特開 2018-62382 ボトルキャップ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-62382(P2018-62382A)

(43)【公開日】2018年4月19日

(54)【発明の名称】ボトルキャップ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 51/28 20060101AFI20180323BHJP

   B65D 41/34 20060101ALI20180323BHJP

   B65D 81/32 20060101ALI20180323BHJP

【ＦＩ】

   B65D51/28 100

   B65D41/34 110

   B65D81/32 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】書面

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-210011(P2016-210011)

(22)【出願日】2016年10月11日

(71)【出願人】

【識別番号】511045279

【氏名又は名称】牧田 利恵

(71)【出願人】

【識別番号】511188875

【氏名又は名称】株式会社 シュポンラボ

(72)【発明者】

【氏名】牧田 利恵

【テーマコード（参考）】

3E013

3E084

【Ｆターム（参考）】

3E013AC01

3E013AC11

3E013AD02

3E013AD06

3E013AD09

3E013AE01

3E013AE02

3E013AF02

3E013AF17

3E013AF25

3E084AA04

3E084AA12

3E084AB01

3E084BA02

3E084CA01

3E084CC03

3E084DA01

3E084DB02

3E084DB12

3E084DC03

3E084FA09

3E084FB01

3E084GA01

3E084GB01

3E084HA03

3E084HB02

3E084HC03

3E084HD04

3E084JA01

3E084KA13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】収容した原料の変質防止効果が良く、製造コストの低減が図れ、開栓操作を確実に行える原料放出ボトルキャップを提供する。
【解決手段】ボトル口部１００ａに挿入される原料収容部５を一体に設けたメインキャップ１と、外表面に金属被膜層が形成された中子２０と、環状凹部１３を形成したボトムシールキャップ３と、ボトル口部内に固定されるリングホルダー２とからなる。ボトムシールキャップ３の環状凹部１３と原料収容部５の下端部分とを嵌合させるとともに、ボトムシールキャップ３とリングホルダー２との噛み合い部分を噛み合わせることで、原料収容部５の下端開口を封止する。メインキャップ１の開栓回転に伴う上昇において、原料収容部５の下端部分とボトムシールキャップ３との嵌合及びボトムシールキャップ３とリングホルダー２との噛み合いが外れ、ボトムシールキャップが原料収容部５から分離してその下端開口が開封される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボトル口部を封止するスクリューキャップであるキャップ本体に、ボトル口部に挿入される円筒形の原料収容部を一体に設けた樹脂製メインキャップと、
その原料収容部の下端部分を嵌合させる環状凹部を形成した樹脂製ボトムシールキャップと、
外表面に金属被膜層が形成された樹脂製中子と、
前記原料収容部を挿通させて前記ボトル口部内に固定される樹脂製リングホルダーとからなり、
前記中子は、その金属被膜層を前記原料収容部の内面に密接させて原料収容部内に挿着され、
前記ボトムシールキャップの環状凹部と前記原料収容部の下端部分とを嵌合させるとともに、ボトムシールキャップと前記リングホルダーとの噛み合い部分を噛み合わせることで、原料収容部の下端開口がボトムシールキャップにて封止され、
前記リングホルダーは、その外周面と前記ボトル口部の内周面とを溶着することによりボトル口部に固定され、
前記メインキャップの開栓回転に伴う上昇において、前記ボトムシールキャップの回転と上昇とが前記リングホルダーにて規制されることにより、前記原料収容部の下端部分と前記ボトムシールキャップとの嵌合及びボトムシールキャップとリングホルダーとの噛み合いが外れ、ボトムシールキャップが原料収容部から分離して原料収容部の下端開口が開封されることを特徴とするボトルキャップ。

