JP6751182B2 - シガレット廃棄物のリサイクル方法及び装置 - Google Patents

Description

本願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１９条（ｅ）に基づいて、２０１８年６月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７９，０５４号に基づく優先権を主張し、その出願の全ての内容を参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、廃棄物処理及びリサイクルの分野に関し、特にシガレット廃棄物をリサイクルする方法及び装置に関する。

シガレットは、タバコとフィルタで構成される。フィルタは、一般に、酢酸セルロース（ＣＡ）、及び活性炭、木炭、合成ポリマー（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ） など）、樹脂、吸収剤、香味剤などの少なくとも１つの機能性材料で構成される。フィルタの材料、特に酢酸セルロースは、原料の消費を最小限に抑制しつつ、同時に、喫煙者が処分し、通常、ゴミ捨て場や埋め立て地に行き着いたり、海岸、公園、歩道でゴミとして投げられたりしているシガレット廃棄物、特に、消費後のシガレット廃棄物から滲出する有毒化学物質（例えば、タバコにおけるニコチン及び発がん性物質（例えば、ホルマリン））による潜在的な汚染に対処するために、リサイクルして再利用することができる。

以上のことから、当分野において、シガレット廃棄物を効果的にリサイクルすることにより潜在的な環境汚染の問題を効果的に解決することができるシガレット廃棄物のリサイクル方法及び／又はシステムが必要とされている。

以下では、読者に基本的な理解を提供するために本開示の簡単な概要を提示する。この概要は、本開示の広範な概略ではなく、本発明の必須／重要なコンポーネントを特定するものでも、本発明の範囲を限定するものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、本明細書に開示されるいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。

本開示は、シガレットの吸殻及び工業用シガレット廃棄物を含むシガレット廃棄物をリサイクルするための方法及び装置を提供することを目的とする。各シガレット廃棄物がフィルタ部分及び非フィルタ部分（即ち、タバコを含む部分）を有するため、本発明の方法及び装置は、シガレット廃棄物をタバコから取り除き、シガレット廃棄物のフィルタ中の再利用可能な材料をリサイクルすることを目的とする。
本開示の一態様において、本開示は、シガレット、特に、シガレット廃棄物をリサイクルする装置に関する。上記装置は、搬送部材、調整ユニット、及び処理ユニットを含み、
上記搬送部材は、フィルタ部分及び非フィルタ部分を含むシガレットを受け取り、
上記調整ユニットは、上記搬送部材に動作可能に接続され、各上記シガレットが同じ向きで順に整列されるように各上記シガレットの向きを調整するように構成され、
上記処理ユニットは、上記調整ユニットに動作可能に接続され、
上記処理ユニッは、ホルダー、カッター、プッシャー、及びクランパーを含み、
上記ホルダーは、各上記シガレットの非フィルタ部分が上記ホルダーから露出するように整列された上記シガレットを保持し、
上記カッターは、上記ホルダーに保持された各上記シガレットの非フィルタ部分を切り取るように構成され、
上記プッシャーは、各上記シガレットの上記非フィルタ部分が上記カッターによって取り除かれた後、上記ホルダーに入って、各上記シガレットのフィルタの一部を上記ホルダーから押し出すように構成され、
上記クランパーは、上記ホルダーの下方に設けられ、上記ホルダーと上記クランパーが互いに反対方向に移動するときに、各上記シガレットの上記フィルタの押し出し部分が上記ホルダー内に残った上記フィルタの残りの部分から物理的に分離できるように、各上記シガレットの上記フィルタの押し出し部分をクランプする。

本開示の好ましい実施形態によれば、上記処理ユニットにおいて、上記フィルタの上記押し出し部分は、実質的に酢酸セルロース（ＣＡ）で作製される。
任意の実施形態によれば、上記装置は、上記搬送部材、上記ホルダー、及び／又は上記カッターに圧縮流体を供給するように構成される流体供給モジュールをさらに含む。

本開示の好ましい実施形態によれば、本発明の装置の上記調整ユニットは、第１導管、センシングユニット、及び回転部材を含み、
上記第１導管は、シガレットを順に受け取り、
上記センシングユニットは、上記第１導管に接続され、上記第１導管から送り出されたシガレットを捕捉する第１レシーバと、第１レシーバにおける捕捉された各シガレットの向きを検出する向きセンサと、を含み、
上記回転部材は、上記センシングユニットから送り出された上記シガレットを収容する第２レシーバと、上記調整ユニットから送り出された各シガレットが互いに同じ向きとなるように第２レシーバを回転させるように構成されるアクチュエータと、を含む。

