特開 2025-21869 Ｘ線検査システム、破袋システムおよび破砕システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025021869

(43)【公開日】2025-02-14

(54)【発明の名称】Ｘ線検査システム、破袋システムおよび破砕システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/10 20180101AFI20250206BHJP

   G01N 23/04 20180101ALI20250206BHJP

   B09B 3/35 20220101ALI20250206BHJP

【ＦＩ】

G01N23/10

G01N23/04

B09B3/35

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023125893

(22)【出願日】2023-08-01

(71)【出願人】

【識別番号】522442294

【氏名又は名称】大谷清運株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】594121408

【氏名又は名称】オクト産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124017

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 晃秀

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】二木 玲子

(72)【発明者】

【氏名】羽田 裕美子

(72)【発明者】

【氏名】羽田 寿洋

(72)【発明者】

【氏名】安達 良平

(72)【発明者】

【氏名】小澤 達郎

【テーマコード（参考）】

2G001

4D004

【Ｆターム（参考）】

2G001AA01

2G001AA10

2G001BA11

2G001CA01

2G001DA06

2G001DA08

2G001HA13

2G001KA06

2G001LA09

2G001PA03

2G001PA06

2G001PA11

2G001SA14

4D004AA22

4D004AA23

4D004AB03

4D004AC04

4D004CA04

(57)【要約】

【課題】本発明によれば、検査室の高さに制限があっても、物品集合物中に含まれるリチウムイオンの有無を確認することができる。
【解決手段】Ｘ線検査システム１００は、検査対象の物品集合物の中に、リチウムイオン二次電池の有無を検査するためのものである。物品集合物の大きさは、縦、横および高さのそれぞれが８０ｃｍ以上であり、物品集合物を検査するための検査室２０と、検査室２０内から物品集合物に向けてＸ線を照射する一つ又は複数のＸ線源２６と、前記物品集合物に照射されたＸ線を検知する一つ又は複数のＸ線センサ２８とを含む。一つ又は複数のＸ線源２６の照射範囲は、前記物品集合物の全体を照射し得る範囲に設定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象の物品集合物の中に、リチウムイオン二次電池の有無を検査するためのＸ線検査システムであって、
前記物品集合物の大きさは、縦、横および高さのそれぞれが８０ｃｍ以上であり、
前記物品集合物を検査するための検査室と、
前記検査室内から前記物品集合物に向けてＸ線を照射する一つ又は複数のＸ線源と、
前記物品集合物に照射されたＸ線を検知する、一つ又は複数のＸ線センサとを含み、
前記一つ又は複数のＸ線源の照射範囲は、前記物品集合物の全体を照射し得る範囲に設定されているＸ線検査システム。

【請求項2】

請求項１において、
前記Ｘ線源の照射範囲の角度は、７０～９０度の範囲内に設定されているＸ線検査システム。

【請求項3】

請求項１において、
前記Ｘ線源の照射範囲は、Ｘ線の照射空間内に、前記物品集合物が収まるように設定されるＸ線検査システム。

【請求項4】

請求項１において、
前記Ｘ線源を複数含み、
複数の前記Ｘ線源の照射範囲の角度は、それぞれ３０～６０度の範囲内にあるＸ線検査システム。

【請求項5】

請求項１において、
前記物品集合物を搬送する搬送路を含み、
前記複数の前記Ｘ線センサは、前記搬送路の下に設けられ、かつ、前記搬送路の搬送方向の幅方向に並んで設けられているＸ線検査システム。

【請求項6】

請求項５において、
前記複数のＸ線センサは、前記搬送路の搬送方向にずれて並置されているＸ線検査システム。

【請求項7】

請求項５において、
一のＸ線センサのＸ線画像と他のＸ線センサのＸ線画像の重複領域がある場合において、一のＸセンサのＸ線画像から前記重複領域の画像を除外する処理部を含むＸ線検査システム。

【請求項8】

請求項１において、
前記Ｘ線センサは、ライン型センサであるＸ線検査システム。

【請求項9】

請求項１において、
前記検査室に前記物品集合物を導入するためのトンネル導入部を含むＸ線検査システム。

【請求項10】

請求項１において、
Ｘ線が前記トンネル導入部から漏れ出た場合に、漏れ出たＸ線量は１μシーベルト／時間以下であるＸ線検査システム。

【請求項11】

請求項９において、
前記Ｘ線源は、前記トンネル導入部の天井の位置よりも高い位置にあるＸ線検査システム。

【請求項12】

請求項１において、
前記リチウムイオン二次電池の有無を判断する第１の判断部を含み、
前記第１の判断部は、少なくとも、前記物品の形状およびＸ線吸収率に基づき、リチウムイオン二次電池の有無を判断するＸ線検査システム。