【請求項2】

前記ボトムシールキャップの表面に金属被膜層が形成されている請求項１記載のボトルキャップ。

【請求項3】

前記中子及びボトムシールキャップの金属被膜層がアルミニウム蒸着層である請求項２記載のボトルキャップ。

【請求項4】

前記リングホルダーの上周縁に、前記原料収容部の外周面に形成されたリブと係合する爪部が形成されている請求項１、２または３記載のボトルキャップ。

【請求項5】

ボトル口部を封止するスクリューキャップであるキャップ本体に、ボトル口部に挿入される円筒形の原料収容部を一体に設けたメインキャップと、
その原料収容部の下端部分を嵌合させる環状凹部を形成したボトムシールキャップと、
外表面に金属被膜層が形成された樹脂製中子と、
前記原料収容部を挿通させて前記ボトル口部内に固定される樹脂製リングホルダーとからなるボトルキャップの製造方法であって、
前記メインキャップの前記原料収容部内に前記中子を挿着する工程と、
前記メインキャップの前記原料収容部の外周に前記リングホルダーをセットする工程と、
前記原料収容部内に原料を投入する工程と、
前記ボトムシールキャップと前記リングホルダーとの噛み合い部分を噛み合わせながら、前記ボトムシールキャップの環状凹部と前記原料収容部の下端部分とを嵌合させる工程と、
前記リングホルダーが前記原料収容部と一体回転するように互いの係合部を係合させ、原料収容部をリングホルダーと共にボトル口部に挿入しながらメインキャップのキャップ本体をボトル口部に螺着する工程と、
前記リングホルダーの外周面と前記ボトル口部の内周面とをボトル口部の外側から超音波によって溶着する工程と、
からなるボトルキャップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉末状や液状の原料を収容する原料収容部を有し、開栓操作に伴いその原料収容部を開放して原料をボトル内に放出するボトルキャップとその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本発明者は、特許文献１に記載されたボトルキャップを先に提供している。
このボトルキャップは、メインキャップとインナーキャップとボトムシールキャップとからなる。メインキャップは、ボトル口部を封止するスクリューキャップであるキャップ本体に、ボトル口部に挿入される円筒形の原料収容部を一体に形成している。インナーキャップは、原料収容部を受け入れる円筒形とし、ボトル口部に対してメインキャップの開栓回転に伴う上昇には追従しない強さをもってボトル口部内に嵌め込まれる。原料収容部の底蓋となるボトムシールキャップは、インナーキャップとの境界の切り離し部で切り離せるように、インナーキャップと一体成型され、原料収容部の下端部分と嵌合してその下端開口を封止するとともに、バネ性を有するリンク部によりインナーキャップに連結される。

【0003】

このような構造にすると、それ以前にものに比べ成型する部品点数（ピース数）が少なくなるという利点があるものの、次のような問題点があることが分かった。
（１）メインキャップの開栓操作時に、インナーキャップがメインキャップと共にボトル口部に対して回転したり抜け出したりしないように、インナーキャップをボトル口部内に圧入して嵌め込む構造であるが、ボトル口部の内径が外部温度の影響や成型時の条件などにより大きくなった場合、嵌め込み力が弱くなり、メインキャップの開栓操作に伴いボトルキャップの全体がボトル口部から抜け出してしまい、所期の機能を全く果たせなくなる恐れがある。
（２）ボトムシールキャップは、インナーキャップとの境界の切り離し部で分離できるようにインナーキャップと一体成型し、原料収容部の下端開口をインナーキャップでもシールする構造であるが、その切り離し部は肉厚をそれ以外の部分よりも薄く、しかも全周にわたり一様にしなければならない。しかし、そのような成型は難度が高く、歩留まりの悪い成型になるとともに、切り離し部のためにインナーキャップの肉厚が薄くなると、部分的にクラックなどが生じ、そこに水蒸気や液体が溜まって細菌繁殖の温床となるなど、衛生上の問題も生ずる。
（３）原料収容部の肉厚は樹脂成型上、なるべく薄くすることが好ましく、そうすると外光が原料収容部の内部まで透過し、原料収容部内に収納された原料を変質させる問題がある。
（４）ボトムシールキャップを切り離し部においてインナーキャップから強制的に切り離す構造であるため、その切り離しによる断片が生じ、これがボトル内に混入する恐れがある。
（５）全体としては２ピース成型品となるが、メインキャップの原料収容部に対して、インナーキャップ及びこれと一体成型するボトムシールキャップの寸法関係が正確でないと、ボトムシールキャップによる原料収容部の下端開口の封止が不充分となり、また原料収納部とインナーキャップとの関係も、水蒸気や液体が溜まるような隙間が生じない寸法関係にしなければならないので、厳密な成型精度を要する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−９４７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の第１の課題は、上記のような問題点に鑑み、それを全て解決できるボトルキャップを提供すること、すなわち、
（１）メインキャップの開栓操作の際に、ボトルキャップ全体がボトル口部から抜け出すようなことがなく、ボトムシールキャップによる原料収容部の下端開口の開封を確実に行えるようにすること、
（２）成型の難度が従来よりも格段に低くなる一方、寸法精度の許容度は大さくなり、しかも組み立て作業も容易で、製造コストの低減が図れるようにすること、
（３）原料収容部の下端開口を封止しているボトムシールキャップが原料収容部から分離されて開封するとき、切り離しによる断片などが生ずることがなく、しかも細菌繁殖の温床となるような箇所を極力無くすことができるようにすること、
（４）原料収容部内に収納された原料の外光などによる変質を防止するとともに、原料収容部への防菌も図ること、
にある。

