(57)【要約】【課題】    成型条件を精度良く設定することができ、また、狭スペース化を図ることができる化粧品成型装置及び化粧品成型方法を得る。【解決手段】  口紅材料が充填可能な金型１０の外面に加熱又は冷却可能なペルチェ素子２２を配設し、制御部２４によって、ペルチェ素子２２に通電される電流値及び電流の向きを制御してペルチェ素子２２を介して金型１０の温度をコントロールすることで、金型１０の温度制御が容易になり、該温度を精度良く設定することができる。このため、高品質の口紅を成型することができる。また、口紅など結晶構造を左右する温度履歴を柔軟に調整することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融された化粧品材料を吐出可能な吐出装置と、
前記吐出装置から吐出された化粧品材料が充填可能に設けられ、外面に加熱又は冷却可能なペルチェ部材が配設された化粧品金型と、
前記ペルチェ部材と接続し、通電される電流値及び電流の向きを制御してペルチェ部材を介して前記化粧品金型の温度をコントロールする制御部と、
を有することを特徴とする化粧品成型装置。
【請求項２】
化粧品を成型する金型を予熱する予熱工程と、
前記予熱工程で前記金型が予熱された後、金型内へ、溶融された化粧品材料を充填する充填工程と、
前記充填工程で前記金型内へ充填された前記化粧品材料を冷却する冷却工程と、
を備えた化粧品成型方法において、
前記金型の外面に、加熱又は冷却が可能なペルチェ部材を配設し、金型を加熱又は冷却して前記予熱工程及び冷却工程を行うことを特徴とする化粧品成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば口紅又はアイライナー等の化粧品を成型する化粧品成型装置及び化粧品成型方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
口紅やアイライナーなど棒状の化粧品は、顔料やパール顔料をオイルや固形ワックスなどで混練した後、加熱溶融し（化粧品材料）、化粧品を成型するための金型へ流し込んで成型する。そして、該金型を冷却し、該化粧品材料を固化させた後、固化した化粧品材料を金型から離型させる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このように、金型を用いた成型方法では、複雑な形状の製品でも加工が容易で量産性に優れているため、さまざまなものが製造されるが、口紅やアイライナーなどの成型品は、オイルや固形ワックスが主成分で人体の皮膚上に塗布することを目的としているため、プラスチック成型などに比べて固化温度が低く、成型物も非常に柔らかい。また、冷却過程の温度変化の履歴によってワックスの結晶構造が変化し、折損強度や外観、使用感が大きく異なる。
【０００４】
このような、口紅やアイライナーなどの成型品は、化粧品材料温度、流し込み温度、金型温度、などの成型条件の幅が狭いため、安定して高品質に成型するのは非常に困難である。
【０００５】
例えば、口紅の成型温度では以下の通りである。すなわち、成型材料の口紅が溶融状態にある（以下、口紅材料）という）とき、口紅材料の温度が高い方が材料の流動性が良く、逆に該温度が低いと流動性が悪くなる。
【０００６】
しかし、口紅材料の温度が高すぎると、金型内へ流し込まれた際に、口紅の顔料やパール材料の対流によっていわゆる”ムラ”などの模様が生じる。逆に、口紅材料の温度が低すぎると、口紅材料の流動性が悪く、口紅の先端部に相当する金型の奥方に口紅材料を十分に充填することができず、口紅のシャープなエッジラインや平面部分を得ることができない。
【０００７】
また、金型温度については、金型温度が口紅材料の温度に近いほど口紅材料の流動性が良くなるため、口紅の先端部に相当する金型の奥方まで口紅材料を充填することができる。しかし、金型温度を高く設定すると、金型内で口紅材料が固化するまでの時間が長くなり、金型を冷却する冷却時間を長くしなければならない。逆に、冷却時間を短くするため、金型温度を低く設定すると、口紅の表面にフローマークが発生し、外観が汚くなってしまう。
【０００８】
そこで、従来は、一例として、図５（Ａ）に示すように、金型１００の表面にヒータ１０２を接触させ、金型１００の温度を上昇させた後、図５（Ｂ）に示すように、口紅材料が収容された充填機１０４に設けられた各ノズル１０６から金型１００内へ口紅材料を充填する。
【０００９】
