(57)【要約】【課題】化粧用ファンデーションの原材料のように粘性の強い油性粘状物を効率的に容器内に充填することができるようにした油性粘状物の充填装置を提供する。【解決手段】この充填装置は、油性粘状物の排出口１２ａを下部に設けたホッパー１０と、ホッパー１０内の下部内で排出口１２ａに向かって前進・後退する押出しシャフト２０と、ホッパー１０内の押出しシャフト２０に干渉しないようにホッパー１０内に配置された撹拌手段４０と、排出口１２ａに間接又は直接接続されたノズル３０とを備えている。押出しシャフト２０は、水平姿勢に配置され、ホッパー１０は、対向する一対の端板１１，１２を有し、一方の端板１１に押出しシャフト２０が貫通する軸穴１１ａが形成され、他方の端板１２に前記排出口１２ａが設けられている。撹拌手段４０は、伸長・退入するロッド４１ａを備えたピストン４１と、ロッド４１ａの先端部に固定されたプレート４２とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油性粘状物の排出口を下部に設けたホッパーと、該ホッパー内の下部内で前記排出口に向かって前進・後退する押出しシャフトと、ホッパー内の押出しシャフトに干渉しないようにホッパー内の油性粘状物を撹拌する撹拌手段と、前記排出口に間接又は直接に接続されたノズルとが備えられていることを特徴とする油性粘状物の充填装置。
【請求項２】
前記押出しシャフトは、水平姿勢に配置されて水平方向に前進・後退し、前記ホッパーは、対向する一対の端板を有し、一方の端板に押出しシャフトが貫通する軸穴が設けられ、他方の端板に前記排出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の油性粘状物の充填装置。
【請求項３】
前記押出しシャフトは、鉛直姿勢とされて鉛直方向に前進・後退し、前記ホッパーの排出口は、前進したシャフトの先端部に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の油性粘状物の充填装置。
【請求項４】
前記撹拌手段は、伸長・退入するロッドを備えたピストンと、ロッドの先端部に固定され、ホッパー内の油性粘状物を撹拌するプレートとを備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の油性粘状物の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば化粧品用ファンデーションの原材料ように、粘性の強い油性粘状物を容器内に充填するための油性粘状物の充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧用ファンデーションの原材料を容器に充填するための装置が特許文献１に「多色ファンデーション成形機構」として記載されている。この成形機構は、原料投入ユニット、成形ユニット、脱水ユニット、離型ユニット、圧着成形ユニットを備えている。
【０００３】
原料投入ユニットは、複数の貫通孔を円状に設けた変形円盤で、この貫通孔ごとに原料投入注射器の原料注入針が挿入される。また、成形ユニットは、原料投入ユニットと脱水ユニットとの間に設けられ、放射状のコンパートメント（仕切り）が前記貫通孔に対応して設けられた変形円盤である。また、脱水ユニットは、複数の吸水孔を設けた受け台と円盤状のシャーシとを組み合わせるもので、両者間に中空部が設けられる。
【０００４】
そして、離型ユニットは、前記各ユニットから離れた位置に設けられ、成形ユニットのコンパートメントに対応する押えブロックを有し、押えブロックを昇行動させる機構を備えている。また、圧着成形ユニットは、前記各ユニットから離れた位置に設けられ、多色ファンデーションと接触する面を平面とした押下ブロックを有し、昇降動させる機構を備えている。
【０００５】
この成形機構によって多色ファンデーションを作成するには、まず、原料投入ユニット、成形ユニット、そして脱水ユニットを重ね合わせた状態として、半固相のペーストをそれぞれの原料投入注射器の注射針から射出し、成形ユニットのコンパートメントに注入する。半固相のペーストは、水分が吸い取られることで固体になる。
【０００６】
次に、成形ユニットから原料投入ユニットと脱水ユニットとを分離し、ファンデーションが充填された成形ユニットを取り出す。この成形ユニットは、ファンデーションケースの上方まで移動し、離型ユニットを下降することで、成形ユニット内のファンデーションを押し出し、ファンデーションケース内に入れる。このファンデーションケース内のファンデーションは、圧着ユニットの押下ブロックが押下することにより、加圧され、成形が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３１５７３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
