JPH06241902A

JPH06241902A - 廃瓶分別方法

Info

Publication number: JPH06241902A
Application number: JP3361493A
Authority: JP
Inventors: Mikio Mori; 実紀夫森; Yoichi Kenmochi; 庸一剣持; Akio Suzuki; 明郎鈴木; Hideo Shibata; 秀夫柴田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】廃瓶を色毎に分別する廃瓶分別方法を提供す
ること。【構成】特定波長の光を出射する光源１とその光源１
からの光を受光する光電素子３との間の光路Ｌ₂〜Ｌ₆
に廃瓶４を搬送し、測定される透過率の平均範囲に基づ
いて廃瓶４の色を判別することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃瓶を再利用するため
に廃瓶を色毎に分別する廃瓶分別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物の処理や工業資源の枯渇等
の問題が深刻化しており、これらの問題を解決するため
資源の再利用が益々重要となってきた。

【０００３】使用済みのビール瓶や醤油瓶等の廃瓶再利
用もその一例であるが、廃瓶の再利用は従来より行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、廃瓶を再利
用するには分別の必要があり、従来の廃瓶分別は、作業
者が１本ずつ目視により色や形状別に選別する手作業で
ある。廃瓶の色には、主に黒（濃緑）色（ウイスキー瓶
等）、茶色（ビール瓶、薬品瓶等）、緑（淡緑）色（コ
ーラ瓶等）、青（淡青）色（日本酒瓶等）、透明（醤油
瓶、牛乳瓶等）の５色があり、このうち黒（濃緑）色、
茶色、緑（淡緑）色の３色については比較的目視による
識別が容易ではあるが、淡青色と透明の２色については
照明の程度や個人差にもよるが目視による識別が難し
く、分別に手間どっているのが現状である。

【０００５】この廃瓶分別に対して画像処理技術を用い
ることが提案されている。しかし、廃瓶の形状は容易で
あるが、廃瓶の色分別は困難である。これは画像処理に
おいては、レファレンス（比較対象物）との比較で色を
判断するので、廃瓶の色のレファレンスをつくることが
極めて困難なためである。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、廃瓶を色毎に分別する廃瓶分別方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、特定波長の光を出射する光源とその光源か
らの光を受光する光電素子との間に廃瓶を搬送し、測定
される透過率の平均範囲に基づいて廃瓶の色を判別する
ものである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、廃瓶を構成するガラスの特
定波長の光に対する透過率が、ガラスの色に依存するた
め、廃瓶が光源と光電素子の間の光路を遮って横断する
と、光電素子における受光量が廃瓶の色によって異なっ
た範囲内で変化する。よって測定される透過率の平均範
囲に基づいて廃瓶の色を分別することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の廃瓶分別方法の一実施例を添
付図面に基づいて詳述する。

【００１０】図１（ａ）は本発明の廃瓶分別方法を適用
した廃瓶分別装置の一実施例の正面概略図であり、図１
（ｂ）はその一部側面概略図である。

【００１１】図１（ａ）において、１は特定波長の光と
しての赤色光を出射する光源のヘリウムネオンレーザで
ある。ヘリウムネオンレーザ１の光路Ｌ₁上には、複数
（図では５枚）の部分透過ミラー（ハーフミラー）２ａ
〜２ｄ及び全反射ミラー２ｅが設けられている。各部分
透過ミラー２ａ〜２ｄは、レーザ光を光路Ｌ₁に対し略
直交する方向に平行かつ均等な強度になるように反射率
および透過率がそれぞれ調整されている。

【００１２】部分透過ミラー２ａ〜２ｄ及び全反射ミラ
ー２ｅによって５本に分割されたレーザ光の各光路Ｌ₂
〜Ｌ₆上には、レーザ光を受光するとともに受光量に応
じた電気信号を発生する光電素子としてのピンフォトダ
イオード（以下ピンフォト）３ａ〜３ｅが設けられてい
る。尚、部分透過ミラー２ａ〜２ｄ及び全反射ミラー２
ｅの数は図では５枚であるがこれに限定されるものでは
ない。

【００１３】図１（ｂ）に示すように部分透過ミラー２
ａ〜２ｄ及び全反射ミラー２ｅとピンフォト３ａ〜３ｅ
との間には、廃瓶４を、ピンフォト３ａ〜３ｅとヘリウ
ムネオンレーザ１との間の光路Ｌ₂〜Ｌ₆を横断して通
過させる搬送手段としての複数のローラ（またはベルト
コンベア）５が設けられている（図１（ａ）では破線で
囲まれた部分に配置されている）。ローラ５の搬送方向
は矢印Ａで示す方向であり、廃瓶４が搬送されると、廃
瓶４は分割されたレーザ光の光路Ｌ₂〜Ｌ₆を遮ること
になる。従って図１（ａ）において廃瓶４は紙面に垂直
な方向に搬送されることになる。

