(57)【要約】【課題】樹脂の汚損や色素の影響を受けずに、添加された蛍光体から樹脂の材質、製造情報を正確に読み取り、樹脂を材質別に効率よく選別する樹脂の選別方法および樹脂の選別装置を提供することを目的としている。【解決手段】樹脂の選別装置は、蛍光体が添加された樹脂片２に、高圧水銀ランプ５の光６から光フィルタ８により、所定の波長の照射光７を樹脂片２に照射し、樹脂片２から放射される蛍光９および反射光１０を第二の光フィルタ１１により取り出し、光検出器１２により検出された蛍光９および反射光１０の光量から、識別装置１３により蛍光の光量を補正し、樹脂片の分類情報により材質等を判別し、樹脂片２を回収装置１６により選別回収するものである。【選択図】図１
2010151444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する工程と、
前記樹脂片に前記蛍光体を励起させる波長の第一の光を照射し、前記樹脂片から放射される前記蛍光体の蛍光を検出する工程と、
前記樹脂片に前記第一の光を照射し、前記樹脂片から放射される第一の反射光を検出する工程と、
前記樹脂片に前記蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を照射し、前記樹脂片から放射される第二の反射光を検出する工程と、
前記検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から前記検出された蛍光の光量を補正する工程と、
前記補正された蛍光の光量から前記樹脂片の分類情報を解析する工程と、
前記分類情報に基づき前記樹脂片を選別回収する工程と、
を備えたことを特徴とする樹脂の選別方法。
【請求項２】
分類情報が樹脂片の材質、製造情報を表わすものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂の選別方法。
【請求項３】
蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する装置と、
光源と、
前記光源から放射された光から、前記蛍光体を励起させる波長の第一の光または前記蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を選択的に透過させる第一の光フィルタと、
前記第一の光または第二の光を前記樹脂片に照射し、前記第一の光により前記樹脂片から放射される前記蛍光体からの蛍光、前記樹脂片から放射される第一の反射光および前記第二の光により前記樹脂片から放射される第二の反射光のいずれかを選択的に透過させる第二の光フィルタと、
前記第二の光フィルタを透過した前記蛍光、第一の反射光および第二の反射光を検出する光検出器と、
前記検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から前記検出された蛍光の光量を補正し、前記補正された蛍光の光量から前記樹脂片の分類情報を解析する識別装置と、
前記識別装置からの分類情報に基づき前記樹脂片を選別回収する回収装置と、
を備えたことを特徴とする樹脂の選別装置。
【請求項４】
蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する装置と、
前記蛍光体を励起させる波長の第一の光を放射する第一の光源と、
前記蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を放射する第二の光源と、
前記第一の光または第二の光を前記樹脂片に照射し、前記第一の光により前記樹脂片から放射される前記蛍光体からの蛍光、前記樹脂片から放射される第一の反射光および前記第二の光により前記樹脂片から放射される第二の反射光のいずれかを選択的に透過させる光フィルタと、
前記光フィルタを透過した前記蛍光、第一の反射光および第二の反射光を検出する光検出器と、
前記検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から前記検出された蛍光の光量を補正し、前記補正された蛍光の光量から前記樹脂片の分類情報を解析する識別装置と、
前記識別装置からの分類情報に基づき前記樹脂片を選別回収する回収装置と、
を備えたことを特徴とする樹脂の選別装置。
【請求項５】
分類情報が樹脂片の材質、製造情報を表わすものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の樹脂の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、リサイクルに使用する樹脂を材質別に、選別回収する樹脂の選別方法および樹脂の選別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化に関わるＣＯ２排出量の削減および限られた資源の有効利用のため、近年、使用済み家電製品等のプラスチックのリサイクル方法が盛んに開発されている。プラスチックのリサイクル方法としては、使用済みプラスチックをリペレット化して、新しい成形品の原料とするマテリアルリサイクル、燃焼させて熱回収するサーマルリサイクル、熱分解して油やモノマーにまで分解してプラスチックの原料として再利用するケミカルリサイクルがある。それらの中では、マテリアルリサイクルが最もふさわしい方法であるが、プラスチックとしての再利用においては、材質の異なるプラスチックが混入すると再生プラスチックの特性が低下するため、回収プラスチックを高い精度で選別する技術が重要である。
