(57)【要約】【課題】隔壁を介して、第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通流路が形成されたハニカム構造体の、第１および第２の端面のうち少なくとも一方の端面において、複数の貫通流路のうちの少なくとも一つの端部を、封止材で封止する方法。【解決手段】本発明の方法は、表面および裏面と、前記封止材で封止される端面における封止される貫通流路のパターンに合致するように、表面に設けられた注入パイプと、注入パイプと同軸上に設けられた貫通孔と、を備えるマスク板を準備するステップと、封止材の吐出面を備える吐出槽を、吐出面がマスク板の裏面と接するように設置するステップと、マスク板の表面を、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面に当接させるステップと、吐出槽に封止材を添加するステップと、吐出槽からマスク板を介して、封止材を、封止される貫通流路の端部に吐出するステップと、を有する。【選択図】図５
2007296806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁を介して、第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通流路が形成されたハニカム構造体の、前記第１および第２の端面のうち少なくとも一方の端面において、前記複数の貫通流路のうちの少なくとも一つの端部を、封止材で封止する方法であって、
前記貫通流路の断面寸法と同等以下の外形を有し、封止される貫通流路のパターンに合致するように配置された注入パイプが設けられたマスク板を用いる、ハニカム構造体の貫通流路の端部を封止材で封止する方法。
【請求項２】
ハニカム構造体の封止材で封止される端面よりも広い表面および裏面と、前記封止材で封止される端面における封止される貫通流路のパターンに合致するように、前記表面に設けられた注入パイプと、該注入パイプと同軸上に設けられ、前記表面における貫通孔の開口寸法が、前記注入パイプの同位置の外周寸法と同等以下の貫通孔と、を備えるマスク板を準備するステップと、
封止材の吐出面を備える吐出槽を、前記吐出面が前記マスク板の裏面と接するように設置するステップと、
前記マスク板の表面を、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面に当接させるステップと、
前記吐出槽に、封止材を添加するステップと、
前記吐出槽から前記マスク板の貫通孔および注入パイプを介して、前記封止材を、封止される貫通流路の端部に吐出するステップと、
を有することを特徴とする、ハニカム構造体の貫通流路の端部を封止材で封止する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マスク板は、前記表面に突起を有しており、
前記突起が、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面側の、封止材が充填されない貫通流路の端部を変形させるステップを有することを特徴とする、ハニカム構造体の貫通流路の端部を封止材で封止する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
隔壁を介して、第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通流路が形成されたハニカム構造体の、前記第１および第２の端面のうち少なくとも一方の端面において、前記複数の貫通流路のうちの少なくとも一つの端部を、封止材で封止するための端部封止装置であって、
ハニカム構造体の封止材で封止される端面よりも広い表面および裏面と、
前記封止材で封止される端面における封止される貫通流路のパターンに合致するように、前記表面に設けられた注入パイプと、
該注入パイプと同軸上に設けられた貫通孔であって、前記表面における貫通孔の開口寸法は、前記注入パイプの同位置の外周寸法と同等以下の貫通孔と、
を備えるマスク板を有することを特徴とする端部封止装置。
【請求項５】
さらに前記表面に、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面の、封止材が充填されない貫通流路の端部を変形させる突起を備えることを特徴とする請求項４に記載の端部封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の貫通流路が長手方向に並設されたハニカム構造体の貫通流路端部を封止材で封止する方法およびそのような処理に使用される端部封止装置に関する。
【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まれるスス等のパティキュレートが環境や人体に影響を及ぼすことが最近問題となっている。
【０００３】
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が種々提案されている。例えば、隔壁を介して複数の貫通流路が長手方向に並設された、柱状の多孔質セラミックで構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した例が示されている。このハニカム構造体では、それぞれの貫通流路において、いずれか一方の端部が封止材で封止されているため、ハニカム構造体内に導入された排ガスは、必然的に隔壁を通過してからハニカム構造体外部へ排出される。従って、排ガスがこの隔壁を通過する際に、排ガス中のパティキュレート等を捕獲することができる（特許文献１）。
