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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023177583
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】緩衝材回収装置
(51)【国際特許分類】
   B09B 3/32 20220101AFI20231207BHJP
【FI】
B09B3/32 ZAB
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022090323
(22)【出願日】2022-06-02
(71)【出願人】
【識別番号】000199979
【氏名又は名称】川上産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】浜本 久
(72)【発明者】
【氏名】釼持 浩三
(72)【発明者】
【氏名】横井 篤
(72)【発明者】
【氏名】山本 巧
【テーマコード(参考)】
4D004
【Fターム(参考)】
4D004AA07
4D004BA06
4D004CA03
4D004CB45
(57)【要約】
【課題】嵩張る気泡緩衝材を減容させた状態で収容することができる緩衝材回収装置を提供する。
【解決手段】緩衝材回収装置1は、緩衝材投入口11と緩衝材収容部12とを備えた回収ボックス本体10と、回収ボックス本体10の内部に設けられた緩衝材減容手段30とを備え、緩衝材減容手段30は、一対の歯車状ローラ31a,31bと、ローラ31a,31bのそれぞれに周方向に沿って配設された線状部材32a,32bとを含み、ローラ31a,31bのそれぞれが、ローラ31a,31bの周方向に沿って周溝33a,33bを有し、少なくともローラ31a,31bの噛み合い領域において周溝33a,33b内に線状部材32a,32bが配設されており、線状部材32a,32bの一部は、ローラ31a,31bの回転方向における噛み合い領域の下流側で、配設されているローラ31a,31bから離隔して設けられている。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
緩衝材を回収するための緩衝材回収装置であって、
緩衝材投入口と緩衝材収容部とを備えた回収ボックス本体と、
前記回収ボックス本体の内部に設けられた緩衝材減容手段と
を備え、
前記緩衝材減容手段は、
周方向に沿って外周面に列設された複数の歯が、所定の間隔を以て互いに噛み合うように回転する一対の歯車状ローラと、
回転する前記歯車状ローラに対して相対的に固定された状態で、前記歯車状ローラのそれぞれに周方向に沿って配設された線状部材と
を含み、
前記歯車状ローラのそれぞれが、前記歯車状ローラの周方向に沿って、前記歯を全歯たけに亘って切り欠くとともに、歯底よりも深く刻設された周溝を有し、
少なくとも前記歯車状ローラの噛み合い領域において、前記周溝内に前記線状部材が配設されており、
前記線状部材の一部は、前記歯車状ローラの回転方向における前記噛み合い領域の下流側で、配設されている前記歯車状ローラから離隔して設けられていることを特徴とする緩衝材回収装置。
【請求項2】
前記緩衝材回収装置は、前記緩衝材投入口から投入された緩衝材の着色の有無を識別し、前記緩衝材収容部の所定の位置へ分配する分別手段をさらに備える、請求項1に記載の緩衝材回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、緩衝材回収装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、中空状に膨出する多数の突起が形成されたキャップフィルムに、突起内に空気を封入するバックフィルムを積層することによって形成された、独立した多数の気泡を有する気泡緩衝材が、包装用の緩衝材をはじめとする各種の用途に広く利用されている。
【0003】
このような、いわゆる気泡緩衝材は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂を単独で、又は二種以上を混合してなるフィルムを用いて形成され、使用後の廃棄処分に際しては、プラスチックごみとして分別廃棄される対象となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011-067575号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本出願人は、近年の循環型社会形成の要請に応え、使用済みの気泡緩衝材を積極的に回収し、これを原料化(リサイクル)して循環資源(リサイクル材料)として有効に活用するにあたり、気泡緩衝材は、その気泡部分が空気を含んで膨らんでいるため、回収する際に嵩張ってしまうことに着目して鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【0006】
