JP4079533B2 - セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 - Google Patents
セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4079533B2 JP4079533B2 JP36760798A JP36760798A JP4079533B2 JP 4079533 B2 JP4079533 B2 JP 4079533B2 JP 36760798 A JP36760798 A JP 36760798A JP 36760798 A JP36760798 A JP 36760798A JP 4079533 B2 JP4079533 B2 JP 4079533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- molded body
- ceramic
- ceramic molded
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
- B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
- B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
- B28B11/007—Using a mask for plugging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の貫通孔が長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の封口方法、前記セラミック成形体の封口装置、上記封口方法で封口したセラミック成形体を用いる多孔質セラミック部材の製造方法、及び、上記製造方法で得た多孔質セラミック部材を用いるセラミックフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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気ガス中に含有されるパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
この排気ガスを多孔質セラミックを通過させることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案されている。
【０００３】
セラミックフィルタは、通常、図４に示したような多孔質セラミック部材３０が複数個結束されてセラミックフィルタ４０を構成している。また、この多孔質セラミック部材３０は、図５に示したように、長手方向に多数の貫通孔３１が並設され、貫通孔３１同士を隔てる隔壁３３がフィルタとして機能するようになっている。
【０００４】
すなわち、多孔質セラミック部材３０に形成された貫通孔３１は、排気ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが充填材３２により封口され、一の貫通孔３１に流入した排気ガスは、必ず貫通孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他の貫通孔３１から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁３３を通過する際、パティキュレートが隔壁３３部分で捕捉され、排気ガスが浄化される。
【０００５】
従来、このような多孔質セラミック部材３０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことにより、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体を作製し、所定の長さに切断する。
【０００６】
次に、得られたセラミック成形体を乾燥し、水分を飛散させることにより、一定の強度を有し、取り扱いが容易なセラミック成形体の乾燥体とし、続いて、このセラミック成形体の貫通孔の端部を、セラミック成形体を構成するセラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口する。
この後、セラミック成形体を焼成処理することにより、多孔質セラミック部材３０を製造していた。
【０００７】
図６（ａ）は、従来の封口装置を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、その一部を示す部分拡大断面図である。
上記封口工程において、従来は、図６に示したように、封口パターン状に開孔２１ａが形成されたマスク２１が側面に設置され、その内部に攪拌片１２を備え、かつ、その内部が封口用ペースト１５で満たされた封口用ペースト吐出槽２０を用いて、以下のような封口処理を行っていた。
【０００８】
セラミック成形体１が、所定の運搬路等を通って封口用ペースト吐出槽２０が設置されている部分まで移動してくると、まず、封口用ペースト吐出槽２０を移動させることにより、マスク２１をセラミック成形体１の端面１ａに当接させる。このとき、開孔２１ａとセラミック成形体１の貫通孔２部分とは、ちょうど対向する位置関係となっている。
続いて、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２を上下に移動させて封口用ペースト１５を攪拌すると、封口用ペースト１５は流動し、封口用ペースト１５がマスク２１の開孔より吐出し、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に封口用ペースト１５が侵入する。
上記工程により封口用ペースト１５の充填が終了すると、封口用ペースト吐出槽２０を、初めと反対方向に移動させ、マスク２１をセラミック成形体１の端面より離すことにより、封口工程を終了していた。
【０００９】
しかし、封口用ペースト１５は粘性が大きいため、マスク２１をセラミック成形体１の端面より離す際に、封口用ペースト１５はいわゆる糸引き状態となり、図７にＡで示すようにセラミック成形体１の端面に突起が形成されたり、Ｂで示すように下向きの垂れが生じたりしていた。
【００１０】
セラミック成形体１の端面に突起等が形成されると、焼成後の多孔質セラミック部材の端面にも、そのまま突起が形成されるため、以下のような問題があった。すなわち、多孔質セラミック部材は、この後、複数個が束ねられて接着され、図４に示すフィルタ４０の形状に加工された後、その周辺にシール材４２が塗布される。
シール材４２を塗布する際には、フィルタ４０の端面にシール材４２が付着しないように、端面部分にフィルムを貼り付けるが、端面に突起が形成されていると、フィルムが完全に端面に密着せず、端面部分にシール材４２が流れ込んでしまうという問題があった。
【００１１】
さらに、図７にＣで示すように、封口用ペースト１５の垂れが大きい場合には、封口してはならないセラミック成形体の他の貫通孔２に封口用ペースト１５が流れ込んで封口してしまうという問題もあった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができるセラミック成形体の封口方法、上記セラミック成形体の封口処理に用いられる封口装置、上記封口方法で封口したセラミック成形体を用いる多孔質セラミック部材の製造方法、及び、上記製造方法で得た多孔質セラミック部材を用いるセラミックフィルタの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面における断面積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１４】
