(57)【要約】【課題】添加材料を皮膜材料に均一に含有させることにより、皮膜内の添加材料にムラがなくなり、導電性等の機能性を有する皮膜を効率的且つ高品質に形成できるものであるが、添加材料を粉末状にする必要があるため、添加材料の加工や、粉末状にした添加材料の管理に手間とコストが掛かる他、加工性や溶射時の耐熱性等、添加材料として利用できる材料に制約が多いという課題があった。【解決手段】対象面４ａに皮膜１０を形成する皮膜形成方法であって、皮膜１０の一部を構成する皮膜材料２を対象面４ａに射出する射出装置３と、対象面４ａとの間に、添加材料からなるシート６を介在させた状態で、該射出装置３により上記皮膜材料２を射出することにより、皮膜材料が前記シート６を貫通して該シート６を構成する添加材料を付着させた状態で対象面４ａに射出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象面（４ａ）に皮膜（１０）を形成する皮膜形成方法であって、
皮膜（１０）の一部を構成する皮膜材料（２）を対象面（４ａ）に射出する射出装置（３）と、対象面（４ａ）との間に、添加材料からなるシート（６）を介在させた状態で、該射出装置（３）により上記皮膜材料（２）を射出することにより、皮膜材料（２）が前記シート（６）を貫通して該シート（６）を構成する添加材料を付着させた状態で対象面（４ａ）に射出される
ことを特徴とする皮膜形成方法。
【請求項２】
前記射出装置（３）が溶射装置である
請求項１に記載の皮膜形成方法。
【請求項３】
前記射出装置（３）がコールドスプレーである
請求項１に記載の皮膜形成方法。
【請求項４】
前記添加材料は非晶質材料である
請求項１乃至３の何れかに記載の皮膜形成方法。
【請求項５】
前記添加材料は、所定温度以上の場合に、相転移、分解、又は昇華によって異なる性質となる材料である
請求項１乃至３の何れかに記載の皮膜形成方法。
【請求項６】
前記添加材料は樹脂材料である
請求項１乃至３の何れかに記載の皮膜形成方法。
【請求項７】
対象面（４ａ）に材料（２）を射出することにより堆積物を形成する堆積物形成方法であって、
堆積物の一部を構成する材料（２）を対象面（４ａ）に射出する射出装置（３）と、対象面（４ａ）との間に、添加材料からなるシート（６）を介在させた状態で、該射出装置（３）により上記材料（２）を射出することにより、材料（２）が前記シート（６）を貫通して該シート（６）を構成する添加材料を付着させた状態で対象面（４ａ）に射出される
ことを特徴とする堆積物製造方法。
【請求項８】
対象面（４ａ）に皮膜（１０）を形成する皮膜形成装置であって、
対象面（４ａ）を有する基材（４）が配置される基材配置部と、
皮膜（１０）の一部を構成する皮膜材料（２）を、基材配置部に配置された基材（４）の対象面（４ａ）に射出する射出装置（３）と、
添加材料から構成されたシート（６）を、前記基材配置部に配置された基材（４）の対象面（４ａ）と、上記射出装置（３）との間で保持するシート保持部（７）とを備え、
前記射出装置（３）は、上記皮膜材料（２）を射出して前記シート（６）を貫通させることにより、該皮膜材料（２）に添加材料を付着させ、該添加材料が付着された皮膜材料（２）が対象面（４ａ）に射出される
ことを特徴とする皮膜形成装置。
【請求項９】
対象面（４ａ）に材料（２）を射出することにより堆積物を形成する堆積物形成装置であって、
対象面（４ａ）を有する基材（４）が配置される基材配置部と、
堆積物の一部を構成する材料（２）を、基材配置部に配置された基材（４）の対象面（４ａ）に射出する射出装置（３）と、
添加材料からなるシート（６）を、前記基材配置部に配置された基材（４）の対象面（４ａ）と、上記射出装置（３）との間で保持するシート保持部（７）とを備え、
前記射出装置（３）は、上記材料（２）を射出して前記シート（６）を貫通させることにより、該材料（２）に添加材料を付着させ、該添加材料が付着された材料（２）が対象面（４ａ）に射出される
