(57)【要約】【課題】固形化粧料の製造効率を向上させることができる化粧料の充填装置の提供。【解決手段】充填装置１は、充填装置本体２と、制御手段３を備える。充填装置本体２は、化粧皿を載置する搬送路を有し、搬送路に沿って化粧皿を搬送するベルトコンベア４と、化粧料を吐出するノズルを有する充填機７と、搬送路に沿ってノズルを移動させる搬送路移動機構Ｍ１とを備える。制御手段３は、センサ６にて化粧皿が検出された場合に、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構Ｍ１にノズルを移動させる初期位置制御部３１と、初期位置制御部３１にてノズルを初期位置まで移動させた後、エンコーダ５にて検出される化粧皿の移動状態と同期するように、搬送路移動機構Ｍ１にノズルを移動させる同期移動制御部３２と、初期位置制御部３１にてノズルを初期位置まで移動させた後、充填機７に化粧料を充填させる充填制御部３３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化粧料を化粧皿内に充填する化粧料の充填装置であって、
前記化粧皿を載置する搬送路を有し、前記搬送路に沿って前記化粧皿を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送される前記化粧皿の移動状態を検出する移動状態検出手段と、
前記搬送路上の所定の位置に前記化粧皿が搬送されたか否かを検出する化粧皿検出手段と、
前記化粧料を吐出するノズルを有し、前記ノズルを介して前記化粧料を前記化粧皿内に充填する充填機と、
前記ノズルを前記搬送路の鉛直上方に配置するとともに、前記搬送路に沿って前記ノズルを移動させる搬送路移動機構と、
前記充填装置の全体を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記化粧皿検出手段にて前記化粧皿が検出された場合に、前記化粧料の充填を開始するための初期位置まで前記搬送路移動機構に前記ノズルを移動させる初期位置制御部と、
前記初期位置制御部にて前記ノズルを前記初期位置まで移動させた後、前記移動状態検出手段にて検出される前記化粧皿の移動状態と同期するように、前記搬送路移動機構に前記ノズルを移動させる同期移動制御部と、
前記初期位置制御部にて前記ノズルを前記初期位置まで移動させた後、前記充填機に前記化粧料を充填させる充填制御部とを備えることを特徴とする化粧料の充填装置。
【請求項２】
請求項１に記載された化粧料の充填装置において、
前記ノズルと、前記搬送路移動機構との間に介在して配置されるとともに、前記搬送路の垂線と平行な軸を含む互いに直交する３軸に沿って、前記ノズルを移動させる３軸移動機構を備え、
前記制御手段は、
前記初期位置制御部にて前記ノズルを前記初期位置まで移動させた後、前記３軸移動機構に前記ノズルを移動させる３軸移動制御部を備えることを特徴とする化粧料の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化粧料を化粧皿内に充填する化粧料の充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化粧皿内に充填された化粧料にプレス処理を施して打型することによって製造されたファンデーション、フェイスパウダー、アイシャドウなどの固形化粧料が知られている。このような固形化粧料の製造工程では、化粧料を吐出するノズルを有する充填装置が用いられている。
例えば、特許文献１に記載された発明では、まず、化粧料を収容する中皿（化粧皿）を搬送してノズルの下に配置し、このノズルから所定の量目の化粧料を吐出して中皿内に充填している。その後、再び中皿を搬送してプレスの下に配置し、中皿内に充填された化粧料にプレス処理を施して打型することによって固形化粧料を製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６０８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、中皿を搬送してノズルの下に配置し、このノズルを介して化粧料を中皿内に充填した後、再び中皿を搬送しているので、化粧料を中皿内に充填している間は中皿の搬送を一時的に停止させることになる。したがって、固形化粧料の製造効率は低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、固形化粧料の製造効率を向上させることができる化粧料の充填装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の化粧料の充填装置は、化粧料を化粧皿内に充填する化粧料の充填装置であって、化粧皿を載置する搬送路を有し、搬送路に沿って化粧皿を搬送する搬送手段と、搬送手段にて搬送される化粧皿の移動状態を検出する移動状態検出手段と、搬送路上の所定の位置に化粧皿が搬送されたか否かを検出する化粧皿検出手段と、化粧料を吐出するノズルを有し、ノズルを介して化粧料を化粧皿内に充填する充填機と、ノズルを搬送路の鉛直上方に配置するとともに、搬送路に沿ってノズルを移動させる搬送路移動機構と、充填装置の全体を制御する制御手段とを備え、制御手段は、化粧皿検出手段にて化粧皿が検出された場合に、