JP2022047804A

JP2022047804A - 計数充填装置

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Publication number: JP2022047804A
Application number: JP2020153790A
Authority: JP
Inventors: 正彦新原; Masahiko Niihara; 洋丈奥田; Hirotake Okuda
Original assignee: Toyo Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Toyo Machine Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-25

Abstract

【課題】予め定められた数の被充填物を所定の容器内へ充填するために、その数毎に被充填物を高速で充填することが可能な計数充填装置を提供する。【解決手段】内部に上流側から下流側へ被充填物を自重により移動させる通路を含む長手状の複数の筒体２１、供給装置３０、下流側シャッター４０、上流側シャッター５０、下流側シャッターを閉塞状態とすると共に上流側シャッターを開放状態とする第１処理と、下流側シャッターを閉状態とすると共に上流側シャッターを閉状態とする第２処理と、下流側シャッターを開放状態とすると共に上流側シャッターを閉塞状態とする第３処理とを実行する制御装置６０、保持具、被充填物を下流側へ通過させる貫通孔部を内部に含む筒状本体部とを有する集約器７０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、計数充填装置に関する。

錠剤やカプセル剤等の被充填物を、予め定められた数（充填数）となるように計数した上で、所定の容器に充填する計量充填装置が知られている。この種の計数充填装置としては、例えば、特許文献１に示されるように、供給装置から供給された複数の被充填物を、回転駆動するローラの外周面上に列状に吸着させた状態で回転搬送すると共に、その回転搬送時に、計数センサを利用して被充填物を予め定められた数となるように計数する装置が知られている。なお、計数後の被充填物は、所定の容器に充填される。

特開２０２０－５５６１４号公報

従来の計数充填装置において、被充填物は、ローラの外周面に設けられた多数の供給孔に充満させた状態で搬送されている。被充填物を、供給孔に確実に充満させるためには、ローラの回転速度を、ある程度、低く抑える必要がある。そのため、従来の計数充填装置では、被充填物を高速で所定の個数毎に分けることが難しかった。

本発明の目的は、予め定められた数の被充填物を所定の容器内へ充填するために、その数毎に被充填物を高速で充填することが可能な計数充填装置を提供することである。

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞被充填物を、予め定められた充填数となるように計数した上で、所定の容器に充填する計数充填装置であって、各々が、内部に上流側から下流側へ前記被充填物を自重により移動させる通路を含む長手状の複数の筒体と、複数の前記筒体の各通路にそれぞれ前記被充填物を供給する供給装置と、前記各通路の下流側を閉塞する閉塞状態又は前記各通路の下流側を開放する開放状態となる下流側シャッターと、前記各通路の上流側を閉塞する閉塞状態又は前記各通路の上流側を開放する開放状態となる上流側シャッターと、前記各通路で複数の前記被充填物が一列に積み上げられてなる充填列が、それぞれ形成されるように、前記下流側シャッターを閉塞状態とすると共に前記上流側シャッターを開放状態とする第１処理、前記各通路における前記充填列の長さが、それぞれ、予め定められた基準数の前記被充填物が前記通路内で積み上げられてなる基準充填列の長さを超えた後、前記各通路で前記下流側シャッターと前記上流側シャッターとの間に、前記基準充填列がそれぞれ形成されるように、前記下流側シャッターを閉状態とすると共に前記上流側シャッターを閉状態とする第２処理、及び前記各通路に前記基準充填列がそれぞれ形成された後、複数の前記筒体からそれぞれ前記基準数の前記被充填物のみが排出されるように、前記下流側シャッターを開放状態とすると共に前記上流側シャッターを閉塞状態とする第３処理を実行する制御装置と、複数の前記筒体における下流側の各端部を保持する保持具と、前記各端部からそれぞれ排出された前記基準数の前記被充填物が１つに集約されるように、前記被充填物を下流側へ通過させる貫通孔部を内部に含む筒状本体部とを有する集約器とを備える計数充填装置。

＜２＞前記下流側シャッターは、前記各通路の下流側をまとめて閉塞又は開放できるように共通化された板状の下流側シャッター部を有し、前記上流側シャッターは、前記各通路の上流側をまとめて閉塞又は開放できるように共通化された板状の上流側シャッター部を有する前記＜１＞に記載の計数充填装置。

＜３＞前記供給装置は、内部に前記被充填物が貯留されるホッパと、複数の前記筒体における各通路の上流側と接続すると共に、前記ホッパに貯留された前記被充填物を外部へ供給するための供給口と、前記ホッパに貯留された前記被充填物に振動を与えると共に、前記被充填物が前記ホッパの中から前記供給口を通って前記各通路に移動するように促す振動装置とを備える前記＜１＞又は＜２＞に記載の計数充填装置。

＜４＞前記集約器は、前記貫通孔部を取り囲む前記筒状本体部の内周面に、前記被充填物の詰まりを規制するための規制部を有する前記＜１＞～＜３＞の何れか１つに記載の計数充填装置。

