(57)【要約】【課題】  自治体などで回収された使用済みとなったペットボトルとそれに装着されているラベル類とを正確かつ迅速に分離することが可能な装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明のプラスチック容器類の分離装置は、ラベルが装着されたままのペットボトルを投入するための装入口１２と、ラベルが除去され破砕されたペットボトルを排出する第１排出口１３と、ペットボトルから剥離されたラベルを排出する第２排出口１４とが備えられた筐体１０を備えている。この筐体１０内部には、回転軸１５を中心として放射状に装着され該回転軸の回転運動によりペットボトルを破砕し、かつ筐体の内部において第１排出口１３から第２排出口１４に気流を発生させる回転刃１６と、回転刃１６と干渉しないように配置したじゃま板１７とが備えられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベル類が付着したままのプラスチック容器を投入するための装入口と、ラベルが除去され破砕されたペットボトルを排出する第１の排出口と、ペットボトルから剥離されたラベルを排出する第２の排出口とが備えられた本体と、
前記本体の内部に、回転軸を中心として放射状に装着され該回転軸の回転運動によりペットボトルを破砕し、かつ前記本体の内部において前記第１の排出口から第２の排出口に気流を発生させる回転刃と、前記回転刃と干渉しないように配置したじゃま板とが備えられていることを特徴とするプラスチック容器類の分離装置。
【請求項２】
ラベル類が付着したままのプラスチック容器を投入するための装入口と、ラベルが除去され破砕されたペットボトルを排出する第１の排出口と、ペットボトルから剥離されたラベルを排出する第２の排出口とが備えられた本体と、
前記本体の内部に、回転軸を中心として放射状に装着された回転刃と、回転刃と干渉しないように配置したじゃま板とが備えられ、
前記回転刃と前記じゃま板とによって、ラベル類が付着したままのプラスチック容器を破砕して、当該ラベル類とプラスチック容器本体を分離すると共に、回転刃の回転により生じる気流によって風選し、それぞれを前記第１の排出口と第２の排出口から排出するようにしたことを特徴とするプラスチック容器類の分離装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記装入口に、定量搬入モーターと、それにより回動する押圧板が備えられていることを特徴とするプラスチック容器類の分離装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記回転軸の長手方向に沿って複数個設の回転刃が設けられ、互いに交差するように多段にして装着されていることを特徴とするプラスチック容器類の分離装置。
【請求項５】
請求項４において、前記複数個設の回転刃のうち、少なくとも一つの回転刃には、その先端部に羽根板が取り付けられていることを特徴とするプラスチック容器類の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットボトルなどのプラスチック容器類を再資源化するときに、当該容器類からそれに装着されているラベル類を除去して分離回収する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
清涼飲料を入れたポリエチレンテレフタレート製の瓶であって、いわゆるペットボトルと呼ばれる容器が広く流通している。ペットボトルが市場に流通する段階では、商品名や内容物の表示のために、容器本体とは異なる材質で形成され表面に印刷等が施されたラベルが装着されている。
【０００３】
使用済みとなったペットボトルは、自治体等で分別回収され、再資源化が図られることとなっている。再資源化は、回収されたペットボトルからポリエチレンテレフタレートを分離することで、繊維再生の原料とする利用法が推進されている。また、再生ペットボトルの原料として利用促進が図られることとなっている。
【０００４】
ところで、資源ごみとして回収されるペットボトルは、容積がかさばらないように無作為に圧縮した状態で回収され運搬されて来る。その中には容器本体に紙やプラスチック製のラベルが残って混在した状態のものがある。ペットボトルを有効に再資源化するためには、これらラベル等の異種物質を分離する必要がある。それを行うには、カッターナイフ等を用いて人力でラベルを取り除くしかないので、膨大な時間が必要となり、圧縮により極端に形状が変形してしまったものは焼却処分するしかなかった。機械化したものでは、ペットボトルを破砕した後、風選により分離する方法が行われているが（例えば、以下に示す特許文献に記載の技術を参照）、これも能率が悪く残留物が出てしまい純度が悪いことが問題であった。