【請求項13】

請求項１１において、
前記第１の判断部は、判断アルゴリズムまたは分類器に基づき判断がなされ、
前記判断アルゴリズムまたは分類器を学習させる第１の学習部を含むＸ線検査システム。

【請求項14】

請求項１において、
リチウムイオン二次電池が混在している物品集合物を透過したＸ線を受け、当該透過Ｘ線に基づき前記リチウムイオン二次電池の有無を検査し、
少なくとも、前記物品集合物中の物品の形状およびＸ線吸収率に基づき、リチウムイオン二次電池の有無を判断するＸ線検査システム。

【請求項15】

請求項１において、
前記Ｘ線源のＸ線管電圧が３０～８０ｋＶの範囲にあるＸ線検査システム。

【請求項16】

請求項１に記載のＸ線検査システムを含み、
前記物品集合物は、袋に入れられ、
前記Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物を含む袋を破袋機に供給する破袋システム。

【請求項17】

請求項１に記載のＸ線検査システムを含み、
前記Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物を破砕機に供給する破砕システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を検査し得るＸ線検査システム、破袋システムおよび破砕システムに関する。

【背景技術】

【0002】

回収されたゴミ袋を処分するに当たり、ゴミ袋を破り、袋の中のゴミを出し、ゴミ袋とゴミを分別することが行われている。ゴミ袋を破る際に、破袋機が用いられている（特開２００６－２１８４６８）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２１８４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リチウムイオン二次電池がゴミ袋内のゴミに混在した状態で、破袋機にかけられた場合に、破裂するなどの危険性があるため、破袋機にかける前にリチウムイオン二次電池の有無を確認する必要があるものの、自動的にリチウムイオン二次電池が混入した袋を確認することはできずにいた。また、露出した物品集合物や袋に入った物品集合物などの大きな集合物にリチウムイオン二次電池が入っているかどうかを確認しようとする試みは行われていなかった。しかし、物品集合物の再利用工程の安全性の観点からリチウムイオン二次電池を検知できるようになることは、意義のあることと考えられる。

【0005】

また、ごみや資源物が個別的にコンベアーで運ばれている際に、リチウムイオン電池やリチウムイオン電池を含む機器などを自動で把握することは、処理作業を行う上で、有用である。

【0006】

本発明の目的は、物品集合物中にリチウムイオン二次電池の有無を検査することができるＸ線検査システム、破袋システムおよび破砕システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の検査システムは、
検査対象の物品集合物の中に、リチウムイオン二次電池の有無を検査するためのＸ線検査システムであって、
前記物品集合物の大きさは、縦、横および高さのそれぞれが８０ｃｍ以上であり、
前記物品集合物を検査するための検査室と、
前記物品集合物に向けてＸ線を照射する一つ又は複数のＸ線源と、
前記検査室において前記物品集合物に照射されたＸ線を検知する、一つ又は複数のＸ線センサとを含み、
前記一つ又は複数のＸ線源の照射範囲は、前記物品集合物の全体を照射し得る範囲に設定されている。

【0008】

本発明において、前記Ｘ線源の照射範囲の角度は、７０～９０度の範囲内に設定されていることができる。

【0009】

本発明において、前記Ｘ線源の照射範囲は、Ｘ線の照射空間内に、前記物品集合物が収まるように設定されることができる。

【0010】

本発明において、前記Ｘ線源を複数含み、複数の前記Ｘ線源の照射範囲の角度は、それぞれ３０～６０度の範囲内にあることができる。

【0011】

本発明において、前記物品集合物を搬送する搬送路を含み、前記複数の前記Ｘ線センサは、前記搬送路の下に設けられ、かつ、前記搬送路の搬送方向の幅方向に並んで設けられていることができる。

【0012】

本発明において、前記複数のＸ線センサは、前記搬送路の搬送方向にずれて並置されていることができる。

【0013】

本発明において、一のＸ線センサのＸ線画像と他のＸ線センサのＸ線画像の重複領域がある場合において、一のＸセンサのＸ線画像から前記重複領域の画像を除外する処理部を含むことができる。

【0014】

本発明において、前記Ｘ線センサは、ライン型センサであることができる。

【0015】

本発明において、前記検査室に前記物品集合物を導入するためのトンネル導入部を含むことができる。
本願発明者らは、Ｘ線検査室の導入部に遮蔽カーテンが設けられている場合に、遮蔽カーテンの重さから軽い物品集合物が遮蔽カーテンを通過できないケースがあるという課題を発見し、トンネル導入部を設けることで遮蔽カーテンを設けない態様または薄い遮蔽カーテンの態様でＸ線検査システムを実現することを見出した。逆に、物品集合物が重さかった場合にその重さと大きさから、遮蔽カーテンへの負荷がかかり、遮蔽カーテンがすぐに消耗してしまうことも考えられる。物品集合物が重かった場合には、遮蔽カーテンを設けない構成をとることで、遮蔽カーテンがすぐに消耗してコストがかかってしまう問題を回避することができる。

