JP6947447B1 - プラスチック判定装置及びプラスチック判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】判定プラスチックの材質を高精度で判定する。【解決手段】プラスチック判定装置では、判定スペクトルの相関係数が類似スペクトル群内の基準スペクトルに対し第１波長範囲において最も高い場合に、判定スペクトルの相関係数が第２波長範囲において最も高い類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチックが判定プラスチックの材質と判定される。このため、類似スペクトル群内の基準スペクトルでは、スペクトルの第１波長範囲のみならず第２波長範囲においても判定されるため、判定プラスチックの材質を高精度で判定できる。【選択図】図８

Description

本発明は、プラスチックの材質を判定するためのプラスチック判定装置及びプラスチック判定プログラムに関する。

下記特許文献１に記載のプラスチック材判定装置では、プラスチック材の近赤外吸収スペクトルをプラスチックである各材質の近赤外吸収スペクトルと比較して、プラスチック材の材質を判定する。

ここで、このようなプラスチック材判定装置では、プラスチック材の材質を高精度で判定できるのが好ましい。

特開２００１−２０８６８４号公報

本発明は、上記事実を考慮し、判定プラスチックの材質を高精度で判定できるプラスチック判定装置及びプラスチック判定プログラムを得ることが目的である。

請求項１に記載のプラスチック判定装置は、材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて基準プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルが記憶されると共に、基準スペクトルが互いに類似するとして予め設定された類似スペクトル群が記憶される記憶部と、材質が未知のプラスチックである判定プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが、予め設定された前記記憶部に記憶された基準スペクトルのうちで、前記記憶部に記憶された類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、当該判定スペクトルが、当該類似スペクトル群内の全ての基準スペクトルのうちで、第１波長範囲内の第２波長範囲において最も類似する基準スペクトルを有する基準プラスチックを、判定プラスチックの材質と判定する判定部と、を備える。

請求項２に記載のプラスチック判定装置は、請求項１に記載のプラスチック判定装置において、前記判定部は、判定スペクトルが第１波長範囲において最も類似する類似スペクトル群以外の基準スペクトルを有する基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する。

請求項３記載のプラスチック判定装置は、請求項１又は請求項２に記載のプラスチック判定装置において、前記記憶部には、同一材質の基準プラスチックの厚肉のものと薄肉のものとについてそれぞれ厚肉基準スペクトルと薄肉基準スペクトルとが記憶され、前記判定部は、判定スペクトルが厚肉基準スペクトル又は薄肉基準スペクトルに最も類似する場合に当該基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する。

請求項４に記載のプラスチック判定装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のプラスチック判定装置において、前記判定部は、判定スペクトルの基準スペクトルとの類似度が閾値を超えない場合に当該基準スペクトルを有する基準プラスチックの特殊形態の基準プラスチックの基準スペクトルとの判定スペクトルの類似度を判断する。

請求項５に記載のプラスチック判定装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のプラスチック判定装置において、フィルム状の基準プラスチック又は判定プラスチックであるフィルムプラスチックに赤外線を照射する照射部と、前記照射部が照射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を反射する反射部と、前記記憶部又は前記判定部と通信可能にされ、前記反射部が反射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を検出する検出部と、を備える。

請求項６に記載のプラスチック判定装置は、請求項５に記載のプラスチック判定装置において、フィルムプラスチック内を面内方向に通過する前記照射部以外からの光をフィルムプラスチックの面内方向における前記反射部からの離間側に反射して当該光の前記反射部側への侵入を制限する制限部を備える。

請求項７に記載のプラスチック判定プログラムは、材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて基準プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルを記憶すると共に、基準スペクトルが互いに類似するとして予め設定された類似スペクトル群を記憶するステップと、材質が未知のプラスチックである判定プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが、予め設定された前記記憶した基準スペクトルのうちで、前記記憶した類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、当該判定スペクトルが、当該類似スペクトル群内の全ての基準スペクトルのうちで、第１波長範囲内の第２波長範囲において最も類似する基準スペクトルを有する基準プラスチックを、判定プラスチックの材質と判定するステップと、をコンピュータに実行させる。

請求項１に記載のプラスチック判定装置では、材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて、基準プラスチックに部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルが記憶部に記憶される。さらに、基準スペクトルが互いに類似する類似スペクトル群が記憶部に記憶される。

ここで、判定部では、判定プラスチックに部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、判定スペクトルが第２波長範囲において最も類似する類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する。このため、類似スペクトル群内では、スペクトルの第１波長範囲のみならず第２波長範囲においても判定されるため、判定プラスチックの材質が類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチックであっても、判定プラスチックの材質を高精度で判定できる。

請求項１に記載のプラスチック判定装置では、第２波長範囲が第１波長範囲内の範囲にされる。このため、判定プラスチックの材質を判定するためのスペクトルの波長範囲を小さくできる。

