JP2004235400A - 水系インク用の表面処理層およびそれを用いた印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水系インクをインクジェットもしくはインク吐出装置を用いてセラミックグリーンシート、セラミック基板の上に高平滑で高精度な印刷パターンを形成することが望まれていた。
【解決手段】セラミックグリーンシート４あるいはセラミック基板の上に、少なくとも界面活性剤、水溶性樹脂、酸を含む表面処理層１を形成することにより、水系インクなどを高精度な印刷パターンを形成する表面処理層およびそれを用いた印刷方法を実現できるとともに環境面に配慮したセラミック電子部品の製造方法を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に用いられる積層セラミックコンデンサ、積層インダクター、ＬＣフィルタおよび複合電子部品モジュール等のセラミック電子部品の電極パターン、回路パターンなどをセラミックグリーンシートまたはセラミック基板の上に形成する際に、水系インクなどを高精度に印刷するために必要な水系インク用の表面処理層およびそれを用いた印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミック電子部品の主要製品である積層セラミックコンデンサは所定の厚みを有するセラミックグリーンシートの上に所定の内部電極パターンをスクリーン印刷などの方法によりニッケル、パラジウム等の内部電極ペーストを用いて内部電極パターンを印刷形成し、その後このセラミックグリーンシートを所定の容量になるように積層した後所定のサイズに個片化する。
【０００３】
その後、この個片化された積層チップを高温にて焼成した後端面電極を形成することによって所望の積層セラミックコンデンサを得ている。
【０００４】
この積層セラミックコンデンサの製造方法であるセラミックグリーンシート上に内部電極パターンを印刷形成する場合、一般的に使用されている内部電極インクは有機溶剤系であった。この有機溶剤系インクは有機溶剤の蒸発による粘度管理が難しいのみならず、人体や環境に与える影響も無視できず、環境面においてもその対策が必要である。
【０００５】
また、セラミック電子部品の電極パターンの印刷方法はスクリーン印刷で行われることが多かった。しかしながら、スクリーン版に形成されたパターンをスキージーで加圧して印刷する工程を何度も繰り返していると、スクリーン版が伸びてくることにより印刷された電極パターンが歪みやすく、初期の寸法精度を維持することができなくなってくる。特に最近のセラミック電子部品は小型化と高機能化の要望から高精度にパターンを形成する技術が望まれてきていた。
【０００６】
これらの問題を解決するために、インクジェット印刷技術を用いて直接セラミックグリーンシート上に電極パターンを印刷形成する方法が特許文献１で提案されている。
【０００７】
また、特許文献２ではインクジェット記録シートに受容層として乾燥重合体粒子を塗工し、水に膨潤してハイドロゲルとなる機能を利用してインクの滲みを防止するための技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１０２８３４号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０５６５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット印刷方法に有機溶剤系インクを用いて印刷を行うと、インクヘッド近辺は微小寸法に加工されていることから有機溶剤の蒸発によるインクの固化が発生し、インクヘッドが詰まりやすいという課題を有していた。またインクジェット印刷機もしくはインク吐出装置自体が有機溶剤に溶ける部品が使用できないなどの制約を受ける。さらに有機溶剤は環境対策面でも人体への影響が大きいために水系インクを用いた方が良い。
【００１０】
しかし、水系インクをセラミックグリーンシート、セラミック基板の上に直接印刷するとはじいてしまい、高精度・高平滑にパターンを印刷することは難しい。
【００１１】
そのために、被印刷体の表面に水をはじかないように表面処理（受容層）を行い、水系インクを印刷可能とする方法がある。この一般的な市販のインクジェットの記録シートやＯＨＰの水系インクを印刷可能とするための受容層の厚みは約１０〜２０μｍとされている。
【００１２】
また、前記従来の方法を積層セラミックコンデンサのセラミックグリーンシートを積層する場合や水系電極インクでセラミック基板の上に回路パターンを印刷する場合に用いると、表面処理層（受容層）に基因した回路パターンのはがれやデラミなどの構造欠陥が発生するという課題を有していた。
【００１３】
さらに、前記従来の方法は水系インクをはじかず滲まないようにすることが主な目的であり、水系インクの着弾径を制御することができず、高精度な印刷パターンを得ることができないという課題も有していた。
