JPH03281205A

JPH03281205A - セラミックグリーンシートの成形方法及びその装置

Info

Publication number: JPH03281205A
Application number: JP8081590A
Authority: JP
Inventors: Masaru Shimura; 優志村; Masami Masuda; 政美増田; Nobuaki Nishi; 西　信昭
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、セラミック基板等の製造分野において、高い
厚み精度を有するセラミックグリ−ンシートを得ること
ができる成形方法及びその装置に関する。

［従来の技術１押出し成形法によるセラミックグリーンシー（・の製造
法について以下に一例を挙げ説明する。

■セラミック粉末に粉末バインダ（多くの場合メチルセ
ルロース）を加え充分に分散混合した後、液体（通常、
水）と、可塑剤、必要に応じ潤滑剤等を加え混練を行う
。これによりセラミック粉体を含んだ可塑ｆト状態のは
い１−どなる。

■はい上を押出し成形する際には、オーガースクリュー
　（以降スクリューという）により内部に含まれる気泡
を除去するための脱気室に送り込まれ、減圧脱気された
後、再度スクＪニーにより圧縮されながら所望の形状を
持った口金から押出される。（ここではセラミック基板
等に用いられる平板形状を例に取る。） ■その後、可塑性を有する平板形状の成形物は、布等を
材質とするベルト上に乗り乾燥機に中を連続的に通過す
ることで乾燥され、セラミックグリーンシートとなる。

■従来の押出し成形法における厚み制御は、初期設定と
して乾燥後のグリーンシートの厚みを測定し口金の調整
を行い目標の厚みに近づけていく操作を何回か繰り返す
。

■その後の定常の運転状態では、作業者が押出し成形の
結果得られたセラミックグリーンシートの厚みを測定す
ることで厚みの変化を知り、口金を」−下することで厚
みの調整を行っている。

［発明が解決しようとする課題１従来の成形方法は次のような問題があった。すなわち、 ■リアルタイムの対応が不可能である。

作業者が厚みを測定する場合、容易にハンドリングでき
る状態は乾燥後のグリーンシートの状態であり、乾燥に
要する時間だけ待つ必要がある。加えてグリーンシート
をサンプリングし通常マイクロメータやノギス等により
厚みを測定し厚みの調整に入るまでの時間たけ対応の遅
れが生じる。その結果、作業者が厚みの変化を検知した
時点には乾燥中のグリーンシートは厚みにおいて不良と
なる。

■省力化が困難である。

高い厚みの精度を要求された場合には、■と同様の状況
から、サンプリングの頻度を増す必要があり作業者は常
時作業に従事せざるを得ない。

本発明はこのような問題を解決するために提案されたも
のであり、リアルタイムで高精度の厚み制御が可能なセ
ラミックグリーンシートの成形方法及びその装置を提供
することを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段１本発明は上述の問題を解決するもので、（本発明方法）セラミック粉体を含むはい上を押出し成形した後乾燥さ
せてセラミックグリーンシートを形成する方法に適用さ
れ、次の方法を採った。すなわち、押出し成形時のセラミックグリーンシートの幅を測定し
、幅か一定となるように乾燥機内のシト搬送速度を制御
することによりセラミックグリーンシートの厚みを一定
に制御することを特徴とするセラミックグリーンシート
の成形方法である。

（本発明装置）また、上記の方法を好適に実施する装置は、セラミック
粉体を含むはい土を押出し成形した後乾燥させてセラミ
ックグリーンシートを形成する装置に適用され次の技術
手段を採った。すなわち、押出し成形時のセラミックグ
リーンシートの幅を測定するセンサーと、該センサーの
出力により乾燥機内のシート搬送装置の速度を制御する
制御機と、該センサーの成形装置である。

シートの成形装置である。

［作用］本発明者等がグリーンシートの実験条件として、口金（
ダイス）の幅１２０ｍｍで、厚み０゜４００　ｍ　ＩＴ
Ｉの近傍において、乾燥機内の搬送装置の速度を変化さ
せることにより得たグリーンシートの厚みと幅の関係を
第３図に示す。この図は横軸にグリーンシートの幅、縦
軸にクリーンシートの幅方向に１０点の厚みを測定し、
その平均値をグリーンシートの厚みとして表わした。

この結果から、限られた幅と厚みの範囲では明瞭な正の
相関があることが判明した。その関係を知って、厚み精
度０．４００十〇；００５ｍｍクリーンシート厚み範囲
での制御を検討した場合、厚みの計測は０．００１ｍｍ
の変化を検知できる測定器と調節機構が必要である。こ
れと比較し幅の計測はＯ，Ｏｌ、ｍｍの精度の測定器と
調節機構で充分である４、このように、グリーンシート
の幅を計測する。−層とは、厚みを計測することとＬＬ
較し極めて容易でル）る。

また、第４図（に、１りすよう６．で、グリーンシート
が１７１余から速度ｖ□で押し出され、乾燥機内の搬送
装置−Ｃ速度Ｖｌて搬送される時（通常はｖｌ＞ＶＯ）
、　クリーンシー１−に自重やその可塑性のためｉ、１
　ｉｌ［みを牛しる。二とがある。その時、重み部分θ
）グリ−ンシートの幅、厚さはともに口金部分に比軸し
て縮小する。この場６１１（みを袖！Ｅするへく、搬送
装置の速度をｖ２どすれば（ｖ２）ｖｌ）、グリーンシ
ー１−はより引っ張られることになり、幅、厚さはさら
に小さくなる。本発明はこの現象を利用して搬送装置の
速度をホ制御し、口↑出１１のグリーンシー　［・の幅
を一定になるように制御してグリ−ンシー１・の厚みを
一定にしようど−４−ろちのである、。

