(57)【要約】【課題】  容器昇降装置を備えていなくても、液体の飛散や液体の泡立ちを抑えて安定して高速充填が可能な液体充填機械を提供すること。【解決手段】  多数の有底筒状容器Ｃを間欠的に搬送する搬送コンベア６と、搬送コンベア６の搬送方向に沿って順次配設され、搬送コンベア６によって搬送される所望の有底筒状容器Ｃに対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜ｎ次充填手段４１（ｎは二以上の整数。）を有する充填装置４とを備えた液体充填機械であって、一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えた液体充填機械である。  Ｌ／２ｎ＜ｑ1＜Ｌ／ｎ（ｑnはｎ次充填手段による充填量を示し、Ｌは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。）【選択図】図１
2005280785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の有底筒状容器を間欠的に搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜ｎ次充填手段（ｎは二以上の整数。）を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、
前記一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体充填機械。
Ｌ／２ｎ＜ｑ1＜Ｌ／ｎ
（ｑnはｎ次充填手段による充填量を示し、Ｌは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。）
【請求項２】
ｎが二〜四であることを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械。
【請求項３】
充填装置が一次充填手段及び二次充填手段を有し、該一次充填手段及び二次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械。
０．３５Ｌ≦ｑ1≦０．４５Ｌ
０．５５Ｌ≦ｑ2≦０．６５Ｌ
【請求項４】
充填装置が一次充填手段〜三次充填手段を有し、該一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械。
０．２Ｌ≦ｑ1≦０．３Ｌ
【請求項５】
さらに、二次充填手段及び三次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の液体充填機械。
０．２５Ｌ≦ｑ2≦０．５５Ｌ
０．１５Ｌ≦ｑ3≦０．５５Ｌ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、牛乳パック等の有底筒状容器に液体を充填する液体充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体充填機械としては、容器供給装置、容器底部成形装置、搬送コンベア、充填装置及び容器頂部成形装置を備えた液体充填機械であって、搬送コンベアが、容器を間欠的に下流側へ送ると共に、充填装置が、充填位置に停止した容器に液体を充填する充填ノズルを備えている液体充填機械が知られている。この液体充填機械においては、容器に液体を充填する際、液体の跳び跳ねや、容器内での液体の泡立ちが多く発生すると、容器上部の頂部形成予定部（特に容器のシール面）に付着し、後の容器頂部成形部で、容器頂部を完全に密封できないという問題を引き起こす可能性があり、この問題は液体充填機械を高能力化（高速化）しようとするほど顕著になる。
【０００３】
この問題を解決し、液体充填機械を高能力化（高速化）するため、充填ノズル下方に搬送されてきた容器に液体を充填するにあたって、容器を充填ノズルに嵌め被せるように上昇させ、容器底部と充填ノズル先端の間隔を小さくしたうえで充填を開始し、容器に液体が充填されると共に容器を連続的に下降させる容器昇降装置を備えた液体充填機械（例えば、特許文献１参照。）や、液体充填機械を高能力化（高速化）するため、搬送コンベアが、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を１ピッチとしたときに、容器を２ピッチずつ間欠的に下流側へ送り、液体の充填、容器の密封等の諸工程を２つの容器に同時に行うようにする液体充填機械が知られ、これらの液体充填機械が近年の高速液体充填機械の主流となっている。