【００１４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高精度にセラミックグリーンシートおよびセラミック基板の上に印刷パターンを形成することができる水系インク用の表面処理層およびそれを用いた高精度な印刷方法を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、セラミックグリーンシート、セラミック基板の上に設ける水系インク用の表面処理層であって、少なくとも界面活性剤、水溶性樹脂、酸を含む表面処理層であり、セラミック電子部品の印刷パターンを高精度に印刷することができる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、表面処理層の組成が水溶性樹脂を０．０６〜２０重量％、界面活性剤を０．０６〜２０重量％、酸を０．２〜２０重量％になるように構成した請求項１に記載の表面処理層であり、セラミック電子部品の印刷パターンをより高精度に印刷することができる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、界面活性剤がＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから形成されたカルボン酸型、エステル型、アミノ酸型の界面活性剤を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層であり、焼成後に残留物の無いセラミック電子部品を実現することができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、水溶性樹脂がポリビニルアルコール類もしくはアンモニウム塩の構造をとるポリアクリル酸、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層であり、水系インクの粘度を瞬時に上げることができることにより印刷パターンを高精度に印刷することができる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、酸がシュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、ホウ酸、クエン酸、酢酸を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層であり、水系インク中に酸が溶出し高分子量水系樹脂を固化させて水系インクを増粘させることができることにより水系インクの粘度を瞬時に上げて印刷パターンを高精度に印刷することができる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、ｐＨが５以下である請求項４に記載の表面処理層であり、請求項４の作用をより高めることができる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の発明は、膜厚が０．０６〜１．０μｍである請求項１に記載の表面処理層であり、セラミック電子部品の焼成時にデラミネーションを防止することができる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は、水溶性色素を含有させた請求項１に記載の表面処理層であり、表面処理層が均一に全面塗布できているかどうかを目視で確認することができる。
【００２３】
本発明の請求項９に記載の発明は、水溶性色素がＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから形成された請求項７に記載の表面処理層であり、請求項６と同じ作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項１０に記載の発明は、表面処理層の水接触角の範囲が５〜６０度であり、且つインクジェットもしくはインク吐出装置から発射されたインク滴の（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を０．７〜２．０μｍ／ｐｌに制御して印刷する印刷方法であり、印刷したインクは増粘して流動することなく理想のパターン形状を保持することができる高精度な印刷を実現することができる。
【００２５】
本発明の請求項１１に記載の発明は、セラミックグリーンシートまたはセラミック基板の上に表面処理層を形成し、酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を含む水系インクをインクジェットもしくはインク吐出装置を用いて印刷する印刷方法であり、水系インクを高精度にパターン形成することができる印刷を実現することができる。
【００２６】
本発明の請求項１２に記載の発明は、セラミックグリーンシートまたはセラミック基板の上に印刷パターンを形成する箇所のみに表面処理層を形成し、酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を含む水系インクを用いて印刷する印刷方法であり、汎用の印刷方法にて高精度な印刷パターンを形成することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水系インク用の表面処理層およびそれを用いた印刷方法について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１により本発明の請求項１〜４、請求項６に記載の発明について説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施の形態１における水系インクの着弾状態を説明するための概念図であり、積層セラミックコンデンサの内部電極パターンを形成する場合について説明するためのものである。
【００３０】
図１において、２はインクジェットヘッドであり、外部信号によりオンデマンド制御により噴射することができるように構成されている。このインクジェットヘッド２に形成されている噴射口２ａからは積層セラミックコンデンサの内部電極パターンを形成するためのニッケルあるいはパラジウムなどの電極材料を含んだ水系電極インク２０が噴射されてインク滴３を形成することができる。
【００３１】
