(57)【要約】【課題】本発明は、木質繊維を利用した成形体であって、表面に意匠を備える意匠板の製造方法である。【解決手段】抄紙に熱硬化性バインダ液を付着して層体を形成して、層体を複数積層すると共に機能性シートを載置し、加圧下の基で高周波加熱によって、熱硬化性バインダの硬化温度以上の温度で加熱する。その後、冷却して積層体を製作して、この積層体の少なくとも一面に、シルク印刷する意匠付与処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙等に熱硬化性バインダ液を付着して層体を形成し、
前記層体を複数積層すると共に機能性シートを載置し、加圧下の基で高周波加熱によって熱硬化性バインダの硬化温度以上の温度で加熱した後に冷却し、
前記積層体の少なくとも一面に、シルク印刷する意匠付与処理を行う意匠板の製造方法。
【請求項２】
前記古紙等に熱硬化性バインダ液を付着した後に、調整ローラによって前記熱硬化性バインダ液の付着量の調整をする請求項１の意匠板の製造方法。
【請求項３】
複数枚の層体と機能性シートを成形型に積層載置し、前記成形型を所定温度に保持して加圧下の基で高周波加熱を行う請求項１又は請求項２の意匠板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質繊維を利用した成形体であって、表面に意匠を備える意匠板の製造方法に関し、特に、遊技板に好適な意匠板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遊技機、例えば、パチンコ、スロットなどの構成要素の一つに遊技板があり、遊技板は、化粧面としての役割だけでなく、釘やパチンコ玉の通るレールや風車、入賞装置など各種部材の取り付け面としても利用されている。
この遊技板は、ベニヤなどの合板や樹脂板、更には、特開昭２００６−３１４３９４号公報に記載の古紙等を熱硬化性バインダ液に浸漬させてから乾燥の層体を複数積層して、加熱加圧した後、冷却する。そして、この積層体にシルク印刷する意匠を施して意匠板を製造する方法が開示してある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭２００６−３１４３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開昭２００６−３１４３９４号公報には、パチンコ機等の遊技機に使用する意匠板の使用期間が短いことに鑑みて、古紙等を用いて製造する方法が開示してある。
そこで、発明者は、この製造方法を基に、更に、簡便に製造する方法を見いだすべく試験を行ったところ、より簡素化された意匠板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の意匠板の製造方法は、古紙等に熱硬化性バインダ液を付着して層体を形成する。そして、前記層体を複数積層すると共に機能性シートを載置し、加圧下の基で高周波加熱によって、熱硬化性バインダの硬化温度以上の温度で加熱する。その後、冷却して積層体を製作し、その積層体の少なくとも一面に、シルク印刷する意匠付与処理を行う。
又、請求項２の意匠板の製造方法は、古紙等に熱硬化性バインダ液を付着した後に、調整ローラによって前記熱硬化性バインダ液の付着量の調整をする。
又、請求項３の意匠板の製造方法は、複数枚の層体と機能性シートを成形型に積層載置する。そして、この成形型を所定温度に保持して、加圧下の基で高周波加熱を行って積層体を製作する。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の意匠板の製造方法は、熱硬化性バインダを付着の層体を複数枚積層すると共に機能性シートを載置し、加圧下の基で高周波加熱で積層体を得ることができるので、機能性シートを損なうことなく短時間で製作できる。
又、請求項２の意匠板の製造方法は、調整ローラによって簡便に古紙等に付着の熱硬化性バインダ液量の調整ができる。
