JP2018095319A - 投入機 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のスティック状物を立てた状態で包装袋に適切に収容することができる投入機を提供する。【解決手段】投入機１０は、搬送ユニット２０、投入部３０、第１保持ホッパー２４、第１ホッパー駆動部及びシャッター部２８を備える。搬送ユニット２０は、スティック状物１２を収容する複数の搬送容器２２を順次搬送する。第１保持ホッパー２４は、投入位置Ｐ１に搬送された搬送容器２２の下方に設けられる複数の収容室２５を有する。第１ホッパー駆動部は、投入位置Ｐ１に搬送された搬送容器２２の鉛直方向下方に、いずれかの収容室２５を配置する。シャッター部２８は、各収容室２５の底部２５ｂを閉鎖及び開口させる。投入部３０は、投入位置Ｐ１に搬送された搬送容器２２の開口部２２ａを下方に向けて、当該搬送容器２２内のスティック状物１２を収容室２５に落下させる。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスティック状物を立てた状態で包装袋に収容する投入機に関する。

複数のスティック状物（すなわち棒状物）が封入された包装袋が広く流通している。例えば、砂糖等の粉末が封入された多数のスティック状の包装体を１つの包装袋に封入した商品が市販されている。

そのような包装袋を製造する装置として、例えば特許文献１は自動反転排出装置を開示する。この装置は、充填物が入れられた容器を一旦プールする水平なプールコンベアと、プールコンベア上の容器を先頭から１個ずつ次工程装置へ受け渡す押込装置と、押込装置を介して受け取った容器を垂直方向に持ち上げて次工程装置に受け渡すバーチカルコンベアと、バーチカルコンベアから受け取った容器を所定位置にまで搬送する供給コンベアと、供給コンベア上に複数の容器を一旦プールするとともに１個ずつ反転装置に送る送り装置とを備える。

また特許文献２は、棒状物品を縦姿勢に整列させる整列装置を開示する。また特許文献３は、充填物を収容した容器を正立状態から倒立状態に反転させて充填物を包装容器に落下させる充填物容器反転装置を開示する。

特開平０８−１６４９０９号公報 特開２００３−１２８０１５号公報 特開２０１２−０８６９１８号公報

複数のスティック状物を立てた状態で包装袋に収容する場合、包装袋内において各スティック状物の姿勢が崩れないように、各スティック状物を包装袋に投入することが好ましい。包装袋内において各スティック状物の姿勢が崩れてしまうと、スティック状物同士が重なり合ったり、予定数のスティック状物を包装袋に収容できなかったり、スティック状物を封入後の包装袋の外観が商品としては不適切になったりする。

また、包装袋に投入するスティック状物の個数の変更やスティック状物の形状（特に長手方向長）の変更に対しても柔軟に対応することが可能な投入機が好ましい。

例えば特許文献１の装置において、複数のスティック状物を立てた状態で袋に収容する場合、複数のスティック状物を搬送する缶の大きさに対して適量のスティック状物が缶に収容されていれば、缶の内面によってスティック状物が起立状態で適切に支持され、スティック状物は缶の中で安定した姿勢を保持する。一方、缶の大きさに比べてスティック状物の量が少ない場合やスティック状物の長手方向長が短い場合には、缶の中でスティック状物が倒れてしまうことがある。この状況を改善するために缶の大きさを変更することが考えられるが、その場合には、必要な缶の種類が多くなり、各缶を固定等するための部品のセットも缶の種類に応じて準備しておく必要がある。また使用する缶の大きさに応じて、缶投入機のガイド等の各部も変更する必要がある。このように、袋に収容するスティック状物の個数や大きさの変更に応じて缶を変更する必要がある装置では、ストックしておく必要がある部品点数が増えるとともに、装置の切り換え作業が必要になるため、コスト及び手間がかかる。

また特許文献２が開示する装置では、ホッパーを水平方向に揺動させることでスティック状物の姿勢が整えられるが、スティック状物が脆い場合にはそのような揺動によってスティック状物が損傷する懸念がある。なお特許文献２の装置では、複数のスティック状物を斜め姿勢の状態でも揺動させているが、一旦横姿勢になったスティック状物の姿勢をそのような揺動のみによって正常に戻すことは難しい。また、不適切な姿勢を有するスティック状物を下方へ落下させると、スティック状物同士が上下に重なってしまう懸念があるため、特許文献２の装置では、落下後のスティック状物を再度揺動して整列させている。
このように特許文献２の装置では、スティック状物に対して揺動による衝撃が２段階にわたって加えられるため、スティック状物が脆い場合には、スティック状物の損傷が発生する可能性が高い。

また特許文献３が開示する装置では、ホッパーの上方に缶の排出機構が設けられているため、容器からホッパーへの投入物の落下距離が大きい。そのため、投入物がスティック状物の場合、各スティック状物の落下タイミングや落下速度の相違に起因して、スティック状物同士が上下に重なる懸念がある。上下に重なったスティック状物同士の姿勢は、揺動によって正常に戻すことが難しく、そのようなスティック状物は結局横向きに倒れる可能性がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、複数のスティック状物を立てた状態で包装袋に適切に収容することができる投入機を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、複数のスティック状物を包装袋に入れる投入機であって、上面に開口部を有しスティック状物を収容する複数の搬送容器であって、底部が塞がれ且つ開口部が上方に開口した状態の複数の搬送容器を順次搬送する搬送ユニットと、投入位置に搬送された搬送容器の下方に設けられ、天部及び底部が開口している複数の収容室を有する第１保持ホッパーと、第１保持ホッパーを移動させて、投入位置に搬送された搬送容器の鉛直方向下方に複数の収容室のいずれかを配置する第１ホッパー駆動部と、複数の収容室の各々の底部に設けられ、複数の収容室の各々の底部を閉鎖及び開口させるシャッター部と、複数の搬送容器の各々を反転させて投入位置に搬送された搬送容器を下方に向けて開口させる投入部であって、複数の収容室のうち少なくとも投入位置に搬送された搬送容器の鉛直方向下方に配置された収容室の底部をシャッター部によって閉鎖した状態で、投入位置に搬送された搬送容器の開口部を下方に向けることで、当該搬送容器内のスティック状物を当該搬送容器の鉛直方向下方に配置された収容室に落下させる投入部と、を備える投入機に関する。

シャッター部は、複数の収容室の底部を同時に開口してもよい。

投入位置に搬送された搬送容器の下方に向けられた開口部の中心を通る鉛直方向に延びる軸は、当該搬送容器の鉛直方向下方に配置された収容室の天部の開口の中心を通る鉛直方向に延びる軸と一致してもよい。

複数の搬送容器の各々のスティック状物を収容する収容部の径は、複数の収容室の各々の天部の開口の径以下であってもよい。

第１保持ホッパーは、回転軸を中心に回転可能に設けられた回転体であって、複数の収容室を保持する回転体を有し、第１ホッパー駆動部は、回転体を回転させることによって、投入位置に搬送された搬送容器の鉛直方向下方に複数の収容室のいずれかを配置してもよい。

投入機は、搬送容器を投入位置から排出位置に搬送して当該排出位置に設けられた排出部に排出する排出装置を更に備えてもよい。

排出装置は、搬送容器を投入位置から排出位置まで押す押し込み部と、押し込み部によって押される搬送容器を投入位置から排出位置までガイドする容器ガイド部と、を有してもよい。

投入位置に搬送された搬送容器の下方に向けられた開口部から、当該搬送容器の鉛直方向下方に移動された収容室の底部を閉鎖するように設けられたシャッター部までの距離は、スティック状物の長手方向長の２倍よりも小さくてもよい。

投入機は、複数の収容室の鉛直方向下方に配置される第２保持ホッパーを更に備え、シャッター部は、複数の収容室のうちスティック状物が収容されている１又は２以上の収容室の底部を開口させることで、当該１又は２以上の収容室内のスティック状物を第２保持ホッパーに落下させてもよい。

投入位置に搬送された搬送容器の鉛直方向下方に移動された収容室の底部を閉鎖するように設けられたシャッター部から第２保持ホッパーの底部までの距離は、スティック状物の長手方向長の２倍よりも小さくてもよい。

