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技術 オフセットされた液体流入を用いて液体組成物をその場混合するための方法

出願人 ザプロクターアンドギャンブルカンパニー
発明者 チェン、ホンリンング、ブーン・ホグ、チョンツァン、キカペシ、スコット・ウィリアム
出願日 2017年6月8日 (3年8ヶ月経過) 出願番号 2019-566618
公開日 2020年7月27日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-521688
状態 未査定
技術分野 洗浄性組成物 基本的包装技術I(流動体の充填)
主要キーワード 局所的極値 液体原材料 凹状支 明フレーム 製品輪郭 傾斜ノズル 局所的最大値 最短寸法
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年7月27日)のものです。
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図面 (5)

課題・解決手段

容器長手方向軸から1〜50°だけオフセットされた1つ以上の液体流入を用いることによって、そのような容器内で2つ以上の異なる液体組成物をその場混合する方法。そのようなオフセットされた又は角度付けられた液体流入は、混合結果への利用可能な運動エネルギーの効果を増大させ、ひいてはそのように形成された完成した液体消費者製品均質性及び安定性を改善する。

概要

背景

液体消費者製品(例えば、液体洗濯洗剤、液体布地ケア増強剤、液体食器洗浄洗剤、液体硬質表面洗浄剤液体空気清浄剤シャンプーコンディショナーボディーソープ液体、液体ハンドソープ液体洗顔料、液体顔用化粧料保湿剤など)を形成するための従来の工業規模の方法は、異なる色、密度、粘度、及び溶解度の複数の原材料を大量に(例えば、バッチ混合又は連続インライン混合のいずれかを通して)混合して、最初に均質かつ安定した液体組成物を形成し、次いで個々の容器充填し、続いてそのような容器を包装及び輸送することを伴う。そのような従来の方法は、高いスループット及び満足のいく混合を特徴とするが、それにもかかわらず、柔軟性の欠如の問題がある。2つ以上の異なる液体消費者製品を同じ生産ラインを使用して製造する必要がある場合、生産ラインは、異なる液体消費者製品を製造するために使用される前に、最初に洗浄又はパージされる必要がある。そのような洗浄又はパージ工程はまた、いずれの製品においても使用することができない著しい量の「廃」液を生成する。

概要

容器の長手方向軸から1〜50°だけオフセットされた1つ以上の液体流入を用いることによって、そのような容器内で2つ以上の異なる液体組成物をその場混合する方法。そのようなオフセットされた又は角度付けられた液体流入は、混合結果への利用可能な運動エネルギーの効果を増大させ、ひいてはそのように形成された完成した液体消費者製品の均質性及び安定性を改善する。

目的

本発明は、液体組成物で容器を充填する方法であって、
(A)重心を有する開口部と、支持平面と、開口部の重心を通って延在し、かつそのような支持平面に垂直である長手方向軸とを有する容器であって、容器の全容積が、10mL〜10Lの範囲である、容器を提供する

効果

実績

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牽制数
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請求項1

液体組成物容器充填する方法であって、(A)重心を有する開口部と、支持平面と、前記開口部の前記重心を通って延在し、かつ前記支持平面に垂直である長手方向軸とを有する容器であって、前記容器の全容積が、10mL〜10Lの範囲である、容器を提供する工程と、(B)第1の液体供給組成物と、前記第1の液体供給組成物とは異なる第2の液体供給組成物とを提供する工程と、(C)前記第1の液体供給組成物で前記容器を部分的に充填して、前記容器の全容積の0.01%〜50%を形成する工程と、(D)続いて、前記第2の液体供給組成物で前記容器の残りの容積又はその一部分を充填する工程と、を含み、工程(D)中、前記第2の液体供給組成物が、前記開口部の直ぐ上に位置付けられるか又は前記開口部内に挿入された1つ以上の液体ノズルによって、前記開口部を通って前記容器内に充填され、前記1つ以上の液体ノズルが、1°〜50°の範囲のオフセット角度(α)だけ前記容器の前記長手方向軸からオフセットされた1つ以上の液体流入を生成するように配設されている、方法。

請求項2

前記オフセット角度(α)が、5°〜40°、好ましくは10°〜25°の範囲である、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記容器の前記支持平面が、長軸及び短軸を有し、前記容器の前記長手方向軸が、前記支持平面の前記長軸と交差し、前記1つ以上の液体流入が、好ましくは、前記容器の前記長手方向軸及びその支持平面の前記長軸によって画定された平面内にある、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

工程(D)中、前記容器が、その長手方向軸が垂直方向に沿って延在するように配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。

請求項5

工程(D)中、前記容器が、その長手方向軸が同じオフセット角度(α)だけ前記垂直方向からオフセットされ、かつ前記1つ以上の液体ノズルによって生成された前記1つ以上の液体流入が前記垂直方向に沿って延在するように、配置されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。

請求項6

工程(D)中、前記容器が、その長手方向軸が前記オフセット角度(α)よりも小さい第2のオフセット角度(β)だけ前記垂直方向からオフセットされるように配置されており、前記1つ以上の液体ノズルによって生成された前記少なくとも1つ以上の液体流入が、第3のオフセット角度(γ)だけ前記垂直方向からオフセットされ、(γ)が(α)−(β)に等しい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。

