(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有する第１のレーザー光と、前記第１の波長より短い第２の波長を有する第２のレーザー光を発生するレーザー光源部と、
前記第１および第２のレーザー光が材質識別されるプラスチック片に照射されて発生するラマン散乱光を検出しラマン散乱スペクトルを取得するマルチチャネル分光部と、
検出したラマン散乱光のラマン散乱スペクトルと標準ラマンスペクトルを照合してプラスチックの材質を識別するデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置が、前記第１のレーザー光によるラマン散乱スペクトルの所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度未満の場合に、前記レーザー光源部に前記第２のレーザー光を照射させて材質の識別を行う、
ことを特徴とするプラスチックの識別装置。
【請求項２】
第１の波長を有する第１のレーザー光と、前記第１の波長より長い第２の波長を有する第２のレーザー光を発生するレーザー光源部と、
前記第１および第２のレーザー光が材質識別されるプラスチック片に照射されて発生するラマン散乱光を検出しラマン散乱スペクトルを取得するマルチチャネル分光部と、
検出したラマン散乱光のラマン散乱スペクトルと標準ラマンスペクトルを照合してプラスチックの材質を識別するデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置が、前記第１のレーザー光によるラマン散乱スペクトルの所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度以上の場合に、前記レーザー光源部に前記第２のレーザー光を照射させて材質の識別を行う、
ことを特徴とするプラスチックの識別装置。
【請求項３】
前記第１の波長および第２の波長のうち、短い方が６３０ｎｍより短く、４００ｎｍより長いことを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックの識別装置。
【請求項４】
前記第２のレーザー光の照射強度が前記第１のレーザー光の照射強度より大きいことを特徴とする請求項２に記載のプラスチックの識別装置。
【請求項５】
前記レーザー光源部が、分離され、別々の場所にレーザー光を照射する、前記第１のレーザー光を照射する第１のレーザー光源と、前記第２のレーザー光を照射する第２のレーザー光源とを含み、
前記マルチチャネル分光部が、分離され、前記第１のレーザー光によるラマン散乱スペクトルを取得する第１のマルチチャネル分光器と、前記第２のレーザー光によるラマン散乱スペクトルを取得する第２のマルチチャネル分光器とを含み、
前記データ処理装置が、前記第１および第２のマルチチャネル分光器からのラマン散乱スペクトルを受けることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のプラスチックの識別装置。
【請求項６】
前記材質識別されるプラスチック片を搬送する搬送部を備えたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のプラスチックの識別装置。
【請求項７】
プラスチックに第１のレーザー光を照射し、プラスチックから散乱されたラマン散乱スペクトルを検出後、所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度未満の場合に、第１のレーザー光より波長が短い第２のレーザー光を照射してラマン散乱スペクトルを検出し、検出したラマン散乱スペクトルと前記プラスチックの標準ラマンスペクトルとを照合することでプラスチックの材質を識別することを特徴とするプラスチックの識別方法。
【請求項８】
