特許 6352815 使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6352815

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機

(51)【国際特許分類】

   B65B 1/32 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   B65B1/32

【請求項の数】9

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-557137(P2014-557137)

(86)(22)【出願日】2013年2月4日

(65)【公表番号】特表2015-509894(P2015-509894A)

(43)【公表日】2015年4月2日

(86)【国際出願番号】IB2013050942

(87)【国際公開番号】WO2013121319

(87)【国際公開日】20130822

【審査請求日】2015年11月10日

(31)【優先権主張番号】BO2012A000068

(32)【優先日】2012年2月15日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】516359816

【氏名又は名称】ギマ ソチエタ．ペル．アツィオニ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(72)【発明者】

【氏名】ダリオ レア

【審査官】 田中 佑果

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／００７６３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６２−０１９９０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６４６０６９１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５２−０３０５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０６４６６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−０４１８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９９７７４８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 実開昭５１−０７５７６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−２４８６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９８７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１８７１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ １／３２

Ｂ６５Ｂ ７／２８

Ｂ６５Ｂ ４３／５２

Ｂ６５Ｂ ２９／００−２９／０２

Ｂ６５Ｂ ６１／２８

Ｂ６５Ｂ ３５／５０

Ｂ６５Ｂ ５１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コーヒーまたは紅茶などの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセル（１）を製造するための飲料カプセル機であって、
底面（３）およびリム（５）を備えた上部アパーチャ（４）を有する剛性カップ状容器（２）と、
剛性容器（２）内に収納された一用量の抽出または浸出用製品（６）と、
剛性容器（２）の上部アパーチャ（４）を封止するための一定長のシート（７）と、を有する飲料カプセル機において、
少なくとも単一列の剛性容器（２）を輸送し、垂直軸（Ｚ９）を中心として連続的に回転する移動手段（９）のまわりでループ状に閉じて水平面内を連続的に移動する輸送要素（８）であって、垂直軸（Ｚ１０）をそれぞれ有する複数のポケット（１０）であって、連続して順々に位置づけされている剛性容器（２）を収容する複数のポケット（１０）を画定するように構成され、前記輸送要素（８）の１本の経路（Ｐ）が、前記垂直軸（Ｚ９）を中心として回転し、かつ前記水平面内に延在する支持用フレーム（１９）上に取付けられた複数の動力駆動伝達車（９）によって画定され、該動力駆動伝達車（９）が移動手段を画定している輸送要素（８）と、
輸送要素（８）がたどる前記１本の経路（Ｐ）に沿って位置づけされ、同じ輸送要素（８）と同調して連続的に作動するように構成された複数のステーションであって、
輸送要素（８）のそれぞれのポケット（１０）内に剛性容器（２）を補給するための補給ステーション（１１）と、
剛性容器（２）内に製品を秤量するための秤量ステーション（１２）と、
剛性容器（２）の上部アパーチャ（４）を一定長のシート（７）で閉鎖する、閉鎖ステーション（１３）と、
形成された各カプセル（１）を輸送要素（８）から取り出すアウトフィードステーション（１４）と、を有する複数のステーションと、
を備え、
少なくとも前記剛性容器（２）は前記秤量ステーション（１２）によって前記製品（６）が秤量されるとき、又は少なくとも前記剛性容器（２）の前記上部アパーチャ（４）が前記閉鎖ステーション（１３）によって前記一定長のシート（７）で閉鎖されるとき、前記輸送要素（８）は前記１本の経路（Ｐ）の非直線部分を規定する、ことを特徴とする飲料カプセル機。

【請求項2】

剛性容器（２）を輸送するための輸送要素（８）が、対応する垂直軸（Ｚ８）を中心にして連続して互いに連接された複数のリンク（８ｍ）を有するチェーンである、請求項１に記載の飲料カプセル機。

【請求項3】

チェーンリンク（８ｍ）のうちの少なくとも１つが、上部アパーチャ（４）が上方を向いている状態で位置づけされた対応する剛性容器（２）のための垂直軸（Ｚ９）を伴う少なくとも１つのポケット（１０）を有している、請求項２に記載の飲料カプセル機。

【請求項4】

輸送要素（８）の経路（Ｐ）に沿って位置づけされた、一用量の製品（６）の入った剛性容器（２）を計量するための計量ステーション（１５）を備え、該計量ステーション（１５）が、連続的に、かつ輸送要素（８）と同調して作動するように構成され、秤量ステーション（１２）と閉鎖ステーション（１３）の間に間置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【請求項5】

