(57)【要約】      （修正有）【課題】  回転刃の切断屑排除性を向上させることによって切断効率を向上させるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止できる切断装置と切断方法を提供する。【解決手段】  外周に沿って環状に配列する複数個の貫通孔を有しているとともに、貫通孔の開口幅Wと隣接する貫通孔間の最短距離Ｇとが５．０≦Ｇ／Ｗ≦１６．７を満たす、貫通孔と回転刃外周部との最短距離Ｔと貫通孔１個の面積ＳとがＴ／Ｓ≧０．２５を満たす、円板状回転刃とする。【選択図】図２
2006007398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に沿って環状に配列する複数個の貫通孔を有しているとともに、貫通孔の開口幅Wと、隣接する貫通孔間の最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≦１６．７  を満たす円板状回転刃。
【請求項２】
前記開口幅Ｗと前記最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≧５．０  を満たすことを特徴とする請求項１に記載の円板状回転刃。
【請求項３】
前記貫通孔と前記円板状回転刃の外周部との最短距離Tと貫通孔一個の面積Ｓとが  T／Ｓ≧０．２５  を満たすことを特徴とする請求項１に記載の円板状回転刃。
【請求項４】
前記貫通孔は、長孔状を成し、且つ、前記円板状回転刃の回転軸からの放射線に対して外周側が回転方向下流側に６５度〜８５度の範囲内で傾いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の円板状回転刃。
【請求項５】
請求項１に記載の円板状回転刃と、
前記貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するようにして円板状回転刃を回転可能に保持する保持部材と、を含む切断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の円板状回転刃の貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するとともに、前記円板状回転刃のうち被加工物と非接触の部分に気体または液体を噴射して切断屑を除去するようにした切断工程を有することを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状回転刃、これを用いた切断装置及び切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の切断装置として、セラミックグリーンシートと導体パターンが交互に積層されてなる大型積層体の切断装置を例にとって説明する。
【０００３】
積層セラミックコンデンサは、誘電体層と第１及び第２の内部電極とが交互に積層されてなる積層体の一対の端面に外部電極を形成した構造である。なお、第１の内部電極は一方の外部電極に接続し、第２の内部電極は他方の外部電極と接続している。
【０００４】
このような積層セラミックコンデンサは、まず、誘電体層となるセラミックグリ―ンシートの各素子領域に第１及び第２の内部電極となる導体パターンを形成する。
【０００５】
次に、導体パターンを形成したセラミックグリーンシートを複数枚積層、熱圧着し、未焼成状態の大型積層体（被加工物）を形成する。その後、大型積層体を各素子領域毎に一括的に切断して、未焼成状態の積層体（被加工物切片）を形成する。
【０００６】
なお、この切断時に、未焼成状態の積層体の対向しあう一対の端面のうち一方端面側から第１の内部電極の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極の一部が露出するようにする。次に、未焼成状態の各積層体を焼成処理して、得られた積層体の一対の端面にそれぞれ外部電極を被着形成する。
【０００７】
ここで、上述の大型積層体を未焼成状態の積層体に切断する工程は、例えば円板状の回転刃を用いて切断していた。すなわち、大型積層体を保持した状態で、所定の間隔で回転刃を高速回転させながら縦方向に前進させることにより、大型積層体を必要な寸法に切断する。横方向についても、同様な方法で切断する。
【０００８】
また、回転刃の周辺には、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより切断面が形成されており、この粉体による凹凸を利用してセラミックグリーンシートを切断している。
【特許文献１】特開２０００−１２４０９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記切断方法によれば、大型積層体の切断に伴い発生した切断屑は、回転刃と大型積層体の切断後の切片の間から外部への逃げ場となる部分がないため、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間にセラミックグリーンシートの切断屑が詰まり易く、切断効率の低下を招くという問題点があった。
【００１０】
また、回転刃は高速回転しているため、回転刃と大型積層体の切断後の切片の間に入り込んだ切断屑が回転刃の回転に伴い切断後の切片の同一部分を複数回横切ることにより、図４に示すように、得られる積層体１に傷４１がつくという問題点があった。ここで、図４において、２は誘電体層、３、４は内部電極である。
【００１１】
