(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管をパネル部とファンネル部に分割するための陰極線管の分割装置であって、
前記陰極線管を支持する支持手段と、
前記陰極線管の側面周囲の４つの隅部に分割用の溝部を形成するための溝部形成手段と、
前記陰極線管の少なくとも前記４つの隅部に形成された分割用の隅部を含む側面周囲を加熱して前記陰極線管の側面周囲に熱歪みを与えるための加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された陰極線管に、前記分割用の溝部から振動を与える加振手段と
を備えることを特徴とする陰極線管の分離装置。
【請求項２】
前記加振手段はホーン部と超音波振動子とを備え、前記ホーン部が前記分割用の溝部に当接して振動を加える
ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管の分割装置。
【請求項３】
前記加振手段は先端が尖った接触子を有する超音波振動子を備え、前記接触子が前記分割用の溝部に当接して振動を加える
ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管の分割装置。
【請求項４】
陰極線管をパネル部とファンネル部に分割するための陰極線管の分割方法であって、
溝部形成手段により、前記陰極線管の側面の４つの隅部に分割用の溝部を形成するステップと、
加熱手段により、前記陰極線管の少なくとも前記４つの隅部に形成された分割用の溝部を含む側面周囲を加熱して前記陰極線管の側面周囲に熱歪みを与えるステップと、
加振手段により、前記加熱手段により加熱された陰極線管に、前記分割用の溝部から振動を与えるステップとを有する
ことを特徴とする陰極線管の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）を解体して処理する際に用いて最適な、陰極線管の分割装置と陰極線管の分割方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、資源のリサイクルや、環境破壊の防止がクローズアップされている。この要求に答えて、使用済みのテレビジョンセットの陰極線管（ＣＲＴ、ブラウン管）の再利用化の研究が各方面で進みつつある。
陰極線管は、テレビジョンセットやその他の表示装置等に用いられているが、図１０のように陰極線管Ｔはパネル部ＰＡとファンネル部Ｆを備えている。パネル部ＰＡはほぼ透明なガラス材で作られており、ファンネル部Ｆは鉛を混入させたガラス材で作られている。ファンネル部Ｆとパネル部ＰＡは、フリットガラス（半田ガラス）により溶着により管状に形成されている。
【０００３】
陰極線管Ｔは、外観的にはその背面側に電子銃や偏向ヨーク等が取付けられている。陰極線管Ｔの内部には、アパーチャグリル（またはシャドウマスク）Ｍが設けられており、パネル部ＰＡの内面側の蛍光面には、赤、青、緑の３色の蛍光体が規則正しく塗布されている。パネル部ＰＡとファンネル部Ｆが溶着されている部分には、防爆用のテープを介して防爆バンドが強く締付けて装着されている。
陰極線管Ｔのパネル部ＰＡとファンネル部Ｆ、特にパネル部ＰＡは、ガラス材で構成されているので比較的再利用がし易い。このために、陰極線管を再利用する場合には、特にパネル部ＰＡを陰極線管Ｔから切断して再利用しようとする試みがある。
たとえば、図１１のように陰極線管の側面の四隅部分（コーナ部）ＣＮに傷を付けて、その後ヒータで加熱することで熱歪みを生じさせて、パネル部とファンネル部を分割する方式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの分割方法には次のような問題がある。
陰極線管の四隅部分に付ける傷が微少であるために、傷の部分に加熱したとしても、ファンネル部とパネル部を分割するのには時間がかなりかかる。しかもパネル部とファンネル部をきれいに分割することが難しい。
つまり、図１２に示すように、陰極線管Ｔの四隅に設けられた溝（傷）Ｃ，Ｃ間にクラックＣＣが入ったとしても、クラックが入らない間隔ｄが残ってしまうと、パネル部とファンネル部をきれいに分割することが難しい。このようにクラックＣＣの入らない間隔ｄは、分割しようとする陰極線管の数の約２０〜３０％の頻度で発生してしまう。この場合には、クラックがさらに延びて間隔ｄが０になってクラックが互いにつながるまでにかなり時間を必要とする。またガラスの状態や傷の入り方によっては、クラックの入る時間がまちまちである。特に、クラックの入る時間が陰極線管の長辺の側面周囲と短辺の側面周囲では異なり、それまでに発生したクラックによりかなり歪が開放されているで、最後に入るクラックの延び方がにぶい。