請求項7

前記容器が、上端部と、底端部と、前記上端部と前記底端部との間に延在する1つ以上の側壁とを含み、前記容器の前記開口部が、その上端部に位置し、前記容器の前記支持平面がその底端部に位置し、工程(D)中、前記1つ以上の液体流入が、前記少なくとも1つの側壁の高さの50%未満、好ましくは25%未満、より好ましくは20%未満の高さで、前記側壁のうちの少なくとも1つに到達する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。

請求項8

前記1つ以上の液体流入が、50mL/秒〜10L/秒、好ましくは100mL/秒〜5L/秒、より好ましくは500mL/秒〜1.5L/秒の範囲の平均流速であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。

請求項9

工程(D)中の前記第2の液体組成物を充填するための全時間が、1秒〜5秒の範囲である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。

請求項10

工程(C)中、前記容器の全容積の0.1%〜50%、好ましくは0.1%〜40%、より好ましくは0.1%〜30%、更により好ましくは0.1%〜20%、最も好ましくは0.1%〜10%が、前記第1の液体供給組成物で充填される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。

請求項11

前記第1の液体供給組成物が、1つ以上の香料着色剤乳白剤真珠光沢助剤酵素増白剤漂白剤漂白活性化剤触媒キレート剤ポリマー、又はこれらの組み合わせを含み、好ましくは、前記第1の液体供給組成物が、マイカ二酸化チタン被覆マイカオキシ塩化ビスマス、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの真珠光沢助剤を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。

請求項12

工程(D)中、前記容器の全容積の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%が、前記第2の液体供給組成物で充填される、請求項8に記載の方法。

請求項13

前記第2の液体供給組成物が、1つ以上の界面活性剤溶媒ビルダー構造化剤、ポリマー、香料マイクロカプセルpH調整剤粘度調整剤、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、2つ以上の異なる液体組成物をその場混合するための方法に関し、特に、容器内部に均質かつ安定した液体組成物を形成する目的のための方法に関する。

背景技術

0002

液体消費者製品(例えば、液体洗濯洗剤、液体布地ケア増強剤、液体食器洗浄洗剤、液体硬質表面洗浄剤液体空気清浄剤シャンプーコンディショナーボディーソープ液体、液体ハンドソープ液体洗顔料、液体顔用化粧料保湿剤など)を形成するための従来の工業規模の方法は、異なる色、密度、粘度、及び溶解度の複数の原材料を大量に(例えば、バッチ混合又は連続インライン混合のいずれかを通して)混合して、最初に均質かつ安定した液体組成物を形成し、次いで個々の容器に充填し、続いてそのような容器を包装及び輸送することを伴う。そのような従来の方法は、高いスループット及び満足のいく混合を特徴とするが、それにもかかわらず、柔軟性の欠如の問題がある。2つ以上の異なる液体消費者製品を同じ生産ラインを使用して製造する必要がある場合、生産ラインは、異なる液体消費者製品を製造するために使用される前に、最初に洗浄又はパージされる必要がある。そのような洗浄又はパージ工程はまた、いずれの製品においても使用することができない著しい量の「廃」液を生成する。

発明が解決しようとする課題

0003

したがって、満足のいく均質性及び安定性で良好に混合された液体消費者製品を形成するための、より柔軟な工業規模の方法の必要性がある。そのような方法は、「廃」液をほとんど又は全く生成せず、原材料の最大利用を可能にすることが更に望ましい。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、その場液体混合方法を提供し、すなわち、完成した液体消費者製品を、そのような製品の輸送及び商品化の間に、又は更にはそのような製品が販売された後の使用中に収容するために指定されている容器(例えば、ボトルパウチなど)の内部で、2つ以上の液体原材料が直接混合される。より具体的には、本発明は、容器の長手方向軸整列されているのではなく、そのような長手方向軸から十分に大きいオフセット角度(α)、例えば、約1°〜約50°だけオフセットされた、容器を充填するための1つ以上の液体流入を用いる。そのようなオフセットされた又は角度付けられた液体流入は、混合結果への利用可能な運動エネルギーの効果を増大させ、次いで、そのように形成された完成した液体消費者製品の均質性及び安定性を改善する。

0005

一態様では、本発明は、液体組成物で容器を充填する方法であって、
(A)重心を有する開口部と、支持平面と、開口部の重心を通って延在し、かつそのような支持平面に垂直である長手方向軸とを有する容器であって、容器の全容積が、10mL〜10Lの範囲である、容器を提供する工程と、
(B)第1の液体供給組成物と、第1の液体供給組成物とは異なる第2の液体供給組成物とを提供する工程と、
(C)第1の液体供給組成物で容器を部分的に充填して、そのような容器の全容積の約0.01%〜約50%を形成する工程と、
(D)続いて、第2の液体供給組成物で容器の残りの容積又はその一部分を充填する工程と、を含み、
工程(D)中、第2の液体供給組成物が、開口部の直ぐ上に位置付けられるか又は当該開口部内に挿入される1つ以上の液体ノズルによって、開口部を通って当該容器内に充填され、そのような1つ以上の液体ノズルが、約1°〜約50°の範囲のオフセット角度(α)だけ容器の長手方向軸からオフセットされる1つ以上の液体流入を生成するように配設されている、方法に関する。