【００１４】各ピンフォト３ａ〜３ｅは、コンピュータ
６に接続されており、受光量に応じた電気信号（後述す
る透過率Ｔに対応する）をコンピュータ６に送出するよ
うになっている。

【００１５】コンピュータ６には予め廃瓶の色と、受光
量との関係を示すデータが記憶されており、このデータ
と、ピンフォト３ａ〜３ｅの受光量の変化の範囲とを比
較することにより廃瓶の色を判別するようになってい
る。

【００１６】ここで、特定波長の光に赤色光を採用した
理由について述べる。

【００１７】本発明者らは、特定波長の光を選定するた
めに、廃瓶の色と、光源から出射する光の波長λと、受
光量に対応した透過率Ｔとの関係を以下の実験１〜３に
より求めた。

【００１８】実験内容（実験１）各種ガラス片のサンプル（表１に示す）の可
視光（波長λ＝４５７．９ｎｍ（青）〜５１４．５ｎｍ
（緑））透過率測定（実験２）サンプルの可視光（赤色）透過率測定（実験３）ガラス瓶（廃瓶、各サンプル色相当、図示せ
ず）の可視光（赤色）透過率測定

【００１９】

【表１】

【００２０】但しサンプルの厚さはガラス片中央部の測
定値を示す。

【００２１】図２は図１に示した廃瓶分別装置の特定波
長を選定するための実験装置の概念図である。同図にお
いて、１０はレーザ光源であり、１１はレーザ光を受光
して電気信号に変換するパワーメータであり、１２は両
者間に配置された廃瓶のサンプルを示している。尚、図
３に廃瓶の光照射部位の名称を示した。

【００２２】このような実験装置を用いて、廃瓶の色
と、光源から出射する光の波長λと、透過率との関係を
求める実験を行った。

【００２３】実験に使用したレーザはアルゴンイオンレ
ーザ（波長λ＝４５７．９ｎｍ（青）〜５１４．５ｎｍ
（緑））、ヘリウムネオンレーザ（波長λ＝６３２．８
ｎｍ（赤））の２種である。

【００２４】図３において、廃瓶の底部は瓶底から約１
５〜２０ｍｍの部分、中央部はラベル（図示せず）の中
央、ショルダー部は瓶のテーパー部分の中央、首部は瓶
口から約２０〜３０ｍｍの部分、横部は瓶口から瓶底へ
の中心線付近とする。

【００２５】また、透過率Ｔは数１で定義する。

【００２６】

【数１】Ｔ＝（Ｐｏ／Ｐｉ）×１００但し、Ｔはサンプルまたは廃瓶の透過率、Ｐｏはレーザ
光の透過出力、Ｐｉはレーザ光の入射出力をそれぞれ示
す。

【００２７】実験結果（実験１）測定結果を図４に示した。尚、図４は各種サ
ンプルに照射されるレーザ光の波長λ（４５７．９ｎｍ
（青）〜５１４．５ｎｍ（緑））と透過率Ｔとの関係を
示す図であり、横軸は波長λ、縦軸は透過率Ｔを示す。

【００２８】図４から目標とするＤ（淡青色）とＥ（透
明）との識別は、この波長領域においては難しいことが
わかる。

【００２９】（実験２）測定結果を表２にまとめた。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２よりこの波長λでのサンプル識別が可
能であることがわかる。

【００３２】（実験３）測定結果を図５にまとめた。
尚、図５は廃瓶（ガラス瓶）の色と透過率Ｔとの関係を
示す図であり、横軸はガラス瓶の色を示し、縦軸は透過
率Ｔを示している。

【００３３】図５より、黒（濃緑）、茶、緑（淡）のガ
ラス瓶の透過率Ｔの変化範囲Ｒ₁〜Ｒ₃は約０〜３０％
の範囲内に含まれておりこれらのガラス瓶を色によって
分別するのは難しいが、青（淡）色のガラス瓶の透過率
Ｔの変化範囲Ｒ₄が約４５〜７０％の範囲内にあるのに
対し、透明なガラス瓶の透過率Ｔの変化範囲Ｒ₅が約８
０〜９０％の範囲内にあるので、これらの変化範囲Ｒ₄
とＲ₅との差（約１０％）に基づいて青（淡）色のガラ
ス瓶と透明なガラス瓶を色によって分別することが可能
であることがわかる。本発明はこの特定波長の光（赤）
を利用することにより青（淡）色のガラス瓶と透明なガ
ラス瓶を色で分別するものである。

