特許 6306569 押出成形装置及び押出成形方法

(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】6306569

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】押出成形装置及び押出成形方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 3/22 20060101AFI20180326BHJP

   B28B 3/20 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   B28B3/22

   B28B3/20 E

【請求項の数】17

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-506751(P2015-506751)

(86)(22)【出願日】2014年3月11日

(86)【国際出願番号】JP2014057022

(87)【国際公開番号】WO2014148401

(87)【国際公開日】20140925

【審査請求日】2016年10月17日

(31)【優先権主張番号】特願2013-55889(P2013-55889)

(32)【優先日】2013年3月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(72)【発明者】

【氏名】田島 裕一

(72)【発明者】

【氏名】山口 竜次

【審査官】 小野 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０２４０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２１６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／００４５７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０８２２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｂ ３／００− ５／１２

Ｂ２８Ｂ １／００− １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出部と、
前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部、及び前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口を有しており、前記坏土を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記第一流出口から流出させる第一空間部、並びに、
前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びる第二押出方向伸長部、前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部、及び下流側の端部に開口した第二流出口を有しており、前記坏土を前記押出方向から方向転換させて前記下方向へと流通させ、前記第二流出口から前記下方向へ流出させる第二空間部、を含み、且つ、
前記第二空間部が、前記第一空間部における前記坏土の流通方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有するチャンバードラムと、
前記チャンバードラムの前記第二流出口に接続され、
前記チャンバードラムの前記第二流出口から流出された前記坏土を内部から通過させることにより、セラミックス成形体を押出成形するための口金を有する成形部と、
を備え、
前記押出部からの前記押出方向が水平方向と平行であり、
前記チャンバードラムが前記坏土を流出させる前記下方向が鉛直方向と平行である押出成形装置。

【請求項2】

前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が０．１〜０．３である請求項１に記載の押出成形装置。

【請求項3】

前記第二空間部は、前記方向転換部の下流側の端部から前記下方向へ伸び、前記第二流出口に達する下方向伸長部を有し、
前記下方向伸長部の前記下方向に平行な中心軸と、前記成形部の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する請求項１または２に記載の押出成形装置。

【請求項4】

前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する請求項１〜３のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項5】

前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせるＬ字状の屈曲部と、を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項6】

前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせる湾曲円筒部と、を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項7】

前記チャンバードラムが、前記第二空間部から分岐する排出部をさらに有し、
前記排出部は、前記チャンバードラムの外壁を貫通し、前記坏土を前記押出成形装置の外部へ排出する排出口を有するものである請求項１〜６のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項8】

前記排出部が、前記第二押出方向伸長部と同方向に伸びるように分岐している請求項７に記載の押出成形装置。

【請求項9】

前記排出口に配設された圧力抜き装置をさらに有する請求項７または８に記載の押出成形装置。

【請求項10】

前記第一空間部は、
前記第一押出方向伸長部の前記押出方向の上流側に接続し、
前記押出部の前記押出口から前記押出方向の下流側へ向かって断面積が減少し、当該断面積が前記第一押出方向伸長部の断面積と等しいテーパー形状に形成されたテーパー部を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項11】

前記テーパー部は、その入口の高さをＤ１、出口の径をＤ２、前記押出方向の長さをＬ１としたとき、下記式（１）で表される角度θが、５〜３０°である請求項１０に記載の押出成形装置。
θ＝ｔａｎ^−１（Ｄ１−Ｄ２）／２Ｌ１・・・（１）

【請求項12】

前記押出部は、
セラミックス成形原料を含む坏土が内部に流入される供給口と、前記坏土が吐出される押出口と、を有するドラムと、
前記ドラム内に、回転軸と前記回転軸に沿った螺旋状の回転羽根とを有し、前記坏土を前記回転羽根の回転により混練しつつ前記回転軸に平行な押出方向に搬送するスクリューと、
を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の押出成形装置。

【請求項13】

前記押出部は、前記スクリューが前記ドラム内に２軸平行に設けられている請求項１２に記載の押出成形装置。

【請求項14】

セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出工程と、
前記押出口から押し出された前記坏土を、前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部の内部を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口から流出させる第一流通工程と、
前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びるとともに、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する第二押出方向伸長部、及び前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部の内部を流通させて、前記第一流通工程における前記坏土の流通路を等方的に絞った状態で前記押出方向から前記下方向へと方向転換させ、下流側の端部に開口した第二流出口から前記下方向へ流出させる第二流通工程と、
前記第二流出口から流出された前記坏土を、口金を通してセラミックス成形体を押出成形する成形工程と、
を備え、
前記押出工程、前記第一流通工程、及び前記第二流通工程において、前記押出方向に流通させる坏土は、水平方向と平行に流通させ、
前記第二流通工程、及び前記成形工程において、前記下方向に流通させる坏土は、鉛直方向と平行に流通させる押出成形方法。

【請求項15】

前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が０．１〜０．３である前記第二押出方向伸長部の内部へ流通させる請求項１４に記載の押出成形方法。

【請求項16】

前記成形工程において、前記押出成形方向に平行な中心軸と、前記第二流通工程における前記下方向に流通させる坏土流の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように押出成形する請求項１４または１５に記載の押出成形方法。

【請求項17】

前記第二流通工程において、前記第二流通工程における前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一流通工程における前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように流通させる請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の押出成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミックス成形体の押出成形装置及び押出成形方法、とりわけ、サイズの大きい大型のセラミックス成形体を押出成形できる押出成形装置及び押出成形方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

排ガス浄化用の触媒担体、フィルタ等として利用されているセラミックスハニカム構造体は、押出成形、乾燥、焼成の各工程を経て製作されるが、大型自動車、建設機械、船舶などの排ガス浄化を目的とした大型化が求められている。

【0003】

横方向に大型のハニカム成形体を押出成形すると、ハニカム成形体が自重により変形する問題があった。そこで、大型のハニカム成形体の押出成形は、下方向（重力方向）に行われている。

【0004】

特許文献１，２には、セラミックス成形体を下方向に押出成形する方法が開示されている。また、特許文献３には、２段スクリュー式押出成形機にプランジャー式押出機を設けた押出成形機が開示されている。２段スクリュー式押出成形機で混練された坏土を、プランジャー式押出機にて下方向に押出成形している。さらに、特許文献４には、スクリューを備えた縦型押出機が開示されている。特許文献５には、押出方向に伸びる第一空間部と、第一空間部の下流側から下方向に伸びる第二空間部とを有するチャンバードラムを備える連続押出成形装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６３−２３０３０４号公報

