液体定量充填の制御方法
【課題】ピストン方式の液体定量充填の制御方法において、充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する構成とし、かつ多種の容器への液体充填作業を可能とした上で、容器の充填口周辺への液体製品の飛散を抑える。
【解決手段】貯留タンク２から充填シリンダ３内に所定の容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後に充填シリンダ３内の液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に前記充填ノズル４が容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後に前記充填シリンダ３内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程と、前記定量充填工程後に前記充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に前記充填ノズル４が容器外に退避するノズル退避工程を備える。
【解決手段】貯留タンク２から充填シリンダ３内に所定の容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後に充填シリンダ３内の液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に前記充填ノズル４が容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後に前記充填シリンダ３内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程と、前記定量充填工程後に前記充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に前記充填ノズル４が容器外に退避するノズル退避工程を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャンプーやボディソープ等の液体製品をパウチ等の容器内に定量充填する際の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記液体定量充填を行う装置において、図７に示すように、貯留タンク４２内の液体製品を充填シリンダ４３内に吸入した後（図７（ａ））、該液体製品をパウチ等の容器４４の充填口４４ａに対して進退する充填ノズル４５から吐出することで（図７（ｂ））、前記容器４４内に液体製品を定量充填するものがある。前記充填シリンダ４３に接続される第一液体流路４６は、前記貯留タンク４２及び充填ノズル４５にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路４７，４８に三方弁４９を介して連通し、該三方弁４９の連通状態を切り替えることで、貯留タンク４２から充填シリンダ４３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４５より吐出可能とする。
ところで、図７に示す如くハウジング内で弁体が回転するロータリ式の三方弁４９に対し、図８に示す如くハウジング内で弁体が往復動するストローク式の三方弁５０を採用したものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、各液体流路の連通状態の切り替えを速め、液体製品の吐出量のばらつきを抑えるという点で好ましい。
【０００３】
他方、上記液体定量充填を行うに当たり、所定の供給経路の上流側に循環経路を設定し、該循環経路内に予め所定の流量で液体を循環させた状態とした後、前記供給経路に対するバルブを開くことで、供給初期より所定量の液体を安定的に供給するようにした制御方法もある（例えば、特許文献２参照。）、
また、容器への液体の充填量を流量計及びバルブの協働で制御するに当たり、流量計が検出する実際の流量とバルブ閉鎖時に該バルブから流出すると予測される流量との関係を求め、この関係に基づいてバルブを作動制御して所定量の液体を供給できるようにしたり（例えば、特許文献３参照。）、液体の流量に応じて電磁流量計から出力されるパルスに基づき流量を算出する上で、テスト充填により計測した実際の流量から一パルス当たりの流量を補正しつつ算出して所定量の液体を供給できるようにしたものもある（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平８−１９８２０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７０６９号公報
【特許文献３】特開平９−２５８５号公報
【特許文献４】特開平１１−１０５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、シャンプー、ヘアリンス、ボディソープ、台所用洗剤等の液体製品は、使用者の嗜好性を考慮して多品種少量生産が基本となっている。このような状況下において、前記液体製品を充填するパウチ等の容器のサイズは様々であり、これらの充填作業に上記特許文献１のようなピストン方式の液体定量充填装置を用いる場合には、できるだけ多種の容器に対応可能とするべく、搬送される容器に対して待機状態にある充填ノズルを所定量離間させて配置することが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストな構成においては、充填ノズルが容器の充填口内に進入する前又は該充填口内から退避した後に、ピストンのストロークによる液体製品の吐出がなされる場合がある。この場合、特に充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げると、充填ノズルから吐出された液体製品が容器の充填口周辺に飛散し易く、後工程での洗浄が必要になったり、容器がパウチの場合には充填口の溶着不良の原因になるという問題がある。