【００３４】尚、図５において透過光の値は、各照射位
置においてレーザ光を瓶底に対して（横は中心線に対し
て）平行に走査した時の最大値である。

【００３５】以上の実験１〜３により、廃瓶を構成する
ガラスの特定波長の光に対する透過率Ｔが、ガラスの色
によって異なっており、特に赤色光を透明な瓶と青
（淡）色の瓶に照射したときの透過率Ｔとの差が約１０
％程度異なっていることがわかった。そこで透明な瓶と
青（淡）色の瓶とを光によって分別する場合、赤色光を
利用することが好ましいことが分かった。また、ピンポ
イント式（測定位置を限定して測定する方法）ではな
く、廃瓶の縦横にレーザ光を走査してその透過率Ｔの変
化の範囲を測定する方法が好ましいことも分かった。

【００３６】次に実施例の作用を述べる。

【００３７】図１（ａ）に示した廃瓶分別装置に予め選
別された透明な瓶と青（淡）色の瓶とを搬送する場合、
まず透明な廃瓶をローラ５で搬送するとともに透過率Ｔ
を測定すると前述した図５に示すように透過率Ｔが８０
〜９０％の範囲内で変化するのに対し、青（淡）色瓶を
搬送するとその透過率Ｔは４５〜７０％の範囲内で変化
する。コンピュータがこの透過率Ｔの変化の範囲と、予
め記憶された透過率Ｔのデータ（図５に基づいたデー
タ）とを比較することにより、光路Ｌ₂〜Ｌ₆を遮って
横断した廃瓶４が青（淡）色か透明かを判別することが
できる。

【００３８】以上において、本実施例によれば、廃瓶を
構成するガラスの特定波長の光に対する透過率が、ガラ
スの色に依存するため、廃瓶が光源と光電素子の間の光
路を遮って横断すると、光電素子における受光量が廃瓶
の色によって異なった範囲内で変化する。よって、測定
される透過率の平均範囲に基づいて廃瓶を色毎に分別す
ることができる。

【００３９】尚、本実施例では光源としてヘリウムネオ
ンレーザを用いたがこれに限定されるものではなく、半
導体レーザを用いてもよい。

【００４０】また、本実施例ではあらかじめ廃瓶分別装
置に透明な廃瓶および青（淡）色の廃瓶の２色の瓶のみ
判別するようにしたが、これに限定されず、例えば廃瓶
分別装置を４台用い、１台目の廃瓶分別装置に５色の廃
瓶を搬送し、まず濃い色（黒（濃緑）色、茶色）の廃瓶
と、薄い色（緑（淡）色、青（淡）色、透明）の廃瓶と
を透過率Ｔが４０％以上であるか否かで分別した後、薄
い色の廃瓶（この場合は透明、青（淡）色の２色）を２
台目の廃瓶分別装置で分別する。濃い色の廃瓶について
は３台目の廃瓶分別装置を用いて透過率Ｔが１０％以下
か否かで分別し（透過率Ｔが１０％以下の場合は黒色か
または緑、透過率Ｔが１０％以上の場合は黒（濃緑）
色、茶色または緑（淡）色）、３台目を通過した廃瓶を
４台目の廃瓶分別装置を用いて透過率Ｔが２０％以上で
あるか否かを判別することにより黒（濃緑）色か緑
（淡）色かを分別することができる。尚、透過率Ｔが１
０〜１２％の廃瓶（黒（濃緑）色、茶色または緑（淡）
色）については４台目の廃瓶分別装置を通過した後目視
検査すればよい。

【００４１】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００４２】(1) 廃瓶を色毎に分別することができる。

【００４３】(2) 目視で分別しにくい青（淡）色の廃瓶
と透明な廃瓶とを容易に分別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の廃瓶分別方法を適用した廃瓶
分別装置の一実施例の正面概略図であり、（ｂ）はその
一部側面概略図である。

【図２】図１に示した廃瓶分別装置の特定波長を選定す
るための実験装置の概念図である。

【図３】図２に示した実験装置の光源からの光が照射さ
れる廃瓶の部位の名称を説明するための説明図である。

【図４】各種サンプルに照射されるレーザ光の波長λ
（４５７．９ｎｍ（青）〜５１４．５ｎｍ（緑））と透
過率Ｔとの関係を示す図である。

【図５】廃瓶（ガラス瓶）の色と透過率Ｔとの関係を示
す図である。

【符号の説明】

１光源（ヘリウムネオンレーザ）２ａ〜２ｄ部分透過ミラー２ｅ全反射ミラー３ａ〜３ｅ光電素子（ピンフォト）４廃瓶（ガラス瓶）５搬送手段（ローラ）６コンピュータＬ₁〜Ｌ₃ 光路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木明郎東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者柴田秀夫東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定波長の光を出射する光源とその光源
からの光を受光する光電素子との間に廃瓶を搬送し、測
定される透過率の平均範囲に基づいて廃瓶の色を判別す
ることを特徴とする廃瓶分別方法。