JP3702659B2

JP3702659B2 - 目地模様付きセメント系無機質板及びその製造方法

Info

Publication number: JP3702659B2
Application number: JP21331898A
Authority: JP
Inventors: 圭子藤井; 俊文坪倉; 智景小森
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP2000043023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目地模様付きセメント系無機質板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
目地模様付きセメント系無機質板を製造するにあたっては、セメントと骨材等及び水を混練してセメント系成形材料を調製し、このセメント系成形材料を板状に成形して未硬化のセメント系無機質板を作製した後、未硬化のセメント系無機質板の片面に模様成形型を加圧して凹凸目地模様をプレス成形し、これを加熱して乾燥硬化させることによって目地模様付きセメント系無機質板を得る方法と、模様型にセメント系成形材料を流し込んで成形することによって、凹凸目地模様を表面に設けた未硬化のセメント系無機質板を作製し、これを加熱して乾燥硬化させることによって目地模様付きセメント系無機質板を得る方法とがある。
【０００３】
特開平８−１４２０２７号公報は前者の方法を開示するものであり、特開平４−２４６５０５号公報は後者の方法を開示するものであるが、例えば建築用外装材のように高い意匠性が必要とされる目地模様付きセメント系無機質板を製造する場合には、前者の未硬化のセメント系無機質板を作製した後に模様成形型で凹凸目地模様をプレス成形する方法が主として採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、軽量化及び材料の節減等のために、複数本の平行な貫通孔を側端面で開口するように厚み内に設けて形成したセメント系無機質板が要望されている。このような貫通孔を設けたセメント系無機質板において、上記の前者の方法で凹凸目地模様を形成した目地模様付きセメント系無機質板を製造する場合には、まずセメント系成形材料を押し出し成形して貫通孔を設けた未硬化のセメント系無機質板を作製した後、この未硬化のセメント系無機質板の片面に模様成形型を加圧して凹凸目地模様をプレス成形することによって行なわれる。
【０００５】
このように模様成形型で凹凸目地模様をプレス成形する場合、意匠性の高い凹凸目地模様を形成するには高いプレス圧で成形する必要があるが、貫通孔を設けた未硬化のセメント系無機質板に模様成形型を高い圧力でプレスすると、貫通孔の一部が押しつぶされて、断面積が減少したり、閉塞されたりすることになる。そしてこのように凹凸目地模様が成形された未硬化のセメント系無機質板は加熱して乾燥硬化される。しかし、この加熱乾燥の際にセメント系成形材料に含まれる水分が蒸発するが、水分が貫通孔内で急激に蒸気化するときに、貫通孔内の断面積が減少したり閉塞されていると蒸気圧が高圧になって、貫通孔に破裂が発生するおそれがあるものであった。
【０００６】
一方、上記の後者の方法のように模様型にセメント系成形材料を流し込んで凹凸目地模様を成形する場合には、このような破裂の問題を回避することができるが、前掲の特開平４−２４６５０５号公報にみられるように、内底面に凹凸模様を設けた模様型内に直管をセットした状態でセメント系成形材料を流し込んで、直管内に貫通孔を形成するようにする必要があり、直管という別部品を用いることによるコスト増の問題や、模様型内に複数本の直管をセットする際の位置決めなど作業性の問題が生じるものであった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、貫通孔を形成するための別部品を用いる必要なく、貫通孔に破裂が生じることを回避することができる目地模様付きセメント系無機質板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る目地模様付きセメント系無機質板は、側端面で開口する複数本の貫通孔１が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板２の片面にプレス成形して凹凸目地模様３を設け、これを乾燥硬化させることによって作製される目地模様付きセメント系無機質板であって、上記貫通孔１は断面形状が凹凸目地模様３を設ける面の側の上底辺が短くこれと対向する下底辺が長い台形の各角部にアールを設けた隅丸台形に形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