(57)【要約】【課題】液体充填ノズルから容器に液体を充填する際の液体の泡立ちを抑制することができる多孔板と、容器への液体充填を高い効率で行える液体充填装置を提供する。【解決手段】液体充填ノズルの吐出口近傍に設けられ、充填停止時の液体の落下を抑制する多孔板を、基材の孔部形成領域に一方の面から他方の面に貫通する複数の貫通孔を有するものとし、少なくとも孔部形成領域の周縁寄りに位置する貫通孔を、当該貫通孔の液体入口側の開口中心よりも、液体出口側の開口中心の方が孔部形成領域の周縁に近いものとする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体充填ノズルの吐出口近傍に設けられ、充填停止時の液体の落下を抑制する多孔板において、
基材の孔部形成領域に、一方の面から他方の面に貫通する複数の貫通孔を有し、少なくとも前記孔部形成領域の周縁寄りに位置する前記貫通孔は、液体入口側の開口中心から前記孔部形成領域の周縁までの距離Ｌ１と、液体出口側の開口中心から前記孔部形成領域の周縁までの距離Ｌ２との間にＬ１＞Ｌ２の関係を有することを特徴とする液体充填ノズル用多孔板。
【請求項２】
Ｌ１＞Ｌ２の関係を有する前記貫通孔は、液体出口側の開口径が、液体入口側の開口径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体充填ノズル用多孔板。
【請求項３】
多孔板の厚みが１００〜１０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体充填ノズル用多孔板。
【請求項４】
多孔板の開口率が４０〜８０％の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液体充填ノズル用多孔板。
【請求項５】
定量貯槽と、液体充填ノズルと、前記定量貯槽と前記液体充填ノズルを接続する接続配管と、を少なくとも備え、前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、該筒状吐出部には少なくとも１枚のメッシュが装着されており、該メッシュの少なくとも１枚は請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液体充填ノズル用多孔板であることを特徴とする液体充填装置。
【請求項６】
前記筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュは、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液体充填ノズル用多孔板であることを特徴とする請求項５に記載の液体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の液体を高速で容器に充填する際に使用する液体充填ノズルに用いられる多孔板と、液体充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定量の液体を容器に高速で充填する液体充填装置では、下端側に吐出口を有する液体充填ノズルが使用されている。この液体充填ノズルには、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後に容器内に液体が落下するのを防止するために、メッシュが装着されている。通常、液体充填ノズルの吐出口に、液体の流下方向に沿って多段となるように複数枚のメッシュが装着されている。従来、このようなメッシュとして、金属細線の絡まりを有し、液体の落下防止に優れる金網が使用されていた。しかし、金網は、液体の高速充填が繰り返されることにより変形や損傷を生じ易いという問題があった。
