JP2006151412A

JP2006151412A - ボトルキャップ

Info

Publication number: JP2006151412A
Application number: JP2004341698A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Kikuchi; 真弓菊地; Hideji Nakajima; 秀治中嶋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】本発明は茶等の原料を密封状態にて収容し、飲用時に開封されるボトルキャップに関し、プラグを落下させることなく開栓が可能であり、しかもプラスチックの成形に適したシンプルな構造とすることを目的とする。
【解決手段】ボトルキャップはボトル10のネック10-1に螺合される下部キャップ部材12と下部キャップ部材12に螺合される上部キャップ部材14と、上部キャップ部材14に形成される原料収容室34を閉鎖するプラグ36からなる。上部キャップ部材14を下部キャップ部材12に螺合締結することにより、上部キャップ部材14の内側筒状部26の側面の連通孔32は内側筒状部16の対向側面の原料投入孔20から離間遮断され、原料を収容した上部キャップ部材14の原料収容室34に対して閉鎖している。飲用時には上部キャップ部材14を下部キャップ部材12に対して回し、その側面の連通孔32を対向側面の原料投入孔20と直接対向させ、ボトル内の水と混合溶解させる。
【選択図】図１

Description

この発明は緑茶や紅茶やコーヒーなどの喫飲用ばら状原料などの原料を乾燥状態に保持し、喫飲時にボトルの水などの液体と混合することにより、簡便であるにも係わらずいつも新鮮な状態で喫飲するのに適したボトルキャップに関するものである。

簡便な飲料としてポリエチレン等のプラスチック製ボトルに詰めた茶や紅茶等が自販機やコンビニなどにおいて大量に流通下にあるが、茶の状態でボトリングするという製法上、味という観点からは今一歩であった。そこで、簡便であってもより本格的な味をという消費者の希求に適合させるため、喫飲直前に原料を水や液体とを混合させるようにしたものが提案されている。その中で、キャップ中にばら状原料を乾燥状態にて収納しておき、喫飲直前にキャップを開栓することにより原料をボトル中の水などの液体に投入するようにしたものがある。即ち、キャップはボトルに螺合固定される固定部と、固定部に螺合され、原料収容室を備えた可動部と、可動部の下端に設けられ、原料収容室を外部から閉鎖するプラグとから構成され、飲用前はプラグによってキャップ内に原料が密閉保持されている。飲用時に可動部を弛緩させることによりプラグが固定部と係合され、これによりプラグが可動部より分離・開栓（落下）され、キャップ内の原料がボトル内に導入され、ボトル内の水と混合せしめられる。また、開栓時のプラグの落下を防止するため、プラグを固定部材側に連結する連結部材を設けることも提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２３５０号公報

特許文献１の技術では固定部に対する可動部の相対移動時、可動部下端のプラグのフランジ部が固定部と係合することによりプラグを可動部から分離することにより開栓しており、開栓によりプラグがボトル内に落下する。そのため、原料との混合により完成した飲料中にプラグが残置されてしまい、幼児などがそのまま誤飲しうることになり、危険であった。プラグ落下の防止のためプラグを固定部に連結する連結部材の設置も特許文献１には提案されているが、構造が複雑化し、プラスチックの成型によりなるべく少ない数の型により省工程で極めて安価に製造するべきPEボトル用のキャップとして適しているとは到底いえない構造となってしまう。

この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、プラグをボトル中に落下させることなく開栓が可能であり、しかもプラスチックの成形に適した構造とすることを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、内部に原料を収容保持するべく閉鎖され、ボトルへの装着時に前記原料がボトル中の液体と混合されるべく開放されるタイプのボトルキャップであって、ボトルに弛緩可能に装着され、ボトル内の空洞へ開口する原料投入孔を形成した第１キャップ部材と、該第１キャップ部材に弛緩可能に装着され、原料を受け入れるため外部に開放しうる原料収容室及び前記原料収容室に開口する連通孔を有した第２キャップ部材と、前記原料収容室を外部から閉鎖するプラグとから成り、第１キャップ部材と第２キャップ部材とは閉鎖位置と開放位置とで相対移動可能であり、第１キャップ部材の原料投入孔と第２キャップ部材の連通孔は対向面に配置され、閉鎖位置では原料投入孔と連通孔とは離間され、開放位置では原料投入孔と連通孔とは対向されることを特徴とするボトルキャップが提供される。

