(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ胴体部と、該チューブ胴体部の先端側に一体に形成されて該チューブ胴体部よりも小径となっていると共に外部と開放されたチューブ口元部と、該チューブ口元部に嵌められるキャップ部材とを備えたチューブ容器に充填装置を用いて内容物を充填することによってチューブ入り製品を製造する製造方法であって、
前記充填装置は、前記チューブ口元部の内径よりも大きな外径を有すると共にその先端側に第一吐出孔が形成された第一充填ノズルと、前記チューブ口元部の内径よりも小さな外径を有すると共にその先端側に第二吐出孔が形成された第二充填ノズルと、を備え、
前記製造方法は、
前記チューブ口元部に前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器に対して、前記チューブ胴体部において該チューブ口元部と逆側に形成された開放端から少なくとも前記第二充填ノズルを挿入し、前記第二充填ノズルの先端側を前記チューブ口元部に挿入すると共に前記第二吐出孔を該チューブ口元部内に配置した状態で前記第二吐出孔から前記内容物を該チューブ口元部に吐出する第一充填工程と、
前記第一充填工程の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端から前記チューブ容器に挿入された前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔を前記チューブ胴体部に配置した状態で該第一吐出孔から前記内容物を該チューブ胴体部に吐出する第二充填工程と、
を含むチューブ入り製品の製造方法。
【請求項２】
前記第二充填工程において、前記チューブ容器に対する前記第一充填ノズルの挿入深さは、前記チューブ胴体部への前記内容物の充填高さが増加するに従って減少するように調節される、
請求項１に記載のチューブ入り製品の製造方法。
【請求項３】
前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルは一体的に固定されており、
前記第一充填工程において、前記第一充填ノズルは前記第二充填ノズルと連動して前記開放端から前記チューブ容器に挿入されると共に、前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部に配置される、
請求項１又は２に記載のチューブ入り製品の製造方法。
【請求項４】
前記第二充填ノズルは前記第一充填ノズルの内部に組み込まれており、前記第二吐出孔を含む該第二充填ノズルの先端側が該第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出している、
請求項３に記載のチューブ入り製品の製造方法。
【請求項５】
前記第二充填ノズルが前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出する突出長さは、前記第一充填工程において前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔を前記チューブ口元部に配置しても、前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部と前記チューブ口元部との境界に形成される肩部と接触しないような長さに設定される、
請求項４に記載のチューブ入り製品の製造方法。
【請求項６】
前記第二充填工程の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端を封止する封止工程を更に含む、
請求項１から５の何れか一項に記載のチューブ入り製品の製造方法。
【請求項７】
チューブ胴体部と、該チューブ胴体部の先端側に一体に形成されて該チューブ胴体部よりも小径となっていると共に外部と開放されたチューブ口元部と、該チューブ口元部に嵌められるキャップ部材とを備えたチューブ容器に内容物を充填する充填装置であって、
前記チューブ胴体部において前記チューブ口元部と逆側に形成された開放端からその内部に挿入されて且つ前記チューブ口元部の内径よりも大きな外径を有すると共にその先端側に第一吐出孔が形成された第一充填ノズルと、
前記チューブ胴体部の前記開放端からその内部に挿入されて且つ前記チューブ口元部の内径よりも小さな外径を有すると共にその先端側に第二吐出孔が形成された第二充填ノズルと、
前記チューブ口元部に前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器に対して、前記第二充填ノズルの先端側を前記チューブ口元部に挿入すると共に前記第二吐出孔を該チューブ口元部内に配置した状態で前記第二吐出孔から前記内容物を該チューブ口元部に吐出する第一充填処理と、該第一充填処理の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端から前記チューブ容器に挿入された前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔を前記チューブ胴体部に配置した状態で該第一吐出孔から前記内容物を該チューブ胴体部に吐出する第二充填処理と、を実行する充填手段と、
を備える充填装置。
【請求項８】
前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器を保持する容器ホルダと、
前記容器ホルダに保持されている前記チューブ容器に対する前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルの挿入深さを調節可能な調節手段と、
を更に備え、
前記充填手段が前記第二充填処理を実行する際に、前記調節手段は少なくとも前記第一充填ノズルの挿入深さを、前記チューブ胴体部への前記内容物の充填高さが増加するに従って減少させる、
請求項７に記載の充填装置。
【請求項９】
前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルは一体的に固定されており、
前記調節手段は、前記容器ホルダを昇降、又は、前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルを一体的に昇降することによって各ノズルの前記挿入深さを連動して調節する、
請求項８に記載の充填装置。
【請求項１０】
前記第二充填ノズルは前記第一充填ノズルの内部に組み込まれており、前記第二吐出孔を含む該第二充填ノズルの先端側が該第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出している、
請求項９に記載の充填装置。
【請求項１１】
前記第二充填ノズルが前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出する突出長さは、前記充填手段が前記第一充填処理を実行する際に、前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔を前記チューブ口元部に配置しても、前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部と前記チューブ口元部との境界に形成される肩部と接触しないような長さに設定される、
請求項１０に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブ入り製品の製造方法、および充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボディクリームや練歯磨きなどのクリーム状の内容物を充填するためのチューブ容器として、断面が略円形の中空筒状のチューブ胴体部と、このチューブ胴体部の先端側に一体かつ先窄まりとなるように形成された口元部と、胴体部の口元部が形成される方とは逆側に形成される開放端を例えば平坦に押し潰して線状に封止した封止部とを備えるものが一般に用いられている。また、チューブ容器の口元部には、この口元部を開閉自在に閉塞するための例えばネジ式やヒンジ式のキャップが取り付けられることが多い。また、チューブ容器に内容物を充填するための充填装置を種々のものが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２６３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チューブ入り製品の製造方法としては、中空筒状の胴体部におけるチューブ口元部にキャップ部材を取り付けた状態で且つチューブ容器をチューブ口元部側が下方となる姿勢に保持した状態で、チューブ胴体部のチューブ口元部とは逆側に形成された開放端（開口端）から内容物を注入（充填）した後、チューブ胴体部の開放端を熱圧着などの方法によって線状に封止する方法が一般である。
