JP2001348659A - Ceramic structure manufacturing apparatus - Google Patents
Ceramic structure manufacturing apparatusInfo
- Publication number
- JP2001348659A JP2001348659A JP2000169295A JP2000169295A JP2001348659A JP 2001348659 A JP2001348659 A JP 2001348659A JP 2000169295 A JP2000169295 A JP 2000169295A JP 2000169295 A JP2000169295 A JP 2000169295A JP 2001348659 A JP2001348659 A JP 2001348659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic structure
- sensor
- ceramic
- aerosol
- fine particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明に属する技術分野】本発明は、セラミック微粒子
を含むエアロゾルを基板に吹き付け、セラミック微粒子
を基板上に堆積させることによって、セラミックの構造
物を形成させるセラミック構造物作製装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic structure producing apparatus for forming a ceramic structure by spraying an aerosol containing ceramic fine particles on a substrate and depositing the ceramic fine particles on the substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、金属などの微粒子をガス中に分散
させてエアロゾル化し、これをノズルから高速で噴射し
て基板上に堆積させて成膜する方法は、ガスデポジショ
ン法あるいはジェットプリンティング法と呼ばれてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of dispersing fine particles of a metal or the like in a gas to form an aerosol, jetting the fine particles from a nozzle at a high speed, and depositing them on a substrate to form a film is known as a gas deposition method or a jet printing method. is called.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来法においては、ガ
スデポジション法によって基板上にセラミックの構造物
を作製する場合、エアロゾルを発生させ、ノズルからエ
アロゾルを基板に向けて噴射し、ノズル又は基板を前後
左右方向へ駆動させ、任意の形状にセラミック構造物を
作製していた。In the conventional method, when a ceramic structure is formed on a substrate by a gas deposition method, an aerosol is generated, the aerosol is jetted from the nozzle toward the substrate, and the nozzle or the substrate is formed. Was driven in the front, rear, left and right directions to produce a ceramic structure in an arbitrary shape.
【０００４】このとき、例えば一定な膜厚のセラミック
構造物を作製する場合には、ノズル又は基板を一定速度
で駆動させ、同時に一定濃度のエアロゾルを基板に向け
て噴射する必要がある。また、例えば任意な形状の立体
的セラミック構造物を作製する場合には、作製するセラ
ミック構造物の形状に合わせて、ノズル又は基板を駆動
させ、同時に基板に向けて噴射するエアロゾルの濃度を
制御する必要がある。At this time, for example, when producing a ceramic structure having a constant film thickness, it is necessary to drive a nozzle or a substrate at a constant speed and simultaneously spray an aerosol having a constant concentration toward the substrate. In addition, for example, when manufacturing a three-dimensional ceramic structure having an arbitrary shape, the nozzle or the substrate is driven according to the shape of the ceramic structure to be manufactured, and simultaneously, the concentration of the aerosol sprayed toward the substrate is controlled. There is a need.
【０００５】従来技術では、エアロゾル発生量が経時的
に不安定な場合が多く、またエアロゾル発生量を機械的
に制御する手段を持ち合わせていなかったため、一定膜
厚のセラミック構造物や任意形状の立体的セラミック構
造物等の作製が困難であった。In the prior art, the aerosol generation amount is often unstable over time, and there is no means for mechanically controlling the aerosol generation amount. It was difficult to produce a typical ceramic structure.
【０００６】よって本発明では、エアロゾル濃度をセン
サ装置によって測定し、その測定結果をエアロゾル発生
器駆動部やセラミック構造物作製装置へフィードバック
し、セラミック微粒子濃度を安定的に、また、任意の濃
度を供給し、一定膜厚のセラミック構造物や任意形状の
セラミック構造物を作製することを目的とする。Therefore, in the present invention, the aerosol concentration is measured by the sensor device, and the measurement result is fed back to the aerosol generator driving section and the ceramic structure producing device, so that the concentration of the ceramic fine particles can be stably and arbitrary. It is intended to supply a ceramic structure having a constant thickness and a ceramic structure having an arbitrary shape.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
セラミック微粒子をガス中に分散させたエアロゾルを高
速で基板に衝突させてセラミック構造物を作製するセラ
ミック構造物作製装置において、エアロゾルを発生させ
る駆動部を有するエアロゾル発生器と、エアロゾルを噴
射するノズルと、セラミック構造物の堆積高さを調節す
る手段を備えたことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
In a ceramic structure producing apparatus for producing a ceramic structure by causing an aerosol in which ceramic fine particles are dispersed in a gas to collide with a substrate at a high speed, an aerosol generator having a driving unit for generating aerosol, and a nozzle for injecting the aerosol And means for adjusting the deposition height of the ceramic structure.
