(57)【要約】【課題】所定の質を有する焼成物を製造することができる焼成物製造方法を提供する。【解決手段】焼成物製造方法であって、焼成物の原料を練り込む練込工程において、硬度センサ１５により練り込み時の原料の硬度を測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に、所定時間保管する保管工程を行った後、硬度センサ１５により保管されている原料の硬度を測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成物製造方法であって、
前記焼成物の原料を練り込む練込工程において、硬度測定手段により前記練り込み時の前記原料の硬度を測定し、該測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うことを特徴とする焼成物製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の焼成物製造方法において、
前記練込工程の後、次工程として所定時間保管する保管工程の後、前記硬度測定手段により保管されている前記原料の硬度を測定し、該測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うことを特徴とする焼成物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶磁器などの焼成物を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陶磁器などの焼成物の製法として、分割型枠や分割型枠の変形を防ぐ外枠を締結具で一体化し、一体化された分割型枠の内面に粘土等のセラミック生地材を押圧して成形する陶磁器生地成形体の製造方法がある（例えば、引用文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５０５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の陶磁器生地成形体の製造方法は、陶磁器の製造のために型枠を用いて製造する方法であり、焼成前のセラミック材などの生地を所定の硬度に保つなど生地の質の管理を含めた製造過程を改善するものではなかった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、所定の質を有する焼成物を製造することができる焼成物製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【０００７】
[適用例１]
本発明に係る焼成物製造方法は、焼成物の原料を練り込む練込工程において、硬度測定手段により前記練り込み時の前記原料の硬度を測定し、該測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うことを要旨とする。
【０００８】
このような焼成物製造方法によれば、所定の質を有する焼成物を製造することができる。以下、その理由について説明する。
焼成物の製造方法においては、一般的にまず、原材料の練り込み（陶磁器などの製造においては、「土練り」と呼ばれる。以下、原材料の練り込を「土練り」とも呼ぶ）が行われる。
【０００９】
従来、土練りは、熟練した作業員により行われており、作業員が簡単な測定具（例えば、日本碍子株式会社製のＮＧＫ−０１などの硬度計）と手の感覚とによって、適切な硬度を決定していた。したがって、作業者によって、硬度のばらつきがあり、製造方法の最終工程で得られる焼成物の品質が所定のものとならない場合があった。
【００１０】
これに対し、本願発明の方法では、土練りされた原材料（以下、「はい土」とも呼ぶ）を硬度測定手段により測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うようにし、測定した硬度が所定の範囲内の値でない場合には、例えば、再度土練りを行うようにする。
【００１１】
このようにすると、土練りの段階で所定の範囲の硬度を有するはい土が得られるため、最終的に、所定の品質の焼成物が得られることとなり、また、原料を無駄にすることもなくなる。
【００１２】
［適用例２］
