JP6211384B2 - 粉体充填装置および粉体充填方法 - Google Patents

粉体充填装置および粉体充填方法 Download PDF

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Description

本発明は、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成する粉体充填装置および粉体充填方法に関する。
従来、互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填する粉体充填装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された粉体充填装置は、粉体が投入される投入口と、投入口から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口と、投入口から吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る仕切り板と、吐出口に設けられる格子板とを有するホッパーを備えている。
そして、粉体充填装置は、このホッパーの各区画に複数種の粉体をそれぞれ投入した後、ホッパーをバイブレータにて振動させるとともに、仕切り板の板面と平行な方向に沿ってホッパーを往復動させることによって、複数種の粉体を容器に充填している。これによって、粉体充填装置は、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成している。
特開2010−215258号公報
しかしながら、特許文献1に記載された粉体充填装置は、仕切り板の板面と平行な方向に沿ってホッパーを往復動させることによって、複数種の粉体を容器に充填しているので、容器に充填された複数種の粉体の境界は明確になってしまい、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができないという問題がある。
本発明の目的は、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる粉体充填装置および粉体充填方法を提供することである。
本発明の粉体充填装置は、互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填する粉体充填装置であって、粉体が投入される投入口と、投入口から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口と、投入口から吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る少なくとも1つの仕切り板とを有するホッパーと、ホッパーにて複数種の粉体を容器に充填するときに仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させる交差方向往復手段とを備え、ホッパーは、吐出口に設けられる格子板を備え、格子板の全域のうち、一部の領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗く、一部の領域は、仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることを特徴とする。
このような構成によれば、粉体充填装置は、交差方向往復手段を備えているので、仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させながら複数種の粉体を容器に充填することができる。したがって、容器に充填された複数種の粉体の境界を曖昧にすることができ、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
また、格子板は、交差方向往復手段にて仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させる際に複数種の粉体の表面を均すように往復動することになるので、容器に充填された複数種の粉体の境界を更に曖昧にすることができ、色調が更に滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
ここで、格子板の網目の粗さを粗くすれば、粉体は容器に落下しやすくなるので、粉体を容器に充填する速度は速くなる。しかしながら、格子板の網目の粗さを粗くすれば、容器に充填された粉体の表面は粗くなってしまうという問題がある。
これに対して、格子板の網目の粗さを細かくすれば、容器に充填された粉体の表面は細やかになる。しかしながら、格子板の網目の粗さを細かくすれば、粉体は容器に落下しにくくなるので、粉体を容器に充填する速度は遅くなってしまうという問題がある。
本発明によれば、格子板の全域のうち、一部の領域では、粉体は容器に落下しやすくなるので、粉体を容器に充填する速度は速くなる。また、格子板の全域のうち、一部の領域以外の領域では、容器に充填された粉体の表面は細やかになる。すなわち、本発明によれば、粉体充填装置は、粉体を容器に充填する速度を速くすることができるとともに、容器に充填された粉体の表面を細やかにすることができる。
本発明では、格子板は、吐出口に設けられる第1の格子板と、粉体の流路の上流側に第1の格子板と重ねて設けられるとともに、第1の格子板と協働することによって、第1の格子板の網目よりも細かい網目を第1の格子板と重なり合う領域に形成する第2の格子板とを備え、第2の格子板は、一部の領域を切り欠くように形成された切欠部を有することが好ましい。
