出部３０は、表面に対して、特にこの場合は一次平坦ブランクシート５及びその下の成形ステーションキャビティ２４に対して押圧されたときにプランジャ２３内に後退するようにばね装着されている。この突出部は、上述した一次孔１５及び二次孔１６の直径よりも大きい直径を有する。突出部の機能は、プランジャがブランク５、１１及び１４を変形させ始める前に、ブランク５、１１及び１４を穏やかに押圧することである。成形プロセスが開始され、ブランクシートが変形し始めると、突出部は、３つのブランクシートをそれらのシール領域（上述したように孔１５及び１６の周囲）に一体に維持して、成形ステップ中に材料に加えられる機械的な力によるシール解除及び滑動を防止する。

マシンは、プランジャ２３とキャビティ２４を互いに向かって、また図８に示すように２つの間に配置されたブランクシート５に対して移動させるためのアクチュエータ（図示せず）を更に備える。

図１５～図１９及び図２１に示すように、マシンは、上記可撓性ブランクシート５を支持するように適合された一対のプレートを更に備える。両プレートは、図１５に示すように、成形プロセスの開始時には同一平面上にある。各プレートは、一次可撓性ブランクシートのフラップを支持する。上記プレート３１は、図８及び図１０～図１４に示すように固定することができる。代替的に、別の可能な実施形態では、プレート３１は、図１６～図１９及び図２１に示すように、上記プランジャ２３の両側からそれぞれ位置するそれぞれの軸を中心にして対称的に枢動可能であり、これらの図は、成形プロセス中の、上記枢動可能なプレート３１の様々な位置を表す。

以下において、処理される一次平坦ブランクシート５は、上述したように、それに取り付けられた二次ブランクシート１１及び三次ブランクシート１４も含むとみなす。ブランク５がマシンに沿って上記マシンの成形部分２１に搬送され、図８に示されるようにプランジャ２３とキャビティ２４との間の所定の位置に置かれると、成形プロセスステップは順に以下の通りである。

プランジャ２３は、図１０及び図１１に示すように、ブランク５、１１及び１４の上面に接触するまで下向きに移動する。プランジャの移動は、上記ブランクが一次ブランク５の横断方向軸Ｌｘを中心にして折り畳まれる変形を開始する。ブランク５、１１及び１４の上面に接触した後、プランジャ２３の後退可能な突出部３０は、下方のキャビティ２４の逆圧によって、図１１に示すように、プランジャ２３内に後退する。

図１２に示すように、プランジャ２３は下向きに移動し続け、キャビティ２４も同様に下向きに移動する。上記プランジャ２３とキャビティ２４はその間にブランク５、１１及び１４を挟持しているため、これらは両方ともブランク５、１１及び１４を下向きに引っ張る。

先行するステップの間、一対（又は「セット」）のシールジョー３２がキャビティ２４の両側に配置され、シールジョー３２は、ブランクシート５がＵ字形に折り畳まれるとブランクシート５の側縁部をシールするように適合されている。上記の成形ステップ中、ジョーは開位置にある、すなわち、プランジャ、キャビティ及びブランクの群から離れている。

キャビティ及びプランジャが上述のように下向きに移動した後、ジョー３２は、図１３及び図２０に示すように、ブランクの下側部分においてブランクを取り囲むように互いに向かって移動する。それらは、パッケージ１の完全に形成されシールされたカップ状底部３の成形を完了するように、Ｕ字形に折り畳まれたブランクの側縁部を（超音波シール又は熱シールプロセスによって）シールする。

次いで、図１４に示すように、ジョー３２は再び開き、プランジャ２３は部分的に折り畳まれてシールされたパッケージ１と共に上向きに移動する。

上述したのと同じ形成シーケンスの変形例が図１５～図１９及び図２１に示されているが、ブランクの自由端のＵ字形への折り畳みを案内するために、プランジャ及びキャビティの移動中に支持プレート３１が枢動される点が異なる。

最後に、図１５に示すように、パッケージは完全にＵ字形に折り畳まれるが、平坦なパッケージ本体を形成する側壁２はまだシールされておらず、シールされたカップ状底部３は上記プランジャの形状を有する中空容積部である。