そこでこの発明は、ピストン方式の液体定量充填の制御方法において、充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する構成とし、かつ多種の容器への液体充填作業を可能とした上で、容器の充填口周辺への液体製品の飛散を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、貯留タンク内の液体製品を充填シリンダ内に吸入した後、該液体製品を所定の容器の充填口に対して進退する充填ノズルから吐出することで、前記容器内に液体製品を定量充填する液体定量充填の制御方法であって、前記充填シリンダに接続される第一液体流路が、前記貯留タンク及び充填ノズルにそれぞれ接続される第二及び第三液体流路に三方弁を介して連通し、該三方弁がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンクから充填シリンダ内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズルより吐出可能とする液体定量充填の制御方法において、前記三方弁がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ内のピストンが液体吸入側にストロークし、前記貯留タンクから充填シリンダ内に前記容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストンが液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記定量充填工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ内に残る液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器外に退避するノズル退避工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記三方弁が、ハウジング内で弁体を往復動させるストローク式とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストなピストン方式の充填装置を採用できると共に、充填ノズルが容器内の所定深さまで進入した後に充填を開始するよう三方弁の作動をコントロールすることで、液体製品の容量、粘度、流動性及び泡立ち性等によらずに充填ノズルからの充填開始位置及びタイミングを任意に設定することが可能となる。これにより、定量充填前における容器の充填口周辺への液体製品の飛散を防止でき、充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げて作業効率を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明によれば、充填ノズルが容器外に退避する前に充填を停止するよう三方弁の作動をコントロールすることが可能となり、定量充填後における容器の充填口周辺への液体製品の飛散をも確実に防止できる。
【００１１】
請求項３に記載した発明によれば、ロータリ式の三方弁に対して各液体流路間の連通を高速で切り替えることが可能となり、定量充填精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示す液体定量充填装置１は、シャンプーやボディソープ等の液体製品をパウチ等の容器内に定量充填するためのもので、貯留タンク２内の液体製品を充填シリンダ３内に吸入した後、該液体製品を前記容器の充填口に対して進退する充填ノズル４から吐出することで、前記容器内に液体製品の定量充填を行う。前記充填シリンダ３に接続される第一液体流路６は、前記貯留タンク２及び充填ノズル４にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路７，８と三方弁５を介して連通し、該三方弁５の連通状態を切り替えることで、貯留タンク２から充填シリンダ３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４より吐出可能とする。
【００１３】
充填シリンダ３内のピストン１５及び充填ノズル４は、単一の電気モータ９を駆動源として備える。電気モータ９の駆動軸の回転動は、動力伝達機構１１，１２及びコネクティングロッド１３，１４を介してピストン１５及び充填ノズル４の往復動に変換される。ピストン１５側のコネクティングロッド１３と動力伝達機構１１との連結位置は変更可能とされ、もってピストン１５のストローク量を変更可能として充填量の異なる容器への対応等を容易にする。なお、充填ノズル４側のコネクティングロッド１４と動力伝達機構１２との連結位置も同様に変更可能としてもよい。
【００１４】
充填シリンダ３は、図の下方にピストン１５を移動させることで液体製品を吸入し、上方にピストン１５を移動させることで前記液体製品を吐出する。また、充填ノズル４は、図の下方に移動することで充填作業位置にある容器に接近し、図の上方に移動することで前記容器から離間する。充填ノズル４は、例えば動力伝達機構１２に内蔵した間欠機構等の作用により、概ねピストン１５が下降する間（充填シリンダ３内に液体製品を吸入する間）には前記充填作業位置上方の待機位置で待機し、概ねピストン１５が上昇する間（前記液体製品を吐出する間）には上下に一往復する。なお、充填ノズル４の往復時間はピストン１５の往復時間の１／２に限らないが、これらは互いに同期して往復動を行う。
【００１５】
三方弁５は、バルブシリンダ２１内でプランジャ２２を往復動させるストローク式とされる。
バルブシリンダ２１の軸方向中間部には前記第一液体流路６を接続する第一ポート２３が設けられ、バルブシリンダ２１の軸方向一側（図の上側）には前記第二液体流路７を接続する第二ポート２４が設けられ、バルブシリンダ２１の軸方向他側（図の下側）には前記第三液体流路８を接続する第三ポート２５が設けられる。
【００１６】
プランジャ２２は、その軸方向中間部及び一端部（下端部）にそれぞれ第一及び第二弁体２２ａ，２２ｂを有し、該プランジャ２２の他端部（上端部）はバルブシリンダ２１に連設されたソレノイド（駆動手段）２６に連結される。第一弁体２２ａは、バルブシリンダ２１内における第一及び第二ポート２３，２４の間に設けた第一弁座２７に当接又は離間することで、第一及び第二ポート２３，２４の間を遮断又は連通させる。同様に、第二弁体２２ｂは、バルブシリンダ２１内における第一及び第三ポート２３，２５の間に設けた第二弁座２８に当接又は離間することで、第一及び第三ポート２３，２５の間を遮断又は連通させる。
【００１７】
第一弁体２２ａが第一弁座２７に当接して第一及び第二ポート２３，２４の間（充填シリンダ３と貯留タンク２との間）を遮断したときには、第二弁体２２ｂが第二弁座２８から離間して第一及び第三ポート２３，２５の間（充填シリンダ３と充填ノズル４との間）を連通させる。この状態を三方弁５におけるノズル側連通状態とする。また、第一弁体２２ａが第一弁座２７から離間して第一及び第二ポート２３，２４の間を連通させたときには、第二弁体２２ｂが第二弁座２８に当接して第一及び第三ポート２３，２５の間を遮断する。この状態を三方弁５におけるタンク側連通状態とする。これら各弁体２２ａ，２２ｂ（プランジャ２２）がソレノイド２６の作動によりバルブシリンダ２１内をストロークすることで、三方弁５が前記ノズル側連通状態又はタンク側連通状態に切り替わる。
【００１８】
充填ノズル４は、筒状のノズル本体１６内に栓棒１７を往復動可能に嵌装してなる。栓棒１７の一端部（下端部）は、ノズル本体１６先端のノズル口１９を開閉可能とされ、栓棒１７の他端部（上端部）は、ノズル本体１６基端に連設されたソレノイド（駆動手段）１８に連結される。この栓棒１７がソレノイド１８の作動によりノズル本体１６内をストロークすることで、ノズル本体１６内に送られた液体製品のノズル口１９からの吐出が開始又は停止される。
【００１９】
