KR102462826B1 - 다색 스틱형 화장품의 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다색 스틱형 화장품 성형장치에 관한 것으로, 원료가 주입되어 성형되는 성형 공간부를 제공하는 금형 블록과, 상기 금형 블록의 상부에 위치하며 성형된 제품을 탈거하기 위한 상부금형 블록과, 상기 금형 블록을 지지하는 상부 지지부와, 상기 상부 지지부의 저면 일부에 결합되어 하향으로 연장되는 이동 가이드축과, 상기 이동 가이드축을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되며, 심체를 상기 금형 및 상부금형의 내에 위치시켜, 제1색상 원료가 주입되어 상기 심체 외의 상기 성형 공간부에 주입되도록 하고, 상기 제1색상 원료가 고화된 상태에서 상기 심체의 상면에 주입되는 제2색상 원료의 주입 압력 의하여 하향 이동하면서 상기 심체의 후퇴에 의해 생성되는 공간에 상기 제2색상 원료가 주입되도록 하는 심체 성형 블록으로 구성될 수 있다.

Description

다색 스틱형 화장품의 성형장치{Multi Color Lipstick/Lipgloss Moulding Process}

본 발명은 다색 스틱형 화장품의 성형장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 중앙부와 주변부의 색상이 다른 다색 립스틱 등 스틱형 화장품을 성형하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품 산업은 응용과학 기술 분야 중 바이오, 기초의학, 생화학기술, 신소재기술, 경표피 흡수 기술, 나노 기술 등의 제조기술과 디자인 및 용기, 향료, 사회적 유행, 감성공학 등이 혼합된 고부가가치 산업이다.

화장품은 인체의 청결과 세정, 보습, 보호, 용모 미화 등 단순 역할에서 항노화, 미백, 자외선 차단 등의 기능성 화장품을 중심으로 한 유효성이 화장품 선택의 중요 기준이 되고 있다.

시장에 공개된 다양한 종류의 미용 화장품은 분말상, 액상, 고상, 겔상 등 그 상에 따라 구분할 수 있으며, 또한 제품의 형상에 따라 펜슬형, 스틱형, 팬케이크형 등으로 구분할 수 있다.

그 중 스틱형 제품으로서 대표적인 제품인 립스틱이 있다.

기존의 립스틱 제품은 단색이 주를 이뤘으나, 소비자들의 다양한 기호에 부합하도록 하기 위하여 다색 립스틱이 출시되었다.

다색 립스틱은 각기 다른 색상의 원료를 충진하여 제조하게 되며, 이를 위해 다양한 방식의 충진장치들이 개발되었다.

등록실용신안 20-0455559호(멀티 컬러 립스틱을 생상하기 위한 립스틱 성형치구, 2011년 9월 5일 등록)에는 다색의 멀티 스틱부가 성형될 수 있는 치구에 대하여 기재하고 있다.

그러나 위의 등록실용신안에서 제안하는 치구는 그 구조가 매우 복잡하며, 다른 색상의 스틱을 성형하기 위하여 제1가이드체와 제2가이드체를 교체하며 성형해야 하는 등 자동생산이 실질적으로 불가능하다는 문제점이 있었다.

또한, 공정에 따라 치구를 교체하는 과정에서 이미 성형된 스틱에 기계적 접촉에 의한 손상이 발생할 수 있어 수율이 저하될 염려가 있으며, 제조 공정 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 성형 장치의 구조를 단순화하면서도 자동 생산이 가능한 다색 스틱형 화장품의 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 과제는 공정시간을 단축하여 생산성을 향상시킴과 아울러 성형품의 손상을 방지하여 수율 저하를 방지할 수 있는 다색 스틱형 화장품의 성형장치를 제공함에 있다.

