JPH10165901A - ペットボトル選別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ペットボトルを自動的に且つ高い選別精度で選
別することができ、このペットボトルの再利用の促進を
図るとともに、作業者の負担を低減できるペットボトル
選別システムを提供する。 【解決手段】ペットボトルとＰＶＣボトルとを定量供給
する供給装置１と、供給装置１により供給されたペット
ボトルとＰＶＣボトルとを選別するペットボトル・ＰＶ
Ｃボトル選別装置２と、ペットボトル・ＰＶＣボトル選
別装置２により選別されたペットボトルの少なくとも表
面を洗浄するペットボトル洗浄装置３と、ペットボトル
と異物とを選別する異物選別装置４と、ペットボトルの
中から透明ペットボトルと有色ペットボトルとを選別す
る色選別装置５とを備えている。ペットボトル・ＰＶＣ
ボトル選別装置２は、放射される電磁波の透過特性に基
づいて選別する。異物選別装置４は風力選別装置であ
る。色選別装置５は、画像処理機による画像処理に基づ
いて選別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペットボトル選別
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチックボトルの再利用が図
られており、このプラスチックボトルを再利用するため
にはプラスチックの材質の選別が重要になる。

【０００３】上記プラスチックボトルとしては、市販さ
れているものとしてペットボトルが大きな割合を占めて
おり、このペットボトルを有効に再利用するために、従
来では、手作業によってペットボトルの選別を行ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように手作業によりペットボトルを選別するものでは、
作業者の負担が大きいとともに、高い選別精度や効率の
良い選別が望めないという問題があり、高い選別精度で
機械的に効率良くペットボトルを選別することのできる
選別システムが要望されていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ペットボトル選別システムは、回収されたペットボトル
とＰＶＣボトルとを定量供給する供給装置と、該供給装
置により供給されたペットボトルとＰＶＣボトルとを選
別するペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置と、ペット
ボトル・ＰＶＣボトル選別装置により選別されたペット
ボトルの少なくとも表面を洗浄するペットボトル洗浄装
置と、ペットボトルと異物とを選別する異物選別装置
と、ペットボトルの中から、透明のペットボトルと有色
のペットボトルとを選別する色選別装置とを備えたもの
である。

【０００６】本発明の請求項２記載のペットボトル選別
システムは、前記ペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置
が、放射される電磁波の透過特性に基づいてペットボト
ルとＰＶＣボトルとを選別するものである。

【０００７】本発明の請求項３記載のペットボトル選別
システムは、前記異物選別装置が、ペットボトルと異物
との比重差により風力で選別を行う風力選別装置であ
る。

【０００８】本発明の請求項４記載のペットボトル選別
システムは、前記色選別装置が、画像処理機による画像
処理に基づいて透明のペットボトルと有色のペットボト
ルとを選別するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１は、本発明に係るペットボトル選別シ
ステムの概略構成を示している。

【００１１】図１において、１は、回収されたペット
（ＰＥＴ）ボトルとＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）ボトルと
を定量供給する供給装置としての振動フィーダである。
この振動フィーダ１は、搬送面１１を加振機により振動
させ、この振動により搬送面１１上のＰＶＣボトルとペ
ットボトルを搬送方向Ｐに単位時間当たりに一定量搬送
するように構成されている。

【００１２】２は、上記振動フィーダ１により定量供給
されるペットボトルとＰＶＣボトルとを選別するペット
ボトル・ＰＶＣボトル選別装置である。このペットボト
ル・ＰＶＣボトル選別装置２は、図２に示すように、前
記振動フィーダ１の搬出端に上端が連結されたスライド
部材２１と、該スライド部材２１の下端に該スライド部
材２１によるペットボトル及びＰＶＣボトルのスライド
方向と略直交する方向に設けられた２列の第１、第２搬
送コンベア２２、２３と、上記スライド部材２１の所定
区域に、電磁波として例えばＸ線を放射するＸ線発生装
置２４とを備えている。

【００１３】前記スライド部材２１は、上端から下端に
かけて下方に傾斜して配置されており、その傾斜した上
面を前記振動フィーダ１から供給されたペットボトルと
ＰＶＣボトルとが下方にスライドするように構成されて
いる。

【００１４】前記第１搬送コンベア２２は、後述するＸ
線によるペットボトルとＰＶＣボトルとの選別結果に基
づいてペットボトルを受け入れ、該ペットボトルを搬送
するもので、その受入部２２１が当該スライド部材２１
の搬出端に臨んで配置されている。

