JP5080913B2 - 粉末原料入りボトルキャップの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、粉末原料入りボトルキャップの製造方法および粉末原料入りボトルキャップに関する。
従来、飲料が充填されたボトルの口部を塞ぐボトルキャップとしては、内部に粉末、あるいは液状の原料を収容する収容部を有し、開栓操作に伴い、収容部が開き、原料をボトル内に放出するタイプのボトルキャップが使用されている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたボトルキャップ１００は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、親キャップ１０１と、子キャップ１０２とを有しており、子キャップ１０２に原料収容部となる内筒１０２Ａが備えられている。内筒１０２Ａにはその下部の開口を塞ぐ底蓋１０３が装着される。
子キャップ１０２を親キャップ１０１の外筒１０１Ａに対して開く方向に回すことで、親キャップ１０１の外筒１０１Ａにより底蓋１０３が内筒１０２Ａから脱落され、内筒１０２Ａ内部の粉末原料がボトル内に放出される。
特許文献１に記載されたボトルキャップ１００は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、親キャップ１０１と、子キャップ１０２とを有しており、子キャップ１０２に原料収容部となる内筒１０２Ａが備えられている。内筒１０２Ａにはその下部の開口を塞ぐ底蓋１０３が装着される。
子キャップ１０２を親キャップ１０１の外筒１０１Ａに対して開く方向に回すことで、親キャップ１０１の外筒１０１Ａにより底蓋１０３が内筒１０２Ａから脱落され、内筒１０２Ａ内部の粉末原料がボトル内に放出される。
図７に示したような構造のボトルキャップでは、内部に充填された粉末原料の酸化を防止する必要がある。
そこで、ボトルキャップの内筒内に粉末原料を充填する際には、ボトルキャップの内筒内に粉末原料を充填した後、脱気を行う。さらに、Ｎ２ガス等を充填することが考えられる。
しかしながら、このような方法では、脱気を強く行うと、内筒内の粉末原料が飛散してしまう。そのため、脱気を完全に行うことが難しく、粉末原料の酸化を抑制することが困難となっている。
そこで、ボトルキャップの内筒内に粉末原料を充填する際には、ボトルキャップの内筒内に粉末原料を充填した後、脱気を行う。さらに、Ｎ２ガス等を充填することが考えられる。
しかしながら、このような方法では、脱気を強く行うと、内筒内の粉末原料が飛散してしまう。そのため、脱気を完全に行うことが難しく、粉末原料の酸化を抑制することが困難となっている。
本発明の目的は、充填された粉末原料の酸化を確実に抑制することができる粉末原料入りボトルキャップの製造方法および粉末原料入りボトルキャップを提供することである。
本発明によれば、ボトルの口部を塞ぐ天面部を有する蓋部と、前記ボトルの口部内に挿入され、一方の端部が前記蓋部の天面部に固定される筒状の収容部と、前記ボトルの口部に挿入されるとともに、内部に前記筒状の収容部が挿入され、一方の端部から、前記筒状の収容部の他方の端部が突出し、他方の端部に前記蓋部が螺合する外筒部と、前記筒状の収容部内に収容される粉末原料と、を備え、前記筒状の収容部が前記蓋部の天面部側の端面が前記天面部に固定されるとともに、前記蓋部の天面部と反対側に位置する端面が開口し、内部に前記粉末原料が収容される筒状の収容部本体と、前記収容部本体の前記開口に着脱可能に嵌め込まれるとともに、前記外筒部の前記一方の端部と対向する底蓋部とを有し、前記蓋部を開方向に螺進して前記収容部本体を駆動させ、前記底蓋部を外筒部の一方の端部により筒状の収容部本体から脱落させる粉末原料入りボトルキャップの製造方法であって、前記収容部本体内に前記粉末原料を充填するとともに、前記収容部本体を振動させる工程と、前記収容部本体内を減圧して脱気する工程と、前記収容部本体内に非酸化性ガスを充填した後、前記収容部本体に前記底蓋部を嵌めこむ工程とを含む粉末原料入りボトルキャップの製造方法が提供される。
ここで、非酸化性ガスとしては、粉末原料を酸化させないガスあればよく、たとえば、Ｎ２ガス、希ガス等を含む不活性ガスがあげられる。
また、本発明では、収容部本体内に粉末原料を充填したのち、収容部本体を振動してもよく、また、収容部本体内に粉末原料を充填しながら、収容部本体を振動してもよい。
また、本発明では、収容部本体内に粉末原料を充填したのち、収容部本体を振動してもよく、また、収容部本体内に粉末原料を充填しながら、収容部本体を振動してもよい。
この発明によれば、収容部本体内に粉末原料を充填するとともに、収容部本体を振動させている。収容部本体を振動させることにより、収容部本体内の粉末原料が密に充填され、粉末原料間に存在する空気が少なくなる。
そのため、収容部本体を脱気する際に、粉末原料が飛散しない程度の強さで、収容部本体内の空気を吸引しても、収容部本体内の空気を十分に排出させることができる。
これにより、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
そのため、収容部本体を脱気する際に、粉末原料が飛散しない程度の強さで、収容部本体内の空気を吸引しても、収容部本体内の空気を十分に排出させることができる。
