JP2005219975A - 陶磁器のイングレーズ絵付け用ボックス型電気焼成炉とそれを用いた陶磁器のカラーイングレーズ絵付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間での陶磁器のイングレーズ絵付けが可能であり、適正な発色のイングレーズ絵付けが可能であり、焼成炉の降温に時間を要しない陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉とそれを用いた陶磁器のイングレーズ絵付け方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、蓄熱性が小さい断熱材により形成される側壁と底壁を有するボックス型焼成炉本体と、蓄熱性が小さい断熱材により形成される前記ボックス型焼成炉の上部開口を開閉する蓋を有し、前記ボックス型焼成炉内に炭化珪素発熱体を設置し急昇温・急降温可能としたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、陶磁器にイングレーズ絵付け（本発明におけるイングレーズ絵付けとは、転写による絵付けも、手書きによる絵付けも含む）するためのボックス型の電気焼成炉とそれを用いたカラーイングレーズ絵付け方法に関する。

陶磁器の無機顔料（無機絵具）による絵付け方法には、素地層、絵具層、釉薬層の順に積層するアンダーグレーズ絵付け方法と、素地層、釉薬層中に一部又は全部沈降した絵具層、釉薬層の順に積層するイングレーズ絵付け方法と、素地層、釉薬層、絵具層の順に積層するオングレーズ絵付け方法がある。イングレーズ絵付け方法は、アンダーグレーズ絵付け方法と比べて多種類の無機顔料を使用できるので、より豊かな色彩・模様を表現することが可能である。さらに、イングレーズ絵付け方法は、オングレーズ絵付け方法に比べて焼成温度が高いので、無機顔料が釉薬層中に沈み込み、酸性やアルカリ性洗浄に対しても化学的耐久性に富み、さらに機械的洗浄における磨耗や摩擦があっても絵具の剥離や脱落などが少ないという利点を有するものである。
特開昭５８−２５９８３号公報 特開昭５７−１２３８７６号公報

しかしながら、従来の金属線発熱体を用いた陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉では、焼成炉内に作品を収容して焼成した場合、目的の温度である１２５０℃に到達するまで４〜１０時間を要し、降温にも長時間を要し、そのため特定の無機顔料は長時間高温下に晒されることにより蒸発や、酸化等の化学反応により色落ちし適正な発色を得ることができないという問題が発生する。さらに、焼成炉内での長時間の加熱により、焼成炉を形成する断熱材中に大量の熱エネルギーが蓄熱され、蓄熱された断熱材の降温には多くの時間を必要とすることから、イングレーズ絵付け−降温−作品取り出しの一工程に要する時間が長時間となり、作業が効率的に実施できないという問題が発生する。

本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決した、急昇温が可能で短時間での陶磁器のイングレーズ絵付けが可能であり、適正な発色のカラーイングレーズ絵付けが可能であり、焼成炉の降温に時間を要しない陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉とそれを用いた陶磁器のカラーイングレーズ絵付け方法を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、蓄熱性が小さい断熱材により形成される側壁と底壁を有するボックス型電気焼成炉本体と、蓄熱性が小さい断熱材により形成される前記ボックス型電気焼成炉の上部開口を開閉する蓋を有し、前記ボックス型電気焼成炉内に炭化珪素発熱体を設置し急昇温・急降温可能としたことを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明の陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、前記炭化珪素発熱体が前記ボックス型焼成炉内壁に形成した溝内に設置されることを特徴とする。

本第３発明は、本第１又は第２発明の陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、前記ボックス型電気焼成炉の棚板として蓄熱性が小さく、耐熱性、耐久性の高いセラミックス板を用いることを特徴とする。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれか１つの発明の陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、前記焼成炉には制御装置を内蔵したコントロールボックスが設置され、前記制御装置に複数種の無機顔料の組み合わせに応じた複数のヒートカーブを予め記憶させ、前記複数のヒートカーブを選択可能とし、選択されたヒートカーブに応じて前記発熱体を制御することを特徴とする。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれか１つの発明の陶磁器のイングレーズ絵付け用のボックス型電気焼成炉において、前記電気焼成炉の底部にキャスターを設置し移動自在としたことを特徴とする。

本第６発明は、本第１〜第５のいずれか１つの陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉を用いる陶磁器のカラーイングレーズ絵付け方法において、最高焼結温度まで急昇温させ、最高焼結温度を所定時間保持し、その後急降温することにより、カラーイングレーズ絵付けのためのヒートカーブと、釉薬の溶解開始温度と釉薬の再凝固温度を結ぶ線に囲まれた面積を所定面積以下に抑えることを特徴とする。