【0006】

本発明の第２の課題は、上記のような第１の課題を解決するボトルキャップを容易かつ低廉に製造できる製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ボトルキャップとしての主要構成である第１の発明は、ボトル口部を封止するスクリューキャップであるキャップ本体に、ボトル口部に挿入される円筒形の原料収容部を一体に設けた樹脂製メインキャップと、その原料収容部の下端部分を嵌合させる環状凹部を形成した樹脂製ボトムシールキャップと、外表面に金属被膜層が形成された樹脂製中子と、原料収容部を挿通させてボトル口部内に固定される樹脂製リングホルダーとからなる。そして、中子は、その金属被膜層を原料収容部の内面に密接させて原料収容部内に挿着され、ボトムシールキャップの環状凹部と原料収容部の下端部分とを嵌合させるとともに、ボトムシールキャップとリングホルダーとの噛み合い部分を噛み合わせることで、原料収容部の下端開口がボトムシールキャップにて封止され、リングホルダーは、その外周面とボトル口部の内周面とを溶着することによりボトル口部に固定され、メインキャップの開栓回転に伴う上昇において、ボトムシールキャップの回転と上昇とがリングホルダーにて規制されることにより、原料収容部の下端部分とボトムシールキャップとの嵌合及びボトムシールキャップとリングホルダーとの噛み合いが外れ、ボトムシールキャップが原料収容部から分離して原料収容部の下端開口が開封されることを特徴とする。

【0008】

上記のような主要構成を踏まえた第２の発明は、ボトムシールキャップの表面にも金属被膜層が形成されている。
第３の発明は、中子及びボトムシールキャップの金属被膜層をアルミニウム蒸着層とする。
第４の発明は リングホルダーの上周縁に、原料収容部の外周面に形成されたリブと係合する爪部が形成されている。

【0009】

第５の発明は、上記のような主要構成のボトルキャップの製造方法に係り、メインキャップの原料収容部内に中子を挿着する工程と、メインキャップの原料収容部の外周にリングホルダーをセットする工程と、原料収容部内に原料を投入する工程と、ボトムシールキャップとリングホルダーとの噛み合い部分を噛み合わせながら、ボトムシールキャップの環状凹部と原料収容部の下端部分とを嵌合させる工程と、リングホルダーが原料収容部と一体回転するように互いの係合部を係合させ、原料収容部をリングホルダーと共にボトル口部に挿入しながらメインキャップのキャップ本体をボトル口部に螺着する工程と、リングホルダーの外周面とボトル口部の内周面とをボトル口部の外側から超音波によって溶着する工程とからなる。

