JPH10314523A - 端面封止システム、ハニカムフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性及びコスト性の向上を図ることができ
るハニカムフィルタの製造方法を提供すること。 【解決手段】 まず、ハニカム成形体７の両端面１ａ，
１ｂにおいて開口する貫通孔２を封止材Ｐ1 を用いて封
止する。その際、対向配置された一対の充填装置１１に
よって、ハニカム成形体７をその両端面１ａ，１ｂ側か
ら押圧することによりハニカム成形体７を保持する。こ
の状態で貫通孔２内に封止材Ｐ1 を充填する。この工程
に続いて端面封止後のハニカム成形体７を焼成すると、
ハニカムフィルタＦ1 が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘性のある封止材
を充填することにより被封止物の端面を封止する端面封
止システム、及びハニカムフィルタの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車に搭載されたディーゼルエ
ンジンの排気経路上には、排気ガスを浄化するための手
段として、セラミックス焼結体製のハニカムフィルタが
設けられることが多い。このようなハニカムフィルタは
多数のセルを備えている。また、前記セルを形成するた
めには、ハニカム成形体が有する多数の貫通孔を市松模
様状に封止する必要がある。以下、従来におけるハニカ
ムフィルタの製造手順を簡単に説明する。

【０００３】まず、セラミックス材料の押出成形により
ハニカム成形体を作製するとともに、セラミックス質の
封止用ペーストを封止材として準備する。次いで、ハニ
カム成形体の端面全体に紙や樹脂からなる可撓性の封止
用フィルムを貼着し、かつそのフィルムの所定部分にペ
ースト導入孔となる孔を形成する。この状態で、フィル
ム貼着側端面を封止用ペーストにディップする。する
と、封止用フィルムに透設されたペースト導入孔を介し
てペーストが流入し、貫通孔の開口が封止される。な
お、このようなディッピング法の他にも、例えばピスト
ン等の加圧具によって封止用ペーストを加圧することで
ペースト充填を行なう方法（圧入法）等が知られてい
る。

【０００４】以上のようなペースト充填工程に続いて、
ペースト切り工程、ペースト乾燥工程、ペースト修正工
程、フィルム剥離工程、へら等を用いた端面処理工程、
穴修正工程等を実施する。この後、同様の手順で他方の
端面についても封止を行った後、ハニカム成形体を焼成
する。すると、ハニカム成形体及び封止材がともに焼結
し、多数のセルを有するハニカムフィルタが得られるよ
うになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、上記の一連の工程は面倒なものであるにもか
かわらず人手により片面ずつ行なわれていた。このた
め、極めて生産性が悪かった。また、全体として工程数
も多かったため簡略化が望まれていた。

【０００６】さらに、従来では高価な封止用フィルムを
使い捨てにしていたため、材料の無駄が多く、このこと
がコスト性の向上を妨げる１つの原因となっていた。本
発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、
その目的は、生産性及びコスト性の向上を図ることがで
きる端面封止システム及びハニカムフィルタの製造方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、粘性のある封止材を
充填することにより被封止物の端面を封止する端面封止
システムであって、前記被封止物を所定方向に搬送する
搬送手段と、その搬送手段を挟むようにして対向配置さ
れた一対の充填装置とを備え、前記一対の充填装置によ
って前記被封止物をその両端面側から押圧することによ
り同被封止物を保持し、この状態で前記封止材の充填を
行うことを特徴とした端面封止システムをその要旨とす
る。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記封止材の充填は、前記一対の充填装置によっ
て同時に行われるとした。請求項３に記載の発明では、
請求項１または２において、前記搬送手段は前記被封止
物を横置き状態で搬送するものであり、前記充填装置
は、前記封止材を入れておく開放容器と、前記開放容器
の側面に設置されるマスクと、そのマスクは前記被封止
物の端面において開口する貫通孔に対応する位置に開口
部を有することと、前記封止材に振動を与えることによ
り前記開口部を介して同封止材を前記マスクの外側に送
り出す振動付与手段とを備えるとした。

【０００９】請求項４に記載の発明では、ハニカム成形
体の両端面において開口する貫通孔を封止材を用いて封
止する工程と、端面封止後の前記ハニカム成形体を焼成
する工程とを含むハニカムフィルタの製造方法におい
て、前記封止工程では、対向配置された一対の充填装置
によって前記ハニカム成形体をその両端面側から押圧す
ることにより同ハニカム成形体を保持し、この状態で前
記貫通孔内への前記封止材の充填が行われることを特徴
とするハニカムフィルタの製造方法をその要旨とする。

【００１０】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１に記載の発明によると、被封止物は搬送手段によっ
て連続的に搬送されてくる。被封止物が対向配置された
一対の充填装置間に到ると、両充填装置が被封止物をそ
の端面側から押圧し、被封止物が充填装置間に位置決め
状態で保持される。この状態で充填装置による封止材の
充填を行うことにより、被封止物の端面が連続的に封止
される。ゆえに、充填作業を人手に頼っていた従来に比
べ、生産性が向上する。また、一対の充填装置を対向配
置していることから、搬送手段が被封止物を搬送してい
る間に、封止材の充填を両方の端面について行うことが
できる。従って、封止材の充填を片側ずつ行なう必要が
あった従来に比べ、端面封止作業に要する時間が短くな
る。ゆえに、このことによっても生産性が向上する。