本発明の陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉を蓄熱性が小さい断熱材で形成し、発熱体として炭化珪素発熱体を用いる構成により、焼成炉内の温度を急昇温し、無機顔料を短時間で釉薬中に沈み込ませ、無機顔料への加熱時間が短く、降温時間も短いため、無機顔料が高温下に晒される時間を短縮でき、無機顔料の蒸発や化学反応がおきず適正に発色することが可能であるため、複数種の無機顔料によるカラーイングレーズ絵付けが可能となり、かつ、イングレーズ絵付け作業を短時間で完了することができる。
急昇温が可能でイングレーズ絵付けに要する加熱時間が短時間であるため、焼成炉を形成する蓄熱性が小さい断熱材の蓄熱量が少ないため降温時間を短縮でき、焼成炉内の作品の取り出しまでの時間が大幅に短縮できる。そのため、サンプルを用いての商談や、各種テスト焼成などで迅速な実験結果が得られ、一日２回の作品のイングレーズ絵付けができるため、限られたスペースで多種多様な作品の焼成が可能であり経済的メリットが大きい。
また、発熱体としての炭化珪素発熱体は、金属線発熱体に比較し、１０００〜１２５０℃の温度領域での劣化が起こりにくく、発熱体の使用寿命が伸びる。
炭化珪素発熱体を焼成炉の内壁に形成した溝内に収容するため、焼成炉の作品焼成スペースが増加する。
焼成炉内に複数段の作品を収納して焼成する場合に使用する棚板として蓄熱性の小さいセラミックス板とすることにより、棚板の蓄熱量を小さくでき焼成炉の降温時間を短縮できる。
コントロールボックス内に内蔵されるマイクロコンピュータを備えた制御装置に複数種の無機顔料の組み合わせに応じた複数のヒートカーブを予め記憶させ、前記記憶された複数のヒートカーブを選択可能とし、前記選択されたヒートカーブに応じて前記発熱体を制御装置により制御する構成を採用することにより、だれでも、複数種の顔料を組み合わせたカラーイングレーズ絵付けの作品を簡単に製作できる。
焼成炉の底部にキャスターを設置し移動自在とすることにより、焼成炉の設置位置を自由に変更でき、狭い作業スペースでも効率的に作業を可能とする。
陶磁器にイングレーズ絵付けする際、最高焼結温度まで急昇温させ、最高焼結温度を所定時間保持し、その後急降温することにより、カラーイングレーズ絵付けのためのヒートカーブと、釉薬の溶解開始温度と釉薬の再凝固温度を結ぶ線に囲まれた面積を所定面積以下の抑える方法を採用することにより、色落ちがなく鮮やかに発色するカラーイングレーズ絵付けが可能となる。
また、本発明のイングレーズ絵付け用電気焼成炉は、オングレーズ絵付けにも適用可能である。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明のイングレーズ絵付け用電気焼成炉の正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４は図２のＡ−Ａ線縦断面図である。イングレーズ絵付け用電気焼成炉１は、蓄熱性が小さい断熱材で形成されるボックス型の焼成炉本体２と、ボックス型の焼成炉本体２の上部開口を開閉する蓄熱性が小さい断熱材で形成される蓋３と、焼成炉本体２の外側に設置されるコントロールボックス４を有する。焼成炉本体２の底部にはキャスター５が設置され移動自在とされる。蓋３には把手６が設置される。焼成炉本体２の内壁には溝７が形成され、溝７内に炭化珪素発熱体８が設置される。焼成炉本体２の内部には焼成炉内の温度を計測する温度センサー９が設置される。前記温度センサー９の計測データは制御装置にラインを介して送信される。コントロールボックス４には、炭化珪素発熱体８に電流を供給する電源接続手段と、前記供給電流を制御するためのマイクロコンピュータを備えた制御装置が内蔵される。前記制御装置には複数種の無機顔料の組み合わせに応じた複数のヒートカーブが予め記憶されている。前記制御装置に記憶された複数のヒートカーブは、コントロールボックス４の外側に設置されたタッチパネル等の制御パネルを操作することにより選択可能とされる。焼成炉内に複数段の作品を収納する場合、支柱１０に支持させた棚板１１が設置される。棚板１１は、耐熱性、耐久性に優れ、蓄熱性の小さいセラミックスを使用する。蓄熱性が小さいため、降温時間が短縮できる。

