(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板の半田面に実装された電子部品を、半田を溶融しながら取り外す半田面部品取り外し工程と、
電子部品を取り外した後の前記半田面を所定の深さ切削する半田面切削工程と、
前記プリント回路基板の前記半田面とは反対側の部品面の半田を溶融して、この部品面に実装されている電子部品を剥ぎ取る部品面部品剥し工程と、
電子部品を剥ぎ取った後の前記部品面を所定の深さ切削する部品面切削工程とを有していることを特徴とするプリント回路基板の解体処理方法。
【請求項２】
半田面切削工程および部品面切削工程において、半田面および部品面における半田、銅箔をそれぞれ切削除去して、プリント回路基板における基板本体の全面を露出させるようにした請求項１に記載のプリント回路基板の解体処理方法。
【請求項３】
プリント回路基板における両面の形成物を全て除去した基板本体と、この基板本体から取り外した各種電子部品と、前記基板本体から除去した半田および銅箔の金属類とを個別に集めて回収するようにした請求項２に記載のプリント回路基板の解体処理方法。
【請求項４】
プリント回路基板の半田面に実装されている電子部品を半田を溶融しながら取り外す半田面部品除去装置と、
前記電子部品を取り外した前記プリント回路基板を前記半田面が上方を向いた配置で固定するとともに、半田面切削用カッターにより前記半田面を所定の深さ切削して前記プリント回路基板における基板本体の全面を露出させる半田面切削装置と、
前記半田面切削装置から移載された前記プリント回路基板を、前記半田面とは反対側の部品面が上方を向いた配置で載置して加熱するとともに、前記部品面に実装されている電子部品を剥ぎ取りブレードで剥ぎ取る部品剥ぎ取り装置と、
前記電子部品を剥ぎ取った前記プリント回路基板の前記部品面を部品面切削用カッターで所定の深さ切削して前記基板本体の全面を露出させる部品面切削装置とを備えていることを特徴とするプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項５】
半田面部品除去装置は、
内部に収納した多数個の基板保持媒体内に部品面の電子部品を埋入させることによりプリント回路基板を半田面が上方を向いた配置で固定する基板固定槽と、
前記半田面を半田の溶融温度以上に加熱する基板加熱用ヒータと、
回転しながら前記半田面に対し接触状態で移動して半田面の電子部品を取り外す回転ブラシとを有している請求項４に記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項６】
半田面切削装置は、
内部に収納した多数個の基板保持媒体内に部品面の電子部品を埋入させることによりプリント回路基板を半田面が上方を向いた配置で固定する基板固定槽と、
回転しながら前記半田面に沿って移動し、前記半田面を前記プリント回路基板における基板本体が露出する所定深さだけ切削する半田面切削用カッターと、
前記半田面切削用カッターに対し上方に位置して一体的に移動する吸い込み口から切削粉を吸い込む集塵機とを有している請求項４または５に記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項７】
部品剥ぎ取り装置は、
ヒータ付き定盤上に載置されたプリント回路基板の部品面を前記ヒータ付き定盤に押し付ける複数の基板押えロッドと、
前記基板押えロッドによる押圧を解除したのちに、前記部品面に剥ぎ取りブレードが当接された前記プリント回路基板をチャッキングして移動させる基板チャック部とを備えている請求項４〜６の何れかに記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項８】
複数本の各基板押えロッドは、上端部に重り部を有する同一重量のものであって、水平配置されて上下動自在となったロッド保持板の各ロッド挿通孔に摺動自在に挿通され、前記ロッド保持板が上限位置に上昇したときに、前記重り部が前記挿通孔の上部孔縁部に係止してプリント回路基板から離間した上方位置に吊り下げ状態に保持され、且つ前記ロッド保持板が下限位置に下降したときに、前記プリント回路基板の部品面上または電子部品上に当接して自重による押圧力で前記プリント回路基板をヒータ付き定盤に押し付けるように設けられている請求項７に記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項９】
ロッド保持板の複数個のロッド挿通孔は、プリント回路基板の位置決め端部に対応する１点を中心として複数列が放射状に延びる配置で形成されている請求項８に記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【請求項１０】
部品面切削装置は、
互いに同方向に回転して上方に載置されたプリント回路基板を次工程へ向け移送する複数の基板送りローラーと、
前記各基板送りローラーにより移送される前記プリント回路基板を前記各基板送りローラーに押し付けて保持する複数の基板押えローラーと、
移送中の前記プリント回路基板の部品面を回転しながら所定の深さだけ切削して、前記プリント回路基板における基板本体を露出させる部品面切削用カッターと、