これにより、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
この際、前記収容部本体を振動させる前記工程では、筒状の前記収容部本体の前記開口を上側に配置し、筒状の前記収容部本体の中心軸に直交する方向に前記収容部本体を振動する。
収容部本体の中心軸に対し、直交する方向で収容部本体を振動させることで、収容部本体内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
収容部本体の中心軸に対し、直交する方向で収容部本体を振動させることで、収容部本体内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
また、レール上に前記収容部本体を保持するための複数の治具を配置するとともに、隣接する治具同士を当接させ、かつ、各治具を、前記レールにはめ込むことにより、複数の治具を前記レールに固定しておき、前記収容部本体を振動させる前記工程では、各治具に形成された凹部に、前記収容部本体をはめこみ、前記レールを前記収容部本体の中心軸に直交する方向に揺動させることで、複数の収容部本体を同時に振動させる。
このようにすることで、複数の収容部本体を同時に振動させることができ、粉末原料入りボトルキャップの製造効率を向上させることができる。
このようにすることで、複数の収容部本体を同時に振動させることができ、粉末原料入りボトルキャップの製造効率を向上させることができる。
さらに、前記収容部本体を振動させる前記工程では、前記収容部本体を振動数２００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以下で振動させることが好ましい。
収容部本体を２００Ｈｚ以上で振動させることで、収容部本体内の粉末原料を密に充填することができ、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
また、収容部本体を５００Ｈｚ以下で振動させることで、収容部本体内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
収容部本体を２００Ｈｚ以上で振動させることで、収容部本体内の粉末原料を密に充填することができ、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
また、収容部本体を５００Ｈｚ以下で振動させることで、収容部本体内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
さらに、前記収容部本体を振動させる前記工程では、前記収容部本体を５秒以上振動させることが好ましい。
収容部本体を５秒以上振動させることで、収容部本体内の粉末原料を密に充填することができ、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
また、以上の製造方法では、前記収容部本体に前記底蓋部をはめ込んだ直後の前記収容部本体内の残存酸素濃度が７％以下となる。
収容部本体を５秒以上振動させることで、収容部本体内の粉末原料を密に充填することができ、収容部本体内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
また、以上の製造方法では、前記収容部本体に前記底蓋部をはめ込んだ直後の前記収容部本体内の残存酸素濃度が７％以下となる。
また、上述した製造方法によれば、以下のような粉末原料入りボトルキャップが提供できる。
本発明の製造方法により製造される粉末原料入りボトルキャップは、ボトルの口部を塞ぐ天面部を有する蓋部と、前記ボトルの口部内に挿入され、一方の端部が前記蓋部の天面部に固定される筒状の収容部と、前記ボトルの口部に挿入されるとともに、内部に前記筒状の収容部が挿入され、一方の端部から、前記筒状の収容部の他方の端部が突出し、他方の端部に前記蓋部が螺合する外筒部と、前記筒状の収容部内に収容される粉末原料と、を備え、前記筒状の収容部が前記蓋部の天面部側の端面が前記天面部に固定されるとともに、前記蓋部の天面部と反対側に位置する端面が開口し、内部に前記粉末原料が収容される筒状の収容部本体と、前記収容部本体の前記開口に着脱可能に嵌め込まれるとともに、前記外筒部の前記一方の端部と対向する底蓋部とを有し、前記蓋部を開方向に螺進して前記収容部本体を駆動させ、前記底蓋部を外筒部の一方の端部により筒状の収容部本体から脱落させる粉末原料入りボトルキャップであって、前記収容部本体内に前記粉末原料を充填し、前記底蓋部により、密閉後、温度３８℃、大気中で４８０時間以上経過した後の前記収容部内の残存酸素濃度が１０％以下である粉末原料入りボトルキャップである。
この際、前記蓋部、前記外筒部、前記収容部は、酸素透過率７％／ｍ2以下の材料で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、充填された粉末原料の酸化を確実に抑制することができる粉末原料入りボトルキャップの製造方法およびこの製造方法で製造される粉末原料入りボトルキャップが提供される。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図４を参照して、本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１の概要について説明する。