아울러 본 발명은 다양한 심체를 사용하여 다색 스틱에 제조사에서 원하는 로고 등을 심미적으로 표현할 수 있는 다색 스틱형 화장품 성형장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 다색 스틱형 화장품의 성형장치는, 원료가 주입되어 성형되는 성형 공간부를 제공하는 금형 블록과, 상기 금형 블록의 상부에 위치하며 성형된 제품을 탈거하기 위한 상부금형 블록과, 상기 금형 블록을 지지하는 상부 지지부와, 상기 상부 지지부의 저면 일부에 결합되어 하향으로 연장되는 이동 가이드축과, 상기 이동 가이드축을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되며, 심체를 상기 금형 및 상부금형의 내에 위치시켜, 제1색상 원료가 주입되어 상기 심체 외의 상기 성형 공간부에 주입되도록 하고, 상기 제1색상 원료가 고화된 상태에서 상기 심체의 상면에 주입되는 제2색상 원료의 주입 압력 의하여 하향 이동하면서 상기 심체의 후퇴에 의해 생성되는 공간에 상기 제2색상 원료가 주입되도록 하는 심체 성형 블록으로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 금형 블록은, 상기 성형 공간부의 하부측 경계를 이루는 경사면과, 상기 경사면에 형성되어 상기 심체가 밀착 관통하는 통공부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 심체의 상면은, 상기 경사면의 경사 방향 및 경사도와 동일한 경사면인 것으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 심체 성형 블록은, 판상의 바디와, 상기 판상의 바디 상면 중앙으로부터 상향으로 돌출되는 상기 심체와, 상기 이동 가이드축이 삽입되는 가이드공과, 상기 가이드공에 삽입되어 중력 및 제2색상 원료의 주입 압력에 의해 심체 성형 블록의 급격한 이동을 방지하는 오형링을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 심체 성형 블록이 상기 상부 지지부에 접하여 위치할 때, 제1노즐에 의해 상기 제1색상 원료가 주입 및 고화되어 제1스틱부를 이루고, 제1스틱부가 형성된 후, 제2노즐에 의해 주입되는 상기 제2색상 원료의 압력에 의하여 상기 심체 성형 블록이 상기 이동 가이드축을 따라 하향으로 이동하면서, 상기 제2색상 원료가 상기 심체가 위치하는 위치에 주입 및 고화되어 제2스틱부를 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1색상 원료가 주입 및 고화된 상태에서 상기 심체의 상기 상면은 상기 제1스틱부의 상부측으로 돌출되어 노출될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2노즐은, 상기 심체의 상기 상면의 상부측에 위치하여 상기 제2색상 원료를 상기 상면에 가압 주입하는 노즐관과, 상기 노즐관의 주변 일부면으로서, 상기 제1스틱부의 상부측으로 돌출된 상기 상면을 가압하여 상기 심체를 상기 제1스틱부와 분리하는 접촉면을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다색 스틱형 화장품 성형장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 단면 구성도이다.
도 3은 금형 블록의 사시도이다.
도 4는 금형 블록의 단면도이다.
도 5는 심체 금형부의 일실시 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 다색 스틱형 화장품 성형 공정에 따른 본 발명의 단면 구성도이다.
도 9는 제2노즐의 구성도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다색 스틱형 화장품의 성형장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 단면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명은, 원료가 주입되어 성형되는 틀을 제공하는 금형 블록(10)과, 상기 금형 블록(10)의 상부에 위치하며 성형된 제품을 탈거하기 위한 상부금형 블록(50)과, 상기 금형 블록(10)을 지지하는 상부 지지부(30)와, 상기 상부 지지부(30)의 저면 일부에 결합되어 하향으로 연장되는 이동 가이드축(25)과, 상기 이동 가이드축(25)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되며, 심체(22)를 상기 금형(10) 및 상부금형 블록(50)의 내에 위치시키는 심체 성형 블록(20)과, 지지축(41)에 의해 상기 상부 지지부(30) 저면에 결합되어 상기 심체 성형 블록(20)이 이동하는 공간을 제공하는 하부 지지부(40)를 포함하여 구성된다.

미설명 부호 60은 제1노즐이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 구성과 작용에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명은 원료 융액을 금형 블록(10) 및 상부금형 블록(20)이 이루는 공간 내에 주입하되, 주입 방향은 상부에서 주입되는 것으로 한다. 또한 다색의 스틱형 화장품을 성형하기 위하여 각각 색상이 다른 복수의 노즐을 통해 원료를 금형 블록(10) 및 상부금형 블록(20)에 주입하는 것으로 한다.

