(57)【要約】      （修正有）【課題】押出成形装置の金型を備えた先端部の温度をコントロールすることで、ハニカム成形体に発生する形状歪を防止する。【解決手段】炭化ケイ素粉末を含む原料を投入するための投入口と、原料をスクリューによって混練する混練部と、金型が配設された先端部を備えた連続ハニカム成形体を作製する押出成形部と、これを所定の長さに切断し次工程に搬送する搬送部とを備えた押出成形装置であり、先端部には混練物を冷却するための流水用配管が配置され、流水用配管は流入用の流水用配管、及び排出用の流水用配管に接続され、流通する冷却水の流量を制御する流量制御機構が流入用、及び排出用の流水用配管の少なくとも一方に配置されるとともに、搬送部にはハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、この垂直方向の高さに基づき冷却水の流量を流量制御機構により制御することを特徴とする押出成形装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化ケイ素粉末を含む湿潤混合物からなる原料を投入するための原料投入口と、
前記原料投入口に投入された湿潤混合物をスクリューによって混練して混練物を作製し、押出成形部まで前記混練物を搬送する混練部と、
金型が配設された先端部を備え、前記混練部から搬送された前記混練物をスクリューにより前記先端部の前記金型に押し込み、前記金型を介して押し出すことにより多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する押出成形部と、
作製された連続ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断されたハニカム成形体を次工程に搬送する搬送部とを備えた押出成形装置であり、
前記先端部には、冷却水をその内部に流通させることにより前記混練物を冷却するための流水用配管が配置され、
前記流水用配管は、前記先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管、及び、前記先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管に接続され、流通する前記冷却水の流量を制御する流量制御機構が、前記流入用の流水用配管、及び、前記流水用配管の少なくとも一方に配置されるとともに、
前記搬送部には、作製された前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、
前記高さセンサで測定された前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、前記冷却水の流量を前記流量制御機構により制御することを特徴とする押出成形装置。
【請求項２】
前記高さセンサは２台配置され、前記ハニカム成形体の異なる２個所の高さを測定し、測定された２個所の高さの差に基づいて前記冷却水の流量を制御する請求項１に記載の押出成形装置。
【請求項３】
前記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、
一方の前記高さセンサは、所定の時間毎に前記略四角形の上辺の端部における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）を測定し、
他方の前記高さセンサは、所定の時間毎に前記略四角形の上辺の中間部分における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ２）を測定し、
下記（１）式に基づき同じ時刻に測定された前記高さ（ｈ１）と前記高さ（ｈ２）から前記距離差（Ｄ）を算出し、
各時刻において算出された前記距離差（Ｄ）から前記距離差（Ｄ）の単位時間当たりの変化量を算出し、
前記流量制御機構は、
前記距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの前記距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合、前記冷却水の流量を増加させ、
前記距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの前記距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合、前記冷却水の流量を減少させる請求項２に記載の押出成形装置。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【請求項４】
前記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、
前記高さセンサは、前記略四角形の上辺の中間部分における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻（ｔ１）、及び、前記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定し、
前記第１の時刻（ｔ１）で前記高さセンサにより測定された前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）とし、
前記第２の時刻（ｔ２）で前記高さセンサにより測定された前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）とし、
前記略四角形を構成する各辺が直線である場合の、前記略四角形の上辺の中間部分におけるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを高さ（Ｈｂ）とし、
前記第１の時刻（ｔ１）から前記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、
前記流量制御機構は、
前記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が前記高さ（Ｈｂ）よりも低い場合には、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を前記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、
前記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が前記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を前記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させる請求項１に記載の押出成形装置。
【請求項５】
請求項１に記載の押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法であって、
炭化ケイ素粉末を含んだ湿潤混合物からなる原料を原料投入口より投入することにより、押出成形部の金型を介して押出成形を行い、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する連続ハニカム成形体作製工程と、
前記連続ハニカム成形体を所定の長さに切断してハニカム成形体とする切断工程と、
切断された前記ハニカム成形体を搬送部により搬送しながら、高さセンサによりハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さ測定工程と、
前記高さセンサで測定された前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、流量制御機構により冷却水の流量を制御する流量制御工程とを含むことを特徴とするハニカム成形体の製造方法。
【請求項６】
前記高さ測定工程において、２台の高さセンサにより、前記ハニカム成形体の異なる２個所の高さを測定し、測定された２個所の高さの差に基づいて前記冷却水の流量を制御する請求項５に記載のハニカム成形体の製造方法。
【請求項７】
前記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、
前記高さ測定工程では、
一方の前記高さセンサにより、所定の時間毎に前記略四角形の上辺の端部における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）を測定し、
他方の前記高さセンサにより、所定の時間毎に前記略四角形の上辺の中間部分における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ２）を測定し、
下記（１）式に基づき同じ時刻に測定された前記高さ（ｈ１）と前記高さ（ｈ２）から前記距離差（Ｄ）を算出し、
各時刻において算出された前記距離差（Ｄ）から前記距離差（Ｄ）の単位時間当たりの変化量を算出し、
前記流量制御工程では、前記流量制御機構は、
前記距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの前記距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合、前記冷却水の流量を増加させ、
前記距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの前記距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合、前記冷却水の流量を減少させる請求項６に記載のハニカム成形体の製造方法。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【請求項８】
前記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、
前記高さ測定工程において、前記高さセンサにより、前記略四角形の上辺の中間部分における前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻（ｔ１）、及び、前記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定し、
前記第１の時刻（ｔ１）で前記高さセンサにより測定した前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）とし、
前記第２の時刻（ｔ２）で前記高さセンサにより測定した前記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）とし、
前記略四角形を構成する各辺が直線である場合の、前記略四角形の上辺の中間部分におけるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを高さ（Ｈｂ）とし、
前記第１の時刻（ｔ１）から前記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、
前記流量制御工程では、前記流量制御機構により、
前記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が前記高さ（Ｈｂ）よりも低い場合には、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を前記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、
前記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が前記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、前記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を前記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させる請求項５に記載のハニカム成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形装置及びハニカム成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境または人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣまたはＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境または人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【０００３】
そこで、内燃機関と連結されることにより排ガス中のＰＭを捕集したり、排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣまたはＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックからなり、多数のセルが長手方向に並設された構造を有するハニカム構造体が種々提案されている。
【０００４】
この種のハニカム構造体を製造する際には、まず、セラミック粉末、有機バインダ、水等の溶媒、造孔材、成形助剤等を均一に混合した後、混練を経て、最適な粘度を有する混練物を調製する。この混練物を金型を介して押出形成することにより、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する。
【０００５】
次に、この連続ハニカム成形体を所定の長さに切断した後乾燥させ、必要により、ハニカム成形体の貫通孔のいずれか一方の端面に目封止用ペーストを用いて目封止する。続いて、目封止された目封止用ペーストを乾燥させた後、ハニカム成形体の脱脂、焼成を行うことにより、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を製造することができる。この後、必要により、複数のハニカム構造体を接着材を介して結束させ、外周加工、外周コーティング等を行うことにより、複数のハニカム構造体からなるハニカムフィルタ等を作製することができる。
【０００６】
このようなハニカム構造体の製造方法に関する文献は多数存在するが、そのなかで特許文献１には、押出成形されたハニカム成形体に形状歪が発生することを防ぐため、押出直後の成形体の温度を３０℃以下とし、押出成形体の外周温度Ｔｂと中心部温度Ｔａとの温度差が１℃≦Ｔａ−Ｔｂ≦５℃となるように押し出すセラミック成形体の押出成形方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、上記した連続ハニカム成形体の切断工程において、ワイヤ等の線状部材を連続ハニカム成形体の移動速度と同期した移動速度で移動させながら上下に移動させ、連続ハニカム成形体の長手方向に垂直に切断する切断方法及び切断装置が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、成形時の口金付近での押出圧力の脈動を抑制して、成形品質を向上させた押出成形装置及びそれを用いた成形体の製造方法が開示されている。この押出成形装置は、上記効果を得るために、供給口側のスクリューとして回転羽根が２条設けられた供給口側スクリューと、上記押出口側のスクリューとして回転羽根が１条設けられた押出口側スクリューとを設け、上記回転羽根の最外周の直径をＤ、回転軸と平行な押出方向の押出口側回転羽根のピッチをＰとした際、Ｐ／Ｄが０．５〜０．９の範囲に設定している。
【０００９】
特許文献４には、ハニカム成形体を製造する際に、生成形体に生じる変形や歪みを未然に防止し、大型のハニカムフィルタやセル壁の薄いハニカムフィルタを製造し得ることができる押出成形機が開示されている。このような効果を得るために、押出成形機から排出された主として炭化ケイ素からなる生成形体を冷媒を内蔵した冷凍槽に導入することにより、直ちに凍結させて生成形体を一定形状に保持することが開示されている。
【００１０】
特許文献５には、スクリューの羽根部等の磨耗が少なく、長寿命であるとともに、欠陥等が発生する可能性が極めて低い成形体を作製可能な押出成形機が開示されている。このような効果を得るために湿潤混合物を混練する空間内が減圧雰囲気に保たれるとともに、回転羽根部には、高硬度被覆層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１５３５１４号公報
【特許文献２】特開２００８−１６８６０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２１６３７号公報
【特許文献４】特開平５−１２４０２１号公報
【特許文献５】特開２００８−１３２７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
炭化ケイ素粉末を含んだ混練物を押出成形することによりハニカム成形体を作製する際、炭化ケイ素が極めて硬いため、金型との接触により熱が発生するのみならず、スクリューを構成する羽根等との摩擦により熱が発生し易く、そのため混練物の温度が高くなり易く、湿潤混合物が金型より押し出される際に、金型の中心部分と周辺部分とで移動速度に差が生じ、その結果、押出成形された連続ハニカム成形体に形状歪が発生するという問題がある。
【００１３】
特許文献１には、押出成形されたハニカム成形体に形状歪が発生することを防ぐためにセラミック成形体の外周温度と中心部温度を制御する方法が記載されている。連続押出成形によりハニカム成形体を製造する場合、連続押出成形されたハニカム成形体の外周温度は、非接触温度計等を用いて容易に測定することができる。しかし、ハニカム成形体の中心部温度を測定するには、連続押出成形されたハニカム成形体を切断しなければならず、素早く測定することが困難である。そのため、特許文献１に記載された方法では、得られた外周温度と中心部温度との差に基づいて素早く練土の温度を調整することは難しい。
【００１４】
特許文献２には、上記と同様の方法で押出成形することは記載されているが、上記した湿潤混合物の温度に起因する問題は記載されていない。特許文献３では、押出成形機を構成するスクリューの回転羽根の大きさやピッチを制御することにより、均質なハニカム成形体を作製し、焼成後のクラックの発生等を防止することが記載されているが、金型に導入される湿潤混合物の温度等については、検討されておらず、特許文献３に記載されて方法のみで、湿潤混合物の温度に起因する歪の発生を防止することは難しい。
【００１５】