【発明の効果】

【0010】

主要構成による第１の発明のボトルキャップは、その部品としてメインキャップの原料収容部を挿通させるリングホルダーを用い、原料収容部の底蓋となるボトムシールキャップをこのリングホルダーによって開封する構造で、リングホルダーは、その外周面をボトル口部の内周面に溶着してボトル口部に固定され、ボトムシールキャップとは噛み合い部分で噛み合っている。
ボトル口部に対してメインキャップを開栓操作する際、その原料収容部はリングホルダーに関与せずにこれから上へと抜け出して行くが、リングホルダーはボトル口部に溶着されているため、これから外れることなくボトムシールキャップの上昇と回転とを確実に規制し、ボトムシールキャップは、上昇して行く原料収容部から分離するとともに、リングホルダーとの噛み合いも外れて開封する。
原料収容部内は、外表面に金属被膜層が形成された中子を挿着することで保護される。
このような構造と作用であるため、メインキャップの開栓操作に伴うボトムシールキャップの開封を確実に行える。メインキャップと中子とリングホルダーとボトムシールキャップの四者は、互いの寸法関係に高い精度を必要としないので、成型及び組み立て作業が格段に容易となり、製造コストの低減が図れる。ボトムシールキャップの分離開封に伴い断片が生ずるようなことはない。原料収納部とリングホルダーとの間は、ボトル内の内容物である液体をむしろ積極的に流通させるに充分な隙間を形成できるので、溜まり場を無くして、衛生面での向上も図れる
さらに、中子の外表面の金属被膜層が原料収容部の内面に密接して、原料収容部内への外光透過を遮光するので、原料収容部内に収容された原料の変質を防止できるとともに、防菌効果もある。
リングホルダーはボトル口部内に残ったままとなるので、開封後のボトムシールキャップがボトル口部から抜け出るのを防止する。

【0011】

第２の発明は、ボトムシールキャップの表面にも金属被膜層が形成されているので、原料収容部内は中子に加えてボトムシールキャップによっても、遮光による原料の変質防止及び防菌効果が図れる。
第３の発明は、金属被膜層を一般的なアルミニウム蒸着法により経済的に形成できる。
第４の発明は、リングホルダー側に、原料収容部の外周面のリブと係合する爪部を形成したので、メインキャップをボトル口部に螺着する閉栓操作を行う際、ボトムシールキャップが原料収容部から外れてしまうことを防止できる。すなわち、その閉栓操作の際、原料収容部は、その下端部分に環状凹部を嵌合させているボトムシールキャップと共に回りながら、リングホルダーを伴ってボトル口部へ挿入されて行くが、リングホルダーも原料収容部と共に回らないと、ボトムシールキャップの環状凹部と原料収容部の下端部分との嵌合が外れ、ボトムシールキャップが原料収容部から脱落する恐れがある。そこで、リングホルダーの爪部を原料収容部のリブと係合させておけば、リングホルダーも原料収容部と一体に回るので、閉栓操作の際のボトムシールキャップの不用意な脱落を防止できる。

【0012】

第５の発明の製造方法によると、メインキャップの原料収容部に対するリングホルダーのセットは、リングホルダーを原料収容部に向かってそのまま直進させ、リングホルダーに原料収容部が挿通するようにすればよく、ごく簡単である。また、ボトムシールキャップとリングホルダーとの噛み合い部分の噛み合わせ、及びボトムシールキャップの環状凹部と原料収容部の下端部分との嵌合を同時に行うことで、原料収容部に対するボトムシールキャップのシール性の高い封止構造と、リングホルダーによるボトムシールキャップの開封構造とを同時に組み立てることができる。その組み立て後に、メインキャップのキャップ本体をボトル口部に螺着するが、その操作の際、リングホルダーが原料収容部と一体回転するように互いの係合部を係合させることにより、ボトムシールキャップの環状凹部と原料収容部の下端部分との嵌合が外れ、ボトムシールキャップが原料収容部から不用意に脱落することを防止できる。そして、螺着後にリングホルダーの外周面とボトル口部の内周面とをボトル口部の外側から超音波によって溶着するので、ボトル口部に対するリングホルダーの固定を外側から容易かつ確実に行えるとともに、その作業を、原料収容部への原料充填後の任意の時点に、多数のボトルキャップについて一斉に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例であるボトルキャップの正面図である。

