JP2003205511A - セラミック積層体の製造方法 - Google Patents
セラミック積層体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 積層前に発生するグリーンシート片の折れ，
しわ，割れ，乾燥収縮等に起因した欠陥を内在しないセ
ラミック積層体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 キャリアフィルム１２上にセラミックス
原料を配置してグリーンシート１１を形成するシート形
成工程と，上記グリーンシート１１から所定形状のグリ
ーンシート片を打ち抜く打抜き工程と，上記グリーンシ
ート片を積層して積層体を得る積層工程と，上記積層体
を焼成してセラミック層を複数枚積層してなるセラミッ
ク積層体を得る焼成工程とを含み，上記打抜き工程にお
いては上記キャリアフィルム１２上に上記グリーンシー
ト１１を保持した状態で，上記グリーンシート片のみを
打ち抜く。
しわ，割れ，乾燥収縮等に起因した欠陥を内在しないセ
ラミック積層体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 キャリアフィルム１２上にセラミックス
原料を配置してグリーンシート１１を形成するシート形
成工程と，上記グリーンシート１１から所定形状のグリ
ーンシート片を打ち抜く打抜き工程と，上記グリーンシ
ート片を積層して積層体を得る積層工程と，上記積層体
を焼成してセラミック層を複数枚積層してなるセラミッ
ク積層体を得る焼成工程とを含み，上記打抜き工程にお
いては上記キャリアフィルム１２上に上記グリーンシー
ト１１を保持した状態で，上記グリーンシート片のみを
打ち抜く。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，セラミック層を複数積層してな
るセラミック積層体の製造方法に関する。
るセラミック積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】例えば積層型圧電素子は，圧電材料よりな
るセラミック層を積層してなるセラミック積層体を用い
て構成されており，積層型圧電アクチュエータや積層型
圧電トランスとして利用される。上記セラミック積層体
を製造するに当たっては，まず，例えばチタン酸ジルコ
ン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスになるセラミ
ック原料にバインダーと微量の可塑剤及び消泡剤を添加
する。そして，この原料を有機溶媒中に分散させてスラ
リーを得る。
るセラミック層を積層してなるセラミック積層体を用い
て構成されており，積層型圧電アクチュエータや積層型
圧電トランスとして利用される。上記セラミック積層体
を製造するに当たっては，まず，例えばチタン酸ジルコ
ン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスになるセラミ
ック原料にバインダーと微量の可塑剤及び消泡剤を添加
する。そして，この原料を有機溶媒中に分散させてスラ
リーを得る。
【０００３】このスラリーをドクターブレード法等によ
りキャリアフィルム上に塗布して所定厚さのグリーンシ
ートを作製する。そして，上記グリーンシートをキャリ
アフィルムから剥がし，グリーンシート単体とする。次
に，このグリーンシートの表面に，内部電極として例え
ばＡｇ−Ｐｄペーストをスクリーン印刷する。
りキャリアフィルム上に塗布して所定厚さのグリーンシ
ートを作製する。そして，上記グリーンシートをキャリ
アフィルムから剥がし，グリーンシート単体とする。次
に，このグリーンシートの表面に，内部電極として例え
ばＡｇ−Ｐｄペーストをスクリーン印刷する。
【０００４】次に，図１１に示すごとく，パンチ９１及
びダイ９９を有するプレス装置９を用いて，内部電極９
４を印刷したグリーンシート９３からグリーンシート片
を打ち抜いて積層する。
びダイ９９を有するプレス装置９を用いて，内部電極９
４を印刷したグリーンシート９３からグリーンシート片
を打ち抜いて積層する。
【０００５】上記パンチ９１は，図示しない油圧シリン
ダに連結され，上下にストロークするようになってい
る。また，上記ダイ９９は，パンチ９１の断面形状と略
同一の断面形状である貫通穴９２を有する。そして，パ
ンチ９１の上記ストローク下死点においてパンチ９１が
上記貫通穴９２に進入するようになっている。また，ダ
イ９９の貫通穴９２およびパンチ９１の中心軸と同一線
上には，上記パンチ９１と略同一形状である積層ホルダ
９６が配設されている。この積層ホルダ９６は，ダイ９
９の上記貫通穴９２と同軸線上において昇降可能に配設
されている。また，上記ダイ９９の上方には，貫通穴９
７０を有する押さえ板９７を有している。
ダに連結され，上下にストロークするようになってい
る。また，上記ダイ９９は，パンチ９１の断面形状と略
同一の断面形状である貫通穴９２を有する。そして，パ
ンチ９１の上記ストローク下死点においてパンチ９１が
上記貫通穴９２に進入するようになっている。また，ダ
イ９９の貫通穴９２およびパンチ９１の中心軸と同一線
上には，上記パンチ９１と略同一形状である積層ホルダ
９６が配設されている。この積層ホルダ９６は，ダイ９
９の上記貫通穴９２と同軸線上において昇降可能に配設
されている。また，上記ダイ９９の上方には，貫通穴９
７０を有する押さえ板９７を有している。
【０００６】このように構成されたプレス装置におい
て，上記グリーンシート９３を所定量送って，押さえ板
９７で押さえ，上記パンチ９１が下方へストロークして
上記貫通穴９７０を貫通して上記ダイ９９の貫通穴９２
に進入するという一連の動作を繰り返す。これにより，
予めダイ９９上に載置されていた上記グリーンシート９
３からグリーンシート片が順次打ち抜かれる。そして，
打ち抜かれたグリーンシート片は，上記貫通穴９２を通
って積層ホルダ９６の上面に次々と積層され積層体９５
を形成する。このとき，上記積層ホルダ９６は，上記積
層体９５の下側の端面を保持しながら，積層体９５の長
さに応じて徐々に下降する。
て，上記グリーンシート９３を所定量送って，押さえ板
９７で押さえ，上記パンチ９１が下方へストロークして
上記貫通穴９７０を貫通して上記ダイ９９の貫通穴９２
に進入するという一連の動作を繰り返す。これにより，
予めダイ９９上に載置されていた上記グリーンシート９
３からグリーンシート片が順次打ち抜かれる。そして，
打ち抜かれたグリーンシート片は，上記貫通穴９２を通
って積層ホルダ９６の上面に次々と積層され積層体９５
を形成する。このとき，上記積層ホルダ９６は，上記積
層体９５の下側の端面を保持しながら，積層体９５の長
さに応じて徐々に下降する。
【０００７】次に上記のごとく，多数枚のグリーンシー
ト片を積層して得た上記積層体９５を熱圧着したうえ，
１０００℃〜１４００℃で焼成してセラミック積層体を
作製する。
ト片を積層して得た上記積層体９５を熱圧着したうえ，
１０００℃〜１４００℃で焼成してセラミック積層体を
作製する。
【０００８】
【解決しようとする課題】しかしながら，グリーンシー
ト９３は，板厚３００μｍ以下のものが多く，薄く脆弱
である。そのため，グリーンシート９３単体の状態で
は，シート折れ，しわ，割れ等を生じ易い。シート割れ
による問題は無論のこと，シート折れによってもグリー
ンシート９３に内部ストレスが発生し，焼成時のクラッ
クの原因となる。
ト９３は，板厚３００μｍ以下のものが多く，薄く脆弱
である。そのため，グリーンシート９３単体の状態で
は，シート折れ，しわ，割れ等を生じ易い。シート割れ
による問題は無論のこと，シート折れによってもグリー
ンシート９３に内部ストレスが発生し，焼成時のクラッ
クの原因となる。
【０００９】また，グリーンシート９３をキャリアフィ
ルムから剥がした状態にするとキャリアフィルムによる
拘束力が作用しなくなる。そのため，グリーンシート９
３の乾燥が進行するにつれて乾燥収縮が発生する。それ
故，内部電極を印刷した位置の精度，打抜き形状の精度
等が変動し，上記セラミック積層体の精度が低下すると
いう問題がある。
ルムから剥がした状態にするとキャリアフィルムによる
拘束力が作用しなくなる。そのため，グリーンシート９
３の乾燥が進行するにつれて乾燥収縮が発生する。それ
故，内部電極を印刷した位置の精度，打抜き形状の精度
等が変動し，上記セラミック積層体の精度が低下すると
いう問題がある。
【００１０】一方，セラミック積層体を製造する方法，
特にグリーンシートを多層に積層する方法については各
種提案されている（特開平７−１２２４５７号報，特表
２０００−５００９２５号報）。しかし，提案された製
造方法において，グリーンシートのシート折れ，しわ，
割れ等を防止する対策について何ら言及されていない。
特にグリーンシートを多層に積層する方法については各
種提案されている（特開平７−１２２４５７号報，特表
２０００−５００９２５号報）。しかし，提案された製
造方法において，グリーンシートのシート折れ，しわ，
割れ等を防止する対策について何ら言及されていない。
【００１１】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，グリーンシートのシート折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等に起因した欠陥を内在しないセラミック