前記部品面切削用カッターの上方に位置する吸い込み口から切削粉を吸い込む集塵機とを有している請求項４〜９の何れかに記載のプリント回路基板の解体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば家電製品や情報通信機器などに組み込まれたプリント回路基板をリサイクルすることを目的として、そのプリント回路基板から実装済みの電子部品や種々の成形物を除去するプリント回路基板の解体処理方法および解体処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、地球環境保全と省資源化のために、廃棄物を再資源化するための技術開発が各分野で盛んに促進されている。そのうちの電気分野では、毎年大量に発生し続けている家電製品の廃棄物を再資源化するための技術開発が急速に進めるべき開発課題になっている。この家電製品の構成要素のなかでは、有価資源の含有率と鉛などの有害物質の含有率が共に高いプリント回路基板を再資源化するための技術開発が特に早急に進めるべき研究テーマになっている。
【０００３】
従来、廃棄物としての家電製品のプリント回路基板から実装部品を取り除くに際しては、以下のような除去手段が一般に採用されている。すなわち、第１の除去手段では、トンネル炉内においてプリント回路基板を加熱しながら回転する金属羽根をプリント回路基板の実装面に押し当てることにより、金属羽根で実装部品をプリント回路基板からかき落としている。第２の除去手段では、プリント回路基板における実装部品の半田付け部を溶融半田槽に浸すことによって半田を溶融させ、その状態で実装部品を持ち上げるようにしてプリント回路基板から引き外している。第３の除去手段では、内部温度を半田の溶融温度以上に昇温保持した網ドラム内にプリント回路基板を投入し、その網ドラムを回転させることにより実装部品をプリント回路基板から取り外している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の実装部品の各除去手段には、何れも問題がある。
【０００５】
すなわち、第１の除去手段は、除去可能な電子部品が主としてプリント回路基板に表面実装されたものに限定されてしまい、プリント回路基板の取付孔にリード線を挿入して半田付けされた電子部品などは容易に取り外すことができない。さらに、リード線により実装された電子部品のうちでも、リード線をクリンチしたり、ハトメにより固定して実装されている電子部品は、極めて取り外し難いのに加えて、リード線が切断したり、電子部品の樹脂パッケージが破損したりし易い。そのため、実装部品を取り外して折角回収したプリント回路基板や実装部品のなかには、リサイクル不能なものもかなり含まれる欠点がある。
【０００６】
また、第２の除去手段では、半田が溶融した状態において実装部品を持ち上げるための専用治具が多数必要となるため、多種多様な廃棄プリント回路基板を処理する必要のある解体処理システムに適用するのは不可能である。さらに、第１の除去手段と同様に、リード線をクリンチして実装されている電子部品などは取り外すことができない。
【０００７】
さらに、第３の除去手段では、プリント回路基板における全体の半田付け部の温度を半田の溶融温度以上に昇温するために、網ドラム内の雰囲気温度を半田の溶融温度よりも30〜40℃程度高くする必要がある。このような高温中では、実装部品のうちの電解コンデンサなどが破裂する可能性が高く、安全を維持するための費用が嵩むなどの不利がある。また、第１および第２の除去手段と同様に、リード線をクリンチして実装されている電子部品などは取り外すことができない。
【０００８】
さらに、プリント回路基板を基板本体、実装部品、半田および銅箔などの個々の部材に完全に分離できないので、これらの効率的なリサイクルを図ることができない。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、リード線のクリンチやハトメにより実装された電子部品をも容易、且つ確実にプリント回路基板から取り外せるようにして、簡単な同一構成で多種多様なプリント回路基板の解体処理を行うことができ、基板本体、実装部品および成形物に分離して回収することのできるプリント回路基板の解体処理方法およびこの解体処理方法を確実に具現化できる解体処理システムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路基板の解体処理方法は、プリント回路基板の半田面に実装された電子部品を、半田を溶融しながら取り外す半田面部品取り外し工程と、電子部品を取り外した後の前記半田面を所定の深さ切削する半田面切削工程と、前記プリント回路基板の前記半田面とは反対側の部品面の半田を溶融して、この部品面に実装されている電子部品を剥ぎ取る部品面部品剥し工程と、電子部品を剥ぎ取った後の前記部品面を所定の深さ切削する部品面切削工程とを有している。
【００１１】
このプリント回路基板の解体処理方法では、一般に部品面に実装されているリード線付き電子部品の取り外しに先立って、半田面に表面実装されている電子部品を半田を溶融しながら取り外したのちに半田面を所定深さ切削するので、部品面から取付孔またはスルーホールに挿通されたリード線を半田面側でクリンチして実装された電子部品や、半田面側でハトメにより固定された電子部品が存在しても、これらの電子部品は、半田面との接合部分を予め切削除去したのちに、部品面の半田を溶融しながら容易に剥ぎ取ることができる。このため、この解体処理方法は、実装されている種々の電子部品の全てを、樹脂パッケージの破損を招くなどの不都合の発生を防止しながら容易、且つ確実に取り外すことができ、多種多様な全てのプリント回路基板をリサイクル可能な良好な状態で効率良く回収することができる。
