JP2005231633A - 原料封入カプセル - Google Patents

Abstract

【課題】ボトルに充填された液体に混合され消費される原料を、ボトル内部空間の湿度の影響を受けることなく液体と別個に保存でき、かつ原料と組み合わされる液体を製造、流通或いは消費の各段階において適宜自由に選択できる、原料封入カプセルを提供する。
【解決手段】本発明にかかる第一の原料封入カプセルは、軸線(X)上の一端が遮蔽材(1)で、また他端が可撓性被覆(2)でそれぞれ閉ざされたケーシング(3)内に、該可撓性被覆の可撓ストローク(S)内で該遮蔽材を開放する開放手段(4)が設けられ、原料(5)が収まっていることを特徴とする。本発明にかかる第二の原料封入カプセルは、該第一の原料封入カプセルにおいて、該可撓ストローク内で該遮蔽材を開放する力の伝達媒体として機能する原料を採用し、該開放手段を省略したもので、より簡単な構造となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば清涼飲料水のような複数の原料から構成される液体の特定原料を、使用時に混合できる状態で隔離して保存するための原料封入カプセルに関するものである。

二剤を混合して使用する薬剤や、原料を液体に混合して製品とした清涼飲料などは、混合された後長時間使用或いは消費されない場合、混合された薬剤どうしの反応或いは太陽光、空気中の酸素、液中の溶存酸素等に起因する液体に混合された原料の劣化により変質することがある。そこで、これら複数の原料等を混合して使用、消費する液体等を本来の性質を維持しながら保存する方法として、液体を内包する容器を封止するキャップに原料等の収容室を設け、混合されるべき原料や液体を別々に保存する方法が考案されている。そして、この方法に関する様々な技術が以下の公報等に開示されており、また、本出願人も、同方法に関する様々な技術を以下の出願で提案している。
特開平８−９１４１８号公報 実公昭４４−１２９５７号公報 実公昭５０−１８８４６号公報 実公昭５０−１８８４７号公報 実公昭５０−１８８４８号公報 実公昭５０−１８８４４号公報 特開２００３−２３５０号公報 特願２００２−２３８８１５号 特願２００３−０４０４３６号 特願２００３−１３６８６０号

しかしながら、従来の収容室を備えたキャップでは、収容室に充填される原料と、そのキャップで封止するボトル内の液体は、キャップの製造段階において決定されなければならなかった。すなわち、原料と液体の組み合わせは、容器を封止するキャップの製造事情等に制約され、出荷直前の消費動向等の事情に適応させることができなかった。また、原料と液体について多様な組み合わせが存在する場合、その組み合わせは製造者によって決められたものに限定され、流通段階において消費者が好みの組み合わせを自ら自由に選択することができなかった。

また、収容室が配置される、ボトル内上部空間は湿度が高いため、収容室を形成する樹脂を通した湿度の影響が少なからずあった。

そこで、本発明の目的は、ボトルに充填された液体に混合され消費される原料を、ボトル内部空間の湿度の影響を受けることなく液体と別個に保存でき、かつ原料と組み合わされる液体を製造、流通或いは消費の各段階において適宜自由に選択できる、原料封入カプセルを提供することにある。

本発明にかかる第一の原料封入カプセルは、軸線上の一端が遮蔽材で、また他端が可撓性被覆でそれぞれ閉ざされたケーシング内に、該可撓性被覆の可撓ストローク内で該遮蔽材を開放する開放手段が設けられ、原料が収まっている。

本発明にかかる第二の原料封入カプセルは、軸線上の一端が遮蔽材で、また他端が可撓性被覆でそれぞれ閉ざされたケーシング内に、該可撓性被覆の可撓ストローク内で該遮蔽材を開放する力の伝達媒体として機能する原料が収まっている。