請求項２に記載のプラスチック判定装置では、判定スペクトルが第１波長範囲において最も類似する類似スペクトル群以外の基準スペクトルを有する基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定部が判定する。このため、類似スペクトル群以外の基準スペクトルを有する基準プラスチックについて、判定プラスチックの材質の判定を簡単にできる。

請求項３に記載のプラスチック判定装置では、同一材質の基準プラスチックの厚肉のものと薄肉のものとについてそれぞれ厚肉基準スペクトルと薄肉基準スペクトルとが記憶部に記憶される。さらに、判定スペクトルが厚肉基準スペクトル又は薄肉基準スペクトルに最も類似する場合に当該基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定部が判定する。このため、判定プラスチックに厚肉のものと又は薄肉のものとが存在する場合でも、判定プラスチックの材質を判定できる。

請求項４に記載のプラスチック判定装置では、判定スペクトルの基準スペクトルとの類似度が閾値未満である場合に、当該基準スペクトルを有する基準プラスチックの特殊形態の基準プラスチックの基準スペクトルとの判定スペクトルの類似度を判定部が判断する。このため、特殊形態の基準プラスチックについて、判定プラスチックの材質を判定できる。

請求項５に記載のプラスチック判定装置では、フィルム状の基準プラスチック又は判定プラスチックであるフィルムプラスチックに照射部が赤外線を照射する。さらに、照射部が照射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を反射部が反射する。そして、反射部が反射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を検出部が検出する。このため、フィルムプラスチックについての赤外線のスペクトルの検出精度を高くできる。

請求項６に記載のプラスチック判定装置では、フィルムプラスチック内を通過する光の反射部側への侵入を制限部が制限する。このため、フィルムプラスチック内を通過する光を検出部が検出することを抑制できる。

請求項７に記載のプラスチック判定プログラムでは、材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて、基準プラスチックに部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルを記憶する。さらに、基準スペクトルが互いに類似する類似スペクトル群を記憶する。

ここで、判定プラスチックに部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、判定スペクトルが第２波長範囲において最も類似する類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する。このため、類似スペクトル群内では、スペクトルの第１波長範囲のみならず第２波長範囲においても判定されるため、判定プラスチックの材質が類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチックであっても、判定プラスチックの材質を高精度で判定できる。

本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置の機能構成の例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置における測定装置の別態様を示す斜視図であり、（Ａ）は、測定装置の開閉板の開放時を示し、（Ｂ）は、測定装置の開閉板の閉鎖時を示している。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置における測定装置の別態様を示す断面図であり、（Ａ）は、測定装置の開閉板の開放時を示し、（Ｂ）は、測定装置の開閉板の閉鎖時を示している。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置における本体装置の画面への表示例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置におけるプラスチック判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置におけるＨＤＰＥ／ＬＤＰＥ判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置におけるＰＳ／ＡＢＳ／ＰＯＭ判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置におけるＰＥＴ／ＰＢＴ判定処理を示すフローチャートである。

図１には、本発明の実施形態に係るプラスチック判定装置１０が斜視図にて示されている。

図１に示す如く、本実施形態に係るプラスチック判定装置１０には、測定部としての測定装置１２が設けられており、測定装置１２は、プラスチックを測定可能にされている。

測定装置１２の後側部分には、略板状の把持部１４が設けられており、把持部１４は、前後方向に延伸されて、測定者が把持可能にされている。測定装置１２の前部には、台形柱状の本体部１６が一体に設けられており、本体部１６は、把持部１４に対し下側に突出されると共に、下面が平面状にされている。本体部１６の上面には、スイッチ１８が設けられており、スイッチ１８は、測定者が把持部１４を把持する手の指（例えば親指又は人差し指）により操作（押圧操作）可能にされている。

図５（Ａ）に示す如く、本体部１６の下部には、略矩形柱状の測定空間２０が形成されており、測定空間２０は、周面が光反射性を有すると共に、下側に開放されている。測定空間２０の下端近傍には、矩形板状のガラス板２２が固定されており、ガラス板２２は、測定空間２０の下側近傍を閉塞している。測定空間２０の上部には、照射部としての光源２４が所定数（本実施形態では２個）固定されると共に、検出部としての分光センサ２６が固定されている。

図４及び図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、本体部１６には、アタッチメント２８が装着可能にされている。アタッチメント２８には、略断面Ｖ字形板状の装着板３０が設けられており、装着板３０は、本体部１６に装着されて、上部が本体部１６の後面を被覆すると共に、下部が本体部１６の下面を被覆する。装着板３０の下部には、矩形状の開放孔３０Ａが貫通形成されており、開放孔３０Ａは、本体部１６の測定空間２０を下側に開放すると共に、側面が測定空間２０の側面と面一にされる。

