特表 2022-520955 ハニカム体を施栓する方法およびそのマスク層

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-04

(54)【発明の名称】ハニカム体を施栓する方法およびそのマスク層

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/20 20060101AFI20220328BHJP

   B01D 46/00 20220101ALI20220328BHJP

   C04B 41/85 20060101ALI20220328BHJP

   C04B 41/87 20060101ALI20220328BHJP

【ＦＩ】

B01D39/20 D

B01D39/20 B

B01D39/20 A

B01D46/00 302

C04B41/85

C04B41/87

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021547424

(86)(22)【出願日】2020-01-27

(85)【翻訳文提出日】2021-10-13

(86)【国際出願番号】 US2020015164

(87)【国際公開番号】W WO2020167452

(87)【国際公開日】2020-08-20

(31)【優先権主張番号】62/805,422

(32)【優先日】2019-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】エアーズ，レイモンド ヴィクター

(72)【発明者】

【氏名】バブ，キース ノーマン

(72)【発明者】

【氏名】シュルツ，マイケル ジョージ

(72)【発明者】

【氏名】テペシュ，パトリック デイヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】ウェブ，マイケル ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】ジョウ，チン

(72)【発明者】

【氏名】ジュアン，チォン－ガン

【テーマコード（参考）】

4D019

4D058

【Ｆターム（参考）】

4D019AA01

4D019BA02

4D019BA04

4D019BA05

4D019BB06

4D019CA01

4D019CB04

4D019CB06

4D019CB07

4D058JA37

4D058JB03

4D058JB05

4D058JB06

4D058SA08

(57)【要約】

フィルタを施栓する方法において、複数の交差壁を含むフィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、その交差壁が、交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程；その通路に近接してマスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、その孔が、マスク層が通路の中心に広がるフラップを画成するように、通路の周囲の一部に延在する工程；そのマスク層中の孔を通じて施栓混合物を通路に通す工程；および施栓混合物を焼結して、通路内に栓を形成する工程を有してなる方法。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路の中心に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の２つ以上に沿って延在する工程、および
前記マスク層中の孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、
を有してなり、
前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って実質的に等しい長さだけ延在する、方法。

【請求項2】

前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在しない、請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って異なる長さだけ延在する、請求項１または２記載の方法。

【請求項4】

フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の３つに近接して延在する工程、および
前記マスク層中の前記孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、
を有してなり、
前記交差壁の内の前記３つは互いに隣接しており、
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在しない、方法。

【請求項5】

前記施栓混合物が、約８００℃から約１５００℃の温度で焼結される、請求項４記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【優先権】

【0001】

本出願は、その内容がここに全て引用される、２０１９年２月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／８０５４２２号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、広く、フィルタとして使用されるハニカム体に関し、より詳しくは、マスク層を使用してハニカム体に施栓する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ディーゼル微粒子除去装置などの固体微粒子フィルタ体は、２つの互いに反対の端面に亘り、それらの間に延在し、フィルタ体の端面の間に延在する多数の隣接した中空通路を形成する、交差する薄い多孔質壁のマトリクスにより形成されることがある。これらのフィルタを製造するために、施栓前駆体が通る開口をマスクに作製するために、レーザが使用されることがある。マスクにおける公知の開口は、その中空通路の形状に対応して、円形または正方形を有することがあり、結果として、中空通路内に施栓前駆体が不均一に配置されてしまうことがある。

【発明の概要】

【0004】

フィルタを施栓する方法において、複数の交差壁を含むフィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、その交差壁が、交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程；その通路に近接してマスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、その孔が、マスク層が通路の中心に広がるフラップを画成するように、通路の周囲の一部に延在する工程；そのマスク層中の孔を通じて施栓混合物を通路に通す工程；および施栓混合物を強化して、通路内に栓を形成する工程を有してなる方法。

【0005】

フィルタを施栓する方法において、複数の交差壁を含むフィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、その交差壁が、交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程；その通路に近接してマスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、その孔が、マスク層が通路の中心に広がるフラップを画成するように、交差壁の内の２つ以上に沿って延在する工程；そのマスク層中の孔を通じて施栓混合物を通路に通す工程；および施栓混合物を強化して、通路内に栓を形成する工程を有してなる方法も、ここに開示されている。

【0006】

フィルタを施栓する方法において、複数の交差壁を含むフィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、その交差壁が、交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程；その通路に近接してマスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、その孔が、マスク層が通路に広がるフラップを画成するように、交差壁の内の３つに近接して延在する工程；そのマスク層中の孔を通じて施栓混合物を通路に通す工程；および施栓混合物を強化して、通路内に栓を形成する工程を有してなる方法も、ここに開示されている。その交差壁の内の３つは、互いに隣接している。

【0007】

ここに開示されたこれらと他の特徴、利点、および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を参照することによって、当業者によりさらに理解され、認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

以下は、添付図面における図面に説明である。図面は、必ずしも、一定の縮尺で描かれておらず、図面の特定の特徴および特定の視野は、明瞭さおよび簡潔さのために、縮尺でまたは図式で誇張されて示されることがある。

【図1】少なくとも１つの例による、フィルタの斜視図

【図2】少なくとも１つの例による、複数の栓を含むフィルタの斜視図

【図3】少なくとも１つの例による、図２の線ＩＩＩでとられた断面図

【図4】少なくとも１つの例による、マスク層を含むフィルタの斜視図

【図5A】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＡでとられた拡大図

【図5B】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＢでとられた拡大図

【図5C】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＣでとられた拡大図

【図5D】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＤでとられた拡大図

【図5E】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＥでとられた拡大図

【図5F】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＦでとられた拡大図

【図5G】少なくとも１つの例による、図４の区域ＶＧでとられた拡大図

【図6】少なくとも１つの例による、方法の流れ図

【図7A】第１の比較例の画像

【図7B】第２の比較例の画像

【図7C】第３の比較例の画像

【図7D】第４の比較例の画像

【図8A】第１の実施例の画像

【図8B】第２の実施例の画像

【図8C】第３の実施例の画像

【図8D】第Ｆの実施例の画像

【図9】様々な例に関するレーザ燃焼時間の棒グラフ

【図10】第１の実施例を使用して形成された閉鎖物の画像および閉鎖物の形成に使用した高分子マスクの画像

【図11A】第４の比較例を使用して達成された閉鎖物品質の画像

【図11B】第１の実施例を使用して達成された閉鎖物品質の画像

【図12A】第１の実施例を使用して形成された閉鎖物の最大達成可能深さ（ＭＡＤ）の画像

【図12B】第４の比較例を使用して形成された閉鎖物のＭＡＤの画像

【図13A】第１の実施例のバリエーションに基づく閉鎖物深さの画像

【図13B】第１の実施例のバリエーションに基づく閉鎖物深さの画像

【図13C】第１の実施例のバリエーションに基づく閉鎖物深さの画像

【図13D】第１の実施例のバリエーションに基づく閉鎖物深さの画像

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、その説明から当業者に明白となる、または特許請求の範囲および添付図面と共に、以下の説明に記載されたように本発明を実施することによって、認識されるであろう。