本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１は、ボトル２の口部を塞ぐ天面部１１１を有する蓋部１１と、ボトル２の口部内に挿入され、一方の端部が蓋部１１の天面部１１１に固定される筒状の収容部１２と、ボトル２の口部に挿入されるとともに、内部に前記筒状の収容部１２が挿入され、一方の端部から、筒状の収容部１２の他方の端部が突出し、他方の端部に蓋部１１が螺合する外筒部１３と、筒状の収容部１２内に収容される粉末原料Ｍとを備える。
筒状の収容部１２は、蓋部１１の天面部１１１側の端面が天面部１１１に固定されるとともに、蓋部１１の天面部１１１と反対側に位置する端面が開口し、内部に前記粉末原料が収容される筒状の収容部本体１２１と、収容部本体１２１の前記開口に着脱可能に嵌め込まれるとともに、前記外筒部１３の前記一方の端部と対向する底蓋部１２２とを有する。
この粉末原料入りボトルキャップ１は、蓋部１１を開方向に螺進して前記収容部本体１２１を駆動させ、底蓋部１２２を外筒部１３の一方の端部により筒状の収容部本体１２１から脱落させるものであり、収容部本体１２１内に前記粉末原料を充填し、底蓋部１２２により、密閉した後、温度３８℃、大気中で４８０時間以上、経過した後の前記収容部１２内の残存酸素濃度が１０％以下である。
まず、図１〜図４を参照して、本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１の概要について説明する。
本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１は、ボトル２の口部を塞ぐ天面部１１１を有する蓋部１１と、ボトル２の口部内に挿入され、一方の端部が蓋部１１の天面部１１１に固定される筒状の収容部１２と、ボトル２の口部に挿入されるとともに、内部に前記筒状の収容部１２が挿入され、一方の端部から、筒状の収容部１２の他方の端部が突出し、他方の端部に蓋部１１が螺合する外筒部１３と、筒状の収容部１２内に収容される粉末原料Ｍとを備える。
筒状の収容部１２は、蓋部１１の天面部１１１側の端面が天面部１１１に固定されるとともに、蓋部１１の天面部１１１と反対側に位置する端面が開口し、内部に前記粉末原料が収容される筒状の収容部本体１２１と、収容部本体１２１の前記開口に着脱可能に嵌め込まれるとともに、前記外筒部１３の前記一方の端部と対向する底蓋部１２２とを有する。
この粉末原料入りボトルキャップ１は、蓋部１１を開方向に螺進して前記収容部本体１２１を駆動させ、底蓋部１２２を外筒部１３の一方の端部により筒状の収容部本体１２１から脱落させるものであり、収容部本体１２１内に前記粉末原料を充填し、底蓋部１２２により、密閉した後、温度３８℃、大気中で４８０時間以上、経過した後の前記収容部１２内の残存酸素濃度が１０％以下である。
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１について詳細に説明する。
粉末原料入りボトルキャップ１は、ボトル２、たとえば、ペットボトルの口部２１を閉鎖するものであり、ボトルキャップ１０内部に粉末原料Ｍ、たとえば、緑茶の粉末、紅茶の粉末、コーヒーの粉末等が充填されている。なかでも、粉末原料Ｍとしては、緑茶あるいは抹茶の粉末が好ましい。
粉末原料入りボトルキャップ１は、前述したように、蓋部１１，収容部１２、外筒部１３を備える。
蓋部１１は、ボトル２の口部２１を閉鎖する天面部１１１と、この天面部１１１の周縁から下垂する螺合部１１２とを備える。
天面部１１１は、たとえば、平面略円形形状である。
螺合部１１２は、前記天面部１１１の周縁を囲む周壁であり、この周壁の内周面にねじが刻設されたものである。
粉末原料入りボトルキャップ１は、ボトル２、たとえば、ペットボトルの口部２１を閉鎖するものであり、ボトルキャップ１０内部に粉末原料Ｍ、たとえば、緑茶の粉末、紅茶の粉末、コーヒーの粉末等が充填されている。なかでも、粉末原料Ｍとしては、緑茶あるいは抹茶の粉末が好ましい。
粉末原料入りボトルキャップ１は、前述したように、蓋部１１，収容部１２、外筒部１３を備える。
蓋部１１は、ボトル２の口部２１を閉鎖する天面部１１１と、この天面部１１１の周縁から下垂する螺合部１１２とを備える。
天面部１１１は、たとえば、平面略円形形状である。
螺合部１１２は、前記天面部１１１の周縁を囲む周壁であり、この周壁の内周面にねじが刻設されたものである。
このような蓋部１１は、主成分となるポリプロピレン樹脂と、滑剤と、着色剤とを含有している。
収容部１２は、筒状の部材であり、ボトル２の口部２１に挿入される。この収容部１２は、内部に粉末原料Ｍが収容される。
この収容部１２は、円筒状の収容部本体１２１と、底蓋部１２２とを備える。
収容部本体１２１は、無底の円筒であり、一方の端部が天面部１１１の裏面に固定され、一方の端部側の開口が天面部１１１により閉鎖されている。収容部本体１２１と、蓋部１１とは、一体的に構成されている。この収容部本体１２１は、ボトル２の口部２１に挿入される。
