(57)【要約】【課題】軸状部材の製造過程で、その先端の半球面部の外表面等に、ジェットディスペンサ法によりノズルを先後方向に移動し、液体を、螺旋状の塗布軌跡で塗布する場合で、半球面部の頂部等での未塗布部等の塗布ムラの発生を防ぐ。【解決手段】ノズル２１０の体勢を、半球面部１７の頂部１５で、インクが成形体１０の先端から後方向きに吐出される後方向き体勢とし、半球面部１７と円軸状部１３との境界位置Ｐ２で、インクが横向きに吐出される横向き体勢となるように、頂部１５と、境界位置Ｐ２との間で、ノズル２１０を、その体勢を次第に変化させながら後方（下方）に移動するものとした。半球面部１７へのインクの吐出、着液で、その塗布面の球面状態の変化に従ってノズル２１０の体勢を変化させたため、一定の下向き傾斜角のままで、インクを吐出する場合に生じていた塗布ムラもなく、塗布の質を高められる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円軸状部の先端に該円軸状部と同心で凸となす半球面部を有する軸状部材のうち、少なくとも該半球面部の外表面の全面に、所定の液体を該軸状部材の中心軸回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布する工程を含む軸状部材の製造方法であって、
その塗布を、該軸状部材をその中心軸回りに回転させた状態の下、ジェットディスペンサによって、塗布面までの間隔が保持されたノズルの先端から前記液体を吐出させながら、該ノズルを該軸状部材の先後に相対的に移動することによって行うにあたり、
前記半球面部への前記液体の塗布において、
前記ノズルの体勢が、該半球面部の頂部において、前記液体が該軸状部材の先端から後方向きに吐出される後方向き体勢となり、該半球面部と前記円軸状部との境界位置又はその近傍において、前記液体が該軸状部材の横断面における半径方向に吐出される半径向き体勢となるように、前記頂部と、該境界位置又はその近傍との間で、該ノズルの体勢を次第に変化させながら該ノズルを相対的に移動することを特徴とする、軸状部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記半球面部への前記液体の塗布の後、又はその塗布の前に、前記半径向き体勢で該ノズルを相対的に移動して、該半球面部に連なる前記円軸状部の部分への前記液体の塗布を行うことを特徴とする、軸状部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ノズルを該軸状部材の先後に相対的に移動すること、に代えて、該ノズル自体を該軸状部材の先後に移動することを特徴とする、軸状部材の製造方法。
【請求項４】
前記半球面部への前記液体の塗布において、前記ノズルが、塗布の開始端側又は終了端側となる前記頂部において前記軸状部材の回転中心から偏心する位置にて前記後方向き体勢となり、その体勢において、塗布の開始後又は終了前に、該ノズルの先端が該回転中心上を通過する移動を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法。
【請求項５】
前記ノズルの移動中、その先端から前記液体の吐出方向における塗布面までの間隔を一定に保持することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法。
【請求項６】
前記半球面部への前記液体の塗布において、前記軸状部材の回転速度又は前記ノズルの移動速度のうち、その一方の速度を一定に保持し、他方の速度を、前記境界位置より外径が小さい前記頂部により近い位置ほど高速にすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法。
【請求項７】
前記軸状部材は、前記円軸状部が中空円軸状部で、先端が半球面部で閉じられた中空軸状部材であるガスセンサ用の素子となる成形体であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に凸となす半球面部を有するような軸状部材のうち、その半球面部等の外表面に、所定の液体を、該軸状部材の中心軸回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布する工程を含む軸状部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形状、構造を有する軸状部材として、内燃機関などから排出される排気ガス（被測定ガス）中の酸素濃度を検出するためのガスセンサ（以下、単にセンサともいう）に使用される素子（固体電解質からなる検出素子。以下、素子ともいう）がある。