すなわち、本発明は、嵩張る気泡緩衝材を減容させた状態で回収することができる気泡緩衝材回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る緩衝材回収装置は、緩衝材を回収するための緩衝材回収装置であって、緩衝材投入口と緩衝材収容部とを備えた回収ボックス本体と、前記回収ボックス本体の内部に設けられた緩衝材減容手段とを備え、前記緩衝材減容手段は、周方向に沿って外周面に列設された複数の歯が、所定の間隔を以て互いに噛み合うように回転する一対の歯車状ローラと、回転する前記歯車状ローラに対して相対的に固定された状態で、前記歯車状ローラのそれぞれに周方向に沿って配設された線状部材とを含み、前記歯車状ローラのそれぞれが、前記歯車状ローラの周方向に沿って、前記歯を全歯たけに亘って切り欠くとともに、歯底よりも深く刻設された周溝を有し、少なくとも前記歯車状ローラの噛み合い領域において、前記周溝内に前記線状部材が配設されており、前記線状部材の一部は、前記歯車状ローラの回転方向における前記噛み合い領域の下流側で、配設されている前記歯車状ローラから離隔して設けられている構成としてある。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る緩衝材回収装置によれば、使用後の気泡緩衝材を減容させた状態で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施形態において回収される緩衝材の一例について概略を示す斜視図である。
図2】本発明の実施形態に係る緩衝材回収装置の斜視図である。
図3】本発明の実施形態に係る緩衝材回収装置の内部構造を示す説明図である。
図4】本発明の実施形態に係る緩衝材減容手段の説明図である。
図5】本発明の実施形態に係る緩衝材減容手段の別の角度から見た説明図である。
図6図5のA-A線切断面における図4の破線で囲む部分の要部拡大説明図である。
図7】本発明の実施形態に係る分別手段の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0011】
[回収対象]
本実施形態に係る緩衝材回収装置1は、プラスチックシート内部に気泡を含む、いわゆる気泡緩衝材と称される包装用緩衝材2を回収対象としている。
図1は、回収対象となる緩衝材2の一例について概略を示す斜視図である。
図1の緩衝材2は、中空状に膨出する多数の突起20が形成されたキャップフィルム21と、突起20内に空気を封入するバックフィルム22とが積層された二層構造の気泡緩衝材である。特に図示しないが、キャップフィルム21に形成された突起20の頂面側にライナーフィルムがさらに積層された三層構造の気泡緩衝材や、ピロー型の気泡緩衝材なども知られており、プラスチックシート内部に気泡を含み、それによって嵩張る気泡緩衝材であれば、特に限定されることなく回収対象とすることができる。
【0012】
また、この種の気泡緩衝材2には、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられており、使用済みの気泡緩衝材2を、他のプラスチックごみが混入することなく選択的に回収することで、そのリサイクル材料としての品質の安定化を図ることができる。
【0013】
[緩衝材回収装置]
次に、本実施形態に係る緩衝材回収装置1について説明する。
図2は、本実施形態に係る緩衝材回収装置1の斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係る緩衝材回収装置1の内部構造を示す説明図であり、縦断面を右側面側から見た要部を簡略化して示している。
【0014】
本実施形態の緩衝材回収装置1は、緩衝材2を回収するための回収装置であり、緩衝材2が投入される投入口11と回収された緩衝材2が収容される収容部12とを備える回収ボックス本体10と、回収ボックス本体10の内部に設けられた緩衝材減容手段30と、を備える。
【0015】
緩衝材回収装置1は、好ましくは、例えば、スーパーマーケット、ホームセンター、ショッピングセンターなどの人が多く集まる商業施設に設置され、回収対象とされる緩衝材2を持参してきた利用者自身が操作することによって、投入口11から投入された緩衝材2が減容され、収容部12に収容されるように構成される。
【0016】
投入口11は、緩衝材回収装置1の正面に立った利用者が、持参した緩衝材2を投入しやすいように、想定される利用者の身長差を考慮して、大多数の利用者が投入し易い高さで、回収ボックス本体10の正面に横長に開口するように設けるのが好ましい。
【0017】
