(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みペットボトルを投入するための装入口と、装入口から長手方向に隔設されて分離したペットボトルと除去ラベルとを排出するための排出口と、を有する筒状のケーシングと、
ケーシングの内部に長手方向に沿って配置されて投入されたペットボトルを装入口から排出口に送る螺旋体と、
ケーシングの内壁において周囲方向に長手方向沿って取着され、且つ互いに間隔を設けて螺旋体の外周部に接近して配置した長尺の複数の固定条材と、
ケーシングの装入口と排出口との間の中間部において内壁に、螺旋体の外周部に接近して取着された中間当止部材と、
から成り、
回転駆動された螺旋体が、ケーシングの装入口から内部に投入された使用済みペットボトルを排出口に向かって送る過程で中間当止部材に当たって反転させ、ペットボトルに巻かれたラベルを剥ぎ取るようにした使用済みペットボトルのラベル除去装置。
【請求項２】
螺旋体の外周部には、間隔をおいて複数の突起が取着されている請求項１記載のラベル除去装置。
【請求項３】
螺旋体が、ケーシング内に一対で平行に並設されて、当該２軸の螺旋体の間で上から下へと互いに反対方向に回転駆動される請求項１記載のラベル除去装置。
【請求項４】
中間当止部材が、隣接する固定条材の隙間においてケーシング内壁に取着された当止片を含む請求項１記載のラベル除去装置。
【請求項５】
中間当止部材が、ケーシング内壁に取着されたリング状の仕切り板を含む請求項１記載のラベル除去装置。
【請求項６】
固定条材がケーシング内壁に前後に区分して取着され、且つ前後に区分した固定条材が、互い違いに配置して、中間当止部材が、下流側の該固定条材の上流側端部を含む請求項１記載のラベル除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般家庭、飲食店や、自動販売機の周辺から集められ使用済みのペットボトルを回収・再利用するに際してペットボトルからラベルを除去する使用済みペットボトルのラベル除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ペットボトル入り各種の飲料水が、市中の店舗や自動販売機等を通じて販売され、これに伴って大量の使用済みペットボトルが廃棄されている。２０００年には包装物リサイクル法が施行されて、廃棄物のリサイクル化の技術確立が必要になり、石油製品への再利用のためにも、使用済みペットボトルからポリエチレンテレフタールを分離、回収して再生ペットボトルの製造や繊維再生の原料に再使用することが重要になっている。
【０００３】
ここに、ペットボトルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から成形された液用容器を言うことにするが、ペットボトルは、本体がＰＥＴ樹脂であるけれども、本体に付属・付着する部材は、別種の材質の樹脂で形成されることが多い。例えば、表面に貼着されるラベルなどの包装フィルムは、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂が利用されている。容器のキャップは、ＰＥＴ樹脂の他にＰＰ、ＰＳ等の樹脂（内部ネジがＰＥＴ）であったりする。本体のネックネジ部がＰＥＴから造られている場合が多い。金属のキャップや紙ラベルも時々使用されている。
【０００４】
ペットボトルの再利用のためには、これら異種樹脂を分離する必要があり、特に材質の異なるラベルは、ペットボトル本体から、何らかの工程で分離しなければならない。従来、ペットボトルのラベル除去は人手によって行っていたが、分離が確実である反面、作業効率が悪いという欠点がある。
【０００５】
また、ペットボトルのリサイクル作業工程でラベル除去する方法があり、例えば、比重分離方は、粉砕されたペットボトル破片を水浴中に入れて、軽量プラスチックのＰＰとＰＥを水面に浮遊させ、ＰＳ樹脂片は、中間部及び下部に滞留するが、比重の大きいＰＥＴ樹脂片は、底部に沈積させて、分離していた。この沈静分離を繰り返すことにより、ＰＥＴ樹脂を回収する方法であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