図５は、この素子１１の一例を示したものであり、中空円軸状部（円筒状部や円錐筒状部）１３と同心で、先端（図示上端）１５が、凸となす半球面部１７で閉じられた中空円軸状部材をなしている。このような素子１１は、未焼成の成形体（又は、仮焼された成形体。以下、両者を含め、単に「成形体」ともいう）の段階において、その中空円軸状部の先端（半球面部）の外表面（外壁面）や内面（内壁面）等に、電極形成用のＰｔ等を主成分（電極成分）とするメタライズインク（メタライズペースト）が塗布される等の諸種の塗布工程、乾燥工程等を経た後、同時焼成される等の工程を経て製造される（特許文献１）。因みに、このような素子１１を用いるガスセンサは、この素子を内側に保持する金具本体（主体金具）等からなり、この金具本体を介して内燃機関の排気ガス管に取付けられ、素子の先端側の内面（内壁面）の内面電極（基準電極）を基準ガス（大気）に、外表面（外壁面）の外面電極（測定電極）を排気ガスに接触させ、その素子の内、外面の酸素濃度差に対応して両電極間に起電力を生じさせ、この起電力に基づく信号を制御回路に出力して、排気ガス中の酸素濃度を検出して空燃比制御するのに使用される。なお、図５においては、先端寄りの半球面部１７を含む外表面部位に示したダブルハッチングが、外面電極をあらわしている。
【０００３】
ところで、このようなセンサの主要部をなす素子のうち、先端が凸となす半球面部の外表面に、外面電極（測定電極）を形成するための、上述したようなメタライズインク（以下、インクともいう）の塗布は、従来、プレス成形された成形体を所定の形状、寸法に仕上げた後、印刷法、転写法、或いはディップ法にて行われていた。そして、その塗布領域は、成形体（軸状部材）の先端の半球面部、又はこの半球面部及びそれに連なる後方の円軸状部の所定領域（先後範囲）とされるのが普通である。
【０００４】
一方、上述したような成形体は、強度が低いため、印刷や転写法のような接触法によりインクを塗布する工程では、その塗布面にかかる接触圧力により破損等を招き易いという難点がある。他方、ディップ法では、インク液中からの引き上げ後に、先端の半球面部にインク溜り等が発生しがちであることや、膜厚を数μといった薄さで高精度に維持することは容易でない。こうした中、本願発明者らは、その塗布を非接触法の一つであるジェットディスペンサ（以下、単にディスペンサともいう）を用いることにより、破損等を招き難くできるし、吐出インク量の制御も容易であるから、塗膜の膜厚も高精度に保持できると考え、ディスペンサによる塗布（以下、ディスペンサ法）を試行してみた。その手法は次のようである（図６参照）。
【０００５】
図６に示したように、素子１１となる前の未焼成の成形体１０を、塗布用ジグ（回転台）１０１に、その先端（凸となす半球面部）１５を上にし、その中心軸Ｃ１が、ジグ（回転台）１０１の回転中心ＣＲと同心となるようにし、鉛直に配置、保持する。そして、そのジグ１０１を所定の回転速度で回転させる。一方、ジェットディスペンサ２００のノズル２１０を、その成形体１０に向けて、インクＭＬが斜め下向き（例えば、水平に対し３０度〜４５度の角度）で吐出されように保持し、インクを吐出させながらノズル２１０をその角度のまま、ディスペンサ（本体）２００と共に、上下の移動手段（図示せず）を用い、上から下に所定の速度で移動する。こうすることで、インクは、成形体１０の先端１５から後方に向かう所定の範囲（Ｌ１）に螺旋状の塗布軌跡で塗布される。この塗布法では、インクは、微量（微小）な液滴（ドット）として、ノズル２１０から高速、断続的に吐出させられることになるため、その塗布においては、その液滴が、半球面部１７の所定領域に微小直径の着液面（略円形の着液面）となって着液（ドットが着弾）することから、半球面部には、その中心軸Ｃ１周りに微小な着液面が、無数、螺旋（周方向）状に微小ピッチで、螺旋方向に一部が重なるように連なって周回し、周回する先後の螺旋においても微小ピッチで、一部が重なるように連なることで、周方向、先後方向にも連続して塗布される。ここで、この塗布において、ノズル２１０を所定の角度で下向き傾斜させるのは、それを水平に保持してインクを吐出させる場合には、成形体１０の半球面部１７の頂部（成形体の先端１５。以下、頂部１５ともいう）の近傍、特に頂部で、図６中に黒塗りで示したインク（液滴）のように、それがスリップし、或いは、弾かれることで、その塗布が行われないことを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３４８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したディスペンサ法によるインクの塗布方法は、一見、合理的であるが、次のような解決すべき課題があることが判明した。