【０００４】
しかしながら、充填部に容器昇降装置を有する液体充填機械は、容器昇降装置によって充填装置周辺の構造が複雑になり、まれに容器昇降装置部分で容器詰まりが発生する等の課題も存在している。また、無菌チャンバを有する場合においては、液体充填機械運転前の充填部周辺の洗浄・殺菌作業が難しくなり、また、充填機械運転中に容器昇降装置部分で容器詰まりが発生すると、詰まった容器を取り除くために無菌チャンバを開けて作業する必要があり、運転再開にあたっては、再度無菌チャンバ内の殺菌工程を行わなければならないという問題もあった。
【０００５】
また、液体の充填、容器の密封等の諸工程を２つの容器に同時に行うようにする液体充填機械においては、液の飛散や泡立ちの発生を抑えて充填を行うことのできる充填速度が十分であるとはいえず改良の余地が多い。
【０００６】
また、特許文献２には、一次充填ステーションおよび二次充填ステーションを有する機械フレームと、容器を一次充填ステーションおよび二次充填ステーションで順次停止させるように搬送するコンベヤと、一次充填ステーションおよび二次充填ステーションにそれぞれ配置されている一次充填手段および二次充填手段と、一次充填手段および二次充填手段に同一種類の充填液をそれぞれ供給する供給手段と、一次充填手段による充填量および二次充填手段による充填量の合計が容器内容量と等しくなるように一次充填手段および二次充填手段の充填量を制御する制御手段とを備えている高速液体充填機械が開示されており、その制御として、一次充填手段による充填量を容器内容量の５０〜８０％に、二次充填手段による充填量を容器内容量の５０〜２０％にそれぞれ設定することが開示されている。
【０００７】
この高速液体充填機械においては、一次充填手段による充填量が二次充填手段による充填量に比して、同量かそれ以上に設定されており、このような割合の充填量で高速充填を行うには容器昇降装置が必須である。すなわち、容器昇降装置が設置されていない液体充填機械においては、充填手段の先端（噴出口）と有底筒状容器底部の間隔が非常に大きいため、一次充填手段で大量の液体を素早く充填すると液の飛散や泡立ちの発生が非常に大きく、安定した高速充填を行うのは不可能である。このことは、後述する実施例の欄の比較例においても具体的に明らかにされている。
【０００８】
また、特許文献３には、容器供給装置、殺菌装置、容器底部成形装置、搬送コンベア、充填装置及び容器頂部成形装置を備え、殺菌装置から容器頂部成形装置までの各装置が無菌チャンバで覆われている液体充填機械であって、搬送コンベアが、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を１ピッチとしたときに、容器を１ピッチずつ間欠的に下流側へ送ると共に、充填部が、１つの搬送経路あたり２つの充填ノズルを有し、１つの容器に対して２つの充填ノズルによる２回充填により所定の充填量を確保する、容器昇降装置を備えていない液体充填機械が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献３には、１つの容器に対して２回充填されることが記載されているものの、それぞれの充填ノズルからの充填量等に関してはまったく開示されておらず、示唆もされていない。
【特許文献１】特開平２−２６９６２４号公報
【特許文献２】特開平１０−１９４３９０号
【特許文献３】特開昭５９−１０３８１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、容器昇降装置を備えていなくても、液体の飛散や液体の泡立ちを抑えて安定して高速充填が可能な液体充填機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、容器昇降装置を備えた液体充填機械の種々の問題点を解決すべく、容器昇降装置を備えなていない液体充填機械の構造や充填方法について鋭意研究した結果、所望の有底筒状容器に対して２以上の充填手段を用いて充填し、しかも、それぞれの充填手段の割合を特定の割合に設定することにより、液体の飛散や液体の泡立ちを抑え安定して有底筒状容器に高速充填できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜ｎ次充填手段（ｎは二以上の整数。）を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、