プラスチックに第１のレーザー光を照射し、プラスチックから散乱されたラマン散乱スペクトルを検出後、所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度以上の場合に、第１のレーザー光より波長が長い第２のレーザー光を照射してラマン散乱スペクトルを検出し、検出したラマン散乱スペクトルと前記プラスチックの標準ラマンスペクトルとを照合することでプラスチックの材質を識別することを特徴とするプラスチックの識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家電製品が廃棄・回収され、破砕処理された際に得られる、再利用可能なプラスチックを識別する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄された家電製品に使用されるプラスチックの一部は手解体され再利用されるが、手解体できない小さな部品や構成が複雑な部品に用いられるプラスチックは、金属などのほかの材料と共に、細かく粉砕される。破砕片の中には、金属片やプラスチック片が混在しており、プラスチック片には、ポリプロピレン(以下ＰＰ)、ポリスチレン(以下ＰＳ)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(以下ＡＢＳ)など、様々な重合体を主成分としているプラスチックが混在している。
【０００３】
破砕された材質が未知のプラスチック片を再利用するには、プラスチック片の材質を識別し、材質毎に分別して回収する必要がある。破砕片の大きさは、数ｍｍ程度と小さい場合が多いため、ある一定量のプラスチック片の材質を識別するには、数多くのプラスチック片を評価・識別する必要がある。従って、短時間で評価できる識別装置が望ましい。金属片は、比重や電気または磁気を利用して選別が可能であるが、プラスチック片の選別はこれらの手法を適用できない。
【０００４】
プラスチック片の材質を識別する手法の一つとして、例えば下記特許文献１に、ラマン散乱スペクトルを利用した方法が提案されている。レーザー光源から発した単色のレーザー光をプラスチック素材に照射し、プラスチック素材から散乱された光を集め、この集められた光を分光分析するもので、測定されたラマン散乱スペクトルのバンドパターンとデータベースに格納された既知のバンドパターンとを照合することにより、プラスチック素材の種類を識別することが記載されている。
【０００５】
また、予め既知のプラスチックのラマン散乱スペクトルを測定することにより設定した１点以上のピーク位置(以下既知ピーク位置)のラマン散乱強度およびベースライン位置(以下既知ベースライン位置)のラマン散乱強度を記憶手段に記憶するステップと、レーザー光を識別対象物である被識別プラスチックに照射し、被識別プラスチックから散乱されたラマン散乱光からラマン散乱信号を取得するステップにおいて、得られた１点以上の既知ピーク位置に対応するラマンシフト波数におけるラマン散乱強度および既知ベースライン位置に対応するラマンシフト波数におけるラマン散乱強度と、予め記憶された１点以上の既知のプラスチックのラマン散乱強度に基づいてプラスチックの材質を識別することが、例えば下記特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５６５９５号公報
【特許文献２】特許第４２０３９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、廃棄された家電製品から回収されるプラスチックには、様々な添加剤が含まれており、その一つとしてカーボンブラックのような炭素充填材がある。炭素充填材を含むプラスチックの外観は黒色である。光の透過率の観点から分類すれば、光を透過する透明色や白色から、光をほとんど透過しない黒色まであり、様々な明度のプラスチックが存在する。プラスチック片を再利用するには、その明度に関係なく、材質を識別し、分別して回収する必要がある。プラスチックにレーザー光を照射し、短時間で強いラマン散乱信号を得るには、レーザー出力を高くする必要がある。
【０００８】
光を透過する透明色や白色プラスチックにおいて、レーザー光の照射に伴うプラスチックの溶融はほとんど問題にならないが、カーボンブラックのような炭素充填材を含む黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定する場合、出力が高いレーザー光を照射すると炭素充填材の光吸収による発熱が原因でプラスチックが溶融し、ラマン散乱スペクトルが得られないと言う問題がある。
【０００９】
従って、黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを得るには、出力が低いレーザー光を照射して測定する必要がある。しかしながら、レーザー出力が低い場合、ラマン散乱信号が弱いためＳＮ比が小さくなり、信号の積算時間を長くする必要があり、識別に時間が係ると言う問題がある。
【００１０】
