containers飲料の充填方法には、次の図1.のように充填容器により大別することができる。図1.飲料容器による充填方法の分類これらの中で最も身近なものの代表であるPETボトル充填システムと紙容器の成形充填について解説する。飲料用容器としてPETボトルの近年のデータでは、飲料容器全体の70%以上を占め、最も広く一般的に使用されている飲料容器である。フィラー、キャッパなどで構成される一連の統合された機械システムである。充填機能とは、所定の容器に、一定量の製品液を計量して充填するものであり、その計量方法で充填システムを分類すると、次の図2.に示す4つになる。上記の内、充填水位レベルを規制するグラビティ方式と容積計量方式(ピストン方式)は、特殊な場合に採用されることが主でPETボトル飲料用としては採用が非常に少ない。そのため、主体となるのは、重量計測方式と流量計測方式となる。アセプティク充填システムについても触れることにする。重量計測方式充填システム(ウエイトフィラ)重量計測方式の充填システム(ウエイトフィラ)写真1.は、PETボトル飲料だけでなく、一般的に飲料分野において最も利用されている充填システムである。この充填システムは容器の中に充填される製品液の重量を連続的に計測しながら、最終的に所定の充填重量に到達するように、充填バルブの開閉を制御するものである。重量計測方式充填システム(ウエイトフィラ)*1この方法が主流となっている背景には、次の3つがあげられる。定量的な管理での信頼性の高さ=製品品質の安全性といえる。充填における必要な要素が高度に達成できることが理由としては大きいといえる。具体的には、ロードセルを用いて直接的に製品重量を計測していることにより、製品液の性状や温度・気泡などの影響を受けない。そのため製品液の計量に対する精度と信頼性が高い。充填動作の終了後に、あらためて充填重量を計測して、充填したPETボトルそれぞれが確実に管理規格値内に入っているかを確認できるという優れた特徴を持っている。製品が通る接液経路の構造において、摺動シールを排除できるので、CIP/SIP適性に優れていることや、充填時にボトル口部に非接触で充填可能であるため、ボトル口部への製品液の付着が防止できるという衛生設計がされている。*1このようなウエイトフィラの非接触の口上部充填システムは、アセプティック充填システムにおいても必須の充填システムであり、異物混入リスク(コンタミリスク)を回避する技術として適した充填方式といえる。トイレタリ製品など多種多様な製品液に対応できることも特徴といえる。対応するために、重量計測性能だけでなくボトル搬送トラブルなどワーストケースを想定した要求性能が求められる。過剰な負荷が作用しても致命的な損傷を回避する機能を備えておくことが必須となる。流量計測方式充填システム(フローメータフィラ)流量計測方式の充填システム(フローメータフィラ)写真2.で、PETボトル飲料における炭酸入り製品に対して、一般に利用されている充填方式である。炭酸入り飲料においては、充填時に予めカウンタプレッシャをかけて、ボトル内の圧力をタンク内圧と同等にして、製品液のガスボリューム(GV)に適した圧力にする必要がある。*1そのためPETボトルは、その口上部を充填バルブと接触密封してシールする必要があり、このことが制約条件となることから、重量計測方式は使用できない。流量計測方式の充填システムは、フローメータ(電磁流量計)などを利用して、充填時の製品液の流量を計測・積算して充填量を制御する充填方式である。この充填方式の特徴は、次のようなことがあげられる。非炭酸製品に対してウエイトフィラ同様に口上部非接触充填が可能で衛生的である。充填時の炭酸入り製品の温度を極力常温付近(15~20°C)に設定する必要性から充填形態として、ボトル内壁に製品液を添わせて流下させるスワール方式を採用する方法が製品液へのショックを軽減する。ショックを与えてしまうと溶け込ませた炭酸が気泡となり抜けてしまうためである。炭酸入り飲料に対する充填システムにおいては、その製品の性状や目的に応じて、充填形態を選択することになる。アセブティック充填システムにも展開されており、PETボトル飲料の多様化に対しても重要となる要素技術を備えていることが特徴といえる。アセプティック充填システム現在、主流となっているPETボトル飲料の製造ラインは、アセプティック充填システムが導入されている。主な理由としては次の3つである。