(57)【要約】【課題】ハニカム成形体のセルの形状を問わず、確実に所望のセルに封止材ペーストを充填することができるハニカム成形体用封口装置を提供する。【解決手段】所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、ペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、画像解析装置とを備え、上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置により、セルの位置を解析して、上記封口封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給装置から上記ペースト充填装置に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とするハニカム成形体用封口装置。【選択図】図３
2008132745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の前記セルのいずれかの端部を、封止材ペーストにより目封じするハニカム成形体用封口装置であって、
所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、
前記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、
前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置により、セルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム成形体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とするハニカム成形体用封口装置。
【請求項２】
前記ペースト充填装置は、前記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えている請求項１に記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項３】
前記ペースト充填装置は、前記ペースト充填部に整流板を備えている請求項１又は２に記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項４】
前記封口マスクの開口は、前記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さい請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項５】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部との間にフィルタが介在している請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項６】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、前記封止材ペースト供給管は、内部にフィルタを備えている請求項５に記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項７】
前記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えている請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム成形体用封口装置。
【請求項８】
多数のセルがセル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の前記セルのいずれかの端部を、封止材ペーストにより目封じするハニカム焼成体用封口装置であって、
所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、
前記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、
前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置により、セルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム焼成体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とするハニカム焼成体用封口装置。
【請求項９】
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の前記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填する封止材ペーストの充填方法であって、
前記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、前記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置によりセルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム成形体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする封止材ペーストの充填方法。
【請求項１０】
前記ペースト充填装置は、前記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えている請求項９に記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１１】
前記ペースト充填装置は、前記ペースト充填部に整流板を備えている請求項９又は１０に記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１２】
前記封口マスクの開口は、前記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さい請求項９〜１１のいずれかに記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１３】
前記封口マスクの開口面積は、前記ハニカム成形体のセルの開口面積の５〜３５％である請求項１２に記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１４】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部との間にフィルタが介在している請求項９〜１３のいずれかに記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１５】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、前記封止材ペースト供給管は、内部にフィルタを備えている請求項１４に記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１６】
前記封口装置は、前記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えている請求項９〜１５のいずれかに記載の封止材ペーストの充填方法。
【請求項１７】
多数のセルがセル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の前記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填する封止材ペーストの充填方法であって、
前記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、前記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置によりセルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム焼成体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする封止材ペーストの充填方法。
【請求項１８】
セラミック原料を成形することにより、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製した後、前記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填し、このハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
前記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、前記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置によりセルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム成形体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記ペースト充填装置は、前記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えている請求項１８に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記ペースト充填装置は、前記ペースト充填部に整流板を備えている請求項１８又は１９に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２１】
前記封口マスクの開口は、前記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さい請求項１８〜２０のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２２】
前記封口マスクの開口面積は、前記ハニカム成形体のセルの開口面積の５〜３５％である請求項２１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２３】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部との間にフィルタが介在している請求項１８〜２２のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２４】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、前記封止材ペースト供給管は、内部にフィルタを備えている請求項２３に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２５】
前記封口装置は、前記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えている請求項１８〜２４のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２６】
セラミック原料を成形することにより、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製し、前記ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体とした後、前記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填し、このハニカム焼成体をさらに焼成または乾燥してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
前記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と前記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、前記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
