JPH06123701A

JPH06123701A - 樹脂材の材質判別方法

Info

Publication number: JPH06123701A
Application number: JP17640993A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kohama; 克己小浜; Takeichi Furuta; 竹市古田; Takeo Okada; 武夫岡田; Shiro Kamiyama; 史郎神山; Fumio Kutsukake; 文夫沓掛
Original assignee: KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK; Honda Motor Co Ltd; Kett Electric Laboratory
Current assignee: KETSUTO KAGAKU KENKYUSHO KK; Honda Motor Co Ltd; Kett Electric Laboratory
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄された製品等から分離した樹脂材の材質を
効率よく確実に判別することができる方法を提供する。【構成】樹脂材に所定の波長幅を有する測定光を照射す
ると共に、その反射量を測定し、その反射量から樹脂財
による測定光の吸収量の波長分布を得る。次いで、吸収
量の波長分布を微分演算処理することにより、複数の所
定波長における測定光の吸収量の微分演算値を得る。こ
の微分演算値とあらかじめ樹脂材の材質毎に設定した基
準値とを比較することにより樹脂材の材質を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂材の材質を判別す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源の有効利用の観点から、種々
の産業分野において廃棄物等の再利用が望まれている。
例えば、自動車や自動二輪車等、種々の製品に使用され
ているＰＰやＡＢＳ等の樹脂材は、これを製品から分離
し、各種の処理を経て再成形すれば新たに製品化するこ
とができ、その再利用化が望まれている。

【０００３】ところで、廃棄された製品に使用されてい
る樹脂材を再利用に供する場合には、あらかじめ該樹脂
材をその材質毎に分別しておく必要がある。しかるに、
製品に使用されている樹脂材の材質は、製品の種類、樹
脂材の使用部位、製造業者の相違等によって千差万別で
あり、一般には、一見しただけではその材質を判別する
ことができない。このため、製品から分離した樹脂材を
なんらかの方法で判別する必要がある。

【０００４】このような樹脂材の材質の判別方法として
は、従来、例えば樹脂材を燃やし、その燃え方を観測す
ることにより樹脂材の材質を判別する方法や、樹脂材の
比重を測定することにより樹脂材の材質を判別する方法
等が一般に知られている。

【０００５】しかしながら、樹脂材を燃やしてその材質
を判別する方法では、判別に時間がかかり、樹脂材の材
質の判別を効率よく行うことが困難であると共に、正確
な判別を行うためには、熟練を要するものであった。

【０００６】また、比重により樹脂材を判別する方法に
あっては、樹脂材のみの比重を測定することができれ
ば、比較的正確に樹脂材の材質を判別することが可能で
あるものの、特に、廃棄された製品から分離した樹脂材
には、金属片や塗料等の樹脂以外のものが付着している
場合も多く、このような場合には、樹脂材のみの比重を
精度よく測定することが困難となって、樹脂材の材質を
正確に判別することが困難なものとなっていた。また、
樹脂材に含まれている顔料等の添加物によっても、比重
が変わり、このような場合にも樹脂材の材質を正確に判
別することが困難なものとなっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、廃棄された製品等から分離した種々の樹脂材
の材質を効率よく確実に判別することができる方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者等は、種
々の検討の結果に、次のことを知見した。

【０００９】すなわち、樹脂材に適宜の波長幅を有する
近赤外線等の測定光を照射すると、その測定光の一部が
該樹脂材に吸収されると共に、残部が該樹脂材の内部で
反射あるいは透過し、このとき、該測定光の反射量ある
いは透過量を測定することにより、該樹脂材による測定
光の吸収量の波長分布を得ると、樹脂材が吸収し易い測
定光の波長が異なるため、該吸収量の波長分布は、基本
的には樹脂材の材質によって相違する。そして、該吸収
量の波長分布を所定波長において微分演算処理すると、
その所定波長における微分演算値は、樹脂材の材質によ
って比較的顕著な相違を生じ、また、その材質に特有な
ものとなる傾向がある。そして、このような相違は、例
えば、測定光の吸収量の波長分布を複数種類の波長にお
いて微分して得られる微分演算値の組を比較し、また、
該微分演算値を２次微分演算により求めたときに特に顕
著なものとなる傾向がある。

【００１０】そこで、本発明は前記の目的を達成するた
めに、樹脂材の材質を判別する方法であって、前記樹脂
材に所定の波長幅を有する測定光を照射すると共に、該
測定光の前記樹脂材からの反射量または透過量を測定す
る第１の工程と、該測定光の反射量または透過量から前
記樹脂材による該測定光の吸収量の波長分布を得る第２
の工程と、該吸収量の波長分布に微分演算処理を施すこ
とにより、前記測定光の所定波長における前記吸収量の
微分演算値を得る第２の工程と、前記所定波長における
微分演算値と該所定波長においてあらかじめ樹脂材の材
質毎に設定した基準値とを比較することにより前記樹脂
材の材質を判別する第３の工程とから成ることを特徴と
する。

【００１１】さらに、前記第２の工程は、前記所定の波
長幅内の複数種類の所定波長における前記測定光の吸収
量の微分演算値を求め、前記第３の工程は、該複数種類
の所定波長における微分演算値と該複数種類の所定波長
においてあらかじめ樹脂材の材質毎に設定した基準値と
を比較することにより前記樹脂材の材質を判別すること
を特徴とする。