【図2】その底面図である。

【図3】これをボトル口部に装着した状態の断面図である。

【図4】この実施例の分解斜視図である。

【図5】この実施例におけるメインキャップ及び中子の分解縦断面図である。

【図6】これらの組立横断面図である。

【図7】この実施例におけるリングホルダーの縦断面図である。

【図8】同じく底面図である。

【図9】この実施例におけるボトムシールキャップの断面図である。

【図10】同じく底面図である。

【図11】この実施例のボトルキャップを開栓したときの断面図である。

【図12】この実施例のボトルキャップの製造方法を工程順に示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態のボトムシールキャップを実施例１として説明し、その後、その製造方法の実施形態を実施例２として説明する。

【実施例1】

【0015】

図１〜図４に示すように、この実施例のボトルキャップ１００Ａは、それぞれを樹脂で一体成型したメインキャップ１と中子２０とリングホルダー２とボトムシールキャップ３との４つの部品を組み立てて構成され、ボトル１０１の口部１０１ａに装着して使用される。これらの図面も参照して各部品の詳細を説明してから、それらによる組み立て構造を説明する。

【0016】

メインキャップ１は、図４に斜視図、図５に縦断面、図６に横断面を示すように、天部４ａと胴部４ｂとからなるキャップ本体４が一般のスクリューキャップと同様の形体をなし、その天部４ａの下面に、下端開口５ａを有する円筒形の原料収納部５を、胴部４ｂよりも下方に長く一体に突設したものである。胴部４ｂの内周面には、ボトル口部１０１ａに螺合させるねじ部６が形成されている。胴部４ｂの下周縁部は、薄いリブ７を数箇所に残して切り込み８を全周に形成することにより、分離可能としたロック用リング部９となっている。このリング部９の周方向の複数箇所は内側に膨らむ断面となっている。
また、天部４ａの下面には、原料収納部５の付け根部分の回りにおいて、側部シール用突部１０が全周に一体に形成されているとともに、それより外周において、尖った小さい三角断面の上部シール用突部１１が全周に一体に形成されている。
原料収納部５の外周面には、その上端から中間箇所まで真っ直ぐ延びる複数の縦長リブ１２が周方向に間隔をおいて一体に形成されている。この縦長リブ１２は原料収納部５を補強するとともに、後述するようにリングホルダー２の上縁部との係合部にもなる。

【0017】

中子２０は、図４に斜視図、図５に縦断面を示すように、天部２０ｃと円筒形胴部２０ｄとからなり、これらの外表面にアルミニウム蒸着による薄い金属被覆層２０ａを形成するとともに、天部２０ｃの中央に空気溜まり用の浅い窪み２０ｂを形成している。このように金属被覆層２０ａで被覆された中子２０は、メインキャップ１の原料収納部５の内側の天面及び内周面に密接するサイズとなっているが、胴部２０ｄの長さは原料収納部５の長さよりも短い。その短くする長さは、原料収納部５内にボトムシールキャップ３の一部分が後述するように嵌入することから、その嵌入長さ分に合わせてある。

【0018】

リングホルダー２は、原料収納部５を挿通させる大きさのリング状で、透明または半透明であり、図７に断面、図８に底面を示すように、リングホルダー２の内周面は湾曲する凹凸を周方向に波状に交互に繰り返していて、リングホルダー２は厚みを内側に周期的に変化させる断面となっている。また、このリングホルダー２には、その下周縁まで達する矩形の欠如部２ａを周方向の複数箇所に形成することにより、ボトムシールキャップ３との噛み合い部分となる複数（この例では３個）の歯部２ｂが形成されている。各歯部２ｂの外周面は、肉厚を下端に行くに従い薄くする傾斜面となっている。
また、リングホルダー２の上周縁には、三角形状の爪部２ｄが周方向の複数箇所に形成されている。この爪部２ｄは、メインキャップ１の原料収納部５の縦長リブ１２との係合部となるもので、縦長リブ１２と側面同士を係合させるため、爪部２ｄの側面は垂直である。
さらに、リングホルダー２の各欠如部２ａにおいて、残留防止用スリット２ｅが形成されている。
リングホルダー２の外径は、装着対象のボトル口部１０１ａの内径サイズに応じた寸法とする。