【０００８】本発明においては、セラミック構造物の堆
積高さを調節する手段を備えたので、エアロゾル発生器
やノズル及び基板の移動速度などのセラミック構造物作
製装置を制御することができるようになり、今まで目視
等で感覚的に行っていたセラミック構造物の堆積高さの
調節を、数値化して機械的に制御することが可能にな
る。In the present invention, the means for adjusting the deposition height of the ceramic structure is provided, so that the ceramic structure manufacturing apparatus such as the aerosol generator, the nozzle and the moving speed of the substrate can be controlled. In addition, the adjustment of the deposition height of the ceramic structure, which has been performed visually and intuitively, can be digitized and mechanically controlled.
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のセ
ラミック構造物作製装置において、調節する手段が、エ
アロゾル中のセラミック微粒子の量をセンサにより感知
し、感知したセンサの信号を利用して行われることを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the ceramic structure manufacturing apparatus according to the first aspect, the adjusting means senses the amount of the ceramic fine particles in the aerosol by a sensor, and utilizes a signal of the sensed sensor. It is characterized by being performed.
【００１０】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物を作製する場合、セラミック
構造物の堆積高さ高さを制御する必要である。そこで、
センサから出力された信号を、フィードバック制御回路
を利用して送信し、セラミック構造物作製装置を調節す
ることによって、セラミック構造物の堆積高さを制御す
ることが可能になる。In the present invention, when a ceramic structure is manufactured using a gas deposition method, it is necessary to control the height of the ceramic structure. Therefore,
By transmitting the signal output from the sensor using a feedback control circuit and adjusting the ceramic structure manufacturing apparatus, it becomes possible to control the deposition height of the ceramic structure.
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のセ
ラミック構造物作製装置において、センサから出力され
た信号を、エアロゾル発生器の駆動部へフィードバック
し、セラミック微粒子の量を調整することによってセラ
ミック構造物の堆積高さを制御することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the ceramic structure manufacturing apparatus according to the second aspect, a signal output from the sensor is fed back to a driving unit of the aerosol generator to adjust the amount of the ceramic fine particles. It is characterized in that the deposition height of the ceramic structure is controlled.
【００１２】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物の体積高さを調節する場合、
基板に衝突するセラミック微粒子の量を制御して供給す
るなどの努力が必要である。そこで、フィードバック制
御回路を使用し、センサから出力された信号をエアロゾ
ル発生器へ送信することによって、エアロゾル発生器の
駆動部を制御し、エアロゾルの濃度を制御することが可
能になる。In the present invention, when the volume height of the ceramic structure is adjusted by using the gas deposition method,
Efforts such as controlling and supplying the amount of the ceramic fine particles that collide with the substrate are required. Therefore, by using the feedback control circuit and transmitting the signal output from the sensor to the aerosol generator, it is possible to control the driving unit of the aerosol generator and control the concentration of the aerosol.
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載のセラミック構造物作製装置において、前記センサ
から出力された信号を、エアロゾル発生器の駆動部へフ
ィードバックし、エアの量を調節することによってセラ
ミック構造物の堆積高さを制御することを特徴とする。The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3.
In the ceramic structure manufacturing apparatus according to the above, a signal output from the sensor is fed back to a driving unit of an aerosol generator, and the deposition height of the ceramic structure is controlled by adjusting the amount of air, I do.
【００１４】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物の堆積高さを調節する場合、
基板に衝突するセラミック微粒子の量を制御して供給す
るなどの努力が必要である。そこで、フィードバック制
御回路を使用し、センサ装置から出力された信号をエア
ロゾル発生器へ送信することによって、エアロゾル発生
器のエア流量調節部を調節し、エアロゾル運搬用エアの
量を調整することによって基板に衝突するセラミック超
微粒子の量を制御し、セラミック構造物の堆積高さを制
御することが可能である。In the present invention, when the deposition height of the ceramic structure is adjusted by using the gas deposition method,
Efforts such as controlling and supplying the amount of the ceramic fine particles that collide with the substrate are required. Therefore, by using the feedback control circuit and transmitting the signal output from the sensor device to the aerosol generator, the air flow adjusting unit of the aerosol generator is adjusted, and the amount of aerosol carrying air is adjusted. It is possible to control the amount of the ceramic ultra-fine particles colliding with the surface, and to control the deposition height of the ceramic structure.
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項２から４の
いずれかに記載のセンサ装置において、前記センサから
出力された信号を、セラミック構造物作製装置制御部へ
フィードバックし、前記ノズルと前記基板の移動速度を
調節することによって、セラミック構造物の堆積高さを
制御することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the sensor device according to any one of the second to fourth aspects, a signal output from the sensor is fed back to a control unit of the ceramic structure manufacturing apparatus, and the nozzle and the nozzle are connected to each other. The deposition height of the ceramic structure is controlled by adjusting the moving speed of the substrate.