＜５＞前記保持具は、複数の前記筒体における下流側の各端部の高さ位置が互いに異なるように保持する前記＜１＞～＜４＞の何れか１つに記載の計数充填装置。

＜６＞前記被充填物は、シームレスカプセル錠からなる前記＜１＞～＜５＞の何れか１つに記載の計数充填装置。

本発明によれば、予め定められた数の被充填物を所定の容器内へ充填するために、その数毎に被充填物を高速で充填することが可能な計数充填装置を提供することができる。

実施形態１の計数充填装置を備える多列包装充填機の構成を模式的に表した説明図実施形態１の計数充填装置の構成を模式的に表した説明図計数充填装置が備える複数の筒体を、計数充填装置の左側面側から見た状態を模式的に表した説明図筒体の構成を模式的に表した説明図第１処理が実行された状態の筒体（中間筒体）を模式的に表した説明図第２処理が実行された状態の筒体（中間筒体）を模式的に表した説明図第３処理が実行された状態の筒体（中間筒体）を模式的に表した説明図集約器に、４本の筒体の下端部が保持された状態を模式的に表した平面図図９のＡ－Ａ線断面図集約器に、４本の筒体の下端部が保持された状態を模式的に表した斜視断面図実施形態２の計数充填装置で使用される集約器を模式的に表した斜視断面図実施形態３の計数充填装置で使用される集約器を模式的に表した断面図実施形態４の計数充填装置で使用される集約器を模式的に表した平面図

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１を、図１～図１０を参照しつつ説明する。本実施形態では、多列包装充填機１に使用される計数充填装置２について説明する。ここで、先ず、多列包装充填機１について簡単に説明する。

図１は、実施形態１の計数充填装置２を備える多列包装充填機１の構成を模式的に表した説明図である。説明の便宜上、図１の紙面手前側を、多列包装充填機１の正面側とし、紙面奥側を、多列包装充填機１の背面側とする。また、図１の左側を、多列包装充填機１の左側面側とし、図１の右側を、多列包装充填機１の右側面側とする。

多列包装充填機１は、予め定められた数のシームレスカプセル剤（被充填物の一例）Ｓが充填された筒形の包装袋を、４列に亘って連続的に製造する装置である。本明細書において、包装袋にシームレスカプセル剤Ｓが充填される予め定められた数を、「充填数」と称する。

シームレスカプセル剤Ｓは、医薬品や食品等の分野で使用される、継ぎ目のないソフトカプセルの一種である。シームレスカプセル剤Ｓは、略球形であり、シームレスカプセル剤Ｓ同士の直径は、略同一（均一）の大きさに揃えられている。このようなシームレスカプセル剤Ｓの直径は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、４ｍｍ～６ｍｍに設定されてもよい。

多列包装充填機１は、主として、フィルム供給部１０、スリッタ１２、製袋・充填装置１３、縦シール装置１４、横シール装置１５、計数充填装置２、及びカッター装置１６を備えている。

フィルム供給部１０は、ロール状の包材ロール１１から原反フィルムｆ１を供給する装置である。スリッタ１２は、原反フィルムｆ１をその長さ方向に平行に切断して、４列の分断フィルムｆ２を形成する装置である。製袋・充填装置１３は、各分断フィルムｆ２をそれぞれ筒形に成形しつつ、筒形に成形された分断フィルムｆ２内にシームレスカプセル剤Ｓを充填する装置である。製袋・充填装置１３は、各分断フィルムｆ２に１つずつ割り当てられる４つのフォーマ１３１と、４つの充填シュート７５とを備えている（図１参照）。フォーマ１３１は、１つ分の包装袋を形成するために分断フィルムｆ６の側縁同士が互いに重なり合う形で、分断フィルムｆ２を筒状に成形する縦長の部材であり、各々が上下方向（鉛直方向）に沿いつつ、互いに平行に並んだ状態で配置されている。充填シュート７５は、シームレスカプセル剤Ｓの充填経路として使用され、かつフォーマ１３１の中央部を、長手方向に沿って貫くパイプ状（筒状）の部材である。

縦シール装置１４は、筒形に成形された分断フィルムｆ２の長さ方向の合わせ目をシール（熱圧着）して筒状フィルムｆ３を形成する装置である。

横シール装置１５は、筒状フィルムｆ３を幅方向（横幅方向）にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放した半包装袋ｆ４を形成する装置である。横シール装置１５は、一対のヒータブロックを備えており、それらの間で筒状フィルムを幅方向にシールする。また、横シール装置１５は、サーボモータを駆動源として上下方向に昇降可能（往復移動可能）に構成されている。横シール装置１５は、ヒータブロックの間で、筒状フィルムｆ３を熱圧着しながら下流側へ下降しつつ、１つの包装袋の長さ分だけ下降したタイミングで、熱圧着後の筒状フィルム３を離し、そして、再び、当初の位置まで上昇する動作を繰り返す。このように横シール装置１５は、各分断フィルムｆ２（筒状フィルムｆ３）を上流側から下流側へ引っ張って移動させる機能も備えている。

なお、横シール装置１５が筒状フィルムｆ３を幅方向にシールすることで、上記のように上流側に一方向に開放した半包装袋ｆ４が形成されると共に、その半包装袋ｆ４の下流側に、シームレスカプセル剤Ｓが密封された包装袋ｆ５が繋がった状態で形成される。

計数充填装置２は、シームレスカプセル剤Ｓ（被充填物の一例）を、予め定められた数（充填数）となるように計数した上で、所定の容器である半包装袋ｆ４に充填する装置である。この計数充填装置２により、シームレスカプセル剤Ｓが、予め定められた数毎に分けられると共に、その分けられたシームレスカプセル剤Ｓが、フォーマ１３１内を貫通するパイプ状の充填シュート７５を介して、半包装袋ｆ４内に充填される。パイプ状の充填シュート７５の下端部は、半包装袋ｆ４内に配置されている。充填シュート７５の上端部は、後述するように、集約器７０の貫通孔部７２に取り付けられる。計数充填装置２の詳細については、後述する。

