(57)【要約】【課題】支持フィルムの厚みバラツキや表面粗さによらず、しかも、バックアップロールが偏芯していたとしても、グリーンシートの厚みのバラツキを抑制することが可能なグリーンシートの製造方法と製造装置を提供すること。【解決手段】バックアップロール４の偏芯量、ＰＥＴフィルム６の厚みや表面粗さなどに依存するＰＥＴフィルム６の所定表面における位置データを測定する。バックアップロール４の回転により送られるＰＥＴフィルム６の表面に、ダイノズル８のノズル口８ａから成形材料を吐出し、ＰＥＴフィルム６の表面に成形材料のシート成形体２０を形成する。ＰＥＴフィルム６の所定表面がノズル口８ａの下に送られてくるタイミングで、位置データに基づき、ノズル口８ａとＰＥＴフィルム６との隙間を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フィルムの所定表面における位置データを測定する工程と、
前記バックアップロールの回転により送られる前記支持フィルムの表面に、シート成形材料吐出部材のノズル口から成形材料を吐出し、前記支持フィルムの表面に前記成形材料のシート成形体を形成する工程とを有し、
前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記位置データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を変化させることを特徴とするグリーンシートの製造方法。
【請求項２】
前記ノズル口の位置から前記バックアップロールの回転方向と反対側に所定角度の位置にて前記位置データを測定することを特徴とする請求項１に記載のグリーンシートの製造方法。
【請求項３】
前記位置データが、固定された非接触式距離センサから前記支持フィルムの所定表面までの距離データである請求項１または２に記載のグリーンシートの製造方法。
【請求項４】
前記距離データが基準距離値からずれている場合には、前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記距離データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を基準隙間に近づけるように、ノズル口を移動させることを特徴とする請求項３に記載のグリーンシートの製造方法。
【請求項５】
バックアップロールと、
前記バックアップロール上に位置する支持フィルムの所定表面における位置データを測定する測定手段と、
前記バックアップロールの回転により送られる前記支持フィルムの表面に、ノズル口から成形材料を吐出し、前記支持フィルムの表面に前記成形材料のシート成形体を形成するシート成形材料吐出部材と、
前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記位置データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を変化させるノズル口移動制御手段と、を有するグリーンシートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンシートの製造方法と製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バンドパスフィルタ、積層インダクタ、積層コンデンサなどのチップ状電子部品を製造するには、グリーンシートを製造する工程が不可欠である（特許文献１および２参照）。
【０００３】
グリーンシートを製造する方法として、たとえばＰＥＴフィルムなどの支持フィルム上に、ダイノズルなどの成形材料吐出部材のノズル口からシート状に成形材料を吐出する方法が知られている。支持フィルム上にダイノズルから成形材料を吐出する際には、支持フィルムは、バックアップロールにより保持され、次の乾燥ステージへと送られる。
【０００４】
チップ状電子部品の小型化に伴い、グリーンシートの厚みは、ますます薄く成りつつある。しかも、グリーンシートの厚みがばらつくと、電子部品における電気特性（静電容量やインダクタンス値など）のバラツキにつながり、グリーンシートの厚みのバラツキは極力避けなければならない。たとえばバンドパスフィルタなどの分野では、グリーンシートの厚みが２０μｍで、±１μｍ以内の厚みバラツキにする必要がある。
【０００５】