0006

オフセット角度は、好ましくは約4°〜約40°、より好ましくは約10°〜約25°の範囲である。

0007

本発明の特に好ましい実施形態では、容器の支持平面は、長軸及び短軸を有し、容器の長手方向軸が、支持平面の長軸と交差し、1つ以上の液体流入は、好ましくは、容器の長手方向軸及びその支持平面の長軸によって画定される平面内に存在する。

0008

本発明の特定の一実施形態では、工程(D)中、容器は、その長手方向軸が垂直方向に沿って延在するように配置されている。このようにして、1つ以上の液体流入はまた、同じオフセット角度(α)だけ垂直方向からオフセットされる。

0009

本発明の別の特定の実施形態では、工程(D)中、容器は、その長手方向軸が同じオフセット角度(α)だけ垂直方向からオフセットされ、かつ1つ以上の液体流入が垂直方向に沿って延在するように、配置されている。

0010

本発明の更に別の特定の実施形態では、工程(D)中、容器は、その長手方向軸が上述のオフセット角度(α)よりも小さい第2のオフセット角度(β)だけ垂直方向からオフセットされ、かつ1つ以上の液体ノズルによって生成された少なくとも1つ以上の液体流入が(α)−(β)に等しい第3のオフセット角度(γ)だけ垂直方向からオフセットされるように、配置されている。

0011

本発明の容器は、好ましくは、上端部と、底端部と、上端部と底端部との間に延在する1つ以上の側壁とを含む。そのような容器の開口部は、その上端部に位置し、そのような容器の支持平面は、その底端部に位置し、すなわち、底端部は、そのような容器の支持平面を画定し、1つ以上の液体流入は、当該少なくとも1つの側壁の高さの約50%未満、好ましくは約25%未満、より好ましくは約20%未満の高さで、そのような容器の側壁のうちの少なくとも1つに到達する。

0012

1つ以上の液体流入は、約50mL/秒〜約10L/秒、好ましくは約100mL/秒〜約5L/秒、より好ましくは約500mL/秒〜約1.5L/秒の範囲の平均流速を有し得る。それに対応して、工程(D)中の第2の液体組成物を充填するための全時間は、0.1秒〜5秒の範囲である。

0013

第1の液体供給組成物は、微量供給物(例えば、1つ以上の香料香料マイクロカプセルを含む)、着色剤乳白剤真珠光沢助剤マイカ二酸化チタン被覆マイカオキシ塩化ビスマスなど)、酵素光沢剤漂白剤漂白活性化剤触媒キレート剤ポリマーなどを含有する)として容器内に存在し、すなわち、工程(C)中、容器の全容積の0.01〜50%、好ましくは0.1〜50%、より好ましくは0.1〜40%、更により好ましくは0.1〜30%、更により好ましくは0.1〜20%、最も好ましくは0.1〜10%が、第1の液体供給組成物で充填される。加えて、第2の液体供給組成物は、主要供給物(例えば、1つ以上の界面活性剤溶媒ビルダー構造化剤、ポリマー、香料マイクロカプセル、pH調整剤粘度調整剤などを含有する)として容器内に存在し、すなわち、工程(D)中、容器の全容積の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%が、第2の液体供給組成物で充填される。

0014

本発明のこれらの及びその他の態様は、本発明についての以下の詳細な説明を読むことにより、更に明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

0015

ボトルの長手方向軸からオフセット角度(α)だけオフセットされた液体流入によって、液体供給組成物(図示せず)が充填されているボトルの斜視図である。
垂直方向に沿って長手方向軸が延在する水平表面上に配置されているボトルの正面図であり、そのようなボトルは、そのような垂直に延在する長手方向軸からオフセット角度(α)だけオフセットされている液体流入によって液体供給組成物(図示せず)が充填されている。
傾斜角度(α)で水平表面に対して傾斜しているボトルの正面図であり、一方、そのようなボトルは、垂直方向に沿って延在する液体流入によって、液体供給組成物(図示せず)が充填されている。
傾斜角度(β)で水平表面に対して表題を付けられているボトルの正面図であり、一方、そのようなボトルは、垂直方向から角度(γ)だけオフセットされている液体流入によって、液体供給組成物(図示せず)が充填されている。

0016

本明細書で使用するとき、「その場」という用語は、そのような製品の輸送及び商品化の間に、又は更にはそのような製品が販売された後の使用中に、完成した液体消費者製品(例えば、液体洗濯洗剤、液体布地ケア増強剤、液体食器洗浄洗剤、液体硬質表面洗浄剤、液体空気清浄剤、シャンプー、コンディショナー、液体ボディウォッシュ、液体ハンドソープ、液体顔用化粧料、液体洗顔料、保湿剤など)を収容するために指定されている容器(例えば、ボトル、パウチなど)の内部で生じるリアルタイム混合を指す。本発明のその場混合は、容器の上流に、好ましくは充填ノズル複数可)の上流に位置付けられる1つ以上の液体パイプラインの内部で生じるインライン混合とは特に区別される。その場混合はまた、容器につながる液体パイプラインの上流に位置付けられる1つ以上の混合/貯蔵タンク内で生じるバッチ混合とは区別される。

