JP6635847B2 - ハニカム成形体の切断方法、及びハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハニカム成形体を切断し、その端面を仕上げるハニカム成形体の切断方法、及びハニカム構造体の製造方法に関する。

自動車、化学、電力、鉄鋼等の様々な分野において、環境対策や特定物資の回収等のために使用される触媒装置用の担体、又はフィルタとして、耐熱性、耐食性に優れるセラミックス製のハニカム構造体が採用されている。特に、近時では、ハニカム構造体は、両端面のセル開口部を交互に目封止して目封止ハニカム構造体とし、ディーゼル機関等から排出される粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として盛んに用いられている。そして、ハニカム構造体は、成形原料を混合及び調製した後、押出成形機を通じて所望のハニカム形状に押出成形する成形工程と、押し出されたハニカム成形体を所定の長さに生切断する生切断工程と、ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥させたハニカム成形体の端面仕上げを行う仕上げ工程と、ハニカム成形体を焼成する焼成工程とを経ることで製造されている。

生切断工程は、押出成形機によって押出成形された長尺状の未切断のハニカム成形体を細い金属ワイアー等の切断具を用いて所定の長さに切断するものである。押出成形直後の乾燥前のハニカム成形体は水分を多く含み、柔らかい。そのため、金属ワイアー等を利用して容易に切断することができる。しかしながら、金属ワイアーと接触することによってハニカム成形体の全体形状が変形したり、金属ワイアーとの切断面に変形（主にセルの変形）が生じることがある。

そのため、乾燥工程後にハニカム成形体の端面を加工し、上記生切断工程によって生じたセル変形等を除去するための端面仕上げを行う仕上げ工程が行われる。

一般に、焼成前のハニカム成形体の端面仕上げを行う仕上げ工程では、ダイヤモンド製砥粒を電着させた電着砥石を用いて切断加工している（例えば、特許文献１）。電着砥石とは、金属製の基板の外周端部に砥粒が接触した状態でメッキを続け砥粒を固定する方法で製造した超砥粒研削砥石である。

または、図１１のように、焼成前のハニカム成形体の両端面をブレード、ホイール砥石等を用いて切断した後に、カップ型砥石により切断後の端面を仕上げる二段階の加工方法が用いられている（例えば特許文献２）。

特開２００３−５３７２３号公報 特開２００８−１２７８６号公報

しかしながら、焼成前にハニカム成形体の端面を仕上げるために電着砥石を用いる場合、電着砥石は短寿命で非常に高価なものであるため、ハニカム構造体を大量生産することに適さない。

一方、ブレード、ホイール砥石、カップ型砥石等は長寿命で安価である。しかし、焼成前のハニカム成形体をブレード、ホイール砥石で切断すると、ハニカム成形体の端面にチッピングや外壁と隔壁間の切れが発生する。チッピングとはハニカム成形体の端面の隔壁に生じた欠けのことである。外壁と隔壁間の切れとはハニカム成形体の端面の外壁と隔壁が離れてしまい、欠けが生じる寸前の状態のことを言う。外壁と隔壁間の切れが生じた状態で焼成したハニカム構造体は、輸送中に容易に外壁と隔壁間の切れが生じている部分から欠けてしまうため、不良品として取り扱われてしまう。

また、従来の方法では、ハニカム成形体をブレード、ホイール砥石で切断した後に、チッピング等を取り除いて端面を仕上げるために、カップ砥石等で仕上げ研磨していた。しかし、いくら深く仕上げ研磨したとしても、外壁と隔壁間の切れは研磨のたびにハニカム成形体の長手方向の奥へ奥へと進行してしまい、削り取ることができない。したがって、ハニカム成形体をブレード、ホイール砥石で切断した後に、カップ砥石等で仕上げる方法は、不良品が多く発生するために、工業生産に適さないという問題がある。

上記問題に鑑み、本発明の課題は、焼成前のハニカム成形体の端面を安価に良好に切断し、仕上げるハニカム成形体の切断方法、及びその切断方法を含むハニカム構造体の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、以下に示す、焼成前のハニカム成形体の切断方法、及びハニカム構造体の製造方法が提供される。

［１］ 焼成前のセラミックス製のハニカム成形体の両端面を、粗砥粒層が形成されたブレードタイプの粗切断用砥石を用いて切断する、端面切断工程と、前記端面切断工程の後に、前記端面の切断時に負荷のかかる負荷箇所と前記端面の仕上げ研磨時に負荷のかかる負荷箇所とが異なるように、前記ハニカム成形体の前記端面に直交する中心軸を回転軸として、前記ハニカム成形体を回転させる、ハニカム成形体回転工程と、前記ハニカム成形体回転工程の後に、２つの仕上げ研磨用砥石を予め定められた距離を空けて前記仕上げ研磨用砥石に形成された仕上げ砥粒層を対向させて配置し、前記仕上げ研磨用砥石の中心軸を回転軸として回転させるとともに、前記ハニカム成形体を前記回転軸に直交する方向に移動させて２つの前記仕上げ研磨用砥石間を通過させて切断された切断面を仕上げ研磨する、端面仕上工程と、を含むハニカム成形体の切断方法。

［２］ 前記ハニカム成形体回転工程は、前記ハニカム成形体を９０°〜２７０°回転させる前記［１］に記載のハニカム成形体の切断方法。

［３］ 前記端面切断工程は、前記ハニカム成形体の前記端面に相対するように配置した、一対の前記ブレードタイプの前記粗切断用砥石を用い、前記粗切断用砥石を前記端面に直交する方向を回転軸として回転させるとともに、前記ハニカム成形体を前記回転軸に直交する方向に移動させて２つの前記粗切断用砥石間を通過させて切断する前記［１］または［２］に記載のハニカム成形体の切断方法。

［４］ 前記端面切断工程は、前記粗切断用砥石を２３００〜２６００ｒｐｍの回転数で回転させる前記［３］に記載のハニカム成形体の切断方法。

［５］ 前記粗切断用砥石は円板状の砥石基板の外周面および円板面に粗砥粒層が形成された前記［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［６］ 前記粗切断用砥石の粒度が♯６０〜♯１４０である前記［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［７］ 前記粗切断用砥石はメタルボンドで形成された前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［８］ 前記端面仕上工程は、前記仕上げ研磨用砥石により前記切断面を５ｍｍ以下の深さまで研磨する前記［１］〜［７］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［９］ 前記仕上げ研磨用砥石は、その外周部の他方の前記仕上げ研磨用砥石と対向する面に前記仕上げ砥粒層が形成されたカップ型砥石を用いる前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［１０］ 前記仕上げ研磨用砥石は、前記仕上げ砥粒層の外周縁の研削面側にテーパ部が形成された前記［１］〜［９］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［１１］ 前記テーパ部のテーパ面、及び、前記研削面に備えられた仕上げ砥粒層の表面を延長した仮想延長線の間のなす角度は、２６°〜３１°の範囲に設定され、前記テーパ部の高さが５ｍｍ以上である前記［１０］に記載のハニカム成形体の切断方法。

［１２］ 前記端面仕上工程は、前記仕上げ研磨用砥石を２２９０ｒｐｍ以下の回転数で回転させる前記［１］〜［１１］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［１３］ 前記仕上げ研磨用砥石の粒度が♯１００〜♯１４０である前記［１］〜［１２］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法。

［１４］ 前記［１］〜［１３］のいずれかに記載のハニカム成形体の切断方法を含むハニカム構造体の製造方法であり、成形原料を成形して、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、押出成形、切断および乾燥により形成されたハニカム成形体の端面を粗切断し、仕上げ研磨した後に、前記ハニカム成形体を焼成する焼成工程を有するハニカム構造体の製造方法。

本発明のハニカム成形体の切断方法は、粗砥粒層が形成されたブレードタイプの粗切断用砥石を用いて切断し、その切断面に対し仕上げ研磨用砥石を用いて研磨する二段階の研磨による切断方法であるため、両段階において安価で長寿命な研磨用砥石を使用することができ、コストダウンすることができる。従来の方法では、カップ砥石等を用いる仕上げ研磨を行っても、端面切断工程において発生する外壁と隔壁間の切れが進行することにより、削り取ることができなかった。しかし、本発明では、端面切断工程の後に、ハニカム成形体の端面に直交する中心軸を回転軸として、ハニカム成形体を９０°以上回転させるハニカム成形体回転工程を行い、次に、ハニカム成形体を回転軸に直交する方向に移動させて２つの仕上げ研磨用砥石間を通過させて切断面を仕上げ研磨する端面仕上工程を行う。これにより、切断面に発生した外壁と隔壁間の切れがハニカム成形体の内部方向に進行することなく良好に仕上げることができる。

また、本発明のハニカム成形体の切断方法により切断した後に、ハニカム成形体を焼成する焼成工程を有する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は、外壁と隔壁間の切れ等の不良がないため、輸送中の震動等で容易に欠けることなく、十分な強度を有する。