この噴射されたインク滴３はセラミックグリーンシート４の表面に着弾し、表面処理層１を設けていないセラミックグリーンシート４に着弾したインク滴５はセラミックグリーンシート４にはじかれて盛り上がった状態になる。このような状態で連続的に電極パターンを形成していくと電極パターンの中央部から端部に向けて山状の盛り上がりを有する内部電極パターンを形成することになる。この山状の盛り上がりを有する内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシート４を積層していくと中央部が膨らんだ状態の積層セラミックコンデンサとなり、デラミなどの不良発生や品質問題を発生する要因になる。
【００３２】
これに対して、表面処理層１を設けているセラミックグリーンシート４に着弾したインク滴６ははじかれずに平滑化された電極インクとなって印刷される。
【００３３】
この表面処理層１は界面活性剤、水溶性樹脂、酸を少なくとも含有していることが重要である。前記界面活性剤の役割は被印刷体の表面自由エネルギーを低下させることによりインク滴６を表面処理層１に吸収する前に広げて、はじかれないようにする作用を有しており、これに用いる界面活性剤としてはＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから形成されたカルボン酸型、エステル型、アミノ酸型の界面活性剤を少なくとも一つ含むことによりその効果を発揮することができる。
【００３４】
また、前記水溶性樹脂はインク滴６の水分を吸収する作用を有していることによりインク滴６の粘度を速やかに高めることができる。この水溶性樹脂はポリビニルアルコール類もしくはアンモニウム塩の構造をとるポリアクリル酸、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体を少なくとも一つ含むものより構成されることによりその効果を発揮することができる。
【００３５】
さらに、前記酸は水系電極インク２０の中に酸性溶液中で難溶である水溶性樹脂を含む場合、前記水系電極インク２０の中に溶出して高分子量水系樹脂を固化させることによりインク滴６を増粘させるという作用を有しており、これに用いる酸としてはシュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、ホウ酸、クエン酸、酢酸を少なくとも一つ含むことによりその効果を発揮することができる。
【００３６】
以上のように構成された表面処理層１をセラミックグリーンシート４の上に形成した後、インク滴６をインクジェットヘッド２に形成されている噴射口２ａから連続的に吐出することにより積層セラミックコンデンサの内部電極パターンを形成することにより、高平滑で高精度な内部電極パターンを印刷形成することができる。
【００３７】
特にこの表面処理層１を形成することにより、高平滑な薄層の内部電極パターンを形成する場合、微小なチップサイズの内部電極パターンを形成する場合、あるいはファインパターンを有する回路パターンを形成する場合において高精度な印刷パターンを形成することができる。
【００３８】
また、前記表面処理層１の組成は水溶性樹脂を０．０６〜２０重量％、界面活性剤を０．０６〜２０重量％、酸を０．２〜２０重量％になるように構成することによって、その効果を実現することができる。この範囲を超えると表面処理層１の効果が発揮できないか、あるいは焼成後にデラミネーションなどが発生することになる。
【００３９】
この水系電極インク２０に用いる水溶性樹脂としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ゼラチン、アルブミン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム等の天然高分子およびこれらの塩を用いることができる。
【００４０】
次に、界面活性剤としてはカルボン酸型、スルホン酸型、硫酸エステル型、リン酸エステル型の陰イオン界面活性剤、エステル型、エーテル型、エステル・エーテル型の非イオン界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型、アミンオキシド型の両性イオン界面活性剤、第四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤などが良い結果を得ることができた。
【００４１】
また、酸としてはシュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、ホウ酸、クエン酸、酢酸などの有機酸や塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの無機酸が良く、水溶性有機溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどが効果的であった。ただし、セラミック電子部品の製造工程に焼成を要するセラミックグリーンシート４あるいはアルミナなどのセラミック基板の上に電極パターンなどを形成する場合、界面活性剤および水溶性樹脂は熱分解性が良く、焼成段階で残存灰分が１％以下のものを使用する必要があり、この表面処理層１中に金属イオンなどが多量に含まれているとその灰分が残存し、焼成して得られたセラミック電子部品の電気的特性に悪影響を及ぼす恐れがあるためである。
【００４２】
また、この表面処理層１の水溶液は前記材料に水と水溶性有機溶媒からなる混合溶剤を７０〜９９．８重量％含むように組み合わせて調製することができる。
【００４３】
この水溶性有機溶媒を添加する理由は表面処理層１の水溶液を塗布する際の乾燥速度を速めて均一に塗布することに弊害となる気泡の発生を抑制するためである。
【００４４】