0017

本明細書で開示された寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味することが意図されている。

0018

その場混合によって形成された完成した液体消費者製品において良好な均質性及び安定性を達成するために、ジェット混合を用いて、容器(例えば、ボトル又はパウチ)に入る際に十分な量の運動エネルギーを液体供給物内に付与する。本発明の発明者らは、容器を充填するために、オフセット又は角度付けられた液体流入(すなわち、容器の長手方向軸からオフセットされるか、又は容器の長手方向軸と角度付けられた)を特に主要供給段階中に用いることが、混合結果への所与の量の運動エネルギーの効果を増大させる一方で、容器内部の液体含有量の望ましくない跳ね出し又は跳ね返りを低減するのに有効であり得ることを発見した。

0019

本発明による容器は、そのような製品の輸送及び商品化中、又はそのような製品が販売された後の使用中に、完成した液体消費者製品を収容するために具体的に指定されている容器である。好適な容器としては、パウチ(特に、起立パウチ)、ボトル、ジャーカートン防水性又は耐水性である)などを挙げることができる。

0020

そのような容器は、典型的には、液体(液体原材料又は完成した液体消費者製品のいずれか)がその中に充填され、それから分配され得る。開口部は、異なる幾何形状及び様々な断面形状を有することができる。例えば、開口部は、実質的な高さ及び円形又はほぼ円形の断面を有する管状又は円筒形である。別の例では、開口部は、実質的な高さを有してもよいが、楕円形三角形正方形、又は矩形の断面を有してもよい。更に別の例では、開口部は、ごくわずかである最小高さを有してもよく、したがって、その断面形状によってのみ画定される。そのような開口部は、中心点又は重心を有する。従来の液体充填プロセスでは、1つ以上の液体充填ノズルは、1つ以上の垂直液体流入を容器内に生成するために、そのような重心又はその近傍(例えば、それよりわずかに上方又は下方のいずれか)に配置される。

0021

容器はまた、支持平面を有し、支持平面は、その支持平面の形状又は輪郭にかかわらず、容器が安定して自力で立つことができる3つ以上の点によって画定される。そのような支持平面の存在は、容器が平坦な支持平面を有することを必要としないことが重要である。例えば、容器は、凹状支持平面を有してもよく、その一方で、そのような凹状支持平面の外縁は、その上で容器が安定して自力で立つことができる支持平面を画定する。別の例では、容器は、複数の突出部を有する支持平面を有してもよく、その一方で、3つ以上のそのような突出部は、容器が安定して自力で立つことができる支持平面を画定する。

0022

容器はまた、上端部と、反対側の底端部と、上端部と底端部との間に延在する1つ以上の側壁とを有してもよい。上記開口部は、典型的には、容器の上端部に位置する。上述の支持平面は、容器の反対側の底端部に位置することができ、したがって、そのような容器の底部表面(例えば、その底端部に立設する典型的な直立液体ボトル)によって画定される。あるいは、上述の支持平面は、容器の上端部に位置することができ、したがって、そのような容器の上部表面(例えば、その上端部に立設する逆液体ボトル)によって画定される。

0023

容器はまた、上述の開口部の重心を通って延在し、かつ上述の支持平面に垂直である長手方向軸を有してもよい。好ましいが、容器が細長い形状を有する必要はなく、すなわち、長手方向軸は、容器の形状によって画定されないが、むしろ容器開口部の重心及び容器の支持平面の位置によって画定されることに留意されたい。

0024

そのような容器は、上端部と底端部との間に1つ以上の側壁を更に含んでもよい。例えば、そのような容器は、円形又は楕円形状の底部表面を画定する、その上端部及びその底端部を接続する1つの連続した湾曲した側壁を有する円筒形又はほぼ円筒形のボトルであってもよい。別の例では、容器は、2つの平坦な側壁を有する起立パウチであってもよく、それらの側壁は、アーモンド形状の底部表面を形成するその底端部、並びに直線開口部/閉鎖部を形成するその頂端部で交わる。更に、容器は、上端部と底端部とを接続する3つ、4つ、5つ、6つ以上の平面又は湾曲した側壁を有してもよい。

0025

本発明の容器は、そのような容器の内部でその場混合することになる、2つ以上の異なる液体供給組成物で充填される。そのような液体供給組成物は、任意の態様、例えば、色、密度、粘度、及び溶解度が異なり得、結果として得られる混合物中の不均質性又は相分離をもたらす可能性がある。

0026

好ましくは、容器は最初に、第1の液体供給組成物で充填され、第1の液体供給組成物は、微量供給物として容器内に存在し得、すなわち、第1の液体供給組成物は、容器の全容積の最大約0.01〜50%、好ましくは約0.01〜50%、より好ましくは約0.1〜40%、更により好ましくは約1〜30%、更により好ましくは約0.1〜20%、最も好ましくは約0.1〜10%を充填する。そのような微量供給組成物は、例えば、1つ以上の香料(香料マイクロカプセルを含む)、着色剤、乳白剤、真珠光沢助剤、酵素、増白剤、漂白剤、漂白活性化剤、触媒、キレート剤、若しくはポリマー、又はこれらの組み合わせを含有してもよい。好ましくは、そのような微量供給組成物は、マイカ、二酸化チタン被覆マイカ、オキシ塩化ビスマス、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの真珠光沢助剤を含有する。本発明は、単一の微量供給物に限定されるものではなく、そのような微量供給組成物をそのような2つ以上の微量供給物の混合物として形成するために、容器に同時に又は順次充填される2つ以上の微量供給物を含んでもよいことに留意されたい。

