(57)【要約】【課題】小径部、大径部と、その連結部を有する軸状部材のその異径部に対し、これを軸線回りに回転させながらジェットディスペンサ法によって液体を螺旋状の塗布軌跡で塗布する場合、その異径部の塗膜の膜厚の均一化を図る。【解決手段】液体の塗布における軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方（例えば、回転速度）を、塗布対象の外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にする。径が大きいと、周速度が大きくなるため、塗膜の膜厚が薄くなるが、このようにすることで、その薄膜化を抑制ないし防止できるから、膜厚の均一化が図られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面が円形で先後に延びる軸状部材であって、該軸状部材は、相対的に小径をなす小径部と、該小径部と同心で、外径が漸増する連結部を介して相対的に大径をなす大径部とを有してなる異径軸構造を有するものであり、
前記小径部における少なくとも前記連結部寄り部分、該連結部、そして前記大径部の各外周面に、先後に連続して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ジェットディスペンサのノズルに対して相対的に回転させた状態の下、該ジェットディスペンサによって、該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、
前記液体の塗布における該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を、塗布対象の前記外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にすることを特徴とする、軸状部材の製造方法。
【請求項２】
前記連結部をテーパとし、該連結部の外周面への前記液体の塗布中における該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を変化させることを特徴とする、請求項１に記載の軸状部材の製造方法。
【請求項３】
前記連結部と前記大径部との外周面への前記液体の塗布において、その両外周面の先後方向における境界に向けて該液体を吐出する際に、前記ノズルの先後方向の移動を一時停止させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の軸状部材の製造方法。
【請求項４】
前記塗布の開始端から開始端近傍まで、前記ノズルの先後方向の移動速度を徐々に上げることを特徴とする、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】
前記塗布の終了端近傍から終了端まで、前記ノズルの先後方向の移動速度を徐々に下げ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】
前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、前記ノズルの先後方向の移動を止め、その停止位置で所定時間の塗布を含め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】
前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、該軸状部材の回転速度を相対的に高速にす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。
【請求項８】
前記軸状部材は、前記小径部における先端が閉じられた中空軸状部材であって、ガスセンサ用の素子となる成形体であり、前記液体が被覆層形成用のスラリーであることを特徴とする、請求項１〜７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、横断面が円形で先後に延びる軸状部材であり、相対的に小径をなす小径部と、該小径部と同心で、外径が漸増する連結部を介して相対的に大径をなす大径部とを有してなる異径軸構造を有する軸状部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような軸状部材として、酸素センサ等（以下、単にセンサともいう）に使用されるガスセンサ用の素子がある。このガスセンサ用の素子（以下、単に「素子」ともいう）の１例として、図５に示したような形状、構造の中空軸状部材からなるものがある（特許文献１）。この素子１０１は、ジルコニア等の酸素イオン導電体の固体電解質からなり、先端（図示上端）１０１ａが半球面状で閉塞され、横断面が円形で、後端（図示下端）１０１ｂに向けて緩テーパで拡径し、相対的に小径をなす小径部（以下、先方小径部ともいう）１０３と、この小径部の後端においてそれと同心で、外径が比較的急激なテーパで漸増する連結部（テーパ部）１０５を介して相対的に大径をなす平行円筒状の大径部１０７とを有してなる異径軸構造を有している。ただし、図５に示した素子１０１では、この大径部１０７の後方には、それと同心で、外径が比較的急激なテーパで漸減する連結部（テーパ部）１０９を有しており、その連結部（以下、後方連結部ともいう）の後方にその大径部より相対的に小径をなす平行円筒状の小径部（以下、後方小径部ともいう）１１１を備えている。なお、先方小径部１０３に連なる連結部１０５は、以下、先方連結部ともいう。