適用例１に記載の焼成物製造方法において、前記練込工程の後、次工程として所定時間保管する保管工程の後、前記硬度測定手段により保管されている前記原料の硬度を測定し、該測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うことを要旨とする。
【００１３】
通常、練込工程の後、練り込んだ後の原料（土練りしたはい土）を所定期間保管し、いわゆる寝かせた状態にする。すると、原料（はい土）の硬度は、土練り直後の硬度よりも高くなる。
【００１４】
そこで、練込工程の後、次工程として所定時間保管する保管工程の後、硬度測定手段により保管されている原料の硬度を測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うようにすると、この時点で硬度が所定の範囲の値であれば、原料を次工程に送ることで、最終的に所定の品質の焼成物を得ることができる。
【００１５】
逆に原料の硬度が所定の範囲の値でない場合には、再度練込工程に送ることで、原料の無駄をなくすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】焼成物（陶磁器）の製造工程を示す工程図である。
【図２】土練装置の概略の構成を示す図である。
【図３】土練装置の土練部の概略の構成を示す断面図である。
【図４】成形装置の概略の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１８】
［陶磁器の製造工程］
図１に基づき、焼成物の製造工程について説明する。図１は、焼成物の製造工程を示す工程図である。なお、本実施形態では、焼成物として陶磁器を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、陶磁器の製造工程では、まずＳ１００の工程において、土練りを行う（土練工程）。土練りは、後述する土練装置１０を用いて、カオリン、木節粘土、蛙目粘土、ケイ石などを混合し陶磁器の原料となるはい土を得るための工程である。土練工程で得られるはい土は、円柱形状（はい土柱５）となっている。
【００２０】
また、土練装置１０には、硬度センサ１５が設けられており、土練装置１０の土練部１１から押し出され、カッタ１３で切断されたはい土の硬度を計測する。
続くＳ１０５の工程では、土練装置１０の選別部１４において、土練工程にて土練りして得られたはい土柱５の硬度が所定の範囲内の硬度であるか否かを判定する。そして、硬度が所定の範囲内である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、工程をＳ１１０へ移行し、硬度が所定の範囲にない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、そのはい土をＳ１００の土練工程へ戻し、再度土練の原料として使用する。
【００２１】
Ｓ１１０の工程では、Ｓ１００の工程で得られ所定の範囲の硬度を有するはい土柱５を保管し、所定期間経過した後、はい土柱５を後述する成形装置３０に供給し、成形装置３０に設けられた硬度センサ３３ではい土塊７の硬度を計測する（保管工程）。
【００２２】
続くＳ１１５の工程では、Ｓ１１０の保管工程で計測したはい土塊７の硬度が所定の範囲内の硬度であるか否かを判定する。そして、硬度が所定の範囲内である場合（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、工程をＳ１２０の成形工程へ移行し、硬度が所定の範囲にない場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）、そのはい土塊７をＳ１００の土練工程へ戻し、再度土練の原料として使用する。
【００２３】
Ｓ１２０の工程では、後述する成形装置３０の成形部３４によりはい土塊７を所望形状の成形体８となるように成形する。成形後、成形体８を一次乾燥室３５において乾燥させる。一次乾燥後、重量センサ３６により成形体８の重量を計測する（一次成形工程）。
【００２４】
Ｓ１２５の工程では、Ｓ１２０において取得した成形体８の重量が所定内の値であるか否かを判定し、重量が所定内の値の場合（Ｓ１２５：Ｙｅｓ）、工程をＳ１３０へ移行し、重量が所定内の値でない場合（Ｓ１２５：Ｎｏ）、その成形体８をＳ１００の土練工程へ戻し、再度土練の原料として使用する。
【００２５】