【特許文献2】特開２００３−３１１７２６号公報

【特許文献3】特開平７−３２３３５号公報

【特許文献4】特開２０１０−１０５１６５号公報

【特許文献5】特開２０１３−０８２２０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１，２では、土練機を用いて原料を所定の形状（円柱状）の坏土とし、その坏土を成形機に投入して、ハニカム成形体を押出成形している。所定の形状の坏土を間欠的に成形機に投入し、所定の形状の坏土１本からいくつかのハニカム成形体を押出成形すると、円柱状の坏土１本と他の１本のつなぎ目（切り替わり）部分では、ハニカム成形体の表面状態が荒れてしまい良好なハニカム成形体を得ることができないという課題があった。

【0007】

特許文献３の成形装置では、プランジャーの間欠運転による停止時間があり、効率がよくない。また、この成形装置は、プランジャーの停止後の再押出成形時には、成形体の品質（特に、外周部の状態）が悪いという問題があった。特許文献４の成形装置は、３段スクリュー構成となっており、装置構成が複雑でコスト高になる問題があった。

【0008】

そこで、上記課題を解決するべく、押出方向に伸びる第一空間部と、第一空間部の下流側から下方向に伸びる第二空間部とを有するチャンバードラムを備える連続押出成形装置が考えられる。このような連続押出成形装置により、連続的に、表面状態が良好であり、曲がりが無い品質のよいハニカム成形体が得ることが可能となる（特許文献５参照）。

【0009】

しかしながら、この連続押出成形装置を使用した場合であっても、異なる材料からなる坏土へとバッチを切り替える際、前のバッチから新しいバッチへの切り替わり時間が長く、新しいバッチからなる成形体を得るまでに時間を要する。バッチの切り替わり時には、成形体の、坏土の流通路の外周側に、表面荒れが発生し、その間の成形体は製品として用いることはできない。そのため、バッチの切り替わり時間が長いために作業効率が低下するという問題があった。

【0010】

本発明の課題は、大型のセラミックス成形体の連続押出成形において、バッチ切替時間を短縮して、材料や成形時間の無駄をさらに低減し、品質の良好なセラミックス成形体を成形する押出成形装置及び押出成形方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、坏土のバッチ切替時に流通路の外周側に生じる表面荒れが、流出される坏土の偏心に起因するという知見に基づき、押出成形装置に、坏土を混練して押し出す押出部と、セラミックス成形体を押出成形するための成形部との間に、第一空間部と、特定形状の第二空間部とを含むチャンバードラムを備えることにより、上記課題を解決しうることを見出した。本発明によれば、以下の押出成形装置及び押出成形方法が提供される。

【0012】

［１］ セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出部と、前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部、及び前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口を有しており、前記坏土を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記第一流出口から流出させる第一空間部、並びに、前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びる第二押出方向伸長部、前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部、及び下流側の端部に開口した第二流出口を有しており、前記坏土を前記押出方向から方向転換させて前記下方向へと流通させ、前記第二流出口から前記下方向へ流出させる第二空間部、を含み、且つ、前記第二空間部が、前記第一空間部における前記坏土の流通方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有するチャンバードラムと、前記チャンバードラムの前記第二流出口に接続され、前記チャンバードラムの前記第二流出口から流出された前記坏土を内部から通過させることにより、セラミックス成形体を押出成形するための口金を有する成形部と、を備え、前記押出部からの前記押出方向が水平方向と平行であり、前記チャンバードラムが前記坏土を流出させる前記下方向が鉛直方向と平行である押出成形装置。

【0013】

［２］ 前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が０．１〜０．３である前記［１］に記載の押出成形装置。

【0014】

［３］ 前記第二空間部は、前記方向転換部の下流側の端部から前記下方向へ伸び、前記第二流出口に達する下方向伸長部を有し、前記下方向伸長部の前記下方向に平行な中心軸と、前記成形部の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する前記［１］または［２］に記載の押出成形装置。

【0015】

［４］ 前記第二押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置する前記［１］〜［３］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0017】

［５］ 前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせるＬ字状の屈曲部と、を有する前記［１］〜［４］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0018】

［６］ 前記第二空間部が、前記押出方向に伸びる円筒部と、前記下方向に伸びる円筒部と、それらをつなぎ合わせる湾曲円筒部と、を有する前記［１］〜［４］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0019】

［７］ 前記チャンバードラムが、前記第二空間部から分岐する排出部をさらに有し、前記排出部は、前記チャンバードラムの外壁を貫通し、前記坏土を前記押出成形装置の外部へ排出する排出口を有するものである前記［１］〜［６］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0020】

［８］ 前記排出部が、前記第二押出方向伸長部と同方向に伸びるように分岐している前記［７］に記載の押出成形装置。

【0021】

［９］ 前記排出口に配設された圧力抜き装置をさらに有する前記［７］または［８］に記載の押出成形装置。

【0022】

［１０］ 前記第一空間部は、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向の上流側に接続し、前記押出部の前記押出口から前記押出方向の下流側へ向かって断面積が減少し、当該断面積が前記第一押出方向伸長部の断面積と等しいテーパー形状に形成されたテーパー部を有する前記［１］〜［９］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0023】

［１１］ 前記テーパー部は、その入口の高さをＤ１、出口の径をＤ２、前記押出方向の長さをＬ１としたとき、下記式（１）で表される角度θが、５〜３０°である前記［１０］に記載の押出成形装置。
θ＝ｔａｎ^−１（Ｄ１−Ｄ２）／２Ｌ１・・・（１）

【0024】

［１２］ 前記押出部は、セラミックス成形原料を含む坏土が内部に流入される供給口と、前記坏土が吐出される押出口と、を有するドラムと、前記ドラム内に、回転軸と前記回転軸に沿った螺旋状の回転羽根とを有し、前記坏土を前記回転羽根の回転により混練しつつ前記回転軸に平行な押出方向に搬送するスクリューと、を含む前記［１］〜［１１］のいずれかに記載の押出成形装置。

【0025】

［１３］ 前記押出部は、前記スクリューが前記ドラム内に２軸平行に設けられている前記［１２］に記載の押出成形装置。

【0026】

［１４］ セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口から押し出す押出工程と、前記押出口から押し出された前記坏土を、前記押出口に接続され、前記押出口から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部の内部を前記押出口から前記押出方向へ流通させ、前記押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口から流出させる第一流通工程と、前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一流出口に接続され、前記第一流出口から前記押出方向へ伸びるとともに、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する第二押出方向伸長部、及び前記押出方向から下方向へ曲がる方向転換部の内部を流通させて、前記第一流通工程における前記坏土の流通路を等方的に絞った状態で前記押出方向から前記下方向へと方向転換させ、下流側の端部に開口した第二流出口から前記下方向へ流出させる第二流通工程と、前記第二流出口から流出された前記坏土を、口金を通してセラミックス成形体を押出成形する成形工程と、を備え、前記押出工程、前記第一流通工程、及び前記第二流通工程において、前記押出方向に流通させる坏土は、水平方向と平行に流通させ、前記第二流通工程、及び前記成形工程において、前記下方向に流通させる坏土は、鉛直方向と平行に流通させる押出成形方法。