本開示の任意の実施形態によれば、上記装置は、上記シガレットを上記搬送部材上に移送するフィードユニットをさらに含む。

本開示の任意の実施形態によれば、上記装置は、フィードユニットに接続され、所定のパラメータに基づいて上記シガレットを選別する選別ユニットをさらに含んでもよい。所定のパラメータの例は、サイズ、長さ、導電率などを含むが、これらに限定されない。

本開示のいくつかの実施形態によれば、上記選別ユニットは、各シガレットのサイズを識別するサイズセンサと、所定のサイズを満たさないサイズを有するシガレットを上記フィードユニットから除去するように構成されるリムーバとを含む。

本開示の好ましい実施形態によれば、上記リムーバは、圧縮流体によりシガレットを除去するように構成される。特定の実施形態において、上記リムーバは、ロッド部材を用いてシガレットを上記搬送部材から押し出すことでシガレットを除去するように構成される。

本開示のその他の態様は、本発明の上記装置を用いてシガレットをリサイクルする方法を提供することを目的とする。上記方法は、
各シガレットが同じ向きで順に整列されるように各シガレットの向きを調整するステップ（ａ）と、
ステップ（ａ）の各シガレットの非フィルタ部分がホルダーから露出するように、各シガレットをホルダーに保持するステップ（ｂ）と、
（１）上記カッターと上記ホルダーを同時に反対方向に移動させること、（２）カッターが動かずに、上記ホルダーを上記カッターから離すこと、又は（３）ホルダーが動かずに、上記カッターを上記ホルダーから離すことによって生じる力により、上記非フィルタ部分をステップ（ｂ）の各シガレットのフィルタから分離させるステップ（ｃ）と、
押出機構により各シガレットのフィルタの一部をホルダーから押し出すステップ（ｄ）と、
クランパーによりフィルタの押し出し部分をクランプするステップ（ｅ）と、
（ｉ）クランパーが動かずに、ホルダーをクランパーから離すこと、又は（ｉｉ）ホルダーが動かずに、クランパーをホルダーから離すことによって、上記クランパーにクランプされたフィルタ部分の押し出し部分を、ホルダー内に保持されたフィルタ部分の残りの部分から分離するステップ（ｆ）と、を含み、
上記ステップ（ａ）は、本発明の装置の上記調整ユニットで実行され、ステップ（ｂ）から（ｆ）は、本発明の装置の上記処理ユニットで実行される。

任意の実施形態によれば、本発明の方法は、ステップ（ａ）の前に、所定のパラメータに適合しないシガレットを排除するステップをさらに含んでもよい。上記所定のパラメータは、シガレットのサイズ、長さ、導電率又はそれらの組み合わせのいずれかであり得る。

本開示の実施形態によれば、上記ステップ（ａ）において、各上記シガレットの向きは、
向きセンサにより各シガレットの向きを検出するステップ（１）、及び
ステップ（１）で検出された向きが所定の向きに一致するまで各シガレットを回転させるステップ（２）により調整される。

本開示の実施形態によれば、本発明の方法において、上記フィルタの押し出し部分は、実質的に酢酸セルロース（ＣＡ）で作製される。

本開示の実施形態によれば、ステップ（２）において、各シガレットは１８０°回転される。

本開示の多くの特徴及び利点は、添付の図面と併せて考慮される以下の詳細な説明を参照することでよりよく理解されるようになるであろう。

本発明は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでよりよく理解されるであろう。
本開示の一実施形態に係るシガレット廃棄物をリサイクルする装置１００の配置を示す概略図である。 本開示の他の実施形態に係るシガレット廃棄物をリサイクルする装置２００の配置を示す概略図である。 図２の装置２００のフィードユニット２５０の構成コンポーネントを示す概略図である。 図２の装置２００のフィードユニット２５０及び選別ユニット２４０の構成コンポーネントを示す概略図である。 それぞれ図２の装置２００の選別ユニット２４０の動作を示す。 調整ユニット２１０のコンポーネント及び本開示の一実施形態による動作態様を示す概略図である。 回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）内のシガレット８００がどうのように図２の装置２００の調整ユニット２１０から送り出されるかを示す。 それぞれ図２の装置２００の調整ユニット２１０を出る各シガレット８００の向き及びコンポーネントを示す概略図である。 処理ユニット２２０のコンポーネント及び本開示の好ましい実施形態によるその動作態様を示す概略図である。 本開示の他の実施形態に係る処理ユニット１０２０の立体図である。 図１０Ａの処理ユニット１０２０の局所分解図であり、本開示の他の実施形態に係るクランパー１０２６及びそれに接続されたリニアドライバ１０２９Ｄを示す。