カッター装置１６は、長さ方向に繋がった包装袋ｆ５同士の境界部分を切断して、包装袋ｆ５を１つずつに切り分ける装置である。このように切り分けられて最終的に得られた各包装袋ｆ５の中には、予め定められた数（充填数）のシームレスカプセル剤Ｓが充填されている。

次いで、図２～図１０を参照しつつ、計数充填装置２について詳細に説明する。図２は、実施形態１の計数充填装置２の構成を模式的に表した説明図である。図２には、計数充填装置２の正面側が示されている。計数充填装置２は、主として、複数の筒体２１と、供給装置３０と、下流側シャッター４０と、上流側シャッター５０と、制御装置６０と、集約器７０とを備えている。

供給装置３０は、シームレスカプセル剤Ｓを貯留するホッパ３１と、ホッパ３１の底を構成すると共に、ホッパ３１内で上下方向に移動可能な可動底３２と、可動底３２を上下方向に移動させる移動装置３３とを備えている。

ホッパ３１は、全体的には、筒形をなしており、上方にシームレスカプセル剤Ｓの投入口として使用される開口部３１ａを備えている。ホッパ３１は、上方の開口部３１ａ側から下方の開口部３１ｂ側に向かって徐々に内径が小さくなるように設定されている。ホッパ３１の下方に配される開口部３１ｂは、概ね上下方向に延びた筒状（角筒状）をなしており、その内部に、可動底３２が収容されている。

可動底３２は、ホッパ３１内で、シームレスカプセル剤Ｓを受け支えるような板状をなしており、その板状部分の両端は反り上がっている。このような可動底３２は、移動装置３３のアーム部３３ａに支持された状態で、筒状の開口部３１ｂ内を上下方向に移動することができる。また、可動底３２には、シームレスカプセル剤Ｓが１個ずつ排出されるような大きさの孔部３２ａが複数設けられている。

移動装置３３は、アーム部３３ａで可動底３２を支えると共に、アーム部３３ａを介して可動底３２を、所定の振幅及び速さで上下方向に移動させる装置である。このように移動装置３３によって可動底３２が上下方向に移動すると、可動底３２で支えられたホッパ３１内のシームレスカプセル剤Ｓに振動が加えられる。なお、可動底３２を上下方向に移動させる機構としては、公知のものを採用できる。

上下方向に移動する可動底３２により、ホッパ３１内のシームレスカプセル剤Ｓに振動が加えられると、シームレスカプセル剤Ｓがホッパ３１内で上下方向に動かされて可動底３２の孔部３２ａから外部へ排出され易くなる。このように供給装置３０は、移動装置３３を利用して、各孔部３２ａに接続された各筒体２１に対して、シームレスカプセル剤Ｓを供給することができる。なお、可動底３２の移動速度等を、適宜、設定することにより、供給装置３０からシームレスカプセル剤Ｓが供給される速度（量）を調節することができる。

図３は、計数充填装置２が備える複数の筒体２１を、計数充填装置２の左側面側から見た状態を模式的に表した説明図である。筒体２１は、内部に貫通孔状の通路２２を含む長手状の部材である。本実施形態の場合、筒体２１は、主として、上下方向（鉛直方向）に沿うように配置されている。筒体２１は、４本で１組となるように構成されている。本明細書において、４本１組の筒体２１の集まりを、「筒体群２３」と称する。本実施形態の計数充填装置２には、４つの筒体群２３が設けられている。多列包装充填機１では、包装袋ｆ５が４列に分けて製造されており、そのような各列に対して、筒体群２３が１つずつ割り当てられている。つまり、包装袋ｆ５を製造する各列において、１つの半包装袋ｆ４に対するシームレスカプセル剤Ｓの充填に、４本の筒体２１が使用される。

筒体２１内の通路２２は、シームレスカプセル剤Ｓを上流側から下流側へ１つずつ通過させることができるように、内径等が設定されている。筒体２１内の通路２２において、シームレスカプセル剤Ｓは、その自重（重力）により、上流側から下流側へ移動することができる。

また、図３には、各通路２２の下流側を閉塞する閉塞状態又は各通路２２の下流側を開放する開放状態となる下流側シャッター４０と、各通路２２の上流側を閉塞する閉塞状態又は各通路２２の上流側を開放する開放状態となる上流側シャッター５０が示されている。

ここで、筒体群２３を構成する筒体２１について詳細に説明する。図４は、筒体２１の構成を模式的に表した説明図である。長手状の筒体２１は、主に３つの部分によって構成されている。具体的には、筒体２１は、シームレスカプセル剤Ｓの計数（つまり、シームレスカプセル剤Ｓを予め定められた数だけ確保するため）に利用される中間筒体２１ａと、中間筒体２１ａの上流側の開口端２１ａ１と、可動底３２の孔部３２ａとの間を繋ぐ上流側筒体２１ｂと、中間筒体２１ａの下流側の開口端（不図示）と、集約器７０とを繋ぐ下流側筒体２１ｃ（図９参照）とを備えている。

中間筒体２１ａは、例えば、真っ直ぐに延びた剛直な金属製のパイプからなる。中間筒体２１ａの内径（つまり、通路２２の大きさ）は、後述するように下流側シャッター４０が閉塞状態となった場合に、シームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上げられるような大きさに設定されている。

