(57)【要約】【課題】切断加工等における削り代が生じにくく、別途の材料を必要とせず、良好な加工面を得ることができるハニカム構造体の製造方法、グリーンハニカム成形体の加工装置及びハニカム構造体を提供する。【解決手段】柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体７０に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体７０を局所的に液状化してグリーンハニカム成形体７０を加工する。このため、切断加工等における削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、加工面もケバ等が生じにくく、良好なものとすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体の製造方法であって、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体に局所的に超音波を用いることにより、前記グリーンハニカム成形体を加工する超音波加工工程を備えた、ハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記超音波加工工程では、原料から押出成形された直後の前記グリーンハニカム成形体に超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、前記グリーンハニカム成形体を前記端面で切断する切断工程を有する、請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記超音波加工工程では、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後の前記グリーンハニカム成形体の複数の前記貫通孔の一部に超音波により振動させられた封口用治具を挿入することにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する封口工程を有する、請求項１又は２記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体に局所的に超音波を用いることにより、前記グリーンハニカム成形体を加工する超音波加工手段を備えた、グリーンハニカム成形体の加工装置。
【請求項５】
前記超音波加工手段は、原料から押出成形された直後の前記グリーンハニカム成形体に超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、前記グリーンハニカム成形体を前記端面で切断する切断手段を有する、請求項４に記載のグリーンハニカム成形体の加工装置。
【請求項６】
前記超音波加工手段は、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後の前記グリーンハニカム成形体の複数の前記貫通孔の一部に超音波により振動させられた封口用治具を挿入することにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する封口手段を有する、請求項４に記載のグリーンハニカム成形体の加工装置。
【請求項７】
柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の前記隔壁同士が超音波により振動させられることにより溶着させられて前記貫通孔の一部が封口されており、前記貫通孔が封口された前記グリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体。
【請求項８】
柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、
前記柱体の前記端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口されており、前記貫通孔が封口された前記グリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体。
【請求項９】
１つの第１の前記貫通孔と、１つの第１の前記貫通孔の周囲に前記隔壁を介して隣接した第１の前記貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の前記貫通孔とを含む前記グリーンハニカム成形体の前記貫通孔の一部が封口されており、前記貫通孔が封口された前記グリーンハニカム成形体が焼成されている、請求項８に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した前記孔は、菱形状である、請求項９に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した前記孔は、三角形状である、請求項８に記載のハニカム構造体。
【請求項１２】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した前記孔は、円形状である、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１３】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した前記孔は、六角形状である、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１４】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した六角形状の互いに隣接する前記孔同士は、六角形状の前記孔の角の部分で最も近接している、請求項１３に記載のハニカム構造体。
【請求項１５】
前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の前記端面に開口した六角形状の互いに隣接する前記孔同士は、六角形状の前記孔の辺の部分が対向しつつ互いに密接している、請求項１３に記載のハニカム構造体。
【請求項１６】
接合させられた前記隔壁同士は、前記端面から所定の長さにわたって前記隔壁同士が互いに平行な状態で接合されている、請求項８〜１５のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１７】
接合させられた前記隔壁同士は、前記端面で接合された端部が丸みを帯びている、請求項８〜１６のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１８】
柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の前記隔壁同士が接合させられて前記貫通孔の一部が封口されており、接合させられた前記隔壁同士は、前記端面で接合された端部が丸みを帯びており、前記貫通孔が封口された前記グリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体。
【請求項１９】
前記ハニカム構造体は、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ及びチタン酸アルミニウムから選ばれたいずれか１種を主結晶相とするセラミックからなる、請求項７〜１７のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体の製造方法、グリーンハニカム成形体の加工装置及びハニカム構造体に関し、特に、グリーンハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体となるハニカム構造体の製造方法、グリーンハニカム成形体の加工装置及びハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、断面多角形の複数の貫通孔を有するセラミック製のハニカム孔構造体が知られている。このようなハニカム構造体は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ディーゼル粒子フィルタ：Diesel  particulate  filter）等に用いられる。このようなハニカム構造体は、セラミック原料粉を押出し法等により成形してグリーンハニカム成形体を作成し、このグリーンハニカム成形体を所望の長さに切断後、封口、焼成することにより製造される。そして、グリーンハニカム成形体の切断方法として、例えば、特許文献１に開示されるように、適宜な張力にて張った細線にて、セラミックハニカム成形体を、その貫通孔の向きに対してほぼ直角に切断する方法が知られている。
【０００３】
また、特許文献２には、このようなハニカムフィルタを製造する方法が開示されている。特許文献２では、シリンダ内に配置したハニカム構造体の一端に対して、ピストンにより封口材を押圧することにより、ハニカム構造体の貫通孔の端部に封口材を供給し、貫通孔を封口している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９６５２４号公報
【特許文献２】特公昭６３−２４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、切断に伴う削り代が生じる場合がある。また、切断面にケバ等が生じる場合もある。さらに、貫通孔（セル）の形状を崩すセルよれが生じる可能性がある。また、上記特許文献２の方法では、封口用ペーストのような封口材が必要となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、切断加工等における削り代が生じにくく、別途の材料を必要とせず、良好な加工面を得ることができるハニカム構造体の製造方法、グリーンハニカム成形体の加工装置及びハニカム構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体の製造方法であって、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体を加工する超音波加工工程を備えたハニカム構造体の製造方法である。
【０００８】
この構成によれば、超音波加工工程で、グリーンハニカム成形体に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体を局所的に液状化してグリーンハニカム成形体を加工する。このため、切断加工等における削り代が生じにくく、別途の材料を必要としないため、歩留まりを向上させることができる。また、加工面もケバ等が生じにくく、良好なものとすることができる。
【０００９】
この場合、超音波加工工程では、原料から押出成形された直後のグリーンハニカム成形体に超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、グリーンハニカム成形体を端面で切断する切断工程を有することが好適である。
【００１０】
この構成によれば、超音波加工工程では、原料から押出成形された直後のグリーンハニカム成形体に超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、グリーンハニカム成形体を端面で切断する切断工程を有する。超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、グリーンハニカム成形体が液状化されるため、切断に伴う削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、切断面もケバ等が生じにくく滑らかなものとでき、貫通孔（セル）の形状を崩すセルよれも防ぐことができる。さらに、切断工程によるグリーンハニカム成形体の切断面を焼成後のハニカム構造体の端面とすることができる。この場合、従来行われていたように、原料から押出成形されたグリーンハニカム成形体をマイクロ波等により乾燥させた後に精密切断する工程を省略することができる。
【００１１】
また、超音波加工工程では、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体の複数の貫通孔の一部に超音波により振動させられた封口用治具を挿入することにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する封口工程を有することが好適である。
【００１２】
この構成によれば、超音波加工工程では、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体の複数の貫通孔の一部に超音波により振動させられた封口用治具を挿入することにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する封口工程を有する。グリーンハニカム成形体への封口であるため、従来の方法のようにグリーンハニカム成形体を乾燥あるいは焼成させた後に封口させた場合のような乾燥あるいは焼成による収縮が生じない。そのため、貫通孔の位置や形状が不均一となるセルよれを防ぐことができる。また、隔壁（セル壁）同士を溶着させることによりセルを封口するため、従来の方法のような封口用ペーストが不要となる。さらに、セル壁同士を溶着させることによりセルを封口するため、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。
【００１３】
また、本発明は、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体を加工する超音波加工手段を備えたグリーンハニカム成形体の加工装置である。
【００１４】
この場合、超音波加工手段は、原料から押出成形された直後のグリーンハニカム成形体に超音波により振動させられた切断刃を当接させることにより、グリーンハニカム成形体を端面で切断する切断手段を有することが好適である。
【００１５】
また、超音波加工手段は、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体の複数の貫通孔の一部に超音波により振動させられた封口用治具を挿入することにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する封口手段を有することが好適である。
【００１６】
また、本発明は、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士が超音波により振動させられることにより溶着させられて貫通孔の一部が封口されており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体である。
【００１７】
また、本発明は、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口されており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体である。
【００１８】