【００１２】
また、上記解体処理方法における半田面切削工程および部品面切削工程において、半田面および部品面における半田、ソルダーレジスト、銅箔等の全てをそれぞれ切削除去して、プリント回路基板における基板本体の全面を露出させることが好ましい。
【００１３】
これにより、プリント回路基板の基板本体は、これの構成素材である紙フェノールまたはガラスエポキシなどが全面にわたり露出する状態として回収されるので、不純物の混入が少ないことから、リサイクル材料としての用途が広がり、効果的に再利用することができる。
【００１４】
さらに、上記解体処理方法において、プリント回路基板における両面の形成物を全て除去した基板本体と、この基板本体から取り外した各種電子部品と、前記基板本体から除去した半田および銅箔の金属類と、レジストなどの樹脂類とを個別に集めて回収することが好ましい。
【００１５】
これにより、基板本体だけでなく、分離して個別に回収された各部材は、部材別に最適なリサイクル用途に効果的に再利用することができるので、リサイクルの効率と鉛などの有害物の除去率が共に向上する。
【００１６】
一方、本発明のプリント回路基板の解体処理システムは、プリント回路基板の半田面に実装されている電子部品を半田を溶融しながら取り外す半田面部品除去装置と、前記電子部品を取り外した前記プリント回路基板を前記半田面が上方を向いた配置で固定するとともに、半田面切削用カッターにより前記半田面を所定の深さ切削して前記プリント回路基板における基板本体の全面を露出させる半田面切削装置と、前記半田面切削装置から移載された前記プリント回路基板を、前記半田面とは反対側の部品面が上方を向いた配置で載置して加熱するとともに、前記部品面に実装されている電子部品を剥ぎ取りブレードで剥ぎ取る部品剥ぎ取り装置と、前記電子部品を剥ぎ取った前記プリント回路基板の前記部品面を部品面切削用カッターで所定の深さ切削して前記基板本体の全面を露出させる部品面切削装置とを備えている。
【００１７】
このプリント回路基板の解体処理システムは、本発明の解体処理方法を比較的簡単な構成で具現化しながらも、解体処理方法による上述の効果を確実に得ることができる。
【００１８】
また、上記解体処理システムにおける半田面部品除去装置は、内部に収納した多数個の基板保持媒体内に部品面のリード線付き電子部品を埋入させることによりプリント回路基板を半田面が上方を向いた配置で固定する基板固定槽と、前記半田面を半田の溶融温度以上に加熱する基板加熱用ヒータと、回転しながら前記半田面に対し接触状態で移動して表面実装型電子部品を取り外す回転ブラシとを有した構成とすることができる。
【００１９】
これにより、プリント回路基板の半田面に表面実装された硬質のチップ抵抗、チップコンデンサなどの電子部品やジャンパー線などを確実、且つ容易に取り外すことができるとともに、この電子部品の取り外し後に半田面を切削するための切削用カッターの長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、上記解体処理システムにおける半田面切削装置は、内部に収納した多数個の基板保持媒体内に部品面のリード線付き電子部品を埋入させることによりプリント回路基板を半田面が上方を向いた配置で固定する基板固定槽と、回転しながら前記半田面に沿って移動し、前記半田面を前記プリント回路基板における基板本体が露出する所定深さだけ切削する半田面切削用カッターと、半田面切削用カッターに対し上方に位置して一体的に移動する吸い込み口から切削粉を吸い込む集塵機とを有している構成とすることができる。
【００２１】
これにより、プリント回路基板は、部品面に各リード線付き電子部品が実装されたままの状態であるにも拘わらず、その電子部品の損傷を防止しながら位置決め状態に確実に固定できる。また、半田面切削用カッターによる半田面の切削により発生する切削粉は、部品面切削用カッターに対し上方に位置して一体的に移動する吸い込み口から集塵機に効率的に回収するので、切削粉に含まれている再利用可能な半田、銅、樹脂などの資源を効率的に回収できるとともに、有害物の飛散を防止できる。
【００２２】
また、上記解体処理システムにおける部品剥ぎ取り装置は、ヒータ付き定盤上に載置されたプリント回路基板の部品面を前記ヒータ付き定盤に押し付ける複数の基板押えロッドと、前記基板押えロッドによる押圧を解除したのちに、前記部品面に剥ぎ取りブレードが当接された前記プリント回路基板をチャッキングして移動させる基板チャック部とを備えている構成とすることができる。
【００２３】
これにより、複数の基板押えロッドでプリント回路基板をヒータ付き定盤に押し付けるので、プリント回路基板とヒータ付き定盤との密着度が高まる。そのため、プリント回路基板は、ヒータ付き定盤から効率的に伝熱されて昇温速度が速まるとともに、温度ばらつきが低減して全体が略均等な温度になるよう昇温されるから、工程のタクトを短くして能率が向上する。しかも、高い雰囲気温度中に電子部品を投入する場合などに比較して電子部品の熱ダメージを格段に低減できる。
【００２４】