【０００５】
特に、この種の陰極線管の分割装置の作業タクトは、分割装置の前段と後段の装置の作業タクトに比べて約３倍程度長く、作業効率の低下をきたす。さらに陰極線管の側面周囲におけるクラック同士がうまく側面周囲の中央部でつながらなかった場合には、陰極線管が分割したかどうかを確認することができず、一定時間後に陰極線管を取り出しても陰極線管は分割されておらず、分割作業の信頼性が低い。
そこで本発明は上記課題を解消するためになされたものであり、陰極線管を短時間で確実に分割することができる陰極線管の分割装置と陰極線管の分割方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る陰極線管の分割装置は、陰極線管をパネル部とファンネル部に分割するための陰極線管の分割装置であって、陰極線管を支持する支持手段と、陰極線管の側面周囲の４つの隅部に分割用の溝部を形成するための溝部形成手段と、陰極線管の少なくとも前記４つの隅部に形成された分割用の隅部を含む側面周囲を加熱して前記陰極線管の側面周囲に熱歪みを与えるための加熱手段と、加熱手段により加熱された陰極線管に、分割用の溝部から振動を与える加振手段とを備えた構成とする。
本発明に係る陰極線管の分割方法は、陰極線管をパネル部とファンネル部に分割するための陰極線管の分割方法であって、溝部形成手段により、陰極線管の側面の４つの隅部に分割用の溝部を形成するステップと、加熱手段により、陰極線管の少なくとも前記４つの隅部に形成された分割用の溝部を含む側面周囲を加熱して陰極線管の側面周囲に熱歪みを与えるステップと、加振手段により、前記加熱手段により加熱された陰極線管に、前記分割用の溝部から振動を与えるステップとを有する
【０００７】
本発明では、陰極線管をパネル部とファンネル部に分割する際に、溝部形成手段が、陰極線管の隅部に対して分割用の溝部を形成する。加熱手段が、陰極線管の側面周囲を加熱して陰極線管の側面主意に熱歪みを与える。そして、加振手段は陰極線管の隅部を振動する。このようにすることにより、陰極線管の側面周囲の隅部と隅部の間でクラックがつながらなかった場合であっても、加振手段の振動を用いてすばやくクラックをつなげて、陰極線管をパネル部とファンエル部を短時間で確実に分割することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００９】
図１は、本発明の陰極線管の分割装置の好ましい実施の形態を示す正面図である。図２は、図１の陰極線管の分割装置を示す斜視図である。
図１と図２において、陰極線管の分割装置は、支持手段１０、溝形成手段５０、加熱手段７０、位置決め手段９０、制御部１００等を備えている。
この支持手段１０は、上下動機構部１１、吸引手段１３、および支持板２４等を備えている。
上下動機構部１１は、支持板２４の上に載せた陰極線管２００を、矢印Ｚ方向に上下動しかつ位置決めするための機構である。上下動機構部１１は、基台１２と、複数本のガイドバー１８、ねじ１７およびモータ１９等を備えている。
このモータ１９は、基台１２に対して固定されており、モータ１９の出力軸のピニオン１９ａは、ねじ１７に噛み合っている。このねじ１７の上端部分は、支持板２４に対して固定されている。このねじ１７は、支持板２４に対して回転しないように固定されており、モータ１９のピニオン１９ａが回転すると、ピニオン１９ａが矢印Ｚ方向に沿ってねじ１７を直線移動するので、これにともなって支持板２４が矢印Ｚ方向に上下動および位置決めできる。
【００１０】
ガイドバー１８の上端は、支持板２４に対して固定されているが、ガイドバー１８の下端は、基台１２の軸受１２ａに対して軸方向が移動できるように支持されている。従って支持板２４が矢印Ｚ方向に上下動する場合には、これらのガイドバー１８がそのＺ方向の案内をしっかりと行う。
支持板２４は、上述した複数本のガイドバー１８の上端に固定されているが、支持板２４は、支持ピン１４と、真空吸着パッド２３等を備えている。この真空吸着パッド２３は、たとえば弾性部材により作られており、吸引手段１３の作動により陰極線管２００のパネル部２１０の表面を着脱可能に吸引して保持することができる。
また支持ピン１４は、好ましくは滑りやすいプラスチックや金属（たとえば鉄）で作られていると、パネル部２１０の表面に傷が付かない。
上下動機構部１１のモータ１９は、制御部１００からの信号に基づいて、陰極線管２００を第１の位置ＰＬ１、第２の位置ＰＬ２、第３の位置ＰＬ３に選択的に位置決めすることができる。
【００１１】
次に、位置決め手段９０について説明する。
図１と図２の位置決め手段９０は、４つのパッド９１，９２，９３，９４を備えている。これらのパッド９１，９２，９３，９４は、たとえば鉄製で位置決めのために陰極線管２００の四隅の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３をそれぞれ押すことができるようになっている。つまり各パッド９１，９２，９３，９４は、シリンダ９５，９６，９７，９８により、たとえば四辺の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３を押付けたり、その四辺の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３から離したりすることができる。
これにより、陰極線管２００の中心軸は、上下動機構部１１の中心軸とほぼ一致することになる。
このようにして陰極線管２００が上下動機構部１１の支持板２４に対して位置決めされると、真空吸着パッド２３を介して吸引手段１３がこの陰極線管２００のパネル部２１０の表面側を吸引して保持する。このパネル部２１０の表面は、たとえば４つの支持ピン１４によりしっかりと水平に支持されることになる。
【００１２】
次に加熱手段７０を、図１、図２および図３を参照して説明する。
加熱手段７０は、４本のヒータ線７１，７２，７３，７４および加熱用電源７５を備えている。
各ヒータ線７１〜７４は、加熱用電源７５からの電流の供給により発熱する。これらのヒータ線７１は、たとえば３本のニクロム線を撚って作ることができる。このようにすることで、ヒータ線７１の切断及びヒータ線に型が付くのを防ぐことができる。ヒータ線の型を防ぐことで、ヒータ線の浮きを防いで熱効率を上げて切断時間を短くできる。なおこれらのヒータ線７１は相互に絶縁被覆が施されている。
ヒータ線７１は、陰極線管２００の長辺の側面周囲２２０に対応し、ヒータ線７２は、陰極線管２００の短辺の側面周囲２２１に対応し、ヒータ線７３は陰極線管２００の長辺の側面周囲２２２に対応し、そしてヒータ線７４は陰極線管２００の短辺の側面周囲２２３に対応している。つまりこれらの４本のヒータ線７１〜７４は、上から見て長方形状に配置されている。
【００１３】
図３に示すように、ヒータ線７２は、取付部７２ａ，７２ａの間に引っ張るようにして設けられている。同様にしてヒータ線７４は取付部７４ａ，７４ａの間に引っ張るようにして取付けられている。モータ７４ｂ，７４ｂは、それぞれ送りねじ７４ｃ，７４ｃを備えている。この送りねじ７４ｃは、第１のねじ部７４ｄと第２のねじ部７４ｅを有している。第１のねじ部７４ｄと第２のねじ部７４ｅは、互いにねじの切り方が逆になっている。従って、モータ７４ｂが作動して送りねじ７４ｃが回転すると、取付部７２ａと７４ａは、互いに近づく方向に移動したり、互いに離れる方向に移動することができる。これによって、対向するヒータ線７２，７４は、陰極線管２００に対して近づいたりあるいは遠ざかる方向に同じピッチで移動していく。
【００１４】
ヒータ線７１は、取付部７１ａ，７１ａの間に引っ張るようにして取付けられている。同様にしてヒータ線７３は取付部７３ａ，７３ａの間に引っ張るようにして取付けられている。モータ７１ｂ，７１ｂはそれぞれ送りねじ７１ｃを備えている。送りねじ７１ｃは、第１のねじ部７１ｄと第２のねじ部７１ｅを有している。第１のねじ部７１ｄと第２のねじ部７１ｅは、そのねじの切る方向が反対になっている。従って、モータ７１ｂが作動すると、取付部７１ａと７３ａは、互いに近づく方向に移動したり互いに離れる方向に移動するようになっている。このことからヒータ線７１，７３は、陰極線管２００に近づく方向に移動したり離れる方向に同じピッチで移動することができる。
【００１５】
図６に示すように、本発明の実施の形態では、さらに加振手段８８０を備えている。この加振手段８８０は、４つの超音波振動子９００とその電源９１０と、４つのアクチュエータ９３０を有する。電源９１０は制御部１００からの指令により制御される。４つの超音波振動子９００は、それぞれホーン９２０を有しており、各超音波振動子９００は陰極線管２００の隅部ＣＮに対応して、しかも隅部ＣＮに対して斜め下向きに配置されている。各アクチュエータ９３０は、制御部１００の指令により、各超音波振動子９００を矢印Ｊ方向に移動してしかもヒータ線を避けるようにして、各超音波振動子９００のホーン９２０を対応する陰極線管２００の隅部ＣＮに付き当て振動を与えることができる。また、各アクチュエータ９３０は、逆に作動することにより、ホーン９２０を対応する陰極線管２００の隅部ＣＮから離すことができる。
【００１６】
超音波振動子９００のホーン９２０が陰極線管２００に与える振動の周波数は、好ましくは、１００ないし１０００Ｈｚである。
【００１７】
次に、溝形成手段５０について、図１、図２および図４を参照して説明する。溝形成手段５０は、合計４つの回転カッター５１を有している。これらの４つの回転カッター５１は、図５に示すように陰極線管２００の４つの隅部ＣＮに対して分割用の溝３００を形成するためのものである。
回転カッター５１は、台座５２にそれぞれ搭載されている。この回転カッター５１は、たとえば電鋳タイプ又は電着タイプの人工ダイヤモンド砥石であり、モータ５３によりそれぞれ回転する。しかも各カッター５１は、図５の陰極線管２００の隅部ＣＮに対して押付ける際の力を調整するためにスプリング５４を有している。
モータ５５は、送りねじ５６を回転するものである。この送りねじ５６は、第１のねじ部５７と第２のねじ部５８を備えており、第１のねじ部５７と第２のねじ部５８は、逆の方向にねじが切ってある。
これにより、モータ５５が作動して送りねじ５６が回転すると、台座５２，５２は、互いに近づく方向に移動するかあるいは互いに離れる方向に移動することができる。
なお、図１のモータ１９，５５と７１ｂ，７４ｂ（図３参照）、図２のシリンダ９５，９６，９７，９８、図６の電源９１０、および加熱用電源７５等は、制御部１００により制御される。
【００１８】
次に、上述した陰極線管の分離装置を用いた陰極線管の分割方法について説明する。
まず、図１の制御部１００の指令により、図示しない搬送手段が、陰極線管２００を図１のように支持板２４の上に搬送してくる。この場合に支持板２４は、陰極線管２００が第１の位置ＰＬ１に位置されるような高さに位置決めされている。ここで、４つのパッド９１，９２，９３，９４を用いて、陰極線管２００の支持手段１０に対するセンタリングを行う。
【００１９】
次に、陰極線管２００から４つのパッド９１〜９４が離れた状態で、図１の上下動機構部１１のモータ１９が作動して、陰極線管２００は第１の位置ＰＬ１から第２の位置ＰＬ２にまで下がる。この第２の位置ＰＬ２では、陰極線管２００の四隅部分が、４つの回転カッター５１に対応した位置になる。このことから、図４のモータ５５を作動すると、４つの回転カッター５１によりわずかな溝もしくは傷３００が形成されることになる。次に、上下動機構部１１のモータ１９が作動して、ピニオン１９ａの回転によりラックのような作用をするねじ１７とともに支持板２４が下がっていく。これにより、陰極線管２００は第２の位置ＰＬ２から第３の位置ＰＬ３に位置決めされる。つまり陰極線管２００が第３の位置ＰＬ３に位置決めされると、陰極線管２００は、４本のヒータ線７１〜７４に囲まれる状態になる。この状態で図３のモータ７１ｂ，７４ｂが作動すると、４本のヒータ線７１〜７４が図６のように陰極線管２００の四辺の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３に当接して、各側面周囲を加熱して、予め充分に熱歪みを与えておく。この時の加熱時間は、たとえば３０秒ないし２分間程度である。
【００２０】
図６のようにしてたとえば４本のヒータ線７１〜７４が、対応する側面周囲２２０〜２２３を加熱して一定時間が経過して、図６と図７のように、超音波振動子９００のホーン９２０を、対応する陰極線管２００の隅部ＣＮの溝３００の位置、又は溝３００の付近に当てて振動を与える。この振動を与える場合には、各超音波振動子９００のホーン９２０はヒータ線を避けるようにして隅部ＣＮに当たるので、ヒータ線を断線しない。
振動を与えることにより、陰極線管２００の隣接する隅部ＣＮ，ＣＮ間において溝３００，３００を起点として発生するクラックＣＣ，ＣＣが、全部の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３において図８のように形成される。
【００２１】
本発明の実施の形態を用いて、たとえば２１インチ前後の陰極線管２００をパネル部２１０とファンネル部２１１に分割する場合には、４つの隅部ＣＮにクラックＣＣが入るまでの平均時間が６０秒であり、隣り合うクラックＣＣ，ＣＣが一気につながらなかった時の分割に要するトータルの平均時間は９０〜１００秒であった。つまり、陰極線管２００は、９０〜１００ｓｅｃで完全に確実に割れる。
