JP2021178430A - グラビア印刷用版ロール、グラビア印刷装置、および、積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

グラビア印刷用版ロール、グラビア印刷装置、および、積層セラミックコンデンサの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】印刷精度を向上させることができるグラビア印刷用版ロールを提供する。【解決手段】外周面に、印刷すべき図形に対応した形状を有するセルが形成されたグラビア印刷用版ロール１０は、駆動力によって回転するシャフト３と、シャフトの径方向外側に設けられた内側ロール１と、内側ロールと離間した状態で内側ロールの径方向外側に設けられ、表面にセル２１が形成されている金属薄肉スリーブ２とを備える。内側ロール１の金属薄肉スリーブ２と対向する部分には、弾性部材１２が設けられており、金属薄肉スリーブ２は、印刷時に内側ロール１の弾性部材１２と当接するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、グラビア印刷用版ロール、グラビア印刷用版ロールを備えたグラビア印刷装置、および、グラビア印刷装置を用いて積層セラミックコンデンサを製造する方法に関する。
版ロールとドラムロールとの間で印刷対象物を挟むことによって、版ロールのセルに充填されたインクを印刷対象物に転写して印刷を行うグラビア印刷装置が知られている。
そのようなグラビア印刷装置の１つとして、特許文献１には、複数の版ロールのセルにそれぞれ異色のインクが貯留された状態で、複数の版ロールのそれぞれを回転させるとともに１つのドラムロールを回転させて、印刷対象物に多色グラビア印刷を行うグラビア印刷装置が記載されている。このグラビア印刷装置において、版ロールは、ゴムまたはクッション性を有する樹脂からなるクッション層を表面に設けた版母材と、クッション層の表面に形成された感光性組成物層と、感光性組成物層の表面に形成されたセルとを備えている。
特開２００９−９６１８９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の版ロールは、柔軟性のある感光性組成物層の表面にセルを形成しているため、精度良くセルを形成することができず、印刷精度が低下する可能性がある。
また、ドクターブレードによって、版ロールの表面に付着した余分なインクの掻き取りを行うと、表面が摩耗して、セルを形成している凹部の深さが浅くなり、印刷精度が低下する可能性がある。
本発明は、上記課題を解決するものであり、印刷精度を向上させることができるグラビア印刷用版ロール、そのようなグラビア印刷用版ロールを備えたグラビア印刷装置、および、グラビア印刷装置を用いて積層セラミックコンデンサを製造する方法を提供することを目的とする。
本発明のグラビア印刷用版ロールは、
外周面に、印刷すべき図形に対応した形状を有するセルが形成されたグラビア印刷用版ロールであって、
駆動力によって回転するシャフトと、
前記シャフトの径方向外側に設けられた内側ロールと、
前記内側ロールと離間した状態で前記内側ロールの径方向外側に設けられ、表面に前記セルが形成されている金属薄肉スリーブと、
を備え、
前記内側ロールの前記金属薄肉スリーブと対向する部分には、弾性部材が設けられており、
前記金属薄肉スリーブは、印刷時に前記内側ロールの前記弾性部材と当接するように構成されていることを特徴とする。
前記内側ロールと前記金属薄肉スリーブとの間の空間の圧力は、大気圧よりも高くてもよい。
前記シャフトには、前記内側ロールと前記薄肉スリーブとの間の前記空間に気体を送り込むための開口が設けられていてもよい。
径方向における前記内側ロールと前記金属薄肉スリーブとの間の距離は、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であってもよい。
前記金属薄肉スリーブは、Ｎｉを含んでいてもよい。
前記弾性部材は、ＮＢＲであってもよい。
前記弾性部材のヤング率は、０．１ＧＰａ以下であってもよい。
上記グラビア印刷用版ロールは、前記内側ロールと離間して設けられている前記薄肉スリーブを保持する保持部材をさらに備えていてもよい。
前記保持部材は、前記内側ロールよりも回転軸方向の外側において前記シャフトに設けられたフランジであってもよい。
本発明のグラビア印刷装置は、
上記いずれかのグラビア印刷用版ロールと、
前記グラビア印刷用版ロールとの間で印刷対象物を挟むドラムロールと、
を備えることを特徴とする。
本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法は、
上記グラビア印刷装置を用いて、セラミックグリーンシート上に内部電極パターンを形成する工程と、
