JP2009513452A - 構造物を含むコーヒーポッド - Google Patents

Abstract

種々の内容物（被抽出物）を簡単な包装方法により保管することができ、且つ、同内容物３０を容易に抽出可能な機能を付与するために、２枚の包装手段の間に機能性構造物を挟み込み、挟み込まれた構造物により形成された側面マージンの上下を貼り合わせてポッドの立体形状を限定し、前記ポッドの外形に対応するキャビティを有する抽出器を用いて、なお一層容易な抽出及び毎回の完璧な再現を両立できるポッドが開示されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、目的とする内容物（被抽出物）を、２枚の包装手段の間に、機能性構造物と一緒に密封包装したポッドに関する。

使い捨ての包装手段に単位飲用量のコーヒーを密封して簡単に抽出するような方式が一般化しつつある。その一例として、比較的に包装と利用が簡単であるために極めて経済性に富んでいるポッド状の包装方法が挙げられる。

単純な丸いポッド状であって、ろ紙シートに単位飲用量がバラ包装された原豆コーヒーが既に活発に市販されているが、コーヒーを包装しているコーヒーポッドの柔軟性と単純性が、ポッド状を用いた抽出システムの構成に当たっても、その機械化若しくは自動化機能の付与及び工程の再現性の点から難点が存在している。

上記の問題を解消するために、本発明者は、既に特許文献１をもって「Ｏリングを含んでいる機械適応化転換されたコーヒーポッド、同ポッドを用いた抽出システム及び抽出装置」を出願しており、この明細書にはＯリングについて記述されている。
韓国特許出願番号第１０−２００５−００２７００７号

いわゆるエスプレッソコーヒーを抽出するには、一般に、約２０気圧に達する高圧が伴われる。

ここで、上述した本発明者の先願明細書に記載のＯリングは、その平面展開形状の構造が単純であるため、様々なタイプのものが要求され、比較的に高い圧力を伴うエスプレッソコーヒー高圧抽出キャビティに対応するには限界がある。併せて、構造物の切断面もまた単純であるため、抽出圧力に一層上手く耐えるように形状変化が求められる。

本発明は、上述した従来の技術の問題点と、本発明者の前記洗願出願書に記載のポッドの単純性による短所を改善するためになされたものであり、その目的は、同じ規格をもって外形が変形しない同一ポッドを製造する方法、特に、出荷時から廃棄時まで同じサイズと同じ高さを有するポッドを製造する方法を工夫して、同ポッドに対応する抽出器における抽出を可能にするところにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、２枚の包装手段の間に所定のタイプの構造物を挟み込んで、上述した構造物の形状により形付けられるポッドの外形を一様な形状に保持する。

このため、出来上がったポッドが均一で且つ一様になり、保存便利性を提供するとともに、その利用を毎回正確に再現する。

本発明のポッドは均一で且つ一様なポッドを作成するために構造物を挟み込んだポッドであり、従来のポッドの外形が包装手段の柔軟性のために無定形となる短所を改善して、毎回正確な抽出を再現する極めて簡単な抽出システムを提供する。

ポッドの長所は、コーヒーをはじめとする種々の収容性被抽出物を簡単に利用可能に包装することができるということである。併せて、ポッドは、内容物の持ち運び及び保存及びその利用の点からも極めて便利なメリットを提供する。

本発明のポッドは、挿入された構造物の多様さにより、種々の形状のキャビティを有する抽出器を製造可能にする。また、前記構造物の側面切断形状の多様化及び最適化により、最小量の素材を用いて最大限の圧力に耐えるように設計可能である。

開封と抽出に際しても、前記構造物の機能を用いて、抽出工程が極めて簡単で且つ精度よく行われることから、同抽出器の設計と製作が容易になる。

また、本発明のポッドを開放キャビティに適用した抽出方法の長所は、上述した開放キャビティを製造する方が、閉鎖キャビティを製造するよりも簡単である。このため、市販されている既存の抽出器よりも単純で且つ利用し易い抽出器を製造することが可能になる。

これらの機能は本発明の産業商業化への移行に当たって、安価なポッドを生産して供給すると共に、簡単な構造の同抽出器の製造及び販売が可能になる極めて重要な本発明の特徴である。

本発明は、２枚の包装手段１２の間に内容物３０を入れてなるポッド１０において、上述したポッド１０に挟み込んだ内部構造物２０（基本的には、機能性構造物であるが、以下、通称して構造物と称する。）と前記ポッド１０の開封及び抽出方法に関する。

上述のポッド１０は、内部に包装される内容物３０、特に、粉砕されたコーヒー（以下、内容物３０はコーヒーを基準として説明し、原豆コーヒー若しくは粉砕コーヒーは同意である。）など水溶性の被抽出物質を含む内容物３０を包装したものであり、包装手段１２に包まれているポッド（以下、ポッドは広い意味でコーヒーポッドと同意である。）が１個ずつバラ包装されたタイプ、あるいは、１以上のポッド１０が「ｎ」個まで長くつながるポッド１０に関する。

また、前記ポッド１０が後述する開封手段により開封され、後述する抽出手段９０の抽出メカニズムにより毎回同じ抽出結果が導き出されるように再現性を有するポッド１０の抽出方法と同工程についても説明される。

本発明のポッド１０は、加熱水若しくは水蒸気により抽出や還元可能な食品の包装、保管、移動及び飲用に供されることを目的とする。

辞書的な意味から、ポッドとは、グリーンピースなどにおいて莢や殻を意味する。本発明のポッド１０は、２枚の包装手段１２が内容物３０を包んでいる形状、上述した形状により発生された機能とその役割の組み合わせを含む。

上述したポッド１０は、開封手段により開封され、抽出手段９０により抽出される。抽出手段９０は、ポッド１０の外形に対応する専用キャビティ９１（以下、専用抽出器またはキャビティと称され、いずれも同意である。）と同キャビティ９１に取り付けられた開封手段を備える。