収容部本体１２１の他方の端部側の開口には、底蓋部１２２が嵌め込まれる。底蓋部１２２は、収容部本体１２１の前記開口から着脱可能とされている。
底蓋部１２２は、収容部本体１２１の開口を塞ぐとともに、前記開口に押し込まれる押し込み部１２２Ａと、この押し込み部１２２Ａの周縁部に設けられたフランジ部１２２Ｂとを備える。
フランジ部１２２Ｂは、押し込み部１２２Ａの周縁部から水平方向（収容部本体１２１の軸と直交する方向）に張り出した張り出し部１２２Ｃと、この張り出し部１２２Ｃの周縁に対し、略垂直に設けられた壁部１２２Ｄとを備える。
張り出し部１２２Ｃ上には、リング状のパッキンＰ１が設置されている。
また、壁部１２２Ｄ上にも、リング状のパッキンＰ２が設置されている。
押し込み部１２２Ａを収容部本体１２１の他方の端部側の開口に押し込むとともに、壁部１２２Ｄと、押し込み部１２２Ａの外周面との間に、収容部本体１２１の他方の端部を嵌め込むことで底蓋部１２２が収容部本体１２１に取り付けられることとなる。
この収容部１２は、円筒状の収容部本体１２１と、底蓋部１２２とを備える。
収容部本体１２１は、無底の円筒であり、一方の端部が天面部１１１の裏面に固定され、一方の端部側の開口が天面部１１１により閉鎖されている。収容部本体１２１と、蓋部１１とは、一体的に構成されている。この収容部本体１２１は、ボトル２の口部２１に挿入される。
収容部本体１２１の他方の端部側の開口には、底蓋部１２２が嵌め込まれる。底蓋部１２２は、収容部本体１２１の前記開口から着脱可能とされている。
底蓋部１２２は、収容部本体１２１の開口を塞ぐとともに、前記開口に押し込まれる押し込み部１２２Ａと、この押し込み部１２２Ａの周縁部に設けられたフランジ部１２２Ｂとを備える。
フランジ部１２２Ｂは、押し込み部１２２Ａの周縁部から水平方向（収容部本体１２１の軸と直交する方向）に張り出した張り出し部１２２Ｃと、この張り出し部１２２Ｃの周縁に対し、略垂直に設けられた壁部１２２Ｄとを備える。
張り出し部１２２Ｃ上には、リング状のパッキンＰ１が設置されている。
また、壁部１２２Ｄ上にも、リング状のパッキンＰ２が設置されている。
押し込み部１２２Ａを収容部本体１２１の他方の端部側の開口に押し込むとともに、壁部１２２Ｄと、押し込み部１２２Ａの外周面との間に、収容部本体１２１の他方の端部を嵌め込むことで底蓋部１２２が収容部本体１２１に取り付けられることとなる。
ここで、収容部本体１２１を構成する材料としては、蓋部１１と同様の材料があげられる。
なお、底蓋部１２２も、蓋部１１、収容部本体１２１と同じ材料で構成される。
なお、底蓋部１２２も、蓋部１１、収容部本体１２１と同じ材料で構成される。
外筒部１３は、無底の円筒状の部材である。
この外筒部１３は、一方の端部側がボトル２の口部２１内に挿入され、他方の端部側がボトルの口部２１から突出する。
また、この外筒部１３内部には、収容部本体１２１が挿入され、外筒部１３の一方の端部からは、収容部本体１２１の他方の端部が突出する。収容部本体１２１は、その外周面のほとんどが、外筒部１３により覆われ、収容部本体１２１の他方の端部のみが外筒部１３の一方の端部から露出する。
また、外筒部１３の内周面は、収容部本体１２１の外周面に当接している。
さらに、外筒部１３の一方の端部の端面は、底蓋部１２２のフランジ部１２２Ｂの壁部１２２Ｄ先端に対向するとともに、当接している。
外筒部１３の他方の端部外周面には、ねじが刻設され、螺合部１３１が形成されている。この外筒部１３の螺合部１３１には、蓋部１１の螺合部１１２が螺合する。
このような外筒部１３は、蓋部１１、収容部本体１２１と同じ材料で構成される。
この外筒部１３は、一方の端部側がボトル２の口部２１内に挿入され、他方の端部側がボトルの口部２１から突出する。
また、この外筒部１３内部には、収容部本体１２１が挿入され、外筒部１３の一方の端部からは、収容部本体１２１の他方の端部が突出する。収容部本体１２１は、その外周面のほとんどが、外筒部１３により覆われ、収容部本体１２１の他方の端部のみが外筒部１３の一方の端部から露出する。
また、外筒部１３の内周面は、収容部本体１２１の外周面に当接している。
さらに、外筒部１３の一方の端部の端面は、底蓋部１２２のフランジ部１２２Ｂの壁部１２２Ｄ先端に対向するとともに、当接している。
外筒部１３の他方の端部外周面には、ねじが刻設され、螺合部１３１が形成されている。この外筒部１３の螺合部１３１には、蓋部１１の螺合部１１２が螺合する。
このような外筒部１３は、蓋部１１、収容部本体１２１と同じ材料で構成される。
このような外筒部１３の外周面には、装着部１４が設けられている。
この装着部１４は、外筒部１３の外周面から突出した円筒状の部材である。本実施形態では、装着部１４は、外筒部１３の外周面の略中央部分を囲むように設けられ、ボトル２の口部２１側の端面が開口している。
この装着部１４は、内周面にねじが刻設され、このねじをボトル２の口部２１の外周面に刻設されたねじに螺合することで、ボトルキャップ１がボトル２に装着されることとなる。
本実施形態では、装着部１４は、外筒部１３と一体成形されているため、装着部１４は、外筒部１３と同じ材料で構成される。
以上のようなボトルキャップ１０の各部材は、酸素透過率７％／ｍ2以下の材料から構成されている。