積層体の製造方法を提供しようとするものである。
されたもので，グリーンシートのシート折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等に起因した欠陥を内在しないセラミック
積層体の製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】第１の発明は，キャリアフィルム上
にセラミックス原料を配置してグリーンシートを形成す
るシート形成工程と，上記グリーンシートから所定形状
のグリーンシート片を打ち抜く打抜き工程と，上記グリ
ーンシート片を積層して積層体を得る積層工程と，上記
積層体を焼成してセラミック層を複数枚積層してなるセ
ラミック積層体を得る焼成工程とを含み，上記打抜き工
程においては上記キャリアフィルム上に上記グリーンシ
ートを保持した状態で，上記グリーンシート片のみを打
ち抜くことを特徴とするセラミック積層体の製造方法で
ある（請求項１）。
にセラミックス原料を配置してグリーンシートを形成す
るシート形成工程と，上記グリーンシートから所定形状
のグリーンシート片を打ち抜く打抜き工程と，上記グリ
ーンシート片を積層して積層体を得る積層工程と，上記
積層体を焼成してセラミック層を複数枚積層してなるセ
ラミック積層体を得る焼成工程とを含み，上記打抜き工
程においては上記キャリアフィルム上に上記グリーンシ
ートを保持した状態で，上記グリーンシート片のみを打
ち抜くことを特徴とするセラミック積層体の製造方法で
ある（請求項１）。
【００１３】上記第１の発明の上記打抜き工程において
は，上記のごとく，グリーンシートを上記キャリアフィ
ルムから剥がさず，キャリアフィルムに保持した状態で
上記グリーンシート片を打ち抜く。すなわち，上記打抜
き工程においては，グリーンシートをキャリアフィルム
に密着させてその形状を拘束した状態で打ち抜きを行
う。そのため，上記打抜き工程においては，折れ，し
わ，割れ，乾燥収縮等のトラブルをほとんど起こすこと
なく，上記グリーンシート片を得ることができる。そし
てそれ故，その後の積層工程，焼成工程などを介して得
られるセラミック積層体は，クラック等のない優れた品
質を有するものとなる。
は，上記のごとく，グリーンシートを上記キャリアフィ
ルムから剥がさず，キャリアフィルムに保持した状態で
上記グリーンシート片を打ち抜く。すなわち，上記打抜
き工程においては，グリーンシートをキャリアフィルム
に密着させてその形状を拘束した状態で打ち抜きを行
う。そのため，上記打抜き工程においては，折れ，し
わ，割れ，乾燥収縮等のトラブルをほとんど起こすこと
なく，上記グリーンシート片を得ることができる。そし
てそれ故，その後の積層工程，焼成工程などを介して得
られるセラミック積層体は，クラック等のない優れた品
質を有するものとなる。
【００１４】このように，上記第１の発明によれば，グ
リーンシートのシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に
起因した欠陥を内在しないセラミック積層体の製造方法
を提供することができる。
リーンシートのシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に
起因した欠陥を内在しないセラミック積層体の製造方法
を提供することができる。
【００１５】第２の発明は，キャリアフィルム上にセラ
ミックス原料を配置してグリーンシートを形成するシー
ト形成工程と，上記グリーンシート上に電極用ペースト
材料を印刷する印刷工程と，上記グリーンシートから所
定形状のグリーンシート片を打ち抜くと共に上記グリー
ンシート片を積層して積層体を得る打抜き積層工程と，
上記積層体を焼成してセラミック層と電極層とを交互に
積層してなるセラミック積層体を得る焼成工程とを含
み，上記打抜き積層工程においては，貫通中空部を有す
るトムソン型を使用して上記グリーンシート片を打ち抜
くと共に上記トムソン型の上記貫通中空部内において積
層させることを特徴とするセラミック積層体の製造方法
である（請求項１０）。
ミックス原料を配置してグリーンシートを形成するシー
ト形成工程と，上記グリーンシート上に電極用ペースト
材料を印刷する印刷工程と，上記グリーンシートから所
定形状のグリーンシート片を打ち抜くと共に上記グリー
ンシート片を積層して積層体を得る打抜き積層工程と，
上記積層体を焼成してセラミック層と電極層とを交互に
積層してなるセラミック積層体を得る焼成工程とを含
み，上記打抜き積層工程においては，貫通中空部を有す
るトムソン型を使用して上記グリーンシート片を打ち抜
くと共に上記トムソン型の上記貫通中空部内において積
層させることを特徴とするセラミック積層体の製造方法
である（請求項１０）。
【００１６】上記第２の発明の上記打抜き積層工程にお
いては，上記トムソン型を用いて，上記グリーンシート
が上記キャリアフィルムに保持された状態で上記グリー
ンシート片のみを打ち抜く。さらに，打ち抜いたグリー
ンシート片は，上記トムソン型の上記貫通中空部内で積
層して積層体を形成する。
いては，上記トムソン型を用いて，上記グリーンシート
が上記キャリアフィルムに保持された状態で上記グリー
ンシート片のみを打ち抜く。さらに，打ち抜いたグリー
ンシート片は，上記トムソン型の上記貫通中空部内で積
層して積層体を形成する。
【００１７】そのため，上記打抜き積層時においては，
上記グリーンシートをキャリアフィルムに密着させてそ
の形状を拘束した状態で打ち抜きを行うことができ，折
れ，しわ，割れ，乾燥収縮等のほとんどないグリーンシ
ート片を容易に得ることができる。さらに，上記グリー
ンシート片の積層は，上記トムソン型の貫通中空部内に
おいて打ち抜きと同時に行うので，上記折れ等のないグ
リーンシート片の品質をそのまま維持して積層体を形成
することができる。そして，その後の焼成工程等を介し
て優れた品質のセラミック積層体を得ることができる。
上記グリーンシートをキャリアフィルムに密着させてそ
の形状を拘束した状態で打ち抜きを行うことができ，折
れ，しわ，割れ，乾燥収縮等のほとんどないグリーンシ
ート片を容易に得ることができる。さらに，上記グリー
ンシート片の積層は，上記トムソン型の貫通中空部内に
おいて打ち抜きと同時に行うので，上記折れ等のないグ
リーンシート片の品質をそのまま維持して積層体を形成
することができる。そして，その後の焼成工程等を介し
て優れた品質のセラミック積層体を得ることができる。
【００１８】このように，上記第２の発明によれば，グ
リーンシートのシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に
起因した欠陥を内在しないセラミック積層体の製造方法
を提供することができる。
リーンシートのシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に
起因した欠陥を内在しないセラミック積層体の製造方法
を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】上記第１の発明における好ましい
形態につき説明する。貫通中空部を有するトムソン型を
使用して上記グリーンシート片を打ち抜くと共に上記ト
ムソン型の上記貫通中空部内において積層させて，上記
打抜き工程と上記積層工程を同時に行うことが好ましい
（請求項２）。
形態につき説明する。貫通中空部を有するトムソン型を
使用して上記グリーンシート片を打ち抜くと共に上記ト
ムソン型の上記貫通中空部内において積層させて，上記
打抜き工程と上記積層工程を同時に行うことが好ましい
（請求項２）。
【００２０】ここで，トムソン型とはトムソン加工を行
うためのプレス型である。このトムソン加工とはプレス
加工の一種であって，シート形状の対象物から所定形状
のシート片を打ち抜く加工をいう。上記トムソン型の先
端部には，トムソン刃が閉曲線をなすように配設されて
おり，この閉曲線形状は打抜き形状と略同一に設定して
ある。また，上記トムソン型は，上記閉曲線の内側に少
なくとも打抜き厚さ以上の凹部を有している。それ故，
上記対象物は，面加圧されて変形等することなくトムソ
ン刃の上記閉曲線形状と略同一形状で切断される。
うためのプレス型である。このトムソン加工とはプレス
加工の一種であって，シート形状の対象物から所定形状
のシート片を打ち抜く加工をいう。上記トムソン型の先
端部には，トムソン刃が閉曲線をなすように配設されて
おり，この閉曲線形状は打抜き形状と略同一に設定して
ある。また，上記トムソン型は，上記閉曲線の内側に少
なくとも打抜き厚さ以上の凹部を有している。それ故，
上記対象物は，面加圧されて変形等することなくトムソ
ン刃の上記閉曲線形状と略同一形状で切断される。
【００２１】そして，上記第１の発明においては，上記
のごとく貫通中空部を有するトムソン型を使用すること
が好ましい。この場合には，上記打抜き工程と上記積層
工程を同時に実施できる。すなわち，打ち抜かれた上記
グリーンシート片を直ちに積層することができる。その
ため，グリーンシート片を打ち抜いた後，積層するまで
の間においてもグリーンシート片を単体の状態にするこ
とがない。したがって，打抜工程から積層工程を通じ