【０００４】
また、前述の形状のハニカム構造体において、封止材で封止することを意図していない貫通流路（以下、開放貫通流路という）の端部に封止材が付着して、開放貫通流路の端部の断面積が低下し、排ガスの圧力損失が高くなることを防止するため、専用の封止装置を用いて、所定の貫通流路の端部に封止材を充填する方法が開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−２１９３１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に示されている方法では、貫通流路端部の封止の際に、以下のような操作が行われる。まず封止材ペーストの入った吐出槽と、マスク板とを用意し、吐出槽の吐出面にマスク板の一面を予め密着させておく。このマスク板には、ハニカム構造体の端面と当接させた際に、ハニカム構造体の封止すべき貫通流路の開口配置に対応する位置に、貫通孔が形成されている。次に、マスク板の吐出槽に接着されていない面側を、ハニカム構造体の端面に当接させる。次に、吐出槽内の封止材ペーストに圧力を加えると、封止材ペーストは、マスク板に設けられた貫通孔を通って、ハニカム構造体の所定の貫通流路に流入する。次に、ハニカム構造体からマスク板および吐出槽を離す前に（または離した後）、ハニカム構造体を振動させ、所定の貫通流路端部からの封止材ペーストのはみ出しや液だれを防止する。これにより、封止の際に、開放貫通流路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。
【０００６】
しかしながら、このような方法では、封止材の粘度や流動性を厳密に管理して、これらを好適範囲内に維持しておかないと、振動時にハニカム構造体の内方に封止材ペーストが流動し、封止材ペーストを適正な位置に設置することができなくなるという問題がある。また、セル密度が高い（貫通流路の断面が小さい）ハニカム構造体や、端面の平面度が悪いハニカム構造体では、貫通流路に充填された封止材がはみ出す場合があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、ハニカム構造体の封止すべき貫通流路の端部を封止材ペーストで封止する際に、開放貫通流路には封止材ペーストが付着されにくく、封止すべき貫通流路内にのみ封止材ペーストを容易に充填することができるハニカム構造体の貫通流路の封止方法を提供すること、さらにはそのような方法に利用される端部封止装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、隔壁を介して、第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通流路が形成されたハニカム構造体の、前記第１および第２の端面のうち少なくとも一方の端面において、前記複数の貫通流路のうちの少なくとも一つの端部を、封止材で封止する方法であって、
前記貫通流路の断面寸法と同等以下の外形を有し、封止される貫通流路のパターンに合致するように配置された注入パイプが設けられたマスク板を用いる、ハニカム構造体の貫通流路の端部を封止材で封止する方法が提供される。このような方法でハニカム構造体の端部の封止を行うことにより、貫通流路に充填された封止材のはみ出しを防止することができ、開放貫通流路端部には、封止材ペーストを付着させないようにして、封止すべき貫通流路端部にのみ封止材ペーストを充填させることを簡単に行うことが可能となる。
【０００９】
ここで、当該方法は、ハニカム構造体の封止材で封止される端面よりも広い表面および裏面と、前記封止材で封止される端面における封止される貫通流路のパターンに合致するように、前記表面に設けられた注入パイプと、該注入パイプと同軸上に設けられ、前記表面における貫通孔の開口寸法が、前記注入パイプの同位置の外周寸法と同等以下の貫通孔と、を備えるマスク板を準備するステップと、
封止材の吐出面を備える吐出槽を、前記吐出面が前記マスク板の裏面と接するように設置するステップと、
前記マスク板の表面を、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面に当接させるステップと、
前記吐出槽に、封止材を添加するステップと、
前記吐出槽から前記マスク板の貫通孔および注入パイプを介して、前記封止材を、封止される貫通流路の端部に吐出するステップと、
を有しても良い。
【００１０】
なお、本願では、「封止材」という用語には、貫通流路内に固定化された封止材の他、この封止材の原料となる、固定化される前の封止材ペーストが含まれる。また、前記方法において、実施するステップの順番は、特に重要ではないことに留意する必要がある。例えば、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面に当接させるステップ、および前記吐出槽に、封止材を添加するステップは、状況に応じて、逆の順番で実施しても良い。
【００１１】
また前記マスク板は、前記表面に突起を有しており、
前記突起が、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面の、封止材が充填されない貫通流路の端部を変形させるステップを有しても良い。このような封止方法で製作されたハニカム構造体では、より簡単に、はみ出しや隙間の発生を防止することができるとともに、排ガスを流通させる際に、入口側および出口側での圧力損失を低く抑えることが可能となると考えられる。
