特許 7495750 充填装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-28

(45)【発行日】2024-06-05

(54)【発明の名称】充填装置

(51)【国際特許分類】

   B67C 3/00 20060101AFI20240529BHJP

   B65B 39/00 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

B67C3/00 A

B65B39/00 B

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022154146

(22)【出願日】2022-09-27

(65)【公開番号】P2023060822

(43)【公開日】2023-04-28

【審査請求日】2023-06-12

(31)【優先権主張番号】P 2021170355

(32)【優先日】2021-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2022012314

(32)【優先日】2022-01-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591158003

【氏名又は名称】株式会社中部機械製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001759

【氏名又は名称】弁理士法人よつ葉国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100093687

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 元成

(74)【代理人】

【識別番号】100168468

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 曜

(72)【発明者】

【氏名】横山 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】舩木 満浩

【審査官】▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１４５２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－１７１３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０９１８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１０８４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０６３７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３３１８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６７Ｃ ３／００

Ｂ６５Ｂ ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、
ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、
前記洗浄水噴射部（２０１）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成され、
前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置され、そして
前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項2】

請求項１に記載の紙容器成形充填機（１）において、
前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成している
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の紙容器成形充填機（１）において、
前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項4】

供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、
ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成され、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されている
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項5】

請求項４に記載の紙容器成形充填機（１）において、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備える
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項6】

請求項５に記載の紙容器成形充填機（１）において、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備える
ことを特徴とする紙容器成形充填機。

【請求項7】

ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、
前記洗浄水噴射部（２０１）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている
ことを特徴とする充填装置。

【請求項8】

請求項７に記載の充填装置（１００）において、
前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されている
ことを特徴とする充填装置。

【請求項9】

請求項８に記載の充填装置（１００）において、
前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されている
ことを特徴とする充填装置。

【請求項10】

請求項８に記載の充填装置（１００）において、
前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成している
ことを特徴とする充填装置。

【請求項11】

請求項７から１０の何れか１項に記載の充填装置（１００）において、
前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されている
ことを特徴とする充填装置。

【請求項12】

ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、
前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、
閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、
前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、
前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている
ことを特徴とする充填装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の充填装置（１００）において、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備える
ことを特徴とする充填装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の充填装置（１００）において、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備える
ことを特徴とする充填装置。

【請求項15】

請求項１２から１４の何れか１項に記載の充填装置（１００）において、
前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されている
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、充填装置に関し、より詳細には充填シリンダ内部を充填ピストンが往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置において充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズル吐出面の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能な充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生クリーム、乳飲料やジュース等を充填する容器として、ゲーブルトップと呼ばれる上部が三角屋根状に成形された紙製角筒容器（以下「紙パック容器」という。）が広く利用されている。この紙パック容器の成形から内容物充填及びシールまでの一連の工程を実施する充填シール装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

【0003】

また、これら充填シール装置において内容物（液体）を紙パック容器に充填するための充填装置として、シリンダ内部をピストンが摺動し、ピストンが下降することにより液体貯蔵タンクからシリンダ内部に液体が吸い込まれると共に、ピストンが上昇することにより吸い込まれた液体が充填ノズルから紙パック容器に吐出されるように構成された充填装置が知られている（例えば、特許文献２を参照。）

【0004】

上記充填装置は、バネによって常時閉方向に付勢された、液体の吸込みに係る吸入バルブと、液体の吐出に係るノズルバルブが別個独立に備わる。吸入バルブは、ピストンが上死点から下死点に移動する過程でシリンダ内部が負圧になることによって開状態になる。これにより液体がシリンダ内部に吸い込まれ始め、液体の吸込みはピストンが下死点に達するまで続くことになる。一方、ピストンが下死点から上死点に移動する過程で、液体が圧縮されることにより吸入バルブは閉状態になる。

【0005】

他方、ノズルバルブは、ピストンが下死点から上死点に移動する過程で液体が圧縮されることによって開状態になる。これにより液体がノズルから紙パック容器に充填される。一方、ピストンが上死点から下死点に移動する過程でシリンダ内部が負圧になることによってノズルバルブは閉状態になる。この場合、シリンダからの液の供給は停止するとともに、ノズルバルブ下流からノズル出口に到る内部流路の液体は、ノズル出口に設けられたバルブによりノズル内に保持される。

【0006】

また、ノズルバルブ下流からノズル先端に至る内部流路に残留した流体を、ノズル先端（ノズル吐出面）に設けられたワイヤースクリーン（金網板）の積層体（メッシュユニット）によって保持されるものがある（特許文献３又は４を参照。）。このワイヤースクリーンは、液体の表面張力と大気圧によって液体を多孔板積層体に保持して、液体がノズル出口から垂れ落ちないようにしている。

【0007】

特に、紙パック容器に充填される内容物が生クリームの場合、チャーニング現象によってバター粒が生成される。このバター粒がワイヤースクリーンに付着すると、最悪の場合、ノズル吐出面の目詰まりを引き起こすことになる。

【0008】

従って、ノズル吐出面にワイヤースクリーンが設けられた充填装置においては、一定量の内容物を充填した後はノズル吐出面を洗浄水によって洗浄する必要がある。一般にノズル吐出面に付着したバター粒の除去については、お湯の入ったトレイにノズル吐出面を含むノズル先端部を浸し、バター粒を融かすことにより行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第４３３４１１５号

【文献】特許第４７７９２２９号

【文献】特開２００２－１２２０６号公報

【文献】特開２０１２－２３２７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上述したノズル吐出面に付着したバター粒の除去は、オペレータによって行われている。すなわち、オペレータは充填機の扉を開放して、お湯の入ったトレイをノズル吐出面の真下に持ってきて所定の高さ位置に保持しながら、ノズル先端部を所定の深さだけ浸す必要がある。

【0011】

さらに、洗浄作業の間は充填機の扉が開放された状態になるため、オペレータはノズル吐出面からバター粒を除去した後に充填機内のクリーン度（清浄度）を元のレベルに戻す作業が別途必要となる。

【0012】

このように、ノズル吐出面にワイヤースクリーンが設けられた充填装置では、ノズル吐出面におけるバター粒の除去（ノズル吐出面の洗浄）に多くの作業時間を要するという問題がある。

【0013】

また、上記特許文献３及び特許文献４に記載のノズル装置では、メッシュユニットの洗浄に際し、メッシュユニットが取り付けられたノズルをノズル装置の計量供給管から一旦取り外す必要がある。そして、洗浄されたメッシュは、ノズルの内部に再び取り付けられ、そのメッシュが取り付けられたノズルは計量供給管に再度組み付けられることになる。

【0014】

つまり、メッシュユニットを洗浄するには、ノズル装置の分解・再組立作業が必要となる。なお、ノズル装置の分解・再組立作業は充填機の扉が開放された状態で行われるため、再組立後は充填機内のクリーン度（清浄度）を元のレベルに戻す作業が別途必要となる。その結果、上記従来の充填装置と同様に、メッシュユニットの洗浄に多くの作業時間を要するという問題がある。

【0015】

そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、充填シリンダ内部を充填ピストンが往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置において充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズル吐出面の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能な充填装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記目的を達成するための本発明に係る紙容器成形充填機は、供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、前記洗浄水噴射部（２０１）は中空構造のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。

【0017】

上記構成では、洗浄水噴射部（２０１）がアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。そのため、充填ノズル部（２０）が紙容器に液体を充填している間は、洗浄水噴射部（２０１）を充填ノズル部（２０）から離れた場所に待避させる一方、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒による目詰まりを生じる場合は、洗浄水噴射部（２０１）を軸（２０２ｅ）の回りに回転させ充填ノズル部（２０）の真下の所定高さに自動的に位置させ、目詰まりを生じている保持部材（ノズルスクリーン）に向けて洗浄水を噴射することになる。

【0018】

これに加えて、アーム（２０２ｂ）は中空構造を有している。そのため、ノズル吐出面を洗浄した、バター粒等を含む洗浄廃液についてはアーム（２０２ｂ）を介して外部に廃棄することが可能となる。これらにより、充填機の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。

【0019】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されていることである。

【0020】

上記構成では、ノズル吐出面に設けられた保持部材（ノズルスクリーン）を万遍なく洗浄水によって洗浄することが可能となる。

【0021】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されていることである。

【0022】

上記構成では、洗浄水を内周面（２０１ａ２）の外側から保持部材（ノズルスクリーン）へ向けて噴射しながら、保持部材（ノズルスクリーン）を洗浄した使用済み洗浄水（洗浄廃液）を内周面（２０１ａ２）に落水させることが可能となる。

【0023】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成していることである。

【0024】

上記構成では、１つの噴射口（２０１ａ４）がカバーする保持部材（ノズルスクリーン）の洗浄範囲が大きくなる。これにより、保持部材（ノズルスクリーン）についての固形成分（バター粒）による目詰まりを好適に防止することが可能となる。