この構成によれば、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口されており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されている。したがって、本発明のグリーンハニカム成形体を焼成して製造されたハニカム構造体は、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ガスの流路の入口を従来の封口方法による物より広くできるため、圧力損失を低減させることが可能となる。また、製造において、従来に行われていた封口材の注入や封口箇所を選択するためのマスクの使用、乾燥工程後の精密切断工程が不要となる。また、製造において、封口材や精密切断の切断くず等が不要となるため、材料使用量を低減することができる。また、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体の貫通孔は、六角形状である。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、ガスの流路において、四辺形の孔に比べて短いセル壁の長さで多くの孔が開口したものとなり、ディーゼル粒子フィルタとしてより特性に優れたものとできる。
【００１９】
この場合、１つの第１の貫通孔と、１つの第１の貫通孔の周囲に隔壁を介して隣接した第１の貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の貫通孔とを含むグリーンハニカム成形体の貫通孔の一部が封口されており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されていることが好適である。
【００２０】
この構成によれば、１つの第１の貫通孔と、１つの第１の貫通孔の周囲に隔壁を介して隣接した第１の貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の貫通孔とを含むグリーンハニカム成形体の貫通孔の一部が封口されており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されている。このため、例えばハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ディーゼル粒子フィルタの入口側で開口面積の大きい第１の貫通孔を封口しつつ開口面積の小さい第２の貫通孔を開口させ、出口側で開口面積の小さい第２の貫通孔を封口しつつ開口面積の大きい第１の貫通孔を開口させることにより、等しい開口面積の貫通孔同士が隣接しているものよりも濾過面積を大きくすることができる。このため、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、煤が溜まった時の圧力損失が小さく、煤の捕集効率が高いものとできる。
【００２１】
この場合、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は、菱形状であることが好適である。
【００２２】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は、菱形状である。このため、例えば、複数の底面が菱形となる四角錐状の封口用突起が開口面積の小さい第２の貫通孔に挿入され、第１の貫通孔に隣接した側辺それぞれが開口面積の大きい第１の貫通孔の隔壁に当接するようにされることにより、第２の貫通孔に周囲を囲まれた第１の貫通孔を容易に封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【００２３】
また、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は三角形状とできる。
【００２４】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は三角形状である。このため、例えば、複数の三角錐状の封口用突起の側辺それぞれが六角形状の貫通孔の隔壁に当接するようにして、封口用突起が貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で中央の１個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【００２５】
また、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は円形状とできる。
【００２６】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は円形状とできる。このため、例えば、複数の円錐状の封口用突起の側面が六角形状の貫通孔の隔壁に当接するようにして、封口用突起が貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で周囲の６個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に出口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【００２７】
また、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は六角形状とできる。
【００２８】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した孔は六角形状とできる。このため、例えば、複数の六角錐状の封口用突起が同じ六角形状の貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で周囲の６個の貫通孔をより滑らかに封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に出口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【００２９】
この場合、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した六角形状の互いに隣接する孔同士は、六角形状の孔の角の部分で最も近接しているものとできる。
【００３０】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した六角形状の互いに隣接する孔同士は、六角形状の孔の角の部分で最も近接している。そのため、六角形状の孔同士は特に辺の部分では比較的に距離を置いて配置されることになり、封口された部分が厚くなるため、より高い強度を有するものとできる。
【００３１】
あるいは、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した六角形状の互いに隣接する孔同士は、六角形状の孔の辺の部分が対向しつつ互いに密接しているものとできる。
【００３２】
この構成によれば、隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口された後に、少なくとも一方の端面に開口した六角形状の互いに隣接する孔同士は、六角形状の孔の辺の部分が対向しつつ互いに密接している。そのため、六角形状の孔同士は比較的に密接して配置されることになり、封口された部分の面積が狭くなるため、より圧力損失を低減させることが可能となる。
【００３３】
また、接合させられた隔壁同士は、端面から所定の長さにわたって隔壁同士が互いに平行な状態で接合されていることが好適である。
【００３４】
この構成によれば、接合させられた隔壁同士は、端面から所定の長さにわたって隔壁同士が互いに平行な状態で接合されている。従って、隔壁同士が互いに平行な状態で接合されている長さが所定の長さにわたるため、接合の強度がより向上したものとなる。また、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、隔壁同士の接合部における空気抵抗が小さくなり、圧力損失を低減させることが可能となる。
【００３５】
また、接合させられた隔壁同士は、端面で接合された端部が丸みを帯びていることが好適である。
【００３６】
この構成によれば、接合させられた隔壁同士は、端面で接合された端部が丸みを帯びている。このため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、隔壁同士の接合部における空気抵抗が小さくなり、圧力損失を低減させることが可能となる。また、接合された端部において、欠け等を生じにくくすることができる。
【００３７】
また、本発明は、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体であって、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士が接合させられて貫通孔の一部が封口されており、接合させられた隔壁同士は、端面で接合された端部が丸みを帯びており、貫通孔が封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されたハニカム構造体である。
【００３８】
本発明のハニカム構造体は、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、チタン酸アルミニウムから選ばれたいずれか１種を主結晶相とするセラミックからなることが好ましい。また、これらのセラミックを適宜組み合わせても良いし、焼成助剤などを含有して良い。
【発明の効果】
【００３９】
本発明のハニカム構造体の製造方法、グリーンハニカム成形体の加工装置及びハニカム構造体によれば、切断加工等における削り代が生じにくく、別途の材料を必要とせず、良好な加工面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は封口前の六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図２】第１実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断装置を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口装置を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の部分断面図である。
【図５】図４の部分Ａを拡大した斜視図である。
【図６】図４の部分Ａを拡大した平面図である。
【図７】図４の部分Ａを拡大した断面図である。
【図８】第１実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図９】第１実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断工程を示す側面図である。
【図１０】第１実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ-ＸＩ線による断面図である。
【図１２】図１０の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。
【図１４】図１０の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線による断面図である。
【図１６】別形態の封口用治具を用いた場合における図１４のＸＶ−ＸＶ線による断面図である。
【図１７】第１実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面図である。
【図１９】図１７の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図２０】図１９のＸＩＸ−ＸＩＸ線による断面図である。
【図２１】図１７の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面図である。
【図２３】（ａ）は封口前の正方形のセルを有するグリーンハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図２４】第２実施形態に係る正方形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。
【図２５】第２実施形態に係る正方形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図２６】第２実施形態に係る正方形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図２７】図２６のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線による断面図である。
【図２８】図２６の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図２９】図２８のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線による断面図である。
【図３０】図２６の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。
【図３１】図３０のＸＸＸ−ＸＸＸ線による断面図である。
【図３２】第３実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図３３】図３２の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図３４】図３２の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。
【図３５】第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口用治具の部分断面図であって封口用突起を収容した状態を示す図である。
【図３６】第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口用治具の部分断面図であって封口用突起を突出させた状態を示す図である。
【図３７】第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図３８】図３７の切断工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図３９】第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。
【図４０】図３９の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。
【図４１】図４０の封口工程がさらに進行した状態を示す部分断面図である。
【図４２】第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。
【図４３】第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図４４】第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した断面図である。
【図４５】第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。
【図４６】第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図４７】第５実施形態に係る出口側の封口工程における図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面に対応した断面図である。
【図４８】第５実施形態に係る出口側の封口工程における図１９のＸＩＸ−ＸＩＸ線による断面に対応した断面図である。
【図４９】第５実施形態に係る出口側の封口工程における図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面に対応した断面図である。
【図５０】第６実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。
【図５１】第６実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図５２】第６実施形態に係る出口側の封口工程における図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面に対応した断面図である。
【図５３】第６実施形態に係る出口側の封口工程における図１９のＸＩＸ−ＸＩＸ線による断面に対応した断面図である。
【図５４】第６実施形態に係る出口側の封口工程における図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面に対応した断面図である。
【図５５】（ａ）は封口前の入口側と出口側とで異なる開口面積の六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図５６】入口側と出口側とで同じ開口面積の六角形のセルを示す図である。
【図５７】第７実施形態に係る入口側と出口側とで異なる開口面積の六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。
【図５８】第７実施形態に係る入口側と出口側とで異なる開口面積の六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。
【図５９】第７実施形態に係る入口側の封口工程における図１０のＸＩ−ＸＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６０】第７実施形態に係る入口側の封口工程における図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６１】第７実施形態に係る入口側の封口工程における図１４のＸＶ−ＸＶ線による断面に対応した断面図である。
【図６２】第７実施形態に係る出口側の封口工程における図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６３】第７実施形態に係る出口側の封口工程における図１９のＸＩＸ−ＸＩＸ線による断面に対応した断面図である。
【図６４】第７実施形態に係る出口側の封口工程における図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６５】第７実施形態に係る別態様の出口側の封口工程における図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６６】第７実施形態に係る別態様の出口側の封口工程における図１９のＸＩＸ−ＸＩＸ線による断面に対応した断面図である。
【図６７】第７実施形態に係る別態様の出口側の封口工程における図２１のＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面に対応した断面図である。
【図６８】第８実施形態に係る封口用治具及び封口用治具によって封口されたグリーンハニカム成形体を示す縦断面図である。
【図６９】第８実施形態に係る封口されたグリーンハニカム成形体を示す斜視図である。
【図７０】第９実施形態に係る封口用治具及び封口用治具によって封口されたグリーンハニカム成形体を示す縦断面図である。
【図７１】第９実施形態に係る封口されたグリーンハニカム成形体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００４２】
〔第１実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（六角形セル））
まず、本発明の第１実施形態において加工の対象となるグリーンハニカム成形体について説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体７０は、例えば、上面７１ａ、下面７１ｂ及び側面７１ｃを有し、上面７１ａ及び下面７１ｂに複数の六角形状の貫通孔である六角形セル７０ｈが略平行に配置された円柱体である。グリーンハニカム成形体７０は、後で焼成することにより多孔質のセラミクスとなる未焼成成形体である。また、グリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、４０〜４００ｍｍとすることができる。また、グリーンハニカム成形体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１０〜３６０ｍｍとすることできる。
【００４３】
六角形セル７０ｈそれぞれは、グリーンハニカム成形体７０の中心軸に略平行に延びる隔壁７０Ｗによって隔てられている。隔壁７０Ｗの厚さとしては、０．８ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．１ｍｍ以上が好ましい。なお、グリーンハニカム成形体７０の外形形状は円柱体に限定されず、楕円柱、角柱（例えば三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等の正多角柱や、正多角柱以外の三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等）等であっても良いが、本実施形態においては、ハニカム構造体７０が円柱体である場合について説明する。また、本実施形態では例として正六角形状の貫通孔である六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０を挙げるが、正六角形以外の六角形状や、異なる大きさの六角形状を有する貫通孔であるセルを有するグリーンハニカム成形体７０でも良い。
【００４４】
このようなグリーンハニカム成形体７０は、セラミック組成物を押出成形機により押出成形することにより製造される。この場合、セラミック組成物を調製するために、セラミック原料である無機化合物源粉末と、有機バインダと、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を用意する。
【００４５】
無機化合物源粉末は、アルミニウム源粉末、マグネシウム源粉末、ケイ素源粉末およびチタニウム源粉末からなる群から選択される二種以上を含むのもの、又は、炭化ケイ素源粉末、窒化ケイ素源粉末および窒化アルミニウム源粉末のうちいずれか一種以上を含むものが挙げられる。また、製品の耐熱性や機械的強度向上のため、前記無機化合物源粉末に炭素源粉末、ジルコニウム源粉末、モリブデン源粉末およびカルシウム源粉末のうちいずれか一種以上を添加しても良い。特に、アルミニウム源粉末、マグネシウム源粉末、チタニウム源粉末及びケイ素源粉末を含むと耐熱性を向上させることができるので好ましい。有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。
【００４６】
用意した原料を混練機等により混合して原料混合物を得、得られた原料混合物を隔壁７０Ｗの断面形状に対応する出口開口を有する押出成形機から押し出すことにより、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体が製造される。
【００４７】
（超音波切断機）
以下、本実施形態の超音波切断機について説明する。図２に示すように、本実施形態の超音波切断機２００は、超音波信号発信器２１０、超音波振動子部２２０、ホーン部２３０、サポート板２３５及び切断刃２４０を備える。超音波信号発信器２１０は、電気的な超音波信号を発信する。超音波振動子部２２０は、超音波信号発信器２１０から供給された電気的な超音波信号を機械的な超音波振動に変換する。ホーン部２３０は、超音波振動子部２２０から供給された超音波振動の振幅を増幅する。本実施形態では、超音波信号発信器２１０に接続された複数個の超音波振動子部２２０それぞれに複数個のホーン部２３０が接続されている。複数個のホーン部２３０はサポート板２３５により切断刃２４０の刃幅に沿って並列に配置されている。切断刃２４０はホーン部２３０から供給された超音波振動により、２０〜４０ｋＨｚ程度の周波数で振動させられる。
【００４８】
切断刃２４０がグリーンハニカム成形体７０に当接されると、グリーンハニカム成形体７０の当接部位が液状化し、六角形セル７０ｈの変形やバリ等を生じずに少ない加工代で切断を行うことができる。なお、必要に応じて液状化したグリーンハニカム成形体７０の材料を吸引する機構が備えられていても良い。
【００４９】
（超音波封口機）
以下、本実施形態の超音波封口機について説明する。図３に示すように、本実施形態の超音波封口機３００は、超音波信号発信器３１０、超音波振動子部３２０、ホーン部３３０及び封口用治具４００を備える。上記の超音波切断機２００と同様に、超音波信号発信器３１０は、電気的な超音波信号を発信する。超音波振動子部３２０は、超音波信号発信器３１０から供給された電気的な超音波信号を機械的な超音波振動に変換する。ホーン部３３０は、超音波振動子部２２０から供給された超音波振動の振幅を増幅する。封口用治具４００はホーン部３３０から供給された超音波振動により、２０〜４０ｋＨｚ程度の周波数で振動させられる。
【００５０】
（封口用治具）
以下、本実施形態の封口用治具について説明する。本実施形態では、六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の両端面でそれぞれ異なる態様で六角形セル７０ｈの封口を行う。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａを封口するための封口用治具について説明する。
【００５１】
図４に示すように、本実施形態の封口用治具４００は、グリーンハニカム成形体７０の封口を行うための封口面４０１ａと、グリーンハニカム成形体７０の端部が嵌合される支持ソケット部４５０を有している。封口面４０１ａには、六角形セル７０ｈの一部に対応した位置に配置され、六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口するための複数の封口用突起４１０ａを備えている。支持ソケット部４５０は、封口するグリーンハニカム成形体７０の直径に対応した円筒状の凹部から成る。支持ソケット４５０の内周面は、グリーンハニカム成形体７０の端部を差し込み易いように、封口面４０１ａから離れるほど支持ソケット部４５０の内径が拡がるような傾斜面４５１が設けられている。
【００５２】
図４の部分Ａを拡大した図５〜図７に示すように、封口用突起４１０ａは、三角錐状基部４１１と円錐状先端部４１２とを有している。三角錐状基部４１１は、封口用突起４１０ａの基部に位置し、封口面４０１ａから突出している。三角錐状基部４１１は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい三角錐から相似に縮小した三角錐を取り除いた三角錐台状をなす。円錐状先端部４１２は、封口用突起４１０ａの先端部であって三角錐状基部４１１の上部に位置する。円錐状先端部４１２は、三角錐状基部４１１の上面に対応した大きさの底面を有する円錐状をなす。円錐状先端部４１２の頂角は、三角錐状基部４１１の三角錐台の側辺がなす頂角よりも小さい。
【００５３】
三角錐状基部４１１は、三角錐台の側面の三角錐側面部４１３と三角錐台の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。丸み面取り側辺部４１５には、三角錐台の側辺それぞれに対して所定の曲率による丸み面取りがなされている。また、隣接する封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。
【００５４】
図６に示すように、封口用突起４１０ａそれぞれは、その円錐状先端部４１２の頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの内の１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。また、封口用突起４１０ａそれぞれは、その三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０Ｗに当接する向きに配置されている。三角錐状基部４１１それぞれの大きさは、丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ａの直上から封口面４０１ａ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の隣接する六角形セル７０ｈ同士の中心間の長さよりも短い長さとなるようにしている。
【００５５】
一方、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂを封口するための封口用治具４００について説明する。図８に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、円錐状の封口用突起４１０ｂを備えている。封口用突起４１０ｂは、円錐側面部４２２を有する。封口面４０１ａと同様に、隣接する封口用突起４１０ｂ同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。なお、円錐状の封口用突起４１０ｂは、先端から相似に縮小した円錐を取り除いた円錐台状をなしていても良い。
【００５６】
図８に示すように、封口用突起４１０ｂそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの内で、その周囲をそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。この封口用突起４１０ｂが対応した位置にある１つの六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａが対応した位置にある隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
【００５７】
したがって、上面７１ａでは、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ａが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ａを挿入された隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｂが挿入される。封口用突起４１０ｂそれぞれの大きさは、封口用突起４１０ｂの底面の半径が、グリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈの対辺間の長さか、それよりも僅かに短い長さとなるようにしている。
【００５８】
（切断工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の切断工程について説明する。図９に示すように、上述したようにして用意した原料混合物を隔壁７０Ｗの断面形状に対応する出口開口を有する押出成形機１００から押し出すことにより、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体７０が製造される。
【００５９】
押し出されたグリーンハニカム成形体７０は、スポンジ等の柔軟性を有する受台１２０によって、所定の長さだけ押し出されるたびに支持される。グリーンハニカム成形体７０を支持した受台１２０それぞれは、ローラコンベア１４０上で、グリーンハニカム成形体７０が押し出される方向に順次搬送される。搬送されたグリーンハニカム成形体７０は、側面７１ｃに垂直な上面７１ａ及び下面７１ｂを成すように、超音波切断機２００の超音波により振動させられた切断刃２４０で所定の長さに切断される。
【００６０】
（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程について説明する。
【００６１】
図１０に示すように、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ａの封口用突起４１０ａの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図１１に示すように、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４０１ａの円錐状先端部４１２が挿入される。
【００６２】
図１２に示すように、封口用突起４１０ａがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図１３に示すように、封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１が六角形セル７０ｈに挿入される。三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ａは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ａを挿入された６つの六角形セル７０ｈの中心の封口用突起４１０ａを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。
【００６３】
図１４に示すように、封口用突起４１０ａがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図１５に示すように、三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５及び三角錐側面部４１３により液状化されつつ六方向から押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、封口面４０１ａの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、丸み面取り谷間部４１４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で丸み隔壁接合端部７３が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａでは、その周囲をそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈが封口される。
なお、封口用治具４００の三角錐状基部４１１の三角錐側面部４１３が丸みを帯びずにほぼ平面形状である場合には、図１５に代えて図１６のように、封口部の隔壁の厚みをほぼ均一にすることができる。
【００６４】
次に、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。図１７に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｂの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図１８に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｂが挿入される。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｂが挿入される六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａが挿入されなかった六角形セル７０ｈである。
【００６５】
図１９に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図２０に示すように、封口用突起４１０ｂの円錐側面部４２２は、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｂは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｂを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｂを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。
【００６６】
図２１に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図２２に示すように、封口用突起４１０ｂの円錐側面部４２２により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、封口面４０１ｂの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、丸み面取り谷間部４１４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で丸み隔壁接合端部７３が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈが封口される。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【００６７】
本実施形態では、焼成することによりハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体７０に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体７０を局所的に液状化してグリーンハニカム成形体７０を加工する。このため、切断加工等における削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、加工面もケバ等が生じにくく、良好なものとすることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、原料から押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０に超音波により振動させられた切断刃２４０を当接させることにより、グリーンハニカム成形体７０を端面で切断する。超音波により振動させられた切断刃２４０を当接させることにより、グリーンハニカム成形体７０が液状化されるため、切断に伴う削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、切断面もケバ等が生じにくく滑らかなものとでき、六角形セル７０ｈの形状を崩すセルよれも防ぐことができる。さらに、切断工程によるグリーンハニカム成形体７０の切断面を焼成後のハニカム構造体の端面である上面７１ａ及び下面７１ｂとすることができる。この場合、従来行われていたように、原料から押出成形されたグリーンハニカム成形体７０をマイクロ波等により乾燥させた後に精密切断する工程を省略することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの一部に超音波により振動させられた封口用治具４００を挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口する。グリーンハニカム成形体７０への封口であるため、従来の方法のようにグリーンハニカム成形体７０を乾燥あるいは焼成させた後に封口させた場合のような乾燥あるいは焼成による収縮が生じない。そのため、セルよれを防ぐことができる。また、超音波により振動させられた封口用突起４１０ａが六角形セル７０ｈに挿入されることにより隔壁７０Ｗが液状化する。このため、加工面はケバ等が生じにくく良好なものとなり、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止することができる。また、隔壁７０Ｗ同士を溶着させることにより六角形セル７０ｈを封口するため、従来の方法のような封口用ペーストが不要となる。さらに、隔壁７０Ｗ同士を溶着させることにより六角形セル７０ｈを封口するため、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、焼成することによりハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体７０の封口用治具４００は、複数の六角形セル７０ｈの一部に対応した位置に配置され、複数の六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口する複数の封口用突起４１０ａを備える。封口用突起４１０ａは、封口用突起４１０ａの先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部４１２と、封口用突起４１０ａの基部に位置し、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい三角錐から相似に縮小した三角錐を取り除いた三角錐台状をなす三角錐状基部４１１とを有する。円錐状先端部４１２は、頂角が鋭角である円錐状をなすため、グリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈの位置が多少ずれていたとしても六角形セル７０ｈにより挿入しやすい。また、三角錐状基部４１１は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい三角錐から相似に縮小した三角錐を取り除いた三角錐台状をなすため、その三角錐側面部４１３や丸み面取り側辺部４１５で隔壁７０Ｗを押し拡げて隔壁７０Ｗ同士を溶着させることがより容易にできる。したがって、より効率良くグリーンハニカム成形体７０の封口を行うことが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態では、三角錐状基部４１１それぞれの側辺それぞれは、所定の曲率による丸み面取りがなされた丸み面取り側辺部４１５である。このため、三角錐状基部４１１それぞれの側辺により、グリーンハニカム成形体の隔壁が切断されてしまうことを防止することができる。特に、本実施形態では、超音波により振動させられた封口用突起４１０ａが六角形セル７０ｈに挿入されるため、側辺が丸み面取りされていることにより、隔壁７０Ｗの切断を効果的に防止することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、隣接する封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１同士の谷間は、所定の曲率による丸み面取りがなされた丸み面取り谷間部４１４である。このため、封口用突起４１０ａにより互いに溶着された隔壁７０Ｗ同士の端部は丸み面取りがなされたものとなるため、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止し、かつハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、封口用突起４１０ａは、それぞれ六角形状をなす複数の六角形セル７０ｈの内の１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対応した位置に配置されており、三角錐状基部４１１は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい三角錐から相似に縮小した三角錐を取り除いた三角錐台状をなし、その丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０Ｗに当接する。このため、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに封口用突起４１０ａが挿入される。また、６つの六角形セル７０ｈの中心の六角形セル７０ｈが、挿入された封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５により押圧されて、隔壁７０Ｗ同士が溶着されて封口される。これにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の封口を効率良く行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態では、下面７１ｂで隣接する隔壁７０ｈ同士が接合されることにより封口された後に、下面７１ｂに開口した孔は、円形状である。このため、例えば、複数の円錐状の封口用突起４１０ｂの側面が六角形状の貫通孔の隔壁７０Ｗに当接するようにして、封口用突起４１０ｂが貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で周囲の６個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に出口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【００７５】
〔第２実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（正方形セル））
以下、本発明の第２実施形態について説明する。まず、本発明の第２実施形態において加工の対象となるグリーンハニカム成形体について説明する。図２３（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体７０は、例えば、上面７１ａ、下面７１ｂ及び側面７１ｃを有し、上面７１ａ及び下面７１ｂに複数の正方形状の貫通孔である正方形セル７０ｓが略平行に配置された円柱体である。グリーンハニカム成形体７０は、後で焼成することにより多孔質のセラミックとなる未焼成成形体であり、正方形セル７０ｓ以外の構成や製造方法は、六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０と同様である。正方形セル７０ｓは隔壁７０ｗにより隔てられている。隔壁７０ｗの厚みは、例えば、０．１５〜０．７６ｍｍとすることができる。正方形セル７０ｓの大きさは、例えば、一辺０．８〜２．５ｍｍとすることができる。
【００７６】
（封口用治具）
以下、本実施形態の封口用治具について説明する。本実施形態では、正方形セル７０ｓを有するグリーンハニカム成形体７０の両端面で同様の態様で正方形セル７０ｓの封口を行う。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａを封口するための封口用治具について説明する。
【００７７】
上述した図４の部分Ａに相当する部位を拡大した図２４及び図２５に示すように、本実施形態の封口用治具４００は、第１実施形態と同様の封口用治具４０の封口面４０１ｃにおいて封口用突起４１０ｃを有する。封口用突起４１０ｃは、四角錐状基部４１６と円錐状先端部４１２とを有している。四角錐状基部４１６は、封口用突起４１０ｃの基部に位置し、封口面４０１ｃから突出している。四角錐状基部４１６は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなす。円錐状先端部４１２は、封口用突起４１０ｃの先端部であって四角錐状基部４１６の上部に位置する。円錐状先端部４１２は、四角錐状基部４１６の上面に対応した大きさの底面を有する円錐状をなす。円錐状先端部４１２の頂角は、四角錐状基部４１６の四角錐台の側辺がなす頂角よりも小さい。
【００７８】
四角錐状基部４１６は、四角錐台の側面の四角錐側面部４１７と三角錐台の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。丸み面取り側辺部４１５には、四角錐台の側辺それぞれに対して所定の曲率による丸み面取りがなされている。また、隣接する封口用突起４１０ｃの四角錐状基部４１６同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。
【００７９】
図２５に示すように、封口用突起４１０ｃそれぞれは、その円錐状先端部４１２の頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の正方形セル７０ｓの内の１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んで隣接する４つの正方形セル７０ｓに対応した位置に配置されている。また、封口用突起４１０ｃそれぞれは、その四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０ｗに当接する向きに配置されている。四角錐状基部４１６それぞれの大きさは、丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ｃの直上から封口面４０１ｃ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の正方形セル７０ｓの対辺間の長さか、それよりも僅かに短い長さとなるようにしている。
【００８０】
なお、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂを封口するための封口用治具４００としては、上面７１ａで封口用突起４１０ｃが対応する正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓに対応する位置に封口用突起４１０ｃが配置された封口面４０１ｃを有する封口用治具４００が用いられる。
【００８１】
（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。上記第１実施形態と同様の切断工程が行われた後に、グリーンハニカム成形体７０の封口が行われる。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程について説明する。
【００８２】
図２６に示すように、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ｃの封口用突起４１０ｃの先端が正方形セル７０ｓの一部に挿入される。図２７に示すように、１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んで隣接する４つの正方形セル７０ｓに対して、封口用突起４０１ｃの円錐状先端部４１２が挿入される。
【００８３】
図２８に示すように、封口用突起４１０ｃがさらに正方形セル７０ｓに挿入されると、図２９に示すように、封口用突起４１０ｃの四角錐状基部４１６が正方形セル７０ｓに挿入される。四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５それぞれは、隔壁７０ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｃは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｃを挿入された４つの正方形セル７０ｓの中心の封口用突起４１０ｃを挿入されていない正方形セル７０ｓを封口するように押し付けられる。
【００８４】
図３０に示すように、封口用突起４１０ｃがさらに正方形セル７０ｓに挿入されると、図３１に示すように、四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５及び四角錐側面部４１７により液状化されつつ四方向から押圧された隔壁７０ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０ｗの端部は、封口面４０１ｃの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、丸み面取り谷間部４１４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で丸み隔壁接合端部７３が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａでは、その周囲を正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに囲まれた１つの正方形セル７０ｓが封口される。
【００８５】
一方、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる上面７１ｂの封口工程については、上面７１ａで封口用突起４１０ｃが対応する正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓに対応する位置に封口用突起４１０ｃが配置された封口面４０１ｃを有する封口用治具４００を用いて上記と同様に封口を行う。これにより、上面７１ａで封口された正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓが下面７１ｂで封口される。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【００８６】
本実施形態によれば、封口用突起４１０ｃは、それぞれ正方形状をなす複数の正方形セル７０ｓの内の１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに対応した位置に配置されており、四角錐状基部４１６は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０ｗに当接する。このため、１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに封口用突起４１０ｃが挿入される。また、４つの正方形セル７０ｓの中心の正方形セル７０ｓが、挿入された封口用突起４１０ｃの四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５により押圧されて、隔壁７０ｗ同士が溶着されて封口される。この場合、例えば、グリーンハニカム成形体７０の一方の端部において封口されていない正方形セル７０ｓをもう一方の端部において封口することにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側及び排気する側の封口を効率良く行うことができる。さらに、封口用治具４００の封口面４０１ａと封口面４０１ｂとは機械的に平行であり、上面７１ａ及び下面７１ｂの正方形セル７０ｓの正規の位置に対応して封口用治具４００の封口面４０１ａと封口面４０１ｂとはそれぞれ配置されているため、押出工程や上述の切断工程で生じた変形の矯正と封口とが同時に行われる。
【００８７】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図３２に示すように、本実施形態では、六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ及び下面７１ｂの六角形セル７０ｈを同時に封口する。上記第１実施形態と同様に切断工程が行われたグリーンハニカム成形体７０に対して、上記第１実施形態と同様に、上面７１ａに封口面４０１ａを有する封口用治具４００を当接させ、下面７１ｂに封口面４０１ｂを有する封口用治具４００を当接させる。その後、図３３及び図３４に示すように、上記第１実施形態と同様に封口工程が進行する。これにより、上面７１ａ及び下面７１ｂそれぞれにおいて、上記第１実施形態と同様に封口が行われる。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【００８８】
本実施形態によれば、封口工程では、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ及び下面７１ｂの両方の六角形セル７０ｈを同時に封口する。このため、上面７１ａ及び下面７１ｂの片方ごとに六角形セル７０ｈの封口を行う方法よりも効率良く六角形セル７０ｈの封口を行うことができる。
【００８９】
なお、排ガスの流れの乱れによる圧力損失は、排ガスを供給する側（入口側）の上面７１ａにおいてより問題となり、排ガスを排気する側（出口側）の下面７１ｂでは上面７１ａほど問題ではない。そのため、上面７１ａ及び下面７１ｂの両方を本実施形態のように、超音波封口機３００を用いて封口を行う必要は無く、少なくとも上面７１ａの片側のみで、超音波封口機３００により隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈの封口を行うことができる。
【００９０】
〔第４実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図３５及び図３６に示すように、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ用の封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態と、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態とを選択的に変更可能とされている。封口用突起４１０ｂは、上記第１実施形態と同様に配置されており、封口用突起４１０ｂの底面と同じ直径の孔を介して封口面４０１ｂの内側への収容及び封口面４０１ｂの外側への突出が自在となっている。封口用突起４１０ｂの収容及び突出は、空気圧あるいは油圧機構により行うことができる。
【００９１】
なお、封口用突起４１０ｂを収容した状態の封口面４０１ｂには、上記第１実施形態と同様の丸み面取り谷間部４１４が残こり、必ずしも完全な平面とならなくても良い。以上の構成は、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ用の封口用治具４００’についても同様である。
【００９２】
（切断工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の切断工程について説明する。図３７に示すように、原料から押出成形機１００によって鉛直下方に押出成形された直後の六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂを封口用治具４００’の封口面４０１ｂによって支持する。このとき、封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態である。次に、図３８にあるように、グリーンハニカム成形体７０が封口用治具４００’により支持された状態で、超音波切断機２００の切断刃２４０により、グリーンハニカム成形体７０が切断される。
【００９３】
（封口工程）
次に、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。図３９及び図４０に示すように、切断工程で切断された上面７１ａを封口用治具４００’の封口面４０１ａによって支持する。このとき、封口用治具４００’は、封口面４０１ａの内側に封口用突起４１０ａを収容した状態である。
【００９４】
次に、図４１に示すように、封口用治具４００’の封口面４０１ａ，４０１ｂそれぞれから封口用突起４１０ａ，４１０ｂが突出した状態とされ、封口用突起４１０ａ，４１０ｂが六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、上記第１実施形態と同様に六角形セル７０ｈの封口が行われる。
【００９５】
なお、上述したように、排ガスの流れの乱れによる圧力損失は、排ガスを供給する側（入口側）の上面７１ａにおいてより問題となり、排ガスを排気する側（出口側）の下面７１ｂでは上面７１ａほど問題ではない。そのため、上面７１ａ及び下面７１ｂの両方を本実施形態のように、超音波封口機３００を用いて封口を行う必要は無く、少なくとも上面７１ａの片側のみで、超音波封口機３００により隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈの封口を行うこととしても良い。この場合は、下面７１ｂにおいて封口面４０１ａを有する封口用治具４００’で封口を行い、上面７０ａにおいては、下面７１ｂにおいて封口が行われなかった六角形セル７０ｈについて従来と同様の封口材を用いた封口を行うことができる。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【００９６】
グリーンハニカム成形体７０の直径が大きくなると、原料から水平方向にグリーンハニカム成形体７０を押出成形した場合に重力による曲りが大きくなり、グリーンハニカム成形体７０を側面７１ｃで支持することが難しい場合がある。しかし、本実施形態によれば、原料から押出成形機１００により鉛直下方に押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂを封口用治具４００’で支持する。これにより、大直径のグリーンハニカム成形体７０でも、曲りや六角形セル７０ｈの歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体７０を支持することができる。さらに、その後の封口工程では、支持された後のグリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈの一部に封口用治具４００’の複数の封口用突起４１０ａ，４１０ｂをそれぞれ挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口する。これにより、グリーンハニカム成形体７０の支持と封口とを連続して効率良く行うことができる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態と、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態とを選択的に変更可能であり、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態の封口用治具４００’の封口面４０１ｂによって、原料から押出成形機１００により鉛直下方に押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０の下面７０ｂを支持する。このため、大直径のグリーンハニカム成形体７０でも、曲りや六角形セル７０ｈの歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体７０をより安定させて支持することができる。また、封口工程では、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態の封口用治具４００’の封口用突起４１０ｂをグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂの六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入することによって、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口する。これにより、グリーンハニカム成形体７０を支持しつつ、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口することができる。
【００９８】
〔第５実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、入口側用の封口用治具として三角錐状の封口用突起を用い、出口側用の封口用治具として六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第１実施形態と異なっている。第５実施形態に係る六角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した図４２〜図４４に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｄは、全体として三角錐の形状を有している。封口用突起４１０ｄは、三角錐の側面の三角錐側面部４１３と三角錐の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。丸み面取り側辺部４１５には、三角錐の側辺それぞれに対して所定の曲率による丸み面取りがなされている。また、隣接する封口用突起４１０ｄ同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。
【００９９】
図４３に示すように、封口用突起４１０ｄそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの内の１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。また、封口用突起４１０ｄそれぞれは、その丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０Ｗに当接する向きに配置されている。封口用突起４１０ｄそれぞれの大きさは、丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ａの直上から封口面４０１ａ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の隣接する六角形セル７０ｈ同士の中心間の長さよりも短い長さとなるようにしている。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｄは、上述した第１実施形態及び第３実施形態においても適用可能である。
【０１００】
一方、本実施形態において、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂを封口するための封口用治具４００について説明する。図４５に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、六角錐台状の封口用突起４１０ｅを備えている。封口用突起４１０ｅは、先端が六角形の平面を含む六角錐台状先端部４３２を有する。封口用突起４１０ｅは、６つの六角錐台状側面部４３３と、六角錐台状側面４３３それぞれの間の６つの六角錐台状側辺部４３５を有する。なお、六角錐台状の封口用突起４１０ｅは、六角錐台状先端部４３２を有なさない六角錐状をなしていても良い。
【０１０１】
図４６に示すように、封口用突起４１０ｅそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの内で、その周囲をそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように配置されている。この封口用突起４１０ｅが対応した位置にある１つの六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ｄが対応した位置にある隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
【０１０２】
したがって、上記第１実施形態及び第３実施形態と同様に、上面７１ａでは、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｄが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ｄを挿入された隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｅが挿入される。
【０１０３】
本実施形態では、封口用突起４１０ｅそれぞれは、その底部において六角錐台状側辺部４３５同士が互いに接するように配置されている。したがって、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間には、正三角形の平面の領域である谷間正三角形平面領域４３７がそれぞれ形成される。図４５及び図４６に示すように、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７には、半球形状の凹部である谷間凹部４３４がそれぞれ形成されている。
【０１０４】
封口用突起４１０ｅそれぞれの大きさは、六角錐台状先端部４３２がグリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈよりも小さくされている。封口用突起４１０ｅそれぞれの底部における対向する六角錐台状側辺部４３５同士の間の長さが、隣接する２つの封口用突起４１０ｅがそれぞれ挿入される六角形セル７０ｈの中心同士の距離と同じくされている。本実施形態の封口用突起４１０ｅそれぞれは、工具鋼等の金属や合成樹脂から形成される。本実施形態の封口用突起４１０ｅそれぞれは、封口面４０１ｂにおいて間隔を空けて配置されているため、ワイヤーカット等で製造することができる。
【０１０５】
（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程については、上記第１実施形態及び第３実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１０６】
以下、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。図１７に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｅの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図４７に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｅが挿入される。このとき、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向する。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｅが挿入される六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ｄが挿入されなかった六角形セル７０ｈである。
【０１０７】
図１９に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図４８に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｅは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｅを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｅを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。このとき、封口される六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれる。
【０１０８】
図２１に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図４９に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７において一体に溶着され、三角柱状に成型される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれ、谷間凹部４３４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で球状隔壁接合端部７４が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈが封口される。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｅは、上述した第３実施形態においても同様に適用可能である。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【０１０９】
本実施形態によれば、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後に、柱体の上面７０ａ及び下面７０ｂに互いに隔壁７０Ｗで区画された複数の六角形状の貫通孔が開口しており、焼成することにより柱体の端面に複数の六角形セル７０ｈが開口したハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体７０であって、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体７０の複数の貫通孔の一部が、上面７０ａ及び下面７０ｂで隣接する隔壁７０Ｗ同士が接合されることにより封口されている。したがって、本発明のグリーンハニカム成形体７０を焼成して製造されたハニカム構造体は、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ガスの流路の入口を従来の封口方法による物より広くできるため、圧力損失を低減させることが可能となる。また、製造において、従来に行われていた封口材の注入や封口箇所を選択するためのマスクの使用、乾燥工程後の精密切断工程が不要となる。また、製造において、封口材や精密切断の切断くず等が不要となるため、材料使用量を低減することができる。また、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体７０の貫通孔は、六角形状である。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、ガスの流路において、四辺形の孔に比べて短いセル壁の長さで多くの孔が開口したものとなり、ディーゼル粒子フィルタとしてより特性に優れたものとできる。
【０１１０】
また、本実施形態によれば、上面７０ａ及び下面７０ｂで隣接する隔壁７０Ｗ同士が接合されることにより封口された後に、少なくとも上面７０ａ及び下面７０ｂの一方に開口した孔は、三角形状である。このため、例えば、複数の三角錐状の封口用突起４１０ｄの丸み面取り側辺部４１５それぞれが六角形状の貫通孔の隔壁７０Ｗに当接するようにして、封口用突起４１０ｄが貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で中央の１個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【０１１１】
また、本実施形態では、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口において、六角錐台状の封口用突起４１０ｅを用いて封口が行われる。そして、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の封口がなされていない六角形セル７０ｈは、図４９に示すように、封口工程前と相似の六角形状に拡大されるため、上記第１実施形態のように円形状に拡大される場合と比べて、滑らかに封口を行うことができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、溶着された隔壁７０Ｗの端部は互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれて三角柱状に成型されるため、溶着された隔壁７０Ｗの端部の強度をより向上させることができる。また、本実施形態では、溶着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれて、球状隔壁接合端部７４が形成されるため、封口をさらに滑らかに行うことができる。また、本実施形態では、封口用突起４１０ｅが比較的に互いに距離を置いて配置されているため、ワイヤーカット等で製造することが容易である。
【０１１３】
〔第６実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、出口側用の封口用治具として密集して配置された六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第５実施形態と異なっている。なお、入口側用の封口用治具としては、上記第１実施形態や第５実施形態で用いられた三角錐状の封口用突起を用いることができるため、説明を省略する。
【０１１４】
以下、本実施形態において、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂを封口するための封口用治具４００について説明する。図５０に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、六角錐台状の封口用突起４１０ｆを備えている。本実施形態の個々の封口用突起４１０ｆは、上記第５実施形態の封口用突起４１０ｅと同様に、六角錐台状先端部４３２、六角錐台状側面４３３及び六角錐台状側辺部４３５を有する。なお、六角錐台状の封口用突起４１０ｆは、六角錐台状先端部４３２を有なさない六角錐状をなしていても良い。
【０１１５】
図５１に示すように、上記第５実施形態と同様に、封口用突起４１０ｆそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの内で、その周囲をそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。しかしながら、上記第５実施形態と異なり、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように配置されている。上記第５実施形態と同様に、この封口用突起４１０ｆが対応した位置にある１つの六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａ，４１０ｄが対応した位置にある隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
【０１１６】
したがって、上記第１実施形態、第３実施形態及び第５実施形態と同様に、上面７１ａでは、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ａ，４１０ｄが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ａ，４１０ｄを挿入された隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｆが挿入される。本実施形態では、封口用突起４１０ｆそれぞれは、その底部において六角錐台状側面４３３同士が互いに接するように配置されている。したがって、本実施形態では上記第５実施形態と異なり、封口用突起４１０ｆの谷間には、平面の領域が形成されない。
【０１１７】
封口用突起４１０ｆそれぞれの大きさは、六角錐台状先端部４３２がグリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈよりも小さくされている。封口用突起４１０ｆそれぞれの底部における対向する六角錐台状側面４３３同士の間の長さが、隣接する２つの封口用突起４１０ｆがそれぞれ挿入される六角形セル７０ｈの中心同士の距離と同じくされている。本実施形態の封口用突起４１０ｆそれぞれは、工具鋼等の金属や合成樹脂から形成される。本実施形態の封口用突起４１０ｆそれぞれは、放電加工等で製造することができる。
【０１１８】
（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程については、上記第１実施形態及び第３実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１１９】
以下、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。図１７に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｆの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図５２に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｆが挿入される。このとき、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向する。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｆが挿入される六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａ，４１０ｄが挿入されなかった六角形セル７０ｈである。
【０１２０】
図１９に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図５３に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｆは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｆを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｆを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。このとき、封口される六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間に押し込まれる。
【０１２１】
図２１に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図５４に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間において、一体に溶着され、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈが封口される。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｆは、上述した第３実施形態においても同様に適用可能である。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【０１２２】
本実施形態では、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口において、六角錐台状の封口用突起４１０ｆを用いて封口が行われる。そして、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の封口がなされていない六角形セル７０ｈは、図５４に示すように、封口工程前と相似の六角形状に拡大されるため、上記第１実施形態のように円形状に拡大される場合と比べて、滑らかに封口を行うことができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、封口用突起４１０ｆが互いに密集して配置されているため、溶着された隔壁７０Ｗの端部を薄く小さなものとできる。そのため、封口された部分の面積が狭くなるため、出口側での圧損をより小さなものとできる。
【０１２４】
〔第７実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（入口側と出口側とで開口面積が異なる六角形セル））
以下、本発明の第７実施形態について説明する。まず、本発明の第７実施形態において加工の対象となるグリーンハニカム成形体について説明する。図５５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体７０は、例えば、上面７１ａ、下面７１ｂ及び側面７１ｃを有し、上面７１ａ及び下面７１ｂに複数の六角形状の貫通孔である入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが略平行に配置された円柱体である。入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔは隔壁７０ｗにより隔てられている。
【０１２５】
図５５（ｂ）に示すように、上面７１ａにおいて、一つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと、一つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに隔壁７０Ｗを介して隣接した出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも小さい開口面積を有する六つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎとを含む。なお、入口側と出口側の配置は逆になってもよい。図５６に示すように、第１実施形態で示したグリーンハニカム成形体７０は、入口側となる上面７１ａにおいて、入口側で開口する一つの入口側六角形セル７０ｈｉｎに対して、出口側で開口する三つの出口側六角形セル７０ｈｏｕｔが隔壁７０Ｗを介して接している。一方、本実施形態では、一つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに対して２つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが隔壁７０Ｗを介して接している。入口側六角形セル７０Ｈｉｎは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと隣接する隔壁７０Ｗの長さの方が、他の入口側六角形セル７０Ｈｉｎと隣接する隔壁７０Ｗの長さよりも長い。入口側六角形セル７０Ｈｉｎは、２つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挟まれる方向の径が、他の２つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挟まれる方向の径よりも短い。
【０１２６】
グリーンハニカム成形体７０は、後で焼成することにより多孔質のセラミックとなる未焼成成形体であり、入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔ以外の構成や製造方法は、六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０と同様である。
【０１２７】
（封口用治具）
第７実施形態に係る入口側用の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した図５７及び図５８に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｉは、全体として四角錐の形状を有している。図５８の平面視から判るように、封口用突起４１０ｉの底面は菱形状である。封口用突起４１０ｉは、四角錐の側面の四角錐側面部４１７と四角錐の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。封口用突起４１０ｉの底面は菱形状であるため、封口用突起４１０ｉは、長い一対の丸み面取り側辺部４１５と、より短い一対の丸み面取り側辺部４１５とを含む。丸み面取り側辺部４１５には、四角錐の側辺それぞれに対して所定の曲率による丸み面取りがなされている。また、隣接する封口用突起４１０ｉ同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。なお、封口用突起４１０ｉは、頂部が切り落とされた四角錐台形状を有していても良い。
【０１２８】
図５８に示すように、封口用突起４１０ｉそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の入口側六角形セル７０Ｈｉｎに対応した位置となるように配置されている。また、封口用突起４１０ｉそれぞれは、その長い方の丸み面取り側辺部４１５それぞれが出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接する向きに配置されている。封口用突起４１０ｉそれぞれの大きさは、長い方の丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ａの直上から封口面４０１ａ上に投影した長さが、入口側六角形セル７０Ｈｉｎの中心から当該入口側六角形セル７０Ｈｉｎに隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中心までの長さよりも短い長さとなるようにしている。
【０１２９】
（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程について説明する。
【０１３０】
図１０に示すように、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。図５９に示すように、封口面４０１ａの封口用突起４１０ｉの先端が入口側六角形セル７０Ｈｉｎそれぞれに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに隣接した丸み面取り側辺部４１５を出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接させつつ挿入される。
【０１３１】
図１２に示すように、封口用突起４１０ｉがさらに入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入されると、図６０に示すように、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに隣接した側辺部４１５それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｉは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｉを挿入された６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎの中心の封口用突起４１０ｉを挿入されていない出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口するように押し付けられる。
【０１３２】
図１４に示すように、封口用突起４１０ｉがさらに入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入されると、図６１に示すように、丸み面取り側辺部４１５及び四角錐側面部４１７により液状化されつつ六方向から押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、封口面４０１ａの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、丸み面取り谷間部４１４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で封口が完了する。これにより、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａでは、その周囲をそれぞれ隣接する６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに囲まれた１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが封口される。
【０１３３】
次に、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。出口側の封口工程においては、上述した第６実施形態で用いられる封口用突起４１０ｆを有する封口用治具４００を用いることができる。なお、本実施形態では、封口面４０１ｂにおいて隣接する封口用突起４１０ｆそれぞれの中心の間の距離は、隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれの中心の間の距離に対応するようになっている。
【０１３４】
図１７に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。図６２に示すように、封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｆの先端が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれに挿入される。図６２に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように挿入される。
【０１３５】
図１９に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図６３に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｆは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｆを挿入された出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中間の封口用突起４１０ｆを挿入されていない入口側六角形セル７０Ｈｉｎを封口するように押し付けられる。このとき、封口される入口側六角形セル７０Ｈｉｎの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間に押し込まれる。
【０１３６】
図２１に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図６４に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間において、一体に溶着され、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲にそれぞれ隣接する６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎが封口される。
【０１３７】
一方、出口側の封口工程においては、上述した第５実施形態で用いられる封口用突起４１０ｅを有する封口用治具４００を用いることができる。なお、本実施形態では、封口面４０１ｂにおいて隣接する封口用突起４１０ｅそれぞれの中心の間の距離は、隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれの中心の間の距離に対応するようになっている。
【０１３８】
図１７に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。図６５に示すように、封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｅの先端が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれに挿入される。図６５に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように挿入される。
【０１３９】
図１９に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図６６に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｅは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｅを挿入された出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中間の封口用突起４１０ｅを挿入されていない入口側六角形セル７０Ｈｉｎを封口するように押し付けられる。このとき、封口される入口側六角形セル７０Ｈｉｎの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれる。
【０１４０】
図２１に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図６７に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側辺部４３５により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７において一体に溶着され、三角柱状に成型される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれ、谷間凹部４３４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で球状隔壁接合端部７４が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲にそれぞれ隣接する６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎが封口される。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【０１４１】
本実施形態では、１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲に隔壁７０Ｗを介して隣接した出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも小さい開口面積を有する６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎとからなる群同士が互いに隣接している。このため、例えばグリーンハニカム構造体７０をディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ディーゼル粒子フィルタの入口側で開口面積の大きい出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口しつつ開口面積の小さい入口側六角形セル７０Ｈｉｎを開口させ、出口側で開口面積の小さい入口側六角形セル７０Ｈｉｎを封口しつつ開口面積の大きい出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを開口させることにより、等しい開口面積の貫通孔同士が隣接しているものよりも濾過面積を大きくすることができる。このため、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、煤が溜まった時の圧力損失が小さく、煤の捕集効率が高いものとできる。
【０１４２】
また、本実施形態では、隔壁７０Ｗ同士が接合させられて出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが封口された後に、上面７１ａに開口した孔は、菱形状である。このため、例えば、複数の底面が菱形となる四角錐状の封口用突起４１０ｉが開口面積の小さい入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入され、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに隣接した丸み面取り側辺部４１５それぞれが開口面積の大きい出口側六角形セル７０Ｈｏｕの隔壁７０Ｗに当接するようにされることにより、入口側六角形セル７０Ｈｉｎに周囲を囲まれた出口側六角形セル７０Ｈｏｕを容易に封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、特に入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
【０１４３】
〔第８実施形態〕
以下、本発明の第８実施形態について説明する。図６８に示すように、隔壁７０Ｗ同士の接合部において、隔壁７０Ｗ同士が所定の長さに亘って互いに平行に接合された隔壁延長接合部７５が形成されている点が上記第１〜第７実施形態とは異なっている。隔壁延長接合部７５のグリーンハニカム成形体７０の長手方向に沿った長さは、少なくとも隔壁７０Ｗの厚さ以上であることが好ましく、隔壁７０Ｗの厚さの２倍以上の厚さであることがより好ましい。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｇ同士の谷間に隔壁延長接合部７５に対応した延長接合部形成溝４１８を有している。延長接合部形成溝４１８は、隔壁延長接合部７５の長さに対応した深さの互いに平行な壁面を有する。このような封口用突起４１０ｇを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図６９に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｇを有する封口用治具は、上記第１〜第７実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【０１４４】
本実施形態では、隔壁７０Ｗ同士の接合部において、隔壁７０Ｗ同士が所定の長さに亘って互いに平行に接合された隔壁延長接合部７５が形成されている。このため、より大きな範囲に亘って隔壁７０Ｗ同士が接合されることになり、封口部の強度を増大させることができる。また、封口されていない六角形セル７０の端部において、隔壁延長接合部７５が所定の長さに亘って伸びているため、特に排ガスが供給される入口側において、排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。
【０１４５】
〔第９実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第９実施形態について説明する。図７０に示すように、隔壁延長接合部７５の端部において、上記第１実施形態の丸み隔壁接合端部７３と同様の丸み隔壁延長接合端部７６が形成されている点が上記第８実施形態と異なっている。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｈ同士の谷間に隔壁延長接合部７５が形成されている。隔壁延長接合部７５の底部には、上記第１実施形態と同様の丸み面取り谷間部４１４が形成されている。このような封口用突起４１０ｈを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図７１に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｈを有する封口用治具は、上記第１〜第７実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、乾燥工程及び焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。
【０１４６】
本実施形態では、上記第８実施形態における封口部の強度を増大させる効果に加えて、丸み隔壁延長接合端部７６が形成されるため、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止し、かつハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。
【０１４７】
上記第１〜９の実施形態での封口工程において、隔壁の変形、溶着性を高めるため、必用に応じて、追加で１回又は複数回封口用治具を所定の開口部へ挿入しても良いし、封口後の端部を平坦に押しつぶした後、再度封口用治具を挿入して封口部の形状を整えても良い。
また、別途封口用ペーストを準備し、封口用治具挿入前のセルへ添加しても良いし、グリーンハニカム成形体の乾燥後や焼成後に封口箇所に該ペーストを追加で塗布し、再び、乾燥、焼成工程を繰り返しても良い。
【０１４８】
上記第１〜９の実施形態で用いる封口用治具において、その封口用突起の一部の形状が異なるものを用いても良い。封口用突起の形状の異なるものの異なる点には、突起の断面形状や隣接する突起同士で形成する谷間部から突起先端部までの長さ、封口用突起の間隔等の違いが挙げられ、これらを二つ以上組合せて実施しても良い。
【０１４９】
形状の異なる突起は、一つの封口用治具中において分布を持つように配置させても良いし、特定の場所に集中して配置させても良い。また、異なる形状の突起からなる複数の封口用治具を一体化させて、一つの封口用治具として使用しても良い。
【０１５０】
封口用治具の中心から異なる形状を持つ二種以上の突起が同心円状に配置されていることが好ましい。特に形状の異なる突起が二つの場合は、封口用治具中心とその最外周までの距離の４分の１から４分の３を半径として治具中心から描かれた円の内外にそれぞれ異なる突起が配置されていることが好ましく、３分の１から３分の２を半径として治具中心から描かれた円の内外にそれぞれ異なる突起が配置されていることがより好ましい。
【０１５１】
また、それぞれの突起において、隣接する突起同士で形成する谷間部から突起先端までの長さが、中心部に配置される突起よりも外周部に配置される突起の方が長いことが好ましい。
【０１５２】
一般的にハニカム成形体の端面の中心部に排気ガスの流れが集中し易く、局所的な煤の堆積やそれに伴う圧力損失の増加により、煤の捕集効率の著しい低下が生じやすい。
【０１５３】
前述の突起の形状と配置とを持つ封口用治具で封口されたハニカム成形体は、外周部の開口部において隔壁がより大きく変形され、中心部よりも外周部において排気ガスが通過し易くなる。
【０１５４】
ハニカム成形体中の排気ガスの流れが一様となり、圧力損失の低減と煤の捕集効率の改善が期待できるとともに、ハニカム再生時の煤燃焼と温度分布との均一化による再生効率の改善も期待できる。
【０１５５】
上記第１〜９の実施形態の封口工程を終えたグリーンハニカム成形体は、乾燥工程にて成形体中の水分を除去した後、焼成工程を経てハニカム成形体となる。
グリーンハニカム成形体の乾燥には、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、減圧又は真空乾燥等が一般的に用いられる。特に、該グリーンハニカム成形体の乾燥には、発生した水蒸気を効率よく排出させることが出来る減圧又は真空乾燥が好ましい。
また、グリーンハニカム成形体両端部の開口・封口部の形状を保護する観点から、成形体を横置きで乾燥機内に設置することが好ましい。
【０１５６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波が印加されることにより隔壁７０Ｗ，７０ｗ同士が溶着されることにより封口されていたが、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は当該態様に限定されない。例えば、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波が印加されることがなく隔壁７０Ｗ，７０ｗ同士が圧着されることにより封口されたものも含まれる。また、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波より低い周波数の振動が印加されることにより隔壁７０Ｗ，７０ｗ同士が圧着されることにより封口されたものも含まれる。
【符号の説明】
【０１５７】
７０…グリーンハニカム成形体、７１ａ…上面、７１ｂ…下面、７１ｃ…側面、７０ｈ…六角形セル、７０Ｈｉｎ…入口側六角形セル、７０Ｈｏｕｔ…出口側六角形セル、７０ｈｉｎ…入口側六角形セル、７０ｈｏｕｔ…出口側六角形セル、７０Ｗ…隔壁、７０ｓ…正方形セル、７０ｗ…隔壁、７３…丸み隔壁接合端部、７４…球状隔壁接合端部、７５…隔壁延長接合部、７６…丸み隔壁延長接合端部、１００…押出成形機、１２０…受台、１４０…ローラコンベア、２００…超音波切断機、２１０…超音波信号発信器、２２０…超音波振動子部、２３０…ホーン部、２３５…サポート板、２４０…切断刃、３００…超音波封口機、３１０…超音波信号発信器、３２０…超音波振動子部、３３０…ホーン部、４００…封口用治具、４００’…封口用治具、４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ…封口面、４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ，４１０ｅ，４１０ｆ，４１０ｇ，４１０ｈ、４１０ｉ…封口用突起、４１１…三角錐状基部、４１２…円錐状先端部、４１３…三角錐側面部、４１４…丸み面取り谷間部、４１５…丸み面取り側辺部、４１６…四角錐状基部、４１７…四角錐側面部、４１８…延長接合部形成溝、４２２…円錐側面部、４３２…六角錐台状先端部、４３３…六角錐台状側面部、４３４…谷間凹部、４３５…六角錐台状側辺部、４３７…谷間正三角形平面領域、４５０…支持ソケット部、４５１…傾斜面。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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