【０００５】
しかしながら、クリーム状の内容物などの粘性物を充填する場合、上記従来の充填方法では、内容物の充填時においてチューブ口元部にエアーが溜まった状態で保持される所謂エアー溜まり（空気溜まり）が起こり易くなるのが実情である。その結果、チューブ容器に内容物が充填されてなるチューブ入り製品をユーザが使い始める際に、チューブ容器の胴体部を押して内容物を押し出さそうにも、内容物がチューブ口元部まで充填されていないため、内容物を円滑に外部へ押し出すことが阻害される場合があった。
【０００６】
チューブ入り製品の製造過程における上記エアー溜まりの抑止方法としては、キャップを取り外した状態で内容物をチューブ容器におけるチューブ胴体部の開放端から注入する方法が一例として考えられる。この場合、チューブ容器のチューブ胴体部に溜まっていたエアーを、チューブ口元部に充填された内容物と一緒に外部に排出することでエアー溜まりの発生を回避できるとも考えられる。しかしながら、この方法ではたしかにエアー溜まりを回避することができるものの、内容物の一部をチューブ口元部から漏出させることに起因してチューブ口元部が汚れてしまうため、清掃の手間を要する。また、チューブ入り製品を完成させるためには、チューブ口元部の清掃後にキャップをチューブ口元部に嵌めることが必要であり、チューブ入り製品の生産性（生産効率）の低下を招くことも想定される。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チューブ入り製品を製造するに当たり、チューブ容器のチューブ口元部にキャップを嵌めた状態で内容物を充填する場合であってもチューブ口元部にエアー溜まりが生じることを抑制可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、上述した課題を解決するために、チューブ胴体部と、該チューブ胴体部の先端側に一体に形成されて該チューブ胴体部よりも小径となっているチューブ口元部と、該チューブ口元部に嵌められるキャップ部材とを備えたチューブ容器に対して、先ず、チューブ口元部の内径よりも小さな外径を有する充填ノズルを用いてチューブ口元部に内容物を充填した後、チューブ口元部の内径よりも大きな外径を有する充填ノズルを用いてチューブ胴体部に内容物を充填するようにした。
【０００９】
より詳細には、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法は、チューブ胴体部と、該チューブ胴体部の先端側に一体に形成されて該チューブ胴体部よりも小径となっていると共に外部と開放されたチューブ口元部と、該チューブ口元部に嵌められるキャップ部材とを備えたチューブ容器に充填装置を用いて内容物を充填することによってチューブ入り製品を製造する製造方法であって、
前記充填装置は、前記チューブ口元部の内径よりも大きな外径を有すると共にその先端側に第一吐出孔が形成された第一充填ノズルと、前記チューブ口元部の内径よりも小さな外径を有すると共にその先端側に第二吐出孔が形成された第二充填ノズルと、を備え、
前記製造方法は、
前記チューブ口元部に前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器に対して、前記チューブ胴体部において該チューブ口元部と逆側に形成された開放端から少なくとも前記第二充填ノズルを挿入し、前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔から前記内容物を該チューブ口元部に吐出する第一充填工程と、
前記第一充填工程の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端から前記チューブ容器に挿入された前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔を前記チューブ胴体部に配置した状態で該第一吐出孔から前記内容物を該チューブ胴体部に吐出する第二充填工程と、を含む。
【００１０】
本発明によれば、第一充填工程において、チューブ口元部の内径よりも外径の小さな第二充填ノズルから内容物が該チューブ口元部に吐出される。そのため、チューブ口元部にそれまで溜まっていた空気（エアー）を第二吐出孔から吐出される内容物によってチューブ胴体部側に追い出しながら、チューブ口元部へと内容物を充填することができる。これにより、第一充填工程において、エアー溜まりを生じさせることなくチューブ口元部に内容物を充填することができる。従って、その後の第二充填工程にてチューブ口元部の内径よりも外径の大きな第一充填ノズルを用いて内容物を充填しても、既にチューブ口元部は第一充填工程において密実に内容物が充填されているため、当該チューブ口元部にエアー溜まりが生じることがない。
【００１１】
斯くして、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法によれば、チューブ容器の口元部にキャップを嵌めた状態で内容物を充填する場合であっても口元部にエアー溜まりが生じることを抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、チューブ口元部へのエアー溜まりの発生を抑制しつつ、キャップ部材をチューブ口元部に嵌めた状態で内容物の充填を行うことができるため、従来のようにキャップ部材を外した状態で内容物を充填する場合のようにチューブ口元部から漏出した内容物によってチューブ口元部が汚れることを抑止できる。従って、チューブ口元部を清掃する手間も掛からず、また、その後にキャップ部材をチューブ口元部に嵌め込む作業も省略できるため、チューブ入り製品の生産性を向上することができる。
【００１３】
また、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法は、前記第一充填工程において、前記第二充填ノズルにおける前記第二吐出孔が前記チューブ口元部に配置されても良い。また、前記第二充填工程において、前記チューブ容器に対する前記第一充填ノズルの挿入深さ
は、前記チューブ胴体部への前記内容物の充填高さが増加するに従って減少するように調節されても良い。
【００１４】
また、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法において、前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルは一体的に固定されており、前記第一充填工程において、前記第一充填ノズルは前記第二充填ノズルと連動して前記開放端から前記チューブ容器に挿入されると共に、前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部に配置されても良い。
【００１５】
また、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法は、前記第二充填ノズルは前記第一充填ノズルの内部に組み込まれており、前記第二吐出孔を含む該第二充填ノズルの先端側が該第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出していても良い。この場合、例えば、前記第二充填ノズルが前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出する突出長さは、前記第一充填工程において前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔を前記チューブ口元部に配置しても、前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部と前記チューブ口元部との境界に形成される肩部と接触しないような長さに設定されても良い。
