JP7269052B2

JP7269052B2 - 固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法。

Info

Publication number: JP7269052B2
Application number: JP2019056175A
Authority: JP
Inventors: 史仁宇田川; 恵美成
Original assignee: Kose Corp
Current assignee: Kose Corp
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2023-05-08
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2020159710A

Description

本発明は、固形組成物、特に口紅等のスティック状化粧料の使用時の耐久性を評価する装置およびそれを用いた評価方法に関する。

口紅等のスティック状化粧料は、塗布時に一定以上の荷重を化粧料にかけると途中で折れたり、ヒビが入ったりすることがある。このように化粧料が折れると、繰り出し機構を採用する化粧料容器の場合、繰り下げ時に折れた化粧料が分離してスリーブ内に収容できないなどの繰り出し不良を生じる。

そのため、スティック状化粧料の開発段階では、化粧料が使用時に折れない耐久性を有しているか試験を行う必要があるが、従来、かかる試験としては、化粧品専用パネルによる実使用試験（特許文献１）や、レオメーター等の測定機による折れ強度の試験（特許文献２）が行われていた。

しかしながら、実使用試験の場合、評価に時間がかかり、また、評価者によって塗布時にかける力が異なるため、再現性に欠けるなどの問題を有していた。

また、レオメーター等の測定機により折損荷重を測定する試験では化粧料を固定して荷重を付与するが、実際の塗布時の荷重のかかり方とは異なるため、使用時の荷重に対する耐久性を評価するものとしては適切ではなかった。

そこで、従来の試験方法や試験装置に代わり、使用時のスティック状化粧料に対する荷重を再現し、使用時の耐久性を客観的に評価することができる装置および評価方法が望まれていた。

特開２０１０－２６５２５５特開２０１８－１７７７６５

そこで本発明は、スティック状化粧料に代表される固形組成物の塗布時の荷重を再現することができ、その使用時の耐久性を客観的に評価することができる固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法の提供をその課題とするものである。

本発明は、上記課題を解決するものであり、塗布対象物を搬送させるための搬送手段と、固形組成物を保持し任意の方向に移動させる移動部と、該搬送手段と該移動部に対する指示を入力するための制御手段とを備え、該移動部は水平方向且つ塗布対象物の搬送方向に直行する方向に往復移動可能な水平移動部と、上下方向に往復移動可能な昇降部と、固形組成物にかかる荷重の調整手段を有する荷重調整部とを備え、該荷重調整部により固形組成物に対して一定の荷重をかけた状態で、水平移動部、昇降部および搬送手段の各動作の組み合わせによる任意のパターンにより固形組成物を前記塗布対象物に塗布することを特徴とする固形組成物評価装置である。

また本発明は、前記荷重調整部が、ブラケットに回動自在に軸支されたアーム部と、該アーム部の一の端部に設けられた固形組成物の保持部を備え、アーム部の保持部が設けられた一の端部側には荷重用重りを取り付け可能に、また、アーム部の他端部には調整用重りを取り付け可能に形成され、アーム部が軸支部において回動することにより保持部に保持された固形組成物が塗布対象物に対して接離する請求項１に記載の固形組成物評価装置である。

また本発明は、可動部が、前記アーム部の一部にかかる荷重を電気的出力に変換し、検知する荷重測定手段を有する固形組成物評価装置である。

また本発明は、前記塗布対象物に対する加温手段を備えた固形組成物評価装置である。

さらに本発明は、固形組成物に対して一定の荷重をかけた状態で、固形組成物の水平方向への往復移動、固形組成物の上下方向へ往復移動、および塗布対象物の搬送の組み合わせによる任意のパターンにより固形組成物を前記塗布対象物に塗布することを特徴とする固形組成物の評価方法である。

本発明にかかる固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法は、常に一定の荷重をかけて固形組成物を塗布することができ、それにより、使用時の耐久性を客観的に評価することができる。

また、本発明にかかる固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法は、水平移動部、昇降部および搬送手段の各動作を組み合わせることにより、任意の動作モードで固形組成物を前記塗布対象物に塗布することができる。