慣例に従って、記載された様々な特徴／要素は一定の縮尺で描かれているのではなく、本発明に関連する特定の特徴／要素を最もよく示すために描かれている。また、各図面中の同様の符号及び名称は、同じ要素／部分を示すために使用されている。

添付の図面に関連して以下に提供される詳細な説明は、本実施例の説明として意図されており、本実施例が構築又は利用され得る唯一の形態を表すことを意図されていない。説明は、実施例の機能及び実施例を構成し動作させるための手順を説明するためのものである。しかしながら、同じ又は同等の機能及び順序は、異なる例によって達成され得る。

１．定義
便宜上、本明細書、実施例及び添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語をここに集める。他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。

本明細書で用いられる用語「シガレット」及び「シガレット廃棄物」は、本開示において交換可能に使用され、工業用シガレット廃棄物、タバコ廃棄物、又はシガレットの吸殻を指す。工業用シガレット廃棄物は、要求される仕様を満たさないため廃棄されたシガレット（例えば、製造、輸送、及び／又は貯蔵中に損傷を受けたシガレット）であり得る。一方、シガレットの吸殻とは、シガレット内のタバコの大部分が消費された後、ユーザに投げ捨てられたシガレットの部分を指す。従って、シガレットの吸殻は、一般に、完全なフィルタと、シガレットペーパーに包まれた少量のタバコ（即ち、非フィルタ部分）とから構成される。

用語「フィルタ」とは、酢酸セルロース（ＣＡ）及び活性炭、木炭、合成ポリマー（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）など）、樹脂、吸収剤、機能剤（例えば、香味剤）などからなる群より選択される少なくとも１種の材料で作製されるシガレットフィルタを指す。一実施形態において、フィルタは、１ブロックのＣＡとＣＡブロックに隣接する１ブロックの非ＣＡ材料（例えば、活性炭、ＰＰ、ＰＬＡ、樹脂、吸収剤など）との２ブロックの材料から構成される。他の実施形態において、フィルタは、２ブロックのＣＡの間に１ブロックの非ＣＡ材料が配置された３ブロックの材料から構成され得る。

本明細書では、単数形「ａ」、「ａｎｄ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないと指示しない限り、複数の指示対象を含むように使用される。

本発明の広い範囲を説明する数値範囲及びパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載されている数値は可能な限り正確に記載されている。しかしながら、いずれの数値にも、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差が本質的に含まれる。また、本明細書では、用語「約」は一般に、所与値又は範囲の１０％、５％、１％、又は０．５％以内を意味する。或いは、用語「約」は、平均値の許容可能な標準誤差内を意味し、この標準誤差は当業者によって判断することができる。動作／実施例以外、又は特に明記しない限り、本明細書に記載の全ての数値範囲、量、値及び割合（例えば材料の量、期間、温度、動作条件、量の比率など）は、全ての場合において用語「約」により修飾されていると理解されるべきである。したがって、そうでないと示されていない限り、本開示及び添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメーターは、近似値であり、必要に応じて変わることがある。少なくとも、各数値パラメーターは、開示された有効桁数及び通常の丸め手法により得られる数値であると理解されるべきである。範囲は、本明細書では、一方の端点から他方の端点まで、又は２つの端点の間として表現することができる。本明細書に開示された全ての範囲は、他に特定されない限り、端点を含む。

２．シガレット廃棄物をリサイクルするための方法及び装置
本開示は、シガレット廃棄物における再利用可能な材料、特に、シガレットフィルタにおける再利用可能な材料（例えば、ＣＡ）をリサイクルする新しい方法及び装置を提供することを目的とする。

図１は、本開示の一実施形態に係るシガレット廃棄物をリサイクルする装置１００の配置を示す概略図である。装置１００は、コンベア１０１を介して互いに接続された調整ユニット１１０及び処理ユニット１２０と、調整ユニット１１０及び処理ユニット１２０を制御する制御ユニット１３０とを少なくとも含む。調整ユニット１１０は、リサイクルが実際に行われる処理ユニット１２０に転送される前に、装置に入る各シガレット（又はシガレット廃棄物）の向きを検出、調整するように設計される。これによって、調整ユニット１１０を出る各シガレットは、コンベア１０１上において同じ向きで順に配列される。シガレットが処理ユニット１２０に到達すると、各シガレットは切断、押出、クランプなどされることにより、各シガレットフィルタからの再利用可能な材料は分離され、将来再利用可能となる。再利用可能な材料は、ＣＡであることが好ましい。