次に、図５（Ｃ）に示すように、冷水や冷媒を循環させて冷却した金属製の冷却板１０８（なお、便宜上、冷水や冷媒を流動させるためのパイプは図示を省略している）に金型１００を密着させて金型１００を冷却し、口紅材料を固化させた後、図５（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、金型１００を構成する上部金型１００Ａを取外し、該上部金型１００Ａの代わりに、図５（Ｆ）に示すように、口紅収納筒１１０が設けられた口紅ケース１１２が配置されたホルダー１１４を下部金型１００Ｂに装着する。
【００１０】
そして、下部金型１００Ｂを保持する保持部材１１５を下部金型１００Ｂから取外した後、下部金型１００Ｂを若干開いた状態で、ホルダー１１４を上方へ持ち上げ、図５（Ｈ）に示すように、成型された口紅１１６を下部金型１００Ｂから離型させる。
【００１１】
ところで、口紅などの成型品はオイルとワックスを混合して目的の使用感を作り出すが、口紅には、ワックス成分の結晶構造が温度により変化し結晶の大きさによって口紅の表面から汗のようにオイルを噴出する発汗現象や、該オイルが再び成型品に戻る際にオイルに溶融しにくいワックスのみが析出し白い粉を噴いたようなブルーム現象が生じる場合がある。
【００１２】
このような結晶の大きさは急冷すれば小さくなり、徐冷すれば大きくなる。結晶が小さいと、口紅等の硬度は高くなるが、使用感は硬くなり、結晶が大きくなると、硬度は低くなるが、使用感はやわらかくなる。
【００１３】
発汗現象などオイルが噴出しやすくなる結晶の大きさは、オイルとワックス相溶性や処方によって変化し、結晶状態の制御は成型品をどのように冷却したかによって制御できる。従って、適切な冷却方法を確保するため、段階的に金型１００を冷却する場合もあり、この場合、温度の異なる複数の冷却板１０８の間を金型１００が通過することとなる（図５（Ｃ）参照）。
【００１４】
しかしながら、ヒータ１０２を用いて金型温度を上昇させたり、冷却板１０８を用いて金型１００を冷却したりする場合、金型温度を精度良く設定することが困難である。また、冷却板１０８において、冷水や冷媒を循環させて冷却する場合、設備が大掛かりとなり、その分のスペースが別途必要となる。
【特許文献１】特許第２８１０３２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記事実を考慮し、成型条件を精度良く設定することができ、また、狭スペース化を図ることができる化粧品成型装置及び化粧品成型方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、化粧品成型装置において、溶融された化粧品材料を吐出可能な吐出装置と、前記吐出装置から吐出された化粧品材料が充填可能に設けられ、外面に加熱又は冷却可能なペルチェ部材が配設された化粧品金型と、前記ペルチェ部材と接続し、通電される電流値及び電流の向きを制御してペルチェ部材を介して前記化粧品金型の温度をコントロールする制御部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明では、化粧品材料が充填可能な化粧品金型の外面に加熱又は冷却可能なペルチェ部材を配設し、制御部によって、ペルチェ部材に通電される電流値及び電流の向きを制御してペルチェ部材を介して化粧品金型の温度をコントロールするようにしている。
【００１８】
ここで、ペルチェ部材とはペルチェ効果を有する部材のことである。このペルチェ効果は、熱エネルギーと電気エネルギーが相互に変換する熱電効果の一種であり、異種の導体の接触面を通じて電流を流したとき、その接触面で熱量の発熱又は吸熱が起きる現象のことで、電流の向きを変えると発熱又は吸熱が逆転するという性質を有している。
【００１９】
このペルチェ部材によって化粧品金型の温度を制御することで、化粧品金型の温度制御が容易になり、該温度を精度良く設定することができる。このため、高品質の製品を成型することができる。また、口紅など結晶構造を左右する温度履歴を柔軟に調整することができる。
【００２０】
さらに、例えば、冷却板等と比較して化粧品金型の温度を早く冷却することができ、成型サイクルを短くすることができる。また、化粧品金型の温度を段階的に冷却することができるため、口紅の発汗現象を防止することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、化粧品を成型する金型を予熱する予熱工程と、前記予熱工程で前記金型が予熱された後、金型内へ、溶融された化粧品材料を充填する充填工程と、前記充填工程で前記金型内へ充填された前記化粧品材料を冷却する冷却工程と、を備えた化粧品成型方法において、前記金型の外面に、加熱又は冷却が可能なペルチェ部材を配設し、金型を加熱又は冷却して前記予熱工程及び冷却工程を行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、金型の外面に、加熱又は冷却が可能なペルチェ部材を配設し、金型を加熱又は冷却して予熱工程及び冷却工程を行うことで、化粧品金型を移動させることなく、その場で、予熱工程、充填工程及び冷却工程を行うことができる。