比重分離の方法は、工程の繰り返しが必要で、断続作業であるので、作業効率が悪く、またＰＳ樹脂片とはＰＥＴ樹脂片とは、水浴中にオーバラップするので、ＰＳの混入を回避するために水浴中のオーバラップ層のＰＳ及びＰＥＴを捨てていた。この結果、この方法は、ＰＥＴの回収効率が悪いと言う問題があった。ラベルは、ＰＥＴ以外のプラスチックが使われることが多いので、これを粉砕前に事前に除去すれば高品質のＰＥＴの回収に大いに寄与できるものである。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ペットボトル本体と貼着ラベルとを機械的に効率よく分離する装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のラベル除去装置は、円筒容器状のケーシングに内装されて回転駆動される螺旋体の外周部と、ケーシング内壁に長手方向に取着した長尺の固定条材と、の間で、ペットボトルの外周からラベルを剥離して、ペットボトルとラベルとを分離して排出するものである。
【０００９】
詳しくは、円筒状ケーシングは、一端側の装入口と、他端側の排出口とを配設し、ケーシングの内壁には、その長手方向に沿って、複数の、好ましくは、多数の長尺の固定条材を互いに間隔を設けて内壁の周囲に固定し、円筒状ケーシング内には、螺旋体が、螺旋体の外周部が固定条材と適度に接近するように貫挿される。装入口に投入された使用済みペットボトルは、回転する螺旋体により、排出口側に送りがかけられ、移送中に、螺旋体と、あるいは、固定条材との間でペットボトルがラベルに受ける圧力や摩擦、係合作用によりラベルが剥離される。
【００１０】
本発明は、特に、互いに隣接する長尺の固定条材の間に適当な中間当止部材を設けて、中間当止部材が、ペットボトルが固定条材間の溝を速やかに移行するのを、邪魔して、排出されるまでのペットボトルがケーシング内で螺旋体と接触する時間を確保して、ラベルの剥離を確保することがなされる。これにより、ペットボトル外周に巻かれたラベルを螺旋体によって剥ぎ取ることが容易にできるようになり、除去効率が高く、また連続的作業性に優れたラベル除去装置を提供すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のラベル除去装置においては、筒状ケーシングには、使用済みペットボトルが投入される装入口と、ラベルの除去されたペットボトルと除去ラベルとを排出する排出口と、が長手方向に隔設され、螺旋体が、ケーシングの内部に投入されたペットボトルを装入口から排出口にかけて送るようにケーシングの内部に長手方向沿って貫挿され、  長尺の複数の固定条材が、ケーシングの内壁においてケーシングの円周方向に間隔をとった状態で螺旋体の外周部と干渉しないように取り付けられている。さらに、中間当止部材が、ケーシング内の装入口と排出口との間の中間部の内壁に、螺旋体の外周部と干渉しないように、且つ、ペットボトルの移動を適度に阻害するように、固定される。
【００１２】
本発明のラベル除去装置では、ペットボトルは、装入口からケーシング内に投入され、螺旋体によって排出口に搬送される間に、ケーシング内壁に取り付けられた複数の長手方向の固定条材と螺旋体との協同作業によって、ベーラ状態で投入されても個々のペットボトルに解砕される。各ペットボトルは、螺旋体の送りの途中で中間当止部材に当たって反転され、その反転過程でペットボトル外周に巻かれたラベルを螺旋体が機械的に剥ぎ取ることができる。
【００１３】
中間当止部材は、固定条材の間で滑って移動する過程で、個々に解砕されたペットボトルが衝突して、その移動を阻止し、ペットボトルを反転しひっくり返さすなどして、ペットボトルの表面に付着したラベルが、螺旋体の周面ないし側面の摩擦にさらされる頻度を高くする。このように、中間当止部材を利用して、螺旋体の外周部で擦られてラベルを確実に剥ぎ取ることができる。こうして、排出口からは、ペットボトルと、剥離したラベルと、が排出され、連続的にラベル除去が高い除去効率で実施される。
【００１４】
螺旋体は、その外周囲部に間隔をおいて複数の突起を取り付けることができ、中間当止部材に当たって反転されたペットボトルの外周に巻かれたラベルが浮き上がっている場合にはより容易に、またボトル側面に沿っている場合でも確実に突起に引っ掛けて引き剥がすことができ、螺旋体による剥ぎ取りと相乗的にラベル除去効果を高めることができる。
【００１５】