【００１１】請求項２に記載の発明によると、一対の充
填装置によって封止材の充填を同時に行う結果、端面封
止作業に要する時間が極めて短くなり、生産性がより向
上する。

【００１２】請求項３に記載の発明によると、開放容器
内に入れられた封止材には常時大気圧が加わっており、
この状態で振動付与手段により封止材に振動が与えられ
ると、開口部を介して封止材がマスクの外側に少量づつ
徐々に送り出される。従って、マスクの外側に配置され
た被封止物の所定箇所には、前記大気圧及び振動の作用
によって封止材が所定量かつ均一に充填される。

【００１３】また、マスクを備えるこの充填装置による
と、充填箇所でない箇所を閉塞しておくための封止用フ
ィルムが不要になるため、人手による面倒なフィルム貼
着作業及びフィルム剥離作業が要求されなくなる。さら
に、封止材が均一に充填されしかも封止材が被封止物の
外面に付着しなくなる結果、人手による面倒な修正作業
も要求されなくなる。以上のことから工程数が確実に少
なくなり、よりいっそう生産性が向上する。

【００１４】さらに、高価なフィルムを使い捨てにする
必要がなくなることで材料の無駄がなくなり、コスト性
が向上する。請求項４に記載の発明によると、ハニカム
成形体が対向配置された一対の充填装置間に到ると、両
充填装置がハニカム成形体をその端面側から押圧し、ハ
ニカム成形体が充填装置間に位置決め状態で保持され
る。この状態で充填装置によって貫通孔内への封止材の
充填を行うことにより、ハニカム成形体の端面が連続的
に封止される。その後、焼成工程によってハニカム成形
体及び封止材を焼結させることで、所望のハニカムフィ
ルタを得ることができる。ゆえに、充填作業を人手に頼
っていた従来に比べ、生産性が向上する。また、一対の
充填装置を対向配置していることから、従来に比べて端
面封止作業に要する時間が確実に短くなる。そのため、
このことによっても生産性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を端面封止システム
を使用したハニカムフィルタの製造方法に具体化した一
実施形態を図１〜図１０に基づき詳細に説明する。

【００１６】図１には、本実施形態の製造方法によって
製造されるハニカムフィルタＦ1 が示されている。この
ハニカムフィルタＦ1 は、ディーゼルエンジンの排気経
路上においてディーゼルパティキュレートを除去する役
割を果たす。

【００１７】ハニカムフィルタＦ1 を構成するハニカム
構造体１は四角柱状（本実施形態では３３mm×３３mm×
１５０mm）であって、セラミックス焼結体（本実施形態
では多孔質炭化珪素焼結体）製である。なお、炭化珪素
以外にも、例えば窒化珪素、アルミナ、コーディエライ
ト等を選択することができる。ハニカム構造体１には、
断面略正方形状かつ複数の貫通孔２がその軸線方向に沿
って規則的に形成されている。各貫通孔２は内壁３によ
って互いに隔てられている。各貫通孔２の開口部は一方
の端面１ａ，１ｂ側において封止体４（本実施形態では
多孔質炭化珪素焼結体）により封止されており、端面１
ａ，１ｂ全体としては市松模様状になっている。その結
果、ハニカム構造体１には、ガス流入側端面１ａまたは
ガス流出側端面１ｂのうちのいずれかにおいて開口する
断面正方形状のセル５，６が形成されている。セル５，
６の内壁３には、白金族元素やその他の金属元素及びそ
の酸化物等からなる酸化触媒が担持されている。なお、
本実施形態では、平均気孔径が１４μm 、気孔率が４０
％、内壁３の肉厚が０．３mm、セルピッチが１．８mmに
それぞれ設定されている。

【００１８】上記のように構成されたハニカムフィルタ
Ｆ1 を排気経路に配置したとき、排気ガスの流れは以下
のようになる。図１（ｃ）において矢印Ａ1 で示される
ように、排気ガスは、ガス流入側端面１ａにおいて開口
するセル５内に流入する。次いで、排気ガスは内壁３を
通過し、隣接するセル６、即ちガス流出側端面１ｂにお
いて開口するセル６から流出する。このとき、排気ガス
中に含まれるパティキュレートの移動が内壁３によって
阻止されることで、そこにパティキュレートがトラップ
される。その結果、浄化された排気ガスがガス流出側端
部１ｂから排出されるようになっている。

【００１９】前記ハニカムフィルタＦ1 の製造にあたっ
ては、まず、炭化珪素を含むスラリーを出発材料とした
従来公知の押出成形法によって、複数の貫通孔２を有す
るハニカム成形体７を形成する必要がある。具体的にい
うと、本実施形態では、炭化珪素粉末に有機バインダと
水とを所定分量ずつ加えて混練したものを材料として押
出成形を行なっている。また、焼成によって封止体４と
なる封止材（封止用ペースト）Ｐ1 は、例えば、炭化珪
素粉末１００重量部、有機バインダ１重量％〜５重量
％、滑剤１重量％〜５重量％、可塑剤１重量％〜５重量
％、水２０重量％〜３０重量％を混合したものを混練す
ることによって作製される。