このため、金網に代えて、金属薄板をエッチング加工して複数の貫通孔を形成した多孔板がメッシュとして使用されている。このような多孔板は、環状スペーサを介して複数積層された状態で液体充填ノズルに装着され用いられている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９９９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような多孔板は、金属細線の絡まりがなく、また、隣接する貫通孔間に存在する部位が金属細線よりも広く、耐久性の点で金網に比べて優れたものである。しかし、このような多孔板を使用した液体充填ノズルは、吐出口から液体が直線的に容器内に充填されるため、以下のような問題があった。例えば、牛乳紙容器のような内壁面がストレート形状の有底筒状容器に液体を充填した場合、直線的に充填された液体流が容器の内壁面にほとんど接触することなく容器の底部に到達する。このため、容器底部で跳ね返されて泡立ちを生じ易く、これにより、容器に充填された液体の液面が泡立ち、直ぐに容器を封止することができず、液体充填工程の効率が悪いという問題があった。また、液面の泡が多い場合には、容器から吹きこぼれて汚れの原因になるという問題もあった。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液体充填ノズルから容器に液体を充填する際の液面の泡立ちを抑制することができる多孔板と、容器への液体充填を高い効率で行える液体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】
【０００５】
このような課題を解決するために、本発明の液体充填ノズル用多孔板は、液体充填ノズルの吐出口近傍に設けられ、充填停止時の液体の落下を抑制する多孔板において、基材の孔部形成領域に、一方の面から他方の面に貫通する複数の貫通孔を有し、少なくとも前記孔部形成領域の周縁寄りに位置する前記貫通孔は、液体入口側の開口中心から前記孔部形成領域の周縁までの距離Ｌ１と、液体出口側の開口中心から前記孔部形成領域の周縁までの距離Ｌ２との間にＬ１＞Ｌ２の関係を有するような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、Ｌ１＞Ｌ２の関係を有する前記貫通孔は、液体出口側の開口径が、液体入口側の開口径よりも大きいような構成とした。
本発明の他の態様として、多孔板の厚みが１００〜１０００μｍの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、多孔板の開口率が４０〜８０％の範囲であるような構成とした。
【０００７】
本発明の液体充填装置は、定量貯槽と、液体充填ノズルと、前記定量貯槽と前記液体充填ノズルを接続する接続配管と、を少なくとも備え、前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、該筒状吐出部には少なくとも１枚のメッシュが装着されており、該メッシュの少なくとも１枚は上述のいずれかの液体充填ノズル用多孔板であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュが上述のいずれかの液体充填ノズル用多孔板であるような構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多孔板は、液体充填ノズルに用いることにより、容器への液体充填時の液面の泡立ちを抑制することができる。
本発明の液体充填装置は、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示される多孔板のＩ−Ｉ線における拡大部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の他の実施形態を示す図２相当の拡大部分断面図である。
【図４】図４は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の他の実施形態を示す図２相当の拡大部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の他の実施形態を示す図２相当の拡大部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の他の実施形態を示す図２相当の拡大部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の液体充填装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の液体充填装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図９】図９は、本発明の液体充填装置を構成する液体充填ノズルの筒状吐出部の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