本発明においては、螺旋体は、細長筒状のケーシング内に１軸で配置され、または２軸平行に並設され、あるいは適宜３軸以上を並列することができる。２軸以上の螺旋体は、その回転速度を等しくして、または不等速にして回転され、好ましくは相隣接する螺旋体同士が互いに反対回転するように設定される。反対回転の場合には、相隣接する２つの螺旋体の内側で、上方から下へ下降する回転が、装入口に投入されたベーラ状ボトルの噛みこみがよく、さらに、解砕したペットボトルの螺旋体との摩擦が確保できるので好ましく採用される。また、相隣接する螺旋体が等速である場合には、螺旋体が他方の螺旋体の螺旋翼隙間に間入できる配置が採用できる。これに対して、互いに不等速度にして、相隣接する螺旋体同士が接触しない配置にすることもできる。２軸の螺旋体の配置は、装入口において投入されたペットボトルの螺旋体間への引き込みが促進されて、１軸螺旋体に比較して、ラベル除去処理量を２倍以上に高めることができる。
【００１６】
中間当止部材は、互いに隣接する固定条材の間のケーシング内壁面に取り付けられた当止片、または、ケーシング内壁に取り付けらたリング状の仕切り板が、利用できる。あるいは、中間当止部材は、ケーシング内壁に周囲方向にずらして取り付けられた短尺化した固定条材の上流側端部を利用することも可能である。
【００１７】
当止片は、簡単なブロック上の構造で、ランダムにもまた長手方向の所定位置で揃えて取着される。隣接した固定条材間の溝を滑って移動するペットボトルを各当止片によって一端停止して、確実に反転させることができる。当止面が若干傾斜しているとより反転が促進されることになる。
【００１８】
中間当止部材としての仕切り板は、固定条材間で滑って移動しがちになるペットボトルを仕切り板で止めて反転させることができ、また仕切り板が設けられている個所で一斉にラベル除去が行われるので、螺旋体のその個所に突起を集中的に設けることができる。
【００１９】
中間当止部材として、固定条材の上流側端部は、当止片や仕切り板等の別の部材を設けなくても、固定条材を前後に分割して、壁面上に取着する位置を一直線上に並べずに、円周方向に互い違いにずらすことにより、達成できる。それらの上流側端部が、移動して来るペットボトルを受けて一端停止させ、反転を行わせることができる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明の使用済みペットボトルのラベル除去装置の実施例を添付図面を参照にして以下に詳細に説明する。
【００２１】
この実施例の使用済みペットボトルのラベル除去装置１は、図１に示すように、細長筒状のケーシング１０が、使用済みペットボトルＰを投入する装入口１１と、装入口１１から長手方向に隔設されて、ラベルの除去されたペットボトルと除去ラベルとを排出する排出口１２とを有し、本実施例では、一対の並設された螺旋体２１、２２が、ケーシング内部において、投入されたペットボトルＰを装入口１１から排出口１２にかけて搬送するように回転駆動可能に貫挿されている。
【００２２】
ケーシング内壁１３には、長尺の多数の固定条材２５が、内壁周囲方向に離間して長手方向に配置され、螺旋体２１、２２の外周部と干渉しないように外部からボルトＢによって取り付けられ、さらに、中間当止部材１５として、多数の当止片１６が、ケーシング１０の装入口１１と排出口１２との作業領域で、内壁１３上に、螺旋体２１、２２の外周部と干渉しないように隔設されて、ラベル除去装置が構成されている。
【００２３】
図１において、ケーシング１０は、始端側にホッパー状に上向きに開口した装入口１１を有し、終端側には、下方に開口した排出口１２を備えている。ペットボトルは、しばしばベーラ状として投入されるが、これに対応して、ケーシング１０は、ペットボトルＰを個々に解砕して且つラベルＬを除去するために、本装置１に構造の類似した破砕機よりも長い作業領域を有している。螺旋体２１、２２は、螺旋軸が、ケーシング１０の両端に軸支され、回転駆動され、螺旋体は、装入口１１から排出口１２に至る長い作業領域に対応して長く設けられている。
【００２４】
図２に示すように、１対平行な螺旋体２１、２２は、互いに干渉しないように間隔を設けて、ケーシング１０の上流側外部に設置された回転駆動装置５によって互いに間において上から下へと反対方向に、即ち、図２において矢示の方向に、適度の周速差を設けて（例えば、２つの螺旋体の外周部での周速差が８〜３０％程度で）、不等速度で回転駆動される。
【００２５】
