(57)【要約】【課題】混合廃プラスチックに含まれるプラスチックとゴムとを高い精度で選別することが可能な混合廃プラスチック選別装置を提供する。【解決手段】粉砕処理された混合廃プラスチック２２をプラスチック１８とゴム２０とに選別する混合廃プラスチック選別装置１０であって、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれとの摩擦係数μｐ，μｒが異なる表面２６を有し、軸１２を中心に回転するローラ１６と、混合廃プラスチック２２を表面２６に斜め上方から供給する傾斜台２４ａと、軸１２を含む鉛直面３８よりも傾斜台側に設けられたプラスチック回収部４０と、鉛直面３８を介して傾斜台２４ａの反対側に設けられたゴム回収部５２とを備える。【選択図】図１
2011177648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕処理された混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとに選別する混合廃プラスチック選別装置であって、
プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数が異なる表面を有し、軸を中心に回転するローラと、
前記混合廃プラスチックを前記表面に斜め上方から供給する傾斜台と、
前記ローラの軸を含む鉛直面よりも傾斜台側に設けられたプラスチック回収部と、
前記鉛直面を介して前記傾斜台の反対側に設けられたゴム回収部とを備える
ことを特徴とする混合廃プラスチック選別装置。
【請求項２】
前記傾斜台は、前記表面のうち上方向への移動成分を有する部分に前記混合廃プラスチックを供給し、
前記プラスチック回収部は、前記ローラの前記混合廃プラスチックが衝突する衝突部分の下方に設けられたプラスチック回収口を有し、
前記ゴム回収部は、前記衝突部分から前記ローラの回転方向に向かう放物線方向に設けられたゴム回収口を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項３】
前記ローラの軸は、水平である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項４】
前記傾斜台は、前記ローラの近くに配置される供給端部を有し、
前記供給端部は、上下方向には前記ローラの軸から前記ローラの上端の間の位置に、水平方向には前記ローラの軸から前記ローラの後端の間の位置に配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項５】
前記供給端部は、前記鉛直面において、前記ローラの軸と前記供給端部との上下方向の距離をＨ１、前記ローラの軸と前記供給端部との水平方向の距離をＬ１、前記ローラの半径をＲとした場合に、
０．５５≦Ｈ１／Ｒ≦０．８５，０．８５≦Ｌ１／Ｒ≦０．９５を満たす位置に配置される
ことを特徴とする請求項４に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項６】
前記プラスチック回収部と前記ゴム回収部との間に設けられた中間回収部と、
前記表面で弾かれたプラスチック及びゴムの飛距離の境界近傍に設けられた隔壁先端部を有し、前記中間回収部と前記ゴム回収部とを仕切る隔壁とを備える
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項７】
前記隔壁先端部は、前記鉛直面において、前記ローラの軸と前記隔壁先端部との上下方向の距離をＨ２、前記ローラの軸と前記隔壁先端部と水平方向の距離をＬ２、前記ローラの半径をＲとした場合、
０．７５≦Ｈ２／Ｒ≦０．８５，０．６５≦Ｌ２／Ｒ≦０．７５を満たす位置に配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項８】
前記ローラの材料は、プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数の差が０．３以上の材料である
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項９】
前記ローラの材料は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９T、ナイロンＭ５Ｔ、ナイロン６１２、ポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）のいずれか１つ又は複数を組合せたものである
ことを特徴とする請求項８に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項１０】
前記ローラは、金属製の円柱部材と、当該円柱部材の曲面を覆う表面部材とを有し、
当該表面部材の材料は、プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数の差が０．３以上の材料である
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項１１】
前記ローラは、金属製の円柱部材と、当該円柱部材の曲面を覆う表面部材とを有し、
当該表面部材の材料は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６T、ナイロン６Ｉ、ナイロン９T、ナイロンＭ５Ｔ、ナイロン６１２、ポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）のいずれか１つ又は複数を組合せたものを主成分として含み、さらに、バインダ、調整剤、又はバインダと調整剤を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項１２】