ことを特徴とする堆積物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膜に機能性を付与する添加材料を含有させる皮膜形成方法及び装置、堆積物形成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶射皮膜の材料に機能性を付与するための添加材料を加えることによって、溶射により形成される皮膜に導電性や耐摩耗性等の機能性を付与する技術が従来公知であるが、特に、溶射皮膜の材料に金属成分を効率的に添加することによって、添加材料を皮膜材料に均一に含有させることができるため、皮膜内に効率的に添加材料を追加できる特許文献１に記載の皮膜形成方法が従来公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献では、添加材料を皮膜材料に均一に含有させることにより、皮膜内の添加材料にムラがなくなり、導電性等の機能性を有する皮膜を効率的且つ高品質に形成できるものであるが、添加材料を粉末状にする必要があるため、添加材料の加工や、粉末状にした添加材料の管理に手間とコストが掛かる他、加工性や溶射時の耐熱性等、添加材料として利用できる材料に制約が多いという課題があった。
【０００５】
本発明は、皮膜材料に機能性を付与する添加材料を添加することにより、形成される皮膜に機能性を付与することのできる皮膜形成方法及び皮膜形成装置において、従来よりも簡易なプロセスで、溶射皮膜に機能性を付与することのできる材料として利用できる材料の選択肢を拡大できる皮膜形成方法及び皮膜形成装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１に、対象面４ａに皮膜１０を形成する皮膜形成方法であって、皮膜１０の一部を構成する皮膜材料２を対象面４ａに射出する射出装置３と、対象面４ａとの間に、添加材料からなるシート６を介在させた状態で、該射出装置３により上記皮膜材料２を射出することにより、皮膜材料が前記シート６を貫通して該シート６を構成する添加材料を付着させた状態で対象面４ａに射出されることを特徴としている。
【０００７】
第２に、前記射出装置３が溶射装置であることを特徴としている。
【０００８】
第３に、前記射出装置３がコールドスプレーであることを特徴としている。
【０００９】
第４に、前記添加材料は非晶質材料であることを特徴としている。
【００１０】
第５に、前記添加材料は、所定温度以上の場合に、相転移、分解、又は昇華によって異なる性質となる材料であることを特徴としている。
【００１１】
第６に、前記添加材料は樹脂材料であることを特徴としている。
【００１２】
第７に、対象面に材料２を射出することにより堆積物を形成する堆積物形成方法であって、堆積物の一部を構成する材料２を対象面に射出する射出装置３と、対象面との間に、添加材料からなるシート６を介在させた状態で、該射出装置３により上記材料２を射出することにより、材料２が前記シート６を貫通して該シート６を構成する添加材料を付着させた状態で対象面に射出されることを特徴としている。
【００１３】
第８に、対象面４ａに皮膜１０を形成する皮膜形成装置であって、対象面４ａを有する基材４が配置される基材配置部と、皮膜１０の一部を構成する皮膜材料２を、基材配置部に配置された基材の対象面４ａに射出する射出装置３と、添加材料から構成されたシート６を、前記基材配置部に配置された基材の対象面４ａと、上記射出装置３との間で保持するシート保持部７とを備え、前記射出装置３は、上記皮膜材料２を射出して前記シート６を貫通させることにより、該皮膜材料２に添加材料を付着させ、該添加材料が付着された皮膜材料２が対象面４ａに射出されることを特徴としている。
【００１４】
第９に、対象面に材料２を射出することにより堆積物を形成する堆積物形成装置であって、対象面を有する基材４が配置される基材配置部と、堆積物の一部を構成する材料２を、基材配置部に配置された基材４の対象面に射出する射出装置３と、添加材料からなるシート６を、前記基材配置部に配置された基材４の対象面と、上記射出装置３との間で保持するシート保持部７とを備え、前記射出装置３は、上記材料２を射出して前記シート６を貫通させることにより、該材料２に添加材料を付着させ、該添加材料が付着された材料２が対象面に射出されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、皮膜に含有させる添加材料からなるシートを、射出装置によって射出された皮膜材料によって打ち抜くことによって基材に形成される皮膜に添加材料を含有させることにより、皮膜に含有させる添加材料を粉末状に加工する必要がなく、添加材料への入熱も抑えられるため、添加材料として利用できる材料の特性の幅が広がり、より多様な材料を皮膜内に添加することができる。
【００１６】
