JP2005024405A

JP2005024405A - 被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法、その装置、被膜付セラミックス部材の製造方法

Info

Publication number: JP2005024405A
Application number: JP2003190542A
Authority: JP
Inventors: Shingo Koiwa; 真悟小岩; Keisuke Yamazaki; 啓介山崎; Motoo Yookaichiya; 元男八日市屋
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊膜厚測定及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定を可能とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置を提供する。
【解決手段】本被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置は、曲面形状を有する被測定部材が載置されるワーク載置部と、このワーク載置部に載置された前記被測定部材の内表面の所定の位置から当該光距離センサーまでの距離を測定する光距離センサーと、前記光距離センサーを回転させる距離センサー回転機構と、この距離センサー回転機構を昇降させて距離センサーを昇降させるセンサー昇降機構と、このセンサー昇降機構の昇降位置を検知するセンサー昇降位置検知センサーを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被膜付セラミックス部材の膜厚（被膜の厚さ）測定方法、その装置、被膜付セラミックス部材の製造方法に係わり、特に被膜形成前のセラミックス部材及び被膜形成後のセラミックス部材から光測定センサーまでの距離を測定し、その差を利用して膜厚を測定する被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法、その装置、被膜付セラミックス部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドーム形状のアルミナのようなセラミックスにイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）被膜を形成した被膜付セラミックス部材における膜厚（膜厚とは本明細書において被膜の厚さを意味する。）の測定は、セラミックス部材を切断し、電子顕微鏡を用いて切断面の膜厚を測定することが行われている。
【０００３】
（１）アルミナ基材とＹＡＧ被膜の物性値がほぼ等しいことや、アルミナ基材が透明ではないこと、非金属体であることなどから、現在一般に行われている膜厚測定技術（超音波式、渦電流式、Ｘ線を使用した方法、光の干渉を使用した方法、レーザー光を使用した方法など）ではＹＡＧ膜厚を非破壊で測定できないこと。（２）要求膜厚測定精度が極めて高いこと、（３）ＹＡＧ被膜は剥れやすいこと及び他の物質に触れるなどして汚染してはならない等の理由から非接触の測定方法が要求されている。特許文献１で提案されている膜厚測定方法は、光源としてファイバーレーザーを用い、さらに、入射光を複数照射するものであり、その膜厚測定装置は高価になり、アルミナ基材と物性値のほぼ等しいＹＡＧ被膜の測定には不適当であり、さらに、ドーム形状の被測定物の測定には適さない。
【０００４】
また、（４）従来の破壊検査では、１個のドーム形状部材の測定に、約２日の検査日数を要する（測定点数は２５点）。さらに、（５）破壊試験のため、全数検査が不可能である。
【０００５】
そこでドーム形状のアルミナのようなセラミックス基材にＹＡＧ被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊膜厚測定方法、その装置及びその場（ｉｎ−ｓｉｔｅ）測定で膜厚の測定が可能で生産性がよいドーム形状の被膜付セラミックス部材の製造方法が要望されていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−５９９９３号公報（段落［００４９］、［００５０］、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊膜厚測定及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定を可能とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに、その場測定で膜厚の測定が可能な膜厚測定工程を組込み、被膜付セラミックス部材の生産性が向上し、さらに、所望の膜厚の被膜付セラミックス部材を製造することができる被膜付セラミックス部材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、光距離センサーからセラミックス仮焼体の測定位置に照射し、この反射光を受光して測定位置から光距離センサーまでの距離を測定する第１の測定工程と、前記測定済みセラミックス仮焼体にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス仮焼体の前記測定位置における前記ら光距離センサーから前記セラミックス被膜までの距離を測定する第２の測定工程を有し、前記第１の測定工程により測定された距離と第２の測定工程により測定された距離の差をセラミックス被膜の膜厚値に用いることを特徴とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法が提供される。これにより、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚（被膜の厚さ）測定方法が実現される。
【００１１】
好適な一例では、上記距離の差に、予め破壊試験により求めた修正係数をかけて、焼成後の膜厚値とする。これにより、焼成後の膜厚値が精度よく得られる。
【００１２】
また、他の好適な一例では、前記セラミックス仮焼体は、ドーム形状である。これにより、通常、測定が困難なドーム形状セラミックス焼成体の被膜の膜厚値を精度よく得られる。
【００１３】
また、他の好適な一例では、前記セラミックス仮焼体は、アルミナであり、被膜はイットリウムアルミニウムガーネットである。
【００１４】
また、本発明の他の態様によれば、曲面形状を有する被測定部材が載置されるワーク載置部と、このワーク載置部に載置された前記被測定部材の内表面の所定の位置から当該光距離センサーまでの距離を測定する光距離センサーと、前記光距離センサーを回転させる距離センサー回転機構と、この距離センサー回転機構を昇降させて距離センサーを昇降させるセンサー昇降機構と、このセンサー昇降機構の昇降位置を検知するセンサー昇降位置検知センサーを有することを特徴とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置が提供される。これにより、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊膜厚測定及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定を可能とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置が実現される。
【００１５】
また、好適な一例では、前記被測定部材は、この被測定部材の基準位置を決定するために用いられる基準治具に取付けられて、前記膜厚測定装置に載置される。これにより、アルミナ仮焼体の位置が容易かつ高精度に調整される。
【００１６】
また、好適な一例では、前記光距離センサーは、ゼロ点調整を行うゼロ点調整治具を前記膜厚測定装置に載置してゼロ点調整が行われる。これにより、容易かつ高精度にゼロ点調整が行われる。
【００１７】
また、本発明の他の態様によれば、セラミックス仮焼体を製造する工程と、光距離センサーから光線をセラミックス仮焼体の所定位置に照射し、この反射光を受光して所定位置から光距離センサーまでの距離を測定する第１の測定工程と、前記測定済みセラミックス仮焼体にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス仮焼体の前記測定位置における前記光距離センサーから前記セラミックス被膜までの距離を測定する第２の測定工程と、前記第１の測定工程により測定された距離と第２の測定工程により測定された距離の差からセラミックス被膜の膜厚を求める工程と、被膜付セラミックス仮焼体を焼成する工程を有することを特徴とする被膜付セラミックス部材の製造方法が提供される。これにより、その場測定で膜厚の測定が可能な膜厚測定工程を組込み、被膜付セラミックス部材の生産性が向上し、さらに、所望の膜厚の被膜付セラミックス部材を製造することができる被膜付セラミックス部材の製造方法が実現される。
【００１８】