【００１１】
［液体充填ノズル用多孔板］
図１は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の一実施形態を示す平面図であり、図２は、図１に示される多孔板のＩ−Ｉ線における拡大部分断面図である。図１および図２において、多孔板１１は、基材１２に設定された孔部形成領域１３（一点鎖線で囲まれた領域）に、一方の面１２ａから他方の面１２ｂに貫通する複数の貫通孔１４，１５を有している。貫通孔１４は、孔部形成領域１３に位置する複数の貫通孔のうち、孔部形成領域１３の周縁１３ａ寄りに位置し、図１に示す例では、斜線を付している環状領域１３Ａに位置する貫通孔である。また、貫通孔１５は貫通孔１４が位置する環状領域１３Ａよりも孔部形成領域１３の内側に位置する貫通孔である。この多孔板１１では、液体が図２に示される矢印ａ方向に流れるものである。尚、図１では、孔部形成領域１３に位置する貫通孔１４，１５の記載を省略している。
【００１２】
孔部形成領域１３の周縁１３ａ寄りに位置する貫通孔１４では、液体入口側（基材１２の面１２ａ側）の開口１４ａの中心Ｃ１と、液体出口側（基材１２の面１２ｂ側）の開口１４ｂの中心Ｃ２とが、基材１２の厚み方向において一致していない。そして、液体入口側の開口１４ａの中心Ｃ１から孔部形成領域１３の周縁１３ａまでの距離Ｌ１と、液体出口側の開口１４ｂの中心Ｃ２から孔部形成領域１３の周縁１３ａまでの距離Ｌ２との間にＬ１＞Ｌ２の関係が成立している。このような距離Ｌ１と距離Ｌ２との差、すなわち、貫通孔１４の開口１４ａの中心Ｃ１と開口１４ｂの中心Ｃ２とのズレ量は、充填する液体の物性等を考慮して適宜設定することができ、例えば、１０〜１０００μｍの範囲で設定することができる。
一方、貫通孔１５では、液体入口側（基材１２の面１２ａ側）の開口１５ａの中心Ｃ１′と液体出口側（基材１２の面１２ｂ側）の開口１５ｂの中心Ｃ２′とが、基材１２の厚み方向において一致している。
尚、貫通孔１４の開口１４ａの中心Ｃ１、開口１４ｂの中心Ｃ２、および、貫通孔１５の開口１５ａの中心Ｃ１′、開口１５ｂの中心Ｃ２′は、基材１２の面１２ａ，１２ｂにおける貫通孔１４，１５の開口形状の重心位置である。
【００１３】
本発明の多孔板１１を構成する基材１２の材質は、例えば、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系のステンレス鋼、チタン、チタン合金、ニッケル、ニッケル合金、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、コバルト合金、クロム合金、モリブデン合金、タングステン合金等であってよい。基材１２の厚みは、例えば、１００〜１０００μｍ、好ましくは２００〜６００μｍの範囲であることが好適である。また、基材１２の外形形状は、多孔板１１を装着して使用する液体充填ノズルの形状に応じて適宜設定することができ、例えば、多角形、角部が丸められた多角形、円形、楕円形等であってよい。
多孔板１１の基材１２における孔部形成領域１３は、多孔板１１を液体充填装置の液体充填ノズルに装着した際に有効な液体吐出面として作用する領域であり、基板１２の寸法、形状、多孔板１１を装着して使用する液体充填ノズルの仕様等に応じて適宜設定することができる。
多孔板１１を構成する貫通孔１４の液体入口側（基材１２の面１２ａ側）の開口１４ａの形状、液体出口側（基材１２の面１２ｂ側）の開口１４ｂの形状、および、貫通孔１５の液体入口側（基材１２の面１２ａ側）の開口１５ａの形状、液体出口側（基材１２の面１２ｂ側）の開口１５ｂの形状は、特に制限はなく、例えば、円形、正六角形のような正多角形、長方形、台形、楕円形等であってもよい。
【００１４】
図示例では、孔部形成領域１３の周縁１３ａ寄りに位置する貫通孔１４は、液体出口側の開口径Ｄ２が、液体入口側の開口径Ｄ１よりも大きいものとなっている。また、貫通孔１５は、液体入口側の開口径Ｄ１′と液体出口側の開口径Ｄ２′とがほぼ等しいものとなっている。ここで、液体入口側の開口径Ｄ１，Ｄ１′は、貫通孔１４，１５の開口形状が円形である場合、基材１２の面１２ａにおける貫通孔１４，１５の開口１４ａ，１５ａの中心Ｃ１，Ｃ１′を通る開口径の平均値である。また、貫通孔１４，１５の開口形状が円形である場合、液体出口側の開口径Ｄ２，Ｄ２′も、基材１２の面１２ｂにおける貫通孔１４，１５の開口１４ｂ，１５ｂの中心Ｃ２，Ｃ２′を通る開口径の平均値である。一方、貫通孔１４，１５の開口形状が正多角形や楕円のように、開口径が測定箇所において明らかに異なるような開口形状である場合、貫通孔１４，１５の開口中心を通る開口径の最小値を開口径とする。