項２の発明は、凹凸目地模様３の目地凹部３ａを中心として線対称になるように貫通孔１が配置されて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る目地模様付きセメント系無機質板の製造方法は、側端面で開口する複数本の貫通孔１が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板２の片面にプレス成形して凹凸目地模様３を設け、これを乾燥硬化させることによって目地模様付きセメント系無機質板を製造するにあたって、目地模様成形型４を上下に振動させながら未硬化のセメント系無機質板２の片面をプレスして凹凸目地模様３を成形することを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項４の発明は、目地模様成形型４の型表面に開口する多数の吸引孔６を設け、目地模様成形型４で未硬化のセメント系無機質板２の片面をプレスしながら吸引孔６から吸引を行なうことを特徴とするものである。
【００１４】
また請求項５の発明は、型表面の全面に分布させて吸引孔６を設けた目地模様成形型４を用いることを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項６の発明は、目地凹部３ａを成形するために目地模様成形型４に形成された成形用突部４ａの付近に分布させて吸引孔６を設けた目地模様成形型４を用いることを特徴とするものである。
【００１６】
また請求項７の発明は、上面が平坦面な下型７とこの下型７の上方に配置される模様成形型４との間で未硬化のセメント系無機質板２をプレス成形するにあたって、下型７の上面の全面に分布させて吸引孔８を設け、プレス成形しながらこの吸引孔８から吸引を行なうことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１（ａ）は未硬化のセメント系無機質板２を示すものであり、セメントと骨材等及び水を混練して調製したセメント系成形材料を押し出し成形して所定寸法に切断することによって、押し出し方向の両側端面で開口する複数本の平行な貫通孔１を厚み内に設けた平板状に形成してある。そしてこの未硬化セメント系無機質板２の片面（上面）を目地模様成形型４でプレスすることによって、図１（ｂ）のように目地凹部３ａが貫通孔１と平行、あるいは直交するなど所定の角度で交差するように形成した凹凸目地模様３を成形し、これを加熱して乾燥硬化させることによって、建築用外装材等として使用される目地模様付きセメント系無機質板Ａを得ることができるものである。このように、貫通孔１を設けることによって、中実板に比べて軽量化することができるものであり、また材料の使用量を削減することができるものである。
【００１９】
図２（ａ）は参考例を示すものであり、未硬化セメント系無機質板２に設けた貫通孔１の断面形状（貫通孔１の長手方向に直交する面で切断した形状）を、正方形あるいは長方形など四辺形の四隅の各角部にアール（Ｒ、丸み）を設けた隅丸四辺形に形成してある。貫通孔１を図２（ｂ）のように四隅の各角部が角張った四辺形に形成すると、各角部に応力が集中し易くなり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発による貫通孔１内の蒸気圧の作用が各角部に集中し、破裂が発生し易いが、貫通孔１の断面形状を図２（ａ）のように隅丸四辺形に形成すると、アールを設けた各角部に応力が集中することがなくなり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものである。このように貫通孔１の断面形状を四辺形の四隅の各角部にアールを設けた隅丸四辺形に形成するにあたって、各角部のアールの曲率半径は、四辺形の高さ寸法の１〜５０％の範囲、より好ましくは３〜４５％の範囲に設定する。ここで、各角部のアールの曲率半径を大きく設定することによって、四辺形は小判型に近づくものであり、参考例の隅丸四辺形はこのような小判型のものも包含するものである。
【００２０】