該遮蔽材は、切断用溝が設けられていてもよい。ただし、本発明にかかる第一の原料封入カプセルにおける該切断溝は、該開放手段と協働するものであることが好ましい。

該ケーシングは、該ケーシングが供用されるボトルの開口端面に係合するフランジを備えていてもよい。

該可撓性被覆は蛇腹状の撓み部を備えていてもよい。

該可撓性被覆の端部外径は、該ボトル用のキャップの天板部の内面外周と雌ねじ端の間に形成した環状凹窩の内径に対し、自身の撓み時に圧嵌する寸法となっていてもよい。

該可撓性被覆は、剛性を有する天板を有し、該撓み部の変形が該天板の外面に対する加圧によってなされるようになっていてもよい。

本発明にかかる第一の原料封入カプセルにおける該開放手段は、該可撓性被覆から該ケーシング内に突出する筒部の端部であってもよい。

該端部は該軸線と角度をなす傾斜端面となっていてもよい。

本発明にかかる第一の原料封入カプセルは、その使用にあたりまず、内部に収容されている原料を混合させる液体が充填されているボトルの開口部に、カプセル自体を設置する。そして、可撓性被覆を変形させ開放手段を作動させることにより、液体に対し原料を放出することができる。
この原料封入カプセルは、ケーシングの一端が遮蔽材で他端が可撓性被覆でそれぞれ閉ざされキャップより独立した構造となっていることから、キャップとは別に単独で取り扱うことができる。そのため、ボトルを封止するキャップの製造事情等に制約されることなく、任意の液体が充填されたボトルと組み合わせることができ、出荷直前の消費動向等の事情に適応した製品とすることができる。しかも、ボトル内の液体が単体でも消費されるもの（ミネラルウォーター等）で既に製造設備が存在する場合は、既存の設備を改造しなくても、製造されたボトル詰め飲料にこの原料封入カプセルを添えるだけで、消費段階において別の液体となる新しい製品として出荷することができる。
一方、この原料封入カプセルを複数の原料についてボトルと別個に流通させると、消費者が自分の好みにあうように、任意の液体が充填されたボトルとの組み合わせを自由に選択できるようになる。
また、消費直前までボトルと分離されているため、そこに収容された原料を、ボトル内の湿度の影響を受けることなく保存することができる。
更に、原料をこの原料封入カプセルに収める作業と、液体をボトルに詰める作業は完全に分離されているため、原料の品質をボトルに詰める液体と並行して管理しなければならなかった従来のボトルキャップと比べ、品質管理が容易になる。

本発明にかかる第二の原料封入カプセルも、上記第一の原料封入カプセルと同様に、液体に対し原料を放出することができ、またキャップとは別に単独で取り扱うこともできる。しかも、ケーシング内に収められた原料が遮蔽材を開放する力の伝達媒体として機能するため、開放手段を省略し、より簡単な構造とすることができる。

本発明にかかる第一及び第二の原料封入カプセルにおいて、切断用溝を遮蔽材に設けることにより、遮蔽材を円滑に開放することができる。また、切断用溝を適当な形状、例えば平面視コの字状或いはＣの字状としたり、溝の深さを部分的に変えたりすることで、遮蔽材を開放した際に生じる破断片のボトル内への落下を防止し、破断片の誤飲を防止することができる。

また、ボトル開口端面に係合するフランジをケーシングに備えることにより、ボトル内への落下を防止することができる。そのため、消費者に対しボトル内に異物があるという違和感を生じさせるおそれがない。

更に、蛇腹状の撓み部を可撓性被覆に備えることにより、可撓性被覆の変形がより自在なものとなり、開放手段のより円滑な操作が可能となる。

遮蔽材の開放操作は、この原料封入カプセルに被せたキャップの回動操作を通して行うようにしてもよい。そしてその場合、可撓性被覆の端部外径を、キャップの天板部の内面外周と雌ねじ端の間に形成した環状凹窩の内径に対し、自身の撓み時に圧嵌する寸法とすれば、遮蔽材の開放操作終了後、原料封入カプセルとキャップとが一体化する。そのため、開放操作終了後に、原料封入カプセルを外して捨てる手間を省略することができる。

一方、可撓性被覆が剛性を有する天板を有するもので、撓み部の変形が天板の外面に対する加圧によってなされるようになっていれば、開放操作はその天板を押す操作により行うことができ、キャップが不要となる。そのため、キャップをした状態で撹拌をしなくても液体に良好に溶解する原料について、好適に使用することができる。

第一の原料封入カプセルにおいて、開放手段を可撓性被覆からケーシング内に突出する筒部の端部とすれば、遮蔽材は筒部周壁の端部により穿設された穴を通して開放されることになる。この際、原料の流動性が低ければ、その原料を筒部内に収めておくことにより円滑に放出させることができる。

更に、開放手段を筒部の端部とする場合、その端部を軸線と角度をなす傾斜端面とすれば、遮蔽材にかける力を尖頭部の一点に集中させ開放操作を容易にすることができる。また、筒部の長さが短くなる部分は遮蔽材に力をかけることがないか、或いは力をかける場合でもその力は他の部分より弱くなるので、この部分に対応する遮蔽材の位置は破断されず、遮蔽材を開放した際に生じる破断片のボトル内への落下を防止し、破断片の誤飲を防止することができる。

