特許 7605418 宝石用ジェット材料の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】宝石用ジェット材料の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A44C 27/00 20060101AFI20241217BHJP

   A44C 17/00 20060101ALI20241217BHJP

   B02C 23/08 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

A44C27/00

A44C17/00

B02C23/08 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018047471

(22)【出願日】2018-03-15

(65)【公開番号】P2019154881

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-03-05

【審判番号】

【審判請求日】2023-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】502391079

【氏名又は名称】久慈琥珀株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504165591

【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学

(74)【復代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新田 久男

(72)【発明者】

【氏名】清水 友治

【合議体】

【審判長】柿崎 拓

【審判官】北村 英隆

【審判官】関口 哲生

(56)【参考文献】

【文献】特公昭５５－４６９６８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特公昭５７－２５４８１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開昭５０－１１３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－９５６６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

A44C 1/00-3/00,7/00-27/00

B02C 9/00-11/08,19/00-25/00

C01B 32/00

C04B 35/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジェットの原材料から所要形状に成形された成形体からなる宝石用ジェット材料を製造する宝石用ジェット材料の製造方法であって、
ジェットの原材料を粉砕して粉粒体にする粉砕工程と、
該粉砕工程で得られた粉粒体を、目開きが３００μｍ以下の篩により篩上と篩下に分離する篩工程と、
該篩工程で篩い分けされた篩下のジェットの粉粒体を成形型に入れ、成形温度になるまで昇温する型内調整工程と、
該型内調整工程後に成形型内のジェットの粉粒体を加温及び加圧して所要形状の成形体に成形する成形工程と、
該成形工程後に、上記成形体を成形型内で徐冷する徐冷工程と備え、
上記成形工程での成形温度Ｔを、２２０℃≦Ｔ≦４００℃にし、
上記成形工程での成形圧力Ｐを、１２０ＭＰａ≦Ｐにし、
上記成形工程での加圧保持時間ｔを、２ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎにし、
上記所要形状の成形体は、上面，該上面に連続する側面及び該側面に連続する下面を有するとともに、上記上面と側面との間のコーナ部に上側面取り面を有し、上記下面と側面との間のコーナ部に下側面取り面を有した形状であり、
上記所要形状の成形体の上側面取り面及び下側面取り面は、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒ≦１ｍｍの曲面であり、
上記成形工程において、上記成形型により、上記成形体の上面から下面に向けて加圧して、上記所要形状の成形体を成形することを特徴とする宝石用ジェット材料の製造方法。

【請求項2】

上記ジェットの原材料として、岩手県久慈産のジェットを用い、
上記篩工程で、上記粉砕工程で得られた粉粒体を、目開きが１００μｍ以下の篩により篩上と篩下に分離し、
上記成形工程での成形温度Ｔを、３００℃≦Ｔ≦３５０℃にし、
上記成形工程での成形圧力Ｐを、３００ＭＰａ≦Ｐにし、
上記成形工程での加圧保持時間ｔを、６ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎにしたことを特徴とする請求項１記載の宝石用ジェット材料の製造方法。

【請求項3】

上記所要形状の成形体の側面は順次連続する３以上の平面を有し、該所要形状の成形体は、その側面の隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面を有した形状であり、
上記成形工程において、上記成形型により、上記所要形状の成形体を成形することを特徴とする請求項１または２記載の宝石用ジェット材料の製造方法。

【請求項4】

上記所要形状の成形体の側部面取り面は、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒの曲面であることを特徴とする請求項３記載の宝石用ジェット材料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、黒色系の宝石に係り、特に、炭素を主体としたジェット（英名「Ｊｅｔ」，和名「黒玉」）を原材料にした宝石用ジェット材料の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ジェット（英名「Ｊｅｔ」，和名「黒玉」）は、木が化石化した褐炭と関連のある漆黒色，帯渇黒色の天然炭化化石木である。その成分は不純物を含有する有機起源の炭素であり、非晶質で、モース硬度が２．５～４．０、比重が１．３０～１．３５の性状を呈する。ジェットは、宝石として取り扱われ、ネックレス等の身飾り品をはじめ種々の宝飾品、装飾品として用いられている。

【0003】

ところで、ジェットの加工においては、加工に供しない小さいジェット、あるいは、加工の際に生じる切削屑や製品から分離した小片等は、そのままでは製品化することがほとんどできない。そのため、これを、大きな塊に成形し、ジェット材料として利用することが考えられるが、炭素を主成分とすることから、その技術は未だ確立されていない。

