DE102011082660B4

DE102011082660B4 - Filmausbildungsverfahren

Info

Publication number: DE102011082660B4
Application number: DE102011082660.2A
Authority: DE
Inventors: Yasutaka NITTA; Tomokazu Ito
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: US8597728B2; JP5211412B2; DE102011082660A1; TW201217068A; TWI457185B; US20120064237A1; KR101296303B1; CN102400134B; JP2012082509A; KR20120028802A; CN102400134A

Abstract

Filmausbildungsverfahren, mit dem ein Aerosol (Cp) mit ultrafeinen Teilchen, das von einer Düse (107) ausgestoßen wird, auf ein Objekt (W) aufgesprüht wird, wobei das Objekt (W) eine erste flache Oberfläche (W01), eine zweite flache Oberfläche (W02), wobei ein Winkel von 90° oder mehr und weniger als 180° zwischen der ersten flachen Oberfläche (W01) und der zweiten flachen Oberfläche (W02) vorliegt, und eine gekrümmte Oberfläche (W03), welche die erste flache Oberfläche (W01) mit der zweiten flachen Oberfläche (W02) verbindet aufweist, wobei sich eine Sprühposition (Sp) des Aerosols (Cp) auf dem Objekt (W) kontinuierlich entlang einer Bewegungslinie (ML, ML2) verändert, um einen Film auszubilden, der die erste flache Oberfläche (W01), die zweite flache Oberfläche (W02) und die gekrümmte Oberfläche (W03) kontinuierlich bedeckt, wobei das Filmausbildungsverfahren aufweist: Anordnen der Düse (107) in einem ersten Ausrichtungsschritt, so dass ein Winkel (α) zwischen einer Sprühlinie (JL) entlang der Sprührichtung des Aerosols (Cp) und der ersten flachen Oberfläche (W01) in einem Bereich von 30° bis 60° liegt, und ein Winkel (r1), der zwischen einer ersten virtuellen Linie (VL1), die durch Projizieren der Sprühlinie (JL) auf die erste flache Oberfläche (W01) erhalten wird, und einer ersten Grenzlinie (BL1), die eine Grenze zwischen der ersten flachen Oberfläche (W01) und der gekrümmten Oberfläche (W03) ist, in einem Bereich von 0° bis 60° liegt, wenn die Düse (107) auf der Bewegungslinie (ML) so positioniert ist, dass die Sprühlinie (JL) auf die erste Grenzlinie (BL1) trifft, Ausstoßen des Aerosols (Cp) aus der Düse (107) in einem ersten Filmausbildungsschritt, während ein Abstand und ein Winkel zwischen der Düse (107) und der ersten flachen Oberfläche (W01) beibehalten wird, und kontinuierliches Sprühen des Aerosols (Cp) auf die erste flache Oberfläche (W01) und die gekrümmte Oberfläche (W03), die mit der ersten flachen Oberfläche (W01) verbunden ist, um kontinuierlich einen Film, der die erste flache Oberfläche (W01) bedeckt, und einen Film, der wenigstens einen Teil der gekrümmten Oberfläche (W03) bedeckt, auszubilden; ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filmausbildung durch Sprühen eines Materials mit ultrafeinen Teilchen, das von einer Düse ausgestoßen wird, auf ein Objekt, um einen Film auf dem Objekt auszubilden.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine solche Filmausbildungstechnologie enthält die Schritte des Herstellens eines Aerosols, mit einem inaktiven Gas oder dergleichen, mit ultrafeinen Teilchen, die aus einem Keramikmaterial oder einem Metallmaterial gefertigt sind und einen Teilchendurchmesser von 100 μm oder weniger aufweisen, um ein Material mit ultrafeinen Teilchen auszubilden, und Sprühens dieses Materials mit ultrafeinen Teilchen auf ein Objekt, um einen Film auf dem Objekt abzulagern, und diese Filmausbildungstechnologie ist allgemein als Aerosolbeschichtungsverfahren bekannt (vergleiche beispielsweise JP 2002-20878 A , das unten beschrieben ist). In dem Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2002-20878 A offenbart ist, wurde ein Filmausbildungsverfahren vorgeschlagen, mit dem ein Film ausgebildet werden kann, der ausreichend verbundene ultrafeine Teilchen enthält und eine dichte Struktur, eine glatte Oberfläche und eine gleichförmige Dichte aufweist. Genauer gesagt wird das Material mit ultrafeinen Teilchen schräg auf eine flache Oberfläche, welche das Objekt bildet, gesprüht. Wenn das Material mit ultrafeinen Teilchen auf diese Weise schräg aufgesprüht wird, kann ein Film von hoher Qualität ausgebildet werden.
Das Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2002-20878 A offenbart ist, ist eine erstaunlich effektive Technologie in einem Fall, in dem Oberflächen, welche das Objekt bilden, lediglich flache Oberflächen sind; aber die Technologie erfordert eine weitere Entwicklung in einem Fall, in dem die Oberflächen, welche das Objekt bilden, gekrümmte Flächen enthalten. Genauer gesagt, wird das Verfahren so angepasst, dass ein Sprühwinkel des Materials mit ultrafeinen Teilchen konstant bleibt, selbst auf den gekrümmten Flächen. Beispielsweise wurde eine Technologie, die in der JP 2008-7804 A offenbart ist, vorgeschlagen.
In einem Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-7804 A offenbart ist, wird ein Film auf einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet, welche ein Objekt von zylindrischer Form bildet. Ein Material mit ultrafeinen Teilchen wird auf die gekrümmte Oberfläche gesprüht, die ein äußerer Umfang des zylindrischen Objekts ist, während sich das zylindrische Objekt um eine Mittelachse desselben dreht. Genauer gesagt, wird das Material mit ultrafeinen Teilchen auf das zylindrische Objekt gesprüht, während sich das Objekt dreht, und ultrafeine Teilchen des Materials mit ultrafeinen Teilchen, die von der gekrümmten Außenumfangsfläche des zylindrischen Objekts reflektiert werden, wird ermöglicht, mit der Fläche ein zweites Mal zu kollidieren, um einen gleichförmigen Film auszubilden.
Darüber hinaus wurde ein Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-240068 A offenbart ist, als ein Filmausbildungsverfahren für einen Fall vorgeschlagen, in dem die gekrümmte Oberfläche teilweise aus dem Außenumfang des Objekts ausgebildet ist. In dem Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-240068 A offenbart ist, wird eine Düse zur ausschließlichen Verwendung, die eine Öffnung mit einer Breite im Wesentlichen gleich der der gekrümmten Fläche aufweist, die teilweise an dem Außenumfang des Objekts ausgebildet ist, verwendet, um einen Film hoher Dichte auf der gekrümmten Oberfläche auszubilden.
Ferner offenbart die US 6 165 562 A ein Verfahren zum Streichen einer Bauplatte mit Vertiefungen. Dabei sollen die Vertiefungen mit einer Schattierung versehen werden, wobei der Boden der Vertiefung mit einer dunkleren Farbe zu beschichten ist, während die Seiten so zu beschichten sind, dass der Farbton vom Grund zur Oberfläche heller wird. Zur Beschichtung solcher Hohlräume muss auch der Winkel der Beschichtungsdüse verändert werden.
Die JP 2008-069399 A beschreibt ferner ein Filmaufbringungsverfahren, bei dem ein Winkel zwischen der Düse, bzw. deren Sprührichtung und der Oberfläche des Objekts stets konstant bei 90° fixiert ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Von der Erfindung zu lösendes Problem
Bei der Filmausbildung mittels eines Aerosolbeschichtungsverfahrens wird ein Material mit ultrafeinen Teilchen schräg auf die Oberfläche eines mit einem Film zu versehenden Objekts aufgesprüht, während ein konstanter Winkel beibehalten wird, wie es in der JP 2002-20878 A offenbart ist, was eine Voraussetzung zur Ausbildung eines Films von hoher Dichte und Qualität ist. Ein Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-7804 A offenbart ist, wurde unter der Voraussetzung entwickelt, dass ein Objekt eine zylindrische Form aufweist. Eine Position einer Düse zum Aufsprühen eines Materials mit ultrafeinen Teilchen ist fixiert, und das Material mit ultrafeinen Teilchen wird auf ein Objekt gesprüht, während sich das Objekt dreht. Tatsächlich kann dieses Filmausbildungsverfahren vergleichsweise einfach realisiert werden, wenn das Objekt eine zylindrische Form aufweist. Allerdings, wenn beispielsweise ein Teil des Objekts aus einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist und ein verbleibender Teil davon aus einer flachen Oberfläche ausgebildet ist, wie in einem Fall, in dem ein rechteckförmiges, parallelepipedförmiges Objekt entlang von Gratlinien abgeschrägt ist, ist die Ausbildung eines dichten Films mit hoher Qualität außerordentlich schwierig.
Wenn das Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-7804 A offenbart ist, für einen Fall angewendet wird, wo ein Teil des Objekts durch die gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist und der verbleibende Teil durch die flache Oberfläche ausgebildet ist, ist es notwendig, das Objekt oder die Düse so zu drehen, dass die lediglich gekrümmte Oberfläche des Objekts der Düse direkt zugewandt ist, um das Material mit ultrafeinen Teilchen nur auf die gekrümmte Oberfläche zu sprühen. In diesem Fall ist es notwendig, einen Dreharbeitsschritt in einem außerordentlich kleinen Bereich durchzuführen, und es wird außerordentlich schwierig, diesen Arbeitsschritt durchzuführen. Ferner, wenn ein Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche klein ist, muss zudem die Drehgeschwindigkeit erhöht werden, und es wird schwierig, diesen Arbeitsablauf durchzuführen.
Auf der anderen Seite, wenn ein Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-240068 A offenbart ist, angewendet wird, tritt die oben erwähnte Thematik des Drehbetriebs nicht auf, sondern es ist notwendig, eine Düse zur ausschließlichen Verwendung der Ausbildung eines Films auf einer gekrümmten Oberfläche zu nutzen. Folglich muss die Düse zum Ausbilden des Films auf einer flachen Oberfläche mit der Düse zum Ausbilden des Films auf einer gekrümmten Oberfläche ersetzt werden, oder es muss ein spezieller Mechanismus zum gemeinsamen Nutzen beider Düsen konstruiert werden. Folglich wird es schwierig, das Verfahren im Hinblick auf die Schwierigkeit eines Arbeitsablaufs oder die Komplexität des Mechanismus zu realisieren. Ferner, wenn das Filmausbildungsverfahren, das in der JP 2008-240068 A offenbart ist, angewendet wird, wird der Film nicht kontinuierlich auf der flachen Oberfläche und der gekrümmten Oberfläche ausgebildet. Folglich wird ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Film, der auf der flachen Oberfläche ausgebildet wird, und dem Film, der auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, kein integraler Abschnitt, und in dem verbundenen Abschnitt, kann die Filmqualität vermindert sein.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf ein solches Problem entwickelt, und eine Aufgabe derselben besteht darin, ein Filmausbildungsverfahren bereitzustellen, mit dem ein Material mit ultrafeinen Teilchen ausgestoßen von einer Düse auf ein Objekt gesprüht wird, das eine erste flache Oberfläche, eine zweite flache Oberfläche, die einen Winkel von 90° oder mehr und kleiner als 180° mit der ersten flachen Oberfläche ausbildet, und eine gekrümmte Oberfläche aufweist, welche die erste flache Oberfläche mit der zweiten flachen Oberfläche verbindet, während eine Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen kontinuierlich geändert wird, um einen Film auszubilden, der die erste flache Oberfläche, die zweite flache Oberfläche und die gekrümmte Oberfläche kontinuierlich bedeckt. Das Filmausbildungsverfahren ermöglicht eine kontinuierliche Ausbildung eines Films, der eine hohe Qualität aufweist, mittels eines einfachen Verfahrens.
