(57)【要約】【課題】作業環境上の制約がなく、短時間で、安価に目封止ハニカム構造体を製造することができ、産業廃棄物の量を低減することが可能な目封止ハニカム構造体の製造方法を提供する。【解決手段】ハニカム構造体４８の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得し、その画像データに基づいて、光造形法により、目封止セルと連通し得る孔部４６と、ハニカム構造体４８の少なくとも一部に嵌合し得る凸部４４とを有する目封止部形成用マスク４１Ｂを作製し、目封止部形成用マスク４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを、凸部４４をハニカム構造体４８の少なくとも一部に嵌合させることにより、ハニカム構造体４８の端面に固定させた状態で、目封止部形成用マスク４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの孔部４６を経由させて目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することにより目封止部を形成する目封止ハニカム構造体の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成することによって目封止ハニカム構造体を得る目封止ハニカム構造体の製造方法であって、
前記ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、光造形法（未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射して硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上面に、同様にして新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を繰り返して光硬化樹脂組成物から構成された立体的な造形物を得る方法）により、前記目封止セルと連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスクを作製し、
前記目封止部形成用マスクを、前記凸部を前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合させることにより、前記ハニカム構造体の端面に固定させた状態で、前記目封止部形成用マスクの前記孔部を経由させて前記目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することにより前記目封止部を形成する目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルとを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成するために用いられる目封止部形成用マスクの製造方法であって、
前記ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、光造形法（未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射して硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上面に、同様にして新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を繰り返して光硬化樹脂組成物から構成された立体的な造形物を得る方法）により、前記目封止セルと連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスクを得る目封止部形成用マスクの製造方法。
【請求項３】
多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルとを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成するために用いられる目封止部形成用マスクであって、
光硬化樹脂組成物から構成され、目封止すべきセル（目封止セル）と連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスク。
【請求項４】
前記凸部が、前記ハニカム構造体の目封止する必要がないセル（非目封止セル）に嵌合し得る３本〜前記非目封止セルのセル数本の固定ピンである請求項３に記載の目封止部形成用マスク。
【請求項５】
前記凸部が、前記非目封止セルに嵌合し得る３本〜前記非目封止セルのセル数×（１／２）本の固定ピンである請求項４に記載の目封止部形成用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関、又は各種燃焼装置から排出される排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、浄化するためのフィルタとして好適に用いられる、ガスの流路となる多数のセルと、その多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部とを備えた目封止ハニカム構造体を得るための目封止ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関、又は各種燃焼装置から排出される排ガスにはスート（黒煙）を主体とするパティキュレート（粒子状物質）が多量に含まれている。このパティキュレートがそのまま大気中に放出されると環境汚染を引き起こすため、内燃機関等からの排ガス流路には、パティキュレートを捕集するためのフィルタが搭載されることが一般的である。
【０００３】