【0027】

［１５］ 前記第一流出口から流出された前記坏土を、前記第一押出方向伸長部の前記押出方向に垂直な断面の径に対する、前記押出方向に垂直な断面の径の比の値が０．１〜０．３である前記第二押出方向伸長部の内部へ流通させる前記［１４］に記載の押出成形方法。

【0028】

［１６］ 前記成形工程において、前記押出成形方向に平行な中心軸と、前記第二流通工程における前記下方向に流通させる坏土流の前記下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように押出成形する前記［１４］または［１５］に記載の押出成形方法。

【0029】

［１７］ 前記第二流通工程において、前記第二流通工程における前記押出方向に平行な中心軸と、前記第一流通工程における前記押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置するように流通させる前記［１４］〜［１６］のいずれかに記載の押出成形方法。

【発明の効果】

【0031】

本発明の押出成形装置は、坏土を混練して押し出す押出部と、セラミックス成形体を押出成形するための成形部との間に、第一空間部と第二空間部とを含むチャンバードラムを備える。このような構成により、バッチ切替時間が短縮され、連続的に、品質のよいセラミックス成形体を効率良く作製することができる。チャンバードラムは、押出部の押出方向と異なる下方向に坏土を流出させるため、大型のセラミックス成形体であっても、変形等の不良が発生しにくい。第二空間部は、第一空間部の断面積を等方的に減少させた断面積を有するため、坏土の偏心を抑制し、バッチ切替時間を短縮することができる。

【0032】

本発明の押出成形方法は、坏土を混練して押し出す押出工程と、セラミックス成形体を押出成形する成形工程との間に、第一流通工程と第二流通工程とを備える。この第一流通工程及び第二流通工程を経ることにより、バッチ切替時間が短縮され、連続的に、品質のよいセラミックス成形体を効率良く作製することができる。第二流通工程において、押出方向と異なる下方向に坏土を流出させるため、大型のセラミックス成形体であっても、変形等の不良が発生しにくい。第二流通工程における流通路は、第一流通工程における流通路を等方的に絞っているため、坏土の偏心を抑制し、バッチ切替時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の押出成形装置の一実施形態を示す模式図である。

【図2】チャンバードラムの一実施形態を示す模式図である。

【図3】押出部の一実施形態を示す模式図である。

【図4】第二空間部の一例を示す模式図である。

【図5】第二空間部の他の例を示す模式図である。

【図6A】第二空間部の他の例を示す模式図である。

【図6B】図６Ａの例を押出方向下流側から観察した側面を示す模式図である。

【図7】第一空間部の他の実施形態を示す模式図である。

【図8】押出成形装置の他の実施形態を示す模式図である。

【図9】比較例１における曲がりドラムを示す模式図である。

【図10】比較例２の押出成形装置を示す模式図である。

【図11A】実施例１の結果の流通路断面を示す写真である。

【図11B】実施例１の結果の成形体断面を示す写真である。

【図12A】比較例１の結果の流通路断面を示す写真である。

【図12B】比較例１の結果の成形体断面を示す写真である。

【図13A】比較例２の結果の流通路断面を示す写真である。

【図13B】比較例２の結果の成形体断面を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

【0035】

１．押出成形装置
図１に、本発明の押出成形装置の一実施形態を示す。本実施形態の押出成形装置１は、押出部１０と、チャンバードラム２０と、成形部３０と、を備える。

【0036】

押出部１０は、供給口１１から供給されるセラミックス原料を含む坏土を混練して押出口１２から押し出す。チャンバードラム２０は、その流入口２１が押出部１０の押出口１２に接続されており、坏土は、第一空間部２３、第二空間部２４を順に流通して、流出口２２から流出する。

【0037】

第一空間部２３は、第一流入口２３ａ（流入口２１）が押出部１０の押出口１２に接続され、押出部１０の押出口１２側から押出方向へ伸びる第一押出方向伸長部２３ｃ、及び押出方向の下流側の端部に開口した第一流出口２３ｂを有している。坏土は第一流入口２３ａから押出方向へ流通し、第一流出口２３ｂから流出する。

【0038】

第二空間部２４は、第二流入口２４ａが第一空間部２３の第一流出口２３ｂに接続され、第一流出口２３ｂから押出方向へ伸びる第二押出方向伸長部２４ｃ、押出方向から下方向へ曲がる方向転換部２４ｄ、及び下流側の端部に開口した第二流出口２４ｂを有している。坏土は押出方向から方向転換して下方向へと流通し、第二流出口２４ｂ（流出口２２）から下方向へ流出する。

【0039】

第二空間部２４は、第一空間部２３における坏土の流通方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する。即ち、第二空間部２４が形成する流通路の断面は、いずれも、第一空間部２３の流通路の断面が、当該断面上の全ての径方向において均等に小さくなった断面を有する。言い換えると、第二空間部２４の断面は、第一空間部２３の断面と幾何学的に相似の関係にあり、第二空間部２４の断面の方が小さくなっている。ここで、第二押出方向伸長部２４ｃの押出方向に平行な中心軸と、第一押出方向伸長部２３ｃの押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置することが好ましい。なお、本明細書中、単に断面、または断面積という場合には、坏土の流通方向に垂直な断面、またはその断面積を意味するものとする。

【0040】

成形部３０は、チャンバードラム２０の流出口２２に接続されている。そして、成形部３０は、チャンバードラム２０の流出口２２から流出された坏土を内部から通過させることにより、セラミックス成形体を押出成形するための口金３６を有する。なお、以下、セラミックス成形体として、ハニカム成形体４０を例に説明するが、セラミックス成形体としては、ハニカム成形体４０に限定されるものではない。

【0041】

押出部１０、チャンバードラム２０、成形部３０が連続的に接続されているため、坏土を混練し、ハニカム成形体４０を連続的に押出成形することができる。したがって、材料や成形時間の無駄を低減することができる。また、下方向にハニカム成形体４０を押出成形するため、大型のハニカム成形体４０であっても変形しにくく、品質も良好である。

