(57)【要約】【課題】本発明の目的は、充填時に包装袋内での泡の発生を抑制し、かつ、包装袋のしわの発生を抑制することができる充填方法及び充填装置を提供することである。【解決手段】本発明に係る充填方法は、包装袋１が、二枚のフィルムを重ね合わせて周縁シール部１３を設けてなる袋本体１０と、二枚のフィルムのいずれか一方に設けた充填口２０とを備え、充填装置１００が、充填ノズル１１０と、包装袋１の受け台１０２と、受け台を昇降させる第一昇降機構１０３と、を備え、充填装置１００を使用して包装袋１に液体Ｌを充填する充填方法であって、充填口２０を上方に向けた包装袋１を受け台１０２上に載置しているとともに充填ノズル１１０を充填口２０に挿入し、かつ、固定した状態とする準備工程と、包装袋１に液体Ｌを充填する充填工程と、を有し、充填工程は、充填中に、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持しながら下降する第１充填工程を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装袋が、二枚のフィルムを重ね合わせて周縁シール部を設けてなる袋本体と、前記二枚のフィルムのいずれか一方に設けた充填口とを備え、
充填装置が、充填ノズルと、前記包装袋の受け台と、前記受け台を昇降させる第一昇降機構若しくは前記充填ノズルを昇降させる第二昇降機構のいずれか一方又は両方と、を備え、
前記充填装置を使用して前記包装袋に液体を充填する充填方法であって、
前記充填口を上方に向けた前記包装袋を前記受け台上に載置しているとともに前記充填ノズルを前記充填口に挿入し、かつ、固定した状態とする準備工程と、
前記包装袋に液体を充填する充填工程と、を有し、
前記充填工程は、充填中に、前記受け台が前記包装袋に接した状態を維持しながら前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる第１充填工程を有することを特徴とする充填方法。
【請求項２】
前記充填工程は、前記第１充填工程の後に、充填を継続しているとともに前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる動きを停止する又は前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる速度を前記第１充填工程における前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる速度よりも遅くする第２充填工程を有することを特徴とする請求項１に記載の充填方法。
【請求項３】
前記充填装置が、排気機構を更に備え、
前記充填工程の前に、前記排気機構で前記包装袋内を排気する排気工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の充填方法。
【請求項４】
前記充填工程の後に、ヘッドスペース内の残留空気の除去工程を有し、
該ヘッドスペース内の残留空気の除去工程は、（１）前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を近づける若しくは（２）前記充填口内を排気する、のいずれか一方又は両方であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の充填方法。
【請求項５】
前記包装袋が、耐圧包装袋であり、かつ、
前記液体が、炭酸ガスを含有する液体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の充填方法。
【請求項６】
包装袋に液体を充填する充填装置において、
前記液体を吐出する充填ノズルと、
前記包装袋の受け台と、
前記受け台を昇降させる第一昇降機構若しくは前記充填ノズルを昇降させる第二昇降機構のいずれか一方又は両方と、
前記充填ノズルから吐出する前記液体の量及び前記前記第一昇降機構若しくは前記第二昇降機構のいずれか一方又は両方を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記受け台に載置した前記包装袋に前記液体を充填しているときに、前記受け台が前記包装袋に接した状態を維持しながら前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げるように前記前記第一昇降機構若しくは前記第二昇降機構のいずれか一方又は両方を制御することを特徴とする充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装袋に液体を充填する充填方法及び充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昇降するテーブルを備えた液充填装置に関し、充填当初はテーブルを下降させて袋状容器をホルダで吊下げるような形で保持し、液が袋内に充満するにしたがってテーブルを上昇させて袋状容器をテーブルで支持し、充填後にテーブルを更に所定量上昇させることで、残留空気を排除することができる充填装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１では、充填当初に袋状容器が吊下げ保持された状態であるため、泡立ちが生じ易い。液体充填時に泡立ちが生じると、充填量の精度が劣る、所定の充填量を充填することができないなどの問題があった。