【００１５】
多孔板１１を構成する貫通孔１４の開口径Ｄ１，Ｄ２、貫通孔１５の開口径Ｄ１′，Ｄ２′は、充填対象の液体の粘度、充填速度等を考慮して設定することができ、例えば、４００〜２４００μｍ、好ましくは６００〜１５００μｍの範囲内で適宜設定することができる。また、多孔板１１における開口率は、貫通孔１４，１５の開口径、基材１２の材質、充填する液体の物性等を考慮して適宜設定することができ、例えば、４０〜８０％の範囲、好ましくは５５〜７５％の範囲とすることができる。尚、開口率は、孔部形成領域１３に占める貫通孔１４，１５の開口面積の総和の百分率で表される。
このような貫通孔１４は、上記のように多孔板１１の孔部形成領域１３の周縁１３ａ寄りの環状領域１３Ａ（図１を参照）に位置するものであり、貫通孔１４の配置は、図示例では孔部形成領域１３の周縁１３ａに沿って１列であるが、複数列であってもよく、環状領域１３Ａの幅、貫通孔１４の開口径、液体の物性等を考慮して適宜設定することができる。貫通孔１４が位置する環状領域１３Ａは、充填する液体の物性、貫通孔１４の開口１４ａの中心Ｃ１と開口１４ｂの中心Ｃ２とのズレ量（距離Ｌ１と距離Ｌ２との差）、多孔板１１の開口率等を考慮して設定することができ、例えば、孔部形成領域１３の周縁１３ａから内側方向に０．５〜２０ｍｍの範囲内の幅で設定される帯状の範囲とすることができる。環状領域１３Ａに貫通孔１４が複数列存在する場合、外側の列に位置する貫通孔１４のズレ量（距離Ｌ１と距離Ｌ２との差）と、内側に位置する貫通孔１４のズレ量（距離Ｌ１と距離Ｌ２との差）は、同じであってもよく、異なるものであってもよい。
【００１６】
このような本発明の多孔板１１は、液体充填ノズルにメッシュとして用いることにより、特に複数のメッシュを液体充填ノズルに装着する場合には、最も下流側に位置するメッシュとして用いることにより、図２に鎖線矢印で示すように、孔部形成領域１３の周縁１３ａ側において、液体出口側（基材１２の面１２ｂ側）から液体が外側に拡がるように吐出される。したがって、液体を充填する対象容器が、内壁面がストレート形状の有底筒状容器であっても、液体充填ノズルから吐出された液体流が容器の内壁面に接触しながら充填されるので、容器底部での液体の跳ね返りが抑制される。これにより容器への液体充填時の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれが抑制され、容器に定量の液体が充填された後、直ちに容器の封止を行うことが可能となる。
上記の本発明の多孔板１１では、貫通孔１４の液体出口側の開口径Ｄ２が、液体入口側の開口径Ｄ１よりも大きいものであるが、図３に示されるように、液体入口側の開口径Ｄ１と液体出口側の開口径Ｄ２とがほぼ等しいものであってもよい。
【００１７】
図４は、本発明の液体充填ノズル用の多孔板の他の実施形態を示す図２相当の拡大部分断面図である。図４に示される多孔板２１は、基材２２Ａと基材２２Ｂとが接合された基材２２を有する例であり、当該基材２２は、その孔部形成領域２３に、一方の面２２ａから他方の面２２ｂに貫通する複数の貫通孔２４，２５を有している。貫通孔２４は、孔部形成領域２３に位置する複数の貫通孔のうち、孔部形成領域２３の周縁２３ａ寄りの環状領域２３Ａに位置する貫通孔である。また、貫通孔２５は貫通孔２４が位置する環状領域２３Ａよりも孔部形成領域２３の内側に位置する貫通孔である。この多孔板２１は、液体が図４に示される矢印ａ方向に流れるものである。
孔部形成領域２３の周縁２３ａ寄りに位置する貫通孔２４では、液体入口側（基材２２の面２２ａ側）の開口２４ａの中心Ｃ１と液体出口側（基材２２の面２２ｂ側）の開口２４ｂの中心Ｃ２とが、基材２２の厚み方向において一致していない。そして、液体入口側の開口２４ａの中心Ｃ１から孔部形成領域２３の周縁２３ａまでの距離Ｌ１と、液体出口側の開口２４ｂの中心Ｃ２から孔部形成領域２３の周縁２３ａまでの距離Ｌ２との間にＬ１＞Ｌ２の関係が成立している。一方、貫通孔２５では、液体入口側（基材２２の面２２ａ側）の開口２５ａの中心Ｃ１′と液体出口側（基材２２の面２２ｂ側）の開口２５ｂの中心Ｃ２′とが、基材２２の厚み方向において一致している。
