JPH11913A - 多層タイルの成形装置及び成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本願は、従来の小規模な成形装置で、多層タ
イルにおいて各層が均一な厚みを持ち、各層が接する界
面の不均衡がない成形を可能とし、変形のない製品を得
ることを目的としている。 【解決手段】 本願は、枠型と下型とで形成された充填
空間に、枠型上を摺動し且つ底部下端面を摺動するシヤ
ッターを備えた１基の原料枡で、下層用原料及び上層用
原料を装入し、上型と前記下型との間の前記原料をプレ
スするタイルの成形装置である。又、該成形装置を用い
た多層タイルの成形方法であって、下層用原料及び上層
用原料を装入する下層用原料の上面全体に、上層用原料
を分割して装入する。更に、前記シヤッターの開閉によ
り、原料の装入量及び装入位置を調節する。原料枡を前
方に移動させながら、前記シヤッターを開閉させて、原
料の装入量及び装入位置を微調節することも可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒状のタイル成
形原料を乾式プレス成形する成形方法とその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、一層タイルをプレスにより乾式成
形する場合は、図３に示すような成形装置５１を用いて
行っている。成形装置５１は下型５３と枠型５４と上型
（図示しない枠型に嵌合する）とからなる金型と原料枡
５６とからなり、下型５３を枠型５４の高さより下方へ
スライドさせる又は枠型５４を下型５３の高さより上方
へスライドさせることで、下型５３と枠型５４とで形成
された充填空間５５の上方を、原料枡５６を枠型上面に
沿って水平方向に摺動させて前進及び後退させ、原料枡
６０内のタイル原料粉末５７を落下させて充填空間５５
へ装入するようになっている。充填空間５５へのタイル
原料５７の供給が完了した後、上型を下降させ枠型５４
に嵌合させると共に、上型と下型５３でプレスすること
でタイル素地５８の成形が完了する。

【０００３】原料枡６０へのタイル原料５７の供給は、
原料枡６０が一往復して始発位置に戻った際に、図示し
ない原料供給装置から所定量のタイル原料５７が補充さ
れるようになっている。これをプレス成形後、上型を上
昇復帰すると共に、枠型５４が下型５３と同一高さにな
るまで下降又は下型５３が枠型５４と同一高さになるま
で上昇復帰することで、タイル素地５８が脱型される。

【０００４】脱型されたタイル素地５８は、次の原料枡
６０の前進動作時に原料枡６０により成形装置の外に押
し出されるか、又は吸盤を備えたタイル吸着装置により
搬送装置へ移送され、仕上げ工程へと運ばれ、乾燥及び
焼成又は施釉及び焼成を終えて製品となる。

【０００５】又、二層タイルをプレスにより乾式成形す
る場合は、図３の工程図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、
上記同様の成形装置を使用して、一層タイルを作成する
よりも更に枠型５４を上方へ一段スライドさせるか又は
下型５３を下方へ一段スライドさせて第２の充填空間５
９を形成し、別原料粉末を有する原料枡５６を下型に沿
って摺動させて、原料枡５６中のタイル原料粉末６１を
一層目と同様に底開口部から排出し、型内のタイル原料
粉末５７の表面上に装入させて二層タイルを成形する。
この成形工程を繰り返すことで、多層タイルは作成され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように前記枠型５
４を上下スライドさせて下型５３と枠型５４とで形成さ
れた充填空間５５に、原料枡５６を平行スライドさせ原
料を装入する成形方法で二層タイルを作成する場合、図
３の工程図（Ａ）に示すように一層目のタイル原料粉末
５７を装入後、タイル原料粉末５７の上に二層目のタイ
ル原料粉末６１を装入するため、原料枡が下型に沿って
摺動する際、図３の工程図（Ｂ）に示すように原料枡中
の原料が底開口部からヘッド圧により一気に流れ込んで
装入されるため、既に装入された一層目のタイル原料粉
末５７が進行方向に向かって押し出され、上層用材料装
入空間に盛り上がり、図３の工程図（Ｃ）に示すように
タイル原料粉末６１の装入終了時、充填空間５５の最終
部分で一層目のタイル原料粉末５７が捲き上がり、表面
側に現出すると共に、基材層厚みと表面層厚みとの間に
不均一厚が発生する。これらの現象は、特に下層の原料
の流動性が上層に比較して良い場合に発生しやすい。こ
れにより、図４に示すような、表面から下層原料が見え
る不合格タイル素地が発生し、又、厚みの不均一によ
り、焼成においてタイルタイル素地に変形が生じてい
た。

【０００７】又、成形装置においても、原料枡の種類に
応じた数だけ、原料枡を配設する場所が必要となり、ス
ペースの確保及び大規模な成形装置が必要であった。

【０００８】本願は、多層タイルの成形において、小規
模な成形装置で、各層が均一な厚みを持ち、各層が接す
る界面の不均衡がない成形を可能とし、焼成後変形のな
い製品を得ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願は、枠型と下型とで
形成された充填空間に、枠型上を摺動する原料枡の底部
下端面又は下部に配設され、水平摺動するシヤッターを
備えた原料枡により、上層用原料、又は下層用原料及び
上層用原料を装入し、上型と前記下型との間の前記原料
をプレスするタイルの成形装置である。又、原料枡は１
基とした成形装置である。該成形装置の枠型上を摺動す
る原料枡を用いて、上層用原料、又は下層用原料及び上
層用原料を装入する多層タイルの成形方法であって、下
層用原料の上面全体に、上層用原料を分割して装入す
る。分割装入する際には、原料枡の底部下端面又は下部
に配設された、水平摺動するシヤッターの開閉により、
原料の装入量及び装入位置を調節する。又原料枡を前方
に移動させながら、前記シヤッターを開閉させて、原料
の装入量及び装入位置を調節することも可能とした。原
料枡は１基であることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１に示す実施例を参照し
て本発明に係わる多層タイルの成形方法を説明する。図
１は本発明のタイルの二層成形に係わる成形装置の断面
図及び成形工程説明図である。図２は成形装置１で成形
された多層タイルの斜視図である。図２に示す本実施例
の二層タイル１０は、基材層１１の表面に表面層１２を
形成させた、表面層１２と基材層１１とからなる２層で
構成されている。

【００１１】表面層１２は陶磁器原料からなる下層用原
料８からなり、基材層１１は陶磁器原料にスラグ等の産
業廃棄物を混入させた安価な下層用原料９からなる。

【００１２】以下、図１に沿って二層タイル１０の成形
方法具体的に説明する。

【００１３】図１に示す成形装置１は、上型（図示しな
い枠型に嵌合する）と下型３と枠型４とからなる金型と
原料枡６とからなる。原料枡６は、底部のない箱形であ
り、進行方向の前方側の一片である前片６ａを他の三片
より略シャッター７の厚み分長くし、この後方側の三片
の底端面に接し、且つ後方側三片の底端面に沿って摺動
可能なシャッター７を備えている。原料枡６の前片６ａ
は、枠型４の上面を摺動する。

【００１４】シャッター７は、最高タイル１枚分の長さ
だけ前後にスライドするようになっており、シャッター
７を図示しない遠隔操作装置で開閉スピードや開口面積
を調節し、陶磁器用原料の排出装入量の加減をすること
を可能としている。

【００１５】図１（Ａ）は、下層用原料９を装入完了し
た図であり、まず、枠型４を下型３の高さより上方へス
ライドさせて下型３と枠型４とで形成された充填空間５
へ、原料枡６を平行方向に前進摺動させながらシャッタ
ー７を除々に開き、原料枡６内の下層用原料９を落下さ
せて装入させた後、原料枡６を水平方向に後退スライド
させて基の位置へ戻す。これで、下層用原料９の装入が
完了する。図示しないが、原料枡６内に残った下層用原
料は枠型の端部でシャッター７を全開させて下層用原料
回収箇所へ排出する。その後、原料枡６内に上層用原料
８が充填されると共に、枠型４を更に上方へスライドさ
せて、下型３と枠型４とで形成された充填空間１３を形
成する。

【００１６】次に、図１（Ｂ）に示すように、原料枡６
の先端部が下型の全幅の３分の１の位置に到着するまで
原料枡６を前方側へ前進させながら、シャッター７を除
々に後方側へ移動させて原料枡６の底部を開口させ、原
料枡６内の上層用原料８の量の略３分に１を充填空間１
３に落下させる。原料枡６の先端部が下型の全幅の３分
の１の位置まで前方側へ前進したところで、図１（Ｃ）
に示すようにシャッター７を前進させ、原料枡６の底部
を閉口させる。

【００１７】この一回目の上層用原料８の装入により、
下型内の下層用原料９の表面の略３分の１に当たる部分
は、上層用原料８で覆われることになる。又、一回目装
入後の上層用原料の形態は、後方部分が下型に沿って埋
められて垂直面１２ａを形成し、前方部分はなだらかな
傾斜面１２ｂとなっている。

【００１８】次に、二回目の上層用原料８の装入を、図
１（Ｂ）と同様に、原料枡６の先端部が下型の全幅の３
分の２の位置に到着するまで更に原料枡６を前進させな
がら実施する。その際、シャッター７を、一回目の装入
で形成された傾斜面１２ｂの上方では緩移動させ、原料
枡６の底部の開口面積を少なくして上層用原料８の落下
を少量とし、徐々に原料枡６の底部の開口面積を拡げな
がら前進し、一回目の装入がない箇所上では多量の上層
用原料８が落下するように調節する。

【００１９】原料枡６の先端部が下型の全幅の３分の２
の位置まで前進したところで、図１（Ｃ）と同様にシャ
ッター７を前進させ、原料枡６の底部を閉口して、二回
目の装入は終了する。

【００２０】これにより、下型内の下層用原料９の表面
の略３分の２に当たる部分は、上層用原料８で覆われる
ことになる。又、装入の上層用原料の形態は、一回目の
装入で形成された斜面部１２ｂの上方では、二回目で装
入された陶磁器用原料の下方部が一回目の傾斜面１２ｂ
の傾斜面に沿い且つ上方部が略水平面を形成しており、
一回目と同様に前方部分はなだらかな傾斜面１２ｃとな
っている。

【００２１】次に、三回目の上層用原料８の装入を、図
１（Ｂ）と同様に、原料枡６の先端部が下型の前方端部
に到着する位置まで原料枡６を更に前進させながら実施
する。その際、シャッター７を、二回目の装入で形成さ
れた傾斜面１２ｃの上方では除々に後方へ緩移動させ、
原料枡６の底部の開口面積を少なくして上層用原料８の
落下を少量とし、徐々に原料枡６の底部の開口面積を拡
げながら前進し、二回目の装入原料がない箇所上では多
量の上層用原料が落下するように調節する。原料枡６の
先端部が下型の前方端部に到着する位置まで前進したと
ころで、図１（Ｃ）と同様にシャッター７を前方へ前進
させて原料枡６の底部を閉口し、三回目の装入が終了す
る。その後、原料枡６は元の位置へ戻り、上層用原料８
の回収及び次の成形のための下層用原料９が充填される
こととなる。

【００２２】分割した３回の装入作業を一連の動作でし
て実施することで、図１（Ｄ）に示すように、金型への
原料装入が全て完了し、下型内の下層用原料９の全表面
及び充空間１３は上層用原料８で覆われることになる。

【００２３】又、装入後の上層用原料の形態は、二回目
の装入で形成された斜面部１２ｃの上方では、二回目で
装入された陶磁器用原料の下方部が一回目の傾斜面１２
ｃの傾斜面に沿い且つ上方部が略水平面を形成してお
り、前方端部は垂直面１２ｄとなっている。図示しない
が、原料枡６内に残った上層用原料８は枠型の端部でシ
ャッター７を全開させて上層用原料回収箇所へ排出す
る。

【００２４】（工程３：プレス及び金型からの脱型）上
型を下降させ下型３に嵌合させると共にプレスすること
で多層タイル素地１０の成形が完了する。次に、上型を
上昇させ、続いて枠型４を下方へスライドさせ、枠型４
と下型３の高さを合わせて脱型が完了する。二層タイル
素地１０は脱型された後、搬送され、乾燥後、ローラー
ハースキルンにて焼成する。乾燥後、施釉し、焼成して
もよい。

【００２５】完成した二層タイル１０は、基材層と表面
層との厚みが略均一で、界面の不均衡がなく、曲り等の
変形のない二層タイルを得ることができた。又、原料枡
の底部にシャッターを配設させることで、原料枡６内の
原料交換を行えば、一基の原料枡だけで種類の違う二種
類の陶磁器用原料を使用したタイル素地の成形が可能と
なり、原料枡の種類に応じた数だけ原料枡を配設する必
要がなく、成形装置規模が小さくて済み、省スペースが
可能となる。

【００２６】尚、本実施例ではシャッター７を、原料枡
６の進行方向の前方側の一片である前片６ａを他の三片
より略シャッター７の厚み分長くし、この後方側の三片
の底端面に接し、且つ後方側三片の底端面に沿って摺動
可能とする構成としたが、シャッター７は、原料枡６の
四片を同じ長さとし、その四片の前後又は左右の二片の
下部に切り欠けを形成させ、この切り欠けにシャッター
７を摺動嵌合させる構成としてもよく、これに限定され
るものではない。原料枡内部を分割して、各分割下部に
同様にシャッターを配設させ、色種の違う上層用原料を
各分割部位に充填させて、同様の方法で装入させること
で、多様な模様タイルを作成することもできる。

【００２７】

【作用及び効果】多層タイル成形において、従来は原料
枡から枠型と下型とで形成された充填空間に原料を装入
する際、底部が全開されているため、原料枡内の原料
は、原料圧で自然落下して装入されていた。そのため、
表面層を形成する原料を基材層の上から装入すると、基
材層の一部が上層用原料の原料ヘッド圧に押されて、前
方へ移動させられ、下層用原料を装入した時点で、上面
が水平面を有し且つ均一の厚みであった基材層が、装入
が終了した時点では、上層用原料と混在して均一の厚み
とならず傾斜を有する形状となり、基材層と表面層の厚
みの不均一及び界面が不均衡となり、多層タイルにおい
ては変形が発生していた。

【００２８】しかし、本願のように原料枡の底部下端面
を摺動するシヤッターを備え、且つ枠型上を摺動する原
料枡を備えた成形装置としたことで、装入量や装入位置
の調節が可能となり、基材層と表面層の厚みが均一にで
き、均衡がとれた界面となり、多層タイルにおいては変
形が発生することがない。

【００２９】又、原料枡の底部に配設された、原料枡の
底部下端面を摺動するシヤッターの開閉により、原料の
装入量及び装入位置を調節することを可能としたため、
上層用原料の装入量や装入位置の微調節が可能となり、
基材層と表面層の厚みが均一にでき、均衡がとれた界面
となり、変形のない精度の良い多層タイルを得ることが
できる。

【００３０】シヤッターで開閉することにより、分割装
入は１基の原料枡で、一回の移動で装入が済み、従来の
ように数個の原料枡を使用したり、原料枡を何回も移動
させたりする必要がなくなり、成形効率が向上すると共
に、小規模な成形装置を可能とし、省スペースとなる。

【００３１】原料枡を前方に移動させながら、前記シヤ
ッターを開閉させることで、更に精度の高い微調節が可
能となる。

【００３２】又、従来、多層タイルの成形方法におい
て、下層用原料の上面全体に上層用原料を分割して装入
することで、下層用原料の一部が上層用原料の落下圧に
押されて、前方へ移動させられ、下層用原料を装入した
時点で、上面が水平面を有し且つ均一の厚みであった基
材層が、装入が終了した時点では、上層用原料と混在し
て均一の厚みとならず傾斜を有する形状となり、基材層
と表面層の厚み及び界面が不均衡となり、多層タイルに
おいては変形が発生していた。

【００３３】しかし、本願のように下層用原料の上面全
体に、上層用原料を分割して装入することにより、最初
の装入で形成された上層用原料の傾斜面に沿って、次々
に形成される傾斜面に沿って上層用原料の装入をするこ
とができ、基材層と表面層の厚みを均一にし、均衡がと
れた界面が形成され、多層タイルにおいての変形を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の成形装置断面図及び工程説明

【図２】本実施例の製品斜視図

【図３】従来の実施例の成形装置断面図及び工程説明

【図４】従来の実施例の製品斜視図

【符号の説明】

１ ：成形装置 ３ ：下型 ４ ：枠型 ５ ：充填空間 ６ ：原料枡 ６ａ：前片 ７ ：シャッター ８ ：上層用原料 ９ ：下層用原料 １０ ：二層タイル １２ａ：垂直面 １２ｂ：傾斜面 １２ｃ：傾斜面 １２ｄ：垂直面 １３ ：充填空間

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠型と下型とで形成された充填空間に、
   枠型上を摺動する原料枡により下層用原料を装入し、該
   下層用原料の上面に上層用原料を装入し、上型と前記下
   型との間の前記原料をプレスするタイルの成形装置であ
   って、原料枡の底部下端面又は下部に配設され、水平摺
   動するシヤッターを備えたことを特徴とする多層タイル
   の成形装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多層タイルの成形装置に
   おいて、原料枡は１基であることをことを特徴とする多
   層タイルの成形装置。
3. 【請求項３】 枠型と下型とで形成された充填空間に、
   枠型上を摺動する原料枡により下層用原料を装入し、該
   下層用原料の上面に上層用原料を装入し、上型と前記下
   型との間の前記原料をプレスする多層タイルの成形方法
   であって、下層用原料の上面全体に、上層用原料を分割
   して装入することを特徴とする多層タイルの成形方法。
4. 【請求項４】 前記原料枡の底部下端面又は下部に配設
   され、水平摺動するシヤッターの開閉により、原料の装
   入量及び装入位置を調節することを特徴とする請求項３
   記載の多層タイルの成形方法。
5. 【請求項５】 前記原料枡を前方に移動させながら、前
   記シヤッターを開閉させて、原料の装入量及び装入位置
   を調節することを特徴とする請求項４記載の多層タイル
   の成形方法。
6. 【請求項６】 前記原料枡は１基であることを特徴とす
   る請求項３から５記載の多層タイルの成形方法。