【０００３】
そこで、充填液の流れを容器の内壁に沿わせるように案内することで、泡立ちを防止することができる充填液体充填装置が開示されている（例えば、特許文献２を参照。）。袋状の容器内の空気を吸引除去した状態で、容器内に液体を充填することで、容器内で泡が発生することなく、所定量の液体を充填することができることが開示されている（例えば、特許文献３を参照。）。また、袋状の容器に内容物を充填する前に容器内の空気を吸引、排出し、充填操作の際、支持板が容器の下面を支持する充填装置が開示されている（例えば、特許文献４を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−１３４０３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０００９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２３８８９０号公報
【特許文献４】特開平１１−１５７５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二枚のフィルムを重ね合わせて周縁シール部を設けた包装袋では、内容物が充填されるにしたがって包装袋が膨らむ。このとき、包装袋が周方向にわたって均等に膨らまないと、周縁シール部の近傍にしわが発生して、包装袋の表裏のフィルム同士が密着したり、折れ曲がったりして、包装袋を十分に膨らますことができず、所定の充填量（包装袋が本来有する充填量）を確保することができない問題がある。この問題は、フィルムの厚さが厚いほど顕著である。特許文献２では容器がびんであり、しわの発生を防止することについて検討されていない。特許文献３では容器がガゼットタイプの袋状容器であり、そもそも立体的に膨らみやすく設計されている。このため、特許文献２と同様にしわの発生を防止することについて検討されていない。特許文献４は折畳まれた容器を自然に膨らませて充填するものであり、しわの発生を防止するものではない。
【０００６】
本発明の目的は、充填時に包装袋内での泡の発生を抑制し、かつ、包装袋のしわの発生を抑制することができる充填方法及び充填装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る充填方法は、包装袋が、二枚のフィルムを重ね合わせて周縁シール部を設けてなる袋本体と、前記二枚のフィルムのいずれか一方に設けた充填口とを備え、充填装置が、充填ノズルと、前記包装袋の受け台と、前記受け台を昇降させる第一昇降機構若しくは前記充填ノズルを昇降させる第二昇降機構のいずれか一方又は両方と、を備え、前記充填装置を使用して前記包装袋に液体を充填する充填方法であって、前記充填口を上方に向けた前記包装袋を前記受け台上に載置しているとともに前記充填ノズルを前記充填口に挿入し、かつ、固定した状態とする準備工程と、前記包装袋に液体を充填する充填工程と、を有し、前記充填工程は、充填中に、前記受け台が前記包装袋に接した状態を維持しながら前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる第１充填工程を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る充填方法では、前記充填工程は、前記第１充填工程の後に、充填を継続しているとともに前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる動きを停止する又は前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる速度を前記第１充填工程における前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げる速度よりも遅くする第２充填工程を有することが好ましい。液体を袋の周方向に行き渡らせて、しわの発生を更に抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る充填方法では、前記充填装置が、排気機構を更に備え、前記充填工程の前に、前記排気機構で前記包装袋内を排気する排気工程を有することが好ましい。