前記電気モータ９及び各ソレノイド１８，２６の作動は、ホストコンピュータ等の制御装置２９により制御される。制御装置２９は、電気モータ９の回転数から充填シリンダ３内のピストン１５及び充填ノズル４のストローク量を算出し、所定のタイミングで三方弁５の連通状態を切り替えると共に充填ノズル４のノズル口１９を開閉させることで作業位置にあるパウチ容器３１への液体製品の定量充填を可能とする。
【００２０】
図２に示すように、充填ノズル４下方の充填作業位置には、コンベヤ等の搬送手段によりパウチ容器３１が搬出入される。パウチ容器３１は上方に開放する上部開口３２を有し、該上部開口３２よりその内外に充填ノズル４を進退可能とする。上部開口３２の縁部における帯状の範囲は、液体製品充填後にパウチ容器３１を密封するための溶着範囲３３とされる。ここで、充填作業位置のパウチ容器３１とその上方の待機位置にある充填ノズル４とは、パウチ容器３１の搬出入を可能とするべく所定量離間し、もって多種の容器への充填作業の対応を可能とする。
【００２１】
ここで、上記液体定量充填装置１において、ピストン１５の下方（液体吸入側）へのフルストローク時に充填シリンダ３内に吸入される液体製品の量は、パウチ容器３１への所定の充填量に対して多くなるように設定される。具体的には、ピストン１５が下方にフルストロークした際には、パウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品が充填シリンダ３内に吸入される。このときの余剰分は、比較的粘度の高い液体製品の場合はパウチ容器３１への充填量の２０％程度、比較的粘度の低い液体製品の場合は前記充填量の３０％程度とされる。なお、図中寸法Ｆはピストン１５のフルストローク範囲を示す。
【００２２】
そして、充填シリンダ３内に充填された液体製品をパウチ容器３１に定量充填する際には、まず、充填シリンダ３内の液体製品における前記余剰分の一部（例えば約半分）を貯留タンク２に戻しつつ、充填ノズル４を下降させて充填作業位置のパウチ容器３１内に進入させ、この後に三方弁５を切り替えてパウチ容器３１内への液体製品の定量充填を開始する。また、前記定量充填終了後には、充填ノズル４をパウチ容器３１内に進入させたままで三方弁５を切り替え、充填ノズル４からの液体製品の吐出を停止した後に、該充填ノズル４を上昇させてパウチ容器３１外に退避させると共に、充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻す。なお、図中寸法Ｙ１は定量充填前の余剰分吐出時に対応するピストン１５のストローク範囲（第一余剰ストローク範囲）を、寸法Ｊは液体製品の定量充填時に対応するストローク範囲（定量ストローク範囲）を、寸法Ｙ２は定量充填後の余剰分吐出時に対応するピストン１５のストローク範囲（第二余剰ストローク範囲）をそれぞれ示す。
【００２３】
次に、上記定量充填装置１を用いて所定のパウチ容器３１に液体製品を定量充填する際の手順について説明する。
まず、図２に示すように、三方弁５がタンク側連通状態にあるときに、充填シリンダ３内のピストン１５がフルストローク範囲Ｆの下限位置（液体吸入側へのストローク限界位置）まで下降（液体吸入側にストローク）すると、充填シリンダ３内にパウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品が吸入され、もって充填シリンダ３内への液体吸入工程が完了する。このとき、充填ノズル４はその上限位置（容器と反対側へのストローク限界位置）である前記待機位置で待機し、かつ該充填ノズル４下方の充填作業位置には上部開口３２を上方に開放させた空のパウチ容器３１が搬送される。
【００２４】
次いで、図３に示すように、三方弁５がタンク側連通状態のままであるときに、充填シリンダ３内のピストン１５が第一余剰ストローク範囲Ｙ１内で上昇（液体吐出側にストローク）を開始すると、充填シリンダ３内の液体製品における余剰分の一部（例えば約半分）が第一液体流路６、三方弁５、及び第二液体流路７を介して貯留タンク２内に戻される。このとき、ピストン１５の上昇に同期して充填ノズル４が下降（容器側にストローク）し、図４に示すように、充填ノズル４のノズル口１９がパウチ容器３１内における溶着範囲３３よりも下方（容器内側）に位置した時点で、ピストン１５が第一余剰ストローク範囲Ｙ１をストロークしきり、もってパウチ容器３１内へのノズル進入工程が完了する。
【００２５】
そして、図５に示すように、上記ノズル進入工程後に三方弁５がノズル側連通状態に切り替わると共に充填ノズル４のノズル口１９が開き、かつピストン１５が充填ストローク範囲Ｊ内で上昇を開始すると、第一液体流路６、三方弁５、第三液体流路８、及び充填ノズル４を介して充填シリンダ３内の液体製品がパウチ容器３１内に充填される。このとき、充填ノズル４のノズル口１９がパウチ容器３１の溶着範囲３３よりも下方に位置することで、定量充填前における溶着範囲３３への液体製品の付着が抑えられる。ここで、パウチ容器３１への充填量はピストン１５の充填ストローク範囲Ｊに応じて決定される。換言すれば、ピストン１５の充填ストローク範囲Ｊ及び各余剰ストローク範囲Ｙ１，Ｙ２は、搬送される容器に応じて適宜決定される。
【００２６】
充填ノズル４は、パウチ容器３１内への定量充填中に、下限位置（容器側へのストローク限界位置）を経た後に上昇（容器と反対側へのストローク）を開始する。そして、ピストン１５が充填ストローク範囲Ｊをストロークしきった時点（定量充填を完了させた時点）で、パウチ容器３１への定量充填工程が完了する。このとき、充填ノズル４のノズル口１９はパウチ容器３１の溶着範囲３３よりも下方に位置し、この時点で三方弁５がタンク側連通状態に切り替わると共に充填ノズル４のノズル口１９が閉じることで、該ノズル口１９からの液体製品の吐出が停止する。
【００２７】
液体製品の吐出が停止した状態で、図６に示すように、充填ノズル４がパウチ容器３１外に離脱することで、定量充填後における溶着範囲３３への液体製品の付着が抑えられる。また、液体製品の吐出が停止した状態においては、ピストン１５が第二余剰ストローク範囲Ｙ２内で上昇し、充填シリンダ３内に残った液体製品の余剰分を第一液体流路６、三方弁５、及び第二液体流路７を介して貯留タンク２に戻しきり、もってパウチ容器３１からのノズル退避工程が完了する。
【００２８】
このとき、ピストン１５は、第二余剰ストローク範囲Ｙ２の上側（液体吐出側）まで、すなわちフルストローク範囲Ｆの上限位置（液体吐出側へのストローク限界位置）までストロークしきる。一方、充填ノズル４は前記待機位置に戻り、この時点で定量充填後のパウチ容器３１が充填作業位置から搬送されると共に、別の空のパウチ容器３１が充填作業位置に搬送される。
【００２９】