【０００３】
このような素子１０１は、図示はしないが、筒状をなす金具本体内に組み付けられてセンサを構成する。このセンサは、そ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、素子の先端の外面（外壁面）に形成された外面電極（測定電極）を排気ガスに、内面（内壁面）に形成された内面電極（基準電極）を基準ガス（大気）にそれぞれ接触させ、そ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。そして、このような素子１０１の金具本体内への組付けは、例えば、金具本体の内周面において縮径された縮径環状部の内側に、先方小径部１０３において後方から内挿し、それと大径部１０７との連結部（先方連結部）１０５を、その縮径環状部の後方向き環状棚面に、押し付ける形で位置決め、配置される（特許文献１の図３等参照）。そして、その固定は、金具本体の内側における素子の外周面のうち、上記大径部１０７の後端向き面（後方連結部）側に滑石等のシール材等を配置し、同本体の後端をカシメ加工する等して行われ、両者の内、外周面との間でシールが保持される構成されている。このことから、図５に示した素子１０１のような異径軸構造を有する軸状部材において、その大径部１０７は、それが金具本体内にシールを保持して固定されるための重要な部分といえる。
【０００４】
一方、上述したようなガスセンサのうち、素子の先端側の両電極（外面電極と内面電極）間に生じる起電力に基づく信号を、その両電極に接続されるリード線を介して取り出すタイプのものでは、その両電極に対応し、素子の後端寄り部位の外周面と内周面に設けられた各端子のそれぞれに、各リード線の端子金具が接続される構成を有している（特許文献１の図３等参照）。このため、図５に示したように、このような素子１０１の外周面には、先端１０１ａの外面電極（測定電極）１２３と、後端１０１ｂに設けられる端子１２５との間には、この両者を中継接続するための中継線１２７が、上記した大径部１０７を横断して先後に延びるように形成される（特許文献１の図４等参照）。
【０００５】
他方、上記構造のセンサでは、このような素子が、その先方小径部１０３と大径部１０７とを連結する先方連結部１０５を、金具本体内の縮径環状部の後方向き環状棚面に押し付けて位置決め、固定されるため、前記中継線１２７のうち、その先方連結部１０５の表面に形成されており、後方向き環状棚面に押し付けられる部位（接触する部位）を含む先後の所定領域Ｌ１にある中継線の部分は、電気的な絶縁材で被覆しておく必要がある。このため、図５に示した素子１０１では、同図中に示した先後の所定領域Ｌ１、すなわち、連結部の先方の先方小径部１０３における少なくとも連結部１０５寄り部分から後方に向け、大径部１０７を超え、その後方の後方連結部１０９寄りの後方小径部１１１に跨る先後の所定領域Ｌ１に絶縁層を形成し、その中継線１２７の部分を被覆していた。図６は、図５に示した素子１０１において、その中継線１２７の部分を絶縁層１３１で被覆している状態の説明図である。
【０００６】
ところで、このような絶縁層１３１は、従来、次のような工程を経て形成されている。上記した電極や中継線等の形成用のメタライズインク（Ｐｔ等を主成分とするメタライズインク）が塗布され、その乾燥状態にある成形体（未焼成成形体又は仮焼された成形体）において、前記所定領域Ｌ１の表面に、乾燥状態にある中継線用のメタライズインク層を覆う形で、絶縁層形成用のスラリー（例えば、アルミナセラミック層を形成するための絶縁粉末を含むスラリー）を塗布、形成し、未焼成絶縁層（塗布層）を形成する。絶縁層１３１は、その塗布、形成後、所定の工程を経て、成形体と共に同時焼成することにより形成される。そして、この同時焼成後、必要な仕上げ工程を経ることで、素子１０１が製造されるが、このようにして製造される素子の絶縁層１３１については、安定した絶縁性の確保や素子との密着性の確保の点からして、適正な厚さで、いかにその厚みの均一化を図るかということが重要である。
【０００７】