包装袋内での液体の泡立ちを更に抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る充填方法では、前記充填工程の後に、ヘッドスペース内の残留空気の除去工程を有し、該ヘッドスペース内の残留空気の除去工程は、（１）前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を近づける若しくは（２）前記充填口内を排気する、のいずれか一方又は両方であることが好ましい。酸化による内容物の劣化を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る充填方法では、前記包装袋が、耐圧包装袋であり、かつ、前記液体が、炭酸ガスを含有する液体であることが好ましい。耐圧包装袋はフィルムの剛性が強く周縁シール部の近傍にしわが生じ易いが、しわの発生を抑制することができる。また、炭酸ガスを含有する液体は充填時に泡立ちが生じ易いが、泡の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る充填装置は、包装袋に液体を充填する充填装置において、前記液体を吐出する充填ノズルと、前記包装袋の受け台と、前記受け台を昇降させる第一昇降機構若しくは前記充填ノズルを昇降させる第二昇降機構のいずれか一方又は両方と、前記充填ノズルから吐出する前記液体の量及び前記第一昇降機構若しくは前記第二昇降機構のいずれか一方又は両方を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記受け台に載置した前記包装袋に前記液体を充填しているときに、前記受け台が前記包装袋に接した状態を維持しながら前記受け台と前記充填ノズルの先端との距離を広げるように前記第一昇降機構若しくは前記第二昇降機構のいずれか一方又は両方を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、充填時に包装袋内での泡の発生を抑制し、かつ、包装袋のしわの発生を抑制することができる充填方法及び充填装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、準備工程の状態を示す。
【図２】本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第１充填工程のうち初期の状態を示す。
【図３】本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第１充填工程のうち中期の状態を示す。
【図４】本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第２充填工程の状態を示す。
【図５】本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、ヘッドスペース内の残留空気の除去工程の状態を示す。
【図６】包装袋の一例を示す正面図であり、内容物が充填される前の状態を示す。
【図７】図６に示す包装袋の平面図である。
【図８】包装袋の一例を示す正面図であり、内容物が充填された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
【００１６】
（充填装置）
図１は、本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、準備工程の状態を示す。本実施形態に係る充填装置１００は、液体を吐出する充填ノズル１１０と、包装袋１の受け台１０２と、受け台１０２を昇降させる第一昇降機構１０３若しくは充填ノズル１１０を昇降させる第二昇降機構（不図示）のいずれか一方又は両方と、を備える。
【００１７】
充填ノズル１１０は、包装袋１内に液体Ｌを吐出する。液体Ｌは、炭酸ガスボンベ（不図示）から液体Ｌを貯蔵するタンク（不図示）に炭酸ガスを送り、このときの圧力によって充填ノズル１１０から吐出する。充填ノズル１１０は、少なくとも吐出口側の先端１１０ａの外径が包装袋１の充填口２０の内径よりも小さく形成され、充填時には充填口２０内に挿入可能になっている。充填ノズル１１０は、充填ノズルキャップ１２２の天面部１２２ａを貫通して取り付けられていることが好ましい。また、充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａは、包装袋１の充填口２０の内壁に沿うように曲がっていることが好ましい。充填ノズル１１０は、開閉可能なバルブ（不図示）を有していてもよい。
【００１８】
受け台１０２は、剛性を有する平板である。受け台１０２の包装袋１を載置する面は、包装袋１の外径よりも大きく形成されていることが好ましい。また、受け台１０２には、包装袋１に充填された液体の質量を計測するロードセル（不図示）を設けてもよい。
【００１９】
第一昇降機構１０３は、挙動及び昇降速度を制御できればよく、特に限定されないが、例えば、図１に示すようなパンタアーム（Ｘ字状アーム）が電動シリンダなどを駆動源として伸縮する機構である。第一昇降機構１０３の挙動は、主として上昇又は下降である。
