JP4065179B2

JP4065179B2 - プラスチック識別装置およびプラスチックの識別方法

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Publication number: JP4065179B2
Application number: JP2002313104A
Authority: JP
Inventors: 洋岩本; 隆雄久角; 裕二馬庭
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP2003202291A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック識別装置およびプラスチックの識別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭などから排出された廃棄プラスチックは、焼却処理や埋め立て処理がなされてきた。しかし、焼却処理や埋め立て処理に伴う、地球環境への負荷や埋め立て地の不足などが社会的な問題になってきている。近年、廃棄プラスチックの分別回収やリサイクルに対しての取組みがなされており、そのためには、廃棄プラスチックの種類を識別することが非常に重要視されている。また、廃棄プラスチックの処理をできるだけ多く行うために、精度よく、連続して識別を行うことが要求されてきている。
【０００３】
従来、プラスチックの種類を識別する方法としては、例えば、比重を利用した方法や、蛍光Ｘ線を利用した方法、近赤外光を利用した方法（例えば、特許文献１参照）などがあった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−８９７６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これまで、精度よく、連続的にプラスチックの種類を識別することは困難であった。例えば、比重を利用して識別する方法は、プラスチック間で比重差がほとんどない場合、識別が難しい。また、近赤外光を利用して識別する方法は、例えば、黒色系のプラスチックの場合、識別が難しい。ところが、家庭から排出される家庭電化製品、例えば、テレビジョン受像機の廃棄プラスチックは黒色系のものが多く、また、表面の塗装や、長期間の使用による表面の劣化、ゴミなどの付着、含有する難燃剤などにより、これらを精度よく識別することは困難であった。なお、本明細書において、近赤外光とは、波数にしておよそ４０００ｃｍ^-1〜１３０００ｃｍ^-1程度の範囲の光を意味している。
【０００６】
また、従来、家庭電化製品、例えば、テレビジョン受像機の筐体に対して直接識別が行われてきた。しかし、近年、テレビジョン受像機の大型化が進み、廃棄される筐体のサイズも大きくなっている。このような大型のプラスチック製品を直接識別することは、作業上難しく、工数も必要である。また、リサイクル工場の連続処理ラインへの導入が困難であり、識別に必要な装置も大型化が余儀なくされる。
【０００７】
このような状況に鑑み、本発明は、プラスチックを含む識別対象物の大きさに関わらず、プラスチックの種類を精度よく、連続して識別することが可能なプラスチック識別装置とプラスチックの識別方法とを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のプラスチック識別装置は、プラスチックを含む識別対象物を切断または打ち抜きにより前記識別対象物を破断した試験片をサンプリングするサンプリング部と、前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する検出部を備えた識別部と、前記サンプリング部によりサンプリングされた前記試験片を保持すると共に、水平方向の回転軸を中心に当該試験片を回転させる回転部を備えるチャッキング部を有する供給部とを備え、前記チャッキング部が前記試験片を保持した状態で、前記回転部が前記識別対象物の表面、及び、サンプリング時に初めて露出した前記試験片の破断面の少なくとも２つの面を、前記検出部で検出し前記プラスチックの種類を識別する構成を備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記プラスチック識別装置において、前記検出部が、所定の波数の赤外線を前記試験片に入射し、かつ、前記試験片において全反射した前記赤外線の強度を検出することで識別を行ってもよい。
【００１０】
上記プラスチック識別装置において、前記試験片を前記検出部に密着させる押圧子をさらに備えていてもよい。
【００１１】
上記プラスチック識別装置において、前記検出部をクリーニングするクリーニング部をさらに備えていてもよい。
【００１２】
上記プラスチック識別装置において、前記サンプリング部が、前記識別対象物から前記試験片を打抜く手段を備えていてもよい。
【００１３】
