充填機とは
充填する内容物の形による充填機の種類分け
充填機には、小麦粉・コーヒー豆といった粉体や顆粒・固体を充填する固体充填機、マヨネーズやジェル・ゼラチンなどドロっとした粘性のある物質を充填する粘体充填機、化粧水や乳液・食品・洗剤などの液体を充填する液体充填機の3つの種類があります。
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充填する内容物の測り方による充填機の種類分け
充填機の計量方法は、3つあります。内容物の重さを量る重量式充填機、決められた容量をピストンで吸引して計量するのが容量式充填機、内容物の質量流量を測定して計量するのが質量流量式充填機です。重量式充填機は風袋を考えなければいけませんが、質量流量式充填機は風袋を考えずに計量できます。
充填する内容物の測り方による
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全自動・半自動の違い
全自動充填機は、容器の供給から充填、搬送まで全ての工程を自動化し、高効率で安定した生産が可能です。半自動充填機は、手動での操作が必要ですが、多品種の製品に柔軟に対応でき、初期投資も抑えられるのがメリットです。
両方の違いを知り、自社に合った方を選びましょう。
ピストン式充填機とは
ピストン式充填機は、ピストンを使用して液体を正確に吸引・押し出し、容器に充填する機械です。高精度な充填が可能で、粘度の高い液体や具材入りの製品にも対応できます。
複数の種類があり、駆動方式もエアシリンダ駆動やカム駆動などの違いがあるため、何を充填したいのかに合わせて導入を検討しましょう。
塗料の充填
塗料充填では、液はねや飛び散りを防ぐため、ノズル形状や充填条件の最適化が重要です。特に油性塗料は防爆対策が必要で、水性塗料は液だれ防止に配慮した設備が求められます。
腐食性溶液に使える液体充填機はある？
腐食性の液体はさまざまなリスクの原因となるため、液体充填機に使われない場合が多いです。腐食性溶液に使用可能な充填機もゼロではありませんが、トラブルを避けるためにも、使用素材や性質などをふまえて慎重に選ぶ必要があります。
少量の充填に向いている充填機の特徴
少量の充填をしたい場合には、直径が小さいピストン・シリンダを使用すると、充填の精度を維持しやすくなります。対象となる製品は、濃縮タイプのタレやコーヒー、はちみつなど、多岐に渡ります。製品の気泡除去も忘れずに行いましょう。
充填機の構造
充填機は、液体、粘体、粉末などさまざまな形状の製品に対応する重要な設備です。液体充填機の構造や仕組みを理解することで、効率的な生産ラインを構築できます。用途に応じて適切な機種を選べば、品質管理の向上が期待できます。
充填機の泡立ち
充填機で発生する泡立ちは、製品の品質や生産効率に悪影響を及ぼします。泡立ちの原因は「成分」と「圧力変動」の2つがあり、液温の調整や消泡剤の使用、消泡装置の導入などで対策が可能です。
自社が充填したいものに合わせて、取るべき対策を検討しましょう。
液体充填機における温度管理
充填機の温度管理は、液体製品の品質や生産性に大きく影響します。低温充填やホットパックのメリット、粘度の変化による充填の難易度などです。
特に、食品では適切な温度管理が求められます。ソースやスープなどを取り扱う場合は温度管理を徹底しましょう。
チューブポンプ式充填機とは
チューブポンプ式充填機とは、柔軟なチューブをローラーで押しつぶすことで液体を移送しながら液体を充填する設備です。チューブの取り換えだけで充填物の変更ができるほか、メンテナンスに手間がかからないメリットがあります。
ロータリー式充填機とは
ポンプ室内に2つのローターを配置し、その容積変化で充填物を送り出す仕様になっている液体充填機を「ロータリー式充填機」といいます。液体の中でも粘度の高いものの充填に向いており、形状の定まらない袋タイプへの充填に適しています。
ウエイト式充填機とは
充填する液体の重さを自動で量り、調整しながら充填するタイプがウエイト式充填機（重量式充填機）です。充填物の重さを図りながら正確に充填できるのが特長で、内容重量表示で販売する液体の充填に適しています。
ギヤポンプ式充填機とは
ギヤポンプ式充填機は、歯車を噛み合わせた「ギア」とポンプの力を使って液体を移送し、充填する機械です。歯車やケーシングの精度維持にコストを要しますが、クリームやジェルなど粘性の高い液体を効率よく充填できます。
複数の種類があり、駆動方式もエアシリンダ駆動やカム駆動などの違いがあるため、何を充填したいのかに合わせて導入を検討しましょう。
※各社公式HPの2021年9月時点での記載情報をもとに用途別に下記基準にて選定
工業用：危険物にも対応した防爆仕様で全自動・半自動充填機を取り扱う営業拠点数の最も多い会社（クボタ公式HP参照：https://scale.kubota.co.jp/fillingmachine/）
食品用：食品専門で外部の検査機関への菌検査依頼への対応を明記している会社（大阪屋公式HP参照：https://www.osaka-ya.com/quality/）
卓上用：小型充填機の導入実績5,000台以上を明記している会社（ナオミ公式HP参照：https://www.naomi.co.jp/strength/）
