(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて配置された上流側リップと下流側リップとの間のノズル口から、背面を支持された連続走行する被塗工面にセラミックスラリーを吐出してセラミックグリーンシートを成形するセラミックグリーンシートの製造方法において、
上流側リップと被塗工面との距離Ｈｕと、下流側リップと被塗工面との距離Ｈｄとの関係を、
５＞Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３
となるように設定したことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
間隔をあけて配置された上流側リップと下流側リップとの間のノズル口から、背面を支持された連続走行する被塗工面にセラミックスラリーを吐出してセラミックグリーンシートを成形するセラミックグリーンシートの製造装置において、
上流側リップと被塗工面との距離Ｈｕと、下流側リップと被塗工面との距離Ｈｄとの関係を、
５＞Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３
となるように設定したことを特徴とする製造装置。
【請求項３】
Ｈｕ／Ｈｄ＝１．５としたことを特徴とする請求項２に記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイコーター法を用いてセラミックスラリーを高精度に塗工し、膜厚の安定したグリーンシートを得るセラミックグリーンシートの製造方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、積層セラミックコンデンサやセラミック多層基板などを製造する際、セラミックグリーンシートが用いられる。セラミックグリーンシートを作成するには、所要組成に調製されたセラミック原料粉末と、バインダ溶液とを互いに混合することによってセラミックスラリーを得た後、セラミックスラリーをシート成形し、セラミックグリーンシートを得ている。シート成形方法の中でダイコーター法は、セラミックスラリーの塗工膜厚を高精度に制御できるという特徴を有する。
【０００３】
ダイコーター法は、図１に示されるように、走行する基材（キャリアフィル  ム）１を支持するためのバックアップロール２と対向する位置に、ノズル口３ａを有するダイヘッド３を配置し、基材１とダイヘッド３との間にギャップを設け、そのダイヘッド３のノズル口３ａからセラミックスラリー４をギャップへ吐出し、基材１にシート成形する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダイコーター法によってシート成形しても、シート長さ方向に周期的な膜厚変動が発生するという現象が起こる。この膜厚変動の原因の１つは、塗工速度（基材の走行速度）の変動であると考えられる。塗工速度の変動は、バックアップロールやキャリヤフィルム搬送ロールを駆動するモータの回転むらや、キャリヤフィルムにかかるテンションむらなどによって発生する。膜厚変動を抑えるためには、塗工速度の変動量を減少させればよいが、それには限界がある。そこで、塗工速度が変動しても、膜厚変動を抑制できる塗工装置が求められる。
【０００５】
図２は上流側リップ３ｂと下流側リップ３ｃとの間のノズル口３ａから吐出され、シート成形されるセラミックスラリー４の流れの様子を示す。
図２において、1)は塗工速度、2)は上流自由表面位置、3)は膜厚の各変化を示し、塗工速度1)が増加すると、上流自由表面位置2)が下流側へ移動し、膜厚3)が薄くなる。
【０００６】
膜厚は下流側リップ３ｃからの流出量／塗工速度で与えられる。塗工速度が変化した時、下流側リップ３ｃからの流出量が同じ割合で変化しないと、膜厚変動が発生する。従来のように、上流側リップ３ｂと基材１とのギャップＨｕ、および下流側リップ３ｃと基材１とのギャップＨｄがほぼ同一である場合には、塗工速度1)が変動した時、下流側リップ３ｃからの流出量が即座に対応できず、塗工速度の変動と流出量の変動との間に時間的なずれが生じ、そのため膜厚3)が大きく変動するという結果を招いていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、塗工速度が変動しても、セラミックグリーンシートの膜厚変動を小さく抑えることができるセラミックグリーンシートの製造方法および装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、間隔をあけて配置された上流側リップと下流側リップとの間のノズル口から、背面を支持された連続走行する被塗工面にセラミックスラリーを吐出してセラミックグリーンシートを成形するセラミックグリーンシートの製造方法において、
上流側リップと被塗工面との距離Ｈｕと、下流側リップと被塗工面との距離Ｈｄとの関係を、
５＞Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３
となるように設定したことを特徴とする製造方法を提供する。
【０００９】