て，グリーンシート片に生じるシート折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等を排除することができるという作用効果
を得ることができる。
のごとく貫通中空部を有するトムソン型を使用すること
が好ましい。この場合には，上記打抜き工程と上記積層
工程を同時に実施できる。すなわち，打ち抜かれた上記
グリーンシート片を直ちに積層することができる。その
ため，グリーンシート片を打ち抜いた後，積層するまで
の間においてもグリーンシート片を単体の状態にするこ
とがない。したがって，打抜工程から積層工程を通じ
て，グリーンシート片に生じるシート折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等を排除することができるという作用効果
を得ることができる。
【００２２】また，上記トムソン型の上記貫通中空部内
で上記グリーンシート片を積層させる際には上記グリー
ンシート片が積層方向に密着するように圧力を加えなが
ら積層させることが好ましい（請求項３）。この場合に
は，上記グリーンシート片の打抜きと積層と加圧が同時
に実施できる。そのため，上記トムソン型の上記貫通中
空部内で積層した上記グリーンシート片が密着する。そ
れ故，トムソン型から上記積層体を取り出した場合でも
積層体がくずれたり変形を抑制することができる。した
がって，積層して積層体を形成した後にグリーンシート
片に生じるシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等を防止
することができるという作用効果を得ることができる。
で上記グリーンシート片を積層させる際には上記グリー
ンシート片が積層方向に密着するように圧力を加えなが
ら積層させることが好ましい（請求項３）。この場合に
は，上記グリーンシート片の打抜きと積層と加圧が同時
に実施できる。そのため，上記トムソン型の上記貫通中
空部内で積層した上記グリーンシート片が密着する。そ
れ故，トムソン型から上記積層体を取り出した場合でも
積層体がくずれたり変形を抑制することができる。した
がって，積層して積層体を形成した後にグリーンシート
片に生じるシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等を防止
することができるという作用効果を得ることができる。
【００２３】なお，適切な上記圧力は上記積層体の断面
積によって変動するが，１０ｇ〜１．５ｋｇの圧力を作
用させるのが好ましい。１０ｇ未満の場合には，上記グ
リーンシート片を密着させる効果が十分に得られないお
それがあり，一方，１．５ｋｇを越える場合には，上記
トムソン型の貫通中空部内に形成された上記積層体が変
形するおそれがあるからである。
積によって変動するが，１０ｇ〜１．５ｋｇの圧力を作
用させるのが好ましい。１０ｇ未満の場合には，上記グ
リーンシート片を密着させる効果が十分に得られないお
それがあり，一方，１．５ｋｇを越える場合には，上記
トムソン型の貫通中空部内に形成された上記積層体が変
形するおそれがあるからである。
【００２４】また，上記打抜き工程においては，上記ト
ムソン型を少なくとも打ち抜き方向において固定してお
き，上記グリーンシートを保持する上記キャリアフィル
ムを上記トムソン型に向けて近接させることにより，上
記グリーンシートを上記トムソン型に押し当て，上記グ
リーンシート片のみを打ち抜くことが好ましい（請求項
４）。
ムソン型を少なくとも打ち抜き方向において固定してお
き，上記グリーンシートを保持する上記キャリアフィル
ムを上記トムソン型に向けて近接させることにより，上
記グリーンシートを上記トムソン型に押し当て，上記グ
リーンシート片のみを打ち抜くことが好ましい（請求項
４）。
【００２５】この場合には，上記トムソン型を上記グリ
ーンシートに向けて移動させるのではなく，上記グリー
ンシートを上記トムソン型に押し当てて上記グリーンシ
ート片を打ち抜くことができる。そのため，上記トムソ
ン型の上記貫通中空部内に積層された上記積層体に，焼
成不良の原因となるストレス等を生じるおそれが少な
い。
ーンシートに向けて移動させるのではなく，上記グリー
ンシートを上記トムソン型に押し当てて上記グリーンシ
ート片を打ち抜くことができる。そのため，上記トムソ
ン型の上記貫通中空部内に積層された上記積層体に，焼
成不良の原因となるストレス等を生じるおそれが少な
い。
【００２６】上記の効果は，特に，上記グリーンシート
の厚さがおよそ２００μｍ以下である場合や，上記打抜
工程の打ち抜き周期が毎秒１回以上である場合や，積層
枚数が１００枚以上である場合等において顕著である。
これらの場合には，特に，上記トムソン型における上記
貫通中空部内の上記積層体にストレスがかかり易いから
である。
の厚さがおよそ２００μｍ以下である場合や，上記打抜
工程の打ち抜き周期が毎秒１回以上である場合や，積層
枚数が１００枚以上である場合等において顕著である。
これらの場合には，特に，上記トムソン型における上記
貫通中空部内の上記積層体にストレスがかかり易いから
である。
【００２７】また，上記打抜き工程においては，上記グ
リーンシート及び該グリーンシートを保持する上記キャ
リアフィルムを挟んで上記トムソン型に対向していると
共に，上記キャリアフィルムに対面するよう配置された
加圧プレートを，上記トムソン型に向けて前進させるこ
とにより上記グリーンシート片のみを打ち抜くことが好
ましい（請求項５）。この場合には，上記加圧プレート
を用いることにより，上記トムソン型に対して上記キャ
リアシートに保持した上記グリーンシートを，精度良く
押し付けることができる。そのため，上記トムソン型を
上記グリーンシートに向けて移動させて，上記グリーン
シート片を打ち抜くのと同様，打ち抜き精度の高い上記
グリーンシート片を得ることができる。
リーンシート及び該グリーンシートを保持する上記キャ
リアフィルムを挟んで上記トムソン型に対向していると
共に，上記キャリアフィルムに対面するよう配置された
加圧プレートを，上記トムソン型に向けて前進させるこ
とにより上記グリーンシート片のみを打ち抜くことが好
ましい（請求項５）。この場合には，上記加圧プレート
を用いることにより，上記トムソン型に対して上記キャ
リアシートに保持した上記グリーンシートを，精度良く
押し付けることができる。そのため，上記トムソン型を
上記グリーンシートに向けて移動させて，上記グリーン
シート片を打ち抜くのと同様，打ち抜き精度の高い上記
グリーンシート片を得ることができる。
【００２８】また，上記加圧プレートは，上記キャリア
フィルムを吸着するための吸着機構を有していることが
好ましい（請求項６）。この場合には，上記グリーンシ
ート片を打ち抜いた後，上記加圧プレートを後退させる
のと同時に，上記キャリアフィルムを速やかに上記トム
ソン型から引き離すことができる。そのため，上記打抜
き工程において，速い打ち抜き周期にも対応することが
でき，単位時間当たりにさらに多くの上記グリーンシー
ト片を打ち抜くことができる。
フィルムを吸着するための吸着機構を有していることが
好ましい（請求項６）。この場合には，上記グリーンシ
ート片を打ち抜いた後，上記加圧プレートを後退させる
のと同時に，上記キャリアフィルムを速やかに上記トム
ソン型から引き離すことができる。そのため，上記打抜
き工程において，速い打ち抜き周期にも対応することが
でき，単位時間当たりにさらに多くの上記グリーンシー
ト片を打ち抜くことができる。
【００２９】また，上記加圧プレートにおける上記キャ
リアフィルムと接触する面には，上記キャリアフィルム
との滑りを良くするための表面処理が施してあることが
好ましい（請求項７）。この場合には，上記キャリアフ
ィルムに保持した上記グリーンシートに，上記加圧プレ
ートと上記キャリアフィルムとの間の摩擦力に起因した
ストレスを生じることがない。そのため，該グリーンシ
ートから打ち抜いた上記グリーンシート片を積層してな
る上記セラミック積層体は，優れた品質を有するものと
なる。
リアフィルムと接触する面には，上記キャリアフィルム
との滑りを良くするための表面処理が施してあることが
好ましい（請求項７）。この場合には，上記キャリアフ
ィルムに保持した上記グリーンシートに，上記加圧プレ
ートと上記キャリアフィルムとの間の摩擦力に起因した
ストレスを生じることがない。そのため，該グリーンシ
ートから打ち抜いた上記グリーンシート片を積層してな
る上記セラミック積層体は，優れた品質を有するものと
なる。
【００３０】ロール状のキャリアフィルムを順次送りな
がら，該キャリアフィルムに保持したグリーンシートか
ら次々に打ち抜いていく製造方法の場合には，上記表面
処理を施すことが特に有効となる。なお，上記表面処理
としては，テフロン（Ｒ），チタン，ダイヤモンド等に
よる被膜を形成するのが良い。
がら，該キャリアフィルムに保持したグリーンシートか
ら次々に打ち抜いていく製造方法の場合には，上記表面
処理を施すことが特に有効となる。なお，上記表面処理
としては，テフロン（Ｒ），チタン，ダイヤモンド等に
よる被膜を形成するのが良い。
【００３１】また，上記グリーンシートは，シートの厚
さが３００μｍ以下であることが好ましい（請求項
８）。この場合には，上記グリーンシートは非常に脆弱
であり，特にシート折れ，しわ，割れ等が生じやすい。