というのは、その塗布面を詳細にチェックしてみると、凸となす半球面１７の頂部（半球面１７の先端１５）、とくにその頂点Ｐおよびその近傍において、微小領域ではあるがその塗布面中にピンホール等の未塗布部分や、膜厚（塗膜の厚み）不足等の塗布ムラ（以下、「塗布ムラ」ともいう）が発生しがちである、ということである。このような成形体１１の頂部における「塗布ムラ」の存在は、焼成後に素子となり、上記したようなセンサとして使用される際においては、ピンホール等が存在する同頂部における内外両面の電極間の抵抗増大を招くなどから、センサとしての性能ないし信頼性の低下の原因となる。本願発明者らにおいて、その塗布ムラの発生原因について検討したところ、次のようなことがその主要な原因になっている。
【０００８】
一つ目は、ノズル２１０から吐出されるインクは、上記したように、スリップ等の防止のため、ノズル２１０に下向き傾斜角を付けたのであるが、それをつけたとしても、半球面部１７の頂部１５は、その微小エリアが水平であることから、その頂部では水平に対して小さい入射角となってインクMLが着液することから、スリップ等を確実に防止することは困難である。すなわち、このような頂部１５で、ノズル２１０に斜め下向きの角度を付けるとしても、インク（微小液滴）が、ジェット（噴射）状態で吐出されるため、着弾するインク（液滴）がスリップし、或いは、弾かれることを確実に防止することは困難である。一方、このような課題は、ノズルの下向き傾斜角を大きく、例えば、水平に対して６０度〜８０度とすることで解消されるともいえるが、そのようにすれば、その半球面の後方であるその頂点Ｐから離れた位置や、その後方に連なる円軸状部１３の外周面に向けてのインクの吐出で、その入射角が小さくなるため、そこでのスリップ等の問題が生じる。特に、成形体を上記したように先端を上にして鉛直に保持して塗布する場合には、着液後のインクが下向きに流れやすくなるなどの課題もあり、塗布面全体としての塗布精度が低下するなどの課題もあり、好ましくない。
【０００９】
二つ目は、上記したようなノズル２１０の下向き傾斜体勢のままでの、先後（上下）への移動では、ノズル２１０の先端から、成形体１０の外表面（塗布面）までの間隔（距離。以下、塗布間隔ともいう）が、先端１５の半球面１７への塗布において、その頂点Ｐにおいて最大となり、半球面の後端（半球面と円軸状部との境界）に向かい小さくなるよう、大きく変化する。ノズル２１０から吐出されるインクの吐出方向の直進性は、その間隔が大きくなるほどバラツキも大きくなるため、その半球面のようにその塗布間隔が大きく変化するエリアでは、インクの着液位置（インクドットの着弾位置）がずれやすい。このことからも、頂部では塗布ムラが生じやすくなると考えられる。
【００１０】
上述したようなジェットディスペンサ法による塗布において生じる各種の課題は、塗布対象がセンサ用の成形体におけるインクの塗布に限らず、先端に凸となす半球面部を有する軸状部材のその半球面部に塗布を行う場合には、塗布すべき液体の種類にかかわりなく存するといえる。本発明は、上述したように、その少なくとも半球面部の外表面の全面に、所定の液体を軸状部材の中心軸回りに、ディスペンサ法により、螺旋状の塗布軌跡で塗布する場合において存する如上の諸課題に鑑みてなされたもので、かかる課題を解決することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の本発明は、円軸状部の先端に該円軸状部と同心で凸となす半球面部を有する軸状部材のうち、少なくとも該半球面部の外表面の全面に、所定の液体を該軸状部材の中心軸回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布する工程を含む軸状部材の製造方法であって、
その塗布を、該軸状部材をその中心軸回りに回転させた状態の下、ジェットディスペンサによって、塗布面までの間隔が保持されたノズルの先端から前記液体を吐出させながら、該ノズルを該軸状部材の先後に相対的に移動することによって行うにあたり、
前記半球面部への前記液体の塗布において、
前記ノズルの体勢が、該半球面部の頂部において、前記液体が該軸状部材の先端から後方向きに吐出される後方向き体勢となり、該半球面部と前記円軸状部との境界位置又はその近傍において、前記液体が該軸状部材の横断面における半径方向に吐出される半径向き体勢となるように、前記頂部と、該境界位置又はその近傍との間で、該ノズルの体勢を次第に変化させながら該ノズルを相対的に移動することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記半球面部への前記液体の塗布の後、又はその塗布の前に、前記半径向き体勢で該ノズルを相対的に移動して、該半球面部に連なる前記円軸状部の部分への前記液体の塗布を行うことを特徴とする、軸状部材の製造方法である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２において、該ノズルを該軸状部材の先後に相対的に移動すること、に代えて、該ノズル自体を該軸状部材の先後に移動することを特徴とする、軸状部材の製造方法である。
【００１３】
請求項４に記載の本発明は、前記半球面部への前記液体の塗布において、前記ノズルが、塗布の開始端側又は終了端側となる前記頂部において前記軸状部材の回転中心から偏心する位置にて前記後方向き体勢となり、その体勢において、塗布の開始後又は終了前に、該ノズルの先端が該回転中心上を通過する移動を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法である。
請求項５に記載の本発明は、前記ノズルの移動中、その先端から前記液体の吐出方向における塗布面までの間隔を一定に保持することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法である。
請求項６に記載の本発明は、前記半球面部への前記液体の塗布において、前記軸状部材の回転速度又は前記ノズルの移動速度のうち、その一方の速度を一定に保持し、他方の速度を、前記境界位置より外径が小さい前記頂部により近い位置ほど高速にすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法である。
請求項７に記載の本発明は、前記軸状部材は、前記円軸状部が中空円軸状部で、先端が半球面部で閉じられた中空軸状部材であるガスセンサ用の素子となる成形体であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸状部材の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の本発明では、前記ノズルの軸状部材に対する先後の相対的な移動におけるそのノズルの体勢を、従来のように、軸状部材の先後（例えば上下）の移動範囲において、所定の下向き傾斜角のままとすることなく、上記したように、該半球面部の頂部においては、前記液体が該軸状部材の先端から後方向きに吐出される後方向き体勢となり、該半球面部と前記円軸状部との境界位置又はその近傍において、前記液体が該軸状部材の横断面における半径方向に吐出される半径向き体勢となるように、前記頂部と、該境界位置又はその近傍との間で、該ノズルの体勢を次第に変化させながら該ノズルを相対的に移動することとしている。このため、該頂部へのその塗布も含め、その塗布面における塗布ムラの発生を有効に防止できるから、その塗布の質、塗膜の均一性を高めることができる。これにより、例えば、軸状部材が上述したようなガスセンサ用の素子となる成形体であり、液体が外面電極形成用のメタライズインクであるような場合でも、印刷等の接触法やディップ法におけるような上述したような課題もなく、所望とする質の高い外面電極が得られる。なお、かかる請求項１に記載の本発明において、該ノズルの体勢を、前記頂部と、該境界位置又はその近傍との間で次第に変化させる際のその変化のさせ方は、吐出される液体が着液する該半球面部の部分において接する仮想平面に対し、その液体が垂直に着液するように、変化させるのが好ましい。
【００１５】
請求項１に記載の本発明における液体の塗布は、該半球面部の頂部から、該半球面部と前記円軸状部との境界位置又はその近傍に向かうものとしてもよいし、その逆に向かうものとしてもよい。そして、そのいずれにおいても、該半球面部に連なるその後方の前記円軸状部の部分への前記液体の塗布を行う場合には、請求項２に記載の本発明のように、前記半球面部への前記液体の塗布の後、又はその塗布の前に、前記半径向き体勢で該ノズルを相対的に移動して、該半球面部に連なる前記円軸状部の部分への前記液体の塗布を行うのがよい。本発明においては、該ノズルを該軸状部材の先後に相対的に移動することでよく、このため、該ノズル又は該軸状部材のうち、少なくとも一方を先後に移動することとすればよいが、請求項３に記載の本発明のように、該ノズル自体を該軸状部材の先後に移動することとするのが、移動手段、機構も簡易にできるので好ましい。
【００１６】