又、請求項３の意匠板の製造方法は、成形型も所定温度にするので、積層体全体を保温状態で製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係る製造方法によって得られる意匠板は、各種用途に使用可能であるが、典型的には、遊技板、すなわち、遊技機において意匠を構成するとともに、釘やレール、風車、入賞装置などが取り付けられてパチンコ玉の通路を構成したり、各種装飾部品、電子部品が取り付けられたりする板に好適である。
本実施形態によって得られる意匠板は、特に、遊技板に好適な強度、特に釘の保持に好適な強度を備え得るとともに、遊技を楽しもうとする人の目を惹きつけ得る鮮明な表面意匠が付与されており、しかも、簡単に再生処理に供せられるものである。
また、パルプを使用した板としては耐熱性や耐湿性が向上されており、高温となる電飾とともに使用したり、湿度変化の大きい場所で使用したりしても、良好に強度や意匠を保持し得る意匠板となっている。
【０００８】
（古紙等の製作）
古紙等１の原料は、少なくとも７０重量％のパルプを含むことが好ましく、このパルプは、ヴァージンパルプを使用しても良いが、古紙より再生した再生パルプを好適に用いることができる。
尚、この再生パルプは、一般的には、古紙を適宜、リファイナなどで粉砕した後、脱インキ処理、除塵処理、また留め具、接着剤などの夾雑物の除去処理を施すことで得られる。再生パルプの原料とされる古紙は、新聞紙、電話帳、雑誌、段ボール、チラシ、包装紙、オフィスで使用されるコピー用紙や印刷用紙など、いわゆる紙や、パルプ由来の紙製品、例えば、紙おむつの該当部分や紙ナプキンなどである。
また、パルプの種類は限定されず、機械パルプやセミケミカルパルプ、ケミメカニカルパルプ、ケミカルパルプなど、どのような製法によるものでも良いが、歩留まりを良好にするため、リグニンの少ないケミカルパルプを用いることが好ましい。
【０００９】
古紙等１の原料には、パルプ以外に樹脂、エラストマー、ゴムなどの樹脂系材料が含まれていても良い。例えば、紙おむつでパルプシートと積層状に一体化されている樹脂フィルムが混入していても良い。
樹脂系材料は、古紙等の形成を阻害しない大きさ、柔軟性を備えることが好ましい。例えば、粉砕、切断などによって粒子状、薄片状など微小化しておくことが好ましい。
樹脂系材料は、古紙等の原料全体の３０重量％以下とされ、３０重量％を超えると、古紙等の形成を阻害したり、得られる積層成形体の物性を悪化させたりするおそれがある。
【００１０】
なお、古紙等１の原料には、予め無機質繊維や防腐剤、防虫剤など公知の添加材を添加しておいたり、漂白処理など公知の処理を施しておいても良い。
特に、後で詳述する成形処理において、少なくとも所定の色調または意匠を備える古紙等より成る下地層体を使用する場合には、下地層体の古紙等の原料を漂白処理や着色処理などを施した材料を用いることが好ましい。
【００１１】
又、前記古紙等１を得るためには、水中に分散されたパルプ（スラリー）をシート状に漉くという、公知の抄造法によって行うことができる。
例えば、帯状の網を利用する長網式、円筒状の網を利用する円網式、また、一組の無端ベルト状の網を利用するツインワイヤ式を利用することができる。
いずれの方法においても、スラリーを金網上に均一に供給後、重力等によって水を切ることでパルプが均一な量ずつ堆積した湿紙を得ることができる。
【００１２】
前記得られた湿紙は、抄造法等の公知の方法で水分を除去処理が行われる。又、圧搾では、湿紙を破断等しない範囲で湿紙に圧力を加えて、水分を除去するとともに堆積したパルプを高密度化する。
そして、乾燥では、湿紙を熱によって乾燥させて古紙とし、この乾燥方法は、熱風を吹き付けるファンドライヤや、加熱されたドラム表面を接触させるシリンダドライヤを用いることができ、適宜、これらを組み合わせて用いても良い。
なお、古紙等１の含水率は低いのが好ましく、少なくとも古紙等の含水率を気乾含水率以下にし、好ましくは含水率５％以下にすると、後述するバインダ付与処理で、バインダ液を古紙等全体により均一に含浸させることができ、得られる意匠板の寸法安定性を向上させることができる。
【００１３】
（層体形成処理）