上流側筒体２１ｂは、例えば、可撓性を有する合成樹脂製のチューブからなる。図４に示されるように、可動底３２が上下方向に移動すると、上流側筒体２１ｂは、中間筒体２１ａと可動底３２との間で、湾曲しつつ揺れ動く形となる。このように上流側筒体２１ｂが揺れ動くことで、可動底３２の孔部３２ａから上流側筒体２１ｂ内へ供給されたシームレスカプセル剤Ｓが、更に下流側へ移動するように促される。

なお、上流側筒体２１ｂの内径も、中間筒体２１ａの内径と同程度に設定され、通路２２内でシームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上げられるような大きさとなっている。また、下流側筒体２１ｃについても、上流側筒体２１ｂと同様、可撓性を有する合成樹脂製のチューブからなり、またその内径も、中間筒体２１ａの内径と同程度に設定される。下流側筒体２１ｃの詳細は、後述する。

本実施形態の計数充填装置２では、４本の筒体２１からなる筒体群２３と、下流側シャッター４０と、上流側シャッター５０とを利用して、シームレスカプセル剤Ｓを、予め定められた数（充填数）毎に分ける工程（以下、計数工程）が、繰り返し行われる。このような計数工程は、４つの筒体群２３について、同時並行（同時進行）で行われる。

計数工程は、具体的には、下流側シャッター４０及び上流側シャッター５０が、制御装置６０からの指令に基づいて、適宜、作動することで行われる。制御装置６０は、計数工程のために、後述する第１処理、第２処理、及び第３処理を、この順で繰り返し実行する。ここでは、説明の便宜上、１つの筒体群２３を構成する１本の筒体２１と、下流側シャッター４０と、上流側シャッター５０とを利用して、予め定められた数（基準数）のシームレスカプセル剤Ｓが得られる場合を説明する。

なお、下流側シャッター４０は、計数充填装置２の左側面側において、筒体２１（中間筒体２１ａ）と対向するように配設されている（図２参照）。そして、下流側シャッター４０の下流側シャッター部４０ａは、下流側挿入部２４に挿入される位置と、下流側挿入部２４の外で退避する位置との間を、往復移動できるように構成されている。また、上流側シャッター５０は、計数充填装置２の左側面側において、下流側シャッター４０よりも上流側（上側）であり、かつ筒体２１（中間筒体２１ａ）と対向するように配設されている（図２）。そして、上流側シャッター５０の上流側シャッター部５０ａは、上流側挿入部２５に挿入される位置と、上流側挿入部２５の外で退避する位置との間を、往復移動できるように構成されている。

図５は、第１処理が実行された状態の筒体２１（中間筒体２１ａ）を模式的に表した説明図である。第１処理は、各通路２２で複数のシームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上げられてなる充填列Ｔが、それぞれ形成されるように、下流側シャッター４０を閉塞状態とすると共に上流側シャッター５０を開放状態とする処理である。図５には、筒体２１の通路２２内で、シームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上げられた状態が模式的に示されている。筒体２１の中間筒体２１ａは、鉛直方向に沿って起立した状態となっている。図５の上側が、筒体２１の上流側に対応し、図５の下側が、筒体２１の下流側に対応する。

中間筒体２１ａの下流側には、下流側シャッター４０が備える板状の下流側シャッター部４０ａが挿入可能な切れ込み状の下流側挿入部２４が形成されている。また、中間筒体２１ａの上流側（下流側挿入部２４の上流側）には、上流側シャッター５０が備える板状の上流側シャッター部５０ａが挿入可能な切れ込み状の上流側挿入部２５が形成されている。

なお、下流側シャッター部４０ａは、筒体２１（中間筒体２１ａ）の長手方向に対して垂直に交わる方向に延びた板状をなしている。なお、下流側シャッター部４０ａは、１つの筒体群２３を構成する４本の筒体２１に対して共通化されており、各筒体２１に対して、同時に閉塞状態又は開放状態となるように作動する。特に、本実施形態の場合、図３に示されるように、４つの筒体群２３を構成する各筒体２１（合計、１６本）に対して共通化されており、各筒体２１に対して、同時に閉塞状態又は開放状態となるように作動する。

また、上流側シャッター部５０ａは、下流側シャッター部４０ａと同様、筒体２１（中間筒体２１ａ）の長手方向に対して垂直に交わる方向に延びた板状をなしている。そして、上流側シャッター部５０ａも、下流側シャッター部４０ａと同様、１つの筒体群２３を構成する４本の筒体２１に対して共通化されており、ひいては、４つの筒体群２３を構成する各筒体２１（合計、１６本）に対して共通化されており、各筒体２１に対して、同時に閉塞状態又は開放状態となるように作動する。

上述したように、第１処理が実行されると、下流側挿入部２４に、下流側シャッター４０の下流側シャッター部４０ａが挿入され、下流側挿入部２４付近における中間筒体２１ａの内部（通路２２）が、下流側シャッター部４０ａによって閉塞される。そのため、供給装置３０から筒体２１に供給されたシームレスカプセル剤Ｓのうち、下流側シャッター部４０ａよりも上流側にあるシームレスカプセル剤Ｓは、下流側シャッター部４０ａによって堰き止められた状態となる。

また、第１処理が実行されると、上流側挿入部２５に上流側シャッター部５０ａは挿入されないため、上流側挿入部２５付近における中間筒体２１ａの内部（通路２２）は、開放された状態となる。そのため、上流側挿入部２５から下流側シャッター部４０ａ（下流側挿入部２４）までのシームレスカプセル剤Ｓの移動は制限されない。つまり、シームレスカプセル剤Ｓは、上流側挿入部２５を通過するように、上流側から下流側へ中間筒体２１ａの内部（通路２２）を移動することができる。