前記内部電極パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを含む複数の前記セラミックグリーンシートを積層することによって積層体を作製する工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
焼成後の前記積層体に外部電極を設ける工程と、
を備えることを特徴とする。
本発明のグラビア印刷用版ロールによれば、金属薄肉スリーブにセルが形成されているので、柔軟性のある素材にセルが形成された構成と比べて、精度良くセルを形成することができるので、印刷時の印刷精度を向上させることができる。
また、ドクターブレードによって、版ロールの表面に付着した余分なインクの掻き取りが行われる場合でも、版ロールの表面に金属薄肉スリーブが設けられているので、摩耗の発生を抑制し、グラビア印刷時の印刷精度を向上させることができる。
また、本発明のグラビア印刷用版ロールでは、金属薄肉スリーブと離間して、内側ロールが設けられており、内側ロールの金属薄肉スリーブと対向する部分には、弾性部材が設けられている。そして、金属薄肉スリーブは、印刷時に内側ロールの弾性部材と当接するように構成されている。そのような構成により、弾性部材は、印刷時に金属薄肉スリーブと当接する下敷きとして機能するので、印刷対象物への印刷を確実に行うことができ、印刷精度を向上させることができる。
一実施の形態におけるグラビア印刷用版ロールの外観を模式的に示す斜視図である。 図１に示すグラビア印刷用版ロールのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 グラビア印刷用版ロールの径方向における各部の寸法を説明するための図である。 内側ロールと保持部材との境界付近における構成を模式的に示す図である。 印刷対象物を介してドラムロールが当接したときのグラビア印刷用版ロールの動きを説明するための図である。 グラビア印刷用版ロールを備えたグラビア印刷装置の主要部の構成を示す図である。 積層セラミックコンデンサの製造方法を説明するためのフローチャートである。
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
（グラビア印刷用版ロール）
まず初めに、グラビア印刷装置に用いられるグラビア印刷用版ロールの構成について説明する。
図１は、一実施の形態におけるグラビア印刷用版ロール１０の外観を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示すグラビア印刷用版ロール１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
このグラビア印刷用版ロール１０の外周面には、印刷すべき図形に対応した形状を有するセル２１が形成されている。
グラビア印刷用版ロール１０は、内側ロール１と、金属薄肉スリーブ２と、シャフト３と、保持部材４とを備える。
内側ロール１は、後述するシャフト３の径方向外側に設けられており、ロール本体部１１と、ロール本体部１１の表面であって、金属薄肉スリーブ２と対向する部分に設けられた弾性部材１２とを備える。ロール本体部１１は、例えば、ステンレスからなる。ロール本体部１１のヤング率は、例えば、５０ＧＰａ以上である。
弾性部材１２は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）である。ただし、弾性部材１２がＮＢＲに限定されることはなく、シリコンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などであってもよい。弾性部材１２のヤング率は、例えば、０．１ＧＰａ以下である。
金属薄肉スリーブ２は、内側ロール１と離間した状態で内側ロール１の径方向外側に設けられている。金属薄肉スリーブ２の回転軸方向Ｌにおける寸法は、例えば、６００ｍｍである。金属薄肉スリーブ２は、金属からなり、例えばＮｉを含む。一例として、金属薄肉スリーブ２は、Ｃｕからなり、表面にＮｉめっきが施されている。
金属薄肉スリーブ２の外周面には、セル２１が形成されている。セル２１は、レーザー彫刻や、ダイヤモンド針を用いた彫刻などの公知の方法により形成することができる。金属薄肉スリーブ２が金属からなることにより、柔軟性のある素材にセルが形成された構成と比べて、精度良くセルを形成することができるので、印刷時の印刷精度を向上させることができる。
金属薄肉スリーブ２は、印刷時に内側ロール１の弾性部材１２と当接するように構成されている。印刷時に、金属薄肉スリーブ２が内側ロール１の弾性部材１２と当接する構成の詳細については、後述する。
円筒形状である内側ロールの中心軸、金属薄肉スリーブ２の中心軸、および、シャフトの中心軸（回転軸）は全て一致している。