【0019】

ボトムシールキャップ３は、原料収納部５の下端開口５ａより大きい円盤状で、図９に断面図、図１０に底面図を示すように、円形の外周縁に沿って環状凹部１３を形成するとともに、この環状凹部１３の周壁１３ａに、リングホルダー２の歯部２ｂと噛み合う噛み合い凹部１３ｂを形成している。また、ボトムシールキャップ３の上面には、樹脂原料節約のため、環状凹部１３までは届かない円形凹部１４が形成されているとともに、下面にも、これより小さい同心二段の二重の円形凹部１５が形成されている。ボトムシールキャップ３の全表面はアルミニウム蒸着による薄い金属被覆層３ａで覆われている。
なお、ボトムシールキャップ３の下面に接続用突起１６を設けておき、この突起１６を利用してボトムシールキャップ３を可撓性連結部材（図示せず）にてリングホルダー２と連結すれば、原料収納部５から分離した開封後のボトムシールキャップ３をリングホルダー２に吊持できる。

【0020】

次に、このように成型されたメインキャップ１と中子２０とリングホルダー２とボトムシールキャップ３との組み立て構造を説明する。
中子２０は、図３に示すようにメインキャップ１の原料収納部５内の奥端に達するまで原料収納部５中に挿着される。これにより、中子２０の天部２０ｃの金属被覆層２０ａは原料収納部５内の天面に、また中子２０の胴部２０ｄの金属被覆層２０ａは、原料収納部５の内周面にその下端部分を残して密接し、中子２０は原料収納部５内にしっかりと固定される。中子２０の天部２０ｃに窪み２０ｂが形成されているため、中子２０を原料収納部５に挿入して行くとき、それらの間に存在する空気は窪み２０ｂ内に押し込められるので、奥端までの中子２０の挿入を容易に行える。

【0021】

リングホルダー２は、メインキャップ１に対し、その原料収納部５を挿通させて縦長リブ１２の下端に当たるところまで、原料収納部５と緩く嵌合した状態とする。その際、リングホルダー２の爪部２ｄと原料収納部５の縦長リブ１２の側面同士を係合させる。リングホルダー２の内周面は凹凸が交互に波状に繰り返しているので、リングホルダー２の内周面と原料収納部５の外周面（図８に鎖線で示す）との間には、リングホルダー２の内周面の凹部となっているところで充分な隙間が形成される。
原料収納部５にはこの嵌合の後に原料１０２が充填される（図３参照）。

【0022】

ボトムシールキャップ３は、このようにしたリングホルダー２に対しては、その歯部２ｂとボトムシールキャップ３の噛み合い凹部１３ｂとを噛み合わせ、原料１０２が充填された原料収納部５に対しては、その下端部分をボトムシールキャップ３の環状凹部１３に嵌合させて、ボトムシールキャップ３の一部分を原料収納部５内に嵌入した状態でその下端開口５ａを封止する。

【0023】

ボトムシールキャップ３の封止によるシール性を高めるには、例えばその環状凹部１３内に熱溶着剤を塗布しておいて原料収納部５の下端部分を嵌合させ、その嵌合部分を熱板にて加熱、または超音波シーラー或いは高周波シーラーにて加熱することにより、溶融した熱溶着剤にて接触面を接着する。その際、ボトル１０１内の内容物が製品としてどの程度の温度で流通されるかの流通条件を考慮し、熱溶着剤が流通過程で熱変化するようであれば、温度耐性の高いものを使用するとか、熱溶着剤を用いての溶着はしないで、超音波溶着または高周波溶着を選択することが好ましい。

【0024】

ボトムシールキャップ３は、その環状凹部１３より内側の部分が原料収納部５内に圧入した状態で、環状凹部１３を原料収納部５の下端部分と嵌合させ、しかもその嵌合内部で原料収納部５と溶着してその下端開口５ａを封止するため、原料収納部５に対するシール性と一体性が高く、原料収納部５内に窒素等のガスを加圧充填して、原料収納部５内からも気密性を確保するような必要性はなくなる。
一方、ボトムシールキャップ３とリングホルダー２との関係については、リングホルダー２が上記のように原料収納部５の外周にセットされていても、ボトムシールキャップ３による上記のような封止が寸法上余裕をもって行えるように、リングホルダー２の欠如部２ａの上下の寸法は、ボトムシールキャップ３の周壁１３ａ（噛み合い凹部１３ｂが無いところ）が欠如部２ａに余裕をもって受け入れられる高さとする。