上記プラスチック識別装置において、前記打抜く手段が、パンチプレスであってもよい。
【００１４】
上記プラスチック識別装置において、前記供給部が、前記サンプリング部によりサンプリングされた前記試験片を保持するチャッキング部を備えていてもよい。
【００１５】
上記プラスチック識別装置において、前記チャッキング部が、前記試験片を保持した状態で、水平方向の回転軸を中心に前記試験片を回転させる回転部を備えていてもよい。
【００１６】
上記プラスチック識別装置において、前記試験片の形状が、略Ｔ字型形状または略Ｌ字型形状であってもよい。
【００１７】
上記プラスチック識別装置において、前記検出部は、前記試験片の少なくとも２つの面を識別してもよい。
【００１８】
上記プラスチック識別装置において、前記試験片の表面をクリーニングするクリーニング部をさらに備えていてもよい。
【００１９】
上記プラスチック識別装置において、前記試験片の表面を押圧する押圧部をさらに備えていてもよい。
【００２０】
上記プラスチック識別装置において、前記試験片の表面を均一にするための研磨部をさらに備えていてもよい。
【００２１】
また、本発明のプラスチック識別方法は、
（ｉ）プラスチックを含む識別対象物を切断または打ち抜きにより前記識別対象物を破断した試験片をサンプリングする工程と、
（ii）サンプリングした時に初めて露出した前記試験片の破断面と、前記識別対象物の表面の少なくとも２つの面を、前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する検出部に供給する工程と、
（iii）前記検出部により、前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する工程とを含んでいる。
【００２２】
上記プラスチックの識別方法において、前記（iii）の工程が、所定の波数の赤外線を前記試験片に入射し、かつ、前記試験片において全反射した前記赤外線の強度を検出する工程を含んでいてもよい。
【００２３】
上記プラスチックの識別方法において、前記（iii）の工程が、前記試験片を前記検出部に密着させて行われてもよい。
【００２４】
上記プラスチックの識別方法において、前記（iii）の工程が、前記検出部上に前記試験片を静置した後に、前記試験片を前記検出部に密着させて行われてもよい。
【００２５】
上記プラスチックの識別方法において、前記（iii）の工程が、前記試験片の少なくとも２つの面に対して行われてもよい。
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明におけるプラスチック識別装置の一例を示す模式図である。
【００２８】
図１に示す例は、プラスチックを含む識別対象物５１から試験片１をサンプリングするサンプリング部２と、サンプリングした試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別する検出部４を備えた識別部３と、サンプリングした試験片１をサンプリング部２から検出部４に供給する供給部５とを備えている。
【００２９】
上記のプラスチック識別装置は、従来のように識別対象物に対して直接識別を行う代わりに、試験片をサンプリングし、サンプリングした上記試験片に対して、含まれるプラスチックの種類の識別を行っている。そのため、識別対象物のサイズが大きい場合でも、識別作業が容易であり、装置全体の大きさをよりコンパクトにすることができる。また、識別対象物の形状に関係なく、試験片のサイズおよび形状などを検出部に合わせて最適化することができるため、より精度よく、安定して識別を行うことができ、連続した識別処理にも適している。
【００３０】
なお、図１には、識別対象物５１としてテレビジョン受像機のバックカバーを示しているが、プラスチックを含む限り、識別対象物の形状、材質などは特に限定されない。また、図１に示す例では、プラスチック識別装置全体が台座５２の上に配置されているが、台座５２は必ずしも必要ではない。本発明のプラスチック識別装置は任意の場所に配置することができる。また、サンプリング部２、識別部３、供給部５それぞれの相対位置も自由に設定することが可能である。図１に示す例のように、サンプリング部２と識別部３とが隣接している場合、装置がより小型となり、識別処理速度を向上させることができる。
【００３１】
識別部３としては、試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別できる検出部４を備えていれば特に限定されない。例えば、図１に示すように、検出部４と、検出部４を制御する制御部６とを組み合わせてもよい。
【００３２】
検出部４としては、試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別できる限り、特に限定されない。例えば、一般的にプラスチックの分析に用いられる方法を利用している検出部であってもよい。上記方法としては、例えば、ラマン分光法、赤外分光法などを用いればよい。