さらに、上述の切断効率の低下により、同一長さを切断するために必要な回転刃の回転数が増大し、切断屑が大型積層体の同一部分を横切る確率が増大するため、さらに傷４１がつきやすくなっていた。そして、積層体１の端面に傷４１がついた場合、外部電極を均一に形成することができず、容量抜けなどの原因となっていた。一方、積層体１の側面に傷４１がついた場合、外観不良の原因となっていた。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、回転刃の切断屑排除性を向上させることによって、切断効率を向上させるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止できる切断装置及び切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の円板状回転刃は、外周に沿って環状に配列する複数個の貫通孔を有しているとともに、貫通孔の開口幅Wと、隣接する貫通孔間の最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≦１６．７  を満たすものである。
【００１４】
本発明の円板状回転刃は、前記開口幅Ｗと前記最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≧５．０  を満たすものである。
【００１５】
本発明の円板状回転刃は、前記貫通孔と前記円板状回転刃の外周部との最短距離Tと貫通孔一個の面積Ｓとが  T／Ｓ≧０．２５  を満たすものである。
【００１６】
本発明の円板状回転刃は、前記貫通孔が、長孔状を成し、且つ、前記円板状回転刃の回転軸からの放射線に対して外周側が回転方向下流側に６５度〜８５度の範囲内で傾いて形成されている。
【００１７】
本発明の切断装置は、請求項１に記載の円板状回転刃と、前記貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するようにして円板状回転刃を回転可能に保持する保持部材と、を含むものである。
【００１８】
本発明の切断方法は、請求項１に記載の円板状回転刃の貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するとともに、前記円板状回転刃のうち被加工物と非接触の部分に気体または液体を噴射して切断屑を除去するようにした切断工程を有するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、外周に沿って環状に配列する複数個の貫通孔を有しているとともに、貫通孔の開口幅Wと、隣接する貫通孔間の最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≦１６．７  を満たすようにして円板状回転刃を構成したことから、切断によって生じる被加工物の切断屑は、逃げ場となる複数の貫通孔を通じて、被加工物の外部へ効率的に排出されることとなるため、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることを防止して切断効率の低下を抑制することができるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。
【００２０】
また、前記開口幅Ｗと前記最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≧５．０  を満たすことから、回転刃の剛性、特に隣接する貫通孔間領域の剛性を向上させることで回転刃を長寿命化することが可能となる。
【００２１】
また、前記貫通孔と前記円板状回転刃の外周部との最短距離Tと貫通孔一個の面積Ｓとが  T／Ｓ≧０．２５  を満たすことから、回転刃の剛性、特に貫通孔-回転刃外周部間の領域の剛性を向上させることで回転刃を長寿命化することが可能となる。
【００２２】
また、前記貫通孔は、長孔状を成し、且つ、前記円板状回転刃の回転軸からの放射線に対して外周側が回転方向下流側に６５度〜８５度の範囲内で傾いて形成されていることから、切削屑の排出性をさらに向上させることが可能となる。
【００２３】
また本発明によると、請求項１に記載の円板状回転刃と、前記貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するようにして円板状回転刃を回転可能に保持する保持部材と、を含んで切断装置を構成したことから、切断によって生じる被加工物の切断屑は、逃げ場となる複数の貫通孔を通じて、被加工物の外部へ効率的に排出されることとなるため、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることを防止して切断効率の低下を抑制することができるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。
【００２４】
さらに本発明によると、請求項１に記載の円板状回転刃の貫通孔の少なくとも一部が、被加工物を切断する際に該被加工物の被切断面間を通過するとともに、前記円板状回転刃のうち被加工物と非接触の部分に気体または液体を噴射して切断屑を除去するようにした切断工程を有して切断方法を構成したことから、貫通孔内に気体または液体が入った状態で貫通孔が被加工物を横切るため、切断によって生じる被加工物の切断屑が気体または液体により流動性を持たされて貫通孔に入りやすくなり、貫通孔を通じて被加工物の外部へ効率的に排出されることとなるため、回転刃の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑が詰まることを防止して切断効率の低下を抑制することができるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の円板状回転刃、これを用いた切断装置及び切断方法を図面に基づいて説明する。
【００２６】
なお、実施例として積層セラミックコンデンサの製造方法を用いて説明し、積層セラミックコンデンサにおいて各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