また、本発明にかかる固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法は、加温手段で塗布対象物を人肌に近い温度まで加温することにより、人の皮膚に塗布する場合の再現性を高めることができる。

本発明の固形組成物評価装置の正面図。本発明の固形組成物評価装置の平面図。（ａ）継続して固形組成物を塗布する動作モード１を模式的に示す図、（ｂ）間欠的に固形組成物を塗布する動作モード２を模式的に示す図、（ｃ）動作モード１と動作モード２を組み合わせた動作モード３を模式的に示す図。（ａ）本発明の固形組成物評価装置の塗布動作開始前の状態を示す正面図、（ｂ）本発明の固形組成物評価装置の塗布動作開始時の状態を示す正面図

以下、本発明の固形組成物評価装置およびそれを用いた固形組成物の評価方法の実施態様を、図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施態様に何ら制約されるものではない。

図１は、本発明の固形組成物評価装置１の正面図、図２は同平面図である。図に示すように、本発明の固形組成物評価装置１は、基台２と、基台２上に垂設された支枠３１、支枠３２、支枠３１に取り付けられた移動部４、基台２上に配設された搬送手段５、および制御手段６とを備える。以下、各部の詳細について説明する。

支枠３１、３２は、ともに基台２より垂設する一対の支柱部３１１、３２１と、該支柱部３１１、３２１の上部に掛け渡された横桟部３１２、３２２とを備えた門状の枠体に形成されている。かかる支枠３１、３２は、所定の間隔を空けて横桟部３１２、３２２が互いに並行するように基台２上に配設されている。

支枠３１、３２の間には、塗布対象物の搬送手段５が設けられている。本実施態様の搬送手段５は、前後一対に設けられたローラー５１と、それらのローラー５１に架け渡され、ローラー５１の軸回転により特定方向に移動可能なベルト５２を備えたコンベヤ方式であるが、塗布対象物を特定方向に搬送可能なものであれば特にこれに限定されることはない。なお、本実施態様では、後方のローラー５１は支枠３２の支柱３２１により軸支されている。

支枠３１には、支枠３２に面する側に移動部４が設けられている。移動部４は、固形組成物Ａを保持して任意の方向に移動させるためのものであり、大きく分けて、荷重調整部４１、水平移動部４２、昇降部４３、ブラケット４４とからなる。

水平移動部４２は、支枠３１の横桟部３１２に対して取り付けられており、水平方向（図１では手前ないし奥、図２では上下方向）且つ塗布対象物の搬送方向に直行する方向に往復移動可能に設けられている。

昇降部４３は、水平移動部４２の支枠３２に面する側に上下方向に往復移動可能に取り付けられている。さらに、この昇降部４３の支枠３２に面する側には、ブラケット４４が支枠３２側へ突出するように設けられている。なお、水平移動部４２および昇降部４３の駆動手段としては、空圧シリンダーや油圧シリンダー、その他公知の手段を利用することができる。

ブラケット４４は略板状の部材であり、その一方の側面には荷重調整部４１が設けられている。荷重調整部４１は、測定対象となる固形組成物Ａを保持するための保持手段と、塗布時に固形組成物Ａにかかる荷重の調整手段および荷重の測定手段を備える。

荷重調整部４１の基本的な構成は以下の通りである。まず、アーム部４１１がその中間部においてブラケット４４の軸支部４４１に所定の範囲で回動自在に軸支されている。そして、アーム部４１１の一の端部（支枠３１側）には、保持部４１７が設けられている。保持部４１７は、固形組成物Ａを保持するとともに、その保持角度を調整可能に形成されている。また、保持部４１７の上方には、重り取付部４１２がアーム部４１１から垂設している。さらに、アーム部４１１の他の端部（支枠３２側）には重り取付部４１４が略水平に突設している。

重り取付部４１２には荷重用重り４１３が、また、重り取付部４１４には調整用重り４１５がそれぞれ着脱自在に取り付けられる。重り取付部４１２、４１４に対する荷重用重り４１３、調整用重り４１５の取り付け方は特に制限されないが、本実施態様では、荷重用重り４１３、調整用重り４１５の中央に設けられた開口部に、棒状の重り取付部４１２、４１４をそれぞれ挿入することで取り付けられる。

