特表 2023-524831 ポーションカプセル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-13

(54)【発明の名称】ポーションカプセル

(51)【国際特許分類】

   B65D 85/808 20060101AFI20230606BHJP

   A47J 31/06 20060101ALI20230606BHJP

【ＦＩ】

B65D85/808

A47J31/06 320

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022567693

(86)(22)【出願日】2021-05-06

(85)【翻訳文提出日】2023-01-06

(86)【国際出願番号】 EP2021062066

(87)【国際公開番号】W WO2021224422

(87)【国際公開日】2021-11-11

(31)【優先権主張番号】20173758.2

(32)【優先日】2020-05-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507163714

【氏名又は名称】チボ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブレッケル，イェンス

(72)【発明者】

【氏名】シャハト、ドロテーア

(72)【発明者】

【氏名】フォン・シュターデン，ヘレナ

【テーマコード（参考）】

4B104

【Ｆターム（参考）】

4B104AA19

4B104AA20

4B104BA35

4B104BA46

4B104EA38

4B104EA39

(57)【要約】

本発明の１つの考察によれば、ポーションカプセル（１）は、カプセル基部（４）および周方向側壁（３）を有する、例えばカップのような基部要素（２）を備える。カバー要素（８）は、基部要素（２）に取り付けられ、これと共に、抽出材料で充填された抽出材料領域を有する内部空間（７）を形成する。フィルタ要素（１１）は、内部空間（７）に配置される。前記要素は、抽出材料領域をカプセル基部またはカバー要素によって形成されたカプセルカバーから分離する。フィルタ要素（１１）は、開孔発泡材料で形成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポーションカプセル（１）であって、カプセル基部（４）および周方向側壁（３）を有する基部要素（２）と、前記基部要素（２）に取り付けられ、これと共に抽出材料で充填された抽出材料領域を有する内部空間（７）を形成するカバー要素（８）と、前記内部空間内に配置され、前記抽出材料領域を前記カプセル基部または前記カバー要素によって形成されたカプセルカバー（９）から分離するフィルタ要素（１１）とを備え、前記フィルタ要素（１１）は開孔発泡材料で形成されることを特徴とする、ポーションカプセル（１）。

【請求項2】

前記基部要素は周方向フランジ（５）を形成し、前記カバー要素（８）は前記周方向フランジ（５）に沿って前記基部要素（２）に取り付けられている、請求項１に記載のポーションカプセル。

【請求項3】

前記発泡材料は開孔ポリプロピレン（ＰＰ）プラスチックである、請求項１または２に記載のポーションカプセル。

【請求項4】

前記発泡材料は生分解性である、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。

【請求項5】

前記基部要素（２）および／または前記カバー要素（８）は、生分解性プラスチックで作られている、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。

【請求項6】

前記発泡材料の材料組成は、前記基部要素（２）および／または前記カバー要素（８）の材料組成に対応している、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。

【請求項7】

前記フィルタ要素（１１）は、前記カプセル基部（４）または前記カバー要素（８）に直接接触している、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。

【請求項8】

前記フィルタ要素は、前記発泡材料で作られたストランド（３０）をスライスに切断することによって製造され、前記フィルタ要素（１１）は前記スライスのうちの１つである、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。

【請求項9】

発泡材料で作られたストランド（３０）をスライスに切断することによってフィルタ要素が製造され、前記スライスの１つは前記フィルタ要素（１１）として前記基部要素（２）内に配置されるか、または前記カバー要素に取り付けられ、前記基部要素は前記抽出材料で充填され、次いで前記カバー要素は前記基部要素に取り付けられる、請求項８に記載のポーションカプセルを製造する方法。

【請求項10】

前記ストランドは、発泡押出によって製造される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記基部要素（２）および／または前記カバー要素（８）に使用されるのと同じ材料が前記ストランド（３０）の材料として使用される、請求項９または１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飲料カプセルに導入された液体によって飲料を調製するためのシステムの分野に関する。本発明は、特に、水を注入することによって飲料または飲料成分を調製することができる抽出材料または抽出物を含むポーションカプセルに関する。

【背景技術】

【0002】

飲料を調製するためのシステムの中でも、いわゆるコーヒーカプセルシステムが知られており（茶を調製するための変形例もある）、一般に、抽出によってコーヒーまたは茶飲料を調製するために、典型的には加圧下で熱水がカプセルに導入される。温水を導入するために、カプセルは片側（注入側）に穿刺されることが多い。一般にカプセルの他方の側（抽出側）で、抽出飲料を排出するための様々な可能性が知られている。１つには、対応する穿孔スパイクによる穿孔が抽出側に設けられるシステムがある。別の方法として、抽出側のカプセルの境界が抽出プロセス中の内圧によって穿孔されるまたは引き裂かれるシステムが知られており、この目的のために、カプセルの外部（対応するコーヒーマシンの抽出チャンバ内に存在する）またはカプセルの内部の手段が存在し得る。最後に、飲料を排出するためにカプセル壁または膜を穿孔または引き裂く必要がない、既に開封されたカプセルもある。

【0003】

とりわけ、挽いたコーヒー（または茶葉）が抽出された飲料に望ましくない方法で入るのを防ぐために、抽出材料領域を接合領域から分離し、例えば複数のフィルタ開口部を備えることによって適切な方法で液体を透過するフィルタ要素がカプセルの内部に配置されたカプセルが知られている。

【0004】

そのようなフィルタ要素を有するポーションカプセルの例は、例えば、欧州特許第１３４４７２２号明細書および国際公開第２０１０／０８５８２４号パンフレットに見られる。

【0005】

従来技術によるフィルタ要素を有するポーションカプセルの欠点は、前記カプセルが一般に射出成形部品として製造され、したがって製造がやや複雑であり、大量のポリマー材料を必要とし、製造におけるエネルギー消費およびカプセルの重量に不利な影響を及ぼすことである。前記カプセルはまた、カプセル設計に一定の複雑さをもたらす。例えば、接合製品領域は、一般に、抽出側の飲料調製機の穿刺先端部がフィルタ要素に衝突することによって損傷されることなく、前記先端部を受け入れるように実装されなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、フィルタ要素を有するポーションカプセルおよびその製造方法を提供することである。ポーションカプセル、特にフィルタ要素は、安価で、製造が簡単で、環境に優しいものでなければならない。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの考察によれば、ポーションカプセルは、カプセル基部および周方向側壁を有する、例えばカップのような基部要素を備える。カバー要素は基部要素に取り付けられ、これと共に、抽出材料で充填された抽出材料領域を有する内部空間を形成する。フィルタ要素は、内部空間に配置される。前記要素は、抽出材料領域をカプセル基部またはカバー要素によって形成されたカプセルカバーから分離する。フィルタ要素は、開孔発泡材料で形成される。

【0008】

開孔または連続気泡発泡材料は、ここでは、気孔間の壁が少なくとも部分的に完全には閉じられておらず、その結果、発泡材料が液体を受け取り、放出することができる発泡材料を指す。連続気泡に加えて、独立気泡の存在はそれによって排除されない。

【0009】

発泡材料は、開孔ポリプロピレン（ＰＰ）プラスチックとすることができる。開孔ＰＰ発泡体は、例えば、欧州特許第１４７９７１６号明細書、欧州特許第１６２５１７４号明細書、および欧州特許第２２３３５１６号明細書から知られている。開孔ＰＰ発泡体は、製造が簡単で安価であり、軽量で、耐熱性があり、リサイクル可能であるため、飲料ポーションカプセルのフィルタ要素として使用するのに特によく適していることが分かった。欧州特許第２２３３５１６号明細書はさらに、そのような発泡体を生分解性にするためのアプローチを開示している。

【0010】

さらなる実施形態群において、開孔発泡材料はバイオプラスチックから作製される。飲料カプセルの材料として、いわゆるバイオプラスチックが既に議論されている。再生可能資源から生産されるプラスチックは、バイオプラスチック（いわゆるバイオベースのプラスチック）と呼ばれる。バイオプラスチックは、生分解可能なプラスチック（いわゆる生分解性プラスチック）でもある。例えば、食品産業における用途のための生分解性プラスチックであって、バイオベースのプラスチックの一部を部分的に備える生分解性プラスチックが知られている。

【0011】

本明細書において、「生分解性」は規格ＥＮ１３４３２（バージョン：２０１９年末）に従って生物学的に分解性であることを意味し、「バイオベース」は「化石系ではなく再生可能資源から作られる」を意味する。

【0012】

開孔発泡材料の材料は、特に生分解性であり得る。生分解性ポリマーから作製された発泡材料の生分解性が特に優れており、有利であることが見出された。開孔発泡材料は、特に大きな表面積を有する。生分解（堆肥化）を担う生物は、それに対応して、分解体積当たりのより大きな表面積にわたって作用することができ、酸素を供給することがより容易に可能であり、そのため、前記プロセスは従来技術によるフィルタよりも効率的である。したがって、生分解性プラスチック製のフィルタ要素の実施形態は、実施形態にとって特に有利で、好ましい。

【0013】

一群の実施形態では、発泡材料が製造される材料（ＰＰまたはバイオプラスチックなど）は、基部要素および／またはカプセルカバーの材料と同じであってもよい。前記組み合わせは、リサイクルに大きな利点を有する。

【0014】

これに加えて、またはこれに代えて、基部要素および／またはカバー要素ならびにフィルタ要素がそれぞれ生分解性プラスチック（必ずしも同一の材料ではない）で作られていると有利であり得る。前記組み合わせはまた、良好なリサイクル性に関して特に有利ある。

【0015】

フィルタ要素の製造は、特に簡単であり得る。フィルタ要素の有効性にとって、前記要素がカプセル基部またはカプセルカバーと半径方向外側で面積接触することで十分であるという状況を利用する。抽出プロセス中、フィルタ要素は、カプセルの内部の液圧に起因してカプセル基部またはカプセルカバーに軽く押し付けられ、そのため、前記要素はシール効果を有する。カプセル形状に対するフィルタ要素の形状および向きの非常に正確な一致は、この目的のために必要ではない。

【0016】

いくつかの実施形態では、フィルタ要素は、膨張したプラスチックで作られたストランドが使用され、スライスに切断されるように製造することができる。スライスの厚さは、フィルタ要素の厚さに対応する。各スライスはその後、フィルタ要素を形成する。前記製造方法は、特に有利かつ効率的である。カプセルが軸に対して実質的に対称な従来のカップ形状を有する場合、ストランドは断面が円形であり得る。ストランドはまた、例えばカプセルが長方形の断面を有する形状を有する場合、ほぼ長方形の断面を有することができ、または前記ストランドは、カプセル形状に実質的に適合した異なる断面形状を有することができる。

【0017】

フィルタ要素を製造するためのストランドは、特に発泡押出によって製造することができる。発泡押出は、バイオプラスチックを含む一連の既知のプラスチックに適用可能な方法である。

【0018】

フィルタ要素は、いくつかの実施形態では、例えば溶接または適切な接着剤によってカプセル基部またはカプセルカバーに取り付けることができる。他の実施形態では、フィルタ要素を基部要素またはカバー内に単に配置し、接着剤なしでカプセル内に保持することもできる。これにより、抽出材料は、貯蔵および輸送中にフィルタ要素がカプセル内の提供された位置からずれるのを防止する。

【0019】

本発明による方法により、抽出材料領域に加えて、抽出材料領域からフィルタ要素によって分離され、飲料が流入し、前記飲料が排出される接合製品領域が、従来技術で提供されるように、カプセルの内部に実装される必要はない。むしろ、開孔設計により、フィルタ要素自体は、前記要素がフィルタを形成するだけでなくそれ自体も接合製品領域を形成するという点で、二重の機能を有することができる。したがって、フィルタ要素とカプセル基部または潜在的にカプセルカバーとの間の直接接触が可能である。

【0020】

本発明はさらに、上述の種類のカプセルを有する抽出システム、およびカプセルが嵌合する抽出モジュールを備える飲料調製機に関する。飲料調製機は、それ自体既知の方法で、水タンクまたは水入口ラインと、水加熱手段と、ポンプと、飲料出口とを備える。抽出モジュールは、例えば、注入側に穿刺装置を備え、抽出側にカプセル穿刺および／または切り目入れ装置を備える。ポンプは、水加熱手段によって加熱された水を注入側から抽出モジュールに、したがってカプセルに圧送するように構成される。抽出材料は、カプセルの抽出側から排出され、そこから飲料出口に到達する。抽出モジュールおよびカプセル形状は、フィルタ要素がカプセルの抽出側に存在するように相互に一致させることができる。

【0021】

以下、図面を用いて本発明の実施形態の例を説明する。以下が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】フィルタ要素を有し、注入側および抽出側のそれぞれに穿刺装置を有するポーションカプセルの概略断面図である。

【図2】代替的なポーションカプセルの断面図である。

【図3】フィルタ要素を製造するための発泡ストランドの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図中の同一の参照番号は、同一または類似の要素を示す。
図１によるカプセル１は、カップ２（例えば、カップが実質的に回転対称となる軸２０を有する）の形態の基部要素と、周方向フランジ５に沿ってそれに取り付けられたカバー要素８とを備える。基部要素は、カプセル基部４および周方向側壁３を形成し、カバー要素８によって形成されたカバー９と共に外側カプセル壁を形成し、カプセル内部空間７を画定する。

【0024】

カップおよびカバーは、それ自体公知の方法でプラスチック、例えばポリプロピレン（ＰＰ）で作製することができる。しかしながら、本発明は、アルミニウムまたは紙などの他の材料で作られたカプセルにも適用可能である。カバーはまた、例えば超音波溶接、熱的方法、または潜在的に接着によって、既知の方法でカップに取り付けられる。

【0025】

従来のプラスチックの代わりに、カップおよび／またはカバーは、バイオプラスチック、例えばＢＡＳＦ製のＥｃｏｖｉｏ、生分解性ポリエステル（ポリブチレンアジペートテレフタレート）およびポリラクチドから作製される化合物から作製することもできる。

【0026】

開放孔（連続気泡）発泡材料で作られたフィルタ要素２が、カプセル内部空間内に存在する。前記フィルタ要素は、例えば、発泡ポリプロピレンまたは発泡バイオプラスチックで作ることができる。前記フィルタ要素は、単にカップ内に配置され、抽出材料、例えば挽いたコーヒーによってのみ保持され、カプセル内部空間を満たすことができる。しかしながら、前記フィルタ要素は、カプセル基部に溶接または接着または他の方法で取り付けることもできる。

【0027】

フィルタ要素の材料は発泡材料である。材料組成は、カプセルカップおよび／またはカバー要素の材料組成と同じであり得る。

【0028】

図１はまた、注入側穿刺先端部２２を有する注入側の穿刺装置２１と、抽出側穿刺先端部２４を有する抽出側の穿刺装置２３とを概略的に示している。前記穿刺装置２１、２３（各々が少なくとも１つの穿刺先端部２２、２４を有する）は、飲料調製機の抽出モジュール内に存在する。前記穿刺装置は、それ自体知られているように、抽出前および／または抽出中にカプセルを穿刺するのに役立ち、その結果、水を注入側でカプセルに導入することができ、抽出材料を抽出側でカプセルから排出することができる。液体が穿刺先端部を通って供給されるシステムが知られており、穿刺先端部が単に穿刺し、液体が穿刺先端部を通過してカプセルに流入するか、またはカプセルから流出するシステムも知られている。穿刺先端部を有するシステムの代わりに、カプセルが抽出側でリッピングされるシステム、またはカプセルが抽出プロセスの前に既に開口部を備え、例えば取り外し可能なフィルムで覆われているか、または潜在的に覆われていないシステムも知られている。本発明の動作原理は、液体用の開口部がどのように生成されるかとは無関係である。

【0029】

図示の実施形態の例では、液体は、カバー側（図１の上部）からカプセルに導入され、カプセル基部４を通ってカプセルから排出され、フィルタ要素は、カプセル基部の側面に存在する。しかしながら、後述する実施形態において同じく実施されるように、逆の構成（カプセル基部を通して導入すること、カプセルカバーを通して排出することなど）も可能であり、また、２つの側の各々にフィルタ要素を有する構成も可能である。

【0030】

発泡材料の可撓性のために、フィルタ要素１１は、対応する穿刺先端部２４との接触位置に特定の変更を含む必要はない。フィルタ要素は、先端部の設計に応じて、先端部にいくらか撓み、および／またはそれによって穿孔され得る。

【0031】

図２は、別の実施形態を示している。前記実施形態は、以下の特徴によって図１の実施形態とは異なる。
－カプセルの形状は、軸２０を中心に回転対称ではなく、むしろ形状は、例えば国際公開第２０１５／０９６９８９号パンフレットに記載されているようなものであり、実質的に長方形の、特に正方形の断面を有する。
－カバー要素は、フィルムまたはプレートとしてではなく、例えば射出成形または深絞りによって３次元形状の要素として実装される。図２の実施形態では、カバー要素はドーム状であり、その結果、国際公開第２０１５／０９６９８９号パンフレットにも記載されているように、前記要素は周方向側壁の一部を形成する。したがって、実際のカプセルカバー９は、フランジ５から軸方向外側にオフセットされる。
－フィルタ要素は、カプセルカバー上に配置され、カプセル基部上には配置されない。したがって、液体がカプセル基部を通して導入され、カプセルカバーを通して排出されるように、カプセルは抽出チャンバに適合させることができるが、必ずしも適合させる必要はない。

【0032】

前記特徴は、互いに独立して組み合わせて実装することができる。すなわち、円形断面を有するカプセル形状用のカプセルカバー上にもフィルタ要素を配置することができ、３次元形状のカバーを円形断面と組み合わせることもでき、および／またはカプセル基部上にフィルタ要素を配置することなどと組み合わせることもできる。

【0033】

カプセルカバーおよびカプセル基部の両方にそれぞれ１つのフィルタ要素を適用することも可能である。これは、抽出側だけでなく注入側にも抽出材料を排出することが可能であり、防止されるべき実施形態にとって特に有利である。

【0034】

図３は、フィルタ要素の製造を概略的に示している押出発泡材料で作られたストランド３０は、スライスに切断されてフィルタ要素１１を形成する。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】