【００１２】
また、本発明では、隔壁を介して、第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通流路が形成されたハニカム構造体の、前記第１および第２の端面のうち少なくとも一方の端面において、前記複数の貫通流路のうちの少なくとも一つの端部を、封止材で封止するための端部封止装置であって、
ハニカム構造体の封止材で封止される端面よりも広い表面および裏面と、
前記封止材で封止される端面における封止される貫通流路のパターンに合致するように、前記表面に設けられた注入パイプと、
該注入パイプと同軸上に設けられた貫通孔であって、前記表面における貫通孔の開口寸法は、前記注入パイプの同位置の外周寸法と同等以下の貫通孔と、
を備えるマスク板を有することを特徴とする端部封止装置が提供される。このような端部封止装置を用いることにより、封止すべき貫通流路の端部にのみ封止材ペーストを充填することを、容易に行うことが可能となる。
【００１３】
ここで、マスク板は、さらに前記表面に、前記ハニカム構造体の封止材で封止される端面の、封止材が充填されない貫通流路の端部を変形させる突起を備えても良い。これにより、前述のように、より簡単に、はみ出しや隙間の発生を防止することができるとともに、得られたハニカム構造体の圧力損失を低く抑えることが可能となると考えられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、ハニカム構造体の貫通流路の端部を封止材ペーストで封止する際に、簡単に、封止すべき貫通流路内にのみ適正に封止材ペーストを充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面により本発明の形態を説明する。
【００１６】
本発明の封止の対象となるハニカム構造体は、セラミック粉末およびバインダ等を主成分とした混合組成物を成形することにより作製されるものである。このハニカム構造体を作製する際には、まず、セラミック粉末およびバインダ等を混合して、ハニカム構造体作製用の混合組成物を調製した後、この混合組成物の押出し成形等により成形体を作製する。
【００１７】
次に、乾燥により成形体中の水分等を飛散させることにより、多数の貫通流路が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム構造体が得られる。ハニカム構造体は、例えば角柱状または円柱状であるが、その他の形状であっても良い。
【００１８】
上記セラミック粉末としては、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系セラミックの粉末、アルミナ、コージェライト、ムライト、シリカ、ジルコニア、チタニア、チタン酸アルミニウム等の酸化物系セラミックの粉末が使用できる。
【００１９】
これらの中では、焼成後の熱伝導性に優れる炭化珪素や、焼成後の熱膨張率の小さなチタン酸アルミニウム等が好ましい。
【００２０】
これらのセラミック粉末の粒径は、特に限定されないが、後の焼成工程での収縮が少ないものが好ましく、例えば０．３〜５０μｍ程度の平均粒径を有する粉末１００質量部と、０．１〜１．０μｍ程度の平均粒径を有する粉末５〜６５質量部とを組み合わせたものが好ましい。
【００２１】
上記バインダとしては、例えば、ポリエチレングリコール、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使用することができる。これらは単独で使用しても、２種類以上のものを混合して使用しても良い。上記有機バインダの中では、メチルセルロースが望ましい。また、上記バインダの配合量は、通常、セラミック粉末１０質量部に対して、１〜１０質量部程度が好ましい。
【００２２】
上記混合組成物に流動性を与える分散溶液としては、例えば、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール、水等を使用することができる。
【００２３】
上記ハニカム構造体を、例えば１６００℃〜２２００℃程度の高温で、３〜１０時間程度焼成させることにより、多孔質のハニカム構造体を得ることができる。このようなハニカム構造体は、例えば、排ガス中のパティキュレート等を捕集するフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ：ＤＰＦ）として使用される。
【００２４】
次に、本発明による端部封止装置を用いて、上記ハニカム構造体に封止を行う方法について説明する。なお以下の説明は、貫通流路が正方形状の開口を有するように構成されたハニカム構造体に対して、封止を実施する方法について示す。ただし、本発明は、特定のハニカム構造体の形状に限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明の端部封止装置を用いてハニカム構造体に封止を施す様子を模式的に示した断面図であり、図２は、図１に示した端部封止装置の部分拡大断面図である。また図３および図４は、それぞれ、端部封止装置に含まれるマスク板１５０の上面図、および図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００２６】
