(57)【要約】      （修正有）【課題】保持シール材や発泡性緩衝材等のシート状部材へのダメージを最小限に抑えることのできる裁断方法、該裁断方法により裁断されたマット及びこれを用いた排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】所定の幅を有するシート状部材を、ベルトコンベアの上流に、上記シート状部材の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材を用いて、上記シート状部材の移動方向に平行な直線状の切り込み部を複数本形成する切り込み工程と、上記切り込み工程の後に、上記切り込み部材よりも下流に配置される切断部材を用いて、上記シート状部材の移動方向に略垂直な方向に切断する切断工程と、上記切断工程の後に、上記切り込み部を境界として、上記シート状部材を分離して、平面視略矩形形状のマットとする分離工程とを備えることを特徴とするシート状部材の裁断方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅を有するシート状部材を、ベルトコンベアを用いて前記シート状部材の幅方向に対して垂直な方向に移動させ、前記シート状部材を裁断して平面視略矩形形状のマットとするシート状部材の裁断方法であって、
前記ベルトコンベアの上流に、前記シート状部材の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材を用いて、前記シート状部材に、前記シート状部材の移動方向に平行な直線状の切り込み部を複数本形成する切り込み工程と、
前記切り込み工程の後に、前記切り込み部材よりも下流に配置される切断部材を用いて、前記シート状部材の前記幅方向における一方の端部に最も近い前記切り込み部から他方の端部に最も近い前記切り込み部までを、前記シート状部材の移動方向に略垂直な方向に切断する切断工程と、
前記切断工程の後に、前記切り込み部を境界として、前記シート状部材を分離して、平面視略矩形形状のマットとする分離工程とを備える
ことを特徴とするシート状部材の裁断方法。
【請求項２】
前記切り込み工程では、前記シート状部材を厚さ方向に切断する工程と、前記シート状部材を厚さ方向に切断しない又は一定の深さを有する切り込みを入れる工程とを、前記シート状部材の移動に合わせて交互に繰り返すことにより、前記シート状部材にミシン目状切り込み部を形成する請求項１に記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項３】
前記切り込み工程では、前記シート状部材の移動に合わせて、前記シート状部材の厚さ方向に一定の深さを有する連続した切り込みを入れる工程により、前記シート状部材に連続切り込み部を形成する請求項１に記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項４】
前記ベルトコンベアが真空コンベアであって、前記切り込み工程において、前記シート状部材における前記切り込み部材が接近する側の面と反対側の面を前記真空コンベアで吸着することで、前記シート状部材を前記ベルトコンベア上に固定する請求項１〜３のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項５】
前記切り込み部材が、回転刃又はギロチン刃である請求項１〜４のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項６】
前記回転刃は、回転ミシン刃である請求項５に記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項７】
前記複数の切り込み部材を、前記シート状部材の幅方向に沿って移動させることで、前記切り込み部同士の距離を変更可能である請求項１〜６のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項８】
前記ベルトコンベアが真空コンベアであって、前記切断工程において、前記シート状部材における前記切断部材が接近する側と反対側の面を前記真空コンベアで吸着することで、前記シート状部材を前記ベルトコンベア上に固定する請求項１〜７のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項９】
前記切断部材が、板刃、回転刃、ギロチン刃、レーザー切断装置及びウォータージェット切断装置からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜８のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１０】
前記分離工程は、前記ベルトコンベア上で行う請求項１〜９のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１１】
前記分離工程では、前記ベルトコンベア上を移動する前記シート状部材に分離部材を接触させることにより前記シート状部材を分離する請求項１０に記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１２】
前記切断工程の後に、前記シート状部材を前記ベルトコンベア上から移動させ、その後前記分離工程を行う請求項１〜９のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１３】
前記分離工程では、前記切り込み部を引き裂くことで前記シート状部材を分離する請求項１〜１２のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１４】
前記シート状部材の厚さが１５ｍｍ以上である請求項１〜１３のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１５】
前記平面視略矩形形状のマットは、一方の辺と、向かう合う辺とで、互いに対応する凸部及び凹部を有する請求項１〜１４のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１６】
前記平面視略矩形形状のマットが、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材である請求項１〜１５のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１７】
前記シート状部材は、湿式法で製造され、無機繊維、有機バインダ及び無機バインダを含むシート状部材である請求項１〜１６のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１８】
前記無機繊維は、アルミナ繊維及び生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１７に記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項１９】
前記シート状部材の坪量は２０００ｇ／ｍ２以上である請求項１〜１８のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項２０】
前記シート状部材は、発泡性緩衝材である請求項１〜１５のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法により裁断されたことを特徴とする平面視略矩形形状のマット。
【請求項２２】
ケーシングと、
前記ケーシングに収容された排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、前記排ガス処理体及び前記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材は、請求項１〜１９のいずれかに記載のシート状部材の裁断方法により裁断された平面視略矩形形状のマットであることを特徴とする排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状部材の裁断方法、マット及び排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【０００３】
そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容する金属ケーシングと、排ガス処理体と金属ケーシングとの間に配設される無機繊維からなる保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆う金属ケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体と金属ケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
このような排ガス処理体用の保持シール材は、シート形状の無機質繊維集合体を排ガス処理体の大きさ等に応じた形状に加工することにより製造される。
【０００５】
このような保持シール材の加工方法として、シート形状の無機質繊維集合体を、打ち抜き刃を有する打ち抜き型によって打ち抜く方法（打ち抜き加工ともいう）が従来から用いられている。こうした打ち抜き加工によれば、所定形状の無機質繊維集合体から、複数の保持シール材を成形することができるようになる。
こうした無機質繊維集合体を打ち抜き加工することによって保持シール材を製造するに際して、打ち抜き型を無機質繊維集合体に押し当てることによって、無機質繊維集合体の所定の領域が打ち抜かれることとなる。このときに、打ち抜き刃内部の空間に打ち抜いたマットが引っ掛かり、容易に取り出せないことがある。これを解決するため、打ち抜き型にスポンジやゴム等の弾性体を接着しておき、無機質繊維集合体を打ち抜く際に、弾性体を圧縮し、圧縮された弾性体が元に戻る時の反発力を利用して打ち抜いたマットを打ち抜き刃から離型する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