第２保持ホッパーは、複数の保持室を有し、第１保持ホッパーの複数の収容室の各々の鉛直方向下方には、複数の保持室のいずれか１つ以上が配置されてもよい。

複数の保持室の各々は、第１保持ホッパーの複数の収容室のうちの少なくとも１つ以上の収容室の鉛直方向下方に配置されてもよい。

複数の保持室の数は、複数の収容室の数と同じであり、複数の収容室のそれぞれの鉛直方向下方には、相互に異なる保持室が配置されてもよい。

投入機は、第２保持ホッパーの内側に配置され、第２保持ホッパーの内側の空間を複数の保持室に分離する仕切体を更に備えてもよい。

第２保持ホッパーは、内側に空間を有する複数の筒状体を含み、複数の保持室は、それぞれ複数の筒状体の内側の空間によって構成されていてもよい。

投入機は、複数の収容室の各々に収容されているスティック状物を、水平方向成分を含む方向へ押圧する押し込みユニットを更に備えてもよい。

複数の収容室の各々は切欠部が設けられ、押し込みユニットは、切欠部に進入して複数の収容室の各々に収容されているスティック状物を押圧する押圧バーを有してもよい。

本発明によれば、複数のスティック状物を立てた状態で包装袋に適切に収容することができる。

図１は、投入機の全体を側方から見た断面図である。 図２は、投入機の全体を上方から見た平面図である。 図３は、カバー内に配置される第１保持ホッパーを上方から見た状態を示す図である。 図４は、作動軸の回転駆動構造を示す断面図である。 図５は、シャッター部の開閉機構を上方から見た平面図であり、シャッター部が閉鎖している状態を示す。 図６は、図５に示すシャッター部の開閉機構を図５の矢印「Ａ」の方向から見た図である。 図７は、シャッター部の開閉機構を図５の矢印「Ｂ」の方向から見た図である。 図８は、シャッター部の開閉機構を上方から見た平面図であり、シャッター部が開いた状態を示す。 図９は、図８に示すシャッター部の開閉機構を図８の矢印「Ａ」の方向から見た図である。 図１０は、開閉ユニットを示す平面図であって、開閉ユニットが閉鎖した状態を示す。 図１１は、開閉ユニットを示す側方図であって、開閉ユニットが閉鎖した状態を示す。 図１２は、開閉ユニットを示す側方図であって、開閉ユニットが開いた状態を示す。 図１３は、投入機の作動状態を示す図である。 図１４は、投入機の作動状態を示す図である。 図１５は、投入機の作動状態を示す図である。 図１６は、投入機の作動状態を示す図である。 図１７は、投入機の作動状態を示す図である。 図１８は、投入機の作動状態を示す図である。 図１９は、投入機の作動状態を示す図である。 図２０は、一変形例に係る投入機の収容室を上方から見た平面図である。 図２１は、図２０に示す１つの収容室を側方から見た断面図である。 図２２は、一変形例に係る各収容室を上方から見た平面図である。 図２３は、図２２に示す１つの収容室を側方から見た断面図である。 図２４は、第２保持ホッパーの一態様を示す図であり、第２保持ホッパーを上方からみた平面図である。 図２５は、図２４に示す第２保持ホッパーの外観を示す斜視図である。 図２６は、図２４に示す第２保持ホッパーを透視した状態（輪郭部が示された状態）を示す斜視図である。 図２７は、第２保持ホッパーの他の態様を示す図であり、第２保持ホッパーを上方からみた平面図である。 図２８は、図２７に示す第２保持ホッパーの外観を示す斜視図である。 図２９は、第２保持ホッパーの他の態様を示す図であり、第２保持ホッパーを上方からみた平面図である。 図３０は、図２９に示す第２保持ホッパーの外観を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、図面間で各要素の大きさや要素間のサイズ比等が必ずしも一致しないが、当業者であれば各図面から各要素及び要素間の関係を容易に理解することが可能である。また理解を容易にするため、各図において要素の図示が省略されている場合がある。

［装置の全体構成］
図１は、投入機１０の全体を側方から見た断面図である。図２は、投入機１０の全体を上方から見た平面図である。

投入機１０は、所定の複数のスティック状物１２を包装袋１４に入れる装置である。投入機１０は、搬送ユニット２０、投入部３０、第１保持ホッパー２４、第１ホッパー駆動部２６（図３及び図４参照）及びシャッター部２８を備える。

搬送ユニット２０は、上面に開口部２２ａを有する複数の搬送容器２２であってスティック状物１２を収容する複数の搬送容器２２を順次搬送する（容器搬送工程）。本実施形態の搬送ユニット２０は、底部が塞がれ且つ開口部２２ａが上方に開口した状態の搬送容器２２を順次搬送する。各搬送容器２２は、一対のガイド５１に挟まれて案内され、支持位置Ｐ０に配置されたストッパー６３に向かって移動する。

図１に示す搬送ユニット２０では、搬送ローラー５７に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト５２に各搬送容器２２が載せられており、搬送ベルト５２の走行に応じて各搬送容器２２が水平方向（図１の右から左に向かう方向）に搬送される。搬送ローラー５７は、搬送ベルト５２に係合し、図示しないモータによって回転駆動される。搬送ローラー５７が回転することによって、搬送ベルト５２が連続的又は間欠的に走行し、各搬送容器２２が連続的又は間欠的に搬送される。搬送ベルト５２により搬送される複数の搬送容器２２は水平方向に一列に配列され、先頭の搬送容器２２がストッパー６３や投入部３０（すなわち保持部材本体部６０）によって受け止められる。

各搬送容器２２には複数のスティック状物１２が収容されており、１つの搬送容器２２に収容されるスティック状物１２の個数は、包装袋１４に最終的に収容されるスティック状物１２の個数よりも少ない。包装袋１４に最終的に収容されるスティック状物１２の個数は、１つの搬送容器２２に収容されるスティック状物１２の個数の整数倍であることが好ましく、特に、第１保持ホッパー２４が有する収容室２５の個数以下の整数倍であることが好ましい。この場合、複数の搬送容器２２の各々において同一個数のスティック状物１２を収容させることができる。なお、各搬送容器２２にはスティック状物１２が１個のみ収容されていてもよいし、搬送容器２２間で必ずしも同一個数のスティック状物１２が収容されていなくてもよい。

投入部３０は、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２を下方に向けて開口させる。本実施形態の投入部３０は、複数の搬送容器２２の各々を回転（すなわち反転）させることで、投入位置Ｐ１において開口部２２ａを下方に向ける。複数の収容室２５のうち少なくとも投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５の底部２５ｂをシャッター部２８によって閉鎖した状態で、投入部３０は、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２を下方に向けて開口させる。これにより、当該搬送容器２２内のスティック状物１２が当該搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５に向かって落下し、当該収容室２５にスティック状物１２が収容される。

図示の投入部３０は、取り付けプレート５９を介して後述する反転部フレーム５４に固定されているサーボモータ６１と、サーボモータ出力軸６２に対してカップリング５８を介して連結される反転軸８４と、反転軸８４に連結される保持部材本体部６０とを有する。サーボモータ６１がサーボモータ出力軸６２を軸回転させることによって、反転軸８４がサーボモータ出力軸６２と一体的に軸回転し、反転軸８４とともに保持部材本体部６０は回転（すなわち旋回）する。特に、本実施形態では、サーボモータ出力軸６２を１８０°正回転させることによって、保持部材本体部６０を支持位置Ｐ０から投入位置Ｐ１に旋回移動させることができる。またサーボモータ出力軸６２を１８０°逆回転させることによって、保持部材本体部６０を投入位置Ｐ１から支持位置Ｐ０に旋回移動させることができる。

保持部材本体部６０は、支持位置Ｐ０において各搬送容器２２を受け止めて支持するのに適した形状を有する。保持部材本体部６０には一対の容器保持用エアシリンダ５５が取り付けられている。各容器保持用エアシリンダ５５は、容器保持部材５６を伸長させて、保持部材本体部６０が受け止めている搬送容器２２を保持部材本体部６０に押しつける。
これにより、搬送容器２２が保持部材本体部６０に対して固定的に支持され、保持部材本体部６０が旋回する際には、搬送容器２２も保持部材本体部６０と一体的に旋回する。そのため、支持位置Ｐ０では上方を向いていた当該搬送容器２２の開口部２２ａが、投入位置Ｐ１では下方に向けられる。このように、搬送ユニット２０（すなわち搬送ベルト５２）によって搬送され支持位置Ｐ０に配置された搬送容器２２は、保持部材本体部６０及び容器保持用エアシリンダ５５によって支持される。そしてサーボモータ出力軸６２が１８０°軸回転することによって、保持部材本体部６０及び容器保持用エアシリンダ５５が搬送容器２２とともに旋回し、支持位置Ｐ０から投入位置Ｐ１に搬送容器２２が移動させられる。