前記撮像装置により撮影された端面の画像から前記画像解析装置によりセルの位置を解析して、前記封口マスクの開口と前記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように前記封口マスクを前記ハニカム焼成体の端面に当接し、前記ペースト供給部から前記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、前記封口マスクを介して前記セルの端部に注入し、充填することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項２７】
前記ペースト充填装置は、前記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えている請求項２６に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２８】
前記ペースト充填装置は、前記ペースト充填部に整流板を備えている請求項２６又は２７に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２９】
前記封口マスクの開口は、前記ハニカム焼成体のセルの開口よりも小さい請求項２６〜２８のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３０】
前記封口マスクの開口面積は、前記ハニカム焼成体のセルの開口面積の５〜３５％である請求項２９に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３１】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部との間にフィルタが介在している請求項２６〜３０のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３２】
前記ペースト充填部と前記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、前記封止材ペースト供給管は、内部にフィルタを備えている請求項３１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３３】
前記封口装置は、前記ハニカム焼結体を移動させる回転テーブルを備えている請求項２６〜３２のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム成形体用封口装置、ハニカム焼成体用封口装置、封止材ペーストの充填方法、及び、ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のパティキュレートを捕集して、排ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたハニカムフィルタが種々提案されている。
【０００３】
図８は、このようなハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図であり、図９（ａ）は、上記ハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
ハニカムフィルタ１３０では、図９（ａ）及び（ｂ）に示すようなハニカム焼成体１４０がシール材層（接着材層）１３１を介して複数個結束されてセラミックブロック１３３を構成し、さらに、このセラミックブロック１３３の外周 にシール材層（コート材層）１３２が形成されている。
また、ハニカム焼成体１４０は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に多数のセル１４１が並設され、セル１４１同士を隔てるセル壁１４３がフィルタとして機能するようになっている。
【０００５】
すなわち、ハニカム焼成体１４０に形成されたセル１４１は、図９（ｂ）に示すように、排ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが封口材層１４２により目封じされ、一のセル１４１に流入した排ガスは、必ずセル１４１を隔てるセル壁１４３を通過した後、他のセル１４１から流出するようになっており、排ガスがこのセル壁１４３を通過する際、パティキュレートがセル壁１４３部分で捕捉され、排ガスが浄化される。
【０００６】
従来、このようなハニカムフィルタ１３０を製造する際には、例えば、まず、セラミック粉末とバインダと分散媒液等とを混合して湿潤混合物を調製する。そして、この湿潤混合物をダイスにより連続的に押出成形し、押し出された成形体を所定の長さに切断することにより、柱形状のハニカム成形体を作製する。
【０００７】
そして、このハニカム成形体の端部を上記セラミック粒子を主成分とする封止材ペーストで市松模様状に封口し、その後、脱脂、焼成の各処理を施すことでハニカム焼成体１４０を製造する（図９（ａ）及び（ｂ）参照）。ここで、ハニカム成形体のセルに封止材ペーストを充填する方法としては、例えば、特許文献１〜３に開示された方法を用いることができる。
【０００８】
この後、ハニカム焼成体の側面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体同士を接着剤を用いて接着させることにより、シール材層（接着材層）を介してハニカム焼成体が多数結束した状態のハニカム焼成体の集合体を作製する。次に、得られたハニカム焼成体の集合体に、切削機等を用いて円柱、楕円柱等の所定の形状に切削加工を施してセラミックブロックを形成し、最後に、セラミックブロックの外周にシール材ペーストを塗布してシール材層（コート材層）を形成することにより、ハニカムフィルタの製造を終了する。
【０００９】
このような製造方法において、ハニカム成形体の所定のセルに封止材ペーストを充填する方法としては、上述した方法のほかに、例えば、特許文献４に開示された方法がある。特許文献４には、封止材ペーストを充填する方法として、予め、ハニカム成形体に開口部の形状の異なる基準セルを作製しておき、ハニカム成形体の端面を撮像し、基準セルを基準にしてセルの開口部の位置を特定し、封口マスクを介して封止材ペーストを充填する方法が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１９０３１２号公報
【特許文献２】特開２００１−１３３２号公報
【特許文献３】特開２００１−１３２６号公報
【特許文献４】特開２００３−２８５３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献４に開示された方法では、封口マスクのセルの位置合わせを行うために、予めハニカム成形体に他のセルとは形状が異なる基準セルを作製しておく必要があった。
そのため、ハニカム構造体に性能を担保すべく要求されるセルの形状とは無関係に、形状の異なる基準セルを形成しておく必要があり、ハニカム構造体の形状（セルの形状）が制限され、設計の自由度の低下を招くこととなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を行い、ハニカム成形体やハニカム焼成体のセルの形状を問わず、確実に所望のセルに封止材ペーストを充填することができるハニカム成形体用封口装置、ハニカム焼成体用封口装置を完成した。また、併せて、封止材ペーストの充填方法及びハニカム構造体の製造方法についての発明も完成した。
【００１３】
すなわち、本発明のハニカム成形体用封口装置は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の上記セルのいずれかの端部を、封止材ペーストにより目封じするハニカム成形体用封口装置であって、
所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、
上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、
上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置により、セルの位置を解析して、上記封口封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００１４】
上記ハニカム成形体用封口装置において、上記ペースト充填装置は、上記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えていることが望ましい。また、上記ペースト充填装置は、上記ペースト充填部に整流板を備えていることが望ましい。
また、上記ハニカム成形体用封口装置において、上記封口マスクの開口は、上記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さいことが望ましい。
【００１５】
上記ハニカム成形体用封口装置においては、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部との間にフィルタが介在していることが望ましく、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、上記封止材ペースト供給管が、内部にフィルタを備えていることが特に望ましい。
【００１６】
また、上記ハニカム成形体用封口装置は、上記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えていることが望ましい。
【００１７】
本発明のハニカム焼成体用封口装置は、多数のセルがセル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の上記セルのいずれかの端部を、封止材ペーストにより目封じするハニカム焼成体用封口装置であって、
所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、
上記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、
上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置により、セルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム焼成体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第一の封止材ペーストの充填方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填する封止材ペーストの充填方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００１９】
上記封止材ペーストの充填方法において、上記ペースト充填装置は、上記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えていることが望ましい。また、上記ペースト充填装置は、上記ペースト充填部に整流板を備えていることが望ましい。
【００２０】
また、上記封止材ペーストの充填方法において、上記封口マスクの開口は、上記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さいことが望ましい。さらに、上記封口マスクの開口面積は、上記ハニカム成形体のセルの開口面積の５〜３５％であることが望ましい。
【００２１】
また、上記封止材ペーストの充填方法において、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部との間にフィルタが介在していることが望ましく、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、上記封止材ペースト供給管が内部にフィルタを備えていることが特に望ましい。
【００２２】
また、上記封止材ペーストの充填方法において、上記封口装置は、上記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えていることが望ましい。