【００１２】また、前記微分演算値は、前記測定光の吸
収量の波長分布を前記所定波長において２次微分した値
であることを特徴とする。

【００１３】また、前記微分演算値と前記基準値とを比
較する前記所定波長は、前記樹脂材の材質毎に設定され
ていることを特徴とする。

【００１４】また、前記測定光の光量は、前記樹脂材の
明度に応じて設定されていることを特徴とする。

【００１５】この場合、所定の光量の前記測定光を前記
樹脂材に照射すると共に、該測定光の前記樹脂材からの
反射量または透過量を測定する工程と、該測定光の反射
量または透過量から前記樹脂材による該測定光の所定波
長における吸収量を得る工程と、該所定波長における吸
収量に応じて前記樹脂材の明度を判別する工程とを前記
第１の工程の前工程として備え、その判別された前記樹
脂材の明度に応じて前記第１の工程における前記測定光
の光量を設定することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、前記樹脂材に照射した測定光
の該樹脂材による吸収量の波長分布を前記所定波長にお
いて微分演算処理してなる微分演算値は、前述したよう
に、該樹脂材の材質に特有のものとなり、これをあらか
じめ設定した基準値と比較することにより該樹脂材の材
質を判別することが可能となる。

【００１７】この場合、前記測定光の吸収量の波長分布
を複数種類の所定波長において微分演算すれば、その微
分演算により得られる微分演算値の組は、樹脂材の材質
によって相違する傾向が顕著なものとなり、これらの微
分演算値と基準値とを比較することにより、より確実に
樹脂材の材質の判別を行うことが可能となる。

【００１８】また、前記測定光の吸収量の波長分布を２
次微分演算により求めるようにすれば、その２次微分演
算により得られる微分演算値は、前述したように樹脂材
の材質によって相違する傾向が顕著なものとなり、これ
らの微分演算値と基準値とを比較することにより、より
確実に樹脂材の材質の判別を行うことが可能となる。

【００１９】また、前記微分演算値と前記基準値とを比
較する前記所定波長は、材質を判別しようとする全ての
樹脂材について同一とすることも可能であるが、特に多
種類の樹脂材の材質を判別しようとする場合には、前記
所定波長の値によっては、材質の異なる樹脂材であって
も、前記微分演算値がほぼ同一の値となる場合もある。
そこで、前記微分演算値と前記基準値とを比較する前記
所定波長は、前記樹脂材の材質毎に設定しておくことが
好ましい。このようにすることにより、多種類の樹脂材
について、その材質に固有の微分演算値を得ることが可
能となる。

【００２０】また、測定光を前記樹脂材に照射するに際
しては、該測定光の光量を該樹脂材の明度に応じて設定
することが好ましい。これは、例えば明度の高い樹脂材
に高い光量の測定光を照射すると、該樹脂材による測定
光の反射が大きくなり過ぎるため、その反射量等の測定
値から前記の微分演算処理に適した吸収量の波長分布を
得ることが困難となり、また、例えば明度の低い樹脂材
に低い光量の測定光を照射すると、該樹脂材による測定
光の吸収が大きくなって、該測定光の反射や透過が少な
くなり過ぎるため、ノイズ等の影響で、その反射量等の
測定値から前記の微分演算処理に適した吸収量の波長分
布を得ることが困難となるからである。

【００２１】この場合、所定の光量の前記測定光を前記
樹脂材に照射すると共に、該測定光の前記樹脂材からの
反射量または透過量を測定し、該測定光の反射量または
透過量から前記樹脂材による該測定光の所定波長におけ
る吸収量を得ることにより、工程と、該所定波長におけ
る吸収量に応じて前記樹脂材の明度を判別する工程と該
所定波長における吸収量から前記樹脂材の明度を判別す
ることが可能となり、その判別された明度に応じて前記
測定光の光量を設定することができる。

【００２２】

【実施例】本発明の樹脂材の材質判別方法の一例を図１
乃至図６に従って説明する。図１は樹脂材の材質判別を
行う判別装置の模式的なシステム構成図、図２は図１の
判別装置の要部の模式的断面図、図３乃至図６は樹脂材
の材質判別方法を説明するための線図である。

【００２３】図１で、本実施例の判別装置は、自動二輪
車等の製品（図示しない）を解体して得られた樹脂材１
のうち、例えばＰＰ（ポリプロピレン）とＡＢＳ（アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）とを判
別・分別する装置であって、製品を解体して得られた樹
脂材１を間欠的に搬送するコンベア２と、該コンベア２
の下流端部にその幅方向に並列して連接された３基の払
出コンベア３，４，５と、コンベア２上をその下流端部
まで搬送されてきた樹脂材１をその材質に応じて各払出
コンベア３，４，５に移載する移載装置６と、移載装置
６を制御するコントローラ７とを備えている。この場
合、払出コンベア３，４，５は、それぞれＰＰの樹脂材
１、ＡＢＳの樹脂材１、ＰＰ及びＡＢＳ以外の樹脂材１
をコンベア２から払出すためのコンベアである。また、
コンベア２上を搬送されてくる樹脂材１は、該コンベア
２の作動により、その下流端部の位置で一旦、停止され
るようになっている。