以上説明したように、上記実施例における液体定量充填の制御方法は、貯留タンク２内の液体製品を充填シリンダ３内に吸入した後、該液体製品をパウチ容器３１の上部開口３２に対して進退する充填ノズル４から吐出することで、前記パウチ容器３１内に液体製品を定量充填するものであり、前記充填シリンダ３に接続される第一液体流路６が、前記貯留タンク２及び充填ノズル４にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路７，８に三方弁５を介して連通し、該三方弁５がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンク２から充填シリンダ３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４より吐出可能とするものであり、前記三方弁５がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ３内のピストン１５が液体吸入側にストロークし、前記貯留タンク２から充填シリンダ３内に前記パウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後かつ前記三方弁５がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストン１５が液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ３内の液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に、前記充填ノズル４がパウチ容器３１内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁５がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストン１５が液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ３内の液体製品をパウチ容器３１内に定量充填する定量充填工程とを備えるものである。
【００３０】
この構成によれば、充填シリンダ３内のピストン１５と充填ノズル４とが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストなピストン方式の液体定量充填装置１を採用できると共に、充填ノズル４がパウチ容器３１内の所定深さまで進入した後に充填を開始するよう三方弁５の作動をコントロールすることで、液体製品の容量、粘度、流動性及び泡立ち性等によらずに充填ノズル４からの充填開始位置及びタイミングを任意に設定することが可能となる。これにより、定量充填前におけるパウチ容器３１の上部開口３２（充填口）周辺への液体製品の飛散を防止でき、充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げて作業効率を向上させることができる。
【００３１】
また、上記液体定量充填の制御方法においては、前記定量充填工程後かつ前記三方弁５がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストン１５が液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に、前記充填ノズル４がパウチ容器３１外に退避するノズル退避工程を備えることで、充填ノズル４がパウチ容器３１外に退避する前に充填を停止するよう三方弁５の作動をコントロールすることが可能となり、定量充填後におけるパウチ容器３１の上部開口３２周辺への液体製品の飛散をも確実に防止できる。
【００３２】
さらに、上記液体定量充填の制御方法においては、前記三方弁５が、バルブシリンダ２１内で各弁体２２ａ，２２ｂを往復動させるストローク式とされることで、ロータリ式の三方弁に対して各液体流路６，７，８間の連通を高速で切り替えることが可能となり、定量充填精度を向上させることができる。
【００３３】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、液体製品を充填する容器はパウチ容器に限らず、例えばスクリューキャップ等を着脱可能な固定形状を有するプラスチック容器、ラミネートチューブ、ガラス容器又は各種金属容器等であってもよい。また、液体製品はシャンプー、リンス、トリートメント、液体石鹸、化粧液、洗浄剤、液体洗剤、柔軟仕上げ剤、液体歯磨き及び洗口剤等様々なものが有り得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施例における液体定量充填装置の構成図である。
【図２】上記液体定量充填装置の要部の第一作用説明図である。
【図３】上記液体定量充填装置の要部の第二作用説明図である。
【図４】上記液体定量充填装置の要部の第三作用説明図である。
【図５】上記液体定量充填装置の要部の第四作用説明図である。
【図６】上記液体定量充填装置の要部の第五作用説明図である。
【図７】従来のロータリ式三方弁を用いた液体定量充填装置を示す図であり、（ａ）は図２に相当する構成図を、（ｂ）は図４に相当する構成図をそれぞれ示す。
【図８】従来のストローク式三方弁を用いた液体定量充填装置を示す図であり、（ａ）は図２に相当する構成図を、（ｂ）は図４に相当する構成図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３５】
１ 液体定量充填装置
２ 貯留タンク
３ 充填シリンダ
４ 充填ノズル
５ 三方弁
６ 第一液体流路
７ 第二液体流路
８ 第三液体流路
１５ ピストン
２１ バルブシリンダ（ハウジング）
２２ａ，２２ｂ 弁体
３１ パウチ容器（容器）
３２ 上部開口（充填口）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャンプーやボディソープ等の液体製品をパウチ等の容器内に定量充填する際の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記液体定量充填を行う装置において、図７に示すように、貯留タンク４２内の液体製品を充填シリンダ４３内に吸入した後（図７（ａ））、該液体製品をパウチ等の容器４４の充填口４４ａに対して進退する充填ノズル４５から吐出することで（図７（ｂ））、前記容器４４内に液体製品を定量充填するものがある。前記充填シリンダ４３に接続される第一液体流路４６は、前記貯留タンク４２及び充填ノズル４５にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路４７，４８に三方弁４９を介して連通し、該三方弁４９の連通状態を切り替えることで、貯留タンク４２から充填シリンダ４３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４５より吐出可能とする。
ところで、図７に示す如くハウジング内で弁体が回転するロータリ式の三方弁４９に対し、図８に示す如くハウジング内で弁体が往復動するストローク式の三方弁５０を採用したものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、各液体流路の連通状態の切り替えを速め、液体製品の吐出量のばらつきを抑えるという点で好ましい。
【０００３】
