(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール外周面に、複数のグラビア印刷版が形成された複数の印刷領域と、前記印刷領域とは異なるロール円周方向の位置に存在する複数の非印刷領域とを、ロール円周方向に交互に有するグラビアロールであって、
前記非印刷領域に、ドクターブレードの耐久性向上用凹部が形成され、
前記耐久性向上用凹部は、ロールの幅方向に長さを有する線状の溝であり、
前記非印刷領域に、３本以上の前記線状溝が形成されており、
前記線状溝は、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置が断続的に順次ずれるように、且つ複数のグラビア印刷版が形成された前記印刷領域の幅よりも長いロール幅にわたって形成されており、
各非印刷領域における前記線状溝は、それぞれ、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置がロール回転方向プラス側に断続的に順次ずれるように形成されたものと、ロール円周方向の位置がロール回転方向マイナス側に断続的に順次ずれるように形成されたものであるグラビアロールを用いて、誘電体又は支持体上に導電ペーストをグラビア印刷する工程を含む、積層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】
本発明は、グラビア印刷に用いられるグラビアロール、より詳しくは、ドクターブレードの耐久性を向上させ、被印刷物にスジ状の印刷故障が起こらないグラビアロールを用いた積層電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、印刷法としてグラビア印刷法が周知である。積層コンデンサ、積層インダクタ、多層基板、ＬＣチップ等の積層電子部品を製造するために、グラビア印刷法によりセラミックグリーンシートや他の支持体上に導電ペーストを印刷して、内部電極を形成する方法が、特開平３−１０８３０７号公報、特開平６−３１６１７４号公報、特開平９−１２９５０３号公報、特開平９−１２９５０４号公報に開示されている。
【０００３】
グラビア印刷法による導電ペーストの印刷は、次のように行われている。
図１はグラビア印刷法の概略を示す図であり、図２は従来のグラビアロールの斜視図である。図１及び図２を参照して、グラビアロール(1) は円筒状であり、その表面に複数のグラビア印刷版(8) が所定配列で形成されている。グラビア印刷版(8) は、所望の印刷形状に合致する矩形凹状のものである。
グラビアロール(1) が図中矢印の方向に回転され、ペースト槽(2) から導電ペースト(3) がグラビア印刷版(8) に供給され、余分な導電ペーストはドクターブレード(4) により掻き取られる。ドクターブレード(4) は、通常、グラビアロール(1) の幅方向に揺れ動きながら、導電ペーストを掻き取るように配設されている。
グラビア印刷版(8) 内に充填された導電ペーストは、セラミックグリーンシート(6) がグラビアロール(1) とバックロール(5) の間を通過する際に、セラミックグリーンシート(6) 上に転写される。このようにして、セラミックグリーンシート(6) 上に、グラビア印刷版(8) の形状に応じた矩形状の導電ペースト(7) が印刷される。
【０００４】
ところで、従来のグラビアロール(1) には、図３のグラビアロール表面の展開図に示すように、グラビアロール円筒体の幅方向及び周方向に整列配列された複数のグラビア印刷版(8) が形成された印刷領域(P) が、ロール周方向に所定間隔をおいて通常、複数領域形成されている。
また、個々のグラビア印刷版(8) は、導電ペーストを正確な矩形形状に転写するために、図４（図３中のＡ部の拡大図）に示すように、多数の凹部(81)の集合体から成っている。
【０００５】
しかしながら、このようにグラビア印刷版(8) が形成された従来のグラビアロール(1) では、長時間の連続印刷を行うと、ドクターブレード(4) の刃先が損傷を受ける。そのため、本来導電ペーストが完全に掻き取られるべきグラビア印刷版(8) 同士の間（例えば、図３における８ａの縦列と８ｂの縦列との間、８ｂの縦列と８ｃの縦列との間や、８ａの段と８ｄの段との間など）のグラビアロール表面上に導電ペーストが残存し、この残存ペーストがセラミックグリーンシート(6) 上に転写されてしまう。その結果、セラミックグリーンシート等の被印刷物上にいわゆるスジ状の印刷故障が生じるという欠点がある。
【０００６】