こうした中、絶縁層形成用のスラリーの塗布を、従来の印刷や転写法に代わり、そのスラリーをノズルから吐出（噴射）して塗布するジェットディスペンサによる場合がある。この手法によれば、非接触塗布方法である上に、塗膜厚さの制御が容易であるというメリットがある。そして、この手法により、成形体にスラリーを塗布する場合には、これを例えばその先端を上にして鉛直に保持し、それを中心軸回りに一定回転速度で回転させた状態の下、ノズルの先端からスラリーを吐出させながら、それを成形体の先後（上下）に相対的に一定速度で移動することで、上記所定領域の外周面に、先後に連続し、その中心軸回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布していた。ただし、ジェットディスペンサによるその塗布では、吐出される液体（スラリー）は、微量（微小）な液滴（ドット）として、ノズルから高速、断続的に吐出させられることになるため、所定領域においては、微小直径の着液面（微小円形着液面）となって着液（ドットが着弾）する。このため、このようなジェットディスペンサによる塗布法（以下、ディスペンサ法ともいう）では、図７に示したように、スラリーが、成形体１００の中心軸Ｃ１回りに、同図中に無数の小さい円で示したように、微小円形着液面（微小円形塗布面）となって、微小ピッチＲＰで、螺旋方向（周方向）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ＳＰで、微小円形着液面の一部が重なるようにして、塗り残しなく塗布される。なお、図７では、簡略化のため微小円形塗布面に重なりを付けていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
上述したようなディスペンサ法により、上記所定領域Ｌ１にスラリーを塗布する場合においては、次のような解決すべき課題があった。というのは、図７に示したように、塗布（吐出）開始時における大径部１０７に至る前の、それより小径の先方小径部１０３の外周面において所望とする膜厚（塗膜の厚み）が得られるよう上記したような微小ピッチＲＰ，ＳＰ等の塗布条件設定で、その塗布を行うと、外径が大きい大径部１０７では、その外周面における周速度が小径部１０３における周速度よりも速くなるため、微小円形着液面（微小円形塗布面）の螺旋方向のピッチが、相対的に大きく、粗になる。このため、塗膜の厚みが薄くなってしまうという問題である。すなわち、ディスペンサ法では、小径部１０３で、微小円形塗布面が所望とする重なり有する螺旋となって延びるように塗布条件を設定すると、大径部１０７においては周速の高速化により、微小円形塗布面が所望とする重なり領域よりも小さい重なり領域となるか、重なり領域の無い粗な螺旋となって延びるため、その膜厚（塗膜の厚み）が薄くなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
かといって、大径部１０７において所望とする膜厚（塗膜の厚み）が得られるのを基準として、成形体１００の回転速度、ノズルの移動速度を設定すると、小径部１０３においては周速の低下により、微小円形塗布面が所望とする重なり領域よりも大きい重なり領域の螺旋となって延びるため、その膜厚（塗膜の厚み）が、逆に厚くなってしまう。このような場合には、その後、行われる焼成における収縮が、この厚い塗膜に起因して大きくなるため、絶縁層にクラックを発生させ、却って絶縁性の低下や素子との密着性の低下を招いてしまうことにもなる。このように、上述したディスペンサ法で、所定領域にスラリーを塗布する場合においては、外径の相違に起因して、その厚みの不均一化を招き、結果として絶縁の信頼性や素子との密着の信頼性を低下させる等の課題があった。
【００１１】
また、上記したディスペンサ法による場合には、螺旋状の塗布軌跡で塗膜が形成されることに起因し、図７に示したように、成形体１００の外周面におけるその塗布の開始端（螺旋開始端）と、終了端（螺旋終了端）とが存在することになるから、螺旋の開始周と終了周には、螺旋の周回差に起因して、塗布軌跡の幅、塗膜の厚み分の隆起端部（エッジ）ＴＳ、ＴＥが存在することになる。このような塗膜の隆起端部があると、焼成前の乾燥工程等において、その隆起端部を起点として塗膜の剥離を起こし易く、したがって、素子としてセンサを構成する際の絶縁の信頼性を低下させることがある。
【００１２】
しかも、ジェットディスペンサ法による螺旋状の塗布では、螺旋の開始周と、終了周の各１周（塗布すべき所定領域の先後の端）において、図７に示したように、未塗布面（成形体１００の表面の塗布領域（所定領域Ｌ１）より先端側、又は後端側）に向けて、微小円形塗布面をなす凸となす円弧が、ドットのピッチに対応して、螺旋の周方向に連続して残存することから、塗布面と未塗布面との境界は直線とはならない。すなわち、螺旋の開始周と、終了周の各１周（塗布領域の先後端）における塗布面と未塗布面との境界は、周方向において凸となす半円状の円弧が繰り返して連なる形（波形）となる。このため、その境界においても塗膜の剥離を招き易いといった課題があった。
【００１３】
そして、前記した各種の課題は、液体の塗布対象がセンサ用の素子をなす成形体に限られず、異径軸構造を有する軸状部材のその異径部に対し、ディスペンサ法によって同様の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在する。本発明は、異径軸構造を有する軸状部材のうち、上記したように外径が異径の所定領域（外周面）に、ディスペンサ法によって所定の液体を塗布する場合でも、上記課題の発生もなく、その所望とする塗布が得られる塗布工程を含む軸状部材の製造方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の本発明は、横断面が円形で先後に延びる軸状部材であって、該軸状部材は、相対的に小径をなす小径部と、該小径部と同心で、外径が漸増する連結部を介して相対的に大径をなす大径部とを有してなる異径軸構造を有するものであり、