荷重用重り４１３は、固形組成物Ａに対して荷重をかけるために用いられ、かかる荷重用重り４１３の重さや数を変更することにより、固型組成物Ａにかかる荷重を任意に設定することができる。一方、調整用重り４１５は、重り取付部４１４に対して前後（図２では左右）に取り付け位置を移動させることができる。調整用重り４１５をこのように前後に移動させ、適当な位置で固定することにより、アーム部４１１のバランスを取って水平状態に調整することができる。なお、アーム部４１１には、アーム部４１１が水平となっているか否かを確認するための目盛り等を設けることが好ましい。

さらに、アーム部４１１には、塗布時に固形組成物にかかる荷重を測定するための測定手段として、ロードセル４１６が設けられている。本実施態様の測定手段として使用されるロードセル４１６はいわゆるビーム型といわれる梁形に形成されたものであり、梁形の一端にかけられた荷重負荷をひずみケージにより測定するものである。このロードセル４１６はアーム部４１１の一部に設けられており、塗布時に固形組成物が塗布対象物との接地面から受ける応力を測定することができる。なお、塗布時の固形組成物にかかる荷重を測定する手段としては、固型組成物が塗布対象物との接地面から受ける応力を電気的出力に変換し、検知するものであれば、ロードセルに限定されない。

さらに、本発明の固形組成物評価装置１は、その動作を制御するための制御手段６を備える。かかる制御手段６は、使用者からの指示を入力する操作部６１、測定結果等を表示するための表示部６２などを備え、使用者の指示を移動部４や搬送手段５に伝える。

制御手段６による操作は基本的に予めプログラムされた任意のパターンの動作を指示することで行われる。かかる任意の動作としては、例えば、移動部４および搬送手段５の動き、具体的には、水平移動部４２の往復移動の距離、回数、あるいは移動速度（加速度含む）、昇降部４３の上下動の回数、間隔、さらに、搬送手段５の搬送速度（加速度含む）や方向等を任意に組み合わせることで設定することができる。

以下に、制御手段に予めプログラムすることができる動作モードを例示する。図３（ａ）は、継続して固形組成物Ａを塗布する動作モード１を示す。図中、矢印Ｘは塗布対象物の移動方向を示し、矢印Ｙは塗布対象物の移動方向Ｘと直交する固形組成物Ａの横移動方向を示す。また、矢印Ｚは塗布対象物の塗布面に対して垂直方向の固形組成物Ａの移動方向を示す。さらに、Ｌは塗布対象物に対する塗布跡のラインを示している。動作モード１では、まず、昇降部４３を降下させ固形組成物Ａが塗布対象物に接地する（Ｚ１）。そして、その地点から固形組成物Ａを水平移動部４２により図で左側へ移動させ（Ｙ）、同時に、塗布対象物を搬送手段５で前方へ送る（Ｘ）。これらの動きの組み合わせによって、塗布対象物には、接地開始地点から左下方向へと斜めの塗布跡が残る（Ｌ）。そして、固形組成物Ａが左端付近まで移動したら、水平移動部４２の速度を徐々に落として左端でゼロとし、今度は右側へと方向を変えて移動を開始する（Ｙ）。そして、右端まで固形組成物Ａが移動したら、同様に方向を変えて、改めて左方向へと移動させる。このように、搬送手段５で塗布対象物を前方へと移動させつつ（Ｘ）、水平移動部４２により固形組成物Ａを左右へ往復移動させることで、塗布対象物にはジグザグの塗布跡（Ｌ）が残る。かかる、塗布作業が一通り完了したら、昇降部４３を上昇させて固形組成物を塗布対象物より離間させる（Ｚ２）。