端部封止装置１００は、一側面が吐出面となっている容器状の２つのペースト吐出槽１１６を備えており、このペースト吐出槽１１６の吐出面には、マスク板１５０が設置されている。マスク板１５０は、金属等の剛性のある材料で構成される。２つのペースト吐出槽１１６は、このマスク板１５０同士がハニカム構造体１０５を介して向き合うように離間して設置されている。マスク板１５０のペースト吐出槽１１６と接していない面（以降マスク板１５０の表面１５０ａという）は、ハニカム構造体１０５の端面に密着される。
【００２７】
マスク板１５０の表面１５０ａには、図３、４に示すように、マスク板の表面１５０ａから、該表面に対して略垂直に突出した多数の注入パイプ１３２が設置されており、これらの注入パイプ１３２は、マスク板１５０をハニカム構造体１０５に対して適正な位置に配置した場合、ハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０の配置パターンと一致するように配列されている。本例の場合、注入パイプ１３２の配列パターンは、市松模様状になっている。注入パイプ１３２は、金属チューブ等で構成され、内部が空洞になっている。ただし、注入パイプ１３２の形状は、特に限られず、図３および図４に示すような円筒状のものの他、角柱状等の各種形状が使用できる。また、注入パイプ１３２のマスク板１５０への設置方法は、特に限られず、溶接、接着剤による接合等、従来の方法が使用できる。（なお、図３において描かれている破線は、当接されるハニカム構造体１０５の端面に形成されている開口パターンを模式的に示したものであり、実際のマスク板１５０には、このような線は存在しない。）。
【００２８】
さらに、マスク板１５０には、上記注入パイプ１３２と同軸上に貫通孔１３１が設けられている。この貫通孔１３１によりマスク板１５０の表面１５０ａに生じる開口の寸法は、注入パイプ１３２の同位置における内部形状の寸法と同等か、これよりも小さくなっている（注入パイプ１３２が存在するため、実際には、マスク板１５０の表面１５０ａ側から、貫通孔１３１を目視することはできない）。従って、マスク板１５０の裏面（注入パイプ１３２が設置されていない面）１５０ｂ側にある流体は、貫通孔１３１を介して、注入パイプ１３２から流出できるようになっている。なお図４において、貫通孔１３１は、軸方向全体にわたって一定の寸法で描かれているが、貫通孔１３１の形状は、このような形状に限られるものではない。注入パイプ１３２との間で前述の寸法関係を満たせば、貫通孔１３１は、例えば、マスク板１５０の裏面１５０ｂと表面１５０ａで、開口寸法が異なるように形成しても良い（ただし通常は、裏面１５０ｂにおける開口寸法≧表面１５０ｂにおける開口寸法であろう）。
【００２９】
図３において、マスク板１５０は、３２本の注入パイプ１３２を有するように示されているが、実際のマスク板には、表面１５０ａに当接されるハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０に対応した数の注入パイプ１３２が設置されることは明らかであろう。ペースト吐出槽１１６の内部には、封止材ペースト１２０が充填され、さらにペースト吐出槽１１６は、その内部に圧力を印加するための圧力印加手段（図示されていない）と接続されている。
【００３０】
また図１において、端部封止装置１００は、２組のマスク板１５０／ペースト吐出槽１１６を有するように示されているが、別の実施例では、端部封止装置は、１組のマスク板１５０／ペースト吐出槽１１６のみを有し、一度にハニカム構造体１０５の一つの端面だけが封止されるように構成されても良い。また上記封止材ペースト１２０は、特に限られないが、焼成した際にハニカム構造体１０５と一体化されやすいものが好ましく、ハニカム構造体１０５を作製する際に使用される混合組成物と略同等の成分、またはそのような成分に、さらに分散溶媒が添加されたものが好ましい。
【００３１】
次に、前述の端部封止装置１００を用いて、ハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０の端部に封止材ペースト１２０を充填する方法について説明する。
【００３２】
図５は、封止方法のフロー図を示したものである。
【００３３】
まず、ステップＳ１００では、封止が行われるハニカム構造体１０５が準備される。ハニカム構造体１０５は、前述の方法で準備される。次に、ステップＳ１１０では、前述のマスク板１５０および吐出槽１１６が準備され、吐出槽１１６の吐出面に、例えばボルト／ナット等によって、マスク板１５０が取り付けられる。あるいは、別の態様として、マスク板１５０と吐出槽１１６とが元々一体形成されているものを使用しても良い。
【００３４】
次に、ステップＳ１２０では、ペースト吐出槽１１６に封止材ペースト１２０が添加される。
【００３５】
次に、ステップＳ１３０では、マスク板１５０の表面１５０ａが、ハニカム構造体１０５の開口を有する端面に当接するようにマスク板１５０（すなわちペースト吐出槽１１６でもある）が配置される。ここで、各注入パイプ１３２は、マスク板１５０の表面１５０ａ上に、前述の位置関係で配列されているため、このステップにより、各注入パイプ１３２は、封止すべき貫通流路１１０の略中央に挿入される。なお、このステップでは、ハニカム構造体１０５の開口を有する両端面のそれぞれに対して、マスク板１５０を当接させても良く、あるいは、いずれか一方の端面にのみマスク板１５０を当接させても良い。すなわち、封止は、ハニカム構造体１０５の開口を有する両端面に対して、一度に行っても、それぞれの端面毎に別々に（あるいは一方の端面に対してのみ）行っても良い。また、このステップは、ステップＳ１２０の前に行っても良い。さらに、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１３０の各ステップは、並列的に（実質同時に）行うことも可能である。
