(57)【要約】【課題】使用済みの蛍光ランプのバルブ用ガラスの殆ど全部を安全に回収する。【解決手段】蛍光ランプの口金を除去し、バルブを破砕して脱水銀処理を施し、金属分を除去し、ガラスを溶解して回収する。バルブの両端部を切除する必要がなく、水銀に汚染された両端部を埋立処理する必要もない。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みの蛍光ランプのバルブ用ガラスを回収するに際し、蛍光ランプの口金を除去し、バルブを破砕して脱水銀処理を施し、金属分を除去し、ガラスを溶解して回収することを特徴とする蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法。
【請求項２】
口金を除去した後、口金を接着していた接着剤を除去することを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法。
【請求項３】
磁気選別、粒径選別の少なくともいずれか一方により金属分を除去することを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法。
【請求項４】
蛍光ランプの口金の外周を半径方向に把持するクランプと、該クランプを開閉駆動する駆動源とを備えてなり、前記クランプは、緩衝材を介して口金を把持することを特徴とする蛍光ランプの口金除去装置。
【請求項５】
前記クランプは、固定クランプ、可動クランプの組合せとすることを特徴とする請求項４記載の蛍光ランプの口金除去装置。
【請求項６】
前記クランプには、除去された口金を排出する排出機構を付設することを特徴とする請求項４または請求項５記載の蛍光ランプの口金除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用済みの蛍光ランプのバルブ用ガラスの殆ど全部を安全に回収することができる蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法と、それに使用する蛍光ランプの口金除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ランプは、ガラス製の直管状のバルブ１の両端にそれぞれピン２ａ、２ａ付きの口金２を取り付け（図９）、バルブ１の内面に蛍光体１ａを塗布するとともに、バルブ１内に水銀蒸気を含む封入ガスを封入して構成されている。なお、バルブの両端部には、それぞれ予熱用のフィラメント３が組み込まれ、各フィラメント３は、導入線３ａ、３ａを介し、口金２上のピン２ａ、２ａに引き出されている。
【０００３】
従来、使用済みの蛍光ランプを産業廃棄物として処分するときは、バルブ１の両端部の口金２、２、フィラメント３、３を含む範囲（図９の符号Ｌａ　、Ｌａ　の範囲）を切除し、残部のバルブ１の中間部分のガラスのみを回収し、切除した両端部は、そのまま埋立て処理するのが普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、バルブ用のガラスの回収率が低い上、埋立て処理されるバルブの両端部は、金属とガラスとの混合物であり、空隙率が大きく、容易に腐食せず、しかも水銀によって汚染されているから、埋立材料として極めて不適切であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、口金を除去したバルブの全体を破砕することによって、バルブ用ガラスの殆ど全部を安全に回収することができる蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法と、それに使用する蛍光ランプの口金除去装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明の構成は、使用済みの蛍光ランプのバルブ用ガラスを回収するに際し、蛍光ランプの口金を除去し、バルブを破砕して脱水銀処理を施し、金属分を除去し、ガラスを溶解して回収することをその要旨とする。
【０００７】
なお、口金を除去した後、口金を接着していた接着剤を除去することができ、磁気選別、粒径選別の少なくともいずれか一方により金属分を除去することができる。
【０００８】
第２発明の構成は、蛍光ランプの口金の外周を半径方向に把持するクランプと、クランプを開閉駆動する駆動源とを備えてなり、クランプは、緩衝材を介して口金を把持することをその要旨とする。
【０００９】
なお、クランプは、固定クランプ、可動クランプの組合せとすることができ、クランプには、除去された口金を排出する排出機構を付設することができる。