本発明のイングレーズ絵付け用電気焼成炉１は、発熱体として炭化珪素発熱体８を使用しているため、急昇温が可能である。
この急昇温可能なイングレーズ絵付け用電気焼成炉１を用いて多色のカラーイングレーズ絵付けを行う。多色のカラーイングレーズ絵付けに用いる無機顔料としては、コバルト、酸化鉄、酸化銅、酸化マンガン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化スズ等およびそれらの混合物である。
これらの無機顔料は微粉化されガラスフラックスと混合し使用される。複数の無機顔料を用いて多色のカラーイングレーズ絵付けをした一実施例のヒートカーブを図５に示す。図５に示されるように、本発明の急昇温可能なイングレーズ絵付け用電気焼成炉１内に作品を収容し、焼成炉内の炭化珪素発熱体８に制御装置により制御される電流を通電し、常温〜８００℃まで１０〜１５分で昇温する。この昇温期間の昇温速度は７０℃／分〜８０℃／分である。８００℃〜１２５０℃まで４５〜７５分で昇温する。この昇温期間の昇温速度は、６℃／分〜１０℃／分である。常温から１２５０℃までに要する時間は５５分〜９０分であり、従来の金属線発熱体を用いた焼成炉では、常温から１２５０℃までに要する時間が４時間〜１０時間であるから、大幅に全昇温時間を短縮できる。１２５０℃の温度を０〜１０分維持し、焼成炉内の炭化珪素発熱体８への通電を停止する。１２５０℃からの降温は自然降温で行う。加熱時間が短縮されるため、焼成炉を形成する蓄熱性が小さい断熱材の蓄熱量がすくなく、従来の金属線発熱体を用いたイングレーズ絵付け用電気焼成炉の降温時間と比較し、約半分の時間で降温が可能となる。

イングレーズ絵付け方法は、焼成後の施釉磁器の表面上に常温でイングレーズ用の無機顔料で加飾を施し、その後、当該施釉磁器の釉薬が融解して釉面が液状化するまでの目的温度が昇温させ、表面上に施したイングレーズ無機顔料を釉面に浸透させるものである。
その時、釉薬の溶解開始温度から最高焼成温度、最高焼成温度の保持、その後、冷却し釉薬が再凝固する温度と経過時間を図６に示す。図６の斜線部の総面積が無機顔料の発色に影響する。ある一定以上の面積を超えると、熱の影響を受けやすいイングレーズ無機顔料、特に元金系の無機顔料が色抜けしてしまう。

図７に、従来の金属線発熱体を用いたボックス型電気焼成炉と本願発明の炭化珪素発熱体を用いたボックス型電気焼成炉によるイングレーズ絵付けのヒートカーブを示すものである。この例では、釉薬の溶解開始温度を９７０℃、最高焼成温度の保持を１０分、釉薬の再凝固温度を９７０℃としている。従来の金属線発熱体を用いたボックス型電気焼成炉と本願発明の炭化珪素発熱体を用いたボックス型電気焼成炉では、斜線部分の面積に２倍もの差があることが分かる。この差は、目的の最高焼成温度と最高焼成温度の保持時間が同じであるから、昇降温に要する時間の差による。本発明では昇温及び降温に要する時間を短縮することにより、従来のボックス型電気焼成炉では色抜けしていた無機顔料を鮮やかに発色させることが可能になった。
本発明のイングレーズ絵付け用電気焼成炉は、オングレーズ絵付けにも適用可能である。

本発明の一実施形態の正面図である。 本発明の一実施形態の平面図である。 本発明の一実施形態の側面図である。 図２のＡ−Ａ線縦断面図である。 本発明の一実施形態のヒートカーブ 無機顔料の発色に影響する温度領域を示す図である。 従来のボックス型電気焼成炉と本願発明のボックス型電気焼成炉のヒートカーブを対比した図である。

符号の説明

１：イングレーズ絵付け用電気焼成炉
２：焼成炉本体
３：蓋
４：コントロールボックス
５：キャスター
６：把手
７：溝
８：炭化珪素発熱体
９：温度センサー
１０：支柱
１１：棚板

Claims (6)

1. 蓄熱性が小さい断熱材により形成される側壁と底壁を有するボックス型焼成炉本体と、蓄熱性が小さい断熱材により形成される前記ボックス型焼成炉の上部開口を開閉する蓋を有し、前記ボックス型焼成炉内に炭化珪素発熱体を設置し急昇温・急降温可能としたことを特徴とする陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉。
2. 前記炭化珪素発熱体が前記ボックス型焼成炉内壁に形成した溝内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉。
3. 前記ボックス型焼成炉の棚板として蓄熱性が小さく、耐熱性、耐久性の高いセラミックス板を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉。
4. 前記焼成炉には制御装置を内蔵したコントロールボックスが設置され、前記制御装置に複数種の無機顔料の組み合わせに応じた複数のヒートカーブを予め記憶させ、前記複数のヒートカーブを選択可能とし、選択されたヒートカーブに応じて前記発熱体を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉。
5. 前記焼成炉の底部にキャスターを設置し移動自在としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉。
6. 前記請求項１〜５のいずれか１つの陶磁器のイングレーズ絵付け用電気焼成炉を用い、最高焼結温度まで急昇温させ、最高焼結温度を所定時間保持し、その後急降温することにより、カラーイングレーズ絵付けのためのヒートカーブと、釉薬の溶解開始温度と釉薬の再凝固温度を結ぶ線に囲まれた面積を所定面積以下に抑えることを特徴とする陶磁器のカラーイングレーズ絵付け方法。

Images