このため、例えば、部品毎にバーコード等の識別コードを設けておき、バーコードリーダ等の検知器によって、回収対象物の製造年月日、製造機番、製品名、部品、材質及び色等の各種情報を読み取り、これに基づいて分類、分解、分別工程が行うことが提案されている。回収対象物はその使用状況に応じて汚損や破損している場合があり、その汚損あるいは破損部位が識別コードに及んでいる場合には検知器による検知が正常に行われず、誤検知してしまう場合があった。また、使用済みの家電品やコピー機等の事務機械類、あるいは自動車等から、有価物である金属、ガラス類を回収するリサイクルの過程で生ずる、多種類の樹脂成形品の破砕混合物（外径数ｍｍ〜十数ｍｍ）には、個々の破片に識別のためのバーコード等をつけることは困難である。
【０００３】
特許文献１によるリサイクルシステム及び分解分別方法では、プラスチックは紫外線あるいは電磁波を受けた際に光を放出する線スペクトル放射物質を含み、線スペクトル放射物質が放出する光の波長に基づいてリサイクル情報を識別する。これにより、回収対象物の汚損あるいは破損に係らず情報を読み取ることが可能であり、分解及び分別を効率かつ正確に行うことを実現している。
【特許文献１】特開２００６−２３１９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリサイクルシステム及び選別方法にあっては、樹脂中に線スペクトル放射物質（蛍光体）を入れ、その蛍光の光量を検出する場合において、例え添加された蛍光体の種類および濃度が同じでも、樹脂の色によって検出される蛍光の光量が異なることが、本発明の発明者らの実験により明らかになった。これは、蛍光体を励起させる紫外線または可視光の励起光、あるいは蛍光体から放射される蛍光が、樹脂に添加されている顔料等の色素により吸収されるためであり、添加された色素の影響で光量が変化すると、情報の識別を誤ることがあるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、樹脂の汚損や色素の影響を受けずに、添加された蛍光体から樹脂の材質、製造情報を正確に読み取り、樹脂を材質別に効率よく選別する樹脂の選別方法および樹脂の選別装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る樹脂の選別方法は、蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する工程と、樹脂片に蛍光体を励起させる波長の第一の光を照射し、樹脂片から放射される蛍光体の蛍光を検出する工程と、樹脂片に第一の光を照射し、樹脂片から放射される第一の反射光を検出する工程と、樹脂片に蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を照射し、樹脂片から放射される第二の反射光を検出する工程と、検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から検出された蛍光の光量を補正する工程と、補正された蛍光の光量から樹脂片の分類情報を解析する工程と、分類情報に基づき樹脂片を選別回収する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係る樹脂の選別装置は、蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する装置と、光源と、光源から放射された光から、蛍光体を励起させる波長の第一の光または蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を選択的に透過させる第一の光フィルタと、第一の光または第二の光を樹脂片に照射し、第一の光により樹脂片から放射される蛍光体からの蛍光、樹脂片から放射される第一の反射光および第二の光により樹脂片から放射される第二の反射光のいずれかを選択的に透過させる第二の光フィルタと、第二の光フィルタを透過した蛍光、第一の反射光および第二の反射光を検出する光検出器と、検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から検出された蛍光の光量を補正し、補正された蛍光の光量から樹脂片の分類情報を解析する識別装置と、識別装置からの分類情報に基づき樹脂片を選別回収する回収装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項４に係る樹脂の選別装置は、蛍光体が添加された樹脂片を含む樹脂片を供給する装置と、蛍光体を励起させる波長の第一の光を放射する第一の光源と、蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を放射する第二の光源と、第一の光または第二の光を樹脂片に照