JPH06243785A - 受像管の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はテレビジョンあるいはコンピュータ
の受像管の再生利用方法を提供する。 【構成】 空気を入れた受像管をゆっくりと加熱し、そ
の間受像管はスクリーン部とコーン部の接合部が水平に
対して傾くように配置し、そしてスクリーン部とコーン
部を反対方向にずらすことによりスクリーン部とコーン
部をきれいに分離する受像管を、スクリーン部とコーン
部との接合部のはんだの熔融温度にまで加熱し、重力を
利用してスクリーン部とコーン部とを分離する、受像管
を再生する方法。 【効果】 受像管のコーン部とスクリーン部のガラス材
料を容易にきちんと分離でき、使用済みの電気器具、電
子部品の廃棄物を回避し、減量し、利用することにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機ま
たはコンピュータ端末機の受像管を再生または再生利用
する方法に関するものであり、特に受像管を注意深く再
生する方法に関し、そうすることにより頚部、コーン部
およびスクリーン部のガラス材を再利用できるようにす
るものである。

【０００２】

【従来の技術】使用済みの電気器具、電子部品の廃棄物
を回避し、減量し、利用することに関して連邦政府によ
り計画された法律（電子廃棄物法）に従って、テレビジ
ョン受像機およびコンピュータの再生利用が種々の方法
で扱われて来た。重量的には、その大部分が受像管であ
り、それはより小さいものだけが時々スクリーン部とコ
ーン部とが継ぎ目なしで一種類のガラスでできているだ
けであるから、ほとんどの場合は異なる数種類のガラス
で作られている。そのような受像管、すなわち陰極線管
受像管の大部分は３つの部分、すなわち、スクリーン
部、コーン部および頚部からなっており、スクリーン部
は使用時には操作者に向かうものであり、コーン部はス
クリーン部に接合している。詳細に見ると、これら３つ
の部分は異なった種類のガラスからなっている。例え
ば、一般的には、スクリーン部、すなわち受像管のタブ
の形状をしたフロント部分は特に設計された種類のガラ
スから作られ、高い機械強度がなければならず、気泡が
あってはならない。なぜなら、気泡は蛍光面の絵が大き
く影響されるからである。更に、電子ビームの発生する
場所で生じる軟Ｘ線を吸収し、操作者をこの放射線から
安全に隔てる能力がなければならない。この目的に鉛含
有ガラスは適切でない。なぜなら、このガラスは電子ビ
ームが当たると褐色に変色するからである。それ故、ス
クリーン部は一般的にバリウム含有ガラスからなる。コ
ーン部は一般的には鉛含有ガラスから作られる。一方、
頚部は金属部品の良好な挿通（leadthrough ）を可能に
する種類のガラスから作られる。受像管はスクリーン部
の内側表面に蛍光材料を有し、カラー受像管の場合、三
原色（three requisite colours ）の蛍光材料が存在
し、スクリーン部の領域にシャドウマスクが配置され、
カラー映像ができる。

【０００３】この種の受像管はシュレッダーで破砕し、
金属部分が分離され、蛍光材料が流し出され、細かくな
ったガラス残滓が廃棄されることは既に知られている。

【０００４】ドイツ連邦共和国には、毎年テレビジョン
受像機やコンピュータから殆ど５００万台の受像管が廃
棄処分されることが見込まれているから、受像管の価値
のある部分、特にガラスを回収する必要性が高い。

【０００５】さて、最良のかつ高度の再利用を達成する
ためには、種々のガラス材料を注意深く得る必要があ
る。それは受像管をガラス材料が混合してしまうこと、
特にスクリーン部のガラスとコーン部のガラスとが混合
してしまうことがないように分解することだけで達成す
ることができる。

【０００６】頚部を分離することは比較的に簡単であ
る。受像管に空気を入れた後に、そして頚部にある金属
部分を除いた後に、頚部を機械的に叩いて外したり、熔
融除去したり、のこぎりで切ったり、あるいは破裂させ
たりして取り除くことができる。頚部に含まれるガラス
は少量であるから、ここでは経済的な手段を選ぶべきで
ある。

【０００７】もっと本質的なことは、スクリーン部とコ
ーン部を分離することである。というのは、受像管のこ
れら２つの部分はその大部分がガラスからなっているか
らである。