請求項１の発明の作用・効果を説明すると、第１キャップ部材に第２キャップ部材を締結した状態で第２キャップ部材内の原料収容室に原料を導入し、所定量の原料の導入後にプラグによって原料収容室を封止する。そして、第１キャップ部材をボトルに装着する。第１キャップ部材と第２キャップ部材とは閉鎖位置と開放位置とで相対移動可能である。第１キャップ部材の原料投入孔と第２キャップ部材の連通孔は対向面に配置されているが、閉鎖位置では原料投入孔と連通孔とは離間位置され、原料は原料収容室内に保持される。開放位置では原料投入孔と連通孔とは対向位置し、原料収容室内の原料を連通孔及び原料投入孔を介して容器内に投入することができる。原料投入孔と連通孔とを相対移動する対抗面に位置させることで、第１キャップ部材と第２キャップ部材との比較的僅かな相対移動距離に関わらず、大きな開口面積を得ることができ、原料収容室内の原料と容器内の液体との容易かつ確実な混合を実現することができる。

この発明の実施の形態を図１〜図８を参照して説明すると、図１においてこの発明の第１の実施形態におけるボトルキャップはポリエチレンなどのプラスチック製ボトル１０の首部10-1に螺合される下部キャップ部材１２（この発明の第１キャップ部材）と、下部キャップ部材１２に螺合される上部キャップ部材１４（この発明の第２キャップ部材）とから構成される。下部キャップ部材１２はポリエチレンなどのプラスチックの一体成形品であり、図２及び図７に示すように内側筒状部１６と内側筒状部１６に同芯の外側筒状部１８とから構成される。内側筒状部１６はテーパ状の下部16-1を備え、その底面16-1'は閉じており、テーパ側面にボトル１０内の空洞１０Ａへ開口すべき原料投入孔２０が円周方向に等間隔に複数（この場合は図８に示すように２個）形成される。外側筒状部１８はその内周に内ねじ部２２を形成しており、この内ねじ部２２はボトル１０の首部10-1に形成される外ねじ部２４に螺合されるようにされる。また、外側筒状部１８より上方の部位16-2において内側筒状部１６の外周に外ねじ部２５が形成される。

図４及び図６に示すように上部キャップ部材１４もポリエチレンなどのプラスチックの一体成形品であり、有底の内側筒状部２６と内側筒状部２６に同芯な外側筒状部２８とから構成される。内側筒状部２６の下部26-1は、下部キャップ部材１２の内側筒状部１６の下部16-1のテーパ形状と相補的なテーパ状をなし、底面26-1'は閉じている。また、テーパ状側面に円周方向に等間隔に複数（この場合は２個）の連通孔３２が形成される。内側筒状部２６は外部に開口しうる原料収容室３４を形成し、原料収容室３４は上端面に凹部34-1を形成しており、原料収容室３４に凹部茶や紅茶やコーヒー等の喫飲原料を収容した状態で凹部34-1にプラスチック製プラグ３６が嵌着されるようになっている。外側筒状部２８は内周に内ねじ部３８を備えている。また、上部キャップ部材１４の上部内底面には環状突起３９が設けられ、環状突起３９は、図１に示すように、上部キャップ部材１４を下部キャップ部材１２に装着時に下部キャップ部材１２の内側筒状部２６の上縁に密に係合することにより、上下キャップ12, 14の安定な嵌合状態を確保することができる。