【0016】

本発明において、Ｘ線が前記トンネル導入部から漏れ出た場合に、漏れ出たＸ線量は１μシーベルト／時間以下であることができる。

【0017】

本発明において、前記Ｘ線源は、前記トンネル導入部の天井の位置よりも高い位置にあることができる。

【0018】

本発明において、前記リチウムイオン二次電池の有無を判断する第１の判断部を含み、前記第１の判断部は、少なくとも、前記物品の形状およびＸ線吸収率に基づき、リチウムイオン二次電池の有無を判断することができる。

【0019】

本発明において、前記第１の判断部は、判断アルゴリズムまたは分類器に基づき判断がなされ、前記判断アルゴリズムまたは分類器を学習させる第１の学習部を含むことができる。

【0020】

本発明において、リチウムイオン二次電池が混在している物品集合物を透過したＸ線を受け、当該透過Ｘ線に基づき前記リチウムイオン二次電池の有無を検査し、少なくとも、前記物品集合物中の物品の形状およびＸ線吸収率に基づき、リチウムイオン二次電池の有無を判断することができる。

【0021】

本発明において、前記Ｘ線源のＸ線管電圧が３０～８０ｋＶの範囲にあることができる。

【0022】

本発明の破袋システムは、本発明のＸ線検査システムを含み、
前記物品集合物は、袋に入れられ、
前記Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物を含む袋を破袋機に供給するものである。
物品群にリチウムイオン二次電池が混在されていることを考慮して、破袋機にかけずに手でゴミ袋を破ることがある。仮にリチウムイオン二次電池またはリチウムイオン二次電池が収められた機器等がゴミに入っていても破袋機にかける前にリチウムイオン二次電池等の混入の有無を判断し、入っていないものは破袋機で破袋し、リチウムイオン二次電池が入っているものは手で袋を破ることができる破袋システムを提供することができる。

【0023】

本発明の破砕システムは、本発明のＸ線検査システムを含み、前記Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物を破砕機に供給するものである。
破砕機にリチウムイオン二次電池が導入されてしまった場合、破砕機内でリチウムイオン二次電池が爆発する場合がある。仮にリチウムイオン二次電池またはリチウムイオン二次電池が収められた機器等が破砕システムに紛れ込んでしまった場合でも破砕機に入る前にリチウムイオン二次電池を回収することができる。

【0024】

本明細書中、「Ａ～Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下を意味する。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、たとえば、今までできていなかった最も大きな規格のベール中にあるリチウムイオンの有無を確認することができる。本発明によれば、検査室の高さに制限があっても、物品集合物中に含まれるリチウムイオンの有無を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施の形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す図である。

【図2】実施の形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す図である。

【図3】実施の形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す図である。

【図4】実施の形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す図である。

【図5】実施の形態に係る破袋システムの一例を模式的に示す図である。

【図6】実施の形態に係る検査システムに適用されるＸ線検査装置を説明するための図である。

【図7】実施の形態に係る破袋システムの一例を模式的に示す図である。（Ａ）は破袋システムの上面図であり、（Ｂ）は破袋システムの一側面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）とは別の破袋システムの一側面図である。

【図8】実施の形態に係る破袋システムを模式的に示す図である。

【図9】物品とＸ線画像の例を示す図である。

【図10】実施の形態に係る検査システムの機能ブロック図を示す。

【図11】実施の形態に係る破砕システムを模式的に示す図である。

【図12】ベール生成から出荷までのフローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0028】

１．Ｘ線検査システムの基本的構成
Ｘ線検査システム１００は、図１に示すように、検査対象の物品集合物２２の中に、リチウムイオン二次電池の有無を検査するためのものである。Ｘ線検査システム１００は、物品集合物２２を検査するための検査室２０と、検査室２０内から物品集合物２２に向けてＸ線を照射する一つ又は複数のＸ線源２６と、検査室２０において物品が通過する搬送路の下に設けられ、Ｘ線源２６から照射されたＸ線を検知する、一つ又は複数のＸ線センサ２８とを含む。

【0029】

検査室２０は、Ｘ線に対する遮蔽機能を有する材質から構成され、物品集合物２２が入る大きさであれば特に限定されない。検査室２０の天井の高さは、物品集合物２２の大きさにもよるが、たとえば、搬送路１６を基準として、１５０～２００ｃｍとすることができる。