このような構成によれば、格子板は、第2の格子板に切欠部を形成した領域と、それ以外の領域とを有し、第2の格子板に切欠部を形成した領域は、第1の格子板のみの網目の粗さとなり、それ以外の領域は、第1の格子板および第2の格子板を重ねた網目の粗さとなる。換言すれば、格子板の全域のうち、第2の格子板に切欠部を形成した領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗くなる。したがって、粉体充填装置は、粉体を容器に充填する速度を速くすることができるとともに、容器に充填された粉体の表面を細やかにすることができる。
本発明では、仕切り板の板面と平行な方向に沿ってホッパーを往復動させる平行方向往復手段を備え、切欠部は、仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることが好ましい。
ここで、ホッパーは、投入口から吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る仕切り板を有しているので、仕切り板の板面と平行な方向に沿ってホッパーを往復動させることによって、粉体を容器に効率よく落下させることができる。
そして、本発明によれば、切欠部は、仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されているので、粉体充填装置は、容器の略全域に亘って粉体を落下しやすくすることができる。したがって、粉体充填装置は、仕切り板の板面と交差する方向の一部に切欠部を形成した場合と比較して、粉体を容器に効率よく充填することができる。
本発明の粉体充填方法は、互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填する粉体充填方法であって、粉体が投入される投入口と、投入口から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口と、投入口から吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る少なくとも1つの仕切り板とを有するホッパーの各区画に複数種の粉体をそれぞれ投入する粉体投入ステップと、ホッパーにて複数種の粉体を容器に充填するときに仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させる交差方向往復ステップとを備え、ホッパーは、吐出口に設けられる格子板を備え、格子板の全域のうち、一部の領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗く、一部の領域は、仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることを特徴とする。

このような構成によれば、仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させながら複数種の粉体を容器に充填することができるので、容器に充填された複数種の粉体の境界を曖昧にすることができ、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
本発明の一実施形態に係る粉体充填装置を側面側から見た模式図 ホッパーの断面図 格子板を上方側から見た図 複数種の粉体を充填する化粧皿の断面図 ホッパーを化粧皿の上方に設置した状態を示す図 ホッパーの下部空間の近傍を上方側から見た断面図 化粧皿に充填された複数種の粉体の表面を示す図
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粉体充填装置を側面側から見た模式図である。
粉体充填装置1は、図1に示すように、互いに色調の異なる複数種の粉体を内部に収容するとともに、この複数種の粉体を容器に充填するホッパー2と、ホッパー2の側面(図中左側面)に取り付けられたバイブレータ3と、ホッパー2の下方に設けられるとともに、ホッパー2を支持する支持台4と、ホッパー2および支持台4の間に介在して取り付けられるスプリング5と、支持台4を水平方向に沿ってスライドさせることによってホッパー2を往復動させるスライド機構6とを備えている。
バイブレータ3は、ホッパー2を振動させることによって、複数種の粉体を落下させやすくして容器への充填を補助する。このバイブレータ3は、ピストン式であってもよく、回転式であってもよい。
スプリング5は、バイブレータ3にて発生した振動の支持台4や、スライド機構6への伝達を抑制する。
なお、本実施形態では、ホッパー2にて容器に充填する粉体は、ファンデーション、フェイスパウダー、およびアイシャドウなどの固形粉末化粧料である。
図2は、ホッパーの断面図である。具体的には、図2は、図1のホッパー2を紙面左右方向と直交する平面に沿って切断した断面図である。
ホッパー2は、互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填することによって、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成する。このホッパー2は、図2に示すように、互いに色調の異なる複数種の粉体が投入される投入口21と、投入口21から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口22と、吐出口22に設けられる格子板23とを備えている。
また、このホッパー2は、その内側面に形成された複数の筋状の溝2Aを有し、この溝2Aに取り付けることによって、投入口21から吐出口22に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る4つの仕切り板24を備えている。ここで、図2では、溝2Aを点線で示し、仕切り板24を実線で示している。
なお、ホッパー2に取り付ける仕切り板24の数や間隔は、グラデーションを形成する際に必要となる粉体の種類数に応じて設定すればよい。また、仕切り板24の幅や上端の位置は、任意に設定すればよい。