【０００８】コーン部を共振器棒（rasonator rod ）ま
たはハンマー型器具により叩いて、スクリーン部と分け
る試みが既になされているが、これでは異なる種類のガ
ラスをきちんと分離するはしばしば不可能であり、受像
管はしばしば爆発し、望ましくない状態で粉々になって
しまう。

【０００９】もう一つの可能性は、コーン部をスクリー
ン部からブラスティングにより分離することである。こ
れは電気加熱した平ワイヤあるいは丸ワイヤを用いて行
うことができる。あるいは大量の熱が発生して燃える物
質を上に吹き付けたり、適当な可燃性液に浸した芯を用
い、芯に点火したり、ガス／酸素混合気体を環状バーナ
ーで燃やして加熱することによっても行うことができ
る。これらの方法は面倒なだけでなく、しばしばコーン
部とスクリーン部とがきれいに分離しない。なぜなら、
ガラス材料はぶ厚く、かなりの歪みが入り、しばしば受
像管を破壊し、ガラスを再生できなくしてしまうからで
ある。

【００１０】もう一つの可能性は、ダイアモンドカッタ
ーで切断して受像管のコーン部とスクリーン部とを分離
することである。それによって、コーン部とスクリーン
部とを同時に２つのカッターで両側から切断すると有利
である。この方法も面倒であり、費用もかかる。したが
って、これも十分でない。

【００１１】不純物に対して非常に敏感な電極、特にイ
メージ増倍管の光電陰極を持つ、真空の電子管を開ける
方法がＤＥ−Ａ−３７２６７９５に開示されている。こ
の方法は真空に引いた電子管のはんだ付けした継ぎ目を
真空室で、少なくともはんだ材料の熔融温度まで加熱
し、機械的な衝撃により、はんだギャップを開けること
からなっている。この方法において、管を真空室内に、
はんだ継ぎ目を形成する２つの管の部分が、機械的な衝
撃と重力とにより互いにある一定距離離れ、その結果管
の真空ジャケットの吊り下がっている部分が、それより
下に隔てて配置されている支持台の上に落ちるように、
配置することができる。問題の電子管は特別なイメージ
増倍管であり、それは光電陰極および蛍光スクリーンだ
けでなく、任意には更に４チャンネルの二次電子増倍管
からなっている。この場合、壊れない複雑なあるいはま
た欠陥のある電子管を回収する必要性がかなりある。こ
れらの電子管は環状あるいは盤状のはんだ付けした継ぎ
目を有し、その継ぎ目は真空ジャケットの部分を接合
し、インジウムからなっている。すなわち、金属のはん
だは１５７℃、したがって、従来陰極線管の製造に使用
しているガラスはんだよりもずっと低い温度で熔ける。

【００１２】日本の特許抄録、Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．１２
３（１９８５）、（ＪＰ−Ａ−６０−１０５５４５）か
ら、受像管を回収できることが知られており、そこでは
受像管を硝酸に浸し、スクリーンとコーンの間の接合部
のガラスはんだ領域を分解除去し、これら２つの部分を
お湯を吹き付けて分離している。

【００１３】最後に、米国特許第４１７６８９１号明細
書には、受像管の再生方法が記載されている。その方法
はガラスはんだの外側を腐食させ、熱衝撃を与えて接合
部で受像管を破壊している。

【００１４】

【発明の解決しようとする課題】後者の方法は特に酸を
使用し、その酸は集めて再使用しなければならないか
ら、十分でない。

【００１５】更に、受像管、特にテレビジョンの受像管
のガラスは、歪みが生じ、使用中に陰極線の影響や、ガ
ラスが機械的な力にさらされたとき生ずる種々の温度の
影響により、まずいことにもろくなり、壊れやすくな
り、長い亀裂が入り、その結果ばらばらのガラスの破片
ができてしまうことが見い出され、その処理が難しいば
かりでなく、鋭く破壊された先端で操作者に危害を加え
ることにもなる。

【００１６】本発明はこれらの欠点を解決しようとする
ものである。

【００１７】

【課題を解決する手段】本発明の目的は、受像管のコー
ン部とスクリーン部のガラス材料をきちんときれいに分
離することが容易にできる、受像管の再生方法を提供す
ることであり、その結果受像管のその他の部分の処理、
例えば電極とシャドウマスクの分離、特に蛍光物質を人
体に害を及ぼさずに洗いだして回収することを可能にす
ることである。