【0025】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されていることである。

【0026】

上記構成では、配管流路（２０２ｄ）を固定配管（２０３ａ）の内周面に外接させることにより、使用済み洗浄水（洗浄廃液）をアーム（２０２ｂ）を介して外部タンクへ移送することが可能となると共に、アーム（２０２ｂ）を回転可能に構成することが可能となる。

【0027】

上記目的を達成するための本発明に係る紙容器成形充填機は、供給された紙シート材を紙容器に形成し、形成された該紙容器に液体を充填し、液体を充填された該紙容器の頂部をシールする紙容器成形充填機（１）であって、ピストン（１１）が往復摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し前記紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備え、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。

【0028】

上記構成では、洗浄水貯蔵部（２０２）がアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。そのため、充填ノズル部（２０）が紙容器に液体を充填している間は、洗浄水貯蔵部（２０２）を充填ノズル部（２０）から離れた場所に待避させる一方、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒等の固形成分による目詰まりを生じる場合は、洗浄水貯蔵部（２０２）を軸（２０２ｅ）の回りに揺動（回転）させ充填ノズル部（２０）の真下に自動的に位置させ、そして所定の距離（Δｈ）だけ上方に移動させることにより、目詰まりを生じている保持部材（ノズルスクリーン）を洗浄水に浸漬することになる。

【0029】

また、アーム（２０２ｂ）は中空構造を有している。そのため、ノズル吐出面を洗浄した、バター粒等を含む洗浄廃液についてはアーム（２０２ｂ）を介して外部に廃棄することが可能となる。これらにより、充填機の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。

【0030】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備えることである。

【0031】

上記構成では、振動発生装置（２０５）によって発生した振動が洗浄水を介してノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に伝わり、ノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。

【0032】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備えることである。

【0033】

上記構成では、超音波発生装置によるキャビテーション又は気泡発生装置による泡の噴流（フォームジェット）がノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に作用し、ノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。

【0034】

本発明に係る紙容器成形充填機の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されていることである。

【0035】

上記構成では、バター粒等の固形成分が目詰まりしているノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に対し剪断方向（水面に平行な方向）の振動を加えることが可能となる。剪断方向（水面に平行な方向）の振動によってノズルスクリーン（２４－１）又は圧力損失部材（２３）に目詰まりしている固形成分（バター粒）の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。

【0036】

また、上記目的を達成するための本発明に係る充填装置は、ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記保持部材（２４－１）に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部（２０１）が設けられ、前記洗浄水噴射部（２０１）は中空構造のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。

【0037】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水噴射部（２０１）の噴射口（２０１ａ４）は前記保持部材（２４－１）の縁部に沿って前記充填ノズル部（２０）の仮想中心線（ＣＬ’）に関して対称に配置されていることである。

【0038】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は、断面が四角形状である中空円筒部（２０１ａ１）の内周面（２０１ａ２）において、前記内周面（２０１ａ２）より外側に傾斜し且つ法線ベクトルが前記保持部材（２４－１）を指向する部分傾斜面（２０１ａ３）上に形成されていることである。

【0039】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記噴射口（２０１ａ４）は横長のスリット形状を成していることである。

【0040】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記アーム（２０２ｂ）を支持するアーム支持部（２０２ｃ）は、使用済み洗浄水を移送する配管流路（２０２ｄ）が前記アーム（２０２ｂ）に直交する形態で前記アーム支持部（２０２ｃ）の下面に接続されていることである。

【0041】

また、上記目的を達成するための本発明に係る充填装置は、ピストン（１１）が摺動することにより液体を吸い込み又は吐出する充填シリンダ部（１０）と、前記充填シリンダ部（１０）に連通し紙容器に液体を吐出する充填ノズル部（２０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填シリンダ部（１０）に対する液体貯蔵部（９）からの液体の供給を開放／停止する吸入バルブ部（３０）と、閉じる方向に付勢されながら前記充填ノズル部（２０）に対する液体の供給を開放／停止するノズルバルブ部（４０）と、前記充填ノズル部（２０）の先端部のノズル吐出面に設けられ内部の液体を大気圧によって保持する保持部材（２４－１）とを備えた充填装置（１００）であって、前記保持部材（２４－１）から下方の離隔した位置に、前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するための洗浄水貯蔵部（２０２）が設けられ、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は中空のアーム（２０２ｂ）を介して所定の軸（２０２ｅ）の回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。

【0042】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、洗浄水を加振する振動発生装置（２０５）を備えることである。

【0043】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は、前記振動発生装置（２０５）と併用して或いは別個独立に超音波発生装置又は気泡発生装置を備えることである。

【0044】

本発明に係る充填装置の他の特徴は、前記洗浄水貯蔵部（２０２）は前記充填ノズル部（２０）の先端部を洗浄水に浸漬するとき、前記アーム（２０２ｂ）を前記軸（２０２ｅ）の回りの両方向に繰り返し揺動可能に構成されていることである。

【発明の効果】

【0045】

本発明の紙容器成形充填機（１）及び充填装置（１００）によれば、充填シリンダ（１０）内部を充填ピストン（１１）が往復摺動しながら充填液を所定の充填速度で紙容器に充填する充填装置（１００）において、ノズル吐出面（２６）に設けられた保持部材（ノズルスクリーン）がバター粒による目詰まりを生じる場合、充填機（１）の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズル吐出面（２６）の保持部材（ノズルスクリーン）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、ノズル吐出面の洗浄に係る作業時間を大幅に削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填装置の外観図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填装置の動作を示すブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填装置の液体充填部の要部断面を示す説明図である。

【図4】液体充填部の充填ノズル部の要部断面を示す説明図である。

【図5】ノズルスクリーンを示す説明図である。

【図6】スペーサを示す説明図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置の要部断面を示す説明図である。

【図8】図７のＡ矢視図である。

【図9】図７のＢ矢視図である。

【図10】洗浄水噴射部が軸の回りに所定の角度だけ回転した状態を示す説明図である。

【図11】洗浄水噴射部が軸に沿って所定の距離だけ変位した状態を示す説明図である。

【図12】配管クランプを示す説明図である。

【図13】紙パック容器用カートン上部の展開図を示す説明図である。

【図14】本発明の第２の実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置の要部断面を説明図である。

【図15】洗浄廃液貯蔵部が軸に沿って所定の距離だけ上方に移動して充填ノズル部の先端部が洗浄水に浸漬された状態を示す説明図である。

【図16】本発明の第３実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置の要部断面を示す説明図である。

【図17】ノズル吐出面洗浄装置による充填ノズル部の先端部の洗浄工程の一例を示す説明図である。

【図18】ノズル吐出面洗浄装置による充填ノズル部の先端部の洗浄後工程の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0048】

図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填機１を示す説明図である。図１はこの紙パック容器成形充填機１の外観図である。図２はこの紙パック容器成形充填機１の動作を示すブロック図である。

【0049】

図１に示されるように、この紙パック容器成形充填機１は、カートンを有底カートンに成形するカートン底部成形部２と、内容物（充填液）の注出口となる口栓（スパウト）を装着する口栓装着部３と、カートン上部の折り目をほぐすと共にカートン上部開口を一時的に拡げるカートン上部一次折曲げ部４と、有底カートンに内容物（充填液）を充填する液体充填部１００と、カートン上部開口をカートン上部加熱装置６のノズル部に嵌るように一時的に成形するカートン上部二次折曲げ部５と、カートン上部内周面及び外周面を加熱するカートン上部加熱装置６と、カートン上部をプレスしてシール（封止）するカートン上部プレス部７と、内容物が充填された紙パック容器を外部に取り出す容器搬出部８と、紙パック容器に充填される内容物を貯蔵する内容物貯蔵部９とを具備して構成される。以下、各構成について説明する。

【0050】

図２に示されるように、カートン底部成形部２は、扁平形状の複数のカートンが積層されたカートン束からバキューム装置（図示せず）によって１個ずつカートンを引き出す。カートンが引き出される過程で、点対称に配置された一対のＬ字片にカートンが嵌合することによって、扁平形状から両端開口の四角柱枠形状に成形される。

【0051】

両端開口の四角柱枠形状に成形されたカートンは、昇降装置（図示せず）によって引き上げられマンドレルに挿入される。なお、マンドレルは、長手方向を鉛直方向に配向されて回転円盤の周方向に沿って等間隔に複数個（例えば８個）設けられている。従って、マンドレルは４５°回転→休止→４５°回転→休止→・・・という工程を繰り返し、その休止の間に以降のボトム加熱、カートン下部の折り曲げ、ボトムプレス、及びカートン引降ろしが順に行われることになる。

【0052】

カートンは９０°回転した後に、ボトムヒータ（図示せず）によって下部を加熱される。その後更に４５°回転した後に、ボトムブレーカ（図示せず）によってカートン下部を折り目に沿って折り曲げられる。その後更に４５°回転した後に、ボトムプレス（図示せず）によってカートン下部を鉛直方向（長手方向）上向きに押圧される。これにより、有底カートンが成形される。

