JP2013173243A - ハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法、ハニカム構造体、封口用マスクの設計方法、及びハニカム構造体の検査プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より高精度にハニカム構造体のセル位置のズレを検出できるハニカム構造体の検査方法、検査プログラム、この検査方法によるハニカム構造体の製造方法及び封口用マスクの設計方法並びにこの製造方法で製造されたハニカム構造体を提供する。
【解決手段】ハニカム構造体７０のセル７０ａの端面７１ａ，７１ｂにおけるセル実位置Ｐを検出しておき（Ｓ１０４ａ）、ハニカム構造体７０を押出成形する金型２０の金型セル２０ａをセル基準点ｐとして、セル実位置Ｐとセル基準点ｐ位置とを比較する（Ｓ１０４ｂ）。ハニカム構造体７０を押出成形する金型２０を基準とし、当該金型２０で押出成形されたハニカム構造体７０の実際のセル位置のズレを評価するため、単に押出成形されたハニカム構造体７０の各部の寸法を測定する手法に比べて、より高精度にハニカム構造体７０のセル位置のズレを検出することができる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、ハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法、ハニカム構造体及びハニカム構造体の検査プログラムに関する。

従来より、ハニカムフィルタ構造体が、ＤＰＦ（Diesel particulate filter）用等として広く知られている。このハニカムフィルタ構造体は、多数の貫通孔が略平行に配置され且つ端面から見て複数の貫通孔がセル状に配置されたハニカム構造体を所定の金型を用いた押出成形により製造する。押出成形されたハニカム構造体を乾燥させ、所定の長さに切断した後、多数の貫通孔からなるセル構造の一部のセルの一端側を封口材で封じると共に、残りのセルの他端側を封口材で封じる。

ハニカム構造体の端面の所望の貫通孔のみを封口材により封じる際に、封口すべき貫通孔に対応する箇所に開口が設けられた金属等からなる封口用マスクを使用する。下記特許文献１，２には、封口用マスクを用いてハニカム構造体を封口する方法が記載されている。

特開２００４−２９０７６６号公報 特開２００８−１３２７４９号公報

ところで、上記のようにハニカム構造体の製造においては、封口用マスクの開口とハニカム構造体の貫通孔との位置合わせが重要となる。封口用マスクの設計は、例えば、ハニカム構造体の押出成形に用いる金型の設計図面を基に、押出成形工程後に行われる乾燥工程での収縮率を換算して行われる。しかしながら、このようにして封口用マスクの開口とハニカム構造体の貫通孔との位置合わせを行ったとしても、製造されたハニカム構造体の貫通孔の位置が理想の位置からズレてしまうセルよれと呼ばれる状態が生じることがあり、生産効率及び歩留まりの向上のための課題となっている。特に、ハニカム構造体の直径が大口径化すると、特に外周部におけるセルよれが問題となる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、より高精度にハニカム構造体のセル位置のズレを検出することができるハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の検査プログラム、この検査方法を用いたハニカム構造体の製造方法、この検査方法を用いた封口用マスクの設計方法、及びこの製造方法で製造されたハニカム構造体を提供することを目的とする。

本発明は、多数の貫通孔が略平行に配置され且つ端面から見て複数の貫通孔が配置されたハニカム構造体の貫通孔の端面における実位置を検出する実位置検出工程と、ハニカム構造体を押出成形するための金型における貫通孔に対応する部位を基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置と基準位置とを比較する位置比較工程とを含むハニカム構造体の検査方法。

この構成によれば、位置検出工程でハニカム構造体の貫通孔の端面における実位置を検出しておいて、位置比較工程でハニカム構造体を押出成形するための金型における貫通孔に対応する部位を基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置と基準位置とを比較する。つまり、ハニカム構造体を押出成形するための金型を基準として、当該金型で押出成形されたハニカム構造体の実際のセル位置のズレを評価するため、単に押出成形されたハニカム構造体の各部の寸法を測定するような手法に比べて、より高精度にハニカム構造体のセル位置のズレを検出することができる。

この場合、実位置検出工程では、複数の貫通孔の実位置それぞれを検出し、位置比較工程では、金型における複数の貫通孔それぞれに対応する部位を貫通孔それぞれの基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置それぞれと基準位置それぞれとを比較し、実位置それぞれと基準位置それぞれとの変位それぞれを導出し、変位それぞれの中の最大変位を導出することが好適である。

この構成によれば、実位置検出工程では、複数の貫通孔の実位置それぞれを検出し、位置比較工程では、金型における複数の貫通孔それぞれに対応する部位を貫通孔それぞれの基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置それぞれと基準位置それぞれとを比較し、実位置それぞれと基準位置それぞれとの変位それぞれを導出し、変位それぞれの中の最大変位を導出する。これにより、金型に対するセル位置のズレを簡単な数値で定量的に評価することができる。このため、金型に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程及び乾燥工程等や、下流の封口工程等の条件に反映させて（フィードバック）、ハニカム構造体の製造の精度及び歩留まりを向上させることが可能となる。