好適な一例では、前記セラミックス仮焼体は、アルミナであり、被膜はイットリウムアルミニウムガーネットである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚（被膜の厚さ）測定装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すように、本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置１は、直方体フレーム状の基台２と、この基台２の上部に設けられ、かつ中央部に円形状の収容孔３ａが設けられ、曲面形状を有する被測定部材例えばドーム形状のセラミックス仮焼体Ｍがダンパ支持部材３ｂを介して載置されるワーク載置部３と、収容孔３ａ内を昇降し、光距離センサー４ａからセラミックス仮焼体Ｍの内面あるいは基準治具までの距離を測定するセンサー部４と、このセンサー部４を回転させるセンサー回転機構５と、このセンサー回転機構５と共にセンサー部４を昇降させるセンサー昇降機構６を有している。また、膜厚測定装置１には、図１及び図２に２点鎖線で示し、セラミックス仮焼体Ｍの基準位置を決定するために用いられる基準治具２１と、光距離センサー４ａのゼロ点調整に用いられ図１５に示すゼロ点調整治具２２が用いられる。
【００２１】
さらに、図３に示すように、センサー部４は、截頂正方形状のセンサー取付基材４ｂと、このセンサー取付基材４ｂにセンサー取付部４ｃを介して、センサー取付基材４ｂの截頂部に各々対向し９０°の等間隔で設けられた４個の光距離センサー４ａを有している。これら４個の光距離センサー４ａのうち、光距離センサー４ａ_１は光軸が垂直であって上向きであり、光距離センサー４ａ_２は光軸が垂直線と小角度の鋭角をなして上向きであり、光距離センサー４ａ_３は光軸が垂直線と大角度の鋭角をなして上向きであり、光距離センサー４ａ_４は光軸が水平である。光距離センサー４ａとして例えばレーザー光距離センサーが用いられ、図１及び図２に示すように、ドーム形状のセラミックス焼結体Ｍの異なる位置を測定可能になっている。
【００２２】
図４に示すように、光距離センサー４ａは、膜厚測定装置１全体を制御するパソコン７に接続されており、各光距離センサー４ａから照射され、セラミックス仮焼体Ｍあるいは被膜で反射されたレーザー光を受け、Ａ／Ｄ変換手段８によりデジタル化され、セラミックス仮焼体Ｍあるいは被膜と各光距離センサー４ａまでの距離情報としてＣＰＵ７ｐ及び記憶手段７ｍを有するパソコン７に送るようになっており、デジタル化された距離情報はパソコン７で処理される。
【００２３】
図５に示すように、光距離センサー４ａは、通常用いられるもので、発光素子ドライバー４ａ_５に制御され、レーザー光を発振する発光素子４ａ_６、この発光素子４ａ_６の光軸上に設けられた投光レンズ４ａ_７と、上記光軸のセラミックス仮焼体Ｍに対する反射光軸上に設けられた結像レンズ４ａ_８と、反射光軸上のポジションセンサー４ａ_９と、このポジションセンサー４ａ_９からの位置情報を処理する上記Ａ／Ｄ変換手段８に接続されている。また、図４に示すように、パソコン７には、入力手段、例えばキーボード９と、出力手段、例えばプリンタ１０およびディスプレー１１が接続されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、上記センサー回転機構５は、センサー取付基材４ｂに設けられた光距離センサー４ａを回転軸５ａを介して回転（公転）させるセンサー回転用モータ５ｂと、このセンサー回転用モータ５ｂをセンサー昇降機構６に取付けるモータ支持部材５ｃと、センサー昇降機構６に取付けられ回転軸５ａを受ける軸受５ｄと、モータ支持部材５ｃ及び回転軸５ａに設けられセンサー回転機構５の回転方向の原点を検出する原点検出センサー５ｅを有している。従って、センサー回転用モータ５ｂを回転させることにより、光距離センサー４ａを回転させることができるようになっている。
【００２５】
