JPH0983129A - 実装基板のリサイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装基板の適切な再利用を実現する。 【解決手段】 実装基板１を所定の搬送ラインＬに沿っ
て搬送する搬送手段２と、搬送ラインＬの途中に設けら
れ実装基板１を加熱してその実装部品６を接着している
ハンダ９を溶解させることにより実装部品６と基板５と
を分離させる加熱手段４とを備える。またさらに、分離
された実装部品６を基板５から強制的に離脱させる剥離
手段３５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装基板を再利用
するためのリサイクル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近来にあっては、省資源或いは環境保全
のためにあらゆる産業分野においてリサイクル（再利
用）の必要性が提唱されているが、廃家電や廃ＯＡ機器
の構成部品も例外ではない。その構成部品のうちの実装
基板は、プリント基板、各種電子部品・素子及び接着材
料（ハンダ）などで構成されているが、現状ではほとん
どの場合、そのまま埋め立てたり焼却処分されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実装基板
を埋め立て或いは焼却にて処理することは、含有する有
害物質の拡散による環境汚染を防止するための事後処理
に多大な施設や費用が必要になると共に、使用可能な実
装部品或いは有価金属を放棄することになり、好ましい
ものではない。このことは広く認識されてはいたが、多
種多様な形状及び素材で成る実装基板を適切に分離させ
て再利用することの困難性などから、実装基板を適切に
リサイクルするための装置は従来なかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、実装基板を所定の搬送ラインに沿って搬送する
搬送手段と、搬送ラインの途中に設けられ実装基板を加
熱してその実装部品を接着している接着材料を溶解させ
ることにより実装部品と基板とを分離させる加熱手段と
を備えたものである。またさらに、分離された実装部品
を基板から強制的に離脱させる剥離手段を備えたもので
ある。搬送手段は、実装基板をその実装側の面が下向き
になるように保持して搬送するように構成されたもので
あることが好ましい。このような構成により、搬送手段
は、所定の搬送ラインに沿って実装基板を搬送する。加
熱手段は、実装基板を加熱してハンダなどの接着材料を
溶解させることで、実装部品と基板とを分離させる。剥
離手段は、実装部品のリードに当接するなどして基板か
ら強制的に離脱させる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【０００６】図１ないし図３は、本発明を適用した実装
基板のリサイクル装置を示したものである。このリサイ
クル装置は、実装基板１を所定の搬送ラインＬに沿って
搬送する搬送手段２と、搬送ラインＬの途中に設けられ
実装基板１を適宜加熱する加熱手段４とにより主として
構成され、さらに、加熱された実装基板１の実装部品６
を基板５から強制的に離脱させる剥離手段３５を備えた
ものである。

【０００７】実装基板１は、図４及び図５に示すよう
に、金属或いは合成樹脂などで成形された基板（プリン
ト基板）５と、その表面５ａ側に設けられた抵抗、コン
デンサ、ＩＣ、ＬＳＩなどの実装部品６とで成る。その
実装状況としては、図５（ａ）に示したように、実装部
品６から延びるリード７を基板５に穿たれた取付穴８に
通して、接着材料たるハンダ９にて接着されたリードス
ルー実装部品６２と、図５（ｂ）に示したようにリード
７を折り曲げて基板５の表面５ａにハンダ付けされた表
面実装部品６３とがある。またそのほかに、取付穴８に
通されたリード７が基板８の裏面５ｂにおいて折り曲げ
られているリードスルー実装部品６１がある（図４）。

【０００８】搬送手段２は、図２及び図３に示したよう
に、実装基板１をその実装側の面（表面５ａ）が下向き
になるように保持して搬送する二本のベルトコンベヤ１
０，１１として構成されている。このベルトコンベヤ１
０，１１は、上下方向の軸Ｏ回りに回転する一対のロー
ラ１２と、ローラ１２間に張架された無端ベルト１３，
１４とで成り、無端ベルト１３に保持部材１５が所定の
間隔で取り付けられた第一コンベヤ１０と、第一コンベ
ヤ１０と所定の距離Ｄを隔てて対向して並行された第二
コンベヤ１１とが設けられている。保持部材１５は、基
板５の一方の側端５ｃに嵌め合わされる断面コ字状の係
合具１６と、係合具１６を第二コンベヤ１１側へ搬送横
断方向（基板幅方向）に押し付けるスプリング１７とで
成る。第二コンベヤ１１の無端ベルト１４は、係合具１
６と同様な断面形状に形成され、基板５の他方の側端５
ｄに嵌め合わされることで、第一コンベヤ１０と協動し
て実装基板１を水平な状態に保持するようになってい
る。従ってベルトコンベヤ１０，１１は、その前端で実
装基板１が受け渡されると、その大きさ（長さＦ）に相
当する数、例えば三個の保持部材１５を介して実装基板
１を挟持し、この状態で無端ベルト１３，１４の走行に
より移送することになる。また保持部材１５にスプリン
グ１７を設けたことで、実装基板１の幅Ｅにある程度バ
ラツキがあっても、スプリング伸縮長の分だけ許容幅を
以て対応できる。このベルトコンベヤ１１，１２は、搬
送ラインＬ全長に相当する長さのものを一組設置するも
のとしてもよいし、搬送ラインＬを分割した形で複数組
設置してもよい。