上述したような、無機質繊維集合体のほかに、有機化合物からなる発泡性樹脂がある。
発泡性樹脂は、排ガス処理体等の高温となる物体を保持することはできないが、衝撃を吸収する能力が高いため、緩衝材として精密機器の運送や保管などに用いられている。
発泡性樹脂からなる発泡性緩衝材の成形方法としては、閉鎖型金型の型内に発泡粒子を充填し、加熱発泡させることにより成形する方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１６９６５号公報
【特許文献２】特開昭６３−２１２５００号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１４８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、内燃機関に関し、燃費の向上を目的として理論空燃比に近い条件で運転するため、排ガスが高温化、高圧化の傾向にある。排ガス浄化装置に高温、高圧の排ガスが到達すると、排ガス処理体とケーシングとの熱膨張率の差によってこれらの間の間隔が変動することもあることから、保持シール材には多少の間隔の変動によっても変化しない排ガス処理体の保持力が要求される。また、排ガス処理体の排ガス処理性能を有効に機能させるために、排ガス処理体の保温性能に優れる保持シール材への要求も高まりつつある。
【０００９】
これらの要求を満たすために、保持シール材の嵩密度を高くして保温性能を高めようとする設計手法が取られている。また、こうした保持シール材において、保持力の要因たる無機繊維の反発力を確保するには、同様に保持シール材の単位面積当たりの重量（坪量）を高くする必要がある。
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の打ち抜き型を用いて、嵩密度や坪量の高い保持シール材を打ち抜いた場合、打ち抜き時の圧縮によって、無機質繊維集合体を構成する無機繊維が破断し、保持シール材の保持能力が低下してしまうことがあった。
【００１１】
また、特許文献３に記載の方法により成形された発泡性緩衝材は、打ち抜き工程によって発泡性緩衝材を構成する三次元構造が破壊され、緩衝材としての性能が劣化してしまうことがあった。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、保持シール材や発泡性緩衝材等のシート状部材へのダメージを最小限に抑えることのできる裁断方法、該裁断方法により裁断されたマット及びこれを用いた排ガス浄化装置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】
【００１３】
すなわち、本発明のシート状部材の裁断方法は、所定の幅を有するシート状部材を、ベルトコンベアを用いて上記シート状部材の幅方向に対して垂直な方向に移動させ、上記シート状部材を裁断して平面視略矩形形状のマットとするシート状部材の裁断方法であって、上記ベルトコンベアの上流に、上記シート状部材の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材を用いて、上記シート状部材に、上記シート状部材の移動方向に平行な直線状の切り込み部を複数本形成する切り込み工程と、上記切り込み工程の後に、上記切り込み部材よりも下流に配置される切断部材を用いて、上記シート状部材の上記幅方向における一方の端部に最も近い上記切り込み部から他方の端部に最も近い上記切り込み部までを、上記シート状部材の移動方向に略垂直な方向に切断する切断工程と、上記切断工程の後に、上記切り込み部を境界として、上記シート状部材を分離して、平面視略矩形形状のマットとする分離工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明のシート状部材の裁断方法は、所定の幅を有するシート状部材を、ベルトコンベアを用いて上記シート状部材の幅方向に対して垂直な方向に移動させながら、上記シート状部材の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材を用いて、上記シート状部材に、上記シート状部材の移動方向に平行な直線状の切り込み部を複数本形成する切り込み工程を備える。
上記切り込み工程によって、シート状部材はその移動方向に平行な方向に、直線状の切り込み部が形成される。切り込み部はシート状部材が切断された部位ではないため、切り込み工程を終えた後のシート状部材はずれることがなく、続く切断工程における寸法のずれを防止できる。
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記切り込み工程の後に、切断工程を行う。切断工程においては、シート状部材の幅方向における一方の端部に最も近い切り込み部から他方の端部に最も近い切り込み部までを、シート状部材の移動方向に略垂直な方向に切断する。
切断工程を終えることによって、シート状部材には、切り込み工程により形成された切り込み部と、切断工程により切断された部位によって囲まれた領域が形成されることとなる。しかしながら、切り込み工程においてはシート状部材を完全に切断しておらず、また、切断工程においては、シート状部材の幅方向における一方の端部と、上記端部に最も近い切り込み部の間の領域は、切断工程により切断されていない。従って、切断工程を終えたシート状部材が自然に分離しないよう構成されている。このような状態のシート状部材に対して分離工程を行うことで、シート状部材を容易に分離し、所望形状のマットとすることができる。切り込み工程ではシート状部材を完全に切断しないため、続く切断工程においてシート状部材の位置がずれることがなく、マットの寸法のずれを抑制することができる。
すなわち、本発明のシート状部材の裁断方法においては、切り込み工程及び切断工程においてシート状部材を完全に切断することがないため、裁断されるシート状部材がベルトコンベア上を移動する際にずれることがなく、正確な寸法で裁断される。さらに、切り込み工程及び切断工程ではシート状部材を圧縮することがないため、圧縮に伴いシート状部材の構造が破壊されることがない。そのため、物体を保持する能力の高いマットが得られることとなる。
【００１５】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記切り込み工程では、上記シート状部材を厚さ方向に切断する工程と、上記シート状部材を厚さ方向に切断しない又は一定の深さを有する切り込みを入れる工程とを、上記シート状部材の移動に合わせて交互に繰り返すことにより、上記シート状部材にミシン目状切り込み部を形成することが望ましい。
切り込み工程において、シート状部材を厚さ方向に切断する工程と、シート状部材を厚さ方向に切断しない又は一定の深さを有する切り込みを入れる工程とを、シート状部材の移動に合わせて交互に繰り返すことにより、ミシン目状の切り込み部を形成することができる。このようなミシン目状切り込み部は、分離工程において分離が容易であるため、より簡便にシート状部材を裁断することができる。
【００１６】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記切り込み工程では、上記シート状部材の移動に合わせて、上記シート状部材の厚さ方向に一定の深さを有する連続した切り込みを入れる工程により、上記シート状部材に連続切り込み部を形成することが望ましい。
切り込み工程において、シート状部材の移動に合わせて、シート状部材の厚さ方向に一定の深さを有する連続した切り込みを入れる工程を行うことで、シート状部材に連続切り込み部を形成することができる。このような連続切り込み部は、分離工程において分離が容易であるため、より簡便にシート状部材を裁断することができる。
【００１７】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記ベルトコンベアが真空コンベアであって、上記切り込み工程において、上記シート状部材における上記切り込み部材が接近する側の面と反対側の面を上記真空コンベアで吸着することで、上記シート状部材を上記ベルトコンベア上に固定することが望ましい。
真空コンベアを用いて、切り込み工程においてシート状部材をコンベア上に固定することで、切り込み工程における衝撃及び振動によってシート状部材がずれることを抑制することができる。そのため、切り込み工程においてシート状部材がずれにくく、裁断したマットの寸法がずれることを抑制することができる。
また、真空コンベアの他、シート幅に配置された板状ガイドなどの使用でも、シート状部材のずれを抑制することも可能であり、真空コンベアの代わりに板状ガイドのみの使用や、真空コンベアと板状ガイドとの組み合わせでも可能である。
【００１８】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記切り込み部材が、回転刃又はギロチン刃であることが望ましい。
切り込み部材が回転刃又はギロチン刃であると、切り込み工程において切り込み部を形成しやすい。
【００１９】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記回転刃は、回転ミシン刃であることが望ましい。
回転刃が、回転ミシン刃であると、コンベア搬送速度と回転ミシン刃の回転速度を同じにすることで、ミシン目状切り込み部を容易に形成することができる。
【００２０】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記複数の切り込み部材を、上記シート状部材の幅方向に沿って移動させることで、上記切り込み部同士の距離を変更可能であることが望ましい。