そして、互いに色調の異なる複数種の粉体は、仕切り板24にて形成されたホッパー2の各区画にそれぞれ投入されることによって、ホッパー2の内部に収容される。
具体的には、互いに色調の異なる複数種の粉体は、いずれか一方の端の区画から他方の端の区画に向かって滑らかに色調が変化していくように、ホッパー2の各区画にそれぞれ投入される。例えば、白色からピンク色に至るグラデーションを形成する場合には、図中左端の区画に白色の粉体が投入され、その右隣の区画にピンク掛かった白色の粉体が投入される。また、図中右端の区画にピンク色の粉体が投入され、その左隣の区画に淡いピンク色の粉体が投入される。そして、図中中央の区画に白色とピンク色との中間色の粉体が投入されるといったごとくである。
仕切り板24は、ホッパー2の上部から下部にかけて延在している。そして、仕切り板24の下端および格子板23の間は、仕切り板24によって区画されていない。換言すれば、ホッパー2は、仕切り板24の下端および格子板23の間に仕切り板24にて区画されていない下部空間2Bを有している。したがって、この下部空間2Bでは、ホッパー2の各区画に投入された複数種の粉体は、隣り合った区画に投入された粉体同士で混ざり合うことになる。
なお、本実施形態では、仕切り板24の上端は、投入口21の下方に位置しているが、投入口21の上方に位置していてもよい。これによれば、仕切り板24の上端の位置は、投入口21の面積によって制限されることはないので、仕切り板24の上端の間隔を広げるようにして配置することができる。したがって、複数種の粉体を投入するスペース(各区画の上方開口)を広げることができるので、ホッパー2の各区画に粉体を投入しやすくすることができる。
ここで、前述したスライド機構6は、仕切り板24の板面と交差する方向(図中左右方向)に沿ってホッパー2をスライドさせることによって往復動させることができる。したがって、スライド機構6は、本発明の交差方向往復手段として機能する。
また、スライド機構6は、仕切り板24の板面と平行な方向(図中表裏方向)に沿ってホッパー2をスライドさせることによって往復動させることができる。したがって、スライド機構6は、本発明の平行方向往復手段としても機能する。
なお、以下の説明では、仕切り板24の板面と交差する方向を交差方向とし、仕切り板24の板面と平行な方向を平行方向とする。
図3は、格子板を上方側から見た図である。
格子板23は、図3に示すように、吐出口22に設けられる第1の格子板23Aと、粉体の流路の上流側(図中手前側)に第1の格子板23Aと重ねて設けられる第2の格子板23Bとを備えている。
第1の格子板23Aは、交差方向(図中上下方向)および平行方向(図中左右方向)に沿って配列された略正方形状の複数の網目を有する網目状に形成されている。
第2の格子板23Bは、交差方向および平行方向に沿って配列された略菱形状の複数の網目を有する網目状に形成されている。この第2の格子板23Bの網目は、第1の格子板23Aの網目よりも粗く設定されている。
すなわち、第2の格子板23Bは、第1の格子板23Aと協働することによって、第1の格子板23Aの網目よりも細かい網目を第1の格子板23Aと重なり合う領域に形成している。
また、第2の格子板23Bは、一部の領域を切り欠くように形成された切欠部23B1を有している。この切欠部23B1は、交差方向の全幅に亘って形成されているとともに、平行方向の一部の幅に形成されている。
なお、本実施形態では、第1の格子板23Aの網目は略正方形状に形成され、第2の格子板23Bの網目は略菱形状に形成されているが、これら以外の形状に形成されていてもよい。
このように、格子板23は、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域と、それ以外の領域とを有し、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域は、第1の格子板23Aのみの網目の粗さとなり、それ以外の領域は、第1の格子板23Aおよび第2の格子板23Bを重ねた網目の粗さとなる。換言すれば、格子板23の全域のうち、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域(一部の領域)の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗くなる。
したがって、格子板23の全域のうち、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域では、粉体は容器に落下しやすくなるので、粉体を容器に充填する速度は速くなる。また、格子板23の全域のうち、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域以外の領域では、容器に充填された粉体の表面は細やかになる。
以下、粉体充填装置1にて互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填することによって、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成する粉体充填方法について説明する。
図4は、複数種の粉体を充填する化粧皿の断面図である。具体的には、図4は、交差方向と平行な鉛直面に沿って化粧皿を切断した断面図である。
粉体充填装置1は、まず、図4に示すように、容器としての化粧皿Cを金型7に設けられた収容部に設置する。
なお、化粧皿Cの上端は、金型7の上面よりも低く設定されている。これは、化粧皿Cに充填された複数種の粉体をプレスすることによって打型する際に、複数種の粉体の上面(表面)が低くなることを考慮しているからである。