本発明のハニカム成形体の切断方法の一例を示す説明図である。 ブレードタイプの粗切断用砥石の一例を示す模式的断面図である。 端面切断工程後の切断面の一部を示す説明図である。 端面切断工程の一例を示す説明図である。 図４Ａを部分的に拡大した説明図である。 外壁と隔壁間の切れが形成された切断面の一部を示す説明図である。 ハニカム成形体回転工程の一例を示す説明図である。 端面仕上工程の一例を示す説明図である。 カップ型砥石の一例を示す部分拡大図である。 カップ型砥石を用いた端面仕上工程の一例を示す説明図である。 本発明の切断方法により切断されたハニカム成形体の端面を示す説明図である。 従来のハニカム成形体の切断方法を示す説明図である。 従来の仕上工程により外壁と隔壁間の切れが進行する例を示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

（概要）
本発明のハニカム成形体１の切断方法を図１に示す。本発明の切断方法は、焼成前のセラミックス製のハニカム成形体１の両端面５を切断する端面切断工程と、ハニカム成形体１を回転させるハニカム成形体回転工程と、切断された切断面５ａを仕上げ研磨する端面仕上工程と、を含む。具体的には、端面切断工程は、焼成前のセラミックス製のハニカム成形体１の両端面５を、粗砥粒層１２が形成されたブレードタイプの粗切断用砥石１１を用いて切断する工程である。ハニカム成形体回転工程は、端面５の切断時に負荷のかかる負荷箇所と端面５の仕上げ研磨時に負荷のかかる負荷箇所とが異なるように、ハニカム成形体１の端面５に直交する中心軸を回転軸として、ハニカム成形体１を回転させる工程である。端面仕上工程は、２つの仕上げ研磨用砥石２１を予め定められた距離を空けて仕上げ研磨用砥石２１に形成された仕上げ砥粒層２２を対向させて配置し、仕上げ研磨用砥石２１の中心軸２３を回転軸として回転させるとともに、ハニカム成形体１を回転軸に直交する方向に移動させて２つの仕上げ研磨用砥石２１間を通過させて、切断された切断面５ａを仕上げ研磨する工程である。

（端面切断工程）
端面切断工程は、焼成前のセラミックス製のハニカム成形体１の両端面５を、粗砥粒層１２が形成されたブレードタイプの粗切断用砥石１１を用いて切断する工程である。ブレードタイプの粗切断用砥石１１は長寿命で低価格であるため、これを用いることはハニカム構造体の製造におけるコストダウンに繋がる。また、ハニカム成形体１の端面５に相対するように配置した、一対のブレードタイプの粗切断用砥石１１を用い、粗切断用砥石１１を前記端面５に直交する方向を回転軸として回転させるとともに、ハニカム成形体１を回転軸に直交する方向に移動させて２つの粗切断用砥石１１間を通過させて切断することが好ましい。

ブレードタイプの粗切断用砥石１１を図２に示す。粗切断用砥石１１は円板状の砥石基板１３の外周面１３ａおよび円板面１３ｂに粗砥粒層１２が形成されていることが好ましい。このようなブレードタイプの粗切断用砥石１１を使用することにより、焼成前のハニカム成形体１の両端面５を切断して除去することができる。砥石基板１３は板状の金属によって構成され、その外周面１３ａおよび円板面１３ｂの少なくとも１部はメタルボンド等により砥粒を固着させた粗砥粒層１２が形成されていることが好ましい。

予め一対の粗切断用砥石１１は、砥石基板１３の円板面１３ｂに備えられた互いの粗砥粒層１２同士を対向させた状態で、ハニカム成形体１の所定の長さに一致する間隔だけ離間して配置されていることが好ましい。端面切断装置に装着された粗切断用砥石１１は、回転軸に従って所定の回転方向に回転数を同期させて回転している。そして、回転する一対の粗切断用砥石１１の間にハニカム成形体１が搬送されることにより切断されることが好ましい。

回転する粗切断用砥石１１に近接したハニカム成形体１は、始めに粗切断用砥石１１の外周面１３ａに位置する粗砥粒層１２と接触する。更に具体的に説明すると、ハニカム成形体１の角部を含む外周部が粗切断用砥石１１の外周面１３ａに位置する粗砥粒層１２と接触する。なお、粗切断用砥石１１を２３００〜２６００ｒｐｍの回転数で回転させることが好ましい。より好ましくは２５００〜２６００ｒｐｍ、さらに好ましくは２６００ｒｐｍである。

ここで、粗砥粒層１２は、粒径の大きな砥粒を使用して形成されているため、ハニカム成形体１の搬送に伴って、端面５を一回の接触による研削量を大きくして切断することができる。粗切断用砥石１１の粒度は♯１００〜♯１７０であることが好ましい。

図３及び図５に、端面切断工程をした後のハニカム成形体１の切断面５ａを示す。図３に示すように、端面切断工程をした後のハニカム成形体１の切断面５ａは非常に粗い。また、図５に示すように、切断面５ａの一部の外壁４と隔壁２の間には切れ６が生じる。この外壁４と隔壁２の間の切れ６が発生する原因としては、端面切断工程において、ブレードタイプの粗切断用砥石を使用していることが挙げられる。

図４Ａに、端面切断工程の説明図であり、ハニカム成形体の一方の端面側から見た時の図を示す。図４Ｂは図４Ａの星印周辺の部分拡大図である。図４Ａ、図４Ｂに示すように、粗切断用砥石１１を回転させながら押さえ部材１６で固定したハニカム成形体１を通過させるため、砥石の前進とダウンカットの合力がハニカム成形体１の外壁４を隔壁２から剥がす方向に集中する。また、切断された箇所が落下する際にハニカム成形体１の外壁４が剥がされる方向に力が集中する。なお、図４Ａにおいて、この切断時の力の負荷箇所を星印で示す。図４Ｂにおいて、砥石の前進とダウンカットの合力を矢印で示している。

このような粗切断用砥石１１の前進とダウンカットの合力により、図５に示すように、切断時に外壁４と隔壁２が離れて隙間が生じ、外壁４の欠け寸前の状態となる、外壁４と隔壁２の間の切れ６が発生する。切断面５ａに外壁４と隔壁２の間の切れ６が入ったハニカム成形体１は、その焼成後のハニカム構造体を輸送する際の震動等により、容易にその切れ６の箇所から欠けてしまうため、不良品となる。このため、外壁４と隔壁２の間の切れ６が入った箇所は、その切れ６の深さ以上まで研磨等を行い完全に切れ６を除去する必要がある。

このように、端面切断工程により切断されたハニカム成形体１の切断面５ａは非常に粗いため、後に端面仕上工程を行う。端面仕上げ工程により、ハニカム成形体１の切断面５ａを滑らかな状態にする切断面５ａの面取りおよび端面仕上げを行うことができる。この時、一対の仕上げ研磨用砥石２１間の距離に応じて、ハニカム成形体１の高さが決定される。このため、端面切断工程では切断面５ａのチッピングや外壁と隔壁間の切れ６の発生が許容される。また、先に行う端面切断工程におけるハニカム成形体１の切り取り高さの精度は高精度に要求されない。

（ハニカム成形体回転工程）
図６はハニカム成形体回転工程を示す。本発明では、端面仕上工程を行う前に、端面５の切断時に負荷のかかる負荷箇所と端面５の仕上げ研磨時に負荷のかかる負荷箇所とが異なるように、ハニカム成形体１の端面５に直交する中心軸Ｄを回転軸として、ハニカム成形体１を回転させる、ハニカム成形体回転工程を行う。ここで、図６の左側の図は端面切断工程を示し、右側の図はハニカム成形体回転工程が行われた後の端面仕上工程を示している。図６の右側に示す端面仕上工程は、ハニカム成形体回転工程が行われた後であるため、外壁４と隔壁２の間の切れ６の位置、すなわち端面５の切断時に負荷のかかった負荷箇所（実線の星印で示す）が移動されている。なお、ハニカム成形体１の中心軸Ｄを回転軸として端面切断工程により入った切れ６の箇所を回転させる角度をαで示し、回転方向をＲで示している。ハニカム成形体回転工程は、具体的には、外壁４と隔壁２の間の切れ６の箇所（左側の図の実線の星印）が、切断時に切れ６が入った箇所が配置されていた位置（右側の図で点線の星印に示す位置）から、中心軸Ｄを回転軸として、ハニカム成形体１を回転させた位置（右側の図で実線の星印に示す位置）に配置されるように、端面仕上工程を行う前にハニカム成形体１を回転させる。ハニカム成形体回転工程を行うことにより、端面切断工程により発生した外壁４と隔壁２の間の切れ６の部分を、後の端面仕上工程において完全に削り取ることが可能となり、良品として取り扱うことができるハニカム成形体１を製造することができる。また、ハニカム成形体回転工程において、その中心軸Ｄを回転軸として、回転方向Ｒにハニカム成形体１を９０°〜２７０°回転させることが好ましい。

また、例えばハニカム成形体１を搬送させながら端面切断工程および端面仕上工程を行う場合であり、且つ端面切断工程と端面仕上工程で搬送ラインが一直線上にない場合では、切断時に生じた外壁４と隔壁２の間の切れ６の部分が、端面仕上工程の仕上げ研磨時の力の負荷箇所と異なっていれば良い。

一方、図１１に本発明のハニカム成形体回転工程を実施しない従来の方法を示す。この従来の方法では、切断された切断面５ａをそのまま仕上げ研磨するために、仕上げ研磨用砥石２１の前進と研削の合力がハニカム成形体１の切断面５ａにおける外壁４と隔壁２の間の切れ６が入っている箇所と同一の箇所に集中する。よって、図１２に示すように、端面切断工程によって発生した外壁と隔壁間の切れ６が、仕上げ研磨によりハニカム成形体１の長手方向に平行な方向に向かってより深く進展してしまう。このように、切断面５ａに入った外壁４と隔壁２の間の切れ６は仕上げ研磨する度に進展し、深く研磨を行ったとしても、一度発生した切れ６を削り取ることができない可能性がある。

図７は、ハニカム成形体回転工程後の端面仕上工程を示す。図７に示すように、本発明のハニカム成形体回転工程を行うと、端面仕上工程においてハニカム成形体１の切断面５ａにかかる力の負荷位置を変更することができる。即ち、端面切断工程により集中した切断時の力の負荷位置ではないところ（切断面５ａの外壁４と隔壁２の間の切れ６が発生していないところ）に、端面仕上工程では力を集中させて研磨することができる。このため、端面仕上工程で、外壁４と隔壁２の間の切れ６を進行させることなく切断面５ａの仕上げ研磨を行うことができ、仕上げ後のハニカム成形体の端面５に発生している外壁４と隔壁２の間の切れ６を大幅に減少することができる。

（端面仕上工程）
次に、端面仕上工程について説明する。図１に示すように、端面仕上工程は、２つの仕上げ研磨用砥石２１を予め定められた距離を空けて仕上げ研磨用砥石２１に形成された仕上げ砥粒層２２を対向させて配置する。そして、仕上げ研磨用砥石２１の中心軸２３を回転軸として回転させるとともに、ハニカム成形体１を回転軸に直交する方向に移動させて２つの仕上げ研磨用砥石２１間を通過させて切断された切断面５ａを仕上げ研磨する。端面仕上工程を行うことにより、端面切断工程で粗切断された両切断面５ａを削り取り、滑らかで良好な切断面５ａに仕上げるとともに、仕上げ研磨用砥石２１間の距離に応じて、ハニカム成形体１の高さを決定することができる。

このように、端面仕上工程において、端面切断工程で切断面５ａに発生した欠けや外壁４と隔壁２の間の切れ６を研削する。端面切断工程後にハニカム成形体１の端面５に発生した外壁４と隔壁２の間の切れ６の深さを測定したところ、最大で約２．４ｍｍの深さの外壁４と隔壁２の間の切れ６が測定された。したがって、端面仕上工程は、仕上げ研磨用砥石２１により切断面５ａを５ｍｍ以下の深さまで研磨することが好ましい。ハニカム成形体１の切断面５ａから５ｍｍ以下の深さまで研磨することにより、切断面５ａに発生した欠けや外壁と隔壁間の切れ６等を完全に除去することができる。なお、仕上げ研磨を行う深さは欠けや外壁と隔壁間の切れ６の深さや、ハニカム成形体１の長手方向の所望の長さに合わせて適宜決定することが好ましい。

仕上げ研磨用砥石２１は、その外周部の他方の仕上げ研磨用砥石２１と対向する面に仕上げ砥粒層２２が形成されたカップ型砥石２１ａを用いることが好ましい。カップ型砥石２１ａは、カップ状の基板２４の中心軸が設けられた面とは反対側の側面の外周縁に沿って、間欠的にまたは連続的に砥粒層を設けたものであり、回転するカップ型砥石２１ａの砥粒層を被研磨物の表面に摺接させて研削加工を行うものである。砥粒層を構成する砥粒としては、ダイヤモンド製砥粒のものを好適に採用することができる。そして、砥粒層を形成するためのボンド（結合剤）は、レジンメタルボンドまたはレジンボンドを採用することができる。また、仕上げ研磨用砥石２１の粒度は♯１００〜♯１４０であることが好ましい。さらに、仕上げ砥粒層２２の厚みが５ｍｍ以上のものを使用することが好ましい。

図８にカップ型砥石２１ａの拡大図を示す。カップ型砥石２１ａの外周部２４ａの他方の仕上げ研磨用砥石２１と対向する面に仕上げ砥粒層２２が形成されていることが好ましい。また、仕上げ研磨用砥石２１は、仕上げ砥粒層２２の外周縁の研削面側にテーパ部２６が形成されていることが好ましい。テーパ部２６によって、カップ型砥石２１ａの外周側から内周側へと移動するハニカム成形体１の切断面５ａの面取り加工を主として行うことができる。また、仕上げ砥粒層２２の外周縁の研削面側のテーパ部２６によって、カップ型砥石２１ａの外周側から内側へと移動するハニカム成形体１がカップ型砥石２１ａに当たった時の衝撃を低減することができ、これによりハニカム成形体１の切断面５ａの欠けを防止することができる。さらに、カップ型砥石２１ａは仕上げ砥粒層２２の内周縁の研削面側に内周側テーパ部２７を形成していても良い。内周縁の内周側テーパ部２７は、仕上げ砥粒層２２によって形成される中心軸２３を中心とする円の径よりも小さい径のハニカム成形体１を加工する場合に、中心側から外周側へ移動するハニカム成形体１が内周縁に当たったときのダメージを低減するために設けられている。なお、カップ型砥石２１ａの平坦部２８は、ハニカム成形体１の高さを決定するために設けられている。このようなカップ型砥石２１ａを使用して研削することにより、研削時の震動を抑えて切断面５ａの欠けの発生を抑制することができる。

テーパ部２６のテーパ面２６ａ、及び、研削面に備えられた仕上げ砥粒層２２の表面２８ａを延長した仮想延長線の間のなす角度θは、２６°〜３１°の範囲に設定され、そのテーパ部の高さＨが５ｍｍ以上であることが好ましい。また、なす角度θは２６°〜３０°であることがより好ましい。なす角度θが２６°より小さいと、仕上げ研磨対象のハニカム成形体１との間の加工負荷が大きくなる。一方、３１°よりも大きいと、テーパ部２６のテーパ面２６ａの距離が長くなり、最終的なハニカム成形体１の長さまで加工するのに時間を有することがある。そのため、なす角度θは上記の範囲に設定されることが好ましい。なお、仕上げ砥粒層のテーパ部の高さＨが５ｍｍ以上であることにより、切断面５ａに入った外壁と隔壁間の切れ６を十分に研削することができる。

図９はカップ型砥石を用いた端面仕上工程を示す。図９に示すように、上記構成の仕上げ研磨用砥石２１（カップ型砥石）を回転させて切断面５ａを仕上げ研磨する。仕上げ研磨用砥石２１に近接したハニカム成形体１は、始めに仕上げ研磨用砥石２１のテーパ面２６ａに位置する仕上げ砥粒層２２と接触する。更に具体的に説明すると、ハニカム成形体１の切断面５ａの角部を含む外周部が接触する。なお、仕上げ研磨用砥石２１を２２９０ｒｐｍ以下の回転数で回転させることが好ましい。より好ましくは２２９０ｒｐｍである。仕上げ研磨用砥石２１の回転数が大きいほど、加工品位が上がる。このように、仕上げ研磨用砥石２１の中心軸２３を回転軸として回転させるとともに、ハニカム成形体１を回転軸に直交する方向に移動させて２つの仕上げ研磨用砥石２１間を通過させて切断された切断面５ａを仕上げ研磨し、図１０に示すような良好な切断面５ａを有するハニカム成形体１に仕上げることができる。

（ハニカム構造体の製造方法）
以上の構成のハニカム成形体１の切断方法を使用するハニカム構造体の製造方法を説明する。成形原料を成形して、流体の流路となる一方の端面５から他方の端面５まで延びる複数のセル３を区画形成する隔壁２を有し、押出成形、切断および乾燥により形成されたハニカム成形体１の端面５を粗切断し、ハニカム成形体１の端面５に直交する中心軸を回転軸として、ハニカム成形体１を回転させ、仕上げ研磨した後に、前記ハニカム成形体１を焼成する焼成工程を含む。

具体的には、まず、成形原料を坏土化する。セル構造部に好適な主成分又は好適な主成分を形成する原料に、バインダーを添加し、さらに界面活性剤および水を添加し、これを混練して坏土化する。

次に、この坏土を成形することにより、複数のセル３を形成する隔壁２を含むハニカム成形体１を得る。成形の方法に特に制限はないが、一般には押出成形が好ましい。この際、外壁４を含まない成形体となるように成形しても良いが、隔壁２の変形を抑制する観点から隔壁２と一体となった外壁４を含む成形体となるように成形することが好ましい。その後、押し出されたハニカム成形体１を生切断する。生切断は、押出成形機によって押出成形された長尺状の未切断のハニカム成形体１を細い金属ワイアー等の切断具を用いて所定の長さに切断するものである。

次に、得られたハニカム成形体１を、例えばマイクロ波、誘電及び／又は熱風等で乾燥した後、乾燥されたハニカム成形体１を切断する。切断は、前述の切断工程により行う。即ち、焼成前のセラミックス製のハニカム成形体１の両端面５を切断する端面切断工程と、端面切断工程の後に、ハニカム成形体１の端面５に直交する中心軸を回転軸として、ハニカム成形体１を回転させる、ハニカム成形体回転工程と、切断された切断面５ａを仕上げ研磨する、端面仕上工程とを行う。

この切断方法により精度良く高さ方向の加工および仕上げが行われたハニカム成形体１を焼成してハニカム焼成体を得る。この際の焼成温度および雰囲気は、用いる原料によって適宜変更することができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（１）ハニカム成形体回転工程の有無による比較
（実施例１，２、比較例１）
コージェライト化原料と有機バインダー、水とを混合・混練した坏土を用いて、押出成形によりハニカム成形体１を作製し、次いで生切断した後に乾燥により水分を飛散させ、直径１５０ｍｍ、ハニカム長さ９０ｍｍ、隔壁厚さ０．１１５ｍｍ、セル密度６２ｃｅｌｌｓ／ｃｍ^２（４００ｃｐｓｉ）の円柱形状のハニカム乾燥体（未焼成品）を作製した。そして、そのハニカム乾燥体を以下の方法で切断仕上げ加工した。ここで、端面切断工程として粗切断用砥石１１は＃１００を使用した。端面仕上工程では、仕上げ研磨用砥石２１として♯１２０のカップ型砥石２１ａを使用した。なお、カップ型砥石２１ａの外周部２４ａの研削面側になす角度θが２６°３’のテーパ部２６が形成されている。

ハニカム成形体１を搬送しながら、端面切断と端面仕上げを行った。端面切断工程後は、ハニカム成形体１の切断面５ａに、２．４ｍｍ以下の外壁４と隔壁２間の切れ６が発生していた。端面切断工程後、実施例１，２では本発明のハニカム成形体回転工程を実施し、次に端面仕上工程を行った。比較例１は、ハニカム成形体回転工程を実施せずに、端面仕上工程を行った。なお、ハニカム成形体回転工程の回転角度、端面仕上工程の研削深さ、およびハニカム成形体１の外壁４と隔壁２間の切れ６の発生状況を表１に示す。なお、ハニカム成形体１の送り速度は８０ｍｍ／ｓｅｃ、加工時間は１．９ｓｅｃであった。

表１の結果から分かるように、ブレードタイプの粗切断用砥石１１による切断、カップ型砥石２１ａによる加工を行う場合でも、ハニカム成形体回転工程を実施することにより、外壁４と隔壁２間の切れ６を削り取ることができ、大幅に切れ６の発生率が低下した。また、ハニカム成形体回転工程を行うと、切れ６の最大深さ以上研削すれば全ての切れ６を削り取ることができた。つまり、本発明のハニカム成形体１の切断方法の適用により、加工面（切断面５ａ）を良好に仕上げることができ、工業生産に適するものとなった。

（２）端面仕上工程の研磨深さによる比較
（比較例２〜４）
実施例１，２、比較例１と同一形状のハニカム成形体１を、実施例１，２、比較例１で用いた粗切断用砥石１１と仕上げ研磨用砥石２１を用いて、切断仕上げ加工をした。なお、比較例２〜４では、本発明のハニカム成形体回転工程を実施しなかった。端面仕上工程の研削深さ、およびハニカム成形体１の外壁４と隔壁２間の切れ６の発生状況を表２に示す。

表２の結果から分かるように、ハニカム成形体回転工程を実施しない場合、外壁４と隔壁２間の切れ６を取りきることができなかった。また、端面切断工程後の切れ６の深さは２．４ｍｍ以下であったが、比較例２，３において２．４ｍｍ以上研磨しても、その切れ６を削り取りきることができず、切れ６がより深く伸展してしまった。このため、工業生産に適さないものとなった。

本発明のハニカム成形体の切断方法、及びハニカム構造体の製造方法は、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、あるいは燃焼装置用蓄熱体等に利用可能なハニカム構造体を製造するために使用することができる。

１：ハニカム成形体、２：隔壁、３：セル、４：外壁、５：端面、５ａ：切断面、６：外壁と隔壁間の切れ、１１：粗切断用砥石、１２：粗砥粒層、１３：砥石基板、１３ａ：（粗切断用砥石の）外周面、１３ｂ：（粗切断用砥石の）円板面、１６：押さえ部材、２１：仕上げ研磨用砥石、２１ａ：カップ型砥石、２２：仕上げ砥粒層、２３：中心軸、２４：基板、２４ａ：（カップ型砥石の）外周部、２６：テーパ部、２７：内周側テーパ部、２８：平坦部、Ｄ：（ハニカム構造体の）中心軸、Ｒ：回転方向、α：（ハニカム構造体回転工程の）角度、θ：なす角度、Ｈ：（仕上げ砥粒層の）高さ。

Claims (14)

1. 焼成前のセラミックス製のハニカム成形体の両端面を、粗砥粒層が形成されたブレードタイプの粗切断用砥石を用いて切断する、端面切断工程と、
   前記端面切断工程の後に、前記端面の切断時に負荷のかかる負荷箇所と前記端面の仕上げ研磨時に負荷のかかる負荷箇所とが異なるように、前記ハニカム成形体の前記端面に直交する中心軸を回転軸として、前記ハニカム成形体を回転させる、ハニカム成形体回転工程と、
   前記ハニカム成形体回転工程の後に、２つの仕上げ研磨用砥石を予め定められた距離を空けて前記仕上げ研磨用砥石に形成された仕上げ砥粒層を対向させて配置し、前記仕上げ研磨用砥石の中心軸を回転軸として回転させるとともに、前記ハニカム成形体を前記回転軸に直交する方向に移動させて２つの前記仕上げ研磨用砥石間を通過させて切断された切断面を仕上げ研磨する、端面仕上工程と、を含むハニカム成形体の切断方法。
2. 前記ハニカム成形体回転工程は、前記ハニカム成形体を９０°〜２７０°回転させる請求項１に記載のハニカム成形体の切断方法。
3. 前記端面切断工程は、前記ハニカム成形体の前記端面に相対するように配置した、一対の前記ブレードタイプの前記粗切断用砥石を用い、前記粗切断用砥石を前記端面に直交する方向を回転軸として回転させるとともに、前記ハニカム成形体を前記回転軸に直交する方向に移動させて２つの前記粗切断用砥石間を通過させて切断する請求項１または２に記載のハニカム成形体の切断方法。
4. 前記端面切断工程は、前記粗切断用砥石を２３００〜２６００ｒｐｍの回転数で回転させる請求項３に記載のハニカム成形体の切断方法。
5. 前記粗切断用砥石は円板状の砥石基板の外周面および円板面に粗砥粒層が形成された請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
6. 前記粗切断用砥石の粒度が♯６０〜♯１４０である請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
7. 前記粗切断用砥石はメタルボンドで形成された請求項１〜６のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
8. 前記端面仕上工程は、前記仕上げ研磨用砥石により前記切断面を５ｍｍ以下の深さまで研磨する請求項１〜７のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
9. 前記仕上げ研磨用砥石は、その外周部の他方の前記仕上げ研磨用砥石と対向する面に前記仕上げ砥粒層が形成されたカップ型砥石を用いる請求項１〜８のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
10. 前記仕上げ研磨用砥石は、前記仕上げ砥粒層の外周縁の研削面側にテーパ部が形成された請求項１〜９のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
11. 前記テーパ部のテーパ面、及び、前記研削面に備えられた仕上げ砥粒層の表面を延長した仮想延長線の間のなす角度は、２６°〜３１°の範囲に設定され、前記テーパ部の高さが５ｍｍ以上である請求項１０に記載のハニカム成形体の切断方法。
12. 前記端面仕上工程は、前記仕上げ研磨用砥石を２２９０ｒｐｍ以下の回転数で回転させる請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
13. 前記仕上げ研磨用砥石の粒度が♯１００〜♯１４０である請求項１〜１２のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のハニカム成形体の切断方法を含むハニカム構造体の製造方法であり、成形原料を成形して、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、押出成形、切断および乾燥により形成されたハニカム成形体の端面を粗切断し、仕上げ研磨した後に、前記ハニカム成形体を焼成する焼成工程を有するハニカム構造体の製造方法。

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