【0004】

従来、例えば、黒色系の宝石として、その成分や硬さは全く異なるが、特開２００７－１９６０１９号公報に掲載されたブラックシリカ（黒鉛珪石）の利用技術がある。これは、ブラックシリカを粒子径が５μｍの粉末体に加工し、これにポリウレタン樹脂のような熱硬化性樹脂を混合し、この混合物を軟化させ、鋳型に流し込み適宜の温度で焼結する技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－１９６０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このブラックシリカの利用技術は、そもそもジェットとはその成分や硬度が異なるブラックシリカを、樹脂とともに鋳型に流し込んで焼結する技術なので、これを、炭素を主成分とするジェットに単に適用しても、できた製品が、ジェット本来の性状とは大きく異なり、特に、炭素を主成分とするジェット特有の質感や色を発現できないという問題がある。

【0007】

本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、小さくてそのままでは使用に供されないジェットを、可能な限りジェット本来の性状を呈する大きな塊に成形する宝石用ジェット材料の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】

【0008】

このような目的を達成するための本発明の宝石用ジェット材料の製造方法は、ジェットの原材料から所要形状に成形された成形体からなる宝石用ジェット材料を製造する宝石用ジェット材料の製造方法であって、ジェットの原材料を粉砕して粉粒体にする粉砕工程と、該粉砕工程で得られたジェットの粉粒体を成形型に入れて加温及び加圧して所要形状の成形体に成形する成形工程とを備えた構成としている。

【0009】

これにより、宝石用ジェット材料を製造するときは、粉砕工程で、ジェットの原材料を粉砕して粉粒体にする。ここでは、粉砕機で粉砕する。本発明で用いるジェット原材料としては、加工に供しない小さいジェット、あるいは、加工の際に生じる切削屑や製品から分離した小片等を用いる。それから、成形工程において、粉砕工程で得られたジェットの粉粒体を成形型に入れて加温及び加圧して所要形状の成形体に成形する。この場合、製品価値としては、バインダは添加しないことが望ましい。粉粒体に含まれる多少の不純物がバインダの役目をするものと推察され、粉粒体が強固に結合していく。これにより、宝石用ジェット材料に発現される質感や色などの性状が原石に近いものとなり、小さくてそのままでは使用に供されないジェットを、原材料に対して忠実度の高い大きな塊に成形することができ、ジェットを無駄なく有効に利用することができるようになる。
尚、宝石用ジェット材料に発現される性状が原石に近いものとなるのであれば、あるいは、任意の物性値に変化させる必要がある場合には、多少の添加剤を添加しても良い。

【0010】

そして、必要に応じ、上記粉砕工程で得られた粉粒体を、目開きが３００μｍ以下の篩により篩上と篩下に分離する篩工程を備え、上記成形工程において、篩下の粉粒体を用いて成形する構成としている。好ましくは、２００μｍ以下の篩、より好ましくは、１５０μｍ以下の篩、より一層好ましくは、１００μｍ以下の篩、更に好ましくは、８０μｍ以下の篩である。篩は段階的に用いて良い。より細かい方が、強度が高くなり、より好ましい。これにより、粉粒体を確実に強固に結合させることができる。
また、上記成形工程前に、上記篩工程で篩い分けされた篩下のジェットの粉粒体を成形型に入れ、成形温度になるまで昇温する型内調整工程を備えることができる。

【0011】

また、必要に応じ、上記成形工程での成形温度Ｔを、２２０℃≦Ｔ≦４００℃にした構成としている。好ましくは、２５０℃≦Ｔ≦４００℃、より好ましくは、３００℃≦Ｔ≦３５０℃である。２２０℃に満たないと粒子の結合が不十分になる。４００℃を超えると、成分が変質し易くなり好ましくない。これにより、粉粒体をより一層確実に強固に結合させることができる。

【0012】

更に、必要に応じ、上記成形工程での成形圧力Ｐを、１２０ＭＰａ≦Ｐにした構成としている。好ましくは、１５０ＭＰａ≦Ｐ、より好ましくは、３００ＭＰａ≦Ｐである。１２０ＭＰａを下回ると粒子の結合が弱くなり、かつ緻密な組織とならない。これにより、粉粒体をより一層確実に強固に結合させることができる。

【0013】

上記成形工程での加圧保持時間ｔを、２ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎにした構成としている。好ましくは、３ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎ、より好ましくは、６ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎである。２ｍｉｎを下回ると、粒子の結合が弱くなる。これにより、粉粒体をより一層確実に強固に結合させることができる。

【0014】

そしてまた、上記成形工程後に、上記成形体を成形型内で徐冷する徐冷工程を備えることが有効である。これにより、成形のサイクルタイムを短縮することが可能となる。
また、必要に応じ、上記成形に用いる粉粒体に添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、各種バインダ，色素等種々のものが挙げられる。

【0015】

また、必要に応じ、上記成形体を、上面，該上面に連続する側面及び該側面に連続する下面を有するとともに、上記上面と側面との間のコーナ部に上側面取り面を有し、上記下面と側面との間のコーナ部に下側面取り面を有した形状にし、上記成形工程において、上記成形型により、上記成形体の上面から下面に向けて加圧して、該成形体を成形する構成としている。
これにより、成形型による成形時に、上側面取り面及び下側面取り面が形成された成形体が成形される。この場合、成形型から成形体を取出した際に、加圧により成形される上面と側面との間のコーナ部、下面と側面との間のコーナ部は、特に、小さな欠けが生じ易くなるが、これらのコーナ部には、上側面取り面及び下側面取り面が形成されているので、欠けが生じにくくなっており、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、宝石用ジェット材料の品質を向上させることができる。

【0016】

この場合、上記成形体の上側面取り面及び下側面取り面を、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒ≦１ｍｍの曲面にしたことが有効である。好ましくは、０．２ｍｍ≦Ｒである。小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。
この構成において、具体的には、上記ジェットの原材料として、岩手県久慈産のジェットを用い、
上記篩工程で、上記粉砕工程で得られた粉粒体を、目開きが１００μｍ以下の篩により篩上と篩下に分離し、
上記成形工程での成形温度Ｔを、３００℃≦Ｔ≦３５０℃にし、
上記成形工程での成形圧力Ｐを、３００ＭＰａ≦Ｐにし、
上記成形工程での加圧保持時間ｔを、６ｍｉｎ≦ｔにしている。

【0017】

また、必要に応じ、上記成形体の側面は順次連続する３以上の平面を有し、該成形体を、その側面の隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面を有した形状にし、上記成形工程において、上記成形型により、上記成形体を成形する構成としている。
これにより、成形型による成形時に、側部面取り面が形成された成形体が成形される。側面においても、隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面が形成されるので、それだけ、欠けが生じにくくなり、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、宝石用ジェット材料の品質を向上させることができる。

【0018】

この場合、上記成形体の側部面取り面を、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒの曲面にしたことが有効である。好ましくは、０．２ｍｍ≦Ｒである。小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。

【0019】

また、本発明に係る宝石用ジェット材料は、ジェットの原材料の粉粒体を加温及び加圧することにより所要形状に成形された成形体からなり、硬さＨ（ロックウェルスーパーフィシャルＨＲ１５Ｙ）が、６０（ＨＲ１５Ｙ）≦Ｈである構成としている。好ましくは、７０（ＨＲ１５Ｙ）≦Ｈである。より好ましくは、７５（ＨＲ１５Ｙ）≦Ｈである。

【0020】

この場合、上記粉粒体の粒径は、３００μｍ以下であることが好ましい。より具体的には、岩手県久慈産のジェットの原材料の粉粒体であって粒径が１００μｍ以下の粉粒体を用い、該粉粒体を成形型により加温及び加圧することにより所要形状に成形された成形体にする。
また、添加剤を含むことができる。

【0021】

また、必要に応じ、上記成形体を、上面，該上面に連続する側面及び該側面に連続する下面を有するとともに、上記上面と側面との間のコーナ部に上側面取り面を有し、上記下面と側面との間のコーナ部に下側面取り面を有した形状にした構成としている。
これにより、上側面取り面及び下側面取り面が形成された成形体が成形される。この場合、上面と側面との間のコーナ部、下面と側面との間のコーナ部は、特に、小さな欠けが生じ易くなるが、これらのコーナ部には、上側面取り面及び下側面取り面が形成されているので、欠けが生じにくくなっており、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、宝石用ジェット材料の品質を向上させることができる。

【0022】

この場合、上記成形体の上側面取り面及び下側面取り面を、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒ≦１ｍｍの曲面にしたことが有効である。好ましくは、０．２ｍｍ≦Ｒである。小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。

【0023】

また、必要に応じ、上記成形体の側面は順次連続する３以上の平面を有し、該成形体を、その側面の隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面を有した形状にした構成としている。
これにより、側面においても、隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面が形成されるので、それだけ、欠けが生じにくくなり、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、宝石用ジェット材料の品質を向上させることができる。

【0024】

この場合、上記成形体の側部面取り面を、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒの曲面にしたことが有効である。好ましくは、０．２ｍｍ≦Ｒである。小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、宝石用ジェット材料に発現される質感や色などの性状が原石に近いものとなり、小さくてそのままでは使用に供されないジェットを、原材料に対して忠実度の高い大きな塊に成形することができ、ジェットを無駄なく有効に利用することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法を示す工程図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法において、型内調整工程，成形工程及び徐冷工程における温度変化を示すグラフ図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法で用いる成形型の構成例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図6】本発明の試験例１に係る宝石用ジェット材料の製造方法を示す図である。

【図7】本発明の試験例に係る宝石用ジェット材料の製造方法で用いる原材料（「岩手県久慈産ジェット」）の粉粒体の顕微鏡写真である。

【図8】本発明の試験例１の宝石用ジェット材料に係り、成形圧力Ｐ（ＭＰａ）と各成形圧力における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係を示すグラフ図である。

【図9】本発明の試験例１の宝石用ジェット材料に係り、成形温度Ｔ（℃）と各成形温度における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係を示すグラフ図である。

【図10】本発明の試験例１の宝石用ジェット材料に係り、加圧保持時間ｔ（ｍｉｎ）と各加圧保持時間における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係を示すグラフ図である。

【図11】本発明の試験例１の宝石用ジェット材料（成形体）に係り、宝石用ジェット材料の表面の状態を示す顕微鏡写真（ａ）（ｂ）（ｃ）である。

【図12】本発明の試験例２の宝石用ジェット材料に係り、上側面取り面及び下側面取り面の、欠けの状態を示す表図である。

【図13】本発明の試験例２の宝石用ジェット材料に係り、（ａ）は上側面取り面に欠けがなかった成形体の写真、（ｂ）は上側面取り面に欠けが生じた成形体の写真である。

【図14】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の別の例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図15】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料のまた別の例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図16】本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の更にまた別の例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法をについて詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法は、ジェットの原材料Ｓから所要形状に成形された成形体１からなる宝石用ジェット材料Ｊを製造する方法である。上述もしたように、一般に、ジェット（英名「Ｊｅｔ」，和名「黒玉」）は、木が化石化した褐炭と関連のある漆黒色，帯渇黒色の天然炭化化石木である。その成分は不純物を含有する有機起源の炭素であり、非晶質で、モース硬度が２．５～４．０、比重が１．３０～１．３５の性状を呈する。ジェットは、宝石として取り扱われ、ネックレス等の身飾り品をはじめ種々の宝飾品、装飾品として用いられている。

【0028】

本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法によって製造される宝石用ジェット材料Ｊは、図１及び図２に示すように、原材料Ｓから所要形状に成形された正四角柱状の成形体１からなる。成形体１は、正四角形の上面２，上面２に連続する側面３及び側面３に連続する正四角形の下面４を有するとともに、上面２と側面３との間のコーナ部に上側面取り面５を有し、下面４と側面３との間のコーナ部に下側面取り面６を有した形状に成形されている。また、成形体１の側面３は、順次連続する３以上の平面（実施の形態では４つの矩形の平面）を有し、成形体１は、隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面７を有した形状に成形されている。

【0029】

成形体１は、例えば、最大幅Ｄが、５ｍｍ≦Ｄ≦１００ｍｍ、高さＨが、１ｍｍ≦Ｈ≦１００ｍｍの大きさに形成される。成形体１の上側面取り面５及び下側面取り面６は、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒ≦１ｍｍの曲面に形成される。実施の形態では、カット面に形成されている。また、成形体１の側部面取り面７は、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面、若しくは、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒの曲面に形成されている。実施の形態では、曲面に形成されている。

【0030】

そしてまた、宝石用ジェット材料Ｊを構成する成形体１は、硬さＨ（ロックウェルスーパーフィシャルＨＲ１５Ｙ）が、６０（ＨＲ１５Ｙ）≦Ｈになる。

【0031】

本発明の実施の形態に係る宝石用ジェット材料の製造方法は、図１及び図３に示すように、ジェットの原材料Ｓとして、ジェットの加工に供しない小さいジェット、あるいは、加工の際に生じる切削屑や製品から分離した小片等を用い、これらの原材料Ｓから宝石用ジェット材料Ｊを製造するもので、（１）粉砕工程、（２）篩工程、（３）型内調整工程、（４）成形工程、（５）徐冷工程を備えている。以下、各工程について詳細に説明する。

【0032】

（１）粉砕工程
周知の粉砕機等を使用して、ジェットの原材料Ｓを粉砕して粉粒体Ｆにする。例えば、粒径が３００μｍ以下のものを多く含むように粉砕する。

【0033】

（２）篩工程
粉砕工程で得られた粉粒体Ｆを、目開きが３００μｍ以下の篩により篩上と篩下に分離する。好ましくは、２００μｍ以下の篩、より好ましくは、１５０μｍ以下の篩、より一層好ましくは、１００μｍ以下の篩、更に好ましくは、８０μｍ以下の篩である。篩は段階的に用いて良い。より細かい方が、強度が高くなり、より好ましい。これにより、粉粒体Ｆを確実に強固に結合させることができる。図７に、篩い分けられた粉粒体Ｆの一例の顕微鏡写真を示す。３００μｍを超えると、成型時の粒子の結合に不具合が生じるため、より細かい方が、強度が高くなり、より望ましい。

【0034】

（３）型内調整工程
図４に示すグラフ図も参照し、篩工程で篩い分けされたジェットの粉粒体Ｆを成形型Ｋに入れ、成形工程の温度になるまで昇温する。図５に示すように、成形型Ｋは、粉粒体Ｆが入れられ成形体１の側面３を成形するシリンダ状のダイ２０と、ダイ２０内の粉粒体Ｆを上から加圧して成形体１の上面２を成形するピストン状の上パンチ２１と、ダイ２０内の粉粒体Ｆを下から加圧して成形体１の下面４を成形するピストン状の下パンチ２２とから構成されている。上パンチ２１には、成形体１の上面２と側面３との間のコーナ部に上側面取り面５を成形する上面取り型面２３が形成され、下パンチ２２には、成形体１の下面４と側面３との間のコーナ部に下側面取り面６を成形する下面取り型面２４が形成されている。また、ダイ２０の内面には、成形体１の側面３の隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面７を成形する側部面取り型面２５が形成されている。更に、図示しないが、成形型Ｋを加熱して粉粒体Ｆを加温するヒータが設けられている。この型内調整工程においては、成形型Ｋによる加圧を行っても行わなくても良い。また、予め成形工程の温度になるまで昇温し、それから、ジェットの粉粒体Ｆを成形型Ｋに入れても良い。この際、実施の形態では、バインダ等の添加剤は添加しない。

【0035】

（４）成形工程
図４に示すグラフ図も参照し、図５に示す成形型Ｋに入れられ所定温度に昇温されたジェットの粉粒体Ｆを加温及び加圧して所要形状の成形体１に成形する。実施の形態では、バインダを添加していないが、粉粒体Ｆに含まれる多少の不純物がバインダの役目をするものと推察され、粉粒体Ｆが強固に結合していく。

【0036】

成形工程での成形温度Ｔは、２２０℃≦Ｔ≦４００℃に設定される。好ましくは、２５０℃≦Ｔ≦４００℃、より好ましくは、３００℃≦Ｔ≦３５０℃である。２２０℃に満たないと粒子の結合が不十分になる。４００℃を超えると、組成が変質し易くなり好ましくない。

【0037】

また、成形工程での成形圧力Ｐは、１２０ＭＰａ≦Ｐに設定される。好ましくは、１５０ＭＰａ≦Ｐ、より好ましくは、３００ＭＰａ≦Ｐである。１２０ＭＰａを下回ると粒子の結合が弱くなり、緻密な組織とならない。

【0038】

更に、成形工程での加圧保持時間ｔは、２ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎに設定される。好ましくは、３ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎ、より好ましくは、６ｍｉｎ≦ｔ＜１０ｍｉｎである。２ｍｉｎを下回ると、粒子の結合が弱くなって適正な硬さが得られにくく、割れが生じ易くなり好ましくない。

【0039】

（５）徐冷工程
図４に示すグラフ図も参照し、成形工程後に、成形体１を成形型Ｋ内で徐冷する。この場合、加圧を行っても行わなくても良い。徐冷後に、成形型Ｋから成形体１を取出す。

【0040】

このような製造方法により製造された成形体１からなる宝石用ジェット材料Ｊは、硬さＨ（ロックウェルスーパーフィシャルＨＲ１５Ｙ）が、６０（ＨＲ１５Ｙ）≦Ｈになる。この宝石用ジェット材料Ｊは、バインダ等の添加剤を添加していないので、宝石用ジェット材料Ｊに発現される質感や色などの性状が原石に近いものとなる。また、小さくてそのままでは使用に供されないジェットを、原材料Ｓに対して忠実度の高い大きな塊に成形することができ、ジェットを無駄なく有効に利用することができるようになる。

【0041】

また、成形型Ｋによる成形時に、上側面取り面５及び下側面取り面６が形成されるとともに、側部面取り面７が形成された成形体１が成形される。この場合、成形型Ｋから成形体１を取出した際に、加圧により成形される上面２と側面３との間のコーナ部、下面４と側面３との間のコーナ部は、特に、小さな欠けが生じ易くなるが、これらのコーナ部には、上側面取り面５及び下側面取り面６が形成されているので、欠けが生じにくくなっており、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、宝石用ジェット材料Ｊの品質を向上させることができる。また、側面３においても、隣接する平面間のコーナ部に側部面取り面７が形成されるので、それだけ、欠けが生じにくくなり、そのため、欠けにより損傷が発生する事態を防止することができ、この点でも、宝石用ジェット材料Ｊの品質を向上させることができる。

【0042】

この場合、成形体１の上側面取り面５及び下側面取り面６は、カット寸法Ｃが、０．１ｍｍ≦Ｃ≦１ｍｍのカット面になっているので、小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。また、成形体１の側部面取り面７は、半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒの曲面になっているので、これによっても、小さい寸法の面取りにより、全体形状を保持して角部の損傷を防止することができる。

【0043】

次に、試験例について説明する。
＜試験例１＞
図６に示すように、試験例１においては、岩手県久慈産のジェットを用い、先ず、これを粉砕して篩にかけた粉粒体Ｆを作成した。図７に、この粉粒体Ｆの顕微鏡写真を示す。篩は、目開きが９０μｍのものを用いた。そして、この粉粒体Ｆについて、成形工程での成形圧力Ｐ，成形温度Ｔ，加圧保持時間ｔの条件を夫々変えて成形し、直径１３ｍｍ，厚さ３ｍｍの種々の成形体１からなる宝石用ジェット材料Ｊを作成した。

【0044】

そして、作成された各宝石用ジェット材料Ｊの硬さＨ（ロックウェルスーパーフィシャルＨＲ１５Ｙ）を測定した。この結果に基づいて、成形圧力Ｐ（ＭＰａ）と各成形圧力における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係、成形温度Ｔ（℃）と各成形温度における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係、加圧保持時間ｔ（ｍｉｎ）と各加圧保持時間における硬さの平均値（ＨＲ１５Ｙ）との関係を、夫々、グラフ化した。結果を図８乃至図１０に示す。

【0045】

この結果から、成形圧力は１２０ＭＰａ以下では成形不可で、３００ＭＰａ以上で良好な成形条件となり、成形温度は２２０℃以下では成形不可で、３００℃以上で良好な成形条件となり、保持時間は２分以下では成形不可で、６分以上で良好な成形条件となるということが分かった。

【0046】

また、図１１に、これらの宝石用ジェット材料Ｊのいくつかの表面の顕微鏡写真を示す。この結果から、天然ジェットと略同等の宝石用ジェット材料が得られることが分かる。

【0047】

＜試験例２＞
図１に示すように、試験例２においては、上記と同様の岩手県久慈産のジェットを用い、先ず、これを粉砕して篩にかけた粉粒体Ｆを作成した（図７の顕微鏡写真参照）。図１２に示すように、篩は、目開きが８０μｍ，１５０μｍ，１８０μｍのものを用い、粒度の異なる３種類の粉粒体Ｆを用意し、これら各粒度の異なる粉粒体Ｆについて、成形工程での成形圧力Ｐを、Ｐ＝５００Ｍｐ、成形温度Ｔを、Ｔ＝３４０℃、加圧保持時間ｔを、ｔ＝６分の条件で、１辺１０ｍｍ，高さ（厚さ）５ｍｍの正四角柱からなる成形体１を成形した。また、各粒度の異なる粉粒体Ｆに係る成形体１において、夫々、側部面取り面７のＲを、Ｒ＝０．５ｍｍとし、上側面取り面５及び下側面取り面６の、カット寸法Ｃが、Ｃ＝０（無し），Ｃ＝０．２ｍｍ，Ｃ＝０．３ｍｍ，Ｃ＝０．４ｍｍと異なる、４種類の成形体１からなる宝石用ジェット材料Ｊを作成した。

