JPH0245481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハニカム構造の選択されたセル内に流
動性材料を充填する方法およびその方法を実施す
るのに使用される装置、さらに詳しくはハニカム
構造のセルを選択的に閉鎖してフイルター等を製
造する方法およびその方法を実施するのに使用さ
れる装置に関するものである。

横断面のセル密度が0.1〜100セル／cm²のハニカ
ム構造、特にセラミツク材料で形成したものには
幾つかの用途がある。例えば固体粒子フイルター
あるいは固定熱交換器として使用できるが、これ
等の場合にはそのハニカム構造の多数のセルの一
部の一端または両端を栓をしたり、シールしたり
して選択的に閉鎖する必要がある。

相対向する両端面間を格子状に縦横に延びる多
数の薄い多孔質の壁によつて仕切られた、その両
端面間に延び、その両端面において開口した多数
の通路乃至セルを有するハニカム構造を使用して
固体粒子フイルターを製造できることが知られて
いる。フイルターを製造する際には多数のセルの
一部をハニカム構造の一方の端面側で閉鎖し、残
りのセルを他方の端面側で閉鎖する。このような
フイルターはどちらかの端面を入口としてもよ
い。汚染された流体は圧をかけられて入口側の端
面に持ち来たらされ、入口側の端面に開口してい
るセル内に入る。入口側の端面に開口しているセ
ルは出口側の端面では閉鎖されているから、その
汚染された流体は薄い多孔質の仕切壁を通つて、
入口側の端面では閉鎖され、出口側の端面では開
口している隣のセル内に入る。このとき、その流
体内の汚染固体粒子は大きいために仕切壁内の気
孔を通過することができず、その場合に残され、
清浄にされた流体が出口側の端面で開口している
セルを通つて出て行く。

1980年７月３日出願の米国特許出願No.165646
（「フイルターおよび関連装置（FILTER AND
RELATED APPARATUS）」発明者Rodney
FrostとIrwin Lachman）にはハニカム構造から
形成した極めて効果的な固体粒子フイルターが記
載されている。そのフイルターを形成するのに使
用されるハニカム構造は横断面１cm²あたり約１〜
100個の密度でセルを有しており、各セルの横断
面形状は30゜未満の内角を持たない形状例えば正
方形、長方形、正三角形、円、楕円にされてい
る。さらに、そのハニカム構造においては、セル
は互いに平行な列をなすように縦横に並べられ
る。そのハニカム構造は一方の端面において、市
松模様乃至チエツカー盤の模様をなすように一つ
おきのセルの一端が閉鎖され、他方の端面におい
て残りのセルの一端が前記一方の端面の市松模様
と逆の市松模様をなすように閉鎖される。このよ
うにして形成されたフイルターはどちらの端面を
入口とし、どちらの端面を出口としても差し支え
ない。またこのフイルターにおいては、各導入セ
ル（入口側の端面で開口し、出口側の端面で閉鎖
されているセル）と仕切壁を挾んで隣接するのは
全て排出セル（出口側の端面で開口し、入口側の
端面で閉鎖されているセル）であり、逆に各排出
セルと仕切壁を挾んで隣接するのは全て導入セル
である。なお、セルの端面形状および各端面にお
いてセルを閉鎖をするパターンが上述のものと異
なるものであつても、効率は上述のものに比べて
低下するであろうが、フイルターとして使用する
ことができる。

このようなフイルターを大量生産する際には、
選択されたセルの端部をできるだけ短時間で、か
つできるだけ安価に閉鎖することができるのが望
ましい。前述の米国特許出願No.165646において
は、セルの閉鎖は単一ノズルで空気力駆動される
手持式シールガンで行なわれる。しかしながら閉
鎖すべきセルが数千個もあるようなハニカム構造
の場合には極めて時間のかかる作業であり、商業
的に実用するのには適していない。前記米国特許
出願には複数のノズルを並べて選択されたセルの
一部乃至全部に一度にシーラントを注入する方法
も示唆されてはいるが、セル密度の高いハニカム
構造にその方法を実施できるような実用モデルは
まだ知られていない。

本出願人の米国特許出願No.283732（1981年７月
15日出願）にはハニカム構造の端面に閉鎖すべき
セルと一致する複数の開口を備えたマスクを被せ
てセルを選択的に閉鎖する方法が開示されてい
る。その方法ではそのマスクの外端面側から閉鎖
材料をその開口を通して各開口と整列しているセ
ル内に押し込む。そのマスクは例えばそのマスク
をハニカム構造の端面に被せたときに選択された
セルの開口端とそれぞれ整列するように配列され
た複数の開口を有する剛体プレートであるが、こ
の剛体プレートを使用してセルを選択的に閉鎖す
るのがうまく行くかどうかは、そのマスクの面と
密着するような端面を有するハニカム構造が製造
し、得るかどうか、および選択されたセルをマス
クの各開口と正確に整列させることができるよう
に所定のセル配列通りのハニカム構造を製造し得
るかどうかにかかつている。マスクの面とハニカ
ム構造の端面の間に間隙が生じるとその間隙から
閉鎖材料が閉鎖すべきでないセル内の侵入してし
まうおそれがあるし、セル配列がゆがんでいる
と、所定のセルとマスクの開口が整列しなくなつ
てしまつてやはり閉鎖すべきでないセルに閉鎖材
料が侵入してしまうおそれが生じる。

また、その米国特許出願にはセルが縦横の列に
正しく並んでいるハニカム構造のときには、閉鎖
用材料を通さない柔軟なウエブの裏面に接着剤を
塗布してなる帯状フイルム、例えばマスキングテ
ープ、を選択された縦列および横列のセルの上に
被せることによつてマスクを形成してもよいし、
閉鎖材料を通さない、弾性のある再使用可能な材
料、例えば金属箔の帯を格子状に結合したものを
その格子の目が閉鎖すべきセルに対向するように
被せることによつて（必要に応じて金属箔の下に
ガスケツトを配してもよい。）マスクを形成して
もよいことが記載されている。例えば、市松模様
状にセルを閉鎖するときには縦列と横列とを帯状
フイルムや格子状の金属箔で１つおきに被うと閉
鎖すべきセルの半数が露出するから、その露出し
たセル内に閉鎖材料を充填し、次にその帯状フイ
ルムや格子状の金属箔を縦横に１列だけずらすと
閉鎖すべきセルの残りの半数が露出するからその
露出したセル内に閉鎖材料を充填すればよい。こ
のようにすれば剛体プレートのマスクの場合に比
べてハニカム構造の端面の高さのばらつきに対し
て順応性が大きくなり、また閉鎖すべきでないセ
ルに閉鎖材料が侵入するのを防止するのもより良
好に行なえるようになるが、市松模様状にセルを
閉鎖するためには各端面においてマスクの装着と
閉鎖材料の充填を２回ずつ行なわねばならない。
特に帯状フイルムを使用するときには、１本ずつ
やり直さなければならないために極めて長い時間
を要する。格子状の金属箔とガスケツトを使用す
る場合には、マスクの着脱は短時間で行なえるよ
うになるが、剛体マスクの場合と同じようにセル
配列にゆがみがあると使用できない。