ところが、従来の方法では、ＰＥＴフィルムから成る支持フィルムの厚みのバラツキが±２μｍであり、表面粗さＲａが±３μｍであり、しかも、バックアップロールの偏芯が最大で１μｍある。そのため、従来の方法では、グリーンシートの厚みが最大で４μｍ程度にばらつくおそれがあり、希望とするグリーンシートの厚みバラツキ範囲内に収めることができないおそれがあった。
【特許文献１】特開平７−８８８２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６５９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、支持フィルムの厚みバラツキや表面粗さによらず、しかも、バックアップロールが偏芯していたとしても、グリーンシートの厚みのバラツキを抑制することが可能なグリーンシートの製造方法と製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るグリーンシートの製造方法は、
バックアップロールの偏芯量、支持フィルムの厚みや表面粗さなどに依存する支持フィルムの所定表面における位置データを測定する工程と、
前記バックアップロールの回転により送られる前記支持フィルムの表面に、シート成形材料吐出部材のノズル口から成形材料を吐出し、前記支持フィルムの表面に前記成形材料のシート成形体を形成する工程とを有し、
前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記位置データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を変化させることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るグリーンシートの製造装置は、
バックアップロールと、
前記バックアップロール上に位置する支持フィルムの所定表面における位置データを測定する測定手段と、
前記バックアップロールの回転により送られる前記支持フィルムの表面に、ノズル口から成形材料を吐出し、前記支持フィルムの表面に前記成形材料のシート成形体を形成するシート成形材料吐出部材と、
前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記位置データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を変化させるノズル口移動制御手段と、を有する。
【０００９】
バックアップロールの偏芯量、支持フィルムの厚みや表面粗さなどに応じて、支持フィルムの所定表面における位置（たとえばバックアップロールの中心からの距離）が変化する。本発明の方法では、その位置データを、非接触式距離センサなどの測定手段で測定する。
【００１０】
次に、その位置データが測定された支持フィルムの所定表面がノズル口の下に送られてくるタイミングで、その位置データに基づき、ノズル口と支持フィルムとの隙間を変化させる。すなわち、バックアップロールの偏芯量、支持フィルムの厚みや表面粗さなどに応じて、支持フィルムの表面位置が変化したとしても、その変化に合わせて、ノズル口と支持フィルムとの隙間を変化させるので、その隙間は、常に一定に保たれる。そのため、そのノズル口から吐出されて支持フィルム上に形成されるグリーンシートの厚みが一定になり、厚みのバラツキが少なくなる。
【００１１】
好ましくは、前記ノズル口の位置から前記バックアップロールの回転方向と反対側に所定角度の位置にて前記位置データを測定する。支持フィルムは、バックアップロールに対して所定角度の範囲で巻き付き、バックアップロールが回転することで、次の工程に送られる。
【００１２】
ノズル口の位置からバックアップロールの回転方向と反対側に所定角度の位置にて位置データを測定し、その測定した支持フィルムの表面がバックアップロールと共に回転してノズル口の下に位置するまでに多少の時間を要する。そこで、そのタイムラグを利用して、都合の良いタイミングで、ノズル口と支持フィルムとの隙間を変化させることが可能になる。
【００１３】
好ましくは、前記位置データが、固定された非接触式距離センサから前記支持フィルムの所定表面までの距離データである。この距離データは、支持フィルムの厚みのバラツキ、支持フィルムの表面粗さ、バックアップロールの偏芯量などに応じて変化するデータである。そこで、この距離データに基づき、ノズル口と支持フィルムとの隙間を変化させることで、その隙間を一定にすることができる。
【００１４】
好ましくは、前記距離データが基準距離値からずれている場合には、前記支持フィルムの所定表面が前記ノズル口の下に送られてくるタイミングで、前記距離データに基づき、前記ノズル口と前記支持フィルムとの隙間を基準隙間に近づけるように、ノズル口を移動させる。このように制御すれば、ノズル口と支持フィルムとの隙間を一定にすることができ、その結果、グリーンシートの厚みのバラツキを抑制することができる。
【００１５】
本発明において、グリーンシートとしては、特に限定されず、セラミック粒子が含まれるセラミックグリーンシートに限らず、樹脂粒子グリーンシート、金属粒子グリーンシートなどが例示され、本発明では、ＨＭＳなどの樹脂シートもグリーンシートの範疇に含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るグリーンシートの製造装置を示す概略図、
図２（Ａ）は非接触式距離センサにより測定された位置データのタイムチャート図、図２（Ｂ）はダイノズルの位置補正制御を示すタイムチャート図、図２（Ｃ）は従来の方法によるコーティングギャップの変化を示すタイムチャート図、
図３は本発明の他の実施形態に係るグリーンシートの製造装置を示す概略横断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るグリーンシートの製造装置２は、バックアップロール４を有する。バックアップロール４の外周には、支持フィルムとしてのＰＥＴフィルム６が所定の巻き付き角度範囲θ１で巻き付けられ、水平方向に送り込まれるようになっている。巻き付き角度範囲θ１は、９０度〜１８０度である。
【００１８】
ＰＥＴフィルム６の膜厚は、特に限定されないが、通常、５０〜７５μｍであり、その厚みのばらつきは、±２μｍである。また、ＰＥＴフィルム６の表面粗さＲａは、３μｍである。また、ＰＥＴフィルム６の幅寸法は、特に限定されないが、１３０〜３５０ｍｍである。
【００１９】
バックアップロール４は、時計方向Ｒ１回りに回転し、ＰＥＴフィルム６を水平方向に送り出すようになっており、バックアップロール４の最上部位置（図１において、０度位置）には、ダイノズル（シート成形材料吐出部材）８が配置してある。ダイノズル８のノズル口８ａは、回転するバックアップロール４の０度位置において、ＰＥＴフィルム６の表面との間にコーティングギャップＧ１を形成し、そこからグリーンシート用成形材料を吐出し、水平方向に送り出されるＰＥＴフィルムの表面に、所定厚みのセラミックグリーンシート２０を形成するようになっている。
【００２０】
バックアップロール４におけるダイノズル８の設置位置（０度位置）からバックアップロール４の回転方向Ｒ１と反対方向に所定角度θ２の位置（θ２位置）には、位置データ測定手段としての非接触式距離センサ１０が配置してある。所定角度θ２は、ＰＥＴフィルム６の巻き付き角度範囲θ１よりも小さい角度であり、好ましくは９０〜１８０度の範囲内にある角度である。
【００２１】
このセンサ１０は、θ２位置において、センサ１０からＰＥＴフィルム６の表面までの距離（位置データ）を測定可能になっている。この位置データから、バックアップロール４の回転中心からθ２位置におけるＰＥＴフィルム６の表面までの距離を演算することもできる。センサ１０とバックアップロール４の回転中心との間の距離は一定だからである。この位置データは、支持フィルムの厚みバラツキや表面粗さ、あるいはバックアップロールの偏芯などにより逐次変化するデータである。
【００２２】
センサ１０で測定された位置データは、制御手段１２へと送られる。制御手段１２では、距離データに基づき、ダイノズル位置補正機構１４を制御し、ノズル口８ａの位置を上下方向に移動させ、常に、コーティングギャップＧ１が一定になるように制御する。ダイノズル位置補正機構１４としては、ダイノズル８のノズル口８ａを上下方向に移動させるものであれば、特に限定されないが、たとえばモータアクチュエータ、圧電素子、圧力シリンダなどで構成される。
【００２３】
図１に示すセンサ１０にて測定されたθ２位置でのＰＥＴフィルム表面の位置データが、たとえば図２（Ａ）に示す位置データ変動Ｐ１のように変動するとする。θ２位置でのＰＥＴフィルム表面は、バックアップロール４によるθ２の回転後に、ノズル口８ａの下に位置する。バックアップロール４の回転速度が一定であれば、その回転速度から、θ２位置から０度位置までにバックアップロール４の回転に要する時間（タイムラグＴ）は、容易に演算することができる。
【００２４】