【００３６】
さらに、ステップＳ１４０では、圧力手段を用いてペースト吐出槽１１６内に圧力を印加することで、封止材ペースト１２０を、マスク板１５０の貫通孔１３１および注入パイプ１３２を介して、ハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路端部に注入する。ペースト吐出槽１１６に圧力を印加する圧力手段は、特に限定されないが、例えば、空気等のガスを圧入するための装置、ペースト吐出槽１１６内部の体積を小さくする（ペースト吐出槽１１６に一定容積の部材を浸漬させる）ことにより、圧力を印加する装置、ポンプ等を用いて封止材ペースト１２０を圧入する装置等が挙げられる。
【００３７】
このように、封止材ペースト１２０をハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０に充填させる場合、ペースト吐出槽１１６に印加する圧力を制御することにより、マスク板１５０の注入パイプから吐出される封止材ペースト１２０の吐出速度および吐出量を調整することができる。従って、封止すべき貫通流路１１０に対して、所定量の封止材ペースト１２０を充填することが可能となり、封止材ペースト１２０の充填量が不足して、端部に隙間等が発生することを防止することができる。また、ペースト吐出槽１１６は、密閉式であり、マスク板には、注入パイプ１３２および貫通孔１３１以外に、封止材ペーストが流出する流路は存在しない。そのため、封止材ペースト１２０がペースト吐出槽１１６の意図しない箇所から漏洩し、封止材ペースト１２０が、ハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０以外の部分に付着することを抑制することができる。
【００３８】
封止材ペースト１２０の充填後に、ペースト吐出槽１１６（およびマスク板１５０）は、ハニカム構造体１０５から取り外される。ここで、マスク板１５０のハニカム構造体１０５からの取り外し操作は、端部に封止材ペースト１２０が所定量注入された後に一気に行うよりも、封止材ペースト１２０の端部への設置状況に合わせて、徐々に行うことが好ましい。すなわち、最初の段階では、マスク板１５０をハニカム構造体１０５の端面に当接させておき、注入パイプ１３２からの封止材ペースト１２０の注入が開始されてから、マスク板１５５をハニカム構造体１０５から遠ざかる方向に徐々に動かし始め、所定量の封止材ペースト１２０の注入が完了するタイミングで、マスク板１５０をハニカム構造体１０５から完全に取り外すようにする。このような操作では、注入パイプ１３２に付着する封止材ペースト１２０の量を最小限に抑制することができ、封止材ペースト１２０の液だれがより確実に抑えられるため、開放貫通流路への封止材ペースト１２０の付着をより確実に防止することが可能となる。
【００３９】
最後に、ステップＳ１５０において、封止材ペーストの乾燥、固定化を行うにより、封止すべき貫通流路の端部が、封止材で封止される。
【００４０】
ここで、本発明の効果をより理解するため、従来の封止方法について簡単に説明する。図６は、ハニカム構造体に封止を施すための、従来の端部封止装置の一部を模式的に示した断面図である。同図には、封止材ペーストがハニカム構造体に注入される様子を示すための、マスク板１５０の断面拡大図も示されている。従来の方法では、貫通孔１３１を有するマスク板１５０を用いて、ハニカム構造体１０５の貫通流路１１０に封止材ペースト１２０を充填する。すなわち、封止材ペースト１２０は、吐出槽１１６から、マスク板１５０に設けられた貫通孔１３１を介して、封止すべき貫通流路１１０に導入される。しかしながら、この方法では、マスク板１５０からの封止材ペースト１２０の液漏れ等によって、開放貫通流路に封止材ペースト１２０の付着が生じる可能性が高い。これは、この方法の場合、マスク板１５０には、ハニカム構造体１０５の貫通流路１１０の開口と略同寸法の貫通孔１３１が形成されており、封止の際に、貫通流路１１０とマスク板１５０との当接面に生じる隙間１３３から、封止材ペースト１２０が染み出すためである。また、上記隙間１３３が生じないように、予め両者の当接面をできるだけ平坦にしておいても、ハニカム構造体１０５からマスク１５０を引き離した際に、貫通流路１１０の先端側にあった封止材ペースト１２０が垂れ下がり、設置を意図しない箇所に、封止材ペースト１２０が付着してしまう。（このような問題は、特に、セル密度が高い（貫通流路の断面が小さい）場合に起こりやすい。）そこでこのような問題を回避するため、従来の封止方法では、封止材ペースト１２０を封止すべき貫通流路１１０に充填した後に、さらにハニカム構造体１０５に振動処理が施される。
【００４１】