【0030】

物品集合物２２の大きさは、縦、横および高さのそれぞれが８０ｃｍ以上である。物品集合物２２は、たとえば分別された同一または同種の材質の物品集合物２２や、同一もしくは同種または異種の物品を締め上げられたものとすることができる。物品集合物２２の大きさは、たとえば、１３０ｃｍ以下とすることができる。 物品集合物２２は、袋に入れられることができる。分別した物をまとめて大きな塊にすることが行われているところ、物品集合物２２は、たとえば、分別されたペットボトルやプラスチックごみをまとめた物、いわゆるベールとすることができる。ベールは、たとえば分別基準適合物の要件に合致するために行われている。

【0031】

一つ又は複数のＸ線源２６の照射範囲は、物品集合物２２の全体を照射し得る範囲に設定されている。Ｘ線源２６の照射範囲の角度は、７０～９０度の範囲内に設定されていることができる。照射角度の範囲は絞り２６ａで調整が可能である。Ｘ線源２６の照射範囲は、Ｘ線の照射空間内に、物品集合物２２が収まるように設定されることができる。Ｘ線源２６を複数含み、複数のＸ線源２６の照射範囲の角度は、それぞれ３０～６０度の範囲内としてもよい。Ｘ線源２６の高さは、物品集合物２２の大きさにもよるが、物品集合物２２の搬送路１６を基準にして、たとえば、１５０～２００ｃｍとすることができる。

【0032】

図１に示すように、Ｘ線源２６が一つの場合に、たとえば搬送路１６から１７５ｃｍの高さに設置することができる。搬送路１６はたとえばコンベアとすることができる。絞り２６ａはＸ線が８０度程度に拡がる様に設定することができる。図１において、搬送路１６により搬送方向は、紙面に対して垂直方向である。

【0033】

図３に示すように、Ｘ線源２６が二つの場合に、各Ｘ線源２６の照射角をたとえば４５度に、搬送路から１７５ｃｍの高さに設置することでも実現できる。図３において、搬送路１６により搬送方向は、紙面に対して垂直方向である。Ｘ線源２６は、たとえば、搬送方向の幅方向に複数並べることができる。

【0034】

物品集合物２２を搬送する搬送路１６を含み、複数のＸ線センサ２８は、搬送路１６の下に設けられ、かつ、搬送路１６の搬送方向の幅方向に並んで設けられていることができる。複数のＸ線センサ２８は、搬送路１６の搬送方向にずれて並置されていることができる。一のＸ線センサ２８のＸ線画像と他のＸ線センサ２８のＸ線画像の重複領域がある場合において、一のＸセンサのＸ線画像から重複領域の画像を除外する画像処理部６８を含むことができる。Ｘ線センサ２８は、たとえば、ライン型センサであることができる。ライン型Ｘ線センサ２８は６１４．４ｍｍの撮像範囲を有するものを２個、搬送路１６の下側に設置することができる。画像処理部６８は情報処理装置６０がその機能を実現してもよい。

【0035】

２．各構成の具体例および適用例
Ｘ線検査システム１００は、図５および図６に示すように、検査対象の物品集合物２２に、リチウムイオン二次電池が含まれているかどうかを検査するためのものであり、検査室２０と、検査室２０に物品集合物２２を導入するためのトンネル導入部２４と、検査室２０の天井に設けられたＸ線源２６と、検査室２０において物品集合物２２が通過する搬送路１６の下に設けられたＸ線のＸ線センサ２８とを含むことができる。Ｘ線源２６は、たとえば、Ｘ線が四角錐状に広がるように発生させることができる。Ｘ線源２６のＸ線管電圧がたとえば３０～８０ｋＶの範囲にあることができる。物品集合物２２が入るトンネル導入部２４の幅と検査室２０内の幅は同じであっても、検査室２０の幅をトンネル導入部２４の幅よりも広くしてもよい。

【0036】

Ｘ線検査システム１００は、リチウムイオン二次電池の有無を判断する第１の判断部６４ａを含むことができる。Ｘ線検査システム１００は、物品集合物２２を透過したＸ線を受け、当該透過Ｘ線に基づきリチウムイオン二次電池の有無を検査してもよい。Ｘ線検査システム１００は、少なくとも、物品集合物２２中の物品の形状およびＸ線吸収率に基づき、リチウムイオン二次電池の有無を判断することができる。図９に物品の形状およびＸ線吸収率と、物品との関係の一例を示す。