図３は、径方向Ｒにおけるグラビア印刷用版ロール１０の各部の寸法を説明するための図である。金属薄肉スリーブ２の厚みＴ１、すなわち、径方向Ｒにおける寸法は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。また、金属薄肉スリーブ２に形成されているセル２１の深さＤ１、すなわち、径方向Ｒにおける寸法は、例えば、５μｍ以上３０μｍ以下である。
上述したように、金属薄肉スリーブ２は、内側ロール１と離間した状態で設けられている。すなわち、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間には、空間４０が存在する。径方向Ｒにおける内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の距離Ｌ１は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。また、内側ロール１の弾性部材１２の厚みＴ２、すなわち、径方向Ｒにおける寸法は、例えば、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
保持部材４は、内側ロール１と離間して設けられている金属薄肉スリーブ２を保持する。保持部材４は、例えば、内側ロール１よりも回転軸方向Ｌの外側においてシャフト３に設けられたフランジであって、シャフト３に対して、径方向Ｒの外側に突出するように設けられている。
本実施形態において、保持部材４は、図４に示すように、部材本体部４ａと、金属薄肉スリーブ２と当接する弾性体４ｂとを備える。
シャフト３は、内側ロール１および金属薄肉スリーブ２の径方向内側に設けられ、モータなどの駆動力によって回転する。シャフト３は、例えば、金属からなる。上述した金属薄肉スリーブ２は、保持部材４を介してシャフト３と一体的に回転可能に構成されている。一方、本実施形態における内側ロール１は、シャフト３とは一体的に回転しない構成とされている。
シャフト３には、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０に気体を送り込むための開口３ａが設けられている。本実施形態では、シャフト３の回転軸方向Ｌにおける一端に、開口３ａが設けられている。内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０に送り込まれる気体は、例えば、空気である。開口３ａから送り込まれた気体は、図４に示すように、シャフト３に設けられた通気孔３ｂ、内側ロール１のロール本体部１１とシャフト３との間の空間４１、および、内側ロール１と保持部材４との間の空間４２を通って、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０に流入する。このため、内側ロール１の表面に設けられている弾性部材１２には、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０に気体を流入させるための貫通孔は設けられていない。
内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０の圧力は、大気圧よりも高いことが好ましい。内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０の圧力が大気圧よりも高いことにより、グラビア印刷用版ロール１０にテーパクラウン形状とするための加工を施さなくても、回転軸方向Ｌにおける金属薄肉スリーブ２の中央部が端部と比べて、径方向Ｒの外側に膨らむ形状となる。したがって、印刷時に、印刷対象物とグラビア印刷用版ロール１０とを確実に当接させることができるので、印刷精度を向上させることができる。
また、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０の圧力が大気圧よりも高いことにより、印刷時に、グラビア印刷用版ロール１０が印刷対象物を介してドラムロールと当接した際、グラビア印刷用版ロール１０の表面に設けられている金属薄肉スリーブ２が径方向Ｒの内側にたわむことを抑制することができる。これにより、グラビア印刷用版ロール１０とドラムロールとの間で印刷対象物を確実に挟み込むことができ、印刷精度を向上させることができる。
なお、上記空間４０の圧力が高くなりすぎると、上記空間４０を維持するための封止部材が破損する可能性がある。したがって、上記空間４０の圧力は、大気圧よりも高く、かつ、所定の上限圧力以下とすることが好ましい。所定の上限圧力は、例えば、０．３ＭＰａである。ただし、上記空間４０の圧力は、大気圧と同じであってもよい。
ここで、印刷時に、金属薄肉スリーブ２が内側ロール１の弾性部材１２と当接する構成の詳細について、図５を用いて説明する。印刷対象物を介してドラムロールがグラビア印刷用版ロール１０と当接すると、グラビア印刷用版ロール１０の表面に設けられている金属薄肉スリーブ２が径方向Ｒの内側へと押圧される。これにより、図５に示すように、金属薄肉スリーブ２を保持している保持部材４の弾性体４ｂが径方向Ｒの内側へと縮むように変形し、金属薄肉スリーブ２が内側ロール１の弾性部材１２と当接する。
この場合、金属薄肉スリーブ２と当接する内側ロール１の弾性部材１２が下敷きとして機能するので、印刷対象物への印刷を確実に行うことができ、印刷精度を向上させることができる。
（グラビア印刷装置）
図６は、上述したグラビア印刷用版ロール１０を備えたグラビア印刷装置１００の主要部の構成を示す図である。グラビア印刷装置１００は、グラビア印刷用版ロール１０と、グラビア印刷用版ロール１０との間で印刷対象物５１を挟むドラムロール５０とを備える。
図６に示すように、印刷時には、印刷対象物５１をグラビア印刷用版ロール１０とドラムロール５０との間で挟み込み、グラビア印刷用版ロール１０とドラムロール５０とをそれぞれ回転駆動させることによって、グラビア印刷用版ロール１０のセル２１に充填されたインクが印刷対象物５１上に転写される。一例として、インク槽５２にインク５３が貯留されており、グラビア印刷用版ロール１０の表面がインク５３と触れることによって、セル２１にインクが充填された後、印刷対象物５１に転写される。なお、グラビア印刷用版ロール１０には、押圧部材であるプッシャーによって、ドラムロール５０から離れないように圧力が印加される。
図６に示すように、グラビア印刷装置１００は、グラビア印刷用版ロール１０の表面に付着した余分なインクを掻き取るためのドクターブレード５４を備えていてもよい。上述したように、グラビア印刷用版ロール１０の表面には、金属薄肉スリーブ２が設けられているので、ドクターブレード５４によって余分なインクの掻き取りが行われる場合の摩耗を抑制することができる。これにより、グラビア印刷時の印刷精度を向上させることができる。
ここで、印刷対象物５１は、例えば、キャリアフィルム上に形成されたセラミックグリーンシートである。また、グラビア印刷用版ロール１０のセル２１に充填されるインクは、例えば、内部電極パターンを形成するための導電性ペーストである。したがって、上述した方法で印刷が行われることにより、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が得られる。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は、例えば、積層セラミック電子部品である積層セラミックコンデンサの製造に用いられる。
（積層セラミックコンデンサの製造方法）
図７は、積層セラミックコンデンサの製造方法を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１では、複数のセラミックグリーンシートを用意する。セラミックグリーンシートとしては、公知のものを用いることができる。
ステップＳ１に続くステップＳ２では、上述したグラビア印刷装置１００を用いて、複数のセラミックグリーンシートのうちの特定のものの上に、内部電極パターンを形成する。すなわち、上述したグラビア印刷装置１００を用いて、セラミックグリーンシート上に、内部電極用導電性ペーストを印刷することによって、内部電極パターンを形成する。
ステップＳ２に続くステップＳ３では、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を含む複数のセラミックグリーンシートを積層することによって積層体を作製する。具体的には、内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上に、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を順次積層し、その上に、内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層することによって、積層体を作製する。この積層体は、未焼成のマザー積層体である。
ステップＳ３に続くステップＳ４では、積層体をプレスした後、ダイシングや押し切りなどの種々の方法により、チップ状に個片化する。
ステップＳ４に続くステップＳ５では、個片化したチップを焼成することによって、セラミック積層体を作製する。焼成温度は、セラミック層や内部電極の材料にもよるが、例えば、９００℃以上１３００℃以下である。この後、バレル研磨などにより、セラミック積層体の角部および稜線部に丸みをつける。
ステップＳ５に続くステップＳ６では、セラミック積層体の両端面に外部電極を形成する。
上述した方法により、積層セラミック電子部品である積層セラミックコンデンサが作製される。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
上述した実施形態では、シャフト３に、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の空間４０に気体を送り込むための開口３ａが設けられているものとして説明したが、上記空間４０に気体を送り込むための開口は、保持部材４に設けられていてもよい。シャフト３に開口３ａを設ける場合、印刷中に常に気体を送り込むことができるという利点がある。一方、保持部材４に開口を設ける場合、シャフト３に開口３ａを設ける場合と比べて、構造を簡易化することができるという利点がある。
上述した実施形態では、内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間に、空間４０が存在するものとして説明したが、空間４０が存在しない構成としてもよい。その場合、金属薄肉スリーブ２は、印刷時だけでなく、印刷時以外の時も、内側ロール１の弾性部材１２と当接した構成となる。空間４０が存在しない構成も考慮すると、径方向Ｒにおける内側ロール１と金属薄肉スリーブ２との間の距離Ｌ１は、０ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。
１ 内側ロール
２ 金属薄肉スリーブ
３ シャフト
３ａ シャフトの開口
４ 保持部材
４ａ 部材本体部
４ｂ 弾性体
１０ グラビア印刷用版ロール
１１ ロール本体部
１２ 弾性部材
２１ セル
４０ 内側ロールと薄肉スリーブとの間の空間
５０ ドラムロール
５１ 印刷対象物
５２ インク槽
５３ インク
５４ ドクターブレード
１００ グラビア印刷装置

Claims (11)

  1. 外周面に、印刷すべき図形に対応した形状を有するセルが形成されたグラビア印刷用版ロールであって、
    駆動力によって回転するシャフトと、
    前記シャフトの径方向外側に設けられた内側ロールと、
    前記内側ロールと離間した状態で前記内側ロールの径方向外側に設けられ、表面に前記セルが形成されている金属薄肉スリーブと、
    を備え、
    前記内側ロールの前記金属薄肉スリーブと対向する部分には、弾性部材が設けられており、
    前記金属薄肉スリーブは、印刷時に前記内側ロールの前記弾性部材と当接するように構成されていることを特徴とするグラビア印刷用版ロール。
  2. 前記内側ロールと前記金属薄肉スリーブとの間の空間の圧力は、大気圧よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷用版ロール。
  3. 前記シャフトには、前記内側ロールと前記金属薄肉スリーブとの間の前記空間に気体を送り込むための開口が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のグラビア印刷用版ロール。
  4. 径方向における前記内側ロールと前記金属薄肉スリーブとの間の距離は、０ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロール。
  5. 前記金属薄肉スリーブは、Ｎｉを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロール。
  6. 前記弾性部材は、ＮＢＲであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロール。
  7. 前記弾性部材のヤング率は、０．１ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロール。
  8. 前記内側ロールと離間して設けられている前記金属薄肉スリーブを保持する保持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロール。
  9. 前記保持部材は、前記内側ロールよりも回転軸方向の外側において前記シャフトに設けられたフランジであることを特徴とする請求項８に記載のグラビア印刷用版ロール。
  10. 請求項１〜９のいずれかに記載のグラビア印刷用版ロールと、
    前記グラビア印刷用版ロールとの間で印刷対象物を挟むドラムロールと、
    を備えることを特徴とするグラビア印刷装置。
  11. 請求項１０に記載のグラビア印刷装置を用いて、セラミックグリーンシート上に内部電極パターンを形成する工程と、
    前記内部電極パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを含む複数の前記セラミックグリーンシートを積層することによって積層体を作製する工程と、
    前記積層体を焼成する工程と、
    焼成後の前記積層体に外部電極を設ける工程と、
    を備えることを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
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