下部キャップ部材１２に上部キャップ部材１４を締結するため、図１に示すように、上部キャップ部材１４の外側筒状部２８の内ねじ部３８を下部キャップ部材１２の内側筒状部１６の外ねじ部２５に螺合・締結する。この締結状態において、下部キャップ部材１２と上部キャップ部材１４とは閉鎖位置と開放位置とで拘束するクリックストップ手段等の一時的弾性拘束手段を備える。この弾性拘束手段は下部キャップ部材１２に形成された円周方向に９０度離間した一対の突起４０（図３参照）と、上部キャップ部材１４に形成された円周方向に９０度離間した複数（３個）の切欠４１とから構成される。上部キャップ部材１４を下部キャップ部材にねじ部25, 38にて螺合締結してゆくと、図１に示すようにテーパ部16-1, 26-1が実質的に当接し、底面16-1', 26-1'が実質的に当接した図１の閉鎖位置が得られ、この閉鎖位置では図８(イ)に示すように下部キャップ部材１２の原料投入孔２０は上部キャップ部材１４の連通孔３２から離間し（隣接した連通孔３２の中間に位置し）、この状態において下部キャップ部材１２の突起４０が上部キャップ部材１４の切欠４１に嵌合していおり、下部キャップ部材１２と上部キャップ部材１４とはその位置に保持されていてる。この状態において上部キャップ部材１４を開栓するべくトルク（図８の矢印ａ）を加えて行くと、キャップを構成するプラスチック素材の弾性変形によって上部キャップ部材１４の切欠４１は突起４０を乗り越えることができる（このような乗り越えを容易とするため突起４０及び切欠４１の前面40A, 41Aは面取りされている）。そして、上部キャップ部材１４を９０度回すと、上部キャップ部材１４の切欠４１は下部キャップ部材１２の次の突起４０に係合され、この位置に弾性力下で保持され、この状態では図８(ロ)に示すように下部キャップ部材１２の原料投入孔２０は上部キャップ部材１４の連通孔３２と正対され、原料収容室３４は連通孔３２及び原料投入孔２０を介してボトル１０の空洞１０Ａに開口せしめられる。

図８(イ)の閉鎖状態においては、上記の通り上部キャップ部材１４の内側筒状部２６の原料収容室３４は原料投入孔２０から密閉・遮断される。そして、上部キャップ部材１４の内側筒状部２６の原料収容室３４に茶や紅茶やコーヒー等の喫飲用の粉末若しくはばら状の原料Ｍが導入され、プラグ３６が上部キャップ部材１４の内側筒状部２６の端部における凹部34-1に圧嵌される。そして、加熱した針状の不活性ガス注入針をプラグ３６に刺入することにより原料収容室３４を窒素等の不活性ガスにより充満・置換させる。その後、不活性ガス注入針を抜去するが、不活性ガス注入針が加熱されているため、その熱によりプラグ３６の穿刺孔の部位における溶融プラスチック材料が融着・固化され、穿刺孔を再閉塞し、原料収容室３４の密閉状態（不活性ガスによる置換状態）を維持することができる。そして、プラグ３６の全面を被覆するように所望事項を記載した紙などのシールを貼着する。

下部キャップ部材１２及び上部キャップ部材１４からなるこの発明のボトルキャップ内部への茶や紅茶やコーヒー等の原料の封入は以上のように行われる。そして、プラスチックボトル１０には水などの液体を収容し、上述のように茶や紅茶やコーヒー等の喫飲原料を封入したボトルキャップがプラスチックボトル１０に装着される。即ち、図１に示すように下部キャップ部材１２の外側筒状部１８はその内ねじ部２２がボトル１０の首部10-1における外ねじ部２４に螺合せしめられる。

そして、喫飲時には上部キャップ部材１４を下部キャップ部材１２に対して緩め上記の通り図８(イ)の閉鎖位置から図８(ロ)まで９０度回すと、原料収容室３４は連通孔３２及び原料投入孔２０を介してボトル内の空洞１０Ａに連通される。そのため、原料はボトルの空洞１０Ａに落下・投入することができる。上部キャップ部材１４はその内側筒状部２６の下端26-1が閉じているため、茶などの粉末原料等においては相当量が原料収容室３４に留まりうるが、プラスチックボトル１０を逆さにしたり振ったりすることによってボトル内の液体は原料投入孔２０及び連通孔３２を介して原料収容室３４内に逆流しうるため、原料を完全に液体と混合溶解させることができる。