米国特許第4410591号には固定熱交換器のよう
な複数の流路を有する部材の製造方法が記載され
ている。その方法は両端面に開口した複数のセル
を有するハニカム構造の一方の端面を、流動性の
あるレジスト材料中に浸漬し、選択された列内の
セルから、その列内の互いに隣接するセル間の仕
切壁とともに切り取ることによつて、そのレジス
ト材料を除去し、さらにその端面をセメントスラ
リー中に浸漬してその選択された列に一端が閉鎖
されたチヤネルを形成し、しかる後、残つている
レジスト材料を加熱によつて除去するものである
ハニカム構造の前記一方の端面をレジスト材料中
に浸漬する前に、その端面において、選択された
列内のセル間の仕切壁を切り取り、その後にその
端面をレジスト材料に浸漬し、その仕切壁を切り
取られている列内に圧縮空気を吹き込んでその列
内のレジスト材料を除去してもよい。例えばフイ
ルターの効率を良くするために、ハニカム構造の
断面のセル密度を大きくするにつれて、上記の方
法においてセル間の仕切壁を除去する際の誤差に
対する要求は厳しくなる。現在のセラミツクの押
出技術ではセルが完全に平行な列をなすように並
んだハニカム構造は製造できないため、この問題
はセラミツクの押出によつて形成されたハニカム
構造あるいはセラミツクベースのハニカム構造を
使用するときには特に大きな問題となる。さらに
上述の方法は、セル間の仕切壁を破壊する必要が
あるため、交互のセルの端部が閉鎖されているフ
イルターの製造には全く不適当である。

このような事情に鑑みて本発明はハニカム構造
の充填すべきセルがどのようなパターンで配列さ
れていても、一度に多数のセルに選択的に流動性
材料を充填することのできる方法を提供すること
を目的とするものである。

さらに本発明は流動性材料を選択された多数の
セルに一度に充填する際にその流動性材料がこぼ
れることの少ない方法を提供することを目的とす
るものである。

さらに本発明は固体粒子フイルターを製造する
際にハニカム構造を安価かつ短時間に選択的に閉
鎖し得る方法を提供することを目的とするもので
ある。

さらに本発明はハニカム構造のセルに選択的に
閉鎖材料を充填して固体粒子フイルターを製造す
る際に充填された閉鎖材料内のピンホールの発生
を抑えることのできる方法を提供することを目的
とするものである。

さらに本発明は流動性材料をハニカム構造のセ
ルに選択的に充填する際にその閉鎖材料の深さが
各セルでほぼ同一となるように充填することので
きる方法を提供することを目的とするものであ
る。

さらに本発明は上記方法を実施するための装置
を提供することを目的とするものである。

本発明の方法においては、ハニカム構造の端面
にカバーが被せられてセルの開口端が閉鎖され、
そのカバーの流動性材料を充填すべきセルに対向
した部分に適当な方法で穴が穿けられ、その穴に
対向したセルの前記カバー側の端部にその穴を通
して流動性材料が充填される。前記穴は機械的に
穿けてもよいし、溶融によつて穿けてもよい。

本発明の方法は多孔性材料（セラミツクベース
であるのが望ましい。）で形成されたハニカム構
造を使用して固体粒子フイルターを製造するのに
特に適しているのが、その際にはそのハニカム構
造の両端面に柔軟なフイルムを被せ、一方の端面
のフイルムの、ハニカム構造の多数のセルのうち
の選択された複数のセルに対向する部分に穴を穿
け、他方の端面のフイルムの、残りのセルの全数
あるいはほぼ全数に対向する部分に穴を穿け、両
端面のフイルムの穴を通して適当な閉鎖材料をセ
ル内に充填するのが望ましい。前記柔軟なフイル
ムとしては高分子量ポリマーが望ましく特にポリ
エステルが望ましい。またポリエステルを使用す
る場合には溶融によつて穴を穿けるのが望まし
い。この方法は適当な閉鎖材を使用して、焼成し
た（乾燥し、焼結された）セラミツクベースのハ
ニカム構造に使用することもできるし、未焼成の
（乾燥されているが焼結されていない）セラミツ
クベースのハニカム構造に使用することもでき
る。

各端面において閉鎖されたセルと閉鎖されてい
ないセルとが市松模様状に配列されている固体粒
子フイルターを製造するときのように、充填すべ
きセル間の間隔が、ハニカム構造の端面全体に亘
つて一定であるときや、充填すべきセルがその端
面全体に小さい繰返パターンで配されている場合
には、適当な間隔で配された複数の穿孔エレメン
トを備えた工具を使用して一度に複数の穴を穿け
るようにすると穴穿け工程の効率を向上させるこ
とができる。例えばポリマーフイルムに溶融によ
つて一度に複数の穴を穿けるために複数の加熱エ
レメントを備えた工具が使用される。一実施例に
おいては前記カバーは予備成形されたフイルム、
例えば裏面に感圧接着剤を塗布したポリマーフイ
ルムであり、ハニカム構造の端面に貼り付けられ
る。

本発明は一面では、ハニカム構造の端面に被せ
られたカバーに自動的に穴を穿ける方法および装
置に係るものである。適当な手段によつてハニカ
ム構造の端面にカバーが被せられる。そのカバー
は透明フイルムであるのが望ましく、特にポリエ
ステルであるのが望ましい。ハニカム構造の端面
がそのフイルムを通してテレビカメラ等の適当な
光学装置で走査される。その光学装置はセルや仕
切壁の位置を示す信号を出力する。この信号に応
答してコンピユーターが穿孔装置の位置決めを制
御する信号を出力する。その穿孔装置がコンピユ
ーターから出力される信号によつて作動せしめら
れる精密位置決め治具に搭載された加熱工具であ
り、カバーがポリエステルフイルムであるのが望
ましい。

本発明は他の一面では穴を穿けられたフイルム
等のマスクを端面に被せられたハニカム構造のセ
ル内に塑性変形可能な材料を押し込む装置に係る
ものである。その装置はチヤンバーを備えたプレ
スヘツドを備えており、そのチヤンバーはハニカ
ム構造の一端面が固定されるそのプレスヘツドの
外面に開口している。塑性変形可能な材料がその
チヤンバー内に装填される。そのプレスヘツド内
を前記チヤンバーに向かつて延びる孔内にチヤン
バー内の材料をセルの端部に押し込むためのピス
トン手段が配される。またそのプレスヘツドには
ハニカム構造を押込工程の間固定するための柔軟
な空気圧作動のカラーを取り付けてもよい。また
ハニカム構造の両端面において一度にセルに充填
するように一対のプレスヘツドを設けてもよい。

本発明は更に他の一面ではポリマーフイルムの
ような予備成形された柔軟な材料をハニカム構造
の端面に被せる方法および装置に係るものであ
る。一定長さのフイルムを端面に対向して位置せ
しめる手段が作動され、そのフイルムを端面に押
圧する手段が作動せしめられる。最後にフイルム
の余分な部分をハニカム構造の側壁に押し付ける
手段が作動せしめられる。フイルムがロール状に
貯蔵されているときには、そのフイルムの先端
を、前記端面に対向して位置せしめる手段が動か
すことができるように、ロールから離して保持す
る手段が設けられる。さらに端面に被せた部分を
ロールから切り離す手段が設けられる。

さらに他の面では本発明は多少のセルのゆがみ
は許容できるように取り付けられ、かつフイルム
に溶融によつて穴を穿ける複数の穿孔エレメント
を備えた工具に係るものである。

