(57)【要約】【課題】生産ラインに異常が生じることで容器が搬送路上に待機したヘッドスペースに効率的に所定ガスを供給できる飲料充填装置を提供すること。【解決手段】本発明の飲料充填装置は、充填部２と、巻締部５と、充填部２と巻締部５との間に設けられる搬送部１０と、を備える。搬送部１０は、製品液が充填された複数の缶容器１００を連続的に搬送する移送コンベア２０と、移送コンベア２０上の缶容器１００のヘッドスペース１０１に向けて二酸化炭素を供給する複数のガス供給ノズル３１と、を備える。複数のガス供給ノズル３１は、缶容器１００の搬送方向に沿って配列され、かつ、非常停止の要因が生じた後に、缶容器１００とガス供給ノズル３１とがそれぞれに対応する定位置に位置決めされてから、二酸化炭素を供給する。【選択図】図３
2018079941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドスペースを除いて容器に製品液を充填する充填部と、
前記充填部で前記製品液が充填された前記容器に蓋をする蓋取付け部と、
前記充填部と前記蓋取付け部との間に設けられ、前記充填部で前記製品液が充填された前記容器を前記蓋取付け部に搬送する搬送部と、を備え、
前記搬送部は、
前記製品液が充填された複数の前記容器を連続的に搬送する移送コンベアと、
前記移送コンベア上の前記容器の前記ヘッドスペースに向けてガス供給源から供給される所定ガスを供給する複数の供給ノズルと、を備え、
複数の前記供給ノズルは、
前記容器の搬送方向に沿って配列され、かつ、
あらかじめ定められた非常停止の要因が生じたことを検知した場合に、前記容器と前記供給ノズルとが対応する定位置に位置決めされてから、前記所定ガスを供給する、
ことを特徴とする飲料充填装置。
【請求項２】
前記移送コンベアは、
前記非常停止の要因が生じると、前記容器を前記供給ノズルと対応する前記定位置まで搬送してから、搬送を停止する、
請求項１に記載の飲料充填装置。
【請求項３】
前記移送コンベアは、
複数の前記容器を所定の間隔を保って搬送し、
複数の前記供給ノズルは、
前記所定の間隔をあけて前記搬送方向に配列される、
請求項１又は請求項２に記載の飲料充填装置。
【請求項４】
前記移送コンベアは、
エンコーダを備えるサーボモータにより駆動され、
前記エンコーダにより得られる位置情報に基づいて、前記サーボモータの動作により前記容器を前記供給ノズルと対応する前記定位置まで搬送してから、搬送を停止する、
請求項２又は請求項３に記載の飲料充填装置。
【請求項５】
前記定位置において、
前記供給ノズルと前記容器の中心軸線が一致する、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の飲料充填装置。
【請求項６】
前記供給ノズルは、下記の第一パターン及び第二パターンのいずれかのパターンで、前記所定ガスを供給する、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の飲料充填装置。
第一パターン：前記容器が前記定位置に位置決めされてから、前記非常の停止要因が解除されるまでの間に、連続的又は断続的に前記所定ガスを供給する。
第二パターン：前記容器が前記定位置に位置決めされた後に所定時間が経過してから、前記非常停止の要因が解除されるまでの間に、連続的に又は断続的に前記所定ガスを供給する。
【請求項７】
複数の前記供給ノズルは、
鉛直方向における第一位置と前記第一位置よりも低い第二位置の間を昇降可能であり、
前記第二位置において、前記所定ガスを供給する、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の飲料充填装置。
【請求項８】
複数の前記供給ノズルのそれぞれを取り囲むフードが、前記供給ノズルと一体的に設けられ、
前記フードの開口径は、前記容器の開口径よりも大きい、
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の飲料充填装置。
【請求項９】
複数の前記供給ノズルは、
前記充填部において前記ヘッドスペースに供給されたガスと同種のガスを供給する
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の飲料充填装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の飲料充填装置を用いて飲料の充填を行う、