特許文献４では、形成されたハニカム成形体を凍結させ、成形後に発生する生成形体の変形等を防止しているが、金型に導入される湿潤混合物の温度分布等については検討されていない。湿潤混合物の温度に起因する歪は、金型を出た際に既に発生しているので、特許文献４に記載された方法で湿潤混合物の温度に起因するハニカム成形体の形状歪の発生を防止することは難しい。
【００１６】
特許文献５にも、回転羽根を備えたスクリューを用いて押出成形により、ハニカム成形体を作製することは記載されているものの、金型に導入される湿潤混合物の温度分布等については検討されていない。
【００１７】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、押出成形装置の金型を備えた先端部の温度をコントロールすることにより、押し出されたハニカム成形体に発生する形状歪を防止することが可能となることを見出し、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、本発明の押出成形装置は、炭化ケイ素粉末を含む湿潤混合物からなる原料を投入するための原料投入口と、上記原料投入口に投入された湿潤混合物をスクリューによって混練して混練物を作製し、押出成形部まで上記混練物を搬送する混練部と、金型が配設された先端部を備え、上記混練部から搬送された上記混練物をスクリューにより上記先端部の上記金型に押し込み、上記金型を介して押し出すことにより多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する押出成形部と、作製された連続ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断されたハニカム成形体を次工程に搬送する搬送部とを備えた押出成形装置であり、上記先端部には、冷却水をその内部に流通させることにより上記混練物を冷却するための流水用配管が配置され、上記流水用配管は、上記先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管、及び、上記先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管に接続され、流通する上記冷却水の流量を制御する流量制御機構が、上記流入用の流水用配管、及び、上記流水用配管の少なくとも一方に配置されるとともに、上記搬送部には、作製された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、上記高さセンサで測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、上記冷却水の流量を上記流量制御機構により制御することを特徴とする。
【００１９】
ここで、ハニカム成形体に発生する形状歪について説明する。
ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は、略四角形であり、上辺、２つの側辺、下辺である４つの辺で結ばれた形状となるが、形状歪が発生した場合には、４つの辺が曲線となる。この場合のハニカム成形体の断面形状の輪郭は、４つの辺が内側に湾曲している収縮四角形か、又は、４つの辺が外側に向けて湾曲している膨潤四角形となる。
ハニカム成形体を押出成形する際に、混練物の温度が好適である場合には、形状歪が発生せず、上記略四角形を形成する４つの辺は直線となる。
混練物の温度が相対的に高い場合には、中心部分の温度が周辺部分の温度より低くなり易く、周辺部分が移動し易くなるため、周辺部分の貫通孔の断面積が相対的に大きくなり、その結果として上記した収縮四角形となる。すなわち、混練物の冷却が必要な状態であることを意味する。
混練物の温度が相対的に低い場合には、温度が下がりにくい中心部分の温度が周辺部分の温度より相対的には高くなり、中心部分付近が移動し易くなる。そのため、中心部分付近の貫通孔の断面積が大きくなり、その結果として上記した膨潤四角形となる。すなわち、混練物の冷却が過剰な状態であることを意味する。
さらに、中心部分の温度と、周辺部分の温度の差が大きいと、ハニカム成形体の形状歪が大きくなる。
すなわち、周辺部分の温度が、中心部分の温度よりも相対的に高くなるにつれ、上記した収縮四角形を形成する曲線が急なカーブとなる。
また、中心部分の温度が、周辺部分の温度より相対的に高くなるにつれ、上記した膨潤四角形を形成する曲線が急なカーブとなる。
【００２０】
上記押出成形装置によれば、上記押出成形部の先端部には、冷却水をその内部に通過させるための流水用配管が配置され、上記流水用配管は、上記先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管、及び、上記先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管に接続され、流通する上記冷却水の流量を制御する流量制御機構が、上記流入用の流水用配管、及び、上記流水用配管の少なくとも一方に配置されるとともに、上記搬送部には、作製された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、上記高さセンサで測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、冷却水の流量を上記流量制御機構により制御するので、上記金型を通過する混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、作製されるハニカム成形体に上記の形状歪が発生するのを防止することができる。
【００２１】
本発明の押出成形装置では、上記高さセンサは２台配置され、上記ハニカム成形体の異なる２個所の高さを測定し、測定された２個所の高さの差に基づいて上記冷却水の流量を制御することが望ましい。
【００２２】
上記押出成形装置によれば、押出成形されたハニカム成形体に形状歪が発生すると、異なる２個所の高さを測定した際、高さに差がでるので、２台の高さセンサにより測定した高さの差に基づいて、混練物の温度が高いか、低いかが判断され、混練物の温度が高い場合には、冷却水の流量を増加させ、混練物の温度が低い場合には、冷却水の流量を減少させることにより、押出成形する混練物の温度を所定の範囲に保つことができる。
【００２３】
本発明の押出成形装置では、上記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、一方の上記高さセンサは、所定の時間毎に上記略四角形の上辺の端部における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）を測定し、他方の上記高さセンサは、所定の時間毎に上記略四角形の上辺の中間部分における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ２）を測定し、下記（１）式に基づき同じ時刻に測定された上記高さ（ｈ１）と上記高さ（ｈ２）から上記距離差（Ｄ）を算出し、各時刻において算出された上記距離差（Ｄ）から上記距離差（Ｄ）の単位時間当たりの変化量を算出し、上記流量制御機構は、上記距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの上記距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合、上記冷却水の流量を増加させ、上記距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの上記距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合、上記冷却水の流量を減少させることが望ましい。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【００２４】
冷却水の流量が一定である場合、押出成形されたハニカム成形体の形状歪は経時的に進行する。
そのため、距離差（Ｄ）を経時的に測定し、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量を算出することにより、混練物の温度が相対的に高くなりつつあるのか、低くなりつつあるのかを判断することができる。
すなわち、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合には、混練物の温度が相対的に高くなりつつあることを意味し、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合には、混練物の温度が相対的に低くなりつつあることを意味する。
【００２５】
ハニカム成形体の形状歪と、距離差（Ｄ）の値、及び、単位時間当たりの距離差（Ｄ）変化量との関係は、以下のような関係となる。
距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
【００２６】
上記押出成形装置によれば、距離差（Ｄ）及び単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量の関係から、形状歪が進行しつつあるのか、解消しつつあるのかを判断し、形状歪が進行しつつある場合には冷却水の流量を制御し形状歪が発生するのを防止することができる。
すなわち、距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合、冷却水の流量を増加させ、距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合、冷却水の流量を減少させることにより、
混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、ハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
【００２７】
このように、ハニカム成形体の形状の経時的変化に伴い、冷却水の流量を経時的に制御すると、混練物の温度が急激に変化することはないので、作製されるハニカム成形体の形状も急激に変化しないため、構造が安定する。
【００２８】
本発明の押出成形装置では、上記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、上記高さセンサは、上記略四角形の上辺の中間部分における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻（ｔ１）、及び、上記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定し、上記第１の時刻（ｔ１）で上記高さセンサにより測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）とし、上記第２の時刻（ｔ２）で上記高さセンサにより測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）とし、上記略四角形を構成する各辺が直線である場合の、上記略四角形の上辺の中間部分におけるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを高さ（Ｈｂ）とし、上記第１の時刻（ｔ１）から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、上記流量制御機構は、上記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも低い場合には、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることが望ましい。
【００２９】
ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の輪郭を想定すると、形状歪が発生した場合には、断面形状は収縮四角形又は膨潤四角形となる。
また、混練物の温度が好適である場合には、ハニカム成形体に形状歪が発生せず、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面を形成する辺が略直線となる。この時のハニカム成形体の所定個所の高さを、高さ（Ｈｂ）とする。
混練物の温度が相対的に高く、ハニカム成形体の断面の形状が収縮四角形である場合には、収縮四角形を形成する曲線はより内側に曲がるので、ハニカム成形体の所定個所の高さが、高さ（Ｈｂ）よりも低くなる。
混練物の温度が相対的に低く、ハニカム成形体の断面形状が膨潤四角形である場合には、膨潤四角形を形成する曲線はより外側に曲がるので、ハニカム成形体の所定個所の高さが、高さ（Ｈｂ）よりも高くなる。
【００３０】
また、冷却水の流量が一定である場合、押出成形されたハニカム成形体の形状歪は経時的に進行する。
そのため、第１の時刻（ｔ１）でのハニカム成形体の所定個所の高さ（Ｈｔ１）と、第１の時刻（ｔ１）から所定の時間を経過した後の第２の時刻（ｔ２）でのハニカム成形体の所定個所の高さ（Ｈｔ２）とを測定することにより混練物の温度が相対的に高くなりつつあるのか、低くなりつつあるのかを判断することができる。
すなわち、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高いことは、混練物の温度が相対的に高くなりつつあることを意味し、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低いことは、混練物の温度が相対的に低くなりつつあることを意味する。
【００３１】
以上より、（Ｈｂ）、（Ｈｔ１）及び（Ｈｔ２）の関係は、以下のような関係となる。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも高い場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも高い場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
【００３２】
上記押出成形装置によれば、（Ｈｂ）、（Ｈｔ１）及び（Ｈｔ２）の関係から、形状歪が進行しつつあるのか、解消しつつあるのかを判断し、形状歪が進行しつつある場合には冷却水の流量を制御し形状歪が発生するのを防止することができる。
すなわち、第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることにより、混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、ハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
なお、冷却水の流量の制御は、第２の時刻でのハニカム成形体の所定個所の高さを測定した直後に行うことが望ましい。
【００３３】
このように、ハニカム成形体の形状の経時的変化に伴い、冷却水の流量を経時的に制御すると、混練物の温度が急激に変化することはないので、作製されるハニカム成形体の形状も急激に変化しないため、構造が安定する。
【００３４】
本発明のハニカム成形体の製造方法は、上述の押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法であって、炭化ケイ素粉末を含んだ湿潤混合物からなる原料を原料投入口より投入することにより、押出成形部の金型を介して押出成形を行い、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する連続ハニカム成形体作製工程と、上記連続ハニカム成形体を所定の長さに切断してハニカム成形体とする切断工程と、切断された上記ハニカム成形体を搬送部により搬送しながら、高さセンサによりハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さ測定工程と、上記高さセンサで測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、流量制御機構により冷却水の流量を制御する流量制御工程とを含むことを特徴とする。
【００３５】
上記ハニカム成形体の製造方法によれば、上記高さセンサで測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、冷却水の流量を上記流量制御機構により制御するので、上記金型を通過する混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、作製されるハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
【００３６】
本発明のハニカム成形体の製造方法では、２台の高さセンサにより、上記ハニカム成形体の異なる２個所の高さを測定し、測定された２個所の高さの差に基づいて上記冷却水の流量を制御することが望ましい。
【００３７】
上記ハニカム成形体の製造方法によれば、押出成形されたハニカム成形体に形状歪が発生すると、異なる２個所の高さを測定した際、高さに差がでるので、２台の高さセンサにより測定した高さの差に基づいて、混練物の温度が高いか、低いかを判断し、混練物の温度が高い場合には、冷却水の流量を増加させ、混練物の温度が低い場合には、冷却水の流量を減少させることにより、押出成形する混練物の温度を所定の範囲に保つことができる。
【００３８】
本発明のハニカム成型体の製造方法では、上記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、上記高さ測定工程では、一方の上記高さセンサにより、所定の時間毎に上記略四角形の上辺の端部における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）を測定し、他方の上記高さセンサにより、所定の時間毎に上記略四角形の上辺の中間部分における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ２）を測定し、下記（１）式に基づき同じ時刻に測定された上記高さ（ｈ１）と上記高さ（ｈ２）から上記距離差（Ｄ）を算出し、各時刻において算出された上記距離差（Ｄ）から上記距離差（Ｄ）の単位時間当たりの変化量を算出し、上記流量制御工程では、上記流量制御機構は、上記距離差（Ｄ）が正の値であり、単位時間当たりの上記距離差（Ｄ）の変化量が正の値である場合、上記冷却水の流量を増加させ、上記距離差（Ｄ）が負の値であり、単位時間当たりの上記距離差（Ｄ）の変化量が負の値である場合、上記冷却水の流量を減少させることが望ましい。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【００３９】