【００２０】
本実施形態に係る充填装置１００は、第一昇降機構１０３に代えて又は第一昇降機構１０３とともに、充填ノズル１１０を昇降させる第二昇降機構（不図示）を備えていてもよい。
【００２１】
充填装置１００は、タッチパネル（不図示）などの設定手段を更に備えることが好ましい。タッチパネル（不図示）は、オペレータによって入力された各種設定値及び各種操作データなどを制御手段（不図示）に出力する。充填装置１００には、充填開始スイッチ（不図示）、非常停止スイッチ（不図示）などの各種作動スイッチを設けてもよい。
【００２２】
充填装置１００は、充填ノズル１１０から吐出する液体Ｌの量、第一昇降機構１０３及び第二昇降機構（不図示）などを制御する制御手段（不図示）を備える。制御手段（不図示）は、受け台１０２に載置した包装袋１に液体Ｌを充填しているときに、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持しながら受け台１０２と充填ノズル１１０の先端１１０ａとの距離を広げるべく、第一昇降機構１０３若しくは第二昇降機構（不図示）のいずれか一方又は両方を制御する。制御手段（不図示）は、例えば、マイクロコンピュータ又はシーケンサである。
【００２３】
充填装置１００は、ホルダ１０４を更に備えることが好ましい。ホルダ１０４は、少なくとも２本の対向する支持片１０４ａ，１０４ｂを有し、支持片１０４ａ，１０４ｂに充填口２０の下方に設けられたフランジ２１を係止して、充填口２０を支持する。また、ホルダ１０４は、充填中に、上昇させるか、下降させるか、又は固定されていてもよい。ただし、受け台１０２が下降中にホルダ１０４を下降させる場合は、受け台１０２とホルダ１０４との距離を広げることができるように、ホルダ１０４の下降速度を受け台１０２の下降速度よりも遅くする。本実施形態では、ホルダ１０４は、充填中に固定されていることがより好ましい。ホルダ１０４を固定することで、充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａと受け台１０２との距離を広げる速度の制御をより容易に行うことができる。ホルダ１０４の材質は、特に限定されないが、例えば金属である。
【００２４】
充填装置１００は、排気機構１２０を更に備えることが好ましい。排気機構１２０は、例えば、排気ノズル１２１と、排気ノズル１２１に取り付けられたバルブ１２４と、真空ポンプ（不図示）と、充填ノズルキャップ１２２と、充填ノズルキャップ１２２の下面に取り付けられたガスケット１２３とを有する。本実施形態では、排気機構１２０は包装袋１内を排気するとともに気密に保つことができればよく、図１に示す形態に限定されない。
【００２５】
排気ノズル１２１は、充填ノズルキャップ１２２の天面部１２２ａを貫通して取り付けられている。排気ノズル１２１は、真空ポンプ（不図示）に通じている。
【００２６】
バルブ１２４は、排気ノズル１２１内の通路の開閉をすることができればよく特に限定されないが、例えば、バキュームバルブ（トーステ社製、ＤＨＣ−２Ｓ０６）である。
【００２７】
充填ノズルキャップ１２２は、天面部１２２ａを有する円筒状であり、充填口２０の上端部を覆う。充填ノズルキャップ１２２の材質は、特に限定されないが、例えば金属である。
【００２８】
ガスケット１２３は、充填ノズルキャップ１２２の下面のうち少なくとも充填口２０が当接する部分に取り付けられる。ガスケット１２３の材質は、特に限定されないが、例えばウレタンである。
【００２９】
排気機構１２０は、充填ノズルキャップ１２２で充填口２０を加圧固定し、ガスケット１２３を充填口２０の上端縁に当接させることで、包装袋１内を気密状態とし、排気ノズル１２１を介して真空ポンプで包装袋１内を排気する。また、充填ノズルキャップ１２２の天面部１２２ａに充填ノズル１１０を取り付けることで、気密充填を行うことができ、泡立ちを更に抑制することができる。
【００３０】
充填装置１００は、キャッパー手段（不図示）を更に備えていてもよい。キャッパー手段は、本実施形態では特に限定されず、充填口２０の形状に応じた公知のキャッピング装置である。
【００３１】
（包装袋）
図６は、包装袋の一例を示す正面図であり、内容物が充填される前の状態を示す。図７は、図６に示す包装袋の平面図である。包装袋１は、図６及び図７に示すように二枚のフィルム１１，１２を重ね合わせて周縁シール部１３を設けてなる袋本体１０と、フィルム１１に設けた充填口２０とを備える。
【００３２】