【００１６】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物の堆積高さを調節する場合、
基板に衝突するセラミック微粒子の量を制御して供給す
るなどの努力が必要である。そこで、フィードバック制
御回路を使用し、センサから出力された信号をセラミッ
ク構造物作製装置制御部へ送信することによって、ノズ
ルと基板の移動速度を調節することによってセラミック
構造物の堆積高さを制御することが可能である。In the present invention, when the deposition height of the ceramic structure is adjusted using the gas deposition method,
Efforts such as controlling and supplying the amount of the ceramic fine particles that collide with the substrate are required. Therefore, by using a feedback control circuit and transmitting a signal output from the sensor to the control unit of the ceramic structure manufacturing apparatus, the deposition height of the ceramic structure is controlled by adjusting the moving speed of the nozzle and the substrate. It is possible.
【００１７】請求項６記載の発明は、請求項２から５の
いずれかに記載のセラミック構造物作製装置において、
前記センサから出力された信号を、エアロゾル発生器の
駆動部へフィードバックし、エアの速度を調節すること
によってセラミック構造物の堆積高さを制御することを
特徴とするAccording to a sixth aspect of the present invention, there is provided the ceramic structure manufacturing apparatus according to any one of the second to fifth aspects,
The signal output from the sensor is fed back to the driving unit of the aerosol generator, and the deposition height of the ceramic structure is controlled by adjusting the speed of the air.
【００１８】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物の堆積高さを調節する場合、
基板に衝突するセラミック微粒子速度を制御して供給す
るなどの努力が必要である。そこで、フィードバック制
御回路を使用し、センサから出力された信号をエアロゾ
ル発生器へ送信することによって、エアロゾル発生器へ
供給されるエアの速度を制御する。基板へ衝突するエア
ロゾルの速度はセラミック構造物の堆積高さに影響を与
えるため、エアの速度を制御することによって、セラミ
ック構造物の堆積高さを制御することが可能である。In the present invention, when the deposition height of the ceramic structure is adjusted by using the gas deposition method,
Efforts such as controlling and supplying the speed of the ceramic fine particles colliding with the substrate are required. Therefore, the speed of the air supplied to the aerosol generator is controlled by transmitting a signal output from the sensor to the aerosol generator using a feedback control circuit. Since the velocity of the aerosol impinging on the substrate affects the deposition height of the ceramic structure, it is possible to control the deposition height of the ceramic structure by controlling the velocity of the air.
【００１９】請求項７記載の発明は、請求項２から６の
いずれかに記載のセラミック構造物作製装置において、
前記センサから出力された信号を、エアロゾル発生器の
駆動部へフィードバックし、エアの温度を調節すること
のよってセラミック構造物の堆積高さを制御することを
特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a ceramic structure according to any one of the second to sixth aspects,
A signal output from the sensor is fed back to a driving unit of the aerosol generator, and the deposition height of the ceramic structure is controlled by adjusting the temperature of the air.
【００２０】本発明においては、ガスデポジション法を
使用してセラミック構造物の堆積高さを調節する場合、
基板に衝突するセラミック微粒子を含むエアロゾルの温
度を制御して供給するなどの努力が必要である。そこ
で、フィードバック制御回路を使用し、センサ装置から
出力された信号をエアロゾル発生器へ送信することによ
って、エアロゾル発生器へ供給されるエアの温度を制御
する。基板へ衝突するエアロゾルの温度はセラミック構
造物の堆積高さに影響を与えるため、エアの温度を制御
することによって、セラミック構造物の堆積高さを制御
することが可能である。In the present invention, when the deposition height of the ceramic structure is adjusted using the gas deposition method,
Efforts such as controlling and supplying the temperature of the aerosol containing the ceramic fine particles colliding with the substrate are required. Therefore, the temperature of the air supplied to the aerosol generator is controlled by transmitting a signal output from the sensor device to the aerosol generator using a feedback control circuit. Since the temperature of the aerosol impinging on the substrate affects the deposition height of the ceramic structure, it is possible to control the deposition height of the ceramic structure by controlling the temperature of the air.
【００２１】請求項８記載の発明は、請求項２から７の
いずれかに記載のセラミック構造物作製装置において、
前記センサが、重量センサを使用したことを特徴とす
る。According to an eighth aspect of the present invention, in the ceramic structure manufacturing apparatus according to any one of the second to seventh aspects,
The sensor is characterized in that a weight sensor is used.