【０００９】搬送ラインＬは、所定の長さで略水平に設
けられ、この略全区間に亘って断熱性を有した板で区画
形成されたハウジング（殻体）１８が囲んでいる。ハウ
ジング１８の搬送方向Ｂ上流側の端部には、実装基板１
を供給する供給口１９が設けられ、下流側端部には基板
５を回収する基板回収箱２０に向かって斜め下方に屈折
されて開口された排出口２１が設けられている。ハウジ
ング１８の長手方向中央は加熱手段５を構成する熱風炉
２２として形成され、その搬送上流側には予熱室２３が
設けられ、さらにその上流側にシール室２４が設けられ
ている。熱風炉２２の下流側には冷却室２５が隣接さ
れ、その下流側にシール室２６が設けられている。シー
ル室２４，２６は、上下方向に延びた保温用カーテン２
７で仕切られ、室内を搬送方向Ｂ前後に遮断することで
熱移動を阻止するようになっている。予熱室２３には、
搬送ラインＬの上下に所定の間隔で並設された電気ヒー
タ２８が設けられ、搬送されてきた実装基板１を適宜な
温度に、例えば100 ℃程度に昇温させるようになってい
る。予熱室２３は搬送方向Ｂに複数の小室に仕切られ、
それぞれの下部にファン２９が設けられて、加熱を段階
的に効率よく行うようになっている。熱風炉２２には、
予熱室２８と同様の電気ヒータ２８が設けられている
他、熱風を循環させるための熱風循環路３０と、その熱
風を形成するための熱風発生機３１と、熱風を実装基板
１に吹き付けるための複数の高温エアーノズル３２とが
設けられている。熱風循環路３０は、熱風炉２２の上流
側端部に設けられた取出口３３からハウジング１８の外
方を迂回するように下流側端部へと延長され、その途中
に熱風発生機３１が設けられている。熱風発生機３１
は、ヒータを備えた送風機で成り、ハンダ９を溶解させ
るような温度、例えば200 〜250 ℃の熱風を形成するよ
うになっている。高温エアーノズル３２は、熱風循環路
３０の分岐端にそれぞれ接続され、搬送ラインＬの上方
に搬送方向Ｂに沿って所定間隔で並設された三個の上部
ノズル３２ａと、下方に並設された三個の下部ノズル３
２ｂとで成る。

【００１０】図４に示したように、上部ノズル３２ａ
は、その噴出口３３が鉛直下方に向けられ、基板５の裏
面５ｂに熱風を吹き付けるようになっている。噴出口３
３としては、基板５の幅（Ｅ）と同等の幅を有したもの
とすることが好ましい。或いは各上部ノズル３２ａを幅
方向にずらせて配置させるようにしてもよい。この上部
ノズル３２ａは特にリードスルー実装部品６１，６２の
ハンダ９を溶解させるのに効果的である。下部ノズル３
２ｂは、上部ノズル３２ａよりも搬送下流側にずれて設
けられ、その噴出口３４は、上方且つ搬送上流側に傾斜
している。すなわちリード７或いはハンダ９の部分に直
接熱風が掛かるように、表面５ａに対して斜め下方から
吹き上げるようになっている。従って、予熱室２３及び
熱風炉２２を通ってきた実装基板１のハンダ９は、これ
らノズル３２により完全に溶解される。なお溶解されて
落下するハンダ９を回収するような受け皿を、高温エア
ーノズル３２の下方或いは電気ヒータ２８の下方に沿っ
て設けるようにしてもよい。

【００１１】図４にも示したように、剥離手段３５は、
下部ノズル３２ｂの搬送下流側近傍に設けられた固定ナ
イフ３６として構成されている。固定ナイフ３６は、そ
の刃先３６ａが搬送上流側に向けられ、基板５の表面５
ａに接近する位置で並行に固定されている。刃先３６ａ
の幅は、コンベヤ間の距離Ｄ或いは基板の幅Ｅに相当す
る長さを以て形成されている。すなわち、ハンダ９が溶
解されて取付穴８に挿入されている状態のリード７に当
接して、切断するか或いは引っ掛けて取付穴８から引き
出すことにより、実装部品６の本体を基板５から強制的
に分離させるようになっている。

【００１２】また図１に示したように、熱風炉２２の下
部には搬送方向Ｂに僅かに下降傾斜した実装部品移送機
３７が設けられ、離脱して落下してくる実装部品６を受
けて、これを搬送下流側のシール室２６の下方に設けら
れた実装部品回収箱３８に移送するようになっている。
この実装部品移送機３７としては、ベルトコンベヤなど
の移送面を有した循環移送体で構成してもよいし、熱風
炉２２の下部にスペースの余裕があれば、平滑な受面を
有した急傾斜の板を設けて、実装部品６を転がり落とす
か又は滑り落とすことで実装部品回収箱３８まで移送す
るようにしてもよい。

【００１３】このほか冷却室２５には、冷却水を通す冷
却チューブ３９が搬送ラインＬの上下に設けられ、加熱
により昇温した基板５を適宜冷却するようになってい
る。冷却室２５の上部にはファン４０が設けられ、基板
５を効率よく冷却するようになっている。

【００１４】このように構成されたリサイクル装置によ
り、実装基板１をリサイクル処理する方法の一例を説明
する（図９参照）。まず、処理しようとする実装基板１
をハウジング１８の供給口１９の前方において整列させ
る。この整列には、別個のコンベヤを供給口１９の前方
に設けて、そのコンベヤ上で手作業或いは適当なガイド
手段などにより実装基板１の向き及び表裏を揃えるよう
にしてもよい。またベルトコンベヤ１０，１１間の距離
Ｄが異なる複数台のリサイクル装置を並設しておき、実
装基板１をその大きさに相応したリサイクル装置に振り
分けるようにしてもよい。そして整列された実装基板１
のコネクター部（図示せず）を切断してこれを回収し、
実装基板１の本体のみをベルトコンベヤ１０，１１に供
給する。

【００１５】供給された実装基板１は、ベルトコンベヤ
１０，１１によって、表面５ａが下向きで且つ両側端５
ｃ，５ｄが挟持された状態で搬送され、予熱室２３にお
いて予熱された後、熱風炉２２内でさらに昇温され、高
温エアーノズル３２により高温な熱風を吹き付けられる
ことにより、ハンダ９が完全に溶解される。この時点
で、実装部品６のうち図５に示した表面実装部品６３及
びリードスルー実装部品６２のほとんどが、自重により
基板５から離脱して実装部品移送機３７上に落下する。
そして図４に示したリードスルー実装部品６１及び自重
だけで離脱しなかった残りの実装部品６（６２，６３）
も、リード７が固定ナイフ３６に当接することにより基
板５から強制的に剥離されて、すべての実装部品６が実
装部品移送機３７上に落下し、冷却室２５を経由して実
装部品回収箱３８まで移送されて回収される。実装部品
６が外された基板５は、ベルトコンベヤ１０，１１によ
り搬送ラインＬ上をそのまま搬送され、冷却室２５を経
由して基板回収箱２０に回収される。回収した基板５に
ついては、粉砕した後、その素材により仕分けするなど
して、各種充填剤として利用したり、金属素材の回収利
用を行う。また回収された実装部品６は、大小分別及び
選別された後、高価な部品や共通性のある有用部品につ
いては性能検査を施されて再利用に供され、それ以外の
部品については粉砕・選別されて素材ごとに再利用され
る。

【００１６】このように、ベルトコンベヤ１０，１１に
より実装基板１を搬送させつつ、加熱手段４によりハン
ダ９を溶解させてハンダ接合を解除すると共に、固定ナ
イフ３６によりリード７を切断或いは抜脱して機械的な
接合を解除して、実装部品６を基板５から離脱させるよ
うにしたので、極めて円滑に基板５と実装部品６とを分
離でき、その後の処理を容易に行うことができる。すな
わち実装基板１を適切に再利用することができる。また
実装基板１を基板５の表面５ａが下向きになるように搬
送して、ハンダ溶解後の実装部品６を重力落下を利用し
て基板１から離脱させるようにしたので、基板５との分
別を極めて容易に行うことができる。

【００１７】次に図６及び図７は、他の実施の形態の搬
送手段４３を示したもので、搬送ラインＬの上下に一対
のロッドコンベヤ４１，４２が設けられて構成されてい
る。このロッドコンベヤ４１，４２は、搬送方向Ｂを横
断する方向に延びた一対の回転軸４４と、回転軸４４の
両端に取り付けられたスプロケット４５と、両スプロケ
ット４５間にそれぞれ張架された無端チェーン４６と、
無端チェーン４６間に所定の間隔で互いに平行に掛け渡
された金属ロッド４７とで構成されている。上下のロッ
ドコンベヤ４１，４２は、実装基板１の全厚に相応した
距離だけ隔てられ、金属バー４７の間隔は、少なくとも
基板５の大きさ（長さＦ）よりも狭いものにする。すな
わち、実装基板１の表面５ａを下ロッドコンベヤ４２
に、裏面５ｂを上ロッドコンベヤ４１に接触させてこれ
らに挟持させた状態で搬送することになる。このような
ロッドコンベヤ４１，４２を使用すれば、ハウジング１
８の供給口１９において実装基板１を厳密に整列させる
必要がないので、搬入を比較的容易に行うことができ
る。なおこの場合、高温エアーノズル３２は、ロッドコ
ンベア４１，４２の上下にそれぞれ設置すればよいが、
剥離手段３５として図４に示した固定ナイフ３６を使用
するには、回行する金属バー４７との干渉を避けるた
め、その位置で下方のロッドコンベヤ４２を分割する必
要がある。

【００１８】そこでこの場合、図８に示すように、ロッ
ドコンベヤ４１，４２に対しても容易に適用できる剥離
手段４８を設けるものとする。この剥離手段４８は、ド
ラム４９に放射状に取り付けた板バネ５０と、板バネ５
０の先端に植設したブラシ５１とで構成されている。ド
ラム４９は、搬送横断方向に延びる軸５２回りに回転自
在に設けられ、実装基板１の下方において、搬送方向Ｂ
に対向する方向（図中反時計回り）に所定の速度で回転
するように、モータなどの回転駆動源に連結されてい
る。板バネ５０の長さは、ブラシ５１が実装部品６或い
はリード７に接触するように形成され、その弾性は、金
属ロッド４７に当接しても適宜屈曲変形して回転が支障
なく継続される程度のものとして形成されている。また
ドラム４９の回転をロッドコンベヤ４１，４２の走行速
度と適宜同期させることで、板バネ５０が常に金属ロッ
ド４７の間に位置するように構成してもよい。この回転
ブラシを設けることにより、ハンダ９が溶解された実装
部品６は、ブラシ５１により掻き取られるように基板５
から剥離される。この剥離手段４８は、図２及び図３に
示したベルトコンベヤ１０，１１の移送手段２に対して
も当然適用でき、また単独で設けても、搬送方向Ｂに多
段に設けるようにしてもよい。このほか剥離手段として
は、例えば高温エアーノズル３２の近傍に偏心ローラを
設けて、直接或いは間接的に搬送手段に振動を与えるこ
とで、実装部品６を強制的に基板５から離脱させるよう
にしてもよい。

【００１９】なお本発明のリサイクル装置は、処理対象
の実装基板が例えば表面実装部品のみで構成されている
場合は、加熱手段によるハンダ溶解だけで基板からの離
脱がなされるので、剥離手段を省略することが可能であ
る。また搬送手段としては、実装基板を下向きにして搬
送するものとは限らず、例えば横向きにしても構わな
い。また実装側の面を上向きにして搬送する場合、或い
は両面実装の基板を対象とする場合は、剥離手段として
実装部品を基板から掻き取るように側方へと剥離させる
ものを設けることも考えられる。また、加熱手段として
は熱風の代わりに遠赤外線を使用してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、基板と実
装部品とを自動的に分離させてその後の処理を容易に行
うことができ、実装基板の適切な再利用が実現できると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である実装基板のリサイク
ル装置を示した側断面図である。

【図２】図１の搬送手段を示した平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図４】図１の要部拡大図である。

【図５】図４中の実装部品の他の実装状況を示した側面
図である。

【図６】図１の搬送手段の他の実施の形態を示した平面
図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】図１の剥離手段の他の実施の形態を示した側面
図である。

【図９】本発明の作用を説明するためのフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 実装基板 ２，４３ 搬送手段 ４ 加熱手段 ５ 基板 ６ 実装部品 ９ ハンダ（接着材料） ３５，４８ 剥離手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装基板を所定の搬送ラインに沿って搬
   送する搬送手段と、上記搬送ラインの途中に設けられ上
   記実装基板を加熱してその実装部品を接着している接着
   材料を溶解させることにより該実装部品と基板とを分離
   させる加熱手段とを備えたことを特徴とする実装基板の
   リサイクル装置。
2. 【請求項２】 実装基板を所定の搬送ラインに沿って搬
   送する搬送手段と、上記搬送ラインの途中に設けられ上
   記実装基板を加熱してその実装部品を接着している接着
   材料を溶解させることにより該実装部品と基板とを分離
   させる加熱手段と、分離された実装部品を基板から強制
   的に離脱させる剥離手段とを備えたことを特徴とする実
   装基板のリサイクル装置。
3. 【請求項３】 上記搬送手段が、上記実装基板をその実
   装側の面が下向きになるように保持して搬送するように
   構成された請求項１又は２に記載の実装基板のリサイク
   ル装置。