0027

次に、容器は、好ましくは、容器内に主要供給物として存在し得る第2の液体供給組成物で充填され、すなわち、第2の液体供給組成物は、容器の全容積の少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約70%、より好ましくは少なくとも約80%、最も好ましくは少なくとも約90%を充填する。そのような主要供給組成物は、例えば、1つ以上の界面活性剤、溶媒、ビルダー、構造化剤、ポリマー、香料マイクロカプセル、pH調整剤、粘度調整剤、又はこれらの組み合わせを含有してもよい。本発明は、単一の主要供給物に限定されるものではなく、そのような主要供給組成物をそのような2つ以上の主要供給物の混合物として形成するために、容器に同時に又は順次充填される2つ以上の主要供給物を含んでもよいことに留意されたい。

0028

続いて、容器は、本発明の完成した液体消費者製品を形成するために必要とされる1つ以上の添加剤又は有益剤を含有する1つ以上の追加の液体供給組成物で充填することができる。

0029

容器の充填は、容器の開口部を通じて容器内に1つ以上の液体流入を生成するように設計されている1つ以上の液体ノズルによって実施される。ノズルは、液体内容物のジェット充填に好適な任意のサイズ又は形態であってもよい。好ましくは、ノズルは、例えば、約0.5バール〜約20バール、好ましくは約1バール〜約15バール、より好ましくは約2バール〜約6バールの範囲の印加圧力加圧される。

0030

具体的には、そのようなノズルは、容器開口部の直ぐ上に位置付けられるか、又は容器開口部内に挿入される。本明細書で使用するとき、「直ぐ上」という用語は、各ノズルの出口と容器開口部の上縁との間の距離が、約5mm未満、好ましくは約2mm未満、より好ましくは約1mm未満であることを意味する。ノズルが容器開口部内に挿入される場合、各ノズルの出口と容器開口部の下縁との間の距離(すなわち挿入距離)は、好ましくは約5mm〜約10cm、より好ましくは約1cm〜約8cm、最も好ましくは約3cm〜約5cmの範囲であってよい。特に好ましい実施形態では、ノズルは、容器の内部の液体表面の上方に約1〜5cm、好ましくは約2〜3cmに位置付けられるように容器内に深く挿入され、充填が進行するにつれて液体表面と共に上方に移動する。ノズル機能の上記の位置又は配設は、混合結果への所与の量の運動エネルギー(液体流入に付与される場合)の効果を増大させる一方で、容器内部の液体含有量の望ましくない跳ね出し又は跳ね返りを低減する。

0031

第2の液体供給組成物で容器を充填する液体流入、すなわち、主要供給液体流入は、著しく大きいオフセット角度(α)、例えば、約1°〜約50°、好ましくは約5°〜約40°、より好ましくは約10°〜約25°で、容器の長手方向軸から角度付けられるか、又はオフセットされる。

0032

本発明において、オフセット角度(α)は、主要供給液体流入が、容器に入った後に、その底部平面の代わりに、容器の側壁のうちの1つに当たるのに十分に大きいことが特に好ましい。主要供給液体流入は、容器の側壁のうちの1つに当たるとき、最初に側壁によって底部平面に下方向に、次いで2度目に底部平面によって偏向され、潜在的に反対側の側壁に到達し、それによって、容器内部に比較的強いかつ比較的大きな渦を生成する。そのような渦は、容器内の主要供給物と微量供給物(複数可)との間の良好な混合を達成するのに役立つ。対照的に、主要供給液体流入が最初に底部平面に当たる場合、それは、側壁のうちの1つに上方向に偏向されるが、側壁による更なる偏向は、おそらく力がより弱く、かつスケールがより小さく、それによって、良好な混合結果を達成ために十分に強力かつ大きな渦を形成することができない。

0033

上述したように、本発明の容器は、好ましくは、開口部が位置する上端部と、容器の支持平面を画定する底端部と、上端部と底端部との間に延在する1つ以上の側壁と、を含む。そのような設定の場合、液体流入は、そのような容器の側壁のうちの少なくとも1つに到達するが、少なくとも1つの側壁の高さの約50%未満、好ましくは約25%未満、より好ましくは約20%未満だけの高さであることが好ましい。そのような配設は、液体流入によって容器内部に生成される「渦」の大きさを増加させる一方で、主要供給物又は微量供給物の跳ね出しを低減/最小化するように機能し得る。液体流入が、上述のように、所望の位置で容器の側壁(複数可)に接触することを確実にするために、液体流入のオフセット角度(α)を調整することができる。更に、液体流入が同じオフセット角度(α)でオフセットされている場合であっても、液体ノズルの位置は、容器の側壁(複数可)の所望の位置に向かって液体流入を狙い付け、それによって混合結果を更に改善するために、液体ノズルの位置を(例えば、水平方向及び/又は垂直方向に)調節することができる。

0034

更に、容器の支持平面が、長軸及び短軸を有し、容器の長手方向軸が、支持平面の長軸と交差し、1つ以上の液体流入が、好ましくは、容器の長手方向軸及びその支持平面の長軸によって画定される平面内に存在することが好ましい。そのような配設はまた、液体流入によって容器内部に生成されるより大きな「渦」をもたらし得る。

