(57)【要約】【課題】  容器の搬送速度が比較的高速である場合における、熱収縮性フィルムの熱風による切断の信頼性を向上する。【解決手段】  使用済み後に再使用される容器１の外周に密着被覆された熱収縮性フィルム２を熱風により溶断する熱収縮性フィルムの除去装置であって、容器１を搬送するコンベア３と、加熱手段５へ空気を供給する空気供給手段４と、熱収縮性フィルム２に向かって容器１の搬送方向と略直交する水平方向Ｂに熱風を噴出する噴出口である２列の平行スリット７，７が形成されると共に、加熱手段５により加熱された空気の排出口６に接続されるノズル８とを備え、ノズル８を前記水平方向軸まわりに所定角度回転させて配置し、スリット７，７を鉛直方向から所定角度傾斜させた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み後に再使用される容器の外周に密着被覆された熱収縮性フィルムを熱風により溶断する熱収縮性フィルムの除去装置であって、
前記使用済み後の容器を搬送するコンベアと、
加熱手段へ空気を供給する空気供給手段と、
前記熱収縮性フィルムに向かって前記容器の搬送方向と略直交する水平方向に熱風を噴出する噴出口であるスリットが形成されると共に、前記加熱手段により加熱された空気の排出口に接続されるノズルとを備え、
該ノズルを前記水平方向軸まわりに所定角度回転させて配置し、前記スリットを鉛直方向から所定角度傾斜させてなる熱収縮性フィルムの除去装置。
【請求項２】
前記スリットの所定傾斜角度を４０〜５０°としてなる請求項１記載の熱収縮性フィルムの除去装置。
【請求項３】
前記スリットを複数並設してなる請求項１又は２記載の熱収縮性フィルムの除去装置。
【請求項４】
前記スリットを２列平行に設けてなる請求項１又は２記載の熱収縮性フィルムの除去装置。
【請求項５】
前記搬送方向における、前記ノズルの上流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該センサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該センサが前記容器を検出してから所定時間経過後に前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の熱収縮性フィルムの除去装置。
【請求項６】
前記搬送方向における、前記ノズルの上流側及び下流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該上流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該下流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の熱収縮性フィルムの除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み後に再使用される容器に密着被覆された熱収縮性フィルムの除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用済み後に再使用される、例えばビール瓶又は生樽等の容器（以下、「リターナブル容器」という。）には、その外周に、商品名等を表示するためのラベルであるポリプロピレン等からなる熱収縮性フィルムが帯封状に密着被覆されているものがある。このようなリターナブル容器の再使用にあたっては、該リターナブル容器の洗浄前に前記熱収縮性フィルムを除去する必要がある。
【０００３】
前記熱収縮性フィルムの除去方法として、レーザビームの熱エネルギによる切断（以下、「レーザ切断」という。）又は手作業で行うカッタ等の刃物による切断（以下、「カッタ切断」という。）等が行われてきた。しかし、レーザ切断では、装置が大掛りとなると共に位置決めが必要となるためコストが増大すること、及び、切断時にはラインを停止する必要があるため生産性が低下すること等の問題点がある。また、カッタ切断では、前記リターナブル容器の表面に損傷が生じる場合があること、及び、作業者が手指等にけがをする場合があること等、生産性及び安全性の観点からの問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解決するために熱風を吹き付けて前記熱収縮性フィルムを溶断して除去する方法（以下、「熱風切断」という。）も公知であり、例えば、所定の間隔をもって一列に移動する円筒状の瓶の側面より、先端にスリット状の熱風吹出口を有するノズルを備えた熱風機を、その熱風吹出口が前記瓶に付着した熱収縮性フィルムの全高をカバーし、且つ前記瓶の胴部に近接して対向するように配置し、前記ノズルの前面を通過する夫々の瓶の胴部に前記熱風吹出口よりライン状に集中させた熱風を吹き付けて前記熱収縮性フィルムを溶断すると共に、溶断された熱収縮性フィルムを熱風の風圧により吹き飛ばして前記瓶から除去するものもの（例えば、特許文献１参照。）、瓶にセットされた熱収縮性フィルムに、細い巾の条溝を有するノズルにより該瓶の外部から該瓶の軸方向に向けて熱風を吹き付け、該吹き付け部分の熱収縮性フィルムを切断し、更に熱媒体により熱を付与して収縮させて前記瓶から剥離するもの（例えば、特許文献２参照。）等がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６３４９５号公報（図１−３）