図３（ｂ）は、間欠的に固形組成物Ａを塗布する動作モード２を示す。動作モード２では、固形組成物Ａの横移動の際に、搬送手段５による塗布対象物の移動を行わない。よって、Ｌによって示される塗布跡は真横への直線を形成している。そして、固形組成物Ａを横方向に移動して左右いずれかの端部に達したときに上昇させ（Ｚ３）、固形組成物Ａを上昇した状態で搬送手段５により塗布対象物を図中の破線で示した長さ分移動させ、かかる移動後、固形組成物Ａを下降して塗布対象物に接地させる（Ｚ４）。そして、再び搬送手段５による塗布対象物の移動を行わず、固形組成物Ａのみ反対方向へと移動させる。

図３（ｃ）は、動作モード１と動作モード２を組み合わせた動作モード３を示す。動作モード３では、横方向の動きは動作モード１と同様である。すなわち、水平移動部４２の左右への往復移動（Ｙ）と、それに伴う搬送手段５による塗布対象物の移動（Ｘ）との組み合わせにより、固形組成物Ａの塗布跡は斜め下方向へと推移する（Ｌ）。ただし、方向転換の際には、固形組成物Ａを上昇させ（Ｚ５）、固形組成物Ａを同じ位置に固定したまま搬送手段５により塗布対象物を所定量移動させる。かかる移動後、固形組成物Ａを下降して塗布対象物に接地させ（Ｚ６）、固形組成物Ａを反対側へと移動させるとともに（Ｙ）、搬送手段５により塗布対象物を移動させる（Ｘ）。

なお、本発明の固形組成物評価装置１による塗布動作は、以上説明した動作モード１ないし３に例示したものに限定されず、移動部４および搬送手段５の動きを適宜組み合わせることができる。すなわち、固形組成物の塗布方向は、直線、曲線、またはそれらの組み合わせとすることができ、また、塗布動作は連続または非連続に適宜設定することができる。

さらに、本発明の固形組成物評価装置１には塗布対象物の加温手段を設けてもよい。具体的には、本実施態様では搬送手段５の内部に下部ヒーター７１を、また、支枠３２に上部ヒーター７２を設けている。かかる下部ヒーター７１により塗布対象物を裏面側から、また、上部ヒーター７２により表面側から加温することができる。これらの加温手段で塗布対象物を人肌に近い温度まで加温することにより、人の皮膚に塗布する場合の再現性を高めることができる。なお、かかる加温手段は、制御手段６によりその温度設定を調節可能に設けてもよい。

以下、本発明の固形組成物評価装置１による測定及び評価方法について説明する。まず、固形組成物Ａがスティック状化粧料の場合、内容物の化粧料を繰り出して塗布可能な状態で保持部４１７に固定する。このとき、繰り出された化粧料の塗布面は下方を向いており、化粧料の塗布面が斜めに形成されているタイプの場合、かかる斜めの塗布面が塗布対象物の表面と平行となるようにスティック状化粧料の固定角度を調整する。

次に、搬送手段５に塗布対象物をセットする。使用する塗布対象物は限定されないが、肌の質感等を再現するために、人工皮革を利用することが好ましい。搬送手段５へのセットは、ベルト５２の表面に塗布対象物をずれないように載置すればよい。

次に、重り取付部４１４には調整用重り４１５を取り付け、重り取付部４１４に対して前後（図２では左右）方向へ移動させてバランスを微調整し、アーム部４１１が水平状態となる位置で固定する。アーム部４１１が水平状態となった時点で、固形組成物Ａにかかる荷重はゼロとなっている。

次に、重り取付部４１２に荷重用重り４１３を取り付ける。取り付ける荷重用重り４１３は、任意の重さ、数を選択することができ、かかる任意の重さ、数を選択することにより、塗布時に固形組成物Ａにかかる荷重を設定する。かかる荷重用重り４１３を取り付けると、アーム部４１１は保持部４１７が重くなるためバランスが崩れ、図４（ａ）のように保持部４１７側が下がり、逆に重り取付部４１４側が上がる。

以上の測定前の準備が完了後、制御手段により予めプログラムされている任意の動作モードを選択し、該動作モードの指示を入力する。かかる制御手段６からの指示に基づき、本発明の固形組成物評価装置１は動作を開始する。