【００１６】
また、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法は、前記第二充填工程の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端を封止する封止工程を更に含むようにしても良い。
【００１７】
また、本発明は、チューブ容器に内容物を充填するための充填装置としても捉えることができる。
【００１８】
すなわち、本発明に係る充填装置は、チューブ胴体部と、該チューブ胴体部の先端側に一体に形成されて該チューブ胴体部よりも小径となっていると共に外部と開放されたチューブ口元部と、該チューブ口元部に嵌められるキャップ部材とを備えたチューブ容器に内容物を充填する充填装置であって、
前記チューブ胴体部において前記チューブ口元部と逆側に形成された開放端からその内部に挿入されて且つ前記チューブ口元部の内径よりも大きな外径を有すると共にその先端側に第一吐出孔が形成された第一充填ノズルと、
前記チューブ胴体部の前記開放端からその内部に挿入されて且つ前記チューブ口元部の内径よりも小さな外径を有すると共にその先端側に第二吐出孔が形成された第二充填ノズルと、
前記チューブ口元部に前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器に対して、前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔から前記内容物を該チューブ口元部に吐出する第一充填処理と、該第一充填処理の後に、前記チューブ胴体部の前記開放端から前記チューブ容器に挿入された前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔を前記チューブ胴体部に配置した状態で該第一吐出孔から前記内容物を該チューブ胴体部に吐出する第二充填処理と、を実行する充填手段と、を備える。
【００１９】
また、本発明に係る充填装置は、前記充填手段が前記第一充填処理を実行する際に、前記第二充填ノズルにおける前記第二吐出孔が前記チューブ口元部に配置されても良い。
【００２０】
また、前記キャップ部材が嵌められた状態の前記チューブ容器を保持する容器ホルダと、前記容器ホルダに保持されている前記チューブ容器に対する前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルの挿入深さを調節可能な調節手段と、を更に備え、前記充填手段が前記第二充填処理を実行する際に、前記調節手段は少なくとも前記第一充填ノズルの挿入深さを、前記チューブ胴体部への前記内容物の充填高さが増加するに従って減少させても良い。
【００２１】
また、前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルは一体的に固定されており、前記
調節手段は、前記容器ホルダを昇降、又は、前記第一充填ノズルおよび前記第二充填ノズルを一体的に昇降することによって各ノズルの前記挿入深さを連動して調節するようにしても良い。
【００２２】
また、前記第二充填ノズルは前記第一充填ノズルの内部に組み込まれており、前記第二吐出孔を含む該第二充填ノズルの先端側が該第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出していても良い。この場合、例えば、前記第二充填ノズルが前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔から突出する突出長さは、前記充填手段が前記第一充填処理を実行する際に、前記第二充填ノズルの前記第二吐出孔を前記チューブ口元部に配置しても、前記第一充填ノズルの前記第一吐出孔が前記チューブ胴体部と前記チューブ口元部との境界に形成される肩部と接触しないような長さに設定されても良い。
【００２３】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、チューブ入り製品を製造するに当たり、チューブ容器のチューブ口元部にキャップを嵌めた状態で内容物を充填する場合であってもチューブ口元部にエアー溜まりが生じることを抑制可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る充填装置を用いた製造方法によって製造されたチューブ入り製品の一例を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る充填装置を示す概略構成図である。
【図３】実施形態の充填処理に係る処理フローを示すフローチャートである。
【図４】実施形態の充填処理において、チューブホルダにチューブ容器がセットされた状態を示す図である。
【図５】実施形態の充填処理において、第一充填ノズルおよび第二充填ノズルをチューブ容器に挿入した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下の図面において、既述の図面に記載された部品と同様の部品には同じ番号を付す。また、以下に説明する本発明に係る充填装置の各実施形態の説明は、本発明に係るチューブ入り製品の製造方法の説明を兼ねるものである。
【００２７】
［チューブ入り製品］
図１は、本発明に係る充填装置１を用いた製造方法によって製造されたチューブ入り製品の一例を示す斜視図である。チューブ入り製品２０は、中空筒状のチューブ胴体部２１と、チューブ口元部２２と、封止端部２３と、キャップ部材２４とからなるチューブ容器２５に、例えばボディクリームなどのクリーム状の内容物２６を充填して構成されている。
【００２８】
チューブ容器２５において、チューブ口元部２２は、チューブ胴体部２１の先端側でチューブ胴体部２１と一体的に形成されている。また、チューブ口元部２２は、チューブ胴体部２１よりも小径となるように先窄まり形状に形成されており、外部に開放されている。ここで、チューブ胴体部２１は柔軟性を有しており、ユーザによる手指の押圧の作用によってチューブ胴体部２１が変形することにより、チューブ容器２５に充填されている内
容物２６をチューブ口元部２２から外部に押し出すことができる。
【００２９】
チューブ口元部２２の外周面には、キャップ部材２４に形成されているネジ溝（図示省略）と係合してキャップ部材２４をチューブ口元部２２に螺合させるネジ溝２７が形成されている。キャップ部材２４は、例えばネジ溝同士の螺合によってチューブ口元部２２を閉塞し、螺合を解除することによってチューブ口元部２２を開放する。なお、このようにチューブ口元部２２を閉塞するキャップ部材２４は、上述したようにネジ溝同士の螺合を利用したもの以外にも、例えばヒンジ式のバネにより回動する蓋部材によってチューブ口元部２２を閉塞する方式など、種々の形態を採用することができる。また、封止端部２３は、チューブ胴体部２１の他端側、すなわちチューブ口元部２２が形成される方と逆側の開放端を平らに押し潰し、例えば熱圧着などによって融着することで直線状に封止したものである。
【００３０】
また、チューブ胴体部２１の材質は、チューブ容器２５に収容される内容物２６の材質やその他の事項を勘案し、従来から用いられているものを使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＡＬ（アルミニウム）積層チューブ、ＡＬ（アルミニウム）金属メタルチューブ等を好適に用いることができる。
【００３１】
また、チューブ胴体部２１は、その内部に充填される内容物２６と接触する内面側にいわゆるバリア層を設けるようにしても良い。このバリア層は、例えば内容物２６に含まれる香料などの揮発成分がチューブ胴体部２１を透過して抜け出てしまったり、或いは、外部の湿気などの水蒸気がチューブ胴体部２１を透過して内容物２６に浸透することなどを防止する目的で設けることができ、これによって内容物２６の変質などを長期にわたって抑止することができる。バリア層の材質としては、水蒸気、気体などの透過を防止し、且つ柔軟な材料を好適に用いることが可能であり、例えば、アルミ箔、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、ナイロン（ポリアミド）、蒸着膜（シリカ、カーボン、アルミ等）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）等を採用しても良い。