射し、第一の光により樹脂片から放射される蛍光体からの蛍光、樹脂片から放射される第一の反射光および前記第二の光により樹脂片から放射される第二の反射光のいずれかを選択的に透過させる光フィルタと、光フィルタを透過した蛍光、第一の反射光および第二の反射光を検出する光検出器と、検出された第一の反射光および第二の反射光の光量から検出された蛍光の光量を補正し、補正された蛍光の光量から樹脂片の分類情報を解析する識別装置と、識別装置からの分類情報に基づき樹脂片を選別回収する回収装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回収対象物である樹脂に添加された色素や汚損等の影響を排除するため、その色素や汚損による蛍光の光量の減少割合を判定し、検出された蛍光の光量を補正することにより、樹脂の材質や製品、製造に関する情報を正確に識別することができ、選別回収できるといった顕著な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る樹脂の選別方法および樹脂の選別装置について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における樹脂の選別装置を示す概略図である。図２は、樹脂の選別装置の光識別部の動作を説明する図である。
図１に示すように、樹脂の選別装置１は、分類情報を担う蛍光体が添加された選別対象となる破砕された樹脂片２（２ａ，２ｂ）を供給するフィーダ３と、このフィーダ３により供給された樹脂片２を分散、搬送するベルトコンベア４と、光源５の高圧水銀ランプの光６から所定の波長の照射光７（７ａ，７ｂ）を取り出す光フィルタ８（８ａ，８ｂ）と、照射光７により樹脂片２から放射される蛍光９（９ｂ）および反射光１０（１０ａ，１０ｂ）のいずれかを透過させる第二の光フィルタ１１（１１ａ，１１ｃ，１１ｆ）と、第二の光フィルタ１１を透過した蛍光９および反射光１０を検出する光検出器１２と、光検出器１２から樹脂片の分類情報により材質等を判別する識別装置１３と、この識別装置１３からの信号により作動するエアガン１４と、エアガン１４による所定方向への吹き飛ばしの有無により選別された樹脂片２ａ，２ｂを回収する回収容器１５（１５ａ，１５ｂ）とからなる回収装置１６とにより構成されている。
【００１１】
リサイクルに利用される破砕された樹脂片は、例えば使用済みの家電品やコピー機等の事務機械類、あるいは自動車等から、有価物である金属、ガラス類を回収するリサイクルの過程で生ずる、多種類の樹脂成形品の破砕混合物（外径数ｍｍ〜十数ｍｍ）である。プラスチック類を再利用するには、再生プラスチックの品質維持の観点から、できるだけ高純度で（例えば、純度９９％程度で）プラスチックを材質別に精度よく選別回収する必要がある。
【００１２】
家電品等に使用する樹脂には予め材質や製品、製造情報等を表わす特定の蛍光体を単体あるいは複数種、所定の量を添加しておくことにより、リサイクル時に破砕された樹脂片に光を照射し、蛍光体から放射される蛍光を検出し、この蛍光の光量、波長等から材質、製品情報を引き出し、選別回収することが可能である。しかしながら、上述したように樹脂中に線スペクトル放射物質（蛍光体）を入れ、その蛍光の光量を検出する場合において、例え添加した蛍光体の種類および濃度が同じでも、樹脂の色によって取り出される蛍光の光量が異なることが、本発明の発明者らの実験により明らかになった。これは、蛍光体を励起させる紫外線または可視光の励起光、あるいは蛍光体から放射される蛍光が、樹脂に添加されている顔料等の色素により吸収されるためであり、添加されている色素の影響で光量が変化すると、樹脂の材質、製品情報を誤ることがある。
このため、本発明では、蛍光の光量を補正する手法により樹脂に添加されている色素等の影響を排除して、蛍光体の有無、添加量の正確な情報を引き出すようにしたものである。
【００１３】
まず、図１および図２を参照して、樹脂の選別方法および樹脂の選別装置の動作について説明する。
ここでは、樹脂片２ａ，２ｂの蛍光体添加の有無を判別する方法について説明する。樹脂片２ａには蛍光体が添加されており、樹脂片２ｂには蛍光体が添加されていないものとする。フィーダ３からベルトコンベア４上に供給された樹脂片２ａ，２ｂに光源５から光フィルタ８を透して照射光７を照射し、一つの樹脂片について、次に示す３種類の光量の測定を光検出器１２により行う。
（１）蛍光体からの蛍光の光量を測定するため、樹脂片２ａに添加されている蛍光体を励起させるため蛍光波長λＧよりも波長の短い照射光（励起光）７ａ（波長λＳ）を樹脂片２ａ，２ｂに照射する（λＧ＞λＳ）。ここで、光源５の光６から波長λＳの照射光（励起光）７ａのみを第一の光フィルタ８ａで透過させ、樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、蛍光波長λＧの蛍光９ｂのみを透過させ、励起光７ａの反射光１０ａ等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ｃにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂの蛍光体からの波長λＧの光９ｂの蛍光の光量Ｙのみを測定する（図２（ａ））。