【００１５】また、前記第２搬送コンベア２３は、後述
するＸ線によるペットボトルとＰＶＣボトルとの選別結
果に基づいてＰＶＣボトルを受け入れ、該ＰＶＣボトル
を搬送するもので、その受入部２３１が前記スライド部
材２１の搬出端から所定距離離間した位置に前記第１搬
送コンベア２２と平行に配設されている。

【００１６】また、前記スライド部材２１の搬出端には
下方からエアーを噴射するエアーノズル２５がその幅方
向に配置されており、このエアーの噴射によりスライド
部材２１の搬出端から下方の第１搬送コンベア２２に落
下しようとするボトル（ＰＶＣボトル）を吹き飛ばし、
当該第１搬送コンテナ２２を飛び越えて第２搬送コンベ
ア２３に落下させるよう構成されている。

【００１７】第１搬送コンベア２２と第２搬送コンベア
２３の受入部２２１、２３１の間には、仕切部材２６が
配設されており、前記エアーノズル２５により吹き飛ば
したボトルを第２搬送コンベア２３に受入れるようにそ
の高さが設定されるとともに、エアーノズル２５の噴射
量も設定されている。

【００１８】前記Ｘ線発生装置２４は、前記スライド部
材２１の搬出端手前の図２において網目線で示す帯状領
域２１ａにＸ線を放射しており、この帯状領域２１ａを
通過するペットボトルとＰＶＣボトルとにＸ線を放射す
る。そして、これらペットボトルとＰＶＣボトルとに放
射されたＸ線の透過率（透過特性）を図示しないセンサ
で検出し、この検出結果をコンピュータで構成された図
示しない制御装置で解析することで、ペットボトルとＰ
ＶＣボトルとを瞬時に判断する。

【００１９】制御装置では、この判断結果に基づいてエ
アーノズル２５によるエアー噴射を制御する。即ち、制
御装置によりペットボトルであると判断した場合には、
エアーノズル２５によるエアー噴射を行うことなく、ペ
ットボトルをそのままスライド部材２１の搬出端から下
方の第１搬送コンベア２２に落下させる。また、制御装
置によりＰＶＣボトルであると判断した場合には、エア
ーノズル２５によるエアー噴射を行い、ＰＶＣボトルを
スライド部材２１の搬出端から第２搬送コンベア２３側
に吹き飛ばし、この第２搬送コンベア２３に落下させ
る。

【００２０】なお、前述したペットボトルとＰＶＣボト
ルとに放射される電磁波は、Ｘ線に限らず、マイクロ
波、ガンマ線等を用いてもよい。

【００２１】３は、前記ペットボトル・ＰＶＣボトル選
別装置２で選別され第１搬送コンベア２２で搬送される
ペットボトルを洗浄するペットボトル洗浄装置である。
ペットボトル洗浄装置３は、図３及び図４に示すよう
に、第１搬送コンベア２２から搬出されるペットボトル
を内部に受け入れるドラム３１と、該ドラム３１内に設
けられドラム３１内でペットボトルを搬送する搬送スク
リュー３２と、ドラム３１内に洗浄水を噴射する洗浄ノ
ズル３３と、洗浄水を供給する洗浄水供給装置３４とか
ら構成されている。

【００２２】前記ドラム３１は、ハウジング３ａ内に配
置されており、一端上部に投入口が形成され、該投入口
に連設されたホッパ３１１が前記搬送コンベア２２の搬
出端の下方に配置されている。

【００２３】ドラム３１の他端は開口された排出口にな
されており、その下方に後述する異物選別装置４にペッ
トボトルを搬送する移送コンベア３５が配設されてい
る。

【００２４】また、このドラム３１の周面には、複数の
通孔（図示省略）が形成されている。この通孔はドラム
３１内のペットボトルが落下しない程度の大きさに形成
されている。

【００２５】前記搬送スクリュー３２は、前記ドラム３
１の中心部に配置された回転軸３２１と、回転軸３２１
に一体に設けられたスクリュー３２２とから構成され、
回転軸３２１の回転に伴いスクリュー３２２が回転する
ことで、ドラム３１内のペットボトルを排出口に搬送す
る。