他方、上記液体定量充填を行うに当たり、所定の供給経路の上流側に循環経路を設定し、該循環経路内に予め所定の流量で液体を循環させた状態とした後、前記供給経路に対するバルブを開くことで、供給初期より所定量の液体を安定的に供給するようにした制御方法もある（例えば、特許文献２参照。）、
また、容器への液体の充填量を流量計及びバルブの協働で制御するに当たり、流量計が検出する実際の流量とバルブ閉鎖時に該バルブから流出すると予測される流量との関係を求め、この関係に基づいてバルブを作動制御して所定量の液体を供給できるようにしたり（例えば、特許文献３参照。）、液体の流量に応じて電磁流量計から出力されるパルスに基づき流量を算出する上で、テスト充填により計測した実際の流量から一パルス当たりの流量を補正しつつ算出して所定量の液体を供給できるようにしたものもある（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平８−１９８２０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７０６９号公報
【特許文献３】特開平９−２５８５号公報
【特許文献４】特開平１１−１０５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、シャンプー、ヘアリンス、ボディソープ、台所用洗剤等の液体製品は、使用者の嗜好性を考慮して多品種少量生産が基本となっている。このような状況下において、前記液体製品を充填するパウチ等の容器のサイズは様々であり、これらの充填作業に上記特許文献１のようなピストン方式の液体定量充填装置を用いる場合には、できるだけ多種の容器に対応可能とするべく、搬送される容器に対して待機状態にある充填ノズルを所定量離間させて配置することが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストな構成においては、充填ノズルが容器の充填口内に進入する前又は該充填口内から退避した後に、ピストンのストロークによる液体製品の吐出がなされる場合がある。この場合、特に充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げると、充填ノズルから吐出された液体製品が容器の充填口周辺に飛散し易く、後工程での洗浄が必要になったり、容器がパウチの場合には充填口の溶着不良の原因になるという問題がある。
そこでこの発明は、ピストン方式の液体定量充填の制御方法において、充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する構成とし、かつ多種の容器への液体充填作業を可能とした上で、容器の充填口周辺への液体製品の飛散を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、貯留タンク内の液体製品を充填シリンダ内に吸入した後、該液体製品を所定の容器の充填口に対して進退する充填ノズルから吐出することで、前記容器内に液体製品を定量充填する液体定量充填の制御方法であって、前記充填シリンダに接続される第一液体流路が、前記貯留タンク及び充填ノズルにそれぞれ接続される第二及び第三液体流路に三方弁を介して連通し、該三方弁がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンクから充填シリンダ内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズルより吐出可能とする液体定量充填の制御方法において、前記三方弁がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ内のピストンが液体吸入側にストロークし、前記貯留タンクから充填シリンダ内に前記容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストンが液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記定量充填工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ内に残る液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器外に退避するノズル退避工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記三方弁が、ハウジング内で弁体を往復動させるストローク式とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、充填シリンダ内のピストンと充填ノズルとが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストなピストン方式の充填装置を採用できると共に、充填ノズルが容器内の所定深さまで進入した後に充填を開始するよう三方弁の作動をコントロールすることで、液体製品の容量、粘度、流動性及び泡立ち性等によらずに充填ノズルからの充填開始位置及びタイミングを任意に設定することが可能となる。これにより、定量充填前における容器の充填口周辺への液体製品の飛散を防止でき、充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げて作業効率を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明によれば、充填ノズルが容器外に退避する前に充填を停止するよう三方弁の作動をコントロールすることが可能となり、定量充填後における容器の充填口周辺への液体製品の飛散をも確実に防止できる。
【００１１】
請求項３に記載した発明によれば、ロータリ式の三方弁に対して各液体流路間の連通を高速で切り替えることが可能となり、定量充填精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示す液体定量充填装置１は、シャンプーやボディソープ等の液体製品をパウチ等の容器内に定量充填するためのもので、貯留タンク２内の液体製品を充填シリンダ３内に吸入した後、該液体製品を前記容器の充填口に対して進退する充填ノズル４から吐出することで、前記容器内に液体製品の定量充填を行う。前記充填シリンダ３に接続される第一液体流路６は、前記貯留タンク２及び充填ノズル４にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路７，８と三方弁５を介して連通し、該三方弁５の連通状態を切り替えることで、貯留タンク２から充填シリンダ３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４より吐出可能とする。
【００１３】
