(57)【要約】【課題】乾燥によって瓦素地が変形しても、変形に伴う不良品の発生頻度を極めて抑制することのできる瓦の製造方法を提供すること。【解決手段】粘土材料をプレス加工して瓦素地を成形する。この成形された瓦素地５５は乾燥工程を経ることによって全体的に収縮するが、この際に収縮量を考慮して成形部位の収縮量に応じた追加的な肉付けをする。つまり、収縮率が大きい成形部位はそうではない成形部位に対して収縮後にその成形部分が目標とする外形形状と近似するように相対的により大きく突出（肉付け）させて成形する。収縮率が小さい成形部位では相対的に大きく突出させないように成形する。このような構成とすると乾燥によって瓦素地５５が収縮すると本来瓦素地５５が乾燥によって目標とする当該成形部位の外形形状に近似させることが可能となる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土材料を複数の金型によってプレス加工して瓦素地を成形する成形工程と、
同成形工程において成形した同瓦素地を乾燥する乾燥工程と、
同乾燥工程において乾燥された同瓦素地の前記尻部端面を研削する研削工程と、
同乾燥工程において乾燥した同瓦素地を焼成する焼成工程とを有する瓦の製造方法であって、
前記成形工程で成形される前記瓦素地の成形部位に当該成形部位の収縮量に応じた追加的な肉付けをすることで、前記乾燥工程を経ることによって収縮する同瓦素地が目標とする当該成形部位の外形形状に近似する当該成形部位の外形形状を構成させるようにしたことを特徴とする瓦の製造方法。
【請求項２】
前記瓦素地は所定の前記成形部位について乾燥後に目標とする外形形状よりも大きめとなるように追加的な肉付けをし、乾燥させた後に目標とする外形形状と略一致するように研削することを特徴とする請求項１に記載の瓦の製造方法。
【請求項３】
所定の前記成形部位とは平瓦素地の尻部端面に下方側に突出する左右一対の尻剣部であることを特徴とする請求項２に記載の瓦の製造方法。
【請求項４】
所定の前記成形部位は前記両尻剣部に挟まれた中間位置にもあることを特徴とする請求項３に記載の瓦の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の屋根仕上げに使用される瓦の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に屋根瓦は荒地と呼ばれる方形平板の粘土板を金型に挟んでプレス成型をすることで所望の形状の成型品（瓦素地）を得るようになっている。このような荒地による屋根瓦製造技術の一例として特許文献１を示す。この特許文献１でもわかるように、屋根瓦用成型においては概ね瓦の外形形状に類似した荒地をプレスして粘土を金型のキャビティ内で延展させることで屋根瓦として備えなければならない段差部分や掛止部等の凹凸したパーツ部分を一体成型するわけである。成型した瓦は公知の定法に従って乾燥、釉薬の塗布、再乾燥、焼成等の工程を経て選別され製品となる。
【特許文献１】特開平１１−２９１２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようにプレス成形された瓦素地は乾燥工程を経る際に一般に数％程度収縮することとなる。この際の収縮量は瓦素地全体で一様ではなく成形部位に応じて収縮量は異なる。そのため、乾燥後の瓦素地の各面（特に側端面）が波打ったように変形してしまうことが生じる。これはプレス成形された瓦素地の成形部位によって異なる粘土の密度厚み等の諸要件によってどうしても滑らかな面として均等に収縮できないことによる。
そのため、従来ではあまりに変形の大きな瓦素地は不良品として焼成に回せず廃棄処分、あるいは回収して再度荒地用の粘土にリサイクルするようにしていた。