【0010】

ここに用いられているように、「および／または」という用語は、２つ以上の項目のリストに使用されている場合、列挙された項目のいずれか１つをそれ自体で用いても、列挙された項目の２つ以上のいずれの組合せを用いても差し支えないことを意味する。例えば、組成物が、成分Ａ、Ｂ、および／またはＣを含有していると記載されている場合、その組成物は、Ａのみ；Ｂのみ；Ｃのみ；ＡとＢを組合せで；ＡとＣを組合せで；ＢとＣを組合せで；またはＡ、Ｂ、およびＣを組合せで含有し得る。

【0011】

この文書において、第１と第２、上部と底部などの関係語は、ある実体または作用を、別の実体または作用から、そのような実体または作用の間のどのような実際のそのような関係または順序も必ずしも必要とせずに、または暗示せずに、区別するためだけに使用される。

【0012】

本開示の改変が、当業者および本開示を行うまたは使用するものに想起されるであろう。したがって、図面に示され、先に記載された実施の形態は、説明目的にすぎず、本開示の範囲を限定する意図はなく、その範囲は、均等論を含む特許法の原則にしたがって解釈されるような、以下の特許請求の範囲によって定義されることが理解されよう。

【0013】

記載された開示の構造物、および他の構成部材は、どの特定の材料にも限定されないことが、当業者により理解されるであろう。ここに開示された開示の他の例示の実施の形態は、特に明記のない限り、幅広い材料から形成されることがある。

【0014】

本開示の目的に関して、「連結された」（その形態の全てで：連結する、連結、連結されたなど）という用語は、広く、（電気的または機械的に）直接的または間接的に互いへの２つの構成部材の結合を意味する。そのような結合は、事実上静止していても、事実上可動性であってもよい。そのような結合は、２つの構成部材（電気的または機械的）および互いに１つの単一体として一体成形された中間部材により、またはその２つの構成部材により、達成されることがある。そのような結合は、特に明記のない限り、事実上永久的であっても、もしくは事実上取り外し可能または解放可能であってもよい。

【0015】

ここに用いられているように、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、および他の数量と特徴が、正確ではなく、正確である必要はないが、必要に応じて、許容差、変換係数、丸め、測定誤差など、並びに当業者に公知の他の要因を反映して、近似および／またはそれより大きいか小さいことがあることを意味する。範囲の値または端点を記載する上で「約」という用語が使用される場合、その開示は、言及されている特定の値または端点を含むと理解すべきである。明細書における範囲の数値または端点に「約」が付いていようとなかろうと、範囲の数値または端点は、２つの実施の形態：「約」により修飾されているもの、および「約」により修飾されていないものを含む意図がある。範囲の各々の端点は、他の端点に関してと、他の端点と関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。

【0016】

例示の実施の形態に示されるような、本開示の要素の構造および配置は、例示に過ぎない。本革新のいくつかの実施の形態しか、本開示に詳しく記載されていないが、本開示を精査する当業者には、列挙された主題の新規の教示および利点から実質的に逸脱せずに、多くの改変（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、向きなどにおける変化）が可能であることが容易に認識されよう。例えば、一体成形されたと示された要素が多数の部品から構成されても、多数の部品として示された要素が一体成形されても、界面の操作が逆または他に変えられても、構造の長さまたは幅、および／またはシステムの部材、またはコネクタ、または他の要素が変えられても、要素間に設けられた調節位置の性質または数が変えられてもよい。システムの要素および／またはアセンブリが、多種多様な色、テクスチャ、および組合せのいずれで、十分な強度または耐久性を提供する多種多様な材料のいずれから構成されてもよいことも留意すべきである。したがって、そのような改変の全ては、この革新の範囲内に含まれるべきであることが意図されている。この革新の精神から逸脱せずに、所望の実施の形態および他の例示の実施の形態の設計、作動条件、および配置に、他の置換、改変、変更、および省略を行ってもよい。

【0017】

図１および２は、第１の端部１８および第２の端部２２を有するハニカム体１４を含むフィルタ１０を示す。ハニカム体１４は、第１の端部１８から第２の端部２２まで延在する複数の通路２６を形成する交差壁３８を含む。様々な例によれば、フィルタ１０は、いくつかの実施の形態において、ハニカム体１４の第１と第２の端部１８、２２で、通路２６の少なくともいくつかの中に位置付けられた複数の栓３０を含む。

【0018】

ここで図１を参照すると、ハニカム体１４は、交差セル壁３８のマトリクスを含む。様々な例によれば、壁３８は、薄く多孔質であり、第１と第２の端部１８、２２に亘り、それらの間に延在して、多数の隣接通路２６を形成することがある。通路２６は、ハニカム体１４の第１と第２の端部１８、２２の間に延在し、それらの端部で開いている。様々な例によれば、通路２６は互いに平行である。ハニカム体１４は、約１０通路／平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）から約９００通路／平方インチ、または約２０通路／平方インチから約８００通路／平方インチ、または約３０通路／平方インチから約７００通路／平方インチ、または約４０通路／平方インチから約６００通路／平方インチ、または約５０通路／平方インチから約５００通路／平方インチ、または約６０通路／平方インチから約４００通路／平方インチ、または約７０通路／平方インチから約３００通路／平方インチ、または約８０通路／平方インチから約２００通路／平方インチ、または約９０通路／平方インチから約１００通路／平方インチ、または約１００通路／平方インチから約２００通路／平方インチ、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲の横断面通路密度を有することがある。壁３８は、約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１５ミル（約０．３８１ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１４ミル（約０．３５６ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１３ミル（約０．３３０ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１２ミル（約０．３０５ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１１ミル（約０．２７９ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約１０ミル（約０．２５４ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約９ミル（約０．２２９ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約８ミル（約０．２０３ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約７ミル（約０．１７８ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約６ミル（約０．１５２ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約５ミル（約０．１２７ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約４ミル（約０．１０２ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約３ミル（約０．０７６２ｍｍ）、または約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）から約２ミル（約０．０５０８ｍｍ）、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲のミル（すなわち、インチの１０００分の１）で表された厚さを有することがある。通路２６は、略正方形の断面形状で示されているが、通路２６は、ここに与えられた教示から逸脱せずに、円形、三角形、長方形、六角形またはより高次の多角形の断面形状を有してもよいことが理解されよう。

【0019】

ハニカム体１４は、セラミック、ガラスセラミック、ガラス、金属を含む様々な材料から、選択された材料に応じた様々な方法によって、形成されることがある。様々な例によれば、ハニカム体１４に転換される未焼成体は、最初に、焼成後に多孔質材料を生成する物質の粒子の塑性的に成形可能な混合物から製造されることがある。ハニカム体１４に成形される未焼成体に適した材料は、金属、セラミック、ガラスセラミック、および他のセラミック系混合物から作られる。いくつかの実施の形態において、ハニカム体１４は、以下の材料または相の１つ以上からなる：コージエライト（例えば、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、チタン酸アルミニウム、二チタン酸マグネシウム、炭化ケイ素、チタン酸アルミニウムマグネシウム。

【0020】

図２を参照すると、フィルタ１０は、第１の端部１８を栓３０で、のように、通路２６の第１のサブセットを閉じまたは封止し、他の栓３０を使用して、残りの通路２６をハニカム体１４の第２の端部２２で閉じることによって、ハニカム体１４から形成することができる。フィルタ１０の作動において、固体粒子を搬送する気体などの流体が、圧力下で入口面（例えば、第１の端部１８）に導かれる。次に、その気体は、第１の端部１８で開いた端部を有する通路２６を通じてハニカム体１４に入り、多孔質セル壁の壁３８を通過し、第２の端部２２で開いた端部を有する通路２６から出る。壁３８を気体が通過することにより、気体中の粒状物質が壁３８により捕捉されたままにすることができるであろう。