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構にノズルを移動させる初期位置制御部と、初期位置制御部にてノズルを初期位置まで移動させた後、移動状態検出手段にて検出される化粧皿の移動状態と同期するように、搬送路移動機構にノズルを移動させる同期移動制御部と、初期位置制御部にてノズルを初期位置まで移動させた後、充填機に化粧料を充填させる充填制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、充填装置は、化粧皿検出手段にて化粧皿が検出された場合に、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構にノズルを移動させた後、移動状態検出手段にて検出される化粧皿の移動状態と同期するように、搬送路移動機構にノズルを移動させるとともに、充填機に化粧料を充填させることができる。すなわち、本発明の充填装置は、ノズルと、化粧皿とを同期して移動させることができるので、化粧皿の搬送を一時的に停止させることなく、化粧料を化粧皿内に充填することができる。したがって、本発明によれば、固形化粧料の製造効率を向上させることができる。
【０００８】
本発明では、ノズルと、搬送路移動機構との間に介在して配置されるとともに、搬送路の垂線と平行な軸を含む互いに直交する３軸に沿って、ノズルを移動させる３軸移動機構を備え、制御手段は、初期位置制御部にてノズルを初期位置まで移動させた後、３軸移動機構にノズルを移動させる３軸移動制御部を備えることが好ましい。
【０００９】
ここで、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させることなく、化粧料を化粧皿内に充填すると、化粧料がノズルの位置で隆起して跡（以下、充填ノズル跡とする）が残ってしまうという問題がある。また、例えば、パールを混合した化粧料を化粧皿内に充填する場合には、パールの光沢が偏ってしまい、ムラのある模様（以下、充填模様とする）ができてしまうという問題がある。
このような充填ノズル跡や、充填模様は、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させながら化粧料を化粧皿内に充填することによって抑制することができる。しかしながら、作業者の手作業によって、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させると、充填ノズル跡や、充填模様を安定して抑制することができないという問題がある。
【００１０】
本発明によれば、充填装置は、ノズルを初期位置まで移動させた後、３軸移動機構にノズルを移動させることによって、ノズルと、化粧皿とを同期して移動させている状態において、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を更に変動させることができる。したがって、充填ノズル跡や、充填模様を安定して抑制することができ、固形化粧料の品質を向上させることができる。
【００１１】
具体的には、例えば、充填ノズル跡や、充填模様を抑制するために、化粧皿の底面に沿って円軌跡を描くように、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させることができる。また、例えば、ノズルと、化粧皿に充填された化粧料の表面との距離を一定にして化粧料の跳ね返りなどを抑制するために、ノズルと、化粧皿の底面とを近接させた状態から徐々に離間させた状態となるように、ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る化粧料の充填装置を示すブロック図
【図２】充填装置本体の概略を示す外観斜視図
【図３】制御手段による充填装置の制御方法を示すフローチャート
【図４】センサにて化粧皿が検出されたときの状態を示す図
【図５】化粧皿と同期してノズルを移動させている状態を示す図
【図６】化粧料の充填を終了したときの状態を示す図
【図７】ノズルと、化粧皿との相対的な位置関係を変動させた例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る化粧料の充填装置を示すブロック図である。
充填装置１は、図１に示すように、充填装置本体２と、充填装置本体２の全体を制御する制御手段３とを備え、加熱することによって溶融した油性化粧料を化粧皿１０（図２参照）内に充填する装置である。
【００１４】
ここで、油性化粧料は、キャンデリラロウ等の固体脂や、炭化水素等の液状油などに対し、必要に応じて顔料などを配合したものである。この油性化粧料は、皮膚に対する親和性が高い等の理由により、グロス、口紅、アイシャドウ、アイライナー、油性ファンデーションなどのメークアップ化粧料に多用されている。
また、油性化粧料の剤形としては、固形、液状、ペースト状、乳液状などがある。本実施形態では、常温では形状を保持できる程度の固形性を保っているが、加熱することによって溶融して流動性が生じる油性化粧料を用いている。
【００１５】
図２は、充填装置本体２の概略を示す外観斜視図である。