【0037】

トンネル導入部２４は、Ｘ線源２６から発したＸ線が外部に漏れないようにするため、または、Ｘ線の漏れる量を抑えるためのものである。Ｘ線がトンネル導入部から漏れ出る場合に、漏れ出たＸ線量は１μシーベルト／時間以下であることが好ましい。具体的には、トンネル導入部２４は、Ｘ線源２６からのＸ線がトンネル導入部２４の入口から漏れ出ない程度の長さを有するものとすることができる。トンネル導入部２４の長さは、Ｘ線源２６の位置や検査室２０の大きさにもよるが、たとえば検査室２０が２ｍ程度の大きさの場合には、１ｍ程度とすることができる。Ｘ線源２６は、トンネル導入部２４の天井の位置よりも高い位置とすることができる。Ｘ線源２６を検査室２０の側部に設けてもよい。この場合においても、Ｘ線源２６からのＸ線が外に漏れないような位置に設けることができる。

【0038】

検査室２０から検査対象の物品集合物２２を導出するためのトンネル導出部３４を設けることができる。トンネル導出部３４は、Ｘ線源２６から発したＸ線が外部に漏れないようにするためのものである。具体的には、トンネル導出部３４は、Ｘ線源２６からのＸ線がトンネル導出部３４の出口から漏れ出ない程度の長さを有するものとすることができる。トンネル導入部３４の長さは、Ｘ線源２６の位置や検査室２０の大きさにもよるが、たとえば検査室２０が２ｍ程度の大きさの場合には、１ｍ程度とすることができる。Ｘ線源２６は、トンネル導出部３４の天井の位置よりも高い位置とすることができる。

【0039】

Ｘ線検査システム１００は、第１の学習部６６ａを含むことができる。第１の学習部６６ａは、第１の判断部６４ａの判断のアルゴリズムもしくはプログラム、または、分類器を学習させるものである。第１の学習部６６ａは、公知の機械学習やディープラーニングによる手法を用いることができる。分類器は、ＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、ニューラルネットワークまたは線形回帰モデルとすることができる。

【0040】

Ｘ線検査システム１００は、図１０に示すように制御部５０を含むことができる。制御部５０は、Ｘ線源２６、Ｘ線センサ２８、後述の強磁性体抽出部３０、搬送手段を制御することができる。Ｘ線検査システム１００は、情報処理装置６０を含むことができる。情報処理装置６０は、制御装置５０に組み込まれてもよいし、別のハードウエア資源により実現してもよい。情報処理装置６０は、たとえば、ＣＰＵまたはＧＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭにより構成することができる。情報処理装置６０は、入力部６２を含むことができる。入力部６２は、第１の判断部６４ａおよび後述の第２の判断部６４ｂにおいて判断するための基礎情報を入力する機能や、第１の学習部６６ａおよび後述の第２の学習部６６ｂに教師データを入力する機能を含むことができる。たとえば、Ｘ線画像から得られる形状およびＸ線透過率の少なくとも一方と物品との関係などを第１の判断部６４ａおよび第２の判断部６４ｂのアルゴリズムまたは識別器などを学習させる際の教師データとすることができる。情報処理装置６０、たとえば、電子計算機やコンピュータにより実現することができる。第１の判断部６４ａ、第２の判断部６４ｂ、第１の学習部６６ａおよび第２の学習部６６ｂは、演算処理装置であれば特に限定されない。

【0041】

３．Ｘ線センサと画像処理の考え方
Ｘ線センサ２８で捉えた画像は、たとえば、次のように画像処理を行うことができる。
浜松ホトニクス株式会社製のＣ１４３００－１２ｕ、撮像範囲６１４．４ｍｍのライン型Ｘ線センサ２８ａ，２８ｂを２個用いて１２２８．８ｍｍ程度の範囲を撮像する。その際に受光素子２８ａ１，２８ｂ１を内包するＸ線センサ２８ａ，２８ｂ筐体の幅が受光素子２８ａ１，２８ｂ１の幅より大きいことから、真横に並べての継ぎ目の出ない撮像をすることが出来ないので、主走査方向（搬送方向）に対して前後にずらして配置して撮像する。これにより１個目の受光素子２８ａ１と２個目の受光素子２８ｂ１では撮像画像に時間的なずれが生じるが、この時間差のある画像を補正して２枚の画像を合成することにより元の画像が得られ、この画像を、異物判定を行う人工知能（ＡＩ）に供することにより、死角の無い判定が可能となる。時間のずれを補正する画像処理は画像処理ＩＣチップにより実現できる。

【0042】

図２に示すように、ライン型Ｘ線センサ２８ａとライン型Ｘ線センサ２８ｂを使用し左側画像と右側画像をそれぞれ撮像することができる。２次元画像を得るための第１の方向（主走査方向）はベールのコンベア上移動により得ることができる。また、第２の方向（副走査方向）はライン型Ｘ線センサの走査により得ることができる。