【特許文献１】特開２００３−２９１１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、ペットボトルなどのプラスチック容器類の本体と、それに装着されているラベル類とを正確かつ迅速に分離することが可能な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】
【０００６】
本発明は、ラベル類が装着されたペットボトルなどのプラスチック容器類を破砕する手段と、破砕されることによって分離されたラベル類と容器類の本体とを分別して回収する手段とを備えたことを特徴とするプラスチック容器類の分離装置である。破砕する手段は、回転刃若しくは回転刃と、その先端部の回動軌道に対して干渉しないように配置した固定突起体（以下「じゃま板」ともいう。）によって構成されている。分別して回収する手段は、気流を利用して剥離したラベル類を浮遊させる一方で、破砕されたペットボトルが落下するように構成されている。この場合において、気流はこの装置の下方から上方に向かって流れる上昇気流である。ペットボトルなどのプラスチック容器類を破砕する回転刃は、その回転によって上昇気流が発生するように構成することで、二つの機能を併存させることができる。
【０００７】
すなわち、本発明のプラスチック容器類の分離装置は、筒状で底板と天板で封止された筐体内に回転刃を備え、筐体の内壁に、該回転刃の先端部分を上下から干渉しないように配置したじゃま板が設けられている。回転刃の先端部には気流を制御する羽根板を取り付けることも可能である。それにより、回転刃が一方向に回転することで、筐体内に渦流を伴う上昇気流をより効率よく発生させることを可能としている。筐体の上側にはペットボトル類を投入する装入口が備え、筐体の下方には破砕したペットボトルを排出する排出口が設けられている。ラベル類の排出口は筐体上部に設けられている。
【０００８】
本発明のプラスチック容器類の分離装置は、筐体内に設置した回転刃、および／または回転刃と固定刃との相乗作用によりペットボトルを破砕して、当該ペットボトルに装着されたラベルを剥がし取ると共に、筐体内において生じる渦流を伴う上昇気流によって剥離したラベルを上方に浮遊させ、下方に落下する破砕されたペットボトルとを分離して、それぞれを別の排出口から取り出すことができる。このようにして、ペットボトル筐体とそれに装着されている異種材料であるラベルとを正確かつ迅速に分離することができる。
【０００９】
すなわち、本発明のプラスチック容器類の分離装置は、ラベル類が付着した状態のプラスチック容器を投入するための装入口と、ラベルが除去され破砕されたペットボトルを排出する第１排出口と、ペットボトルから剥離されたラベルを排出する第２排出口とが備えられた筐体を備えている。この筐体の内部には、回転軸を中心として放射状に装着され該回転軸の回転運動によりペットボトルを破砕し、かつ筐体の内部において第１排出口から第２排出口に気流を発生させる回転刃と、回転刃と干渉しないように配置したじゃま板とが備えられている。
【００１０】
筐体内部に回転軸を中心として放射状に装着された回転刃と、回転刃と干渉しないように配置したじゃま板とが備えることで、回転刃とじゃま板とによって、ラベル類が付着したままのプラスチック容器を破砕して、当該ラベル類とプラスチック容器本体を分離すると共に、回転刃の回転により生じる気流によって風選して、それぞれを前記第１排出口と第２排出口から排出するようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筐体内に設置した回転刃、若しくは回転刃とじゃま板とが協業することにより、さまざまな形状を有し、無差別に圧縮され提灯状や烏賊状に極度に変形圧縮したペットボトルを混合して投入しても、ボトル本体とラベル類とを分離して回収することができる。それにより、リサイクルして再資源化するペットボトルのフレークの純度を高めることができる。