(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより，外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を成形する押出工程と，
上記ハニカム成形体を所望長さに切断する切断工程と，
上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と，
上記ハニカム成形体を焼成してセラミックハニカム構造体を得る焼成工程とを含み，
上記乾燥工程においては，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように上記ハニカム成形体を配置すると共に該ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱を行う複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転ステップとを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において，上記乾燥工程においては，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を配置して上記加熱ステップ及び上記回転ステップを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法
【請求項３】
請求項１または２において，上記回転ステップにおいては，上記ハニカム成形体を９０°〜２７０°の範囲で回転させることを特徴とする
セラミック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，上記加熱ステップにおいては，マイクロ波加熱によって上記ハニカム成形体を加熱することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記加熱ステップにおいては，高周波加熱によって上記ハニカム成形体を加熱することを特徴とするセラミック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，上記加熱ステップを行う際には，上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持するスポンジ状の受け台に載置して行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項７】
請求項６において，上記隔壁の一部が実質的に鉛直方向に向くように上記ハニカム成形体を上記受け台上に載置することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において，上記ハニカム成形体は，上記外皮の厚みが０．８ｍｍ以下であり，上記隔壁の厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において，上記乾燥工程においては，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段によって，上記ハニカム成形体を加熱する加熱手段及び上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転手段に上記ハニカム成形体を順次搬送し，上記加熱手段において上記加熱ステップを行い，上記回転手段において上記回転ステップを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において，上記加熱手段は，複数備えられており，上記搬送手段の搬送ライン上において上記加熱手段と上記回転手段とを交互に配置してあることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより，厚みが０．８ｍｍ以下の外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された厚みが１５０μｍ以下の隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を成形する押出工程と，
上記ハニカム成形体を所望長さに切断する切断工程と，
上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と，
上記ハニカム成形体を焼成してセラミックハニカム構造体を得る焼成工程とを含み，