【0042】

以下、さらに詳しく押出成形装置１について説明する。

【0043】

（チャンバードラム）
図２は、チャンバードラム２０の一実施形態を示す模式図である。図２に示すように、チャンバードラム２０は、第一空間部２３と、第二空間部２４と、を含み、流入口２１、及び流出口２２が形成されている。

【0044】

第一押出方向伸長部２３ｃの下流側の端面の径Ｄ２（図２参照）に対する、第二押出方向伸長部２４ｃの押出方向に垂直な断面の径Ｄ３（図２参照）の比の値（Ｄ３／Ｄ２、以下、「絞り率」ともいう）は０．１〜０．３であることが好ましく、０．１５〜０．３であることがさらに好ましく、０．１５〜０．２５であることが特に好ましい。上記比の値をこのような範囲とすることにより、坏土の偏心、及びそれに伴う表面荒れを抑制し、バッチ切替時間を短縮することができる。上記比の値（Ｄ３／Ｄ２）が、０．１未満であると、第二押出方向伸長部２４ｃの径が相対的に小さくなり過ぎ、押出部１０からの押出圧力が過度に増大することがある。上記比の値（Ｄ３／Ｄ２）が０．３超であると、偏心を抑制する効果が充分に得られないことがある。図２は、本実施形態のチャンバードラムの一実施形態を示す模式図である。なお、本明細書中、第一空間部及び第二空間部の断面形状が真円以外である場合、その径は、断面上で描くことができる最長の線分とする。

【0045】

第一空間部２３は、押出部１０の押出口１２側から、すなわち、流入口２１から押出方向に伸びて押出方向に坏土を流通させる空間を有する。そして、第一空間部２３は、第一押出方向伸長部２３ｃの押出方向の上流側に接続し、押出部１０の押出口１２側から、すなわち、流入口２１から押出方向の下流側へ向かって断面積が減少し、当該断面積が第一押出方向伸長部２３ｃの断面積と等しいテーパー形状に形成されたテーパー部２５を有することが好ましい。テーパー部２５の下流側の端部に接続される第一押出方向伸長部２３ｃの断面形状は、特に制限されないが、坏土の滞留や、偏心を抑制するという観点から、楕円や真円が好ましく、真円が特に好ましい。

【0046】

さらに、テーパー部２５は、その入口（上流端２５ａ）の高さ、言い換えると、流入口２１の高さをＤ１、出口（下流端２５ｂ）の径をＤ２、押出方向の長さ（上流端２５ａと下流端２５ｂとの距離）をＬ１としたとき、下記式（１）で表される角度θが、５〜３０°であることが好ましい。
θ＝ｔａｎ^−１（Ｄ１−Ｄ２）／２Ｌ１・・・（１）

【0047】

なお、流入口２１の高さＤ１は、押出部１０のスクリュー１４の径と同じであることが好ましい。

【0048】

押出部１０に、スクリュー１４が２軸平行に設けられている場合（図３参照）には、図２に示すように、チャンバードラム２０のＡ−Ａ断面は、２つの円を重ねた形状に形成することが好ましい。それぞれの円は、押出部１０のスクリュー１４の外形の位置に対応する。テーパー部２５の下流端２５ｂのＢ−Ｂ断面は、１つの円であることが好ましい。そして、Ａ−Ａ断面からＢ−Ｂ断面にかけて、テーパー状にスムーズに形状を変換することが好ましい。また、Ｂ−Ｂ断面の下流側（円筒部２６の上流端２６ａから下流端２６ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面における円の直径Ｄ２で円筒部２６が形成されていることが好ましい。なお、Ｄ２は、Ａ−Ａ断面の直径Ｄ１の２つの円の交わった部分の長さと等しい。

【0049】

式（１）においてθ≧５°とすることにより、チャンバードラム２０が長くなって容積が大きくなり過ぎることを防止することができる。また、押出トルクの増加や装置の製造コストの増加を抑えることができる。θ≦３０°とすることにより、ハニカム成形体４０の曲がりの発生を防止することができる。また、５°≦θ≦３０°であると、スクリュー１４による坏土の流れの圧力状態を静水圧状態にすることができ、坏土の流れの下方向へのスムーズな方向変換をすることができる。これにより、曲がりのない良好なハニカム成形体４０を得ることができる。

【0050】

図７に押出成形装置１のチャンバードラム２０の他の実施形態を示す。本実施形態では、第一空間部２３内において坏土が滞留し易い空間部分に、その空間部分を充填する滞留防止金型２８を備える。なお、第一空間部２３内に滞留防止金型２８が配設されている場合、第二押出方向伸長部２４ｃの径は、押出方向に垂直な断面に滞留防止金型２８が存在しない部分の断面の径である。

【0051】

図７に示されている滞留防止金型２８は、第一押出方向伸長部２３ｃの下流側の端部において、第二空間部２４の第二流入口２４ａが開口していない部分に配設されている。この部分において、坏土は押出方向に流通することができないため、滞留する傾向にある。滞留防止金型２８を配設することにより、上述の滞留部分が滞留防止金型２８により充填され、坏土の滞留を抑制することが可能となる。滞留防止金型２８の材質は、特に限定されないが、チャンバードラム２０と同材料とすることができる。また、滞留防止金型２８は、チャンバードラム２０と一体成形されたものであっても良い。

【0052】

滞留防止金型２８の形状は、坏土の滞留を抑制できる限り、特に限定されないが、図７に示されているように、坏土と接触する面が滑らかに湾曲していることが好ましい。ここで、湾曲は、滞留防止金型２８が凹むように湾曲していることが好ましい。即ち、滞留防止金型２８が形成するテーパー形状が、線形テーパー面よりも外側に凹んでいる形状であることが好ましい。例えば、凹みの形状を、楕円放物面や放物線状二次曲面（パラボリック形状）等とすることができる。滞留防止金型２８が滑らかに湾曲していることにより、坏土の滞留を抑制することができると同時に、坏土の流通を滑らかにすることが可能である。

【0053】

第二空間部２４の断面形状は、特に制限されないが、坏土の滞留や、偏心を抑制するという観点から、楕円や真円が好ましく、真円が特に好ましい。

【0054】

第二空間部２４は、方向転換部２４ｄの下流側の端部から下方向へ伸び、第二流出口２４ｂに達する下方向伸長部２４ｅを有することが好ましい。そして、下方向伸長部２４ｅの下方向に平行な中心軸と、成形部３０の下方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置することが好ましい。さらに、第二押出方向伸長部２４ｃの押出方向に平行な中心軸と、第一押出方向伸長部２３ｃの押出方向に平行な中心軸とが同一直線上に位置することが好ましい。このように構成することにより、第一空間部２３や、第二空間部２４への坏土の滞留を減少させ、坏土の流通状態を整えることにより、偏心を抑制することが可能となる。

