(57)【要約】【課題】プラスチック成形品の色割合を簡便に測定する方法を提供する。また、その色割合を簡便に測定する装置を提供する。さらに、プラスチック成形品を粉砕した粉砕片を効率的に再調色する方法を提供する。【解決手段】プラスチック成形品の色割合測定方法を、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕工程と、前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得工程と、取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出工程とを含んで構成する。また、プラスチック成形品の色割合測定装置１を、粉砕手段としての粉砕機２と、画像取得手段としてのＣＣＤカメラ３と、色割合算出手段としての画像処理装置４とを含んで構成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕工程と、
前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得工程と、
取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出工程と
を含むプラスチック成形品の色割合測定方法。
【請求項２】
二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕手段と、
前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得手段と、
取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出手段と
を含むプラスチック成形品の色割合測定装置。
【請求項３】
二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕工程と、
前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得工程と、
取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出工程と、
算出された前記色割合のデータから前記プラスチック成形品に含まれる各々の顔料の含有割合を算出し、該顔料の含有割合に基づいて前記プラスチック粉砕片を目的とする色にするための顔料処方を決定する顔料処方決定工程と
を含むプラスチック粉砕片の再調色方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二以上の色を有するプラスチック成形品をリサイクルする際に有効なプラスチック成形品の色割合測定方法および色割合測定装置、プラスチック粉砕片の再調色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽量で機械的強度に優れるプラスチックは、自動車、家電製品、通信機器等の分野で多用されている。近年では、廃棄物処理や地球環境保護の観点から、自動車や家電製品等のリサイクルが法令化され、なかでもプラスチックのリサイクルが大きな課題となっている。
【０００３】
通常、プラスチックをリサイクルする場合には、回収されたプラスチック製品の材質や色を判別し、同じ材質、色ごとに分別することが必要となる。そのため、プラスチック製品の材質等を判別するための技術がいくつか報告されている。例えば、特開２００１−３０２５１号公報には、異なる樹脂種、色調からなるプラスチック製品の混在物を樹脂種別、色調別に選別した後に粉砕等を行って、樹脂種と色調により分別されたプラスチック粉砕片を得るリサイクルシステムが開示されている。また、特開２００１−１３７８２８号公報には、廃棄物の素材の種類を、色、テクスチャー、可視光や赤外線の透過率や反射率から判断する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された技術では、回収されたプラスチック製品の色が個別に判別されている。しかし、上記公報における色の判別は、粉砕する前の個々のプラスチック製品を対象としたものであり、単に個々のプラスチック製品が何色であるかということを判別しているにすぎない。
【０００５】
例えば、自動車の部品等に使用されているプラスチックをリサイクルする場合には、回収したプラスチック成形品を粉砕し、その粉砕片の色を再度調整して利用する。ここで、回収されたプラスチック成形品が種々異なる色を有する場合には、粉砕した後のプラスチック粉砕片の色も、種々の色が混ざったものとなる。種々の色が混在する場合、どの色がどのくらいの割合で含まれているかを把握することは容易ではない。つまり、このような混合色の粉砕片の色を再度調整する場合、何色にすれば顔料のロスが少なく効率的か、また、目的の色とするためにはどの顔料をどのくらい加えればよいか等を予測することは困難である。このため、現状では、回収したプラスチック成形品を予め色ごとに分別してから粉砕するか、あるいは、混合色の粉砕片を一律に黒色等の濃い色に再調色する等の方法を採用せざるを得ない。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、種々の色を有するプラスチック成形品を回収した場合に、その回収されたプラスチック成形品における各々の色割合を簡便に測定する方法を提供することを課題とする。また、回収されたプラスチック成形品における各々の色割合を簡便に測定する装置を提供することを課題とする。