また、従来では皮膜形成には用いることが困難であった加工性に難のある非晶質材料を含んだ溶射皮膜を形成することができる。
【００１７】
また、従来では所定温度以上の場合に、相転移、分解、又は昇華によって異なる性質となるため用いることのできなかった材料を溶射皮膜内に添加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の皮膜形成装置の構成を示したモデル図である。
【図２】溶射後のアルミニウム箔を示した拡大図である。
【図３】皮膜に含有されたアルミニウムを示した拡大図である。
【図４】実施例１で形成された皮膜のエックス線回析の結果を示したグラフである。
【図５】（Ａ）は、溶射後の銅箔を示した拡大図であり、（Ｂ）は、溶射後のステンレス箔を示した拡大図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、皮膜に含有された銅及びステンレス鋼を示した拡大図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、溶射後の樹脂材料を示した拡大図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、皮膜に含有された樹脂材料を示した拡大図である。
【図９】溶射後のアモルファス軟磁性材料を示した拡大図である。
【図１０】（Ａ）は、アモルファス軟磁性材料が含有された皮膜を示した拡大図であり、（Ｂ）は、アモルファス軟磁性材料を加えずに形成した皮膜を示した拡大図である。
【図１１】実施例４で用いられたシート状のアモルファス軟磁性材料のエックス線回析の結果を示したグラフである。
【図１２】溶射後の紙を示した拡大図である。
【図１３】紙の繊維が含有された皮膜を示した拡大図である。
【図１４】木材の繊維が含有された皮膜を示した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の皮膜形成装置の構成を示したモデル図である。図示されるように、皮膜形成装置（堆積物製造装置）１は、粉末状の溶射材（皮膜材料，堆積材料）２を溶射（射出）する溶射装置（射出装置）３と、堆積物の一種である皮膜１０を形成させる対象面４ａを有する基材（対象物）４を保持する基材保持具と、皮膜１０に含有させる添加材料をシート状に形成したシート部材（シート）６と、該シート部材６を溶射装置３と基材４の対象面４ａとの間に保持するシート保持具（シート保持部）７と、制御部とを備え、溶射装置３によって溶射された溶射材２によりシート部材６を打ち抜く（貫通する）ことにより、溶射によって対象面４ａに溶射材２により形成される皮膜１０内に添加材料を混入させることができるように構成されている。以下、具体的に説明する。
【００２０】
前記溶射装置３は、燃料ガスを供給する燃料ガス供給部８と、酸素ガスを供給する酸素ガス供給部９と、燃料ガス及び酸素ガスを燃焼させる燃焼室１１と、燃焼室１１で発生した燃焼フレームに粉末状の溶射材の貯蔵と供給を行うホッパー部１２と、搬送部１３と、ノズル部１４とを備えている。
【００２１】
該溶射装置３は、燃料ガス供給口８から供給された燃料ガスと、酸素ガス供給口９から供給された酸素ガスとを前記燃焼室１１で完全燃焼させることにより、搬送部１３側へ向って供給される高速の燃焼フレームを発生させる。その後、搬送部１３の後部の溶射材供給口１２ａからホッパー部１２に貯蔵された溶射材が搬送部１３内へと供給される。
【００２２】
上記溶射材供給口１２ａから搬送部内に供給された溶射材は、搬送部１３内で加熱されつつ、高速で移動する燃焼フレームの流れに乗って、搬送部１３の終端のノズル部１４から、高温の燃焼フレームとともに対象面４ａに向って噴射（射出）される。このとき、溶射材が射出される粒子速度は５００〜８００ｍ／ｓ程度となる。以上より、該溶射装置３は、所謂高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）を行う溶射装置である。
【００２３】
なお、該溶射装置３は、前記酸素ガス供給部９を、圧縮空気を供給する供給部に変更した高速フレーム溶射（ＨＶＡＦ）の他、プラズマ溶射等の電気式溶射や、粉末式フレーム溶射等のフレーム溶射や、コールドスプレーを用いても良い。
【００２４】
該構成によれば、溶射装置３で溶射された溶射材２は、前記シート保持具７によって保持されたシート部材６を打ち抜いて基材４の対象面４ａ側まで輸送され、そのまま対象面４ａに衝突させて皮膜１０を形成するために必要な運動エネルギーを十分に与えることができる。