上記特許文献１には、照射するレーザー光の波長を６４０ｎｍから９５０ｎｍ、ファイバヘッド対物レンズの開口数ＮＡを０．６＜ＮＡ≦１の範囲に設定することで、黒色プラスチックを測定する識別装置が記載されているが、短時間でラマン散乱信号を得るため、レーザー出力を高くすると、黒色プラスチックは溶融して、ラマン散乱スペクトルの測定は不可能である。また、透明色や白色プラスチックのラマン散乱信号を得るための最適な条件ではないため、識別に時間が係る。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載されている識別装置では、数ｍｓｅｃでラマン散乱スペクトルの測定が可能であるが、レーザー出力１００ｍＷ以上が必要であるため、黒色プラスチックを測定した場合、黒色プラスチックは溶融して、ラマン散乱スペクトルの測定は不可能である。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、光を透過する透明色や白色プラスチックから、光をほとんど透過しない黒色プラスチックまで、プラスチックを溶融することなく、ＳＮ比の大きなラマン散乱スペクトルの測定が可能なプラスチックの識別装置とその方法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】
【００１３】
この発明は、第１の波長を有する第１のレーザー光と、前記第１の波長より短い第２の波長を有する第２のレーザー光を発生するレーザー光源部と、前記第１および第２のレーザー光が材質識別されるプラスチック片に照射されて発生するラマン散乱光を検出しラマン散乱スペクトルを取得するマルチチャネル分光部と、検出したラマン散乱光のラマン散乱スペクトルと標準ラマンスペクトルを照合してプラスチックの材質を識別するデータ処理装置と、を備え、前記データ処理装置が、前記第１のレーザー光によるラマン散乱スペクトルの所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度未満の場合に、前記レーザー光源部に前記第２のレーザー光を照射させて材質の識別を行う、ことを特徴とするプラスチックの識別装置等にある。
【発明の効果】
【００１４】
この発明では、光を透過する透明色や白色プラスチックから、光をほとんど透過しない黒色プラスチックまで、プラスチックを溶融することなく、ＳＮ比の大きなラマン散乱スペクトルの測定が可能なプラスチックの識別装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１、２に係るプラスチックの識別装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るプラスチックの識別装置を用いた識別過程を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る白色プラスチックと黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る白色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るプラスチックの識別装置を用いた識別過程を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３に係るプラスチックの識別装置の構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係るプラスチックの識別装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明によるプラスチックの識別装置とその方法を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。また、図面は模式的なものであり、各寸法等の比率は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置の構成を示すものである。図１において、プラスチック識別装置１は、第１のレーザー光源２と第２のレーザー光源３、第１のレーザー光源２から照射した第１のレーザー光９と第２のレーザー光源３から照射した第２のレーザー光１０をプラスチック片４に導くためのミラー６とレンズ５、第１のレーザー光源２で発生した第１のラマン散乱光１１と第２のレーザー光源３で発生した第２のラマン散乱光１２を分光し、検出するためのマルチチャンネル分光部７と、得られたラマン散乱スペクトルを予め取得した既知のプラスチックのラマンスペクトルと照合することでプラスチックの材質を識別するためのデータ処理装置８で構成される。
【００１８】