充填装置本体２は、図１および図２に示すように、化粧皿１０を載置する搬送路４１を有し、化粧皿１０を搬送方向Ａに搬送するベルトコンベア４と、搬送路４１上に設置されたエンコーダ５と、搬送路４１の側方（図２の下方）に設置されたセンサ６と、化粧料を吐出するノズル７１を有する充填機７と、ノズル７１を移動させる移動機構８とを備える。
なお、本実施形態では、図２に示すように、ベルトコンベア４の搬送方向Ａを＋Ｘ軸方向とし、紙面上方向を＋Ｚ軸方向とし、Ｘ軸およびＺ軸の２軸と互いに直交する軸をＹ軸とする右手系の直交座標系を用いて説明する。
【００１６】
ベルトコンベア４は、搬送路４１に沿って化粧皿１０を搬送する搬送手段である。このベルトコンベア４の搬送路４１上には、複数の化粧皿１０が搬送路４１に沿って配列されている。
なお、本実施形態では、搬送手段としてベルトコンベア４を採用しているが、ターンテーブルなどを採用してもよい。要するに、搬送手段は、化粧皿を載置する搬送路を有し、搬送路に沿って化粧皿を搬送することができればよい。
【００１７】
エンコーダ５は、ベルトコンベア４にて搬送される化粧皿１０の移動状態を検出する移動状態検出手段である。具体的には、このエンコーダ５は、円盤状に形成された回転体５１の回転量を検出するロータリーエンコーダである。回転体５１は、中心軸回りに回転自在に支持体Ｓに支持されている。支持体Ｓは、搬送路４１の側方（−Ｙ軸方向）に設置された基台Ｂに固定されている。また、回転体５１の側面は、搬送路４１に当接している。
したがって、回転体５１は、化粧皿１０の搬送に伴って回転するので、エンコーダ５は、ベルトコンベア４の搬送距離、すなわち化粧皿１０の移動距離を検出することができる。
【００１８】
なお、本実施形態では、移動状態検出手段としてエンコーダ５を採用し、化粧皿１０の移動距離を移動状態として検出しているが、例えば、加速度センサを採用することによって、化粧皿１０の加速度を移動状態として検出してもよい。要するに、移動状態検出手段は、搬送手段にて搬送される化粧皿の移動状態を検出することができればよい。
【００１９】
センサ６は、搬送路４１上の所定の位置に化粧皿１０が搬送されたか否かを検出する化粧皿検出手段である。具体的には、このセンサ６は、化粧皿１０の側面に向かって光を出射する発光素子と、化粧皿１０の側面にて反射した光を受光する受光素子とを有する光センサである。ここで、本実施形態では、センサ６は、複数の化粧皿１０の隙間に相当する凹みを検出することによって、搬送路４１上の所定の位置に化粧皿１０が搬送されたか否かを検出する。
なお、本実施形態では、化粧皿検出手段として光センサを採用しているが、画像センサなどを採用してもよい。要するに、化粧皿検出手段は、搬送路上の所定の位置に化粧皿が搬送されたか否かを検出することができればよい。
【００２０】
充填機７は、化粧料を吐出するポンプ（図示略）に接続されることによって、化粧料を吐出する前述したノズル７１を有し、このノズル７１を介して化粧料を化粧皿１０内に充填する。なお、図２では、充填機７のノズル７１のみを図示している。
【００２１】
移動機構８は、ノズル７１を搬送路４１の鉛直上方に配置するとともに、ノズル７１を移動させる機構である。具体的には、この移動機構８は、Ｘ軸に沿って、すなわち搬送路４１に沿ってノズル７１を移動させる搬送路移動機構Ｍ１と、搬送路４１の垂線と平行な軸（Ｚ軸）を含む互いに直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に沿って、ノズル７１を移動させる３軸移動機構Ｍ２を備える。
【００２２】
搬送路移動機構Ｍ１は、基台Ｂ上に固定されるとともに、搬送路４１に沿って延在する搬送路ベース８１と、Ｘ軸に沿って延在するとともに、搬送路ベース８１上を搬送路４１に沿ってスライド自在に取り付けられたＸ軸ベース８２とによって構成される。
【００２３】
３軸移動機構Ｍ２は、前述したＸ軸ベース８２と、Ｙ軸に沿って延在するとともに、Ｘ軸ベース８２上をＸ軸に沿ってスライド自在に取り付けられたＹ軸ベース８３と、Ｙ軸ベース８３上をＹ軸に沿ってスライド自在に取り付けられたＹ軸スライダ８４と、Ｚ軸に沿って延在するとともに、Ｙ軸スライダ８４に固定されたＺ軸ベース８５と、Ｚ軸ベース８５上をＺ軸に沿ってスライド自在に取り付けられたＺ軸スライダ８６とによって構成される。
【００２４】
Ｚ軸スライダ８６は、＋Ｙ軸方向に延出する平板状に形成されている。また、Ｚ軸スライダ８６の＋Ｙ軸方向側の先端部には、ノズル７１を保持するためのホルダ８６Ａが固定されている。ノズル７１は、先端を鉛直下方側（−Ｚ軸方向側）に向けた状態でホルダ８６Ａに保持されている。
したがって、３軸移動機構Ｍ２は、ノズル７１と、搬送路移動機構Ｍ１との間に介在して配置されている。
なお、Ｘ軸ベース８２、Ｙ軸ベース８３、Ｙ軸スライダ８４、およびＺ軸スライダ８６は、前述した制御手段３による制御の下、モータ（図示略）によって駆動される。
【００２５】
制御手段３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、メモリなどによって構成され、このメモリに記憶された所定のプログラムに従って情報処理を実行する。この制御手段３は、図１に示すように、初期位置制御部３１と、同期移動制御部３２と、充填制御部３３と、３軸移動制御部３４とを備える。
【００２６】
初期位置制御部３１は、センサ６にて化粧皿１０が検出された場合に、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させる。
同期移動制御部３２は、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、エンコーダ５にて検出される化粧皿１０の移動状態と同期するように、搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させる。具体的には、同期移動制御部３２は、エンコーダ５にて検出される化粧皿１０の移動距離に基づいて、化粧皿１０の移動速度を算出する。そして、同期移動制御部３２は、化粧皿１０の移動速度に基づいて、化粧皿１０と同期してノズル７１を移動させる。
【００２７】
充填制御部３３は、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、所定の遅延時間が経過してから充填機７に化粧料を充填させる。
３軸移動制御部３４は、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、所定の遅延時間が経過してから３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させる。ここで、３軸移動制御部３４は、予め設定された複数のポイントを通過するように３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させる。換言すれば、３軸移動制御部３４は、予め設定された軌跡を描くように３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させる。
なお、充填制御部３３および３軸移動制御部３４にて用いられる所定の遅延時間は、それぞれ独立して予め設定しておくことができる。
【００２８】
図３は、制御手段３による充填装置１の制御方法を示すフローチャートである。
充填装置１にて化粧料を化粧皿１０内に充填する場合には、制御手段３は、メモリに記憶された所定のプログラムに従って、図３に示すように、ステップＳ１〜Ｓ５を実行する。
以下、ステップＳ１〜Ｓ５の詳細について、図面を参照して説明する。
【００２９】
図４は、センサ６にて化粧皿１０が検出されたときの状態を示す図である。
まず、初期位置制御部３１は、センサ６にて化粧皿１０が検出されたか否かを判定する（Ｓ１：化粧皿検出ステップ）。
なお、本実施形態では、センサ６は、図４に示すように、搬送路４１上の所定の位置Ｄに化粧皿１０が搬送された場合に、この化粧皿１０を検出する。
【００３０】
初期位置制御部３１は、センサ６にて化粧皿１０が検出された場合に、図４の矢印に示すように、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させる（Ｓ２：初期位置制御ステップ）。
また、初期位置制御部３１は、センサ６にて化粧皿１０が検出されていないと判定した場合に、センサ６にて化粧皿１０が検出されたか否かを繰り返し判定する。
【００３１】
図５は、化粧皿１０と同期してノズル７１を移動させている状態を示す図である。また、図６は、化粧料の充填を終了したときの状態を示す図である。
次に、同期移動制御部３２は、図５および図６の矢印に示すように、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、エンコーダ５にて検出される化粧皿１０の移動状態と同期するように、搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させる（Ｓ３：同期移動制御ステップ）。
【００３２】
また、充填制御部３３は、図５および図６に示すように、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、所定の遅延時間が経過してから充填機７に化粧料を充填させる（Ｓ４：充填制御ステップ）。
なお、図５および図６では、ノズル７１から吐出された化粧料をハッチングの領域で示している。
【００３３】
さらに、３軸移動制御部３４は、初期位置制御部３１にてノズル７１を初期位置まで移動させた後、所定の遅延時間が経過してから３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させることによって、ノズル７１と、化粧皿１０とを同期して移動させている状態において、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を変動させる（Ｓ５：３軸移動制御ステップ）。
【００３４】
図７は、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を変動させた例を示す図である。
３軸移動制御部３４は、例えば、図７（Ａ）に示すように、予め設定された複数のポイントＰ１１〜Ｐ１８を順に通過するように３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させることによって、化粧皿１０の底面に沿って円軌跡を描くように、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を変動させることができる。ここで、ポイントＰ１１は、ノズル７１の初期位置である。
