JP6497836B2 - 攪拌機構およびそれを備えた粉体充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体を攪拌する攪拌機構およびそれを備えた粉体充填装置に関する。

従来、粉体をホッパーから落下させて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１参照）。
特許文献１には、粉末化粧料（粉体）をホッパーから落下させて受皿（容器）に充填する充填装置が開示されている。このホッパーは、粉末化粧料を内部に貯留する充填筒（貯留槽）と、充填筒に貯留された粉末化粧料を攪拌する攪拌機構とを備えている。この攪拌機構は、充填筒の内部に挿入され、自らの回転によって粉末化粧料を攪拌するフォーク状の攪拌針（攪拌子）を備えている。

特開平６−４０８５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された攪拌針は、フォーク状に形成されているので、攪拌針を回転させたときの軌跡は円筒形となり、粉体を効率よく攪拌することができないという問題がある。また、粉体を効率よく攪拌することができないと、粉体を攪拌するのに時間がかかるので、充填装置の充填効率が低下してしまうという問題がある。

本発明の目的は、粉体を効率よく攪拌することができ、充填効率を向上させることができる攪拌機構およびそれを備えた粉体充填装置を提供することである。

本発明の攪拌機構は、貯留槽の内部に貯留された粉体を攪拌する攪拌機構であって、貯留槽の内部に挿入され、自らの回転によって粉体を攪拌する攪拌子と、攪拌子を回転させる回転手段とを備え、攪拌子は、回転手段の回転軸の先端に取り付けられるとともに、回転軸と直交する２つの直線状のアームを有する十字状に形成された基部と、アームのそれぞれに沿って直線状に並んで設けられ、回転軸側とは反対側に向かって針状に延出する複数の針状部と、一対の針状部の間に架設された梁部とを備え、アームのそれぞれは、一対の針状部と、この一対の針状部の間に架設された梁部との組み合わせを複数組ずつ有し、一方のアームに設けられた複数の梁部は、他方のアームに設けられた複数の梁部よりも基部側に配設されることを特徴とする。

このような構成によれば、攪拌機構は、少なくとも一対の針状部の間に架設された梁部を備えているので、攪拌子を回転させたときの軌跡は有底円筒形となり、粉体を効率よく攪拌することができる。また、攪拌機構は、粉体を効率よく攪拌することができるので、粉体を攪拌するのにかかる時間を短縮することができる。
また、このような構成によれば、攪拌機構は、位相の異なる２つのアームで粉体を攪拌することができる。したがって、攪拌機構は、１つのアームで粉体を攪拌する場合と比較して、粉体を更に効率よく攪拌することができる。

本発明では、梁部は、一対の針状部の先端を互いに接続することが好ましい。

このような構成によれば、１つの部材を２箇所で折り曲げることによって、一対の針状部および梁部を形成することができるので、攪拌機構の製造コストを低減させることができる。

本発明では、一対の針状部は、基端から先端までの長さを互いに同一とするとともに、攪拌子の回転中心からの距離を互いに同一とし、針状部の基端から先端までの長さは、攪拌子の回転中心から離間するに従って長くなることが好ましい。

このような構成によれば、針状部は、アームに沿って直線状に並んで設けられ、一対の針状部は、基端から先端までの長さを互いに同一とし、針状部の基端から先端までの長さは、攪拌子の回転中心から離間するに従って長くなるので、攪拌子を回転させたときの軌跡は、複数の有底円筒形を重ねた形状となり、粉体を更に効率よく攪拌することができる。
また、一対の針状部は、攪拌子の回転中心からの距離を互いに同一としているので、攪拌子を回転させたときの軌跡は、複数の有底円筒形を同心状に重ねた形状となり、粉体を均一に攪拌することができる。

本発明では、針状部は、針金であることが好ましい。

本発明の粉体充填装置は、粉体をホッパーから落下させて容器に充填する粉体充填装置であって、ホッパーは、粉体を内部に貯留する貯留槽と、貯留槽に貯留された粉体を攪拌する前述した攪拌機構とを備え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、前述した攪拌機構を備えるので、粉体を効率よく攪拌することができる。また、粉体充填装置は、粉体を効率よく攪拌することができるので、粉体の攪拌にかかる時間を短縮することができ、充填効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る粉体充填装置を示す断面模式図 粉体充填装置の全体を上方側から見た図 攪拌子を拡大した斜視図 攪拌子を側方から見た図 金型の収納部に化粧皿を収納した状態を示す図 化粧料をホッパーから落下させて化粧皿に充填している状態を示す図 化粧皿に化粧料を充填した状態を示す図 攪拌子の他の形状を示す図