以下図面を参照して本発明をさらに詳細に説明
する。

上述のように本発明はハニカム構造、すなわち
全体的もしくは略全体的に、多数の両端の開口し
た通路乃至セルによつて形成された構造もしくは
多数の小さなセルによつて形成されたハニカム面
を有する構造、そのセルの選択された複数のセル
内に一度に流動性材料を充填する方法を提供する
ものであるが、本発明の方法においてはハニカム
構造の端面上にカバーが被せられ、そのカバーの
選択されたセルに対向する部分に穴が穿けられそ
の穴を通して流動性材料がセル内に充填される。

本発明は、前記米国特許出願No.165646に記載さ
れている固体粒子フイルターを製造するのに特に
適している。

以下第１図から第５図を参照して本発明の方法
によつてそのような固体粒子フイルターを製造す
る方法について説明する。

多数の互いに隣接したセルを有するハニカム構
造２１がまず製造される。製造されたフイルター
内の背圧を減少するためにセル２２は、ハニカム
構造２１全体に亘つて互いに略平行に延びている
のが普通である。各セル２２はハニカム構造２１
の両端面２３，２４にそれぞれ開口している。セ
ル２２は両端面２３，２４の間に縦横に延びる多
数の仕切壁２５によつて形成されている。フイル
ターを形成する際には仕切壁２５は多孔質である
必要があり、また厚みが略一定であるのが望まし
い。しかしながら厚みが一定でなくとも、効率が
低下しはするが、差し支えない。またハニカム構
造２１は、その両端面２３，２４の間でセルの周
囲を取り巻く外被２６を備えていても差し支えな
い。

固体粒子フイルター等を製造するのに使用され
るハニカム構造は、セラミツク、ガラスセラミツ
ク、金属、サーメツト、樹脂、有機ポリマー、
紙、網織布（充填剤が入つていても入つていなく
ともよい）、あるいはこれらを組合せた材料と
種々の材料で製造することができ、またその製造
方法も材料に応じて種々のものを用いることがで
きる。固体粒子フイルターを製造するための薄い
多孔質の仕切壁を有するハニカム構造は、塑性変
形可能で焼結可能な微粉砕された粒子や焼成して
多孔質の焼結された材料としうる物質の短い繊
維、特に金属、セラミツク、ガラスセラミツク、
サーメツトあるいは他のセラミツクベースの混合
物で製造するのが望ましい。前述の米国特許出願
No.165646には、適度な高温化で固体粒子を濾過す
るのに適したセラミツクのハニカム構造体をコー
ジライト材料の押し出しによつて形成する方法が
記載されている。また、形成された薄い仕切壁の
多孔性が異なるいくつかのコージライト組成物も
開示されている。ハニカム構造２１の両端面２
３，２４は平らにされ、また必要に応じてハニカ
ム構造２１の中心軸乃至側壁２６に略直角を成す
ようにされさらに塵や破片を除かれる。

本実施例においては、ハニカム構造２１のセル
２２は断面が正方形を成しており、また両端面２
３，２４において互いに平行な縦列および互いに
略平行な横列を成すように配列されている。セル
の断面形状および配列は他のものでも差し支えな
い。

次にハニカム構造２１の両端面２３，２４上に
カバー２１をかけてセル２２の開口端を閉鎖す
る。第１図に示すように、カバー２８は最終的に
端面２３全体を完全にカバーするように一部が重
なるようにして、その端面２３上に被せられた柔
軟な予備成形された帯状フイルム２７によつて形
成されている。第１図においては他方の端面２４
には既に同様にしてカバー２８がかけられてい
る。この帯状フイルム２７としては通常のマスキ
ングテープを使用しても差し支えないが、以下に
説明するような理由で高分子量熱可塑性フイルム
特にポリエステルのような透明フイルムを使用す
るのが望ましい。帯状フイルム２７の裏面には感
圧性接着剤が塗布されており、そのフイルム２７
は両端面２３，２４の仕切壁２５および側壁２６
に押圧され接着される。熱硬化性接着剤を用いて
帯状フイルム２７を、ハニカム構造２１の端面に
接着するようにしてもよいし、また熱収縮性フイ
ルムを使用することも考えられる。カバーがハニ
カム構造２１の端面にしつかりと装着されていな
いと、セル２２への充填中にその端面上でカバー
の位置がずれたり、充填する材料が充填すべきで
ないセルに侵入したりすることが起きやすいが、
カバー２８を端面に接着することによつてこれら
を防止することができる。裏面に接着剤を塗布し
たテープでハニカム構造２１の端面全体をカバー
できるような幅のものが手に入らないときは、第
１図に示すように多数の帯状フイルムを少しずつ
重ねて被せなければならない。カバー２８を形成
するのに使用される、裏面に接着剤を塗布したマ
スキングテープあるいはポリエステルフイルムと
しては、厚さが約１／16インチ（0.96mm）のもの
が適当である。

本発明においては、カバー２８の充填すべきセ
ルに対向した部分にそのカバー２８の材料に応じ
て適当な方法によつて穴２９が穿けられる。穴２
９は種々の方法で穿けることができるが、カバー
２８として熱可塑性フイルムを用いその熱可塑性
フイルムに溶融によつて穴を穿けるのが望まし
い。第２図において、工具３０は加熱される２個
の穿孔エレメント３１を備えている。そのエレメ
ント３１を約260℃に加熱すると約0.025mm厚のポ
リエステルフイルム、例えば「スコツチブランド
マジツクトランスペアレントテープ」に接触させ
るのとほとんど同時に大きな、縁のきれいな穴を
穿けることができた。Tuck Industries、Inc.、
のテープ番号No.64およびFormel Abhesive
Probucts、Inc.テープ番号No.054のテープもきれ
いな穴を溶融によつて穿けることのできる透明ポ
リエステルテープであり、本発明に使用するのに
特に適している。

なお、工具３０は充填すべき材料を通さない他
の溶融可能な弾性のある予備成形されていない材
料で形成されたカバーにも使用することができ
る。例えばハニカム構造２１の両端面２３，２４
を密ろうもしくはパラフイン等のワツクス、また
はホツトメルトにかわ中に浸漬し、あるいはそれ
らをセルの開口端に塗布しそれによつてカバー２
８を形成し、そのカバー２８に工具３０で穴を穿
けるようにしてもよい。勿論そのホツトメルトに
かわやワツクスによつて形成したカバー２８に溶
融以外の方法例えばドリルやカツターで穴を穿け
ても差し支えない。また溶融可能なカバーに穴を
穿ける際に用いられる熱源としてはレーザー光
線、強い光、小さな炎等を用いても差し支えな
い。

カバー２８はセル２２の開口端を知ることがで
き、それによつて充填すべきセルに対向した部分
に穴を穿けることができるようなものでなければ
ならない。透明なポリマーテープを使用すればそ
のテープを通してセルを見ることができる。カバ
ーとしてホツトメルトにかわやワツクスを用いて
もそれが十分薄ければ、セル２２を形成している
仕切壁をそのにかわやワツクスを通して見ること
ができる。また透明でなくとも柔軟な材料で形成
されたカバーの場合には、そのカバーをハニカム
構造２１の端面に強く押しつけることによつてそ
のカバーを僅かにセルの部分で凹ますようにすれ
ばセルの位置を知ることができるがこれはあまり
望ましい方法ではない。