前記ゴム回収部の上方を覆う飛散防止部を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【請求項１３】
前記傾斜台の傾斜面上に、当該傾斜面の傾斜方向に沿って立設する整流板を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の混合廃プラスチック選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕処理された混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとに選別する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭や事務所から排出される家電系廃棄物に含まれる有用な資源を再利用することによって、廃棄物を減量するとともに資源の有効利用を推進するために家電リサイクル法が制定された。廃棄物を資源として再利用するには、収集された廃棄物を材料ごとに選別する必要がある。
【０００３】
プラスチックは、家電系廃棄物から再利用される資源の一つである。収集された家電系廃棄物は、主として手作業による解体作業を経た後に、フレーク状に粉砕された混合廃プラスチックに加工される。混合廃プラスチックからゴムやホットメルト等の異物とプラスチックとを選別し、純度の高いプラスチックを得ることによって、混合廃プラスチックは再利用可能なプラスチック資源となる。
【０００４】
従来、混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとに選別する装置が提案されている。例えば、特許文献１（段落［００１１］−［００１２］、図４）に記載の混合廃プラスチック選別装置は、回転する円筒又は円錐状のローラと、ローラの回転軸と平行な仕切り板とを備える。ローラの上方から混合廃プラスチックを落下させローラに衝突させると、プラスチックはゴムに比べて反発弾性及び摩擦係数が小さいため、プラスチックはローラの近くに落下し、ゴムはローラの遠くに弾かれる。これらの飛距離に応じた適切な位置に仕切り板を設けることによって、混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとを選別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５９０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
混合廃プラスチックから選別されたプラスチックの純度が高い程、選別されたプラスチックのプラスチック資源としての価値は、向上する。そのため、混合廃プラスチックからプラスチックとゴムとを高精度で選別できる技術が望ましい。しかしながら、従来の混合廃プラスチック選別装置では、ローラに弾かれたプラスチック及びゴムと、上方から落下する混合廃プラスチックとが衝突するためゴムが十分に弾かれず、その結果、選別の精度が悪くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するため、混合廃プラスチックに含まれるプラスチックとゴムとを高い精度で選別することが可能な混合廃プラスチック選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る混合廃プラスチック選別装置は、粉砕処理された混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとに選別する混合廃プラスチック選別装置であって、プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数が異なる表面を有し、軸を中心に回転するローラと、前記混合廃プラスチックを前記表面に斜め上方から供給する傾斜台と、前記ローラの軸を含む鉛直面よりも傾斜台側に設けられたプラスチック回収部と、前記鉛直面を介して前記傾斜台の反対側に設けられたゴム回収部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る混合廃プラスチック選別装置は、プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数が異なる表面を有し、軸を中心に回転するローラを備える。ゴムの摩擦係数及び反発係数は、プラスチックのそれらよりも大きい。そのため、ローラに衝突したゴムは、ゴムの弾性によって弾けるだけでなく、ローラの回転方向に沿った摩擦力を受けて、ローラの回転方向に向かう放物線方向に大きく弾かれる。これに対して、ローラに衝突したプラスチックは、ローラとの摩擦力が小さいため、殆ど弾けることなく、又は僅かに弾けた後に落下する。
【００１０】
このように、プラスチックとゴムとでは、ローラに衝突した後の挙動が異なるため、混合廃プラスチックに含まれるプラスチックとゴムとをそれぞれ、ゴム回収部とプラスチック回収部とに選別することができる。
【００１１】
また、本発明に係る混合廃プラスチック選別装置は、混合廃プラスチックをローラの斜め上方から供給する傾斜台を備える。これにより、ゴムは水平方向の移動成分を伴ってローラに衝突し、その水平方向の移動成分は、衝突位置のローラの接線方向を向いた摩擦力によって加速される。そのため、ゴムはローラとの衝突位置から高速で弾き飛ばされ、供給される混合廃プラスチックとゴムとの衝突が低減する。