一定長のシート（７）を切断して剛性容器（２）の上部アパーチャ（４）上に置く切断ステーション（１６）を備え、該切断ステーション（１６）が、輸送要素（８）の経路（Ｐ）に沿って位置づけされ、同じ輸送要素（８）と同調して連続的に作動するように構成されており、かつ輸送要素（８）の補給方向（ＰＡ）との関係において閉鎖ステーション（１３）の上流側にある、請求項１〜４の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【請求項6】

剛性容器（２）の上部アパーチャ（４）のリム（５）を清浄し、輸送要素（８）の補給方向（ＰＡ）との関係において秤量ステーション（１２）の下流側に位置づけされた清浄ステーション（１７）を備え、該清浄ステーション（１７）が、経路（Ｐ）に沿って位置づけされ、輸送要素（８）と同調して連続して作動するように構成されている、請求項１〜５の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【請求項7】

アウトフィードステーション（１４）の近傍に位置づけされ、アウトフィードステーション（１４）の位置で輸送要素（８）の経路（Ｐ）に対して横断方向に沿って製造されたカプセル（１）を収容するように構成されている、同じカプセル（１）を積み重ねるためのスタッキングステーション（１８）を備え、請求項１〜６の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【請求項8】

少なくとも秤量ステーション（１２）と閉鎖ステーション（１３）とが、垂直軸（Ｚ１２、Ｚ１３）を中心にして、かつ輸送要素（８）と同調して移動可能であって、こうして少なくとも１つの円弧に沿って対応する秤量および閉鎖作業を実施する対応する円形の分配要素（１２ａ）又は起動要素（１３ａ）を有しており、該分配要素（１２ａ）又は起動要素（１３ａ）および輸送要素（８）は同じ経路に沿って同調して移動可能である、請求項１〜７の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【請求項9】

動力駆動伝達車（９）が、経路（Ｐ）の非直線部分と経路（Ｐ）の直線戻り部分とを画定する、請求項１〜８の何れか一項に記載の飲料カプセル機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーヒー、紅茶、ミルク、チョコレートまたはこれらの材料の組合せなどの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機を目的としている。

【背景技術】

【0002】

これらの飲料を送出するための機械で使用される上述のカプセルは、その最も単純な形態において、以下のものを有する。すなわち、
穿孔可能なまたは穿孔した底面およびリムを備えた（そして必然的ではないものの通常は切頂錐体の形状を有する）上部アパーチャを有する剛性カップ状外側容器と、
外側容器内に収納された一用量の浸出飲料製品と、
剛性容器のアパーチャを（密閉して）封止するためのウェブから得られ、（必然的ではないものの通常は）加圧液体を供給するノズルにより穿孔されるように設計された一定長のシートと、を有する。

【0003】

必然的ではないが、通常、封止用シートは可撓性材料ウェブから得られる。

【0004】

本発明を限定するものではない一部の場合において、これらのカプセルは１つ以上の剛性または可撓性フィルターエレメントを有する。

【0005】

例えば、第１のフィルター（存在する場合）は、剛性容器の底面上に位置設定されてよい。

【0006】

第２のフィルター（存在する場合）は、シールと製品用量の間に間置されてよい。

【0007】

こうして完成したカプセルは、カプセルを収容するためのハウジングを有する飲料ディスペンサーにおいて使用可能である。

【0008】

現在、この種のカプセルは、「ステップバイステップ」方式で作動する機械を用いて製造されている。

【0009】

この種の機械の１つの公知の例は特許文献１に記載されている。

【0010】

この特許公報中に記載の機械は、上部活動区分と下部非作動的戻り区分とを形成するように２つの動力駆動式水平軸プーリーのまわりでループ状に閉鎖されたコンベヤベルトを有する。

【0011】

ベルトは、ベルトの活動区分上にある対応するステーションによって補給される剛性容器を収容する一連の連続ポケットを有する。

【0012】

補給方向に沿って段階的に移動するにつれて、ベルトの活動区分は、内部にそれぞれの剛性容器を伴う各ポケットを、カプセルを作り上げるための一連のステーションの下に位置づけする。