そこで、制御手段１２は、θ２位置で測定された位置データ変動Ｐ１に基づき、タイムラグＴ後のタイミングで、図２（Ｂ）に示すように、位置データ変動Ｐ１をキャンセルする方向の補正データＨ１でダイノズル位置補正機構１４を駆動制御する。
【００２５】
具体的には、センサ１０で測定したセンサからの距離（位置データ）が基準距離値より大きい場合には、所定のタイムラグＴ後に、ノズル口８ａをＰＥＴフィルム６の表面に近づけ、基準隙間のコーティングギャップＧ１となる方向に制御する。また逆に、センサ１０で測定したセンサからの距離（位置データ）が基準距離値より小さい場合には、所定のタイムラグＴ後に、ノズル口８ａをＰＥＴフィルム６の表面から引き離し、基準隙間のコーティングギャップＧ１となる方向に制御する。その結果、コーティングギャップＧ１は、図２（Ｂ）に示すように、バックアップロール４の回転によらず、常に一定になり、厚みが一定のグリーンシート２０を得ることが容易になる。たとえば本実施形態の装置と方法を用いれば、２０μｍ±１μｍのグリーンシートを容易に製造することができる。
【００２６】
これに対して従来の方法では、バックアップロール４の偏心のために、ロール４の回転と共にＰＥＴフィルム６の表面位置が、図２（Ｃ）の偏心変動Ｐ２に示すように変動する。また、ＰＥＴフィルム６の厚みのバラツキにより、ロール４の回転と共にＰＥＴフィルム６の表面位置が、図２（Ｃ）の厚みばらつき変動Ｐ３に示すように変動する。従来の方法では、ノズル口８ａが固定してあったために、図２（Ｃ）に示すように、コーティングギャップＧ１は、偏心変動Ｐ２と厚みばらつき変動Ｐ３との合計量で変動し、得られるグリーンシートの厚みばらつきを抑制することが困難であった。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００２８】
たとえば、上述した実施形態では、単一のセンサ１０でＰＥＴフィルム６の幅方向（図１において紙面垂直方向）の略中央位置における位置データを計測したが、ＰＥＴフィルム６の幅方向に沿って複数のセンサ１０を配置し、それらのセンサ１０で計測した位置データの平均値に基づき、上記実施形態と同様な制御を行っても良い。
【００２９】
また、本発明では、ＰＥＴフィルム６の幅方向に沿って両側二カ所にセンサ１０を配置すると共に、図３に示すように、ダイノズル位置補正機構１４ａ，１４ｂを、ダイノズル８の幅方向の両側２箇所に配置し、それぞれのセンサ１０に基づき、対応する幅方向位置に配置してあるダイノズル位置補正機構１４ａ，１４ｂを、それぞれ独立に制御しても良い。この実施形態の場合には、幅方向に延在するダイノズル８におけるノズル口８ａのコーティングギャップＧ１ａ，Ｇ１ｂが、幅方向の両側で一致するようにダイノズル８を幅方向に傾斜させることも可能である。
【００３０】
さらに、本発明では、幅方向に複数のダイノズル８を配置してもよく、そのダイノズルの数に対応して、同じ幅方向位置にセンサ１０を所定角度θで離れて配置しても良い。
【００３１】
さらにまた、ダイノズル８の配置位置は、バックアップロール４の直上部に限定されず、横方向位置であっても良い。ダイノズル８が配置される位置が０度位置となる。
【００３２】
また、本発明では、シート成形材料吐出部材としては、ダイノズルに限定されず、たとえばドクターブレード、あるいはブレードがローラタイプのシート成形材料吐出部材、ローラがコンマ形状のシート成形材料吐出部材などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るグリーンシートの製造装置を示す概略図である。
【図２】図２（Ａ）は非接触式距離センサにより測定された位置データのタイムチャート図、図２（Ｂ）はダイノズルの位置補正制御を示すタイムチャート図、図２（Ｃ）は従来の方法によるコーティングギャップの変化を示すタイムチャート図である。
【図３】図３は本発明の他の実施形態に係るグリーンシートの製造装置を示す概略横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２…  グリーンシートの製造装置
４…  バックアップロール
６…  ＰＥＴフィルム
８…  ダイノズル
８ａ…  ノズル口
１０…  非接触式距離センサ
１２…  制御手段
１４，１４ａ，１４ｂ…  ダイノズル位置補正機構
２０…  グリーンシート
【図１】
2007190829.tif 000003
【図２】
2007190829.tif 000004
【図３】
2007190829.tif 000005