このため、スペースの狭小化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、ペルチェ部材によって化粧品金型の温度を制御することで、化粧品金型の温度制御が容易になり、該温度を精度良く設定することができるため、高品質の製品を成型することができる。また、口紅など結晶構造を左右する温度履歴を柔軟に調整することができる。さらに、例えば、冷却板等と比較して化粧品金型の温度を早く冷却することができるため、成型サイクルを短くすることができる。また、化粧品金型の温度を段階的に冷却することができ、口紅の発汗現象を防止することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明では、金型の外面に、加熱又は冷却が可能なペルチェ部材を配設し、金型を加熱又は冷却して予熱工程及び冷却工程を行うことで、化粧品金型を移動させることなく、その場で、予熱工程、充填工程及び冷却工程を行うことができるため、スペースの狭小化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係る化粧品成型装置について説明する。
【００２６】
口紅を成型する場合、図１に示すように、一つの金型１０で複数の口紅を成型する（なお、ここでは便宜上５個としたが、一般的には８〜１６個である）。この金型１０は、アルミニウム或いは真鍮で形成されており、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下部金型１２及び上部金型１４で構成され、下部金型１２には溶融状態の口紅（以下、「口紅材料」という）が充填可能な筒状の充填部（図示省略）が形成されている。一方、上部金型１４には、下部金型１２に対応して、該充填部と連通する穴部１８が形成されている。
【００２７】
また、下部金型１２は幅方向の中心に沿って二つに分割しており、幅方向に沿って開放可能となっている。このため、金型１０の長手方向の両端部には、略コ字状の保持部材２０が嵌め込まれるようになっており、下部金型１２及び上部金型１４の型締め力が保持され、充填された口紅材料が充填部から漏れ出さないようにしている。
【００２８】
さらに、下部金型１２の外面には、略全面に渡ってペルチェ素子２２がそれぞれ配設されている。このペルチェ素子２２に電流を流すと、前述したペルチェ効果により、一方の面では吸熱反応が起こり、他方の面では発熱反応が起こる。その結果、一方の面は冷却され、他方の面は加熱される。この反応は可逆反応であるため、電流を流す向きを変えることで、吸熱反応面を発熱反応面に、発熱反応面を吸熱反応面に変えることができる。
【００２９】
図１に示すように、ペルチェ素子２２には制御部２４が接続されており、制御部２４には、図示はしないが、ペルチェ素子２２に直流電圧を印加する電源回路及び該電源回路と接続されるドライバが備えられている。
【００３０】
このドライバを介して電源回路による電圧を変えることで、ペルチェ素子２２の温度を変え、該ペルチェ素子２２を介して金型１０の温度をコントロールするようにしている。また、電流の向きを変えることでペルチェ素子２２の加熱又は冷却が切り換えられる。
【００３１】
一方、金型１０の上方には、口紅材料が収容された充填機２６が設けられている。この充填機２６には、金型１０の穴部１８に対応して、５本のノズル２８が垂下している。充填機２６が作動すると、各ノズル２８から定量の口紅材料が吐出され、穴部１８を通じて充填部内へ充填される。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る化粧品成型方法について説明する。
【００３３】
図１及び図４に示すように、まず、制御部２４によって、ペルチェ素子２２の温度を上昇させ、金型１０の温度を上げる。これにより、金型１０を予熱する（約１５〜３０℃）。金型１０が所定温度に到達すると（時間で制御しても良いし、また、金型１０に温度センサ（図示省略）を設け、該温度センサと制御部２４を接続させて温度センサによる温度によって制御しても良い。）、溶融された口紅材料（約８５〜９５℃）が、充填機２６から所定量吐出され、穴部１８を通じて充填部へ充填される。
【００３４】