【００１０】
【作用】
かかる第１発明の構成によるときは、使用済みの蛍光ランプのバルブは、口金を除去した全体を破砕して脱水銀処理を施し、金属分を除去して溶解するから、バルブ用ガラスの殆ど全部を回収することができる。なお、脱水銀処理は、破砕したバルブをたとえばロータリキルン形の加熱炉により約３００℃程度に加熱し、蛍光体を昇華させるとともに水銀を蒸発させ、金属水銀として回収する。一方、蛍光ランプのバルブ内の予熱用のフィラメントや、その導入線を構成する金属分は、磁気選別により磁性材料を除去し、粒径選別により非磁性材料を除去することができる。また、蛍光体も、粒径選別により細か過ぎる粉体を除去することによって、一層完全に除去することができる。
【００１１】
口金を接着していた接着剤を除去することにより、回収後のガラスに不純物として混入する接着剤の量を最少に抑えることができる。なお、接着剤は、たとえばワイヤブラシなどにより、口金を除去したバルブから機械的に簡単に除去することが可能である。
【００１２】
金属分は、それが磁性材料、非磁性材料の一方のみからなるか、双方を含むかにより、磁気選別、粒径選別を適切に使い分けて除去することができる。すなわち、磁性材料は、磁気選別により、非磁性材料は、粒径選別によって除去すればよいが、前者に対し、粒径選別を併用してもよく、後者に対し、磁気選別を併用してもよい。予熱用のフィラメントや導入線の材料は、蛍光ランプのメーカにより異なるが、蛍光ランプの廃棄処理をメーカごとに分別して実行することは、現実的とはいえないからである。すなわち、金属分は、磁気選別、粒径選別の少なくともいずれか一方により除去すればよい。
【００１３】
第２発明の構成によるときは、クランプは、緩衝材を介して、口金の外周を半径方向に把持することができる。そこで、その後、バルブを軸心のまわりに回転させ、口金を接着している接着剤の接着層を機械的に破壊することにより、バルブから口金を簡単に分離させて除去することができる。なお、このとき、バルブを回転させるに代えて口金を回転させてもよく、両者を逆方向に相対回転させてもよい。
【００１４】
クランプの緩衝材は、クランプが口金に直接当接して口金が変形したりすることを防止するとともに、バルブに対して口金を相対回転させるときの口金の滑りを防止する。そこで、緩衝材は、たとえば半硬質のゴム材などのように、適度の弾性を有し、口金に対して滑り難い材質を選定することが好ましい。クランプを開閉駆動する駆動源は、エアシリンダ、油圧シリンダなどの機械的な駆動源の他、ソレノイド、モータなどの電気的な駆動源としてもよい。
【００１５】
クランプは、固定クランプ、可動クランプの組合せとすることにより、簡単な構成でありながら、口金の把持の際に、口金の位置を容易に不動に保つことができる。なお、クランプは、３個の可動クランプを円形に等間隔に配列し、口金の軸心方向に同時に駆動するように構成することも可能である。
【００１６】
クランプに付設する排出機構は、バルブから除去された口金をクランプ外に自動的に排出し、口金の回収作業を容易にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
蛍光ランプのバルブ用ガラスの回収処理方法は、図１の工程図の手順に従って実施する。
【００１９】
使用済みの蛍光ランプは、まず、バルブ１の両端の各口金２上のピン２ａ、２ａを除去する（図１のステップ（１）、図２（Ａ）、以下、単に（１）、（Ａ）のように記す）。その後、バルブ１の両端の各口金２を除去し（（２）、（Ｂ）〜（Ｅ））、各口金２を接着していた接着剤を除去した後（（３）、（Ｆ））、バルブ１の全体を破砕し（４）、脱水銀処理を施して（５）、磁気選別、粒径選別により金属分を除去した上（６）、ガラスを溶解し、固化させることにより（７）、ガラス原料として回収する。ただし、図１のステップ（４）以降は、適切な処理ロットを形成する複数本の蛍光ランプのバルブ１、１…を一挙に処理するものとする。
【００２０】
図２（Ａ）において、ピン２ａは、たとえばペンチまたはプライヤなどの工具Ｔにより挟持し、上下左右に力を加えることにより（同図（Ａ）の矢印方向）、簡単に除去することができる。また、口金２は、固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に挿入し（図２（Ｂ））、可動クランプ１２を閉じて固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に把持し（同図（Ｃ））、バルブ１を軸心のまわりに回転させることにより（同図（Ｃ）の矢印方向）、バルブ１から簡単に分離して除去することができる（同図（Ｄ））。その後、可動クランプ１２を開き、プッシャロッド１３を介して口金２を外部に排出する（同図（Ｅ））。