この装着部１４は、外筒部１３の外周面から突出した円筒状の部材である。本実施形態では、装着部１４は、外筒部１３の外周面の略中央部分を囲むように設けられ、ボトル２の口部２１側の端面が開口している。
この装着部１４は、内周面にねじが刻設され、このねじをボトル２の口部２１の外周面に刻設されたねじに螺合することで、ボトルキャップ１がボトル２に装着されることとなる。
本実施形態では、装着部１４は、外筒部１３と一体成形されているため、装着部１４は、外筒部１３と同じ材料で構成される。
以上のようなボトルキャップ１０の各部材は、酸素透過率７％／ｍ2以下の材料から構成されている。
次に、粉末原料入りボトルキャップ１の開栓動作について説明する。
図４に示すように、蓋部１１を開方向、すなわち、図４の上側に螺進させ、蓋部１１と外筒部１３との螺合を解除する。蓋部１１と収容部本体１２１とは一体的に構成されているため、蓋部１１を螺進させる動作に伴い、収容部本体１２１、さらには、収容部本体１２１に押し込まれた底蓋部１２２が上側に駆動しようとする。
この際、底蓋部１２２は、外筒部１３の一方の端部に対向するとともに、当接しているため、外筒部１３の一方の端部の端面により、底蓋部１２２の上側への駆動が阻止され、底蓋部１２２と、外筒部１３の端面との衝突により、底蓋部１２２が収容部本体１２１から脱落することとなる。
これにより、収容部本体１２１内部に収容されていた粉末原料Ｍが、ボトル２内部に落下し、ボトル２内部に充填されていた飲料等に混ざることとなる。
さらに、蓋部１１を開方向に螺進させると、蓋部１１を螺進させる動作に伴い、収容部本体１２１が外筒部１３内を図４上側に向かって摺動する。収容部本体１２１を、外筒部１３内から取り外すことで、ボトルキャップ１が開くことなる。
図４に示すように、蓋部１１を開方向、すなわち、図４の上側に螺進させ、蓋部１１と外筒部１３との螺合を解除する。蓋部１１と収容部本体１２１とは一体的に構成されているため、蓋部１１を螺進させる動作に伴い、収容部本体１２１、さらには、収容部本体１２１に押し込まれた底蓋部１２２が上側に駆動しようとする。
この際、底蓋部１２２は、外筒部１３の一方の端部に対向するとともに、当接しているため、外筒部１３の一方の端部の端面により、底蓋部１２２の上側への駆動が阻止され、底蓋部１２２と、外筒部１３の端面との衝突により、底蓋部１２２が収容部本体１２１から脱落することとなる。
これにより、収容部本体１２１内部に収容されていた粉末原料Ｍが、ボトル２内部に落下し、ボトル２内部に充填されていた飲料等に混ざることとなる。
さらに、蓋部１１を開方向に螺進させると、蓋部１１を螺進させる動作に伴い、収容部本体１２１が外筒部１３内を図４上側に向かって摺動する。収容部本体１２１を、外筒部１３内から取り外すことで、ボトルキャップ１が開くことなる。
次に、図５，６を参照して、粉末原料入りボトルキャップ１の製造方法について説明する。
はじめに、粉末原料入りボトルキャップ１の製造方法の概要について説明する。
本実施形態の製造方法は、収容部本体１２１内に粉末原料Ｍを充填し、収容部本体１２１を振動させる工程と、収容部本体１２１内を減圧して脱気する工程と、収容部本体１２１内に非酸化性ガスを充填した後、収容部本体１２１に底蓋部１２２を嵌めこむ工程とを含む。
はじめに、粉末原料入りボトルキャップ１の製造方法の概要について説明する。
本実施形態の製造方法は、収容部本体１２１内に粉末原料Ｍを充填し、収容部本体１２１を振動させる工程と、収容部本体１２１内を減圧して脱気する工程と、収容部本体１２１内に非酸化性ガスを充填した後、収容部本体１２１に底蓋部１２２を嵌めこむ工程とを含む。
次に、本実施形態の粉末原料入りボトルキャップ１の製造方法について詳細に説明する。
はじめに、外筒部１３内に収容部本体１２１を挿入し、外筒部１３と蓋部１１とを螺合する。このとき、収容部本体１２１から、底蓋部１２２は外しておく。
次に、外筒部１３内に挿入された収容部本体１２１内に粉末原料を充填する。その後、粉末原料が充填された収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３を図５，６に示す治具３１内に設置する。
この治具３１はレール３２内に複数配列されて設置されている。隣接する治具３１は当接しており、治具３１はレール３２に嵌め込まれ固定されている。治具３１は、がたつきなく、レール３２に固定されている。
治具３１は、その中央部分に、はめ込み用の凹部が形成されており、この凹部に蓋部１１、収容部本体１２１がはめ込まれる。これにより、治具３１に、収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３が保持されることとなる。このとき、収容部本体１２１は底蓋部１２２がはめ込まれる開口が上側となるように配置される。
その後、収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３を振動させる。具体的は、図５，６に示すように、筒状の前記収容部本体１２１の中心軸に直交する方向（図５，６矢印方向、水平方向）にレール３２を揺動させて、収容部本体１２１を振動する。振動数は、２００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以下であることが好ましく、特には、３３０Hz以上、３６０Hz以下であることが好ましい。