次に、制御部２４によって、電流の向きを変えて、ペルチェ素子２２の温度を下降させ、金型１０の温度を冷却する（約１０〜３０℃）。このとき、口紅材料の結晶構造によって、印加する電圧値を変え、段階的に金型１０を冷却しても良い（冷却Ｉ、ＩＩ）。
【００３５】
口紅材料が固化した状態で、図２（Ｂ）に示すように、金型１０を構成する上部金型１４を取外すと、下部金型１２の上面には、穴部１８に相当する位置に口紅３０の後端部が露出することとなる。
【００３６】
そして、上部金型１４の代わりに、図２（Ｃ）に示すように、口紅収納筒３２が設けられた口紅ケース３４が配置されたホルダー３６を下部金型１２に装着する。これにより、口紅３０の後端部が、口紅収納筒３２内へ収納される。
【００３７】
次に、図２（Ｄ）に示すように、下部金型１２の両端部に嵌め込まれた保持部材２０を取外し、下部金型１２を若干開いた状態で、ホルダー３６を上方へ持ち上げ、図２（Ｅ）に示すように、成型された口紅３０を下部金型１２から離型させる。
【００３８】
そして、図３に示すように、口紅ケース３４をベルトコンベア３８上に載置し（なお、ここでは、口紅ケース３４を保持するホルダーは図示を省略している）、ベルトコンベア３８の両側に配置されたバーナー４０によって口紅３０の表面を加熱する（いわゆるフレーミング処理）。これにより、口紅３０の表面の結晶構造を再構成し、口紅３０の表面の光沢、発汗防止、発粉防止等が得られる。
【００３９】
次に、本発明の実施形態に係る化粧品成型装置の作用について説明する。
【００４０】
図１に示すように、本発明では、口紅材料が充填可能な金型１０の外面に加熱又は冷却可能なペルチェ素子２２を配設し、制御部２４によって、ペルチェ素子２２に通電される電流値及び電流の向きを制御してペルチェ素子２２を介して金型１０の温度をコントロールすることで、金型１０の温度制御が容易になり、該温度を精度良く設定することができる。このため、高品質の口紅３０を成型することができる。また、口紅３０など結晶構造を左右する温度履歴を柔軟に調整することができる。
【００４１】
さらに、例えば、冷却板等と比較して金型１０の温度を早く冷却することができ、成型サイクルを短くすることができる。また、金型１０の温度を段階的に冷却することができるため、口紅３０の発汗現象を防止することができる。
【００４２】
また、金型１０の外面に、加熱又は冷却が可能なペルチェ素子２２を配設し、金型１０を加熱又は冷却可能とすることで、ペルチェ素子２２によって、金型１０の予熱工程及び冷却工程を行うことができる。これにより、金型１０を移動させることなく、その場で、予熱工程、充填工程及び冷却工程を行うことができる。このため、スペースの狭小化を図ることができる。
【００４３】
なお、本形態はあくまでも一実施例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００４４】
例えば、本形態では口紅３０について説明したが、アイライナーやその他の化粧品についても適用可能である。この場合、金型１０の加熱及び冷却における温度、時間等は該化粧品によって異なる。
【００４５】
また、ここでは、下部金型１２の外面の略全面に渡って一つのペルチェ素子２２を配設したが、これに限るものではない。例えば、図示はしないが、下部金型の外面下方であっても良く、また、下部金型の外面に上下方向で複数のペルチェ素子を配設し、下部金型の充填部の開口側と奥側とで各々温度制御できるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る成型装置の構成を説明する斜視図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態に係る成型装置による成型後の工程を示す斜視図である。
【図３】フレーミング処理を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る成型装置による成型条件を示すグラフである。
【図５−１】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の成型方法を示す斜視図である。
【図５−２】（Ｄ）〜（Ｈ）は、従来の成型後の工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  金型（化粧品金型）
２２  ペルチェ素子（ペルチェ部材）
２４  制御部
２６  充填機（吐出装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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