包装手段（ポッドの基本構成物）
包装手段１２は酸素または流体難透過性の遮断特性と低い伸びを有する素材からなり、平らで且つ柔らかな性質を有する薄膜状に形成される。内容物３０は構造物２０の内部に充填され、内容物３０の充填された構造物２０は上述した包装手段１２により密封される。

包装手段により密封された機能性構造物
上述したように、比較的に薄くて柔らかな素材の膜から形成された包装手段１２は、持ち運びまたは保管中に押圧されるなど、外部からの物理的な力により初期の形状から任意に変形されることがある。

ポッド１０をキャビティ９１に収容して抽出する工程を行うに当たって、上述したポッド１０の外形または寸法安定性は常に同じサイズの内部構造を有するキャビティ９１に収容して、毎回同じ抽出再現性を得る上で極めて重要である。

ポッド１０の外形とサイズが変化することは、抽出手段９０に含まれているキャビティ９１の内部形状とポッド１０の外形が合致せず、互いに密着できずに隙間ができ、毎回同じ抽出工程が行われないという極めて深刻な現象が発生する要因となる。

機械的な抽出工程は、毎回同じ形状のポッド１０が提供されなければ、同じ抽出結果が得られない。毎回同じで且つ再現性を有する抽出結果を導き出すために、キャビティ９１の内部形状とポッド１０の外部形状及びその規格は必ず対応して互いに密着されることを前提とする。特に、内容物３０の包装された個所のサイズと高さ及び後述する側面マージン５１などのポッド１０の外形はキャビティ９１の内部形状に対応し、毎回同じ形状に一様に供給されなければ、同じキャビティ９１内にぴったり収容できなくなる。

上述したポッド１０はキャビティ９１に収容されるとともに、キャビティ９１の内壁に密着されて開封手段による開封、抽出手段９０による抽出及び廃棄の工程を毎回誤差なく同じ抽出結果を再現することが可能になるのである。

ポッド１０の外部形状と規格を一定に維持するために、包装手段１２に所定の用途と機能を付与した構造物２０をポッド１０外形の支持手段として挿入して外形と規格が同じである（寸法安定性を有する）ポッド１０を完成することができる。

本発明において、構造物２０とは、包装手段１２に挿入した機能物、すなわち、機能性構造物をいい、これに類似する用語の例を挙げると、枠、枠組み、骨組み、肋材、成型、フレーム、器具などがある。

支持手段としてポッド１０に挿入される構造物２０は、均一（一様）な高さを有し、且つ、長く連ねる物体の端と端が継ぎ目なく続いて、前記構造物２０の平面形状だけでも、３次元の直方体から上下を除く前後左右３６０°の４方向の面を外部から遮断する。

構造物２０は平面の４方向をいずれも取り囲む形状であり、所定の厚さを有し、一定の高さをもって取り囲まれてできた内部だけの３次元空間を内容物３０の充填用として提供する。

上述した構造物２０の平面展開形状２３（平面図）は、楕円形を含む丸い形状をはじめとして、三角形、四角形、五角形、六角形、７角形及び８角以上の角を有する多角形物、さらには、５角形の星形状、６角形の星形状、８角以上の星形状など、ポッド１０が収容される特定のキャビティ９１または充填される内容物３０の特性に合わせて種々の形状や構造に適用することができる。毎回一々加工しなければならず、後処理が必要となる金属類よりも量産手段が発展されているプラスチック／ポリマー類などが価格競争力の確保に良好な代案になりうる。

丈夫で且つ個別の用途に合う構造物２０のものは、高価な素材を多量使用して堅固に製造することにより簡単に解決することができる。しかしながら、使用時に１００℃に達する加熱水において伝達される２０気圧程度の圧力に１回だけ耐え、その後に即時に廃棄する使い捨てを目指す本発明のポッド１０において、上述した用途に求められる性能を充足する機能の維持と価格競争力の確保は互いにトレードオフの関係になる。また、これらのバランスの最適点を見出すことは本発明の産業化においても極めて重要である。

価格競争力を維持しながらも、これらの機能を果たせる、平面に展開された構造物２０形状の種々の例としては、
・円形（図２Ａ）、
・楕円形（図２Ｂ、図２Ｅ）、
・正三角形または不等辺を含む直三角形（図２Ｃ）、
・正四角、直四角、不等辺四角及び切頭三角を含む四角形（図２Ｄ、図２Ｆ、図２Ｇ）
・対称及び非対称５角形（図２Ｈ、図２Ｉ、図２Ｊ）
・対称及び非対称六角形（図２Ｋ）と７角形、
・対称及び非対称８角以上の多角形（図２ｌ）、
・対称及び非対称５角形の星形状（図２Ｊ）、
・対称及び非対称六角の星形状、
・対称及び非対称８角以上の星形状（図２ｌ）
などが挙げられる。

このため、構造物２０の形状は、上述した例を含み、これらの他のいかなる特定の形状も本発明のポッド１０に適用可能であることは、通常の知識を有する者であれば理解でき、これらを通称して構造物２０という。

種々の形状を有する前記構造物２０は、これに対応する種々のキャビティ９１の形状を有する抽出器から洩れない完全に遮蔽された環境を造成して、さらに完璧な抽出を可能にする。逆も同様である。

前記種々の形状の構造物２０は個々の目的と用途による種々の形状のキャビティ９１を有する抽出器を容易に開発して量産できるというメリットを与える。

上述した構造物２０の外部を包装手段１２により覆い被せて密封することにより、柔らかくて且つ平らな包装手段１２が３次元の立体形状となる。ポッド１０の形状は、挿入された構造物２０により構造物２０の外形と高さだけ物理的に支持されることにより、毎ポッド１０の形状が同じ規格となる。換言すると、構造物２０の体積によるポッド１０の包装容量、構造物２０の高さによるポッド１０の高さ、構造物２０の形状による外部形状を毎ポッド１０ごとに同じ規格に維持することが可能になる。