この振動処理では、貫通流路１１０の端部から封止材ペースト１２０の液だれが生じることを防止するため、ハニカム構造体１０５が振動される。しかしながら、この振動によって、封止材ペースト１２０は、貫通流路１１０の先端側から内部方向に流動するので、封止材ペーストの粘度や流動性によっては、封止材ペーストが流動しすぎてしまう。従って、封止材ペースト１２０を適正な位置に設置することができなくなるという問題が生じる。特に、封止すべき貫通流路１１０の先端を塞ぐための十分な封止材ペースト１２０が貫通流路１１０の端部に存在しなくなると、貫通流路１１０の端部に隙間が生じてしまう。また振動処理のため、封止に直接関係のない振動装置を設置する必要が生じ、装置コストが高くなるという問題がある。
【００４２】
これに対して、本発明の方法では、仮にマスク板１５０と封止すべき貫通流路１１０の当接面近傍に隙間が生じたとしても、封止材ペースト１２０は、注入パイプ１３２を介して導入されるため、注入時の隙間からの封止材ペースト１２０の漏洩や、マスク板１５０を除去した際の封止材ペースト１２０の液だれは生じにくい。特に前述のように、封止材ペースト１２０の注入状況に合わせて、ハニカム構造体１０５から遠ざかる方向に、マスク板１５０を徐々に動かしながら、マスク板１５０を取り外した場合、封止材ペースト１２０の液だれをより確実に防止することができる。
【００４３】
以上説明した通り、本発明の封止方法によると、ハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路１１０の端部に封止材ペースト１２０を設置する際に、該封止材ペースト１２０の液漏れ等が生じて、封止材ペースト１２０が望ましくない箇所に付着することがなく、必要な貫通流路１１０の端部にのみ、封止材ペースト１２０が充填されたハニカム構造体１０５を容易に得ることができる。従って、このようなハニカム構造体では、開放貫通流路の端部断面積が所定の値に維持され、ハニカム構造体に排ガス等を流通させた際の圧力損失を小さく維持することができる。
【００４４】
次に、本発明の別の実施例について説明する。この実施例では、封止すべき貫通流路の端部の封止の他、開放貫通流路の端部の変形処理を行うことができる（以下、このような処理方法を「変形封止方法」という）。
【００４５】
図７には、本発明の封止に使用される別のマスク板１５５の上面図を示す。また図８には、図７のマスク板１５５のＣ−Ｃ断面図を示す。このマスク板１５５は、注入パイプ１３２および貫通孔１３１を有し、これらは、図３に示したマスク板１５０の注入パイプ１３２および貫通孔１３１と同様の状態で配置されている。ただしこのマスク板１５５は、さらに四角錐状の突起１３６を有し、この突起１３６は、注入パイプ１３２とは逆パターンの市松模様配置となるように、マスク板１５５の表面１５５ａに設置されている。突起１３６は、金属等の剛性のある材料で構成される。
【００４６】
ここで図７、８において、突起１３６の底面の寸法は、ハニカム構造体の開放貫通流路１１０’の変形前の開口寸法よりも大きくなっている。また突起１３６の高さは、注入パイプ１３２の高さの略半分以下の高さとなるように示されている。また、突起１３６のマスク板表面とのなす角αおよびβ（図８参照）は、いずれも６０゜程度となるように示されている。ただし、突起１３６の高さは、特に限定されない。また、突起の角度は、特に限られず、さらにα＝βであってもα≠βであっても良い。すなわち、解放貫通流路１１０’の先端部は、必ずしも左右上下対称に変形させる必要はない。さらに言えば、突起１３６の形状は、図のような四角錐形状に限られるものではなく、解放貫通流路１１０’の先端部の少なくとも一部を外向きに（すなわち、断面積が大きくなるように）変形させることができれば、いかなる形状であっても良い。本実施例のように解放貫通流路１１０’の先端部が四角形状の場合、例えば、対向する２辺のみを外向きに変形させるような突起１３６を設けても良い。すなわち、実際の突起１３６の形状寸法は、解放貫通流路１１０’の先端の目標変形量および変形形状に応じて定められる。ただし、突起１３６の寸法形状は、突起１３６に当接するハニカム構造体１０５の開放貫通流路１１０’の先端が、以降に示すような変形を受けた際に、注入パイプ１３２と接しないような寸法にしなければならないことに留意する必要がある。変形を受けた先端が、注入パイプ１３２と接すると、この部分が損傷する可能性があるからである。
【００４７】
ハニカム構造体の端面の封止の際に、このようなマスク板１５５を使用した場合、封止すべき貫通流路１１０の端部の封止と同時に、あるいはこれとは別のタイミングで、開放貫通流路１１０’の端部を外向きに変形させることが可能となる。従って、封止材のはみ出しや隙間の発生をより一層防止することができるとともに、ハニカム構造体において、貫通流路を流通する流体の（製品に流入するときおよび／または製品から排出されるときの）圧力損失を小さくすることができると考えられる。
【００４８】
以下、このマスク板１５５を用いた変形封止方法について詳しく説明する。
【００４９】
図９は、変形封止方法のフロー図を示したものである。また図１０は、ハニカム構造体の開口を有する端部に実施される変形封止方法の各段階を模式的に示したものである。
【００５０】
この変形封止方法においても、ステップＳ２００〜ステップＳ２３０までの工程は、前述の図５に示した封止工程と同様である（図１０の（ａ）の段階に相当）。すなわちステップＳ２２０では、ペースト吐出槽１１６内に封止材ペースト１２０が添加され、ステップＳ２３０では、マスク板１５５がハニカム構造体１０５の端面に設置される。また、このステップＳ２３０は、ステップＳ２２０の前に行っても良い。さらに、ステップＳ２００、Ｓ２１０、Ｓ２３０の各ステップは、並列的に行うことも可能である。
【００５１】