ことを特徴とする飲料充填装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビール、お茶などの製品液が充填された容器のヘッドスペースに、製品液の品質を低下させるガス、典型的には酸素が侵入して滞留するのを防止できる飲料充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶容器に炭酸飲料、例えばビールを充填して缶ビールを生産するには、充填機（フィラ；filler）において缶に必要な量のビールを充填した後に、巻締機（シーマ；seamer）に搬送されて缶の開口に缶蓋が巻き締められる。炭酸飲料は、飲料自体を含めた缶に含まれる酸素の合計量が、その品質にとって重要な要素となる。ここで、酸素の合計量（ＴＯ２）は、缶の内部のヘッドスペースに含まれる酸素（ＨＳＯ２）と製品液に含まれる酸素（ＤＯ２）の合計量として定義される。つまり、ＴＯ２＝ＨＳＯ２＋ＤＯ２である。
【０００３】
缶ビールは、充填機でビールが充填された缶のヘッドスペースに二酸化炭素（ＣＯ２）が充填されており、巻締機に搬送され蓋が巻き締められるまでの間は、ヘッドスペースにおけるＨＳＯ２は低い値に維持される。
ところが、充填機及び巻締機を含む缶飲料の生産ラインに異常が生じてラインが停止すると、ヘッドスペースが開放された缶が充填機と巻締機の間の搬送路上で待機する。待機の時間が長くなると、ヘッドスペースの二酸化炭素と空気との置換が進み、ＨＳＯ２が高くなる。
【０００４】
一方で、特許文献１〜特許文献４に記載されるように、容器のヘッドスペースにＮ２や二酸化炭素などの不活性ガスを供給することで、ヘッドスペース内の空気を窒素や二酸化炭素などの不活性ガスで置換することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６１３５０号公報
【特許文献２】特開２００５−４１５７３号公報
【特許文献３】特開２００５−３１３９７６号公報
【特許文献４】特開２００７−６９９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ヘッドスペースを不活性ガスで置換するにしても、生産コストを抑えるために供給する不活性ガスの量を少なくすることが望まれる。そこで本発明は、生産ラインに異常が生じることで容器が搬送路上に待機したヘッドスペースに効率的に所定のガスを供給できる飲料充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の飲料充填装置は、ヘッドスペースを除いて容器に製品液を充填する充填部と、充填部で製品液が充填された容器に蓋をする蓋取付け部と、充填部と蓋取付け部との間に設けられ、充填部で製品液が充填された容器を蓋取付け部に搬送する搬送部と、を備える。
本発明における搬送部は、製品液が充填された複数の容器を連続的に搬送する移送コンベアと、移送コンベア上の容器のヘッドスペースに向けてガス供給源から供給される所定ガスを供給する複数の供給ノズルと、を備える。
また、本発明における複数の供給ノズルは、容器の搬送方向に沿って配列され、かつ、あらかじめ定められた非常停止の要因が生じたことを検知した場合に、容器と供給ノズルとが対応する定位置に位置決めされてから、所定ガスを供給する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の飲料充填装置によれば、非常停止により容器が待機しても、ガス供給ノズルから容器のヘッドスペースに向けて所定ガスが吹き込まれるので、ヘッドスペースにおける製品液の品質を低下させるガスの量が増えるのを防止できる。しかも、本発明の飲料充填装置によれば、所定ガスが吹き込まれるのは、飲料充填装置が非常停止したときに限られ、さらに、それぞれのガス供給ノズルから対応する容器に向けていわばピンポイントで所定ガスが吹き込まれるので、供給する所定ガスの量を少なくできる。
【０００９】
本発明における移送コンベアは、非常停止の要因が生じると、容器を供給ノズルと対応する定位置まで搬送してから、搬送を停止する、ことができる。
容器と供給ノズルとをそれぞれに対応する定位置に位置決めさせるには、供給ノズルを移動させることもできるが、供給ノズルを移動させる機構を設ける必要がある。これに対して、移送コンベアを用いて位置決めを行うことにすれば、移動機構を新たに設ける必要がないので、装置のコストを抑えることができるとともに、飲料充填装置の全体としての構成を簡易にできる。