【００３２】
［充填装置］
次に、チューブ容器２５に対して例えばクリーム状の内容物２６を充填するための充填装置１について説明する。図２は、実施形態に係る充填装置１を示す概略構成図である。充填装置１は、第一系統装置群１Ａ、第二系統装置群１Ｂ、チューブホルダ１０、ホルダ駆動装置１１、制御部１２、エアーポンプ１８を備える。そして、第一系統装置群１Ａは、第一ホッパー２Ａ、第一充填シリンダー４Ａ、第一充填ピストン５Ａ、第一エアシリンダー６Ａ、第一切替バルブ７Ａ、第一電磁弁８Ａ、第一充填ノズル９Ａなどを含む。一方、第二系統装置群１Ｂは、第二ホッパー２Ｂ、第二充填シリンダー４Ｂ、第二充填ピストン５Ｂ、第二エアシリンダー６Ｂ、第二切替バルブ７Ｂ、第二電磁弁８Ｂ、第二充填ノズル９Ｂなどを含む。
【００３３】
チューブホルダ１０は、チューブ容器２５を保持するための部材であり、本発明における容器ホルダに相当する。チューブホルダ１０には、内容物２６が充填されておらず、且つ、その開放端２７が封止される前の状態のチューブ容器２５がセットされるようになっている。そして、このチューブ容器２５は、チューブ口元部２２にキャップ部材２４が嵌められた状態で、且つ、キャップ部材２４が下方（開放端２７が上方）になるような姿勢でチューブホルダ１０にセットされる。すなわち、チューブ容器２５は、チューブホルダ１０に対して、キャップ部材２４が下向きになるようにセットされる。なお、チューブホルダ１０は、後述するようにホルダ駆動装置１１によって上下方向に昇降するように駆動される。ホルダ駆動装置１１は、チューブホルダ１０を昇降させるための駆動装置であり、例えば機械式カムや電子式カムを備えて構成しても良い。
【００３４】
次に、第一系統装置群１Ａに含まれる各構成部材について説明する。第一ホッパー２Ａは、チューブ容器２５に充填するためのクリーム状の内容物２６を貯留する貯留タンクである。第一系統装置群１Ａは、概略、第一ホッパー２Ａに貯留されている内容物２６を第一充填ノズル９Ａからチューブ容器２５に充填する際に使用される機器類である。
【００３５】
第一ホッパー２Ａの下部には、第一切替バルブ７Ａが設けられている。この第一切替バルブ７Ａはいわゆる回転式の切替バルブであり、第一ケーシング１３Ａと、この第一ケーシング１３Ａに収容される第一回転部材１４Ａを含んで構成されている。第一回転部材１４Ａは、その内部に第一内部通路１５Ａを有している。この図の例では、直方体の第一ケーシング１３Ａの内部に、円柱体の第一回転部材１４Ａが回転自在に収容されている。そして、図２に示すように、第一回転部材１４Ａには略Ｌ字型に第一内部通路１５Ａが形成されている。
【００３６】
上記のように構成される第一切替バルブ７Ａの下部には第一充填ノズル９Ａが取り付けられており、第一切替バルブ７Ａの側面部には第一充填シリンダー４Ａが取り付けられている。第一ケーシング１３Ａを構成する六面のうち、異なる三面には第一ポート１３１〜第三ポート１３３が形成されている。そして、第一ケーシング１３Ａにおける第一ポート１３１は第一ホッパー２Ａと接続され、第二ポート１３２は第一充填ノズル９Ａと接続され、第三ポート１３３は第一充填シリンダー４Ａと接続されている。
【００３７】
第一回転部材１４Ａには、図示しないアクチュエータが取り付けられている。第一回転部材１４Ａのアクチュエータは制御部１２と電気的に接続されている。そして、制御部１２からの制御信号に基づいて、第一回転部材１４Ａの停止位置が、図示のような第一連通位置と、第一連通位置から時計回りに９０°回転した第二連通位置の二つの位置から選択的に切り替えられるようになっている。
【００３８】
制御部１２は、充填装置１全体の制御を行うコントロールユニットであり、例えば双方向性バスによって相互に接続された図示しない中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）や、メモリなどを備える。メモリは、ＣＰＵで実行される内容物の充填処
理に関する制御プログラムなどを記憶しており、例えば揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）を備える。ＲＯＭには、充填装置１が機能する上で必要なプログラムやパラメータなどが格納されている。
【００３９】
制御部１２は、第一切替バルブ７Ａの第一回転部材１４Ａを選択的に第一連通位置と第二連通位置の何れかに切り替える。第一回転部材１４Ａが第一連通位置に制御されると、第一内部通路１５Ａが第一ポート１３１および第三ポート１３３の双方に接続される。その結果、第一ポート１３１、第一内部通路１５Ａ、第三ポート１３３を介して、第一ホッパー２Ａと第一充填シリンダー４Ａが連通する。また、第一回転部材１４Ａが第二連通位置に制御されると、第一内部通路１５Ａが第三ポート１３３および第二ポート１３２の双方に接続される。その結果、第三ポート１３３、第一内部通路１５Ａ、第二ポート１３２を介して、第一充填シリンダー４Ａと第一充填ノズル９Ａが連通する。以上のように、第一内部通路１５Ａは第一ポート１３１および第三ポート１３３、或いは第二ポート１３２および第三ポート１３３を接続する９０°エルボー（肘）継手として機能する。
【００４０】
第一充填ノズル９Ａは、第一ホッパー２Ａに貯留されている内容物２６をチューブ容器２５に充填する器具である。第一充填ノズル９Ａは中空筒状に形成されており、その基端側において上述した第一切替バルブ７Ａ（第一ケーシング１３Ａ）の第二ポート１３２が接続されている。また、第一充填ノズル９Ａの先端側には内容物２６を吐出するための第一吐出孔１６Ａが形成されており、第一切替バルブ７Ａを介して供給されてくる内容物２
６はこの第一吐出孔１６Ａによって外部に吐出される。
【００４１】
第一充填シリンダー４Ａの内壁面には、第一充填ピストン５Ａが摺動自在に設けられている。第一充填ピストン５Ａは、ロッド部材５０Ａの一端が接続されている。なお、第一充填シリンダー４Ａにおける内部空間のうち、第一切替バルブ７Ａおよび第一充填ピストン５によって挟まれた空間を、シリンダー貯留室４０Ａと称する。
【００４２】
また、第一充填シリンダー４Ａに隣接して第一エアシリンダー６Ａが設けられており、第一エアシリンダー６Ａの内部には、その内壁面に対して摺動自在な駆動用ピストン６０Ａが収容されている。駆動用ピストン６０Ａにはロッド部材５０Ａの他端が接続されている。また、第一エアシリンダー６Ａの内部空間は、駆動用ピストン６０Ａによって二分されている。ここで、第一エアシリンダー６Ａの内部空間のうち、第一充填シリンダー４Ａに近い方の室を「第一圧力室Ａ」と称し、第一充填シリンダー４Ａから遠い方の室を「第二圧力室Ｂ」と称する。
【００４３】
第一エアシリンダー６Ａの第一圧力室Ａおよび第二圧力室Ｂは、第一電磁弁８Ａを介してエアーポンプ１８と接続されており、エアーポンプ１８から所定圧の空気が圧送されるように構成されている。第一電磁弁８Ａは、制御部１２と電気配線を介して接続されており、制御部１２によって制御される。制御部１２は、図示しない電力源からの第一電磁弁８Ａへの通電およびその解除を制御すると共に、通電時にはその制御電圧を変更することによって、第一電磁弁８Ａに収容されている例えばスプール弁などの弁体（図示省略）の位置を“第一制御位置”および“第二制御位置”の何れかに切り替えることが可能である。
【００４４】
第一電磁弁８Ａへの通電時において、弁体が第一制御位置に制御されると、エアーポンプ１８から圧送されてくるエアーが第一エアシリンダー６Ａにおける第一圧力室Ａに導入される。また、弁体が第二制御位置に制御されると、エアーポンプ１８から圧送されてくるエアーが第一エアシリンダー６Ａにおける第二圧力室Ｂに導入される。また、第一電磁弁８Ａへの非通電時においては、第一電磁弁８Ａの排気ポートを介して第一圧力室Ａおよび第二圧力室Ｂのエアーが適宜排出（排気）され、双方の圧力が平衡となるように構成されている。