以上説明の第１の実施形態のプラスチックボトルキャップにおいては、原料収容室３４の側の連通孔３２と、ボトル１０の空洞１０Ａ側の原料投入孔２０とを下部キャップ部材１２と上部キャップ部材１２との相対移動対向面（テーパ部16-1, 26-1）に設けることで、連通孔３２と原料投入孔２０とを直接対向させおり、そのため、開放位置（図８(ロ)）での原料収容室３４から原料投入孔２０への原料流路有効径を大きくとることができ、ボトルを振ることなどによる液体の流通を極めて円滑に行わしめることができるため、原料収容室３４内に原料を残すことなく全量をボトル内の液体に混合することができる。

図９〜図１３はこの発明の第２実施形態のプラスチックボトルキャップを示しており、この実施形態においては連通孔と原料投入孔との対向構造を内外キャップの対向底面に設けたことを特徴としている。即ち、図９及び１１に示すように下部キャップ部材１１２はその内側筒状部１１６の下部116-1（図示ではストレートに近くなっているが実際は幾分下向きに先細となっている）の底面116-1'は実質的に半月形状の原料投入孔１２０（図１０）を備える。他方、上部キャップ部材１１４は図１１に示すようにその内側筒状部１２６の下部126-1（図示ではストレートに近くなっているが実際は幾分下向きに先細となっている）の底面126-1'に同様な実質的に半月形状の連通孔１３２を備える。連通孔１３２は下部キャップ部材１１２に対向する面に環状リップ部１５０を形成しており、環状リップ部１５０を対抗面に食い込ませることにより閉鎖時（図１３(イ)）の密閉性を高めることができる。

この第２の実施形態においても下部キャップ部材１１２に対して上部キャップ部材１１４が閉鎖位置と開放位置との間を移動可能に設けられ、第１実施形態と同様な突起(40A)−溝(41A)との組合せによるクリップストップ型等の弾性拘束手段（詳細構造図示は簡明のため省略）が設けられる。即ち、下部キャップ部材１１２に対して上部キャップ部材１１４を螺合締結してゆくと、上部キャップ部材１１４の内側筒状部１２６が下部キャップ部材１１２の内側筒状部１１６に筒状側面（テーパ面）にて密接すると共に底面同士（116-1', 126-1'）で密接した閉鎖位置(図１３(イ))に至り、この位置に前記弾性拘束手段による弾性力下で拘束される。この閉鎖位置では上部キャップ部材１１４側の連通孔１３２は、図１０の１点鎖線132Aで示すように、下部キャップ部材１１２側の原料投入孔１２０に対して１８０度対称に位置する。この際、図１３(イ) に示すように上部キャップ部材１１４の底面の環状リップ部１５０が下部キャップ部材１１２の対向した底面116-1'に食い込むように当接することにより、当接部の強い密封が得られ、上部キャップ部材１１４の上部開口端にプラグ１３６を装着した後における原料収容室１３４における原料の密封を良好に確保することができる。

図１３(イ)の閉鎖状態から上部キャップ１１４を回栓方向に１８０度回し、開放位置にクリップストップした状態（第１実施形態の如き突起４０と溝４１との係合等による弾性的一時的拘束機能を達成した状態）では、上部キャップ部材１１４側の連通孔１３２は、図１０の２点鎖線132Bで示すように、下部キャップ部材１１２側の原料投入孔１２０と同芯に連通位置される。そのため、原料収容室１３４は連通孔１３２及び原料投入孔１２０を介してボトル内の空洞に連通され、ボトルを振るなどの操作により、液体を原料収容室１３４に導き、原料と実質的に完全に混合・溶解せしめることができる。第１の実施形態と同様に第２の実施形態においても、閉鎖から開放で相対移動する対向底面116-1', 126-1'において連通孔１３２と原料投入孔１２０を位置させているため、開放時に両者を直接対向させているため、内外のキャップ112, 114間の僅かな相対移動（１８０度回転）で可及的に大きな流体通路を得ることができ、原料粉末と液体との良好な混合をいつも確保することができる。