なお、第１保持ホッパー２４を覆うように設けられたカバー８２には反転部フレーム５４（図１参照）が取り付けられ、この反転部フレーム５４には一対の分離ストッパー５３が固定的に設けられている。各分離ストッパー５３は押出部材５３ａを伸縮させる。一対の分離ストッパー５３が押出部材５３ａを伸長させることによって、これらの押出部材５３ａは先頭から２番目の搬送容器２２を押圧し、先頭から２番目の搬送容器２２を１番先頭の搬送容器２２から引き離す（図２参照）。これにより、両搬送容器２２の干渉を防ぎつつ、反転軸８４を中心に、１番先頭の搬送容器２２を保持部材本体部６０とともにスムーズに回転させることができる。

図１に示す第１保持ホッパー２４は、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の下方に設けられる複数の収容室２５（本実施形態では３つの収容室２５）を有する。図１には、理解を容易にするため、収容室２５同士が回転軸３１を介して対向して配置されている状態が示されているが、実際には、図３に示すように、３つの収容室２５が回転軸３１の周りにおいて等間隔に配置されている。これは、後述の図１３、図１６、図１８及び図１９においても同様である。

各収容室２５の天部２５ａ及び底部２５ｂは開口している。当該天部２５ａは搬送容器２２からスティック状物１２を受け入れる受け入れ口として機能し、当該底部２５ｂはスティック状物１２を第２保持ホッパー４０に向かって排出する排出口として機能する。収容室２５の内側側面は傾斜面２５ｃを有し、当該傾斜面２５ｃは鉛直方向下方の位置ほど回転軸３１に近づくように傾斜している。収容室２５が傾斜面２５ｃを有することによって、収容室２５内のスティック状物１２は傾斜面２５ｃに案内されながら落下し、搬送容器２２から落下したスティック状物１２は回転軸３１側に集められる。

本実施形態の第１保持ホッパー２４は、回転軸３１を中心に回転可能に設けられた回転体３２を有し、複数の収容室２５は回転体３２によって保持されている。回転軸３１はホッパー支持部材６４によって支持され、ホッパー支持部材６４はホッパー支持板６５によって支持され、ホッパー支持板６５はカバー８２によって支持されている。回転軸３１は回転部材６８を回転自在に保持し、回転部材６８は回転体３２と一体的に回転する。

カバー８２には貫通孔８０（図２参照）が形成され、この貫通孔８０は投入位置Ｐ１に配置される搬送容器２２と第１保持ホッパー２４（特に投入位置Ｐ１に配置される搬送容器２２の鉛直方向下方に配置される収容室２５）との間に配置されている。投入位置Ｐ１において鉛直方向下方に向けられた搬送容器２２の開口部２２ａは貫通孔８０と向かい合い、当該搬送容器２２に収容されたスティック状物１２は、貫通孔８０を通過して、収容室２５内に落下する。貫通孔８０は、各搬送容器２２の内径（すなわちスティック状物１２の収容スペースを構成する収容部２３の径）以上の大きさの径を有し、カバー８２は、搬送容器２２から収容室２５内へのスティック状物１２の落下を阻害しない。

第１ホッパー駆動部２６（図３及び図４参照）は、第１保持ホッパー２４を移動させて、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の鉛直方向下方に、複数の収容室２５のいずれかを配置する。本実施形態の第１ホッパー駆動部２６は、回転体３２を回転させることによって、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の鉛直方向下方に、複数の収容室２５のいずれかを配置する。この際、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の下方に向けられた開口部２２ａの中心を通る鉛直方向に延びる軸は、当該搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５の天部２５ａの開口の中心を通る鉛直方向に延びる軸と一致する。
なお第１ホッパー駆動部２６の詳細については、図３及び図４を参照して後述する。

図１に示すように、複数の収容室２５の各々の底部２５ｂにはシャッター部２８が設けられている。シャッター部２８は、複数の収容室２５の各々の底部２５ｂを閉鎖及び開口させる。本実施形態のシャッター部２８は、複数の収容室２５の底部２５ｂを同時に開口することができる。ここでいう「同時」とは、必ずしも厳密な同時性を意味するものではなく、各収容室２５の底部２５ｂの開口によって、複数の収容室２５に収容されているスティック状物１２が略同時に落下を開始する程度の同時性を、ここでは「同時」と呼ぶ。
したがって、複数の収容室２５の底部２５ｂの開口タイミングが例えば０．１秒以下程度（より好ましくは０．０５秒以下）ずれていても、複数の収容室２５の底部２５ｂが同時に開口すると言える。なおシャッター部２８の詳細については、図５〜図９を参照して後述する。

投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の下方に向けられた開口部２２ａから、当該搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５の底部２５ｂを閉鎖するように設けられたシャッター部２８までの距離（図１３の符合「Ｄ１」参照）は、スティック状物１２の長手方向長（図１３の符合「Ｄ２」参照）の２倍よりも小さいことが好ましい。これにより、搬送容器２２から落下したスティック状物１２同士が、収容室２５において鉛直方向に関して重なり合うことを効果的に防ぐことができる。

投入機１０は、複数の収容室２５の鉛直方向下方に配置される第２保持ホッパー４０を更に備える。シャッター部２８は、複数の収容室２５のうちスティック状物１２が収容されている１又は２以上の収容室２５の底部２５ｂを開口させることで、当該１又は２以上の収容室２５内のスティック状物１２を第２保持ホッパー４０に落下させる。

第２保持ホッパー４０の天部４０ａ及び底部４０ｂは開口しており、天部４０ａは各収容室２５からスティック状物１２を受け入れる受け入れ口として機能し、底部４０ｂはスティック状物１２を開閉ユニット６６に向かって排出する排出口として機能する。なお、第２保持ホッパー４０の内側側面は傾斜面４０ｃを有し、当該傾斜面４０ｃは鉛直方向下方の位置ほど径方向中心に近づくように傾斜している。第２保持ホッパー４０が傾斜面４０ｃを有することによって、各収容室２５から落下してきたスティック状物１２が第２保持ホッパー４０の中心に集められる。

なお、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５の底部２５ｂを閉鎖するように設けられたシャッター部２８から第２保持ホッパー４０の底部４０ｂまでの距離（図１３の符合「Ｄ３」参照）は、スティック状物１２の長手方向長（図１３の符合「Ｄ２」参照）の２倍よりも小さいことが好ましい。これにより、各収容室２５から落下したスティック状物１２同士が第２保持ホッパー４０において鉛直方向に関して重なり合うことを効果的に防ぐことができる。

投入機１０は、更に排出装置３６を備える。排出装置３６は、搬送容器２２を投入位置Ｐ１から排出位置Ｐ２に搬送し、当該排出位置Ｐ２に設けられた排出部（シューター）３４に搬送容器２２を排出する。本実施形態の排出装置３６は、図２に示すように、押し込み部３８及び容器ガイド部３９を有する。押し込み部３８は、搬送容器２２を投入位置Ｐ１から排出位置Ｐ２まで押す。

容器ガイド部３９は、カバー８２上に固定され、押し込み部３８によって押される搬送容器２２を投入位置Ｐ１から排出位置Ｐ２までガイドする。具体的には、２つの容器ガイド部３９が互いに平行に配置されており、各容器ガイド部３９は段差部を有し、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２は、２つの容器ガイド部３９の段差部上に配置される。２つの容器ガイド部３９の段差部間の距離は一定であり、搬送容器２２の外径と比べて同じかやや大きい。２つの容器ガイド部３９の段差部は搬送容器２２の移動軌跡を規制し、搬送容器２２は段差部間において投入位置Ｐ１から排出位置Ｐ２までガイドされる。このように、２つの容器ガイド部３９が空の搬送容器２２をスライド移動可能に支持することで、予定されている移動軌跡から搬送容器２２が外れることを防ぎ、搬送容器２２は、排出位置Ｐ２に配置された排出部３４に排出される。なお各容器ガイド部３９は、投入位置Ｐ１に対応する部分であって貫通孔８０の鉛直方向上方において切り欠かれており、投入位置Ｐ１に配置される搬送容器２２から落下するスティック状物１２を阻害しない。

