(57)【要約】【課題】たとえば、積層セラミック電子部品の製造において、導電性ペースト膜をグラビア印刷によって形成するとき、グラビアロールに導電性ペーストを供給するため、多くの場合、タンクに収容された導電性ペーストにグラビアロールを浸漬させた状態とされるが、この場合には、導電性ペーストの表面が常に空気と接した状態となっているため、導電性ペーストに局部的な粘度上昇が生じたり、固化したりして、得られた積層型セラミック電子部品において、断線、ショートまたは構造欠陥等を招くことがあり、また、グラビア印刷終了後には、タンク内の導電性ペーストを廃棄しなければならない。【解決手段】ドクターブレード３１より上流側の位置において、幅方向に揺動するペースト供給部３２を設け、このペースト供給部３２からグラビアロール２４の周面に向かって導電性ペースト３０を供給する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上にペーストをグラビア印刷によって付与するためのグラビア印刷機であって、
前記ペーストが付与される画線部をその周面上に所定の幅方向寸法をもって形成しているグラビアロールと、
前記グラビアロールに対して、前記シートを挟んで対向する圧胴と、
前記グラビアロールの周面上の余分な前記ペーストを掻き取るためのドクターブレードと、
前記ドクターブレードより上流側の位置において、前記グラビアロールの周面に向かって幅方向に揺動しながら前記ペーストを供給するためのペースト供給部と
を備える、グラビア印刷機。
【請求項２】
前記グラビアロールの周面上の、前記ドクターブレードの上流側の前記ペーストの量を検出するセンサをさらに備え、前記センサの検出結果によって前記ペースト供給部からのペーストの供給量を制御するように構成されている、請求項１に記載のグラビア印刷機。
【請求項３】
シート上にペーストをグラビア印刷によって付与するためのグラビア印刷機であって、
前記ペーストが付与される画線部をその周面上に所定の幅方向寸法をもって形成しているグラビアロールと、
前記グラビアロールに対して、前記シートを挟んで対向する圧胴と、
前記グラビアロールの周面上の余分な前記ペーストを掻き取るためのドクターブレードと、
前記ドクターブレードより上流側の位置において、前記グラビアロールの周面に向かって前記ペーストを供給するためのペースト供給部と、
前記グラビアロールの周面上の、前記ドクターブレードの上流側の前記ペーストの量を検出するセンサとを備え、前記センサの検出結果によって前記ペースト供給部からのペーストの供給量を制御するように構成されている、
グラビア印刷機。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のグラビア印刷機を用いて、前記シート上に前記ペーストを供給する工程を備える、セラミック電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記ペーストは導電性ペーストであり、前記シート上にペーストを供給する工程は、前記シート上に導電性ペースト膜を形成する工程を備える、請求項４に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記シート上に導電性ペースト膜を形成する工程は、複数回繰り返される、請求項５に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記ペーストはセラミックスラリーであり、前記シート上にペーストを供給する工程は、前記シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程を備える、請求項４に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程は、複数回繰り返される、請求項７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記ペーストは導電性ペーストおよびセラミックスラリーであり、前記シート上にペーストを供給する工程は、前記シート上に導電性ペースト膜を形成する工程および前記シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程を備え、前記シート上に導電性ペースト膜を形成する工程および前記シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程は複数回繰り返される、請求項４に