【0053】

その後更に９０°回転した後に、カートンは昇降装置（図示せず）によってマンドレルから引き下ろされて、一対の内部コンベア７０によって搬送される。

【0054】

口栓装着部３は、カートン上部の口栓用開口（図１３（ｂ）のＴ９）に、予熱した口栓（スパウト）を押し付けてカートン内面に溶着させる。なお、口栓無しカートンを成形・充填する場合は、口栓装着部３は休止している。

【0055】

カートン上部一次折曲げ部４は、カートン上部の折り目（図１３（ｂ）の点線部Ｔ１,Ｔ５,Ｔ３,Ｔ７）の交点（図１３（ｂ）の×印近傍）を、互いに内側に向かって押してカートン上部の折り目に（押された部位が内側に凹むような）クセを付ける。その後、カートン上部を搬送方向に沿って外側に押してカートン上部開口を拡げる。なお、カートンは、一対の内部コンベア７０によって挟まれた搬送路（図１）に沿って、内部コンベアのセパレート片によって姿勢を安定に保持された状態で図上右側へ搬送される。

【0056】

液体充填部１００は、所定量の内容物（充填液）を有底カートン（紙パック容器）に充填する。内容物（充填液）は内容物貯蔵部９から自然落下又はポンプによって所定のラインを経由して液体充填部１００に供給される。紙パック容器への充填は、充填ピストン１１（図３）が所定のストローク量（図３）を移動することによって、所定量の充填液が充填ノズル部２０（図３）から紙パック容器に充填される。なお、詳細については図４から図１２を参照しながら後述するが、充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）により充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図４）が目詰まりを起こす場合は、紙パック容器成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズルスクリーン２４－１（図４）に付着したバター粒を除去することができるように構成されている。

【0057】

カートン上部二次折曲げ部５は、再度カートン上部の折り目（図１３（ｂ）の点線部Ｔ２,Ｔ６,Ｔ４,Ｔ８）を、搬送方向に対し直交する方向に沿って内側に押してカートン上部の折り目に（押された部位が内側に凹むような）クセを付ける。その後、カートン上部二次折曲げ部５は、カートン上部開口を少しだけ押し拡げる。これは次のカートン上部加熱装置６において熱風を吹き付けるノズル部にカートン上部が好適に嵌るようにするためである。

【0058】

カートン上部加熱装置６は、カートン上部内周面及び外周面を加熱する。

【0059】

カートン上部プレス部７は、カートン上部を搬送方向に直交する方向にプレスしてカートン上部をシールする。なお、本実施形態においてプレスは２段階に分けて行われる。

【0060】

容器搬出部８は、シール済みの紙パック容器を排出コンベアによって外部に搬出する。搬送路（図１）と排出コンベアとの継ぎ目には緩やかなスロープ（図１）が設けられている。そのため、シール済みの紙パック容器は、内部コンベア７０の送り力と自重によってスムーズに搬出コンベアに移送される。以下、本発明の特徴である液体充填部１００について説明する。

【0061】

図３は、本発明の一実施形態に係る紙パック容器成形充填機１の液体充填部１００の要部断面を示す説明図である。図４は、充填ノズル部２０の要部断面を示す説明図である。なお、図３においてハッチングは省略されている。

【0062】

本実施形態においては、液体充填部１００は、単体では使用されずに紙パック容器成形充填機１（図１）に組み込まれて使用される。特に、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図４）が充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）により目詰まりを起こす場合は、紙パック容器成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなく、ノズルスクリーン２４－１（図４）に付着したバター粒を除去することができるように液体充填部１００は構成されている。そのための構成として、充填ノズル部２０の下方の離隔した位置にノズル吐出面（ノズルスクリーン２４－１（図４））を洗浄水で洗浄するノズル吐出面洗浄装置２００が設けられている。このノズル吐出面洗浄装置２００の詳細については図７から図１２を参照しながら後述する。

【0063】

従って、液体充填部１００は、内部を所定のストローク量で充填ピストン１１が往復運動する充填シリンダ部１０と、充填液を紙パック容器に吐出する充填ノズル部２０と、閉じる方向にスプリング３１によって常時付勢され充填シリンダ部１０に対する充填液の供給を開放／停止するサクションバルブ３０と、閉じる方向にスプリング４１によって常時付勢され充填ノズル部２０に対する充填液の供給を開放／停止するノズルバルブ４０と、ノズル吐出面を洗浄水で洗浄するノズル吐出面洗浄装置２００とを具備して構成される。以下各構成について説明する。

【0064】

充填シリンダ部１０は、内容物貯蔵部９から充填液を吸い込むと共に、吸い込んだ充填液を圧送する充填ピストン１１と、充填ピストン１１が内部を摺動すると共に、充填ピストン１１が吸い込んだ充填液を一時的に蓄える円筒形状のシリンダ本体１２と、サクションバルブ３０が取り付けられる円盤状のシリンダヘッド１３と、充填ピストン１１の軸１１ａを軸受けするシリンダボトム１４とによって構成されている。

【0065】

充填ピストン１１はサーボモータ（図示せず）によって駆動される。サーボモータはモータドライバー（図示せず）によって駆動される。モータドライバーは、カートン成形部２、口栓装着部３、カートン上部二次折り曲げ部５カートン上部プレス部７及び容器搬送装置など紙パック容器成形充填機１を構成する各装置を同期して作動させるコントローラ （図示せず）からの指令によって駆動される。なお、この同期は基準エンコーダ（図示せず）の出力値（信号）から取られている。

【0066】

また、サーボモータには回転角度を計測する角度センサ、例えばエンコーダ（図示せず）が接続されている。従って、充填ピストン１１のストローク位置については、その角度センサの計測信号を基に上記コントローラ（図示せず）によって算出されるように構成されている。なお、充填液の吸込についての充填ピストン１１のストローク量と、充填液の吐出についての充填ピストン１１のストローク量は異なるように設定されている。

【0067】

充填ピストン１１が下方に移動するときに、シリンダ本体１２の内部の圧力が低下する。これにより、弁体３２の上下方向に圧力差が生じ、この圧力差による荷重が弁体３２を押し下げようとする。その荷重がスプリング３１の弾性力を上回るときに弁体３２が開き始め、充填液がシリンダ本体１２に吸い込まれる。他方、充填ピストン１１が上方に移動するときに、吸い込んだ充填液を圧縮し、シリンダ本体１２の内部の圧力が増加する。これにより、弁体４２の上下方向に圧力差が生じ、この圧力差による荷重が弁体４２を押し下げようとする。その荷重がスプリング４１の弾性力を上回るときに弁体４２は開き始め、充填液が充填ノズル部２０を通って紙パック容器に吐出される。

【0068】

シリンダ本体１２には配管接続ポート１５が形成されている。その配管接続ポート１５にはＴ字管１６が接続されている。Ｔ字管１６の一方の端部にはノズルバルブ４０が接続され、他方の端部にリニアアクチュエータ８０が接続されている。このリニアアクチュエータ８０は、充填ラインに洗浄液を流す際に、ノズルバルブ４０を強制的に開放するためのものである。なお、サクションバルブ３０の上流側に設けられているリニアアクチュエータ９０も同様に充填ラインに洗浄液を流す際に、サクションバルブ３０を強制的に開放するためのものである。

【0069】

サクションバルブ３０は、有底球面形状の弁体３２と、ストレート形状の軸３３と、Ｃ形状のクリップ３４とからなる。弁体３２は、閉状態において弁座３５に当接している。軸３３は軸受部材３６によって支持されている。クリップ３４は軸３３の縮径部に係合している。従って、クリップ３４の内径については軸３３の縮径部の最大外径より小さくなるように設定されている。

【0070】

ノズルバルブ４０もサクションバルブ３０と同様に、弁体４２と、弁体４２を閉じる方向に付勢するスプリング４１と、ストレート形状の軸４３と、Ｃ形状のクリップ４４と、弁体４２が係止する弁座４５と、全体を収容するチャンバ４６とからなる。弁体４２は、閉状態において弁座４５に係止している。クリップ４４は軸４３の縮径部に係合している。従って、クリップ４４の内径については軸４３の縮径部の最大外径より小さくなるように設定されている。また、弁座４５はチャンバ４６とＴ字管１６によって挟まれながら支持されている。

【0071】

図４に示されるように、充填ノズル部２０は、長軸中空円筒形状のノズルケーシング２１と、ノズルスクリーン組立２４をノズルケーシング２１に接続するノズルスクリーンアダプタ２２と、ノズルケーシング２１の先端に取り付けられる圧力損失部材２３と、１以上のノズルスクリーンと１以上のスペーサが組み合わされたノズルスクリーン組立２４と、圧力損失部材２３を支持する圧損部材ホルダ２５と、ノズルスクリーン組立２４を支持するノズルスクリーンホルダ２６とから構成される。

【0072】

ノズルケーシング２１の先端外周部には雄ねじ部２１ａが形成され、ノズルスクリーンアダプタ２２の雌ねじ部２２ａに係合するようになっている。他方、ノズルケーシング２１の先端内周部は拡径テーパ構造を成し、その先端には圧力損失部材２３が取り付けられている。