図２に示す投入機１０では、押し込み部３８の平面形状はＬ字状である。押し込み部３８の駆動ユニットは、第１回転体７７及び第２回転体７８を有し、第１回転体７７には中心軸７５を介して軸偏心用ブロック７２が連結され、第２回転体７８には中心軸７６を介して軸偏心用ブロック７３が連結されている。軸偏心用ブロック７２は固定軸７１を介して押し込み部３８に連結されており、軸偏心用ブロック７３は固定軸７４を介して押し込み部３８に連結されている。軸偏心用ブロック７２及び軸偏心用ブロック７３はリンク機構を構成し、軸偏心用ブロック７２及び軸偏心用ブロック７３は押し込み部３８に対して回転自在に連結されている。一方、軸偏心用ブロック７２は中心軸７５に固定されて中心軸７５とともに回転し、軸偏心用ブロック７３は中心軸７６に固定されて中心軸７６とともに回転する。第１回転体７７は中心軸７５に固定されて中心軸７５とともに回転し、第２回転体７８は中心軸７６に固定されて中心軸７６とともに回転する。したがって、第１回転体７７及び第２回転体７８が中心軸７５及び中心軸７６を中心に回転することによって、押し込み部３８は投入位置Ｐ１と排出位置Ｐ２との間で移動する。なお、第１回転体７７及び第２回転体７８は任意の駆動装置によって回転させられる。

［ホッパー回転機構］
図３は、カバー８２内に配置される第１保持ホッパー２４を上方から見た状態を示す図である。図３には、回転軸３１の延在方向と垂直な水平方向に第１保持ホッパー２４を切断した状態が示されており、特に回転体３２よりも上方の位置で第１保持ホッパー２４が切断された状態が示されている。

回転体３２は円盤状に設けられており、各収容室２５は回転体３２を貫通するようにして設けられている。回転体３２の外周部はギア形状を有し、作動軸８６が回転体３２の外周部に係合している。作動軸８６の外周部は回転体３２のギア形状と噛み合うギア形状を有し、作動軸８６が軸回転することによって回転体３２が回転駆動される。

図４は、作動軸８６の回転駆動構造を示す断面図である。作動軸８６は、減速機８７を介してモータ８８に連結されている。モータ８８の出力軸から出力される回転動力は、減速機８７によってトルクが増大され、作動軸８６に伝達される。これにより作動軸８６は回転体３２を回転駆動する。このように本実施形態では、第１保持ホッパー２４（すなわち各収容室２５）を移動させる第１ホッパー駆動部２６として、モータ８８、減速機８７及び作動軸８６が設けられている。なお回転体３２は作動軸８６によって間欠的に回転させられ、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２の鉛直方向下方には各収容室２５が順次配置される。

［シャッター開閉機構］
図５は、シャッター部２８の開閉機構を上方から見た平面図であり、シャッター部２８が閉鎖している状態を示す。図６は、図５に示すシャッター部２８の開閉機構を図５の矢印「Ａ」が示す方向から見た図である。図７は、シャッター部２８の開閉機構を図５の矢印「Ｂ」が示す方向から見た図である。図８は、シャッター部２８の開閉機構を上方から見た平面図であり、シャッター部２８が開いた状態を示す。図９は、図８に示すシャッター部２８の開閉機構を図８の矢印「Ａ」が示す方向から見た図である。なお図５〜図９の各々では、理解を容易にするために、一部要素の図示が省略されている。例えば図６及び図９では、アクチュエータ９６の図示が省略されている。また図７に示す収容室２５の位置は、図５に示す収容室２５の位置とは厳密には異なっている。

本実施形態では２つのシャッター部２８が設けられ、各シャッター部２８は移動体９１を介してレール９０に連結されている。各移動体９１は、カバー８２に固定されたレール９０に対してスライド可能に係合しており、各シャッター部２８は移動体９１とともにレール９０に沿って移動可能に設けられている。各移動体９１には連結ブロック９２が固定されており、各連結ブロック９２は連結軸９３を介して連結レバー９４に連結されている。連結レバー９４、各連結軸９３及び各連結ブロック９２はリンク機構を構成し、相互間の連結部が回転自在に設けられている。連結レバー９４の両端部には連結軸９３が連結されており、連結レバー９４の中央部にはアクチュエータ９６の回転軸９５が固定されている。回転軸９５が軸回転することによって、連結レバー９４は回転軸９５とともに軸回転する。

シャッター部２８を開閉させるシャッター機構６９は上述の構成を有し、カバー８２に固定されたアクチュエータ９６を駆動して回転軸９５を回転させることによって、シャッター部２８を移動させることができる。これにより、吐出口を形成する各収容室２５の底部２５ｂを、シャッター部２８によって閉鎖及び開放することができる。すなわち、各移動体９１は、回転軸９５の回転状態及び連結レバー９４の姿勢に応じて、レール９０上の位置が定まる。そのため、回転軸９５を回転させて図５〜図７に示す状態にすることで、移動体９１とともに移動するシャッター部２８同士が接触し、全ての収容室２５の底部２５ｂがシャッター部２８によって覆われて閉鎖される（図５参照）。一方、回転軸９５を回転させて図８〜図９に示す状態にすることで、シャッター部２８同士が離間し、全ての収容室２５の底部２５ｂがシャッター部２８によって覆われずに開放される（図８参照）。

例えば、各収容室２５の底部２５ｂがシャッター部２８によって閉鎖されている状態では（図５参照）、各収容室２５に収容されたスティック状物１２の落下がシャッター部２８によって防がれている。一方、各収容室２５の底部２５ｂが開放されている状態では（図８参照）、各収容室２５に収容されたスティック状物１２は下方に落下する。

［ホッパー開閉機構］
図１０は、開閉ユニット６６を示す平面図であって、開閉ユニット６６が閉鎖した状態を示す。図１１は、開閉ユニット６６を示す側方図であって、開閉ユニット６６が閉鎖した状態を示す。図１２は、開閉ユニット６６を示す側方図であって、開閉ユニット６６が開いた状態を示す。

開閉ユニット６６は、第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂを有する。第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂは開閉動作を行い、第２保持ホッパー４０の底部４０ｂを覆って閉鎖することができる（図１１参照）一方で、当該底部４０ｂを覆わずに開放することができる（図１２参照）。

第１開閉部６６ａは２つの第１固定部材１１３を介して第１開閉部１１１に固定され、第２開閉部６６ｂは２つの第２固定部材１１４を介して第２開閉部１１２に固定されている。第１開閉部１１１は回転軸１１５を介してシャッター保持部材１０５に回転自在に連結され、第２開閉部１１２は回転軸１１６を介してシャッター保持部材１０５に回転自在に連結されている。また第１開閉部１１１及び第２開閉部１１２は、リンク機構１０９を介して相互に連結されている。リンク機構１０９により第１開閉部１１１及び第２開閉部１１２は連動し、第１開閉部１１１及び第２開閉部１１２は相互に鏡面対称的な挙動を示す。第１開閉部６６ａは第１固定部材１１３及び第１開閉部１１１と一体的に移動して回転軸１１５を中心に旋回し、第２開閉部６６ｂは第２固定部材１１４及び第２開閉部１１２と一体的に移動して回転軸１１６を中心に旋回する。

第２開閉部１１２は、連結部材１０８を介して開閉用エアシリンダ６７のシリンダ軸６７ａに連結し、開閉用エアシリンダ６７はエアシリンダ受台１０７を介してフレーム１０１に固定されている。なおシャッター保持部材１０５はＬ字フレーム１０６を介してフレーム１０１に固定されている。またフレーム１０１には貫通孔１０２が形成され、当該貫通孔１０２は第２保持ホッパー４０の天部４０ａと向かい合っている。

上述の開閉ユニット６６によれば、開閉用エアシリンダ６７のシリンダ軸６７ａの突出量に応じて、第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂが開閉する。例えば、図１０及び図１１に示すようにシリンダ軸６７ａの突出量が比較的小さい場合、第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂは閉鎖位置に配置され、第２保持ホッパー４０の底部４０ｂを覆う。一方、図１２に示すようにシリンダ軸６７ａの突出量が比較的大きい場合、連結部材１０８が第１開閉部６６ａ側に配置される。この場合、第２開閉部１１２が回転軸１１６を中心に揺動し、リンク機構１０９を介して第２開閉部１１２から第１開閉部１１１に力が伝達されて第１開閉部１１１が回転軸１１５を中心に揺動する。これにより、第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂが開いて、第２保持ホッパー４０の底部４０ｂが開放される。