上記の通り、距離差（Ｄ）及び単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量の関係から、形状歪が進行しつつあるのか、解消しつつあるのかを判断することができる。
上記ハニカム成形体の製造方法によれば、距離差（Ｄ）及び単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量に基づいて、冷却水の流量を制御することにより、混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、ハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
【００４０】
上記ハニカム成形体の製造方法では、本発明の押出成形装置で記載したように、ハニカム成形体に発生する形状歪を初期の段階で捉えることができる。
そのため、このような距離差（Ｄ）及び単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量に基づいて冷却水の流量を制御することにより、効果的にハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
するのを防止することができる。
【００４１】
本発明のハニカム成形体の製造方法では、上記ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、上記高さ測定工程において、上記高さセンサにより、上記略四角形の上辺の中間部分における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻（ｔ１）、及び、上記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定し、上記第１の時刻（ｔ１）で上記高さセンサにより測定した上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）とし、上記第２の時刻（ｔ２）で上記高さセンサにより測定した上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）とし、上記略四角形を構成する各辺が直線である場合の、上記略四角形の上辺の中間部分におけるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを高さ（Ｈｂ）とし、上記第１の時刻（ｔ１）から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、上記流量制御工程では、上記流量制御機構により、上記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも低い場合には、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、上記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることが望ましい。
【００４２】
本発明の押出成形装置で記載したように、（Ｈｂ）、（Ｈｔ２）及び（Ｈｔ２）の関係から、形状歪が進行しつつあるのか、解消しつつあるのかを判断することができる。そのため、形状歪が進行しつつある場合には冷却水の流量を制御することにより形状歪が発生するのを防止することができる。
すなわち、第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることにより、混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、ハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
なお、冷却水の流量の制御は、第２の時刻でのハニカム成形体の所定個所の高さを測定した直後に行うことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する先端部の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置で作製されたハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４（ａ）は、混練物が充分に冷却されずに、相対的に高い温度で押出成形されたハニカム成形体を、長手方向に垂直な方向に切断した断面の一例を模式的に示す断面図である。図４（ｂ）は、混練物が過剰に冷却され、相対的に低い温度で押出成形されたハニカム成形体を、長手方向に垂直な方向に切断した断面の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する高さセンサにより測定される、断面形状が収縮四角形であるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの一例を模式的に示す模式図である。図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する高さセンサにより測定される、断面形状が膨潤四角形であるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの一例を模式的に示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の搬送部材及び搬送部材に搭載されたハニカム成形体を、搬送部材の搬送方向に垂直な方向で切断した断面の一例を模式的に示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の混練物の温度を制御する機構のチャート図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置における冷却水の流量を決定する関数の一例を模式的に示したグラフである。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されたハニカム成形体から作製されたハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されたハニカム成形体から作製されたハニカム焼成体を複数個集合して作製されたハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されるハニカム成形体における距離差（Ｄ）の時間による変化の一例を模式的に示したグラフである。
【図１２】図１２は、本発明の第三実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されるハニカム成形体の所定個所の高さの時間による変化の一例を模式的に示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００４５】
（第一実施形態）
以下、本発明の押出成形装置、及び、ハニカム成形体の製造方法の一実施形態である第一実施形態について説明する。
【００４６】
図１は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の一例を模式的に示す断面図である。
【００４７】
図１に示す本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１は、炭化ケイ素粉末を含む湿潤混合物からなる原料を投入するための原料投入口２と、原料投入口２から投入された湿潤混合物をスクリューによって混練して混練物を作製し、押出成形部４まで混練物を搬送する混練部３と、金型４１が配設された先端部４０を備え、混練部３から搬送された混練物をスクリューによって先端部４０の金型４１に押し込み、金型４１を介して押し出すことにより多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体６０を作製する押出成形部４と、作製された連続ハニカム成形体６０を所定の長さに切断して、切断されたハニカム成形体６１を次工程に搬送する搬送部５を備えている。
先端部４０には、冷却水をその内部に通過させることにより混練物を冷却するための流水用配管４２が配置され、流水用配管４２は、先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管４５、及び、先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管４６に接続され、流通する冷却水の流量を制御する流量制御機構４３が、流入用の流水用配管４５に配置されている。
搬送部５には、作製されたハニカム成形体６１の高さを測定する高さセンサ５１が少なくとも１台配置されており、高さセンサ５１で測定されたハニカム成形体６１の高さに基づき、流量制御機構４３に内蔵された制御弁の開閉角度の調整を行うことにより冷却水の流量を制御することができるように構成されている。
【００４８】
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１を構成する混練部３について説明する。
混練部３は、内部にスクリューシャフトとスクリュー羽根（羽根部）とを備えたスクリューが設けられた、上段スクリュー混合機１００、及び、下段スクリュー混合機２００の２段のスクリュー混合機からなっている。
【００４９】
上部スクリュー混合機１００の一端部には原料投入口２が配置されており、原料投入口２の下の受け入れ口１０１には、湿潤混合物を上段スクリュー混合機１００の内部に押し込むための混練押込ローラ１０２が設けられている。
【００５０】
上段スクリュー混合機１００は、混練とともに湿潤混合物を移動させる役割を有するフィードスクリュー１１１と、その先端に設けられ、主に湿潤混合物を混練するためのからみスクリュー１１２と、さらにその先に設けられたＷ羽根スクリュー１１３からなる混練スクリュー１１０を備えている。フィードスクリュー１１１では、湿潤混合物の混練を行うことで混練物を作製し、混練物を前方に押し出すことができる。
【００５１】
上段スクリュー混合機１００の他端には、多数の貫通孔が形成されたダイス（口金）１２０が配置されており、Ｗ羽根スクリュー１１３を経た後の混練物は、このダイス１２０に押し込まれることになる。ダイス１２０に押し込まれた混練物は、棒状又はうどん麺のような状態となる。
【００５２】
ダイス１２０の混練物が押し出される部分には、減圧室１３０が設けられており、その内部を、真空に近い減圧状態とすることができる。
真空に近い減圧状態で混練することにより、混練物の内部に泡（空気）を噛み込まないようにすることができる。混練物の内部に泡を噛み込んでしまうと、ハニカム成形体を作製した際に、隔壁部分等に泡に起因した欠陥が生じやすくなる。
【００５３】
また、減圧室１３０の内部であって、ダイス１２０の近傍には、切断部材としての上段カッタ１４０が設けられている。すなわち、上段カッタ１４０は、減圧室１３０の内部に存在し、減圧室１３０に設けられたエアーシリンダにより、ダイス１２０の近傍を上下に往復運動し、ダイス１２０よりうどん麺状（棒状）に押し出された混練物を細かい塊となるように切断することができる。
【００５４】
切断された多数の小さな塊は、直ぐ下の下段スクリュー混合機２００に取り込まれることになる。
下段スクリュー混合機２００の構成は、上段スクリュー混合機１００と同様の構成なので、詳細な説明は省略する。
【００５５】
下段スクリュー混合機２００に取り込まれた混練物は、上段スクリュー混合機１００でされたのと同様に混練され、押出スクリュー部４００に取り込まれることになる。
【００５６】
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１では、混練部３は、２台のスクリュー混合機から構成されており、これら各スクリュー混合機により湿潤混合物の混練を行うことができる。本発明の押出成形装置において、混練部３のスクリュー混合機の台数は特に限定されないが、２〜４台であることが望ましい。１台では、充分に混練することが難しくなる場合があり、５台以上設けても、混練の度合いは大きく変わらず、経済的に不利となる。
【００５７】
また、図１に示した本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１では、湿潤混合物が混練押込ローラ１０２により各スクリュー混合機に押し込まれているが、他の手段により各スクリュー混合機に押し込まれてもよく、単に投入口が形成されているのみでもよい。また、各スクリュー混合機の内部の設けられたスクリューの組み合わせは、上述した組み合わせには限定されず、例えば、フィールドスクリューのみから構成されていてもよく、その他の組み合わせでもよい。
【００５８】
混練押込ローラ１０２及び混練スクリュー１１０の構成材料としては、特に限定されないが、タングステンカーバイドを用いることが望ましい。
【００５９】
混練押込ローラ１０２の心材の大きさ、羽根の大きさ、羽根の間隔、及び、ローラの回転数については、湿潤混合物の組成に合わせ調整することが望ましい。
【００６０】
混練スクリュー１１０のシャフトの大きさ、羽根の大きさ、羽根の角度、羽根の間隔は、湿潤混合物の組成に合わせ調整することが望ましい。
【００６１】
次に、押出成形部４について説明する。
押出成形部４は、押出スクリュー部４００と先端部４０とを備えている。
【００６２】
上記下段スクリュー混合機２００から押し出され、切断された多数の小さな塊は、直ぐ下の押出スクリュー部４００の受け入れ口４０１に落ち、混練押込ローラ４０２により押出スクリュー部４００の内部に押し込まれることになる。
押出スクリュー部４００は、フィードスクリュー４１１とその先に設けられたＷ羽根スクリュー４１３とからなる押出スクリュー４１０を備えている。混練物は、押出スクリュー４１０により押し出されることになる。
混練物が押し出される押出スクリュー部４００の端部には、先端部４０が接続されている。
なお、先端部４０と押出スクリュー部４００との間には、混練物濾過するためのメッシュフィルタが配置されていてもよい。
【００６３】
混練押込ローラ４０２、及び、押出スクリュー４１０の構成材料としては、特に限定されないが、タングステンカーバイドを用いることが望ましい。
【００６４】
混練押込ローラ４０２の心材の大きさ、羽根の大きさ、羽根の間隔、及び、ローラの回転数については、湿潤混合物の組成に合わせ調整することが望ましい。
【００６５】
押出スクリュー４１０のシャフトの大きさ、羽根の大きさ、羽根の角度、羽根の間隔は、湿潤混合物の組成に合わせ調整することが望ましい。
【００６６】
図２は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する先端部の一例を模式的に示す斜視図である。
先端部４０には、金型４１とケーシング４４とが配置されている。押出スクリュー４１０により押し出された混練物は、ケーシング４４を通って金型４１から連続的に押し出され、長手方向に多数のセルが形成された略四角柱形状の連続ハニカム成形体６０となる。
【００６７】
混練物が押出スクリュー４１０により押し出される過程において、混練物は、金型４１のみならず押出スクリュー４１０を構成する羽根やケーシング４４の内壁等と接触することになる。混練物には、極めて硬い炭化ケイ素粉末が含まれているため、上記の接触（摩擦）により熱が発生しやすく、混練物の温度が高くなり易い。混練物の温度が相対的に高い場合には、金型４１の中心部分の温度が周辺部分の温度より低くなり易く、周辺部分の混練物の移動速度が相対的に早くなる。特に、周辺部分の混練物は、定形性を有するケーシング４４と接触し、この部分で摩擦熱が多く発生する。そのため、この温度及び移動速度の差が大きくなる。
従って、混練物が金型により押し出される際に、金型４１の中心部分と、周辺部分とで混練物が押し出されて移動する速度に差が生じる。その結果、押出成形された連続ハニカム成形体６０に形状歪が発生する。そのため、周辺部分の貫通孔の断面積が相対的に大きくなり、結果として形成される連続ハニカム成形体６０の長手方向に垂直な断面が収縮四角形となる。
【００６８】
このような歪みが発生するのを防ぐために、先端部４０では、金型４１及びケーシング４４の周囲を流水用配管４２が覆っている。流水用配管４２に冷却水を流通させることにより（図２中、冷却水の流れを矢印で示す）、金型４１及びケーシング４４を冷却することができる。これにより、混練物の温度を下げることができる。
しかし、冷却水の流量が増加し金型４１及びケーシング４４が過剰に冷却されると、混練物が過剰に冷却されることになる。
混練物の温度が相対的に低い場合には、温度が下がりにくい金型４１及びケーシング４４の中心部分の温度が周辺部分の温度より相対的に高くなり、中心部分付近の混練物の移動速度が相対的に早くなる。特に、流水用配管４２は金型４１及びケーシング４４の周囲を覆っているので、流水用配管４２に冷却水が流通することにより、外側から混練物は冷却される。そのため、この温度及び移動速度の差が大きくなる。
従って、中心部分付近の貫通孔の断面積が大きくなり、結果として形成される連続ハニカム成形体６０の長手方向に垂直な断面が膨潤四角形となる。
このような過剰な冷却による形状歪を防ぐために、流水用配管４２には、先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管４５、及び、先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管４６に接続され、流通する上記冷却水の流量を制御する流量制御機構４３が、流入用の流水用配管４５に配置されている。流量制御機構４３による冷却水の流量の制御は、後述する高さセンサ５１により測定されたハニカム成形体６１の高さに基づき、流量制御機構４３に内蔵されている制御弁の開閉角度を調整する等により行われる。
流量制御機構４３に内蔵されている制御弁の開閉角度を調整することとは、制御弁の開閉角度を大きくすること、又は、制御弁の開閉角度を小さくすることである。制御弁の開閉角度を大きくすることとは、冷却水の流量を増加させることであり、制御弁の開閉角度を小さくすることとは、冷却水の流量を減少させることである。
冷却水の流量の制御は、制御弁の開閉角度を調整することにより容易に行うことができる。
制御弁の開閉角度がどのような角度の場合に、どれだけの流量の冷却水が流れるかは、あらかじめ測定することにより確認することができる。