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記シートは、キャリアフィルム、セラミックグリーンシート、およびキャリアフィルムに裏打ちされたセラミックグリーンシートのいずれかである、請求項４ないし９のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、グラビア印刷機およびセラミック電子部品の製造方法に関するもので、特に、セラミック電子部品の製造にあたって作製されるセラミックグリーンシートまたは導電性ペースト膜の形成に適したグラビア印刷機、およびこのグラビア印刷機を用いて実施されるセラミック電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば積層セラミックコンデンサのようなセラミック電子部品を製造しようとするとき、導電性ペースト膜が形成された複数のセラミックグリーンシートを作製する工程と、複数のセラミックグリーンシートを積層する工程とが実施される。
【０００３】
図４には、導電性ペースト膜１が形成されたセラミックグリーンシート２が示されている。図４に示すようなセラミックグリーンシート２を作製するため、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート等からなるキャリアフィルム３が用意され、キャリアフィルム３上でセラミックスラリーをシート状に成形することによってセラミックグリーンシート２が作製される。また、セラミックグリーンシート２上に、所定のパターンをもって導電性ペーストを付与することによって、導電性ペースト膜１が形成される。
【０００４】
なお、図４に示した配置とは逆で、キャリアフィルム３上に、導電性ペースト膜１が形成され、この導電性ペースト膜１を覆うようにセラミックグリーンシート２がキャリアフィルム３上に形成されることもある。
【０００５】
図５には、複数のセラミックグリーンシート２を積層して得られた積層体４が示されている。図４に示したように、導電性ペースト膜１が形成されたセラミックグリーンシート２を含む複数のセラミックグリーンシート２が積層されることによって、図５に示すような積層体４が得られる。
【０００６】
この積層体４は、必要に応じてカットされ、次いで焼成されることによって、たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品の部品本体が得られ、この部品本体の外表面上に外部端子電極等が形成されることによって、所望の積層セラミック電子部品が得られる。
【０００７】
上述したようなセラミック電子部品の製造方法において、導電性ペースト膜１の形成をグラビア印刷によって行なうことが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１では、図６にその一部を示すグラビア印刷機１１が用いられる。
【０００８】
図６を参照して、グラビア印刷機１１は、グラビアロール１２と、グラビアロール１２に対して、キャリアフィルム３を挟んで対向する圧胴１３とを備えている。これらグラビアロール１２および圧胴１３は、それぞれ、矢印１４および１５方向に回転するとともに、キャリアフィルム３は矢印１６方向へ搬送される。図４に示したように、セラミックグリーンシート２の外側に向く主面上に導電性ペースト膜１が形成される場合には、図６に示したキャリアフィルム３の、グラビアロール１２側に向く主面上には、セラミックグリーンシート２が既に形成されている。
【０００９】
グラビアロール１２は、タンク１７内に収容された導電性ペースト１８内に浸漬され、それによって、グラビアロール１２の周面上に形成された画線部（図示せず。）に導電性ペースト１８が付与される。また、グラビアロール１２の周面上の余分な導電性ペースト１８は、ドクターブレード１９によって掻き取られる。
【００１０】
グラビアロール１２の周面上に形成された画線部は、図４に示した導電性ペースト膜１のパターンに対応するパターンを有していて、したがって、グラビアロール１２と圧胴１３との間を通過したキャリアフィルム３上には、所定のパターンをもって導電性ペースト膜１が形成される。
【００１１】
このようなグラビア印刷によれば、グラビアロール１２が剛体から構成されるため、そこに形成された画線部と印刷された導電性ペースト膜１との間に寸法差が生じず、設計どおりの導電性ペースト膜１を形成することができ、得られた積層セラミック電子部品において、設計どおりの静電容量等の特性を実現することができる。また、剛体からなるグラビアロール１２は、半永久的に、その印刷精度を維持したまま、導電性ペースト膜１の形成が可能である。