制御手段６からの指示に基づき、まず、昇降部４３が、固形組成物Ａの塗布面が塗布対象物に接し、アーム部４１１が水平状態に戻る位置まで下降する（図４ｂ）。この状態で、荷重用重り４１３からの荷重がすべて塗布時の固形組成物Ａに対してかかっている。このように、固形組成物Ａに一定の荷重がかかった状態で、制御手段６にて入力された所定の動作モードで塗布動作を開始する。

塗布動作の際は、制御手段の表示パネルによりロードセル４１６の測定結果、すなわち、塗布時に固形組成物が塗布対象物との接地面から受ける応力を測定することができる。そして、所定の塗布動作が完了した後、固形組成物Ａを保持部４１７から取り外し、固形組成物のヒビや折れなどの状態を観察し、評価する。

本発明の固形組成物評価装置１は、口唇化粧料に代表されるスティック状化粧料の耐久性の評価に好適に使用することができるが、評価対象はこれに限定されず、塗布することにより使用される固形組成物に広く適用することができる。

１ … … 固形組成物評価装置
２ … … 基台
４ … … 移動部
５ … … 搬送手段
６ … … 制御手段
３１ … … 支枠
３２ … … 支枠
４１ … … 荷重調整部
４２ … … 水平移動部
４３ … … 昇降部
４４ … … ブラケット
５１ … … ローラー
５２ … … ベルト
６１ … … 操作部
６２ … … 表示部
７１ … … 下部ヒーター
７２ … … 上部ヒーター
３１１ … … 支柱
３１２ … … 横桟部
３２１ … … 支柱
３２２ … … 横桟部
４１１ … … アーム部
４１２ … … 重り取付部
４１３ … … 荷重用重り
４１４ … … 重り取付部
４１５ … … 調整用重り
４１６ … … ロードセル
４１７ … … 保持部
４４１ … … 軸支部
Ａ … … 固形組成物
Ｌ … … 塗布跡ライン
Ｘ … … 塗布対象物の移動方向
Ｙ … … 固形組成物の水平移動方向
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６ … … 固形組成物の上下移動方向

Claims

塗布対象物を搬送させるための搬送手段と、傾斜面を有する固形組成物を保持し任意の方向に移動させる移動部と、該搬送手段と該移動部に対する指示を入力するための制御手段とを備え、該移動部は該固形組成物を保持する角度を調整可能な角度調整部と、水平方向且つ塗布対象物の搬送方向に直交する方向に往復移動可能な水平移動部と、上下方向に往復移動可能な昇降部と、該固形組成物にかかる荷重の調整手段を有する荷重調整部とを備え、該角度調整部は固形組成物の傾斜面を塗布対象物に押し当てる角度で該固形組成物を保持し、該荷重調整部により固形組成物に対して一定の荷重をかけた状態で、水平移動部、昇降部および搬送手段の各動作の組み合わせによる任意のパターンにより固形組成物を前記塗布対象物に塗布することを特徴とする固形組成物評価装置。
前記荷重調整部は、ブラケットに回動自在に軸支されたアーム部と、該アーム部の一の端部に設けられた固形組成物の保持部を備え、アーム部の保持部が設けられた一の端部側には荷重用重りを取り付け可能に、また、アーム部の他端部には調整用重りを取り付け可能に形成され、アーム部が軸支部において回動することにより保持部に保持された固形組成物が塗布対象物に対して接離する請求項１に記載の固形組成物評価装置。
前記荷重調整部は、前記アーム部の一部にかかる荷重を電気的出力に変換し、検知する荷重測定手段を有する請求項２に記載の固形組成物評価装置。
前記塗布対象物に対する加温手段を備えた請求項１ないし３のいずれかに記載の固形組成物評価装置。
傾斜面を有する固形組成物の該傾斜面を塗布対象物に押し当てる角度で該固形組成物を保持し、該固形組成物に対して一定の荷重をかけた状態で、固形組成物の水平方向への往復移動、固形組成物の上下方向へ往復移動、および塗布対象物の搬送の組み合わせによる任意のパターンにより固形組成物を塗布対象物に塗布することを特徴とする固形組成物の評価方法。
塗布時に固形組成物が塗布対象物との接地面から受ける応力を測定することを特徴とする請求項５に記載の固形組成物の評価方法。