【００１０】
また、本発明において、移送コンベアが複数の容器を所定の間隔を保って搬送するものとすれば、複数の供給ノズルを、所定の間隔をあけて搬送方向に配列する、ことが好ましい。
こうすることにより、容器と供給ノズルとを容易に定位置に位置決めできる。
【００１１】
本発明における移送コンベアは、エンコーダを備えるサーボモータにより駆動され、エンコーダにより得られる位置情報に基づいて、サーボモータの動作により容器を供給ノズルと対応する定位置まで搬送してから、搬送を停止する、ことが好ましい。
サーボモータを用いることにより、位置決めを精度よく行うことができ、特に供給ノズルと容器の中心軸線が一致するように定位置への位置決めを行うことができる。そうすれば、供給ノズルからの所定ガスを余すことなくヘッドスペースに供給できる。
【００１２】
本発明における供給ノズルは、下記の第一パターン及び第二パターンのいずれかのパターンで、所定ガスを供給する、ことができる。
第一パターン：容器が定位置に位置決めされてから、非常停止要因が解除されるまでの間に、連続的又は断続的に所定ガスを供給する。
第二パターン：容器が定位置に位置決めされた後に所定時間が経過してから、非常停止要因が解除されるまでの間に、連続的に又は断続的に所定ガスを供給する。
【００１３】
本発明における複数の供給ノズルは、鉛直方向における第一位置と第一位置よりも低い第二位置の間を昇降可能であり、第二位置において、所定ガスを供給する、ことができる。
容器により近づく第二位置で所定ガスを供給することにより、所定ガスを効率よく容器のヘッドスペースに吹き込むことができる。
【００１４】
本発明の飲料充填装置は、複数の供給ノズルのそれぞれを取り囲むフードが、供給ノズルと一体的に設けられ、このフードの開口径は、容器の開口径よりも大きいことが好ましい。
フードが所定ガスをヘッドスペースに向けて案内するガイドの機能を果たすので、所定ガスを効率よく容器のヘッドスペースに吹き込むことができる。一方で、所定ガスの吹込みが必要ないときは、供給ノズルを第二位置に退避させることで、容器の搬送を阻害しないようにする。
【００１５】
本発明の飲料充填装置は、複数の供給ノズルが、充填部においてヘッドスペースに供給されたガスと同種のガスを供給できる。
つまり、本発明の飲料充填装置は、製品液の充填度にヘッドスペースに供給されたガスを他のガスに置換するのではなく、製品液の品質を低下させるガス、典型的には酸素がヘッドスペースに溜まる量を抑えることを目的とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の飲料充填装置によれば、非常停止により容器が待機しても、ガス供給ノズルから容器のヘッドスペースに向けて所定ガスが吹き込まれるので、ヘッドスペースにおける製品液の品質を低下させるガスの量が増えるのを防止できる。しかも、本発明の飲料充填装置によれば、所定ガスが吹き込まれるのは、飲料充填装置が非常停止したときに限られ、さらに、それぞれのガス供給ノズルから対応する容器に向けていわばピンポイントで所定ガスが吹き込まれるので、供給する所定ガスの量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る容器のガス置換装置が適用されるロータリー式の充填ラインの全体構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】本実施形態に係る移送コンベアが正常な生産運転を行っている様子を示す側面図であり、（ａ）、（ｂ）は経過時間に従っている。
【図３】本実施形態に係る移送コンベアが非常停止する様子を示す側面図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は経過時間に従っている。
【図４】本実施形態に係る移送コンベアが正常な生産運転から非常停止する過程を示す平面図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は経過時間に従っている。
【図５】本実施形態に係るガス供給システムにおける二酸化炭素の種々の供給パターンを示す図である。
【図６】本実施形態に係る飲料充填装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
［飲料充填装置１］
本実施形態は、図１に示すように、ロータリー式の飲料充填装置１に適用される。