また、ペットボトルを破砕する回転刃とじゃま板が筐体内に収められ、破砕されるペットボトルやラベルも周囲に飛散することが無いので、安全で効率良く作業をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のプラスチック容器類の分離装置は、市販されているペットボトルで代表されるように、プラスチック製の容器本体と、それに装着されていて内容物や製造元の表示若しくは商品名等が印刷されたラベル類とを分離して回収することのできる装置である。以下の説明では、ラベルが装着されたペットボトルを一例として用いるが、本発明はそれに限定されず、目的や用途の異なる容器類であっても、類似の形状若しくは構成を有したものであれば、さまざまなものに対して適用することができる。
【００１３】
この装置には、筒型状に形成された筐体にラベルが付着した状態のペットボトルを投入する装入口と、ラベルが除去され破砕されたペットボトルを排出する第１排出口と、当該ペットボトルから剥離されたラベルを排出する第２排出口とが備えられている。ラベルが付着したペットボトルを投入する装入口と剥離されたラベルを排出する第２排出口は、筐体の中心よりも上側に設けられ、破砕されたペットボトルを排出する第１排出口は筺体の下方に設けられている。
【００１４】
筐体の内部構成は、回転軸を中心として放射状に装着された回転刃と、回転刃と干渉しないように配置されたじゃま板とが備えられ、それらによりペットボトルを破砕する仕組みとなっている。じゃま板は、回転刃の先端部分を上下から挟むように設けられているが、互いに干渉しないように配置されている。本発明のプラスチック容器類の分離装置は、この回転刃とじゃま板とを有効に作用させることによって、ペットボトルからラベルを剥離する。すなわち、回転刃によってペットボトルを破砕することができ、それに加えて回転刃とじゃま板との間にペットボトルを挟み込むことによっても、圧縮変形したペットボトルまでも上手く破砕して、ラベル類を剥離することを可能としている。
【００１５】
回転刃は、回転軸の長手方向に沿って複数個設けることが好ましく、互いに交差するように多段にして取り付けられている。多段に装着した回転刃のうち、少なくとも一つの回転刃には、その先端部に羽根板が取り付けられていても良い。羽根板を取り付けることにより、回転軸を中心に回転刃を回転させたときに、筐体下方から上方に向かって渦流を伴う上昇気流を効率良く発生させることができる。このような回転刃の構成には、上方に設置された回転刃が主にペットボトルを破砕するために機能し、一方、下方に設置されて羽根板が取り付けられている回転刃は、十分に破砕されなかったペットボトルをさらに破砕すると共に気流を効率良く発生させる機能が備えられている。すなわち、回転刃はペットボトルを破砕するために作用すると共に、渦流を伴う上昇気流を発生させる機能を併せ持っている。このとき、筐体の下方に設けられた第１排出口は、空気の吸気口となり、第２排出口は空気の排気口としての役割をはたしている。
【００１６】
回転刃の断面形状は、端部が鋭利な刃状になっている必要は必ずしもなく、棒状や平板状等の形状であり、破砕されたペットボトルが落下するように、適宜な隙間を持って構成されるものであれば良い。回転により気流を発生させるためには、プロペラのようにねじりが入っていても良い。筺体の内壁に固定されるじゃま板も同様であり、回転刃の回動を干渉しないように配置されるものであればその形状は特に限定されず、矩形状や円錐状などさまざまな形とすることができる。回転刃とじゃま板とによってペットボトルを挟み込み破砕する目的においては、それらの表面に微小な突起を形成しても良く、表面を梨地状にするなどしてペットボトルが回転刃の表面ですべりにくくしておくことが好ましい。
【００１７】
装入口から投入されたペットボトルは、回転刃の影響を受けて回転運動をすると共に、それに伴って遠心力により筺体の内壁に向かって飛散する。筐体の内壁に設けられたじゃま板は回転刃と協業して、遠心力で内壁に飛ばされたペットボトルを破砕して、ラベル類とペットボトルを分離する。剥離されたラベル類は、回転刃の回転により発生する気流により落下することなく浮遊し、その気流に乗って上方に集められ、第２排出口から排出されることとなる。第２排出口は、筐体の内側から外側に向かってラベル排出するように、筺体に接続した連結管の先端に配置しても良い。連結管の途中に補助ブロワーを併設することで、筐体の内側から外側に向けて流れる気流をより効率的に発生させることができ、ラベル類の排出をより促進することができる。一方、破砕されたペットボトルは、その重量により筺体内の気流では浮遊せずに落下することとなる。回転軸の長手方向に沿って回転刃を複数段設けておくことで、ペットボトルは落下しながら複数回にわたって回転刃とじゃま板の作用を受けて破砕が進み、より確実にラベルとペットボトルとを分離することができる。これにより、極度に圧縮され、烏賊状になったペットボトルであっても、確実にラベルを取り除くことができる。結局、ラベルが剥離されたペットボトルは、筐体の下方に設けられた第１排出口から排出されることとなる。
