JP7372952B2 - 柱状ハニカム構造体の検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は柱状ハニカム構造体の検査装置及び検査方法に関する。
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガスには、環境汚染の原因となる炭素を主成分とするパティキュレート（粒子状物質）が多量に含まれている。そのため、一般的にディーゼルエンジン等の排気系には、パティキュレートを捕集するためのフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：ＤＰＦ）が搭載されている。また近年ではガソリンエンジンから排出されるパティキュレートも問題視されており、ガソリンエンジンにもフィルタ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：ＧＰＦ）が搭載されるようになってきている。
フィルタとしては、第一底面から第二底面まで延び、第一底面が開口して第二底面に目封止部を有する複数の第１セルと、第１セルに隔壁を挟んで隣接配置されている第２セルであって、第一底面から第二底面まで延び、第一底面に目封止部を有し第二底面が開口する複数の第２セルとを備えたウォールフロー型の柱状ハニカム構造体が知られている。
目封止部を有する柱状ハニカム構造体を備えたフィルタにおいて、目封止部は捕捉された粒子状物質がフィルタから漏れ出すのを防止する役割を果たしている。このため、目封止部が所定の位置に所定の深さで形成されていることがフィルタ性能を確保する上で重要となる。
そこで、柱状ハニカム構造体の一方の底面に光を照射し、他方の底面から透過される光をカメラで撮像して得られる検査画像に基づき、目封止部の欠陥有無を検査する方法が知られている。目封止が不十分で穴が開いている目封止部があると、その目封止部からの光の漏洩が大きくなる。このため、検査画像上の輝度の大きさにより目封止部の欠陥を検出することができる。しかしながら、検査の際、柱状ハニカム構造体の一方の底面に照射した光が柱状ハニカム構造体の外周側に回り込むと、検査画像において柱状ハニカム構造体の外周側の輝度が不必要に大きくなってしまい、本来合格となるべき柱状ハニカム構造体が不合格と判定されてしまうという問題があった。
このような問題を解決すべく、特許文献１（特開２０１４－２１１３６６号公報）では、柱状ハニカム構造体の外周面にスポンジを巻き付けることで、柱状ハニカム構造体の外周側からの光の回り込みを防止し、目封止部の欠陥有無を検査する際の精度を向上させることが提案されている。
特許文献１では、柱状ハニカム構造体の外周面にスポンジを巻き付けることで柱状ハニカム構造体の外周側からの光の回り込みを防止して検査精度を高めることを狙っている。しかしながら、柱状ハニカム構造体の外周面にスポンジを巻き付けるという作業が発生するため、検査の迅速性という観点で改善の余地が残されている。また、検査対象となる柱状ハニカム構造体は外周側面が歪んでいる場合があるが、そのような場合にはスポンジが柱状ハニカム構造体の外周側面に十分に密着せず、光が漏れてしまう場合もあった。
このように、目封止部を有する柱状ハニカム構造体に対する従来の検査方法は依然として改善の余地が残されている。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、一実施形態において、目封止部を有する柱状ハニカム構造体に対する検査精度及び迅速性に優れた検査装置を提供することを課題とする。また、本発明は別の一実施形態において、そのような検査装置を用いた柱状ハニカム構造体の検査方法を提供することを課題とする。
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、複数の遮光性バルーンチャックを用いて柱状ハニカム構造体の外周側からの光の回り込みを防止することが効果的であることを見出した。本発明は当該知見に基づき完成したものであり、以下に例示される。
［１］
柱状ハニカム構造体の検査装置であって、
柱状ハニカム構造体は、外周側壁と、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面が開口して第二底面に目封止部を有する複数の第１セルと、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面に目封止部を有し、第二底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは隔壁を挟んで交互に隣接配置されており、
第一開口と、第一開口に対して鉛直方向下側に設けられた第二開口とを備え、柱状ハニカム構造体の第二底面を下側にして挿入可能な筒状中空部、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第一遮光性バルーンチャック、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第二遮光性バルーンチャックであって、第一遮光性バルーンチャックの鉛直方向下側に間隔を置いて設置された第二遮光性バルーンチャック、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、第一底面に向かって上方から光を照射するための光照射器、及び、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光を撮像するためのカメラ、
を備えている検査装置。
［２］
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔をＤ、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さをＬとすると、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１０である［１］に記載の検査装置。
［３］
少なくとも第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さの中心よりも第二底面に近い側で柱状ハニカム構造体の外周側壁と接触するように構成されている［１］又は［２］に記載の検査装置。
［４］
第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が５５～７５のバルーンを備える［１］～［３］の何れか一項に記載の検査装置。
［５］
第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転可能に構成されている［１］～［４］の何れか一項に記載の検査装置。
［６］
柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に開口部及び閉鎖部を備えており、開口部を通過した光のみをカメラが撮像可能に構成されている［５］に記載の検査装置。
［７］
開口部は、柱状ハニカム構造体の第二底面の一部の領域であって、前記中心軸から外周側壁まで延びる連続した領域を含む領域からの透過光が通過可能な位置に設置されている［６］に記載の検査装置。
［８］
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔が２０～８０ｍｍである［１］～［７］の何れか一項に記載の検査装置。
［９］
［１］～［８］の何れか一項に記載の検査装置を用いた柱状ハニカム構造体の検査方法であって、
筒状中空部内に、第二底面を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体を挿入する工程Ａと、
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを膨らませて柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する工程Ｂと、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、光照射器から第一底面に向かって光を照射する工程Ｃと、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光をカメラで撮像する工程Ｄと、
を含む検査方法。
［１０］
工程Ｂでは、第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを同時に膨らませる［９］に記載の検査方法。
［１１］
工程Ｂにおいて、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、０．０５ＭＰａ～０．３５ＭＰａのガス圧で柱状ハニカム構造体の外周側壁を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する［９］又は［１０］に記載の検査方法。
［１２］
工程Ｄにおいては、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックを、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に備えられた開口部を通過した光のみをカメラで繰り返し撮像することを含む［６］に従属する［９］～［１１］の何れか一項に記載の検査方法。