【００２０】次に、本実施形態のハニカムフィルタＦ1
を製造時に用いられる端面封止システム４１の概要を図
２〜図５に基づいて説明する。図２〜図５に示されるよ
うに、この端面封止システム４１を構成する本体４２の
下半分は、同システム４１を制御するための制御部４３
になっている。制御部４３の上側は透明なカバー４４に
より保護されている。また、制御部４３の上側かつ正面
側には操作部４５が設けられている。操作部４５は前記
カバー４４から露出している。

【００２１】カバー４４と制御部４３の上面とがなす収
容空間には、搬送手段としてのコンベア４６、ペースト
充填装置１１、乾燥手段としてのホットプレート４８、
封止材掻取手段としてのスクレーパ４９等が収容されて
いる。

【００２２】コンベア４６を構成するコンベアベルト５
１は無端状かつ２本である。両コンベアベルト５１は、
制御部４３の上面中央部において互いに一定間隔を隔て
て水平に配置されている。前記一定間隔は、ワークであ
る被封止物（ここではハニカム成形体７）の長さよりも
若干短く設定されている。これは、ハニカム成形体７を
横置きすべく、ハニカム成形体７の両端部を両方のコン
ベアベルト５１上に支持させるためでる。図３，図４に
示されるように、コンベアベルト５１の全長は本体４２
の横幅よりも大きいため、コンベアベルト５１の両端は
ともにカバー４４の外部に突出している。各コンベアベ
ルト５１は、それぞれ駆動手段としてのモータ５２に介
装されている。これらのモータ５２の駆動により、両コ
ンベアベルト５１は図２，図３の右側方向から左側方向
へハニカム成形体７を水平にかつ横置き状態で搬送す
る。従って、同図ではコンベア４６の右端側が搬送側と
なり、左端側が搬出側となる。なお、搬送時においてハ
ニカム成形体７の両端面１ａ，１ｂは進行方向と直交す
る方向に面する。

【００２３】図３，図４に示されるように、このシステ
ム４１はペースト充填装置１１を備えている。ペースト
充填装置１１は、制御部４２の上面において複数（本実
施形態では２つ）存在する。一対のペースト充填装置１
１は、搬送経路の中程においてコンベア４６を挟むよう
にして対向配置されている。一対の充填装置１１は、ハ
ニカム成形体７をその両端面１ａ，１ｂ側から押圧保持
した状態で封止用ペーストＰ1 の充填を行うためのもの
である。ペースト充填装置１１の詳細な構造については
後述する。

【００２４】このシステム４１は第１のワークリフタ５
３を備えている。図２，図５に示されるように、第１の
ワークリフタ５３は、一対の充填装置１１間において上
向きで配置されている。第１のワークリフタ５３は、充
填装置１１の位置まで搬送されてきたハニカム成形体７
を所定の高さまで垂直に持ち上げる。ここで所定の高さ
とは、充填装置１１が備えているメタルマスク１３の高
さを指す。この種のワークリフタ５３としては、例えば
エアシリンダ等が用いられる。エアシリンダのロッドの
先端には、搬送されてくるハニカム成形体７をストップ
させるストッパ構造が形成されていることがよい。第１
のワークリフタ５３による持ち上げ状態は、ペースト充
填工程及び後述のペースト掻き取り工程が済むまで維持
される。その後、第１のワークリフタ５３は元の高さま
で下降し、ハニカム成形体７をコンベアベルト５１上に
て釈放する。

【００２５】このシステム４１は、ワーク位置決め手段
としてのワークチャック５４を備えている。図４に示さ
れるように、ワークチャック５４は、第１のワークリフ
タ５３の上方に配置されている。ワークチャック５４
は、第１のワークリフタ５３によって持ち上げられたハ
ニカム成形体７の外周面側を把持することにより、充填
を行う前にハニカム成形体７を位置決めする。

【００２６】このシステム４１は封止材掻取手段として
のスクレーパ４９を備えている。図３等に示されるよう
に、スクレーパ４９は複数（本実施形態では２つ）存在
する。一対のスクレーパ４９は、ペースト充填装置１１
のすぐ後段においてコンベア４６を挟むようにして対向
配置されている。スクレーパ４９は、ブレード部５５と
アーム部５６と図示しない駆動手段５７とからなる。ブ
レード部５５はアーム部５６の先端に複数枚設けられて
いる。アーム部５６の先端は、前方に延びて前記メタル
マスク１３にまで到っている。アーム部５６の基端は駆
動手段５７によって支持されている。駆動手段５７はア
ーム部５６を水平方向に二次元的に駆動させる。かかる
駆動手段５７としては、例えば２つのエアシリンダを直
交させて配置したもの等がある。駆動手段５７によるア
ーム部５６の駆動は、ペースト充填装置１１による封止
用ペーストＰ1 の充填が完了した後になされる。その結
果、マスク１３の外側面に付着した封止用ペーストＰ1
は、乾燥工程の前にブレード部５５により掻き取られて
除去される。