また、制御弁を完全に開放すると、冷却水の流量が最大となり、制御弁を完全に閉鎖すると、冷却水は流れなくなる。本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１では、流量制御機構４３による冷却水の流量の制御は、制御弁の完全開放及び制御弁の完全閉鎖のみで行ってもよい。この場合、混練物の冷却は、冷却水によるオン／オフ制御となる。
【００６９】
次に、搬送部５について説明する。
搬送部５は、押出成形された連続ハニカム成形体６０を搬送する搬送部材５２と、連続ハニカム成形体６０を所定の長さに切断する切断部材５３と、ハニカム成形体６１の高さを測定する高さセンサ５１とを備えており、搬送部材５２は、所定の長さに切断されたハニカム成形体６１を次工程に搬送することができる。
【００７０】
高さセンサ５１は、ハニカム成形体６１の所定個所の高さを測定することができる。
高さセンサ５１は、ハニカム成形体６１の所定個所の高さを測定できれば、台数、測定方法等は特に限定されないが、レーザ変位センサを用いてハニカム成形体６１の所定の位置にレーザを照射し、レーザの反射により高さを測定することが望ましい。また、ハニカム成形体６１の長手方向に平行な方向から、ハニカム成形体６１の端面の画像を撮り画像処理により高さを測定してもよい。なお、測定されるハニカム成形体６１の所定個所の詳細は後述する。
【００７１】
上記高さセンサ５１により測定されたハニカム成形体６１の高さが所定の基準に満たない場合、すなわち、ハニカム成形体６１に形状歪の前兆が認められた場合、その測定値がフィードバックされ、流水用配管４２に配置された流量制御機構４３に内蔵された制御弁の開閉角度の調整が行われる。これにより、ハニカム成形体６１に許容できない形状歪が発生することを未然に防止することができる。
【００７２】
搬送部材５２は、切断部材５３が配置されている場所まで、押出成形部４から押出成形された連続ハニカム成形体６０を搬送することができる。搬送部材５２の形態としてはベルトコンベア等が挙げられる。
【００７３】
切断部材５３は、連続ハニカム成形体６０を所定の長さに切断する機能を有している。切断部材の形態としては、特に限定されないが、例えば、刃が形成されたカッタ、レーザ、線状体等が挙げられる。連続ハニカム成形体６０との接触面積や、ランニングコストを考慮すると、これらの中では、線状体であることが望ましい。線状体を使用した場合には、セラミック成形体との接触面積が極めて小さいため、連続ハニカム成形体６０のセルが接触しても、クラック、ずり変形等の変形や欠け等を起こすこともなく、しかも、レーザのような付帯機器等を必要としないことからランニングコストを低く抑えることができる。
【００７４】
切断部材５３が線状体である場合、線状体の構成材料としては、特に限定されないが、金属線や樹脂が被覆された金属線であることが望ましい。
また、線状体は、上から下に稼働することで連続ハニカム成形体６０を所定の長さに切断することが望ましい。この際、線状体を連続ハニカム成形体６０の搬送される方向と連動させ、線状体を移動させながら連続ハニカム成形体６０を切断することにより、連続ハニカム成形体６０を、連続ハニカム成形体６０の長手方向に垂直な方向に切断することが望ましい。このように切断することにより、ハニカム成形体６１の端面を、ハニカム成形体６１の長手方向と平行な方向に対し垂直とすることができる。
【００７５】
連続ハニカム成形体６０及びハニカム成形体６１と接触する搬送部材５２の接触部の構成材料としては、特に限定されないが、天然ゴム、ナイロン、ウレタン、ポリエステル等の樹脂が挙げられる。また、接触部は、スポンジ状や長繊維が絡み合ったような形状等であって所定の応力が負荷された場合に弾性変形可能な形状であってもよい。このような形状であれば、切断部材５３が連続ハニカム成形体６０の内部を通過してハニカム成形体の下面にまで達したときに、切断部材５３はさらに接触部へと沈み込むことができ、連続ハニカム成形体６０を完全に切断することができる。
【００７６】
ハニカム成形体６１の断面形状が膨潤四角形となるような形状歪が生じると、膨潤四角形を形成する辺が外側に曲がる。そのため、搬送部材５２が平面であると、搬送部材５２により搬送されるハニカム成形体６１が傾いてしまう。このような傾きがあると、ハニカム成形体６１の高さが測定しにくくなる。そのため、搬送部材５２には、ハニカム成形体６１の断面形状が膨潤四角形となるような形状歪が生じた際、ハニカム成形体６１が傾くことを防ぐための、凹部５４が設けられていることが望ましい。搬送部材５２に設けられた凹部５４については詳しくは後述する。
【００７７】
次に、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置により作製されるハニカム成形体６１について説明する。
【００７８】
図３（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置で作製されたハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００７９】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すハニカム成形体６１では、多数のセル６２がセル壁６３を隔てて長手方向に並設されるとともに、その周囲に外周壁６４が形成されている。
【００８０】
図３（ｂ）に示すように、混練物の温度を適切に制御して押出成形されたハニカム成形体６１の断面形状は略正方形であり、その輪郭は、４つの頂点が４つの略直線で結ばれた形状となる。
【００８１】
上記の通り連続ハニカム成形体６０は、炭化ケイ素粉末を含む混練物を押出成形することにより形成される。ハニカム成形体６１は連続ハニカム成形体６０を所定の長さで切断することにより作製されるので、長手方向に垂直な方向で切断した連続ハニカム成形体６０の断面形状は、上記ハニカム成形体６１の断面形状と同じ形状である。
【００８２】
混練物に含まれる炭化ケイ素粉末としては、特に限定されないが、平均粒子径が異なる粒子を所定の割合で配合することが望ましい。すなわち、平均粒子径が相対的に大きい１．０〜３０μｍの炭化ケイ素粒子と、平均粒子径が相対的に小さい０．０５〜１．０μｍの炭化ケイ素粒子を、配合量が１：０．０５〜１：０．６５の比率となるように配合することが望ましい。上記のように配合すると、作製されるハニカム成形体６１の気孔径の大きさ及び気孔率が好適となる。また、気孔径やセル壁厚みを調整するために、上記比率を変更することや、３種以上の平均粒子径の異なる炭化ケイ素粒子を配合してもよい。
【００８３】
炭化ケイ素粉末は、セラミック材料なので、作製されたハニカム成形体６１を加熱することにより、セラミック体であるハニカム焼成体７１を焼成することができる。
【００８４】
湿潤混合物には、炭化ケイ素粉末の他に、その他のセラミック材料、無機粒子、無機繊維、無機バインダ、有機バインダ、造孔材、可塑剤、潤滑剤、分散剤等が含まれていてもよい。
【００８５】
その他のセラミック材料としては、コーディライト、アルミナチタネート等が挙げられる。
【００８６】
無機粒子としては、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア、ムライト、ゼオライト等が挙げられる。無機粒子の平均粒子径は、０．１〜１０μｍであることが望ましい。また、無機粒子は、混練物の全量に対し、１〜４０重量％を配合させることが望ましい。
【００８７】
無機繊維としては、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、アルミナシリカ、ガラス、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられる。無機繊維の繊維長は、０．１〜１０μｍであることが望ましい。無機繊維は、混練物の全量に対し、３〜５０重量％を配合させることが望ましい。
【００８８】
無機バインダとしては、無機ゾル、粘土系ゾル等を用いることができる。無機ゾルとしては、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス等が挙げられる。粘土系ゾルとしては、白土、カオリン、モンモリロナイト、セピオライト、アタパルジャイト等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダは、湿潤混合物全量に対し、２〜５０重量％を配合させることが望ましい。
【００８９】
有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の合成樹脂が挙げられる。有機バインダは、混練物全量に対し１〜１０重量％を配合することが望ましい。
【００９０】
造孔材としては、アクリル樹脂、澱粉等が挙げられる。造孔材は、湿潤混合物全量に対し、５〜１５重量％を配合することが望ましい。
【００９１】
可塑剤としては、グリセリン等が挙げられ、潤滑剤としては、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ユニルーブ等が挙げられる。
【００９２】
分散剤としては、水、有機溶媒（ベンゼン等）、メタノールやエタノール等のアルコールが挙げられる。分散剤は、湿潤混合物全量に対し３〜３０％を配合することが望ましい。
【００９３】
次に、押出成形の際に発生するハニカム成形体の形状歪について説明する。
図４（ａ）は、混練物が充分に冷却されずに、相対的に高い温度で押出成形されたハニカム成形体を、長手方向に垂直な方向に切断した断面の一例を模式的に示す断面図である。
図４（ｂ）は、混練物が過剰に冷却され、相対的に低い温度で押出成形されたハニカム成形体を、長手方向に垂直な方向に切断した断面の一例を模式的に示す断面図である。
【００９４】
図４（ａ）に示すように、混練物が冷却されずに、相対的に高い温度で押出成形したハニカム成形体８０では、ハニカム成形体８０を長手方向に垂直な方向に切断した断面の輪郭が、４つの頂点を結ぶ曲線が４つの頂点を結ぶ直線よりも上記四角形の重心に向けて内側に湾曲している収縮四角形となっている。本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１の流水用配管４２に流通する冷却水の流量が充分でないと、押出成形をする際に、摩擦による発熱を充分に抑えることができなくなる。そのため、金型４１の周辺部分に存在する混練物の温度が、金型４１の中心部分付近に存在する混練物の温度よりも高くなる。従って、周辺部分に存在する混練物の移動速度の方が、中心部分付近に存在する混練物の移動速度よりも速くなる。この結果、周辺部分の貫通孔の断面積が相対的に大きくなり、押出成形されるハニカム成形体の断面の輪郭は収縮四角形となる。
【００９５】
図４（ｂ）に示すように、混練物が過剰に冷却され、相対的に低い温度で押出成形したハニカム成形体９０では、ハニカム成形体９０を長手方向に垂直な方向に切断した断面の輪郭が、４つの頂点を結ぶ曲線が４つの頂点を結ぶ直線よりも外側に向けて湾曲している膨潤四角形となっている。本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１の流水用配管４２に流通する冷却水の流量が過剰であると、押出成形をする際に、混練物が過剰に冷却されることになる。そのため、金型４１の周辺部分に存在する混練物の温度が、金型４１の中心部分付近に存在する混練物の温度よりも低くなる。従って、金型４１周辺部分に存在する混練物の移動速度よりも中心部分付近に存在する混練物の移動速度の方が速くなる。その結果、中心部分付近の貫通孔の断面積が大きくなり押出成形されるハニカム成形体の断面の輪郭は膨潤四角形となる。
【００９６】
ハニカム成形体６１は、高温で焼成することによりハニカム焼成体７１となり、ハニカム焼成体７１を複数個結束することによりハニカム構造体５００となる。断面形状が収縮四角形であるハニカム成形体８０や、断面形状が膨潤四角形であるハニカム成形体９０のように、ハニカム成形体６１に形状歪が発生していると、ハニカム焼成体７１を結束する際に障害となる。また、作製された排ガス処理は、損傷しやすく、排ガス浄化機能も劣るものとなる。
【００９７】
次に、本発明の押出成形装置１を構成する高さセンサ５１が測定するハニカム成形体６１の高さについて説明する。
図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する高さセンサにより測定される、断面形状が収縮四角形であるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの一例を模式的に示す模式図である。
図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を構成する高さセンサにより測定される、断面形状が膨潤四角形であるハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの一例を模式的に示す模式図である。
【００９８】
図５（ａ）に示すように、断面形状が収縮四角形であるハニカム成形体８０は、その断面形状において、第１の頂点８１ａ、第２の頂点８１ｂ、第３の頂点８１ｃ及び第４の頂点８１ｄを有している。また、第１の頂点８１ａと第２の頂点８１ｂとは、第１の側辺８２ａにより結ばれている。第２の頂点８１ｂと第３の頂点８１ｃとは、下辺８２ｂにより結ばれている。第３の頂点８１ｃと、第４の頂点８１ｄとは第２の側辺８２ｃにより結ばれている。第１の頂点８１ａと、第４の頂点８１ｄとは、上辺８２ｄにより結ばれている。
【００９９】
また、第１の頂点８１ａと第４の頂点８１ｄとを結ぶ直線を直線８３ａ（図５（ａ）中破線で示す部分）とし、第２の頂点８１ｂと第３の頂点８１ｃとを結ぶ直線を直線８３ｂ（図５（ａ）中破線で示す部分）とする。
【０１００】
下辺８２ｂは、ハニカム成形体８０の底面に属し、搬送部材５２と接する部分である。また、上辺８２ｄは下辺８２ｂが属する面と反対側の面に属している。また、第１の側辺８２ａは、下辺８２ｂの左端と接し、第２の側辺８２ｃは、下辺８２ｂの右端と接している。なお、図５（ａ）では、長手方向に垂直な方向で切断したハニカム成形体８０の一方の断面を示しており、もう一方の断面に着目すると左右が逆になるので、第１の側辺８２ａと第２の側辺８２ｃとの位置関係は逆であってもよく、辺の左右はここでの説明に影響しないが、便宜上、上記の通りに扱う。
【０１０１】
第１の側辺８２ａ、下辺８２ｂ、第２の側辺８２ｃ及び上辺８２ｄは、第１の頂点８１ａ、第２の頂点８１ｂ、第３の頂点８１ｃ及び第４の頂点８１ｄが形成する四角形の各辺よりも四角形の重心に向けて内側に向けて湾曲している。
【０１０２】
ここで、上辺８２ｄの端部である第１の頂点８１ａを第１の個所とし、第１の頂点８１ａから第２の頂点８１ｂまでの距離を第１の個所における高さ（ｈ１）とする。また、第１の頂点８１ａと、第４の頂点８１ｄとを結ぶ上辺８２ｄの中間部分を第２の個所とし、第２の個所から直線８３ｂまでの距離を第２の個所における高さ（ｈ２）とする。以下に、第２の個所における高さ（ｈ２）をより詳しく説明する。直線８３ａの中点を中点８４とする。中点８４を通りかつ直線８３ｂと垂直に交わる線を直線８５とし、直線８５と直線８３ｂの交点を第１の交点８６ｂとする。また、上辺８２ｄと、直線８５との交点を第２の交点８６ａとする。第２の交点８６ａが、上辺８２ｄの中間部分であり、第２の個所における高さ（ｈ２）は、第１の交点８６ｂから第２の交点８６ａまでの距離のことである。
【０１０３】
図５（ｂ）に示すように、断面形状が膨潤四角形であるハニカム成形体９０は、その断面形状において、第１の頂点９１ａ、第２の頂点９１ｂ、第３の頂点９１ｃ及び第４の頂点９１ｄを有している。また、第１の頂点９１ａと第２の頂点９１ｂとは、第１の側辺９２ａにより結ばれている。第２の頂点９１ｂと第３の頂点９１ｃとは、下辺９２ｂにより結ばれている。第３の頂点９１ｃと、第４の頂点９１ｄとは第２の側辺９２ｃにより結ばれている。第１の頂点９１ａと、第４の頂点９１ｄとは、上辺９２ｄにより結ばれている。
【０１０４】
また、第１の頂点９１ａと第４の頂点９１ｄとを結ぶ直線を直線９３ａ（図５（ｂ）中破線で示す部分）とし、第２の頂点９１ｂと第３の頂点９１ｃとを結ぶ直線を直線９３ｂ（図５（ｂ）中破線で示す部分）とする。
【０１０５】
下辺９２ｂは、ハニカム成形体９０の底面に属し、搬送部材５２と接する部分である。また、上辺９２ｄは下辺９２ｂが属する面と反対側の面に属している。また、第１の側辺９２ａは、下辺９２ｂの左端と接し、第２の側辺９２ｃは、下辺９２ｂの右端と接している。なお、図５（ｂ）では、長手方向に垂直な方向で切断したハニカム成形体９０の一方の断面を示しており、もう一方の断面に着目すると左右が逆になるので、第１の側辺９２ａと第２の側辺９２ｃとの位置関係は逆であってもよく、辺の左右はここでの説明に影響しないが、便宜上、上記の通りに扱う。
【０１０６】
第１の側辺９２ａ、下辺９２ｂ、第２の側辺９２ｃ及び上辺９２ｄは、第１の頂点９１ａ、第２の頂点９１ｂ、第３の頂点９１ｃ及び第４の頂点９１ｄが形成する四角形の各辺よりも外側に向けて湾曲している。
【０１０７】
ここで、上辺９２ｄの端部である第１の頂点９１ａを第１の個所とし、第１の頂点９１ａから第２の頂点９１ｂまでの距離を第１の個所における高さ（ｈ１）とする。また、第１の頂点９１ａと、第４の頂点９１ｄとを結ぶ上辺９２ｄの中間部分を第２の個所とし、第２の個所から直線９３ｂまでの距離を第２の個所における高さ（ｈ２）とする。以下に、第２の個所における高さ（ｈ２）をより詳しく説明する。直線９３ａの中点を中点９４とする。中点９４を通りかつ直線９３ｂと垂直に交わる線を直線９５とし、直線９５と直線９３ｂの交点を第１の交点９６ｂとする。また、上辺９２ｄと、直線９５との交点を第２の交点９６ａとする。第２の交点９６ａが、上辺９２ｄの中間部分であり、第２の個所における高さ（ｈ２）は、第１の交点９６ｂから第２の交点９６ａまでの距離のことである。
【０１０８】
なお、ハニカム成形体９０が平面の上に載置されている場合は、第２の辺９２ｂが外側に向けて湾曲しているので、ハニカム成形体９０が傾いてしまう。このような場合、第１の個所における高さ（ｈ１）及び第２の個所における高さ（ｈ２）が測定しにくくなる。
そのため、ハニカム成形体９０の所定個所の高さを測定する搬送部材５２の部分には凹部５４が設けられていることが望ましい。凹部５４について、以下に詳しく説明する。
【０１０９】