次いで、パッケージは、図２２に示されるように、パッケージ１の側縁部４をシールする細長いシールジョー３３を有するシールステーションに移動される。パッケージ１は、これで、原材料が注入された後、その上縁部３４がシールされることによって閉じられる準備ができている。

パッケージのカップ状底部３が改善された壁厚を有する実施形態では、上述のように二次層１１及び三次層１４を付着させることにより、一次シート５がフィルムのロールとして製造されるときに（フィルム製造業者設備で）、一次、二次及び三次平坦ブランクシート５、１１、１４を互いに付着させることができ、又は代替的に、後の段階で、二次及び三次平坦ブランクシート１１、１４を、一次平坦ブランクシートの成形直前に（すなわち、パッケージ製造ライン上で）一次平坦ブランクシートに付着させることができる。

本発明によれば、パッケージ内に詰められる食品原材料又は飲料原材料は、スープ、フルーツジュース、野菜ジュース、ブイヨン、コーヒー、チョコレート、茶、ミルク若しくはクリーマ、スムージー、ピューレ、クーリ、クリーム、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、水溶性粉末、又は液体若しくは半流動体形態の可溶性濃縮物である。好ましくは、食品原材料又は飲料原材料は、インスタントコーヒー粉末、ミルク粉末、クリーム粉末、インスタントティー粉末、ココア粉末、スープ粉末、フルーツ粉末又はこれらの粉末の混合物、コーヒー濃縮物、ミルク濃縮物、シロップ、フルーツ又は野菜濃縮物、茶濃縮物、フルーツ又は野菜ピューレのリストの中から選択される、可溶性食品又は飲料原材料である。

パッケージは、例えば茶葉などの浸出用の植物の葉を収容することもできる。

粉末は、塊成又は焼結されたものであってもよい。粉末又は液体濃縮物は、固体片と混合され、固体片又はカプセルに入れられた片と共に、例えば、スープを調製することができる。食品原材料又は飲料原材料はまた、焙煎して挽いたコーヒー又は茶葉などの、浸出可能な食品原材料又は飲料原材料であってもよい。その実施形態においては、水が浸出可能な原材料を抽出する。

本発明では、流体は、飲料を調製するために可溶性の飲料原材料と混合することができる、水、炭酸水、ミルク等のような（好ましくは、水が好ましい水性希釈剤である）任意の水性希釈剤、又は例えば空気などの任意のガス流体、のいずれかを含む。水性流体に言及する場合、水が好ましい流体である。ガス流体に言及する場合、空気が好ましい流体である。

本発明によれば、パッケージは、食品又は飲料製品の製造及び分注中、本質的に垂直に配置される。

本発明によれば、水性流体（典型的には水）は、調製する食品製品又は飲料製品のタイプに応じて、低温、周囲温度又は高温の、任意の温度でパッケージ内に供給され得る。

上から下へと流体が導入される従来技術で既知のシステムとは対照的に、この場合、飲料調製マシンは、水及び任意選択で空気をパッケージ底部から頂部に高速で注入する。これにより、パッケージ区画の内部で最適な乱流を発生させ、したがって、内部に収容された原材料の最適な溶解を可能にする。マシンの注入手段を介して水と共に空気も注入される場合、空気は高圧で導入されない。圧力は、好ましくは０．１～１．５バール、より好ましくは０．３～０．５バールである。本発明によれば、原材料の最適な乱流及び溶解が、高圧によらず、高速によって得られる。

本明細書で述べる現在の好ましい実施形態に対する様々な変更及び修正が、当業者には明らかとなる点を理解されたい。このような変更及び修正は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、並びに本発明の付随する利点を減らすことなく、なされてもよい。したがって、このような変更及び修正は、添付の特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。

Claims (10)