そのため，上記本発明の方法により得られる作用効果が
特に有効である。
さが３００μｍ以下であることが好ましい（請求項
８）。この場合には，上記グリーンシートは非常に脆弱
であり，特にシート折れ，しわ，割れ等が生じやすい。
そのため，上記本発明の方法により得られる作用効果が
特に有効である。
【００３２】また，上記積層体は，厚さ１００μｍ以下
のグリーンシート片を，１００層以上積層したものであ
ることが好ましい（請求項９）。厚さ１００μｍ以下の
グリーンシート片の場合には，該グリーンシート片は特
に脆弱であり，特にシート折れ，しわ，割れ等が生じや
すい。また，この脆弱なグリーンシート片を１００層以
上積層する場合には，上記積層体の焼成時に問題となる
ストレスを生じるおそれが高い。このような場合には，
上記打抜き工程における打ち抜き周期を速くすることが
難しい。そのため，上記本発明の方法により得られる作
用効果が特に有効となる。
のグリーンシート片を，１００層以上積層したものであ
ることが好ましい（請求項９）。厚さ１００μｍ以下の
グリーンシート片の場合には，該グリーンシート片は特
に脆弱であり，特にシート折れ，しわ，割れ等が生じや
すい。また，この脆弱なグリーンシート片を１００層以
上積層する場合には，上記積層体の焼成時に問題となる
ストレスを生じるおそれが高い。このような場合には，
上記打抜き工程における打ち抜き周期を速くすることが
難しい。そのため，上記本発明の方法により得られる作
用効果が特に有効となる。
【００３３】
【実施例】（実施例１）本発明の実施例にかかるセラミ
ック積層体の製造方法につき，図１〜図９を用いて説明
する。本例は，図２に示すごとく，シート作製工程Ｓ１
と，内部電極印刷工程Ｓ２と，打抜き積層工程Ｓ３と，
熱圧着工程Ｓ４と，焼成工程Ｓ５と，仕上げ工程Ｓ６と
を含み，上記打抜き積層工程Ｓ３においては上記キャリ
アフィルム上に上記グリーンシートを保持した状態で，
上記グリーンシート片のみを打ち抜くとこを特徴とした
セラミック積層体１の製造方法を示す例である。上記シ
ート作製工程Ｓ１は，上記圧電素子材料を所定の厚さで
キャリアフィルム上に塗布してグリーンシートを作製す
る工程である。上記内部電極印刷工程Ｓ２は，上記グリ
ーンシート上に内部電極を印刷する工程である。上記打
抜き積層工程Ｓ３は貫通中空部を有する上記トムソン型
を用いて，上記グリーンシート片の打ち抜きと積層と加
圧を同時に実施する工程である。上記熱圧着工程Ｓ４
は，トムソン型の貫通中空部内で積層した積層体を熱圧
着する工程である。上記焼成工程Ｓ５は，上記積層体を
焼成してセラミック積層体を得る工程である。上記仕上
げ工程Ｓ６は，上記セラミック積層体を機械加工する工
程である。以下に，製造工程の内容を詳説する。
ック積層体の製造方法につき，図１〜図９を用いて説明
する。本例は，図２に示すごとく，シート作製工程Ｓ１
と，内部電極印刷工程Ｓ２と，打抜き積層工程Ｓ３と，
熱圧着工程Ｓ４と，焼成工程Ｓ５と，仕上げ工程Ｓ６と
を含み，上記打抜き積層工程Ｓ３においては上記キャリ
アフィルム上に上記グリーンシートを保持した状態で，
上記グリーンシート片のみを打ち抜くとこを特徴とした
セラミック積層体１の製造方法を示す例である。上記シ
ート作製工程Ｓ１は，上記圧電素子材料を所定の厚さで
キャリアフィルム上に塗布してグリーンシートを作製す
る工程である。上記内部電極印刷工程Ｓ２は，上記グリ
ーンシート上に内部電極を印刷する工程である。上記打
抜き積層工程Ｓ３は貫通中空部を有する上記トムソン型
を用いて，上記グリーンシート片の打ち抜きと積層と加
圧を同時に実施する工程である。上記熱圧着工程Ｓ４
は，トムソン型の貫通中空部内で積層した積層体を熱圧
着する工程である。上記焼成工程Ｓ５は，上記積層体を
焼成してセラミック積層体を得る工程である。上記仕上
げ工程Ｓ６は，上記セラミック積層体を機械加工する工
程である。以下に，製造工程の内容を詳説する。
【００３４】本例のセラミック積層体１は，図８に示す
ごとく，直径１１．４ｍｍ，厚さ８０μｍのセラミック
層１３を５００枚積層してなる。特に本例のセラミック
積層体１は，図９に示すごとく，積層型圧電素子１０を
構成するものであり，圧電セラミックよりなるセラミッ
ク層１３と内部電極層１４とを交互に積層している。
ごとく，直径１１．４ｍｍ，厚さ８０μｍのセラミック
層１３を５００枚積層してなる。特に本例のセラミック
積層体１は，図９に示すごとく，積層型圧電素子１０を
構成するものであり，圧電セラミックよりなるセラミッ
ク層１３と内部電極層１４とを交互に積層している。
【００３５】本例では，上記セラミック積層体１を製造
するに当たって，長手方向に長くロール状に巻いたキャ
リアフィルム１２を使用した。そして，図１に示すごと
く，上記ロールから引き出したキャリアフィルム１２を
図示しない作業台上に置いて順次前進させながら，シー
ト作製工程Ｓ１と内部電極印刷工程Ｓ２と打抜き積層工
程Ｓ３とを連続的に実施した。そして，図１に示すごと
く，上記打抜き積層工程Ｓ３を終えた後，グリーンシー
ト１１とキャリアフィルム１２を分離し，グリーンシー
ト１１は回収箱へ，キャリアフィルム１２は図示しない
巻取り装置に巻き取ってそれぞれ回収した。
するに当たって，長手方向に長くロール状に巻いたキャ
リアフィルム１２を使用した。そして，図１に示すごと
く，上記ロールから引き出したキャリアフィルム１２を
図示しない作業台上に置いて順次前進させながら，シー
ト作製工程Ｓ１と内部電極印刷工程Ｓ２と打抜き積層工
程Ｓ３とを連続的に実施した。そして，図１に示すごと
く，上記打抜き積層工程Ｓ３を終えた後，グリーンシー
ト１１とキャリアフィルム１２を分離し，グリーンシー
ト１１は回収箱へ，キャリアフィルム１２は図示しない
巻取り装置に巻き取ってそれぞれ回収した。
【００３６】上記シート作製工程Ｓ１では，グリーンシ
ート用のスラリーを用いてドクターブレード法によりキ
ャリアフィルム１２上にグリーンシート１１を作製す
る。
ート用のスラリーを用いてドクターブレード法によりキ
ャリアフィルム１２上にグリーンシート１１を作製す
る。
【００３７】また，上記グリーンシート用のスラリー
は，以下の手順によって準備した。まず，チタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスになるセラ
ミック原料にバインダーと微量の可塑剤及び消泡剤を添
加する。そして，この原料を有機溶媒中に分散させてス
ラリーを得る。
は，以下の手順によって準備した。まず，チタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスになるセラ
ミック原料にバインダーと微量の可塑剤及び消泡剤を添
加する。そして，この原料を有機溶媒中に分散させてス
ラリーを得る。
【００３８】このスラリーを，ドクターブレード法によ
ってキャリアフィルム１２上に塗布し，所定厚さのグリ
ーンシート１１を生成した。なお，上記スラリーからグ
リーンシート１１を生成する方法としてはドクターブレ
ード法の他，押出成形法その他の種々の方法を採ること
ができる。
ってキャリアフィルム１２上に塗布し，所定厚さのグリ
ーンシート１１を生成した。なお，上記スラリーからグ
リーンシート１１を生成する方法としてはドクターブレ
ード法の他，押出成形法その他の種々の方法を採ること
ができる。
【００３９】次に，図１に示すごとく，上記内部電極印
刷工程Ｓ２では，キャリアフィルム１２上のグリーンシ
ート１１に内部電極２１を印刷する。本例では，内部電
極２１用のペーストとしてＡｇ−Ｐｄペーストを用いて
スクリーン印刷を行った。このとき，図３に示すごと
く，後述する打抜き積層工程Ｓ３で打抜くグリーンシー
ト片１７の表面において，内部電極２１の隣に絶縁部１
６が形成されるようなパターンを採用した。
刷工程Ｓ２では，キャリアフィルム１２上のグリーンシ
ート１１に内部電極２１を印刷する。本例では，内部電
極２１用のペーストとしてＡｇ−Ｐｄペーストを用いて
スクリーン印刷を行った。このとき，図３に示すごと
く，後述する打抜き積層工程Ｓ３で打抜くグリーンシー
ト片１７の表面において，内部電極２１の隣に絶縁部１
６が形成されるようなパターンを採用した。
【００４０】次に，図１に示すごとく，上記セラミック
積層体１を作製する打抜き積層工程Ｓ３についてさらに
詳しく説明する。打抜き積層工程Ｓ３には，図４に示す
打抜き積層装置３１を適用する。打抜き積層装置３１
は，図示しない油圧シリンダーに従動して上下にストロ
ークするトムソン型ホルダ３２０と，貫通中空部３４３
を有する上記トムソン型３４０と，上記貫通中空部３４
３内で鉛直方向に摺動自在である積層ウェイト３３０と
を有する。ここで本例では，図１に示すごとく，上記ト
ムソン型３４０が５連結で編成された５連結打抜き積層
装置３を適用し，複数の打抜き積層工程Ｓ３を並行して
実施した。
積層体１を作製する打抜き積層工程Ｓ３についてさらに
詳しく説明する。打抜き積層工程Ｓ３には，図４に示す
打抜き積層装置３１を適用する。打抜き積層装置３１
は，図示しない油圧シリンダーに従動して上下にストロ
ークするトムソン型ホルダ３２０と，貫通中空部３４３
を有する上記トムソン型３４０と，上記貫通中空部３４
３内で鉛直方向に摺動自在である積層ウェイト３３０と
を有する。ここで本例では，図１に示すごとく，上記ト
ムソン型３４０が５連結で編成された５連結打抜き積層