【００１８】
上記の基材２２を構成する一方の基材２２Ａは、液体入口側に位置するものであり、孔部形成領域２３に、複数の貫通孔２４Ａ，２５Ａを有している。基材２２Ａが有する貫通孔２４Ａ，２５Ａは、液体入口側の開口の中心と液体出口側（基材２２Ｂとの接合面側）の開口の中心とが、基材２２Ａの厚み方向において一致している。また、貫通孔２４Ａの開口径Ｄ１と、貫通孔２５Ａの開口径Ｄ１′はほぼ等しい大きさとなっている。
また、上記の基材２２を構成する他方の基材２２Ｂは、液体出口側に位置するものであり、孔部形成領域２３に、複数の貫通孔２４Ｂ，２５Ｂを有している。基材２２Ｂが有する貫通孔２４Ｂは、液体入口側（基材２２Ａとの接合面側）の開口の中心に対して、液体出口側の開口の中心が孔部形成領域２３の周縁２３ａ寄りに位置し、両者が基材２２Ｂの厚み方向において一致しないものである。また、貫通孔２４Ｂの開口は、基材２２Ａとの接合面側の開口径がＤ１であり、液体出口側の開口径がＤ２であり、開口径Ｄ２は開口径Ｄ１よりも大きいものである。これに対し、基材２２Ｂが有する貫通孔２５Ｂは、液体入口側（基材２２Ａとの接合面側）の開口の中心と液体出口側の開口の中心とが、基材２２Ｂの厚み方向において一致しており、その開口径Ｄ２′は、基材２２Ａの貫通孔２５Ａの開口径Ｄ１′はほぼ等しい大きさの貫通孔となっている。
【００１９】
このような基材２２Ａ、基材２２Ｂの材質は、上述の基材１２の材質と同様のものとすることができる。基材２２Ａと基材２２Ｂは、基材２２Ａの貫通孔２４Ａの接合面側の中心が、基材２２Ｂの貫通孔２４Ｂの接合面側の中心と一致し、基材２２Ａの貫通孔２５Ａの接合面側の中心が、基材２２Ｂの貫通孔２５Ｂの接合面側の中心と一致するように位置合わせを行い、接合されて基材２２を構成している。
上記のように、基材２２を基材２２Ａと基材２２Ｂとが接合されたものとすることにより、基材２２が有する貫通孔２４，２５のアスペクト比（基材２２の厚み方向における貫通孔の長さ／貫通孔の開口径）を大きなものとすることができる。
【００２０】
このような本発明の多孔板２１は、液体充填ノズルにメッシュとして用いることにより、特に複数のメッシュを液体充填ノズルに装着する場合には、最も下流側に位置するメッシュとして用いることにより、図４に鎖線矢印で示すように、孔部形成領域２３の周縁２３ａ側において、液体出口側（基材２２の面２２ｂ側）から液体が外側に拡がるように吐出される。したがって、液体を充填する対象容器が、内壁面がストレート形状の有底筒状容器であっても、液体充填ノズルから吐出された液体流が容器の内壁面に接触しながら充填されるので、容器底部での液体の跳ね返りが抑制され、これにより容器への液体充填時の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれが抑制され、容器に定量の液体が充填された後、直ちに容器の封止を行うことが可能となる。
【００２１】
上記の本発明の多孔板２１は、貫通孔２４の液体出口側の開口径Ｄ２が、液体入口側の開口径Ｄ１よりも大きいものであるが、図５に示されるように、液体入口側の開口径Ｄ１と液体出口側の開口径Ｄ２とがほぼ等しいものであってもよい。
また、上記の本発明の多孔板２１は、基材２２を構成する一方の基材２２Ａにおいて、貫通孔２４Ａの液体入口側の開口の中心と液体出口側（基材２２Ｂとの接合面側）の開口の中心とが、基材２２Ａの厚み方向において一致しているが、図６に示されるように、貫通孔２４Ａの液体入口側の開口の中心に対して、液体出口側（基材２２Ｂとの接合面側）の開口の中心が孔部形成領域２３の周縁２３ａ寄りに位置し、両者が基材２２Ａの厚み方向において一致していないものであってもよい。
【００２２】
上述の本発明の多孔板１１は、基材１２の両面１２ａ，１２ｂに所望のエッチングマスクを形成し、基材１２の両面からウエットエッチング、あるいは、ドライエッチングにより貫通孔１４、および、貫通孔１５を形成して製造することができる。この場合、貫通孔１４の形成では、基材１２の面１２ａに設けるエッチングマスクの開口径よりも、基材１２の面１２ｂに設けるエッチングマスクの開口径を大きいものとし、かつ、基材１２の面１２ｂに設けるエッチングマスクの開口中心を孔部形成領域１３の周縁１３ａ寄りにずらしてドライエッチングを行う。