1. 原材料を収容するための可撓性又は半可撓性の閉じたパッケージ（１）であって、前記原材料が、食品又は飲料調製マシンにおいて前記マシンによって前記パッケージ内に注入された混合流体と混合することによって食用製品を調製するためのものであり、前記パッケージ（１）は、
   （ｉ）平坦なパッケージ本体を形成する可撓性又は半可撓性の側壁（２）と、
   （ｉｉ）前記マシンの流体注入要素を挿入するように適合されたカップ状底部（３）と、を備え、
   前記平坦なパッケージ本体と前記カップ状底部の両方は、可撓性材料で作られた一片の細長い一次平坦ブランクシート（５）であって、その横断方向対称軸（Ｌｘ）を中心にしてＵ字形に折り畳まれ、かつその側縁部（４）及び上縁部（３４）に沿ってシールされた、前記一次平坦ブランクシート（５）から形成され、前記カップ状底部（３）は、凹状の下面（７）及び凸状の側面（８）を有する中空容積部であり、前記下面（７）の輪郭の曲がりは、前記側面（８）のそれぞれの輪郭の曲がりと同一である、パッケージ（１）。
2. 前記カップ状底部（３）は、六角柱形状を有し、前記六角柱形状は、前記パッケージの横断方向対称軸（Ｌｘ）と位置合わせされた互いに反対側にある２つの垂直縁部（９）を有し、前記垂直縁部（９）は下向きに延びて、下向きに延びる先端部（１０）を形成し、延ばされた前記垂直縁部（９）は、前記パッケージの横断方向対称軸（Ｌｘ）全体に沿って測定される、前記カップ状底部（３）の各横断方向断面について、前記カップ状底部の２つの高さと前記カップ状底部の下面（７）の幅との合計が一定であるような高さを有する、請求項１に記載のパッケージ（１）。
3. 前記一次平坦ブランクシート（５）は、内面がシーラント層でコーティングされた繊維系材料で作られ、前記繊維系材料は、紙、ボール紙、カバス（ｃａｂａｓｓｅ）系、竹系、若しくはデンプン系材料、セロファン、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、請求項１又は２に記載のパッケージ（１）。
4. 前記一次平坦ブランクシート（５）は、前記繊維系材料と前記シーラント層との間に挟まれたバリアコーティングを更に含み、前記バリアコーティングは、酸素及び／又は水分伝達防止コーティングであり、金属化コーティング、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティング、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）コーティング、原子層堆積（ＡＬＤ）コーティング、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、請求項３に記載のパッケージ（１）。
5. 前記パッケージの前記カップ状底部（３）の少なくとも内面に配置された二次厚さ補強シート（１１）を更に備え、前記二次厚さ補強シート（１１）は、シーラント層でコーティングされた繊維系材料で作られ、前記二次厚さ補強シート（１１）の前記繊維系材料は、紙、ボール紙、カバス系、竹系、若しくはデンプン系材料、セロファン、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。
6. 機械的コード、光学コード（カラーコード及び不可視インクで印刷されたコードを含む）、ＲＦＩＤタグ、一次元バーコード、二次元バーコード、磁気コード、導電性コード、検出孔、又はそれらの任意の組み合わせのリストの中から選択される識別手段を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。
7. 前記パッケージのシールされた前記側縁部（４）に位置するセンタリング横断孔（１２）を更に備え、前記センタリング横断孔（１２）は、前記飲料調製マシンのセンタリングピンを挿入するように適合され、それにより前記パッケージ（１）が飲料調製中に前記マシンに対して相対的に移動するのを防止する、請求項１～６のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。
8. 前記凹状の下面（７）は、前記カップ状底部（３）の横断方向軸及び長手方向軸の中心に揃えられた平坦部を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。
9. サッシェ又はパウチである、請求項１～８のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。
10. 前記原材料が、スープ、フルーツジュース、野菜ジュース、ブイヨン、コーヒー、チョコレート、茶、ミルク若しくはクリーマなど乳成分、スムージー、ピューレ、クーリ、クリーム、又はそれらの組み合わせのリストの中から選択される、水溶性粉末、又は液体若しくは半流動体形態の可溶性濃縮物である、又は前記原材料が、水中での浸出に適合された植物の葉から成る、請求項１～９のいずれか一項に記載のパッケージ（１）。