【００２２】本発明においては、粉体貯留部位に重量を
測定するセンサを備え、セラミック構造物作製装置を動
作させながら、セラミック微粒子貯留部位の重量変化を
測定する。変化量を測定することによって、エアロゾル
化し、運搬されたセラミック微粒子量を把握することが
可能となる。この場合、粉体が基板へ衝突するまでのセ
ラミック微粒子運搬経路に残留したセラミック微粒子量
も含まれるため、基板に衝突する正確なセラミック微粒
子量ではない。そこで、基板設置部に粉体収集器を備
え、基板へ衝突する直前のセラミック微粒子を収集し、
その重量を測定する。そうすることによって、基板に衝
突するセラミック微粒子量を測定することが可能であ
る。In the present invention, a sensor for measuring the weight is provided at the powder storing portion, and the change in the weight of the ceramic fine particle storing portion is measured while operating the ceramic structure manufacturing apparatus. By measuring the amount of change, it is possible to determine the amount of ceramic fine particles that have been aerosolized and conveyed. In this case, since the amount of the ceramic fine particles remaining in the ceramic fine particle transport path until the powder collides with the substrate is also included, the amount of the ceramic fine particles colliding with the substrate is not an accurate amount. Therefore, a powder collector is provided on the substrate installation part to collect ceramic fine particles immediately before colliding with the substrate,
Measure the weight. By doing so, it is possible to measure the amount of ceramic fine particles that collide with the substrate.
【００２３】請求項９記載の発明は、請求項２から７の
いずれかに記載のセラミック構造物作製装置において、
前記センサが、光電センサを使用したことを特徴とす
る。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a ceramic structure manufacturing apparatus according to any one of the second to seventh aspects,
The sensor uses a photoelectric sensor.
【００２４】本発明においては、ノズル先端と基板とを
隔てた空間を測定部位にするように光電センサを備え、
基板に衝突するセラミック微粒子の量を測定する。光電
センサは非接触で測定可能なため、セラミック構造物作
製中にセラミック微粒子量を測定することが可能であ
る。セラミック構造物を作製中に測定しているため、光
電センサから出力された出力値を作製中にフィードバッ
クでき、その結果、常に基板に衝突するセラミック微粒
子量を制御することが可能である。又、光電センサの位
置はこれに限らず、ノズル内やエアロゾル発生器内、エ
アロゾル運搬経路内等に設置されても良い。In the present invention, a photoelectric sensor is provided so that a space between the nozzle tip and the substrate is a measurement site,
The amount of the ceramic fine particles colliding with the substrate is measured. Since the photoelectric sensor can be measured in a non-contact manner, it is possible to measure the amount of ceramic fine particles during the production of a ceramic structure. Since the measurement is performed during the production of the ceramic structure, the output value output from the photoelectric sensor can be fed back during the production, and as a result, it is possible to always control the amount of the ceramic fine particles that collide with the substrate. Further, the position of the photoelectric sensor is not limited to this, and may be installed in a nozzle, an aerosol generator, an aerosol transport path, or the like.
【００２５】請求項１０記載の発明は、請求項８記載の
センサにおいて、前記光電センサが、受光素子にＣＣＤ
素子を使用したことを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the sensor according to the eighth aspect, the photoelectric sensor includes a CCD as a light receiving element.
It is characterized by using an element.
【００２６】本発明においては、光電センサの受光素子
にＣＣＤ素子をノズル開口幅を覆うように配置される。
従って、セラミック微粒子の総量だけでなく、ノズルか
ら噴き出されるセラミック微粒子のノズル幅方向濃度分
布をＣＣＤ素子の画素間隔で光電センサの光源の幅内で
検出することが可能である。In the present invention, a CCD element is disposed on the light receiving element of the photoelectric sensor so as to cover the width of the nozzle opening.
Therefore, it is possible to detect not only the total amount of the ceramic fine particles but also the concentration distribution of the ceramic fine particles ejected from the nozzle in the nozzle width direction within the width of the light source of the photoelectric sensor at the pixel interval of the CCD element.
【００２７】請求項１１記載の発明は、請求項８から１
０のいずれかに記載のセンサにおいて、セラミック微粒
子の付着を防止する粉体付着防止機構を備えたことを特
徴とする。[0027] The invention of claim 11 provides the invention according to claims 8 to 1
0. The sensor according to any one of 0 to 1, further comprising a powder adhesion preventing mechanism for preventing adhesion of the ceramic fine particles.