ところで、本発明において、軸状部材をその中心軸回りに回転させる場合には、軸状部材を回転する塗布用のジグ等にチャッキングさせる等して保持し、そのジグの回転を介して回転させることになる。そして、その場合、その保持手段や回転のさせ方にもよるが、軸状部材の半球面部の中心が、その保持等に起因する軸状部材の偏心誤差や傾斜の発生に起因し、実際の回転中心から微量、「心ずれ」を生じることがある。このような心ずれが、ごく微量であれば問題はないのであるが、それが比較的大きいと、軸状部材の頂点は、実際の回転中心よりも周速度が速くなり、したがって、その頂点での塗布の時間が短くなるため、その頂点及びその近傍での塗膜が薄くなることがある。
【００１７】
請求項４に記載の本発明では、前記半球面部への前記液体の塗布において、前記ノズルが、塗布の開始端側又は終了端側となる前記頂部において前記軸状部材の回転中心から偏心する位置にて前記後方向き体勢となり、その体勢において、塗布の開始後又は終了前に、該ノズルの先端が該回転中心上を通過する移動を含むこととしている。このため、前記したような「心ずれ」対策として有効である。というのは、このようにすれば、「心ずれ」がなければ、塗布は、頂点（回転中心）と「偏心する位置」との間では、２工程おこなわれることになるが、上記のような、頂点の大きな「心ずれ」があっても、頂点及びその近傍での塗布の時間を長く確保できるから、塗膜が薄くなることの防止が図られるためである。なお、前記ノズルが前記後方向き体勢となる前記頂部において前記軸状部材の回転中心から偏心する位置、すなわち、その偏心量は、発生しがちな「心ずれ」の量を、例えば、前記軸状部材のロットごと把握して、それに基づき設定するなど、適宜に設定すればよい。
【００１８】
また、本発明においては、請求項５に記載のように、前記ノズルの移動中、その先端から前記液体の吐出方向における塗布面までの間隔（距離）を一定に保持するのが好ましい。このようにすれば、吐出される液体の直進性のバラツキを小さくできるので、一層、塗布ムラの発生防止が図られる。そして、本発明においては、請求項６に記載のように、前記半球面部への前記液体の塗布において、前記軸状部材の回転速度又は前記ノズルの移動速度のうち、その一方の速度を一定に保持し、他方の速度を、前記境界位置より外径が小さい前記頂部により近い位置ほど高速にするのがよい。このようにすることで、前記半球面部への前記液体の塗布における塗膜の厚みの一層の均一化が図られるためである。なお、本願において単に回転速度というときは、単位時間当たりの回転数（例えば、ｒｐｍ）を意味するものとし、それを高速にするというのは回転数を増やし、低速にするというのはそれを逆にすることとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態例（塗布工程）を説明する図であって、Ａは素子となる成形体（軸状部材）を正面から見た図、Ｂはその成形体を先端（Ａの上）から見た図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１において、ノズルの位置を、塗布の開始端側となる成形体の頂部においてその回転中心（中心軸）から偏心する位置にて後方向き体勢としたときの説明用の要部拡大図。
【図４】図３において、成形体の中心軸と、実際の回転軸との「心ずれ」を誇張して示した説明図。
【図５】軸状部材の一例であるガスセンサ用の素子を説明する外観正面図（側面図）。
【図６】図５の素子となる成形体に、外面電極形成用のメタライズインクをジェットディスペンサにより、そのノズルを下向き傾斜させたまま、先後に移動することで塗布していたときの説明用外観図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を具体化した実施の形態例（第１実施形態例）について、図１、図２を参照しながら詳細に説明する。ただし、本例では、軸状部材は、図５に示したものと同じ形状、構造のガスセンサ用の素子となる成形体１０であり、その円軸状部が中空円軸状部１３で、先端１５がこの円軸状部と同心で凸となす半球面部１７で閉じられたものである。なお、その中空円軸状部１３は、半球面部１７に連なる先端（図１上端）寄り部位から後方に向かう中間寄り部位まで緩勾配のテーパで拡径するテーパ中空円軸状部１３ｂを有し、その後端において局部的に拡径する大径環状部１３ｃを介し、その後方に、中空円軸状部１３ｂの後端より大径で、大径環状部１３ｃより小径で、後端（図示下端）が開口されている先後に同径の同径中空円軸状部１３ｄを有する異径中空円軸状部を有するものである。本例では、上述したのと同様、この成形体１０の外表面であって、先端（図示上端）１５の半球面部１７、及びそれに続く後方の中空円軸状部１３までの所定領域Ｌ１に、電極（外面電極）形成用のメタライズインクを塗布するものとする。なお、図中、インクの図示は省略する。
【００２１】
このような本例では、成形体１０を、上述したようにジグ（回転台）１０１に、その先端（凸となす半球面部）１５を上にして、成形体１０の中心軸Ｃ１が、ジグ１０１の回転中心ＣＲと同心で鉛直になるよう配置、保持する。この保持は、成形体１０が上記したような中空軸状部材であるため、例えば、そのジグ１０１に立設された位置決め、保持用ピン１０５に、隙間なく外嵌して、配置、保持する。他方、ジェットディスペンサ２００は、そのノズル２１０が、半球面部１７の頂部１５において、インクの塗布の開始前、及び開始時に、インクが半球面部１７の頂部１５（成形体１０の先端１５）から後方向きに吐出されるよう、図１中、Ｖとして示した後方向き体勢（下向き体勢）となり、その体勢からノズル２１０の中心軸線が、成形体１０の中心軸Ｃ１を通る仮想平面において、その球心（半球面部１７の球心Ｋｃ）からその半径方向（放射状方向）に延びる仮想直線上に、常に位置するよう、その球心Ｋｃを回転中心として搖動状に９０度回転し、そして、半球面部１７とその後方に連なる円軸状部１３との境界位置（又はその近傍）Ｐ２において、図１中、Ｈとして示したように、インクが成形体１０の横断面における半径方向に吐出される半径向き体勢（横向き体勢）となるよう、頂部１５と、この境界位置（又はその近傍）Ｐ２との間で、ノズル２１０の体勢を次第に変化させながら下方に移動し、その後は、その横向き体勢（水平体勢）のまま、成形体１０の後方（図示下方）に向け、塗布領域の終了端まで、又はその終了端を通過して移動するように設定されている。そして、その移動後は、開始前の位置に戻る制御がされる設定とされている。すなわち、ノズル２１０は、半球面部１７へのインクの塗布において、その頂点Ｐから境界Ｐ２に向けての塗布過程で、９０度回転して後方向き体勢（下向き体勢Ｖ）から横向き体勢（水平体勢Ｈ）となるように体勢を変え、その境界Ｐ２から成形体１０の後方（図示下方）に向けて、横向き体勢（水平体勢Ｈ）のまま、上から下に移動するよう設定されている。
【００２２】
前記したように、本例でのノズル２１０の移動によれば、半球面部１７への塗布においては、ノズル２１０の先端２１３から塗布面（成形体の外表面）までの間隔（距離）が一定となる設定とされているが、境界Ｐ２から成形体１０の後方（図示下方）に向けては、テーパ中空円軸状部１３ｂのテーパに対応して、その間隔が幾分小さくなる。なお、ノズル２１０の移動手段は、前記した所定の移動（軌跡）が得られる移動機構（９０度回転機構と、それに続く上下方向移動機構）、及び、その移動が所望とする移動速度で得られる制御ができればよい。なお、ノズル２１０は、ジェットディスペンサ２００と一体となって動くように、移動手段に取付けられている。
【００２３】
しかして、上記したジグ１０１を所定の一定の回転速度（例えば、回転数：１００ｒｐｍ）で回転させて、成形体１０をその中心軸Ｃ１回りに回転させ、その回転状態下において、上記したように、成形体１０の頂部１５の上にあり、後方（下方）向き体勢にあるノズル２１０の先端２１３から、設定された量（単位時間当たりの吐出量）でインクの吐出を開始し、その吐出状態のまま、ノズル２１０を含むジェットディスペンサ２００を移動機構にて、例えば一定の移動速度（１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ）で移動させる。これにより、ノズル２１０は、その体勢を、半球面部１７の外表面へのインクの塗布においては、後方向き体勢（下向き体勢）から、ノズル２１０の中心軸線が、成形体１０の中心軸Ｃ１を通る仮想平面において、その球心Ｋｃから半径方向（放射状方向）に延びる仮想直線上に常に位置するよう、その球心Ｋｃを回転中心として搖動状に約９０度回転（回動）する。この回転過程で傾斜体勢にあるノズル２１０の傾斜角が水平に近づき、上記した境界Ｐ２で水平体勢となったら、その体勢のまま、ノズル２１０を上から下に塗布領域の終了端（下限位置）まで移動する。こうすることで、成形体１０の半球面部１７の外表面の全面、及びその後方の円軸状部の外周面の所定範囲には、インクが中心軸Ｃ１回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布される。
【００２４】
このように、本例では半球面部１７を対象とするインクの塗布において、ノズル２１０を成形体１０の先後（上下）の移動範囲において、所定の下向き傾斜角のままで行っていたのとは異なり、その頂部１５での下向き体勢から、境界Ｐ２位置において横向き体勢となるように、その体勢を次第に変化させながら下方に移動しているため、その頂部ではインクの着液における弾かれ等による「塗布ムラ」の発生を防止できる。また、上記境界Ｐ２に向かう塗布工程においても、相対的に同様の体勢での着液が得られる。すなわち、半球面部１７におけるインクの着液位置では、その位置において接する仮想平面に対し、垂直にインクを吐出し、着液させることができる。これにより、その頂部１５も含め半球面部１７におけるインクの塗布の質、ないしその塗膜厚さの精度を高めることができる。しかも、本例では、半球面部１７へのインクの塗布において、塗布間隔が一定に保持されているため、その間隔を、インクの直進性が阻害されない間隔（距離）とすることで、安定した直進性が得られるから、一層、塗布の質、塗膜厚さの精度を高めることができる。
【００２５】
そして、半球面部１７とその後方に連なる円軸状部との境界Ｐ２位置から後方への円軸状部への塗布においても、ノズル２１０を所定の下向き傾斜角のままで行うのとは異なり、横向き体勢において、インクを吐出させながら下に向けての移動となるから、その塗布面に向けても、略正面からインクを当てることができる。したがって、そこでの塗布ムラの発生も招かない。かくして、塗布領域である先後の所定領域Ｌ１の全体における塗布ムラの発生もなく、質が高く、塗膜厚さ精度の高い塗布を得ることができる。
【００２６】
なお、本例の成形体１０における塗布対象とされる半球面部１７に連なる軸状部は、先後に同径でなく、テーパが付けられているため、インクは、そのテーパに対応する分、塗布面に対し直角方向の吐出とはならないが、そのような吐出としたいときには、その直角が得られるように、ノズル２１０の横向き体勢を水平体勢ではなく、そのテーパの角度に対応する角度傾斜のある横向き体勢とすればよい。また、軸状部への塗布においても、塗布間隔を一定に保持したければ、そのテーパに応じて塗布間隔が一定となるように、ノズル２１０の先端２１３が軸状部のテーパの角度に沿って、下に移動するように、その移動軌道を設定すればよい。このようにすれば、上記の塗布領域Ｌ１の全体に対する塗布の質を一層高いものとすることができる。
【００２７】
このような本例においては、そのインクの塗布（印刷）後は、上述したような諸工程を経た後、同時焼成され、必要な仕上げ工程を経ることでガスセンサ用の素子となるが、ディスペンサ法によることから、接触法やディップ法におけるような上述したような課題もなく、所望とする外面電極が得られる。また、本例では、半球面部１７に続き円軸状部にもインクを塗布する場合で説明したが、塗布対象領域が半球面部１７の外表面のみであれば、上記境界Ｐ２位置で、インクの吐出を停止すればよい。さらに、本例では、頂部１５から後方に向けて塗布する場合で説明したが、それとは逆にノズル２１０を移動しても、半球面部１７への塗布においてその体勢を上述した体勢となるように変化させれば同様の効果が得られる。
【００２８】
上記においては、インクの塗布中の成形体１０の回転速度、及びノズル２１０の移動速度の双方を一定に保持した場合で説明したが、その一方の速度を一定に保持し、他方の速度を、前記境界Ｐ２位置より外径が小さい半球面部１７の頂部の頂点Ｐにより近い位置ほど高速にしてもよい。例えば、成形体１０の回転速度が一定であれば、その外周面の周速度は、外径が小さいところほど低速となり、大きいところほど高速となる。すなわち、その周速度は、外径（直径）に比例して大きくなるから、インクの吐出量（単位時間当たりの吐出量）が同じで、ノズル２１０の移動速度も一定であるとすると、外径が小さい頂部１５における頂点Ｐに近いところほど、着液するインクが相対的に過多となる。結果、その頂点に近いところほど、塗膜厚さが過剰となることがあるのに対し、その一方の速度を一定に保持し、他方の速度を、例えば上記した半球面部１７への塗布においては、境界Ｐ２位置より外径が小さい頂点Ｐに近い位置ほど高速にすることで、その防止が図られる。なお、このような速度の調整は、外径の大きさの変化等に基づき、塗膜の膜厚の均等が図られるように適宜に設定すればよい。
【００２９】
前記例では、軸状部材が素子となる成形体１０で、塗布される液体が外面電極をなすメタライズインクの場合で説明したが、このような素子の製造工程（同時焼成前）では、インクの塗布後、その乾燥後の塗布層の上に、例えば、成形体１０の先端（半球面部１７）から後方の大径環状部に向かう所定領域に、素子となったときの外面電極を保護する保護層を形成するため、例えば多孔質ジルコニアセラミック用のスラリーを塗布することが行われる。このため、上記したインクの塗布後、別の液体としてこのようなスラリーを塗布する場合にも、上述したインクの塗布におけるのと同様にして具体化することで、同様の効果が得られる。
【００３０】