このような目的で使用されるフィルタとしては、例えば、図１に示すように、多孔質の隔壁２によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセル４と、多数のセル４の一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部６とを備えた目封止ハニカム構造体８を利用したハニカムフィルタ１が挙げられる。図１に示すハニカムフィルタ１によれば、排ガス流入側端面Ｂからセル４内に排ガスＧ1を流入させることにより、排ガスＧ1が隔壁２を通過する際に排ガスＧ1中のパティキュレートが隔壁２に捕集されるため、パティキュレートが除去された浄化ガスＧ2を浄化ガス流出側端面Ｃから流出させることが可能となる。
【０００４】
そして、上記のような目封止ハニカム構造体の製造方法として、本発明者は、ハニカム成形体（未焼成のセラミック乾燥体）の一方の端面に、粘着シート等を貼着し、画像処理を利用したレーザ加工等によりその粘着シート等の目封止すべきセル（目封止セル）に対応する部分のみに孔開けをしてマスクとし、そのマスクが貼着されたハニカム成形体の端面をスラリー（セラミックスラリー）中に浸漬し、ハニカム成形体の目封止セルにスラリーを充填して目封止部を形成し、これと同様の工程をハニカム成形体の他方の端面についても行った後、乾燥し、焼成することにより目封止ハニカム構造体を得る方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３００９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方法は、画像処理、レーザ加工等の手段を利用することができるため、（ｉ）ハニカム成形体の形状精度が低くても目封止セルに対応する部分のみに容易に孔開けをすることできる、（ii）自動化にも比較的容易に対応することができるといった利点を有しており、非常に有用な方法である。
【０００６】
しかしながら、上記の方法を利用して目封止ハニカム構造体を量産しようとする場合には、（ｉ）各ハニカム構造体の両端面について、全て粘着シートの貼着、画像処理、孔開け、粘着シートの剥離という工程を行う必要があり、マスクの作製等に時間を要することに加え、使用後に剥離された粘着シートが大量の産業廃棄物となる、（ii）粘着シートは、比較的高価であり生産コスト上昇の原因になるとともに、ゴミや塵を嫌うことからクリーンな環境で貼着作業を行う必要があり、作業環境上の制約があるといった問題を解決する必要があった。即ち、上記の方法は、比較的少量の目封止ハニカム構造体の製造には有効な方法であるものの、量産適応性という観点からみると十分に満足できる方法とは言えなかった。
【０００７】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、量産に適した目封止ハニカム構造体の製造方法、より具体的には、作業環境上の制約がなく、短時間で、安価に目封止ハニカム構造体を製造することができ、産業廃棄物の量を低減することが可能な目封止ハニカム構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上述の課題を解決するべく鋭意研究した結果、ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像した画像データに基づいて、光造形法により目封止部形成用マスクを作製することによって、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、以下の目封止ハニカム構造体の製造方法、これに用いる目封止部形成用マスク、及びその製造方法を提供するものである。
【０００９】
［１］  多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成することによって目封止ハニカム構造体を得る目封止ハニカム構造体の製造方法であって、前記ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得し、前記画像データに基づいて、光造形法（未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射して硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上面に、同様にして新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を繰り返して光硬化樹脂組成物から構成された立体的な造形物を得る方法）により、前記目封止セルと連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスクを作製し、前記目封止部形成用マスクを、前記凸部を前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合させることにより、前記ハニカム構造体の端面に固定させた状態で、前記目封止部形成用マスクの前記孔部を経由させて前記目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することにより前記目封止部を形成する目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００１０】
［２］  多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルとを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成するために用いられる目封止部形成用マスクの製造方法であって、前記ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得し、前記画像データに基づいて、光造形法（未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射して硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上面に、同様にして新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を繰り返して光硬化樹脂組成物から構成された立体的な造形物を得る方法）により、前記目封止セルと連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスクを得る目封止部形成用マスクの製造方法。