0035

主要供給工程(D)に関して主に指定されているが、液体流入と回転軸との間の上述のオフセット角度はまた、本発明の微量供給工程(すなわち、上記の工程(C))の間に構成されてもよいことに留意されたい。

0036

図1は、上部開口部12と、底部支持平面14と、頂部開口部12の重心を通って延在し、かつ支持平面14に垂直である長手方向軸X−Xとを有するボトル10の斜視図を示す。ボトル10は、1つ以上の香料、着色剤、乳白剤、真珠光沢助剤、酵素、増白剤、漂白剤、漂白活性化剤、触媒、キレート剤、ポリマーなど(図示せず)を含有する第1の液体供給組成物(すなわち、微量供給物)で部分的に(例えば、その全容積の約0.01%〜50%まで)既に充填されている(図示せず)。ここで、それは、外側から上部開口部12を通ってボトル10内に入る液体流入20を介して、1つ以上の界面活性剤、溶媒、ビルダー、構造化剤など(図示せず)を含有する第2の液体供給組成物(すなわち、主要供給物)で充填されている。図1によって示されるように、主要供給液体流入20は、ボトル10の長手方向軸X−Xからオフセット角度(α)だけオフセットされ、オフセット角度(α)は、約1°〜約50°、好ましくは約5°〜約40°、より好ましくは約10°〜約25°の範囲である。

0037

図1に示されるボトル10の支持平面14は、楕円形状を有するが、そのように限定されず、任意の他の形状、例えば、円形、アーモンド、三角形、正方形、矩形などを有してもよい。特定の実施形態では、支持平面14は、約1にほぼ等しい長さ対幅の比を有する。他の実施形態では、支持平面14は、1よりも著しく大きい長さ対幅比を有し、それによって、その長さ又は最長寸法に沿って延在する長軸Aと、その幅又は最短寸法に沿って延在する短軸Bとを画定する。そのような事象において、ボトル10の長手方向軸X−Xは、支持平面14の長軸Aと交差し、より好ましくは支持平面14の短軸Bとも交差することが好ましい。主要供給液体流入20は、ボトル10の長手方向軸X−X及び底部平面14の長軸Bによって画定される平面(図示せず)内に存在することが望ましい。このようにして、主要供給液体流入20は、最適化された混合結果のために、最大の内部空間が、上述の渦(図示せず)を形成することが可能とされる。

0038

更に、オフセット角度(α)は、主要供給液体流入20が、ボトル10に入った後に、その底端部で支持平面14の代わりに、ボトル10の側壁のうちの1つに当たるのに十分に大きいことが特に好ましい。主要供給液体流入30がボトル10の側壁のうちの1つに当たると、最初にその側壁によってボトル10の底部表面に下方向に、次いで2度目に底部表面によって偏向され、潜在的に反対側の側壁に到達し、それによって、ボトル10内部に比較的強いかつ比較的大きな渦を生成する。そのような渦は、液体流入20を介してボトル10に入る主要供給物と、ボトル10(図示せず)内に既に存在する微量供給物(複数可)との間の良好な混合を達成するのに役立つ。対照的に、主要供給液体流入20が最初にボトル10の底部表面に当たる場合、それは、側壁のうちの1つに上方向に偏向されるが、側壁による更なる偏向は、おそらく力がより弱く、かつスケールがより小さく、それによって、良好な混合結果を達成ために十分に強力かつ大きな渦を形成することができない。更に、主要供給液体流入20が、ボトル10の側壁のうちの1つに、そのような側壁の高さの50%未満、好ましくは25%未満、より好ましくは20%未満の高さで当たると、ボトル内部の液体内容物の跳ね出し及び跳ね返りを低減して、混合結果への悪影響を最小限に抑えることができる。

0039

図2は、上部開口部32と、底部支持平面34と、上部開口部32の重心を通って延在し、かつ底部支持平面34に垂直である長手方向軸Y−Yとを有する、類似のボトル30を示す。ボトル30の底部支持平面34は、長手方向軸Y−Yが垂直方向に沿って(すなわち、平行に)延在する水平表面S上に立設する。ボトル30はまた、例えば、その全容積の約0.01%〜50%まで、上述のような1つ以上の微量供給物(図示せず)で部分的に既に充填されている。ここで、それは、上部開口部32を通ってボトル30内に入る液体流入40を介して、主要供給物で充填されている。主要供給液体流入40は、垂直に延在する長手方向軸Y−Yから、並びに垂直方向から、約1°〜約50°、好ましくは約5°〜約40°、より好ましくは約10°〜約25°の範囲であり得るオフセット角度(α)だけオフセットされる。

0040

図3は、上部開口部52と、底部支持平面54と、上部開口部52の重心を通って延在し、かつ底部支持平面54に垂直である長手方向軸Z−Zとを有する別のボトル50を示す。ボトル50の支持平面54は、約1°〜約50°、好ましくは約5°〜約40°、より好ましくは約10°〜約25°の範囲であり得る表題角度(α)だけ、水平表面Sに対して傾斜している。それに対応して、ボトル50の長手方向軸Z−Zは、垂直方向から同じ角度(α)だけオフセットされる。ボトル50はまた、例えば、その全容積の約0.01%〜50%まで、上述のような1つ以上の微量供給物(図示せず)で部分的に既に充填されている。ここで、それは、上部開口部52を通ってボトル50内に入る液体流入60を介して、主要供給物で充填されている。主要供給液体流入60は、垂直方向に沿って延在するか、又は垂直方向に平行である。それに対応して、主要供給液体流入60は、ボトル50の長手方向軸Z−Zから、同じオフセット角度(α)だけオフセットされる。