なお、シームレスカプセル剤Ｓは、上述したように、第１処理が実行されると、下流側シャッター部４０ａによって堰き止められるため、複数のシームレスカプセル剤Ｓは、中間筒体２１ａ（筒体２１）の通路２２内で、下流側から上流側に向かって一列に積み上げられた状態となる。本明細書において、下流側シャッター部４０ａ上に、一列に積み上げられる複数のシームレスカプセル剤Ｓからなる列を、「充填列Ｔ」と称する。

中間筒体２１ａ（筒体２１）において、上流側挿入部２５が設けられる位置は、下流側挿入部２４に下流側シャッター部４０ａが挿入された状態で、その下流側シャッター部４０ａと、上流側挿入部２５との間に、予め定められた数（基準数）のシームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上がった状態で収まるように設定されている。例えば、図５には、下流側挿入部２４に挿入された下流側シャッター部４０ａと、上流側挿入部２５との間に、１０個（予め定められた基準数の一例）のシームレスカプセル剤Ｓが一列に積み上がった状態で収まっている様子が示されている。なお、本明細書において、１本の筒体２１で確保する予め定められたシームレスカプセル剤Ｓの数を、「基準数」と称する。

図５では、下流側シャッター部４０ａ上に、１個のシームレスカプセル剤Ｓ１が載せられ、かつそのシームレスカプセル剤Ｓ１に対して、更に他のシームレスカプセル剤Ｓ２～Ｓ１０が、順に１個ずつ載せられた状態が示されている。

本明細書において、予め定められた数（基準数）のシームレスカプセル剤Ｓが通路２２内で一列に積み上がったものを、「基準充填列Ｔ_０」と称する。図５には、基準充填列Ｔ_０の上流側に、更に他のシームレスカプセル剤Ｓ１１，Ｓ１２等が積み上がって、基準充填列Ｔ_０よりも長い充填列Ｔが形成されている様子が示されている。

説明の便宜上、本明細書では、通路２２内に形成されている基準充填列Ｔ_０の長さは、下流側挿入部２４に挿入された下流側シャッター部４０ａと、上流側挿入部２５との間の距離Ｌ_０と等しいものとする。

また、本明細書において、下流側シャッター部４０ａが下流側挿入部２４に挿入されて、下流側挿入部２４付近における筒体２１の通路２２を閉塞している状態を、下流側シャッター４０の「閉塞状態」と称し、下流側シャッター部４０ａが下流側挿入部２４に挿入されず、下流側挿入部２４付近における筒体２１の通路２２を開放している状態を、下流側シャッター４０の「開放状態」と称する。

また、上流側シャッター部５０ａが上流側挿入部２５に挿入されて、上流側挿入部２５付近における筒体２１の通路を閉塞している状態を、上流側シャッター５０の「閉塞状態」と称し、上流側シャッター部５０ａが上流側挿入部２５に挿入されて、上流側挿入部２５付近における筒体２１の通路２２を開放している状態を、上流側シャッター５０の「開放状態」と称する。

図６は、第２処理が実行された状態の筒体２１（中間筒体２１ａ）を模式的に表した説明図である。第２処理は、各通路２２における充填列Ｔの長さが、それぞれ、予め定められた基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓが通路２２内で積み上げられてなる基準充填列Ｔ_０の長さＬ_０を超えた後、各通路２２で下流側シャッター４０（下流側シャッター部４０ａ）と上流側シャッター５０（上流側シャッター部５０ａ）との間に、基準充填列Ｔ_０がそれぞれ形成されるように、下流側シャッター４０を閉状態とすると共に上流側シャッター５０を閉状態とする処理である。

図６に示されるように、筒体２１（中間筒体２１ａ）の通路２２内で、下流側シャッター４０の下流側シャッター部４０ａと上流側シャッター５０の上流側シャッター部５０ａとの間に、基準充填列Ｔ_０が形成されている。上流側シャッター部５０ａは、筒体２１の通路２２内において、充填列Ｔの長さが、基準充填列Ｔ_０の長さＬ_０を超えた後、上流側挿入部２５に挿入される。

第２処理において、上流側挿入部２５に上流側シャッター部５０ａが挿入されると、通路２２内において、基準充填列Ｔ_０を構成するシームレスカプセル剤Ｓのうち、最も上流側（上側）に配されるシームレスカプセル剤Ｓ１０と、そのシームレスカプセル剤Ｓ１０の上流側（上側）に隣接する他のシームレスカプセル剤Ｓ１１とが、上流側シャッター部５０ａによって隔てられる。つまり、通路２２内において、充填列Ｔの長さが基準充填列Ｔ_０の長さＬ_０を超えた後に、上流側シャッター部５０ａが上流側挿入部２５に挿入されることで、充填列Ｔの長さが上流側シャッター部５０ａによって短く調節される。その結果、閉塞状態の下流側シャッター４０（下流側シャッター部４０ａ）と、閉塞状態の上流側シャッター５０（上流側シャッター部５０ａ）との間に、基準充填列Ｔ_０が形成される。