さらに、回収されたプラスチック成形品を粉砕した粉砕片を、効率的に再調色する方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法は、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕工程と、前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得工程と、取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法は、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕してプラスチック粉砕片とし、その粉砕片の画像に基づいて、プラスチック成形品における各色の存在割合を求める方法である。ここで、「二以上の色を有する」とは、一個のプラスチック成形品が二以上の色を有する態様や、複数個のプラスチック成形品がそれぞれ異なる色を有する態様等を含む概念である。なお、本明細書における「プラスチック成形品」は、プラスチック成形品が一個の場合と複数個の場合との両方を包含する概念である。また、「色割合」とは、測定対象における各色の存在割合を意味する。つまり、測定対象に、各々の色がどのくらいの割合で含まれているかを示すものである。プラスチック粉砕片を測定対象とし、その色割合を算出することで、もとのプラスチック成形品の色割合を求めることができる。つまり、本発明の色割合測定方法を用いれば、プラスチック成形品を粉砕したプラスチック粉砕片をカメラで撮影するという簡便な方法で、プラスチック成形品における色割合を求めることができる。そして、各色を構成する顔料の組成および配合割合が既知の場合には、得られた色割合のデータから、プラスチック成形品に含まれる顔料の組成および配合割合を容易に把握することができる。その結果、例えば、再調色の際の色の選択や、目的の色とするために必要な顔料の組成や配合量の判断が容易となる。
【０００９】
本発明のプラスチック成形品の色割合測定装置は、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕手段と、前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得手段と、取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明のプラスチック成形品の色割合測定装置は、上記本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法を実施できる装置である。本発明の色割合測定装置を用いれば、回収されたプラスチック成形品が種々異なる色を有する場合であっても、各々の色の存在割合を容易に把握することができる。
【００１１】
本発明のプラスチック粉砕品の再調色方法は、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする粉砕工程と、前記プラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する画像取得工程と、取得した前記画像に基づいて前記プラスチック成形品の色割合を算出する色割合算出工程と、算出された前記色割合のデータから前記プラスチック成形品に含まれる各々の顔料の含有割合を算出し、該顔料の含有割合に基づいて前記プラスチック粉砕片を目的とする色にするための顔料処方を決定する顔料処方決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明のプラスチック粉砕片の再調色方法は、上記本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法における三つの工程に加えて、顔料処方決定工程を含む。顔料処方決定工程では、算出された色割合のデータから、各色を構成する顔料の含有割合を算出し、その顔料の含有割合に基づいて再調色に必要な顔料の種類や配合量等の顔料処方を決定する。したがって、本発明のプラスチック粉砕片の再調色方法によれば、回収されたプラスチック成形品の粉砕片が二以上の色を有する場合であっても、目的とする色にするために必要な顔料の組成や配合量を容易に決定することができる。このため、再調色のために用いられる顔料のロスを少なくすることができ、再調色に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法、色割合測定装置およびプラスチック粉砕片の再調色方法の実施形態を順に説明する。なお、本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法、色割合測定装置およびプラスチック粉砕片の再調色方法は、下記の実施形態に限定されるものではない。本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法、色割合測定装置およびプラスチック粉砕片の再調色方法は、下記実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【００１４】
〈プラスチック成形品の色割合測定方法〉
本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法は、粉砕工程と、画像取得工程と、色割合算出工程とを含んで構成される。以下、各工程について説明する。
【００１５】
（１）粉砕工程
本工程は、二以上の色を有するプラスチック成形品を粉砕しプラスチック粉砕片とする工程である。本発明の色割合測定方法が測定対象とするプラスチック成形品は、その材質や色が特に限定されるものではない。例えば、プラスチック成形品の材質として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート（ＰＣ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）等が挙げられる。また、測定対象となるプラスチック成形品は、異なる材質のものが混合された態様でも構わない。但し、リサイクルするということを考慮した場合には、材質ごとに分別して測定対象のプラスチック成形品とすることが望ましい。例えば、自動車の内装部品としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性ポリオレフィン等のオレフィン系プラスチックが多く使用される。したがって、リサイクルする場合には、その材質ごとに回収して測定対象のプラスチック成形品とすればよい。
【００１６】
プラスチック成形品の粉砕は、既に公知の粉砕機を用いて行えばよい。例えば、粉砕を衝撃力により連続して行うダブルロールクラッシャー、ハンマーミル、コーンクラッシャー、ロータリークラッシャー等の回転衝撃式粉砕機を用いればよい。粉砕後のプラスチック粉砕片の大きさは、特に限定されるものではなく、後の画像取得工程で使用するカメラの撮影範囲や、粉砕片の取扱い易さ等を考慮して適宜決定すればよい。例えば、プラスチック粉砕片の大きさが、最大長さで約１０ｍｍ程度となるように粉砕すればよい。プラスチック粉砕片の形状も、特に限定されるものではなく、球状、フレーク状、塊状、ペレット状等種々の形状を採用することができる。なお、リサイクルするということを考慮した場合には、プラスチック成形品の粉砕後、プラスチック粉砕片中に混入している異物を除去して次の画像取得工程することが望ましい。
【００１７】
（２）画像取得工程
本工程は、上記粉砕工程で得られたプラスチック粉砕片をカメラにより撮影して画像を取得する工程である。本工程で使用するカメラは、特に限定されるものではなく、光をデジタル信号に変換するＣＣＤを内蔵したカラーＣＣＤカメラ等を用いればよい。カメラによるプラスチック粉砕片の撮影方法は、特に限定されるものではない。例えば、プラスチック粉砕片をコンベアー等で所定の速度で搬送する場合には、その搬送ラインの途中にカメラを設置し、所定の間隔で撮影すればよい。なお、後の色割合算出工程で得られる色割合の精度をより向上させるという観点から、測定対象となるプラスチック粉砕片について、できるだけ多くの画像を取得することが望ましい。例えば、プラスチック粉砕片が約０．０８〜０．１ｍ／ｓの速度で搬送される場合には、１回／秒程度の間隔で撮影することが望ましい。
【００１８】
（３）色割合算出工程
本工程は、上記画像取得工程で取得した画像に基づいてプラスチック成形品の色割合を算出する工程である。プラスチック成形品の色割合の算出には、画像処理のために通常用いられる装置を用いればよい。上記カメラによって入力された赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの三原色信号から、各色ごとの画素数を算出し、その画素数から各色の存在割合を算出すればよい。
【００１９】
〈プラスチック成形品の色割合測定装置〉
まず、本発明の一実施形態であるプラスチック成形品の色割合測定装置の構成を説明する。図１に、本実施形態におけるプラスチック成形品の色割合測定装置の概略を示す。図１に示すように、本発明のプラスチック成形品の色割合測定装置１は、粉砕機２と、ＣＣＤカメラ３と、画像処理装置４と、コンベア６と、貯蔵容器７とを備える。
【００２０】
粉砕機２は、ダブルロールクラッシャーであり、本発明の色割合測定装置の粉砕手段に含まれる。粉砕機２には、図示しないホッパーよりプラスチック成形品５が投入される。投入されるプラスチック成形品５は、自動車の内装部品の一つであるポリプロピレン製のインストルメントパネルであり、主として黒色を有するものと主として茶色を有するものとが混合されている。
【００２１】
コンベア６は、粉砕機２の排出口の下方に設置されている。コンベア６により、粉砕されたプラスチック粉砕片５１が約０．１ｍ／ｓの速度で搬送される。貯蔵容器７は、コンベア６の下流側に設置されている。貯蔵容器７には、搬送されたプラスチック粉砕片５１が収容される。
【００２２】
ＣＣＤカメラ３は、コンベア６の上方に設置され、搬送途中のプラスチック粉砕片５１を約１回／秒の間隔で撮影する。ＣＣＤカメラ３は、本発明の色割合測定装置の画像取得手段に含まれる。画像処理装置４は、ＣＣＤカメラ３に接続されている。画像処理装置４には、ＣＣＤカメラ３により取り込まれたプラスチック粉砕片５１の画像が、デジタル信号として入力される。画像処理装置４は、入力されたデジタル信号と、予め設定された色の識別データとからプラスチック成形品５の色割合を算出する。画像処理装置４は、本発明の色割合測定装置の色割合算出手段に含まれる。
【００２３】
次に、本実施形態におけるプラスチック成形品の色割合測定の流れを説明する。ホッパーよりプラスチック成形品５が粉砕機２に投入される。プラスチック成形品５は、粉砕機２で粉砕されてプラスチック粉砕片５１となる。プラスチック粉砕片５１は、コンベア６により搬送され、搬送される途中でＣＣＤカメラ３により撮影される。その後、プラスチック粉砕片５１は貯蔵容器７に収容される。ＣＣＤカメラ３により取り込まれた画像は、画像処理装置４に送られる。画像処理装置４によりプラスチック成形品５の色割合が算出され、その結果が出力される。
【００２４】
〈プラスチック粉砕片の再調色方法〉
本発明のプラスチック粉砕片の再調色方法は、粉砕工程と、画像取得工程と、色割合算出工程と、顔料処方決定工程とを含んで構成される。粉砕工程から色割合算出工程までは、上記プラスチックの色割合測定方法において説明した。したがって、ここでは、顔料処方決定工程について説明する。
【００２５】
顔料処方決定工程は、上記色割合算出工程で算出された色割合のデータからプラスチック成形品に含まれる各々の顔料の含有割合を算出し、該顔料の含有割合に基づいてプラスチック粉砕片を目的とする色にするための顔料処方を決定する工程である。顔料処方とは、顔料の組成や配合量等、添加する顔料についての諸条件を意味する。
【００２６】
プラスチックを所定の色にする場合には、ベースとなる樹脂材料に所定の顔料を添加する。本工程では、プラスチック粉砕片を目的とする色にするための顔料処方を決定する。この場合、上記プラスチック成形品における色割合のデータを参考にすることで、何色に再調色すれば効率的かを容易に判断することができる。再調色する色が決まれば、その色にするために必要な顔料の組成および配合割合が決まる。一方、再調色する対象となるプラスチック粉砕片に含まれる顔料の組成および配合割合は、上記プラスチック成形品の色割合のデータから把握することが可能である。したがって、これらプラスチック粉砕片に含まれる顔料組成および配合割合と、目的とする色の顔料組成および配合割合とを比較することで、新たに加えるべき顔料やその配合量を決定することができる。
【００２７】
【実施例】
上記実施の形態に基づいて、プラスチック成形品の色割合を測定した。測定は、上記図１に示した本発明の一実施形態であるプラスチック成形品の色割合測定装置を使用して行った。以下に、プラスチック成形品の色割合の測定および測定結果について説明する。
【００２８】
〈プラスチック成形品の色割合の測定〉
プラスチック成形品として、自動車の内装部品であるポリプロピレン製のインストルメントパネルを使用して、その色割合を上記図１に示した色割合測定装置を用いて測定した。使用したインストルメントパネルの総量は１５００ｋｇであり、主として黒色を有するものと、主として茶色を有するものとが混合されている。
【００２９】
まず、上記インストルメントパネルからなるプラスチック成形品５を、ホッパーから粉砕機２に順次投入し、最大長さが約１０ｍｍ以下のプラスチック粉砕片５１とした。そして、プラスチック粉砕片５１を、約０．１ｍ／ｓの速度でコンベア６により搬送した。搬送する途中、ＣＣＤカメラ３により約１回／秒の間隔でプラスチック粉砕片５１を撮影した。ＣＣＤカメラ３により取り込まれた画像を画像処理装置４に送った。画像処理装置４では、プラスチック成形品５の色割合が算出され、その結果が出力された。なお、ＣＣＤカメラ３による撮影後に、プラスチック粉砕片５１を貯蔵容器７に収容した。
【００３０】
〈測定結果〉
測定結果を、以下に示す。ＣＣＤカメラにより検出された画素の総数は、のべ３２０１７１４８９１であり、そのうち黒色と判断された画素数が２０６３００５７１９、茶色と判断された画素数が９５８３５３７４６、灰色と判断された画素数が３４７４６７３３、ベージュ色と判断された画素数が１４５６０８６９３となった。これより、プラスチック成形品の色割合は、図２に円グラフで示すように、黒色が約６４．４％、茶色が約２９．９％、灰色が約１．１％、ベージュ色が約４．５％と算出された。
【００３１】
一方、上記各色を構成する顔料の組成および配合割合は既知である。表１に、各色を構成する顔料の組成および配合割合を示す。なお、表１では、各顔料名をＡ、Ｂ、Ｃ・・・と示している。
【００３２】
【表１】
2004045110.tif 000003
【００３３】
表１に示した各色を構成する顔料の組成および配合割合と、上記プラスチック成形品の色割合のデータとに基づいて、プラスチック成形品に含まれる各顔料の含有割合を算出することができる。表２にプラスチック成形品に含まれる各顔料の含有割合を示す。
【００３４】
【表２】
2004045110.tif 000004
【００３５】
表２に示したプラスチック成形品に含まれる各顔料の含有割合から、プラスチック粉砕片を何色に再調色すればより効率的かということを容易に判断することができる。また、再調色する色が決まれば、その色にするために新たに加えるべき顔料やその配合量を容易に決定することができる。
【００３６】
以上、本発明のプラスチック成形品の色割合測定装置を用いれば、プラスチック成形品における各色の割合を簡便に求めることができることが確認できた。そして、得られた色割合のデータから、プラスチック成形品に含まれる顔料の組成および配合割合を把握することで、プラスチック粉砕片を再調色するために必要な顔料の組成や配合量を容易に決定することができることもわかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のプラスチック成形品の色割合測定方法を用いれば、プラスチック成形品を粉砕したプラスチック粉砕片をカメラで撮影するという簡便な方法で、プラスチック成形品における各色の割合を求めることができる。そして、得られた色割合のデータから、プラスチック成形品に含まれる顔料の組成および配合割合を容易に把握することができる。また、本発明のプラスチック成形品の色割合測定装置を用いれば、上記本発明の色割合測定方法を簡便に実施することができる。さらに、本発明のプラスチック粉砕片の再調色方法によれば、再調色に必要な顔料の組成や配合量を容易に決定することができる。このため、顔料のロスを少なくすることができ、再調色に要する時間をも大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるプラスチック成形品の色割合測定装置の概略を示す。
【図２】プラスチック成形品の色割合を円グラフで示す。
【符号の説明】
１：プラスチック成形品の色割合測定装置　２：粉砕機　３：ＣＣＤカメラ
４：画像処理装置　５：プラスチック成形品　５１：プラスチック粉砕片
６：コンベア　７：貯蔵容器
【図１】
2004045110.tif 000005
【図２】
2004045110.tif 000006