また、第二の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面近傍における容積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１５】
また、第三の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するための封口装置であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクが側面に設置され、任意の方向に移動が可能なように構成された封口用ペースト吐出槽と、上記吐出槽内部に配設された攪拌片と、上記吐出槽内部のマスクから少し離れた位置に、それぞれの開孔に対向して配設され、上記開孔方向に移動することができるように構成された複数のピンとを備えたことを特徴とするセラミック成形体の封口装置である。
また、第四の本発明は、第一又は第二の本発明のセラミック成形体の封口方法で封口されたセラミック成形体を焼成処理することを特徴とする多孔質セラミック部材の製造方法である。
また、第五の本発明は、第四の本発明の多孔質セラミック部材の製造方法で製造した多孔質セラミック部材を複数個結束させることを特徴とするセラミックフィルタの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のセラミック成形体の封口方法及び封口装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
第一の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面における断面積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１８】
第一の本発明で封口処理の対象となるセラミック成形体は、セラミック粉末及びバインダー等を主成分として形成されるものであり、これらを混合して成形体製造用の混合組成物を調製した後、この混合組成物の押出成形等を行った後、乾燥させることにより、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体を作製する。
【００１９】
上記セラミック粉末としては特に限定されず、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素、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、チタニア等の酸化物系セラミックの粉末等を挙げることができる。
これらのなかでは、耐熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等が好ましい。
【００２０】
これらセラミック粉末の粒径も特に限定されるものではないが、後の焼成過程で収縮が少ないものが好ましく、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度の平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。
【００２１】
上記バインダーとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
上記バインダーの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が好ましい。
上記混合組成物に流動性を与える分散媒液としては、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、水等を挙げることができる。
【００２２】
第一の本発明では、まず、上記セラミック成形体の端面に、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを当接し、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる。
【００２３】
マスクに形成された開孔は、封口の対象となるセラミック成形体の貫通孔の断面と同じ形状でもよく、それよりも小さい形状でもよい。上記貫通孔の断面よりも小さい形状とすることにより、突起や垂れは形成されにくくなるが、開孔が余り小さいと封口用ペーストの吐出量が少なくなり、完全に封口できないことがある。
従って、上記開孔の形状は、セラミック成形体の貫通孔の大きさや封口用ペーストの粘度等により、適宜決定される。
【００２４】
上記封口用ペーストも特に限定されるものではないが、焼成した際にセラミック成形体と一体となりやすいものが好ましく、セラミック成形体を作製する際に使用するスラリーと略同じ成分のものか、又は、それらに、さらに分散媒が添加されたものが好ましい。
【００２５】
上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる方法としては特に限定されず、例えば、上記マスクに封口用ペーストを一定量塗布することにより侵入させる方法等が挙げられるが、図１（ａ）に示したような、マスク１１が側面に設置され、その内部に攪拌片１２を備え、かつ、その内部が封口用ペースト１５で満たされた封口用ペースト吐出槽１０を用いる方法が、封口の効率もよいため好ましい。
【００２６】
この場合、封口用ペースト１５を開孔１１ａから貫通孔２の端部に侵入させる方法は、従来の場合と同じでよく、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２を上下に移動させて封口用ペースト１５を流動させることにより、封口用ペースト１５をマスク１１の開孔より吐出させ、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させる。
【００２７】
この後、封口用ペースト１５の貫通孔２の端面１ａにおける断面積（以下、単にペースト断面積ともいう）を減少させる操作を行う。
このペースト断面積を減少させる操作としては、種々の方法が考えられるが、第一の方法としては、マスクをセラミック成形体の端面に沿ってずらす操作が挙げられる。
【００２８】
図２（ａ）は、マスクをセラミック成形体１の端面１ａに沿ってずらした後の状態を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態をマスク側からみたときの一例を示す正面図であり、（ｃ）は、（ａ）の状態をマスク側からみたときの他の一例を示す正面図である。
図２（ｂ）に示すように、マスク１１を上にずらしたり、図２（ｃ）に示すように、マスク１１を斜め上にずらすことにより、封口用ペースト１５の貫通孔２の端部における断面積、すなわち、図２（ｂ）、（ｃ）におけるマスク１１の開孔１１ａと貫通孔２の端面との重複部分の面積は小さくなる。
【００２９】
この後、ペースト断面積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
この方法では、マスク１１をずらした後のペースト断面積が、マスク１１をずらす前のペースト断面積に対し、５０％程度に減少するまでマスク１１をずらせることができる。
【００３０】
ペースト断面積を減少させる第二の操作方法は、ピンを用い、このピンをマスクの開孔に侵入させる方法である。
図３の（ｂ）は、このピンを用いてペースト断面積を減少させる方法を模式的に示した断面図である。
図３（ｂ）に示したように、まず、実線で示したように、開孔１１ａから少し離れた開孔に対向する位置に、ピン２３ａを配置しておき、次に、一点鎖線で示すように、ピン２３ａをセラミック成形体１の端面１ａに侵入させ、ペースト断面積を減少させる。
【００３１】
この後、ペースト断面積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
