JP6308893B2 - 成形体の製造方法、スパークプラグ用絶縁体、及びスパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、焼成後にセラミックとなる無機組成物粉末（以下、単に無機組成物粉末ともいう）を主成分とする原料粉末を加圧してなる中間体を、所定形状に加工することで得られる成形体の製造方法、及びこの方法で製造される成形体を焼成してなるスパークプラグ用絶縁体、そして、このスパークプラグ用絶縁体を備えるスパークプラグに関する。

内燃機関用のスパークプラグは、内燃機関（エンジン）に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。このようなスパークプラグは、電気的な絶縁性を有する中空軸状のスパークプラグ用絶縁体（以下、単に「絶縁体」ともいう）と、これを包囲して保持する主体金具と、絶縁体の軸孔の先端側に挿通される中心電極と、軸孔の後端側に挿通される端子電極（端子金具）と、主体金具の先端部に設けられ、中心電極の先端との間で火花放電間隙を形成する接地電極等を備えた構成を有している。

ところで、この種のスパークプラグを構成する部品であるスパークプラグ用絶縁体は、従来、次のようにして製造されていた（特許文献１）。すなわち、筒状の成形用ラバー型のキャビティ内に、水溶性樹脂をバインダーとして含むアルミナ（セラミック）を主成分とする原料粉末を充填し、このキャビティ内に棒状のプレスピンを挿入する。そして、成形用ラバー型に、その径方向から液圧を加えることで原料粉末を加圧（圧縮）して中間体（圧粉成形体）を得る。次いで、研削盤により、プレスピンによって形成された軸孔となるべき非貫通又は貫通の穴部に対して、後端側から支持ピンを挿通した上で、この中間体をその軸線回りに回転させると共に、その外周面に、絶縁体の外周面の凹凸に対応する所定の形状を有する砥石（研削用回転ローラ）を、その中間体の軸線と平行な中心軸を回転軸として回転させつつ、その砥石の外周面に、中間体の外周面を接触させると共に、押え付け、所定の切込みが得られるようにして、中間体の外周面の研削代（加工代）を研削により削除する。これにより、その中間体は、絶縁体となるべき所定の寸法、形状の研削（加工）済みの成形体となる。そして、その後、この成形体を焼成することでスパークプラグ用絶縁体が得られる。

上記したように、スパークプラグ用絶縁体の製造においては、圧粉成形体である中空軸状の中間体において、その外周面に、砥石（研削用回転ローラ）を押え付け、研削代（加工代）の部分を研削して、その中間体を所定の形状、寸法の成形体にする必要がある。したがって、この研削加工においても従前より、その製造コストの低減や生産性（加工効率）の向上（研削時間の短縮）が強く求められている。しかしながら、スパークプラグ用絶縁体には、その用途よりして、極めて高い機械的強度や絶縁性（耐電圧性）が要求される。このため、この絶縁体には、密度の緻密化や均一化の要請が極めて高く求められている。したがって、焼成前の加圧成形体であるその中間体といえども、それ自体、相当な高強度のものとして成形される。

特開２０１２−２３８６０９号公報

このようなことから、スパークプラグ用絶縁体の成形体は、中間体であっても、被削性が悪く、研削は容易ではなく、したがって、その研削においては加工効率の向上（研削時間の短縮）が容易でないといった問題があった。その具体的な理由、事情は次のようである。この種の中間体は、従来、水溶性樹脂をバインダーとして含む原料粉末から加圧成形される。このため、その研削において、水溶性の切削液を供給することによる湿式研削とすることはできない。というのは、このような湿式研削とする場合には、それによる中間体内（内部の気孔内）への水分の浸透、吸収により、バインダーが水溶性であるが故に、バインダー自体が溶解して中間体を構成する粉末粒子間の結合力が低下してしまうためである。すなわち、バインダーの溶解が中間体自体の内部まで進行するため、それ自体の保形強度ないし保形性が低下し、研削中に型崩れや崩壊を起こしてしまうためである。こうしたことから、従来、この種の中間体の研削においては、被削性の低下や砥石の目詰まり等の問題があるとはいえ、乾式研削を採用せざるを得ないというのが実情であり、これが加工効率の向上を妨げていた。一方、研削速度を高めるため、例えば、同一回転速度（同一周速度）の砥石において、その切り込み量を大きくして研削時間の短縮をしようとすると、上記したように中間体自体の高強度性に基づき、研削抵抗が大きくなってしまうから、逆に、中間体に対する負荷（研削抵抗）が増大してしまう。結果、その表面等にワレ（割れ）やカケ（欠け）等の砥粒傷が発生しがちとなり、それによる強度低下等を招いたり、研削不良による製造歩留まりの低下を招いてしまう。こうしたことから、この種の中間体の研削においては、その加工速度の増大（研削加工の高速化）には自ずと限界があり、これがスパークプラグの生産性向上を妨げているといった問題があった。

しかも、複雑形状に仕上げる場合には、砥石も複雑形状とせざるを得ないが、その砥石の成形上の制約があり、これが成形体の形状の制約ともなっている。しかも、砥石の砥粒径以下の狭ピッチの加工は、その砥石の構成上不可能である。具体的には、砥粒径が２００μｍのときは、それ以下のピッチでの加工はできない。また、砥石の表面を微細な複雑形状に形成できたとしても、研削過程では容易に目こぼれを起こしてしまうから、成形体の表面を微細な複雑形状に仕上げることは困難である。また、砥石の使用においては、目詰りやその解消のためのドレッシングを要するという非効率さがある。そして、砥石による研削では、成形体の表面仕上には限界があり、したがって、これによる研削加工では、微小寸法内における複雑形状の表面加工はできない等の問題がある。こうした砥石による研削上の問題は、スパークプラグ用絶縁体をなす成形体に限られず、セラミック製品の焼成前の成形体の製造のために、原料粉末を加圧（圧縮）して得られる中間体において、その外周面等の研削を要するものに共通する課題といえる。すなわち、アルミナ等のセラミック部材の製造において、水溶性樹脂をバインダーとして含む原料粉末を加圧して中間体を成形し、その後、焼成前に、これを乾式研削により所定の寸法、形状に仕上げることで製造される成形体のように、研削が容易でない加工を伴う場合には、前記したのと同様の課題があるといえる。

本発明は、スパークプラグ用絶縁体等をなすべき中間体におけるような上記した研削上の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、そのような中間体を所定の形状、寸法の成形体に仕上げるのに、砥石による研削に基づく諸課題や制約なく、この種の成形体を製造できる全く新たな製造方法等を提供することにある。

請求項１に記載の本発明は、無機組成物粉末を主成分とする原料粉末を加圧して中間体を成形する加圧工程と、該中間体を所定の形状、寸法に加工する加工工程と、を含む、成形体の製造方法において、
前記原料粉末に含まれるバインダーに、ポジ型感光性樹脂を使用し、
前記加工工程は、
前記加圧工程において成形された前記中間体の加工対象部位を露光する露光工程と、
露光された部分を含む前記中間体と現像液を接触させる接触工程と、
接触工程中または接触工程後に前記原料粉末の少なくとも一部であって、前記ポジ型感光性樹脂、及び該ポジ型感光性樹脂と結合していたもので、その結合が解かれたものを前記中間体から除去する原料粉末除去工程を含むことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、前記中間体は、横断面が円である部分を有する成形体となるように加工されるものであって、該中間体をその円の軸線回りに回転させながら、前記露光工程と、前記接触工程と、前記原料粉末除去工程とを行うことを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法である。
請求項３に記載の本発明は、前記原料粉末除去工程を、前記接触工程過程で、現像液の流動作用によって行うことを特徴とする、請求項１又は２のいずれか１項に記載の成形体の製造方法である。

請求項４に記載の本発明は、前記露光工程の前に、加工対象部位に付着している現像液を除去する現像液除去工程を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法である。
請求項５に記載の本発明は、前記露光工程において、前記加工対象部位以外をマスクで覆うことによって、該加工対象部位を選択的に露光することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法である。

請求項６に記載の本発明は、前記露光工程において、前記加工対象部位に、スポット状又はライン状に光を照射することによって、該加工対象部位を選択的に露光することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法である。
請求項７に記載の本発明は、前記露光工程において、前記光及び前記中間体の少なくとも一方を、相対的に移動することを特徴とする、請求項６に記載の成形体の製造方法である。
請求項８に記載の本発明は、前記露光工程において、前記光を発する光源を、縦又は横に複数配置しておき、その複数の光源を選択的に用いて照射することを特徴とする、請求項６に記載の成形体の製造方法である。

請求項９に記載の本発明は、前記成形体が、中空軸状をなすスパークプラグ用絶縁体の成形体であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形体の製造方法である。
請求項１０に記載の本発明は、請求項９に記載のスパークプラグ用絶縁体の成形体を焼成して製造することを特徴とするスパークプラグ用絶縁体である。
請求項１１に記載の本発明は、請求項９に記載の成形体を焼成して製造したスパークプラグ用絶縁体を備えてなることを特徴とするスパークプラグである。

請求項１に記載の本発明では、上記したように、中間体の加工対象部位を露光する露光工程と、露光された部分を含む前記中間体と現像液を接触させる接触工程と、接触工程中または接触工程後に前記原料粉末の少なくとも一部を前記中間体から除去する原料粉末除去工程を含めることによって、該中間体から所定の形状、寸法の成形体を得る、というものである。このように、本発明に係る製造方法は、中間体の加工を、従来の砥石による研削とはまったく異なる加工法によって行うものであるため、砥石の目詰りやその解消のためのドレッシングという工程は、当然のことながら全く要しない。このように、本発明の製造方法は、砥石による研削法とは全く異なる加工法によるから、砥石に起因する諸問題や制約が全くないばかりか、露光、現像等が可能な限り、複雑、微細な形状のものであっても加工対象とできるため、製造対象を飛躍的に拡大できるという際立って優れた効果が得られる。

本発明において使用する「ポジ型感光性樹脂」は、所定の温度に加熱することにより溶媒を取り除くことで硬化させた後に、所定の積算露光量以上の光を照射することによって、その照射（露光）された部分が光反応して所定の現像液に可溶化する性質を有する有機材料である。本発明では、中間体の成形に、このようなポジ型感光性樹脂（以下、単に樹脂ともいう）をバインダーとして使用することとしているため、その成形後の表面の加工対象部位を露光した後、その露光部分を現像することで、その部分において粉末粒子間を結合している同樹脂を可溶化することができる。よって、その現像工程において現像液を接触させている接触工程中（現像工程中）、に、又はその接触工程後（現像工程後）に、結合されていた原料粉末を除去することができる。これにより、中間体には、それらの除去に応じた加工が行われるから、これらの工程を所望とする形状、寸法の成形体が得られるまで、繰り返すことにより、上記課題もなく効率的に成形体を製造することができる。

本発明において、中間体における露光された部分に現像液を接触させるのが、例えば、現像液を液流（又は噴射流）として浴びせかける（接触させる）場合には、その露光された部分にあるポジ型感光性樹脂が可溶化されて膨潤されると共に、その液流によって、同樹脂が洗い流されるように除去される。そして、その樹脂の可溶化、洗い流されにより、その樹脂が結合していた同樹脂以外の原料粉末の結合も解かれるから、その樹脂の除去と同時にその樹脂以外の結合が解かれた原料粉末も除去される。すなわち、このような接触工程においては、原料粉末除去工程は、現像（現像液の接触工程）と同時に行われる。このように、本発明による製造方法においては、中間体の表面である加工対象部位の取り代は、露光工程、現像液を接触させる接触工程、さらには、原料粉末除去工程を含むメカニズムによって、いわば削り取られるように除去される。

本発明において、前記中間体を露光する場合においては、その表面（粉末粒子の表面）で光が乱反射するため、その露光における光透過性は低い。このため、露光において照射された光はその表面、及びその表面からごく浅い部位にしか作用（到達）しないと考えられる。よって、露光後の現像液が、表面から深い位置にあるポジ型感光性樹脂にまで浸透したとしても、その深い位置にある樹脂部分に光の到達がしていない限りは、その部位にある同樹脂の部分が可溶化することはない。このため、本発明においては、中間体が、その加工過程で崩壊する危険性も小さい。なお、現像液を接触させる接触工程（現像工程ともいう）は、上記したように現像液を加工対象部位に液流状態で浴びせかけることとしてもよいが、加工対象部位が現像液に浸漬するように液没させてもよい。また、現像液を噴霧状にして吹き付けるスプレー方式としてもよいし、ローラー等により塗布することとしてもよい。中間体の形状や大きさ等に応じて各種の方法を採ればよい。

本発明において、前記露光工程と、前記接触工程と、前記原料粉末除去工程は、加工取り代（加工代）や所望とする加工面粗度に応じて、適宜の回数、繰り返すか、それらを連続して行えばよい。本発明の製造方法は、露光、現像等が可能である限り、中間体の形状に関係なく適用できるのは上記したとおりである。そして、その加工対象は中間体の特定部分の表面、或いは縁（輪郭）の削除等の加工に好適である。請求項２に記載のように、中間体が、横断面が円である部分を有する成形体（軸部材又は筒部材）となるように加工されるものでは、該中間体をその円の軸線回りに回転させながら、前記露光工程と、前記接触工程と、前記原料粉末除去工程とを行い、これらを連続して行うとよい。これにより、その円の外周面加工が効率的にできるためである。しかも、円の外周面加工であるとしても、成形体が、例えば、複雑な異径軸構造のような特殊形状である場合において、従来、これを砥石で研削、加工する場合には、その外周面形状に対応した特殊形状の砥石を、中間体の表面に押し付けて研削していたため、成形体が、数十、数百といった多品種になる場合には、砥石の製造や管理だけでも多大の問題があったのに対し、砥石によらない本発明ではかかる問題もない。

前記原料粉末除去工程は、接触工程の後に行ってもよいが、上記もしたように、請求項３に記載のように、前記接触工程の過程で、現像液の流動作用によって行うのがよい。このようにすれば、その原料粉末除去工程を、別途に行う必要がなくなるから、工程の簡略化が図られる。なお、この流動作用は、現像液を液流として吹付けることによる他、振動又は攪拌が行われている現像液中へ中間体を浸漬することによっても得られる。なお、現像液の残留、付着は、その後の露光における光の透過性を低下させる。このため、請求項４に記載のように、前記露光工程の前に、加工対象部位に付着している現像液を除去する現像液除去工程を行うこととするのがよい。そして、この現像液の除去手段としては、空気等のガスの吹付による吹き飛ばしが簡易であり、好ましいといえるが、バキュームによる吸引としてもよい。付着等している現像液の除去ができればよいためである。

本発明において、前記中間体の加工対象部位を選択的に露光する方法としては、請求項５に記載のように、マスクで加工対象部位以外を覆う方法や、請求項６に記載のように、加工対象部位に、光線にて、スポット状又はライン状に光（光線）を照射することによればよい。請求項６に記載のように、光（光線）を照射する場合には、請求項７に記載のように、前記露光工程において、前記光及び前記中間体の少なくとも一方を、相対的に移動するのがよい。マスクを用いて加工対象部位以外を覆うことによって、加工対象部位を選択的に露光するのは、少品種の加工においては効率的であるが、成形体が多品種になる場合には、砥石の場合と同様に、マスクの数が多くなるから、その管理だけでも問題となる。これに対して、マスクを用いない場合には、スポット等の光の相対的な移動経路を事前にデータ化して、その動きを数値制御で駆動する駆動装置を用いることで、成形体の形状等にかかわらず自在に適用できる。よって、形状、寸法が異なる多品種の成形体の製造に好適である。このように、成形体が多品種になる場合においては、光を、予め設定された経路を走査するようにプログラミングしておき、所望とする経路を適宜の速度で照射するものとするとよい。この場合には、照射装置や駆動装置等の設備面でのコストは増大するが、マスク等の取付ジグやその取付等の加工前の段取りの簡略化が図られるため、トータルとしてみると、コスト低減が期待される。

また、請求項８に記載のように、前記光を発する光源を、縦又は横に複数配置しておき、その複数の光源を選択的に用いて照射することとしてもよい。とくに、縦横に、隙間なく多数の光源をパネル状に配置する場合においては、例えば、請求項２に記載のように、中間体を軸線回りに回転させながら露光工程等を行う場合、その回転軸方向に沿う位置における中間体の加工取り代の変化に応じて、その位置、すなわち、回転軸に垂直方向において発光する光源の数を適宜に選択することで、加工深さの速度を制御できるから、効率的に加工できる。また、加工対象部位が、平面の輪郭や、平面内における特定パターンである場合には、そのパターン等に応じて位置し、照射される箇所の光源を選択して同時照射することで、効率的に加工できるから、とくに荒加工には好適である。

上記本発明の成形体の製造方法は、各種のセラミック部材（製品、部品）に適用できるが、中空軸状をなすスパークプラグ用絶縁体の成形体への適用においては、回転させながらの加工（円筒研削）ができるため、その生産効率の向上に極めて有効である。よって、このような成形体を焼成してなるスパークプラグ用絶縁体、さらにはこれを用いるスパークプラグの生産性の向上と共に、そのコスト低減が期待される。

スパークプラグの一例を示す半断面縦断正面図。 スパークプラグ用絶縁体（絶縁碍子）の製造方法を示すフローチャート。 中間体の成形のための原料粉末の充填工程を説明するためのラバープレス成形機等の説明用断面図であって、Ａは原料粉末を内ゴム型のキャビティに充填する工程、Ｂはその充填後にプレスピンを挿入、配置する工程の各説明図。 図３のラバープレス成形機等の説明用断面図であって、Ｃは充填後の原料粉末にプレスピンを挿入してラバープレスにより加圧する工程、Ｄは加圧工程により成形された中間体を型から引抜く工程の各説明図。 加圧して成形された中間体（研削工程前の成形体）の正面図。 中間体（研削工程前の成形体）の別形状のものの正面図であって、外径が異径の中空円軸状の中間体の正面図。 Ａは、加工対象部位以外をマスクで覆うことによって加工対象部位を選択的に露光することによる実施例の加工方法を説明する、マスクで覆った加工前の中間体を正面から見た模式図（正面図）、Ｂ及びＣは、その加工途中（外周面が削り取られて次第に細くなる過程）を説明する正面図、Ｄは、その加工終了後に得られた異径円筒状の成形体の正面図。 図７のＡの側面図であって、マスク等の配置と、光線の照射状態等を示す模式的な説明図。 図７のＡにおいて、軸線ＣＬ１より図示上部にのみ光を照射するときの説明用の側面図（模式図）。 図７のＡにおいて、中間体に図６に示した、外径が異径の中空円軸状のものを用い、これをマスクで覆った加工前の模式図（正面図）。 マスクを用いずに直接光を照射することで露光する実施例の加工方法の説明図であって、Ａは、加工前の中間体を正面から見た模式図（正面図）、Ｂは、その加工途中の正面図、Ｃは、その加工終了時の正面図。 図１１のＡの側面図であって、光線の照射状態等を示す模式的な説明図。 マスクを用いずに光を照射することで露光する別例の加工方法の説明図であって、中間体を正面から見た模式図（正面図）。 マスクを用いずに光を照射することで露光する別例の加工方法の説明図であって、中間体を正面から見た模式図（正面図）。 図１４の側面図であって、光線の照射状態等を示す模式的な説明図。 マスクを用いずに光を照射することで露光する別例の加工方法の説明図であって、中間体を正面から見た模式図（正面図）。 マスクを用いずに光を照射することで露光する別例の加工方法の説明図であって、加工前の中間体を正面から見た模式図（正面図）。 図１７において光の照射状態（加工状態）を説明する図であって、中間体を正面から見た模式図（正面図）。 マスクを用いて中間体の平坦な表面をパターン加工する（平面加工）一例を説明する側面から見た模式図。 マスクを用いずに中間体の平坦な表面を加工する（平面加工）一例を説明する側面から見た模式図。

以下、本発明の実施形態例について図面を参照しつつ説明する。ただし、本例で製造される成形体がスパークプラグ用絶縁体の成形体であることから、先ず、これを焼成してなる絶縁体を備えるスパークプラグについて、図１に基づき説明する。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、同図の下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。このスパークプラグ１は、中空軸状（筒状）をなすスパークプラグ用絶縁体（以下、絶縁体ともいう）２、そして、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されている。以下、その構成について詳述する。

絶縁体２は、周知のようにアルミナ等を主成分とする原料粉末を加圧し、中間体として形成した後、これを研削して成形体とし、その後、この成形体を焼成して形成される。この成形体の製造方法が、本発明の要部であるが、本願では、これを焼成してなるスパークプラグ用絶縁体２、及びこの絶縁体２を備えてなるスパークプラグ１も、本願に係る発明としているので、以下の説明では、この絶縁体２のみならず、スパークプラグ１の全体構成、及びそれらの製法についても詳細に説明する。

すなわち、この絶縁体２は、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、この後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、この大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、この中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成された脚長部１３とを備えている。そして、絶縁体２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。また、脚長部１３と中胴部１２との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、この段部１４にて絶縁体２が主体金具３に係止されている。

さらに、絶縁体２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されており、この軸孔４の端側には中心電極５が挿入、固定されている。この中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層（軸体）５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層（管体）５Ｂとにより構成されている。また、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が絶縁体２の先端から突出している。さらに、中心電極５の先端部には、貴金属合金（例えば、イリジウム合金）により形成された円柱状の貴金属チップ３１が接合されている。

また、軸孔４の後端側には、絶縁体２の後端から突出した状態で、端子金具としての端子電極６が挿入、固定されている。さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。この抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

一方、主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７には、図示はしないがリング状のガスケットが嵌め込まれるように構成されている。さらに、主体金具３の後端側には、スパークプラグ１をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられているとともに、後端部において絶縁体２を保持、固定するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁体２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁体２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定されている。尚、絶縁体２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁体２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようになっている。さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁体２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４の先後間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁体２を保持している。

また、主体金具３の先端部２６には、自身の略中間において軸線ＣＬ１側にＬ字状に曲げ返された接地電極２７が接合されており、その先端寄り部位のうち、中心電極５の先端部と対向する面には、貴金属合金（例えば、白金合金）よりなる円柱状の貴金属チップ３２が接合されている。そして、両貴金属チップ３１，３２の間には、所定の間隙からなる火花放電間隙が形成されており、この火花放電間隙において、軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるように構成されている。

さらに、本実施形態においては、ねじ部１５の外径がＭ１２以下（例えば、Ｍ１０以下）と比較的小径化されている。そのため、主体金具３に挿設される絶縁体２の外径についても比較的小さくされているが、絶縁体２の肉厚を十分に確保するという観点から、軸孔４の内径が比較的小さなものとされている。従って、軸孔４に配設されるガラスシール層９の最大外径が３．４ｍｍ以下となっている。また、絶縁体２は、長尺化されており、具体的には、軸線ＣＬ１方向に沿った絶縁体２の長さが６５ｍｍ以上とされている。

次に、上記構成のスパークプラグ１の製造方法について説明する。主体金具３は、円柱状の金属素材（例えばＳ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により、貫通孔を形成する等してその形状を概略整える。その後、切削加工を施すことで外形をさらに整え、主体金具中間体を得る。

続いて、この主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ合金等からなる接地電極２７を抵抗溶接する。この溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５を転造によって形成する。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。また、接地電極２７の溶接された主体金具３に、亜鉛メッキ、或いはニッケルメッキを施す。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施すこととしてもよい。

次に、絶縁体２の製造方法について、図２のフローチャートを参照しつつ、詳細に説明する。まず、ステップＳ１０の原料粉末調整工程において、焼成後にセラミックとなる無機組成物粉末としてアルミナ（酸化アルミニウム）粉末を主成分とし、焼結助剤を含有して構成される粉状体に対し、所定のバインダー等を用い、これを適量、湿式混合することでスラリーを調整する。そして、調整されたスラリーを噴霧乾燥し、原料粉末を得る。ここに、使用されるバインダーが、ポジ型感光性樹脂、すなわち、所定の光（本例では水銀灯による光）の照射を受けた後に所定の溶剤（本例ではＴＭＡＨ２．３８％）に溶解する性質を有する樹脂（本例では感光性ポリイミド）である。なお、ポジ型感光性樹脂の種類、それに対応する光の種類と溶剤（現像液）の種類との組合としては、次の表１に示したものが例示される。

次いで、ステップＳ２０の充填工程において、得られた原料粉末を図３−Ａ（左図）に示すように、ラバープレス成形機４１のキャビティ４２に充填する。このラバープレス成形機４１は、軸線ＣＬ２方向に沿って延びるキャビティ４２を有する円筒状の内ゴム型４３と、内ゴム型４３の外周に設けられる円筒状の外ゴム型４４と、外ゴム型４４の外周に設けられる成形機本体４５と、キャビティ４２の下側開口部を塞ぐための底蓋４６、及び下ホルダー４７とを備えている。また、成形機本体４５には、液体流路４５ａが設けられており、液体流路４５ａを介して、液圧を外ゴム型４４の外周面に対して径方向に付与することで、キャビティ４２を径方向に縮小させることができるようになっており、その液圧により、原料粉末を加圧するように構成されている。

充填工程では、前記原料粉末ＰＭが内ゴム型４３のキャビティ４２に充填され、次いで、図３−Ｂ（右図）に示すように、キャビティ４２内にプレスピン５１が、挿入、配置される。ここで、プレスピン５１の基端部側には上ホルダー５２が一体化して設けられており、プレスピン５１の挿入が終了することで、この上ホルダー５２がキャビティ４２の上側開口部に嵌め込まれて、キャビティ４２を密封状態で塞ぐようになっている（図４−Ｃ（左図）参照）。ただし、これとは別の方法として、キャビティ４２内にプレスピン５１を、先に挿入、配置した状態の下で、その両者の隙間（空隙）に原料粉末ＰＭを充填し、その後、キャビティ４２の上側開口部を密封状態で塞ぐようにしてもよい。

次に、図４−Ｃ（左図）に示した状態において、ステップＳ３０の加圧成形工程（本発明の加圧工程）にはいることになる。すなわち、液体流路４５ａを介して液圧を印加することで、内ゴム型４３及び外ゴム型４４の外周側から圧力を印加し、キャビティ４２を縮小させる。これにより、原料粉末ＰＭが圧縮・成形され、中間体（成形体）ＣＰ１として所望とする形状に成形される。そして、所定時間経過後、液圧の付与を解除することで、内ゴム型４３及び外ゴム型４４が弾性復帰し、縮小していたキャビティ４２が元のサイズに戻る。次いで、図４−Ｄ（右図）に示すように、プレスピン５１をラバープレス成形機４１から軸線ＣＬ２方向に引き上げる。これによって、プレスピン５１とともに、原料粉末ＰＭが圧縮されて形成された中間体（成形体）ＣＰ１がキャビティ４２から抜き取られる。その後、プレスピン５１を中間体ＣＰ１に対して相対回転させることによって、プレスピン５１が中間体ＣＰ１から抜き取られる。ここで、プレスピン５１が抜き取られて形成される中間体ＣＰ１の穴部ＨＬが、前記軸孔４を構成することとなる。

なお、前記加圧工程において得られる中間体ＣＰ１は、本例では、図５に示すように、その先後長の全体にわたり外径（外周面）が、同径の中空円軸状のものである。ただし、図６に示すように、外径（外周面）が、同径のものでなく、製造されるべき成形体ＩＰより、一回り、又は二回り大きく、取り代をいわば平均化した外径が異径の中空円軸状の中間体ＣＰ２としてもよいが、図５に示したように、外径が同径の中空円軸状のものとする場合には、各種の成形体用の中間体として素材の共通化を図りやすい。このため、ラバープレスにおける型を変更することなく、各種の成形体用の中間体を製造できる。ただし、図６に示したような外径が異径の中空円軸状の中間体ＣＰ２とする場合には、その中間体ＣＰ２から成形体ＩＰに加工する際の加工取り代を小さくできるため、加工時間の短縮が図られる。なお、図５、及び図６中に、２点鎖線で示した部分が、加工後において得られる成形体ＩＰであるが、上記した焼成後の絶縁体２に対応する形状を有することから、各図では参考のために、その各部に、絶縁体２に対応する各部位の符号を付している。

上記したようにしてプレス成形されて得られた中間体ＣＰ１は、図２に示した、ステップＳ５０の加工工程に移され、本発明の要部であるところの加工方法が施される。以下、この加工方法のうち、まず、加工対象部位以外をマスクで覆うことによって加工対象部位を選択的に露光することによる実施例について、図７、図８の模式図を参照しながら説明する。本例では、中間体ＣＰ１が、図５に示したもので、外径（外周面）が、同径の中空円軸状（円筒状）のものであり、横断面が同軸円形のものであることから、これをその軸線ＣＬ１回りに回転させながら、露光、現像等を行うものとする。この回転は、ステップＳ４０の支持ピン挿入工程において得られた中間体ＣＰ１の穴部（中空部）ＨＬに、図７に示したように、図示しない回転装置において先端側（図７右側）が小径で径違い状に形成された回転用軸部材１００を内挿して固定（保持）し、この回転用軸部材１００を回転することによる。なお、この回転用軸部材１００は、中間体ＣＰ１を、軸振れ（半径方向への振れ）や、軸方向へのズレもなく、容易かつ安定して固定し、回転させ得る寸法とされている。このため、本例で使用している回転用軸部材１００のうち、中間体ＣＰ１の穴部（中空部）ＨＬに内挿される各部位の外径、及び長さは、ステップＳ４０の支持ピン挿入工程において用いられた支持ピンにおいて対応する前記各部位の寸法と同一（又は略同一）とされている。また、回転用軸部材１００は、本例では、水平に配置されており、その先端を、固定部材（抜け止め部材）１０５で軸方向に締め付けることで、中間体ＣＰ１を固定する設定とされており、その固定状態おいて回転用軸部材１００を軸線ＣＬ１回りに回転させる。なお、回転用軸部材１００は、その基端側（図示左側）において、図示しないモータ等の回転駆動手段を用いて回転させる設定されている。

一方、本例では、加工対象部以外、すなわち、中間体ＣＰ１の外周面のうち、光を照射して露光する部位以外をマスクで覆うことによって、加工対象部位を選択的に露光し、その露光された部分に現像液を液流状態で浴びせかけて接触させることとしている。このため、本例では、図７−Ａに示したように、中間体ＣＰ１を正面から見たとき（正投影したとき）、加工後に得られるべき成形体ＩＰの先後にわたり、その成形体ＩＰの外周面の輪郭と同じ形状、寸法のマスク２００が、軸線ＣＬ１を挟んで対称配置となるようにして設置されている。このマスク２００により、中間体ＣＰ１を正面から見たとき、加工後に得られるべき成形体ＩＰの輪郭の半径方向における内側（加工対象部位以外）が露光されないようにしている。すなわち、図８に示したように、露光用の光線Ｒａｙを正投影状態で（図７の紙面に垂直に）、図７中に２点鎖線で示した矩形の範囲ＲＬ内において、多数の平行な光線として照射したとき、回転する中間体ＣＰ１のうち、マスク２００に対応する部位は遮光され、マスク２００の外側、すなわち、図７に示したように加工後に得られるべき成形体ＩＰの外周面の輪郭より半径方向外側に位置する部位が、常時、露光される設定とされている。

他方、現像液ＤＬは、図８に示したように、同図中、左下に配置されたノズル（以下、現像液ノズル）３００から液流（噴射流）として、回転する中間体ＣＰ１の表面に吹き付ける（浴びせかける）ことで接触させる（接触工程を行う）設定とされている。そして、この現像液ＤＬにより、中間体ＣＰ１の表面において露光されて可溶化されたポジ型感光性樹脂とともに、このポジ型感光性樹脂以外の原料粉末が洗い流されて除去される設定とされている。また、本例では図８中、左上に配置したノズル（以下、空気ノズル）４００から空気（圧縮空気）Ａｉｒが吹き付けられ、現像に供されていた現像液ＤＬのうち、滴下せずに付着している現像液が、この後に続く露光の前に除去される現像液除去工程が行われる設定とされている。なお、現像液ノズル３００、及び空気ノズル４００とも、中間体ＣＰ１の先後長にわたって、現像液ＤＬ、空気Ａｉｒが吐出し、ともにカーテン流となって中間体ＣＰ１に吹き付けられるように設けられている。なお、本例では、上記したように、ポジ型感光性樹脂がポリイミド化合物であるため、露光には高圧水銀灯を光源とする光（ｂｒｏａｄ ｂａｎｄ）を照射し、使用する溶剤（現像液）は、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）溶液（２．３８％）である。

このような本例では、中間体ＣＰ１を、その軸線ＣＬ１を回転軸として適度の周速が得られる回転数で回転させながら、露光工程と、現像液の吹付による接触工程と、空気の吹付による現像液除去工程とを行う。これにより、この露光工程と接触工程とを継続することにより、中間体ＣＰ１の表面において可溶化されたポジ型感光性樹脂は、吹き付けられる現像液による表面の膨潤や現像液による流動作用によって流され、その可溶化、流されによって粉末粒子間の結合力が、低下し、なくなったポジ型感光性樹脂以外の原料粉末は、中間体ＣＰ１の回転に伴い周方向において、樹脂と同時に連続して洗い流されるようにして除去される。これらの工程の進行により、中間体ＣＰ１の外周面は、先後長の全体にわたり、次第に削り取られる、いわば円筒研削が行われるようになり、中間体ＣＰ１は、図７−Ｂ，Ｃに示したように細くなる。そして、マスク２００の形状、大きさとなるまで、これらの工程を継続することによって、最終的には、図７−Ｄに示したような異径円筒状の成形体ＩＰが得られる。

このように本例の加工方法は、砥石による研削法とは全く異なる加工法によるから、砥石に起因する諸問題や加工上の制約が全くない。しかも、本例では、中間体ＣＰ１が回転させられ、現像のために吹き付けられた現像液のうち、表面に付着しているものが、次の露光の前に、空気ノズル４００から吹き付けられる空気によって吹き飛ばされる。このため、中間体ＣＰ１の周方向において連続して行われる露光が、付着、残存する現像液によって阻害されるのが防止される。なお、吹き飛ばしに変えて、バキュームポンプにより吸引するようにしてもよい。このように、本例では、露光、現像等により、中間体ＣＰ１の表面である加工対象部位はその周方向に連続的に加工される。そして、その加工の進行過程では、中間体ＣＰ１における表面、及びその近傍のみにおける粉体粒子相互の結合力の低下となるから、型崩れの発生を招くこともない。

本例では、このようにマスク２００を用い、露光工程において、加工対象部位以外を覆うことによって、加工対象部位を選択的に露光することとしているため、マスク２００の部位を含む加工対象部位の全体に、光を照射して露光することができる上に、加工範囲の制御ないし、過剰な範囲の加工の防止が容易である。なお、マスク２００は、図８では、平板状のものとし、中間体ＣＰ１の外周面から離間して配置したが、近接させて配置してもよい。また、マスクは、平板状のものに限られず、円形の外周面に沿う円弧断面形状のものとしてもよい。すなわち、マスクは、最終的に所望とする形状、寸法の成形体が得られるものであればよく、本例では、光線を多数の平行な光線束として照射するものとしたために、マスク２００を成形体ＩＰと同寸、同形状のものとしたが、照射する光線が拡散状のものであれば、それに応じたものとすればよい。

また、図７、図８の上記例におけるように、中間体ＣＰ１を、その軸線ＣＬ１を回転軸として回転させながら、マスクを用いて光を照射する露光工程と、接触工程等を行う場合においては、図９に示したように、光の照射を中間体ＣＰ１の軸線ＣＬ１より上方においてのみ行って、その照射範囲内においてのみ露光を確保するここととしてもよい。そして、この場合におけるマスク２００のうち、中間体ＣＰ１の軸線ＣＬ１の下半部はマスクとして機能させるものでないから、その下側の輪郭は適宜のものとしておけばよい。すなわち、上記のような中間体ＣＰ１では、マスクは、軸線ＣＬ１より上側半分あれば足りる。

なお、現像液を接触させる手段は、図９中に２点鎖線で示したように、回転する中間体ＣＰ１の下方に設けられた槽５００中に現像液ＤＬを収容しておき、この現像液ＤＬ中に、中間体ＣＰ１の下方部位が浸漬するようにしておいてもよい。なお、その場合には、中間体ＣＰ１の回転により、相対的に現像液ＤＬに流動作用が得られるため、この現像工程において現像されて可溶化したポジ型感光性樹脂は、その現像液ＤＬ中に溶解ないし分散し、それと共に、結合が解かれたポジ型感光性樹脂以外の原料粉末も洗い流される形で除去される。ただし、それらの除去を積極的に行わせるためには、槽５００中の現像液ＤＬを回転するスクリュー等の攪拌手段で攪拌するか、槽５００又は現像液に超音波等による振動を加えることで、その液に流動作用を付与してもよいし、現像液ＤＬを適宜に循環させることによってもよい。また、現像液を接触させる手段は、スプレーにより接触させるようにしてもよい。この場合、その接触法で、ポジ型感光性樹脂及びポジ型感光性樹脂以外の原料粉末が除去されない場合には、その接触工程の後において、別途、圧縮空気を吹付けるなどして吹き飛ばすことで、それらの除去をすることとしてもよい。なお、現像液を接触させる手段としては、上記した現像液ノズル３００から液流（噴射流）として、回転する中間体ＣＰ１の表面に吹き付けること、又は、前記したような槽５００中の現像液ＤＬ中に、回転する中間体ＣＰ１の下方部位を浸漬させることのいずれか一方のみの実施としてもよいし、或いは、その両方を同時に実施（併用）してもよい。

前記各例では、外周面（外径）が同径の中空円軸状の中間体ＣＰ１を出発素材としたが、加工時間の短縮化のためには、例えば、図６に示したような、成形体ＩＰ形状により近い形状の中間体ＣＰ２を出発素材として、その加工を開始してもよい。図１０は、図７において、図６に示した中間体ＣＰ２とした場合の説明図であるが、中間体ＣＰ２の形状のみが異なるだけであるから、同一部位には同一の符号を付すに止め、その説明は省略する。このものでは、全長にわたり加工取り代が相対的に小さいから、その分、成形体ＩＰを得るまでの時間短縮が図られる。

さて次に、マスクを用いずに直接、光を照射することで露光する実施例の加工方法について、まず、図１１、図１２の模式図を参照しながら説明する。ただし、本例でも中間体ＣＰ１は図７、図８に示した例と同じものであることから、これを、その軸線ＣＬ１を回転軸として回転させながら、露光工程と、接触工程等を行うものとする。また、本例においても、現像液を接触させる接触工程、及び原料粉末除去工程、さらには現像液除去工程とも、上記例において説明したのと同じである。すなわち、本例の加工法における上記例との相違点は、加工対象部位の露光のための光の照射の仕方が、マスクを用いずに直接光を照射することとした点のみであるから、その相違点を中心として説明し、同一の部位については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。以下、同様とする。

すなわち、本例では、露光においてマスクを用いることなく、所定のスポット径で円形の例えばレーザー（エキシマレーザー）光線（横断面一定の平行な光線）Ｒａｙを、回転する中間体ＣＰ１の表面に直接照射することで、その加工対象部位を選択的に露光する加工法である。ただし本例では、図１１、図１２に示したように、回転する中間体ＣＰ１に対し、その軸線ＣＬ１に垂直（図１１の紙面に垂直）な方向から、所定のスポット径で、レーザー光線Ｒａｙを照射して露光するものとしている。そして、その照射状態のまま、その光源６００（図１２参照）を、例えば、図１１において、所定範囲内において縦横、自在に移動制御させ得るようにした照射装置（図示せず）を用いることとしている。すなわち、その照射装置は、中間体ＣＰ１を正面視した図１１−Ａにおいて、その紙面に垂直に、所定のスポット径で、レーザー光線（横断面一定の平行な光線）Ｒａｙを照射し、かつ、その照射位置が、軸線ＣＬ１に平行な方向（Ｘ軸方向）と、その軸線ＣＬ１に直角方向（Ｙ軸方向）とに、自在に移動可能なものであり、そのスポット径が、設定した任意の軌跡上を、所定の速度で走査させ得る制御手段を有するものである。

しかして、本例では、回転する中間体ＣＰ１に対し、図１１中に示したように、例えば、レーザー光線Ｒａｙによる照射スポット（図１１中に示した重なる多数の小円）Ｒａｙが、加工後に得られるべき成形体ＩＰにおける輪郭（外周面）に沿い、かつ倣うように、所定の速度で、その中間体ＣＰ１の例えば図示左端側から走査するように数値制御される。そして、この走査の例えば往復動の繰り返しが適数回なされるように設定しておく。この条件の下で、中間体ＣＰ１を、上記したようにして回転装置における回転用軸部材１００に固定して、これをその軸線ＣＬ１回りに回転させる。そして、その回転中において、レーザー光線Ｒａｙを照射して露光し、かつその走査を行いながら、前記例におけるのと同様にして、現像液ＤＬの吹付による接触工程と、空気の吹付による原料粉末の除去を行う。これにより、中間体ＣＰ１は、外周面が、周方向において、そして、その走査に応じて、先後方向に沿って連続して露光され、かつ現像液ＤＬとの接触によって、ポジ型感光性樹脂が可溶化されて洗い流されるとともに、結合が解かれたポジ型感光性樹脂以外の原料粉末が除去される。これにより、その加工の進行に伴い、図１１−Ｂに示したように、次第に成形体ＩＰの形状に近づく。そして、これらの工程を継続することによって、最終的には、図１１−Ｃに示したような異径円筒状の成形体ＩＰが得られる。なお、スポット径や走査速度は、仕上げ面の精度（面粗度精度）に応じて適宜に設定すればよい。

このような本例では、マスクを用いないため、当然のことながらマスクが不要となる。しかも、本例では、光源６００の駆動、制御装置を要するものの、光線Ｒａｙの走査軌跡のデータ入力を、成形体の種類ごとの形状、寸法、すなわち、先後長に対応した各部位の外径に応じて事前に行うことで、その加工終了までの制御ができるから、それぞれに応じたプログラミングが必要となるものの、多品種の加工に好適である。そして、このように、スポット径が、成形体ＩＰにおける輪郭（外周面）に沿い、かつ倣うように走査が行われるようにする場合には、加工のし過ぎが確実に防止されるという効果が得られる。本例では、光（光源、又は、照射スポット）を移動するものとしたが、相対的な移動が得られれば良いから、中間体ＣＰ１を移動するようにしてもよいし、その両者を移動するようにしてもよい。なお、本例では上記したようにマスクが不要となるが、光源から漏れた光を完全に遮蔽したい要請があるような場合、すなわち、露光すべき部位以外が露光されることを確実に防止したい場合等においては、マスクを用い、露光すべき部位以外をマスクで覆った上で、本例における上記照射や走査を行うこととしてもよい。このように、マスクが不要となるとしても、マスクを併用してもよい。

なお、本例における加工手順としては、中間体ＣＰ２の軸線ＣＬ１方向に沿う各部位において、所定の外径、すなわち、溝の底が、成形体ＩＰにおける所定の外径となる凹溝となるまで照射を続けて、その後、照射する部位を移動して同様の加工をして、最終的に所望とする異径の成形体ＩＰを得ることとしてもよい。すなわち、このように所定のスポット径での照射において、軸線ＣＬ１方向への走査を止めて照射をし続ける場合には、所定位置での加工深さを大きくすることができることから、加工取り代に応じて、走査の速度を適宜変えることとすることで、効率的な加工ができる。

一方、上記したような照射装置を用いる場合でも、加工して除去すべき原料粉末の取り代が大きい場合などでは、中間体ＣＰ１を正面視したとき、図１１において、その軸線ＣＬ１、又はこの軸線と得られるべき成形体ＩＰにおける輪郭（外周面）との中間の部位において、あるいは、図１３中に示した光線Ｒａｙ（重なる多数の小円）のように、その軸線ＣＬ１上において、スポット径の中心を位置させて照射し、その軸線ＣＬ１に沿って走査させてもよい。このような場合には、照射方向の加工深さの制御で、所定の外径が得られるようにすることになる。これにより、例えば、中間体ＣＰ１の回転状態において、軸線ＣＬ１方向の所定の位置で、所定のスポット径で光線Ｒａｙを照射し、露光、現像等をし続けることで、その位置における加工深さを大きくできるから、これを軸線ＣＬ１方向において、間隔をおいて繰り返すことで、軸線ＣＬ１に沿って、外周面に凹凸を設けるなどの加工もできるし、走査速度の変更によっても、その加工深さ、すなわち、外径に変化をつけることや、テーパ加工もできる。

また、前記例では、所定のスポット径（円形のスポット）で、照射する場合を例示したが、これは、図１４に示したように、中間体ＣＰ１を正面視したときにおいて、その軸線ＣＬ１を横断する方向に、図中、２点鎖線で示したように、細長い矩形ライン状の投影状態となるように光線（光）Ｒａｙを照射するものとしてもよい。このようにすれば、図１４、図１５に示したように、その照射による露光の範囲が、中間体ＣＰ１の径方向に広い範囲となるから、その分、現像により可溶化して除去できる樹脂の時間当たりの領域（径方向の範囲）を広くできる。これにより、例えば、軸線ＣＬ１方向に沿う一部（一箇所）において、所定の外径が得られるまでの加工時間の短縮が容易に図られる。径方向の加工取り代が大きい場合に好適である。このように、スポット状又はライン状に光を照射するかどうかは、加工されるべき加工対象部位に応じて、適宜に設定すればよい。

このようにマスクを用いず、加工対象部位に、スポット状又はライン状に光を照射することによって、加工対象部位を選択的に露光する方法としては、上記各例の他、平行な光線を照射する光源を、縦又は横（軸線ＣＬ１方向、又は軸線ＣＬ１に直角方向）に多数配置しておき、露光させたい部位又は範囲に応じた光源を選択的に用い、それらを同時に、又は、加工取り代に応じて時間差をおくなどして変則的に、加工対象部位を照射するようにしてもよい。例えば、図１６に示したように、軸線ＣＬ１方向に沿って、横方向に多数の光源（図中の多数の小円）６００を一列に並べて配置しておく場合である。この場合には、回転させながらの加工において、中間体ＣＰ１のうち、例えば、加工取り代の大きい先端寄り部位Ｓ１に対応して並ぶ多数の光源６００を発光させて、その光源群６００からの照射により、その先端寄り部位Ｓ１を集中して露光、現像等して加工することができる。なお、図１６における光源６００は、中間体ＣＰ１における照射位置と同じとする。軸線ＣＬ１方向に沿う、加工取り代に応じ、特定部位を選択的又は集中して加工するのに好適である。

また、他の例としては、図１７に示したように、縦横（軸線ＣＬ１方向、及びそれに直角方向）に、多数の光線が平行に、それぞれスポットで照射されるように、多数の光源（図中の多数の小円）６００を配置しておき、これらの光源群６００から適宜のものを選択して、同時、又は時間差を設けるなどして照射するようにしてもよい。例えば、図１８は、図１７に示した光源群６００中、軸線ＣＬ１方向（横方向）の各位置における加工取り代の大小等に応じて、中間体ＣＰ１の径方向の露光範囲（軸線ＣＬ１に直角方向の露光範囲）が比例するように、軸線ＣＬ１方向の各位置において、縦方向に並ぶ光源６００の数を設定し、照射させる光源６００を示したものである。このようにすることで、軸線ＣＬ１方向（横方向）の各位置において、加工取り代が異なる、あるいは変化がある場合でも、それらに応じた露光を得ることができる。このように、光源６００を縦横（軸線ＣＬ１方向、及びそれに直角方向）に、多数配置しておくことで、それらのうちの適宜のものの照射のオン（又は点燈）、オフの制御をすることで、軸線ＣＬ１方向の各位置における加工深さ（外径寸法）の制御が容易にできる。光源の配置数、ピッチ等にもよるが、いわゆる荒加工に好適である。

さて、上記のような露光、現像等による各加工法によって、中間体ＣＰ１に加工を施すことにより、図７−Ｄに示したように、穴部ＨＬが貫通されてなる軸孔４を有し、絶縁体２と同一形状をなす成形体ＩＰが形成される。ただし、成形体ＩＰは焼成収縮代分、大きいものとされている。その後、この成形体ＩＰは、ステップＳ６０の焼成工程に送られる。そして、この焼成工程においては、得られた成形体ＩＰが焼成炉へ投入、焼成されることになり、絶縁体２すなわち、スパークプラグ用絶縁体が得られる。

なお、本例では、中心電極５は、中央部に放熱性向上を図るための銅合金を配置したＮｉ合金を鍛造加工して、別途、作製される。そして、上記のようにして得られた絶縁体２、及びこの中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。なお、ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、この調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁体２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁体２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。

その後、上記のように、それぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁体２と、接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。そして最後に、接地電極２７を屈曲させることで、中心電極５の先端部及び接地電極２７の先端部間の前記火花放電間隙を調整する加工が実施されることで、図１に示したスパークプラグ１が得られる。

以上、詳述したように、本実施形態によれば、加圧工程において成形された中間体ＣＰ１は、上記したような加工工程を経ることで製造されて成形体ＩＰとなる。そして、その加工法は砥石による研削ではないから、特殊形状の砥石や、その目詰り、ドレッシングを要することもないし、上記したような露光、現像等の工程を経ることによるものであるから、型崩れの発生も防止できる。結果、効率的に成形体を得られるので、かかる製造過程を経て製造された絶縁体を含むスパークプラグの製造効率が高められるので、そのコストの低減も期待される。

上記例では、中間体ＣＰ１、及びその加工後の成形体ＩＰを、スパークプラグ用絶縁体２を形成するものとした場合で説明したが、本発明は、このような中空軸状をなすセラミック部品や、その形状に限られずに適用できる。すなわち、焼成後においてセラミックとなる無機組成物粉末を主成分とする原料粉末を加圧してなる中間体を、所定形状に加工することで得られる成形体の製造方法に広く適用できる。このため、それらの形状にかかわらず、露光、現像等ができるものに広く適用できる。そして、その加工の形態は、横断面が円である部分を有する成形体となる中間体であり、これをその円の軸線回りに回転させながら、露光工程と接触工程とを、原料粉末除去工程とを行うことに限られないし、加工対象部位をなす表面が平面をなす平面加工においても適用できる。

図１９は、マスク２００を用いて、平板状をなす中間体ＣＰ３の平坦な表面をパターン加工する（平面加工）一例を示したものである。すなわち、ベース（テーブル状のジグ）７００の上面に、平板状をなす中間体ＣＰ３を、図示しないクランプ手段で固定し、この中間体ＣＰ３の上面を、所定のパターンとなるように、例えば、加工対象部位以外をマスク２００で覆って、光線Ｒａｙを照射し、露光する。そして、図１９中、２点鎖線で示す露光された部分を含む中間体ＣＰ３に、図示はしないが現像液を浴びせかけるなどして接触させ、その流動作用等によって、樹脂による粉末粒子間の結合力が解かれたその樹脂以外の原料粉末を除去する。本例では、このように工程を成形体ＩＰ３の加工対象部位において所定の深さが得られるまで繰り返せばよい。なお、各露光、現像工程の後には、残存する現像液を空気の吹付等によって除去するのがよいのは、上記した中間体ＣＰ１の場合と同じである。

図２０は、図１９においてマスクを用いずに、中間体ＣＰ３の平坦な表面を一定深さで平面研削するような加工（平面加工）例を示したものである。このものでは、スポット状又はライン状に光Ｒａｙを照射し、光側又は中間体ＣＰ３を相対的に移動（例えば、往復動、又は前後動）させることで、必要な加工対象部位を露光する場合である。露光させた部位には、続いて現像液ノズル３００から現像液ＤＬの吹付や、空気ノズル４００から空気Ａｉｒの吹付を行うように、光Ｒａｙを照射する装置に付帯するように配置してユニット化しておくとよい。そして、これらの工程を成形体ＩＰ３が得られるまで、繰り返せばよい。なお、このような中間体ＣＰ３の加工面（上面）が円であり、これを一定深さ、削り取る加工をする場合には、その上面の中心を回転中心として回転させながら、照射する光を半径方向に一定速度で往復動させ、現像液及び空気の吹付も、これと同様にしておこなえばよい。なお、平面加工においても、特定部位を深く削るように加工したい場合には、その部位における露光、現像等を所望とする成形体形状が得られるまで実施すればよい。これらのことから明らかであるが、本発明の製造方法は、例えば平板形状の中間体の外周を削り取るような加工（輪郭加工）にも適用できることは言うまでもない。このように本発明の成形体の製造方法は、中間体の形状、又はその中間体を回転させたり、固定したりして加工する加工の形態に制限されることなく、広く適用できる。

尚、本願発明の製造方法における中間体ＣＰ１、及びこれを加工してなる成形体が、スパークプラグ用絶縁体をなすものであり、そして、これを用いたスパークプラグにおいては、以下において例示するものや、その他の応用例、変更例としても具体化できる。
（ａ）上記実施形態では、例えば、ねじ部１５の外径がＭ１２以下とされるが、ねじ部１５の外径は特に限定されるものではない。また、上記実施形態では、ガラスシール層９の最大外径が３．４ｍｍ以下とされるが、ガラスシール層９の最大外径、すなわち、軸孔４の内径についても特に限定されるものではない。さらに、上記実施形態では、軸線ＣＬ１方向に沿った絶縁体２の長さが６５ｍｍ以上とされるが、これについても限定されるものではない。なお、ねじ部１５の外径がＭ１２以下、特にＭ１０以下のスパークプラグに用いられる絶縁体には特に高い寸法精度が要求されるところ、砥石の砥粒のサイズに加工精度が依存される従来技術では、それに応えることが容易でないか、できないことがある。これに対し、砥石によらない本願発明の製造方法による場合には、そのような問題がなく、したがって、かかる小さいネジ径のスパークプラグに用いられる絶縁体へのその適用は極めて有効である。
（ｂ）上記実施形態では、成形体ＩＰの加工時において、これを長手方向に水平に配置して加工した場合としたが、鉛直にして加工を行うこととしてもよい。すなわち、本発明は、被加工体である中間体ＣＰ１に対し、露光、現像等が行うことができればよいためである。
（ｃ）上記実施形態では、中心電極５及び接地電極２７に貴金属チップ３１，３２が設けられているが、貴金属チップ３１，３２の双方、或いは、いずれか一方を省略することとしてもよい。
（ｄ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。
（ｅ）上記実施形態では、工具係合部１９は例えば、断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。

１ スパークプラグ（内燃機関用スパークプラグ）
２ 絶縁体（スパークプラグ用絶縁体）
３ 主体金具
２００ マスク
６００ 光源
Ｒａｙ 光（光線）
ＤＬ 現像液（溶剤）
Ａｉｒ 空気
ＰＭ 原料粉末
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３ 中間体
ＩＰ 成形体（スパークプラグ用絶縁体の成形体）
ＩＰ３ 成形体
ＣＬ１ 軸線

Claims (11)

1. 無機組成物粉末を主成分とする原料粉末を加圧して中間体を成形する加圧工程と、該中間体を所定の形状、寸法に加工する加工工程と、を含む、成形体の製造方法において、
   前記原料粉末に含まれるバインダーに、ポジ型感光性樹脂を使用し、
   前記加工工程は、
   前記加圧工程において成形された前記中間体の加工対象部位を露光する露光工程と、
   露光された部分を含む前記中間体と現像液を接触させる接触工程と、
   接触工程中または接触工程後に前記原料粉末の少なくとも一部であって、前記ポジ型感光性樹脂、及び該ポジ型感光性樹脂と結合していたもので、その結合が解かれたものを前記中間体から除去する原料粉末除去工程を含むことを特徴とする、成形体の製造方法。
2. 前記中間体は、横断面が円である部分を有する成形体となるように加工されるものであって、該中間体をその円の軸線回りに回転させながら、前記露光工程と、前記接触工程と、前記原料粉末除去工程とを行うことを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法。
3. 前記原料粉末除去工程を、前記接触工程過程で、現像液の流動作用によって行うことを特徴とする、請求項１又は２のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
4. 前記露光工程の前に、加工対象部位に付着している現像液を除去する現像液除去工程を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
5. 前記露光工程において、前記加工対象部位以外をマスクで覆うことによって、該加工対象部位を選択的に露光することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
6. 前記露光工程において、前記加工対象部位に、スポット状又はライン状に光を照射することによって、該加工対象部位を選択的に露光することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
7. 前記露光工程において、前記光及び前記中間体の少なくとも一方を、相対的に移動することを特徴とする、請求項６に記載の成形体の製造方法。
8. 前記露光工程において、前記光を発する光源を、縦又は横に複数配置しておき、その複数の光源を選択的に用いて照射することを特徴とする、請求項６に記載の成形体の製造方法。
9. 前記成形体が、中空軸状をなすスパークプラグ用絶縁体の成形体であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
10. 請求項９に記載のスパークプラグ用絶縁体の成形体を焼成して製造することを特徴とするスパークプラグ用絶縁体。
11. 請求項９に記載の成形体を焼成して製造したスパークプラグ用絶縁体を備えてなることを特徴とするスパークプラグ。

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