【００２３】
本発明の第二の封止材ペーストの充填方法は、多数のセルがセル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の上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填する封止材ペーストの充填方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム焼成体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００２４】
本発明の第一のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製した後、上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填し、このハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００２５】
上記第一のハニカム構造体の製造方法において、上記ペースト充填装置は、上記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えていることが望ましい。また、上記ペースト充填装置は、上記ペースト充填部に整流板を備えていることが望ましい。
【００２６】
また、上記第一のハニカム構造体の製造方法において、上記封口マスクの開口は、上記ハニカム成形体のセルの開口よりも小さいことが望ましい。さらに、上記封口マスクの開口面積は、上記ハニカム成形体のセルの開口面積の５〜３５％であることが望ましい。
【００２７】
また、上記第一のハニカム構造体の製造方法において、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部との間にフィルタが介在していることが望ましく、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、上記封止材ペースト供給管が内部にフィルタを備えていることが特に望ましい。
【００２８】
また、上記第一のハニカム構造体の製造方法において、上記封口装置は、上記ハニカム成形体を移動させる回転テーブルを備えていることが望ましい。
【００２９】
本発明の第二のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製し、上記ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体とした後、上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填し、このハニカム焼成体をさらに焼成または乾燥してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム焼成体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム焼成体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム焼成体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００３０】
上記第二のハニカム構造体の製造方法において、上記ペースト充填装置は、上記封止材ペーストの温度を制御する温度制御機構を備えていることが望ましい。また、上記ペースト充填装置は、上記ペースト充填部に整流板を備えていることが望ましい。
【００３１】
また、上記第二のハニカム構造体の製造方法において、上記封口マスクの開口は、上記ハニカム焼成体のセルの開口よりも小さいことが望ましい。さらに、上記封口マスクの開口面積は、上記ハニカム焼成体のセルの開口面積の５〜３５％であることが望ましい。
【００３２】
また、上記第二のハニカム構造体の製造方法において、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部との間にフィルタが介在していることが望ましく、上記ペースト充填部と上記ペースト供給部とは、封止材ペースト供給管で連結されており、上記封止材ペースト供給管が内部にフィルタを備えていることが特に望ましい。
【００３３】
また、上記第二のハニカム構造体の製造方法において、上記封口装置は、上記ハニカム焼結体を移動させる回転テーブルを備えていることが望ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のハニカム成形体用封口装置によれば、上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム成形体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができる。
また、上記ハニカム成形体用封口装置では、封止材ペーストの充填対象となるハニカム成形体のセルの形状が限定されない。
【００３５】
本発明のハニカム焼成体用封口装置によれば、上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼成体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができる。
また、上記ハニカム焼成体用封口装置では、封止材ペーストの充填対象となるハニカム焼結体のセルの形状が限定されない。
【００３６】
また、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法では、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム成形体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良なく、ハニカム成形体の所定のセルに封止材ペーストを充填することができる。
【００３７】
また、本発明の第二の封止材ペーストの充填方法では、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼結体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良なく、ハニカム焼結体の所定のセルに封止材ペーストを充填することができる。
【００３８】
また、本発明の第一のハニカム構造体の製造方法では、ハニカム成形体の所定のセルに封止材ペーストを充填する際に、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム成形体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良なく、所定のセルに封止材ペーストが充填されたハニカム構造体を製造することができる。
【００３９】
また、本発明の第二のハニカム構造体の製造方法では、ハニカム焼結体の所定のセルに封止材ペーストを充填する際に、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼結体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良なく、所定のセルに封止材ペーストが充填されたハニカム構造体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
まず、本発明のハニカム成形体用封口装置、及び、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法について、図面を参照しながら説明する。
本発明のハニカム成形体用封口装置は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の上記セルのいずれかの端部を、封止材ペーストにより目封じするハニカム成形体用封口装置であって、
所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と、上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、
上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、
上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置により、セルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００４１】
また、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体の上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填する封止材ペーストの充填方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
従って、本発明の封止材ペーストの充填方法においては、封口装置として、本発明のハニカム成形体用封口装置を好適に使用することができる。
なお、本発明において「柱状」とは、円柱状や四角柱状に限定されず、その底面の形状は、任意の形状であればよい。
【００４２】
まず、本発明のハニカム成形体用封口装置や第一の封止材ペーストの充填方法で、封止材ペーストの充填対象となるハニカム成形体について説明する。
図１−１（ａ）は、封止材ペーストを充填するハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
上記ハニカム成形体としては、例えば、図１−１（ａ）、（ｂ）に示すような、長手方向に多数のセル１２が並設され、セル１２同士がセル壁１３により隔てられた四角柱状のハニカム成形体１１等が挙げられる。
【００４３】
ハニカム成形体１１は、セラミック粉末と有機バインダとを主成分とするものである。
上記セラミック粉末の材料は特に限定されるものではなく、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等も主成分として挙げられ、例えば、炭化ケイ素に金属ケイ素を配合したものも好適に用いられる。
【００４４】
また、図１−１（ａ）及び（ｂ）に示したハニカム成形体は、その外形状が四角柱状であるが、上記封止材ペーストの充填対象となるハニカム成形体の外形状は、四角柱状に限定されるわけではなく、例えば、三角柱状や六角柱状等の他の角柱形状、円柱状等であってもよい。
さらに、図１−１（ａ）及び（ｂ）に示したハニカム成形体において、各セルの形状は同一であるが、上記封止材ペーストの充填対象となるハニカム成形体に並設されたセルの形状は、図１−１（ａ）及び（ｂ）に示したような形状に限定されるわけではなく、形状の異なる数種類のセルが並設されていてもよい。具体的には、例えば、図１−２に示したハニカム成形体２１のように、相対的に長手方向に垂直な断面の断面積が大きい、断面形状が八角形の大セル２２ａと、相対的に長手方向に垂直な断面の断面積が小さい、断面形状が四角形の小セル２２ｂとが並設されていてもよい。勿論、他の断面形状を有するセルが並設されていてもよい。
なお、図１−２は、封止材ペーストを充填の対象となるハニカム成形体の別の一例の断面図である。また、図１−２中、２３はセル壁である。
【００４５】
図１−２に示したような、相対的に断面積の大きい大セルと、相対的に断面積の小さい小セルとを有するハニカム成形体を用いて製造したハニカム構造体では、このハニカム構造体をハニカムフィルタとして使用し、そのとき、大セルを排ガスの流入側、小セルを排ガス流出側とすることにより、パティキュレートの捕集限界量を多くしてハニカムフィルタの再生処理までの時間を長期化すること等が可能となる。
【００４６】
次に、上記ハニカム成形体用封口装置について説明する。
図２は、本発明のハニカム成形体用封口装置を模式的に示す概念図であり、図３（ａ）は、ハニカム成形体用封口装置を構成するペースト充填装置を模式的に示す概念図であり、（ｂ）は、（ａ）のペースト充填装置の一部を模式的に示す部分拡大断面図である。