充填シリンダ３内のピストン１５及び充填ノズル４は、単一の電気モータ９を駆動源として備える。電気モータ９の駆動軸の回転動は、動力伝達機構１１，１２及びコネクティングロッド１３，１４を介してピストン１５及び充填ノズル４の往復動に変換される。ピストン１５側のコネクティングロッド１３と動力伝達機構１１との連結位置は変更可能とされ、もってピストン１５のストローク量を変更可能として充填量の異なる容器への対応等を容易にする。なお、充填ノズル４側のコネクティングロッド１４と動力伝達機構１２との連結位置も同様に変更可能としてもよい。
【００１４】
充填シリンダ３は、図の下方にピストン１５を移動させることで液体製品を吸入し、上方にピストン１５を移動させることで前記液体製品を吐出する。また、充填ノズル４は、図の下方に移動することで充填作業位置にある容器に接近し、図の上方に移動することで前記容器から離間する。充填ノズル４は、例えば動力伝達機構１２に内蔵した間欠機構等の作用により、概ねピストン１５が下降する間（充填シリンダ３内に液体製品を吸入する間）には前記充填作業位置上方の待機位置で待機し、概ねピストン１５が上昇する間（前記液体製品を吐出する間）には上下に一往復する。なお、充填ノズル４の往復時間はピストン１５の往復時間の１／２に限らないが、これらは互いに同期して往復動を行う。
【００１５】
三方弁５は、バルブシリンダ２１内でプランジャ２２を往復動させるストローク式とされる。
バルブシリンダ２１の軸方向中間部には前記第一液体流路６を接続する第一ポート２３が設けられ、バルブシリンダ２１の軸方向一側（図の上側）には前記第二液体流路７を接続する第二ポート２４が設けられ、バルブシリンダ２１の軸方向他側（図の下側）には前記第三液体流路８を接続する第三ポート２５が設けられる。
【００１６】
プランジャ２２は、その軸方向中間部及び一端部（下端部）にそれぞれ第一及び第二弁体２２ａ，２２ｂを有し、該プランジャ２２の他端部（上端部）はバルブシリンダ２１に連設されたソレノイド（駆動手段）２６に連結される。第一弁体２２ａは、バルブシリンダ２１内における第一及び第二ポート２３，２４の間に設けた第一弁座２７に当接又は離間することで、第一及び第二ポート２３，２４の間を遮断又は連通させる。同様に、第二弁体２２ｂは、バルブシリンダ２１内における第一及び第三ポート２３，２５の間に設けた第二弁座２８に当接又は離間することで、第一及び第三ポート２３，２５の間を遮断又は連通させる。
【００１７】
第一弁体２２ａが第一弁座２７に当接して第一及び第二ポート２３，２４の間（充填シリンダ３と貯留タンク２との間）を遮断したときには、第二弁体２２ｂが第二弁座２８から離間して第一及び第三ポート２３，２５の間（充填シリンダ３と充填ノズル４との間）を連通させる。この状態を三方弁５におけるノズル側連通状態とする。また、第一弁体２２ａが第一弁座２７から離間して第一及び第二ポート２３，２４の間を連通させたときには、第二弁体２２ｂが第二弁座２８に当接して第一及び第三ポート２３，２５の間を遮断する。この状態を三方弁５におけるタンク側連通状態とする。これら各弁体２２ａ，２２ｂ（プランジャ２２）がソレノイド２６の作動によりバルブシリンダ２１内をストロークすることで、三方弁５が前記ノズル側連通状態又はタンク側連通状態に切り替わる。
【００１８】
充填ノズル４は、筒状のノズル本体１６内に栓棒１７を往復動可能に嵌装してなる。栓棒１７の一端部（下端部）は、ノズル本体１６先端のノズル口１９を開閉可能とされ、栓棒１７の他端部（上端部）は、ノズル本体１６基端に連設されたソレノイド（駆動手段）１８に連結される。この栓棒１７がソレノイド１８の作動によりノズル本体１６内をストロークすることで、ノズル本体１６内に送られた液体製品のノズル口１９からの吐出が開始又は停止される。
【００１９】
前記電気モータ９及び各ソレノイド１８，２６の作動は、ホストコンピュータ等の制御装置２９により制御される。制御装置２９は、電気モータ９の回転数から充填シリンダ３内のピストン１５及び充填ノズル４のストローク量を算出し、所定のタイミングで三方弁５の連通状態を切り替えると共に充填ノズル４のノズル口１９を開閉させることで作業位置にあるパウチ容器３１への液体製品の定量充填を可能とする。
【００２０】
図２に示すように、充填ノズル４下方の充填作業位置には、コンベヤ等の搬送手段によりパウチ容器３１が搬出入される。パウチ容器３１は上方に開放する上部開口３２を有し、該上部開口３２よりその内外に充填ノズル４を進退可能とする。上部開口３２の縁部における帯状の範囲は、液体製品充填後にパウチ容器３１を密封するための溶着範囲３３とされる。ここで、充填作業位置のパウチ容器３１とその上方の待機位置にある充填ノズル４とは、パウチ容器３１の搬出入を可能とするべく所定量離間し、もって多種の容器への充填作業の対応を可能とする。
【００２１】
ここで、上記液体定量充填装置１において、ピストン１５の下方（液体吸入側）へのフルストローク時に充填シリンダ３内に吸入される液体製品の量は、パウチ容器３１への所定の充填量に対して多くなるように設定される。具体的には、ピストン１５が下方にフルストロークした際には、パウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品が充填シリンダ３内に吸入される。このときの余剰分は、比較的粘度の高い液体製品の場合はパウチ容器３１への充填量の２０％程度、比較的粘度の低い液体製品の場合は前記充填量の３０％程度とされる。なお、図中寸法Ｆはピストン１５のフルストローク範囲を示す。
【００２２】
そして、充填シリンダ３内に充填された液体製品をパウチ容器３１に定量充填する際には、まず、充填シリンダ３内の液体製品における前記余剰分の一部（例えば約半分）を貯留タンク２に戻しつつ、充填ノズル４を下降させて充填作業位置のパウチ容器３１内に進入させ、この後に三方弁５を切り替えてパウチ容器３１内への液体製品の定量充填を開始する。また、前記定量充填終了後には、充填ノズル４をパウチ容器３１内に進入させたままで三方弁５を切り替え、充填ノズル４からの液体製品の吐出を停止した後に、該充填ノズル４を上昇させてパウチ容器３１外に退避させると共に、充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻す。なお、図中寸法Ｙ１は定量充填前の余剰分吐出時に対応するピストン１５のストローク範囲（第一余剰ストローク範囲）を、寸法Ｊは液体製品の定量充填時に対応するストローク範囲（定量ストローク範囲）を、寸法Ｙ２は定量充填後の余剰分吐出時に対応するピストン１５のストローク範囲（第二余剰ストローク範囲）をそれぞれ示す。
【００２３】
次に、上記定量充填装置１を用いて所定のパウチ容器３１に液体製品を定量充填する際の手順について説明する。
まず、図２に示すように、三方弁５がタンク側連通状態にあるときに、充填シリンダ３内のピストン１５がフルストローク範囲Ｆの下限位置（液体吸入側へのストローク限界位置）まで下降（液体吸入側にストローク）すると、充填シリンダ３内にパウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品が吸入され、もって充填シリンダ３内への液体吸入工程が完了する。このとき、充填ノズル４はその上限位置（容器と反対側へのストローク限界位置）である前記待機位置で待機し、かつ該充填ノズル４下方の充填作業位置には上部開口３２を上方に開放させた空のパウチ容器３１が搬送される。