柱状ハニカム構造体の検査装置であって、
柱状ハニカム構造体は、外周側壁と、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面が開口して第二底面に目封止部を有する複数の第１セルと、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面に目封止部を有し、第二底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは隔壁を挟んで交互に隣接配置されており、
第一開口と、第一開口に対して鉛直方向下側に設けられた第二開口とを備え、柱状ハニカム構造体の第二底面を下側にして挿入可能な筒状中空部、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第一遮光性バルーンチャック、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第二遮光性バルーンチャックであって、第一遮光性バルーンチャックの鉛直方向下側に間隔を置いて設置された第二遮光性バルーンチャック、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、第一底面に向かって上方から光を照射するための光照射器、及び、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光を撮像するためのカメラ、
を備えている検査装置。
［２］
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔をＤ、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さをＬとすると、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１０である［１］に記載の検査装置。
［３］
少なくとも第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さの中心よりも第二底面に近い側で柱状ハニカム構造体の外周側壁と接触するように構成されている［１］又は［２］に記載の検査装置。
［４］
第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が５５～７５のバルーンを備える［１］～［３］の何れか一項に記載の検査装置。
［５］
第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転可能に構成されている［１］～［４］の何れか一項に記載の検査装置。
［６］
柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に開口部及び閉鎖部を備えており、開口部を通過した光のみをカメラが撮像可能に構成されている［５］に記載の検査装置。
［７］
開口部は、柱状ハニカム構造体の第二底面の一部の領域であって、前記中心軸から外周側壁まで延びる連続した領域を含む領域からの透過光が通過可能な位置に設置されている［６］に記載の検査装置。
［８］
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔が２０～８０ｍｍである［１］～［７］の何れか一項に記載の検査装置。
［９］
［１］～［８］の何れか一項に記載の検査装置を用いた柱状ハニカム構造体の検査方法であって、
筒状中空部内に、第二底面を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体を挿入する工程Ａと、
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを膨らませて柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する工程Ｂと、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、光照射器から第一底面に向かって光を照射する工程Ｃと、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光をカメラで撮像する工程Ｄと、
を含む検査方法。
［１０］
工程Ｂでは、第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを同時に膨らませる［９］に記載の検査方法。
［１１］
工程Ｂにおいて、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、０．０５ＭＰａ～０．３５ＭＰａのガス圧で柱状ハニカム構造体の外周側壁を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する［９］又は［１０］に記載の検査方法。
［１２］
工程Ｄにおいては、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックを、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に備えられた開口部を通過した光のみをカメラで繰り返し撮像することを含む［６］に従属する［９］～［１１］の何れか一項に記載の検査方法。
本発明の一実施形態によれば、目封止部を有する柱状ハニカム構造体に対する検査を高い精度で迅速に実施することが可能となる。また、本発明の一実施形態によれば、柱状ハニカム構造体の側面が歪んでいる場合であっても、遮光性バルーンチャックのバルーンは当該側面の凹凸に追随して膨らむことができるので、光の漏れを防止する効果が高い。
次に本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
（１．柱状ハニカム構造体）
図１Ａ及び図１Ｂには、ウォールフロー型の自動車用排ガスフィルタ及び／又は触媒担体として適用可能な柱状ハニカム構造体１００の模式的な斜視図及び断面図がそれぞれ例示されている。この柱状ハニカム構造体１００は、外周側壁１０２と、外周側壁１０２の内周側に配置され、第一底面１０４から第二底面１０６まで延び、第一底面１０４が開口して第二底面１０６に目封止部１０９を有する複数の第１セル１０８と、外周側壁１０２の内周側に配置され、第一底面１０４から第二底面１０６まで延び、第一底面１０４に目封止部１０９を有し、第二底面１０６が開口する複数の第２セル１１０とを備える。この柱状ハニカム構造体１００においては、第１セル１０８及び第２セル１１０が隔壁１１２を挟んで交互に隣接配置されている。外周側壁１０２の外表面が柱状ハニカム構造体１００の側面１０３を形成する。
図１Ａ及び図１Ｂには、ウォールフロー型の自動車用排ガスフィルタ及び／又は触媒担体として適用可能な柱状ハニカム構造体１００の模式的な斜視図及び断面図がそれぞれ例示されている。この柱状ハニカム構造体１００は、外周側壁１０２と、外周側壁１０２の内周側に配置され、第一底面１０４から第二底面１０６まで延び、第一底面１０４が開口して第二底面１０６に目封止部１０９を有する複数の第１セル１０８と、外周側壁１０２の内周側に配置され、第一底面１０４から第二底面１０６まで延び、第一底面１０４に目封止部１０９を有し、第二底面１０６が開口する複数の第２セル１１０とを備える。この柱状ハニカム構造体１００においては、第１セル１０８及び第２セル１１０が隔壁１１２を挟んで交互に隣接配置されている。外周側壁１０２の外表面が柱状ハニカム構造体１００の側面１０３を形成する。
柱状ハニカム構造体１００の上流側の第一底面１０４にスス等の粒子状物質を含む排ガスが供給されると、排ガスは第１セル１０８に導入されて第１セル１０８内を下流に向かって進む。第１セル１０８は下流側の第二底面１０６が目封止されているため、排ガスは第１セル１０８と第２セル１１０を区画する多孔質の隔壁１１２を透過して第２セル１１０に流入する。粒子状物質は隔壁１１２を通過できないため、第１セル１０８内に捕集され、堆積する。粒子状物質が除去された後、第２セル１１０に流入した清浄な排ガスは第２セル１１０内を下流に向かって進み、下流側の第二底面１０６から流出する。なお、ここでは第一底面１０４を排ガスの上流側とし、第二底面１０６を排ガスの下流側としたが、第一底面１０４及び第二底面１０６の区別は便宜上のものであり、第二底面１０６を排ガスの上流側とし、第一底面１０４を排ガスの下流側としてもよい。
柱状ハニカム構造体の隔壁及び外周側壁を構成する材料としては、限定的ではないが、多孔質セラミックスを挙げることができる。セラミックスの種類としては、コージェライト、ムライト、リン酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素－炭化珪素複合材（例：Ｓｉ結合ＳｉＣ）、コージェライト－炭化珪素複合体、ジルコニア、スピネル、インディアライト、サフィリン、コランダム、チタニア、窒化珪素等が挙げられる。そして、これらのセラミックスは、１種を単独で含有するものでもよいし、２種以上を含有するものであってもよい。