この場合、位置比較工程では、実位置の全体に対して基準位置の全体を修正した場合に、最大変位が最小となるような修正量を導出することが好適である。

この構成によれば、位置比較工程では、実位置の全体に対して基準位置の全体を修正した場合に、最大変位が最小となるような修正量を導出する。これにより、金型に対するセル位置のズレをさらに具体的な数値で定量的に評価することができる。また、金型に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程及び乾燥工程等や、下流の封口工程等の条件に反映させることがさらに容易となる。

この場合、位置比較工程では、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、実位置の全体に対する基準位置の全体の修正量を、座標軸に平行な方向への移動量、原点周りの回転角度、及び原点を中心とする縮小率の少なくともいずれかとして導出することが好適である。

この構成によれば、位置比較工程では、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、実位置の全体に対する基準位置の全体の修正量を、座標軸に平行な方向への移動量、原点周りの回転角度、及び原点を中心とする縮小率の少なくともいずれかとして導出する。これにより、金型に対するセル位置のズレをさらに具体的な数値で定量的に評価することができる。また、金型に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程及び乾燥工程等や、下流の封口工程等の条件に反映させることがさらに容易となる。

また、本発明は、金型によりハニカム構造体を押出成形する押出成形工程と、押出成形工程により押出成形されたハニカム構造体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程で乾燥させたハニカム構造体を上記本発明のハニカム構造体の検査方法により検査する検査工程と、検査工程により検査されたハニカム構造体の複数の貫通孔の一部を封口用マスクで被覆し、封口用マスクを介して封口用マスクで被覆されていない貫通孔に封口材を供給して貫通孔の一部を封口する封口工程とを含むハニカム構造体の製造方法である。

この構成によれば、金型によりハニカム構造体を押出成形する押出成形工程と、押出成形されたハニカム構造体を乾燥させる乾燥工程の後に、上記本発明の検査方法によりハニカム構造体を検査する検査工程を行い、その後に封口用マスクを用いてハニカム構造体の貫通孔を封口する封口工程を行う。このため、金型に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程及び乾燥工程等や、下流の封口工程等の条件に反映させて、ハニカム構造体の製造の精度及び歩留まりを向上させることが可能となる。

この場合、封口工程では、検査工程での検査結果に応じて封口工程を行わないハニカム構造体を選別することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、検査工程での検査結果に応じて封口工程を行わないハニカム構造体を選別する。これにより、例えばセル位置のズレが大きく封口が不可能なハニカム構造体を省き、不良品の発生を防止することができる。

また、乾燥工程では、検査工程での検査結果に応じてハニカム構造体を乾燥させる乾燥条件を変更することが好適である。

この構成によれば、乾燥工程では、検査工程での検査結果に応じてハニカム構造体を乾燥させる乾燥条件を変更する。これにより、例えば検査工程で検出された乾燥工程での収縮率のバラツキを抑えるような乾燥条件に変更し、ハニカム構造体の製造の精度と歩留まりを向上させることができる。

また、押出成形工程では、検査工程での検査結果に応じてハニカム構造体を押出成形する押出成形条件を変更することが好適である。

この構成によれば、押出成形工程では、検査工程での検査結果に応じてハニカム構造体を押出成形する押出成形条件を変更する。これにより、例えば検査工程で検出されたセル位置のズレを抑えるような押出成形条件に変更し、ハニカム構造体の製造の精度と歩留まりを向上させることができる。

また、封口工程では、検査工程での検査結果に応じて封口用マスクを選択することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、検査工程での検査結果に応じて封口用マスクを選択する。これにより、実際に製造されるハニカム構造体により合致した封口用マスクを選択することができる。

また、本発明は、上記本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体である。

この構成によれば、上記本発明の検査方法による検査工程を行い、高精度及び高歩留まりで製造されたハニカム構造体とできるため、より安価なものとできる。

また、本発明は、ハニカム構造体の複数の貫通孔の一部を封口用マスクで被覆し、封口用マスクを介して封口用マスクで被覆されていない貫通孔に封口材を供給して貫通孔の一部を封口するための封口用マスクを、上記本発明のハニカム構造体の検査方法による検査結果に応じて設計する封口用マスクの設計方法である。

この構成によれば、上記本発明の検査方法による検査結果に応じて封口用マスクを製造するため、最適な収縮率等の性質を持つ封口用マスクを設計することができる。

また、本発明は、多数の貫通孔が略平行に配置され且つ端面から見て複数の貫通孔が配置されたハニカム構造体の貫通孔の端面における実位置を検出する実位置検出工程と、ハニカム構造体を押出成形するための金型における貫通孔に対応する部位を基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置と基準位置とを比較する位置比較工程とを電子計算機に実行させるハニカム構造体の検査プログラムである。

この場合、実位置検出工程では、電子計算機に複数の貫通孔の実位置それぞれを検出させ、位置比較工程では、電子計算機に、金型における複数の貫通孔それぞれに対応する部位を貫通孔それぞれの基準位置として、実位置検出工程で検出された実位置それぞれと基準位置それぞれとを比較させ、電子計算機に、実位置それぞれと基準位置それぞれとの変位それぞれを導出させ、変位それぞれの中の最大変位を導出させることが好適である。