装着板３０には、回動板３２が支持されており、回動板３２の後端部の上側には、略断面Ｖ字形板状の操作片３２Ａが設けられている。回動板３２は、操作片３２Ａにおいて、装着板３０の後部に回動可能に支持されており、操作片３２Ａ内は、後側に開放されている。回動板３２の下部には、略矩形板状の開閉板３２Ｂが設けられており、開閉板３２Ｂの後端部は、操作片３２Ａの下端部と一体にされている。回動板３２は、付勢されており、開閉板３２Ｂは、付勢力により装着板３０の下部に面接触されて、装着板３０の開放孔３０Ａ下側を閉鎖する（図５（Ｂ）参照）。測定者が把持部１４を把持する手の指（例えば人差し指）により操作片３２Ａを操作（回動操作）することで、開閉板３２Ｂが、付勢力に抗して下側に回動されて、開放孔３０Ａを下側に開放する（図５（Ａ）参照）。開閉板３２Ｂの上面には、反射部及び制限部としての矩形板状の反射板３４が設けられており、反射板３４の外面全体は、光反射性を有している。反射板３４は、上側に突出されており、開閉板３２Ｂが開放孔３０Ａの下側を閉鎖する際には、反射板３４が開放孔３０Ａ内に略嵌合される。

測定装置１２により測定するプラスチックが固形（厚肉）のものである場合には、本体部１６にアタッチメント２８が装着されない。そして、本体部１６の下面がプラスチックの表面に当接された状態で、スイッチ１８（下記本体装置３６の画面３６Ａでもよい）が操作されて、光源２４が光（近赤外線を含む）を測定空間２０及びガラス板２２を介してプラスチックに照射することで、プラスチックによって反射されて部分的に吸収された光を分光センサ２６が検出する。この際には、測定空間２０の下側がプラスチックによって閉鎖されることで、光源２４からの光が測定空間２０の下側に漏洩することが抑制される。

測定装置１２により測定するプラスチックがフィルム状（薄肉）のもの（図５の（Ａ）及び（Ｂ）のフィルムプラスチックＰ）である場合には、本体部１６にアタッチメント２８が装着される。そして、開閉板３２Ｂが下側に回動されて、プラスチック（複数重に重ねられたものでもよい）が装着板３０の下部と開閉板３２Ｂとの間に配置された後（図５（Ａ）参照）に、開閉板３２Ｂが上側に回動されて、プラスチックが、装着板３０の下部と開閉板３２Ｂとの間及び開放孔３０Ａの側面と反射板３４の側面との間に挟まれて、反射板３４の上側に配置される（図５（Ｂ）参照）。さらに、スイッチ１８（下記本体装置３６の画面３６Ａでもよい）が操作されて、光源２４が光（近赤外線を含む）を測定空間２０及びガラス板２２を介してプラスチックに照射することで、光が反射板３４によって反射されると共にプラスチックを往復透過して、プラスチックによって部分的に吸収された光を分光センサ２６が検出する。この際には、開放孔３０Ａの下側が反射板３４及び開閉板３２Ｂによって閉鎖されることで、光源２４からの光が開放孔３０Ａの下側に漏洩することが抑制される。

以上のように、測定装置１２では、分光センサ２６がプラスチックに部分的に吸収された光を検出することで、プラスチックに部分的に吸収された近赤外線のスペクトルが測定される。

図１に示す如く、プラスチック判定装置１０には、本体装置３６が設けられており、本体装置３６は、測定装置１２に例えばＵＳＢコード３８によって電気的に接続されている。本体装置３６は、所謂タブレット端末にされており、本体装置３６には、報知部及び入力部としての画面３６Ａが設けられている。

図２に示す如く、プラスチック判定装置１０は、ＣＰＵ４０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）、ＲＯＭ４２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ４４（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ストレージ４６、ユーザインタフェース４８、報知部５０及び測定装置１２を有している。各構成は、バス５２を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ４０は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４２又はストレージ４６からプログラムを読み出し、ＲＡＭ４４を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４２又はストレージ４６に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ４２又はストレージ４６には、プラスチックの材質を判定するプラスチック判定プログラムが格納されている。

ＲＯＭ４２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ４４は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ４６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、各種プログラム及び各種データを格納する。

ユーザインタフェース４８は、プラスチック判定装置１０をユーザが使用する際のインタフェースである。ユーザインタフェース４８は、例えば、ユーザによるタッチ操作を可能とするタッチパネルを備えた液晶ディスプレイ（本体装置３６の画面３６Ａ）、ユーザによる音声入力を受け付ける音声入力受付部、及び、ユーザが押下可能なボタン等の少なくとも１つを含んでいる。報知部５０は、プラスチック判定装置１０を使用するユーザに例えば本体装置３６の画面３６Ａへの表示により報知を行う。

上記のプラスチック判定プログラムを実行する際に、プラスチック判定装置１０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。プラスチック判定装置１０が実現する機能構成について説明する。

図３に示す如く、プラスチック判定装置１０は、機能構成として、測定装置１２、記憶部５４（ライブラリ）、判定部５６及び報知部５０を有している。各機能構成は、ＣＰＵ４０が、ＲＯＭ４２又はストレージ４６に記憶されたプラスチック判定プログラムを読み出し、ＲＡＭ４４に展開して実行することにより実現される。

記憶部５４には、固形（厚肉）の基準プラスチックとしてのＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＰＳ、ＰＳの特殊形態であるＥＰＳ（発泡ＰＳ）、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＭＭＡ、ＰＡ及びＰＣについて、基準プラスチックに部分的に吸収された近赤外線のスペクトルである基準スペクトル（厚肉基準スペクトル）が予め記憶されている。さらに、記憶部５４には、フィルム状（薄肉）の基準プラスチックとしてのＨＤＰＥ２（フィルム状ＨＤＰＥ）及びＬＤＰＥ２（フィルム状ＬＤＰＥ）についても、基準スペクトル（薄肉基準スペクトル）が予め記憶されている。なお、基準スペクトルは、測定装置１２によって測定されて、記憶部５４に記憶されてもよい。

また、記憶部５４には、ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥの群が第１類似プラスチック群として記憶され、ＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭの群が第２類似プラスチック群として記憶され、ＰＥＴ及びＰＢＴの群が第３類似プラスチック群として記憶されている。さらに、記憶部５４には、第１類似プラスチック群内の基準プラスチックが有する基準スペクトルの群が第１類似スペクトル群として記憶され、第２類似プラスチック群内の基準プラスチックが有する基準スペクトルの群が第２類似スペクトル群として記憶され、第３類似プラスチック群内の基準プラスチックが有する基準スペクトルの群が第３類似スペクトル群として記憶として記憶されている。第１類似プラスチック群、第２類似プラスチック群及び第３類似プラスチック群では、それぞれの群内のプラスチックの物性が互いに類似しており、第１類似スペクトル群、第２類似スペクトル群及び第３類似スペクトル群では、それぞれの群内の基準スペクトルが互いに類似している。

さらに、記憶部５４には、判定プラスチックの材質を判定するための下記相関係数の閾値（例えば０．８）が予め記憶されている。

判定部５６では、測定装置１２により測定された判定プラスチックに部分的に吸収された近赤外線のスペクトルである判定スペクトルに基づき、判定プラスチックの材質が判定される。

判定部５６では、判定プラスチックの材質の判定に、近赤外線分光法が使用される。さらに、判定スペクトルと基準スペクトルとに対し、２次微分処理が行われた上で、前処理（ノイズ除去、平滑化及び平均中央化の処理、例えば所謂ＳＧフィルタ処理及びＳＮＶ処理）が行われた後に、判定スペクトルの基準スペクトルに対する相関係数（相関値、所謂ピアソンの積率相関係数）が類似度として算出される。そして、判定スペクトルの基準スペクトルに対する相関係数が高い程、判定プラスチックが当該基準スペクトルを有する基準プラスチックに類似すると判断されることで、所定の条件で、判定プラスチックが最も類似する基準プラスチックが判定プラスチックの材質であると判定される。

報知部５０は、本体装置３６の画面３６Ａに、判定部５６で判定された判定プラスチックの材質又は判定プラスチックの材質が不明であることと、判定スペクトル及び判定スペクトルとの相関係数が最も高い基準スペクトルの少なくとも一方の波形と、判定プラスチックに類似する基準プラスチックの１位から３位のランキングと、１位から３位の基準スペクトルに対する判定スペクトルの相関係数の１００倍値と、を表示可能にされる（例えば図６参照）。

次に、本実施形態の作用を説明する。

以上の構成のプラスチック判定装置１０では、プラスチック判定処理（図７参照）が行われる。プラスチック判定処理は、ＣＰＵ４０が、ＲＯＭ４２又はストレージ４６からプラスチック判定プログラムを読み出し、ＲＡＭ４４に展開して実行することにより、行なわれる。

プラスチック判定処理では、ステップ１００において、判定プラスチックに部分的に吸収された近赤外線のスペクトル（判定スペクトル）が測定装置１２により測定されて、判定スペクトルが取得される。

そして、ステップ１０２において、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＭＭＡ、ＰＡ及びＰＣについての基準スペクトルが読み出されて、判定スペクトル及び各基準スペクトルの第１波長範囲（例えば１５７０ｎｍ以上１９２８ｎｍ以下）が切り出された上で、判定スペクトルの各基準スペクトルに対する相関係数（相関値）が第１波長範囲において算出される。さらに、相関係数の高い順のランキングが判断されて、基準プラスチックの判定プラスチックに類似する順のランキングが判断される。

次に、ステップ１０４において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第１類似スペクトル群内のものであるか否かが判断されて、判定プラスチックが第１類似プラスチック群（ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥ）内の基準プラスチックに最も類似するか否かが判断される。

ステップ１０４において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第１類似スペクトル群内のものであると判断された場合には、ステップ１０６において、ＨＤＰＥ／ＬＤＰＥ判定処理（図８参照）が行われる。

ＨＤＰＥ／ＬＤＰＥ判定処理では、ステップ２００において、ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥの基準スペクトルが読み出されると共に、ステップ２０２において、ＨＤＰＥ２及びＬＤＰＥ２の基準スペクトルが読み出される。さらに、ステップ２０４において、判定スペクトルの第１限定波長範囲（第２波長範囲、本実施形態では１６５０ｎｍ以上１７１０ｎｍ以下）が切り出されると共に、ステップ２０６において、ステップ２００及びステップ２０２における各基準スペクトルの第１限定波長範囲が切り出される。そして、ステップ２０８において、判定スペクトルの当該各基準スペクトルに対する相関係数（相関値）が第１限定波長範囲において算出される。なお、第１限定波長範囲は、ＨＤＰＥの基準スペクトルとＬＤＰＥの基準スペクトルとの相違が大きい範囲である。

さらに、ステップ２１０において、ＨＤＰＥ及びＨＤＰＥ２内の相関係数が高い方の基準スペクトルと、ＬＤＰＥ及びＬＤＰＥ２内の相関係数が高い方の基準スペクトルと、について、相関係数の高い１位から２位の順位が判断されて、判定プラスチックが類似する基準プラスチックの１位から２位の順位が判断される。但し、判定プラスチックが類似する基準プラスチックがＨＤＰＥ２及びＬＤＰＥ２である場合には、それぞれ判定プラスチックが類似する基準プラスチックがＨＤＰＥ及びＬＤＰＥにされる。そして、ステップ２１２において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数が、ステップ２１０における順位が１位の相関係数に更新されると共に、ステップ１０２におけるランキングが１位の基準プラスチックが、ステップ２１０における順位が１位の基準プラスチックに更新される。

次に、ステップ２１４において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＨＤＰＥ又はＬＤＰＥであるか否かが判断される。そして、ステップ２１４において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＨＤＰＥ又はＬＤＰＥであると判断された場合には、ステップ２１６において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位のＨＤＰＥ又はＬＤＰＥである基準プラスチックが、ステップ２１０における順位が２位の基準プラスチックに更新されると共に、ステップ１０２における当該ＨＤＰＥ又はＬＤＰＥについての相関係数が、ステップ２１０における順位が２位の相関係数に更新される。

ステップ２１４においてステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＨＤＰＥ又はＬＤＰＥでないと判断された場合、及び、ステップ２１６の次には、ステップ２１８において、ランキングが１位の相関係数（ステップ２１０における順位が１位の相関係数）が閾値（例えば０．８）を超えているか否かが判断される。

ステップ２１８において、ランキングが１位の相関係数が閾値を超えていると判断された場合には、ステップ２２０において、当該相関係数の基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＨＤＰＥ又はＬＤＰＥ）が判定プラスチックの材質であると判定される。ステップ２１８において、ランキングが１位の相関係数が閾値を超えていないと判断された場合には、ステップ２２２において、判定プラスチックの材質が不明であると判定される。そして、プラスチック判定処理（ＨＤＰＥ／ＬＤＰＥ判定処理を含む）の判定結果が本体装置３６の画面３６Ａに表示されて（例えば図６参照）、プラスチック判定処理が終了される。

また、ステップ１０４において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第１類似スペクトル群内のものでないと判断された場合には、ステップ１０８において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第２類似スペクトル群内のものであるか否かが判断されて、判定プラスチックが第２類似プラスチック群（ＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭ）内の基準プラスチックに最も類似するか否かが判断される（図７参照）。

ステップ１０８において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第２類似スペクトル群内のものであると判断された場合には、ステップ１１０において、ＰＳ／ＡＢＳ／ＰＯＭ判定処理（図９参照）が行われる。

ＰＳ／ＡＢＳ／ＰＯＭ判定処理では、ステップ３００において、ＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭの基準スペクトルが読み出される。さらに、ステップ３０２において、判定スペクトルの第２限定波長範囲（第２波長範囲、本実施形態では１７００ｎｍ以上１９２５ｎｍ以下）が切り出されると共に、ステップ３０４において、ステップ３００における各基準スペクトルの第２限定波長範囲が切り出される。そして、ステップ３０６において、判定スペクトルの当該各基準スペクトルに対する相関係数（相関値）が第２限定波長範囲において算出されて、相関係数の高い順の順位が判断される。なお、第２限定波長範囲は、ＰＳの基準スペクトルとＡＢＳの基準スペクトルとＰＯＭの基準スペクトルとの相違が大きい範囲である。

次に、ステップ３０８において、ステップ１０２におけるＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭについての相関係数がそれぞれステップ３０６におけるＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭについての相関係数に更新されて、ステップ３１０において、ステップ１０２における相関係数の高い順のランキングが更新されると共に、ステップ１０２における基準プラスチックの判定プラスチックに類似する順のランキングが更新される。