柱状ハニカム構造体の各底面形状には特に制限はないが、例えば、円形状、長丸形状、楕円形状、オーバル形状、及び複数の異なる円弧成分からなる形状といったラウンド形状、並びに、三角形状、及び四角形状等の多角形状が挙げられる。ラウンド形状とは単純閉曲線の中でも、外周輪郭が内側へ凹んだ部分のない単純閉凸曲線で構成された形状を指す。
セルの流路方向に垂直な断面におけるセルの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これらのなかでも、正方形及び六角形が好ましい。セル形状をこのようにすることにより、柱状ハニカム構造体に流体を流したときの圧力損失が小さくなり、ガス浄化性能が優れたものとなる。
柱状ハニカム構造体の各底面の面積は特に制限はないが、例えば、１９００～９７０００ｍｍ2とすることができ、典型的には６４００～３２０００ｍｍ2とすることができる。
柱状ハニカム構造体の高さ（第一底面から第二底面までの長さ）は特に制限はなく、用途や要求性能に応じて適宜設定すればよい。柱状ハニカム構造体の高さは、例えば４０ｍｍ～３５０ｍｍとすることができる。柱状ハニカム構造体の高さと各底面の最大径（柱状ハニカム構造体の各底面の重心を通る径のうち、最大長さを指す）の関係についても特に制限はない。従って、柱状ハニカム構造体の高さが各底面の最大径よりも長くてもよいし、柱状ハニカム構造体の高さが各底面の最大径よりも短くてもよい。
セルの延びる方向に垂直な断面におけるセルの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これらのなかでも、正方形及び六角形が好ましい。セル形状をこのようにすることにより、ハニカム焼成体に流体を流したときの圧力損失が小さくなり、触媒の浄化性能が優れたものとなる。
セル密度（単位断面積当たりのセルの数）についても特に制限はなく、例えば６～２０００セル／平方インチ（０．９～３１１セル／ｃｍ2）とすることができる。ここで、セル密度は、一方の底面におけるセルの数（目封止されたセルも算入する。）を、外周側壁を除く当該底面の面積で割ることにより算出される。
隔壁の厚みについても特に制限はないが、例えば５０μｍ～４５０μｍとすることができる。
目封止部を有する柱状ハニカム構造体は、公知の作製方法によって作製可能であるが以下に例示的に説明する。まず、セラミックス原料、分散媒、造孔材及びバインダーを含有する原料組成物を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形することにより所望の柱状ハニカム構造体に成形する。柱状ハニカム構造体を乾燥した後、柱状ハニカム構造体の両底面の所定位置に所定深さで目封止部を形成した上で目封止部を乾燥し、目封止部を有する柱状ハニカム構造体を得る。柱状ハニカム構造体はこの後、脱脂及び焼成を実施することでセラミックス焼成体として提供されるのが通常である。目封止部に対する検査は、焼成前の柱状ハニカム構造体に対して実施してもよいし、焼成後の柱状ハニカム構造体に対して実施してもよい。
（２．検査装置）
図２Ａ～図２Ｅには、本発明の一実施形態に係る柱状ハニカム構造体の検査装置について、装置構成及び検査手順を説明するための模式的な側面構造図が示されている。また、図３には、第一遮光性バルーンチャック、第二遮光性バルーンチャック、及び筒状中空部を備えたホルダーの構成を示す模式的な側面構造図が示されている。
図２Ａ～図２Ｅには、本発明の一実施形態に係る柱状ハニカム構造体の検査装置について、装置構成及び検査手順を説明するための模式的な側面構造図が示されている。また、図３には、第一遮光性バルーンチャック、第二遮光性バルーンチャック、及び筒状中空部を備えたホルダーの構成を示す模式的な側面構造図が示されている。
検査装置２００は、
第一開口２１３ａと、第一開口２１３ａに対して鉛直方向下側に設けられた第二開口２１３ｂとを備え、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６を下側にして挿入可能な筒状中空部２１１、
筒状中空部２１１を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を押圧して柱状ハニカム構造体１００を保持するための第一遮光性バルーンチャック２１４、
筒状中空部２１１を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を押圧して柱状ハニカム構造体１００を保持するための第二遮光性バルーンチャック２１５であって、第一遮光性バルーンチャック２１４の鉛直方向下側に間隔を置いて設置された第二遮光性バルーンチャック２１５、
柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、第一底面１０４に向かって上方から光を照射するための光照射器２４２、及び、
第一底面１０４に対して光を照射することで得られる、第二底面１０６からの透過光を撮像するためのカメラ２４５、
を備える。
第一開口２１３ａと、第一開口２１３ａに対して鉛直方向下側に設けられた第二開口２１３ｂとを備え、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６を下側にして挿入可能な筒状中空部２１１、
筒状中空部２１１を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を押圧して柱状ハニカム構造体１００を保持するための第一遮光性バルーンチャック２１４、
筒状中空部２１１を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を押圧して柱状ハニカム構造体１００を保持するための第二遮光性バルーンチャック２１５であって、第一遮光性バルーンチャック２１４の鉛直方向下側に間隔を置いて設置された第二遮光性バルーンチャック２１５、
柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、第一底面１０４に向かって上方から光を照射するための光照射器２４２、及び、
第一底面１０４に対して光を照射することで得られる、第二底面１０６からの透過光を撮像するためのカメラ２４５、
を備える。
図３を参照すると、検査装置２００は一実施形態において、第一遮光性バルーンチャック２１４、第二遮光性バルーンチャック２１５、及び筒状中空部２１１を有するホルダー２１０を備える。第一遮光性バルーンチャック２１４は、筒状中空部２１１の周囲に環状に設置された第一遮光性バルーン２１４ａと、第一遮光性バルーン２１４ａに連通する流体の流路２１４ｂを備える。第二遮光性バルーンチャック２１５は、第一遮光性バルーン２１４ａから鉛直方向下側に間隔Ｄを置いて筒状中空部２１１の周囲に環状に設置された第二遮光性バルーン２１５ａと、第二遮光性バルーン２１５ａに連通する流体の流路２１５ｂを備える。第一遮光性バルーン２１４ａと第二遮光性バルーン２１５ａはそれぞれ、筒状中空部２１１の中心軸Ｘに対して直交する方向に筒状中空部２１１を周回するようにして配置されることが好ましい。
流体（典型的には空気等のガス）が、流路２１４ｂ、２１５ｂを経由して第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａに注入されると、第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａは筒状中空部２１１の中心軸方向に向かって膨張することができる。このため、柱状ハニカム構造体１００が、第二底面１０６を下側にして筒状中空部２１１に挿入されている状態で、第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａを膨張させることで、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２が全周にわたって２か所で均一に押圧される。これにより、柱状ハニカム構造体１００は筒状中空部２１１内で保持される。
第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａが膨張する前は、筒状中空部２１１に挿入された柱状ハニカム構造体１００が自重により落下するのを防止するために、検査員が手で保持してもよい。しかしながら、省力化の観点からは、第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａが膨張する前には、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内に保持する別の手段を有することが好ましい。例えば、図２Ｂに示すように、昇降式の受け台２５３を筒状中空部２１１の底部に配置することができる。受け台２５３の昇降手段としては、特に制限はないが、例えば電動アクチュエータ、エアシリンダ等の昇降機２５４を使用すればよい。図２Ｃに示すように、受け台２５３は、第一遮光性バルーン２１４ａ及び第二遮光性バルーン２１５ａが膨張した後は、柱状ハニカム構造体１００の搬送の妨げとならないように、下降させることができる。