【００３３】
検出部４が、所定の波数の赤外線を試験片１に入射し、かつ、試験片１において全反射した上記赤外線の強度を検出する方法を用いる検出部であってもよい（本明細書において上記方法を、赤外全反射測定法、とする）。この方法を用いた場合、試験片が黒色系のプラスチックを含む場合、難燃剤を含む場合などにも、試験片に含まれるプラスチックの種類をより精度よく識別することができる。なお、上記所定の波数の赤外線（以下、赤外線、ともいう）とは、波数にして、例えば、４００ｃｍ^-1〜４０００ｃｍ^-1の範囲の光である（この場合、上記光は、一般的に中赤外線に分類される光である）。
【００３４】
試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別する際には、波数を変化させながら赤外線を試験片１に入射し、各波数に応じた全反射赤外線の強度（あるいは吸光度）を検出すればよい。または、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ法）を利用して、上記所定の波数に対する全反射赤外線の強度（あるいは吸光度）を検出してもよい。例えば、所定のプラスチックに対する波数−強度分布を予め制御部６に記憶させておき、上記検出によって得られた波数−強度分布と比較すれば、試験片１に含まれるプラスチックの種類の識別を容易に行うことができる。
【００３５】
上記の赤外全反射測定法を利用した検出部４の一例を、図２に示す。図２に示す例では、検出部４はプリズム７を備えている。プリズム７によって、所定の波数を有する赤外線８が検出孔９から試験片１に入射される。入射された赤外線８は、試験片１において全反射し、再びプリズム７を透過した後に、その強度が測定される。また、図示していないが、検出部４は、赤外線８を出射する赤外線源と、試験片１において全反射した赤外線８の強度を測定する検出器とを備えている。なお、図２は断面図であるが、図を見易くするためにハッチを省略する。以降の断面図（図１０を除く）においても同様である。
【００３６】
本発明のプラスチック識別装置において、検出部は試験片の少なくとも２つの面を識別してもよい。例えば、検出部によって試験片の１つの面（例えば、識別対象物の表面に相当する面）の波数−強度分布を検出した後に試験片を回転させ、上記１つの面とは別の面（例えば、サンプリング時に初めて露出した面）における波数−強度分布を測定すればよい。識別対象物の表面に塗装がなされていたり、上記表面が劣化したりしている場合においても、上記識別対象物からサンプリングした試験片の少なくとも２つの面を測定することで、より確実に、試験片に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。検出部が、試験片の少なくとも２つの面を測定するためには、例えば、供給部が、後述するチャッキング部を備えればよい。
【００３７】
本発明のプラスチック識別装置において、試験片を検出部に密着させる押圧子をさらに備えていてもよい。例えば、図１の例に示すように、識別部３が押圧子１０を備えていてもよい。図２に示すように、検出部４によって試験片１に含まれるプラスチックの種類の識別を行う際に、押圧子１０によって試験片１を検出部４（図２に示す例では、赤外線が試験片１に入射される検出孔９）に密着させれば、より確実に試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。なかでも、図２の例に示すように、検出部４が赤外全反射測定法を用いた検出部である場合に効果的である。試験片を検出部に密着することができる限り、押圧子の構造、材料、形状などは特に限定されない。例えば、押圧子に用いる材料としては、金属、ガラスなどを用いればよい。
【００３８】
本発明のプラスチック識別装置において、検出部をクリーニングするクリーニング部をさらに備えていてもよい。図３に、その一例を示す。
【００３９】
図３に示すクリーニング部１１は、回転可能なブラシ１２を備えている。検出部４をクリーニングする際には、ブラシ１２を検出部４に接触させた後に回転させればよい。検出部４におけるクリーニングを行う領域は、必要に応じて自由に設定することができる。例えば、図３に示す例では、ブラシ１２を検出孔９に接触させた後に回転させれば、検出部４における検出孔９の近傍をクリーニングすることができる。また、クリーニングを行わない時には、クリーニング部１１は、試験片の識別の邪魔にならないよう所定の位置に待機させておけばよい。クリーニング部１１は、例えば、識別部３が備えていてもよい。
【００４０】