【0055】

なお、本明細書中、坏土の「偏心」とは、流出された坏土の分布状態が、当該流出方向に垂直な断面において等方性が損なわれ、偏っていることをいう。例えば、図１２Ｂや図１３Ｂに示されているように、成形体の押出成形方向に垂直な断面における坏土の分布の中心が、成形体の押出成形方向に平行な中心軸上に位置しておらず、偏っている状態である。図１２Ｂ及び図１３Ｂは、それぞれ、比較例１、比較例２の結果を示す模式図であり、いずれも、坏土が偏心している状態を表すものである。

【0056】

坏土が偏心している度合いは、成形体の押出成形方向に垂直な断面において、断面の半径Ａに対する、断面の中心から坏土の分布の中心までの距離Ｂの百分率（以下、「偏心量（Ｅ）」ともいう。Ｅ＝Ｂ／Ａ×１００）を用いて表現することができる。押出成形装置１は、偏心量が５％以下となるように構成されていることが好ましく、３％以下となるように構成されていることがさらに好ましい。

【0057】

第二空間部２４において、第一空間部２３の第一流出口２３ｂに接続された第二流入口２４ａは方向転換部２４ｄの上流側端部よりも押出方向上流側に位置している。第二押出方向伸長部２４ｃの長さＬ３（図２参照）、即ち、第二空間部２４の第二流入口２４ａから押出方向に伸びる部分の長さは、第二空間部２４の径Ｄ３の１〜３倍であることが好ましく、２倍であることが特に好ましい。

【0058】

押出成形装置１は、押出部１０からの押出方向が水平方向と平行であり、チャンバードラム２０が坏土を流出させる下方向が鉛直方向と平行であることが好ましい。即ち、押出部１０からの押出方向と鉛直方向が直交するように構成することが好ましい。このように構成すると、下方向が重力方向であることにより、大型のハニカム成形体４０であっても、形くずれを起こすことなく、良好に押出成形することができる。また、押出部１０からの押出方向が水平方向であることにより、押出成形装置１の設置に広い上下空間が必要ない。

【0059】

第二空間部２４は、図２に示すように、押出方向に伸びる円筒部２４ｃと、下方向に伸びる円筒部２４ｅと、それらをつなぎ合わせるＬ字状の屈曲部２４ｄと、を有していることが好ましい。或いは、図４に示すように、押出方向に伸びる円筒部２４ｃと、下方向に伸びる円筒部２４ｅと、それらをつなぎ合わせる湾曲円筒部２４ｄ’と、を有する構成であっても良い。この場合、湾曲形状の曲率半径は、制限されないが、例えば、２０〜１００ｍｍとすることができる。図４は、第二空間部の一例を示す模式図である。

【0060】

第二空間部２４には、方向転換部２４ｄから分岐した排出部２７が設けられていても良い。排出部２７は、チャンバードラム２０の外壁を貫通し、押出成形装置１の外部へ坏土を排出する排出口２７ｂを設けても良い。このような排出部２７を設け、排出口２７ｂを開放した状態で坏土を排出させることにより、坏土のバッチ切替評価を効率化することができる。即ち、排出口２７ｂから排出される円柱状坏土の色、水分、硬度、化学成分等を検査することで、第二空間部２４中の切替前の坏土が切替後の坏土に完全に置き換わったことを確認することができる。更に、第二空間部２４は第一空間部２３や、成形部３０等と比較して、坏土の流通方向の径が小さい。よって、成形部３０において口金から押し出される大型の成形体よりも、排出口２７ｂから排出される坏土は、例えば断面直径が１／３程度と小さいため、バッチ切替評価作業の効率が良い。また、押出成形時の坏土の流通経路から分岐させて坏土を排出させても、押出成形時の坏土の流通状態が乱れるのを抑制することができる。即ち、第二空間部２４と排出部２７との接続部分の径が小さいため、第二空間部２４中の坏土の量が少なく、押出成形時の坏土の流通状態の乱れを抑制することができる。従って、坏土のバッチ切替後の成形体であっても、分岐流通路による影響は非常に軽微であり、成形体の偏心が抑制されるため、安定した成形体を得ることが可能となる。

【0061】

排出部２７は、第二押出方向伸長部２４ｃを延長するように構成することが好ましい。即ち、排出部２７は、第二押出方向伸長部２４ｃと同方向に伸びるように分岐していることが好ましい。特に、図５及び図６Ａに示すように、排出口２７ｂの中心軸が、第二押出方向伸長部２４ｃの中心軸と同一直線上に位置することが好ましい。また、排出口２７ｂの断面の径が、第二押出方向伸長部２４ｃの断面の径と等しいことが好ましい。排出部２７が第二押出方向伸長部２４ｃを延長するように構成することにより、坏土のバッチの切替をより効率的に行うことが可能となる。具体的には、排出口２７ｂと第二押出方向伸長部２４ｃが同一直線上に位置し、断面の径が等しいため、第二押出方向伸長部２４ｃから押出方向に流通する坏土が、その流通状態の乱れを抑制しながら、排出口２７ｂへと流通することが可能となる。即ち、押出成形時の坏土の流通状態への分岐流通路による影響が抑制されることにより、坏土のバッチ切替後、押出成形を再開させた場合に、成形体の偏心が抑制され、安定した成形体を得ることができるため、短時間でのバッチの切り替えが可能となる。

【0062】

排出口２７ｂには、圧力抜き装置２７ａを設けることが好ましい。押出成形装置１に圧力抜き装置２７ａを設けることにより、口金交換作業を容易にすることができる。例えば断面直径が１４０ｍｍ以上であるような大型のハニカム構造体を製造する場合、押出成形時における口金部の圧力は、１０ＭＰａ以上と高圧であるため、口金交換作業は、口金内の圧力を低下させてから行うことが必要となる。このような高圧の低下には、安全上の観点から慎重に作業を行う必要があり、口金交換作業におおよそ１〜２時間程度の時間を要する。そのため、口金内部圧力の低下手段として、排出口２７ｂからの坏土の排出を制御することで口金内の圧力を制御することができる圧力抜き装置２７ａを設置することが好ましい。なお、圧力抜き装置２７ａは、成形中の圧力が異物混入などの成形トラブルにより２０ＭＰａ以上の圧力に異常上昇した場合に、安全弁として機能させることも可能である。