この方法においては、ピン２３ａを移動させた後のペースト容積が、ピン２３ａを移動させる前のペースト容積に対し、０％、すなわち完全に開孔１１ａを塞ぐまでピン２３ａを移動させることができる。
【００３２】
ピン２３ａの形状は特に限定されない。また、その先端の形状も、図３（ｂ）に示した円錐形状に限られず、球形状等のような曲面形状でもよく、円柱形状でもよい。
また、図３（ｂ）では、マスク１１にテーパーが形成されているが、このようなテーパーが形成されていなくてもよい。
【００３３】
第二の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面近傍における容積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００３４】
第二の本発明において、封口処理の対象となるセラミック成形体、封口用ペースト、及び、マスクの開孔の形状は、第一の本発明と同様でよい。
また、封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる方法も、第一の本発明と同様でよい。
【００３５】
この後、第二の本発明では、封口用ペーストの貫通孔の端面近傍における容積（以下、単にペースト容積ともいう）を減少させる操作を行う。
このペースト断面積を減少させる操作としては、例えば、ピンを用い、このピンをマスクの開孔に侵入させる方法等が挙げられる。
【００３６】
図３（ａ）〜（ｃ）は、ピンを用いてペースト容積を減少させる方法を模式的に示した断面図である。
図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、封口用ペースト１５をマスク１１の開孔１１ａから貫通孔２に侵入させる際には、まず、実線で示したように、ピン１３ａ、２３ａ、５３ａを開孔１１ａから離れた位置に配置しておき、この後、一点鎖線で示すように、ピン１３ａ、２３ａ、５３ａをマスク１１の開孔１１ａ内に侵入させ、ペースト容積を減少させる。図３（ａ）では、開孔１１ａ内部の容積Ｖが減少する状態を示しているが、この容積Ｖに限られず、糸引きに関係する容積を減少させることができればよい。なお、第一の本発明の場合と同様に、ピン先端の形状は、特に限定されない。
【００３７】
この後、ペースト容積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
【００３８】
第三の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するための封口装置であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクが側面に設置され、任意の方向に移動が可能なように構成された封口用ペースト吐出槽と、上記吐出槽内部に配設された攪拌片と、上記吐出槽内部のマスクから少し離れた位置に、それぞれの開孔に対向して配設され、上記開孔方向に移動することができるように構成された複数のピンとを備えたことを特徴とするセラミック成形体の封口装置である。
【００３９】
本発明のセラミック成形体の封口装置の対象となるセラミック成形体、封口用ペースト、及び、マスクの開孔の形状は、上記セラミック成形体の封口方法の場合と同様である。
図１（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
封口用ペースト吐出槽１０は、複数のピン１３ａを支持、固定したピン支持体１３ｂが配設されており、このピン１３ａがマスク１１の開孔１１ａ方向に移動することができるように構成されているほかは、図６に示した従来の封口用ペースト吐出槽２０と同様に構成されている。
【００４０】
これらピン１３ａは、封口用ペースト吐出槽１０内部のマスク１１から少し離れた位置に、それぞれの開孔１１ａに対向して配設されており、ピン支持体１３ｂを移動させることにより、上記したように、ピン１３ａがマスク１１の開孔１１ａ方向に移動するようになっている。
【００４１】
本発明の封口装置を用いた封口方法は、上記第一の本発明及び第二の本発明の封口方法を使用した封口方法である。
すなわち、従来の封口装置と同様にして、封口用ペースト吐出槽１０に設置されたマスク１１をセラミック成形体１の端面１ａに当接させ、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２で封口用ペースト１５を攪拌して封口用ペースト１５をマスク１１の開孔より吐出させ、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に封口用ペースト１５を充填する。
【００４２】
続いて、ピン支持体１３ｂを移動させることにより、ピン１３ａをマスク１１の開孔１１ａ方向に移動させ、ピン１３ａをセラミック成形体１の端面１ａ内に侵入させ、ペースト断面積を減少させるか、又は、ピン１３ａをマスク１１の開孔１１ａ内に侵入させ、ペースト容積を減少させる。
この後、そのままの状態で、封口用ペースト吐出槽２０を移動させ、マスク１１をセラミック成形体１の端面より離すことにより、封口工程を終了する。
本発明の封口装置を用いて封口処理を行うことにより、セラミック成形体１の端面に封口用ペーストの突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
なお、マスクをセラミック成形体の端面に沿ってずらす操作は、第三の本発明の封口用ペースト吐出装置１０を用いても、従来の封口用ペースト吐出装置２０を用いても行うことができる。
【００４３】
なお、本発明のセラミック成形体の封口装置は、マイクロコンピュータを内蔵する制御装置を備えており、この制御装置からの制御信号を受け、上記したセラミック成形体の移動や封口用ペースト吐出槽１０、２０の移動、ピン支持体１３ｂの移動等を、自動的に行うことができるようになっている。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００４５】
実施例１
平均粒子径３０μｍのα型炭化珪素粉末７０重量部、平均粒子径０．２８μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メチルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組成物を調製した。
この混合組成物を押出成形機に充填し、押出速度１０ｃｍ／分にてセラミック成形体を作製した。このセラミック成形体は、その大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔の数が３２４個、貫通孔の１辺の長さが１．５ｍｍであった。
【００４６】
次に、図１に示した封口用ペースト吐出装置を用い、図３（ｂ）に示した形状のピンを使用し、封口用ペーストをセラミック成形体の貫通孔端部に侵入させた後、ピンを開孔に侵入させて、ペースト断面積を７０％まで減少させた後、マスクをセラミック成形体の端面より引き離し、封口処理を終了した。
【００４７】
この後、封口処理後のセラミック成形体を乾燥させ、封口処理した貫通孔の個数に対して、封口用ペースト乾燥体がセラミック成形体の端面より０．５ｍｍ以上突出しているものが何％存在するか（以下、突出率という）を測定した。
その結果、突出率は３０％であった。
【００４８】
実施例２
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図１に示した封口用ペースト吐出装置１０を用い、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させた後、マスク１１を斜め上にずらすことにより、ペースト断面積を６０％まで減少させた後、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａより引き離し、封口処理を終了した。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は２５％であった。