【0073】

ノズルスクリーンアダプタ２２は外周断面形状が四角形を成し、内周断面形状は円形を成している。ノズルスクリーンアダプタ２２の外周先端部には外部平行溝２２ｂ,２２ｂが形成されている。外部平行溝２２ｂ,２２ｂはノズルスクリーンホルダ２６の内部平行溝２６ｂ,２６ｂにそれぞれ嵌まるようになっている。

【0074】

圧力損失部材２３は、充填時における充填液の流速を下げて流れを安定（整流）させるためのものである。圧力損失部材２３としては、円形板に金属線が平面状に縦横に織られた網目板（メッシュプレート）又は、円形板に複数の貫通孔が形成された多孔板（パンチングプレート）を使用することができる。なお、メッシュプレートの網目またはパンチングプレートの貫通孔の大きさについては、充填液の種類（生クリーム、牛乳、ジュース等）に応じて適宜変更される。

【0075】

圧力損失部材２３を支持する圧損部材ホルダ２５は、外周断面形状が四角形を成している。一方、内周断面形状は吐出面に向かって、直径が一定の第１円形、次に縮径した第２円形、次に第２円形から四角形に拡径し、その四角形のまま出口まで続く形状を成している。その四角形の出口にはノズルスクリーン組立２４が取り付けられている。

【0076】

ノズルスクリーン組立２４は、「金網を有するノズルスクリーン」と「金網が無い厚さを確保するためのスペーサ」とから構成されている。ノズルスクリーンとスペーサの構成比率ならびに金網のサイズ（メッシュ、線径）は、充填液の種類（生クリーム、牛乳、ジュース等）によって異なってくる。一例を挙げると、充填液が牛乳の場合、吐出面より上流側に向かって、金網が４０メッシュ及び線径：０.２２ｍｍである厚さｔ１を有するノズルスクリーン２４－１（図５）が３枚積層され、この３枚のノズルスクリーン２４－１に厚さｔ２を有するスペーサ２４－２（図６（ｂ））が２枚積層され、この２枚のスペーサ２４－２に厚さｔ３を有するスペーサ２４－３（図６（ｃ））が１枚積層されている。従って、牛乳の場合のノズルスクリーン組立２４の厚みｔは、ｔ＝３×ｔ１＋２×ｔ２＋ｔ３となる。

【0077】

従って、ノズルバルブ４０（図３）から流れ出た充填液は、流路断面形状が円形であるノズルケーシング２１を流れ、圧力損失部材２３によって流速を低下させられ、圧損部材ホルダ２５、流路断面形状が四角形であるノズルスクリーンホルダ２６内に順に流入する。圧力損出部材ホルダ２５の内部流路の断面形状は円形から四角形に変化するため、充填液は安定してノズルスクリーンホルダ２６の内部を流れることになる。

【0078】

なお、本実施形態ではノズルスクリーンの積層枚数は３枚であるが、充填液の種類によっては４枚以上も有り得る。なお、ノズルスクリーン区間の長さとスペーサ区間の長さとの総和は一定になるように設定されている。従って、ノズルスクリーン区間が厚くなる場合、より薄いスペーサに交換するか、或いはスペーサの枚数を減らすか、或いはより薄いスペーサに交換し且つスペーサの枚数を減らすことが行われる。スペーサ区間が厚くなる場合も同様である。以下にノズルスクリーン２４－１及びスペーサ２４－２,２４－３について説明する。

【0079】

図５は、ノズルスクリーン２４－１を示す説明図である。図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は右側面図である。
図５（ａ）に示されるように、ノズルスクリーン２４－１は、所定の線径（例えば０.２２ｍｍ）を有する金属線が所定の間隔（例えば４０メッシュ）を空けて縦方向および横方向に張り巡らされた四角形の金網２４－１ａと、所定の幅Ｗの四角形枠で金網２４－１ａの外周縁に当接する金枠２４－１ｂとから成り、全体の外形が四角形を成している。

【0080】

図５（ｂ）に示されるように、金網２４－１ａは金枠２４－１ｂによって両側から挟持（サンドイッチ）された状態で金枠２４－１ｂに溶接（例えば全周スポット溶接）されている。

【0081】

図６は、スペーサ２４－２,２４－３を示す説明図である。図６（ａ）は正面図であり、図６（ｂ）はスペーサ２４－２の右側面図である。図６（ｃ）はスペーサ２４－３の右側面図である。

【0082】

図６（ａ）に示されるように、スペーサ２４－２,２４－３は、ノズルスクリーン２４－１の金枠２４－１ｂと同じ、所定の幅Ｗの四角形枠であり、四角形の開口を有している。ノズルスクリーン組立２４（図４）においてスペーサ２４－２はノズルスクリーン２４－１の金枠２４－１ｂに当接するようになっている。

【0083】

図６（ｂ）（ｃ）に示されるように、スペーサ２４－２の厚さｔ２は、スペーサ２４－３の厚さｔ３より厚くなっている。

【0084】

再び図４に戻って、ノズルスクリーン組立２４を支持するノズルスクリーンホルダ２６は、外周断面形状がノズル吐出面（先端）に向かってテーパ状に縮小した四角形を成している。一方、内周断面形状は一定形状の第１四角形と、先端が縮小した第２四角形とから成っている。ノズルスクリーン組立２４は、この第２四角形に係る縁部によって支持されている。

【0085】

ノズルスクリーンホルダ２６は、吐出面と反対側の端部近傍に内部平行溝２６ｂ,２６ｂが形成されている。内部平行溝２６ｂ,２６ｂは、ノズルスクリーンアダプタ２２の外部平行溝２２ｂ,２２ｂに嵌まるようになっている。これにより、ノズルスクリーンホルダ２６はノズルスクリーンアダプタ２２に係止し、ノズルスクリーン組立２４は圧損部材ホルダ２５とノズルスクリーンホルダ２６によって挟まれて安定に保持されることになる。この場合、ノズルケーシング２１が圧損部材ホルダ２５に嵌合しているため、ノズルスクリーンホルダ２６がノズルスクリーンアダプタ２２に対し相対移動することはできない。

【0086】

(第１実施形態)
図７から図１１は、本発明の第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００を示す説明図である。図７は内部コンベア７０の搬送方向から見た要部断面説明図であり、図８は図７のＡ矢視図である。図９は図７のＢ矢視図である。図１０は洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転した状態を表している。図１１は洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅに沿って所定の距離だけ変位した状態を表している。なお、説明の都合上、図７、図９及び図１１において洗浄対象である充填ノズル部２０についても併せて図示されている。

【0087】

図７に示されるように、このノズル吐出面洗浄装置２００は、充填ノズル部２０のノズル吐出面に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１と、ノズル吐出面を洗浄した使用済み洗浄水（以下「洗浄廃液」という。）を回収する洗浄廃液回収部２０２と、洗浄廃液を外部のタンク（図示せず）に移送する洗浄廃液移送部２０３と、洗浄廃液移送部２０３を固定するベース部２０４とを具備して構成されている。なお、ここで言う「ノズル吐出面」とはノズルスクリーン２４－１（図５）を意味している。以下、各構成を更に説明する。

【0088】

洗浄水噴水部２０１は、洗浄水を噴射する噴射口を複数備えるマルチ噴射部２０１ａと、洗浄廃液回収部２０２に嵌合する嵌合部２０１ｂと、マルチ噴射部２０１ａと嵌合部２０１ｂとの間からの洗浄廃液の漏洩を防止するシール部２０１ｃとから成っている。以下、マルチ噴射部２０１ａについて更に説明する。

【0089】

図８に示されるように、マルチ噴射部２０１ａは、中空円筒部２０１ａ１とフランジ部２０１ａ６が組み合わされた形状を成している。中空円筒部２０１ａ１の内周面は、断面が四角形である四角壁２０１ａ２を成している。フランジ部２０１ａ６の内周面は、断面が円形である円筒壁を成している。因みに、二点鎖線で表された最外側の円形枠は、フランジ部２０１ａ６の最大内周を表している。二点鎖線で表された最内側の四角形枠はノズルスクリーン２４－１（図５）を表し、二点鎖線で表された二番目に内側の四角形枠はノズルスクリーンホルダ２６（図４）の最小外周を表している。

【0090】

四角壁２０１ａ２には、凹部傾斜面２０１ａ３が形成されている。本実施形態では凹部傾斜面２０１ａ３がマルチ噴射部２０１ａの仮想中心線ＣＬ’（充填ノズル部２０の仮想中心線）を中心にして周方向に沿って、例えば９０°間隔毎に４個形成されている。各凹部傾斜面２０１ａ３は、傾斜面の法線ベクトル（面に垂直なベクトル）が充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を指向するように設定されている。

【0091】

各凹部傾斜面２０１ａ３には、例えば横スリット状（横線状）に形成された噴射口２０１ａ４が形成されている。なお、噴射口２０１ａ４の形状については横スリット状（横線状）に限定されない。例えば多孔状であっても良い。また、凹部傾斜面２０１ａ３（噴射口２０１ａ４）の個数についても４個に限定されることはなく、５個以上または３個以下であっても良い。