0041

図4は、上部開口部72と、底部支持平面74と、上部開口部72の重心を通って延在し、かつ底部支持平面74に垂直である長手方向軸W−Wとを有する、別のボトル70を示す。ボトル70の支持平面74は、約1°〜約20°、好ましくは約2°〜約15°、より好ましくは約3°〜約10°の範囲であり得る小さい表題角度(β)だけ、水平表面Sに対して前方に傾斜している。それに対応して、ボトル70の長手方向軸W−Wは、垂直方向から同じ角度(β)だけオフセットされる。ボトル70はまた、例えば、その全容積の約0.01%〜50%まで、上述のような1つ以上の微量供給物(図示せず)で部分的に既に充填されている。ここで、それは、上部開口部72を通ってボトル70内に入る液体流入80を介して、主要供給物で充填されている。主要供給液体流入80は、別の小さい角度(γ)だけ垂直方向からオフセットされる。それに対応して、主要供給液体流入80は、ボトル70の長手方向軸W−Wから、(β)+(γ)に等しいオフセット角度(α)だけオフセットされる。すなわち、(γ)=(α)−(β)である。

0042

更に、反対の傾斜角度(−β)だけ水平表面Sに対してボトル70の支持平面74を後方に傾斜させることが可能であり、すなわち、右底端部の代わりにボトル70の左底端部が上方向に表題を付けられている。それに対応して、主要供給液体流入80は、次いで、ボトル70の長手方向軸W−Wから、(γ)+(−β)、すなわち(γ−β)に等しいオフセット角度(α)だけオフセットされる。

0043

本発明による容器の液体流入と長手方向軸との間の所望のオフセット角度(α)を達成するために、容器及び/又は液体ノズルが、垂直方向及び/又は水平表面に対して異なって位置付けられてもよいことが、図2〜4から明らかである。しかしながら、同じオフセット角度(α)である場合、表題を付けられた液体ノズルと比較して、液体ノズルがいずれの傾斜もなしに垂直に延在する(すなわち、容器のみが、容器の液体流入と長手方向軸との間に所望のオフセット角度を生成するように表題を付けられている)場合、混合結果がより良好に思われることが発見された。

0044

液体ノズルによって生成された液体流入(複数可)が、所望の混合結果を達成するために容器内部に渦を生成するのに十分に高い運動エネルギーを有することを確実にするために、液体流入(複数可)が十分に高い速度を有することが好ましく、例えば、少なくとも主要供給工程(D)中、約50mL/秒〜約10L/秒、より好ましくは約100mL/秒〜約5L/秒、最も好ましくは約500mL/秒〜約1.5L/秒の範囲の平均流速を有する。更に、液体流入(複数可)は、約0.1mm2〜約100cm2、より好ましくは約1mm2〜約50cm2、最も好ましくは約5mm2〜約10cm2の範囲の平均断面積を有することが好ましい。

0045

主要供給工程、すなわち工程(D)中に主要供給物を充填するための全時間は、好ましくは約0.1秒〜約5秒、好ましくは約0.5秒〜約4秒、最も好ましくは約1秒〜3秒の範囲である。

0046

試験方法
A.混合の良さを評価するためのスケール空間方法
微量供給物(少なくとも染料などの着色剤を有する)及び主要供給物は、上記に述べたように、透明容器内に連続的に充填され、その場混合される。好ましくは、透明容器は透明プラスチックボトルである。透明プラスチックボトルを剛性かつ非透明フレーム内に嵌合させ、次いで、それらの両方を、Canon Rebel DSLRカメラに面する暗室内に配置し、一方、LED光をそのようなプラスチックボトル後ろに配置して、プラスチックボトルを通ってカメラ内で輝く照明を提供する。

0047

カメラは、上記の設定(「サンプル画像」)内の各その場混合サンプルデジタル画像捕捉する。次いで、以下の重要な工程を伴うスケール空間画像分析技術を使用することによって、全体的な混合スコア(Scoremixing)を算出するための自動画像分析ソフトウェアプログラム装備したコンピュータに入力される。
A.エッジ識別フィルタ(例えば、Sobelエッジフィルタ)を使用して分析されるサンプル画像から関心領域を抽出し、背景領域を除去するための技術を閾値処理すること。透明ボトルのデジタル画像内液体混合物を含有する部分のみが抽出される一方で、ボトルの外側の背景領域、並びに液体混合物を含有しないボトルの部分のみが除外される。
B.抽出された関心領域のスケール空間分析を実行して、関心点、すなわち、それぞれが局所的最大値又は最小値を表す極値を検出し、かつ関心点ごとに少なくとも強度値及びサイズ又はスケールを提供すること。液体混合物の文脈では、十分に高い強度及び/又は十分に大きいサイズを有するそのような関心点のいずれも、著しい局所不規則性、すなわち、不十分な混合の証拠を示す。したがって、最小閾値を上回る強度及び/又はスケールを有する極値を選択することによって、不十分な混合を示す著しい局所的不規則性の領域を容易かつ効果的に検出することができる。
C.そのように検出された全ての局所的不規則性からの寄与を合計することによって、全不規則性スコアを算出すること。液体混合物の文脈において、そのような全不規則性スコアは、液体混合物中の色及び光度変化に関係なく、混合(すなわち、全体的な混合スコア(Scoremixing))がどの程度良好であるかについての単一の定量的基準として機能する。