前記一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体充填機械。
Ｌ／２ｎ＜ｑ1＜Ｌ／ｎ
（ｑnはｎ次充填手段による充填量を示し、Ｌは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。）（請求項１）や、ｎが二〜四であることを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械（請求項２）や、充填装置が一次充填手段及び二次充填手段を有し、該一次充填手段及び二次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械。
０．３５Ｌ≦ｑ1≦０．４５Ｌ
０．５５Ｌ≦ｑ2≦０．６５Ｌ
（請求項３）や、充填装置が一次充填手段〜三次充填手段を有し、該一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体充填機械。
０．２Ｌ≦ｑ1≦０．３Ｌ
（請求項４）や、さらに、二次充填手段及び三次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の液体充填機械。
０．２５Ｌ≦ｑ2≦０．５５Ｌ
０．１５Ｌ≦ｑ3≦０．５５Ｌ
（請求項５）に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液体充填機械によれば、液体の飛散や液体の泡立ちを抑えて安定して高速充填を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の液体充填機械としては、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設され、該搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する一次充填手段〜ｎ次充填手段（ｎは二以上の整数。）を有する充填装置とを備えた液体充填機械であって、前記一次充填手段の充填量を
Ｌ／２ｎ＜ｑ1＜Ｌ／ｎ
（ｑnはｎ次充填手段による充填量を示し、Ｌは有底筒状容器に充填される総液体量を示す。）
を満たすように制御する制御手段を備えていれば特に制限されるものではなく、
ｑ1＜ｑ2
であることが好ましく、また、上記ｎは二〜四であることが好ましい。
【００１５】
本発明の液体充填機械は所望の一つの有底筒状容器対して複数の充填手段を用いて充填するものであり、本発明の液体充填機械によれば、一次充填手段による充填量が制御されているので、一次充填時の充填ノズルと容器底間の落差及び充填液流速の影響による液体の飛散や泡立ちの発生を抑制し、安定して高速充填を行うことができる。また、有底筒状容器に液体を充填するにあたって有底筒状容器を昇降させる容器昇降装置を備えていないので、液体充填機械の大型化や複雑化を防止することができる。
【００１６】
前記搬送コンベアとしては、多数の有底筒状容器を間欠的に搬送することができれば特に制限されるものではなく、一列であっても二列以上であってもよく、それぞれの列の搬送コンベアに対して一次充填手段〜ｎ次充填手段が配設される。
【００１７】
充填装置としては、搬送コンベアの搬送方向に沿って順次配設された一次充填手段〜ｎ次充填手段を有していれば特に制限されるものではなく、一次充填手段〜ｎ次充填手段は、搬送コンベアによって搬送される所望の有底筒状容器に対してそれぞれ所定量の液体を順次充填する。すなわち、所望の有底筒状容器に対して、まず一次充填手段によって所定量Ａを充填し、次いで二次充填手段によって所定量Ｂを充填し…、というようにｎ次充填手段まで充填することにより、所望の有底筒状容器を液体で満たす。また、この一次充填手段〜ｎ次充填手段は、一つの搬送コンベアに対して２組以上配設されていてもよく、例えば、２組の場合、すなわち、搬送コンベアの上流側から第１一次充填手段、第２一次充填手段、第１二次充填手段、第２二次充填手段…というように配設されている場合、隣り合う容器の間隔を１ピッチとしたときに、有底筒状容器は２ピッチずつ間欠的に搬送され、より高速充填が可能となる。