【００２１】
ただし、固定クランプ１１、可動クランプ１２には、プッシャロッド１３が付設されており、プッシャロッド１３は、バルブ１の口金２を固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に挿入するとき（図２（Ｂ））、口金２に押されてばね１３ａに抗して後退し、可動クランプ１２を開くと、ばね１３ａにより前進し、バルブ１から分離された口金２を外部に排出する（同図（Ｅ））。すなわち、プッシャロッド１３は、ばね１３ａを介して前向きに付勢されている。また、口金２を除去したバルブ１の先端部は、たとえば回転中のワイヤブラシ２１の毛先に接触させながら軸心のまわりに回転させることにより（図２（Ｆ）の矢印方向）、口金２を接着していたバルブ１側の接着剤４を機械的に除去することができる。
【００２２】
なお、図２（Ａ）〜（Ｆ）は、バルブ１の一端の口金２の除去工程を模式的に図示している。したがって、バルブ１の両端の口金２、２は、バルブ１を反転させて図２（Ａ）〜（Ｆ）の全行程を繰り返すことにより除去することができる。
【００２３】
固定クランプ１１、可動クランプ１２の組合せからなる図２（Ｂ）〜（Ｅ）のクランプは、排出機構としてのプッシャロッド１３とともに、蛍光ランプの口金除去装置として構成する（図３、図４）。
【００２４】
長方形の板状の固定クランプ１１は、ブラケット１４ａを介し、ベースフレーム１４上に、幅方向を上下にして設置されている。固定クランプ１１の上部前面側には、上向きに開く逆台形状の切欠き１１ａが形成され、切欠き１１ａの左右の斜辺には、緩衝材１１ｂ、１１ｂが装着されている。なお、各緩衝材１１ｂの内面側は、前後方向の波形に形成されている。各緩衝材１１ｂは、容易に位置ずれしないように、切欠き１１ａの斜辺に沿って固定クランプ１１に嵌め込むようにして固定し、しかも交換可能であることが好ましい。
【００２５】
長方形の板状の可動クランプ１２は、左右のロッド１５、１５の上端を連結する連結材１５ａに対し、固定クランプ１１と対をなすようにして下向きに固定されている。可動クランプ１２の下部には、下向きに開く台形状の切欠き１２ａが形成され、切欠き１２ａの左右の斜辺には、緩衝材１２ｂ、１２ｂが固定されている。なお、切欠き１２ａ、緩衝材１２ｂ、１２ｂは、切欠き１１ａ、緩衝材１１ｂ、１１ｂと互いに上下対称であり、緩衝材１２ｂ、１２ｂの固定の態様も、緩衝材１１ｂ、１１ｂのそれに準ずるものとする。
【００２６】
ロッド１５、１５は、ブラケット１４ａの左右の竪片に固定するスライド軸受１５ｂ、１５ｂを上下に貫通し、ベースフレーム１４内において、下端の連結材１５ｃを介してエアシリンダ１５ｄの下向きのロッドに連結されている。そこで、可動クランプ１２は、エアシリンダ１５ｄを伸縮させることにより、ロッド１５、１５を介して上下に駆動することができ（図４の実線、二点鎖線）、下方に閉じることにより、緩衝材１１ｂ、１１ｂ、１２ｂ、１２ｂを介し、固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に挿入される蛍光ランプの口金２の外周を半径方向に把持することができる（図４の二点鎖線）。ただし、口金２は、固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に挿入するとき、切欠き１１ａの後壁１１ｃに突き当てるとともに（図５の二点鎖線）、下側部分を左右の緩衝材１１ｂ、１１ｂに載せるようにして位置決めするものとする（図４）。
【００２７】
プッシャロッド１３は、固定クランプ１１の後方から切欠き１１ａの上方に前向きに突出している（図３、図５）。なお、プッシャロッド１３は、ヒンジ１３ｂを介してベースフレーム１４上に前後に揺動可能に立設する揺動板１３ｃの上部に固定されている。また、プッシャロッド１３は、ブラケット１４ａ、揺動板１３ｃの間に介装するばね１３ａ、１３ａを介し、前向きに付勢されている。そこで、プッシャロッド１３は、可動クランプ１２を上方に開き、蛍光ランプの口金２を固定クランプ１１、可動クランプ１２の間に挿入すると、ばね１３ａ、１３ａに抗して後方に移動し（図５の二点鎖線、図２（Ｂ）、（Ｃ））、可動クランプ１２を開くことにより、バルブ１から分離された口金２を前方に押し出して外部に排出することができる（図５の実線、図２（Ｅ））。なお、固定クランプ１１の前面側には、排出される口金２の落下位置をガイドするために、前掛け状のシート１６が付設されている。