振り幅は、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、特には、０．８ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、振動時間は、５秒以上であることが好ましい。なお、振動時間に上限値はないが、製造効率等を考えると、１５秒以下であることが好ましい。
はじめに、外筒部１３内に収容部本体１２１を挿入し、外筒部１３と蓋部１１とを螺合する。このとき、収容部本体１２１から、底蓋部１２２は外しておく。
次に、外筒部１３内に挿入された収容部本体１２１内に粉末原料を充填する。その後、粉末原料が充填された収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３を図５，６に示す治具３１内に設置する。
この治具３１はレール３２内に複数配列されて設置されている。隣接する治具３１は当接しており、治具３１はレール３２に嵌め込まれ固定されている。治具３１は、がたつきなく、レール３２に固定されている。
治具３１は、その中央部分に、はめ込み用の凹部が形成されており、この凹部に蓋部１１、収容部本体１２１がはめ込まれる。これにより、治具３１に、収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３が保持されることとなる。このとき、収容部本体１２１は底蓋部１２２がはめ込まれる開口が上側となるように配置される。
その後、収容部本体１２１、蓋部１１、外筒部１３を振動させる。具体的は、図５，６に示すように、筒状の前記収容部本体１２１の中心軸に直交する方向（図５，６矢印方向、水平方向）にレール３２を揺動させて、収容部本体１２１を振動する。振動数は、２００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以下であることが好ましく、特には、３３０Hz以上、３６０Hz以下であることが好ましい。
振り幅は、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、特には、０．８ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、振動時間は、５秒以上であることが好ましい。なお、振動時間に上限値はないが、製造効率等を考えると、１５秒以下であることが好ましい。
次に、収容部本体１２１内を減圧して、収容部本体１２１内の空気を脱気する。このとき、減圧条件は、たとえば、−５００mbarである。
その後、収容部本体１２１内に非酸化性ガスであるN2ガスを注入し、その後、底蓋部１２２を収容部本体１２１に取り付ける。
その後、収容部本体１２１内に非酸化性ガスであるN2ガスを注入し、その後、底蓋部１２２を収容部本体１２１に取り付ける。
以上により、粉末原料入りボトルキャップ１が完成する。完成直後の粉末原料入りボトルキャップ１の収容部本体１２１内の残存O2濃度は、７％以下、好ましくは、６％以下、特に好ましくは５．５％以下となる。
また、上述した製造方法で製造された粉末原料入りボトルキャップ１は、底蓋部１２２により、密閉した後、大気中で、３８℃、４８０時間以上、放置した後の前記収容部１２内の残存酸素濃度は、１０％以下、好ましくは、９％以下となる。
また、上述した製造方法で製造された粉末原料入りボトルキャップ１は、底蓋部１２２により、密閉した後、大気中で、３８℃、４８０時間以上、放置した後の前記収容部１２内の残存酸素濃度は、１０％以下、好ましくは、９％以下となる。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
収容部本体１２１内に粉末原料Ｍを充填した後、収容部本体１２１を振動させている。収容部本体１２１を振動させることにより、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍが密に充填され、粉末原料間に存在する空気が少なくなる。
そのため、収容部本体１２１を脱気する際に、粉末原料Ｍが飛散しない程度の強さで、収容部本体１２１内の空気を吸引しても、収容部本体１２１内を充分に脱気することができる。
これにより、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍの酸化を確実に抑制することができる。
収容部本体１２１内に粉末原料Ｍを充填した後、収容部本体１２１を振動させている。収容部本体１２１を振動させることにより、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍが密に充填され、粉末原料間に存在する空気が少なくなる。
そのため、収容部本体１２１を脱気する際に、粉末原料Ｍが飛散しない程度の強さで、収容部本体１２１内の空気を吸引しても、収容部本体１２１内を充分に脱気することができる。
これにより、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍの酸化を確実に抑制することができる。
また、収容部本体１２１の中心軸に対し、直交する方向、すなわち水平方向で収容部本体１２１を振動させることで、収容部本体１２１内からの粉末原料Ｍの飛散を防止することができる。