螺旋体は、ケーシング内壁１３に取り付けられた固定条材２５と協同してベーラを解砕して、ペットボトル単体に分離する機能と、且つ、ペットボトルに貼着されたラベルを別途ボトルから剥離する機能を有する。
【００２６】
この例では、図２及び図５に示すように、螺旋体２１、２２の外周部には、ラベルＬへの係合の頻度ないし確率を高めてラベル除去を促進する目的で、フック状の突起２３が小さな間隔で多数突設されている。螺旋体２１、２２の外周部及び突起２３は、固定条材２５ないしは中間当止部材１６に対して、接触しない程度に接近して、潰されたペットボトルＰが突起２３と固定条材２５との間を通れる程度の隙間を形成するように、配置されている。
【００２７】
この実施例では、中間当止部材１５が当止片１６から成るものを示すが、図３にケーシング内壁１３面を示すように、ケーシング内壁１３には、間隔を置いて離間配置した平行状の固定条材２５と、相隣接する固定条材２５相互の間の溝部内に配置された平断面矩形の当止片１６とが、接合されている。当止片１６は、直方体ブロック形状でよいが、時には、上面が、螺旋体の外周縁ないし突起と一定の隙間にするための曲面とすることができる。図３に示すように、当止片１６は、ケーシング１０の内壁１３にボルトにより固定される。
【００２８】
当止片１６の形状について、当止片１は、ペットボトルＰの長さの２倍〜３倍程の間隔をおいてケーシング内壁上にランダムに固定される。当止片１６は、図３のように、長手方向において同じ繰り返し位置に、円周方向に揃えて並べて配置してもよい。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、当止片１６の形状は、板状ないしブロック状で上面矩形でよいが、ペットボトルＰが当止する面１６ａを内壁側から中心側に向けて後方に傾斜した傾斜面にすることが、ペットボトルの反転を促進するので、好ましい。
【００３０】
傾斜の別の形態は、図４（ｂ）に示すように、当止片１６のボトルに当止する面１６ｂを、中心側に向けて後方に傾斜した傾斜面とし、この傾斜面が内壁面の円周方向に対して傾斜している斜め傾斜面とするのもよく、ペットボトルを旋回させながら反転させるのに効果がある。
【００３１】
別の例の中間当止部材１５は、図５と図６に示すように、ケーシングを前後に仕切る仕切り板１７とすることもできる。仕切り板１７は、外縁がケーシング内壁１３に固定され、内縁側の空所には螺旋体が貫通するようなリング状の形状を有し、外縁には固定条材２５に跨る溝をそなえている。仕切り板１７は、ケーシング内への組み込みを容易にするために幾つかの部材に分割されて、組付け状態でリング状をなすものでよい。
【００３２】
仕切り板１７は、ケーシング内部に複数個、特の多数備えるのが、ラベル剥離促進に有効であり、互いに隣接する仕切り板は、例えば、ケーシング内壁１３にペットボトルＰの２倍〜３倍程の間隔を設けている。仕切り板１７は、固定条材２５の間の溝内で滑って移動する潰れたペットボトルＰを止めて反転させる。仕切り板においても、ペットボトルＰが当止する面を仕切り板の外縁側から内縁側に向けた傾斜面とし、または、仕切り板をケーシングの中心軸に対して斜に傾斜した傾斜面とちすることも、ペットボトルの反転効果を高めるために好ましい。
【００３３】
他の実施例は、中間当止部材１５に、図７に示すように固定条材２６の上流側端部２６ａを利用するものである。上記のような当止片や仕切り板等の別の部材を準備する必要がなく、ケーシング内の所要長さの固定条材２５が、複数の組の短縮した固定条材２６に分割され、各組の相隣接する固定条材２６の取り付け位置を、一直線上に並べずに、互い違いに円周方向にずらして配置され、それらの上流側端部２６ａによって移動して来るペットボトルＰを受けて反転させることができる。この固定条材２６の上流側端部２６ａにおいても、ペットボトルＰが当止する端面を傾斜面や斜め傾斜面とすることができる。
【００３４】