ハニカム成形体用封口装置２００は、ハニカム成形体１１を載置して回転する回転テーブル２０１と、ハニカム成形体１１の端面を撮影する撮像装置２０５と、封口マスク２０４、ペースト吐出槽２０３等を含んでなりハニカム成形体１１（図１−１（ａ）及び（ｂ）参照）のセル１２の端部に封止材ペーストを充填するペースト充填部２０６とを含んで構成されている。
【００４７】
回転テーブル２０１は、回転軸が鉛直方向に設定され、水平に回転するように設定されており、ハニカム成形体１１を固定するための成形体固定部２０２が８個存在する。回転テーブル２０１は、断続的に回転運動を行い、ハニカム成形体１１が成形体固定部２０２に固定され、ほぼ１回転する間にハニカム成形体１１の封口処理が行われることとなる。
ここでは、回転テーブル２０１に成形体固定部２０２が８個設けられているが、成形体固定部２０２の数は特に限定されるものではなく、６個であってもよく、その他の数であってもよい。
このように、本発明のハニカム成形体用封口装置は、回転テーブルを備えていることが望ましく、回転テーブルを備えている場合、ハニカム成形体用封口装置の小型化を図ることができる。
【００４８】
また、回転テーブル２０１の周りの２箇所には撮像装置２０５が設けられており、ペースト充填部２０６を含むペースト充填装置も２台設けられており、それぞれハニカム成形体１１の異なる端面を撮影した後、セルの端部にペーストを充填することができるようになっている。
【００４９】
このハニカム成形体用封口装置２００を用いて封口を行う際には、まず、ベルトコンベア１９９に載置されて搬送されてきたハニカム成形体１１が、ロボットアーム（図示せず）によりハニカム成形体用封口装置２００を構成する回転テーブル２０１の成形体固定部２０２に固定される。
【００５０】
続いて、回転テーブル２０１が１／８回転すると、ハニカム成形体１１の端面が、該端面を撮影するための撮像装置２０５に対向する位置で停止し、ハニカム成形体１１の端面が撮像装置２０５により撮影される。撮影画像は、撮像装置２０５に接続された画像解析装置（図示せず）により直ちに画像解析がなされ、画像よりセルの形状を抽出し、ハニカム成形体１１の傾き等も考慮しながら、封口すべきセルの位置を特定し、封口に使用する封口マスク２０４の開口の位置とを比較し、封口マスク２０４の開口とハニカム成形体１１のセルとの位置誤差が最も少なくなる位置を算出する。この算出過程については、後で詳しく説明する。
【００５１】
撮影が終わったハニカム成形体１１は、次の位置まで１／８回転して停止する。すると、封口マスク２０４の開口とハニカム成形体１１のセル１２との位置誤差が最も少なくなるように計算された位置となるように、ハニカム成形体１１の端面に封口マスク２０４が当接され、封止材ペーストが封口マスク２０４の開口を介してセルに充填され、ハニカム成形体１１の端面の封口がなされる。ペースト充填部２０６は、ｘ、ｙ、ｚ軸を設定通りの位置に設定できるように構成された角度調整部材を備えたロボットに固定されている。
【００５２】
この後、回転テーブル２０１が１／８回転すると、成形体固定部２０２に固定されハニカム成形体１１は、ロボットアーム（図示せず）により持ち上げられ、封口された端面が回転テーブル２０１の中心に向き、封口されていない端面が外側に向くように、もう一度、成形体固定部２０２に固定される。
【００５３】
この後、回転テーブル２０１が１／８回転すると、上述した操作と同様に撮像装置２０５によりハニカム成形体１１の封止されていない方の端面が撮影され、続いて、１／８回転すると、封口マスク２０４の開口とハニカム成形体１１のセル１２との位置誤差が最も少なくなる位置となるように、ハニカム成形体１１の端面に封口マスク２０４が当接され、封口処理がなされる。
さらに、１／８回転した位置で、封口処理がなされたハニカム成形体１１が図示しないロボットアームにより持ち上げられ、次の工程のベルトコンベア２０７に載置される。
なお、本明細書において、上記ロボットアームとは、モータ等を有する能動関節を備え、さらに、必要に応じてモータ等を有さない非能動関節を備えたアームのことをいう。
【００５４】
ペースト充填部２０６を含むペースト充填装置について詳しく説明すると、図３（ａ）に示すように、ペースト充填装置２２０は、ペースト充填部２０６とペースト充填部２０６に封止材ペーストを供給するペースト供給部２１８とを有し、両者は、封止材ペースト供給管２１３を介して連結されている。なお、ペースト充填部とペースト供給部とは封止材ペースト供給管を介さずに直接連結されていてもよい。
ペースト供給部２１８は、ペースト供給ホッパー２１１及びペースト排出装置２１２を備えており、ペースト供給部２１８では、別途調製した封止材ペーストを貯留したペースト供給ホッパー２１１から運ばれた封止材ペーストが、ペースト排出装置２１２により封止材ペースト供給管２１３に送り出され、さらにペースト充填部２０６に送り込まれることとなる。
【００５５】
また、封止材ペースト供給管２１３には、フィルタ２１６が介在しており、このフィルタ２１６により、封止材ペースト中に塊状物が混在していてもこの塊状物を除去することができる。
なお、上記フィルタは、必要に応じて介在させればよいが、介在していることが望ましい。
また、上記フィルタの開き目は特に限定されないが、０．１〜１．０ｍｍが望ましい。０．１ｍｍ未満では、封止材ペーストが詰まる場合があり、１．０ｍｍを超えると、塊状物を確実に除去することができない場合があるからである。
【００５６】
また、本発明のハニカム成形体用封口装置では、図３（ａ）に示したように、ペースト充填部２０６とペースト供給部２１８が、封止材ペースト供給管２１３で連結されており、上記封止材ペースト供給管２１３の内部にフィルタ２１６を備えていることが特に望ましい。
上記ハニカム成形体用封口装置において、フィルタを配設する場合、このフィルタは、ペースト充填部内やペースト供給部内に配設されていてもよいが、フィルタは塊状物の堆積に伴い交換を必要とし、フィルタの交換が容易であるとの理由で、ペースト充填部とペースト供給部との間に介在していることが望ましく、ペースト充填部とペースト供給部とを連結する封止材ペースト供給管の内部に備えられていることが特に望ましいのである。
【００５７】
ペースト充填部２０６は、図３（ｂ）に示すように、封口マスク２０４、ペースト吐出槽２０３以外に、攪拌羽根２２１、攪拌棒２２２、モータ２２３からなる攪拌部２２４、ペースト吐出槽２０３の入口（封止材ペースト供給管２１４との接続部）側に配設された整流板２２５、ペースト吐出槽２０３の入口側に隣接された角度調整部材２２６及び温度制御部材２２８、封口マスク２０４とペースト吐出槽２０３との間に介在するシリコンゴム製の緩衝部材２２７、一軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）２１５、並びに、一軸偏心ネジポンプ２１５とペースト吐出槽２０３とを連結する封止材ペースト供給管２１４とを備えている。
【００５８】
そして、ペースト供給部２１８から送られてきた封止材ペーストは、まず、一軸偏心ネジポンプ２１５に送り込まれ、続いて、一軸偏心ネジポンプ２１５により、封止材ペースト供給管２１４及び整流板２２５を介して一定量ペースト吐出槽２０３内に送り込まれ、さらに、封口マスク２０４を介して封口マスク２０４に当接されたハニカム成形体１１の所定のセルに充填されることとなる。
また、ペースト吐出槽２０３内に設けられた攪拌部２２４では、モータ２２３により、攪拌棒２２２及び攪拌羽根２２１が回転するように構成されている。そして、攪拌羽根２２１を回転させながら、封止材ペーストを充填することにより、ペースト吐出槽２０３内における封止材ペーストの温度を均一化することができ、その結果、封止材ペーストの粘度が均一化されることとなるため、封止材ペーストが所定のセル内に均一に充填されることとなる。
なお、上記攪拌棒及び上記攪拌羽根は、上下動するように構成されていてもよい。
【００５９】
また、攪拌羽根２２１は、図４に示すように、屈曲した板状体からなる４枚の羽根本体２２１ａと、羽根本体２２１ａを攪拌棒２２２に固定する、中空円柱状の支持部材２２１ｂとから構成されている。そして、支持部材２２１ｂの側面には、中空部分まで貫通するネジ穴２２１ｃが形成されており、支持部材２２１ｂの中空部分に攪拌棒２２２を挿通させた後、攪拌羽根２２１を所定の位置にネジにより螺設することができるように構成されている。
なお、図４、本発明のハニカム成形体用封口装置を構成する攪拌羽根の一例を模式的に示す斜視図である。
また、図４に示した攪拌羽根２２１は、４枚の羽根本体を備えているが、本発明のハニカム成形体用封口装置が攪拌羽根を備える場合、羽根本体の枚数は特に限定されず、３枚以下であってもよいし、５枚以上であってもよい。望ましい枚数は、３〜５枚である。また、羽根本体の形状も図４に示したような屈曲した板状体に限定されず、その他の形状であってもよい。
【００６０】
また、ペースト充填部２０６では、ペースト吐出槽２０３に隣接して、角度調整部材２２６と温度制御部材２２８とが配設されている。
そして、角度調整部材２２６により、ペースト吐出槽２０３をハニカム成形体１１の端面に当接させる際に、封口マスク２０４を所定の位置でハニカム成形体１１の端面に当接させるように調整することができる。
また、温度制御部材２２８はその内部にヒータを内蔵しており、この温度制御部材２２８により、封止材ペーストの温度を所定の温度に制御することができる。
また、上記温度制御部材は、水冷又は空冷の冷却管を内蔵していてもよい。封止材ペーストの温度をより確実に制御することができるからである。
【００６１】
ペースト吐出槽２０３の内壁がなす形状は特に限定されず、長方体や角柱状であってもよいが、入口側及び吐出側をそれぞれ上面及び底面とする円柱状であることが望ましい。
このような、円柱状である場合、上記攪拌部で封止材ペーストを攪拌することにより得られる効果を享受し易くなるからである。
【００６２】
封口マスク２０４の材質としては、ステンレス、ニッケル等の金属、エポキシ樹脂等の樹脂、セラミック等が挙げられる。
また、封口マスク２０４には、封止材ペーストを充填するセルに対応した開口２０４ａが形成されている。
ここで、開口面積は、対応するセルの開口よりも小さいことが望ましい。封口マスクの開口の位置と、対応するセルの開口の位置とに若干の位置ズレが生じても、確実に封止材ペーストをセル内にのみ充填し、ハニカム成形体の端面（セルの端部）に封止材ペーストが付着することを防止することができるからである。なお、封止材ペーストは流動性を有するため、セルの開口より封口マスクの開口が小さくても確実にセル内に充填されることとなる。
【００６３】
上記封口マスクの開口の形状は特に限定されず、多角形、円形、楕円形等任意の形状であればよいが、円形、又は、四角形の角部がＲ面取りされた形状又は四角形の角部がＣ面取りされた形状が望ましい。
封止材ペーストを充填する際の抵抗が少ないからである。
なお、本明細書において、上記封口マスクの開口の形状が、四角形の角部がＲ面取りされた形状又は四角形の角部がＣ面取りされた形状である場合、実際にマスクの開口が面取りされているわけではなく、形成した開口の形状が、四角形の角部がＲ面取り又はＣ面取りされた形状と同一の形状であることを意味する。
【００６４】
また、ペースト充填部２０６では、封口マスク２０４がシリコンゴム製の緩衝部材２２７を介して配設されている。
緩衝部材は、必ずしも配設されている必要はなく、必要に応じて配設されていればよいが、緩衝部材を配設することにより、ペースト充填部をハニカム成形体に当接させた際に、この緩衝部材が伸縮し、より確実に封口マスクがハニカム成形体の端面に密着することとなり、マスクとハニカム成形体との隙間に、封止材ペーストが流れ込むことを防止することができ、封止される封止材ペーストの量のバラツキを最小限にすることができるため、上記緩衝部材は、配設することが望ましい。
【００６５】
上記緩衝部材の材質は、シリコンゴムに限定されず、これ以外に、例えば、フッ素ゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等であってもよい。また、フッ素樹脂やエポキシ樹脂等からなるシール部材も、所定の位置に開口を設ければ、上記緩衝部材として使用することができる。