第２図に示すような手持式の工具３０はペン形
のハンダごて３２の先端に螺条等の適当な手段で
取り付けられた結合手段、例えば銅のキヤツプ３
３に穿孔エレメント３１を形成する真ちゆう乃至
銅のピンを銀ロウ付等によつて固定することによ
つて作ることができる。

閉鎖すべきセル２２が端面全体に亘つて等間隔
で並んでいるとき、あるいは小さな繰り返しパタ
ーンで配列されている時には、第２Ａ図に示すよ
うに複数の穿孔エレメント３１を有する工具を使
用して一度に複数の穴２９を穿けることができ
る。１個の工具３２、穿孔エレメント３１を何個
まで取り付けることができるかはハニカム構造の
セル配列のゆがみの程度に一部依存する。たとえ
ば、前記米国特許出願No.165646に記載されている
押し出し法によつて形成されたコージライトハニ
カム構造であつて、セルの形状が正方形、セルが
第１図に示すハニカム構造２１のように略平行な
縦の列と略平行な横の列に配列されており、セル
密度が約15.5セル／cm以上であり仕切壁の厚さが
0.017インチ（0.043mm）のハニカム構造の場合
に、一つおきのセルに対向する部分に穴を穿ける
ために、16個の穿孔エレメントを４×４で配列し
て穴を穿けたところうまくいつたが、５×５で25
個の穿孔エレメントを取り付けたときにはうまく
いかなかつた。これは主にハニカム構造を製造す
る際のセル配列のゆがみによるものであるが、そ
れだけでなく手持ちの工具を用いて多数の穿孔エ
レメントを小さなセルにうまく合わせるのが難し
いからでもある。

１つの工具に何個の穿孔エレメントを取り付け
ることができるかどうかは、またカバーにそのカ
バーを破つたり動かしたりすることなく穴を穿け
ることができるかどうかにかかつている。この点
に関しては、穿孔エレメントに十分な熱を加える
ことができればポリエステルフイルムに溶融によ
つて穴を穿けるためには極めて小さな力しか必要
としない。

ポリエステルテープに溶融によつて穴を穿ける
のに使用される加熱穿孔エレメントの先端の形状
は種々のものとすることができる。セルの開口端
の開口面積のほとんど全体を被うような、平らな
表面を有する先端から極めて先の尖つた針状の先
端まで使用することができる。しかしながら、第
２図および２ａ図に示すように先端がテーパーし
ている穿孔エレメント３１を使用すると工具の位
置決めが容易になる。セルの断面形状が正方形で
あり、セル密度が約15.5セル／cm以上であり仕切
壁の厚みが約0.4mmであるハニカム構造の場合に
元の部分の太さがセルの最小内径より僅かに大き
く、その元の部分から約1/2インチ、約60゜の角度
でテーパーした先端の尖つた単一の穿孔エレメン
トを使用したところ良好に穴を穿けることができ
た。正方形の底部とその底部から約45゜の角度で
円錐状にテーパーする部分を備えた複数の銅部材
を一緒にまとめると容易に複数の穿孔エレメント
を備えたブロツクを製造することができる。また
穿孔エレメントの先端がテーパーしていることに
よつてその穿孔エレメントが仕切壁に当つてその
仕切壁を破壊する恐れを小さくすることができ
る。その先の尖つた穿孔エレメントは、カバーを
貫いた後に静かに回転させたり、交互に動かした
りして開口がセルの内径にほぼ等しくするように
するのが望ましい。さらにポリエステルのテープ
に手持式の工具によつて穴を穿ける際には、その
工具の穿孔エレメント３１をセルに対して位置決
めさせるまではハニカム構造２１をしつかりと押
えておき、その穿孔エレメントが実際にカバーに
当たる際にはハニカム構造２１を横方向に自由に
動けるようにし、穿孔エレメント３１が自然にセ
ルの中央に位置するようにするのが望ましい。ま
たある程度のセル配列のゆがみを許容することが
できるように穿孔エレメント３１を遊びをもつて
取り付けておくのが望ましい。このような工具の
例については後に詳述する。

前述のようにしてカバー２８の閉鎖すべきセル
に対向した部分に穴を穿けた後に流動性材料をそ
の穴を通してセル内に充填する。フイルターを製
造する際には適当な閉鎖材料をその閉鎖材料、カ
バー２８およびハニカム構造２１に応じた適当な
方法によつて前記開口２９に対向したセル内に充
填する。例えば、第３図に示すように、塑性変形
可能な閉鎖材料３４をハニカム構造２１の端面２
３側のカバー２８上に載置し適当な手段、たとえ
ばカラー３５によつてその端面上に保持する。さ
らにその閉鎖材料をピストン３６のような適当な
手段によつてカバー２８によつて押圧しそれによ
つて開口２９を適してその開口２９に対向したセ
ルの端部内に押し込む。直径が２、３インチ以下
のような小さなハニカム構造の場合には、第３図
に示すようなピストンはハニカム構造の一部にハ
ンドルを取り付け、そのハニカム構造の当接面に
マスキングテープやポリエステルテープを貼り付
けることによつて形成してもよい。あるいは、塑
性変形可能な閉鎖材料３４は他の手段たとえば第
４図に示すようにスキージーパテナイフ等のブレ
ード３７によつてカバー２８に押しつけてもよ
い。この２つの方法のうちでは第３図に示す方法
の方が、セル内に充填された閉鎖材料の深さが一
定になるという点およびその閉鎖材料によつて形
成された栓内に空隙やピンホールがほとんどでき
ないという点で望ましい。

セラミツクの固体粒子フイルターを製造する際
には、前記閉鎖材料として発泡形のセメントを使
用するのが望ましい。このセメントは焼結された
時に発泡して膨脹するため他のセメントに比べて
セル内をより良好に満たす。前述の米国特許出願
No.165646に記載されているコージライトハニカム
構造の場合には米国特許出願No.165647に記載され
ている発泡形マンガン−マグネシウムコージライ
トセメント（このセメントの組成については米国
特許出願No.165646に記載されている）を使用する
ことができる。このセメントは充填後所定の方法
で焼かれる。そのセメントはセラミツクの原材料
をメチルセルロースバインダーおよび可塑剤と混
合することによつて形成される。この発泡形のセ
メントを使用する時には、コージライトハニカム
構造は通常は前述の充填工程の前に焼結される。
このセメントは後に焼かれて発泡した時にセル内
を完全に満たすように少なくとも1/4インチ（6.4
mm）、望ましくは1/2インチ（12.7mm）の深さまで
充填する必要がある。もちろん本発明においては
発泡形でない閉鎖材料も使用することができる。

固体粒子フイルターを製造する際には、ハニカ
ム構造２１の一方の端面２３側において一つおき
のセル２２内に閉鎖材料を充填した後、他方の端
面側において残りのセルの端部内に閉鎖材料を充
填する。ハニカム構造２１の他方の端面２４側に
おいて残りのセル、即ち端面２３側において閉鎖
されなかつたセルに対向するカバー２８の部分に
穴が穿けられる。このとき端面２３を明るく照さ
れている表面上に置くとその端面２３側で閉鎖さ
れていないセルは、光を伝達してくるため閉鎖さ
れていないセルを確認するのに都合が良い。この
ようにして、端面２４側において閉鎖すべきセル
を見つけそのセルに対向したカバー２８の部分に
穴を穿けた後、再びその穴を通して閉鎖材料を充
填する。