飲料充填装置１は、缶容器１００に製品液を充填する充填部２と、製品液が充填された缶容器１００に缶蓋を巻締る巻締部５と、を備える。飲料充填装置１は、搬入コンベア６により連続的に搬送される缶容器１００を、転送スターホイール７を介して充填部２が受け取る。充填部２は、スターホイールと、スターホイールの周囲に配置される複数の充填バルブと、を備える。充填部２は、転送スターホイール７から受け取った缶容器１００が給缶地点Ｓから排缶地点Ｅまで円周上を移動する間に、一連の手順で充填バルブを介して製品液Ｌ、例えばビールの充填を行なう。製品液Ｌが充填された缶容器１００は、製品液Ｌよりも上方がヘッドスペースとなる。ヘッドスペースには、製品液Ｌの充填に伴って、二酸化炭素が満たされている。この二酸化炭素は、製品液に酸素が取り込まれて製品液の品質が低下するのを避けるために供給される。
【００１９】
飲料充填が終了した缶容器１００は、缶蓋の取り付け、缶蓋の巻締めを行う巻締部５に向けて搬送部１０により搬送される。缶容器１００は、巻締部５において缶蓋が巻き締められた後に、排出コンベヤ８により次工程へ搬送される。搬送部１０は大気に開放されており、缶容器１００はヘッドスペースが大気に開放されたままで搬送部１０により搬送される。
【００２０】
飲料充填装置１は、充填バルブを含む充填部２、巻締部５及び搬送部１０などの各要素の動作を制御する制御部９を備えている。
充填部２は、サーボモータ３により回転駆動され、サーボモータ３はエンコーダ４を備えており、エンコーダ４で検出される位置情報は制御部９に伝えられる。また、搬送部１０のサーボモータ２７が備えるエンコーダ２８検出される位置情報も制御部９に伝えられる。したがって、制御部９は、充填部２及び搬送部１０のそれぞれで搬送される缶容器１００の位置を特定できる。
【００２１】
飲料充填装置１は、缶飲料の生産を行っている最中に非常停止がなされることがある。非常停止がなされると、充填部２及び巻締部５の動作が停止するのに加えて搬送部１０の動作が停止するので、飲料が充填された缶容器１００が搬送部１０上に待機する。缶蓋が巻き締められていない缶容器１００はその開口を通じてヘッドスペースが大気に開放された状態が続くので、ヘッドスペースの二酸化炭素が空気、特に酸素で置換されるおそれがある。搬送部１０は、待機する缶容器１００における二酸化炭素の酸素による置換を防止する機構を備えている。
【００２２】
［搬送部１０］
搬送部１０は、図２（ａ）に示すように、缶容器１００を充填部２から巻締部５に移送する移送コンベア２０と、待機する缶容器１００のヘッドスペースに二酸化炭素を吹き込むガス供給システム３０と、を備えている。ヘッドスペースに供給される二酸化炭素は気体である。
【００２３】
［移送コンベア２０］
移送コンベア２０は、主動スプロケット２１及び従動スプロケット２３と、主動スプロケット２１と従動スプロケット２３に掛け回されるコンベアベルト２５と、主動スプロケット２１を回転駆動させるサーボモータ２７と、を備えている。サーボモータ２７は、エンコーダ２８を備えている。
移送コンベア２０は、制御部９からの指示によりサーボモータ２７が駆動されることにより、充填部２から連続的に受け取った複数の缶容器１００を巻締部５に向けて搬送する。複数の缶容器１００は、充填部２から受け取ったままの間隔を保ちながら搬送される。
サーボモータ２７は、制御部９が飲料充填装置１に非常停止の要因が生じたことを検知すると、制御部９からの指示により動作を停止する。この動作停止の手順は追って説明する。
【００２４】
［ガス供給システム３０］
次に、ガス供給システム３０は、複数のガス供給ノズル３１と、ガス供給ノズル３１に供給する二酸化炭素を蓄えるガス供給源３５と、ガス供給源３５からそれぞれのガス供給ノズル３１に二酸化炭素を供給するガス供給配管３７と、を備えている。それぞれのガス供給ノズル３１又はガス供給配管３７には図示を省略する開閉弁が設けられている。開閉弁は制御部９からの指示により開又は閉の状態が選択され、開のときにそれぞれのガス供給ノズル３１から二酸化炭素が吐出される。
【００２５】
ガス供給ノズル３１は、移送コンベア２０のコンベアベルト２５の上方に配置される。ガス供給ノズル３１は、コンベアベルト２５を搬送される缶容器１００の前後の間隔と同じ間隔で配列され、かつ、缶容器１００の搬送方向Ｘのそれぞれの位置は固定されている。
【００２６】