【００１８】
各充填手段の充填速度としては特に制限されるものではないが、搬送コンベアの停止時間中連続して（停止時間をいっぱいに使って）充填することが、液体の飛散及び泡立ちをより抑制できるので好ましい。搬送コンベアのサイクル時間としては、例えば、１０００ｃｃの牛乳パック（有底筒状容器）に一次充填手段及び二次充填手段を用いて充填する場合、１．５秒〜２．５秒とすることが可能となり、１．５秒〜２．０秒とすることも可能となる。また、例えば、１０００ｃｃの牛乳パック（有底筒状容器）に一次充填手段〜三次充填手段を用いて充填する場合、１．０秒〜２．０秒とすることが可能となり、１．０秒〜１．５秒とすることも可能となる。
【００１９】
また、上記各充填手段の充填手段を制御する制御手段としては、例えば、一次充填手段〜ｎ次充填手段のそれぞれのモータの設定パルスを変化させることができる制御装置が挙げられる。また、充填手段の形状（例えば、噴出口の大きさ）をそれぞれ変更して流量を制御した充填手段そのものも制御手段を備えた充填手段として把握される。
【００２０】
本発明の液体充填機械によって充填される有底筒状容器としては特に制限されるものではなく、例えば、頂部形成予定部を有する横断面が角形や円形の容器や、フィルム状の蓋シールするカップ容器が挙げられ、本発明の高速充填機械においては、かかる頂部形成予定部や蓋のシール部に液体が付着することを抑制しつつ、高速充填をすることができる。また、有底筒状容器の容量としては特に制限されるものではなく、例えば、１００〜３０００ｍｌ程度の容器が挙げられる。
【００２１】
本発明の液体充填機械において、ｎが二の場合、すなわち、充填装置が一次充填手段及び二次充填手段を有する場合、一次充填手段及び二次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００２２】
０．３５Ｌ≦ｑ1≦０．４５Ｌ
０．５５Ｌ≦ｑ2≦０．６５Ｌ
また、以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることがより好ましい。
【００２３】
０．３８Ｌ≦ｑ1≦０．４２Ｌ
０．５８Ｌ≦ｑ2≦０．６２Ｌ
また、本発明の液体充填機械において、ｎが三の場合、すなわち、充填装置が一次充填手段〜三次充填手段を有する場合、一次充填手段の充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００２４】
０．２Ｌ≦ｑ1≦０．３Ｌ
さらに、二次充填手段及び三次充填手段の各充填量を以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００２５】
０．２５Ｌ≦ｑ2≦０．５５Ｌ
０．１５Ｌ≦ｑ3≦０．５５Ｌ
また、以下に示す条件式を満たすように制御する制御手段を備えていることがより好ましい。
【００２６】
０．２Ｌ≦ｑ1≦０．２５Ｌ
０．３Ｌ≦ｑ2≦０．５５Ｌ
０．２０Ｌ≦ｑ3≦０．５Ｌ
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液体充填装置を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の液体充填機械の概略図であり、図２は図１に示される液体充填機械の充填手段周辺の拡大図であり、図３は図１に示される充填装置の縦断面図である。
【００２７】
図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係る液体充填装置は、容器供給装置１と、殺菌装置２と、容器底部成形装置３と、搬送コンベア６と、充填装置４と、容器頂部成形装置５とを備えており、殺菌装置２から容器頂部成形装置５にかけての容器搬送経路は無菌チャンバ７と呼ばれるクリーンルームに覆われ、常に無菌エアーが供給されることで陽圧に保たれた無菌空間を形成している。液体充填機械の運転開始前には、この無菌チャンバ７内を殺菌剤で殺菌する。
【００２８】
容器供給装置１は、容器Ｃを収納するマガジン１１と、かかるマガジン１１から容器Ｃを取り出し、殺菌装置２へ容器を供給する容器供給装置１２を備えている。マガジン１１には、角筒状容器Ｃが偏平状に折り畳まれて積み重ね保持されている。容器供給装置１２によって、マガジン１１内の偏平状に折り畳まれた容器Ｃが、その最下部のものから１つずつ取り出されて角筒状に開かれて無菌チャンバ７内の殺菌装置２に供給される。