また、上記解体処理システムにおける複数本の各基板押えロッドは、上端部に重り部を有する同一重量のものであって、水平配置されて上下動自在となったロッド保持板の各ロッド挿通孔に摺動自在に挿通され、前記ロッド保持板が上限位置に上昇したときに、前記重り部が前記挿通孔の上部孔縁部に係止してプリント回路基板から離間した上方位置に吊り下げ状態に保持され、且つ前記ロッド保持板が下限位置に下降したときに、前記プリント回路基板の部品面上または電子部品上に当接して自重による押圧力で前記プリント回路基板をヒータ付き定盤に押し付けるように設けられている構成とすることができる。
【００２５】
これにより、プリント回路基板をその昇温速度を速めながら全体を略均等な温度で昇温させて、工程のタクトの短縮に伴い能率向上を図ることができ、電子部品の熱ダメージを格段に低減できる効果を得られるのに加えて、複数本の基板押えロッドがプリント回路基板の部品面の他に実装電子部品の上面にも当接した場合において、プリント回路基板と電子部品との別および各電子部品の背の高さの相違に応じて各基板押えロッドの各々の下端の当接高さ位置が異なるが、これらに対し何れも同一重量の自重により押圧するので、プリント回路基板の全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。そのため、基板押えロッドは電子部品を避けた配置に配設する必要がないので、電子部の配設位置が異なる種々のプリント回路基板に適用して、その全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。
【００２６】
また、上記解体処理システムにおけるロッド保持板の複数個のロッド挿通孔は、プリント回路基板の位置決め端部に対応する１点を中心として複数列が放射状に延びる配置で形成されている構成とすることができる。
【００２７】
これにより、電子部品の配設位置が異なる種々のプリント回路基板に適用してその全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる効果に加えて、小さなサイズから大きなサイズまでの形状寸法の異なる種々のプリント回路基板に対してその全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。
【００２８】
また、上記解体処理システムにおける部品面切削装置は、互いに同方向に回転して上方に載置されたプリント回路基板を次工程に向け移送する複数の基板送りローラーと、前記各基板送りローラーにより移送される前記プリント回路基板を前記各基板送りローラーに押し付けて保持する複数の基板押えローラーと、移送中の前記プリント回路基板の部品面を回転しながら所定の深さだけ切削して、前記プリント回路基板における基板本体を露出させる部品面切削用カッターと、前記部品面切削用カッターの上方に位置する吸い込み口から切削粉を吸い込む集塵機とを有している構成とすることができる。
【００２９】
これにより、プリント回路基板は、両面の実装電子部品が全て取り外されていることから、基板送りローラーと基板押えローラーとにより挟持した状態で基板送りローラーの回転に伴い次工程へ移送しながら部品面切削用カッターで部品面を切削でき、工程のタクトを短くして能率向上を図ることができる。また、部品面の切削により発生する切削粉は、部品面切削用カッターに対し上方に位置する吸い込み口から集塵機に回収するので、切削粉に含まれている再利用可能な半田、銅、樹脂などの資源を回収できるとともに、有害物の飛散を防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
〔第１の実施の形態〕
図１は本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路基板の解体処理方法を具現化したプリント回路基板の解体処理システムを示す概略縦断面図である。同図において、このプリント回路基板の解体処理システムは、前処理装置１、半田面部品除去装置２、半田面切削装置３、部品剥ぎ取り装置４および部品面切削装置５が、解体処理の工程順に図の左から右に向けて順次並置された構成になっている。
【００３２】
前処理装置１では、解体処理対象のプリント回路基板７をその部品面７ａが上方を向いた配置で作業テーブル８上に載置して、そのプリント回路基板７に取り付いている電子部品１１，１２以外の金属枠９やビス１０などを除去する前処理が行われる。したがって、この前処理されたのちのプリント回路基板７には、その上方の部品面７ａにリード線付き電子部品１１が、下方の半田面７ｂに表面実装型電子部品１２やリード線付き電子部品１１の周囲に半田が付着したリード線１１ａなどが残存したままである。
【００３３】
つぎに、前処理されたプリント回路基板７は、上下反転して半田面７ｂが上方を向いた配置で半田面部品除去装置２へ移載されて、基板固定槽１３の内部に充満状態に収納された鋼球からなる基板保持媒体１４中に各リード線付き電子部品１１を埋入することにより、位置決め状態に確実に固定される。続いて、固定されたプリント回路基板７の上方の半田面７ｂは、この半田面７ｂに付着している半田が溶融する温度以上の温度になるよう基板加熱用ヒーター１７で加熱される。それと同時に、高温に加熱された半田面７ｂ上には、図示矢印方向に回転する金属製回転ブラシ１８が接触しながら図示矢印方向に向け移動されていく。
【００３４】