【００２４】移載装置６は、コンベア２と払出コンベア
３，４，５との連接箇所でこれらのコンベア２〜５を跨
ぐように設けられた機枠８と、コンベア２〜５の上方で
機枠８にコンベア２〜５の幅方向に移動自在に支持され
た移動部９と、移動部９にコンベア２〜５に向かって昇
降自在に支持された昇降部１０とを備え、昇降部１０に
は、樹脂材１を着脱自在に吸着保持する保持部１１と、
樹脂材１に測定光を照射すると共にその反射光を受光す
る測定光照射・受光器１２とが取付けられている。

【００２５】この場合、移動部９の移動及び昇降部１０
の昇降は、コントローラ７の制御により、図示しないシ
リンダやモータ等を介して適宜行われるように構成され
ている。そして、保持部１１は、コンベア２の下流端部
で停止された樹脂材１の直上位置に移動部９及び昇降部
１０と共に移動され、さらに昇降部１０と共に該樹脂材
１に向かって下降された状態で、該樹脂材１を着脱自在
に吸着保持するようにしている。また、測定光照射・受
光器１２は、コンベア２の下流端部で停止された樹脂材
１に向かって昇降部１０と共に下降された時に、その下
端部が該樹脂材１の外面部に当接するようになってい
る。

【００２６】図２に示すように、測定光照射・受光器１
２は、その樹脂材１に当接する当接部（下端部）１３に
複数の投光部１４と、一つの受光部１５とが内蔵されて
おり、受光部１５は当接部１３の中心部に配置され、投
光部１４は受光部１５の周囲に配置されている。この場
合、投光部１４は、前記コントローラ７（図１参照）の
指令により、所定の波長幅（本実施例では８００〜１０
００ｎｍ）を有する測定光Ｘ（近赤外線）を発する発光
素子１６を備え、当接部１３が樹脂材１に当接された状
態で該発光素子１６から発せられた測定光Ｘを図示しな
いレンズや光ファイバー等を介して樹脂材１に照射する
ようにしている。また、受光部１５は、樹脂材１に照射
された測定光Ｘのうち、樹脂材１の内部から反射される
反射光Ｙを図示しないレンズや光ファイバー等を介して
受光し、これをその受光レベルに応じた電気信号に変換
した後に前記コントローラ７に出力するようにしてい
る。

【００２７】尚、コントローラ７は、測定光照射・受光
器１２の受光部１５から得られる信号を基に、後述する
ように樹脂材１の材質を判別し、これに応じて移載装置
６の作動を制御するようにしている。

【００２８】次に、かかる判別装置の作動を説明する。

【００２９】図１において、製品（図示しない）を解体
して得られた材質不明の樹脂材１は、コンベア２上に支
承されて移載装置６に向かって順次搬送され、該コンベ
ア２の下流端部の位置で一旦停止される。この時、移載
装置６の昇降部１０は、移動部９と共に樹脂材１の直上
位置に移動され、さらに保持部１１及び測定光照射・受
光器１２と共に該樹脂材１に向かって下降され、これに
より、測定光照射・受光器１２の当接部１３が樹脂材１
の外面部に当接される。そして、この状態で、コントロ
ーラ７の指令により、図２に示すように測定光照射・受
光器１２の投光部１４から樹脂材１に測定光Ｘが照射さ
れる。本実施例では、この測定光Ｘは、ほぼ８００〜１
０００ｎｍの波長幅を有する近赤外線とされている。

【００３０】この時、測定光Ｘは、その一部が樹脂材１
に吸収されると共に、残部が樹脂材１から反射あるいは
透過する。そして、この反射あるいは透過する近赤外線
のうち、反射光Ｙが測定光照射・受光器１２の受光部１
５により受光され、さらにその受光強度に応じた電気信
号に変換され、その信号が受光部１５からコントローラ
７に出力される。

【００３１】コントローラ７は、受光部１５から反射光
Ｙの受光信号を受け取ると、その信号を基に測定光Ｘの
樹脂材１による吸収量の波長分布を得る。

【００３２】ここで、一般に、測定光Ｘの樹脂材１にお
ける透過が無視できる程度であるとすると、測定光Ｘの
樹脂材１による吸収量は反射光Ｙの受光強度の逆数の対
数値にほぼ比例し、本実施例では、吸収量に相当する量
を反射光Ｙの受光強度から次式（１）により求めた。

【００３３】Ａ（ｘ）＝ｌｏｇ〔Ｒ（ｘ）／Ｓ（ｘ）〕 ……（１）上式において、ｘは波長、Ｓ（ｘ）は前記受光部１５に
より受光された反射光Ｙの各波長ｘにおける受光強度、
Ｒ（ｘ）は上記の装置により各波長ｘにおいて測定光Ｘ
の反射強度がほぼ一定となるような樹脂材（本実施例で
は灰色のポリ塩化ビニール）について反射量を測定した
場合の各波長における受光強度であり、（１）式により
求められるＡ（ｘ）が各波長ｘにおける測定光Ｘの吸収
量に比例する量となる。以下、Ａを吸収量と称する。