【００１２】
【特許文献１】
特開平３−１０８３０７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示したグラビア印刷機１を用いると、次のような問題に遭遇する。
【００１４】
すなわち、グラビア印刷を実施している間、タンク１７に収容されている導電性ペースト１８は、その表面が常に空気と接した状態となっている。そのため、導電性ペースト１８の粘度が局部的に上昇し、この粘度が上昇した部分において、導電性ペースト１８が固化することがある。このとき、グラビアロール１２の回転に従って、導電性ペースト１８の乾固物が持ち上げられ、形成された導電性ペースト膜１中に混入することがある。このような導電性ペースト膜１中への乾固物の混入は、得られたセラミック電子部品における断線、ショートまたは構造欠陥の原因となる。
【００１５】
また、タンク１７内には、グラビアロール１２と接するだけの必要最低限の導電性ペースト１８を満たしておかなければならない。しかしながら、グラビア印刷を終えた後、タンク１７に残っている導電性ペースト１８には、異物や塊状物が混入していることがあるため、導電性ペースト１８は、回収して再使用されることなく、廃棄されるのが通常である。そのため、導電性ペースト１８の使用効率が悪く、このことがセラミック電子部品の製造コストの上昇の原因となっている。
【００１６】
そこで、この発明の目的は、上述のような問題を解消することができる、グラビア印刷機、およびこのグラビア印刷機を用いて実施されるセラミック電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、まず、シート上にペーストをグラビア印刷によって付与するためのグラビア印刷機に向けられる。このグラビア印刷機は、上述のペーストが付与される画線部をその周面上に所定の幅方向寸法をもって形成しているグラビアロールと、グラビアロールに対して、シートを挟んで対向する圧胴と、グラビアロールの周面上の余分なペーストを掻き取るためのドクターブレードとを備えている。
【００１８】
このような構成を有するグラビア印刷機において、この発明は、前述した技術的課題を解決するため、グラビアロールをペースト中に浸漬することを行なわず、その代わりに、ドクターブレードより上流側の位置において、グラビアロールの周面に向かって幅方向に揺動しながらペーストを供給するためのペースト供給部を備えることを特徴としている。
【００１９】
この発明に係るグラビア印刷機において、グラビアロールの周面上の、ドクターブレードの上流側のペーストの量を検出するセンサをさらに備え、センサの検出結果によってペースト供給部からのペーストの供給量を制御するように構成されていることが好ましい。
【００２０】
この発明では、次のような実施態様も可能である。すなわち、ドクターブレードより上流側の位置において、グラビアロールの周面に向かってペーストを供給するためのペースト供給部が設けられるが、この実施態様では、ペースト供給部は、幅方向に揺動されなくてもよい。そして、グラビアロールの周面上の、ドクターブレードの上流側のペーストの量を検出するセンサが設けられ、このセンサの検出結果によってペースト供給部からのペーストの供給量を制御するように構成される。
【００２１】
この発明は、また、上述したようなこの発明に係るグラビア印刷機を用いて、シート上にペーストを供給する工程を備える、セラミック電子部品の製造方法にも向けられる。
【００２２】
この発明に係るセラミック電子部品の製造方法において、特定的な実施態様では、ペーストは導電性ペーストであり、シート上にペーストを供給する工程は、シート上に導電性ペースト膜を形成する工程を備える。
【００２３】
上述の実施態様において、シート上に導電性ペースト膜を形成する工程は、複数回繰り返されてもよい。
【００２４】
この発明に係るセラミック電子部品の製造方法において、他の特定的な実施態様では、ペーストはセラミックスラリーであり、シート上にペーストを供給する工程は、シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程を備える。
【００２５】
上述の実施態様において、シート上にセラミックグリーンシートを形成する工程は、複数回繰り返されてもよい。
【００２６】