図１〜４に、本発明にかかる第一の原料封入カプセルの具体例を示す。図１は同原料封入カプセルの正断面図、図２は同原料封入カプセルの可撓ストロークを示す正断面図、図３は同原料封入カプセルがボトルの開口部に設置された状態をボトルのキャップとともに示す正断面図である。また、図４は同原料封入カプセルがボトルの開口部において開放された状態を示し、（ａ）は全体の正断面図、（ｂ）は可撓性被覆の環状凹窩に圧嵌する部分の拡大正断面図である。

この原料封入カプセルのケーシング３は、軸線Ｘ上の一端が遮蔽材１で、また他端が可撓性被覆２でそれぞれ閉ざされている。また、ケーシング３には、可撓性被覆２の可撓ストロークＳ内で遮蔽材１を開放する開放手段４が設けられ、原料５が収まっている。なお、可撓ストロークＳは、可撓性被覆２の形状や性質により異なり、例えば、図２（ａ）に示すような天板が湾曲する型式のものであれば、天板が撓んで内部に沈み込む深さが可撓性ストロークＳとなる。また、図２（ｂ）に示すような周壁が撓んで収縮する型式（後述の撓み部２ａを備える型式）のものであれば、その収縮による高さの変位が可撓性ストロークＳとなる。

この原料封入カプセルはその使用にあたりまず、内部に収容されている原料５を混合させる液体１７が充填されているボトル１１の開口部に、カプセル自体を設置する。そして、可撓性被覆２を変形させ開放手段４を作動させることにより、液体１７に対し原料５を放出することができる。

この原料封入カプセルは、ケーシング３の一端が遮蔽材１で他端が可撓性被覆２でそれぞれ閉ざされキャップ１３より独立した構造となっていることから、キャップ１３とは別に単独で取り扱うことができる。そのため、ボトル１１を封止するキャップ１３の製造事情等に制約されることなく、任意の液体１７が充填されたボトル１１と組み合わせることができ、出荷直前の消費動向等の事情に適応した製品とすることができる。しかも、ボトル１１内の液体１７が単体でも消費されるもの（ミネラルウォーター等）で既に製造設備が存在する場合は、既存の設備を改造しなくても、製造されたボトル詰め飲料にこの原料封入カプセルを添えるだけで、消費段階において別の液体となる新しい製品として出荷することができる。なお、この原料封入カプセルをボトル詰め飲料と組み合わせ、一つの製品として出荷する際には、例えば、ビニール袋等に入れた原料封止カプセルを、キャップ１３で封止されたボトル１１に添付した形態としてもよい。
一方、この原料封入カプセルを複数の原料５についてボトル１１と別個に流通させると、消費者が自分の好みにあうように、任意の液体１７が充填されたボトル１１との組み合わせを自由に選択できるようになる。
また、消費直前までボトル１１と分離されているため、そこに収容された原料５を、ボトル１１内の湿度の影響を受けることなく保存することができる。

ケーシング３は、また、ボトル１１の開口端面１２に係合するフランジ７を備えている。
こうすると、この原料封入カプセル自体のボトル１１内への落下を防止することができる。そのため、消費者に対しボトル内に異物があるという違和感を生じさせるおそれがない。

遮蔽材１には、開放手段４と協働する切断用溝６が設けられている。
こうすると、遮蔽材１を円滑に開放することができる。

可撓性被覆２は蛇腹状の撓み部２ａを備えている。
こうすると、可撓性被覆２の変形がより自在なものとなり、開放手段４のより円滑な操作が可能となる
なお、可撓性被覆２の厚みは全体サイズに比べて小さく、撓み部２ａがつぶれた状態は全体との対比において明示できないため、図４（ａ）では撓み部２ａの表示が簡略化されている。

可撓性被覆２の端部外径Ｄ１は、キャップ１３の天板部１４の内面外周と雌ねじ１５端の間に形成した環状凹窩１６の内径Ｄ２に対し、自身の撓み時に圧嵌する寸法となっている。
こうすると、この原料封入カプセルに被せたキャップ１３の回動操作を通して開放手段４を操作する際、遮蔽材１の開放操作終了後、原料封入カプセルとキャップ１３とが一体化する。そのため、開放操作終了後に、原料封入カプセルを外して捨てる手間を省略することができる。