貫通孔１の断面形状を隅丸四辺形に形成することによる効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。凹凸目地模様３を設けた部分の貫通孔１の付近では材料厚さが増すため、比較的破裂の起こりやすい個所となる凹凸目地模様３を設けていない個所の貫通孔１に内圧をかけるようにしてシミュレーションを行なった。解析モデルの貫通孔１の断面形状は、図２（ｂ）の角部が角張った四辺形のものと、図２（ａ）の隅丸四辺形のものであり、各四辺形を縦１３ｍｍ、横１７ｍｍの長方形に設定すると共に、図２（ａ）の隅丸四辺形の各角部のアールを曲率半径１．５ｍｍに設定し、未硬化セメント系無機質板２の厚みを２２ｍｍに設定した。また未硬化セメント系無機質板２のヤング率など材料特性は、押し出し成形後の乾燥工程の直前と同程度の硬化が起こっている材料を実測して得られたデータを用いた。このような条件で行なったシミュレーションにより得られた、最大主応力が未硬化セメント系無機質板２の材料の破断強度を超過したときの貫通孔１の内圧を、表１に示す。表１にみられるように、図２（ｂ）の角部が角張った四辺形の貫通孔１よりも、図２（ａ）の隅丸四辺形の貫通孔１のほうが、内部耐圧が向上しており、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを低減できることが確認される。
【００２１】
【表１】

図３は参考例を示すものであり、未硬化セメント系無機質板２に設けた貫通孔１の断面形状を円形に形成してある。断面形状が円形の貫通孔１では内周に作用する圧力が均等に分布して分散されるため、内部耐圧が高まり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものである。
【００２２】
貫通孔１の断面形状を円形に形成することによる効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。凹凸目地模様３を設けた部分の貫通孔１の付近では材料厚さが増すため、比較的破裂の起こりやすい個所となる凹凸目地模様３を設けていない個所の貫通孔１に内圧をかけるようにしてシミュレーションを行なった。解析モデルの貫通孔１の断面形状は、図３の円形のものと、既述の図２（ａ）の隅丸四辺形のものであり、図３の貫通孔１の円形の寸法は半径８．５ｍｍに設定し、図２（ａ）の貫通孔１は縦１３ｍｍ、横１７ｍｍの寸法の長方形に設定すると共に各角部のアールを曲率半径１．５ｍｍに設定し、さらに未硬化セメント系無機質板２の厚みを２２ｍｍに設定した。また未硬化セメント系無機質板２のヤング率など材料特性は、押し出し成形後の乾燥工程の直前と同程度の硬化が起こっている材料を実測して得られたデータを用いた。このような条件で行なったシミュレーションにより得られた、最大主応力が未硬化セメント系無機質板２の材料の破断強度を超過したときの貫通孔１の内圧を、表２に示す。表２にみられるように、図３の円形の貫通孔１は、図２（ａ）の隅丸四辺形の貫通孔１よりもさらに内部耐圧が向上しており、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを一層低減できることが確認される。
【００２３】
【表２】

図４は請求項１の発明の実施の形態の一例を示すものであり、未硬化セメント系無機質板２に設けた貫通孔１の断面形状を台形に形成してある。この台形は上底辺、すなわちセメント系無機質板２の凹凸目地模様３を設けた面の側の辺が短く、この辺と対向する下底辺が長い台形に形成されるものであり、各角部にアールを設けた隅丸台形に形成されるものである。貫通孔１の断面形状を各角部にアールを設けた隅丸台形に形成すると、既述の図２（ａ）のように貫通孔１を隅丸四辺形に形成した場合と同様に、アールを設けた各角部に応力が集中することがなくなり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものである。このように貫通孔１の断面形状を四辺形の四隅の各角部にアールを設けた隅丸台形に形成するにあたって、各角部のアールの曲率半径は、台形の高さ寸法の１〜５０％の範囲、より好ましくは３〜３０％の範囲に設定するのがよい。
【００２４】
また、貫通孔１の断面形状を上記のように上底辺が短く下底辺が長い台形に形成することによって、未硬化のセメント系無機質板２において貫通孔１の上の部分が自重や運搬の際などの振動によって垂れ下がる、いわゆるひけ変形が生じることを低減することができるものである。従って、表面の意匠性を損なうことなく、貫通孔１の断面積を大きく形成して、さらに材料削減することが可能になると共にさらに軽量化することが可能になるものである。貫通孔１の台形の上底辺と下底辺の寸法は、上底辺が下底辺の１０〜９０％の長さになるように設定するのが好ましい。
【００２５】