フィルム１１，１２は、例えば、ベースフィルム層１１ａ，１２ａとシーラント層１１ｂ，１２ｂとを有する積層フィルムである。ベースフィルム層１１ａ，１２ａの材質は、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンである。シーラント層１１ｂ，１２ｂの材質は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体である。ベースフィルム層１１ａ，１２ａ又はシーラント層１１ｂ，１２ｂは、１層又は２層以上であってもよい。フィルム１１，１２は、ベースフィルム層１１ａ，１２ａ及びシーラント層１１ｂ，１２ｂ以外に、図示しないが、アルミニウム箔などの金属箔層、エチレン‐ビニルアルコール共重合体などのバリアフィルム層、酸化ケイ素若しくは酸化アルミニウムなどの蒸着層、接着剤層又はアンカーコート層を更に有していてもよい。フィルム１１及びフィルム１２は、同一の積層構造を有するか、又は異なる積層構造を有していてもよい。本実施形態ではフィルム１１，１２の積層構造は特に限定されない。
【００３３】
袋本体１０は、図６に示すように、平袋であるか、又は２枚のフィルム１１，１２の間にマチ部（不図示）を設けたガゼット袋であってもよい。
【００３４】
充填口２０は、略円筒状であり、外周にフランジ２１と、キャップ（不図示）を螺合装着するための突条ねじ部２２とを有することが好ましい。充填口２０は、液体の充填口であるとともに、液体の注出口である。図６では充填口２０をフィルム１１に設けた形態を示したが、フィルム１２に設ける形態（不図示）、フィルム１１及びフィルム１２にそれぞれ設ける形態（不図示）としてもよい。本実施形態では、充填口２０の形状は特に限定されない。
【００３５】
包装袋１の満容量は、特に限定されないが、例えば、０．５リットル以上７リットル以下である。ここで、包装袋１の満容量とは、包装袋１をしわがない状態で均等に膨らませた時に充填することができる最大の内容量をいう。
【００３６】
包装袋１は、耐圧包装袋であり、かつ、液体が、炭酸ガスを含有する液体であることが好ましい。本明細書において、耐圧包装袋とは、瞬間耐圧強度が０．４ＭＰａ以上である包装袋をいう。耐圧包装袋の形態は、特に限定されないが、一例としては、次の（１）〜（５）の要件をすべて満たす包装袋である。
（１）瞬間耐圧強度が、０．４ＭＰａ以上であること。
（２）フィルム１１及びフィルム１２のそれぞれの引張強度が、いずれもＭＤ方向及びＴＤ方向ともに２３５Ｎ／１５ｍｍ以上であること。
（３）周縁シール部１３のシール強度が、１９０Ｎ／１５ｍｍ以上であること。
（４）フィルム１１及びフィルム１２のそれぞれの厚さが、いずれも１５０μｍ以上２３０μｍ以下であること。
（５）フィルム１１及びフィルム１２のそれぞれのヤング率が、いずれも１２００ＭＰａ以上１９００ＭＰａ以下であること。
【００３７】
包装袋１が耐圧包装袋であるとき、周縁シール部１３の内縁１３ａは、図７に示すように平面視で円形であることが好ましい。円形とすることで、内圧による応力を分散して耐圧性をより高めることができる。また、周縁シール部１３の内縁１３ａは、平面視で六角形以上の多角形（不図示）であっても、円形と同様に内圧による応力を分散する効果が得られる。
【００３８】
炭酸ガスを含有する液体は、例えば、ビール、発泡酒、ソーダ水、炭酸入りジュースである。
【００３９】
（充填方法）
次に、充填装置１００を使用して包装袋１に液体を充填する充填方法を説明する。図２は、本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第１充填工程のうち初期の状態を示す。図３は、本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第１充填工程のうち中期の状態を示す。本実施形態に係る充填方法は、図１に示すように充填口２０を上方に向けた包装袋１を受け台１０２上に載置しているとともに充填ノズル１１０を充填口２０に挿入し、かつ、固定した状態とする準備工程と、図２及び図３に示すように包装袋１に液体Ｌを充填する充填工程と、を有する。
【００４０】
（準備工程）
準備工程は、図１に示すように充填口２０を上方に向けた包装袋１を受け台１０２上に載置しているとともに充填ノズル１１０を充填口２０に挿入し、かつ、固定した状態とする。包装袋１を受け台１０２に載置する操作では、包装袋１内の空気を最小限とすべく、包装袋１を扁平状に畳んだ状態とすることが好ましい。充填ノズル１１０を充填口２０に固定した状態とする方法は、充填ノズル１１０が充填口２０に挿入した状態を維持することができれば特に限定されず、例えば、充填口２０のフランジ２１をホルダ１０４で係止して固定する方法、充填ノズル１１０を取り付けた充填ノズルキャップ１２２を充填口２０に固定する方法である。
【００４１】
包装袋１を受け台１０２に載置する操作、及び充填ノズル１１０を充填口２０に挿入する操作の順番は、特に限定されず、包装袋１を受け台１０２に載置した後、充填ノズル１１０を充填口２０に挿入するか、充填ノズル１１０を充填口２０に挿入した後、包装袋１を受け台１０２に載置するか、又は包装袋１を受け台１０２に載置する操作及び充填ノズル１１０を充填口２０に挿入する操作を同時に行ってもよい。