【００２３】
また、上述の本発明の多孔板２１の製造では、まず、基材２２Ａの両面に所望のエッチングマスクを形成し、基材２２Ａの両面からウエットエッチング、あるいは、ドライエッチングにより貫通孔２４Ａ、および、貫通孔２５Ａを形成する。また、基材２２Ｂの両面に所望のエッチングマスクを形成し、基材２２Ｂの両面からウエットエッチング、あるいは、ドライエッチングにより貫通孔２４Ｂ、および、貫通孔２５Ｂを形成する。その後、基材２２Ａの貫通孔２４Ａの接合面側の中心が、基材２２Ｂの貫通孔２４Ｂの接合面側の中心と一致し、基材２２Ａの貫通孔２５Ａの接合面側の中心が、基材２２Ｂの貫通孔２５Ｂの接合面側の中心と一致するように位置合わせを行った後、例えば、焼結接合、拡散接合、アーク溶接、抵抗溶接、ロウ付け等により基材２２Ａと基材２２Ｂを接合して製造することができる。基材２２Ｂの貫通孔２４Ｂの形成は、上記の基材１２における貫通孔１４の形成の形成と同様にして行うことができる。
上述の実施形態は例示であり、本発明の液体充填ノズル用多孔板はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
［液体充填装置］
図７および図８は、本発明の液体充填装置の一実施形態を示す概略構成図である。図７および図８において、本発明の液体充填装置５１は、定量貯槽５２、この定量貯槽５２に液体を供給する供給管５３、液体充填ノズル５５、定量貯槽５２と液体充填ノズル５５を接続する接続配管５４を備えている。また、液体充填ノズル５５は、接続配管５４と接続している筒状本体５６と、この筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部５７とを有している。
図９は、本発明の液体充填装置５１を構成する液体充填ノズル５５の筒状吐出部５７の一例を示す概略断面図である。図９に示されるように、筒状吐出部５７の先端部には、吐出口５８を囲むように係止部５７ａが設けられており、この係止部５７ａに複数のメッシュ３１が環状スペーサ４１を介して多段に装着されている。この筒状吐出部５７の外形形状、および、吐出口５８の開口形状、および、これらの寸法は、液体を充填する対象の容器の形状に応じて適宜設定することができ、形状は、例えば、矩形、円形等であってよい。
【００２５】
このような筒状吐出部５７は、筒状本体５６の下流側に嵌着されており、筒状本体５６の先端部５６ａは環状スペーサ４１を介して複数のメッシュ３１を係止部５７ａとの間に固定する作用をなしている。そして、筒状吐出部５７の吐出口５８の下方の所定位置に口部が位置するよう、あるいは、筒状吐出部５７の吐出口５８が容器の口部に挿入されるように容器を配置した状態で液体充填が行われる。
尚、本発明において、メッシュとは、多孔板および金網を包含する用語として用いる。
本発明の液体充填装置は、筒状吐出部に装着されている複数のメッシュの少なくとも１枚のメッシュが本発明の液体充填ノズル用多孔板である。図９に示される例では、３枚のメッシュ３１の内、最下流に位置する１枚が本発明の液体充填ノズル用多孔板１１であり、他のメッシュ３１は、従来の液体充填ノズル用の多孔板、あるいは、金網であってもよい。このように、筒状吐出部５７の最下流に位置するメッシュ３１を本発明の液体充填ノズル用多孔板１１とすることにより、液体を充填する対象容器が、内壁面がストレート形状の有底筒状容器であっても、液体充填ノズルから吐出された液体流が容器の内壁面に接触しながら充填されるので、容器底部での液体の跳ね返りが抑制され、容器への液体充填時の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれが抑制され、容器に定量の液体が充填された後、直ちに容器の封止を行うことが可能となり、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。さらに、メッシュ３１の耐久性が高く、メッシュ交換の間隔を長くすることができる。尚、液体充填ノズルから吐出された液体流が容器の内壁面に接触しながら充填され、本発明の効果が奏される場合には、筒状吐出部５７における本発明の液体充填ノズル用多孔板１１の装着位置は、最下流でなくてもよい。