上述した条件に満たすために、目的とする包装用途に見合う形状の構造物２０を選択、ポッド１０の内部に挿入して
・構造物２０はポッド１０の形状が外部の物理力から押圧または変形されないように保護する機能をする。
・キャビティ９１に収容するとき、構造物２０はキャビティ９１の内壁にさらに密着させて完璧な密封状態にする。
・構造物２０の定形性は開封手段がポッド１０の開封位置に毎回正確に位置するようにする。
・構造物２０の定形性は開封手段が性格な深さをもってポッド１０内に挿入できるように一定の寸法と高さを維持する機能を提供する。

上述した構造物２０により確保された内部の空間には、目的とする内容物３０を充填する。このため、構造物２０のサイズや寸法は求められる内容物３０の容量に合わせて構成することができる。

上述したように、種々の平面展開形状２３を通じて追加された種々の機能を確保した構造物２０は、その側面切断面２５の形状を多様化することにより、さらに拡大された性能を発揮することが可能になる。

再論するが、多量の素材を厚く使用して構造物２０を製造すれば簡単に解決できるが、使用後に即時に廃棄する使い捨てを狙う本発明のポッド１０において、構造物２０の平面展開形状２３の重要性と同様、構造物２０の側面切断面２５の形状もまた、所期の目的のための十分な機能の発揮に当たって極めて重要である。

このため、構造物２０の中心軸を基準とする側面切断面２５の形状もまた種々の形状を有することができ、その多様性の必要は、
・種々のキャビティ９１の内部形状に対応し、ポッド１０をキャビティ９１の内壁にさらに密着させて収容するために、
・構造物の形状による密閉力の強化（形状的な地久力の強化及び維持）により外部と一層強く遮断するために、
・抽出時にポッド１０の内部に注入される、２０余気圧に達する加熱水の圧力による形状の歪みに対する抑止力の維持、
・高圧抽出に要される形状的な密閉強度の維持及び強化などがある。

上述した内容に含まれている機能の他にも、ポッド１０の外形維持など種々の要求事項に対応可能な機能を付与する。

上述したように、構造物２０の中心軸を基準とする平面展開形状２３は、目的とする用途に応じて自由に採用可能である。併せて、構造物２０の側面切断面２５の形状においても、構造物２０の中心軸を基準として丸い形状、四角、五画、六角、八角など種々の形状に自由に構成可能である。

その種々の例を挙げると、
・楕円を含む丸い形状（図３Ａ、図３Ｂ）
・各種の半球状

（図３Ｃ）
・三角形

（図３Ｄ）
・正四角形、直四角形及び台形、非対称四角形（凹状括弧形

、凸状括弧形

などを含む四角形（図３Ｅ、図３Ｆ、図３Ｊ）、
・左−右臥切頭円錐（図３Ｊ）
・非対称辺を含んで５角以上の角を有する形状（図３Ｇ、図３Ｈ、図３Ｉ、図３Ｊ、図３Ｋ、図３Ｌ）
・「Ｅ」字形状の類似形または変形のうち

・

字または

字形状のうち、図３Ｊの変形。

上記に示す種々の側面切断面２５の形状を有する構造物２０もまた、種々のキャビティ９１の形状を有する抽出器からの洩れのない一層密閉された環境を造成して完璧な抽出を可能にする。併せて、種々の目的と用途による種々の形状のキャビティ９１を有する抽出器を開発可能にする。

構造物の素材とサイズ
構造物２０に使用可能な素材として、抽出工程の円滑な進行のためにポッド１０を開封したり抽出手段９０がキャビティ９１の密閉を目的としてポッド１０を押着した場合、その与えられる力に耐え、且つ、抽出工程が正常に行われる物理的な強度と弾力を有するプラスチックまたは弾性体ポリマーから構成される。

食品包装に使用でき、構造物２０の素材として求められる物理的な強度と弾力を有するプラスチック／ポリマーは活発に市販されている。素材別の物理的な特性を代表する引っ張り強度（ＡＳＴＭＤ−６３８適用）と一緒に並べると、下記の素材が挙げられる。

低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂０．７〜２.７ｋｇ／ｍｍ^２、高密度ポポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂２．０〜３.９９ｋｇ／ｍｍ^２、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂４．０〜４．５ｋｇ／ｍｍ^２、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂３．５〜８．０ｋｇ／ｍｍ^２、ＡＢＳ樹脂２.５〜６．５ｋｇ／ｍｍ^２、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂５．６〜７．２ｋｇ／ｍｍ^２、ポリエスエル樹脂５．４ｋｇ／ｍｍ^２、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂３．５〜２１ｋｇ／ｍｍ^２、あるいはその複合樹脂などのプラスチック素材のうち、あるいはシリコン（０．４５〜０．７ｋｇ／ｍｍ^２）やポリウレタン（４．０〜６．７ｋｇ／ｍｍ^２）弾性体のうち、ガラス転移温度または軟化点が水の沸騰点である１００℃を超えるような素材を選択して使用することが好ましい。［出処；Thermoplastics
and Thermosets by D.A.T.A., Inc., USA, 8th Edition、最新プラスチック用語辞典、韓国プラスチック広告１９９０］

上述の構造物２０の高さは充填される内容物３０の容量に準拠する体積に見合うように、２ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍであり、その幅または直径は１０ｍｍ〜１００ｍｍであるなど、包装される内容物３０の特性に応じて種々のサイズに構成可能である。また、上述の構造物２０の厚さは抽出器から伝達される２０余気圧の圧力に耐えうる物理的な強度を有する厚さであり、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内において素材別に構成する。