また、図示する例では、投入口11の上方に、ディスプレイ14が設けられている。例えば、利用者が緩衝材回収装置1の正面に立つと、これをセンサーが検知するなどして、装置の操作方法や、回収された緩衝材2のリサイクルの流れなどを説明する映像が映し出されるようにすることができる。それ以外にも、利用者が操作している間、後述する緩衝材減容手段30によって、緩衝材2が減容されている様子が映し出されるようにしてもよく、装置1が利用されていないときには、広告宣伝などのその他の映像が映し出されるようにしてもよい。
【0018】
また、図示する例では、回収ボックス本体10の下方に、収容部12に収容された緩衝材2を回収する際に、収容部12を取り出すためのハッチ16が設けられている。かかるハッチ16は、回収ボックス本体10の背面側又は側面側に設けてもよいが、一般に、緩衝材回収装置1は、その背面側を施設の壁などに向けて設置され、緩衝材回収装置1の両脇には各種販売機などの他の設備が設置されることがあり得ることから、図示するように、回収ボックス本体10の正面側に設けるのが好ましい。
【0019】
また、図示する例では、ハッチ16の上方に、カード類の排出口15が設けられており、緩衝材2の回収後、例えば、利用者にトレーディングカードなどの記念となるカード類を提供したり、ポイントカードにポイントを積算したりすることができるようにしてもよい。
【0020】
[緩衝材減容手段]
次に、緩衝材減容手段30について説明する。
図4及び図5は、本実施形態に係る緩衝材減容手段30を模式的に示した説明図であって、図4は、緩衝材減容手段30を右側から見た右側面視を示し、図5は、図4に示した緩衝材減容手段30を上方から見た平面視を示している。また、図6は、図5のA-A線切断面における図4の破線で囲む部分の要部拡大説明図である。
【0021】
投入口11から投入された緩衝材2は、回収ボックス本体10内に設けられたガイド部材17に案内されて、投入口11の下方側に設けられている緩衝材減容手段30に送られ、緩衝材減容手段30により減容される。図示する例では、回収ボックス本体10内に、投入口11側から歯車状ローラ31a、31bの上方に延在する平板状の板状部材が、ガイド部材17として取り付けられている。
【0022】
緩衝材減容手段30は、周方向に沿って外周面に列設された複数の歯が、所定の間隔を以て互いに噛み合うように回転する一対の歯車状ローラ31a、31bと、歯車状ローラ31a、31bのそれぞれに周方向に沿って配設された線状部材32a、32bと、を備える。図示する例では、歯車状ローラ31a、31bのそれぞれの回転軸は、投入口11の長手方向と平行となるように、ほぼ水平に配置されている。
【0023】
一対の歯車状ローラ31a、31bの上方に案内され、その上に降下した緩衝材2は、一対の歯車状ローラ31a、31bの回転により、歯車状ローラ31a、31bそれぞれの歯車状の凹凸形状が互いに噛み合う領域(噛み合い領域と称する)に送られる。次いで、噛み合い領域を通過し、投入口11側から歯車状ローラ31a、31bの下方に配置された収容部12側へ送られる。噛み合い領域を通過する際に、緩衝材2は、一対の歯車状ローラ31a、31bに設けられた歯車状の凹凸形状の噛み合いによってその突起20(気泡)が破裂し、押しつぶされその厚みを薄くして、減容した状態の緩衝材2´となる。
【0024】
一対の歯車状ローラ31a、31bは、緩衝材2の噛み込みを防止するとともに、緩衝材2が歯車状ローラの噛み合い領域において適切に減容されるように、所定の間隔をあけて噛み合うように配置されている。
すなわち、一対の歯車状ローラ31a、31bが所定の間隔をあけずに配置された場合、噛み合い領域を緩衝材2が通過する際に、緩衝材2が歯車状ローラ31a、31bの表面凹凸形状に噛み込んでしまい、歯車状ローラ31a、31bの回転を阻害し、さらには回転停止を招く虞がある。
このような緩衝材減容手段30の稼働を妨げる要素を防ぎつつ、緩衝材2の減容を確実に滞りなく行うことができるように、本実施形態では、一対の歯車状ローラ31a、31bは、所定の間隔をあけて配置されている。この間隔は、突起20(気泡)が押しつぶされた後の緩衝材2´の厚みを想定して適宜調整することができ、特に限定されるものではない。
【0025】
歯車状ローラ31a、31bの歯車状の凹凸形状は、例えば、緩衝材2の押しつぶしやすさを考慮して、全歯たけh、歯厚s、歯溝の幅wを適宜設計することができ(図6参照)、特に限定されるものではない。緩衝材2の気泡を破裂させやすくするために、凹凸形状の先端側(歯車の刃先)を先細り形状としてもよい。
【0026】
また、歯車状ローラ31a、31bの外径は、緩衝材回収装置1自体の大きさに従って適宜設定でき、歯車状ローラ31a、31bのそれぞれの外径が異なってもよい。
また、歯車状ローラ31a、31bは、緩衝材回収装置1自体の大きさや投入口11の大きさに従って、回転軸方向に所定の幅を有するように適宜設定できるが、例えば、所定の幅を有する歯車状ローラを、回転軸方向に同軸に2つ以上並べて配置してもよい。
【0027】
