JPH11276998A - ペットボトルの分別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの投入口に特定種以外のペットボトルが
投入された場合でも自動的に分別できるペットボトルの
分別装置を提供すること。 【解決手段】 一つのボトル投入口１と連通し且つペッ
トボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボトル
貯留部４と、前記ボトル貯留部４の下側に連続配置され
且つ上下のシャッターの閉によりに形成される分別室５
と、上側のシャッター3aの開閉動作によりボトル貯留部
４から分別室５に落下してきた一つのペットボトルPBの
種類を識別するセンサーＳとを具備し、前記センサーＳ
からの信号を介して、特定種のペットボトルPBである場
合には下側のシャッター3bの開により下方に排出され、
他種のペットボトルPBである場合には移動手段によって
分別室から側方に排出されるようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、投入口から投入
された二種類のペットボトルを、容量の相違（大径／小
径等）若しくは色の相違（透明／着色）、又は材質の相
違（塩化ビニル／ポリエチレンテレフタレート）により
分けるペットボトルの分別装置に関するものである。な
お、ここでいうペットボトルとは、特定の飲料用・酒類
用・醤油用に使用されているポリエチレンテレフタレー
ト製のボトルである。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源保護と自然環境保全の観点か
ら使用済みのペットボトルの再利用が実行されている
が、使用済みのペットボトルの処理機への投入は消費者
（この明細書では廃棄者という）に任されている。

【０００３】ここで、従来の使用済みのペットボトルの
処理機では、投入されたペットボトルは単純にシュート
又はガイドによって次工程に送られるため、ボトルの容
量（ボトルの径）が相違しても常に同じ場所に送られる
ようになっていた。したがって、ペットボトルの投入前
の分別は廃棄者によりなされることが前提となってい
た。

【０００４】ところが、現実には廃棄者により誤って特
定種のペットボトルと相違する種類のペットボトルが同
一の投入口から投入されること等があり、このため、ペ
ットボトルの処理に支障をきたすことがあった。このよ
うな問題は、ボトルの容量の種類が相違するときにのみ
生じるものではなく、ペットボトルの色の相違（透明／
着色）や材質の相違（塩化ビニル／ポリエチレンテレフ
タレート）によっても生じる。

【０００５】近年、この種の処理装置を使用する業者の
間では、一つの投入口に特定種以外のペットボトルが投
入された場合でも自動的に分別できるペットボトルの分
別装置が開発されること期待している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、一つの投入口に特定種以外のペットボトルが投入さ
れた場合でも自動的に分別できるペットボトルの分別装
置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】（請求項１記載の発明）請
求項１記載の発明のペットボトルの分別装置は、一つの
ボトル投入口と連通し且つペットボトルが横倒し状態で
積み重なる形態の縦長のボトル貯留部と、前記ボトル貯
留部の下側に連続配置され且つ上下のシャッターの閉に
よりに形成される分別室と、上側のシャッターの開閉動
作によりボトル貯留部から分別室に落下してきた一つの
ペットボトルの種類を識別するセンサーとを具備し、前
記センサーからの信号を介して、特定種のペットボトル
である場合には下側のシャッターの開により下方に排出
され、他種のペットボトルである場合には移動手段によ
って分別室から側方に排出されるようにしてある。 （請求項２記載の発明）請求項２記載の発明のペットボ
トルの分別装置は、上記請求項１記載の発明に関して、
ペットボトルの種類は、ボトル容量の大・小、又は、ボ
トルの透明・着色によるものであり、これらの識別は光
センサーにより行われているものとしてある。 （請求項３記載の発明）請求項３記載の発明のペットボ
トルの分別装置は、上記請求項１記載の発明に関して、
ペットボトルの種類はボトルの材料によるものであっ
て、一方が塩化ビニル、他方がポリエチレンテレフタレ
ートであり、これらの識別はエックス線又は近赤外線を
投射してその吸収量を計測することにより行われている
ものとしている。 （請求項４記載の発明）請求項４記載の発明のペットボ
トルの分別装置は、一つのボトル投入口と連通し且つペ
ットボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボト
ル貯留部と、前記ボトル貯留部の下部域に配置された少
なくとも上面が傾斜する傾斜シャッターと、閉状態にあ
る傾斜シャッター上面の低位置側と対応する前記ボトル
貯留部の縦構成壁部分に穿設され且つ特定種のペットボ
トルより小さいペットボトルのみが通過できるボトル排
出口とを具備し、閉状態にある傾斜シャッター上にきた
ペットボトルが、特定種のものである場合には傾斜シャ
ッターが開となって下方に排出され、特定種のものより
小さいペットボトルである場合には傾斜シャッター上か
らボトル排出口を介して排出されるようにしてある。 （請求項５記載の発明）請求項５記載の発明のペットボ
トルの分別装置は、一つのボトル投入口と連通し且つペ
ットボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボト
ル貯留部と、前記ボトル貯留部の下側に連続配置され且
つ上側のシャッターと下側の少なくとも上面が傾斜する
傾斜シャッターの閉により形成される分別室と、閉状態
にある傾斜シャッター上面の低位置側と対応する前記ボ
トル貯留部の縦構成壁部分に穿設され且つ特定のペット
ボトルより小さいペットボトルのみが通過できるボトル
排出口とを具備し、上側のシャッターの開閉動作により
ボトル貯留部から分別室に落下してきた一つのペットボ
トルが、特定種のものである場合には傾斜シャッターが
開となって下方に排出され、特定種のものより小さいペ
ットボトルである場合には傾斜シャッター上からボトル
排出口を介して排出されるようにしてある。