【0043】

ライン型Ｘ線センサ２８ａ，２８ｂの奥行が１００ｍｍとすると、受光素子の１個の大きさが０．４ｍｍ四方であると想定すると、ライン型Ｘ線センサ２８ａより２５０走査線分遅れた右画像をライン型Ｘ線センサ２８ｂが取得する。搬送路１６の移動速度（ベルトコンベアの速度）が２００ｍｍ／分の場合、ライン型Ｘ線センサ２８ａとライン型Ｘ線センサ２８ｂの撮像時間のずれはおよそ３０ｍｓｅｃとなる。

【0044】

Ｘ線センサを２個使う事で、１１０ｃｍの高さで１１０ｃｍの幅を持つのベールの検査ができる。また、Ｘ線センサ１個で１２３０ｍｍ程度の範囲を走査する場合に比べ、Ｘ線センサを２個使う事で走査範囲がおよそ半分になることから、副走査方向の走査速度が上がり、検査ライン自体の速度を上げること
が可能となり、単位時間当たりの検査数を増加させることができる。

【0045】

Ｘ線源２６の設置高さを抑えることで、Ｘ線源２６を高位置に設置することに基づき起きるＸ線画像の劣化を防ぐことができ、かつ、Ｘ線照射室の大きさを小型化でき、Ｘ線漏洩対策に用いる鉛材、あるいはタングステンポリマー材の使用量を減じる事ができる。

【0046】

４．Ｘ線の照射範囲の考え方
１１０ｃｍの高さで１１０ｃｍの幅を持つベールの照射範囲を確保する際に、Ｘ線源の取り付け位置を低く抑える目的で、Ｘ線源の照射角度を８０度程度に広げることができる。
通常のＸ線異物検査装置においては、照射角度は４０～４５度程度であると考えられるが、これを８０度程度に広げることで、例えば４５度程度の場合２．７ｍを必要とする高さを約１．７５ｍに抑えることができる。

【0047】

また、現状良く使用されている照射角度４５度程度のＸ線源を２個使用すれば設置高さを１．７５ｍ程度に抑えられる。１つのＸ線源から照射される部分と２つのＸ線源から多重照射される部分が出来てしまうが、これを画像処理ＩＣチップにより濃度のリニアリティ補正を行う。）

【0048】

４．破袋システム
物品集合物２２は、袋に入れられている場合に、Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物２２を含む袋を破袋機に供給することができる。

【0049】

破袋システム１１０は、図８に示すように、投入コンベア１０と、検査室２０と、排出コンベア１２と、分配部３２と、破袋機４０と、選別システム７０とを含む。破袋システム１１０の処理フローは次のとおりである。

【0050】

投入コンベア１０に物品集合物２２が入った袋を置き、Ｘ線検査システム１００にトンネル導入部２４に導入し、リチウムイオン二次電池が混入しているかどうか第１の判断部６４ａが判断する。Ｘ線検査システム１００から排出コンベア１２に排出され、リチウムイオン二次電池が入っていない袋は傾斜コンベア１４などにより自動で破袋機４０に移され、破袋機４０で破袋される。破袋されて袋から出てきた物品集合物２２は、選別システム７０に供給される。Ｘ線検査システム１００によりリチウムイオン二次電池が入った袋と判断された袋は分配部３２により、手による破袋工程（図５でＢ１）に回され、破袋され選別システム７０に供給される。なお、選別システム７０に強磁性体抽出部３０を設け、強磁性体抽出部３０により強磁性体からなる物品集合物２２が入った袋を抽出してもよい。

【0051】

図７に示すように、排出コンベア１２は、投入コンベア１０およびＸ線検査システム１００に沿った方向に伸びるように設けてもよいし、投入コンベア１０およびＸ線検査システム１００に沿った方向に対して交差する方向（たとえば直角方向）に伸びるように設けてもよい。

【0052】

選別システム７０には、破袋機４０により袋から出た物品集合物２２のうち、強磁性体を含むものを抽出する強磁性体抽出部３０を含むことができる。強磁性体抽出部３０は、たとえば、磁石により構成することができる。これにより、強磁性体からなる金属製品（たとえば小物鉄製品）を含む物品集合物２２を人力によらないで抽出し、回収することができる。破袋の前に金属の選別を行うことで、破袋機４０の劣化を抑えることができる。選別システム７０は、強磁性体抽出部３０に限定されず、他の金属を回収する技術であってもよい。なお、小物金属物は回収袋への混入確率が高いことから、破袋後に回収を行ってもよい。

