(57)【要約】【課題】高品質なグリーンシートが容易に製造できる製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】本発明の装置は、スラリータンク９と、圧力導入管６と、スラリータンク９の圧力を調節する調節弁７ａ、７ｂと、スラリータンク９内のスラリー１を送り出すスラリー送出管８と、ドクターブレード１０を有するスラリー溜１１と、スラリー溜１１内の液面位置を計測する液面計１２と、ドクターブレード１０とキャリアシート５との間隙４から押し出されるスラリー１をグリーンシート３に成形するグリーンシート成形機構１３と、液面計１２の計測値及びスラリータンク９の圧力計１６の内部圧力値に基づき前記調節弁７ａ、７ｂを調節してスラリータンク９内の圧力を制御する圧力制御手段１７を具備してなる。本発明の方法は、圧力制御手段１７で、スラリー溜１１の液面計１２の信号及び圧力計１６の信号を基にして調節弁７ａ、７ｂを操作し、圧力流体２の流入量を調節する。【選択図】図１
2004338413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを貯めるスラリータンクと、該スラリータンクに設けられた圧力計と、該スラリータンクに接続された圧力導入管と、前記スラリータンクに設けられスラリータンクの圧力を調節する調節弁と、前記スラリータンクに接続されスラリータンク内のスラリーを送り出すスラリー送出管と、ドクターブレードを有し前記スラリー送出管から供給されたスラリーを溜めるスラリー溜と、該スラリー溜に設けられスラリーの液面位置を計測する液面計と、前記スラリー溜の下方に配設されドクターブレードとキャリアシートとの間隙から押し出されるスラリーをグリーンシートに成形するグリーンシート成形機構と、前記液面計の計測値及び前記圧力計の内部圧力値に基づき前記調節弁を調節してスラリータンク内の圧力を制御する圧力制御手段とを具備してなることを特徴とするグリーンシート製造装置。
【請求項２】
スラリータンクからスラリー溜に供給し、ドクターブレードとキャリアシートとの間隙から該スラリー溜のスラリーを押し出してグリーンシートに成形するグリーンシート製造方法であって、
前記スラリータンクに圧力流体を送り込むことによりスラリーを前記スラリー溜に圧送して供給するとともに、スラリー溜の液面位置とスラリータンクの内部圧力値とに基づいて前記圧力流体の流入量を調節することを特徴とするグリーンシート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用多層基板に用いられるグリーンシートを成形する製造装置及びグリーンシートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のグリーンシート製造装置としては、特許文献１に、密閉スラリー供給容器内のセラミックスラリーに一定の圧力を加え、スラリー供給容器から移動ベルト上に存在してドクターブレードを具備するスラリー溜めにセラミックスラリーを一定の供給量で供給し、スラリー溜めに保有されるセラミックスラリーの高さを一定に維持しようとする技術の開示がある。また、特許文献２には、スラリーが収容されたスラリー容器内に圧力ガスを供給して、該スラリーをドクターブレード近傍に配置されたスラリーダムに搬送するスラリー供給において、スラリーダム内のスラリー液面を感知して、その信号を用いてバルブコントローラーを介して前記スラリー容器内への圧力ガスの供給圧力をコントロールするように構成されたグリーンシート製造装置が記載されている。さらに、特許文献３には、以下のような構成のグリーンシート製造装置が記載されている。例えば、図２に示すように、スラリー送出管２８を備えたスラリータンク２９と、スラリー送出管２８から供給されたスラリー２１を加圧して圧送する圧送ポンプ２２と、圧送されるスラリー２１の流量を調節する流量調節弁２７と、ドクターブレード３０を有しスラリー送出管２８から供給されたスラリー２１を溜めるスラリー溜３１と、スラリー溜３１に設けられスラリー２１の液面位置を計測する液面計３２と、スラリー溜３１の下方に配設されドクターブレード３０とキャリアシート２５との間隙２４から押し出されるスラリー２１をグリーンシート２３に成形するグリーンシート成形機構３３と、液面計３２の計測値に基づき調節弁２７を調節してスラリー供給量を制御する流量制御手段３４を具備してなる。