［開口径］
上述の構成を有する投入機１０において、各収容室２５、第２保持ホッパー４０及び開閉ユニット６６の径は、以下のようにして決められる。すなわち、使用される包装袋１４の開口部（すなわちスティック状物１２の投入口）の径の大きさに応じて、開閉ユニット６６（すなわち第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂ）の開口時（図１２参照）の径の大きさが決定される。具体的には、開閉ユニット６６の開口径は、包装袋１４の開口部の径以下に（好ましくは包装袋１４の開口部の径よりも小さくなるように）設定される。第２保持ホッパー４０の底部４０ｂは、開閉ユニット６６の開口部（すなわちスティック状物１２の投入口）の径以下に（好ましくは開閉ユニット６６の開口部の径よりも小さくなるように）設定される。第２保持ホッパー４０の天部４０ａの径の大きさは収容室２５の底部２５ｂの径の大きさに応じて決定され、全ての収容室２５の底部２５ｂが第２保持ホッパー４０の天部４０ａによって覆われるように、第２保持ホッパー４０の天部４０ａの径及び収容室２５の底部２５ｂの径が設定される。なお、第２保持ホッパー４０の底部４０ｂの径は、天部４０ａの径よりも小さくなるように設定される。

また各収容室２５の天部２５ａの径の大きさは、搬送容器２２の開口部２２ａの径の大きさに応じて決定され、各搬送容器２２の収容部２３及び開口部２２ａの径は、各収容室２５の天部２５ａの開口径以下であり、好ましくは当該天部２５ａの開口径よりも小さい。これにより、投入位置Ｐ１において各搬送容器２２を反転させて開口部２２ａを鉛直方向下方に向けた際に、搬送容器２２の収容部２３内から収容室２５内へスムーズにスティック状物１２を落下させることができる。

［作用］
次に、上述の構成を有する投入機１０の作用について説明する。

図１３〜図１９は、投入機１０の作動状態を示す図である。

上述のように支持位置Ｐ０に配置された搬送容器２２（図１及び図２参照）は、投入部３０によって反転され、図１３及び図１４に示すように開口部２２ａを下方に向けた状態で投入位置Ｐ１に配置される。この際、各収容室２５の底部２５ｂはシャッター部２８によって閉鎖されている。これにより投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２内のスティック状物１２が、当該搬送容器２２の鉛直方向下方に配置された収容室２５に向かって落下し、当該収容室２５に収容される。

なお搬送容器２２が支持位置Ｐ０から投入位置Ｐ１に移動した後に、容器保持用エアシリンダ５５の容器保持部材５６の突出量が小さくされ（図１４参照）、各容器保持部材５６が退避位置に配置されて、投入部３０（すなわち保持部材本体部６０及び容器保持用エアシリンダ５５）による搬送容器２２の支持が解除される。また搬送容器２２が支持位置Ｐ０から投入位置Ｐ１に移動した後に、新たな搬送容器２２が支持位置Ｐ０に配置される。すなわち各分離ストッパー５３の押出部材５３ａの突出量が小さくされ、各押出部材５３ａが退避位置に配置されて、新たな搬送容器２２がストッパー６３に向かって進行する。

そして図１５に示すように、第１回転体７７及び第２回転体７８が回転させられ、投入位置Ｐ１に配置されていた空の搬送容器２２は押し込み部３８に押され、容器ガイド部３９に沿って排出位置Ｐ２に向かって移動する。なお、第１回転体７７及び第２回転体７８に対してリンク機構（すなわち軸偏心用ブロック７２及び軸偏心用ブロック７３）を介して連結される押し込み部３８は、搬送容器２２に対する当接角度を同じに維持した状態で、搬送容器２２を押し出すことができる。

搬送容器２２が投入位置Ｐ１から排出位置Ｐ２に移動する間に、回転体３２が第１ホッパー駆動部２６によって回転させられ、図１６に示すように、スティック状物１２が収容されていない収容室２５が投入位置Ｐ１の鉛直方向下方に配置される。上述のように本実施形態では３つの収容室２５が等間隔に設けられているため、回転体３２が回転軸３１を中心に１２０°回転させられることで、投入位置Ｐ１の鉛直方向下方に新たな収容室２５を配置することができる。なお回転体３２が回転する際、シャッター部２８は各収容室２５の底部２５ｂを閉鎖した状態を維持する。その一方で、サーボモータ出力軸６２が回転され、保持部材本体部６０及び容器保持用エアシリンダ５５が投入位置Ｐ１から支持位置Ｐ０に移動する。

そして、排出位置Ｐ２に移動した空の搬送容器２２は、図１７に示すように排出部３４内に向かって転がり落ちる（容器排出工程）。一方、容器保持用エアシリンダ５５の容器保持部材５６が伸長され、支持位置Ｐ０に配置された新たな搬送容器２２が、保持部材本体部６０及び容器保持用エアシリンダ５５によって挟まれて支持される。なお新たな搬送容器２２が支持位置Ｐ０に適切に配置されているか否かは図示しないセンサによって検知され、当該センサの検知信号は、各容器保持用エアシリンダ５５を制御する図示しないコントローラに送られる。このコントローラは、センサの検知信号に基づいて各容器保持用エアシリンダ５５を制御する。

そして、投入部３０は新たな搬送容器２２を支持位置Ｐ０から投入位置Ｐ１に移動させて、図１８に示すように、当該搬送容器２２内から収容室２５内にスティック状物１２を落下させる。これにより、投入位置Ｐ１の鉛直方向下方に配置された収容室２５にスティック状物１２を収容することができる。

上述の動作を繰り返し行うことにより、全ての収容室２５にスティック状物１２が収容される。その後、シャッター部２８が開かれて各収容室２５の底部２５ｂが開放される。
これにより、図１９に示すように、全ての収容室２５から同時にスティック状物１２が落下し、第２保持ホッパー４０にスティック状物１２が収容される（充填物集合工程）。この際、開閉ユニット６６（第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂ）は閉じられており、多数のスティック状物１２が第２保持ホッパー４０及び開閉ユニット６６に跨がって収容される。

そして、開閉ユニット６６（第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂ）が開かれることによって、開閉ユニット６６の下方に配置された包装袋１４（図１参照）に向かって、第２保持ホッパー４０内のスティック状物１２が落下する。上述のように、第２保持ホッパー４０（特に傾斜面４０ｃ）及び開閉ユニット６６（第１開閉部６６ａ及び第２開閉部６６ｂ）の傾斜構造によって、スティック状物１２が中心に寄っているため、複数のスティック状物１２を立った状態で包装袋１４に簡単且つ適切に収容することができる。

以上説明したように本実施形態の投入機１０によれば、複数のスティック状物１２を立てた状態で包装袋１４に適切に収容することができる。特に、搬送容器２２の内径（収容部２３の径）の大きさと各収容室２５の天部２５ａの開口径の大きさとを近づけることによって、搬送容器２２内での各スティック状物１２の姿勢を維持しつつ、各収容室２５内にそれらのスティック状物１２を収容することが可能である。

また第１保持ホッパー２４が有する複数（本実施形態では３つ）の収容室２５のうち、スティック状物１２を収容する収容室２５の数を変えることによって、包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数を簡単に変えることができる。例えば、包装袋１４に収容する必要があるスティック状物１２の個数が、３つの搬送容器２２に収容されているスティック状物１２の個数に相当する場合、上述のように３つの収容室２５の各々に対して各搬送容器２２からのスティック状物１２を収容させればよい。一方、包装袋１４に収容する必要があるスティック状物１２の個数が、２つの搬送容器２２に収容されているスティック状物１２の個数に相当する場合、２つの収容室２５に対してのみ各搬送容器２２からのスティック状物１２を収容させて、他の１つの収容室２５には各搬送容器２２からのスティック状物１２を収容させない。この状態で、シャッター部２８を開いて、各収容室２５の底部２５ｂを開放することで、第２保持ホッパー４０には、２つの搬送容器２２に収容されているスティック状物１２の個数に対応するスティック状物１２が収容される。そして、開閉ユニット６６を開くことによって、包装袋１４には２つの搬送容器２２に収容されているスティック状物１２の個数に対応するスティック状物１２が収容されることになる。

このように、搬送容器２２からのスティック状物１２を収容する収容室２５の数を調整するだけで、包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数を変更することが可能である。したがって、使用する包装袋１４の仕様が変更され、包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数が変更された場合であっても、搬送容器２２等を交換することなく対応することが可能である。なお、包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数が変更された場合には、第２保持ホッパー４０を、変更後のスティック状物１２の個数に応じた大きさを持つ別の第２保持ホッパー４０に交換してもよい。