【００３４】このようにして得られた測定光Ｘの樹脂材
１による吸収量Ａの波長分布は、一般に、樹脂材１の材
質によって相違する。

【００３５】例えば、樹脂材１の材質がＰＰである場合
には、図３の特性曲線ａに示されるように、測定光Ｘの
樹脂材１による吸収量Ａは、波長によって変化し、ほぼ
９００〜９５０ｎｍの範囲になだらかなピークを生じる
ような傾向となる。

【００３６】また、例えば、樹脂材１の材質がＡＢＳで
ある場合には、図４の特性曲線ｂ，ｃ，ｄに示されるよ
うに、測定光Ｘの樹脂材１による吸収量Ａは、全体とし
ては、波長が大きくなるほど、緩やかに減少していく傾
向となる。ここで、同図中、特性曲線ｂ，ｃ，ｄは、そ
れぞれ黒色、灰色、赤色の顔料が添加されたＡＢＳの測
定データを示す曲線である。灰色のＡＢＳに対応する特
性曲線ｃにあっては、９００〜９５０ｎｍの範囲に若干
のピークを生ずる傾向があり、見かけ上、ＰＰの前記特
性曲線ａと似たような傾向を生じる。

【００３７】ところで、上記のように樹脂材１に照射し
た測定光Ｘの吸収量Ａの波長分布は、樹脂材１の材質に
よって概ね相違するものの、このような相違は、測定光
Ｘの吸収量Ａの特性曲線ａ〜ｄを波長の関数曲線と考
え、これを微分する（導関数を求める）ことにより、よ
り顕著なものとなって現れる傾向がある。

【００３８】図５に示す曲線ｅは、図３に示したＰＰの
特性曲線ａを例えば２次微分して得られた微分曲線であ
り、図６に示す曲線ｆ，ｇ，ｈはそれぞれ図４に示した
ＡＢＳの特性曲線ｂ，ｃ，ｄを２次微分して得られた微
分曲線である。

【００３９】図５の微分曲線ｅと図６の微分曲線ｆ，
ｇ，ｈを比較すると、例えば、８６０〜８８０ｎｍの波
長範囲において、ＰＰの吸収量Ａの２次微分値は、図５
に示すように正の値となる傾向があるのに対し、ＡＢＳ
の吸収量Ａの２次微分値は、図６のいずれの微分曲線
ｆ，ｇ，ｈにおいても負の値でピークを生じる傾向があ
る。また、例えば９２０〜９６０ｎｍの波長範囲におい
て、ＰＰの吸収量の２次微分値は、図５に示すように負
の値から正の値に比較的急激に変化する傾向があるのに
対し、ＡＢＳの吸収量Ａの２次微分値は、図６のいずれ
の微分曲線ｆ，ｇ，ｈにおいても比較的緩やかに負の値
から正の値に変化する傾向がある。このように、測定光
Ｘの吸収量Ａの波長に対する微分特性は、樹脂材１の材
質によって顕著な相違を生じる傾向があり、また、その
微分特性は樹脂材１の材質にほぼ固有のものとなる傾向
がある。

【００４０】そこで、本実施例においては、前記コント
ローラ７は、前述したように得られた測定光Ｘの吸収量
Ａの波長分布をあらかじめ設定した複数の所定波長にお
いて２次微分し、その各所定波長における２次微分値を
あらかじめ設定した基準値と比較することにより、測定
光Ｘを照射した樹脂材１の材質を判別するようにしてい
る。

【００４１】すなわち、コントローラ７は、まず、測定
光Ｘの波長毎の吸収量Ａの測定データを基に、８６０〜
８８０ｎｍの波長範囲内の３つの所定波長８６４．５ｎ
ｍ、８７０．５ｎｍ、８７６．５ｎｍと、９２０〜９６
０ｎｍの波長範囲内の３つの所定波長９３７．５ｎｍ、
９４４．５ｎｍ、９５１．５ｎｍとの計６個の所定波長
（図５及び図６参照）において測定光Ｘの吸収量Ａの２
次微分値を求める。

【００４２】一方、コントローラ７には、樹脂材１の材
質がＰＰである場合の前記各所定波長における２次微分
値の基準値と、樹脂材１の材質がＡＢＳである場合の前
記各所定波長における２次微分値の基準値とがあらかじ
め材質毎に各別に設定されている。この場合、これらの
基準値は、あらかじめ材質が判明している複数のサンプ
ル樹脂材に対し、前述の場合と同様にして測定光Ｘの吸
収量Ａの波長分布を得ると共に、その波長分布を前記所
定波長において２次微分し、これにより得られた２次微
分値を基に材質毎に実験的に定めたものである。

【００４３】コントローラ７は、前記のように、材質不
明の樹脂材１に対して、前記各所定波長における２次微
分値を求めた後に、その求めた２次微分値を、ＰＰに対
応する基準値及びＡＢＳに対応する基準値と比較する。
そして、この比較により、樹脂材１の各所定波長におけ
る２次微分値がＰＰに対応する基準値に対して所定の数
値範囲内に納まっている場合には、該樹脂材１の材質を
ＰＰと判定し、当該２次微分値がＡＢＳに対応する基準
値に対して所定の数値範囲内に納まっている場合には、
該樹脂材１の材質をＡＢＳと判定し、これ以外の場合に
は、該樹脂材１の材質はＰＰ及びＡＢＳ以外の材質と判
定する。