２番目に閉鎖される端面上のカバーに選択的に
穴を穿ける際に、最初に穿けた方の端面を光源に
当てるのは本発明の方法を実施する上でうまくい
くものであるが、最初に閉鎖した方の端面上のカ
バーを取り去つた後に光源に当てた方が、例えそ
のカバーが透明フイルムの場合であつても反対側
の端面に達する光の量が大きくなり閉鎖されてい
ないセルの確認がより楽になる。

ハニカム構造２１の両端面における充填が完了
した後カバー２８の表面はきれいに拭かれる。フ
イルターを製造する際には、セル内に充填された
閉鎖材料は必要に応じて乾燥乃至硬化せしめられ
る。例えば前述のセラミツクハニカム構造にセラ
ミツクセメントを使用した場合にはそのセメント
およびハニカム構造をオーブン３８（第５図）内
で焼いてそのセメントを発泡させるとともに仕切
壁２５に焼結させる。そのセラミツクセメントが
発泡形でない場合には焼成によつて焼結されるの
みである。カバーとして裏面に接着剤を塗布した
マスキングテープや裏面に接着剤を塗布したポリ
エステルテープを使用した時には、そのまま端面
上に残しておいても焼成工程の際に燃え尽してし
まうから差し支えない。もちろん必要に応じて焼
成の前にカバーを取り外しても差し支えない。し
かしながら焼成前にカバーを外す場合には、閉鎖
材料が塑性変形可能な状態にあるうちにカバーを
外そうとすると裏面の接着剤に付いてセル内の閉
鎖材料が出てきてしまう恐れがあるから閉鎖材料
が乾燥するまではそのカバーは端面上に放置して
おくべきである。このようにして形成された栓４
０が第５図のオーブン３８内に入れられているハ
ニカム構造２１の断面図に見えている。

第６図は両端面２３，２４にカバー２８を被せ
られているハニカム構造２１の一部破断斜視図で
ある。端面２３側のカバー２８はその端面２３お
よび側壁２６に接着されており、第１の組の複数
のセル２２の開口端を露出するように形成された
第１の組の複数の開口２９が形成されている。他
方の端面２４側のカバー２８は残りのセル２２の
開口端を露出する第２の組の開口２９が形成され
ている。ハニカム構造２１のセル２２はやはり互
いに略平行な縦列と互いに略平行な横列を成すよ
うに配列されており、露出されたセル、即ち開口
２９に整列したセルと露出されていないセルとが
市松模様を成すように配列されている。この市松
模様は端面２３と端面２４とでは裏返しの関係に
なつている。カバー２８が裏面に接着剤を塗布さ
れたテープ、ホツトメルトにかわおよびワツクス
等によつて形成されており両端面２３，２４に粘
着しているとともに穴の穿いていない部分に対向
したセルを完全に被つている時にはこのままの状
態で、即ち閉鎖材料を充填しない状態でも濾過す
べき流体および使用温度がカバー２８やそのカバ
ー２８の端面への接着性を損わないようなもので
あるときには固体粒子フイルターとして使用する
ことができる。

第６図のハニカム構造２１の開口２９に対向す
るセルの端部内に閉鎖材料を充填してなるフイル
ターが第７図に斜視図で示されており第８図に断
面で示されている。端面２３側において閉鎖され
ているセルは前述のように市松模様状に配設され
ている。端面２３側において閉鎖されているセル
と隣接する（仕切壁２５を共有する）セルは端面
２３側では開口しており端面２４側では閉鎖され
ている。即ち端面２４側で閉鎖されているセルは
端面２３側では閉鎖されているセルが成す市松模
様とは裏返しの市松模様を成している。同様に端
面２３側で閉鎖されているセルは端面２４側では
開口している。この様子は第８図により明確に示
されている。第８図にはこのようにして両端面に
おいてセルを選択的に閉鎖されたハニカム構造２
１を固体粒子フイルターとして使用した時の流体
の流れが示されている。この時の流体の流れは第
８図において矢印３９によつて示されている。矢
印３９で示すように流体は導入側の端面（第８図
においては端面２３）に開口しているセル内に入
れられる。この導入側に開口しているセルは前述
の閉鎖工程において形成された栓４０によつて反
対側の端部を閉鎖されているため、ある程度の圧
力をかけられてその導入側に開口したセルに入れ
られた流体はその各セルの上面、底面および側面
の仕切壁２５を通つて隣接する排出セル（端面２
３側で閉鎖されており端面２４側で開口している
セル）内に入る。この時その流体内の大きな固体
粒子は仕切壁２５の気孔を通過することができず
導入セル内に残される。端面２３側の栓４０は汚
染された流体が排出セル内に直接入るのを防止す
るとともに、濾過された流体が排出セルからその
端面を通つて逆流するのを防止する。その栓４０
は多孔性であつても非多孔性であつてもよいが、
多孔性である場合にはその多孔度は汚染流体が適
切に濾過されるように仕切壁２５の多孔度以下で
なくてはならない。前述の発泡形コージライトセ
メントで栓４０を形成する時にはある程度多孔性
になるしまた、非発泡性のセラミツクセメントで
あつてもそれらの塑性および硬化乃至焼結の方法
によつてはある程度多孔性になる。

前述のように本発明の方法は焼結されたセラミ
ツクハニカム構造（焼いて焼結されたセラミツク
構造）および未焼成の（乾燥されてはいるが焼結
されていない）セラミツクハニカム構造のいずれ
にも使用することができる。穿孔エレメントに接
触した時に未焼成のハニカム構造の場合の方が、
焼成されたハニカム構造の場合に比べてセルの両
端の仕切壁が壊れにくいことが分つた。しかしな
がら、未焼成のハニカム構造は焼成されたハニカ
ム構造に比べて、強度が小さいため閉鎖材料をセ
ル内に押し込む時にそのハニカム構造を壊さない
ように注意しなければならない。

第９図には直径が数インチ以上である未焼成も
しくは焼成されたセラミツクベースのハニカム構
造に閉鎖材料を充填するのに適した実用的なプレ
ス装置５０が示されている。そのプレス装置５０
はチヤンバー５２およびピストン５３を備えたプ
レスヘツド５１を有している。チヤンバー５２内
でのピストン５３の運動は手動式のネジ５４等の
適当な手段によつて制御される。チヤンバー５２
はピストン５３の上方において開口しており、そ
のチヤンバー５２内にハニカム構造２１を入れる
ことができるようになつている。第９図において
チヤンバー５２内に挿入されているハニカム構造
２１の端面にはカバー２８が被せられている。そ
のカバー２８には既に一つおきのセルの開口端に
対向した位置に穴２９が穿けられている。また第
９図においては上端面側の一つおきのセルの端部
に既に閉鎖材料が充填されており、栓４０が形成
されているハニカム構造２１はプレスヘツド５１
内に設けられたネジ穴６１に螺着されるボルト等
の適当な手段によつて下方に押さえつけられるカ
バープレート５９によつて所定の位置に保持され
る。柔軟なカラー５８が調節自在のクランプ６２
のような適当な手段によつてハニカム構造２１の
側壁２６の周囲の下端部付近に装着されており、
プレス工程の際に閉鎖材料がこぼれるのを防止す
るとともに、プレスヘツド５１内に着座されてい
る間にハニカム構造２１の端面に対してクツシヨ
ンとなるようになつている。