開放手段４は、可撓性被覆２からケーシング３内に突出する筒部８の端部９となっている。
こうすると、遮蔽材１１は、筒部８周壁の端部により穿設された穴を通して開放されることになる。なお、図１に示す原料５は、その流動性が高く、ケーシング３内の径方向に均一に拡散している。しかし、原料５の流動性が低ければ、図５に示すように、原料５を筒部８内に収めておくことで円滑に放出させることができる。また、原料５は、その流動性が高くても顆粒状のものであれば、図６に示すように、液溶性皮膜１８で被覆したものを筒部８内に収めるようにしてもよい。

開放手段４をなす端部９は、軸線Ｘと角度をなす傾斜端面となっている。
こうすると、遮蔽材１にかける力を尖頭部９ａの一点に集中させ開放操作を容易にすることができる。また、筒部８の長さが短くなる部分９ｂは遮蔽材１に力をかけることがないか、或いは力をかける場合でもその力は他の部分より弱くなるので、この部分に対応する遮蔽材１の部位は破断されず、遮蔽材１を開放した際に生じる破断片１ａのボトル１１内への落下を防止し、破断片１ａの誤飲を防止することができる。
なお、破断片１ａのボトル１１内への落下を防止するにあたり、切断用溝６を適当な形状、例えば平面視コの字状或いはＣの字状としたり、溝の深さを部分的に変えたりする方法を採用してもよい。

可撓性被覆２の撓み部２ａは、ケーシング３に溶着されている。また、筒部８の周壁外周には、周方向に均等間隔でガイド１９が突設されている。このガイド１９の突出長は、その端部と筒部８の中心の間の距離がケーシング３の内径にほぼ等しくなるように調整されている。そして、このガイド１９は、筒部８を、ケーシング３内の、切断用溝６に対応する位置で、半径方向にぶれることなく摺動自在に支持している。

この原料封入カプセルに原料５を収めるには、まず、一体化された可撓性被覆２とケーシング３を、可撓性被覆２が底になるよう配置する。次に、筒部８を、その端部９がケーシング３の開口側に配置されるよう、ケーシング３の内部に挿入し、筒部８の内部に原料５を注入する。そして、原料５の注入作業完了後にケーシング３の開口を遮蔽材１で封止すると、原料５の収まった状態となる。
このように、原料５をこの原料封入カプセルに収める作業は、液体１７をボトル１１に詰める作業から完全に分離されるため、原料５の品質をボトル１１に詰める液体１７と並行して管理しなければならなかった従来のボトルキャップと比べ、品質管理が容易になる。

なお、原料５を、筒部８の内部に加圧された不活性気体とともに注入してもよい。そうすると、原料５の品質を良好に保つことができ、また気体の圧力を利用して原料５を円滑に放出することができので好ましい。

また、可撓性被覆２とケーシング３は、一体化されたものでなくてもよい。ただし、一体化されない場合は、その結合部から漏洩しないものを原料５として選択することが好ましい。また、原料５を収める作業の工程も、上記のものから適宜変更する必要がある。

遮蔽材１、可撓性被覆２、ケーシング３及び開放手段４は、少なくともキャップ１３と同じ材質で形成することが好ましく、そうすると、リサイクルを行う際の回収を容易に行うことができる。なお、この際のキャップ１３を形成する材質がボトル１１を形成する材質と同じもの、例えばＰＥＴやアルミニウムであれば、ボトル１１からキャップ１３と原料封止カプセルを外す必要がなくなり、回収効率を向上させることができる。

図７に、本発明にかかる第一の原料封入カプセルの他の具体例を示す。なお、図６において、図１〜６に示された部分と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を省略する。

図６に示す原料封入カプセルでは、その可撓性被覆２が、剛性を有する天板２ｂを有している。そして撓み部２ａの変形が天板２ｂの外面に対する加圧によってなされるようになっている。
こうすると、開放手段の操作はその天板を押す操作により行うことができ、キャップが不要となる。この原料封入カプセルは、キャップ１３をした状態で撹拌しなくても液体１７に良好に溶解する原料について、好適に使用することができる。

図８に、本発明にかかる第二の原料封入カプセルの具体例を示す。なお、図８においても、図１〜６に示された部分と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を省略する。

この原料封入カプセルのケーシング３に収められた原料５は、可撓性被覆２の可撓ストローク内で遮蔽材１を開放する力の伝達媒体として機能する。そのため、上記第一の原料封入カプセルにおいて必要とされていた開放手段４を省略し、より簡単な構造とすることができる。しかも、上記第一の原料封入カプセルと同様に、液体１７に対し原料５を放出することができ、またキャップ１３とは別に単独で取り扱うこともできる。

