JP2016193773A - 粉末成形プレス粉供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凝集された粉体化粧料が充填されるのを防止し、成型品をパフで取った際の凸凹の解消や使用感といった製品の品質を向上させる。
【課題を解決するための手段】ホッパー部と、流量調整板、フィーダー部、篩を備えた粉末篩部と、粉末篩部に自在に配置されたタッピングボール、振動発生装置からなる粉末成型プレスの粉ｌ体給装置であり、振動発生装置の振動をホッパー部、フィーダー部、篩を備えた粉末篩部に効率的に伝達させることで、低コストで簡素な構造にもかかわらず、凝集のない粉末を定量的に供給することができ、成型後の品質が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉末成型プレスの金型に対し、凝集が少なく一定量の粉体化粧料を供給し、品質の向上が可能となる粉末成形プレス粉供給装置に関するものである。

一般的に粉体化粧料は粉体原料とオイルから構成されており、圧縮成型機の充填用中皿に粉体化粧料を供給後、押型により圧縮成型することで得られる。

粉体化粧料は成型後の形態を維持するためにオイルをバインダーとして用いることから、非常に凝集しやすい状態となっている。

そのため、粉体を供給する際に粉体同士で凝集しブリッジを生じたり、壁面凝集を起したりといった不均一な状態となってしまう。ひどい場合には、粉体化粧料の供給装置で大きな塊になって、スムーズに供給できないといった問題が発生する。

不均一なまま圧縮成型を行うと、凝集して密度の高い部分と凝集していない部分の密度の違いで、化粧料の使用に従い凹凸が生じる等の著しい品質の低下を引き起こす。

そこで、粉末を均一に供給する方法、つまりブリッジや壁面凝集を解消する手段としては、従来より機械的に粉体或いは粉体を一時的に貯蔵している容器内に振動を与える方法がある（特許文献１）。しかし、この方法は振動子近辺の粉体のみが振動し、振動子から離れた場所では効果が薄く、振動をかけすぎると逆に凝集し固くなる場合がある。

また、粉体を貯蔵している貯槽の粉体に圧縮空気を連続的に与える方法（特許文献２）もあるが、圧縮空気が過剰になり発塵したり、かさ密度の低下を招き、貯蔵容器が大型化する問題があった。

更に、圧縮空気と振動を併用する技術（特許文献３）も開示されているが、装置が複雑になる傾向がある。

また、粉体に篩をかける方法では篩の目詰まりの問題があった。

特開２０００−１４２９９２号 実開平３−９９２８２号 特開平１１−２６８７９１号

従って本発明の課題は、オイル等を含み凝集しやすい粉体化粧料でも、複雑な装置を必要とせず、均一な状態で圧縮成型装置へ供給することで高品質の成型体を安定的に効率良く提供し得る粉末成型プレス粉供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するための、本発明に係る粉末成型プレスの粉ｌ給装置は、ホッパー部と、流量調整板、フィーダー部、篩を備えた粉末篩部と、粉末篩部に自在に配置されたタッピングボール、振動発生装置からなる。
ホッパー部とフィーダー部が一体であり、フィーダー部は粉末篩部と振動可能に連結している。
振動発生装置はホッパー部と振動可能に連結している。
ホッパー部からフィーダー部へ向かう開口部には流量調整板が設けられている。
また、上記粉末成型プレス供給装置と１ 回の成形に必要な粉量を上回る粉末容積を有するシェイキングホッパー、充填用中皿と受型が配置されると共に、充填用中皿と受型を圧縮成型装置まで移動させる手段とを備えることを特徴とする粉末成型プレス装置である。

本発明では、振動発生装置はホッパー部やフィーダー部、粉末篩部に別々に設置する必要はない。
振動発生装置で発生した振動はホッパー部に伝達され、ホッパー部の粉体化粧料の切り出しに利用されるのみならず、振動をフィーダー部に伝達させることで、粉体化粧料の運搬にも利用し、更には振動を粉末篩部に伝達させることで粉体化粧料を篩い分ける。このように本発明ではホッパー部の振動を最大限有効利用している。
本発明では局所的に粉体を振動させることなく、全体的に振動を与えると同時に、コスト低減と構造の簡素化をも図ることができる。
また、粉末篩部では目詰まりやブリッジが発生しないようにタッピングボールを備えることで、更にスムーズな粉末の供給を可能としている。