柱状ハニカム構造体を保持するに当たって、遮光性バルーンチャックを使用することで、単純な装置構成で遮光と把持を兼ね備えた検査装置を構築することが可能となる。また、遮光性バルーンチャックを使用すれば、遮光部材を柱状ハニカム構造体の側面に瞬時に配置することができる。柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を遮光性バルーンチャックで押圧する（換言すれば、柱状ハニカム構造体の側面を遮光性バルーンチャックで周回被覆する）ことにより、第二底面からの透過光をカメラで撮像する際に、光照射器からの光が柱状ハニカム構造体の外周側から漏れてカメラに届くのを効果的に抑制可能である。
ここで、「遮光性バルーンチャック」とは、遮光性の材質でできたバルーン（「遮光性バルーン」ともいう。）を備えたバルーンチャックを言う。本明細書において遮光性というのは減光性を含む概念であるが、遮光性バルーンの生地は、ＪＩＳ Ｌ１０５５：２００９（照度１０，０００ｌｘ）で規定される遮光率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９９％以上であることが更により好ましい。
また、遮光性バルーンは一般にゴム、エラストマー等の弾性材料で構成されるところ、柔らかい材質の方が柱状ハニカム構造体の側面の細かな凹凸に追従しやすいので、光漏れを防止する効果に優れている。また、柔らかい材質の方がバルーンを膨らませる際のエネルギーを節約できる。一方で、バルーンの材質は柔らかすぎると耐久性が低下する。耐久性が低いと、バルーンは柱状ハニカム構造体の側面との摩擦により短期間で劣化し、破損する可能性が高くなる。そこで、バルーンは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が５５～７５であることが好ましく、６０～７０であることがより好ましい。
遮光性バルーンを構成する弾性材料の具体例としては、限定的ではないが、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロブチルゴム（ＣＩＩＲ）、ブロモブチルゴム（ＢＩＩＲ）、クロロスルホン化ゴム（ＣＳＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、及びこれらの二種以上の複合材が挙げられる。好適な複合材としては、クロロプレンゴム（ＣＲ）とニトリルゴム（ＮＢＲ）の複合材が挙げられる。遮光性を高めるため、弾性材料中にカーボンブラック等の黒色顔料を添加することが望ましい。
第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックにより、柱状ハニカム構造体の外周側壁を押圧する際の各バルーン内のガス圧は、高い方が柱状ハニカム構造体の側面の細かな凹凸に追従しやすくなり、光漏れを防止する効果が高くなる。また、当該ガス圧は高い方が柱状ハニカム構造体を安定して保持することができる。一方で、ガス圧が高すぎるとバルーンの劣化が早くなる。そこで、当該ガス圧は０．０５～０．３５ＭＰａであることが好ましく、０．１～０．２ＭＰａであることがより好ましい。なお、当該ガス圧はゲージ圧であり、歪みゲージ式の圧力センサを用いて測定可能である。
一実施形態において、検査装置２００は二つの遮光性バルーンチャックを備える。しかしながら、遮光性バルーンチャックの数は二つに限られるものではなく、必要に応じて二つより多くてもよい。検査装置２００が二つ以上の遮光性バルーンチャックを有することで、以下のような利点が得られる。
（１）仮に一つのバルーンが破損した場合でも柱状ハニカム構造体の落下を防止することが可能となる。
（２）一つの大きなバルーンを膨らますよりも、二つの小さなバルーンを膨らます方がバルーンを膨らます時間を短縮できる。
（３）一つ当たりのバルーンが小さくできるので、柱状ハニカム構造体の側面の凹凸に追随して膨張しやすくなり、側面とバルーンの間に隙間ができにくく、バルーンによる側面の被覆面積が同じ場合に、光の漏れを防止する効果が高くなる。
（１）仮に一つのバルーンが破損した場合でも柱状ハニカム構造体の落下を防止することが可能となる。
（２）一つの大きなバルーンを膨らますよりも、二つの小さなバルーンを膨らます方がバルーンを膨らます時間を短縮できる。
（３）一つ当たりのバルーンが小さくできるので、柱状ハニカム構造体の側面の凹凸に追随して膨張しやすくなり、側面とバルーンの間に隙間ができにくく、バルーンによる側面の被覆面積が同じ場合に、光の漏れを防止する効果が高くなる。
第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５の間隔Ｄは、大きい方が、柱状ハニカム構造体の側面に細かな凹凸があることで一方の遮光性バルーンチャックでは光漏れが発生した場合でも、他方の遮光性バルーンチャックは当該凹凸個所を避けることで光の漏れを防止できる可能性を高くすることができる。また、間隔Ｄは大きい方が柱状ハニカム構造体を把持したときに柱状ハニカム構造体の姿勢が安定しやすい。従って、間隔Ｄの下限は２０ｍｍ以上であることが好ましく、４０ｍｍ以上であることがより好ましい。一方で、間隔Ｄが大きすぎると、高さの低い柱状ハニカム構造体に対応するのが困難となり、汎用性に欠ける。このため、間隔Ｄの上限は８０ｍｍ以下であることが好ましく、６０ｍｍ以下であることがより好ましい。ここで、間隔Ｄは、第一遮光性バルーンチャック２１４が有する第一遮光性バルーン２１４ａと、これに隣り合う第二遮光性バルーンチャック２１５が有する第二遮光性バルーン２１５ａの最短距離を指す。また、間隔Ｄは、第一遮光性バルーン２１４ａと第二遮光性バルーン２１５ａが膨張していない状態で測定することとする。
第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５の適切な間隔Ｄは、柱状ハニカム構造体１００を把持したときの安定性の観点から、柱状ハニカム構造体１００の高さ（第一底面１０４から第二底面１０６までの長さ）Ｌにも依存する。ＬとＤの適切な関係はＬ／Ｄで表現することができる。具体的には、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１０を満たすことが好ましく、２≦Ｌ／Ｄ≦８を満たすことがより好ましく、２．５≦Ｌ／Ｄ≦６を満たすことが更により好ましい。
柱状ハニカム構造体１００は筒状中空部２１１内で保持するときに、柱状ハニカム構造体１００の姿勢が安定しやすくなり、光照射器２４２との位置関係が安定することによって検査結果が安定して得られるという理由から、少なくとも第二遮光性バルーンチャック２１５は、柱状ハニカム構造体１００の第一底面１０４から第二底面１０６までの長さの中心よりも第二底面１０６に近い側（すなわち、柱状ハニカム構造体１００の下半分の位置）で柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２と接触するように構成されていることが好ましい。より好ましい実施形態においては、第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５は共に、柱状ハニカム構造体１００の第一底面１０４から第二底面１０６までの長さの中心よりも第二底面１０６に近い側で柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２と接触するように構成される。
より具体的には、柱状ハニカム構造体１００の高さ（第一底面１０４から第二底面１０６までの長さ）方向に座標軸を取り、第二底面１０６の座標値を０とし、第一底面１０４の座標値を１００とすると、少なくとも第二遮光性バルーンチャック２１５の第二遮光性バルーン２１５ａは、０～５０の座標値の範囲、好ましくは５～３０の座標値の範囲、より好ましくは５～１５の座標値の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成することが望ましい。また、第一遮光性バルーンチャック２１４の第一遮光性バルーン２１４ａは、１５～５０の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成することが望ましい。また、その際、先述した間隔Ｄを満たすことが望ましい。
バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、長いほうが柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２と接触可能な面積が大きくなるので、保持力が向上し、また、柱状ハニカム構造体１００の側面１０３の局所的な凹凸の影響による光の漏れを防止できるという利点がある。一方で、バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、長すぎるとバルーン２１４ａ、２１５ａの膨張に必要なガス量が増加することや、バルーンチャック２１４、２１５が大型になり重量／コストが上がるといった懸念がある。そこで、バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、柱状ハニカム構造体１００の高さ全体の５～５０％であることが好ましく、５～３０％であることがより好ましく、５～１５％であることが更により好ましい。なお、バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、第一遮光性バルーン２１４ａと第二遮光性バルーン２１５ａが膨張していない状態で測定することとする。