【００２６】回転軸３２１は、後述する洗浄水が流入で
きるように中空状に形成され、その両端が軸支されてい
る。

【００２７】この回転軸３２１の一端には図示しない駆
動モータが適宜な伝達部材を介して連結されており、こ
の駆動モータによって回転軸３２１を回転駆動させる。

【００２８】前記洗浄ノズル３３は、前記回転軸３２１
の周面に適宜間隔を隔てて複数個が設けられるととも
に、前記ドラム３１の外周面に且つその軸芯方向に配設
されたパイプ３３１に適宜間隔を隔てて複数個が設けら
れている。

【００２９】パイプ３３１の各洗浄ノズル３３は、ドラ
ム３１の通孔と対峙して配置されており、この洗浄ノズ
ル３３から通孔を通してドラム３１内に洗浄水を噴射す
るように構成されている。

【００３０】そして、前記回転軸３２１及びパイプ３３
１は、洗浄水供給装置３４の貯留タンク３４１にポンプ
Ｐを介して配管３３２によって連結され、ポンプＰの駆
動により貯留タンク３４１に貯留されている洗浄水を回
転軸３２１及びパイプ３３１に供給し、各洗浄ノズル３
３からドラム３１内に噴射する。

【００３１】前記洗浄水供給装置３４は、洗浄水を貯留
する貯留タンク３４１と、濾過装置３４５とを備えてい
る。

【００３２】前記貯留タンク３４１は、図４に示すよう
にドラム３１に噴射されて使用済の洗浄水を貯留する第
１貯留部３４２と、この使用済の洗浄水を濾過装置３４
５の濾過作用により清浄された清浄水を貯留する第２貯
留部３４３とに区画されている。

【００３３】第１貯留部３４２の底部は、前記濾過装置
３４５の導入口に配管３４４を通じて連通され、濾過装
置３４５の排出口は配管３４６を通じて第２貯留部３４
３に連通されている。よって、第１貯留部３４２の汚れ
た洗浄水は濾過装置３４５に導入され、この濾過装置３
４５で濾過された後に、清浄水として第２貯留部３４３
に貯留される。

【００３４】また、第１貯留部３４２及び第２貯留部３
４３内の底部には、サイレンサ３４７が設けられ、これ
らサイレンサ３４７に図示しない蒸気発生装置に連通さ
れた配管３４８が連結されている。

【００３５】前記第１貯留部３４２には図示しない給水
装置に連通された給水管３４９が連結されている。

【００３６】なお、図４に示す符号３５０はゴミかき出
し装置であって、ペットボトルの洗浄を行った洗浄水を
排出する排出口３ｂに設けられ、この洗浄により排出さ
れるゴミを取り出し、ゴミ受けカゴ３５１に収容する。
なお、洗浄水はゴミかき出し装置を通過して前記第１貯
留部３４２に導入される。

【００３７】３５３は、ハウジング３ａの上部に設けら
れた排気管で、排気管３５３に設けられた排気ファン３
５４によりハウジング３ａ内の空気を外気に放出する。

【００３８】３５５は、自動ろ紙機であり、濾過装置３
４５を洗浄した際に排出される排出物をろ紙を通して濾
過した後、スラッヂ受け箱３５６に収容される。

【００３９】また、３５７は、各配管に設けられたバル
ブである。

【００４０】４は、ペットボトルと異物（ここでは、主
に前記ペットボトル洗浄装置３による洗浄でペットボト
ルの表面から剥離されたラベルであり、以下ラベルとい
う。）とを選別する異物選別装置である。異物選別装置
４は、前記移送コンベア３５から搬出されるペットボト
ルとラベルとを受け入れる振動コンベア４１と、風力発
生装置４２と、該風力発生装置４２の風力によりペット
ボトルとラベルを分離する分離室４３とから構成されて
いる。

【００４１】振動コンベア４１は、ペットボトルが落ち
ない程度の間隔で配設された格子状に形成されており、
振動コンベア４１の振動によりペットボトルを搬送する
際に、該振動によりラベルを格子の隙間から下方に落下
させる。

【００４２】風力発生装置４２は、前記振動コンベア４
１に向かって風を噴射しており、この風力によりペット
ボトルとラベルとの比重差を利用してラベルを動かし、
ラベルを振動コンベア４１の下方に確実に落下させ分離
させる。