【0053】

情報処理装置６０は、強磁性体抽出部３０により抽出できるものかどうかを、Ｘ線センサ２８が検出した透過Ｘ線により得られた形状により判断する第２の判断部６４ｂを含むことができる。

【0054】

本願発明者らは、Ｘ線検査システム１００の導入部に遮蔽カーテンがあると袋全体が軽量だった場合に、遮蔽カーテンをくぐることができないという問題を見出した。この実施の形態によれば、トンネル導入部２４によりＸ線の漏出を抑えることができるため、遮蔽カーテンをなくすことができるか、または、遮蔽カーテンを設けた場合であっても遮蔽カーテンを薄くすることができる。このため、袋全体が軽くても確実にＸ線検査システム１００内に導入することができる。本実施の形態によれば、遮蔽カーテンを設けた場合であっても、遮蔽カーテンを薄くすることができたり、遮蔽カーテンの選択の自由度を高めることができる。

【0055】

また、本願発明者らは、Ｘ線検査システム１００の導出部に遮蔽カーテンがあると袋全体が軽量だった場合に、遮蔽カーテンをくぐることができないという問題を見出した。この実施の形態によれば、遮蔽カーテンでＸ線源２６からのＸ線が漏れ出るのを防ぐのではなく、トンネル導出部３４によりＸ線の漏出を防ぐため、袋全体が軽くても確実にＸ線検査システム１００から排出することができる。

【0056】

本実施の形態に係るＸ線検査システム１００によれば、破袋機４０に袋が入る前にリチウムイオン二次電池が入った袋を把握し、抽出することができる。

【0057】

破袋システム１００に誤ってリチウムイオン二次電池またはリチウムイオン二次電池を含む物が混在した袋が入ってしまったとしても、破袋機４０の手前でその袋を確認捕捉することができるので、破袋機４０の中でリチウムイオン二次電池が爆発することを防ぐことができる。

【0058】

実施の形態に係る破袋システム１１０によれば、破袋機４０で発生するリチウムイオン二次電池の発火、爆発を未然に防ぐことができ、火災事故などを未然に防ぎ、回収現場の安全を確保することできる。

【0059】

５．破砕システム
Ｘ線検査システムにおいて、リチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物２２を破砕機に供給するものであることができる。

【0060】

本実施の形態に係るＸ線検査システムは、袋内に入った物品集合物２２の中にあるリチウムイオン二次電池の有無を検査するものではなく、露出した物品集合物２２の中からリチウムイオン二次電池の有無を検査するために利用することができる。具体的には、Ｘ線検査システムを図１１に示す破砕システムに適用することができ、Ｘ線検査システムがリチウムイオン二次電池を含んでいないと判断された物品集合物２２を破砕機４２に供給する破砕システムとして実現が可能である。分配部３２の設置は任意であるが、分配部３２を設けることにより、リチウムイオン二次電池を回収するために破砕機４２に向かうルートとは異なるルートに導くことができる。

【0061】

Ｘ線検査システムは、リチウムイオン二次電池またはリチウムイオン二次電池が内蔵された機器以外に、リチウムイオン二次電池が内蔵されていない機器や、任意に指定した物、たとえば、プリント基板、ギターエフェクター、ゲームコントローラーなどを検知してもよい。

【0062】

本実施の形態に係る破砕システムによっても、トンネル導入部２４によりＸ線の漏出を抑えることができるため、遮蔽カーテンをなくすことができるか、または、遮蔽カーテンを設けた場合であっても遮蔽カーテンを薄くすることができる。このため、物品集合物２２が軽くても確実にＸ線検査システム１００内に導入することができる。

【0063】

６．本実施の形態の意義
一連のプラスチックに係る資源循環の促進工程において生成される分別収集物のベールには本来混入してはならない異物の混入事例がある。その中でも特に危険なものとしてリチウムイオン二次電池が上げられる。市町村などの地方自治体から供出されるベールの大きさには、規格値で６０ｃｍ×４０ｃｍ×３０ｃｍ（小）と６０ｃｍ×４０ｃｍ×４０ｃｍ（中）と１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ（大）の３種がある。近年スマートフォン等多くのプラスチック製品の電源として使われており、再生工場の工程内で爆発、火災の要因ともなっている。本実施の形態に係るＸ線システムは容器包装プラスチック、製品プラスチック等からベールを生成する最終工程において、リチウムイオン二次電池等の異物の有無を検査するもので、Ｘ線技術を利用した異物検査装置に係るものである。

【0064】

ベール（大）の大きさの規格は１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍであるが、実際には結束バンドで締め上げた部分以外はこの大きさを１０数ｃｍ上回っており、このようなベールの大きさの物体を検査できる、Ｘ線技術を利用した異物検査装置は無かった。