この層体形成処理は図２に示す処理過程であり、前記条件で製作された古紙等１はロールに巻かれて、ロール機２にセットされる。そして、古紙等１は、前送りローラ３、後送りローラ６を経て、バインダ付与処理に送られる。
尚、前記前送りローラ３と後送りローラ６の間には、前記古紙等１を所定の長さに裁断する抑え機４と裁断刃５が設置してあり、所定の速度で搬送される古紙等１は、抑え機４で押さえられた状態で、裁断刃５で所定の長さに裁断される。      
【００１４】
そして、前記所定の長さに裁断された古紙等１は、金属ネット製のコンベア７で搬送され、このコンベアに載置の古紙等１は、熱硬化性バインダ液が付着される。
具体的には、熱硬化性バインダを原液タンク１０に貯留し、この熱硬化性バインダと水等で混合して、熱硬化性バインダ液を作成し、撹拌機で撹拌しながら補充液タンク１１に貯蔵される。
又、コンベア７に載置の古紙等１に熱硬化性バインダ液を付着させるために、古紙等１の上下にスプレーノズル１２が設置してある。そして、ポンプ（図示略）によって、前記補充液タンク１１の貯蔵の熱硬化性バインダ液を前記スプレーノズル１２から噴出させて、古紙等全体に均一に熱硬化性バインダを付着させる。
尚、古紙等１から落下する熱硬化性バインダ液は、金属ネット製のコンベア７から垂れ下がり、その落下する熱硬化性バインダ液は補充液タンク１１に戻される。
また、前記スプレーノズル１２に替えて、熱硬化性バインダ液を充填した充填タンク（図示略）を用いて、古紙等１の全体をその充填タンク内に浸積して付着させてもよい。
【００１５】
尚、熱硬化性バインダには熱硬化性樹脂が使用され、フェノール樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂など公知のバインダを選択できるが、フェノール樹脂を用いると、得られる意匠板の強度をより高くすることができて、より好ましい。
また、熱硬化性バインダ液の溶媒（分散媒）は親水性であると、古紙等に吸収されやすいため、好ましいので、熱硬化性バインダ液としては、例えば、水又は水と有機溶媒との混合溶媒を溶媒とし、水溶性フェノール樹脂をバインダにするものが好ましく、この場合、熱硬化性バインダが良好に含浸しており、しかも、良好な強度を意匠板に付与しうる層体を得ることができる。
また、溶媒として水を使用することは、バインダ付与処理における作業環境をより良好に保つ点でも好ましいことは、もちろんである。
【００１６】
尚、前記では、所定の長さに裁断した後の古紙等１に、熱硬化性バインダ液を付着させたが、熱硬化性バインダ液を付着した後の古紙等１を所定の長さに裁断してもよい。即ち、前送りローラ３と後送りローラ６及び抑え機４と裁断刃５をコンベア７の後に設置して裁断処理を行う。
【００１７】
前記コンベア７上で熱硬化性バインダ液が付着された古紙等１は、調整ローラ１５を経て、自然乾燥を行う金属ネット製のコンベア１８で搬送される。
前記調整ローラ１５のクリアランスを調整することによって、前記古紙等１に付着するバインダの量を調整することができる。即ち、古紙等１に付着するバインダの量の調整は、主として熱硬化性バインダ液の熱硬化性バインダ濃度によって調節し、例えば、厚さ３ｍｍ、含水率５％の古紙等を熱硬化性バインダ液に浸漬させる場合、水：水溶性フェノール樹脂の重量比が７：３の熱硬化性バインダ液を用いるのであるが、この熱硬化性バインダの濃度管理の他に、付着量管理を調整ローラ１５で行うことができる。
又、前記古紙等１から落下する熱硬化性バインダ液は、前記金属ネット製のコンベア１８から垂れ下がり、その落下する熱硬化性バインダ液は補充液タンク１１に戻される。
【００１８】
（層体乾燥処理）
この乾燥処理は、前記熱硬化性バインダ液を含んだ古紙等を乾燥させて、熱硬化性バインダを古紙等に安定化させる処理である。
この乾燥処理では、古紙等を熱硬化性バインダの硬化温度より低い温度で乾燥させ、例えば、硬化温度が１３５℃である水溶性フェノール樹脂をバインダとした場合、１００℃以下の温度で乾燥させることにより、確実に硬化を防いで乾燥させることができる。
また、乾燥処理は、後述の高周波による加熱を含め、加熱媒体での加熱乾燥処理に限定されず、自然乾燥や、常温での送風乾燥でも良い。