【0092】

各凹部傾斜面２０１ａ３に対応する中空円筒部２０１ａ１の外側壁には、洗浄水を供給するための洗浄水供給管２０１ａ５が接続されている。各凹部傾斜面２０１ａ３は洗浄水供給管２０１ａ５に連通している。洗浄水供給管２０１ａ５の先端には雄型の継手が取り付けられ、その雄型の継手が中空円筒部２０１ａ１の外側壁の雌ねじ部（図示せず）にねじ込まれている。また、４本の洗浄水供給管２０１ａ５の上流側は１つに束ねられてポンプ（図示せず）の吐出口（図示せず）に接続され、そのポンプの吸込口（図示せず）は洗浄水の貯蔵タンク（図示せず）に接続されている。従って、ポンプが駆動される場合、洗浄水供給管２０１ａ５を介して洗浄水が各噴射口２０１ａ４から一斉にノズルスクリーン２４－１に向けて噴射される。そして、ノズルスクリーン２４－１を洗浄した洗浄廃液は四角壁２０１ａ２に落水して、シール部２０１ｃを通ってアーム２０２ｂの内部に流入する。

【0093】

再び図７に戻って、洗浄水噴射部２０１は嵌合部２０１ｂを介して洗浄廃液回収部２０２の複合円筒部２０２ａに嵌合されている。嵌合部２０１ｂの外周面はフランジ部と円筒部が組み合わされた形状を成している。一方、嵌合部２０１ｂの内周面は、円形の断面が段付きで縮小した段付き縮小円筒壁を成している。

【0094】

嵌合部２０１ｂとマルチ噴射部２０１ａは、間にシール部２０１ｃを挟み込みながら、フランジ部同士がボルト２０１ａ７（図８）によって締結されている。なお、嵌合部２０１ｂのフランジ部にはボルト２０１ａ７（図８）に係合する雌ねじ部が形成されている。次に、洗浄廃液回収部２０２について説明する。

【0095】

洗浄廃液回収部２０２は、洗浄水噴射部２０１の嵌合部２０１ｂが嵌合する複合円筒部２０２ａと、洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに回転させるアーム２０２ｂと、アーム２０２ｂを支持するアーム支持部２０２ｃと、洗浄廃液移送部２０３のストレート配管２０３ａの内周面に摺動しながら差し込まれるスリーブ２０２ｄと、ドグ部２０２ｆが取り付けられる軸２０２ｅと、洗浄水噴射部２０１の回転位置を近接センサ２０５によって検出させるためのドグ部２０３ｆとを具備して構成されている。以下、各構成について更に説明する。

【0096】

複合円筒部２０２ａは、第１半円筒部２０２ａ１とそれより短軸の（高さが低い）第２半円筒部２０２ａ２が径方向に突き合わされた状態で接合している。第１半円筒部２０２ａ１はアーム２０２ｂの側面の開口端と下面に接合している一方、第２半円筒部２０２ａ２はアーム２０２ｂの上面開口（下記の第１切欠き）に嵌合している。

【0097】

アーム２０２ｂは、両端が開口した中空四角柱部材であって、図上右側の上面端部に半円形状の第１切欠き（図示せず）と、図上左側の上面端部および下面端部に半円形状の第２切欠き２０２ｂ１,２０２ｂ１と、図上右側の下面端部に半円形状の突出部（出っ張り部）とをそれぞれ有している。なお、上記第１切欠きには複合円筒部２０２ａの第２半円筒部２０２ａ２が嵌合し、上記出っ張り部には複合円筒部２０２ａの第１半円筒部２０２ａ１が接合している。

【0098】

アーム支持部２０２ｃは、軸２０２ｅの仮想中心線ＣＬに沿って円形流路が形成された円筒部材であって、仮想中心線ＣＬより図上右側半分の流路側壁が削り取られている。なお、仮想中心線ＣＬより図上左側半分の流路壁には、アーム２０２ｂの上記第２切欠き２０２ｂ１,２０２ｂ１がそれぞれ接合している。また、アーム支持部２０２ｃの下面には段差部が形成され、その段差部に後述するスリーブ２０２ｄが嵌合しながら溶接されている。

【0099】

また、アーム支持部２０２ｃには、スリーブ２０２ｄと同軸にフランジブッシュ２０２ｇが取り付けられている。このフランジブッシュ２０２ｇは、アーム支持部２０２ｃと横ベース部２０４Ｙとの間の金属摩耗を防止すると共に、横ベース部２０４Ｙとスリーブ２０２ｄとの間のガタ（遊び）を吸収するための部材である。これにより、アーム支持部２０２ｃとスリーブ２０２ｄを適度な回転力で軸２０２ｅ（仮想中心線ＣＬ）を中心として滑らかに回転摺動させることが可能となると共に、洗浄噴射部２０１を軸２０２ｅ（仮想中心線ＣＬ）の回りに適度な回転力で滑らかに回転させることが可能となる。

【0100】

フランジブッシュ２０２ｇはフランジ下面を後述する横ベース部２０４Ｙによって回動自在（フリー）に支持されている。また、フランジブッシュ２０２ｇと後述するストレート配管２０３ａは固定されておらず、互いに相対回転・移動可能である。

【0101】

スリーブ２０２ｄは、外径が後述するストレート配管２０３ａの内径より若干小さく成っており、ストレート配管２０３ａの内周面に嵌合して取り付けられている。そのため、スリーブ２０２ｄはストレート配管２０３ａの内周面に摺動しながらストレート配管２０３ａに対し相対移動かつ回転可能に構成されている。これにより、洗浄廃液回収部２０２はノズル吐出面を洗浄した洗浄廃液を回収しながら、洗浄水噴射部２０１を仮想中心線ＣＬの回りに回転させること、並びに上下方向に移動させることが可能である。

【0102】

軸２０２ｅは例えば中実円筒部材であり、アーム支持部２０２ｃの上面に例えば溶接によって取り付けられている。また、軸２０２ｅは軸受け２０２ｅ１によって回転可能に支持されている。軸受け２０２ｅ１は、後述するセンサ取付台２０５ｂに取り付けられている。また、軸受け２０２ｅ１の上部には、ドグ部２０３ｆとの間に一定の間隔を確保するスペーサ２０２ｅ２が取り付けられている。

【0103】

なお、軸２０２ｅ又はアーム支持部２０２ｃには、例えば直線－回転変換機構（図示せず）等が接続されている。そのため、洗浄水噴射部２０１はエアシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）によって軸２０２ｅの回りに自動的に回転駆動されることになる。これにより、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１がバター粒による目詰まりを起こす場合、洗浄噴射部２０１を充填ノズル部２０の真下の所定高さにエアシリンダ等によって位置させることが可能となる。これにより、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）に付着したバター粒を除去することが可能となる。その結果、バター粒によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。なお、本実施形態では軸２０２ｅ、アーム支持部２０２ｃ及びスリーブ２０２ｄの各仮想中心線は、ストレート配管２０３ａの仮想中心線ＣＬに一致するように設定されている。

【0104】

図８に示されるように、ドグ部２０２ｆは、軸２０２ｅをクランプしながら軸２０２ｅと一体となって回転する軸クランプ２０２ｆ１と、軸クランプ２０２ｆ１に取り付けられ近接センサ２０５によって検出される被検知板２０２ｆ２と、軸クランプ２０２ｆ１及び被検知板２０２ｆ２を締結するボルト２０２ｆ３,２０２ｆ３とから成っている。

【0105】

軸クランプ２０２ｆ１は、軸２０２ｅの外周に沿う円弧状の切欠きを有する一対の四角形状板によって構成されている。図上左側の四角形状板にはボルト２０２ｆ３が通る貫通穴が軸２０２ｅの両側に形成されている。他方、図上右側の四角形状板にはボルト２０２ｆ３の雄ねじ部と係合する雌ねじ穴が軸２０２ｅの両側に形成されている。

【0106】

従って、ボルト２０２ｆ３を締めることにより、軸クランプ２０２ｆ１が軸２０２ｅを把持するのと同時に、被検知板２０２ｆ２は、ボルト２０２ｆ３と軸クランプ２０２ｆ１によって締結されることになる。これにより、被検知板２０２ｆ２は姿勢を固定されながら軸２０２ｅと一体に回転することになる。

【0107】

被検知板２０２ｆ２は、Ｌ型板によって構成されている。ボルト２０２ｆ３の取り付け面から９０°折り曲がった先端部位が、近接センサ２０５によって検知されることになる。

【0108】

図９に示されるように、近接センサ２０５は、Ｌ型板によって構成されたセンサブラケット２０５ａに取り付けられている。センサブラケット２０５ａはセンサ取付台２０５ｂに取り付けられている。一方、センサ取付台２０５ｂは、２本のボルト２０５ｃによって横ベース部２０４Ｙに固定されている。なお、ボルト２０５ｃはスタッドボルト２０５ｄの雌ねじ部（図示せず）に係合し、スタッドボルト２０５ｄの雄ねじ部（図示せず）が横ベース部２０４Ｙの雌ねじ部（図示せず）に係合している。