また、実際に使用する収容室２５の数によって１つの包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数を調整する場合、１つの収容室２５に収容するスティック状物１２の個数を包装袋１４に収容するスティック状物１２の個数よりも小さくすることができる。そのため、１つの搬送容器２２に収容するスティック状物１２の個数を小さくすることができ、比較的小型の搬送容器２２を使用することが可能であり、特に、各搬送容器２２の内径（収容部２３の径）を小さくすることができる。小さい内径を有する搬送容器２２を使うことによって、長手方向長が小さいスティック状物１２であっても搬送容器２２内に立てた状態で収容することができる。そのため本実施形態の投入機１０によれば、スティック状物１２の長手方向長が変わっても、同じ搬送容器２２によってスティック状物１２を適切に搬送することができる。

また、複数の収容室２５を円軌道上に配置することで、それらの収容室２５の設置スペースを節約しつつ、それらの収容室２５に収容されているスティック状物１２を落下させた際に第２保持ホッパー４０においてスティック状物１２を容易に集合させることができる。

また、複数の収容室２５の各々の傾斜面２５ｃを共通の回転軸３１に向けて傾斜させることによって、各収容室２５からのスティック状物１２を中心軸近傍に集合させることができる。これにより、第２保持ホッパー４０内におけるスティック状物１２の集合密度を上げることができ、比較的タイトな包装袋１４内にも複数のスティック状物１２を容易に投入することができる。

また、排出部３４を投入位置Ｐ１とは水平方向に関して異なる位置に設置することによって、投入位置Ｐ１に配置される搬送容器２２と各収容室２５との間に排出部３４を設置する必要がなくなる。これにより、搬送容器２２と各収容室２５とを近づけて、搬送容器２２から各収容室２５内へのスティック状物１２の落下距離を小さくすることができる。
そのため、落下時にスティック状物１２に加えられる衝撃を弱めてスティック状物１２の破損を防ぐとともに、スティック状物１２の姿勢の崩れを効果的に抑えることができる。

［第１変形例］
図２０〜図２３は、一変形例に係る投入機１０に関する図面であり、特に収容室２５の構成を示す。図２０及び図２２は、各収容室２５を上方から見た平面図である。図２１及び図２３は、１つの収容室２５を側方から見た断面図である。なお図２０及び図２１は、各収容室２５内のスティック状物１２が押圧バー１３３によって押圧されていない状態を示し、図２２及び図２３は、各収容室２５内のスティック状物１２が押圧バー１３３によって押圧されている状態を示す。

本変形例では、複数の収容室２５の各々の内側に収容されているスティック状物１２を、水平方向成分を含む方向（図２０〜図２３では水平方向）へ押圧する押し込みユニット１３０が収容室２５毎に設けられている。

各収容室２５には切欠部１３５が設けられている。各押し込みユニット１３０は、カバー８２に固定される土台１３１と、土台１３１に固定されるエアシリンダ１３２と、エアシリンダ１３２のシリンダ軸の先端に設けられる押圧バー１３３とを有する。各押圧バー１３３は、対応の切欠部１３５に進入して、対応の収容室２５の内側に収容されているスティック状物１２を中心（本実施形態では回転軸３１）に向かって押圧する部材である。

各収容室２５に収容されている複数のスティック状物１２（特に傾斜面２５ｃ近傍に配置されるスティック状物１２）は、図２０及び図２１に示すように、鉛直方向から傾いて配置されることがある。押し込みユニット１３０は、傾いて配置されるそのようなスティック状物１２の姿勢を矯正するデバイスであり、鉛直方向に延在するようにスティック状物１２を押圧する。

図２０及び図２１に示すようにエアシリンダ１３２のシリンダ軸の突出量が比較的小さい場合、押圧バー１３３は収容室２５の外側の退避位置に配置され、収容室２５内のスティック状物１２は押圧バー１３３によって押圧されない。一方、図２２及び図２３に示すようにエアシリンダ１３２のシリンダ軸の突出量が比較的大きい場合、押圧バー１３３は切欠部１３５に進入し、収容室２５内のスティック状物１２（とりわけ傾斜面２５ｃ近傍のスティック状物１２）が押圧バー１３３によって押圧される。これにより収容室２５内のスティック状物１２は、姿勢が矯正され、鉛直方向に延在するように配置される。

搬送容器２２から各収容室２５内に落下した直後の複数のスティック状物１２には、通常、図２１に示すように傾斜したスティック状物１２が含まれるが、上述の押し込みユニット１３０によって収容室２５内のスティック状物１２を鉛直方向に延在させることができる。特に、共通の回転軸３１に向かって各収容室２５内のスティック状物１２を押圧することによって、各収容室２５内のスティック状物１２を回転軸３１に寄せることができ、スティック状物１２の集合度を向上させることができる。このような押し込みユニット１３０による矯正を行うことによって、シャッター部２８を開いた際に、起立した状態の複数のスティック状物１２を収容室２５の底部２５ｂから鉛直方向にスムーズに落下させることができる。

［第２変形例］
上述の実施形態及び第１変形例の第２保持ホッパー４０は、単一の保持室を内側に有する漏斗形状を有するが、第２保持ホッパー４０は、複数の保持室を有していてもよい。

具体的には、第１保持ホッパー２４の複数の収容室２５の各々の鉛直方向下方には、第２保持ホッパー４０の複数の保持室のいずれか１つ以上が配置されていてもよい。また第２保持ホッパー４０の複数の保持室の各々は、第１保持ホッパー２４の複数の収容室２５のうちの少なくとも１つ以上の収容室２５の鉛直方向下方に配置されていてもよい。

第２保持ホッパー４０が複数の保持室を有する場合、典型的には、第１保持ホッパー２４の収容室２５と、第２保持ホッパー４０の保持室とは、１対１で対応する。すなわち、第２保持ホッパー４０の複数の保持室の数は、第１保持ホッパー２４の複数の収容室２５の数と同じであり、複数の収容室２５のそれぞれの鉛直方向下方には、相互に異なる保持室が配置される。

以下、複数の保持室を有する第２保持ホッパー４０の典型態様を、図面を参照して説明する。

図２４〜図２６は第２保持ホッパー４０の一態様を示す図であり、図２４は第２保持ホッパー４０を上方からみた平面図であり、図２５は第２保持ホッパー４０の外観を示す斜視図であり、図２６は第２保持ホッパー４０を透視した状態（輪郭部が示された状態）を示す斜視図である。図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０は、天部４０ａを形成するテーパー部４１と、テーパー部４１に接続され底部４０ｂを形成する円筒部４２と、を有する。この第２保持ホッパー４０の内側には仕切体４３が配置され、第２保持ホッパー４０の内側の空間（すなわちテーパー部４１の内側の空間及び円筒部４２の内側の空間）が仕切体４３によって複数の保持室４５（図２４〜図２６では３つの保持室４５）に分離されている。本態様では、第１保持ホッパー２４の収容室２５と第２保持ホッパー４０の保持室４５とが１対１で対応し、第１保持ホッパー２４の３つの収容室２５（図３等参照）の各々の下方には、別個の保持室４５が配置される。

図２７〜図２８は第２保持ホッパー４０の他の態様を示す図であり、図２７は第２保持ホッパー４０を上方からみた平面図であり、図２８は第２保持ホッパー４０の外観を示す斜視図である。図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０は、基本的に上述の図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０と同様に構成されるが、円筒部（図２４〜図２６の符合「４２」参照）を含まない。すなわち本態様の第２保持ホッパー４０は、テーパー部４１を有し、テーパー部４１の内側に仕切体４３が配置され、第２保持ホッパー４０の内側の空間（すなわちテーパー部４１の内側の空間）が仕切体４３によって複数の保持室４５（図２７〜図２８では３つの保持室４５）に分離されている。

なお、図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０及び図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０の各々において、仕切体４３は天部４０ａから底部４０ｂにわたって延在しており、第２保持ホッパー４０の内側の空間全体が仕切体４３によって複数の保持室４５に分離されている。ただし、仕切体４３の延在範囲はこれに限定されず、例えば天部４０ａ及び／又は底部４０ｂの近傍には仕切体４３が配置されていなくてもよい。なお、シャッター部２８を開いて第１保持ホッパー２４の各収容室２５からのスティック状物１２を対応の保持室４５に適切に導くためには、天部４０ａ若しくはその近傍において仕切体４３が存在することが好ましい。また複数の保持室４５に保持されたスティック状物１２を集合させた状態で第２保持ホッパー４０から落下させるために、底部４０ｂ若しくはその近傍において仕切体４３を存在させなくてもよい。

また図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０及び図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０は、テーパー部４１及び円筒部４２を構成する部材とは別の部材によって仕切体４３が構成されているが、テーパー部４１及び／又は円筒部４２と仕切体４３とを一体的に設けられた部材によって構成してもよい。したがって例えば、一体的に設けられた部材の一部を取り除くことによって、複数の保持室４５を形成してもよい

