(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土原料を押出成形することにより板状の押出成形体を得、板状の押出成形体を加圧成形して成形素地を得る平板瓦の製造方法において、
押出成形体を加圧成形することにより、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との間に接続部を設けるとともに、接続部をアンダーラップ部から瓦本体部に向けて３０〜６０度に傾斜させてなることを特徴とする平板瓦の製造方法。
【請求項２】
押出成形体に瓦本体予定部、アンダーラップ予定部および接続予定部を設け、
押出成形体の断面形態をアンダーラップ予定部から接続予定部、瓦本体予定部に亘って成形素地の幅方向の断面形態と略対応させることを特徴とする請求項１記載の平板瓦の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、平板瓦の製造方法に関し、とくに乾燥や焼成時に発生しがちな歪や亀裂を抑制する平板瓦の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘土瓦のうち、平板瓦（Ｆ形粘土かわら、日本工業規格５２０８Ａ）は洋風住宅の普及に伴って需要が近年増大している。
例えば、図７に示されるように一般的な平板瓦Ｈは板状の形態であって、主に瓦本体部Ａ、アンダーラップ部Ｂ、オーバーラップ部Ｃ、接続部Ｄから構成されている。
【０００３】
アンダーラップ部Ｂは瓦本体部Ａの一側に長さ方向に設けられており、瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂとの境には、瓦本体部Ａに対して直角方向に設けられた接続部Ｄが介設されているので、アンダーラップ部Ｂは瓦本体部Ａに対して段差状となっている。
一方、オーバーラップ部Ｃは瓦本体部Ａの他側に長さ方向に設けられている（図７を参照）。
【０００４】
平板瓦Ｈを屋根に葺いた際に、平板瓦Ｈのアンダーラップ部Ｂは一側に隣接する別の平板瓦Ｈのオーバーラップ部Ｃの下方に位置し、一方、オーバーラップ部Ｃは他側に隣接するさらに別の平板瓦Ｈのアンダーラップ部Ｂの上方に位置し、瓦本体部Ａの表面は両側に隣接する平板瓦Ｈの瓦本体部Ａの表面と同じ高さになり、幅方向に平坦状の連続面が形成される。
【０００５】
平板瓦Ｈは、通常の和形瓦（Ｊ形粘土かわら）と同様に水分を含んだ粘土原料を連続的に押出成形し、所定の寸法に切断された押出成形体Ｅを加圧することにより成形されていた（図８を参照）。
【０００６】
そして、加圧成形により得られた成形素地Ｈ（完成品である平板瓦Ｈと形態が相似形であるため共通の符号とする）に対して乾燥、施釉や焼成などの処理を施して完成品である平板瓦Ｈが得られる。
【０００７】
ただし、平板瓦Ｈはその形態がほぼ板状であるため、切断された押出成形体Ｅは、平板瓦Ｈの形態に対応する成形型Ｇを備えたプレス成形機などにより加圧成形されていた（図９を参照）。
【０００８】
ところが、板状の押出成形体Ｅの状態で加圧成形して、瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂとの境界を段差状に成形するものの、加圧成形により得られた成形素地Ｈにおける瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂの境界付近にあっては、水平方向からほぼ直角方向に向かい再び水平方向に向かう形態であることから、成形素地Ｈの他の部位と比較して原料が成形型Ｇによる成形圧力の抵抗を受け易く、成形型Ｇの内部において原料が十分に成形型Ｇ内に行き亘らないおそれがあった。
【０００９】
とくに、成形素地Ｈにおける瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂの境界付近である接続部Ｄ付近では、原料の巻き込みＰあるいは充填不足Ｑを生じ、外観上、瑕疵のある平板瓦となり、商品価値を低下させるほか、製品としての強度不足を招くという問題があった（図９を参照）。
【００１０】