化粧用ファンデーションの原材料（半固相のペースト）は、脂分が多いことから、粘性が強い。したがって、特許文献１に記載されたように、半固相のペーストを注射針からコンパートメントに注入する方法であると、半固相のペーストが注射針内で目詰まりしてしまう。また、周知技術として、粘状物をオーガスクリューによって送る装置が各種提供されているものの、化粧用ファンデーションの原材料のような油性粘状物にあっては、粘性が強いことから、オーガスクリューとケーシングとの間で目詰まりしてしまう。
【０００９】
したがって、従来、一般的には、上面を開口した底浅の容器（ファンデーションケース）内に化粧用ファンデーションの原材料をスプーンによって計量して充填し、プレスによって容器内の化粧用ファンデーションの原材料を押し固めている。しかし、このような作業は、生産性が悪いことから、化粧用ファンデーションのコストアップをもたらせる一因ともなっている。
【００１０】
そこで、本発明は、化粧用ファンデーションの原材料のように粘性の強い油性粘状物を効率的に容器内に充填することができるようにした油性粘状物の充填装置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】
【００１１】
本発明（主発明）に係る油性粘状物の充填装置は、油性粘状物の排出口を下部に設けたホッパーと、該ホッパー内の下部内で前記排出口に向かって前進・後退する押出しシャフトと、ホッパー内の押出しシャフトに干渉しないようにホッパー内の油性粘状物を撹拌する撹拌手段と、前記排出口に間接又は直接に接続されたノズルとが備えられていることを特徴としている。
【００１２】
この油性粘状物の充填装置によれば、ホッパー内に油性粘状物が投入され、撹拌手段が作動することで油性粘状物がホッパー内で滞留することなく底板の方へ強制的に送られ、そして、押出しシャフトがホッパー内で排出口の方に前進することでホッパー内の油性粘状物を開口部から強制的に排出させ、ノズルから吐出するようにすることができる。なお、ノズルの下方には、油性粘状物を充填する容器が待機しており、油性粘状物が容器内に充填される。
【００１３】
また、前記主発明に係る油性粘状物の充填装置において、前記押出しシャフトは、水平姿勢に配置されて水平方向に前進・後退し、前記ホッパーは、対向する一対の端板を有し、一方の端板に押出しシャフトが貫通する軸穴が設けられ、他方の端板に前記排出口が設けられていることが好ましい。
【００１４】
この油性粘状物の充填装置によれば、押出しシャフトが水平姿勢に配置され、水平方向に前進・後退することにより、装置全体の姿勢を安定させることができる。また、ホッパーの一方の端板に設けられた軸穴を貫通する押出しシャフトが前進し、押出しシャフトの先端部が他方の端板に設けられた排出口に近寄ることで、ホッパー内の油性粘状物をノズルから排出するようにすることができる。
【００１５】
また、前記主発明に係る油性粘状物の充填装置において、前記押出しシャフトは、鉛直姿勢とされて鉛直方向に前進・後退し、前記ホッパーの排出口は、前進したシャフトの先端部に対向する位置に設けられていてもよい。
【００１６】
この油性粘状物の充填装置によれば、押出しシャフトが鉛直姿勢とされ、鉛直方向に前進・後退することにより、装置の設置スペースを小さくすることができる。また、油性粘状部は、自重によってホッパーの底板の方へ流れる。
【００１７】
また、前記本発明に係る油性粘状物の充填装置において、前記撹拌手段は、伸長・退入するロッドを備えたピストンと、ロッドの先端部に固定され、ホッパー内の油性粘状物を撹拌するプレートとを備えていることが好ましい。
【００１８】
この油性粘状物の充填装置によれば、ピストンのロッドが伸長・退入することで、ロッドの先端部に固定されたプレートが昇降動し、プレートがホッパー内の油性充填物を撹拌することができる。なお、ピストンは、一対（２本）以上備えられ、プレートが交互に昇降動することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ホッパー内に投入された油性粘状物を撹拌手段によって撹拌し、押出しシャフトによって排出するようにした油性粘状物の充填装置が提供されることにより、油性粘状物を効率的に容器内に充填することができ、この結果、油性粘状物を容器に充填した商品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る油性粘状物の充填装置の第１実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【図２】本発明に係る油性粘状物の充填装置の第１実施形態を示し、（ａ）は油性粘状物を排出する前の断面正面図、（ｂ）は油性粘状物を排出した後の断面正面図である。