상기 원료라 함은 안료를 포함하는 것으로, 주입 전에 가열되어 융액 상태로 주입이 이루어지며, 금형 블록(10) 및 상부금형 블록(20)의 내에서 자연 냉각 및 고화되어 제품화 된다.

도 3은 금형 블록(10)의 사시도이고, 도 4는 금형 블록(10)의 단면도이다.

도 3과 도 4를 참고하면, 금형 블록(10)은 육면체형 또는 원판형의 바디(14)와, 상기 바디(14)의 상면 중앙으로부터 하향으로 형성된 성형공간부(11)와, 상기 성형공간부(11)의 하부를 이루는 경사면(12) 및 상기 경사면(12)에 형성된 통공부(13)를 포함한다.

통상 스틱형 화장품은 최초 사용면이 경사진 형태이며, 경사면(12)의 형태와 경사각도에 따라 스틱형 화장품의 상부인 최초 사용면의 형태를 결정할 수 있다.

금형 블록(10)에서 제공하는 성형공간부(11)의 측면은 원기둥형의 스틱형 화장품을 제조할 수 있도록 평면도 상으로 원형인 구조일 수 있다.

그러나 반드시 원형일 필요는 없으며, 다각형 기둥형의 스틱형 화장품 제조를 위하여 평면도 상으로 다각형 구조의 측면을 제공할 수 있다.

상기 통공부(13)는 이후에 상세하게 설명될 심체(22)가 금형 블록(10) 내부로 삽입될 수 있는 공간을 제공한다.

이때 통공부(13)의 형상은 심체(22)의 형상에 따라 결정될 수 있다. 다만 통공부(13)는 심체(22)가 밀착되어 원료의 유출이 최소화될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 'W'를 형상화한 심체(22) 및 통공부(13)에 대하여 도시하고 설명하지만, 이는 하나의 실시예일 뿐이며, 다양한 문자 또는 기호 등을 형상화한 심체(22)를 사용할 수 있다.

도 5는 심체 성형 블록(20)의 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 심체 성형 블록(20)은, 원판형의 바디(21)와, 상기 바디(21)의 상부 중앙에서 상향으로 돌출되는 심체(22)와, 상기 바디(21)의 일부에 상하 방향으로 형성되며, 상기 이동 가이드축(25)이 삽입되는 가이드공(23)과, 상기 가이드공(23)에 삽입되어 마찰력을 제공하는 오형링(24)을 포함할 수 있다.

이와 같이 구성되는 심체 성형 블록(20)은 상향으로 이동하는 힘은 실린더 등 구동부(도면 미도시)에 의하여 이루어질 수 있으며, 하향으로 이동하는 힘은 원료의 주입 압력에 의하여 이루어질 수 있으며, 이는 이후에 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

앞서 설명한 바와 같이 심체(22)는 문자 또는 도형을 형상화한 것일 수 있으며, 특히 상면(22a)은 경사진 것으로 한다.

상면(22a)의 경사도는 앞서 설명한 금형 블록(10)의 경사면(12)의 경사도와 동일하고, 경사 방향 또한 일치하는 것으로 한다.

이와 같은 구성의 본 발명을 이용하여 다색 스틱형 화장품을 성형하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 다색 스틱형 화장품 성형공정에 따른 본 발명의 단면도이다.

먼저, 도 6을 참조하면 제1노즐(60)에 의한 제1색상의 원료가 주입되는 공정이다.

제1노즐(60)에 의해 제1색상의 원료는 상기 심체 성형 블록(20)의 상면이 상부 지지부(30)의 저면에 접촉된 상태에서 상기 상부금형 블록(50)과 금형 블록(10)의 성형공간부(11)로 주입된다.

즉, 성형공간부(11)에 심체(22)가 삽입된 상태에서 심체(22)와 성형공간부(11)의 측면이 이루는 공간에 제1색상의 원료가 주입된다. 제1색상 원료의 주입은 정량으로 이루어진다.

특히, 제1색상 원료를 주입 완료하였을 때, 심체(22)의 경사진 상면(22a)은 제1색상 원료에 잠기지 않고, 외부에 노출되는 것으로 한다.

이는 이후 공정에서 제2색상 원료의 주입을 원활하게 수행하도록 하기 위한 것이다.