【００２８】本発明においては、製膜に寄与しなかった
セラミック微粒子が、光電センサに付着してセンサ機能
を低下させたり、また、重量センサに付着してセンサ出
力値の誤差を生じさせたりするのを防止することを可能
にした。In the present invention, the ceramic fine particles that have not contributed to the film formation are attached to the photoelectric sensor to lower the sensor function, or are attached to the weight sensor to cause an error in the sensor output value. It is possible to prevent.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。図１は、本発明の実施例１と
してのセラミック構造物作製装置の装置図であり、窒素
を内蔵するガスボンベ１１は、搬送管１２を介してエア
ロゾル発生器１３に連結され、さらに搬送管を通じて構
造物形成室１４内に５ｍｍ×０．５ｍｍの長方形の開口
を持つノズル１５が設置される。コンピュータにより上
下（Ｚ）、前後左右（ＸＹ）に制動できる基板ホルダ１
７に金属アルミニウム（Ａ１）の平板上の基板１６がノ
ズルに対向して１０ｍｍの間隔をあけて配置される。構
造物形成室１４は排気ポンプ１８に接続している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an apparatus diagram of a ceramic structure producing apparatus as a first embodiment of the present invention. A gas cylinder 11 containing nitrogen is connected to an aerosol generator 13 via a transport pipe 12 and further structured through the transport pipe. A nozzle 15 having a rectangular opening of 5 mm × 0.5 mm is installed in the object forming chamber 14. Substrate holder 1 that can be braked up and down (Z), back and forth and left and right (XY) by computer
7, a substrate 16 on a flat plate of metal aluminum (A1) is arranged at a distance of 10 mm opposite to the nozzle. The structure forming chamber 14 is connected to an exhaust pump 18.
【００３０】また、ノズル１５と金属アルミニウム（Ａ
１）の平板上の基板１６の間にセラミック微粒子量を測
定するためのセンサ装置２１を配置し、センサ装置２１
から出力される信号は、フィードバック制御回路２２へ
送られ、そして処理され、エアロゾル発生器１３やガス
ボンベ１１それぞれの制御部へ配線２３を通って送ら
れ、エアロゾル中のセラミック微粒子濃度の安定するよ
うに、また、基板に衝突するセラミック微粒子を適量
に、且つ安定的に供給するように制御を行う。The nozzle 15 and the metal aluminum (A
1) A sensor device 21 for measuring the amount of fine ceramic particles is disposed between the substrates 16 on the flat plate,
Is sent to a feedback control circuit 22, processed, and sent to the control unit of each of the aerosol generator 13 and the gas cylinder 11 through the wiring 23 so that the concentration of the ceramic fine particles in the aerosol is stabilized. In addition, control is performed so that ceramic fine particles colliding with the substrate are supplied in an appropriate amount and stably.
【００３１】センサ装置２１には半導体レーザーセンサ
を使用した。半導体レーザーセンサは非接触で物体を測
定でき、その出力は電圧変化として出力される。電圧変
化量は、重量センサの出力データとの相関を調べること
によって、半導体レーザーセンサの出力を重力値として
変換することが可能である。よって、本発明の実施例１
では非接触にて運搬されるセラミック微粒子量を重量と
して測定することが可能である。As the sensor device 21, a semiconductor laser sensor was used. A semiconductor laser sensor can measure an object without contact, and its output is output as a voltage change. The output of the semiconductor laser sensor can be converted into a gravitational value by examining the correlation between the voltage change and the output data of the weight sensor. Therefore, Embodiment 1 of the present invention
It is possible to measure the amount of ceramic fine particles carried in a non-contact manner as weight.
【００３２】製膜に寄与しなかったセラミック微粒子
は、構造物形成質１４内を飛散する。その飛散したセラ
ミック微粒子は半導体レーザーセンサの発光部や受光部
へ付着し、センサ出力の低下をもたらす。付着する状態
をそのまま放置しておくとセンサとしての機能が発揮で
きなくなるため、粉体付着防止機構（図示しない）を備
え付けた。粉体防止機構とは、例えばセラミック構造物
作製装置動作中に交換可能にした透明な部材やエアカー
テンなどである。本実験では、特に、非接触で制御がし
易く、交換不要なエアカーテンを用いた。The ceramic fine particles that have not contributed to the film formation scatter in the structure forming substance 14. The scattered ceramic fine particles adhere to the light emitting portion and the light receiving portion of the semiconductor laser sensor, and lower the sensor output. If the attached state is left as it is, the function as a sensor cannot be exhibited. Therefore, a powder adhesion preventing mechanism (not shown) is provided. The powder prevention mechanism is, for example, a transparent member or an air curtain that can be replaced during the operation of the ceramic structure manufacturing apparatus. In this experiment, an air curtain which was easy to control without contact and which did not require replacement was used.
【００３３】センサ装置２１から出力された電圧値は、
目視で変化を確認し、手動にてエアロゾル発生器１３を
調整するか、もしくはガスボンベ１１から排出されるガ
ス流量を調節し、排出される粉体量を調節した。しか
し、その場合は製膜中、安定的にセラミック超微粒子を
基板１６に噴き付けるためには、セラミック構造物作製
装置から離れることができなかった。そこで、センサ装
置２１から出力される出力値をフィードバック制御回路
２２へ入力し、フィードバック制御回路２２からガスボ
ンベ１１に接続されているセラミック微粒子運搬用ガス
流量制御装置（図示しない）やエアロゾル発生器１３を
制御し、安定的に基板１６へセラミック微粒子を噴き付
けることを可能にした。The voltage value output from the sensor device 21 is
The change was visually confirmed, and the aerosol generator 13 was adjusted manually, or the flow rate of the gas discharged from the gas cylinder 11 was adjusted to adjust the amount of the discharged powder. However, in that case, in order to stably spray the ceramic ultrafine particles onto the substrate 16 during film formation, it was not possible to leave the ceramic structure manufacturing apparatus. Therefore, the output value output from the sensor device 21 is input to the feedback control circuit 22, and the feedback control circuit 22 controls the gas flow control device (not shown) for conveying the ceramic fine particles and the aerosol generator 13 connected to the gas cylinder 11. It is possible to control and stably spray the ceramic fine particles onto the substrate 16.
【００３４】また、センサ装置２１に使用した光電セン
サには光源にＬＥＤ、受光素子にＣＣＤを使用した。Ｌ
ＥＤから発光される光をレンズ等を使用し、ノズル１５
から噴出されるセラミック微粒子エアロゾル幅以上の幅
にＬＥＤの光幅を加工する。そして広げた光幅以上の受
光部幅を持つＣＣＤを受光素子として使用し、受光す
る。こうすることによって、ノズル１５から噴出される
エアロゾルの濃度分布をＣＣＤからの出力から読みとる
ことが可能になった。The photoelectric sensor used for the sensor device 21 uses an LED as a light source and a CCD as a light receiving element. L
The light emitted from the ED is used for the nozzle 15
The light width of the LED is processed to a width equal to or larger than the width of the ceramic fine particle aerosol ejected from the LED. Then, a CCD having a light receiving portion width larger than the expanded light width is used as a light receiving element to receive light. This makes it possible to read the concentration distribution of the aerosol ejected from the nozzle 15 from the output from the CCD.
【００３５】[0035]
【発明の効果】上述のように、本発明によるセンサ装置
を用いることによって、今まで基板に衝突していたセラ
ミック微粒子量を目視や手動制御を利用して調整してい
たものを、自動で、且つ機械的に制御することができ、
エアロゾル中のセラミック微粒子濃度の安定化を図るこ
とや基板に衝突するセラミック微粒子を適量に、且つ安
定的に供給することが可能になる。As described above, by using the sensor device according to the present invention, the amount of ceramic fine particles hitherto colliding with the substrate has been adjusted by visual observation or manual control. And can be controlled mechanically,
It is possible to stabilize the concentration of the ceramic fine particles in the aerosol and to supply the ceramic fine particles colliding with the substrate in an appropriate amount and stably.
【図１】本発明のセンサ装置の全体構成示す側面から見
た断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a sensor device according to the present invention as viewed from a side.
１１…ガスボンベ、１２…搬送管、１３…エアロゾル発
生器、１４…構造物形成室、１５…ノズル、１６…基
板、１７…基板ホルダ、１８…排気ポンプ、２１…セン
サ装置、２２…フィードバック制御回路、２３…配線DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Gas cylinder, 12 ... Conveying pipe, 13 ... Aerosol generator, 14 ... Structure formation chamber, 15 ... Nozzle, 16 ... Substrate, 17 ... Substrate holder, 18 ... Exhaust pump, 21 ... Sensor device, 22 ... Feedback control circuit , 23 ... Wiring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明渡 純 茨城県つくば市並木１丁目２番 通商産業 省工業技術院機械技術研究所内 (72)発明者 横山 達郎 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 清原 正勝 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 麻生 雄二 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 鳩野 広典 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 森 勝彦 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA02 AA24 BA43 BD00 CA00 DB10 EA04 4K044 AB02 BA12 BB01 BB13 CA23 CA24 CA29 CA71 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Akito 1-2-1, Namiki, Tsukuba, Ibaraki Pref. Machinery and Technology Research Laboratory, Ministry of International Trade and Industry (72) Inventor Tatsuro Yokoyama 2 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka 1-1-1 Toto Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Masakatsu Kiyohara 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Touchi Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Aso Kokura, Kitakyushu-shi, Fukuoka 2-1, 1-1 Nakajima, Kita-ku Toto Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Hironori Hatono 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Tochi Kiki Co., Ltd. (72) Katsuhiko Mori, inventor F-term (reference) 4K029 AA02 AA24 BA43 BD00 CA00 DB10 EA04 4K044 AB02 BA12 BB01 BB13 CA23 CA 24 CA29 CA71
Claims (11)
たエアロゾルを高速で基板に衝突させてセラミック構造
物を作製するセラミック構造物作製装置において、エア
ロゾルを発生させ、駆動部を有するエアロゾル発生器
と、エアロゾルを噴射するノズルと、セラミック構造物
の堆積高さを調節する手段を備えたことを特徴とするセ
ラミック構造物作製装置。1. A ceramic structure producing apparatus for producing a ceramic structure by causing an aerosol in which ceramic fine particles are dispersed in a gas to collide with a substrate at a high speed to generate an aerosol, and an aerosol generator having a driving unit; An apparatus for producing a ceramic structure, comprising: a nozzle for injecting an aerosol; and means for adjusting a deposition height of the ceramic structure.
セラミック微粒子の量をセンサにより感知し、感知した
センサの信号を利用して行われることを特徴とする請求
項１記載のセラミック構造物作製装置。2. The apparatus for producing a ceramic structure according to claim 1, wherein the adjusting means senses the amount of the ceramic fine particles in the aerosol with a sensor and uses a signal of the sensed sensor. .
アロゾル発生器の駆動部へフィードバックし、セラミッ
ク微粒子の量を調整することによってセラミック構造物
の堆積高さを制御することを特徴とする請求項２記載の
セラミック構造物作製装置。3. The deposition height of a ceramic structure is controlled by feeding back a signal output from the sensor to a driving unit of an aerosol generator and adjusting the amount of ceramic fine particles. 3. The apparatus for producing a ceramic structure according to 2.
アロゾル発生器の駆動部へフィードバックし、エアの量
を調節することによってセラミック構造物の堆積高さを
制御することを特徴とする請求項２または３に記載のセ
ラミッ構造物作製装置。4. The method according to claim 2, wherein a signal output from the sensor is fed back to a driving unit of the aerosol generator to control a deposition height of the ceramic structure by adjusting an amount of air. Or the ceramic structure manufacturing apparatus according to 3.
アロゾル発生器の駆動部へフィードバックし、前記ノズ
ルと前記基板の制御速度を調節することによって、セラ
ミック構造物の堆積高さを制御することを特徴とする請
求項２から４のいずれかに記載のセラミック構造物作製
装置。5. A method of controlling a deposition height of a ceramic structure by feeding back a signal output from the sensor to a driving unit of an aerosol generator and adjusting a control speed of the nozzle and the substrate. The ceramic structure manufacturing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein:
アロゾル発生器の駆動部へフィードバックし、エアの速
度を調節することによってセラミック構造物の堆積高さ
を制御することを特徴とする請求項２から５のいずれか
に記載のセラミック構造物作製装置。6. The deposition height of the ceramic structure is controlled by feeding back a signal output from the sensor to a driving unit of an aerosol generator and adjusting a speed of air. 6. The apparatus for producing a ceramic structure according to any one of items 1 to 5.
アロゾル発生器の駆動部へフィードバックし、エアの温
度を調節することのよってセラミック構造物の堆積高さ
を制御することを特徴とする請求項２から６のいずれか
に記載のセラミック構造物作製装置。7. The method according to claim 1, wherein a signal output from the sensor is fed back to a driving unit of the aerosol generator to control a deposition height of the ceramic structure by adjusting an air temperature. 7. The ceramic structure manufacturing apparatus according to any one of 2 to 6.
ことを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のセ
ラミック構造物作製装置。8. The ceramic structure manufacturing apparatus according to claim 2, wherein a weight sensor is used as the sensor.
ことを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のセ
ラミック構造物作製装置。9. The ceramic structure manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the sensor uses a photoelectric sensor.
Ｄ素子を利用したことを特徴とする請求項９記載のセラ
ミック構造物作製装置。10. The photoelectric sensor according to claim 1, wherein the light receiving element has a CC.
The ceramic structure manufacturing apparatus according to claim 9, wherein a D element is used.
付着を防止する粉体付着防止機構を備えたことを特徴と
する請求項２から１０のいずれかに記載のセラミック構
造物作製装置。11. The ceramic structure manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the sensor has a powder adhesion preventing mechanism for preventing adhesion of ceramic fine particles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169295A JP4707209B2 (en) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | Ceramic structure manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169295A JP4707209B2 (en) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | Ceramic structure manufacturing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001348659A true JP2001348659A (en) | 2001-12-18 |
| JP4707209B2 JP4707209B2 (en) | 2011-06-22 |
Family
ID=18672177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169295A Expired - Lifetime JP4707209B2 (en) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | Ceramic structure manufacturing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4707209B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005154803A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Film forming apparatus |
| JP2006159137A (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Film deposition system |
| EP1617491A3 (en) * | 2004-07-13 | 2007-01-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and device of forming a piezo-electric film |
| JP2007084926A (en) * | 2005-08-24 | 2007-04-05 | Brother Ind Ltd | Film forming apparatus, and film forming method |
| US7226510B2 (en) | 2003-10-27 | 2007-06-05 | Fujifilm Corporation | Film forming apparatus |
| JP2008231552A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Brother Ind Ltd | Nozzle for jetting aerosol, and film deposition apparatus equipped therewith, and film deposition method |
| US7488389B2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-02-10 | Fujifilm Corporation | Nozzle device, film forming apparatus and method using the same, inorganic electroluminescence device, inkjet head, and ultrasonic transducer array |
| WO2009050835A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Panasonic Corporation | Film formation method and film formation apparatus |
| JP2009084703A (en) * | 2008-12-25 | 2009-04-23 | Toto Ltd | Composite structure production device |
| CN112619918A (en) * | 2019-09-24 | 2021-04-09 | 株式会社东芝 | Processing system, processing method, and storage medium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02221382A (en) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | Production of coated sintered hard alloy member |
| JPH03144303A (en) * | 1989-08-30 | 1991-06-19 | Ppg Ind Inc | Device and method for measuring variation of diameter of axially elongated essentially cyrindrical body |
| JPH06128728A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-10 | Vacuum Metallurgical Co Ltd | Method and device for gas-depositing superfine particle |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000169295A patent/JP4707209B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02221382A (en) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | Production of coated sintered hard alloy member |
| JPH03144303A (en) * | 1989-08-30 | 1991-06-19 | Ppg Ind Inc | Device and method for measuring variation of diameter of axially elongated essentially cyrindrical body |
| JPH06128728A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-10 | Vacuum Metallurgical Co Ltd | Method and device for gas-depositing superfine particle |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7226510B2 (en) | 2003-10-27 | 2007-06-05 | Fujifilm Corporation | Film forming apparatus |
| JP2005154803A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Film forming apparatus |
| JP4608202B2 (en) * | 2003-11-21 | 2011-01-12 | 富士フイルム株式会社 | Deposition equipment |
| US7488389B2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-02-10 | Fujifilm Corporation | Nozzle device, film forming apparatus and method using the same, inorganic electroluminescence device, inkjet head, and ultrasonic transducer array |
| US7713588B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-05-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and device of forming a piezo-electric film |
| EP1617491A3 (en) * | 2004-07-13 | 2007-01-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and device of forming a piezo-electric film |
| JP2006159137A (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Film deposition system |
| US7186296B2 (en) | 2004-12-09 | 2007-03-06 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Film formation apparatus |
| JP4664054B2 (en) * | 2004-12-09 | 2011-04-06 | 富士フイルム株式会社 | Deposition equipment |
| JP2007084926A (en) * | 2005-08-24 | 2007-04-05 | Brother Ind Ltd | Film forming apparatus, and film forming method |
| JP2008231552A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Brother Ind Ltd | Nozzle for jetting aerosol, and film deposition apparatus equipped therewith, and film deposition method |
| WO2009050835A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Panasonic Corporation | Film formation method and film formation apparatus |
| US8399045B2 (en) | 2007-10-16 | 2013-03-19 | Panasonic Corporation | Film formation method and film formation apparatus |
| JP2009084703A (en) * | 2008-12-25 | 2009-04-23 | Toto Ltd | Composite structure production device |
| CN112619918A (en) * | 2019-09-24 | 2021-04-09 | 株式会社东芝 | Processing system, processing method, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4707209B2 (en) | 2011-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001348659A (en) | Ceramic structure manufacturing apparatus | |
| US6046426A (en) | Method and system for producing complex-shape objects | |
| US9327919B2 (en) | Device and method for conveying powder from a powder supply | |
| JPH03504701A (en) | powdering device | |
| JP2004531366A (en) | Aerosol generation device and method | |
| CN105555414B (en) | Solid phase powder applying device and coating method | |
| US7905196B2 (en) | Aerosol generating apparatus, method for generating aerosol and film forming apparatus | |
| JP2007031737A (en) | Film deposition apparatus, and film deposition method | |
| US11065868B2 (en) | Jetting devices with acoustic transducers and methods of controlling same | |
| JPH10309500A (en) | Powder coating device | |
| JP2006249490A (en) | Aerosol spraying device for film formation apparatus, and film formation apparatus | |
| JP4115145B2 (en) | Aerosol generator and composite structure manufacturing apparatus including the same | |
| JP4789078B2 (en) | Composite structure manufacturing equipment | |
| JP2008231552A (en) | Nozzle for jetting aerosol, and film deposition apparatus equipped therewith, and film deposition method | |
| JP2004277852A (en) | Apparatus for manufacturing composite structure | |
| US7226510B2 (en) | Film forming apparatus | |
| JP4608202B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP4327057B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP5029864B2 (en) | Deposition method | |
| US20240066535A1 (en) | Controllably providing a coating of nanoparticles on a conveyed substrate | |
| JP2006297251A (en) | Film forming apparatus and film forming method using the film forming apparatus | |
| JP2006233334A (en) | System for forming composite structure and forming method therefor | |
| JP3994895B2 (en) | Composite structure forming device | |
| JP2005048223A (en) | Aerosol generator, and apparatus for producing composite structure | |
| JP2004160287A (en) | Deposition system and deposition method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100806 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100809 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110315 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110315 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4707209 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |