(57)【要約】【課題】ＰＥＴボトルからキャップを自動的に取り外すことができるＰＥＴボトルキャップ除去装置を提供する。【解決手段】一端側に投入口１を他端側に排出口２を有するケーシング４には、軸８の回りに回転しうる複数のパドル７，７が収容される。ケーシング４の内面には、複数のパドル７，７の回転に伴って、ＰＥＴボトルを投入口１から排出口２に向かって移動させるガイドブレード１１…が設けられる。投入口１から投入されたキャップやラベルのついたＰＥＴボトルは、回転するパドル７，７により、ケーシング４のガイドブレード１１・・・に激しく衝突する。ボトル本体の口部は結晶化され、他の部位に比べて硬く衝撃に弱いので、キャップが衝突するとボトル本体の口部が選択的に破壊される。一方、キャップ自身は軟らかく破壊しにくい。破壊された口部に被さるキャップはケーシング４内の攪拌により外される【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＥＴボトルのボトル本体からキャップを取り外すＰＥＴボトルキャップ除去装置であって、
軸の回りに回転しうるパドルと、
前記パドルが収容され、前記軸の軸線方向における一端側にＰＥＴボトルの投入口を他端側にＰＥＴボトルの排出口を有するケーシングと、
前記ケーシングに設けられ、前記パドルの回転に伴ってＰＥＴボトルを前記投入口から前記排出口に向かって移動させるガイドブレードと、を備えることを特徴とするＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項２】
回転する前記パドルの周囲又は周囲の一部に、キャップ又はキャップの破片を排出し得るメッシュ、多孔、又はスリットを有するスクリーンを備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項３】
前記ケーシングに、前記パドルの回転に伴ってＰＥＴボトルのラベルを切断しうる固定刃を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項４】
前記ケーシングの排出口に、ＰＥＴボトル本体から剥離したラベルを分別する風力選別装置を備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項５】
前記ケーシングの投入口の前段に、ＰＥＴボトルを偏平に潰す圧縮装置を備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項６】
前記ケーシングに、ＰＥＴボトルに散水する散水機構を備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のＰＥＴボトルキャップ除去装置。
【請求項７】
ＰＥＴボトルのボトル本体からキャップを取り外すＰＥＴボトルキャップ除去方法であって、
キャップが被せられたＰＥＴボトル本体の口部を衝撃により破壊する工程と、
破壊された口部からキャップを取り外す工程と、を備えることを特徴とするＰＥＴボトルキャップ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＥＴボトルのキャップ又はラベル、キャップ及びラベルを除去するＰＥＴボトルキャップ除去装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器又は包装容器として使用されるプラスチック類は、リサイクル処理施設においてリサイクル用途に応じて選別される。例えばボトル状のものと非ボトル状のもの（例えば不定形物）、あるいはＰＥＴボトルと非ＰＥＴボトル（例えば塩素分を含むもの）などである。近年ＰＥＴボトルの生産量も増えてきて、また廃棄ＰＥＴボトルの収集量も増えてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
廃棄ＰＥＴボトルには、その本体部とは異質な材質で成形されたキャップが装着されているため、キャップを本体部から分離する必要がある。従来リサイクル処理施設の選別工程において、手作業でボトル本体からキャップを取り外していた。手作業を補助する治工具的装置が開発・利用されつつあるが、いずれの装置も作業者がＰＥＴボトルを一本ずつ拾い上げ、装置に差し込む方式を利用しているため、多くの人手を要する。乱雑に投入されたＰＥＴボトルの搬送途上で、自動的にキャップ（できればラベルも）を除去できる装置が強く望まれているが、いまだ実用的な機械は実現していない。
【０００４】
そこで本発明は、ＰＥＴボトルからキャップを自動的に取り外すことができるＰＥＴボトルキャップ除去装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【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ＰＥＴボトルキャップ除去装置は、軸の回りに回転しうるパドルと、前記パドルが収容され、前記軸の軸線方向における一端側にＰＥＴボトルの投入口を他端側にＰＥＴボトルの排出口を有するケーシングと、前記ケーシングに設けられ、前記パドルの回転に伴ってＰＥＴボトルを前記投入口から前記排出口に向かって移動させるガイドブレードと、を備える。