これにより、半田面７ｂに実装されている硬質のチップ抵抗やチップコンデンサなどの表面実装型電子部品１２およびジャンパー線１１ａなどは、半田が溶融して固定が解除された状態において回転ブラシ１８で確実に剥ぎ取られるとともに、この電子部品１２の取り外し後に半田面７ｂを切削するための後述の半田面切削用カッター２１の長寿命化を図ることができる。ここで、半田が溶融状態になることによって発生した半田ヒュームは、人体にも有害であるため、上方に設置した排気装置１９に吸い込まれてプリント回路基板７の上方空間から迅速に除外される。
【００３５】
このようにして半田面７ｂの表面実装型電子部品１２が除去されたプリント回路基板７は、そのままの姿勢で半田面切削装置３に移載されて、半田面部品除去装置２と同様の基板固定槽２０の内部に充満状態に収納された鋼球からなる基板保持媒体１４中に各リード線付き電子部品１１を埋入することにより、位置決め状態に確実に固定される。続いて、固定されたプリント回路基板７の上方の半田面７ｂは、図示矢印方向に回転する半田面切削用カッター２１が接触しながら図示矢印方向に向け移動されていくことにより、所定の深さだけ切削される。この切削により発生する切削粉２２は、資源回収および有害物の飛散防止のために、半田面切削用カッター２１に対し上方に位置して一体的に移動する吸い込み口２４から吸い込まれて、ダクト２７を介して集塵機２３内に集められる。この集められた切削粉２２には、半田、銅、樹脂、紙およびガラスなどが含まれており、そのうちの資源として再利用できるものは回収される。
【００３６】
つぎに、半田面切削装置３の基板固定槽２０から取り出されたプリント回路基板７は、再び上下反転されて部品面７ａが上方を向いた配置で部品剥ぎ取り装置４へ移載されて、ヒータ付き定盤２８上に載せられたのちに、下降してきた基板押えロッド２９によってヒータ付き定盤２８に押し付けられる。これにより、プリント回路基板７は、ヒータ付き定盤２８から伝熱され、さらに、補助熱源としての温風ヒータ３０から熱風を吹き付けられることにより、短時間で半田の溶融温度以上の温度まで昇温する。続いて、プリント回路基板７の部品面７ａ上には、下降してきた剥ぎ取りプレード３１の先端の剥ぎ取り刃部が接触されるとともに、プリント回路基板７の一端部は基板チャック部３２によりチャッキングされる。
【００３７】
上記状態において、プリント回路基板７は、基板押えロッド２９による押圧を解除されたのちに、基板チャック部３２を介し牽引装置（図示せず）に引っ張られて図示矢印方向に移動していく。このとき、部品面７ａ上の各種のリード線付き電子部品１１は、半田が溶融してプリント回路基板７との固定が解除されているから、部品面７ａ上を摺接する剥ぎ取りブレート３１の先端の剥ぎ取り刃部によって除去されていく。ここで、半田が溶融状態になることによって発生した半田ヒュームは、人体にも有害であるため、上方部に設置された排気装置２６に吸い込まれてプリント回路基板７の上方空間から迅速に除去される。
【００３８】
最後に、プリント回路基板７は、部品面切削装置５に移載されて、複数の基板送りローラー３４上に載せられ、且つ複数の基板押えローラー３７により各基板送りローラー３４上に押し付けられて、各基板押えローラー３７と各基板送りローラー３４との間に挟まれて保持される。この状態において、プリント回路基板７は、各基板送りローラー３４の回転に伴い図示矢印方向に移送されていくとともに、図示矢印方向に回転する部品面切削用カッター３８により部品面７ａが所定深さだけ切削されていく。
【００３９】
このように、プリント回路基板７は、両面７ａ，７ｂの全ての実装電子部品１１，１２が全て取り外されていることから、基板送りローラー３４と基板押えローラー３７とにより挟持した状態で基板送りローラー３４の回転に伴い次工程へ移送しながら部品面７ａを部品面切削用カッター３８で切削されるので、工程のタクトを短くして能率向上を図ることができる。この切削により発生する切削粉３９は、資源回収および有害物の飛散防止のために、部品面切削用カッター３８の上方に配置された吸い込み口４１から吸い込まれて、ダクト４２を介して集塵機４０内に集められる。この集められた切削粉３９には、半田、銅、樹脂、紙およびガラスなどが含まれているので、そのうちの資源として再利用できるものは回収される。
【００４０】
なお、上記解体処理システムにおいて、半田面部品除去装置２と半田面切削装置３とに共用できる大きなサイズの基板固定槽を設けて、この基板固定槽の上方左右に金属製回転ブラシ１８と半田面切削用カッター２１とを設置することにより、半田面部品除去装置２と半田面切削装置３とを合体した構成を有する半田面処理装置を設けた構成とすることもできる。これにより、プリント回路基板７における半田面７ｂの表面実装型電子部品１２の除去と所定深さの切削とを連続工程で行うことができる。
【００４１】
さらに、基板保持媒体１４中に各リード線付き電子部品１１を埋入してプリント回路基板７を位置決め状態に固定したのちに、基板保持媒体１４である鋼球に磁力を作用させるようにすれば、プリント回路基板７を一層確実に固定することができ、半田面７ｂの表面実装型電子部品１２の除去工程と所定深さの切削工程とをさらにスムーズに行うことができる。さらにまた、上記実施の形態では、部品剥ぎ取り装置４の補助熱源として温風ヒータ３０を例示したが、これに代えて輻射型ヒータを補助熱源として用いても、同様に効果的に高速昇温することができる。
【００４２】
つぎに、上記解体処理システムによる解体処理について、図２および図３を参照しながら更に詳細に説明する。図２（ａ）は片面実装プリント回路基板７Ａの縦断面図を示し、その半田面７ｂには、銅箔５１のプリントにより所定の回路が形成されており、これら銅箔５１はソルダーレジスト５２により被覆されて外部に対し絶縁状態に保護され、このソルダーレジスト５２上にシルク印刷用インク５３が付着している。リード線付き電子部品１１は、部品面７ａから取付孔７ｃに挿通されたリード線１１ａを半田フィレット５４により銅箔５１に電気的接続状態に固定されている。
【００４３】
この片面実装プリント回路基板７Ａは、前処理装置１で前処理されたのちに、半田面７ｂに除去すべき電子部品が存在しないことから、半田面部品除去装置２を介さずに半田面切削装置３の基板固定槽２０に移載されて、半田面切削用カッター２１で半田面７ｂを切削される。このとき、片面実装プリント回路基板７Ａは、同図（ｂ）に示すように、半田面７ｂ上の全ての部材、つまり銅箔５１、半田フィレット５４、ソルダーレジスト５２、シルク印刷用インク５３およびリード線１１ａが切削除去されて、基板本体７ｅを構成する紙フェノールまたはガラスエポキシなどの素材が全面にわたり露出する状態となる。これにより、基板本体７ｅは、不純物の混入が少ない状態で回収されるから、リサイクル材料としての用途が広がり、効果的に再利用することができる。
【００４４】
図３（ａ）は両面実装プリント回路基板７Ｂの縦断面図を示す。その部品面７ａおよび半田面７ｂには、プリントされた銅箔５１により所定の回路が形成されており、これら銅箔５１はソルダーレジスト５２により被覆されて外部に対し絶縁状態に保護され、このソルダーレジスト５２上にシルク印刷用インク５３が付着している。リード線付き電子部品１１は、部品面７ａからスルーホール７ｄに挿通されたリード線１１ａを半田フィレット５４により銅箔５１に電気的接続状態に固定されている。なお、図示していないが、部品面７ｂには表面実装型電子部品１２が実装されている。
【００４５】
この両面実装プリント回路基板７Ｂは、前処理装置１で前処理されたのちに、半田面部品除去装置２で表面実装型電子部品１２が取り外され、さらに、半田面切削装置３の半田面切削用カッター２１で半田面７ｂを所定の深さだけ切削されることにより、同図（ｂ）に示すように、半田面７ｂ上の全ての部材、つまり銅箔５１、半田フィレット５４、ソルダーレジスト５２、シルク印刷用インク５３およびリード線１１ａが切削除去されて、基板本体７ｅを構成する紙フェノールまたはガラスエポキシなどの素材が全面にわたり露出する状態となる。
【００４６】
つぎに、両面実装プリント回路基板７Ｂは、同図（ｃ）に示すように、部品面剥ぎ取り装置４の剥ぎ取りブレード３１によりリード線付き電子部品１１が除去され、最後に、部品面切削装置５の部品面切削用カッター３８で部品面７ａを切削される。このとき、両面実装プリント回路基板７Ｂは、同図（ｄ）に示すように、部品面７ａ上の全ての部材、つまり銅箔５１、ソルダーレジスト５２およびスルーホール７ｄの銅めっき７ｆにおける部品面７ａ上に存在する部分が切削除去されて、基板本体７ｅを構成する紙フェノールまたはガラスエポキシなどの素材が全面にわたり露出する状態となる。これにより、基板本体７ｅは、片面実装プリント回路基板７Ａの場合と同様に、不純物の混入が少ない状態で回収されるから、リサイクル材料としての用途が広がり、効果的に再利用することができる。
【００４７】
ところで、図２（ｂ）および図３（ｂ）に明示するように、片面実装プリント回路基板７Ａおよび両面実装プリント回路基板７Ｂの何れにおいても、これらの半田面７ｂは、半田面切削装置３により基板本体７ｅの素材が全面にわたり露出する深さまで切削されて、半田面７ｂ上の全ての形成物が完全に除去される。したがって、プリント回路基板７Ａ，７Ｂの部品面７ｂから取付孔７ｃまたはスルーホール７ｄに挿通されたリード線１１ａを半田面７ｂ側でクリンチして実装された電子部品１１や、半田面７ｂ側でハトメにより固定された電子部品１１が存在していても、これら電子部品１１における半田面７ｂとの接合部分は、半田面切削用カッター２１により全て切削除去されるので、つぎの部品剥ぎ取り装置４では、上記の固定手段で実装された電子部品１１を部品面７ａの半田５４を溶融するだけで容易、且つ確実に剥ぎ取ることができる。
【００４８】
このため、この解体処理システムは、実装されている種々の電子部品１１，１２の全てを、樹脂パッケージの破損を招くなどの不都合の発生を防止しながら容易に取り外すことができるから、多種多様な全てのプリント回路基板７Ａ，７Ｂをリサイクル可能な良好な状態で効率良く回収することができる。
【００４９】
図４は、上記プリント回路基板の解体処理システムによる一連の解体処理プロセスの流れを示す説明図である。前処理装置１による前処理工程Ｐ１により金属枠９やビス１０を取り外したのちに、半田面部品除去装置２による半田面部品取り外し工程Ｐ２においてプリント回路基板７から取り外されたチップ状の表面実装型電子部品１２は電子部品集合部Ｅに集められ、溶融して除去された半田５４は金属および樹脂集合部ＭＢに個別に集められる。つぎに、半田面切削装置３による半田面切削工程Ｐ３において半田面７ｂから除去された半田５４、銅箔５１およびソルダーレジストなどの樹脂５２は金属および樹脂集合部ＭＢにそれぞれ個別に集められる。
【００５０】
さらに、部品剥ぎ取り装置４による部品面部品剥し工程Ｐ４においてプリント回路基板７から剥がされた比較的大型部品であるリード線付き電子部品１１は電子部品集合部Ｅに集められる。最後に、部品面切削装置５による部品面切削工程Ｐ５において除去された半田５４、銅箔５１およびソルダーレジストなどの樹脂５２は金属および樹脂集合部ＭＢにそれぞれ個別に集められる。両面７ａ，７ｂの成形物が全て除去された基板本体７ｅは基板集合部ＰＢに集められる。このようにして、プリント回路基板７の基板本体７ｅ、電子部品１１，１２、基板表面形成物である半田５４、銅箔５１および樹脂５２などを個別に回収するため、基板本体７ｅだけでなく、分離して個別に回収された各部材をそれぞれ最適なリサイクル用途に効果的に再利用することができるので、リサイクルの効率と鉛などの有害物の除去率が共に向上する。
【００５１】
〔第２の実施の形態〕
図５は本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路基板の解体処理システムにおける部品剥ぎ取り装置４３を示す縦断面図を示し、部品剥ぎ取り装置４３以外の装置１〜３，５は第１の実施の形態と同様である。すなわち、この第２の実施の形態の解体処理システムは、図１における部品剥ぎ取り装置４のみを同図の部品剥ぎ取り装置４３に置換した構成になっている。
【００５２】
同図において、図１における部品剥ぎ取り装置４と同一若しくは同等のものには同一の符号を付してその説明を省略し、つぎに、異なる構成についてのみ説明する。この部品剥ぎ取り装置４３は、図１と同様の基板押えロッド２９を複数本備えており、この各基板押えロッド２９は同時にプリント回路基板７をヒータ付き定盤２８に押し付けるようになっている。これにより、プリント回路基板７とヒータ付き定盤２８との密着度が高まるから、プリント回路基板７にはヒータ付き定盤２８から効率的に伝熱されて、その昇温速度が速まるとともに、プリント回路基板７は、温度ばらつきが低減して全体が略均等な温度になるよう昇温する。したがって、この部品剥ぎ取り装置４３では、第１の実施の形態における温風ヒータ３０などの補助熱源を用いなくても、プリント回路基板７の温度を短時間で半田５４の溶融温度以上に迅速に昇温させることができる。この部品剥ぎ取り装置４３によるリード線付き電子部品１１の剥ぎ取リ動作は図１の説明通りである。
【００５３】
なお、上述の複数本の基板押えロッド２９に代えて、ヒータ付き定盤２８に多数の吸着孔を形成するとともに、ヒータ付き定盤２８の下方に吸気装置を設置した構成として、プリント回路基板７を吸気装置から各吸着孔を通じ吸引してヒータ付き定盤２８に密着させるようにしても、上述と同様の効果を得られる。
【００５４】
〔第３の実施の形態〕
図６（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るプリント回路基板の解体処理システムにおける部品剥ぎ取り装置４４を示す切断平面図、同図（ｂ）は縦断面図であり、部品剥ぎ取り装置４４以外の装置１〜３，５は第１の実施の形態と同様である。すなわち、この第３の実施の形態の解体処理システムは、図１における部品剥ぎ取り装置４のみを同図の部品剥ぎ取り装置４４に置換した構成になっている。
【００５５】
同図において、図１における部品剥ぎ取り装置４と同一若しくは同等のものには同一の符号を付してその説明を省略し、つぎに、異なる構成についてのみ説明する。この部品剥ぎ取り装置４４では、水平配置のロッド保持板４８が、ヒータ付き定盤２８におけるプリント回路基板７の載置箇所の上方において、２点鎖線で示す上限位置と実線で示す下限位置との範囲内を上下動自在に設けられている。ロッド保持板４８には、複数個のロッド挿通孔４７が、プリント回路基板７の位置決め端部（図の左端部）に対応する一点を中心として複数列が放射状に延びる配置で形成されている。各ロッド挿通孔４７には、上端部に所定重量の重り部５０を有する同一重量の基板押えロッド４９がそれぞれ上方から摺動自在に挿通されている。
【００５６】
この部品剥ぎ取り装置４４によるリード線付き電子部品１１の剥ぎ取りは以下のようにして行われる。すなわち、通常時には、ロッド保持板４８が上限位置に上昇しており、各基板押えロッド４９は重り部５０がロッド保持板４８におけるロッド挿通孔４７の上部孔縁部に係止して吊り下げ状態でヒータ付き定盤２８の上方に離間している。この状態において、ヒータ付き定盤２８上には、半田面切削装置３から移載されたプリント回路基板７が載置される。続いて、ロッド保持板４８が下限位置まで下降すると、各基板押えロッド４９は、プリント回路基板７上またはリード線付き電子部品１１上に当接して、これらを重り部５０による自重により押圧する。これにより、プリント回路基板７とヒータ付き定盤２８との密着度が高まるから、プリント回路基板７は、ヒータ付き定盤２８から効率的に伝熱されて、プリント回路基板７の温度を短時間で半田の溶融温度以上に迅速に昇温させることができる。
【００５７】