【特許文献２】特公平１−３９９５３号公報（第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような従来の熱風切断では、コンベアによる前記リターナブル容器の搬送速度が５ｍ／ｍｉｎ程度である場合には前記熱収縮性フィルムの切断の信頼性が高いものである。しかし、前記搬送速度が例えば２０〜３０ｍ／ｍｉｎ程度と比較的高速になると、前記熱収縮性フィルムを除去することができない場合が多くなり、前記切断の信頼性が低下するため、事実上自動化ラインを構築することができないという問題点がある。また、搬送速度が比較的高速である場合において前記切断の信頼性を向上するためには、前記熱風を非常に高温（例えば、６００〜８００℃程度）としなければならないという問題点がある。さらに、前記従来の熱風切断では、前記ノズルから高温の熱風が常時噴出しており、ヒータ及びコンプレッサ等に連続して電力を供給する必要があるため、ランニングコストの増大及び省エネルギ対策上の問題点並びに作業者が火傷をしやすいという安全上の問題点もある。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成により、前記熱風を常時噴出せずに該熱風の温度を抑えながら、前記リターナブル容器の搬送速度が比較的高速である場合においても、前記熱収縮性フィルムの熱風切断の信頼性を向上することができる、生産性及び安全性が高く実用的な熱収縮性フィルムの除去装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱収縮性フィルムの除去装置は、前記課題を解決するために、使用済み後に再使用される容器の外周に密着被覆された熱収縮性フィルムを熱風により溶断する熱収縮性フィルムの除去装置であって、前記使用済み後の容器を搬送するコンベアと、加熱手段へ空気を供給する空気供給手段と、前記熱収縮性フィルムに向かって前記容器の搬送方向と略直交する水平方向に熱風を噴出する噴出口であるスリットが形成されると共に、前記加熱手段により加熱された空気の排出口に接続されるノズルとを備え、該ノズルを前記水平方向軸まわりに所定角度回転させて配置し、前記スリットを鉛直方向から所定角度傾斜させてなるものである。
【０００９】
ここで、前記スリットの所定傾斜角度を４０〜５０°としてなると好ましい。
【００１０】
また、前記スリットを複数並設してなると好ましい。
【００１１】
さらに、前記スリットを２列平行に設けてなると好ましい。
【００１２】
さらにまた、前記搬送方向における、前記ノズルの上流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該センサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該センサが前記容器を検出してから所定時間経過後に前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態としてなると好ましい。
【００１３】
また、前記搬送方向における、前記ノズルの上流側及び下流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該上流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該下流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態としてなると好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る本発明に係る熱収縮性フィルムの除去装置によれば、使用済み後に再使用される容器の外周に密着被覆された熱収縮性フィルムを熱風により溶断する熱収縮性フィルムの除去装置であって、前記使用済み後の容器を搬送するコンベアと、加熱手段へ空気を供給する空気供給手段と、前記熱収縮性フィルムに向かって前記容器の搬送方向と略直交する水平方向に熱風を噴出する噴出口であるスリットが形成されると共に、前記加熱手段により加熱された空気の排出口に接続されるノズルとを備え、該ノズルを前記水平方向軸まわりに所定角度回転させて配置し、前記スリットを鉛直方向から所定角度傾斜させてなるので、簡素な構成により、前記熱風の温度を抑えながら、前記容器の搬送速度が比較的高速である場合においても、前記熱収縮性フィルムの熱風切断の信頼性を向上することができ、生産性、安全性及び実用性を向上することができる。
【００１５】
また、前記スリットの所定傾斜角度を４０〜５０°とすると、熱風切断による熱収縮性フィルムの除去効率を上昇させることができる。
【００１６】
さらに、前記スリットを複数並設すると、熱風切断による熱収縮性フィルムの除去効率をさらに上昇させることができる。
【００１７】
さらにまた、前記スリットを２列平行に設けると、より簡素な構成によって熱風切断による熱収縮性フィルムの除去効率をさらに上昇させることができる。
【００１８】
また、前記搬送方向における、前記ノズルの上流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該センサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該センサが前記容器を検出してから所定時間経過後に前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態とすると、前記熱風を常時噴出しないため、ランニングコストの低減化及び省エネルギ化並びに安全性の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、前記搬送方向における、前記ノズルの上流側及び下流側の所定位置に前記容器を検出するセンサを設け、該上流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を作動状態とし、該下流側のセンサが前記容器を検出したときに前記加熱手段及び空気供給手段を非作動状態とすると、前記熱風を常時噴出しないため、ランニングコストの低減化及び省エネルギ化並びに安全性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載された構成要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る熱収縮性フィルムの除去装置の斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る熱収縮性フィルムの除去装置の構成説明図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図である。図において、リターナブル容器の例として示す生樽の使用済みの空容器１には、その外周に、商品名等を表示するためのラベルであるポリプロピレン等からなる熱収縮性フィルム２が帯封状に密着被覆されている。この空容器１を、コンベア３・・・により搬送し（搬送方向は図中の矢印Ａ参照。）、該搬送経路の途中に設けたノズル８のスリット７，７から前記空容器１の熱収縮性フィルム２に向かって前記搬送方向と略直交する水平方向（図中の矢印Ｂ参照。）に熱風を噴出することにより、前記熱収縮性フィルム２は溶断される。また、溶断された熱収縮性フィルム２は集塵ダクト１３により回収される（図中の矢印Ｃ参照。）。なお、集塵ダクト１３は図示しない集塵機に連結されている。
【００２２】
ガイドバー９，９は空容器１の側面を案内するものであり、ガイドバー９，９により、ノズル８と容器１に密着被覆された熱収縮フィルム２とが最も近づく距離を略一定とすることができる。例えばノズル８と熱収縮フィルム２とが最も近づく距離は３〜５ｍｍ程度に設定される。これらガイドバー９，９による熱風を噴出するノズル８と該熱風により溶断される熱収縮性フィルム２との相対位置の一定化（ノズル８を設けたコンベア３上を空容器１が通る位置の一定化）により、熱収縮性フィルム２の溶断の安定性及び確実性を向上することができる。
【００２３】
コンベア３は、図示しないモータにより両端のローラ３ａ，３ａのどちらかが駆動されると共に、該両端のローラ３ａ，３ａ間に架設され、各ローラ３ａ・・・に外接するエンドレスのベルト３ｂが連続して移動することにより該ベルト３ｂ上の被搬送物である空容器１・・・を搬送するものである。また、コンベア３は、前記モータに装着したエンコーダ等を用いて速度制御をすることができるため、所定速度範囲内で搬送速度を任意に設定可能となっている。本発明の実施の形態に係る熱収縮性フィルムの除去装置においては、コンベア３の搬送速度を２０〜３０ｍ／ｍｉｎ程度に設定している。
【００２４】
空気供給手段４は、空気を圧縮して高圧気体とし、その圧縮エネルギを利用するためのものであり、例えばコンプレッサ又はブロワを用いることができる。そして、空気供給手段４により高圧気体となった空気は加熱手段５に供給される。加熱手段５は、コイル等の発熱体を内蔵しており、該発熱体に電流を流すことにより発熱させて、該発熱の熱量を空気に伝達して空気を加熱するものであり、前記空気供給手段４による高圧気体となった空気が加熱され熱風となって排出口６から排出される。なお、前記発熱体には熱電対等のセンサを組み込んでおり、該センサの出力を用いて前記発熱体に供給する電流を温度調節器１０により制御することにより、前記熱風の温度を制御することができる。また、温度調節器１０により、加熱手段５の作動状態（前記発熱体への通電をオンとした状態。）と非作動状態（前記発熱体への通電をオフとした状態。）とを容易に切り替えることができる。
【００２５】
図２において、第１センサ１１は、例えば光電方式の近接センサ又は変位センサ等であり、搬送方向におけるノズル８の上流側の所定位置（例えば、ノズル８よりも１０〜１５ｃｍ程度上流側の位置）に配置され、コンベア３上を搬送されてくる空容器１を検出するためのものである。第１センサ１１が空容器１を検出したときに加熱手段５及び空気供給手段４を作動状態とし、第１センサ１１が空容器１を検出してから所定時間を経過して熱収縮性フィルム２が除去された後に加熱手段５及び空気供給手段４を非作動状態とすることができる。したがって、加熱手段５及び空気供給手段４を連続して作動状態とするものに比べ、省エネルギ化を図ることができる共に、ノズル８のスリット７，７から熱風が連続して噴出しないため、作業者の作業時の安全性を高めることができる。また、第２センサ１２は、第１センサと同様のセンサ又は光沢センサであり、搬送方向におけるノズル８の下流側の所定位置（例えば、ノズル８よりも３０ｃｍ〜１ｍ程度下流側の位置）に配置され、熱風切断による熱収縮性フィルム２の除去ミスをチェックするために熱収縮性フィルム２の有無を検出するものである。
【００２６】
図３は、加熱手段の排出口に接続されるノズルの構成説明図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）はＸ−Ｘ断面図である。図において、ノズル８は、継手部８ａにより前記加熱手段５の排出口６に接続される。例えば、加熱手段５により加熱された空気の排出口６を形成する管の外周には管用テーパねじ（おねじ）が形成されており、継手部８ａの内周には管用テーパねじ（めねじ）が形成されている。したがって、これらのねじの係合により、ノズル８は、加熱手段５の排出口６と容易かつ確実に接続され、圧力気体が漏れることはない。
【００２７】
また、ノズル８は、継手部８ａを通過した空気を加速するように先細形状となっており、その先端部には２列の平行スリット７，７が形成されている。したがって、加熱手段５により加熱されて熱風となった空気はスリット７，７から噴出することになる。例えば、スリット７，７から噴出する熱風の温度は約４００℃程度、圧力は２〜３気圧（約２×１０5〜３×１０5Ｐａ）である。なお、スリット７，７は必ずしも直線状でなくてもよく、例えば曲線状、ジグザグ状等であってもよい。また、スリット７は２列に限定されず、３列以上のスリットを並設してもよい。
【００２８】
図４は、ノズル８のスリット７を鉛直方向から所定角度傾斜させる配置の説明図である。ノズル８は、前記のとおり熱収縮性フィルム２に向かって容器１の搬送方向（図１、図２及び図４中の矢印Ａ参照。）と略直交する水平方向（図１及び図２中の矢印Ｂ参照。）に熱風を噴出する噴出口であるスリット７，７を有するものであるが、本発明においては、該ノズル８を前記水平方向軸まわりに所定角度回転させて配置し、スリット７，７を鉛直方向（例えば、図２（ｂ）の状態）から所定角度（図４中のα参照。）傾斜させている。なお、前記スリット７，７の傾斜は、図１、図２及び図４のようにスリット７，７の上部が搬送方向の下流側に移動し下部が上流側に移動するように傾斜させる方法の他、スリット７，７の上部が搬送方向の上流側に移動し下部が下流側に移動するように傾斜させてもよい。
【００２９】
このようなスリット７，７を鉛直方向から所定角度傾斜させる構成は、後述するように熱風切断による熱収縮性フィルム２の除去効率を上げるために非常に有効なものであり、この所定傾斜角度αは４０〜５０°程度が好ましい。また、図４の熱収縮性フィルム２の帯幅Ｗが４０ｍｍの場合において、図３のスリット７の長さＬは５０〜６０ｍｍ程度、スリット７の幅は０．２〜０．８ｍｍ程度、スリット７，７のピッチＰは１５〜２５ｍｍ程度とすればよい。
【００３０】
図５は、熱収縮性フィルムの除去動作を示すフローチャートであり、前記構成の熱収縮性フィルムの除去装置の基本的な動作を示している。コンベア３・・・により空容器１・・・は順次搬送され（Ｓ１）、ノズル８の上流側の所定位置に配置された第１センサ１１により空容器１が検出されると（Ｓ２）、該第１センサ１１の検出信号により、例えばプログラマブルコントローラによる制御により加熱手段５及び空気供給手段４が作動状態とされる（Ｓ３）。したがって、ノズル８のスリット７，７から熱風が噴出し（熱風の温度は約４００〜５００℃、熱風の圧力は約２〜３気圧（約２×１０5〜３×１０5Ｐａ））、該熱風の噴出により空容器１の熱収縮性フィルム２が溶断され除去される（Ｓ４）。このようにして除去された熱収縮性フィルム２は集塵ダクト１３により回収される（Ｓ５）。
【００３１】
第１センサ１１が空容器１を検出してから所定時間を経過後（熱収縮性フィルム２が除去された後）に、例えばプログラマブルコントローラによる制御により加熱手段５及び空気供給手段４を非作動状態とする（Ｓ６）。次に、該空容器１は、ノズル８の下流側の所定位置に配置された第２センサ１２により熱収縮性フィルム２の有無が検出され（Ｓ７）、熱風切断による熱収縮性フィルム２の除去ミスがチェックされる。そして、次の空容器１が第１センサ１１により検出されると、前記と同様にステップＳ２ないしＳ６の動作が繰り返される。
【００３２】
以上において、ステップＳ６は、第１センサ１１が空容器１を検出してから所定時間を経過後に加熱手段５及び空気供給手段４を非作動状態とするものであるが、ノズル８の下流側の所定位置に空容器１を検出可能なセンサを設け、該センサが空容器１を検出したときに加熱手段５及び空気供給手段４を非作動状態としてもよい。
【００３３】
本発明の構成により、熱風切断による熱収縮性フィルム２の除去を行った場合において、例えば、コンベア３の搬送速度を２５ｍ／ｍｉｎ、熱収縮性フィルム２の帯幅Ｗ（図４参照。）を４０ｍｍ、ノズル８のスリットを２列平行のものとし、該スリット７，７の長さＬ（図３参照。）を５５ｍｍ、該スリット７，７の幅を０．５ｍｍ、該スリット７，７のピッチＰ（図３参照。）を２０ｍｍ、スリット７，７から噴出する熱風の温度を約４００℃、該熱風の圧力を約２気圧（約２×１０5Ｐａ）、ノズル８と容器１に密着被覆された熱収縮フィルム２とが最も近づく距離を約４ｍｍとし、該スリット７，７の前記所定傾斜角度αを４５°とした実験により、熱収縮性フィルム２を略１００％除去できた（熱収縮性フィルム２の除去効率が略１００％）。
【００３４】
なお、前記所定傾斜角度αを０°（スリット７，７の方向が鉛直方向）とし、他の諸元を同一として行った対比実験による前記熱収縮性フィルム２の除去効率は、約９０％であった。また、ノズル８のスリット７が１列のものを製作して、前記所定傾斜角度αを０°（スリット７の方向が鉛直方向）とし、他の諸元を同一として行った対比実験による前記熱収縮性フィルム２の除去効率は、約５０％であった。
【００３５】
前記所定傾斜角度αは、前記熱収縮性フィルム２の除去効率を高めて自動化ラインの構築を可能とするためには、４０〜５０°の範囲が好ましく、前記所定傾斜角度αが４０〜５０°の範囲から外れると前記熱収縮性フィルム２の除去効率が低下する。この原因としては、前記所定傾斜角度αが小さいと、比較的高速（例えば、搬送速度が２５ｍ／ｍｉｎ程度（約４１７ｍｍ／ｓ程度））で搬送される空容器１に、ノズル８と容器１に密着被覆された熱収縮フィルム２とが最も近づく距離で熱風を当てる時間が少なくなること、及び、前記所定傾斜角度αが大きいと熱収縮性フィルム２には帯幅があるため、熱収縮性フィルムの帯幅方向に熱風が効率的に当たらないこと、等が考えられる。
【００３６】
また、スリット７の長さＬ（図３参照。）を長くし過ぎると熱風の風圧が低下して熱収縮性フィルム２へ熱伝達により付与する熱量が低下する。同様に、スリット７の数を増やし過ぎても熱風の風圧が低下して熱収縮性フィルム２へ熱伝達により付与する熱量が低下する。さらに、スリット７が１列では、特にコンベアの搬送速度が比較的高速である場合に、ノズル８と容器１に密着被覆された熱収縮フィルム２とが最も近づく距離で熱風を当てる時間が少なくなることから、前記対比実験のように前記熱収縮性フィルム２の除去効率が低下する。
【００３７】
したがって、前記スリットの所定傾斜角度を４０〜５０°とすること、及び、前記スリットを複数並設することが、熱風切断による熱収縮性フィルム２の除去効率を上げるために非常に有効なものである。特に、前記スリット７の数を増加に伴う熱風の風圧低下及びノズル８の構成の簡素化等を考慮すると、前記スリット７を２列平行に設ける構成がより好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱収縮性フィルムの除去装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る熱収縮性フィルムの除去装置の構成説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】ノズルの構成説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＸ−Ｘ断面図である。
【図４】ノズルのスリットを鉛直方向から所定角度傾斜させる配置の説明図である。
【図５】熱収縮性フィルムの除去動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  空容器（リターナブル容器）
２  熱収縮性フィルム
３  コンベア
４  空気供給手段
５  加熱手段
６  加熱手段により加熱された空気の排出口
７  スリット
８  ノズル
９  ガイドバー
１０  温度調節器
１１  第１センサ
１２  第２センサ
１３  集塵ダクト
【図１】
2005324168.tif 000003
【図２】
2005324168.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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