さて、次に、上記例の変形例について、図３、図４に基づいて説明する。ただし、本例は、上記例における成形体１０の半球面部１７へのインクの塗布において、ノズル２１０が、塗布の例えば開始端側となる頂部１５において成形体１０である軸状部材の回転中心Ｃ１から偏心（図３において右に偏心）する位置にて、上記したような後方向き体勢となり、その体勢において、塗布の開始後に、ノズル２１０の先端が回転中心Ｃ１上を通過するよう移動（図３において左に移動）をし、その後において、上記例にて説明したのと同様にノズル２１０を移動するというものである。すなわち、その相違点は、上記例のノズル２１０の移動を伴う塗布の開始前において、ノズル２１０を、成形体１０の回転中心Ｃ１から偏心する位置にて上記したような後方向き体勢として、回転する成形体１０の半球面部１７に向けてノズル２１０からインクを吐出しつつ、そのノズル２１０の先端２１３が回転中心Ｃ１上を通過させるという行程を、付加したものである。
【００３１】
しかして、このような本例では、成形体１０の半球面部１７へのインクの塗布において、成形体１０の回転中心Ｃ１から偏心する位置まで、塗布が、２行程分、行われる設定とされている。ただし、これは、例えば、成形体１０の中心軸Ｃ１が、実際の回転中心ＣＲと確実に一致している場合である。すなわち、実際には、上述したように、成形体１０の半球面部１７の中心軸Ｃ１（頂点Ｐ）は、それ自体の寸法公差や、ジグへの配置に起因する成形体１０の偏心誤差や傾斜の発生等により、ジグ上におけるその実際の回転中心ＣＲから、不可避的に、微量ではあるが、「心ずれ」を生じることが多い。そして、このような「心ずれ」が無視できる程度に小さい場合には問題はないのであるが、図４に誇張して示したように、比較的大きいと、成形体１０の中心軸Ｃ１（頂点Ｐ）は、その心ずれ（偏心）分、実際の回転中心ＣＲの回りに回転することになるから、「心ずれ」が無い場合に比べると、回転における周速度が速くなる。したがって、塗布の開始時におけるノズル２１０の先端２１３を、第１実施例におけるように、実際の回転中心ＣＲと同心の位置として、上記したように塗布をする場合には、その頂点Ｐでの塗布時間が相対的に短くなるため、その頂点Ｐ及びその近傍での塗膜が薄くなることがある。
【００３２】
これに対し、上記した変形例のように、ノズル２１０を、偏心して配置しておき、その先端２１３が実際の回転中心ＣＲ上を通過する行程を、最初に付加することで、頂点Ｐ及びその近傍での塗布時間を、その行程分、長く確保できるから、塗膜が薄くなることの防止が図られる。なお、半球面部１７へのインクの塗布において、ノズル２１０の移動が境界Ｐ２から頂部１５に向かう場合には、本例とは逆に、ノズル２１０が、塗布の終了端側となる頂部１５において、すなわち、塗布の最後において、成形体１０の設定上の回転中心から後方向き体勢のまま、ノズル２１０の先端が成形体１０の設定上の回転中心上を通過する移動を含むこととすればよい。すなわち、塗布の終了前に、そのノズル２１０の先端２１３が回転中心Ｃ１上を通過し、適量、偏心する位置まで移動するようにすればよい。
【００３３】
上記例では、軸状部材として、円軸状部の先端にそれと同心で凸となす半球面部を有する中空軸状部材であるガスセンサ用の素子となる成形体であり、液体が外面電極をなすメタライズ層形成用のメタライズインクである場合や、保護層形成用のスラリーにおいて説明したが、本発明の軸状部材の製造方法における軸状部材は、このような成形体に限られないし、このような成形体でもさらに別の液体を塗布する場合にも適用できる。すなわち、本発明は、円軸状部の先端に該円軸状部と同心で凸となす半球面部を有する軸状部材である限り、それが中空であると中実であるとにかかわらず、しかもその外径や長さの大小等に関係なく、その少なくとも該半球面部の外表面の全面に、所定の液体を該軸状部材の中心軸回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布する工程を含む軸状部材の製造方法に広く適用できる。なお、本発明における液体は、ジェットディスペンサのノズルによる吐出により、その塗布ができるものであればよく、ペースト状のものも含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  軸状部材（成形体）
１３  円軸状部
１５  円軸状部の先端（半球面部の頂部）
１７  半球面部
２００  ジェットディスペンサ
２１０  ノズル
２１３  ノズルの先端
Ｃ１  軸状部材の中心軸
Ｐ２  半球面部と円軸状部との境界位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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