第２の実施形態のボトルキャップはドリンクメーカから供給される飲料充填済ボトルに採用することを意図したものであり、ボトルに装着される下部キャップ部材１１２は図９に示すように外側筒状部１２８の下端に不正開放防止リング５２を一体成形（成形状態では不正開放防止リング５２は弱連結部５３により外側筒状部１２８に連結される）しており、ボトリング工程でのボトルへの装着時に不正開放防止リング５２の内周に形成した係合片５２Ａがボトル首部のねじ部（図示しない）に係合する。キャップの開封時に弱連結部５３が破れ、不正開放防止リング５２がキャップの本体から分離したボトル首部との係合を維持し、そのため開封が行われたか否かを不正開放防止リング５２の有無により容易に判別可能となっている。

図１４から図１９は第３の実施形態を示し、この実施形態では閉鎖位置と開放位置との移動のため非ねじ式の係合手段を採用している。即ち、下側キャップ部材２１２は図１４に示すように外側筒状部２１８の上方における内側筒状部２１６の部位216'に円周方向環状案内突起６０を備えると共に、図１６に示すように外側筒状部２１８の上面位置に円周方向に１８０度離間して一対のストッパ部６２を備えている。一方、図１７及び図１９に示すように上側キャップ部材２１４はその外側筒状部２１８の内周における一箇所に半径内方に延びるように係合部６４を一体に形成している。円周方向環状案内突起６０と係合部６４とは、本発明における、第１キャップ部材と第２キャップ部材とを実質的に円周方向移動のみで閉鎖位置と開放位置との間を移動させる係合手段を構成する。下部キャップ部材２１２の内側筒状部２１６のテーパ部216-1の底面216-1'に原料投入孔２２０を設け、上部キャップ部材２１４の内側筒状部２２６のテーパ部226-1の底面226-1'に連通孔２３２を設けた構成は第２の実施形態と同様であり、上下に対向した底面226-1', 216-1'の間の相対回転移動によって原料投入孔２２０と連通孔２３２との間の閉鎖と連通とを制御するようにした点は第２実施形態と同様である。

ボトルキャップの組立て時、下部キャップ部材２１２の筒状部２１６の内部のテーパ空洞に対して上部キャップ部材２１４の内側筒状２２６が挿入され、その装入の際、上部キャップ部材２１４の外側筒状部２１８の下端の係合部６４は環状案内突起６０に当接し、挿入の抵抗となるが、最終的には弾性変形によって環状案内突起６０を乗り越え、弾性下で弛緩状態に復帰され、最終的には係合部６４はその下面側において案内突起６０と係合する。この係合は、上部キャップ部材２１４が下部キャップ部材２１２から抜去されることに対しては抵抗となるが、上部キャップ部材２１４を下部キャップ部材２１２に対して回転する際には、係合部６４が案内突起６０に沿って案内されるため支障はない。しかしながら、図１６に示すようにストッパ部材６２は１８０度離間して一対設けられているため、上部キャップ部材２１４の下部キャップ部材２１２に対する回転は１８０度に限定される。そして、係合部６４が一方のストッパ部材６２に係合した状態が閉鎖位置であり、この閉鎖位置では、上部キャップ部材２１４の連通孔２３２と下部キャップ部材２１２の原料投入孔２２０の位置関係は図１９の通りであり、両孔220, 232は１８０度対称位置し、相互に遮断され、原料はキャップ内に密封される。そして、上部キャップ部材２１４を下部キャップ部材２１２に対して回して行くと、係合部６４が他方のストッパ部材６２に係合し、上部キャップ部材２１４を下部キャップ部材２１２に対してこれ以上回すことはできず、このとき開放位置となり、この開放位置では、上部キャップ部材２１４の連通孔２３２と下部キャップ部材２１２の原料投入孔２２０は第２実施形態における図１３(ロ)の孔132,120との位置関係と同様であり、上部キャップ部材２１４の内側の原料収容室２３４を原料投入孔２２０に直接連通させ、ボトル内部の液体との混合を容易確実に行わしめることができる。

この第３の実施形態では円周方向の案内突起６０（本発明の係合手段）を使用して相対位置を規制しているため、上部キャップ部材２１４を下部キャップ２１２に対して回すことにより閉鎖位置から開放位置に回すことができるが、そのとき上下方向の動きはないため、キャップの開閉操作で上下のキャップ部材間の隙間が変化しない利点がある。

図１はボトルに装着した状態での発明のボトルキャップの縦断面図である。図２はこの発明のボトルキャップの一部品である下部キャップの側面図である。図３は図２の下部キャップの平面図（図２のIII方向矢視図）である。図４はこの発明のボトルキャップの一部品である上部キャップの側面図である。図５は図４の上部キャップの平面図（図４のＶ方向矢視図）である。図６は図４に示す上部キャップの縦断面図（プラグ分離状態で示す）である。図７は図２に示す下部キャップの縦断面図である。図８は図１のボトルキャップの横断面図（図１のVIII-VIII線に沿って表される矢視断面図）であり、(イ)は閉鎖状態を、(ロ)は開放状態をそれぞれ示す。図９はこの発明の第２実施形態のボトルキャップにおける下部キャップの縦断面図である。図１０は図９の下部キャップの平面図（図９のIX方向矢視図）である。図１１はこの発明の第２実施形態のボトルキャップにおける上部キャップの縦断面図である。図１２は図１１の上部キャップの平面図（図１１のXII方向矢視図）である。図１３はこの発明の第２の実施形態のボトルキャップの組立て状態での部分的縦面図であり、(イ)は閉鎖状態を、(ロ)は開放状態をそれぞれ示す。図１４はこの発明の第３実施形態のボトルキャップにおける下部キャップの側面である。図１５は図１４の下部キャップの底面図（図１４のXV方向矢視図）である。図１６は図１４の下部キャップの平面図（図１４のXVI方向矢視図）である。図１７はこの発明の第３実施形態のボトルキャップにおける上部キャップの側面である。図１８は図１７の下部キャップの底面図（図１７のXVIII方向矢視図）である。図１９はこの発明の第３実施形態のボトルキャップの組立て状態における一部を断面にて表した側面図である。

符号の説明

１０…ボトル
10-1…ボトル首部
１２…下部キャップ部材
１４…上部キャップ部材
１６…内側筒状部
16-1…内側筒状部底面
１８…外側筒状部
２０…原料投入孔
２６…内側筒状部
２８…外側筒状部
３０…環状突起
３２…連通孔
３４…原料収容室
３６…プラグ

Claims

内部に原料を収容保持するべく閉鎖され、ボトルへの装着時に前記原料がボトル中の液体と混合されるべく開放されるタイプのボトルキャップであって、ボトルに弛緩可能に装着され、ボトル内の空洞へ開口する原料投入孔を形成した第１キャップ部材と、該第１キャップ部材に相対移動可能に装着され、原料を受け入れるため外部に開放しうる原料収容室及び前記原料収容室に開口する連通孔を有した第２キャップ部材と、前記原料収容室を外部から閉鎖するプラグとから成り、第１キャップ部材と第２キャップ部材とは閉鎖位置と開放位置とで相対移動可能であり、第１キャップ部材の原料投入孔と第２キャップ部材の連通孔は対向面に配置され、閉鎖位置では原料投入孔と連通孔とは離間され、開放位置では原料投入孔と連通孔とは対向されることを特徴とするボトルキャップ。
請求項１に記載の発明において、前記閉鎖位置若しくは開放位置若しくはその双方に位置において第１キャップ部材と第２キャップ部材とは拘束手段により一時的に保持されていることを特徴とするボトルキャップ。
請求項１若しくは２に記載の発明において、第１キャップ部材と第２キャップ部材とはテーパ面を介して嵌合されていることを特徴とするボトルキャップ。
請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、第１キャップ部材と第２キャップ部材とを実質的に円周方向移動のみで閉鎖位置と開放位置との間を移動させる係合手段を備えたことを特徴とするボトルキャップ。