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示す断面模式図である。図２は、粉体充填装置の全体を上方側から見た図である。
粉体充填装置１は、図１および図２に示すように、ホッパー２と、容器としての化粧皿Ｃ１を収納するための金型３と、金型３を搬送するための回転テーブル４とを備え、粉体としての化粧料Ｃ２を化粧皿Ｃ１に充填するものである。なお、化粧料Ｃ２としては、ファンデーションや、フェイスパウダーや、アイシャドウなどの化粧料を例示することができる。

ホッパー２は、化粧料Ｃ２を内部に貯留する貯留槽５と、貯留槽５に貯留された化粧料Ｃ２を攪拌する攪拌機構６とを備え、化粧料Ｃ２を落下させて化粧皿Ｃ１に充填する。金型３は、化粧皿Ｃ１を内部に収納するための収納部３Ａを有し、所定の間隔で回転テーブル４上に載置されている。
なお、本実施形態では、回転テーブル４は、時計回りに回転するものとする（図２矢印参照）。また、図２では、ホッパー２の直下に相当する金型３の位置をＰ３とし、その前後のそれぞれの位置をＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５としている。

貯留槽５は、図１に示すように、鉛直上方側に供給口５１Ａが形成された丸皿状の皿状部５１と、鉛直下方側に形成された円筒状の吐出口５２とを備え、全体として略円筒状に形成されている。ここで、供給口５１Ａは、化粧料Ｃ２を内部に供給させるための開口であり、吐出口５２は、化粧料Ｃ２を吐出するための開口である。

攪拌機構６は、貯留槽５の内部に挿入され、自らの回転によって化粧料Ｃ２を攪拌する攪拌子７と、攪拌子７を回転させる回転手段６１とを備えている。この回転手段６１は、モータ等によって回転する回転軸６１Ａを有し、攪拌子７は、この回転軸６１Ａに取り付けられている。したがって、回転手段６１は、回転軸６１Ａを回転させることによって、攪拌子７を回転させることができる。

図３は、攪拌子７を拡大した斜視図である。
攪拌子７は、図３に示すように、回転軸６１Ａの先端に取り付けられる基部７１と、基部７１に設けられ、回転軸６１Ａ側とは反対側に向かって針状に延出する複数の針状部７２と、針状部７２の間に架設された梁部７３とを備えている。
基部７１は、回転軸６１Ａと直交するとともに、互いに直交する２つの直線状のアーム７１Ａ，７１Ｂを有する十字状に形成されている。なお、図３では、左奥から右手前にわたって延在するアームをアーム７１Ａとし、右奥から左手前にわたって延在するアームをアーム７１Ｂとしている。

複数の針状部７２は、アーム７１Ａ，７１Ｂに沿って直線状に並んで設けられている。
梁部７３は、一対の針状部７２の先端を互いに接続している。
具体的には、一対の針状部７２と、この一対の針状部７２に架設された梁部７３は、１本の針金を２箇所で折り曲げるとともに、その両端をアーム７１Ａ，７１Ｂに取り付けることによって形成されている。
なお、本実施形態では、複数の針状部７２は、アーム７１Ａ，７１Ｂに沿って直線状に並んで設けられていたが、直線状に並んで設けられていなくてもよい。また、本実施形態では、攪拌子７は、４つの梁部７３を備えているが、少なくとも１つの梁部を備えていればよい。

図４は、攪拌子７を側方から見た図である。なお、図４（Ａ）は、攪拌子７を図３の左手前側から見た図であり、図４（Ｂ）は、攪拌子７を図３の右手前側から見た図である。また、図４では、複数の針状部７２のうち、アーム７１Ａに設けられたものを針状部７２Ａとし、アーム７１Ｂに設けられたものを針状部７２Ｂとしている。さらに、梁部７３のうち、針状部７２Ａの間に架設されたものを梁部７３Ａとし、針状部７２Ｂの間に架設されたものを梁部７３Ｂとしている。