包装手段と構造物との相互作用について
上述したように、本発明に含まれる構造物２０とは、側面が洩れる個所がないように端と端が継ぎ目と隙間なく長く続いている形状のものを意味する。上述した構造物２０は、包装手段１２の役割領域である上下面を除く、前後左右４面を取り囲んで内容物３０をさらに保護する機能をする。このため、２枚の包装手段１２は、構造物２０の上下を密封して、本発明のポッド１０の形状が単純であるにもかかわらず、３次元６面の包装を完璧に達成する。

また、前後左右２次元平面状であって、側面方向が構造的に支持がなく衰弱であった構造物２０は、包装手段１２が構造物２０と物理的に結合することにより、前後左右上下３次元の安全な結合形態となり、全方向になお一層強くなったポッド１０となる。

側面マージンについて
側面マージン５１とは、構造物２０を取り囲む２枚の包装手段１２が構造物２０の側面まで延びた個所の上下が互いに一つ（１面）に接着されてなる個所を言う。側面マージン５１は、上下が互いに貼り合わせられて、構造物２０の部分をなお一層突出状にして立体的なポッド１０の形状を呈し、包装状態をなお一層強固で且つ安定にする。

本発明のポッド１０において、側面マージン５１の部分は、図１に示すように、構造物２０の側面部を上下２枚の包装手段１２ａ、ｂにより互いに堅く付着することにより、結果的に構造物２０の上下とその側面部を取り囲みながら密封してポッド１０が一つの立体的な形状を呈する。併せて、上述した側面マージン５１は、本発明者が特許出願番号１０−２００５−００２７００７号をもって出願した「Ｏリングを含んでいる機械適応化転換されたコーヒーポッド、同ポッドを用いた抽出システム及び抽出装置」（以下、先出願と称する。）の明細書に記載の機械化適応手段を配設可能な空間を提供する。

前記先出願の機械化適応手段は、ポッド１０の側面マージン５１に認知口、貫通口、引っ掛け口、切取線及び切断線を設けているところに特徴があり、先出願の明細書において援用し、本発明の明細書にはその具体的な説明は省く。

包装手段の素材について
上述した包装手段１２の素材は、食品包装材の役割として、まず、遮断機能を有する必要がある。特に、酸素及び流体難透過性を有し、内容物３０の抽出時に外部から注入された高圧の蒸気や加熱水（特に、エスプレッソコーヒーの場合、１〜２０気圧と９０余℃に達する流体の圧力と温度）に耐えうる強度を有する素材から構成される。

このため、ろ紙に包装し、さらに流体難透過性の材質から構成された袋に再包装されて市販されている既存のコーヒーポッドとは異なり、別途の外部袋の包装なしで本発明の包装手段１２だけでも内容物３０が気密な状態で所定の期間中に保管可能になる。

上述した包装手段１２は、使用時まで内容物３０の初期状態を維持可能な耐久性を持った比較的に堅個な素材を用いる必要がある。この素材としては、開封手段により開封するための制限的な破裂は可能であるが、後述する抽出手段９０のキャビティ９１内の「加熱水噴射オリフィス９３」から加熱水が強制的に注入されるとき、その圧力に耐えうる引っ張り強度をもって破裂されない素材を使用する必要がある。

上述した素材としては、酸素及び流体難透過性の素材であって、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）複合樹脂、エチレンビニールアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニリデンクロリド（ＰＶＤＣ）などのプラスチック素材のうち、ガラス転移温度または軟化点が水の沸騰点である１００℃を超えるような樹脂を用いるか、あるいは、任意の多層プラスチックシート、特に、金属箔（アルミニウムステインレスなど）／プラスチックなどの多層複合シートの特性を考慮して、その群から選択して使用可能である。

上述した包装手段１２は、前記素材を中心として破裂されない強度を有する厚さであって、０．０１ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは、０．０３ｍｍ〜１ｍｍである。

上述した包装手段１２に加えて、抽出時に加熱圧力水による内容物３０の排出防止を目的とするろ過手段が使用可能である。ろ過手段は、既存のコーヒーろ紙の種類または圧力と温度に耐えうる任意の職布や不職布を使用することもできる。ろ過手段は、内容物３０の充填された構造物２０の上下口唇２７面に取り付け、その構造物２０の表を包装手段１２により再包装する。開封手段のオリフィス９３が包装手段１２を貫いてポッド１０を開封すると、ろ過手段は挿入されたオリフィス９３の突出部を包み込む。

ろ過手段は、注入された加熱水から伝達された高い温度の熱により適切に軟化され、軟化されたろ過手段は部分的に収縮されてオリフィスをさらにはっきりと取り囲み、両側をさらに隔離させる。この収縮特性は、抽出時や抽出が完了してオリフィス９３がポッド１０から外されるときにも容物３０を抽出液と隔離させて、内容物３０が外部に排出されることをさらにはっきりと防止する。

ポッドの構成
上述したように、包装手段１２、構造物２０及び側面マージン５１などから構成された本発明のポッド１０についてその構成及び作動を詳述すると、下記の通りである。
-前記包装手段１２の間に上述した構造物２０が挟み込まれ、
-２枚の包装手段１２ａ、ｂが構造物２０の側面に延びてなる側面マージン５１の部分を上下一緒に１面に取り付けることにより、構造物２０の部分をさらに突出させてポッド１０の形状を立体的に形成しており、
-上述した側面マージン５１の生成（付着）により、包装手段１２は内容物３０が充填されている内部を気密な状態に維持する役割を果たすと共に、ポッド１０の全体の形状を立体的に支持しており、
-上述した構造物２０の中央に生成された空間には加熱水により抽出可能な内容物３０を入れるのに適しており、
-上述した包装手段１２による密封により、充填された上述の内容物３０の常態保存が可能になるように、包装手段１２は流体難透過性の可撓性プラスチックまたは金属を含む複合材料から形成されており、
-上述した内容物３０は本発明のポッド１０の外形を収容し、抽出手段９０付き抽出器から抽出可能になっている。

