(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材質によって昇温時の上昇温度が異なることを利用し、人手によるプラスチック材の選別を可能にしたプラスチック識別装置であって、プラスチック材を昇温させる昇温装置と、測定結果を温度画像データとして出力する温度測定装置と、入力された温度画像データを前記温度測定装置によって測定された測定物にそのまま投影する画像投影装置とを備えることを特徴とするプラスチック識別装置。
【請求項２】
材質によって昇温時の上昇温度が異なることを利用し、人手によるプラスチック材の選別を可能にしたプラスチック識別装置であって、プラスチック材を昇温させる昇温装置と、プラスチック材の温度を測定する温度測定装置と、測定温度に基づき分類された識別マークを前記温度測定装置によって測定されたプラスチック材に付加するマーキング装置とを備えることを特徴とするプラスチック識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックの廃材を種類別に選別するのに好適な表示装置およびこれを備えたプラスチック識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックの廃材を種類別に選別する技術として、例えば、特願平７−１２４０５３号公報に開示された選別方法および識別装置が知られている。
このプラスチック選別機は、図４及び図５に示すように、プラスチック廃棄物を所定のサイズに破砕する破砕装置（図示略）と、破砕させたプラスチック片を予熱する昇温炉（図示略）と、予熱されたプラスチック片Ｍ１をマイクロ波加熱するマイクロ波加熱装置３と、プラスチック片Ｍ１の温度を計測する放射温度計６と、放射温度計６の測温結果に基づいてプラスチックを選別する選別部５とからなる。
【０００３】
マイクロ波加熱装置３は、コンベアベルト３２上のプラスチック片Ｍ１を加熱するマイクロ波発生装置４１を備え、選別部５は、加熱後のプラスチック片Ｍ１の測温結果に基づいてプラスチック片Ｍ１をコンベアベルト３２から押圧排出してＰＶＣを選抜する第１シリンダ５１、第２シリンダ５２および第３シュート３８を備える。
【０００４】
プラスチックの選別は、まず、プラスチックを破砕する破砕装置で、プラスチックを一定の大きさに破砕する。次いで、破砕されたプラスチック片Ｍ１を昇温炉で予熱する。予熱されたプラスチック片Ｍ１を受け入れホッパ３４に入れる。
プラスチック片Ｍ１は、コンベアベルト３２を時計回りに回転させることで、コンベアベルト３２に搭載されて移動する。移動するプラスチック片Ｍ１に向けて、導波管よりマイクロ波加熱装置３で生成されたマイクロ波が噴出し、プラスチック片Ｍ１は、さらに加熱される。
【０００５】
この加熱されたプラスチック片Ｍ１の表面温度を放射温度計６で測定する。表面温度は材質によって異なるため、温度によって材質を判断する。
プラスチック片Ｍ１をさらに移動させ、図５の中央位置にくると、先ほどの温度データに基づいて噴射ノズル５０１をＯＮ／ＯＦＦさせ、これにより、プラスチック片Ｍ１を第１コンベアベルト８１及び第２コンベアベルト８２のそれぞれに仕分けする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の選別技術には、以下の問題点があった。
▲１▼人間が識別するための工夫がなく、人手による選別が出来ないため、選別を機械（ノズルによるエアー）によって行う必要がある。このため、装置が大型化し、高コストであった。
▲２▼ノズルによってエアーを噴出して仕分けする方法なので、非整列の被選別物の選抜が難しい。よって、一定間隔でコンベア等に流す必要があり、大量の被選別物を高速に選別することができなかった。
【０００７】
▲３▼ノズルによってエアーを噴出して仕分けする方法なので、被選別物の大きさを一定にする必要がある。このため、破砕機といったものが必要になり、装置が大型化し、高コストであった。
▲４▼ ノズルによってエアーを噴出して仕分けする方法なので、エアーによって吹き飛ばない重量の重い固形物の選別はできなかった。
【０００８】
▲５▼ 専用のコンベアベルト等が必要なため、既存の選別ラインに簡単に取り付けることが出来ない。このため、新たなラインの構築が必要になり、また、導入するためには、広い設置場所が必要であった。
▲６▼選抜物に印等がつけられないため、選別後の確認ができない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定物を見ただけで測定結果の解る表示装置と、この表示装置を用いたプラスチック材の識別装置を提供することで、選別の簡素化，低コスト化，及び確実化を実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。本発明は、プラスチック材を昇温させる昇温装置と、測定結果を温度画像データとして出力する温度測定装置と、入力された温度画像データを前記温度測定装置によって測定された測定物にそのまま投影する画像投影装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これらの構成では、温度画像データを測定物／プラスチック材に重ねることによって、測定物／プラスチック材の材質の相違を視覚化することが可能になるので、人手による選別が容易に行える。
【００１３】
また本発明は、材質によって昇温時の上昇温度が異なることを利用し、人手によるプラスチック材の選別を可能にしたプラスチック識別装置であって、プラスチック材を昇温させる昇温装置と、プラスチック材の温度を測定する温度測定装置と、測定温度に基づき分類された識別マークを前記温度測定装置によって測定されたプラスチック材に付加するマーキング装置とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、測定温度に基づき分類された識別マークをプラスチック材に付加することによって、プラスチック材の材質の相違を視覚化することが可能になるので、人手による選別が容易に行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。