【0013】

基本的に、剛性容器を補給するステーションの後には、剛性容器内に製品を秤量するための少なくとも１つのステーション、（例えばヒートシールによって）一定長のフィルムで剛性容器のアパーチャを閉鎖するためのステーションそして最後に、こうして作られたカプセルを送り出すためのステーションが続く。

【0014】

しかしながら、ベルトの直線的な活動区分に沿って、例えばカプセルの重量を検査するため、一定長のフィルムを形成するため、不良品を除去するためなどのさらなる補助ステーションが存在してもよいということを指摘しておかなければならない。

【0015】

しかしながら、ステップバイステップ作業と組み合わせた単一の生産ラインは、単位時間あたりの生産性が低いことが判明している。

【0016】

この問題を克服するために、ベルトをベルトの運動方向に対し横断方向に拡幅して、それぞれの剛性容器を収容するための２つ以上の並置したポケット列が形成された。

【0017】

しかしながらこの技術的選択肢は、ベルトの活動区分の運動方向に対し横断方向で水平面内に並べて置かれる上述のもののような設置済みステーション数の増加を意味していた。

【0018】

この解決法は、一方では機械の単位時間あたりの全体的生産性を部分的に改善したものの、他方では、機械をより扱いにくく明らかにより高価なものにし、ベルトの活動区分に沿って作動する装置の数が多いことから、機械の運転停止の危険性を増大させた。

【0019】

したがって、この構造的選択肢は、全体的コストと運転生産性実績との間のバランスの取れないものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】国際公開第２０１０／００７６３３号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

本発明の目的は、以上で言及した先行技術の欠点を克服する、コーヒーまたは紅茶などの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機を提供することにある。

【0022】

より具体的には、本発明の目的は、高い作業速度および削減された作業ステーション数で単位時間あたりの高い生産性を保証し、かつ同様に高レベルのディペンダビリテイーを保証することのできる、コーヒーまたは紅茶などの浸出飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機を提供することにある。

【0023】

本発明のさらなる目的は、コンパクトな構造を有し、サイズが縮小され、優れた品質の製品を製造する、コーヒーまたは紅茶などの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0024】

これらの目的は、添付のクレーム中で特徴づけされている本発明に係る抽出またはそれらを煎じて出す（浸出）飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機によって、完全に達成される。

【0025】

より具体的には、コーヒーまたは紅茶などの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセル（１）を製造するための飲料カプセル機は、剛性容器を輸送し、垂直軸を伴う移動手段のまわりでループ状に閉鎖し、連続的に移動する輸送要素であって、剛性容器を収容し、それぞれの垂直軸を有して連続して配置されている複数のポケットを画定するように構成されている輸送要素と、輸送要素がたどる経路に沿って位置づけされた複数のステーションであって、輸送要素と同調して連続的に作動するように構成され、輸送要素のそれぞれのポケット内に剛性容器を補給するための補給ステーションと、剛性容器内に抽出または浸出製品を秤量するための秤量ステーションと、剛性容器の開放アパーチャを（例えば可撓性材料の）一定長のシートで閉鎖する閉鎖ステーションと、形成された各カプセルを輸送要素から取り出すためのアウトフィードステーションと、を少なくとも有する複数のステーションと、を備える。

【0026】

このように作られた機械は、カプセルを作り上げるためのステップが実施されるステーションと遭遇する１本の経路に沿ってそれぞれの剛性容器を収納するポケットの単一の列を搬送するように適応された輸送要素を用いて連続的に作動することができる。

【0027】

したがって、このアーキテクチャは、機械全体が、縮小された空間内で高い生産速度に達することを可能にする。

【0028】

好ましくは、剛性容器を輸送するための輸送要素は、対応する垂直軸を中心にして連続して互いに連接された複数のリンクを有するチェーンである。

【0029】

この解決法により、さまざまな異なるステーションの近傍で輸送要素が移動するための考えられる広範囲の幾何形状で、輸送要素がたどるべき経路を作り上げる上での高い柔軟性が可能になる。

【0030】

好ましくは、各々のチェーンリンクは、アパーチャが上方を向いている状態で位置づけされたそれぞれの剛性容器を収容するための少なくとも１つの垂直軸ポケットを有している。

【0031】

チェーンは水平面内を移動し、サイズが縮小され、剛性容器が移動するにつれてこれらを安定した精確な位置に保つという点を指摘しておかなければならない。

【0032】

本発明のこれらのおよび他の特徴は、添付図面を参照にしながら、本発明の好ましい非限定的な実施形態についての以下の詳細な説明からより明白になる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】コーヒー、紅茶、ミルク、チョコレートまたはこれらの材料の組み合せなどの抽出または浸出飲料用の使い捨てカプセルを製造するための飲料カプセル機の平面図である。