【0021】

図２および３に概略示されるように、栓３０は、交互に通路２６内に位置付けられることがある。図示された例において、栓３０は、ハニカム体１４の第１と第２の端部１８、２２に亘り「市松模様」のパターンで位置付けられているが、他のパターンを適用してもよいことが理解されよう。この市松模様のパターンにおいて、ある端部（例えば、第１または第２の端部１８、２２のいずれか）の隣接する通路に最も近い開放通路２６の各々は、栓３０を含む。

【0022】

栓３０は、約０．５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約２．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約３．５ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約４．５ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約５．５ｍｍ以上、約６．０ｍｍ以上、約６．５ｍｍ以上、約７．０ｍｍ以上、約７．５ｍｍ以上、約８．０ｍｍ以上、約８．５ｍｍ以上、約９．０ｍｍ以上、約９．５ｍｍ以上、約１０．０ｍｍ以上の、軸長、すなわち通路２６と実質的に平行に延在する最長寸法を有することがある。例えば、栓３０は、約０．５ｍｍから約１０ｍｍ、または約１ｍｍから約９ｍｍ、または約１ｍｍから約８ｍｍ、または約１ｍｍから約７ｍｍ、または約１ｍｍから約６ｍｍ、または約１ｍｍから約５ｍｍ、または約１ｍｍから約４ｍｍ、または約１ｍｍから約３ｍｍ、または約１ｍｍから約２ｍｍ、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲の軸長を有することがある。様々な例によれば、ハニカム体１４の第１の端部１８に位置する複数の栓３０は、ハニカム体１４の第２の端部２２に位置付けられた栓３０と異なる長さを有することがある。

【0023】

複数の栓３０に関する長さのばらつきは、標準偏差として表されることがあり、栓３０の平均長さに対する各長さ間のばらつきを決定することによって、分散の平方根として計算される。複数の栓３０の標準偏差は、例えば、ハニカム体１４の第１または第２の端部１８、２２のいずれかに、位置付けられた栓３０の長さの分散の尺度である。一端（例えば、第１または第２の端部１８、２２）の複数の栓３０の全ては、約０．１ｍｍから約３．０ｍｍの長さの標準偏差を有することがある。例えば、栓３０の長さの標準偏差は、約３．０ｍｍ以下、約２．９ｍｍ以下、約２．８ｍｍ以下、約２．７ｍｍ以下、約２．６ｍｍ以下、約２．５ｍｍ以下、約２．４ｍｍ以下、約２．３ｍｍ以下、約２．２ｍｍ以下、約２．１ｍｍ以下、約２．０ｍｍ以下、約１．９ｍｍ以下、約１．８ｍｍ以下、約１．７ｍｍ以下、約１．６ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１．４ｍｍ以下、約１．３ｍｍ以下、約１．２ｍｍ以下、約１．１ｍｍ以下、約１．０ｍｍ以下、約０．９ｍｍ以下、約０．８ｍｍ以下、約０．７ｍｍ以下、約０．６ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、約０．４ｍｍ以下、約０．３ｍｍ以下、約０．２ｍｍ以下、約０．１ｍｍ以下、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。様々な例によれば、ハニカム体１４の第１の端部１８に位置する複数の栓３０は、ハニカム体１４の第２の端部２２に位置付けられた栓３０と異なる標準偏差を有することがある。

【0024】

ハニカム体１４に挿入された栓３０は、無機結合剤および複数の粒子を含むことがある。その無機結合剤は、シリカ、アルミナ、他の無機結合剤、およびその組合せを含むことがある。シリカは、微細な非晶質の非多孔質シリカ粒子、いくつかの実施の形態において、好ましくは、略球形シリカ粒子の形態にあることがある。栓３０の製造に適したコロイドシリカの少なくとも１つの市販例が、Ｌｕｄｏｘ（登録商標）の名称で製造されている。栓３０の無機粒子は、ガラス材料、コージエライトなどのセラミック材料、ガラスセラミック材料、および／またはその組合せからなることがある。いくつかの実施の形態において、無機粒子は、ハニカム体１４を製造するために使用される未焼成体の組成と同じまたは類似の組成を有することがある。いくつかの実施の形態において、無機粒子は、反応焼結または焼結の際に、多孔質セラミック微細構造を形成するセラミックまたはセラミック形成（コージエライトまたはコージエライト形成など）前駆体材料から作られる。

【0025】

ここで図４～５Ｇを参照すると、フィルタ１０は、複数のフィルタ通路２６を覆うためにハニカム体１４の第１の端部１８に亘るマスク層５８を使用して、形成されることがある。マスク層５８は、金属、高分子材料、複合材料および／またはその組合せからなることがある。例えば、マスク層５８は、わら紙、セロファン、プレキシガラス、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、他の材料および／またはその組合せからなることがある。マスク層５８は、ハニカム体１４の第１および／または第２の端部１８、２２上に位置付けることができる。マスク層５８は、第１および／または第２の端部１８、２２の一部、大半、実質的に全てまたは全てを覆うことがある。マスク層５８は、第１および／または第２の端部１８、２２と同じサイズと形状を有することがある、またはマスク層５８のサイズおよび／または形状は異なることがある。例えば、マスク層５８は、ハニカム体１４の断面（例えば、略円形）と同じ一般的形状を有することがあり、マスク層５８がハニカム体１４から半径方向外向きに延在するように、ハニカム体１４より大きい直径を有することがある。マスク層５８は、ハニカム体１４から、約０．５ｃｍ以上、約１．０ｃｍ以上、約１．５ｃｍ以上、約２．０ｃｍ以上、約２．５ｃｍ以上、約３．０ｃｍ以上、約３．５ｃｍ以上、約４．０ｃｍ以上、約４．５ｃｍ以上、約５．０ｃｍ以上、約５．５ｃｍ以上、約６．０ｃｍ以上、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲だけ、外向きに延在することがある。マスク層５８は、ハニカム体１４に結合されることがある。例えば、ハニカム体１４および／またはマスク層５８は、マスク層５８をハニカム体１４に貼り付けられるように、それに接着された、またはそれらの間に配置された接着剤を有することがある。別の例において、マスク層５８をハニカム体１４に保持するために、ハニカム体１４の外部表面の周りにバンドが配置されることがある。様々な例によれば、マスク層５８は、複数の孔６６を画成することがある。

【0026】

孔６６は、多数の異なるパラメータに基づいて、様々な形状および配置をとることがある。孔６６を特徴付けることのできる第１のパラメータは、孔６６がいくつのセグメントから形成されるかである。様々な例によれば、孔６６は、第１のセグメント６６Ａ、第２のセグメント６６Ｂ、および第３のセグメント６６Ｃから形成されることがある。例えば、孔６６は、１つのセグメント（例えば、第１のセグメント６６Ａ）、２つのセグメント（例えば、第１と第２のセグメント６６Ａ、６６Ｂ）、または３つのセグメント（例えば、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ）であることがある。孔６６が第１と第２のセグメント６６Ａ、６６Ｂ（図５Ａ～５Ｃおよび図５Ｇ）のみを含む例において、孔６６は、概して、「Ｌ」字形または「Ｖ」字形を有すると称されるであろう。さらに他の例において、孔６６は、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ（図５Ｄ～５Ｆ）からなることがあり、概して、「Ｕ」字形を有すると称されるであろう。孔６６の１つ以上が、ここに与えられた教示から逸脱せずに、４つ以上のセグメントからなることがあるが理解されよう。

