(57)【要約】【課題】ハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、割れ、しわ等の不具合を防止することができるハニカム構造体の製造方法及びそれに用いる乾燥装置を提供すること。【解決手段】ハニカム構造体の製造方法は、少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形して所定長さに切断し、ハニカム成形体を成形する成形工程と、マイクロ波を照射することによりハニカム成形体を乾燥する乾燥工程と、ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程とを有する。乾燥工程では、該乾燥工程を複数のステップに分け、乾燥開始からハニカム成形体の中心部の温度が少なくともバインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップＳ１とし、第１ステップＳ１においてハニカム成形体に照射するマイクロ波出力を、その後のステップのマイクロ波出力よりも高く設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム状のセル壁に囲まれた多数のセルと外周側面を覆う筒状の外周壁とを有するコーディエライトセラミック製のハニカム構造体を製造する方法において、
少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形して所定長さに切断し、ハニカム成形体を成形する成形工程と、
マイクロ波を照射することにより上記ハニカム成形体を乾燥する乾燥工程と、
上記ハニカム成形体を焼成して上記ハニカム構造体を得る焼成工程とを有し、
上記乾燥工程では、該乾燥工程を複数のステップに分け、乾燥開始から上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップとし、該第１ステップにおいて上記ハニカム成形体に照射するマイクロ波出力を、その後のステップのマイクロ波出力よりも高く設定することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記第１ステップでは、上記ハニカム成形体の上記中心部の温度が上記バインダの硬化開始温度に達した時点において、上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記マイクロ波出力を設定することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記第１ステップでは、上記ハニカム成形体の単位質量当たりの上記マイクロ波出力を２０Ｗ／ｇとすることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記乾燥工程では、上記ステップ毎に上記マイクロ波出力を段階的に小さくすることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記乾燥工程では、上記ハニカム成形体の上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記各ステップの上記マイクロ波出力を設定することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記乾燥工程後における上記ハニカム成形体の上記セル壁の厚みが７０μｍ以下であることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項７】
ハニカム状のセル壁に囲まれた多数のセルと外周側面を覆う筒状の外周壁とを有するコーディエライトセラミック製のハニカム構造体を製造するに当たって、少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形し、所定長さに切断したハニカム成形体を乾燥する乾燥装置において、
該乾燥装置は、上記ハニカム成形体を収納する乾燥槽と、該乾燥槽内において上記ハニカム成形体を連続的に搬送する搬送コンベアと、上記乾燥槽内において上記ハニカム成形体の搬送方向に複数配設されたマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置とを有し、
上記乾燥槽は、複数のゾーンに分割され、上記ハニカム成形体が最初に搬送される第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体が上記第１ゾーンを通過する間に、上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するようにマイクロ波出力が設定されるよう構成されており、かつ、該マイクロ波出力は、その他のゾーンよりも高いことを特徴とする乾燥装置。
【請求項８】
請求項７において、上記第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の上記中心部の温度が上記バインダの硬化開始温度に達した時点において、上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記マイクロ波出力が設定されるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、上記第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の単位質量当たりの上記マイクロ波出力が２０Ｗ／ｇに設定されるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項において、上記乾燥槽の上記マイクロ波発生装置は、上記ゾーン毎に上記マイクロ波出力が段階的に小さく設定されるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項において、上記乾燥槽の上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記各ゾーンの上記マイクロ波出力が設定されるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化フィルタ等に用いられるハニカム構造体の製造方法及びそれに用いる乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック製のハニカム構造体としては、ハニカム状のセル壁に囲まれた多数のセルと外周側面を覆う筒状の外周壁とを有するものが知られている。ハニカム構造体は、一般的にセラミック材料を押出成形してハニカム成形体を成形し、これを乾燥した後、焼成することによって製造される。
【０００３】
上記ハニカム構造体を製造するに当たって、ハニカム成形体を乾燥する方法としては、マイクロ波を照射させて乾燥する方法がある（特許文献１参照）。
しかしながら、上記の方法では、ハニカム成形体の中心部の乾燥速度が速くなり、中心部と外周部との乾燥収縮差によって応力が発生する。特に外周部には、中心部に向かって大きな引張応力が発生するため、セル壁に変形が生じる。その結果、外周壁に割れ、しわ等の不具合が発生する。また、マイクロ波の出力を一定としており、ハニカム成形体の温度上昇が緩やかとなるため、水分を多く含んだ状態が長くなり、上記の不具合が発生しやすい。特に、セル壁の厚みが小さくなるほど、上記の不具合は顕著に現れる。
【０００４】
このようなことから、押出成形したハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、外周壁の割れ、しわ等の不具合を防止することができるハニカム構造体の製造方法が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８３３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、押出成形したハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、外周壁の割れ、しわ等の不具合を防止することができるハニカム構造体の製造方法及びそれに用いる乾燥装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、ハニカム状のセル壁に囲まれた多数のセルと外周側面を覆う筒状の外周壁とを有するコーディエライトセラミック製のハニカム構造体を製造する方法において、
少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形して所定長さに切断し、ハニカム成形体を成形する成形工程と、
マイクロ波を照射することにより上記ハニカム成形体を乾燥する乾燥工程と、
上記ハニカム成形体を焼成して上記ハニカム構造体を得る焼成工程とを有し、
上記乾燥工程では、該乾燥工程を複数のステップに分け、乾燥開始から上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップとし、該第１ステップにおいて上記ハニカム成形体に照射するマイクロ波出力を、その後のステップのマイクロ波出力よりも高く設定することを特徴とするハニカム構造体の製造方法にある（請求項１）。
【０００８】
本発明のハニカム構造体の製造方法において、上記乾燥工程は、複数のステップに分けられ、乾燥開始から上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップとする。そして、この第１ステップでは、上記ハニカム成形体に照射するマイクロ波出力を、その後のステップのマイクロ波出力よりも高く設定する。
【０００９】
すなわち、上記成形工程直後の上記ハニカム成形体は、まだ多くの水分を含んでおり、変形しやすい状態にある。本発明では、上記乾燥工程の複数のステップのうち、最初のステップである上記第１ステップの上記マイクロ波出力を最も高くしたのである。そのため、上記ハニカム成形体の温度を早期に上昇させ、上記乾燥工程のできるだけ最初の段階で上記ハニカム成形体中に含まれる水分を除去することができる。そして、上記ハニカム成形体の中心部の温度が上記バインダの硬化開始温度に達するまでの時間を短縮することができる。つまり、上記第１ステップの時間を短縮することができる。
【００１０】
これにより、上記乾燥工程全体の時間を一定とした場合、上記乾燥工程全体に占める上記第１ステップの時間を短縮することができる。そして、上記乾燥工程における上記ハニカム成形体は、水分が多く含まれた変形しやすい状態を短縮することができる。それ故に、乾燥時における上記セル壁の変形を抑制することができ、上記外周壁に割れ、しわ等の不具合が発生することを防止することができる。
【００１１】
このように、本発明のハニカム構造体の製造方法によれば、押出成形したハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、外周壁の割れ、しわ等の不具合を防止することができる。
【００１２】
第２の発明は、ハニカム状のセル壁に囲まれた多数のセルと外周側面を覆う筒状の外周壁とを有するコーディエライトセラミック製のハニカム構造体を製造するに当たって、少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形し、所定長さに切断したハニカム成形体を乾燥する乾燥装置において、
該乾燥装置は、上記ハニカム成形体を収納する乾燥槽と、該乾燥槽内において上記ハニカム成形体を連続的に搬送する搬送コンベアと、上記乾燥槽内において上記ハニカム成形体の搬送方向に複数配設されたマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置とを有し、
上記乾燥槽は、複数のゾーンに分割され、上記ハニカム成形体が最初に搬送される第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体が上記第１ゾーンを通過する間に、上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するようにマイクロ波出力が設定されるよう構成されており、かつ、該マイクロ波出力は、その他のゾーンよりも高いことを特徴とする乾燥装置にある（請求項７）。
【００１３】
本発明の乾燥装置において、上記乾燥槽は、複数のゾーンに分割され、上記ハニカム成形体が最初に搬送される部分に第１ゾーンが設けられている。この第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体が上記第１ゾーンを通過する間に、上記ハニカム成形体の中心部の温度が少なくとも上記バインダの硬化開始温度に達するようにマイクロ波出力が設定され、さらにそのマイクロ波出力がその他のゾーンよりも高く設定されるよう構成されている。
【００１４】
すなわち、押出成形直後の上記ハニカム成形体は、まだ多くの水分を含んでおり、変形しやすい状態にある。本発明の乾燥装置は、押出成形後の上記ハニカム成形体を搬入して乾燥する上記乾燥槽の複数のゾーンのうち、最初のゾーンである上記第１ゾーンにおける上記マイクロ波発生装置のマイクロ波出力が最も高く設定されるよう構成したのである。そのため、上記第１ゾーンにおいて、上記バインダが硬化を開始するまでに上記ハニカム成形体中に含まれる水分をできるだけ除去することができる。これにより、上記ハニカム成形体に水分が多く含まれ、該ハニカム成形体が変形しやすい状態を短縮することができる。それ故に、乾燥時における上記セル壁の変形を抑制することができ、上記外周壁の割れ、しわ等の不具合が発生することを防止することができる。
【００１５】
このように、本発明の乾燥装置を用いることにより、押出成形したハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、外周壁の割れ、しわ等の不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記第１の発明においては、上記ハニカム成形体の中心部とは、該ハニカム成形体の径方向断面における中心点、及びその中心点と同等の温度を示す中心点近傍の上記セル壁の部分である。
また、上記バインダの硬化開始温度とは、上記ハニカム成形体中のバインダが硬化を開始する温度であり、上記ハニカム成形体がゲル化し始める温度である。
【００１７】
また、上記第１ステップでは、上記ハニカム成形体の上記中心部の温度が上記バインダの硬化開始温度に達した時点において、上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記マイクロ波出力を設定することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記中心部と上記外周壁との乾燥収縮差によって生じる応力を低減し、上記ハニカム成形体の変形をさらに抑制することができる。
【００１８】
また、上記第１ステップでは、上記ハニカム成形体の単位質量当たりの上記マイクロ波出力を２０Ｗ／ｇにすることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記ハニカム成形体に多くの水分が含まれている状態を確実に短縮することができ、上記ハニカム成形体の乾燥時における変形をさらに抑制することができる。
【００１９】
また、上記乾燥工程では、上記ステップ毎に上記マイクロ波出力を段階的に小さくすることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記乾燥工程における上記ハニカム成形体への熱衝撃を小さくすることができ、割れ等の発生を防止することができる。
【００２０】
また、上記乾燥工程では、上記ハニカム成形体の上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記各ステップの上記マイクロ波出力を設定することが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記乾燥工程全体において、上記中心部と上記外周壁との乾燥収縮差によって生じる応力を低減し、上記ハニカム成形体の変形をさらに抑制することができる。
【００２１】
また、上記乾燥工程後における上記ハニカム成形体の上記セル壁の厚みは、７０μｍ以下であることが好ましい（請求項６）。
すなわち、上記セル壁の厚みが薄い上記ハニカム成形体に対して、本発明の製造方法を用いることにより、乾燥時における上記セル壁の変形を抑制するという効果をより有効に発揮することができる。
【００２２】
また、上記乾燥工程では、それぞれのステップ間の上記マイクロ波出力を一定とすることが好ましい。
この場合には、上記マイクロ波出力を制御しやすく、上記乾燥工程を円滑に進めることができる。
なお、それぞれのステップ間の上記マイクロ波出力を一定とせずに、変化をつけることもできる。ただし、上記ステップ毎に上記マイクロ波出力を段階的に小さくする場合には、直前のステップの上記マイクロ波出力よりも小さい範囲内で設定する必要がある。
【００２３】
また、上記乾燥工程では、上記ハニカム成形体の乾燥に必要なマイクロ波の合計出力を予め求めておき、これを基に合計出力範囲内で上記各ステップの上記マイクロ波出力を設定することが好ましい。
この場合には、上記乾燥工程における上記ハニカム成形体の過乾燥を防止することができる。
【００２４】
上記第２の発明においては、上記第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の上記中心部の温度が上記バインダの硬化開始温度に達した時点において、上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記マイクロ波出力が設定されるよう構成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記中心部と上記外周壁との乾燥収縮差によって生じる応力を低減し、上記ハニカム成形体の変形をさらに抑制することができる。
【００２５】
また、上記第１ゾーンの上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の単位質量当たりの上記マイクロ波出力が２０Ｗ／ｇに設定されるよう構成されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記ハニカム成形体に多くの水分が含まれている状態を確実に短縮することができ、上記ハニカム成形体の乾燥時における変形をさらに抑制することができる。
【００２６】
また、上記乾燥槽の上記マイクロ波発生装置は、上記ゾーン毎に上記マイクロ波出力が段階的に小さく設定されるよう構成されていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上記乾燥工程における上記ハニカム成形体への熱衝撃を小さくすることができ、割れ等の発生を防止することができる。
【００２７】
また、上記乾燥槽の上記マイクロ波発生装置は、上記ハニカム成形体の上記中心部と上記外周壁との温度差が５℃以下となるように、上記各ゾーンの上記マイクロ波出力が設定されるよう構成されていることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記乾燥工程全体において、上記中心部と上記外周壁との乾燥収縮差によって生じる応力を低減し、上記ハニカム成形体の変形をさらに抑制することができる。
【実施例】
【００２８】
本発明の実施例にかかるハニカム構造体の製造方法及びそれに用いる乾燥装置について説明する。
本例は、図１に示すごとく、ハニカム状のセル壁１１に囲まれた多数の四角形状のセル１２と外周側面を覆う筒状の外周壁１３とを有するコーディエライトセラミック製のハニカム構造体１を製造する方法である。本例のハニカム構造体１は、略円柱状を呈している。なお、ハニカム構造体１の全体形状、セル１２の形状等は、用途に合わせて変更することができる。
また、後述のハニカム成形体１０の中心部１０１とは、図５に示すごとく、ハニカム成形体１０の径方向断面における中心点、及びその中心点と同等の温度を示す中心点近傍のセル壁１１の部分である。
【００２９】
そして、本例のハニカム構造体１の製造方法は、少なくともコーディエライト原料、水、及びバインダを含有するセラミック材料を押出成形して所定長さに切断し、ハニカム成形体１０（図１参照）を成形する成形工程と、マイクロ波を照射することによりハニカム成形体１０を乾燥する乾燥工程と、ハニカム成形体１０を焼成してハニカム構造体１を得る焼成工程とを行う。
乾燥工程では、該乾燥工程を複数のステップに分け、乾燥開始からハニカム成形体１０の中心部１０１の温度が少なくともバインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップＳ１とし、該第１ステップＳ１においてハニカム成形体１０に照射するマイクロ波出力を、その後のステップのマイクロ波出力よりも高く設定する。
以下、これを詳説する。
【００３０】
＜成形工程＞
まず、焼成後にコーディエライトセラミックとなるセラミック材料を作製する。具体的には、コーディエライト原料１００重量％に対して、水を１９．５重量％、バインダを４．５重量％添加して混錬し、セラミック材料を作製する。なお、原料粉末である上記コーディエライト原料としては、最終的にコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）を主成分とする組成となるように、タルク３８〜４０重量％、カオリン４６〜４８重量％、アルミナ１２〜１６重量％の割合で混合したものを用いた。また、上記バインダとしては、メチルセルロースを用いた。
【００３１】
次いで、上記セラミック材料を押出成形機（図示略）を用いて、ハニカム成形型より押し出す。そして、順次所定長さに切断し、ハニカム成形体１０を成形する。
なお、成形後のハニカム成形体１０は、質量が１４３０ｇ、比重が約２．０、水分率が１９．５％であった。
【００３２】
＜乾燥工程＞
次いで、得られたハニカム成形体１０を図２に示す乾燥装置２を用いて乾燥する。
本例の乾燥装置２は、同図に示すごとく、ハニカム成形体１０を収納する乾燥槽２１と、乾燥槽２１内においてハニカム成形体１０を連続的に搬送する搬送コンベア２２と、乾燥槽２１内においてハニカム成形体１０の搬送方向に複数配設されたマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置２３とを有する。
【００３３】
乾燥装置２は、搬送コンベア２２を取り囲むように乾燥槽２１を形成してある。乾燥槽２１には、搬送コンベア２２を貫通させると共に搬送コンベア２２に載置したハニカム成形体１０を通過させるための搬入口２１１と搬出口２１２とが設けられている。
また、乾燥槽２１の上壁面には、全部で７基のマイクロ波発生装置２３が等間隔で設けられている。マイクロ波発生装置２３は、制御装置（図示略）と接続されており、この制御装置からの制御信号に基づいてマイクロ波の出力を制御して照射するように構成されている。
【００３４】
また、本例の乾燥槽２１は、図２に示すごとく、ハニカム成形体１０の搬送方向に複数のゾーン（第１ゾーンＺ１、第２ゾーンＺ２、及び第３ゾーンＺ３）に分割されている。
ハニカム成形体１０が最初に搬送される第１ゾーンＺ１には、３基のマイクロ波発生装置２３が設けられている。この第１ゾーンＺ１のマイクロ波発生装置２３は、ハニカム成形体１０が第１ゾーンＺ１を通過する間に、ハニカム成形体１０の中心部１０１の温度が少なくともバインダの硬化開始温度（本例では約６０℃）に達するようにマイクロ波出力が設定されるよう構成されている。本例では、第１ゾーンＺ１の各マイクロ波発生装置２３のマイクロ波出力を２８．６ｋＷとした。つまり、乾燥前のハニカム成形体１０の単位質量当たりに換算して２０Ｗ／ｇとした。
【００３５】
また、第２ゾーンＺ２及び第３ゾーンＺ３には、それぞれ２基のマイクロ波発生装置２３が設けられている。第２ゾーンＺ２及び第３ゾーンＺ３のマイクロ波発生装置２３のマイクロ波出力は、それぞれ２０ｋＷ（１４Ｗ／ｇ）、１４ｋＷ（９．８Ｗ／ｇ）とした。
つまり、本例の各マイクロ波発生装置２３のマイクロ波出力は、第１ゾーンＺ１が最も高くなるように、またゾーン毎に段階的に小さくなるように設定した。
【００３６】
なお、各ゾーンの領域及びゾーンの数は、上記７基のマイクロ波発生装置２３の選択数によって変更可能であり、処理すべきハニカム成形体１０の仕様に合わせて最適となるように調整することができる。もちろん、乾燥槽２１に配設するマイクロ波発生装置２３の数を変更したり、配設位置を調整したりすることもできる。
【００３７】
このような構成の乾燥装置２を用いて、押出成形したハニカム成形体１０を乾燥するに当たっては、図２に示すごとく、まずハニカム成形体１０を搬送トレイ２４上に載置し、これを搬送コンベア２２上に載置する。これにより、ハニカム成形体１０は、搬入口２１１から乾燥槽２１内へ搬入される。乾燥槽２１内に搬入されたハニカム成形体１０は、搬送コンベア２２によって第１ゾーンＺ１、第２ゾーンＺ２、及び第３ゾーンＺ３を通過して搬出口２１２へと搬送され、その間に各マイクロ波発生装置２３から照射されるマイクロ波によって乾燥されていく。その後、ハニカム成形体１０は、乾燥槽２１内の搬出口２１２から搬出される。これにより、ハニカム成形体１０を乾燥する。
【００３８】
すなわち、本例の乾燥工程は、３つのステップに分けることができる。ハニカム成形体１０が第１ゾーンＺ１を通過する第１ステップＳ１、第２ゾーンＺ２を通過する第２ステップＳ２、そして第３ゾーンＺ３を通過する第３ステップＳ３である。第１ステップＳ１では、ハニカム成形体１０をマイクロ波出力２０Ｗ／ｇで乾燥し、第２ステップＳ２では、マイクロ波出力１４Ｗ／ｇで乾燥し、そして第３ステップＳ３では、マイクロ波出力９．８Ｗ／ｇで乾燥する。また、各ハニカム成形体１０の搬入口２１１から搬出口２１２までの搬送時間は０．５時間とした。なお、図３には、各ステップにおけるマイクロ波出力（Ｗ／ｇ）と時間（ｈ）との関係を示した。
【００３９】
＜焼成工程＞
次いで、乾燥後のハニカム成形体１０を冷却する。そして、最高温度１３８０℃、焼成時間７２時間の条件で焼成する。
以上により、図１のハニカム構造体１を得る。
【００４０】
次に、本実施例のハニカム構造体１の製造方法の有効性を示すため、以下のような評価を行った。
まず、本実施例と同様のサイズのハニカム成形体１０を成形する。このとき、予め乾燥後のセル壁１１が所望の厚みとなるようにハニカム成形体１０を成形する。乾燥後のセル壁１１の厚みは、６９μｍ、７９μｍ、８３μｍ、８８μｍの４種類とし、各条件について６つの試験体を用意した。次いで、上記の乾燥装置２を用い、図３に示すようなマイクロ波出力パターンでハニカム成形体１０を乾燥する。そして、乾燥後のハニカム成形体１０について、外周壁１３の割れ、しわ等の不具合の発生の有無を目視によって観察した。
また、比較例として、図４に示すごとく、従来のようにマイクロ波出力を一定として乾燥し、実施例と同様に、外周壁１３の割れ、しわ等の不具合の発生を評価した。
【００４１】
各条件における不具合の発生についての結果を表１に示す。
同表からわかるように、セル壁１１の厚み７９μｍ以上の条件においては、実施例、比較例共に不具合の発生は確認されなかった。しかし、セル壁１１の厚み６９μｍの条件においては、実施例に不具合の発生は確認されなかったが、比較例の６つの試験体全てに不具合の発生が確認された。
【００４２】
このように、実施例は、比較例に比べて乾燥後のセル壁１１の厚みが薄いハニカム成形体１０においても、外周壁１３の割れ、しわ等の不具合の発生を防止できることがわかる。特に、セル壁１１の厚みが７０μｍ以下の条件において、上記の効果を発揮することができる。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
次に、実施例と比較例との間に差異が見られたセル壁１１の厚み６９μｍの条件において、乾燥時におけるハニカム成形体１０の温度を評価した。
まず、成形したハニカム成形体１０にファイバー温度計を取り付ける。ファイバー温度計の取り付け場所は、図５に示すごとく、ハニカム成形体１０の中心部１０１に２箇所（Ａ１、Ａ２）、外周壁１３に２箇所（Ｂ１、Ｂ２）の計４箇所とした。次いで、ファイバー温度計で各部の温度を測定しながらハニカム成形体１０を乾燥する。そして、中心部１０１と外周部１３との最大の温度差を内外温度差ΔＴとして求めた。また、乾燥開始からハニカム成形体１０中に含まれるバインダが硬化を開始するバインダ硬化開始点Ｔ１までの時間を測定した。
【００４５】
比較例では、図４に示すごとく、乾燥開始からバインダ硬化開始点Ｔ１までの時間は０．３時間であった。また、バインダ硬化開始点Ｔ１における内外温度差ΔＴは約１４℃であった。
これに対して実施例では、図３に示すごとく、乾燥開始からバインダ硬化開始点Ｔ１までの時間は０．２時間であった。また、バインダ硬化開始点Ｔ１における内外温度差ΔＴは約４℃であった。
【００４６】
このように、実施例では、比較例に比べて乾燥開始からバインダ硬化開始点Ｔ１までの時間が短縮されていることがわかる。また、バインダ硬化開始点Ｔ１における内外温度差ΔＴも小さくなっていることがわかる。
【００４７】
次に、上記の結果を踏まえて、本例のハニカム構造体１の製造方法における作用効果を説明する。
本例のハニカム構造体１の製造方法において、乾燥工程は、複数のステップに分けられ、乾燥開始からハニカム成形体１０の中心部１０１の温度が少なくともバインダの硬化開始温度に達するまでを第１ステップＳ１とする。そして、この第１ステップＳ１では、ハニカム成形体１０に照射するマイクロ波出力を、その後のステップ（第２ステップＳ２、第３ステップＳ３）のマイクロ波出力よりも高く設定する。
【００４８】
すなわち、成形工程直後のハニカム成形体１０は、まだ多くの水分を含んでおり、変形しやすい状態にある。本例では、乾燥工程の複数のステップのうち、最初のステップである第１ステップＳ１のマイクロ波出力を最も高くしたのである。そのため、ハニカム成形体１０の温度を早期に上昇させ、乾燥工程のできるだけ最初の段階でハニカム成形体１０中に含まれる水分を除去することができる。そして、ハニカム成形体１０の中心部１０１の温度がバインダの硬化開始温度に達するまでの時間を短縮することができる。つまり、第１ステップＳ１の時間を短縮することができる。
【００４９】
これにより、乾燥工程全体の時間を一定とした場合、乾燥工程全体に占める第１ステップＳ１の時間を短縮することができる。そして、乾燥工程におけるハニカム成形体１０は、水分が多く含まれた変形しやすい状態を短縮することができる。それ故に、乾燥時におけるセル壁１１の変形を抑制することができ、外周壁１３の割れ、しわ等の不具合が発生することを防止することができる。
【００５０】
また、本例の第１ステップＳ１では、ハニカム成形体１０の単位質量当たりのマイクロ波出力を２０Ｗ／ｇにしている。そのため、ハニカム成形体１０に多くの水分が含まれている状態を確実に短縮することができ、ハニカム成形体１０の乾燥時における変形をさらに抑制することができる。
【００５１】
また、第１ステップＳ１では、ハニカム成形体１０の中心部１０１の温度がバインダの硬化開始温度に達した時点（バインダ硬化開始点Ｔ１）において、中心部１０１と外周壁１３との温度差が５℃以下となるように、マイクロ波出力を設定している。そのため、中心部１０１と外周壁１３との乾燥収縮差によって生じる応力を低減し、ハニカム成形体１０の乾燥時における変形をさらに抑制することができる。
【００５２】
また、乾燥工程では、ステップ毎にマイクロ波出力を段階的に小さくしている。そのため、乾燥工程におけるハニカム成形体１０への熱衝撃を小さくすることができ、割れ等の発生を防止することができる。また、ハニカム成形体１０の過乾燥を防止することもできる。
また、乾燥工程では、それぞれのステップ間のマイクロ波出力を一定としている。そのため、マイクロ波出力を制御しやすく、乾燥工程を円滑に進めることができる。
【００５３】
また、乾燥工程後におけるハニカム成形体１０のセル壁１１の厚みが７０μｍ以下である場合に、乾燥時におけるセル壁１１の変形を抑制するという効果をより有効に発揮することができる。
【００５４】
このように、本例のハニカム構造体の製造方法によれば、押出成形したハニカム成形体の乾燥時における変形を抑制し、外周壁の割れ、しわ等の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例における、ハニカム構造体（ハニカム成形体）を示す説明図。
【図２】実施例における、乾燥装置の構成を示す説明図。
【図３】実施例における、マイクロ波出力パターンを示した説明図。
【図４】比較例における、マイクロ波出力パターンを示した説明図。
【図５】実施例及び比較例における、ファイバー温度計の取り付け場所を示した説明図。
【符号の説明】
【００５６】
１  ハニカム構造体
１０  ハニカム成形体
１０１  中心部
１１  セル壁
１２  セル
１３  外周壁
２  乾燥装置
２１  乾燥槽
２２  搬送コンベア
２３  マイクロ波発生装置
【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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