図示する例では、一対の歯車状ローラ31a、31bは、緩衝材回収装置1の回収ボックス本体10の右側面に設けられたハンドル13(図1参照)の回転に連動して回転するように設計されている。このような機構としては、一対の歯車状ローラ31a、31bのうち一方を、歯車やチェーンなどの動力伝達機構を介してハンドル13の回転と連動する駆動ローラとし、他方を、ローラ31a、31b表面の歯車形状の噛み合いによって駆動ローラの回転に追随する従動ローラとして構成すればよい。
【0028】
利用者がハンドル13を回すことで、緩衝材減容手段30が稼働し、投入口11から投入された緩衝材2は、一対の歯車状ローラ31a、31bの間を通って減容されながら、緩衝材減容手段30の下方に設けられた回収ボックス本体10の収容部12に送られる。緩衝材2が減容されていく間、利用者は、気泡が破裂するプチプチとした感触を、ハンドル13を介して感じることができる。
【0029】
ただし、一対の歯車状ローラ31a、31bの回転駆動は、このような人力による手段に限定されない。例えば、回収ボックス本体10にセンサーを設け、緩衝材2が投入口11から回収ボックス本体10内に投入されると、モータ等で一対の歯車状ローラ31a、31bが回転駆動するように設計されてもよい。
【0030】
緩衝材減容手段30が稼働している間、緩衝材2の気泡が破裂する破裂音が、緩衝材回収装置1外部に設けたスピーカー等で流れるようにしてもよい。
このようにして、自身が持ち込んだ緩衝材2が減容されていく様を体感できるような構成とすると、利用者のリサイクル材持ち込み意欲を刺激するきっかけとなるため、より好ましい。
【0031】
また、緩衝材減容手段30は、一対の歯車状ローラ31a、31bのそれぞれに周方向に沿って配設された線状部材32a、32bを含む。
線状部材32a、32bは、歯車状ローラ31a、31bの回転に伴って線状部材32a、32b自体が移動してしまわないように、回転する歯車状ローラ31a、31bに対して相対的に固定されている。図4では、線状部材32a、32bは、配設されている歯車状ローラ31a、31bの噛み合い領域とは反対側に面する側の上方において、回収ボックス本体10に設けられた支持部材34a、34bに巻き付けられて固定されている。ただし、線状部材32a、32bの固定手段は、各部材の機能を妨げない範囲で適宜選択することができる。
【0032】
ここで、図6に示すように、一対の歯車状ローラ31a、31bのそれぞれには、その周方向に沿って、歯を全歯たけhに亘って切り欠くとともに、歯底Bよりも深く刻設された周溝33a、33bが設けてある。
線状部材32a、32bは、周溝33a、33bに沿って配設されており、少なくとも歯車状ローラ31a、31bの噛み合い領域において周溝33a、33b内に配設されるように設けてある。すなわち、線状部材32a、32bは、噛み合い領域において、歯車状ローラ31a、31bの歯底Bから半径方向外側に突出していない。
このようにすることで、歯車状ローラ31a、31bの噛み合わせが線状部材32a、32bによって妨げられず、緩衝材2の減容がスムーズに行われる。
【0033】
周溝33a、33bは、線状部材32a、32bが歯底Bから歯車状ローラ31a、31bの半径方向外側に突出しないで収まるように設計されていれば、その形態は特に限定されない。例えば、所定の幅の溝底33cを有し、当該溝底33cの幅方向両側縁から溝側面が立ち上がる断面台形状の溝形状とすることができる。また、歯底Bから溝底33cまでの深さDは、線状部材32a、32bの太さ等に応じて適宜設計すればよい。
【0034】
一方、歯車状ローラ31a、31bのローラ回転方向における噛み合い領域の下流側、すなわち、緩衝材2の送り方向における歯車状ローラ31a、31bの噛み合い領域の下流側において、線状部材32a、32bの一部が、所定の範囲で、配設されている歯車状ローラ31a、31bから離隔するように設けられている。
図示する例では、歯車状ローラ31a、31bの周方向に沿って配設された線状部材32a、32bが、歯車状ローラ31a、31bの下方でたゆむようにして歯車状ローラ31a、31bから離隔して設けられている。線状部材32a、32bは、前述の通り、回転する歯車状ローラ31a、31bに対して相対的に固定されており、歯車状ローラ31a、31bの回転に連動しない。
【0035】
このように線状部材32a、32bを設けることによって、噛み合い領域において歯車状ローラ31a、31bに挟み込まれた緩衝材2´が、一方の歯車状ローラ31a、31bの表面凹凸形状に沿って張り付いた状態で回転しても、緩衝材2´を歯車状ローラ31a、31bから引き離すことが可能となる。
すなわち、歯車状ローラ31a、31bに張り付いた緩衝材2´は、歯車状ローラ31a、31bの回転により、線状部材32a、32bが歯車状ローラ31a、31bの周溝33a、33b内に配設される噛み合い領域から、線状部材32a、32bが歯車状ローラ31a、31bから離隔して設けられている領域へと移動する。このとき、周溝33a、33b内に配設されていた線状部材32a、32bは、歯車状ローラ31a、31bの回転方向に従って、徐々に歯底Bから半径方向外側に離れるように延び、引き続き歯車状ローラ31a、31bの表面凹凸形状から半径方向外側に離れるように延びていく。歯車状ローラ31a、31bの一方に張り付いた緩衝材2´は、歯車状ローラ31a、31bが回転することで、徐々に線状部材32a、32bによって押し上げられ、歯車状ローラ31a、31bの表面凹凸形状から引き離されていく(図4参照)。
【0036】
緩衝材2´が、歯車状ローラ31a、31bの回転方向における噛み合い領域の下流側で、歯車状ローラ31a、31bから離れることなく歯車状ローラ31a、31bの回転に巻き込まれていくと、それ以降の緩衝材2の減容化に支障をきたす虞があるが、線状部材32a、32bによってこれを防ぐことができる。また、これにより、歯車状ローラ31a、31b回転方向における噛み合い領域の下流側で降下して、下方に設けられた収容部12に収容することをより確実にする。
【0037】
なお、図示する例では、線状部材32a、32b及び周溝33a、33bは、歯車状ローラ31a、31bのそれぞれに二つずつ設けられているが、歯車状ローラ31a、31bの形状、特に回転軸方向の幅によって、これらの数は適宜増減することができる。
【0038】
[分別手段]
また、緩衝材回収装置1は、回収した緩衝材2の着色の有無(すなわち、着色剤の添加の有無)を識別し、収容部12の所定の位置へ分配する分別手段40を備えてもよい。リサイクル材料としての品質を安定させるためには、リサイクル工程において着色剤の有無により分別されたものを用いるのが好ましい。このような分別手段40を備えることで、別途分別の手間をとる必要がないため、リサイクル材料としての品質管理をする上で好ましい。
【0039】
図7は、本実施形態に係る分別手段40を模式的に示した説明図である。
分別手段40は、画像処理や色査処理などによって緩衝材2の着色の有無を識別する機能を備えた識別手段41と、識別手段41から送られた信号に基づき所定の方向に緩衝材2を案内する可動部材42とを含み、これらは緩衝材減容手段30の下方に設けられている。この場合、可動部材42の可動域や可動方向に応じて、収容部12を複数に分割しておくと分別回収の観点から好ましい。
【0040】
図示する例では、可動部材42は、歯車状ローラ31a、31bの回転軸と並行となるように設けられた回転軸42aと、平板状の板状部材42bを含み、板状部材42bは回転軸42aの回転によって傾きを変化させるように構成されている。減容された緩衝材2´の降下方向を二方向(図7では向かって右側と左側)に分けることで、収容部12の所定の位置(図7では向かって右側と左側)へ分配することができる。
【0041】
[その他の内部機構]
また、緩衝材回収装置1は、収容部12が満杯になった際に反応するセンサー(図示せず)を備えてもよい。センサーから送られた信号に基づいて、満杯時に利用者が回収ボックス本体10内へ緩衝材2を投入しないように、ディスプレイ14に利用停止中の案内を表示させてもよいし、投入口11に設けられた開閉式の扉を閉めることによって投入口11を閉鎖してもよい。
【0042】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【0043】
例えば、歯車状ローラ31a、31bの回転軸がほぼ水平となる形態を示して説明したが、回収ボックス本体10や投入口11の形状に応じて、歯車状ローラ31a、31bの回転軸が垂直となるように配置されても、水平面から傾いて配置されてもよい。
また、投入された緩衝材2を、投入口11から歯車状ローラ31a、31bの噛み合い領域の始端側に案内するために、図示したガイド部材17に併せて、又は代わって、投入口11から投入された緩衝材2を緩衝材減容手段30へ送る、搬送コンベアなどの送り機構を回収ボックス本体10内に備えるようにしてもよい。
また、分別手段40は、減容された緩衝材2´を所定の収容位置へ分配することができるように構成されていれば、前述した態様に限定されない。識別手段41からの信号に応じて減容された緩衝材2´を把持し、所定の位置に移送するように作動する機能を備える可動部材42としてもよい。
【符号の説明】
【0044】
1 緩衝材回収装置
10 回収ボックス本体
11 緩衝材投入口
12 緩衝材収容部
13 ハンドル
14 ディスプレイ
15 カード類の排出口
16 ハッチ
2 緩衝材
20 突起
21 キャップフィルム
22 バックフィルム
30 緩衝材減容手段
31a 歯車状ローラ
31b 歯車状ローラ
32a 線状部材
32b 線状部材
33a 周溝
33b 周溝
40 分別手段
41 識別手段
42 可動部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7