本発明はこのような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、乾燥によって瓦素地が変形しても、変形に伴う不良品の発生頻度を極めて抑制することのできる瓦の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために第１の手段では、粘土材料を複数の金型によってプレス加工して瓦素地を成形する成形工程と、同成形工程において成形した同瓦素地を乾燥する乾燥工程と、同乾燥工程において乾燥された同瓦素地の前記尻部端面を研削する研削工程と、同乾燥工程において乾燥した同瓦素地を焼成する焼成工程とを有する瓦の製造方法であって、前記成形工程で成形される前記瓦素地の成形部位に当該成形部位の収縮量に応じた追加的な肉付けをすることで、前記乾燥工程を経ることによって収縮する同瓦素地が目標とする当該成形部位の外形形状に近似する当該成形部位の外形形状を構成させるようにしたことをその要旨とする。
また、第２の手段では第１の手段に加え、前記瓦素地は所定の前記成形部位について乾燥後に目標とする外形形状よりも大きめとなるように追加的な肉付けをし、乾燥させた後に目標とする外形形状と略一致するように研削するようにしたことをその要旨とする。
また、第３の手段では第２の手段に加え、所定の成形部位とは平瓦素地の尻部端面に下方側に突出する左右一対の尻剣部であることをその要旨とする。
また、第４の手段では第３の手段に加え、所定の成形部位は前記両尻剣部に挟まれた中間位置にもあることをその要旨とする。
【０００５】
上記第１の手段の構成においては、まず成形工程において粘土材料をプレス加工して瓦素地を成形する。そしてこの成形された瓦素地は乾燥工程を経ることによって全体的に収縮するが、この際に収縮量を考慮して成形部位の収縮量に応じた追加的な肉付けをする。つまり、収縮率が大きい成形部位はそうではない成形部位に対して収縮後にその成形部分が目標とする外形形状と近似するように相対的により大きく突出（肉付け）させて成形する。収縮率が小さい成形部位では相対的に大きく突出させないように成形する。このような構成とすると乾燥によって瓦素地が収縮すると本来瓦素地が乾燥によって目標とする当該成形部位の外形形状に近似させることが可能となる。
これを成形工程で使用される金型側で考えると瓦素地に大きく突出させる成形部位を形成する金型部分はそうではない部分に比べてより深くえぐれていることとなる。どの部分がどの程度収縮するかは経験則によって決定される。一般的には厚い部分は薄い部分に比べて収縮しやすく、特徴的な形状部分（例えば外方に突起する突起部のような）でも収縮しやすい。次いで、乾燥工程において乾燥させられた瓦素地は本来瓦素地が目標とする外形形状に近く（つまり焼成後の瓦の外形形状にも近い）乾燥が完了した瓦素地を焼成工程で焼成することで瓦を得ることができる。
ここに、すべての成形部位についてこのような成形部位に応じた追加的な肉付けをする必要はない。特に問題となるのは外部に露出する部分であるので例えば上側に配置される瓦によって被覆されて隠される部分はそれほど問題ではない。もちろん、製品として見栄えがよいのに越したことはないため、すべての成形部位について収縮率を考慮して目標とする外形形状となるように追加的に肉付けすることは構わない。
【０００６】
このような瓦素地を成形部位に応じて肉付けする際に乾燥後に目標とする外形形状よりも大きめとなるように追加的な肉付けをし、乾燥させた後に目標とする外形形状と略一致するように研削するようにしてもよい。これは特に平瓦における尻部端面について適用すると有利である。
近年乾燥した瓦素地を焼成して瓦を製造する際に、瓦素地を平坦面に尻側を下にして尻側端面にて自立させて焼成するいわゆる自立焼成が行われている。自立焼成は瓦素地を平置きする場合に比べて燃焼効率と積載効率がよいので望ましいものの、瓦素地が乾燥する際に均等に収縮せず歪みが生じ、特に尻側端面においてその歪みが大きいと不安定となって自立に支障を来してしまう場合がある。つまり、このような場合に尻部端面を研削すれば非常に安定性がよくなるわけである。
特に尻部端面の両尻剣部位置は下方に張り出しており、安定性がよいので成形部位としてこの両尻剣部位置を大きめ（つまり後方側に突出させる）に成形し、尻部端面その他の部分を目標とする外形形状よりも収縮するように成形することで両尻剣部位置を自立の際の当接面とすることができる。こうすれば研削量も少なくてすむ。