これに対して、従来の方式で２１インチ前後の陰極線管２００をパネル部２１０とファンネル部２１１に分割する場合には、４つの隅部ＣＮにクラックＣＣが入るまでの平気時間が１１０秒であり、隣り合うクラックＣＣ，ＣＣが一気につながらなかった時に完全に分割に要するトータルの平均時間は１８０秒であった。
このように、本発明の実施の形態の分割装置を用いると、分割時間は半分ですみ、これにより、陰極線管２００は、パネル部２１０とファンネル部２１１に確実にかつ短時間で分割できる。
従って、陰極線管の分割装置の作業タクトと、分割装置の前段の装置と後段の装置の作業タクトを近ずけることが可能であり、リサイクル作業効率を向上できる。
【００２２】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
図９は、本発明の別の実施の形態を示しており、図９では図６の超音波振動子９００に代えて、別の振動付与のための工具１９００を用いている。この工具１９００は、マイナス型のドライバのような形をしており、先が尖った接触子１９２０を有し、この接触子１９２０には、振動源１９１０から振動が与えられる。この接触子１９２０が、アクチュエータ１９３０の動作により陰極線管２００の隅部ＣＮにそれぞれ付き当てられて、振動が与えられる。
また、既に説明した実施の形態では、図６の超音波振動子９００や図９の工具１９００は、対応する陰極線管２００の隅部ＣＮに対して振動を与えるようにしているが、そうでなく、たとえば図６の陰極線管２００の４辺の側面周囲２２０，２２１，２２２，２２３のほぼ中央部に当てて振動を与えるようにしても、同様にして陰極線管２００は、パネル部２１０とファンネル部２１１に分割することができる。
なお図６の超音波振動子は、４つに限らず、対角の２つでもよい。
また、隅部に溝を入れる工程と、側面周囲を加熱する工程の順序は逆であってもよい。
また、図２のように、位置決め手段９０は、たとえば鉄製の２本の位置決め筒９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａとシリンダ９５〜９８を組合せて構成してもよい。これにより側面周囲２２０〜２２３が曲面であるが、この場合でも陰極線管２００を正しく位置決めできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、陰極線管を短時間で確実に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の陰極線管の分割装置の好ましい実施の形態を示す正面図。
【図２】図１の陰極線管の分割装置を示す斜視図。
【図３】図１の分割装置の加熱手段の構成を示す斜視図。
【図４】図１の溝形成手段の一例を示す斜視図。
【図５】溝形成手段に形成される陰極線管の隅部の溝の一例を示す図。
【図６】陰極線管の隅部に超音波振動子を当てようとする状態を示す斜視図。
【図７】陰極線管の隅部に超音波振動子を当てて振動を与えている状態を示す平面図。
【図８】陰極線管の側面周囲にクラックが入った状態を示す図。
【図９】本発明の別の実施の形態を示す斜視図。
【図１０】従来行われている陰極線管をファンネル部とパネル部に分割する方法を示す図。
【図１１】従来の図１０の陰極線管の四隅部を示す斜視図。
【図１２】従来の四隅部にクラックを入れた後に、加熱して溝と溝の一部の部分に溝が生じた状態を示す図。
【符号の説明】
１０            支持手段
１１            上下動機構部
５０            溝形成手段
７０            加熱手段
７１〜７４      ヒータ線
９０            位置決め手段
１００          制御手段
２００          陰極線管
２１０          パネル部
２１１          ファンネル部
２２０〜２２３  側面周囲
３００          分割用の溝
８８０          加振手段
ＣＮ            隅部
【図１】
0003563853.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003563853.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003563853.tif 000008
【図８】
0003563853.tif 000009
【図９】
0003563853.tif 000010
【図１０】
0003563853.tif 000011
【図１１】
0003563853.tif 000012
【図１２】
0003563853.tif 000013