収容部本体１２１を２００Ｈｚ以上、特に３３０Hz以上で振動させることで、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍを密に充填することができ、収容部本体１２１内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
また、収容部本体１２１を５００Ｈｚ以下、特に３６０Hz以下で振動させることで、収容部本体１２１内からの粉末原料Ｍの飛散を防止することができる。
また、収容部本体１２１を５００Ｈｚ以下、特に３６０Hz以下で振動させることで、収容部本体１２１内からの粉末原料Ｍの飛散を防止することができる。
さらに、収容部本体１２１の振り幅を０．５ｍｍ以上、特に０．８ｍｍ以上とすることで、収容部本体１２１内の粉末原料を密に充填することができ、収容部本体１２１内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
一方で、収容部本体１２１の振り幅を２．０ｍｍ以下、特に１．２ｍｍ以下とすることで、収容部本体１２１内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
一方で、収容部本体１２１の振り幅を２．０ｍｍ以下、特に１．２ｍｍ以下とすることで、収容部本体１２１内からの粉末原料の飛散を防止することができる。
収容部本体１２１を５秒以上振動させることで、収容部本体１２１内の粉末原料Ｍを密に充填することができ、収容部本体１２１内の粉末原料の酸化を確実に抑制することができる。
さらに、本実施形態では、収容部本体１２１内に充填される粉末原料を緑茶あるいは抹茶の粉末としている。緑茶、抹茶の粉末は酸化により風味が劣化しやすい。本実施形態のボトルキャップは、粉末原料の酸化を抑制できるため、緑茶あるいは抹茶の粉末に好適である。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
たとえば、前記実施形態では、レール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させたが、これに限らず、各収容部本体１２１等を別々に振動させてもよい。
ただし、前記実施形態のようにレール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させることで、粉末原料入りボトルキャップ１の製造効率を向上させることができる。
さらには、前記実施形態のようにレール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させることで、複数の粉末原料入りボトルキャップ１の収容部本体１２１内の残存酸素濃度を略同じ値とすることができる。
たとえば、前記実施形態では、レール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させたが、これに限らず、各収容部本体１２１等を別々に振動させてもよい。
ただし、前記実施形態のようにレール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させることで、粉末原料入りボトルキャップ１の製造効率を向上させることができる。
さらには、前記実施形態のようにレール３２上に複数の収容部本体１２１等を設置し、複数の収容部本体１２１等を同時に振動させることで、複数の粉末原料入りボトルキャップ１の収容部本体１２１内の残存酸素濃度を略同じ値とすることができる。
さらに、前記実施形態では、収容部本体１２１等を収容部本体１２１等の中心軸に直交する方向に振動させたが、これに限らず、収容部本体１２１の中心軸にそった方向に振動させてもよい。
また、前記実施形態では、収容部本体１２１内に粉末原料を充填した後、収容部本体１２１を振動させていたが、これに限らず、収容部本体１２１に粉末材料を充填しながら、収容部本体１２１を振動させてもよい。
また、前記実施形態では、収容部本体１２１内に粉末原料を充填した後、収容部本体１２１を振動させていたが、これに限らず、収容部本体１２１に粉末材料を充填しながら、収容部本体１２１を振動させてもよい。
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
前記実施形態と同様の方法で、２０個の粉末原料入りボトルキャップを製造した。
ボトルキャップの各部材の原料は、ポリプロピレン樹脂、着色剤である。
粉末原料としては、粒度が５〜５０μmの抹茶粉末を使用した。
収容部本体の振動数は、３４０Ｈｚ、振動時間は５秒とした。
（実施例１）
前記実施形態と同様の方法で、２０個の粉末原料入りボトルキャップを製造した。
ボトルキャップの各部材の原料は、ポリプロピレン樹脂、着色剤である。
粉末原料としては、粒度が５〜５０μmの抹茶粉末を使用した。
収容部本体の振動数は、３４０Ｈｚ、振動時間は５秒とした。
（実施例２）
収容部本体の振動数を３８４Ｈｚとした点以外は、実施例１と同様に、粉末原料入りボトルキャップを製造した。
収容部本体の振動数を３８４Ｈｚとした点以外は、実施例１と同様に、粉末原料入りボトルキャップを製造した。
（実施例３）
収容部本体の振動時間を１０秒とした点以外は、実施例１と同様に、粉末原料入りボトルキャップを製造した。
収容部本体の振動時間を１０秒とした点以外は、実施例１と同様に、粉末原料入りボトルキャップを製造した。
（比較例１）
収容部本体の振動を行わなかった。他の点は、実施例１と同じである。
収容部本体の振動を行わなかった。他の点は、実施例１と同じである。
（実施例１〜３、比較例１の結果）
実施例１〜３、および比較例１の粉末原料入りボトルキャップ中の残存酸素濃度の計測（製造直後）を行った。残存酸素濃度は、東レエンジニアリング株式会社 ＬＣ７５０−Ｆ 酸素濃度計を使用して測定し、大気中、室温（２５℃）で計測した。
実施例１〜３、および比較例１の粉末原料入りボトルキャップ中の残存酸素濃度の計測（製造直後）を行った。残存酸素濃度は、東レエンジニアリング株式会社 ＬＣ７５０−Ｆ 酸素濃度計を使用して測定し、大気中、室温（２５℃）で計測した。
結果を表１に示す。
比較例１に比べ、実施例１〜３では、残存酸素濃度が低くなっていることがわかる。
また、実施例１で得られた粉末原料入りボトルキャップ（製造直後の残存酸素濃度５．２％）を、大気中で温度３８℃、４８０時間以上経過した。その後、粉末原料入りボトルキャップ中の残存酸素濃度を計測したところ、８．９％となっていた。
また、実施例１で得られた粉末原料入りボトルキャップ（製造直後の残存酸素濃度５．２％）を、大気中で温度３８℃、４８０時間以上経過した。その後、粉末原料入りボトルキャップ中の残存酸素濃度を計測したところ、８．９％となっていた。
１ 粉末原料入りボトルキャップ
２ ボトル
１０ ボトルキャップ
１１ 蓋部
１２ 収容部
１３ 外筒部
１４ 装着部
２１ 口部
３１ 治具
３２ レール
１００ ボトルキャップ
１０１ 親キャップ
１０１Ａ 外筒
１０２ 子キャップ
１０２Ａ 内筒
１０３ 底蓋
１１１ 天面部
１１２ 螺合部
１２１ 収容部本体
１２２ 底蓋部
１２２Ａ 押し込み部
１２２Ｂ フランジ部
１２２Ｃ 張り出し部
１２２Ｄ 壁部
１３１ 螺合部
Ｍ 粉末原料
Ｐ１ パッキン
Ｐ２ パッキン
２ ボトル
１０ ボトルキャップ
１１ 蓋部
１２ 収容部
１３ 外筒部
１４ 装着部
２１ 口部
３１ 治具
３２ レール
１００ ボトルキャップ
１０１ 親キャップ
１０１Ａ 外筒
１０２ 子キャップ
１０２Ａ 内筒
１０３ 底蓋
１１１ 天面部
１１２ 螺合部
１２１ 収容部本体
１２２ 底蓋部
１２２Ａ 押し込み部
１２２Ｂ フランジ部
１２２Ｃ 張り出し部
１２２Ｄ 壁部
１３１ 螺合部
Ｍ 粉末原料
Ｐ１ パッキン
Ｐ２ パッキン
Claims (4)
- ボトルの口部を塞ぐ天面部を有する蓋部と、
前記ボトルの口部内に挿入され、一方の端部が前記蓋部の天面部に固定される筒状の収容部と、
前記ボトルの口部に挿入されるとともに、内部に前記筒状の収容部が挿入され、一方の端部から、前記筒状の収容部の他方の端部が突出し、他方の端部に前記蓋部が螺合する外筒部と、
前記筒状の収容部内に収容される粉末原料と、
を備え、
前記筒状の収容部が
前記蓋部の天面部側の端面が前記天面部に固定されるとともに、前記蓋部の天面部と反対側に位置する端面が開口し、内部に前記粉末原料が収容される筒状の収容部本体と、
前記収容部本体の前記開口に着脱可能に嵌め込まれるとともに、前記外筒部の前記一方の端部と対向する底蓋部とを有し、
前記蓋部を開方向に螺進して前記収容部本体を駆動させ、前記底蓋部を前記外筒部の一方の端部により筒状の前記収容部本体から脱落させる粉末原料入りボトルキャップの製造方法であって、
前記収容部本体内に前記粉末原料を充填するとともに、前記収容部本体を振動させる工程と、
前記収容部本体内を減圧して脱気する工程と、
前記収容部本体内に非酸化性ガスを充填した後、前記収容部本体に前記底蓋部を嵌めこむ工程とを含み、
レール上に前記収容部本体を保持するための複数の治具を配置するとともに、隣接する治具同士を当接させ、かつ、各治具を、前記レールにはめ込むことにより、複数の治具を前記レールに固定しておき、
前記収容部本体を振動させる前記工程では、
各治具に形成された凹部に、前記収容部本体をはめこみ、筒状の前記収容部本体の前記開口を上側に配置し、前記レールを前記収容部本体の中心軸に直交する方向に揺動させることで、複数の前記収容部本体を同時に振動させ粉末原料入りボトルキャップの製造方法。 - 請求項１に記載の粉末原料入りボトルキャップの製造方法において、
前記収容部本体を振動させる前記工程では、
前記収容部本体を振動数２００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以下で振動させる粉末原料入りボトルキャップの製造方法。 - 請求項２に記載の粉末原料入りボトルキャップの製造方法において、
前記収容部本体を振動させる前記工程では、
前記収容部本体を５秒以上振動させる粉末原料入りボトルキャップの製造方法。 - 請求項３に記載の粉末原料入りボトルキャップの製造方法において、
前記収容部本体に前記底蓋部をはめ込んだ直後の前記収容部本体内の残存酸素濃度が７％以下である粉末原料入りボトルキャップの製造方法。
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