図５はスジ状印刷故障を説明するための被印刷物の平面図であり、セラミックグリーンシート(6) に転写された導電ペースト(7) 同士の間（例えば、図５における７ａの縦列と７ｂの縦列との間、７ｂの縦列と７ｃの縦列との間や、７ａの段と７ｄの段との間など）に、導電ペーストがうすく転写されたスジ状の印刷故障(9) が発生している。
【０００７】
積層セラミックコンデンサを製造する場合には、このようなスジ状の印刷故障が起こると、スジ状の導電ペーストによって対向する電極間同士が導通してしまい、ショート不良を招くという問題がある。
【０００８】
スジ状の印刷故障を防ぐためには、頻繁に印刷機械を停止し、ドクターブレードを取り外してその刃先を研磨したり、あるいはドクターブレードを新しいものと交換するといった作業が必要となり、生産性に問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、ドクターブレードの耐久性を向上させ、被印刷物にスジ状の印刷故障が起こらないグラビア印刷用グラビアロールを用いて積層電子部品を製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、複数のグラビア印刷版が形成された印刷領域相互間に位置する非印刷領域のグラビアロール外周面に、ドクターブレードの耐久性を向上させるための線状凹部を形成することにより、長時間の連続印刷を行ってもスジ状の印刷故障が起こらないことを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
本発明は、ロール外周面に、複数のグラビア印刷版が形成された複数の印刷領域と、前記印刷領域とは異なるロール円周方向の位置に存在する複数の非印刷領域（非製品領域）とを、ロール円周方向に交互に有するグラビアロールであって、
前記非印刷領域に、ドクターブレードの耐久性向上用凹部が形成され、
前記耐久性向上用凹部は、ロールの幅方向に長さを有する線状の溝であり、
前記非印刷領域に、３本以上の前記線状溝が形成されており、
前記線状溝は、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置が断続的に順次ずれるように、且つ複数のグラビア印刷版が形成された前記印刷領域の幅よりも長いロール幅にわたって形成されており、
各非印刷領域における前記線状溝は、それぞれ、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置がロール回転方向プラス側に断続的に順次ずれるように形成されたものと、ロール円周方向の位置がロール回転方向マイナス側に断続的に順次ずれるように形成されたものであるグラビアロールを用いて、誘電体又は支持体上に導電ペーストをグラビア印刷する工程を含む、積層電子部品の製造方法である。
前記線状溝は、５〜７５μｍの溝幅を有することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図６は、本発明で用いられるグラビアロールの一例の斜視図であり、図７は、図６のグラビアロール表面の展開図である。
図６及び図７において、グラビアロール(11)外周面に、複数のグラビア印刷版(18)が形成された印刷領域(P) が、ロール円周方向に所定間隔をおいて複数領域形成されている。また、図示の例では、一つの印刷領域(P) は、グラビア印刷版(18)が、ロール幅方向に８列、周方向に４段配列されて構成されている。この配列は、印刷の目的に応じて、当業者が適宜選択するとよい。図７中における矢印は、ロールの回転方向を示す。
【００１７】
そして、前記印刷領域(P) 以外のロール円周方向の領域は非印刷領域(N) であり、すなわち、印刷領域(P) と非印刷領域(N) とがロール円周方向に交互に配置されている。
この非印刷領域(N) に、ドクターブレードの耐久性向上用凹部(12)が形成されている。
【００１８】
この耐久性向上用凹部は、ロールの幅方向に長さを有する線状の溝(12)として形成されている。そして、この線状溝(12)は、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置が断続的に順次ずれるように形成されている。すなわち、図７の展開図において、溝(12)は、ロール幅方向に平行な直線に対して傾斜した直線上に形成されている。
【００１９】
この詳細を図８により説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は、図７中のＢ部の拡大図である。図８（ａ）及び（ｂ）では、ロール幅方向にある長さ(L13) を有する溝構成単位(13)が、ロール円周方向にある距離(K) だけずれながら、ロール幅方向に連続的に形成されることにより、全体として線状の溝(12)となっている。（ａ）と（ｂ）の差異は、隣り合う溝構成単位(13)のロール円周方向にずれる距離(K) が異なる点である。図８（ａ）及び（ｂ）の線状溝(12)は、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置が断続的に順次ずれる。より具体的には、図において、右側から左側に進むに従って、ロール円周方向の位置がロール回転方向マイナス側に断続的に順次ずれるように形成されている。