【００４９】
実施例３
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図１に示した封口用ペースト吐出装置１０を用い、また、図３（ａ）に示した形状のピン１３ａを使用し、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２端部に侵入させた後、ピン１３ａを開孔１１ａに侵入させ、図３（ａ）に示すマスク１１の開孔部分１１ａの容積（Ｖ）を５０％まで減少させた後、マスクをセラミック成形体の端面より引き離し、封口処理を終了した。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は２０％であった。
【００５０】
比較例１
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図６に示した従来の封口用ペースト吐出装置２０を用い、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させた後、単にマスク２１をセラミック成形体１の端面１ａより引き離す従来の方法により、封口処理を行った。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は５０％と大きかった。
【００５１】
【発明の効果】
第一及び第二の本発明のセラミック成形体の封口方法は、上述の通りであるので、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができる。
【００５２】
また、本発明のセラミック成形体の封口装置は、上述の通りであるので、この封口装置を用いることにより、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す断面図である。
【図４】セラミックフィルタを模式的に示した斜視図である。
【図５】（ａ）は、多孔質セラミック部材を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】（ａ）は、従来のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図７】従来のセラミック成形体の封口方法を用いた際に問題となる状態を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック成形体
１ａ 端面
２ 貫通孔
３ 隔壁
１０ 封口用ペースト吐出槽
１１ マスク
１１ａ 開孔
１２ 攪拌片
１３ａ、２３ａ、５３ａ ピン
１３ｂ ピン支持体
１５ 封口用ペースト
３０ 多孔質セラミック部材
３１ 貫通孔
３２ 充填材
３３ 隔壁
４０ セラミックフィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の貫通孔が長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の封口方法、前記セラミック成形体の封口装置、上記封口方法で封口したセラミック成形体を用いる多孔質セラミック部材の製造方法、及び、上記製造方法で得た多孔質セラミック部材を用いるセラミックフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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気ガス中に含有されるパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
この排気ガスを多孔質セラミックを通過させることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案されている。
【０００３】
セラミックフィルタは、通常、図４に示したような多孔質セラミック部材３０が複数個結束されてセラミックフィルタ４０を構成している。また、この多孔質セラミック部材３０は、図５に示したように、長手方向に多数の貫通孔３１が並設され、貫通孔３１同士を隔てる隔壁３３がフィルタとして機能するようになっている。
【０００４】
すなわち、多孔質セラミック部材３０に形成された貫通孔３１は、排気ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが充填材３２により封口され、一の貫通孔３１に流入した排気ガスは、必ず貫通孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他の貫通孔３１から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁３３を通過する際、パティキュレートが隔壁３３部分で捕捉され、排気ガスが浄化される。
【０００５】
従来、このような多孔質セラミック部材３０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことにより、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体を作製し、所定の長さに切断する。
【０００６】
次に、得られたセラミック成形体を乾燥し、水分を飛散させることにより、一定の強度を有し、取り扱いが容易なセラミック成形体の乾燥体とし、続いて、このセラミック成形体の貫通孔の端部を、セラミック成形体を構成するセラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口する。
この後、セラミック成形体を焼成処理することにより、多孔質セラミック部材３０を製造していた。
【０００７】
図６（ａ）は、従来の封口装置を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、その一部を示す部分拡大断面図である。
上記封口工程において、従来は、図６に示したように、封口パターン状に開孔２１ａが形成されたマスク２１が側面に設置され、その内部に攪拌片１２を備え、かつ、その内部が封口用ペースト１５で満たされた封口用ペースト吐出槽２０を用いて、以下のような封口処理を行っていた。
【０００８】
セラミック成形体１が、所定の運搬路等を通って封口用ペースト吐出槽２０が設置されている部分まで移動してくると、まず、封口用ペースト吐出槽２０を移動させることにより、マスク２１をセラミック成形体１の端面１ａに当接させる。このとき、開孔２１ａとセラミック成形体１の貫通孔２部分とは、ちょうど対向する位置関係となっている。
続いて、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２を上下に移動させて封口用ペースト１５を攪拌すると、封口用ペースト１５は流動し、封口用ペースト１５がマスク２１の開孔より吐出し、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に封口用ペースト１５が侵入する。
上記工程により封口用ペースト１５の充填が終了すると、封口用ペースト吐出槽２０を、初めと反対方向に移動させ、マスク２１をセラミック成形体１の端面より離すことにより、封口工程を終了していた。
【０００９】
しかし、封口用ペースト１５は粘性が大きいため、マスク２１をセラミック成形体１の端面より離す際に、封口用ペースト１５はいわゆる糸引き状態となり、図７にＡで示すようにセラミック成形体１の端面に突起が形成されたり、Ｂで示すように下向きの垂れが生じたりしていた。
【００１０】