そして、ステップ３１２において、ランキングが１位の基準プラスチックがＰＳでありかつＰＳについての相関係数が閾値（例えば０．８）を超えていないか否かが判断される。

ステップ３１２において、ランキングが１位の基準プラスチックがＰＳではなく、又は、ランキングが１位の基準プラスチックがＰＳでありかつＰＳについての相関係数が閾値を超えていると判断された場合には、ステップ３１４において、判定プラスチックに類似するランキングが１位から３位の基準プラスチックが更新されて、ステップ３１６において、ランキングが１位の基準プラスチックが判定プラスチックの材質であると判定される。そして、プラスチック判定処理（ＰＳ／ＡＢＳ／ＰＯＭ判定処理を含む）の判定結果が本体装置３６の画面３６Ａに表示されて、プラスチック判定処理が終了される。

ステップ３１２において、ランキングが１位の基準プラスチックがＰＳでありかつＰＳについての相関係数が閾値を超えていないと判断された場合には、ステップ３１８において、ＥＰＳ（発泡ＰＳ）の基準スペクトルが読み出されて、ステップ３２０において、当該基準スペクトルの第２限定波長範囲が切り出される。そして、ステップ３２２において、判定スペクトルの当該基準スペクトルに対する相関係数（相関値）が第２限定波長範囲において算出されて、ステップ３２４において、当該相関係数が閾値（例えば０．８）を超えているか否かが判断される。

ステップ３２４において、当該相関係数が閾値を超えていると判断された場合には、ステップ３２６において、ランキングが１位の相関係数がＥＰＳについての相関係数に更新されると共に、ランキングが１位の基準プラスチックがＥＰＳに更新されて、判定プラスチックの材質がＥＰＳであると判定される。ステップ３２４において、当該相関係数が閾値を超えていないと判断された場合には、ステップ３２８において、判定プラスチックの材質が不明であると判定される。そして、プラスチック判定処理（ＰＳ／ＡＢＳ／ＰＯＭ判定処理を含む）の判定結果が本体装置３６の画面３６Ａに表示されて、プラスチック判定処理が終了される。

また、ステップ１０８において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第２類似スペクトル群内のものでないと判断された場合には、ステップ１１２において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第３類似スペクトル群内のものであるか否かが判断されて、判定プラスチックが第３類似プラスチック群（ＰＥＴ及びＰＢＴ）内の基準プラスチックに最も類似するか否かが判断される（図７参照）。

ステップ１１２において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第３類似スペクトル群内のものであると判断された場合には、ステップ１１４において、ＰＥＴ／ＰＢＴ判定処理（図１０参照）が行われる。

ＰＥＴ／ＰＢＴ判定処理では、ステップ４００において、ＰＥＴ及びＰＢＴの基準スペクトルが読み出される。さらに、ステップ４０２において、判定スペクトルの第３限定波長範囲（第２波長範囲、本実施形態では１７００ｎｍ以上１７７５ｎｍ以下）が切り出されると共に、ステップ４０４において、ステップ４００における各基準スペクトルの第３限定波長範囲が切り出される。そして、ステップ４０６において、判定スペクトルの当該各基準スペクトルに対する相関係数（相関値）が第３限定波長範囲において算出される。なお、第３限定波長範囲は、ＰＥＴの基準スペクトルとＰＢＴの基準スペクトルとの相違が大きい範囲である。

さらに、ステップ４０８において、相関係数の高い順の順位が判断されて、判定プラスチックが類似する基準プラスチックの１位から２位の順位が判断される。そして、ステップ４１０において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数が、ステップ４０８における順位が１位の相関係数に更新されると共に、ステップ１０２におけるランキングが１位の基準プラスチックが、ステップ４０８における順位が１位の基準プラスチックに更新される。

次に、ステップ４１２において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＰＥＴ又はＰＢＴであるか否かが判断される。そして、ステップ２１４において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＰＥＴ又はＰＢＴであると判断された場合には、ステップ４１４において、ステップ１０２におけるランキングが２位又は３位のＰＥＴ又はＰＢＴである基準プラスチックが、ステップ４０８における順位が２位の基準プラスチックに更新されると共に、ステップ１０２における当該ＰＥＴ又はＰＢＴについての相関係数が、ステップ４０８における順位が２位の相関係数に更新される。

ステップ４１２においてステップ１０２におけるランキングが２位又は３位の基準プラスチックがＰＥＴ又はＰＢＴでないと判断された場合、及び、ステップ４１４の次には、ステップ４１６において、ランキングが１位の相関係数（ステップ４０８における順位が１位の相関係数）が閾値（例えば０．８）を超えているか否かが判断される。

ステップ４１６において、ランキングが１位の相関係数が閾値を超えていると判断された場合には、ステップ４１８において、当該相関係数の基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＰＥＴ又はＰＢＴ）が判定プラスチックの材質であると判定される。ステップ４１６において、ランキングが１位の相関係数が閾値を超えていないと判断された場合には、ステップ４２０において、判定プラスチックの材質が不明であると判定される。そして、プラスチック判定処理（ＨＤＰＥ／ＬＤＰＥ判定処理を含む）の判定結果が本体装置３６の画面３６Ａに表示されて、プラスチック判定処理が終了される。

また、ステップ１１２において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数の基準スペクトルが第３類似スペクトル群内のものでないと判断された場合には、ステップ１１６において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数が閾値（例えば０．８）を超えているか否かが判断される（図７参照）。

ステップ１１６において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数が閾値を超えていると判断された場合には、ステップ１１８において、当該相関係数の基準スペクトルを有する基準プラスチックが判定プラスチックの材質であると判定される。ステップ１１６において、ステップ１０２におけるランキングが１位の相関係数が閾値を超えていないと判断された場合には、ステップ１２０において、判定プラスチックの材質が不明であると判定される。そして、プラスチック判定処理の判定結果が本体装置３６の画面３６Ａに表示されて、プラスチック判定処理が終了される。

ここで、上述の如く、判定スペクトルの相関係数が第１類似スペクトル群（第１類似プラスチック群（ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥ）の基準スペクトル）内の基準スペクトルに対し第１波長範囲において最も高い場合には、判定スペクトルの相関係数が第２波長範囲（第１限定波長範囲）において最も高い第１類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＨＤＰＥ又はＬＤＰＥ）が判定プラスチックの材質と判定される（ステップ１０４〜１０６参照）。

また、判定スペクトルの相関係数が第２類似スペクトル群（第２類似プラスチック群（ＰＳ、ＡＢＳ及びＰＯＭ）の基準スペクトル）内の基準スペクトルに対し第１波長範囲において最も高い場合には、判定スペクトルの相関係数が第２波長範囲（第２限定波長範囲）において最も高い第２類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＰＳ、ＡＢＳ又はＰＯＭ）が判定プラスチックの材質と判定可能にされる（ステップ１０８〜１１０参照）。

さらに、判定スペクトルの相関係数が第３類似スペクトル群（ＰＥＴ又はＰＢＴの基準スペクトル）内の基準スペクトルに対し第１波長範囲において最も高い場合には、判定スペクトルの相関係数が第２波長範囲（第３限定波長範囲）において最も高い第３類似スペクトル群内の基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＰＥＴ又はＰＢＴ）が判定プラスチックの材質と判定される（ステップ１１２〜１１４参照）。

このため、第１類似スペクトル群内、第２類似スペクトル群内及び第３類似スペクトル群内の基準スペクトルでは、スペクトルの第１波長範囲のみならず第２波長範囲においても判定されるため、判定プラスチックの材質が第１類似プラスチック群内、第２類似プラスチック群内及び第３類似プラスチック群内の基準プラスチックであっても、判定プラスチックの材質を高精度で判定できる。

さらに、第１波長範囲が小くされる（例えば略３５０ｎｍの範囲にされる）のみならず、第２波長範囲（第１限定波長範囲、第２限定波長範囲及び第３限定波長範囲）が第１波長範囲内の範囲にされている。このため、判定プラスチックの材質を判定するためのスペクトルの波長範囲を小さくできる。これにより、プラスチック判定装置１０を小型化（軽量化）できると共に安価にできる。しかも、上述の如く、第１類似プラスチック群内、第２類似プラスチック群内及び第３類似プラスチック群内の基準プラスチックでは、判定プラスチックの材質がスペクトルの第１波長範囲のみならず第２波長範囲においても判定されるため、依然として判定プラスチックの材質を高精度で判定できる。

また、判定スペクトルの相関係数が第１類似スペクトル群、第２類似スペクトル群及び第３類似スペクトル群以外の基準スペクトルに対し第１波長範囲において最も高い場合には、当該基準スペクトルを有する基準プラスチックが判定プラスチックの材質と判定される（ステップ１１６〜１１８参照）。このため、第１類似スペクトル群、第２類似スペクトル群及び第３類似スペクトル群以外の基準スペクトルを有する基準プラスチックについて、判定プラスチックの材質の判定を簡単にできる。

さらに、第１類似プラスチック群（ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥ）については、それぞれ、厚肉の基準プラスチックの基準スペクトル（厚肉基準スペクトル）と薄肉の基準プラスチックの基準スペクトル（薄肉基準スペクトル）とが記憶される。そして、判定スペクトルの相関係数が厚肉基準スペクトル又は薄肉基準スペクトルに対し第２波長範囲において最も高い場合に、当該基準プラスチックが判定プラスチックの材質と判定される（ステップ２００〜２２０参照）。このため、判定プラスチックに厚肉のものと又は薄肉のものとが存在する場合でも、判定プラスチックの材質を判定できる。

しかも、第２類似プラスチック群のＰＳについては、判定スペクトルの基準スペクトルに対する相関係数が閾値（例えば０．８）を超えない場合に、当該基準スペクトルを有する基準プラスチック（ＰＳ）の特殊形態の基準プラスチック（ＥＰＳ）の基準スペクトルに対する判定スペクトルの相関係数が閾値（例えば０．８）を超えることを条件として、特殊形態の基準プラスチック（ＥＰＳ）が判定プラスチックの材質と判定される（ステップ３１２〜３２６参照）。このため、特殊形態の基準プラスチック（ＥＰＳ）について、判定プラスチックの材質を判定できる。