また、緩衝部材２２７は、平面視した際に、封口マスク２０４に形成された全ての開口２０４ａを内側に含むような形状の開口２２７ａが形成されている。従って、上記ハニカム成形体用封口装置では、上記封口マスクの開口、及び、上記緩衝部材の開口を介して、封止材ペーストがハニカム成形体のセルに充填されることとなる。
なお、上記緩衝部材の開口は、上記封口マスクに形成された開口と略同形状の開口が上記封口マスクの開口と連通する位置に形成されていてもよい。
【００６６】
また、ペースト充填部２０６では、ペースト吐出槽２０３の入口側（封口マスクを配設した側と反対側）に、整流板２２５が配設されている。
整流板２２５を配設することにより、ペースト吐出槽２０３の入口における封止材ペーストの流入速度を、入口の中央部及び外縁部で均一にすることができ、その結果、セルに封止材ペーストを充填した場合に、各セルの充填量を均一にすることができる。なお、上記整流板を配設しなかった場合には、ペースト吐出槽２０３の入口において、入口の中央部におけるペーストの流入速度が、入口の外縁部における流入速度よりも速くなる傾向にあり、そのため、各セルにおける封止材ペーストの充填量が異なる場合がある。
【００６７】
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のハニカム成形体用封口装置を構成する整流板の一例を模式的に示す平面図である。
図５（ａ）、に示すように、円板状の整流板２２５は、開口が所定の位置に形成された形状を有している。具体的には、円板状の整流板本体に、この整流板本体の中心と中心が重なるように仮想正方形２２５ｄが描かれ、この仮想正方形２２５ｄの各頂点、及び、各辺の中点に同一径を有する開口２２５ａが形成されている。
なお、仮想正方形２２５ｄは実際に描画されているわけでない。
このような中央部に開口を有さない整流板を備えることにより、ペースト吐出槽２０３に封止材ペーストが流入する際に、入口の中央部の流速が速くなることを回避することができるからである。
【００６８】
また、上記整流板の形状は、図５（ａ）に示した形状に限定されず、図５（ｂ）に示すように、３種類の径の異なる開口が所定の位置に形成された形状を有していてもよい。具体的には、整流板３２５は、円板状の整流板本体に、この整流板本体の中心と中心が重なるように仮想正方形３２５ｄが描かれ、この仮想正方形３２５ｄの上側の辺に３つの大開口３２５ａが等間隔で形成され、下側の辺に３つの小開口３２５ｃが等間隔で形成され、側方の辺の中点のそれぞれに中開口３２５ｂが形成された形状を有している。なお、仮想正方形３２５ｄは実際に描画されているわけでない。
この整流板３２５では、図５（ａ）に示した整流板２２５と比べて、開口の形成位置は同一であるが、下側に形成された開口ほどその径が小さくなっている。ペースト吐出槽２０３に封止材ペーストが流入する際には、入口の中央部の流速が速くなることは上述したとおりであるが、加えて、重力の影響により下側の方が上側よりも流速が速くなる傾向にあるため、整流板の下側に形成された開口ほどその径が小さくなるようにすることにより、封止材ペーストの流速をより均一化することができる。
【００６９】
なお、上記整流板の形状は特に限定されず、封止材ペーストの流速を均一化することができるものであればよいが、通常は、中央部に開口が形成されていないか、又は、中央部に形成された開口が径の小さな開口（具体的には、セルよりも小さな開口）であるものが望ましい。また、相対的に低い位置に形成された開口が、相対的に高い位置に形成された開口より径が小さいものであることがより望ましい。
なお、開口径の絶対値や開口の数も特に限定されない。
【００７０】
次に、上記撮像装置により得られた画像の解析を画像解析装置を用いて行う方法、及び、画像解析結果に基づき封止材ペーストを充填する方法について、フローチャートを参照しながら説明する。
図６は、ハニカム成形体の端面画像の解析から封止材ペーストの充填に至る工程（手段）を示すフローチャートである。
【００７１】
（ａ）まず、ハニカム成形体用封口装置２００の成形体固定部２０２に、標準サンプルとして、セルが形成されていない以外はハニカム成形体と同様の外形状（即ち、直方体）を有し、端面に複数の有底孔が形成されたマスターワークを固定し、このマスターワークの有底孔が形成された端面を撮像し（工程Ｓ１）、有底孔の形成位置の座標を画像解析装置に登録することにより原点座標を決定する（工程Ｓ２）。
【００７２】
（ｂ）次に、上記（ａ）の工程で決定した原点座標を基準に、封口マスクに形成された開口の位置を画像解析装置に登録する（工程Ｓ３）。
さらに、工程Ｓ３で登録した開口の位置、及び、そのサイズに基づき、封口マスクに形成された開口の面積重心を取得する（工程Ｓ４）。
上記画像解析装置においては、ハニカム成形体のセルへの封止材ペーストの充填に先立ち上記（ａ）、（ｂ）の工程を行っておく。
【００７３】
（ｃ）次に、ハニカム成形体用封口装置２００の成形体固定部２０２に固定され、回転テーブル２０１の回転に伴って移動してきたハニカム成形体の端面を撮像し、画像解析装置に登録する（工程Ｓ５）。
そして、上記画像解析装置では、撮像した端面画像を解析し、設計と異なるセルの数を算出し、その数が所定の数より多い場合には、当該ハニカム成形体を不良品と判定し、その他のハニカム成形体を良品と判定することにより良品と不良品とを区別する（工程Ｓ６）。
そして、良品と判定されたハニカム成形体については次工程Ｓ７を行い、不良品と判定されたハニカム成形体については、後の封止材ペーストの充填を行わず、封口処理を終了する。
【００７４】
（ｄ）次に、良品と判定されたハニカム成形体の端面画像について、まず、その画像に二値化処理を施し、続いて、二値化処理により得られた画像に基づいて各セルの面積重心を取得する（工程Ｓ７）。
なお、上記二値化処理の前後には、各セルの輪郭を鮮明にすべく、必要に応じて上記端面画像に各種フィルタ処理を施してもよい。
【００７５】
（ｅ）次に、上記工程Ｓ４で取得した封口マスクの開口の面積重心と、上記工程Ｓ７で取得した各セルの面積重心とのズレ量を最小二乗法で算出する（工程Ｓ８）。
ここで、封口マスクの開口の面積重心とハニカム成形体のセルの面積重心とのズレ量の算出対象となる開口及びセルは、全ての開口及びセルであってもよいし、一部の開口及びセル、具体的には、例えば、外周部２列を除く開口及びセル等であってもよい。
【００７６】
そして、上記ズレ量が所定の値よりも大きいセルが存在する場合には、当該ハニカム成形体を不良品と判定し、その他のハニカム成形体を良品と判定することにより良品と不良品とを区別する（工程Ｓ９）。
そして、良品と判定されたハニカム成形体については次工程Ｓ１０を行い、不良品と判定されたハニカム成形体については、後の封止材ペーストの充填を行わず、封口処理を終了する。
なお、ハニカム成形体のセルの位置がズレる原因としては、例えば、ハニカム成形体の歪みが発生していることや、セルにゴミが付着していること等が挙げられる。
【００７７】
（ｆ）次に、上記（ｅ）の工程で算出した面積重心のズレ量に基づいて、封口マスク（ペースト吐出槽２０３）を移動させて封口マスクの位置を合わせながら、封口マスクをハニカム成形体の端面に当接させ、ペースト吐出槽２０３より封止材ペーストをハニカム成形体のセル内に充填し（工程Ｓ１０）、一方のハニカム成形体の端面の封口処理を終了する。
なお、封口マスクの位置合わせは、角度調整部材２２６により行うことができる。
また、ここでは封口マスクとセルとの位置合わせを上記工程Ｓ８で算出した面積重心のズレ量に基づいて行っているが、例えば、上記工程Ｓ８において、外周部２列を除く開口及びセルのズレ量のみを算出した場合には、上記面積重心のズレ量に基づいて位置合わせをした後、さらに、外周部２列について、別途手動で位置合わせを行ってもよい。
【００７８】
なお、上記（ａ）〜（ｆ）の操作は、ハニカム成形体の一方の端面に対して行う操作であるため、ハニカム成形体の両端面に封止材ペーストを充填する場合には、上記（ａ）〜（ｆ）の操作を繰り返し行う。
【００７９】
このように本発明のハニカム成形体用封口装置では、画像解析装置を用い、上記方法により封口マスク２０４の位置を決定する方法をとっているので、セルと封口マスク２０４の開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良のないハニカム成形体１１を作製することができる。
【００８０】
また、ハニカム成形体用封口装置２００では、回転テーブルに設けられた成形体固定部２０２の所定の位置にハニカム成形体が固定されるものとして封止材ペーストの充填を行っているが、この固定位置にズレが生じることもあり、この固定位置がズレてしまった場合には、上記工程Ｓ６や工程Ｓ８で所定の形状のハニカム成形体であるにも関わらず不良品として判定されるおそれがあるため、ハニカム成形体の端面画像の解析から封止材ペーストの充填に至る工程の前に、ハニカム成形体が成形体固定部２０２の所定の位置に固定されているか否かを検査することが望ましい。
また、この場合、ハニカム成形体を固定するごとに検査をしてもよいが、複数本のハニカム成形体に対して１本の割合で、例えば、回転テーブルに８個の成形体固定部が設けられている場合には８本に１本の割合で検査することが望ましい。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、封口マスク２０４を移動させることにより、ハニカム成形体１１の端面に形成されたセルと封口マスクとの位置合わせを行っているが、ハニカム成形体１１を移動させることにより、セルと封口マスク２０４との位置合わせを行うこととしてもよい。
【００８２】
次に、本発明のハニカム焼成体用封口装置について説明する。
本発明のハニカム焼成体用封口装置において、封止材ペーストの充填対象となるハニカム焼成体は、これまで説明したハニカム成形体を焼成してなるものであり、その形状は上記ハニカム成形体とほぼ同様である。従って、本発明のハニカム焼成体封口装置としては、これまで説明したようなハニカム成形体用封口装置と同様の装置を用いることができる。
【００８３】
本発明のハニカム焼成体用封口装置では、上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼成体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができる。
また、上記ハニカム焼成体用封口装置では、封止材ペーストの充填対象となるハニカム焼成体のセルの形状が限定されない。
【００８４】
次に、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法について説明する。
上述したように、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法は、封口装置として本発明のハニカム成形体用封口装置を用いて好適に行うことができる。
即ち、予め別途作製しておいた封止材ペーストを、ペースト供給部２１８のペースト供給ホッパー２１１に投入し、ペースト供給部２１８からペースト充填部２０６に送り出し、このペースト充填部２０６を介して、ハニカム成形体１１の所定のセル１２に封止材ペーストを充填する（図２、３（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００８５】
上記封止材ペーストとしては、例えば、後述する本発明のハニカム構造体の製造方法において調整する、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを混合した湿潤混合物と同様の組成を有するもの等が挙げられる。
【００８６】
上記封止材ペーストの温度は、３０〜１１０℃が望ましい。３０℃未満では、封止材ペーストの粘度が高くなりやすく、セルに充填することができない場合があり、１１０℃を超えると、封止材ペーストの粘度が低くなりやすく、充填した封止材ペーストの保形性に劣る場合がある。
【００８７】