更に、両尻剣部に挟まれた中間位置を所定の成形部位とすることが平瓦素地の自立の際の安定性のためにはより好ましい。更に、平瓦素地の前記尻部端面に上方側に突出する係合突起部が形成されている場合にはこれを中間位置の所定の成形部位とすることが好ましい。これによって尻部端面の接地幅が非常に大きくなるため更に安定性が増すこととなるからである。
【発明の効果】
【０００７】
上記各請求項の発明によれば、成形部位を当該部位の収縮率に応じた追加的な肉付けをしているため、乾燥した瓦素地は瓦素地が目標とする外形形状に近いものとすることができ、変形に伴う不良品の発生頻度を極めて抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。まず、本発明が実施されることにより製造される平瓦１の構成について簡単に説明する。尚、以下の説明において左右と言う場合は平瓦１を屋根瓦として葺いた状態における桁行き方向をいうものとする。また、屋根の流れ方向における軒側を前又は下とし、棟側を後又は上とするものとする。
図１に示すように、平瓦１は平面略長方形形状をなした高温で焼成した粘土製の板体とされている。平瓦１は大きく分けて瓦本体３と瓦本体３の左側に張り出し形成された衿側側縁部４から構成されている。平瓦１の上面には釉薬層が形成されている。瓦本体３は平面略正方形状の外観を呈する一定の肉厚に形成された板体とされている。瓦本体３の裏面には図示しない補強リブが頭部側から尻部側に向かって平行に等間隔に形成されている。瓦本体３の右寄り部分は衿側側縁部４の上に重ね合わされる桟側の側縁部５とされる。このような左右方向の構成とは別に平瓦１の棟側を向いた後端寄りが尻側とされ軒側を向いた先端寄りが頭側とされている。尻及び頭は平瓦１において画一的に区切られるものではないが、本実施例では上位の屋根瓦１が下位の屋根瓦１とオーバーラップする図１におけるＰ部分付近を尻部７とし、このＰ部分とオーバーラップするＱ部分付近を頭部８とする。頭部８側は先端ほど下垂するように湾曲状に成型されている。
【０００９】
図１及び図２に示すように、尻部７側の最後端位置には左右方向に沿って瓦本体３に対して段違となるよう隆起した段差部１１が形成されている。段差部１１の後方には左右一対の三角形形状の尻剣部１４が下方に向かって突出形成されている。段差部１１の上面の尻側端面１２に面した位置であって左右方向の中央位置から僅かに衿側の側縁部４に寄った位置には突起部としての係合フック１３が形成されている。係合フック１３は立ち上げ部１３ａとフック部１３ｂから構成されている。係合フック１３は前後方向が同幅に構成されるとともに立ち上げ部１３ａでは左右方向において基部側が肉厚とされ上部寄りほど徐々に薄肉となるようにテーパ状に構成されている。フック部１３ｂはその先端方向が衿側の側縁部４の方向に指向して段差部１１の上面に対して略水平となるように延出されている。係合フック１３は屋根瓦を葺いた状態において上面にオーバーラップして配置される平瓦１の裏面側に係合する。具体的には係合フック１３は瓦本体３の裏面側の補強リブに形成された図示しない係合凹部に係合されるようになっている。
【００１０】
段差部１１には左右一対の透孔１５が形成されている。透孔１５は屋根瓦として葺く際に釘を桟木に打ち込んで固定するための孔となる。
段差部１１には尻剣部１４を成型するために瓦本体３のベース面Ｂとの間がスペース的に幅狭に構成された尾根部１６が形成されている。
衿側の側縁部４は瓦本体３の一方の側縁において前後に延びる長尺の長方形形状の板片とされ、その上面ｂは瓦本体３のベース面Ｂよりも若干低い位置に配置される。側縁部４の上端縁から側縁にかけて同側縁部４を包囲する包囲壁１７が一体形成されており、瓦本体３側の側縁１０との間で三方が包囲された樋が構成される。
このように構成される平瓦１は粘土板をプレス成形し平瓦素地を得、更に乾燥させた平瓦素地を焼成して得られるものであり、平瓦素地はプレス成形直後から乾燥に伴って徐々に収縮していく。そして、粘土密度や厚みや形状の要因によってその収縮量は均一ではない。例えば直線で成型した部分であっても必ずしも直線に収縮するわけではなく歪みが生じ場合がある。本実施例の平瓦１の尻部７の尻側端面１２では図２の斜線で示す左右尻剣部１４の中央の最も低い部分を含む長方形領域１８及び係合フック１３の左右幅を含むフック形状領域１９の３箇所が最も後方（尻側）側に進出している部分（平面）とされている。この面は図３に示すように目標とすべき形状である基準平面ＰＬ１上に存在する。基準平面ＰＬ１は設計上この基準平面ＰＬ１位置に尻側端面１２が存在することが理想となる面である。本実施例では長方形領域１８及びフック形状領域１９以外の尻側端面１２は基準平面ＰＬよりも若干窪んでいる（本実施例では最大窪み２ｍｍ程度）。