【0063】

圧力抜き装置２７ａとしては、特に制限されず、圧力バルブ等を使用することができる。中でも、第二空間部２４内の高圧に耐え、且つ、バルブ開閉時に坏土が噛み込まれない構成を有しているものが好ましい。そのような圧力抜き装置２７ａとして、例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示すような、スライドプレートゲート２７ｃが好ましい。更に、バルブ開閉時に坏土が噛み込まれないよう、瞬時に開閉が可能な構成を有していることが好ましい。スライドプレートゲート２７ｃの開閉は、例えば、電磁式、油圧式等で制御することができる（図示せず）。

【0064】

図６Ａは、第二空間部２４の他の例を示す模式図であり、排出口２７ｂに圧力抜き装置２７ａとして、スライドプレートゲート２７ｃを備えたチャンバードラム２０の押出方向及び鉛直方向に平行な断面を示している。図６Ｂは、図６Ａのチャンバードラム２０を押出方向の下流側から観察した側面の模式図である。スライドプレートゲート２７ｃは、スライドプレート２７ｄがレール２７ｆに沿って平行に摺動可能に構成されている。スライドプレート２７ｄには、排出口２７ｂに対応する孔２７ｅが設けられている。スライドプレート２７ｄを平行移動させて排出口２７ｂと孔２７ｅの位置を合わせることにより、排出口２７ｂから坏土を排出させることが可能である。

【0065】

チャンバードラム２０の内部構造として、第二空間部２４を形成する構造体部分の一部または全部（以下、「第二空間部構造体」ともいう）を交換可能に構成しても良い。即ち、第二空間部構造体が、いわゆる中子構造となっていても良い。このような構成とすることにより、第二空間部構造体のみを容易に交換することが可能である。第二空間部構造体は、第二空間部２４の径が狭められているため、第二空間部構造体の第二空間部２４側の表面は、他の構造体部分よりも、坏土の流通に伴い摩耗しやすい。また、坏土の種類等に応じて、第二空間部２４の径（絞り率）や流通路形状（絞り形状）を変更する場合がある。そのため、第二空間部構造体が中子構造となっていると、第二空間部構造体の交換に有利である。

【0066】

（押出部）
図３に押出部１０の一実施形態を示す。押出部１０は、供給口１１と押出口１２とを有するドラム１７、及びドラム１７内にスクリュー１４を含む。供給口１１から押出部１０の内部に、セラミックス成形原料を含む坏土が流入される。スクリュー１４は、回転軸１６と回転軸１６に沿った螺旋状の回転羽根１５とを有し、坏土を回転羽根１５の回転により混練しつつ回転軸１６に平行な押出方向に搬送する。

【0067】

押出部１０は、スクリュー１４がドラム１７内に２軸平行に設けられていることが好ましい。このように２軸平行に設けられていることにより、十分な圧力で坏土を搬送することができる。しかしながら、本発明の押出成形装置１は、２軸のスクリュー１４に限定されるものではない。

【0068】

押出部１０の押出圧力としては、坏土を連続的に押し出し、成形部３０を通じて、成形体を押出成形できる限り特に限定されないが、押出圧力の上限は、工業的生産規模の押出装置の技術上の限界から、２０ＭＰａ程度である。

【0069】

（成形部）
成形部３０は、チャンバードラム２０の流出口２２に接続され、チャンバードラム２０の流出口２２から流出された坏土を内部から押出成形することにより、ハニカム成形体４０を成形する。

【0070】

成形部３０は、第二空間部２４に接続する第一拡径部３２と、ハニカム成形体４０を押出成形する第二拡径部３３とを含む。第一拡径部３２は、テーパー形状で徐々にその径が拡大する。続く第二拡径部３３は、下流側の方に向けて径が拡大するほぼ円筒形状か、径が一定の円筒形状である。第一拡径部３２と第二拡径部３３との間には、異物を除去するためのスクリーン３４が備えられている。スクリーン３４は、坏土中の粗粒や異物を除去するためのものであり、例えば、目開きが６５〜４２０μｍ程度のＳＵＳ３０４製の網などが好適に使用できる。また、第二拡径部３３の下流端には、口金３６が備えられている。

【0071】

ガソリンエンジンの排ガス浄化用触媒担体として用いるためのハニカム成形体４０を作製するための口金３６は、ハニカム成形体４０を押出成形するスリットのスリット幅が７０〜１７０μｍであることが好ましく、７０〜１２５μｍであることが特に好ましい。また、この口金３６は、スリットと内部で連通し、口金３６の内部への坏土の導入孔とされる複数の坏土導入孔（裏穴）の直径が０．０８〜０．２０ｃｍであることが好ましい。一方、ディーゼルエンジンのＰＭを除去するためのフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ、ＤＰＦ）として用いるためのハニカム成形体４０を作製するための口金３６は、ハニカム成形体４０を押出成形するスリットのスリット幅が１００〜６００μｍであることが好ましく、３００〜４５０μｍであることが特に好ましい。また、この口金３６は、複数の坏土導入孔（裏穴）の直径が０．１〜０．３ｃｍであることが好ましい。

【0072】

図８に押出成形装置１の他の実施形態を示す。本実施形態では、押出部１０と、チャンバードラム２０との間に、異物を除去するためのスクリーン３４が備えられている。本実施形態では、押出部１０で混練された坏土は、押出部１０からチャンバードラム２０に押し出される。このとき、スクリーン３４を通過することにより、坏土に含まれる異物が除去される。この位置にスクリーン３４を備えることにより、装置全体のレイアウトによっては、本実施形態の方が、スクリーン３４を交換しやすい場合もある。

【0073】

２．押出成形方法
本発明の押出成形方法は、上述の押出成形装置１を用いることにより実施することが可能である。以下、本発明の押出成形方法の一実施形態について、図を参照しながら説明する。

【0074】

本実施形態の押出成形方法は、押出工程と、第一流通工程と、第二流通工程と、成形工程と、を順に備える方法である。

【0075】

押出工程は、セラミックス原料を含む坏土を混練して、前記坏土を押出口１２から押し出す工程である。押出工程は、例えば、図３に示すような押出部１０を使用して実施することが可能である。

【0076】

第一流通工程は、押出工程において押出口１２から押し出された坏土を、第一押出方向伸長部２３ｃの内部を押出方向へ流通させ、第一流出口２３ｂから流出させる工程である。第二流通工程は、第一流通工程において第一流出口２３ｂから流出された坏土を第一押出方向伸長部２３ｃの押出方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する第二押出方向伸長部２４ｃ、次いで、方向転換部２４ｄの内部を流通させることにより、第一流通工程における坏土の流通路を等方的に絞った状態で押出方向から下方向へと方向転換させる工程である。坏土を下方向へと方向転換後、下流側の端部に開口した第二流出口２４ｂから下方向へ流出させる。即ち、第二流通工程においては、第一流通工程における流通路よりも細い流通路である第二押出方向伸長部２４ｃ、方向転換部２４ｄ、下方向伸長部２４ｅ等の内部に坏土を流通させる。上記第一流通工程及び第二流通工程は、例えば、図２、及び図４〜図７に示すようなチャンバードラム２０によって実施することが可能である。

【0077】

ここで、第一押出方向伸長部の径に対する前記押出方向に垂直な断面の径の比の値（以下、「絞り率」ともいう）は、０．１〜０．３であることが好ましく、０．１５〜０．３であることがさらに好ましく、０．１５〜０．２５であることが特に好ましい。上記絞り率をこのような範囲とすることにより、坏土の偏心、及びそれに伴う表面荒れを抑制し、バッチ切替時間を短縮することができる。上記絞り率（Ｄ３／Ｄ２）が、０．１未満であると、第二押出方向伸長部２４ｃの径が相対的に小さくなり過ぎ、押出部１０からの押出圧力が過度に増大することがある。上記絞り率（Ｄ３／Ｄ２）が０．３超であると、偏心を抑制する効果が充分に得られないことがある。

【0078】

成形工程は、第二流通工程において第二流出口２４ｂから流出された坏土を、口金３６を通してハニカム成形体４０を押出成形する工程である。

【0079】

本実施形態の押出成形方法に用いる坏土は特に限定されず、例えば、セラミックス原料、水、メチルセルロース、添加剤等を含む坏土を用いることができる。セラミックス原料としては、コージェライト化原料、炭化珪素、金属珪素、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、コージェライト、これらの混合物等を用いることができる。コージェライト化原料とは、焼成によりコージェライトとなる原料を意味する。坏土には、さらに発泡樹脂や吸水性ポリマーを加えてもよい。発泡樹脂としては、アクリル系マイクロカプセル等が挙げられる。発泡樹脂は、造孔剤として機能する。吸水性ポリマーは、セラミックス原料や有機バインダとともに水と混合、混練されると、吸水して、そのポリマー中に水分を保持した構造となり、機械的強度が高く潰れ難い特性を有するものである。吸水性ポリマーとしては、吸水性樹脂を挙げることができ、さらに具体的には、アクリル系樹脂を挙げることができる。

【0080】

坏土のバッチが切り替わるまでの時間は、作業効率の観点から、２０分以下であることが好ましく、１０分以下であることがさらに好ましい。

【実施例】

【0081】

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0082】

（実施例１）
図１に示すような押出成形装置１を用いて、ハニカム成形体４０の押出成形を行った。まず、セラミックス原料、水、メチルセルロース、添加剤等を含む坏土を押出部１０に供給し、成形部３０からハニカム成形体４０を押出成形した。次いで、上記坏土に連続して、着色した上記坏土を押出部１０に供給し、ハニカム成形体４０の押出成形方向に垂直な断面の全体が着色されるまで、押出成形した。

【0083】

実施例１において、押出部１０のスクリュー径は、５０ｍｍであり、押出圧力は１３．５ＭＰａであった。第二空間部２４は、円筒状の第二押出方向伸長部２４ｃと、円筒状の下方向伸長部２４ｅと、それらをつなぎ合わせるＬ字状に屈曲した方向転換部２４ｄとを有するものであった。第一押出方向伸長部２３ｃの押出方向に平行な中心軸と、第二押出方向伸長部２４ｃの押出方向に平行な中心軸とは共通であり、第二空間部２４は、第一空間部２３の断面積を等方的に減少させた断面積を有するものであった。第一押出方向伸長部２３ｃの径に対する、第二押出方向伸長部２４ｃの径の比の値（絞り率）は０．１７であった。口金３６のスリット幅は、１５０μｍであり、裏穴の直径は、０．１４ｃｍであった。ハニカム成形体４０のサイズは、直径１４０ｍｍであった。

【0084】

実施例１の偏心量（％）及び切替時間（分）の結果を表１に示す。ハニカム成形体４０の偏心量は、３％であり、切替時間は１０分であった。バッチの切替前、及び切替完了後のハニカム成形体４０は、曲がりが無く、表面状態は良好であった。

【0085】

偏心量（％）は、ハニカム成形体４０の押出成形方向に垂直な断面において、断面の半径Ａに対する、断面の中心から坏土の分布の中心までの距離Ｂの百分率（偏心量Ｅ＝Ｂ／Ａ×１００）として求めた。

【0086】

切替時間（分）は、着色した坏土が初めて口金３６に到達し、ハニカム成形体４０の一部として押出成形された時点から、ハニカム成形体４０において、切替前の坏土から着色した切替後の坏土へと完全に置換された時点までの時間（分）を測定した。

【0087】

（比較例１）
図１に示すチャンバードラム２０の代わりに、図９に示すような曲がりドラムを備えた押出成形装置を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表１に示す。なお、得られたハニカム成形体には、曲がりが生じていた。

【0088】

（比較例２）
図１に示す押出成形装置１の代わりに、図１０に示すような、絞り形状が単純絞りである押出成形装置を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表１に示す。

【0089】

【表1】

【0090】

表１の結果は、Ｌ字状に絞った第二空間部２４を備えることにより、偏心量を抑制し、切替時間を短縮することが可能であることを示している。

【0091】

また、実施例１、比較例１、及び比較例２については、流通路の状況について、さらに調査した。即ち、模擬試験として、チャンバードラム２０、及び拡径部を備える装置を用いて、チャンバードラム２０内の第一空間部２３及び第二空間部２４を流通させるように、着色坏土６２と未着色坏土６１を押し出すことにより調査した。具体的には、チャンバードラム２０内に着色坏土６２と、未着色坏土６１とを、押出方向に交互に複数並べ、それらを押出方向へ押し出し、チャンバードラム２０の流出口２２から流出して拡径部に流入し、拡散した押出体を作製した。上記装置は、押出方向及び鉛直方向を含む面において、分割可能となっているため、装置内部の坏土の断面を得ることにより、着色坏土６２によって可視化された坏土の流動状態を調査することができる。

【0092】

上述の方法により、実施例１、比較例１、及び比較例２の各流通路について、押出方向及び鉛直方向を含む面における断面を撮影した写真が、それぞれ、図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａである。また、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂは、それぞれ、実施例１、比較例１、及び比較例２の各流通路を通じて形成された押出体の押出方向に垂直な断面を撮影した写真である。これらの結果から、比較例１のような曲がりドラム（図９参照）では、ドラムの入口と出口とで、流通する坏土の対称性が維持されておらず、押出体において、大きく偏心していた。比較例２のような単純絞り形状（図１０参照）では、第二空間部の流入口付近で流動状態が乱れており、結果として、比較例１よりは改善されているものの、依然として、偏心が確認された。一方、実施例１のようなＬ字絞り（図１、図２参照）では、第二空間部２４の第二流入口２４ａと第二流出口２４ｂとで、流通する坏土の対称性が維持されており、偏心が極めて少ない押出体が得られた。比較例１、２では、坏土の流通路の方向転換部における内側と外側とで、通過速度に差が生じることにより、上記対称性が損なわれると考えられる。実施例１では、第二空間部２４の径が小さくなっているため、この方向転換部における内外通過速度差を低減させることが可能である。

【0093】

次に、絞り率、及び第二空間部２４の形状について、調べた。

【0094】

（実施例２〜５）
図１に示す押出成形装置１において、絞り率を表２に示した値としたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表２に示す。

【0095】

（実施例６）
図１に示すＬ字状の屈曲部２４ｄを有するチャンバードラム２０の代わりに、図４に示すような曲率Ｒを有する円筒湾曲部を有するチャンバードラム２０を備えた押出成形装置を用いたこと、絞り率を０．２５としたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表２に示す。

【0096】

（実施例７）
図１に示すＬ字状の屈曲部２４ｄを有するチャンバードラム２０の代わりに、図５に示すような排出部２７を有するチャンバードラム２０を備えた押出成形装置を用いたこと、絞り率を０．２５としたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表２に示す。

【0097】

（実施例８）
図７に示す滞留防止金型２８が配設されたチャンバードラム２０を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表２に示す。

【0098】

【表2】

【0099】

表２の実施例１〜５、比較例１の結果は、第二空間部が、第一空間部における坏土の流通方向に垂直な断面の断面積を等方的に減少させた断面積を有する場合に、偏心量及び切替時間が有意に向上していることを示している。特に、絞り率が０．１〜０．３である場合に、偏心量及び切替時間が顕著に向上していることを示している。また、表２の実施例６、７の結果は、第二空間部２４の方向転換部２４ｄが、円筒湾曲形状であっても、排出部２７を有していても、偏心量及び切替時間が顕著に向上していることを示している。また、表２の実施例８の結果は、滞留防止金型２８を配設した場合であっても、偏心量及び切替時間が顕著に向上していることを示している。

【0100】

さらに、押出成形装置１の規模を拡張した場合、及び、主原料、ハニカム形状を変更した場合についても調べた。

【0101】

（実施例９〜１３、比較例３、４）
表３に示す主原料、口金のサイズ、押出部サイズ、絞り形状等としたこと以外は、実施例１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。結果を表３に示す。

【0102】

【表3】

【0103】

表３の結果は、押出成形装置１の規模を拡張した場合であっても、主原料や、各種用途に合わせたハニカム形状を変更した場合であっても、偏心量及び切替時間が顕著に向上していることを示している。

【0104】

さらに、押出成形装置に、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａを配設した場合の口金交換時間について調べた。比較として、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａを有さない押出成形装置（実施例１０、１１）について調べた。

【0105】

（実施例１４）
実施例１０の押出成形装置において、図６Ａ及び図６Ｂに示すような、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａ（スライドプレートゲート２７ｃ）を配設したチャンバードラム２０を使用したこと以外は、実施例１０と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。また、実施例１０及び本実施例１４の押出成形装置を使用して、口金交換時間（分）を測定した。結果を表４に示す。

【0106】

（実施例１５）
実施例１１の押出成形装置において、図６Ａ及び図６Ｂに示すような、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａ（スライドプレートゲート２７ｃ）を配設したチャンバードラム２０を使用したこと以外は、実施例１１と同様にして、偏心量（％）及び切替時間（分）を測定した。また、実施例１１及び本実施例１５の押出成形装置を使用して、口金交換時間（分）を測定した。結果を表４に示す。

【0107】

口金交換時間（分）は、坏土の流通を停止後、圧抜きし、口金を交換し、再び坏土の流通が可能となるまでの時間である。実施例１４及び１５の押出成形装置では、排出部２７から、圧力抜き装置２７ａを開いて圧抜きを行った場合の口金交換時間を計測した。一方、比較として、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａを有さない押出成形装置（実施例１０、１１）については、従来のように、ハニカム成形体が押し出される押出出口から、圧抜きを行った場合の口金交換時間を計測した。

【0108】

【表4】

【0109】

表４の結果は、排出部２７及び圧力抜き装置２７ａを配設した押出成形装置では、偏心量の抑制、坏土のバッチ切替時間の短縮に加え、口金交換時間を大幅に短縮できることを示している。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本発明の押出成形装置は、セラミックス成形体の押出成形装置として利用することができる。特に、大型のハニカム成形体、具体的には、ＤＰＦやガソリン車の排ガス浄化用触媒担体として用いられるハニカム構造体（成形体）の押出成形に好適である。

【符号の説明】

【0111】

１：押出成形装置、１０：押出部、１１：（押出部の）供給口、１２：（押出部の）押出口、１４：スクリュー、１５：回転羽根、１６：回転軸、１７：ドラム、２０：チャンバードラム、２１：（チャンバードラムの）流入口、２２：（チャンバードラムの）流出口、２３：第一空間部、２３ａ：第一流入口、２３ｂ：第一流出口、２３ｃ，２６：第一押出方向伸長部、２４：第二空間部、２４ａ：第二流入口、２４ｂ：第二流出口、２４ｃ：第二押出方向伸長部、２４ｄ，２４ｄ’：方向転換部、２４ｅ：下方向伸長部、２５：テーパー部、２５ａ：（テーパー部の）上流端、２５ｂ：（テーパー部の）下流端、２６ａ：（第一押出方向伸長部の）上流端、２６ｂ：（第一押出方向伸長部の）下流端、２７：排出部、２７ａ：圧力抜き装置、２７ｂ：排出口、２７ｃ：スライドプレートゲート、２７ｄ：スライドプレート、２７ｅ：孔、２７ｆ：レール、２８：滞留防止金型、３０：成形部、３２：第一拡径部、３３：第二拡径部、３４：スクリーン、３６：口金、４０：ハニカム成形体、５０：曲がりドラム、６１：未着色坏土、６２：着色坏土。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】