基準充填列Ｔ_０が形成されると、下流側シャッター部４０ａと上流側シャッター部５０ａとの間に、基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓ（Ｓ１～Ｓ１０）だけが確保される。このように本実施形態では、１本の筒体２１（中間筒体２１ａ）によって、基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓを、過不足なく確保することができる。本実施形態の場合、１つの筒体群２３を構成する各筒体２１は、それぞれ同じ基準数のシームレスカプセル剤Ｓを確保するように構成されている。そのため、４本の筒体２１によって、４つの基準数のシームレスカプセル剤Ｓが得られる。各筒体２１に設定される基準数は、予め定められたシームレスカプセル剤Ｓの充填数を、１つの筒体群２３を構成する筒体２１の数で割った値として求められる。

図７は、第３処理が実行された状態の筒体２１（中間筒体２１ａ）を模式的に表した説明図である。第３処理は、各通路２２に基準充填列Ｔ_０がそれぞれ形成された後、複数の筒体２１からそれぞれ基準数のシームレスカプセル剤Ｓのみが排出されるように、下流側シャッター４０を開放状態とすると共に上流側シャッター５０を閉塞状態とする処理である。

上述したように、第２処理において、閉塞状態の下流側シャッター４０と、閉塞状態の上流側シャッター５０との間に、基準充填列Ｔ_０が形成されると、その後、第３処理が実行されて、下流側シャッター４０が閉塞状態から開放状態に切り替えられることで、上流側シャッター部５０ａよりも下流側（下側）にある、基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓが、自重により筒体２１の通路２２内を通って下流側へ移動することができる。なお、上流側シャッター部５０ａよりも上流側（上側）にあるシームレスカプセル剤Ｓ１１、Ｓ１２等は、上流側シャッター部５０ａによって堰き止められ、次回の計数工程において、基準充填列Ｔ_０を形成するために待機した状態となっている。

第３処理が実行されて、筒体２１（中間筒体２１ａ）の下流側へ移動した基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓは、筒体２１の下流側の部分を構成する下流側筒体２１ｃに到達し、その後、下流側筒体２１ｃから集約器７０内へ排出される。図８は、集約器７０に、４本の筒体２１の下端部が保持された状態を模式的に表した平面図（上面図）であり、図９のＡ－Ａ線断面図であり、図１０は、集約器７０に、４本の筒体２１の下端部が保持された状態を模式的に表した斜視断面図である。

集約器７０は、１つの筒体群２３を構成する複数（４本）の筒体２１から排出される各基準数（１０個）のシームレスカプセル剤Ｓを、予め定められた充填数（ここでは、４０個）となるように１つに集約する器具である。集約器７０は、内部に一方向（上下方向）に貫通する貫通孔部７２を含む筒状本体部７１と、各筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の各下端部２１ｃ１を保持すると共に、貫通孔部７２の上流側（上側）の開口端７２ａに装着される保持具７３とを備えている。

集約器７０の筒状本体部７１や保持具７３は、例えば、金属材料が所定形状に加工されたものからなる。他の実施形態においては、集約器７０が合成樹脂の成形品等から構成されてもよい。集約器７０は、図２に示されるように、筒体２１の下方側において、筒状本体部７１の内側にある貫通孔部７２が上下方向に沿うように配置されている。集約器７０は、そのような所定の高さ位置で静止するように、図示されない固定具で固定されている。

図８～図１０に示されるように、４本の筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の下端部２１ｃ１は、保持具７３に形成された貫通孔状の保持孔部７３ａに挿し込まれる形で、保持具７３に保持されている。保持具７３は、上下方向に延びた貫通孔状の４個の保持孔部７３ａを備えており、各保持孔部７３ａに、筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の各下端部２１ｃ１が取り付けられている。本実施形態の場合、筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の各下端部２１ｃ１の高さ位置は、互いに同じになるように設定されている。

筒体２１の下流側筒体２１ｃは、上述したように可撓性を有する合成樹脂製のチューブからなり、複数（４本）の筒体２１を、保持具７３を用いて互いに近付けて１つの束のような形にすることができる。また、保持具７３の外周面には、貫通孔部７２を取り囲む筒状本体部７１の内周面との間で、上下方向に貫通した孔部を形成する通気口７３ｂが複数設けられている。また、保持具７３の中央部にも、上下方向に貫通する形の通気口７３ｃが設けられている。

また、保持具７３には、外側（上下方向に垂直な方向）に向かって突出した係止部７３ｄが複数設けられている。保持具７３は、筒状本体部１７の貫通孔部７２に装着される際、それら係止部７３ｄが、貫通孔部７２の開口端７２ａに設けられた凹部状の複数の被係止部７４に載せられて（係止されて）、保持具７３が筒状本体部１７の貫通孔部７２内で位置決めされる。なお、保持具７３は、筒状本体部１７に対して着脱可能な状態で取り付けられる。

貫通孔部７２の下流側（下側）の開口端７２ｂには、パイプ状の充填シュート７５の上端部が挿し込まれる形で取り付けられている。筒状本体部７１に設けられた貫通孔部７２のうち、保持具７３が装着された部分と、充填シュート７５の上端部が装着された部分との間に、上流側から下流側に向かって徐々に内径が小さくなるように設定されたテーパー状の集約通路７２ｃが形成されている。各筒体２１から排出されたシームレスカプセル剤Ｓは、集約通路７２ｃで受け止められ、その後、下流側へ更に移動する。

保持具７３で保持された各筒体２１の各下端部２１ｃ１から排出されたシームレスカプセル剤Ｓは、テーパー状の集約通路７２ｃで合流し、更にパイプ状の充填シュート７５内を通過して下流側へ移動しながら１つに集約される。つまり、このような集約器７０を通過したシームレスカプセル剤Ｓは、予め定められた充填数（４０個）となるように集約される。