図６は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の搬送部材及び搬送部材に搭載されたハニカム成形体を、搬送部材の搬送方向に垂直な方向で切断した断面の一例を模式的に示す斜視図である。
搬送部材５２に設けられた凹部５４の幅は、ハニカム成形体９０の第２の頂点９１ｂから第３の頂点９１ｃまでの距離よりも僅かに狭いことが望ましい。凹部５４は、搬送部材５２の搬送方向に沿って連続して設けられていることが望ましい。凹部５４の深さは、凹部５４を形成する面が、下辺９２ｂと接触しないような深さであることが望ましい。
また、ハニカム成形体９０の第２の頂点９１ｂと第３の頂点９１ｃとの間に凹部５４が収まるように、ハニカム成形体９０が搬送部材５２に載置されることが望ましく、第２の頂点９１ｂから凹部５４までの距離と、第３の頂点９１ｃから凹部５４までの距離が等しくなるように、ハニカム成形体９０が搬送部材５２に載置されることが望ましい。
上記のような凹部５４が搬送部材５２に設けられ、上記のようにハニカム成形体９０が載置されると、下辺９２ｂが外側に向けて湾曲していたとしても、ハニカム成形体９０の下辺９２ｂと直線９３ｂにより形成される部分は凹部５４が形成する空間に収まるので、ハニカム成形体９０が傾きにくくなる。そのため、第１の個所における高さ（ｈ１）及び第２の個所における高さ（ｈ２）の測定において殆ど影響を与えることがない。
【０１１０】
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１では、高さセンサ５１が、高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を測定することにより作製されるハニカム成形体の形状歪を判断することができる。
なお、高さセンサ５１が測定するのは、連続ハニカム成形体６０の高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）であってもよい。
【０１１１】
次に、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１が、ハニカム成形体６１（連続ハニカム成形体６０）の形状を制御する機構について説明する。
【０１１２】
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置では、高さセンサは２台配置され、一方の上記高さセンサは、上記略四角形の上辺の端部における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）を測定し、他方の上記高さセンサは、上記略四角形の上辺の中間部分における上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ２）を測定し、下記（１）式に基づき高さ（ｈ１）と高さ（ｈ２）との距離差（Ｄ）を算出し、上記流量制御機構は、上記距離差（Ｄ）が０である場合には、冷却水を所定の流量（Ｖ０）を流通させ、上記距離差（Ｄ）が正の値である場合には、上記距離差（Ｄ）の絶対値に基づいて冷却水の流量を上記流量（Ｖ０）以上に増加させ、上記距離差（Ｄ）が負の値である場合には、上記距離差（Ｄ）の絶対値に基づいて冷却水の流量を上記流量（Ｖ０）以下に減少させることが望ましい。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【０１１３】
本発明の第一実施形態に係る押出形成装置１を用いて作製されたハニカム成形体６１では、下記（１）式の結果、距離差（Ｄ）が高さ（ｈ１）に対し、−１０％〜１０％であることが望ましい。距離差（Ｄ）が上記範囲内であれば、後の工程を経て作製されるハニカム焼成体７１を好適に集合させることができ、また、作製された排ガス処理体は損傷しにくく、排ガス浄化機能も充分なものとなる。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【０１１４】
距離差（Ｄ）の値を上記範囲内にするには、高さセンサ５１で高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を測定し、ハニカム成形体６１に形状歪の前兆が表れた段階で、混練物の温度を制御することが望ましい。
【０１１５】
高さセンサ５１で高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を測定し、上記（１）式の結果、距離差（Ｄ）の値が０となることは、ハニカム成形体６１の断面形状に歪みが殆ど生じていないことを示すので、押出成形される混練物の温度が好適であることを意味する。
距離差（Ｄ）が正の値となることは、ハニカム成形体６１の断面形状が収縮四角形であることを示すので、押出成形される混練物の温度が、相対的に高くなっていることを意味する。
距離差（Ｄ）が負の値となることは、ハニカム成形体６１の断面形状が膨潤四角形であることを示すので、押出成形される混練物の温度が相対的に低くなっていることを意味する。
【０１１６】
このように、押出成形されたハニカム成形体６１に形状歪が発生すると、異なる２個所の高さを測定した際、高さに差がでるので、高さセンサ５１により測定した高さの差に基づいて、混練物の温度が高いか、低いかを判断し、混練物の温度が高い場合には、流量制御機構４３に内蔵されている制御弁を調整して冷却水の流量を増加させ、混練物の温度が低い場合には、流量制御機構４３に内蔵されている制御弁を調整して冷却水の流量を減少させることにより押出成形する混練物の温度を所定の範囲に保つことができる。この機構を以下にチャート図を用いて説明する。
【０１１７】
図７は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置の混練物の温度を制御する機構のチャート図である。
（ａ）本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１では、押出成形されたハニカム成形体６１の高さ（ｈ１）と、高さ（ｈ２）とは高さセンサ５１により測定される。
（ｂ）測定された高さ（ｈ１）、及び、高さ（ｈ２）のデータは、計算装置に伝達される。
（ｃ）計算装置は、上記（１）式により、高さ（ｈ１）と、高さ（ｈ２）との距離差（Ｄ）を計算する。
（ｄ）計算結果は、流量制御機構４３に送られる。
（ｅ）流量制御機構４３は、送られてきた距離差（Ｄ）の値に基づいて冷却水の流量を制御するフィードバック制御を行う。流量の制御方法は以下の通りである。
（ｅ−１）計算の結果、距離差（Ｄ）が０未満である場合、流量制御機構４３は、流水用配管４２に流れる冷却水の流量を（Ｖ０）以下に減らすため、流量制御機構４３に内蔵された制御弁を調整する。
（ｅ−２）計算の結果、距離差（Ｄ）が０を超える場合、流量制御機構４３は、流水用配管４２に流れる冷却水の流量を（Ｖ０）以上に増やすため。流量制御機構４３に内蔵された制御弁を調整する。
【０１１８】
次に、距離差（Ｄ）とハニカム成形体の形状歪の大きさとの関係について説明する。
ハニカム成形体６１において、中心部分の温度と、周辺部分の温度の差が大きいと、ハニカム成形体の形状歪が大きくなる。
すなわち、周辺部分の温度が、中心部分の温度よりも相対的に高くなるにつれ、上記したハニカム成形体８０の断面形状である収縮四角形を形成する第１の側辺８２ａ、下辺８２ｂ、第２の側辺８２ｃ、及び、上辺８２ｄが急なカーブとなる。この場合、距離差（Ｄ）は正の値となる。第１の側辺８２ａ、下辺８２ｂ、第２の側辺８２ｃ、及び、上辺８２ｄが急なカーブになるにつれ、距離差（Ｄ）の絶対値は大きくなる。
また、中心部分の温度が、周辺部分の温度より相対的に高くなるにつれ、上記したハニカム成形体９０の断面形状である膨潤四角形を形成する第１の側辺９２ａ、下辺９２ｂ、第２の側辺９２ｃ、及び、上辺９２ｄが急なカーブとなる。この場合、距離差（Ｄ）は負の値となる。第１の側辺９２ａ、下辺９２ｂ、第２の側辺９２ｃ、及び、上辺９２ｄが急なカーブになるにつれ、距離差（Ｄ）の絶対値は大きくなる。
従って、距離差（Ｄ）の値により、混練物の温度が、どの程度高いか、低いかを判断することができる。すなわち、距離差（Ｄ）が正の値である場合には、距離差（Ｄ）の絶対値が大きければ大きいほど周辺部分の温度が中心部分の温度よりも相対的に高いことを意味し、冷却水による冷却が充分でないことを意味する。また、距離差（Ｄ）が負の値である場合には、距離差（Ｄ）の絶対値が大きければ大きいほど周辺部分の温度が中心部分の温度よりも相対的に低いことを意味し、冷却水による冷却が過剰であることを意味する。
そのため、距離差（Ｄ）が０である場合には、冷却水を所定の流量（Ｖ０）を流通させ、この流量（Ｖ０）を基準とし、距離差（Ｄ）が正の値である場合には、距離差（Ｄ）の絶対値に基づいて冷却水の流量を流量（Ｖ０）以上に増加させ、距離差（Ｄ）が負の値である場合には、距離差（Ｄ）の絶対値に基づいて冷却水の流量を流量（Ｖ０）以下に減少させることにより、混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、ハニカム成形体６１に形状歪が発生するのを防止することができる。
【０１１９】
冷却水の流量と距離差（Ｄ）との関係について詳しく説明する。
冷却水の流量は、距離差（Ｄ）を変数とする関数により決定することが望ましい。この場合の冷却水の流量を関数Ｖ（（Ｄ））と表す。
関数Ｖ（（Ｄ））の最小値は０である。すなわち、冷却水を流通させない場合である。関数Ｖ（（Ｄ））の最大値をＶｍａｘとする。Ｖｍａｘは流水用配管に冷却水が最大に流れる流量であり、流水用配管の太さ等に依存する。
【０１２０】
ある距離差Ｄ１と、ある距離差Ｄ２との関係がＤ１＜Ｄ２である場合（（Ｄ）∋Ｄ１、Ｄ２）、本発明の押出成形装置において冷却水の流量を決定する関数Ｖ（（Ｄ））は、Ｖ（Ｄ１）≦Ｖ（Ｄ２）となる関係が成立する関数であることが望ましい。
このような関数Ｖ（（Ｄ））に従って冷却水の流量を決定すると、距離差（Ｄ）の値の増減に伴い、冷却水の流量が増減する。すなわち、距離差（Ｄ）の値が増えると、Ｖ（（Ｄ））も増加し、距離差（Ｄ）の値が減少すると、Ｖ（（Ｄ））も減少する。
このような関係が成立する関数Ｖ（（Ｄ））について以下に説明する。
【０１２１】
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置における冷却水の流量を決定する関数の一例を模式的に示したグラフである。
図８（ａ）〜（ｄ）では、縦軸が冷却水の流量を示し、横軸が距離差（Ｄ）の値を示す。
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置における冷却水の流量を決定する関数Ｖ（（Ｄ））としては、特に限定されないが、図８（ａ）に示すＶａ（（Ｄ））のようなＶａ（（Ｄ））＝α（Ｄ）＋Ｖ０（αは任意の係数）となるような一次関数であってもよい。関数Ｖ（（Ｄ））が、Ｖａ（（Ｄ））＝α（Ｄ）＋Ｖ０（αは任意の係数）で表される一次関数である場合、係数αは、押出成形装置の大きさ、作製するハニカム成形体の大きさ等に合わせ決定しておくことが望ましい。
また、Ｖ（（Ｄ））は、図８（ｂ）に示すＶｂ（（Ｄ））のように段階的に冷却水の流量が変化するような関数であってもよい。すなわち、Ｄ１＜（Ｄ）≦Ｄ２（Ｄ１及びＤ２は任意の数）である場合、Ｖ（（Ｄ））＝Ｖ１（Ｖ１は定数）となり、Ｄ２＜（Ｄ）≦Ｄ３（Ｄ３は任意の数）である場合、Ｖ（（Ｄ））＝Ｖ２（Ｖ２はＶ１より大きい定数）となり、Ｄｎ＜（Ｄ）≦Ｄｎ＋１（Ｄｎ及びＤｎ＋１は任意の数）の場合、Ｖ（（Ｄ））＝Ｖｎ（ＶｎはＶｎ−１より大きい定数）となるような関数であってもよい。冷却水の流量を決定する距離差（Ｄ）の範囲、及び、冷却水の流量は、押出成形装置の大きさ、作製するハニカム成形体の大きさ等に合わせ決定しておくことが望ましい。
また、Ｖ（（Ｄ））は、図８（ｃ）に示すＶｃ（（Ｄ））のように、（Ｄ）≦０の場合、Ｖ（（Ｄ））＝０であり、０＜（Ｄ）の場合、Ｖ（（Ｄ））＝Ｖｍａｘとなる関数であってもよい。この場合、膨潤四角形の形状歪が認められた場合には、冷却水を流さず、収縮四角形の形状歪が認められた場合には、冷却水を最大量流すというオン／オフ制御となる。
また、Ｖ（（Ｄ））は、図８（ｄ）に示すＶｄ（（Ｄ））のようにＳ字カーブを描く関数であってもよい。この場合のＶｄ（（Ｄ））は、押出成形装置の大きさ、作製するハニカム成形体の大きさ等に合わせ決定しておくことが望ましい。
【０１２２】
上記の関数Ｖ（（Ｄ））に従い、冷却水の流量を制御することでハニカム成形体６１に許容できない形状歪が発生することを未然に防止することができる。
【０１２３】
なお、高さセンサ５１で測定するハニカム成形体６１の高さは頂点８１ａ（９１ａ）の高さ（ｈ１）及び第２の交点８６ａ（９６ａ）の高さ（ｈ２）の２個所に限定されるものではなく、１個所の測定であってもよく、頂点８１ａ（９１ａ）の高さ（ｈ１）及び第２の交点８６ａ（９６ａ）の高さ（ｈ２）以外の２個所であってもよく、３個所以上の測定であってもよい。
【０１２４】
高さセンサ５１が測定するハニカム成形体６１の高さが第２の交点８６ａ（９６ａ）の高さ（ｈ１）及び第２の交点８６ａ（９６ａ）の（ｈ２）以外の２個所である場合、その２個所は、上辺８２ｄ（９２ｄ）の任意の２点であってもよい。この場合、第１の個所は、第２の交点８６ａ（９６ａ）以外の部分であり、第２の個所は、第２の交点８６ａ（９６ａ）と、第１の個所との間であることが望ましい。
第１の個所における高さ（ｈ１）と第２の個所における高さ（ｈ２）との差により、長手方向に垂直な方向で切断したハニカム成形体６１の断面形状が収縮四角形となっているのか膨潤四角形となっているのかを判断することができる。
【０１２５】
高さセンサ５１で測定するハニカム成形体６１の高さが１個所である場合、以下のように測定することが望ましい。
混練物の温度が好適である場合には、ハニカム成形体に形状歪が発生せず、第１の側辺８２ａ（９２ａ）、下辺８２ｂ（９２ｂ）、第２の側辺８２ｃ（９２ｃ）及び上辺８２ｄ（９２ｄ）は略直線となる。この場合、上辺８２ｄ（９２ｄ）の任意の部分で高さは、全ての部分でほぼ等しくなる。このような高さはあらかじめ求めることができる。この任意の部分の高さを（ｈ１´）とする。
高さセンサ５１で測定する高さは、第１の頂点８１ａ（９１ａ）及び第４の頂点８１ｄ（９１ｄ）を除いた上辺８２ｄ（９２ｄ）の任意の部分の高さであることが望ましい。この任意の部分の高さを（ｈ２´）とする。このような高さ（ｈ２）は、ハニカム成形体に形状歪が発生すると変動するので、ハニカム成形体に形状歪が発生しているか否かの判断に用いることができる。また、高さ（ｈ２´）は、形状歪の影響を最も受ける第２の交点８６ａ（９６ａ）の高さであることが望ましい。
このような（ｈ１´）と（ｈ２´）との距離差（Ｄ´）に基づき、下記（２）式を計算することにより長手方向に垂直な方向で切断したハニカム成形体６１の断面形状が収縮四角形となっているのか膨潤四角形となっているのかを判断することができる。すなわち、距離差（Ｄ´）が正の値である場合、ハニカム成形体６１の断面形状が収縮四角形となっており、距離差（Ｄ´）が負の値である場合ハニカム成形体６１の断面形状が膨潤四角形となっている。
Ｄ´＝ｈ１´−ｈ２´・・・（２）
【０１２６】
高さセンサ５１で測定するハニカム成形体６１の高さが３個所以上である場合は、第４の辺８２ｄ（９２ｄ）中の任意の３点以上の高さを測定することにより、長手方向に垂直な方向で切断したハニカム成形体６１の断面形状が収縮四角形となっているのか膨潤四角形となっているのかを判断することができる。
【０１２７】
また、高さセンサ５１でハニカム成形体６１の高さを測定する代わりに、第１の側辺８２ａ（９２ａ）から第２の側辺８２ｃ（９２ｃ）方向の幅を測定してもよい。
ハニカム成形体８０（９０）のように形状歪が発生している場合には、第１の側辺８２ａ（９２ａ）、及び、第２の側辺８２ｃ（９２ｃ）も曲線になる。そのため、ハニカム成形体６１の幅を測定することで、ハニカム成形体６１の形状歪を判断することができる。この場合の測定するハニカム成形体６１の幅を測定する部分は特に限定されず、１個所であってもよく２個所以上であってもよい。
【０１２８】
このように、ハニカム成形体６１の形状歪を判断し、その結果をフィードバックして混練物の温度を適切に制御することによりハニカム成形体６１に形状歪が発生することを未然に防止することができる。
また、混練物の温度が部分によって異なると、温度の低い部分の混練物と、金型４１との摩擦は、温度の高い部分の混練物と、金型４１との摩擦よりも大きくなる。そのため、温度の低い部分の混練物と接触する金型４１の部分は、温度の高い部分の混練物と接触する金型４１の部分より磨耗する。
しかし、上記のように混練物の温度が適切に制御されている場合、金型４１の周辺部分の混練物の温度と、中心部分付近の混練物の温度とは差が小さくなる。すなわち、混練物の温度が部分によって異なりにくい。そのため、金型４１の一部のみが温度の低い混練物と接触することはないので、金型４１の一部分のみの磨耗が増大するということを抑制することができる。
【０１２９】
次に、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１を用いて、ハニカム成形体６１を作製する方法を説明する。
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１を用いて、ハニカム成形体６１を作製する方法には、炭化ケイ素粉末を含んだ湿潤混合物からなる原料を原料投入口２より投入することにより、押出成形部４の金型４１を介して押出成形を行い、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体６０を作製する連続ハニカム成形体作製工程と、上記連続ハニカム成形体６０を所定の長さに切断してハニカム成形体６１とする切断工程と、切断された上記ハニカム成形体６１を搬送部材５２により搬送しながら、高さセンサ５１によりハニカム成形体６１の高さを測定する高さ測定工程と、上記高さセンサ５１で測定された上記ハニカム成形体６１の高さに基づき、流量制御機構４３により冷却水の流量を制御する流量制御工程とを含むことを特徴とする。
【０１３０】
（ａ）連続ハニカム成形体作製工程
（ａ−１）湿潤混合物の調製
炭化ケイ素粉末を必須とし、その他のセラミック材料、無機粒子、無機繊維、無機バインダ、有機バインダ、造孔材、可塑剤、潤滑剤、分散材等を混合し湿潤混合物を調製する。各成分の配合量等は既に述べているので省略する。
【０１３１】
（ａ−２）湿潤混合物の混練
上記（ａ−１）により調製された湿潤混合物を、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１の原料投入口２から投入する。湿潤混合物は、混練押込ローラ１０２により上段スクリュー混合機１００の内部に押し込まれる。湿潤混合物は、混練スクリュー１１０によって混練することにより混練物が得られる。
混練スクリュー１１０によって混練された混練物は、ダイス１２０に押し込まれ棒状又はうどん麺のような状態となる。また、ダイス１２０の近傍には、上段カッタ１４０が設けられており、上段カッタ１４０により、棒状又はうどん麺のような状態の混練物はさらに細かく切断される。
上段スクリュー混合機１００の内部及び減圧室１３０の内部の圧力は、大気圧よりも５０〜１００ｋｐａ低いこと（すなわち、（大気圧−１００ｋｐａ）〜（大気圧−５０ｋｐａ））が望ましい。上記圧力が、（大気圧−５０ｋＰａ）より大きいと、混練物中に泡を噛み込み易くなり、成形体の内部に欠陥等が発生し易くなるからである。一方、上記圧力が、（大気圧−１００ｋＰａ）より小さいと、高真空であるため、混練物が乾燥し、硬くなるため、成形性が悪化することとなるからである。
上記工程を経た混練物は、下段スクリュー混合機２００に取り込まれ、上段スクリュー混合機１００と同様に混練されて、押出成形するのに適した混練物となる。
【０１３２】
（ａ−３）押出成形
上記（ａ−２）の工程を経た混練物は、押出スクリュー部４００の受け入れ口４０１に落ち、押出スクリュー４１０により先端部４０に押し出される。混練物が金型４１に到達すると、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体６０が押出成形される。
混練物が、上段スクリュー混合機１００の内部に入った後、押出成形されるまでの時間は、５０〜９０分であることが望ましい。充分に混合して水分等を含めた、全体の組成を均一にする必要があるからである。
【０１３３】
（ｂ）切断工程
押出成形された連続ハニカム成形体６０は、搬送部材５２により切断部材５３が配置されている場所まで搬送される。連続ハニカム成形体６０は、切断部材５３により所定の長さに切断されハニカム成形体６１となる。
【０１３４】
（ｃ）高さ測定工程
上記（ｂ）工程を経て作製されたハニカム成形体６１は、高さセンサ５１により、高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を測定される。測定されるハニカム成形体６１の高さは上述した通りであるので詳細は省略する。
測定された高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）は、計算装置に伝達される。
【０１３５】
（ｄ）流量制御工程
上記計算装置では、第１の個所における高さ（ｈ１）及び第２の個所における高さ（ｈ２）を下記（１）式により計算し距離差（Ｄ）が求められる。計算結果は、冷却水の流量制御機構４３に伝達される。
流量制御機構４３は、計算結果に基づいて制御弁を調整することにより、冷却水の流量を制御し、作製されるハニカム成形体６１に形状歪が発生することを未然に防止することができる。冷却水の流量及び距離差（Ｄ）の関係は、上述した通りであるので詳細は省略する。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【０１３６】
なお、この工程では、流水用配管４２に冷却水を流通させているが、流水用配管４２に流通させる冷却部材は冷却水に限定されず、有機溶媒等であってもよい。
また、冷却水の温度等は特に限定されないが、押出成形装置の大きさ、混練物の組成等に合わせ調整することが望ましい。
【０１３７】
これまでの工程を行うことで、形状歪の少ないハニカム成形体６１を作製することができる。
【０１３８】
次に、ハニカム成形体６１から作製されるハニカム焼成体７１、ハニカム焼成体７１を用いて作製されるハニカム構造体５００、ハニカム焼成体７１の製造方法、及び、ハニカム構造体５００の製造方法を説明する。
【０１３９】
図９（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されたハニカム成形体から作製されたハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図１０は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されたハニカム成形体から作製されたハニカム焼成体を複数個集合して作製されたハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【０１４０】
ハニカム成形体６１は、後の工程を経て焼成されることにより多孔質のハニカム焼成体７１となる。
図９（ａ）に示すように、ハニカム焼成体７１は、多数のセル７２がセル壁７３を隔てて長手方向に並設されるとともに、その周囲に外周壁７４が形成されている。そして、セル７１のいずれかの端部は、封止材７５によって封止されている。
従って、一方の端面が開口したセル７２に流入した排ガスＧ（図９（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、必ずセル７２を隔てるセル壁７３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル７２から流出するようになっている。排ガスＧがセル壁７３を通過する際に、排ガス中のＰＭ等が捕集されるため、セル壁７３はフィルタとして機能し、排ガスを浄化することができる。
【０１４１】
ハニカム焼成体７１に形成される気孔の平均気孔径は、０．５〜４０μｍであることが望ましく、２０〜４０μｍであることがより望ましい。
ハニカム焼成体７１の気孔率は、４０〜７０％であることが望ましく６０〜７０％であることがより望ましい。
平均気孔径、及び、気孔率が上記範囲にある場合、ハニカム焼成体７１に多量の触媒を担持させることができる。
【０１４２】
ハニカム焼成体７１のセル壁に形成される開口率は、３０〜６０％であることが望ましい。
開口率が上記範囲にある場合、好適にＰＭを捕集することができる。
【０１４３】
ハニカム焼成体７１のセル壁７３の厚さは、０．１〜０．４５ｍｍであることが望ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがより望ましい。
セル壁７３の厚さが、上記範囲にある場合、ある程度の強度を有することになるので、外部からの衝撃により容易に破損することはない。
【０１４４】
ハニカム焼成体７１のセル７２の幅は、０．２〜２．０ｍｍであることが望ましく、０．２〜１．２ｍｍであることがより望ましい。
セル７２の幅が、上記範囲にある場合、好適にＰＭを捕集することができる。
【０１４５】
図１０に示すように、ハニカム構造体５００は、上記ハニカム焼成体７１が接着材層５０１を介して複数個結束されてセラミックブロック５０２を構成し、さらに、このセラミックブロック５０２の外周に外周コート層５０３が形成されている。なお、外周コート層５０３は、必要に応じて形成されていればよい。
【０１４６】
以下に、ハニカム焼成体７１及びハニカム構造体５００を製造する方法について説明する。
【０１４７】
（ｅ）乾燥工程
本発明の第一実施形態に係る押出成形装置１を用いて作製されたハニカム成形体６１を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。
【０１４８】
（ｆ）封止工程
次に、必要に応じて、ハニカム成形体６１のセルのいずれか一方の端部が封止されるように、封止材となる封止材ペーストを所定量充填しセル６２を封止する。なお、セルの封止は、ハニカム構造体５００を作製した後に行ってもよい。
【０１４９】
ハニカム成形体６１に形状歪が発生していると、封止材ペーストを充填する際に隙間が生じやすくなる。このような隙間が生じると、後の工程を経て作製されたハニカム焼成体７１に排ガスが流入する際、ＰＭがこの隙間を通って漏れることになる。従って、ハニカム焼成体７１のＰＭ捕集機能が害される。
【０１５０】
封止材ペーストの構成材料は、セル６２を封止できれば特に限定されないが、例えば、上記混練物の構成材料と同じであってもよい。
【０１５１】
封止材ペーストの粘度は２０〜５０ＰａＳであることが望ましい。
【０１５２】
封止材ペーストの充填は、必要に応じて行えばよく、上記封止材ペーストを充填した場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体をセラミックフィルタとして好適に使用することができ、上記封止材ペーストを充填しなかった場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体を触媒担体として好適に使用することができる。
【０１５３】
（ｇ）脱脂工程
次に、セルの封止を行ったハニカム成形体６１を脱脂処理することにより、ハニカム脱脂体を作製する。脱脂処理は、酸素含有雰囲気下で、３００〜６５０℃加熱することにより行われる。脱脂処理を行うことにより、ハニカム成形体６１中の有機バインダの大部分が揮散するとともに、分解、消失する。
【０１５４】
（ｈ）焼成工程
次に、上記ハニカム脱脂体を窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で１７００〜２０００℃に加熱し、焼成することにより、多孔質の長手方向を貫通する複数のセル７２がセル壁７３を隔てて並設され、セル７２のいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体７１を得ることができる。
【０１５５】
上記（ｇ）脱脂工程及び（ｈ）焼成工程では、ハニカム成形体６１を、ハニカム成形体６１の全体を覆うような所定の焼成用治具に搭載し、脱脂及び焼成することが望ましい。焼成用治具を用いると、脱脂工程及び焼成工程を効率的に行うことができ、また載せ代え等において、ハニカム成形体６１が損傷することを防ぐことができる。
【０１５６】
（ｉ）ハニカム焼成体の集合体作製工程
次に、ハニカム焼成体７１の側面に、接着材層５０１となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体７１を積層する工程を繰り返し、所定の大きさのハニカム焼成体７１の集合体を作製する。
なお、この工程では、空隙保持材を介して必要個数のハニカム焼成体を組み上げた後、ハニカム焼成体同士の空隙に一括してシール材ペーストを充填してもよい。
その後、このハニカム焼成体７１の集合体を加熱してシール材ペースト層を乾燥、固化させて接着材層５０１とする。
【０１５７】
ハニカム焼成体７１の集合体を作製する際に、ハニカム焼成体７１に形状歪があると、集合体同士の間に隙間ができやすくなる。また、ハニカム焼成体７１に形状歪が発生していると、その歪み部分にかかる応力が強くなるのでハニカム焼成体７１の集合体が損傷しやすくなる。
【０１５８】
上記シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるもの等が挙げられる。
【０１５９】
上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【０１６０】
上記有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。
【０１６１】
上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバ等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【０１６２】
上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等であることが望ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【０１６３】
さらに、上記シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔材を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１６４】
（ｊ）切削工程
次に、ダイヤモンドカッタ等を用い、ハニカム焼成体７１が接着材層５０１を介して複数個接着されたハニカム焼成体７１の集合体に切削加工を施し、円柱形状のセラミックブロック５０２を作製する。
なお、この製造方法で製造する上記セラミックブロック５０２の形状は、円柱形状に限定されず、楕円柱形状等、その他の柱状であってもよい。
そして、ハニカムブロック５０２の外周に上記シール材ペーストを用いて外周コート層５０３を形成する。このような工程を経ることにより、ハニカム焼成体７１が接着材層５０１を介して複数個接着された円柱形状のセラミックブロック５０２の外周部に外周コート層５０３が設けられたハニカム構造体５００を製造することができる。
【０１６５】
また、ハニカム構造体を製造する際は、必要に応じて、ハニカム構造体５００に触媒を担持させてもよい。
上記触媒の担持は、集合体を作製する前のハニカム焼成体７１に行ってもよい。
触媒を担持させる場合には、ハニカム構造体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に助触媒、及び、白金等の触媒を付与することが望ましい。
【０１６６】
上記ハニカム構造体５００の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体５００に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に助触媒を付与する方法としては、例えば、Ｃｅ（ＮＯ３）３等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
【０１６７】
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）等をハニカム構造体５００に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
また、予め、アルミナ粒子に触媒を付与して、触媒が付与されたアルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体５００に含浸させて加熱する方法で触媒を付与してもよい。
【０１６８】
図１０において、ハニカム構造体５００は、１６個のハニカム焼成体７１を組み合わせて形成されていたが、ハニカム焼成体７１の数は特に限定されず、１６個より多くてもよく、少なくてもよい。
【０１６９】
図１０において、ハニカム構造体５００は、円柱状であったが、例えば、楕円柱形状、角柱形状等の任意の形状であっても良い。
【０１７０】
以下、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置、及び、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法の作用効果について説明する。
【０１７１】
（１）本発明の第一実施形態に係る押出成形装置によれば、押出成形部の先端部には、冷却水をその内部に通過させるための流水用配管と上記冷却水の流量を制御するための流量制御機構が配置され、押出成形装置の搬送部には、作製されたハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、高さセンサで測定されたハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、冷却水の流量を流量制御機構により制御するので、金型を通過する混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、作製されるハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
（２）本発明の第一実施形態に係る押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法によれば、高さセンサで測定されたハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、冷却水の流量を流量制御機構により制御するので、金型を通過する混練物の温度を所定の範囲に保つことができ、作製されるハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
【０１７２】
（実施例１）
（ａ）連続ハニカム成形体作製工程
（ａ−１）湿潤混合物の調製
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素粉末３７．８重量％と、平均粒子径０．０５〜１．０μｍを有する炭化ケイ素粉末１６．２重量％と、造孔材としてアクリル樹脂（商品名「ＮＳ−Ｐ２０」）１９．２重量％と、有機バインダとしてメチルセルロース（商品名「６５ＳＨ−１５０００」）４．０重量％と、可塑剤としてグリセリン１．３重量％と、潤滑剤としてポリオキシプロピレンアルキルエーテル２．４重量％と、イオン交換水１９．１重量％とを配合し、ミキサにて混合し、湿潤混合物を調製した。
【０１７３】
（ａ−２）湿潤混合物の混練
上記（ａ−１）により調製された湿潤混合物を、押出成形装置の原料投入口から投入し、上段スクリュー混合機及び下段スクリュー混合機によって混練物を作製した。
この際、各スクリュー混合機の内部の圧力を、大気圧よりも６５ｋＰａ低くした。
【０１７４】
（ａ−３）押出成形
上記（ａ−２）の工程を経た混練物は、押出スクリュー部の受け入れ口に落ち、押出スクリューにより先端部に押し出された。
上記先端部には、セル幅１．２０ｍｍ、セル壁厚みが０．２８のハニカム成形体を形成するための金型が取り付けられており、混練物は、押出スクリューにより、金型から押出押し出されることにより押出成形され、多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体が作製された。
また、押出成形された連続ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さは３５．０ｍｍであった。
【０１７５】
（ｂ）切断工程
押出成形された連続ハニカム成形体は、搬送部に配置された回転ローラからなる搬送部材により切断部材が配置されている場所まで搬送され、２００ｍｍの長さになるよう切断された。切断後の連続ハニカム成形体は、ハニカム成形体となる。
【０１７６】