このような構成に基づき、本発明はオイル等を含み凝集しやすい粉体化粧料でも、均一な状態で圧縮成型装置へ供給することが可能となる。これにより、圧縮成型後、高品質の成型体を安定的に効率良く提供することも可能となる。

図１は、本発明の粉末成型プレス粉供給装置の一実施形態の概略縦断面図である。 図２は、本発明の粉末成型プレス粉供給装置と圧縮成型装置の一実施形態の概略縦断面図である。 図３は、本発明の粉末成型プレス粉供給装置と圧縮成型装置の一実施形態の側面図である。 図４は、図１に示す粉末篩部の概略平面図である。 図５は、図１に示すホッパー部の概略平面図である。 図６は、図１に示すホッパー部、流量調整板、フィーダー部、粉末篩部の粉末篩部を正面に見た概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１には、本発明の粉末成型プレス粉供給装置１の概略縦断面図が示されている。
本発明の粉末成型プレス粉供給装置１は、振動発生装置６と、ホッパー部７と、流量調整板１１と、フィーダー部４、篩を備えた粉末篩部８と、粉末篩部８に自在に配置されたタッピングボール１０を備えている。
ホッパー部７とフィーダー部４は一体であり、フィーダー部４は粉末篩部８に振動可能に連結している。
振動発生装置６はホッパー部７と振動可能に連結されており、振動発生装置６の振動がホッパー部７を介してフィーダー部４、粉末篩部８に伝達される。

ホッパー部７とフィーダー部は一体になっており、ホッパー部に伝達された振動を効率的にフィーダー部４へ伝達することが可能になっている。
ホッパー部７からフィーダー部４へ向かう開口部には流量調整板１１が設けられている。
流量調整板１１はホッパー部４とボルト等で上下にスライド可能に取り付けされている。流量調整板１１の位置を調整し、開口部の面積を変化させることで、粉体化粧料の流量が調節可能となる。
流量調節板１１は略四角形の板状であり、材質はポリアセタール等の樹脂やステンレス等の金属が用いられる。

フィーダー部４は断面が略コの字型のトラフ構造である。断面の形状は略コの字型以外に略Ｕ字型、略Ｖ字型でも良い。
フィーダー部４はホッパー部７から粉末篩部８に向かって下方へゆるやかに傾斜している。このようにすることで、粉体化粧料３がホッパー部７から粉末篩部８への移動を、より容易にしている。

粉末篩部８は略円筒状で底部は篩５で構成されている。図３は図１に示す粉末篩部の概略平面図である。粉末篩部８の底部面積はシェイキングホッパー４０の上部開口面積よりも小さければ特に制限はない。
篩５の面積をシェイキングホッパー４０の上部開口面積よりも小さくすることで、シェイキングホッパー４０に粉体化粧料３を供給する際にシェイキングホッパー外への飛散防止が可能となる。

粉末篩部８に装着されている篩の材質は、例えばステンレス等の金属、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂等である。
篩の織り方は、例えば綾織、平織、トンキャップ織等の一般的な織り方で良い。
篩の目開きは、粒子の大きさによって設定されるものであり、特に制限はないが粉体化粧料の凝集防止の観点、及び生産性の観点から好ましくは０．５ｍｍ以上であり、そして好ましくは１ｍｍ以下である。

篩５の上には、タッピングボール１０が自在に配設されている。このタッピングボールは天然ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等の弾性体で形成することが好ましい。
タッピングボールの直径は、篩の目開きの大きさより大きく形成されており、該篩を通り抜けることができない大きさであれば良いが、粉体化粧料の凝集防止の観点、及び生産性の観点から好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上であり、そして好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。
タッピングボールの数に特に制限はないが、粉体化粧料の凝集防止の観点、及び生産性の観点から、好ましくは１個以上、より好ましくは５個以上、更に好ましくは６個以上であり、そして好ましくは１０個以下、より好ましくは８個以下である。個数が多すぎると篩が振動しづらくなる。