上記封止材ペーストの粘度は、３５〜５０Ｐａ・ｓ（測定温度２５℃）が望ましい。３５Ｐａ・ｓ未満では、封止材ペーストの流動性が高すぎて、ハニカム成形体のセルに充填した際に、セルの内部に向かって流れ込み、確実に目封じできない場合があり、一方、５０Ｐａ・ｓを超えると、封口マスクやフィルタで封止材ペーストが詰まり易く、また、ハニカム成形体のセル内に確実に充填することができない場合がある。
【００８８】
また、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法では、封口装置を構成する封口マスクの開口が、ハニカム成形体のセルの開口よりも小さいことが望ましく、上記封口マスクの開口面積が、上記セルの開口面積の５〜３５％であることがより望ましい。
５％未満では、封止材ペーストをセル内に充填することができない場合があり、３５％を超えると、ハニカム成形体の端面（セル壁の端部）に封止材ペーストが付着する場合があるからである。また、３５％を超えると、マスクとセルの位置合わせが困難となり、ハニカム成形体の外周部で、マスクの開口とセルの開口とが合わない場合があるからである。
【００８９】
また、本発明の第一の封止材ペーストの充填方法において、封口装置が攪拌部を備える場合、上記攪拌部は、１６０ｒｐｍ以上、３００ｒｐｍ未満の回転数で攪拌を行うことが望ましい。
回転数が１６０ｒｐｍ未満では、封止材ペーストの温度が不均一となり、封止材ペーストの粘度が不均一となるため、各セルの充填量にバラツキが生じる場合があり、回転数が３００ｒｐｍ以上では、封止材ペーストの粘度が低くなりやすく、充填した封止材ペーストの保形性に劣る場合がある。
【００９０】
本発明の第二の封止材ペーストの充填方法では、ハニカム焼成体のセルに封止材ペーストを充填する。
本充填方法においては、本発明のハニカム焼成体用封口装置を用い、上述した本発明の第一の封止材ペーストの充填方法と同様にして、ハニカム焼成体のセルに封止材ペーストを充填する。
【００９１】
この場合も、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼成体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良が発生しにくくなり、ハニカム焼成体の所定のセルに封止材ペーストを充填することができる。
【００９２】
次に、本発明の第一のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製した後、上記セルのいずれかの端部に、封口装置を用いて、封止材ペーストを注入して充填し、このハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記封口装置は、所定の位置に多数の開口が形成された封口マスクを有するペースト充填部と上記ペースト充填部に封止材ペーストを供給するペースト供給部とを有するペースト充填装置と、上記ハニカム成形体の端面を撮影するための撮像装置と、上記撮像装置により得られた画像の解析を行う画像解析装置とを備え、
上記撮像装置により撮影された端面の画像から上記画像解析装置によりセルの位置を解析して、上記封口マスクの開口と上記ハニカム成形体のセルとの位置誤差が最も少なくなるように上記封口マスクを上記ハニカム成形体の端面に当接し、上記ペースト供給部から上記ペースト充填部に供給された封止材ペーストを、上記封口マスクを介して上記セルの端部に注入し、充填することを特徴とする。
【００９３】
以下、上記第一のハニカム構造体の製造方法ついて、工程順に説明する。
ここでは、炭化ケイ素を構成材料の主成分とする場合を例に、本発明の製造方法を説明する。
勿論、ハニカム構造体の構成材料の主成分は炭化ケイ素に限定されるわけではなく、上述した他のセラミック、ケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等が挙げられる。
【００９４】
まず、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製する。
粉末原料に少なくとも１種含まれる粉末として、上記炭化ケイ素粉末を好適に使用することができる。
上記炭化ケイ素粉末の粒径は特に限定されないが、例えば、０．３〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。平均粒径が上記範囲にあると後の焼成工程での収縮が少なく好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、炭化ケイ素粉末の粒径を調節することにより、気孔径を調節することができる。
【００９５】
上記セラミック粉末としては、上記のような平均粒径の異なる炭化ケイ素を好適に使用することができる。
また、上記有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。
【００９６】
さらに、上記粉末原料には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【００９７】
粉末原料に２種以上の原料が含まれている場合、湿式混合機への投入前に攪拌機等を用いて予めこれらの原料を乾式混合しておいてもよい。
【００９８】
一方、液体原料に少なくとも含まれる分散媒液としては、特に限定されず、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
【００９９】
液体原料には、分散媒液に加えて、さらに液状の可塑剤や潤滑剤等が含まれていてもよい。
上記可塑剤としては特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
また、上記潤滑剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
【０１００】
さらに、上記液体原料中には、成形助剤が添加されていてもよい。
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
このような複数の原料を含む液体原料も粉末原料と同様に、湿式混合機への投入前に予め混合しておいてもよい。
【０１０１】
次に、得られた湿潤混合物を押出成形機に投入し、押出成形により所定の形状のハニカム成形体とする。なお、本工程で作製するハニカム成形体のセルの開口径は、全てのセルで同一であってもよいし、異なっていてもよい。
ガス流入セルとガス流出セルとの開口径を異なるようにハニカム成形体を製造するには、押出成形に使用する金型を所望の形状が得られるように一般的な技術を用いて設計・作製すればよい。
次に、必要に応じて、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。
【０１０２】
次いで、ハニカム成形体の所定のセルの端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
本発明の第一のハニカム構造体の製造方法では、この工程において、上述した本発明のハニカム成形体用封口装置及び本発明の第一の封止材ペーストの充填方法により、所定のセルを封止する。
また、ここで、充填する封止材ペーストについても既に説明したので、ここでは、その説明を省略する。
なお、この工程で充填する封止材ペーストは、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましい。
【０１０３】
次に、上記封止材ペーストが充填されたセラミック乾燥体を、所定の条件で脱脂（例えば、２００〜５００℃）、焼成（例えば、１４００〜２３００℃）することにより、全体が一の焼成体から構成され、複数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体を製造する。
上記セラミック乾燥体の脱脂及び焼成の条件は、従来から多孔質セラミックからなるフィルタを製造する際に用いられている条件を適用することができる。
【０１０４】
次に、ハニカム焼成体の側面に、シール材層（接着材層）となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返し、所定の大きさのハニカム焼成体の集合体を作製する。
【０１０５】
上記シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるもの等が挙げられる。
上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【０１０６】
上記有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。
【０１０７】
上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【０１０８】
上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【０１０９】
さらに、上記シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１１０】
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱してシール材ペースト層を乾燥、固化させてシール材層（接着材層）とする。
次に、ダイヤモンドカッター等を用い、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着されたハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱形状のセラミックブロックを作製する。
【０１１１】
そして、ハニカムブロックの外周に上記シール材ペーストを用いてシール材層（コート材層）を形成することで、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着された円柱形状のセラミックブロックの外周部にシール材層（コート層）が設けられたハニカム構造体を製造することができる。
【０１１２】
その後、必要に応じて、ハニカム構造体に触媒を担持させる。上記触媒の担持は集合体を作製する前のハニカム焼成体に行ってもよい。
触媒を担持させる場合には、ハニカム構造体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に助触媒、及び、白金等の触媒を付与することが望ましい。
【０１１３】
上記ハニカム構造体の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に助触媒を付与する方法としては、例えば、Ｃｅ（ＮＯ３）３等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）等をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
また、予め、アルミナ粒子に触媒を付与して、触媒が付与されたアルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法で触媒を付与してもよい。
【０１１４】
ここまで説明したハニカム構造体の製造方法は、複数のハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して結束された構成を有するハニカム構造体（以下、集合型ハニカム構造体ともいう）であるが、本発明の製造方法により製造するハニカム構造体は、円柱形状のセラミックブロックが１つのハニカム焼成体から構成されているハニカム構造体（以下、一体型ハニカム構造体ともいう）であってもよい。
【０１１５】
このような一体型ハニカム構造体を製造する場合は、まず、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、集合型ハニカム構造体を製造する場合に比べて大きい以外は、集合型ハニカム構造体を製造する場合と同様の方法を用いて、ハニカム成形体を作製する。
ここで、粉末原料と液体原料とを混合して湿潤混合物を調製する方法等は、上記集合型ハニカム構造体を製造する方法と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１１６】
