(57)【要約】【課題】効果的に減容化を行うことができるとともに低コストに製造可能な減容機を提供する。【解決手段】廃棄物を一対のローラ１２０，１２２間に巻き込むことによって減容する減容機１００である。一対のローラは、軸線周りに周回する断面三角形状の凸条と断面Ｖ字状の凹溝とを軸線方向に交互に備えたネジ状の周面をそれぞれ有するとともに、一対のローラが相互に近接対向するローラ対向部において、一方のローラの周面に設けられた凸条が他方のローラに設けられた凹溝内に挿入され、他方のローラの周面に設けられた凸条が他方の前記ローラに設けられた凹溝内に挿入された態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されていることを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体封入部を有する廃棄物を一対のローラ間に巻き込むことによって減容する減容機であって、前記一対のローラは、軸線周りに周回する断面略三角形状の凸条と断面略Ｖ字状の凹溝とを軸線方向に交互に備えた周面をそれぞれ有するとともに、前記一対のローラが相互に近接対向するローラ対向部において、一方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入され、他方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入された態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されていることを特徴とする減容機。
【請求項２】
前記凸条と前記凹溝はそれぞれ螺旋状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の減容機。
【請求項３】
前記ローラの周面には前記軸線周りに周回する環状溝が形成され、投入側から前記環状溝の内部を前記ローラ対向部において通過し、排出側において前記環状溝から脱して前記ローラから離反するように伸びる案内部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減容機。
【請求項４】
前記案内部材は、前記軸線方向の幅よりも前記軸線方向と直交する方向の厚さの方が大きい断面形状を有することを特徴とする請求項３に記載の減容機。
【請求項５】
前記ローラの周面には、前記軸線方向に伸びる表面溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の減容機。
【請求項６】
気体封入部を有する廃棄物を一対のローラ間に巻き込むことにより減容化する廃棄物の減容化方法であって、
前記一対のローラは、軸線周りに周回する断面略三角形状の凸条と断面略Ｖ字状の凹溝とを軸線方向に交互に備えた周面をそれぞれ有するとともに、前記一対のローラが相互に近接対向するローラ対向部において、一方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入され、他方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入された態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されることを特徴とする廃棄物の減容化方法。
【請求項７】
前記廃棄物を前記ローラ対向部に投入したときに前記軸線方向に見た前記気体封入部の幅をｄとし、前記ローラにおける前記軸線方向に見た前記凸条の形成周期をｐとしたとき、ｐ＜ｄ／２の関係が成立する条件で行うことを特徴とする請求項７に記載の廃棄物の減容化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一対のローラ間に廃棄物を通過させることにより廃棄物を減容化するための減容機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図６（ａ）に示すように、梱包箱内に入れる緩衝材等に用いられるエアキャップ１０は、ポリエチレンの２枚のシート間に複数の空気溜り１０ａが形成されるように２枚のシートを熱溶着させることによって形成されている。工場などでは使用済みのエアキャップ１０をそのまま廃棄業者に引き取らせる場合が多いが、この場合には、単位重量当りのエアキャップ１０の容積が大きいため、重量が軽い割には搬送費用がきわめて高くなるという問題点がある。このため、従来から、エアキャップ１０を減溶化させる種々の装置が開発されている。
【０００３】
たとえば、周面に針状突起が設けられた一対の第１圧縮ローラと、熱源が設けられた一対の第２圧縮ローラとを有する廃棄装置が知られている（例えば、以下の特許文献１参照。）。この廃棄装置は、前記第１圧縮ローラによりエアキャップ１０の空気溜まり１０ａを突き破った後、前記第２圧縮ローラにより圧縮することによってエアキャップの空気溜まりから空気をさらに排出させるとともに、前記熱源により加熱してエアキャップを薄板状に溶着させるものである。
【０００４】
また、エアキャップ１０の空気溜まり１０ａから空気を排出させる前処理機構と、昇降する圧縮板によってエアキャップを薄板状に圧縮する本処理機構とを有する減容装置が知られている（例えば、以下の特許文献２参照。）。この減容装置の前記前処理機構には、凸歯車状の周面を有するローラが複数固設された一対のシャフトが設けられている。この一対のシャフトは、その間にエアキャップ１０を通すことによって、空気溜まり１０ａを押し潰すことができる。
【０００５】
さらに、一対のローラ間にペットボトルを通すことによって、ペットボトルの体積を減少させる減容機も知られている。この種の減容機の一対のローラは、その周面に、ヘリカルギアの歯面を備えていたり、鋸歯状の突起物が配列されていたりするものである（例えば、以下の特許文献３，４参照）。
【０００６】
また、一対のローラ間に紙コップを通すことによって、紙コップの体積を減少させる紙コップ減容機も知られている（例えば、以下の特許文献５参照。）。この紙コップ減容機の一対のローラは、軸体に対して複数の短径部と複数の歯車状の長径部とが軸線方向に沿って交互に一体化されたものである。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２８２６６２８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９１３２９号公報
【特許文献３】
特開平１１−３４８０３９号公報
【特許文献４】
特開平１０−１５１６２５号公報
【特許文献５】
特開平１１−３３７９０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１と特許文献２に記載の減容機は、エアキャップを一対のローラ間に通した後、さらに一対のローラに通して熱溶着して薄板状にする、又は、昇降する圧縮板によって薄板状にするものであるので、減容化に２工程を要し、減容機の機構が複雑になるため、減容機が高価になるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１から特許文献５までの減容機においては、一対のローラはいずれも周回方向に形成された凹凸構造によって廃棄物を引き込み、強制的に押しつぶすものであるため、ローラ対向部を通過することにより廃棄物が上記凹凸構造により乱雑に破砕される場合があり、エアキャップ１０の空気溜り１０ａなどから空気を排出させることはできても、細かく裁断されて取り扱いが困難になったり、毛羽立ち状に加工されることにより却って体積が増加したりするという問題点がある。
【００１０】
さらに、従来の減容機では、ローラに周回方向の凹凸構造を設けたり、一対のローラにおいて相互に接触する刃部を設けたりする必要があるため、ローラの周面構造に精度を要するとともにローラを硬度の高い材質で形成する必要があり、ローラの加工にも手間がかかることから、ローラの製造コストが高くなるという問題もある。
【００１１】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、廃棄物の空気溜りを効率的に押しつぶすことができるとともに、廃棄物の細かな裁断を行わず、しかも、毛羽立ちなどの発生を防止することができ、効果的に廃棄物の減溶化を図ることができる減容機を提供することにある。また、ローラの製造コストを低減することができる安価な減容機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の減容機は、気体が封入されている気体封入部を有する廃棄物を一対のローラ間に巻き込むことによって減容する減容機であって、前記一対のローラは、軸線周りに周回する断面略三角形状の凸条と断面略Ｖ字状の凹溝とを軸線方向に交互に備えた周面をそれぞれ有するとともに、前記一対のローラが相互に近接対向するローラ対向部において、一方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入され、他方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入された態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記一対のローラの間に廃棄物を巻き込むと、廃棄物は一対のローラに設けられ相互に対向する凸条と凹溝との間に挟まれることによって、屈曲された状態で挟圧されることになるため、廃棄物における気体が封入されている気体封入部（空気溜り）を挟圧することによってその内圧を高め、当該気体封入部の壁を破って内部の空気を排出することができ、廃棄物の減容化を図ることができる。ここで、一対のローラは軸線周りに周回する凸条及び凹溝によって廃棄物の減容化を行うため、従来の減容機のように回転方向に凹凸構造を有するローラを用いることによって強制的な巻き込みや乱雑な破砕や突き破りを行うことがない。したがって、廃棄物をいたずらに破砕させて細かく裁断したり、毛羽立ちなどを生じさせたりすることにより却って容積を増大させてしまうといった恐れがなくなる。また、ローラの周面には軸線周りに周回する凸条及び凹溝を形成すればよいだけであり、周回方向には凹凸構造を設ける必要がないことから、通常の旋削加工によって簡単に形成することができるため、低コストに製造できる。
【００１４】
なお、凸条の先端は廃棄物を切断しない程度に構成されていてもよい。本発明では、一対のローラ間において廃棄物を裁断する必要はないことから、一対のローラを相互に接することなく隙間を介して対向配置させてある。また、凸条の先端が廃棄物を切断可能な刃として形成されている必要もない。したがって、廃棄物の厚さにも依存するが、凸条及び凹溝の軸線方向の形成周期や凹凸の高低差の１／１０〜１／３程度の曲率半径や幅を凸条の先端が有していてもよい。たとえば、上記形成周期や工程差が数ミリ程度であれば、凸条の先端は、曲率半径が０．２〜１．５ｍｍ程度の丸みを帯びていてもよい。
【００１５】
本発明において、前記凸条と前記凹溝はそれぞれ螺旋状に構成されていることが好ましい。これによって、ローラ対向部において対向する凸条と凹溝が廃棄物の投入方向に対して傾斜することになるので、ローラの回転に伴う廃棄物に対する巻き込み力を多少なりとも高めることができるとともに、廃棄物に対する押しつぶし効果を高めることができる。また、ローラの製造をより容易に行うことができるため、製造コストをさらに低減できる。
【００１６】
本発明において、前記ローラの周面には前記軸線周りに周回する環状溝が形成され、投入側から前記環状溝の内部を前記ローラ対向部において通過し、排出側において前記環状溝から脱して前記ローラから離反するように伸びる案内部材が配置されていることが好ましい。これによって、投入側から投入された廃棄物は、ローラ対向部を通過した後に案内部材によってローラから強制的に離反させられるため、廃棄物がローラに張り付いたり、巻き付いてしまったりすることを防止できる。
【００１７】
本発明において、前記環状溝及び前記案内部材は、前記一対のローラに対して共に設けられ、前記一対のローラにおいて相互に前記軸線方向に見て異なる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、環状溝及び案内部材がローラ対向部において相互に対向配置されることがないため、廃棄物において減容化処理が施されない場所を低減することができ、より均一な処理を施すことができる。
【００１８】
本発明において、前記案内部材は、前記軸線方向の幅よりも前記軸線方向と直交する方向の厚さの方が大きい断面形状を有することが好ましい。これによれば、案内部材の軸線方向の幅を小さくしても、軸線方向と直交する方向の厚さを大きくすることによって案内部材の剛性を高めることができるため、廃棄物のローラに対する巻き付きを確実に防止できると同時に、環状溝の軸線方向の幅を低減することによって廃棄物に対する処理性能が低下する部分を低減することができるので、より均一に廃棄物を処理できる。
【００１９】
本発明において、前記ローラの周面には、前記軸線方向に伸びる表面溝が形成されていることが好ましい。これによれば、ローラの軸線方向に伸びる表面溝が形成されていることにより、表面溝により形成された回転方向の段差によって廃棄物を捕捉することが可能になるため、ローラ対向部に対する廃棄物の巻き込み力やローラ対向部からの廃棄物の排出力を高めることができ、廃棄部の減容作業を効率的に行うことができる。
【００２０】
本発明において、前記表面溝は、前記一対のローラに共に設けられ、前記一対のローラにおいて前記ローラ対向部にて相互に対向しない位相関係を持つように構成されていることが好ましい。これによって、表面溝同士がローラ対向部において相互に対向するといったことがなくなるため、表面溝間に挟まれる廃棄物の未処理部分を生じさせることがなくなり、廃棄物を良好に処理することが可能になる。
【００２１】
次に、本発明の廃棄物の減容化方法は、気体封入部を有する廃棄物を一対のローラ間に巻き込むことにより減容化する廃棄物の減容化方法であって、前記一対のローラは、軸線周りに周回する断面略三角形状の凸条と断面略Ｖ字状の凹溝とを軸線方向に交互に備えた周面をそれぞれ有するとともに、前記一対のローラが相互に近接対向するローラ対向部において、一方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入され、他方の前記ローラの周面に設けられた前記凸条が他方の前記ローラに設けられた前記凹溝内に挿入された態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されることを特徴とする。
【００２２】
本発明において、前記廃棄物を前記ローラ対向部に投入したときに前記軸線方向に見た前記気体封入部の幅をｄとし、前記ローラにおける前記軸線方向に見た前記凸条の形成周期をｐとしたとき、ｐ＜ｄ／２の関係が成立する条件で行うことを特徴とする。これによれば、ｐ＜ｄ／２の関係にあることにより、必ず双方のローラにおいてそれぞれ少なくとも２〜３本の凸条が気体を封入された気体封入部（空気溜り）を押しつぶすことになる。このため、確実に気体封入部を破り、内部の空気を押し出すことができる。たとえば、凸条の形成周期ｐがｄ／２を越えると、気体封入部に接触する凸条の数が１又は０となるので、気体封入部を十分に曲折させることができず、しかも充分に押しつぶすこともできないため、気体封入部の壁が破られにくくなり、ローラ間の隙間を小さくしても気体を抜くことができない場合が発生する。
【００２３】
ここで、ｄ／４＜ｐであることがより好ましい。凸条の形成周期ｐがｄ／４を下回ると、凸条の間隔が細かくなりすぎて凸条の高さ及び凹溝の深さを確保しにくくなるため、気体封入部を十分に変形させることが難しくなることから、気体封入部を破りにくくなる。特に、効率的に気体封入部を処理していくためにはｄ／３＜ｐであることが望ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、図１から図４までを参照して本発明に係る減容機の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る減容機の装置全体を斜め前方から見た状態を、ケースを部分的に切り欠いて示す概略斜視図である。図２は本発明に係る減容機の一対のローラを斜め前方から見た状態を模式的に示す概略斜視図である。図３は一対のローラを図２に示す仮想平面Ａによって切断した切断面を模式的に示す横断面図である。図４は減容部の一対のローラを図２に示す仮想平面Ｂによって切断した切断面を模式的に示す縦断面図である。
【００２５】
本実施形態は、上記エアキャップなどのような気体封入部を有する廃棄物を処理するための装置構成及び処理方法に関するものである。図示の減容機１００は、駆動手段によって回転駆動される一対のローラ１２０、１２２を有する。
【００２６】
図１及び図２に示すように、一対のローラ１２０、１２２は、それぞれの軸線を相互に平行にした姿勢で近接配置されている。これらのローラ１２０，１２２は、軸受１７０、１７１、１７２、１７３に対して回転自在に軸支されている。また、一対のローラ１２０，１２２は、ケース１６０と台１６５とによって構成されるハウジング内に収容されている。
【００２７】
台１６５の上には、一対のローラ１２０、１２２の他に、モータ１８０が設置されている。モータ１８０の回転軸１８２は、ローラ１２２の一端部にベルト１８４を介して連結されている。モータ１８０が可動すると、回転軸１８２は図示Ｒ方向に回転し、ローラ１２２を回転駆動する。図示例ではローラも図示Ｒ方向に回転する。ローラ１２２の他端部には歯車１２６が取り付けられ、この歯車１２６はローラ１２０に取り付けられた歯車１２４に噛合している。したがって、ローラ１２２が回転すると、ローラ１２０はローラ１２２とは逆方向に回転する。図示例では、ローラ１２０と１２２とは同じ速度で逆方向に回転するように構成されている。
【００２８】
ケース１６０は、その上部に挿入口１６０ａが形成されている。挿入口１６０ａは一対のローラ１２０と１２２が相互に近接対向するローラ対向部に対応した位置（すなわちローラ対向部の上方）に配置されている。挿入口１６０ａの開口縁には、挿入ガイド１６２、１６４が取り付けられている。これらの挿入ガイド１６２、１６４は板状物であって、一対のローラ１２０、１２２の軸線方向とほぼ平行な姿勢で互いに対向するように配置されている。挿入ガイド１６２、１６４は、ケース１６０上から挿入口１６０ａ内に張り出し、それらの先端は相互に対向配置されている。挿入ガイドの張り出し部分は、ローラ対向部に向けて傾斜している。これにより、挿入口１６０ａに挿入されるエアキャップ１０は、挿入ガイド１６２、１６４によって一対のローラ１２０、１２２のローラ対向部の上方位置（すなわちローラ対向部の投入側）に案内されるようになっている。
【００２９】
また、台１６５には、上記ローラ対向部に対応した位置に、排出口１６５ａが形成されている。すなわち、排出口１６５ａは、上記ローラ対向部の直下に設けられている。この排出口１６５ａは、一対のローラ１２０、１２２の間を通過した図６（ａ）と（ｂ）に示すエアキャップ１０を減容機１００から排出可能に構成されている。
【００３０】
図２に示すように、ローラ１２０の一端部を軸支する軸受１７０と、ローラ１２２の一端部を軸支する軸受１７２は、相互にローラ１２０，１２２の軸線方向にずれた位置に配置されている。また、ローラ１２０の他端部を軸支する軸受１７１と、ローラ１２２の他端部を軸支する軸受１７３も、相互にローラの軸線方向にずれた位置に配置されている。これによって、各軸受１７０と１７２、或いは、軸受１７１と１７３が軸線方向と直交する方向に正対しないため、軸受寸法を小さくしなくても、或いは、ローラ１２０，１２２の両端部を小径に加工しなくても、ローラ１２０と１２２とを十分に近接配置させることが可能になる。
【００３１】
図２及び図３に示すように、一対のローラ１２０、１２２の周面には、軸線周りに周回する断面三角形状の凸条１２０ａ、１２２ａと、軸線周りに周回する断面Ｖ字状の凹溝１２０ｂ、１２２ｂとが軸線方向に交互に形成されている。より具体的には、凸条１２０ａ，１２２ａと凹溝１２０ｂ、１２２ｂとはそれぞれ軸線方向に連設されていて、ローラ１２０，１２２の周面は、それぞれ軸線方向にジグザグ状に構成されている。また、ローラ１２０の凸条１２０ａ及び凹溝１２０ｂの軸線方向に見た形成周期は、ローラ１２２の凸条１２２ａ及び凹溝１２２ｂの軸線方向に見た形成周期と同一に構成されている。さらに、一対のローラ１２０，１２２のローラ対向部においては、ローラ１２０の凸条１２０ａがローラ１２２の凹溝１２２ｂに挿入され、ローラ１２２の凸条１２２ａがローラ１２０の凹溝１２０ｂに挿入される態様で、相互に僅かな隙間を介して対向配置されている。なお、本明細書の「ローラ対向部」とは、一対のローラ１２０と１２２とが近接し、一方のローラの凸条が他方のローラの凹溝に挿入配置されている領域を示すこととする。
【００３２】
本実施形態の一対のローラ１２０，１２２において、上記の凸条１２０ａ，１２２ａ及び凹溝１２０ｂ，１２２ｂは、それぞれの軸線方向に螺旋状に形成されている。すなわち、一対のローラ１２０，１２２の周面にはネジ構造が形成されている。ここで、ローラ１２０の凸条１２０ａ及び凹溝１２０ｂと、ローラ１２２の凸条１２２ａ及び凹溝１２２ｂとは、相互に逆の螺旋構造を有する。たとえば、凸条１２０ａ及び凹溝１２０ｂが右螺旋であれば、凸条１２２ａ及び凹溝１２２ｂは左螺旋となる。ここで、右螺旋とは、螺旋に沿って進行する点をその進行方向に向けて後方から見た場合に当該点が右回り（時計回り）に旋回するように見える構造を言い、左螺旋とは、螺旋に沿って進行する点をその進行方向に向けて後方から見た場合に当該点が左回り（反時計回り）に旋回するように見える構造を言う。
【００３３】
このように構成されたローラ１２０，１２２は、通常のネジ加工と同様の方法で簡単に製造することができる。具体的には、円柱状のブランクを旋盤によって回転させて、この状態でバイトをブランクの長手方向に移動させながら、ブランクの周面を削ること（旋削加工）によって、凸条１２０ａ，１２２ａ及び凹溝１２０ｂ，１２２ｂを同時に形成することができる。
【００３４】
なお、本発明において、各ローラ１２０，１２２の周面に形成される凸条及び凹溝は、上記のような螺旋構造ではなく、環状に形成されていてもよい。すなわち、各ローラの軸線周りに１周する環状凸条、或いは、環状凹溝として形成されていてもよい。この場合でも、旋削加工（ただし工具の送り動作を連続的に行うのではなく、周回方向の加工ステップの間において工具を離反させてステップ的に送る）によって簡単に製造できる。
【００３５】
一対のローラ１２０，１２２の周面には、図２及び図３に示すように、軸線回りに周回する環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″、１２２ｃ、１２２ｃ′が形成されている。これらの環状溝は、いずれも軸線方向と直交する仮想平面上に形成されている。一方のローラ１２０には、３つの環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″が形成され、他方のローラ１２２には、２つの環状溝１２２ｃ、１２２ｃ′が形成されている。これらの環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″，１２２ｃ，１２２ｃ′は、ローラ１２０の軸線方向に相互に所定間隔を空けて形成されている。また、環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″と、環状溝１２２ｃ、１２２ｃ′とは、相互に正対しないように、一対のローラ１２０、１２２の軸線方向の異なる位置に形成されている。図示例では、環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″と、環状溝１２２ｃ、１２２ｃ′とが軸線方向に間隔を空けて交互に配列されている。
【００３６】
図３に示すように、ローラ対向部の投入側から伸びて上記のローラ対向部において環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″、１２２ｃ、１２２ｃ′を通過し、ローラ対向部の排出側において環状溝から脱してローラ１２０，１２２の周面から離反するように伸びる案内部材１４０，１４２が挿通されている。これらの案内部材１４０，１４２は、ローラ１２０，１２２の軸線の上方位置から斜め下方に伸びて環状溝内に導入され、ローラ対向部を挿通して、排出側に抜けた後、ほぼ垂直下方に伸びることによってローラ１２０，１２２の周面から離反するように構成されている。
【００３７】
本実施形態では、上記の案内部材１４０，１４２は、架橋部材１５０，１５２に対してそれぞれ取り付けられている。ここで、架橋部材１５０は、ローラ１２０の上方において軸線方向に伸びる姿勢で、軸受１７０と１７１に架設されている。また、架橋部材１５２は、ローラ１２２の上方において軸線方向に伸びる姿勢で、軸受１７２と１７３に架設されている。軸受１７０，１７１，１７２，１７３の上部には、ピンなどで構成される係合部材１７４、１７５、１７６、１７７がそれぞれ固定され、上記架橋部材１５０，１５２は、これらの係合部材に係合保持されている。具体的には，架橋部材１５０，１５２は、係合部材１７４、１７５，１７６，１７７により一対のローラ１２０、１２２のローラ対向部側への移動を規制されている。図示例では、案内部材１４０，１４２は、上部がローラ周面に沿って湾曲した略Ｌ字形状を有する。
【００３８】
なお、上記の案内部材１４０，１４２は、架橋部材１５０，１５２と一体に形成されていてもよく、また、個々に独立してケース１６０などに固定されていてもよい。また、架橋部材は軸受等に固定されていてもよい。本実施形態の案内部材１４０，１４１は、後述するように、排出側においてローラ対向部を通過した後の廃棄物がローラ１２０，１２２の周面に張り付き、巻き付いてしまうことを防止する張り付き防止機能と、投入側において廃棄物をローラ対向部へと導く案内機能とを有する。
【００３９】
本実施形態において、案内部材１４０，１４２は、ローラ１２０，１２２の軸線方向に見た幅ｗ′よりも、上記軸線方向と直交する方向（ローラ対向部においては水平方向）に見た厚さｗの方が大きい断面形状（図示例では長方形）を備えている。そして、これに対応して、環状溝１２０ｃ、１２０ｃ’、１２０ｃ”、１２２ｃ、１２２ｃ’は、上記断面形状の案内部材１４０、１４２が挿通可能に形成され、上記断面形状に対応する溝形状を有している。すなわち、環状溝１２０ｃ、１２０ｃ’、１２０ｃ”、１２２ｃ、１２２ｃ’の深さは、開口幅よりも大きくなっている。
【００４０】
上記のような断面形状を有することによって、案内部材１４０，１４２は、ローラの軸線方向に見た幅ｗ′を小さくしても、これを厚さｗでカバーすることによって十分な断面積をもつものとなるため、十分な剛性を確保することができる。そして、このように案内部材１４０，１４２の幅ｗ′を小さくすることによって、これに対応して環状溝の幅も小さくすることができるため、廃棄物に対する処理が不完全な領域を低減することができる。具体例としては、案内部材の幅ｗ′が３ｍｍ、厚さｗが５ｍｍである。なお、本実施形態では、案内部材１４０，１４２は上記のように角断面を有するものとなっているが、楕円状断面など、ｗ′＜ｗの条件を満たすものであれば任意の断面形状のものを用いることが可能である。また、上記の効果を求めないのであれば、ｗ′＜ｗの条件を満たさない全く任意の断面形状（たとえば丸断面）の案内部材を用いることも可能である。
【００４１】
図２と図４に示すように、一対のローラ１２０，１２２の周面には、軸線方向に伸びる表面溝１２０ｄ、１２２ｄがそれぞれ形成されている。そして、これらの表面溝１２０ｄ、１２２ｄによって、ローラ１２０、１２２の周面には、その回転方向に段差が形成される。この段差は、上記の凸条１２０ａ，１２２ａと凹溝１２０ｂ，１２２ｂを表面溝１２０ｄ、１２２ｄを断ち切るように構成されているので、略三角形状の山部と略Ｖ溝状の凹部とが連設されてなる鋸刃状の段差面を有するものとなる。一対のローラ１２０、１２２が回転すると、表面溝１２０ｄ、１２２ｄにより形成された回転方向の段差（上記の段差面）によって廃棄物が捕捉されるため、廃棄物に対するローラ対向部への引き込み力及びローラ対向部からの排出力を高めることができる。
【００４２】
また、図４に示すように、ローラ１２０の軸線Ｏと表面溝１２０ｄの位置Ｘを結ぶ仮想線をＰとし、ローラ１２２の軸線Ｏ’と表面溝溝１２２ｄの位置Ｙを結ぶ仮想線をＱとし、ローラ１２０の軸線Ｏから伸びる仮想線Ｑに対して平行な仮想線をＱ’とし、仮想線Ｐと仮想線Ｑ’とのなす角度をψとすると、角度ψは、１８０°から少なくとも表面溝の幅に相当する角度分だけずれた角度であることが望ましい。このように規定すると、一対のローラ１２０、１２２において、ローラ対向部において表面溝１２０ｄと表面溝１２２ｄとが相互に対向配置されるといったことがなくなるので、廃棄物の未処理部分が生ずることを防止できる。本実施形態においては、上記角度ψは９０°となっている。なお、本実施形態では表面溝１２０ｄ、１２２ｄをローラ１２０，１２２に一つずつ形成してあるが、２本以上の表面溝をローラ周面に形成してもよい。
【００４３】
上述のように形成された減容機１００は、モータ１８０を稼動させることにより、回転軸１８２の回転によりベルト１８４を介してローラ１２２がＲ方向に回転し、これに伴って歯車１２６，１２４を介してローラ１２０がＲ方向とは反対方向に回転駆動される。この状態で廃棄物を減容機１００の挿入口１６０ａに入れると、廃棄物は挿入ガイド１６２、１６４の間を通って案内部材１４０と１４２の間に進入し、ローラ対向部に案内される。このローラ対向部において、廃棄物は、凸条１２０ａと凹溝１２２ｂ及び凸条１２２ａと凹溝１２０ｂとの間に巻き込まれ、ローラの軸線方向に見てジグザグ状に曲折された状態で挟圧される。その後、廃棄物はローラ対向部から排出され、案内部材１４０，１４２によってローラ１２０，１２２の周面から強制的に離反させられ、下方の排出口１６５ａから排出される。
【００４４】
特に、本発明の気体封入部を備えた廃棄物として、図６に示すエアキャップ１０のように空気溜り１０ａを有する廃棄物を処理する場合には、上記ローラ対向部において凸条と凹溝に挟圧されることによりジグザグ状に曲折されたときに、空気溜り１０ａの内圧が高まることにより空気溜り１０ａの壁が突き破られ、空気が排出されるため、廃棄物の体積を大幅に低減することができる。
【００４５】
ここで、図３と図６（ｂ）を参照して、ローラ１２０，１２２の周面形状とエアキャップ１０の構造との関係について説明する。ローラ１２０に設けられた凸条１２０ａ，１２２ａの軸線方向に見た形成周期をｐとし、エアキャップ１０の空気溜まり１０ａの所定方向の幅をｄとし、空気溜りの所定方向と直交する方向の幅をｄ′とする。このとき、図示例において、空気溜り１０ａは平面形状が円形であるため、幅ｄと幅ｄ′はいずれも外径で同一の値となっている。
【００４６】
また、凸条の形成周期ｐと空気溜りの幅ｄ、ｄ′との関係は、図６（ｂ）に示すエアキャップ１０を、図示左右方向をローラ対向部に対する投入方向とする姿勢で投入する場合にはｐ＜ｄ／２であることが好ましい。また、図６（ｂ）に示すエアキャップ１０を、図示上下方向をローラ対向部に対する投入方向とする姿勢で投入する場合にはｐ＜ｄ′／２であることが好ましい。すなわち、ローラ対向部に投入する際に、凸条の形成周期がローラの軸線方向に見た気体封入部の幅の半分未満となっていることが好ましい。このようにすると、ローラ１２０，１２２のそれぞれに形成された凸条１２０ａ，１２２ａの少なくとも二つずつが一つの空気溜り１０ａに作用することになるため、空気溜り１０ａを、いずれか一方のローラに設けられた二つの凸条と、これに対向する他方のローラに設けられた凹溝との間に挟圧し、かつ、一方のローラに設けられた上記二つの凸条の間に設けられた凹溝と、これに対向する他方のローラに設けられた凸条との間にて挟圧することができるため、確実に空気溜り１０ａを屈折状態にすることができ、空気溜りを押しつぶして破ることが可能になる。これに対して、ｄ／２≦ｐ或いはｄ′／２≦ｐの場合には、空気溜り１０ａを押しつぶすことは可能であるが、その押しつぶしが不十分となり、空気溜り１０ａの内部にて空気が一時的に偏った状態になるだけで、空気溜り１０ａを破ることができない場合が生ずる。
【００４７】
また、図６（ｂ）に示すエアキャップ１０を、図示左右方向をローラ対向部に対する投入方向とする姿勢で投入する場合にはｄ／４＜ｐであることが好ましい。また、図６（ｂ）に示すエアキャップ１０を、図示上下方向をローラ対向部に対する投入方向とする姿勢で投入する場合にはｄ′／４＜ｐであることが好ましい。すなわち、ローラ対向部に投入する際に、凸条の形成周期がローラの軸線方向に見た気体封入部の幅の１／４を越える値となっていることが好ましい。このようにすると、凸条と凹溝の深さを十分に確保することが容易になるため、確実に空気溜り１０ａを挟圧して、破ることができる。これに対して、ｄ／４≦ｐ又はｄ′／４≦ｐである場合には、凸条の形成周期が空気溜りに対して小さくなるために、空気溜りを破るために必要な凸条の高さ及び凹溝の深さを形成することが難しくなるため、空気溜り１０ａを破ることができない場合が生じ得る。特に、上記範囲としては、ｄ／３≦ｐ又はｄ′／３≦ｐであることがより望ましい。なお、本実施形態においては、空気溜まり１０ａの外径ｄ＝ｄ′が７ｍｍのとき、凸条１２０ａ，１２２ａの形成周期ｐを３ｍｍとした。また、外径ｄ＝ｄ′が１０ｍｍのとき、４ｍｍとした。
【００４８】
上記の空気溜り１０ａの破れは、基本的に一方のローラの凸状と、他方のローラの凹溝との隙間ａ（図３参照）に依存する。本実施形態では、凸条が凹溝の内部に挿入されてはいるが、両者間にわずかな隙間ａがあり、この隙間ａの大小によって、空気溜りが破れたり、或いは、空気溜りが破れなかったりする。適正な隙間ａは、廃棄物の材質、厚さ、空気溜りの内圧などによって変化するので、廃棄物に応じて適宜に調整、設定することが好ましい。
【００４９】
一対のローラ１２０、１２２間の隙間ａの例としては、エアキャップ１０の空気溜まり１０ａが設けられていない部分の厚さをｂ（すなわち、エアキャップを構成する２枚のシートの厚さの合計値）とすると、エアキャップ１０が低密度ポリエチレンで形成されている場合には、低密度ポリエチレンの変形可能範囲内においてなるべく小さくなるように、一対のローラ１２０、１２２間の隙間ａの範囲の下限を０．９２５ｂとすることができる。これ以下の隙間とすれば、廃棄物が裁断されやすくなる。たとえば、エアキャップ１０の空気溜まり１０ａが設けられていない部分の厚さｂが０．１１ｍｍであるとすれば、一対のローラ１２０、１２２間の隙間ａの下限を０．１ｍｍとすることができ、隙間ａを０．１〜１．０ｍｍの範囲内で調整することが好ましい。
【００５０】
また、ローラ１２０，１２２の凸条１２０ａ，１２２ａの高さ及び凹溝１２０ｂ，１２２ｂの深さを示す高低差ｃ（図示のｃ１，ｃ２）は、上記形成周期ｐとほぼ同様か、或いは、これより大きいことが好ましい。たとえば、高低差ｃは、凸条又は凹溝の形成周期ｐの０．６倍〜２．５倍の範囲であることが、十分な処理性能を発揮できるとともに、ローラの製造コストも増大させない点で望ましい。たとえば本実施形態では、ｐ＝３ｍｍの場合、ｃ＝２〜７ｍｍ程度とする。また、ローラ１２０の高低差ｃ１と、ローラ１２２の高低差ｃ２とは相互に同一であることが望ましい。
【００５１】
本実施形態では、基本的に一対のローラ１２０と１２２とを隙間ａを介して対向配置してなり、エアキャップ１０の空気溜り１０ａを局所的に押しつぶすことにより、空気溜り１０ａの内圧を上昇させ、当該内圧によって空気溜り１０ａを破裂させることによって空気を排出させるようにしたものである。したがって、従来のように、エアキャップ１０の空気溜り１０ａを突き破ったり、エアキャップ１０を切断したりする必要がないため、エアキャップ１０を必要以上に毛羽立たせたり、乱雑に裁断してしまったりすることがなくなり、効果的に減容化を行うことができる。また、上記と同じ理由により、一対のローラ１２０と１２２とを相互に接触させる必要がなく、僅かな間隔を隔てて対向配置させることができ、また、上記のように軸線周りに周回する凸条と凹溝を形成するだけでよいため、ローラを螺旋削加工等によってきわめて簡単に形成できるとともに、凸条の先端を鋭利に形成する必要もなくなり、さらに、ローラ同士が接触しないことからローラの形状精度もそれほど必要ではなく、硬度の高い素材を用いる必要もないなどといった事情により、製造コストを大幅に低減することができる。
【００５２】
なお、廃棄物の厚さと、凸条と凹溝の隙間ａとの関係にも依存するが、凸条の先端は廃棄物を切断しない程度に構成されていることが好ましい。すなわち、曲率半径が０．２〜１．０ｍｍ程度の丸みを帯びていてもよい。これにより作業者の安全性を高めることができる。
【００５３】
本実施形態においては、ローラ１２０、１２２の周面には環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″、１２２ｃ、１２２ｃ′がそれぞれ形成され、これらの環状溝１２０ｃ、１２０ｃ′、１２２ｃ″、１２２ｃ、１２２ｃ′をローラ対向部において挿通し、排出側においてローラ１２０、１２２から離反する案内部材１４０、１４２に沿って排出させることができるため、廃棄物がローラに張り付いたり巻き付いたりすることを防止できる。特に、案内部材１４０，１４２は軸線方向の幅ｗ′が軸線方向と直交する方向の厚さｗより小さい断面形状を有するので、案内部材１４０，１４２の剛性を確保しつつ、環状溝の軸線方向の幅を小さくすることができるため、廃棄物の処理を十分に行うことのできない領域を低減することができ、廃棄物をより均一に処理できる。
【００５４】
本実施形態において、ローラ１２０、１２２には、その周面にローラ１２０、１２２の軸線方向に伸びる表面溝１２０ｄ、１２２ｄがそれぞれ形成され、表面溝１２０ｄ、１２２ｄによってローラ１２０、１２２の周面に回転方向の段差が形成されることにより、当該段差によって廃棄物を補足しやすくなるため、ローラ対向部への廃棄物の引き込み力やローラ対向部からの廃棄物の排出力を高めることができ、作業効率を高めることができる。
【００５５】
最後に、本実施形態において採用することの好ましい安全装置の構成例について図４を参照して説明する。減容機１００には、一対のローラ１２０、１２２の回転を緊急停止させることが可能な安全装置が備えられていてもよい。この安全装置は、作業者の手などが減容機の挿入口の中に引き込まれそうになったときに、一対のローラ１２０、１２２の回転を緊急停止させ、身体の安全を図るためのものである。
【００５６】
図４（ａ）に示す構成では、挿入口１６０ａ近傍のケース１６０の上面にスイッチ１６１が取り付けられている。スイッチ１６１は図示しない緊急回路に接続され、緊急回路は電源スイッチに接続されている。スイッチ１６１を押すと、その出力信号が緊急回路に入り、緊急回路によって電源スイッチがオフとされ、モータへの電源供給が遮断されて一対のローラの回転が停止する。なお、上記の位置に設けられたスイッチ１６１は、作業者が挿入口１６０ａの内側に手を引き込まれて動けなくなったときにもう片方の手で容易に操作できる。
【００５７】
また、図４（ｂ）に示す構成では、ケース１６０の上面に手などが接触したことを検知する図示しないセンサーが取り付けられている。センサーは緊急回路に接続され、緊急回路は電源スイッチに接続されている。作業者の一部（手など）がケース１６０の上面に接触すると、センサーが検出信号を出力して緊急回路が動作し、電源スイッチがオフにされ、モータへの電源供給が遮断され、一対のローラの回転が停止する。
【００５８】
図４（ｃ）に示す構成は、挿入ガイド１６２、１６４を、ばね１６６、１６６などを介して上下移動可能にケース１６０に取り付け、挿入ガイド１６２、１６４とケース１６０とに上下方向に開閉する接点を設け、この接点を緊急回路に接続し、緊急回路を電源スイッチに接続したものである。挿入口１６０ａの内側に作業者の手などが引き込まれ、挿入ガイド１６２、１６４を押すと、挿入ガイド１６２、１６４がばね１６６、１６６を圧縮しながら上記接点を切り替える。これによって、緊急回路により電源スイッチが遮断され、モータが停止してローラの回転も停止する。
【００５９】
また、図４（ｄ）に示す構成では、挿入ガイド１６２、１６４は、ばね１６６を介してケース１６０の上面に沿って左右に移動可能に取り付けられ、挿入ガイド１６２、１６４と、挿ケース１６０とに左右方向に開閉する接点が設けられ、この接点は緊急回路に接続され、緊急回路が電源スイッチに接続されている。挿入口１６０ａの内側に作業者の手などが引き込まれると、挿入口１６０ａを拡げるように挿入ガイド１６２、１６４が左右に移動し、上記接点が切り替えられ、緊急回路によって電源スイッチがオフとされ、モータへの電源供給が遮断されモータの回転を停止させるので、一対のローラの回転が停止する。
【００６０】
図４（ｅ）に示す構成では、挿入ガイド１６２、１６４と一対のローラ１２０、１２２との間に、水平方向に移動可能に取り付けられたローラ１９０、１９２を、所定間隔を空けて配置し、ローラ１９０、１９２の移動を検知する図示しないセンサーを設け、このセンサーを緊急回路に接続し、緊急回路を電源スイッチに接続している。挿入口１６０ａから減容機の中に作業者の手などが引き込まれ、作業者の手などがローラ１９０、１９２の間に入り、間隔を広げるようにローラ１９０、１９２を移動させると、ローラ１９０、１９２の移動をセンサーが感知して緊急回路が電源スイッチをオフとし、モータへの電源供給を遮断して、一対のローラの回転を停止させる。
【００６１】
なお、上述した安全装置の構成は電源供給を遮断して一対のローラの回転を停止させるものであるが、モータとローラとの間の動力伝達をクラッチなどを介して行い、緊急回路からの信号によって、ローラへの動力伝達を遮断するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の装置全体を一部切り欠き状態で示す概略斜視図。
【図２】実施形態の一対のローラを模式的に示す概略斜視図。
【図３】図２に示す仮想平面Ａによって切断した切断面を示す横断面図。
【図４】図２に示す仮想平面Ｂによって切断した切断面を示す縦断面図。
【図５】安全装置を備えた実施形態における上部開口部分を示す縦断面図（ａ）〜（ｅ）。
【図６】廃棄物の一種であるエアキャップを示す概略斜視図（ａ）及び概略平面図（ｂ）
【符号の説明】
１０…エアキャップ、１０ａ…空気溜まり、１００…減容機、１２０、１２２、１９０、１９２…ローラ、１２０ａ、１２２ａ…凸条、１２０ｂ、１２２ｂ…凹溝、１２０ｃ、１２０ｃ′、１２０ｃ″、１２２ｃ、１２２ｃ′…環状溝、１２０ｄ、１２２ｄ…表面溝、１２４、１２６…歯車、１４０、１４２…案内部材、１５０、１５２…架橋部材、１６０…ケース、１６０ａ…挿入口、１６１…スイッチ、１６２、１６４…挿入ガイド、１６５…台、１６５ａ…排出口、１６６…ばね、１７０、１７１、１７２、１７３…軸受、１７４、１７５、１７６、１７７…係合部材、１８０…モータ、１８２…回転軸、１８４…ベルト、
【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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