さらに他の実施形態において、ペーストは導電性ペーストおよびセラミックスラリーであり、シート上にペーストを供給する工程は、シート上に導電性ペースト膜を形成する工程およびシート上にセラミックグリーンシートを形成する工程を備え、シート上に導電性ペースト膜を形成する工程およびシート上にセラミックグリーンシートを形成する工程は複数回繰り返されてもよい。
【００２７】
また、この発明に係るセラミック電子部品の製造方法において、シートは、キャリアフィルム、セラミックグリーンシートおよびキャリアフィルムに裏打ちされたセラミックグリーンシートのいずれであってもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１には、この発明の一実施形態によるグラビア印刷機２１が示されている。このグラビア印刷機２１の説明を、これによって図４に示したセラミックグリーンシート２上に導電性ペースト膜１を形成する場合について行なう。
【００２９】
グラビア印刷機２１は、長尺状のキャリアフィルム３を、矢印２２で示すように、巻出し部から巻取り部へと搬送する複数のガイドロール２３を備えている。このようなキャリアフィルム３の搬送経路の途中に、グラビアロール２４が配置される。また、グラビアロール２４に対して、キャリアフィルム３を挟んで対向するように、圧胴２５が配置される。また、グラビアロール２４および圧胴２５の下流側には、乾燥炉２６が配置される。
【００３０】
グラビアロール２４および圧胴２５が設けられた部分が拡大されて図２に示されている。また、図３には、図２の右方向からグラビアロール２４を見た図が示されている。
【００３１】
グラビアロール２４および圧胴２５は、それぞれ、図２に示す矢印２７および２８方向に回転される。また、グラビアロール２４の周面上には、図３において概略的に示すように、画線部２９が所定の幅方向寸法をもって形成されている。図３には、画線部２９が形成される領域のみが明示されている。
【００３２】
なお、図１および図２で図示しないが、このグラビア印刷機２１が図４に示した導電性ペースト膜１を形成するために用いられる場合、キャリアフィルム３の、グラビアロール２４側に向く主面上には、セラミックグリーンシート２が既に形成されている。
【００３３】
グラビアロール２４の画線部２９には、上述した導電性ペースト膜１を形成するための導電性ペースト３０が付与される。この導電性ペースト３０の供給については後述する。
【００３４】
グラビアロール２４の周面に接するように、ドクターブレード３１が配置される。ドクターブレード３１は、グラビアロール２４の周面上の余分な導電性ペースト３０を掻き取るためのものである。
【００３５】
ドクターブレード３１より上流側の位置において、グラビアロール２４の周面に向かって導電性ペースト３０を供給するため、ペースト供給部３２が設けられる。ペースト供給部３２には、図１に示すように、ディスペンサ３３から供給経路３４を通って導電性ペースト３０が供給され、この導電性ペースト３０は、ペースト供給部３２からグラビアロール２４に向かってたとえば垂れ落とされたり、噴射されたりする。ペースト供給部３２は、図３において両方向矢印３５によって示すように、少なくとも画線部２９の幅方向寸法をカバーするように、幅方向に揺動するように構成されることが好ましい。
【００３６】
また、グラビアロール２４の周面上の、ドクターブレード３１の上流側の導電性ペースト３０の量を検出するため、図１に示すように、たとえばイメージセンサ等によって構成されるセンサ３６が設けられる。このセンサ３６の検出結果を示す検出信号３７は、ディスペンサ３３にフィードバックされ、それによって、ディスペンサ３３から導出される導電性ペースト３０の量が調整され、ペースト供給部３２からの導電性ペースト３０の供給量が常に適正となるように制御される。
【００３７】
センサ３６は、ドクターブレード３１の上流側の所定の位置に配置され、ドクターブレード３１の近傍に溜まる導電性ペースト３０が上流側へ垂れているかどうか、すなわち、所定の位置での導電性ペースト３０の有無を検出している。
【００３８】
また、他のセンサ（図示せず。）をドクターブレード３１の下流側に配置して、画線部２９に所望の導電性ペースト３０が供給されているかどうかを検出してもよい。
【００３９】
上述したセンサ３６によって、ペースト供給部３２からの導電性ペースト３０の供給量を制御することは、グラビア印刷されるべき導電性ペースト膜１のパターンの違いによる導電性ペースト３０の消費量の違いにも対応させることができる。
【００４０】