【図３】本発明に係る油性粘状物の充填装置を構成しているノズルの実施形態を示し、（ａ）は基本形の底面図、（ｂ）は変形例の底面図、（ｃ）はさらに異なる変形例の底面図である。
【図４】本発明に係る油性粘状物の充填装置の第１実施形態の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【図５】本発明に係る油性粘状物の充填装置の第２実施形態を示す概略断面正面図である。
【図６】本発明に係る油性粘状物の充填装置の第２実施形態の変形例を示す概略断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る油性粘状物の充填装置（以下、主として「充填装置」という。）の第１の実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。第１の実施形態の充填装置は、油性粘状物（以下、「粘状物」という。）（図示せず）が投入される上面開口のホッパー１０と、ホッパー１０内の粘状物を押出す円柱状の押出しシャフト２０と、ホッパー１０内から押出された粘状物を下方で待機している容器（図示せず）内に吐出するノズル３０と、ホッパー１０内の粘状物を撹拌する撹拌手段４０とを備えている。
【００２２】
ホッパー１０は、一対の端板１１，１２が鉛直姿勢で平行に配置され、両端板１１，１２の側縁間に正面板１３と背面板１４とが架け渡されている。端板１１，１２は、下向き三角形状の部分と四角形状の部分とを有する五角形状とされている。したがって、正面板１３及び背面板１４は、傾斜部と鉛直姿勢部とを有し、傾斜部によって粘状物が底側へ誘導される。
【００２３】
また、正面板１３及び背面板１４の下端縁は、接合し、粘状物が底部に滞留しないように樋形状とされるが、尖った形状としてもよい。さらに、端板１１，１２は、五角形状でなく、四角形状としてもよい。いずれにしても、図２に示すように、一方の端板１１の下端には、押出しシャフト２０が貫通する軸穴１１ａが形成され、他方の端板１２の下端には、粘状物の排出口１２ａが設けられている。
【００２４】
押出しシャフト２０は、ホッパー１０の底部に水平姿勢で配置されて水平方向に前進・後退する。したがって、押出しシャフト２０の先端部２１がホッパー１０の底部において、排出口１２ａに向かって前進し、排出口１２ａから離れるように後退する。この押出しシャフト２０の基端部２２は、ホッパー１０の外側で往復機構５０に保持されている。
【００２５】
往復機構５０は、一定の範囲内で水平方向に往復動するスライダ５１と、このスライダ５１を往復動させる駆動源５２と、スライダ５１の上面と押出しシャフト２０の基部部２２とを連結する連結部材５３とを備えている。スライダ５１は、例えば、一対のプーリーによって水平姿勢に架け渡された無端ベルトによって構成されるが、リンク機構などによって水平方向に往復動するボードによって構成してもよい。
【００２６】
そして、ホッパー１０の排出口１２ａには、ダクト３１の基部が固定され、ダクト３１の先端部にカップリング部材３２が固定され、カップリング部材３２にノズル３０が装着されている。ダクト３１は、ホッパー１０から水平方向に突出するため、ノズル３０は９０°曲げられ、吐出口が下向きとされている。また、ノズル３０の吐出口には、粘状物が滴（したた）らないようにするための網（図示せず）が取り付けられている。
【００２７】
そして、ノズル３０の吐出口は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、円形、四角形、三角形のように吐出口の形状の異なるタイプが提供され、交換できるようにされている。なお、ノズル３０の交換をする必要がない場合は、ノズル３０を直接、ホッパー１０の排出口１２ａに取り付けてもよい。
【００２８】
そして、撹拌手段４０は、伸長・退入するロッド４１ａを備えたピストン４１と、ロッド４１ａの先端部（下端部）に固定されたプレート４２とを備えている。ロッド４１ａが伸長・退入することで、プレート４２がホッパー１０内で昇降動し、ホッパー１０内の粘状物を撹拌する。また、ピストン４１は、一対（２本）備えられ、プレート４２が正面板１３及び背面板１４よりもわずかに短く、ホッパー１０内で交互に昇降動するようにされている。
【００２９】
なお、ピストン４１は、３本又は４本（二対）以上備え、各ピストン４１のロッド４１ａにプレート４２を固定してもよい。逆に、粘状物の粘性が低いなどの場合には、ピストン４１を１本のみ備えてもよい。
【００３０】