【００４２】
（排気工程）
本実施形態に係る充填方法は、充填工程の前に、排気機構１２０で包装袋１内を排気する排気工程を有することが好ましい。排気工程を行うときは、準備工程において、充填ノズル１１０を充填口２０に挿入する操作とともに、充填ノズルキャップ１２２で充填口２０を加圧固定し、ガスケット１２３を充填口２０の上端縁に当接させておく。そして、バルブ１２４を開とし、かつ、真空ポンプ（不図示）を作動させることによって、排気ノズル１２１から包装袋１内の空気を吸引、排出して包装袋１内を負圧にした後、バルブ１２４を閉とする。この操作によって、包装袋１内を負圧状態とすることができる。包装袋１内の空気を排気することで、続けて行う充填工程において注入する液体が空気を巻き込まないため、泡立ちを更に抑制することができる。また、窒素ガスなどの不活性ガス置換が不要となる。
【００４３】
（充填工程）
充填工程では、図２及び図３に示すように、タンク（不図示）に貯蔵された液体Ｌが充填ノズル１１０から所定の流量で吐出し、包装袋１内に充填される。炭酸ガスボンベによる液体Ｌの送液圧力は、１．５〜３．０ＭＰａであることが好ましく、２．０〜２．５ＭＰａであることがより好ましい。１．５ＭＰａ未満では、設定した充填速度で充填できない場合がある。３．０ＭＰａを超えると、泡立ちが多くなる場合がある。充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａの外壁は、充填口２０の内壁に沿わせることが好ましい。液体Ｌが充填口２０の内壁に沿って流れるため、泡立ちを更に抑制することができる。また、包装袋１内の液体Ｌの液面Ｌ０は、図３に示すように、充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａが包装袋１内に充填された液体Ｌ内に浸漬する高さであることが好ましい。液体Ｌが注入される時に空気を巻き込まないため、泡立ちを更に抑制することができる。
【００４４】
充填ノズル１１０からの液体Ｌの吐出流量の制御は、制御手段（不図示）が行う。制御手段は、例えば、充填ノズル１１０から吐出する液体Ｌの流量がタッチパネル（不図示）に入力された設定値となるように制御信号を炭酸ガスボンベの圧力を調整するレギュレータ（不図示）へ出力する。レギュレータは、制御手段からの制御信号に基づいた圧力で二酸化炭素をタンクに供給する。そうすると、タンクに貯蔵された液体Ｌが、炭酸ガスボンベによるガス圧で充填ノズル１１０へ向けて送られ、設定された吐出流量で充填ノズル１１０から吐出される。本実施形態では、充填ノズル１１０からの液体Ｌの吐出流量の制御方法は特に限定されず、例えば受け台１０２に設けたロードセル（不図示）が検知する包装袋１の質量変化に基づいて制御してもよい。
【００４５】
本実施形態に係る充填方法では、充填工程は、充填中に、図２及び図３に示すように受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持しながら受け台１０２と充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａとの距離を広げる第１充填工程を有する。受け台１０２と充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａとの距離を広げる方法は、例えば、受け台１０２を下降させる方法、充填ノズル１１０を上昇させる方法である。これらの方法は、いずれか一方だけを行うか又は両方を行ってもよい。また、受け台１０２と充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａとの距離を広げる方法は、受け台１０２及び充填ノズル１１０を同じ方向に移動させ（上昇又は下降）、かつ、受け台１０２と充填ノズル１１０の先端１１０ａとの距離を広げるべく両者の移動速度に差を設ける方法であってもよい。より具体的には、受け台１０２及び充填ノズル１１０の両方を下降させ、かつ、受け台１０２の下降速度を充填ノズル１１０の下降速度よりも速くする方法、又は受け台１０２及び充填ノズル１１０の両方を上昇させ、かつ、受け台１０２の上昇速度を充填ノズル１１０の上昇速度よりも遅くする方法であってもよい。以降、受け台１０２を下降させる場合を例にとって各工程を説明する。第１充填工程では、充填中に受け台１０２を下降させることで、包装袋１内に液体Ｌが充填されるに伴って充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａと受け台１０２との距離が広がっていく。そして、包装袋１は内部に充填された液体Ｌによって徐々に膨らんでいく。このとき、包装袋１をホルダ１０４で吊下げ支持すると、周縁シール部１３の近傍にしわが発生するおそれがある。特に包装袋１が耐圧包装袋である場合は、フィルムの剛性が高いため、表裏のフィルム同士の間に液体Ｌが浸入しにくい。このため、表裏のフィルム同士が密着したままとなって、しわが発生しやすい。さらに、一旦しわが発生すると、しわによる変形を解消することが難しく、所定の充填量を確保することができない場合がある。これに対して、本実施形態に係る充填方法では、受け台１０２が包装袋１を下方から支持することで、液体Ｌが包装袋１内に均等に行き渡って包装袋１が均等に膨らみ、周縁シール部１３の近傍にしわが発生することを防止することができる。その結果、所定の充填量を確保することができる。