【００４４】次いで、この判定結果に応じて、前記移載
装置６がコントローラ７の制御により次のように作動す
る。

【００４５】すなわち、樹脂材１の材質がＰＰであると
判定された場合には、移載装置６の保持部１１がコンベ
ア２上で停止している樹脂材１を吸着保持し、さらに、
昇降部１０と共に上昇された後に、移動部９と共に前記
払出コンベア３上に移動される。そして、この状態で保
持部１１による樹脂材１の吸着保持が解除されて、該樹
脂材１が払出コンベア３上に移載され、さらに該払出コ
ンベア３により払出される。

【００４６】また、樹脂材１の材質がＡＢＳであると判
定された場合には、上記の場合と同様にして、樹脂材１
が保持部１１により吸着保持されて前記払出コンベア４
上に移載され、さらに該払出コンベア４により払出され
る。

【００４７】また、樹脂材１の材質がＰＰ及びＡＢＳの
いずれでもないと判定された場合には、樹脂材１は、コ
ンベア２上から直接的に記払出コンベア５上に移載され
て払出される。

【００４８】このように、本実施例の判別装置によれ
ば、製品を解体して得られた樹脂材１の材質がＰＰであ
るかＡＢＳであるかを測定光Ｘの反射光を用いて判別
し、該樹脂材１を材質毎に分別することができ、該樹脂
材１を容易に再利用に供することができる。

【００４９】次に、本発明の他の実施例を図７乃至図１
２を参照して説明する。図７は本実施例の樹脂材の判別
方法を説明するためのフローチャート、図８は本実施例
に使用する測定光照射・受光器の要部の断面図、図９乃
至図１２は本実施例の判別方法を説明するための線図で
ある。

【００５０】本実施例は、基本的には、前述の実施例と
同様に、樹脂材の材質を判別するのであるが、この判別
に先立って、次のように樹脂材の明度に応じて測定光の
光量を設定した。

【００５１】すなわち、図７を参照して本実施例では、
樹脂材の判別を行う前に、まず、樹脂材の明度を判別す
るために、図８に示す測定光照射・受光器１７を用いて
高光量（本実施例では１９０００ルクス）の測定光Ｘを
材質不明の樹脂材１に照射する（ＳＴＥＰ１）。ここ
で、測定光照射・受光器１７は、樹脂材１の表面部に当
接せしめるプローブ１８の中心部に照射用の光ファイバ
ー１９を設けると共に、該光ファイバー１９の周囲に複
数の受光用の光ファイバー２０を配設したものであり、
プローブ１８を樹脂材１に当接せしめた状態で、測定光
Ｘを光ファイバー１９を介して樹脂材１に照射し、この
時、該樹脂材１の内部から反射されてくる反射光Ｙを光
ファイバー２０を介して受光するようにしている。

【００５２】そして、この時、前述の実施例と同様に、
測定光Ｘの樹脂材１からの反射量（受光レベル）を測定
して（ＳＴＥＰ２）、前記式（１）により吸収量Ａの波
長分布を得る（ＳＴＥＰ３）。この場合、本実施例で
は、測定光Ｘの波長幅は、ほぼ８００ｎｍ〜１１００ｎ
ｍの波長範囲のものとした。尚、上記のように測定光Ｘ
の光量を高いものとしたのは、例えば黒色の樹脂材のよ
うに非常に明度の低い樹脂材においても、充分な反射量
が得られるようにするためである。

【００５３】次いで、上記のように得た吸収量Ａの波長
分布において、例えば１０００ｎｍの波長での吸収量Ａ
をあらかじめ定めた基準値（本実施例では“０”）と比
較し、これにより、樹脂材１の明度を高低２種類に大別
する（ＳＴＥＰ４）。この場合、樹脂材１の明度が低い
ほど、測定光Ｘの吸収量Ａが大きくなる（反射量が小さ
くなる）ため、１０００ｎｍの波長での吸収量Ａが基準
値よりも小さいときには明度の高いものと判別し、吸収
量Ａが基準値よりも大きいときには明度の低いものと判
別する。尚、樹脂材１の明度を判断する波長として１０
００ｎｍの波長を用いたのは、本発明者等が種々の検討
を行った結果、その１０００ｎｍの波長における吸収量
Ａが樹脂材１の色や材質、ノイズ等の影響を受けにく
く、樹脂材１の明度を判別する上で最も適切な波長であ
ると考えられたからである。