ホッパー部７の下方には、フレームで支持された振動発生装置６があり、ホッパー部７と振動可能に連結されている。振動発生装置６には振動モーターが内臓されており、振動発生装置６が振動し、ホッパー部７に振動を与えると、ホッパー部７と一体であるフィーダー部４と、粉末篩部８に振動が伝達されることで、局所的に粉体が振動することを回避し、装置全体に効率的に振動を与えている。更に、振動発生装置が１つで済むことからコストの低減、機械構成の簡素化を可能としている。

ここで、本発明の実施形態における粉末成型プレス粉供給装置１による粉末供給手順を説明する。
まず、ホッパー部７の粉体化粧料３は振動発生装置６から伝達された振動と重力の作用により、フィーダー部４へと供給される。
フィーダー部４へと供給される粉体化粧料は、流量調整板１１により適切な流量に調整される。
フィーダー部４に供給された粉体化粧料３は振動発生装置６の振動とフィーダー部４の傾斜により粉末篩部８へと供給される。
粉末篩部８へ供給された粉体化粧料３は振動発生装置６から伝達された振動により、篩５により篩分けされて均一な状態でシェイキングホッパー４０へと供給される。粉末篩部８にはタッピングボール１０が自在に配置されており、振動発生装置６から伝達された振動により篩５の目詰まりの発生を防ぐ。

シェイキングホッパー４０には粉量検知センサー４１と４２が備えられている。
シェイキングホッパー内の粉末化粧料の量は、粉量検知センサー４２が予め設定されていた粉量を下回ることを検知した場合には、制御手段５０によって、振動発生装置６に振動を発生するように指令を下す。
一方、粉量検知センサー４１が予め設定されていた粉量を上回ることを検知した場合には、制御手段５０によって、振動発生装置６に振動を停止するように指令を下す。

シェイキングホッパー４０へ供給された粉体化粧料３は、ターンテーブルを回転させることで、圧縮成型装置２０へと移動させられる。

この圧縮成型装置２０では、受型２３、受け部２４によって支持された充填用中皿２５に、粉体化粧料３が、シェイキングホッパーによって、充填されている。受け部２４の上部に空間を空けて設けられた押型（凸型）２２は、加圧装置２１によって所定の速度で下方向に駆動される。押型２１の下面は充填用中皿２５内の粉体化粧料３を圧縮し、所定の形状に成型する。

必要に応じて加圧状態を一定時間保持後、押型２２は加圧装置２１によって上方向に所定の速度で駆動される。プレス開放後の充填用中皿２５は受け部２４の上昇により、受型２３から取り出される。

以上のごとく、本発明によりオイル等を含み凝集しやすい粉体化粧料でも、均一な状態で圧縮成型装置へ供給することが可能となる。これにより、圧縮成型後、高品質の成型体を安定的に効率良く提供することも可能となる。

１ 粉末成型プレス粉末供給装置
３ 粉体化粧料
４ フィーダー部
５ 篩
６ 振動発生装置
７ ホッパー部
８ 粉末篩部
１０ タッピングボール
１１ 流量調整板
２０ 圧縮成型装置
２１ 加圧装置
２２ 押型
２３ 受型
２４ 受け部
２５ 充填用中皿
３０ ターンテーブル
４０ シェイキングホッパー
４１ 粉量検知センサー
４２ 粉量検知センサー
５０ 制御部

Claims (3)

1. ホッパー部と、フィーダー部、流量調節板、篩を備えた粉末篩部と、粉末篩部に自在に配置されたタッピングボールと振動発生装置からなり、フィーダー部とホッパー部は一体であり、ホッパー部と粉末篩部が相互に連結され、振動発生装置とホッパー部が振動を伝達可能に連結されており、振動発生装置の振動をホッパー部を介してフィーダー部と粉体篩部に振動を与える粉体供給装置。
   
2. 篩の目開きが０．５〜１．０ｍｍ、タッピングボールの直径が１０〜３０ｍｍ、タッピングボールの個数が１〜１０個である請求項１の粉体供給装置。
   
3. 請求項１または請求項２記載の粉体供給装置と１ 回の成形に必要な粉量を上回る粉末容積を有するシェイキングホッパー、充填用中皿と受型がこの順序で配置されると共に、充填用中皿と受型を圧縮成型装置まで移動させる手段とを備える圧縮成型装置からなる粉末成型プレス装置。