【００２７】
図１は、本発明の円板状回転刃を用いて作製された積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）縦断面図である。また、図２は、本発明の円板状回転刃を示す図であり、（ａ）平面図、（ｂ）斜視図、である。
【００２８】
図１において、積層セラミックコンデンサ１０は、積層体１と、積層体１の一対の端面に形成した外部電極５と６から構成されている。この積層体１は、複数の誘電体層２と第１及び第２の内部電極３と４とが積層されて構成されている。また、積層体１の対向する一対の端面には、夫々外部電極５と６が形成され、夫々内部電極３と４に電気的に接続している。
【００２９】
＜円板状回転刃＞
円板状回転刃２１は、図２（ａ）に示すように、外周に沿って環状に配列する複数個の貫通孔２２を有しているとともに、貫通孔２２の開口幅Wと、隣接する貫通孔間の最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≦１６．７  を満たすように構成されている。ここで、貫通孔２２の開口幅Ｗや隣接する貫通孔間の最短距離Ｇは、図２、図３に示すようにして判断される。これにより、切断によって生じる大型積層体１１の切断屑４０を貫通孔２２に入り込ませることで大型積層体１１の外へ効率的に排出することができるため、円板状回転刃２１の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まることを防止して切断効率を向上させることができるとともに、積層体１に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。なお、円板状回転刃２１の外周部は、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより切断面２３が形成されている。
【００３０】
また、円板状回転刃２１の剛性、特に隣接する貫通孔間領域の剛性を向上させるために、貫通孔２２の開口幅Ｗと最短距離Ｇとが  Ｇ／Ｗ≧５．０  を満たすようにすることが好ましく、また、貫通孔-円板状回転刃外周部間の領域の剛性を向上させるために、貫通孔２２と円板状回転刃２１の外周部との最短距離Tと貫通孔一個の面積Ｓとが  T／Ｓ≧０．２５  を満たすようにすることが好ましい。これにより円板状回転刃の剛性を向上させて円板状回転刃を長寿命化することが可能となる。
【００３１】
さらに、貫通孔２２は、長孔状を成し、且つ、円板状回転刃２１の回転軸からの放射線に対して外周側が回転方向下流側に６５度〜８５度の範囲内で傾いて形成されていることから、切削屑の排出性をさらに向上させることが可能となる。ここで、長孔状としては、例えば、図２（ａ）に示すような長方形及び図３（ａ）に示すような長円形が挙げられる。また、貫通孔２２の上記傾きは、円板状回転刃２１の中心軸と貫通孔２２の図心とを結ぶ直線と、該直線と貫通孔２２との交差点における接線とのなす角度を意味するものである。
【００３２】
なお、貫通孔２２は、円板状回転刃２１の所定の位置に、レーザ加工、放電加工、金型加工などにより形成される。
【００３３】
＜切断装置＞
切断装置は、上述の円板状回転刃２１と、貫通孔２２の少なくとも一部が、被加工物１１を切断する際に被加工物１１の被切断面間を通過するようにして円板状回転刃２１を回転可能に保持する保持部材とから構成される。これにより、切断によって生じる大型積層体１１の切断屑４０を貫通孔２２に入り込ませることで大型積層体１１の外へ効率的に排出することができるため、円板状回転刃２１の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まることを防止して切断効率を向上させることができるとともに、積層体１に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。
【００３４】
＜切断方法＞
まず、未焼成状態の大型積層体（被加工物）１１が、誘電体層となるセラミックグリ―ンシート２の各素子領域に第１及び第２の内部電極となる導体パターン３と４を形成する。次に、導体パターン３と４を形成したセラミックグリーンシート２を複数枚積層、熱圧着して形成される。
【００３５】
次に、大型積層体１１を、図２（ｂ）に示すように、上記円板状回転刃２１の貫通孔２２の少なくとも一部が、被加工物１１を切断する際に該被加工物１１の被切断面間を通過するようにして、各素子領域毎に一括的に切断して、未焼成状態の積層体（被加工物切片）１を形成する。すなわち、大型積層体１１を保持した状態で、所定の間隔で円板状回転刃２１を高速回転させながら縦方向に前進させることにより、大型積層体１１を必要な寸法に切断する。横方向についても、同様な方法で切断する。なお、円板状回転刃２１の周辺には、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより切断面２３が形成されており、この粉体による凹凸を利用して、積層体１１の切断が行われる。
【００３６】
これにより、切断によって生じる被加工物１１の切断屑４０は、逃げ場となる複数の貫通孔２２を通じて、被加工物１１の外部へ効率的に排出されることとなるため、円板状回転刃２１の切断面のダイヤモンドの粒体の間に切断屑４０が詰まることを防止して切断効率を低下を抑制することができるとともに、被加工物切片に傷がつくことを有効に防止することが可能となる。
【００３７】
ここで、大型積層体１１の切断時に、円板状回転刃２１のうち大型積層体１１と非接触の部分、例えば大型積層体１１の外側に露出している貫通孔２２の少なくとも一部に水を噴射させながら切断を行う機構（図示せず）を有することにより、貫通孔２２内に水が入った状態で貫通孔２２が大型積層体１１を横切るため、切断屑４０が水により流動性を持たされて貫通孔２２に入りやすくなる。さらに、切断部分に水が存在することにより、潤滑剤としての効果もある。なお、噴射は、水以外の液体や種々の気体を適宜選択して用いればよい。