次に、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。次いで、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
ここで、封止材ペーストを充填する方法は、上記集合型ハニカム構造体を製造する方法と同様であるため、ここではその説明を省略する。
その後、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、脱脂、焼成を行なうことによりセラミックブロックを製造し、必要に応じて、シール材層（コート層）の形成を行なうことにより、一体型ハニカム構造体を製造することができる。また、上記一体型ハニカム構造体にも、上述した方法で触媒を担持させてもよい。一体型ハニカム構造体の主な構成材料としては、コージェライトやチタン酸アルミニウムであることが好ましい。
このようにして、本発明のハニカム構造体の製造方法では、所定のセルが確実に目封じされたハニカム構造体を効率よく製造することができる。
【０１１７】
本発明の第二のハニカム構造体の製造方法では、第二の封止材ペーストの充填方法を用いる。この場合には、ハニカム成形体のセルに封止材ペーストを充填するのではなく、本発明のハニカム焼成体用封口装置を用い、ハニカム成形体を焼成することにより作製した封止材が充填されていないハニカム焼成体のセルに封止材ペーストを充填する。
この後、この封止材ペーストが充填されたハニカム焼成体をさらに焼成または乾燥し、得られたハニカム焼成体を用いてハニカム構造体を製造する。
【０１１８】
本発明の第二のハニカム構造体の製造方法においても、ハニカム焼結体の所定のセルに封止材ペーストを充填する際に、上記封口装置が備える上記画像解析装置等を用いて封口マスクの位置を決定する方法をとっているので、ハニカム焼結体のセルと封口マスクの開口との位置ずれを最小限に止めることができ、必要なセルの全てに封止材ペーストを良好に充填することができ、充填不良なく、所定のセルに封止材ペーストが充填されたハニカム構造体を製造することができる。
【０１１９】
ここまで説明した本発明のハニカム成形体用封口装置、ハニカム焼成体用封口装置、封止材ペーストの充填方法、及び、ハニカム構造体の製造方法では、封口装置として回転テーブルを備えた封口装置を用いた例を示したが、上記封口装置は、必ずしも上記回転テーブルを備えている必要はなく、上記回転テーブルに代えて、上記回転テーブルと同様の機能（即ち、ハニカム成形体又はハニカム焼成体を所定の位置に順次移動させる機能）を有する装置を備えていてもよい。
具体的には、例えば、パレットコンベアやベルトコンベア等のコンベアを備え、このコンベアによりハニカム成形体又はハニカム焼成体を順次移動させてもよいし、レールとこのレールに沿って移動する可動テーブルとを備え、この可動テーブル上にハニカム成形体を載置してハニカム成形体を順次移動させてもよいし、所定の位置に設置された複数の固定テーブルとロボットアームとを備え、固定テーブル上に載置されたハニカム成形体又はハニカム焼成体をロボットアームにより移動させてもよい。なお、上記回転テーブルと同様の機能を有する装置は、ここに例示したものに限定されない。
【実施例】
【０１２０】
以下に実施例及び参考例を掲げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例等のみに限定されない。
【０１２１】
（実施例１〜８、参考例１〜１１）
（１）平均粒径１０μｍのα型炭化ケイ素粉末２５０ｋｇと、平均粒径０．５μｍのα型炭化ケイ素粉末１００ｋｇと、有機バインダ（メチルセルロース）と２０ｋｇとを混合し、混合粉末を調製した。
次に、別途、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）１２ｋｇと、可塑剤（グリセリン）５ｋｇと、水６５ｋｇとを混合して液体混合物を調製し、この液体混合物と混合粉末とを湿式混合機を用いて混合し、湿潤混合物を調製した。
次に、この湿潤混合物を用いた押出成形、及び、これにつづく切断を行い、ハニカム成形体を作製した。その後、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させた。
なお、ハニカム成形体のセルの長手方向に垂直な断面の形状は、設計値で、一辺１．１７ｍｍの正方形である。
【０１２２】
（２）次に、図２、３（ａ）及び（ｂ）に示した構成を有するハニカム成形体用封口装置を用いて、上記ハニカム成形体と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。ここで、下記の構成部材の仕様は、各実施例及び参考例において共通で、以下の通りである。
【０１２３】
封止材ペーストの温度・・・７０℃（ペースト吐出槽内）
封止材ペーストの粘度・・・４２Ｐａ・ｓ（調製時、測定温度２５℃）
一軸偏芯ネジポンプ・・・兵神装備社製、ロボディスペンサー  ３ＮＤＰＬ０６Ｇ１５
封止材ペースト吐出時間・・・１．６秒
【０１２４】
また、封口マスクの開口形状、封口マスクの開口のセルに対する面積比率、整流板の種類、攪拌羽根の個数及び回転数、一軸偏芯ネジポンプの回転数、並び、封止材ペーストの充填量は、表１に示した通りである。
【０１２５】
また、整流板を使用する場合は、図５（ｂ）、及び、図７（ａ）、（ｂ）に示した整流板Ａ〜Ｃのいずれかを使用した。
即ち、整流板Ａは、  図５（ｂ）に示す整流板３２５、即ち、厚さ１ｍｍ、直径５５ｍｍの円板状の整流板本体に、上記整流板本体の中心と中心が重なるように一辺の長さ１６ｍｍの仮想正方形３２５ｄが描かれ、この仮想正方形３２５ｄの上側の辺に３つの大開口３２５ａが等間隔で形成され、下側の辺に３つの小開口３２５ｃが等間隔で形成され、側方の辺の中点のそれぞれに中開口３２５ｂが形成された形状を有する整流板である。また、小開口３２５ｃ、中開口３２５ｂ及び大開口３２５ａの直径は、それぞれ、２ｍｍ、４ｍｍ及び５ｍｍである。なお、仮想正方形３２５ｄは実際に描画されているわけでない。
【０１２６】
また、整流板Ｂは、図７（ａ）に示す整流板４２５、即ち、図５（ｂ）に示した整流板Ａにおいて、さらに、仮想正方形４２５ｄの中心に小開口４２５ｃが形成された形状を有する整流板である。なお、図中、４２５ａは大開口であり、４２５ｂは中開口である。
また、整流板Ｃは、図７（ｂ）に示す整流板５２５、即ち、図５（ｂ）に示した整流板Ａにおいて、さらに、仮想正方形５２５ｄの中心に中開口５２５ｂが形成された形状を有する整流板である。なお、図中、５２５ａは大開口であり、５２５ｃは小開口である。
【０１２７】
（３）次に、封止材ペーストを充填したハニカム成形体を、再び乾燥機を用いて乾燥させ、その後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行うことにより、図９（ａ）及び（ｂ）に示したようなセルの一方の端部に封口材層が形成された形状で、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が４９個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
【０１２８】
（ハニカム焼成体の評価）
製造したハニカム焼成体について、封止材ペーストの充填性を下記評価項目１〜４により評価した。
（評価１）
ハニカム焼成体を各セルを横断するように切断し、その切断面において、封口材層の長さ（長手方向の長さ）を測定し、下記の基準で評価した。
○・・・封口材層の長さが１〜７ｍｍである。
△・・・封口材層の長さが１ｍｍ未満であるか、または、７ｍｍより長い
×・・・封口材層が完全にセルを塞ぐように形成されていないセルがある。
【０１２９】
（評価２）
評価１と同様の方法で測定した封口材層の長さについて、その長さの差を下記の基準で評価した。なお、封口材層の長さは同一端面側ごとに比較した。
◎・・・封口材層の長さの差の最大値が１ｍｍ未満である。
○・・・封口材層の長さの差の最大値が１ｍｍ以上、２ｍｍ未満である。
△・・・封口材層の長さの差の最大値が２ｍｍ以上、３ｍｍ未満である。
×・・・封口材層の長さの差の最大値が３ｍｍ以上である。
【０１３０】
(評価３)
形成した封口材層のハニカム焼成体の端面からの引け（凹み）を、側面に目盛りを有する棒状体を各セルに挿入することにより測定し、下記の基準で評価した。
○・・・引け（凹み）が１ｍｍ未満である。
△・・・引け（凹み）が１ｍｍ以上である。
×・・・封口材層が完全にセルを塞ぐように形成されていないセルがある。
【０１３１】
（評価４）
ハニカム焼成体の端面を目視観察し、一のセルに充填した封止材ペーストが隣接する他のセルにまではみ出しているかを確認し、下記の基準で評価した。
○・・・全くはみ出していなかった。
△・・・一部のセルで封止材ペーストがはみ出していた。
×・・・全てのセルで封止材ペーストがはみ出していた。
【０１３２】
【表１】
2008132745.tif 000003
【０１３３】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜７に係るハニカム焼成体では、評価１〜４による充填性の評価結果が全て良好であった。
また、実施例８に係るハニカム焼成体では、評価２の結果が、他の実施例に係るハニカム焼成体に比べて若干劣るものの、その充填性は概ね良好であった。
【０１３４】
一方、参考例１に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さが実施例に係るハニカム焼成体に比べて短かった。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が５％未満と小さかったからであると考えられる。
参考例２に係るハニカム焼成体では、一部のセルで、封止材ペーストが隣接するセルにはみ出していた。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が３５％より大きかったからであると考えられる。
【０１３５】
参考例３に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さのバラツキが実施例に係るハニカム焼成体に比べて大きくなっていた。詳細には、ハニカム焼成体の端面の中央部付近のセルに形成された封口材層の長さが、上記端面の外周部付近のセルに形成された封口材層の長さよりも長くなっていた。これは、整流板Ｃ、すなわち、中央部にも開口が形成された整流板を使用したためであると考えられる。
【０１３６】
参考例４に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さのバラツキが実施例に係るハニカム焼成体に比べて大きくなっていた。詳細には、ハニカム焼成体の端面の中央部付近のセルに形成された封口材層の長さが、上記端面の外周部付近のセルに形成された封口材層の長さよりも短くなっていた。これは、攪拌羽根の羽根の枚数が少ないため、ペースト吐出槽内で封止材ペーストが充分に攪拌されなかったためであると考えられる。
【０１３７】
参考例５に係るハニカム焼成体では、ハニカム焼成体の端面の中央部付近に形成されたセルに形成された封口材層の引け（凹み）が大きくなっていた。これは、攪拌羽根の回転速度が速く、封止材ペーストの粘度が低下し、充填した封止材ペーストの保形性が低かったためであると考えられる。
【０１３８】
参考例６に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さのバラツキが実施例に係るハニカム焼成体に比べて大きくなっていた。詳細には、ハニカム焼成体の端面の中央部付近のセルに形成された封口材層の長さが、上記端面の外周部付近のセルに形成された封口材層の長さよりも短くなっていた。これは、攪拌羽根の回転速度が遅く、ペースト吐出槽内で封止材ペーストの粘度のバラツキが生じたためであると考えられる。
【０１３９】