（ｃ）高さ測定工程
上記（ｂ）工程を経て作製されたハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を、搬送部材に配置された２台のレーザ変位センサ（オムロン株式会社製：商品名「ＺＸ２」）により測定した。
搬送部材により搬送される各ハニカム成形体は毎回ほぼ同じ場所を通るので、高さ（ｈ１）を測定するレーザ変位センサは、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状で略四角形の上辺の端部が通過する場所の上にあらかじめ固定された。同様に、高さ（ｈ２）を測定するレーザ変位センサは、上記略四角形の上辺の中間部分が通過する場所の上にあらかじめ固定された。
【０１７７】
（ｄ）流量制御工程
コンピュータでは、高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を下記（１）式を計算することにより、距離差（Ｄ）が求められ、その結果が、流量制御機構に伝達された。
流量制御機構は、距離差（Ｄ）が−３ｍｍ以下となった時点で、金型及びケーシングの周囲に配設された流水用配管に冷却水を流通させるため、流量制御機構に内蔵された制御弁を開の状態となるよう制御した。この時の流水量は１５ｍ３／ｍｉｎであり、冷却水の温度は２０℃であった。
また、距離差（Ｄ）の値が３ｍｍ以上となった時点で、金型の周囲に配設された流水用配管への冷却水の流通を停止するため、制御弁を閉の状態となるよう制御した。
Ｄ＝ｈ１−ｈ２・・・（１）
【０１７８】
（ｅ）乾燥工程
上記工程を経て作製されたハニカム成形体をマイクロ波と熱風を併用した乾燥機を用いて、水分を除去した。
【０１７９】
（ｆ）封止工程
乾燥後のハニカム成形体を全長１５０ｍｍとなるように切断し、上記湿潤混合物と同じ組成の封止材ペーストを用いて、ハニカム成形体の所定のセルに、封止材ペーストを充填してセルの封止を行った。
その後、セルが封止されたハニカム成形体を熱風乾燥機にて８０〜１３０℃に加熱し、封止材ペーストを乾燥させた。
【０１８０】
（ｇ）脱脂工程
セルが封止されたハニカム成形体を、１０％酸素含有雰囲気下で４００℃で２時間加熱することにより脱脂処理を行いハニカム脱脂体を得た。
【０１８１】
（ｈ）焼成工程
上記工程（ｇ）を経て得られたハニカム脱脂体を窒素雰囲気下で２０００℃で２時間加熱することにより焼成を行いハニカム焼成体を得た。
【０１８２】
上記工程によりハニカム焼成体を合計２０本作製した。
【０１８３】
（比較例１）
上記（ｄ）流量制御工程における制御弁の開閉を、レーザ変位センサで測定したハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づいて行う代わりに、目視によるハニカム成形体の変形度合に基づいて行った以外は、実施例１と同様にハニカム焼成体を作製した。すなわち、目視によりハニカム成形体の端面の形状が収縮四角形と判断した場合には冷却水を流通させ、ハニカム成形体の端面の形状が膨潤四角形と判断した場合には、冷却水の流通を止めた。
【０１８４】
（形状歪の評価）
実施例１及び比較例１で作製した２０本のハニカム焼成体のうち、ランダムに５本抜き取り、ハニカム焼成体の形状歪の有無を目視により確認した。評価方法は以下の３つである。
（評価１）ハニカム焼成体の端面形状の変形
ハニカム焼成体の端面を目視し、ハニカム焼成体に形状歪（膨潤四角形、収縮四角形等）が認められた場合を、「端面形状の変形あり」とした。
（評価２）ハニカム焼成体のセルに充填された封止材に生じた隙間
ハニカム焼成体の封止材が充填されたセルを目視し、封止材に隙間があった場合を「充填隙間あり」とした。
（評価３）ハニカム焼成体の高さのズレ量
ハニカム焼成体の距離差（Ｄ）の絶対値が５ｍｍ以上大きい場合を「高さのズレあり」とした。
これらの結果を以下の表１に示す。
【０１８５】
【表１】
2015058591.tif 000003
【０１８６】
表１に示すように、実施例１では、全ての評価のおいて良好であった。
一方、比較例１では、評価１においては、５本中２本のハニカム焼成体が「端面形状の変形あり」と評価された。評価２においては、５本中２本のハニカム焼成体が「充填隙間」ありと評価された。評価３においては、５本中２本のハニカム焼成体に「高さのズレあり」と評価された。
【０１８７】
（第二実施形態）
以下、本発明の押出成形装置、及び、ハニカム成形体の製造方法の一実施形態である第二実施形態について説明する。
【０１８８】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置は、冷却水の流量の制御方法が異なる以外は、本発明の第一実施形態に係る押出成形装置と同じである。
【０１８９】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、第１の個所における高さ（ｈ１）と第２の個所における高さ（ｈ２）との距離差（Ｄ）、及び、単位時間当たりの距離差（Ｄ）の変化量に基づき、冷却水の流量を制御する。
第１の個所における高さ（ｈ１）、第２の個所における高さ（ｈ２）及び距離差（Ｄ）は既に説明しているので、詳細は省略する。
【０１９０】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置における冷却水の流量の制御方法について詳しく説明する。
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、高さセンサは、ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）を第１の時刻（ｔ１）、及び、上記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定する。
上記第１の時刻（ｔ１）で上記高さセンサにより測定された高さ（ｈ１）及び高さ（ｈ２）の距離差を（Ｄｔ１）とし、第２の時刻（ｔ２）で上記センサにより測定された高さ（ｈ１）及び（ｈ２）の距離差を（Ｄｔ２）とする。
また、上記第１の時刻（ｔ１）から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とする。
本発明の第２実施形態における流量制御機構は、第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が大きく、かつ、上記第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が正の値である場合、冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が小さく、かつ、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が負の値である場合、冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させる。
【０１９１】
すなわち、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、距離差（Ｄ）及び単位時間当たりの距離差Ｄの変化量に基づいて、流量制御機構に内蔵された制御弁の開閉角度を調整することにより、冷却水の流量を制御し、作製されるハニカム成形体に形状歪が発生することを未然に防止することができる。
【０１９２】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置により作製されるハニカム成形体における距離差（Ｄ）の経時変化について説明する。
【０１９３】
冷却水の流量が一定である場合、押出成形されたハニカム成形体の形状歪は経時的に進行する。
そのため、第１の時刻でのハニカム成形体における距離差（Ｄｔ１）と、第１の時刻から所定の時間を経過した後の第２の時刻でのハニカム成形体における距離差（Ｄｔ２）とを算出することにより混練物の温度が相対的に高くなりつつあるのか、低くなりつつあるのかを判断することができる。
すなわち、第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が大きいことは、混練物の温度が相対的に高くなりつつあることを意味し、第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が小さいことは、混練物の温度が相対的に低くなりつつあることを意味する。
【０１９４】
以上より、距離差（Ｄｔ１）、距離差（Ｄｔ２）及び単位時間当たりの（Ｄ）変化量の関係は、以下のような関係となる。
第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が大きく、かつ、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が正の値である場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が小さく、かつ、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が正の値である場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が小さく、かつ、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が負の値である場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での距離差（Ｄｔ１）よりも第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が大きく、かつ、第２の時刻での距離差（Ｄｔ２）が負の値である場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
このことを、グラフを用いて以下に詳しく説明する。
【０１９５】
図１１は、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されるハニカム成形体における距離差（Ｄ）の時間による変化の一例を模式的に示したグラフである。
図１１に示すグラフでは、縦軸がハニカム成形体における距離差（Ｄ）を示し、横軸が時間（ｔ）を示す。
【０１９６】
ハニカム成形体が押出成形される過程において混練物の温度は、摩擦により経時的に上昇することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状は収縮四角形となり、経時的に形状歪が増していく。従って、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は経時的に大きくなっていく。すなわち、収縮四角形の形状歪が進行している状態となる。このような状態では、距離差（Ｄ）は正の値となる。
【０１９７】
ハニカム成形体の断面が収縮四角形である形状歪は、混練物の温度を降下させることにより解消することができる。
混練物の温度を速やかに降下させるには、冷却水の単位時間当たりの流量を、第１の時刻から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させることが望ましい。このように冷却水の流量を制御すると、摩擦による発熱よりも、冷却水による冷却が勝ることになる。そのため、混練物の温度の上昇が止まることになる。混練物の温度の上昇が止まると、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）が大きくなることが止まることになる。この時の時刻をｔａとする。
【０１９８】
さらに摩擦による発熱よりも冷却水による冷却が勝ると、混練物の温度が経時的に降下することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状が収縮四角形である形状歪は経時的に解消していく。従って、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は０に経時的に近づいていく。このような状態では、距離差（Ｄ）は正の値となる。
このような状態が維持され続けると、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は０となる。この時の時刻をｔｂとする。
【０１９９】
摩擦による発熱よりも冷却水による冷却が勝る状態が維持され続けると、混練物が過剰に冷却されることになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状は膨潤四角形となり、経時的に形状歪が増していく。従って、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は経時的に小さくなっていく。すなわち、膨潤四角形の形状歪が進行している状態となる。このような状態では、距離差（Ｄ）は負の値となる。
【０２００】
ハニカム成形体の断面が収縮四角形である形状歪は、混練物の温度を上昇させることにより解消することができる。
混練物の温度を速やかに上昇させるには、冷却水の単位時間当たりの流量を、流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることが望ましい。このように冷却水の流量を制御すると、摩擦による発熱が、冷却水による冷却より勝ることになる。そのため、混練物の温度の降下が止まることになる。混練物の温度の降下が止まると、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）が小さくなることが止まることになる。この時の時刻をｔｃとする。
【０２０１】
さらに摩擦による発熱が、冷却水による冷却より勝ると、混練物の温度が経時的に上昇することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状が膨潤四角形である形状歪は経時的に解消していく。従って、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は０に経時的に近づいていく。このような状態では、距離差（Ｄ）は負の値となる。
このような状態が維持され続けると、ハニカム成形体における距離差（Ｄ）は０となる。この時の時刻をｔｄとする。
【０２０２】
摩擦による発熱が、冷却水による冷却よりも勝る状態が維持され続けると、混練物の温度は、時刻０〜ｔａまでの混練物の温度と同様に経時的に上昇することになる。そのため、時刻０〜ｔａまでの冷却水の流量の制御と同様に、冷却水の流量を制御することが望ましい。
【０２０３】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、以下同様に、冷却水の流量が制御されることが望ましい。
【０２０４】
時刻ｔにおけるハニカム成形体における距離差をＤ（ｔ）という関数で表すと、距離差（Ｄ）の変化量は、Ｄ（ｔ）をｔにより微分した値となる。この変化量をＤ´（ｔ）とする。
図１１において、ｔ＝０の場合、Ｄ（０）＝０となる。このような場合は、ハニカム成形体に形状歪が発生していないことを意味する。
図１１において、０＜ｔ＜ｔａの場合、０＜Ｄ（ｔ）となり、０＜Ｄ´（ｔ）となる。このような場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
図１１においてｔ＝ｔａの場合、Ｄ´（ｔａ）＝０となり極限値となる。
図１１において、ｔａ＜ｔ＜ｔｂの場合、０＜Ｄ（ｔ）となり、Ｄ´（ｔ）＜０となる。このような場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
図１１において、ｔ＝ｔｂの場合、Ｄ（ｔｂ）＝０となる。このような場合は、ハニカム成形体に形状歪が発生していないことを意味する。
図１１において、ｔｂ＜ｔ＜ｔｃの場合、Ｄ（ｔ）＜０となり、Ｄ´（ｔ）＜０となる。このような場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
図１１において、ｔ＝ｔｃの場合、Ｄ（ｔｃ）＝０となる。このような場合は、ハニカム成形体に形状歪が発生していないことを意味する。
図１１において、ｔｃ＜ｔ＜ｔｄの場合、Ｄ（ｔ）＜０となり、０＜Ｄ´（ｔ）となる。このような場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
図１１において、ｔ＝ｔｄの場合、Ｄ´（ｔｄ）＜０となる。このような場合は、ハニカム成形体に形状歪が発生していないことを意味する。
【０２０５】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、０＜Ｄ（ｔ）かつ０＜Ｄ´（ｔ）となる場合、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味するので、冷却水の流量を増加させることが望ましい。また、Ｄ（ｔ）＜０かつＤ´（ｔ）＜０となる場合、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味するので、冷却水の流量を減少させることが望ましい。
【０２０６】
また、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置では、Ｄ（ｔａ）とＤ（ｔｃ）との差が小さくなるように冷却水の流量を制御することが望ましい。
Ｄ（ｔａ）とＤ（ｔｃ）との差が小さくなるように冷却水の流量を制御する方法としては、第１の時刻と第２の時刻との間の所定の時間を短くすること等が挙げられる。
【０２０７】
本発明の第二実施形態に係るハニカム成形体の製造方法は、流量制御工程において冷却水の流量を制御する方法が異なる以外は、本発明の第一実施形態に係るハニカム成形体の製造方法と同じである。
ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの測定、及び、冷却水の流量を制御する方法は本発明の第二実施形態に係る押出成形装置の説明にて、既に述べているので詳細は省略する。
【０２０８】
本発明の第二実施形態に係る押出成形装置、及び、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法では、本発明の第一実施形態に記載した（１）及び（２）の効果を奏する。
【０２０９】
（第三実施形態）
以下、本発明の押出成形装置、及び、ハニカム成形体の製造方法の一実施形態である第三実施形態について説明する。
【０２１０】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置は、高さセンサにより測定するハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さが１個所であること、及び、冷却水の流量の制御方法が異なる以外は、本発明の第二実施形態に係る押出成形装置と同じである。
【０２１１】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置における冷却水の流量の制御方法について詳しく説明する。
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置では、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、高さセンサは、上記略四角形の上辺におけるハニカム成形体の所定個所の高さを第１の時刻（ｔ１）、及び、上記第１の時刻から所定の時間が経過した後の第２の時刻（ｔ２）で測定し、上記第１の時刻（ｔ１）で上記高さセンサにより測定された上記ハニカム成形体の所定個所の高さを第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）とし、上記第２の時刻（ｔ２）で上記高さセンサにより測定された上記ハニカム成形体の所定個所の高さを第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）とする。
上記略四角形を構成する各辺が直線である場合の上記ハニカム成形体の所定の個所の高さを高さ（Ｈｂ）とする。
上記第１の時刻（ｔ１）から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量を流量（Ｖｔ１−ｔ２）とすると、上記流量制御機構は、上記第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が高さ（Ｈｂ）よりも低い場合には、上記第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させ、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が上記高さ（Ｈｂ）よりも高い場合には、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）の測定後に、冷却水の単位時間当たりの流量を上記流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることによりハニカム成形体に形状歪が発生するのを防止することができる。
【０２１２】
すなわち、本発明の第三実施形態に係る押出成形装置では、ハニカム成形体の所定個所の高さを経時的に測定し、その変化量に基づいて、流量制御機構に制御機能内蔵された制御弁の開閉角度を調整することにより、冷却水の流量を制御し、作製されるハニカム成形体に形状歪が発生することを未然に防止することができる。
なお、冷却水の流量の制御は、第２の時刻でのハニカム成形体の所定個所の高さを測定した直後に行うことが望ましい。
【０２１３】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置で測定するハニカム成形体の所定個所の高さは、図５（ａ）又は（ｂ）で示したハニカム成形体８０（９０）の、第１の頂点８１ａ（９１ａ）及び第４の頂点８１ｄ（９１ｄ）を除く、第４の辺８２ｄ（９２ｄ）の中のいずれか一点から直線８３ｂ（９３ｂ）までの距離のであることが望ましく、第１の交点８６ｂ（９６ｂ）から第２の交点８６ａ（９６ａ）までの距離であることがより望ましい。
【０２１４】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置により作製されるハニカム成形体の所定個所の高さの経時変化について説明する。
【０２１５】
ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面は略四角形となるが、形状歪が発生した場合には、収縮四角形か、又は、膨潤四角形となる。
また、上記４つの辺が略直線である状態は、ハニカム成形体に形状歪が発生していない状態である。ハニカム成形体に形状歪が発生していない状態のハニカム成形体の所定個所の高さを所定高さ（Ｈｂ）とする。
湿潤混合物の温度が相対的に高い場合には、中心部分の温度が周辺部分の温度より低くなり易く、周辺部分が移動し易くなるため、周辺部分の貫通孔の断面積が相対的に大きくなり、その結果として上記した収縮四角形となる。すなわち、湿潤混合物の温度が相対的に高くなりつつある場合には、収縮四角形を形成する曲線はより内側に曲がるので、ハニカム成形体の所定個所の高さが、所定高さ（Ｈｂ）よりも低くなる。
湿潤混合物の温度が相対的に低い場合には、温度が下がりにくい中心部分の温度が周辺部分の温度より相対的には高くなり、中心部分付近が移動し易くなる。そのため、中心部分付近の貫通孔の断面積が大きくなり、その結果として上記した膨潤四角形となる。すなわち、湿潤混合物の温度が相対的に低くなりつつある場合には、膨潤四角形を形成する曲線がより外側に曲がるので、ハニカム成形体の所定個所の高さが、所定高さ（Ｈｂ）よりも高くなる。
【０２１６】
また、冷却水の流量が一定である場合、押出成形されたハニカム成形体の形状歪は経時的に進行する。
そのため、第１の時刻でのハニカム成形体の所定個所の高さ（Ｈｔ１）と、第１の時刻から所定の時間を経過した後の第２の時刻でのハニカム成形体の所定個所の高さ（Ｈｔ２）とを測定することにより湿潤混合物の温度が相対的に高くなりつつあるのか、低くなりつつあるのかを判断することができる。
すなわち、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高いことは、湿潤混合物の温度が相対的に高くなりつつあることを意味し、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低いことは、湿潤混合物の温度が相対的に低くなりつつあることを意味する。
【０２１７】
以上より、（Ｈｂ）、（Ｈｔ１）及び（Ｈｔ２）の関係は、以下のような関係となる。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が所定高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が所定高さ（Ｈｂ）よりも低い場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が所定高さ（Ｈｂ）よりも高い場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）が第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高く、かつ、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）が所定高さ（Ｈｂ）よりも高い場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
【０２１８】
図１２は、本発明の第三実施形態に係る押出成形装置を用いて作製されるハニカム成形体の所定個所の高さの時間による変化の一例を模式的に示したグラフである。
図１２に示すグラフでは、縦軸がハニカム成形体の所定個所の高さを示し、横軸が時間（ｔ）を示す。
【０２１９】
ハニカム成形体が押出成形される過程において湿潤混合物の温度は、摩擦により経時的に上昇することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状は収縮四角形となり、経時的に形状歪が増していく。従って、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂよりも経時的に低くなっていく。すなわち、収縮四角形の形状歪が進行している状態となる。このような状態では、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高くなる。
【０２２０】
ハニカム成形体の断面が収縮四角形である形状歪は、湿潤混合物の温度を降下させることにより解消することができる。
湿潤混合物の温度を速やかに降下させるには、冷却水の単位時間当たりの流量を、第１の時刻から上記第２の時刻（ｔ２）までの間に流れる冷却水の単位時間当たりの流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも増加させることが望ましい。このように冷却水の流量を制御すると、摩擦による発熱よりも、冷却水による冷却が勝ることになる。そのため、湿潤混合物の温度の上昇が止まることになる。湿潤混合物の温度の上昇が止まると、ハニカム成形体の所定個所の高さが低くなることが止まることになる。この時の時刻をｔａとする。
【０２２１】
さらに摩擦による発熱よりも冷却水による冷却が勝ると、湿潤混合物の温度が経時的に降下することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状が収縮四角形である形状歪は経時的に解消していく。従って、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂに経時的に近づいていく。このような状態では、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低くなる。
このような状態が維持され続けると、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂとなる。この時の時刻をｔｂとする。
【０２２２】
摩擦による発熱よりも冷却水による冷却が勝る状態が維持され続けると、湿潤混合物が過剰に冷却されることになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状は膨潤四角形となり、経時的に形状歪が増していく。従って、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂよりも経時的に高くなっていく。すなわち、膨潤四角形の形状歪が進行している状態となる。このような状態では、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも低くなる。
【０２２３】
ハニカム成形体の断面が収縮四角形である形状歪は、湿潤混合物の温度を上昇させることにより解消することができる。
湿潤混合物の温度を速やかに上昇させるには、冷却水の単位時間当たりの流量を、流量（Ｖｔ１−ｔ２）よりも減少させることが望ましい。このように冷却水の流量を制御すると、摩擦による発熱が、冷却水による冷却より勝ることになる。そのため、湿潤混合物の温度の降下が止まることになる。湿潤混合物の温度の降下が止まると、ハニカム成形体の所定個所の高さが高くなることが止まることになる。この時の時刻をｔｃとする。
【０２２４】
さらに摩擦による発熱が、冷却水による冷却より勝ると、湿潤混合物の温度が経時的に上昇することになる。そのため、ハニカム成形体の断面形状が膨潤四角形である形状歪は経時的に解消していく。従って、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂに経時的に近づいていく。このような状態では、第１の時刻での高さ（Ｈｔ１）は、第２の時刻での高さ（Ｈｔ２）よりも高くなる。
このような状態が維持され続けると、ハニカム成形体の所定個所の高さはＨｂとなる。この時の時刻をｔｄとする。
【０２２５】
摩擦による発熱が、冷却水による冷却よりも勝る状態が維持され続けると、湿潤混合物の温度は、時刻０〜ｔａまでの湿潤混合物の温度と同様に経時的に上昇することになる。そのため、時刻０〜ｔａまでの冷却水の流量の制御と同様に、冷却水の流量を制御することが望ましい。
【０２２６】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置では、以下同様に、冷却水の流量が制御されることが望ましい。
【０２２７】
時刻ｔにおけるハニカム成形体の所定の位置の高さをＨ（ｔ）という関数で表すと、ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの変化量は、Ｈ（ｔ）をｔにより微分した値となる。この変化量をＨ´（ｔ）とする。
図１２において、ｔ＝０の場合、Ｈ（０）＝Ｈｂとなる。
図１２において、０＜ｔ＜ｔａの場合、Ｈ´（ｔ）＜０となり、Ｈ（ｔ）＜Ｈｂとなる。このような場合は、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
図１２においてｔ＝ｔａの場合、Ｈ´（ｔａ）＝０となり、Ｈ（ｔａ）は極限値となる。
図１２において、ｔａ＜ｔ＜ｔｂの場合、０＜Ｈ´（ｔ）となり、Ｈ（ｔ）＜Ｈｂとなる。このような場合は、収縮四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
図１２において、ｔ＝ｔｂの場合、０＜Ｈ´（ｔｂ）となり、Ｈ（ｔｂ）＝Ｈｂとなる。
図１２において、ｔｂ＜ｔ＜ｔｃの場合、０＜Ｈ´（ｔ）となり、Ｈｂ＜Ｈ（ｔ）となる。このような場合は、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味する。
図１２において、ｔ＝ｔｃの場合、Ｈ´（ｔｃ）＝０となり、Ｈ（ｔｃ）は極限値となる。
図１２において、ｔｃ＜ｔ＜ｔｄの場合、Ｈ´（ｔ）＜０となり、Ｈｂ＜Ｈ（ｔ）となる。このような場合は、膨潤四角形の形状歪が解消しつつあることを意味する。
図１２において、ｔ＝ｔｄの場合、Ｈ´（ｔｄ）＜０となり、Ｈ（ｔｄ）＝Ｈｂとなる。
【０２２８】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置では、Ｈ（ｔ）＜Ｈｂ、かつ、Ｈ´（ｔ）＜０となる場合、収縮四角形の形状歪が進行しつつあることを意味するので、冷却水の流量を増加させることが望ましい。また、Ｈ（ｔ）＞Ｈｂ、かつ、Ｈ´（ｔ）＞０となる場合、膨潤四角形の形状歪が進行しつつあることを意味するので、冷却水の流量を減少させることが望ましい。
【０２２９】
また、本発明の第三実施形態に係る押出成形装置では、Ｈ（ｔａ）とＨ（ｔｃ）との差が小さくなるように冷却水の流量を制御することが望ましい。
Ｈ（ｔａ）とＨ（ｔｃ）との差が小さくなるように冷却水の流量を制御する方法としては、第１の時刻と第２の時刻との間の所定の時間を短くすること等が挙げられる。
【０２３０】
本発明の第三実施形態に係るハニカム成形体の製造方法は、高さ測定工程において測定するハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さが１個所であること、及び、流量制御工程において冷却水の流量を制御する方法が異なる以外は、本発明の第２実施形態に係るハニカム成形体の製造方法と同じである。
ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さの測定、及び、冷却水の流量を制御する方法は本発明の第三実施形態に係る押出成形装置の説明にて、既に述べているので詳細は省略する。
【０２３１】
本発明の第三実施形態に係る押出成形装置、及び、本発明の第三実施形態に係る押出成形装置を用いたハニカム成形体の製造方法では、本発明の第一実施形態に記載した（１）及び（２）の効果を奏する。
【０２３２】
本発明の押出成形装置は、炭化ケイ素粉末を含む湿潤混合物からなる原料を投入するための原料投入口と、上記原料投入口に投入された湿潤混合物をスクリューによって混練して混練物を作製し、押出成形部まで上記混練物を搬送する混練部と、金型が配設された先端部を備え、上記混練部から搬送された上記混練物をスクリューにより上記先端部の上記金型に押し込み、上記金型を介して押し出すことにより多数の貫通孔が長手方向に並設された連続ハニカム成形体を作製する押出成形部と、作製された連続ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断されたハニカム成形体を次工程に搬送する搬送部とを備えており、上記先端部には、冷却水をその内部に流通させることにより上記混練物を冷却するための流水用配管が配置され、上記流水用配管は、上記先端部に流水を流入するための流入用の流水用配管、及び、上記先端部より流水を排出するための排出用の流水用配管に接続され、流通する上記冷却水の流量を制御する流量制御機構が、上記流入用の流水用配管、及び、上記流水用配管うち少なくとも一方に配置されるとともに、上記搬送部には、作製された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さを測定する高さセンサが少なくとも１台配置され、上記高さセンサで測定された上記ハニカム成形体の押出方向に対して垂直方向の高さに基づき、上記冷却水の流量を上記流量制御機構により制御することを必須の構成要件としている。係る必須の構成要件に本発明の第一実施形態〜第三実施形態で詳述した種々の構成（測定するハニカム成形体の所定個所、時期、高さセンサの数、冷却水の流量を制御する方法等）を適宜組み合わせることにより所望の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２３３】
１  押出成形装置
２  原料投入口
３  混練部
４  押出成形部
５  搬送部
４０  先端部
４１  金型
４２  流水用配管
４３  流量制御機構
４４  ケーシング
４５  流入用の流水用配管
４６  排出用の流水用配管
５１  高さセンサ
５２  搬送部材
５３  切断部材
６０  連続ハニカム成形体
６１  ハニカム成形体
６２、７２  セル
６３、７３  セル壁
６４、７４  外周壁
７１  ハニカム焼成体
７５  封止材
１００  上段スクリュー混合機
１０１、４０１  受け入れ口
１０２、４０２  混練押込ローラ
１１０  混練スクリュー
１１１、４１１  フィードスクリュー
１１２  からみスクリュー
１１３、４１３  Ｗ羽根スクリュー
１２０  ダイス
１３０  減圧室
１４０  上段カッタ
２００  下段スクリュー混合機
４００  押出スクリュー部
４１０  押出スクリュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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