【００１１】
［３］  多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルとを備えたハニカム構造体の前記多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成するために用いられる目封止部形成用マスクであって、光硬化樹脂組成物から構成され、目封止すべきセル（目封止セル）と連通し得る孔部と、前記ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスク。
【００１２】
［４］  前記凸部が、前記ハニカム構造体の目封止する必要がないセル（非目封止セル）に嵌合し得る３本〜前記非目封止セルのセル数本の固定ピンである上記［３］に記載の目封止部形成用マスク。
【００１３】
［５］  前記凸部が、前記非目封止セルに嵌合し得る３本〜前記非目封止セルのセル数×（１／２）本の固定ピンである上記［４］に記載の目封止部形成用マスク。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、作業環境上の制約がなく、短時間で、安価に目封止ハニカム構造体を製造することができ、産業廃棄物の量を低減することが可能であり、量産に適した方法である。
【００１５】
また、実際のハニカム構造体の画像データに基づいて目封止部形成用マスクを作製するため、成形時の変形等により設計形状通りのハニカム構造体が得られなかった場合でも、その形状に適合した形状精度の高いマスクを作製することができる。従って、セル密度が高い（セル数の多い）ハニカム構造体についても、ずれを生じることなく正確な位置に目封止部を形成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法（以下、単に「本発明の製造方法」と記す）の実施の形態について具体的に説明するが、本発明の製造方法は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、単に「ハニカム構造体」というときは、目封止部を有していないハニカム構造体を意味するものとする。
【００１７】
（ｉ）第１の工程（端面撮像工程）
本発明の製造方法の第１の工程は、ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止すべきセル（目封止セル）と目封止する必要がないセル（非目封止セル）の形状及び位置を特定し得る画像データを取得する端面撮像工程である。
【００１８】
ハニカム構造体（目封止部を有していないもの）は、通常、セラミック坏土の押出成形により製造されるため、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等が一様ではなく、歪みを生じている場合もあり得るが、上記のように、ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像し、目封止セルと非目封止セルの形状及び位置を特定し得る画像データを取得することにより、そのハニカム構造体の構造に適合した目封止部形成用マスクを作製することができる。
【００１９】
より具体的に説明すると、目封止部形成用マスクの凸部を正確な位置に適正な形状で形成することができるため、その凸部をハニカム構造体の端面や非目封止セルに容易に嵌合させることができ、目封止部形成用マスクをハニカム構造体の端面に確実に固定することが可能となる。また、目封止部形成用マスクの孔部についても同様に正確な位置に適正な形状で形成し得るため、目封止部形成用のセラミックスラリーをハニカム構造体の目封止セルに確実に導入することができ、目封止セルに正確に目封止部を形成することが可能となる。
【００２０】
なお、ハニカム構造体の端面等の撮像は、必ずしも各々のハニカム構造体について行う必要はない。既述の如く、ハニカム構造体は、通常、セラミック坏土の押出成形により製造されるため、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等の歪み具合は、セラミック坏土の組成や混練・押し出し等の条件が同じであれば同様のものとなるからである。即ち、これらの条件が同じロットについては、一つのハニカム構造体について一度画像データを取得すれば、その画像データに基づいて作製した目封止部形成用マスクは、他のハニカム構造体に使用することも可能（即ち、目封止部形成用マスクの再利用が可能）であるため、本発明の製造方法は量産にも適した方法である。
【００２１】
ハニカム構造体の少なくとも端面を撮像するための撮像装置については、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）カメラやＸ線ＣＴ（computed tomography）スキャナー等を好適に用いることができる。中でも、Ｘ線ＣＴスキャナーは、ハニカム構造体の端面のみならず、ハニカム構造体の内部（セルの内部形状等）をも撮像することができるため、そのハニカム構造体の構造により適合した目封止部形成用マスクを作製可能である点において好ましい。また、ハニカム構造体の断層形状を直接撮像することができるので、光造形法で必要となる目封止部形成用マスクの断層形状データ（スライスデータ）を作成し易いという利点もある。
【００２２】