さらに、図１及び図２に示すように、センサー昇降機構６は、基台２に固定されたセンサー昇降用モータ６ａと、このセンサー昇降用モータ６ａにより回転されるボールネジ６ｂと、このボールネジ６ｂに螺合し昇降する昇降部材６ｃと、この昇降部材６ｃに取付けられモータ支持部材５ｃ及び軸受５ｄが取付けられた昇降支持部材６ｄと、センサー昇降機構６の原点を検知する原点検出センサー６ｅを有している。従って、センサー昇降用モータ６ａを回転させることにより、光距離センサー４ａを昇降させることができるようになっている。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように膜厚測定時、膜厚測定装置１に載置されて用いられる基準治具２１は、さらに図６乃至図１０に示すように、セラミックス焼結体Ｍが直接載置される３個の別部材からなるワーク支持部材２１ａと、このワーク支持部材２１ａが上面外周に取付られ、リング形状をなし、かつ内周部にフランジ部２１ｂ_１が設けられ下面外周に１２０°間隔で３個の位置決めプレート２１ｂ_２が設けられた基準ベース部材２１ｂと、図６に示す押さえ部材２１ｃ及び押さえネジ２１ｄを除去して示す図７及び図９に示すように、図６の押さえ部材２１ｃと共にセラミックス仮焼体Ｍを固定するワーク固定ネジ２１ｅが設けられており、このワーク固定ネジ２１ｅは基準ベース部材２１ｂに立設されたネジ取付部材２１ｆを貫通して取付けられている。従って、ワーク支持部材２１ａにより３点支持されたセラミックス仮焼体Ｍは、押さえ部材２１ｃを介する押さえネジ２１ｄ及びワーク固定ネジ２１ｅにより基準治具２１に取付けられ、位置決めプレート２１ｂ_２を介して３点支持で膜厚測定装置１に載置される。
【００２７】
図１０のＡ部を拡大して示す図１１（ａ）に示すように、基準ベース部材２１ｂのフランジ部２１ｂ_１の内周面には、横ずれ検出面２１ｂ_３及び高さ位置ずれ検出エッジ２１ｂ_４が形成され、さらに、図１１（ｂ）に示すように、回転方向検出ノッチ２１ｂ_５が形成されている。これにより、図１１（ａ）及び図１２に示すように光距離センサー４ａ_４から照射された水平方向のレーザー光が横ずれ検出面２１ｂ_３、また、図１２に示すように検出エッジ２１ｂ_４、さらに、図１１（ｂ）及び図１４に示すように回転方向検出ノッチ２１ｂ_５で反射され、基準治具２１の横ずれ、高さ位置ずれおよびセンサー部４の回転方向位置が検出されるようになっている。なお、符号２１ｇは成膜用スラリに垂れ防止部材である。
【００２８】
ゼロ点調整治具２２は光距離センサー４ａのゼロ点調整時、上記膜厚測定時に膜厚測定装置１に載置されて用いられる基準治具２１と同様に、膜厚測定装置１に載置されて用いられる。図１５に示すように、ゼロ点調整治具２２は一部断面が円弧状をなし基準となるべきレーザー光反射面２２ａ_１が形成されたレーザー光反射部材２２ａと、このレーザー光反射部材２２ａを支持し、図１０に示す基準ベース部材２１ｂと同様の形状を有し、内周部にフランジ部２２ｂ_１が設けられ、図１６に示すように外周に１２０°間隔で３個の位置決めプレート２２ｂ_２が設けられた基準ベース部材２２ｂと、レーザー光の漏れを防止し、把手２２ｃ１が設けられたカバー部材２２ｃからなっている。従って、レーザー光反射部材２２ａ及びカバー部材２２ｃは、基準ベース部材２２ｂに載置され、さらに、位置決めプレート２２ｂ_２を介して３点支持で膜厚測定装置１に載置されている。また、図１１（ａ）の横ずれ検出面２１ｂ_３、検出エッジ２１ｂ_４と同様、図１６のＢ部を拡大して示す図１７（ａ）に示すように、フランジ部２２ｂ_１には横ずれ検出面２２ｂ_３及び高さ位置ずれ検出エッジ２２ｂ_４が形成されさらに、図１１（ｂ）の回転方向検出ノッチ２１ｂ_５と同様、図１７（ｂ）に示すように、回転方向検出ノッチ２２ｂ_５が形成されている。これにより、光距離センサー４ａ_４から照射された水平方向のレーザー光が横ずれ検出面２２ｂ_３、高さ位置ずれ検出エッジ２２ｂ_４及び回転方向検出ノッチ２２ｂ_５で反射され、ゼロ点調整治具２２の横ずれ、高さ位置ずれ及びセンサー部４の回転位置が検出されるようになっている。
【００２９】
次に、本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法、被膜付セラミックス部材の製造方法の一実施形態について図１８に示す製造工程フロー図に沿って説明する。
【００３０】
セラミックス仮焼体、例えばドーム状のアルミナ仮焼体Ｍ１を用意する（Ｓ１）。
【００３１】
アルミナの原料粉、ＭｇＯ、純水、アルミナボールをポットに入れ、１２時間、ポットを回転させ、混合および解砕を行ってスラリを得、このスラリをスプレードライヤにて、粒径１００μｍ程度の造粒粉とした。このアルミナ造粒粉をＣＩＰ（圧力は１４．７ＭＰａ）により、成形体を作り、９００℃焼成、仮焼体を得る。
【００３２】
アルミナ仮焼体Ｍ１に基準点が設けられた基準治具２１を取付ける（Ｓ２）。
【００３３】
この基準治具２１の取付けは、図７及び図９に示すように、基準ベース部材２１ｂに取付けられたワーク支持部材２１ａをセラミックス仮焼体Ｍ、押さえ部材２１ｃを介して、押さえネジ２１ｄ及びワーク固定ネジ２１ｅにより行われる。
【００３４】
膜厚測定装置１のワーク載置部３にゼロ点調整治具２２を載置し、光距離センサー４ａのゼロ点調整を行う（Ｓ３）。
【００３５】
このゼロ点調整は、図１２に示すと同様、ダンパ支持部材３ｂを介してワーク載置部３にゼロ点調整治具２２を載置した後、センサー昇降機構６を作動させてセンサー部４を上昇させ、図１７（ａ）に示すように距離センサー４ａ_４から水平方向にレーザー光を照射し、光距離センサー４ａ_４から照射された水平方向のレーザー光が横ずれ検出面２２ｂ_３で反射され、さらに、図１３に示すと同様、図１７（ａ）に示すように高さ位置ずれ検出エッジ２２ｂ_４で反射され、ゼロ点調整治具２２の横ずれ、高さ位置ずれが認識される。さらに、これらのずれを調整し、センサー回転機構５を作動させてセンサー部４を回動させ、図１４に示すと同様に、図１７（ｂ）に示すように光距離センサー４ａ_４から照射されたレーザー光は回転方向検出ノッチ２２ｂ_５で反射され、回転方向位置が検出される。この位置からさらに所定の角度回転させ、全ての距離センサー４ａからレーザー光をレーザー光反射部材２２ａの反射面２２ａ_１に照射させ、反射させて、ゼロ点調整を行う。これより容易かつ高精度にゼロ点調整が行われる。
【００３６】
ゼロ点調整治具２２をワーク載置部３から取外し、予め基準治具２１が取付られたアルミナ仮焼体Ｍ１をワーク載置部３に載置し、基準治具２１の位置を確認する（Ｓ４）。
【００３７】
この工程では基準治具２１の平面縦方向、横方向、高さ方向及び回転方向の基準（前回の位置）とのずれを確認する。
【００３８】
この確認は、Ｓ３と同様に、図１１（ａ）、図１６及び図１７に示すように、横ずれが横ずれ検出面２１ｂ_３を用いて、図１９に示すように４箇所行われ、図１１（ａ）、図１７及び図１８に示すように、高さ位置ずれが高さ位置ずれ検出エッジ２１ｂ_４を用いて、図１９に示すように４箇所行われる。
【００３９】
図１１（ｂ）、図２０に示すように、回転方向位置検出は回転方向検出ノッチ２１ｂ_５を用いて行われ、その結果はディスプレー１１に表示される。
【００４０】
表示された各ずれ値を参照し、ずれが基準値を超える場合には、基準治具２１を置直し、位置を調整する（Ｓ５）。
【００４１】
これにより基準治具２１に一体的に取付けられているアルミナ仮焼体Ｍ１の位置も容易かつ高精度に調整される。
【００４２】
図２１に示すように、光距離センサー４ａを用いてアルミナ仮焼体Ｍ１の測定位置から光距離センサー４ａまでの距離Ｌ１を測定する（第１の測定工程）（Ｓ６）。
【００４３】
この測定は図２２に示すように２５点行われる。
【００４４】
基準治具２１が取付けられたままアルミナ仮焼体Ｍ１をワーク載置部３から取外し、ＹＡＧスラリをスプレーにより塗布して乾燥し、ＹＡＧ膜付アルミナ仮焼体Ｍ２を作製する（Ｓ７）。
【００４５】
基準治具２１が取外されたワーク載置部３に再びゼロ点調整治具２２を載置し、Ｓ３と同様にして光距離センサー４ａのゼロ点調整を行う（Ｓ８）。
【００４６】
基準治具２１をワーク載置部３から取外し、Ｓ７において成膜されたＹＡＧ付アルミナ仮焼体Ｍ２が取付けられた基準治具２１を、再びワーク載置部３に載置し、位置を確認する（Ｓ９）。
【００４７】
ＹＡＧ成膜は、ＹＡＧとアルミナの混合スラリ（アルミナの原料粉、ＹＡＧ粉、分散媒、純水、の混合、解砕）及びＹＡＧスラリ（ＹＡＧ粉、分散剤、純水の混合、解砕）を順次スプレーにより塗布し、乾燥して行われる。
【００４８】
この位置確認はＳ４と同様に行われる。
【００４９】
Ｓ５と同様に出力された各ずれ値を参照し、ずれが基準値を超える場合には、基準治具２１を置き直し、位置を調整する（Ｓ１０）。
【００５０】
図２３に示すように、レーザー距離センサー４ａを用い、第１の測定工程（Ｓ６）で測定した位置に対応するＹＡＧ膜付アルミナ仮焼体Ｍ２のＹＡＧ被膜の測定位置からレーザー距離センサー４ａまでの距離Ｌ２を測定し記憶する（第２の測定工程）（Ｓ１１）。
【００５１】
第１の測定工程により測定された距離と第２の測定工程により測定された距離の差ΔＬを演算し膜厚を求める（Ｓ１２）。
【００５２】
Ｓ１１における第２の測定工程後に、ＹＡＧ付アルミナ仮焼体Ｍ２から基準治具２１を取外し、再度仮焼し、ＹＡＧ付アルミナ仮焼体Ｍ２を１７００〜１８５０℃で４時間焼成して焼成体を得る（Ｓ１３）。
【００５３】
この焼成により、僅かにＹＡＧ膜に収縮が生じるが、実用上距離の差をそのまま膜厚として用いても支障がない場合には、これを膜厚とし、修正をするのが好ましい場合には、予め破壊試験により求めた修正係数をかけることで、焼成後の膜厚を求めることができる。
【００５４】
上記のように本実施形態によれば、従来のように本焼成後に膜厚を測定するのと異なり、セラミックス膜形成前後のセラミックス仮焼体状態での膜厚測定であるので、非破壊の膜厚測定が可能となり、また、測定時間が短縮し、さらに、光距離センサーを用いるので、被膜に非接触で測定でき、被膜を傷付けることがない。
【００５５】
また、被膜付セラミックス部材の製造方法は、その製造工程中に、その場測定で膜厚の測定が可能な膜厚測定工程を組込むので、被膜付セラミックス部材の生産性が向上し、さらに、所望の膜厚の被膜付セラミックス部材を製造することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法によれば、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法を提供することができる。
【００５７】
また、本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置によれば、セラミックス基材にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス部材の非破壊膜厚測定及び被膜を傷付けることがない被膜付セラミックス部材の膜厚測定を可能とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置を提供することができる。
【００５８】
また、本発明に係わる被膜付セラミックス部材の製造方法によれば、その場測定で膜厚の測定が可能な膜厚測定工程を組込むので、被膜付セラミックス部材の生産性が向上し、さらに、所望の膜厚の被膜付セラミックス部材を製造することができる被膜付セラミックス部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置の正面視縦断面図。
【図２】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置の側面視縦断面図。
【図３】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置の平面図。
【図４】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置の用いられる制御回路の概念図。
【図５】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置の用いられる光距離センサーの概念図。
【図６】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる基準治具の平面図。
【図７】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる基準治具の押さえ部材及び押さえを除去して示す平面図。
【図８】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる基準治具の側面図。
【図９】図６のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図１０】図７の基準治具に用いられるワーク支持部材の平面図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、図１０のＡ部の拡大図。
【図１２】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる光距離センサーによる横ずれ検出面方法を示す基準治具の断面図。
【図１３】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる光距離センサーによる高さ位置ずれ検出エッジ方法を示す基準治具の断面図。
【図１４】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる光距離センサーによる回転方向位置の検出方法を示す基準治具の断面図。
【図１５】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられるゼロ点調整治具の断面図。
【図１６】図１５の基準治具に用いられる反射部材支持部材の平面図。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は、図１６のＢ部の拡大図。
【図１８】本発明に係わる被膜付セラミックス部材の製造工程フロー図。