装置３を適用し，複数の打抜き積層工程Ｓ３を並行して
実施した。
【００４１】ここで，上記トムソン型３４０は，下方に
ストロークした際にその下死点において，その刃先３４
１と作業台３９の上面との間に所定の隙間が形成される
ように設定してある。ここで，所定の隙間とは，図５に
示すごとく，キャリアフィルム１２の厚さにグリーンシ
ート１１の厚さの５〜１０％を加算した長さに相当する
隙間ｔである。したがって，上記トムソン型３４０の刃
先３４１はグリーンシート１１の厚さの９０〜９５％の
位置まで到達し，キャリアフィルム１２には達しないよ
うに設定してある。
ストロークした際にその下死点において，その刃先３４
１と作業台３９の上面との間に所定の隙間が形成される
ように設定してある。ここで，所定の隙間とは，図５に
示すごとく，キャリアフィルム１２の厚さにグリーンシ
ート１１の厚さの５〜１０％を加算した長さに相当する
隙間ｔである。したがって，上記トムソン型３４０の刃
先３４１はグリーンシート１１の厚さの９０〜９５％の
位置まで到達し，キャリアフィルム１２には達しないよ
うに設定してある。
【００４２】なお，上記のような設定における適切な打
抜き力を実験によって調べた。その結果，打抜き力とし
ては２５Ｎ〜５０Ｎが適切であるがわかった。打抜き力
が２５Ｎ未満であるとグリーンシート１１の切断が不十
分で，グリーンシート片１７の打ち抜きが完全でない場
合があるからである。また，５０Ｎを超える打抜き力は
必要としないからである。
抜き力を実験によって調べた。その結果，打抜き力とし
ては２５Ｎ〜５０Ｎが適切であるがわかった。打抜き力
が２５Ｎ未満であるとグリーンシート１１の切断が不十
分で，グリーンシート片１７の打ち抜きが完全でない場
合があるからである。また，５０Ｎを超える打抜き力は
必要としないからである。
【００４３】また，図４に示すごとく，上記積層ウェイ
ト３３０は，図示しない真空ポンプに連結される吸引口
３３１を有していると共に１１．４ｇの自重を有する。
ここで，上記吸引口３３１は積層ウェイト３３０の下端
面に連結されて開口し空気を吸入するようにしてある。
それ故，積層ウェイト３３０の下端面は吸着面をなす。
本例では，上記のように構成された打抜き積層装置３１
を適用して，図６のごとく，グリーンシート片１７の打
抜きと積層と加圧を同時に実施している。
ト３３０は，図示しない真空ポンプに連結される吸引口
３３１を有していると共に１１．４ｇの自重を有する。
ここで，上記吸引口３３１は積層ウェイト３３０の下端
面に連結されて開口し空気を吸入するようにしてある。
それ故，積層ウェイト３３０の下端面は吸着面をなす。
本例では，上記のように構成された打抜き積層装置３１
を適用して，図６のごとく，グリーンシート片１７の打
抜きと積層と加圧を同時に実施している。
【００４４】まず，上記積層ウェイト３３０の下端面を
上記トムソン型３４０の刃先３４１と略同一面に調整し
た上で，内部電極２１が印刷されていない１枚目のグリ
ーンシート片１７を打ち抜く。このグリーンシート片１
７は，打ち抜かれると同時に上記積層ウェイト３３０の
下端面と当接し，吸着される。その後，トムソン型ホル
ダ３２０が上昇するに伴って，このグリーンシート片１
７がグリーンシート１１から切り取られ，トムソン型３
４０の貫通中空部３４３内に取り込まれる。
上記トムソン型３４０の刃先３４１と略同一面に調整し
た上で，内部電極２１が印刷されていない１枚目のグリ
ーンシート片１７を打ち抜く。このグリーンシート片１
７は，打ち抜かれると同時に上記積層ウェイト３３０の
下端面と当接し，吸着される。その後，トムソン型ホル
ダ３２０が上昇するに伴って，このグリーンシート片１
７がグリーンシート１１から切り取られ，トムソン型３
４０の貫通中空部３４３内に取り込まれる。
【００４５】次に，グリーンシート１１を保持したキャ
リアシート１２を所定量送って，グリーンシート１１上
で内部電極２１が印刷された部分を上記トムソン型３４
０の打ち抜き部位に一致させる。この状態で，内部電極
２１が印刷されたグリーンシート片１７をトムソン型３
４０によって打ち抜く。このグリーンシート片１７は，
その表面に印刷された内部電極２１（Ａｄ−Ｐｇペース
ト）の粘性によってトムソン型３４０の貫通中空部３４
３内で積層された積層体３５の下端面に接着する。そし
て，トムソン型ホルダ３２０が上昇するに伴って，この
グリーンシート片１７は，グリーンシート１１から切り
取られトムソン型３４０の貫通中空部３４３内の積層体
３５の一部となる。以上のような，キャリアシート１２
を所定量送って，グリーンシート１１を打ち抜き，この
グリーンシート片１７を積層するという一連の動作を繰
り返し実施する。このようにして２枚目以降のグリーン
シート片１７を順次打ち抜き，次々に積層する。そし
て，所定枚数のグリーンシート片１７が積層された積層
体３５を作製した。
リアシート１２を所定量送って，グリーンシート１１上
で内部電極２１が印刷された部分を上記トムソン型３４
０の打ち抜き部位に一致させる。この状態で，内部電極
２１が印刷されたグリーンシート片１７をトムソン型３
４０によって打ち抜く。このグリーンシート片１７は，
その表面に印刷された内部電極２１（Ａｄ−Ｐｇペース
ト）の粘性によってトムソン型３４０の貫通中空部３４
３内で積層された積層体３５の下端面に接着する。そし
て，トムソン型ホルダ３２０が上昇するに伴って，この
グリーンシート片１７は，グリーンシート１１から切り
取られトムソン型３４０の貫通中空部３４３内の積層体
３５の一部となる。以上のような，キャリアシート１２
を所定量送って，グリーンシート１１を打ち抜き，この
グリーンシート片１７を積層するという一連の動作を繰
り返し実施する。このようにして２枚目以降のグリーン
シート片１７を順次打ち抜き，次々に積層する。そし
て，所定枚数のグリーンシート片１７が積層された積層
体３５を作製した。
【００４６】ここで，トムソン型３４０の貫通中空部３
４３内の上記積層体３５には，積層ウェイト３３０の自
重１１．４ｇの重力が作用する。すなわち，トムソン型
３４０の内部で積層される積層体３５は，上記グリーン
シート片が密着するように加圧される。
４３内の上記積層体３５には，積層ウェイト３３０の自
重１１．４ｇの重力が作用する。すなわち，トムソン型
３４０の内部で積層される積層体３５は，上記グリーン
シート片が密着するように加圧される。
【００４７】なお，上記加圧する力は，上記積層体３５
の断面積に応じて相違するものであるが，上記のように
１０ｇ〜１．５ｋｇが適切である。１０ｇ未満の場合に
は，上記グリーンシート片１７を密着させる効果が十分
に得られないおそれがあり，一方，１．５ｋｇを越える
場合には，上記トムソン型３４０の貫通中空部３４３か
ら上記積層体３５が脱落するおそれがあるからである。
の断面積に応じて相違するものであるが，上記のように
１０ｇ〜１．５ｋｇが適切である。１０ｇ未満の場合に
は，上記グリーンシート片１７を密着させる効果が十分
に得られないおそれがあり，一方，１．５ｋｇを越える
場合には，上記トムソン型３４０の貫通中空部３４３か
ら上記積層体３５が脱落するおそれがあるからである。
【００４８】本例では，上記積層体３５に作用する重力
と上記積層体３５の外周面に作用する鉛直方向の摩擦力
との関係を考慮して，積層ウェイトの重量を決定した。
上記貫通中空部３４３内の積層体３５は，上記積層ウェ
イトの重量である１１．４ｇの力によって，グリーンシ
ート片１７が密着するように加圧される。その一方，上
記積層ウェイトに生じる重力は上記鉛直方向の摩擦力よ
りも小さいため，トムソン型３４０の貫通中空部３４３
内の積層体３５が下方へ脱落することはない。
と上記積層体３５の外周面に作用する鉛直方向の摩擦力
との関係を考慮して，積層ウェイトの重量を決定した。
上記貫通中空部３４３内の積層体３５は，上記積層ウェ
イトの重量である１１．４ｇの力によって，グリーンシ
ート片１７が密着するように加圧される。その一方，上
記積層ウェイトに生じる重力は上記鉛直方向の摩擦力よ
りも小さいため，トムソン型３４０の貫通中空部３４３
内の積層体３５が下方へ脱落することはない。
【００４９】また，上記積層ウェイト３３０は上記積層
体３５に適度な圧力を加え続けながら積層体３５の長さ
増大に応じて徐々に押し上げられる。それ故，積層体３
５の下端面は，常に，上記トムソン型３４０の刃先３４
１と略同一面となるように自動的に調整される。したが
って，打抜き積層工程Ｓ３において，上記のような打抜
きから積層に至るプロセスを連続的かつ自動的に実施す
ることができる。
体３５に適度な圧力を加え続けながら積層体３５の長さ
増大に応じて徐々に押し上げられる。それ故，積層体３
５の下端面は，常に，上記トムソン型３４０の刃先３４
１と略同一面となるように自動的に調整される。したが
って，打抜き積層工程Ｓ３において，上記のような打抜
きから積層に至るプロセスを連続的かつ自動的に実施す
ることができる。
【００５０】次に本例では，図７に示すごとく，上記打
抜き積層装置３１で積層された積層体３５について，熱
圧着工程Ｓ４を実施する。ここでは，積層体３５の外周
面および端面を保持した状態で，積層体３５を軸方向に
加圧した。本例においては，上記積層体３５を雰囲気温
度８０℃で３０分加熱した後，加圧力Ｆ＝４ｋｇｆで１
５秒間加圧した。