Ｓ１３０の工程では、成形体８を成形装置３０の二次乾燥室３７において乾燥させ（二次成形工程）、続くＳ１３５の工程では、成形装置３０に備えられている形状計測センサ（カメラ）４２で成形体８の画像を取得し、取得した画像に対して画像処理を行い、成形体８の形状をデータ化する。
【００２６】
Ｓ１３５の工程では、Ｓ１３０において取得した画像データから成形体８が所定の形状であるか否かを判定し、所定の形状である場合（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、工程をＳ１４０へ移行し、所定の形状でない場合（Ｓ１３５：Ｎｏ）、その成形体８をＳ１００の土練工程へ戻し、再度土練の原料として使用する。
【００２７】
Ｓ１４０の工程では、Ｓ１３５の工程を終了した成形体８を素焼きし（素焼き工程）、続くＳ１４５の工程では、素焼きした成形体８の表面に印刷を行う（印刷工程）。
続くＳ１５０の工程では、印刷工程で印刷を行った後の成形体８に絵付けを行い（絵付け工程）、続くＳ１５５の工程では、絵付け工程で絵付けを行った成形体８に、刷毛塗りや漬け掛けなどにより釉薬を塗布する（施釉工程）。
【００２８】
続くＳ１６０の工程では施釉工程で釉薬を塗布した成形体８を焼成し（焼成工程）、続くＳ１６５の工程で、焼成工程後の焼成物（図示せず）に割れや歪みなどがないかを目視等で検査する（検査工程）。
【００２９】
［土練装置の説明］
次に、図２に基づき土練装置１０について説明する。図２は土練装置１０の概略の構成を示す図である。
図２に示すように、土練装置１０は、土練部１１、搬送部１２、カッタ１３、選別部１４、硬度センサ１５、操作部１６を備えている。
【００３０】
土練部１１は、原料の粘土などを混練して押し出し、円柱状のはい土柱５を形成する部分である。土練部１１には、はい土導入路１１ａ及びはい土投入口１１ｂが設けられており、原料である粘土などを、はい土導入路１１ａを介してはい土投入口１１ｂから土練部１１内部に投入するようになっている。なお、土練部１１の構造については、後述する。
【００３１】
搬送部１２は、土練部１１で成形されたはい土を選別部１４に搬送する部分である。搬送路１２には、カッタ１３が設けられており、そのカッタ１３により土練部１１から押し出されて、搬送路１２上を搬送されるはい土を所定の長さに切断し、円柱状のはい土柱５とする。
【００３２】
選別部１４は、所定の大きさに切断されたはい土柱５を、硬度に基づいて、良品と不良品とに選別する部分である。選別部１４では、はい土柱５の硬度を硬度センサ１５で計測する。硬度センサ１５は、圧力センサであり、圧力センサのプローブを所定の距離移動させたときの圧力の値を計測する。
【００３３】
操作部１６は、選別部１４の圧力センサ１５で計測した圧力を硬度に換算し、換算した硬度が所定の範囲内の場合、当該はい土柱５は良品であると判定し、硬度が所定の範囲内にない場合には不良品として判定し、判定結果に基づいて仕分けを行う（図２中、良品の場合「ＯＫ」側に搬出し、不良品の場合「ＮＧ」側に搬出する）。
【００３４】
また、操作部１６には、ランプ・ブザー１６ａが設けられており、はい土柱５の硬度に基づく良品・不良品の判定結果をランプ及びブザーで報知するようになっている。例えば、はい土柱５が良品の場合、緑色のランプを点灯させ、ブザーは作動させないようにする一方、不良品の場合には、赤色のランプを点灯させブザーを作動させるようにして報知する。
【００３５】
さらに、操作部１６は、データロガ−機能を備えており、はい土柱５の硬度の計測結果を記録しておき、良品・不良品に関する統計的な処理などを行い、不良品発生の原因などを検証できるようになっている。
【００３６】
［土練部の説明］
次に、図３に基づき土練部１１について説明する。図３は、土練装置の土練部の概略の構成を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように、土練部１１は、第１ドラム２０、第１モータ２１、第１スクリュ２２、多孔板２３、第２ドラム２４、第２モータ２５、第２スクリュ２６、ノズル２７を備えている。
【００３８】
第１ドラム２０の外部に第１モータ２１、内部に第１スクリュ２２が取り付けられおり、第１モータ２１の回転軸の回転により第１スクリュ２２が回転する。
また、第１ドラム２０には、はい土投入口１１ｂが設けられており、はい土投入口１１ｂから投入されたはい土が、第１モータ２１により回転する第１スクリュ２２で混練され、複数の孔が設けられた多孔板２３を介して第２ドラム２４へ押し出される。
【００３９】
第２ドラム２４の外部に第２モータ２５、内部に第２スクリュ２６が取り付けられおり、第２モータ２５の回転軸の回転により第２スクリュ２６が回転する。
第１ドラム２０から押し出されたはい土は、第２ドラム２４において、第２モータ２５により回転する第２スクリュ２６でさらに混練され、ノズル２７を介して、はい土柱５として搬送部１２へ押し出される。
【００４０】
［成形装置の説明］
次に、図４に基づき成形装置３０について説明する。図４は、成形装置３０の概略の構成を示す図である。
【００４１】
図４に示すように、成形装置３０は、はい土供給部３１、カッタ３２、硬度センサ３３、成形部３４、一次乾燥室３５、重量センサ３６、二次乾燥室３７、第１搬送部３８、仕上部４０、製品選別部４１、形状計測センサ４２、載置台４３、第２搬送部４４、硬度・重量計測部５０、形状計測部６０を備えている。
【００４２】
はい土供給部３１は、土練装置１０で生成したはい土柱５を載置し、第１搬送部３８に向かって搬送する装置である。
カッタ３２は、はい土供給部３１に設けられており、はい土供給部３１で搬送されてくるはい土柱５を所定の長さに切断して、はい土塊７を生成する。
【００４３】
硬度センサ３３は、カッタ３２で切断して生成したはい土塊７の硬度を計測するセンサであり、硬度センサ１５と同じ構造の圧力センサである。
成形部３４は、はい土塊７を所望の形状に成形し成形体８を形成する部分である。成形部３４では、型にはい土塊７を入れ、内型（中子）で、はい土塊７を回転させつつ押さえ込んで、はい土塊７を変形させて成形し、成形体８を得る。
【００４４】
一次乾燥室３５は、内部を所定の温度に保った、いわゆる乾燥用の炉であり、成形部３４で成形した成形体８を第１搬送部３８で搬送しつつ、所定の温度で乾燥させる。
【００４５】
重量センサ３６は、圧力センサであり、一次乾燥室３５の後端部分に設けられている。重量センサ（圧力センサ）３６に加わる加重により、一次乾燥が終了した成形体８の重量を計測する。
【００４６】
二次乾燥室３７は、内部を所定の温度（一次乾燥室の内部温度よりも高い）に保った、乾燥用の炉であり、一次乾燥後の重量計測の結果、所定の重量であると判定された成形体８を第２搬送部４４で搬送しつつ、乾燥させる。
【００４７】
仕上部４０は、二次乾燥室３７での二次乾燥が終了した成形体８を最終形態に仕上げる部分である。具体的には、成形体８を図示しないターンテーブルに載置し、ターンテーブル（つまり成形体８）を回転させながら、スポンジと水を用いて、成形体８のバリ取りを行う部分である。
【００４８】
製品選別部４１は、仕上部４０での仕上が終了した成形体８を選別する部分である。製品選別部４１には、形状計測センサ４２が設けられており、形状計測センサ４２で取得したデータに基づき合格であると判定された場合には、成形体８を載置台４３へ送り、不合格と判定された場合には、成形体８を廃却する。
【００４９】
具体的には、形状計測センサ４２は、カメラであり、カメラで取得した成形体８の画像データを形状測定部６０へ送信する。
形状測定部６０では、あらかじめ登録してある製品形状データとカメラ（形状計測センサ４２）から送信された画像データとに基づき、画像処理を行って画像データが製品形状データに対して許容範囲内にあるか否かを判定する。
【００５０】
そして、許容範囲内である場合には合格と判定し、ランプ・ブザー６２の青色ランプを点灯させ、許容範囲内にない場合には不合格と判定し、ランプ・ブザー６２の赤色ランプを発光させるとともにブザーを作動させて報知する。
【００５１】
載置台４３は、製品選別部４１で選別した成形体８を一時的に載置しておく台である。
硬度・重量測定部５０は、はい土供給部３１の圧力センサ３３から計測した圧力データを入力し、硬度に換算し、換算した硬度が所定の範囲内の場合、当該はい土塊７は良品であると判定し、硬度が所定の範囲内にない場合には不良品として判定し、判定結果に基づいて、良品・不良品の判定結果をランプ・ブザー５２で報知するようになっている。
【００５２】
また、硬度・重量測定部５０は、重量センサ３６から計測した圧力データを入力し、重量に換算し、換算した重量が所定の範囲内の場合、当該成形体８は良品であると判定し、硬度が所定の範囲内にない場合には不良品として判定し、判定結果に基づいて、良品・不良品の判定結果をランプ・ブザー５２で報知するようになっている。
【００５３】
硬度・重量測定部５０のランプ・ブザー５２での報知は、例えば、はい土塊７及び成形体８が良品の場合、緑色のランプを点灯させ、ブザーは作動させないようにする一方、不良品の場合には、赤色のランプを点灯させブザーを作動させるようにして報知する。
【００５４】
さらに、硬度・重量測定部５０は、データロガ−機能を備えており、成形体８の硬度及び重量の計測結果を記録しておき、良品・不良品に関する統計的な処理などを行い、不良品発生の原因などを検証できるようになっている。
【００５５】
形状測定部６０は、製品選別部４１の形状計測センサ４２であるカメラで取得した成形体８の画像データを画像処理して、予め記憶させてある成形体の画像データと比較し、形状が所定の範囲内にない場合には不良品として判定し、判定結果に基づいて仕分けを行う。なお、形状測定部６０における画像処理は、画像データを二値化して画像のエッジを抽出してから比較を行うなど、一般的な処理であるため、説明を省略する。
【００５６】
また、形状測定部６０には、ランプ・ブザー６２が設けられており、成形体８の形状に基づく良品・不良品の判定結果をランプ及びブザーで報知するようになっている。例えば、成形体８が良品の場合、緑色のランプを点灯させ、ブザーは作動させないようにする一方、不良品の場合には、赤色のランプを点灯させブザーを作動させるようにして報知する。
【００５７】
さらに、形状測定部６０は、データロガ−機能を備えており、成形体８の形状の計測結果を記録しておき、良品・不良品に関する統計的な処理などを行い、不良品発生の原因などを検証できるようになっている。
【００５８】
［本技術の特徴］
上述した焼成物製造方法では、土練りされた原材料（はい土柱５）を硬度センサ１５により測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うようにし、測定した硬度が所定の範囲内の値でない場合には、例えば、再度土練りを行うようにする。
【００５９】
したがって、土練りの段階で所定の範囲の硬度を有するはい土柱５が得られるため、最終的に、所定の品質の焼成物が得られることとなり、また、原料を無駄にすることもなくなる。
【００６０】
また、練込工程の後、練り込んだ後の原料（土練りしたはい土）を所定期間保管し、いわゆる寝かせた状態にする。すると、原料（はい土）の硬度は、土練り直後の硬度よりも高くなる。
【００６１】
そこで、練込工程の後、次工程として所定時間保管する保管工程の後、硬度センサ３３により保管されている原料（はい土柱５）の硬度を測定し、測定した硬度が所定の範囲内の値である場合に次工程を行うようにすると、この時点で硬度が所定の範囲の値であれば、原料を次工程に送ることで、最終的に所定の品質の焼成物を得ることができる。
【００６２】
逆に原料（はい土柱５）硬度が所定の範囲の値でない場合には、再度練込工程に送ることで、原料の無駄をなくすことができるようになる。
【符号の説明】
【００６３】
５… はい土柱  ７… はい土塊  ８… 成形体  １０… 土練装置  １１… 土練部  １１ａ… はい土導入路  １１ｂ… はい土投入口  １２… 搬送部  １３… カッタ  １４… 選別部  １５… 硬度センサ  １６… 操作部  １６ａ… ランプ・ブザー  ２０… 第１ドラム  ２１… 第モータ  ２２… 第１スクリュ  ２３… 多孔板  ２４… 第２ドラム  ２５… 第２モータ  ２６… 第２スクリュ  ２７… ノズル  ３０… 成形装置  ３１… はい土供給部  ３２… カッタ  ３３… 硬度センサ  ３４… 成形部  ３５… 一次乾燥室  ３６… 重量センサ  ３７… 二次乾燥室  ３８… 第１搬送部  ４０… 仕上部  ４１… 製品選別部  ４２… 形状計測センサ  ４３… 載置台  ４４… 第２搬送部  ５０… 硬度・重量計測部  ５２… ランプ・ブザー  ６０… 形状計測部  ６２… ランプ・ブザー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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