(57)【要約】【課題】  厚さの小さい金属箔に溶射を行うに際し、溶射面を十分にかつ均一に冷却できて、溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることのできる、金属箔への溶射皮膜形成方法を提供する。【解決手段】  この発明の溶射皮膜形成方法は、金属箔２の表面に溶射材料を溶射することによって金属箔２に溶射皮膜を形成する方法において、金属箔２の裏面に冷却装置の冷却作用部１１を当接せしめた状態で該金属箔２の表面に溶射材料を溶射すると共に、前記溶射中に金属箔２表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の表面に溶射材料を溶射することによって金属箔に溶射皮膜を形成する方法において、
前記金属箔の裏面を冷却装置の冷却作用部に当接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射材料を溶射すると共に、前記溶射中に前記金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射することを特徴とする金属箔への溶射皮膜形成方法。
【請求項２】
金属箔の表面に溶射材料を溶射することによって金属箔に溶射皮膜を形成する方法において、
金属箔の裏面を冷却ロールの外周面に沿接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射材料を溶射すると共に、前記溶射中に前記金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射することを特徴とする金属箔への溶射皮膜形成方法。
【請求項３】
溶射中に、金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域において、前記噴射気体流の３箇所以上の照射位置が略均等に分散している請求項１または２に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項４】
溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる４箇所以上の部分に噴射気体流を照射する請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項５】
溶射をプラズマ溶射により行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項６】
噴射気体として空気を用いる請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項７】
噴射気体流の流速を１０〜２０ｍ／秒に設定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項８】
各噴射気体流の流量を１５〜３０Ｌ／分に設定する請求項１〜７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項９】
金属箔としてアルミニウム箔を用いる請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項１０】
溶射材料として、弁作用金属とＡｌとの金属間化合物の粉末及びＡｌ粉末を混合した混合粉を用いる請求項１〜９のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項１１】
金属間化合物粉末とＡｌ粉末の溶射質量比を、金属間化合物粉末／Ａｌ粉末＝０．１〜５．０の範囲に設定する請求項１０に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項１２】
金属間化合物粉末として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ及びＨｆからなる群より選ばれる１種または２種以上の弁作用金属と、Ａｌとの金属間化合物の粉末を用いる請求項１０または１１に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項１３】
金属間化合物粉末としてＡｌ3Ｚｒ粉末を用いる請求項１０または１１に記載の溶射皮膜形成方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法を実施することによって得られた溶射皮膜形成金属箔。
【請求項１５】
金属箔の裏面に当接して金属箔を冷却する冷却作用部を有した冷却装置と、
金属箔の表面に溶射材料を溶射する溶射ガンと、
３個以上の気体噴射ノズルとを備え、
前記３個以上の気体噴射ノズルから噴射される気体流は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる部分に照射されるものとなされていることを特徴とする溶射皮膜形成装置。
【請求項１６】
金属箔の裏面に当接して金属箔を冷却する冷却回転ロールと、
金属箔の表面に溶射材料を溶射する溶射ガンと、
３個以上の気体噴射ノズルとを備え、
前記３個以上の気体噴射ノズルから噴射される気体流は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる部分に照射されるものとなされていることを特徴とする溶射皮膜形成装置。
【請求項１７】
気体噴射ノズルから噴射される気体流の金属箔への照射位置は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域において略均等に分散している請求項１５または１６に記載の溶射皮膜形成装置。
【請求項１８】
気体噴射ノズルは、いずれも前記溶射ガンに取付固定されている請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【請求項１９】
気体噴射ノズルは、いずれも前記溶射ガンの外周面にその周方向に略均等間隔で取付固定されている請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【請求項２０】
気体噴射ノズルの数は４〜１０個である請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、厚さの小さい金属箔に溶射する際に、金属箔の座屈、変形を十分に抑制できて平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることのできる、金属箔への溶射皮膜形成方法及び溶射皮膜形成装置に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、「金属箔」の語は、厚さ２〜２００μｍのものを意味する。また、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用いる。また、「略均等」の語は、「均等」をも含む意味で用いる。
【背景技術】
【０００３】
金属薄板の表面に金属を溶射することによって金属薄板に溶射層を積層することが従来から行われているが、この溶射の際の溶射熱によって金属薄板が熱膨張により変形（反り、曲がり等）するのを防止するために、金属薄板を冷却しつつ溶射することが多く行われている。例えば、特許文献１には、金属薄板の裏面に冷却裏当て材をあてがって裏面から冷却しつつ、金属薄板の表面に溶射処理を施すことが記載されている。また、特許文献２には、金属製薄肉パイプの外周面に溶射材料を溶射するに際し、金属製薄肉パイプ内に中子を装填して冷却しつつ溶射を行うことが記載されている。前記中子の外部を空気冷却しつつ溶射する方法、中子の内部を水冷しつつ溶射する方法等が記載されている。また、特許文献３には、基板の裏面に液体窒素等の極低温流体を吹きつけて冷却しつつ、基板の表面に溶射を行うことが記載されている。
【０００４】
また、特許文献４には、有機繊維からなるシートの裏面を内部に除熱機構を有した回転ローラーと接触させつつ、シートの表面に溶射を行った後、直ちに溶射直後のシートの溶射箇所に空気を吹き付けてさらに冷却する溶射方法が記載されている。
【特許文献１】特開昭６１−２３０７６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１５８８１０号公報
【特許文献３】特表２００２−５１６９２０号公報
【特許文献４】特開昭６０−６７１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、金属薄板よりもさらに厚さの小さい金属箔に溶射を行う場合には、上記従来技術（特許文献１〜３）のように金属箔の裏面側から冷却を行うだけでは、金属箔の溶射面を均一に冷却することはできないし、溶射時の流体熱が加わることで生じる応力不均一による座屈、変形を十分に抑制することは困難であった。
【０００６】
また、特許文献４に記載の技術は、裏面側からの冷却だけではなく、溶射直後にも空気を吹き付けて空冷するものであるが、溶射対象物（シート）に１方向から空気等を吹き付けるので、溶射流体（溶射炎）が該空気の吹き付け流の影響を受ける結果、この場合にも溶射時の流体熱によって応力不均一が生じることは避けられず、溶射対象物の座屈、変形を十分に抑制することはできなかった。
【０００７】
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、厚さの小さい金属箔に溶射を行うに際し、溶射面を十分にかつ均一に冷却できて、溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることのできる、金属箔への溶射皮膜形成方法及び溶射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］金属箔の表面に溶射材料を溶射することによって金属箔に溶射皮膜を形成する方法において、
前記金属箔の裏面を冷却装置の冷却作用部に当接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射材料を溶射すると共に、前記溶射中に前記金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射することを特徴とする金属箔への溶射皮膜形成方法。
【００１０】
［２］金属箔の表面に溶射材料を溶射することによって金属箔に溶射皮膜を形成する方法において、
金属箔の裏面を冷却ロールの外周面に沿接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射材料を溶射すると共に、前記溶射中に前記金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射することを特徴とする金属箔への溶射皮膜形成方法。
【００１１】
［３］溶射中に、金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域において、前記噴射気体流の３箇所以上の照射位置が略均等に分散している前項１または２に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１２】
［４］溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる４箇所以上の部分に噴射気体流を照射する前項１〜３のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１３】
［５］溶射をプラズマ溶射により行う前項１〜４のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１４】
［６］噴射気体として空気を用いる前項１〜５のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１５】
［７］噴射気体流の流速を１０〜２０ｍ／秒に設定する前項１〜６のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１６】
［８］各噴射気体流の流量を１５〜３０Ｌ／分に設定する前項１〜７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１７】
［９］金属箔としてアルミニウム箔を用いる前項１〜８のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１８】
［１０］溶射材料として、弁作用金属とＡｌとの金属間化合物の粉末及びＡｌ粉末を混合した混合粉を用いる前項１〜９のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法。
【００１９】
［１１］金属間化合物粉末とＡｌ粉末の溶射質量比を、金属間化合物粉末／Ａｌ粉末＝０．１〜５．０の範囲に設定する前項１０に記載の溶射皮膜形成方法。
【００２０】
［１２］金属間化合物粉末として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ及びＨｆからなる群より選ばれる１種または２種以上の弁作用金属と、Ａｌとの金属間化合物の粉末を用いる前項１０または１１に記載の溶射皮膜形成方法。
【００２１】
［１３］金属間化合物粉末としてＡｌ3Ｚｒ粉末を用いる前項１０または１１に記載の溶射皮膜形成方法。
【００２２】
［１４］前項１〜１３のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成方法を実施することによって得られた溶射皮膜形成金属箔。
【００２３】
［１５］金属箔の裏面に当接して金属箔を冷却する冷却作用部を有した冷却装置と、
金属箔の表面に溶射材料を溶射する溶射ガンと、
３個以上の気体噴射ノズルとを備え、
前記３個以上の気体噴射ノズルから噴射される気体流は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる部分に照射されるものとなされていることを特徴とする溶射皮膜形成装置。
【００２４】
［１６］金属箔の裏面に当接して金属箔を冷却する冷却回転ロールと、
金属箔の表面に溶射材料を溶射する溶射ガンと、
３個以上の気体噴射ノズルとを備え、
前記３個以上の気体噴射ノズルから噴射される気体流は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる部分に照射されるものとなされていることを特徴とする溶射皮膜形成装置。
【００２５】
［１７］気体噴射ノズルから噴射される気体流の金属箔への照射位置は、前記溶射ガンから溶射材料が金属箔の表面に溶射された際の該金属箔における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域において略均等に分散している前項１５または１６に記載の溶射皮膜形成装置。
【００２６】
［１８］気体噴射ノズルは、いずれも前記溶射ガンに取付固定されている前項１５〜１７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【００２７】
［１９］気体噴射ノズルは、いずれも前記溶射ガンの外周面にその周方向に略均等間隔で取付固定されている前項１５〜１７のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【００２８】
［２０］気体噴射ノズルの数は４〜１０個である前項１５〜１９のいずれか１項に記載の溶射皮膜形成装置。
【発明の効果】
【００２９】
［１］の発明では、金属箔の裏面を冷却作用部に当接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射しつつ、この溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射するので、金属箔の裏面を冷却作用部に十分に接触せしめることができて（密着面積を増大させることができて）、金属箔の溶射面を十分に且つ均一に冷却することができ、これにより溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることができる。
【００３０】
［２］の発明では、金属箔の裏面を冷却ロールの外周面に沿接せしめた状態で該金属箔の表面に溶射しつつ、この溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射するので、金属箔の裏面を冷却ロールに十分に接触せしめることができて（密着面積を増大させることができて）、金属箔の溶射面を十分に且つ均一に冷却することができ、これにより溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性により優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることができる。
【００３１】
［３］の発明では、溶射中に、金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域において、噴射気体流の３箇所以上の照射位置が略均等に分散しているから、金属箔の座屈、変形を確実に抑制できて、より一層平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を得ることができる。
【００３２】
［４］の発明では、溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる４箇所以上の部分に噴射気体流を照射するから、金属箔の座屈、変形をより確実に抑制できて、平坦性がさらに向上した溶射皮膜形成金属箔を得ることができる。
【００３３】
［５］の発明では、プラズマ溶射法を用いて溶射するので、金属箔の冷却速度をさらに向上できる。
【００３４】
［６］の発明では、噴射気体流として噴射空気流を用いるので、溶射コストを低減することができる。
【００３５】
［７］の発明では、噴射気体流の流速が１０〜２０ｍ／秒であるから、溶射流体（溶射炎）の流れに影響（屈折等）を及ぼすことなく、冷却作用部又は冷却ロールに金属箔の裏面を十分に接触せしめることができる。
【００３６】
［８］の発明では、各噴射気体流の流量が１５〜３０Ｌ／分であるから、溶射流体（溶射炎）の流れに影響（屈折等）を及ぼすことなく、冷却作用部又は冷却ロールに金属箔の裏面を十分に接触せしめることができる。
【００３７】
［９］の発明では、金属箔としてアルミニウム箔を用いるものであり、該アルミニウム箔は比較的熱伝導率が高いことにより冷却作用部からの冷却効果がより十分に得られ、またアルミニウムは融点が低いことから低温で溶射皮膜を形成できる利点がある。
【００３８】
［１０］の発明では、溶射材料として、弁作用金属とＡｌとの金属間化合物の粉末及びＡｌ粉末を混合した混合粉を用いるものであり、溶射の際に金属間化合物とＡｌとが複合して合金化され、金属箔の表面にＡｌと弁作用金属の合金層（溶射皮膜）を積層できる。このＡｌと弁作用金属の合金の酸化皮膜の誘電率は非常に大きいので、大きな静電容量を確保でき、従って得られた溶射皮膜形成金属箔はコンデンサ用電極シートとして好適なものとなる。
【００３９】
［１１］の発明では、金属間化合物粉末とＡｌ粉末の溶射質量比を、金属間化合物粉末／Ａｌ粉末＝０．１〜５．０の範囲に設定するので、得られる溶射皮膜形成金属箔の静電容量をより増大させることができる。
【００４０】
［１２］の発明では、得られる溶射皮膜形成金属箔の静電容量をより一層増大させることができる。
【００４１】
［１３］の発明では、得られる溶射皮膜形成金属箔の静電容量をさらに増大させることができる。
【００４２】
［１４］の発明では、厚さの均一な溶射皮膜が形成されてなる平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔が提供される。
【００４３】
［１５］の発明では、金属箔の裏面を冷却作用部で冷却した状態で金属箔の表面に溶射しつつ、この溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に各気体噴射ノズルから噴射気体流を照射するので、金属箔の溶射面を十分に且つ均一に冷却することができ、これにより溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を製造することができる。
【００４４】
［１６］の発明では、金属箔の裏面を冷却回転ロールに当接させた状態で金属箔の表面に溶射しつつ、この溶射中に金属箔表面における溶射炎照射領域を取り囲む周辺近傍領域における異なる３箇所以上の部分に各気体噴射ノズルから噴射気体流を照射するので、金属箔の溶射面を十分に且つ均一に冷却することができ、これにより溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜を形成でき、且つ平坦性により優れた溶射皮膜形成金属箔を製造できる。
【００４５】
［１７］の発明では、金属箔の座屈、変形を確実に抑制できて、一層平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を製造できる。
【００４６】
［１８］の発明では、気体噴射ノズルは、いずれも溶射ガンに取付固定されていることで、溶射ガンを移動させながら溶射を行う際にも、気体噴射ノズルは溶射ガンと同調移動するので、金属箔の裏面と冷却作用部又は冷却回転ロールとの間に常に隙間を生じることなく十分に接触させることができ、これにより金属箔の座屈、変形を確実に抑制することができて、より一層平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔を製造できる。
【００４７】
［１９］の発明では、３個以上の気体噴射ノズルは、いずれも溶射ガンの外周面にその周方向に略均等間隔で取付固定されているから、溶射中における金属箔の裏面と冷却作用部又は冷却回転ロールとの間の隙間発生を確実に防止することができて、金属箔の座屈、変形をより確実に抑制できる。
【００４８】
［２０］の発明では、気体噴射ノズルの数は４〜１０個であるから、溶射流体（溶射炎）の流れへの影響（屈折等）を十分に排除しつつ噴射気体流を金属箔に対して照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
この発明に係る溶射皮膜形成装置（９）の一実施形態を図１に示す。この溶射皮膜形成装置（９）は、冷却装置（１０）と、溶射ガン（１２）と、気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）とを備えている。
【００５０】
前記溶射ガン（１２）は、金属製の円筒体からなるものであり、図１に示すように、溶射機本体部（図示しない）から延ばされたアーム（２１）の先端に固定具（２２）を用いて固定されている。この溶射ガン（１２）から金属箔（２）の表面に向けて溶射材料を溶射する。本実施形態では、溶射時には、前記アーム（２１）の駆動により前記溶射ガン（１２）は左右方向（水平方向）に移動しつつ溶射するものとなされている。即ち、前記溶射ガン（１２）は、金属箔（２）の送り方向（下方向）と直交する方向に移動しつつ溶射するものとなされている。
【００５１】
前記気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）は、前記溶射ガン（１２）の外周面にその周方向に略均等間隔で取付固定されている（図１、２参照）。また、これら気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）は、いずれもその先端側が若干内側を向く態様で取付固定されている（図２参照）。本実施形態では、前記気体噴射ノズル（１３）から圧縮空気からなる気体流が噴射されるものとなされている。なお、図１において、（２０）は、前記気体噴射ノズル（１３）に気体を供給するためのチューブである。
【００５２】
前記冷却装置（１０）は、冷却回転ロール（１１）と、冷却媒体循環装置（１４）とを備えてなる。前記冷却媒体循環装置（１４）で冷却された冷却媒体は、前記冷却回転ロール（１１）の内部に供給される一方、該冷却回転ロール（１１）内で冷却に使用された後の媒体は、再び前記冷却媒体循環装置（１４）に戻され、この冷却媒体循環装置（１４）内で冷却されてまた前記冷却回転ロール（１１）の内部に供給されるものとなされており、このようにして前記冷却回転ロール（１１）の内部に十分に冷却された冷却媒体が常時循環供給されるように構成されている。なお、前記冷却媒体としては、特に限定されるものではないが、例えば冷却水が用いられる。
【００５３】
しかして、図１に示すように、前記冷却回転ロール（１１）の外周面に送り装置（１５）から金属箔（２）を供給し、該金属箔（２）の裏面を冷却回転ロール（１１）の外周面に沿接せしめた状態で金属箔（２）を送りつつ、この沿接状態にある金属箔（２）の表面に前記溶射ガン（１２）から溶射材料を溶射することによって金属箔（２）の表面に溶射皮膜（３）を形成して溶射皮膜形成金属箔（１）を得た後、これ（１）を巻取装置（１６）で巻き取る。前記溶射中に、前記気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）から圧縮空気の噴射気体流を噴射させる。この時、これら４つの噴射気体流は、図３に示すように、前記溶射ガン（１２）から溶射材料が金属箔（２）の表面に溶射された際の該金属箔（２）における溶射炎照射領域（５０）を取り囲む周辺近傍領域（５２）における異なる部分に照射される。また、これら４つの噴射気体流の金属箔（２）への照射領域（５１）（５１）（５１）（５１）は、前記溶射炎照射領域（５０）を取り囲む周辺近傍領域（５２）において略均等に分散している（図３参照）。
【００５４】
このように、金属箔（２）の裏面を冷却回転ロール（１１）の外周面に沿接せしめた状態で該金属箔（２）の表面に溶射しつつ、この溶射中に金属箔（２）表面における溶射炎照射領域（５０）を取り囲む周辺近傍領域（５２）における異なる３箇所以上の部分に噴射気体流を照射するので、金属箔（２）の裏面に冷却回転ロール（１１）を十分に接触せしめることができて（密着面積を増大させることができて）、金属箔（２）の溶射面を十分に且つ均一に冷却することができ、これにより溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、厚さの均一な溶射皮膜（３）を形成でき、且つ平坦性により優れた溶射皮膜形成金属箔（１）（図４参照）を得ることができる。
【００５５】
また、噴射気体流の金属箔（２）への照射領域（５１）（５１）（５１）（５１）は、前記溶射炎照射領域（５０）を取り囲む周辺近傍領域（５２）において略均等に分散しているから、金属箔の座屈、変形を確実に抑制できて、より一層平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔（１）を得ることができる。
【００５６】
この発明において、溶射の対象となる金属箔（２）としては、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウム、銅、ステンレス等が挙げられる。
【００５７】
また、溶射材料としては、特に限定されるものではないが、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ等の弁作用金属などが挙げられる。中でも、溶射材料としては、弁作用金属（Ａｌを除く）とＡｌとの金属間化合物の粉末及びＡｌ粉末を混合した混合粉を用いるのが好ましい。この場合には、溶射時に金属間化合物とＡｌとが複合して合金化され、金属箔（２）の表面にＡｌと弁作用金属の合金からなる溶射皮膜（３）を積層できる。このＡｌと弁作用金属の合金の酸化皮膜の誘電率は非常に大きいので、大きな静電容量を確保でき、従って得られた溶射皮膜形成金属箔（１）はコンデンサ用電極シートとして好適なものとなる。
【００５８】
前記金属間化合物粉末と前記Ａｌ粉末の溶射質量比は、金属間化合物粉末／Ａｌ粉末＝０．１〜５．０の範囲に設定するのが好ましい。前記溶射質量比が０．１以上であることで溶射皮膜（溶射合金層）（３）中の金属間化合物の量が十分なものとなり例えばエッチング処理時における金属間化合物の脱落が防止され得て良好な静電容量が得られるものとなると共に、前記溶射質量比が５．０以下であることで溶射皮膜（溶射合金層）（３）中の金属間化合物の量が多くなり過ぎず例えばエッチング処理により形成されるエッチング孔の大きさが十分なものとなって電解質がエッチング層の中に十分に入っていき良好な静電容量が得られるものとなる。中でも、金属間化合物粉末とＡｌ粉末の溶射質量比は、金属間化合物粉末／Ａｌ粉末＝０．５〜２．０の範囲に設定するのが特に好ましい。
【００５９】
前記金属間化合物粉末の平均粒径は３〜１００μｍであるのが好ましい。３μｍ以上であることで溶射機の原料供給管の供給ノズルの詰まりを十分に防止できると共に１００μｍ以下であることで溶射皮膜（溶射層）（３）におけるボイド発生を十分に防止できる。中でも、前記金属間化合物粉末の平均粒径は５〜５０μｍであるのがより好ましい。
【００６０】
前記Ａｌ粉末の平均粒径は３〜１５０μｍであるのが好ましい。３μｍ以上であることで溶射機の原料供給管の供給ノズルの詰まりを十分に防止できると共に１５０μｍ以下であることで溶射皮膜（溶射層）（３）におけるボイド発生を十分に防止できる。中でも、前記Ａｌ粉末の平均粒径は５〜７０μｍであるのがより好ましい。
【００６１】
また、前記金属間化合物粉末としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ及びＨｆからなる群より選ばれる１種または２種以上の弁作用金属と、Ａｌとの金属間化合物の粉末を用いるのが好ましい。このような構成を採用した場合には、得られる溶射皮膜形成金属箔（１）の静電容量をより一層増大させることができる。中でも、前記金属間化合物粉末としてはＡｌ3 Ｚｒ粉末を用いるのが特に好ましい。
【００６２】
また、形成する溶射皮膜（３）の厚さは、特に限定されないが、５〜１５０μｍとするのが良い。
【００６３】
この発明において、前記溶射の手法としては、公知の溶射方法を採用することができ、特に限定されるものではないが、例えばプラズマ溶射、コールドスプレー等を例示できる。中でも、プラズマ溶射により溶射するのが好ましく、この場合には冷却速度をさらに向上できる利点がある。
【００６４】
前記プラズマ溶射とは、電極の間にアルゴン、ヘリウム等のガスを流して放電すると、電離して高音高速のプラズマが発生するが、このプラズマを溶射の熱源として用いる溶射法であり、前記高音高速のプラズマ流（プラズマジェット）に溶射材料の粉末を投入して加熱加速せしめて基材に衝突させて溶射するものである。
【００６５】
前記コールドスプレーとは、溶射材料の融点または軟化温度よりも低い温度に加熱した高圧のガスを超音速流にし、この超音速流に溶射材料の粉末を投入して加速せしめ、固相状態のまま基材に衝突させて溶射するものである。
【００６６】
前記溶射時における溶射距離（Ｌ）は３０〜１００ｍｍに設定するのが好ましい。３０ｍｍ以上とすることで溶射材料を十分に均一に溶射することができると共に、１００ｍｍ以下とすることでボイドの発生を抑制することができる。なお、前記溶射距離（Ｌ）とは、溶射ガン（１２）の溶射口から冷却ロール（冷却作用部）（１１）までの距離である（図１参照）。
【００６７】
また、前記気体噴射ノズル（１３）から噴射する噴射気体流の流速は１０〜２０ｍ／秒であるのが好ましい。１０ｍ／秒以上であることで金属箔（２）の裏面に冷却ロール（１１）を十分に接触せしめることができて溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、２０ｍ／秒以下であることで溶射流体（溶射炎）への影響（屈折等）を十分に抑制できる。中でも、前記噴射気体流の流速は１３〜１７ｍ／秒に設定するのがより好ましい。
【００６８】
また、前記各気体噴射ノズル（１３）から噴射する噴射気体流の流量は１５〜３０Ｌ／分であるのが好ましい。１５Ｌ／分以上であることで金属箔（２）の裏面に冷却ロール（１１）を十分に接触せしめることができて溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、３０Ｌ／分以下であることで溶射流体（溶射炎）への影響（屈折等）を十分に抑制できる。中でも、前記噴射気体流の流量は２０〜２５Ｌ／分であるのがより好ましい。
【００６９】
なお、前記実施形態では、気体噴射ノズル（１３）の設置数は４個としているが、３個以上であれば特に限定されない。中でも、前記気体噴射ノズル（１３）の設置数は４〜１０個とするのが好ましい。４個以上とすることで金属箔（２）の裏面に冷却ロール（１１）を十分に接触せしめることができて溶射時の流体熱で発生する応力不均一による金属箔の座屈、変形を十分に抑制できると共に、１０個以下とすることで溶射流体（溶射炎）への影響（屈折等）を十分に抑制できる。特に好ましい設置数は４〜６個である。
【００７０】
また、気体噴射ノズル（１３）の設置数が４個である構成を採用する場合に、図１、２に示す構成以外に、例えば図９、１０に示すような構成を採用することもできる。即ち、前記溶射ガン（１２）の外周面にリング状のパイプ（３０）が取付固定され、該リング状パイプ（３０）における前記冷却回転ロール（１１）と対向する周面に周方向に略均等間隔で気体噴射孔が設けられて４つの気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）が形成された構成（図９、１０参照）を採用することもできる。気体噴射ノズル（１３）の設置数を３個又は５個以上とする場合にも同様の構成を採用することができる。
【００７１】
また、前記実施形態では、噴射気体流として噴射空気流を用いているが、特にこれに限定されるものではなく、前記噴射気体流として例えば噴射窒素流、噴射ヘリウム流等を用いることもできる。
【００７２】
また、前記実施形態では、冷却装置（９）として、冷却回転ロール（１１）及び冷却媒体循環装置（１４）を備えた構成のものを採用しているが、特にこのような構成に限定されない。即ち、前記冷却装置（９）としては、金属箔（２）の裏面に当接して金属箔（２）を冷却し得る冷却作用部を有した構成であればどのような冷却装置でも使用できる。例えば、内部に冷却媒体を通過させる空間を有した板体からなる冷却作用部及び冷却媒体循環装置を備えた構成のものを使用することもできる。
【実施例】
【００７３】
次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
【００７４】
＜実施例１＞
図１に示す溶射皮膜形成装置（９）を用いてアルミニウム箔（２）の表面に溶射皮膜（３）を形成せしめて溶射皮膜形成金属箔（１）（図４参照）を得た。即ち、直径６００ｍｍ、外周面の幅２７０ｍｍ（冷却有効幅１５０ｍｍ）の冷却回転ロール（１１）の外周面に送り装置（１５）から厚さ５０μｍ、幅７５ｍｍのアルミニウム箔（アルミニウム合金Ａ１０５０からなる箔）（２）を供給し、該金属箔（２）の裏面を冷却回転ロール（１１）の外周面に沿接せしめた状態でアルミニウム箔（２）を送りつつ、この沿接状態にあるアルミニウム箔（２）の表面に前記溶射ガン（１２）から溶射材料をプラズマ溶射することによってアルミニウム箔（２）の表面に１００μｍ厚さの溶射皮膜（３）を形成して溶射皮膜形成金属箔（１）を得た。
【００７５】
前記溶射中、気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）から圧縮空気の噴射気体流をアルミニウム箔（２）の表面に噴射した。これら４つの噴射気体流のアルミニウム箔（２）への照射領域（５１）（５１）（５１）（５１）は、図３に示すように、溶射炎照射領域（５０）を取り囲む周辺近傍領域（５２）において略均等に分散していた。
【００７６】
なお、冷却回転ロール（１１）内に供給する冷却水（冷却媒体）の温度を１８〜２０℃に維持した。また、溶射材料として、Ａｌ3Ｚｒ粉末（金属間化合物粉末）とＡｌ粉末の混合粉（混合質量比：Ａｌ3Ｚｒ／Ａｌ＝５７．４／４２．６）を用いた。また、プラズマ溶射の溶射条件は、アルゴン８０体積％、窒素１０体積％、水素１０体積％の組成からなる混合ガスを用い、溶射出力を７５ｋＷ（１７０Ａ、４４０Ｖ）、溶射ガス流量を２５０Ｌ／分、溶射距離（Ｌ）を５５ｍｍとした。また、溶射ガン（１２）の水平方向への移動速度は１２００ｍｍ／秒とした。また、各気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）からの噴射空気流の流速をそれぞれ１５ｍ／秒、流量をそれぞれ２５Ｌ／分に設定した。
【００７７】
＜比較例１＞
気体噴射ノズル（１３）（１３）（１３）（１３）からの気体流の噴射を行わないものとした以外は、実施例１と同様にして溶射皮膜形成金属箔を得た。
【００７８】
実施例１で得られた溶射皮膜形成金属箔（１）の断面の拡大図を図５に示す。溶射皮膜形成金属箔（１）の凹凸量が最大で０．１ｍｍであり、平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔（１）が得られていることがわかる。
【００７９】
一方、比較例１で得られた溶射皮膜形成金属箔の断面の拡大図を図６に示す。溶射皮膜形成金属箔の凹凸量が最大で１．１３ｍｍであり、平坦性に非常に劣っていた。
【００８０】
＜実施例２＞
気体噴射ノズル（１３）の設置数を３個とした（３個の気体噴射ノズルを溶射ガンの外周面にその周方向に均等間隔で取付固定した）以外は、実施例１と同様にして溶射皮膜形成金属箔（１）を得た。溶射時のアルミニウム箔表面における溶射炎照射領域と噴射気体流照射領域との位置関係を図７に示す。得られた溶射皮膜形成金属箔（１）の凹凸量は最大で０．１ｍｍであり、平坦性に優れた溶射皮膜形成金属箔（１）が得られた。
【００８１】
＜比較例２＞
気体噴射ノズル（１３）の設置数を２個（２個の気体噴射ノズルを溶射ガンの外周面にその周方向に均等間隔で取付固定した）とした以外は、実施例１と同様にして溶射皮膜形成金属箔を得た。溶射時のアルミニウム箔表面における溶射炎照射領域と噴射気体流照射領域との位置関係を図８に示す。得られた溶射皮膜形成金属箔（１）の凹凸量は最大で０．８５ｍｍであり、平坦性に非常に劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明の溶射皮膜形成方法で得られた溶射皮膜形成金属箔は、その用途は特に限定されるものではないが、例えばコンデンサ用電極シートとして好適に用いられ、とりわけ電解コンデンサ用陽極材として特に好適である。
【００８３】
また、この発明の溶射皮膜形成装置は、例えばコンデンサ用電極シート製造用として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明に係る溶射皮膜形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】周囲に気体噴射ノズルが取り付けられた溶射ガンの正面図である。
【図３】実施例１における溶射時の金属箔表面における溶射炎照射領域と噴射気体流照射領域との位置関係を示す模式図である。
【図４】得られた溶射皮膜形成金属箔の断面図である。
【図５】実施例１で得られた溶射皮膜形成金属箔の断面の拡大図である。
【図６】比較例１で得られた溶射皮膜形成金属箔の断面の拡大図である。
【図７】実施例２における溶射時の金属箔表面における溶射炎照射領域と噴射気体流照射領域との位置関係を示す模式図である。
【図８】比較例２における溶射時の金属箔表面における溶射炎照射領域と噴射気体流照射領域との位置関係を示す模式図である。
【図９】この発明に係る溶射皮膜形成装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】図９の溶射皮膜形成装置における溶射ガン及びその近傍部の正面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…溶射皮膜形成金属箔
２…金属箔
３…溶射皮膜
９…溶射皮膜形成装置
１０…冷却装置
１１…冷却回転ロール（冷却作用部）
１２…溶射ガン
１３…気体噴射ノズル
５０…溶射炎照射領域
５１…噴射気体流の照射領域
５２…周辺近傍領域
【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７】
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【図８】
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【図９】
2007063613.tif 000009
【図１０】
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【図５】
2007063613.tif 000011
【図６】
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