【図2】コーヒー、紅茶、ミルク、チョコレートまたはこれらの材料の組合せなどの抽出または浸出飲料用の、図１の機械を用いて製造された使い捨てカプセルの側面図である。

【図3】剛性容器を輸送するための輸送要素の一部を表わす側面図である。

【図4】剛性容器を輸送するための輸送要素の一部を表わす平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

添付図面を参照すると、本発明に係る機械（全体が番号１００で表わされている）は、コーヒー、紅茶、チョコレートまたはこれらの材料の組合せなどの抽出または煎じて出す（浸出）飲料用の使い捨てカプセルを製造するために使用される。

【0035】

より具体的には（図２を参照のこと）、使い捨てカプセル１は、最小限の非限定的構成において、底面３およびリム５を備えた上部アパーチャ４を有する剛性カップ状容器２（通常は切頂錐体形状）と、剛性容器２内に収納された一用量の抽出または浸出製品６と、剛性容器２の上部アパーチャ４を封止するための一定長のシート７と、を有する。

【0036】

飲料が作られる時に一定長のシート７が穿孔されるようになっている場合、一定長のシート７は、剛性容器２のための密閉シールを形成する。

【0037】

一定長のシート７は可撓性ウェブすなわち可撓性特性を有する材料のウェブから得られるということを指摘しておかなければならない。

【0038】

同様に、このタイプのカプセル１が同様に１つ以上のフィルターエレメント（これらは本発明の一部を成すものではないためここでは図示されていない）を有してよいということも指摘しておくべきである。

【0039】

より具体的には、第１のフィルターは、浸出製品の分配を改善するために剛性容器の底面上に位置設定されていてよい。

【0040】

第１のフィルターは剛性フィルターであってよい。

【0041】

代替的には、第１のフィルターは可撓性フィルターであってもよい。

【0042】

カプセル１は同様に、一定長のシート７と製品用量との間に位置づけされた第２のフィルターを有してもよい。この場合、第２のフィルターは、製品上への液体の改善された（均一な）分配を可能にする。

【0043】

本発明によると（図１参照）、機械１００は、剛性容器２を輸送することを目的とし、輸送要素８を連続的に移動させるために垂直軸Ｚ９を中心として連続的に回転する移動手段９のまわりでループ状に閉鎖されている輸送要素８を有している。

【0044】

同様に本発明によると、輸送要素８は、剛性容器２を収容することを目的とし、各々それぞれの垂直軸Ｚ１０を有し、連続して配置されている複数のポケット１０を画定するように構成されている（図３および４も参照のこと）。

【0045】

再び本発明によると、機械１００は、輸送要素８がたどる経路Ｐに沿って位置づけされ、輸送要素８と同調して連続的に作動するように構成され、少なくとも４つの基本的ステーションを有する複数のステーションを有している。

【0046】

補給ステーション１１は、輸送要素８のそれぞれのポケット１０内に剛性容器２を補給する。

【0047】

秤量ステーション１２は、剛性容器２内に抽出または浸出製品を秤量する。

【0048】

閉鎖ステーション１３は、剛性容器２の開放アパーチャ４を一定長のシート７で閉鎖する。

【0049】

アウトフィードステーション１４は、形成されたカプセル１を輸送要素８から取り出す。

【0050】

好ましくは、剛性容器２を輸送するための輸送要素８は、エンドレスループを形成するように、対応する垂直軸Ｚ８を中心にして連続して互いに連接された複数のリンク８ｍを有するチェーンである。

【0051】

少なくとも１つのチェーンリンク８ｍは、アパーチャ４が上方を向いている状態で位置づけされたそれぞれの剛性容器２を収容するために、垂直軸Ｚ９を伴う少なくとも１つのポケット１０を有している、という点を指摘しておくべきである。

【0052】

同様に、チェーンは、中断の無い連続的な形でない場合であっても、それぞれの剛性容器２を収容するために各々垂直軸Ｚ９を伴うポケット１０を有する複数のリンク８ｍを有してよいということも指摘しておかなければならない。