【0025】

上記のように４つの部品を組み立てた実施例１のボトルキャップ１００Ａをボトル口部１０１ａに装着するには、図３に示すように、リングホルダー２の爪部２ｄを原料収納部５の縦長リブ１２の側面と係合させておいて、原料収納部５をボトル口部１０１ａに挿入しながら、メインキャップ１を閉栓方向に回転させてそのねじ部６をボトル口部１０１ａのねじ部１０１ｂと螺合させる。その螺合は、メインキャップ２のロック用リング部９が、ボトル口部１０１ａに設けられているロック用環状突部１０１ｃを強制的に越えてこれにロックされるところまで行う。
この操作中、ボトムシールキャップ３は原料収容部５と共に回るとともに、リングホルダー２も、その爪部２ｄが縦長リブ１２と係合し、原料収容部５及びボトムシールキャップ３と共に回るので、ボトムシールキャップ３が原料収容部５から外れることはない。
そしてロック状態に達したとき、メインキャップ２の天部４ａに設けられた尖鋭な上部シール用突部１１が、ボトル口部１０１ａの上端面に食い込むような状態となるとともに、メインキャップ１の側部シール用突部１０もボトル口部１０１ａの内周面に圧接するので、ボトル口部１０１ａの上端周縁でのキャップ本体４ａによるシール性が極めて高い。

【0026】

この後、ボトル口部１０１ａの外側から、ピンポイント式超音波溶着機により超音波を発射し、その焦点を調整することで、リングホルダー２とボトル口部１０１ａとの境界面、つまりリングホルダー２の外周面とボトル口部１０１ａの内周面とを、例えばＰ１とＰ２の上下２位置、又はいずれか一方について、それぞれの周方向の複数点をピンポイントに溶着して、リングホルダー２をボトル口部１０１ａに固定する。この場合、ボトル１０１が例えばペットボトル、つまりポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）製である場合、リングホルダー２の樹脂を同じポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）とすることで、互いの樹脂同士が一体化し、リングホルダー２をボトル口部１０１ａに対して強固に固定できる。超音波による溶着は、超音波エネルギーの焦点（集中する深度）や周波数を調整することで、溶着箇所と程度を正確に特定できるので、他の部分や原料収納部５内の原料１０２への影響を回避できる。

【0027】

このように超音波にて溶着すると、ボトル口部１０１ａが設計通りに成型されていないとか、温度変化などの外的要因でその内径が変動しても、リングホルダー２とボトル口部１０１ａとが接触さえしていれば、それらの樹脂同士を一体化できる。ボトル１０１がペットボトルの場合、大半はボトル口部１０１ａも透明または半透明であるが、リングホルダー２は透明または半透明であるので、ボトル口部１０１ａの外側から透視しても、リングホルダー２の存在は目視し難く、ボトル口部１０１ａの一部として認識される。

【0028】

一方、リングホルダー２と原料収納部５との間は互いに固定されていなく、リングホルダー２の内周面の凹部において充分な隙間が形成されるため、そこをボトル１０１内の内容物である液体が流通できる。
また、原料収納部５内は、外表面に金属被覆層２０ａを形成した中子２０により保護されており、収納した原料１０２の外光などによる変質を防止できるとともに、防菌効果もある。
ボトムシールキャップ３もその全表面に金属被覆層３ａが形成されているので、ボトムシールキャップ３も原料への変質防止及び防菌効果がある。

【0029】

上記のような状態でボトル口部１０１ａに装着されているボトルキャップ１００Ａを開栓操作するには、図１１に示すようにメインキャップ１を開栓方向に回転させる。すると、メインキャップ１は原料収納部５を伴いながらボトル口部１０１ａに対して回転しながら上昇して行くが、リングホルダー２は、ボトル口部１０１ａに固定されているとともに、爪部２ｄと原料収納部５の縦長リブ１２との係合が外れるため、原料収納部５に追従しない。メインキャップ１は切り込み８において上下に分離し、ロック用リング部１０はボトル口部１０１ａのロック用環状突部１０１ｃに係止されてそのまま残るが、それ以外の部分は原料収納部５も含めて回転しながら上昇する。