クリーニング部１１による検出部４のクリーニングは、試験片の測定前および測定後の少なくともいずれか一方のタイミングで行えばよい。また、クリーニング方法としては、図３に示す例のようにブラシを回転させる方法に限定されない。例えば、ブラシを左右に摺動させて検出部をクリーニングしてもよい。また、ブラシを用いる代わりに、エアーを検出部に吹き付けることで検出部のクリーニングを行ってもよい。検出部をクリーニングできる限り、上記クリーニング部の構造、材料、形状などは、特に限定されない。例えば、図３に示すクリーニング部１１の場合、ブラシ１２の材料として布、スポンジなどを用いればよい。
【００４１】
検出部に、ほこりや、試験片に付着しているゴミなどが付着した場合、試験片の識別に悪影響を及ぼすおそれがある。検出部をクリーニングするクリーニング部をさらに備えた場合、上記クリーニング部によって検出部に付着した汚れなどを取り除くことができる。そのため、より精度よく、安定して、試験片に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。
【００４２】
本発明のプラスチック識別装置において、サンプリング部としては、識別対象物から試験片をサンプリングできる限り、その構造などは特に限定されない。例えば、サンプリング部が識別対象物から試験片を打抜く手段を備えていてもよい。識別対象物から試験片をサンプリングする方法としては、切断など、様々な方法が考えられるが、試験片を打抜く方法を用いれば、より簡便に試験片を得ることができる。
【００４３】
上記試験片を打抜く手段としては、例えば、パンチプレスなどを用いればよい。図１に示す例では、サンプリング部２は、パンチプレス１３を備えている。
【００４４】
本発明のプラスチック識別装置において、供給部としては、サンプリング部から検出部に試験片を供給できる限り、その構造などは特に限定されない。例えば、図１の例に示すように、供給部５が、サンプリング部２によりサンプリングされた試験片１を保持するチャッキング部１４を備えていてもよい。チャッキング部１４により検出部４に試験片１を供給すれば、検出部４上に試験片１を毎回ほぼ正確に配置することができるため、より精度よく、安定して、試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。
【００４５】
供給部がチャッキング部を備える場合、上記チャッキング部がサンプリング部で試験片を保持し、そのまま検出部に供給してもよい。また、図１の例に示すように、供給部５が、サンプリング部２からチャッキング部１４にまで試験片１を搬送する試験片搬送部１５と、チャッキング部１４とを備えていてもよい。
【００４６】
図１に示す例では、パンチプレス１３で打抜かれた試験片１は、そのまま落下し、試験片搬送部１５内に配置された試験片ホルダーに収納される。試験片１を収納した試験片ホルダーが、試験片搬送部１５内のガイドレールに沿って移動し、チャッキング部１４近傍に到達することによって、試験片１がチャッキング部１４に搬送される。その段階でチャッキング部１４が何も保持していない場合は、そのままチャッキング部１４によって試験片１を検出部４に供給すればよい。チャッキング部１４が別の試験片を保持している場合は、試験片搬送部１５によって搬送された試験片１をその場で待機させ、チャッキング部１４の空きを待って検出部４に供給すればよい。
【００４７】
この場合、１つの試験片を検出部４において識別している間に、別の試験片をサンプリングし、試験片搬送部１５によりチャッキング部１４近傍にまで搬送しておくことができる。そのため、試験片をサンプリングし搬送する工程と、搬送された試験片を検出部に供給して識別を行う工程とを並列して行うことが可能となり、識別処理能力を向上させることができる。そのため、連続した識別作業の実施もより容易となる。
【００４８】
試験片搬送部１５としては、サンプリング部２からチャッキング部１４にまで試験片１を搬送することができれば、その構造などは特に限定されない。例えば、ベルト、スライドレール、エアー駆動部品などを用いて試験搬送部を構成すればよい。
【００４９】
また、チャッキング部が、試験片を保持した状態で、水平方向の回転軸を中心に試験片を回転させる回転部を備えていてもよい。この場合、試験片の少なくとも２つの面に対する識別をより簡便に行うことができる。このようなチャッキング部の例を図４（ａ）および図４（ｂ）に示す。
【００５０】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示す例において、チャッキング部１４は、回転部１６とチャック１７とを備えている。回転部１６により、チャック１７は、試験片１８を保持した状態で、水平方向（図４（ａ）に示すＡ軸方向に垂直な平面方向）の回転軸を中心に回転することができる（即ち、試験片１８が水平方向の回転軸を中心に回転することができる）。回転部１６は、チャック１７が保持する試験片１８を上記のように回転することができる限り、その構造などは特に限定されない。また、チャック１７は、試験片１８を保持することができる限り、その構造などは特に限定されない。