0048

具体的には、以下の画像分析工程が実施される。
1.サンプル画像をグレースケールに変換し、画像をガウスフィルタ平滑化すること。
2.SobelエッジフィルタをX及びY方向に適用し、絶対値和を算出して、画像エッジを強調すること。
3.最大値の特定の割合(使用者によって設定される場合の2〜5%)に基づいて、Sobelエッジ画像を閾値処理して、ボトルの異なる部分におけるエッジ強度変動性を回避すること。
4.輪郭検出アルゴリズムを実行し、十分に高い内部領域を有する(すなわち、潜在的ノイズを低減するには小さすぎることが知られている領域を除く)、及び十分に高いコントラスト/強度(すなわち、背景に対して目立つ)を有する輪郭のみを選択すること。
5.ガウスコンボリューションカーネルを使用して、選択された製品輪郭からの画像のピラミッド構築し、各ステップにおけるσ(標準偏差)値を変動させて、互いよりも不鮮明な一連の画像を構築すること。具体的には、各工程において、一定値の10(スケール工程)を乗じた2.5の初期σ値が使用され、
6.スケール空間理論から、ガウス差分(DoG)、すなわち、上のピラミッド内の2つの連続する画像間の差は、ラプラス演算近似し、したがって、「ブロブ」又は「エッジ」の存在下での局所的極値(最小値又は最大値)は、DoG画像系列から得ることができることが知られている。
7.局所的DoG極値のこの占有率から、最小値(例えば、0.05)より高い強度、最小スケール/サイズ(例えば、5)、及び最大局所的曲率(例えば、30)よりも高い強度を有するものが選択され、これらの全ては、使用者によって設定され得る。この選択は、低強度及び/又は小規模ノイズを回避し、エッジ点拒否するために行われる。
8.一旦関心DoG極値が選択されると、以下の関数を使用して、混合結果がボトル内でどのくらい良好であるかを示す全混合スコア(Scoremixing)を算出することができる。

0049

下付き文字「i」は、サンプル画像内で検出された各選択されたオブジェクト(blob)を指し、W及びHは、画像の幅及び高さを表す。典型的には、Scoremixingが低いほど、混合結果がより良好になる。

0050

実施例1:一定に表題を付けられたノズル及び可変的に表題を付けられたボトルによって実現される異なる傾斜角度を有するオフセットされた液体流入
透明プラスチックボトルを、(1)約4.5グラム青色染料プレミックス(「微量供給物1」)、(2)約25グラムの香料プレミックス(「微量供給物2」)、及び(3)界面活性剤、ビルダー、及び溶媒(「主要供給物」)を含有するバルク液体組成物で順次充填して、約1400グラムの全充填重量に到達する。

0051

主要供給物を、加圧ノズルを使用してボトル内に充填し、約2.5バールのジェット充填圧力下でボトル内に液体流入を生成する。ノズルは、垂直方向から25°の一定角度で表題を付けられている一方で、ボトルは、水平表面上に配置され、異なる角度で表題を付けられてもよく、そのため、ノズルによって生成された液体流入は、ボトルの異なる表題角度によって実現される異なるオフセット角度でボトルの長手方向軸からオフセットされる。

0052

以下は、上述のスケール空間方法に従い、主要供給工程の後にボトルから取られたデジタル画像から算出された全体的な混合スコア(Scoremixing)である。

0053

0054

実施例2:垂直に延在する非傾斜ノズル及び可変的に表題を付けられたボトルによって実現される異なる傾斜角度を有するオフセットされた液体流入
実施例1で上述したものと同じボトル及び同じ主要及び微量供給物が提供される。

0055

主要供給物は、今回ノズルがいずれの傾斜もなく垂直方向に沿って垂直方向に沿って延在することを除いて、同じ条件下で、加圧ノズルによってボトル内に充填される一方で、ボトルは、水平表面上に配置され、異なる角度で表題を付けられてもよく、そのため、ノズルによって生成された液体流入は、ボトルの異なる表題角度によって実現される異なるオフセット角度でボトルの長手方向軸からオフセットされる。

0056

以下は、上述のスケール空間方法に従い、主要供給工程の後にボトルから取られたデジタル画像から算出された全体的な混合スコア(Scoremixing)である。

0057

0058

オフセット角度が10〜25°であるとき、混合結果は最良であると思われる。更に、主要供給流入とボトルの長手方向軸との間の同じオフセット角度を与えられると、実施例2の垂直に延在するノズルによって生成された混合結果は、25°の一定角度で表題を付けられている実施例1のノズルによって生成されたものよりもおそらく良好であると思われる。

0059

相互参照される又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全容が本明細書に援用される。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

実施例

0060

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図されている。

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