抜き積層装置３１で積層された積層体３５について，熱
圧着工程Ｓ４を実施する。ここでは，積層体３５の外周
面および端面を保持した状態で，積層体３５を軸方向に
加圧した。本例においては，上記積層体３５を雰囲気温
度８０℃で３０分加熱した後，加圧力Ｆ＝４ｋｇｆで１
５秒間加圧した。
【００５１】次に，焼成工程Ｓ５において上記積層体３
５を焼成する。本例では，温度１２００℃で２時間保持
した後，炉冷して図示しない断面円形のセラミック積層
体１を作製した。次に，仕上げ工程Ｓ６を実施する。本
例では，図８に示すごとく，上記セラミック積層体１の
外形を断面樽形となるように加工した。
５を焼成する。本例では，温度１２００℃で２時間保持
した後，炉冷して図示しない断面円形のセラミック積層
体１を作製した。次に，仕上げ工程Ｓ６を実施する。本
例では，図８に示すごとく，上記セラミック積層体１の
外形を断面樽形となるように加工した。
【００５２】この工程では，図示しない円筒研削盤と図
示しない平面研削盤とを用いて実施する。まず，円筒研
削盤を用いて，上記断面円形のセラミック積層体１の外
周面を整形し一定の真円度を実現する。さらに，図８に
示すごとく，上記断面円形のセラミック積層体１の外周
面のうち軸方向に平行で，かつ対向する２面を平面研削
盤によって削り落とし断面形状を樽形とした。
示しない平面研削盤とを用いて実施する。まず，円筒研
削盤を用いて，上記断面円形のセラミック積層体１の外
周面を整形し一定の真円度を実現する。さらに，図８に
示すごとく，上記断面円形のセラミック積層体１の外周
面のうち軸方向に平行で，かつ対向する２面を平面研削
盤によって削り落とし断面形状を樽形とした。
【００５３】次に本例では，上記セラミック積層体１を
積層型圧電素子として構成するために外部電極１５を配
設した。なお，本例では，図９に示すごとく，外部電極
１５の接合を容易とするため，上記セラミック積層体１
の外形を断面樽形に加工した。上記セラミック積層体１
の最終形状については，本例の断面樽形のほか，断面円
形形状，断面六角形状，断面八角形状等が考えられる。
本例における断面樽形形状に限定されるものではない。
積層型圧電素子として構成するために外部電極１５を配
設した。なお，本例では，図９に示すごとく，外部電極
１５の接合を容易とするため，上記セラミック積層体１
の外形を断面樽形に加工した。上記セラミック積層体１
の最終形状については，本例の断面樽形のほか，断面円
形形状，断面六角形状，断面八角形状等が考えられる。
本例における断面樽形形状に限定されるものではない。
【００５４】以上のごとく，本例によれば，セラミック
積層体１を製造する全工程において，グリーンシート１
１を単体の状態で取り扱うことがない。すなわち，グリ
ーンシート１１をキャリアフィルム１２上から剥がすこ
となく，内部電極を印刷することができ，さらにグリー
ンシート１１を打ち抜くと同時にグリーンシート片１７
を積層することができる。
積層体１を製造する全工程において，グリーンシート１
１を単体の状態で取り扱うことがない。すなわち，グリ
ーンシート１１をキャリアフィルム１２上から剥がすこ
となく，内部電極を印刷することができ，さらにグリー
ンシート１１を打ち抜くと同時にグリーンシート片１７
を積層することができる。
【００５５】そのため，本例によれば，上記グリーンシ
ート１１をキャリアフィルム１２に密着させてその形状
を拘束した状態で，内部電極２１の印刷とその部分の打
ち抜きを行うことができる。それ故，折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等のほとんどないグリーンシート片１７を
容易に得ることができる。さらに，上記グリーンシート
片１７の積層は，上記トムソン型３４０の貫通中空部３
４３内において打ち抜きと同時に行うので，上記折れ等
のないグリーンシート片１７の品質をそのまま維持して
積層体３５を形成することができる。
ート１１をキャリアフィルム１２に密着させてその形状
を拘束した状態で，内部電極２１の印刷とその部分の打
ち抜きを行うことができる。それ故，折れ，しわ，割
れ，乾燥収縮等のほとんどないグリーンシート片１７を
容易に得ることができる。さらに，上記グリーンシート
片１７の積層は，上記トムソン型３４０の貫通中空部３
４３内において打ち抜きと同時に行うので，上記折れ等
のないグリーンシート片１７の品質をそのまま維持して
積層体３５を形成することができる。
【００５６】そして，その高品質の積層体３５に対し
て，熱圧着工程Ｓ４及び焼成工程Ｓ５を加えることによ
りクラック等のないセラミック積層体１が得られるので
ある。したがって，本例によれば，グリーンシート１１
のシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に起因した欠陥
を内在しないセラミック積層体１を製造することができ
る。
て，熱圧着工程Ｓ４及び焼成工程Ｓ５を加えることによ
りクラック等のないセラミック積層体１が得られるので
ある。したがって，本例によれば，グリーンシート１１
のシート折れ，しわ，割れ，乾燥収縮等に起因した欠陥
を内在しないセラミック積層体１を製造することができ
る。
【００５７】（実施例２）本例では，図１０に示すごと
く，実施例１におけるロール状のキャリアフィルムに代
えて，シート状のキャリアフィルムシート１２０を使用
した。そのため，本例では，シート作製工程Ｓ１と内部
電極印刷工程Ｓ２と打抜き積層工程Ｓ３が連続的に実施
される実施例１とは異なり，上記各工程を個別に実施し
た。以下，本例の内容について具体的に説明する。
く，実施例１におけるロール状のキャリアフィルムに代
えて，シート状のキャリアフィルムシート１２０を使用
した。そのため，本例では，シート作製工程Ｓ１と内部
電極印刷工程Ｓ２と打抜き積層工程Ｓ３が連続的に実施
される実施例１とは異なり，上記各工程を個別に実施し
た。以下，本例の内容について具体的に説明する。
【００５８】本例では，まず，シート作製工程Ｓ１を実
施する。この工程ではドクターブレード法によって，キ
ャリアフィルムシート１２０に所定厚さの上記スラリー
を塗布して所定の大きさのグリーンシート１１０を生成
した。
施する。この工程ではドクターブレード法によって，キ
ャリアフィルムシート１２０に所定厚さの上記スラリー
を塗布して所定の大きさのグリーンシート１１０を生成
した。
【００５９】次に，図に示すごとく，内部電極印刷工程
Ｓ２を実施する。この工程では，グリーンシート１１０
を保持したキャリアフィルムシート１２０を内部電極印
刷装置２にセットする。そして，内部電極２１としてＡ
ｇ−Ｐｄペーストをスクリーン印刷した。このスクリー
ンパターン２には，グリーンシート一枚分の複数の内部
電極パターン２０が設定してある。そのため，１枚のグ
リーンシート１１０あたり，１回のスクリーン印刷を実
施する。
Ｓ２を実施する。この工程では，グリーンシート１１０
を保持したキャリアフィルムシート１２０を内部電極印
刷装置２にセットする。そして，内部電極２１としてＡ
ｇ−Ｐｄペーストをスクリーン印刷した。このスクリー
ンパターン２には，グリーンシート一枚分の複数の内部
電極パターン２０が設定してある。そのため，１枚のグ
リーンシート１１０あたり，１回のスクリーン印刷を実
施する。
【００６０】次に，図に示すごとく，打抜き積層工程Ｓ
３を実施する。この工程では，キャリアフィルムシート
１２０に保持されたグリーンシート１１０を打抜き積層
装置３にセットする。そして，上記トムソン型３４０が
５連結で編成された上記５連結打抜き積層装置３を位置
送りして所定の位置にセットし，グリーンシート片１７
を打抜き，トムソン型３４０の上記貫通中空部３４３内
で上記打ち抜いたグリーンシート片１７を順次積層する
という一連の動作を繰り返し実施する。このようにし
て，グリーンシート１１０からグリーンシート片を次々
に打ち抜き，順次積層する。そして，所定枚数のグリー
ンシート片１７が積層された積層体３５を作製する（図
７参照）。
３を実施する。この工程では，キャリアフィルムシート
１２０に保持されたグリーンシート１１０を打抜き積層
装置３にセットする。そして，上記トムソン型３４０が
５連結で編成された上記５連結打抜き積層装置３を位置
送りして所定の位置にセットし，グリーンシート片１７
を打抜き，トムソン型３４０の上記貫通中空部３４３内
で上記打ち抜いたグリーンシート片１７を順次積層する
という一連の動作を繰り返し実施する。このようにし
て，グリーンシート１１０からグリーンシート片を次々
に打ち抜き，順次積層する。そして，所定枚数のグリー
ンシート片１７が積層された積層体３５を作製する（図
７参照）。
【００６１】上記以外の構成及び作用効果については，
実施例１と同様である。本例によれば，グリーンシート
及びグリーンシート片１７のシート折れ，しわ，割れ，
乾燥収縮等のトラブルを低減したセラミック積層体１の
製造方法を，比較的小規模な製造装置によって実施する
ことができる。
実施例１と同様である。本例によれば，グリーンシート
及びグリーンシート片１７のシート折れ，しわ，割れ，
乾燥収縮等のトラブルを低減したセラミック積層体１の
製造方法を，比較的小規模な製造装置によって実施する
ことができる。
【００６２】（実施例３）本例は，実施例１における上
記連結打抜き積層装置を基にして，上記打抜き積層装置