【００３８】
以上のような大型積層体１１の切断は、積層体１の対向しあう一対の端面のうち、一方端面側から第１の内部電極となる導体パターン３の一部が露出するように、また、他方端面から第２の内部電極となる導体パターン４の一部が露出するようにして行われる。
【００３９】
このようにして得た未焼成状態の各積層体１を焼成処理して、得られた積層体１の一対の端面にそれぞれ外部電極５、６を被着形成する。このようにして、積層セラミックコンデンサ１０が得られる。
【実施例】
【００４０】
本実施例では、積層セラミックコンデンサの焼成前グリーンシート積層体を被加工物として切断加工した。円板状回転刃は、直径７９ｍｍ、刃厚２００μのものを用い、形成された貫通孔は、長さＬを０．７ｍｍ、貫通孔幅Ｗを２〜４ｍｍの短冊状（長方形状）のものとし、隣接する貫通孔の間隔Ｇを４〜７０ｍｍとした。このような円板状回転刃のサンプル１５種類を作成し、円板状回転刃の回転速度２万回／分で、板厚３．２ｍｍの被加工物の切断試験を行って表１の結果を得た。
【００４１】
ここで切断屑排出性の評価として、◎、〇、△、の３段階評価を行なった。各切断サンプル１００個について、◎は被加工物の切断面が傷なしで平滑なもの、〇被加工物は傷なしのもの、△は稀に傷のあるもの、を示すこととした。
【００４２】
また、円板状回転刃の寿命評価として、〇、△、×の３段階評価を行なった。ここで、〇は被加工物の切断回数（円板状回転刃が変形しない状態で切断出来る回数）が１０Ｋ回以上、△は１０Ｋ回未満で６Ｋ回以上、×は６Ｋ回未満のものを示すことととした。
【表１】
2006007398.tif 000003
【００４３】
表１に示す実験結果に示されるように、  Ｇ／Ｗ≦１６．７  の条件にて、切断屑の排出性が良い状態（評価が〇以上）に出来ることが判る。また、  Ｇ／Ｗ≧５．０  にすると、円板状回転刃の実用寿命１万回（板切断回数）を確保出来る事が判る。
【００４４】
次に、円板状回転刃円周部と貫通孔端部との最短距離Ｔが０．４〜１．５ｍｍ、貫通孔の面積Ｓが２〜２．８ｍｍ２である円板状回転刃サンプル１〜１５を作成して、板厚３．２mmの被加工物を切断試験を行って表２の結果を得た。（なお、円板状回転刃は、直径７９ｍｍ、刃厚２００μ、のものを用い、板厚３．２ｍｍの被加工物を回転数２万回／分で切断した。）
ここで円板状回転刃の寿命評価として、〇、△、×の３段階評価を行なった。〇は被加工物の切断回数が１０Ｋ回以上、△は１０Ｋ回未満で６Ｋ回以上、×は６Ｋ回未満のものを示すことととした。
【表２】
2006007398.tif 000004
【００４５】
表２によると  Ｔ／Ｓ≧０．２５  とすれば最低実用切断回数1万回を超えることが判った。
【表３】
2006007398.tif 000005
【００４６】
表３によると、貫通孔２２は、円板状回転刃２１の回転軸からの放射線に対して外周側が回転方向下流側に６５度〜８５度の範囲内で傾いて形成されているほうが良いことが判る。
【００４７】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００４８】
例えば、上記実施の形態では、貫通孔２２の形状として短冊状のものを用いて説明したが、これに代えて、図３（ａ）に示すような長円形や図３（ｂ）に示すような円形などを用いてもよい。その場合、貫通孔の開口幅Ｗや隣接する貫通孔間の最短距離Ｇは、図に示すようにして判断される。
【００４９】
また、上記実施の形態では、本発明を積層セラミックコンデンサ１０の製造方法に適用した例を用いて説明したが、本発明は、その他の電子部品や、半導体部品などの製造方法に適用できる。また、本発明は、半導体部品など、あらゆる被加工物切断用の円板状回転刃に適用できる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、円板状回転刃２１の外周部は、ダイヤモンドの粒体が電着により固着されることにより切断面２３を形成しているが、これに代えて、円板状回転刃２１の外周部にのこぎり状の凹凸を設けることで切断面２３を形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の円板状回転刃を用いて作製された積層セラミックコンデンサを示す図であり、（ａ）外観斜視図、（ｂ）縦断面図である。
【図２】本発明の円板状回転刃を示す図であり、（ａ）平面図、（ｂ）斜視図、である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は夫々本発明の他の実施の形態の円板状回転刃の平面図である。
【図４】従来の回転刃を用いて作製された積層セラミックコンデンサの問題点を示す図であり、積層体の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１        大型積層体（被加工物）
２１        円板状回転刃
２２        貫通孔
２３        切断面
４０        切断屑
４１        切断による傷
１０        積層セラミックコンデンサ
１          積層体（被加工物切片）
２          誘電体層（セラミックグリーンシート）
３、４      内部電極（導体パターン）
５、６      外部電極
【図１】
2006007398.tif 000006
【図２】
2006007398.tif 000007
【図３】
2006007398.tif 000008
【図４】
2006007398.tif 000009