【００２６】
但し、上記のように、最下流に位置するメッシュ３１以外の他のメッシュ３１として金網を使用する場合、従来の液体充填ノズル用の多孔板を用いる場合に比べて耐久性の点で劣ることになる。尚、図９では、メッシュ３１である本発明の液体充填ノズル用多孔板１１の貫通孔１４，１５は省略している。
本発明の液体充填装置５１を構成する液体充填ノズル５５の筒状吐出部５７に装着するメッシュ３１の数は３枚に限定されるものではない。例えば、筒状吐出部５７に装着するメッシュ３１が１枚であり、このメッシュ３１が本発明の液体充填ノズル用多孔板であってもよい。
本発明の液体充填装置５１では、定量貯槽５２の供給管５３側に逆止弁６１が位置しており、定量貯槽５２内にはピストン６３が上下動可能に設けられている。また、接続配管５４にも逆止弁６５が設けられている。
【００２７】
次に、図７および図８を参照しながら本発明の液体充填装置５１の動作を説明する。まず、図７に示されるように、定量貯槽５２内において上昇終点に位置するピストン６３が下降することにより、逆止弁６１が開状態となって供給管５３から液体が定量貯槽５２内に流入し、ピストン６３が下降終点に到達することにより、定量貯槽５２内での液体貯留が終了し、逆止弁６１が閉状態となる。この間、逆止弁６５は閉状態となっている。
次に、図８に示されるように、定量貯槽５２内において下降終点に位置するピストン６３が上昇することにより、逆止弁６５が開状態となり、接続配管５４を通って液体が液体充填ノズル５５に供給され、筒状吐出部５７から容器（図示せず）内への液体充填が開始される。そして、ピストン６３が上昇終点に到達した時点で逆止弁６５が閉状態となり、液体の充填が停止される。これにより、容器（図示せず）内に定量の液体が充填される。この間、逆止弁６１は閉状態となっている。
このような本発明の液体充填装置は、容器への液体充填時の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれが抑制され、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。
また、本発明の液体充填装置により液体を充填する対象の容器は、内壁面がストレート形状の有底筒状容器に限定されるものではなく、容器の形状、材質には特に制限はなく、例えば、種々の形状の紙製容器、樹脂製容器、ガラス製容器、金属製容器等が挙げられる。
上述の実施形態は例示であり、本発明の液体充填装置はこの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００２８】
次に、具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［多孔板（試料１）の作製］
多孔板用の基材としてステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ、６８ｍｍ×６８ｍｍ、厚み２００μｍ）を準備した。この基材の中心の６４ｍｍ×６４ｍｍの領域を孔部形成領域として設定し、さらに、この孔部形成領域の周縁から内側に３ｍｍ幅の環状領域（図１を参照）を設定した。
【００２９】
この基材の両主面に感光性ドライフィルム（旭化成イーマテリアルズ（株）製）  ＳＵＮＦＯＲＴ）をラミネートした後、所望のマスクを介して露光し、現像することにより基材の両面にエッチングマスクを形成した。このように形成したエッチングマスクは、孔部形成領域の環状領域では、多孔板において液体入口側となる面に、開口径が７５０μｍである正六角形の開口部がピッチ１０５０μｍで配列され、多孔板において液体出口側となる面に、開口径が９５０μｍの大きい正六角形の開口部が、同じピッチ１０５０μｍで配列され、表裏のエッチングマスクの開口部は、液体出口側となる面の開口部の中心が、液体入口側となる面の開口部の中心よりも孔部形成領域の周縁方向に１００μｍずれたものであった。また、形成したエッチングマスクの孔部形成領域の環状領域よりも内側の領域では、開口径が８５０μｍである正六角形の開口部が、ピッチ１０５０μｍで配列され、表裏のエッチングマスクの開口部の中心が一致するものであった。
【００３０】