また、ガス供給ノズル３１は、図示を省略するアクチュエータにより第一位置Ｐ１（図２（ａ））と、第一位置Ｐ１よりも低い第二位置Ｐ２（図３（ａ））との間を鉛直方向Ｙに昇降可能とされている。図２におけるガス供給ノズル３１の位置が第一位置Ｐ１であり、図３におけるガス供給ノズル３１の位置が第二位置Ｐ２である。
【００２７】
飲料充填装置１が正常に生産運転をしている間は、ガス供給ノズル３１は第二位置Ｐ２よりも高い第一位置Ｐ１に置かれ、飲料充填装置１が非常停止すると、ガス供給ノズル３１は第二位置Ｐ２に移動する。ガス供給ノズル３１が第一位置Ｐ１に置かれている間は、二酸化炭素の供給が停止されているが、ガス供給ノズル３１が第二位置Ｐ２に移動すると、二酸化炭素が供給される。
【００２８】
ガス供給ノズル３１は、図２（ａ）に示すように、短尺な円筒形状を有するフード３３を備える。フード３３は、缶容器１００の開口よりも大きな開口径有し、フード３３と缶容器１００の中心軸線が一致するように配置されると、缶容器１００はフード３３の投影面内に収まる。
【００２９】
［飲料充填装置１の動作］
次に、飲料充填装置１の移送コンベア２０における特徴的な動作を説明する。この特徴的な動作は、正常に缶容器１００に製品液Ｌであるビールを充填、缶蓋の巻締めを行う生産運転を行っている最中に、飲料充填装置１に非常停止する要因が生じたときに行われる。
【００３０】
飲料充填装置１において生産運転が開始されると、充填部２で給缶地点Ｓから排缶地点Ｅに移動する間に、缶容器１００には所定量の製品液Ｌが充填される。製品液Ｌよりも上方には、図２（ａ）に示すようにヘッドスペース１０１が存在する。ヘッドスペース１０１には、製品液Ｌの充填に伴って、二酸化炭素が満たされる。
【００３１】
飲料充填が終了した缶容器１００は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、移送コンベア２０により巻締部５に向けて搬送される。移送コンベア２０は、上流側の充填部２と下流側の巻締部５の処理速度と同期するように、サーボモータ２７によるコンベアベルト２５の搬送速度が制御される。ここで、制御部９は、サーボモータ２７のエンコーダ４で得られる位置情報を継続し取得するので、コンベアベルト２５を搬送されるそれぞれの缶容器１００の位置を特定できる。
【００３２】
制御部９は、生産運転が開始すると、飲料充填装置１が非常停止すべき要因が生ずるか否かを監視する（図６  Ｓ１０３）。非常停止すべき要因が生じない限り、生産運転は継続される（図６  Ｓ１０３  Ｎ）。一方で、制御部９は、非常停止すべき要因が生じると（図６  Ｓ１０３  Ｙ）、非常停止の制御（図６  Ｓ１０５）を行う。この非常停止の制御は、移送コンベア２０において、缶容器１００を最寄りのガス供給ノズル３１の直下まで搬送する位置決めをしてから搬送を停止する（図６  Ｓ１０７）というものである。この搬送停止のことを定位置停止と称する。
【００３３】
定位置停止について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図２及び図３において、大文字のアルファベットは缶容器１００を区別する記号であり、同じＡ，Ｂ，Ｃ…のアルファベットが付けられた缶容器１００は、同じ缶容器１００であることを示している。
【００３４】
飲料充填装置１が図２（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、正常な生産運転を行っているときに、制御部９が非常停止の要因が生じたことを検知したものとする。制御部９は、サーボモータ２７のエンコーダ２８からの位置情報を取得しているので、コンベアベルト２５を搬送されるそれぞれの缶容器１００の位置を特定できる。一方で、制御部９は、ガス供給ノズル３１の位置情報を保持しているので、図３（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、それぞれの缶容器１００が最寄りのガス供給ノズル３１の直下まで搬送して停止するように、サーボモータ２７に指示する。これで定位置停止が実現される。定位置停止がなされると、ガス供給ノズル３１と缶容器１００の中心軸線が一致する。
【００３５】
ガス供給ノズル３１は、コンベアベルト２５を搬送される缶容器１００の前後の間隔と同じ間隔で配列されている。したがって、搬送される複数の缶容器１００の中の一つの位置を特定して定位置停止を行えば、他の缶容器１００についてもガス供給ノズル３１と容易に定位置に位置決めできる。
【００３６】