次に、ステップＳ２４０では、マスク板１５５とハニカム構造体１０５の端面との当接によって、開放貫通流路１１０’の変形が行われる。すなわち、マスク板１５５は、前述の市松模様に設置された突起１３６を有するため、ハニカム構造体１０５の開放貫通流路１１０’の端部は、突起１３６からの押圧によって、図１０（ｂ）に示すような変形を受ける。換言すれば、開放貫通流路１１０’を構成する障壁は、先端部が外向きに広がるような変形を受ける。
【００５２】
次に、ステップＳ２５０では、図１０（ｃ）に示すように、ハニカム構造体の端面が変形を受けた状態のまま、封止すべき貫通流路１１０の端部に、封止材ペースト１２０が注入される。所定量の封止材ペースト１２０が、封止すべき貫通流路１１０に充填された後、マスク板１５５は、ハニカム構造体１０５から遠ざかる方向に動かされ、ハニカム構造体１０５からマスク板１５５が取り外される（図１０（ｄ））。ここでの取り外しステップにおいては、前述の図５の場合と同様に、ハニカム構造体１０５から遠ざかる方向にマスク板１５５を徐々に動かしながら、封止材ペースト１２０の注入を行うことが好ましい。
【００５３】
このように、本発明のマスク板１５５を用いてハニカム構造体１０５の封止を行うことにより、封止すべき貫通流路１１０の封止と同時に、開放貫通流路１１０’の端部を変形させることが可能となる。
【００５４】
なお、ステップＳ２４０に示す貫通流路端部の変形処理は、ハニカム構造体との関係において、以下のいずれの段階で実施しても良い：
（Ａ）混合組成物の押出し成形処理により、ハニカム構造体を得た直後；
（Ｂ）（Ａ）の押出し成形処理によって得られたハニカム構造体をマイクロ波乾燥機で乾燥させた後。
【００５５】
（Ａ）の段階で変形処理を行った場合、ハニカム構造体は半生状態にあるため、より小さな押圧で、貫通流路の端部を変形させることができる。ただし、他の場合に比べて、ハニカム構造体全体に歪みの生じる可能性が高い。一方（Ｂ）の段階で変形処理を行った場合、ハニカム構造体は、ある程度硬化されているため、（Ａ）の場合のように、歪みが生じる可能性は少ない。また（Ａ）の場合に比べて、貫通流路端部の変形に必要な押圧は増大する。ただしこのケースでは、処理を行う前に、ハニカム構造体の該当箇所に水分を含ませて、貫通流路端部を軟化させておいても良い。
【００５６】
ここで、前述の工程において、ステップＳ２４０とＳ２５０は、並列的に行うことも可能である。また、前述の例では、封止すべき貫通流路の端部の封止と、開放すべき貫通流路の端部の変形処理を同一の工程で実施する例について説明した。しかしながら必要であれば、これらの処理は、別々に実施しても良い。すなわち、同じ装置を使用して、最初にハニカム構造体の開放貫通流路の端部の変形処理を実施する。次に、得られたハニカム構造体を装置から取り外して、さらに場合によっては、乾燥等の処理を行ってから、再度ハニカム構造体を同じ装置に設置して、封止すべき貫通流路の端部の封止を実施しても良い。
【００５７】
なお、図５および図９に示すフローにおいて、各処理工程の順番は、各図に示すものとは異なっていても良いことに留意する必要がある。
【００５８】
また、上述の実施形態では、マスク板に注入パイプが設置される例を示したが、例えばバーリング加工などにより、注入パイプがマスク板と一体に形成されていても良い。
【００５９】
また、例えば吐出槽の底部に貫通孔を設け、底部に注入パイプを設置する方法などにより、マスク板と吐出槽が一体であっても良い。
【００６０】
さらに、一のパターンの貫通孔を有する一のマスク板を用いて、請求項２、３に記載のステップを経て貫通流路の端部を封止した後、他のパターンの貫通孔を有する他のマスクを用いて、請求項２、３に記載のステップを繰り返すことにより、結果として上述の実施形態と同じ貫通流路の端部を封止しても良い。
【００６１】
本発明のハニカム構造体の形状は、四角柱、円柱または楕円柱等、どんな形状であっても良い。図１１に示すように、本発明を用いて、ハニカム構造体の端部の貫通流路が交互に（市松模様で）封止された円柱形状の一体型ハニカム構造体を作製することができる。上記ハニカム構造体の外周側面部は、シール材で覆われていても覆われていなくても良い。また、図１２、１３に示すように、本発明を用いて、ハニカム構造体の端部の貫通流路が交互に（市松模様で）封止された四角柱形状のハニカム構造体を作製した後、シール材を介して、四角柱形状のハニカム構造体（図１３）を結束させ、さらに切削等により円柱形状に加工し、四角形状のハニカム構造体の外周側面部をシール材で覆った集合型のハニカム構造体（図１２）を作製することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例により本発明の効果を説明する。
【００６３】
（実施例１）
平均粒径２０μｍのα型炭化珪素粉末７０００質量部と、平均粒径０．５μｍのα型炭化珪素粉末３０００質量部と、有機バインダ（メチルセルロース）５５０質量部とを乾式混合して、混合組成物を得た。
【００６４】
次に、この混合組成物に可塑剤（日本油脂社製、ユニブール）を３３０質量部と、潤滑剤としてのグリセリンを１５０質量部と、水（適量）とを加えて、この混合組成物をさらに混練した後、押出し成形を行い、角柱状の生成形体を得た。さらに前記生成形体を、マイクロ波乾燥機および熱風乾燥機を用いて乾燥させた。得られたハニカム構造体の形状は、３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×３００ｍｍであり、貫通流路の数は６２個／ｃｍ２、隔壁の厚さは、０．２５ｍｍであった。