セラミックグリーンシートの膜厚変動は、塗工速度の変動に対し、下流側リップからの流出量の変動が即座に対応できず、塗工速度の変動と流出量の変動との間に時間的なずれが生じるために起こる。このずれの影響を小さくするためには、上流自由表面の移動量を少なくすればよい。そのための手段として、本発明では上流側リップのギャップＨｕを下流側リップのギャップＨｄの１．３倍以上としたものである。すなわち、Ｈｕ／Ｈｄ＜１．３の場合には、上流側リップと被塗工面との間にできる空間の容積が小さく、塗工速度の変動によって上流自由表面が大きく動いてしまう。これに対し、Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３とすれば、上流側リップと被塗工面との間にできる空間の容積が相対的に大きくなり、塗工速度の変動に対して上流自由表面の動きを少なくできる。ただし、Ｈｕ／Ｈｄ≧５とすると、上流側リップと下流側リップの中心部の圧力が変化した時、上流自由表面の位置が上流側へ動き過ぎ、液だれが起きやすくなる。このような圧力変化が起こる原因としては、塗工開始後と終了前のスラリーの粘度変化によって流量が変化したり、温度変化によるバックアップロールの熱膨張によってギャップが変化することなどが考えられる。そこで、Ｈｕ／Ｈｄを上記範囲に設定することで、塗工速度が変動しても膜厚変動を抑制し、かつ液だれなどの不具合をも解消したものである。
【００１０】
下流側リップのギャップＨｄは膜厚と相関関係にあるので、専ら膜厚に応じて決定される。一方、上流側リップのギャップＨｕは上記のように膜厚変動と関係している。したがって、ギャップＨｄ，Ｈｕを上記範囲に設定することで、所望の膜厚でかつシート長さ方向に膜厚変動の少ないシートを成形できる。
【００１１】
請求項３のように、Ｈｕ／Ｈｄ＝１．５としたとき、塗工速度の変動（３％）に伴う膜厚の変動量がほぼ０にまで低減できた。したがって、極めて精度の高いシート成形が可能となった。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３は本発明にかかるダイコーター式塗工装置の一例を示し、図１と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
ダイヘッド３の後部にはセラミックスラリー４を供給する供給装置５が設けられ、この供給装置５からダイヘッド３のノズル口３ａへセラミックスラリー４が連続的に供給される。ノズル口３ａの上流側には上流側リップ３ｂが、下流側には下流側リップ３ｃがそれぞれ設けられ、上流側リップ３ｂと被塗工面との距離Ｈｕと、下流側リップ３ｃと被塗工面との距離Ｈｄとの関係が、
５＞Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３
となるように設定されている。
【００１３】
なお、被塗工面としては、キャリヤフィルム１の表面に限らず、金属面、グリーンシート面、印刷電極面などであってもよい。被塗工面の背面を支持するのは、バックアップロール２に限らず、平板でもよい。供給装置５は、ギヤポンプのような体積計量タイプのものでも、エア加圧タンクのような圧力制御タイプのものでもよい。
【００１４】
この実施例では、各条件を次のように設定した。
膜厚：５０μｍ以下
上流側リップのギャップＨｕ：１００μｍ以下
下流側リップのギャップＨｄ：７７μｍ以下
塗工速度：０．２〜１．０ｍ／ｓ
塗工速度変動：±１〜６％（正弦変動：周波数１００Ｈｚ以下）
セラミックスラリーの流量：６×１０-6〜３×１０-5ｍ2 ／ｓ
ノズル口の隙間Ｗ：０．１〜０．５ｍｍ
セラミックスラリーの粘度：０．０５〜１．０Ｐａｓ
【００１５】
図４は、上記のように各条件を設定し、Ｈｕ／Ｈｄ＝１の膜厚変動量を１とした場合に、Ｈｕ／Ｈｄを変化させた時の膜厚変動量の変化を示す。
図４から明らかなように、Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３において膜厚変動量が０．２以下となり、膜厚変動が大幅に低減していることがわかる。特に、Ｈｕ／Ｈｄ＝１．５のとき、膜厚変動量はほぼ０となり、顕著な効果が得られた。
なお、図４ではＨｕ／Ｈｄ＞３のデータは図示されていないが、３を越えた領域でも、Ｈｕ／Ｈｄ＝３の時とほぼ同等の膜厚変動量が得られることが実験的に確かめられた。
ただし、Ｈｕ／Ｈｄ≧５になると、膜厚変動とは異なる理由で不具合が発生する。すなわち、流量やギャップが経時的に変化した時、圧力が変化することで上流自由表面が釣合い位置よりも上流側へ動き過ぎ、液垂れが発生する恐れがあるからである。
以上の理由から、５＞Ｈｕ／Ｈｄ≧１．３に設定したものである。
【００１６】
図３ではダイヘッド３が被塗工面１に対して側方から近接する例について説明したが、本発明はダイヘッドが被塗工面に対して上方から近接するタイプや、下方から近接するタイプの塗工装置にも同様に適用でき、ダイヘッドの方向は問わない。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、上流側リップと被塗工面との距離Ｈｕと下流側リップと被塗工面との距離Ｈｄとの比を５より小さく１．３以上としたので、塗工速度が変動してもセラミックグリーンシートの膜厚変動を小さく抑えることができるとともに、液だれの発生も防止できる。したがって、膜厚変動の小さい高精度なセラミックグリーンシートの製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なダイコーター式塗工装置の側面図である。
【図２】シート成形されるスラリーの流れの様子を示す拡大図である。
【図３】本発明にかかるセラミックグリーンシートの製造装置の側面図である。
【図４】上流側リップのギャップＨｕと下流側リップのギャップＨｄとの比と膜厚変動量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１          被塗工面（キャリヤフィルム）
２          バックアップロール
３          ダイヘッド
３ａ        ノズル口
３ｂ        上流側リップ
３ｃ        下流側リップ
４          セラミックスラリー
【図１】
0004310855.tif 000002
【図２】
0004310855.tif 000003
【図３】
0004310855.tif 000004
【図４】
0004310855.tif 000005