この乾燥処理では、後で詳述する積層体形成処理で、水蒸気が発生することによる破裂やガス膨れの発生を防止できる程度まで古紙等を乾燥させ、具体的には、含水率２０％以下であると、積層体形成処理によって良好に成形することができる。
【００１９】
（積層体形成処理）
この積層体形成処理は、前記層体を積載した積層体を、積層体中の熱硬化性バインダが硬化する温度に加熱するとともに、加圧下の基で、所定の形状、厚みに成形する加熱加圧処理である。
この加熱加圧処理は、典型的には、層体を複数枚積み重ねた板状の成形前材料を両面から挟みつけることで、所定の形状に加圧成形できる一対の成形型によって行い、熱硬化性バインダを積層体の内部全体に及んで硬化させるためには、所定の加熱時間が必要である。
即ち、成形材料に接触する型面を所定の温度に加熱できるホットプレス用の成形型を用いることができるが、この成形型のみによる加熱では、積層体表面からの伝熱による昇温であるので、内部まで高温にするには積層体表面温度を所定の時間、高温を維持しなければならない。そのため、低温で劣化する機能性シート等を積層体の表面に載置して同時加圧処理すると、長時間、要することになり経済性に乏しい。
そこで、短時間で且つ積層体表面を低温に保ちつつ、積層体内部を高温で加熱処理をするためには、ホットプレス用の成形型を昇温するとともに、ホットプレス用の成形型を電極とする高周波による加熱を併用することが望ましい。
【００２０】
この高周波による加熱は、よく知られた原理であり、２枚の金属電極間に高周波電圧（電位差）を加えると、正電極から負電極に方向を持つ電界（電場）と、これに直交する磁界ができる。
この電界と磁界は密接に関連し、交互にエネルギー交換しながら進行する電磁波ができる。そして、積層体に高周波電界が加わると、その周波数に従って、分極の方向が変化する。この高周波加熱の場合、電極に高周波電圧が印加されると、周期的にその極性が替り、この電極の電圧極性が替るのに伴い、積層体分子の双極子の向きも逆転する。そのため、積層体を構成する各分子が回転、衝突、摩擦をして発熱する。
このため、ホットプレスのように、積層体表面からの熱伝導による加熱ではなく、熱硬化性バインダと古紙等からなる内部（全体）において摩擦熱等が生ずるため、積層体全体が均一温度となって加熱できる。
【００２１】
この乾燥処理では、電極である成形型の温度を熱硬化性バインダの硬化温度より低い温度に設定することができ、例えば、熱硬化性バインダの硬化温度が１３５℃である熱硬化性樹脂をバインダとした場合、高周波による積層体内部の加熱は１３５℃まで昇温し、電極である成形型の温度を１００℃以下の温度にすることにより、確実に積層体表面の機能性シートの劣化を防ぐことができる。
又、この加熱処理では、水蒸気が発生することによる破裂やガス膨れの発生を防止できる程度まで古紙等を乾燥させることが必要であり、含水率２０％以下であると良好に成形することができる。
更に、機能性シートはポリエステルシート（フィルム）やポリオレフィンシート等であり、変質温度が低温である。この様な低温に対し、ホットプレス用の成形型による熱伝導による昇温では、内部まで昇温するには時間かかり、機能性シートの劣化を防ぐことができないが、積層体全体の温度を均一に短時間で加熱できる高周波による加熱が望ましい。
又、この高周波による加熱は、温度設定が容易であり、乾燥時間との関係により、機能性シートを含む積層物の品質劣化を招来しない温度設定ができる。
【００２２】
以上のように、古紙等に熱硬化性バインダ液を付着して、乾燥した層体を作成し、従来と異なり、この層体を複数枚、積層すると共に機能性シートを載置し、加圧下の基に高周波加熱を行うという工程で積層体を作成するので簡略した工程で製作することができるし、且つ、高周波加熱であるので、機能性シートの損なう温度で乾燥することなく製作できる。
即ち、従来では、複数枚の層体と機能性シートを加圧加熱して積層体を作成するに当たって、高温にすることができないので、長時間要していたが、高周波加熱を用いることで、複数枚の層体と機能性シートを一緒に低温で加圧加熱することによって短時間で積層体を得ることができる。