【特許文献１】特開昭６０−１６８６０４号公報
【特許文献２】特開平４−８０００１号公報
【特許文献３】特開昭６２−１６１５１０号公報
【０００３】
図２の装置を使用してドクターブレード法でグリーンシートを製造するには、先ず、セラミック粉末とガラス粉末等を有機結合剤、溶剤、可塑剤及び適量の分散剤等とともに混練し分散させて均一なスラリー２１を得る。得られたスラリー２１をスラリータンク２９からスラリー溜３１に圧送ポンプ２２と流量調節弁２７とでスラリー溜３１に供給し、スラリー２１をドクターブレード３０と移動するキャリアシート２５との間隙２４を通過させて該キャリアシート２５上に一定の厚さに押し出すことによりグリーンシート２３の成形を行っている。このように成形されたグリーンシート２３は、乾燥され巻き取られて次工程へ送られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
グリーンシートの厚さ寸法を均一にし、かつその表面を平滑に成形するには、スラリー溜内のスラリー液面位置を常に一定に維持してドクターブレードとキャリアシートとの隙間にスラリーを定量供給する必要がある。しかしながら従来のグリーンシート製造装置においては、圧送ポンプ２２やスラリー供給管路中の流量調節弁２７等、その内部にスラリーが滞留する部分を有する構造のものがあり、その部分に滞留したスラリーが分離等を起こして異質なスラリーが生成されて前記スラリー溜に供給されるスラリーに不均一さを与えることがある。このようなスラリーの不均一は、グリーンシートを成形した際、筋状の模様となって現れ、グリーンシートの厚さ寸法や表面の平滑性に重大な欠陥となる問題点があった。
【０００５】
また、グリーンシート成形終了後にグリーンシート製造装置のスラリーと接触した部分を洗浄する際、スラリーの固着防止及び次回グリーンシート成形の際に違品種や凝集物がスラリーへ混入することを防止するため、スラリータンクや、スラリー送出管、圧送ポンプ、流量調節弁、スラリー溜等をその都度分解して洗浄しなければならず、加えて僅かに残ったスラリーでも次回のグリーンシート製造時に凝集した異物となってグリーンシート中に現れるので特に構造が複雑で完全に分解できない圧送ポンプや流量調節弁等はいかに高価であっても再使用できない問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決し、高品質のグリーンシートが容易に製造できる製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するためになした本発明のグリーンシート製造装置は、スラリーを貯めるスラリータンクと、該スラリータンクに設けられた圧力計と、該スラリータンクに接続された圧力導入管と、前記スラリータンクに設けられスラリータンクの圧力を調節する調節弁と、前記スラリータンクに接続されスラリータンク内のスラリーを送り出すスラリー送出管と、ドクターブレードを有し前記スラリー送出管から供給されたスラリーを溜めるスラリー溜と、該スラリー溜に設けられスラリーの液面位置を計測する液面計と、前記スラリー溜の下方に配設されドクターブレードとキャリアシートとの間隙から押し出されるスラリーをグリーンシートに成形するグリーンシート成形機構と、前記液面計の計測値及び前記圧力計の内部圧力値に基づき前記調節弁を調節してスラリータンク内の圧力を制御する圧力制御手段とを具備してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明のグリーンシート製造装置によれば、前記液面計の計測値及びスラリータンクに設けた圧力計の内部圧力値に基づき前記調節弁を調節してスラリータンク内の圧力を制御する圧力制御手段を具備してなるので、スラリー溜内のスラリーの液面位置を一定に保持することができ、かつ、スラリー送出管路中に圧送ポンプや流量調節弁等その中にスラリーの滞留部分を有する構造のものは不要となってスラリー溜に供給されるスラリー品位を均一に維持でき、グリーンシートを成形した際、厚さ寸法精度に優れ、かつ筋状の模様や異物等のない表面の平滑性にも優れたグーンシートが成形できる。更に、圧送ポンプや流量調節弁がないのでグリーンシート成形終了後に、グリーンシート製造装置のスラリーと接触した部分の洗浄が容易にできる。
【０００９】
また、本発明のグリーンシート製造装置によれば、粘度が低く流動性の良いものから粘度が高く流動性の悪いものまで種々の粘度を有するスラリーに対応してスラリー溜内のスラリーの液面位置を一定に保持することができる。
【００１０】
上記のようなグリーンシート製造装置を使用する本発明のグリーンシート製造方法は、スラリータンクからスラリー溜に供給し、ドクターブレードとキャリアシートとの間隙から該スラリー溜のスラリーを押し出してグリーンシートに成形するグリーンシート製造方法であって、前記スラリータンクに圧力流体を送り込むことによりスラリーを前記スラリー溜に圧送して供給するとともに、スラリー溜の液面位置とスラリータンクの内部圧力値とに基づいて前記圧力流体の流入量を調節することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、均質なスラリーの安定供給を可能とするので、厚み寸法精度及び表面平滑性に優れたグリーンシートの製造が可能となる。また、グリーンシートの製造終了後に、製造装置洗浄作業等の設備の運用維持にかかる費用が削減できる実用上優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のグリーンシート製造装置は、その圧力制御手段がスラリー溜に設けられた液面計の計測値に基づき、スラリーが貯められたスラリータンク内に接続された圧力導入管から導入される少なくとも気圧より高い圧力を有する空気や窒素ガス等スラリーに対して不活性な流体の流入量を調節弁により調節してスラリータンク内の圧力を制御し、スラリータンク内のスラリーをスラリータンクに接続されたスラリー送出管を通じてドクターブレードを有するスラリー溜に調整して供給することによりスラリー溜内のスラリーの液面位置を一定に保持するものである。スラリー溜内のスラリーの液面位置を一定に保持することにより、ドクターブレードとキャリアシートとの間隙から押し出されるスラリーの量を一定にでき、スラリー溜の下方に配設されたグリーンシート成形機構により安定した厚さ寸法のグリーンシートが成形できるものである。
【００１３】
また、本発明の製造装置は、その圧力制御手段がスラリー溜に設けられた液面計の液面位置と設定した液面位置との偏差量を計測し、スラリータンクに設けた圧力計の圧力値に対して予め設定された制御パラメータに基づきスラリーが貯められたスラリータンク内に圧力導入管から導入される少なくとも気圧より高い圧力を有する空気や窒素ガス等スラリーに対して不活性な流体の流入量を調節弁により調節してスラリータンク内の圧力を制御し、スラリータンクに接続されたスラリー送出管を通じてスラリータンク内のスラリーをドクターブレードを有するスラリー溜に調整して供給することによりスラリー溜内のスラリーの液面位置を一定に保持するものである。
【００１４】
本発明の製造装置のスラリータンクはその内圧を制御可能な程度に密閉可能であれば良く、スラリーが残留し難い単純で洗浄し易い形状であることが望ましい。また、本製造装置の調節弁は、圧力制御手段からの制御信号により遠隔操作が可能な動力弁であり、弁の動作した量を圧力制御手段にフィードバック制御が可能な型であることが望ましく、調節弁の設置位置は、スラリータンクに直接設けられている場合だけでなく、スラリータンクに接続された圧力導入管に設けられる場合も含む。スラリータンク内のスラリーを送り出すスラリー送出管は、着脱が容易な管が好ましく、圧力に耐える補強部以外のスラリーに直接接触する部分は耐薬品製に優れたものならどんな材質でも良く、洗浄の費用を削減するため使い捨て可能なものでも良い。スラリー溜に設けられスラリーの液面位置を計測する液面計は液面からの反射光を利用する非接触型の液面計や、中空の浮きを有する接触型の液面計等が使用可能であり、スラリーの液面位置の情報を電気信号等に変換して圧力制御手段に伝達できる型のものが好ましい。
【００１５】