バルーン２１４ａ、２１５ａは短い時間差で膨らませることが好ましく、同時に膨らませることがより好ましい。バルーン２１４ａ、２１５ａを膨らませるタイミングを合わせることで、バルーンの膨張に要する時間を短縮できるという利点が得られる。バルーン２１４ａ、２１５ａを同時に膨らませる方法としては、例えば、ガスボンベ及びポンプ等の一つの流体供給源２１７から共通流路２１６を流れる流体を途中で分岐し、第一遮光性バルーン２１４ａに連通する流体の流路２１４ｂと、第二遮光性バルーン２１５ａに連通する流体の流路２１５ｂを形成する方法が挙げられる。この場合、共通流路２１６の途中に設置されたバルブ２１８を開くことで、流体がバルーン２１４ａ、２１５ａに同時に流れ込むので、両者を同時に膨らませることができる。バルーン２１４ａ、２１５ａが膨らむ際の時間差を減らすという観点からは、分岐後の流路２１４ｂ及び流路２１５ｂの流路長及び流路径を同一にすることが好ましい。
また、共通流路２１６は存在しなくてもバルブ２１８の開閉を同時に行えば、バルーン２１４ａ、２１５ａを同時に膨らませることができる。すなわち、流路２１４ｂ及び流路２１５ｂにそれぞれ流体供給源２１７を独立に接続し、同じタイミングでそれぞれの流体供給源２１７から流路２１４ｂ及び流路２１５ｂにそれぞれ流体を供給する方法が挙げられる。従って、一実施形態においては、第一の流体供給源、第一の流体供給源と第一遮光性バルーンを連通する流体の流路、及び流路の途中に設置される第一のバルブを備え、更に、第二の流体供給源、第二の流体供給源と第二遮光性バルーンを連通する流体の流路、及び流路の途中に設置される第二のバルブを備える。このようにバルーンを膨らませるための流体の系統を独立に設けることで、何れかの流体の系統に不具合が発生してバルーンが膨らまない場合にも、別の系統が正常に機能することができるので、柱状ハニカム構造体の落下を防止する効果が高いという利点が得られる。なお、本明細書において「同時に膨らませる」とは、実質的な同時を含む概念であり、これら二つのバルーンの膨張が完了する時点の時間差が０．５秒以内である場合は実質的な同時として扱うこととする。
第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５は、柱状ハニカム構造体１００を保持した状態で筒状中空部２１１の中心軸Ｘを回転軸として一緒に回転可能に構成されていることが好ましい。この目的のため、例えば、ホルダー２１０は、筒状中空部２１１の中心軸Ｘと同軸の回転軸を有する中空ターンテーブル２３０の上に設置することができる。中空ターンテーブル２３０は、例えば、モータ２３２で駆動する電動式の中空ターンテーブル２３０とすることができる。例えば、中空ターンテーブル２３０の外周に歯車２３４を形成し、これをモータ２３２によって回転する歯車２３３と噛合わせることで、中空ターンテーブル２３０の回転を制御可能である。中空ターンテーブル２３０の回転速度や、一度の検査において中空ターンテーブル２３０を回転させる回数を制御するために、モータにインバータを組み合わせて使用したり、（回転型の）サーボモータ又はステッピングモータを使用したりすることが可能である。
光照射器２４２は、柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、第一底面１０４に向かって上方から光を照射することができる位置に設置される。好ましくは、光照射器２４２は、第一底面１０４の直上に配置された状態で光を第一底面１０４に向かって照射する。図２Ｅを参照すると、光照射器２４２は例えば検査室２４０内に設置することができる。検査精度を高めるため、検査室２４０は外部からの光を遮断可能な暗室とすることが好ましい。検査室２４０には柱状ハニカム構造体１００の出し入れのために開閉可能なシャッター２４１を設置することができる。
筒状中空部２１１内に保持されている柱状ハニカム構造体１００を、検査室２４０内に移動する手段は特に制限はない。従って、検査員が検査室２４０内に手作業で運搬してもよい。しかしながら、省力化の観点からは、搬送手段を用いて自動的に検査室２４０内に移動させることが好ましい。例えば、図２Ａに示すように、中空ターンテーブル２３０の下にレール２５０を敷き、ホルダー２１０（ホルダー２１０が中空ターンテーブル２３０の上に設置されているときは中空ターンテーブル２３０）を、一軸アクチュエータ、ロボシリンダ及び単軸ロボット等の電動シリンダー２５２に載置又は接続することで連係させてスライドさせることで検査室２４０に搬送する方法が挙げられる。その他、ホルダー２１０（ホルダー２１０が中空ターンテーブル２３０の上に設置されているときは中空ターンテーブル２３０）を更に大きなターンテーブルに乗せて検査室２４０に搬送する方法等が挙げられるが、搬送手段には特に制限はない。
光照射器２４２の光源２４２ａとしては、特に制限はないが、ＬＥＤ、白熱電球、ハロゲンランプ等が挙げられる。照射する光の波長については、カメラ２４５が受光感度を有する波長であれば特に制限はない。
光が照射されている第一底面１０４の部分の照度は、任意の１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形領域における最大照度Ａに対する最小照度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１であることが好ましく、０．７≦Ｂ／Ａ≦１であることがより好ましく、０．８≦Ｂ／Ａ≦１であることが更に好ましい。
照射する光の出力については特に制限はないが、柱状ハニカム構造体１００の高さが大きい場合、及び、目封止部１０９が深い場合でも短い露光時間で透過光強度を確保できたり、外乱の影響を緩和できたりするため、強い方が好ましい。例えば、第一底面１０４の照度が１０，０００ｌｘ以上となるような出力で光を照射することが好ましく、第一底面１０４の照度が３０，０００ｌｘ以上となるような出力で光を照射することがより好ましい。
カメラ２４５は、第一底面１０４に対して光を照射することで得られる、第二底面１０６からの透過光を撮像することができる位置に設置される。また、カメラ２４５は、検査室２４０外部からの光を遮断可能な暗室内に設置されることが好ましい。図２Ｅを参照すると、例えば、カメラ２４５は検査室２４０内において、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６よりも下方にあり、検査室２４０外部からの光を遮断可能な暗室２４３に設置することができる。
カメラ２４５は、エリアカメラ及びラインカメラの何れでもよいが、撮像タクトが速い、照明幅が広い、及び設備サイズを小さくできる等の理由により、エリアカメラが好ましい。検査精度を高めるという観点から、カメラ２４５は第１セル１０８及び第２セル１１０の一般的な開口面積を考慮すると、２５０μｍ／ｐｉｘ以下の画素分解能（一画素の水平方向及び垂直方向の長さが２５０μｍであるか又はそれよりも細かい）を有することが好ましく、１５０μｍ／ｐｉｘ以下の画素分解能（一画素の水平方向及び垂直方向の長さが１５０μｍであるか又はそれよりも細かい）を有することがより好ましい。
検査室２４０は好ましい実施形態において、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６からの透過光の下流側に開口部２４６ａ及び閉鎖部２４６ｂを備えており、開口部２４６ａを通過した光のみをカメラ２４５が撮像可能となるように構成される。開口部２４６ａ及び閉鎖部２４６ｂは、例えば、ホルダー２１０（ホルダー２１０が中空ターンテーブル２３０の上に設置されているときは中空ターンテーブル２３０）を載置する検査室２４０の床２４６に設置することができる。開口部２４６ａの大きさは、第二底面１０６の大きさよりも小さくすることが好ましい。これにより、一度の撮像により生成される検査画像を小さくすることができるので、高詳細な検査画像が得られる。また、光照射器２４２により照射する範囲を小さくすることができるので、検査装置２００の小型化及びコスト低減を図ることができる。
開口部２４６ａの大きさを、第二底面１０６の大きさよりも小さくすると、第二底面１０６の全体を検査するためには、第二底面１０６の撮像部分を変えた検査画像を複数枚得る必要がある。この場合に、開口部２４６ａは、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６の一部の領域であって、筒状中空部２１１の中心軸Ｘ（通常は柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６の重心に同じ）から外周側壁１０２まで延びる連続した領域を含む領域からの透過光が通過可能な位置に設置されていることが好ましい。図４は、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６を、開口部２４６ａを通して下方から観察した時の例示的な模式図である。
開口部２４６ａの大きさは、小さいほうが検査装置２００の小型化及びコスト低減に寄与するものの、小さすぎると第二底面１０６全体を撮像するのに必要な撮像回数が増加して検査時間が延びる。そこで、開口部２４６ａの大きさは、一度の撮像により生成される第二底面１０６の部分面積が、第二底面１０６の全体面積に対して５～５０％となるように設定することが好ましく、１０～４０％となるように設定することがより好ましく、１５～３０％となるように設定することが更により好ましい。なお、撮像は、一回の撮像で撮像される領域を次回に撮像される領域と重ねることで、撮像領域の境界における光漏れを見逃すおそれを防止することが好ましい。
開口部２４６ａが当該位置に設置されることで、第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５を、柱状ハニカム構造体１００を保持した状態で筒状中空部２１１の中心軸Ｘを回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６からの透過光の下流側に備えられた開口部２４６ａを通過した光をカメラ２４５で繰り返し撮像するだけで、第二底面１０６の全体を検査することができる。
第二底面１０６からの透過光はカメラ２４５で直接撮像してもよいが、その場合は、カメラ２４５を設置するスペースを確保するために検査室２４０の高さを高くする必要がある。そこで、図２Ｅに示すように、検査室２４０をコンパクトにする観点から、第二底面１０６からの透過光の光路の途中にミラー２４４を設置して光の進行方向を転換してもよい。光の進行方向は例えば、鉛直下方から水平方向に９０°変換する方法が挙げられる。この場合、カメラ２４５のレンズ２４５ａは、ミラー２４４に対して向けられる。ミラー２４４としては全反射ミラーを使用することが好ましい。
カメラ２４５による撮像の結果、生成される検査画像に基づいて第２セル１１０が有する目封止部１０９の欠陥を検出することができる。具体的には、第１セル１０８の目封止部１０９（すなわち、第二底面１０６に位置する目封止部１０９）は暗く、第２セル１１０の目封止部１０９（すなわち、第一底面１０４に位置する目封止部１０９）は、光源に近いため明るく見える。この際、第２セル１１０の目封止部１０９に穴が開いていると、正常な目封止部１０９に比べて輝度が高くなる。
異常な目封止部１０９の検出は、カメラ２４５による撮像の結果、生成される検査画像に基づいて目視により行うことができる。代替的に、検査装置２００は、当該検査画像から第２セル１１０の目封止部１０９の位置を特定して第２セル１１０の目封止部１０９の輝度をそれぞれ測定し、輝度の正常範囲を逸脱する輝度を有する第２セル１１０の目封止部１０９を異常な目封止部１０９として自動的に検出することの可能なコンピュータを備えてもよい。第２セル１１０の正常な目封止部１０９における輝度の正常範囲は予め設定してコンピュータのメモリ内に記憶させておことが可能である。
上記方法により、柱状ハニカム構造体１００の一方の底面における目封止部１０９の検査を行うことができる。他方の底面における目封止部１０９の検査を実施するためには、柱状ハニカム構造体１００を上下逆さにして同様の検査を行えばよい。
（３．検査方法）
上述した検査装置２００を用いた柱状ハニカム構造体１００の検査方法の一実施形態について、図２Ａ～図２Ｅ、図３を参照しながら説明する。
上述した検査装置２００を用いた柱状ハニカム構造体１００の検査方法の一実施形態について、図２Ａ～図２Ｅ、図３を参照しながら説明する。
まず、筒状中空部２１１内に、第二底面１０６を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体１００を挿入する（工程Ａ）。挿入は検査員が手作業で行ってもよいし、産業用ロボットに柱状ハニカム構造体１００を把持させることで自動的に行ってもよい。図２Ａには、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内に挿入する前の様子が模式的に示されている。また、図２Ｂには、柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内に挿入されたときの様子が模式的に示されている。筒状中空部２１１内に挿入された柱状ハニカム構造体１００は、筒状中空部２１１の底部に配置された昇降式の受け台２５３の上に載置される。
次いで、第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５のそれぞれが有するバルーン２１４ａ、２１５ａを膨らませて柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を押圧することにより、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内で保持する（工程Ｂ）。工程Ｂでは、バルーン２１４ａ、２１５ａを同時に膨らませることが好ましい。また、第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５は、０．０５ＭＰａ～０．２ＭＰａのガス圧で柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２を側面１０３から押圧することにより、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内で保持することが好ましい。
柱状ハニカム構造体１００が第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５によって筒状中空部２１１内で保持されると、受け台２５３は柱状ハニカム構造体１００から離れ、柱状ハニカム構造体１００の搬送の妨げとならないように、レール２５０よりも下方に下降する。図２Ｃには、受け台２５３が下降した後、柱状ハニカム構造体１００が、第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５により、筒状中空部２１１内で保持されているときの様子が模式的に示されている。
その後、検査室２４０のシャッター２４１を開けた状態で、柱状ハニカム構造体１００を保持するホルダー２１０は、中空ターンテーブル２３０と一緒に電動シリンダー２５２によりレール２５０上をスライドし、検査室２４０内に搬送される。図２Ｄには、柱状ハニカム構造体１００が検査室２４０内に搬送されたときの様子が模式的に示されている。
次いで、検査室２４０のシャッター２４１を閉めて外部からの光を遮断し、柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、光照射器２４２から第一底面１０４に向かって光を照射する（工程Ｃ）。例えば、光照射器２４２からの光は、柱状ハニカム構造体１００の第２セル１１０が有する各目封止部１０９に穴が開いている場合、第二底面１０６からの透過光が輝点として現れる。従って、カメラ２４５は第二底面１０６からの透過光を撮像する（工程Ｄ）。カメラ２４５による撮像の結果、生成される検査画像に基づいて第２セル１１０が有する目封止部１０９の欠陥を検出することができる。工程Ｄにおいては、第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５を、柱状ハニカム構造体１００を保持した状態で筒状中空部２１１の中心軸Ｘを回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６からの透過光の下流側に備えられた開口部２４６ａを通過した光のみをカメラ２４５で繰り返し撮像することが好ましい。図２Ｅには、柱状ハニカム構造体１００の第一底面１０４に向かって光を照射し、第二底面１０６からの透過光をカメラ２４５で撮像している様子が模式的に示されている。
（実施例）
目封止部の異常有無（異常な穴開き箇所の有無）が既知であり、高さ及び隔壁厚みが異なる複数種類の焼成後のウォールフロー型柱状ハニカム構造体を３０個用意した。用意した柱状ハニカム構造体の仕様は以下である。
材質：炭化ケイ素
形状：円柱状
高さ（Ｌ）：１２７～１７８ｍｍ
直径：１４４ｍｍ
セルの延びる方向に垂直な断面におけるセル形状：略四角形
セル密度：３００セル／ｉｎ2
隔壁の厚み：０．２５４～０．３０５ｍｍ
目封止部の異常有無（異常な穴開き箇所の有無）が既知であり、高さ及び隔壁厚みが異なる複数種類の焼成後のウォールフロー型柱状ハニカム構造体を３０個用意した。用意した柱状ハニカム構造体の仕様は以下である。
材質：炭化ケイ素
形状：円柱状
高さ（Ｌ）：１２７～１７８ｍｍ
直径：１４４ｍｍ
セルの延びる方向に垂直な断面におけるセル形状：略四角形
セル密度：３００セル／ｉｎ2
隔壁の厚み：０．２５４～０．３０５ｍｍ
上記の柱状ハニカム構造体のそれぞれについて、図２Ａ～図２Ｅ、図３に示す構成の検査装置２００を用いて、目封止部の異常有無を確認するための光漏れ検査を行った。検査装置２００の各種設定条件は以下とした。