なお、本発明の製造方法に用いるハニカム構造体は、多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルとを備えたものである。
【００２３】
上記の条件を満たす限り、ハニカム構造体（本体（外壁）、隔壁）を構成する材質については特に制限はないが、隔壁が多孔質であることが必要であるため、通常は、セラミック（例えば、コージェライト等）からなる焼結体が好適に用いられる。形状についても特に限定されず、例えば、円筒状、四角柱状、三角柱状等の各種形状を採用することができる。また、セル形状（ガスの流路に対して垂直な面におけるセル形状）についても特に限定はされず、例えば、四角形、六角形、三角形等の各種形状を採用することができる。
【００２４】
ハニカム構造体の製造方法は特に限定されないが、例えば、適当な粘度に調整したセラミック坏土を、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度（セルピッチ）を有する口金を用いて押出成形し、乾燥することによりハニカム構造体（目封止されていないもの）を得るといった方法等により製造することができる。
【００２５】
（ii）第２の工程（目封止部形成用マスク作製工程）
本発明の製造方法の第２の工程は、第１の工程で取得された画像データに基づいて、光造形法により、（ハニカム構造体の）目封止セルと連通し得る孔部と、ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有する目封止部形成用マスクを作製する目封止部形成用マスク作製工程である。
【００２６】
光造形法とは、未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射して硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上面に、同様にして新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を繰り返して光硬化樹脂組成物から構成された立体的な造形物を得る方法であり、金型成形や押出成形等の従来の成形法では作製することが困難であった複雑な立体形状の造形物を簡便かつ迅速に得ることができるという利点がある。従って、上記のように目封止部形成用マスクを光造形法により作製する方法は、目封止部形成用マスクが複雑な立体形状（例えば、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等が一様ではなく、歪みを生じている場合等）であったとしても、これを簡便かつ迅速に得ることが可能であり、その形状変更も容易であるという利点がある。
【００２７】
本明細書にいう「目封止部形成用マスク」は、（ハニカム構造体の）目封止セルと連通し得る孔部と、ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る凸部とを有し、光硬化樹脂組成物から構成されるものである。上記の条件を満たす限り、目封止部形成用マスクの全体形状は特に限定されないが、例えば、図２に示す目封止部形成用マスク３１のように、ハニカム構造体の端面を被覆し得る面積を有する板状のマスク本体３２に、上記孔部３６と、上記凸部３４とが形成されたものを好適に用いることができる。
【００２８】
上記孔部は、（ハニカム構造体の）目封止セルと連通し得るように形成されており、この孔部を経由させてハニカム構造体の目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することによって、ハニカム構造体の目封止セルに目封止部を形成することができるようになっている。
【００２９】
上記孔部は、ハニカム構造体の目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することができる限りにおいて、必ずしも目封止セルと完全に一致する形状である必要はなく、その形状について特に制限はない。例えば、ハニカム構造体のセル形状が四角形である場合に、上記孔部の形状が円形であってもよい。
【００３０】
また、各孔部の開孔面積についても、ハニカム構造体の目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することができる限りにおいて、特に限定はされるものではなく、導入するセラミックスラリーの粘度（セル内への導入のし易さ）に応じて適宜設定すればよい。
【００３１】
上記凸部は、ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る形状に形成されており、この凸部をハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合させることによって、目封止部形成用マスクをハニカム構造体の端面に固定することができるようになっている。
【００３２】
上記凸部は、ハニカム構造体の少なくとも一部に嵌合し得る形状である限り、その形状について特に制限はなく、例えば、図３（ａ）に示す目封止部形成用マスク４１Ａのように、凸部４４の形状を、ハニカム構造体４８の外周形状に沿って突出する鞘状としたものが挙げられる（キャップ構造）。この形状の場合、目封止部形成用マスクをハニカム構造体の端面に確実に固定することができる限りにおいて、必ずしも凸部がハニカム構造体の全周を取り囲むように連続的に形成されている必要はなく、断続的に形成されているものであってもよい。
【００３３】
また、例えば、図３（ｂ）に示す目封止部形成用マスク４１Ｂのように、凸部４４の形状を、ハニカム構造体４８の目封止する必要がないセル（非目封止セル）と相補的な形状に形成されたピン状としたものであってもよい（固定ピン構造Ａ）。この形状の場合、凸部となる固定ピンの本数は特に限定されないが、少なくとも１本は必要であり、目封止ハニカム構造体の一端面においては、目封止すべきセル（目封止セル）と非目封止セルとが交互に（市松状に）配置されているため、多くとも非目封止セルのセル数本である（全セル数の約１／２本）。