【００３５】
また、３軸移動制御部３４は、例えば、図７（Ｂ）に示すように、予め設定された複数のポイントＰ２１〜Ｐ２３を順に通過するように３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させることによって、ノズル７１と、化粧皿１０の底面とを近接させた状態から徐々に離間させた状態となるように、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を変動させることができる。ここで、ポイントＰ２１は、ノズル７１の初期位置である。
【００３６】
なお、これらの例では、３軸移動制御部３４は、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を、一次元空間内または二次元空間内で変動させていたが、三次元空間内で変動させてもよい。例えば、３軸移動制御部３４は、ノズル７１と、化粧皿１０の底面とを近接させた状態から徐々に離間させた状態となる螺旋状の軌跡を描くように、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を変動させてもよい。
【００３７】
以上のようにして、充填装置１にて化粧料を化粧皿１０内に充填した後、化粧皿１０内に充填された化粧料に対して後処理を行うことによって、固形化粧料を製造することができる。
【００３８】
このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）充填装置１は、センサ６にて化粧皿１０が検出された場合に、化粧料の充填を開始するための初期位置まで搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させた後、エンコーダ５にて検出される化粧皿１０の移動状態と同期するように、搬送路移動機構Ｍ１にノズル７１を移動させるとともに、充填機７に化粧料を充填させることができる。すなわち、充填装置１は、ノズル７１と、化粧皿１０とを同期して移動させることができるので、化粧皿１０の搬送を一時的に停止させることなく、化粧料を化粧皿１０内に充填することができる。したがって、固形化粧料の製造効率を向上させることができる。
【００３９】
（２）充填装置１は、ノズル７１を初期位置まで移動させた後、３軸移動機構Ｍ２にノズル７１を移動させることによって、ノズル７１と、化粧皿１０とを同期して移動させている状態において、ノズル７１と、化粧皿１０との相対的な位置関係を更に変動させることができる。したがって、充填ノズル跡や、充填模様を安定して抑制することができ、固形化粧料の品質を向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、充填装置１は、ノズル７１を移動させる移動機構８を備え、移動機構８は、搬送路移動機構Ｍ１と、３軸移動機構Ｍ２を備えていたが、３軸移動機構Ｍ２を備えていなくてもよい。要するに、充填装置は、ノズルを搬送路の鉛直上方に配置するとともに、搬送路に沿ってノズルを移動させる搬送路移動機構を備えていればよい。
【００４１】
前記実施形態では、充填装置１は、搬送路４１の垂線と平行な軸（Ｚ軸）を含む互いに直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に沿って、ノズル７１を移動させる３軸移動機構Ｍ２を備えていたが、搬送路の垂線と平行でない軸に沿って、ノズルを移動させてもよい。また、充填装置は、１軸または２軸に沿って、ノズルを移動させる機構を備えていてもよく、４以上の軸に沿って、ノズルを移動させる機構を備えていてもよい。要するに、充填装置は、ノズルと、搬送路移動機構との間に介在して配置されるとともに、ノズルを移動させる機構を備えていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明は、化粧料を化粧皿内に充填する化粧料の充填装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  充填装置
２  充填装置本体
３  制御手段
４  ベルトコンベア（搬送手段）
５  エンコーダ（移動状態検出手段）
６  センサ（化粧皿検出手段）
７  充填機
８  移動機構
１０  化粧皿
３１  初期位置制御部
３２  同期移動制御部
３３  充填制御部
３４  ３軸移動制御部
４１  搬送路
５１  回転体
７１  ノズル
８１  搬送路ベース
８２  Ｘ軸ベース
８３  Ｙ軸ベース
８４  Ｙ軸スライダ
８５  Ｚ軸ベース
８６  Ｚ軸スライダ
８６Ａ  ホルダ
Ｂ  基台
Ｍ１  搬送路移動機構
Ｍ２  ３軸移動機構
Ｓ  支持体
【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】
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【図６】
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【図７】
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