【００１８】
以上のように、本発明のプラスチック容器類の分離装置によれば、回転刃の回転運動を利用して、破砕と気流による風選を筺体内で行うことができ、筐体に設けられた異なる二つの排出口より、ペットボトルなどの容器体とそれに付着していたラベル類を分離して回収することが可能となる。
【００１９】
次いで、本発明の実施例について図面を参照して説明する。尚、以下で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
第１の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の側面図を図１に示し、対応する上面図を図２に示す。従って、この実施の形態に係る以下の明においては、図１と図２の両者を参照することとする。
【００２１】
投入したペットボトルが無為に飛散しないように、筒型状に成型された筺体１０は、剛性の板で形成され、架台１１によって固定されている。筺体１０には、ペットボトルなどのプラスチック容器類を投入する装入口１２と、ラベル類が除去されて破砕されたペットボトルを排出する第１排出口１３、ラベルを排出する第２排出口１４が備えられている。
【００２２】
装入口１２は筺体１０の上部に設けられ、筒状の筺体１０の側壁外周部に沿って渦巻き状に導入路２２が設けられている。この渦巻き状の導入路は、ペットボトルを破砕する際に、筺体１０の中から飛沫が飛び出すのを防ぐ効果がある。それに加えて、筺体１０の内部において渦流の発生を促進させる効果がある。
【００２３】
ラベル類が除去されて破砕されたペットボトルを排出する第１排出口は、筺体１０の下部に設けられている。筺体１０は架台１１にボルトナット又は溶接等により固定されているので、筺体１０の下方側部に取り付けられた第１排出口１３は、床面より高い位置に配置することができ、開口部をやや下方に向けて設けることにより、破砕されたペットボトルの排出と回収を容易なものとしている。
【００２４】
筺体１０の上部に設けられた第２排出口１４は、ペットボトルから剥離されたラベル類を排出し回収するところであり、筺体１０の天板に取り付けた連結管１９の先端に設けられており、ラベル類の回収を容易なものとしている。また、筺体１０に接続した連結管１９に補助ブロワー２０を設置して、筺体１０の内側から外側に向けて流れる気流を発生させることで、ラベル類の排出をより促進することを可能としている。
【００２５】
回転刃１６は回転軸１５に放射状に取り付けられ、主モーター２１により回転する。図３は回転軸１５と回転刃の詳細を説明する図であり、回転軸１５に複数の回転刃１６が交互に放射状に取り付けられている状態を示している。特に回転刃１６は、回転軸１５の長手方向において、互いに交差するように多段に取り付けられていると良い。一部の回転刃１６の先端には、羽根板２３が取り付けられていても良い。この羽根板２３には反りが入っていて、回転刃１６を回転軸１５を中心に一方向に回転させることにより、下方から上方に向かって気流を効率良く発生させることを可能としている。
【００２６】
図１で示すように、筺体１０の内側には、回転刃１６の先端を上下から挟むようにじゃま板１７が設けられている。回転刃１６を複数設ける場合には、じゃま板１７と回転刃１６が交互に配置されるようになっている。このように配置することで、筐体内に投入されたペットボトルを回転刃１６とじゃま板１７の空隙に挟み込み、効率良く上手く破砕することができる。
【００２７】
このようなプラスチック容器類の分離装置によれば、ラベル付のペットボトルや、無差別に圧縮され提灯状や烏賊状に極度に変形圧縮したラベル付のペットボトルを次のようにしてラベルと容器本体とを分離回収することができる。
【００２８】