【００２７】このシステム４１はさらに乾燥手段として
のホットプレート４８を備えている。図３等に示される
ように、ホッププレート４８は複数（本実施形態では２
つ）存在する。一対のホットプレート４８は、ペースト
充填装置１１及びスクレーパ４９の後段においてコンベ
ア４６を挟むようにして対向配置されている。ホットプ
レート４８の加熱部はコンベア４６よりも高い位置にあ
る。ホットプレート４８の加熱部には常時通電がなされ
ている。なお、設定温度は通電量の変更により調整され
る。これらの加熱部にハニカム成形体７が近づくと、ハ
ニカム成形体７の端面１ａ，１ｂ周囲の温度が上がり、
封止用ペーストＰ1 中の揮発成分が除去される。即ち、
封止用ペーストＰ1 が乾燥する。

【００２８】このシステム４１は第２のワークリフタ５
８を備えている。第２のワークリフタ５８は、ホットプ
レート４８の近傍に配置されている。図５に示されるよ
うに、第２のワークリフタ５８の把持部は、前記一対の
ホットプレート４８の中間に位置している。この位置ま
で搬送されてきたハニカム成形体７は、把持部により把
持された状態で所定の高さまで垂直に持ち上げられる。
ここで所定の高さとは、ホットプレート４８の加熱部が
ある高さを指す。第２のワークリフタ５８は、あらかじ
め設定された時間が経過した後に元の高さまで下降す
る。そして、コンベアベルト５１上にてハニカム成形体
７を釈放する。なお、ホットプレート４８によるハニカ
ム成形体７の乾燥時間は、前記ペースト充填装置１１に
よるペースト充填に要する時間と同程度に設定されるこ
とが望ましい。

【００２９】次に、図６〜図１０に基づいてペースト充
填装置１１の具体的な構成を説明する。制御部４３の上
面には一対の支持ブラケット５９が立設されている。こ
れらの支持ブラケット５９は、コンベア４６を挟むよう
にして対向配置されている。両支持ブラケット５９の外
側面には、ペースト充填装置１１等を取り付けるための
取付プレート１７が設置されている。一方、各支持ブラ
ケット５９の内部には、それぞれ図示しない充填装置駆
動手段が収容されている。これらの充填装置駆動手段
は、一対のペースト充填装置１１を待避位置と使用位置
との間を移動させるべく、ペースト充填装置１１を搬送
方向に直交する方向に水平移動させる。なお、ペースト
充填装置１１同士が近づいた状態となる使用位置におい
ては、両者１１間にハニカム成形体７が押圧保持される
ようになっている。

【００３０】本実施形態のペースト充填装置１１は、開
放容器としてのタンク１９、メタルマスク１３、振動付
与手段としての攪拌体１４等を備えている。図６等に示
されるタンク１９を構成するタンク本体１２は、粘性物
質である封止用ペーストＰ1を入れておくための金属製
の容器である。このタンク本体１２の上面には、上部開
放口１５が形成されている。このタンク本体１２は、タ
ンクホルダ１６を介して取付プレート１７に支持されて
いる。なお、タンク本体１２内には図示しないヒータが
設置されている。このヒータは封止用ペーストＰ1 を一
定温度に暖めておく役割を果たす。このタンク本体１２
の１つの側面には、メタルマスク１３側との連通を図る
ための連通口が形成されている。

【００３１】図８には、メタルマスク１３が示されてい
る。メタルマスク１３は四隅が面取りされていて、かつ
多数の開口部２１を備えている。前記開口部２１は、メ
タルマスク１３の略中央部において市松模様状に配置さ
れている。各開口部２１は、被封止物であるハニカム成
形体７の貫通孔２の開口位置に対応している。また、前
記開口部２１の寸法は、充填されるべき貫通孔２の開口
よりもひとまわり小さいことがよい。具体的にいうと、
本実施形態では前記メタルマスク１３の厚さは０．３m
m、メタルマスク１３の材質はＳＵＳ３０４、開口部２
１の形状は矩形、開口部２１の寸法は１．０mm角〜１．
２mm角である。

【００３２】図６，図９等に示されるように、メタルマ
スク１３はタンク１９における１つの側面、即ち前記連
通口がある側の面に設置されている。より具体的にいう
と、タンク本体１２における当該側面には、２枚の支持
板２２，２３、ゴム板２４及び２枚のマスク固定板２
５，２６が固定されている。これらの板材２２〜２６の
略中央部には、それぞれ貫通孔が形成されている。そし
て、メタルマスク１３は、２枚のマスク固定板２５，２
６によって挟持された状態で固定されている。

【００３３】図６に示されるように、振動付与手段とし
ての攪拌体１４は、駆動手段としてのモータ３１、偏心
軸３２、ピン３３，３７、リンクプレート３４、攪拌ア
ーム３５、一対の攪拌片３６等によって構成されてい
る。モータ３１は前記取付プレート１７の上端部に横置
きで固定されている。水平方向に突出するモータ３１の
出力軸には偏心軸３２が設けられている。リンクプレー
ト３４の上端及び下端には，それぞれ軸受けが設けられ
ている。これらの軸受けには、それぞれピン３３，３７
が挿通状態で支持されている。リンクプレート３４の上
端側と偏心軸３２とは、ピン３３によって連結されてい
る。一方、リンクプレート３４の下端側と攪拌アーム３
５の上端側とは、ピン３７によって連結されている。従
って、モータ３１を回転駆動させると、偏心軸３２の回
転運動が攪拌アーム３５の直線運動（ここでは上下方向
への往復運動）に変換される。

【００３４】攪拌アーム３５は垂直方向に延びており、
その下端はタンク本体１２の上部開放口１５からタンク
１９の内部に挿入されている。攪拌アーム３５は、自身
の直線運動により封止用ペーストＰ1 に直接的に振動を
与えることにより、メタルマスク１３の外面側に開口部
２１を介して封止用ペーストＰ1 を徐々に送り出す役割
を果たす。粘性のある封止用ペーストＰ1 中での移動抵
抗を少なくするために、攪拌アーム３５は板状に形成さ
れている。攪拌アーム３５の下端には、略コ字状に屈曲
された金属片が固着されている。その結果、前記一対の
攪拌片３６が形成されている。これらの攪拌片３６は所
定間隔を隔てており、かつ平行な位置関係にある。ま
た、攪拌片３６の攪拌面は攪拌アーム３５の往復動方向
に対して直交している。なお、上記のような攪拌片３６
を設けた理由は、攪拌アーム３５の下端が単純な形状で
あると、攪拌作用が弱くなり、封止用ペーストＰ1 を充
分に攪拌できなくなるおそれがあるからである。

【００３５】具体的にいうと本実施形態では、好適な範
囲として、攪拌アーム３５の往復移動ストロークを３mm
〜１５mmに、攪拌アーム３５の往復動回数を６０回／分
〜３６０回／分に、攪拌片３６同士間の離間距離を５mm
〜２５mmに、攪拌片３６の自由端からメタルマスク１３
の内側面までの離間距離を２mm〜３０mmに、攪拌片３６
の寸法を３０mm×３０mm×３mmにそれぞれ設定してい
る。また、前記封止用ペーストＰ1 の粘度を３００００
cps 〜６００００cps に設定している。

【００３６】図９において概略的に示されるように、こ
のタンク１９のタンク本体１２内には、前記封止用ペー
ストＰ1 が入れられている。この場合、封止用ペースト
Ｐ1の液面８は、常時、メタルマスク１３の開口部形成
領域よりも高い位置に保持される必要がある。そうでな
いと充填量がばらついたり、未充填部分ができたりする
おそれがあるからである。タンク本体１２は上部開放口
１５を備えている。図示しないペースト供給手段は、そ
の上部開放口１５から封止用ペーストＰ1 を逐次補給す
る。なお、上部開放口１５に位置する液面８には、常時
大気圧が加わっている（図９の中抜き矢印参照）。ただ
し、封止用ペーストＰ1 には粘性があり、しかも開口部
１２のサイズは充分に小さい。従って、振動が与えられ
ていない状態においては、大気圧のみの作用によって封
止用ペーストＰ1 が開口部２１から自然に漏れ出すよう
なことはない。

【００３７】一方、攪拌アーム３５を上下方向に往復動
させた場合には、その下端にある一対の攪拌片３６も上
下方向に往復動し、それにより封止用ペーストＰ1 が攪
拌される。すると、前記大気圧が作用することに加え、
封止用ペーストＰ1 に直接的に振動が与えられること
で、封止用ペーストＰ1 がメタルマスク１３の外側に少
量ずつ徐々に送り出される。

【００３８】次に、ハニカムフィルタＦ1 を製造する手
順を説明する。まず、ハニカム成形体７及び封止用ペー
ストＰ1 を製造する工程を行う。その後、端面封止シス
テム４１のコンベア４６における搬入側に、ハニカム成
形体７を連続的に供給する。このとき、ハニカム成形体
７は一対のコンベアベルト５１上に横置きされる。所定
距離だけ搬送されたハニカム成形体７は、第１のワーク
リフタ５３によってストップされるとともに所定高さま
で持ち上げられる。その結果、ハニカム成形体７の各端
面１ａ，１ｂがそれぞれメタルマスク１３に対峙した状
態となる。このときには、まだペースト充填装置１１は
待避位置に保持されている。

【００３９】次に、持ち上げられたハニカム成形体７を
ワークチャック５４により把持することで、ハニカム成
形体７の端面１ａ，１ｂをメタルマスク１３に対して位
置決めする。より正確にいうと、端面１ａ，１ｂにおい
て開口する貫通孔２のうち充填されるべきものを、メタ
ルマスク１３に形成されている各開口部２１に対応させ
る。ハニカム成形体７の位置決めが完了した後、充填装
置駆動手段の駆動により、両ペースト充填装置１１を待
避位置から使用位置に移動させる。すると、両メタルマ
スク１３が互いに近づいてハニカム成形体７の両端面１
ａ，１ｂに密着する。その結果、ハニカム成形体７がそ
の端面１ａ，１ｂ側から押圧されることで位置決め状態
で保持され、充填工程の実施が可能となる。

【００４０】次いで、モータ３１の駆動を開始して、攪
拌アーム３５及び攪拌片３６を上下方向に往復動させ、
封止用ペーストＰ1 を所定時間かつ所定速度で攪拌し、
封止用ペーストＰ1 に好適な振動を与える。このように
して封止用ペーストＰ1 をメタルマスク１３の外側面に
所定量だけ送り出すことにより、貫通孔２の開口を封止
する。ペースト充填が完了した後には、あらかじめモー
タ３１の駆動をストップさせたうえで、メタルマスク１
３をハニカム成形体７から離間させるべくペースト充填
装置１１を待避位置に復帰させる。次に、スクレーパ４
９を駆動させることにより、メタルマスク１３の外側面
に付着している封止用ペーストＰ1 をブレード部５５で
掻き取る（図７参照）。

【００４１】ペースト充填工程及びペースト掻き取り工
程が完了した後、第１のワークリフタ５３を下降させ、
ハニカム成形体７をコンベアベルト５１上にて釈放す
る。ハニカム成形体７が再び所定距離だけ搬送される
と、今度はハニカム成形体７は第２のワークリフタ５８
によってストップされるとともにホットプレート４８の
加熱部の高さに持ち上げられる。所定時間が経過して乾
燥工程が終了したら、第２のワークリフタ５８は下降し
て、コンベアベルト５１上にてハニカム成形体７を釈放
する。この後、ハニカム成形体７は搬出部まで搬送さ
れ、そこから端面封止システム４１の外部に取り出され
る。

【００４２】以上のようにして一連の工程が完了した
ら、次いで所定時間・所定温度で焼成することにより、
ハニカム成形体７及び封止用ペーストＰ1 を焼結させ
る。その結果、図１に示されるハニカムフィルタＦ1 を
得ることができる。

【００４３】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （イ）本実施形態では、上記のごとくペースト充填装置
１１による封止用ペーストＰ1 の充填を行うことによ
り、ハニカム成形体７の端面１ａ，１ｂが連続的に封止
される。ゆえに、充填作業を人手に頼っていた従来に比
べ、確実に生産性が向上する。また、一対のペースト充
填装置１１を対向配置していることから、コンベア４６
がハニカム成形体７を搬送している間に、封止用ペース
トＰ1 の充填を両方の端面１ａ，１ｂについて同時に行
うことができる。従って、封止用ペーストＰ1 の充填を
片側ずつ行なう必要があった従来に比べ、端面封止作業
に要する時間が極めて短くなる。このことも生産性の向
上に貢献する。

【００４４】（ロ）本実施形態では、粘性のある封止用
ペーストＰ1 を入れておくタンク１９と、開口部２１を
有しかつタンク１９の側面に設置されるメタルマスク１
３と、攪拌体１４とを備えたペースト充填装置１１を用
いて、ペースト充填を行なっている。タンク１９内に入
れられた封止用ペーストＰ1 には、常時大気圧が加わっ
ている。この状態で封止用ペーストＰ1 に振動が与えら
れると、開口部２１を介して封止用ペーストＰ1 がメタ
ルマスク１３の外側面に少量づつ徐々に送り出される。
従って、メタルマスク１３の外側面にハニカム成形体７
を位置決めして配置しておけば、前記大気圧及び振動の
作用により、貫通孔２の開口に封止用ペーストＰ1 を所
定量かつ均一に充填することができる。従って、ハニカ
ム成形体７の端面１ａ，１ｂを確実に封止することがで
きる。

【００４５】また、このペースト充填装置１１では、振
動の大きさ・時間等を適宜調整することにより、封止用
ペーストＰ1 の充填量を容易にかつ確実に制御すること
ができる。従って、このペースト充填装置１１は、多数
存在する微細な貫通孔２を封止するような用途、即ちハ
ニカムフィルタＦ1 の製造における端面封止という本実
施形態の用途に極めて適している。

【００４６】（ハ）このペースト充填装置１１はメタル
マスク１３を備えているため、従来とは異なり、ハニカ
ム成形体７において充填すべきでない貫通孔２を閉塞す
る封止用フィルムが不要になる。そのため、人手による
面倒なフィルム貼着作業及びフィルム剥離作業が要求さ
れなくなる。さらに、封止用ペーストＰ1 が均一に充填
され、しかも封止用ペーストＰ1 がハニカム成形体７の
端部外周面に付着しなくなる結果、人手による面倒な修
正作業も要求されなくなる。以上のことから確実に工程
数が少なくなり、生産性が向上する。

【００４７】（ニ）さらに、このペースト充填装置１１
を用いた場合には、高価な封止用フィルムを使い捨てに
する必要がなくなる。よって、材料の無駄がなくなり、
従来に比べてコスト性が向上する。

【００４８】（ホ）このペースト充填装置１１では、モ
ータ３１、リンクプレート３４、攪拌アーム３５、攪拌
片３６等によって構成される攪拌体１４を振動付与手段
として用いている。また、攪拌体１４の一部である攪拌
アーム３５及び攪拌片３６は、タンク１９の上部開放口
１５から挿入されており、自身の上下方向への往復動に
より封止用ペーストＰ1 を攪拌する。このため、封止用
ペーストＰ1 には直接的に振動が与えられ、それをもっ
て封止用ペーストＰ1 がメタルマスク１３の外面側に送
り出される。このような構成であると、仮にタンク１９
側を振動させることで封止用ペーストＰ1 に間接的に振
動を与えるようにした場合に比べ、モータ３１の駆動力
が小さくて済む。これはタンク１９のように大きなもの
を駆動するのではなく、粘性物質を攪拌するのみで足り
るからである。しかも、大きな駆動手段を必要としない
ため、機械的構造の複雑化が回避される。以上のことか
らコスト性がよりいっそう向上する。

【００４９】（へ）この端面封止システム４１は、ペー
スト充填装置１１の後段に封止用ペーストＰ1 を乾燥さ
せるためのホットプレート４８を乾燥手段として備えて
いる。従って、封止用ペーストＰ1 の乾燥が人手によら
ずしかも連続的に行われる。また、コンベア４６を挟む
ようにして対向配置したホットプレスプレート４８によ
り両端面１ａ，１ｂが同時に乾燥されるため、作業に要
する時間が確実に短くなる。これらのことは、生産性の
よりいっそうの向上に貢献している。

【００５０】（ト）この端面封止システム４１は、メタ
ルマスク１３の外側面に付着した封止用ペーストＰ1 を
乾燥工程の実施前に除去するためのスクレーパ４９を封
止材掻取手段として備えている。従って、封止用ペース
トＰ1 の掻き取りが人手によらずしかも連続的に行われ
る。また、コンベア４６を挟むようにして対向配置した
スクレーパ４９により両方のメタルマスク１３について
同時に掻き取り作業が行われるため、作業に要する時間
が確実に短くなる。これらのことも、同様に生産性のよ
りいっそうの向上に貢献している。

【００５１】（チ）この端面封止システム４１は、ペー
スト充填工程の実施前にハニカム成形体７を位置決めす
るためのワークチャック５４を位置決め手段として備え
ている。従って、メタルマスク１３に対するハニカム成
形体７の位置決めが人手によらずしかも連続的に行われ
るため、これによっても生産性のよりいっそうの向上を
図ることができる。また、位置ずれに起因する封止用ペ
ーストＰ1 の漏れが未然に防止されるという利点もあ
る。

【００５２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 乾燥手段は実施形態のようなホットプレート４８に
限定されることはなく、例えばハニカム成形体７の両端
面１ａ，１ｂにエアを吹き付けるようなものであっても
よい。

【００５３】◎ 封止用ペーストＰ1 がメタルマスク１
３にそれ程付着しないような場合、スクレーパ４９は省
略されることができる。 ◎ 図１０に示されるように一対のペースト充填装置１
１でハニカム成形体７をその両端面１ａ，１ｂ側から押
圧保持した場合、例えばペースト充填装置１１自体を全
体的に振動させてもよい。このようにすると封止用ペー
ストＰ1 に間接的に振動が与えられることで、封止用ペ
ーストＰ1 が貫通孔２内に充填される。ただし、このよ
うに構成した場合には機械的構造が複雑になりやすい。
従って、かかる点に関しては実施形態の構成のほうが有
利である。

【００５４】◎ 第１のワークリフタ５３や第２のワー
クリフタ５８でハニカム成形体７を持ち上げることな
く、そのままの高さで充填工程や乾燥工程を実施するこ
とも許容される。

【００５５】◎ 実施形態とペースト充填装置１１と異
なる構成のペースト充填装置を用いてもよい。その際
に、例えばスクリュなどを使用して攪拌体を構成しても
よい。また、攪拌以外の方法により封止用ペーストＰ1
に振動を付与するもの、例えば超音波振動装置やバブリ
ング装置などを振動付与手段として採用してもよい。た
だし、充填量の制御性が高いという点からすると、やは
り前記実施形態のような攪拌体１４であることが望まし
い。

【００５６】◎ この端面封止システム４１に使用され
るペースト充填装置は、例えば振動付与によらずに封止
用ペーストＰ1 を充填するタイプのものであってもよ
い。 ◎ 一対のペースト封止装置１１は実施形態のように同
種のものでなくてもよく、異種のものを組み合わせて用
いることも可能である。

【００５７】◎ ハニカム成形体７を横置きでない状
態、例えば縦置き状態で搬送するコンベアを搬送手段と
して採用することも可能である。また、搬送手段による
搬送方向は必ずしも水平方向に限られることはなく、垂
直方向等であってもよい。さらに、実施形態のコンベア
４６とは異なるタイプの搬送手段を用いることも可能で
ある。なお、上記のように縦置き状態での搬送を行う場
合には、メタルマスク１３の設置場所をタンク１９の側
面ではなく、タンク１９の底面または上面に変更する必
要がある。

【００５８】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１〜３のいずれか１項において、前記充
填装置の後段に前記封止材を乾燥させるための乾燥手段
を備えることを特徴とする端面封止システム。この構成
であると、封止材の乾燥が人手によらずしかも連続的に
行われるため、よりいっそう生産性を向上できる。

【００５９】（２） 請求項１〜３、技術的思想１のい
ずれか１項において、前記マスク外側面に付着した前記
封止材を乾燥前に除去するための封止材掻取手段を備え
ることを特徴とする端面封止システム。この構成である
と、封止材の掻き取りが人手によらずしかも連続的に行
われるため、よりいっそう生産性を向上できる。

【００６０】（３） 技術的思想１，２において、前記
乾燥手段、前記封止材掻取手段は前記搬送手段を挟むよ
うにして対向配置されていることを特徴とする端面封止
システム。

【００６１】（４） 請求項１〜３、技術的思想１〜３
のいずれか１項において、封止材充填工程の実施前に前
記被封止物を位置決めするための位置決め手段を備える
ことを特徴とする端面封止システム。この構成である
と、マスクに対する被封止物の位置決めが人手によらず
しかも連続的に行われるため、よりいっそう生産性を向
上できる。

【００６２】（５） 請求項３において、前記振動付与
手段は前記開放容器の上部開放口から同開放容器内に挿
入される攪拌体であって、その攪拌体は自身の直線運動
により前記封止材に直接的に振動を与えることを特徴と
する端面封止システム。この構成によると、攪拌体の直
線運動により封止材が攪拌されることによって、封止材
に直接的に振動が与えられ、かつ封止材がマスクの外側
に送り出される。また、開放容器を振動させることで粘
性物質に間接的に振動を与えるようにした場合に比べ、
駆動力が小さくて済み、しかも構造の複雑化が回避され
る。それゆえ、コスト性がよりいっそう向上する。

【００６３】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「セラミックス焼結体： 炭化珪素焼結体、アルミナ焼
結体、窒化珪素焼結体、コーディエライト焼結体等をい
う。」

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、生産性及びコスト性の向上を図るこ
とができる端面封止システムを提供することができる。

【００６５】請求項２に記載の発明によれば、端面封止
作業に要する時間が極めて短くなるため、生産性をより
向上させることができる。請求項３に記載の発明によれ
ば、生産性及びコスト性をよりいっそう向上させること
ができる。

【００６６】請求項４に記載の発明によれば、生産性及
びコスト性の向上を図ることができるハニカムフィルタ
の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態において、
（ａ）はハニカムフィルタを示す斜視図、（ｂ）は同ハ
ニカムフィルタのＡ−Ａ線における部分破断断面図、
（ｃ）は同ハニカムフィルタのＢ−Ｂ線における断面
図。

【図２】端面封止システムの概略正面図。

【図３】端面封止システムの概略平面図。

【図４】端面封止システムの図２のＣ−Ｃ線における部
分概略断面図。

【図５】端面封止システムの図２のＤ−Ｄ線における部
分概略断面図。

【図６】ペースト充填装置の一部破断側面図。

【図７】ペースト充填装置のタンクの正面図。

【図８】ペースト充填装置に設置されるマスクの平面
図。

【図９】ペースト充填装置の要部を示す概略側断面図。

【図１０】充填工程において一対のペースト充填装置間
にハニカム成形体を押圧保持した状態を示す概略図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…端面、２…貫通孔、７…被封止物としての
ハニカム成形体、１１…充填装置としてのペースト充填
装置、１３…マスクとしてのメタルマスク、１４…振動
付与手段としての攪拌体、１９…開放容器としてのタン
ク、４１…端面封止システム、４６…搬送手段としての
コンベア、Ｆ1 …ハニカムフィルタ、Ｐ1 …粘性のある
封止材としての封止用ペースト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粘性のある封止材を充填することにより被
   封止物の端面を封止する端面封止システムであって、 前記被封止物を所定方向に搬送する搬送手段と、その搬
   送手段を挟むようにして対向配置された一対の充填装置
   とを備え、前記一対の充填装置によって前記被封止物を
   その両端面側から押圧することにより同被封止物を保持
   し、この状態で前記封止材の充填を行うことを特徴とし
   た端面封止システム。
2. 【請求項２】前記封止材の充填は、前記一対の充填装置
   によって同時に行われることを特徴とする請求項１に記
   載の端面封止システム。
3. 【請求項３】前記搬送手段は前記被封止物を横置き状態
   で搬送するものであり、前記充填装置は、前記封止材を
   入れておく開放容器と、前記開放容器の側面に設置され
   るマスクと、そのマスクは前記被封止物の端面において
   開口する貫通孔に対応する位置に開口部を有すること
   と、前記封止材に振動を与えることにより前記開口部を
   介して同封止材を前記マスクの外側に送り出す振動付与
   手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記
   載の端面封止システム。
4. 【請求項４】ハニカム成形体の両端面において開口する
   貫通孔を封止材を用いて封止する工程と、端面封止後の
   前記ハニカム成形体を焼成する工程とを含むハニカムフ
   ィルタの製造方法において、 前記封止工程では、対向配置された一対の充填装置によ
   って前記ハニカム成形体をその両端面側から押圧するこ
   とにより同ハニカム成形体を保持し、この状態で前記貫
   通孔内への前記封止材の充填が行われることを特徴とす
   るハニカムフィルタの製造方法。