【００６５】
次に、得られたハニカム構造体の所定の貫通流路端部の封止を行った。なお、この実施例では、端部を封止すべき貫通流路は、ハニカム構造体を封止すべき端面側から見たとき、市松模様状に存在する。まず、ハニカム構造体の封止すべき貫通流路の開口パターンと一致するように、注入パイプ１３２が設置されたマスク板（ペースト吐出槽１１６の吐出面に設置されている）を準備する。この実施例では、図３に示すマスク板１５０を使用した。次に、上記注入パイプ１３２がハニカム構造体１０５の封止すべき貫通流路のそれぞれに挿入されるように、マスク板１５０をハニカム構造体１０５の端面に当接させた。マスク板の注入パイプ１３２が設けられている領域の寸法（図３の長さＬ１およびＬ２）は、３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍであった。また注入パイプの外径は、０．６ｍｍとし、高さは、１ｍｍとした。
【００６６】
次に、上記混合組成物と同成分からなる封止材ペースト１２０をペースト吐出槽１１６に添加し、ペースト吐出槽１１６に圧力を印加して、注入パイプ１３２を介して封止材ペースト１２０をハニカム構造体１０５の該当貫通流路１１０に充填させた。その後、マスク板をハニカム構造体から取り外した。なお、マスク板は、最初にハニカム構造体１０５の端面に当接するように配置した後は、取り外すときまで、一切動かさなかった。このような操作により、封止材ペースト１２０の層を形成した。さらに、このハニカム構造体１０５を乾燥後、固定化させて、実施例１のハニカム構造体を得た。
【００６７】
（実施例２）
図７のマスク板を使用した以外は、実施例１と同様の方法により、実施例２に係るハニカム構造体を得た。
【００６８】
（比較例１）
図６に示す従来の装置を用いた他は、実施例１と同様の方法により、ハニカム構造体の該当貫通流路の端部に封止を行い、封止材ペーストを乾燥、固定化させた。なお振動処理は、実施していない。
【００６９】
（評価）
実施例１、２および比較例１に係るハニカム構造体を各１０００本用意し、封止後の封止部の状態を目視で観察した。その結果、実施例１、２に係るハニカム構造体では、封止材ペーストを充填していない貫通流路端部には、封止材ペーストの付着は見られなかった。一方、比較例１に係るハニカム構造体では、全体の約３０％のハニカム構造体において、封止材ペーストを充填していない貫通流路端部に、封止材ペーストが付着している箇所のあることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば、排ガス中のパティキュレート等を除去するフィルタおよび触媒担体の製作方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明のハニカム構造体の封止に使用される端部封止装置を模式的に示した断面図である。
【図２】図１における、ハニカム構造体とマスク板との当接部分の拡大図である。
【図３】本発明の封止に用いられるマスク板の上面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明によるハニカム構造体の封止方法のフロー図である。
【図６】従来のハニカム構造体の封止に使用される端部封止装置の一部を模式的に示した断面図である。
【図７】本発明の封止に用いられる別のマスク板の上面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明によるハニカム構造体の別の封止方法のフロー図である。
【図１０】本発明によるハニカム構造体の別の封止方法における、各ステップを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態である一体型ハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
【図１２】本発明の別の実施形態である集合型ハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
【図１３】図１２の集合型ハニカム構造体を構成するハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００    端部封止装置
１０５    ハニカム構造体
１１０    封止すべき貫通流路
１１０’  開放貫通流路
１１６    吐出槽
１２０    封止材ペースト
１３１    貫通孔
１３２    注入パイプ
１３３    隙間
１５０    マスク板
１５０ａ  表面
１５０ｂ  裏面
【図１】
2007296806.tif 000003
【図２】
2007296806.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007296806.tif 000006
【図５】
2007296806.tif 000007
【図６】
2007296806.tif 000008
【図７】
2007296806.tif 000009
【図８】
2007296806.tif 000010
【図９】
2007296806.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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