缶容器１００の定位置停止がなされると、次いで、制御部９は、図３（ｂ）に示すように、それまで第一位置Ｐ１に置かれていたガス供給ノズル３１を第二位置Ｐ２まで降下するように、図示を省略するアクチュエータに指示する。フード３３と缶容器１００とはわずかな隙間を隔てて対峙する。
このガス供給ノズル３１の降下は、缶容器１００の定位置停止の過程で行うこともできる。
【００３７】
ガス供給ノズル３１が第二位置Ｐ２まで降下すると、制御部９は図示を省略する開閉弁が開くように指示をする。そうすると、図３（ｃ）に示すように、それぞれの缶容器１００のヘッドスペース１０１に向けた二酸化炭素Ｇの吹込みが開始される。
【００３８】
制御部９は、継続して飲料充填装置１の非常停止要因が継続しているか又は解除しているかを監視している（図６  Ｓ１１１）。制御部９は、非常停止要因が解除されたことを検知すると（図６  Ｓ１１１  Ｙ）、二酸化炭素の吹込みを停止することを指示する（図６  Ｓ１１３）。制御部９は、併せて、ガス供給ノズル３１を第一位置Ｐ１に復帰するように指示する。
【００３９】
次に、制御部９は、缶容器１００の払い出し動作を指示する（図６  Ｓ１１１）。
払い出しは、飲料充填装置１が非常停止した際に、生産運転を再開する前に行われる動作であり、充填部２、搬送部１０及び巻締部５のそれぞれで待機していた缶容器１００について、以後の処理を進めることをいう。例えば、充填部２で待機していた缶容器１００は、所定量の製品液Ｌの充填を終えていなければ製品液Ｌを充填してから、また、所定量の製品液Ｌが充填されていればそのままで、搬送部１０に受け渡される。また、搬送部１０で待機していた缶容器１００は、巻締部５に搬送され、缶蓋の巻締が行われる。さらに、巻締部５で待機していた缶容器１００は、缶蓋の巻締を終えていなければ巻締を行ってから、また、缶蓋の巻締を終えていればそのままで、排出コンベヤ８に送られる。
払い出し動作が終了すると、充填部２、搬送部１０及び巻締部５に待機していた缶容器１００は全て排出コンベヤ８よりも下流側に移動する。
【００４０】
制御部９は、払い出し動作が終了すると、生産運転を再開するように充填部２、移送コンベア２０及び巻締部５に指示する（図６  Ｓ１１７）。
【００４１】
［飲料充填装置1の効果］
以下、飲料充填装置１が奏する効果を説明する。
飲料充填装置１は、非常停止により缶容器１００が移送コンベア２０に待機しても、ガス供給システム３０から缶容器１００のヘッドスペースに向けて二酸化炭素が吹き込まれるので、ヘッドスペースの酸素量、つまりＤＯ２が増えるのを防止できる。
しかも、二酸化炭素が吹き込まれるのは、飲料充填装置１が非常停止したときに限られ、さらに、それぞれのガス供給ノズル３１から対応する缶容器１００に向けていわばピンポイントで二酸化炭素が吹き込まれるので、供給する二酸化炭素を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、飲料充填装置１は、ガス供給ノズル３１の周囲にフード３３が設けられているために、ガス供給ノズル３１から吐出される二酸化炭素はフード３３がガイドとなり、周囲への分散が抑えられるので、二酸化炭素を効率よく缶容器１００のヘッドスペースに吹き込むことができる。特に、飲料充填装置１は、缶容器１００よりも径の大きなフード３３を缶容器１００の近傍まで降下させるので、ヘッドスペースに吹き込まれなかった二酸化炭素は、缶容器１００の周囲を下向きに流れる。この二酸化炭素の流れは、ヘッドスペースを外部からシールすることになるので、ヘッドスペースに入る酸素を著しく抑えることができる。なお、ここではフード３３の下端が缶容器１００の上端から離れる例を示しているが、缶容器１００の上端を取り囲む第二位置Ｐ２までフード３３を降下させてもよい。
【００４３】
また、飲料充填装置１は、エンコーダ２８を備えるサーボモータ２７を用いており、缶容器１００をガス供給ノズル３１に定位置停止する精度が極めて高いので、二酸化炭素を効率よく缶容器１００のヘッドスペースに吹き込むことができる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
はじめに、定位置停止した後の二酸化炭素の吹込みは、上述したパターン、つまり定位置停止した直後から非常停止の要因が解除されることを検知するまでの間に継続するパターン以外で行うことができる。
【００４５】
つまり、図５のパターンＩＩに示すように、定位置停止した直後に二酸化炭素の吹込みを開始するが、非常停止の要因が解除されるまでの間に、二酸化炭素を断続的に吹き込むことができる。パターンIIによれば、使用する二酸化炭素の量を減らすことができる。