【００４５】
次に、第二系統装置群１Ｂについて説明する。第二ホッパー２Ｂには、第一ホッパー２Ａに貯留されているものと同一の内容物２６を貯留する貯留タンクである。第二系統装置群１Ｂは、概略、第二ホッパー２Ｂに貯留されている内容物２６を第二充填ノズル９Ｂによってチューブ容器２５に充填する際に使用される機器類である。
【００４６】
本実施形態において、第二系統装置群１Ｂに含まれる各構成部材、装置等は第二充填ノズル９Ｂを除いて、第一系統装置群１Ａに含まれる各構成部材、装置等と概ね対応しており、その基本的な機能は共通する。すなわち、第二系統装置群１Ｂにおける第二ホッパー２Ｂ、第二充填シリンダー４Ｂ、第二充填ピストン５Ｂ、第二エアシリンダー６Ｂ、第二切替バルブ７Ｂ、第二電磁弁８Ｂの各々は、第一系統装置群１Ａにおける第一ホッパー２Ａ、第一充填シリンダー４Ａ、第一充填ピストン５Ａ、第一エアシリンダー６Ａ、第一切替バルブ７Ａ、第一電磁弁８Ａの各々と概ね同等の機能を有する。
【００４７】
第二系統装置群１Ｂにおいても、第二ホッパー２Ｂの下部には、第二切替バルブ７Ｂが設けられている。第二切替バルブ７Ｂも、第一切替バルブ７Ａと同様に回転式の切替バルブであり、第二ケーシング１３Ｂと、この第二ケーシング１３Ｂに収容される第二回転部材１４Ｂとから構成される。
【００４８】
第二回転部材１４Ｂの内部には、第一内部通路１５Ａと対応するように概ねＬ字型の第二内部通路１５Ｂが形成されている。第二ケーシング１３Ｂには、第１ケーシング１３Ａと同様に第一ポート１３１〜第三ポート１３３が形成されている。第二ケーシング１３Ｂに形成された第一ポート１３１は第二ホッパー２Ｂに対して接続され、また、第三ポート１３３は第二充填シリンダー４Ｂに対して接続されている。また、第二ケーシング１３Ｂにおける第二ポート１３２には、一端側が第二充填ノズル９Ｂと接続される接続部材１９の他端側が接続されている。この接続部材１９は、第二ポート１３２から送られてくる内容物２６を第二充填ノズル９Ｂに供給するための部材であり、ノズルホース１９Ａとつなぎ配管１９Ｂからなる。ノズルホース１９Ａは、その一端が第二切替バルブ７Ｂと繋がれるフレキシブルホースであり、他端がつなぎ配管１９Ｂの一端に接続されている。そして、つなぎ配管１９Ｂの他端が第二充填ノズル９Ｂに接続されている。
【００４９】
第一回転部材１４Ａと同様、第二回転部材１４Ｂにも制御部１２と電気的に接続されたアクチュエータ（図示省略）が取り付けられている。そして、制御部１２は、第二切替バルブ７Ｂの第二回転部材１４Ｂを選択的に第一連通位置（図示の状態）と第二連通位置（図示の状態から時計回りに９０°回転した状態）の何れかに切り替えることができる。制御部１２が第二切替バルブ７Ｂを第一連通位置に制御すると、第二内部通路１５Ｂが第一ポート１３１および第三ポート１３３の双方に接続される。その結果、第二切替バルブ７Ｂにおける第一ポート１３１、第二内部通路１５Ｂ、第三ポート１３３を介して、第二ホッパー２Ｂと第二充填シリンダー４Ｂが連通する。一方、制御部１２が第二切替バルブ７Ｂを第二連通位置に制御すると、第二内部通路１５Ｂが第三ポート１３３および第二ポート１３２の双方に接続される。その結果、第二切替バルブ７Ｂにおける第三ポート１３３、第二内部通路１５Ｂ、第二ポート１３２、接続部材１９（ノズルホース１９Ａ、つなぎ配管１９Ｂ）を介して第二充填シリンダー４Ｂと第二充填ノズル９Ｂが連通する。以上のように、第二内部通路１５Ｂは第一ポート１３１および第三ポート１３３、或いは第二ポート１３２および第三ポート１３３を接続する９０°エルボー（肘）継手として機能する。
【００５０】
第二充填ノズル９Ｂは、第二ホッパー２Ｂに貯留されている内容物２６をチューブ容器２５に充填するための器具である。第二充填ノズル９Ｂも第一充填ノズル９Ａと同様に中空筒状に形成されており、その基端側において上述した接続部材１９（つなぎ配管１９Ｂ）が接続されている。また、第二充填ノズル９Ｂの先端側には第二吐出孔１６Ｂが形成されており、第二切替バルブ７Ｂ、接続部材１９などを介して供給されてくる内容物２６がこの第二吐出孔１６Ｂから外部に吐出される。
【００５１】
第二充填シリンダー４Ｂの内壁面には、第二充填ピストン５Ｂが摺動自在に設けられている。第二充填ピストン５Ｂは、ロッド部材５０Ｂの一端が接続されている。また、第二充填シリンダー４Ｂに隣接して第二エアシリンダー６Ｂが設けられており、その内部には、該第二エアシリンダー６Ｂの内壁面に摺動自在な駆動用ピストン６０Ｂが収容されている。駆動用ピストン６０Ｂには、上述したロッド部材５０Ｂの他端が接続されている。そして、第二エアシリンダー６Ｂの内部空間は、この駆動用ピストン６０Ａによって二分されている。以下、第二エアシリンダー６Ｂの内部空間のうち、第二充填シリンダー４Ｂに近い方の室を「第一圧力室Ａ」と称し、第二充填シリンダー４Ｂから遠い方の室を「第二圧力室Ｂ」と称する。
【００５２】
第二エアシリンダー６Ｂの第一圧力室Ａおよび第二圧力室Ｂは、第二電磁弁８Ｂを介してエアーポンプ１８と接続されており、エアーポンプ１８から所定圧の空気が圧送されるように構成されている。第二電磁弁８Ｂは、制御部１２と電気配線を介して接続されており、制御部１２によって制御される。制御部１２は、図示しない電力源からの第二電磁弁８Ｂへの通電およびその解除を制御すると共に、通電時にはその制御電圧を変更すること
によって、第二電磁弁８Ｂに収容されている例えばスプール弁などの弁体（図示省略）の位置を“第一制御位置”および“第二制御位置”の何れかに切り替えることが可能である。
【００５３】
第二電磁弁８Ｂへの通電時において、その弁体が第二制御位置に制御されると、エアーポンプ１８から圧送されてくるエアーが第二エアシリンダー６Ｂにおける第一圧力室Ａに導入される。また、第二電磁弁８Ｂの弁体が第二制御位置に制御されると、エアーポンプ１８から圧送されてくるエアーが第二エアシリンダー６Ｂにおける第二圧力室Ｂに導入される。なお、第二電磁弁８Ｂへの非通電時においては、第二電磁弁８Ｂの排気ポートを介して第一圧力室Ａおよび第二圧力室Ｂのエアーが適宜排出され、双方の圧力が平衡となるように構成されている。
【００５４】
次に、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂ相互間の関係について説明する。図２に示すように、第二充填ノズル９Ｂは第一充填ノズル９Ａの内部に組み込まれており、双方が一体的に固定されている。図示の例では、第一充填ノズル９Ａにおける水平断面の中央付近に第二充填ノズル９Ｂが組み込まれており、該第二充填ノズル９Ｂの外径は第一充填ノズル９Ａの外径よりも小さい。そして、図２の構成例では、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂは互いに同軸配置されている。但し、後述するように、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂの配置方法については、適宜の変更を加えることができる。
【００５５】
また、第二充填ノズル９Ｂは、第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａから下方に向かって延伸するように突出している。すなわち、第二充填ノズル９Ｂは、第二吐出孔１６Ｂを含む先端側が部分的に第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａから外部に臨んだ状態で第一充填ノズル９Ａに固定されている。従って、第一充填ノズル９Ａにおける第一吐出孔１６Ａと第二充填ノズル９Ｂにおける第二吐出孔１６Ｂが配置される高さについて着目すると、第一吐出孔１６Ａに比べて第二吐出孔１６Ｂの方が相対的に下方に配置されることになる。なお、本明細書における上下方向とは、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂの軸線方向と平行な方向と定義する。
【００５６】
［チューブ入り製品の製造方法］
次に、上記構成の充填装置１を用いて、チューブ容器２５に比較的粘性がある内容物２６を充填することでチューブ入り製品２０を製造する製造方法について説明する。ここでは、充填装置１の基本的な動作状況を説明した後、フローチャートを参照しながら特徴的な処理内容について説明する。