［第１の実施の形態］
図１及び図２を用いて、第１の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る表示装置１０とこれを備えたプラスチック識別装置１を示す平面図である。
【００１８】
まず、表示装置１０とプラスチック識別装置１の構成について説明する。
加熱装置３は、選別用のプラスチック材１００を搬送する第１のベルトコンベア５と、この第１のベルトコンベア５によって搬送される前記プラスチック材１００の加熱を行う複数のヒーター（昇温装置）４と、これらヒーター４の温度等の制御を行う制御部６とを備えて構成されている。
ヒーター４は、第１のベルトコンベア５の上方位置に設けられている。
【００１９】
識別装置９は、選別用のプラスチック材１００を搬送する第２のベルトコンベア１５と、プラスチック材１００を測定して色を付ける（投影する）表示装置１０とを備えて構成されている。
表示装置１０は、プラスチック材１００を測定／投影することが可能な第２のベルトコンベア１５の上方に位置させられている。
【００２０】
表示装置１０は、測定した温度データを映像化するサーモグラフィ（温度測定装置）１２と、サーモグラフィ１２による映像化画像をプラスチック材１００に投影するプロジェクタ（画像投影装置）１１とを備えて構成されている。
プロジェクタ１１は、映像を取り込むためのケーブルを介してサーモグラフィ１２と接続されており、プロジェクタ１１による画像の投影範囲がサーモグラフィ１２の測定範囲と同じになるように配置されている。
【００２１】
次に、図２の斜視図を用いて、表示装置１０とプラスチック識別装置１の動作を説明する。
まず、第１のベルトコンベア５、第２のベルトコンベア１５、ヒーター４、表示装置１０に電源を投入する。次に、制御部６によってプラスチック材１００が移動する位置の温度を一定温度に上げ、その温度を保持する。
【００２２】
プラスチック材１００を第１のベルトコンベア５に載せ、一定の通過時間（例えば、３０秒。この時間は、ベルトコンベアの長さ／スピードで決まる。）で移動させながら、プラスチック材１００を加熱する。
ここで、材質の異なるプラスチックに遠赤外線を３０秒間照射した後の表面温度の上昇量を測定した実験結果を表１に示す。この表より、各材質毎に表面の温度上昇が異なることがわかる。
【００２３】
【表１】
0003961205.tif 000002
ＰＶＣ；ポリビニルクロライド
ＰＥ  ；ポリエチレン
ＰＳ  ；ポリスチレン
ＰＥＴ；ポリエチレンテレフタレート
【００２４】
加熱後、プラスチック材１００は、第２のベルトコンベア１５に移動する。この時、滑り台１３があるため、プラスチック材１００は、ひっくり返ることなく第１のベルトコンベア５から第２のベルトコンベアに移動することができる。
第２のベルトコンベア１５はヒーター４から離れているため、プラスチック材１００が第２のベルトコンベア１５を移動する過程で加熱されることはない。
【００２５】
プラスチック材１００がサーモグラフィ１２の測定範囲／プロジェクタ１１の投射範囲に入ると、サーモグラフィ１２によって映像化された温度差による色の違いが、プロジェクタ１１によってプラスチック材１００に投影される。
【００２６】
この時、測定範囲と投影範囲とが統一されており、しかも、サーモグラフィ１２はリアルタイムでの測定が可能であるから、移動を続けるプラスチック材１００には、色情報が的確に投影されることになる。
よって、選別者２０はプラスチック材１０１に投影された色を識別しながら、容易かつ確実にプラスチック材１０１を選別することができる。
【００２７】
このように、本実施の形態による表示装置１０とプラスチック識別装置１とによれば、人手によるプラスチック材１００の選別を可能にしたので、選別を機械（ノズルによるエアー）によって行う必要がなくなる。よって、装置の小型化及びコストの低減を実現することができる。
【００２８】
また、人手による選別を可能にしたことで、ノズルからエアーを噴出して仕分けする従来の方法では実現できなかった非整列の被選別物の選抜が可能になり、その結果、どのような大きさ，形，重さのプラスチック材１００の選別も可能になって非常に実用的である。また、プラスチック材１００を非整列で搬送することが可能なので、大量のプラスチックを高速に選別することができる。
【００２９】
さらに、ヒーター４は、既存の第１のベルトコンベア５の上方に配置することが可能なため、プラスチック材選別の既存ラインに増設することが可能である。
よって、専用スペースを特に必要とせず、設置に関し、大幅なコスト低減と省スペース化を実現することができる。
しかも、プラスチックの粉砕装置、プラスチックの選別機構が不要になるため、大幅なコストダウンと選別作業の簡素化を実現することができる。
【００３０】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態に係るプラスチック識別装置４０の平面図である。
以下、プラスチック識別装置４０の構成について説明するが、加熱装置３については第１の実施の形態と構成が同一であるため、図１と同一の符号を付すと共に説明を省略する。また、選別装置４１についても、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一符号を付している。
【００３１】
識別装置４１は、選別用のプラスチック材１００を搬送する第２のベルトコンベア１５と、プラスチック材１００を測定して色や印をペイントするペイント装置４２とを備えて構成されている。