【００２５】
一般に、搬送部内に供給された溶射材は、高速フレームによって加熱される時間が短い（１／１００〜１／１０００秒程度）ため、溶射装置３により溶射した溶射材２によってシート部材６を打ち抜いて皮膜１０を形成するまでのプロセスを短時間で行うことができる。
【００２６】
なお、形成される皮膜１０の材料となる溶射材２としては、金属類、サーメット、セラミック等が用いられ、形成される皮膜１０に要求される機能や溶射方法に応じて適宜選択される。
【００２７】
ちなみに、図示する例では、溶射装置３として溶射材２を高速で打ち出すことのできる高速フレーム溶射装置を用いたが、これに代えて、溶射材（皮膜部材）２をより低温に保ったままで溶融させることなく高速で噴射（射出）し、上記構成と同様に対象面４ａに皮膜１０を形成することができるコールドスプレーを用いても良い。
【００２８】
前記基材保持具は、前記基材４を着脱可能に保持・固定することができるように構成されている。該基材保持具によって保持可能な基材は板状のものに限られず、皮膜１０が形成可能な様々な形状（筒状等）の基材を保持できるものであっても良い（図示しない）。
【００２９】
前記シート保持具７は、前記シート部材６を、前記溶射装置３のノズル部１４と基材保持具によって保持された基材４の皮膜形成箇所（対象面４ａ）との間に、所定の張力を保った状態で配置・保持することができるように構成されている。また、該シート保持具７は、ロール状に構成された添加材料からシート部材６を順次繰出すことができるように構成しても良い。
【００３０】
また、該シート保持具７には、皮膜形成時に、シート部材６の一部が飛散したり、破れたりした場合であっても、添加材料が飛び散らないように回収するための支持枠（図示しない）を設けても良い。該構成によれば、シート保持具７によって保持されるシート部材６が溶射装置３によって溶射される溶射材２によって連続的に打ち抜かれて微細な貫通孔が多数形成される際に、シート部材６の切れ端等が基材４側や溶射装置３側に飛び散ることを防止できる。
【００３１】
前記シート部材６は、比較的成形し易いアルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタン等の金属板（金属箔）の他、セラミックや、樹脂や、木材をシート状に形成したものや、コピー用紙等の紙を用いることができる。シート状に形成したセラミックを用いる場合には、表面に樹脂性の薄膜を貼り付けることにより、溶射材２によって打ち抜く衝撃で破砕して飛び散らないようにして用いてもよい。
【００３２】
該シート部材６の厚さは、添加部材として金属箔を用いる場合には、厚さ１ｍｍ以下、さらに好ましくは厚さ１０〜５０μｍのシート状に形成されたものが適している。また、シート部材６としてセラミックを用いる場合には、１０μｍよりもより薄い方が好ましく、シート部材６として樹脂、木材、紙類を用いる場合には、５０μｍよりも厚いものであっても用いることができる。ちなみに、該シート部材６は、固形状態に限られず、液体やゲル状の添加部材をスクリーン状に流すことによってシート状に形成したものであっても良い。
【００３３】
また、該シート部材６は、シート状に形成された異なる種類の添加材料を積層させることによって、複数種類の添加材料を一度に皮膜１０内に含有させることができる。これにより、溶射装置３のホッパー１２内に供給される溶射材２の入替えを行うことなく、皮膜１０に含まれる材料を切換えることができるため、より作業性が向上する。具体的には後述する。
【００３４】
上述のように構成された皮膜形成装置１によれば、溶射装置３と基材４の対象面４ａとの間に前記シート部材６を介在させた状態で、溶射装置３から溶射材２を溶射（射出）することによって、溶射材２がシート保持具７によって保持されたシート部材６を貫通し、これによって打ち抜かれた添加材料の一部（打抜片６ａ）が付着した溶射材２がそのまま基材４表面の皮膜形成箇所に衝突することによって、添加材料が含有された皮膜１０を形成することができる。
【００３５】
該構成によれば、皮膜１０に含有させる添加材料をシート状（薄膜状）に加工することによって皮膜１０内に含ませることができるため、添加材料を粉末状に加工する必要がない。また、溶射装置３によって溶射された溶射材２によって、シート部材６を打ち抜かせることによって、添加材料の微粒化（粉砕）と、添加材料の対象面４ａまでの輸送と、溶射材２と添加材料とによる皮膜形成とを同時に実行することができるため、溶射材２によって形成される皮膜１０への添加材料の付加をスムーズ且つ効率よく行うことができる。