さらに、成形素地Ｈにおける接続部Ｄ付近にあっては、加圧成形の際に段差状の形態により起因する原料の密度の較差による相違が生じ、この原料の密度の相違は乾燥や焼成時における瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂとの境界付近の歪や亀裂を助長させる原因となっていた。
【００１１】
また、瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂとの境界を段差状に成形するため、両者Ａ、Ｂの境の接続部Ｄは成形素地Ｈの他の部位と比較して加圧成形による原料の粘土粒子の配向性が著しく異なることになる。
その結果、成形素地Ｈにおける粘土粒子の配向性の著しい相違は、乾燥や焼成時における瓦本体部Ａとアンダーラップ部Ｂとの境界付近の歪や亀裂の原因となっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、従来の平板瓦の製造においては、加圧成形の際に、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部の境界付近おいて、成形素地が他の部位と比較して原料の密度が相違することにより、乾燥や焼成時に歪や亀裂を生じる点のほか、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との境界付近において、成形素地が他の部位と比較して粘土粒子の配向性の著しい相違が生じることにより、原料の密度の相違と相まって乾燥や焼成時に歪や亀裂をさらに促す点にある。
【００１３】
この発明の目的は、平板瓦の加圧成形の際に、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との境界付近における原料の密度の差を緩和するほか、粘土粒子の配向性の著しい相違を発生させず、乾燥や焼成時において瓦本体部とアンダーラップ部の境界付近に発生する歪や亀裂を抑制する平板瓦の製造方法の提供にある。
【００１４】
【問題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の平板瓦の製造方法は、粘土原料を押出成形することにより板状の押出成形体を得、板状の押出成形体を加圧成形して成形素地を得る平板瓦の製造方法において、押出成形体を加圧成形することにより、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との間に接続部を設けるとともに、接続部をアンダーラップ部から瓦本体部に向けて３０〜６０度に傾斜させてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、請求項１記載の平板瓦の製造方法は、押出成形体を加圧成形することにより、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との間に接続部を設けるとともに、アンダーラップ部から瓦本体部に向けて３０〜６０度に傾斜させた接続部を設けたから、加圧成形における原料が成形型内に行き亘り易くなり、成形素地の本体部とアンダーラップ部との境界である接続部における原料の密度は、他の部位と比較して相違が緩和され、乾燥や焼成時において成形素地の本体部とアンダーラップ部との境界である接続部に生じがちな歪や亀裂が抑制される。
【００１６】
また、押出成形体を加圧成形することにより、成形素地の本体部とアンダーラップ部との境界である接続部は３０〜６０度に傾斜される。
したがって、成形素地の本体部とアンダーラップ部との境界である接続部における粘土粒子の配向性は、原料の密度の相違の緩和と相俟って他の部位との相違が抑制され、乾燥や焼成時において瓦本体部とアンダーラップ部の境界付近に生じがちな歪や亀裂がさらに抑制される。
【００１７】
請求項２記載の平板瓦の製造方法は、請求項１記載の平板瓦の製造方法において、押出成形体に瓦本体予定部、アンダーラップ予定部および接続予定部を設け、押出成形体の断面形態を、アンダーラップ予定部から接続予定部、瓦本体予定部に亘って、成形素地の幅方向の断面形態と略対応させることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、請求項２記載の平板瓦の製造方法は、請求項１記載の乾燥方法の場合と同様の作用を奏するが、加圧成形に先立って押出成形体に瓦本体予定部、アンダーラップ予定部および接続予定部を設けるとともに、押出成形体の断面形態を、アンダーラップ予定部から接続予定部、瓦本体予定部に亘って、成形素地の幅方向の断面形態と略対応させるので、加圧成形における原料が成形型内により円滑に行き亘り易くなり、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との境界である接続部における原料の密度は、他の部位との相違がより一層緩和され、乾燥や焼成時において成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との境界である接続部に生じがちな歪や亀裂が飛躍的に抑制される。
【００１９】
その上、加圧成形の際、成形素地の瓦本体部とアンダーラップ部との境界である接続部における粘土粒子の配向性は、他の部位との相違がより一層緩和され、原料の密度の相違のより一層の緩和と相俟って、乾燥や焼成時において瓦本体部とアンダーラップ部の境界付近に生じがちな歪や亀裂がさらに抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態に係る平板瓦の製造方法について図面を参照して説明する。
図１はこの発明の実施の形態に係る平板瓦の製造方法における成形素地を正面からみた断面図、図２は加圧成形前の押出成形体を正面からみた断面図、図３は加圧成形後における成形素地を正面からみた断面図、図４は成形素地の原料の密度の状態と粘土粒子の配向性を示す要部の拡大図、図５はこの実施の形態に係る平板瓦の成形素地の斜視図、図６は別の実施の形態に係る押出成形体を正面からみた断面図、図７は従来の技術に係る平板瓦の斜視図、図８は従来の技術に係る押出成形体の斜視図、図９は従来の技術における加圧成形時の成形素地の密度の状態と配向性を示す要部の断面図である。
【００２１】
（押出成形体について）
押出成形体１０は押出成形機により得られるものであるが、後工程である加圧成形のために所定の寸法に切断されている。
押出成形体１０はほぼ板状であって、瓦本体予定部１２およびアンダーラップ予定部１４、接続予定部１６、オーバーラップ予定部１８から構成されている（図２を参照）。
そして、押出成形体１０が加圧成形されることにより後述する成形素地３０となる。
【００２２】
瓦本体予定部１２は、成形素地３０における瓦本体部３２に対応する部位であり、押出成形体１０の大部分を占めている。
そして、瓦本体予定部１２は水平状態にあり、瓦本体予定部１２の一側からやや下方へ向けて傾斜された接続予定部１６が設けられている（図２を参照）。
【００２３】
接続予定部１６は成形素地３０の接続部３６に対応する部位であり、この実施の形態における接続予定部１６はアンダーラップ予定部１４へ向けて下方に３５度に傾斜されている。
【００２４】
アンダーラップ予定部１４は、接続予定部１６の一側から水平方向へ向けて設けられており、成形素地３０のアンダーラップ部３４に対応する部位である。
他方、瓦本体予定部１２の他側にはオーバーラップ予定部１８が設けられ、成形素地３０のオーバーラップ部３８に対応するものである。
【００２５】
また、この実施の形態においては、成形素地３０の裏面に設けられる補強リブ４２に対応する膨出部２２が瓦本体予定部１２に所定の間隔を保って３個所に設けられている。
【００２６】
この実施の形態に係る押出成形体１０は上記のように、断面において一側から他側へ向けて、アンダーラップ予定部１４、接続予定部１６、瓦本体予定部１２、オーバーラップ予定部１８という順に構成される。
【００２７】
そして、水平状態にある部位はオーバーラップ予定部１８、瓦本体予定部１２およびアンダーラップ予定部１４であり、接続予定部１６は傾斜されている。
押出成形体１０の断面において、瓦本体予定部１２およびオーバーラップ予定部１８のほぼ中心を通過する線を中心線Ｍとし、アンダーラップ予定部１４のほぼ中心を通過する線を中心線Ｎとし、接続予定部１６のほぼ中心を通過する線を中心線Ｙとすると、中心線Ｍ、Ｎは互いに平行であって、中心線Ｙ、Ｎにより形成される鋭角が３５度となっている。
【００２８】
押出成形体１０の接続予定部１６を傾斜させる理由は後述する加圧成形の際に、成形素地３０における瓦本体部３２の一側、接続部３６、接続部３６とアンダーラップ部３４との境界、すなわち瓦本体部３２とアンダーラップ部３４との境界付近において、加圧成形に伴う粘土粒子の配向性の著しい相違の発生を抑制するためである。
【００２９】
つまり、押出成形体１０におけるオーバーラップ予定部１８、瓦本体予定部１２の大部分およびアンダーラップ予定部１４は水平状態にあり、加圧成形により成形素地３０に成形されても基本的に水平状態にあるため粒子の配向性の変化は小さい。
【００３０】
一方、押出成形体１０の接続予定部１６付近、すなわち瓦本体予定部１２とアンダーラップ予定部１４との境界付近は、加圧成形により成形素地３０においてほぼ直角の段差状に成形されると、水平状態にある瓦本体予定部１２とアンダーラップ予定部１４、オーバーラップ予定部１８の形状の変化と比較してその変化が大きく、瓦本体予定部１２とアンダーラップ予定部１４との境界付近における粒子の配向性は著しく変化することになる。
【００３１】
したがって、粘土粒子の配向性の変化の大きい部位と、小さい部位が成形素地３０に生ずることになり、成形素地３０における粒子の配向性が部位により著しく相違することになる。
この粘土粒子の配向性の著しい相違が、乾燥や焼成時において成形素地３０の歪や亀裂を生じる原因となり、その粘土粒子の配向性の変化が大きい部位に集中して発生しやすい。
【００３２】
この実施の形態においては、加圧成形の際に瓦本体予定部１２とアンダーラップ予定部１４との境界付近における粒子の配向性の変化を抑制し、成形素地３０における粘土粒子の配向性が部位により著しく相違することを抑制するために、押出成形体１０の瓦本体予定部１２の一側から接続予定部１６とアンダーラップ予定部１４について、後述する成形素地３０における瓦本体部３２の一側から接続部３６とアンダーラップ部３４との境界に至る断面形態に略対応させている。
【００３３】
とくに、この実施の形態においては、押出成形体１０の接続予定部１６の傾斜角度が約３５度であり、加圧成形により押出成形体１０から成形素地３０に成形されても、接続予定部１６の３５度から接続部３６の４５度への変化であり、その差が１０度となる（図１および図２を参照）。
【００３４】
発明者の試験によれば、加圧成形による接続予定部１６の傾斜角度の変化が２０度以内であれば、乾燥や焼成時における歪や亀裂に対してより効果的に抑制されることが確認されており、成形素地３０における粘土粒子の配向性および原料密度の著しい相違が抑制されることにほかならない。
【００３５】
したがって、成形素地３０における接続部３６の傾斜角度が４５度であるこの実施の形態の場合では、接続予定部１６の傾斜角度は２５〜４５度の範囲で自由に設定すればよい。
【００３６】
なお、成形素地３０における接続部３６の傾斜角度を３０〜６０度の範囲で設定する場合、押出成形体１０における接続予定部１６の傾斜角度は、接続部３６と接続予定部１６の角度の差が２０度以内であればよいから、最小で１０度、最大で５０度となるが、成形素地３０の幅方向の断面形態と略対応する範囲にある。
【００３７】
瓦本体予定部１２の一側から接続予定部１６、アンダーラップ予定部１４を連続して設け、接続予定部１６の傾斜角度が約３５度となるように押出成形することにより、押出成形により得られた押出成形体１０の幅方向の断面形態が成形素地３０の幅方向の断面形態に略対応することから、加圧成形において成形型に対する原料の抵抗が低減され、原料が成形型内に十分行き亘りやすくなる。
【００３８】
したがって、成形素地３０における瓦本体部３２とアンダーラップ部３４との境界付近における原料の密度は、他の部位と比較して大きく相違することがなく、先に述べた粘土粒子の配向性の著しい相違を抑制する点と相俟って、原料の密度の相違による乾燥や焼成時の歪および亀裂を抑制することができる。
【００３９】
なお、この実施の形態では、歪や亀裂の抑制に対してより好ましい成形素地３０を得るために、押出成形体１０に傾斜された接続予定部１６を設けたが、傾斜された接続予定部１６を設けず従来と同様に単に板状の押出成形体を採用しても、加圧成形により得られる成形素地の原料の密度の相違、配向性の相違は抑制されることはいうまでもない。
【００４０】
（成形素地について）
この実施の形態に係る成形素地３０は、瓦本体部３２、アンダーラップ部３４、接続部３６、オーバーラップ部３８、補強リブ４２から構成され、形態の上では製品としての平板瓦と異なる点はない。
【００４１】
この実施の形態における成形素地３０は、押出成形体１０を加圧成形することにより得られるものであり、加圧成形の具体的な手段はプレス成形機とプレス成形機に取り付けられた上型４４および下型４６からなる成形型である（図２および図３を参照）。
【００４２】
この実施の形態における成形素地３０は、瓦本体部３２の他側にオーバーラップ部３８が設けられ、一方、瓦本体部３２の裏面には３個の補強リブ４２が設けられ、瓦本体部３２の強度を向上させる工夫が図られている。
そして、アンダーラップ部３４は瓦本体部３２に対して段差状になるように接続部３６を介して設けられている。
アンダーラップ部３４と瓦本体部３２との間に幅方向に４５度に傾斜された接続部３６が設けられている。
【００４３】
この成形素地３０の断面において、瓦本体部３２およびオーバーラップ部３８のほぼ中心を通過する線を中心線ｍとし、アンダーラップ予定部３４の中心を通過する線を中心線ｎとし、接続予定部３６の中心を通過する線を中心線ｘとすると、中心線ｍ、ｎは互いに平行であって、中心線ｘ、ｎにより形成される鋭角が４５度となっている。
【００４４】
この接続部３６は従来と異なって傾斜されているので、加圧成形を受けた接続部３６における粘土粒子の配向性は、他の部位（瓦本体部３２、アンダーラップ部３４、オーバーラップ部３８）と比較して著しく相違することがない。
【００４５】
つまり、瓦本体部３２、アンダーラップ部３４およびオーバーラップ部３８は、押出成形体１０から成形素地３０に成形されるが、基本的に水平状態を維持しており形態の変化が小さい。
【００４６】
ところが、平板瓦としての機能を保つため、アンダーラップ部３４と瓦本体部３２は互いに段差状に設けなければならない。
【００４７】
そこで、接続部３６が４５度に傾斜するように加圧成形されるが、平板瓦の機能が保たれる範囲内で接続部３６を傾斜させ、押出成形体１０から成形素地３０への成形における接続部３６の形態の変化を抑制することを図っている。
接続部３６の形態の変化が抑制されることから、押出成形体１０から成形素地３０への成形において、接続部３６における粘土粒子の配向性の変化が小さくなり、他の部位と比較において粘土粒子の配向性の著しい相違が抑制される（図４を参照）。
【００４８】
したがって、成形素地３０の部位による粘土粒子の配向性の著しい相違が生じないため、乾燥や焼成時における歪や亀裂が抑制される。
【００４９】
また、接続部３６が４５度に傾斜するように加圧成形することにより、成形型に対する原料の抵抗が低減され、原料が成形型内に十分行き亘りやすくなり、成形素地３０における瓦本体部３２とアンダーラップ部３４との境界付近における原料の密度は、他の部位と比較して大きく相違することがなく、先に述べた粘土粒子の配向性の著しい相違を抑制する点と相俟って、原料の密度の相違による乾燥や焼成時の歪および亀裂を抑制することができる（図４を参照）。
【００５０】
なお、この実施の形態においては、最も好ましい例として、押出成形体１０の瓦本体予定部１２、接続予定部１６およびアンダーラップ予定部１４を設け、接続予定部１６の傾斜角度が３５度となるように押出成形し、成形素地３０の瓦本体部３２とアンダーラップ部３４との接続部３６が幅方向に４５度に傾斜されるように、得られた押出成形体１０を加圧成形する例である。
【００５１】
この場合、前記した接続予定部１６を設けるようにした押出成形体１０を得ることと、接続部３６が傾斜されるように押出成形体１０を加圧成形することの相乗効果により、得られた成形素地３０は乾燥や焼成時において歪や亀裂が飛躍的に抑制される。
【００５２】
ただし、成形素地３０の接続部３６については３０〜６０度の範囲の傾斜角度であれば平板瓦の機能を損なうことなく、先に説明した有利性を得ることができる。
【００５３】
次に別の実施の形態に係る押出成形体について説明する。
この実施の形態の押出成形体５０は、成形素地３０の幅方向の断面形態と略対応させたものであり、先に説明した実施の形態と同様に瓦本体予定部５２、アンダーラップ予定部５４、接続予定部５６、オーバーラップ予定部５８および膨出部６２を備えるものであるが、瓦本体予定部５０から接続予定部５６を通じてアンダーラップ予定部５４に至る部位が山状の形態を呈しているものである（図６を参照）。
【００５４】
山状の形態は、瓦本体部５２の本体傾斜部６４と、接続予定部５６の接続傾斜部６６とから構成されている。
そして、本体傾斜部６４の傾斜角度が１５度、接続傾斜部６６の傾斜角度が２５度となっている（図６を参照）。
【００５５】
押出成形体５０の断面において、本体傾斜部６４を除く瓦本体予定部５２、オーバーラップ部５８およびアンダーラップ予定部５４のほぼ中心を通過する線を中心線ａとし、接続予定部５６の中心を通過する線を中心線ｂとし、瓦本体予定部５２における本体傾斜部６４の中心を通過する線を中心線ｃとすると、中心線ａ、ｂにより形成される鋭角が２５度となり、他方中心線ｂ、ｃにより形成される鋭角が１５度となっている。
【００５６】
この実施の形態の押出成形体５０を採用することにより、押出成形体５０の搬送においてコンベアなどの搬送装置が複雑化しないことなど、搬送面における押出成形体５０の取扱いが容易となる利点を有する。
【００５７】
そして、この実施の形態に係る押出成形体５０を加圧成形することにより、先の実施の形態で述べた成形素地３０が得られ、乾燥や焼成時において同様に成形素地３０の歪や亀裂が抑制されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る平板瓦の製造方法における成形素地を正面からみた断面図である。
【図２】 加圧成形前の押出成形体を正面からみた断面図である。
【図３】加圧成形後における成形素地を正面からみた断面図である。
【図４】 成形素地の原料の密度の状態と粘土粒子の配向性を示す要部の拡大図である。
【図５】 この実施の形態に係る平板瓦の斜視図である。
【図６】 別の実施の形態に係る押出成形体を正面からみた断面図である。
【図７】 従来の技術に係る平板瓦の斜視図である。
【図８】 従来の技術に係る押出成形体の斜視図である。
【図９】 従来の技術における加圧成形時の成形素地の密度の状態と配向性を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１０ 押出成形体
１２ 瓦本体予定部
１４ アンダーラップ予定部
１６ 接続予定部
１８ オーバーラップ予定部
２２ 膨出部
３０ 成形素地
３２ 瓦本体部
３４ アンダーラップ部
３６ 接続部
３８ オーバーラップ部
４２ 補強リブ
４４ 上型
４６ 下型
５０ 押出成形体
５２ 瓦本体予定部
５４ アンダーラップ予定部
５６ 接続予定部
５８ オーバーラップ予定部
６２ 膨出部
６４ 本体傾斜部
６６ 接続傾斜部
Ａ 瓦本体部
Ｂ アンダーラップ部
Ｃ オーバーラップ部
Ｄ 接続部
Ｅ 押出成形体
Ｇ 成形型
Ｈ 平板瓦（成形素地）
Ｐ 巻き込み
Ｑ 充填不足
【図１】
0003650880.tif 000002
【図２】
0003650880.tif 000003
【図３】
0003650880.tif 000004
【図４】
0003650880.tif 000005
【図５】
0003650880.tif 000006
【図６】
0003650880.tif 000007
【図７】
0003650880.tif 000008
【図８】
0003650880.tif 000009
【図９】
0003650880.tif 000010