貫通孔１の断面形状を隅丸台形に形成することによるひけ変形低減の効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。解析モデルの貫通孔１の断面形状は、図４の隅丸台形のものと、図２（ａ）の隅丸四辺形のものであり、図４の隅丸台形の寸法は上底辺１４ｍｍ、下底辺２０ｍｍ、高さ１３ｍｍに設定すると共に各角部のアールを半径１．５ｍｍに設定し、図２（ａ）の隅丸四辺形は縦１３ｍｍ、横１７ｍｍの寸法の長方形に設定すると共に各角部のアールを曲率半径１．５ｍｍに設定し、さらに各未硬化セメント系無機質板２の厚みは２２ｍｍに設定した。また未硬化セメント系無機質板２の材料特性は、未硬化の材料を実測して得られたデータを用いた。そして貫通孔１の直上個所において未硬化セメント系無機質板２に自重に相当する重力加速度を付加するシミュレーションを行ない、発生したひけの最大値を表３に示す。表３にみられるように、貫通孔１の断面形状が図２（ａ）のような長方形のものよりも、図４のような台形のほうが、ひけが低減されることが確認される。
【００２６】
【表３】

図５は請求項２の発明の実施の形態の一例を示すものであり、未硬化セメント系無機質板２の片面（上面）に形成される凹凸目地模様３の目地凹部３ａを中心として、線対称になるように未硬化セメント系無機質板２に設ける貫通孔１が配置してある。すなわち、複数本の平行な貫通孔１を設けた未硬化セメント系無機質板２の片面を目地模様成形型４でプレスして凹凸目地模様３を成形するにあたって、目地模様成形型４の下面の目地凹部３ａを成形するための成形用突部４ａが図５（ａ）のように、隣り合う貫通孔１の中間に位置するように、未硬化セメント系無機質板２と目地模様成形型４との相対位置関係を設定し、この状態で目地模様成形型４を下動させて成形用突部４ａを隣り合う貫通孔１の間の位置において未硬化セメント系無機質板２の片面に押し込むことによって、図５（ｂ）のように隣り合う貫通孔１の中間位置に目地凹部３ａが形成されるものであり、凹凸目地模様３の目地凹部３ａを中心として線対称になるように貫通孔１が配置されるものである。このように、凹凸目地模様３の目地凹部３ａを中心として線対称になるように貫通孔１を配置することによって、目地模様成形型４で凹凸目地模様３を成形する際に、成形用突部４ａによる目地凹部３ａの成形で貫通孔１が大きく押しつぶされることがなくなり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際に破裂が発生することを回避することができ、従ってより彫りの深い目地凹部３ａを有する凹凸目地模様３を成形することが可能になるものである。
【００２７】
ここで、図５の実施の形態では、未硬化セメント系無機質板２に設けた貫通孔１の断面形状を、上底辺が短いと共に下底辺が長く、各角部にアールを設けた隅丸台形に形成してある。このように貫通孔１の断面形状を隅丸台形に形成することによって、既述のように、アールを設けた各角部に応力が集中することがなくなり、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものであり、また、貫通孔１の上の部分が自重や運搬の際などの振動によって垂れ下がってひけ変形が生じることを低減することができるものである。さらにこのように貫通孔１の断面形状を台形に形成することによって、隣り合う貫通孔１間に目地模様成形型４の成形用突部４ａで目地凹部３ａを成形する際に貫通孔１が変形しても、貫通孔１は図５（ｂ）のように台形に近い断面形状を保持し、各貫通孔１は同じような断面形状を保持する。従って、各貫通孔１が不自然な断面形状に押しつぶされて並ぶ場合のように不良品と誤解されるようなことがなくなるものである。
【００２８】
凹凸目地模様３の目地凹部３ａを中心として線対称になるように貫通孔１を配置した場合の効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。解析モデルは図５（ａ）と図６（ａ）に示すものであり、いずれも貫通孔１は両側の斜辺の角度が異なる隅丸台形であって、一対の貫通孔１をその形状が線対称になるように配置してある。図５（ａ）は目地模様成形型４の下面の成形用突部４ａが隣り合う貫通孔１の間の中心に位置するように、図６（ａ）は目地模様成形型４の下面の成形用突部４ａが隣り合う貫通孔１の一方の貫通孔１の上に位置するようにしてある。そして図５（ａ）の状態で目地模様成形型４の成形用突部４ａを未硬化セメント系無機質板２に押し込ませるようにしたシミュレーション結果を図５（ｂ）に示すものであり、未硬化セメント系無機質板２に成形用突部４ａによって形成される目地凹部３ａを中心として、線対称になるように貫通孔１が配置された形態になっており、目地凹部３ａの形成によって貫通孔１の断面積が極度に減少するようなことがなく、破裂の可能性が小さくなることが確認され、また貫通孔１は台形に近い断面形状を保持して同じ断面形状の貫通孔１が並ぶことが確認される。一方、図６（ａ）の状態で目地模様成形型４の成形用突部４ａを未硬化セメント系無機質板２に押し込ませるようにしたシミュレーション結果を図６（ｂ）に示すものであり、未硬化セメント系無機質板２に成形用突部４ａで形成される目地凹部３ａによって一方の貫通孔１が大きく押しつぶされており、貫通孔１の断面積が極度に減少して破裂の可能性が大きいことが確認される。
【００２９】
図７は請求項３の発明の実施の形態の一例における目地模様成形装置を示すものであり、テーブル１１の上に上面が平坦面に形成された下型７が載置してあり、下型７の上方位置に下面に成形用突部４ａを設けた目地模様成形型４が配設してある。この目地模様成形型４は、加圧機１２の下面に設けた振動発生装置設置部１３の下面に取り付けるようにしてある。下型７は未硬化セメント系無機質板２の搬送にも使用するためにテーブル１１に脱着自在になっており、また目地模様成形型４は模様変更の際に交換する必要があるので振動発生装置設置部１３に脱着自在になっている。また振動発生装置設置部１３には複数の振動発生装置が配列して取り付けてあり、プレス成形を行なう未硬化セメント系無機質板２の材料特性に合わせた振動が全体に分布するよう振動を発生させるようにしてある。
【００３０】
そして図１（ａ）のように貫通孔１を設けて成形された未硬化のセメント系無機質板２を下型７の上に載せた状態で下型７をテーブル１１の上に載置し、振動発生装置設置部１３の振動発生装置で目地模様成形型４に上下方向の振動を与えながら、加圧機１２によって目地模様成形型４を下動させて未硬化セメント系無機質板２の上面を目地模様成形型４でプレスして、未硬化セメント系無機質板２の上面に凹凸目地模様３を成形するものである。目地模様成形型４を上下に振動させるにあたって、振動の条件は、振動数が１０〜５００Ｈｚ、振幅が５〜１００μｍの範囲になるように設定するのが好ましい。
【００３１】
未硬化セメント系無機質板２は振動を与えると、弾性率及び弾性限界が低下して塑性変形し易くなるような振る舞いをする。従って、振動を与えながら目地模様成形型４でプレス成形することによって、振動を与えない場合よりも低圧で彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を未硬化セメント系無機質板２に成形することができるものである。また、目地模様成形型４の成形用突部４ａの付け根に未硬化セメント系無機質板２の材料が入り易くなり、このことによっても意匠性の高い凹凸目地模様３を低圧で成形することができるものである。そしてこのように低圧のプレス成形で凹凸目地模様３を未硬化セメント系無機質板２に成形することができるために、貫通孔１が大きく押しつぶされることがなくなって貫通孔１の断面積の減少量を低減することができ、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものである。
【００３２】
目地模様成形型４に上下の振動を与えながらプレス成形した場合の効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。解析モデルの貫通孔１の断面形状は図２（ａ）の隅丸四辺形である。そしてあらかじめ使用する材料の材料特性の弾性率及び弾性限界が十分に低下する振動条件を測定して求めておき、振動数１０Ｈｚ、振幅１０μｍの条件で振動させたときの材料特性と、振動を与えないときの材料特性を設定して、未硬化セメント系無機質板２をプレス成形するシミュレーションを行なった。振動を与えながらプレス成形したときのシミュレーション結果を図８（ａ）に、振動を与えないでプレス成形したときのシミュレーション結果を図８（ｂ）にそれぞれ示す。振動を与えながらプレス成形することによって、振動を与えないでプレス成形した場合よりも、貫通孔１の断面積の減少量を低減できることが確認される。
【００３３】
図９は請求項４乃至７の発明の実施の形態の一例における目地模様成形装置を示すものであり、吸引手段を具備する以外は、上記の図７の装置と同様に形成してある。すなわち、目地模様成形型４にはその下面に開口する多数の吸引孔６が設けてあり、また下型７にはその上面に開口する多数の吸引孔８が設けてある。そして真空装置１５が真空ホース１６，１７を介して目地模様成形型４と下型７の吸引孔６，８に接続してあり、吸引孔６，８を減圧して真空吸引することができるようにしてある。
【００３４】
そして図１（ａ）のように貫通孔１を設けて成形された未硬化のセメント系無機質板２を下型７の上に載せた状態で下型７をテーブル１１の上に載置し、振動発生装置設置部１３の振動発生装置で目地模様成形型４に上下方向の振動を与えながら、加圧機１２によって目地模様成形型４を下動させて未硬化セメント系無機質板２の上面を目地模様成形型４でプレスし、さらに成形用突部４ａを目地凹部３ａの深さまで押し込んだ後、この振動を与えたまま、目地模様成形型４の吸引孔６及び下型７の吸引孔８から吸引を行なって、未硬化セメント系無機質板２の上面に凹凸目地模様３を成形するものである。吸引孔６，８の吸引の条件は、−１００〜−７５０ｍｍＨｇの範囲に設定するのが好ましい。
【００３５】
振動を与えながら目地模様成形型４でプレス成形することによって低圧で彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を未硬化セメント系無機質板２に成形することができることに加えて、目地模様成形型４の吸引孔６から吸引を行なうことによって、未硬化セメント系無機質板２の材料が目地模様成形型４の下面に吸い付けられ、より低圧で彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を未硬化セメント系無機質板２に成形することができるものである。そしてこのように低圧のプレス成形で凹凸目地模様３を未硬化セメント系無機質板２に成形することができるために、貫通孔１が大きく押しつぶされることがなくなって貫通孔１の断面積の減少量を低減することができ、未硬化のセメント系無機質板２を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔１内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものである。また、下型７の吸引孔８から吸引を行なうことによって、未硬化セメント系無機質板２の下面を下型７の平坦な上面に密着させることができ、未硬化セメント系無機質板２の下面を平坦面にすることができるものである。壁下地材等への接着面となるセメント系無機質板の下面をこのように平坦面に仕上げることによって、施工性を向上させることができると共に、接着の際の接着剤の使用量を低減することができるものである。さらに、上記のような成形を終えた後に、目地模様成形型４の吸引孔６や、下型７の吸引孔８から空気を噴出させるようにすると、未硬化セメント系無機質板２から目地模様成形型４や下型７の型離れがし易くなり、離型性の悪い材料でも良好に離型させることができるものである。
【００３６】
ここで、目地模様成形型４に設ける吸引孔６は、図１０のように目地模様成形型４の下面の全面に均一に分布して形成するようにしてもよく（請求項５）、また図１１のように目地模様成形型４の成形用突部４ａの付け根の付近にのみ分布させて形成するようにしてもよい（請求項６）。平坦面である下型７に設ける吸引孔８は、図１２のように下型７の上面の全面に均一に分布して形成するようにするのがよい。
【００３７】
上記の効果を確認するために、有限要素シミュレーションを行なった。解析モデルは図５（ａ）のものであり、振動数１０Ｈｚ、振幅１０μｍの条件で振動させたときの材料特性を設定した。そしてまず、吸引孔６を全面に均一に分布して設けた図１０の目地模様成形型４を用い、目地模様成形型４の吸引孔６から吸引させるシミュレーションを行なった（下型７の吸引孔８からは吸引せず）。シミュレーション結果を図１３に示す。図１３（ａ）は未硬化セメント系無機質板２の上面に目地模様成形型４の成形用突部４を押し込んだ時点でのシミュレーション結果であり、この時点では目地模様成形型４の吸引孔６は吸引していない。図１３（ｂ）はこの後に目地模様成形型４の吸引孔６から吸引させたときのシミュレーション結果であり、目地模様成形型４の吸引孔６からの吸引を行なうことによって、未硬化セメント系無機質板２の材料が目地模様成形型４の下面に吸い付けられ、彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を成形できることが確認される。
【００３８】
次に、吸引孔６を成形用突部４ａの付け根の付近にのみ分布して設けた図１１の目地模様成形型４を用い、目地模様成形型４の吸引孔６から吸引させるシミュレーションを行なった（下型７の吸引孔８からは吸引せず）。シミュレーション結果を図１４に示す。図１４と図１３（ｂ）の比較から、吸引孔６を成形用突部４ａの付近にのみ分布して設けた目地模様成形型４を用いて、目地凹部３ａの付近のみを吸引するようにしても、全体を吸引した場合と同等に彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を成形できることが確認される。
【００３９】
次に、下型７の吸引孔８から吸引させるシミュレーションを行なった（目地模様成形型４の吸引孔６からは吸引せず）。シミュレーション結果を図１５に示す。図１５（ａ）は未硬化セメント系無機質板２の上面に目地模様成形型４の成形用突部４を押し込んだ時点でのシミュレーション結果であり、この時点では目地模様成形型４の吸引孔６は吸引していず、未硬化セメント系無機質板２の下面は下型７の平坦な上面に密着していない。図１５（ｂ）はこの後に下型７の吸引孔８から吸引させたときのシミュレーション結果であり、下型７の吸引孔８からの吸引を行なうことによって、未硬化セメント系無機質板２の下面を下型７の平坦な上面に密着させることができ、未硬化セメント系無機質板２の下面を平坦面に仕上げることができることが確認される。
【００４０】
次に、吸引孔６を成形用突部４ａの付け根の付近にのみ分布して設けた図１１の目地模様成形型４を用いて吸引孔６から吸引させると共に、下型７の吸引孔８から吸引させるシミュレーションを行なった。シミュレーション結果を図１６に示す。目地模様成形型４の吸引孔６からの吸引を行なうことによって、未硬化セメント系無機質板２の材料が目地模様成形型４の下面に吸い付けられ、彫りの深い意匠性の高い凹凸目地模様３を成形できると同時に、未硬化セメント系無機質板２の下面を下型７の平坦な上面に密着させることができ、未硬化セメント系無機質板２の下面を平坦面に仕上げることができることが確認される。
【００４１】
【発明の効果】
上記のように請求項１の発明は、側端面で開口する複数本の貫通孔が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板の片面にプレス成形して凹凸目地模様を設け、これを乾燥硬化させることによって作製される目地模様付きセメント系無機質板であって、上記貫通孔は凹凸目地模様を設ける面の側の上底辺が短くこれと対向する下底辺が長い台形の各角部にアールを設けた隅丸台形に形成されて成ることを特徴とするので、貫通孔のアールを設けた各角部に応力が集中することがなくなり、未硬化のセメント系無機質板を加熱乾燥する際の水分の蒸発で貫通孔内の蒸気圧が高くなっても、破裂が発生することを回避することができるものであり、また未硬化のセメント系無機質板において貫通孔の上の部分が自重や運搬の際などの振動によって垂れ下がる、いわゆるひけ変形が生じることを低減することができるものである。しかもこのように貫通孔の断面形状の工夫で破裂を回避できるので、貫通孔が押しつぶされるのを防止するための別部品を用いる必要がなくなるものである。
【００４４】
また請求項２の発明は、凹凸目地模様の目地凹部を中心として線対称になるように貫通孔が配置されていることを特徴とするので、目地凹部の成形で貫通孔が大きく押しつぶされることがなくなり、未硬化のセメント系無機質板を加熱乾燥する際に破裂が発生することを回避することができるものである。
【００４５】
また請求項３の発明は、側端面で開口する複数本の貫通孔が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板の片面にプレス成形して凹凸目地模様を設け、これを乾燥硬化させることによって目地模様付きセメント系無機質板を製造するにあたって、目地模様成形型を上下に振動させながら未硬化のセメント系無機質板の片面をプレスして凹凸目地模様を成形することを特徴とするので、未硬化セメント系無機質板は振動を与えると、弾性率及び弾性限界が低下して塑性変形し易くなる振る舞いをし、低圧で凹凸目地模様を未硬化セメント系無機質板に成形することができ、貫通孔が大きく押しつぶされることがなくなって貫通孔の断面積の減少量を低減することができるものであり、未硬化のセメント系無機質板を加熱乾燥する際に破裂が発生することを回避することができるものである。しかもこのように貫通孔が大きく押しつぶされることがなくなるので、貫通孔が押しつぶされるのを防止するための別部品を用いる必要がなくなるものである。
【００４６】
また請求項４の発明は、目地模様成形型の型表面に開口する多数の吸引孔を設け、目地模様成形型で未硬化のセメント系無機質板の片面をプレスしながら吸引孔から吸引を行なうことを特徴とするので、未硬化セメント系無機質板の材料が目地模様成形型に吸い付けられ、低圧で凹凸目地模様を未硬化セメント系無機質板に成形することができるものであり、貫通孔が大きく押しつぶされることがなくなって貫通孔の断面積の減少量を低減することができ、未硬化のセメント系無機質板を加熱乾燥する際に破裂が発生することを回避することができるものである。
【００４７】
また請求項５の発明は、型表面の全面に分布させて吸引孔を設けた目地模様成形型を用いることを特徴とするので、未硬化セメント系無機質板の材料が目地模様成形型に吸い付けられ、低圧で凹凸目地模様を未硬化セメント系無機質板に成形することができるものである。
【００４８】
また請求項６の発明は、目地凹部を成形するために目地模様成形型に形成された成形用突部の付近に分布させて吸引孔を設けた目地模様成形型を用いることを特徴とするので、未硬化セメント系無機質板の材料が目地模様成形型の成形用突部の付近に吸い付けられ、低圧で凹凸目地模様を未硬化セメント系無機質板に成形することができるものである。
【００４９】
また請求項７の発明は、上面が平坦面な下型とこの下型の上方に配置される模様成形型との間で未硬化のセメント系無機質板をプレス成形するにあたって、下型の全面に分布させて吸引孔を設け、プレス成形しながら吸引孔から吸引を行なうことを特徴とするので、未硬化セメント系無機質板の下面を下型に密着させることができ、未硬化セメント系無機質板の下面を平坦面に仕上げることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は貫通孔を設けた未硬化のセメント系無機質板の斜視図、（ｂ）は凹凸目地模様を設けたセメント系無機質板の斜視図である。
【図２】参考例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板の断面図である。
【図３】参考例を示す、未硬化のセメント系無機質板の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例を示す、未硬化のセメント系無機質板の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図６】同上との比較例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例を示す、目地模様成形装置の正面図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例を示す、目地模様成形装置の正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例を示す、目地模様成形型の底面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一例を示す、目地模様成形型の底面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の一例を示す、下型の平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の一例を示す、未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態の一例を示す、未硬化のセメント系無機質板に凹凸目地模様を成形する際の断面図である。
【符号の説明】
１貫通孔
２未硬化のセメント系無機質板
３凹凸目地模様
３ａ目地凹部
４目地模様成形型
４ａ成形用突部
６吸引孔
７下型
８吸引孔

Claims

側端面で開口する複数本の貫通孔が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板の片面にプレス成形して凹凸目地模様を設け、これを乾燥硬化させることによって作製される目地模様付きセメント系無機質板であって、上記貫通孔は凹凸目地模様を設ける面の側の上底辺が短くこれと対向する下底辺が長い台形の各角部にアールを設けた隅丸台形に形成されて成ることを特徴とする目地模様付きセメント系無機質板。
凹凸目地模様の目地凹部を中心として線対称になるように貫通孔が配置されて成ることを特徴とする請求項１に記載の目地模様付きセメント系無機質板。
側端面で開口する複数本の貫通孔が厚み内に形成された未硬化のセメント系無機質板の片面にプレス成形して凹凸目地模様を設け、これを乾燥硬化させることによって目地模様付きセメント系無機質板を製造するにあたって、目地模様成形型を上下に振動させながら未硬化のセメント系無機質板の片面をプレスして凹凸目地模様を成形することを特徴とする請求項１又は２に記載の目地模様付きセメント系無機質板の製造方法。
目地模様成形型の型表面に開口する多数の吸引孔を設け、目地模様成形型で未硬化のセメント系無機質板の片面をプレスしながら吸引孔から吸引を行なうことを特徴とする請求項３に記載の目地模様付きセメント系無機質板の製造方法。
型表面の全面に分布させて吸引孔を設けた目地模様成形型を用いることを特徴とする請求項４に記載の目地模様付きセメント系無機質板の製造方法。
目地凹部を成形するために目地模様成形型に形成された成形用突部の付近に分布させて吸引孔を設けた目地模様成形型を用いることを特徴とする請求項４に記載の目地模様付きセメント系無機質板の製造方法。
上面が平坦面な下型とこの下型の上方に配置される模様成形型との間で未硬化のセメント系無機質板をプレス成形するにあたって、下型の上面に全面に分布させて吸引孔を設け、プレス成形しながらこの吸引孔から吸引を行なうことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の目地模様付きセメント系無機質板の製造方法。