【図１９】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる光距離センサーによる位置調整用測定点を示す説明図。
【図２０】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置に用いられる光距離センサーによる位置調整用測定点を示す説明図。
【図２１】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法によるアルミナ仮焼体までの距離測定方法の概念図。
【図２２】図２１における測定点の説明図。
【図２３】本発明の被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法によるＹＡＧ被膜までの距離測定方法の概念図。
【符号の説明】
１被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置
２基台
３ワーク載置部
３ａ収容孔
３ｂダンパ支持部材
４センサー部
５センサー回転機構
６センサー昇降機構
２１基準治具
２１ａワーク支持部材
２２ゼロ点調整治具

Claims

光距離センサーから光線をセラミックス仮焼体の測定位置に照射し、この反射光を受光して測定位置から光距離センサーまでの距離を測定する第１の測定工程と、前記測定済みセラミックス仮焼体にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス仮焼体の前記測定位置における前記光距離センサーから前記セラミックス被膜までの距離を測定する第２の測定工程を有し、前記第１の測定工程により測定された距離と第２の測定工程により測定された距離の差をセラミックス被膜の膜厚値に用いることを特徴とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法。
上記距離の差に、予め破壊試験により求めた修正係数をかけて、焼成後の膜厚値とすることを特徴とする請求項１に記載の被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法。
前記セラミックス仮焼体は、ドーム形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法。
前記セラミックス仮焼体は、アルミナであり、被膜はイットリウムアルミニウムガーネットであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被膜付セラミックス部材の膜厚測定方法。
曲面形状を有する被測定部材が載置されるワーク載置部と、このワーク載置部に載置された前記被測定部材の内表面の所定の位置から当該光距離センサーまでの距離を測定する光距離センサーと、前記光距離センサーを回転させる距離センサー回転機構と、この距離センサー回転機構を昇降させて距離センサーを昇降させるセンサー昇降機構と、このセンサー昇降機構の昇降位置を検知するセンサー昇降位置検知センサーを有することを特徴とする被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置。
前記被測定部材は、この被測定部材の基準位置を決定するために用いられる基準治具に取付けられて、前記膜厚測定装置に載置されることを特徴とする請求項５に記載の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置。
前記光距離センサーは、ゼロ点調整を行うゼロ点調整治具を前記膜厚測定装置に載置してゼロ点調整が行われることを特徴とする請求項５または６に記載の被膜付セラミックス部材の膜厚測定装置。
セラミックス仮焼体を製造する工程と、光距離センサーから光線をセラミックス仮焼体の測定位置に照射し、この反射光を受光して測定位置から光距離センサーまでの距離を測定する第１の測定工程と、前記測定済みセラミックス仮焼体にセラミックス被膜を形成した被膜付セラミックス仮焼体の前記測定位置における前記光距離センサーから前記セラミックス被膜までの距離を測定する第２の測定工程と、前記第１の測定工程により測定された距離と第２の測定工程により測定された距離の差からセラミックス被膜の膜厚を求める工程と、被膜付セラミックス仮焼体を焼成する工程を有することを特徴とする被膜付セラミックス部材の製造方法。
前記セラミックス仮焼体は、アルミナであり、被膜はイットリウムアルミニウムガーネットであることを特徴とする請求項８に記載の被膜付セラミックス部材の製造方法。