図5は、ホッパーを化粧皿の上方に設置した状態を示す図である。
次に、粉体充填装置1は、ホッパー2の各区画に複数種の粉体をそれぞれ投入する(紛体投入ステップ)。また、粉体充填装置1は、スライド機構6にてホッパー2を平行方向にスライドさせることによって、化粧皿Cの上方に設置する。そして、ホッパー2は、投入口21から投入された複数種の粉体を吐出口22から吐出することによって、複数種の粉体を落下させて化粧皿Cに充填する。この際、粉体充填装置1は、バイブレータ3を振動させてホッパー2を振動させることによって、複数種の粉体を落下させやすくして化粧皿Cへの充填を補助する。
図6は、ホッパーの下部空間の近傍を上方側から見た断面図である。具体的には、図6は、ホッパー2の下部空間2Bの近傍を水平方向に沿って切断して上方側から見た断面図である。
また、粉体充填装置1は、スライド機構6にてホッパー2をスライドさせることによって、交差方向(図中上下矢印方向)に沿ってホッパー2を往復動させながら複数種の粉体を化粧皿Cに充填する(交差方向往復ステップ)。これによれば、複数種の粉体の表面を格子板23にて均すように往復動することになるので、化粧皿Cに充填された複数種の粉体の境界を曖昧にすることができ、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
さらに、粉体充填装置1は、スライド機構6にてホッパー2をスライドさせることによって、平行方向(図中左右矢印方向)に沿ってホッパー2を往復動させながら複数種の粉体を化粧皿Cに充填する(平行方向往復ステップ)。これによれば、切欠部23B1は、交差方向の全幅に亘って形成されているので、粉体充填装置1は、化粧皿Cの略全域に亘って粉体を落下しやすくすることができる。
ここで、ホッパー2は、前述したように、仕切り板24の下端および格子板23の間に仕切り板24にて区画されていない下部空間2Bを有している。したがって、下部空間2Bでは、ホッパー2の各区画に投入された複数種の粉体は、バイブレータ3の振動や、スライド機構6によるホッパー2の往復動によって、水平方向に拡散して隣り合った区画に投入された粉体同士で混ざり合うことになる。
そして、所定量の複数種の粉体を化粧皿Cに充填した後、粉体充填装置1は、スライド機構6にてホッパー2を平行方向にスライドさせることによって、化粧皿Cの上方から除去する。この際、ホッパー2の吐出口22と、金型7の上面とによって、複数種の粉体の表面を擦り切って平坦にする。
図7は、化粧皿に充填された複数種の粉体の表面を示す図である。
その後、粉体充填装置1は、化粧皿Cに充填された複数種の粉体をプレスすることによって打型して固形粉末化粧料を製造する。これによって、粉体充填装置1は、図7に示すように、化粧皿Cに充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成することができる。
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)粉体充填装置1は、スライド機構6を備えているので、仕切り板24の板面と交差する方向に沿ってホッパー2を往復動させながら複数種の粉体を化粧皿Cに充填することができる。したがって、化粧皿Cに充填された複数種の粉体の境界を曖昧にすることができ、色調が滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
(2)格子板23は、スライド機構6にて仕切り板24の板面と交差する方向に沿ってホッパー2を往復動させる際に複数種の粉体の表面を均すように往復動することになるので、化粧皿Cに充填された複数種の粉体の境界を更に曖昧にすることができ、色調が更に滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
(3)格子板23の全域のうち、第2の格子板23Bに切欠部23B1を形成した領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗くなるので、粉体充填装置1は、粉体を化粧皿Cに充填する速度を速くすることができるとともに、化粧皿Cに充填された粉体の表面を細やかにすることができる。
(4)切欠部23B1は、仕切り板24の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されているので、粉体充填装置1は、化粧皿Cの略全域に亘って粉体を落下しやすくすることができる。したがって、粉体充填装置1は、仕切り板24の板面と交差する方向の一部に切欠部23B1を形成した場合と比較して、粉体を化粧皿Cに効率よく充填することができる。
(5)ホッパー2は、仕切り板24の下端および格子板23の間に仕切り板24にて区画されていない下部空間2Bを有し、この下部空間2Bでは、ホッパー2の各区画に投入された複数種の粉体は、バイブレータ3の振動や、スライド機構6によるホッパーの往復動によって、水平方向に拡散して隣り合った区画に投入された粉体同士で混ざり合うことになる。したがって、粉体充填装置1は、化粧皿Cに充填された複数種の粉体の境界を更に曖昧にすることができ、色調が更に滑らかに変化するようにグラデーションを形成することができる。
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、ホッパー2にて化粧皿Cに充填する粉体は、ファンデーション、フェイスパウダー、およびアイシャドウなどの固形粉末化粧料であったが、これ以外の粉体を容器に充填する粉体充填装置に本発明を適用してもよい。要するに、本発明は、互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填することによって、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成する粉体充填装置に適用することができる。