【００５７】
チューブ容器２５に対して内容物２６を充填する充填処理は、制御部１２が上述した充填装置１を構成する各種機器類を制御することで実行される。本実施形態に係る充填装置１では、互いに径が異なる第一充填ノズル９Ａと第二充填ノズル９Ｂから、同一種の内容物２６を吐出することによって内容物２６をチューブ容器２５に充填する。そして、詳しくは後述するが、本実施形態における充填処理は、第一充填処理および、該第一充填処理の後に実施される第二充填処理を含んでいる。すなわち、チューブ容器２５への内容物２６の充填が、２回に分けて行われる。第一充填処理は、小径の第二充填ノズル９Ｂから内容物２６を吐出することでチューブ容器２５の先端側に位置するチューブ口元部２２に内容物２６を充填する処理である。また、第二充填処理は、大径の第一充填ノズル９Ａから内容物２６を吐出することでチューブ容器２５のチューブ胴体部２１に対して内容物２６を充填する処理である。
【００５８】
第一充填ノズル９Ａを用いて内容物２６をチューブ容器２５に充填する場合、第一ホッパー２Ａに充填されている内容物２６を第一充填シリンダー４Ａに一旦引き込んだ後、第
一充填シリンダー４Ａの内容物２６が第一充填ピストン５Ａによって第一充填ノズル９Ａに向けて押し出されるように、制御部１２が第一切替バルブ７Ａおよび第一電磁弁８Ａを制御する。
【００５９】
この場合に制御部１２は、まず、第一切替バルブ７Ａを“第一連通位置”に制御して、第一ホッパー２Ａと第一充填シリンダー４Ａを連通させた状態に制御する。その状態で、制御部１２は第一電磁弁８Ａに通電し、その弁体を“第一制御位置”に制御する。
【００６０】
そうすると、エアーポンプ１８からのエアーが第一エアシリンダー６Ａの第一圧力室Ａに導入される。そして、第二圧力室Ｂに比べて第一圧力室Ａの方が高圧となることで、駆動用ピストン６０Ａが第二圧力室Ｂの容積を減少させる方向（図２中、右方向）に移動する。その結果、ロッド部材５０Ａを介して第一充填シリンダー４Ａ内の第一充填ピストン５Ａも駆動用ピストン６０Ａと同じ方向に移動して、第一充填シリンダー４Ａにおけるシリンダー貯留室４０Ａの容積が増大する。このとき、第一ホッパー２Ａと第一充填シリンダー４Ａが連通しているため、第一ホッパー２Ａに貯留されている内容物２６を第一充填シリンダー４Ａのシリンダー貯留室４０Ａへと導くことができる。
【００６１】
一方、第一充填シリンダー４Ａにおける内容物２６を第一充填ノズル９Ａに向けて押し出す場合、制御部１２は、第一切替バルブ７Ａを“第二連通位置”に切り替えて、第一充填シリンダー４Ａと第一充填ノズル９Ａを連通させる。そして、更に、制御部１２は第一電磁弁８Ａを“第二制御位置”に切り替える。
【００６２】
そうすると、エアーポンプ１８からのエアーが第一エアシリンダー６Ａの第二圧力室Ｂに導入されるようになる。そうして、第一圧力室Ａに比べて第二圧力室Ｂの方が高圧になることで、駆動用ピストン６０Ａが第一圧力室Ａの容積を減少させる方向（図２中、左方向）に移動する。その結果、ロッド部材５０Ａを介して第一充填シリンダー４Ａ内の第一充填ピストン５Ａも駆動用ピストン６０Ａと同じ方向に移動して、第一充填シリンダー４Ａにおけるシリンダー貯留室４０Ａの容積が減少する。このとき、第一充填シリンダー４Ａと第一充填ノズル９Ａが連通しているため、第一充填シリンダー４Ａのシリンダー貯留室４０Ａに存在する内容物２６が第一内部通路１５Ａに向かって押し出される。そして、この内容物２６は、第一充填ノズル９Ａに供給された後、第一充填ノズル９Ａの先端部に形成された第一吐出孔１６Ａからチューブ容器２５に充填される。
【００６３】
次に、第二充填ノズル９Ｂによって内容物２６を充填する場合、第二ホッパー２Ｂに充填されている内容物２６を第二充填シリンダー４Ｂに一旦引き込んだ後、第二充填シリンダー４Ｂにおける内容物２６が第二充填ピストン５Ｂによって第二充填ノズル９Ｂに向けて押し出されるように、第二切替バルブ７Ｂおよび第二電磁弁８Ｂが制御部１２によって制御される。
【００６４】
この場合、制御部１２は、まず、第二切替バルブ７Ｂを“第一連通位置”に制御して、第二ホッパー２Ｂと第二充填シリンダー４Ｂを連通させる。その状態で、更に制御部１２は、第二電磁弁８Ｂに通電すると共にこれを“第一制御位置”に制御する。
【００６５】
そうすると、エアーポンプ１８からのエアーが第二エアシリンダー６Ｂの第一圧力室Ａに導入されるようになる。そして、第二圧力室Ｂに比べて第一圧力室Ａが高圧となることで、駆動用ピストン６０Ｂが第二圧力室Ｂの容積を減少させる方向に移動する。その結果、ロッド部材５０Ｂを介して第二充填シリンダー４Ｂに収容されている第二充填ピストン５Ｂが駆動用ピストン６０Ｂと同じ方向に移動して、第二充填シリンダー４Ｂにおけるシリンダー貯留室４０Ｂの容積が増大する。このとき、第二ホッパー２Ｂと第二充填シリンダー４Ｂが連通しているため、第二ホッパー２Ｂに貯留されている内容物２６が第二充填
シリンダー４Ｂのシリンダー貯留室４０Ｂへと導かれる。
【００６６】
一方、第一充填シリンダー４Ａにおける内容物２６を第一充填ノズル９Ａに向けて押し出す場合、制御部１２は、第二切替バルブ７Ｂを“第二連通位置”に切り替えて、第二充填シリンダー４Ｂと第二充填ノズル９Ｂを連通させる。そして、更に、制御部１２は、第一電磁弁８Ａを“第二制御位置”に切り替える。
【００６７】
そうすると、エアーポンプ１８からのエアーが今度は第二エアシリンダー６Ｂの第二圧力室Ｂに導入される。そうして、第一圧力室Ａに比べて第二圧力室Ｂの方が高圧となることで、駆動用ピストン６０Ｂが第一圧力室Ａの容積を減少させる方向に移動する。その結果、ロッド部材５０Ｂを介して第二充填ピストン５Ｂが駆動用ピストン６０Ｂと同じ方向に移動して、第二充填シリンダー４Ｂにおけるシリンダー貯留室４０Ｂの容積が減少する。このとき、第二充填シリンダー４Ｂと第二充填ノズル９Ｂが連通しているため、第二充填シリンダー４Ａに存在する内容物２６が第二内部通路１５Ｂに向かって押し出される。そして、この内容物２６は、第二内部通路１５Ｂ、接続部材１９を介して第二充填ノズル９Ｂへと供給された後、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂからチューブ容器２５に充填される。
【００６８】
次に、本実施形態におけるチューブ入り製品２０を製造する際の製造方法に係る特徴的な処理内容について図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態の充填処理に係る処理フローを示すフローチャートである。この図に示す各工程は、制御部１２に格納されている制御プログラムを該制御部１２が実行することによって実現される。
【００６９】
まず、ステップＳ１０１では、チューブホルダ１０にチューブ容器２５がセットされる。図４に示すように、チューブ容器２５は、そのチューブ口元部２２にキャップ部材２４が嵌められた状態で、且つ、キャップ部材２４が下方となるような姿勢でチューブホルダ１０へとセットされる。なお、チューブ容器２５がチューブホルダ１０にセットされる際、そのチューブ胴体部２１においてキャップ部材２４が嵌められる方の他端側には封止端部２３は未だ形成されておらず、開放端２７が形成された状態となっている。
【００７０】
また、図４に示すように、チューブ容器２５におけるチューブ口元部２２は、チューブ胴体部２１に比べてその内径が一回り小さく形成されている。図示の例では、チューブ口元部２２は、チューブ胴体部２１の三分の一程度まで径が縮小しており、チューブ胴体部２１とチューブ口元部２２との境界位置には肩部２８が形成されている。
【００７１】
ここで、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂのそれぞれの外径は、内容物２６を充填する対象となるチューブ容器２５の形状、主としてチューブ口元部２２およびチューブ胴体部２１の内径を勘案して定められている。そして、第二充填ノズル９Ｂの外径はチューブ口元部２２の内径に比べて小さい寸法として定められている。また、第一充填ノズル９Ａの外径は、チューブ口元部２２の内径に比べて大きく、且つ、チューブ胴体部２１の内径に比べて小さい寸法として定められている。