【００３４】
但し、目封止部形成用マスクをハニカム構造体の端面に確実に固定するためには、凸部となる固定ピンの本数を少なくとも３本以上とすることが好ましい。一方、目封止部形成用マスクのハニカム構造体の端面への装着を容易にするためには、凸部となる固定ピンの本数を非目封止セルのセル数×（１／２）本とすることが好ましい。
【００３５】
ところで、押出成形体を経て製造されるハニカム構造体にあっては、外壁部（セルが存在しない部分）及びその近傍のセルを含む外周部を切削加工により一旦除去し、その切削加工されたハニカム構造体の外周面にセラミックスラリーをコーティングして外壁部を再度形成することがしばしば行われる（例えば、特開平４−６４７６８号公報、特開平８−３２３７２７号公報等を参照）。このような方法は、押出成形の際にハニカム構造体外壁部近傍に不可避的に発生する変形セルを除去することができ、十分な強度を有するハニカム構造体が得られるという点において有効な方法である。
【００３６】
上記のように、ハニカム構造体の外周部を切削加工により除去する方法を採用する場合には、例えば、図３（ｃ）に示す目封止部形成用マスク４１Ｃのように、凸部４４の形状を、切削加工により除去される外周部（加工部４８ａ）に予め形成された挿入孔と相補的な形状に形成されたピン状としたものであってもよい（固定ピン構造Ｂ）。外周部（加工部４８ａ）に固定ピンを挿入する方法により得られる効果の一つとして、固定ピン挿入時にセルを損傷した場合であっても、後工程の切削加工によりその損傷部分を除去することが可能であるため、実害が無いことが挙げられる。
【００３７】
この形状の場合、凸部となる固定ピンの本数は特に限定されないが、目封止部形成用マスクをハニカム構造体の端面に確実に固定するため少なくとも３本以上とすることが好ましく、目封止部形成用マスクのハニカム構造体の端面への装着を容易にするため、１０本以下とすることが好ましい。
【００３８】
本発明の製造方法における「光硬化成分」とは、光照射により反応し、架橋構造を形成し得る官能基を分子中に１個以上有するオリゴマーやモノマー等（いわゆるプレポリマー）を意味し、複数のプレポリマーの混合物も当然に含まれる。
【００３９】
上記オリゴマーとしては、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エン・チオール系樹脂等のラジカル重合型光硬化性樹脂、或いは、エポキシ系樹脂等のカチオン重合型光硬化性樹脂のオリゴマーが挙げられる。また、上記モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類等のラジカル重合性モノマー、エポキシ含有化合物等のカチオン重合性モノマーが挙げられる。なお、本発明の製造方法において「光硬化成分組成物」というときは、上記光硬化成分を構成成分として含有する組成物を意味するものとする。
【００４０】
上記のような目封止部形成用マスクを、第１の工程で取得された画像データに基づいて、光造形法により作製する方法としては、例えば、以下に掲げるような方法が挙げられる。
【００４１】
まず、ＣＣＤカメラにより、ハニカム構造体の端面を撮像し、表面画像のデータを取得する。次いで、その表面画像データを二値化処理することにより、目封止セル及び非目封止セルの形状及び位置を特定する。そして、凸部及び孔部が、ハニカム構造体に対して正確な位置に適正な形状で形成されるように、目封止部形成用マスクの立体形状データを作成する。
【００４２】
但し、撮像装置についてはＣＣＤカメラに限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴスキャナーを用いてもよい。具体的には、Ｘ線ＣＴスキャナーにより、ハニカム構造体（端面の他、セルの内部形状等）を撮像し、その表面画像を含む断層画像のデータを取得し、その断層画像データを二値化処理することによっても、目封止セル及び非目封止セルの形状及び位置を特定し、目封止部形成用マスクの立体形状データを作成することができる。
【００４３】
なお、本明細書にいう「二値化処理」とは、画像データを２５６階調に色分けし、閾値を境界として、これより輝度の高い部分を白、低い部分を黒とする白黒のみの二値画像に変換する処理を意味する。これにより、ハニカム構造体の隔壁部分（黒）とセル部分（白）とを識別することができる。
【００４４】
上記の立体形状データをＣＡＤ（computer-aided design）データに変換し、そのＣＡＤデータから目封止部形成用マスクの立体形状を多数層に断層してなる断層形状データ（スライスデータ）を作成する。このスライスデータに従って、未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射することにより、その断層形状の硬化樹脂層を形成する。この硬化樹脂層の上面に、未硬化の光硬化成分組成物を一層分だけ追加供給し、再度その表面に描画的に光照射することにより、先に形成された硬化樹脂層と連続する新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を所定回数繰り返すことにより、光硬化樹脂組成物からなる目封止部形成用マスクを作製する。なお、目封止ハニカム構造体においては、多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とが互い違いに目封止されている必要があることから、目封止部形成用マスクは各端面について各々作製する必要がある点に留意すべきである。
【００４５】
なお、光硬化成分を硬化させるために照射される光としては、使用する光硬化成分を硬化させ得る特異的な波長を含む光、例えば、紫外線、可視光線等を用いる必要があり、特に、紫外線を好適に用いることができる。従って、光照射装置としては、ＮＣ（numerical control）制御が可能な紫外線レーザ等を好適に用いることができる。現在では、そのような光照射装置の他、光硬化成分を供給する供給装置、光硬化成分を貯留する貯留槽、光照射によって形成された硬化樹脂層を一層単位で昇降させ得る昇降装置等を備えた光造形装置が市販されている（例えば、ＳＬＡ７０００（商品名：（株）インクス製）等）。本発明の製造方法においては、このような市販の光造形装置を用いることによって、より簡便かつ迅速に目封止部形成用マスクを作製することが可能となる。
【００４６】
（iii）第３の工程（目封止部形成工程）
本発明の製造方法の第３の工程は、第２の工程で作製された目封止部形成用マスクを、その凸部を用いて、ハニカム構造体の端面に固定させた状態で、目封止部形成用マスクの孔部を経由させて目封止セルの内部にセラミックスラリーを導入することにより目封止部を形成する目封止部形成工程である。
【００４７】
この第３の工程は、例えば、図４に示すような方法により実施することができる。まず、目封止部形成用マスク５１を、その凸部を用いて、ハニカム構造体５８の一方の端面に固定する。この状態において、その一方の端面における目封止部を形成する必要がないセル（非目封止セル）のみがマスクされる。そして、ハニカム構造体５８のマスクされた側の端面をセラミックスラリー５２が貯留された貯留容器５４中に浸漬し、貯留容器５４の内底面に対して押圧する。こうすることにより、目封止部形成用マスク５１の孔部を経由してハニカム構造体５８の目封止セルの内部にセラミックスラリーが導入され、目封止部が形成される。
【００４８】
上記のようにハニカム構造体５８の一方の端面に目封止部を形成した後、目封止部形成用マスク５１を取り外し、これと同様の工程をハニカム構造体５８の他方の端面についても行う。これを乾燥し、焼成することにより、多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部を備えた目封止ハニカム構造体を得ることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではない。
【００５０】
実施例、比較例において使用するハニカム構造体として、多孔質の隔壁によってハニカム状に区画されることにより形成された、ガスの流路となる多数のセルを有するハニカム構造体を用意した。このハニカム構造体は、コージェライトからなり、底面形状が１６０ｍｍφの円形、長さが２００ｍｍの円筒状であり、セル形状は四角形、隔壁厚さは３００μｍ、セル密度は３００個／平方インチのものであった。
【００５１】
上記のハニカム構造体は、適当な粘度に調整した坏土を上記セル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて押出成形し、乾燥後、両端面を切断して平滑面とすることにより製造した。以下の実施例、比較例においては、このハニカム構造体の多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とに互い違いに目封止部を形成することによって目封止ハニカム構造体を１００基ずつ製造した。
【００５２】
なお、以下の実施例、比較例において、目封止部を形成するために使用したセラミックスラリーは全て、セラミック粉末としてコージェライト粉末、結合剤としてメチルセルロース、解膠剤として高分子界面活性剤を用い、これらを混合したものに、分散媒として水を加えて３０分間混合し、そのスラリー粘度を２００Ｐａ・ｓに調製したものとした。
【００５３】
［比較例１］
上記ハニカム構造体の一方の端面に、市販の粘着シート（ポリエステル製、厚さ０．０５ｍｍ）を貼着した後、そのハニカム構造体の一方の端面をＣＣＤカメラにより撮像し、表面画像のデータを取得した。次いで、その表面画像データを二値化処理することにより、目封止すべきセル（目封止セル）及び目封止する必要がないセル（非目封止セル）の位置を特定した。更に、同じ表面画像データから、ハニカム構造体の中心座標を算出した。そして、レーザ加工によりその粘着シートの目封止セルに対応する部分のみに孔開けをして目封止部形成用マスクを作製した（この状態において、その一方の端面における非目封止セルのみがマスクされた）。
【００５４】
次いで、そのハニカム構造体のマスクされた側の端面を、上記セラミックスラリーが貯留された貯留容器中に浸漬し、貯留容器の内底面に対して押圧することにより、目封止セルのみに上記セラミックスラリーを圧入させて目封止部を形成した。これと同様の工程をハニカム構造体の他方の端面についても行った後、乾燥し、焼成することにより、多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部を備えた目封止ハニカム構造体を製造した。
【００５５】
［実施例１〜３］
上記ハニカム構造体の一方の端面を撮像装置により撮像し、表面画像のデータを取得した。撮像装置としては、実施例１，２ではＣＣＤカメラ、実施例３ではＸ線ＣＴスキャナーを用いた。次いで、その表面画像データを二値化処理することにより、目封止セル及び非目封止セルの形状及び位置を特定した。
【００５６】
更に、同じ表面画像データから、上記ハニカム構造体のセルの中心座標、セル密度（セル間ピッチ）を算出した。そして、凸部及び孔部が、上記ハニカム構造体に対して正確な位置に適正な形状で形成されるように、目封止部形成用マスクの立体形状データを作成した。上記の立体形状データをＣＡＤデータに変換し、そのＣＡＤデータから目封止部形成用マスクの立体形状を多数層に断層してなるスライスデータを作成した。
【００５７】
このスライスデータに従って、未硬化の光硬化成分組成物の表面に描画的に光照射することにより、その断層形状の硬化樹脂層を形成した。この硬化樹脂層の上面に、未硬化の光硬化成分組成物を一層分だけ追加供給し、再度その表面に描画的に光照射することにより、先に形成された硬化樹脂層と連続する新たな硬化樹脂層を形成し、積層していく操作を所定回数繰り返すことにより、光硬化樹脂組成物からなる目封止部形成用マスクを作製した。