上記乾燥工程においては，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持するスポンジ状の受け台に載置して該ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態でマイクロ波加熱を行う複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転ステップとを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において，上記乾燥工程においては，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段によって，上記ハニカム成形体をマイクロ波加熱により加熱する加熱手段及び上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転手段に上記ハニカム成形体を順次搬送し，上記加熱手段において上記加熱ステップを行い，上記回転手段において上記回転ステップを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において，上記加熱手段は，複数備えられており，上記搬送手段の搬送ライン上において上記加熱手段と上記回転手段とを交互に配置してあることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項１４】
少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより得られた外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を乾燥する装置であって，
上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段と，
上記ハニカム成形体をマイクロ波加熱により加熱する加熱装置と，
上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転装置とを有しており，
上記搬送手段によって，上記ハニカム成形体を上記加熱装置及び上記回転装置に順次搬送し，上記加熱装置において上記ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱する複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記回転装置において上記ハニカム成形体を回転させる回転ステップとを行うよう構成されていることを特徴とするセラミックハニカム構造体の乾燥装置。
【請求項１５】
請求項１４において，上記乾燥装置は，上記加熱装置を複数有しており，上記搬送手段の搬送ライン上において上記加熱装置と上記回転装置とを交互に配置してあることを特徴とするセラミックハニカム構造体の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，ハニカム成形体の製造方法，特にその乾燥工程，および乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば自動車の排ガス浄化装置の触媒担体としては，多数のセルを隔壁により設けてなり外皮を有するセラミックハニカム構造体が用いられている。
上記セラミックハニカム構造体を製造するに当たっては，まず，混練したセラミック材料をハニカム状に押出成形した軟弱なハニカム成形体を，所望の長さに切断する。次に，マイクロ波加熱等によってハニカム成形体を乾燥させる。そして，乾燥したハニカム成形体を焼成してセラミックハニカム構造体を製造している。
【０００３】
上記押出成形は，通常，セラミックチューブやセラミック棒のようなセラミック体の成形法のひとつである横押出法によってなされる。例えば後述するように，ハニカム成形体を成形するための成形型と，セラミック材料を連続的に混練して押し出すスクリュー押出機とを有してなる押出成形装置を用いて製造するのが一般的である。
【０００４】
この押出成形直後のハニカム成形体は水分を含有し軟弱であるため，後工程である乾燥工程において発生する変形が問題となる。特に，近年の排気ガス浄化性能向上等のニーズにより，上記隔壁の厚さ及び上記外皮の厚さが薄くなってきており，この問題が顕著になってきている。
【０００５】
乾燥工程としては，上記のごとく横方向に押出されるハニカム成形体をそのまま横にした状態で乾燥させる方法がある。しかしながら，この方法では，乾燥中にハニカム成形体の変形が生じるという問題がある。この変形の理由は，次のごとく考えられる。
図１２に示すごとく，ハニカム成形体８３には乾燥時の収縮によって生じる収縮力８５と自重による反力８６とが発生する。この収縮力８５は，乾燥領域８９の周辺の未乾燥域に対して作用する円周方向の内方への力である。また，自重による反力８６は，ハニカム成形体８３が受け台８８と接する面の法線方向の内方に向って作用し，その大きさは，ハニカム成形体８３の下方向ほど大きい。
【０００６】
したがって，上記収縮力８５と上記反力８６の合成力は，乾燥領域８９の周辺の未乾燥域であって，かつハニカム成形体８３の下部の部分で最大となる。そのため，ハニカム成形体８３を横にした状態で乾燥させた場合には，ハニカム成形体８３の下部の部分において，セルの潰れ，歪み，切れなどの欠陥を生じる。
【０００７】
ここで，ハニカム成形体を横にした状態で乾燥する際の変形を防止するために，ハニカム成形体の全周囲を上下２分割された治具によって覆った状態で乾燥させる方法が提案されている（特開２００１−１９５３３号公報）。この乾燥方法では，下側治具がハニカム成形体を保持し，上側治具がハニカム成形体に載置される。この状態で乾燥するとハニカム成形体の周囲から蒸散する水分量がコントロールされて乾燥状態が均一となり，乾燥中に生じる上記収縮力が低減されるという作用効果が得られると考えられる。しかし，上記自重による反力が考慮されていないばかりでなく，上記上側治具の重量がハニカム成形体に加わることになる。そのため，特に外皮が薄肉化されたハニカム成形体においては，乾燥工程での変形を防止することができないと考えられる。