この場合、位置比較工程では、電子計算機に、実位置の全体に対して基準位置の全体を修正した場合に、最大変位が最小となるような修正量を導出させることが好適である。

この場合、位置比較工程では、電子計算機に、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、実位置の全体に対する基準位置の全体の修正量を、座標軸に平行な方向への移動量、原点周りの回転角度、及び原点を中心とする縮小率の少なくともいずれかとして導出させることが好適である。

本発明のハニカム構造体の検査方法及びハニカム構造体の検査プログラムによれば、より高精度にハニカム構造体のセル位置のズレを検出することができる。また、本発明のハニカム構造体の製造方法によれば、ハニカム構造体の製造の精度及び歩留まりを向上させることが可能となる。また、本発明のハニカム構造体は、より安価なものとできる。また、本発明の封口用マスクの設計方法によれば、最適な収縮率等の性質を持つ封口用マスクを設計することができる。

（ａ）はハニカム構造体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 実施形態に係る金型が装着された押出成形装置の一例を示す概略断面図である。 （ａ）は実施形態に係るハニカム構造体の押出成形に用いる金型の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 端面に封口用マスクが装着されたハニカム構造体を示す斜視図である。 （ａ）はハニカム構造体の一方の端面に装着する封口用マスクを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）はハニカム構造体の他方の端面に装着する封口用マスクを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 本実施形態に係る封口用装置を示す図である。 （ａ）は図５（ａ）の封口用マスクを介して封口されたハニカム構造体の一方の端面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は図６（ａ）の封口用マスクを介して封口されたハニカム構造体の一方の端面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 各セルが基準位置からずれたセルよれの状態を示す図である。 （ａ）は図６（ａ）の封口用マスクを介して封口されたハニカム構造体の一方の端面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であって、領域Ｓは封口が成功した例を示し、領域Ｆはセルよれにより封口が失敗した例を示す。 本実施形態のハニカム構造体の製造方法の工程を示すフローチャートである。 本実施形態のハニカム構造体の検査工程の詳細を示すフローチャートである。 押出成形されたハニカム構造体の端面画像を基に各セルの実位置を検出する工程を示す図である。 図１４の各セルの実位置を直交座標上で座標化したものを示す図である。 押出成形に用いる金型の設計図面を基に各セルの基準位置を決定する工程を示す図である。 図１６で決定された基準位置と図１５の実位置とを直交座標上で比較する工程を示す図である。 図１７の基準位置全体をＸ軸及びＹ軸に沿って平行移動させ、原点周りに回転させる処理を示す図である。 図１７の基準位置全体を原点を中心に収縮させる処理を示す図である。 図１８及び図１９の処理を繰り返し、基準位置と実位置との最大ズレが最小となった状態を示す図である。 図２０の基準位置と実位置との各ズレをベクトルで表示した状態を示す図である。 図２０の基準位置と実位置との各ズレをベクトル及び数値で表示した状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。まず、本発明に係る検査方法、検査プログラム及び製造方法の説明に先立ち、ハニカム構造体について説明する。

（ハニカム構造体）
図１の（ａ）に示すように、ハニカム構造体１は、多数の貫通孔（セル）７０ａが略平行に配置された円柱体である。貫通孔７０ａの断面形状は、図１の（ｂ）に示すように正六角形である。これらの貫通孔７０ａによる複数のセルは、ハニカム構造体７０において、端面７１ａ，７１ｂから見て、貫通孔７０ａそれぞれの中心軸が正三角形の頂点にそれぞれ位置するように配置されている。貫通孔７０ａの大きさ及び個数は任意に設定することができる。ハニカム構造体７０の大きさも任意に設定することが可能であるが、後述するように本実施形態においては、押出成形工程及び乾燥工程後のハニカム構造体７０について、高精度な検査が可能なため、例えば、端面７１ａ，７１ｂの直径が６インチ（１５．２４ｃｍ）、１０．５インチ（２６．６７ｃｍ）あるいは１２．５インチ（３１．７５ｃｍ）以上といった大型のハニカム構造体７０を高精度及び高歩留まりで製造することが可能となる。

ハニカム構造体７０の材料は特に限定されないが、高温耐性の観点から、セラミクス材料が好ましい。例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。このような、ハニカム構造体７０は通常多孔質である。

また、ハニカム構造体７０は、後で焼成することにより上述のようなセラミック材料となるグリーン成形体（未焼成成形体）であってもよい。グリーン成形体は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、及び、メチルセルロース等の有機バインダ、及び、必要に応じて添加される添加剤を含む。

例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及び、アナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、さらに、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び／又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。

有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。

添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。

造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。

潤滑剤および可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸Ａｌなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。

分散剤としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸；メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類；ポリカルボン酸アンモニウム、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどの界面活性剤などが挙げられる。

溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。

（押出成形装置及び金型）
次に、上述したハニカム構造体７０を押出成形により製造するための押出成形装置及び金型について説明する。図２に示す押出成形装置１０は、金型２０が装着されており、粉末状又はペースト状の原料組成物からハニカム構造体７０を製造するためのものである。

押出成形装置１０は、ハウジング１内の上段に設けられたスクリュー２Ａ及び下段に設けられたスクリュー２Ｂを備える。スクリュー２Ａ，２Ｂは、入口１ａから供給された原料組成物を混錬すると共に流路１ｂを通じて下流側へと移送するためのものである。スクリュー２Ａ，２Ｂの間には、真空室３が設けられており、真空室３内を減圧することによって原料組成物を脱気処理できるようになっている。真空室３内の原料組成物はローラ３ａによって下段のスクリュー２Ｂに導入される。

押出成形装置１０は、スクリュー２Ｂの下流側に設けられた整流板５と、原料組成物からなる成形体７０Ａが押し出される金型２０と、流路１ｂと金型２０を連通する抵抗管９とを更に備える。抵抗管９は、内部の流路がテーパ状になっており、上流側から下流側に向けて流路断面積が徐々に小さくなっている。金型２０から押し出された成形体７０Ａが変形しないように、押出成形装置１０の隣には成形体７０Ａを支持するための支持台１５が設置されている。整流板５は、金型２０に原料組成物を導入するに先立ち、その流速分布の均一化を図るためのものである。

図３（ａ）に示す金型２０は、図３（ｂ）の拡大視に示すように、押出成形するハニカム構造体７０の貫通孔７０ａに対応した金型溝２０ｂと、金型溝２０ｂにより区画される正六角形の金型セル２０ａとを複数有する。金型溝２０からは、整流板５側から導入された原料組成物が正六角形の貫通孔７０ａが複数配置された成形体７０Ａとして押出される。金型７０の材質としては、炭素鋼；ニッケル、クロム、タングステン等を含有する特殊鋼等が挙げられる。

（ハニカム構造体の押出成形）
次に、押出成形装置１０を用いてハニカム構造体７０を製造する方法について説明する。まず、金型２０を押出成形装置１０に装着する。押出成形装置１０の準備が完了したら、原料組成物を入口１ａから流路１ｂ内に導入する。スクリュー２Ａ，２Ｂ及びローラ３ａを作動させることによって原料組成物を混練すると共に下流側に移送する。混練物を整流板５の開口５ａを通過させて流速分布を均一化させた後、抵抗管９を通じて金型２０に導入する。金型２０の下流側における原料組成物の線速度は例えば１０〜１５０ｃｍ／分程度であることが好ましい。

流速分布の均一化が図られた原料組成物を金型２０から押し出し、支持台１５上に成形体７０Ａを回収する。成形体７０Ａを乾燥後、所定の長さに精密切断することによって上述したハニカム構造体７０を得る。

（封口用マスク及びセルの封口）
次に、上記のように押出成形されたハニカム構造体７０の封口用マスクと、封口用マスクを用いたセル７０ａの封口について説明する。図４に示すように、ハニカム構造体７０のセル７０ａの封口は、端面７１ａに封口用マスク１７０ａを装着することによって行う。図５（ａ）に示す封口用マスク１７０ａは、図１に示すハニカム構造体７０の端面７１ａ側において所定の貫通孔７０ａによるセル７０ａを封口するのに使用されるものである。図５（ｂ）の拡大視に示すように、封口用マスク１７０ａは、ハニカム構造体７０の端面７１ａ側の貫通孔７０ａの内、互いに隣接しない貫通孔７０ａの部位のみが開口するような封口用マスク開口１７１が設けられている。一方、図６（ａ）に示す封口用マスク１７０ｂは、図１に示すハニカム構造体７０の端面７１ｂ側において所定の貫通孔７０ａによるセル７０ａを封口するのに使用されるものである。図６（ｂ）の拡大視に示すように、封口用マスク１７０ｂは、ハニカム構造体７０の端面７１ｂ側の貫通孔７０ａの内、端面７１ａ側で開口していない互いに隣接しない貫通孔７０ａ以外の貫通孔７０ａのみが開口するような封口用マスク開口１７１が設けられている。

封口用マスク１７０ａ，１７０ｂの材質としては、金属及び樹脂等を用いることができるが、後述するように本実施形態においては、押出成形工程及び乾燥工程後のハニカム構造体７０について、高精度な検査が可能なため、耐久性に優れたステンレス鋼等からなるものとできる。

ハニカム構造体７０の各貫通孔７０ａの封口は、図７に示すような封口装置２００により行うことができる。封口装置２００は、封口装置本体２１０と支持具８０とを有する。支持具８０は、端面７１ａに封口用マスク１７０ａを装着されたハニカム構造体７０を封装置本体２１０に押し付ける荷重を加える。封口装置本体２１０は、封口用マスク１７０ａの封口用マスク開口１７１を介して封口材１３０を貫通孔７０ａに注入し貫通孔７０ａを可能となっている。端面７１ａ側の封口が終了すると、同様に端面７１ｂ側に封口用マスク１７０ｂが装着され、同様に端面７１ｂ側の封口が行われる。