【0027】

孔６６の様々なセグメントは、様々に位置に位置付けられることがある。様々な例によれば、セグメントの１つ以上は、壁３８の１つ以上に沿ってまたは近接して延在することがある。例えば、孔６６のセグメントの２つ以上は、互いに隣接し、壁３８に近接する通路２６の周囲に沿って延在することがある。言い換えると、孔６６は、様々なセグメントを通じて、壁３８に近接する通路２６の周囲を辿ることがある。図示された例において、様々なセグメントは、１つの孔６６を形成するように接続され、隣接していると示されているが、セグメントの１つ以上は、多数の孔６６が通路２６の上のマスク層５８に画成されるように接続されていなくてもよいことが理解されよう。

【0028】

孔６６を特徴付けることのできる第２のパラメータは、第１、第２および／または第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの長さＬである。個別のセグメントの内の１つの長さＬは、そのセグメントの一端から他端までの最長線寸法として測定される。いくつかの例において、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの各々の長さＬは、同じであることがある（図５Ａ、５Ｆ）、または互いに異なることがある（図５Ｂ、５Ｃ、５Ｅ）。いくつかの例において、セグメントの２つ以上（例えば、第１と第３のセグメント６６Ａ、６６Ｃ）は、互いに長さＬを有することがある一方で、別のセグメント（例えば、第２のセグメント６６Ｂ）は、異なる長さＬを有する（図５Ｄ）。セグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの１つ以上の長さＬは、約０．２ｍｍ、または約０．４ｍｍ、または約０．６ｍｍ、または約０．８ｍｍ、または約１．０ｍｍ、約１．２ｍｍ、または約１．４ｍｍ、または約１．６ｍｍ、または約１．８ｍｍ、または約２．０ｍｍ、もしくは任意と全ての値および端点としての所定の値のいずれかを有する範囲であることがある。言い換えれば、セグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの１つ以上は、通路２６または壁３８の長さの約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％、または約３０％、または約３５％、または約４０％、または約４５％、または約５０％、または約５５％、または約６０％、または約６５％、または約７０％、または約７５％、または約８０％、または約８５％、または約９０％、または約９５％、または約９９％、または約１００％、延在することがある。

【0029】

孔６６を特徴付けることのできる第３のパラメータは、第１、第２および／または第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの幅Ｗである。個別のセグメントの内の１つの幅Ｗは、そのセグメントの片側から反対側までの最長線寸法として測定される。いくつかの例において、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの各々の幅Ｗは、同じであることがある、または互いに異なることがある。いくつかの例において、セグメントの２つ以上は、互いに幅Ｗを有することがある一方で、別のセグメントは、異なる幅Ｗを有する。セグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの１つ以上の幅Ｗは、約０．０１ｍｍ、または約０．０５ｍｍ、または約０．１ｍｍ、または約０．１５ｍｍ、または約０．２０ｍｍ、または約０．２５ｍｍ、または約０．３ｍｍ、または約０．３５ｍｍ、または約０．４０ｍｍ、または約０．４５ｍｍ、または約０．５ｍｍ、もしくは任意と全ての値および端点としての所定の値のいずれかを有する範囲であることがある。言い換えれば、セグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの１つ以上は、通路２６または壁３８の長さの約１％、または約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％と等しい幅を有することがある。

【0030】

孔６６を特徴付けることのできる第４のパラメータは、孔６６の第１、第２および／または第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの間に画成される角度θである。角度θは、２つのセグメント間の交点でのセグメントの外部面（すなわち、最も近い壁３８に近接した孔６６の部分）の間で測定される。角度θは、約４５°、または約５０°、または約５５°、または約６０°、または約６５°、または約７０°、または約７５°、または約８０°、または約８５°、または約９０°、または約９５°、または約１００°、または約１０５°、または約１１０°、または約１１５°、または約１２０°、または約１２５°、または約１３０°、または約１３５°、または約１４０°、または約１４５°、または約１５０°、または約１５５°、または約１６０°、または約１６５°、または約１７０°、または約１７５°、もしくは所定の値の間またはそれからの任意と全ての値および範囲であることがある。

【0031】

孔６６を特徴付けることのできる第５のパラメータは、壁３８からの１つ以上のセグメントのオフセットＯである。例えば、セグメントの１つ以上は、交差壁３８から離れて位置付けられることがある（図５Ｇ）。最も近い壁３８からのセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの１つ以上のオフセットＯは、約０．０１ｍｍ、または約０．０５ｍｍ、または約０．１ｍｍ、または約０．１５ｍｍ、または約０．２０ｍｍ、または約０．２５ｍｍ、または約０．３ｍｍ、または約０．３５ｍｍ、または約０．４０ｍｍ、または約０．４５ｍｍ、または約０．５ｍｍ、もしくは任意と全ての値および端点としての所定の値のいずれかを有する範囲であることがある。オフセットＯは、セグメントの長さに亘り変動してもよいこと、および異なるセグメントは、孔６６の他のセグメントと比べて、異なるレベルのオフセットＯを有してもよいことが理解されよう。

【0032】

孔６６を特徴付けることのできる第６のパラメータは、孔６６が、通路２６のいくつの角２６Ａの上にまたはそれに近接して位置付けられているかである。角２６Ａは、隣接する交差壁３８の接点に画成される。例えば、孔６６は、通路２６の、どの角２６Ａにも延在しない（図５Ｇ）、１つの角２６Ａに（図５Ａ）、２つの角２６Ａに（図５Ｂ～５Ｄ）、３つの角２６Ａに（図５Ｅ）、または４つの角２６Ａに（図５Ｆ）延在することがある。マスク層５８の小さい部分が、製造のばらつきおよび孔６６の一般形状のために、通路２６の角２６Ａの一部にまだ延在することがあるが、そのような配向は、角２６Ａの上に位置付けられているとまだ考えられることが理解されよう。

【0033】

上述した６つの異なるパラメータを調整することによって、孔６６は、様々な形状および配置をとることができる。第１の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された２つ以上の角２６Ａに延在することがある（例えば、図５Ｂ～５Ｆ）。第２の例において、孔６６は、交差壁３８の２つに沿って延在し、孔６６は２つの交差壁３８の各々に沿って実質的に等しい長さで延在することがある（例えば、図５Ａおよび５Ｄ）。第３の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された２つ以上の角２６Ａに延在しないことがある（例えば、図５Ａ～５Ｄおよび５Ｇ）。第４の例において、孔６６は、交差壁３８の２つに沿って延在し、２つの交差壁３８の各々に沿って異なる長さ延在する（例えば、図５Ｂ～５Ｅ）。第５の例において、孔６６は、通路２６の少なくとも１つの壁３８に近接して延在しない（図５Ａ～５Ｇ）。第６の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された１つ以上の角２６Ａに延在する（図５Ａ～５Ｆ）。第７の例において、孔６６は、概して、通路２６の周囲の一部に延在することがある（例えば、図５Ａ～５Ｇ）。