制御ユニット１３０は、少なくとも互いに接続された電源モジュール１６０、制御モジュール１７０、及び流体供給モジュール１８０を含む。電源モジュール１６０は、動作中に装置１００の動作に電力を供給するために電気エネルギーを提供する。流体供給モジュール１８０は、調整ユニット１１０及び処理ユニット１２０に圧縮流体（例えば、圧縮空気）を提供する。制御モジュール１７０は、操作者から指示を受け取り、装置１００の各部材を命令するように設定される。

図２は、本開示の他の実施形態に係るシガレット廃棄物をリサイクルする装置２００の配置である。一般に、装置２００内の部材／要素は装置１００と類似しており、簡潔さのために、ここで同じ部材／要素の説明を省略する。

本実施形態において、装置２００は、図１で上述したような調整ユニット２１０、処理ユニット２２０及び制御ユニット２３０に加えて、コンベア２０１を介して互いに及び調整ユニット２１０に接続された選別ユニット２４０及びフィードユニット２５０をさらに含む点で図１の装置１００と異なる。

装置２００は、制御ユニット２３０により制御される。制御ユニット２３０は、電源モジュール２６０、制御モジュール２７０及び流体供給モジュール２８０を含み、それらの機能は、それぞれ図１に示されたものと同じである。

フィードユニット２５０は、装置２００によってリサイクルされるシガレット又はシガレット廃棄物を受け取って貯蔵するための容器である。選別ユニット２４０は、フィードユニット２５０の下流に配置され、装置２００によるリサイクルに不適合なシガレットを識別して排除するように構成される。本発明の装置２００によるリサイクルに不適合なシガレット又はシガレット廃棄物は、特定の所定のパラメータ（例えば、サイズ、長さ、導電率、屈折率など）を満たさないものであるので、リサイクルが始まる前に除去される。この目的のために、サイズセンサ、容量センサ、誘導センサ、赤外線センサ、反射センサ、カメラなどの様々なセンサを使用することができる。選択したセンサの種類に応じて、所定のパラメータはリサイクルの前に操作者によって設定される。いくつかの好ましい実施形態によれば、サイズセンサを用いて不適合なシガレット、即ち、特定のサイズ基準を満たさないシガレットを排除する。この場合、所定のパラメータは、シガレット廃棄物のサイズである。例えば、リサイクルには小さすぎるシガレットを除去するために、操作者は、約１から２ｃｍの長さを予め設定することができる。いくつかの実施形態において、所定長さは少なくとも１．５ｃｍに設定される。これにより、長さが１．５ｃｍ未満なシガレット（例えば、シガレットの吸殻）は、選別ユニット２４０によって機械的又は空気圧的に排出される。一例において、１．５ｃｍより短いシガレットの吸殻は、圧縮空気の噴流によって吹き飛ばされる。他の例において、１．５ｃｍより短いシガレットの吸殻は、リムーバによりコンベア２０１から押し出される。なお、シガレット廃棄物から再利用可能な材料をリサイクルする目的で、１．５ｃｍより短いシガレットの吸殻には、リサイクルに値する十分な材料（例えばＣＡ）を含まない。

図３から図５は、それぞれフィードユニット２５０及び／又は選別ユニット２４０の構成コンポーネントを示す概略図である。

フィードユニット２５０は、当分野で周知であるフィーダ（例えば、ステップフィーダ、エレベータフィーダ又はウォーターフォールコンベア）であってもよい。図３に示すように、少なくとも複数のシガレット８００を収容するタンク２５２と、垂直方向に移動するように構成されたラダー２５４とを少なくとも含むステップフィーダをフィードユニット２５０として用いる。動作中、ラダー２５４は上に移動して個々のシガレット８００をタンク２５２からコンベア２０１に押し出すことにより、シガレット８００は選別ユニット２４０に搬送される。好ましくは、コンベア２０１は、２つの異なる速度で移動するように設定される。この場合、フィードユニット２５０を出たばかりのシガレット８００を搬送するコンベアの部分、即ち、コンベア２０１Ａは、比較的遅い速度で移動するように設定される一方、シガレット８００を選別ユニット２４０に搬送するコンベアの部分、即ち、コンベア２０１Ｂは、比較的速い速度で移動するように設定される。これにより、選別ユニット２４０を通過する任意の２つのシガレット間の距離が増加される（図４）。必要に応じて、コンベア２０３は一定の速度で移動するように設定されてもよい。

選別ユニット２４０は、少なくとも１つのサイズセンサ２４２及びリムーバ２４４を含む。各サイズセンサ２４２は、通過する各シガレットのサイズ（例えば、長さ）を識別するように構成される。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、少なくとも３つのサイズセンサ２４２がコンベア２０１の片側に沿って配置され、その後にリムーバ２４４が続く。サイズセンサ２４２によってピックアップされたサイズ（又は長さ）情報は、制御ユニット２３０に送信され、次いで、不適合なシガレット（例えば、所定のサイズを満たさないシガレット）がコンベア２０１から排除されるようにリムーバ２４４を命令する。サイズセンサの数は必要に応じて変わる。一実施形態において、リムーバ２４４は、ノズルの形状（図５Ａ）を有し、制御ユニット２３０における流体供給モジュール２８０から供給された圧縮流体の流れを吐出することで不適合なシガレットをコンベア２０１から排出するように構成される。他の実施形態において、リムーバ２４４は、望まないシガレットをコンベア２０１から押し出すためのロッド部材２４６を含む（図５Ｂ）。排出されたシガレットは、廃棄物タンク（図示せず）に集められて投げ捨てられる。

適合なシガレット又はシガレット廃棄物（即ち、選別ユニット２４０を通過したもの）は、次いで調整ユニット２１０に転送される。調整ユニット２１０において、シガレットは、例えば、各シガレットが垂直方向においてそのフィルタ端が非フィルタ端の下方に配置されるように同じ向きで順に整列される。

図６は、調整ユニット２１０のコンポーネント及び本開示の一実施形態によるその動作態様を示す概略図である。構造的には、調整ユニット２１０は、第１導管２１１、センシングユニット２０５、第２導管（２１２Ａ、２１２Ｂ）及び回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）を含む。センシングユニット２０５は、２つの溝（２１７Ａ、２１７Ｂ）を有する第１レシーバ２１４及び第１レシーバ２１４の下方に設けられた向きセンサ２２２とを少なくとも含む。回転部材（２３１Ａ又は２３１Ｂ）は、第２レシーバ（２２１Ａ又は２２１Ｂ）と、アクチュエータ２１９（図示せず）とを少なくとも含む。図６に示すように、選別ユニット２４０を出た適合なシガレット８００は、それぞれコンベア２０１の隣に設けられた任意の漏斗２１３によって捕捉され、第１導管２１１に転送される。次いで、第１導管２１１を出た各シガレット８００は、第１レシーバ２１４の溝（２１７Ａ、２１７Ｂ）の１つによって捕捉され、溝（２１７Ａ、２１７Ｂ）内の捕捉されたシガレット８００の向きは、第１レシーバ２１４の下方に設けられた向きセンサ２２２によって直ちに決定される。第１レシーバ２１４は、横方向に移動して捕捉されたシガレット8００を第２導管（２１２Ａ、２１２Ｂ）の１つに解放するように構成される。次いで、第２導管のそれぞれによって搬送される解放されたシガレット８００は、回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）のうちの１つの中の第２のレシーバ（２２１Ａ、２２１Ｂ）のうちの１つによって捕らえられる。各回転部材は、その中のシガレット８００の向きを所定の向きと同じにするように、約１０から１８０度などの所望の角度で回転することができる。回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）内のシガレット８００の向きが所定の向きと同じである場合、回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）は回転せずにその元の向きを維持する。好ましい実施形態において、各回転部材（２３１Ａ、２３１Ｂ）は１８０度回転してその中のシガレット８００の向きを所定の向きにする。

図７は、回転部材２３１内のシガレット８００がどのように調整ユニット２１０から送り出されるかを示す。所望の向き（又は所定の向き）のシガレットを有する回転部材２３１は、制御モジュール２７０の命令下でアクチュエータ２１９の作用によって傾斜することで、回転部材２３１内に収容されたシガレット８００が放出され、回転部材２３１の隣に配置された任意の漏斗２１３によって捕捉され、次いでコンベア２０１によって処理ユニット２２０に搬送される。なお、用語「傾斜」とは、回転部材が回転部材内に収容されたシガレット８００を解放又は放出するために行う動作を指し、回転部材がシガレットの向きを所定の向きと一致させるために行う回転動作と混同してはならない。

好ましくは、調整ユニット２１０を出た各シガレット８００は、図８Ａに示すように垂直に向けられる。非フィルタ部分８１０（即ち、シガレットペーパーに包まれたタバコで構成される部分）は上部にあり、少なくとも１ブロックのＣＡ（８２４）及び１ブロックの非ＣＡ材料（８２２）を含むフィルタ８２０は底部にある。或いは、シガレット８００フィルタ８２０は、２ブロックのＣＡ（８２４、８２４'）及び２ブロックのＣＡ（８２４、８２４'）の間に配置された１ブロックの非ＣＡ材料（例えば、活性炭、ＰＰ、ＰＬＡなど）（８２２）を含んでもよい（図８Ｂ）。

図９Ａから図９Ｊは、処理ユニット２２０のコンポーネント及び本開示の好ましい実施形態によるその動作態様を示す概略図である。構造的には、処理ユニット２２０は、シガレット８００を受け取って保持するための溝２２７を有するホルダー２２２、カッター２２４、押出機構２２８、及びクランパー２２６を含む。好ましくは、カッター２２４、ホルダー２２２及びクランパー２２６は独立して横方向に移動することができる。上記のように、調整ユニット２１０を出た各シガレット８００は、シガレット８００の非フィルタ部分８１０が上を向くように垂直方向に向けられる（図８）。これにより、シガレット８００がホルダー２２２の溝２２７に落ちると、フィルタ８２０は溝２２７の内側にあり、非フィルタ部分８１０はホルダー２２２から露出する（図９Ａ）。なお、溝２２７は、シガレット８００のフィルタの長さ以下の深さを有する。いくつかの実施形態において、カッター２２４は移動してシガレット８００の露出した非フィルタ部分８１０を切り取る。或いは、カッター２２４が静止したままで、ホルダー２２２がその元の位置（即ち、第１位置）からカッター２２４に向かって移動することでシガレット８００の露出した非フィルタ部分８１０を切り取る。さらに、いくつかの実施形態において、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、カッター２２４とホルダー２２２が同時に互いに向かって移動する（即ち、ホルダー２２２とカッター２２４がそれぞれ反対方向に移動する）ことで非フィルタ部分８１０を切り取る。或いは、ホルダー２２２が静止したままで、カッター２２４がその元の位置からホルダー２２２に向かって移動することでシガレット８００の露出した非フィルタ部分８１０を切り取る。

非フィルタ部分８１０が切断された後、シガレット８００のフィルタ８２０のみが溝２２７に残っているホルダー２２２は、次いで押出機構２２８の真下にある第２位置に移動することにより（図９Ｄ）、押出機構２２８は、下方に延びて溝２２７に入り、フィルタ８２０の少なくとも一部を溝２２７から押し出すことができ、フィルタ８２０の押し出し部分は、処理ユニット２２０の下に配置されたクランパー２２６によってクランプされる（図９Ｅ）。

好ましくは、ＣＡ（即ち、ＣＡブロック８２４）で構成されるフィルタ８２０の部分は、溝２２７から押し出され、クランパー２２６によってクランプされる。押出機構が下に延出可能な所定距離は、操作者によって予め設定される。この距離は、フィルタのどのくらいの長さが溝２２７から押し出されるか、又はクランパー８２６によってクランプされ得るかを決定する。

次いで、フィルタ８２０の一部（例えばＰＬＡブロック）を依然として保持しているホルダー２２２は、ＣＡブロック８２４がクランパー２２６によってクランプされたままで、元の位置（すなわち第１の位置）に戻り始める。ホルダー２２２の移動（図９Ｆに矢印で示す）によって、フィルタ８２０の押し出し部分（例えば、ＣＡブロック８２４）をフィルタ８２０の残りの部分から物理的に分離させる力が発生する（図９Ｇ）。溝２２７内のフィルタ８２０の残りの部分を有するホルダー２２２は、その元の位置（即ち、第１位置）に戻り、次いで、圧縮空気の噴流が溝２７７の底部又は溝２２７の上（例えば、カッタ２２４）から発生してフィルタ８２０の残りの部分（即ち、フィルタ８２０の非Ｃ１ブロック）をホルダ２２２から排出する（図９Ｈ）。圧縮空気は、制御モジュール２７０の命令に応じて供給モジュール２８０から供給される。或いは、ホルダー２２２が動かず、クランパー２２６がフィルタ８２０の押し出し部分をクランプしたままでホルダー２２２から離れることにより、フィルタ８２０の押し出し部分をホルダー８２２によって保持されているフィルタ８００の残りの部分から分離させる力を生じる。

或いは、カッター２２４は、シガレット廃棄物を収容する溝２２５を含むように構成される（図９Ｉ）。この実施形態において、カッター２２４及びホルダー２２２、具体的にはカッター２２４の溝２２５及びホルダー２２２の溝２２７は、コンベア２０１の真下に並んでいることで、調整ユニット２１０を出た各シガレット８００が溝２２５及び２２７に直接落下することができる。これにより、フィルタ８２０は、ホルダー２２２の溝２２７によって保持され、非フィルタ部分８１０は、カッター２２４の溝２２５によって保持される（図９Ｉ）。次いで、ホルダー２２２がその元の位置（即ち、第１位置）から第２位置（即ち、押出機構２２８の真下）に移動し、カッター２２４が動かないことにより、非フィルタ部分８１０をフィルタ８２０から物理的に分離させる力を生じる（図９Ｊ）。次いで、フィルタ９２０の残りの部分からＣＡを分離するために、図９Ｄから図９Ｈに記載されたのと同じ方法に従ってフィルタ８２０をさらに処理することができる。

図１０Ａは、本開示の他の実施形態に係る処理ユニット１０２０の立体図である。図１０Ｂは、図１０Ａの処理ユニット１０２０の局所分解図であり、クランパ１０２６及びそれに接続されたリニアドライバ１０２９Ｄを示す。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、処理ユニット１０２０は、フィーダ１０１０、シガレットを受け取る溝１０２７を有するホルダ１ー０２２、カッター１０２４、クランパー１０２６（処理ユニット１０２０の下に配置されているので、図１０Ａから見えない）、及び押出機構１０２８を含み、これらの部材は、それぞれ横方向及び／又は垂直方向に移動するようにリニアドライバによって駆動される。動作中、調整ユニット２１０を出た各シガレット８００は、所望の向きで整列され（即ち、図８）、コンベア２０１によって処理ユニット１０２０のフィーダ１０１０まで搬送される。フィーダ１０１０は、リニアドライバ１０２９Ｄによって駆動され、コンベア２０１の真下の位置まで横方向に移動してシガレット８００を一度に１つずつ受け取ることができる。シガレット８００は、直ちにフィーダ１０１０の導管１００５に入り、ホルダー１０２２に送達される。本実施形態において、カッター１０２４は、図８及び図９に例示されるように、シガレット８００の少なくとも一部を受けるための溝１０２５を含むように構成される。一般に、ホルダー１０２２、カッター１０２４、クランパー１０２６、及び押出機構１０２８は、それぞれ図９に示される方法で動作する。ホルダー１０２２、カッター１０２４、クランパー１０２６及び押出機構１０２８のそれぞれの動作により、フィルタ８２０のＣＡブロック８２４は、フィルタの残りの部分（即ち、ブロック８２２）から分離される。ＣＡブロック８２４は回収されリサイクルのための処理プラントに転送され、非ＣＡブロック８２２は廃棄される。或いは、ＣＡ及び非ＣＡブロック（８２２、８２４）は、それぞれ回収され、リサイクルされる。好ましくは、ホルダー１０２２、カッター１０２４、押出機構１０２８、及びクランパー１０２６の動作は、それぞれ独立してリニアドライバ１０２９Ａ、１０２９Ｂ、１０２９Ｃ、及び１０２９Ｄによって駆動される。例えば、ホルダー１０２２及びカッター１０２４は、リニアドライバ１０２９Ａ及び１０２９Ｂの作用によって第１位置と第２位置との間で独立して横方向に移動する。同様に、押出機構１０２８は、リニアドライバ１０２９Ｃの作用によって上下位置の間で垂直方向に移動する。クランパー１０２６は、リニアドライバ１０２９Ｄの作用によって処理ユニット１０２０の下を横方向に移動する。

実施形態の上記の説明は例としてのみ与えられており、当業者によって様々な修正がなされてもよいことが理解されるであろう。上記の仕様、例、及びデータは、本発明の例示的な実施形態の構造及び使用の完全な説明を提供する。本発明の様々な実施形態をある程度の特殊性を用いて、又は１つ又は複数の個々の実施形態を参照しながら上記で説明してきたが、当業者は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対して多数の変更を加えることができる。

Claims (14)

1. フィルタ部分及び非フィルタ部分を含むシガレットをリサイクルする装置であって、前記装置は、搬送部材、調整ユニット、及び処理ユニットを含み、
   前記搬送部材は、前記シガレットを転送し、
   前記調整ユニットは、前記搬送部材に動作可能に接続され、各前記シガレットが同じ向きで順に整列されるように前記シガレットの向きを調整するように構成され、
   前記処理ユニットは、前記調整ユニットに動作可能に接続され、
   前記処理ユニットは、ホルダー、カッター、プッシャー、及びクランパーを含み、
   前記ホルダーは、各前記シガレットの非フィルタ部分が前記ホルダーから露出するように整列された前記シガレットを保持し、
   前記カッターは、前記ホルダーに保持された各前記シガレットの非フィルタ部分を切り取るように構成され、
   前記プッシャーは、各前記シガレットの前記非フィルタ部分が前記カッターによって取り除かれた後、前記ホルダーに入って、各前記シガレットのフィルタの一部を前記ホルダーから押し出すように構成され、
   前記クランパーは、前記ホルダーの下方に設けられ、（１）前記ホルダーがクランパーから離れるが、前記クランパーが動かない場合、又は（２）前記クランパーが前記ホルダーから離れるが、前記ホルダーが動かない場合に、前記押し出し部分が前記ホルダーに保持されている前記フィルタの前記残りの部分から分離されるように、各前記シガレットの前記フィルタの前記押し出し部分をクランプする、装置。
2. 前記処理ユニットにおいて、前記フィルタの前記押し出し部分は、実質的に酢酸セルロース（ＣＡ）で作製される、請求項１に記載の装置。
3. 前記搬送部材、前記カッター、及び／又は前記ホルダーに圧縮流体を提供する流体供給モジュールをさらに含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記調整ユニットは、第１導管、センシングユニット、及び回転部材を含み、
   前記第１導管は、前記シガレットを順に受け取り、
   前記センシングユニットは、前記第１導管に接続され、前記第１導管から送り出されたシガレットを捕捉する第１レシーバと、第１レシーバ内の捕捉された各前記シガレットの向きを検出する向きセンサと、を含み、
   前記回転部材は、前記センシングユニットから送り出された前記シガレットを収容する第２レシーバと、前記調整ユニットから送り出された各前記シガレットが互いに同じ向きとなるように第２レシーバを回転させるように構成されるアクチュエータと、を含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記シガレットを前記搬送部材上に移送するフィードユニットをさらに含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記フィードユニットに接続され、所定のパラメータに基づいて前記シガレットを選別する選別ユニットをさらに含み、前記所定のパラメータは、前記シガレットのサイズ、長さ、導電率又はそれらの組み合わせのうちのいずれかである、請求項５に記載の装置。
7. 前記選別ユニットは、センサ及びリムーバを含み、
   前記センサは、各前記シガレットのサイズを識別し、
   前記リムーバは、所定のサイズを満たさないサイズを有するシガレットを前記選別ユニットから除去するように構成される、請求項６に記載の装置。
8. 前記リムーバは、圧縮流体により所定のサイズを満たさないサイズを有するシガレットを除去するように構成される、請求項７に記載の装置。
9. 前記リムーバは、前記搬送部材の上に配置されたロッド部材により、所定のサイズを満たさないサイズを有するシガレットを前記搬送部材から押し出すことで前記シガレットを除去するように構成される、請求項７に記載の装置。
10. 請求項１に記載の装置を用いてフィルタ部分及び非フィルタ部分を含むシガレットをリサイクルする方法であって、
    各シガレットが同じ向きで順に整列されるように各前記シガレットの向きを調整するステップ（ａ）と、
    各前記シガレットの前記非フィルタ部分が前記ホルダーから露出するように、独立して同じ向きを有する各前記シガレットを前記ホルダーに保持するステップ（ｂ）と、
    （１）前記カッターと前記ホルダーを同時に反対方向に移動させること、（２）前記カッターが動かずに、前記ホルダーを前記カッターから離すこと、又は（３）前記ホルダーが動かずに、前記カッターを前記ホルダーから離すことによって生じる力により、前記非フィルタ部分を前記ホルダーに保持された各前記シガレットのフィルタから分離させるステップ（ｃ）と、
    前記処理ユニットの押出機構により各前記シガレットのフィルタの一部を前記ホルダーから押し出すステップ（ｄ）と、
    前記処理ユニットのクランパーにより前記フィルタの前記押し出し部分をクランプするステップ（ｅ）と、
    （１）前記クランパーが動かずに、前記ホルダーを前記クランパーから離すこと、又は（２）前記ホルダーが動かずに、前記クランパーを前記ホルダーから離すことによる力によって、前記クランパーにクランプされた前記フィルタの前記押し出し部分を、前記ホルダー内に保持された前記フィルタの残りの部分から分離するステップ（ｆ）と、を含み、
    前記ステップ（ａ）は、請求項１に記載の装置の前記調整ユニットで実行され、ステップ（ｂ）から（ｆ）は、請求項１に記載の装置の前記処理ユニットで実行される、方法。
11. ステップ（ａ）の前に、所定のパラメータに適合しないシガレットを排除するステップをさらに含み、前記所定のパラメータは、シガレットのサイズ、長さ、導電率又はそれらの組み合わせのいずれかである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ステップ（ａ）において、各前記シガレットの向きは、
    向きセンサにより各前記シガレットの向きを検出するステップ（１）、及び
    ステップ（１）で検出された向きが所定の向きに一致するまで各前記シガレットを回転させるステップ（２）により調整される、請求項１０に記載の方法。
13. 前記フィルタの押し出し部分は、実質的に酢酸セルロース（ＣＡ）で作製される、請求項１０に記載の方法。
14. 前記ステップ（２）において、各前記シガレットは１８０度回転される、請求項１２に記載の方法。