筺体１０の中で回転する回転刃１６は、少なくともその一部のものの先端に羽根板２３が取り付けられていて、上昇気流を発生させている。すなわち、第１排出口１３から空気を吸い込み、第２排出口１４から空気を排出するような渦流を伴う上昇気流が生じている。装入口１２から投入されたペットボトルは、回転刃１６の影響を受けて回転運動をすると共に、それに伴って遠心力により筺体１０の内壁に飛散する。筺体１０の内壁には、じゃま板１７が設けられていて、遠心力で内壁に飛ばされたペットボトルは、回転刃１６若しくは回転刃１６とじゃま板１７によって破砕される。また、極度に圧縮され、烏賊状になったペットボトルは、じゃま板に衝突した衝撃により、ラベル類が取り除かれる。
【００２９】
ペットボトルに比べ薄く形成されているラベル類は、上昇気流の影響を受けて浮遊するのに対し、相対的に重いペットボトルは回転刃１６に破砕されながらも落下する。破砕されたペットボトルは底板１８まで落下して、第１排出口１３より排出されることとなる。筺体１０内の気流は、筺体１０の天板に付けられた連結管１９を通ってその先にある第２排出口１４から流出する。この気流の流れに乗ってラベル類が搬出されるので、第２排出口１４からそれを回収することができる。筺体１０の上部に設けられた補助ブロワー２０により、筺体１０内部の気流を配管に集めることができるので、ラベル類を排出するのに有効に作用することができる。
【００３０】
このように、第１実施例におけるプラスチック容器類の分離装置によれば、回転刃１６の回転運動を利用して、破砕と気流による風選を行い、筺体１０に設けられて異なる二つの排出口より、ペットボトルの本体と、それに付着していたラベル類を別々に取り出すことができる。
【実施例２】
【００３１】
第２の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の側面図を図４に示し、対応する上面図を図５に示す。従って、この実施の形態に係る以下の明においては、図４と図５の両者を参照することとする。
【００３２】
剛性板で筒型状に形成された筺体１０は、架台１１によって固定されている。筺体１０の内側には、回転軸１５とそれに取り付けられた回転刃１６が設けられている。回転軸１５は、主モーター２１の動力が伝達され回転するように構成されている。回転刃１６の詳細は、実施例１において図３を参照して説明したものと同様であり、回転軸１５を中心として回転刃１６を放射状に複数設けることが好ましい形態となっている。筺体１０の内壁には、回転刃１６の先端を上下から挟むようにじゃま板１７が設けられている。じゃま板１７はブロック状の剛性体で形成され、回転刃１６と交互に配置されるように、筺体１０の内壁に溶接やボルトナット等の固定手段により装着されている。このような構成により、筐体に投入されたペットボトルを回転刃１６とじゃま板１７の空隙に挟み込み、効率良く上手く破砕することを可能としている。
【００３３】
代表的な構成として、中心に貫通口が設けられた６枚の剛体板を回転軸１５に貫設することで、実質的に１２枚の回転刃１６を設けることができる。すなわち、６段の回転刃１６が形成されることとなる。そのうち下の２枚の先端に羽根板２３を取り付ける。このような構成とすることで、上の４枚の回転刃１６は、主にペットボトルを破砕するために機能し、下の２枚は、十分に破砕されなかったペットボトルをさらに破砕する補助的な機能の他に、回転刃１６の回転で先端の羽根板２３が渦流を伴う上昇気流を発生させる機能を並存させることができる。
【００３４】
筺体１０の上部にはペットボトルの装入口１２が設けられている。装入口には、第１定量搬入モーター２４と第２定量搬入モーター２５が備えられており、当該モーターの回転軸に取り付けられた押圧板２６により、装入口１２から投入されたペットボトルを順次筺体１０の内部に送り込む仕組みとなっている。これらの定量搬入モーターにより、装入口から一度の大量にペットボトルを投入しても、それがそのまま筺体１０の内部に送り込まれることがなく、順次定量が送り込まれることで、主モーター２１に過負荷をかけて回転が止まってしまうことを防止することができる。
【００３５】
筺体１０の下部には底板１８が設けられ、その近傍に貫通口を形成することによって形成された第１排出口１３が設けられている。第１排出口１３からは、筺体１０の内部で回転刃１６とじゃま板１７によって破砕されラベル類が剥離されたペットボトルが排出される。
【００３６】
