JP2700564B2 - 壁材等の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内壁材および外壁材の壁材あるいは床材等
（本件明細書中ではこれらをまとめて壁材等と呼ぶ）の
成形方法に関するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上記の両技術では、下側ベルトがベルト故に撓
んでこぼれ防止用のベルトとの間にすき間ができ易く、
そのようなすき間ができると成形材料がこぼれてそれが
ベルトの駆動部やローラやベルトなどに付着したり、さ
らには隙間に入り込んで摩擦力を高めたり、摩擦を促進
させたり、損傷させたりする問題点があった。

またこぼれ防止の為に両側に無端ベルトを配置する上
記前者の方法は、そのこぼれ防止用の両側の無端ベルト
の設備費が高価になり、不経済となる問題点と、平面的
に両側への張り出し寸法が倍増して工場敷地を大きく占
有する問題点が生じた。本発明は以上のような点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、成形材料
のこぼれを完全防止した状態でその成形を行ない得るよ
うにすると共に、成形材料を側面からも加圧するように
した小型化の可能性を有する壁材等の成形方法を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決する為の手段〕

本願発明は、二つの無端ベルトコンベアを、各々のコ
ンベアにおけるベルトの表面の各一部が所定の間隔を隔
てて上下に対向する状態で並置し、しかも下側のコンベ
アにおけるベルトの断面形状は、両側に立設状の横壁を
有する箱形に形成し、かつそれらの両横壁は、上側のコ
ンベアにおけるベルトによって加圧される位置に配置し
てあって、加圧されたときには上下方向に圧縮されるよ
うに、高さを予定される成形体の厚み寸法の３倍程度に
し、かつ圧縮可能に弾力性を有せしめてあり、上記各々
のコンベアにおけるベルトにおいて上記の相互に対向す
る部分の夫々の背面側には夫々加圧手段を添設し、一方
上記下側のコンベアにおけるベルトに対して、成形材料
を連続的に供給するようにした材料供給装置を備えさせ
て、上記両コンベアのベルトを同方向に連続的に移送す
ると共に、供給された材料を上記ベルトの移動に伴ない
上記相互に対向する上下のベルト間及び上記両横壁を上
下方向に加圧圧縮することによって生じる側圧によって
上記材料を上下方向及び両横方向から連続的に加圧成形
するようにした。

〔作用〕

上下のコンベアのベルトは同方向に連続移動させられ
る。その状態において、下側のコンベアのベルト上に対
して、材料供給装置からは成形材料が連続的に供給され
る。供給された材料は上記ベルトの移動に伴ない相互に
対向する上下のベルト間において連続的に加圧成形され
る。上記の過程では、下側のベルトにおける横壁が成形
材料のこぼれを防止する。しかもそれらの横壁は上下の
ベルトによる弾力的な圧縮が可能である為、成形材料の
成形には支持を来たさないは勿論、上下方向の圧縮によ
って左右方向に側圧を発生し、成形材料の側面を加圧す
る働きが生じる。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。第１
図乃至第７図において、１はロール成形機を示す。これ
において、２は下側の無端ベルトコンベアで、図示外の
周知の電動機及び減速機を経て矢印方向に回転駆動され
る駆動ローラ3,4及びそれらに掛け渡した無端のベルト
５からなる。６は上側の無端ベルトコンベアで、上記コ
ンベア２と同様に駆動ローラ7,8、無端ベルト９とから
構成してある。これらのコンベア2,6は上記ベルト5,9の
表面の各一部が所定の間隔を隔てて相互に上下に対向す
る状態に図示される如く並置してある。尚その間隔は第
１図に示されるようにベルト5,9の移動方向の終端側ほ
ど小さくなるようにしてあって、後述の成形材料がベル
トの移動に伴って徐々に加圧されるようにしてある。上
記上側のベルト９としては、ベルトの伸びや変形が夫々
小さく、硬度が高く、又錆が生じ難いこと等を考慮し
て、ステンレススチールベルトが使用されている。その
幅は例えば600mm程度（他に1500mm程度までの場合もあ
る）である。下側のベルト５はその断面形状を第３図に
示される如く両側に横壁5a,5aを有する箱形に形成して
ある。そのような箱形の形状は、帯状のベルト主体部5b
の両側縁に横壁5a,5aを主体部5bの全長にわたって連続
的に取付けることによって形成してある。上記主体部5b
は上記上側のベルト９と同様の幅で同様の材質のものが
用いてある。しかしそれらは他のベルト材料を用いても
よい。また横壁5a,5aは弾力性を有する材料例えば発泡
状のクロロプレンゴムで形成してある。尚その材料は、
ブチルゴム、EPR、EPT等の発泡体であってもよい。横壁
5a,5aの断面形状は例えば正方形であるが、縦長あるい
は横長の矩形であってもよい。横壁5aの高さは、成形体
の厚みが5mmの場合は高さ15mm、また8mm、9mmの場合は2
5mm、15mmの場合は45mm程度にされる。つまり成形体33
の厚みの３倍程度の高さ（厚さ）にされる。主体部5bに
対する横壁5aの取付は、両者を例えば両面の粘着テープ
で貼り付けることによって、横壁5aが着脱自在となるよ
うに行なわれる。上記のような横壁5aは種々の高さのも
のが準備され、成形体の厚さに応じたものが選択され、
それを主体部5bに取付けられる。上記取付はマジックテ
ープと称される、相互に着脱自在な一対の連結要素から
成るものを用いて行なってもよい。また成形体の厚みの
変更を行なわぬときは、横壁5aは主体5bに永久的に固定
されたものでもよい。11,12は夫々加圧手段として例示
する加圧ローラで、上記各々のコンベア2,6におけるベ
ルト5,9において相互に対向する部分の夫々の背面側に
添設してある。これらの加圧手段としては各ベルトの背
面に摩擦少なく接する加圧板であっても良い。向上記ベ
ルト5,9の幅よりも加圧ローラ11,12における周面11a,12
aの幅はやや大きくしてある。上下の加圧ローラ11及び1
2の配列ピッチはベルトの移動方向の終端側ほど小さく
してあって、それらのローラからベルト5,9を介して成
形材料に加えられる加圧が順次増大されるようになって
いる。13は加熱手段で、ベルト5,9を介して成形材料を
一定温度（60〜80℃）に加熱する為に設けられたもので
ある。そのような加熱によって成形材料の加圧成形が促
進される（成形材料中の結合剤であるリン酸アルミニウ
ムが活性化する）。尚上記加熱手段としては遠赤外線ヒ
ータ或いは赤外線ヒータ等が用いられる。

次に21は模様材料供給装置で、本例では第４図に示さ
れるようにベルト５の幅方向に並べられた複数の供給要
素22,22・・・からなる。23は主材料供給装置で、ベル
ト５の全幅に亘り、主たる成形材料（本件明細書中にお
いては、主材料又は単に成形材料とも呼ぶ）を一様に供
給できるように構成されている。24はスリキリ板で、供
給装置23からベルト５の上に供給された成形材料をその
全幅に亘り一様な厚みにならすことができるように構成
されている。またはこれは上下動を自在に備えられてい
る。25は加圧成形を完了した成形品のカッタを示す。26
は搬出用のコンベアで、ベルト或いはローラコンベア等
任意のものが用いられる。

次に上記ロール成形機１に用いられる成形材料及び模
様材料について説明する。成形材料は、その一例として
ガラスカレット……50〜80重量部、酸化アルミニウム…
…10〜40重量部、ベントナイト……３〜30重量部、着色
剤（金属酸化物）……０〜20重量部、バインダー（PV
A）……１〜２重量部を基本とするもので、これらをボ
ールミルによって粉砕混合した後、これらの混合物に対
して水を適量添加してスラリー状にし、そしてスプレー
ドライヤーにより125〜250μの大きさの顆粒状にする。
なお、スプレードライヤーを経た成形材料は乾燥された
状態にあるため、使用に際しては上記成形材料に対し水
分量が３〜６重量となるようにスプレーにより加水処理
される。

尚、成形材料を顆粒状にせず、粉末のままで使用する
場合には上記のスプレードライヤーによる工程が省略さ
れる。

模様材料は、その一例として上記と同様の材料に着色
剤（金属酸化物または加熱によって酸化物に変化しうる
金属化合物たとえば炭酸塩）５重量％を加えた組成から
なる。かかる組成の混合物は上記と同様の手法によって
造粒される。

次に、上記の着色剤として使用されるものについてそ
の種類と色との関係を例示すると次のようなものがあ
る。

ベンガラ（Fe203）……赤色（レンガ色）、酸化クロー
ム……グリーン、酸化チタン……黄白色、酸化コバルト
……青色、酸化鉄（Fe304）……黒色 つまり、この内の１種類あるいは数種類を混合して使
用する。ただしここに例示されない金属酸化物であって
も着色剤として使用することは可能である。

なお、成形材料として使用する材料について上記にお
いては着色剤を混入しない組成についての説明を行った
が、例えば赤色を基調にした壁材等を作る場合には、着
色剤としてベンガラ（Fe203）を使用することになる。
従ってこれと併用する模様材料としてはそれと色違いの
もの即ち着色剤に使用する金属酸化物として異なる種類
のものを混合した材料を使用する。

次に上記成形機及び材料を用いての壁材等の製造手順
について説明する。先ず各コンベアにおけるベルト5,9
が所定の同じ速度で連続移動させられる。その速度は例
えば５〜30m/時間の範囲内において適宜設定される。こ
の場合厚い壁材等を成形する場合には、その送り速度を
遅くして成形材料に充分な圧力が加わるようにすると良
い。上記の状態において供給装置21における各供給要素
22から模様材料31がその供給口22aを通して第６図
（イ）に示されるようにベルト主体部5bの上に供給され
る。次に第６図（ロ）に示されるように供給装置23から
供給口23aを通して主たる成形材料32が上記模様材料31
の上に被さるようにかつ連続的に供給される。次に第６
図（ハ）に示されるように横壁5a,5a間にスリキリ板24
を介入させ、その下端縁24aに投入材料の上面を平らに
ならす。尚、この場合成形される壁材料等の厚みを更に
薄くしたい場合、つまり薄板を成形する場合には、スリ
キリ板24をより下方へ移動させることによって対処でき
る。つまり、スリキリ板24の下端縁24aとベルト主体部5
bの上面との間隔（距離）を狭くすれば、その分だけ投
入された材料の厚みを薄くできる。上記のように表面が
ならされた材料はベルト５の移動に伴いベルト５とベル
ト９との対向部分に至り、そこにおいて上下から徐々に
加圧される。そして最終段の加圧ローラ11′,12′にお
いて所定の厚みまで加圧成形される。上記のような成形
はベルト5,9の移動に伴い連続的に行われる。尚、成形
圧力は最終段の加圧ローラ11′,12′において例えば600
kg/cm2に設定される。

上記のように成形材料が下側のベルト５の上に供給さ
れてからそれが加圧成形されるまでの過程においては、
ベルト５における左右両側の横壁5a,5aが成形材料のベ
ルト５上からのこぼれを確実に防止する。即ち、横壁5a
の下面は主体部5bの上面に止着してある為、主体部5bが
加圧ローラ11の有る場所無い場所を交互に通ることによ
り多少上下に撓み変形しても横壁5aはそれに応じて同様
に変形する。（即ち両者間にすき間は生じない。）従っ
て、成形材料のこぼれは生じない。

また上記成形材料が上下のベルト間で加圧される場
合、横壁5aは第３−３図に示される如く上下から弾力的
に圧縮されて、成形材料の圧縮に伴なう厚みの減少に対
応して高さが減少する。従って横壁5aの存在にかかわら
ず成形材料の上下からの加圧成形は適正に行なわれ得
る。それのみならず、この場合上下から圧縮された横壁
5aは、第３−３図に矢印Ａで示す如く成形材料に対し側
圧を生じて成形材料をその側面から加圧する。従って成
形材料は、その幅方向の縁部においても幅方向の中央部
とほぼ同様に加圧されて、全幅が略均一の密度に加圧さ
れる。このことは、従来発生していた加圧ムラによる焼
成時のキレや変形（反りやまがり）の防止に役立つ。

尚上記加圧成形の後、上側のベルト９による押圧から
解放された横壁5aは、それの有する高い復元力（弾性
力）により復元し、ベルト５の周回により再び材料供給
装置の場所へ至る。

次に上記成形された成形品はギロチン式のカッタ25或
いは周知の切断ソーによって所定の寸法に切断され、第
７図に示される如き壁材等33となる。その壁材等は搬送
用のローラコンベア26により次の焼成工程に移される。
焼成工程において、上記壁材等33は例えばローラハース
キルン等の焼成炉に入れられ、例えば800〜900℃の温度
にて30分程度かけて焼成される。

上記のようにして焼成された壁材等33は、成形材料32
と模様材料31とが同一質の材料である為両者が一体状態
で磁器化されたものとなる。即ち焼成された壁材等は模
様材料が存在する部分においても成形材料と同一に緻密
化されている。従ってその壁材等は、その全域に渡り材
料の持つ本来の吸湿性、機械的強度等の優れた特性をそ
のまま維持している。

上記のように焼成された壁材等33に応じて周側面が荒
仕上げ乃至はチップソー等によって切断されて適度に仕
上げられた後最終工程の研磨作業に移され、模様が表出
している面が研磨されて光沢のある表面に仕上げられ製
品となる。

上記製造工程においては、各供給要素22からは同色の
模様材料を供給しても或いは異色の模様材料を供給して
も良い。又各供給要素22から模様材料を連続的に供給す
ることにより、出来上がった壁材等においては縞模様が
でき、又各供給要素22からの模様材料の供給を間欠的に
行うことにより、壁材等においては点模様ができる。更
に又各供給要素22をベルト５の幅方向に繰り返し移動さ
せながら上記模様材料の供給を行うことにより、壁材等
においては波状模様ができる。尚上記のような模様材料
の供給の断続乃至は供給要素22の幅方向移動の制御は作
業者が人為的に行っても或いはコンピュータ等の制御装
置により自動的に行っても良い。更に又上記のように壁
材等の成形を行う場合、模様材料供給装置21と主材料供
給装置23の前後位置は相互に入れ替えても良い。このよ
うにした場合にはベルト９に面する側に模様が表出する
状態で壁材等を成形することができる。又その場合、供
給装置23から供給する成形材料においては、模様材料を
供給する位置と対応する位置において溝が成形されるよ
うにしておいてその溝に模様材料を供給することによ
り、上下のベルト9,5の間に向かう材料全体の厚みを略
均一にすることができる。更に上記のように壁材等の成
形を行う場合、模様の厚みは任意にしても良い。必要で
あれば壁材等33の上面から下面まで至る厚みにしても良
い。

尚模様の入らない無地を成形体の成形のみを行なう場
合には、上記模様材料供給装置21からの材料の供給を停
止、乃至はその装置を省略してよい。

次に本願の異なる実施例を示す図面第８図乃至第11図
について説明する。この例はベルト上に模様材料を全幅
一様に供給した後、模様成形板によって縞模様を成形す
るようにしても実施できる例を示すものである。図にお
いて模様材料供給装置21eはベルト主体部5beの上面に全
幅一様に模様材料を供給し得るように構成されている。
35は模様成形板で、下端縁に多数の櫛状の歯35aを備え
ている。そしてこの模様成形板は第８図に示されるよう
に模様材料供給装置21eの後側に備えられている。尚、
上記の多数の歯35aは各々を任意の形状に異ならしめた
り、相互の間隔を種々に異ならしめても良い。更に模様
成形板35はベルト5eの幅方向へ往復移動させるようにし
てもよい。

このような構成のものにあっては、第10図（イ）に示
されるように模様材料31eが主体部5beの上に略一様に供
給された後、（ロ）に示される如く模様成形板35の歯35
aによって上記模様材料31eが複数の条状にされる。その
後は（ハ）、（ニ）に示されるように成形材料の供給及
びその表面のならしが前実施例と同様に行われ、更に加
圧成形が行われ、第11図に示される如き壁材等33eが得
られる。

なお、機能上前図のものと同一又は均等構成と考えら
れる部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅ
を付して重複する説明を省略した。（また次図以降のも
のにおいても順次同様の考えでアルファベットのf,gを
順に付して重複する説明を省略する。） 次に第12図乃至第14図は本願の更に異なる実施例を示
すもので、製品としての壁材等の表面に透明のガラスが
備えられて、立体感のある模様が表出している製品を本
願発明の方法によって成形することができるようにした
例を示すものである。図において、37はガラス材料供給
装置で、前記成形材料中に含まれるガラス質成分と同一
材料のガラス粉末（ガラスカレット）39をベルト主体部
5bfの上にその全幅に亘り供給し得るようになってい
る。38はスリキリ板である。

上記構成のものにおいては、ベルト5f,9fの移動に伴
い第13図（イ）〜（ヘ）に示される如き順序で壁材等の
成形が行われる。即ち先ず（イ）に示される如くベルト
5fの上にガラス材料供給装置37からガラス材料39が供給
される。次に（ロ）に示される如くスリキリ板38によっ
て上記ガラス材料39が一様な厚みにならされる。次に
（ハ）に示される如くその上に模様材料31fが供給さ
れ、次に（ニ）に示される如く模様成形板35fにより模
様材料31fの線状模様が成形される。尚この場合、模様
成形板35の下降位置は、模様材料31fが線状模様となり
かつガラス材料39が大きく崩れない程度の位置まで下降
させると良い。次に前記の場合と同様、（ホ）に示され
るように成形材料32fが供給され、（ヘ）に示される如
くスリキリ板24fによって表面がなされる。その後は前
記と同様に加圧成形が行われ、第14図に示される如き壁
材等33fが得られる。このような壁材等はこれを焼成す
ることによりその表面のガラス材料39が溶融してガラス
状となる。

次に第15図及び第16図は本願の更に異なる実施例を示
すものである。図において、41は接着剤塗布装置で、ベ
ルト主体部5bgの表面に対し、成型すべき模様に対応す
る位置において接着剤乃至は粘着剤を塗布するようにし
たものであり、例えば接着剤乃至は粘着剤をベルト主体
部5bgに対して吹き付けるようにしたノズルが用いられ
る。42はエアーノズルを示す。

このような構成のものにあっては、ベルト5gの移動過
程において接着剤塗布装置41により、主体部5bgの表面
に対して、成形すべき模様に対応する場所において接着
剤乃至は粘着剤が塗布される。次にその主体部5bgの上
に模様材料31aが全幅一様に供給される。次にノズル42
から吹き出される空気により主体部5bg上の模様材料31g
が吹き飛ばされる。その結果主体部5bgの表面において
は前記接着剤乃至は粘着剤が塗布されていた場所におい
てのみ模様材料31gが残存する。その後は前記と同様に
成形材料の供給及び加圧成形が行われ、第16図の如き壁
材料33gが得られる。

上記のような方法によればベルト5g上における模様材
料31gは、成形材料32gの供給過程、その表面のならし過
程及び加圧成形の過程の何れにおいても位置ずれするこ
とは無く、輪郭のはっきりとした模様を有する壁材等を
作ることが可能となる。尚上記接着剤乃至は粘着剤とし
ては、加圧成形時にベルト5gに成形材料乃至は模様材料
の一部が付着して残ったり、或いは成形体を焼成した後
にカーボンとして残留したりしないようなものを用いる
のが良い。そのようなものとしては通常の合成樹脂系の
接着剤乃至は粘着剤を用いるのが良い。

又上記のようにして成形された壁材等における模様の
厚みは、従来の釉薬によるものに比べて充分に厚く、模
様表出面を前述の如く研磨してもの模様が消失してしま
うようなことは無い。尚本件明細書中においてはそのよ
うな厚みを大きな厚みと呼ぶ。

〔発明の効果〕 以上のように本発明にあっては、壁材等33を成形する
場合、上下のベルト5,9を連続移動させ、その状態にお
いて下側のベルト５上に成形材料32を連続供給すること
により、その材料を上記ベルト5,9の移動に伴ない連続
的に加圧成形することができ、極めて作業性高く上記壁
材等の成形を行ない得る効果がある。

しかも上記の過程においては、下側のベルト５上に供
給される成形材料は、断面形状が箱形のベルト５によっ
て完全に受け止めることができる特長がある。このこと
はベルト５上からの成形材料のこぼれを確実に防止でき
ることであって、前記従来の如き、大きな両側用無端ベ
ルト設備を必要としないは勿論、成形材料のこぼれに伴
なう機会の摩耗や損傷を未然に防止できる効果がある。

しかも上記のように下側のベルト５は箱形であって
も、上記供給された成形材料を上下のベルト9,5で加圧
するときには、下側のベルト５において弾力性を有して
いる横壁5a,5aの高さが、成形材料の圧縮に伴ない対応
変化することができ、成形材料の圧縮は適性に行なわれ
得る特長があるその上に、横壁5aは上下方向に加圧変形
されることによって成形材料に対し側圧を生じて成形材
料をその側面から加圧する特長がある。このことは、成
形材料は、その幅方向の縁部においても幅方向の中央部
とほぼ同様に加圧されて、全幅が略均一の密度に加圧さ
れ、良質の壁材等を提供する上で優れた効果がある。

さらに本願発明においては下側のベルトコンベアにお
けるベルト５は、帯状のベルト主体部5bと、ベルト主体
部の両側縁においては、夫々、着脱自在の構成にして立
設した横壁5aから成っているから、成形体33の厚みを変
更したい場合には、横壁5a、5aの厚みが最適寸法のもの
を選択的に交換して素早く対応できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はロール成形
機の縦断面略示図、第２図は上側のコンベアを除去した
状態を示すロール成形機の平面図、第３図はIII−III線
拡大断面図、第３−２図は第３図のIII′部分の拡大断
面図、第３−３図は第２図のIII″部分における第３−
２図と同様の図、第４図は下側のコンベアと模様材料供
給装置との関係を示す側面図、第５図はスリキリ板の斜
視図、第６図は壁材等の成形工程を模式的に示す図、第
７図は壁材等の斜視図、第８図は異なる実施例を示す縦
断面部分図、第９図は模様成形板の斜視図、第10図は第
８図の装置による壁材等の成形工程を模式的に示す図、
第11図は壁材等の斜視図、第12図は更に異なる実施例を
示す縦断面部分図、第13図は第12図の装置による壁材等
の成形工程を模式的に示す図、第14図は同壁材等の斜視
図、第15図は更に異なる実施例を示す縦断面部分図、第
16図は第15図の装置により成形された壁材等の斜視図。 2,6……無端ベルトコンベア、5,9……ベルト、11,12…
…加圧ローラ、23……材料供給装置、32……成形材料。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−62706（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−21905（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−17487（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二つの無端ベルトコンベアを、各々のコン
   ベアにおけるベルトの表面の各一部が所定の間隔を隔て
   て上下に対向する状態で並置し、しかも下側のコンベア
   におけるベルトの断面形状は、両側に立設状の横壁を有
   する箱形に形成し、かつそれらの両横壁は、上側のコン
   ベアにおけるベルトによって加圧される位置に配置して
   あって、加圧されたときには上下方向に圧縮されるよう
   に、高さを予定される成形体の厚み寸法の３倍程度に
   し、かつ圧縮可能に弾力性を有せしめてあり、上記各々
   のコンベアにおけるベルトにおいて上記の相互に対向す
   る部分の夫々の背面側には夫々加圧手段を添設し、一方
   上記下側のコンベアにおけるベルトに対して、成形材料
   を連続的に供給するようにした材料供給装置を備えさせ
   て、上記両コンベアのベルトを同方向に連続的に移送す
   ると共に、供給された材料を上記ベルトの移動に伴ない
   上記相互に対向する上下のベルト間及び上記両横壁を上
   下方向に加圧圧縮することによって生じる側圧によって
   上記材料を上下方向及び両横方向から連続的に加圧成形
   することを特徴とする壁材等の成形方法。
2. 【請求項２】下側のベルトコンベアにおけるベルトは、
   帯状のベルト主体部と、ベルト主体部の両側縁に夫々着
   脱自在に立設した横壁から成る請求項１記載の壁材等の
   成形方法。