JP2007522967A - 陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法に関する。本発明の成形型は、内部の所定の高さに配設される金型を支持するための網型支持手段と、網型支持手段に固定され、金型の内部に空気を噴出するための空気噴出手段と、空気噴出手段に空気を注入するための空気注入手段とを有する。本発明の成形装置は、第１成形型を支持するための第１支持手段と、第２成形型を支持するための第２支持手段と、第１支持手段を上下に移動させるための第１駆動手段と、第２支持手段を前後に移動させるための第２駆動手段と、第１、第２型に空気を注入するための空気注入手段と、第１、第２型に注入される空気量、空気の注入時期及び注入時間、並びに第１、第２型の間の圧力を制御するための制御手段とを有する。本発明の製造方法は、粘土を練って前記練り水内の気泡を除去する段階と、製造された粘土塊を第２型に挿入するために適宜の坏土状に切断する段階と、切断した板状粘土を第２型に挿入する段階と、板状粘土を圧縮して成形する段階と、成形された粘土を乾燥させる段階と、乾燥した粘土を装飾する段階と、装飾された粘土を焼成する段階とを含む。

Description

本発明は、陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法に関し、より詳細には、粘土と金型との間に空気を注入して空気膜を形成することで、粘土を金型から脱型することができる陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法に関する。

陶磁物は、粘土を所定の形状に成形して半乾燥整形し、多様な文様を装飾した後、施釉及び焼成などの過程を経て形成される。このような陶磁物は、花柄、皿、及び食器類などに主に使用されてきたが、最近では、建築用仕上げ材として図板や建築煉瓦など陶磁器タイル形態としても多く使用されている。

陶磁物を湿式(一般に水分１５％以上)で製造する工程は、所定の形状の彫り込み金型に粘土を入れて圧縮し、金型の彫り込みが粘土に刻まれるようにする工程を含む。この工程において、金型と粘土との間に油脂類の薄膜を介在したり、使い捨てビニル膜を覆うことによって粘土成形物を金型から分離し易くする。

この従来技術は、韓国特許第１０−１９８５−０００１４２１号の“多孔透かし彫り型陶磁器の成形方法”に開示されている。

この従来技術では、成形物を金型から分離する際に発生し得る粘着現象を防止するために、エポキシ樹脂の成形型に所定の文様が彫り込まれた金型を形成する。次に、金型表面に０．００１ｍｍの薄いビニル膜を覆い、粘土をのせて圧縮する。次いで、成形された粘土を金型から分離して圧縮及び成形工程を終了する。

しかしながら、従来技術では、粘着現象を避けて金型と粘土成形物を分離するために、両者間に必ずオイルコーティングやビニル膜を介在する必要があった。このため、文様の陰刻溝の空気を除去できず、微細な隙間にまで充填することができないため、模様が潰れたり、刻印した模様が不明確であった。さらに、複雑な凹凸模様においては、粘土の均等な圧搾が難しく、成形粘土の大きさや形状及び湿度が厳しく制限されるようになった。この結果、器物を乾燥したり、焼成する際、歪みや変形が生じる問題があった。

また、単純圧搾を行なうため、圧縮中ビニル膜が破れることもあり、所望の形状の粘土成形物を得ることができなかった。そして、脱型後に金型や粘土成形物に残留するビニル膜を手作業しか除去できず、湿式成形工程の自動化が難しいという問題点があった。

本発明は、前記のような従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、金型内に形成された気孔を通じて金型と粘土成形物との間に空気を注入して空気膜を形成することで、加圧成形時に該空気層が粘土を支持し、粘土が金型に張り付かない状態で凹凸表面を滑らかに移動して均等に拡散するようにし、深い陰刻や複雑な浮き彫りの凹凸溝に閉じ込められた空気層が石膏金型に吸い込まれ、気泡なしに密着成形されるようにし、加工物を精巧に表現することである。