【００３６】
さらに、上述の皮膜形成装置１を用いた皮膜形成方法によれば、通常、皮膜１０を形成する溶射材２の微粒化（粉末化）と加熱溶融が前提条件となる溶射による皮膜形成方法と比較して、皮膜１０の一部に加えることのできる添加材料の制約を緩和できる。言い換えると、粉末状への加工に難のあった部材や、溶射装置３内で所定以上の高温になると結晶構造が変化する部材のように、従来では形成される皮膜１０に含有させることで機能性を付与する材料として利用することが困難であった材料でも、皮膜１０に含有させる添加材料として用いることができる。
【００３７】
具体的には、該添加材料として、上記金属の他、通常、微粒化を行うことが困難な非晶質材料であって、約４００度で結晶化するアモルファス軟磁性材料を用いることができる。また、該添加材料として、約９００度でルチル型に転移して光触媒効果が大きく減少するため、通常溶射材としては積極的には用いられなかったアナターゼ型の酸化チタンを利用することもできる。
【００３８】
また、溶射皮膜形成時の入熱により性質が変化する物質として、例えば、相転移を起こす酸化アルミニウムや、空気中の水分と徐々に反応して結晶化（分解）する窒化アルミニウムや、所定温度（２５４５°）以上で昇華する炭化ケイ素等を前記添加部材として皮膜材料２に用いることができるようになる。同様に、従来では高温で変質するため利用できなかった、様々な窒化物セラミックスや、炭化物セラミックスも添加部材として用いることができる。
【００３９】
さらに、該添加材料として、上記金属類等の他、樹脂製の部材や、紙や、木材等を用いて皮膜１０内に含有させることができる。具体的な実施例については後述する。
【００４０】
なお、上記構成の皮膜形成装置１は、通常の溶射による皮膜形成に用いられる前記溶射装置３と基材保持具との間に、添加材料であるシート部材６を保持するシート保持具７のみを追加で設けることにより構成することができるため、専用品を一から作る必要がなく低コストで構成することができる。
【００４１】
ちなみに、前記皮膜形成装置１は、溶射装置３のノズル部１４と、シート保持具７によって保持されるシート部材６との間の距離や、該シート部材６から皮膜１０が形成される基材４の対象面４ａまでの距離を、溶射材２や添加材料の種類に応じて、適宜変更することができるように、溶射装置３と、シート保持具７と、基材保持具との相対的な位置を変更操作することができるように構成されている。
【００４２】
また、該皮膜形成装置１は、前記制御部により、皮膜１０が形成される基材４の対象面４ａに対する前記溶射装置３の溶射位置を制御することができるように構成されている。該構成によれば、制御部は、前記溶射装置３の位置を予め定めた経路に沿って移動させつつ溶射を行うことによって、基材４側に形成される皮膜１０の範囲や形状、皮膜１０の厚さ等を予め設計した通り、正確且つスムーズに形成することができる。
【００４３】
また、該制御部は、溶射装置３と同様に、前記シート保持具７の位置も制御することにより、溶射装置３による溶射位置が制御されている最中に、溶射装置３と基材４の対象面４ａとの間にシート部材６が介在される皮膜形成箇所と、介在されない皮膜形成箇所と予め設定することができる。すなわち、基材４の対象面４ａに形成される皮膜１０の一部にのみ添加材料を含ませることによって、皮膜１０の一部にのみ帯電性や、耐摩耗性を付与したりする等、より高度な設計を行うことができる。
【００４４】
なお、上述の装置１は、皮膜１０以外の堆積物を対象面４ａに形成（製造）する堆積物製造装置１として用いることも可能である。この堆積物製造装置１は、前記射出装置３から射出された材料２で前記シート部材６を打ち抜くことにより材料２に添加材料を付着させ、該材料２をそのまま対象面４ａ側に衝突させることにより、対象面４ａに堆積物を堆積させて製造することができる。
【００４５】
ちなみに、該射出装置３による対象面４ａへの射出位置を、前記制御部によって適切に制御することにより、３次元ＣＡＤ等で予め設計された３次元形状物（堆積物）を製造できる。すなわち、堆積物製造装置１を種々の材料を含有する３次元形状物を成形する３Ｄプリンターとして用いることが可能になる。
【実施例１】
【００４６】
次に、図１乃至図４に基づき、本発明の皮膜形成装置を用いた皮膜形成方法の具体的な実施例について説明する。本例では、前記溶射装置として高速フレーム溶射装置（ＨＶＯＦ）を使用して基材表面に溶射膜を形成した。該溶射装置は、溶射装置のノズル部とシート部材との間は、５００ｍｍ、シート部材と基材との間は、５０ｍｍとなるように設定し、ホッパー部に供給される溶射材には、ＷＣ系サーメット（具体的にはＷＣ／１２％Ｃｏ）を用いた。また、前記基材には鉄鋼材料（具体的にはＳＳ４００）を用い、基材の皮膜形成箇所には予めブラスト処理を施して皮膜１０の密着強度を向上させた。
【００４７】
まず、シート部材として厚さ４８μｍ程度のアルミニウム箔を用いて、上述の皮膜形成方法を実施した。図２は、溶射後のアルミニウム箔を示した拡大図であり、図３は、皮膜に含有されたアルミニウムを示した拡大図であり、図４は、実施例１で形成された皮膜のエックス線回析の結果を示したグラフである。
【００４８】
図２により、溶射されたアルミニウム箔を光学顕微鏡で観察したところ、溶射された箇所に無数の貫通痕が確認されるため、溶射材がアルミニウム箔を打ち抜いていることが確認できた。また、アルミニウム箔の製造時に形成されるロールマークも確認できるため、溶射による熱でアルミニウム箔の表面が溶融していないことも確認できた。ちなみに、溶射装置に溶射材を入れずにフレームのみをアルミニウム箔に当てた場合には、アルミニウム箔に貫通痕は確認されなかった（図示しない）。
【００４９】
また、図３により、基板に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、サーメットにより形成された皮膜の一部に金属（アルミニウム）が点在していることが確認できる。このため、溶射装置によって射出された溶射材によって打ち抜かれたアルミニウム箔の一部が基板側まで移送され、皮膜内に含有されているものと考えられる。
【００５０】
また、図４より、エックス線回析の結果から、本実施例で形成された皮膜は、溶射材と、アルミニウム箔のピークを足し合わせたものになっているため、皮膜中にある金属がアルミニウムであることが確認できた。
【００５１】
以上より、溶射材が溶射される溶射装置と、溶射によって皮膜が形成される基材との間にシート部材を配置し、溶射材によってシート部材を打ち抜くことによって、溶射材によって形成される皮膜の中にシート部材を構成する添加材料を含有させることができることが示された。これにより、上述に示された簡易な方法（構成）で皮膜に様々な機能性を付与することができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、シート部材として、厚さ１０μｍ程度の銅箔（Ｃｕ）と略同じ厚さのステンレス箔（ＳＵＳ３０４）とを重ねたものを使用して、上記記載の方法で皮膜を形成した。図５（Ａ）は、溶射後の銅箔を示した拡大図であり、図５（Ｂ）は、溶射後のステンレス箔を示した拡大図であり、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、皮膜に含有された銅及びステンレス鋼を示した拡大図である。
【００５３】
図５（Ａ）及び（Ｂ）より、溶射された銅箔とステンレス箔とを光学顕微鏡で観察したところ、溶射された箇所に無数の貫通痕が確認されるため、溶射材が銅箔とステンレス箔とを重ねて構成されたシート部材を同時に打ち抜いていることが確認できた。また、図６（Ａ）及び（Ｂ）より、基板表面に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、皮膜の一部に銅（及びステンレス鋼）が点在していることが確認できた。
【００５４】
これにより、シート部材を異なる種類の添加材料を積層させて構成することによって、一度の溶射（皮膜形成）作業で複数種類の添加材料を皮膜内に含有させることができる。また、本手法によれば、通常、合金化が困難とされる銅と鉄であっても、容易に皮膜内に混入させることができる。
【実施例３】
【００５５】
次に、シート部材として、厚さ２５μｍ程度の樹脂材料（ポリエチレンナフタレート）を使用して、上記記載の方法で皮膜を形成した。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、溶射後の樹脂材料を示した拡大図であり、図８（Ａ）及び（Ｂ）は、皮膜に含有された樹脂材料を示した拡大図である。この場合は、溶射装置のノズル部とシート部材との間を７００ｍｍに設定した。
【００５６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）より、溶射された樹脂材料を光学顕微鏡で観察したところ、溶射された箇所に無数の貫通痕が確認されるため、溶射材が樹脂材料を打ち抜いていることが確認できた。また、図８（Ａ）及び（Ｂ）より、基板表面に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、皮膜の一部に樹脂材料が点在していることが確認できた。
【００５７】
これにより、例えば、彩色済みの樹脂シートを皮膜中に取り込むことによって、形成される皮膜を現状のカラーセラミックでは発色できない色にしたり、酸化チタン等の光触媒材料を樹脂材料内に含有させることにより、結晶型の転移を起こすことなく光触媒材料を皮膜内に含有させたりすることができる。
【実施例４】
【００５８】
次に、シート部材として、非晶質材料であるアモルファス軟磁性材料を厚さ２０μｍ程度のシート状にしたものを使用して、上記記載の方法で皮膜を形成した。図９は、溶射後のアモルファス軟磁性材料を示した拡大図であり、図１０（Ａ）は、アモルファス軟磁性材料が含有された皮膜を示した拡大図であり、図１０（Ｂ）は、アモルファス軟磁性材料を加えずに形成した皮膜を示した拡大図であり、図１１は、実施例４で用いられたシート状のアモルファス軟磁性材料のエックス線回析の結果を示したグラフである。
【００５９】
図９より、溶射されたアモルファス軟磁性材料を光学顕微鏡で観察したところ、溶射された箇所に無数の貫通痕が確認されるため、溶射材がアモルファス軟磁性材料を打ち抜いていることが確認できた。また、図１０（Ａ）及び（Ｂ）より、基板表面に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、図１０（Ｂ）では確認されなかったアモルファス軟磁性材料と推定される金属小片が、図１０（Ａ）では、皮膜の一部に点在していることが確認できた。
【００６０】
また、図１１より、溶射によって打ち抜かれた後のシート状のアモルファス軟磁性材料も、高温による結晶化は起こっておらず、性質を変化させることなく皮膜内に含ませることができていることが推測される。
【００６１】
これにより、本発明によれば、粉末状に加工することが困難であるという機械的条件の制約と、４００度以上の高温になると結晶化して構成が変化してしまうという温度条件の制約ため、通常の溶射によっては皮膜に付加する材料として適していなかったアモルファス軟磁性材料を容易に皮膜内に含ませることができる。
【実施例５】
【００６２】
次に、シート部材として、紙（市販のコピー用紙）を使用して、上記記載の方法で皮膜を形成した。図１２は、溶射後の紙を示した拡大図であり、図１３は、紙の繊維が含有された皮膜を示した拡大図である。
【００６３】
図１２より、溶射されたコピー用紙を光学顕微鏡で観察したところ、溶射された箇所に貫通痕が確認されるため、溶射材がコピー用紙を打ち抜いていることが確認できた。また、図１３より、基板表面に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、皮膜に紙の繊維が燃えずに多数付着していることが確認できた。
【実施例６】
【００６４】
次に、シート部材として、木材（杉のかんな屑）を使用して、上記記載の方法で皮膜を形成した。図１４は、木材の繊維が含有された皮膜を示した拡大図である。
【００６５】
図１４より、基板表面に形成された皮膜を光学顕微鏡で観察したところ、皮膜に木材の繊維が燃えずに多数付着していることが確認できた。これにより、本発明によれば、通常、皮膜に付加する部材として用いられない紙類や、木材の繊維を皮膜に含ませることができるため、形成される皮膜に耐割れ性や防音性等の機能を付与することができる。
【符号の説明】
【００６６】
２    溶射材（皮膜材料）
３    溶射装置
４    基材
４ａ  対象面
６    シート部材（シート）
７    シート保持具（シート保持部）
１０    皮膜
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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