【０００８】
一方，ハニカム成形体を縦にした状態で乾燥した場合には，ハニカム成形体の円周方向に作用する上記収縮力と，ハニカム成形体の軸方向に作用する上記反力とは直交する。そのため，ハニカム成形体の円周方向において，セル欠陥の原因となる大きな合成力が発生しない。また，上記自重による反力は，ハニカム成形体の断面に均等に作用し全てのセル壁で負担される。それ故，ハニカム成形体が軸方向に充分短いものであれば，変形の原因とはなりにくい。
以上のことから，一般的にはハニカム成形体の乾燥は，該ハニカム成形体を縦にした状態で行われる。
【０００９】
【解決しようとする課題】
しかしながら，ハニカム成形体を縦にした状態で乾燥するためには，まず，横押出成形によって横方向に押出されるハニカム成形体を充分短く切断する。そして，上記ハニカム成形体を何らかの方法で把持し正立させる。このような，乾燥前の軟弱なハニカム成形体を把持し姿勢を変更する工程は，製造工程を煩雑化し製造効率の低下を招くとともに，軟弱なハニカム成形体にストレスを与える。そのため，ハニカム成形体にセルの歪みや切れ等の欠陥を招来する危険性が高い。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，成形後の軟弱なハニカム成形体を，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように配置した状態で乾燥させても，変形を生じないハニカム成形体の製造方法及び製造装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
第１の発明は，少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより，外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を成形する押出工程と，上記ハニカム成形体を所望長さに切断する切断工程と，上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と，上記ハニカム成形体を焼成してセラミックハニカム構造体を得る焼成工程とを含み，上記乾燥工程においては，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように上記ハニカム成形体を配置すると共に該ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱を行う複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転ステップとを行うことを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法である（請求項１）。
【００１２】
上記第１の発明は，乾燥工程においては，上記加熱ステップと上記回転ステップとを組み合わせて処理を行う。加熱ステップは，上記軸方向が鉛直方向から傾いた状態でハニカム成形体を配置し，軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱を行うステップであり，複数回行う。また，回転ステップは，加熱ステップと加熱ステップとの間において，上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させるステップである。
【００１３】
そのため，上記乾燥工程においては，加熱による乾燥収縮とハニカム成形体の配置状態の変更とが繰り返し行われることになる。それ故，ハニカム成形体の配置状態を変更するごとに，上記自重による反力と上記収縮力の合成力が作用する部位が移り変わる。
したがって，上記合成力がハニカム成形体に与える影響が均一化されると共に低減されて，ハニカム成形体の変形を抑制することができる。
【００１４】
以上のごとく，第１の発明によれば，成形後の軟弱なハニカム成形体を，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように配置した状態で乾燥させても，変形を生じないセラミックハニカム構造体の製造方法を提供することができる。
【００１５】
第２の発明は，少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより，厚みが０．８ｍｍ以下の外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された厚みが１５０μｍ以下の隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を成形する押出工程と，上記ハニカム成形体を所望長さに切断する切断工程と，上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と，上記ハニカム成形体を焼成してセラミックハニカム構造体を得る焼成工程とを含み，上記乾燥工程においては，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持するスポンジ状の受け台に載置して該ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態でマイクロ波加熱を行う複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転ステップとを行うことを特徴とするハニカム成形体の製造方法である（請求項１１）。
【００１６】
上記第２の発明は，厚みが０．８ｍｍ以下の外皮と，この外皮内にハニカム状に配設された厚みが１５０μｍ以下の隔壁を有する非常に薄肉化されたハニカム成形体を製造するものである。そして，上記乾燥工程においては，軸方向が実質的に水平の状態となるようにハニカム成形体を配置し，軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱を行う加熱ステップを複数回行う。さらに，加熱ステップと加熱ステップとの間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転ステップを行う。
【００１７】
そのため，上記第１の発明と同様に，乾燥工程においては，加熱による乾燥収縮とハニカム成形体の配置状態の変更とが繰り返し行われることになる。それ故，ハニカム成形体の配置状態を変更するごとに，上記自重による反力と上記収縮力の合成力が作用する部位が移り変わる。
したがって，上記合成力がハニカム成形体に与える影響が均一化されると共に低減されて，ハニカム成形体の変形を抑制することができる。
【００１８】
また，上記第２の発明では，乾燥工程において，マイクロ波加熱による乾燥を行う。このマイクロ波は，従来の高周波による加熱の場合と相違し，導波管を通じて導くことが可能であり，ハニカム成形体の近傍に電極を配置する必要がない。それ故，高温度雰囲気や高湿度雰囲気等への適用が容易である。
したがって，セル壁厚さが１５０μｍ以下と非常に薄く，外皮も０．８ｍｍ以下と比較的薄いハニカム成形体について，高温高湿度雰囲気中で乾燥させることにより急激な乾燥を防止することができる。すなわち，急激な乾燥に起因した外皮の割れやしわの発生を予防することができる。
【００１９】
以上のごとく，上記第２の発明によれば，セル壁厚さが１５０μｍ以下と非常に薄く，外皮も０．８ｍｍ以下と比較的薄い非常に軟弱なハニカム成形体を，実質的に水平に配置した状態で乾燥させても，変形を生じないセラミックハニカム構造体の製造方法を提供することができる。
【００２０】
第３の発明は，少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミックス原料を押出成形することにより得られた外皮と，該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有するハニカム成形体を乾燥する装置であって，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段と，上記ハニカム成形体をマイクロ波加熱により加熱する加熱装置と，上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転装置とを有しており，上記搬送手段によって，上記ハニカム成形体を上記加熱装置及び上記回転装置に順次搬送し，上記加熱装置において上記ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱する複数回の加熱ステップと，該加熱ステップと加熱ステップとの間において上記回転装置において上記ハニカム成形体を回転させる回転ステップとを行うよう構成されていることを特徴とするセラミックハニカム成形体の乾燥装置である（請求項１４）。
【００２１】
上記第３の発明にかかる乾燥装置は上記のごとく，上記搬送手段と，上記加熱装置と，上記回転装置とを有している。そして，これらの各装置を用いることによって，上記加熱ステップと上記回転ステップとを行うことができるように構成されている。
【００２２】
そのため上記第１の発明と同様に，上記第３の発明の乾燥装置を用いれば加熱による乾燥とハニカム成形体の配置状態の変更とが繰り返し行うことができる。
それ故，ハニカム成形体の変形を抑制することができる。
【００２３】
また，上記乾燥装置における加熱装置は，マイクロ波加熱を採用している。このマイクロ波は，上記のごとく，従来の高周波による加熱の場合と相違し，導波管を通じて導くことが可能であり，ハニカム成形体の近傍に電極を配置する必要がない。それ故，高温度雰囲気や高湿度雰囲気等への適用が容易である。
したがって，高温高湿度雰囲気中で乾燥させることにより急激な乾燥を防止することができる。すなわち，急激な乾燥に起因した外皮の割れやしわの発生を予防することができる。
【００２４】
以上のごとく，上記第３の発明によれば，非常に軟弱なハニカム成形体を，実質的に水平に配置した状態で乾燥させても，変形を生じないセラミックハニカム構造体の乾燥装置を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１の発明においては，上記加熱方法として，マイクロ波加熱，高周波加熱，熱風加熱等の種々の加熱方法を用いることができる。
【００２６】
また，上記乾燥工程においては，上記ハニカム成形体を実質的に水平方向に配置して上記加熱ステップ及び上記回転ステップを行うことが好ましい（請求項２）。
この場合には，押出工程において，横方向に押し出されるハニカム成形体の軸方向を変更することなく，乾燥工程へ移行できる。そのため，製造装置を単純化できると共にハニカム成形体に加わるストレスを小さくすることができるという作用効果を得ることができる。
【００２７】
また，上記回転ステップにおいては，上記ハニカム成形体を９０°〜２７０°の範囲で回転させることが好ましい（請求項３）。
上記回転が９０゜未満又は２７０゜を超える場合には，乾燥中に生じる上記収縮力と上記自重による反力の合成力の作用を低減する効果が少なくなるおそれがある。そのため，より好ましくは，回転角の範囲を１２０゜〜２４０゜にすることが良い。
【００２８】
また，上記加熱ステップが２回であれば１８０゜，３回であれば１２０゜に設定することも好ましい。この場合には，ハニカム成形体について最下部に配置される部位が，角度方向に均等に配されることとなる。すなわち，ハニカム成形体の配置状態を変更する回数が少ない場合であっても，配置状態をバランス良く変更することができる。したがって，ハニカム成形体を横にした状態で乾燥しても，変形を生じないという作用効果を得ることができる。
【００２９】
また，上記加熱ステップにおいては，マイクロ波加熱によって上記ハニカム成形体を加熱することが好ましい（請求項４）。
この場合には，マイクロ波を導波管を通じて導くことが可能であり，ハニカム成形体の近傍に電極を配置する必要がない。それ故，高温高湿度雰囲気内での加熱が必要とされる際にも，複雑な設備構成にならないという作用効果を得ることができる。
【００３０】
また，上記加熱ステップにおいては，高周波加熱によって上記ハニカム成形体を加熱することもできる（請求項５）。
この場合には，上記ハニカム成形体の乾燥が均一に進行するため，乾燥速度差により生じる上記収縮力が小さい。それ故，乾燥過程で生じる上記収縮力に起因したハニカム成形体の変形が生じないという作用効果を得ることができる。
【００３１】
また，上記加熱ステップを行う際には，上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持するスポンジ状の受け台に載置して行うことが好ましい（請求項６）。
この場合には，上記ハニカム成形体と上記受け台の接触面においても水分の飛散が可能となり，上記ハニカム成形体の乾燥が阻害されない。そのため，ハニカム成形体の乾燥速度差による収縮力が低減され，上記収縮力に起因した変形が生じにくいという作用効果を得ることができる。
【００３２】
また，上記隔壁の一部が実質的に鉛直方向に向くように上記ハニカム成形体を上記スポンジ状の受け台上に載置することが好ましい（請求項７）。
この場合には，重力の作用方向である鉛直方向について，ハニカム成形体の強度が高くなるという作用効果を得ることができる。
【００３３】
また，上記ハニカム成形体は，上記外皮の厚みが０．８ｍｍ以下であり，上記隔壁の厚みが１５０μｍ以下であることが好ましい（請求項８）。
この場合には，上記ハニカム成形体の強度が非常に低く，乾燥工程における変形が生じやすい。そのため，上記第１の発明の方法により得られる作用効果が特に有効である。
また，上記乾燥工程においては，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段によって，上記ハニカム成形体を加熱する加熱手段及び上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転手段に上記ハニカム成形体を順次搬送し，上記加熱手段において上記加熱ステップを行い，上記回転手段において上記回転ステップを行うことが好ましい（請求項９）。
この場合には，上記搬送手段と，上記加熱手段と，上記回転手段とを用いることにより，上記ハニカム成形体を搬送しながら上記加熱ステップと上記回転ステップとを効率よく行うことができると共に，上記加熱ステップと上記回転ステップとを別々に分けて行うことが容易となる。
第２の発明において，上記乾燥工程においては，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体を上記外皮の一部を支持する受け台に載置して該ハニカム成形体を搬送する搬送手段によって，上記ハニカム成形体をマイクロ波加熱により加熱する加熱手段及び上記軸方向を中心にして上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させる回転手段に上記ハニカム成形体を順次搬送し，上記加熱手段において上記加熱ステップを行い，上記回転手段において上記回転ステップを行うことが好ましい（請求項１２）。
この場合には，上記搬送手段と，上記加熱手段と，上記回転手段とを用いることにより，上記ハニカム成形体を搬送しながら上記加熱ステップと上記回転ステップとを効率よく行うことができると共に，上記加熱ステップと上記回転ステップとを別々に分けて行うことが容易となる。
第１及び第２の発明において，上記加熱手段は，複数備えられており，上記搬送手段の搬送ライン上において上記加熱手段と上記回転手段とを交互に配置してあることが好ましい（請求項１０，１３）。
この場合には，上記ハニカム成形体が搬送ラインを通過するのみで，連続的に乾燥工程の各ステップを実施することができる。そのため，上記ハニカム成形体の乾燥を効率的に行えるという作用効果を得ることができる。
【００３４】
次に第３の発明においては，上記乾燥装置は，上記加熱装置を複数有しており，上記搬送手段の搬送ライン上において上記加熱装置と上記回転装置とを交互に配置してあることが好ましい（請求項１５）。
【００３５】
【実施例】
（実施例）
本発明の実施例にかかるセラミックハニカム構造体の製造方法及び乾燥装置につき，図１〜１１を用いて説明する。
本例は，図１に示すごとく，押出工程１０と，切断工程２０と，複数の加熱ステップ３０１，３０３と連続する加熱ステップの間に実施される回転ステップ３０２からなる乾燥工程３０と，焼成工程４０とを含むセラミックハニカム構造体１の製造方法を示す例である。
【００３６】
押出工程１０は，少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミック材料１８０を押出成形することによりハニカム成形体５０を成形する工程である。
切断工程２０は，上記ハニカム成形体５０を所望長さに切断する工程である。
乾燥工程３０は，上記ハニカム成形体５０を乾燥させる工程である。乾燥工程３０に含まれる加熱ステップ３０１，３０３は，上記軸方向が鉛直方向から傾いた方向となるように上記ハニカム成形体を配置すると共に該ハニカム成形体を軸回りの回転方向に静止させた状態で加熱を行うステップである。また，乾燥工程３０に含まれる回転ステップ３０２は，第１加熱ステップ３０１と第２加熱ステップ３０３を実施する間において上記軸方向を中心に上記ハニカム成形体を回転させてその配置状態を変化させるステップである。
焼成工程４０は，上記ハニカム成形体５０を焼成してセラミックハニカム構造体１を得る工程である。以下に，本例の内容について詳説する。
【００３７】
まず，図１１に示すごとく，上記セラミックハニカム構造体1は，厚みが０．８ｍｍ以下の構造体外皮１０４と，該構造体外皮１０４内にハニカム状に配設された厚みが１５０μｍ以下の構造体隔壁１０１と，該構造体隔壁１０１内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数の構造体セル１０８とを有する。
なお，上記構造体セル１０８の形状，セラミックハニカム構造体１の外形は用途に合わせて変更可能である。
【００３８】
上記押出工程１０においては，厚みが０．８ｍｍ以下の外皮５３と，該外皮内にハニカム状に配設された厚みが１５０μｍ以下の隔壁５２と，該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセル５１とを有する粘土状のハニカム成形体５０を作製する。
ここで，上記押出工程１０は，図４に示す押出成形装置１９を用いて実施する。この押出成形装置１９は，ハニカム成形体５０を成形する成形型１９１と，セラミック材料１８０を連続的に混練して押し出すスクリュー押出機１９８を有してなる。
【００３９】
まず，押出工程１０を行うにあたっては，主にコーディエライトとなるセラミック原料粉１００重量部に対して，有機バインダー５重量部と，水１５重量部とを添加して混練した，粘土状のセラミック材料１８０を準備する。そして，上記スクリュー押出機１９８を用いて，上記セラミック材料１８０をハニカム成形型１９１より押し出し，粘土状のハニカム成形体５０を成形する。なお，上記押出成形機１９としては，プランジャー式，オーガ式等がある。
【００４０】
次に，上記切断工程２０においては，押出工程１０によって作製された上記ハニカム成形体５０を，所望の長さに切断する。ここで，所望の長さとは，完成品であるセラミックハニカム構造体１の長さに，後述する面取り用の長さを加えた長さを設定する。
この切断工程２０においては，図５に示す成形体切断装置２１を使用する。この成形体切断装置２１は，上記ハニカム成形体の軸方向に対して実質的に直交する方向に走行する切断用ワイヤ２２を有してなる。
【００４１】
次に，上記乾燥工程３０においては，上記切断工程２０において所望の長さに切断されたハニカム成形体５０の乾燥を行う。ここで，上記乾燥工程３０について詳説する。
まず，乾燥工程３０に適用する乾燥装置３１について，図６を用いて説明する。この乾燥装置３１は，搬送手段３２と，２つの加熱装置３３と，回転装置３４とを含むハニカム成形体５０の乾燥装置の例である。
上記搬送手段３２は，上記軸方向が実質的に水平方向となるように上記ハニカム成形体５０を上記外皮５３の一部を支持する受け台３２１に載置して該ハニカム成形体５０を矢印Ａ方向に搬送する手段である。
上記加熱装置３３は，ハニカム成形体５０をマイクロ波加熱によって乾燥させる装置である。
上記回転装置３４は，受け台３２１に保持されたハニカム成形体５０を軸方向を中心に回転させて，その配置状態を変化させる装置である。以下，これら各装置の内容について詳説する。
【００４２】
搬送手段３２は，ベルトコンベア３２２とローラコンベア３２３とよりなり，帯状かつループ状のベルトコンベア３２２は，両端のローラコンベア３２３によって一定の張力をもって張られている。そして，ローラコンベア３２３が回転すると，その回転力がベルトコンベア３２２に伝えられ，ベルトコンベア３２２が長手方向に動く。
【００４３】
そして，この搬送手段３２は，上記乾燥工程３０の開始から終了まで１本のベルトコンベア３２２で連結している。したがって，上記ハニカム成形体５０が搬送手段３２に載置され搬送されると，ハニカム成形体５０には連続的かつ自動的に乾燥工程３０の全ステップが適用されることになる。このとき，ハニカム成形体５０は，受け台３２１に保持された状態で搬送される。
【００４４】
図７，図８に示すごとく，本例では受け台３２１として，メラミン樹脂製であるスポンジ状多孔質の素材を適用した。その形状は，上記ハニカム成形体５０の外形に沿う形に加工している。ここで，スポンジ状多孔質の素材を用いるのは，ハニカム成形体５０に含有される水分の飛散が阻害されないためである。また，受け台３２１の上記形状は，ハニカム成形体５０との接触面積を広くして接触面圧を低くするためである。
【００４５】
なお，参考までに，受け台３２１の材質としては，マイクロ波加熱による温度上昇が，セラミック成形体自体の温度上昇よりも低いものであれば，他の材質を適用することができる。具体的には，受け台３２１の材料としては，マイクロ波に対する損失係数（比誘電率とタンデルタとの積）が，セラミック材料の損失係数よりも小さいものが適切である。損失係数が小さいほど，マイクロ波加熱時の温度上昇が抑制されるため，上記セラミック成形体５０の温度よりも受け台３２１の温度を低く保つことができるからである。本例で適用したメラミン樹脂の他，テフロン（登録商標）樹脂，マイカ樹脂，アルミナ樹脂，ポリエチレン樹脂，シリコン樹脂等が考えられる。
【００４６】
また，上記加熱装置３３は，図９に示すごとく，マイクロ波発生器３３１と，図示しない導波管と，ベルトコンベアを取り囲むように設置された乾燥槽３３２と，該乾燥槽３３２内を高温高湿度雰囲気とする図示しない加湿器とからなる。上記加熱装置３３においては，マイクロ波発生器３３１により生成したマイクロ波を照射して，ハニカム成形体５０を加熱する。
【００４７】
本例において使用したマイクロ波発生器３３１は，発振周波数２，４５０ＭＨｚ±５０ＭＨｚ，公称出力５ｋＷである。また，該乾燥槽３３２の両側には，上記ハニカム成形体５０が通過するのに十分な開口部３３４を有し，常に開放されている。そのため，開口部３３４周辺には電波吸収体３３３が設置され，電波漏れを防止している。
【００４８】
また，上記回転装置３４は，図１０に示すごとく，図示しない油圧アクチュエータに連結されて上下動を行うアームホルダ３４９と，上記ハニカム成形体５０を保持し吊り下げるためのアーム３４１と，ハニカム成形体５０の両面をチャックするチャックプレート３４２と，アームを水平方向に進退させるウォームギア３４８とから構成される。
【００４９】
ここで，左右のアーム３４１の上端のウォームギア部３４２は逆歯となっているため，左右のアーム３４１は対称の動作を行う。それ故，アーム３４１は，ウォームギア３４８の回転に応じて，アーム３４１間隔を狭くする又は広くするように進退する。
【００５０】
さらに，上記チャックプレート３４２は，柔軟なスポンジ状のパッド３４４で被覆された金属製のプレート部３４７と，軸部分３４５とを有している。この軸部分３４５が，ピロボールジョイント３４６を介してアーム３４１と連結されている。したがって，チャックプレート３４２は，パッド３４４面の方向を自在に変更できるとともに，図示しないモータにより回転することができる。
ここで，ピロボールジョイントとは，球面滑り軸受とも呼ばれるものである。このピロボールジョイントは，凸状の球面状の湾曲面を有する部材と凹状の球面状の湾曲面を有する部材が，球面を介して摺動自在に嵌合されているジョイント構造である。したがって，ピロボールジョイントでは，軸支点を中心として，軸回りの回転，軸方向の変更等を自在に行うことができる。
【００５１】
上記のごとく構成された乾燥装置３１によって行われる工程の内容について説明する。
上記乾燥工程３１に搬入されたハニカム成形体５０は，上記搬送手段３２によって乾燥工程３０に設置された２台の加熱装置３３と１台の回転装置３４に順次投入さる。
【００５２】
まず，上記構成の加熱装置３３において，第１加熱ステップ３０１が実施される。第１加熱ステップ３０１では，乾燥槽３３２に投入されたハニカム成形体５０は，ベルトコンベア３２２の動きに伴って入口側から出口側に移動する。
この間，加熱装置３３内のハニカム成形体５０は，マイクロ波が照射されて加熱，乾燥される。
【００５３】
なお，上記乾燥槽３３２内は，図示しない上記加湿器によって，高温高湿度雰囲気となっている。そのため，ハニカム成形体５０の急激な乾燥が防止され，乾燥速度差による外皮５３の割れ，しわ等の欠陥の発生を防止することができる。
【００５４】
そして，上記構成の回転装置３４において，回転ステップ３０２が実施される。
ここでは，まず，図示しないポジションセンサがハニカム成形体５０の位置を検知する。そして，回転装置３４のアーム３４１が下降して，上記チャックプレート３４２がハニカム成形体５０の両端面を挟み込み保持する。
ここで，チャックプレート３４２の表面には柔軟なスポンジ素材が被覆されているため，ハニカム成形体５０の両端面の凸凹に柔軟に対応できる。また，チャックプレート３４２は，ピロボール３４６を介してアーム３４１に連結されているため，ハニカム成形体５０の両端面の傾斜に適切に対応できる。
【００５５】
保持されたハニカム成形体５０は，受け台３２１から持ち上げられ，チャックプレート３４２の軸部３４５に連結する図示しないモータによって，ハニカム成形体５０の軸方向を中心として１８０゜回転させられる。そして，ハニカム成形体５０は，受け台３２１に戻される。
【００５６】
以上のごとくハニカム成形体の配置状態が変更される。具体的には，ハニカム成形体５０の外皮５３のうち，第１加熱ステップ３０１において受け台３２１と接していて未乾燥の部分が上方に露出することになる。
さらに，上記構成の加熱装置３３おいて，第２加熱ステップ３０３が適用される。その内容は，第１加熱ステップ３０１と同様である。
【００５７】
次に図示しない焼成装置によって，上記ハニカム成形体５０を焼成する。
なお，焼成工程４０前のハニカム成形体５０について，含有水分が５％以上である場合には，さらに熱風乾燥等して含有水分を５％未満とした後，焼成するのも有効である。
さらに，焼成後のハニカム成形体５０の両端面を面取りして，セラミックハニカム構造体１を完成する。この面取りは，押出工程１０後の切断工程２０によって生じたセル歪みを修復するためである。
【００５８】
なお，参考までに，セラミック成形体５０から，セラミックハニカム構造体１を複数個取りする製造方法も考えられる。この場合には，製品歩留まりが良くなると考えられる。セラミックハニカム構造体１個あたりの面取りの回数が少なくなるからである。
【００５９】
以上のごとく，本例によれば，上記乾燥工程において，加熱ステップでの乾燥と，回転ステップでのハニカム成形体の配置状態の変更とが繰り返し行われる。それ故，薄肉化されたハニカム成形体であっても，乾燥工程におけるハニカム成形体の変形を抑制することができる。
すなわち，押出工程１０後の軟弱なハニカム成形体５０を，実質的に水平に配置した状態で乾燥させても，ハニカム成形体５０の変形を生じない。
【００６０】
なお，本例では，上記乾燥装置３１が上記搬送手段３２と，上記２つの加熱装置３３と，上記回転装置３４とを含み，乾燥工程３０において連続的な処理を行う例を示した。ここで，当然のことながら，本発明は本例のごとく連続的な処理に限定されるものではない。本例とは相違して，乾燥装置が１つの加熱装置と１つの回転装置のみを含むものであっても良い。この場合には，まず，ハニカム成形体を上記加熱装置に投入して加熱ステップを実施する。次に，上記ハニカム成形体を上記回転装置で回転させ配置状態を変更する。さらに，上記ハニカム成形体を加熱装置に再び投入して加熱ステップを実施する。このような手順によって，本例と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
また，本例では，乾燥工程３０において，加熱ステップが２回と，回転ステップが１回の例を示した。当然のことながら，２回以上の加熱ステップと，２回以上の加熱ステップを実施する間において必要となる回数の回転ステップとを実施しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における，セラミックハニカム構造体の製造工程を示す工程フロー図。
【図２】実施例における，ハニカム成形体を示す図で，斜視図。
【図３】実施例における，ハニカム成形体を示す図で，図２におけるＡ−Ａ部分の拡大図。
【図４】実施例における，押出成形装置を示す図で，断面図。
【図５】実施例における，成形体切断装置を示す図で，正面図。
【図６】実施例における，乾燥装置を示す図で，正面図。
【図７】実施例における，受け台を示す図で，正面図。
【図８】実施例における，受け台を示す図で，側面図。
【図９】実施例における，加熱装置を示す図で，断面図。
【図１０】実施例における，回転装置を示す図で，断面図。
【図１１】実施例における，セラミックハニカム構造体を示す図で，斜視図。
【図１２】従来例における，乾燥中のハニカム成形体の変形の原因を示す図で，模式図。
【符号の説明】
１．．．セラミックハニカム構造体，
１０１．．．構造体隔壁，
１０４．．．構造体外皮，
１０８．．．構造体セル，
３１．．．乾燥装置，
３２．．．搬送手段，
３３．．．加熱装置，
３４．．．回転装置，
５０．．．ハニカム成形体，
５１．．．セル，
５２．．．隔壁，
５３．．．外皮，
【図１】
0004069613.tif 000002
【図２】
0004069613.tif 000003
【図３】
0004069613.tif 000004
【図４】
0004069613.tif 000005
【図５】
0004069613.tif 000006
【図６】
0004069613.tif 000007
【図７】
0004069613.tif 000008
【図８】
0004069613.tif 000009
【図９】
0004069613.tif 000010
【図１０】
0004069613.tif 000011
【図１１】
0004069613.tif 000012
【図１２】
0004069613.tif 000013