そして、圧搾成形が終わった後、粘土が金型に張り付くことなく、図板の変形を最小化した状態で、金型から粘土成形物を自動的にかつ完全に分離することができる陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法を提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明は、成形型の内部の所定の高さに、その全面にかけて配設され、金型を支持するための網型支持手段と、網型支持手段に分離可能に固定され、その表面を通じて金型の内部に空気を噴出するための空気噴出手段と、空気噴出手段に空気を注入するための空気注入手段とを有することを特徴とする陶磁物の成形型を提供する。

本発明の成形型において、網型支持手段は、成形型の表面から２〜３ｃｍ離れた位置に配設することを特徴とする。

本発明の成形型において、空気噴出手段は、空気流通が円滑な繊維質からなる網紗型パイプであることを特徴とする。

また、本発明は、上述した成形型を第１型及び第２型とし、第１型を固定して支持するための第１支持手段と、第２型を固定して支持するための第２支持手段と、第１支持手段を上下に移動させるための第１駆動手段と、第２支持手段を前後に移動させるための第２駆動手段と、第１、第２型に空気を注入するための空気注入手段と、第１、第２型に注入される空気量、空気の注入時期及び注入時間、並びに第１、第２型の間の圧力を制御するための制御手段とを有する陶磁物の成形装置を提供する。

本発明の成形装置において、第１、第２駆動手段は油圧シリンダーであることを特徴とする。

また、本発明は、上述した成形装置により製造され、（Ａ）粘土を練って粘土内の気泡を除去する原料調製段階と、（Ｂ）原料調製段階で調製された粘土塊を第２型に挿入するために適宜の坏土状に切断する坏土切断段階と、（Ｃ）坏土切断段階で切断された板状粘土を第２型に挿入する粘土挿入段階と、（Ｄ）板状粘土を圧縮し成形する圧縮及び成形段階と、（Ｅ）成形された粘土を乾燥させる乾燥段階と、（Ｆ）乾燥した粘土に文様を入れ込む装飾と、釉薬を塗布する施釉、及び釉薬を塗布する前もしくは後で、粘土に下絵付けや上絵付けする彩色とを含む装飾段階と、（Ｇ）装飾した粘土を焼成する焼成段階とを含むことを特徴とする陶磁物の製造方法を提供する。

本発明の陶磁物の製造方法は、（ａ）素地粘土を製作する素地製作段階と、（ｂ）前記素地粘土に前記成形型を被せる段階と、（ｃ）成形型に半液状の石膏スラッジを注入する石膏注入段階と、（ｄ）石膏スラッジが凝固する際に、空気を噴出して、凝固した石膏金型内に気孔を形成する気孔形成段階と、（ｅ）凝固した石膏金型から素地粘土を除去する粘土除去段階をさらに含み、上述した段階は、（Ｃ）粘土挿入段階の前に行われてもよい。

ここで、（Ｃ）粘土挿入段階で挿入される板状粘土の温度は、常温であり、湿度は１５〜２０％であることを特徴とする。

また、（Ｄ）圧縮及び成形段階は、板状粘土の圧縮と同時に金型の内部に空気を噴出する空気噴出段階を含み、空気噴出段階は、成形段階の間継続的に行われることを特徴とする。

また、（Ｄ）圧縮段階は、圧縮時間が１〜２秒であることを特徴とする。

また、（Ｇ）焼成段階は、７００℃〜１０００℃で行われる１次焼成、及び１２５０℃〜１３５０℃で行なわれる２次焼成を含むことを特徴とする。

本発明によれば、金型と成形物との間に空気を噴出して空気膜を形成することによって成形物の脱型が容易になる。

また、異物が混入することなく、脱型が行なわれるので、所望の形状の陶磁物を完璧に得ることができる。

また、従来技術のように金型と成形物との間にビニル膜を介在しないので、ビニル膜を除去するための作業が不要になる。

また、金型に注入される空気量、注入時期及び注入時間などが自動的に制御され、陶磁物の成形工程を自動化することができる。

また、粘土において、石膏金型から粘土成形物を簡単に圧縮成形して脱型することができるので、複雑な浮き彫り文様の図板を量産することができる。

特に、粘土の成形と同時に文様が入れ込まれ、円形や楕円、多角形の湿式タイル類や浮彫りされた煉瓦、陶磁壁画の浮彫物などの建築材料として利用されており、高価な外国大理石や低質のタイルを代替することができる。