ここで、一対の針状部７２Ａ，７２Ｂは、図４に示すように、基端から先端までの長さを互いに同一としている。換言すれば、梁部７３Ａ，７３Ｂは、アーム７１Ａ，７１Ｂと平行に架設されている。また、一対の針状部７２Ａ，７２Ｂは、攪拌子７の回転中心からの距離（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を互いに同一としている。
そして、針状部７２Ａ，７２Ｂの基端から先端までの長さは、攪拌子７の回転中心から離間するに従って長くなっている（Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ３＞Ｄ４）。
なお、本実施形態では、一対の針状部７２Ａ，７２Ｂは、基端から先端までの長さを互いに同一としているが、同一としていなくてもよい。また、本実施形態では、針状部７２Ａ，７２Ｂの基端から先端までの長さは、攪拌子７の回転中心から離間するに従って長くなっているが、長くなっていなくてもよい。

図５は、金型３の収納部３Ａに化粧皿Ｃ１を収納した状態を示す図である。
粉体充填装置１を用いることによって、化粧皿Ｃ１に化粧料Ｃ２を充填するには、まず、回転テーブル４を駆動することによって、図２の位置Ｐ１に金型３を移動させた状態において、図５に示すように、金型３の収納部３Ａに化粧皿Ｃ１を収納する（図５矢印参照）。
なお、化粧皿Ｃ１の上端は、金型３の上端よりも低く設定されている。これは、化粧料Ｃ２を化粧皿Ｃ１に充填した後、化粧料Ｃ２をプレスすることによって、化粧料Ｃ２の上面が低くなることを考慮しているからである。

図６は、化粧料Ｃ２をホッパー２から落下させて化粧皿Ｃ１に充填している状態を示す図である。
次に、回転テーブル４を駆動することによって、図２の位置Ｐ２を経て位置Ｐ３に金型３を移動させた状態において、図６に示すように、回転手段６１にて攪拌子７を回転させて貯留槽５の内部に貯留された化粧料Ｃ２を攪拌しつつ（図６矢印参照）、ホッパー２を搖動させることによって、化粧料Ｃ２をホッパー２から落下させて化粧皿Ｃ１に充填する。

図７は、化粧皿Ｃ１に化粧料Ｃ２を充填した状態を示す図である。
化粧皿Ｃ１に所定の量の化粧料Ｃ２を充填した後、回転テーブル４を駆動することによって、図２の位置Ｐ４に金型３を移動させると、図７に示すように、ホッパー２の吐出口５２と、金型３の上面との擦り切りによって、化粧料Ｃ２の上面の高さは、金型３の上面と略同一となる。
さらに、回転テーブル４を駆動させることによって、図２の位置Ｐ５に金型３を移動させた後、化粧料Ｃ２をプレスすることによって、化粧料Ｃ２の上面の高さは、化粧皿Ｃ１の上端と略同一となり、化粧料Ｃ２の充填は完了する（図示略）。

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）攪拌機構６は、一対の針状部７２の間に架設された梁部７３を備えているので、攪拌子７を回転させたときの軌跡は有底円筒形となり、化粧料Ｃ２を効率よく攪拌することができる。したがって、粉体充填装置１は、化粧料Ｃ２を効率よく攪拌することができるので、化粧料Ｃ２の攪拌にかかる時間を短縮することができ、充填効率を向上させることができる。

（２）梁部７３は、一対の針状部７２の先端を互いに接続するので、１本の針金を２箇所で折り曲げることによって、一対の針状部７２および梁部７３を形成することができる。したがって、攪拌機構６の製造コストを低減させることができる。
（３）針状部７２は、アーム７１Ａ，７１Ｂに沿って直線状に並んで設けられ、一対の針状部７２は、基端から先端までの長さを互いに同一とし、針状部７２の基端から先端までの長さは、攪拌子７の回転中心から離間するに従って長くなるので、攪拌子７を回転させたときの軌跡は、複数の有底円筒形を重ねた形状となり、化粧料Ｃ２を更に効率よく攪拌することができる。