【0048】

そして、各成形体１の、上側面取り面５及び下側面取り面６の、欠けを見た。結果を図１２に示す。図１２において、×は欠けがあったもの、〇は欠けがなかったものを示す。側部面取り面７においては、いずれも欠けは生じなかった。図１３（ａ）には、目開きが１５０μｍ篩下の粉粒体Ｆで成形し、Ｃ＝０．３ｍｍの成形体１で、欠けがなかった成形体１の写真を示す。図１３（ｂ）には、目開きが１５０μｍ篩下の粉粒体Ｆで成形し、Ｃ＝０．２ｍｍの成形体１で、欠けがあった成形体１の写真を示す。

【0049】

この結果から、上側面取り面５及び下側面取り面６が、Ｃ＝０（無し）のものでは、いずれも欠けが見られた。目開きが８０μｍ篩下の粉粒体Ｆで成形した成形体１においては、上側面取り面５及び下側面取り面６が、Ｃ＝０．２ｍｍ以上では、いずれも欠けが無く、優れていることが分かった。いずれにしろ、上側面取り面５，下側面取り面６，側部面取り面７を設けることが有効であることが分かった。

【0050】

尚、上記の実施の形態においては、成形体１を上側面取り面５，下側面取り面６，側部面取り面７を設けた正四角柱状に形成し、試験例１においては、上側面取り面５及び下側面取り面６を設けない円盤状に形成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１４に示すように、上側面取り面５及び下側面取り面６を設けた円盤状に形成し、図１５に示すように、上側面取り面５，下側面取り面６，側部面取り面７を設けた三角柱状に形成し、あるいはまた、図１６に示すように、図１４に示す成形体１の中心に孔８を貫通形成し、この孔８の開口縁にも、面取り面９を設ける等、成形体１は、どのような形状に形成しても良い。また、上記実施の形態では、成形体１の上側面取り面５及び下側面取り面６を、カット面に形成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、曲面に形成しても良く、適宜変更して差支えない。更に、上記実施の形態では、成形体１の側部面取り面７を、曲面に形成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、カット面に形成しても良く、適宜変更して差支えない。

【0051】

更にまた、上記実施の形態の成形工程で用いる成形型Ｋにおいて、ダイ２０内の粉粒体Ｆを下から加圧して成形体１の下面を成形するピストン状の下パンチ２２を備えて構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下パンチ２２をダイ２０と一体化しても良く、成形型Ｋの構成は、適宜変更して差支えない。また、上記実施の形態においては、バインダ等の添加剤を用いないで原材料Ｓの粉粒体Ｆを成形したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、宝石用ジェット材料Ｊに発現される性状が原石に近いものとなるのであれば、多少のバインダ等の添加剤を添加しても良い。しかしながら、可能な限り、バインダ等の添加剤は用いないことが望ましい。本発明は、上述した本発明の実施の形態に限定されず、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

最近、岩手県久慈地方でも、ジェットが産出されることが分かった。この久慈産ジェットは中生代の琥珀と同じ地層から採掘され、琥珀と同じ地層から採掘される事は世界的に極めて稀である。本発明に係る宝石用ジェット材料の技術により、原石はもとより、小さくてそのままでは使用に供されないジェットを、原材料に対して忠実度の高い大きな塊に成形することができるので、ネックレス等の身飾り品をはじめ種々の宝飾品、装飾品として、有効に利用することが期待される。

【符号の説明】

【0053】

Ｊ 宝石用ジェット材料
Ｓ 原材料
Ｆ 粉粒体
（１）粉砕工程
（２）篩工程
（３）型内調整工程
（４）成形工程
（５）徐冷工程
１ 成形体
２ 上面
３ 側面
４ 下面
５ 上側面取り面
６ 下側面取り面
７ 側部面取り面
８ 孔
９ 面取り面
Ｋ 成形型
２０ ダイ
２１ 上パンチ
２２ 下パンチ
２３ 上面取り型面
２４ 下面取り型面
２５ 側部面取り型面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】