また、本発明の製造装置のスラリータンクに設けた圧力計は、その検出部がスラリーの有機溶媒等から保護されていて、圧力情報を電気信号等に変換して圧力制御手段に伝達できる型のものが好ましい。圧力計を介してスラリータンク内の圧力を制御する場合、圧力制御手段は、液面計のスラリーの液面位置と設定位置との偏差量から、圧力計の圧力値に対してそのスラリーの粘度に適した制御パラメータにより調節弁の動作量の命令を出力可能なものであることが必要である。
【実施例】
【００１６】
図１に示す本発明に係るグリーンシート製造装置の概念図を用いて実施例を以下説明する。本願実施例のグリーンシート製造装置は、スラリー１を貯めるスラリータンク９と、スラリータンク９に接続された圧力導入管６と、スラリータンク９に設けられスラリータンク９の圧力を調節する調節弁７ａ、７ｂと、スラリータンク９に接続されスラリータンク９内のスラリー１を送り出すスラリー送出管８と、ドクターブレード１０を有し、スラリー送出管８から供給されたスラリー１を溜めるスラリー溜１１と、スラリー溜１１に設けられスラリー１の液面位置を計測する液面計１２と、スラリー溜１１の下方に配設されドクターブレード１０とキャリアシート５との間隙４から押し出されるスラリー１をグリーンシート３に成形するグリーンシート成形機構１３と、液面計１２の計測値及びスラリータンク９に設けた圧力計１６の内部圧力値とに基づき調節弁７ａ、７ｂを調節してスラリータンク９内の圧力を制御する圧力制御手段１７を具備してなるものである。一般に、グリーンシート製造装置は、キャリアシート５上に成形されたスラリー１を乾燥させる乾燥機１５を有する。
【００１７】
本実施例のグリーンシート製造装置の圧力制御手段１７は、液面計１２の液面位置と設定した液面位置との偏差量を計測し、スラリータンク９に設けた圧力計１６の圧力値に対して予め設定された制御パラメータに基づきスラリータンク９内に圧力導入管６から導入される空気２の流入量を調節弁７ａ、７ｂにより調節してフィードバック制御することで、スラリータンク９内の圧力を制御し、スラリー送出管８を通じてスラリー１をスラリー溜１１に調整して供給することによりスラリー溜１１内のスラリー１の液面位置を一定に保持することができる。
【００１８】
上記のグリーンシート製造装置を使用してグリーンシートを製造する場合を説明する。先ず、セラミック粉末とガラス粉末等を有機結合剤、溶剤、可塑剤及び適量の分散剤等とともに混練し、分散させて均一なスラリー１を得た。得られたスラリー１をスラリータンク９に収容し、スラリータンク９を密閉し、圧力導入管６から圧力流体として空気２を送り込むことによりスラリー１をスラリー送出管８を通じてスラリー溜１１に圧送して供給した。次いでスラリー溜１１に圧送されたスラリー１が所定の液面位置の範囲に達すると液面計１２から圧力制御手段１７にスラリー１の液面位置の信号及びスラリータンク９に設けた圧力計１６の内部圧力値の信号が送られ、これらの信号を基にして調節弁７ａ、７ｂを操作し、空気２の導入量を調節してスラリータンク９内の圧力を制御した。スラリータンク９内の圧力を制御してスラリー供給量を調整することによりスラリー溜１１内のスラリーの液面位置を一定に維持した。
【００１９】
以上、スラリー溜１１のスラリー液面位置を一定に保ちながらグリーンシート３の成形を行ったところ、得られたグリーンシート３は、その厚さ寸法精度が向上しており、かつ筋状の模様や異物等の欠陥が観察されない平滑性に優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のグリーンシート製造装置の概念図。
【図２】従来のグリーンシート製造装置の概念図。
【符号の説明】
【００２１】
１    スラリー
２    空気（圧力流体）
３    グリーンシート
４    隙間
５    キャリアシート
６    圧力導入管
７ａ、７ｂ    調節弁
８    スラリー送出管
９    スラリータンク
１０    ドクターブレード
１１    スラリー溜
１２    液面計
１３    グリーンシート成形機構
１７    圧力制御手段
１５    乾燥機
１６    圧力計
【図１】
2004338413.tif 000003
【図２】
2004338413.tif 000004