セラミック成形体１の端面に突起等が形成されると、焼成後の多孔質セラミック部材の端面にも、そのまま突起が形成されるため、以下のような問題があった。すなわち、多孔質セラミック部材は、この後、複数個が束ねられて接着され、図４に示すフィルタ４０の形状に加工された後、その周辺にシール材４２が塗布される。
シール材４２を塗布する際には、フィルタ４０の端面にシール材４２が付着しないように、端面部分にフィルムを貼り付けるが、端面に突起が形成されていると、フィルムが完全に端面に密着せず、端面部分にシール材４２が流れ込んでしまうという問題があった。
【００１１】
さらに、図７にＣで示すように、封口用ペースト１５の垂れが大きい場合には、封口してはならないセラミック成形体の他の貫通孔２に封口用ペースト１５が流れ込んで封口してしまうという問題もあった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができるセラミック成形体の封口方法、上記セラミック成形体の封口処理に用いられる封口装置、上記封口方法で封口したセラミック成形体を用いる多孔質セラミック部材の製造方法、及び、上記製造方法で得た多孔質セラミック部材を用いるセラミックフィルタの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面における断面積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１４】
また、第二の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面近傍における容積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１５】
また、第三の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するための封口装置であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクが側面に設置され、任意の方向に移動が可能なように構成された封口用ペースト吐出槽と、上記吐出槽内部に配設された攪拌片と、上記吐出槽内部のマスクから少し離れた位置に、それぞれの開孔に対向して配設され、上記開孔方向に移動することができるように構成された複数のピンとを備えたことを特徴とするセラミック成形体の封口装置である。
また、第四の本発明は、第一又は第二の本発明のセラミック成形体の封口方法で封口されたセラミック成形体を焼成処理することを特徴とする多孔質セラミック部材の製造方法である。
また、第五の本発明は、第四の本発明の多孔質セラミック部材の製造方法で製造した多孔質セラミック部材を複数個結束させることを特徴とするセラミックフィルタの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のセラミック成形体の封口方法及び封口装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
第一の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面における断面積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００１８】
第一の本発明で封口処理の対象となるセラミック成形体は、セラミック粉末及びバインダー等を主成分として形成されるものであり、これらを混合して成形体製造用の混合組成物を調製した後、この混合組成物の押出成形等を行った後、乾燥させることにより、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体を作製する。
【００１９】
上記セラミック粉末としては特に限定されず、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素、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、チタニア等の酸化物系セラミックの粉末等を挙げることができる。
これらのなかでは、耐熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等が好ましい。
【００２０】
これらセラミック粉末の粒径も特に限定されるものではないが、後の焼成過程で収縮が少ないものが好ましく、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度の平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。
【００２１】
上記バインダーとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
上記バインダーの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が好ましい。
上記混合組成物に流動性を与える分散媒液としては、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、水等を挙げることができる。
【００２２】
第一の本発明では、まず、上記セラミック成形体の端面に、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを当接し、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる。
【００２３】
マスクに形成された開孔は、封口の対象となるセラミック成形体の貫通孔の断面と同じ形状でもよく、それよりも小さい形状でもよい。上記貫通孔の断面よりも小さい形状とすることにより、突起や垂れは形成されにくくなるが、開孔が余り小さいと封口用ペーストの吐出量が少なくなり、完全に封口できないことがある。
従って、上記開孔の形状は、セラミック成形体の貫通孔の大きさや封口用ペーストの粘度等により、適宜決定される。
【００２４】
上記封口用ペーストも特に限定されるものではないが、焼成した際にセラミック成形体と一体となりやすいものが好ましく、セラミック成形体を作製する際に使用するスラリーと略同じ成分のものか、又は、それらに、さらに分散媒が添加されたものが好ましい。
【００２５】
上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる方法としては特に限定されず、例えば、上記マスクに封口用ペーストを一定量塗布することにより侵入させる方法等が挙げられるが、図１（ａ）に示したような、マスク１１が側面に設置され、その内部に攪拌片１２を備え、かつ、その内部が封口用ペースト１５で満たされた封口用ペースト吐出槽１０を用いる方法が、封口の効率もよいため好ましい。
【００２６】
この場合、封口用ペースト１５を開孔１１ａから貫通孔２の端部に侵入させる方法は、従来の場合と同じでよく、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２を上下に移動させて封口用ペースト１５を流動させることにより、封口用ペースト１５をマスク１１の開孔より吐出させ、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させる。
【００２７】
この後、封口用ペースト１５の貫通孔２の端面１ａにおける断面積（以下、単にペースト断面積ともいう）を減少させる操作を行う。
このペースト断面積を減少させる操作としては、種々の方法が考えられるが、第一の方法としては、マスクをセラミック成形体の端面に沿ってずらす操作が挙げられる。
【００２８】
図２（ａ）は、マスクをセラミック成形体１の端面１ａに沿ってずらした後の状態を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態をマスク側からみたときの一例を示す正面図であり、（ｃ）は、（ａ）の状態をマスク側からみたときの他の一例を示す正面図である。