【００２４】
次いで、図３に示すように、三方弁５がタンク側連通状態のままであるときに、充填シリンダ３内のピストン１５が第一余剰ストローク範囲Ｙ１内で上昇（液体吐出側にストローク）を開始すると、充填シリンダ３内の液体製品における余剰分の一部（例えば約半分）が第一液体流路６、三方弁５、及び第二液体流路７を介して貯留タンク２内に戻される。このとき、ピストン１５の上昇に同期して充填ノズル４が下降（容器側にストローク）し、図４に示すように、充填ノズル４のノズル口１９がパウチ容器３１内における溶着範囲３３よりも下方（容器内側）に位置した時点で、ピストン１５が第一余剰ストローク範囲Ｙ１をストロークしきり、もってパウチ容器３１内へのノズル進入工程が完了する。
【００２５】
そして、図５に示すように、上記ノズル進入工程後に三方弁５がノズル側連通状態に切り替わると共に充填ノズル４のノズル口１９が開き、かつピストン１５が充填ストローク範囲Ｊ内で上昇を開始すると、第一液体流路６、三方弁５、第三液体流路８、及び充填ノズル４を介して充填シリンダ３内の液体製品がパウチ容器３１内に充填される。このとき、充填ノズル４のノズル口１９がパウチ容器３１の溶着範囲３３よりも下方に位置することで、定量充填前における溶着範囲３３への液体製品の付着が抑えられる。ここで、パウチ容器３１への充填量はピストン１５の充填ストローク範囲Ｊに応じて決定される。換言すれば、ピストン１５の充填ストローク範囲Ｊ及び各余剰ストローク範囲Ｙ１，Ｙ２は、搬送される容器に応じて適宜決定される。
【００２６】
充填ノズル４は、パウチ容器３１内への定量充填中に、下限位置（容器側へのストローク限界位置）を経た後に上昇（容器と反対側へのストローク）を開始する。そして、ピストン１５が充填ストローク範囲Ｊをストロークしきった時点（定量充填を完了させた時点）で、パウチ容器３１への定量充填工程が完了する。このとき、充填ノズル４のノズル口１９はパウチ容器３１の溶着範囲３３よりも下方に位置し、この時点で三方弁５がタンク側連通状態に切り替わると共に充填ノズル４のノズル口１９が閉じることで、該ノズル口１９からの液体製品の吐出が停止する。
【００２７】
液体製品の吐出が停止した状態で、図６に示すように、充填ノズル４がパウチ容器３１外に離脱することで、定量充填後における溶着範囲３３への液体製品の付着が抑えられる。また、液体製品の吐出が停止した状態においては、ピストン１５が第二余剰ストローク範囲Ｙ２内で上昇し、充填シリンダ３内に残った液体製品の余剰分を第一液体流路６、三方弁５、及び第二液体流路７を介して貯留タンク２に戻しきり、もってパウチ容器３１からのノズル退避工程が完了する。
【００２８】
このとき、ピストン１５は、第二余剰ストローク範囲Ｙ２の上側（液体吐出側）まで、すなわちフルストローク範囲Ｆの上限位置（液体吐出側へのストローク限界位置）までストロークしきる。一方、充填ノズル４は前記待機位置に戻り、この時点で定量充填後のパウチ容器３１が充填作業位置から搬送されると共に、別の空のパウチ容器３１が充填作業位置に搬送される。
【００２９】
以上説明したように、上記実施例における液体定量充填の制御方法は、貯留タンク２内の液体製品を充填シリンダ３内に吸入した後、該液体製品をパウチ容器３１の上部開口３２に対して進退する充填ノズル４から吐出することで、前記パウチ容器３１内に液体製品を定量充填するものであり、前記充填シリンダ３に接続される第一液体流路６が、前記貯留タンク２及び充填ノズル４にそれぞれ接続される第二及び第三液体流路７，８に三方弁５を介して連通し、該三方弁５がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンク２から充填シリンダ３内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズル４より吐出可能とするものであり、前記三方弁５がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ３内のピストン１５が液体吸入側にストロークし、前記貯留タンク２から充填シリンダ３内に前記パウチ容器３１への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、前記液体吸入工程後かつ前記三方弁５がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストン１５が液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ３内の液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に、前記充填ノズル４がパウチ容器３１内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁５がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストン１５が液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ３内の液体製品をパウチ容器３１内に定量充填する定量充填工程とを備えるものである。
【００３０】
この構成によれば、充填シリンダ３内のピストン１５と充填ノズル４とが同一駆動源を用いて連動する比較的簡易かつ低コストなピストン方式の液体定量充填装置１を採用できると共に、充填ノズル４がパウチ容器３１内の所定深さまで進入した後に充填を開始するよう三方弁５の作動をコントロールすることで、液体製品の容量、粘度、流動性及び泡立ち性等によらずに充填ノズル４からの充填開始位置及びタイミングを任意に設定することが可能となる。これにより、定量充填前におけるパウチ容器３１の上部開口３２（充填口）周辺への液体製品の飛散を防止でき、充填時間を短縮するべく液体製品の吐出流速を上げて作業効率を向上させることができる。
【００３１】
また、上記液体定量充填の制御方法においては、前記定量充填工程後かつ前記三方弁５がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストン１５が液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ３内に残る液体製品の余剰分を貯留タンク２に戻すと共に、前記充填ノズル４がパウチ容器３１外に退避するノズル退避工程を備えることで、充填ノズル４がパウチ容器３１外に退避する前に充填を停止するよう三方弁５の作動をコントロールすることが可能となり、定量充填後におけるパウチ容器３１の上部開口３２周辺への液体製品の飛散をも確実に防止できる。
【００３２】
さらに、上記液体定量充填の制御方法においては、前記三方弁５が、バルブシリンダ２１内で各弁体２２ａ，２２ｂを往復動させるストローク式とされることで、ロータリ式の三方弁に対して各液体流路６，７，８間の連通を高速で切り替えることが可能となり、定量充填精度を向上させることができる。