【００４３】５は、ペットボトルの中から、透明のペッ
トボトル（以下、透明ペットボトルという。）と有色の
ペットボトル（以下、有色ペットボトルという。）とを
選別する色選別装置である。色選別装置５は、図５に示
すように、分離室４３の下方に設けられ、ラベルと分離
されたペットボトルのみを受け入れる加速度コンベア５
１と、加速度コンベア５１の搬出端の下方に且つ該加速
度コンベア５１の搬送方向と略直交する方向に配設され
た２列の第３、第４搬送コンベア５２、５３と、加速度
コンベア５１の搬出端の上方に配置された色識別装置５
４と、加速度コンベア５１から搬出されるペットボトル
にエアーを噴射するエアーノズル５５とから構成されて
いる。

【００４４】前記加速度コンベア５１は、前記分離室４
３でラベルと分離されたペットボトルを受入れて第３、
第４搬送コンベア５２、５３に搬送するものである。

【００４５】前記第３搬送コンベア５２は、後述する色
識別装置５４によるペットボトルの色選別結果に基づい
て有色ペットボトルを受け入れ、該有色ペットボトルを
搬出するもので、その受入部５２１が加速度コンベア５
１の搬出端に臨んで配置されている。

【００４６】また、前記第４搬送コンベア５３は、後述
する色識別装置５４によるペットボトルの色選別結果に
基づいて透明ペットボトルを受け入れ、該透明ペットボ
トルを搬出するもので、その受入部５３１が前記加速度
コンベア５１の搬出端から所定距離離間した位置に前記
第３搬送コンベア５２と平行に配設されている。

【００４７】前記エアーノズル５５は、前記加速度コン
ベア５１の搬出端近傍に配置されており、加速度コンベ
ア５１から搬出されるボトル（有色ペットボトル）に側
方からエアーを噴射し、このエアーの噴射により加速度
コンベア５１の搬出端から搬出されるボトルを第３搬送
コンベア５２に強制的に落下させるように構成されてい
る。

【００４８】ここで、加速度コンベア５１は、該加速度
コンベア５１の搬出端から搬出されるボトルを第３搬送
コンベア５２を飛び越えて第４搬送コンベア５３に投入
するように、その速度が設定されている。

【００４９】第３搬送コンベア５２と第４搬送コンベア
５３の受入部５２１、５３１の間には、仕切部材５６が
配設されており、加速度コンベア５１から搬出されるペ
ットボトルを第４搬送コンベア５３に受入れるように高
さが設定されている。

【００５０】前記色識別装置５４は、前記加速度コンベ
ア５１の搬出端上方に配置されたカメラ５４１と、前記
加速度コンベア５１の搬出端下方近傍に配置された光源
５４２を備えており、前記加速度コンベア５１の搬出端
から搬出されるペットボトルに光源５４２から光を照射
してこれをカメラ５４１で撮影する。

【００５１】そして、カメラ５４１で撮影された画像を
コンピュータで構成された図示しない制御装置で解析す
ることで、有色ペットボトルと透明ペットボトルとを判
断する。

【００５２】上記制御装置では、この色判断結果に基づ
いてエアーノズル５５によるエアー噴射を制御する。即
ち、制御装置により透明ペットボトルであると判断した
場合には、エアーノズル５５によるエアー噴射を行うこ
となく、ペットボトルをそのまま加速度コンベア５１の
搬出端から第４搬送コンベア５３に投入する。また、制
御装置により有色ペットボトルであると判断した場合に
は、エアーノズル５５によるエアー噴射を行い、加速度
コンベア５１の搬出端から第３搬送コンベア５２を飛び
越えて第４搬送コンベア５３に投入しようとする有色ペ
ットボトルを強制的に第３搬送コンベア５２に落下させ
る。

【００５３】次に、このように構成されたペットボトル
選別システムによるペットボトル選別動作について説明
する。

【００５４】振動フィーダ１により定量供給されるペッ
トボトルとＰＶＣボトルは、ペットボトル・ＰＶＣボト
ル選別装置２に投入され、該ペットボトル・ＰＶＣボト
ル選別装置２によってペットボトルとＰＶＣボトルとに
選別される。この選別によりＰＶＣボトルが第２搬送コ
ンベア２３により選別工程から除去され、コレクタ等の
収容部Ａに収容される。

【００５５】そして、ペットボトルは、第１搬送コンベ
ア２２によりペットボトル洗浄装置３に送られ、該ペッ
トボトル洗浄装置３で洗浄ノズル３３から噴射される洗
浄水によりペットボトルの表面が洗浄される。