【００１２】
また、プラスチックは上述のように摩擦力の作用をあまり受けずに落下するため、混合廃プラスチックが供給される方向とローラに衝突した後のプラスチックの移動方向とは大きく異なる。そのため、ローラに衝突した後のプラスチックと供給される混合廃プラスチックとが衝突することは殆どない。また、仮にローラに衝突した後のプラスチックと供給される混合廃プラスチックとが衝突したとしても、その衝突後のプラスチックも殆どが自然落下することになる。そのため、ローラに衝突したプラスチックと傾斜台から供給される混合廃プラスチックとの衝突が、その後の供給されたプラスチックの挙動に対する衝突の影響は極めて限定的である。
【００１３】
このように、ローラに衝突した後のプラスチック及びゴムは、供給される混合廃プラスチックの影響をほとんど受けることがない。そのため、ローラに衝突したゴムの殆どが、ローラとの衝突部分からローラの回転方向に向かう放物線方向に大きく弾かれ、ローラに衝突したプラスチックの殆どが、ローラとの衝突部分から自然落下する。その結果、従来よりも格段に高い精度でプラスチックとゴムとを選別することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る混合廃プラスチック選別装置の側面図である。
【図２】ゴムがローラに衝突する前後の挙動を説明するための図である。
【図３】プラスチックがローラに衝突する前後の挙動するための図である。
【図４】実施の形態２に係る傾斜台の概要を示す斜視図である。
【図５】傾斜台の供給端部を異なる位置に配置した場合のローラに衝突した後のプラスチック及びゴムの挙動を示す図である。
【図６】実験に用いた供給端部の配置位置を示す、軸方向から見た側面図である。
【図７】供給端部の配置位置ごとのゴム回収部でのゴムの回収率を示す図である。
【図８】供給端部の配置位置ごとのゴム回収部でのプラスチックの回収率を示す図である。
【図９】実験に用いた隔壁先端部の配置位置を示す、軸方向から見た側面図である。
【図１０】隔壁先端部の配置位置ごとのゴム回収部でのゴムの回収率を示す図である。
【図１１】隔壁先端部の配置位置ごとのゴム回収部でのプラスチックの回収率を示す図である。
【図１２】ローラの表面部材に適用できる材料の例について、プラスチック及びゴムのそれぞれとの摩擦係数の差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
本発明に係る混合廃プラスチック選別装置は、粉砕処理された混合廃棄物としての混合廃プラスチックをそれに含まれるプラスチックとゴムとに選別する装置である。
【００１６】
混合廃プラスチックは、プラスチックを含む部材を、例えばフレーク状に粉砕したものである。部材とは例えば、一般家庭等から排出される家電系廃棄物、それを手作業で分解したもの等である。このような、混合廃プラスチックは、リサイクル資源としてのプラスチックと、異物としてのゴムとを含む。混合廃プラスチック選別装置によってプラスチックとゴムとを選別し、これによって、プラスチックの再利用が可能になる。
【００１７】
なお、実施の形態では、混合廃プラスチックをプラスチックとゴムとに選別する例について説明するが、本発明は、混合廃棄物をそれに含まれるリサイクル資源と異物とに選別する装置又は方法に適宜適用できる。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１に係る混合廃プラスチック選別装置の側面図である。図１の上下方向は、装置の上下方向を示し、図１の左右方向は、装置の後ろから前へ向かう方向を示し、図１の紙面垂直方向は、装置の左右方向を示す。
【００１９】
同図に示す混合廃プラスチック選別装置１０は、水平な左右方向の固定軸１２を中心に回転する円柱状のローラ１６と、軸１２より後方に設けられ、プラスチック１８とゴム２０とを含む混合廃プラスチック２２をローラ１６に供給する傾斜台２４ａとを備える。
【００２０】
ローラ１６は、上半分に位置する上面が後方から前方へ向かう方向（図１では右回り）１４に、適宜設定された回転数で回転する。ローラ１６の回転は、例えば、インバータ制御されたモータ（図示せず）の動力を伝達することにより実現される。
【００２１】
また、ローラ１６は、プラスチック１８との摩擦係数μｐ及びゴム２０との摩擦係数μｒが異なる表面２６を有する。一般的に表面２６とゴム２０との摩擦係数μｒの方が、表面２６とプラスチック１８との摩擦係数μｐより大きい。ローラ１６の材料には、例えば金属材料、樹脂材料等が使用され、具体的には、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６T、ナイロン６I、ナイロン９T、ナイロンM5T、ナイロン６１２、ポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）などのいずれか１つ若しくは複数を組合せたもの、又はそれを主成分として適宜バインダ、調整剤等が添加されたものが利用される。
【００２２】
次に、傾斜台２４ａは、混合廃プラスチック２２が流れる平面である傾斜面２８と、ローラ１６の近くに、軸１２と平行に設けられた供給端部３２ａとを有する。供給端部３２ａは、流れてきた混合廃プラスチック２２を斜め上方から（矢印３０ａ方向に）ローラ１６に供給して衝突させる。
【００２３】