図９（参考図）は、線状溝(12)の別の例であり、溝は直線状に形成されている。この線状溝(12)は、ロールの一方の端面から他方の端面に向かって、ロール円周方向の位置が連続的に順次ずれる。
【００２０】
このような線状溝(12)をロール表面の非印刷領域(N) に形成することにより、印刷時においてロール(11)の回転に伴って、前記線状溝(12)の開口縁部がロールの一方の端面から他方の端面に向かって、例えば図７において右側から左側に進むに従って、ドクターブレードと連続的又は断続的に順次接触するようになる。そのため、ドクターブレードの刃先が、線状溝(12)開口縁部との接触時に研磨され、ドクターブレードの耐久性が向上されるものと考えられる。
【００２１】
このような線状溝の作用からして、前記線状溝(12)は、複数のグラビア印刷版が形成された前記印刷領域(P) の幅(Pw)よりも長いロール幅にわたって形成されている。すなわち、線状溝の幅(L12) ＞印刷領域の幅(Pw)。
【００２２】
また、前記線状溝(12)は、ドクターブレードの材質や、ロール周面に対するブレードの設置角度、ロールの回転速度等にもよるが、ドクターブレードの刃先を研磨するという作用からすれば、５〜７５μｍの溝幅を有することが好ましい。最適な溝幅は当業者が適宜決定すればよい。あまり溝幅が大きすぎると、研磨作用が減少し望まれる効果が得られにくい。
【００２３】
なお、この線状溝(12)にペーストが入り被印刷物上に印刷されるが、線状溝(12)は被印刷物の製品とはならない非製品領域に対応するロールの非印刷領域に形成されているので、印刷されても製品には影響がない。
【００２４】
また、線状溝(12)は非印刷領域(N) に３本以上形成され、例えば３本〜１０本程度形成されていることが好ましい。
【００２５】
線状溝(12)は図７の展開図において、ロール幅方向に対して右下がりの線状の場合と、右上がりの線状の場合とがある。本発明において、線状溝(12)はいずれの傾斜方向のものでもよい。グラビアロール(11)は複数の非印刷領域(N) を有しているが、隣り合う非印刷領域(N) では、線状溝(12)の傾斜方向が逆となっていても、同方向となっていてもよい。
【００２６】
本発明で用いられるグラビアロールは、特に限定されないが、例えば、周知のケミカルエッチング法、レーザ加工法等により、ロール表面にグラビア印刷版(18)や線状溝(12)を刻設して製造することができる。
ケミカルエッチング法の概略を述べると、例えば、グラビアロール表面に銅メッキを施した後、円筒研磨を行い所定の円筒度（２０μｍ以下）及び表面粗さにする。その後、ＵＶ感光樹脂を塗布し、所望の印刷版や線状溝のパターンを焼き付けする。凹部に当たる部分の樹脂を洗い流した後、塩化第二鉄溶液等のエッチング液をスプレー等で、グラビアロールの銅メッキに吹き付けることにより銅を腐食させ所望の凹部を作成する。その後、表面をＣｒメッキ仕上げを行い、目的のグラビアロールを得る。
使用するＵＶ感光樹脂及びエッチング液は、一般に使用されているものなら問題はなく使用できる。
【００２７】
本発明で用いられるグラビアロールによれば、研磨作用によると考えられるが、ドクターブレードの耐久性が向上される。その結果、長時間の連続印刷を行っても、ロール表面の不要な導電ペーストはドクターブレードによって掻き取られるので、被印刷物にスジ状の印刷故障が起こらない。
【００２８】
本発明の積層電子部品の製造方法は、上記グラビアロールを用いて、誘電体又は支持体上に導電ペーストをグラビア印刷する工程を含む。
【００２９】
この製造方法によれば、長時間の連続印刷を行っても、ロール表面の不要な導電ペーストはドクターブレードによって完全に掻き取られるので、セラミックグリーンシートや他の支持体上に、導電ペーストの転写物であるスジ状の印刷故障が起こらない。
そのため、本発明の方法により得られた積層電子部品では、スジ状の導電ペーストによって対向する電極間同士が導通してしまうという不都合がなく、ショート不良が起こることが極めて少ない。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
＜グラビアロールの製作＞
図６、図７及び図８を参照して説明する。
直径１４０ｍｍ、幅１３０ｍｍのグラビアロールに、ケミカルエッチング法により図６、図７及び図８に示されるようなグラビアロール(11)を製作した。
印刷領域(P) と非印刷領域(N) を交互に５パターン配置し、印刷領域(P) のロール円周方向の長さは８０ｍｍ、非印刷領域(N) の同長さは８ｍｍとした。印刷領域(P) には、６．８ｍｍ×１．３ｍｍのグラビア印刷版(18)を、ロール幅方向に３５列、周方向に１０段配列した。印刷領域(P) の幅(Pw)は、７２ｍｍとした。
それぞれの非印刷領域(N) に、図８（ａ）に示される階段状の線状溝(12)を３本形成した。溝構成単位(13)の長さ(L13) ：１０００μｍ、幅(W) ：２５μｍ、隣り合う溝構成単位(13)のロール円周方向のずれ(K) ：２５μｍとし、線状溝の長さ(L12) ：９０ｍｍとした。線状溝(12)は、非印刷領域(N) 毎に、ロール幅方向に対して右下がり、右上がり、右下がり、右上がり、右下がりとした。
【００３２】
＜誘電体の塗料化＞
粒径０．１〜１．０μｍ程度のチタン酸バリウム、酸化クロム、酸化イットリウム、炭酸マンガン、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化珪素等の粉末を焼成した。焼成された粉末を、ＢａＴｉＯ3 １００モル％として、Ｃｒ2 Ｏ3 に換算して０．３モル％、ＭｎＯに換算して０．４モル％、ＢａＯに換算して２．４モル％、ＣａＯに換算して１．６モル％、ＳｉＯ2 に換算して４モル％、Ｙ2 Ｏ3 に換算して０．１モル％になるように混合し、ボールミルにより２４時間混合し、乾燥した後、誘電体原料を得た。
この誘電体原料１００重量部に、アクリル樹脂５重量部、塩化メチレン４０重量部、アセトン２５重量部、ミネラルスピリット６重量部を配合し、市販のφ１０ｍｍジルコニアビーズを用い、ポット架台により２４時間混合し、誘導体セラミック塗料を得た。
【００３３】
＜グリーンシート成形＞
上述のようにして得られた誘電体セラミック塗料を、連続的に供給される可とう性支持体にドクターブレード法により塗布し、厚さ６．５μｍの誘導体グリーンシート層を形成した。
【００３４】
＜内部電極用ペースト＞
平均粒径０．８μｍのＮｉ粒子１００重量部、有機ビヒクル溶液（エチルセルロース樹脂１５重量部をターピネオール８５重量部に溶解したもの）２７重量部及びターピネオール７３重量部を混合分散し、ペースト化した。
【００３５】
＜内部電極印刷＞
上述のようにして得られたＮｉペーストを、所定寸法・パターンに版形成された上記グラビアロールを用いてダイレクトグラビア印刷法により、厚さ１．５μｍとなるように内部電極層を上述の誘電体グリーンシートに印刷し、乾燥後、連続して巻き取った。この時の印刷速度は１０ｍ／分とした。このようにして実施例１の内部電極印刷済み誘電体シートを得た。
【００３６】
＜積層コンデンサの作製＞
得られた内部電極印刷済み誘電体を、可とう性支持体より剥離して、積層機により積層数２３０層の積層体を得て、熱圧着した後、切断して内部電極層の積層数が２３０層のグリーンチップ積層体を得た。また、グリーンチップ積層体の積層方向最外装上下部には、３０μｍの誘導体グリーンシート層を各５枚用いて保護層を形成した。
得られたグリーンチップ積層体を常法に従って、所定の温度条件で脱バインダ処理した後、焼成し、更に端子電極を焼き付け形成した。
脱バインダ及び焼成の条件は従来より周知であり、この実施例では、２８０℃で１２時間脱バインダし、還元雰囲気中で１３００℃にて２時間焼成した。
焼成後得られた積層体に端子電極を形成した。
端子電極の材質及び形成方法も従来よりよく知られている。例えば、銅を主成分とし、Ｎ2 ＋Ｈ2 中で８００℃にて３０分焼き付けし、メッキを行った。
このようにして実施例１の積層コンデンサを作製した。
【００３７】
＜特性の評価１：スジ故障発生時間測定＞
印刷開始後、連続して上述のグラビア印刷により作製された内部電極印刷済みシートを目視にて確認し、印刷面にスジ故障が発生するまでの時間を測定した。
【００３８】
＜特性の評価２：ショート不良率の測定＞
ヒューレットパッカード社製高抵抗計ＨＰ−４３２９Ａを使用し、２０℃にて１０Ｖ印加し、３０秒後測定した。絶縁抵抗が１０００Ω以下のものをショート不良とし、試験に供されたサンプル数（１０００個）に対するショート不良発生数の割合をショート不良率として表示した。
この測定には、印刷開始後２時間から４時間の間に得られた印刷済みシートを加工して作製した積層サンプルを使用した。
【００３９】
［実施例２］
線状溝(12)における溝構成単位(13)の長さ(L13) ：５００μｍ、幅(W) ：２５μｍ、ずれ(K) ：２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、グラビアロールを製作した。このグラビアロールを用いて、同様に、内部電極印刷を行い、積層コンデンサを作製した。
【００４０】
［実施例３］
５つの非印刷領域(N) それぞれに、実施例１と同形状の線状溝(12)を７本形成した以外は、実施例１と同様にして、グラビアロールを製作した。このグラビアロールを用いて、同様に、内部電極印刷を行い、積層コンデンサを作製した。
。線状溝(12)は、ロール幅方向に対して右下がり、右上がり、右下がり、右上がり、右下がり、右上がり、右下がりとした。
【００４１】
［実施例４］
線状溝(12)における溝構成単位(13)の長さ(L13) ：１０００μｍ、幅(W) ：７５μｍ、ずれ(K) ：２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、グラビアロールを製作した。このグラビアロールを用いて、同様に、内部電極印刷を行い、積層コンデンサを作製した。
【００４２】
［実施例５］
線状溝(12)における溝構成単位(13)の長さ(L13) ：５００μｍ、幅(W) ：５μｍ、ずれ(K) ：５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、グラビアロールを製作した。このグラビアロールを用いて、同様に、内部電極印刷を行い、積層コンデンサを作製した。
【００４３】
［比較例１］
非印刷領域(N) のいずれにも、線状溝を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、グラビアロールを製作した。このグラビアロールを用いて、同様に、内部電極印刷を行い、積層コンデンサを作製した。
実施例１〜５及び比較例１の特性評価の結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
0003964714.tif 000002
【００４５】
表１より、実施例１〜５のグラビアロールを用いて印刷を行うと、シート印刷面にスジ故障が発生するまでの時間が非常に長くなった。すなわち、ドクターブレードの耐久性が向上された。このように、スジ故障発生の防止が可能となり、ショート不良率が大幅に低減された。
【００４６】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明で用いられるグラビアロールによれば、ドクターブレードの耐久性向上用凹部、より具体的にはドクターブレードの刃先を研磨する機能を有する線状溝が外周面に形成されているので、ドクターブレードの耐久性が向上される。その結果、長時間の連続印刷を行っても、被印刷物にスジ状の印刷故障が起こらない。
【００４８】
上記グラビアロールを用いて内部電極用導電ペーストを印刷して積層電子部品を製造すると、長時間の連続印刷を行っても、導電ペーストの転写物であるスジ状の印刷故障が起こらない。そのため、本発明の方法により得られた積層電子部品では、ショート不良が起こることが極めて少ない。また、ドクターブレードが長時間の連続印刷に耐えられるので、頻繁に印刷機械を停止する必要がなくなり、製造工程上有利である。
上記グラビアロールは、積層電子部品製造におけるグラビア印刷に好適であるが、他の種々の目的のグラビア印刷に用いることも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  グラビア印刷法の概略を示す図である。
【図２】  従来のグラビアロールの斜視図である。
【図３】  図２の従来のグラビアロール表面の展開図である。
【図４】  図３中のＡ部の拡大図である。
【図５】  スジ状印刷故障を説明するための被印刷物の平面図である。
【図６】  本発明のグラビアロールの一例の斜視図である。
【図７】  図６の本発明のグラビアロール表面の展開図である。
【図８】  図８（ａ）及び（ｂ）は、図７中のＢ部の拡大図であり、線状溝の詳細を示す図である。
【図９】  線状溝の別の例を示す図である。
【符号の説明】
(11)：グラビアロール
(18)：グラビア印刷版
(P) ：印刷領域
(N) ：非印刷領域
(12)：ドクターブレード耐久性向上用線状溝
(Pw)：印刷領域(P) の幅
(L12) ：線状溝(12)の幅
【図１】
0003964714.tif 000003
【図２】
0003964714.tif 000004
【図３】
0003964714.tif 000005
【図４】
0003964714.tif 000006
【図５】
0003964714.tif 000007
【図６】
0003964714.tif 000008
【図７】
0003964714.tif 000009
【図８】
0003964714.tif 000010
【図９】
0003964714.tif 000011