【0109】

本実施形態で使用される近接センサ２０５は、例えば磁気式の近接センサを使用することができる。しかし、例えば近接センサからの出射光を被検知板２０２ｆ２が遮ることにより被検知板２０２ｆ２の近接を検知する光学式の近接センサであっても良くその形式は問わない。

【0110】

図１０は、洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転した状態を示す説明図である。アーム支持部２０２ｃはフランジブッシュ２０２ｇ（図７）を介して軸２０２ｅに関して回転自在に横ベース部２０４Ｙ上に取り付けられている。また、被検知板２０２ｆ２は軸クランプｆ１を介して軸２０２ｅに固定され、軸２０２ｅと一体に回転する。

【0111】

また、センサ取付台２０５ｂは横ベース２０４Ｙに固定されている。従って、洗浄水噴射部２０１と洗浄廃液回収部２０２を除く、横ベース部２０４Ｙ、近接センサ２０５、センサブラケット２０５ａ、センサ取付台２０５ｂ及びボルト２０５ｃ,２０５ｃは軸２０２ｅに関して回転不能に構成されている。なお、洗浄水噴射部２０１は、充填ノズル部２０が紙パック容器に充填液を充填している間、充填の妨げとならないように位置、例えば横ベース２０４Ｙの図上下側に待避させられている。次に、洗浄廃液移送部２０３について説明する。

【0112】

再び図７に戻って洗浄廃液移送部２０３は、洗浄廃液が流れるストレート配管２０３ａ及びＬ型配管２０３ｂと、Ｌ型配管２０３ｂの端部に溶接によって取り付けられる下フランジ継手２０３ｄと、ストレート配管２０３ａを把持する配管クランプ２０３ｅと、配管クランプ２０３ｅを縦ベース部２０４Ｔに固定するボルト２０３ｆとから構成されている。

【0113】

ストレート配管２０３ａ及びＬ型配管２０３ｂは、Ｌ型配管２０３ｂの外周面がストレート配管２０３ａの内周面に差し込まれる形態で溶接によって取り付けられている。

【0114】

ストレート配管２０３ａの外周部には、配管クランプ２０３ｅを係止する環状突起２０３ａ１が形成されている。一方、ストレート配管２０３ａの内周部には洗浄水がストレート配管２０３ａと洗浄廃液回収部２０２のスリーブ２０２ｄとの間の隙間から漏れることを防止するＯリング２０３ａ２と、Ｏリング２０３ａ２を収容するための環状溝２０３ａ３が形成されている。

【0115】

ストレート配管２０３ａとフランジブッシュ２０２ｇは、通常は接しているが、後述するエアシリンダ２０４ｂが駆動する場合はフランジブッシュ２０２ｇがストレート配管２０３ａから分離する。

【0116】

下フランジ継手２０３ｄは、位相が９０°異なり水平方向に配設された固定配管（図９）に接続されている。

【0117】

図１２に示されるように、配管クランプ２０３ｅは、ストレート配管２０３ａの外周に沿った、半円弧状の切欠きを有する一対の四角形状板によって構成されている。各四角形状板にはボルト２０３ｆを通すための上貫通穴２０３ｅ１,２０３ｅ１及び下貫通穴２０３ｅ２,２０３ｅ２が軸対称に形成されている。次にベース部２０４について説明する。

【0118】

図９に示されるように、縦ベース部２０４Ｔは、四角形状板を垂直状態でリブ板２０４Ｔ１によって補強されながら紙パック容器成形充填機１（筐体）に固定されている。他方、横ベース部２０４Ｙは、四角形状板を水平状態でエアシリンダ２０４ｂによって支持されている。エアシリンダ２０４ｂは縦ベース部２０４Ｔの一部分に固定されている。従って、エアシリンダ２０４ｂのピストンロッド２０４ｂ１が上下に往復運動（ストローク）することにより、横ベース部２０４Ｙは上下に変位することになる。一方、横ベース部２０４Ｙにはピストンロッドｂ１が接続されているため、横ベース部２０４Ｙは軸２０２ｅの回りに回転することは出来ないようになっている。そのため、横ベース部２０４Ｙに一体化されたセンサ取付台２０５ｂについても、ボルト２０５ｃ及びスタッドボルト２０５ｄによって軸２０２ｅの回りに回転することが出来ないようになっている。

【0119】

また、縦ベース部２０４Ｔには配管クランプ２０３ｅを縦ベース部２０４Ｔに固定するボルト２０３ｆに係合する雌ねじ部２０４ａ（図７）が形成されている。

【0120】

図１１は、洗浄水噴射部２０１が軸２０２ｅに沿って所定の距離Δｈだけ移動した状態を示す説明図である。
エアシリンダ２０４ｂのピストンロッド２０４ｂ１が所定の距離Δｈだけ上方に伸びる場合、横ベース部２０４Ｙが上方に所定の距離Δｈだけ移動し、これによりアーム２０２ｂも所定の距離Δｈだけ上方に移動する。その結果、アーム２０２ｂの先端に嵌合している洗浄水噴射部２０１も所定の距離Δｈだけ上方に移動することになる。

【0121】

従って、ピストンロッド２０４ｂ１の移動量（ストローク量）について、洗浄水噴射部２０１のシール部２０１ｃが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図７）に当接する移動量に予め設定されている場合、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０の仮想中心線ＣＬ’に一致する回転位置に移動させ、エアシリンダ２０４ｂを駆動することにより、シール部２０１ｃが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１（図７）に当接することになる。

【0122】

以上の通り、本発明の第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００によれば、充填シリンダ１０内部を充填ピストン１１が往復摺動し、充填ピストン１１の吸込み動作により内容物貯蔵部９から液体を吸い込み、充填ピストン１１の吐出動作により吸い込んだ液体を所定の充填速度で紙パック容器に充填する液体充填部１００において、ノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）がバター粒による目詰まりを生じる場合、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）に付着したバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、充填液に含まれる固形成分（例えばバター粒）によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。

【0123】

特に、ノズルスクリーン２４－１から下方の離隔した位置に設けられた、ノズルスクリーン２４－１に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１は、中空のアーム２０２ｂを介して軸２０２ｅの回りに回転可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、充填ノズル部２０が紙容器に充填液を充填している間は、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０から離れた場所に待避させる一方、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１がバター粒による目詰まりを起こす場合は、充填ノズル部２０の真下の所定高さにエアシリンダ等によって自動的に位置させ、ノズルスクリーン２４－１を洗浄水によって洗浄することが可能となる。

【0124】

また、洗浄水噴射部２０１はアーム２０２ｂを介して上下方向に沿って移動可能に構成されているため、洗浄水噴射部２０１をノズルスクリーンホルダ２６に密着させることが可能となる。これにより、バター粒を含んだ内容物（充填液）についてはアーム２０２ｂを介して外部に廃棄することが可能となる。

【0125】

また、洗浄水噴射部２０１の噴射口２０１ａ４はノズルスクリーン２４－１の縁部に沿って充填ノズル部２０の仮想中心線ＣＬ’に関して対称に配置されている。これにより、ノズル吐出面に設けられたノズルスクリーン２４－１を万遍なく洗浄水によって洗浄することが可能となる。

【0126】

また、噴射口２０１ａ４は、内周断面形状が四角形状である中空円筒部２０１ａ１の四角壁２０１ａ２において、その四角壁２０１ａ２より外側に傾斜し且つ法線ベクトルがノズルスクリーン２４－１を指向する凹部傾斜面２０１ａ３上に形成されている。これにより、洗浄水を四角壁２０１ａ２の外側からノズルスクリーン２４－１へ向けて噴射しながら、ノズルスクリーン２４－１を洗浄した洗浄廃液を四角壁２０１ａ２に落水させることが可能となる。

【0127】

また、噴射口２０１ａ４は横長のスリット形状を成している。これにより、１つの噴射口２０１ａ４がカバーするノズルスクリーン２４－１の洗浄範囲が大きくなる。これにより、ノズルスクリーン２４－１についての固形成分（バター粒）による目詰まりを好適に除去することが可能となる。

【0128】

また、アーム２０２ｂを支持するアーム支持部２０２ｃは、洗浄廃液を移送するスリーブ２０２ｄがアーム２０２ｂに直交する形態でアーム支持部２０２ｃの下面に接続されていることである。これにより、スリーブ２０２ｄをストレート配管２０３ａの内周面に外接させることにより、洗浄廃液をアーム２０２ｂを介して外部タンクへ移送することが可能となると共に、アーム２０２ｂをストレート配管２０３ａに対し相対回転可能且つ相対移動可能に構成することが可能となる。

【0129】

（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２２０の要部断面を示す説明図である。
このノズル吐出面洗浄装置２００は、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗに浸漬することにより、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３の金網又はパンチ穴に目詰まりしているバター粒等の固形成分を従来の充填装置よりも短時間に除去するものである。なお、ここで言う「充填ノズル部２０の先端部」とは、圧力損失部材２３を包絡するノズルスクリーン２４－１から上方の部分を意味している。従って、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されている場合、圧力損失部材２３も洗浄水Ｗに浸漬されていることになる。