の構成を変更した例である。本例の打抜き積層装置６１
は，図１２に示すごとく，打抜き方向にストロークしな
いトムソン型アッパー部６１１と，油圧シリンダ（図示
略）に連結され，打ち抜き方向にストロークする加圧プ
レート６１２とを有している。このトムソン型アッパー
部６１１と加圧プレート部６１２とは，グリーンシート
１１及び該グリーンシート１１を保持するキャリアシー
ト１２を挟んで対向するように配置されている。なお，
本例では，上記打ち抜き積層装置６１を５連結して，５
連結打抜積層装置３として構成してある。
記連結打抜き積層装置を基にして，上記打抜き積層装置
の構成を変更した例である。本例の打抜き積層装置６１
は，図１２に示すごとく，打抜き方向にストロークしな
いトムソン型アッパー部６１１と，油圧シリンダ（図示
略）に連結され，打ち抜き方向にストロークする加圧プ
レート６１２とを有している。このトムソン型アッパー
部６１１と加圧プレート部６１２とは，グリーンシート
１１及び該グリーンシート１１を保持するキャリアシー
ト１２を挟んで対向するように配置されている。なお，
本例では，上記打ち抜き積層装置６１を５連結して，５
連結打抜積層装置３として構成してある。
【００６３】トムソン型アッパー部６１１は，図１３に
示すごとく，トムソン型ホルダ３２０と，貫通中空部３
４３を有するトムソン型３４０と，上記貫通中空部３４
３内で鉛直方向に摺動自在である積層ウェイト３３０と
からなる。すなわち，トムソン型アッパー部６１１は，
ストローク機構を除き，実施例１における打抜き積層装
置と同様の機能を有している。
示すごとく，トムソン型ホルダ３２０と，貫通中空部３
４３を有するトムソン型３４０と，上記貫通中空部３４
３内で鉛直方向に摺動自在である積層ウェイト３３０と
からなる。すなわち，トムソン型アッパー部６１１は，
ストローク機構を除き，実施例１における打抜き積層装
置と同様の機能を有している。
【００６４】加圧プレート６１２は，図１３に示すごと
く，グリーンシート１１を保持するキャリアフィルム１
２を載置するための略平坦な載置面６２０と，キャリア
フィルム１２を吸着するためのフィルム吸着機構６５０
とを有している。フィルム吸着機構６５０は，加圧プレ
ート６１２の内部に配設された負圧室６５１と，該負圧
室６５１にある空気を吸引する吸引パイプ６５３と，負
圧室６５１に連通すると共に載置面に開口するバキュー
ム孔６５５とからなる。このフィルム吸着機構６５０
は，載置面６２０に開口するバキューム孔６５５から空
気を吸入することにより，この載置面６２０上のキャリ
アフィルム１２を吸着できるよう構成されている。ま
た，加圧プレート６１２の載置面６２０には，キャリア
フィルム１２の送りを滑らかにするためのテフロン
（Ｒ）のよる被膜６２５を形成してある。
く，グリーンシート１１を保持するキャリアフィルム１
２を載置するための略平坦な載置面６２０と，キャリア
フィルム１２を吸着するためのフィルム吸着機構６５０
とを有している。フィルム吸着機構６５０は，加圧プレ
ート６１２の内部に配設された負圧室６５１と，該負圧
室６５１にある空気を吸引する吸引パイプ６５３と，負
圧室６５１に連通すると共に載置面に開口するバキュー
ム孔６５５とからなる。このフィルム吸着機構６５０
は，載置面６２０に開口するバキューム孔６５５から空
気を吸入することにより，この載置面６２０上のキャリ
アフィルム１２を吸着できるよう構成されている。ま
た，加圧プレート６１２の載置面６２０には，キャリア
フィルム１２の送りを滑らかにするためのテフロン
（Ｒ）のよる被膜６２５を形成してある。
【００６５】さらに，加圧プレート６１２は，実施例１
におけるトムソン型の刃先と作業台との関係を示す図５
と同様，ストロークした加圧プレート６１２の載置面６
２０と刃先との間に所定の隙間が形成されるように設定
してある。ここで，所定の隙間とは，実施例１における
図５に示したのと同様，キャリアフィルム１２の厚さに
グリーンシート１１の厚さの５〜１０％を加算した長さ
に相当する隙間ｔである。すなわち，加圧プレート６１
２のストロークは，上記トムソン型３４０の刃先３４１
がグリーンシート１１の厚さの９０〜９５％に相当する
位置まで到達し，キャリアフィルム１２には達しないよ
うに設定してある。
におけるトムソン型の刃先と作業台との関係を示す図５
と同様，ストロークした加圧プレート６１２の載置面６
２０と刃先との間に所定の隙間が形成されるように設定
してある。ここで，所定の隙間とは，実施例１における
図５に示したのと同様，キャリアフィルム１２の厚さに
グリーンシート１１の厚さの５〜１０％を加算した長さ
に相当する隙間ｔである。すなわち，加圧プレート６１
２のストロークは，上記トムソン型３４０の刃先３４１
がグリーンシート１１の厚さの９０〜９５％に相当する
位置まで到達し，キャリアフィルム１２には達しないよ
うに設定してある。
【００６６】上記の打抜き積層装置６１を用いて，グリ
ーンシート片１７を打ち抜くに当たっては，図１３に示
すごとく，まず，キャリアフィルム１２を長手方向に移
動して，グリーンシート１１における打ち抜き箇所をト
ムソン型３４０の打ち抜き位置に配置する。その後，キ
ャリアフィルム１２の長手方向の移動を停止する。
ーンシート片１７を打ち抜くに当たっては，図１３に示
すごとく，まず，キャリアフィルム１２を長手方向に移
動して，グリーンシート１１における打ち抜き箇所をト
ムソン型３４０の打ち抜き位置に配置する。その後，キ
ャリアフィルム１２の長手方向の移動を停止する。
【００６７】そして，加圧プレート６１２を，図１４に
示すごとく，トムソン型アッパー部６１１に向けてスト
ロークさせ，キャリアフィルム１２に保持するグリーン
シート１１からグリーンシート片１７を打ち抜く。打ち
抜いたグリーンシート片１７は，トムソン型３４０内の
貫通中空部３４３に順次積層していく。なお，この積層
機構については実施例１におけるのと同様である。
示すごとく，トムソン型アッパー部６１１に向けてスト
ロークさせ，キャリアフィルム１２に保持するグリーン
シート１１からグリーンシート片１７を打ち抜く。打ち
抜いたグリーンシート片１７は，トムソン型３４０内の
貫通中空部３４３に順次積層していく。なお，この積層
機構については実施例１におけるのと同様である。
【００６８】上記の打抜き積層装置６１を適用したセラ
ミック積層体の製造方法によれば，１００μｍ以下の薄
いグリーンシート片１７を１００層以上積層してなるセ
ラミック積層体を，歩留まり良く製造することができ
る。また，この打抜き積層装置６１によれば，トムソン
型３４０内で積層中のグリーンシート片１７にかかるス
トレスが少ない。そのため，打ち抜き周期を高速にし
て，効率良くセラミック積層体を製造できる。
ミック積層体の製造方法によれば，１００μｍ以下の薄
いグリーンシート片１７を１００層以上積層してなるセ
ラミック積層体を，歩留まり良く製造することができ
る。また，この打抜き積層装置６１によれば，トムソン
型３４０内で積層中のグリーンシート片１７にかかるス
トレスが少ない。そのため，打ち抜き周期を高速にし
て，効率良くセラミック積層体を製造できる。
【００６９】なお，その他の構成及び作用効果について
は，実施例１と同様である。また，図１５に示すごと
く，打ち抜き積層装置６１におけるトムソン型アッパー
部６１１と，加圧プレート６１２とを略水平方向に配置
することもできる。さらにまた，実施例１に対する実施
例２のごとく，本例におけるロール状のキャリアフィル
ム１２に代えて，シート状のキャリアフィルムシートを
使用し，シート作製工程，内部電極印刷工程，打抜き積
層工程の各工程を個別に実施することもできる。
は，実施例１と同様である。また，図１５に示すごと
く，打ち抜き積層装置６１におけるトムソン型アッパー
部６１１と，加圧プレート６１２とを略水平方向に配置
することもできる。さらにまた，実施例１に対する実施
例２のごとく，本例におけるロール状のキャリアフィル
ム１２に代えて，シート状のキャリアフィルムシートを
使用し，シート作製工程，内部電極印刷工程，打抜き積
層工程の各工程を個別に実施することもできる。
【００７０】さらに，本例では，グリーンシート片１７
を打ち抜く際，キャリアフィルム１２の長手方向の移動
を一旦静止させているが，キャリアフィルム１２を静止
させずに打ち抜くよう構成することも可能である。この
構成では，トムソン型３４０自体を，キャリアフィルム
１２の長手方向に，等速度で移動させ，長手方向におけ
るトムソン型３４０とキャリアフィルム１２との相対位
置を固定した状態で，グリーンシート片１７の打ち抜き
を実施する。この場合には，グリーンシート片１７を打
ち抜く毎に，上記長手方向における所定位置までトムソ
ン型３４０を戻す必要がある。しかし，キャリアフィル
ム１２を連続的に長手方向に移動させながら，グリーン
シート片１７を効率的に打ち抜くことができるという効
果がある。
を打ち抜く際，キャリアフィルム１２の長手方向の移動
を一旦静止させているが，キャリアフィルム１２を静止
させずに打ち抜くよう構成することも可能である。この
構成では，トムソン型３４０自体を，キャリアフィルム
１２の長手方向に，等速度で移動させ，長手方向におけ
るトムソン型３４０とキャリアフィルム１２との相対位
置を固定した状態で，グリーンシート片１７の打ち抜き
を実施する。この場合には，グリーンシート片１７を打