【0030】

ところが、ボトムシールキャップ３は、その噛み合い凹部１３ｂが動かないリングホルダー２の歯部２ｂと噛み合っていて、リングホルダー２によって回転と上昇を規制されるため、回転しながら上昇して行く原料収納部５との嵌合が外れて原料収納部５から分離し、それに伴いリングホルダー２の歯部２ｂとの噛み合いも外れるので、ボトムシールキャップ３はボトル１０１内に落下し、原料収納部５内の原料１０２がボトル１０１内に放出される。リングホルダー２はボトル口部１０１ａ内に残ったままとなるので、開封後のボトムシールキャップ３がボトル口部１０１ａから抜け出るのを防止する。
ボトル１０１内の飲料を飲用するにあたり、ボトル口部１０１ａ内にリングホルダー２があるため飲料が全て流出しない恐れがあるが、リングホルダー２の欠如部２ａには残留防止用スリット２ｅが形成されているので、このスリット２ｅを通じて流出することになり、いわゆる飲み残しは生じない。

【実施例2】

【0031】

次に、上述した実施例１のボトルキャップ１００Ａの製造方法について説明する。図１２はその工程を（Ａ）から（Ｇ）まで順に示す。
同図（Ａ）に示すように、倒立姿勢としたメインキャップ１の原料収納部５内に中子２０を挿着しておいてから、原料収納部５へ向かってリングホルダー２を真っ直ぐ近づけ、同図（Ｂ）に示すように、リングホルダー２に原料収納部５が挿通し、その縦長リブ７にリングホルダー２が当たるところまで、リングホルダー２を原料収納部５の外周にセットする。その際、リングホルダー２の爪部２ｄと縦長リブ７とを係合させる。この後、同図（Ｃ）に示すように、原料１０２を上から原料収納部５内に投入する。次に、熱溶着剤を用いる場合には、同図（Ｄ）に示すように、ボトムシールキャップ３の環状凹部１３内に熱溶着剤を塗布しておいてから、ボトムシールキャップ３をひっくり返し、同図（Ｅ）に示すように、環状凹部１３を原料収納部５と嵌合させる。その嵌合部分のシール性を高くする場合には、嵌合部分を外側から加熱して熱溶着剤による溶着を行う。
このようにしてボトムシールキャップ３による封止を終えたボトルキャップ１００Ａは、同図（Ｆ）に示すように、ボトル口部１０１ａに前述のごとく螺着し、最後に同図（Ｇ）に示すように、ボトル口部１０１ａの外側からの超音波によって、リングホルダー２とボトル口部１０１ａとの樹脂同士の超音波溶着を、例えばＰ１とＰ２の上下２位置、又はいずれか一方について周方向に複数点ずつ行う。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明によるボトルキャップはペットボトルに限らず、ねじ構造の口部を有する各種の容器に広範囲に適用できる。

【符号の説明】

【0033】

１００Ａ・１００Ｂ ボトルキャップ
１０１ ボトル
１０１ａ ボトル口部
１０１ｂ ねじ部
１０１ｃ ロック用環状突部
１０２ 原料
１ メインキャップ
２ リングホルダー
２ａ 欠如部
２ｂ 歯部
２ｃ 接続凹部
２ｄ 爪部
２ｅ 残留防止用スリット
３ ボトムシールキャップ
３ａ 金属被覆層
４ キャップ本体
４ａ 天部
４ｂ 胴部
５ 原料収納部
５ａ 下端開口
６ ねじ部
７ リブ
８ 切り込み
９ ロック用リング部
１０ 側部シール用突部
１１ 上部シール用突部
１２ 縦長リブ
１３ 環状凹部
１３ａ 周壁
１３ｂ 噛み合い凹部
１４・１５ 凹部
１６ 接続用突起
２０ 中子
２０ａ 金属被覆層
２０ｂ 窪み
２０ｃ 天部
２０ｄ 胴部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】