集約器７０を通過して集約された充填数（４０個）のシームレスカプセル剤Ｓは、パイプ状の充填シュート７５を通過して、最終的に、上述した半包装袋ｆ４へ充填される。

以上のように、本実施形態の計数充填装置２は、予め定められた充填数のシームレスカプセル剤Ｓを所定の包装袋（容器）内へ充填するために、その充填数毎にシームレスカプセル剤Ｓを高速で充填することができる。例えば、１つの筒体群２３を構成する筒体２１の本数を増やすことにより、一度に多くの基準数のシームレスカプセル剤Ｓを確保することができる。

＜実施形態２＞
次いで、実施形態２の計数充填装置を、図１１を参照しつつ説明する。図１１は、実施形態２の計数充填装置で使用される集約器７０Ａを模式的に表した斜視断面図である。本実施形態の計数充填装置は、集約器７０Ａのみが実施形態１の計数充填装置２と異なっており、集約器７０Ａ以外の構成は、実施形態１と同様である。

図１１に示されるように、本実施形態の集約器７０Ａは、貫通孔部７２Ａを取り囲む筒状本体部７１Ａの内周面に、シームレスカプセル剤Ｓの詰まりを規制するための規制部７６が設けられている。筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の各下端部２１ｃ１から排出されたシームレスカプセル剤Ｓが、集約器７０Ａの集約通路７２Ａｃで受けられた際に、筒状本体部７１Ａの内周方向に回転する等して、充填シュート７５側へ移動するのに時間がかかると、予め定められた充填数が多い場合等によっては、集約通路７２Ａｃでシームレスカプセル剤Ｓが詰まってしまう虞がある。そのため、本実施形態では、集約通路７２Ａｃにおいて、各筒体２１から排出されたシームレスカプセル剤Ｓがスムーズに下流側へ移動できるように、規制部７６が設けられている。規制部７６は、筒状本体部７１Ａの内周面から突出すると共に、上流側から下流側に向かって延びた板状をなしている。このような規制部７６が設けられることにより、各筒体２１から排出されたシームレスカプセル剤Ｓが、筒状本体部７１Ａの内周方向に移動することが抑制され、かつ下流側へより確実に導かれる。

なお、図１１には、説明の便宜上、各筒体２１の各下端部２１ｃ１を保持する保持具が省略されているものの、本実施形態においても、実施形態１と同様、貫通孔部７２Ａの上流側の開口端７２Ａａに、保持具が装着される。また、貫通孔部７２Ａの下流側の開口端７２Ａｂには、実施形態１と同様、充填シュート７５が取り付けられている。

本実施形態の場合、規制部７６は、集約通路７２Ａｃを取り囲む筒状本体部７１Ａの内周面において、互いに対向する位置（つまり、集約通路７２Ａｃを上下方向から見た際、互いに１８０°離れた位置）に設けられている。そして、それらの規制部７６により、４つの筒体２１の各下端部２１ｃ１が、貫通孔部７２Ａにおいて２つずつに分けられている。

以上のように、集約器７０Ａとして、シームレスカプセル剤Ｓの詰まり、及びシームレスカプセル剤Ｓが内周方向に回転しながら下流側へ移動することによる滞留等を抑制するための規制部７６を備えたものを用いてもよい。

＜実施形態３＞
次いで、実施形態３の計数充填装置を、図１２を参照しつつ説明する。図１２は、実施形態３の計数充填装置で使用される集約器７０Ｂを模式的に表した断面図である。本実施形態の計数充填装置は、集約器７０Ｂのみが実施形態１の計数充填装置２と異なっており、集約器７０Ｂ以外の構成は、実施形態１と同様である。

本実施形態の集約器７０Ｂは、各筒体２１（下流側筒体２１ｃ）の各下端部２１ｃ１の高さ位置が、互いに異なるように保持する保持具７３Ｂを備えている。保持具７３Ｂには、貫通孔状の保持孔部７３Ｂａが設けられているものの、各保持孔部７３Ｂａに挿し込まれた下端部２１ｃ１の位置（高さ位置）が、互いに異なるように、下端部２１ｃ１と係止する係止部７３Ｂｅが設けられている。このように、各筒体２１の各下端部２１ｃ１の高さ位置が異なるように設定されると、各筒体２１から集約器７０Ｂ（集約通路７２Ｂｃ）内に排出されるタイミングがずれ、一度に多くのシームレスカプセル剤Ｓが集約器７０Ｂ（集約通路７２Ｂｃ）内に留まることが抑制される。一度に多くのシームレスカプセル剤Ｓが集約器７０Ｂ内に排出されると、条件によっては、集約器７０Ｂが目詰まりを起こす可能性がある。そのため、本実施形態のように、各筒体２１の各下端部２１ｃ１の高さ位置を、互いに異なる位置で保持することが好ましい。