次に、インクジェット印刷に用いる被印刷物（例えば紙、ＯＨＰシートなど）には、インクのはじきや滲みを防ぐために膜厚１０〜２０μｍの受容層が表面に塗布されている。この受容層の主な目的は水系インクのはじきや滲みを防止すれば良いだけなので文字など印刷する場合において、厚く塗布しても問題は無い。
【００４５】
しかしながら、セラミックグリーンシート４およびセラミック基板の上に電極インクのはじきや滲みを防ぐための表面処理層１を塗布する際には、その効果を失うことなく、できるだけ薄く塗布しなければならない。セラミック電子部品に形成する前記表面処理層１の膜厚は０．０５〜１．０μｍの範囲が最適であった。その理由は表面処理層１の膜厚が１．０μｍ以上の場合、積層セラミックコンデンサを製造する際に焼成段階で平滑性を保ちながらセラミックグリーンシートを積層するのが困難となり、はがれやデラミなどの構造欠陥の原因となった。また水系インクでセラミック基板の上に回路パターンを印刷する場合にも、焼成段階で電極などが浮いてはがれてしまうなどの問題が生じた。また、表面処理層１の膜厚が０．０６μｍ以下の場合、表面処理層１が薄すぎて水系インクのはじきや滲みを防止する効果が十分に発揮することができなかった。そこで、表面処理層１の効果を失うことなくセラミック電子部品に不具合が生じない膜厚０．０６〜１．０μｍの範囲でコーターやアプリケーターを用いて表面処理層１をセラミックグリーンシートあるいはセラミック基板の上に塗布することにより好ましい結果を得ることができた。
【００４６】
また、本発明に係る水系電極インク２０は金属粉末、水溶性樹脂および水を少なくとも含有させることが好ましい。この金属粉末はＰｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ合金等の貴金属粉末およびＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ等の卑金属粉末等を焼成温度、電気特性などの観点から適宜用いることができる。
【００４７】
さらに、アルミナなどのセラミック基板の上に形成する回路パターンなどにおいても同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２および図２〜図４を用いて、請求項５に記載の発明について説明する。
【００４９】
図２、図３は、本発明の実施の形態２におけるｐＨ５以上とｐＨ５以下の表面処理層７、８を形成したセラミックグリーンシート４の上に高分子量水系樹脂を含んだ水系電極インク９を用いて電極パターンを形成した場合の電極形状の断面図である。図２、図３において図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５０】
図２、図３において、７はｐＨ５以上の表面処理層であり、８はｐＨ５以下の表面処理層である。９は水系電極インクであり酸性溶液下で難溶である高分子量水系樹脂を含んだインク材料を用いている。
【００５１】
かかる構成によれば、ｐＨ５以上の表面処理層７に印刷された水系電極インク９は図２に示すように、自然乾燥過程で表面張力により真ん中に盛り上がる傾向があるのに対して、ｐＨ５以下の表面処理層８に印刷された水系電極インク９は図３に示すように、ｐＨ５以下の表面処理層８に含まれる酸が水系電極インク９の中に溶出して含まれる高分子量水系樹脂を固化させることにより、水系電極インク９が瞬時に増粘することから、連続して印刷しても流動することなく最も理想的な平滑な電極形状を保持することができる。
【００５２】
しかしながら、酸を過剰に添加すると水系電極インク９の増粘効果が強くなり過ぎて着弾径は広がらず、着弾が連結しないため電極が形成されない場合がある。そこで理想の電極形状を形成するための方法について説明する。
【００５３】
図４は本発明の実施の形態２における理想の電極形状形成のための説明図である。図４において図１〜図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。１０はインクジェットヘッドのノズル間距離である。１１は水系インクの着弾径である。
【００５４】
理想の電極形状を形成するには、インク滴６の塗着量を最小限に抑え、着弾が連結する最小の着弾径を狙うことにより実現することができる。
【００５５】
例えば、インクジェットプリンターにエプソン製のＭＪ−５１０Ｃを用いて解像度３６０ｄｐｉの印刷モードで電極パターンを形成する場合について説明する。ＭＪ−５１０Ｃのノズル間距離１０は７０μｍであるので、インク滴６がセラミックグリーンシート４上に着地した後、図４に示すように着弾径が１００μｍ以上に広がらないと着弾したインク滴６は連結せず、電極パターンを形成することができない。よって、３６０ｄｐｉで理想の電極形状を形成するにはインク滴６の着弾直径を１００μｍになるように表面処理層１を調製すればよい。
【００５６】
以上のようにインクジェットプリンターの解像度に適した表面処理層１を調製することにより、理想の電極形状を形成することができる。
【００５７】
ただし、電子部品の製造工程に焼成を要するセラミックグリーンシート、セラミック基板の上に表面処理層１を塗布する場合は、酸についても熱分解性が良く、焼成段階で残存灰分が１％以下のものを使用する。
【００５８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３により請求項７、請求項８に記載の発明について説明する。本発明の表面処理層１は非常に薄いことと無色の材料から構成されているためにセラミックグリーンシート４またはセラミック基板の上に表面処理層１が形成されているかどうか、或いは均一に塗布されているかどうかを確認することが困難である。
【００５９】