＜Ａ．第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５＞
（１）バルーン２１４ａ、２１５ａはそれぞれ、円筒状の筒状中空部２１１の中心軸Ｘに対して直交する方向に筒状中空部２１１を周回するようにして配置した。
（２）第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５の間隔Ｄは３９ｍｍとした。この結果、Ｌ／Ｄは３．３～４．６となった。
（３）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａの材質はＣＮＲ（クロロプレンゴム（ＣＲ）とニトリルゴム（ＮＢＲ）の複合材）とした。
（４）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａの生地は、ＪＩＳ Ｌ１０５５：２００９（照度１０，０００ｌｘ）で規定される遮光率が９９％以上であった。
（５）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が６５であった。
（６）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａを膨張させる流体は空気とし、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２を押圧する際の各バルーン２１４ａ、２１５ａ内のガス圧は０．１ＭＰａとした。
（７）柱状ハニカム構造体１００の高さ方向に座標軸を取り、下側の第二底面１０６の座標値を０とし、上側の第一底面１０４の座標値を１００とすると、第一遮光性バルーンチャック２１４のバルーン２１４ａは、２５～４０の座標値の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成されていた。また、第二遮光性バルーンチャック２１５のバルーン２１５ａは、５～１０の座標値の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成されていた。
（８）バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、柱状ハニカム構造体１００の高さ全体の１０～１５％であった。
（９）バルーン２１４ａ、２１５ａは同時に膨らませた。
＜Ｂ．検査室２４０＞
光漏れ検査は暗室で行った。
＜Ｃ．光照射器２４２＞
光照射器：キセノンランプ
照度場所ムラ：任意の１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形領域内で、最大照度Ａに対する最小照度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が０．７５以上
第一底面の照度：３万ｌｕｘ以上
＜Ｄ．カメラ２４５＞
分類：エリアカメラ
画素数：２０４８×２０４８
画素分解能：１５０μｍ／ｐｉｘ
＜Ｅ．開口部２４６ａ＞
一度の撮像により生成される第二底面１０６の部分面積の、第二底面１０６の全体面積に対する比率：５０％
＜Ａ．第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５＞
（１）バルーン２１４ａ、２１５ａはそれぞれ、円筒状の筒状中空部２１１の中心軸Ｘに対して直交する方向に筒状中空部２１１を周回するようにして配置した。
（２）第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５の間隔Ｄは３９ｍｍとした。この結果、Ｌ／Ｄは３．３～４．６となった。
（３）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａの材質はＣＮＲ（クロロプレンゴム（ＣＲ）とニトリルゴム（ＮＢＲ）の複合材）とした。
（４）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａの生地は、ＪＩＳ Ｌ１０５５：２００９（照度１０，０００ｌｘ）で規定される遮光率が９９％以上であった。
（５）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が６５であった。
（６）遮光性バルーン２１４ａ、２１５ａを膨張させる流体は空気とし、柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２を押圧する際の各バルーン２１４ａ、２１５ａ内のガス圧は０．１ＭＰａとした。
（７）柱状ハニカム構造体１００の高さ方向に座標軸を取り、下側の第二底面１０６の座標値を０とし、上側の第一底面１０４の座標値を１００とすると、第一遮光性バルーンチャック２１４のバルーン２１４ａは、２５～４０の座標値の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成されていた。また、第二遮光性バルーンチャック２１５のバルーン２１５ａは、５～１０の座標値の範囲において外周側壁１０２と接触するように構成されていた。
（８）バルーン２１４ａ、２１５ａのそれぞれの鉛直方向長さは、柱状ハニカム構造体１００の高さ全体の１０～１５％であった。
（９）バルーン２１４ａ、２１５ａは同時に膨らませた。
＜Ｂ．検査室２４０＞
光漏れ検査は暗室で行った。
＜Ｃ．光照射器２４２＞
光照射器：キセノンランプ
照度場所ムラ：任意の１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形領域内で、最大照度Ａに対する最小照度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が０．７５以上
第一底面の照度：３万ｌｕｘ以上
＜Ｄ．カメラ２４５＞
分類：エリアカメラ
画素数：２０４８×２０４８
画素分解能：１５０μｍ／ｐｉｘ
＜Ｅ．開口部２４６ａ＞
一度の撮像により生成される第二底面１０６の部分面積の、第二底面１０６の全体面積に対する比率：５０％
光漏れ検査の手順は以下とした。
工程Ａ：ホルダー２１０の筒状中空部２１１内に、第二底面１０６を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体１００を挿入した。
工程Ｂ：第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５のそれぞれが有するバルーン２１４ａ、２１５ａを膨らませて柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を側面１０３から押圧することにより、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内で保持した。
工程Ｃ：柱状ハニカム構造体１００を保持するホルダー２１０を、中空ターンテーブル２３０と一緒に検査室２４０内に搬送後、検査室２４０のシャッター２４１を閉めて外部からの光を遮断し、柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、上方にある光照射器２４２から第一底面１０４に向かって光を照射した。
工程Ｄ：第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５を、柱状ハニカム構造体１００を保持した状態で筒状中空部２１１の中心軸Ｘを回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６からの透過光の下流側に備えられた開口部２４６ａを通過した光をカメラ２４５で繰り返し撮像し、第二底面１０６の全体の検査画像を得た。撮像はｎ回目の撮像領域とｎ＋１回目の撮像領域を重ねながら行い、全体の検査画像を得るのに３０回撮像した。この試験では、輝度が０～２５５の段階に分類可能な検査画像に対して、輝度１０以上で１００ｐｉｘｅｌ（約２．２５ｍｍ2）以上の大きさの輝点が確認できた場合に目封止部１０９に穴が開いており、不合格品であると判定した。
工程Ａ：ホルダー２１０の筒状中空部２１１内に、第二底面１０６を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体１００を挿入した。
工程Ｂ：第一遮光性バルーンチャック２１４と第二遮光性バルーンチャック２１５のそれぞれが有するバルーン２１４ａ、２１５ａを膨らませて柱状ハニカム構造体１００の外周側壁１０２の全周を側面１０３から押圧することにより、柱状ハニカム構造体１００を筒状中空部２１１内で保持した。
工程Ｃ：柱状ハニカム構造体１００を保持するホルダー２１０を、中空ターンテーブル２３０と一緒に検査室２４０内に搬送後、検査室２４０のシャッター２４１を閉めて外部からの光を遮断し、柱状ハニカム構造体１００が筒状中空部２１１内で保持されている状態で、上方にある光照射器２４２から第一底面１０４に向かって光を照射した。
工程Ｄ：第一遮光性バルーンチャック２１４及び第二遮光性バルーンチャック２１５を、柱状ハニカム構造体１００を保持した状態で筒状中空部２１１の中心軸Ｘを回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体１００の第二底面１０６からの透過光の下流側に備えられた開口部２４６ａを通過した光をカメラ２４５で繰り返し撮像し、第二底面１０６の全体の検査画像を得た。撮像はｎ回目の撮像領域とｎ＋１回目の撮像領域を重ねながら行い、全体の検査画像を得るのに３０回撮像した。この試験では、輝度が０～２５５の段階に分類可能な検査画像に対して、輝度１０以上で１００ｐｉｘｅｌ（約２．２５ｍｍ2）以上の大きさの輝点が確認できた場合に目封止部１０９に穴が開いており、不合格品であると判定した。
結果を表１に示す。表１には、カッパー係数、正答率、ミス率、間違った警告率を示した。カッパー係数は、（回答が一致した数－回答が偶然一致する期待値（実施例では４０．２回、比較例では５７．８回））／（全数－回答が偶然一致する期待値）×１００（％）で表される。カッパー係数は７５％以上であると検査精度が良いといえ、４０％以下であると検査精度が悪いといえる。正答率は、（正しい判定数）／（総判定数）×１００（％）で表される。ミス率は、（不合格品を合格判定した数）／（不合格品数）×１００（％）で表される。間違った警告率は、（合格品を不合格判定した数）／（合格品数）×１００（％）で表される。
（比較例）
第一遮光性バルーンチャック２１４を取り外して使用しなかった。すなわち、第二遮光性バルーンチャック２１５のみで遮光した他は、実施例と同じ条件及び手順で光漏れ検査を行った。結果を表１に示す。
第一遮光性バルーンチャック２１４を取り外して使用しなかった。すなわち、第二遮光性バルーンチャック２１５のみで遮光した他は、実施例と同じ条件及び手順で光漏れ検査を行った。結果を表１に示す。
表１の結果から、遮光性バルーンチャックを一つ使用した比較例に対して、遮光性バルーンチャックを二つ使用した実施例は、とりわけ間違った警告率が格段に減少したことで、検査精度が格段に向上したことが分かる。
１００ ：柱状ハニカム構造体
１０２ ：外周側壁
１０３ ：側面
１０４ ：第一底面
１０６ ：第二底面
１０８ ：第１セル
１０９ ：目封止部
１１０ ：第２セル
１１２ ：隔壁
２００ ：検査装置
２１０ ：ホルダー
２１１ ：筒状中空部
２１３ａ ：第一開口
２１３ｂ ：第二開口
２１４ ：第一遮光性バルーンチャック
２１４ａ ：第一遮光性バルーン
２１４ｂ ：流路
２１５ ：第二遮光性バルーンチャック
２１５ａ ：第二遮光性バルーン
２１５ｂ ：流路
２１６ ：共通流路
２１７ ：流体供給源
２１８ ：バルブ
２３０ ：中空ターンテーブル
２３２ ：モータ
２３３ ：歯車
２３４ ：歯車
２４０ ：検査室
２４１ ：シャッター
２４２ ：光照射器
２４２ａ ：光源
２４３ ：暗室
２４４ ：ミラー
２４５ ：カメラ
２４５ａ ：レンズ
２４６ ：床
２４６ａ ：開口部
２４６ｂ ：閉鎖部
２５０ ：レール
２５２ ：電動シリンダー
２５３ ：受け台
２５４ ：昇降機
１０２ ：外周側壁
１０３ ：側面
１０４ ：第一底面
１０６ ：第二底面
１０８ ：第１セル
１０９ ：目封止部
１１０ ：第２セル
１１２ ：隔壁
２００ ：検査装置
２１０ ：ホルダー
２１１ ：筒状中空部
２１３ａ ：第一開口
２１３ｂ ：第二開口
２１４ ：第一遮光性バルーンチャック
２１４ａ ：第一遮光性バルーン
２１４ｂ ：流路
２１５ ：第二遮光性バルーンチャック
２１５ａ ：第二遮光性バルーン
２１５ｂ ：流路
２１６ ：共通流路
２１７ ：流体供給源
２１８ ：バルブ
２３０ ：中空ターンテーブル
２３２ ：モータ
２３３ ：歯車
２３４ ：歯車
２４０ ：検査室
２４１ ：シャッター
２４２ ：光照射器
２４２ａ ：光源
２４３ ：暗室
２４４ ：ミラー
２４５ ：カメラ
２４５ａ ：レンズ
２４６ ：床
２４６ａ ：開口部
２４６ｂ ：閉鎖部
２５０ ：レール
２５２ ：電動シリンダー
２５３ ：受け台
２５４ ：昇降機
Claims (12)
- 柱状ハニカム構造体の検査装置であって、
柱状ハニカム構造体は、外周側壁と、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面が開口して第二底面に目封止部を有する複数の第１セルと、外周側壁の内周側に配置され、第一底面から第二底面まで延び、第一底面に目封止部を有し、第二底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは隔壁を挟んで交互に隣接配置されており、
第一開口と、第一開口に対して鉛直方向下側に設けられた第二開口とを備え、柱状ハニカム構造体の第二底面を下側にして挿入可能な筒状中空部、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第一遮光性バルーンチャック、
筒状中空部を周回するように設置され、柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧して柱状ハニカム構造体を保持するための第二遮光性バルーンチャックであって、第一遮光性バルーンチャックの鉛直方向下側に間隔を置いて設置された第二遮光性バルーンチャック、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、第一底面に向かって上方から光を照射するための光照射器、及び、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光を撮像するためのカメラ、
を備えている検査装置。 - 少なくとも第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さの中心よりも第二底面に近い側で柱状ハニカム構造体の外周側壁と接触するように構成されている請求項１に記載の検査装置。
- 第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２に準拠してタイプＡデュロメータ硬さ試験で測定される硬度が５５～７５のバルーンを備える請求項１又は２に記載の検査装置。
- 第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転可能に構成されている請求項１～３の何れか一項に記載の検査装置。
- 柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に開口部及び閉鎖部を備えており、開口部を通過した光のみをカメラが撮像可能に構成されている請求項４に記載の検査装置。
- 開口部は、柱状ハニカム構造体の第二底面の一部の領域であって、前記中心軸から外周側壁まで延びる連続した領域を含む領域からの透過光が通過可能な位置に設置されている請求項５に記載の検査装置。
- 第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔が２０～８０ｍｍである請求項１～６の何れか一項に記載の検査装置。
- 請求項１～７の何れか一項に記載の検査装置を用いた柱状ハニカム構造体の検査方法であって、
筒状中空部内に、第二底面を鉛直方向下側にして柱状ハニカム構造体を挿入する工程Ａと、
第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを膨らませて柱状ハニカム構造体の外周側壁の全周を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する工程Ｂと、
柱状ハニカム構造体が筒状中空部内で保持されている状態で、光照射器から第一底面に向かって光を照射する工程Ｃと、
第一底面に対して光を照射することで得られる、第二底面からの透過光をカメラで撮像する工程Ｄと、
を含む検査方法。 - 第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックの間隔をＤ、柱状ハニカム構造体の第一底面から第二底面までの長さをＬとすると、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１０である請求項８に記載の検査方法。
- 工程Ｂでは、第一遮光性バルーンチャックと第二遮光性バルーンチャックのそれぞれが有するバルーンを同時に膨らませる請求項８又は９に記載の検査方法。
- 工程Ｂにおいて、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックは、０．０５ＭＰａ～０．３５ＭＰａのガス圧で柱状ハニカム構造体の外周側壁を押圧することにより、柱状ハニカム構造体を筒状中空部内で保持する請求項８～１０の何れか一項に記載の検査方法。
- 工程Ｄにおいては、第一遮光性バルーンチャック及び第二遮光性バルーンチャックを、柱状ハニカム構造体を保持した状態で筒状中空部の中心軸を回転軸として一緒に回転させながら、柱状ハニカム構造体の第二底面からの透過光の下流側に備えられた開口部を通過した光のみをカメラで繰り返し撮像することを含む請求項５に従属する請求項８～１１の何れか一項に記載の検査方法。
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