（２）続いて、励起光７ａの波長λＳにおける樹脂片２ａ，２ｂの吸光量を測定するため、樹脂片２ａ，２ｂに照射光（励起光）７ａ（λＳ）を照射する。ここで、光源５の光６から照射光（励起光）７ａのみを第一の光フィルタ８ａで透過させ、樹脂片２ａ，２ｂに照射する。樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、蛍光波長λＧの蛍光体からの蛍光９ｂ等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ａにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂからの波長λＳの反射光１０ａの第一の反射光量Ｘ１のみを測定する（図２（ｂ））。
（３）さらに、蛍光体の蛍光波長λＧにおける樹脂片の吸光量を測定するため、蛍光体の蛍光波長λＧに相当する波長の光λＧ＋を照射する（λＧ＋≧λＧ）。樹脂片の吸光量を正確に測定するためには、λＧ＋はλＧの近傍であることが望ましい。ここで、光源５の光６から波長λＧ＋の照射光７ｂのみを第一の光フィルタ８ｂで透過させ、樹脂片２ａ，２ｂに照射し、樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、樹脂自体から放射される蛍光λＮ（＞λＧ＋）等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ｆにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂからの波長λＧ＋の反射光１０ｃの第二の反射光量Ｘ２のみを測定する（図２（ｃ））。蛍光体の蛍光波長λＧよりも長い近傍の波長の光λＧ＋を照射光として用いるのは、添加されている蛍光体を励起させず、λＧにおける樹脂の吸光量をλＧ＋での吸光量で代用させるためである。図３に、照射光λＧ＋と樹脂自体から放射される蛍光発光量との関係を示す。樹脂自体から放射される蛍光λＮは、照射光λＧ＋の波長よりも長波長側で発光する。従って、蛍光体の蛍光波長λＧよりも長い近傍の波長の光λＧ＋（λＧ＋≧λＧ）で樹脂の吸光量を測定すれば、蛍光体からの蛍光の影響を取り除くことができる。
【００１４】
図１において、光検出器１２にＣＣＤを使用して、画像処理を行い、樹脂片２ａ，２ｂがベルトコンベア４上を移動中に蛍光体からのλＧの蛍光の光量Ｙ、樹脂片２からの励起光λＳでの第一の反射光量Ｘ１および樹脂片２からの蛍光体の波長に相当する波長λＧ＋での第二の反射光量Ｘ２の３種類の光量を連続して測定し、それぞれの平均の光量を求める。次に、第一の反射光量Ｘ１および第二の反射光量Ｘ２から蛍光の光量Ｙを下記式（１）にて補正する。上記補正された蛍光の光量の結果を用いて、識別装置１３により蛍光体の添加の有無が判定され、蛍光体が添加されているとされた樹脂片２ａは、エアガン１４により吹き飛ばされ、回収容器１５ａに投入され、蛍光体が添加されていないと判定された樹脂片２ｂはエアガン１４が作動せず、落下し、回収容器１５ｂに選別投入される。第一、第二の光フィルタ８，１１は、円盤上に複数の光フィルタを取り付けたもので、識別装置１３からの指令に基づき、順次回転させて光フィルタを組み合わせて使用する。ここで、３種類の光量の測定順序は入れ替わっても良い。
【００１５】
ここでは、光検出器１２にＣＣＤを使用して、画像処理を行い、樹脂片２ａ，２ｂがベルトコンベア４上を移動中に樹脂片２ａ，２ｂからの３種類の光量を連続して測定し、それぞれの平均の光量を求める。ここで、波長λＳ、λＧ＋の平均の反射光量を式（１）に適用して、波長λＧの平均の蛍光の光量を補正する。この補正値を用いて、蛍光体の添加の有無、添加量を識別装置１３により判定する。上記判定結果に基づいて、蛍光体が添加されているとされた樹脂片２ａは、エアガン１４により吹き飛ばされ、回収容器１５ａに投入され、蛍光体が添加されていないと判定された樹脂片２ｂはエアガン１４が作動せず、落下し、回収容器１５ｂに選別投入される。
【００１６】
次に、樹脂片からの蛍光体の蛍光の光量を補正する方法について、説明する。
蛍光体からの蛍光の光量の補正式は、次式（１）で表わされる。
Ｙ＝ａＸ１＋ｂＸ２＋ｃ                    （１）
ここで、Ｙは蛍光体からの蛍光の光量、Ｘ１は励起光に対する樹脂片から放射される第一の反射光量、Ｘ２は蛍光体の蛍光波長に相当する光に対する樹脂から放射される第二の反射光量、ａ，ｂ，ｃは定数である。
ここで、ａ，ｂ，ｃを求める方法について説明する。予め、蛍光体を所定量添加した樹脂試験片を複数用意する。ここで所定量とは、樹脂に情報”１”を担わせるために添加する蛍光体の量である。この樹脂試験片は、選別する樹脂片と同様に、多種の色が付いたものや無色のものである。識別装置１３を用い、それぞれの樹脂試験片について、平均光量Ｙ，Ｘ１およびＸ２を求める。重回帰式を（１）とし、回帰統計の方法に従い、個々の測定値よりａ，ｂ，ｃを求める。この予め求めたａ，ｂ，ｃを用いて、選別する樹脂片の蛍光体からの蛍光の光量Ｙを補正する。選別する樹脂片に所定量”１”の蛍光体が入っている場合、樹脂片中の色素による吸収の影響を受けた平均光量ＹＳの値が得られるはずである。よって、測定された蛍光の光量ＹをＹＳで割った値が、”１”に近ければ、選別する樹脂片に蛍光体が所定量添加されていると判断でき、また、”０”に近ければ、蛍光体が添加されていないと判断できる。なお、”２”に近ければ、選別する樹脂に蛍光体が所定量の２倍添加されていると判断できるため、添加する蛍光体の濃度にも情報を担わせることができる。
【００１７】
ここで、選別される樹脂は、樹脂の種類、同材質によるグレード差、難燃剤の種類、成形年、リサイクル回数、リサイクル前に用いられていた製品種、製造等の情報が、蛍光体の種類および量の情報に変換されて、樹脂中に均一に混入されているとする。ただし、選別のためのみに用いるため、放射される光量が多い必要はなく、蛍光体の添加量は数〜数１，０００ｐｐｍでよい。ただし、添加される蛍光体の量としては、樹脂自身から放射される蛍光に比べ、十分に多い蛍光の光量が得られ、添加の有無を識別できる量を添加する。選別される樹脂片は、リサイクル電気製品に用いられている樹脂をリサイクルのために１ｍｍ〜数ｃｍのサイズに粉砕したものであってもよい。
【００１８】
このように、本発明の実施の形態１によれば、蛍光体を添加した樹脂片を選別する際、樹脂の色や汚れ等の影響によって検出される蛍光の光量が異なる場合であっても、樹脂による吸収を補正することによって、添加された蛍光体の種類、量を正確に同定することができ、樹脂に書き込まれた材質や製品、製造情報を正確に読み取ることができ、樹脂の選別精度を向上させることができるといった顕著な効果を奏するものである。
【００１９】
なお、上記実施の形態１では、１種類の蛍光体が樹脂片に添加されている場合について説明したが、複数の蛍光体が添加されている場合は、励起光に対する樹脂片から放射される第一の反射光量、各蛍光体に対して、蛍光体からの蛍光の光量および各蛍光体の波長に相当する波長の光に対する樹脂から放射される第二の反射光量を求め、式（１）を使って蛍光体からの蛍光の光量を補正して、樹脂片に書き込まれた情報を読み取る。
【００２０】
また、上記実施の形態１では、１種類の蛍光体が添加されて樹脂片において、蛍光体の有無を識別装置により判定し、樹脂片をエアガンによる吹き飛しの有無にて、回収容器に選別回収する場合について説明したが、複数の蛍光体が添加されている場合や蛍光体の量を変えている場合には、その蛍光体数や選別数に応じた複数の吸引管と回収容器を用いることにより対応することが可能である。
【００２１】
[実施例１]
例えば、蛍光体として波長５２０ｎｍ（λＧ）の緑色の蛍光を放射する蛍光体Ａ（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）が樹脂片２ａに添加されており、樹脂片２ｂには添加されていない場合について、図１および図２を参照して説明する。樹脂片２ａ，２ｂの混合物がフィーダ３からベルトコンベア４上に供給され、添加された蛍光体Ａからの蛍光９ｂの波長５２０ｎｍに対する樹脂片からの蛍光の光量を測定するため、光源５である高圧水銀ランプ５から放射される光６から、第一の光フィルタ８として蛍光の測定に影響を与えないように波長３８０ｎｍ以下を透過させるハイパス光フィルタ（ＨＰＦ）８ａを使用して、波長３６６ｎｍの紫外線を励起光７ａとして樹脂片２に照射する。樹脂片２ａから放射される緑色の蛍光体Ａの波長λＧの蛍光９ｂおよび樹脂からの反射光１０ａの中から、蛍光９ｂのみを透過させるため第二の光フィルタ１１に波長λＧを透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）１１ｃを使用して、波長λＧの蛍光９ｂのみを取り出し、光検出器にて検出し、蛍光体Ａの蛍光の光量を測定する。
【００２２】
次に、励起光７ａの波長に対する樹脂片２の吸光量を測定するため、光源５である高圧水銀ランプ５から放射される光６を、第一の光フィルタ８として、上記と同じ、波長３８０ｎｍ以下を透過させるハイパス光フィルタ（ＨＰＦ）８ａを使用して、波長３６６ｎｍの紫外線を励起光７ａとして樹脂片２に照射する。第二の光フィルタ１１に波長３６６ｎｍ（λＳ）の光を透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）と光量を調整するＮＤ（ニュートラルデンシティ）光フィルタとを組み合わせた光フィルタ１１ａを使用して、樹脂片２からされる反射光１０ａを光検出器１２にて検出し、その光量を測定する。
【００２３】
さらに、樹脂の蛍光波長に対する樹脂片２の吸光量を測定するため、蛍光体を励起させないよう蛍光体の蛍光波長５２０ｎｍ（λＧ）よりも長い近傍の波長での吸光量を測定して代用する。そこで、第一の光フィルタ８として光量を調整するＮＤ（ニュートラルデンシティ）光フィルタと波長５４６．１ｎｍ（λＧ＋）緑色の光７ｂのみを透過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）とを組み合わせた光フィルタ８ｂを使用して、高圧水銀ランプ５から放射される波長から波長５４６．１ｎｍ（λＧ＋）緑色の光７ｂを選択、樹脂片２に照射する。第二の光フィルタ１１に波長５４６．１ｎｍ（λＧ＋）の光を透過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１ｆを使用して、樹脂片２ａ，２ｂから放射される波長５４６．１ｎｍ（λＧ＋）の反射光１０ｃを光検出器１２にて検出し、その光量を測定する。
なお、反射光は、蛍光に比べて光量が大のため、ＮＤ（ニュートラルデンシティ）光フィルタを組み合わせて使用し、放射される光量の調整をしている。
【００２４】
第一、第二の光フィルタ８，１１は、円盤上に複数の光フィルタを取り付けたもので、識別装置１３からの指令に基づき、順次回転させて光フィルタを組み合わせて使用する。ここでは、光検出器１２にＣＣＤを使用して、画像処理を行い、樹脂片２ａ，２ｂがベルトコンベア４上を移動中に樹脂片２ａ，２ｂからの３種類の光量を連続して測定し、それぞれの平均の光量を求める。ここで、波長λＳ、λＧ＋の平均の反射光量を式（１）に適用して、波長λＧの平均の蛍光の光量を補正する。この補正値を用いて、蛍光体の添加の有無、添加量を識別装置１３により判定する。上記判定結果に基づいて、蛍光体が添加されているとされた樹脂片２ａは、エアガン１４により吹き飛ばされ、回収容器１５ａに投入され、蛍光体が添加されていないと判定された樹脂片２ｂはエアガン１４が作動せず、落下し、回収容器１５ｂに選別投入される。
【００２５】
[実施例２]
また、複数の蛍光体を添加する例として、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３種類の蛍光体を用い、樹脂に添加する蛍光体の種類および濃度により、樹脂に情報を担わせる場合について、その検出方法を図４および図５を用いて説明する。
実施例１と概略同様であるが、異なる点は、３種類の蛍光体の蛍光と、各蛍光体の波長に対する樹脂からの反射光および励起光に対する反射光の計７つの光量測定を実施する点と、各蛍光体の波長に対する樹脂からの反射光の測定を行うために、新たに光源として白色ランプを追加した点である。ここでは、３種の蛍光体として、波長４５０ｎｍ（λＢ）の青色の蛍光体Ｂ（ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ）、波長５２０ｎｍ（λＧ）の緑色の蛍光体Ｇ（ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ）、波長６３０ｎｍ（λＲ）の赤色の蛍光体Ｒ（（Ｙ，Ｇｄ）Ｂｏ３：Ｅｕ）を使用した。ここで、樹脂片２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）の２ａには蛍光体Ｂが、２ｂには蛍光体Ｇが、２ｃには蛍光体Ｒがそれぞれ添加されており、２ｄには蛍光体が添加されていないとする。
【００２６】
フィーダ３によりベルトコンベア４上に供給された樹脂片２ａから２ｄを含む混合物に添加された各蛍光体Ｂ，Ｇ，Ｒのそれぞれの蛍光波長に対する樹脂片２からの蛍光の光量を測定する。光源５である高圧水銀ランプ５から放射される光６から、第一の光フィルタ８として蛍光の測定に影響を与えないように波長３８０ｎｍ以下を透過させるハイパス光フィルタ（ＨＰＦ）８ａを使用して、波長３６６ｎｍの紫外線を励起光７ａとして樹脂片２に照射する。まず、青色の蛍光体Ｂから放射されるλＢの蛍光９ａを検知するため、第二の光フィルタ１１からλＢを透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）１１ｂを選択し、波長４５０ｎｍ（λＢ）の蛍光９ａのみを取り出し、光検出器にて蛍光の光量を測定する。次に、緑色の蛍光体Ｇから放射されるλＧの蛍光９ｂを検知するため、第二の光フィルタ１１からλＧを透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）１１ｃを選択し、波長５２０ｎｍ（λＧ）蛍光９ｂのみを光検出器にて蛍光の光量を測定する。さらに、赤色の蛍光体Ｒから放射されるλＲの蛍光９ｃを検知するため、第二の光フィルタ１１からλＲを透過させるバンドパス光フィルタ１１ｄを選択し、波長６３０ｎｍ（λＲ）の蛍光９ｃのみを光検出器にて検出し、蛍光の光量を測定する（図５（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）。
【００２７】
次に、励起光７ａの波長に対する樹脂片２の吸光量を測定するため、光源５である高圧水銀ランプ５から放射される光６を、第一の光フィルタ８として、上記と同じ、波長３８０ｎｍ以下を透過させるハイパス光フィルタ（ＨＰＦ）８ａを使用して、波長３６６ｎｍの紫外線を励起光７ａとして樹脂片２に照射する。第二の光フィルタ１１に波長３６６ｎｍ（λＳ）の光を透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）と光量を調整するＮＤ（ニュートラルデンシティ）光フィルタとを組み合わせた光フィルタ１１ａを使用して、樹脂片２からされる反射光１０ａを光検出器１２にて検出し、その光量を測定する（図２（ｂ）と同様、参照）。
【００２８】
続いて、蛍光体Ｂ，Ｇ，Ｒから蛍光λＢ，λＧ，λＲの各波長に対する樹脂片２の吸光量を測定する。ここで、光源を高圧水銀ランプ５から白色ランプ１７に切り替えて、白色ランプ１７から放射される光１８から、各蛍光体の蛍光波長よりも長い近傍の波長、λＢ＋（４６０ｎｍ），λＧ＋（５３０ｎｍ），λＲ＋（６４０ｎｍ）の波長の光を透過させる第一の光フィルタ２０としてＮＤ（ニュートラルデンシティ）光フィルタとλＢ＋，λＧ＋，λＲ＋のバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）を組み合わせた光フィルタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを使用して、光量を調整して励起光１９ａ，１９ｂ，１９ｃとして樹脂片２に照射する。第二の光フィルタ１１に波長λＢ＋，λＧ＋，λＲ＋の光を透過させるバンドパス光フィルタ（ＢＰＦ）１１ｅ，１１ｆ，１１ｇを使用して、樹脂片２からされた波長λＢ＋，λＧ＋，λＲ＋の反射光１０ａを光検出器１２にて検出し、その光量を測定する（図５（ｄ），（ｅ），（ｆ）参照）。
【００２９】
なお、各蛍光波長での樹脂の吸光量の測定に、白色ランプを使用したのは、赤の蛍光波長の近辺に相当する波長の光が高圧水銀ランプには含まれていないためである。青と緑の蛍光体のみの場合は、高圧水銀ランプで測定してもよい。
【００３０】
実施例１と同様に、第一、第二の光フィルタ８，１１は、円盤上に複数の光フィルタを取り付けたもので、識別装置１３からの指令に基づき、順次回転させて光フィルタを組み合わせて使用する。光検出器１２にＣＣＤを使用して、画像処理を行い、樹脂片２がベルトコンベア４上を移動中に樹脂片２からの７種類の光量を連続して測定し、それぞれの平均の光量を求める。ここで、波長λＳ，λＢ＋，λＧ＋，λＲ＋の平均の反射光量を式（１）に適用して、波長λＢ，λＧ，λＲの平均の蛍光の光量を補正する。この補正値を用いて、各々の樹脂片２に蛍光体の添加の有無、添加量を識別装置１３により判定する。上記判定結果に基づいて、蛍光体が添加されている樹脂片２（２ａ，ａｂ，２ｃ）は、真空収集機の吸引管２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）により選択に吸引され、それぞれ回収容器１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）に選別投入される。蛍光体が添加されていない樹脂片２ｄは、吸引管２１ｄにより、回収容器１５ｄで回収される。
【００３１】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２における樹脂の選別装置を示す概略図である。図７は、樹脂の選別装置の光識別部の動作原理を示す図である。
図６に示すように、樹脂の選別装置１において、実施の形態１の図１と異なる点は、蛍光体を励起する波長の第一の光を放射する第一の光源２２ａと樹脂の蛍光体の蛍光波長に相当する波長の第二の光を放射する第二の光源２２ｂに、それぞれ単色光源である半導体レーザ２２ａ，２２ｂを用いていることと、第一の光フィルタが省略されていることである。他の構成要素は、図１と同様であるので、説明を省略する。
【００３２】
まず、図６および図７を参照して、実施の形態２の樹脂の選別方法および樹脂の選別装置の動作について説明する。
ここでは、樹脂片２ａ，２ｂの蛍光体添加の有無を判別する方法について説明する。樹脂片２ａには蛍光体が添加されており、樹脂片２ｂには蛍光体が添加されていないものとする。フィーダ３からベルトコンベア４上に供給された樹脂片２ａ，２ｂに光源２２ａ，２２ｂである半導体レーザ２２ａ，２２ｂから照射光７を照射し、一つの樹脂片について、次に示す３種類の光量の測定を光検出器１２により行う。
（１）蛍光体からの蛍光の光量を測定するため、樹脂片２ａに添加されている蛍光体の蛍光波長λＧよりも波長の短い発振波長を有する半導体レーザ２２ａにより放射される照射光（励起光）７ａ（波長λＳ）を樹脂片２ａ，２ｂに照射する（λＲ＞λＳ）。樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、蛍光波長λＲの蛍光９ｂのみを透過させ、励起光７ａの反射光１０ａ等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ｃにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂの蛍光体からの波長λＲの光９ｂの蛍光の光量Ｙのみを測定する（図７（ａ））。
（２）続いて、励起光７ａの波長λＳにおける樹脂片２ａ，２ｂの吸光量を測定するため、樹脂片２ａ，２ｂに半導体レーザ２２ａにより照射光（励起光）７ａ（λＳ）を照射する。樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、蛍光波長λＲの蛍光体からの蛍光９ｂ等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ａにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂからの波長λＳの反射光１０ａの反射光量Ｘ１のみを測定する（図７（ｂ））。