【００５４】次いで、明度の高い樹脂材１にあっては、
樹脂材１の材質を判別するための測定光Ｘの光量として
例えば９４０ルクスの低光量を設定し（ＳＴＥＰ５）、
明度の低い樹脂材１にあっては、さらに、図９に示すよ
うに、１０００ｎｍの波長での測定光Ｘの吸収量Ａに応
じて樹脂材１の材質を判別するための測定光Ｘの光量を
設定する（ＳＴＥＰ６）。この場合、基本的には、１０
００ｎｍの波長での測定光Ｘの吸収量Ａが大きい程、換
言すれば、樹脂材Ａの明度が低い程、測定光Ｘの光量を
大きく設定する。具体的には、例えば比較的明度の低い
黒色ＡＢＳ樹脂にあっては、波長１０００ｎｍにおける
吸収量Ａは０．８程度（＞０）であり、この場合には、
図９により設定光量は２０万ルクス程度とする。また、
明度の高い樹脂材と考えられる透明なＰＣ（ポリカーボ
ネート樹脂）にあっては、波長１０００ｎｍにおける吸
収量Ａは−Ｏ．２（＜０）であり、この場合には、設定
光量は低光量の９４０ルクスとする。

【００５５】次いで、樹脂材１の材質を判別するため
に、上記のように設定した光量で、前述の実施例と同様
に、材質不明の樹脂材１に前記測定光照射・受光器１７
を用いて測定光Ｘを照射し（ＳＴＥＰ７）、さらに、こ
の時の測定光Ｘの反射量を測定し（ＳＴＥＰ８）、その
測定した反射量から前記式（１）により吸収量Ａの波長
分布を求める（ＳＴＥＰ９）。そして、その求めた吸収
量Ａの波長分布を２次微分し（ＳＴＥＰ１０）、さら
に、あらかじめ定めた複数種類の所定波長における吸収
量Ａの２次微分値をあらかじめ定めた基準値と比較する
ことにより、樹脂材１の材質を判別する（ＳＴＥＰ１
１）。

【００５６】この場合、上記のように樹脂材１の明度に
応じて測定光Ｘの光量を設定しておくことにより、次の
ような利点が生じる。

【００５７】すなわち、仮に樹脂材１の明度によらずに
測定光Ｘの光量を一定とすると、樹脂材１の材質、塗装
色や地色によっては、測定光Ｘの樹脂材１による反射量
が極端に大きくなったり、小さくなったりし易く、この
ような場合には、吸収量Ａの波長分布を得ることが困難
となる。例えば、黒色の樹脂材１等、明度の低い樹脂材
１にあっては、測定光Ｘの光量が低いと、反射量が極め
て小さくなってこれを測定することが困難となり、逆に
明度の高い樹脂材１にあっては、測定光Ｘの光量が高い
と、反射量が極めて大きくなってこれを測定することが
困難となる。そして、このような場合には、吸収量Ａの
波長分布を得ることが困難となり、従って、樹脂材１の
明度、あるいは塗装色や地色によっては、同じ材質の樹
脂材１であってもその材質を判別することができないも
のが生じる。

【００５８】これに対して、本実施例のように樹脂材１
の材質を判別するための測定光Ｘの光量を上記のように
樹脂材１の明度に応じて設定した場合には、樹脂材１の
明度によらずに、適正なレベルの反射量を測定すること
ができ、これにより、樹脂材１の明度によらずに吸収量
Ａの波長分布をほぼ同一の数値範囲内で得ることがで
き、多種類の材質の樹脂材１について、その塗装色や地
色によらずにその材質を判別することが可能となる。

【００５９】本実施例においては、ＡＢＳ、ＰＰ、ＰＥ
（ポリエチレン）、ＡＥＳ（アクリロニトリル・エラス
トマー・スチレン共重合樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネー
ト樹脂）、ＰＡ（ポリアミド）、ＡＳ（アクリロニトリ
ル・スチレン共重合樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル
酸メチル）の８種類の樹脂について、材質の判別を行っ
た。

【００６０】図１０に上記の各材質の樹脂について求め
た吸収量Ａの２次微分値の変化の様子を例示的に示す。
同図に見られるように、各材質の樹脂毎に、吸収量Ａの
２次微分値は測定光Ｘの波長に対して互いに相違する傾
向となる。

【００６１】例えばＰＡについて、吸収量Ａの２次微分
値は、波長９００ｎｍの近傍で極大値をとると共に、波
長９２５ｎｍの近傍で極小値をとり、さらに、波長９７
５ｎｍの近傍でほぼ一定値となる傾向があり、この傾向
は、ＰＡに特有の傾向である。

【００６２】また、例えばＡＥＳについて、吸収量Ａの
２次微分値は、波長８３５ｎｍの近傍で極小値をとると
共に、波長９２５ｎｍの近傍で極小値をとり、さらに、
９５０ｎｍの近傍で極大値をとる傾向があり、この傾向
は、ＡＥＳに特有の傾向である。

【００６３】このように、吸収量Ａの２次微分値は、樹
脂材１の材質毎に適当な波長を選択すると、その材質に
特有のものとなる傾向がある。

【００６４】そこで、本実施例においては、材質不明の
樹脂材１について求めた吸収量Ａの２次微分値を基準値
と比較する所定波長（以下、判別用波長という）とし
て、次の表１に示すように、上記の各材質の樹脂毎に各
別の複数種類の波長を設定した。そして、前述の実施例
と同様に、材質不明の樹脂材１について求めた吸収量Ａ
の２次微分値を、各材質の樹脂に対応する複数種類の判
別用波長において、あらかじめ定めた基準値と比較する
ことにより、材質不明の樹脂材１が上記の各材質である
か否かを判別した。