次に、下記のエッチング条件のスプレーエッチングにより、基材を両面からエッチングして貫通孔を形成し、その後、エッチングマスクを除去し、洗浄した。
（エッチング条件）
・エッチング液  ：  塩化第二鉄溶液
・比重          ：  ４５ボーメ（Ｂｅ）
・温度          ：  ５５℃
・スプレー圧    ：  ０．３ＭＰａ
このスプレーエッチングにより、開口形状が正六角形の貫通孔を複数有する多孔板（試料１）が得られた。
【００３１】
このように製造された多孔板（試料１）において、孔部形成領域の環状領域に形成された貫通孔を透過型三次元測定器を用いて観察し測定した結果、液体入口側となる面の開口が開口径７４５μｍである正六角形であり、液体出口側となる面の開口が開口径９３０μｍである正六角形であり、液体出口側となる面の開口の中心が、液体入口側となる面の開口の中心よりも孔部形成領域の周縁方向に９８μｍずれたものであった。また、孔部形成領域の環状領域よりも内側の領域に形成された貫通孔は、開口が開口径８５５μｍである正六角形であり、表裏の開口の中心が一致するものであった。また、この多孔板（試料１）の開口率（孔部形成領域に占める貫通孔の開口面積の総和の百分率）は６３％であった。
【００３２】
［多孔板（試料２）の作製］
上記と同様の基材の中心の６４ｍｍ×６４ｍｍの領域を孔部形成領域として設定し、この基材の両面にエッチングマスクを形成した。このように形成したエッチングマスクは、開口径が８５０μｍである正六角形の開口部が、ピッチ１０５０μｍで配列されたものであり、表裏のエッチングマスクの開口部の中心が一致するものであった。次いで、上記の多孔板（試料１）と同様のエッチング条件でスプレーエッチングを行って、基材を両面からエッチングして貫通孔を形成し、その後、エッチングマスクを除去し、洗浄した。
このスプレーエッチングにより、開口形状が正六角形の貫通孔を複数有する多孔板（試料２）が得られた。
このように製造された多孔板（試料２）の孔部形成領域に形成された貫通孔は、開口が開口径８５５μｍである正六角形であり、表裏の開口の中心が一致するものであった。
【００３３】
［液体充填］
次に、図７〜図９に示されるような液体充填装置の液体充填ノズルの筒状吐出部に装着する３枚のメッシュの中で、最も下流側に位置する１枚を上記の多孔板（試料１）とし、他の２枚のメッシュを上記の多孔板（試料２）とした。
次いで、上記のように３枚のメッシュを装着した液体充填装置において、液体として液温８０℃の純水を使用し、液体充填ノズルから１０００ｍｌの液体を、内壁面がストレート形状の有底筒状容器（内部形状が７０ｍｍ角の正方形の断面を有する筒状の内部形状を有する）に１秒間で吐出する操作を３秒間隔で繰り返して１０００個の容器に充填し、各液体充填における充填後の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれの有無を観察した。その結果、泡立ち、吹きこぼれ共に見られず、良好であった。
また、同様の液体充填装置の液体充填ノズルの筒状吐出部に装着する３枚のメッシュとして、全て上記の多孔板（試料２）を使用した他は、上記と同様に液体充填を行い、充填後の液面の泡立ち、容器からの吹きこぼれの有無を観察した。その結果、泡立ち、吹きこぼれが３０％程度の頻度で発生し、充填性が悪いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
容器への液体の充填工程を有する種々の分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１，２１…多孔板
１２，２２，２２Ａ，２２Ｂ…基材
１３，２３…孔部形成領域
１４，１５，２４，２５，２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…貫通孔
３１…メッシュ
５１…充填装置
５３…定量貯槽
５４…接続配管
５５…液体充填ノズル
５６…筒状本体
５７…筒状吐出部
【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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【図９】
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