【００５１】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すチャック１７は、検出部４に試験片１８を配置するために、上下方向（図４（ａ）に示すＡ軸方向）に移動できればよい。例えば、回転部１６が上下方向に移動することで、チャッキング部１４全体が上下方向に移動してもよい。この場合、回転部１６としては、チャック１７が保持する試験片１８を上記のように回転することができ、回転部１６自身が上下方向に移動できる限り、その構造などは特に限定されない。
【００５２】
試験片１８の少なくとも２つの面を識別する工程について、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて説明する。
【００５３】
まず、図４（ａ）に示すように、サンプリング部でサンプリングした試験片１８をチャック１７で保持し、検出部４上に配置する。試験片１８は略Ｔ字型形状であるが、このような試験片は、例えば、略Ｔ字型形状を有する金型を用いて識別対象物をパンチプレスすることにより得ることができる。
【００５４】
試験片１８の配置後、検出部４により、試験片１８の１つの面について、含まれるプラスチックの種類の識別を行う。その際、上述した押圧子によって、試験片１８を検出部４に密着させてもよい。押圧子を用いる場合のチャック１７の動作に関しては後述する。
【００５５】
上記識別後、試験片１８を保持するチャック１７を図４（ａ）に示すＡ軸方向に一度上昇させる。続いて、図４（ｂ）に示すように、回転部１６によりチャック１７を（即ち、試験片１８を）矢印Ｂの方向に少なくとも９０°回転させる。上記回転後、チャック１７を再びＡ軸方向に降下させ、試験片１８における先ほどとは別の面を検出部４上に配置し、上記別の面について、含まれるプラスチックの種類の識別を行えばよい。このようにして、試験片１８の少なくとも２つの面に対する識別を、より簡便に行うことができる。なお、試験片を回転させる角度は、上記９０°に限定されず、試験片の形状に応じて自由に設定すればよい。
【００５６】
試験片の形状としては、特に限定されない。例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す略Ｔ字型形状の試験片１８や、図５に示す略Ｌ字型形状の試験片１９であってもよい。この場合、上述した、試験片の少なくとも２つの面を識別するための一連の工程内でチャック１７と検出部４の上面とが干渉することがないため、上記一連の工程をよりスムーズに行うことができる。
【００５７】
例えば、図６に示すように試験片２０が略矩形状である場合、上記一連の工程内で、チャック１７と検出部４の上面とが干渉を起こす可能性がある。例えば、試験片２０の１つの面に対して検出部４による識別を行った後、試験片２０を保持したチャック１７を一度上昇させ、回転部１６によりチャック１７を（即ち、試験片２０を）９０°回転させた後、再び検出部４上に試験片２０を配置しようとした場合、そのままでは、図７に示すようにチャック１７と検出部４の上面とが干渉する（図７に示す斜線部が干渉部分である）。上記干渉は、試験片の回転を１８０°とするか、あるいは、回転後に試験片２０を再配置する際に、一度試験片を持ち替えてチャック１７を水平状態にすることで解消されるため、試験片２０の測定は問題なく行うことができる。しかし、試験片が略Ｔ字型形状または略Ｌ字型形状の場合、試験片を持ち替えることなく試験片を再配置することができる。そのため、チャッキングミスにより試験片が脱落するなどの可能性を削減することができ、より安定して試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことができる。
【００５８】
本発明のプラスチック識別装置において、試験片の表面をクリーニングするクリーニング部をさらに備えていてもよい。図８にその一例を示す。
【００５９】
図８に示す例では、クリーニング部２１は、回転可能なブラシ２２を備えている。試験片１の表面をクリーニングする際には、ブラシ２２を試験片１に接触するまで下降させ、上記接触後、ブラシ２２を回転させればよい。なお、試験片１の表面をクリーニングすることができれば、クリーニング部２１の構造、材料、形状などは特に限定されない。例えば、図８に示すブラシ２２の材料としては、布、スポンジなどを用いればよい。
【００６０】
クリーニング部２１は、図１に示すサンプリング部２から、検出部４までの間の任意の位置に配置すればよい。例えば、試験片搬送部１５に配置してもよい。この場合、サンプリング部２でサンプリングされた試験片１がチャッキング部１４に搬送されるまでの間に、試験片１の表面がクリーニングされることになる。また、上記クリーニングは、試験片１の搬送を一旦停止し、一旦停止した試験片１に対して図８に示すブラシ２２を接触させて行ってもよい。また、ブラシ２２の位置を予め決めておき、搬送されている試験片１にブラシ２２を接触させることでクリーニングを行ってもよい。なお、図８の例のように、ブラシを回転させてクリーニングを行う他に、ブラシを左右に摺動させてクリーニングを行ってもよい。
【００６１】
このようなクリーニング部をさらに備えることで、試験片の表面に付着しているゴミなどの異物を除去することができ、より精度よく、安定して、試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことができる。
【００６２】
本発明のプラスチック識別装置において、試験片の表面を押圧する押圧部をさらに備えていてもよい。図９にその一例を示す。
【００６３】
図９に示す押圧部２３によって試験片１の表面を押圧することで、試験片１の表面を均一にすることができる。試験片１の表面を均一にすることができれば、押圧部２３の構造、材料、形状などは特に限定されない。例えば、押圧部２３の試験片１に接触する面には、金属、ガラスなどを用いればよい。
【００６４】
押圧部２３は、図１に示すサンプリング部２から、検出部４までの間の任意の位置に配置すればよい。例えば、試験片搬送部１５に配置すればよい。この場合、サンプリング部２でサンプリングされた試験片１がチャッキング部１４に搬送されるまでの間に、試験片１の表面が押圧され、試験片１の表面が均一化されることになる。
【００６５】
「表面の均一」について説明する。図１０に示すように、サンプリング部でサンプリングされた試験片１の周囲に、サンプリング方法によってはバリ２５が発生する場合がある。このように試験片にバリが発生した場合、識別のため試験片を検出部上に配置する際に、図１１に示すように、バリ２５により試験片１が検出部４に密着できない可能性がある。押圧子９により、試験片１を検出部４に押圧した場合においても同様である。試験片１が検出部４に密着できない場合、試験片１に含まれるプラスチックの識別精度に悪影響が及ぶ可能性がある。そのため、試験片としては、バリのような突起部の存在が最小限であり、その表面ができる限り均一化されていることがより好ましい。
【００６６】
プラスチック識別装置が、図９に示すような押圧部２３を備えた場合、試験片のバリを最小限にすることができるため、より精度よく、安定して、試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことができる。なお、図１１には、検出部４の例として、図２に示した、赤外全反射測定法を利用した検出部を用いたが、その他の方法を利用した検出部においても同様である。
【００６７】
また、本発明のプラスチック識別装置において、試験片の表面を均一にするための研磨部を備えていてもよい。上述した押圧部を備える場合と同様に、試験片のバリを最小限にすることができるため、より精度よく、安定して、試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことができる。
【００６８】
また、本発明のプラスチック識別装置において試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行った後は、その結果に基づいて、試験片をサンプリングした識別対象物を分別すればよい。そのためには、例えば、本発明のプラスチック識別装置の他に、識別対象物分別装置や、プラスチック識別装置と識別対象物分別装置とをリンクする制御装置を備えればよい。この場合、例えば、次のような手順を行えばよい。
【００６９】
まず、プラスチック識別装置において、識別対象物から試験片をサンプリングする。次に、試験片に含まれる（即ち、識別対象物に含まれる）プラスチックの種類を、プラスチック識別装置で識別する。この間に、識別対象物を識別対象物分別装置に搬送する。上記識別の結果は、制御装置を通じて識別対象物分別装置に送信され、その結果に基づいて識別対象物が分別される。なお、識別対象物分別装置の構造などは、識別対象物を分別できる限り、特に限定されない。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明におけるプラスチックの識別方法の一例について、図１に示したプラスチック識別装置の例を用いて説明する。
【００７１】
本発明のプラスチックの識別方法は、（ｉ）プラスチックを含む識別対象物５１から試験片１をサンプリングする工程と、（ii）サンプリングした試験片１を、試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別する検出部４に供給する工程と、（iii）検出部４により、試験片１に含まれるプラスチックの種類を識別する工程とを含んでいる。
【００７２】