図２（ｂ）に示すように、マスク１１を上にずらしたり、図２（ｃ）に示すように、マスク１１を斜め上にずらすことにより、封口用ペースト１５の貫通孔２の端部における断面積、すなわち、図２（ｂ）、（ｃ）におけるマスク１１の開孔１１ａと貫通孔２の端面との重複部分の面積は小さくなる。
【００２９】
この後、ペースト断面積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
この方法では、マスク１１をずらした後のペースト断面積が、マスク１１をずらす前のペースト断面積に対し、５０％程度に減少するまでマスク１１をずらせることができる。
【００３０】
ペースト断面積を減少させる第二の操作方法は、ピンを用い、このピンをマスクの開孔に侵入させる方法である。
図３の（ｂ）は、このピンを用いてペースト断面積を減少させる方法を模式的に示した断面図である。
図３（ｂ）に示したように、まず、実線で示したように、開孔１１ａから少し離れた開孔に対向する位置に、ピン２３ａを配置しておき、次に、一点鎖線で示すように、ピン２３ａをセラミック成形体１の端面１ａに侵入させ、ペースト断面積を減少させる。
【００３１】
この後、ペースト断面積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
この方法においては、ピン２３ａを移動させた後のペースト容積が、ピン２３ａを移動させる前のペースト容積に対し、０％、すなわち完全に開孔１１ａを塞ぐまでピン２３ａを移動させることができる。
【００３２】
ピン２３ａの形状は特に限定されない。また、その先端の形状も、図３（ｂ）に示した円錐形状に限られず、球形状等のような曲面形状でもよく、円柱形状でもよい。
また、図３（ｂ）では、マスク１１にテーパーが形成されているが、このようなテーパーが形成されていなくてもよい。
【００３３】
第二の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、上記セラミック成形体の端面に当接した後、上記封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、上記封口用ペーストの上記貫通孔の端面近傍における容積を減少させる操作を行った後、上記マスクを上記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法である。
【００３４】
第二の本発明において、封口処理の対象となるセラミック成形体、封口用ペースト、及び、マスクの開孔の形状は、第一の本発明と同様でよい。
また、封口用ペーストを上記マスクの開孔から上記セラミック成形体の貫通孔に侵入させる方法も、第一の本発明と同様でよい。
【００３５】
この後、第二の本発明では、封口用ペーストの貫通孔の端面近傍における容積（以下、単にペースト容積ともいう）を減少させる操作を行う。
このペースト断面積を減少させる操作としては、例えば、ピンを用い、このピンをマスクの開孔に侵入させる方法等が挙げられる。
【００３６】
図３（ａ）〜（ｃ）は、ピンを用いてペースト容積を減少させる方法を模式的に示した断面図である。
図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、封口用ペースト１５をマスク１１の開孔１１ａから貫通孔２に侵入させる際には、まず、実線で示したように、ピン１３ａ、２３ａ、５３ａを開孔１１ａから離れた位置に配置しておき、この後、一点鎖線で示すように、ピン１３ａ、２３ａ、５３ａをマスク１１の開孔１１ａ内に侵入させ、ペースト容積を減少させる。図３（ａ）では、開孔１１ａ内部の容積Ｖが減少する状態を示しているが、この容積Ｖに限られず、糸引きに関係する容積を減少させることができればよい。なお、第一の本発明の場合と同様に、ピン先端の形状は、特に限定されない。
【００３７】
この後、ペースト容積を減少させたままの状態で、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａから引き離すと、封口用ペースト１５は余り糸を引かず、セラミック成形体１の端面部分に突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
【００３８】
第三の本発明は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の上記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するための封口装置であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクが側面に設置され、任意の方向に移動が可能なように構成された封口用ペースト吐出槽と、上記吐出槽内部に配設された攪拌片と、上記吐出槽内部のマスクから少し離れた位置に、それぞれの開孔に対向して配設され、上記開孔方向に移動することができるように構成された複数のピンとを備えたことを特徴とするセラミック成形体の封口装置である。
【００３９】
本発明のセラミック成形体の封口装置の対象となるセラミック成形体、封口用ペースト、及び、マスクの開孔の形状は、上記セラミック成形体の封口方法の場合と同様である。
図１（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
封口用ペースト吐出槽１０は、複数のピン１３ａを支持、固定したピン支持体１３ｂが配設されており、このピン１３ａがマスク１１の開孔１１ａ方向に移動することができるように構成されているほかは、図６に示した従来の封口用ペースト吐出槽２０と同様に構成されている。
【００４０】
これらピン１３ａは、封口用ペースト吐出槽１０内部のマスク１１から少し離れた位置に、それぞれの開孔１１ａに対向して配設されており、ピン支持体１３ｂを移動させることにより、上記したように、ピン１３ａがマスク１１の開孔１１ａ方向に移動するようになっている。
【００４１】
本発明の封口装置を用いた封口方法は、上記第一の本発明及び第二の本発明の封口方法を使用した封口方法である。
すなわち、従来の封口装置と同様にして、封口用ペースト吐出槽１０に設置されたマスク１１をセラミック成形体１の端面１ａに当接させ、封口用ペースト１５に若干の圧をかけながら、攪拌片１２で封口用ペースト１５を攪拌して封口用ペースト１５をマスク１１の開孔より吐出させ、セラミック成形体１の貫通孔２の端部に封口用ペースト１５を充填する。
【００４２】
続いて、ピン支持体１３ｂを移動させることにより、ピン１３ａをマスク１１の開孔１１ａ方向に移動させ、ピン１３ａをセラミック成形体１の端面１ａ内に侵入させ、ペースト断面積を減少させるか、又は、ピン１３ａをマスク１１の開孔１１ａ内に侵入させ、ペースト容積を減少させる。
この後、そのままの状態で、封口用ペースト吐出槽２０を移動させ、マスク１１をセラミック成形体１の端面より離すことにより、封口工程を終了する。
本発明の封口装置を用いて封口処理を行うことにより、セラミック成形体１の端面に封口用ペーストの突起が形成されたり、垂れが生じるのを防止することができる。
なお、マスクをセラミック成形体の端面に沿ってずらす操作は、第三の本発明の封口用ペースト吐出装置１０を用いても、従来の封口用ペースト吐出装置２０を用いても行うことができる。
【００４３】
なお、本発明のセラミック成形体の封口装置は、マイクロコンピュータを内蔵する制御装置を備えており、この制御装置からの制御信号を受け、上記したセラミック成形体の移動や封口用ペースト吐出槽１０、２０の移動、ピン支持体１３ｂの移動等を、自動的に行うことができるようになっている。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００４５】