【０００６】
回転する前記パドルの周囲又は周囲の一部に、キャップ又はキャップの破片を排出し得るメッシュ、多孔、又はスリットを有するスクリーンを備えることが望ましい。
【０００７】
前記ケーシングに、前記パドルの回転に伴ってＰＥＴボトルのラベルを切断しうる固定刃を備えることが望ましい。
【０００８】
前記ケーシングの排出口に、ＰＥＴボトル本体から剥離したラベルを分別する風力選別装置を備えてもよい。
【０００９】
前記ケーシングの投入口の前段に、ＰＥＴボトルを偏平に潰す圧縮装置を備えてもよい。
【００１０】
前記ケーシングに、ＰＥＴボトルに散水する散水機構を備えることが望ましい。
【００１１】
また本発明は、ＰＥＴボトルのボトル本体からキャップを取り外すＰＥＴボトルキャップ除去方法であって、キャップが被せられたＰＥＴボトル本体の口部を衝撃により破壊する工程と、破壊された口部からキャップを取り外す工程とを備えることを特徴とするＰＥＴボトルキャップ除去方法としても構成することができる。
【００１２】
【作用】
投入口から投入されたキャップやラベルのついたＰＥＴボトルは、回転するパドルにより、ケーシングのガイドブレードに激しく衝突する。このとき衝突場所は、キャップ、ボトル本体の底面、胴体部等ランダムである。ボトル本体の口部は結晶化され、他の部位に比べて硬く衝撃に弱いので、キャップが衝突するとボトル本体の口部が選択的に破壊される。一方、キャップ自身は軟らかく破壊しにくい。破壊された口部に被さるキャップはケーシング内の攪拌により外される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態におけるＰＥＴボトルキャップ除去装置の斜視図を示す。ＰＥＴボトルキャップ除去装置には、ＰＥＴボトルが投入される。ＰＥＴボトルは投入口１から投入される。ボトル本体から取り外されたキャップはキャップ排出口５から排出され、ボトル本体及びラベルが排出口２から排出される。
【００１４】
基礎フレーム３には、横型円筒のケーシング４がその軸線を水平方向に向けた状態で配置される。ケーシング４の上部の軸線方向の一端側には、ＰＥＴボトルが投入される投入口１が形成され、他端側には、ボトル本体及びラベルが排出される排出口２が形成される。またケーシング４の下部の軸線方向の一端側には、除去したキャップを排出するキャップ排出口５が形成される。
【００１５】
図２乃至図４は、ＰＥＴボトルキャップ除去装置の断面図を示す。図２はパドル７が固定される軸８の軸線に直交する鉛直面内での断面図を示し、図３及び図４はパドル７が固定される軸８の軸線に沿った鉛直面内での断面図を示す。ケーシング４には、水平方向に伸びる軸８が回転可能に支持される。軸８の回りには、放射状に複数の（この実施形態では例えば２枚の）パドル７，７が固定される。パドル７，７は、図３にも示すように、矩形の板状に形成され、ケーシング４内の軸８の略全長に渡って固定されている。軸８が図示しない駆動装置によって回転駆動され、これによりパドル７，７が軸８の回りに回転する。なおこの実施形態では、パドル７，７は、軸８の軸線に対して、傾けられることなく実質的に平行な面内に位置するように軸８に取り付けられているが、ＰＥＴボトルを軸線方向により移動させ易くするために、軸線に対して僅かに傾けられた状態で軸８に取り付けられても良い。
【００１６】
ケーシング４内のパドル７，７の下方には、回転するパドル７，７外周の円形状の軌跡に形状を合わせた断面半円弧状のスクリーン１０が設けられる。スクリーン１０はキャップ又はキャップの破片を排出できるようにメッシュ、多孔、又はスリットを有し、回転するパドル７，７に干渉しないようにパドル７，７の外周の軌跡から所定の隙間を空けて配置される。この実施形態では、スクリーン１０は、回転するパドル７，７の周囲の一部（すなわち下側の半分）に設けられているが、周囲の全体に設けられてもよい。
【００１７】
図２及び図４に示すように、ケーシング４の内面には、複数のパドル７，７の回転に伴ってＰＥＴボトルを投入口１から排出口２に向かって移動させる複数のガイドブレード１１…が設けられる。ガイドブレート１１…は、ＰＥＴボトルを軸線方向に移動できるように、鉛直面に対して所定角度傾けられている。図２に示すように、軸８の軸線方向から見たガイドブレード１１…の先端は、回転するパドル７，７の外周の軌跡に合わせた円弧形状をなし、また回転するパドル７、７に干渉しないようにパドル７，７から所定の隙間を空けて配置されている。
【００１８】
図２に示すように、ケーシング４の内面には固定刃１４が設けられる。この固定刃１４は、パドル７，７によって回転されるＰＥＴボトルのラベルをせん断力によって切断する。
【００１９】