【００２３】
（冷却処理）
次に、前記高周波による加熱処理をされた積層物は冷却処理をされ、この冷却処理は、５０℃以下まで冷却する。
尚、この冷却処理は、高周波による加熱処理をされた積層物を除圧した状態で冷却してもよいが、加圧した状態を保って型面を介して放冷する方式であってもよい。
又、冷却時間は、例えば、上述の条件で加熱加圧処理をした積層体では、型面の温度設定を解除し、型面に冷却水を通すことによって、約３０分で５０℃以下まで冷却することが可能である。
【００２４】
尚、加圧下で冷却したとき、冷却処理の後、圧力を解放すると積層体は若干膨張するが、このときの膨張率が大きいと、膨張において反り、歪み、撓みが発生しやすい。
従って、冷却処理では、５０℃以下であって、圧力解放前後での膨張率が層体積層方向、すなわち厚み方向において少なくとも２％以下となる温度まで冷却することが好ましい。より好ましくは膨張率が０．３％以下となる温度まで冷却する。これらの温度は、層体の含水率や熱硬化性バインダの種類などによって異なるため、それぞれの性質に合わせて設定する。
冷却処理が完了してから、圧力解放し、適宜、バリ取りやカッティングなどして所望の形状の積層体を得ることができる。
【００２５】
次に、前記積層体を加圧加熱処理し、その後に冷却したサンプルデータについて説明する。
厚み３ｍｍ、含水率５％の古紙に、フェノール樹脂（「ＰＸ１００」（アイカ工業（株）製）３０部、水７０部を含浸、狭搾し、８０℃のオーブン内で乾燥して、秤量１４２０ｇ／ｍ2、樹脂固形分３２．８５％の層体を作成した。
そして、この層体を、２９０ｍｍ（幅）×９５０ｍｍ（長さ）にカットし、高さ１９ｍｍの金型内に１０枚積層する。そして、この金型に、金型温度１６０℃、圧力１０ＭＰａ、高周波電圧１０ＫＶ、高周波電流０．７Ａにて、２６７秒間、加圧、加熱した後、除圧し、５０℃まで冷却して、厚み１９ｍｍの積層体を作成した。尚、前記冷却時には除圧して行った。
この積層体について、密度、釘保持力（ＪＩＳ  Ｚ−２１０１）、曲げ強さ（ＪＩＳ  Ｋ−６９１１）、及び加工性について調べた。
【００２６】
前記処理をしたサンプルデータは、下記の如くの性質を有する。
（ａ）古紙／樹脂比率（重量％）は、「６７：３３」である。
（ｂ）熱硬化性層体の秤量は、１１６０（ｇ／ｍ2）である。
（ｃ）積層体の密度は、０．７５（ｇ／ｍ3）である。
（ｄ）釘引抜き抵抗は、４７０（Ｎ）である。
（ｅ）曲げ強さは、３２．３（Ｎ／ｍｍ2）である。
（ｆ）加工性
釘打性と切削性は、共に良好である。即ち、この積層体を遊技板に使用しても、障害釘を打ち付けたり、切削加工しても、木製の遊技板と遜色がない結果を得た。
【００２７】
（意匠付与処理）
この意匠付与処理は、成形処理で得られる積層体の少なくとも１面、適宜、厚み面を含む複数の面に色によって、あるいは適宜異なる反射率を付与することによって、意匠を付与する処理である。
意匠付与処理は、平面または曲面などに所望の印刷を施せるシルク印刷（孔版印刷、スクリーン印刷ともいう。）によって意匠を付与する。
本実施形態の意匠付与処理は、下地処理と、シルク印刷処理とを備える。
下地処理は、シルク印刷する面の色調を調整する処理である。典型的には、塗膜またはシルク印刷によってシルク印刷する面を均一な明度、彩度、色相にする。また、具体的には、白色又は白色に近い色にすることが好ましい。
尚、この下地処理は、行わなくても良いが、行うことにより、後述するシルク印刷処理で付与する意匠をはっきりさせるとともに、鮮明にすることができるため、好ましい。
【００２８】
又、前記成形処理において所定の色調または意匠を備える下地層体を付与した積層体については、下地処理を行わないことにより、シルク印刷処理と下地層体が備える色調または意匠との組み合わせの効果を良好に得られるようにすることができる。一方、熱硬化性バインダとして、硬化後に着色するものを使用した場合、例えば、フェノール樹脂は黄色や黄褐色になるが、この場合は、下地層体を付与した場合にも、さらに下地処理を行うことで、より精密に所望の色を表現できるようにすることができる。
【００２９】
シルク印刷処理は、下地処理を施した積層体の表面、又は所定の積層体の表面に、シルク印刷法によって所望の意匠を付与する処理である。すなわち、シルクの他、ナイロン、テトロンなどシルク印刷で使用される公知の織地（スクリーン）に、織地の格子のうち意匠に合わせた位置のみ開放するように版膜を形成したものを通してインキを積層体表面に供給する。
シルク印刷で使用するインキおよび装置は、公知のものを使用することができるため、詳細な説明は省略する。シルク印刷は、適宜、特殊インキを用いて反射角度によって異なる像を付与する印刷としても良いし、シルク印刷を複数回行って、複雑な意匠を付与しても良い。
シルク印刷処理を完了することで、表面に意匠を備え、所定の強度を備えるとともに再生処理が可能な製品（意匠板）が得られる。
【００３０】
この方法によって得られる意匠板は、良好な表面意匠を備えるとともに、釘や鉤などの保持強度が高い。このため、種々の部材、例えば、パチンコ用の釘、風車、レールの他、入賞装置や電飾部品などを良好に取り付けることができる。
また、パチンコ玉などの衝突に耐えうる表面硬度を備えているため、パチンコ機用の遊技板としても好適である。
また、印刷によって直接意匠が付与されているため、意匠が鮮明である。特に、成形処理３までを経た積層体は、加圧状態で熱硬化性バインダが硬化されることで平滑な表面を備えるとともに、冷却処理を減ることで、撓み、歪みなどの変形が小さい。
このため、積層体は、所望の表面平滑性を良好に維持しているため、シルク印刷によって容易に正確な位置により正確な意匠を付与することができる。すなわち、合板における木目のような凹凸がないため、所望の意匠として、視認されやすく、また歪みが少ない表面であるため、印刷時のずれや歪みが良好に低減される。特に、意匠を付与する面を下地層体で構成したり、意匠付与処理で下地処理を施した場合、シルク印刷によって付与する意匠をより鮮明にしたり、更なる視覚効果を付与したりすることができるため、意匠性が向上している。
したがって、本製造方法によって得られる意匠板は、優れた表面意匠性を備えるとともに良好な強度を有する。
【００３１】
また、得られる意匠板は、層体を積層一体化するための熱硬化性バインダ以外の樹脂材料を必要としない。すなわち、従来のようなセルロイドや透明アクリル板のように、板表面に溶着される樹脂がない。このため、意匠板全体が再生使用することが可能である。すなわち、本製造方法では、上述したように、プラスチックなどを含む材料をパルプとして使用することができるため、意匠板を使用後、粉砕し、再生パルプ化することで、本製造方法の古紙等の原料として使用できる。例えば、遊技板として好適な意匠板は、熱硬化性バインダとしてのフェノール樹脂含有率約３％の配合で得られる。したがって、これをパルプ化した場合、７０重量％以上がパルプより成る原料が得られるものと考えられる。
【００３２】
また、本製造方法による意匠板は、主原料がパルプであるため、従来の合板と同様、切断などによって容易に所望の形状にすることができる。また、所望の形状を切り出した後の切断屑は、そのまま上述したように再生パルプ化することが可能である。したがって、本製造方法にかかる意匠板では、廃棄時だけでなく製造段階における廃棄物量を低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る化粧板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】古紙等にバインダを付着処理する機器構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  古紙等
３  前送りローラ
４  抑え機
５  裁断刃
６  後送りローラ
１２  スプレーノズル
１５  調整ローラ
【図１】
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【図２】
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