また、複数本の基板押えロッド４９は、プリント回路基板７と電子部品１１との別および各電子部品１１の背の高さの相違に応じて各々の下端の当接高さ位置が異なるが、これらに対し同一重量の自重により押圧するので、プリント回路基板７の全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。そのため、プリント回路基板７は、温度ばらつきが低減して全体が略均等な温度になるよう昇温する。ところで、複数本の基板押えロッド４９にばね圧力などの付勢力を付与した場合には、下端の当接高さ位置が異なるのに応じて押圧力が相違するので、基板押えロッド４９は、電子部品１１を避けて全てプリント回路基板７の部品面７ａ上に当接するよう配設しなければならず、電子部品１１の配設位置が異なる種々のプリント回路基板７に適用することができない。これに対し、この実施の形態の部品剥ぎ取り装置４４は、種々のプリント回路基板７に適用しながらも、何れのプリント回路基板７に対してもその全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。
【００５８】
さらに、この部品剥ぎ取り装置４４では、複数本の基板押えロッド４９が１点を中心として複数列が放射状に延びる配置で設けられているから、２点鎖線で示す小さなサイズから実線で示す大きなサイズまでの形状の異なる種々のプリント回路基板７に対し、その全体にわたり略均等な押圧力を作用させることができる。したがって、この部品剥ぎ取り装置４４は、電子部品１１の配設位置やサイズが相違する各種のプリント回路基板７に対して、昇温速度の高速化と温度の均一化を得ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプリント回路基板の解体処理方法によれば、プリント回路基板の半田面に実装されている電子部品を半田の溶融により取り外したのちに、この半田面を所定の深さ切削し、つぎに、部品面に実装されている電子部品を半田を溶融しながら剥ぎ取るようにしたので、部品面から取付孔またはスルーホールに挿通されたリード線を半田面側でクリンチして実装された電子部品や、半田面側でハトメにより固定された電子部品が存在しても、これらの電子部品は、半田面との接合部分を予め切削除去したのちに、部品面の半田を溶融しながら容易，且つ確実に剥ぎ取ることができる。そのため、実装されている種々の電子部品の全てを、樹脂パッケージの破損を招くなどの不都合の発生を防止しながら容易に取り外すことができるから、多種多様な全てのプリント回路基板をリサイクル可能な良好な状態で効率良く回収することができる。
【００６０】
また、プリント回路基板は、両面を電子部品の取り外し後にそれぞれ所定深さ切削するので、その基板本体を不純物の混入の少ない状態として回収することができ、リサイクル材料としての用途が広がって効果的に再使用することができるとともに、プリント回路基板における両面の形成物を除去するので、これら成形部を個別に分離して回収することが可能となり、これらを部材別に最適なリサイクル用途に効果的に再利用することができ、リサイクルの効率と鉛などの有害物の除去率が共に向上する。
【００６１】
また、本発明のプリント回路基板の解体処理装置によれば、半田面部品除去装置、半田面切削装置、部品剥ぎ取り装置および部品面切削装置を工程順に並置した構成としたので、本発明の解体処理方法を簡単な構成で具現化しながらも、解体処理方法による上述の効果を確実に得ることができる。
【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プリント回路基板の解体処理方法を具現化したプリント回路基板の解体処理システムを示す概略縦断面図。
【図２】（ａ）は同上解体処理システムで解体処理する前の片面実装プリント回路基板の縦断面図、（ｂ）は同回路基板の半田面切削工程を経た状態の縦断面図。
【図３】（ａ）は同上解体処理システムで解体処理する前の両面実装プリント回路基板の縦断面図、（ｂ）は同回路基板の半田面切削工程を経た状態の縦断面図、（ｃ）は同回路基板の部品面部品剥がし工程を経た状態の縦断面図、（ｄ）は同回路基板の部品面切削工程を経た状態の縦断面図。
【図４】同上の解体処理システムによる一連の解体処理プロセスの流れを示す説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路基板の解体処理システムにおける部品剥ぎ取り装置を示す縦断面図。
【図６】（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るプリント回路基板の解体処理システムにおける部品剥ぎ取り装置を示す切断平面図、（ｂ）はその縦断面図。
【符号の説明】
２  半田面部品除去装置
３  半田面切削装置
４  部品剥ぎ取り装置
５  部品面切削装置
７，７Ａ，７Ｂ  プリント回路基板
７ａ  部品面
７ｂ  半田面
７ｅ  基板本体
１１  リード線付き電子部品
１２  表面実装型電子部品
１３  基板固定槽
１４  基板保持媒体
１７  基板加熱用ヒータ
１８  回転ブラシ
２０  基板固定槽
２１  半田面切削用カッター
２２  切削粉
２３  集塵機
２４  吸い込み口
２８  ヒータ付き定盤
２９  基板押えロッド
３１  剥ぎ取りブレード
３２  基板チャック部
３４  基板送りローラー
３７  基板押えローラー
３８  部品面切削用カッター
３９  切削粉
４０  集塵機
４１  吸い込み口
４３  部品剥ぎ取り装置
４４  部品剥ぎ取り装置
４７  ロッド挿通孔
４８  ロッド保持板
４９  基板押えロッド
５０  重り部
５１  銅箔
５２  ソルダーレジスト
５４  半田
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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