【００７２】
本処理フローにおけるステップＳ１０２において、制御部１２はホルダ駆動装置１１に制御信号を送信してホルダ駆動装置１１を作動させ、チューブホルダ１８を上昇させる。そうすると、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂに対してチューブ容器２５が徐々に近づき、チューブ胴体部２１の開放端２７から各ノズルがチューブ容器２５内部に挿入される。図５に示すように、本ステップでは、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂがチューブ口元部２２に配置されるように、チューブ容器２５に対する第二充填ノズル９Ｂ挿入深さが調節される。図５では、第二吐出孔１６Ｂがチューブ口元部２２の中程の深さまで到達するように、第二充填ノズル９Ｂの挿入深さを設定した例を示している。
【００７３】
ところで、本実施形態における充填装置１では、第一充填ノズル９Ａおよびこれに組み込まれている第二充填ノズル９Ｂとの関係は固定関係にある。従って、本ステップでは、ホルダ駆動装置１１を作動させることにより、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂのチューブ容器２５に対する各々の挿入深さを連動して調節することになる。ここで、第一充填ノズル９Ａの外径は、チューブ口元部２２の内径よりも大きいため、チューブ容器２５に対する第一充填ノズル９Ａの挿入深さが深くなりすぎると、その第一吐出孔１６Ａが肩部２８に衝突する虞がある。そこで、本実施形態では図５に示す如く、第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａから下方に向かって突出する第二充填ノズル９Ｂの突出長さを、上記のように第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂをチューブ口元部２２内部に配置しても、第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａが肩部２８と接触しないような長さに設定している。
【００７４】
ステップＳ１０２が終了すると、ステップＳ１０３の処理に進む。ここでは、図２も適宜参照して説明する。本ステップは、第二充填ノズル９Ｂから内容物２６を吐出することでチューブ容器２５のチューブ口元部２２に内容物２６を充填する第一充填処理が行われる。なお、充填装置１における充填処理が開始される初期状態においては、第一切替バルブ７Ａおよび第二切替バルブ７Ｂは共に第一連通位置に保持され、また、第一電磁弁８Ａおよび第二電磁弁８Ｂに対して非通電の状態にあることを前提とする。
【００７５】
制御部１２は第一充填処理の実施に際して、第二電磁弁８Ｂに通電して、第一制御位置に制御する。そうすると、第二ホッパー２Ｂと第二充填シリンダー４Ｂが連通している状態で、第二充填ピストン５Ｂが第二切替バルブ７Ｂから離間する方向に移動することによりシリンダー貯留室４０Ｂの容積が増加するため、第二ホッパー２Ｂに貯留されていた内容物２６が第二充填シリンダー４Ｂに引き込まれる。
【００７６】
次いで、制御部１２は、第二切替バルブ７Ｂを第二連通位置に切り替えた後、第二電磁弁８Ｂに対する電圧制御によって弁体の位置を第二制御位置に切り替える。その結果、第二充填シリンダー４Ｂと第二充填ノズル９Ｂが連通した状態で、第二充填ピストン５Ｂが第二切替バルブ７Ｂに接近する方向に移動する。これにより、シリンダー貯留室４０Ｂの容積が減少するため、シリンダー貯留室４０Ｂ内における内容物２６が第二切替バルブ７Ｂの第二内部通路１５Ｂに向かって押し出される。そして、接続部材１９を介して第二充填ノズル９Ｂに供給された内容物２６は、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂからチューブ口元部２２へと吐出される。
【００７７】
ここで、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂがチューブ口元部２２内に配置されているため、第二吐出孔１６Ｂからの内容物２６は、チューブ口元部２２に対してのみ吐出される。このような第一充填処理によれば、チューブ口元部２２から空気（エアー）をチューブ胴体部２１側すなわち上方側に追い遣りながら、チューブ口元部２２に対して内容物２６を充填することができる。
【００７８】
チューブ口元部２２に対する内容物２６の充填が完了すると、第一充填処理を終了する。すなわち、制御部１２は、第二切替バルブ７Ｂを第一連通位置に切り替えると共に、第二電磁弁８Ｂに対する通電を停止する。第二電磁弁８Ｂが非通電状態となると、第一圧力室Ａと第二圧力室Ｂが等圧となり、第二充填ピストン５Ｂが停止する。従って、第二充填ノズル９Ｂによる内容物２６の吐出が停止されることで第一充填処理が終了する。なお、第一充填処理において、第二電磁弁８Ｂを第一制御位置から第二制御位置に切り替えてから第一充填処理を終了するまでの継続時間は、チューブ口元部２２への内容物２６の充填が完了するのに要する適正な時間として、チューブ口元部２２の容積、第二充填ノズル９Ｂから単位時間当たりに吐出される内容物２６の吐出量などに基づいて定めておくと良い
。
【００７９】
第一充填処理が終了すると、ステップＳ１０４の処理に進む。ステップＳ１０４では、チューブ胴体部２１の開放端２７からチューブ容器２５に挿入された第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａをチューブ胴体部２１に配置した状態で第一吐出孔１６Ａから内容物２６をチューブ胴体部２１に吐出する第二充填処理が行われる。
【００８０】
制御部１２は第二充填処理の実施に際して、第一電磁弁８Ａに通電して、第一制御位置に制御する。そうすると、第一ホッパー２Ａと第一充填シリンダー４Ａが連通している状態で、第一充填ピストン５Ａが第一切替バルブ７Ａから離間する方向に移動することによりシリンダー貯留室４０Ａの容積が増加するため、第一ホッパー２Ａに貯留されていた内容物２６が第一充填シリンダー４Ａに引き込まれる。
【００８１】
次いで、制御部１２は、第一切替バルブ７Ａを第二連通位置に切り替えた後、第一電磁弁８Ａに対する電圧制御によって弁体の位置を第二制御位置に切り替える。その結果、第一充填シリンダー４Ａと第一充填ノズル９Ａが連通した状態で、第一充填ピストン５Ａが第一切替バルブ７Ａに接近する方向に移動する。これによって、シリンダー貯留室４０Ａの容積が減少し、シリンダー貯留室４０Ａ内における内容物２６が第一切替バルブ７Ａの第一内部通路１５Ａに向かって押し出される。そして、このように押し出された内容物２６は、第一内部通路１５Ａを通じて第一充填ノズル９Ａに供給された後、その第一吐出孔１６Ａからチューブ胴体部２１へと吐出される。
【００８２】
第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａからチューブ胴体部２１への内容物２６の吐出開始後、制御部１２は、ホルダ駆動装置１１に制御信号を送信して、チューブホルダ１８が下降するようにホルダ駆動装置１１を作動させる。ここでは、チューブ胴体部２１への内容物２６の充填高さが増加するに従って、第一充填ノズル９Ａのチューブ容器２５への挿入深さが減少するように、チューブホルダ１８を下降させるようにした。
【００８３】
ここで、チューブホルダ１８を徐々に下降させるように制御しても良いし、段階的に下降させても良い。また、第一充填ノズル９Ａの第一吐出孔１６Ａが内容物２６の充填高さよりも常に高くなるように、第一充填ノズル９Ａのチューブ容器２５への挿入深さを内容物２６の充填高さに応じて減少させても（チューブホルダ１８を下降させても）良いし、逆に、チューブ胴体部２１に吐出された後の内容物２６に第一吐出孔１６Ａが僅かに潜った状態に維持されるように、内容物２６の充填高さに応じて、第一充填ノズル９Ａのチューブ容器２５への挿入深さを減少させても（チューブホルダ１８を下降させても）良い。また、本ステップにおいて、チューブ胴体部２１への内容物２６の充填高さに応じて第一充填ノズル９Ａのチューブ容器２５への挿入深さを変更することは本発明の適用に必須ではなく、第二充填処理中における第一充填ノズル９Ａの挿入深さを一定に保持しても構わない。
【００８４】
チューブ胴体部２１に対する内容物２６の充填、すなわち第一充填処理ではチューブ口元部２２への充填が終了しているため、チューブ容器２５全体に対する内容物２６の充填が完了すると、制御部１２は第一切替バルブ７Ａを第一連通位置に切り替えると共に、第一電磁弁８Ａに対する通電を停止する。そうすると、第一エアシリンダー６Ａにおける第一圧力室Ａと第二圧力室Ｂが等圧となり、第一充填ノズル９Ａへの内容物２６の供給が停止されることで、第二充填処理が終了する。なお、第二充填処理において、第一電磁弁８Ａを第一制御位置から第二制御位置に切り替えてから第二充填処理を終了するまでの継続時間は、チューブ容器２５への内容物２６の充填量が所望の総充填量となるような適正時間として、チューブ胴体部２１の容積や、第一充填ノズル９Ａから単位時間当たりに吐出される内容物２６の吐出量などに基づいて定めておくと良い。
【００８５】
第二充填処理の終了後、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂがチューブ容器２５内部に挿入されている場合には、制御部１２はホルダ駆動装置１１にチューブホルダ１８を下降させて各ノズルをチューブ容器２５から引き抜いた後、ステップＳ１０５の処理に進む。ステップＳ１０５では、チューブ容器２５における開放端２７を押し潰すように不図示の熱圧着装置の圧着器具で挟み、超音波などで融着してこの開放端２７を封止することで、封止端部２３を形成する。これによって、チューブ容器２５に内容物２６を充填してなるチューブ入り製品２０が完成する。本ステップの処理が終了すると、制御部１２は本制御プログラムの実行を終了する。
【００８６】
以上のように説明した本発明に係る充填装置１およびチューブ入り製品２０の製造方法によれば、チューブ容器２５への内容物２６の充填が第一充填処理と第二充填処理に分けて行われる。そして、第一充填処理においては、チューブ口元部２２よりも小径の第二充填ノズル９Ｂをチューブ口元部２２に挿入して内容物２６を吐出することにより、第一充填処理の開始前にチューブ口元部２２に溜まっていたエアーを内容物２６によってチューブ胴体部２１側に押し出すことができる。
【００８７】
そして、上記のようにチューブ口元部２２からエアーを押し出した後に、チューブ胴体部２１に配置されている大径の第一充填ノズル９Ａに内容物２６を充填させることで、チューブ口元部２２へのエアー溜まりが生じることを抑制することができる。従って、従来のように、チューブ口元部への充填が不充分になるといった不具合、或いはチューブ口元部に充填された内容物の成分が分離するなどの不具合が生じることを抑制することができる。
【００８８】
また、本発明に係る充填装置１およびチューブ入り製品２０の製造方法によれば、チューブ口元部２２へのエアー溜まりの発生を抑制しつつ、キャップ部材２４をチューブ容器２５に嵌めた状態で内容物２６の充填を行うことができる。そのため、キャップ部材２４を外した状態で充填する場合のように、チューブ口元部２２から漏出した内容物２６によってチューブ口元部２２が汚れてしまうこともなく、清掃の手間が掛かることもない。そして、このようにチューブ口元部２２を清掃した後にキャップ部材２４をチューブ口元部２２に嵌める作業を省略できるため、チューブ容器２０への内容物の充填効率、ひいてはチューブ入り製品２５の生産性を向上することができる。
【００８９】
なお、図３に示したフローチャートにおいては、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３が本発明のチューブ入り製品の製造方法における第一充填工程に対応している。また、ステップＳ１０４が本発明のチューブ入り製品の製造方法における第二充填工程に対応する。また、ステップＳ１０５が本発明のチューブ入り製品の製造方法における封止工程に対応する。本制御プログラムを実行する制御部１２が本発明の充填装置における充填手段に対応する。また、チューブ容器２５がセットされたチューブホルダ１８を昇降可能なホルダ駆動装置１１が、本発明の充填装置における調節手段に対応する。
【００９０】
［変形例］
本実施形態では、ホルダ駆動装置１１の作動によってチューブホルダ１８を昇降させることによって、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂのチューブ容器２５に対する挿入深さを調節しているが、チューブホルダ１８側を固定にし、各ノズルを一体的に昇降させることでチューブ容器２５に対する挿入深さを調節しても良い。また、上述の制御例では、チューブ容器２５に対する第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂの挿入深さを連動して調節しているが、これに限られない。すなわち、第一充填ノズル９Ａおよび第二充填ノズル９Ｂを個別に昇降可能な昇降装置を用いて、各ノズルのチューブ容器２５への挿入深さを個別に調節しても良い。
【００９１】
また、本実施形態に係る充填装置１では、第一充填ノズル９Ａの内部に第二充填ノズル９Ｂを組み込む構成例を採用しているが、例えば小径の第二充填ノズル９Ｂを、大径の第一充填ノズル９Ａを構成する筒体の外面に沿わせるように設置しても良い。
【００９２】
また、本実施形態では、ステップＳ１０３の第一充填処理に際して、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂをチューブ口元部２２に挿入しているが、第二吐出孔１６Ｂからチューブ口元部２２に直接吐出してチューブ口元部２２に溜まっていたエアーをチューブ胴体部２１側に追い出しながら内容物２６を充填できる態様であれば、必ずしもチューブ口元部２２に第二吐出孔１６Ｂを挿入する必要はない。例えば、第二吐出孔１６Ｂがチューブ口元部２２に対向するように該チューブ口元部２２の上部空間に配置した状態で第一充填処理を実施しても良い。但し、本実施形態のように、第一充填処理に際して、第二充填ノズル９Ｂの第二吐出孔１６Ｂをチューブ口元部２２に挿入する態様は好ましい態様であることは言うまでもない。また、チューブ口元部２２に対する第二吐出孔１６Ｂの挿入深さは適宜の変更を加えることができる。
【００９３】
また、第二充填処理にチューブ胴体部２１に内容物２６を充填するために用いる第一充填ノズル９Ａは、その外径がチューブ口元部２２の内径よりも大きく設定しているが、例えばチューブ胴体部２１の内壁と所定のクリアランス（例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度）を確保した上でなるべく大きな寸法に設定すると良い。そうすることで、第二充填処理に要する所要時間を短縮することができるため、チューブ入り製品２０の生産性を一層向上させることができる。
【００９４】
以上、本発明に係る各実施形態を説明したが、本発明のチューブ入り製品の製造方法、およびチューブ容器に内容物を充填する充填装置に関する技術は、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・充填装置
２Ａ・・第一ホッパー
２Ｂ・・第二ホッパー
４Ａ・・第一充填シリンダー
４Ｂ・・第二充填シリンダー
５Ａ・・第一充填ピストン
５Ｂ・・第二充填ピストン
６Ａ・・第一エアシリンダー
６Ｂ・・第二エアシリンダー
７Ａ・・第一切替バルブ
７Ｂ・・第二切替バルブ
８Ａ・・第一電磁弁
８Ｂ・・第二電磁弁
９Ａ・・第一充填ノズル
９Ｂ・・第二充填ノズル
１０・・チューブホルダ
１１・・ホルダ駆動装置
１２・・制御部
２０・・チューブ入り製品
２１・・チューブ胴体部
２２・・チューブ口元部
２３・・封止端部
２４・・キャップ部材
２５・・チューブ容器
２６・・内容物
２７・・開放端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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