상기 제1노즐(60)은 비가압식 노즐이며, 금형 블록(10) 및 상부금형 블록(50)의 성형공간부(11)에 공기가 잔류하지 않도록 천천히 제1색상 원료를 주입하고, 고화시켜 제1스틱부(1)를 형성한다.

그 다음, 도 7에 도시한 바와 같이 제2노즐(70)을 이용하여 제2색상의 원료를 주입한다.

제1노즐(60)과 제2노즐(70)은 위치의 가변이 가능하거나, 적어도 상기 금형 블록(10), 상부금형 블록(50), 상부 지지부(30) 및 심체 성형 블록(20) 결합체와 상대 이동이 가능한 것으로 한다.

예를 들어 제1노즐(60)과 제2노즐(70)은 각각 다른 위치에 고정되어 있고, 앞서 설명한 금형 블록(10), 상부금형 블록(50), 상부 지지부(30) 및 심체 성형 블록(20) 결합체가 제1노즐(60)의 하부에서 제2노즐(70)의 하부측으로 이동할 수 있는 것으로 한다.

상기 제1노즐(60)과 제2노즐(70)은 상하 이동이 가능한 것으로 한다.

제2노즐(70)은 내부에 제2색상 원료가 일시 저장되는 상대적으로 체적이 큰 저장부(71)를 포함하며, 저장부(71)로부터 저면까지 연장되는 노즐관(72)이 형성되어 있다. 따라서 저장부(71)의 제2색상 원료를 가압하여 직경이 상대적으로 작은 노즐관(72)을 통해 상기 금형 블록(10)과 상부금형 블록(50)으로 주입할 수 있다.

제2노즐(70)의 저면 형상은 도 9를 통해 확인할 수 있다.

특히 제2노즐(70)의 저면에서 노출되는 노즐관(72) 주변의 일부면은 상기 제1스틱부(1)의 상면에 접촉되는 접촉면(73)이 된다.

앞서 설명한 바와 같이 제2노즐(70)은 상하 이동이 가능한 것으로 하며, 이러한 이동은 상대적인 것으로 금형 블록(10)을 포함하는 결합체가 상하 이동을 할 수도 있다.

제2색상 원료는 도 6에서 심체(22)의 위치에 주입되며, 제2노즐(70)이 상부금형 블록(50)의 상면에 접할 때, 상기 접촉면(73)은 제1스틱부(1)의 상부로 돌출된 심체(22)를 아래로 밀어 제1스틱부(1)와 심체(22)를 분리한다.

제1스틱부(1)를 형성할 때, 심체(22)가 삽입된 상태에서 제1색상 원료의 고화가 이루어지기 때문에 제1스틱부(1)와 심체(22) 사이에 결합이 이루어질 수 있으며, 접촉면(73)으로 심체(22)를 가압하여 제1스틱부(1)와 심체(22)가 분리될 수 있도록 한다.

또한, 상기 노즐관(72)의 위치는 상기 심체(22)의 상부측이 된다.

최초 상기 노즐관(72)을 통해 주입되는 제2색상 원료는 경사면인 심체(22)의 상면(22a)을 직접 가압하고, 그 압력에 의해 심체(22)를 포함한 심체 성형 블록(20)이 하향 이동할 수 있다.

이때의 이동은 반드시 제2색상 원료의 주입 압력에 의해 이루어지는 것은 아니며 실린더 등 외부의 구동수단에 의해 이루어질 수도 있다.

이와 같은 심체(22)의 분리는 제2색상 원료의 가압 주입에 의해 심체 성형 블록(20)이 하향으로 이동하면서 제2색상 원료가 주입되는 공간을 제공할 수 있게 한다.

제2색상 원료가 주입이 완료된 상태를 도 8에 도시하였다.

즉, 제2색상 원료가 주입되는 동안에는 상기 심체(22)를 포함하는 심체 성형 블록(20)이 점차 하향 이동하게 되며, 주입이 완료되면 심체 성형 블록(20)의 하향 이동이 정지하게 된다.

이러한 과정에서 상기 오형링(24)은 심체 성형 블록(20)이 중력과 제2색상 원료의 주입 압력에 의해 급격하게 하향 이동하는 것을 방지할 수 있다.