また、測定装置１２の本体部１６にアタッチメント２８が装着された状態で、フィルムプラスチックＰ（フィルム状の基準プラスチック又は判定プラスチック）が、アタッチメント２８における装着板３０の下部と開閉板３２Ｂとの間及び開放孔３０Ａの側面と反射板３４の側面との間に挟まれて、反射板３４の上側に配置される（図５（Ｂ）参照）。そして、光源２４が光をフィルムプラスチックＰに照射することで、光が反射板３４によって反射されると共にフィルムプラスチックＰを往復透過して、フィルムプラスチックＰによって部分的に吸収された光を分光センサ２６が検出する。このため、光がフィルムプラスチックＰを往復透過してフィルムプラスチックＰに吸収されるため、フィルムプラスチックＰについての近赤外線のスペクトルの検出精度（測定精度）を高くできる。

さらに、上述の如く、フィルムプラスチックＰが開放孔３０Ａの側面と反射板３４の側面との間に挟まれる。このため、測定装置１２外からフィルムプラスチックＰ内に侵入してフィルムプラスチックＰ内を通過する外乱光が反射板３４の側面によって反射されることで、外乱光が開放孔３０Ａ（反射板３４側）に侵入することが制限される。このため、フィルムプラスチックＰ内を通過する外乱光を分光センサ２６が検出することを抑制でき、フィルムプラスチックＰについての近赤外線のスペクトルの検出精度（測定精度）を一層高くできる。

なお、上記実施形態では、プラスチック判定処理をＣＰＵ４０がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行する。しかしながら、プラスチック判定処理をＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、プラスチック判定処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

さらに、上記実施形態では、プラスチック判定プログラムがＲＯＭ４２又はストレージ４６に予め記憶（インストール）されているが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

１０ プラスチック判定
２４ 光源（照射部）
２６ 分光センサ（検出部）
３４ 反射板（反射部、制限部）
５４ 記憶部
５６ 判定部
Ｐ フィルムプラスチック

Claims (7)

1. 材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて基準プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルが記憶されると共に、基準スペクトルが互いに類似するとして予め設定された類似スペクトル群が記憶される記憶部と、
   材質が未知のプラスチックである判定プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが、予め設定された前記記憶部に記憶された基準スペクトルのうちで、前記記憶部に記憶された類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、当該判定スペクトルが、当該類似スペクトル群内の全ての基準スペクトルのうちで、第１波長範囲内の第２波長範囲において最も類似する基準スペクトルを有する基準プラスチックを、判定プラスチックの材質と判定する判定部と、
   を備えるプラスチック判定装置。
2. 前記判定部は、判定スペクトルが第１波長範囲において最も類似する類似スペクトル群以外の基準スペクトルを有する基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する請求項１記載のプラスチック判定装置。
3. 前記記憶部には、同一材質の基準プラスチックの厚肉のものと薄肉のものとについてそれぞれ厚肉基準スペクトルと薄肉基準スペクトルとが記憶され、
   前記判定部は、判定スペクトルが厚肉基準スペクトル又は薄肉基準スペクトルに最も類似する場合に当該基準プラスチックを判定プラスチックの材質と判定する
   請求項１又は請求項２記載のプラスチック判定装置。
4. 前記判定部は、判定スペクトルの基準スペクトルとの類似度が閾値を超えない場合に当該基準スペクトルを有する基準プラスチックの特殊形態の基準プラスチックの基準スペクトルとの判定スペクトルの類似度を判断する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のプラスチック判定装置。
5. フィルム状の基準プラスチック又は判定プラスチックであるフィルムプラスチックに赤外線を照射する照射部と、
   前記照射部が照射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を反射する反射部と、
   前記記憶部又は前記判定部と通信可能にされ、前記反射部が反射してフィルムプラスチックを透過した赤外線を検出する検出部と、
   を備える請求項１〜請求項４の何れか１項記載のプラスチック判定装置。
6. フィルムプラスチック内を面内方向に通過する前記照射部以外からの光をフィルムプラスチックの面内方向における前記反射部からの離間側に反射して当該光の前記反射部側への侵入を制限する制限部を備える請求項５記載のプラスチック判定装置。
7. 材質が互いに異なる複数の基準プラスチックについて基準プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである基準スペクトルを記憶すると共に、基準スペクトルが互いに類似するとして予め設定された類似スペクトル群を記憶するステップと、
   材質が未知のプラスチックである判定プラスチックに照射されて部分的に吸収された赤外線のスペクトルである判定スペクトルが、予め設定された前記記憶した基準スペクトルのうちで、前記記憶した類似スペクトル群内の基準スペクトルに第１波長範囲において最も類似する場合に、当該判定スペクトルが、当該類似スペクトル群内の全ての基準スペクトルのうちで、第１波長範囲内の第２波長範囲において最も類似する基準スペクトルを有する基準プラスチックを、判定プラスチックの材質と判定するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプラスチック判定プログラム。

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