【００４６】
図４は、本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、第２充填工程の状態を示す。本実施形態に係る充填方法では、充填工程は、第１充填工程の後に、図４に示すように充填を継続しているとともに受け台１０２と充填ノズル１１０の先端１１０ａとの距離を広げる動きを停止する（受け台１０２の下降を停止する）第２充填工程を有することが好ましい。充填を継続しているとともに受け台１０２の下降を停止することで、液体Ｌを包装袋１の周方向（図４の左右方向）に行き渡らせて、しわの発生を更に抑制しつつ、包装袋１を更に十分に膨らませて所定の充填量を確保することができる。第２充填工程では、受け台１０２の下降速度を第１充填工程における下降速度よりも遅くしてもよい。第１充填工程における下降速度をＶとしたとき、第２充填工程における下降速度を０．５Ｖ以下とすることが好ましく、０．３Ｖ以下とすることがより好ましい。受け台１０２の下降速度を遅らせる方法であっても、受け台１０２の下降を停止したときと同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
第２充填工程は、包装袋１内の液体Ｌの量が任意の量に達した時に開始する。任意の量は、例えば、満容量に対して６０〜８０％である。
【００４８】
第一昇降機構１０３の挙動の制御は、制御手段が行う。制御手段は、例えば、オペレータによって設定された吐出流量に基づいて包装袋１の膨らみ量を算出し、この算出した膨らみ量から受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持する速度となるように制御信号を第一昇降機構１０３の駆動源へ出力する。そうすると、第一昇降機構１０３の駆動源は、制御手段からの制御信号に基づいて、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持する速度で第一昇降機構１０３を下降させる。受け台１０２の下降を開始するタイミングは、充填ノズル１１０からの液体Ｌの吐出開始前に下降を始めるか、吐出開始と同時に下降を始めるか、又は吐出開始後遅れて下降を始めてもよい。また、第２充填工程では、制御手段は、例えば、オペレータによって設定された吐出流量に基づいて包装袋１内の液体Ｌの量を算出し、任意の量に達した時に、第一昇降機構１０３を停止させる又は下降速度を遅くする制御信号を第一昇降機構１０３の駆動源へ出力する。そうすると、第一昇降機構１０３の駆動源は、制御手段からの制御信号に基づいて、第一昇降機構１０３の下降を停止させるか、又は第一昇降機構１０３の下降速度を遅らせる。本実施形態では、第一昇降機構１０３の挙動の制御方法は特に限定されず、例えば、ロードセルが検知する包装袋１の質量変化に基づいて制御してもよい。
【００４９】
充填工程は、包装袋１内の液体Ｌの量が所定量に達したところで、充填ノズル１１０からの液体Ｌの吐出を停止させることで終了する。
【００５０】
（ヘッドスペース内の残留空気の除去工程）
図５は、本実施形態に係る充填装置の部分断面図であって、ヘッドスペース内の残留空気の除去工程の状態を示す。本実施形態に係る充填方法では、充填工程の後に、ヘッドスペースＨ内の残留空気の除去工程を有する。ここで、ヘッドスペースＨとは、液面Ｌ０から充填口２０の上端縁までの未充填部分の空間をいう。
【００５１】
ヘッドスペースＨ内の残留空気の除去工程は、図５に示すように（１）受け台１０２と充填ノズル１１０の先端１１０ａとの距離を近づける若しくは（２）充填口２０内を排気する、のいずれか一方又は両方であることが好ましい。（１）の方法は、例えば、受け台１０２を上昇させる方法、充填ノズル１１０を下降させる方法である。これらの方法は、いずれか一方だけを行うか又は両方を行ってもよい。また、受け台１０２と充填ノズル１１０の吐出口側の先端１１０ａとの距離を近づける方法は、受け台１０２及び充填ノズル１１０の両方を下降させ、かつ、受け台１０２の下降速度を充填ノズル１１０の下降速度よりも遅くする方法、又は受け台１０２及び充填ノズル１１０の両方を上昇させ、かつ、受け台１０２の上昇速度を充填ノズル１１０の上昇速度よりも速くする方法であってもよい。