封口材１３０は、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの端部を閉鎖できるものであれば、特に限定されないが、液状であることが好ましい。例えば、封口材１３０として、セラミクス材料又はセラミクス原料と、バインダと、潤滑剤と、造孔剤と、溶媒とを含むスラリーが例示できる。

セラミクス材料としては、上述のハニカム構造体の構成材料や、その原料が挙げられる。セラミクス材料の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して５０〜８５重量部とすることができる。

バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩等の有機バインダが挙げられる。バインダの使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０〜３０重量部とすることができる。

潤滑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸アルミウムなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。潤滑剤の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０．５〜２０重量部とすることができる。

造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。造孔剤の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０〜２０重量部とすることができる。

溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。なかでも、水が好ましく、不純物が少ない点で、より好ましくはイオン交換水が用いられる。溶媒の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して１０〜４０重量部とすることができる。

このような封口を行った結果、図８に示すように、ハニカム構造体７０の端面７１ａ側は、互いに隣接しない貫通孔７０ａのみが封口される。一方、図９に示すように、ハニカム構造体７０の端面７１ｂ側は、端面７１ａ側で封口されなかった互いに隣接しない貫通孔７０ａ以外の貫通孔７０ａが封口される。

上述した押出成形及び乾燥後のハニカム構造体７０の貫通孔７０の位置と封口用マスク１７０ａ，１７０ｂの封口用マスク開口１７１との位置が一致している場合は問題が無い。しかし、図１０に示すように、押出成形や乾燥の条件により、貫通孔７０ａの位置が理想位置７０ｓからズレるセルよれが生じる場合がある。この場合、図１１（ａ）（ｂ）の拡大視である図１１（ｂ）に示すように、領域Ｓのように正常な封口が行われず、領域Ｆのように意図しない異常な封口が行われることがある。そこで、本実施形態では、以下のように、押出成形工程及び乾燥工程が終了したハニカム構造体７０に対して検査工程を施し、その結果を各工程にフィードバックする。

（ハニカム構造体の製造及びセルよれの評価）
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法及びセルよれの評価方法について説明する。図１２に示すように、本実施形態では、上述したように押出成形工程（Ｓ１０１）、乾燥工程（Ｓ１０２）及び精密切断工程（Ｓ１０３）が順次行われる。精密切断工程の後に、本実施形態では以下に説明するセルよれ評価工程が行われる（Ｓ１０４）。

以下、本実施形態のセルよれ評価工程について説明する。なお、以下に説明するセルよれ評価工程の一連の処理は、電子計算機にインストールされた本実施形態のハニカム構造体の検査プログラムが、電子計算機に対して各処理を実行させることにより、自動的に行なわれる。なお、以下のセルよれ評価工程は、精密切断工程後のハニカム構造体７０全てに対して行なっても良いし、精密切断工程後のハニカム構造体７０の一部に対して行うこともできる。

図１３に示すように、検査プログラムは電子計算機に対して、ハニカム構造体７０の端面７１ａ，７１ｂの画像を基に各セルを座標化する処理を実行させる（Ｓ１０４ａ）。図１４に示すような精密切断工程後のハニカム構造体７０の端面７１ａの画像データが与えられているとすると、検査プログラムは電子計算機に、端面７１ａの中心に位置するセル７０ａの重心を読み込み、中心に位置するセル７０ａの重心を図１４に示す座標の原点と規定させる。

検査プログラムは電子計算機に、原点を通り他のセル７０ａの重心を通る直線をＹ軸として規定させる。検査プログラムは電子計算機に、原点を通りＹ軸に垂直な直線をＸ軸として規定させる。検査プログラムは電子計算機に、Ｘ軸及びＹ軸上のセル７０ａであって原点のセル７０ａから端面７１ａの外周に向かって１〜９番目ごとのセル７０ａの重心をセル７０ａのセル実位置Ｐとして座標化させる。図１３及び図１４の例では、検査プログラムは電子計算機に、Ｘ軸から角度３０°、６０°、１２０°、１５０°、２１０°、２４０°、３００°及び３３０°を成す直線上のセル７０ａについても、原点のセル７０ａから端面７１ａの外周に向かって１〜９番目ごとのセル７０ａの重心をセル７０ａのセル実位置Ｐとして座標化させる。また、検査プログラムは電子計算機に、Ｘ軸上、Ｙ軸上、Ｘ軸から角度３０°、６０°、１２０°、１５０°、２１０°、２４０°、３００°及び３３０°を成す直線上のセル７０ａであって端面７１ａの最も外周に位置するセル７１ａの重心をセル実位置Ｐとして規定させる。

検査プログラムは電子計算機に、押出成形工程（Ｓ１０１）における金型２０の設計図面を基にした基準点と、座標化したセル実位置Ｐとを比較させる（Ｓ１０４ｂ）。図１６に示すように、金型２０の金型設計図面２０Ｄのデータが与えられているとすると、検査プログラムは電子計算機に、上述したセル実位置Ｐを規定したのと同様に、金型設計図面２０Ｄの金型セル２０ａの重心をセル基準点ｐとして規定させる。この結果、図１７に示すように、直交座標上において、乾燥工程（Ｓ１０２）による収縮のために、セル実位置Ｐそれぞれは対応するセル基準点ｐそれぞれに比べて原点寄りに位置することとなる。

なお、上記のセル実位置Ｐ及びセル基準点ｐの規定の手法は、個々の状況に応じて変更することができる。セル実位置Ｐ及びセル基準点ｐの配置、個数、間隔等も任意に設定することができる。また、セル実位置Ｐ及びセル基準点ｐの配置は必ずしも端面７１ａ上において平均的に配置することに限定されず、状況によっては端面７１ａの特定の範囲にセル実位置Ｐ及びセル基準点ｐを局在させて規定しても良い。

図１８に示すように、検査プログラムは電子計算機に、セル位置基準点ｐの全体に対して原点周りに所定の角度を移動させてセル実位置Ｐそれぞれとのズレを小さくする処理を実行させる（Ｓ１０４ｃ）。検査プログラムは電子計算機に、セル位置基準点ｐの全体に対してＸ軸に沿って所定距離を移動させてセル実位置Ｐそれぞれとのズレを小さくする処理を実行させる（Ｓ１０４ｄ）。検査プログラムは電子計算機に、セル位置基準点ｐの全体に対してＹ軸に沿って所定距離を移動させてセル実位置Ｐそれぞれとのズレを小さくする処理を実行させる（Ｓ１０４ｅ）。図１９に示すように、検査プログラムは電子計算機に、セル位置基準点ｐの全体に対して原点を中心として所定の収縮率を乗算してセル実位置Ｐそれぞれとのズレを小さくする処理を実行させる（Ｓ１０４ｆ）。

図２０に示すように、検査プログラムは電子計算機に、セル実位置Ｐそれぞれに対するセル位置基準点ｐそれぞれのズレの内で最大のものの量が最小となるまで、上記Ｓ１０４ｃ〜Ｓ１０４ｆの処理を繰り返し実行させる（Ｓ１０４ｇ）。検査プログラムは電子計算機に、セル実位置Ｐそれぞれに対するセル位置基準点ｐそれぞれのズレの内で最大のものの量が最小となったときの収縮率α（％）、角度β（°）、最大ズレγ（ｍｍ）、Ｘ座標δ（ｍｍ）及びＹ座標ε（ｍｍ）の値を算出させる。

図２１に示すように、検査プログラムは電子計算機に、セル実位置Ｐそれぞれとセル基準位置ｐそれぞれとのズレをベクトルで表示させる。図２２に示すように、検査プログラムは電子計算機に、セル実位置Ｐそれぞれとセル基準位置ｐそれぞれとのズレを数値でも表示させる。以上の処理は、端面７１ｂに対しても同様に行うことができる。

図１２に戻り、上述したようなセルよれ評価工程（Ｓ１０４）で得られた検査結果は、各工程にフィードバックされる。セルよれ評価工程で得られた収縮率αのバラツキは、乾燥工程にフィードバックされる（Ｓ１０５）。セルよれ評価工程で得られた最大ズレγ、角度β、Ｘ座標δ、Ｙ座標ε及びずれのベクトル等は、押出成形工程にフィードバックされる（Ｓ１０６）。セルよれ評価工程で得られた収縮率αや最大ズレγの値により、下流の封口工程（Ｓ１１０）で封口不可能なハニカム構造体７０は除去される（Ｓ１０７）。セルよれ評価工程で得られた収縮率αにより、複数種類の収縮率で設計された封口用マスク１７０の中から最適な封口用マスク１７０が選択される（Ｓ１０８）。また、特に、工程Ｓ１０１〜Ｓ１０３の新しい諸条件で製造された収縮率が不明なハニカム構造体７０の収縮率αをセルよれ評価工程で算出することにより、最適な収縮率の封口用マスク１７０が設計される（Ｓ１０９）。なお、セルよれ評価工程で得られた検査結果の各工程へのフィードバックは、図２２のようなデータを人力により各工程に反映させても良いし、上述した検査プログラムと同様のプログラムを用いて電子計算機に検査結果を各工程に反映させる処理を実行させても良い。

セルよれ評価工程による検査結果により選別されたハニカム構造体７０に対して（Ｓ１０７）、セルよれ評価工程による検査結果が反映された封口用マスク１７０によりセル７０ａの封口が行われる（Ｓ１１０）。

本実施形態によれば、ハニカム構造体７０のセル７０ａの端面７１ａ，７１ｂにおけるセル実位置Ｐを検出しておいて（Ｓ１０４ａ）、ハニカム構造体７０を押出成形するための金型２０における金型セル２０ａをセル基準点ｐとして、セル実位置Ｐとセル基準点ｐ位置とを比較する（Ｓ１０４ｂ）。つまり、ハニカム構造体７０を押出成形するための金型２０を基準として、当該金型２０で押出成形されたハニカム構造体７０の実際のセル位置のズレを評価するため、単に押出成形されたハニカム構造体７０の各部の寸法を測定するような手法に比べて、より高精度にハニカム構造体７０のセル位置のズレを検出することができる。

また、本実施形態では、複数のセル７０ａのセル実位置Ｐそれぞれを検出し（Ｓ１０４ａ）、金型２０における複数の金型セル２０それぞれをセル基準点ｐとして、セル実位置Ｐそれぞれとセル基準点ｐそれぞれとを比較し、セル実位置Ｐそれぞれとセル基準点ｐそれぞれとの変位それぞれの中の最大変位を導出する（Ｓ１０４ｂ）。これにより、金型２０に対するセル位置のズレを簡単な数値で定量的に評価することができる。このため、金型２０に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程（Ｓ１０１）及び乾燥工程（Ｓ１０２）等や、下流の封口工程（Ｓ１１０）等の条件に反映させて、ハニカム構造体７０の製造の精度及び歩留まりを向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、セル実位置Ｐの全体に対してセル基準点ｐの全体を修正した場合に、最大変位が最小となるような修正量を導出する（Ｓ１０４ｇ）。これにより、金型２０に対するセル位置のズレをさらに具体的な数値で定量的に評価することができる。また、金型２０に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程（Ｓ１０１）及び乾燥工程（Ｓ１０２）等や、下流の封口工程（Ｓ１１０）等の条件に反映させることがさらに容易となる。

また、本実施形態では、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、実位置の全体に対する基準位置の全体の修正量を、座標軸に平行な方向への移動量（Ｓ１０４ｄ，Ｓ１０４ｅ）、原点周りの回転角度（Ｓ１０４ｃ）、及び原点を中心とする縮小率（Ｓ１０４ｆ）として導出する。これにより、金型２０に対するセル位置のズレをさらに具体的な数値で定量的に評価することができる。また、金型２０に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程（Ｓ１０１）及び乾燥工程（Ｓ１０２）等や、下流の封口工程（Ｓ１１０）等の条件に反映させることがさらに容易となる。

また、本実施形態では、金型２０によりハニカム構造体７０を押出成形する押出成形工程（Ｓ１０１）と、押出成形されたハニカム構造体７０を乾燥させる乾燥工程（Ｓ１０２）の後に、上記本実施形態の検査方法によりハニカム構造体７０を検査するセルよれ評価工程を行い（Ｓ１０４）、その後に封口用マスク１７０を用いてハニカム構造体７０のセル７０ａを封口する封口工程（Ｓ１１０）を行う。このため、金型７０に対するセル位置のズレを上流の押出成形工程（Ｓ１０１）及び乾燥工程（Ｓ１０２）等や、下流の封口工程（Ｓ１１０）等の条件に反映させて、ハニカム構造体７０の製造の精度及び歩留まりを向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、封口工程では、セルよれ評価工程での収縮率αや最大ズレγ等の検査結果に応じて封口工程を行わないハニカム構造体を選別する（Ｓ１０７）。これにより、例えばセル位置のズレが大きく封口が不可能なハニカム構造体７０を省き、不良品の発生を防止することができる。

また、本実施形態では、乾燥工程では、セルよれ評価工程での収縮率α等の検査結果に応じてハニカム構造体を乾燥させる乾燥条件を変更する（Ｓ１０５）。これにより、例えばセルよれ評価工程で検出された乾燥工程での収縮率αのバラツキを抑えるような乾燥条件に変更し、ハニカム構造体７０の製造の精度と歩留まりを向上させることができる。

また、本実施形態では、押出成形工程では、セルよれ評価工程での最大ズレγやベクトル等の検査結果に応じてハニカム構造体７０を押出成形する押出成形条件を変更する。これにより、例えばセルよれ評価工程で検出されたセル位置のズレを抑えるような押出成形条件に変更し、ハニカム構造体７０の製造の精度と歩留まりを向上させることができる。

また、本実施形態では、封口工程では、セルよれ評価工程での検査結果に応じて収縮率が異なる複数の封口用マスク１７０の内から最適な物を選択する。これにより、実際に製造されるハニカム構造体７０により合致した封口用マスク１７０を選択することができる。

また、本実施形態では、上記本実施形態の検査方法によるセルよれ評価工程を行い、高精度及び高歩留まりで製造されたハニカム構造体７０とできるため、より安価なものとできる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、正六角形のセル７０ａが配置されたハニカム構造体７０について中心に説明したが、例えば正方形のセル７０ａが正方配置されたハニカム構造体についても本発明は適用可能である。

１０…押出成形装置、２０…金型、２０ａ…金型セル、２０ｂ…金型溝、７０…ハニカム構造体、７０ａ…貫通孔（セル）、７０ｓ…理想位置、７１ａ，７１ｂ…端面、８０…支持具、１３０…封口材、１７０ａ，１７０ｂ…封口用マスク、１７１…封口用マスク開口、２００…封口装置、２１０…封口装置本体。