実施例１
平均粒子径３０μｍのα型炭化珪素粉末７０重量部、平均粒子径０．２８μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メチルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組成物を調製した。
この混合組成物を押出成形機に充填し、押出速度１０ｃｍ／分にてセラミック成形体を作製した。このセラミック成形体は、その大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔の数が３２４個、貫通孔の１辺の長さが１．５ｍｍであった。
【００４６】
次に、図１に示した封口用ペースト吐出装置を用い、図３（ｂ）に示した形状のピンを使用し、封口用ペーストをセラミック成形体の貫通孔端部に侵入させた後、ピンを開孔に侵入させて、ペースト断面積を７０％まで減少させた後、マスクをセラミック成形体の端面より引き離し、封口処理を終了した。
【００４７】
この後、封口処理後のセラミック成形体を乾燥させ、封口処理した貫通孔の個数に対して、封口用ペースト乾燥体がセラミック成形体の端面より０．５ｍｍ以上突出しているものが何％存在するか（以下、突出率という）を測定した。
その結果、突出率は３０％であった。
【００４８】
実施例２
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図１に示した封口用ペースト吐出装置１０を用い、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させた後、マスク１１を斜め上にずらすことにより、ペースト断面積を６０％まで減少させた後、マスク１１をセラミック成形体１の端面１ａより引き離し、封口処理を終了した。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は２５％であった。
【００４９】
実施例３
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図１に示した封口用ペースト吐出装置１０を用い、また、図３（ａ）に示した形状のピン１３ａを使用し、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２端部に侵入させた後、ピン１３ａを開孔１１ａに侵入させ、図３（ａ）に示すマスク１１の開孔部分１１ａの容積（Ｖ）を５０％まで減少させた後、マスクをセラミック成形体の端面より引き離し、封口処理を終了した。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は２０％であった。
【００５０】
比較例１
封口の対象となるセラミック成形体として、実施例１と同じセラミック成形体を使用した。また、封口用ペースト吐出装置として、図６に示した従来の封口用ペースト吐出装置２０を用い、封口用ペースト１５をセラミック成形体１の貫通孔２の端部に侵入させた後、単にマスク２１をセラミック成形体１の端面１ａより引き離す従来の方法により、封口処理を行った。
この後、実施例１と同様にして、突出率を測定した結果、突出率は５０％と大きかった。
【００５１】
【発明の効果】
第一及び第二の本発明のセラミック成形体の封口方法は、上述の通りであるので、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができる。
【００５２】
また、本発明のセラミック成形体の封口装置は、上述の通りであるので、この封口装置を用いることにより、セラミック成形体の端面に、封口用ペーストからなる突起や垂れ等を形成させることなく、封口すべきでない貫通孔を封口してしまう等の問題を発生させることなく、適切に封口処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のセラミック成形体の封口方法を模式的に示す断面図である。
【図４】セラミックフィルタを模式的に示した斜視図である。
【図５】（ａ）は、多孔質セラミック部材を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】（ａ）は、従来のセラミック成形体の封口装置を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、上記封口装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図７】従来のセラミック成形体の封口方法を用いた際に問題となる状態を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック成形体
１ａ 端面
２ 貫通孔
３ 隔壁
１０ 封口用ペースト吐出槽
１１ マスク
１１ａ 開孔
１２ 攪拌片
１３ａ、２３ａ、５３ａ ピン
１３ｂ ピン支持体
１５ 封口用ペースト
３０ 多孔質セラミック部材
３１ 貫通孔
３２ 充填材
３３ 隔壁
４０ セラミックフィルタ
Claims (7)
- 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の前記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、前記セラミック成形体の端面に当接した後、前記封口用ペーストを前記マスクの開孔から前記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、前記封口用ペーストの前記貫通孔の端面における断面積を減少させる操作を行った後、前記マスクを前記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法。
- 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の前記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するセラミック成形体の封口方法であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクを、前記セラミック成形体の端面に当接した後、前記封口用ペーストを前記マスクの開孔から前記セラミック成形体の貫通孔に侵入させ、次に、前記封口用ペーストの前記貫通孔の端面近傍における容積を減少させる操作を行った後、前記マスクを前記セラミック成形体の端面から引き離すことを特徴とするセラミック成形体の封口方法。
- 封口用ペーストをマスクの開孔からセラミック成形体の貫通孔に侵入させた後、マスクを前記セラミック成形体の端面に沿ってずらす操作を行う請求項１記載のセラミック成形体の封口方法。
- 封口用ペーストをマスクの開孔からセラミック成形体の貫通孔に侵入させた後、マスクのそれぞれの開孔内にピンを侵入させる操作を行う請求項１又は２記載のセラミック成形体の封口方法。
- 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の前記貫通孔の端部を、セラミック粉末を主成分とする封口用ペーストで封口するための封口装置であって、封口パターン状に開孔が形成されたマスクが側面に設置され、任意の方向に移動が可能なように構成された封口用ペースト吐出槽と、前記吐出槽内部に配設された攪拌片と、前記吐出槽内部のマスクから少し離れた位置に、それぞれの開孔に対向して配設され、前記開孔方向に移動することができるように構成された複数のピンとを備えたことを特徴とするセラミック成形体の封口装置。
- 請求項１〜４のいずれか１に記載の封口方法で封口されたセラミック成形体を焼成処理することを特徴とする多孔質セラミック部材の製造方法。