【００２９】
殺菌装置２は、殺菌セクション２１と、乾燥セクション２２を有している。殺菌セクション２１では、容器Ｃに殺菌剤ガス（例えば、過酸化水素ガス）が噴霧され、乾燥セクション２２では、容器Ｃに熱風が吹き付けられて、容器Ｃから殺菌剤が取り除かれる。
【００３０】
容器底部成形装置３は、水平回転軸３０に放射状に設けられたマンドレル３１と、一次底部加熱装置３２と、二次底部加熱装置３３と、癖折り装置３４と、底部加圧密封装置３５とを備えている。殺菌装置２で殺菌された容器Ｃが、水平回転軸３０に放射状に設けられたマンドレル３１に、その底部形成予定部をマンドレル３１から突出するように嵌め被せられる。水平回転軸３０を中心にしてマンドレル３１が間欠回転し、容器Ｃは、一次底部加熱装置３２、二次底部加熱装置３３、癖折り装置３４、底部加圧密封装置３５へ順次送られる。一次底部加熱装置３２、二次底部加熱装置３３で、容器Ｃの底部形成予定部が加熱され、その表面の熱可塑性樹脂が溶融させられる。癖折り装置３４で、底部形性予定部が、完成容器Ｃの底部を形成しうるように癖折りされる。底部加圧密封装置３５で、容器Ｃは、その底部が加圧密封され、有底角筒状へと成形される。
【００３１】
搬送コンベア６は、容器保持片６０と、容器保持片６０が取り付けられたチェーン６１と、案内レール６２を備えている。容器底部成形装置３で有底角筒状へと成形された容器Ｃが、搬送コンベア６の搬送経路始端に受け渡される。有底角筒状容器Ｃは、その隅部を容器保持片６０で、上下方向移動自在に保持される。有底角筒状容器Ｃは、その底部を案内レール６２によって支えられて、搬送経路下流側へと間欠的に送られる。搬送コンベア６による有底筒状容器Ｃの間欠搬送は、搬送経路の上下流側で隣り合う容器の間隔を１ピッチとしたときに、有底筒状容器Ｃを１ピッチずつ、一次充填手段４１ａ、二次充填手段４１ｂ、三次充填手段４１ｃの下で順次停止するように間欠的に下流側へ送る。搬送コンベア６によって、有底筒状容器Ｃは、充填装置４、容器頂部成形装置５へと順次送られる。
【００３２】
充填装置４は、充填手段４１と、定量シリンダ４２と、タンク４３とを備えている。図２に示すように、充填手段４１は、容器搬送方向に沿って、上流側から同一構造の一次充填手段４１ａ、二次充填手段４１ｂ及び三次充填手段４１ｃを有している。図３に示すように、充填手段４１は、垂直筒状ノズル本体４５と、充填液の自重による流下を防止するようにノズル本体４５の下端開口に設けられている金網４６と、ノズル本体４５の高さの中程に備えられている流出用逆止弁４７と、ノズル本体４５の上端に垂直下向きに取付けられかつ逆止弁４７の弁棒と当接し逆止弁４７を開放するように押動するピストンロッド４８を有する弁開放用流体圧シリンダ４９とを備えている。
【００３３】
ノズル本体４５に接続管５４によって接続されている定量シリンダ４２内には、ピストン４４が往復動自在に設けられている。定量シリンダ４２の上端には垂直状入口管５５が接続されており、入口管５５内には流入用逆止弁５６が備えられている。入口管５５の上端には弁開放用流体圧シリンダ５７が垂直下向きに取付けられており、ピストンロッド５８が逆止弁５６の弁棒と当接し逆止弁５６を開放する。入口管５５の高さの中程には供給管５９の出口端が接続されている。供給管５９の入口端は、タンク４３に接続されている。
【００３４】
定量シリンダ４２内に設けられたピストン４４は、図示しない駆動手段によって、往復動させられる。駆動手段は、ピストン４４の往復動作の速度、距離を任意に変更することができる。一次充填手段４１ａ、二次充填手段４１ｂ、三次充填手段４１ｃへ液体を送る３つの定量シリンダ４２のピストン４４は、図示しない制御装置によって制御された駆動手段によってそれぞれ異なる動作パターン（動作曲線）で往復動させられている。すなわち、例えば、サーボモータを正逆回転させることにより、ピストン４４が左右に往復動させられる。ピストン４４が左動すると、流入用逆止弁５６が開かれて、タンク４３から定量シリンダ４２に充填液が流入する。ピストン４４が右動すると、今度は、流出側逆止弁４７が開かれて、定量シリンダ４２から充填手段４１に充填液が送り込まれ、送り込まれた量に相当する充填液が充填手段４１から吐出される。
【００３５】
上記の充填装置４によって、例えば、一次充填手段４１ａにより容器Ｃの容量の２５％に相当する液体が充填され、続く二次充填手段４１ｂにより容器Ｃの容量の４５％に相当する液体が充填され、最後に三次充填手段４１ｃにより容器Ｃの容量の３０％に相当する液体が充填されて、有底筒状容器Ｃへの充填が完了する。
【００３６】
容器頂部成形装置５は、一次頂部癖折り装置５０と、二次頂部癖折り装置５１と、頂部加熱装置５２と、頂部加圧密封装置５３とを備えている。充填装置４で液体の充填された有底角筒状容器Ｃが、搬送コンベア６によって搬送されてくる。有底角筒状容器Ｃは、一次頂部癖折り装置５０、二次頂部癖折り装置５１、頂部加熱装置５２、頂部加圧密封装置５３へ順次送られる。一次頂部癖折り装置５０、二次頂部癖折り装置５１で、液体充填前後の有底角筒状容器Ｃの頂部形成予定部が癖折りされる。一次頂部癖折り装置５０、二次頂部癖折り装置５１で癖折りされた有底角筒状容器Ｃは、頂部加熱装置５２で、頂部形成予定部が加熱され、その表面の熱可塑性樹脂が溶融させられる。頂部加圧密封装置５３で、有底角筒状容器Ｃは、その頂部が加圧密封され、有底角筒状から切妻屋根型の頂部を有する液体充填完成容器Ｃへと成形される。
【実施例１】
【００３７】
搬送ピッチ：１ピッチ、コンベア列数：１列、搬送サイクル：１．８秒（２回充填テスト）、１．２秒（３回充填テスト）、の条件設定が可能なテスト装置を用いて、各条件あたり、１０個のサンプルを取り、泡立ち量を測定しその平均値を求めた。充填液としては、牛乳を用いた。
（２回充填テスト）
本発明の実施例として、一次充填量を３００ｍｌ、３５０ｍｌ、４００ｍｌ、４５０ｍｌとして、搬送サイクル１．８秒で充填を行った。
【００３８】
他方、本発明の比較例として、一次充填量を２００ｍｌ、５００ｍｌ、７００ｍｌとして、搬送サイクル１．８秒で充填を行った。
【００３９】
なお、搬送サイクルを１サイクル３６０°としたときに２３０°をコンベア停止時間とし、この時間内をいっぱいに使って充填した。
【００４０】
その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2005280785.tif 000003
表１中の判定条件を以下に示す。泡立ち高さとは、図４におけるｄを意味する。
泡立ち高さ≦６ｍｍ：◎
泡立ち高さ≦８ｍｍ：○
泡立ち高さ≦１０ｍｍ：△
泡立ち高さ＞１０ｍｍ：×
本発明の比較例（一次充填量５００ｍｌ、７００ｍｌ）においては、一次充填時における充填ノズルと容器底間の落差と充填液流速により、一次充填時に大量の泡が発生し、二次充填後もそのままのかたちで残ってしまい、最終的に許容泡立ち高さを超えてしまった。また、本発明の比較例（一次充填量２００ｍｌ）においては、一次充填時の泡立ちはかなり減ったものの、二次充填で大量に充填しなければならなくなり、この際の充填液の流速アップにより、二次充填時にたくさんの泡が発生し、許容泡立ち高さを超えてしまった。また、充填量を減らした一次充填手段の先端から充填停止時の液だれ現象、風船現象がみられることがあった。
【００４２】
本発明の実施例（一次充填量３００ｍｌ、３５０ｍｌ、４００ｍｌ、４５０ｍｌ）においては、一次充填時の（単位時間当たりに充填ノズルから吐き出される充填液の量が減るため）充填液の流速が遅くなり、一次充填時の泡立ち量は確実に減ることがわかり、最終的な泡立ち量も減ることがわかった。
【００４３】
以上の結果から、一次充填量が２５０ｍｌを超えて５００ｍｌ未満のときに最終的な泡立ち高さ１０ｍｍ以下の好結果が得られ、特に一次充填量が３５０ｍｌ以上４５０ｍｌ以下のときに最終的な泡立ち高さ８ｍｍ以下のより好ましい結果が得られた。今回のテストでは泡立ち高さ１０ｍｍ以下となる実施例において液の飛散は観測されなかった。
（３回充填テスト）
本発明の実施例として、一次充填量を２００ｍｌ、２５０ｍｌ、３００ｍｌとして、搬送サイクル１．２秒で充填を行った。
【００４４】
他方、本発明の比較例として、一次充填量を１５０ｍｌ、３３４ｍｌとして、搬送サイクル１．２秒で充填を行った。
【００４５】
なお、搬送サイクルを１サイクル３６０°としたときに２２０°をコンベア停止時間とし、この時間をいっぱいに使って充填した。
【００４６】
その結果を表２〜６に示す。判定条件は、表１と同様である。
【００４７】
【表２】
2005280785.tif 000004
【００４８】
【表３】
2005280785.tif 000005
【００４９】
【表４】
2005280785.tif 000006
【００５０】
【表５】
2005280785.tif 000007
【００５１】
【表６】
2005280785.tif 000008
【００５２】
表６に示すように、本発明の比較例（一次充填量３３４ｍｌ）においては、許容泡立ち高さを超えてしまった。一次充填量を３３４ｍｌで固定して、二次充填量、三次充填量を調整してみても結果は同じであった。一次充填時に大量の泡が発生し、二次充填、三次充填後もそのままのかたちで残ってしまっていることがわかった。また、表２に示すように、本発明の比較例（一次充填量１５０ｍｌ）においては、一次充填時の泡立ちはかなり減ったものの、二次充填以降で８５０ｍｌ充填しなければならなくなり、この際の充填液の流速アップにより、二次充填時以降にたくさんの泡が発生し、許容泡立ち高さを超えてしまった。また、充填量を減らした一次充填手段先端から充填停止時の液だれ現象、風船現象がみられることがあった。
【００５３】
表３〜５に示すように、本発明の実施例（一次充填量２００ｍｌ、２５０ｍｌ、３００ｍｌ）においては、充填液の流速が遅くなり、一次充填時の泡立ち量は確実に減ることがわかり、最終的な泡立ち量も減ることがわかった。
【００５４】
以上の結果から、一次充填量が１０００／６（ｍｌ）を超えて１０００／３（ｍｌ）未満のときに最終的な泡立ち高さ１０ｍｍ以下の好結果が得られ、特に一次充填量が２００ｍｌ以上３００ｍｌ以下のときにより好ましい結果が得られた。今回のテストでは泡立ち高さ１０ｍｍ以下となる実施例において液の飛散は観測されなかった。
【００５５】
従来機では、充填量：１０００ｍｌ、搬送ピッチ：１ピッチ、コンベア列数：２列、充填回数：２回（５００ｍｌ×２）、の条件下で３０００パック／時間（すなわち、充填機の搬送サイクル：２．４秒）が生産能力の限界とされていた。
【００５６】
本発明の実施例では、搬送サイクルを２回充填で１．８秒、３回充填で１．２秒まで短縮できることを確認できた。すなわち、充填量：１０００ｍｌ、搬送ピッチ：１ピッチ、コンベア列数：２列、の条件下での充填能力に換算すると、２回充填で４０００パック／時間、３回充填で６０００パック／時間に相当する。
【００５７】
従来機と、本発明の３回充填を採用した液体充填機械を比較すると、２倍の充填能力向上が得られたことになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の液体充填機械の概略図である。
【図２】図１に示される液体充填機械の充填手段周辺の拡大図である。
【図３】図１に示される充填装置の縦断面図である。
【図４】本発明における泡立ち高さを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    容器供給装置
２    殺菌装置
３    容器底部成形装置
４    充填装置
５    容器頂部成形装置
６    搬送コンベア
７    無菌チャンバ
１１    マガジン
１２    容器供給装置
２１    殺菌セクション
２２    乾燥セクション
３０    水平回転軸
３１    マンドレル
３２    一次底部加熱装置
３３    二次底部加熱装置
３４    癖折り装置
３５    底部加圧密封装置
４１    充填手段
４１ａ  一次充填手段
４１ｂ  二次充填手段
４１ｃ  三次充填手段
４２    定量シリンダ
４３    タンク
４４    ピストン
４５    ノズル本体
４６    金網
４７    流出用逆止弁
４８    ピストンロッド
４９    弁開放用流体圧シリンダ
５０    一次頂部癖折り装置
５１    二次頂部癖折り装置
５２    頂部加熱装置
５３    頂部加圧密封装置
５４    接続管
５５    入口管
５６    流入用逆止弁
５７    弁開放用流体圧シリンダ
５８    ピストンロッド
５９    供給管
６０    容器保持片
６１    チェーン
６２    案内レール
【図１】
2005280785.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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