【００３３】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、液体製品を充填する容器はパウチ容器に限らず、例えばスクリューキャップ等を着脱可能な固定形状を有するプラスチック容器、ラミネートチューブ、ガラス容器又は各種金属容器等であってもよい。また、液体製品はシャンプー、リンス、トリートメント、液体石鹸、化粧液、洗浄剤、液体洗剤、柔軟仕上げ剤、液体歯磨き及び洗口剤等様々なものが有り得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施例における液体定量充填装置の構成図である。
【図２】上記液体定量充填装置の要部の第一作用説明図である。
【図３】上記液体定量充填装置の要部の第二作用説明図である。
【図４】上記液体定量充填装置の要部の第三作用説明図である。
【図５】上記液体定量充填装置の要部の第四作用説明図である。
【図６】上記液体定量充填装置の要部の第五作用説明図である。
【図７】従来のロータリ式三方弁を用いた液体定量充填装置を示す図であり、（ａ）は図２に相当する構成図を、（ｂ）は図４に相当する構成図をそれぞれ示す。
【図８】従来のストローク式三方弁を用いた液体定量充填装置を示す図であり、（ａ）は図２に相当する構成図を、（ｂ）は図４に相当する構成図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３５】
１ 液体定量充填装置
２ 貯留タンク
３ 充填シリンダ
４ 充填ノズル
５ 三方弁
６ 第一液体流路
７ 第二液体流路
８ 第三液体流路
１５ ピストン
２１ バルブシリンダ（ハウジング）
２２ａ，２２ｂ 弁体
３１ パウチ容器（容器）
３２ 上部開口（充填口）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンク内の液体製品を充填シリンダ内に吸入した後、該液体製品を所定の容器の充填口に対して進退する充填ノズルから吐出することで、前記容器内に液体製品を定量充填する液体定量充填の制御方法であって、
前記充填シリンダに接続される第一液体流路が、前記貯留タンク及び充填ノズルにそれぞれ接続される第二及び第三液体流路に三方弁を介して連通し、該三方弁がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンクから充填シリンダ内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズルより吐出可能とする液体定量充填の制御方法において、
前記三方弁がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ内のピストンが液体吸入側にストロークし、前記貯留タンクから充填シリンダ内に前記容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、
前記液体吸入工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストンが液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、
前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程とを備えることを特徴とする液体定量充填の制御方法。
【請求項２】
前記定量充填工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ内に残る液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器外に退避するノズル退避工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体定量充填の制御方法。
【請求項３】
前記三方弁が、ハウジング内で弁体を往復動させるストローク式とされることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体定量充填の制御方法。
【請求項１】
貯留タンク内の液体製品を充填シリンダ内に吸入した後、該液体製品を所定の容器の充填口に対して進退する充填ノズルから吐出することで、前記容器内に液体製品を定量充填する液体定量充填の制御方法であって、
前記充填シリンダに接続される第一液体流路が、前記貯留タンク及び充填ノズルにそれぞれ接続される第二及び第三液体流路に三方弁を介して連通し、該三方弁がタンク側連通状態又はノズル側連通状態に切り替わることで、前記貯留タンクから充填シリンダ内に液体製品を吸入した後に、該液体製品を充填ノズルより吐出可能とする液体定量充填の制御方法において、
前記三方弁がタンク側連通状態にあるときに、前記充填シリンダ内のピストンが液体吸入側にストロークし、前記貯留タンクから充填シリンダ内に前記容器への充填量に所定の余剰分を加えた量の液体製品を吸入する液体吸入工程と、
前記液体吸入工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態のままであるときに、前記ピストンが液体吐出側にストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器内の所定深さまで進入するノズル進入工程と、
前記ノズル進入工程後かつ前記三方弁がノズル側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側にさらにストロークし、前記充填シリンダ内の液体製品を容器内に定量充填する定量充填工程とを備えることを特徴とする液体定量充填の制御方法。
【請求項２】
前記定量充填工程後かつ前記三方弁がタンク側連通状態に切り替わった後に、前記ピストンが液体吐出側の限界位置までストロークし、前記充填シリンダ内に残る液体製品の余剰分を貯留タンクに戻すと共に、前記充填ノズルが容器外に退避するノズル退避工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体定量充填の制御方法。
【請求項３】
前記三方弁が、ハウジング内で弁体を往復動させるストローク式とされることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体定量充填の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１１０８０３（Ｐ２００８−１１０８０３Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６４５４（Ｐ２００６−２９６４５４）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
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