［実施例１第１図は本発明の一実施例の装置の説明図である４、（
でラミック粉体を含んだ可塑Ｐ１状態のはい寸は押出し
成形機４の装入Ｄ　Ｉから装入されスクリュー　２によ
って「〕令３から押出し成形され、ヘルドコンヘア（３
により乾燥機５の中を搬送され、乾燥の後セラミックグ
リーンシートとなる、１本発明は金型；３から押出し成
形された成形体の幅をレーザセンサー゛ｌによって測定
し、成ｊ１ａ体の幅が一定となるようにｌｉ制御２に８
によりベル１−＝２ンベア６のモータ１０の回転速度を
制御するものである。なお、９は押出し成形機４の駆動
モータである。

本発明と従来例の実施結果について説明する４、■従来
例Ｏはい１−のｎ［１合比アルミナ粉　　　　　　　　　　　１００屯礒部（Ａ　
１．、、、−４５、昭和軽金属）バインダ（メトロ−＝ズ５Ｍ−４０００．信越化学）６市川部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２２屯量部可甲剤（グリセリン）　　　　　　　６巾發
部Ｏ押出し条件］１金の幅　　　　　　　　　　　　１２０ｍｍ［−１
けグリーンシー１−厚み　　　　０．４００ｍｍＣ５運
転経過初期設定後の定常運転時に移る段階でのグリシジ＝１・
の厚みの経過を第５図に示す。なお、グリーンシートの
幅は、厚みと同時に測定したものである。

二の結果から、定常運転時に得られたグリーンシートの
厚みｉ囲は０．３９５〜０．４０２　ｍｍであり、「Ｊ
標の厚みから０．００５ｍｍも変化した部分が存在する
グリ−ンシートとな−）た。その原因と１〜では押出し
成形中に厚みの減少をψ期に発見て、￥４゛対処が遅れ
ていることにある。

（巧本発明の実施例０はい−１の間合比アルミナ粉　　　　　　　　　　１００重都部（Ａ　１
．＝−４５、昭和軽金属）バインダ（メｌ−ロースＳ　Ｍ−４０００、イ＋’＋Ｊ’Ｕ化学
）６　、＠　；パ部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２２　ｉｌｔ宇部可塑剤（グリセリン）　　　　　　　
６中竜部Ｏ押出し条件［」金の幅　　　　　　　　　　　　１２０ｍｍ１−１
標グリーンシート厚み　　　　０．５９０　ｍ　ｍＯ設
備条件幅の測定器　　　　　　　　　　レーザタイツ（分解精
度０．０５　ｍ　ｍ　、有効検出幅約１．０　ｍ　ｍ　
）２個使用ベルトコンベアのモータの回転数調節（インバータユニットに接続）０運転経過初期設定後の定常運転時に移る段階でのグリンシートの
幅が１０７．６ｍｍであったので１　（、）　７゜６ｍ
ｍを幅の１１標値として自動運転に切り替えた。

幅の制御の結県を第２図に示す。

以十結果から、本発明においては定常運転時に（１られ
たグリーンシーｌ−の厚み箱間は０．　：＜　’１９〜
０−４０１ｍｍであり、目標の厚みから０−００１ｍ　
ｍ　Ｌか変化しておらず、前記の従来例と比較し、厚み
に関して極めて良好なグリーンシートとなった。この程
度の厚み安定が得られれば、２時間程度の間隔で定期的
に抜き取りによる厚み検査を実施することで充分な厚み
管理ができ、省力化に多大な効果を発揮している。７なお、本発明の実施例では乾燥機内の搬送装置にベルト
コンベアを使用したが、ベルトコンベアに限定する必要
はなく、有機フィルム等を用いたキャリヤーテープ、或
はロールコンベアを用いてもよい。

［発明の効果］本発明は次のような優れた効果を奏する。

■厚みの精度が向上する。

■省力化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の説明図、第２図は本発
明の実施例のグラフ、第３図はグリンシートの幅と厚み
の相関を示すグラフ、第４図１は本発明の作用説明図、である。１−・・装入口２−・・スクリュ３・・−口金４・−・押出し成形機５・−・乾燥機６・・・ベルトコンベア７−・・センサー８・−制御器９−・・モータ１０・・・モータ第５図は従来例のグラフ出願人三菱鉱業セメント株式会社代理人

Claims

【特許請求の範囲】１　セラミック粉体を含むはい土を押出し成形した後乾
燥させてセラミックグリーンシートを形成するにあたり
、押出し成形時のセラミックグリーンシートの幅を測定
し、幅が一定となるように乾燥機内のシート搬送速度を
制御することによりセラミックグリーンシートの厚みを
一定に制御することを特徴とするセラミックグリーンシ
ートの成形方法。２　セラミック粉体を含むはい土を押出し成形した後乾
燥させてセラミックグリーンシートを形成する装置にお
いて、押出し成形時のセラミックグリーンシートの幅を
測定するセンサーと、該センサーの出力により乾燥機内
のシート搬送装置の速度を制御する制御機とを備えたこ
とを特徴とするセラミックグリーンシートの成形装置。