【００５８】
この際、照射光としては紫外線レーザから照射される紫外線を使用した。そして、光造形装置としては、ＳＬＡ７０００（商品名：（株）インクス製）を使用した。なお、目封止部形成用マスクの構造としては、実施例１は下記マスクＡ、実施例２，３は下記マスクＢとした。
【００５９】
（マスクＡ）
図２に示す目封止部形成用マスク３１を基本形状とし、外径１６０ｍｍφの円形、厚さ０．３ｍｍの板状のマスク本体３２に、内径１ｍｍφの孔部３６と、１ｍｍ×１ｍｍ×高さ１ｍｍの四角柱状の凸部３４（固定ピン）とが形成されたものである。孔部３６は目封止セルに、凸部３４は非目封止セルに対応するように、全体として市松状となるように配置した（即ち、孔部３６、凸部３４の数は、ともに全セル数の約１／２となる）。
【００６０】
（マスクＢ）
図２に示す目封止部形成用マスク３１を基本形状とし、外径１６０ｍｍφの円形、厚さ０．３ｍｍの板状のマスク本体３２に、内径１ｍｍφの孔部３６と、１ｍｍ×１ｍｍ×高さ１ｍｍの四角柱状の凸部３４（固定ピン）とが形成されたものである。孔部３６は目封止セルに対応するように、全体として市松状となるように配置した（即ち、孔部３６の数は、全セル数の約１／２となる）。凸部３４（固定ピン）はハニカム構造体の端面中心部に位置する非目封止セルに対応するように３本のみ配置した。
【００６１】
図４に示すように、目封止部形成用マスク５１を、その凸部を用いて、ハニカム構造体５８の一方の端面に固定した（この状態において、その一方の端面における非目封止セルのみがマスクされた）。そして、ハニカム構造体５８のマスクされた側の端面をセラミックスラリー５２が貯留された貯留容器５４中に浸漬し、貯留容器５４の内底面に対して押圧することにより、目封止セルのみに上記セラミックスラリーを圧入させて目封止部を形成した後、目封止部形成用マスク５１を取り外し、これと同様の工程をハニカム構造体の他方の端面についても行った。これを乾燥し、焼成することにより、多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部を備えた目封止ハニカム構造体を製造した。
【００６２】
上記の比較例１、及び実施例１〜３について、撮像・データ処理時間を含むマスク作製時間、マスク装着時間（マスクの装着性、１基片面当たり）、孔開け時間（１基片面当たり）、作業時間（１００基両面当たり）、産業廃棄物の有無、目封止部形成具合を評価した。その結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2005059512.tif 000003
【００６４】
（評価）
比較例１の製造方法では、粘着シートの孔開けに１基片面当たり３分を要し、１００基両面当たりの作業時間は６００分であった。これに対し、実施例１の製造方法では、マスクの作製をハニカム構造体の仕上げ加工と同時に行ったため、実質的なマスク作製時間は０時間とみなすことができ、また、マスクの装着時間についても１基片面当たり３０秒という短時間でスムーズに装着することができた。即ち、１００基両面当たりの作業時間は１００分であり、比較例１の製造方法と比較して作業時間が短縮された。また、固定ピンの本数を３本とした実施例２，３の製造方法では、マスクの装着がより容易なものとなり、１００基両面当たりの作業時間が僅か１７分と大幅に短縮された。
【００６５】
また、比較例１の製造方法では、１基片面当たり粘着シート１枚の産業廃棄物が排出され、その廃棄コストがかかるが、実施例１〜３の製造方法では、マスクを繰り返し使用するため、産業廃棄物が排出量は、著しく減少し、廃棄コストについても削減することが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、ディーゼルエンジン等の内燃機関、又は各種燃焼装置から排出される排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、浄化するためのフィルタとして好適に用いられる、ガスの流路となる多数のセルと、その多数のセルの一方の開口端部と他方の開口端部とを互い違いに目封止する目封止部とを備えた目封止ハニカム構造体の製造に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来のハニカムフィルタの一の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の製造方法に用いられる目封止部形成用マスクの実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本発明の製造方法に用いられる目封止部形成用マスクの実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の製造方法の目封止部形成工程の一の実施形態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ハニカムフィルタ、２…隔壁、４…セル、６…目封止部材、８…目封止ハニカム構造体、３１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，５１…目封止部形成用マスク、３２…マスク本体、３４，４４…凸部、３６，４６…孔部、４８，５８…ハニカム構造体、４８ａ…加工部、５２…セラミックスラリー、５４…貯留容器、Ｂ…排ガス流入側端面、Ｃ…浄化ガス流出側端面、Ｇ1…排ガス、Ｇ2…浄化ガス。
【図１】
2005059512.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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