プレス装置５０は次のように作動せしめられ
る。先ずピストン５３がネジ５４によつてチヤン
バー５２内で後退せしめられてピストン５３の上
方に空間が形成される。その空間内に上述の発泡
形のコージライトセメントのような閉鎖材料が充
填される。次にハニカム構造２１の穴を開けられ
ているカバー２８が装着されている方の端面の近
くにクランプ６２によつてカラー５８が装着され
る。次に前記閉鎖材料の上にハニカム構造２１が
そのカラーおよびクランプが取り付けられている
側の端面を下にして載置され、前記カバープレー
ト５９によつてその位置に固定される。ここでピ
ストン５３が手動式のネジ５４によつて前進せし
められ前記閉鎖材料が穴２９を通してその穴２９
に対向したセルの端部内に押し込まれる。ピスト
ン５３のヘツドにはＯリング６３が取り付けられ
ており、閉鎖材料がピストン５３の脇を通つてピ
ストンの摺動路内に侵入するのを防止している。

第１０図にはハニカム構造の両端面に塑性変形
可能なセラミツクセメント等の閉鎖材料を一度に
充填するためのプレス装置が示されている。プレ
ス装置７０はフレーム７１と上部および下部ヘツ
ド７２，７３を備えている。下部ヘツド７３はフ
レーム７１に固定されており、上部ヘツド７２
は、ネジ７４を回すことによつて下部ヘツド７３
上での高さが調節しうるようにラツクとピニオン
等のリンク機構を介して取り付けられており、高
さの異なるハニカム構造を両ヘツドの間で挾むこ
とができるようになつている。上部および下部ヘ
ツド７２，７３は同一の構造をしている。ハニカ
ム構造２１内にセメントを押し込むためのプレス
ヘツド７５（第１１，１１ａ，１２図により詳細
に示されている。）が第１のエアーシリンダー７
７に金属のカー７６等の適当な手段で固定されて
いる。第１のエアーシリンダー７７はそのシリン
ダー７７によつてプレスヘツド７５に向つて前進
せしめられ、そのプレスヘツド７５内のピストン
８３（第１１，１１ａ，１２図）を連結シヤフト
９４を介して押して、セメントをハニカム構造２
１内に押し込む第１のプランジヤー７８を備えて
いる。第１のエアーシリンダー７７の頂部に第２
のプランジヤー７９が結合されている。その第２
のプランジヤー７９はヘツド７５の頂部に固定さ
れた第２のエアーシリンダー８０によつて上下動
せしめられる。このようにしてプレスヘツド７
５、第１のプランジヤー７８および第１のエアシ
リンダー７７は、第２のエアーシリンダー８０の
作動によつて持ち上げることができるようになつ
ている。これはプレス装置７１へのハニカム構造
２１の出入のためである。ハニカム構造２１のプ
レス装置７１への出入を自動的に行なうための装
置８１を設けてもよい。プレスヘツド７５にセメ
ントを供給するためのセメント供給管８２が備え
られている。

第１１図はピストン８３が後退した状態のプレ
スヘツド７５の断面を示すものであり、第１１ａ
図はピストン８３が前進した状態のプレスヘツド
７５の断面を示すものである。ハニカム構造２１
のカバー２８を被せられた端面が、空気で膨らま
されたカラー８５によつてプレスヘツド７５内の
セメントが充填された空間８４内の所定の位置に
保持されているそのカラー８５はプレスヘツドに
固定されており、ハニカム構造２１の端面近くの
側壁を取り巻くようになつている。カラー８５は
単なる柔軟で、膨らませることのできるチユーブ
でも差し支えないが、ハニカム構造２１の側壁の
周囲に圧縮されてハニカム構造２１をよりしつか
りとグリツプするとともにチユーブの摩耗を防止
する、割リングカラーのような保護部材を内面に
備えた柔軟で膨らませることができるチユーブで
あることが望ましい。セラミツクセメントは供給
管８２を介してプレスヘツド７５に供給され、そ
のプレスヘツド７５内に形成された環状の中空８
６を介して、外縁がその中空部８６に開口し、内
縁が空間84に開口した、中空部８６と同芯の環状
通路８８を通つて空間８４内に射出される。ピス
トン８３内に軸方向に設けられた貫通孔を介して
セラミツクセメントを空間８４内に射出するよう
にしてもよい。空間８４内にセメントを充填した
後、第１のプランジヤー７８を矢印９２で示す方
向に突き出す第１のエアーシリンダー７７を作動
させてピストン８３を前進させる。その第１のプ
ランジヤー７８はピストン８３の連結シヤフト９
４を押しそのピストン８３を前進させる。ピスト
ン８３は空間８４内のセラミツクセメントをカバ
ー２８の開口２９に向かつて押し、それによつて
その開口２９に対向したセル内にそのセメントを
充填し、第１１ａ図に示すように栓４０を形成す
る。その後ピストン８３はそのピストン８３の前
記連結シヤフト９４の周囲に配された圧縮スプリ
ング９１等の適当な手段によつて矢印９３で示さ
れる方向に後退せしめられる。柔軟な環状ガスケ
ツト８９がピストン８３のヘツドに近い部分に固
定されている。そのガスケツト８９はプレスヘツ
ド７５のフレーム内まで延びており、セメントが
ピストン８３の摺動路内に侵入するのを防止して
いる。ピストン８３はガスケツト８９を挿入する
ことができるようにいくつかの互いに結合された
セグメントで構成されている。ピストン８３のヘ
ツドは本体より小さくなつていて、ガスケツト８
９が運動する空間が十分与えられるようになつて
いる。ブチルゴムを含浸させたナイロン地から形
成されたベロフラムダイヤフラムは、その柔軟な
ガスケツト８９として使用するのに十分な耐久性
を備えている。必要に応じて、空間８４に面する
ピストン８３の面９０にネオプレムゴム等の柔ら
かくて弾性のある材料を塗布してピストン８３が
前進した時にハニカム構造２１に損傷を与えない
ようにしてもよい。本実施例のプレス装置７０
は、第１２図に示すようにハニカム構造２１の両
端面に柔軟なマスク９９を被せた場合にも使用す
ることができる。このマスク９９については米国
特許出願No.283734に詳細に記載されている。

カバー２８に穴を自動的に開けるようにするこ
とによつて効率を高めることができる。第１３図
にはそのような自動穿孔装置が概略的に示されて
いる。第１３図においてハニカム構造２１の両端
面に薄いカバー２８が被せられている。このカバ
ー２８は透明のポリエステルフイルムで形成され
ているのが望ましい。

本実施例の装置は像分析器１０２、穿孔器１０
０および精密治具１０３からなつている。その精
密治具１０３および穿孔器１００は像分析器１０
２の発生する信号に応答して作動する。その像分
析器１０２は走査手段１０４およびマイクロコン
ピユータのようなプロセサー１０５からなつてい
る。その走査手段１０４はカバー２８を走査し、
そのカバー２８の下のセル２２やそのセル２２を
形成している薄い仕切壁２５の位置を示す信号を
発生する。カバー２８が透明もしくは半透明であ
る時には、走査手段１０４としてテレビカメラあ
るいはビデオテープカメラ等の光学装置を使用す
ることができる。そのテレビカメラ乃至ビデオテ
ープカメラとしては通常の市販のもので差し支え
ない。走査手段１０４によつて発生された信号は
プロセサー１０５に送られる。プロセサー１０５
はその信号およびプログラムにしたがつて、穿孔
器１００の位置および動作を制御する信号を発生
する。穿孔器１００は１個乃至数個の穿孔エレメ
ント１０１を備えている。その穿孔エレメント１
０１はカバー２８にどのようにして穴を穿けるも
のでも差し支えないが、溶融によつて穴を穿ける
ようなものであるのが望ましい。穿孔器１００は
精密治具１０３に固定されている。その精密治具
１０３はプロセサー１０５によつて発生される信
号によつて制御され、ハニカム構造２１の端面に
略平行な面内において穿孔装置１００を精密に位
置させる。穿孔器１００はプロセサー１０５によ
つて発生させる信号よつて制御されて、その穿孔
エレメント１０１をカバー２８に対して前進ある
いは後退せしめるとともにその穿孔エレメントを
作動させ（溶融によつて穴を穿ける場合にはその
エレメント１０１を加熱する）カバー２８に穴を
穿ける。ハニカム構造２１の端面を走査する光学
装置としてはテレビカメラ乃至ビデオテープカメ
ラ以外のものも使用することができる。例えばマ
トリツクス状に並べた多数の光学繊維を使用して
もよいし、また超音波やＸ線を使用した貫通型の
走査装置を使用してもよい。またカバー２８は必
ずしも透明である必要はなく、例えばワツクスや
ホツトメルトにかわをハニカム構造２１の端面の
全てのセルにそのセルを形成している仕切壁を露
出するようにして充填してもよい。また溶融によ
つてカバー２８に穴を穿ける際に、低レベルの工
業用レーザー等を使用して非接触で穴を穿けるよ
うにすることもできる。

第１４図はハニカム構造の端面に、テープ等の
予備成形されたフイルムによつてカバーをかける
装置を示すものである。直線的に前後動するアー
ム１１４に取り付けられたあご部材１１３によつ
て、テープ１１０がハニカム構造２１の端面２３
上を通つてロール１１２から引き出される。その
あご部材１１３はアーム１１４によつてロール１
１２方向に移動されてテープ１１０の先端をつか
む。真空吸引ヘツド１１２ａは、そのテープ１１
０の先端をロール１１２から離してあご部材１１
３によつてつかまれるべき位置に保持している。
そのあご部材１１３はテープ１１０の先端をつか
んだ後、アーム１１４によつて矢印１１５の方向
に後退せしめられ、ハニカム構造２１の端面２３
上にテープ１１０を張り渡す。そのテープ１１０
は裏面に感圧接着剤を塗布されたポリエステルフ
イルムであるのが望ましい。ハニカム構造２１の
端面２３は、あご部材１１３によつて引き出され
たテープの部分の接着剤を塗布された裏面（第１
４図で下面）に近い位置に位置せしめられる。あ
ご部材１１３およびアーム１１４がテープ１１０
を引き出すのに邪魔にならないようにテープ１１
０が引き出された後に、ハニカム構造２１がその
位置に持ち来らせるようにするのが望ましい。こ
のためには例えば油圧駆動のリフト装置１１１を
用いればよい。ここでピストンヘツド１１６が加
工してテープ１１０を端面２３に向かつて押し付
けその端面２３に接着させる。

次に加熱された切断刃１２０が作動せしめられ
て端面２３上に接着されたテープ１１０をロール
１１２から切り離す。あご部材１１３がテープ１
１０を離した後に、手段１１７が作動せしめられ
てテープ１１０の端面２３上の部分を平らにする
とともに、ハニカム構造２１の側壁２６にテープ
１１０の端面２３からとび出した部分を強く押し
付ける。その手段１１７はハニカム構造２１に対
して前後動することのできる剛体リング１１９に
取り付けられた、柔軟で幾分弾性を有する材料例
えばネオプレンで形成された環状のカラー１１８
を備えている。その環状のカラー１１８は端面２
３の径よりも僅かに小さい内径を有しており、リ
ング１１９によつてハニカム構造２１の端面２３
を過ぎて下動せしめられた時に、ハニカム構造２
１の側壁２６によつて弾性的に押し拡げられるよ
うになつている。手段１１７の他の例が第１４ａ
図に示されている。第１４ａ図の例では柔軟な環
状カラー１１８の代りに複数の剛性のある指状部
材１２１が使用されている。その指状部材１２１
は、端面２３に対して前後動自在に取り付けられ
ている剛体リング１２３にピン１２２によつて一
端１２１ａを揺動自在に取り付けられている。各
指状部材１２１の自由端１２１ｂの内面は斜めに
なつており、その自由端１２１ｂが端面２３に接
触し始めた時に、指状部材１２１が互いに遠去か
るように開かれるようになつている。各指状部材
１２１はテープ１１０の端面２３から飛び出して
いる部分を、摩擦によつて押える面１２１ｃを前
記傾斜した面の直ぐ後に備えている。前記剛体リ
ング１２３が端面２３に向かつて作動すると、指
状部材１２１は自由端１２１ｂの前記傾斜した面
によつて外側に向かつて開かれハニカム構造２１
の側壁２６に沿つて下動する。指状部材１２１を
ハニカム構造２１の側壁２６に押し付けるため
に、ガーター状の引つ張りスプリング１２４が設
けられている。指状部材１２１の自由端１２１ｂ
の内側への揺動は前記ピストンヘツド１１６によ
つて制限されている。あるいは前記剛体リング１
２３が各指状部材１２１に当接する部分を持つて
おり、それによつて指状部材１２１がある程度以
上内方に揺動しないようにしてもよい。指状部材
１２１が内側に揺動し過ぎていると、前記自由端
１２１ｂの前記傾斜した面が側壁２６の上端に正
しく当接しないようになつてしまう。第１４，１
４ａ図に示す装置は、裏面に感圧接着剤を塗布さ
れたフイルムを端面に被せるのに特に適している
が、熱硬化性接着剤を裏面に塗布したフイルムや
収縮性のポリマーフイルムをハニカム構造の端面
に被せるのにも使用させることができる。上記２
つの例においては、ピストンヘツド１１６は手段
１１７がフイルムを押さえるまでテープ１１０を
その位置に押さえておくだけのために使用されて
いる。フイルムの接着剤を硬化させたりフイルム
を収縮させたりするのに必要な温度が高い時に
は、第１４図の実施例のネオプレムのカラー１１
８は他の材料、例えば大きな金属のガータースプ
リングと取り替えるかあるいは第１４ａ図の実施
例のようにしなければならない。

第１５ａ，１５ｂ図は複数の加熱穿孔エレメン
トを工具に柔軟に取り付ける方法の一例を示すも
のであり、第１６図は複数の加熱穿孔エレメント
を工具に浮動的に取り付ける方法の一例を示すも
のである。いずれの方法によつて取り付けても各
穿孔エレメントは水平面内で僅かに動くことがで
きるとともに、僅かに揺動することができ、ハニ
カム構造のセル配列のゆがみおよび仕切壁のゆが
みを許容することができる。第１５ａ，１５ｂ図
において、工具１３０は複数の貫通孔１３３を有
する剛体ブロツク１３２を備えている。その各貫
通孔１３３内を通つて穿孔エレメント１３１が延
びている。各エレメント１３１は貫通孔１３３内
に固定されている栓１３４内を通され、その栓１
３４によつて押さえられている。その栓１３４
は、エレメント１３１がワークピースに当たつた
ときにそのエレメント１３１が貫通孔１３３内で
ある程度傾いたり、動いたりすることができるよ
うに保持し得るような材料で形成されている。ま
た各エレメント１３１は銅、真ちゆう等の熱伝導
の大きい材料で形成されている。各エレメント１
３１はヘツド１３１ｂを備えている。このヘツド
１３１ｂはエレメント１３１へ熱を伝達する面積
を大きくするために、互いに重なり合うことのな
いような範囲内でできるだけ大きくされる。ヘツ
ド１３１ｂは開口１３３の線を越えて延び、エレ
メント１３１を加熱するための熱源１３５の輻射
熱が栓１３４に当たるのを防止するようになつて
いる。舌片１３１ｃや周面から突出する突条をエ
レメント１３１に設けてエレメント１３１が栓１
３４内により良く保持されるようにしてもよい。
栓１３４は、ポリエステルを溶融するのに必要な
温度、約260℃まで加熱されても、破壊されたり、
必要な機能を果たせなくなるまで軟化したり硬化
したりすることのない柔軟な（望ましくは弾性の
ある）材料で形成される。この種の材料として
は、例えばポリシロキサンゴム、ある種のシリコ
ンゴム、特に分子量の比較的大きいもの、等があ
る。また通常は弾性は余りないが、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、
FEP等のフルオロカーボンも使用することがで
きる。もちろん当業者には明らかなように他の種
類の樹脂も使用することができる。熱源１３５は
エレメント１３１のヘツド１３１ｂ上にフレーム
部材１３２ａ等によつて直接取り付けておいても
よいし、工具１３０とは別体にしておいて、工具
１３０を熱源１３５とワークピースの間に移動さ
せたときにエレメント１３１が加熱されるように
してもよい。熱源１３５の温度はエレメント１３
１が過熱することによつて栓１３４が過熱される
ことのないように制御可能になつているのが望ま
しい。工具１３０を動かすためのハンドル１３６
が設けられている。第１５ｂ図の鎖線で示すよう
に穿孔エレメントを二次元的に配列してもよい。
また栓１３４の柔軟な材料をブロツク１３２の下
面１３２ｂに貫通孔１３３を横断して延びるよう
に配された層に固定してもよい。

第１６図において、複数の穿孔エレメント１４
１が工具１４０に浮動的に取り付けられている。
その工具１４０は多数の貫通孔１４３を有する剛
体ブロツク１４２を備えており、その貫通孔１４
３を通つて穿孔エレメント１４１が延びている。
その貫通孔１４３の内径はエレメント１４１の外
径より僅かに大きくなつており、エレメント１４
１がその貫通孔１４３内で僅かに横に動いたり、
傾いたりすることができるようになつている。貫
通孔１４３はブロツク１４２の上面において皿座
ぐりされており、エレメント１４１は円錐状部１
４１ｃを備えており、エレメント１４１がワーク
ピースに接触してないときには自動的にセンタリ
ングされるようになつている。その円錐状部１４
１ｃの上に圧縮スプリング１４４が配されてお
り、エレメント１４１を貫通孔１４３内でセンタ
リングされた位置に付勢するようになつている。
ブロツク１４２とヘツド１４１ｂの上にはカバー
１４６が設けられており、エレメント１４１を貫
通孔１４３内に保持するとともにスプリング１４
４の上端を押さえている。ブロツク１４２は熱を
エレメント１４１に伝達するのに使用され、銅、
真ちゆう等の熱伝導の大きい材料で形成するのが
望ましい。ブロツク１４２は第２図および第２ａ
図で説明したようにカツプリング３３によつてハ
ンダごて３２等の熱源に固定することができる。
また、複数のエレメント１４１を二次元的に配列
してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つてハニカム構造の端面に
カバーを被せる工程を概略的に示す斜視図、第２
図はそのカバーに穴を穿ける工程を示す斜視図、
第２ａ図は複数の穿孔エレメントを備えた工具の
一実施例の一部の斜視図、第３図はハニカム構造
の選択されたセル内に閉鎖材料を押し込んで充填
する工程の一例を示す一部断面斜視図、第４図は
選択されたセル内にスキージーによつて閉鎖材料
を充填する工程を示す斜視図、第５図はセル内に
充填された閉鎖材料を硬化させる工程を示す図、
第６図はハニカム構造の両端面に選択的に穿設さ
れたフイルムを貼り付けてなる固体粒子フイルタ
ーの一部断面斜視図、第７図は本発明の方法によ
つてハニカム構造のセル内に閉鎖材料を選択的に
充填してなる固体粒子フイルターの斜視図、第８
図は第７図の８−８線断面図、第９図はハニカム
構造のセル内に閉鎖材料を充填するのに使用され
るプレス装置の一例の断面図、第１０図は望まし
いプレス装置の側面図、第１１図は第１０図のプ
レス装置のプレスヘツドの、ピストンが後退した
状態の断面図、第１１ａ図は第１０図のプレス装
置の、ピストンが前進した状態の断面図、第１２
図はハニカム構造の端面に柔軟なマスクを被せた
ときの第１１ａ図と同様な図、第１３図はカバー
に穴を穿ける装置の一実施例を概略的に示す図、
第１４図はハニカム構造の端面に被せるテープを
供給する装置の一実施例を概略的に示す図、第１
４ａ図はその変更例を示す図、第１５ａ，１５ｂ
図は穿孔工具の一実施例を示す図、第１６図は穿
孔工具の他の実施例を示す図である。 ２１……ハニカム構造、２２……セル、２３，
２４……端面、２５……仕切壁、２８……カバ
ー、２９……穴、３０……工具、３１……穿孔エ
レメント、３４……閉鎖材料、５０，７０……プ
レス装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 解放された端面と、その端面に開口するとと
   もにその端面から内方に延びる多数の互いに隣接
   するセルとを備えたハニカム構造の選択されたセ
   ルの端部に流動性材料を充填する方法において、 前記ハニカム構造の前記端面に溶融可能な材料
   で形成されたカバーを被せて、前記多数のセルの
   開口端を閉鎖し、 そのカバーの前記選択されたセルに対向する部
   分を加熱することによつて該部分に開口を設け、 前記流動性材料をその開口を通して前記選択さ
   れたセル内に充填することを特徴とする方法。 ２ 前記加熱する工程が加熱された工具を前記カ
   バーに当てる工程からなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記カバーの前記選択されたセルに対向する
   部分に開口を設ける工程が、 前記カバー上を走査して前記選択されたセルの
   位置を決定し、 その選択されたセルの位置を示す第１の信号を
   発生し、 その第１の信号に応じて穿孔手段を位置させる
   ための第２の信号を発生し、 その第２の信号に応じて穿孔手段を位置させ、
   その穿孔手段によつて前記カバーに穴を穿ける工
   程からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ ハニカム構造の解放された端面上に被せられ
   たカバーの、そのハニカム構造を形成する多数の
   セルのうちの選択されたセルに対向する部分に穴
   を穿ける装置において、 前記選択されたセルの位置を示す第１の信号を
   発生する走査手段、 前記第１の信号に応じて、前記選択されたセル
   に対して工具手段を位置させるための第２の信号
   を発生する制御手段、 その第２の信号に応じて、前記工具手段を前記
   選択されたセルに対して位置させる位置決め手
   段、および その位置決め手段に結合された、前記カバーに
   穴を穿けるための工具手段、 からなることを特徴とする装置。