JP2000331874A - 印刷装置とこれを用いた印刷方法およびこの方法を用いた電子部品の製造方法 - Google Patents

印刷装置とこれを用いた印刷方法およびこの方法を用いた電子部品の製造方法

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JP2000331874A JP11144473A JP14447399A JP2000331874A JP 2000331874 A JP2000331874 A JP 2000331874A JP 11144473 A JP11144473 A JP 11144473A JP 14447399 A JP14447399 A JP 14447399A JP 2000331874 A JP2000331874 A JP 2000331874A
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Nobuyuki Tai
伸幸 田井
Tsutomu Nishimura
勉 西村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラビア印刷装置と、この印刷装置を用いた
印刷方法、およびこの印刷方法を用いて作製した積層電
子部品において、内部電極印刷工程の省コスト化と塗着
量安定化の両立を図り、その結果積層電子部品を低コス
トで歩留まり良く製造することを目的とする。 【解決手段】 版胴10の内部に循環水用配管12を配
置した温度調節機構を備えたグラビア印刷装置を用い
て、内部電極用のインク9の印刷を被印刷体14に行い
所定のパターン状に形成された内部電極層を用いて、積
層電子部品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はグラビア印刷を行う
印刷装置とこれを用いた印刷方法およびこの方法を用い
た電子部品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子部品、例えばセラミックコン
デンサにおいては、セラミックグリーンシート上に内部
電極を形成する場合にグラビア印刷法を用いて電極用イ
ンクを印刷している。
【0003】この従来のグラビア印刷法による印刷装置
は図5に示すように構成されていた。すなわち、電極用
インク1を内蔵したインクパン2と、このインクパン2
の電極用インク1に下部が浸漬され表面に所定のパター
ン状の溝3を形成した回転する版胴4と、この版胴4の
溝3に充填された電極用インク1を除いて他の部分に付
着した電極用インク1を掻き落すドクターブレード5
と、セラミックグリーンシートなどの被印刷体6を版胴
4に押しつけて版胴4の溝3の電極用インク1を被印刷
体6に転移するためのバックアップローラ7とで構成さ
れている。
【0004】また、印刷時の電極用インク1の塗布量を
調節するために、インクパン2中の電極用インク1を外
部に循環させながら、溶剤を適宜添加することにより電
極用インク1の粘度を常に一定にする粘度調整手段を設
けたものも実用化されている。
【0005】そして、上述の印刷装置を用いて被印刷体
としてのセラミックグリーンシート上に内部電極を印刷
し乾燥した後、得られた電極付セラミックグリーンシー
トを積層し熱圧着した後、この積層体を切断し脱バイン
ダ後焼成し、内部電極が表出する端面に外部電極を形成
することにより積層セラミックコンデンサを得ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の印刷装置を用いたグラビア印刷により形成された内
部電極は、予め所定の深さに形成された溝3を有する版
胴4を用いるため、電極用インク1のロット間に発生す
る電極用インク1の粘度や電極用インク1中の固形分の
変化、さらには印刷時の周囲温度の変動に起因する電極
用インク1の粘度の変化によって印刷塗着量が微妙に変
化する。また、印刷中に電極用インク1中の溶剤分が徐
々に揮発するため、時間が経つにしたがって電極用イン
ク1の粘度が高くなり、しかも電極用インク1中の固形
分も増し、結果的に塗着量の増加につながる。
【0007】この塗着量を調整するためには、一旦電極
用インク1を全て回収し溶剤を追添加して粘度調整を行
った後で再度インクパン2に電極用インク1を注入する
こともできるが、インラインで調整できないために余分
な時間を費したり、所望の塗着量を得るために何度も粘
度調整を行う必要があるといった問題があった。