なお、この原料封入カプセルには、原料５として固形機能剤が収められているが、力の伝達媒体として機能するものであれば、液状や顆粒状の原料を収めてもよい。

本発明にかかる第一の原料封入カプセルの正断面図である。 同原料封入カプセルの可撓ストロークを示し、（ａ）は可撓性被覆の天板が湾曲する型式のものの正断面図、（ｂ）は可撓性被覆の周壁が撓んで収縮する型式のものの正断面図である。 同原料封入カプセルがボトルの開口部に設置された状態をボトルのキャップとともに示す正断面図である。 同原料封入カプセルがボトルの開口部において開放された状態を示し、（ａ）は全体の正断面図、（ｂ）は可撓性被覆の環状凹窩に圧嵌する部分の拡大正断面図である。 同原料封入カプセルに流動性の異なる原料を封入した状態を示す正断面図である。 同原料封入カプセルに原料を異なる態様で収めた状態を示す正断面図である。 本発明にかかる第一の原料封入カプセルの他の具体例を示す正断面図である。 本発明にかかる第二の原料封入カプセルの具体例を示す正断面図である。

符号の説明

１ 遮蔽材
２ 可撓性被覆
２ａ 撓み部
２ｂ 天板
３ ケーシング
４ 開放手段
５ 原料
６ 切断用溝
７ フランジ
８ 筒部
９ 端部
１１ ボトル
１２ 開口端面
１３ キャップ
１４ 天板部
１５ 雌ねじ
１６ 環状凹窩
１７ 液体
Ｄ１ 端部外径
Ｄ２ 内径
Ｓ 可撓ストローク
Ｘ 軸線

Claims (14)

1. 軸線(X)上の一端が遮蔽材(1)で、また他端が可撓性被覆(2)でそれぞれ閉ざされたケーシング(3)内に、該可撓性被覆(2)の可撓ストローク(S)内で該遮蔽材(1)を開放する開放手段(4)が設けられ、原料(5)が収まっていることを特徴とする原料封入カプセル。
2. 該遮蔽材(1)は該開放手段(4)と協働する切断用溝(6)が設けられている請求項１に記載の原料封入カプセル。
3. 該ケーシング(3)は、該ケーシング(3)が供用されるボトル(11)の開口端面(12)に係合するフランジ(7)を備えている請求項１又は２に記載の原料封入カプセル。
4. 該可撓性被覆(2)は蛇腹状の撓み部(2a)を備えている請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の原料封入カプセル。
5. 該可撓性被覆(2)の端部外径(D1)は、該ボトル(11)用のキャップ(13)の天板部(14)の内面外周と雌ねじ(15)端の間に形成した環状凹窩(16)の内径(D2)に対し、自身の撓み時に圧嵌する寸法となっている請求項３に記載の原料封入カプセル。
6. 該可撓性被覆(2)は、剛性を有する天板(2b)を有し、該撓み部(2a)の変形が該天板(2b)の外面に対する加圧によってなされる請求項４に記載の原料封入カプセル。
7. 該開放手段(4)は、該可撓性被覆(2)から該ケーシング(3)内に突出する筒部(8)の端部(9)である請求項１〜６のいずれか一つの項に記載の原料封入カプセル。
8. 該端部(9)は該軸線(X)と角度をなす傾斜端面となっている請求項７に記載の原料封入カプセル。
9. 軸線(X)上の一端が遮蔽材(1)で、また他端が可撓性被覆(2)でそれぞれ閉ざされたケーシング(3)内に、該可撓性被覆(2)の可撓ストローク(S)内で該遮蔽材(1)を開放する力の伝達媒体として機能する原料(5)が収まっていることを特徴とする原料封入カプセル。
10. 該遮蔽材(1)は、切断用溝(6)が設けられている請求項９に記載の原料封入カプセル。
11. 該ケーシング(3)は、該ケーシング(3)が供用されるボトル(11)の開口端面(12)に係合するフランジ(7)を備えている請求項９又は１０に記載の原料封入カプセル。
12. 該可撓性被覆(2)は蛇腹状の撓み部(2a)を備えている請求項９〜１１のいずれか一つの項に記載の原料封入カプセル。
13. 該可撓性被覆(2)の端部外径(D1)は、該ボトル(11)用のキャップ(13)の天板部(14)の内面外周と雌ねじ(15)端の間に形成した環状凹窩(16)の内径(D2)に対し、自身の撓み時に圧嵌する寸法となっている請求項１１に記載の原料封入カプセル。
14. 該可撓性被覆(2)は、剛性を有する天板(2b)を有し、該撓み部(2a)の変形が該天板(2b)の外面に対する加圧によってなされる請求項１３に記載の原料封入カプセル。
    
    

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