前記小径部における少なくとも前記連結部寄り部分、該連結部、そして前記大径部の各外周面に、先後に連続して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ジェットディスペンサのノズルに対して相対的に回転させた状態の下、該ジェットディスペンサによって、該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、
前記液体の塗布における該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を、塗布対象の前記外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にすることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、前記連結部をテーパとし、該連結部の外周面への前記液体の塗布中における該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を変化させることを特徴とする、請求項１に記載の軸状部材の製造方法である。
請求項３に記載の本発明は、前記連結部と前記大径部との外周面への前記液体の塗布において、その両外周面の先後方向における境界に向けて該液体を吐出する際に、前記ノズルの先後方向の移動を一時停止させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の軸状部材の製造方法である。
【００１６】
請求項４に記載の本発明は、前記塗布の開始端から開始端近傍まで、前記ノズルの先後方向の移動速度を徐々に上げることを特徴とする、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、前記塗布の終了端近傍から終了端まで、前記ノズルの先後方向の移動速度を徐々に下げ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。
【００１７】
請求項６に記載の本発明は、前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、前記ノズルの先後方向の移動を止め、その停止位置で所定時間の塗布を含め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、前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、該軸状部材の回転速度を相対的に高速にす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。
請求項８に記載の本発明は、前記軸状部材は、前記小径部における先端が閉じられた中空軸状部材であって、ガスセンサ用の素子となる成形体であり、前記液体が被覆層形成用のスラリーであることを特徴とする、請求項１〜７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】
【００１８】
請求項１に記載の本発明によれば、上記したように、軸状部材における異径の所定領域の外周面に液体を塗布する際において、該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度が径の大小に関係なく一定とするものではなく、該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を、塗布対象の前記外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にすることとしている。このため、本発明では、径が大きい連結部及び大径部の外周面で、塗膜が薄くなることを抑制ないし防止することができる。なお、本発明では、該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を、塗布対象の前記外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にすることでよく、どれだけ低速にするかといったその程度については、所望とする塗膜の厚さで塗り残しなく塗布できるように、異径部の径の大小の比や、ディスペンサのノズルから吐出される液滴（ドット）の単位量、ないし、その液滴による着液面（微小円形着液面）の大きさ等の塗布条件を考慮し、試験塗布の結果等に基づいて設定すればよい。
【００１９】