図２９〜図３０は第２保持ホッパー４０の他の態様を示す図であり、図２９は第２保持ホッパー４０を上方からみた平面図であり、図３０は第２保持ホッパー４０の外観を示す斜視図である。図２９〜図３０に示す第２保持ホッパー４０は、内側に空間を有する複数の筒状体４６（図２９〜図３０では３つの筒状体４６）を含み、これらの筒状体４６の内側の空間によって複数の保持室４５が構成されている。本態様では、第１保持ホッパー２４の収容室２５と第２保持ホッパー４０の保持室４５（すなわち筒状体４６）とが１対１で対応し、第１保持ホッパー２４の３つの収容室２５（図３等参照）の各々の下方には、別個の保持室４５（すなわち筒状体４６）が配置される。複数の保持室４５は底部４０ｂに近づくに従って徐々に相互に近づくように配置されており、複数の保持室４５に収容されたスティック状物１２を集合させた状態で第２保持ホッパー４０から落下させることができる。

なお図２９〜図３０に示す第２保持ホッパー４０において、各保持室４５の天部４０ａ及び底部４０ｂの大きさ（すなわち各筒状体４６の内径）は特に限定されず、各保持室４５の天部４０ａの径は底部４０ｂの径よりも大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じであってもよい。また図２９〜図３０に示す各筒状体４６は、内壁面及び外壁面の断面形状が真円である円筒形状を有するが、各筒状体４６の具体的な形状は特に限定されず、筒状体４６の内壁面及び外壁面の断面形状は多角形状であってもよいし、楕円形状であってもよいし、他の任意の形状であってもよい。また、図２９〜図３０に示す複数の筒状体４６は別々に構成されているが、一体的に設けられた部材によって複数の筒状体４６（すなわち複数の保持室４５）が形成されていてもよい。

以上説明したように本変形例の第２保持ホッパー４０（すなわち図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０、図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０及び図２９〜図３０に示す第２保持ホッパー４０）は、複数の保持室４５を有する。これにより、第１保持ホッパー２４の各収容室２５から第２保持ホッパー４０に向かって落下するスティック状物１２を、コンパクトな空間サイズを有する対応の保持室４５において保持することができ、各保持室４５におけるスティック状物１２の姿勢の崩れを効果的に防ぐことができる。

すなわち、第２保持ホッパー４０が単一の保持室４５のみを有する場合、第１保持ホッパー２４の全ての収容室２５からのスティック状物１２が同一の保持室４５に案内される。その場合、単一の保持室４５の寸法は全ての収容室２５に収容されるスティック状物１２の全体量に応じて決められるため、単一の保持室４５の空間サイズは個々のスティック状物１２に比して大きくなり、個々のスティック状物１２が保持室４５において倒れやすい。特に、共通のシャッター部２８を用いて複数の収容室２５の底部２５ｂの開閉を行う場合、底部２５ｂの開放タイミングは収容室２５間で必ずしも一致せず、ある収容室２５の底部２５ｂが他の収容室２５の底部２５ｂに先行して開放されることもある。その場合、収容室２５から先行して落下するスティック状物１２は、保持室４５において倒れやすく、後から落下する他のスティック状物１２の下敷きになりやすい。

しかしながら、本変形例のように第２保持ホッパー４０が複数の保持室４５を有することによって、個々の保持室４５の空間サイズをコンパクトにすることができる。これにより、各保持室４５において個々のスティック状物１２が倒れ難くなっており、各保持室４５においてスティック状物１２の姿勢を所望状態で安定化させることができる。特に、異なる収容室２５には異なる保持室４５を割り当てることによって、収容室２５相互間における底部２５ｂの開放タイミングの相違に影響されることなく、各収容室２５においてスティック状物１２を安定的に保持することができる。

なお、複数の保持室４５を設けつつ、２以上の収容室２５に対して共通の保持室４５（すなわち１つの保持室４５）を割り当てて、当該２以上の収容室２５から落下するスティック状物１２を共通の保持室４５に導いてもよい。この場合、底部２５ｂの開放タイミングが同じ或いはほぼ同じである２以上の収容室２５を、共通の保持室４５に割り当てることが好ましい。例えば第１保持ホッパー２４が有する複数の収容室２５のうちの２つの収容室２５に対して共通の保持室４５を割り当てる形態は、概念的には各収容室２５に対して０．５（すなわち５０％）の割合に相当する保持室４５が割り当てられると解釈されうるが、これらの２つの収容室２５の各々の鉛直方向下方には１つの保持室４５が配置され、また当該共通の保持室４５は２つの収容室２５の鉛直方向下方に配置されていると言える。

また図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０及び図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０では、テーパー部４１の内壁面（すなわち傾斜面４０ｃ）によって、第２保持ホッパー４０の中心（すなわち鉛直方向に延在する中心軸線）に近づくように各スティック状物１２が案内される。また図２９〜図３０に示す第２保持ホッパー４０では、筒状体４６の相互間で天部４０ａに比べて底部４０ｂが互いに近づくように配置され、各保持室４５によって保持されるスティック状物１２は、第２保持ホッパー４０の中心（すなわち鉛直方向に延在する中心軸線）に近づくように案内される。したがって、纏まった状態の複数のスティック状物１２を、第２保持ホッパー４０から包装袋１４に向けて送り出すことができる。なお、複数の保持室４５の底部４０ｂでは複数のスティック状物１２が互いに近づいた状態で保持されるため、開閉ユニット６６の開閉に伴う各保持室４５からのスティック状物１２の落下タイミングの相違は小さく、複数の保持室４５からほぼ同時に包装袋１４に向けて落下させることも可能である。

なお、仕切体４３により空間を仕切ることで複数の保持室４５を形成する態様（図２４〜図２６に示す第２保持ホッパー４０及び図２７〜図２８に示す第２保持ホッパー４０参照）は、複数の筒状体４６によって複数の保持室４５を形成する態様（図２９〜図３０に示す第２保持ホッパー４０参照）に比べ、構成が簡素であり、簡単に複数の保持室４５を形成できる点で有利である。一方、複数の筒状体４６によって複数の保持室４５を形成する態様は、仕切体４３により空間を仕切ることで複数の保持室４５を形成する態様に比べ、各保持室４５の大きさ（例えば内壁面の断面径）を、対応の収容室２５や保持する予定のスティック状物１２の数及びサイズに応じて決めることができるため、各保持室４５において余分なスペースを減らし、スティック状物１２をより安定的に保持することが可能である点で有利である。

なお上述の各保持室４５の天部４０ａの径、底部４０ｂの径、鉛直方向長さ、壁面形状、及びその他のサイズ及び形状は特に限定されず、保持室４５間でサイズ及び／又は形状が異なっていてもよい。ただし、対応の収容室２５からのスティック状物１２を各収容室２５に対して適切に導くために、各保持室４５の天部４０ａは対応の１又は２以上の収容室２５の底部２５ｂの全部を覆うことができるサイズ及び形状を有することが好ましい。また、各保持室４５からのスティック状物１２を包装袋１４に対して適切に導くために、複数の保持室４５の底部４０ｂは、スティック状物１２を保持する全ての保持室４５の底部４０ｂが包装袋１４の開口部によって覆われることが可能なサイズ、形状及び相対位置を有することが好ましい。

［他の変形例］
本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形が加えられた各種態様も含みうるものであり、本発明によって奏される効果も上述の事項に限定されない。したがって、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲及び明細書に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

例えば、第１保持ホッパー２４が具備する収容室２５の数は特に限定されない。また、シャッター部２８の具体的構成も特に限定されず、シャッター部２８は、各収容室２５（特にスティック状物１２が収容された各収容室２５）の底部２５ｂを開閉可能な任意の構成を採用することができる。また開閉ユニット６６の具体的構成も特に限定されず、開閉ユニット６６は、第２保持ホッパー４０の底部４０ｂを開閉可能な任意の構成を採用することができる。

また上述の投入機１０では、各搬送容器２２を反転させることにより投入位置Ｐ１において各搬送容器２２を鉛直方向下方に向けて開口させているが、他の開口機構を各搬送容器２２は採用してもよい。例えば各搬送容器２２は、鉛直方向下方に開口する開口部と、当該開口部を開閉可能なシャッター機構とを有し、投入位置Ｐ１に配置された搬送容器２２のシャッター機構を作動させることによって、開口部を閉鎖状態から開口状態に移行させてもよい。

また上述の第１保持ホッパー２４では、複数の筒状体によって複数の収容室２５が形成されているが（図３等参照）、単一空間を仕切体（図２４〜図２８の符合「４３」参照）で区分することによって複数の収容室２５が形成されていてもよい。

なおスティック状物１２の具体的な構成は特に限定されず、任意の物が包装体に収容されている包装物によってスティック状物１２が構成されていてもよいし、包装体を含まない物自体によってスティック状物１２が構成されていてもよい。また包装体に収容される物は、単一種類の物であってもよいし、複数種類の物であってもよい。また包装体に収容される物は任意の形態を有していてもよく、例えば粉体、液体、ゲル体、固体、気体、或いはこれらのうちの２以上の形態を有する物が包装体に収容されている包装物によってスティック状物１２が構成されていてもよい。またスティック状物１２の用途は特に限定されないが、典型的には食品、薬、化粧品或いは農薬の分野でスティック状物１２は使用されうる。

１０…投入機、１２…スティック状物、１４…包装袋、２０…搬送ユニット、２２…搬送容器、２２ａ…開口部、２３…収容部、２４…第１保持ホッパー、２５…収容室、２５ａ…天部、２５ｂ…底部、２５ｃ…傾斜面、２６…第１ホッパー駆動部、２８…シャッター部、３０…投入部、３１…回転軸、３２…回転体、３４…排出部、３６…排出装置、３８…押し込み部、３９…容器ガイド部、４０…第２保持ホッパー、４０ａ…天部、４０ｂ…底部、４０ｃ…傾斜面、４１…テーパー部、４２…円筒部、４３…仕切体、４５…保持室、４６…筒状体、５１…ガイド、５２…搬送ベルト、５３…分離ストッパー、５３ａ…押出部材、５４…反転部フレーム、５５…容器保持用エアシリンダ、５６…容器保持部材、５７…搬送ローラー、５８…カップリング、５９…取り付けプレート、６０…保持部材本体部、６１…サーボモータ、６２…サーボモータ出力軸、６３…ストッパー、６４…ホッパー支持部材、６５…ホッパー支持板、６６…開閉ユニット、６６ａ…第１開閉部、６６ｂ…第２開閉部、６７…開閉用エアシリンダ、６７ａ…シリンダ軸、６８…回転部材、６９…シャッター機構、７１…固定軸、７２…軸偏心用ブロック、７３…軸偏心用ブロック、７４…固定軸、７５…中心軸、７６…中心軸、７７…第１回転体、７８…第２回転体、８０…貫通孔、８２…カバー、８４…反転軸、８６…作動軸、８７…減速機、８８…モータ、９０…レール、９１…移動体、９２…連結ブロック、９３…連結軸、９４…連結レバー、９５…回転軸、９６…アクチュエータ、１０１…フレーム、１０２…貫通孔、１０５…シャッター保持部材、１０６…Ｌ字フレーム、１０７…エアシリンダ受台、１０８…連結部材、１０９…リンク機構、１１１…第１開閉部、１１２…第２開閉部、１１３…第１固定部材、１１４…第２固定部材、１１５…回転軸、１１６…回転軸、１３０…押し込みユニット、１３１…土台、１３２…エアシリンダ、１３３…押圧バー、１３５…切欠部、Ｐ０…支持位置、Ｐ１…投入位置、Ｐ２…排出位置

Claims (17)

1. 複数のスティック状物を包装袋に入れる投入機であって、
   上面に開口部を有し前記スティック状物を収容する複数の搬送容器であって、底部が塞がれ且つ前記開口部が上方に開口した状態の複数の搬送容器を順次搬送する搬送ユニットと、
   投入位置に搬送された前記搬送容器の下方に設けられ、天部及び底部が開口している複数の収容室を有する第１保持ホッパーと、
   前記第１保持ホッパーを移動させて、前記投入位置に搬送された前記搬送容器の鉛直方向下方に前記複数の収容室のいずれかを配置する第１ホッパー駆動部と、
   前記複数の収容室の各々の前記底部に設けられ、前記複数の収容室の各々の前記底部を閉鎖及び開口させるシャッター部と、
   前記複数の搬送容器の各々を反転させて前記投入位置に搬送された前記搬送容器を下方に向けて開口させる投入部であって、前記複数の収容室のうち少なくとも前記投入位置に搬送された前記搬送容器の鉛直方向下方に配置された収容室の前記底部を前記シャッター部によって閉鎖した状態で、前記投入位置に搬送された前記搬送容器の前記開口部を下方に向けることで、当該搬送容器内の前記スティック状物を当該搬送容器の鉛直方向下方に配置された前記収容室に落下させる投入部と、を備える投入機。
2. 前記シャッター部は、前記複数の収容室の前記底部を同時に開口する請求項１に記載の投入機。
3. 前記投入位置に搬送された前記搬送容器の下方に向けられた前記開口部の中心を通る鉛直方向に延びる軸は、当該搬送容器の鉛直方向下方に配置された前記収容室の前記天部の開口の中心を通る鉛直方向に延びる軸と一致する請求項１又は２に記載の投入機。
4. 前記複数の搬送容器の各々の前記スティック状物を収容する収容部の径は、前記複数の収容室の各々の前記天部の開口の径以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の投入機。
5. 前記第１保持ホッパーは、回転軸を中心に回転可能に設けられた回転体であって、前記複数の収容室を保持する回転体を有し、
   前記第１ホッパー駆動部は、前記回転体を回転させることによって、前記投入位置に搬送された前記搬送容器の鉛直方向下方に前記複数の収容室のいずれかを配置する請求項１〜４のいずれか一項に記載の投入機。
6. 前記搬送容器を前記投入位置から排出位置に搬送して当該排出位置に設けられた排出部に排出する排出装置を更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の投入機。
7. 前記排出装置は、
   前記搬送容器を前記投入位置から前記排出位置まで押す押し込み部と、
   前記押し込み部によって押される前記搬送容器を前記投入位置から前記排出位置までガイドする容器ガイド部と、を有する請求項６に記載の投入機。
8. 前記投入位置に搬送された前記搬送容器の下方に向けられた前記開口部から、当該搬送容器の鉛直方向下方に移動された前記収容室の前記底部を閉鎖するように設けられた前記シャッター部までの距離は、前記スティック状物の長手方向長の２倍よりも小さい請求項１〜７のいずれか一項に記載の投入機。
9. 前記複数の収容室の鉛直方向下方に配置される第２保持ホッパーを更に備え、
   前記シャッター部は、前記複数の収容室のうち前記スティック状物が収容されている１又は２以上の収容室の前記底部を開口させることで、当該１又は２以上の収容室内の前記スティック状物を前記第２保持ホッパーに落下させる請求項１〜８のいずれか一項に記載の投入機。
10. 前記投入位置に搬送された前記搬送容器の鉛直方向下方に移動された前記収容室の前記底部を閉鎖するように設けられた前記シャッター部から前記第２保持ホッパーの底部までの距離は、前記スティック状物の長手方向長の２倍よりも小さい請求項９に記載の投入機。
11. 前記第２保持ホッパーは、複数の保持室を有し、
    前記第１保持ホッパーの前記複数の収容室の各々の鉛直方向下方には、前記複数の保持室のいずれか１つ以上が配置される請求項９又は１０に記載の投入機。
12. 前記複数の保持室の各々は、前記第１保持ホッパーの前記複数の収容室のうちの少なくとも１つ以上の収容室の鉛直方向下方に配置される請求項１１に記載の投入機。
13. 前記複数の保持室の数は、前記複数の収容室の数と同じであり、
    前記複数の収容室のそれぞれの鉛直方向下方には、相互に異なる前記保持室が配置される請求項１１又は１２に記載の投入機。
14. 前記第２保持ホッパーの内側に配置され、前記第２保持ホッパーの内側の空間を前記複数の保持室に分離する仕切体を更に備える請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の投入機。
15. 前記第２保持ホッパーは、内側に空間を有する複数の筒状体を含み、
    前記複数の保持室は、それぞれ前記複数の筒状体の内側の空間によって構成されている請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の投入機。
16. 前記複数の収容室の各々に収容されている前記スティック状物を、水平方向成分を含む方向へ押圧する押し込みユニットを更に備える請求項１〜１５のいずれか一項に記載の投入機。
17. 前記複数の収容室の各々は切欠部が設けられ、
    前記押し込みユニットは、前記切欠部に進入して前記複数の収容室の各々に収容されている前記スティック状物を押圧する押圧バーを有する請求項１６に記載の投入機。

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