JPWO2005015174A1

JPWO2005015174A1 - プラスチック識別装置およびプラスチック識別方法

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Publication number: JPWO2005015174A1
Application number: JP2005512912A
Authority: JP
Inventors: 洋岩本; 久角　隆雄; 隆雄久角; 敏明古賀; 裕二馬庭
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Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-10-05
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Abstract

本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物である試験片（１）の少なくとも二面を識別面として用いて、識別対象物のプラスチックの種類を識別する。本発明のプラスチック識別装置には、試験片（１）に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部（３、４）と、試験片（１）の識別検出部（３、４）に対向する識別面を第１の面（１ａ）から第２の面（１ｂ）に変更するために試験片（１）に外力を付与して試験片（１）を横転させる横転手段（７ａ、７ｂ）とを備えている。

Description

本発明は、廃棄されるプラスチック（以下、廃棄プラスチックと記す。）の種類を識別するプラスチック識別装置とプラスチック識別方法とに関する。

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。そこで、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いる。廃棄プラスチックをリサイクルするためには、廃棄プラスチックの種類を識別することが必要となる。
従来、廃棄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があった。しかし、比重を利用した方法では、プラスチック間で比重差がほとんどない場合に識別が難しいという問題があった。
また、廃棄プラスチックの種類を識別する別の方法として、例えば、赤外光を利用した方法があった。この赤外光を利用した方法の一例として、例えば、表面が塗装されているプラスチック、ゴミ等が付着しているプラスチック、難燃剤を含有しているプラスチック等を高精度に識別できる方法が提案されている（例えば、特開２００３−２０２２９１号公報参照。）。この方法は、廃棄プラスチックの一部を打ち抜いて試験片を切り出し、この試験片の一つの面（廃棄プラスチックの表面に相当する面）と、上記一つの面とは異なる別の面（試験片形成時の切断面（試験片として切り出された際にはじめて露出した面））とに、それぞれ波数を変化させながら赤外光を入射し、各波数に応じた全反射赤外線の強度（あるいは吸光度）を検出する方法である。より具体的に説明すると、例えば図１５Ａに示すように、まず試験片１０１をチャック１０４にて保持し、試験片１０１の一つの面をプラスチック識別装置に設けられた識別ステージ１０２の検出孔（識別検出部）１０３に密接させて、試験片１０１の一つの面に識別検出部１０３を介して赤外線を入射し、試験片１０１の一つの面を識別する。チャック１０４は、回転部１０５により、試験片１０１を保持した状態で水平方向（図１５Ａに示すＢ軸方向に垂直な平面方向）の回転軸を中心に回転可能に設けられている。図１５Ｂに示すように、チャック１０４をＣ方向に９０度回転させることにより試験片１０１の別の面を識別検出部１０３に密接させて、この別の面を識別する。この方法によれば、廃棄プラスチックの表面状態（塗装、汚れの種類、劣化及び汚れの度合い）、廃棄プラスチックの種類及び含有している難燃剤の種類を識別することが可能となる。
しかし、以上のように試験片の互いに異なる二面を検出することにより廃棄プラスチックを高精度に識別する方法や装置では、試験片をチャックにて保持し、チャックを回転させて分析する試験片の面を変更することが必要であった。従って、この方法の場合、試験片をチャックにより保持又は開放する時間と９０度回転させる時間とを要し、さらに識別するための工数も多かった。
また、試験片をチャックにて保持するためには、保持可能な試験片の厚みが必要であり、試験片の形状もチャック形状に合わせる必要がある等、試験片の形状の制約が多くなる。さらに、試験片をチャックにて保持する際、チャックミスにより試験片を脱落させる危険性があり、作業性にも問題があった。

本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別装置であって、前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部と、前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を変更するために、前記識別対象物に外力を付与して前記識別対象物を横転させる横転手段を含むことを特徴としている。
本発明のプラスチック識別方法は、識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別方法であって、
（ａ）前記識別対象物の第１の面が識別面となるように前記識別対象物を配置し、前記第１の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｂ）前記識別対象物に外力を付与して、前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を第１の面から第２の面に変更するように前記識別対象物を横転させる工程と、
（ｃ）前記識別対象物の第２の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｄ）前記第１の面を用いて得られた識別結果と前記第２の面を用いて得られた識別結果とを用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を決定する工程と、
を含むことを特徴としている。

図１は、本発明のプラスチック識別装置の一実施形態を示す模式図である。
図２は、図１に示すプラスチック識別装置の一部断面を含む概略図である。
図３は、図１に示すプラスチック識別装置に試験片を設置した様子を示す一部断面を含む概略図である。
図４は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片の第１の面を識別する様子を示す一部断面を含む概略図である。
図５は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片に押力を付与する様子を示す一部断面を含む概略図である。
図６は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる様子を示す一部断面を含む概略図である。
図７は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片の第２の面を識別する様子を示す一部断面を含む概略図である。
図８は、本発明のプラスチック識別方法の一例を示すフローチャートである。
図９は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片に押力を付与する際の別の例を示す一部断面を含む概略図である。
図１０Ａは、本発明のプラスチック識別装置の別の実施形態である、試験片の識別面をクリーニングするための第１のクリーニング部と識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部とが設けられたプラスチック識別装置を用いて、試験片の識別面をクリーニングする様子を示す一部断面を含む概略図である。
図１０Ｂは、図１０Ａに示したプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる際に、第２のクリーニング部により識別検出部をクリーニングする様子を示す一部断面を含む概略図である。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、試験片をプラスチック識別装置に設置する際の位置決めに用いられる切り欠き部を有する試験片の斜視図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した試験片をプラスチック識別装置に供給する状態を示す一部断面を含む模式図である。
図１３Ａ〜図１３Ｃは、本発明のプラスチック識別装置の別の実施形態である位置ズレ防止部が設けられたプラスチック識別装置を用いて、試験片横転時の位置ズレを防止する様子を示す一部断面を含む概略図である。
図１４は、本発明のプラスチック識別装置のさらに別の実施形態であるプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる様子を示す、一部断面を含む側面図である。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、従来のプラスチック識別装置におけるチャックにより試験片を回転させる動作を示す模式図である。

本発明のプラスチック識別装置には、識別対象物に外力を付与して識別対象物を横転させる横転手段が設けられているので、識別対象物の識別面を別の面に変更する際の工程数が少なくてすむ。このため、短時間に識別することができる。また、外力を付与するという簡便な方法を利用しているので、安定した作業性が得られる。
本発明のプラスチック識別装置では、識別対象物に識別面として用いられる第１の面と第２の面とが含まれ、かつ、第１の面と第２の面とが互いに隣接している場合、横転手段は、第１の面が識別面として識別検出部に対向するように識別対象物を設置した状態において、第２の面の第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、第２の面に対向する第３の面において第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して識別対象物を横転させて、第２の面を識別面として識別検出部に対向させることが好ましい。この際、横転手段としては、例えば一対の押力部材を用いることができる。この一対の押力部材は、第１の面が識別面となるように識別対象物を識別検出部に対向させて設置した状態において、識別対象物の第２の面及び第３の面に交差する方向（好ましくは直交する方向）に移動可能に設けられ、第２の面及び第３の面を直接押すことにより識別対象物に押力を付与するような構成とすればよい。また、横転手段を一対のエアノズルとしてもよく、この一対のエアノズルは、第１の面が識別面となるように識別対象物を識別検出部に対向させて設置した状態において、第２の面及び第３の面に噴出し口を対向させて設けられており、識別対象物の第２の面及び第３の面に対して前記噴出し口からエアを噴出することにより識別対象物に押力を付与するような構成とすればよい。横転手段を以上のようにすれば、簡単な構成で外力を付与できるため、作業性がより向上する。なお、本発明において、識別対象物を横転させるために付与する押力の大きさは特に限定されず、識別対象物の大きさ等を考慮しながら、識別対象物を横転させることができる範囲で適宜設定することができる。
識別検出部は、所定の波数の赤外線を識別対象物に入射し、かつ、識別対象物において全反射した赤外線の強度を検出することにより識別を行ってもよい。
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を押圧して識別検出部に密接させる押圧部をさらに含んでいてもよい。押圧部を用いて識別対象物を識別検出部に密接させれば、より精度の高い識別が可能となる。
本発明のプラスチック識別装置は、識別検出部に設置された識別対象物を保持する保持部をさらに含んでいてもよい。この保持部により、識別時に識別対象物を所定の位置に安定して配置できるので、より精度の高い識別が可能となる。
本発明のプラスチック識別装置は、横転後に識別対象物の識別面となる面をクリーニングする第１のクリーニング部を含んでいてもよい。この第１のクリーニング部は、識別検出部に設置された識別対象物を保持する保持部が設けられている場合、この保持部において、横転後に識別対象物の識別面となる面に対向する領域に設けられていてもよい。また、本発明のプラスチック識別装置は、識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部をさらに含んでいてもよく、この第２のクリーニング部が横転手段に設けられていてもよい。このように第１のクリーニング部や第２のクリーニング部を設けることで、識別対象物の識別面や識別検出部に付着した不純物を取り除くことができるため、より精度の高い識別が可能となる。
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を識別検出部に設置する際の位置決めに用いられる識別対象物位置決め部をさらに含んでいてもよい。これにより、識別対象物を適切な向きで装置に設置できるため、より確実に、識別したい面を識別検出部に対向させることができる。
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を横転させた際に識別対象物の一端部の位置を規制することにより、識別対象物の識別検出部からの位置ズレを防止する位置ズレ防止部をさらに含んでいてもよい。これにより、識別対象物を横転させた後、識別対象物を識別検出部上の適切な位置に設置できるので、横転後の識別動作をスムーズに行うことができる。
本発明のプラスチック識別方法によれば、識別面を別の面に変える際の工程数が少なくてすむため、短時間に識別することができる。また、外力を付与するという簡便な方法を利用しているので、安定した作業性が得られる。
本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程では、識別対象物において第２の面が第１の面に隣接する面である場合、第２の面において第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、第２の面に対向する第３の面において第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して識別対象物を横転させて、第２の面が識別面となるように識別対象物を配置してもよい。押力を付与する際には、押力部材を用いて第２の面及び第３の面を直接押してもよく、識別対象物の第２の面及び第３の面に対してエアを噴き付けてもよい。これらの方法を適用すれば、識別対象物を容易に横転させることができる。
本発明のプラスチック識別方法の識別工程では、識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部を含むプラスチック識別装置が用いられ、第１の面の識別は識別対象物の第１の面を識別検出部に密接させた状態で行われ、第２の面の識別は第２の面を識別検出部に密接させた状態で行われることが好ましい。この方法によれば、より精度の高い識別が可能となる。
本発明のプラスチック識別方法の識別工程では、所定の波数の赤外線を識別対象物に入射し、かつ、識別対象物において全反射した赤外線の強度を検出することにより、識別対象物のプラスチックの種類を識別してもよい。
本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程は、識別対象物の第３の面が支持された状態で開始されてもよい。この方法を適用すれば、識別対象物が所望の方向とは逆の方向に横転してしまうことを防ぐことができる。
本発明のプラスチック識別方法には、識別対象物の第２の面を識別する前に、第２の面をクリーニングする工程をさらに含んでいてもよい。また、本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程中に、識別検出部のクリーニングを行ってもよい。これらの方法を適用すれば、識別前に、識別対象物の識別面や識別検出部に付着した不純物を取り除くことができるため、より精度の高い識別が可能となる。
本発明のプラスチック識別方法では、識別工程において、識別対象物が識別検出部に対し正確な位置に配置されていないと判断した場合、識別動作を中止して識別対象物を排出し、識別動作を終了してもよい。
以下、本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明のプラスチック識別装置の一実施形態についての装置外観を示す模式図である。図２は、図１に示す装置において、識別動作時に識別対象物が設置される部分の構成を概略的に示している。なお、装置に設けられた各構成、特に装置内部の構成を見やすくする目的で、図２に示す装置の一部を断面図としている。
本実施の形態のプラスチック識別装置及び識別方法では、例えば廃棄プラスチックから切り出された試験片を識別対象物として用い、この試験片の少なくとも二面を識別面として識別が行われる。これは、第１の面（例えば、識別対象物の表面に相当する面）と、第１の面とは異なる第２の面（例えば、試験片形成時の切断面（試験片として切り出された際にはじめて露出した面））とに対してそれぞれ識別を行うことにより、識別対象物の表面に塗装がなされていたり、表面が劣化していたりする場合でも、高い精度で識別できるからである。
また、本実施の形態のプラスチック識別装置は、赤外光を利用してプラスチックを識別するものであり、詳しくは、赤外線を試験片に入射し、試験片において全反射した赤外線の強度を検出することにより試験片に含まれるプラスチックの種類を識別する（以下、本明細書においては、この方法を赤外線全反射測定法という。）。
図１に示すように、本実施の形態のプラスチック識別装置は、検出孔３が設けられた識別ステージ２と、試験片を保持する保持部材６ａ，６ｂを有する保持部と、試験片を横転させるためにこの試験片に外力を付与する横転手段としての押力部材７ａ，７ｂと、試験片を検出孔３に密接させるための押圧子８を有する押圧部９と、赤外線の発光や、反射された赤外線の強度の測定及びその分析等を行う機能を有する外周部１００と、を備えている。より詳しく説明すると、図２に示すように、このプラスチック識別装置には、識別ステージ２内部に組み込まれたプリズム４が設けられており、プリズム４によって所定の波数の赤外線が検出孔３から試験片に入射される。入射された赤外線は、試験片において全反射し、再びプリズム４を透過した後にその強度が測定される。なお、図２には示されていないが、サンプリングされた試験片は識別ステージ２上に設置され、その識別面が検出孔３に対向するような向きで配置される。従って、本実施の形態のプラスチック識別装置においては、赤外線を試験片に入射させるために機能するプリズム７及び検出孔３が識別検出部に該当する。なお、本明細書では、便宜上、検出孔３のみを識別検出部として説明することもある。
上記のような赤外線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や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。試験片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、例えば外周部１００に設けられた制御部（図示せず。）等に記憶させておき、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。
また、上記のように、本実施の形態のプラスチック識別装置には、試験片を識別検出部に設置した際、すなわち識別ステージ２の検出孔３上部に設置した際に、その両側面から試験片を保持する保持部材６ａ，６ｂを有する保持部と、試験片に外力を付与する横転手段としての押力部材７ａ，７ｂと、試験片を識別検出部に密接させるための押圧子８を有する押圧部９と、を備えている。保持部は、一対の保持部材６ａ，６ｂを略水平方向に移動可能とするための可動手段（図示せず）を備えており、この可動手段で保持部材６ａ，６ｂを水平方向に移動させることにより、設置された試験片を両側面から保持することができる。押圧部９は、押圧子８を昇降可能とするための可動手段（図示せず）を備えており、この可動手段で押圧子８を昇降させることにより、識別時に試験片を識別検出部に密接させることができる。押力部材７ａ，７ｂの詳細な動作については後述する。
次に、図３〜図７を参照しながら、識別動作について説明する。図３〜図７は、図１及び図２に示した装置を用いて試験片１を識別する様子を示す概略図である。試験片１は、識別対象物として、例えばパンチプレスにより打ち抜かれて形成されたものである。なお、ここでは、試験片１の第１の面１ａ（ここでは試験片形成時の切断面）と第２の面１ｂ（識別対象物の表面）とを識別面とする。
まず、図３に示すように、プラスチック識別装置に試験片１が供給される。試験片１は、第１の面１ａを識別面として識別検出部である検出孔３に対向させて、かつ、次の識別面である第２の面１ｂが図中左側を向くように配置される。
次に、図４に示すように、保持部材６ａ，６ｂを水平方向（図中Ｘ方向）に移動させて試験片１を両側面から保持し、さらに押圧子８を下降させて（図中Ｙ方向へ移動させて）試験片１を上部から押圧することにより第１の面１ａを識別検出部（検出孔３）に密接させる。この後、赤外線５を試験片１の第１の面１ａに入射させ、試験片１にて全反射して再びプリズム４を透過した赤外線の強度を測定し、識別を行う。
次に、図５及び図６に示すように、試験片１を置き換えて識別面を変化させるために、試験片１の横転動作を行う。この横転動作は、横転後に試験片１が検出孔３上に載置されて、次の識別面となる第２の面１ｂが検出孔３上に位置するように行われる。具体的には、保持部及び押圧部９を解除して保持部材６ａ，６ｂ及び押圧子８を試験片１から離した状態で、押圧部材７ａ，７ｂを略水平方向（図５中Ｘ方向）に移動させる。この押圧部材７ａ、７ｂは、図示しない可動手段により略水平方向（試験片１の側面（第２の面１ｂとこの面に対向する第３の面１ｃ）に略直交する方向）に移動可能に設けられており、かつ、次の識別面である第２の面１ｂ側の押圧部材７ｂは第２の面１ｂの下端部（第１の面１ａ側の端部領域の一部）に対応する位置に設けられ、第３の面１ｃ側の押圧部材７ａは第３の面１ｃの上端部（第１の面１ａと反対側の端部領域の一部）に対応する位置に設けられている。押圧部材７ａ，７ｂを押し当てることにより第２の面１ｂの下端部及び第３の面１ｃの上端部にそれぞれ押力が付与される。この押力が試験片１を横転させる力となり、図６に示すように、第２の面１ｂが識別検出部に接触するように試験片１が横転する。
その後、図７に示すように、再び押圧部９を動作させて押圧子８を下降させ、試験片１の第２の面１ｂを識別検出部に密接させる。この状態で、赤外線５を入射させて、第２の面１ｂの識別を行う。なお、ここでは、試験片１の第２の面１ｂは第１の面１ａよりも面積が大きい場合を示しているので、保持部を用いて保持しなくても安定した状態で配置できるため、保持部を動作させていない。このように、保持部は、試験片１の形状、識別面の大きさ等を考慮しながら適宜動作させるとよい。
以上のように、本実施の形態のプラスチック識別装置によれば、試験片の二つの面を識別する際に、少ない工程数で、かつ単純な動作で、高精度に短時間で識別が行える。また、試験片形状の制約も少ないため汎用性があり、安定した作業性も得られる。なお、押力部材７ａ，７ｂの形状は図１に示すものに限定されず、平板状や棒状等、試験片１に対して直接押力を付与できる形状であればよい。
また、本実施の形態のプラスチック識別装置に、試験片が識別検出部に上手く設置できなかった場合に対処できるような機能を設けておくことも可能である。このような機能を設けることにより、連続した識別動作がよりスムーズに行える。例えば、試験片の識別が可能であると判断した場合は次工程に移るが、識別不可であると判断した場合に試験片を排出するような機能を設けるとよい。識別が可能か否かの判断は、例えば、識別検出部に感圧センサを設けて、試験片が接触しているかどうかを検出して判断する、もしくは、識別検出部周辺に赤外線センサを設けて、識別検出部と試験片との間に間隙があるかどうかを検出して判断することにより行うことができる。この場合の識別動作のフローチャートを図８に示す。まず、試験片を装置に供給し（ステップ（以下、単にＳと表記する。）８１）、次に、保持部及び押圧部を動作させて、試験片保持及び試験片を識別検出部に密接させるための試験片押圧を行う（Ｓ８２及びＳ８３）。なお、保持部と押圧部の動作はほぼ同時に行われてもよい。次に、試験片の第１の面（ここでは切断面）を識別し（Ｓ８４）、識別が正確に行われたか否かを判断する（Ｓ８５）。正確な識別が行われた判断した場合は、その後、押圧部及び保持部を解除（Ｓ８６）、試験片の横転動作（Ｓ８７）、試験片押圧（Ｓ８８）及び第２の面（ここでは識別対象物の表面）に対する識別動作（Ｓ８９）を行う。次に、第２の面の識別についても正確な識別が行われたか否かを判断し（Ｓ９０）、識別が可能であったと判断した場合は、試験片押圧解除（Ｓ９１）及び識別結果の表示（Ｓ９２）を行った後に試験片を排出する（Ｓ９３）。Ｓ８５及びＳ９０において、試験片の識別が正しく行われなかったと判断した場合は、試験片を排出して識別動作を終了する。なお、試験片の排出は、例えば、試験片の一方からエアを吹き付けて他方に排出できるようエアノズル等を設けておくことにより行うことができる。
（実施の形態２）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有しているが、その動作が一部異なる。
図９には、試験片１に押力の付与を開始する時の様子が示されている。本実施の形態のプラスチック識別装置では、実施の形態１の場合（図５参照。）と異なり、試験片１に押力を付与し始める際に、第３の面１ｃ側の保持部材６ａのみを試験片１に接触させておく。押力部材７ａ，７ｂを動作させる前に保持部材６ａ，６ｂを共に解除する（試験片１から引き離す）と、試験片１が逆の方向に横転し、本来の識別面である第２の面１ｂを識別検出部に接触させることができなくなる可能性があるが、このように保持部材６ａを用いて試験片１を第３の面１ｃ側から支えることにより、より確実に、第２の面１ｂが識別検出部に接触するように試験片１を横転させることができる。このように動作させる場合、押力部材７ａ，７ｂが試験片１に接触して、押力付与が開始された直後に、保持部材６ａを解除する。
（実施の形態３）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片をクリーニングする第１のクリーニング部と、識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部がさらに設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施の形態のプラスチック識別装置により、試験片及び識別検出部をクリーニングする様子を示している。第１のクリーニング部は、試験片１の第２の面１ｂ側の保持部材６ｂの先端部分に設けられたブラシ１０により構成されている。この場合、保持部材６ｂを回転可能に設けておき、この保持部材６ｂを先端のブラシ１０と共に図中Ａ方向に回転させることにより、横転後に識別面となる第２の面１ｂをクリーニングできる（図１０Ａ参照。）。
第２のクリーニング部は、第２の面１ｂ側の押力部材７ｂの識別ステージ２側に設けられたブラシ１１により構成されている。第２のクリーニング部をこのように設けることで、横転動作時に押力部材７ｂを図中Ｘ方向に移動させることにより、同時に識別検出部をクリーニングできる（図１０Ｂ参照。）。
以上のように第１及び第２のクリーニング部を設けることにより、試験片１の表面や識別検出部に汚れ等の不純物が付着している場合であっても、精度良く識別することが可能となる。なお、第１のクリーニング部及び第２のクリーニング部は、試験片表面及び識別検出部をクリーニングすることができればよいため、その形態は特に限定されない。従って、これらクリーニング部は保持部材６ｂや押力部材７ｂとは別に設けられていてもよく、ブラシ以外に布やスポンジを用いることも可能である。
（実施の形態４）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片を装置に設置する際に位置決めするための識別対象物位置決め部がさらに設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
本実施の形態のプラスチック識別装置を用いる場合は、試験片１に、例えば図１１Ａ及び図１１Ｂに示すような切り欠き部１ｄを設けておく。この切り欠き部１ｄを設ける位置は、プラスチック識別装置の識別対象物位置決め部が設けられる位置に対応するように決定される。本実施の形態のプラスチック識別装置には、例えば図１２Ａや図１２Ｂに示すような識別対象物位置決め部１２が設けられており、試験片１の切り欠き部１ｄを識別対象物位置決め部１２に合わせることで、試験片１を正確な方向に供給することができる。
以上のような構成により、試験片１の供給方向の誤りを防ぐことができるので、試験片１を横転させた場合に識別したい面（ここでは試験片の第２の面）をより確実に識別検出部に接触させることができる。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した試験片１の切り欠き部１ｄの形状や、図１２Ａ及び図１２Ｂに示した識別対象物位置決め部１２の形状は一例であり、これらに限定されるものではない。
（実施の形態５）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有しているが、その動作が一部異なる。
本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片１の第２の面１ｂ側の保持部材６ｂが試験片１を横転させた際に試験片１の位置ズレを防止する位置ズレ防止部としての機能も兼ね備えている。図１３Ａ〜図１３Ｃは、本実施の形態のプラスチック識別装置に設けられた位置ズレ防止部により、試験片横転時の位置ズレを防止する様子が示されている。本実施の形態の場合、図１３Ａに示すように押力部材７ａ，７ｂを用いて試験片１を横転させた後、保持部材６ｂを所定の位置に配置して保持部材６ｂを試験片１の端部に接触させて試験片１の位置を規制するようにする（図１３Ｂ及び図１３Ｃ参照。）。このように保持部材６ａを位置ズレ防止部として機能させることにより、例えば図１３Ｂに示すように横転させた試験片１が押力部材７ｂ上に載り上げてしまった場合でも、図１３Ｃに示すように、押力部材７ｂ上から試験片１を識別ステージ２の検出孔３上に落として所定の位置に設置することができる。
（実施の形態６）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、横転手段として押力部材の代わりにエアノズルが設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
図１４には、本実施の形態のプラスチック識別装置を用いて試験片１を横転させる様子が示されている。本実施の形態では、エアノズル１３ａ及び１３ｂを押力部材の代わりに設け、第２の面１ｂ及び第３の面１ｃに対してエアを噴出させることにより押力が付与される。このように横転手段としてエアノズル１３ａ，１３ｂを用いる構成でも、実施の形態１の場合と同様に試験片１に押力を付与して横転させることができる。また、この構成の場合、横転手段を動作させるタクトを減少できると共に、横転手段への試験片１の載り上げ等の不具合も抑制できる。さらに、試験片排出後は、このエアノズル１３ａ，１３ｂを識別検出部のクリーニングする第２のクリーニング部として機能させることもできる。
なお、以上に説明した実施の形態１〜６では、赤外線全反射測定法を用いて識別対象物に含まれるプラスチックの識別を行う形態について説明したが、他の測定方法を用いることも可能である。
産業上の利用の可能性
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法によれば、高精度で短時間にプラスチックの種類を識別することができ、試験片形状の制約も少ないため汎用性が高く、良好な作業性も得られる。

【書類名】明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄されるプラスチック（以下、廃棄プラスチックと記す。）の種類を識別するプラスチック識別装置とプラスチック識別方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。そこで、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いる。廃棄プラスチックをリサイクルするためには、廃棄プラスチックの種類を識別することが必要となる。
【０００３】
従来、廃棄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があった。しかし、比重を利用した方法では、プラスチック間で比重差がほとんどない場合に識別が難しいという問題があった。
【０００４】
また、廃棄プラスチックの種類を識別する別の方法として、例えば、赤外光を利用した方法があった。この赤外光を利用した方法の一例として、例えば、表面が塗装されているプラスチック、ゴミ等が付着しているプラスチック、難燃剤を含有しているプラスチック等を高精度に識別できる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、廃棄プラスチックの一部を打ち抜いて試験片を切り出し、この試験片の一つの面（廃棄プラスチックの表面に相当する面）と、上記一つの面とは異なる別の面（試験片形成時の切断面（試験片として切り出された際にはじめて露出した面））とに、それぞれ波数を変化させながら赤外光を入射し、各波数に応じた全反射赤外線の強度（あるいは吸光度）を検出する方法である。より具体的に説明すると、例えば図１５Ａに示すように、まず試験片１０１をチャック１０４にて保持し、試験片１０１の一つの面をプラスチック識別装置に設けられた識別ステージ１０２の検出孔（識別検出部）１０３に密接させて、試験片１０１の一つの面に識別検出部１０３を介して赤外線を入射し、試験片１０１の一つの面を識別する。チャック１０４は、回転部１０５により、試験片１０１を保持した状態で水平方向（図１５Ａに示すＢ軸方向に垂直な平面方向）の回転軸を中心に回転可能に設けられている。図１５Ｂに示すように、チャック１０４をＣ方向に９０度回転させることにより試験片１０１の別の面を識別検出部１０３に密接させて、この別の面を識別する。この方法によれば、廃棄プラスチックの表面状態（塗装、汚れの種類、劣化及び汚れの度合い）、廃棄プラスチックの種類及び含有している難燃剤の種類を識別することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２０２２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、以上のように試験片の互いに異なる二面を検出することにより廃棄プラスチックを高精度に識別する方法や装置では、試験片をチャックにて保持し、チャックを回転させて分析する試験片の面を変更することが必要であった。従って、この方法の場合、試験片をチャックにより保持又は開放する時間と９０度回転させる時間とを要し、さらに識別するための工数も多かった。
【０００６】
また、試験片をチャックにて保持するためには、保持可能な試験片の厚みが必要であり、試験片の形状もチャック形状に合わせる必要がある等、試験片の形状の制約が多くなる。さらに、試験片をチャックにて保持する際、チャックミスにより試験片を脱落させる危険性があり、作業性にも問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別装置であって、前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部と、前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を変更するために、前記識別対象物に外力を付与して前記識別対象物を横転させる横転手段を含むことを特徴としている。
【０００８】
本発明のプラスチック識別方法は、識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別方法であって、
（ａ）前記識別対象物の第１の面が識別面となるように前記識別対象物を配置し、前記第１の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｂ）前記識別対象物に外力を付与して、前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を第１の面から第２の面に変更するように前記識別対象物を横転させる工程と、
（ｃ）前記識別対象物の第２の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｄ）前記第１の面を用いて得られた識別結果と前記第２の面を用いて得られた識別結果とを用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を決定する工程と、
を含むことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のプラスチック識別装置には、識別対象物に外力を付与して識別対象物を横転させる横転手段が設けられているので、識別対象物の識別面を別の面に変更する際の工程数が少なくてすむ。このため、短時間に識別することができる。また、外力を付与するという簡便な方法を利用しているので、安定した作業性が得られる。
【００１０】
本発明のプラスチック識別装置では、識別対象物に識別面として用いられる第１の面と第２の面とが含まれ、かつ、第１の面と第２の面とが互いに隣接している場合、横転手段は、第１の面が識別面として識別検出部に対向するように識別対象物を設置した状態において、第２の面の第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、第２の面に対向する第３の面において第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して識別対象物を横転させて、第２の面を識別面として識別検出部に対向させることが好ましい。この際、横転手段としては、例えば一対の押力部材を用いることができる。この一対の押力部材は、第１の面が識別面となるように識別対象物を識別検出部に対向させて設置した状態において、識別対象物の第２の面及び第３の面に交差する方向（好ましくは直交する方向）に移動可能に設けられ、第２の面及び第３の面を直接押すことにより識別対象物に押力を付与するような構成とすればよい。また、横転手段を一対のエアノズルとしてもよく、この一対のエアノズルは、第１の面が識別面となるように識別対象物を識別検出部に対向させて設置した状態において、第２の面及び第３の面に噴出し口を対向させて設けられており、識別対象物の第２の面及び第３の面に対して前記噴出し口からエアを噴出することにより識別対象物に押力を付与するような構成とすればよい。横転手段を以上のようにすれば、簡単な構成で外力を付与できるため、作業性がより向上する。なお、本発明において、識別対象物を横転させるために付与する押力の大きさは特に限定されず、識別対象物の大きさ等を考慮しながら、識別対象物を横転させることができる範囲で適宜設定することができる。
【００１１】
識別検出部は、所定の波数の赤外線を識別対象物に入射し、かつ、識別対象物において全反射した赤外線の強度を検出することにより識別を行ってもよい。
【００１２】
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を押圧して識別検出部に密接させる押圧部をさらに含んでいてもよい。押圧部を用いて識別対象物を識別検出部に密接させれば、より精度の高い識別が可能となる。
【００１３】
本発明のプラスチック識別装置は、識別検出部に設置された識別対象物を保持する保持部をさらに含んでいてもよい。この保持部により、識別時に識別対象物を所定の位置に安定して配置できるので、より精度の高い識別が可能となる。
【００１４】
本発明のプラスチック識別装置は、横転後に識別対象物の識別面となる面をクリーニングする第１のクリーニング部を含んでいてもよい。この第１のクリーニング部は、識別検出部に設置された識別対象物を保持する保持部が設けられている場合、この保持部において、横転後に識別対象物の識別面となる面に対向する領域に設けられていてもよい。また、本発明のプラスチック識別装置は、識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部をさらに含んでいてもよく、この第２のクリーニング部が横転手段に設けられていてもよい。このように第１のクリーニング部や第２のクリーニング部を設けることで、識別対象物の識別面や識別検出部に付着した不純物を取り除くことができるため、より精度の高い識別が可能となる。
【００１５】
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を識別検出部に設置する際の位置決めに用いられる識別対象物位置決め部をさらに含んでいてもよい。これにより、識別対象物を適切な向きで装置に設置できるため、より確実に、識別したい面を識別検出部に対向させることができる。
【００１６】
本発明のプラスチック識別装置は、識別対象物を横転させた際に識別対象物の一端部の位置を規制することにより、識別対象物の識別検出部からの位置ズレを防止する位置ズレ防止部をさらに含んでいてもよい。これにより、識別対象物を横転させた後、識別対象物を識別検出部上の適切な位置に設置できるので、横転後の識別動作をスムーズに行うことができる。
【００１７】
本発明のプラスチック識別方法によれば、識別面を別の面に変える際の工程数が少なくてすむため、短時間に識別することができる。また、外力を付与するという簡便な方法を利用しているので、安定した作業性が得られる。
【００１８】
本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程では、識別対象物において第２の面が第１の面に隣接する面である場合、第２の面において第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、第２の面に対向する第３の面において第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して識別対象物を横転させて、第２の面が識別面となるように識別対象物を配置してもよい。押力を付与する際には、押力部材を用いて第２の面及び第３の面を直接押してもよく、識別対象物の第２の面及び第３の面に対してエアを噴き付けてもよい。これらの方法を適用すれば、識別対象物を容易に横転させることができる。
【００１９】
本発明のプラスチック識別方法の識別工程では、識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部を含むプラスチック識別装置が用いられ、第１の面の識別は識別対象物の第１の面を識別検出部に密接させた状態で行われ、第２の面の識別は第２の面を識別検出部に密接させた状態で行われることが好ましい。この方法によれば、より精度の高い識別が可能となる。
【００２０】
本発明のプラスチック識別方法の識別工程では、所定の波数の赤外線を識別対象物に入射し、かつ、識別対象物において全反射した赤外線の強度を検出することにより、識別対象物のプラスチックの種類を識別してもよい。
【００２１】
本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程は、識別対象物の第３の面が支持された状態で開始されてもよい。この方法を適用すれば、識別対象物が所望の方向とは逆の方向に横転してしまうことを防ぐことができる。
【００２２】
本発明のプラスチック識別方法には、識別対象物の第２の面を識別する前に、第２の面をクリーニングする工程をさらに含んでいてもよい。また、本発明のプラスチック識別方法の識別対象物を横転させる工程中に、識別検出部のクリーニングを行ってもよい。これらの方法を適用すれば、識別前に、識別対象物の識別面や識別検出部に付着した不純物を取り除くことができるため、より精度の高い識別が可能となる。
【００２３】
本発明のプラスチック識別方法では、識別工程において、識別対象物が識別検出部に対し正確な位置に配置されていないと判断した場合、識別動作を中止して識別対象物を排出し、識別動作を終了してもよい。
【００２４】
以下、本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明のプラスチック識別装置の一実施形態についての装置外観を示す模式図である。図２は、図１に示す装置において、識別動作時に識別対象物が設置される部分の構成を概略的に示している。なお、装置に設けられた各構成、特に装置内部の構成を見やすくする目的で、図２に示す装置の一部を断面図としている。
【００２６】
本実施の形態のプラスチック識別装置及び識別方法では、例えば廃棄プラスチックから切り出された試験片を識別対象物として用い、この試験片の少なくとも二面を識別面として識別が行われる。これは、第１の面（例えば、識別対象物の表面に相当する面）と、第１の面とは異なる第２の面（例えば、試験片形成時の切断面（試験片として切り出された際にはじめて露出した面））とに対してそれぞれ識別を行うことにより、識別対象物の表面に塗装がなされていたり、表面が劣化していたりする場合でも、高い精度で識別できるからである。
【００２７】
また、本実施の形態のプラスチック識別装置は、赤外光を利用してプラスチックを識別するものであり、詳しくは、赤外線を試験片に入射し、試験片において全反射した赤外線の強度を検出することにより試験片に含まれるプラスチックの種類を識別する（以下、本明細書においては、この方法を赤外線全反射測定法という。）。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態のプラスチック識別装置は、検出孔３が設けられた識別ステージ２と、試験片を保持する保持部材６ａ，６ｂを有する保持部と、試験片を横転させるためにこの試験片に外力を付与する横転手段としての押力部材７ａ，７ｂと、試験片を検出孔３に密接させるための押圧子８を有する押圧部９と、赤外線の発光や、反射された赤外線の強度の測定及びその分析等を行う機能を有する外周部１００と、を備えている。より詳しく説明すると、図２に示すように、このプラスチック識別装置には、識別ステージ２内部に組み込まれたプリズム４が設けられており、プリズム４によって所定の波数の赤外線が検出孔３から試験片に入射される。入射された赤外線は、試験片において全反射し、再びプリズム４を透過した後にその強度が測定される。なお、図２には示されていないが、サンプリングされた試験片は識別ステージ２上に設置され、その識別面が検出孔３に対向するような向きで配置される。従って、本実施の形態のプラスチック識別装置においては、赤外線を試験片に入射させるために機能するプリズム４及び検出孔３が識別検出部に該当する。なお、本明細書では、便宜上、検出孔３のみを識別検出部として説明することもある。
【００２９】
上記のような赤外線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や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。試験片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、例えば外周部１００に設けられた制御部（図示せず。）等に記憶させておき、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。
【００３０】
また、上記のように、本実施の形態のプラスチック識別装置には、試験片を識別検出部に設置した際、すなわち識別ステージ２の検出孔３上部に設置した際に、その両側面から試験片を保持する保持部材６ａ，６ｂを有する保持部と、試験片に外力を付与する横転手段としての押力部材７ａ，７ｂと、試験片を識別検出部に密接させるための押圧子８を有する押圧部９と、を備えている。保持部は、一対の保持部材６ａ，６ｂを略水平方向に移動可能とするための可動手段（図示せず）を備えており、この可動手段で保持部材６ａ，６ｂを水平方向に移動させることにより、設置された試験片を両側面から保持することができる。押圧部９は、押圧子８を昇降可能とするための可動手段（図示せず）を備えており、この可動手段で押圧子８を昇降させることにより、識別時に試験片を識別検出部に密接させることができる。押力部材７ａ，７ｂの詳細な動作については後述する。
【００３１】
次に、図３〜図７を参照しながら、識別動作について説明する。図３〜図７は、図１及び図２に示した装置を用いて試験片１を識別する様子を示す概略図である。試験片１は、識別対象物として、例えばパンチプレスにより打ち抜かれて形成されたものである。なお、ここでは、試験片１の第１の面１ａ（ここでは試験片形成時の切断面）と第２の面１ｂ（識別対象物の表面）とを識別面とする。
【００３２】
まず、図３に示すように、プラスチック識別装置に試験片１が供給される。試験片１は、第１の面１ａを識別面として識別検出部である検出孔３に対向させて、かつ、次の識別面である第２の面１ｂが図中左側を向くように配置される。
【００３３】
次に、図４に示すように、保持部材６ａ，６ｂを水平方向（図中Ｘ方向）に移動させて試験片１を両側面から保持し、さらに押圧子８を下降させて（図中Ｙ方向へ移動させて）試験片１を上部から押圧することにより第１の面１ａを識別検出部（検出孔３）に密接させる。この後、赤外線５を試験片１の第１の面１ａに入射させ、試験片１にて全反射して再びプリズム４を透過した赤外線の強度を測定し、識別を行う。
【００３４】
次に、図５及び図６に示すように、試験片１を置き換えて識別面を変化させるために、試験片１の横転動作を行う。この横転動作は、横転後に試験片１が検出孔３上に載置されて、次の識別面となる第２の面１ｂが検出孔３上に位置するように行われる。具体的には、保持部及び押圧部９を解除して保持部材６ａ，６ｂ及び押圧子８を試験片１から離した状態で、押力部材７ａ，７ｂを略水平方向（図５中Ｘ方向）に移動させる。この押力部材７ａ、７ｂは、図示しない可動手段により略水平方向（試験片１の側面（第２の面１ｂとこの面に対向する第３の面１ｃ）に略直交する方向）に移動可能に設けられており、かつ、次の識別面である第２の面１ｂ側の押力部材７ｂは第２の面１ｂの下端部（第１の面１ａ側の端部領域の一部）に対応する位置に設けられ、第３の面１ｃ側の押力部材７ａは第３の面１ｃの上端部（第１の面１ａと反対側の端部領域の一部）に対応する位置に設けられている。押力部材７ａ，７ｂを押し当てることにより第２の面１ｂの下端部及び第３の面１ｃの上端部にそれぞれ押力が付与される。この押力が試験片１を横転させる力となり、図６に示すように、第２の面１ｂが識別検出部に接触するように試験片１が横転する。
【００３５】
その後、図７に示すように、再び押圧部９を動作させて押圧子８を下降させ、試験片１の第２の面１ｂを識別検出部に密接させる。この状態で、赤外線５を入射させて、第２の面１ｂの識別を行う。なお、ここでは、試験片１の第２の面１ｂは第１の面１ａよりも面積が大きい場合を示しているので、保持部を用いて保持しなくても安定した状態で配置できるため、保持部を動作させていない。このように、保持部は、試験片１の形状、識別面の大きさ等を考慮しながら適宜動作させるとよい。
【００３６】
以上のように、本実施の形態のプラスチック識別装置によれば、試験片の二つの面を識別する際に、少ない工程数で、かつ単純な動作で、高精度に短時間で識別が行える。また、試験片形状の制約も少ないため汎用性があり、安定した作業性も得られる。なお、押力部材７ａ，７ｂの形状は図１に示すものに限定されず、平板状や棒状等、試験片１に対して直接押力を付与できる形状であればよい。
【００３７】
また、本実施の形態のプラスチック識別装置に、試験片が識別検出部に上手く設置できなかった場合に対処できるような機能を設けておくことも可能である。このような機能を設けることにより、連続した識別動作がよりスムーズに行える。例えば、試験片の識別が可能であると判断した場合は次工程に移るが、識別不可であると判断した場合に試験片を排出するような機能を設けるとよい。識別が可能か否かの判断は、例えば、識別検出部に感圧センサを設けて、試験片が接触しているかどうかを検出して判断する、もしくは、識別検出部周辺に赤外線センサを設けて、識別検出部と試験片との間に間隙があるかどうかを検出して判断することにより行うことができる。この場合の識別動作のフローチャートを図８に示す。まず、試験片を装置に供給し（ステップ（以下、単にＳと表記する。）８１）、次に、保持部及び押圧部を動作させて、試験片保持及び試験片を識別検出部に密接させるための試験片押圧を行う（Ｓ８２及びＳ８３）。なお、保持部と押圧部の動作はほぼ同時に行われてもよい。次に、試験片の第１の面（ここでは切断面）を識別し（Ｓ８４）、識別が正確に行われたか否かを判断する（Ｓ８５）。正確な識別が行われた判断した場合は、その後、押圧部及び保持部を解除（Ｓ８６）、試験片の横転動作（Ｓ８７）、試験片押圧（Ｓ８８）及び第２の面（ここでは識別対象物の表面）に対する識別動作（Ｓ８９）を行う。次に、第２の面の識別についても正確な識別が行われたか否かを判断し（Ｓ９０）、識別が可能であったと判断した場合は、試験片押圧解除（Ｓ９１）及び識別結果の表示（Ｓ９２）を行った後に試験片を排出する（Ｓ９３）。Ｓ８５及びＳ９０において、試験片の識別が正しく行われなかったと判断した場合は、試験片を排出して識別動作を終了する。なお、試験片の排出は、例えば、試験片の一方からエアを吹き付けて他方に排出できるようエアノズル等を設けておくことにより行うことができる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有しているが、その動作が一部異なる。
【００３９】
図９には、試験片１に押力の付与を開始する時の様子が示されている。本実施の形態のプラスチック識別装置では、実施の形態１の場合（図５参照。）と異なり、試験片１に押力を付与し始める際に、第３の面１ｃ側の保持部材６ａのみを試験片１に接触させておく。押力部材７ａ，７ｂを動作させる前に保持部材６ａ，６ｂを共に解除する（試験片１から引き離す）と、試験片１が逆の方向に横転し、本来の識別面である第２の面１ｂを識別検出部に接触させることができなくなる可能性があるが、このように保持部材６ａを用いて試験片１を第３の面１ｃ側から支えることにより、より確実に、第２の面１ｂが識別検出部に接触するように試験片１を横転させることができる。このように動作させる場合、押力部材７ａ，７ｂが試験片１に接触して、押力付与が開始された直後に、保持部材６ａを解除する。
【００４０】
（実施の形態３）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片をクリーニングする第１のクリーニング部と、識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部がさらに設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
【００４１】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施の形態のプラスチック識別装置により、試験片及び識別検出部をクリーニングする様子を示している。第１のクリーニング部は、試験片１の第２の面１ｂ側の保持部材６ｂの先端部分に設けられたブラシ１０により構成されている。この場合、保持部材６ｂを回転可能に設けておき、この保持部材６ｂを先端のブラシ１０と共に図中Ａ方向に回転させることにより、横転後に識別面となる第２の面１ｂをクリーニングできる（図１０Ａ参照。）。
【００４２】
第２のクリーニング部は、第２の面１ｂ側の押力部材７ｂの識別ステージ２側に設けられたブラシ１１により構成されている。第２のクリーニング部をこのように設けることで、横転動作時に押力部材７ｂを図中Ｘ方向に移動させることにより、同時に識別検出部をクリーニングできる（図１０Ｂ参照。）。
【００４３】
以上のように第１及び第２のクリーニング部を設けることにより、試験片１の表面や識別検出部に汚れ等の不純物が付着している場合であっても、精度良く識別することが可能となる。なお、第１のクリーニング部及び第２のクリーニング部は、試験片表面及び識別検出部をクリーニングすることができればよいため、その形態は特に限定されない。従って、これらクリーニング部は保持部材６ｂや押力部材７ｂとは別に設けられていてもよく、ブラシ以外に布やスポンジを用いることも可能である。
【００４４】
（実施の形態４）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片を装置に設置する際に位置決めするための識別対象物位置決め部がさらに設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
【００４５】
本実施の形態のプラスチック識別装置を用いる場合は、試験片１に、例えば図１１Ａ及び図１１Ｂに示すような切り欠き部１ｄを設けておく。この切り欠き部１ｄを設ける位置は、プラスチック識別装置の識別対象物位置決め部が設けられる位置に対応するように決定される。本実施の形態のプラスチック識別装置には、例えば図１２Ａや図１２Ｂに示すような識別対象物位置決め部１２が設けられており、試験片１の切り欠き部１ｄを識別対象物位置決め部１２に合わせることで、試験片１を正確な方向に供給することができる。
【００４６】
以上のような構成により、試験片１の供給方向の誤りを防ぐことができるので、試験片１を横転させた場合に識別したい面（ここでは試験片の第２の面）をより確実に識別検出部に接触させることができる。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した試験片１の切り欠き部１ｄの形状や、図１２Ａ及び図１２Ｂに示した識別対象物位置決め部１２の形状は一例であり、これらに限定されるものではない。
（実施の形態５）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法の別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有しているが、その動作が一部異なる。
【００４７】
本実施の形態のプラスチック識別装置は、試験片１の第２の面１ｂ側の保持部材６ｂが試験片１を横転させた際に試験片１の位置ズレを防止する位置ズレ防止部としての機能も兼ね備えている。図１３Ａ〜図１３Ｃは、本実施の形態のプラスチック識別装置に設けられた位置ズレ防止部により、試験片横転時の位置ズレを防止する様子が示されている。本実施の形態の場合、図１３Ａに示すように押力部材７ａ，７ｂを用いて試験片１を横転させた後、保持部材６ｂを所定の位置に配置して保持部材６ｂを試験片１の端部に接触させて試験片１の位置を規制するようにする（図１３Ｂ及び図１３Ｃ参照。）。このように保持部材６ｂを位置ズレ防止部として機能させることにより、例えば図１３Ｂに示すように横転させた試験片１が押力部材７ｂ上に載り上げてしまった場合でも、図１３Ｃに示すように、押力部材７ｂ上から試験片１を識別ステージ２の検出孔３上に落として所定の位置に設置することができる。
（実施の形態６）
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法のさらに別の実施形態について説明する。本実施の形態のプラスチック識別装置は、横転手段として押力部材の代わりにエアノズルが設けられている以外は、実施の形態１で説明した図１及び図２に示すプラスチック識別装置と同様の構成を有している。
【００４８】
図１４には、本実施の形態のプラスチック識別装置を用いて試験片１を横転させる様子が示されている。本実施の形態では、エアノズル１３ａ及び１３ｂを押力部材の代わりに設け、第２の面１ｂ及び第３の面１ｃに対してエアを噴出させることにより押力が付与される。このように横転手段としてエアノズル１３ａ，１３ｂを用いる構成でも、実施の形態１の場合と同様に試験片１に押力を付与して横転させることができる。また、この構成の場合、横転手段を動作させるタクトを減少できると共に、横転手段への試験片１の載り上げ等の不具合も抑制できる。さらに、試験片排出後は、このエアノズル１３ａ，１３ｂを識別検出部のクリーニングする第２のクリーニング部として機能させることもできる。
【００４９】
なお、以上に説明した実施の形態１〜６では、赤外線全反射測定法を用いて識別対象物に含まれるプラスチックの識別を行う形態について説明したが、他の測定方法を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のプラスチック識別装置及びプラスチック識別方法によれば、高精度で短時間にプラスチックの種類を識別することができ、試験片形状の制約も少ないため汎用性が高く、良好な作業性も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】
図１は、本発明のプラスチック識別装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】
図２は、図１に示すプラスチック識別装置の一部断面を含む概略図である。
【図３】
図３は、図１に示すプラスチック識別装置に試験片を設置した様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図４】
図４は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片の第１の面を識別する様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図５】
図５は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片に押力を付与する様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図６】
図６は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図７】
図７は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片の第２の面を識別する様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図８】
図８は、本発明のプラスチック識別方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】
図９は、図１に示すプラスチック識別装置を用いて試験片に押力を付与する際の別の例を示す一部断面を含む概略図である。
【図１０Ａ】
図１０Ａは、本発明のプラスチック識別装置の別の実施形態である、試験片の識別面をクリーニングするための第１のクリーニング部と識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部とが設けられたプラスチック識別装置を用いて、試験片の識別面をクリーニングする様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図１０Ｂ】