傾斜台２４ａは、混合廃プラスチック２２が衝突するローラ１６の表面２６の部分領域を形成する衝突部分３４が、上方及び前方へ向かう移動成分を有する部分となるように、混合廃プラスチック２２を供給する。そのために、供給端部３２ａは好ましくは、上下方向には軸１２からローラ１６の上端まで、水平方向には軸１２からローラ１６の後端までに配置される。
【００２４】
詳細は後述するが、このような構成を備えることによって、混合廃プラスチック２２がローラ１６に衝突した後に、プラスチック１８はローラ１６の衝突部分３４から滑り落ち、ゴム２０は衝突部分３４で前方に大きく弾かれる。その結果、混合廃プラスチック２２に含まれるプラスチック１８とゴム２０とを選別することが可能になる。
【００２５】
なお、傾斜面２８は、好ましくは、水平面３６ａに対する傾斜角θが３０度〜６０度となるように設けられ、これによって、選別の精度が向上する。
【００２６】
混合廃プラスチック選別装置１０は、さらに、軸１２を含む鉛直面３８よりも後方に設けられたプラスチック回収部４０と、鉛直面３８よりも前方に中間回収部４６及びゴム回収部５２とを備える。中間回収部４６は、ゴム回収部５２とプラスチック回収部４０との間に設けられる。
【００２７】
プラスチック回収部４０は、主にプラスチック１８を回収するための部位である。プラスチック回収部４０は、ローラ１６に対向する後方の壁４２を有し、当該壁４２とローラ１６と装置１０の左右両端に設けられた壁（図示せず）とによって、衝突部分３４よりも下方に、上方へ向けて開放するプラスチック回収口４４を形成する。
【００２８】
中間回収部４６は、衝突部分３４から弾けたプラスチック１８、衝突部分３４であまり弾けなかったゴム２０等の異常な挙動をしたプラスチック１８及びゴム２０を含む混合廃プラスチック２２を回収するための部位である。
【００２９】
中間回収部４６は、ローラ１６に対向する隔壁４８を有し、当該隔壁４８とローラ１６と装置１０の左右両端に設けられた壁（図示せず）とによって、衝突部分３４からローラ１６の回転方向１４に向かう小さい放物線方向に向けて開放する中間回収口５０を形成する。
【００３０】
ゴム回収部５２は、主にゴム２０を回収するための部位である。ゴム回収部５２は、隔壁４８と隔壁４８よりも前方の壁５４とを有し、当該壁５４と隔壁４８と装置１０の左右両端に設けられた壁（図示せず）とによって、衝突部分３４からローラ１６の回転方向１４に向かう大きい放物線方向に向けて開放するゴム回収口５６を形成する。
【００３１】
また、プラスチック回収部４０と中間回収部４６とゴム回収部５２とのそれぞれは、回収口４４，５０，５６に連通し、回収口４４，５０，５６を通過したプラスチック１８及びゴム２０を回収するための流路であるプラスチック回収路５８と中間回収路６０とゴム回収路６２とを形成する。
【００３２】
隔壁４８は、図１及び上述の記載から分かるように、中間回収路６０とゴム回収路６２とを仕切る部材であり、本実施の形態では、中間回収部４６とゴム回収部５２とで共通に備えられる。隔壁４８は、ローラ１６と対向して配置される隔壁先端部６４を有する。隔壁先端部６４は、好ましくは、ゴム２０をゴム回収部５２に選別する精度を向上させるために、衝突部分３４で弾かれたプラスチック１８及びゴム２０の飛距離の境界近傍に設けられ、先に向かって薄くなる形状を有する。
【００３３】
なお、ゴム回収部５２の前方の壁５４には、図１に示すように、中間回収部４６及びゴム回収口５６の上方を覆うように設けられ、衝突部分３４で弾かれたゴム２０がゴム回収口５６よりも前方へ飛散することを防ぐための飛散防止部６６が延設される。飛散防止部６６により、大きく弾かれたゴム２０を逃さずに回収することが可能になる。また、衝突部分３４で弾けたゴムが飛散防止部６６に衝突して進行方向が変わることのないように、飛散防止部６６はローラ１６の表面２６から十分に離れた高い位置に設置されている。
【００３４】
このような構成を備えた混合廃プラスチック選別装置１０の動作、及び同装置１０により、混合廃プラスチック２２からプラスチック１８とゴム２０とを選別する原理について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３５】
混合廃プラスチック２２は、傾斜台２４ａの傾斜面２８の上を流れて、供給端部３２ａから継続的にローラ１６に供給される。この時、プラスチック１８及びゴム２０はいずれも、図２及び図３に矢印３０ａで示すほぼ同一の方向及び速度で、衝突部分３４に向かって移動し、混合廃プラスチック２２に含まれるプラスチック１８及びゴム２０はそれぞれ衝突部分３４に衝突する。
【００３６】
衝突部分３４に衝突したプラスチック１８及びゴム２０は、ローラ１６との摩擦力及び弾性力の作用を受けて、移動方向を変える。ここで、摩擦係数及び反発係数はいずれも、ゴム２０とローラ１６の表面２６と間の値の方が、プラスチック１８とローラ１６の表面２６との間の値よりも大きい。
【００３７】
そのため、ローラ１６に衝突したゴム２０は、図２に示すように、衝突部分３４のうち実際に衝突した位置６８ａの回転方向１４（接線方向）に向かう大きな摩擦力７０ａを受ける。そのため、傾斜台２４ａから供給されたゴム２０は、摩擦力７０ａによって水平方向の移動成分が加速される。また、ゴム２０は、弾性を有するため、ローラ１６によって矢印７２ａの方向へ弾かれる。ローラ１６に衝突した後のゴム２０は、重力の作用によって、衝突部分３４からローラ１６の回転方向１４に向かう大きな放物線状の軌跡又はそれに近い軌跡に従って移動することになる。
【００３８】