【００５６】この洗浄ノズル３３から噴射される洗浄水
は、蒸気発生装置により高温でしかもポンプＰによる供
給により高圧であり、この高温高圧の洗浄水をペットボ
トルの表面に噴射することで、ペットボトルの表面がき
れいに洗浄されるとともに、表面に貼り付けられている
ラベルも剥がされる。

【００５７】この際、洗浄に用いられた洗浄水は、ハウ
ジング３ａの排出口３ｂから第１貯留部３４２に導入さ
れ、濾過装置３４５で濾過された後、清浄水として第２
貯留部３４３に貯留され、ポンプＰにより再び洗浄水と
して利用される。

【００５８】そして、洗浄されたペットボトルと該ペッ
トボトルから剥がされたラベルは、異物選別装置４にド
ラム３１の排出口から移送コンベア３５を経て搬入され
る。

【００５９】異物選別装置４では、振動コンベア４１に
よる振動と風力発生装置による風力の作用で、ラベルを
下方に落下させてこの選別工程から除去して収容部Ｂに
収容する。また、表面が清浄されたペットボトルは、色
選別装置５に送られる。

【００６０】色選別装置５では、有色ペットボトルと透
明ペットボトルとを選別し、有色ペットボトルを第３搬
送コンベア５２により選別工程から除去して収容部Ｃに
収容するとともに、透明ペットボトルを第４搬送コンベ
ア５３により収容部Ｄに収容する。

【００６１】この色選別装置５による有色ペットボトル
と透明ペットボトルとの選別行程では、前行程のペット
ボトル洗浄装置３によりペットボトルの表面がきれいに
洗浄されているため、カメラでその画像をきれいに撮影
することができ、これにより高い精度で色判断を行うこ
とができ、この結果、有色ペットボトルと透明ペットボ
トルとを高い精度で選別することができる。

【００６２】なお、図１に示すシステムでは、第３搬送
コンベア５２及び第４搬送コンベア５３に搬送された有
色ペットボトル及び透明ペットボトルを作業者によりこ
れら有色ペットボトルと透明ペットボトルとが混入して
いないか、もしくは異物が混入していないかチェックし
ており、有色ペットボトルに透明ペットボトルが混入し
ている場合には透明ペットボトルを第４搬送コンベア５
３に移し、逆に透明ペットボトルに有色ペットボトルが
混入している場合には有色ペットボトルを第３搬送コン
ベア５２に移す。また、異物は収容部Ｅ、Ｆに収容し除
去する。

【００６３】この作業者による選別は、本発明のペット
ボトル選別システムにより予め高い精度で選別されてい
るため、負担が少ない。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のペットボト
ル選別システムによれば、ペットボトルを自動的に且つ
高い選別精度で選別することができ、このペットボトル
の再利用の促進を図るとともに、作業者の負担を低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のペットボトル選別システムの概略構成
を示す図である。

【図２】ペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置を示す斜
視図である。

【図３】ペットボトル洗浄装置を示す側面図である。

【図４】ペットボトル洗浄装置を示すフロー図である。

【図５】色選別装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 振動フィーダ（供給装置） ２ ペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置 ３ ペットボトル洗浄装置 ４ 異物選別装置 ５ 色選別装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回収されたペットボトルとＰＶＣボトル
   とを定量供給する供給装置と、 該供給装置により供給されたペットボトルとＰＶＣボト
   ルとを選別するペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置
   と、 ペットボトル・ＰＶＣボトル選別装置により選別された
   ペットボトルの少なくとも表面を洗浄するペットボトル
   洗浄装置と、 ペットボトルと異物とを選別する異物選別装置と、 ペットボトルの中から、透明のペットボトルと有色のペ
   ットボトルとを選別する色選別装置とを備えたことを特
   徴とするペットボトル選別システム。
2. 【請求項２】 前記ペットボトル・ＰＶＣボトル選別装
   置は、放射される電磁波の透過特性に基づいてペットボ
   トルとＰＶＣボトルとを選別する請求項１記載のペット
   ボトル選別システム。
3. 【請求項３】 前記異物選別装置は、ペットボトルと異
   物との比重差により少なくとも風力で選別を行う風力選
   別装置である請求項１記載のペットボトル選別システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記色選別装置は、画像処理機による画
   像処理に基づいて透明のペットボトルと有色のペットボ
   トルとを選別する請求項１記載のペットボトル選別シス
   テム。