参考例７に係るハニカム焼成体では、ハニカム焼成体の端面の中央部付近に形成されたセルに形成された封口材層の引け（凹み）が大きくなっていた。一軸偏芯ネジポンプの回転数が高いことに比例して、ペースト吐出槽内から吐出される封止材ペーストの量が多く、封止材ペーストが充填されやすい傾向にあるハニカム成形体の端面の中央部付近に形成されたセルに封止材ペーストが多く充填されたため、乾燥しにくく、焼成工程を経た際に引け（凹み）が大きくなったものと考えられる。
さらに、参考例７に係るハニカム焼成体では、上述したように、ペースト吐出槽内から吐出される封止材ペーストの量が多かったため、シール材ペーストが隣接するセルにはみ出しているのが観察された。
【０１４０】
参考例８に係るハニカム焼成体では、封口材層が完全にセルを塞ぐように形成されていないセルが観察された。これは、一軸偏芯ネジポンプの回転数が低く、ペースト吐出槽内から吐出される封止材ペーストの量が少なかったためであると考えられる。
なお、本参考例に係るハニカム焼成体では、封口材層が完全に形成されていないセルがあったため、封口材層の長さの差は算出していない。
【０１４１】
参考例９に係るハニカム焼成体では、封止材ペーストを充填する際に、上方に位置していたセルと、下方に位置していたセルとで、封口材層の長さに３ｍｍ以上の大きな差があった。これは、整流板を配設していなかったため、封止材ペーストは重力の作用により、下方に位置していたセルに流れ込み易かったからであると考えられる。
さらに、本参考例に係るハニカム焼成体では、上記下方に位置していたセルの封口材層の長さが７ｍｍ以上と長かった。
【０１４２】
参考例１０に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さのバラツキが実施例に係るハニカム焼成体に比べて大きくなっていた。詳細には、ハニカム焼成体の端面の中央部付近のセルに形成された封口材層の長さが、上記端面の上部付近のセルに形成された封口材層の長さよりも３ｍｍ以上短くなっていた。これは、整流板Ａを使用したハニカム成形体の中央部には封止材ペーストが供給されにくい状況で、攪拌部が攪拌羽根を備えていないため、ペースト吐出槽内で封止材ペーストが充分に攪拌されず、そのため下部に熱が伝わらず、流動性が低下したものと考えられる。
【０１４３】
参考例１１に係るハニカム焼成体では、封口材層の長さの差の最大値が実施例に係るハニカム焼成体に比べて大きくなっていた。詳細には、ハニカム焼成体の端面の中央部付近のセルに形成された封口材層の長さが、上記端面の外周部付近のセルに形成された封口材層の長さよりも３ｍｍ以上短くなっていた。これは、攪拌羽根の回転速度が非常に遅いため、ペースト吐出槽内で生じた封止材ペーストの粘度のバラツキが大きくなったためであると考えられる。
【０１４４】
（実施例９〜１１、参考例１２、１３）
（１）実施例１の（１）の工程と同様にして、湿潤混合物を調製した。
次に、この湿潤混合物を用いた押出成形、及び、これにつづく切断を行い、ハニカム成形体を作製した。その後、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させた。
なお、ハニカム成形体のセルの長手方向に垂直な断面の形状は、設計値で、一辺１．４９ｍｍの正方形である。
【０１４５】
（２）次に、図２、３（ａ）及び（ｂ）に示した構成を有するハニカム成形体用封口装置を用いて、上記ハニカム成形体と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。ここで、封止材ペーストの温度、封止材ペーストの粘度、一軸偏芯ネジポンプの種類及び回転数、封止材ペースト吐出時間、整流板の種類、並びに、攪拌羽根の個数及び回転数の仕様は、実施例１と同様である。
【０１４６】
また、封口マスクの開口形状、封口マスクの開口のセルに対する面積比率、及び、封止材ペーストの充填量は、表２に示した通りである。
実施例９〜１１及び参考例１１、１２で使用した封口マスクの開口は、正方形の各頂点が０．２ｍｍのＲ面取りされた形状又は円形を有している。なお、表２には、上記正方形の一辺の長さ又は直径を記載している。
【０１４７】
（３）次に、封止材ペーストを充填したハニカム成形体を、再び乾燥機を用いて乾燥させ、その後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行うことにより、セルの一方の端部に封口材層が形成された形状で、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が２８個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．４ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
【０１４８】
実施例９〜１１及び参考例１２、１３で製造したハニカム焼成体について、実施例１と同様の方法で、封止材ペーストの充填性を評価した。結果を表２に示した。
【０１４９】
【表２】
2008132745.tif 000004
【０１５０】
表２に示した結果から明らかなように、実施例９〜１１に係るハニカム焼成体では、評価１〜４による充填性の評価結果が全て良好であった。
これに対して、参考例１２に係るハニカム焼成体では、一部のセルにおいて、封口材層の長さが１ｍｍ未満であり、実施例に係るハニカム焼成体に比べて短かった。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が５％未満と小さかったからであると考えられる。
【０１５１】
また、参考例１３に係るハニカム焼成体では、実施例に係るハニカム焼成体に比べて、評価２に係る結果が若干劣るものとなっており、さらに、一部のセルで、封止材ペーストが隣接するセルにはみ出していた。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が３５％より大きかったからであると考えられる。
【０１５２】
（実施例１２〜１４、参考例１４、１５）
（１）実施例１の（１）の工程と同様にして、湿潤混合物を調製した。
次に、この湿潤混合物を用いた押出成形、及び、これにつづく切断を行い、ハニカム成形体を作製した。その後、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させた。
なお、ハニカム成形体のセルの長手方向に垂直な断面の形状は、図１−２に示した形状、即ち、大セルが８角形で、小セルが正方形の形状を有しており、大セルは長い方の辺の長さ（図１−２中、Ａの部分）が１．０８ｍｍで、短い方の辺の長さ（図１−２中、Ｂの部分）が０．５ｍｍ、小セルは１辺の長さ（図１−２中、Ｃの部分）が１．０８ｍｍの形状である。なお、数値は全て設計値である。
【０１５３】
（２）次に、図２、３（ａ）及び（ｂ）に示した構成を有するハニカム成形体用封口装置を用いて、上記ハニカム成形体と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。ここで、封止材ペーストの温度、封止材ペーストの粘度、一軸偏芯ネジポンプの種類及び回転数、封止材ペースト吐出時間、整流板の種類、並びに、攪拌羽根の個数及び回転数の仕様は、実施例１と同様である。
【０１５４】
また、封口マスクの開口形状、封口マスクの開口のセルに対する面積比率、及び、ハニカム成形体のそれぞれの端面における封止材ペーストの充填量は、表３に示した通りである。
実施例１２〜１４及び参考例１４、１５で使用した封口マスクの開口は、正方形の各頂点が０．２ｍｍのＲ面取りされた形状又は円形を有している。なお、表３には、上記正方形の一辺の長さ又は直径を記載している。
【０１５５】
（３）次に、封止材ペーストを充填したハニカム成形体を、再び乾燥機を用いて乾燥させ、その後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行うことにより、セルの一方の端部に封口材層が形成された形状で、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が２５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．４ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
【０１５６】
実施例１２〜１４及び参考例１４、１５で製造したハニカム焼成体について、実施例１と同様の方法で、封止材ペーストの充填性を評価した。結果を表３に示した。
【０１５７】
【表３】
2008132745.tif 000005
【０１５８】
表３に示した結果から明らかなように、実施例１２〜１４に係るハニカム焼成体では、評価１〜４による充填性の評価結果が全て良好であった。
これに対して、参考例１４に係るハニカム焼成体では、一部のセルにおいて、封口材層の長さが１ｍｍ未満であり、実施例に係るハニカム焼成体に比べて短かった。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が５％未満と小さかったからであると考えられる。
【０１５９】
また、参考例１５に係るハニカム焼成体では、実施例に係るハニカム焼成体に比べて、評価２に係る結果が若干劣るものとなっていた。これは、封口マスクの開口が占める面積比率が３５％より大きかったからであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１−１】（ａ）は、封止材ペーストを充填するハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図１−２】封止材ペーストを充填の対象となるハニカム成形体の別の一例の断面図である。
【図２】本発明のハニカム成形体用封口装置を模式的に示す概念図である。
【図３】（ａ）は、ハニカム成形体用封口装置を構成するペースト充填装置を模式的に示す概念図であり、（ｂ）は、（ａ）のペースト充填装置の一部を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明のハニカム成形体用封口装置を構成する攪拌羽根の一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のハニカム成形体用封口装置を構成する整流板の一例を模式的に示す平面図である。
【図６】ハニカム成形体の端面画像の解析から封止材ペーストの充填に至る工程(手段)を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のハニカム成形体用封口装置を構成する整流板の別の一例を模式的に示す平面図である。
【図８】従来のハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
【図９】（ａ）は、従来のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１１、２１  ハニカム成形体
１２、２２ａ、２２ｂ  セル
１３、２３  セル壁
２００  ハニカム成形体用封口装置
２０１  回転テーブル
２０２  成形体固定部
２０３  ペースト吐出槽
２０４  封口マスク
２０５  撮像装置
２０６  ペースト充填部
２１８  ペースト供給部
２１１  ペースト供給ホッパー
２１２  ペースト排出装置
２１３、２１４  封止材ペースト供給管
２１５  一軸偏心ネジポンプ
２１６  フィルタ
２２０  ペースト充填装置
２２１  攪拌羽根
２２２  攪拌棒
２２４  攪拌部
２２５、３２５、４２５、５２５  整流板
２２７  緩衝部材
２２８  温度制御部材
【図１−１】
2008132745.tif 000006
【図１−２】
2008132745.tif 000007
【図２】
2008132745.tif 000008
【図３】
2008132745.tif 000009
【図４】
2008132745.tif 000010
【図５】
2008132745.tif 000011
【図６】
2008132745.tif 000012
【図７】
2008132745.tif 000013
【図８】
2008132745.tif 000014
【図９】
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