JPH0780172B2 - 陶磁器タイル用材料の製造方法及び同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、陶磁器タイル用の材料を製造する方法及び製
造する装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、陶磁器タイル用材料の製造方法及びその装置とし
ては、特開昭55-75964号「窯業原料用扁平粒の製法とそ
の装置」が既に知られている。これによると、窯業用の
泥漿原料をスプレードライヤで造粒する工程と、造粒し
たものを２個のローラで圧延して扁平なものにする工程
と、扁平にしたものを撹拌用具で粒度調節する工程を結
合するとの技術が開示されており、これによって扁平粒
の不均質が改善されると共に乾燥工程や打砕工程が不要
になり、各工程を一連の自動工程として連続的に行なう
ことができるとしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来技術で製造した窯業原料から色彩タ
イルを焼成すると、色彩の表現が芳しくなく特に原料時
における華やかな彩色が焼成するとぼやけてしまうこと
がある。また、上記従来技術を適用した製造装置でタイ
ル材料を製造すると、装置内部に泥漿原料の付着が発生
して、頻繁な保守が必要となる。更に、上記従来技術で
製造したタイル材料を金型に充填して成形し、金型から
取り出す時にタイル材が金型に付着して部分的に欠けて
不良品となることがあるため、タイル材料の成形品を再
度補修しなればならないといった問題があることが判明
した。そこで、本発明者はこのような従来技術の問題点
を解明すべく、技術的な研究と詳細な実験を行なった結
果、次のような事例について着目した。

これは、一つには、泥漿原料をスプレードライヤーで乾
燥粒造化した後、直ぐローラーで圧延する工程が焼成タ
イルの色彩表現性を阻害しているのではないかと言うこ
とである。つまり、スプレードライヤーで泥漿原料を乾
燥粒子化する際に、粒子は完全に乾燥されるものではな
く粘りを持たせる目的で粒子の該部分に水分が残留す
る。それ故、粒子の外殻部分は完全な乾燥状態となる
が、粒子の核部分にかけて水分が残留する層が形成され
ることになる。

しかも、この粒子の核部分に残留する水分層はすべて均
等な状態ではなく、例えば、0.5mm大の粒子で核の中心
部分は約10パーセント、その核の外側部分は約６パーセ
ントと粒子の核部分に水分含有率のバラツキが生じてし
まうことがある。このような状態の泥漿原料粒子をその
まま直ぐにローラーで圧延すると、タイル材料の内部に
水分の含有率が異る部分が幾重にも形成されてしまうこ
とになり、これを焼成するとタイル材料の焼成温度差に
よる歪が発生して色彩部分の表現を劣化させているこ
と。

二つには、上記従来技術では、スプレードライヤと２個
のローラが至近距離に設けられ、更に、スプレードライ
ヤで造粒する工程と、造粒したものを２個のローラで圧
延して扁平なものにする工程とが連続的に行なわれるた
め、スプレードライヤで外殻部が高温加熱された造粒物
が、殆ど間隙の無い２個のローラで圧延される際にロー
ラの外周面に付着して製造効率が低下するだけでなく、
ローラから付着物を頻繁に取り除く作業が必要になるこ
と。

三つには、泥漿原料をスプレードライヤーで乾燥粒造化
する工程は、乾燥造粒処理中の泥漿原料の濃度を高める
ために多量の珪酸ソーダを熱風に混合させて泥漿原料に
吹き付け造粒処理するのが一般的であるが、上記従来技
術では乾燥造粒した泥漿原料の粒子に珪酸ソーダ成分が
残留するため、製造後のタイル材料を成形金型に充填す
ると、タイル材料に残留した珪酸ソーダ成分が原因でタ
イル材料のところどころが成形金型に付着してしまい、
成形金型からタイルを取り出す際に形が崩れること。