【００６５】具体的には、まず、例えばＡＢＳに対応す
る判別用波長において吸収量Ａの２次微分値をＡＢＳに
対応する基準値と比較し、該２次微分値が基準値に対し
て所定の数値範囲内にあれば、樹脂材１の材質をＡＢＳ
と判定する。そうでない場合には、次に例えばＰＰに対
応する判別用波長において吸収量Ａの２次微分値をＰＰ
に対応する基準値と比較し、該２次微分値が基準値に対
して所定の数値範囲内にあれば、樹脂材１の材質をＰＰ
と判定する。以下、かかる比較・判定を各材質について
行うことにより、樹脂材１の材質を判別する。尚、いず
れの材質についても、吸収量Ａの２次微分値が各材質に
対応する基準値に対して所定の数値範囲内にないときに
は、上記の各材質以外の材質であると判別する。

【００６６】

【表１】

【００６７】この場合、本実施例においては、ＡＢＳ及
びＰＰについては、前述のように設定した測定光Ｘの光
量の高低、すなわち、９４０ルクスの低光量であるか、
それ以上の高光量であるかに応じて判別用波長を異なる
ものとした。これは次の理由による。

【００６８】すなわち、図１１は、例えば塗装色の異な
るＡＢＳについて前記の測定により求めた吸収量Ａの２
次微分値の変化の様子を示したものであり、同図を参照
して判るように、材質判別のための測定光Ｘの光量が高
光量に設定される明度の低い黒色塗装色のＡＢＳの吸収
量Ａの二次微分値は、測定光Ｘの光量が低光量に設定さ
れる比較的明度の高い赤色、青色及び白色塗装色のもの
と若干異なる傾向が見られ、赤色、青色及び白色塗装色
のものについては少なくとも８００ｎｍ〜１０００ｎｍ
の波長範囲においてほぼ同様の傾向となる。例えば、明
度の低い黒色のＡＢＳについては、波長８６０ｎｍの近
傍で正の値で極小値をとる傾向があるのに対し、比較的
明度の高い赤色、青色及び白色のものについては、波長
８６０ｎｍの近傍で負の値で極小値をとる傾向がある。

【００６９】また、図１２は、例えば地色の異なるＰＰ
について前記の測定により求めた吸収量Ａの２次微分値
の変化の様子を示したものであり、同図を参照して判る
ように、材質判別のための測定光Ｘの光量が高光量に設
定される明度の低い紺色、灰色及び青色のＰＰの吸収量
Ａの二次微分値は、測定光Ｘの光量が低光量に設定され
る比較的明度の高い薄灰色、黄色、自然色及び白色のも
のと若干異なる傾向が見られ、薄灰色、黄色、自然色及
び白色のものについてはほぼ同様の傾向となる。例えば
明度の低い紺色、灰色及び青色のＰＰについては、波長
９２５ｎｍの近傍で吸収量Ａの２次微分値がほぼ“０”
となるのに対し、明度の高い薄灰色、黄色、自然色及び
白色のものについては、波長９２５ｎｍの近傍で吸収量
Ａの２次微分値が負の値となる傾向がある。

【００７０】そこで、本実施例においては、ＡＢＳ及び
ＰＰについて、前述のように設定した測定光Ｘの光量の
高低、すなわち、樹脂材１の明度の高低に応じて前記判
別用波長を前記表１に示したように相違せしめた。

【００７１】以上により、本実施例によれば、ＡＢＳ、
ＰＰ、ＰＥ、ＡＥＳ、ＰＣ、ＰＡ、ＡＳ、ＰＭＭＡの８
種類の樹脂について、その明度、あるいは色等によらず
に材質の判別を行うことができ、実際、９９．５％程度
の確度で材質の判別を行うことができた。

【００７２】尚、本実施例では、判別用波長として表１
に示した波長を用いたが、これに限定されるものではな
く、樹脂材１の材質によって、吸収量Ａの２次微分値が
比較的顕著な相違を生じるような波長であればよい。

【００７３】また、本実施例においては、１９０００ル
クスの測定光Ｘを樹脂材１に照射したときの、波長１０
００ｎｍにおける吸収量Ａの値が基準値以下のときには
一定の低光量（９４０ルクス）としたが、波長１０００
ｎｍにおける吸収量Ａの値に応じて変更するようにして
もよい。

【００７４】また、以上説明した各実施例においては、
樹脂材１の材質の判別に際して、測定光Ｘの反射量を測
定して吸収量Ａの波長分布を求めたが、比較的透過性の
よい樹脂材にあっては、透過量を測定して吸収量Ａの波
長分布を求めるようにしてもよい。

【００７５】また、以上説明した各実施例においては、
吸収量Ａの２次微分値を用いて樹脂材１の材質を判別し
たが、樹脂材１の材質によって、顕著な相違が生じれ
ば、吸収量Ａの１次微分値を用いてもよく、あるいは、
さらに高次の微分値を用いてもよい。