そこで、水溶性色素を表面処理層１の中に１．０重量％以下添加することにより着色された表面処理層１を形成することによって、表面処理層１の有無と均一に塗布されているかどうかを確認することができる。
【００６０】
また、この水溶性色素がＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから構成されていることにより、特性を損なうことなく高精度なセラミック電子部品を実現することができる。
【００６１】
その理由は、焼成を要するセラミックグリーンシート４またはセラミック基板の上に前記水溶性色素を含んだ表面処理層１を塗布する場合には熱分解性が良く、焼成段階で残存物として残らないことからセラミック電子部品の特性を悪化させることが無いためである。
【００６２】
具体的に、そのような分子構造を有する水溶性色素としてはアリザリンエローＲ、ベンジルビオロゲン、ビスマルクブラウン、ブリリアントブルー６Ｂ、ブリリアントグリーン、カルミン酸、エオシンＢ、エリオクロムブラックＴ、エリトロシンＢ、エバンスブルー、ファストグリーンＦＣＦ、ゲンチアナバイオレットＢ、ルシファーエローＣＨ、マラカイトグリーン（シュウ酸塩）、メタニルエロー、メチルブルー、メチルグリーン、ナフトールエローＳ、ニュートラルレッド、ニコチンアルデヒド、ニグロシン、フロキシンＢ、レマゾールブリリアントブルーＲソルト、ローダミンＢ、ウラニン、食紅などの合成色素や天然色素を用いることにより、より良い結果が得られた。
【００６３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４により、請求項９に記載の発明について説明する。
【００６４】
実施の形態１で用いた表面処理層１を設けたセラミックグリーンシート４またはセラミック基板の上に電極パターンを形成する場合、インクジェットヘッド２もしくはインク吐出装置から発射されたインク滴６の（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を表面処理層１の材料組成比を変えることにより制御することができる。この（被印刷面での着弾直径）／（インクの塗出量）の値を大きくしたいときはインク滴６を広げる効果を持つ界面活性剤の比率を大きくするとともに水溶性樹脂を少なくすることによって実現することができる。
【００６５】
逆に、小さくしたいときにはインクの粘度を上げる効果を持つ水溶性樹脂の比率を大きくし、界面活性剤を少なくすると良い。さらに小さくしたいときにはインク滴６の中に酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を分散剤として用い、表面処理層１の成分に実施の形態１に示すような酸を加えてｐＨを５以下に制御することが好ましい。
【００６６】
以上のように表面処理層１の材料組成比を調整することにより、水接触角と（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を制御することができるようになる。以上の条件を検討の結果、表面処理層１の水接触角が５〜６０度の範囲で、且つ（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を０．７〜２．０μｍ／ｐｌに制御しながらインク滴６を連続的に印刷することにより、高平滑で高精度な電極パターン、回路パターンなどをセラミックグリーンシート４あるいはセラミック基板の上に形成することができた。この範囲を超えて水接触角が６０度よりも大きくなり、（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を０．７よりも小さくなるとインク滴６が連結しなくなり、反対に水接触角が５度よりも小さくなり、（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）が２．０よりも大きくなるとインク滴６が広がりすぎて滲みなどが発生するとともにパターン精度が出にくくなる。
【００６７】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５により、請求項１０に記載の発明について説明する。
【００６８】
図４は本発明の実施の形態５における電極パターンを印刷するための印刷方法を説明するための概念図である。図４において、図１〜図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。１０はインクジェットヘッド２のノズル間距離である。１１は水系インクの着弾径である。
【００６９】
高精度な電極パターン形状を形成するためには水系電極インク２０の塗着量を最小限に抑える必要があり、そのためにはインク滴３が噴射されて着弾したインク滴６が連結する最小の着弾径１１を狙うことにより実現することができる。
【００７０】
例えば、インクジェットプリンターに解像度３６０ｄｐｉの性能を有するインクジェットヘッド２を用いて電極パターンを印刷形成する場合について説明する。
【００７１】
まず始めに、セラミックグリーンシート４またはセラミック基板の上に実施の形態１と同様の構成材料を用いて表面処理層１を形成し、その後電極材料として粒径０．１〜０．１５μｍの銀粒子を分散させ、酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を含む水系電極インク２０をインクジェットヘッド２より噴射あるいは吐出して印刷することにより回路パターンあるいは電極パターンを高平滑・高精度に印刷形成することができる。
【００７２】