【0008】また、前述したように電極用インク1の粘
度調整手段を採用することもできるが、粘度調整手段の
中にも電極用インク1を存在させなければならないた
め、必要な電極用インク1の量が多量に必要となり、無
駄が発生するといった問題があった。
【0009】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、印刷時の塗布量をインラインで無駄なく調節できる
とともにインクの無駄を抑える印刷装置を提供すること
を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の印刷装置は、内部にインクを有するインクパ
ンと、このインクパンのインクに一部が浸漬されて回転
し、かつ内部に温度調節手段を備え外周面に所定のパタ
ーン状の溝を有する版胴と、この版胴の表面に付着した
余分なインクを掻き落すドクターブレードと、被印刷体
を版胴に押付けて版胴の溝のインクを被印刷体に転移す
るバックアップローラから構成されたものである。
【0011】上記構成とすることにより、版胴の温度に
よってインクの量を任意に調節できることになり、時間
やインクの無駄がなく印刷が行えることになる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、内部にインクを有するインクパンと、このインクパ
ンのインクに一部が浸漬されて回転し、かつ内部に温度
調節手段を有し外周面に所定のパターン状の溝を有する
版胴と、この版胴の表面に付着した余分なインクを掻き
落すドクターブレードと、被印刷体を版胴に押付けて版
胴の溝のインクを被印刷体に転移させるバックアップロ
ーラとで構成したものであり、版胴の温度を調節するこ
とで被印刷体に常に一定のインクを転移させ優れた印刷
が行えることになる。
【0013】請求項2に記載の発明は、温度調節手段が
版胴内に循環水を通す循環水配管を配置した構成であ
り、温度調節された循環水によって版胴を正確に温度調
整できることになる。
【0014】請求項3に記載の発明は、循環水配管が偏
平形のもので構成したものであり、循環水の温度をより
確実に版胴に伝えることができる。
【0015】請求項4に記載の発明は、温度調節手段が
発熱体で構成したものであり、発熱体を制御することに
より版胴の温度を任意に調節することができる。
【0016】請求項5に記載の発明は、温度調節手段に
より調節される版胴の温度をインク中の溶剤の沸点より
低い温度としたものであり、溶剤の揮発を極力抑え、イ
ンクの粘度をできる限り限定させることができる。
【0017】請求項6に記載の発明は、インクパンのイ
ンクに一部を浸漬した版胴をインクの粘度に応じて版胴
内の温度調節手段により温度調節し、この版胴を回転さ
せドクターブレードで余分なインクを掻き落して版胴の
表面の溝に所定量のインクを充填し、この版胴に被印刷
体を当接させて被印刷体にインクを転移させる印刷方法
であり、常に安定した量のインクを被印刷体に転移でき
ることになる。
【0018】請求項7に記載の発明は、被印刷体として
セラミックグリーンシートを用い、インクとして電極用
インクを用い、このセラミックグリーンシートに請求項
6に記載の印刷方法により電極を印刷し、この電極を印
刷したセラミックグリーンシートを複数枚積層し、この
積層体を所定の形状に切断し脱バインダ、焼成したもの
に端子電極を形成する積層セラミック電子部品の製造方
法であり、低コストで歩留りの優れたものとすることが
できる。
【0019】以下、本発明の具体的な実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
【0020】図1は本発明の印刷装置の一実施の形態を
示す概略構成図、図2は同印刷部の概略構成図、図3は
同印刷装置に用いる版胴の斜視図、図4は同版胴の断面
図である。
【0021】図1〜図4において、8はインクパンで、
インク9を内蔵してある。このインク9は例えばニッケ
ル粉末とエチルセルロースと有機溶剤とを含有する電極
用インクが用いられる。このインクパン8のインク9に
は、ステンレス材の表面に銅−クロムメッキを施した版
胴10の下部が浸漬されている。この版胴10の外周面
には所定のパターン状の溝11が設けられ、かつ版胴1
0の内部壁面には偏平に加工されたスチール製の循環水
用配管12が20本配置され、この循環水用配管12に
循環水を流すことにより版胴10の温度を調整するよう
になっている。
【0022】この版胴10のインク9から出た部分には
版胴10の表面に付着した余分なインク9を掻き落すド
クターブレード13が配置されている。また、この版胴
10の上面には被印刷体としてのセラミックグリーンシ
ート14を版胴10に圧接し、版胴10の溝11に埋め
られているインク9をセラミックグリーンシート14に
転写するためのバックアップローラ15が設けられてい
る。
【0023】上記被印刷体としてのセラミックグリーン
シート14は、巻出しロール16からガイドローラ17
を介して版胴10とバックアップローラ15間に送ら
れ、版胴10によって電極となるインク9を転写されて
乾燥機18のガイドローラ19,20に送られ、乾燥機
18を出た後ガイドローラ21を介して巻取りロール2
2に巻取られるようになっている。
【0024】また、版胴10によってインク9を転写さ
れたセラミックグリーンシート14の乾燥機18から送
り出された近傍にインク9の印刷量を検出する蛍光X線
を用いた塗着量検出センサ23が配置され、あらかじめ
設定された塗着量に対して多いか少ないかを検出し、そ
の結果を温度調節手段にフィードバックし循環水用配管
12に流す循環水の温度をコントロールし、版胴10の
外表面温度を制御し、溝11に埋めるインク9の量を一
定に保つようになっている。
【0025】なお、循環水は図3、図4に示すように版
胴10の両端の回転軸24を中空軸を用い、この回転軸
24の一方を循環水入口25とし、他方を循環水出口2
6とし、この間に上記循環水用配管12を接続して版胴
10の内壁面に取付けた構成としてある。
【0026】なお、上記構成においては、版胴10の温
度調節手段として循環水用配管12を版胴10の内壁に
配置して温度制御された循環水で版胴10の表面の温度
をコントロールする構成を示したが、循環水用配管12
の代りに発熱体を版胴10の内壁面に取付けて版胴10
の温度を調整するようにしてもよい。
【0027】また、この版胴10の表面の温度はインク
9の溶剤の沸点より低い温度で行うことが必要で沸点以
上の温度にすると溶剤が激しく揮発しインク9の固形分
が増加してしまうことになる。
【0028】さらに、版胴10の表面温度をコントロー
ルするために上記構成では、塗着量検出センサ23を用
いたが、インクパン8内に粘度計を配置して直接インク
9の粘度を測定し、その結果を温度調節手段にフィード
バックして版胴10の表面温度を制御してもよい。
【0029】次に具体的な印刷方法について積層セラミ
ックコンデンサを例にして説明する。ニッケル粉末とエ
チルセルロースと有機溶剤とを含有するニッケルインク
9をインクパン8に充填し、チタン酸バリウムを主成分
とする耐還元性セラミック粉末と有機バインダとからな
る厚み13μmのセラミックグリーンシート14を準備
し、図1に示す印刷装置を用いて印刷した。
【0030】このとき、版胴10の表面温度を温度調節
手段によって10℃〜80℃の範囲で変化させ、その時
の印刷インク乾燥後の膜中に含有するニッケル塗着量を
蛍光X線を用いた塗着量検出センサ23で測定した。そ
の結果を(表1)に示す。
【0031】
【表1】
【0032】この(表1)から明らかなように、版胴1
0の表面の温度の上昇によって塗着量が徐々に減少して
おり、版胴10の温度を調節することによってインク9
の塗着量をコントロールすることがわかる。ただし、温
度が80℃になると塗着量が増加しているのは、インク
9中の溶剤の沸点を越える温度に達したため溶剤分が激
しく揮発し、インク9中の固形分率が増加したためと考
えられる。
【0033】以上の結果をベースにして所望のインク9
の塗着量を安定して得ることを確認する実験を行った。
その方法は500mlのニッケルインク9を用い、版胴
10の温度調節を行ったときと、行わなかったとき(比
較例)とで、各々500mのセラミックグリーンシート
14に印刷を行い、印刷後に各印刷体を100mおきに
サンプリングしその時のニッケル塗着量を測定した。そ
の結果を(表2)に示す。なお、印刷時の室温は22℃
であった。
【0034】
【表2】
【0035】この(表2)からわかるように、本発明の
版胴10の表面温度をインク9の粘度に合せて変化させ
ていくことにより、印刷開始時の所望の塗着量が最後ま
で印刷されたことが明らかである。一方、温度調節をし
ない比較例では徐々に塗着量が増加していく結果となっ
ている。これは、ニッケルインク9の粘度が徐々に変化
することによって塗着量が増えることになり、そのニッ
ケルインク9の粘度の変化に伴って版胴10の表面温度
を変化させることで塗着量を一定に保てることが立証さ
れたことになる。
【0036】上述のようにニッケル乾燥膜付きのセラミ
ックグリーンシートを有効誘電体層が65層になるよう
に積層、熱圧着し、これを所定形状に切断して積層セラ
ミックコンデンサの生チップとした。この生チップを窒
素雰囲気中の400℃で4時間保持して脱バインダ処理
を施し、低酸素分圧雰囲気中にて1325℃で2時間保
持して焼成を行った。
【0037】その後得られた焼結体素子の面取りを行
い、銅を主成分とする端子電極ペーストを焼結体素子の
両端面に塗布し、乾燥後窒素雰囲気中で800℃にて焼
付けを行い外部電極を形成して積層セラミックコンデン
サを得た。
【0038】このようにして得た積層セラミックコンデ
ンサについて、電気的初期特性、高温負荷寿命試験(8
5℃、32V−DC負荷、1000時間)、高温耐湿負
荷寿命試験(85℃、85%RH、16V−DC負荷、
500時間)、外観検査および樹脂材への埋込み研磨法
による内部構造観察で評価を行ったところ、従来工法と
同様の品質の積層セラミックコンデンサが得られた。そ
の結果を(表3)に示す。なお、測定母数は100とし
た。
【0039】
【表3】
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明は、グラビア印刷用
の版胴に温度調節手段を設けることにより、被印刷体へ
のインクの塗着量を任意に調整することができ、インク
の粘度の変化に対応して版胴の表面温度を変化させて一
定の塗着量を保つことができ、インクの有効利用による
省コスト化と安定化が図れるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の印刷装置の一実施の形態を示す概略構
成図
【図2】同要部の拡大した概略構成図
【図3】同版胴の斜視図
【図4】同版胴の断面図
【図5】従来の印刷装置の要部の概略構成図
【符号の説明】
8 インクパン 9 インク 10 版胴 11 溝 12 循環水用配管 13 ドクターブレード 14 被印刷体のセラミックグリーンシート 15 バックアップローラ 18 乾燥機 23 塗着量検出センサ
フロントページの続き Fターム(参考) 5E001 AB03 AF06 AH00 AH01 AH06 AH08 AH09 AJ01 AJ02 AJ03 5E082 AA01 AB03 BC40 EE04 EE31 EE35 FG06 FG26 FG54 GG10 GG28 JJ03 JJ23 LL03 MM24

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にインクを有するインクパンと、こ
    のインクパンのインクに一部が浸漬されて回転し、かつ
    内部に温度調節手段を有し外周面に所定のパターン状の
    溝を有する版胴と、この版胴の表面に付着した余分なイ
    ンクを掻き落すドクターブレードと、被印刷体を版胴に
    押付けて版胴の溝のインクを被印刷体に転移させるバッ
    クアップローラとで構成した印刷装置。
  2. 【請求項2】 温度調節手段が版胴内に循環水を通す循
    環水配管を配置した構成である請求項1に記載の印刷装
    置。
  3. 【請求項3】 循環水配管が偏平形のもので構成した請
    求項2に記載の印刷装置。
  4. 【請求項4】 温度調節手段が発熱体で構成した請求項
    1に記載の印刷装置。
  5. 【請求項5】 温度調節手段により調節される版胴の温
    度をインクの溶剤の沸点より低い温度とした請求項1に
    記載の印刷装置。
  6. 【請求項6】 インクパンのインクに一部を浸漬した版
    胴をインクの粘度に応じて版胴内の温度調節手段により
    温度調節し、この版胴を回転させてドクターブレードで
    余分なインクを掻き落して版胴の表面の溝に所定量のイ
    ンクを充填し、この版胴に被印刷体を当接させて被印刷
    体にインクを転移させる印刷方法。
  7. 【請求項7】 被印刷体としてセラミックグリーンシー
    トを用い、インクとして電極用インクを用い、このセラ
    ミックグリーンシートに請求項6に記載の印刷方法によ
    り電極を印刷し、この電極を印刷したセラミックグリー
    ンシートを複数枚積層し、この積層体を所定の形状に切
    断し脱バインダ、焼成したものに端子電極を形成する積
    層セラミック電子部品の製造方法。
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