【００１８】受像管の各部品を回収するこれらの方法
は、特に酸を使用するために満足できるものではないか
ら、本発明の目的は受像管のコーン部とスクリーン部の
ガラス材料を容易にきちんと分離できる、受像管の再生
方法を提供することにある。

【００１９】この目的は次のようにして達成できること
が分かった。すなわち、空気を入れた受像管をコーン部
とスクリーン部との間の接合部にあるガラスはんだの熔
融温度にまでゆっくりと加熱し、コーン部とスクリーン
部とを重力下に置くことにより、コーン部とスクリーン
部とを、もしスクリーン部とコーン部との間の接合部が
水平より傾いていれば、きれいに分離されることが分か
った。

【００２０】それ故、本発明の要旨は請求項１に記載の
方法である。従属項は本発明の好ましい態様である。

【００２１】本発明による方法は、最初に受像管に、例
えば受像管に穴を開けるか、あるいは頚部を外して空気
を入れ、続いて受像管をゆっくりと加熱してスクリーン
部とコーン部をきれいに分離する工程からなり、加熱中
受像管は、スクリーン部とコーン部との接合部が水平に
対して傾くように配置し、その結果スクリーン部とコー
ン部とが反対の方向にずらすことにより分離が達成され
る。

【００２２】加熱は、ガラスはんだの熔融温度かそれ以
上であるが、スクリーン部とコーン部それぞれの熔融温
度より低い温度で行うのが有利である。

【００２３】本発明の好ましい態様においては、受像管
はまず決められた温度に決められた時間で加熱し、次い
でその温度に決められた保持時間保持し、最後に決めら
れた時間内に１２０℃より低い温度まで冷却する。これ
により、受像管のガラス材料の調質が行われ、その結果
としてスクリーン部とコーン部との分離がきれいに行わ
れるだけでなく、部分的にかなり厚いガラスから存在す
る歪みが取り除かれ、その結果本再生処理中また続く受
像管のガラス部品の分離処理中にも望ましくない亀裂の
発生が避けられる。

【００２４】本発明のもう一つの好ましい態様において
は、加熱を、５３０〜５８０℃、好ましくは５５０〜５
７０℃の熔融温度まで６０〜３００分、好ましくは１２
０〜２１０分間の時間で行う。

【００２５】加熱時間の後、上記温度に達した後、受像
管をその達した温度に３０〜６０分、好ましくは４０〜
４５分の時間保持する。保持中に固定する温度は５３０
〜５８０℃が有利であり、より好ましくは５６０〜５７
０℃の範囲である。

【００２６】保持時間の終わった時、受像管１〜６時
間、好ましくは３〜５時間かけて、１２０℃９ｌ低い温
度に冷却する。

【００２７】驚いたことに、機械的な衝撃を与えずに、
重力のみの影響の下にスクリーン部とコーン部とを置く
ことができることが分かった。すなわち、受像管は加熱
中にスクリーン部とコーン部との間の接合部の面が水平
に対して傾くように配置するのである。受像管をガラス
はんだの熔融温度に加熱している間、受像管の上部は重
力により通常平らな真っすぐな面上を滑り、その結果コ
ーン部とスクリーン部が互いにきれいに、容易に分離で
きる。

【００２８】このことは予期せぬことだった。なぜな
ら、スクリーン部とコーン部との接合表面は、ガラスは
んだを付ける表面を滑らかにするために磨いたり、ラッ
ピングしたりして、そして受像管の補完する部品、すな
わち一方のスクリーン部と他方のコーン部とを、特に頚
部に含まれる電極の必要な調整、およびスクリーン部と
シャドウマスクとの調整のそれぞれを達成するように、
共に約４００℃の温度にするからである。通常幾つかの
金属酸化物の混合物であるガラスはんだは、接合するべ
きガラスよりも低い融点を有する。この場合、スクリー
ン部とコーン部とがしっかりと接合され、それによって
両部の接合表面はそれぞれ磨いたりラッピングされてい
るから、非常に薄いはんだの層が存在するだけとなる。
さて、加熱中にガラスはんだの揮発成分は蒸発し、スク
リーン部とコーン部とのガラス材料とガラスはんだ成分
との強力な接合がそれぞれ行われるから、ガラスはんだ
の軟化点以上の温度に受像管を加熱することにより、ス
クリーン部とコーン部とが接合部の面上で反対方向にず
れることができるようになることは疑いもなく驚くべき
ことと見做さなければならない。

【００２９】本発明の好ましい態様によれば、受像管を
スクリーン部を下に向けて保持装置の中に傾けて置き、
加熱温度と時間を、上記加熱時間、保持時間、冷却時間
となるように調節して加熱室を通して、その結果、保持
装置（連続的に加熱室に通すのが好ましい）が加熱室を
離れた後、受像管のスクリーン部とコーン部のきれいな
分離が達成され、コーン部は下に配置されているスクリ
ーン部の上を滑って、対応する保持装置において集めら
れ、その結果受像管のスクリーン部とコーン部のガラス
材料のきちんとした分離が達成される。

【００３０】本発明の方法において、受像管の頚部は空
気導入時または後に除去できる。

【００３１】本発明の方法は更に別の効果を与える。す
なわち、受像管を、上記固定温度で、上記加熱時間、保
持時間、冷却時間の間加熱室に導入し、ガラス材料を調
質し、歪みおよび脆さを無くし、その結果ランダムな亀
裂を形成しやすくなる。その結果としてスクリーン部と
コーン部とのはっきりした分離を可能にする。このよう
に、続く受像管の成分部品、すなわち、金属材料、蛍光
材料およびスクリーン部とコーン部の異なるガラスを再
生利用することは、害を起こさず、容易に可能となる。
後者はスクリーン部とコーン部とが接合部ではっきりと
分離し、ガラスが破壊しても鋭角部分が生じないという
事実によっている。

【００３２】本発明の方法を実施するに当たり、温度制
御は、ガラスはんだの熔融温度を達成するまで、あるい
は若干越えるまで、上記プログラムにしたがって行うの
が好ましい。分離が２つの部品、すなわちスクリーン部
およびコーン部をずらすことにより達成した後（そのず
らし方は重力の下だけで行われる）、分離したガラス材
料を冷却できる。加熱室は常圧で操作する好ましい。

【００３３】本発明で使用される加熱室はいわゆる軽量
成分からなり、非常に低い熱容量を有し、優れた断熱性
を与えるのが有利である。その結果エネルギー損失が低
いということになる。更に、加熱室の雰囲気をサイクル
に通すことが有利であり、望ましくない物質が雰囲気に
出て行くことを妨げるために、任意ではあるが雰囲気を
濾過することが有利である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受像管を、スクリーン部とコーン部との
   接合部のはんだの熔融温度にまで加熱し、重力を利用し
   てスクリーン部とコーン部とを分離することにより受像
   管を再生する方法において、空気を入れた受像管をゆっ
   くりと加熱し、その間受像管はスクリーン部とコーン部
   の接合部が水平に対して傾くように配置し、そしてスク
   リーン部とコーン部を反対方向にずらすことによりスク
   リーン部とコーン部とをきれいに分離することを特徴と
   する、受像管の再生方法。
2. 【請求項２】 加熱を、ガラスはんだの熔融温度または
   それ以上の温度であり、かつ、スクリーン部およびコー
   ン部それぞれのガラスの熔融温度より低い温度で行うこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 熔融温度への加熱は、加熱していく時間
   を６０〜３００分、好ましくは１２０〜２１０分として
   行うことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 加熱中、受像管は５３０〜５８０℃、好
   ましくは５５０〜５７０℃の温度に加熱されることを特
   徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 加熱後、達成した温度に３０〜６０分、
   好ましくは４０〜４５分保持することを特徴とする、請
   求項２または３に記載の方法。
6. 【請求項６】 保持時間中、固定されている温度は５３
   ０〜５８０℃、好ましくは５６０〜５７０℃であること
   を特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 保持時間の最後に、受像管を１２０℃よ
   り低い温度に、少なくとも３時間、好ましくは少なくと
   も４時間かけて冷却することを特徴とする、上記請求項
   のいずれか１項に記載の方法。
8. 【請求項８】 保持具において受像管のスクリーン部分
   の側を下にして、傾けて置き、加熱室に入れることを特
   徴とする、上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
9. 【請求項９】 受像管は１０°〜３０°、好ましくは１
   ５°〜２０°の角度で傾けることを特徴とする、上記請
   求項のいずれか１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 受像管の頚部を、空気を導入中または
    その後に取り外すことを特徴とする、上記請求項にいず
    れか１項に記載の方法。