【0053】

換言すると、チェーン８は、ポケット１０を備えたリンク８ｍの間に間置されているポケット１０の備わっていないリンクを有してよい（この実施形態は図示されていない）。

【0054】

好ましくは、チェーン８の各リンク８ｍは、アパーチャ４が上方を向いた状態で位置づけされたそれぞれの剛性容器２を収容するために、垂直軸Ｚ９を伴う少なくとも１つのポケット１０を有している。

【0055】

このように作られたチェーンが、既定の経路Ｐに沿って連続的に移動する剛性容器２の単一の列を形成することを指摘しておかなければならない。

【0056】

剛性容器２の上部アパーチャ４のリム５を清浄することを目的とし、輸送要素８の補給方向（矢印ＰＡで示されている）との関係において秤量ステーション１２の下流側に位置づけされた清浄ステーション１７を有する。

【0057】

好ましくは、清浄ステーション１７は、秤量ステーション１２と計量ステーション１５の間に間置されている（以下で説明する）。

【0058】

清浄ステーション１７も同様に、経路Ｐに沿って位置づけされ、輸送要素８と同調して連続して作動するように構成されている。

【0059】

上述の通り、機械１００は、輸送要素８の経路Ｐに沿って位置づけされ、製品用量６の入った剛性容器２を計量する計量ステーション１５を有する。

【0060】

計量ステーション１５が連続的にかつ輸送要素８と同調して作動するように構成されていることを指摘しておかなければならない。

【0061】

計量ステーション１５は、秤量ステーション１２（または、より具体的には清浄ステーション１７）と閉鎖ステーション１３の間に間置されていることが好ましい。

【0062】

機械１００は、一定長のシート７を切断して剛性容器２のアパーチャ４上に置く切断ステーション１６を有することが好ましい。

【0063】

切断ステーション（１６）も、輸送要素８の経路Ｐに沿って位置づけされ、輸送要素８と同調して連続的に作動するように構成されており、かつ輸送要素８の補給方向（ここでも矢印ＰＡにより表されている）との関係において閉鎖ステーション１３の上流側に位置設定されている。

【0064】

好ましくは、機械１００は、アウトフィードステーション１４の近傍に位置づけされた、製造済みカプセル１を積み重ねるためのスタッキングステーション１８を有する。

【0065】

スタッキングステーション１８は、アウトフィードステーション１４において輸送要素８がたどる経路Ｐに対する横断方向に沿ってカプセル１を収容するように構成されていることを指摘しておかなければならない。

【0066】

秤量ステーション１２と閉鎖ステーション１３は、好ましくは、垂直軸Ｚ１２、Ｚ１３を中心にしてかつ輸送要素８の移動と同調して移動可能である対応する円形分配器／アクチュエータ要素１２ａ、１３ａを有する。こうして少なくとも１つの広がり（円弧）に沿って対応する作業（製品用量を放出し、例えばヒートシールによって一定長のフィルム７を用いて閉じる作業）が実施され、ここで分配器／アクチュエータ要素１２ａおよび１３ａならびに輸送要素８は同じ経路に沿って互いに同調して移動可能である。

【0067】

好ましくは、輸送要素８の経路Ｐは同様に、垂直軸Ｚ９を中心として回転しかつ水平面内に延在する支持用フレーム１９に対して取付けられた（例えばくさび留めされた）複数の動力駆動伝達車９によって画定され、これらの車９は上述の移動手段を画定している。

【0068】

動力駆動伝達車９が、（上述の作業ステーションに沿ったまたはそのまわりの通路により補完される）経路Ｐの作動的非直線部分と経路Ｐの非作動的直線戻り部分とを画定するようにフレーム１９に沿って位置づけされていることを指摘しておかなければならない。

【0069】

この構造そしてより具体的には剛性容器を補給する連続的に移動するループ状のチェーンのため、機械は極めてコンパクトであり、その生産性能は、ステップバイステップ運動で作動する機械のものより高くなる。

【0070】

チェーン機構は柔軟であることから、全体的寸法を削減するような形で経路に沿った好適な位置において要件に従って必須のおよび補助的なステーションを設置することが可能となる。

【0071】

チェーン機構の柔軟性は同様に、カプセルの変形形態（例えばフィルターエレメントを有するもの）の製造を可能にするために代替的な経路の延伸を追加する機会をより多く提供する。

【0072】

したがって、機械の構造は、極めて柔軟であり、優れた最終製品品質基準を維持しながら、高い生産性レベルの達成を可能にする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】