【０００８】ここで、これらの発明のペットボトルの分
別装置の機能は、以下の発明実施の形態の欄において説
明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態におけ
るペットボトルの分別装置について図面を用いながら詳
細に説明する。 （実施形態１）この実施形態のペットボトルの分別装置
は、ペットボトルが透明である（特定種のペットボト
ル）か着色されたもの（他種のペットボトル）であるか
によって分別するものであり、ペットボトルの径は同一
のものとしている。

【００１０】前記分別装置は、図１や図２に示すよう
に、一つのボトル投入口１が設けられているケースＫの
前壁2aの一部と、前記前壁2aの後方に配置させた後壁2b
と、側壁2c，2cと、上下のシャッター3a，3bとから、ボ
トル貯留部４及び分別室５を構成してあり、前記分別室
５にあるペットボトルPBが透明であるか着色されたもの
であるかを識別する光センサーＳと、前記分別室５にあ
るペットボトルPBを当該分別室５外に押し出すプッシャ
ーＰ（移動手段）と、前記プッシャーＰにより分別室５
から排出せしめられたペットボトルPBを受けるシュート
SHとを具備している。

【００１１】ボトル投入口１は、図１に示すように、ケ
ースＫの前壁2aに設けられており、その大きさは横倒し
姿勢にしたペットボトルPBよりも少し大きな横長の開口
により構成されている。なお、このボトル投入口１は図
１に示すように、ボトル貯留部４と連通した状態となっ
ている。

【００１２】ボトル貯留部４は、図１や図２に示すよう
に、上述した如く前壁2aと後壁2bと側壁2c，2cにより平
面視でペットボトルPBよりも少し大きい横長の長方形状
に形成されており、上記ボトル投入口１から投入された
ペットボトルPBが横倒し状態で積み重なるようにしてあ
る。

【００１３】分別室５は、図１や図２に示すように、前
壁2a、後壁2b、及び上下壁となるシャッター3a，3bとか
ら構成され、側壁2c，2cにおけるシャッター3a，3b相互
間部分には切欠部50を形成してある。

【００１４】光センサーＳは、図２に示すように、投光
器S1と受光器S2とから成る一般に市販されているものが
利用されており、投光器S1からの投射光が受光器S2に届
いた光量が、多いときには「透明のペットボトルPB」と
識別し、少ないときには「着色されたペットボトルPB」
と識別するようにしてある。

【００１５】プッシャーＰは、図１に示すように、一般
に市販されているエアーシリンダが利用されており、当
該エアーシリンダの出力軸の伸長によりペットボトルPB
が分別室５から切欠部50を介して側方のシュートSH側に
押し出せるようにしてある。

【００１６】シャッター3a，3bは、図２に示すように、
一般に市販されているエアーシリンダ30の出力軸に取り
付けられており、エアーシリンダ30の出力軸が、長伸し
たときには前壁2aと後壁2b相互間を塞ぎ（閉になる）、
縮短したときには前壁2aと後壁2b相互間を塞がない（開
になる）ものとなるようにしてある。なお、上記シャッ
ター3a，3bは比較的小さな力で屈曲するようになってお
り、積み重なったペットボトルPB，PB相互の接触部と当
該シャッター3a，3b先端の進行方向とが上下方向に多少
ずれていたとしても、シャッター3a，3bは屈曲しながら
前記接触部を押し広げる態様でペットボトルPB，PB相互
間に挿入されるようにしてある。

【００１７】以下に、このペットボトルの分別装置の動
作について〜に説明するが、このペットボトルの分
別装置では、シャッター3a上にペットボトルPBがあるこ
とを検知するセンサー（図示しない）を設けてあり、こ
のセンサーがペットボトルPBを検知している限り分別装
置は動作を続けるようになっている。 図１に示すように、廃棄者Ｍがボトル投入口１から使
用済みのペットボトルPBを投入する。なお、廃棄者Ｍは
誤って「透明のペットボトルPB」と「着色されたペット
ボトルPB」とを投入したとする。 この状態では、ボトル貯留部４内には複数のペットボ
トルPBが横倒し状態で積み重なっている。 「閉」であったシャッター3aが「開」となり、一つの
ペットボトルPBが分別室５に落下して「閉」であるシャ
ッター3b上に載る。その後、シャッター3aが「閉」とな
る。すなわち、分別室５内のペットボトルPBとこれより
も上方にあるペットボトルPBとはシャッター3aにより完
全に縁切り状態となる。 分別室５内のペットボトルPBは、センサーＳにより
「透明のペットボトルPB」か「着色されたペットボトル
PB」かが識別される。

【００１８】ここで、センサーＳにより「透明のペット
ボトルPB」と識別された場合にはシャッター3bが「開」
となり当該ペットボトルPBはベルトコンベアBC上に落下
して次工程セクションに搬送されていく。その後シャッ
ター3bは「閉」となる。

【００１９】また、センサーＳにより「着色されたペッ
トボトルPB」と識別された場合にシャッター3bは「閉」
のままでプッシャーＰを構成するシリンダにより切欠部
50を介して側方のシュートSHに押し出される。 上記した〜の動作が連続的に繰り返されることに
より投入された全てのペットボトルPBの分別が完了す
る。

【００２０】「関連する実施形態について」なお、上記
実施形態は、ペットボトルPBが透明であるか着色された
ものであるかによって分別するものとしてあるが、大小
のペットボトルPBの分別も可能である。すなわち、図３
に示す如く、投光器S1からの光線が、「大径のペットボ
トルPB」には当たり、「小径のペットボトルPB」には当
たらないように設定しておけばよい。

【００２１】また、上記実施形態は、ペットボトルが透
明であるか着色されたものであるかによって分別するも
のとしてあるが、光センサーＳにかえて、エックスや近
赤外線をペットボトルに投射してその吸収量を計測する
ような識別手段を採用すれば、ペットボトルが塩化ビニ
ルで構成されているかポリエチレンテレフタレートで構
成されているかによって分別することも可能である。 （実施形態２）この実施形態のペットボトルの分別装置
は、図４に示すように、少なくともプッシャーＰの使用
が無くなるところが特徴であり、大小径のペットボトル
PB（大径ペットボトルが特定種とする）を分別する場合
に使用できる。

【００２２】このペットボトルの分別装置では、図４に
示すように、下側のシャッター3cが傾斜するもの（以
下、傾斜シャッター3cという）としてあると共に、分別
室５を構成する前壁2aであって「閉」状態にある傾斜シ
ャッター3cの低い位置側端部と対応する位置に穿設され
た小さいペットボトルのみが通過できるボトル排出口20
とを具備させてある。そして、「閉」状態にある傾斜シ
ャッター3cの上にきたペットボトルPBが小径の場合には
ボトル排出口20を介して傾斜シャッター3c上から排出さ
れ、「閉」状態にある傾斜シャッター3cの上にきたペッ
トボトルPBが大径の場合には傾斜シャッター3cが「開」
となって下方に排出されるようにしてある。

【００２３】この分別装置の動作は、以下の通りである 図１に示すように、廃棄者Ｍがボトル投入口１から使
用済みのペットボトルPBを投入する。なお、廃棄者Ｍは
誤って「大径のペットボトルPB」と「小径のペットボト
ルPB」とを投入したとする。 この状態では、図４に示すように、ボトル貯留部４内
には複数のペットボトルPBが横倒し状態で積み重なって
いる。 「閉」であったシャッター3aが「開」となり、一つの
ペットボトルPBが分別室５に落下して「閉」である傾斜
シャッター3c上に載る。その後、シャッター3aが「閉」
となる。すなわち、分別室５内のペットボトルPBとこれ
よりも上方にあるペットボトルPBとはシャッター3aによ
り完全に縁切り状態となる。 分別室５内のペットボトルPBが、「小径のペットボト
ルPB」であれば、図４の実線矢印で示す如く当該ペット
ボトルPBはボトル排出口20から排出される。

【００２４】分別室５内のペットボトルPBが、「大径の
ペットボトルPB」であれば、図示しない光センサーが当
該ペットボトルPBを検知し、傾斜シャッター3cが「開」
となって下方に排出される。その後、傾斜シャッター3c
は「閉」となる。 上記した〜の動作が連続的に繰り返されることに
より投入された全てのペットボトルPBの分別が完了す
る。

【００２５】「関連する実施形態について」上記実施形
態では傾斜シャッター3cは、開板状のシャッターを斜め
に配置し且つエアーシリンダにより斜めに進退させる構
成してあるが、これに限定されることなく、シャッター
を上面が斜めのテーパ状にし且つエアーシリンダにより
水平に進退させる構成とすることができる。 （実施形態３）この実施形態のペットボトルの分別装置
は、図５に示すように、少なくともプッシャーＰの使用
が無くなると共に使用されるセンサーＳを減したところ
が特徴であり、大小径のペットボトルPBを分別する場合
に使用できる。

【００２６】このペットボトルの分別装置では、図５に
示すように、ボトル貯留部４の下部に上側の傾斜シャッ
ター3c及び下側のシャッター3bを設け、ボトル貯留部４
を構成する前壁2aであって「閉」状態にある傾斜シャッ
ター3c上面の低い位置側端部と対応する位置に穿設され
た小さいペットボトルのみが通過できるボトル排出口20
とを具備させてある。なお、この実施形態の分別装置で
は、傾斜シャッター3c上にペットボトルPBが存在してい
ることを光センサー（図示せず）が検知した場合のみ動
作するものとしてある。また、傾斜シャッター3cは、２
秒間「閉」を維持→０．５秒で「開」→「開」を０．５
秒維持→０．５秒で「閉」を繰り返す動作をし、シャッ
ター3bは傾斜シャッター3cが「閉」を維持しているとき
に一度開閉するようにしてある。

【００２７】分別装置の実際の動作について図５〜図７
に基づいて説明する。 図５に示すように傾斜シャッター3cが２秒間「閉」を
維持した後、図６に示すように傾斜シャッター3cが
「開」となって「大径のペットボトルPB」がシャッター
3b上に落下し、その後、傾斜シャッター3cが「閉」とな
る。この傾斜シャッター3cが「閉」に復帰する際、「小
径のペットボトルPB」が傾斜シャッター3cの傾斜面でボ
トル排出口20側へ少し押しやられ、その後、「小径のペ
ットボトルPB」は傾斜シャッター3cの傾斜面を滑るか転
がるかしてボトル排出口20から排出される。 傾斜シャッター3cが「閉」に復帰すると再び「閉」を
２秒間維持するが、この間にシャッター3bが図７の実線
及び二点鎖線に示すように開閉して傾斜シャッター3cと
シャッター3bとの間にあった「大径のペットボトルPB」
は下方に落下する。 このように、この分別装置では、プッシャーＰを使用
する必要がなく且つ少ないセンサーＳの使用で、大小二
種類のペットボトルPBを分別することができる。 なお、この実施形態の分別装置では図５に示した符号
５が分別する場所（分別室）となる。

【００２８】

【発明の効果】上記発明の実施形態の欄に記載した内容
から、一つの投入口に特定種以外のペットボトルが投入
された場合でも自動的に分別できるペットボトルの分別
装置を提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１のペットボトルの分別装
置の説明図。

【図２】前記分別装置のＡ−Ａ矢示図。

【図３】実施形態１と関連する実施形態のペットボトル
の分別装置の説明図。

【図４】この発明の実施形態２のペットボトルの分別装
置の説明図。

【図５】この発明の実施形態３のペットボトルの分別装
置であって、傾斜シャッター及びシャッターが「閉」で
ある状態を示した説明図。

【図６】この発明の実施形態３のペットボトルの分別装
置であって、傾斜シャッターが「開」になった状態を示
した説明図。

【図７】この発明の実施形態３のペットボトルの分別装
置であって、傾斜シャッターが「閉」に復帰した状態を
示した説明図。

【符号の説明】

PB ペットボトル Ｐ プッシャー Ｓ センサー １ ボトル投入口 3a シャッター 3b シャッター 3c 傾斜シャッター ４ ボトル貯留部 ５ 分別室 20 ボトル排出口

フロントページの続き (72)発明者 山崎 隆喜 奈良県大和郡山市池沢町172 ニッタ株式 会社奈良工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つのボトル投入口と連通し且つペット
   ボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボトル貯
   留部と、前記ボトル貯留部の下側に連続配置され且つ上
   下のシャッターの閉によりに形成される分別室と、上側
   のシャッターの開閉動作によりボトル貯留部から分別室
   に落下してきた一つのペットボトルの種類を識別するセ
   ンサーとを具備し、前記センサーからの信号を介して、
   特定種のペットボトルである場合には下側のシャッター
   の開により下方に排出され、他種のペットボトルである
   場合には移動手段によって分別室から側方に排出される
   ようにしてあることを特徴とするペットボトルの分別装
   置。
2. 【請求項２】 ペットボトルの種類は、ボトル容量の大
   ・小、又は、ボトルの透明・着色によるものであり、こ
   れらの識別は光センサーにより行われていることを特徴
   とする請求項１記載のペットボトルの分別装置。
3. 【請求項３】 ペットボトルの種類はボトルの材料によ
   るものであって、一方が塩化ビニル、他方がポリエチレ
   ンテレフタレートであり、これらの識別はエックス線又
   は近赤外線を投射してその吸収量を計測することにより
   行われていることを特徴とする請求項１記載のペットボ
   トルの分別装置。
4. 【請求項４】 一つのボトル投入口と連通し且つペット
   ボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボトル貯
   留部と、前記ボトル貯留部の下部域に配置された少なく
   とも上面が傾斜する傾斜シャッターと、閉状態にある傾
   斜シャッター上面の低位置側と対応する前記ボトル貯留
   部の縦構成壁部分に穿設され且つ特定種のペットボトル
   より小さいペットボトルのみが通過できるボトル排出口
   とを具備し、閉状態にある傾斜シャッター上にきたペッ
   トボトルが、特定種のものである場合には傾斜シャッタ
   ーが開となって下方に排出され、特定種のものより小さ
   いペットボトルである場合には傾斜シャッター上からボ
   トル排出口を介して排出されるようにしてあることを特
   徴とするペットボトルの分別装置。
5. 【請求項５】 一つのボトル投入口と連通し且つペット
   ボトルが横倒し状態で積み重なる形態の縦長のボトル貯
   留部と、前記ボトル貯留部の下側に連続配置され且つ上
   側のシャッターと下側の少なくとも上面が傾斜する傾斜
   シャッターの閉により形成される分別室と、閉状態にあ
   る傾斜シャッター上面の低位置側と対応する前記ボトル
   貯留部の縦構成壁部分に穿設され且つ特定のペットボト
   ルより小さいペットボトルのみが通過できるボトル排出
   口とを具備し、上側のシャッターの開閉動作によりボト
   ル貯留部から分別室に落下してきた一つのペットボトル
   が、特定種のものである場合には傾斜シャッターが開と
   なって下方に排出され、特定種のものより小さいペット
   ボトルである場合には傾斜シャッター上からボトル排出
   口を介して排出されるようにしてあることを特徴とする
   ペットボトルの分別装置。