（４）一対の針状部７２は、攪拌子７の回転中心からの距離を互いに同一としているので、攪拌子７を回転させたときの軌跡は、複数の有底円筒形を同心状に重ねた形状となり、化粧料Ｃ２を均一に攪拌することができる。
（５）基部７１は、２つのアーム７１Ａ，７１Ｂを有する十字状に形成されているので、攪拌機構６は、位相の異なる２つのアーム７１Ａ，７１Ｂで化粧料Ｃ２を攪拌することができる。したがって、攪拌機構６は、１つのアームで粉体を攪拌する場合と比較して、化粧料Ｃ２を更に効率よく攪拌することができる。

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、攪拌機構６は、貯留槽５の内部に貯留された化粧料Ｃ２を攪拌していた。これに対して、攪拌機構は、化粧料Ｃ２とは異なる他の粉体を攪拌してもよい。要するに、攪拌機構は、貯留槽の内部に貯留された粉体を攪拌するものであればよい。

また、前記実施形態では、攪拌子７は、基部７１と、複数の針状部７２と、梁部７３とを備えていた。これに対して、攪拌子は、他の形状であってもよい。
要するに、攪拌子は、回転手段の回転軸の先端に取り付けられる基部と、基部に設けられ、回転軸側とは反対側に向かって針状に延出する複数の針状部と、少なくとも一対の針状部の間に架設された梁部とを備えていればよい。

図８は、攪拌子の他の形状を示す図である。
具体的には、例えば、攪拌子８は、図８（Ａ）に示すように、基部８１と、複数の針状部８２と、梁部８３とを備えている。そして、基部８１は、１つのアームを有する直線状に形成されている。
また、例えば、攪拌子９は、図８（Ｂ）に示すように、基部９１と、複数の針状部９２と、複数の梁部９３とを備えている。そして、基部９１は、１つのアームを有する直線状に形成され、複数の梁部９３は、複数の針状部９２の全てを繋ぐように架設されている。ここで、梁部９３は、針状部９２の先端を互いに接続してはいない。

以上のように、本発明は、粉体を攪拌する攪拌機構およびそれを備えた粉体充填装置に好適に利用できる。

１ 粉体充填装置
２ ホッパー
３ 金型
３Ａ 収納部
４ 回転テーブル
５ 貯留槽
６ 攪拌機構
７，８，９ 攪拌子
５１ 皿状部
５１Ａ 供給口
５２ 吐出口
６１ 回転手段
６１Ａ 回転軸
７１、８１，９１ 基部
７１Ａ，７１Ｂ アーム
７２，８２，９２ 針状部
７３，８３，９３ 梁部
Ｃ１ 化粧皿
Ｃ２ 化粧料

Claims (5)

1. 貯留槽の内部に貯留された粉体を攪拌する攪拌機構であって、
   前記貯留槽の内部に挿入され、自らの回転によって前記粉体を攪拌する攪拌子と、
   前記攪拌子を回転させる回転手段とを備え、
   前記攪拌子は、
   前記回転手段の回転軸の先端に取り付けられるとともに、前記回転軸と直交する２つの直線状のアームを有する十字状に形成された基部と、
   前記アームのそれぞれに沿って直線状に並んで設けられ、前記回転軸側とは反対側に向かって針状に延出する複数の針状部と、
   一対の前記針状部の間に架設された梁部とを備え、
   前記アームのそれぞれは、一対の前記針状部と、当該一対の前記針状部の間に架設された前記梁部との組み合わせを複数組ずつ有し、
   一方のアームに設けられた複数の前記梁部は、他方のアームに設けられた複数の前記梁部よりも基部側に配設されることを特徴とする攪拌機構。
2. 請求項１に記載された攪拌機構において、
   前記梁部は、前記一対の針状部の先端を互いに接続することを特徴とする攪拌機構。
3. 請求項２に記載された攪拌機構において、
   前記一対の針状部は、基端から先端までの長さを互いに同一とするとともに、前記攪拌子の回転中心からの距離を互いに同一とし、
   前記針状部の基端から先端までの長さは、前記攪拌子の回転中心から離間するに従って長くなることを特徴とする攪拌機構。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された攪拌機構において、
   前記針状部は、針金であることを特徴とする攪拌機構。
5. 粉体をホッパーから落下させて容器に充填する粉体充填装置であって、
   前記ホッパーは、
   前記粉体を内部に貯留する貯留槽と、
   前記貯留槽に貯留された前記粉体を攪拌する請求項１から請求項４のいずれかに記載された攪拌機構とを備えることを特徴とする粉体充填装置。

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