【００１１】
次にこのように構成される平瓦１の製造方法の一例について説明する。
図９に示すように、公知のプレス装置５０によって第１及び第２の金型５１，５２内に粘土板Ｄを配置してプレス成形する。粘土板Ｄは第１のコンベア５４の先端から一枚ずつ順次ロボット５３によってプレス装置５０内に搬入されるとともに、プレス成型された平瓦素地５５はロボット５３によって第２のコンベア５６に搬出される。第２のコンベア５７に載せられた平瓦素地５５は公知の乾燥工程に送られる。上型となる第１の金型５１はスライダ５６の下面に装着されスライダ５６の上下動に伴って下動し、下型となる第２の金型５２とともに粘土板Ｄをプレスして平瓦素地５５を成型する。本実施例では下型となる第２の金型５２によって尻側端面１２を成形するものとする。
例えば図４（ｂ）の円形部分の平瓦素地５５を拡大して示す図６のように、成形直後の平瓦素地５５は実線の外形形状であるが乾燥に伴って破線の大きさまで収縮していく。実線と破線との間隔で理解できるように収縮率は平瓦素地５５全体で均等ではない。本実施例ではこの破線が目標とすべき形状の外郭とされている。平瓦素地５５のすべての構成面について説明するのは省略するが、平瓦素地５５はすべての面で収縮率に応じた肉付けがされており、乾燥に伴って収縮することで本実施例の平瓦素地５５に求められる目標とすべき外形形状となる。
以下、本実施例では特に尻側端面１２付近の成形に特化して説明する。
もしプレス成形の際に、図１０（ｂ）に示すように平瓦素地５５の尻側端面１２を平面に成形したとすると、乾燥に伴って平瓦素地５５は収縮し、乾燥の完了に伴って図１０（ａ）に示すような歪みが生じる。特に異形部分である尻剣部１４と係合フック１３はプレス成形に伴って粘土が延展されて形成される構成部分であるため一般に密度が低く、また厚みもあるため乾燥に伴って大きく窪む（引ける）傾向にある。図１０（ａ）は平瓦素地５５の尻側端面１２がプレス段階で平面に成形されるような従来の側板５７を備えた金型５２を使用したケースである。
【００１２】
一方、本実施例では図４（ｂ）に示すように、尻側端面１２に通常とは逆に尻剣部１４と係合フック１３が他の部分よりも後方に突出するような肉付けとなる側板５８を備えた金型５２を使用している。つまり、尻側端面１２を形成する第２の金型５２の側板５８の成形面５８ａは平瓦素地５５の乾燥後の収縮を考慮して尻剣部１４と係合フック１３のみが基準平面ＰＬよりも突出するような凹凸形状に加工されている。
このような金型５２を使用することによって成形された平瓦素地５５が最終的に乾燥が完了した段階では尻側端面１２の形状は図４（ａ）の円形部分を拡大した図５（ａ）及び（ｂ）に示すように尻剣部１４と係合フック１３の長方形領域１８及びフック形状領域１９に対応する突出部Ｔが基準平面ＰＬよりも後方に突出され、他の部分は基準平面ＰＬよりも後方に突出しない形状となる。
【００１３】
次いで、この乾燥が完了した平瓦素地５５を研削する。図７に示すように、乾燥が完了した平瓦素地５５を図示しないロボットによって第３のベルトコンベア５９上に位置決めさせて載置し、グラインダー６０の平面をなす研削面６０ａによって平瓦素地５５の左右方向に沿って公知の方法で研削する。これによって突出部Ｔが研削されて長方形領域１８及びフック形状領域１９が形成される。長方形領域１８及びフック形状領域１９はこの段階で基準平面ＰＬに一致する。
次いで公知の釉薬塗布工程とその乾燥工程を経て、図８のように台車６１上に尻側端面１２側を下にして長方形領域１８及びフック形状領域１９の３箇所をもって自立させて焼成工程に導き焼成させて平瓦１を得る。
【００１４】
このように構成することで上記実施例では次のような効果が奏される。
（１）成形される平瓦素地５５は収縮率の違いを考慮して大きく収縮する成形部位は多めに肉を付け、小さく収縮する成形部位は少なめに肉を付けるというような考慮がされているため、乾燥の際に本来平瓦素地５５に求められる目標とされる外形形状に近似した形状の平瓦素地５５を得ることができ、不良品の発生頻度が極めて減少する。
（２）平置きで焼成する場合には図１０（ｂ）のような尻側端面１２であっても問題はないが、自立焼成する場合には不安定となって自立に支障を来してしまう場合がある。ところが、このように基準平面ＰＬ沿って３箇所の長方形領域１８及びフック形状領域１９を突出部として平面を出して自立させるようにしているため安定性がよく、自立焼成に有利である。
（３）従来の尻側端面１２をすべて研削して平面を出す手法に比べて、平瓦素地５５を加工する加工時間が軽減され加工コストが低減するとともに、加工に伴う粉塵も少なくなるため環境にも好適である。
（４）自立する際の当接部となる長方形領域１８及びフック形状領域１９は尻側端面１２から長方形領域１８は下側に、フック形状領域１９は上側に張り出しており、尻側端面１２の上下幅よりも広く接地面に接することとなるため、非常に安定性がよい。
【００１５】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施例では３箇所の突出部のうち中央を第３の突出部として係合フック１３の端面であるフック形状領域１９としたが、尻剣部１４に挟まれた他の尻側端面１２部分を第３の突出部としてもよい。
・図１１に示すように尻剣部１４の突出部の領域をもっと広くして例えば尻剣部１４の端面全域に拡張した領域６２してもよい。また、その場合には係合フック１３の端面を突出部としないような構成であってもよい。
・図１２に示すように尻剣部１４の端面の突出部の領域をもっと狭くして剣先部分だけ（つまり最も下方先端寄りだけ）に限定した領域６２としてもよい。また、係合フック１３の端面の突出部の領域をもっと狭くしてフック部１３ｂだけ（つまり係合フック１３の上方先端寄りだけ）の領域６３としてもよい。
・平瓦１は上記のような形状に限定されるものではなく、広く尻剣部１４を有する平瓦に応用することが可能である。また、平瓦に形成される釉薬層の有無は問わない。
・製造方法として上記は一例であり、プレス装置や金型の形状、数等、あるいは乾燥装置等の本願発明とは直接関係ない構成について変更して実施するのは自由である。
その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更した態様で実施することは自由である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の実施により得られる平瓦の斜視図。
【図２】本発明の実施例の実施により得られる平瓦素地（平瓦）の尻側部分斜視図。
【図３】同じ平瓦素地（平瓦）の尻側の部分平面図。
【図４】（ａ）は実施例の平瓦素地を脱型後に乾燥させた後の尻側の部分平面図、（ｂ）は実施例の平瓦素地を金型により成形した状態の脱型前の尻側の部分平面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は図４の突出部を中心とする円形部分の拡大図。
【図６】図４（ｂ）の円形部分における平瓦素地の乾燥に伴うサイズ変化を説明する説明図。
【図７】乾燥後の平瓦素地の尻部端面の研削工程を説明する概略説明図。
【図８】研削後の平瓦素地を自立させた状態の説明図。
【図９】プレス装置内の上下金型の間に粘土板を配置して平瓦素地を成形する工程を説明する概略説明図。
【図１０】（ａ）は従来の平瓦素地を脱型後に乾燥させた後の尻側の部分平面図、（ｂ）は従来の平瓦素地を金型により成形した状態の脱型前の尻側の部分平面図。
【図１１】他の実施例の平瓦素地の尻側部分斜視図。
【図１２】他の実施例の平瓦素地の尻側部分斜視図。
【符号の説明】
【００１７】
１…平瓦、１２…尻部端面、１３…係合突起部としての係合フック、１４…尻剣部、５５…平瓦素地、ＰＬ…基準平面、Ｔ…突出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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