このとき、インクジェットヘッド２のノズル間距離１０は７０μｍであるので、インク滴３が表面処理層１の上に着弾した後、着弾径１１が１００μｍ以上に広がらなければ着弾したインク滴６は連結しないので高精度な電極パターンを形成することができない。従って、３６０ｄｐｉで理想の電極パターン形状を形成するためにはインク滴６の着弾径１１が１００μｍφになるように表面処理層１の物性を調製すればよい。
【００７３】
以上のようにインクジェットプリンターの解像度に適した表面処理層１を調製することにより、所望の電極形状を印刷形成することができる。なお、この印刷方法は電極パターンの印刷のみならず、抵抗体、誘電体、磁性体などの粉末粒子をインク滴６とすることにより回路パターン、回路素子、積層回路などの形成が容易に実現できる印刷方法である。
【００７４】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６および図５を用いて、請求項１１に記載の発明について説明する。
【００７５】
図５は本発明の実施の形態６における印刷パターン形状に印刷された表面処理層１を有するセラミックグリーンシート４の斜視図である。図５において図１〜図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７６】
図５において、セラミックグリーンシート４の表面には表面自由エネルギーの異なる２つの領域を形成している。１２は表面処理層１からなる親インク性領域であり、１３は表面処理層１が形成されていない撥インク性領域である。前記のように構成されたセラミックグリーンシート４の上に水系電極インク２０を用いてインクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などにより電極パターンを印刷形成する場合、表面処理層１で構成された親インク性領域１２と表面処理層１が形成されていないためにインクをはじく撥インク性領域１３の２つの領域が存在することになり、水系電極インク２０は撥インク性領域１３からははじかれて、自発的に親インク性領域１２に定着するようになることから、非常に滲みの少ない高精度な電極パターンを印刷形成することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明の表面処理層およびそれを用いた印刷方法によれば、水系インクなどを高精度な印刷パターンを形成する表面処理層およびそれを用いた印刷方法を実現できるとともに環境面に配慮したセラミック電子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における水系インク滴の着弾状態を説明するための概念図
【図２】本発明の実施の形態２におけるセラミックグリーンシートの上に形成した電極形状の断面図
【図３】同断面図
【図４】本発明の実施の形態２、５における理想の電極形状形成のための説明図
【図５】本発明の実施の形態６における電極パターン状に印刷された表面処理層を有するセラミックグリーンシートの斜視図
【符号の説明】
１ 表面処理層
２ インクジェットヘッド
２ａ 噴射口
３ インク滴
４ セラミックグリーンシート
５ インク滴
６ インク滴
７ 表面処理層
８ 表面処理層
９ 水系電極インク
１０ インクジェットヘッドのノズル間距離
１１ 水系電極インクの着弾直径
１２ 親インク性領域
１３ 撥インク性領域
２０ 水系電極インク

Claims (12)

1. セラミックグリーンシート、セラミック基板の上に設ける水系インク用の表面処理層であって、少なくとも界面活性剤、水溶性樹脂、酸を含む表面処理層。
2. 表面処理層の組成が水溶性樹脂を０．０６〜２０重量％、界面活性剤を０．０６〜２０重量％、酸を０．２〜２０重量％になるように構成した請求項１に記載の表面処理層。
3. 界面活性剤がＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから形成されたカルボン酸型、エステル型、アミノ酸型の界面活性剤を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層。
4. 水溶性樹脂がポリビニルアルコール類もしくはアンモニウム塩の構造をとるポリアクリル酸、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層。
5. 酸がシュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、ホウ酸、クエン酸、酢酸を少なくとも一つ含む請求項１に記載の表面処理層。
6. ｐＨが５以下である請求項４に記載の表面処理層。
7. 膜厚が０．０６〜１．０μｍである請求項１に記載の表面処理層。
8. 水溶性色素を含有させた請求項１に記載の表面処理層。
9. 水溶性色素がＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素のみから形成された請求項７に記載の表面処理層。
10. 表面処理層の水接触角の範囲が５〜６０度であり、且つインクジェットもしくはインク吐出装置から発射されたインク滴の（被印刷面での着弾径）／（インクの塗出量）を０．７〜２．０μｍ／ｐｌに制御して印刷する印刷方法。
11. セラミックグリーンシートまたはセラミック基板の上に表面処理層を形成し、酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を含む水系インクをインクジェットもしくはインク吐出装置を用いて印刷する印刷方法。
12. セラミックグリーンシートまたはセラミック基板の上に印刷パターンを形成する箇所のみに表面処理層を形成し、酸性溶液中で難溶である高分子量水系樹脂を含む水系インクを用いて印刷する印刷方法。

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