심체 성형 블록(20)의 하향 이동이 정지하는 시점은 물리적인 스토퍼를 사용하거나, 정량의 제2색상 원료를 주입하는 것에 의해 결정될 수 있다.

특히, 심체 성형 블록(20)이 정지했을 때, 심체(22)의 상면(22a)은 금형 블록(10)의 경사면(12)의 상면과 일치하는 위치가 되도록 한다.

제2색상 원료의 주입을 완료하고, 제2색상 원료를 고화시켜 제2스틱부(2)를 형성한다.

즉, 제2스틱부(2)는 심체(22)와 동일한 형상이 되나, 경사면의 방향이 심체(22)와는 반대의 방향으로 위치하는 형태가 된다.

제2스틱부(2)는 제1스틱부(1)의 심체가 되며, 주변부와 중심부가 각기 다른 색상인 스틱형 화장품으로 성형된다.

이후 공정에서는 상부금형 블록(50)을 분리하고, 성형된 스틱형 화장품을 금형 블록(50)으로부터 탈거한다.

이처럼 본 발명은 간단한 구조를 사용하면서도 성형 공정의 자동화에 유리한 구조를 제공할 수 있으며, 생산성과 수율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:금형 블록 11:성형공간부
12:경사면 13:통공부
20:심체 성형 블록 22:심체
30:상부 지지부 40:하부 지지부
50:상부금형 블록 60:제1노즐
70:제2노즐

Claims (7)

1. 원료가 주입되어 성형되는 성형 공간부를 제공하는 금형 블록;
   상기 금형 블록의 상부에 위치하며 성형된 제품을 탈거하기 위한 상부금형 블록;
   상기 금형 블록을 지지하는 상부 지지부;
   상기 상부 지지부의 저면 일부에 결합되어 하향으로 연장되는 이동 가이드축; 및
   상기 이동 가이드축을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되며, 심체를 상기 금형 및 상부금형의 내에 위치시켜, 제1색상 원료가 주입되어 상기 심체 외의 상기 성형 공간부에 주입되도록 하고, 상기 제1색상 원료가 고화된 상태에서 상기 심체의 상면에 주입되는 제2색상 원료의 주입 압력 의하여 하향 이동하면서 상기 심체의 후퇴에 의해 생성되는 공간에 상기 제2색상 원료가 주입되도록 하는 심체 성형 블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금형 블록은,
   상기 성형 공간부의 하부측 경계를 이루는 경사면; 및
   상기 경사면에 형성되어 상기 심체가 밀착 관통하는 통공부를 포함하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 심체의 상면은,
   상기 경사면의 경사 방향 및 경사도와 동일한 경사면인 것을 특징으로 하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 심체 성형 블록은,
   판상의 바디;
   상기 판상의 바디 상면 중앙으로부터 상향으로 돌출되는 상기 심체;
   상기 이동 가이드축이 삽입되는 가이드공; 및
   상기 가이드공에 삽입되어 중력 및 제2색상 원료의 주입 압력에 의해 심체 성형 블록의 급격한 이동을 방지하는 오형링을 포함하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 심체 성형 블록이 상기 상부 지지부에 접하여 위치할 때, 제1노즐에 의해 상기 제1색상 원료가 주입 및 고화되어 제1스틱부를 이루고,
   제1스틱부가 형성된 후, 제2노즐에 의해 주입되는 상기 제2색상 원료의 압력에 의하여 상기 심체 성형 블록이 상기 이동 가이드축을 따라 하향으로 이동하면서, 상기 제2색상 원료가 상기 심체가 위치하는 위치에 주입 및 고화되어 제2스틱부를 이루는 것을 특징으로 하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1색상 원료가 주입 및 고화된 상태에서 상기 심체의 상기 상면은 상기 제1스틱부의 상부측으로 돌출되어 노출되는 것을 특징으로 하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2노즐은,
   상기 심체의 상기 상면의 상부측에 위치하여 상기 제2색상 원료를 상기 상면에 가압 주입하는 노즐관; 및
   상기 노즐관의 주변 일부면으로서, 상기 제1스틱부의 상부측으로 돌출된 상기 상면을 가압하여 상기 심체를 상기 제1스틱부와 분리하는 접촉면을 포함하는 다색 스틱형 화장품 성형장치.

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