前記連結部は、前記小径部から前記大径部に向かってその外径が漸増、変化する。このため、この連結部（自体）の外周面への前記液体の塗布においては、請求項２に記載の発明のように、その塗布中における該軸状部材の回転速度及び該ノズルの移動速度の少なくとも一方の速度を変化させるのがよい。この場合、この連結部（外周面）への前記液体の塗布を、前記大径部から前記小径部に向かうように行う場合（径が漸減する条件で塗布する場合）には、該連結部（外周面）へのその塗布における開始側が、相対的に径が大きいのであるから、相対的に高速となるように変化させることによる塗布となる。
【００２０】
一般に、液体の塗布においてはその塗布対象の面に角（コーナ）があると、その角における塗膜の膜厚が薄くなり易い。このため、請求項２に記載のように、前記連結部をテーパとすると、それが連なる大径部と、該連結部との両外周面の先後方向の境界には、テーパの角度に対応した角が生じ、その角における塗膜の膜厚が薄くなりがちとなる。このため、このような「境界」に向けて該液体を吐出する際には、請求項３に記載の発明のように、前記ノズルの先後方向の移動を一時停止させるのがよい。このようにすれば、その一時停止中の液体の吐出より、塗布される（供給される）液体の量が増大するから、その角における塗膜の膜厚が薄くなるのが抑制されるか、厚膜化が図られるためである。
【００２１】
本願発明では、前記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のに、該軸状部材をノズルに対して相対的に回転させた状態の下、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としている。このため、上述したように、塗布の開始端が螺旋の開始端となり、そこが塗布軌跡の幅、塗膜の厚み分の隆起端部（エッジ）となる。結果、その隆起端部を起点として塗膜の剥離を起こし易い等の課題があるのは上述したとおりである。これに対し、請求項４に記載の発明のように、ノズルの移動速度を、その開始端から開始端近傍まで、徐々に上げることとすることで、塗布の開始初期（ノズルの移動開始初期）における螺旋（塗布軌跡）のリード角を小さくできるから、開始端において剥離等を起こすような隆起端部（エッジ）の発生を抑制ないし防止することができる。また、このようにすることで、開始側の塗布領域と、未塗布領域とを先後方向に区画する塗布領域端の軸状部材の円周方向における凹凸の発生防止も図られる。
【００２２】
また、螺旋の終了端においても同様の隆起端部（エッジ）が存在することとなり、その隆起端部を起点として塗膜の剥離を起こし易い等の課題があるが、請求項５に記載の発明のように、ノズルの移動速度を、その終了端近傍から終了端まで、徐々に下げることとすることで、同様、塗布の終了前における螺旋（塗布軌跡）のリード角を小さくできるから、終了端において剥離等を起こすような隆起端部（エッジ）の発生も抑制ないし防止することができる。また、このようにすることで、終了側の塗布領域と、未塗布領域とを先後方向に区画する塗布領域端の軸状部材の円周方向における凹凸の発生防止も図られる。
【００２３】
そして、請求項６に記載の発明のように、前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、前記ノズルの先後方向の移動を止め、その停止位置で所定時間の塗布を含めることとすることにより、その移動停止位置では、螺旋（塗布軌跡）のリード角が０度となるため、隆起端部（エッジ）の発生をより効果的に防止することができる。そして、移動停止位置における塗布領域と、未塗布領域とを先後方向に区画する塗布領域端の軸状部材の円周方向における凹凸の発生防止もより効果的に図られる。また、請求項７に記載の発明のように、前記塗布の開始端又は終了端の少なくとも一方において、該軸状部材の回転速度を相対的に高速にすることにより、塗膜の厚膜化が防止されるため、境界での剥離防止効果が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態例において成形体の所定領域に絶縁層用のスラリーの塗布をするのを説明するその所定領域を含む部分の正面拡大図。
【図２】図１のスラリーの塗布において、スラリーの吐出位置（塗布箇所）と、成形体の回転速度（回転数）の変化状態を説明する図。
【図３】図１のスラリーの塗布において、スラリーの吐出位置（塗布箇所）と、ノズルの移動速度の変化状態を説明する図。
【図４】スラリーの吐出位置（塗布箇所）と、ノズルの移動速度の別の変化状態を説明する図。
【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の素子において、先後の所定領域に絶縁層を形成している一例を説明する外観正面図。
【図７】図５の素子の製造において、焼成前の成形体を中心軸回りに回転させながら、ディスペンサ法により絶縁層用のスラリーを塗布するときの説明用の部分拡大正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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に示したのと同じガスセンサ用の素子１０１となる焼成前の成形体であり、ディスペンサ法により塗布する液体も、上記したのと同じ絶縁層形成用のスラリーである場合とする。そして、その塗布領域は、図７に示した成形体１００におけるのと同様、図示の大径部１０７を先後に挟み、これより相対的に小径をなす先方小径部１０３の一部と、後方小径部１１１の一部を含む先後の所定領域Ｌ１であり、図１中のＰ０〜Ｐ５の先後範囲を所定領域Ｌ１として塗布する場合とするが、塗布領域（所定領域）は、図１中のＰ０〜Ｐ３の範囲、又はＰ０〜Ｐ４の範囲とするなど、絶縁層の必要に応じて設定すればよい。なお、このような成形体（未焼成成形体又は仮焼された成形体）１００は、例えば、プレス成形後、所定の形状、寸法に仕上げられ、図６に示したところの、先端１０１ａの外面電極１２３、内面電極（図示せず）、それらの端子１２５、そして、外面電極１２３とその端子１２５を中継接続する中継線１２７を形成するパターンで、メタライズインクが印刷等により塗布され、乾燥状態にあるものである。
【００２６】
また、本例の塗布において、成形体（軸状部材）１００をその中心軸Ｃ１回りにジェットディスペンサ２０１のノズル２０３に対して相対的に回転させるのは、成形体１００を回転させるものとする。そして、ノズル２０３を成形体１００の先後（図１の上下）に相対的に移動するのは、ノズル２０３を成形体１００の先端側から後端側に向けて移動するものとする。なお、成形体１００は、回転駆動手段を含む回転台（図示せず）の上に、その回転中心に成形体１００が中心軸Ｃ１を一致させ、先端を上に鉛直にして位置決め、保持され、回転台の回転により所望とする可変回転速度（ｒｐｍ）で回転させ得る設定とされる。一方、ディスペンサ２０１はそのノズル２０３が、例えば、水平姿勢の配置で、平面視、成形体１００の中心（中心軸Ｃ１）に向けられており、成形体１００の横断面における半径方向に向けてスラリーが所定単位量の液滴３００で、高速、断続的に水平に吐出されるように設定されているものとする。また、ノズル２０３はディスペンサ（本体）２０１と共に、所定の上下範囲において移動可能な上下動駆動手段を含む上下動機構（図示せず）に取付けられており、所望とする可変移動速度（ｍｍ／ｓｅｃ）でその移動をさせ得る設定とされているものとする。
【００２７】
また、ノズル２０３から吐出されるスラリーについては、成形体１００をその中心軸Ｃ１回りに回転させて、ノズル２０３を上から下に移動させることで、成形体１００の外周面における所定領域Ｌ１に、螺旋状の塗布軌跡で、先後に連続して（塗り残しなく）スラリーが塗布されるよう、成形体１００の回転速度とノズル２０３の移動速度等が設定されるが、スラリーの吐出条件は一定である。そして本例では、先方連結部１０５寄りの先方小径部１０３の外周面への塗布を基準として、そこでの塗膜が所望とする膜厚となるように、塗布開始時における成形体１００の回転速度とノズル２０３の移動速度が設定されるが、先ずは、ノズル２０３の移動速度を一定とし、成形体１００の回転速度を変化させる場合について説明する。
【００２８】
このような本例では、ノズル２０３を塗布の開始端（所定領域Ｌ１における先方小径部１０３の上端）Ｐ０の位置（高さ位置）に保持し、成形体１００の回転（例えば、４００ｒｐｍ）を開始し、その下で、ノズル２０３からスラリー（液滴３００）を吐出させ、かつ、そのノズル２０３を下方に向け、一定速度（例えば、２０ｍｍ／ｓｅｃ）で、後方小径部１１１の塗布の終了端Ｐ５まで移動する。そして、このノズル２０３の移動過程（塗布位置（スラリーの吐出が行われる位置）の移動過程）において、成形体１００の回転速度を、塗布対象部位Ｐ０〜Ｐ５の外径の大きさの変化にあわせ、次のように変化させる（図２参照）。
【００２９】
すなわち、本例では、ノズル２０３の移動過程で、塗布の開始端Ｐ０から、先方連結部１０５の先端位置（外径の漸増の開始位置）Ｐ１までは、外径に実質的な変化が無いので、開始端Ｐ０における初期の回転速度のままとしてもよいが、その緩テーパによる外径の漸増に対応させて徐々に回転速度を低下させる。そして、ノズル２０３が、その先端位置Ｐ１から先方連結部１０５の後端位置Ｐ２（大径部１０７の先端位置）まで移動する過程では、その外径の漸増（先方連結部１０５のテーパにおける径の漸増程度）に対応させて徐々に回転速度を低下させる。次いで、ノズル２０３がこの大径部１０７の先端位置Ｐ２から大径部１０７の後端位置（後方連結部１０９の先端位置。外径の漸減の開始位置）Ｐ３まで移動する過程では、外径に変化が無いので、大径部１０７の先端位置Ｐ２において低下させた回転速度のままの一定とし、大径部１０７の後端位置Ｐ３から外径が漸減する後方連結部１０９の後端位置（後方小径部１１１の先端）Ｐ４までの過程では、その外径の漸減（後方連結部１０９のテーパにおける径の漸減程度）に対応させて徐々に回転速度を上げる。最後に、ノズル２０３が、後方小径部１１１の先端Ｐ４からその塗布の終了端Ｐ５までの過程では、外径に変化が無いので、後方連結部１０９の後端位置（後方小径部１１１の先端）Ｐ４において低下させた回転速度を保持する。このような回転速度の変化状態と、スラリーの吐出位置（塗布経過時間）との関係は、図２に示したようである。そして、これらの回転速度は、塗布位置における外周面の周速度が、できるだけ同じになるように変化させる。
【００３０】
このように本例では、ノズル２０３の移動速度は一定としているが、成形体１００の回転速度を、塗布対象の外周面において、その外径が小さい外周面（先方小径部１０３の外周面）に対し、径が大きいその他の部位の外周面において相対的に低速にしているから、径が大きいその他の部位の外周面の塗膜の膜厚の薄肉化が防止される。なお、どれだけ低速とするかは、塗布対象とされる外周面の回転による周速度（πＤ（外径）Ｎ（ｒｐｍ））が一定に保持されるように、その外径の変化（先方小径部１０３の径（本例では、開始端Ｐ０における外径）に対する増大変化）に逆比例するように設定するのが好ましいので、前記したように、塗布位置における外周面の周速度が、できるだけ同じになるように変化させるのがよい。そして、その変化は、外径が連続して変化する上記の各連結部１０５，１０９においては、その連続変化に対応するように回転速度も連続して変化させるのが好ましいが、所望とする許容範囲内の膜厚が得られる限り、１段又は複数段で段階的に低下させてもよい。なお、ノズル２０３の移動方向は、本例におけるのと逆に、下から上としてもよく、その場合にも、外径の変化に応じて回転数を変化させればよい。
【００３１】
上記例では、スラリーの塗布における成形体１００の回転速度を、塗布対象の前記外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にした場合を例示したが、スラリーの塗布における成形体１００の回転速度を一定に保持し、ノズル２０３の移動速度を、塗布対象の外周面において、径が小さい外周面に対し、径が大きい外周面において相対的に低速にしてもよい。この場合、径が大きい外周面における周速度は、径の大きさに比例して大きいままであるが、ノズル２０３の移動速度を低速にすることで、連結部１０５，１０９や大径部１０７のように小径部の外径よりも径が大きい外周面における螺旋状塗布の螺旋のピッチ（螺旋周回の先後のピッチ）を小さく（緻密に）できるため、その分、径が大きい外周面の塗膜の膜厚の薄肉化が防止される。なお、この場合のノズル２０３の移動速度についても、外径が連続して変化する上記の各連結部１０５，１０９においては、その連続変化に対応するように連続して変化させるのが好ましい。すなわち、図３に示したように、ノズルの移動速度が、スラリーの吐出位置において変化するようにすればよい。そして、この場合にも、所望とする許容範囲内の膜厚が得られる限り、１段又は複数段で段階的に低下させてもよい。この移動速度の低速化も、所望とする膜厚が得られるように、試験塗布に基づき設定すればよい。
【００３２】
また、上記例におけるような塗布において、位置Ｐ２、Ｐ３のような、先方連結部１０５（外径が後方に向けて漸増するテーパ部）と大径部１０７との境界、大径部１０７と後方連結部１０９（外径が後方に向けて漸減するテーパ部）との境界に向かってスラリーを吐出する際には、その位置でノズル２０３の移動を、一時停止させる（図３中、破線で示したように移動速度を０、又は０に近い低速とする）工程を含めるのがよい。というのは、このような境界をなす位置Ｐ２、Ｐ３は、凸となす角（コーナ）のため、塗膜が薄くなりがちとなるが、このように一時停止させることで、その厚さを確保できるためである。とくに、ノズル２０３を一定速度で移動するような場合には、それが顕在化しやすいため、その一時停止（速度０）を含めるのがよい。そして、その停止時間は、そこでの所望とする膜厚が得られるように設定すればよい。
【００３３】
なお、上記したようなスラリーの塗布工程を経た成形体１００は、その後、成形体１００の外周面の先端から後方に向かう所定範囲に、外面電極等を保護するための保護層として、多孔質ジルコニアセラミック用のペーストを塗布形成し、その後、同時焼成され、所定の工程を経ることでセンサ用の素子として製造される。かくして、製造された素子における上記所定領域Ｌ１に形成されている絶縁層は、ジェットディスペンサによる上記スラリーの塗布工程により、適正な厚さで、厚み精度も高いものとなるから、素子としてセンサに組み付けられても、電気的絶縁の信頼性の高いセンサとなすことができる。
【００３４】
さて次に、上記例におけるスラリーの塗布において、塗布の開始端Ｐ０又は終了端Ｐ５において発生しがちな課題、すなわち、上述したように、成形体１００をノズル２０３に対して相対的に回転させた状態の下、スラリーを吐出させながら、該ノズル２０３を成形体１００の先後に相対的に移動することによって、スラリーを成形体１００の中心軸Ｃ１回りに螺旋状の塗布軌跡で塗布する場合に生じる課題であるところの、その塗布の開始端Ｐ０又は終了端Ｐ５において発生しがちの、図７中に示したような隆起端部（エッジ）ＴＳ，ＴＥの発生の抑制ないし防止策をなす実施例を、上記例において適用しつつ説明する。
【００３５】
すなわち、上記例において、塗布の開始端Ｐ０から先方連結部１０５の先端位置Ｐ１まで、ノズル２０３の移動速度、及び成形体１００の回転速度を一定とするのに代え、図４に示したように、そのノズル２０３の移動速度を、その開始端Ｐ０から、位置Ｐ１に向かう所定範囲（開始端近傍Ｐ０ｎに至る位置（図１参照）まで）は、ノズル２０３の移動速度を０から徐々に上げることとするのがよい。というのは、このようにすることで、塗布の開始初期における螺旋（塗布軌跡）のリード角を小さいものとすることができるから、開始端Ｐ０において発生する塗膜の隆起端部（エッジ）の発生の抑制ないし防止を図ることができるためである。これにより、焼成前の乾燥工程等におけるその隆起端部を起点とする塗膜の剥離の防止を図ることができる。しかも、このようにすることで、開始側の塗布領域と、未塗布領域とを先後方向に区画する塗布領域端の成形体１００における円周方向における凹凸の発生防止も図られる。同様、上記例において、ノズル２０３を位置Ｐ４から塗布の終了端Ｐ５に向けて移動するときは、その移動速度を、その終了端近傍Ｐ５ｎから終了端Ｐ５まで（図１参照）、徐々に下げることとするのがよい。これら速度の変化は、所望とする効果が得られるよう、試験塗布に基づき、適宜に設定すればよい。
【００３６】
なお、塗布の開始端Ｐ０、終了端Ｐ５において発生する塗膜の隆起端部（エッジ）の発生防止効果を高めるには、その開始端Ｐ０又は終了端Ｐ５において、ノズル２０３の移動を止め、その停止位置で所定時間の塗布を含める（継続する）こととすればよい。このようにすれば、その移動停止位置では、螺旋（塗布軌跡）のリード角が０度となるため、隆起端部（エッジ）の発生をより効果的に防止することができる。そして、このようにすれば、塗布の開始側又は終了側の塗布領域と、未塗布領域とを先後方向に区画する塗布領域端の成形体における円周方向における凹凸の発生防止効果もより高められる。なお、塗布の開始端、終了端が、連結部１０５，１０９のように、先後に外径の変化があるテーパ部におけるようなところに設定される場合でも、その移動速度を徐々に下げ、又は上げるか、その開始端又は終了端において、ノズルの移動を止めることで同様の効果が得られる。また、いずれにおいても、塗布の開始端、終了端においては、成形体の回転速度を相対的に高速にすることで、塗膜の厚膜化を防止することができる。
【００３７】
上記例では、軸状部材としては、小径部における先端が閉じられた中空軸状部材であって、ガスセンサ用の素子となる成形体とし、塗布されるべき液体としては絶縁層形成用のスラリーである場合において説明したが、本発明の製造対象をなす軸状部材は、これに限られるものではなく、また、液体も塗布に用いられる適宜のものを対象として広く適用できる。すなわち、本発明は、横断面が円形で先後に延びる軸状部材であり、該軸状部材は、相対的に小径をなす小径部と、該小径部と同心で、外径が漸増する連結部を介して相対的に大径をなす大径部とを有してなる異径軸構造を有するものである限り、それが中空であると中実であるとにかかわらず、また、その大小等に関係なく、例えば、前記小径部における少なくとも前記連結部寄り部分、該連結部、そして前記大径部の各外周面に、先後に連続して所定の液体を、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。また、上記例では連結部がテーパ部である軸状部材を対象としたが、このような連結部は、その外周面が、軸状部材をその中心軸を通る平面で切断したときにおいて凸又は凹となす円弧からなるものであり、小径部又は大径部の外周面とに境界が存在しないものであってもよい。因みに、上記した素子となる成形体への塗布に関しては、上記したスラリーに限られず、上述したような保護層形成用のペーストなど、その他の液体の塗布にも適用できる。このように、本発明における液体は、ジェットディスペンサのノズルからの吐出により、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、それに含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  成形体（中空軸状部材）
１０１  ガスセンサ用の素子
１０３  小径部（先方小径部）
１０５  連結部（先方連結部）
１０７  大径部
１０９  連結部（後方連結部）
１１１  小径部（後方小径部）
２０１  ジェットディスペンサ
２０３  ノズル
Ｃ１  軸状部材の中心軸
Ｐ２，Ｐ３  連結部と大径部との外周面の境界
Ｐ０  塗布の開始端
Ｐ０ｎ  塗布の開始端近傍
Ｐ５  塗布の終了端
Ｐ５ｎ  塗布の終了端近傍
【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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【図７】
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