そこで、本発明はこれらの問題点を解決するために成さ
れたもので、スプレードライヤーで粒造化した泥漿原料
の粒子の水分含有率を最適な状態にして色彩タイルの仕
上がりを向上させると共にタイル材料の製造装置の保守
性の改善及び製造工程の能率化を実現させることのでき
る陶磁器タイル用材料の製造方法及び同装置の提供を目
的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために成された本発明の方法は、窯
業用の泥漿原料をスプレードライヤー部材で乾燥粒造化
する工程と、当該工程で造粒化した泥漿原料の粒状物を
移送部材で移送しながら粒状物の外殻部を適当な温度に
自然冷却させる工程と、当該工程で運ばれた泥漿原料の
粒状物の水分含有率を小型ホッパー部材及び撹拌部材で
破砕して平均化する工程と、当該工程で破砕した泥漿原
料の粒状物を、二つのローラーを所定の間隙で対抗さ
せ、その内のいずれか一方の両外側部に鍔部材を備えた
ローラー部材で平均強圧縮して水分含有率を調整した不
定型強縮個体とする工程と、当該工程で平均強圧縮され
た泥漿原料の不定型強縮個体を縦軸方向に回転する粉砕
部材で粉砕して適度の粒状物に粒度調整する工程と、当
該工程で粒度調整した泥漿原料の粒状物を移送部材で移
送し、大型ホッパーに一定期間貯留させて粒状物と粒状
物との間に混在する空気成分を自然排出させる工程と、
の一連の製造工程によって窯業用の泥漿原料をタイル材
料に加工することを特徴とする陶磁器タイル用材料の製
造方法を要旨とし、 また本発明の装置は、窯業用の泥漿原料をタイル材料の
粒状物に加工するタイル用材料の製造装置であって、ス
プレードライヤー部で乾燥粒造化された窯業用の泥漿原
料の粒状物を移送するコンベア部と、当該コンベア部が
移送排出した泥漿原料の粒状物を一時的に貯留する小型
ホッパー部と、当該小型ホッパー部の内部排出口近傍に
設け、小型ホッパー部の内部に貯留された泥漿原料の粒
状物を破砕して水分含有率を平均化する撹拌部材と、当
該撹拌部材によって破砕された泥漿原料の粒状物をロー
ラー面で平均強圧縮するローラー部と、当該ローラー部
と所定の間隔で対抗して設けられ、ローラー面及びロー
ラー面の両端に設けられた鍔部で泥漿原料の粒状物を平
均強圧縮する鍔部付ローラー部と、上記ローラー部及び
上記鍔部付ローラー部によって平均強圧縮された泥漿原
料の不定形強縮個体を粉砕して適度の粒状に粒度調整す
るため縦軸方向に回転する粉砕部材と、当該粉砕部材で
粒度調した泥漿原料の粒状物を横方向及び縦方向に移送
するコンベア部と、当該コンベア部が投入した泥漿原料
の粒状物を一定期間貯留して粒状物と粒状物との間に混
在する空気成分を自然排出させると共に必要に応じて下
部開閉部から泥漿原料の粒状物を放出する大型ホッパー
と、から構成されたことを特徴とする陶磁器タイル用材
料の製造装置を要旨としている。

（作用） 本発明の陶磁器タイル用材料の製造方法及び同装置によ
れば、まず、コンベア部はスプレードライヤー部材で乾
燥粒造化された窯業用の泥漿原料の粒状物を自然冷却し
ながら移送して小型ホッパー部材に投入する。小型ホッ
パー部材では撹拌部材が投入された泥漿原料の粒状物を
破砕し、粒状物の内部に含有した不均一な水分を均等化
すると共にローラー部材に投入する。すると、ローラー
部材は泥漿原料の粒状物を平均強圧縮して再度水分含有
率の均等を図ると共に混練して間隔部から押し出し、不
定形強縮個体にして粉砕部材に投下する。粉砕部材は投
下された泥漿原料の不定形強縮個体を横軸方向に回転し
ながら粉砕して適度の粒状物に粒度調整し、コンベア部
に投入される。すると、コンベア部は投入された泥漿原
料の粒状物を大型ホッパーに移送して投入する。大型ホ
ッパーでは投入された泥漿原料の粒状物を一定期間貯留
して粒状物と粒状物との間に混在する空気成分を自然排
出させる。この作用により本発明の陶磁器タイル用材料
の製造方法及び同装置は、スプレードライヤー部材で乾
燥粒造化した当初、内面の中心核部に約10パーセントの
水分を含有し、その外面には６パーセント弱の水分を含
有した水分含有率が異る分離層を形成した約0.5mm径の
泥漿原料の粒状物を、1mmから3mm程度の径で全体の平均
水分含有率が８パーセントの粒状物に加工されることに
なる。

（実施例） 本発明の陶磁器タイル用材料の製造方法及び同装置を適
用した陶磁器タイル用材料の製造装置の実施例について
図面に基づき説明する。

本実施例の陶磁器タイル用材料の製造装置は、第１図に
示す如く、図示しないスプレードライヤで乾燥粒造化さ
れた泥漿原料の粒状物を移送するベルトコンベア27、圧
延装置Ｘ、粉砕装置Ｙ及び養生ホッパーＺの主要部分か
ら構成されているが、その主要部分について詳細に説明
する。

本実施例の圧延装置Ｘは上部構造物と下部構造物とから
なるが、その内の上部構造物は、第２図，第３図に示す
如く、上部構造物を支える基台１の上面右寄りに左右一
対の支柱2,3の計４本が立設され、この内の一対の支柱
２はその下端部が、支軸９を介して基台に回動自在に軸
着されている。

この支柱2,3には、軸受12,13を介してい圧延ローラー4,
5の回転軸16,17が回転可能に軸着されているが、この圧
延ローラー4,5は間隙Ｓを介して対向して取り付けら
れ、その内の圧延ローラー４の両端側には円盤状の鍔体
4Aが形成されている。

一方、支柱2,3の上端部にはブラケット2A,3Aが取り付け
られ、このブラケット2Aから3Aにかけて螺杆10が螺入し
てある。

この螺杆10の外側の一端には回転ハンドル11が個体さ
れ、このハンドル11を操作することにより支柱２及び圧
延ローラー４が左右方向に移動して圧延ローラー４と５
との間隙Ｓを調節することができるようになっている。

他方、圧延ローラー4,5の間に形成される間隙Ｓの上部
近傍には、下部に撹拌室６を形成したホッパー８の吐出
口6Aが備えられ、撹拌室６の内部にはモーター28で駆動
される撹拌部材が内蔵されている。また、撹拌室６の下
面には摺動自在な遮蔽板14が取り付けられると共にホッ
パー８の投入口近傍には投入された泥漿原料の粒状物の
量が一杯になると信号を発するレベルスイッチ15が取り
付けられている。また、圧延ローラー４は、回転軸16に
軸着されたプーリー18,ベルト24及びプーリー22を介し
て駆動モータ20で駆動され、同様に圧延ローラー５は、
回転軸17に軸着されたプーリー19,ベルト25及びプーリ
ー23を介して駆動モータ21で駆動されるようになってい
る。

尚、26は圧延ローラー4,5に付着した泥漿原料をそぎ落
とすスクレーパである。

次に粉砕機Ｙについて、第４図，第５図に基づき説明す
る。

本実施例の粉砕機Ｙは、図面に示す如く、基枠31の上部
中央に回転軸32が軸支されており、この回転軸32の一端
は基枠31に設けられたモーター33の駆動軸に連結されて
いる。また、基枠31の上面には原料投入口34が形成さ
れ、この下部にはカマボコ形の枠体35が取り付けられて
いる。

この枠体35の内側には、枠体35と一定の空間をおいて横
長開口部を縦方向に連続して形成した張設枠36が装着さ
れ、枠体35の内側と張設枠36との間に形成された空間に
金網37を装脱するようになっている。尚、張設枠36は枠
体35に取り付けた締め付けハンドル38及び締め付けレバ
ー38を操作することにより金網37の緊張状態を調整する
ことができるようになっている。

一方、枠体35の内部を貫通して設けられて回転軸32には
角柱状の回転羽40が軸着されていて、金網37の内側面と
僅かな隙間を保って回動するようになっている。尚、41
はガイド板、42はベルトコンベア、43は駆動用モーター
である。

ここで、以上の構成からなる本実施例の作用・効果につ
いて説明する。

本実施例の陶磁器タイル用材料の製造装置は、まず図示
しないスプレードライヤが乾燥粒造化して排出した窯業
用の泥漿原料の粒状物をベルトコンベア27で受けた後、
自然冷却しながら移送してホッパー８に投入する。する
と、ホッパー８に連通した撹拌室６の撹拌部材７が投入
された泥漿原料の粒状物を破砕して粒状物の内部に含有
した不均一な水分を均等化する工程を開始する。そこ
で、適当なところで遮蔽板14を開状態にすると、ある程
度破砕された泥漿原料の粒状物は吐出口6Aから圧延ロー
ラー4,5の間の間隙Ｓ部分に投入されることになるが、
この時、圧延ローラー4,5は駆動モーター20,21でそれぞ
れ内側方向に回転しているため、間隙Ｓ部分に投入され
た泥漿原料の粒状物は圧延ローラー4,5の外径面と鍔体4
Aの面圧によって平均強圧縮され再度水分含有率の均等
を図るとともに混練して間隙Ｓ部分から押し出され、不
定形強縮個体となって原料投入口34に落下する。する
と、原料投入口34に連通した枠体35の内部では、回転羽
40が回動しているため、泥漿原料の不定形強縮個体は回
転羽40によって粉々に粉砕されて金網37の内側に落下
し、金網37の升目で粒状物の大きさを選別されてからベ
ルトコンベア42に落下する。

ベルトコンベア42では投下された泥漿原料の粒状物を移
送し、第１図に示した上下方向コンベアを介して養生ホ
ッパーＺに投入する。養生ホッパーＺでは、投入された
泥漿原料の粒状物を一定期間貯留して粒状物と粒状物と
の間に混在する空気成分を自然排出させることになる。
この作用により、本実施例の陶磁器タイル用材料の製造
装置は、従来の装置が水分含有率が異る分離層を形成し
た泥漿原料の粒状物をそのまま加工して陶磁器タイルの
焼成材料を製造していることと異なり。平均水分含有率
が最適な陶磁器タイルの焼成材料を製造することに成功
した。これによって、従来では製造が困難とされていた
彩色タイルの用の焼成材料を職人的技量に頼ることなく
簡単かつ短時間で製造することが可能になっただけでな
く、焼成タイルの品質の均一化、製造装置の故障率の低
下、作業者の重労働の軽減、職場環境の改善、多品種小
量生産の効率的運用、高級タイルのローコスト化といっ
た多くの利点を実現する事に成功した、画期的技術であ
り、その社会に与える恩恵は計り知れないものが有る。

（発明の効果） 以上、詳述したように、本発明の陶磁器タイル用材料の
製造方法は、窯業用の泥漿原料をスプレードライヤー部
材で乾燥粒造化する工程と、同工程で造粒化した泥漿原
料の粒状物を移送部材で移送しながら粒状物の外殻部を
適当な温度に自然冷却させる工程と、同工程で運ばれた
泥漿原料の粒状物の水分含有率を小型ホッパー部材及び
撹拌部材で破砕して平均化する工程と、同工程で破砕し
た泥漿原料の粒状物を、二つのローラーを所定の間隙で
対抗させ、その内のいずれか一方の両外側部に鍔部材を
備えたローラー部材で平均強圧縮して水分含有率を調整
した不定形強縮個体とする工程と、同工程で平均強圧縮
された泥漿原料の不定形強縮個体を縦軸方向に回転する
粉砕部材で粉砕して適度の粒状物に粒度調整する工程
と、同工程で粒度調整した泥漿原料の粒状物を移送部材
で移送し、大型ホッパーに一定期間貯留させて粒状物と
粒状物との間に混在する空気成分を自然排出させる工程
との一連の製造工程によって窯業用の泥漿原料をタイル
材料に加工するようにし、また、本発明の陶磁器タイル
用材料の製造装置は、スプレードライヤー部で乾燥粒造
化された窯業用の泥漿原料の粒状物を移送するコンベア
部と、コンベア部が移送排出した泥漿原料の粒状物を一
時的に貯留する小型ホッパー部と、小型ホッパー部の内
部排出口近傍に設け、小型ホッパー部の内部に貯留され
た泥漿原料の粒状物を破砕して水分含有率を平均化する
撹拌部材と、撹拌部材によって破砕された泥漿原料の粒
状物をローラー面で平均強圧縮するローラー部と、ロー
ラー部と所定の間隔で対抗して設けられ、ローラー面及
びローラー面の両端に設けられた鍔部で泥漿原料の粒状
物を平均強圧縮する鍔部付ローラー部と、ローラー部及
び上記鍔部付ローラー部によって平均強圧縮された泥漿
原料の不定形強縮個体を粉砕して適度の粒状物に粒度調
整するため縦軸方向に回転する粉砕部材と、粉砕部材で
粒度調した泥漿原料の粒状物を横方向及び縦方向に移送
するコンベア部と、コンベア部が投入した泥漿原料の粒
状物を一定期間貯留して粒状物と粒状物との間に混在す
る空気成分を自然排出させると共に必要に応じて下部開
閉部から泥漿原料の粒状物を放出する大型ホッパーと、
から構成したことで、従来技術では製造が困難とされて
いた彩色タイルの用の焼成材料を職人的技量に頼ること
なく簡単かつ短時間で製造することが可能になっただけ
でなく、焼成タイルの品質の均一化、製造装置の故障率
の低下、作業者の重労働の軽減、職場環境の改善、多品
種小量生産の効率的運用、高級タイルのローコスト化と
いった多くの利点を実現する事に成功した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の装置全体を表した概略構成
図，第２図は本実施例の圧延装置の一部破断側面図，第
３図は同平面図，第４図は粉砕機の一部破断側面図，第
５図は同正面図である。 １……基台、2,3……支柱 2A,3A……ブラケット、4,5……ローラー 4A……鍔体、６……撹拌室 6A……吐出口、７……撹拌部材 ８……ホッパー、９……支軸 10……螺杆、11……回転ハンドル 12,13……軸受、14……遮閉板 15……レベルスイッチ、16,17……回転軸 18,19……プーリー 20,21,28,33……モーター 22,23……プーリー、24,25……ベルト 26……スクレーパー 27,42……ベルトコンベア、31……基枠 32……回転軸、34……原料投入口 35……枠体、36……張設枠 37……金網 38……締め付けハンドル、39……締め付けレバー 40……回転羽、41……ガイド板 Ｓ……間隙、Ｘ……圧延装置 Ｙ……粉砕機、Ｚ……養生ホッパー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窯業用の泥漿原料をスプレードライヤー部
   材で乾燥粒造化する工程と、 当該工程で造粒化した泥漿原料の粒状物を移送部材で移
   送しながら粒状物の外殻部を適当な温度に自然冷却させ
   る工程と、 当該工程で運ばれた泥漿原料の粒状物の水分含有率を小
   型ホッパー部材及び撹拌部材で破砕して平均化する工程
   と、 当該工程で破砕した泥漿原料の粒状物を、二つのローラ
   ーを所定の間隙で対抗させ、その内のいずれか一方の両
   外側部に鍔部材を備えたローラー部材で平均強圧縮して
   水分含有率を調整した不定形強縮個体とする工程と、 当該工程で平均強圧縮された泥漿原料の不定形強縮個体
   を縦軸方向に回転する粉砕部材で粉砕して適度の粒状物
   に粒度調整する工程と、 当該工程で粒度調整した泥漿原料の粒状物を移送部材で
   移送し、大型ホッパーに一定期間貯留させて粒状物と粒
   状物との間に混在する空気成分を自然排出させる工程
   と、 の一連の製造工程によって窯業用の泥漿原料をタイル材
   料に加工することを特徴とする陶磁器タイル用材料の製
   造方法。
2. 【請求項２】窯業用の泥漿原料をタイル材料の粒状物に
   加工するタイル用材料の製造装置であって、 スプレードライヤー部で乾燥粒造化された窯業用の泥漿
   原料の粒状物を移送するコンベア部と、 当該コンベア部が移送排出した泥漿原料の粒状物を一時
   的に貯留する小型ホッパー部と、 当該小型ホッパー部の内部排出口近傍に設け、小型ホッ
   パー部の内部に貯留された泥漿原料の粒状物を破砕して
   水分含有率を平均化する撹拌部材と、 当該撹拌部材によって破砕された泥漿原料の粒状物をロ
   ーラー面で平均強圧縮するローラー部と、 当該ローラー部と所定の間隔で対抗して設けられ、ロー
   ラー面及びローラー面の両端に設けられた鍔部で泥漿原
   料の粒状物を平均強圧縮する鍔部付ローラー部と、 上記ローラー部及び上記鍔部付ローラー部によって平均
   強圧縮された泥漿原料の不定形強縮個体を粉砕して適度
   の粒状物に粒度調整するため縦軸方向に回転する粉砕部
   材と、 当該粉砕部材で粒度調した泥漿原料の粒状物を横方向及
   び縦方向に移送するコンベア部と、 当該コンベア部が投入した泥漿原料の粒状物を一定期間
   貯留して粒状物と粒状物との間に混在する空気成分を自
   然排出させると共に必要の応じて下部開閉部から泥漿原
   料の粒状物を放出する大型ホッパーと、 から構成されたことを特徴とする陶磁器タイル用材料の
   製造装置。