JP2013180404A - グラビアロール、グラビア印刷機および積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 印刷にじみの問題を抑制できるグラビアロールを提供すること。
【解決手段】 ペースト膜9を被印刷シート3上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機に備える、グラビアロール2であって、ペースト膜9を与える印刷ペースト12が付与される画線部13がその周面上に形成されており、画線部13には、略印刷方向に延びる印刷方向土手15と印刷方向土手15に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手16とが設けられるとともに、印刷方向土手15と垂直方向土手16とによって区画された、複数個のセル17が形成され、略印刷方向における最前列に位置するセル17A〜17Eを形成する垂直方向土手16Aは、最前列のセル17A〜17Eの対応する部分に、この最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18を有しているグランドロール2である。
【選択図】 図5
【解決手段】 ペースト膜9を被印刷シート3上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機に備える、グラビアロール2であって、ペースト膜9を与える印刷ペースト12が付与される画線部13がその周面上に形成されており、画線部13には、略印刷方向に延びる印刷方向土手15と印刷方向土手15に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手16とが設けられるとともに、印刷方向土手15と垂直方向土手16とによって区画された、複数個のセル17が形成され、略印刷方向における最前列に位置するセル17A〜17Eを形成する垂直方向土手16Aは、最前列のセル17A〜17Eの対応する部分に、この最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18を有しているグランドロール2である。
【選択図】 図5
Description
本発明は、グラビアロール、グラビア印刷機および積層セラミック電子部品の製造方法に関するものである。
積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するため、たとえば、内部電極となる導電性ペースト膜をセラミックグリーンシート上に形成する工程が必要となる。この導電性ペースト膜によって与えられる内部電極は、高いパターン精度を有していることが要求される。この要求を満たし得る技術として、グラビア印刷が注目されている。
特許文献1において、グラビア印刷に用いられるグラビアロールの周面上には画線部が形成されている。この画線部に導電性ペーストが充填されており、グラビアロールの回転とともに、セラミックグリーンシート上に導電性ペースト膜が形成される。グラビアロールの画線部内には、複数の土手で区画された複数個のセルが形成されている。
しかしながら、グラビアロールが回転して導電性ペースト膜がセラミックグリーンシートに印刷される際、一瞬、ペーストがセルとセラミックグリーンシートによって完全に密封される。よって、この密封体積以上のペーストがセル内に充填されていた場合、密封される際の圧力によってペーストが、画線部外に飛び出してしまうことがあった。従って、印刷にじみの問題が生じる可能性があった。
本発明のグラビアロールは、ペースト膜を被印刷シート上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機に備える、グラビアロールであって、前記ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部がその周面上に形成されており、前記画線部には、略印刷方向に延びる印刷方向土手と前記印刷方向土手に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手とが設けられるとともに、前記印刷方向土手と前記垂直方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、略印刷方向における最前列に位置するセルを形成する垂直方向土手は、前記最前列のセルの対応する部分に、該最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部を有しているものである。
本発明のグラビア印刷機は、上述のグラビアロールを備えるものである。
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法は、上述のグラビア印刷機を用いて実施されるものである。
本発明のグラビアロールによれば、ペースト膜を被印刷シート上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機に備える、グラビアロールであって、ペースト膜を与え
る印刷ペーストが付与される画線部がその周面上に形成されており、画線部には、略印刷方向に延びる印刷方向土手と印刷方向土手に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手とが設けられるとともに、印刷方向土手と垂直方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、略印刷方向における最前列に位置するセルを形成する垂直方向土手は、前記最前列のセルの対応する部分に、該最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部を有していることから、密封される際に圧力がかかったペーストは、傾斜部を経て画線部の内部の方に飛び出しやすくなる。よって、逆に、画線部の外部には飛び出しにくくなるので、印刷にじみの問題を抑制できる。
る印刷ペーストが付与される画線部がその周面上に形成されており、画線部には、略印刷方向に延びる印刷方向土手と印刷方向土手に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手とが設けられるとともに、印刷方向土手と垂直方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、略印刷方向における最前列に位置するセルを形成する垂直方向土手は、前記最前列のセルの対応する部分に、該最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部を有していることから、密封される際に圧力がかかったペーストは、傾斜部を経て画線部の内部の方に飛び出しやすくなる。よって、逆に、画線部の外部には飛び出しにくくなるので、印刷にじみの問題を抑制できる。
本発明のグラビア印刷機によれば、上述のグラビアロールを備えるので、上記と同様に印刷にじみの問題を抑制できる。
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、上述のグラビア印刷機を用いて実施されるので、上記と同様に印刷にじみの問題を抑制でき、得られた積層電子部品の特性を安定なものとすることができるとともに、不良品の発生を抑制でき、製造の歩留まりを向上させることができる。
図1は、この発明のグラビア印刷機1の例を概略的に示す正面図である。
図1に示す例において、グラビア印刷機1は、グラビアロール2と、グラビアロール2に対して、被印刷シート3を挟んで対向する圧胴4とを備えている。これらグラビアロール2および圧胴4は、それぞれ、矢印5および6方向に回転し、それによって、被印刷シート3は矢印7方向へ搬送される。
グラビア印刷機1は、たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するために用いられるものである。より特定的には、グラビア印刷機1は、積層セラミック電子部品に備える積層構造物の一部をなすパターニングされた層となるべきペースト膜を被印刷シート3上にグラビア印刷によって形成するために用いられる。より具体的には、図2に示す例のように、セラミックグリーンシート8上に、パターニングされた内部電極となるべき導電性ペースト膜9がグラビア印刷によって形成される。
セラミックグリーンシート8は、図2に示す例のように、キャリアフィルム10によって裏打ちされた状態にある。したがって、図1に示した被印刷シート3は、このようにキャリアフィルム10によって裏打ちされたセラミックグリーンシート8である。
グラビアロール2は、図1に示す例のように、タンク11内に収容された導電性ペースト12内に浸漬され、それによって、グラビアロール2の周面上に形成された複数個の画線部13(その一部が概略的に図示されている。)に導電性ペースト12が付与される。画線部13の詳細については、後述する。なお、グラビアロール2への導電性ペースト12の供給は、導電性ペースト12をグラビアロール2に向かって射出するなどの方法によってもよい。グラビアロール2の周面上の余分な導電性ペースト12は、ドクターブレード14によって掻き取られる。
画線部13は、その代表的なもののみが図3に概略的に図示されている。この画線部13は、図2に示した導電性ペースト膜9のパターンに対応するパターンを有している。この実施形態では、画線部13の長手方向がグラビアロール2の周方向に向くようにされている。画線部13の寸法は、所望する導電性ペースト膜9の寸法にもよるが、縦および横の寸法がそれぞれ0.1〜10mm程度である。
図4は、1つの画線部13の一例を拡大して示す、グラビアロール2の周面の展開図である。図4において、印刷方向が矢印で示されているが、この印刷方向は、図1に示した矢印5の逆方向に対応している。より詳細には、画線部13の図4における上端側が印刷始端側であり、下端側が印刷終端側である。したがって、印刷工程において、画線部13の、被印刷シート3に接触する領域は、図4における上端側から下端側へとその位置を変える。
図4に示す例において、画線部13には、印刷方向に延びる複数本の印刷方向土手15と印刷方向土手15に対して垂直方向に延びる複数本の垂直方向土手16が設けられている。印刷方向土手15の寸法は、長さが画線部13と同様に0.1〜10mm程度であり、幅
が5〜20μm程度である。垂直方向土手16の寸法は、長さが画線部13と同様に0.1〜10mm程度であり、幅が5〜20μm程度である。
が5〜20μm程度である。垂直方向土手16の寸法は、長さが画線部13と同様に0.1〜10mm程度であり、幅が5〜20μm程度である。
また、図4に示す例の画線部13には、垂直方向土手16と印刷方向土手15とによって区画された、複数個のセル17が形成される。1つのセル17の寸法は、略印刷方向の長さ、および略垂直方向の長さが、それぞれ50〜150μm程度、および40〜130μm程度である。図4に示す例において、セル17の平面視での形状は、矩形状であるが、例えば正方形状であってもよい。また、図4に示す例において、セル17は、5列かつ5行で25個並んでいるが、複数列かつ複数行であれば、セルの数はこれより少なくても良いし、多くても良い。
図5(a)は、図4に示した略垂直方向の一端側(図4における最も左側)のセルの拡大図である。図5(b)は、図4および図5(a)に示したセル17A〜17Fの、A−A線における断面図である。図5に示す例においては、略印刷方向における最前列に位置する複数のセル17A〜17Eを形成する垂直方向土手16Aは、複数のセル17A〜1
7Eの少なくとも1つのセル17Aの対応する部分に、このセル17Aの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18を有している。
7Eの少なくとも1つのセル17Aの対応する部分に、このセル17Aの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18を有している。
これにより、導電性ペースト12は、セル17Aと被印刷シート3によって密封される際に圧力がかかっても、傾斜部18を経て、画線部13の内部の方に飛び出しやすくなる。よって、逆に、画線部13の外部には飛び出しにくくなるので、印刷にじみの問題を抑制できる。
また、垂直方向土手16Aの一部に、土手が存在しない途切れ部を設け、セル17Aとセル17Kとを連通させることにより、導電性ペースト12をセル17Aからセル17Kに逃がすことも考えられるが、上述のように傾斜部18を設けた場合には、途切れ部を設けた構成と比較して、導電性ペースト12がセル間を移動し過ぎることを抑制できる。従って、セル17Aで導電性ペースト12が不足することにより、他のペースト膜と厚みのバラつきが生じることを抑制することができる。
図5(b)に示す例において、垂直方向土手16Aは、セル17A側の角部に傾斜部18を有している。この傾斜部18は、垂直方向土手16Aの角部における凸状の湾曲部である。この部分の曲率半径は、5〜15μm程度である。このように、傾斜部18が凸状に湾曲している場合、セル12Aは、開口が広がる方向に向かって滑らかに傾斜するので、圧力を受けた導電性ペースト12が傾斜部18を経て隣接するセルの方に飛び出しやすくなる。よって、印刷にじみをさらに抑制できる。
また、図6(a)に示す例のように、傾斜部18は、垂直方向土手16Aの角部における凹状の湾曲部であってもよい。この部分の曲率半径は、5〜15μm程度である。この場合には、圧力により飛び出した導電性ペースト12を収容する空間が広くなる。よって、画線部13の外側に導電性ペースト12が飛び出すのを抑制できる。
また、図6(b)に示す例のように、傾斜部18は、湾曲せず、直線形状であってもよい。
なお、上述した、図5および図6に示される傾斜部18の寸法は、例えば、垂直方向土手16Aの幅方向の長さ(図6中のx)が、垂直方向土手16Aの幅の1/2以上であり、垂直方向土手16Aの高さ方向の長さ(図6中のy)が、垂直方向土手16Aの高さの1/3以上である。
図5(a)、図5(c)に示す例では、傾斜部18の略垂直方向の幅は、セル17A、17Kの略垂直方向の幅より小さい。より具体的には、セル17Aの略垂直方向の幅が120μm程度である場合に、傾斜部18の略垂直方向の幅は、100μm程度である。また、図5(a)に示す例に限られず、傾斜部18の略垂直方向の幅は、セル17Aの略垂直方向の幅と同一であってもよい。
また、図4および図8に示す例においては、垂直方向土手16Aは、セル17Aだけでなくセル17B〜17Eに対応する部分にも、各セルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18をそれぞれ有している。この場合には、略印刷方向における最前列に位置する全てのセル17A〜17Eにおいて、印刷にじみの問題を抑制できる。
また、図5(a)および図5(b)に示す例においては、略印刷方向における最後列に位置する複数のセル17F〜17Jを形成する垂直方向土手16Bは、複数のセル17F〜17Jの少なくとも1つのセル17Fの対応する部分に、セル17Fの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18を有している。この場合には、17Fに充填された導電
性ペースト12もまた、印刷にじみの問題を抑制できる。
性ペースト12もまた、印刷にじみの問題を抑制できる。
また、図4および図8に示す例においては、垂直方向土手16Bは、セル17Fだけでなくセル17G〜17Jに対応する部分にも、各セルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18をそれぞれ有している。この場合には、略印刷方向における最後列に位置する全てのセル17F〜17Jにおいて、印刷にじみの問題を抑制できる。
図7(a)は、図4に示した略印刷方向の最前列のセルの拡大図である。図7(b)は、図4および図7(a)に示した、B−B線におけるセルの断面図である。図7に示す例においては、略垂直方向における両端側(図4における最も左側および最も右側)に位置する印刷方向土手15A、15Bは、セル17A、17Eの対応する部分に、これらのセル17A、17Eの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部19を有している。
これにより、導電性ペースト12は、セル17と被印刷シート3によって密封される際に圧力がかかっても、傾斜部19から、画線部13の内部(セル17B、セル17D側)に飛び出しやすくなる。よって、セル17A、17Eにおいては、印刷にじみの問題をさらに抑制できる。
また、図4および図8に示す例においては、印刷方向土手15A、15Bは、セル17A、17Eだけでなくセル17F、17J、17K〜17Pに対応する部分にも、各セルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部19をそれぞれ有している。このようにセル17F、17Jの対応する部分にも、傾斜部19が形成されていることにより、セル17A、17Eと同様に、印刷にじみの問題をさらに抑制できる。また、セル17K〜17Pの対応する部分に、傾斜部19が形成されていることにより、画線部13の一方および他方端側における印刷にじみの問題を抑制できる。
ここまでで説明した図4に示す実施形態について、傾斜部18、19を明示した場合の図面を、図8に示す。なお、図8では、セルの符号および土手の符号等は、省略しているが、セルおよび土手の位置は、図4と同様とする。
図8(図4)に示す例において、印刷方向土手15A、15Bおよび垂直方向土手16A、16Bは、画線部13の外周に沿って配置されているセル17に対応する部分に、各セルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部18、19をそれぞれ有している。これにより、印刷にじみの原因となりやすい画線部13の外周のセルの全てにおいて、導電性ペーストの飛び出しを抑制することができる。
以上で説明したグラビアロール2は、例えば、アルミニウム、鉄または銅等の金属から成る。また、上述したセル17、傾斜部18、19は、例えば、周知のレーザ加工法によって形成される。より具体的には、YAG等のレーザ光をレンズによって集光してグラビアロール2の表面に照射する。セル17、傾斜部18、19の形状は、このレーザ光のスポット径、照射エネルギー及び照射時間の制御によって決定される。セル17を形成するためには、例えば、グラビアロール2を回転させながら、レーザ光照射を断続的に行う。これにより、グラビアロール2表面に多数のセル17を形成することができる。また、傾斜部18、19を形成する際には、例えば、土手の上面に対して、傾斜部を設けるセル側から設けないセル側に向かって、照射エネルギーを次第に下げていけばよい。これにより、レーザによる除去量に差ができ、傾斜部18、19を形成することができる。
以上のような構成を有するグラビア印刷機1によって、印刷にじみの問題を抑制して、導電性ペースト膜9を形成することができる。
また、以上のように、グラビア印刷機1を用いて、図2に示すような導電性ペースト膜9が形成されたセラミックグリーンシート8が得られた後、複数のセラミックグリーンシート8が積層されかつ圧着され、必要に応じてカットされ、次いで焼成されることによって、積層セラミック電子部品のための部品本体となる積層構造物が得られる。この積層構造物において、前述した導電性ペースト膜9は、内部電極を構成する。次に、必要に応じて、積層構造物の外表面上に外部電極等が形成されることによって、所望の積層セラミック電子部品が完成される。
このような積層セラミック電子部品において、前述したように、導電性ペースト膜9は全体にわたって印刷にじみの問題が改善されるため、内部電極の寸法のばらつきが大きくなったり、内部電極の周囲のギャップ寸法のばらつきが大きくなったり、たとえば積層セラミックコンデンサの場合には静電容量のばらつきが大きくなったりするといった不良を防止することができる。
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の変形例が可能である。
たとえば、図示の実施形態では、画線部13は、その形状が長方形であったが、グラビア印刷によって形成されるべき導電性ペースト膜9のパターンに応じて、画線部の形状を任意に変更することができる。
また、図示の実施形態では、被印刷シート3が、キャリアフィルム10によって裏打ちされたセラミックグリーンシート8であり、導電性ペースト膜9がセラミックグリーンシート8上に形成されたが、たとえばキャリアフィルム10のような樹脂シートのみを被印刷シート3として用い、この樹脂シート上に導電性ペースト膜9を形成するようにしてもよい。この場合には、樹脂シート上に形成された導電性ペースト膜9は、その後の工程において、セラミックグリーンシート8上に転写されることになる。
また、図示の実施形態では、グラビア印刷によって形成されるペースト膜が導電性ペースト膜9であったが、たとえば、セラミックスラリーのようなペースト状のものからなる膜であってもよい。より具体的には、たとえば積層セラミックコンデンサなどにおいて、内部電極の厚みによる段差を吸収するため、内部電極が形成されない領域に段差吸収用のセラミック層が形成されることがあるが、このようなセラミック層となるべきセラミックスラリーからなるペースト膜を形成しようとする場合にも、この発明を適用することができる。
また、垂直方向土手16Aは、セル17A〜17Eのそれぞれ全てに対応する部分に傾斜部18を有していなくてもよい。例えば、図9に示す例のように、垂直方向土手16Aは、セル17A、17C、17Eに対応する部分のみに傾斜部18を有し、かつ、セル17B、17Dに対応する部分には傾斜部18を有さなくてもよい。そのような場合、例えば、図9に示す例のように、セル17Bおよび17Cを区切る印刷方向土手15Cは、セル17Bに対応する部分に、セル17Bの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部20を有していることが好ましい。かつ、セル17Cおよび17Dを区切る印刷方向土手15Dは、セル17Dに対応する部分に、セル17Dの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部20を有していることが好ましい。以上の構成により、傾斜部18と隣接していないセル17B、17Dであっても、傾斜部20を通して、傾斜部18と対応するセル17A、17Eに導電性ペースト12を逃がすことができる。従って、傾斜部18と対応していないセルであっても、印刷にじみの問題を抑制できる。
垂直方向土手16Bもまた、土手16Aと同様、最後列の全てのセル17F〜17Jの
うち一部のセルの対応する部分にのみ傾斜部18を有していて良い。その場合の傾斜部20の位置についても、最前列のセルと同様とする。
うち一部のセルの対応する部分にのみ傾斜部18を有していて良い。その場合の傾斜部20の位置についても、最前列のセルと同様とする。
なお、上記の説明は、印刷方向土手15A、15Bにおける傾斜部19においても同様であるものとする。
また、図10に示す例のように、略印刷方向における最前列に位置するセル21Aは、単数であって、略垂直方向に延伸する帯形状であっても良い。これにより、画線部13により与えられる導電性ペースト膜9の外縁が明確になる。なお、略印刷方向における最後列に位置するセル21B、略垂直方向における両端のセル21C、21Dも同様に、単数であり帯形状であることが好ましい。
さらに、セル21A、21Bの略印刷方向の長さは、セル17の略印刷方向の長さより小さく、セル21C、21Dの略垂直方向の長さは、セル17の略垂直方向の長さより小さいことが好ましい。これにより、セル21A〜21Dに充填される導電性ペースト12の絶対量が小さくなるので、印刷にじみの問題が抑制される。
また、図11(a)に示す例のように、セル21Aとセル17A〜17Eとを区切る外縁垂直方向土手22Aは、セル17A〜17Eの少なくとも1つのセルと対応する部分に、セル21Aの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部23Aを有している。これにより、セル21Aにおいても印刷にじみの問題が抑制できる。
なお、図10に示す例においては、外縁垂直方向土手22Aは、セル17Aと対応する部分だけでなく、セル17B〜17Eに対応する部分にも、それぞれ傾斜部23Aを有している。ただし、セル17A〜17Eの一部に対応する部分に傾斜部23Aを有していてもよい。
また、同様に、他の最外の土手22B、22C、22Dにも、最外の帯形状のセル21B、21C、21Dと、その内側のセル17との間に、傾斜部を有していると良い。
また、ここで説明した実施形態に、図4で説明した実施形態を加えてもよい。つまり、ここで説明した実施形態において、セル17同士を区切る土手15A、15B、16A、16Bにも傾斜部18、19を有していてよい。
また、以上で説明した例においては、セル17は、垂直方向土手16によって完全に区画されていたが、図12に示す例のように、部分的に区画されていてもよい。つまり、垂直方向土手16において土手の一部が存在しない途切れ部が設けられていることにより、セル17同士が互いに連通していてもよいものとする。図12及び図13に示す例のように、傾斜部18は、土手16における途切れ部以外の部分に設けられている。これにより、導電性ペースト12は途切れ部を通ってセル17間を移動することもできるので、さらに印刷にじみの問題を抑制できる。
1:グラビア印刷機
2:グラビアロール
3:被印刷シート
8:セラミックグリーンシート
9:導電性ペースト膜
12:導電性ペースト
13:画線部
15:印刷方向土手
16:垂直方向土手
17:セル
18、19、20:傾斜部
2:グラビアロール
3:被印刷シート
8:セラミックグリーンシート
9:導電性ペースト膜
12:導電性ペースト
13:画線部
15:印刷方向土手
16:垂直方向土手
17:セル
18、19、20:傾斜部
Claims (5)
- ペースト膜を被印刷シート上にグラビア印刷によって形成するためのグラビア印刷機に備える、グラビアロールであって、
前記ペースト膜を与える印刷ペーストが付与される画線部がその周面上に形成されており、
前記画線部には、略印刷方向に延びる印刷方向土手と前記印刷方向土手に対して略垂直方向に延びる垂直方向土手とが設けられるとともに、前記印刷方向土手と前記垂直方向土手とによって区画された、複数個のセルが形成され、
略印刷方向における最前列に位置するセルを形成する垂直方向土手は、前記最前列のセルの対応する部分に、該最前列のセルの開口が広がる方向に向かって傾斜する傾斜部を有している
グラビアロール。 - 請求項1に記載のグラビアロールを備える、グラビア印刷機。
- 請求項2に記載のグラビア印刷機を用いて実施される、積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記被印刷シートは、セラミックグリーンシートである、請求項3に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記被印刷シートは、樹脂シートである、請求項3に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
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