【0034】

先に強調された６つのパラメータのどの組合せを、実施できる場合に、互いとのどの組合せで使用してもよいことが理解されよう。

【0035】

孔６６の様々なパラメータを調整することによって、孔６６は、孔６６と揃った対応するそれぞれの通路２６の断面積の約１％から約８０％の面積を有することができる。例えば、孔６６は、孔６６に近接した通路２６の断面積の約８０％以下、約７５％以下、約７０％以下、約６５％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下の面積を有することがある。それらの間の任意と全ての値および範囲も考えられることが理解されよう。

【0036】

孔６６を設計するために上述したパラメータを使用すると、マスク層５８のフラップ７０が形成されることがある。様々な例によれば、フラップ７０は、概して、通路２６の中心に広がることがあるが、孔６６は、フラップ７０が通路２６の中心と揃っていない様式で形成されてもよいことが理解されよう。いくつかの例において、マスク層５８のフラップ７０は、多数の壁３８に支えられる（例えば、図５Ａ～５Ｅおよび５Ｇ）または１つの壁３８に支えられる（例えば、図５Ｆ）ことがある。下記により詳しく説明されるように、フラップ７０は、マスク層５８の材料から形成されており、フィルタ１０の内側方向に、通路２６中に曲がるまたはそれるように作られている。フラップ７０の可撓性は、マスク層５８の厚さと材料、並びにフラップ７０の形状により影響を受ける。フラップ７０は、基本的に、孔６６のセグメントにより形成されるので、フラップ７０は、円形、三角形、正方形、長方形またはより高次の多角形を含む様々な形状をとることがある。

【0037】

ここで図６を参照すると、フィルタ１０を施栓する概略方法８０が示されている。方法８０は、交差壁３８の間に少なくとも１つの通路２６を画成する複数の交差壁３８を備えたフィルタ１０の上にマスク層５８を位置付ける工程８４で始まることがある。先に説明したように、マスク層５８は、マスク層５８をハニカム体１４に付着させるために接着剤を使用することにより、および／またはマスク層５８をハニカム体１４に保持するためにハニカム体１４の外部表面の周りに位置付けられたバンドの使用により、ハニカム体１４に結合されることがある。

【0038】

次に、通路２６に近接するマスク層５８に穿孔して、孔６６を形成する工程８８が行われる。先に説明したように、孔６６の様々なパラメータを調整することによって、マスク層５８は、通路２６の中心に広がるフラップ７０を画成する。マスク層５８に穿孔して、マスク層５８に孔６６を形成することにより、通路２６とマスク層５８の他方の側の環境との間の流体連通が促進される。孔６６は、機械力（例えば、パンチにより）により、またはレーザ９２の使用により、形成されることがある。様々な例によれば、マスク層５８は、マスク層５８に亘り位置付けられた複数の孔６６を備えることがある。例えば、孔６６は、マスク層５８に亘りあるパターン（例えば、市松模様のパターン）で位置付けられることがある。市松模様のパターンにおいて、孔６６は、ある面（例えば、第１および／または第２の端部１８、２２）で１つおきの通路２６に亘り位置付けられている。様々な例によれば、複数の孔６６が、複数の通路２６に亘り位置付けられることがある。様々な例によれば、マスク層５８に穿孔してマスク層５８に亘り複数の孔６６を形成する工程８８は、約２５秒未満で行われることがある。

【0039】

次に、マスク層５８の孔６６を通じて通路２６中に施栓混合物１００を通す工程９６が行われる。工程９６において、ハニカム体１４およびその複数の通路２６は、施栓混合物１００の一部がフィルタの通路２６に流れ込むように、施栓混合物１００と接触させられる。先に説明したように、マスク層５８は、ハニカム体１４の少なくとも１つの端部上に配置されている。マスク層５８を備えたフィルタ１０の端部は、施栓混合物１００が孔６６を通じて通路２６に流れ込むように、施栓混合物１００と接触するように位置付けられている。ハニカム体１４は、ある容器の内部で、または異なる入れ物の中で、施栓混合物１００と接触させられることがある。

【0040】

施栓混合物１００は、粘土、無機結合剤、水および複数の無機粒子からなることがある。様々な例によれば、施栓混合物１００は、１種類以上の添加剤（例えば、レオロジー調整剤、可塑剤、有機結合剤、発泡剤など）を含むことがある。様々な例によれば、その粘土は、１種類以上のコロイド粘土、スメクタイト粘土、カオリナイト粘土、イライト粘土、およびクロライト粘土を含むことがある。その無機結合剤は、シリカ、アルミナ、他の無機結合剤およびその組合せの形態をとることがある。そのシリカは、微細非晶質、非多孔質および略球形シリカ粒子の形態をとることがある。施栓混合物１００は、施栓混合物１００が粘性であるまたは流動するように十分な水を有することがある。

【0041】

ハニカム体１４は、施栓混合物１００内の所定の深さまで、接触される、沈められる、または浸されることがある。例えば、ハニカム体１４は、約０．５ｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約２．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約３．５ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約４．５ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約５．５ｍｍ以上、約６．０ｍｍ以上、約６．５ｍｍ以上、約７ｍｍ以上、約７．５ｍｍ以上、約８ｍｍ以上、約８．５ｍｍ以上、約９ｍｍ以上、約９．５ｍｍ以上、約１．０ｃｍ以上、約２．０ｃｍ以上、約３．０ｃｍ以上、約４．０ｃｍ以上、約５．０ｃｍ以上、約６．０ｃｍ以上、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲の深さまで沈められることがある。ハニカム体１４は、ある力の下で施栓混合物１００と接触させられることがある。例えば、ハニカム体１４を施栓混合物１００と接触させる力は、重力未満、重力、または重力より大きい力であることがある。ハニカム体１４を施栓混合物１００と接触させる力は、時間により変化してもよいことが理解されよう。

【0042】

様々な例によれば、施栓混合物１００を、孔６６を通じて通路２６に通すことにより、フラップ７０が通路２６中にそれる。例えば、ハニカム体１４が施栓混合物１００と接触するときに、マスク層５８のフラップ７０は、施栓混合物１００により通路２６中に押し込まれる。マスク層５８の材料、フラップ７０のサイズと形状、施栓混合物１００が孔６６に通される圧力および他の要因に応じて、フラップ７０は、通路２６中に、角度αだけそれるように作られている。角度αは、フラップ７０とマスク層５８の平面との間のそりの角度として測定される。角度αは、約１°、または約２°、または約４°、または約６°、または約８°、または約１０°、または約１２°、または約１４°、または約１６°、または約２０°、または約２２°、または約２４°、または約２６°、または約２８°、約３０°、もしくは所定の値の間の任意と全ての値および範囲であることがある。角度αは、工程パラメータに応じて、工程９６中に変化してもよいことが理解されよう。

【0043】

工程９６中のフラップ７０のそりは、施栓混合物１００が通路２６に通る最中に施栓混合物１００を通路２６の少なくとも１つの壁に向ける。理論で束縛するものではないが、フラップ７０が通路２６中にそれると、施栓混合物１００がハニカム体１４の交差壁３８に向けられると考えられる。施栓混合物１００が壁３８と接触すると、壁に引っかかり(wall drag)が生じ、これにより、施栓混合物１００が通路２６を進むときに、施栓混合物１００が通路２６の断面積を完全に充填する。施栓混合物１００が壁３８と接触すると、施栓混合物１００の、通路２６の角２６Ａおよび壁３８との密接な付着が生じる。従来のマスキングおよび施栓システムにおいて、マスクの開口を通過したスラリーは、大抵、セル表面と不均一に接触して、結果として生じた閉鎖物が不均一になってしまう。マスク層５８により画成されたフラップ７０を使用すると、施栓混合物１００が通路２６に均一に入り、均一な栓３０の形成をもたらすように、施栓混合物１００が壁と早期に接触するように導かれる。