【0130】

また、洗浄水Ｗは、洗浄廃液移送部２０３を介して洗浄廃液貯蔵部２０２に給水されるようになっている。マルチ噴射部２０１ａは液位計（図示せず）を備え、所定の水位まで洗浄水Ｗが満たされる場合、給水が自動的に停止されるようになっている。また、所定の浸漬時間が経過した後、バター粒等の固形成分が溶解した洗浄水（以下「洗浄廃液」という。）は洗浄廃液移送部２０３を介してノズル吐出面洗浄装置２００の外部に排水されるようになっている。

【0131】

洗浄廃液貯蔵部２０２は、通常、洗浄水Ｗが存在しない空の状態である。そして、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを起こす場合、洗浄廃液貯蔵部２０２は軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転駆動されて充填ノズル部２０の真下に配置されることになる。そして、洗浄水Ｗが洗浄廃液移送部２０３を介して所定の水位まで洗浄廃液貯蔵部２０２に給水されることになる。そして、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１は所定の距離だけ上方に移動して、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されることになる。

【0132】

ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬する場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分が洗浄水Ｗに溶解して、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。

【0133】

充填ノズル部２０の先端部の洗浄水による浸漬は、例えば初めにノズルスクリーン２４－１を洗浄水に浸漬してバター粒等の固形成分を除去し、次に圧力損失部材２３を洗浄水に浸漬してバター粒等の固形成分を除去するというように段階的に行われることになる。そして、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３についてバター粒等の固形成分による目詰まりが解消された後、洗浄廃液貯蔵部２０２は下方に移動して、ノズルスクリーン２４－１は洗浄水噴射部２０１によって洗浄されることになる。その後、内容物の充填工程が再開されることになる。

【0134】

本実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２２０の構成としては、上記第１実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００と同じである。なお、本実施形態における洗浄水噴射部２０１は、洗浄水に浸漬された充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１についてフラッシング洗浄するために使用される。ここで言う「フラッシング洗浄」とは、洗浄水Ｗに溶解せずにノズルスクリーン２４－１に残留するバター粒等の固形成分を洗浄水Ｗでノズルスクリーン２４－１から洗い流す又はノズルスクリーン２４－１に付着した洗浄水ＷをガスＧ（エア、不活性ガス）で吹き飛ばすことを意味している。洗浄水Ｗ又はガスＧは、マルチ噴射部２０１ａから噴射される。

【0135】

また、マルチ噴射部２０１ａが充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１に洗浄水Ｗ又はガスＧを噴射する際は、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１との距離を所定の値になるように高さ方向の調整が行われるようになっている。

【0136】

図１５は、洗浄廃液貯蔵部２０２が軸２０２ｅに沿って所定の距離Δｈだけ上方に移動して充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬された状態を示す説明図である。
エアシリンダ２０４ｂ（図９）のピストンロッド２０４ｂ１（図９）が所定の距離Δｈだけ上方に伸びる場合、横ベース部２０４Ｙが上方に所定の距離Δｈだけ移動し、これによりアーム２０２ｂも所定の距離Δｈだけ上方に移動する。その結果、充填ノズル部２０の先端部（ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３）が、洗浄水噴射部２０１の内側（四角壁２０１ａ２（図８）、シール部２０１ｃおよび嵌合部２０１ｂ）に位置するようになり、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗに浸漬されることになる。

【0137】

従って、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを起こす場合、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに所定の角度だけ回転させ充填ノズル部２０の真下に移動させる。そして、ノズル吐出面洗浄装置２００は洗浄水Ｗを所定の水位まで洗浄廃液貯蔵部２０２に給水する。そして、ノズル吐出面洗浄装置２００はエアシリンダ２０４ｂを駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を所定の距離Δｈだけ上方に移動させて、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗに浸漬することになる。これにより、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分は、洗浄水Ｗに溶解して、ノズルスクリーン２４－１及び圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。

【0138】

（第３の実施形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置３００の要部断面を示す説明図である。
このノズル吐出面洗浄装置３００は、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させるために、洗浄水Ｗを加振する振動発生装置２０５を備えている。振動発生装置２０５によって発生した振動が洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０の先端部に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。

【0139】

振動発生装置２０５の取り付け位置については、例えば充填ノズル部２０の真下のアーム２０２ｂの外側表面に取り付けることが可能である。この場合、振動は先ずアーム２０２ｂに伝わり、アーム２０２ｂが振動することにより洗浄水Ｗが振動し、洗浄水Ｗが振動することによりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動することになる。

【0140】

なお、振動発生装置２０５はアーム２０２ｂの内側表面に取り付けることも可能である。この場合、振動は直に洗浄水Ｗに伝わり、洗浄水Ｗが振動することによりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３が振動することになる。

【0141】

また、振動発生装置２０５は充填ノズル部２０の外表面に取り付けることも可能である。この場合、振動は直にノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしている固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。

【0142】

振動発生装置２０５としては、例えばエア式バイブレータを使用することが可能である。電磁式バイブレータ又は油圧式バイブレータも使用可能である。

【0143】

また、振動発生装置２０５に代えて或いは併用して超音波発生装置（図示せず）を使用しても良い。超音波によって洗浄水Ｗに溶解している無数の気体が一斉に気化・消滅を繰り返すこと（キャリブレーション）によりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に詰まったバター粒等の固形成分が剥離・分解され、バター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。超音波発生装置（図示せず）の取り付け位置については、例えばアーム２０２ｂの内側表面に取り付けることが可能である。

【0144】

また、超音波発生装置に代えて或いは併用して気泡発生装置（図示せず）を使用しても良い。無数の気泡（例えばエア）が泡噴流形態（例えばフォームジェット）で上昇してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分に直に圧縮作用する。なお、気泡としては、例えば直径が１００μｍ以上のミリバブル、直径が１μｍ～１００μｍのマイクロバブル、直径が数十ｎｍ～１μｍのウルトラファインバブルを使用することが可能である。

【0145】

特に、気泡がマイクロバブル又はウルトラファインバブルの場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の内部に気泡が侵入して、固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。気泡発生装置（図示せず）の取り付け位置については、例えばアーム２０２ｂの内側表面、或いは下フランジ継手２０３ｄの上流側に取り付けることが可能である。

【0146】

更に、上記振動発生装置２０５、上記超音波発生装置または上記気泡発生装置（以下「上記振動発生装置２０５等」という。）と併用して或いは上記振動発生装置２０５等と別個独立に、アーム２０２ｂをシール部２０１ｃ（洗浄水噴射部２０１）に接触しない範囲内の小さな振れ幅で両方向（時計方向・反時計方向）に繰り返し揺動（スイング）させることも可能である。また、上記振動発生装置２０５等と併用する場合、洗浄水Ｗについては常温水を使用することが可能となる。

【0147】

図１７は、充填ノズル部２０の先端部に対するノズル吐出面洗浄装置３００による洗浄工程の一例を示す説明図である。図１８は、充填ノズル部２０の先端部に対するノズル吐出面洗浄装置３００による洗浄後工程の一例を示す説明図である。

【0148】

先ず図１７（ａ）に示されるように、エアシリンダ２０４ｂ（図９）をピストンロッド２０４ｂ１（図９）が伸びる方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方に移動させ充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を洗浄水Ｗに浸漬する。

【0149】

次に図１７（ｂ）に示されるように、振動発生装置２０５を駆動し、洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１を所定の時間加振する。

【0150】

次に図１７（ｃ）に示されるように、エアシリンダ２０４ｂ（図９）をピストンロッド２０４ｂ１が伸びる方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方に移動させ充填ノズル部２０の圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬する。

【0151】

次に図１７（ｄ）に示されるように、振動発生装置２０５を駆動し、洗浄水Ｗを介して充填ノズル部２０の圧力損失部材２３を所定の時間加振する。

【0152】

次に図１８（ａ）に示されるように、圧力損失部材２３を加振後、エアシリンダ２０４ｂ（図９）を縮む方向に駆動し、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を下方に移動させ洗浄廃液貯蔵部２０２を元の位置に戻す。

【0153】

次に図１８（ｂ）に示されるように、洗浄水噴射部２０１のマルチ噴射部２０１ａによってノズル吐出面を洗浄水Ｗでフラッシング洗浄する。

【0154】

次に図１８（ｃ）に示されるように、洗浄水供給管２０１ａ５をガスラインに切り替えて、洗浄水噴射部２０１のマルチ噴射部２０１ａによってノズル吐出面をガスＧでフラッシング洗浄する。この場合、バター粒等の固形成分が溶解した洗浄廃液については洗浄廃液移送部２０３（図９）を介して外部に排水される。

【0155】

以上の通り、本発明に係るノズル吐出面洗浄装置２２０,３００によれば、充填シリンダ１０内部を充填ピストン１１が往復摺動し、充填ピストン１１の吸込み動作により内容物貯蔵部９から液体を吸い込み、充填ピストン１１の吐出動作により吸い込んだ液体を所定の充填速度で紙パック容器に充填する液体充填部１００において、ノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３がバター粒等の固形成分によって目詰まりを生じる場合、紙パック成形充填機１の扉を開放することなく且つ人手によることなくノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分を除去することが可能となる。その結果、充填液に含まれるバター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１（ノズル吐出面）又は圧力損失部材２３の目詰まりを従来の充填装置よりも短時間に除去することが可能となる。