また、別途の彫刻工程なしに半立体模様の瓦当装飾品、四角皿類など湿式粘土で成形される多様な文化商品や陶芸品を安価で量産することができる。

以下、添付した図を参照して、本発明の好適な実施形態による陶磁物の成形型、陶磁物の成形装置及び陶磁物の製造方法について詳細に説明する。

図１ａは、本発明の好適な実施形態による陶磁物の成形型１０の正面図であり、図１ｂは、図１ａに示される成形型１０の空気噴出管の拡大図である。

外郭フレーム１１は、錆びないアルミニウム合金などの非鉄金属で形成する。これ以外に、高強度プラスチックもフレーム１１の材料として用いることができ、圧縮工程の圧縮力を耐え得る程度の強度を有する材料であればよく、特に限定されない。

外郭フレーム１１の上面には、複数の結合溝１２を形成する。これにより、成形型１０である上型及び下型を結合させる際に、各型の結合溝１２にピン(図示せず)を挿入して、両成形型を正確に一致させることができる。

外郭フレーム１１の内部には、全面にかけて金網１４を配設する。金網１４の高さが表面から約２〜３ｃｍの地点になるように設置することが望ましい。後述するが、これは金網１４に被せる石膏金型の内部に形成される気孔を通じて空気が金型の外部に自由に移動可能な距離である。

また、外郭フレーム１１の一側壁には、中央近傍に空気注入口１８を形成する。空気注入口１８には、一般に公知のフック(図示せず)を用いて被結合体との結合及び分離を容易にする。

また、外郭フレーム１１には、空気注入口１８の周りに取手１３を設置して、成形型１０の持ち運びを容易にする。

金網１４には、金型の内部に空気を噴出するための空気噴出管１６を細い針金１５などで固定して設置する。空気噴出管１６は、繊維質などの材料で細目網の円筒形状に形成する。これにより、空気が空気噴出管１６の内部から外部に自由に噴出されることができる。

空気噴出管１６は、Ｔ形管１７に連結され、Ｔ形管１７は、空気注入口１８に結合される。

上述した成形型１０を装着して陶磁物を成形する陶磁物の成形装置１０００について図２を参照して説明する。

図示したように、成形装置１０００は、地面に固定して設置される固定フレーム１１００を備える。

固定フレーム１１００は、逆コ字状であり、所定の位置に補助フレーム１５００を備える。

固定フレーム１１００の上部には、第１油圧シリンダー１２００を配設する。第１油圧シリンダー１２００には、上部成形型１０ａ（以下、上型という。）が固定して装着された第１固定板１４００と固定して結合されたシリンダー支持体１３００を設置する。

従って、上型１０ａが装着された第１固定板１４００が上下に運動することができる。

固定フレーム１１００に設置された補助フレーム１５００には、第２油圧シリンダー１６００を配設する。第２油圧シリンダー１６００は、下部成形型１０ｂ（以下、下型という。)が固定して装着された第２固定板１７００と固定して結合される。

従って、下型１０ｂが装着された第２固定板１７００が前後に運動することができる。

固定フレーム１１００の所定の位置には、装置を作動するための作動スイッチ１８１０、上下型１０ａ、１０ｂ内の金型内に注入される空気量、空気の注入時期及び注入時間、圧縮程度を制御するための第１、第２及び第３センサー１８２０、１８３０、１８４０を備えたコントロールボックス１８００を配設する。

また、成形装置１０００は、固定フレーム１１００と分離して設けられるエアコンプレッサー１９００を有する。

エアコンプレッサー１９００は、圧縮された空気を上下型１０ａ、１０ｂ内の金型に送出する役割を果たす。エアコンプレッサー１９００は、圧縮された空気が入っているエアタンク１９１０と第３ホース１９８０によって連結されている。

また、エアコンプレッサー１９００には、上型１０ａと下型１０ｂに送出される空気をオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）する機能を有する第１スイッチ１９２０及び第２スイッチ１９３０が第１ホース１９６０及び第２ホース１９７０によって連結されている。

第１スイッチ１９２０と第２スイッチ１９３０は、第１ホース１９６０と第２ホース１９７０により、前後にエアコンプレッサー１９００と第１、第２フック１９４０、１９５０とそれぞれ連結される。第１スイッチ１９２０と第２スイッチ１９３０には、各スイッチを作動するための第１ボタン１９２１と第２ボタン１９３１を備える。

第１フック１９４０は、上型１０ａに形成された第１空気注入口１８ａと結合され、第２フック１９５０は下型１０ｂに形成された第２空気注入口１８ｂと結合されている。

従って、上型１０ａと下型１０ｂに注入される空気量を調節することができる。

上述した陶磁物の成形型１０と成形装置１０００を用いて陶磁物を製造する方法を図３を参照して詳細に説明する。

成形型１０の石膏に所定の形状を形成する第１過程と、成形型１０に挿入される粘土を形成する第２過程を先に説明し、その後の過程は後述する。先に説明する第１、第２過程は、いずれかを先行しても構わない。

第１過程は次のとおりである。

まず、所定の粘土で所望の形状の素地粘土を製作する（１００）。

次に、素地粘土を平坦なところに置き、その上に成形型を被せる（１１０）。

次に、成形型に半液状の石膏スラッジを注入する（１２０）。

次に、石膏スラッジが凝固する際に、空気を注入して石膏金型の内部に気孔を形成する（１３０）。この時、石膏の凝固時点を正確に検出して空気を噴出し、石膏内に生成された気孔の水分を除去することによって、外部にまで連結された気孔を形成することができる。

次に、凝固した石膏金型から素地粘土を除去する。

第２過程は次のとおりである。

まず、粘土を練って粘土物内の気泡を除去する（２００）。この過程は、無機原料を一定の割合で配合し、これに乾燥強度に優れた砂土質粘土を追加して、水で微粒子状の原料を練り状態にする工程であり、練り水に形成された気泡を除去する土練工程を含む。

次に、製造された粘土塊を第２型に挿入するために適宜の大きさの坏土状に切断する（２１０）。この時、切断した粘土は板状を有する。

上述した第１、第２過程を終えた後、次のとおりの過程が行なわれる。

切断した板状粘土を第２型に挿入する（３００）。この時、板状粘土の温度は常温で、湿度は１５〜２０％程度が望ましい。

次に、板状粘土を圧縮して成形する（３１０）。圧縮強度はコントロールボックスの第３センサー１８４０により制御される。この時、圧縮が始まると同時に第２センサー１８３０が空気の注入と注入時間を制御し、石膏金型に空気を噴出する。圧縮時間は、数秒、望ましくは１〜２秒程度であり、空気は圧縮が行われる間継続的に噴出する。

次に、成形された粘土を脱型して乾燥させる（３２０）。乾燥は熱乾燥と自然乾燥を選択的に利用することができる。

次に、完全に乾燥した粘土成形物に文様を入れ込む装飾、釉薬を塗布する施釉、及び釉薬を塗布する前もしくは後で、粘土に下絵付けや上絵付けする彩色を含む装飾工程を行なう（３３０）。

次に、装飾された成形物を１次焼成する(３４０)。１次焼成は７００℃〜１０００℃の釜で行なう。

最後に、１次焼成した成形物を２次焼成する（３５０）。２次焼成は１２５０℃〜１３５０℃の釜で行なう。

以上、本発明の好適な実施形態を参照して本発明の陶磁物の成形型、成形装置及び製造方法について説明したが、本発明が属する分野の当業者であれは、添付された請求範囲に記載した本発明の思想及び要旨を逸脱しない範囲で本発明に対する修正及び変更を加えることができるということを認識しなければならない。

本発明の好適な実施形態による陶磁物の成形型を示す概略的な斜視図。 図１ａの成形型に備えられる空気噴出管の概略的な部分拡大図。 本発明の好適な実施形態による陶磁物の成形装置を示す概略的な斜視図。 本発明の好適な実施形態による陶磁物の製造方法を示すブロック図。

符号の説明

１０…成形型
１１…外郭フレーム
１２…結合溝
１３…取手
１４…金網
１５…細い針金
１６…空気噴出管
１７…Ｔ型連結管
１８…空気注入口
１０００…成形装置
１１００…固定フレーム
１２００…第１油圧シリンダー
１３００…シリンダー支持体
１４００…第１支持板
１５００…補助フレーム
１６００…第２油圧シリンダー
１７００…第２固定板
１８００…コントロールボックス
１９００…エアコンプレッサー
１９１０…エアタンク

Claims (7)

1. 陶磁器の成形型及びその製造方法において、
   内部に外郭フレームを備えている第１成形型及び第２成形型と、
   成形型を支持するために外郭フレームの内部に配設されている金網と、
   繊維質材料からなり、前記金網に固定され成形型内部に空気を噴出するための空気噴出管と、
   空気噴出管と連結され、外部空気を供給するために成形型内部に形成された空気注入口と、
   第１成形型を支持するための第１支持手段と、
   第２成形型を支持するための第２支持手段と、
   第１支持手段を上下に移動させるための第１駆動手段と、
   第２支持手段を前後に移動させるための第２駆動手段と、
   第１、第２成形型に空気を注入するための空気注入手段と、
   第１、第２型に注入される空気量、空気の注入時期と注入時間、及び第１、第２型の間の圧力を制御するための制御手段とを有することを特徴とする陶磁物の成形型。
2. 各駆動手段は、油圧シリンダーからなり、成形型内部の金網は、前記成形型の表面から２〜３ｃｍ離れた位置に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の陶磁物の成形型。
3. 成形装置で製造される陶磁物の製造方法において、
   粘土を練って該練り水内の気泡を除去する原料調剤段階と、
   前記原料調剤段階で調剤された粘土塊を前記第２型に挿入するために適宜の坏土状に切断する坏土切断段階と、
   前記坏土切断段階で切断された板状粘土を第２型に挿入する粘土挿入段階と、
   前記板状粘土を圧縮し成形する圧縮及び成形段階と、
   前記成形された粘土を乾燥させる乾燥段階と、
   前記乾燥した粘土に文様を入れ込む装飾と、釉薬を塗布する施釉、及び前記釉薬を塗布する前もしくは後で、粘土に下絵付けや上絵付けする彩色とを含む装飾段階と、
   前記装飾した粘土を焼成する焼成段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の陶磁物の製造方法。
4. 前記製造方法において、
   素地粘土を製作する素地製作段階と、
   前記素地粘土に前記成形型を被せる段階と、
   前記成形型に半液状の石膏スラッジを注入する石膏注入段階と、
   前記石膏スラッジが凝固する際に、空気を噴出して、凝固した石膏金型内に気孔を形成する気孔形成段階と、
   前記凝固した石膏金型から素地粘土を除去する粘土除去段階とをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の陶磁物の製造方法。
5. 前記粘土挿入段階で挿入される板状粘土の温度は常温であり、湿度は１５〜２０％であることを特徴とする請求項４に記載の陶磁物の製造方法。
6. 前記圧縮及び成形段階は、前記板状粘土を圧縮と同時に金型の内部に空気を噴出する空気噴出段階を含み、前記空気噴出段階は、成形段階の間継続的に行われることを特徴とする請求項４に記載の陶磁物の製造方法。
7. 前記圧縮及び成形段階は、圧縮時間が１〜２秒であることを特徴とする請求項４に記載の陶磁物の製造方法。

Images