図１０Ｂは、図１０Ａに示したプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる際に、第２のクリーニング部により識別検出部をクリーニングする様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図１１Ａ、図１１Ｂ】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、試験片をプラスチック識別装置に設置する際の位置決めに用いられる切り欠き部を有する試験片の斜視図である。
【図１２Ａ、図１２Ｂ】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した試験片をプラスチック識別装置に供給する状態を示す一部断面を含む模式図である。
【図１３Ａ〜図１３Ｃ】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、本発明のプラスチック識別装置の別の実施形態である位置ズレ防止部が設けられたプラスチック識別装置を用いて、試験片横転時の位置ズレを防止する様子を示す一部断面を含む概略図である。
【図１４】
図１４は、本発明のプラスチック識別装置のさらに別の実施形態であるプラスチック識別装置を用いて試験片を横転させる様子を示す、一部断面を含む側面図である。
【図１５Ａ、図１５Ｂ】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、従来のプラスチック識別装置におけるチャックにより試験片を回転させる動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１試験片
２識別ステージ
３検出孔
４プリズム
５赤外線
６ａ、６ｂ保持部材
７ａ、７ｂ押力部材
８押圧子
９押圧部

Claims

識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別装置であって、
前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部と、
前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を変更するために、前記識別対象物に外力を付与して前記識別対象物を横転させる横転手段を含むことを特徴とするプラスチック識別装置。
前記識別対象物には識別面として用いられる第１の面と第２の面とが含まれ、かつ、前記第１の面と前記第２の面とは互いに隣接しており、
前記横転手段は、前記第１の面が識別面として前記識別検出部に対向するように前記識別対象物を設置した状態において、前記第２の面の前記第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、前記第２の面に対向する第３の面において前記第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して前記識別対象物を横転させ、前記第２の面を識別面として前記識別検出部に対向させる請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
前記横転手段が一対の押力部材であり、
前記一対の押力部材は、前記第１の面が識別面として前記識別検出部に対向するように前記識別対象物を設置した状態において、前記識別対象物の前記第２の面及び前記第３の面に交差する方向に移動可能に設けられており、前記第２の面及び第３の面を直接押すことにより前記識別対象物に押力を付与する請求の範囲２に記載のプラスチック識別装置。
前記横転手段が一対のエアノズルであり、
前記一対のエアノズルは、前記第１の面が識別面として前記識別検出部に対向するように前記識別対象物を設置した状態において、前記第２の面及び第３の面に噴出し口を対向させて設けられており、前記識別対象物の前記第２の面及び第３の面に対して前記噴出し口からエアを噴出することにより前記識別対象物に押力を付与する請求の範囲２に記載のプラスチック識別装置。
前記識別検出部は、所定の波数の赤外線を前記識別対象物に入射し、かつ、前記識別対象物において全反射した前記赤外線の強度を検出する請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
前記識別対象物を押圧して識別検出部に密接させる押圧部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
前記識別検出部に設置された前記識別対象物を保持する保持部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
横転後に前記識別対象物の識別面となる面をクリーニングする第１のクリーニング部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
前記識別検出部に設置された前記識別対象物を保持する保持部をさらに含み、前記保持部において、横転後に前記識別対象物の識別面となる面に対向する領域に、前記第１のクリーニング部が設けられている請求の範囲８に記載のプラスチック識別装置。
前記識別検出部をクリーニングする第２のクリーニング部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
前記第２のクリーニング部が前記横転手段に設けられている請求の範囲１０に記載のプラスチック識別装置。
前記識別対象物を前記識別検出部に設置する際の位置決めに用いられる識別対象物位置決め部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
識別対象物を横転させた際に前記識別対象物の一端部の位置を規制することにより、前記識別対象物の前記識別検出部からの位置ズレを防止する位置ズレ防止部をさらに含む請求の範囲１に記載のプラスチック識別装置。
識別対象物のプラスチックの種類を識別するプラスチック識別方法であって、
（ａ）前記識別対象物の第１の面が識別面となるように前記識別対象物を配置し、前記第１の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｂ）前記識別対象物に外力を付与して、前記識別対象物の前記識別検出部に対向する識別面を第１の面から第２の面に変更するように前記識別対象物を横転させる工程と、
（ｃ）前記識別対象物の第２の面を用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する工程と、
（ｄ）前記第１の面を用いて得られた識別結果と前記第２の面を用いて得られた識別結果とを用いて前記識別対象物に含まれるプラスチックの種類を決定する工程と、
を含むことを特徴とするプラスチック識別方法。
前記（ｂ）の工程では、前記識別対象物において前記第２の面が前記第１の面に隣接する面であり、前記第２の面において前記第１の面側の端部領域の少なくとも一部と、前記第２の面に対向する第３の面において前記第１の面と反対側に位置する端部領域の少なくとも一部とに対して押力を付与して前記識別対象物を横転させ、前記第２の面が識別面となるように前記識別対象物を配置する請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ｂ）の工程では、押力部材を用いて前記第２の面及び前記第３の面を直接押すことにより、前記識別対象物に押力を付与する請求の範囲１５に記載のプラスチック識別方法。
前記（ｂ）の工程では、前記識別対象物の第２の面及び第３の面に対してエアを吹き付けることにより、前記識別対象物に押力を付与する請求の範囲１５に記載のプラスチック識別方法。
前記（ａ）の工程及び前記（ｃ）の工程では、識別対象物に含まれるプラスチックの種類を識別する識別検出部を含むプラスチック識別装置が用いられ、
前記（ａ）の工程は、前記識別対象物の第１の面を前記識別検出部に密接させた状態で行われ、
前記（ｃ）の工程は、前記識別対象物の第２の面を前記識別検出部に密接させた状態で行われる請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ａ）の工程及び前記（ｃ）の工程において、所定の波数の赤外線を前記識別対象物に入射し、かつ、前記識別対象物において全反射した前記赤外線の強度を検出することにより、前記識別対象物のプラスチックの種類を識別する請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ｂ）の工程が、前記識別対象物の第３の面が支持された状態で開始される請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ａ）の工程と前記（ｂ）の工程との間に、前記識別対象物の第２の面をクリーニングする工程をさらに含む請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ｂ）の工程において、前記識別検出部をクリーニングする請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。
前記（ａ）の工程及び前記（ｃ）の工程において、前記識別対象物が識別検出部に対し正確な位置に配置されていないと判断した場合は、識別動作を中止して前記識別対象物を排出する請求の範囲１４に記載のプラスチック識別方法。