また、図５のパターンＩＩＩに示すように、定位置停止してから所定時間だけ経過した後に二酸化炭素の吹込みを開始し、非常停止の要因が解除されるのを検知するまでの間に継続して二酸化炭素を吹き込むことができる。パターンＩＩＩにおいても、使用する二酸化炭素の量を減らすことができる。
また、最も極端には、パターンＩＶに示すように、非常停止の要因が解除されるのを待って二酸化炭素を吹き込むことができる。パターンＩＶによれば、使用する二酸化炭素の量をさらに減らすことができる。
要は、どのような吹込みのパターンであれ、非常停止の間にヘッドスペースに酸素が侵入し、溜まることによってＴＯ２（＝ＨＳＯ２＋ＤＯ２）を所定量以下に抑えることができればよい。
なお、図５のパターンＩは、定位置停止した直後から非常停止の要因が解除されることを検知するまでの間に二酸化炭素を継続して吹き込む上述した実施形態に対応する。また、図５において、パターンＩ及びパターンＩＩが本発明における第一パターンに該当し、パターンＩＩＩ及びパターンＩＶが本発明における第二パターンに該当する。
【００４６】
また、上述した実施形態は、製品液として炭酸飲料の例を示したが、本発明の適用はこれに限らない。
例えば、ヘッドスペースには窒素が充填されるお茶を製品液とする飲料に、本発明を適用できる。この適用例においては、非常停止してから容器のヘッドスペースに所定ガスとして窒素が吹き込まれる。お茶の充填の際にはヘッドスペースに窒素が供給されるので、非常停止してから同種のガスである窒素がヘッドスペースに供給される。製品液がお茶の飲料は、プラスチック容器のこともあれば、缶容器の場合もある。プラスチック容器の場合、充填機の後工程は蓋取付け部としてのキャッパによるキャッピングが行われる。
また、缶コーヒーは充填機を経た缶容器１００のヘッドスペースには水蒸気が満たされるが、缶コーヒーにも本発明を適用できる。つまり、缶コーヒーの生産過程で非常停止すると、本発明にしたがって容器のヘッドスペースに所定ガスとして水蒸気を吹き込むことができる。
ただし、本発明は製品液の充填時にヘッドスペースに供給されたのとは異なるガスを供給することを否定するものではない。
【００４７】
また、上述した飲料充填装置１はエンコーダ２８が生成する位置情報に基づいてサーボモータ２７が定位置停止を実現するが、本発明はサーボモータ以外のモータを用いることができ。例えば光学式、リニア近接式、超音波式などのセンサを用いてコンベアベルト２５上の缶容器１００の位置情報を取得し、この位置情報に基づいてモータを制御して缶容器１００を最寄りのガス供給ノズル３１に定位置停止することもできる。
【００４８】
また、上述した飲料充填装置１は、缶容器１００とガス供給ノズル３１の中心軸線が一致するように定位置停止するが、本発明はこれに限らない。本発明は、ガス供給ノズル３１から吐出される二酸化炭素が缶容器１００のヘッドスペースに吹き込まれる限り、両者の中心軸線がずれることを許容する。ガス供給ノズル３１の吐出端が缶容器１００の投影面から外れると、ヘッドスペースへの二酸化炭素の吹込みは困難になる。
【００４９】
上述した飲料充填装置１は好ましい実施形態としてフード３３を備えるが、本発明はこれに限らずに、フード３３を備えずに剥き出しとなったガス供給ノズル３１を適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１      飲料充填装置
２      充填部
３      サーボモータ
４      エンコーダ
５      巻締部
６      搬入コンベア
７      転送スターホイール
８      排出コンベヤ
９      制御部
１０    搬送部
２０    移送コンベア
２１    主動スプロケット
２３    従動スプロケット
２５    コンベアベルト
２７    サーボモータ
２８    エンコーダ
３０    ガス供給システム
３１    ガス供給ノズル
３３    フード
３５    ガス供給源
３７    ガス供給配管
１００  缶容器
１０１  ヘッドスペース
Ｓ      給缶地点
Ｅ      排缶地点
Ｐ１    第一位置
Ｐ２    第二位置
【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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