【００２８】
かかる口金除去装置は、たとえば足踏み式の開閉弁を介してエアシリンダ１５ｄを操作し、可動クランプ１２を上下に開閉させることにより、プッシャロッド１３とともに、図２（Ｂ）〜（Ｅ）に従って口金２を効率よくバルブ１から除去することができる。ただし、図２（Ｃ）において、バルブ（１）は、手で把んで回転させるものとする。また、図２（Ｂ）〜（Ｅ）のばね１３ａは、圧縮ばねとして図示されているが、図３、図５のばね１３ａ、１３ａは、引張りばねとして図示されている。
【００２９】
バルブ１の接着剤を除去するワイヤブラシ２１は、たとえばモータ２１ａにより、ガイド２２上において回転させることが好ましい（図６）。ガイド２２の上面には、断面Ｖ字状のガイド溝２２ａがワイヤブラシ２１の毛先方向に形成されており、ワイヤブラシ２１は、ガイド溝２２ａにほぼ収納するようにして、モータ２１ａの軸端に連結されている。なお、モータ２１ａは、ガイド２２と一体のベース２１ｂ上に設置されている。口金２を除去したバルブ１は、先端部をガイド溝２２ａの斜面に当接させ、回転中のワイヤブラシ２１の毛先に接触させながら軸心のまわりに回転させることにより、口金２を接着していた接着剤４を全周に亘って機械的に除去することができる。なお、除去された接着剤４は、たとえばガイド溝２２ａの底部に設ける図示しない排出口を介し、外部に排出することができる。
【００３０】
以上の説明において、固定クランプ１１、可動クランプ１２の組合せからなるクランプは、リング状のフレーム１２ｃ内に３個の可動クランプ１２、１２…を等間隔に円形に配列して構成してもよい（図７）。可動クランプ１２、１２…は、バルブ１の口金２の軸心に向けて同時に突出させることにより、緩衝材１２ｂ、１２ｂ…を介して口金２の外周を半径方向に把持することができる。また、クランプを開閉駆動するエアシリンダ１５ｄは、油圧シリンダや、ソレノイド、モータなどの任意の駆動源を使用してもよい。さらに、接着剤４を除去するワイヤブラシ２１は、サンドペーパや、砥石などに代えてもよく、口金２を除去する口金除去装置と併行に、共通のベースフレーム１４上に設置することが好ましい。
【００３１】
また、プッシャロッド１３は、揺動板１３ｃに固定するに代えて、図示しない固定部材に固定し、その先端部に、圧縮ばねからなるばね１３ａとともに押し棒１３ｄを軸方向に移動自在に内装してもよい（図８）。ただし、押し棒１３ｄは、プッシャロッド１３側のスリット１３ａ１　、１３ａ１　に係合するガイドピン１３ｄ１　を介して抜止めされている。
【００３２】
バルブ１から口金２を除去するに際し、図示しない適当なクランプを介してバルブ１を把持し、バルブ１、口金２の一方を固定し、他方を回転させるか、双方を逆方向に相対回転させてもよい。なお、この場合のバルブ１用のクランプ、口金２用のクランプは、適当なコンベアを介して搬送する蛍光ランプの両端部に各１セットを配置し、バルブ１の両端の口金２、２を同時にまたは時系列的にバルブ１から自動的に除去することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第１発明によれば、蛍光ランプの口金を除去し、バルブを破砕して溶解することによって、バルブの両端部を切除する必要がないから、バルブ用ガラスの殆ど全部を安全に回収することができる上、水銀に汚染されているバルブの両端部を埋立処理する必要がなく、環境保全上極めて有益であるという優れた効果がある。
【００３４】
第２発明によれば、蛍光ランプの口金を半径方向に把持するクランプを備えることによって、クランプを介して口金を把持し、バルブを軸心のまわりに回転させてバルブから口金を簡単に分離させて除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体工程図
【図２】要部工程説明図
【図３】全体構成斜視図
【図４】全体構成正面図
【図５】図３のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図
【図６】要部構成斜視図
【図７】他の実施の形態を示す要部正面図
【図８】他の実施の形態を示す要部構成図
【図９】蛍光ランプの全体構成図
【符号の説明】
１…バルブ
２…口金
４…接着剤
１１…固定クランプ
１２…可動クランプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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