Claims (15)

1. 多数の貫通孔が略平行に配置され且つ端面から見て複数の前記貫通孔が配置されたハニカム構造体の前記貫通孔の前記端面における実位置を検出する実位置検出工程と、
   前記ハニカム構造体を押出成形するための金型における前記貫通孔に対応する部位を基準位置として、前記実位置検出工程で検出された前記実位置と前記基準位置とを比較する位置比較工程と、
   を含むハニカム構造体の検査方法。
2. 前記実位置検出工程では、複数の前記貫通孔の前記実位置それぞれを検出し、
   前記位置比較工程では、
   前記金型における複数の前記貫通孔それぞれに対応する部位を前記貫通孔それぞれの前記基準位置として、前記実位置検出工程で検出された前記実位置それぞれと前記基準位置それぞれとを比較し、
   前記実位置それぞれと前記基準位置それぞれとの変位それぞれを導出し、変位それぞれの中の最大変位を導出する、請求項１に記載のハニカム構造体の検査方法。
3. 前記位置比較工程では、前記実位置の全体に対して前記基準位置の全体を修正した場合に、前記最大変位が最小となるような修正量を導出する、請求項２に記載のハニカム構造体の検査方法。
4. 前記位置比較工程では、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、前記実位置の全体に対する前記基準位置の全体の修正量を、前記座標軸に平行な方向への移動量、前記原点周りの回転角度、及び前記原点を中心とする縮小率の少なくともいずれかとして導出する、請求項３に記載のハニカム構造体の検査方法。
5. 前記金型により前記ハニカム構造体を押出成形する押出成形工程と、
   前記押出成形工程により押出成形された前記ハニカム構造体を乾燥させる乾燥工程と、
   前記乾燥工程で乾燥させた前記ハニカム構造体を請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカム構造体の検査方法により検査する検査工程と、
   前記検査工程により検査された前記ハニカム構造体の複数の前記貫通孔の一部を封口用マスクで被覆し、前記封口用マスクを介して前記封口用マスクで被覆されていない前記貫通孔に封口材を供給して前記貫通孔の一部を封口する封口工程と、
   を含むハニカム構造体の製造方法。
6. 前記封口工程では、前記検査工程での検査結果に応じて前記封口工程を行わない前記ハニカム構造体を選別する、請求項５に記載のハニカム構造体の製造方法。
7. 前記乾燥工程では、前記検査工程での検査結果に応じて前記ハニカム構造体を乾燥させる乾燥条件を変更する、請求項５又は６に記載のハニカム構造体の製造方法。
8. 前記押出成形工程では、前記検査工程での検査結果に応じて前記ハニカム構造体を押出成形する押出成形条件を変更する、請求項５〜７のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
9. 前記封口工程では、前記検査工程での検査結果に応じて前記封口用マスクを選択する、請求項５〜８のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
10. 請求項５〜９のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体。
11. 前記ハニカム構造体の複数の前記貫通孔の一部を封口用マスクで被覆し、前記封口用マスクを介して前記封口用マスクで被覆されていない前記貫通孔に封口材を供給して前記貫通孔の一部を封口するための前記封口用マスクを、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカム構造体の検査方法による検査結果に応じて設計する封口用マスクの設計方法。
12. 多数の貫通孔が略平行に配置され且つ端面から見て複数の前記貫通孔が配置されたハニカム構造体の前記貫通孔の前記端面における実位置を検出する実位置検出工程と、
    前記ハニカム構造体を押出成形するための金型における前記貫通孔に対応する部位を基準位置として、前記実位置検出工程で検出された前記実位置と前記基準位置とを比較する位置比較工程と、
    を電子計算機に実行させるハニカム構造体の検査プログラム。
13. 前記実位置検出工程では、前記電子計算機に複数の前記貫通孔の前記実位置それぞれを検出させ、
    前記位置比較工程では、
    前記電子計算機に、前記金型における複数の前記貫通孔それぞれに対応する部位を前記貫通孔それぞれの前記基準位置として、前記実位置検出工程で検出された前記実位置それぞれと前記基準位置それぞれとを比較させ、
    前記電子計算機に、前記実位置それぞれと前記基準位置それぞれとの変位それぞれを導出させ、変位それぞれの中の最大変位を導出させる、請求項１２に記載のハニカム構造体の検査プログラム。
14. 前記位置比較工程では、前記電子計算機に、前記実位置の全体に対して前記基準位置の全体を修正した場合に、前記最大変位が最小となるような修正量を導出させる、請求項１３に記載のハニカム構造体の検査プログラム。
15. 前記位置比較工程では、前記電子計算機に、所定の原点に直交する座標軸による直交座標系において、前記実位置の全体に対する前記基準位置の全体の修正量を、前記座標軸に平行な方向への移動量、前記原点周りの回転角度、及び前記原点を中心とする縮小率の少なくともいずれかとして導出させる、請求項１４に記載のハニカム構造体の検査プログラム。

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