このように、ゴム２０の場合、衝突部分３４に供給されたものの殆どが、ローラ１６との摩擦及び弾性によって高速で移動する。また、ローラ１６に衝突したゴム２０の移動方向７２ａと混合廃プラスチック２２の供給方向３０ａとでは角度差が大きい。そのため、ローラ１６に衝突したゴム２０が供給される混合廃プラスチック２２と衝突することは殆どなくなる。その結果、ローラ１６に衝突したゴム２０の殆どが、衝突部分３４から上記の大きな放物線状の軌跡又はそれに近い軌跡に従って移動する。
【００３９】
これに対して、ローラ１６に衝突したプラスチック１８は、図３に示すように、摩擦力７０ｂを殆ど受けることがなく、またローラ１６により弾かれることも殆どなく又は僅かに弾かれるだけである。そのため、ローラ１６に衝突したプラスチック１８は、重力の作用により、衝突部分３４から矢印７２ｂが示す方向へ自然に落下する軌跡又はそれに近い軌跡に従って移動する。
【００４０】
このように、プラスチック１８の場合、衝突部分３４に供給されたものの殆どが、衝突部分３４から滑り落ちることになる。ローラ１６に衝突したプラスチック１８の移動方向７２ｂと混合廃プラスチック２２の供給方向３０ａとでは角度差が大きい。そのため、供給される混合廃プラスチック２２とプラスチック１８とが衝突することは殆どない。また、仮にローラ１６に衝突したプラスチック１８が、傾斜台２４ａから供給される混合廃プラスチック２２と衝突したとしても、その衝突の後のプラスチック１８も殆どが自然に落下することになる。そのため、ローラ１６に衝突したプラスチック１８と傾斜台２４ａから供給される混合廃プラスチック２２との衝突が、その後のプラスチック１８の挙動に与える影響は極めて限定的である。その結果、ローラ１６に衝突したプラスチック１８の殆どが、衝突部分３４から滑り落ちる。
【００４１】
このように、衝突部分３４で弾かれたゴム２０は概ね、ローラ１６の回転方向１４に向かう大きな放物線方向へ弾かれるため、ゴム回収口５６を通過し、ゴム回収部５２に回収される。また、衝突部分３４に衝突したプラスチック１８は概ね、自然に落下するため、衝突部分３４の下方に設けられたプラスチック回収口４４を通過し、プラスチック回収部４０に回収される。
【００４２】
もっとも、すべてのゴム２０が、ローラ１６によって、大きな摩擦力を受ける、又は大きく弾かれるとは限らない。僅かではあるが、ゴム２０の中には、弾かれない又はあまり弾かれないものがある。同様に、プラスチック１８の中にも、弾かれるものがある。
【００４３】
このような、プラスチック１８又はゴム２０の異常な挙動には、様々な原因が考えられる。例えば、傾斜台２４ａからの供給される時に、粉砕されたプラスチック１８及びゴム２０が塊になる等の供給時の粉砕物の状態、粉砕された個々のプラスチック１８及びゴム２０の形状や寸法等、又はそれらが相互に作用して、プラスチック１８又はゴム２０の異常な挙動が生じると考えられる。
【００４４】
異常な挙動をしたプラスチック１８及びゴム２０は、中間回収口５０を通じて、中間回収部４６に回収される。特に、隔壁４８の隔壁先端部６４は、衝突部分３４で弾かれたプラスチック１８及びゴム２０の飛距離の境界近傍に設けられ、また先に向かって薄くなる形状を有する。そのため、異常な挙動をしたプラスチック１８の多くは、中間回収部４６に回収される。その結果、ゴム回収部５２に回収される全体量に対するゴム２０の割合が増し、ゴム２０は高精度で選別されてゴム回収部５２に回収される。
【００４５】
これまで説明したように、本実施の形態に係る混合廃プラスチック選別装置１０によれば、混合廃プラスチック２２に含まれるプラスチック１８とゴム２０とをそれぞれ、プラスチック回収部４０とゴム回収部５２とに選別して回収することができる。また、混合廃プラスチック選別装置１０では、ローラ１６に衝突した後のプラスチック１８及びゴム２０の挙動は、供給される混合廃プラスチック２２の影響をほとんど受けない。そのため、混合廃プラスチック選別装置１０によって、従来よりも格段に高い精度でプラスチック１８とゴム２０とを選別することが可能になる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態１について説明したが、本実施の形態はこれに限定されない。
【００４７】
例えば、傾斜台２４ａの傾斜面２８上には、好ましくは図４に示すように、フレーク状の混合廃プラスチック２２を同一方向に向けて安定的にローラ１６へ供給するための整流板７６が設けられる。整流板７６は、例えば、その長さ方向が傾斜面２８の傾斜方向に沿うように立てられた平板である。整流板７６によって、上記のプラスチック１８又はゴム２０の異常な挙動を減らすことができ、選別の精度を向上させることが可能になる。
【００４８】
また例えば、本実施の形態では、軸１２は水平に設けられるとしたが、軸１２は、水平に限られず、選別の精度を向上させられるように、適宜傾斜してもよい。また、供給端部３２ａは、軸１２と平行に設けられるとしたが、選別の精度を向上させられるように、軸１２と異なる方向に適宜傾斜してもよい。
【００４９】
さらに例えば、ローラ１６の表面２６とプラスチックとの摩擦係数μｐ、及びゴムとの摩擦係数μｒは、その差μｒ−μｐが、好ましくはステンレスと表面２６との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐよりも大きく（図１２参照）、さらに好ましくは０．３以上であればよい。これによって、選別の精度を向上させることができる。実施の形態１で挙げた材料は、摩擦係数の差μｒ−μｐが、０．３以上の具体的な例である。
【００５０】
さらに例えば、各回収部４０，４６，５２に回収されたプラスチック１８とゴム２０との混合物のそれぞれを再度選別するように、ローラ１６が多段に設けられてもよい。これによって、異常な挙動をするプラスチック１８及びゴム２０を正確に選別し、プラスチック１８の再利用率を向上させることができる。
【００５１】
ローラ１６を多段に設けることは例えば、プラスチック回収部４０に回収された全体の全体量に対するプラスチック１８の量の割合が目標値以下である場合に有効である。ここでの量とは、重量、容積等であって、適宜選択されてよい。
【００５２】
また、再度の選別は例えば、ローラ１６に弾かれて、中間回収部４６に回収されるプラスチック１８が多い場合にも有効である。この場合、中間回収部４６に回収された混合廃プラスチックを再度選別してもよいし、これとプラスチック回収部４０に回収されたものとを合わせて再度選別してもよい。これによって、プラスチックの再利用率を向上させることが可能になる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態１に係る混合廃プラスチック選別装置１０と同様の構成を備える装置において、傾斜台２４ａの供給端部３２ａの位置、隔壁４８の隔壁先端部６４の位置及びローラ１６の材料を適宜選択することによって、選別の精度をより向上させることができる。本実施の形態では、これらの望ましい態様について説明する。
【００５４】
（傾斜台２４ａの供給端部３２ａの位置）
供給端部３２ａは、実施の形態１で説明したように、上下方向には軸１２からローラ１６の上端までに、水平方向には軸１２からローラ１６の後端までに配置される。供給端部３２ａを適切に配置することによって、選別の精度を向上させることができる。その理由について、図５を参照して説明する。
【００５５】
図５は、傾斜台２４ｂ，２４ｃの供給端部３２ｂ，３２ｃを、上述の範囲内で下方かつ後方に配置した場合と、上方かつ前方に配置した場合とのプラスチック１８及びゴム２０の挙動を模式的に示す図である。
【００５６】
傾斜台２４ｂの供給端部３２ｂが、下方かつ後方に、すなわち、上下方向にはローラ１６の軸１２に近く、左右方向にはローラ１６の後端の近くに配置される場合、プラスチック１８は、矢印７８の方向へ落下する。しかし、ゴム２０に作用する摩擦力の方向は、鉛直上方成分が大きくなり、その水平後方成分は小さくなる。そのため、ローラ１６に衝突したゴム２０は、鉛直上方に大きく弾かれ、水平前方へはあまり弾かれず、図５の矢印８０の方向へ移動する。
【００５７】
この場合、軸方向から見ると、図５の矢印３０ｂ，８０で示すように、混合廃プラスチック２２が傾斜台２４ｂから供給される方向３０ｂと、ローラ１６に衝突したゴム２０の移動方向８０との角度差は小さくなる。そのため、傾斜台２４ｂから供給される混合廃プラスチック２２とローラ１６に衝突した後のゴム２０との衝突が増える。
【００５８】
このように、供給端部３２ｂを下方かつ後方に配置した場合、衝突した後のゴム２０は、前方へあまり弾かれずに、又は供給される混合廃プラスチック２２によって移動が阻害されて、プラスチック回収部４０に落下するものが増える。その結果、プラスチック回収部４０に回収されるゴム２０が増加し、プラスチック１８を選別する精度が悪化する。
【００５９】
これに対して、傾斜台２４ｃの供給端部３２ｃが、上方かつ前方に、すなわち、上下方向にはローラ１６の上端の近くに、左右方向にはローラ１６の軸１２の近くに配置される場合、図５の矢印８２で示すように、ローラ１６に衝突したゴム２０は前方へ弾ける。しかし、プラスチック１８は、ローラ１６との摩擦力又は供給される混合廃プラスチック２２との衝突によって、前方（矢印８４の方向）へ移動するものが増える。そのため、ゴム回収部５２に回収されるプラスチック１８が増加し、プラスチック１８とゴム２０との選別の精度が悪くなる。
【００６０】
これまで説明した２つの例から分かるように、選別の精度を向上させるためには、ローラ１６の下方かつ後方及び上方かつ前方に傾斜台２４ｂ，２４ｃの供給端部３２ｂ，３２ｃを配置することは、好ましくなく、供給端部３２ａの適切な配置位置は、両者の中間にある。
【００６１】
このような考え方に基づいて、高精度の選別が可能な供給端部３２ａの配置位置を、実験によって検証した。
【００６２】
図６は、実験において傾斜台２４ａの供給端部３２ａを配置した位置を示す、軸方向から見た側面図である。図７及び図８はそれぞれ、図６に示す各配置位置に供給端部３２ａを配置した場合の、プラスチック１８及びゴム２０のゴム回収部５２での回収率を測定した結果を示す図である。
【００６３】
図６では、ローラ１６の軸１２を原点とし、上方向の距離Ｈ、後方向の距離Ｌをローラ１６の半径Ｒで無次元化した値をそれぞれ縦軸、横軸とした座標系における供給端部３２ａの配置位置を示す。図６に示す四角のそれぞれが配置位置を示しており、例えば、配置位置８６は、（Ｌ／Ｒ，Ｈ／Ｒ）＝（０．９５，０．８５）に供給端部３２ａを配置することを示す。
【００６４】
実験では、図６に示すように、上下方向には軸１２からローラ１６の上端までに、水平方向には軸１２からローラ１６の後端の近傍までに、供給端部３２ａを配置した。具体的には、供給端部３２ａの配置位置は、ローラ１６が占める部分を除いた、０．５５≦Ｌ／Ｒ≦１．０５、０．４５≦Ｈ／Ｒ≦０．９５により表される領域に、Ｌ／Ｒ＝０．１，Ｈ／Ｒ＝０．１の間隔で設定された。そして、実験では、各配置位置に供給端部３２ａを配置した傾斜台２４ａから混合廃プラスチック２２を供給した場合のゴム回収部５２でのプラスチック１８及びゴム２０の回収率を測定した（図７及び図８参照）。
【００６５】
ゴム回収部５２でのプラスチック１８の回収率（以下、プラスチック１８の回収率ともいう。）は、混合廃プラスチック２２に含まれるプラスチック１８の重量に対する、ゴム回収部５２に回収されるプラスチック１８の重量の割合により測定した。また、ゴム回収部５２でのゴム２０の回収率（以下、ゴム２０の回収率ともいう。）は、混合廃プラスチック２２に含まれるゴム２０の重量に対する、ゴム回収部５２に回収されるゴム２０の重量の割合により測定した。
【００６６】
図７から分かるように、供給端部３２ａがローラ１６の上方かつ前方に向かう程、ゴム２０の回収率は大きくなる傾向にある。また、図８から分かるように、プラスチック１８の回収率もゴム２０の回収率と同様に、供給端部３２ａがローラ１６の上方かつ前方に向かう程、大きくなる傾向にある。
【００６７】
これは、供給端部３２ａがローラ１６の上方かつ前方に向かう程、ローラ１６との摩擦力によってプラスチック１８及びゴム２０は前方へ弾かれ、またローラ１６に衝突したプラスチック１８及びゴム２０と供給される混合廃プラスチック２２との衝突が少なくなり、下方かつ後方へ向かう程、これらは逆になるためと考えられる。
【００６８】
図７及び図８に示す実験結果から、傾斜台２４ａの供給端部３２ａは、ローラ１６の下方かつ後方及び上方かつ前方に近過ぎない、両者の中間に配置するのが好ましいことが確かめられた。また、高精度で選別が可能な供給端部３２ａの最適な位置は、ゴム２０の回収率が大きく、かつ、プラスチック１８の回収率が小さくなる位置であり、図７及び図８から、０．５５≦Ｈ／Ｒ≦０．８５，０．８５≦Ｌ／Ｒ≦０．９５を満たす位置であることが分かる。
【００６９】
このような位置に傾斜台２４ａの供給端部３２ａを配置することによって、ローラ１６に衝突した後のプラスチック１８及びゴム２０は、混合廃プラスチック２２に妨害されることなく移動することができ、選別の精度を向上させることができる。
【００７０】
（隔壁４８の隔壁先端部６４の位置）
隔壁４８の隔壁先端部６４は、実施の形態１で説明したように、衝突部分３４で弾かれたプラスチック１８及びゴム２０の飛距離の境界近傍に設けられる。隔壁４８の隔壁先端部６４を適切に配置することによって、ゴム回収部５２に回収されるプラスチック１８が減少し、ゴム２０の選別の精度を向上させることができる。高精度の選別が可能な隔壁先端部６４の配置位置を、実験によって検証した。
【００７１】
図９は、実験において隔壁４８の隔壁先端部６４を配置した位置を示す、軸方向の断面図である。図１０及び図１１はそれぞれ、図９に示す各配置位置に隔壁先端部６４を配置した場合の、プラスチック１８及びゴム２０のゴム回収部５２での回収率を測定した結果を示す図である。
【００７２】
図９は、図６とは横軸の方向が異なる座標系であり、ローラ１６の軸１２を原点、上方向の距離Ｈ、前方向の距離Ｌをローラ１６の半径Ｒで無次元化した値をそれぞれ縦軸、横軸とした座標系における隔壁先端部６４の配置位置を示す。図９に示す四角のそれぞれが隔壁先端部６４の配置位置を示しており、例えば、配置位置８８は、（Ｌ／Ｒ，Ｈ／Ｒ）＝（０．８５，０．９５）に隔壁先端部６４を配置することを示す。
【００７３】
実験では、図９に示すように、上下方向には軸１２からローラ１６の上端の近傍までに、水平方向には軸１２からローラ１６の前端までに、隔壁先端部６４を配置した。具体的には、隔壁先端部６４の配置位置は、ローラ１６が占める部分を除いた、０．３５≦Ｌ／Ｒ≦０．８５、０．６５≦Ｈ／Ｒ≦１．０５により表される領域に、Ｌ／Ｒ＝０．１，Ｈ／Ｒ＝０．１の間隔で設定された。そして、実験では、各配置位置に隔壁先端部６４を配置した場合のゴム回収部５２でのプラスチック１８及びゴム２０の回収率を測定した（図１０及び図１１参照）。
【００７４】
プラスチック１８及びゴム２０の回収率はそれぞれ、図７及び図８を参照して説明したものと同様であり、混合廃プラスチック２２に含まれるプラスチック１８及びゴム２０の重量に対する、ゴム回収部５２に回収されるプラスチック１８及びゴム２０の重量の割合である。
【００７５】
高精度な選別が可能な隔壁先端部６４の配置位置は、衝突部分３４で弾かれたプラスチック１８及びゴム２０の飛距離の境界近傍であり、すなわち、ゴム２０の回収率が大きく、かつ、プラスチック１８の回収率が小さくなる位置である。そのような隔壁先端部６４の位置は、図１０及び図１１から、０．７５≦Ｈ／Ｒ≦０．８５，０．６５≦Ｌ／Ｒ≦０．７５を満たす位置であることが分かる。
【００７６】
このような位置に隔壁先端部６４を配置することによって、ローラ１６に衝突した後のプラスチック１８が、ローラ１６の前方へ弾けた場合であっても、そのようなプラスチック１８の殆どが中間回収部４６に回収されるため、ゴム２０を精度よく選別してゴム回収部５２に回収することができる。
【００７７】
（ローラ１６の材料）
ローラ１６の材料には、実施の形態１で説明したように、金属、樹脂材料等が使用される。傾斜台２４ａから供給される混合廃プラスチック２２が継続的に衝突しても著しい摩耗及び変形を生じにくいという観点からは、例えば金属が望ましい。
【００７８】
また、ローラ１６とプラスチック１８との摩擦係数μｐが小さい程、ローラ１６に衝突した後に弾かれることなく滑り落ちるプラスチック１８の割合が増す一方で、ローラ１６とゴム２０との摩擦係数μｒが大きい程、ローラ１６との摩擦力によって大きく弾かれるゴムの割合が増す。従って、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれとローラとの摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐが大きい程、選別の精度が向上する。このような観点からは、ローラ１６は、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれとの摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐが大きい材料、例えば樹脂材料が望ましい。
【００７９】
本実施の形態のローラ１６は、図６に示すように、金属材料からなる円柱部材９０と、円柱部材９０を覆ってローラ１６の表面２６を形成する表面部材９２とを有する。表面部材９２は、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれとの摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐが大きい材料からなり、円柱部材９０の曲面のうち、混合廃プラスチック２２が衝突する衝突部分３４を少なくとも覆う。表面部材９２は、円柱部材９０に例えば積層し、又はコーティングすることによって設けられる。
【００８０】
ここで、図１２は、ローラ１６の表面部材９２に適用できる材料の例について、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれとの摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐを示す図である。図１２の縦軸は、プラスチック１８及びゴム２０のそれぞれと表面部材９２との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐを示し、横軸は表面部材９２に適用できる材料の種類を示す。
【００８１】
図１２から分かるように、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ナイロン１１、ポリアセタール（ＰＯＭ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）のそれぞれと表面部材９２との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐの方が、ステンレスと表面部材９２との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐよりも大きい。
【００８２】
そのため、ＰＰＳ、ナイロン１１、ＰＯＭ、ＡＢＳ、ＰＥ、及びＰＣのいずれかを表面部材９２の材料とすることによって、ステンレスを表面部材９２の材料とする場合よりも、ローラ１６に衝突した後のプラスチック１８及びゴム２０のそれぞれの挙動に大きな違いが生じ、選別の精度を向上させることが可能になる。
【００８３】
なお、ここで列挙した表面部材９２に適用できる材料は、その具体例に過ぎず、表面部材９２との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐが、ステンレスと表面部材９２との摩擦係数μｐ，μｒの差μｒ−μｐよりも大きければよく、好ましくは０．３以上であればよい。これによって、上述のように選別の精度を向上させることができる。このような材料として、図１２に示す材料以外に、例えば、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９T、ナイロンＭ５Ｔ、ナイロン６１２等を挙げることができる。また、表面部材９２の材料は、列挙した材料のいずれかを混ぜ合わせたものであってもよく、また、表面部材９２又はローラ１６の材料には、選別の精度の向上、表面部材９２の長寿命化等のために、上記の列挙した材料又はその他の材料の１つ又は複数を組み合わせたものを主成分として、適宜バインダ、調整剤等が添加されたものが利用されてもよい。
【００８４】
このように、ローラ１６が金属製の円柱部材９０と、ＰＰＳ等の樹脂製の表面部材９２とを有することによって、ローラ１６の摩耗及び変形を低減させるとともに、選別の精度を向上させることが可能になる。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、各実施の形態に限定されるものではなく、例えば矛盾しない範囲で各実施の形態の要素が組み合わされた形態も含む。
【符号の説明】
【００８６】
１０  混合廃プラスチック選別装置、１２  軸、１４  回転方向、１６  ローラ、１８  プラスチック、２０  ゴム、２２  混合廃プラスチック、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ  傾斜台、２６  表面、２８  傾斜面、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  供給端部、３４  衝突部分、３８  鉛直面、４０  プラスチック回収部、４４  プラスチック回収口、４６  中間回収部、４８  隔壁、５０  中間回収口、５２  ゴム回収部、５６  ゴム回収口、６４  隔壁先端部、６６  飛散防止部、７６  整流板、９０  円柱部材、９２  表面部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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