複数の切り込み部材がシート状部材の幅方向に沿って移動可能であると、切り込み部材の位置を変えることによって、シート状部材の裁断寸法を容易に変更することができる。
【００２１】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記ベルトコンベアが真空コンベアであって、上記切断工程において、上記シート状部材における上記切断部材が接近する側と反対側の面を上記真空コンベアで吸着することで、上記シート状部材を上記ベルトコンベア上に固定することが望ましい。
真空コンベアを用いて、切断工程においてシート状部材をコンベア上に固定することで、切断工程における衝撃及び振動によってシート状部材がずれることを抑制することができる。そのため、切断工程においてシート状部材がずれにくく、裁断したマットの寸法がずれることを抑制することができる。
また、真空コンベアの他、シート幅に配置された板状ガイドなどの使用でも、シート状部材のずれを抑制することも可能であり、真空コンベアの代わりに板状ガイドのみの使用や、真空コンベアと板状ガイドとの組み合わせでも可能である。
【００２２】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記切断部材が、板刃、回転刃、ギロチン刃、レーザー切断装置及びウォータージェット切断装置からなる群から選択される少なくとも１種であることが望ましい。
切断部材として、板刃、回転刃、ギロチン刃、レーザー切断装置及びウォータージェット切断装置からなる群から選択される少なくとも１種を用いることで、シート状部材の構造を破壊せずに、シート状部材を容易に切断することができる。
【００２３】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記分離工程は、上記ベルトコンベア上で行うことが望ましい。
ベルトコンベア上で分離工程を行うことで、製造効率を向上させることができる。
【００２４】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記分離工程では、上記ベルトコンベア上を移動する上記シート状部材に分離部材を接触させることにより上記シート状部材を分離することが望ましい。
分離工程として、ベルトコンベア上を移動するシート状部材に分離部材を接触させることによりシート状部材を分離させると、分離工程までを自動化することが容易となり、製造効率をより向上させることができる。
【００２５】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記切断工程の後に、上記シート状部材を上記ベルトコンベア上から移動させ、その後上記分離工程を行うことが望ましい。
切断工程の後に、シート状部材をベルトコンベア上から移動させ、その後分離工程を行うことで、製造ラインの大きさを小さくすることができ、また、任意のタイミングで分離工程を行うことができる。
【００２６】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記分離工程では、上記切り込み部を引き裂くことで上記シート状部材を分離することが望ましい。
分離工程において切り込み部を引き裂く場合、特殊な機械を用いることなく、簡便な方法でマットを製造することができるため、製造コストを抑制することができる。
【００２７】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記シート状部材の厚さが１５ｍｍ以上であることが望ましい。
シート状部材の厚さが１５ｍｍ以上であると、従来の裁断方法によってはシート状部材の構造が破壊されることがある。そのため、厚さが１５ｍｍ以上であるシート状部材を裁断する場合、本発明の裁断方法を好適に用いることができる。
【００２８】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記平面視略矩形形状のマットが、一方の辺と、向かう合う辺とで、互いに対応する凸部及び凹部を有することが望ましい。
このような形状のマットは、保持対象となる物体に巻き付けた際に、マットの端部同士の接触面積が大きくなるため、巻き付けたマットが緩んだり、ずれたりすることを抑制することができる。そのため、保持性能の優れたマットを製造することができる。
【００２９】
本発明のシート状部材の裁断方法では、上記平面視略矩形形状のマットが、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材であることが望ましい。
本発明のシート状部材の裁断方法では、シート状部材の構造が破壊されにくいため、高い保持力を有するマットを製造することができる。そのため、高い面圧が要求される保持シール材を裁断する方法として、特に好適に用いることができる。
【００３０】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記シート状部材は、湿式法で製造され、無機繊維、有機バインダ及び無機バインダを含むシート状部材であることが望ましい。
このような方法で製造されたシート状部材を従来の裁断方法で裁断した場合、有機バインダ及び無機バインダが剥離しやすいため、シート状部材の構造が破壊されやすかった。本発明のシート状部材の裁断方法では、シート状部材を圧縮することがないため、シート状部材の構造が破壊されにくく、有機バインダ及び無機バインダの剥離を抑制することができる。そのため、従来の裁断方法でダメージを受けやすいシート状部材であっても、その構造を維持したまま裁断することができる。
【００３１】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記無機繊維は、アルミナ繊維及び生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが望ましい。
無機繊維がアルミナ繊維及び生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むと、保持シール材として必要な断熱性、安定性等を充分に備えることができる。
【００３２】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記シート状部材の坪量は２０００ｇ／ｍ２以上であることが望ましい。
シート状部材の坪量が２０００ｇ／ｍ２以上であると、従来の裁断方法では、シート状部材の構造が破壊されてしまい、保持力が低下してしまうことがあったが、本発明のシート状部材の裁断方法では、シート状部材の構造が破壊されにくいため、高い保持力を有するシート状部材を得ることができる。
【００３３】
本発明のシート状部材の裁断方法において、上記シート状部材は、発泡性緩衝材であることが望ましい。
本発明のシート状部材の裁断方法では、シート状部材の構造が破壊されにくいため、高い緩衝力を要求される発泡性緩衝材を裁断する方法として好適に用いることができる。
【００３４】
本発明の平面視略矩形形状のマットは、本発明のシート状部材の裁断方法により裁断されたことを特徴とする。
本発明の平面視略矩形形状のマットは、本発明のシート状部材の裁断方法により裁断される。そのため、シート状部材の構造が破壊されておらず、高い保持力を発揮することができる。
【００３５】
本発明の排ガス浄化装置は、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は本発明のシート状部材の裁断方法により裁断された平面視略矩形形状のマットであることを特徴とする。
本発明の排ガス浄化装置には、保持シール材として本発明のシート状部材の裁断方法により裁断された平面視略矩形形状のマットが用いられている。上記平面視略矩形形状のマットは、裁断工程においてシート状部材の構造が破壊されていないため、高い保持力を発揮することができる。そのため、本発明の排ガス浄化装置は排ガス処理体が安定的に保持されており、振動等によって排ガス処理体と保持シール材とがずれることがなく、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明のシート状部材の裁断方法における、切り込み工程と切断工程とを模式的に示した俯瞰図である。
【図２】図２は、本発明のシート状部材の裁断方法を構成する分離工程の一例を模式的に示した俯瞰図である。
【図３】図３（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材の一例を模式的に示した上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材の別の一例を模式的に示した上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図５（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材のさらに別の一例を模式的に示した上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図６（ａ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図であり、図６（ｃ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材の別の一例を模式的に示した平面図であり、図６（ｄ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材のさらに別の一例を模式的に示した斜視図であり、図６（ｅ）は図６（ｄ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は、切断工程において用いられる切断部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図である。
【図８】図８は、切断工程において用いられる切断部材の別の一例を模式的に示した断面図である。
【図９】図９は、安全ケースを用いた切断工程の一例を模式的に示した斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図９において、切断工程が行われる瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ｂ）は、図９において、切断部材がシート状部材を切断し、シート状部材から離れる瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ｃ）は、図９において、切断部材がシート状部材を切断し、安全ケース内に収納される瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のシート状部材の裁断方法により得られるマットの一例を模式的に示した斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示した斜視図である。
【００３７】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明のシート状部材の裁断方法について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
【００３８】
以下、本発明のシート状部材の裁断方法について説明する。
本発明のシート状部材の裁断方法は、所定の幅を有するシート状部材を、ベルトコンベアを用いて上記シート状部材の幅方向に対して垂直な方向に移動させ、上記シート状部材を裁断して平面視略矩形形状のマットとするシート状部材の裁断方法であって、上記ベルトコンベアの上流に、上記シート状部材の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材を用いて、上記シート状部材に、上記シート状部材の移動方向に平行な直線状の切り込み部を複数本形成する切り込み工程と、上記切り込み工程の後に、上記切り込み部材よりも下流に配置される切断部材を用いて、上記シート状部材の上記幅方向における一方の端部に最も近い上記切り込み部から他方の端部に最も近い上記切り込み部までを、上記シート状部材の移動方向に略垂直な方向に切断する切断工程と、上記切断工程の後に、上記切り込み部を境界として、上記シート状部材を分離して、平面視略矩形形状のマットとする分離工程とを備えることを特徴とする。
【００３９】
図１は、本発明のシート状部材の裁断方法における、切り込み工程と切断工程とを模式的に示した俯瞰図である。図１に示すように、本発明のシート状部材の裁断方法は、所定の幅（図１中、両矢印Ｗで示される長さ）を有するシート状部材１００を、ベルトコンベア１を用いてシート状部材１００の幅方向に垂直な方向（図１中、矢印Ａで示される方向）に移動させる。そして、複数の切り込み部材１０を用いてシート状部材１００に切り込み部１１０を形成したあと、切り込み部材１０よりも下流に配置される切断部材２０を用いてシート状部材１００の移動方向に略垂直な方向にシート状部材１００を切断する。なお、図１には、切断工程において切断された箇所を切断部１２０として記載している。
【００４０】
切り込み部１１０を形成する切り込み工程では、ベルトコンベア１の上流に、シート状部材１００の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置された切り込み部材１０ａ、１０ｂ及び１０ｃを用いて、シート状部材１００に、シート状部材１００の移動方向に平行な直線状の切り込み部１１０を複数本（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）形成する。切り込み工程では、シート状部材１００が完全に切断されることがないため、シート状部材１００がばらけることがない。そのため、後の切断工程において正確な寸法で切断することができる。また、切り込み工程ではシート状部材を圧縮する工程を含まないため、圧縮に伴いシート状部材の構造が破壊されることがない。
【００４１】
切り込み工程において用いられる切り込み部材１０は、シート状部材１００の移動方向に対して垂直な方向に沿って複数個配置されているが、これらの切り込み部材同士のシート状部材１００の幅方向における間隔（図１中、両矢印Ｗ２及び両矢印Ｗ３で示される長さ）は、調整可能であることが望ましい。切り込み部材同士のシート状部材１００の幅方向における間隔を調整することで、切り込み部１１０が形成される位置を変更することができ、ひいては、裁断されるマットの形状を調整することができる。
【００４２】
切り込み工程を終えたシート状部材１００は、続いて、切断工程によってシート状部材１００の移動方向に略垂直な方向に切断される。切断工程では、切り込み部材１０よりもベルトコンベア１の下流に配置された切断部材２０を用いて、シート状部材１００の幅方向における一方の端部に最も近い切り込み部１１０ａから他方の端部に最も近い切り込み部１１０ｃまでを、シート状部材１００の移動方向に略垂直な方向に切断する。この切断工程によって、シート状部材１００には、シート状部材１００の移動方向に略垂直な方向にシート状部材１００の一部を切断する切断部１２０が形成されることとなる。切断工程では、シート状部材１００の幅方向における一方の端部１０５から、この端部に最も近い切り込み部１１０ａまでと、シート状部材１００の幅方向における他方の端部１０６から、この端部に最も近い切り込み部１１０ｃまでが、切断されていない。そのため、切断工程を終えたシート状部材１００は、シート状部材１００の幅方向に完全に切断されておらず、ベルトコンベア１上を移動するにあたって、ずれることがなく、任意の場所で分離工程を行うことが容易となる。
【００４３】
図２は、本発明のシート状部材の裁断方法を構成する分離工程の一例を模式的に示した俯瞰図である。
図２に示すように、切断工程を終えたシート状部材１００は、分離部材３０を用いることで切り込み部１１０を境界として分離され、平面視略矩形形状のマット２００となる。
また、分離工程では、切り込み部１１０を手で引き裂くことによりシート状部材１００を分離し、平面視略矩形形状のマット２００としてもよい。
図２では、分離工程をベルトコンベア１上で行っているが、本発明のシート状部材の裁断方法では、分離工程を行う場所はベルトコンベア上に限定されず、例えば、ベルトコンベア上から別の場所に設置してある水平台上にシート状部材を移動させ、例えば手によって切り込み部を引き裂くことにより分離工程を行っても良い。
【００４４】
分離部材としては、切り込み部を境界としてシート状部材を分離可能であれば特に限定されないが、たとえば、カッター等の切断手段が挙げられる。カッター等の切断手段を分離部材としてベルトコンベア上に配置しておき、この切断手段によってシート状部材の切り込み部を完全に切断することによりシート状部材を分離してもよい。また、分離部材は刃等の直接的な切断手段を備えている必要はなく、例えば、略三角形状のブロックを用い、このブロックの鋭角部分が楔となってシート状部材を割るように分離してもよい。
【００４５】
ベルトコンベアとしては、シート状部材を安定的に移動させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ゴムベルトコンベア、スチールベルトコンベア、金網ベルトコンベア、真空コンベア等であってよく、複数のベルトコンベアを隣接させて用いてもよい。真空コンベアを用いると、切り込み工程においてシート状部材を真空コンベア上に固定することができるため、切り込み工程における衝撃及び振動によってシート状部材がずれることを抑制することができる。そのため、切り込み工程においてシート状部材がずれにくく、裁断したマットの寸法がずれることを抑制することができる。
同様の理由から、真空コンベアを切断工程で用いることも望ましい。
【００４６】
図３（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材の一例を模式的に示した上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
切り込み工程において形成される切り込み部は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、シート状部材１００が厚さ（図３（ｂ）中、両矢印Ｔ１で表される長さ）方向に全く切断されていない非切断領域１１１と完全に切断されている切断領域１１２が交互に形成されたミシン目状の切り込み部１１０ｄであってもよい。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す切り込み部１１０ｄは、例えば、シート状部材１００を厚さ方向に切断して切断領域１１２を形成する工程と、厚さ方向に切断しないことで非切断領域１１１を形成する工程とを、シート状部材１００の移動に合わせて交互に繰り返すことにより形成することができる。
【００４７】
図４（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材の別の一例を模式的に示した上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、切り込み部は、シート状部材１００が厚さ（図４（ｂ）中、両矢印Ｔ２で表される長さ）方向に両矢印で示す厚さＴ４だけ切断されている半切断領域１１３と完全に切断されている切断領域１１４が交互に形成されたミシン目状の切り込み部１１０ｅであってもよい。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される切り込み部１１０ｅは、例えば、シート状部材１００を厚さ方向に切断して切断領域１１４を形成する工程と、厚さ方向に一定の深さを有する切り込みを入れることで半切断領域１１３を形成する工程とを、シート状部材１００の移動に合わせて交互に繰り返すことにより形成することができる。
【００４８】
図５（ａ）は、切り込み部が形成されたシート状部材のさらに別の一例を模式的に示した上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、切り込み部は、シート状部材１００が厚さ（図５（ｂ）中、両矢印Ｔ３で表される長さ）方向に両矢印で示す厚さＴ５だけ切断された半切断領域１１５のみからなる溝状の連続切り込み部１１０ｆであってもよい。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示される切り込み部１１０ｆは、例えば、シート状部材１００の厚さ方向に一定の深さを有する切り込みを入れることで半切断領域１１５を形成する工程を連続して行うことにより形成することができる。
【００４９】
上記切り込み部における切断領域、非切断領域及び半切断領域の割合や、半切断領域の厚さ方向の切断距離は、分離工程において分離可能であれば特に限定されないが、例えば、ミシン目状の切り込み部１１０ｄにおいては、切断領域１１２の長さ（図３（ａ）中、両矢印Ｌ２で示される長さ）と非切断領域１１１の長さ（図３（ａ）中、両矢印Ｌ１で示される長さ）の割合は、６：４〜８：２であることが望ましい。
また、ミシン目状の切り込み部１１０ｅにおいては、切断領域１１４の長さ（図４（ｂ）中、両矢印Ｌ４で示される長さ）と、半切断領域１１３の長さ（図４（ｂ）中、両矢印Ｌ３で示される長さ）との割合は、半切断領域１１３の厚さ方向の切断距離（図４（ｂ）中、両矢印Ｔ４で示される長さ）にもよるが、例えば、半切断領域１１３の厚さ方向の切断距離がシート状部材１００の厚さの３０〜８０％であって、切断領域１１４の長さと半切断領域１１３の長さの割合が、４：６〜８：２であることが望ましい。
さらに、切り込み部が半切断領域１１５のみからなる溝状の連続切り込み部１１０ｆである場合には、半切断領域１１５の厚さ方向の切断距離（図５（ｂ）中、両矢印Ｔ５で示される長さ）は、シート状部材１００の厚さの５０〜８０％であることが望ましい。
なお、図３（ｂ）及び図４（ｂ）における切断領域１１２及び１１４の長さは、シート状部材１００の移動方向に平行な方向における切断部１２０の間隔（図１に示される１２０ａ及び１２０ｂのＡ方向における間隔）よりも短い。切断領域１１２及び１１４の長さが、シート状部材１００の移動方向に平行な方向における切断部の間隔以上であると、切断工程において形成される複数の切断部同士を上記切断領域１１２又は１１４が接続することで、シート状部材１００が完全に切断されてしまうことがある。そのため、切断したシート状部材１００がばらけたり、ずれたりすることがある。
【００５０】
切り込み工程によって、シート状部材１００には、シート状部材１００の移動方向に沿った方向に、直線状の切り込み部１１０が形成される。切り込み部１１０は、シート状部材１００を完全に切断していないため、シート状部材１００がずれることがなく、続く切断工程において、寸法のずれ等を防止することができる。
【００５１】
図６（ａ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図であり、図６（ｃ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材の別の一例を模式的に示した平面図であり、図６（ｄ）は、切り込み工程において用いられる切り込み部材のさらに別の一例を模式的に示した斜視図であり、図６（ｅ）は図６（ｄ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。
切り込み部材１０は、シート状部材１００に切り込み部１１０を形成することができれば特に限定されないが、例えば、図６（ａ）に示す円盤部１２とその周部分に形成された刃部１３を有する回転刃１１や、図６（ｄ）に示すようなギロチン刃１７を用いることができる。回転刃としては、図６（ｃ）に示すような、刃先が凸状部１６と凹状部１５から構成されたミシン目状となっている回転ミシン刃１４を特に好適に用いることができる。
【００５２】
回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｄを形成する場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｄを形成する場合、例えば、回転刃１１をシート状部材１００に対して上下に移動させながら、シート状部材１００を移動させる方法が挙げられる。上記方法によってシート状部材１００を厚さ方向に完全に切断する切断領域１１２を形成する工程と、回転刃１１をシート状部材１００に接触させずに非切断領域１１１を形成する工程とが交互に繰り返されることとなり、切り込み部１１０ｄを形成することができる。
次に、回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｅを形成する場合について、図４（ｂ）を参照して説明する。回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｅを形成する場合、例えば、回転刃１１をシート状部材１００に対して上下に移動させながら、シート状部材１００を移動させる方法が挙げられる。切り込み部１１０ｄを形成する場合との違いは、回転刃１１の上下方向における移動領域を、シート状部材１００を完全に切断し切断領域１１４を形成できる位置から、シート状部材１００を一部切断して半切断領域１１３を形成できる位置までに設定する点にある。上記方法によって、シート状部材１００に切断領域１１４を形成する工程と半切断領域１１３を形成する工程とが交互に繰り返されることとなり、切り込み部１１０ｅを形成することができる。
さらに、回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｆを形成する場合について、図５（ｂ）を参照して説明する。回転刃１１を用いて切り込み部１１０ｆを形成する場合、例えば、回転刃１１を、シート状部材１００を一部切断して半切断領域１１５を形成できる位置に固定しながら、シート状部材１００を移動させる方法が挙げられる。上記方法によって、シート状部材１００に半切断領域１１５を形成する工程が連続的に行われることとなり、切り込み部１１０ｆを形成することができる。
【００５３】
次に、回転ミシン刃１４を用いて切り込み部を形成する場合について、図３（ｂ）及び図４（ｂ）を参照して説明する。
回転ミシン刃１４を用いて切り込み部１１０ｄを形成する場合、回転ミシン刃１４とシート状部材１００とが接触する面における回転ミシン刃１４の凸状部１６とシート状部材１００との移動速度とが一致するようにベルトコンベアの移動速度及び回転ミシン刃１４の回転速度を調整することで、回転ミシン刃１４の凸状部１６に対応する箇所には切断領域１１２が形成され、凹状部１５に対応する箇所には非切断領域１１１が形成される。
また、回転ミシン刃１４の凹状部１５がシート状部材１００を深さ方向に一部切断可能に構成されている場合、凸状部１６に対応する箇所には切断領域１１４が形成され、凹状部１５に対応する箇所には半切断領域１１３が形成されることとなるので、切り込み部１１０ｅを形成することができる。
【００５４】
次に、ギロチン刃１７を用いて切り込み部を形成する場合について、図３（ｂ）を参照して説明する。
ギロチン刃１７を用いて切り込み部１１０ｄを形成する場合、ギロチン刃１７をシート状部材１００に対して上下に移動させながら、シート状部材１００を移動させる方法が挙げられる。ギロチン刃１７をシート状部材１００に対して上下に移動させながらシート状部材を移動させることによって、ギロチン刃１７によってシート状部材１００を厚さ方向に完全に切断する切断領域１１２を形成する工程と、ギロチン刃１７をシート状部材１００に接触させずに非切断領域１１１を形成する工程とが交互に繰り返されることとなり、切り込み部１１０ｄを形成することができる。
【００５５】
図６（ｂ）に示すように、回転刃１１は、円盤部１２から所定の切り込み角度（図３（ｂ）中、θ１及びθ２で表される角度）で切り込まれることにより刃部１３が形成されている。θ１及びθ２の角度差は、１０°以内が望ましく、より望ましくは５°以内、さらに望ましくは０°である。θ１及びθ２の角度差が１０°を超える場合、回転刃１１をシート状部材に押圧したときに、刃部１３が切り込み角度の小さい側に折れ曲がり、回転刃１１の耐久性が低下することや、シート状部材に形成される切り込み部の位置や寸法がずれることがある。
【００５６】
θ１及びθ２はそれぞれ１０〜３０°であることが望ましく、１５〜２５°であることがより望ましく、１７〜２２°であることがさらに望ましい。
θ１又はθ２の角度が１０°未満の場合には刃部１３の強度が不足して刃部１３が刃こぼ
れを起こすことがあり、θ１又はθ２の角度が３０°を超える場合には、切り込み部を形成するのに要する圧力が大きくなるため、回転刃１１の耐久性が低下することがある。
θ１及びθ２はそれぞれ異なっていてもよく、同一であってもよいが、シート状部材に切り込み部を形成する際の抵抗を低減する観点から、θ１とθ２とが同一（θ１とθ２との角度差が０°）であることが望ましい。
【００５７】
また、回転刃１１は両刃であることが望ましい。回転刃１１が両刃であるとは、θ１及びθ２がいずれも０°を超えている状態を指す。回転刃１１が両刃であると、シート状部材に切り込み部を形成する際の抵抗を低減することができる。
【００５８】
回転刃１１を構成する金属材料としては、炭素鋼、ステンレス鋼、モリブデン鋼、特殊鋼（合金鋼）等の鋼類、コバルト合金（ステライト）、チタン合金等の合金類、ジルコニア、アルミナ等のファインセラミックス類が挙げられる。これらの中で、焼入れ処理により硬度を上昇させることができる鋼類が好ましく使用できる。さらに、硬度、耐久性が比較的高く、入手が容易であり、また、炭素の含有量を変化させることにより目的に応じ機械的特性を容易に変化させることができる炭素鋼がより好ましく使用される。炭素鋼は、炭素（Ｃ）含有量が２％以下の鉄と炭素の合金であり、通常、微量のケイ素、マンガン、リン、硫黄を含有する。炭素鋼は、炭素の含有量により、０．１２％以下：極軟鋼、０．１２〜０．２％：低炭素鋼（軟鋼）、０．２〜０．４５％：中炭素鋼（半軟鋼、半硬鋼）、０．４５〜０．８％：高炭素鋼（硬鋼）、０．８〜１．７％：最硬鋼（至硬鋼）に分けられる。炭素の含有量が多いほど焼き入れ硬化処理を施した際、硬さが上昇する。逆に、炭素の含有量が少ないほど防錆性が向上する。炭素鋼中の炭素の量は切断するシート状部材の材質、目的等に応じ適宜設定される。また、複数の金属材料が接合されるグラット材として使用しても良い。例えば、刃部１３を硬くするために先端部に炭素含有量の高い炭素鋼を使用しても良い。また、表面の防錆性を向上させるために炭素含有量の低い炭素鋼を両面に積層させる三層構造の複層構造として構成してもよい。シート状部材としてアルミナファイバを使用する場合、炭素含有率の高い炭素鋼を使用することが望ましい。
【００５９】
回転刃１１の表面には、低摩擦処理が施されていることが望ましい。低摩擦処理としては、特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂によるコーティング等が挙げられる。加えて、ナノオーダーの酸化アルミニウム砥粒などの、非常に粒子径が小さい砥粒を用いて回転刃１１の表面を研磨することにより低摩擦化する方法も有効である。
回転刃１１の表面に低摩擦処理が施されていると、切り込み部を形成する際に、シート状部材と回転刃１１とが滑りやすく、切り込み工程におけるシート状部材へのダメージを最小限に抑えることができる。
【００６０】
図６（ｃ）に示すように、切り込み部材としては、回転ミシン刃１４を用いることが望ましい。回転ミシン刃１４は、回転刃における刃部がミシン目状に形成されているものである。回転ミシン刃１４を構成する材料、低摩擦処理、切り込み角度等の好ましい範囲は、回転刃１１と同様であり、回転刃１１と同様の低摩擦処理が施されることも好ましい。また、凸状部１６及び凹状部１５の長さは、形成したい切り込み部の形状に応じて適宜設定することができる。
【００６１】
図６（ｄ）に示すように、切り込み部材としては、ギロチン刃１７を用いることもできる。ギロチン刃１７を構成する材料、刃の厚さ（図６（ｅ）中、両矢印Ｎ２で示される）及び切り込み角度（図６（ｅ）中、θ３及びθ４で示される）等の好ましい範囲は、回転刃１１と同様であり、回転刃１１と同様の低摩擦処理が施されることも好ましい。
【００６２】
図７（ａ）は、切断工程において用いられる切断部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図である。
図７（ａ）に示すように、切断部材２０としては、胴体部２１と刃部２２とを有する板状金属を所望の形状に折り曲げた板刃を用いることができる。
【００６３】
切断部材２０の長さ（図７（ｂ）中、両矢印Ｌ５で示される長さ）は、特に限定されないが、切断するシート状部材の厚さよりも長いことが望ましい。
【００６４】
切断部材２０を構成する胴体部２１の厚さ（図７（ｂ）中、両矢印Ｍで示される長さ）は特に限定されないが、０．５〜１．５ｍｍであることが望ましく、０．８〜１．２ｍｍであることがより望ましく、０．９５〜１．０５ｍｍであることが特に望ましい。胴体部２１の厚さが０．５ｍｍよりも薄いと切断部材２０の強度が低下しやすく、１．５ｍｍよりも厚いと折り曲げ加工が困難になるとともに、切断するシート状部材の形状に影響を与えることがある。
【００６５】
図７（ｂ）に示すように、切断部材２０は、胴体部２１から所定の切り込み角度（図７（ｂ）中、θ５及びθ６で表される角度）で切り込まれることにより刃部２２が形成されている。θ５及びθ６の角度差は、１０°以内が望ましく、より望ましくは５°以内、さらに望ましくは０°である。θ５及びθ６の角度差が１０°を超える場合、切断部材２０をシート状部材に押圧したときに、刃部２２が切り込み角度の小さい側に折れ曲がり、切断部材２０の耐久性が低下することや、切断するシート状部材の寸法がずれることがある。
【００６６】
θ５及びθ６はそれぞれ１０〜３０°であることが望ましく、１５〜２５°であることがより望ましく、１７〜２２°であることがさらに望ましい。
θ５又はθ６の角度が１０°未満の場合には刃部２２の強度が不足して刃部２２が刃こぼ
れを起こすことがあり、θ５又はθ６の角度が３０°を超える場合には、切断に要する圧力が大きくなるため、切断部材２０の耐久性が低下することがある。
θ５及びθ６はそれぞれ異なっていてもよく、同一であってもよいが、シート状部材を切断する際の抵抗を低減する観点から、θ５とθ６とが同一（θ５とθ６との角度差が０°）であることが望ましい。
【００６７】
また、切断部材２０は両刃であることが望ましい。切断部材２０が両刃であるとは、θ５及びθ６がいずれも０°を超えている状態を指す。切断部材２０が両刃であると、シート状部材を切断する際の抵抗を低減することができる。
【００６８】
切断部材２０を構成する金属材料としては、回転刃１１に用いたものと同様のものを好ましく用いることができる。また、折り曲げ加工性を向上させるために屈曲部においては炭素含有量の低い炭素鋼を使用してもよい。
【００６９】
切断部材２０の表面には、低摩擦処理が施されていることが望ましい。低摩擦処理としては、特に限定されないが、回転刃１１に施されるものと同様のものを好ましく用いることができる。
【００７０】
図８は、切断工程において用いられる切断部材の別の一例を模式的に示した断面図である。図８に示すように、切断部材２５は、胴体部２６の厚さが刃部２７から遠ざかるにつれて順次厚くなっていてもよい。胴体部２６の厚さが刃部２７から遠ざかるに連れて順次厚くなっていると、切断部材２５の強度を向上させることができ、さらに、シート状部材を切断した際の刃の倒れを抑制することができる。
なお、このような構成の切断部材２５における刃部２７の切り込み角度は、図８に示すように、刃部２７の先端から胴体部２６に向かって垂直に伸ばした線と刃部２７を構成する面とのなす角で表される（図８中、θ７及びθ８で示される）。
また、胴体部２６（図８中、両矢印Ｌ６で示される部分）の厚さの平均値を胴体部２６の厚さとする。
【００７１】
切断部材としては、上記の板刃のほかにも、切り込み工程において用いられる回転刃やギロチン刃等も用いることもでき、さらに、ウォータージェットやレーザーによる従来公知の切断方法を用いることもできる。このような切断部材を用いる場合、ベルトコンベアを一旦停止させて、静止したシート状部材に対して切断工程を行ってもよい。また、切断部材に応じて、ベルトコンベアの種類を変更してもよい。
【００７２】
切断工程においては、ベルトコンベアの動きを一旦止めて切断工程を行ってもよく、ベルトコンベアの動きを止めずに切断工程を行ってもよい。
【００７３】
図９は、安全ケースを用いた切断工程の一例を模式的に示した斜視図である。
図９に示すように、安全ケース４０は、切断部材２０を収納するようになっており、切断部材２０が通過可能なスリット４２を有する底板４１と、壁部４３から構成されている。
切断工程においては、シート状部材を切断した後の切断部材に、シート状部材が付着することがある。このような場合、切断したシート状部材が切断部材と共にベルトコンベア上から持ち上げられ、シート状部材がたわんだり、シワが発生することがあるため、これを防ぐために、シート状部材と切断部材との間に、安全ケースをさらに備えていてもよい。
【００７４】
図１０（ａ）は、図９において、切断工程が行われる瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ｂ）は、図９において、切断部材がシート状部材を切断し、シート状部材から離れる瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ｃ）は、図９において、切断部材がシート状部材を切断し、安全ケース内に収納される瞬間の一例を模式的に示したＨ−Ｈ線断面図である。
図１０（ａ）に示すように、切断部材２０は、切断工程が行われる瞬間だけ、安全ケース４０に形成されたスリット４２を通過してシート状部材１００に接触する。
また、図１０（ｂ）に示すように、切断部材２０が切断工程においてシート状部材１００を切断した時に、シート状部材１００が切断部材２０に付着し、シート状部材１００がベルトコンベア１上から持ち上げられてしまうことがある。
シート状部材１００がベルトコンベア１上から持ち上げられてしまったとしても、図１０（ｃ）に示すように、切断部材２０は安全ケース４０に設けられたスリット４２を通過可能であるが、シート状部材１００はスリット４２を通過できないため、切断部材２０が安全ケース４０内に収納されると、切断部材２０とシート状部材１００とが分離されることとなる。安全ケース４０内に収納された切断部材２０は、次の切断工程までは安全ケース４０内に収納されているため、作業者が切断部材２０に接触する危険性を低減することができる。そのため、安全ケースを用いることで、作業者が切断部材に接触する危険性を低減することができ、かつ、シート状部材が切断部材に付着した場合に、シート状部材がたわんだり、シワが発生することを抑制することができる。
【００７５】
安全ケースを構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、金属、プラスチック、木材等が挙げられ、成形性及び取り扱い性の観点から、プラスチック製であることが好ましい。
【００７６】
シート状部材を構成する材料としては、無機質繊維集合体や有機化合物からなる発泡性緩衝材が挙げられる。これらは、従来の裁断方法によってシート状部材を構成する無機繊維や泡等の三次元構造が破壊されるため、保持力、緩衝力等の低下が問題となっていた。これに対して、本発明のシート状部材の裁断方法では、シート状部材を圧縮する工程がないため、シート状部材の構造に与えるダメージを最小限とすることができ、保持力、緩衝力の高いシート状部材を得ることができる。
【００７７】
シート状の無機質繊維集合体は、主に無機繊維から構成されており、従来公知のものを好適に用いることができる。
【００７８】
無機繊維は、特に限定されないが、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナシリカ繊維、ムライト繊維、生体溶解性繊維及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種から構成されていることが望ましく、アルミナ繊維及び生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことがより望ましい。
無機繊維がアルミナ繊維である場合には、耐熱性に優れているので、高温に晒された場合であっても、変質等が発生することがないため、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材として特に好適である。
また、無機繊維が生体溶解性繊維である場合には、保持シール材を用いて排ガス浄化装置を作製する際に、飛散した無機繊維を吸入等しても、生体内で溶解するため、作業員の健康に害を及ぼすことがない。
【００７９】
アルミナ繊維には、アルミナ以外に、例えば、カルシア、マグネシア、ジルコニア等の添
加剤が含まれていてもよい。
アルミナシリカ繊維の組成比としては、重量比でＡｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝６０：４０〜８０：２０であることが好ましく、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７０：３０〜７４：２６であることがより好ましい。
また、アルミナ繊維のムライト結晶化率は繊維１００重量部に対して５重量部以下が好ましいが、さらには３重量部以下が好ましく、１重量部以下が最も好ましい。ムライト結晶化率は蛍光Ｘ線装置にて測定でき、５重量部以下であると繊維は脆くなく、弾力性があるため、保持力及び緩衝性の優れた無機質繊維集合体となる。
【００８０】
無機繊維の平均繊維長は、特に限定されないが、望ましくは０．０５〜１５０ｍｍ、より望ましくは０．３５〜１００ｍｍである。
無機繊維の平均繊維径は、特に限定されないが、マットの強度及び柔軟性の観点から、望ましくは１〜２０μｍ、より望ましくは１〜１０μｍである。
無機質繊維集合体は湿式法で作られることが望ましく、その際の望ましい平均繊維長は０．０５〜５ｍｍであり、さらには０．５〜３ｍｍが望ましい。湿式法により、容易に広範囲の坪量の無機質繊維集合体を製造することが可能であり、特に坪量は限定されないが、望ましい坪量は２０００ｇ／ｍ２〜６０００ｇ／ｍ２であり、より望ましくは３０００〜５０００ｇ／ｍ２である。
【００８１】
無機質繊維集合体は、無機繊維の他に、有機バインダ及び無機バインダを含んでいても良い。無機質繊維集合体が有機バインダ及び無機バインダを含んでいると、無機質繊維集合体を構成する無機繊維同士の絡み合いが強固となり、面圧の高い無機質繊維集合体となる。
【００８２】
有機バインダとしては、特に限定されず、アクリル系樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００８３】
無機質繊維集合体に含まれる有機バインダは、固形分として、無機繊維１００重量部に対して０．１〜１５重量部含まれることが望ましく、１〜１２重量部含まれることがより望ましく、３〜１０重量部含まれることがさらに望ましい。
【００８４】
無機バインダとしては、特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
【００８５】
無機質繊維集合体に含まれる無機バインダは、固形分として、無機繊維１００重量部に対して０．１〜１０重量部含まれることが望ましく、０．１〜３重量部含まれることがより望ましく、０．１〜２重量部含まれることがさらに望ましい。
【００８６】
無機質繊維集合体の厚さは、１５ｍｍ以上であることが望ましく、２０ｍｍ以上であることがより望ましく、２５ｍｍ以上であることがさらに望ましい。また、５０ｍｍ以下であることが望ましく、４０ｍｍ以下であることがより望ましい。厚さが上記範囲内である無機質繊維集合体は、本発明の裁断方法によって、無機質繊維集合体にダメージを与えずに裁断することができるため、高い面圧を有するマットとなる。
【００８７】
有機化合物からなる発泡性緩衝材を構成する材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等が挙げられる。
【００８８】
本発明のマットは、上述した本発明のシート状部材の裁断方法により、シート状部材を裁断することにより得られる。
図１１は、本発明のシート状部材の裁断方法により得られるマットの一例を模式的に示した斜視図である。
図１１に示すマット２００は、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図１１中、両矢印Ｌ７で示す）、幅（図１１中、矢印Ｗ７で示す）及び厚さ（図１１中、矢印Ｔ７で示す）を有している。マット２００は平面視略矩形形状であって、凸部２０１ａが形成された端面２０１と、凹部２０２ａが形成された端面２０２と、長手方向の側面である第１の側面２０３と、第１の側面２０３の反対側の側面である第２の側面２０４とを備えている。長手方向の側面とは、マット２００を平面視した際に、矩形の長辺を形成する部分に位置する面のことである。凸部２０１ａ及び凹部２０２ａは、互いに対応しており、マット２００を円筒形状の物品に巻き付けた際には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
【００８９】
本発明の排ガス浄化装置は、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、本発明のシート状部材の裁断方法により裁断された平面視略矩形形状のマットであることを特徴とする。
図１２は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図１２に示すように、本発明の排ガス浄化装置３００は、ケーシング３１０と、ケーシング３１０に収容された排ガス処理体３２０と、排ガス処理体３２０及びケーシング３１０の間に配設されたマット２００とを備えている。
排ガス処理体３２０は、多数のセル３２５がセル壁３２６を隔てて長手方向に併設された柱状のものであり、セル３２５のいずれか一方の端部は、封止材３２８によって封止されている。なお、ケーシング３１０の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と、排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることとなる。
【００９０】
上述した構成を有する排ガス浄化装置３００を排ガスが通過する場合について、図１２を参照して以下に説明する。
図１２に示すように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置３００に流入した排ガス（図１２中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス処理体（ハニカムフィルタ）３２０の排ガス流入側端面３２０ａに開口した一のセル３２５に流入し、セル３２５を隔てるセル壁３２６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁３２６で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス処理側端面３２０ｂに開口した他のセル３２５から流出し、外部に排出される。
【００９１】
次に、本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシング及び排ガス処理体（ハニカムフィルタ）について説明する。
なお、排ガス浄化装置を構成するマットの構成については、本発明のマットとしてすでに説明しているので省略する。
【００９２】
本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの材質は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。
【００９３】
本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの形状は、略円筒型形状の他、クラムシェル型形状や、断面形状が略楕円型形状の筒形、断面形状が略多角形形状の筒形等を好適に用いることができる。
【００９４】
続いて、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体について説明する。
【００９５】
図１３は、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示した斜視図である。
図１３に示す排ガス処理体３２０は、多数のセル３２５がセル壁３２６を隔てて長手方向に併設される柱状のセラミック質からなるハニカム構造体である。また、セル３２５のいずれか一方の端部は、封止材３２８で封止されている。また、ハニカム構造体の外周には、ハニカム構造体の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカム構造体の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層３２７が設けられている。
【００９６】
セル３２５のいずれか一方の端部が封止されている場合、排ガス処理体３２０の一方の端部からみたときに、端部が封止されたセルと封止されていないセルとが交互に配置されていることが望ましい。
【００９７】
排ガス処理体３２０を長手方向に垂直な方向に切断した断面形状は、特に限定されず、略円形、略楕円形でもよく、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形であってもよい。
【００９８】
排ガス処理体３２０を構成するセル３２５の断面形状は、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形でもよく、また、略円形、略楕円形であってもよい。また、排ガス処理体３２０は、複数の断面形状のセルが組み合わされたものであってもよい。
【００９９】
排ガス処理体３２０を構成する素材は特に限定されないが、炭化ケイ素質及び窒化ケイ素質等の非酸化物、並びに、コージェライト及びチタン酸アルミニウム等の酸化物を用いることができる。これらのうち、特に、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化物多孔質焼成体であることが望ましい。
これら多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊されやすい。しかし、本発明の排ガス浄化装置では、排ガス処理体の側面の周囲にはマットが介在し、衝撃を吸収するので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体にクラック等が発生するのを防止することができる。特に、本発明のマットは既に説明したように、保持力に優れており、排ガス処理体を安定的に保持することができる。
【０１００】
本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、この中では、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いる事もできる。これらの触媒は、単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
【０１０１】
本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体としては、コージェライト等からなり、一体的に形成された一体型ハニカム構造体であってもよく、あるいは、炭化ケイ素等からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体を主にセラミックを含むペーストを介して複数個結束してなる集合型ハニカム構造体であってもよい。
【０１０２】
本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、セルに封止材が設けられずに、セルの端部が封止されていなくてもよい。この場合、排ガス処理体は、白金等の触媒を担持させることによって、排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分を浄化する触媒担体として機能する。
【０１０３】
以下に、本発明のシート状部材の裁断方法、マット及び排ガス浄化装置の作用について説明する。
（１）本発明のシート状部材の裁断方法においては、切り込み工程及び切断工程においてシート状部材を完全に切断することがないため、裁断されるシート状部材がベルトコンベア上を移動する際にずれることがなく、正確な寸法で裁断される。さらに、切り込み工程及び切断工程ではシート状部材を圧縮することがないため、圧縮に伴いシート状部材の構造が破壊されることがない。そのため、物体を保持する能力の高いマットが得られる。
（２）本発明のマットは、切り込み工程及び切断工程においてマットの構造破壊の原因となる圧縮工程などを受けていないため、マットの構造が破壊されておらず、高い面圧や緩衝性を発揮することができる。
（３）本発明の排ガス浄化装置は、排ガス処理体とケーシングの間に本発明のシート状部材の裁断方法により裁断された平面視略矩形形状のマットが配設されているため、排ガス処理体の保持性能に優れている。
【０１０４】
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１０５】
（製造例１）
（ａ）無機質繊維集合体製造工程
三菱樹脂（株）製のアルミナシリカ繊維６７．５ｇを、その繊維長が０．１〜５．０ｍｍとなるように、ミキサーを用いて湿式解繊した。
上記解繊繊維に水１８Ｌを加え、攪拌機を用いて攪拌した。続いて、有機バインダとしてＬｘ−８５２（日本ゼオン社製）を４．７２５ｇと、無機バインダとしてＤＩＳＰＥＲＡＬ  Ｐ２（サソールジャパン株式会社）を０．８１ｇ加え、さらに撹拌した。その後、凝集剤としてＰＥＲＣＯＬ４７（ＢＡＳＦ社製）０．５重量％溶液を２２．５ｇ加えて攪拌することにより、混合液を調製した。
次に、底面にろ過用のメッシュ（メッシュ寸法：３０メッシュ）が形成された成形器に混合液を流し込んだ後、混合液中の水をメッシュを介して脱水することにより、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさの原料シートを作製した。
続いて、得られた原料シートを成形器から取り出し、プレス機を用いて厚さが１６．５ｍｍとなるように圧縮すると同時に、１５０℃で加熱乾燥させることにより、抄造シートを作製した。
抄造シートを、加熱炉を用いて６００℃で１時間加熱して有機分を除去することにより、無機質繊維集合体を製造した。
製造した無機質繊維集合体は、坪量が３０００ｇ／ｍ２であり、厚さは１６．５ｍｍであった。
【０１０６】
（製造例２）
製造例１におけるアルミナシリカ繊維、有機バインダ、無機バインダ、凝集剤の添加量を１．５倍とし、坪量が４５００ｇ/ｍ２、厚さが２４．８ｍｍとなるよう変更したほかは、製造例１と同様の方法で製造例２に係る無機質繊維集合体を製造した。
【０１０７】
（実施例１）
製造例１に係る無機質繊維集合体を、無機質繊維集合体を圧縮することなく、５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形に裁断した。裁断方法としては、回転ミシン刃を用いて切り込み部を形成し、続いて、ギロチン刃により上記切り込み部に対して垂直な方向に切断した。最後に手で切り込み部を引き裂くことにより、実施例１に係るマットを製造した。
回転ミシン刃及びギロチン刃は炭素鋼から構成されており、刃部の角度は両面ともに２０°であった。
【０１０８】
（実施例２）
製造例１に係る無機質繊維集合体に代わり、製造例２に係る無機質繊維集合体を用いたほかは、実施例１と同様の方法で実施例２に係るマットを製造した。
【０１０９】
（比較例１）
厚さが１８ｍｍであるベニヤ板に対して、一辺が５０ｍｍの正方形状に厚さ１ｍｍの板状の炭素鋼を埋め込んだ。続いて、板状金属が埋め込まれているベニヤ板の表面に厚さ３５ｍｍのＮ−１４５ゴムスポンジ（（株）イノアックコーポレーション製）を添着した打ち抜き型を製造した。打ち抜き型から突出する板状金属の長さは３０ｍｍで、刃部の角度は、両面ともに２０°であった。上記打ち抜き型を用いて製造例１に係る無機質繊維集合体を打ち抜くことで比較例１に係るマットを製造した。
【０１１０】
（比較例２）
比較例１で用いた打ち抜き型を用いて、製造例２に係る無機質繊維集合体を打ち抜くことで、比較例２に係るマットを製造した。
【０１１１】
（面圧の測定）
万能試験機で圧縮復元サイクル試験を行うため、実施例１〜２及び比較例１〜２に係るマットを試験機にセッティングし、室温状態で、１ｍｍ／ｍｉｎの速度でマットの嵩密度（ＧＢＤ）が所定の値（０．２ｇ／ｃｍ３、０．２５ｇ／ｃｍ３、０．３ｇ／ｃｍ３）となるまで圧縮し、このときの荷重を各ＧＢＤにおける面圧として測定した。
なお、評価サンプルの嵩密度（ＧＢＤ：Ｇａｐ  Ｂｕｌｋ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）は、「嵩密度＝評価サンプルの重量／（評価サンプルの面積×評価サンプルの厚さ）」で求められる値である。
【０１１２】
実施例１に係るマットの各ＧＢＤ（０．２ｇ／ｃｍ３、０．２５ｇ／ｃｍ３、０．３ｇ／ｃｍ３）における面圧を１００％とした場合に、比較例１に係るマットの各ＧＢＤにおける面圧は、それぞれ、６６％、８２％、９２％であった。
また、実施例２に係るマットの各ＧＢＤにおける面圧を１００％とした場合に、比較例２に係るマットの各ＧＢＤにおける面圧は、それぞれ、４８％、６５％、８３％であった。
このことから、無機質繊維集合体は裁断時に圧縮されることにより面圧が低下してしまうこと、及び、本発明のシート状部材の裁断方法を用いることで、面圧の高いマットを製造できることがわかった。
【符号の説明】
【０１１３】
１  ベルトコンベア
１０  切り込み部材
２０  切断部材
３０  分離部材
１００  シート状部材
１１０  切り込み部
２００  マット
３００  排ガス浄化装置
３１０  ケーシング
３２０  排ガス処理体
【図１】
2015071835.tif 000003
【図２】
2015071835.tif 000004
【図３】
2015071835.tif 000005
【図４】
2015071835.tif 000006
【図５】
2015071835.tif 000007
【図６】
2015071835.tif 000008
【図７】
2015071835.tif 000009
【図８】
2015071835.tif 000010
【図９】
2015071835.tif 000011
【図１０】
2015071835.tif 000012
【図１１】
2015071835.tif 000013
【図１２】
2015071835.tif 000014
【図１３】
2015071835.tif 000015