（３）さらに、蛍光体の蛍光波長λＧにおける樹脂片の吸光量を測定するため、蛍光体の蛍光波長λＲよりも長い近傍の波長の光λＲ＋を照射する（λＲ＋≧λＲ）。ここで、光源として、半導体レーザ２２ｂから波長λＲ＋の照射光７ｂを照射する。樹脂片２ａ，２ｂから放射された光のうち、樹脂自体から放射される蛍光λＮ（＞λＲ＋）等、他の波長の光を第二の光フィルタ１１ｆにて除去して、樹脂片２ａ，２ｂからの波長λＲ＋の反射光１０ｃの反射光量Ｘ２のみを測定する（図７（ｃ））。
【００３３】
図５において、光検出器１２にＣＣＤを使用して、画像処理を行い、樹脂片２ａ，２ｂがベルトコンベア４上を移動中に蛍光体からのλＲの蛍光の光量Ｙ、樹脂片２からの励起光λＳでの反射光量Ｘ１および樹脂片２からの蛍光体の蛍光波長よりも長い近傍の波長λＲ＋での反射光量Ｘ２の３種類の光量を連続して測定し、それぞれの平均の光量を求める。次に、反射光量Ｘ１および反射光量Ｘ２から蛍光の光量Ｙを式（１）にて補正する。上記補正された蛍光の光量の結果を用いて、識別装置１３により蛍光体の添加の有無が判定され、蛍光体が添加されているとされた樹脂片２ａは、エアガン１４により吹き飛ばされ、回収容器１５ａに投入され、蛍光体が添加されていないと判定された樹脂片２ｂはエアガン１４が作動せず、落下し、回収容器１５ｂに選別投入される。第一、第二の光フィルタ８，１１は、円盤上に複数の光フィルタを取り付けたもので、識別装置１３からの指令に基づき、順次回転させて光フィルタを組み合わせて使用する。ここで、３種類の光量の測定順序は入れ替わっても良い。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、蛍光体を添加した樹脂片を選別する際、樹脂の色や汚れ等の影響によって検出される蛍光の光量が異なる場合であっても、樹脂による吸収を補正することによって、添加された蛍光体の種類、量を正確に同定することができ、樹脂に書き込まれた材質や製品、製造情報を正確に読み取ることができ、樹脂の選別精度を向上させることができるといった顕著な効果を奏するとともに、光源に単色光源を用いることにより、第一の光フィルタを省略することができ、機械的機構がなくなり信頼性が向上し、選別装置が簡素化され、小型化、高信頼性を実現できる効果も有するものである。
【００３５】
実施の形態２の具体的な例として、蛍光体として波長６３０ｎｍ（λＲ）の赤色の蛍光体Ｒ（（Ｙ，Ｇｄ）Ｂｏ３：Ｅｕ）が樹脂片２ａに添加されている場合については、波長λＳの励起用の第一の光源としての半導体レーザ２２ａに発振波長４０５ｎｍのものを、蛍光体の蛍光波長λＲよりも長い同波長帯の波長λＲ＋の第二の光源としての半導体レーザ２２ｂに発振波長６５０ｎｍのものを適用することができる。
【００３６】
なお、実施の形態２において、単色光源として、半導体レーザを用いる場合について説明したが、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として使用してもよく、同様の効果が期待できる。
【００３７】
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１における樹脂の選別装置を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における樹脂の選別装置の光識別部の動作を説明する図である。
【図３】照射光と樹脂自体から放射される蛍光発光量との関係を示す図である。
【図４】実施の形態１における実施例２による樹脂の選別装置を示す概略図である。
【図５】実施の形態１における実施例２による樹脂の選別装置の光識別部の動作を説明する図である。
【図６】実施の形態２における樹脂の選別装置を示す概略図である。
【図７】実施の形態２における樹脂の選別装置の光識別部の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  樹脂の選別装置
２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）  樹脂片
５  高圧水銀ランプ
７（７ａ，７ｂ）  照射光（励起光）
８（８ａ，８ｂ）  第一の光フィルタ
９（９ａ，９ｂ，９ｃ）  蛍光
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）  反射光
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ）  第二の光フィルタ
１２  光検出器
１３  識別装置
１６  回収装置
１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）  照射光
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）  第三の光フィルタ
２２ａ，２２ｂ  半導体レーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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