筺体１０の上部には小径の貫通口が開けられて、その位置に合わせて連結管１９が接続されている。連結管１９は、ラベル類を筺体１０の内側から外側に排出する経路に当たり、その先端がラベル類を排出する第２排出口１４となっている。連結管１９の途中には、補助ブロワー２０を配置して、筺体１０の内側から外側に向けて気流を発生させてラベル類の排出をより促進している。
【００３７】
このようなプラスチック容器類の分離装置によれば、ラベル付のペットボトルや、無差別に圧縮され提灯状や烏賊状に極度に変形圧縮したラベル付のペットボトルを装入口１２から適宜投入することで、自動的にラベルとペットボトルの容器体とを分離回収することができる。すなわち、装入口１２から投入されたラベル付のペットボトルは、第１定量搬入モーター２４及び第２定量搬入モーター２５により、適量が順次筺体１０の内部に搬送される。この仕組みにより、一度に多量のペットボトルが筺体１０内部に搬入されることがないので、主モーター２１にとって負荷の状態が一定となり、一定の回転速度を保持することができる。それにより、主モーター２１の損傷を防止することができるという利点が備えられている。また、回転軸１５や、回転軸１５と主モーター２１を連結するベルトや歯車類の可動部に損傷を与えないで済ませることもできる。
【００３８】
筺体１０の中で回転する回転刃１６は、少なくともその一部のものに先端に羽根板２３が取り付けられていて、第１排出口１３から空気を吸い込み、第２排出口１４から空気を排出するような渦流を伴う気流が発生している。それにより筺体１０の内部では、上昇気流が生じている。装入口１２から投入されたペットボトルは、回転刃１６の影響を受けて回転運動をすると共に、それに伴って遠心力により筺体１０の内壁に向けて飛散する。そして、ペットボトルは回転刃１６若しくは回転刃１６とじゃま板１７によって破砕される。
【００３９】
ラベル類は薄く軽いので、上昇気流の影響を受けて浮遊するのに対し、相対的に重いペットボトルは回転刃１６に破砕されながらも落下する。回転刃１６を複数枚設けて、回転軸１５に多段に配置することで、ペットボトルは複数回、この回転刃１６とじゃま板１７の作用を受けて破砕され、より確実にラベルとペットボトルとを分離することができる。これにより、極度に圧縮され、烏賊状になったペットボトルであっても、確実にラベルを取り除くことができる。破砕に伴って発生する粉塵は、回転刃１６によって発生する上昇気流によってラベル類と共に上昇する。補助ブロワー２０の補助的な作用によって、ラベル類と粉塵は吸入口から連結管１９を経て第２排出口１４から排出される。第２排出口１４には、紙製、布製又は不織布製など細孔を備えて空気を透過させて一定の大きさ以上の粉塵を捕集することのできる袋等の容器を備えておくことで、この処理によって発生する粉塵が周囲に拡散するのを防ぐことができる。
【００４０】
このように、第２の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置によれば、回転刃１６の回転運動を利用して、破砕と気流による風選を行い、筺体１０に設けられて異なる二つの排出口より、ペットボトルの本体と、それに付着していたラベル類を分離して回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の側面図を示す図である。
【図２】第１の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の上面図を示す図である。
【図３】第１の実施例における回転軸１５と回転刃の詳細を説明する図である。
【図４】第２の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の側面図を示す図である。
【図５】第２の実施例におけるプラスチック容器類の分離装置の上面図を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  筺体
１１  架台
１２  装入口
１３  第１排出口
１４  第２排出口
１５  回転軸
１６  回転刃
１７  じゃま板
１８  底板
１９  連結管
２０  補助ブロワー
２１  主モーター
２２  導入路
２３  羽根板
２４  第１定量搬入モーター
２５  第２定量搬入モーター
２６  押圧板
【図１】
2005254467.tif 000003
【図２】
2005254467.tif 000004
【図３】
2005254467.tif 000005
【図４】
2005254467.tif 000006
【図５】
2005254467.tif 000007