【0044】

マスク層５８により画成されたフラップ７０を使用すると、施栓混合物１００の最大達成可能深さ（ＭＡＤ）およびハニカム体１４内の結果として生じた栓３０も影響を受けるであろう。ハニカム体１４内の施栓混合物１００のＭＡＤは、施栓混合物１００がハニカム体１４内に到達する深さであって、ハニカム体１４および／または施栓混合物１００への圧力を増加させても、施栓混合物１００が通路２６に入る深さが増加しない深さである。理論で束縛するものではないが、フラップ７０が施栓混合物１００を壁３８に向け、次に、これにより、施栓混合物１００と壁３８との間により密接な付着が生じ、それによって、通路２６内の施栓混合物１００のＭＡＤが低下するので、ハニカム体１４内の施栓混合物１００のＭＡＤはフラップ７０の使用により影響を受けると考えられる。例えば、通路２６内の施栓混合物１００のＭＡＤ（すなわち、栓３０の長さに乾燥中の任意の差を加えたものと等しい）は、約８．５ｍｍ、または約８．０ｍｍ、または約７．５ｍｍ、または約７．０ｍｍ、または約６．５ｍｍ、または約６．０ｍｍ、または約５．５ｍｍ、または約５．０ｍｍ、または約４．５ｍｍ、または約４．０ｍｍ、もしくは所定の値の間の任意と全ての値および範囲であることがある。

【0045】

次に、施栓混合物１００を強化して、通路２６内に栓３０を形成する工程１０４が行われる。ハニカム体１４が施栓混合物１００から一旦離されると、マスク層５８を取り外してよく、ハニカム体１４を乾燥および／または加熱して、ハニカム体１４内に残っている施栓混合物１００の部分を栓３０に強化してよい。施栓混合物１００の組成並びに他の要因に応じて、焼結時間および温度は異なるであろう。例えば、フィルタ１０は、約８００℃から約１５００℃の温度で焼結されることがある。例えば、フィルタ１０の焼結温度は、約８００℃、約９００℃、約１，０００℃、約１，１００℃、約１，２００℃、約１，３００℃、約１，４００℃、約１，５００℃、もしくはそれらの間の任意と全ての値および範囲であることがある。具体例において、施栓混合物１００の焼結は、約８００℃から約１５００℃の温度で行われる。

【0046】

様々な例によれば、ハニカム体１４は、方法８０の工程のいずれかの前、最中および／または後に、１つ以上の処理を受けることがある。その処理は、ハニカム体１４の多孔質壁３８中への施栓混合物１００の流体成分の移動速度を制御するのに役立つことがある。理論で束縛するものではないが、その処理は、ハニカム体１４中への施栓混合物１００の液体の吸収を制御することによって、過程全体および栓３０の結果としての品質に影響を与えるための追加の機構を提供することがある。第１の例において、ハニカム体１４に、疎水性コーティング処理が施されることがある。そのような例において、通路２６への入口（例えば、第１または第２の端部１８、２２）が、浸漬または吹き付けによって、疎水性コーティングに曝され、その疎水性コーティングは、施栓混合物１００からの流体を通路２６の壁３８中に引き入れる毛管作用を阻害するために使用される。疎水性コーティングは、施栓混合物１００が通路２６に流れ込むときに、その混合物１００の粘度の変化速度を変えるために使用されることがある。さもなければ、いくつかの実施の形態において、未処理のフィルタは、施栓混合物１００から水などの液体を吸収することがあり、これにより、施栓混合物１００が、通路２６に入る際に水損失を経て、それによって、望ましくない粘度の増加をもたらし、通路２６中の施栓混合物１００の必要な深さを達成するためにより高い施栓圧力を必要とすることがある。疎水性材料は、施栓混合物１００がこの地点を一旦越えて延在したら、水損失による粘度の急激な上昇が、都合よくは、施栓混合物１００の流れを停止し、それによって、施栓混合物１００の深さの制御を与えるように、通路２６中の目標深さまで、コーティングとして施されることがある。

【0047】

本開示を使用すると、様々な利点が提供されるであろう。第一に、マスク層５８に穿孔するためのサイクル時間が、劇的に減少するであろう。施栓過程に関するマスク中の開口の従来の形成において、十分に大きい開口を形成するために、大面積（例えば、セルの開口の全て）に亘りレーザをラスター走査しなければならない。一般に、形成されている面積が大きいほど、レーザまたは他の穿孔機構が行わなければならないであろう動きがより独立する。孔６６のここに開示されている形状を使用すると、単純で、時間の投資が少ない切断経路を生成することができる。例えば、孔６６の「Ｌ」、「Ｖ」、および「Ｕ」字形には、正方形などの従来の形状と比べて、独立したレーザ切断経路をわずかしか必要としないであろう。さらに、孔６６を決定付ける特徴は、フラップ７０を形成することであるので、フラップ７０を融除するレーザに典型的に関連する時間が、直ちに節約されるであろう。

【0048】

第二に、孔６６を切断するサイクル時間が短縮されるであろうから、設備においてより少ない資本投資しか必要ないであろう。高分子マスクにおける開口の従来の形成は、大抵遅く、生産速度を上昇させるために、設備の個数を多くする必要がある。孔６６のここに開示されている形状を使用すると、所望の生産速度を満たすのに全体的により少ない設備しか必要なく、必要とされる資本投資がより少なくなるように、各孔６６に関連する個々の時間が減少するであろう。さらに、孔６６のここに開示されている形状は、相対的により単純であろうから、穿孔工程８８においてレーザに、より少ないプログラミング工程しか必要とされないであろう。

【0049】

第三に、孔６６のここに開示されている形状を使用すると、栓３０の深さのばらつきが減少するであろう。マスクにおける従来の開口は、大抵、施栓スラリーが壁と接触せずに、幅広い深さを有する閉鎖物をもたらす傾向のために、様々な深さの閉鎖物が生じる。ここに開示されたフラップ７０を使用すると、直ちに、施栓混合物１００が壁に引っかかり、施栓混合物１００が通路を均一に充填し、均一な深さの栓３０が生じる。

【0050】

第四に、孔６６のここに開示されている形状を使用すると、通路２６の直径にかかわらず、より短い栓３０を形成できるであろう。異なる通路密度を有する従来のハニカム体は、大抵、通路密度の差を相殺するために、異なる工程調整が必要である。本開示の使用により、孔６６の形状を単に切り換えることによって、フィルタ１０の水力直径にかかわらず、深さがより小さい栓３０を得る能力が提供される。さらに、フラップ７０の使用は、施栓混合物１００のＭＡＤに影響する。従来の過程において、ガスフィルタは、多くの場合、所望の深さでの閉鎖物の形成をもたらすと考えられているが、達成するために多量の工程調整を必要とする深さまでスラリー中に圧入される。施栓混合物１００のＭＡＤを変えることによって、ハニカム体１４は、工程調整がほぼ取り除かれるように、ＭＡＤを生じる圧力まで、施栓混合物１００中に圧入されるであろう。