- 請求項６に記載の製造方法で製造した多孔質セラミック部材を複数個結束させることを特徴とするセラミックフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36760798A JP4079533B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36760798A JP4079533B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000190312A JP2000190312A (ja) | 2000-07-11 |
| JP2000190312A5 JP2000190312A5 (ja) | 2005-09-22 |
| JP4079533B2 true JP4079533B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=18489740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36760798A Expired - Lifetime JP4079533B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4079533B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4497653B2 (ja) | 2000-05-10 | 2010-07-07 | 日本碍子株式会社 | セラミック体の製造方法 |
| WO2006068767A2 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Corning Incorporated | Plugging methods and apparatus for particulate filters |
| JP4741677B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2011-08-03 | コーニング インコーポレイテッド | 微粒子フィルタの施栓方法および装置 |
| WO2007097000A1 (ja) | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム成形体用封口装置、封止材ペーストの充填方法、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| EP3354340A1 (en) * | 2009-04-03 | 2018-08-01 | Cataler Corporation | Method and apparatus of manufacturing exhaust gas-purifying catalyst and nozzle used therefor |
| EP2452793B1 (en) * | 2010-11-12 | 2014-04-23 | NGK Insulators, Ltd. | Manufacturing method of plugged honeycomb structure |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36760798A patent/JP4079533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000190312A (ja) | 2000-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2003067042A1 (ja) | 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ | |
| KR100680078B1 (ko) | 벌집형 구조체 | |
| JP5042176B2 (ja) | 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ | |
| JP4229843B2 (ja) | 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ | |
| JP6622134B2 (ja) | ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法 | |
| JP5005917B2 (ja) | 目封止ハニカム構造体の製造方法 | |
| JP4990379B2 (ja) | 目封止ハニカム構造体、及びその製造方法 | |
| WO2005068397A1 (ja) | 多孔体用造孔材、多孔体用造孔材の製造方法、多孔体の製造方法、多孔体及びハニカム構造体 | |
| EP2090351A2 (en) | Honeycomb structured body, exhaust-gas-purifying apparatus and method for manufacturing honeycomb structured body | |
| CN101384330B (zh) | 陶瓷蜂窝过滤器及排放气体净化装置 | |
| WO2006070504A1 (ja) | フィルタ及びフィルタ集合体 | |
| WO2007039991A1 (ja) | 押出成形用金型及び多孔質セラミック部材の製造方法 | |
| EP2644245A2 (en) | Honeycomb structure and manufacturing method of the same | |
| JP5184509B2 (ja) | 目封止ハニカム構造体の製造方法 | |
| JP5438342B2 (ja) | ハニカムフィルタの製造方法及びハニカムフィルタ | |
| JP2004154718A (ja) | ハニカムフィルタの製造方法及びハニカムフィルタ | |
| JP5031647B2 (ja) | ハニカム構造体の製造方法 | |
| JP4079533B2 (ja) | セラミック成形体の封口方法、セラミック成形体の封口装置、多孔質セラミック部材の製造方法、及び、セラミックフィルタの製造方法 | |
| JP6729357B2 (ja) | 多孔質ハニカムフィルタの製造方法 | |
| US20200299201A1 (en) | Method for producing ceramic honeycomb structure | |
| JP2005296936A (ja) | セラミックハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置 | |
| WO2009101691A1 (ja) | ハニカム構造体 | |
| JP2004167482A (ja) | 排気ガス浄化用ハニカムフィルタおよびその製造方法 | |
| JP2000280222A (ja) | セラミック成形体の封口方法 | |
| WO2009095982A1 (ja) | ハニカム構造体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040319 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050419 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080205 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130215 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140215 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |