(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜シート材を送り出すピンチローラと、該ピンチローラから送り出される前記薄膜シート材の先端が臨む位置に形成された開口部を有し、該開口部から進入される前記薄膜シート材を内周面に沿って案内する円筒状のガイド筒と、該ガイド筒の内側に配置される回転部材と、該回転部材を支持して回転駆動する駆動機構とを備え、
前記ガイド筒は、該ガイド筒の軸方向に沿って２分割された上筒壁と下筒壁とからなり、前記上筒壁と前記下筒壁は対向する一方の端部がヒンジにより回動可能に連結され、他方の対向する端部に前記開口部が形成されてなり、
前記開口部は、前記下筒壁の他方の端部を該下筒壁の内周面の接線方向に伸延して形成された案内面と前記上筒壁の他方の端部との間に形成され、
前記回転部材は、前記内周面の内側に延在して配置される複数のアームからなり、
前記駆動機構は、前記複数のアームを前記ガイド筒の軸芯の周方向に回転可能に支持する支持部材と、該支持部材を前記軸芯に沿って進退させて前記複数のアームを前記ガイド筒に進入及び前記ガイド筒から後退させる進退機構と、前記複数のアームを前記軸芯の径方向に開閉させる開閉機構とを備えてなる薄膜シート材の回収装置。
【請求項２】
前記ガイド筒は、前記内周面に沿って前記ガイド筒の軸芯方向に回転軸が延在する複数のローラが配列されてなる請求項１に記載の薄膜シート材の回収装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記複数のアームを支持する位置を前記ガイド筒の軸芯の径方向に移動させるスライド手段を備えてなる請求項１又は２に記載の薄膜シート材の回収装置。
【請求項４】
前記ガイド筒は、該ガイド筒の軸芯方向で複数に分割されて一列に配置され、
前記駆動機構は、前記複数のガイド筒の両端に位置するガイド筒のうち、隣合うガイド筒と対向しない側面の開口にそれぞれ前記複数のアームが挿入可能に設けられてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜シート材の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品同士の間に挟んで用いられる薄膜シート材をロール状に丸めて回収する薄膜シート材の回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、硝子板や高級鋼板等の平坦な製品同士の間には、製品同士の接触による傷の発生防止や製品を剥がし易くするため、合紙やセロファンフィルム等の薄膜シート材が挟まれている。このため、例えば、硝子工場では、硝子とほぼ同じ大きさの合紙が硝子の表面から人手或いは機械で自動的に取り除かれた後、回収箱に入れられて処分される。
【０００３】
ところで、近年の硝子製品は大型化が進み、矩形状の合紙の大きさも一辺が例えば３ｍを超えるものがある。このような合紙を収容する回収箱の多くは、工場内のスペースの問題から、例えば、横幅が合紙の一辺ほどの長さ（約３ｍ）であるのに対し、縦幅が横幅の半分以下（約１〜１.５ｍ）の長さになっている。そのため、回収箱に合紙を広げたまま入れることができず、手作業で折り畳むかロール状に丸めてから回収箱に入れられていた。
【０００４】
しかし、このように大きな合紙を折り畳むかロール状に丸める作業は複数の人手が必要となり、また、工場内の狭いスペースで行われるため、作業者にとって大きな負担となっている。そのため、この種の作業については、自動化が望まれている。
【０００５】
ここで、例えば、複写機などの分野では、ロール紙を円筒状に形成されたガイド部材に開口部から進入させてガイド部材の内周面に沿って案内し、円弧状のアーム部材によってガイド部材の軸に沿って延在する巻取り軸にロール紙を巻き取らせる巻取り装置が開示されている（特許文献１参照）。この種の技術を利用すれば、合紙をロール状に丸めて回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２９６８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の巻取り装置は、ロール紙を巻取り軸に巻き付けて回収しているため、この種の技術で合紙をロール状に丸めた場合、合紙を巻取り軸に巻き付けたまま廃棄することになる。そのため、回収箱に収容可能な合紙の量が少なくなり、廃棄効率が低下することに加え、廃材の容積が増えるため、廃棄コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、薄膜シート材をロール状に丸める作業の効率を高めるとともに、廃材の減容化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の薄膜シート材の回収装置は、薄膜シート材を送り出すピンチローラと、このピンチローラから送り出される薄膜シート材の先端が臨む位置に形成された開口部を有し、この開口部から進入される薄膜シート材を内周面に沿って案内する円筒状のガイド筒と、このガイド筒の内側に配置される回転部材と、この回転部材を支持して回転駆動する駆動機構とを備えている。ガイド筒は、当該ガイド筒の軸方向に沿って２分割された上筒壁と下筒壁とからなり、上筒壁と下筒壁は対向する一方の端部がヒンジにより回動可能に連結され、他方の対向する端部に開口部が形成されている。開口部は、下筒壁の他方の端部を下筒壁の内周面の接線方向に伸延して形成された案内面と上筒壁の他方の端部との間に形成されている。回転部材は、内周面の内側に延在して配置される複数のアームからなっている。駆動機構は、複数のアームをガイド筒の軸芯の周方向に回転可能に支持する支持部材と、支持部材を軸芯に沿って進退させて複数のアームをガイド筒に進入及びガイド筒から後退させる進退機構と、複数のアームを軸芯の径方向に開閉させる開閉機構とを備えている。
【００１０】
これによれば、回転部材をピンチローラと同じ送り方向に回転させることにより、ピンチローラから開口部に送り出された薄膜シート材は、ガイド筒の内周面に沿って案内されるとともに、回転するアームとの摩擦によってアームに巻き付き、或いは、アームの回転方向に押し出される。これにより、薄膜シート材は、内周面とアームとの間を移動しながらロール状に丸められる。
【００１１】
次に、ピンチローラとアームの回転を停止させた後、アームを軸芯の径方向に閉じることにより、薄膜シート材がアームに巻き付いていても、アームをロール状の薄膜シート材から簡単に抜き出すことができる。こうしてロール状に成形された薄膜シート材は、ヒンジを介して上筒壁と下筒壁の端部同士を開放させることにより、ガイド筒から取り出すことができる。これによれば、薄膜シート材を自動的にロール状に丸めた状態に成形できるため、省人化を図りつつ、作業効率を高めることができる。また、薄膜シート材を巻き付ける巻取り軸を必要としないため、丸められた薄膜シート材だけを廃棄することができ、廃材の減容化を図ることができる。さらに、薄膜シート材が薄くて腰がない場合は、ロール状を保持できずに潰れるが、回収した薄膜シート材は廃棄するので問題はない。また、薄膜シート材は複数枚単位で重ね、ロール状に丸めて回収することができる。
【００１２】
この場合において、ガイド筒は、内周面に沿ってガイド筒の軸芯方向に回転軸が延在する複数のローラが配列されてなるものとする。
【００１３】
これによれば、薄膜シート材がローラと接触すると、薄膜シート材が案内される方向にローラが回転するため、薄膜シート材を内周面に沿って滑らせながら案内することができる。
【００１４】
また、駆動機構は、複数のアームを支持する位置をガイド筒の軸芯の径方向に移動させるスライド手段を備えてなるものとする。
【００１５】
これによれば、薄膜シート材の厚みや腰の強さ等によってガイド筒の内周面とアームとの距離を適宜調整することができるため、種々の薄膜シート材を巻き取ることが可能になる。
【００１６】
また、ガイド筒は、このガイド筒の軸芯方向で複数に分割されて一列に配置され、駆動機構は、複数のガイド筒の両端に位置するガイド筒のうち、隣合うガイド筒と対向しない側面の開口にそれぞれ複数のアームが挿入可能に設けられてなるものとする。
【００１７】
これによれば、薄膜シート材の大きさに応じて使用するガイド筒の数を適宜増減させることができるため、種々の大きさの薄膜シート材の処理が可能になる。また、ガイド筒同士を所定の隙間を開けて配列し、その隙間に薄膜シート材の取出機を設けることにより、露出された状態の薄膜シート材を掴んで持ち上げることが容易になるため、持ち上げるときに上筒壁が邪魔することなく、設計自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、薄膜シート材をロール状に丸める作業の効率を高めるとともに、回収効率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用してなる回収装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】本発明を適用してなる回収装置の要部を示す側面図である。
【図３】図１の回転部材の駆動装置を拡大して示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図１の回転部材の動作を説明する図である。
【図５】図１の回転部材がガイド筒に挿入された状態を示す図である。
【図６】本発明を適用してなる回収装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明が適用される薄膜シート材の回収装置の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、薄膜シート材として合紙を用いる例を説明するが、これに限られるものではなく、ロール状に形成できる材質のものであれば、紙以外のセロファンフィルム等の樹脂製シートについても適用することができる。なお、以下の説明で用いる前、後の各方向は、図１の矢印で示す通りである。
【００２１】
本実施形態の回収装置１は、図１に示すように、ピンチローラ３と、ガイド筒５と、回転部材７と、駆動装置９を備えて構成される。ピンチローラ３は、図２に示すように、ゴムライニングを施したローラ３ａ，３ｂが上下に対向して設けられている。上方のローラ３ａの回転軸はバネ１１の弾性力により下方に押し付けられた状態で軸支され、送りコンベア１３から供給される合紙をローラ３ａ，３ｂの間に挟んで所定の送り速度で送り出すようになっている。ローラ３ａ，３ｂは、電動モータ１５の駆動力が伝達されて回転駆動するようになっている。
【００２２】
ガイド筒５は、同一形状をなして形成される円筒状の４つのガイド筒５ａ〜５ｄからなり、各ガイド筒５ａ〜５ｄは、互いに軸芯を直線状に揃えて配列され、この軸芯がピンチローラ３の回転軸と平行になるように配置されている。図２に示すように、ガイド筒５は、円筒状の筒壁の一部に合紙が進入する開口部１７が形成され、開口部１７は、ピンチローラ３から送り出される合紙の先端が臨む位置に設けられている。ガイド筒５は、当該ガイド筒５の軸方向に沿って上下に分割された上筒壁１９と下筒壁２１とからなり、上筒壁１９と下筒壁２１は対向する後方の端部がヒンジ２３によって回動可能に連結され、前方の対向する端部、つまり上筒壁１９の前方端部と下筒壁２１の前方端部の内周面の接線方向に延在する案内面２５との間に開口部１７が設けられている。
【００２３】
ガイド筒５は、ヒンジ２３を介して上筒壁１９の前方が持ち上げられることにより、上半分が開放されるようになっている。また、筒壁の内周面は、案内面２５を含む下筒壁２１の内周面と上筒壁１９の内周面との全域に渡って筒壁の軸芯方向を回転軸とする複数のローラ２７が所定の間隔で配列されている。
【００２４】
駆動装置９は、回転部材７を回転軸の軸芯周りに回転させる回転機構と、回転部材７を回転軸の軸芯方向に前進及び後退させる進退機構と、回転部材７を回転軸の軸芯の径方向に開閉させる開閉機構とを有し、ガイド筒５ａの隣り合うガイド筒５ｂと対向しない側面の開口、及び、ガイド筒５ｄの隣り合うガイド筒５ｃと対向しない側面の開口にそれぞれ回転部材７を挿入した状態で回転部材７を回転させるようになっている。
【００２５】
回転部材７は、回転軸の軸芯に対して周方向に等間隔で配置された４本のアーム２９からなっている。図３（ａ）に示すように、アーム２９は、基端部３１と先端部３３とからなり、基端部３１と先端部３３はヒンジ３５によって回動可能に連結されている。アーム２９は、基端部３１が円板状の支持部材３７に支持され、先端部３３の表面には図示しない滑り止めのゴム等が貼り付けられている。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、支持部材３７には、支持部材３７の径方向に延在する略矩形の貫通孔３９が周方向に等間隔で４つ設けられている。各貫通孔３９には、アーム２９の基端部３１が挿入されてナット４１が締め付けられることで、基端部３１が支持部材３７に支持された状態となる。貫通孔３９は、基端部３１を支持部材３７の径方向にスライド可能に形成されるため、基端部３１を貫通孔３９に沿って適宜スライドさせることにより、アーム２９の回転軸の軸芯に対する径方向の位置を調整できるようになっている。
【００２７】
駆動装置９の回転機構は、図３に示すように、各アーム２９を支持する支持部材３７と、サポート台４３に固定された軸受４５に支持される回転軸４７と、回転軸４７を回転させる電動モータ４９を備えて構成される。支持部材３７は回転軸４７と連結されるとともに回転軸４７によって回転自在に支持されている。サポート台４３は、断面がＬ字状に形成され、外向きの一方の面に軸受４５が取り付けられ、外向きの他方の面に電動モータ４９が取り付けられている。電動モータ４９の回転軸にはプーリ５１が取り付けられ、回転軸４７に取り付けられたプーリ５３との間にベルト５５が渡されている。
【００２８】
駆動装置９の進退機構は、サポート台４３の内向きに配置されてサポート台４３を支持しながら案内するガイドレール５７と、サポート台４３をガイドレール５７に沿って移動させるエアシリンダ５８を備えて構成される。サポート台４３に支持される回転軸４７の軸芯はガイド筒５の軸芯と同じ方向に延在するように配置されている。このため、エアシリンダ５８を作動させ、サポート台４３をガイドレール５７に沿って移動させることにより、各アーム２９がガイド筒５内に挿入され、或いは、抜き出されるようになっている。
【００２９】
駆動装置９の開閉機構は、アーム２９に接続されるリンク６１と、リンク６１を駆動させるエアシリンダ６３を備えて構成される。アーム２９の先端部３３には、それぞれジョイント５９を介してリンク６１が連結されている。各リンク６１は、支持部材３７に固定されたエアシリンダ６３のプランジャ６５にジョイント６７を介して連結されている。このため、図４に示すように、プランジャ６５を進退させることにより、基端部３１に対し、先端部３３を回転軸の軸芯の径方向（矢印の方向）に窄ませたり広げたり（基端部３１と先端部３３とを直状に揃え、互いに平行な状態）することができるようになっている。
【００３０】
ガイド筒５ａと５ｂとの間、及び、ガイド筒５ｃと５ｄとの間には、ロール状に丸められた合紙を取り出すための取出機６９が設けられている。この取出機６９は、図２に示すように、合紙を掴むチャック７１と、チャック７１を支持して案内する支柱７３と、チャック７１の駆動装置７５を備えている。チャック７１は、上爪７７と下爪７９からなり、上爪７７と下爪７９はヒンジを介して回動可能に連結されている。上爪７７と下爪７９は、エアシリンダ８１の駆動により開閉するようになっている。チャック７１は、上爪７７と下爪７９及びこれらを駆動させるエアシリンダ８１を支持する基端部に複数の駆動輪８３が設けられている。駆動輪８３が支柱の案内溝に嵌合された状態で、駆動装置７５が起動して駆動輪８３が回転することで、チャック７１が支柱７３に沿って上下に移動し、前後に反転することが可能になっている。
【００３１】
次に、このようにして構成される回収装置１の動作について説明する。
【００３２】
まず、回収装置１が起動する前の時点では、回転部材７の各アーム２９が基端部３１と先端部３３を直状に揃え、互いに平行な状態となっている。さらに、各アーム２９は、先端部３３がガイド筒５に挿入されたときに、先端部３３とガイド筒５の内周面との間で所定のクリアランスが保持されるように基端部３１が支持部材３７の貫通孔３９の適切な位置に固定されている。
【００３３】
一方、合紙８５は、製品間に挟まれた状態又は製品の表面上に載せられた状態から１枚ずつ剥がされ、広げた状態でピンチローラ３の前方の送りコンベア１３の上に重ねられていく。合紙８５が所定量（例えば２０枚程度）重ねられると、駆動装置９のエアシリンダ５８を作動させ、図５に示すように、回転部材７の各アーム２９をガイド筒５ａ，５ｄ内の適切な位置、つまり合紙８５を確実に巻き付けることができる位置まで挿入する。なお、取出機６９で合紙を回収する場合は、取出機６９のチャック７１を所定の高さ、例えばガイド筒５内の丸まった合紙を掴める高さまで移動させておき、上爪７７と下爪７９を開いた状態で待機させておく。
【００３４】
次に、送りコンベア１３を駆動させ、或いは、ピンチローラ３の入口部分に合紙８５をセットした状態で、回収装置１のスイッチを入れる。これにより、ピンチローラ３が回転を始めるとともに、支持部材３７に支持されている４本のアーム２９が回転軸４７の回転に伴って回転を始め、重ねられた合紙８５は、ピンチローラ３ａ，３ｂ間に挟まれて各ガイド筒５ａ〜５ｄの開口部１７まで送り出される（図６（ａ））。
【００３５】
続いて、開口部１７まで送り出された合紙８５は、さらにピンチローラ３によって各ガイド筒５ａ〜５ｄの案内面２５まで押し出される。そして、案内面２５を通過した合紙８５は、下筒壁２１の内周面、上筒壁１９の内周面に沿って案内されるとともに、回転するアーム２９に巻き付き、或いは、アーム２９の回転方向に押し出される。特に、本実施形態では、アーム２９に滑り止めが施され、下筒壁２１と上筒壁１９の内周面に摩擦の小さいローラ２７が設けられているため、合紙８５は、内周面とアーム２９との間をスムーズに移動しながらロール状に丸められる（図６（ｂ））。
【００３６】
次に、合紙８５がすべてガイド筒５に巻き取られたことをセンサで検知すると、ピンチローラ３とアーム２９の回転が停止される。合紙８５がすべて巻き取られたことの判断は、例えばピンチローラ３の出口付近に設置したセンサが合紙８５の通過を検知することで判断できる。
【００３７】
続いて、予め所定の高さまで移動させていた取出機６９を作動させ、ガイド筒５ａと５ｂの間、及び、ガイド筒５ｃと５ｄの間で露出される丸まった合紙８５をそれぞれチャック７１で挟む。このように合紙８５がチャック７１で挟まれた状態で、駆動装置９は、エアシリンダ６３のプランジャ６５を後退させることにより、各アーム２９について、基端部３１に対して先端部３３を回転軸の軸芯の径方向で窄ませる。これにより、アーム２９による合紙８５の固定が解かれ、さらに丸まった合紙８５の両端からアーム２９が引き抜かれる。
【００３８】
次に、手動又は自動で、各ガイド筒５ａ〜５ｄの上筒壁１９を上方に持ち上げて開く。この状態で、取出機６９のチャック７１を上方に移動させることにより、丸まった合紙８５をガイド筒５から取り出すことができる。続いて、取出機６９は、チャック７１を上方に移動させた後、駆動輪８３を回転させることで、図２の矢印の方向にチャック７１を反転させて後方に向ける。この状態で、後方に向けたチャック７１を開放することにより、丸まった合紙８５は、回収箱８７の中に落下させることができる。
【００３９】
以上が取出機６９を用いた場合の合紙８５の回収手順であるが、取出機６９を用いない場合は、例えば、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、各ガイド筒５ａ〜５ｄの下筒壁１９を下方に開放できるように構成し、丸まった合紙８５を下方に落下させるようにする。地面に落とした合紙８５は、合紙８５の自重によって潰れる。この場合、落とした合紙８５を人手で回収箱８７に入れる必要がある。
【００４０】
本実施形態によれば、ガイド筒５の筒壁の内周面にローラ２７を設けて摩擦を減らしているため、合紙８５はガイド筒５の内周面に沿って滑りやすく、また、ガイド筒５の軸芯と回転軸としてアーム２９を回転させているため、合紙８５は回転するアーム２９に巻き取られ、或いは、アーム２９の回転方向に押し出される。したがって、合紙８５を詰まらせることなく、スムーズに丸めることが可能になる。なお、本実施形態では、ガイド筒５の筒壁の内周面にローラ２７を設ける例を説明したが、この例に限られるものではなく、例えばステンレス等の滑りやすく摩擦の少ない平滑な面で形成することもできる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、アーム２９がガイド筒５に挿入されたときのガイド筒５の内周面とアーム２９との隙間の大きさを調整することができるため、合紙８５に代表される薄膜シート材の厚みや腰の強さに応じて適切なクリアランスを保つことができる。そのため、薄膜シート材を詰まらせることなく、スムーズに丸めることが可能になる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、各アーム２９について、基端部３１に対し、先端部３３を回転軸の軸芯の径方向で窄ませることができるため、合紙８５の巻き付きを緩めることができ、合紙８５がアーム２９にきつく巻き付いたとしても、アーム２９を丸まった合紙８５から簡単に抜き出すことができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、複数のガイド筒５を同軸に並べた状態で処理することができるため、薄膜シート材の大きさに応じてガイド筒５の数や間隔を適宜調整することが可能になる。このようにすることで、様々な大きさの薄膜シート材の回収が可能となるため、回収装置１としての汎用性を高めることができる。なお、各ガイド筒５の内径の大きさは、薄膜シート材を丸めたときの外径や回収箱に入れるときの大きさを考慮して決定することができる。
【００４４】
本実施形態の回収装置１を用いることにより、複数枚重なった合紙を自動的にロール状の丸まった合紙に成形することができ、しかも、一人の作業者が回収箱に入れられる大きさに成形することができるため、これまで複数の作業者が共同で行っていた作業を例えば一人で行うことが可能となり、或いは自動取出機を使えば無人化が可能になるなど、省人化に加えて作業効率を格段に高めることができる。また、本実施形態の回収装置１によれば、合紙を巻取り軸等に巻き付けて廃棄する必要がないため、廃材の減容化を図ることができ、廃棄コストの低廉化を実現できる。また、本実施形態の回収装置１は、コンパクトで、かつ、複雑な構造を有していないため、工場内の狭いスペースでも設置することができ、しかも、故障が少なく、メンテナンスが容易になるという利点がある。
【００４５】
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００４６】
例えば、複数のアーム２９について、基端部３１に対し、先端部３３を回転軸の軸芯の径方向で窄ませる機構については、リンク６１をプランジャ６５の動きに連動させることで先端部３３を動かす機構を採用しているが、先端部３３を軸芯の径方向で窄ませる機能が同じであれば、他の機構を用いても構わない。
【符号の説明】
【００４７】
１  回収装置
３  ピンチローラ
５  ガイド筒
７  回転部材
９  駆動装置
１７  開口部
１９  上筒壁
２１  下筒壁
２３  ヒンジ
２７  ローラ
２９  アーム
３７  支持部材
３９  貫通孔
４７  回転軸
５７  ガイドレール
８５  合紙
８７  回収箱
【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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