本発明のポッド１０は構造物２０中に充填される内容物３０、開封手段及び前記作用機能の付与を含む。このため、上述したポッド１０に内容物３０の包装、持ち運び、開封、抽出及び廃棄工程においてポッド１０の作用機能を用いて、極めて簡単な装填、内容物３０の抽出及び廃棄システムを提供する。

ポッド１０に包装される内容物３０の一つであるコーヒーは、生豆を焙煎し、目的とする飲料の特性による太さに粉砕して包装して利用する。

粉砕された原豆コーヒーの場合、１カップを抽出するために約４〜１０ｇを必要とする。完全に圧縮されていない粉砕コーヒーの見かけ比重は概ね０．４〜０．７ｇｒａｍ／ｃｃである。このため、コーヒーポッド１０は１〜２カップのコーヒーを抽出するために約５〜２５ｃｃの内容積を有することが好ましい。

ポッド１０は収容される内容物３０の容積に応じてサイズや体積が変わりうる。
現在商用されて汎用されている既存のポッドはいくつかのサイズに標準化されて販売されている。それは、約５〜１５ｇｒａｍｓの粉砕コーヒーが直径４４ｍｍ、５５ｍｍ、そして６２ｍｍの丸いパイ形状にろ紙内に包装されている。その高さは約１０ｍｍ程度に１、２カップの飲料、特にコーヒーを抽出可能な量が包装されて販売されている。

このため、既存の市販製品との類似性を保つには、構造物２０のサイズ（直径）は３０〜７０ｍｍであることが好ましく、高さは５〜３０ｍｍの範囲内で決定することが好ましい。

本発明のポッド１０はバラ包装されて一つのポッド１０をなすか、あるいは、テープのように連続して繰り出される２枚の包装手段１２の間に同じ長さと距離に同じ形状をもって連続して包装されて長尺に並べられたポッド１０の連結を達成することもできる。

本発明のポッド１０は、上述した先出願の構成内容から進化され、本発明と相まって相乗効果を発揮し、さらに拡大された機能を発揮する。本発明を先出願の構成内容と一緒に拡大解釈してみると（明細書を省略し、先出願において援用する）、本出願の構造物２０を丸く取り囲んでいる２枚の包装手段１２が延びてなる側面マージン５１に、先出願の明細書の構成内容に説明された「機械化適応手段」を設けて「機械化適応転換」されたことを特徴とする。

上述した構造物２０が先出願の構成内容と相まって、「機械適応転換」されたポッド１０は内容物３０の充填された構造物２０の上下を包装手段１２が密封しており、複数のポッド１０が同じ形状に並べられて連続している。

このため、上述した機械化適応手段を制御する所定の抽出器において使用可能に側面マージン５１に「機械化適応手段」が設けられて「機械適応化転換」されている相乗効果を奏するポッド１０が生成されることになる。

機能性構造物２０が含まれている本発明のポッド１０は、先出願に続く発明であり、上述した両構成の特徴が相まってポッド１０の性能をさらに発揮してポッド１０の機能と利用における完成度を高める。

ポッドの開封と抽出メカニズムについて
本発明のポッド１０を抽出する方法の一つとして、内部に構造物２０が挿入されたポッド１０を既存の閉鎖型キャビティ９１（以下、閉鎖キャビティ９１ｂ）に収容し、収容されたポッド１０の全体を密閉して抽出する方法がある。

もう一つの抽出方法は、本発明のポッド１０の特徴である構造物２０の機能を生かして、開放型キャビティ９１（以下、開放キャビティ９１ａ）を用いて、内容物３０が充填されている構造物２０の内部部分だけを密閉して抽出する方法がある。

図４Ａ、図４Ｂ及び図５Ａ、図５Ｂに示すように、抽出手段９０のキャビティ９１の内側の上下にはオリフィス９３が設けられている。

まず、閉鎖キャビティ９１ｂを用いて抽出する方法から説明する。

上述したオリフィス９３は、針またはパイプ形状に突出されており、構造物２０の内部を狙って包装手段１２を精度よく穿孔開封できるようになっている。

構造物２０の上下は、包装手段１２が張設されてポッド１０を内部から支持している。

オリフィス９３が構造物２０の口唇２７（口唇−構造物２０の最上と最下の突出部であって、包装手段１２と接触される個所）の内側を狙う場合、構造物２０が包装手段１２を支持し、一定の高さと規格を維持する構造物２０の支持力により、ひんと緊張された包装手段１２に、必要な深さとサイズにて正確に挿入して用途に合う精度よい規模の開封が可能であり、毎回誤差のない再現性ある開封工程を行うことができる。

開封手段は抽出手段９０内に設けられているオリフィス９３を含めて、上述したオリフィス９３を用いてポッド１０を開封する。ポッド１０の開封はポッド１０がキャビティ９１に収容されて閉じながら開始され、キャビティ９１が外部と密閉されながら開封が完了する。

本発明のポッド１０にオリフィス９３が貫通されて開封されると、上キャビティ９１のオリフィス９３は抽出器に装置されたボイラーからの加熱水の強制注入路となり、下キャビティ９１のオリフィス９３は取出口９５に接続された抽出液の排出路となる。

移動手段によりポッド１０がキャビティ９１内に収容された後に抽出が開始されると、キャビティ９１は密閉されると共にオリフィス９３により包装手段１２は穿孔され、これにより、加熱水の注入口と抽出水の排出路がポッド１０の内部に貫通開設されることにより抽出工程が行われることが可能になる。

ポッド１０はオリフィス９３により開封されていて、加熱水をポッド１０内に噴射する場合、内容物３０は抽出されて取出口９５を介して外部に排出されることになる。

以上、閉鎖キャビティ９１ｂを中心とする抽出メカニズムについて説明した。

以下、本発明のポッド１０の他の特徴である開放キャビティ９１ａを用いた抽出メカニズムについて説明する。

上述した２つの異なる方式のキャビティ９１において、互いに有している作用機能の手段と抽出メカニズムは同様である。但し、閉鎖キャビティ９１ｂがポッド１０の全体を収容して抽出するのに対し、開放キャビティ９１ａは２枚の平面キャビティから構成されて側面が開放されており、ポッド１０の内容物３０が充填された個所だけ密封（遮断、閉鎖）させて開封と抽出工程を行うということが両者間の相違点である。

上述した開放キャビティ９１ａの開封手段もまた抽出手段９０内に設けられたオリフィス９３を含んでおり、同オリフィス９３を用いてポッド１０を開封する。開封はポッド１０が開放キャビティ９１ａに押圧されながら開始され、同押圧により構造物２０の内部が外部と密閉されながら開封が完了する。

ポッド１０にオリフィス９３が貫通されて開封されると、上キャビティ９１のオリフィス９３は抽出器に装備されたボイラーからの加熱水の強制注入路となり、下キャビティ９１のオリフィス９３は取出口９５に接続された抽出液の排出路となる。

オリフィス９３を介してポッド１０に注入された１００余℃の加熱水に含まれている２０気圧の圧力の上下面は平面であるキャビティ９１が、側面は構造物２０により支えることにより、構造物２０が外部と遮断される。

本発明のポッド１０は、添付図面に示すように、ポッド１０に挿入された構造物２０の特性を用いて開放キャビティ９１ａにも収容可能であり、同キャビティ９１ａにおいても完璧な抽出工程を行うことができる。図６は、開放キャビティ９１ａに収容されたポッドから切り取られた構造物の様子をさらに具体的に拡大して示すものである。

また、開放キャビティ９１ａにおいては、本発明の構造物２０が挿入されたポッド１０だけ完璧な抽出が可能である。これにより、コーヒーポッドは、既存の閉鎖されたキャビティ９１だけで抽出されるという考え方から逸脱し、さらに簡単な開放キャビティ９１ａにおいてもポッド１０の抽出が可能であることを証明している。

機械化適応手段（先出願と連携）を用いた抽出工程
本発明のポッド１０を専用抽出器または自動販売器において毎回同じ再現性を有する抽出結果を導き出すように、先出願に記載の包装手段１２の側面マージン５１に設けられた「機械化適応手段」を用い、上述の「機械化適応手段」を機械的に制御して両特許機能の相乗効果を導き出す必要がある。専用抽出器または自動販売器においてポッド１０を機械的に抽出するための種々の機能と作用が対応するように設計されて付与される。

本発明のポッド１０を先出願のポッド明細書と連携する自動抽出方法について簡単に説明する。

自動抽出に必要となる機能と作用として、ポッド１０を移動して位置を制御する移動部と同メカニズム、開封手段の開封メカニズム及び上述したポッド１０の内容物３０を抽出する抽出部９０と抽出メカニズムを含む。

再現性よい連続抽出工程を行うために、ポッド１０の「機械化適応手段」が同じ形状をもって一定の距離に規則正しく設けられて抽出器と機械的に調和され、これを誤作動なしに制御できるようになっている。

移動部は、準備されたポッド１０が抽出に適した環境を造成できるように、機械的にポッド１０の位置を認知し、移動してキャビティ９１に収容させる。

開封段階：開封工程が開始されると、キャビティ９１は噛合されて閉じられ、密封状態となると共に、キャビティ９１内に設けられたオリフィス９３により包装手段１２は穿孔され、これにより、加熱水の注入口と抽出水の排出路が開設されることにより開封工程が完了する。前記ポッド１０には構造物２０が内部を支持しているため、包装手段１２がぴんと緊張状態で密封を維持していて、オリフィス９３が構造物２０の口唇２７の周りを貫通する場合、構造物２０の支持高さ（支持力）により開封が極めて精度よくなされる。このとき、キャビティ９１は外部と密封された状態であり、ポッド１０はオリフィス９３により貫通開封されている。

抽出部９０は１つのポッド１０に対応するサイズのキャビティ（空間）を有しており、ポッド１０を装填したり廃棄するときにポッド１０を固定したり、外部に排出可能に開閉及び出入機能を有している。抽出部９０には別設された加熱水ボイラーとボイラーにより加熱された水を上述したキャビティ９１内に供給するポンプ（供給手段）が含まれている。加熱水ボイラーとポンプは本発明の領域ではないため、別途の説明は省略する。上述したキャビティ９１の上部には加熱水及び水蒸気が上述したキャビティ９１内に供給されるように設けられた「加熱水強制噴射水供給口となるオリフィス９３」が設けられており、その下部には抽出液を溜めて外部に排出できるように抽出水排出オリフィス９３と取出口９５が設けられている。上述したキャビティ９１の下部に設けられたオリフィス９３と取出口９５は加熱水が内部に供給されるときにコーヒー抽出液を通過させて下部の取出口９５に排出可能な通路及び抽出液のホッパーの機能をする。

キャビティ９１にポッド１０が取り付けられた後には、ポッド１０の内部を水密な環境にして、抽出液が定まった取出口９５の以外には漏れ出ない。

加熱された水が蒸気の圧力によりオリフィス９３を介して上述したキャビティ９１内に注入されると、ポッド１０に包装されている内容物３０は加熱された水により溶解され、抽出（醸造）されてキャビティ９１の下部にある取出口９５を介して抽出器の外部に位置しているカップなどに排出される。

内容物３０の抽出後、ポッド１０は最小のコーヒーグラウンドの残査（抽出残査）を残しながら最初の形状が維持される。

移動部は抽出完了時にポッド１０をキャビティ９１から廃棄位置に移動することにより抽出手段９０から簡単に除去される。

上述したように、簡単な包装、保管、移動、開封、抽出及び除去メカニズムにより完璧な抽出を行い、また、抽出器の周りを衛生的に健全に維持することが可能になる。

ポッド１０の開封、抽出及び自動廃棄メカニズムは下記の実施例においてなお一層具体的に説明される。

［実施例１］
ポッド１０を閉鎖キャビティ９１ｂにより抽出する場合、その開封の段階は、
−第１移動段階：図４Ｂに示すように、ポッド１０をキャビティ９１に収容する。
−第２装填段階：ポッド１０が内部に収容されキャビティ９１は噛合により閉じられる。
−第３穿孔（開封）段階：図４Ｂに示すように、キャビティ９１が閉じられることによりキャビティ９１は外部と遮断され、密閉された水密な環境を造成すると共に、ポッド１０はオリフィス９３により貫通開封される。
−第４抽出段階：装置から供給された加熱水はオリフィス９３を介してポッド１０内に噴射され、加熱水により内容物３０が抽出された抽出液は、図４Ｂに示すように、下に位置しているオリフィス９３を介して取出口９５に排出される。

［実施例２］
ポッド１０を開放キャビティ９１ａにより抽出する場合、その開封の段階は、
−第１移動段階：図５Ｂに示すように、ポッド１０をキャビティ９１に収容する。
−第２装填段階：ポッド１０がキャビティ９１に正位置に収容され、キャビティ９１は口唇２７を最大限に噛合して圧着する。
−第３穿孔（開封）段階：図５Ｂに示すように、キャビティ９１が構造物２０の口唇２７を押すと、構造物２０の内部は外部と遮断されて密閉された水密な環境を造成すると共に、包装手段１２はオリフィス９３により貫通開封される。
−第４抽出段階：図５Ｂに示すように、装置から供給された加熱水はオリフィス９３を介してポッド１０内に噴射され、加熱水により内容物３０が抽出された抽出液は下に位置しているオリフィス９３を介して取出口９５に排出される。

［実施例３］
本発明のポッド１０を先出願の構成内容に記載の機能と相まって自動抽出器により連続抽出する場合、その抽出の段階は（キャビティの種類を問わない）、
−第１待ち段階：複数のポッド１０が並べられて順次に待っている初期常態において、抽出指令を待つ段階。
−第２切断段階：抽出指令を受けると、ポッド１０が抽出部９０に移動可能に、並べられているポッド１０のうち、待ち中の最初のポッド１０と２番目のポッド１０との間の切取線を切る段階。
−第３移動段階：ポッド１０の側面マージン５１にある機械化適応手段、特に、認知メカニズムが認知口の個数を数えながら、移動メカニズムがポッド１０の掛止具を環に掛止し、スライドまたは回転軸に沿って正確な抽出位置に移動して正位置する段階、
−第４装填段階：実施例１の移動及び装填段階を行う。
−第５穿孔（開封）段階：実施例１の穿孔（開封）段階を行う。図４Ｂに示すように、キャビティ９１が閉じられることによりキャビティ９１は密閉された水密な環境を造成すると共に、ポッド１０はオリフィス９３により貫通開封される。
−第６抽出段階：ポッド１０を抽出部９０に正位置させ、前記キャビティ９１内に加熱された水を注入する。内容物３０はオリフィス９３を介してポッド１０の内部に注入された加熱された水により瞬時に溶解され、抽出（醸造）されてキャビティ９１の下部の取出口９５を介して外部に位置しているカップなどに排出される段階。
−第７廃棄段階：内容物３０の抽出後、ポッド１０は最小の抽出残査、特に、コーヒーグラウンド残査を残しながら抽出前の初期ポッド１０の包装形状が維持され、廃棄時にポッド１０をキャビティ９１から廃棄位置に移動することにより簡単に除去され、これにより抽出器の周りの衛星性を健全に維持することが可能になる段階。
−第８初期化（元の位置）及び待ち段階：全ての抽出工程を完了し、初期段階である第１の待ち段階に戻って次の指令を待つ段階。
前記３つの実施例から明らかなように、本発明は、先出願と連携する発明であり、先出願から進化された発明であり、また、先出願との分割出願である。

これにより、本発明の構造物２０が挿入されたポッド１０は任意の形状を有するキャビティ９１にも対応して密着自在に製造可能であり、このため、様々な内部形状を有するキャビティ９１を設計することが可能であり、上述したポッド１０を用いる場合、
−さまざまな内容物３０を安価で且つ簡単に包装することができ、
−ポッド１０にさらなる外部包装なしで長期間保管と持ち運びが可能になり、
−種々の性能を有する抽出器の設計が可能であり、
−一々手で開封する必要なしに機械的に自動開封が可能であり、あらゆる抽出工程を手動または自動化することが可能になり、本発明のポッド１０と当該抽出器の生産、保管及び持ち運び、利用と抽出、さらに廃棄における利用が画期的に簡単になり、且つ、安価になる。

ポッドに包装可能な物質
ポッド１０には、水に溶解され、抽出や還元が可能な食品が包装可能である。上述した食品の例としては、特に、原豆コーヒーがあり、その抽出に適している。ポッド１０には、上述したように、焙煎して粉砕したコーヒーを包装してコーヒーポッド１０として使用可能であるが、また、これらのほかにも、可溶性コーヒーやコーヒー混合飲料、お茶、ハーブ、チョコレート、脱水や濃縮された食用物質、小麦粉、代用食または牛乳、コンデンスミルク、粉ミルク、離乳食なども包装して使用することができる。

ポッド１０の極めて重要な特徴は、製造者が内容物３０を包装した後、ユーザーが開封するまで密封状態で流通されるということと、所定量を一定に包装できるということである。これは、本発明のポッド１０に他の役割と機能を付与可能な極めて重要なメリットとなる。

ポッド１０は、特に、「機能性物質の飲用」または「薬物の服用」方法として、あるいは、特定の効能を有する成分の運搬体として卓越した性能と効果を有する。

このような物質としては、漢方薬剤類のうち双和湯、葛根湯、十全大補湯、四物湯など汎用される特定の効能を有した湯剤の抽出物とその濃縮物、人参、桑黄、五加皮、ハーブ、蚕、冬虫夏草、霊芝、センナ、ケンポナシ、甘草、なつめ、クコの実、杜仲、センキュウ、トウキ、鹿茸、キバナオウギ、肉桂、生姜、シャクヤク、白朮、銀杏の葉など単一の成分を含む特定の効能を有した天然物質の抽出物とその濃縮物などが挙げられる。

これらの物質の有効成分を予め抽出して収容性賦形剤に濃縮したり、加熱水に溶融し易い物質に変えた後、ポッド１０に飲料成分と一緒に包装して、必要に応じて抽出して飲料のように飲むようにするのである。

これらの他にも、任意の目的を有する機能性物質として、種々の物質がポッド１０に包装されてユーザーが飲料として認知し、日常用品のように平常心にて容易に接近可能な環境下で使用できるということを通常の知識を有した者であれば理解できるであろう。

本発明のポッドを用いた抽出システムは、家庭用、事務室用、業所用及び自動販売器においても応用して便利に利用することができ、種々の用途への開発と変形が可能であることを通常の知識を有する者であれば理解できるであろう。

図１は、２枚の包装手段の間に構造物２０が挟み込まれている様子と構造物の側面切断面を示すポッド１０の分解図である。 図２は、種々の構造物の平面展開形状の様子を示す図である。 図３は、種々の構造物の側面切断面を示す図である。 図４Ａは、閉鎖キャビティの空いている様子、ポッド１０が装填されているキャビティの様子、上下のキャビティにオリフィス９３及び下部取出口が設けられている様子を示す図である。 図４Ｂは、閉鎖キャビティの空いている様子、ポッド１０が装填されているキャビティの様子、上下のキャビティにオリフィス９３及び下部取出口が設けられている様子を示す図である。 図５Ａは、開放キャビティの空いている様子、ポッド１０が装填されているキャビティの様子、上下のキャビティにオリフィス９３及び下部取出口が設けられている様子を示す図である。 図５Ｂは、開放キャビティの空いている様子、ポッド１０が装填されているキャビティの様子、上下のキャビティにオリフィス９３及び下部取出口が設けられている様子を示す図である。 図６は、開放キャビティの拡大された様子と、挟み込まれた構造物を詳細に示す図である。

Claims (5)

1. 食物、コーヒー、漢方薬などの内容物（３０）を包装するポッド（１０）において、
   前記内容物（３０）の上下を包み込むための２枚の包装手段（１２）と、
   上下を包み込む前記２枚の包装手段（１２）の間に挟み込まれてポッド（１０）の立体的な形状を限定し、構造物（２０）の内部空間に前記内容物（３０）を収容すると共に、ポッド（１０）の形状を保持する構造物（２０）と、
   を備え、
   前記構造物（２０）を覆うと共に、構造物（２０）の周縁に延びる前記２枚の包装手段（１２）の上下が貼り合わせられて側面マージン（５１）が形成されることを特徴とするポッド（１０）。
2. 食物、コーヒー、漢方薬などの内容物（３０）を包装するポッド（１０）において、
   前記内容物（３０）の上下を包み込むための２枚の包装手段（１２）と、
   上下を包み込む前記２枚の包装手段（１２）の間に挟み込まれてポッド（１０）の立体的な形状を限定する構造物（２０）と、
   を備え、
   前記構造物（２０）を覆うと共に、構造物（２０）の周縁に延びる前記２枚の包装手段（１２）の上下が貼り合わせられて側面マージン（５１）が形成され、
   且つ、前記構造物（２０）の平面形状が、
   ・ 円形、
   ・ 楕円形、
   ・ 正三角形または不等辺を含む直三角形、
   ・ 正四角形、直四角形、不等辺四角形及び切頭三角形を含む四角形、
   ・ 対称及び非対称五角形、
   ・ 対称及び非対称六角形と七角形、
   ・ 対称及び非対称八角以上の多角形、
   ・ 対称及び非対称五角形の星形状、
   ・ 対称及び非対称六角の星形状、
   ・ 対称及び非対称八角以上の星形状
   よりなる群から選ばれたいずれか一種であることを特徴とするポッド（１０）。
3. 前記構造物（２０）の側面切断面（２５）の形状が、構造物（２０）の中心軸を基準として、
   ・楕円を含む丸い形状
   ・各種の半球状
   

   

   ・三角形
   

   

   ・正四角形、直四角形及び台形、非対称四角形（凹状括弧形
   

   

   、
   凸状括弧形
   

   

   などを含む四角形
   ・左−右臥切頭円錐
   ・非対称辺を含んで５角以上の角を有する形状
   ・「Ｅ」字形状の類似形または変形のうち
   

   

   ・
   

   

   字または
   

   

   字形状のうち、図３Ｊの変形、
   よりなる群から選ばれたいずれか一種であることを特徴とする請求項１または２に記載のポッド（１０）。
4. ２枚の包装手段（１２）の間に挟み込まれた構造物（２０）により、開放キャビティからの抽出が可能になることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のポッド（１０）。
5. 構造物（２０）の上下面をろ過手段により封止して、抽出時に抽出液を除く残りの内容物がさらに外部に排出されないようにする機能を付与し、
   前記ろ過手段により封止した構造物（２０）の外部を包装手段（１２）によりさらに封止して使用時まで内容物（３０）をさらに保護すると共に、
   前記構造物（２０）に、ろ過手段と包装手段による二重包装により内容物のろ過及び保護などの２以上の機能を果たせることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のポッド（１０）。

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