【0051】

第五に、孔６６のここに開示されている形状およびマスク層５８の材料の使用により、より大きい工程調整が与えられる。従来の施栓過程は、多くの場合、異なる深さの閉鎖物を形成するために、正方形の開口と円形の開口とを変えることしかできない。ここに開示されたシステムを使用すると、切断パターン、マスク層５８の形状、厚さおよび材料の剛性の変更を提示することによって、栓３０の深さを調整するためのより独立した工程管理点が提示される。

【実施例】

【0052】

本開示にしたがう非限定的実施例および比較例が、下記に与えられている。

【0053】

ここで図７Ａ～７Ｄを参照すると、様々な比較例の画像が与えられている。第１の比較例（図７Ａ）は、セルの中心を横切って高分子マスクに作られた単純な切り込みまたは切断形の開口である。この第１の比較例は、セルの仕切りの間で高分子マスクを概して二等分している。第２の比較例（図７Ｂ）は、セルの中心を対角線上に横切る高分子マスクにおける単純な切り込みまたは切断形の開口である。この第２の比較例は、セルの仕切りにより形成された角の間で高分子マスクを概して二等分している。第３の比較例（図７Ｃ）は、セルの中心を横切る高分子マスクにおける十字架型の開口である。第４の比較例（図７Ｄ）は、セルの大半に亘る高分子マスクにおける正方形の開口である。

【0054】

ここで図８Ａ～８Ｄを参照すると、本開示にしたがう様々な実施例の画像が与えられている。第１の実施例（図８Ａ）は、高分子マスク（例えば、マスク層５８）に作られた、セル（例えば、通路２６）の中心に広がるタブ（例えば、フラップ７０）を画成する、略「Ｌ」字形の開口（例えば、孔６６）である。第１の実施例の開口は、セルの仕切り（例えば、壁３８）に沿って延在し、セルの３つの曲線（例えば、角２６Ａ）を覆う部分（例えば、第１と第２のセグメント６６Ａ、６６Ｂ）を有する。第２の実施例（図８Ｂ）は、高分子マスク（例えば、マスク層５８）に作られた、セル（例えば、通路２６）の中心に広がるタブ（例えば、フラップ７０）を画成する、略「Ｕ」字形の開口（例えば、孔６６）である。第２の実施例の開口は、セルの仕切り（例えば、壁３８）に沿って延在し、セルの３つの曲線（例えば、角２６Ａ）を覆う部分（例えば、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ）を有する。この第２の実施例は、全てが異なる長さである部分を有する。第３の実施例（図８Ｃ）は、高分子マスク（例えば、マスク層５８）に作られた、セル（例えば、通路２６）の中心に広がるタブ（例えば、フラップ７０）を画成する、略「Ｕ」字形の開口（例えば、孔６６）である。第３の実施例の開口は、セルの仕切り（例えば、壁３８）に沿って延在し、セルの３つの曲線（例えば、角２６Ａ）を覆う部分（例えば、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ）を有する。この第３の実施例は、全てが異なる長さである部分を有する。第４の実施例（図８Ｄ）は、高分子マスク（例えば、マスク層５８）に作られた、セル（例えば、通路２６）の中心に広がるタブ（例えば、フラップ７０）を画成する、略「Ｕ」字形の開口（例えば、孔６６）である。第４の実施例の開口は、セルの仕切り（例えば、壁３８）に沿って延在し、セルの３つの曲線（例えば、角２６Ａ）を覆う部分（例えば、第１、第２および第３のセグメント６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ）を有する。この第４の実施例は、全て実質的に同じ長さの部分を有する。

【0055】

ここで図９を参照すると、様々な例に対するレーザ燃焼時間（例えば、工程８８）の棒グラフが与えられている。レーザ燃焼は、直径が６．４３インチ（約１６．３ｃｍ）であり、２００セル（例えば、通路２６）毎平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）および８ミル（約０．２０３ｍｍ）のウェブ（例えば、壁３８）厚を有するガス粒子フィルタ（例えば、フィルタ１０）に行った。図から分かるように、開口（例えば、孔６６）に簡単なパターンを使用すると、従来の正方形デザイン（すなわち、第４の比較例）と比べて、開口を作るためのサイクル時間が劇的に減少する。さらに、図９から自明なように、第１の比較例は、第４の比較例と比べて、レーザ燃焼により形成するのにかかる時間の約半分しかかからない。

【0056】

ここで図１０を参照すると、第１の実施例に関する、高分子マスクを使用して形成された閉鎖物（例えば、栓３０）の画像が示されている。ＭｅｔｈｏｃｅｌおよびＬｕｄｏｘを含むグログ（例えば、施栓混合物１００）を使用した。直径が２インチ（約５．０８ｃｍ）であり、２００セル（例えば、通路２６）毎平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）および８ミル（約０．２０３ｍｍ）のウェブ（例えば、壁３８）厚を有する、コア削孔型ガス粒子フィルタ（例えば、フィルタ１０）に実験を行った。０．５ｍｍ／秒の施栓速度で、Ｉｎｓｔｒｏｎ装置により施栓を行った。施栓は、ガス粒子フィルタにおいてグログのＭＡＤに到達するように、７０ｐｓｉ（約４８３ｋＰａ）で自動的に終わらせた。図から分かるように、無作為に長い閉鎖物の形成が抑制され、セル（例えば、通路２６）内の深さは、約５ｍｍで均一であることが示され、第１の実施例の「Ｌ」字形は、栓の深さの均一性を改善したことを示した。施栓過程および洗浄の後に高分子マスクの画像を撮り、施栓過程の結果として高分子マスクに損傷がないことが示された。

【0057】

ここで図１１Ａおよび１１Ｂを参照すると、第４の比較例（図１１Ａ）および第１の実施例（図１１Ｂ）を使用して形成された結果としての閉鎖物（例えば、栓３０）が与えられている。直径が２インチ（約５．０８ｃｍ）であり、２００セル（例えば、通路２６）毎平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）および８ミル（約０．２０３ｍｍ）のウェブ（例えば、壁３８）厚を有する、コア削孔型ガス粒子フィルタ（例えば、フィルタ１０）に実験を行った。図から分かるように、第４の比較例から形成された閉鎖物は高度の変動性を生じたのに対し、第１の実施例は、約５ｍｍの短いＭＡＤを有する、ずっと均一な閉鎖物の形成を促進した。

【0058】

ここで図１２Ａおよび１２Ｂを参照すると、第４の比較例（図１２Ｂ）および第１の実施例（図１２Ａ）を使用して形成された結果としての閉鎖物（例えば、栓３０）が与えられている。同じ試験条件下で、第１の実施例は、第４の比較例に関する８．５ｍｍのＭＡＤと比べて、７．５ｍｍのＭＡＤを有するより短い閉鎖物の形成を促進した。この実験は、直径が２インチ（約５．０８ｃｍ）であり、２００セル（例えば、通路２６）毎平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）および８ミル（約０．２０３ｍｍ）のウェブ（例えば、壁３８）厚を有する、コア削孔型ガス粒子フィルタ（例えば、フィルタ１０）に行った。