また、使用されないまま廃棄される導電性ペースト３０の量をできるだけ少なくするため、ペースト供給部３２から供給される導電性ペースト３０の供給量は、グラビア印刷を実施していない段階にあるときには、グラビアロール２４の表面が乾燥しない程度に少なくするように制御されることが好ましい。
【００４１】
また、導電性ペースト３０の粘度は、１〜１００Ｐａ・ｓの範囲に選ばれることが好ましい。導電性ペースト３０の粘度が、この範囲より低いと、グラビアロール２４の回転中にグラビアロール２４から垂れ落ちたり飛散したりし、逆に、粘度が、この範囲より高いと、印刷性が低下するためである。
【００４２】
以上のような構成を有するグラビア印刷機２１によれば、グラビアロール２４に供給された導電性ペースト３０は、直ちに、導電性ペースト膜１の形成のために用いられることになるので、導電性ペースト膜１を形成しようとする導電性ペースト３０において、局部的な粘度上昇が生じにくく、また、導電性ペースト３０の乾固化を抑制でき、そのため、印刷された導電性ペースト膜１中に塊状物が持ち込まれにくくすることができ、結果として、得られた積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品において、断線やショートや構造欠陥を生じさせにくくすることができる。
【００４３】
特に、前述したように、センサ３６によってドクターブレード３１の上流側に留まる導電性ペースト３０の量を検出し、この検出結果によってペースト供給部３２からの導電性ペースト３０の供給量を制御するようにすれば、グラビアロール２４には、常に必要最低限の導電性ペースト３０が供給されていることになるため、上述した効果を一層確実に達成することができる。
【００４４】
以上のようにして、図４に示すようなキャリアフィルム３によって裏打ちされたセラミックグリーンシート２上に、導電性ペースト膜１が形成される。次いで、このように導電性ペースト膜１が形成されたセラミックグリーンシート２を含む複数のセラミックグリーンシート２が、周知のように、積層されることによって、図５に示すような積層体４が得られる。そして、この積層体４は、必要に応じてカットされ、次いで焼成されることによって、たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品の部品本体が得られ、この部品本体の外表面上に外部端子電極等が形成されることによって、所望の積層セラミック電子部品が得られる。
【００４５】
前述のようにしてグラビア印刷を終えた時点において、廃棄されなければならない導電性ペースト３０は、グラビアロール２４およびドクターブレード３１に付着しているものだけであり、そのため、廃棄されなければならない導電性ペースト３０の量を大幅に少なくすることができ、したがって、積層セラミック電子部品の製造コストの低減を期待することができる。
【００４６】
なお、ドクターブレード３１によって掻き取られ、グラビアロール２４から垂れ落ちた導電性ペースト３０については、これを直ちにディスペンサ３３に導入すれば、再使用することも可能である。
【００４７】
特に導電性ペースト３０の場合には、局部的な粘度上昇による乾固物の導電性ペースト膜１への混入が、得られた積層セラミック電子部品における断線やショートや構造欠陥等を招きやすい点でより深刻であるが、グラビア印刷機２１は、たとえば図４に示したセラミックグリーンシート２の成形のために用いることもできる。この場合には、導電性ペースト３０に代えて、セラミックスラリーが用いられる。
【００４８】
また、導電性ペースト膜１およびセラミックグリーンシート２の双方について、グラビア印刷機２１を用いて形成するようにしてもよい。この場合、グラビア印刷機として、キャリアフィルム３のための一連の搬送経路を与えながら、図１に示したグラビア印刷機２１を直列に２つ配置し、セラミックグリーンシート２の形成と導電性ペースト膜１の形成とを連続的に実施するようにしてもよい。
【００４９】
また、図４では、キャリアフィルム３上に、まず、セラミックグリーンシート２を形成し、次いで、導電性ペースト膜１を形成したが、逆に、キャリアフィルム３上に、まず、導電性ペースト膜１を形成し、次いで、セラミックグリーンシート２を形成するようにしてもよい。
【００５０】
また、キャリアフィルム３上に、導電性ペースト膜１を形成する工程を複数回繰り返しても、セラミックグリーンシート２を形成する工程を複数回繰り返しても、さらには、導電性ペースト膜１を形成する工程およびセラミックグリーンシート２を形成する工程の双方を交互に複数回繰り返してもよい。
【００５１】