【0065】

従来のＸ線異物検査機に使われているライン型Ｘ線センサの長さには限界がある。このため、一般的に言われている最長のものでも９２０ｍｍ程度であり、実幅１１００ｍｍ程度のベールは検査範囲外となる。また、従来のＸ線異物検査機に使われている照射角度４０度程度のＸ線源を用いた場合、１１０ｃｍ程高さで１１０ｃｍの幅を持つベールを検査するためには２．７ｍ以上の高さにＸ線源を設置しない場合には、ベール（大）がＸ線照射範囲外になってしまうが、Ｘ線源とベールの最下端までの距離が長くなるため、Ｘ線が拡散し、画質の劣化につながる。さらにこの高さから照射する場合には、Ｘ線漏洩防止対策を装置内のより広範囲な部分に施す必要がある。また、現状使用されている照射角度４５度程度のＸ線源を２個使用すれば設置高さを１．７５ｍ程度に抑えられる。本実施の形態によれば、ベールが大きくてもリチウムイオン電池の有無を確認することができる。さらに、検査室の高さに制限がある中でも、リチウムイオン電池の有無を確認することができるという意義がある。

【0066】

本実施の形態に係るＸ線検査システムは、ベールの品質調査自体にも利用することができ、または、品質調査のためにベールを破砕機などで分解する前にリチウムイオン二次電池の有無を確認する利用態様もある。品質調査の分解前にＸ線検査システムにより検査することで、破砕機でベールを分解する操作者の安全を確保することができるとともに、その操作者が安心してベールの分解作業やベールの性質検査を行うことができる。

【0067】

図１２に示すように、本実施の形態に係るＸ線検査システム１００は、通常、分別したものをコンパクターによりベール化をするところ、その後の検査に適用することができる。検査がなされた後に、倉庫に搬送・保管され、リサイクラーに出荷されることになる。

【0068】

本実施の形態に係るＸ線検査システム１００は、自動車などの種々の移動車両にも適用可能である。

【0069】

本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。上記の実施の形態では、Ｘ線源２６を検査室２０の天井に設け、Ｘ線センサ２８を搬送路１６の下に設ける態様としている。この態様に限定されず、Ｘ線源２６を検査室２０内の一方の側部または側面に設け、Ｘ線センサ２８を検査室２０内の他方の側部または側面に設ける態様であってもよい。ここで、検査室２０内の側部または側面とは、検査対象の物品集合物２２の搬送方向に対して側方にある側の検査室２９の部分または面をいう。また、Ｘ線源２６を検査室２０内の一方の側部の上側に設け、Ｘ線センサ２８を搬送路１６の下に設け、Ｘ線を斜めから放射する態様や、Ｘ線源２６のＸ線照射範囲に検査対象の物品集合物２２が収まり、そのＸ線を検出できる態様でＸ線センサ２８が設けられているような態様であってもよく、Ｘ線源２６やＸ線センサ２８の位置関係は検査対象の物品集合物２２にリチウムイオン二次電池が含まれているかどうかを検査することができるものであれば特に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、たとえば、回収プラスチック資源の再生工程において、回収プラスチック資源をベールにするところ、リチウムイオン二次電池がベールに混入しているかどうかを調べるための検知装置として利用することができる。ベールを再利用する工程やベールの品質検査において、ベールを分解するところ、分解工程などでリチウムイオン二次電池がベールに誤って混入していた際に、リチウムイオン二次電池が破壊され、発火や爆発等を起こすことを事前に防止することができる。産業廃棄物の処理にも有用である。本発明は、ベールの品質調査自体にも利用することができ、または、品質調査のためにベールを破砕機などで分解する前にリチウムイオン二次電池の有無を確認する利用態様もある。

【符号の説明】

【0071】

１０ 投入コンベア
１２ 排出コンベア
１４ 傾斜コンベア
１６ 搬送路
２０ 検査室
２２ 物品集合物
２４ トンネル導入部
２６ Ｘ線源
２６ａ 絞り
２８ Ｘ線センサ
２８ａ，２８ｂ Ｘ線センサ
２８ａ１，２８ｂ１ 受光素子
３０ 強磁性体抽出部
３２ 分配部
３４ トンネル導出部
４０ 破袋機
４２ 破砕機
５０ 制御装置
６０ 情報処理装置
６２ 入力部
６４ａ 第１の判断部
６４ｂ 第２の判断部
６６ａ 第１の学習部
６６ｂ 第２の学習部
６８ 画像処理部
７０ 選別システム
１００ Ｘ線検査システム
１１０ 破袋システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】