上記の中間当止部材１５には、当止片１６、仕切り板１７、及び、固定条材の上流側端部２６ａを適宜組合せることも可能である。例えば、ケーシング内壁面には、上記の仕切り板１７の前または後にあるいは両方側に、上記の当止片１６を適宜多数、固定条材２５の隙間に配置してもよい。あるいは、別の中間当止部材１５は、上述した複数の組の短縮した固定条材２６の上流側端部と、各組の固定条材２６の隙間適宜配置した上記の当止片１６とから成るものでもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の使用済みペットボトルのラベル除去装置は、ケーシングの内部において回転駆動され、投入されたペットボトルを装入口から排出口にかけて送る螺旋体と、ケーシングの内壁において周囲方向に間隔をとった長手方向に取着した複数の固定条材と、隣接する固定条材の隙間に設け中間当止部材とから成るので、中間当止部材に当たって反転されたペットボトルから、外周に巻かれたラベルを螺旋体によって機械的剥離でき、連続的にラベル除去作業が高効率に実施できる。
【００３６】
ベーラ状に圧縮されたペットボトルも、装入口から投入され、螺旋体によって排出口に搬送される間に、ケーシング内壁に取り付けられた複数の長手方向の固定条材と螺旋体との協同作業によって、個々のペットボトルに解砕することができ、そのラベルの剥離を、効率よく行なうことができる。
【００３７】
ペットボトルは、螺旋体に送られて固定条材の間の溝を滑って移動しがちになるが、中間当止部材がそれを阻止して少なくとも一度はひっくり返しを行わせ、螺旋体がその周縁や側縁で、ペットボトルの側面で付着したラベルを擦って、剥ぎ取ることになり、確実にラベルを剥離することができる。
【００３８】
螺旋体は、その外周囲部に間隔をおいて複数の突起を形成すれば、中間当止部材に当たって反転されたペットボトルの外周に浮き上がっているラベルは、突起により容易に剥離でき、ボトル側面に付着しているラベルは、突起に引っ掛けて引き剥がすことができ、螺旋体の周縁や側縁による上記の剥ぎ取りの作用と相乗的にラベル除去効果を高めることができる。
【００３９】
螺旋体は、細長筒状のケーシング内に一対平行に並設され、螺旋相互の間において上から下へと反対方向に回転駆動するようにすれば、装入口において投入されたペットボトルの螺旋体間への引き込みが促進されて、単軸螺旋体の場合に比較してラベル除去作業量が２倍以上に高めることができる。
【００４０】
中間当止部材に、固定条材の間においてケーシング内壁に取り付けられた当止片とすれば、簡単なブロック状の構造で、ランダムにもまた揃えて当止片を取り付けることができるので、固定条材間で滑って移動しがちになるペットボトルを各当止片によって止めて確実に反転させることができる。
【００４１】
中間当止部材は、ケーシング内壁に取り付けられリング状の仕切り板から構成にすれば、固定条材間で滑って移動しがちになるペットボトルを仕切り板で止めて反転させることができ、また仕切り板が設けられている個所で一斉に反転させながらラベル除去が行われるので、螺旋体のその個所に突起を集中的に設けることができる。
【００４２】
中間当止部材は、ケーシング内壁に周囲方向にずらして取り付けられた短尺化した固定条材の上流側端部から構成すれば、特段の部材を用いることなしに、上流側端部によって移動して来るペットボトルを受けて反転を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る使用済みペットボトルのラベル除去装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る使用済みペットボトルのラベル除去装置の装入口における横断面図である。
【図３】本発明の実施例に使用した当止片を示すケーシングの部分切り欠き斜視図である。
【図４】本発明の実施例に使用した斜面付き当止片の斜視図（ａ）と、斜め斜面付き当止片の斜視図（ｂ）である。
【図５】本発明の別の実施例に係る使用済みペットボトルのラベル除去装置のケーシング横方向に沿った縦面図である。
【図６】本発明の別の実施例に使用した仕切り板の配置を示すケーシングの部分切り欠き斜視図である。
【図７】本発明の別の施例に係る使用済みペットボトルのラベル除去装置のケーシングの部分切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１０  ケーシング
１１  装入口
１２  排出口
１３  内壁
１５  中間当止部材
１６  当止片
１７  仕切り板
２１、２２  螺旋体
２５  固定条材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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