JP2007289963A - フッ素系樹脂コーティング方法およびこの方法を用いた摺動部材、気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】過酷な負荷条件下での摺動に対しても剥離が起こらず、コーティング下地処理中に使用するショット材がコーティング層付近のアルミ合金等の母材に残留することがなくて残留ショット材がコーティング層等を傷付けるおそれのない、密着性が優れた良質なフッ素系樹脂コーティング方法を提供する。
【解決手段】 コーティング対象物の表面をレーザ照射する。このレーザ照射を受けたコーティング対象物の表面にフッ素系樹脂塗装を施し、その塗装面を焼成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、フッ素系樹脂コーティング方法およびこの方法を用いた摺動部材、気体圧縮機に関する。

一般に、互いに摺動する部材間ではその摺動面に耐磨耗性、耐焼付性が要求される。一方、例えば、車載用気体圧縮機のように、その構成部材の軽量化の要求が強い場合が少なくなく、このような場合、部材としてアルミ合金等の軽量材料が使用される。

アルミ合金等は、軽量であるけれども、互いに摺動する場合、耐磨耗性、耐焼付性が劣るので、一方の部材の摺動面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂をコーティングして用いることがある。このようにすると同種金属同士の摺動に起因する潤滑不良、磨耗、焼付きが回避される。

このフッ素系樹脂コーティングにおいては、摺動による母材のフッ素系樹脂コーティング層の剥離が発生しないよう、アルミ合金等とフッ素系樹脂コーティング層との強い密着が要求される。密着性向上のためには、従来種々の発明がなされている。

コーティング層自体をアルミ合金等と密着しやすい層とする発明として、例えば、斜板式圧縮機におけるＡｌ合金製ピストンの表面にフッ素樹脂とバインダとのコート層を塗布して、バインダがＡｌ合金とコート層とを強固に密着する発明が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１７０６５７号公報 （段落番号００２０、図２）

アルミ合金等のコーティング下地を粗面化して密着性を向上する発明としては、エッチングによるもの（特許文献２、特許文献３参照。）が、また、更に、エッチングとコーティング層自体の改善を加えたもの（例えば、特許文献４参照。）が知られている。

特開平５−２０９３００号公報 （特許請求の範囲）

特開平６−６５７９９号公報 （段落番号００１４〜００１８、図３）

特開平５−８４４６８号公報 （段落番号０００８、図２）

これらの密着性向上技術は、それなりの効果を発揮するが、過酷な負荷のもとで摺動する摺動面に適用するには、充分とはいえない。

アルミ合金等のコーティング下地を粗面化して密着性を向上する発明としては、また、ショットブラストによるものが知られている（例えば、特許文献５参照。）。

特開２００１−２６３２２６号公報 （段落番号００３８〜００４０）

ショットブラストによる粗面化を行うフッ素樹脂コーティングは、一般に、図１５に示した工程で行われる。

図１５において、下地処理工程中で、先ず、アルミ合金等の母材を洗浄し（第１の洗浄８０１）、この洗浄した母材に、粒径数十μｍの微細で高硬度の酸化アルミニウム等のショット材を用いてショットブラストを施して（８０２）、表面を粗面化、清浄化する。この粗面化、清浄化により、母材とフッ素系樹脂コーティング層との密着性が向上する。

次に、ショット材を落とし（砂落とし８０３）、洗浄して（第２の洗浄８０４）から、酸化防止等のために粗面化、清浄化した表面に化成処理を施し（８０５）、その後、洗浄（第３の洗浄８０６）した後、フッ素樹脂塗装を行い（８０７）、焼成して（８０８）、母材へのフッ素系樹脂のコーティングを完成する。

ショットブラストは、ショット材が母材表面を叩いて微細な凹凸を形成し、フッ素系樹脂が微細凹部に入り込んで格段に密着性を向上する。

ところで、上記ショットブラストに用いられるショット材は、ショットブラスト（８０２）時に母材の微小隙間に深く入り込み、その後の砂落とし工程（８０３）、第２の洗浄工程（８０４）でも取り除ききれないことがある。母材が鋳造品である場合は、微小隙間が多く、特にショット材が残留しやすい。

そして、フッ素系樹脂コーティングされた母材に残留した高硬度のショット材は、製品、例えば、気体圧縮機等に組み込まれて使用されることになる。

製品の使用中に、その運転動作（ロータの回転、内部の流体の噴流等）により、残留したショット材が母材から離脱する。離脱した高硬度のショット材は、製品の摺動部分等に入り込み、摺動部分等のコーティング層や金属部を傷付け、最終的には焼付を起こしたりして運転不能となる。

以上のような、従来の、アルミ合金等の母材へのフッ素系樹脂コーティング技術では、長期間の使用によりコーティング層の剥離が起こりやすかった。このコーティング層の剥離は、特に、最大負荷が大きく、負荷変動サイクルの大きい場合や、起動時の潤滑状態がよくない場合に起こりやすい。例えば、ベーンタイプの気体圧縮機のロータ、シリンダ、サイドブロック、ベーンの摺動面の剥離が起こりやすい。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、以下のような密着性が優れた良質なフッ素系樹脂コーティング方法およびこの方法を用いた摺動部材、気体圧縮機を提供しようとするものである。

（１）過酷な負荷条件下での摺動に対しても剥離が起こらない。
（２）コーティング下地処理中に使用するショット材がコーティング層付近のアルミ合金等の母材に残留することがなくて残留ショット材がコーティング層等を傷付けるおそれのない。

上記目的を達成するために、請求項１の発明方法は、コーティング対象物の表面をレーザ照射するレーザ照射工程と、上記レーザ照射を受けたコーティング対象物の表面にフッ素系樹脂塗装を施すフッ素樹脂塗装工程と、上記フッ素樹脂塗装工程によりフッ素系樹脂が塗装されたコーティング対象物の塗装面を焼成する焼成工程とを有する。

請求項２の発明方法は、請求項１において、上記レーザ照射工程とフッ素樹脂塗装工程との間に、コーティング対象物の表面を微細に粗面化・清浄化する微細粗面化・清浄化処理工程を付加して、一層密着力、接着力が優れたものにする。
請求項３の発明方法は、請求項１または２において、レーザ照射工程における上記レーザ照射が、コーティング対象物の表面にレーザを走査しながら間欠照射するようにして、コーティング対象物表面の粗面の粗さを所望の粗さに制御しやすくする。

請求項４の発明方法は、請求項３において、レーザ照射の照射率が４４％以上として、粗面化処理が短時間でできてフッ素系樹脂コーティングの良好な密着性を得ることができる。

請求項５の発明方法は、請求項３において、レーザ照射の走査線が渦巻き状であるようにし、連続したなめらかな走査で能率よくフッ素系樹脂コーティングの良好な密着性を得ることができる。

請求項６の発明方法は、請求項１において、レーザ照射工程におけるレーザがＹＡＧレーザであるようにして、レーザ照射の照射率を高める。

請求項７、８または９の発明は、摺動部材、特に、気体圧縮機の摺動部材を上記コーティング対象物として上記発明方法のコーティング処理を施して、摺動部分の耐剥離性、耐磨耗性、耐久性が優れた、信頼性の高い摺動部材、気体圧縮機を得ることができる。

この発明において「レーザ照射の照射率」とは、照射対象面積に対する実際にレーザが照射されたドット面積の率を意味する。例えば、図３（ａ）のように、照射ドットＲが照射対象面に対して前後左右に等ピッチｐで方形状配置になるように照射する場合は、単位照射面積Ｕ＝ｐ×ｐの中に照射ドットの１／４が４個存在することになり、照射率＝Ｓ／Ｕとなる。

この発明方法によれば、次の工程を有するようにしたから、コーティング下地に微細な凹凸が形成され、フッ素系樹脂コーティングが非常に強固にコーティング対象物表面に密着し、剥がれにくくなる。また、フッ素系樹脂コーティング層付近の母材にショット材が残留することがなく、残留ショット材が他の部材と擦れたとき移動してコーティング層や母材を傷付けるおそれがなくなる。

（１）レーザ照射等によるコーティング対象物の表面を局所的に加熱溶融して粗面化する工程。
（２）この加熱溶融して粗面化されたコーティング対象物の表面にフッ素系樹脂塗装を施す工程。
（３）上記フッ素樹脂塗装工程によりフッ素系樹脂が塗装されたコーティング対象物の塗装面を焼成する工程。

レーザ照射工程において、レーザ照射の照射率を４４％以上とすれば、下地の照射ドット（粗面部分）の比率が高くなり、短時間照射でありながら、フッ素系樹脂コーティングが強固にコーティング対象物表面に密着し、剥がれにくくなって、過酷な使用条件に耐えられるようになる。

従って、上記コーティング方法により摺動面がフッ素系樹脂コーティングされた摺動部材、摺動面がフッ素系樹脂コーティングされた摺動部材を有する気体圧縮機は、長寿命となり、信頼性が向上する。

以下、この発明の実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。

図１は、フッ素系樹脂コーティング方法（本発明を説明する上での一参考例）の処理フローを示す。

図１においては、車載用気体圧縮機のサイドブロックとなるアルミ合金の母材の摺動面となる面にフッ素系樹脂コーティングを行うものである。

先ず、アルミ合金の母材全体を洗浄する（第１の洗浄１０１）。この洗浄した母材の摺動面となる面に、重炭酸ナトリウムＮａＨＣＯ_３のショット材でショットブラストを行い、表面を粗面化し、清浄化する（１０２）。この重炭酸ナトリウムのショット材は硬度は酸化アルミニウムよりも低いが、水溶性である。

従って、次の第２の洗浄工程１０３で、ショット材は洗浄液に溶解し、母材の隙間に入り込んだショット材も流れ出して外部に完全に排出される。従来のように「砂落とし」の工程は不要である。

表面を粗面化し、清浄化され、完全にショット材が除去された母材は、以下、常法により、酸化防止等のための化成処理（１０４）、第３の洗浄（１０５）、フッ素樹脂塗装（１０６）、焼成（１０７）の工程を経て、フッ素系樹脂コーティングを完成する。

このようにすると、残留ショット材は全く存在しないから、気体圧縮機運転中に内部にショット材が流れ出て摺動部分等を傷付けることがなく、気体圧縮機は耐久性を増し、長寿命となり、信頼性が向上する。

水溶性のショット材としては、重炭酸ナトリウムＮａＨＣＯ_３の他、燐酸カルシウムＣａ_３（ＰＯ_４）_２等を使用することができる。また、残留ショット材がなければよいのであるから、気化性のショット材、例えば、微粒状のドライアイスＣＯ_２のショット材を使用することもできる。

図２は、この発明のフッ素系樹脂コーティング方法の第１の実施形態の処理フローを示す。

図２においては、ショットブラスト工程１０２に代えてレーザ照射工程２０２が入る点を除けば、図１と同様である。

レーザ照射工程２０２では、図１のショットブラスト工程１０２同様、母材の摺動面となる面を粗面化、清浄化して、フッ素系樹脂との密着性、接着性を向上するものである。ショット材は使用しないから、もちろん残留ショット材は存在しない。

レーザ照射工程２０２で使用するレーザ光の強度は、母材表面を若干融解して粗らす程度とし、図３（ａ）に示すように、直径ｄの浅い凹み（照射ドット）Ｒが２次元方向にほぼ等ピッチｐで並ぶように形成した。この凹みＲの配置形成の方法をより具体的に説明すると、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、気体圧縮機のサイドブロック７をその中心Ｃの回りに矢印Ａのように回転し、レーザ光のビームをサイドブロック７の半径方向Ｂに移動する。レーザ光のビームが上記中心Ｃを中心としてサイドブロック７の表面を等ピッチの渦巻き状にスキャンするために、この渦巻き状スキャンの周速がほぼ一定になるように、サイドブロック７の回転速度を制御するとともに、レーザ光のビームの移動速度を、中心Ｃに近づくにつれて速くなるように制御する。一方で、レーザ光をＱスイッチングによって所定の発振周波数で点滅制御し、サイドブロック表面を局所的に加熱溶融して粗面化して図３（ａ）のような凹みＲを配置形成する。

図３（ａ）の場合、レーザ照射の照射率は、照射ドット面積Ｓ（＝πｄ^２／４）／単位照射面積Ｕ（＝ｐ^２）となる。

凹みＲの配置形成の方法は、この他にもいろいろ可能であって、例えば、サイドブロック７を静止したままレーザ光を渦巻き状に回転して、この渦巻き状回転の周速を一定にしたり、サイドブロック７またはレーザ光を一定速度で回転しながらレーザ光の点滅周波数を変化させたりしてもよい。また、粗面化、清浄化が行われる範囲で、凹みＲの直径（ドット径）ｄやピッチ（ドット間隔）ｐも適宜選択してもよく、必ずしも全面均一の分布にする必要もない。

例えば、図４のように、照射ドットＲを千鳥状に配置してもよい。図４の例では、千鳥状配置のドット同士が互いに接し、重ならないように、同一個所の２度照射を避けながら効率よく照射して、レーザ照射の照射率を上げている。因みに、図３（ａ）に示すパターンで照射した場合でｄ＝ｐのときの照射率は約７８．５％であり、図４に示すパターンで照射した場合でｄ＝ｐのときの照射率は約９０．７％である。

レーザ照射の照射率と、母材とフッ素系樹脂との密着性、接着性との関係を実験により確かめたところ、照射率を４４％以上にすると、密着性、接着性が向上して、高負荷での摺動摩擦に耐え、優れた耐久性が得られるとの結論を得た。以下に、図５〜図８を参照して、この実験について説明する。

図５は、母材とフッ素系樹脂との密着面の耐久性試験に使用したテスト装置の概要を説明する説明図である。図６は、テストに使用したフッ素系樹脂コーティング付きアルミ平面部材のテスト結果を、横軸にレーザ照射ドット径、縦軸にドット間隔を取ったグラフ上にプロットした説明図である。なお、図６は図３（ａ）のパターンで照射したもので、ドット径とドット間隔からレーザ照射の照射率（照射密度）を算出したものである。図７は、図６を、横軸にドット面積、縦軸に単位照射対象面積を取ってプロットしなおした説明図、図８は、レーザ出力とドット径との関係を示す説明図である。

図２に示したレーザ照射工程を含むフッ素系樹脂コーティング方法により、フッ素系樹脂コーティング付きアルミ平面部材Ｔ１を製造し、図５に示すテスト装置によりテストした。図５に示すように、潤滑油中でコーティングのないアルミ平面部材Ｔ２と対向接触させる。この接触面に対して垂直方向に荷重Ｌを加え、荷重を段階的に増やしながら、アルミ平面部材Ｔ２を回転摺動して、コーティングの剥がれ、焼付きが生じるかをテストした。

フッ素系樹脂コーティング付きアルミ平面部材Ｔ１（直径５０ｍｍ、コーティング厚１５μｍ）は、個々にレーザ照射条件を変えて、表１のテスト部材として製作した。レーザ照射条件以外はいずれのテスト部材も同一の条件で製造した。

表１の発明品および比較品について、次のテスト条件で、耐久性テストを行った。

付加荷重と時間： ５００Ｎのまま５ｍｉｎ、次に＋５００Ｎ、すなわち、１０００Ｎのまま５ｍｉｎ、‥‥と５００Ｎずつ増加して５０００Ｎまで、計５０ｍｉｎ
回転数： ４０００ｒｐｍ
この条件下でのテストでは、発明品、比較品とも焼付きを生じたものはなかった。５０００Ｎ、５ｍｉｎまでのテスト終了後、フッ素樹脂コーティング面を観察し、コーティングの剥がれ量を調べて、剥がれ量が、ショットブラストによる現行品サイドブロックよりも少なければ、ＯＫ（○）、多ければＮＧ（×）と判断した。

この判断結果を図６および図７にプロットした。図６および図７から理解できるように、照射密度（照射率）が４４％以上の発明品であれば、フッ素樹脂コーティング層の密着性、接着性が強く、耐久性が優れている。４４％未満の比較品では、耐久性は向上しなかった。

ところで、図６および図７に示すように、前後左右に等ピッチｐで方形状配置になるようにレーザ照射する場合に照射密度（照射率）を４４％以上にするに当たっては、ドット径ｄとドット間隔ｐとの関係をｐ≦１．３３６×ｄとしなければならない。また、図４に示すような千鳥状の等ピッチｐで三角形状配置になるように照射する場合に照射密度（照射率）を４４％以上にするには、ドット径ｄとドット間隔ｐとの関係をｐ≦１．４３６×ｄとしなければならない。ドット径ｄを大きくするには、図８に示すように、レーザ出力を大きくする必要がある。

そこで、上記発明品１〜９および１１では、ＹＡＧレーザを使用した。ＹＡＧレーザは、出力を大きくでき、サイドブロック摺動面のような比較的面積が大きく、荷重変動、最大荷重が大きい過酷な摺動条件で使用される摺動面のフッ素樹脂コーティング下地粗面化用レーザ照射を、能率よく行うのに好適である。

レーザ照射を用いる上記第２の実施の形態においては、ショットブラストを用いる第１の実施の形態よりも粗面の状態を目標の状態に合わせやすいという利点がある。特に、レーザ照射の照射密度（照射率）を４４％以上にすると、密着性が向上して、過酷な使用条件での摺動部材に適用できる。

図９は、フッ素系樹脂コーティング方法（本発明を説明する上での他の参考例）の処理フローを示す。

図９においては、図１と同様に、第１の洗浄工程１０１、重炭酸ナトリウムＮａＨＣＯ_３のショット材でショットブラストを行い、表面を粗面化し、清浄化するショットブラスト工程（１０２）、第２の洗浄工程（１０３）を順次行う。

表面を粗面化し、清浄化され、完全にショット材が除去された母材に、次に、プラズマ照射を施す（９０４）。このプラズマ照射は、プラズマ発生装置（図示省略）で生成されたプラズマ粒子流をコーティング予定の粗面化、清浄化された母材表面に照射して、表面に原子レベルの微細な凹凸を形成して粗面化し、同時に、洗浄して活性化するものである。この原子レベルの微細な凹凸とは、上述したショットブラストによる凹凸よりも細かい凹凸である。

このプラズマ照射により、母材の表面は、母材と異なる材質であるフッ素系樹脂との密着性、接着性が顕著に高まる。

その後、図１と同様に、フッ素樹脂塗装（１０６）、焼成（１０７）の工程を経て、フッ素系樹脂コーティングを完成する。

このようにすると、アルミ合金の母材の摺動面となる面とそこにコーティングされたフッ素系樹脂との結合が非常に強固になり、強い摺動等の負荷を受けても、フッ素系樹脂コーティング層の剥離、離脱は起こらなくなる。

また、図１の場合と同様に、ショット材は洗浄液で流し出されて完全に母材から分離されているから、残留ショット材は全く存在せず、気体圧縮機運転中に内部に残留ショット材が流れ出て摺動部分等を傷付けることもなくなる。

従って、このコーティングを施された摺動部材や気体圧縮機は、耐久性を増し、長寿命となり、信頼性が向上する。

この図９の方法によれば、従来用いられていた、有害な廃水を発生する化成処理工程は必要なく、化成処理に必須の大掛かりで高価な特別の設備が不要となり、化成処理工程に代わるプラズマ照射工程は、ライン内に組み込みやすく、ひとつのコーティング処理ラインで一貫してコーティングを完了することができる。

図１０は、この発明のフッ素系樹脂コーティング方法の第２の実施形態の処理フローを示す。

図１０は、図９のショットブラスト工程１０２に代えてレーザ照射工程２０２を入れるものである。このレーザ照射工程２０２で使用するレーザ光の強度は、母材表面を若干融解して粗らす程度とし、パルスレーザを照射面全面にスキャンする。レーザ照射の照射率は、４４％以上が好ましい。

レーザ照射を用いると、ショットブラストを用いる場合よりも粗面の状態を目標の状態に合わせやすいという利点がある。

図１０におけるプラズマ照射工程９０４では、前工程のレーザ照射工程２０２で形成される凹みの深さよりも浅い原子レベルの微細な凹凸が、更に母材表面に形成される。

このプラズマ照射により、母材の表面は、母材と異なる材質であるフッ素系樹脂との密着性、接着性が顕著に高まる。

上記サイドブロック７を使用するこの発明の気体圧縮機を、以下、図１１〜図１４を参照して説明する。

図１１は、この発明になる気体圧縮機の一実施形態を示す縦断面図、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図で、シリンダ室の内部を示す。図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図で、フロント側のサイドブロックのシリンダ室に接する面を示す。図１４は、図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図で、リア側のサイドブロックのシリンダ室に接する面を示す。

この実施の形態の気体圧縮機は、周知のベーンロータリ型で、吸気室１を有するヘッド部２、上記吸気室１から圧縮前の気体を導入して圧縮する圧縮機本体部３、この圧縮機本体部３によって圧縮され吐出される気体を収容する吐出室４を有するリア部５からなる。

圧縮機本体部３には、シリンダブロック６内に形成され、端面をサイドブロック７Ａ、７Ｂで囲われたシリンダ室８がある。このシリンダ室８内にロータ９が回転自在に収容されている。このロータ９には、ロータ９の回転に伴ってシリンダブロック６の内壁面６ａに先端が摺接しながら出没自在の複数枚のベーン１０、１０が備えられている。シリンダ室８は、これらのロータ９、ベーン１０、１０に仕切られて複数の圧縮室１１、１１に分割されている。これらの各圧縮室１１が順次吸気室１から気体を吸入し、ロータ９の回転により気体を圧縮して吐出室４に吐出する。

なお、ロータ９には、ヘッド部２に設けられた伝動プーリ１２、電磁クラッチ１３とロータ軸１４を介して自動車のエンジンシャフト（図示省略）の回転動力が伝えられて回転するようになっている。上記ロータ軸１４は、ロータ９と電磁クラッチ１３の従動部１３ａの各中心を貫通して固定し、両サイドブロック７Ａ、７Ｂの軸受部７ｊ、７ｊに回転自在に支承されている。

ロータ９が回転する際は、ベーン１０の先端とシリンダブロック６の内壁面６ａとが摺動する。ロータ９の外周面９ａとシリンダブロック６の短径部内壁面６ａａとが摺動する。ロータ９のベーン溝９ｂの側面とベーン１０の側面とが摺動する。ロータ９の両端面９ｃ、９ｃと両サイドブロック７Ａ、７Ｂのシリンダ室対向面７ｘ、７ｘとが摺動する。また、ベーン１０の両端面と両サイドブロック７Ａ、７Ｂのシリンダ室対向面７ｘ、７ｘとが摺動する。しかも、これらのシリンダブロック６、両サイドブロック７Ａ、７Ｂ、ロータ９およびベーン１０は、軽量化のためにアルミ合金製になっている。

これらの摺動面には、潤滑油が供給されるようになっている。しかし、順次吸入圧縮を繰り返すひとつの圧縮室１１と他の圧縮室１１との間の圧力差は大きく、この大きい圧力差により圧縮室間で気体リークを生じるとリーク分だけ動力損となり、圧縮効率が低下する。それ故、各摺動面の隙間は極力小さくしてあり、潤滑油膜が切れて固体接触を生じやすい。

そこで、これらの摺動面では、摺動するいずれか一方の面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂をコーティングして、このコーティング面と相手のアルミ合金の摺動面とを対向させて、耐磨耗性、耐焼付性を向上させる対策が従来から取られている。

圧縮機運転中のフッ素系樹脂の剥離、離脱を防ぐためには、アルミ合金とフッ素系樹脂とを強固に密着、接着させる必要があり、密着性、接着性を向上するために、先に従来の技術の項で説明した図１５のような下地処理を含む工程が採用されてきた。

この実施の形態では、両サイドブロック７Ａ、７Ｂとロータ９、ベーン１０との摺動負荷の大きい摺動面のコーティング層を特に強固に母材に密着、接着するために、次のようにコーティングした。すなわち、両サイドブロック７Ａ、７Ｂのシリンダ室対向面７ｘ、７ｘに、図１、図２、図９あるいは図１０に示したコーティング方法を用いてポリテトラフルオロエチレンをコーティングした。シリンダ室対向面７ｘには、図１３および図１４に示すように、ベーン背圧印加用の凹所１５や孔等があり、これらの凹所や孔等の表面にもショットブラスト等のコーティング下地処理が及ぶことがあるが、ショット材残存のおそれがないから、凹所や孔等も洗浄工程で完全に清浄化される。

図１または図９の重炭酸ナトリウムショット材、ドライアイスショット材を用いる工程、図２または図１０のレーザ照射を用いる工程、のいずれの場合にも、残留ショット材が皆無で、しかも、アルミ合金に強固に密着、接着したポリテトラフルオロエチレンコーティング層が得られ、実用に供することができた。

図９または図１０のプラズマ照射を用いる工程が入ると、両サイドブロック７Ａ、７Ｂのシリンダ室対向面７ｘ、７ｘは、プラズマ照射によって原子レベルで微細に粗面化、清浄化され、表面が活性化して、ポリテトラフルオロエチレンを非常に強固に密着、接着することができた。

この発明のフッ素系樹脂コーティングに用いることのできるフッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレンの他、低分子量四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂等がある。

上述の実施の形態では、フッ素系樹脂塗装工程前に化成処理工程またはプラズマ照射工程を入れたが、摺動負荷が比較的小さい摺動部分や、第２の洗浄工程の母材の表面が清浄化された直後で表面に汚れを生じる前にフッ素系樹脂塗装を行うことができる場合は、化成処理工程やプラズマ照射工程を省くこともできる。化成処理工程は、特別の設備で行わなければならないものであるから、この化成処理工程省略は、ひとつのコーティング処理ラインで一貫してコーティングを完了することにつながるものである。

フッ素系樹脂コーティング方法の処理フロー（本発明を説明する上での一参考例）を示す説明図。 この発明に係るフッ素系樹脂コーティング方法の第１の実施形態の処理フローを示す説明図。 図２に示す処理フロー中のレーザ照射工程によるレーザ照射面を説明する図で、（ａ）は、レーザ照射面の拡大平面図、（ｂ）は、レーザ照射面の平面図、（ｃ）は、（ｂ）の側断面図。 他のレーザ照射面の拡大平面図。 母材とフッ素系樹脂との密着面の耐久性試験に使用したテスト装置の概要を説明する説明図。 テストに使用したフッ素系樹脂コーティング付きアルミ平面部材のテスト結果を、横軸にレーザ照射ドット径、縦軸にドット間隔を取ったグラフ上にプロットした説明図。 テストに使用したフッ素系樹脂コーティング付きアルミ平面部材のテスト結果を、横軸にドット面積、縦軸に単位照射対象面積を取ってプロットした説明図。 レーザ出力とドット径との関係を示す説明図。 フッ素系樹脂コーティング方法の処理フロー（本発明を説明する上での他の参考例）を示す説明図。 この発明に係るフッ素系樹脂コーティング方法の第２の実施形態の処理フローを示す説明図。 この発明になる気体圧縮機の一実施形態を示す縦断面図。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図。 図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図。 従来のフッ素系樹脂コーティング方法の処理フローを示す説明図。

符号の説明

１ 吸気室
２ ヘッド部
３ 圧縮機本体部
４ 吐出室
５ リア部
６ シリンダブロック
６ａ 内壁面
６ａａ 短径部内壁面
７、７Ａ、７Ｂ サイドブロック
７ｊ 軸受部
７ｘ シリンダ室対向面
８ シリンダ室
９ ロータ
９ａ 外周面
９ｂ ベーン溝
９ｃ 端面
１０ ベーン
１１ 圧縮室
１２ 伝動プーリ
１３ 電磁クラッチ
１３ａ 従動部
１４ ロータ軸
１５ 凹所
ｄ ドット径（照射ドットＲの直径）
ｐ ドット間隔（ピッチ）
Ｒ 照射ドット（レーザ照射による凹み）
Ｓ 照射ドット面積
Ｕ 単位照射対象面積

Claims (9)

1. コーティング対象物の表面をレーザ照射するレーザ照射工程と、
   上記レーザ照射を受けたコーティング対象物の表面にフッ素系樹脂塗装を施すフッ素樹脂塗装工程と、
   上記フッ素樹脂塗装工程によりフッ素系樹脂が塗装されたコーティング対象物の塗装面を焼成する焼成工程と、
   を有することを特徴とするフッ素系樹脂コーティング方法。
2. 上記レーザ照射工程とフッ素樹脂塗装工程との間に、コーティング対象物の表面を微細に粗面化・清浄化する微細粗面化・清浄化処理工程を付加したことを特徴とする請求項１記載のフッ素系樹脂コーティング方法。
3. レーザ照射工程における上記レーザ照射が、コーティング対象物の表面にレーザを走査しながら間欠照射してコーティング対象物表面を粗面化するレーザ照射であることを特徴とする請求項１または２に記載のフッ素系樹脂コーティング方法。
4. レーザ照射の照射率が４４％以上であることを特徴とする請求項３記載のフッ素系樹脂コーティング方法。
5. レーザ照射の走査線が渦巻き状であることを特徴とする請求項３記載のフッ素系樹脂コーティング方法。
6. レーザ照射工程におけるレーザがＹＡＧレーザであることを特徴とする請求項１記載のフッ素系樹脂コーティング方法。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のフッ素系樹脂コーティング方法により摺動面がフッ素系樹脂コーティングされたことを特徴とする摺動部材。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載のフッ素系樹脂コーティング方法により摺動面がフッ素系樹脂コーティングされた摺動部材を有することを特徴とする気体圧縮機。
9. 摺動面がフッ素系樹脂コーティングされた上記摺動部材が、シリンダ室の端面を囲って、上記シリンダ室内で回転するロータおよびベーンと相対的に摺動するサイドブロックであることを特徴とする請求項８に記載の気体圧縮機。

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