なおデータ処理装置８は、データ処理と共に、第１のレーザー光源２と第２のレーザー光源３さらにマルチチャンネル分光器７にも接続され(図が見辛くなるので図示省略)、光源の制御、およびレーザー光源の波長を変えた場合のマルチチャンネル分光器７での分光条件の変更制御等も行うプラスチックの識別装置全体の動作制御も行う制御処理部であり、例えば記憶部(メモリ：図示省略)を含むコンピュータで構成される。記憶部には、各種プラスチック毎の標準マラン散乱スペクトルとそれぞれのサンプリングするピーク位置等を含む識別用標準データが予め格納、または予め測定して求めて格納されている。
【００１９】
次に、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置の動作について説明する。図２は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置を用いた識別過程を示すフローチャートである。以下、図１および図２を用いて説明する。
【００２０】
第１のレーザー光源２から第１のレーザー光９が照射されることにより、ミラー６とレンズ５を経由して、プラスチック片４に照射され、これによりレーザー光９の照射で発生した第１のラマン散乱光１１が散乱される(ステップＳ１)。ラマン散乱光１１は、レンズ５を経由して集光され、マルチチャンネル分光器７で検出され、ラマン散乱スペクトルが取得される(ステップＳ２)。取得されたラマン散乱スペクトルのデータは、データ処理装置８に送られ、予め設定された１点以上のピーク位置(所定の１点以上のピーク位置)の強度が、予め決定した強度(所定の強度)以上か否かを判定する(ステップＳ３)。
【００２１】
所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度以上でない場合(所定の強度未満)、レーザー光源を切り換え、さらにマルチチャンネル分光器７での分光条件を変更して、第２のレーザー光源３から第２のレーザー光１０を、ミラー６とレンズ５を経由して、プラスチック片４に照射させ、これによりレーザー光１０の照射で発生した第２のラマン散乱光１２が散乱される(ステップＳ４)。ラマン散乱光１２は、レンズ５を経由して集光され、マルチチャンネル分光器７で検出され、ラマン散乱スペクトルが取得される(ステップＳ５)。取得されたラマン散乱スペクトルのデータは、データ処理装置８において、予め取得格納された既知のプラスチックの標準ラマンスペクトル(識別用標準データ)と照合することでプラスチックの材質を識別する(ステップＳ６)。
【００２２】
ステップＳ３で、第１のレーザー光源２から照射されたレーザー光９により、発生したラマン散乱光１１において、所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度以上の場合、取得したラマン散乱スペクトルのデータは、データ処理装置８において、予め取得した既知のプラスチックの識別用標準データと照合することでプラスチックの材質を識別する。
【００２３】
図３は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置において、第１のレーザー光源２を用いて、白色プラスチックと黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果(強度−波数特性、以下同様)を示す図である。プラスチックの材質はＡＢＳ、レーザー光の波長は６３３ｎｍである。なお、第１のレーザー光源２のレーザー光照射条件は白色プラスチックのラマン散乱光を得るのに適した条件に調整されている。Ｗが白色プラスチック、Ｂが黒色プラスチックの測定ラマン散乱スペクトルを示す。
【００２４】
白色プラスチック(Ｗ)において、ＡＢＳに特徴的なラマン散乱ピークである波数２２５０ｃｍ−１付近のＣＮ伸縮ピーク、１６００ｃｍ−１付近のＣＣ伸縮ピークが観察されている。他方、黒色プラスチック(Ｂ)のラマン散乱強度は小さいため、２２５０ｃｍ−１付近および１６００ｃｍ−１付近でピークは観察されず、データ処理装置８でこのラマン散乱スペクトルと既知のプラスチック、今回の場合は、ＡＢＳの標準ラマンスペクトルと照合しても、材質を識別することは不可能であることが分かる。
【００２５】
これは前述のとおり、第１のレーザー光源２のレーザー光照射条件は、白色プラスチックに適した測定条件であるため、黒色プラスチックのラマン散乱信号は十分得られないのが原因である。黒色プラスチックのラマン散乱信号強度を強くするため、レーザー光の出力を高くすると、発熱による溶融が発生し、測定が不可能となる。すなわち、白色プラスチックに適した測定条件で、黒色プラスチックの十分なラマン散乱信号強度を得ることは不可能である。この問題を解決する方法として、黒色プラスチックのラマン散乱信号強度を高める方法として、レーザー光の波長を短くする方法を見出した。
【００２６】
図４は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置において、第２のレーザー光源３を用いて、黒色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果を示す図である。プラスチックの材質はＡＢＳ、レーザー光の波長は第１のレーザー光源２より短い５１４ｎｍであり、レーザーの出力は第１のレーザー光源２とほぼ同じである。すなわち、第２のレーザー光源３のレーザー光照射条件は黒色プラスチックのラマン散乱光を得るのに適した条件に調整されている。波長を短くすることで、レーザー出力を上げることなくラマン散乱強度を強くすることが可能となるため、黒色プラスチックにおいて、ＡＢＳに特徴的なラマン散乱ピークである２２５０ｃｍ−１付近のＣＮ伸縮ピーク、１６００ｃｍ−１付近のＣＣ伸縮ピークが観察されている。
【００２７】
また、前述のとおり、第２のレーザー光源３は、第１のレーザー光源２とは逆に、黒色プラスチックに適した測定条件であるため、白色プラスチックのラマン散乱信号を得るのに適した条件ではない。図５は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置において、第２のレーザー光源３、すなわちレーザー光の波長５１４ｎｍを用いて、白色プラスチックのラマン散乱スペクトルを測定した結果を示す図である。図３で示した白色プラスチックのラマン散乱スペクトルと比較してバックグラウンドが高くなっている影響のため、１６００ｃｍ−１付近のＣＣ伸縮ピークを得ることができない。これは、波長６３３ｎｍより短い波長５１４ｎｍのレーザー光の照射により、蛍光強度が増加したことが原因である。すなわち、白色プラスチック、黒色プラスチックのラマン散乱光を得るのに最適な測定条件が異なるため、第１のレーザー光源２と第２のレーザー光源３の両者を用いて評価する必要がある。
【００２８】
例えば、第１のレーザー光源２をプラスチック片４にレーザー光９を照射し、ラマン散乱スペクトルを取得し、予め決定した１点以上のピーク位置と、予め決定した強度を、波数１０００ｃｍ−１、７００Count/secと決定しておけば、図３に示した図から分かるように、白色プラスチックは予め決定した所定の強度以上となり、黒色プラスチックは予め決定した所定の強度未満と判定される。従って、黒色プラスチックは第２のレーザー光源３を用いて、ラマン散乱測定をするステップに移行し、第２のレーザー光源３を用いて、図４に示したラマン散乱スペクトルを測定するステップに移行される。
【００２９】
その後、白色プラスチックは図３で得られたラマン散乱スペクトル、黒色プラスチックは図４で得られたラマン散乱スペクトルを、データ処理装置８で予め取得した既知のプラスチック(記憶部に格納された識別用標準データ)、今回の場合は、ＡＢＳの標準ラマンスペクトルと照合するステップへ移行される。前述のとおり、図３および図４において、ＡＢＳに特徴的な２２５０ｃｍ−１付近のＣＮ伸縮ピーク、１６００ｃｍ−１付近のＣＣ伸縮ピークが観察されているため、プラスチックの材質を識別することが可能となる。
また、図３と図４で示した通り、黒色プラスチックは、波長６３３ｎｍより短い波長の方が、ラマン散乱強度を得る上でより好ましい。従って、第２のレーザー光源３の波長は６３０ｎｍより短く、４００ｎｍより長いことが好ましい。プラスチックは紫外線の照射で劣化するため、波長が４００ｎｍ以下のレーザー光源は使用できない。
【００３０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２におけるプラスチックの識別装置の構成は図１と同様である。次に、この発明の実施の形態２におけるプラスチックの識別装置の動作について説明する。図６は、この発明の実施の形態１におけるプラスチックの識別装置を用いた識別過程を示すフローチャートである。以下、図１および図６を用いて説明する。
【００３１】
第１のレーザー光源２を用いて第１のラマン散乱光１１をマルチチャンネル分光器７で検出し、検出結果がデータ処理装置８に送られるまでの動作は、実施の形態１と同じである(ステップＳ１，Ｓ２)。実施の形態２においては、予め決定した所定の１点以上のピーク位置の強度が、予め決定した所定の強度未満か否かを判定する(ステップＳ３)。所定の１点以上のピーク位置の強度が、所定の強度未満でない場合(所定の強度以上)、レーザー光源を切り換え、さらにマルチチャンネル分光器７での分光条件を変更して、第２のレーザー光源３を用いて第２のラマン散乱光１２をマルチチャンネル分光器７で検出し、データ処理装置８に送られ(ステップ４，Ｓ５)、データ処理装置８において、既知のプラスチックの識別用標準データと照合して材質が識別される(ステップＳＳ)。またステップＳ３で所定の強度未満の場合、そのままステップＳ６で材質が識別される。
【００３２】
実施の形態２において、実施の形態１とは逆に、第１のレーザー光源２のレーザー光照射条件は黒色プラスチックのラマン散乱光を得るのに適した測定条件に調整されている。例えば、第１のレーザー光源２として波長５１４ｎｍのレーザー光を用いた場合、白色プラスチックでは図５、黒色プラスチックでは図４のラマン散乱スペクトルが得られる。第１のレーザー光源２をプラスチック片４にレーザー光９を照射し、ラマン散乱スペクトルが取得し、所定の１点以上のピーク位置と、所定の強度を、波数１０００ｃｍ−１、７００Count/secと決定しておけば、図４および図５に示した図から分かるように、白色プラスチックは予め決定した強度以上となり、黒色プラスチックは予め決定した強度未満と判定される。従って、白色プラスチックは第２のレーザー光源３を用いて、ラマン散乱測定をするステップに移行される。
【００３３】
第２のレーザー光源３のレーザー光照射条件は、第１のレーザー光源２とは逆に、白色プラスチックに適した測定条件に調整されている。例えば、第２のレーザー光源３として波長６３３ｎｍのレーザー光を用いた場合、白色プラスチックと黒色プラスチックでは図３のラマン散乱スペクトルが得られる。その後、白色プラスチックは図３で得られたラマン散乱スペクトル、黒色プラスチックは図４で得られたラマン散乱スペクトルを、データ処理装置８で予め取得した既知のプラスチック、今回の場合は、ＡＢＳの識別用標準データと照合するステップＳ６へ移行される。前述のとおり、図３および図４において、ＡＢＳに特徴的な２２５０ｃｍ−１付近のＣＮ伸縮ピーク、１６００ｃｍ−１付近のＣＣ伸縮ピークが観察されているため、プラスチックの材質を識別することが可能となる。
【００３４】
また、図３と図４で示した通り、黒色プラスチックは、波長６３３ｎｍより短い波長の方が、ラマン散乱強度を得る上でより好ましい。従って、第２のレーザー光源３の波長は６３０ｎｍより短く、４００ｎｍより長いことが好ましい。プラスチックは紫外線の照射で劣化するため、波長が４００ｎｍ以下のレーザー光源は使用できない。
【００３５】
実施の形態２において、レーザー光の吸収が問題となる黒色プラスチックを第１のレーザー光源２で、レーザー光の吸収がほとんど問題とならない透明色や白色プラスチックを第２のレーザー光源３で測定される。すなわち、レーザー光の吸収が問題となる黒色プラスチックは第１のレーザー光源２で測定後、第２のレーザー光源３で測定する必要がなくなるため、第２のレーザー光源３で測定されるプラスチック片は、レーザー光の吸収がほとんど問題とならない透明色や白色プラスチックのみとなる。ラマン散乱強度を強くするには、レーザー光の出力を高くするのが有効であることから、第２のレーザー光の照射強度は第１のレーザー光の照射強度より大きいことが好ましい。
【００３６】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３におけるプラスチックの識別装置の構成を示すものである。マラン散乱スペクトルの測定部分を光源別に分けた構造になっている。図７において、プラスチック識別装置１は、第１のレーザー光源２、第１のレーザー光源２から照射したレーザー光９をプラスチック片４に導くためのミラー６ａとレンズ５ａ、第１のレーザー光源２で発生したラマン散乱光１１を分光し、検出するためのマルチチャンネル分光部７ａと、第２のレーザー光源３、第２のレーザー光源３から照射したレーザー光１０をプラスチック片４に導くためのミラー６ｂとレンズ５ｂ、第２のレーザー光源３で発生したラマン散乱光１２を分光し、検出するためのマルチチャンネル分光部７ｂと、得られたラマン散乱スペクトルを予め取得した既知のプラスチックの識別用標準データと照合することでプラスチックの材質を識別するためのデータ処理装置８で構成される。
【００３７】
この発明の実施の形態３におけるプラスチックの識別装置の動作は、実施の形態１および実施の形態２で説明したものと同じである。レーザー光源の波長を変えた場合、ラマン散乱光を検出するマルチチャンネル分光器の分光条件も変更する必要がある。実施の形態３はマルチチャンネル分光器７ａ、７ｂを２個にすることで、マルチチャンネル分光器の分光条件を変更する手間を省くことができ、測定時間を短くすることが可能となる。
【００３８】
また、第１のレーザー光源２および第２のレーザー光源３から照射されるレーザー光９およびレーザー光１０は、照射あり、照射なしを繰り返す間欠動作でもよいが、レーザー光９およびレーザー光１０がプラスチック片４に照射される位置が異なるため、ラマン散乱光１１がマルチチャンネル分光器７ｂ、ラマン散乱光１２がマルチチャンネル分光器７ａに入り込む可能性は低くなるため、連続的に照射しても良い。
【００３９】
実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４におけるプラスチックの識別装置の構成を示すものである。プラスチックの識別装置本体１ａの構成は例えば実施の形態３で説明したものと同じである。プラスチックの識別装置本体１ａの下に、プラスチック片４を搬送可能な、搬送部１３で構成される。次に、この発明の実施の形態４におけるプラスチックの識別装置の動作について説明する。プラスチック片４は第１のレーザー光源２でラマン散乱測定後、搬送部１３によって搬送部がプラスチック片を搬送する方向１４へ移動され、第２のレーザー光源３でラマン散乱測定される。プラスチック片４の搬送以外の、プラスチックの識別装置の動作は、実施の形態３で説明したものと同じである。なお、プラスチックの識別装置本体１ａを実施の形態１，２のものとしてもよい。
【００４０】
前述のとおり、破砕されたプラスチック片の大きさは、数ｍｍ程度と小さい場合が多いため、実施の形態３で示したようなレーザー光９とレーザー光１０を同一プラスチック片へ照射することが困難な場合、実施の形態４を適用することが好ましい。
【００４１】
また、第１のレーザー光源２および第２のレーザー光源３から照射されるレーザー光９およびレーザー光１０は、照射あり、照射なしを繰り返す間欠動作でもよいが、レーザー光９およびレーザー光１０がプラスチック片４に照射される位置が異なるため、ラマン散乱光１１がマルチチャンネル分光器７ｂ、ラマン散乱光１２がマルチチャンネル分光器７ａに入り込む可能性は低くなるため、連続的に照射してもよい。
【００４２】
なお、上記各実施の形態では、レーザー光源を第１および第２のレーザー光源２，３としたが、第１および第２のレーザー光を照射する１つのレーザー光源部(図示省略)とし、例えばミラーとレンズでそれぞれのレーザー光の光学系を構成するようにしてもよい。
【００４３】
また、データ処理装置８でプラスチックの材質の識別と、プラスチックの識別装置全体の制御を行うようにしたが、データ処理装置８をプラスチックの材質を識別するデータ処理部と、レーザー光源部(２，３)、マルチチャンネル分光器部(７，７ａ，７ｂ)、搬送部１３を例えば材質を識別の結果に関連させて制御する制御部に分けて構成してもよい。
【００４４】
また、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、これら実施の形態の可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１  プラスチック識別装置、２  第１のレーザー光源、３  第２のレーザー光源、４  プラスチック片、５  レンズ、５ａ  第１のレーザー光源用のレンズ、５ｂ  第２のレーザー光源用のレンズ、６  ミラー、６ａ  第１のレーザー光源用のミラー、６ｂ  第２のレーザー光源用のミラー、７，７ａ，７ｂ  マルチチャンネル分光器(マルチチャンネル分光部)、８  データ処理装置、９  (第１の)レーザー光、１０  (第２の)レーザー光、１１  (第１の)ラマン散乱光、１２  (第２の)ラマン散乱光、１３  搬送部。
【図１】
0005539421.tif 000002
【図２】
0005539421.tif 000003
【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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【図８】
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