このようなプラスチック識別方法では、従来のように識別対象物に対して直接識別を行う代わりに、試験片をサンプリングし、サンプリングした上記試験片に対して識別を行っている。そのため、識別対象物のサイズが大きい場合でも、識別作業が容易であり、装置全体の大きさをよりコンパクトにすることができる。また、識別対象物の形状に関係なく、試験片のサイズおよび形状などを検出部に合わせて最適化することができるため、より精度よく、安定して識別を行うことができ、連続した識別処理も視野に入れることが可能である。
【００７３】
プラスチックを含む識別対象物５１から試験片１をサンプリングする際には、図１に示すように、サンプリング部２に識別対象物５１をセットし、パンチプレス１３によって試験片１を打抜いて行ってもよい。また、サンプリングした試験片１を検出部４に供給する際には、まず、サンプリング部２からチャッキング部１４まで試験片搬送部１５により試験片１を搬送し、次に、搬送された試験片１を、チャッキング部１４によって検出部４に供給してもよい。なお、以上一連の工程を自動化して行ってもよい。
【００７４】
本発明のプラスチックの識別方法において、検出部によって試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行う際に、所定の波数の赤外線を試験片に入射し、かつ、試験片において全反射した上記赤外線の強度を検出してもよい。この方法（赤外全反射測定法）を用いた場合、試験片が黒色系のプラスチックを含む場合、難燃剤を含む場合などにも、試験片に含まれるプラスチックの種類をより精度よく識別することができる。なお、上記所定の波数の赤外線とは、波数にして、例えば、４００ｃｍ^-1〜４０００ｃｍ^-1の範囲の光である。この方法を実施するためには、例えば、図２に示す、赤外全反射測定法を利用した検出部の例を用いればよい。
【００７５】
本発明のプラスチックの識別方法において、検出部によって試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行う際に、試験片を検出部に密着させて行ってもよい。試験片を検出部に密着させれば、より確実に試験片に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。特に、検出部として、上記した赤外全反射測定法を利用した検出部を用いた場合に特に効果的である。試験片を検出部に密着させるためには、例えば、図１に示す押圧子１０を用いればよい。
【００７６】
また、試験片を検出部に密着させる場合、検出部上に試験片を静置した後に、試験片と検出部とを密着させてもよい。例えば、上記密着させる方法として図１に示す押圧子１０を用いる場合、チャッキング部１４の動作を、以下に示す動作例（図１２を用いて説明する）のように行ってもよい。なお、チャッキング部は試験片を保持するチャックを備えているが、説明を容易にするため、図１２には上記チャックのみを示す。また、本明細書において「静置」とは、いずれの手段にも支持されることなく独立して置かれている状態を意味している。上記状態の時間の長短は考慮しない。
【００７７】
図１２に示すように、まず、チャック１７によって試験片１を検出部４上に配置した後に、チャック１７を広げて（図１２に示す矢印Ｘの方向に動作させる）試験片１を解放し、静置させる。次に、押圧子１０を図１２に示す矢印Ｙの方向に動作させ、検出部４に試験片１を密着させる。上記密着させたまま、試験片１に含まれるプラスチックの種類の識別を行う。上記識別終了後、押圧子１０を試験片１から分離し、その後、再びチャック１７により試験片１を保持し、検出部４から試験片１を搬出すればよい。
【００７８】
このとき、図１３に示すように、試験片１をチャック１７により保持したまま押圧子１０により押圧すると、試験片１がチャック１７に対して傾いた状態で検出子４に押し付けられる可能性がある。また、図１４に示すように、さらに、試験片１の上面と側面との角度θが直角でない場合、試験片１が検出部４に不均等な圧力で接触したり、検出部４と試験片１とが密着されないなどの可能性がある。
【００７９】
このような場合でも、試験片１に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことは可能である。しかし、上述したように、押圧子によって試験片を押圧する前に、チャックを広げて試験片を解放し、静置した場合、試験片と検出部とをより密着させることができる。そのため、より精度よく、安定して、試験片に含まれるプラスチックの種類の識別を行うことができる。なお、図１２〜図１４では、図２に示した、赤外全反射測定法を用いた検出部４を示しているが、その他の方法を用いた検出部においても同様である。
【００８０】
本発明のプラスチックの識別方法において、試験片の少なくとも２つの面に対して識別が行われてもよい。識別対象物の表面に塗装がなされていたり、上記表面が劣化したりしている場合においても、上記識別対象物からサンプリングした試験片の少なくとも２つの面を測定することで、より確実に、試験片に含まれるプラスチックの種類を識別することができる。
【００８１】
本発明は、その意図および本質的な特徴から逸脱しない限り、他の実施形態に適用しうる。この明細書に開示されている実施形態は、あらゆる点で説明的なものであってこれに限定されない。本発明の範囲は、上記説明ではなく添付したクレームによって示されており、クレームと均等な意味および範囲にあるすべての変更はそれに含まれる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプラスチック識別装置およびプラスチックの識別方法によれば、プラスチックを含む識別対象物の大きさに関わらず、プラスチックの種類を精度よく、連続して識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるプラスチック識別装置の例を示す模式図である。
【図２】本発明のプラスチック識別装置における検出部の例を示す断面図である。
【図３】本発明のプラスチック識別装置における、検出部をクリーニングするクリーニング部の例を示す模式図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明のプラスチック識別装置におけるチャッキング部の動作例を示す模式図である。
【図５】本発明における試験片の形状例を示す模式図である。
【図６】本発明における試験片の形状例を示す模式図である。
【図７】試験片と検出部との関係の一例を示す断面図である。
【図８】本発明のプラスチック識別装置における、試験片の表面をクリーニングするクリーニング部の例を示す模式図である。
【図９】本発明のプラスチック識別装置における、試験片の表面を押圧する押圧部の例を示す模式図である。
【図１０】バリを有する試験片の例を示す断面図である。
【図１１】試験片と検出部との関係の一例を示す断面図である。
【図１２】本発明におけるチャッキング部の動作例を示す断面図である。
【図１３】試験片と検出部との関係の一例を示す断面図である。
【図１４】試験片と検出部との関係の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１８、１９、２０試験片
２サンプリング部
３識別部
４検出部
５供給部
６制御部
７プリズム
８赤外線
９検出孔
１０押圧子
１１、２１クリーニング部
１２、２２ブラシ
１３パンチプレス
１４チャッキング部
１５試験片搬送部
１６回転部
１７チャック
２３押圧部
２５バリ
５１識別対象物
５２台座

Claims

プラスチックを含む識別対象物を切断または打ち抜きにより前記識別対象物を破断した試験片をサンプリングするサンプリング部と、
前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する検出部を備えた識別部と、
前記サンプリング部によりサンプリングされた前記試験片を保持すると共に、水平方向の回転軸を中心に当該試験片を回転させる回転部を備えるチャッキング部を有する供給部とを備え、
前記チャッキング部が前記試験片を保持した状態で、前記回転部が前記識別対象物の表面、及び、サンプリング時に初めて露出した前記試験片の破断面の少なくとも２つの面を、前記検出部で検出し前記プラスチックの種類を識別するプラスチック識別装置。
前記検出部が、所定の波数の赤外線を前記試験片に入射し、かつ、前記試験片において全反射した前記赤外線の強度を検出する請求項１に記載のプラスチック識別装置。
前記試験片を前記検出部に密着させる押圧子をさらに備える請求項１または２に記載のプラスチック識別装置。
前記試験片の表面を押圧する押圧部をさらに備える請求項１または２に記載のプラスチック識別装置。
前記試験片の表面を均一にするための研磨部をさらに備える請求項１または２に記載のプラスチック識別装置。
（ｉ）プラスチックを含む識別対象物を切断または打ち抜きにより前記識別対象物を破断した試験片をサンプリングする工程と、
（ii）サンプリングした時に初めて露出した前記試験片の破断面と、前記識別対象物の表面の少なくとも２つの面を、前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する検出部に供給する工程と、
（iii）前記検出部により、前記試験片に含まれる前記プラスチックの種類を識別する工程とを含むプラスチックの識別方法。
前記（iii）の工程が、所定の波数の赤外線を前記試験片に入射し、かつ、前記試験片において全反射した前記赤外線の強度を検出する工程を含む請求項６に記載のプラスチックの識別方法。
前記（iii）の工程が、前記試験片を前記検出部に密着させて行われる請求項６または７に記載のプラスチックの識別方法。
前記（iii）の工程が、前記検出部上に前記試験片を静置した後に、前記試験片を前記検出部に密着させて行われる請求項８に記載のプラスチックの識別方法。
前記（iii）の工程が、前記試験片の少なくとも２つの面に対して行われる請求項６または７に記載のプラスチックの識別方法。