前記実施形態では、ホッパー2は、格子板23を備え、格子板23は、吐出口22に設けられる第1の格子板23Aと、粉体の流路の上流側に第1の格子板23Aと重ねて設けられる第2の格子板23Bとを備えていた。これに対して、格子板は、1枚の格子板によって構成してもよく、3枚以上の複数の格子板によって構成してもよい。また、ホッパーは、格子板を備えていなくてもよい。
前記実施形態では、第1の格子板23Aと、切欠部23B1を有する第2の格子板23Bとは、別体として構成されているが、一体として構成してもよい。要するに、格子板の全域のうち、一部の領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗くなっていればよい。
前記実施形態では、第2の格子板23Bの網目は、第1の格子板23Aの網目よりも粗く設定されていたが、細かく設定されていてもよい。また、第1の格子板および第2の格子板を同じ粗さに設定するとともに、第1の格子板および第2の格子板を重ねた上で位相をずらして配置してもよい。要するに、第2の格子板は、第1の格子板と協働することによって、第1の格子板の網目よりも細かい網目を第1の格子板と重なり合う領域に形成することができればよい。
前記実施形態では、切欠部23B1は、交差方向の全幅に亘って形成されているとともに、平行方向の一部の幅に形成されていたが、交差方向の一部の幅に形成されているとともに、平行方向の一部の幅に形成されていてもよい。要するに、切欠部は、一部の領域を切り欠くように第2の格子板に形成されていればよい。また、第2の格子板23Bは、切欠部23B1を有していなくてもよい。
前記実施形態では、粉体充填装置1は、スライド機構6を備え、スライド機構6は、仕切り板24の板面と平行な方向に沿ってホッパー2をスライドさせることによって往復動させる平行方向往復手段としても機能していた。これに対して、粉体充填装置1は、平行方向往復手段を備えていなくてもよい。要するに、粉体充填装置は、ホッパーにて複数種の粉体を容器に充填するときに仕切り板の板面と交差する方向に沿ってホッパーを往復動させる交差方向往復手段を備えていればよい。
以上のように、本発明は、容器に充填された複数種の粉体の表面にグラデーションを形成する粉体充填装置および粉体充填方法に好適に利用できる。
1 粉体充填装置
2 ホッパー
2A 溝
2B 下部空間
3 バイブレータ
4 支持台
5 スプリング
6 スライド機構(交差方向往復手段)
7 金型
21 投入口
22 吐出口
23 格子板
23A 第1の格子板
23B 第2の格子板
23B1 切欠部
24 仕切り板
C 化粧皿(容器)

Claims (4)

  1. 互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填する粉体充填装置であって、
    粉体が投入される投入口と、前記投入口から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口と、前記投入口から前記吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る少なくとも1つの仕切り板とを有するホッパーと、
    前記ホッパーにて複数種の粉体を容器に充填するときに前記仕切り板の板面と交差する方向に沿って前記ホッパーを往復動させる交差方向往復手段とを備え
    前記ホッパーは、前記吐出口に設けられる格子板を備え、
    前記格子板の全域のうち、一部の領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗く、前記一部の領域は、前記仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることを特徴とする粉体充填装置。
  2. 請求項1に記載された粉体充填装置において、
    前記格子板は、
    前記吐出口に設けられる第1の格子板と、
    前記粉体の流路の上流側に前記第1の格子板と重ねて設けられるとともに、前記第1の格子板と協働することによって、前記第1の格子板の網目よりも細かい網目を前記第1の格子板と重なり合う領域に形成する第2の格子板とを備え、
    前記第2の格子板は、一部の領域を切り欠くように形成された切欠部を有することを特徴とする粉体充填装置。
  3. 請求項2に記載された粉体充填装置において、
    前記仕切り板の板面と平行な方向に沿って前記ホッパーを往復動させる平行方向往復手段を備え、
    前記切欠部は、前記仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることを特徴とする粉体充填装置。
  4. 互いに色調の異なる複数種の粉体を容器に充填する粉体充填方法であって、
    粉体が投入される投入口と、前記投入口から投入された粉体を吐出することによって容器に充填する吐出口と、前記投入口から前記吐出口に至る粉体の流路を複数の区画に仕切る少なくとも1つの仕切り板とを有するホッパーの各区画に複数種の粉体をそれぞれ投入する粉体投入ステップと、
    前記ホッパーにて複数種の粉体を容器に充填するときに前記仕切り板の板面と交差する方向に沿って前記ホッパーを往復動させる交差方向往復ステップとを備え
    前記ホッパーは、前記吐出口に設けられる格子板を備え、
    前記格子板の全域のうち、一部の領域の網目の粗さは、それ以外の領域の網目の粗さよりも粗く、前記一部の領域は、前記仕切り板の板面と交差する方向の全幅に亘って形成されることを特徴とする粉体充填方法。
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