図５では、（１）の一例として受け台１０２が上昇する場合を示した。ヘッドスペースＨ内の残留空気の除去工程は、（１）だけを行うか、（２）だけを行うか、又は（１）及び（２）の両方を行ってもよい。（１）及び（２）の両方を行うときは、（１）（２）を行う順番は特に限定されない。（１）では、バルブ１２４を開とした後、例えば、受け台１０２を上昇させる。そうすると、液面Ｌ０が押し上げられるとともに、ヘッドスペースＨ内の空気が排気ノズル１２１から押し出される。また、（２）では、充填口２０内の排気は、バルブ１２４を開とし、かつ、真空ポンプ（不図示）を作動させることによって、ヘッドスペースＨ内の空気が排気ノズル１２１から吸引、排出される。ヘッドスペースＨ内の残留空気を除去することで、酸化による内容物の劣化を防止することができる。
【００５２】
（キャッピング工程）
図８は、包装袋の一例を示す正面図であり、内容物が充填された状態を示す。本実施形態に係る充填方法は、充填工程後又はヘッドスペース内の残留空気の除去工程後、キャッピング工程を有することが好ましい。キャッピング工程では、充填ノズルキャップ１２２を充填口２０から外して、キャッパー（不図示）にセットされたキャップ２３が、図８に示すように充填口２０に装着される。キャッピング工程中も、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持していることが好ましい。また、キャップ２３が装着された後、洗浄工程、乾燥工程を行ってもよい。
【００５３】
ここまで、主として受け台１０２を昇降させる場合について説明してきたが、充填ノズル１１０を昇降させてもよい。充填ノズル１１０を昇降させた場合も、受け台１０２を昇降させた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
充填ノズル１１０の昇降だけを行う場合について説明する。第１充填工程では、充填中に、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持しながら充填ノズル１１０が上昇する。第２充填工程では、充填ノズル１１０の上昇を停止するか、又は充填ノズル１１０の上昇速度を第１充填工程における充填ノズル１１０の上昇速度よりも遅くすることが好ましい。また、ヘッドスペース内の残留空気の除去工程では、（ｉ）充填ノズル１１０を下降させるか、若しくは（ｉｉ）充填口２０内を排気する、のいずれか一方又は両方を行うことが好ましい。
【００５５】
次に、受け台１０２の昇降及び充填ノズル１１０の昇降の両方を行う場合について説明する。第１充填工程では、受け台１０２が包装袋１に接した状態を維持しながら、例えば、受け台１０２が下降し、かつ、充填ノズル１１０が上昇する。このとき、受け台１０２の下降及び充填ノズル１１０の上昇は同時に開始するか、受け台１０２の下降若しくは充填ノズル１１０の上昇のいずれか一方を先に開始するか、又は受け台１０２の下降又は充填ノズル１１０の上昇のいずれか一方だけを行ってもよい。あるいは、受け台１０２及び充填ノズル１１０を同じ方向に移動させ（上昇又は下降）、かつ、受け台１０２と充填ノズル１１０の先端１１０ａとの距離を広げるべく両者の移動速度に差を設けてもよい。第２充填工程では、例えば、受け台１０２の下降を停止し、かつ、充填ノズル１１０の上昇を停止することが好ましい。このとき、受け台１０２の下降の停止及び充填ノズル１１０の上昇の停止は同時に行うか、又は受け台１０２の下降の停止若しくは充填ノズル１１０の上昇の停止のいずれか一方を先に行ってもよい。また、第２充填工程では、受け台１０２の下降速度及び／又は充填ノズル１１０の上昇速度を遅らせてもよい。ヘッドスペース内の残留空気の除去工程では、（ｉ）受け台１０２が上昇する、（ｉｉ）充填ノズル１１０が下降する、及び（ｉｉｉ）充填口２０内を排気するのうち少なくともいずれか一つを行うことが好ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１  包装袋
１０  袋本体
１１，１２  フィルム
１１ａ，１２ａ  ベースフィルム層
１１ｂ，１２ｂ  シーラント層
１３  周縁シール部
１３ａ  周縁シール部の内縁
２０  充填口
２１  フランジ
２３  キャップ
１００  充填装置
１０２  受け台
１０３  第一昇降機構
１０４  ホルダ
１０４ａ，１０４ｂ  支持片
１１０  充填ノズル
１１０ａ  吐出口側の先端
１２０  排気機構
１２１  排気ノズル
１２２  充填ノズルキャップ
１２２ａ  充填ノズルキャップの天面部
１２３  ガスケット
１２４  バルブ
Ｈ  ヘッドスペース
Ｌ  液体
Ｌ０  液面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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