【0156】

特に、ノズルスクリーン２４－１から下方の離隔した位置に設けられた、充填ノズル部２０の先端部を浸漬するための洗浄水を貯蔵する洗浄廃液貯蔵部２０２とノズルスクリーン２４－１に洗浄水を噴射する洗浄水噴射部２０１は、中空のアーム２０２ｂを介して軸２０２ｅの回りに揺動可能であると共に上下方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、充填ノズル部２０が紙容器に充填液を充填している間は、洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０から離れた場所に待避させる一方、充填ノズル部２０のノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３がバター粒による目詰まりを起こす場合は、洗浄水噴射部２０１を充填ノズル部２０の真下の所定高さに位置させ、エアシリンダ２０４ｂ（図９）によって洗浄廃液貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を上方向に変位することによって、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３を洗浄水Ｗに浸漬することが可能となる。

【0157】

また、洗浄廃液貯蔵部２０２が洗浄水Ｗを加振する振動発生装置２０５を備える場合、振動発生装置２０５によって発生した振動が洗浄水を介してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に伝わり、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の剥離・洗浄水への溶解を促進させることになる。

【0158】

また、洗浄廃液貯蔵部２０２が上記振動発生装置２０５に代えて又は上記振動発生装置２０５と併用して超音波発生装置（図示せず）を備える場合、超音波によって洗浄水Ｗに溶解している無数の気体が一斉に気化・消滅を繰り返すこと（キャリブレーション）によりノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に詰まったバター粒等の固形成分が剥離・分解され、バター粒等の固形成分によるノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の目詰まりが解消されることになる。

【0159】

また、洗浄廃液貯蔵部２０２が上記振動発生装置２０５及び上記超音波発生装置に代えて又は上記振動発生装置２０５及び上記超音波発生装置と併用して気泡発生装置（図示せず）を備える場合、無数の気泡（例えばエア）が泡噴流形態（例えばフォームジェット）で上昇してノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分に直に圧縮作用する。

【0160】

特に、泡径が１μｍ～１００μｍのマイクロバブル又は泡径が数十ｎｍ～１μｍのウルトラファインバブルの場合、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に目詰まりしているバター粒等の固形成分の内部に気泡が侵入して、固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。

【0161】

更に、上記振動発生装置２０５、上記超音波発生装置または上記気泡発生装置の一部又は全部と併用して或いは上記振動発生装置２０５等と別個独立に、アーム２０２ｂをシール部２０１ｃ（洗浄水噴射部２０１）に接触しない範囲内の小さな振れ幅で両方向（時計方向・反時計方向）に繰り返し揺動（スイング）させる場合、振動がノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３に対し剪断方向に作用して、バター粒等の固形成分の剥離・洗浄水Ｗへの溶解を促進させることになる。

【0162】

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るノズル吐出面洗浄装置２００,２２０,３００について説明してきたが、本発明の実施形態は上記だけに限定されることはない。すなわち、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲内において種々の修正・変形を追加することができる。例えば、洗浄水噴射部２０１を軸２０２ｅの回りに自動的に回転させる機構として、エアシリンダ或いは電動モータ等のアクチュエータを使用することが可能である。

【0163】

また、充填ノズル部２０の先端部を浸漬する洗浄水Ｗ（温水）又はノズル吐出面に向けてマルチ噴射部２０１ａから噴射される洗浄水Ｗ（温水）の温度については、ノズルスクリーン２４－１に付着したバター粒の融点以上の温度であれば良く、望ましくは３０°～６０°の範囲内であれば良い。

【0164】

また、ノズル吐出面に向けてマルチ噴射部２０１ａから噴射される洗浄水Ｗ（温水）の流量については、ノズルスクリーン２４－１のメッシュ及び積層枚数等に応じて決定されることになるが、ノズルスクリーン区間（図４）の最上段に位置するノズルスクリーン２４－１に付着したバター粒を除去することができる流量であれば良く、望ましくは圧力損失部材２３（図４）に付着したバター粒を除去することができる流量であれば良い。

【0165】

また、充填ノズル部２０の先端部を（１）洗浄水Ｗに浸漬する場合、（２）充填ノズル部２０の先端部を洗浄水Ｗの対向流中に浸漬するようにしても良い。すなわち、充填ノズル部２０の先端部が洗浄水Ｗの静水中に浸漬した状態で、洗浄水貯蔵部２０２への給水を所定の時間継続するようにしても良い。この場合、洗浄水Ｗの流水が充填ノズル部２０の軸方向ＣＬ’に沿って下から上へノズルスクリーン２４－１にほぼ直角に作用することになる。ノズルスクリーン２４－１に作用した洗浄水Ｗの流水は、マルチ噴射部２０１ａと充填ノズル部２０との隙間から溢れ出る（オーバーフローする）ことになる。

【0166】

その後、エアシリンダ２０４ｂ（図９）を駆動し、洗浄水貯蔵部２０２及び洗浄水噴射部２０１を所定の距離Δｈだけ下方に移動させて、充填ノズル部２０の先端部を洗浄水噴射部２０１の上方に位置させて、（３）マルチ噴射部２０１ａから洗浄水Ｗを所定の時間噴射して、洗浄水Ｗでノズルスクリーン２４－１表面に付着したバター粒等の残留物を洗い流し、次に（４）マルチ噴射部２０１ａからガスＧを所定の時間噴射して、エア等でノズルスクリーン２４－１に付着した水滴を吹き飛ばすことになる。なお、上記（１）から（４）の工程については、選択的に組合せ可能及び繰り返し可能とし、その組合せと繰り返し回数については、ノズルスクリーン２４－１又は圧力損失部材２３の汚れ状態（バター粒の目詰まり状態）に応じて予め定められている（プログラム化されている）ようにしても良い。

【符号の説明】

【0167】

１ 紙パック容器成形充填機（紙容器成形充填機）
２ カートン底部成形部（紙容器組立装置）
３ 口栓装着部
４ カートン上部一次折曲げ部（くせ折り機）
１００ 液体充填部（充填装置）
５ カートン上部二次折曲げ部（くせ折り機）
６ カートン上部加熱装置
７ カートン上部プレス部（加圧装置）
８ 容器搬出部
９ 内容物貯蔵部（液体貯蔵部）
１０ 充填シリンダ部
１１ 充填ピストン
１２ シリンダ本体
１３ シリンダヘッド
１４ シリンダボトム
１５ 配管接続ポート
１６ Ｔ字管
２０ 充填ノズル部
２１ ノズルケーシング
２１ａ 雄ねじ部
２２ ノズルスクリーンアダプタ
２２ａ 雌ねじ部
２３ 圧力損失部材
２４ ノズルスクリーン組立（保持部材）
２４－１ ノズルスクリーン
２４－２ スペーサ
２４－３ スペーサ
２５ 圧損部材ホルダ
２６ ノズルスクリーンホルダ
３０ サクションバルブ（吸入バルブ部）
３１、４１ スプリング
３２、４２ 弁体
３３、４３ 軸
３４、４４ クリップ
３５、４５ 弁座
３６ 軸受部材
４０ ノズルバルブ（ノズルバルブ部）
４６ チャンバ
７０ 内部コンベア
８０、９０ リニアアクチュエータ
１００ 液体充填部（充填装置）
２００ ノズル吐出面洗浄装置
２０１ 洗浄水噴射部
２０１ａ マルチ噴射部
２０１ａ１ 中空円筒部
２０１ａ２ 四角壁（内周面）
２０１ａ３ 凹部傾斜面（部分傾斜面）
２０１ａ４ 噴射口
２０１ａ５ 洗浄水供給管
２０１ａ６ フランジ部
２０１ｂ 嵌合部
２０１ｃ シール部
２０２ 洗浄廃液回収部
２０２ａ 複合円筒部
２０２ａ１ 第１半円筒部
２０２ａ２ 第２半円筒部
２０２ｂ アーム
２０２ｂ１ 第２切欠き
２０２ｃ アーム支持部
２０２ｄ スリーブ（配管流路）
２０２ｅ 軸
２０２ｅ１ 軸受け
２０２ｅ２ スペーサ
２０２ｆ ドグ部
２０２ｆ１ 軸クランプ
２０２ｆ２ 被検知板
２０２ｆ３ ボルト
２０２ｇ フランジブッシュ
２０３ 洗浄廃液移送部
２０３ａ ストレート配管（固定配管）
２０３ｂ Ｌ型配管
２０３ｄ 下フランジ継手
２０３ｅ 配管クランプ
２０３ｆ ボルト
２０４ ベース部
２０４ａ 雌ねじ部
２０４ｂ エアシリンダ
２０４ｂ１ ピストンロッド
２０４Ｙ 横ベース部
２０４Ｔ 縦ベース部
２０５ 振動発生装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】