【0059】

ここで図１３Ａ～１３Ｄを参照すると、第１の実施例および結果として得られた閉鎖物（例えば、栓３０）のバリエーションが与えられている。直径が２インチ（約５．０８ｃｍ）であり、２００セル（例えば、通路２６）毎平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）および８ミル（約０．２０３ｍｍ）のウェブ（例えば、壁３８）厚を有する、コア削孔型ガス粒子フィルタ（例えば、フィルタ１０）に実験を行った。０．５ｍｍ／秒の施栓速度で、Ｉｎｓｔｒｏｎ装置により施栓を行った。施栓は、閉鎖物のＭＡＤに到達するように、７０ｐｓｉ（約４８３ｋＰａ）で自動的に終わらせた。その結果は、図１３Ａおよび１３Ｂの間の開口の第１の部分（例えば、孔６６の第１のセグメント６６Ａ）の２０％の長さの減少（ΔＡ／Ａで示される）は、施栓の性能に影響しなかったことを示す。約９０°（図１３Ａ）から８７°（図１３Ｃ）の開口の第１と第２の部分（例えば、第１と第２のセグメント６６Ａ、６６Ｂ）の間の角度の変化は、閉鎖物の深さまたは閉鎖物の均一性のいずれに対する影響も示さなかった。さらに、第１と第２の部分の幅を０．４ｍｍに増加させても（図１３Ｄ）、閉鎖物の深さまたは品質に悪影響を与えなかった。それゆえ、第１の実施例の形状におけるばらつき（例えば、製造公差による）に対する高い耐性が達成されるであろうこと、およびタブの形成は、閉鎖物の形成に有益であることが示される。

【0060】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0061】

実施形態１
フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路の中心に広がるフラップを画成するように、該通路の周囲の一部に延在する工程、
前記マスク層中の前記孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、および
前記施栓混合物を焼結して、前記通路内に栓を形成する工程、
を有してなる方法。

【0062】

実施形態２
前記マスク層が高分子材料から作られている、実施形態１に記載の方法。

【0063】

実施形態３
前記マスク層を穿孔する工程が、レーザを使用して行われる、実施形態１または２に記載の方法。

【0064】

実施形態４
前記孔が、前記通路の少なくとも１つの壁に近接して延在しない、実施形態１から３のいずれかに記載の方法。

【0065】

実施形態５
前記施栓混合物を通路に通す工程が、前記フラップを前記通路中にそらせる工程をさらに含む、実施形態１から４のいずれかに記載の方法。

【0066】

実施形態６
前記フラップをそらせる工程が、前記施栓混合物を通路に通す工程中に、該施栓混合物を前記通路の少なくとも１つの壁に向ける工程を含む、実施形態５に記載の方法。

【0067】

実施形態７
フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路の中心に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の２つ以上に沿って延在する工程、
前記マスク層中の孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、および
前記施栓混合物を焼結して、前記通路内に栓を形成する工程、
を有してなる方法。

【0068】

実施形態８
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された１つ以上の角に亘り延在する、実施形態７に記載の方法。

【0069】

実施形態９
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つの角に亘り延在する、実施形態７または８に記載の方法。

【0070】

実施形態１０
前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って実質的に等しい長さだけ延在する、実施形態７から９のいずれかに記載の方法。

【0071】

実施形態１１
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在する、実施形態１０に記載の方法。

【0072】

実施形態１２
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在しない、実施形態１０に記載の方法。

【0073】

実施形態１３
前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って異なる長さだけ延在する、実施形態７から１０のいずれかに記載の方法。

【0074】

実施形態１４
前記フィルタがコージエライトから作られている、実施形態７から１３のいずれかに記載の方法。

【0075】

実施形態１５
フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の３つに近接して延在する工程、
前記マスク層中の前記孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、および
前記施栓混合物を焼結して、前記通路内に栓を形成する工程、
を有してなり、
前記交差壁の内の前記３つは互いに隣接している、方法。

【0076】

実施形態１６
前記施栓混合物を通路に通す工程が、前記フラップを前記通路中にそらせる工程をさらに含む、実施形態１５に記載の方法。

【0077】

実施形態１７
前記フラップをそらせる工程が、前記施栓混合物を通路に通す工程中に、該施栓混合物を前記通路の少なくとも１つの壁に向ける工程を含む、実施形態１６に記載の方法。

【0078】

実施形態１８
前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在しない、実施形態１５から１７のいずれかに記載の方法。

【0079】

実施形態１９
前記施栓混合物を焼結する工程が、約８００℃から約１５００℃の温度で行われる、実施形態１５から１８のいずれかに記載の方法。

【0080】

実施形態２０
前記マスク層が高分子材料から作られている、実施形態１５から１９のいずれかに記載の方法。

【符号の説明】

【0081】

１０ フィルタ
１４ ハニカム体
１８ 第１の端部
２２ 第２の端部
２６ 通路
２６Ａ 角
３０ 栓
３８ 壁
５８ マスク層
６６ 孔
６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ セグメント
７０ フラップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【手続補正書】

【提出日】2021-10-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路の中心に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の２つ以上に沿って延在する工程、および
前記マスク層中の孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、
を有してなる、方法。

【請求項2】

前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って実質的に等しい長さだけ延在する、請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記交差壁の内の前記２つ以上が２つの交差壁であり、前記孔が、該２つの交差壁の各々に沿って異なる長さだけ延在する、請求項１記載の方法。

【請求項4】

前記孔が、前記交差壁の間の接点に画成された２つ以上の角に亘り延在しない、請求項１から３いずれか１項記載の方法。

【請求項5】

フィルタを施栓する方法において、
複数の交差壁を含む前記フィルタ上にマスク層を位置付ける工程であって、該交差壁が、該交差壁の間に少なくとも１つの通路を画成する工程、
前記通路に近接して前記マスク層を穿孔して、孔を形成する工程であって、該孔が、該マスク層が該通路に広がるフラップを画成するように、該交差壁の内の３つに近接して延在する工程、および
前記マスク層中の前記孔を通じて施栓混合物を前記通路に通す工程、
を有してなり、
前記交差壁の内の前記３つは互いに隣接している、方法。

【請求項6】

前記施栓混合物が、約８００℃から約１５００℃の温度で焼結される、請求項５記載の方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0033】

上述した６つの異なるパラメータを調整することによって、孔６６は、様々な形状および配置をとることができる。第１の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された２つ以上の角２６Ａに延在することがある（例えば、図５Ｂ～５Ｆ）。第２の例において、孔６６は、交差壁３８の２つに沿って延在し、孔６６は２つの交差壁３８の各々に沿って実質的に等しい長さで延在することがある（例えば、図５Ａおよび５Ｄ）。第３の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された２つ以上の角２６Ａに延在しないことがある（例えば、図５Ａおよび５Ｇ）。第４の例において、孔６６は、交差壁３８の２つに沿って延在し、２つの交差壁３８の各々に沿って異なる長さ延在する（例えば、図５Ｂ～５Ｅ）。第５の例において、孔６６は、通路２６の少なくとも１つの壁３８に近接して延在しない（図５Ａ～５Ｇ）。第６の例において、孔６６は、交差壁３８の間に画成された１つ以上の角２６Ａに延在する（図５Ａ～５Ｆ）。第７の例において、孔６６は、概して、通路２６の周囲の一部に延在することがある（例えば、図５Ａ～５Ｇ）。

【国際調査報告】