また、図示したグラビア印刷機２１では、ペースト供給部３２は、グラビアロール２４における、ドクターブレード３１が配置された側とは逆の側に配置されたが、たとえば、ドクターブレード３１の直ぐ下に配置されてもよい。
【００５２】
また、ペースト供給部３２は、複数箇所に設けられてもよい。
【００５３】
さらに、この発明に係るグラビア印刷機は、セラミック電子部品の製造における導電性ペースト膜およびセラミックグリーンシートの少なくとも一方の形成のために用いられる場合に限らず、シート上にペーストをグラビア印刷によって付与する場面において、広く一般的に用いられる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るグラビア印刷機によれば、ドクターブレードより上流側の位置において、グラビアロールの周面に向かってペーストを供給するためのペースト供給部を備えているので、グラビアロールに供給されたペーストは、直ちに、グラビア印刷によるペースト膜の形成のために消費されることになる。したがって、ペーストにおいて、局部的な粘度上昇や固化が生じにくくなり、形成されたペースト膜中にペーストの乾固物が混入する不都合を生じさせにくくすることができる。
【００５５】
また、グラビア印刷を終えた後、廃棄されなければならないペーストは、グラビアロールおよびドクターブレードに付着しているものにすぎず、消費されずに廃棄されるペーストの量を少なくすることができる。
【００５６】
このようなことから、上述のようなグラビア印刷機を用いて、セラミック電子部品の製造におけるセラミックグリーンシートまたは導電性ペースト膜の形成に適用すれば、得られたセラミック電子部品において、断線、ショートまたは構造欠陥等を生じにくくすることができる。特に、積層セラミック電子部品の製造に適用される場合であって、グラビア印刷によって付与されるペーストとして、導電性ペーストを用いる場合、前述した局部的な粘度上昇や固化が生じやすく、導電性ペースト膜中に乾固物が混入したとき、得られた積層セラミック電子部品において、断線、ショートまたは構造欠陥をもたらしやすいので、この発明による効果が一層顕著に発揮される。また、導電性ペーストは、一般的に、セラミックスラリーより高価であるため、その廃棄されなければならない量が低減されることによるコストの低減の効果が大きい。
【００５７】
この発明に係るグラビア印刷機において、ペースト供給部に揺動を与えると、ペーストの、グラビアロールへの供給をより均一に行なうことができるとともに、この均一な供給の結果、無駄となるペーストを低減し得るという効果も期待できる。
【００５８】
この発明に係るグラビア印刷機において、グラビアロールの周面上の、ドクターブレードの上流側に留まるペーストの量を検出するセンサをさらに備え、このセンサの検出結果によりペースト供給部からのペーストの供給量を制御するように構成されると、グラビアロールの周面上には、常に、必要最低限のペーストしか存在しないようにすることができるので、前述した効果をより確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるグラビア印刷機２１を図解的に示す正面図である。
【図２】図１に示したグラビア印刷機２１におけるグラビアロール２４および圧胴２５が配置された部分を拡大して示す正面図である。
【図３】図２に示したグラビアロール２４を、図２における右方向から示した図である。
【図４】この発明にとって興味ある積層セラミック電子部品の製造のために作製されるキャリアフィルム３上に形成されたセラミックグリーンシート２および導電性ペースト膜１を示す断面図である。
【図５】図４に示した複数のセラミックグリーンシート２を積層して得られた積層体４を示す断面図である。
【図６】従来のグラビア印刷機１１の主要部を一部断面で示す正面図である。
【符号の説明】
１  導電性ペースト膜
２  セラミックグリーンシート
３  キャリアフィルム
４  積層体
２１  グラビア印刷機
２４  グラビアロール
２５  圧胴
２９  画線部
３０  導電性ペースト
３１  ドクターブレード
３２  ペースト供給部
３５  ペースト供給部の揺動を示す両方向矢印
３６  センサ
【図１】
2004223729.tif 000003
【図２】
2004223729.tif 000004
【図３】
2004223729.tif 000005
【図４】
2004223729.tif 000006
【図５】
2004223729.tif 000007
【図６】
2004223729.tif 000008