ペイント装置４２は、プラスチック材１００を測定／ペイントすることが可能な第２のベルトコンベア１５の上方に位置させられている。
【００３２】
ペイント装置４２は、温度データを映像化するサーモグラフィ１２と、サーモグラフィ１２の画像を解析する制御部４４と、制御部４４からの命令によってプラスチック材１００に印や色等の識別マークＭを付けるインクジェット（マーキング装置）４５とを備えて構成されている。
識別マークＭは、例えば表１に示すような材質と加熱後の上昇温度との関係に基づいて、材質毎に異なるマークが予め割り振られている。
【００３３】
制御部４４は、映像を取り込むためのケーブルを介してサーモグラフィ１２と接続され、インクジェット４５は、制御信号を受信するためのケーブルを介して制御部４４と接続されている。
【００３４】
次に、プラスチック識別装置４１の動作を説明する。
なお、第１のベルトコンベア５，第２のベルトコンベア１５，ヒーター４，表示装置１０に電源を投入してから、プラスチック材１００が第２のベルトコンベア１５に移動するまでの動作は、第１の実施の形態と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００３５】
プラスチック材１００がサーモグラフィ１２の測定範囲に入ると、サーモグラフィ１２の温度画像データを制御部４４によって解析し、インクジェット４５の噴射タイミングを導き出す。
そして、解析した温度データを基に、インクジェット４５を噴射させることで、各材質ごとに違う印／色等の識別マークＭをプラスチック材１００に付ける。
これにより、選別者２０は、プラスチック材１００に付いた印／色を識別しながら、容易かつ確実にプラスチック材１００を選別することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態によるプラスチック識別装置４１によれば、第１の実施の形態で得られる効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
すなわち、選別したプラスチック材１００には、識別マークＭとしての印／色が付けられるため、選別ラインで選別ミスが起きた場合においても、後から確認ができる。
よって、より確実で正確なプラスチックの選抜が可能になる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、また、前述した各具体的数値は、一例であって、これに限られるものではない。
例えば、上記実施の形態では、温度測定装置としてサーモグラフィ１２を用いているが、例えば赤外線カメラ等であってもよく、また、プラスチック材１００を昇温させる手段としてヒーター４を用いているが、例えばプラスチック材１００を帯電させる手段を用いてもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態において、表示装置１０やペイント装置４２に代えて、昇温させたプラスチック材１００の温度を触覚で検知するための温度検知領域を設け、プラスチック材１００を加熱や帯電等によって昇温させた後、材質によって温度差の生じた種々のプラスチック材２００を温度検知領域にて選別者２０が手で触ることによっても、材質の相違を検知することが可能になるので、人手による選別が容易に行える。
【００３９】
【発明の効果】
以上より、本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）人手によるプラスチック材の選別を可能にしたので、選別を機械（ノズルによるエアー）によって行う必要がなくなる。
よって、装置の小型化及びコストの低減を実現することができる。
【００４０】
（２）人手による選別を可能にしたことで、ノズルからエアーを噴出して仕分けする従来の方法では実現できなかった非整列の被選別物の選抜が可能になり、その結果、どのよう大きさ，な形，重さのプラスチック材の選別も可能となって、非常に実用的である。
また、プラスチック材を非整列で搬送することが可能になるので、大量のプラスチック材を高速に選別することができる。
【００４１】
（３）昇温装置は、既存のベルトコンベアの上方に配置することが可能なため、プラスチック材選別の既存ラインに増設することが可能である。
よって、専用スペースが必要でなくなり、設置に関して、大幅なコスト低減と省スペース化を実現することができる。
【００４２】
（４）選別したプラスチック材に印／色等の識別マークを付けるため、選別ラインで選別ミスが起きた場合においても、後から確認をすることができる。
よって、より確実で正確なプラスチックの選抜が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る表示装置とこれを備えたプラスチック識別装置の平面図である。
【図２】  図１に示す表示装置とプラスチック識別装置の斜視図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態に係るプラスチック識別装置の平面図である。
【図４】  プラスチック識別装置の一従来例を示す斜視図である。
【図５】  図５に示すプラスチック識別装置の選抜機構（ノズル部）を示す詳細図である。
【符号の説明】
１  プラスチック識別装置
４  ヒーター（昇温装置）
１０  表示装置
１１  プロジェクタ（画像投影装置）
１２  サーモグラフィ（温度測定装置）
４０  プラスチック識別装置
４５  インクジェット（マーキング装置）
１００  プラスチック材（測定物）
１０１  投影されたプラスチック材
Ｍ  識別マーク
【図１】
0003961205.tif 000003
【図２】
0003961205.tif 000004
【図３】
0003961205.tif 000005
【図４】
0003961205.tif 000006
【図５】
0003961205.tif 000007