【００７６】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、樹脂材に所定の波長幅を有する測定光を照射
すると共に、その反射量または透過量を測定して、測定
光の樹脂材による吸収量の波長分布を求め、その吸収量
の波長分布を所定波長において微分演算処理して得られ
た微分演算値と、あらかじめ樹脂材の材質毎に設定した
基準値とを比較することにより、該樹脂材の材質を判別
するようにしたことによって、廃棄された製品等から分
離した樹脂材の材質を効率よく容易に判別することがで
き、該樹脂材を円滑に再利用に供することができる。

【００７７】そして、前記微分演算値を複数種類の所定
波長において求めると共に、これらの演算値を各所定波
長における基準値と比較することにより樹脂材の材質を
より確実に判別することができる。

【００７８】また、吸収量の波長分布を複数の所定波長
において２次微分し、その２次微分により得られた微分
演算値と基準値とを比較して樹脂材の判別を行うように
したことによって、確実に樹脂材の材質を判別すること
ができる。

【００７９】また、前記微分演算値と前記基準値とを比
較する前記所定波長を、前記樹脂材の材質毎に設定した
ことによって、多種類の材質の樹脂材についてその材質
の判別を行うことができる。

【００８０】また、前記測定光の光量を、前記樹脂材の
明度に応じて設定したことによって、樹脂材の塗装色や
地色等によらずに、判別に適した吸収量の波長分布を得
ることができ、樹脂材の塗装色や地色等によらずに、多
種類の材質の樹脂材についてその材質の判別を行うこと
ができる。

【００８１】さらに、樹脂材の材質を判別するのに先立
って、所定の光量の測定光を樹脂材に照射すると共に、
該測定光の前記樹脂材からの反射量または透過量を測定
し、その測定した反射量または透過量から測定光の所定
波長における吸収量を求め、その所定波長における吸収
量により樹脂材の明度を判別するようにしたことによっ
て、該樹脂材の明度を容易に判別することができ、その
明度に応じて、樹脂材の材質判別のための適正光量を容
易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂材の材質判別方法の一例を適用し
た判別装置の模式的なシステム構成図。

【図２】図１の判別装置の要部の模式的断面図。

【図３】図１の判別装置による樹脂材の材質判別方法を
説明するための線図。

【図４】図１の判別装置による樹脂材の材質判別方法を
説明するための線図。

【図５】図１の判別装置による樹脂材の材質判別方法を
説明するための線図。

【図６】図１の判別装置による樹脂材の材質判別方法を
説明するための線図。

【図７】本発明の樹脂材の材質判別方法の他の例を説明
するためのフローチャート。

【図８】図７の判別方法に使用する測定光照射・受光器
の要部の断面図。

【図９】図７の判別方法を説明するための線図。

【図１０】図７の判別方法を説明するための線図。

【図１１】図７の判別方法を説明するための線図。

【図１２】図７の判別方法を説明するための線図。

【符号の説明】

１…樹脂材、Ｘ…測定光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田武夫埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者神山史郎埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者沓掛文夫東京都大田区南馬込１丁目８番１号株式会社ケット科学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂材の材質を判別する方法であって、前
記樹脂材に所定の波長幅を有する測定光を照射すると共
に、該測定光の前記樹脂材からの反射量または透過量を
測定する第１の工程と、該測定光の反射量または透過量
から前記樹脂材による該測定光の吸収量の波長分布を得
る第２の工程と、該吸収量の波長分布に微分演算処理を
施すことにより、前記測定光の所定波長における前記吸
収量の微分演算値を得る第２の工程と、前記所定波長に
おける微分演算値と該所定波長においてあらかじめ樹脂
材の材質毎に設定した基準値とを比較することにより前
記樹脂材の材質を判別する第３の工程とから成ることを
特徴とする樹脂材の材質判別方法。
【請求項２】前記第２の工程は、前記所定の波長幅内の
複数種類の所定波長における前記測定光の吸収量の微分
演算値を求め、前記第３の工程は、該複数種類の所定波
長における微分演算値と該複数種類の所定波長において
あらかじめ樹脂材の材質毎に設定した基準値とを比較す
ることにより前記樹脂材の材質を判別することを特徴と
する請求項１記載の樹脂材の材質判別方法。
【請求項３】前記微分演算値は、前記測定光の吸収量の
波長分布を前記所定波長において２次微分した値である
ことを特徴とする請求項１記載の樹脂材の材質判別方
法。
【請求項４】前記微分演算値と前記基準値とを比較する
前記所定波長は、前記樹脂材の材質毎に設定されている
ことを特徴とする請求項１記載の樹脂材の判別方法。
【請求項５】前記測定光の光量は、前記樹脂材の明度に
応じて設定されていることを特徴とする請求項１記載の
樹脂材の材質判別方法。
【請求項６】所定の光量の前記測定光を前記樹脂材に照
射すると共に、該測定光の前記樹脂材からの反射量また
は透過量を測定する工程と、該測定光の反射量または透
過量から前記樹脂材による該測定光の所定波長における
吸収量を得る工程と、該所定波長における吸収量に応じ
て前記樹脂材の明度を判別する工程とを前記第１の工程
の前工程として備え、その判別された前記樹脂材の明度
に応じて前記第１の工程における前記測定光の光量を設
定することを特徴とする請求項５記載の樹脂材の判別方
法。