Mittel zum Lösen des Problems
Ein Filmausbildungsverfahren zum Lösen der obigen Probleme gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Filmausbildungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
In dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird im ersten Ausbildungsschritt das Material mit ultrafeinen Teilchen von der Düse ausgestoßen, während der Abstand und der Winkel zwischen der Düse und der ersten flachen Oberfläche beibehalten werden, und eine Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen wird kontinuierlich geändert, um den Film, der die erste flache Oberfläche bedeckt, und den Film kontinuierlich auszubilden, der wenigsten einen Teil der gekrümmten Oberfläche bedeckt. Folglich kann der Film, der die erste flache Oberfläche bedeckt, integral mit dem Film ausgebildet werden, der die gekrümmte Oberfläche bedeckt, wodurch eine Filmausbildung ermöglicht wird, welche keine Lücken in dem Verbindungsabschnitt erzeugt. Ferner wird mit dem zweiten Filmausbildungsschritt, der nach dem ersten Filmausbildungsschritt ausgeführt wird, das Material mit ultrafeinen Teilchen von der Düse ausgestoßen, während der Abstand und der Winkel zwischen der Düse und der zweiten flachen Oberfläche beibehalten werden, und die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen wird kontinuierlich geändert, um den Film, der die zweite flache Oberfläche bedeckt, und den Film kontinuierlich auszubilden, der ferner den Film bedeckt, der auf der gekrümmten Oberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird. Folglich kann der Film, der die zweite flache Oberfläche bedeckt, integral mit dem Film ausgebildet wird, der ferner den Film bedeckt, der auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, wodurch eine Filmausbildung ermöglicht wird, bei der keine Lücken in dem Verbindungsabschnitt erzeugt werden. Bezüglich der gekrümmten Oberfläche überlagert der Film, der in dem zweiten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, den Film, der in dem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, und folglich wird eine hohe Haftung des Films, der in dem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, mit dem Objekt angestrebt bzw. berücksichtigt. Auf der anderen Seite kann eine hohe Adhäsion des Films, der in dem zweiten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, an einem Film in einer darunterliegenden Schicht und ein Erscheinungsbild davon berücksichtigt bzw. angestrebt wird. Das ermöglicht optimierte Filmausbildungen für die entsprechenden Schritte.
Ferner wird in der vorliegenden Erfindung die Ausrichtung der Düse bezüglich des Objekts in dem ersten Ausrichtungsschritt arrangiert, um die Filmausbildung auf der ersten flachen Oberfläche und der gekrümmten Oberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt weiter sicherzustellen. Genauer gesagt wird die Düse so angeordnet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, sich in einem Bereich von 30° bis 60° befindet. Wenn die Düse auf diese Weise ausgerichtet wird, kann die Düse angeordnet werden, um einen Einfallswinkel aufzuweisen, der für die Filmausbildung auf der ersten flachen Oberfläche geeignet ist. Wenn die Filmausbildung lediglich auf der ersten flachen Oberfläche berücksichtigt wird, kann der Winkel, der zwischen der ersten flachen Oberfläche und der Sprühlinie vorliegt, geeignet festgelegt werden, wodurch eine Einfallsrichtung der Sprühlinie auf die erste flache Oberfläche variiert werden kann, solange der ausgebildete Winkel beibehalten wird.
Die Erfinder haben diesen Umstand bemerkt und richten die Düse so aus, dass zusätzliche Bedingungen erfüllt werden können, während die obigen Bedingungen des Winkels, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche ausgebildet ist, beibehalten werden. D. h., wenn die Düse so positioniert ist, dass die Sprühlinie auf die erste Grenzlinie trifft, welche die Grenze zwischen der ersten flachen Oberfläche und der gekrümmten Oberfläche ist, wird die Düse so ausgerichtet, dass ein Winkel, der zwischen der ersten virtuellen Linie, die durch Projizieren der Sprühlinie auf die erste flache Oberfläche erhalten wird, und der ersten Grenzlinie vorliegt, sich in einem Bereich von 0° bis 60° befindet.
Im Besonderen, wenn die erste flache Oberfläche im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche steht, kann die Düse so ausgerichtet werden, dass ein erster seitlicher Winkel, betrachtet durch eine Seite, welche der zweiten flachen Oberfläche direkt zugewandt ist (eine Richtung, welche der zweiten flachen Oberfläche an einer Position direkt zugewandt ist, an der die Sprühlinie die erste flache Oberfläche schneidet), sich in einem Bereich von 30° bis 60° befindet, in einem Fall, in dem die Düse so positioniert ist, dass die Sprühlinie auf die erste Grenzlinie trifft, welche die Grenze zwischen der ersten flachen Oberfläche und der gekrümmten Oberfläche ist. Auch in diesem Fall erfüllt die Ausrichtung bzw. Anordnung der Düse die obigen Bedingungen.
Wenn der Schritt des Festlegens des Winkels zwischen dem Objekt und der Düse auf diese Weise durchgeführt wird, kann mit dem ersten Ausbildungsschritt ein Film hoher Qualität selbst auf einem Objekt, das eine gekrümmte Oberfläche mit einem außerordentlich kleinen Krümmungsradius aufweist, mittels eines einfachen Verfahrens des Bewegens der Düse und des Objekts sicher ausgebildet werden, mit Ausführung einer zweidimensionalen Relativbewegung, beispielsweise einer Drehbewegung des Objekts oder einer Bewegung der Düse parallel zum Objekt.
Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausrichtung der Düse bezüglich des Objekts in dem zweiten Ausrichtungsschritt durchgeführt, um ferner die Filmausbildung auf der zweiten flachen Oberfläche und der gekrümmten Oberfläche in dem zweiten Filmausbildungsschritt sicherzustellen. In diesem Fall wird die Düse bezüglich des Objekts auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausrichtungsschritt ausgerichtet, wobei die erste flache Oberfläche als die zweite flache Oberfläche angesehen wird. Denn somit kann mit dem zweiten Filmausbildungsschritt ein Film hoher Qualität selbst auf einem Objekt, das eine gekrümmte Oberfläche mit einem außerordentlich kleinen Krümmungsradius aufweist, mittels des einfachen Verfahrens des Bewegens der Düse und des Objekts sicher ausgebildet werden, mit Ausführung einer zweidimensionale Relativbewegung, beispielsweise einer Drehbewegung des Objekts oder einer Bewegung parallel zum Objekt.
Ferner werden in dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausrichtungsschritt vorzugsweise die Düse und das Objekt so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, größer als der Winkel zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie ist.
In dieser bevorzugten Konfiguration werden im ersten Ausrichtungsschritt die Düse und das Objekt so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, größer als der Winkel zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie wird. Folglich wird der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, festgelegt, um außerordentlich groß zu sein, wohingegen der Winkel zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzfläche festgelegt werden kann, um vergleichsweise klein zu sein. Folglich, wenn im ersten Filmausbildungsschritt das Material mit ultrafeinen Teilchen auf die erste flache Oberfläche gesprüht wird, wird eine effiziente Filmausbildung ausgeführt, und eine hohe Filmausformungsgeschwindigkeit kann beibehalten werden. Da im zweiten Filmausbildungsschritt der Film auch auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, ist vorzugsweise eine hohe Haftung auf dem Objekt bei der Filmausbildung des ersten Filmausbildungsschritts anzustreben, wodurch keine Fehler, wie beispielsweise ein Abblättern, auftreten. Folglich wird im ersten Filmausrichtungsschritt der Winkel, der zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie vorliegt, vergleichsweise klein festgelegt und der Sprühwinkel des Materials mit ultrafeinen Teilchen auf die gekrümmte Oberfläche wird klein festgelegt, wodurch ein Film hoher Qualität, der eine ausreichend hohe Haftung bzw. Adhäsion auf dem Objekt aufweist, ausgebildet werden kann.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Ferner werden in dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung im zweiten Ausrichtungsschritt vorzugsweise die Düse und das Objekt so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, größer als der Winkel ist, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, und so, dass der Winkel zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie größer als der Winkel ist, der zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt.
Im Besonderen, wenn die erste flache Oberfläche im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche steht, können die Düse und das Objekt so ausgerichtet sein, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, größer als der Winkel ist, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, und so, dass ein zweiter seitlicher Winkel in dem zweiten Ausrichtungsschritt größer als ein erster seitlicher Winkel in dem ersten Ausrichtungsschritt ist. Hier ist der zweite seitliche Winkel ein Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, betrachtet durch eine Seite, welche der ersten flachen Oberfläche direkt zugewandt ist (eine Richtung, die der ersten flachen Oberfläche an einer Position direkt zugewandt ist, wo die Sprühlinie die zweite flache Oberfläche schneidet). Auch in diesem Fall genügt die Anordnung der Düsen den obigen Bedingungen.
In dieser bevorzugten Konfiguration werden in dem zweiten Ausrichtungsschritt die Düse und das Objekt so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, größer als der Winkel wird, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt. Folglich wird der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, vergleichsweise groß festgelegt, wohingegen der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, vergleichsweise klein festgelegt werden kann. Folglich, wenn in dem zweiten Filmausbildungsschritt das Material mit ultrafeinen Teilchen auf die zweite flache Oberfläche gesprüht wird, wird eine effiziente Filmausbildung ermöglicht, und eine hohe Filmausbildungsgeschwindigkeit kann beibehalten werden. Da in dem ersten Filmausbildungsschritt bereits der Film auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, wird der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, vergleichsweise klein festgelegt, wodurch die Filmausbildungsgeschwindigkeit verringert wird. Es ist letztlich möglich, zu vermeiden, dass der Film, der auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, übermäßig dick ist.
Ferner sind in dieser bevorzugten Konfiguration die Düse und das Objekt so angeordnet, dass der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, größer als der Winkel wird, der zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt. Folglich kann der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie in dem zweiten Ausrichtungsschritt vorliegt, vergleichsweise groß festgelegt werden, verglichen mit dem Winkel, der zwischen der ersten virtuellen Linie und der ersten Grenzlinie in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt. Wenn der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, groß festgelegt wird, kann die Filmausbildungsgeschwindigkeit auf der gekrümmten Oberfläche in dem zweiten Filmausbildungsschritt weiter erhöht werden. Wie es oben beschrieben ist, wird der Film bereits in dem ersten Filmausbildungsschritt auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet. Folglich, selbst wenn eine Ausbildungsgeschwindigkeit eines Films, der dem obigen Film zu überlagern ist, erhöht wird, tritt ein Defekt bzw. Fehler, wie beispielsweise ein Abblättern, nicht einfach auf. Folglich, wenn der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie und der zweiten Grenzlinie vorliegt, wie in dieser bevorzugten Konfiguration festgelegt wird, ist es möglich, eine hohe Haftung des Films, der auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, an dem Objekt und eine hohe Produktivität zu erreichen.
Vorzugsweise werden in dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse und das Objekt so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, 60° oder weniger beträgt.
Im Besonderen, wenn die erste flache Oberfläche im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche steht, können in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse und das Objekt so angeordnet werden, dass als der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten Oberfläche vorliegt, der zweite seitliche Winkel, 60° oder weniger beträgt. Auch in diesem Fall genügt die Anordnung den obigen Bedingungen.
In dieser bevorzugten Konfiguration wird in dem ersten Ausrichtungsschritt der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, auf 60° oder weniger festgelegt. Folglich, selbst wenn das Material mit ultrafeinen Teilchen, das von der Düse ausgestoßen wird, die zweite flache Oberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt erreicht, übersteigt der Einfallswinkel auf die zweite flache Oberfläche 60° nicht. Folglich kann die Ausbildung eines Films geringer Qualität, der geringe Adhäsions- bzw. Hafteigenschaften aufweist, auf der zweiten flachen Oberfläche, auf dem noch kein Film ausgebildet ist, vermieden werden.
Es sei bemerkt, dass, wenn die erste flache Oberfläche im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche steht, die Düse und das Objekt vorzugsweise so ausgerichtet sind, dass als der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der zweiten flachen Oberfläche vorliegt, der zweite seitliche Winkel, 30° oder weniger in dem ersten Ausrichtungsschritt beträgt, und so, dass als der Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, der erst seitliche Winkel, 30° oder weniger in dem zweiten Ausrichtungsschritt beträgt. Wenn die erste flache Oberfläche im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche steht, wird die Düse auf diese Weise angeordnet. In diesem Fall, selbst wenn das Material mit ultrafeinen Teilchen, das von der Düse ausgestoßen wird, die zweite flache Oberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt erreicht, ist der Einfallswinkel auf die zweite flache Oberfläche klein, wodurch der Winkel so festgelegt werden kann, dass das Material nicht zur Filmausbildung beiträgt. Folglich kann beim ersten Filmausbildungsschritt die Ausbildung des Films auf der zweiten flachen Oberfläche vermieden werden, wodurch es möglich wird, eine unnötige Filmausbildung auf der zweiten flachen Oberfläche, die nicht als Filmausbildungsoberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt angenommen wird, zu vermeiden.
Gleichermaßen wird als Winkel, der zwischen der Sprühlinie und der ersten flachen Oberfläche vorliegt, der erste seitliche Winkel auf 30° oder weniger in dem zweiten Ausrichtungsschritt festgelegt. Folglich, selbst wenn das Material mit ultrafeinen Teilchen, das von der Düse ausgestoßen wird, die erste flache Oberfläche im zweiten Filmausbildungsschritt erreicht, ist der Einfallswinkel auf die erste flach Oberfläche klein, wodurch der Winkel so festgelegt werden kann, dass das Material nicht zur Filmausbildung beiträgt. Folglich können sowohl beim ersten Filmausbildungsschritt als auch beim zweiten Filmausbildungsschritt eine unnötige Filmausbildung auf der flachen Oberfläche, die nicht als Filmausbildungsoberfläche angenommen wird, vermieden werden, wodurch insgesamt ein gleichförmiger Film ausgebildet werden kann.
Ferner wird in dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in dem ersten Filmausbildungsschritt und dem zweiten Filmausbildungsschritt das Material mit ultrafeinen Teilchen vorzugsweise von der Düse so ausgestoßen, dass das Material gesprüht wird, um sich in einer Richtung, in der die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen sich zur gekrümmten Oberfläche ändert, mehr bzw. stärker zu verteilen als in einer Richtung, in der die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen sich entlang der gekrümmten Oberfläche ändert.
Wenn der Film auf der gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, ist eine mehrfache Wiederholung eines Filmausbildungsarbeitsgangs, während eine Dicke des Films zu einem Zeitpunkt unterdrückt wird, der Ausbildung eines dicken Films in einem Zug im Hinblick auf das Erzielen einer Gleichförmigkeit der Filmdicke und der Filmqualität vorzuziehen. Folglich wird in dieser bevorzugten Konfiguration das Material mit ultrafeinen Teilchen von der Düse so ausgestoßen, dass das Material mit ultrafeinen Teilchen gesprüht wird, um sich in der Richtung, in der die Sprühposition des Materials sich zu der gekrümmten Oberfläche ändert, stärker verteilt ist. Folglich, selbst wenn die Sprühposition entlang der gekrümmten Oberfläche sich ändert, wird ein Teil des Films nicht dick, sondern der Film kann durch Überlagern von dünnen Filmen ausgebildet werden.
Ferner wird in dem Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in dem ersten Filmausbildungsschritt die Düse vorzugsweise fixiert und das Objekt entlang der ersten flachen Oberfläche bewegt, um die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen zu ändern, und in dem zweiten Filmausbildungsschritt wird die Düse vorzugsweise fixiert und das Objekt wird entlang der zweiten flachen Oberfläche bewegt, um die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen zu ändern.
In dieser bevorzugten Konfiguration ist sowohl in dem ersten Filmausbildungsschritt als auch dem zweiten Filmausbildungsschritt die Düse fixiert und das Objekt wird entlang der ersten flachen Oberfläche und der zweiten flachen Oberfläche entsprechend bewegt, um die Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen zu ändern. Folglich ist es möglich, den Film auszubilden, während die Düse nicht bewegt wird. Folglich kann, wenn die Düse fixiert ist, ein Zustand des ausgestoßenen Materials mit ultrafeinen Teilchen stabilisiert werden, und eine gleichförmige Filmdicke und Filmqualität kann erzielt werden.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Filmausbildungsverfahren bereitgestellt werden, mit dem ein Material mit ultrafeinen Teilchen auf ein Objekt gesprüht wird, das eine erste flache Oberfläche, eine zweite flache Oberfläche, welche bezüglich der zweiten flachen Oberfläche einen Winkel von 90° oder mehr und weniger als 180° ausbildet, und eine gekrümmte Oberfläche, welche die erste flache Oberfläche mit der zweiten flachen Oberfläche verbindet, aufweist, während eine Sprühposition des Materials mit ultrafeinen Teilchen kontinuierlich geändert wird, um einen Film auszubilden, der die erste flache Oberfläche, die zweite flache Oberfläche und die gekrümmte Oberfläche kontinuierlich bedeckt, wodurch eine kontinuierliche Ausbildung eines Films hoher Qualität mittels eines einfachen Verfahrens ermöglicht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Aufbauansicht, welche eine Filmausbildungseinrichtung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Beziehung zwischen einem mit einem Film zu versehenden Objekt und einer Düse in dem Fall zeigt, in dem ein Film unter Verwendung der Filmausbildungseinrichtung, die in 1 gezeigt ist, ausgebildet wird;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein mit einem Film zu versehenden Objekt zeigt, das eine Form aufweist, in der ein Winkel zwischen einer Außenoberfläche und einer oberen Oberfläche ein stumpfer Winkel ist, als ein Beispiel des mit einem Film zu versehenden Objekts;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein mit einem Film zu versehenden Objekt zeigt, das eine Gestalt aufweist, in der ein Winkel zwischen einer inneren Oberfläche und einer oberen Oberfläche ein stumpfer Winkel ist, als ein weiteres Beispiel des mit einem Film zu versehenden Objekts;
5 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt und einer Sprühlinie entlang einer Sprührichtung eines Materials mit ultrafeinen Teilchen in einem ersten Ausrichtungsschritt und einem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird;
6 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt und der Sprühlinie entlang einer Sprührichtung des Materials mit ultrafeinen Teilchen in einem zweiten Ausrichtungsschritt und einem zweiten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird;
7 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt und einer Sprühlinie entlang einer Sprührichtung eines Materials mit ultrafeinen Teilchen ausgebildet wird;
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Winkels zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt und der Sprühlinie entlang einer Sprührichtung des Materials mit ultrafeinen Teilchen, betrachtet von einer Seite;
9 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Winkels zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt und der Sprühlinie entlang der Sprührichtung des Materials mit ultrafeinen Teilchen, betrachtet von oben;
10 ist eine Ansicht, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, und sie zeigt einen Prozess zur Ausbildung eines Films auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt;
11 ist eine Ansicht, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, und sie zeigt den Prozess zur Ausbildung des Films auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt;
12 ist eine Ansicht, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, und sie zeigt den Prozess zur Ausbildung des Films auf dem mit dem Film zu versehenden Objekt;
13 ist eine Ansicht, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, und sie zeigt den Prozess zur Ausbildung des Films auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt;
14 ist ein Foto einer Schnittansicht, nachdem der Film auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt ausgebildet ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Zur Vereinfachung des Verständnisses der Beschreibung sind die gleichen Bestandteile in den Zeichnungen mit denselben Referenzzeichen bezeichnet, sofern möglich, und eine redundante Beschreibung wird ausgelassen.
Eine Filmausbildungseinrichtung zur Verwendung in einem Filmausbildungsverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 beschrieben. 1 ist eine schematische Aufbauansicht, die eine Anordnung einer Filmausbildungseinrichtung 10 zeigt. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die Filmausbildungseinrichtung 10 einen Gasbehälter 101, einen Aerosolgenerator 102, eine Filmausbildungskammer 103 und eine Vakuumpumpe 104.
Der Gasbehälter 101 ist mit dem Aerosolgenerator 102 über einen Trägergas-Strömungsweg 105 verbunden. Der Aerosolgenerator 102 ist mit einem Ende eines Aerosolströmungswegs 106 verbunden, zusätzlich zu dem Trägergas-Strömungsweg 105. An dem anderen Ende des Aerosolströmungswegs 106 ist eine Düse 107 vorgesehen.
Die Düse 107 ist in der Filmausbildungskammer 103 angeordnet. In der Filmausbildungskammer 103 sind ein XYZθα-Gestell 108 und ein Probentisch 109 angeordnet. Der Probentisch 109 ist an dem XYZθα-Gestell so angebracht, dass eine Bewegung entlang einer X-Achse, einer Y-Achse und einer Z-Achse, die senkrecht aufeinander stehen, eine Drehung in einer XY-Ebene und eine Neigung zum Verkippen des Probentischs 109 ermöglicht wird. Wenn das XYZθα-Gestell 108 reguliert wird, kann ein mit einem Film zu versehenden Objekt auf dem Probentisch 109 angebracht werden, um der Düse 107 zugewandt zu sein.
Die Vakuumpumpe 104 ist ferner mit der Innenseite der Filmausbildungskammer 103 verbunden. Wenn die Vakuumpumpe 104 betrieben wird, kann ein Druck in der Filmausbildungskammer 103 verringert werden.
Der Aerosolgenerator 102 enthält feine Keramikteilchen (ultrafeine Teilchen). In dem Gasbehälter 101 ist ein Fördergas auf eine abgedichtete Weise mit einem hohen Druck vorgesehen. Beispiele des Fördergases enthalten inaktive Gase, wie beispielsweise Argon, Stickstoff und Helium, Sauerstoff, trockene Luft und ein Mischgas aus diesen Gasen. Das Fördergas wird von dem Gasbehälter 101 in den Aerosolgenerator 102 über den Trägergas-Strömungsweg 105 eingebracht. Die feinen Keramikteilchen, die in dem Aerosolgenerator 102 enthalten sind, und das Fördergas, das von dem Gasbehälter 101 in den Aerosolgenerator 102 transportiert wird, bilden ein Aerosol (ein Material mit ultrafeinen Teilchen).
Das Aerosol, das in dem Aerosolgenerator 102 ausgebildet wird, wird der Düse 107 über den Aerosolströmungsweg 106 zugeführt. Das Aerosol, das der Düse 107 zugeführt wird, wird von einer Ausstoßöffnung ausgestoßen, die in einer Vorderseite der Düse 107 vorgesehen ist, und auf ein Objekt gesprüht, das auf dem Probentisch 109 angebracht ist, der an dem XYZθα-Gestell befestigt ist. Wenn das Aerosol auf das Objekt gesprüht wird, kollidieren feine Keramikteilchen, die in dem Aerosol enthalten sind, mit dem Objekt, und ein dichter Keramikfilm wird mittels einer mechanischen Beaufschlagungskraft auf dem Objekt ausgebildet.
Als nächstes wird eine Positionsbeziehung zwischen dem Objekt und der Düse 107 mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Düse 107 in einem Fall zeigt, in dem ein Film unter Verwendung der Filmausbildungseinrichtung, die in 1 gezeigt ist, ausgebildet wird. Das mit einem Film zu versehende Objekt W, das in 2 gezeigt ist, weist insgesamt eine Ringform auf und enthält eine obere Oberfläche W01 (eine erste flache Oberfläche), eine äußere Oberfläche W02 (eine zweite flache Oberfläche), eine innere Oberfläche W12, eine gekrümmte Oberfläche W03 und eine gekrümmte Oberfläche W13. Die obere Oberfläche W01 ist eine flache Oberfläche, die eine ringförmige Gestalt aufweist. Die äußere Oberfläche W02 steht im Wesentlichen senkrecht auf der oberen Oberfläche W01 und ist entlang eines Außenumfangskreises der oberen Oberfläche W01 vertikal vorgesehen. Die innere Oberfläche W12 steht im Wesentlichen senkrecht auf der oberen Oberfläche W01 und ist entlang eines Innenumfangskreises der oberen Oberfläche W01 vertikal vorgesehen. Die gekrümmte Oberfläche W03 ist eine Oberfläche, welche die obere Oberfläche W01 und die äußere Oberfläche W02 verbindet. Die gekrümmte Oberfläche W13 ist eine Oberfläche, welche die obere Oberfläche W01 und die innere Oberfläche W12 verbindet.
2 zeigt ein Beispiel des mit einem Film zu versehenden Objekts W, das eine äußere Oberfläche W02 aufweist, die im Wesentlichen senkrecht auf der oberen Oberfläche W01 steht, wie es oben beschrieben ist. Allerdings ist ein Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur auf die Anwendung bezüglich des mit einem Film zu versehenden Objekts W, das eine solche Gestalt aufweist, beschränkt. Das Verfahren kann beispielsweise mit einem mit einem Film zu versehenden Objekt W angewendet werden, in dem ein Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der oberen Oberfläche W01 ausgebildet ist, ein stumpfer Winkel ist, wie es in 3 gezeigt ist, beispielsweise ein Winkel, der 90° übersteigt und kleiner als 180° ist. Das gilt auch für einen Winkel der zwischen der inneren Oberfläche W12 und der oberen Oberfläche W01 ausgebildet ist. Das Verfahren kann für einen Fall angewendet werden, in dem ein Film auf der Innenoberfläche W12 und der oberen Oberfläche W01 des mit dem Film zu versehenden Objekts W kontinuierliche ausgebildet wird, bei dem ein Winkel, der zwischen der inneren Oberfläche W12 und der äußeren Oberfläche W01 vorliegt, ein stumpfer Winkel ist, wie es in 4 gezeigt ist, d. h. ein Winkel, der 90° übersteigt und kleiner als 180° ist.
Im Folgenden wird das Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Fall beschrieben, bei dem die äußere Oberfläche W02 des mit einem Film zu versehenden Objekts im Wesentlichen senkrecht auf der oberen Oberfläche W01 davon steht und die innere Oberfläche W12 im Wesentlichen senkrecht auf der oberen Oberfläche W01 steht, wodurch im Besonderen ein Ausnahmefallfall ausgeschlossen wird.
Die Düse 107 stößt ein Aerosol Cp (ein Material mit ultrafeinen Teilchen) durch eine Spitze davon aus. Eine Sprühlinie JL entlang einer Sprührichtung des Aerosols Cp trifft das mit einem Film zu versehende Objekt W an einem Kollisionspunkt Hp. Die Düse 107 ist konfiguriert, um sich entlang einer Richtung D2 bezüglich des mit einem Film zu versehenden Objekts W zu bewegen. Wenn die Düse 107 sich entlang der Richtung D2 bewegt, bewegt sich der Kollisionspunkt Hp entlang einer Bewegungslinie ML. Das mit einem Film zu versehende Objekt W ist so auf dem Probentisch 109 angebracht, dass es sich entlang einer Richtung D1 dreht.
Es sei bemerkt, dass in 2 eine x-Achse und eine y-Achse so festgelegt sind, dass eine Ebene entlang der oberen Oberfläche W01 eine xy-Ebene ist. Die x-Achse ist entlang der Bewegungslinie ML und der Richtung D2 festgelegt und die y-Achse ist festgelegt, um senkrecht auf der x-Achse zu stehen. Eine z-Achse ist entlang einer Zentrumsachse festgelegt, welche durch ein Drehzentrum tritt, wenn sich das mit einem Film zu versehende Objekt W entlang der Richtung D1 dreht, so dass die z-Achse bezüglich der x-Achse und der y-Achse senkrecht ist. Die folgende Beschreibung wird auf der Basis der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse, die in 2 festgelegt sind, getätigt.
5 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Sprühlinie JL entlang der Sprührichtung des Aerosols Cp in einem ersten Ausrichtungsschritt und einem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird. Es sei bemerkt, dass 5 einen vergrößerten Teil E des mit einem Film zu versehenden Objekts W zeigt, das die Gestalt aufweist, die in 3 gezeigt ist, zur Erläuterung eines Winkels SX, der zwischen der oberen Oberfläche W01 (der ersten flachen Oberfläche) und der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) ausgebildet ist.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein Winkel α, der zwischen der Sprühlinie JL und der oberen Oberfläche W01 in einem Fall vorliegt, in dem der Kollisionspunkt Hp, an dem die Sprühlinie JL die obere Oberfläche W01 schneidet, sich entlang der Bewegungslinie ML bewegt, ein Winkel AHpB. Ein Punkt A ist ein beliebiger Punkt auf der Sprühlinie JL. Ein Punkt B ist ein Schnittpunkt in der oberen Oberfläche W01, wenn eine Normale von dem Punkt A nach unten zur oberen Oberfläche W01 gezogen wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel α, der vorliegt, wenn der Film auf der oberen Oberfläche W01 ausgebildet wird, auf einen Winkel von 30° bis 60° festgelegt.
Ein Punkt P1 kennzeichnet eine Sprühposition, wenn die Sprühposition des Aerosols Cp sich entlang der Bewegungslinie ML auf der oberen Oberfläche W01 bewegt, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird. Wenn eine Linie, welche eine Grenze zwischen der oberen Oberfläche W01 (der ersten flachen Oberfläche) und der gekrümmten Oberfläche W03 kennzeichnet, eine Grenzlinie BL1 ist, ist der Punkt P1 ein Schnittpunkt zwischen der Bewegungslinie ML und der ersten Grenzlinie BL1, wie es in 5 gezeigt.
Eine erste virtuelle Linie VL1 ist eine gerade Linie, die durch Projizieren der Sprühlinie JL auf die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt, an einem Punkt, wo die Sprühposition des Aerosols Cp sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird, d. h. an dem Punkt P1, auf einen Winkel von 0° bis 60° festgelegt. Wenn eine Tangente, die mit der ersten Grenzlinie BL1 an dem Punkt P1 in Kontakt kommt, eine Tangente BLX1 ist, stimmt der Winkel r1 mit einem Winkel überein, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der Tangente BLX1 vorliegt, wie es in 5 gezeigt ist.
6 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und einer Sprühlinie JL2 entlang der Sprührichtung des Aerosols Cp in einem zweiten Ausrichtungsschritt und einem zweiten Filmausbildungsschritt vorliegt. Das mit einem Film zu versehende Objekt W in 6 ist gleich dem, das in 5 gezeigt ist. Es sei bemerkt, dass in dem zweiten Ausrichtungsschritt, nachdem der erste Filmausbildungsschritt beendet ist, die Richtung der Sprühlinie JL2 sich nicht ändert und eine Richtung des mit dem Film zu versehenden Objekts W bezüglich der Sprühlinie JL2 geändert wird. Allerdings zeigt 6 zur Vereinfachung der Beschreibung das mit einem Film zu versehende Objekt W aus der gleichen Richtung wie 5 und zeigt die Richtung der Sprühlinie JL2, die sich von derjenigen der Sprühlinie JL in dem ersten Filmausbildungsschritt unterscheidet.
Wie es in 6 gezeigt ist, ist ein Winkel α2, der zwischen der Sprühlinie JL2 und der äußeren Oberfläche W02 in einem Fall vorliegt, in dem ein Kollisionspunkt Hp2, an dem die Sprühlinie JL2 die äußere Oberfläche W02 (die zweite flache Oberfläche) schneidet, sich entlang einer Bewegungslinie ML2 bewegt, ein Winkel A2Hp2B2. Ein Punkt A2 ist ein beliebiger Punkt auf der Sprühlinie JL2. Ein Punkt B2 ist ein Schnittpunkt in der virtuellen Ebene, wenn eine Normale von dem Punkt A2 nach unten auf die virtuelle Ebene gezogen wird, die mit der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) bei Hp2 in Kontakt kommt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel α2, der vorliegt, wenn der Film auf der äußeren Oberfläche W02 ausgebildet wird, auf einen Winkel von 30° bis 60° festgelegt.
Ein Punkt P2 kennzeichnet eine Sprühposition, wenn die Sprühposition des Aerosols Cp sich entlang der Bewegungslinie ML2 auf der äußeren Oberfläche W02 (die zweite flache Oberfläche) bewegt, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird. Wenn eine Linie, welche eine Grenze zwischen der äußeren Oberfläche W02 (die zweite flache Oberfläche) und der gekrümmten Oberfläche W03 kennzeichnet, eine zweite Grenzlinie BL2 ist, ist der Punkt P2 ein Schnittpunkt zwischen der Bewegungslinie ML2 und der zweiten Grenzlinie BL2, wie es in 6 gezeigt ist.
Eine zweite virtuelle Linie VL2 ist eine gerade Linie, die durch Projizieren der Sprühlinie JL2 auf die virtuelle Ebene erhalten wird. Die zweite virtuelle Linie VL2 stimmt mit einer Linie überein, die durch Projizieren der Sprühlinie JL2 auf die äußere Oberfläche W02 an dem Punkt P2 erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der Grenzlinie BL2 an einem Punkt vorliegt, wo die Sprühposition des Aerosols Cp sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird, d. h. an dem Punkt P2, auf einen Winkel von 0° bis 60° festgelegt. Wenn eine Tangente, die mit der zweiten Grenzlinie BL2 an dem Punkt P2 in Kontakt gerät, eine Tangente BLX2 ist, stimmt der Winkel r2 mit einem Winkel überein, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der Tangente BLX2 vorliegt, wie es in 6 gezeigt ist.
In der Gestalt des mit einem Film zu versehenden Objekts W, das in 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Winkel SX, der zwischen der ersten flachen Oberfläche (die obere Oberfläche W01) und der zweiten flachen Oberfläche (die äußere Oberfläche W02) vorliegt, ein stumpfer Winkel, d. h. ein Winkel, der 90° übersteigt und kleiner als 180° ist. Das Filmausbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann für einen Fall angewendet werden, in dem der Winkel SX 90° oder größer ist und kleiner als 180° ist. Im Folgenden wird mit Bezug auf die Zeichnungen abermals das mit einem Film zu versehende Objekt W beschrieben, das einen Winkel SX von ungefähr 90° aufweist, d. h. das mit einem Film zu versehende Objekt W, in dem die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) steht.
Wenn die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) steht, ist die Düse 107 so angeordnet, dass ein erster seitlicher Winkel γ sich im Bereich von 30° bis 60° befindet, wodurch der Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt, auf einen Winkel von 0° bis 60° festgelegt werden kann. Der erste seitliche Winkel γ wird mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
7 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Winkels, der zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Sprühlinie JL entlang der Sprührichtung des Aerosols CP in einem Fall vorliegt, in dem die obere Oberfläche W01 im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht. Ferner ist in 7 der Winkel α, der vorliegt, wenn der Film auf der oberen Oberfläche W01 ausgebildet wird, auf einen Winkel von 30° bis 60° auf die gleiche Weise, wie in 5 festgelegt.
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Winkels zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Sprühlinie JL entlang der Sprührichtung des Aerosols Cp, betrachtet von einer Seite. Wie es in 8 gezeigt ist, ist der erste seitliche Winkel γ ein sichtbarer (apparent) Winkel zwischen der Sprühlinie JL und der oberen Oberfläche W01 in einem Fall, in dem die Bewegungslinie ML als eine Richtung, in der die Sprühposition des Aerosols Cp sich ändert, von der Seite betrachtet wird. Genauer gesagt, wenn die Sprühposition des Aerosols Cp sich entlang der Bewegungslinie ML bewegt, um den äußersten Umfang der obersten Oberfläche W01 zu erreichen, und die Sprühposition auf der gekrümmten Oberfläche W03 positioniert ist, ist ein sichtbarer Winkel, betrachtet aus einer Richtung, welche der äußeren Oberfläche W02 direkt zugewandt ist, an der Sprühposition des Aerosols, der erste seitliche Winkel γ. Mit anderen Worten weist das mit einem Film zu versehende Objekt W eine ringförmige Gestalt auf, und die äußere Oberfläche W02 weist eine zylindrische Gestalt auf. Folglich, wenn die Sprühposition des Aerosols Cp auf der gekrümmten Oberfläche W03 positioniert ist, ist ein sichtbarer Winkel, betrachtet aus einer Richtung, welche der Oberfläche direkt zugewandt ist, die mit der äußeren Oberfläche W02 an der Sprühposition des Aerosols in Kontakt gerät, der erste seitliche Winkel γ.
Der erste seitliche Winkel γ ist so definiert, wie es oben beschrieben ist. Folglich, wenn die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) steht, ist die Düse so angeordnet, dass der erste seitliche Winkel γ ein Winkel von 30° bis 60° ist, wodurch der Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt, auf einen Winkel 0° bis 60° festgelegt werden kann.
9 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Winkels zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Sprühlinie JL entlang der Sprührichtung des Aerosols Cp, betrachtet von oben (von einer Seite auf der Basis der äußeren Oberfläche W02). In 9 werden die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W relativ zueinander bewegt, so dass der Kollisionspunkt Hp, wo die Sprühlinie JL die obere Oberfläche W01 schneidet, sich auf der Bewegungslinie ML bewegt. Wenn der Kollisionspunkt Hp an einer Position Hpa auf der oberen Oberfläche W01 vorliegt, kollidiert das Aerosol Cp mit der oberen Oberfläche W01 in einer elliptischen Form. Dieser elliptische Bereich, mit dem das Aerosol Cp kollidiert, wird so ausgebildet, dass eine Richtung entlang der Bewegungslinie ML (eine Richtung, in der die Sprühposition des Aerosols Cp sich zur gekrümmten Oberfläche W03 ändert) eine lange Achse wird, und eine Richtung, die senkrecht auf der Bewegungslinie ML steht (eine Richtung, in der die Sprühposition des Aerosols Cp sich entlang der gekrümmten Oberfläche W03 ändert) eine kurze Achs wird.
In dem ersten Filmausbildungsschritt, in dem der Kollisionspunkt Hp die äußere Oberfläche W02 (die zweite flache Oberfläche) erreicht und an einer Position Hpb positioniert ist, wird der Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) und der Sprühlinie JL an der Position Hpb vorliegt, auf 60° oder weniger festgelegt. Im Besonderen, wenn die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht (der zweiten flachen Oberfläche), wie in der vorliegenden Ausführungsform, ist die Düse so angeordnet, dass ein zweiter seitlicher Winkel β ein Winkel von 60° oder weniger wird, wodurch ein Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) und der Sprühlinie JL vorliegt, auf einen Winkel von 60° oder kleiner festgelegt werden kann.
Der zweite seitliche Winkel β ist ein Winkel betrachtet von einer Seite, die der oberen Oberfläche W02 (der ersten flachen Oberfläche) in einem Fall direkt zugewandt ist, in dem der Kollisionspunkt Hp die äußere Oberfläche W02 erreicht. Mit anderen Worten ist der Winkel ein sichtbarer Winkel zwischen einer Tangente MLc auf der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) an der Position Hpb und der Sprühlinie JL, in einem Fall, in dem der Kollisionspunkt Hp die äußere Oberfläche W02 (die zweite flache Oberfläche) erreicht und an der Position Hpb positioniert ist.
Der zweite seitliche Winkel β ist so definiert, wie es oben beschrieben ist. Folglich, wenn die obere Oberfläche W01 (die erste flache Oberfläche) im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) steht, ist die Düse so angeordnet, dass der zweite seitliche Winkel β ein Winkel von 60° oder weniger wird, wodurch ein Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 (der zweiten flachen Oberfläche) und der Sprühlinie JL vorliegt, auf einen Winkel von 60° oder weniger festgelegt werden kann.
Als nächstes wird ein Filmausbildungsverfahren an dem mit einem Film zu versehenden Objekt W beschrieben. Das Filmausbildungsverfahren wird mit Bezug auf 10 bis 13 beschrieben. 10 und 11 sind Schnittansichten, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, welche einen Ausbildungsprozess des Films auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt W zeigt und hauptsächlich einen Ausbildungsprozess des Films auf der oberen Oberfläche W01 und den gekrümmten Oberflächen W03 und W13 zeigt. 12 und 13 sind Schnittansichten, geschnitten entlang der Linie I-I der 9, die einen Ausbildungsprozess des Films auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt zeigen und hauptsächlich einen Ausbildungsprozess des Films auf der äußeren Oberfläche W02, der gekrümmten Oberfläche W03 und einer gekrümmten Oberfläche W05 zeigen.
Wie es in 10 gezeigt ist, ist die Düse 107 von der oberen Oberfläche W01 entfernt angeordnet, während ein Abstand dazwischen so beibehalten wird, dass das Aerosol auf die Oberfläche gesprüht werden kann. Auf der anderen Seite ist die Düse 107 angeordnet, um der oberen Oberfläche W01 zugewandt zu sein, so dass der Winkel der Sprühlinie JL entlang der Sprührichtung des Aerosols, das auf die obere Oberfläche W01 gesprüht wird, der Winkel α ist, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, in einem Bereich von 30° bis 60°, und so, dass der erste seitliche Winkel γ, betrachtet von einer Seite, welche der inneren Oberfläche W12 und der äußeren Oberfläche W02 direkt zugewandt ist, sich im Bereich von 30° bis 60° an dem Punkt befindet, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmten Oberflächen W03 und W13 erreicht wird (ein erster Ausrichtungsschritt). Wenn die Düse 107 auf diese Weise angeordnet wird, wird der Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 auf der oberen Oberfläche W01, die als die erste flache Oberfläche definiert ist, vorliegt, ein Winkel von 0° bis 60°, an dem Punkt, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Film ausgebildet, während, sich die Düse 107 in der Richtung D2 entlang der Bewegungslinie ML bewegt und das mit einem Film zu versehende Objekt W entlang der Richtung D1 gedreht wird. Die Düse 107 wird so bewegt, dass die Sprühlinie JL sich von einer äußeren Seite zu der anderen äußeren Seite der Sprühlinie JL bewegt.
10 zeigt einen Filmausbildungszustand in einem Fall, in dem die Sprühlinie JL sich von der einen äußeren Seite des mit einem Film zu versehenden Objekts W in die Umgebung des Zentrums davon bewegt. Wenn die Düse 107 von einer Position 107a an eine Position 107b bewegt wird, so dass die Sprühlinie JL sich von der einen äußeren Seite des mit einem Film zu versehenden Objekts W in die Umgebung des Zentrums davon bewegt, wird das mit einem Film zu versehende Objekt W gedreht, wodurch ein Film F01 auf der oberen Oberfläche W01 ausgebildet wird. Wenn die Düse 107 in einer solchen Neigungsrichtung geneigt wird, dass das Aerosol auf eine Rückseite entlang der Bewegungsrichtung D2 der Düse 107 gesprüht wird, ist die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W13 direkt zugewandt. Folglich wird der Film F01 auf der gekrümmten Oberfläche W13 ausgebildet. Auf der anderen Seite, während sich die Düse 107 von der Position 107a an die Position 107b bewegt, ist die Sprührichtung des Aerosols nicht direkt der gekrümmten Oberfläche W03 zugewandt, wodurch der Film F01 nicht auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird.
11 zeigt einen Filmausbildungszustand in einem Fall, in dem die Sprühlinie JL sich von der Umgebung des Zentrums des mit einem Film zu versehenden Objekts W zur anderen äußeren Seite davon bewegt. Wenn die Düse 107 von einer Position 107c an eine Position 107d bewegt wird, so dass die Sprühlinie JL sich von der Umgebung des Zentrums des mit einem Film zu versehenden Objekts W zur anderen äußeren Seite davon bewegt, wird das mit einem Film zu versehende Objekt W gedreht, wodurch der Film F01 der oberen Oberfläche W01 wächst. Da die Düse 107 in einer solchen Neigungsrichtung geneigt wird, dass das Aerosol auf die Rückseite entlang der Bewegungsrichtung D2 der Düse 107 gesprüht wird, ist die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W03 dieses Mal direkt zugewandt. Folglich wird der Film F01 auch auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet. Auf der anderen Seite, während sich die Düse 107 von der Position 107c an die Position 107d bewegt, ist die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W13 nicht direkt zugewandt, wodurch der Film F01, der auf der gekrümmten Oberfläche W13 ausgebildet ist, nicht wächst.
Wenn die Filmausbildung so ausgeführt wird, wie es in 10 und 11 gezeigt ist, wird das Aerosol von der Düse 107 ausgestoßen, während ein Abstand und ein Winkel zwischen der Düse 107 und dem mit einem Film zu versehenden Objekt W in dem ersten Ausrichtungsschritt beibehalten wird. Das Aerosol wird kontinuierlich gesprüht, während die Sprühposition des Aerosols auf der oberen Oberfläche W01 und den gekrümmten Oberflächen W03 und W13, die mit der oberen Oberfläche W01 verbunden sind, kontinuierlich geändert wird, wodurch ein Film, der die obere Oberfläche W01 bedeckt und ein Film, der wenigstens ein Teil der gekrümmten Oberflächen W03 und W13 bedeckt, ausgebildet wird (der erste Filmausbildungsschritt). Es sei bemerkt, dass in dem ersten Ausrichtungsschritt und dem ersten Filmausbildungsschritt der zweite seitliche Winkel β zwischen der Sprühlinie JL und der äußeren Oberfläche W02, betrachtet von einer Richtung der oberen Oberfläche W01, auf einen Winkel von 30° festgelegt wird. Wenn die Düse 107 auf diese Weise angeordnet wird, wird ein Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL ausgebildet wird, ein Winkel von 60° oder weniger, an dem Punkt, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die äußere Oberfläche W02 erreicht wird.
Als nächstes wird, wie es in 12 gezeigt ist, die Düse 107 entfernt von der äußeren Oberfläche W02 angeordnet, wobei ein Abstand beibehalten wird, so dass die Düse ein Aerosol auf die äußere Oberfläche sprühen kann. Auf der anderen Seite wird die Düse 107 angeordnet, um der äußeren Oberfläche so zugewandt zu sein, dass der Winkel zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2, gesprüht zur äußeren Oberfläche W02, ein Winkel von 30° bis 60° wird, und so, dass der erst seitliche Winkel γ, betrachtet durch eine Seite, die einer unteren Oberfläche W04 direkt zugewandt ist, der Winkel von 30° bis 60° an einem Punkt wird, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W05 erreicht wird (ein zweiter Ausrichtungsschritt).
12 zeigt einen Filmausbildungszustand in einem Fall, in dem die Sprühlinie JL2 sich von einer äußeren Seite zu der anderen äußeren Seite des mit einem Film zu versehenden Objekts W bewegt. Wenn die Düse 107 sich von einer Position 107e zu einer Position 107f bewegt, so dass die Sprühlinie JL2 sich von der einen äußeren Seite zu der anderen äußeren Seite des mit einem Film zu versehenden Objekts W bewegt, wird das mit einem Film zu versehende Objekt W gedreht, um einen Film F02 auf der äußeren Oberfläche W02 auszubilden. Bezüglich der Kipprichtung der Düse 107 kippt die Düse 107 so, um das Aerosol auf die Rückseite in der Bewegungsrichtung D2 auszustoßen. Folglich ist die Sprührichtung bzw. Ausstoßrichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W05 direkt zugewandt. Folglich wird der Film F02 auf der gekrümmten Oberfläche W05 ausgebildet. Auf der anderen Seite, während die Düse 107 in dieser Kipprichtung sich von der Position 107e zur Position 107f bewegt, ist die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W03 nicht direkt zugewandt. Folglich wird der Film F02 nicht auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet.
Als nächstes wird, wie es in 13 gezeigt ist, die Kipprichtung der Düse 107 so festgelegt, dass die Düse 107 gekippt ist, um das Aerosol auf eine Vorderseite in der Bewegungsrichtung D2 auszustoßen, wodurch die Ausstoßrichtung bzw. Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W03 direkt zugewandt ist. Ferner ist auch in 13 die Düse 107 von der äußeren Oberfläche W02 entfernt angeordnet, wobei ein Abstand beibehalten wird, so dass die Düse das Aerosol auf die äußere Oberfläche sprühen kann. Auf der anderen Seite ist die Düse 107 angeordnet, um der äußeren Oberfläche so zugewandt zu sein, dass der Winkel zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2, entlang der auf die äußere Oberfläche W02 gesprüht wird, ein Winkel von 30° bis 60° wird, und so, dass der erste seitliche Winkel γ, betrachtet durch einen Seite, die der oberen Oberfläche W01 direkt zugewandt ist, der Winkel von 30° bis 60° an einem Punkt wird, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird (ein zweiter Ausrichtungsschritt). Wenn die Düse 107 auf diese Weise ausgerichtet wird, wird der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 auf der äußeren Oberfläche W02, welche als die zweite flache Oberfläche definiert ist, vorliegt, ein Winkel von 0° bis 60° an einem Punkt, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird.
In dieser Anordnung wird die Düse 107 von einer Position 107g an eine Position 107h bewegt, und das mit einem Film zu versehende Objekt W wird gedreht, wodurch der Film F02, der auf der äußeren Oberfläche W02 vorliegt, wächst. In der Kipprichtung der Düse 107 kippt die Düse 107, um das Aerosol zur Vorderseite in der Bewegungsrichtung D2 auszustoßen, wodurch die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W03 direkt zugewandt ist. Folglich wird der Film F02 auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet. Auf der anderen Seite, während die Düse 107 in dieser Kipprichtung sich von der Position 107g zur Position 107h bewegt, ist die Sprührichtung des Aerosols der gekrümmten Oberfläche W02 nicht direkt zugewandt, wodurch der Film F02 nicht auf der gekrümmten Oberfläche W05 ausgebildet wird.
In 12 und 13 wird der Film F02 auf beiden gekrümmten Oberflächen W03 und W05 ausgebildet. Folglich, wenn die Kipprichtung der Düse 107 geändert wird, aber ausreichend ist, um den Film F02 lediglich auf der gekrümmten Oberfläche W03 auszubilden, wird der Film vorzugsweise mit einem Winkel der Düse 107, der in 13 gezeigt ist, ausgebildet. Ferner, wenn das mit einem Film zu versehende Objekt W keine rechteckförmige, parallelepipedförmige Gestalt aufweist, kann der Film nicht während die Düse gedreht wird, wie in der vorliegenden Ausführungsform, ausgebildet werden. Folglich wird die Kipprichtung der Düse 107 geändert, um den Film auszubilden, wie es mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben ist, wodurch die Ausbildung des Films auf der gekrümmten Oberfläche W03, wie es oben beschrieben ist, ermöglicht wird.
Durch das obige Filmausbildungsverfahren wird der Film F01 auf der oberen Oberfläche W01 und der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet, und der Film F02 wird auf der äußeren Oberfläche W02 und der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet. In diesem Fall bilden die Filme F01 und F02 integral einen Film F aus. Ein Foto eines Bereichs des Films F ist in 14 gezeigt. Wie es in 14 gezeigt ist, wird der Film F integral durch die Filme F01 und F02 ausgebildet. Folglich verschwindet eine Grenze zwischen dem Film F01 und dem Film F02, und ein vollständig integraler Film wird ausgebildet. Somit ist die Filmausbildung, welche keine Grenze auf der gekrümmten Oberfläche erzeugt, ein charakteristischer Aspekt des Filmausbildungsverfahrens der vorliegenden Ausführungsform.
Gemäß der obigen Ausführungsform wird in dem ersten Filmausbildungsschritt (vergleich 10 und 11) das Aerosol von der Düse 107 ausgestoßen, während der Abstand und der Winkel zwischen der Düse 107 und dem mit einem Film zu versehenden Objekt W beibehalten wird und die Sprühposition des Aerosols kontinuierlich geändert wird, um den Film F01, welcher die obere Oberfläche W01 als die erste flache Oberfläche bedeckt, und den Film F01, der wenigstens einen Teil der gekrümmten Oberfläche W03 und W13 bedeckt, kontinuierlich auszubilden. Folglich kann der Film F01, der die obere Oberfläche W01 bedeckt, und der Film F01, der die gekrümmten Oberflächen W03 und W13 bedeckt, integral ausgebildet werden, wodurch eine Filmausbildung ermöglicht wird, bei der in einem Verbindungsabschnitt keine Lücken erzeugt werden.
Ferner wird in dem zweiten Filmausbildungsschritt (vergleiche 12 und 13), der nach dem ersten Filmausbildungsschritt ausgeführt wird, das Aerosol von der Düse 107 ausgestoßen, während der Abstand und der Winkel zwischen der Düse 107 und dem mit einem Film zu versehenden Objekt W beibehalten wird und die Sprühposition des Aerosol kontinuierlich geändert wird, um den Film F02, der die obere Oberfläche W02 als die zweite flache Oberfläche bedeckt, und den Film F02, der den Film F01, der auf der gekrümmten Fläche W03 ausgebildet wird, weiter bedeckt, in dem ersten Filmausbildungsschritt kontinuierlich auszubilden. Folglich können der Film F02, der die äußere Fläche W02 bedeckt, und der Film F02, der den Film F01, der auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet ist, weiter bedeckt, integral ausgebildet werden, wodurch eine Filmausbildung ermöglicht wird, bei der keine Lücke in dem Verbindungsabschnitt erzeugt werden.
Es wird auf die gekrümmte Oberfläche W03 Bezug genommen. Da der Film F02, der in dem zweiten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, den Film F01, der in dem ersten Filmausbildungsschritt ausgebildet wird, überlagert, wird der Film F01 in dem ersten Filmausbildungsschritt unter Berücksichtigung bzw. Maßgabe einer großen Haftung auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt W ausgebildet. Auf der anderen Seite wird der Film F02 in dem zweiten Filmausbildungsschritt unter Berücksichtigung bzw. Maßgabe einer großen Haftung und eines Erscheinungsbilds des Films auf dem Film F01 einer unteren Schicht ausgebildet, wodurch optimierte Filmausbildungen in den entsprechenden Schritten ermöglicht werden.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Ausrichtung der Düse 107 bezüglich des mit einem Film zu versehenden Objekts W in dem ersten Ausrichtungsschritt erzielt, um den Film auf der oberen Oberfläche W01 und den gekrümmten Oberflächen W03 und W13 in dem ersten Filmausbildungsschritt sicher auszubilden. Im Besonderen ist die Düse 107 von der oberen Oberfläche W01 entfernt angeordnet, wobei der Abstand so beibehalten wird, dass die Düse das Aerosol auf die obere Oberfläche aufsprühen kann. Auf der anderen Seite ist die Düse so angeordnet, dass der Winkel α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL, entlang welcher auf die obere Oberfläche W01 gesprüht wird, vorliegt, der Winkel von 30° bis 60° wird.
In einer solchen Anordnung kann die Düse 107 angeordnet werden, um einen Einfallswinkel zu erhalten, der zur Ausbildung des Films auf der oberen Oberfläche W01 geeignet ist. Wenn eine Filmausbildung lediglich auf der oberen Oberfläche W01 berücksichtigt wird, kann der Winkel α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, geeignet festgelegt werden. Folglich kann die Einfallsrichtung der Sprühlinie JL auf die obere Oberfläche W01 variiert werden, solang der Winkel α gehalten wird.
Die Erfinder haben diesen Umstand bemerkt und haben die Düse so ausgerichtet, dass weitere Bedingungen erfüllt werden, während die obigen Bedingungen bezüglich des Winkels α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, sichergestellt werden. D. h. wenn die Grenze zwischen der oberen Oberfläche W01, welche die erste flache Oberfläche ist, und der gekrümmten Oberfläche W03 die erste Grenzlinie BL1 ist, wird die Düse so ausgerichtet, dass der Winkel, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1, die durch Projizieren der Sprühlinie JL auf die obere Oberfläche W01 erhalten wird, und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt, sich im Bereich von 0° bis 60° befindet, an dem Punkt, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird.
Wenn der Winkel zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Düse 107 erhalten wird und auf diese Weise festgelegt wird, kann in dem ersten Filmausbildungsschritt ein Film hoher Qualität ausgebildet werden, selbst auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt W, das die gekrümmten Oberflächen W03 und W13 mit außerordentlich kleinem Krümmungsradius aufweist, mittels eines einfachen Verfahrens des Bewegens der Düse 107 und des mit einem Film zu versehenden Objekts W, wobei eine zweidimensionale Relativbewegung ausgeführt wird (beispielsweise eine Drehbewegung des Objekts oder eine Bewegung der Düse parallel zum Objekt).
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Ausrichtung der Düse 107 bezüglich des mit einem Film zu versehenden Objekts W in dem zweiten Ausrichtungsschritt durchgeführt, um den Film auf der äußeren Oberfläche W02 und der gekrümmten Oberfläche W03 in dem zweiten Filmausbildungsschritt noch sicherer auszubilden (vergleiche 12 und 13). Genauer gesagt wird die Düse 107 von der äußeren Oberfläche W02 entfernt angeordnet, wobei ein Abstand beibehalten wird, bei dem die Düse das Aerosol auf die äußere Oberfläche aufsprühen kann, wobei die Düse so angeordnet wird, dass als Winkel zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, ein Winkel von 30° bis 60° wird. Wenn die Düse auf diese Weise ausgerichtet wird, kann die Düse 107 ausgerichtet werden, um einen Einfallswinkel, der für die Filmausbildung auf der äußeren Oberfläche W02 geeignet ist, zu erhalten. Wenn die Filmausbildung lediglich auf der äußeren Oberfläche W02 berücksichtigt wird, kann der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, geeignet festgelegt werden. Folglich kann die Einfallsrichtung der Sprühlinie JL2 auf der äußeren Oberfläche W02 variiert werden, solang der Winkel α2 beibehalten wird.
Die Erfinder haben diesen Umstand bemerkt und haben die Düse so ausgerichtet, dass zusätzliche Bedingungen bezüglich des Winkels zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 erfüllt werden, während die obigen Bedingungen bezüglich des Winkels α2, der zwischen der oberen Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, sichergestellt werden. D. h. wenn die Grenze zwischen der äußeren Oberfläche W02, welche die zweite flache Oberfläche ist, und der gekrümmten Oberfläche W03 die zweite Grenzlinie BL2 ist, wird die Düse so angeordnet, dass der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2, die durch Projizieren der Sprühlinie JL2 auf die äußere Oberfläche W02 erhalten wird, und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt, sich im Bereich von 0° bis 60° an dem Punkt befindet, wo die Sprühposition des Aerosols sich ändert, so dass die gekrümmte Oberfläche W03 erreicht wird.
Wenn der Winkel zwischen dem mit einem Film zu versehenden Objekt W und der Düse 107 auf diese Weise erhalten und festgelegt wird, kann auch mit dem zweiten Filmausbildungsschritt ein Film von hoher Qualität sicher ausgebildet werden, selbst auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt W, das gekrümmte Oberflächen W03 und W05 mit einem außerordentlich kleinen Krümmungsradius aufweist, mittels eines einfachen Prozesses der Bewegung der Düse 107 und des mit einem Film zu versehenden Objekts W, wobei eine zweidimensionale Relativbewegung ausgeführt wird (beispielsweise eine Drehbewegung des Objekts oder eine Bewegung der Düse parallel zum Objekt).
Ferner werden gemäß der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so ausgerichtet, dass der Winkel α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, größer als der Winkel r1 ist, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt.
In dieser bevorzugten Anordnung werden in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so ausgerichtet, dass der Winkel α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, größer als der Winkel r1 zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 auf der oberen Oberfläche W01, die als die erste flache Oberfläche definiert ist, und der ersten Grenzlinie BL1 wird. Folglich wird der Winkel α, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL vorliegt, außerordentlich groß festgelegt, wohingegen der Winkel r1 zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vergleichweise klein festgelegt werden kann.
Folglich, wenn beim ersten Filmausbildungsschritt das Aerosol auf die obere Oberfläche W01 gesprüht wird, wird eine effiziente Filmausbildung ermöglicht, und die Filmausbildungsgeschwindigkeit kann groß gehalten werden. Da in dem zweiten Filmausbildungsschritt auch der Film auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird, wird vorzugsweise berücksichtigt, dass eine große Haftung auf dem mit einem Film zu versehenden Objekt W in der Filmausbildung auf der gekrümmten Oberfläche W03 in dem ersten Filmausbildungsschritt wichtig ist, wodurch kein Schaden, wie beispielsweise ein Ablösen, erzeugt wird. Folglich wird in dem ersten Ausrichtungsschritt der Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 vorliegt, vergleichsweise klein festgelegt und ein Sprühwinkel des Aerosols auf die gekrümmte Oberfläche W03 klein festgelegt, wodurch ein Film hoher Qualität ausgebildet werden kann.
Im Besonderen, wenn die erste flache Oberfläche (die obere Oberfläche W01) im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten flachen Oberfläche (der äußeren Oberfläche W02 oder inneren Oberfläche W12) steht, können die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so ausgerichtet werden, dass der erste seitliche Winkel γ kleiner als der Winkel α wird, der zwischen der oberen Oberfläche W1 und der Sprühlinie JL vorliegt.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem zweiten Ausrichtungsschritt vorzugsweise die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so angeordnet, dass der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02, welche die zweite flache Oberfläche ist und der Sprühlinie JL2 vorliegt, größer als der Winkel ist, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt, und so, dass der Winkel r2 zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 größer als der Winkel r1 ist, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt.
Im Besonderen, wenn die obere Oberfläche W01 im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht, können die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so angeordnet werden, dass der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, größer als der Winkel r2 wird, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt und so, dass der zweite seitliche Winkel β in dem zweiten Ausrichtungsschritt größer als der erste seitliche Winkel γ in dem ersten Ausrichtungsschritt wird. Auch in diesem Fall genügt die Ausrichtung der Düse 107 den obigen Bedingungen.
In dieser bevorzugten Anordnung werden in dem zweiten Ausrichtungsschritt die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so ausgerichtet, dass der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, größer als der Winkel r2 wird, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 auf der äußeren Oberfläche W02, welche als die zweite flache Oberfläche definiert ist, und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt. Folglich wird der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, vergleichweise groß festgelegt, wohingegen der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt, vergleichweise klein festgelegt werden kann.
Folglich, wenn in dem zweiten Filmausbildungsschritt das Aerosol auf die äußere Oberfläche W02 gesprüht wird, wird eine effiziente Filmausbildung ermöglicht, und eine hohe Filmausbildungsgeschwindigkeit kann beibehalten werden. Da in dem ersten Filmausbildungsschritt bereits der Film auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird, wird der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzfläche BL2 vorliegt, vergleichsweise klein festgelegt, um die Filmausbildungsgeschwindigkeit zu verringern. Es ist letztendlich möglich zu vermeiden, dass der Film, der auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird, übermäßig dick wird.
In dieser bevorzugten Konfiguration sind die Düse und das Objekt ferner so angeordnet, dass der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 in dem zweiten Ausrichtungsschritt vorliegt, größer als der Winkel r1 wird, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt. Folglich kann der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 in dem zweiten Ausrichtungsschritt vorliegt, festgelegt werden, um vergleichsweise groß zu sein, verglichen mit dem Winkel r1, der zwischen der ersten virtuellen Linie VL1 und der ersten Grenzlinie BL1 in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt. Wenn der Winkel r2, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt, groß festgelegt wird, kann die Filmausbildungsgeschwindigkeit auf der gekrümmten Oberfläche W03 in dem zweiten Filmausbildungsschritt weiter erhöht werden.
Wie es oben beschrieben ist, wird bereits in dem ersten Filmausbildungsschritt der Film auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet. Folglich, selbst wenn die Filmausbildungsgeschwindigkeit des Films, der den obigen Film zu überlagern hat, groß ist, tritt ein Defekt, wie beispielsweise ein Abblättern, nicht einfach auf. Folglich, wenn der Winkel, der zwischen der zweiten virtuellen Linie VL2 und der zweiten Grenzlinie BL2 vorliegt, wie in dieser bevorzugten Konfiguration festgelegt ist, ist es möglich, eine große Haftung des Films, der auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird, an dem Objekt und eine hohe Produktivität davon zu erreichen.
Ferner werden in der vorliegenden Ausführungsform in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W vorzugsweise so ausgerichtet, dass der Winkel α2, der zwischen der äußeren Oberfläche W02, welche die zweite flache Oberfläche ist, und der Sprühlinie JL2 vorliegt, auf 60° oder kleiner festgelegt.
Im Besonderen, wenn die obere Oberfläche W01 im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht, können in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse 107 und das mit einem Film zu versehende Objekt W so angeordnet werden, dass, wie beim Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL ausgebildet ist, der zweite seitliche Winkel β 60° oder weniger beträgt. Auch in diesem Fall genügt die Anordnung der Düse 107 den obigen Bedingungen.
In dieser bevorzugten Konfiguration wird, als Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL in dem ersten Ausrichtungsschritt vorliegt, der zweite Winkel β festgelegt, um 60° oder kleiner zu sein. Folglich, selbst wenn das Aerosol, das von der Düse 107 ausgestoßen wird, die äußere Oberfläche W02 in dem ersten Filmausbildungsschritt erreicht, übersteigt der Einfallswinkel auf die äußere Oberfläche W02 die 60° nicht. Folglich ist es möglich, eine Ausbildung eines Films geringer Qualität, der geringe Haftungseigenschaften auf der äußeren Oberfläche W02, auf dem noch kein Film ausgebildet ist, aufweist, zu vermeiden.
Es sei bemerkt, dass, wenn die obere Oberfläche W01 im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht, die Düse und das mit einem Film zu versehende Objekt W vorzugsweise so angeordnet sind, dass in dem ersten Ausrichtungsschritt, als Winkel, der zwischen der äußeren Oberfläche W02 und der Sprühlinie JL vorliegt, der zweite seitliche Winkel β 30° oder weniger beträgt, und so, dass in dem zweiten Ausrichtungsschritt, als Winkel, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie vorliegt, der erste seitliche Winkel γ 30° oder weniger beträgt. Wenn die obere Oberfläche W01 im Wesentlichen senkrecht auf der äußeren Oberfläche W02 steht, wird die Düse auf diese Weise angeordnet. In diesem Fall, selbst wenn das Aerosol, das von der Düse 107 ausgestoßen wird, die äußere Oberfläche W02 in dem ersten Filmausbildungsschritt erreicht, ist der Einfallswinkel auf die äußere Oberfläche W02 gering, wodurch der Winkel so festgelegt werden kann, dass das Aerosol zur Filmausbildung nicht beiträgt. Folglich kann in dem ersten Filmausbildungsschritt die Ausbildung eines Films auf der äußeren Oberfläche W02 vermieden werden, wodurch es möglich ist, eine unnötige Filmausbildung auf der äußeren Oberfläche W02, die nicht als eine Filmausbildungsoberfläche in dem ersten Filmausbildungsschritt angenommen wird, zu vermeiden.
Gleichermaßen ist als Winkel, der zwischen der oberen Oberfläche W01 und der Sprühlinie JL2 vorliegt, der erste seitliche Winkel, auf 30° oder weniger in dem zweiten Ausrichtungsschritt festgelegt. Folglich, selbst wenn das Aerosol, das von der Düse ausgestoßen wird, die obere Oberfläche W01 in dem zweiten Filmausbildungsschritt erreicht, ist der Einfallswinkel auf die obere Oberfläche W01 klein, wodurch der Winkel so festgelegt werden kann, dass das Aerosol zur Filmausbildung nicht beiträgt. Folglich kann sowohl in dem ersten Filmausbildungsschritt als auch in dem zweiten Filmausbildungsschritt eine unnötige Filmausbildung auf der flachen Oberfläche, welche nicht als Filmausbildungsoberfläche angenommen wird, vermieden werden, wodurch insgesamt ein gleichförmiger Film ausgebildet werden kann.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem ersten Filmausbildungsschritt und dem zweiten Filmausbildungsschritt das Aerosol von der Düse 107 so ausgestoßen, dass das Aerosol gesprüht wird, um sich in einer Richtung, in der die Sprühposition des Aerosols sich zur gekrümmten Oberfläche W03 ändert, stärker zu verteilen als in einer Richtung, in der die Sprühposition des Aerosols sich entlang der gekrümmten Oberfläche W03 ändert.
Wenn der Film auf der gekrümmten Oberfläche W03 ausgebildet wird, ist eine mehrfache Wiederholung des Filmausbildungsarbeitsschritts, während eine einmalige Ausbildung der Dicke unterdrückt wird, mehr bevorzugt als die Ausbildung eines dicken Films in einem Zug, im Hinblick auf das Erzielen einer Gleichförmigkeit der Filmdicke und Filmqualität. Folglich wird das Aerosol von der Düse 107 so ausgestoßen, dass das Aerosol gesprüht wird, um sich in der Richtung stärker zu verteilen, in der die Sprühposition des Aerosols sich zur gekrümmten Oberfläche W03 ändert. Folglich, selbst wenn sich die Sprühposition entlang der gekrümmten Oberfläche W03 ändert, wird ein Teil des Films nicht dick, sondern der Film kann durch Überlagern dünner Filme ausgebildet werden.
Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform in dem ersten Filmausbildungsschritt die Düse fixiert, und das mit einem Film zu versehende Objekt W wird entlang der oberen Oberfläche W01 bewegt, um die Sprühposition des Aerosols zu ändern, und in dem zweiten Filmausbildungsschritt ist die Düse 107 fixiert und wird das mit einem Film zu versehende Objekt W entlang der äußeren Oberfläche W02 bewegt, um die Sprühposition des Aerosols zu ändern.
Auf diese Weise sind sowohl in dem ersten Filmausbildungsschritt als auch in dem zweiten Filmausbildungsschritt die Düse fixiert, und es wird das mit einem Film zu versehende Objekt W entsprechend entlang der oberen Oberfläche W01 und der äußeren Oberfläche W02 bewegt, um die Sprühposition des Aerosols zu ändern. Folglich ist es möglich, den Film auszubilden, während die Düse 107 nicht bewegt wird. Folglich, wenn die Düse 107 fixiert ist, kann ein Zustand des ausgestoßenen Aerosols stabilisiert werden, und es kann ein Film gleichförmiger Dicke und Filmqualität erzielt werden.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden mit Bezug auf die spezifischen Beispiele beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung auf diese spezifischen Beispiele nicht beschränkt. D. h. diese von einem Fachmann hinsichtlich des Designs geänderten spezifischen Beispiele sind im Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthalten, solang die Charakteristika der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Beispielsweise sind Elemente, die in den obigen spezifischen Beispielen vorgesehen sind, Anordnungen, Materialien, Bedingungen, Formen und Abmessungen der Elemente und dergleichen nicht auf die dargestellten begrenzt und können geeignet geändert werden. Ferner können die entsprechenden Elemente der Ausführungsformen kombiniert werden, soweit technisch möglich, und die Kombinationen sind im Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthalten, solange die Charakteristika der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

10: Filmausbildungseinrichtung
101: Gasbehälter
102: Aerosolgenerator
103: Filmausbildungskammer
104: Vakuumpumpe
105: Trägergas-Strömungsweg
106: Aerosolströmungsweg
107: Düse
108: Gestell
109: Probentisch

Claims

Filmausbildungsverfahren, mit dem ein Aerosol (Cp) mit ultrafeinen Teilchen, das von einer Düse (107) ausgestoßen wird, auf ein Objekt (W) aufgesprüht wird, wobei das Objekt (W) eine erste flache Oberfläche (W01), eine zweite flache Oberfläche (W02), wobei ein Winkel von 90° oder mehr und weniger als 180° zwischen der ersten flachen Oberfläche (W01) und der zweiten flachen Oberfläche (W02) vorliegt, und eine gekrümmte Oberfläche (W03), welche die erste flache Oberfläche (W01) mit der zweiten flachen Oberfläche (W02) verbindet aufweist, wobei sich eine Sprühposition (Sp) des Aerosols (Cp) auf dem Objekt (W) kontinuierlich entlang einer Bewegungslinie (ML, ML2) verändert, um einen Film auszubilden, der die erste flache Oberfläche (W01), die zweite flache Oberfläche (W02) und die gekrümmte Oberfläche (W03) kontinuierlich bedeckt, wobei das Filmausbildungsverfahren aufweist: Anordnen der Düse (107) in einem ersten Ausrichtungsschritt, so dass ein Winkel (α) zwischen einer Sprühlinie (JL) entlang der Sprührichtung des Aerosols (Cp) und der ersten flachen Oberfläche (W01) in einem Bereich von 30° bis 60° liegt, und ein Winkel (r1), der zwischen einer ersten virtuellen Linie (VL1), die durch Projizieren der Sprühlinie (JL) auf die erste flache Oberfläche (W01) erhalten wird, und einer ersten Grenzlinie (BL1), die eine Grenze zwischen der ersten flachen Oberfläche (W01) und der gekrümmten Oberfläche (W03) ist, in einem Bereich von 0° bis 60° liegt, wenn die Düse (107) auf der Bewegungslinie (ML) so positioniert ist, dass die Sprühlinie (JL) auf die erste Grenzlinie (BL1) trifft, Ausstoßen des Aerosols (Cp) aus der Düse (107) in einem ersten Filmausbildungsschritt, während ein Abstand und ein Winkel zwischen der Düse (107) und der ersten flachen Oberfläche (W01) beibehalten wird, und kontinuierliches Sprühen des Aerosols (Cp) auf die erste flache Oberfläche (W01) und die gekrümmte Oberfläche (W03), die mit der ersten flachen Oberfläche (W01) verbunden ist, um kontinuierlich einen Film, der die erste flache Oberfläche (W01) bedeckt, und einen Film, der wenigstens einen Teil der gekrümmten Oberfläche (W03) bedeckt, auszubilden; Anordnen der Düse (107) in einem zweiten Ausrichtungsschritt, so dass ein Winkel (α2), zwischen der Sprühlinie (JL2) entlang der Sprührichtung des Aerosols und der zweiten flachen Oberfläche (W02), in einem Bereich von 30° bis 60° liegt, und ein Winkel (r2) zwischen einer zweiten virtuellen Linie (VL2), die durch Projizieren der Sprühlinie (JL2) auf die zweite flache Oberfläche (W02) erhalten wird, und einer zweiten Grenzlinie (BL2), die eine Grenze zwischen der zweiten flachen Oberfläche (W02) und der gekrümmten Oberfläche (W03) ist, in einem Bereich von 0° bis 60° liegt, wenn die Düse (107) auf der Bewegungslinie (ML2) so positioniert ist, dass die Sprühlinie (JL2) auf die zweite Grenzlinie (BL2) trifft, und Ausstoßen des Aerosols (Cp) aus der Düse (107) in einem zweiten Filmausbildungsschritt, während ein Abstand und ein Winkel zwischen der Düse (107) und der zweiten flachen Oberfläche (W02) beibehalten wird, und kontinuierliches Sprühen des Aerosols (Cp) auf die zweite flache Oberfläche (W02) und die gekrümmte Oberfläche (W03), die mit der zweiten flachen Oberfläche (W02) verbunden ist, um kontinuierlich einen Film, der die zweite flache Oberfläche (W02) bedeckt, und einen Film, der ferner den Film bedeckt, der in dem ersten Filmausbildungsschritt auf der gekrümmten Oberfläche (W03) ausgebildet wurde, auszubilden.
Filmausbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse (107) und das Objekt (W) so ausgerichtet werden, dass der Winkel (α) zwischen der Sprühlinie (JL) und der ersten flachen Oberfläche (W01), größer ist als der Winkel (r1) zwischen der ersten virtuellen Linie (VL1) und der ersten Grenzlinie (BL1).
Filmausbildungsverfahren nach Anspruch 2, bei dem in dem zweiten Ausrichtungsschritt die Düse (107) und das Objekt (W) so ausgerichtet werden, dass der Winkel (α2) zwischen der Sprühlinie (JL2) und der zweiten flachen Oberfläche (W02), größer ist als der Winkel (r2) zwischen der zweiten virtuellen Linie (VL2) und der zweiten Grenzlinie (BL2), und so, dass der Winkel (r2) zwischen der zweiten virtuellen Linie (VL2) und der zweiten Grenzlinie (BL2) größer ist als der Winkel (r1) zwischen der ersten virtuellen Linie (VL1) und der ersten Grenzlinie (BL1) in dem ersten Ausrichtungsschritt.
Filmausbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem ersten Ausrichtungsschritt die Düse (107) und das Objekt (W) so ausgerichtet werden, dass der Winkel (α2), der zwischen der Sprühlinie (JL2) und der zweiten flachen Oberfläche (W02) 60° oder weniger beträgt.
Filmausbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem ersten Filmausbildungsschritt und dem zweiten Filmausbildungsschritt das Aerosols (Cp) von der Düse (107) so ausgestoßen wird, dass das Aerosol (Cp) in einer Richtung, in der sich die Sprühposition (JL) des Aerosol (Cp) zur gekrümmten Oberfläche ändert, stärker verteilt als in einer Richtung, in der sich die Sprühposition (JL) des Aerosols (Cp) entlang der gekrümmten Oberfläche ändert.
Filmausbildungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem ersten Filmausbildungsschritt die Düse (107) fixiert ist und das Objekt (W) entlang der ersten flachen Oberfläche (W01) bewegt wird, um die Sprühposition (JL) des Aerosols (Cp) entlang der Bewegungslinie (ML) zu ändern, und in dem zweiten Filmausbildungsschritt die Düse (107) fixiert ist und das Objekt (W) entlang der zweiten flachen Oberfläche (W02) bewegt wird, um die Sprühposition (JL2) des Aerosols (Cp) entlang der Bewegungslinie (ML2) zu ändern.