ち抜く毎に，上記長手方向における所定位置までトムソ
ン型３４０を戻す必要がある。しかし，キャリアフィル
ム１２を連続的に長手方向に移動させながら，グリーン
シート片１７を効率的に打ち抜くことができるという効
果がある。
【図１】実施例１における，セラミック積層体の製造工
程のうち，内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
程のうち，内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
【図２】実施例１における，セラミック積層体の製造工
程を示す工程フロー図。
程を示す工程フロー図。
【図３】実施例１における，積層前のグリーンシート片
を示す仮想的な図で，斜視図。
を示す仮想的な図で，斜視図。
【図４】実施例１における，トムソン型を示す図で，断
面図。
面図。
【図５】実施例１における，トムソン型（下死点位置）
の刃先部分の拡大図で，断面図。
の刃先部分の拡大図で，断面図。
【図６】実施例１における，トムソン型（下死点位置）
による打ち抜きと積層の状態を示す図で，断面図。
による打ち抜きと積層の状態を示す図で，断面図。
【図７】実施例１における，熱圧着装置を示す図で，断
面図。
面図。
【図８】実施例１における，断面樽形形状に整形された
セラミック積層体を示す図で，斜視図。
セラミック積層体を示す図で，斜視図。
【図９】実施例１における，積層圧電素子を示す図で，
斜視図。
斜視図。
【図１０】実施例２における，セラミック積層体の製造
工程のうち内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
工程のうち内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
【図１１】従来例における，セラミック積層体の製造工
程のうち打抜き積層工程を示す図。
程のうち打抜き積層工程を示す図。
【図１２】実施例３における，セラミック積層体の製造
工程のうち，内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
工程のうち，内部電極印刷工程と打抜き積層工程を示す
図。
【図１３】実施例３における，打抜き積層装置を示す断
面図。
面図。
【図１４】実施例３における，打抜き積層装置によるグ
リーンシート片の打ち抜きの様子を示す説明図。
リーンシート片の打ち抜きの様子を示す説明図。
【図１５】実施例３における，他の打抜き積層装置の構
成を示す斜視図。
成を示す斜視図。
１．．．セラミック積層体，
１０．．．積層型圧電素子，
１１．．．グリーンシート，
１２．．．キャリアフィルム，
１３．．．セラミック層，
１４．．．内部電極，
１５．．．外部電極，
３１，６１．．．打抜き積層装置，
６１１．．．トムソン型アッパー部，
６１２．．．加圧プレート部，
３４０．．．トムソン型，
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 尾崎 昭二
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 伊藤 鉄次
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 大嶋 利雄
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 門谷 成
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 4G055 AA08 AC01 AC09 BA22 BA65
5E082 AB03 BC38 EE04 EE35 FG06
FG26 FG54 LL01 LL02 MM13
MM22 PP08 PP09
Claims (10)
- 【請求項１】 キャリアフィルム上にセラミックス原料
を配置してグリーンシートを形成するシート形成工程
と，上記グリーンシートから所定形状のグリーンシート
片を打ち抜く打抜き工程と，上記グリーンシート片を積
層して積層体を得る積層工程と，上記積層体を焼成して
セラミック層を複数枚積層してなるセラミック積層体を
得る焼成工程とを含み，上記打抜き工程においては上記
キャリアフィルム上に上記グリーンシートを保持した状
態で，上記グリーンシート片のみを打ち抜くことを特徴
とするセラミック積層体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において，貫通中空部を有する
トムソン型を使用して上記グリーンシート片を打ち抜く
と共に上記トムソン型の上記貫通中空部内において積層
させて，上記打抜き工程と上記積層工程を同時に行うこ
とを特徴とするセラミック積層体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において，上記トムソン型の上
記貫通中空部内で上記グリーンシート片を積層させる際
には上記グリーンシート片が積層方向に密着するように
圧力を加えながら積層させることを特徴とするセラミッ
ク積層体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２又は３において，上記打抜き工
程においては，上記トムソン型を少なくとも打ち抜き方
向において固定しておき，上記グリーンシートを保持す
る上記キャリアフィルムを上記トムソン型に向けて近接
させることにより，上記グリーンシートを上記トムソン
型に押し当て，上記グリーンシート片のみを打ち抜くこ
とを特徴とするセラミック積層体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４において，上記打抜き工程にお
いては，上記グリーンシート及び該グリーンシートを保
持する上記キャリアフィルムを挟んで上記トムソン型に
対向していると共に，上記キャリアフィルムに対面する
よう配置された加圧プレートを，上記トムソン型に向け
て前進させることにより上記グリーンシート片のみを打
ち抜くことを特徴とするセラミック積層体の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５において，上記加圧プレート
は，上記キャリアフィルムを吸着するための吸着機構を
有していることを特徴とするセラミック積層体の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項４又は５において，上記加圧プレ
ートにおける上記キャリアフィルムと接触する面には，
上記キャリアフィルムとの滑りを良くするための表面処
理が施してあることを特徴とするセラミック積層体の製
造方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項において，
上記グリーンシートは，シートの厚さが３００μｍ以下
であることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。 - 【請求項９】 請求項４〜７のいずれか１項において，
上記積層体は，厚さ１５０μｍ以下のグリーンシート片
を，５０層以上積層したものであることを特徴とするセ
ラミック積層体の製造方法。 - 【請求項１０】 キャリアフィルム上にセラミックス原
料を配置してグリーンシートを形成するシート形成工程
と，上記グリーンシート上に電極用ペースト材料を印刷
する印刷工程と，上記グリーンシートから所定形状のグ
リーンシート片を打ち抜くと共に上記グリーンシート片
を積層して積層体を得る打抜き積層工程と，上記積層体
を焼成してセラミック層と電極層とを交互に積層してな
るセラミック積層体を得る焼成工程とを含み，上記打抜
き積層工程においては，貫通中空部を有するトムソン型
を使用して上記グリーンシート片を打ち抜くと共に上記
トムソン型の上記貫通中空部内において積層させること
を特徴とするセラミック積層体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002218419A JP2003205511A (ja) | 2001-11-07 | 2002-07-26 | セラミック積層体の製造方法 |
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| JP2001342361 | 2001-11-07 | ||
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Family Applications (1)
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-
2002
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- 2002-10-31 US US10/284,332 patent/US20030085494A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-06 DE DE10251689A patent/DE10251689A1/de not_active Withdrawn
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