投入口１から投入されたキャップやラベルのついたＰＥＴボトルは、例えば毎分数百回転の高速回転するパドル７，７により、ケーシング４のガイドブレード１１・・・、固定刃１４、スクリーン１０の孔のエッジに激しく衝突する。このとき衝突場所は、キャップ、ボトル本体の底面、胴体部等ランダムである。ボトル本体の口部は結晶化され、他の部位に比べて硬く衝撃に弱いので、キャップが衝突するとボトル本体の口部が選択的に破壊される。一方、キャップ自身は軟らかく破壊しにくい。ボトル本体の口部が破壊されたキャップは、ケーシング４内の攪拌により外れる。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ケーシング４のパドル７，７の下方には、勾配が付けられたシュート部４ａが形成される。スクリーン１０を通過して落下したキャップは、シュート部４ａ上を滑ったり転がったりしてキャップ排出口５に集められ、排出される。
【００２１】
キャップが取り外されたボトル本体は、ガイドブレード１１・・・によって徐々に排出口２に向かって移動され、排出口２から排出される。
【００２２】
ラベルは、ケーシング４の固定刃１４、ガイドブレード１１に衝突する際に引きちぎられ、ボトル本体から外れる。このラベルもボトル本体と同様に排出口２から排出される。
【００２３】
図４に示すように、ガイドブレード１１…間には、ケーシング４内に投入された汚れＰＥＴボトルに散水する散水機構１２…が設けられる。散水機構１２…は散水パイプ１３（図２参照）に接続される。キャップ付きＰＥＴボトルは、飲み残しを内蔵していることが多い。このため上記装置でキャップを除去する際に、これらが外部に出てきてＰＥＴボトルを汚す。本装置ではこれを清掃するために散水機構１２・・・を設けている。また、ＰＥＴボトルは賞味期限切れの飲料水を内蔵していることもある。本装置の散水機構１２・・・によって、キャップを取り外し、飲料水を取り出したＰＥＴボトルを散水・清掃してもよい。なお、排出した飲料水は水処理設備で処理する必要がある。
【００２４】
図５に示すように、排出口２にエアーノズル１５による風力選別装置を付加することにより、ＰＥＴボトル本体とラベルとを容易に分別することができる。エアーノズル１５から風を吹き出すと、ラベルは風力の影響を受けて遠くに飛ぶ一方、ＰＥＴボトルは風力の影響を受け難くてあまり遠くに飛ばない。風力による飛距離の差を利用すると、ＰＥＴボトルをボトルシュートへ、ラベルをラベルシュートとに分離して排出することができる。エアーノズル１５から吹き出された風は、メッシュ部１６から排出される。
【００２５】
上記ＰＥＴボトルキャップ除去装置のみでも９０％以上キャップ及びラベルを除去することができる。更に除去効率を上げるためには、図６に示されるキャタピラ式圧縮装置を本装置の前段に設置することが有効である。キャタピラ式圧縮装置では、ニードル２１・・・を有する上下２段のキャタピラ２２，２３が、ホッパー２４に投入されたＰＥＴボトルを呑み込みながら偏平に潰す。２段キャタピラ２２，２３の間隙は約２０ｍｍでＰＥＴボトルの口部がここで破壊される。しかしながら、軟らかい材質のキャップは壊れず、破壊された口部に被さったままのことが多い。キャップは後段のＰＥＴボトルキャップ除去装置の内部で攪拌、衝突を繰り返すうちに完全に分離する。
【００２６】
なお、ＰＥＴボトルを偏平にする装置は、この方式でなくても、ローラ方式、ピストン・シリンダによるプレス方式でもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、投入口から投入されたキャップやラベルのついたＰＥＴボトルは、回転するパドルにより、ケーシングのガイドブレードに激しく衝突する。ボトル本体の口部は結晶化され、他の部位に比べて硬く衝撃に弱いので、キャップが衝突するとボトル本体の口部が選択的に破壊される。一方、キャップ自身は軟らかく破壊しにくい。破壊された口部に被さるキャップはケーシング内の攪拌により外される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＰＥＴボトルキャップ除去装置を示す斜視図。
【図２】ＰＥＴボトルキャップ除去装置の断面図（軸の軸線に直交する鉛直面内での断面図）。
【図３】ＰＥＴボトルキャップ除去装置の断面図（軸の軸線に沿った鉛直面内での断面図）。
【図４】ＰＥＴボトルキャップ除去装置の断面図（軸の軸線に沿った鉛直面内での断面図）。
【図５】排出口に設けた風力選別装置を示す模式図。
【図６】２段キャタピラ方式による圧縮装置を示す模式図。
【符号の説明】
１・・・投入口
２・・・排出口
４・・・ケーシング
７・・・パドル
８・・・軸
１０・・・スクリーン
１１・・・ガイドブレード
１２・・・散水機構
１４・・・固定刃
１５・・・エアーノズル（風力選別装置）
２２，２３・・・２段キャタピラ（圧縮装置）
【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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