＜実施形態４＞
次いで、実施形態４の計数充填装置を、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、実施形態４の計数充填装置で使用される集約器７０Ｃを模式的に表した平面図（上面図）である。本実施形態の計数充填装置は、１つの筒体群が５本の筒体によって構成されている。そして、各筒体が備える各下流側筒体２１Ｃｃの各下端部２１Ｃｃ１は、集約器７０Ｃが備える７３Ｃにより保持されている。保持具７３Ｃには、５つの保持孔部７３Ｃａが設けられており、それらに１つずつ各下流側筒体２１Ｃｃの各下端部２１Ｃｃ１が挿し込まれる形で取り付けられている。また、保持具７３Ｃの外周側には、５つの通気口７３Ｃｂが設けられている。なお、本実施形態の集約器７０Ｃは、平面視で、略筒状をなしている。本実施形態のように、１つの筒体群を構成する筒体の本数に対応させて、集約器７０Ｃの保持具７３Ｃに、各筒体の各下端部２１Ｃｃ１を保持するための保持孔部７３Ｃａが形成される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記各実施形態では、包装袋に、被充填物であるシームレスカプセル剤を充填したが、本発明はこれに限られず、他の実施形態においては、瓶等の容器に、被充填物を充填する計数充填装置としてもよい。

（２）上記実施形態においては、予め定められた充填数の被充填物（シームレスカプセル剤）を、１回の計数工程において確保していたが、本発明はこれに限られず、例えば、上述したような計数工程を、複数回（例えば、２回）繰り返すことによって、目的とする充填数となるように、設定されてもよい。ただし、高速充填等の観点より、１回の計数工程で、必要な充填数が確保されるように、計数充填装置を構成することが好ましい。

（３）上記実施形態において、供給装置から各筒体に供給される被充填物の量（単位時間当たりに供給される量）等を、適宜、調節することによって、計数工程（第１処理、第２処理及び第３処理）を素早く繰り返すことが可能となり、特に、被充填物の高速充填が可能となる。

（４）上記実施形態において、被充填物（シームレスカプセル剤等）が一列に積み上げられてなる充填列の長さや、１つの筒体群を構成する筒体の本数等の各種条件は、求められる充填能力（例えば、充填スピード等）や、包装袋のサイズ等に応じて異なる１つの包装袋に要求される充填数等に基づいて、任意に設定することが可能である。

１…多列包装充填機、２…計数充填装置、２１…筒体、２１ａ…中間通体、２１ｂ…上流側筒体、２１ｃ…下流側筒体、２１ｃ１…筒体の下端部、３０…供給装置、３１…ホッパ、３２…可動底、３２ａ…孔部、３３…移動装置、４０…下流側シャッター、４０ａ…下流側シャッター部、５０…上流側シャッター、５０ａ…上流側シャッター部、６０…制御装置、７０…集約器、Ｓ…シームレスカプセル剤（被充填物）

Claims

被充填物を、予め定められた充填数となるように計数した上で、所定の容器に充填する計数充填装置であって、
各々が、内部に上流側から下流側へ前記被充填物を自重により移動させる通路を含む長手状の複数の筒体と、
複数の前記筒体の各通路にそれぞれ前記被充填物を供給する供給装置と、
前記各通路の下流側を閉塞する閉塞状態又は前記各通路の下流側を開放する開放状態となる下流側シャッターと、
前記各通路の上流側を閉塞する閉塞状態又は前記各通路の上流側を開放する開放状態となる上流側シャッターと、
前記各通路で複数の前記被充填物が一列に積み上げられてなる充填列が、それぞれ形成されるように、前記下流側シャッターを閉塞状態とすると共に前記上流側シャッターを開放状態とする第１処理、前記各通路における前記充填列の長さが、それぞれ、予め定められた基準数の前記被充填物が前記通路内で積み上げられてなる基準充填列の長さを超えた後、前記各通路で前記下流側シャッターと前記上流側シャッターとの間に、前記基準充填列がそれぞれ形成されるように、前記下流側シャッターを閉状態とすると共に前記上流側シャッターを閉状態とする第２処理、及び前記各通路に前記基準充填列がそれぞれ形成された後、複数の前記筒体からそれぞれ前記基準数の前記被充填物のみが排出されるように、前記下流側シャッターを開放状態とすると共に前記上流側シャッターを閉塞状態とする第３処理を実行する制御装置と、
複数の前記筒体における下流側の各端部を保持する保持具と、前記各端部からそれぞれ排出された前記基準数の前記被充填物が１つに集約されるように、前記被充填物を下流側へ通過させる貫通孔部を内部に含む筒状本体部とを有する集約器とを備える計数充填装置。
前記下流側シャッターは、前記各通路の下流側をまとめて閉塞又は開放できるように共通化された板状の下流側シャッター部を有し、
前記上流側シャッターは、前記各通路の上流側をまとめて閉塞又は開放できるように共通化された板状の上流側シャッター部を有する請求項１に記載の計数充填装置。
前記供給装置は、内部に前記被充填物が貯留されるホッパと、複数の前記筒体における各通路の上流側と接続すると共に、前記ホッパに貯留された前記被充填物を外部へ供給するための供給口と、前記ホッパに貯留された前記被充填物に振動を与えると共に、前記被充填物が前記ホッパの中から前記供給口を通って前記各通路に移動するように促す振動装置とを備える請求項１又は請求項２に記載の計数充填装置。
前記集約器は、前記貫通孔部を取り囲む前記筒状本体部の内周面に、前記被充填物の詰まりを規制するための規制部を有する請求項１～請求項３の何れか一項に記載の計数充填装置。
前記保持具は、複数の前記筒体における下流側の各端部の高さ位置が互いに異なるように保持する請求項１～請求項４の何れか一項に記載の計数充填装置。
前記被充填物は、シームレスカプセル錠からなる請求項１～請求項５の何れか一項に記載の計数充填装置。