また、撹拌手段４０は、図４に示すように、水平姿勢でホッパー１０内に配置される撹拌翼４３と、ホッパー１０外に配置されて撹拌翼４３を駆動するモータ４４とを備えていてもよい。撹拌翼４３は、ホッパー１０内の粘状物を底側に送るため、枠状に形成されている。羽根部の形状は、ホッパー１０内の粘状物を底側に送ることができれば限定しない。なお、回転軸４５の両端は、ホッパー１０の端板１１，１２の外面に固定された軸受４６，４６に支持される。
【００３１】
この充填装置は、以上のように構成され、粘状物を充填する生産ラインに設置される。１種類（１色）の粘状物が容器内に充填される場合は、１台の充填装置が設置され、複数種類（複数色）の粘状物が容器内に充填される場合は、複数台の充填装置が生産ラインに並列される。この生産ラインは、間歇的に移動する搬送ベルト（図示せず）上に容器（図示せず）がセットされ、充填装置のノズル３０の下方で容器が一旦停止するようにされている。
【００３２】
容器が一端停止する所定位置において、その容器の上方に充填装置のノズル３０が配置され、押出しシャフト２０は、搬送ベルトの搬送方向に対して直角に配置される。
【００３３】
そして、容器が一旦停止する位置には、容器に充填された粘状物の重量を測定する計量器（図示せず）が備えられている。この計量器は、容器に充填された粘状物の重量を電気信号に変換する機能を備え、この電気信号は、往復機構５０の駆動源５２に伝達される。往復機構５０の駆動源５２は、容器が所定位置で停止すると、スライダ５１を前進させるが、計量器が容器内の粘状物を計量し、所定の重量を計量すると、スライダ５１を停止し、戻す。
【００３４】
なお、容器が所定位置で停止したことは、光センサによって検知してもよいし、計量機によって検知してもよい。いずれにしても、往復機構５０は、容器が所定位置で停止した後に、往復機構５０の駆動源５２が搬送ベルトを前進させる制御機能も備えている。
【００３５】
ここで、粘状物を容器内に充填する方法について説明する。ホッパー１０内に粘状物が投入され、撹拌手段４０のピストン４１のロッド４１ａが伸長することで、又は、撹拌翼４３が回転することで、粘状物がホッパー１０の底側に送られる。なお、一対のピストン４１のロッド４１ａが交互に伸長・退入することで、ホッパー１０内の粘状物の粘性が高くても、粘状物をホッパー１０の底側へ送ることができる。
【００３６】
そして、生産ライン上の所定位置で容器が停止すると、往復機構５０のスライダ５１が前進し、押出しシャフト２０が前進することで、ホッパー１０の底側の粘状物が押出しシャフト２０の先端部２１に押される。
【００３７】
すると、粘状物は、粘性が強くても、傾斜した正面板１３と背面板１４とに挟まれ、さらに、撹拌手段４０によって底側へ送られ、押出しシャフト２０の先端部２１で押されることから、排出口１２ａから強制的に排出され、ノズル３０から吐出され、容器内に充填される。
【００３８】
容器内に充填される粘状物は、次第に重量が増すが、その重量が電気信号として往復機構５０の駆動源５２に入力される。そして、計量器が所定の重量を計量すると、往復機構５０の駆動源５２は、スライダ５１を停止し、そして戻すことで、押出しシャフト２０を後退させる。すると、粘状物は、ホッパー１０の排出口１２ａから排出されなくなり、したがって、容器内への充填が停止される。また、粘状物は、ノズル３０の先端部に取り付けられた網によって滴（したた）らないため、所定量の粘状物が容器内に充填される。
【００３９】
複数の粘状物が容器内に仕切板を介して充填される場合は、容器が下流側に搬送され、下流側の所定位置で停止して、充填装置のノズル３０と対向し、前記操作が繰り返される。
【００４０】
そして、容器内に充填された粘状物は、この充填装置の下流側に配置されたプレスによって押し固められる。
【００４１】
次に、本発明に係る油性粘状物の充填装置の第２の実施形態について図４を参照しながら説明する。第２の実施形態の充填装置も、第１の実施形態と同様、ホッパー６０、押出しシャフト７０、ノズル８０、撹拌手段９０を備えている。
【００４２】
ホッパー６０は、鉛直姿勢の円筒状側板６１の底部を底板６２によって覆った有底円筒状体であり、底板６２の中心に排出口６２ａが設けられている。図示した底板６２は、漏斗形状とされ、粘状物（図示せず）が排出口６２ａの方へ流れ出やすいようにされている。ただし、底板６２は、円盤状としてもよいし、底板６２を四角形や多角形とし、側板６１を角筒状としてもよい。なお、ホッパー６０は、図示しないが、例えば３本以上の支柱によって支持される。
【００４３】
そして、押出しシャフト７０は、鉛直姿勢でホッパー６０内の中心軸に配置され、軸方向に往復動する、すなわち、先端（下端）部が排出口６２ａに向かって前進（下降）し、排出口６２ａから離れるように後退（上昇）する。この押出しシャフト７０の基端（上端）部は、ホッパー６０の外側で押出しシャフト７０を往復動させる駆動機構（図示せず）に接続されている。
【００４４】
そして、ホッパー６０の排出口６２ａにはダクト８１の基部が固定され、あるいは、図示したようにダクト８１の基部がホッパー６０と一体化されている。ダクト８１の先端（下端）部には、カップリング部材８２によってノズル８０が装着され、ノズル８０の先端（下端）部には、網（図示せず）が取り付けられている。なお、ノズル８０は、図３に示したような各種のタイプが交換可能とされている。また、図示しないが、ノズル８０は、クランク状に折り曲げられたタイプを使用してもよい。
【００４５】
そして、撹拌手段９０は、第１の実施形態で説明したように、伸長・退入するロッド９１ａを備えたピストン９１と、ロッド９１ａの先端部（下端部）に固定されたプレート９２とを備えている。ロッド９１ａが伸長・退入することで、プレート９２が昇降動し、ホッパー６０内の粘状物を撹拌する。ホッパー６０は、有底円筒状とされていることにより、プレート９２が円弧状に形成され、また、複数本（２本以上）のピストン９１が備えられている。
【００４６】
複数本のピストン９１は、順次、伸長・退入することで、プレート９２が順次、昇降動し、ホッパー６０内の粘状物を効果的に撹拌することができる。ただし、粘状物の粘性が低いなどの場合は、ピストン９１を１本のみ備えてもよい。
【００４７】
また、撹拌手段９０は、図６に示すように、押出しシャフト７０と干渉しないように、押出しシャフト７０の上端側を囲むパイプ状の回転軸９３をホッパー６０の上外側に設け、この回転軸９３から経方向にアーム９４を突設し、このアーム９４からホッパー６０内に延びる撹拌翼９５を設けたものとしてもよい。撹拌翼９５が押出しシャフト７０の周囲を公転することで、ホッパー６０内の粘状物を排出口６２ａの方へ送る。
【００４８】
なお、図示した撹拌翼９５は、単なる棒状に描いてあるが、フィンなどを設けてもよい。また、撹拌翼９５は、異なる軌跡で回転するように２本描いてあるが、３本以上であってもよいし、同じ経を回転するようにしてもよいなど、適宜、変更することができる。
【００４９】
この充填装置は、以上のように構成され、第１の実施形態で説明したように、粘状物を充填する生産ラインに１台又は複数台設置される。生産ラインでは、間歇的に移動する搬送ベルト上に容器がセットされ、充填装置のノズル８０の下方で容器が一旦停止するようにされている。
【００５０】
そして、この充填装置にあっては、ホッパー６０内に投入された粘状物は、撹拌手段９０によって底側へ送られ、押出しシャフト７０が下降、すなわち排出口６２ａの方へ前進することで、排出口６２ａから強制的に排出される。すなわち、粘状物は、粘性が強いため、自重によって下方へ流れにくいものの、撹拌手段９０のプレート９２が昇降動し、又は、撹拌翼９５が回転することで、撹拌され、そして、押出しシャフト７０が排出口６２ａの方へ前進することで、排出口６２ａから強制的に排出され、ノズル８０から吐出する。
【００５１】
ノズル８０から吐出した粘状物は、容器内に充填され、所定量の重量が計量されると、押出しシャフト７０を停止、上昇させ、撹拌手段９０も停止する。粘状物は、粘性が高いため、また、ノズル８０の下端に網が装着されていることも相俟ってノズル８０から吐出しない。
【００５２】
複数種類の粘状物を容器内に充填するときは、下流側の充填装置において、同じ操作が繰り返される。容器内に充填された粘状物は、後工程において、プレスに押圧されることで固められる。
【００５３】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定することなく種々変更することができる。例えば、粘状物は、油性の粘状の高い材質であれば、化粧用ファンデーションに限定することなく、工業用各種ペーストや食品などでも実施することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０，６０……………ホッパー
１１……………………側板
１２……………………側板
６２……………………底板
１２ａ，６２ａ………排出口
２０，７０……………押出しシャフト
３０，８０……………ノズル
４０，９０……………撹拌手段
４１，９１……………ピストン
４１ａ，９１ａ………ロッド
４２，９２……………プレート
【図１】
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【図２】
2013116750.tif 000004
【図３】
2013116750.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013116750.tif 000007
【図６】
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