JP2000262878A

JP2000262878A - スラリ分散装置

Info

Publication number: JP2000262878A
Application number: JP11074783A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Sase; 克也佐瀬
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】スラリ１６の分散効率の向上と粒径の増大や
ばらつきを防止する。【解決手段】スラリ分散装置は、分散媒に粉末状の分
散質を添加したスラリ１６を収納するスラリ槽２と、こ
のスラリ槽２の中に浸漬され、少なくとも外周壁がその
中に収納された粒状のメディア１２の透過を阻止し、ス
ラリ１６のみを透過する壁体からなり、上部にスラリ１
６を導入する開口部５を有するバレル３と、このバレル
３の中で回転し、同バレル３の中のスラリ１６をメディ
ア１２と共に撹拌する撹拌子１１とを有する。スラリ槽
２のスラリ１６の液面より上を上下動自在なスラリ押さ
え１７で覆い、スラリ１６の液面を上から押さえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックグリー
ンシートを形成するための材料となるスラリを得るた
め、溶剤で溶解した半流動性を有するバインダ等の分散
媒にセラミック粉末等の粉末状の分散質を均一に分散す
るためのスラリ分散装置に関し、特にバレルの中でスラ
リを粒状のメディアと共に撹拌して混合する形式のスラ
リ分散装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層セラミックコンデンサ、積層セラミ
ックインダクタ或いは積層セラミック多層基板等を製造
する際に、溶剤で溶解した半流動性を有するバインダに
セラミック粉末を均一に分散したセラミックスラリが用
いられる。このセラミックスラリをポリエチレンテレフ
タレートフィルム等からなる長尺なベースフィルム上に
所定の厚さで塗布し、乾燥することにより、セラミック
グリーンシートが得られる。

【０００３】このような積層電子部品の材料として使用
されるセラミックグリーンシートは、物理的、熱的、化
学的及び電気的に全体が均一の性質を有することが要求
される。そのためには、セラミックグリーンシートの原
料となるセラミックスラリの分散質であるセラミック粉
末が分散媒であるバインダ中に均一に分散していること
が必要となる。

【０００４】セラミックスラリを分散するためのスラリ
分散装置としては、メディアを使用したバレル撹拌方式
のものが多く使用される。図６はこのバレル撹拌方式を
使用した従来のスラリ分散装置の一例を示す。このスラ
リ分散装置は、スラリ１６を収納するスラリ槽２を備え
ており、このスラリ槽２に分散しようとするスラリ１６
を収納する。スラリ１６は、スラリ供給配管１８からス
ラリ槽２内に供給され、スラリ排出配管１９から排出さ
れる。

【０００５】このスラリ槽２内のスラリ１６には、バレ
ル３が浸漬される。このバレル３は、円筒形のもので、
その中に金属粒体からなるメディア１２が収納される。
このバレル３の周壁と底壁は、スラリ１６を透過する
が、メディア１２を透過しないようなメッシュ状の壁体
からなる。バレル３の底壁は、このようなメッシュ状の
壁体が２重になっている。バレル３の上面は蓋体４で覆
われており、この蓋体４の中央部はスラリ１６が導入さ
れる開口部５となっている。

【０００６】またこのスラリ分散装置は、前記バレル３
内のスラリ１６をメディア１２と共に撹拌する撹拌駆動
部１を備えている。この撹拌駆動部１は軸受７を備え、
この軸受７から放射状に突出した支持腕８とこの支持腕
８の先端から垂下した支持柱１５を介して軸受７に前記
バレル３の蓋体４が固定され、これにより軸受７の真下
にバレル３を垂下し、支持している。

【０００７】この軸受７には、垂直な駆動軸９が回転自
在に軸支されており、この駆動軸９の上端は、前記軸受
７の上に固定された電動モータと減速器等の組み合わせ
からなる回転機６に連結され、この回転機６により駆動
軸９が回転駆動される。この駆動軸９の下端には、放射
状に棒状の撹拌子１１が複数本突出されている。これら
の撹拌子１１は、バレル３の中に収納されている。さら
に、駆動軸９の下端はバレル３の底壁で回転自在に支持
されると共に、バレル３の底壁より下方に突出し、この
突出した下端にスクリュー状の撹拌羽１４が取り付けら
れている。

【０００８】前記のようなスラリ分散装置では、駆動軸
９を介して前記回転機６の回転が撹拌子１１と撹拌羽１
４に伝達される。すると、バレル３の中のスラリ１６が
メディア１２と共に回転、撹拌される。また、スラリ槽
２の底部では、前記撹拌羽１４によってスラリ１６が撹
拌される。

【０００９】このような撹拌動作に伴い、バレル３内で
は、スラリ１６がバレル３の周壁からバレル３の外に押
し出される。また、そのスラリ槽２の底部でも、その中
央部から外周側へとスラリ１６が押し出される。そして
バレル３から押し出されたスラリ１６の分だけ、バレル
３の上部中央の開口部５からスラリ１６がバレル３の中
に入り込む。これにより、スラリ１６はバレル３の中と
外を循環し、その過程でバレル３の中でメディア１２と
共に撹拌され、分散媒の中に分散質が均一に分散され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来のスラリ分散装置においては、撹拌子１１と撹拌
羽１４とが回転することにより、バレル３の中とスラリ
槽２の中ではスラリ１６がそれら撹拌子１１と撹拌羽１
４を中心として回転するよう流動する。このため、スラ
リ１６に遠心力が生じ、バレル３内のスラリ１６はバレ
ル３の周壁を通してその外に押し出されると共に、バレ
ル３の外のスラリ１６もスラリ槽２の外周側へと押され
る。この結果、バレル槽２の外周側にスラリ１６が集ま
り、図６に示すように、スラリ１６の液面がスラリ槽２
の外周側で高く、スラリ槽２の中心、すなわちバレル３
の開口部５の付近で低くなってしまう。

【００１１】このような状態では、スラリ槽２内のスラ
リ１６がスラリ槽２の外周部に停滞し、スラリ槽２の中
央にあるバレル３の開口部５からスラリ１６がバレル３
内に入り込みにくくなるため、スラリ１６が満遍なくバ
レル３の中でメディア１２との撹拌されず、分散効率の
低下や分散状態の不均一性を生じる原因となる。また、
スラリ槽２の外周部で高く盛り上がったスラリ１６の縁
部分が乾燥し、この乾燥したスラリが塊となってスラリ
槽２の中に落ちる。このため、乾燥により凝集したセラ
ミック粉末等の分散質がスラリ１６の中に再投入される
結果となる。これが、スラリ１６の分散質の粒径の増大
やばらつき等の原因ともなる。

【００１２】本発明は、このような従来におけるスラリ
分散装置における課題に鑑み、スラリ槽内でのスラリの
偏りを無くし、スラリがバレル内とバレルの外へと円滑
に流通できるようになると共に、スラリの液面付近での
乾燥を防止し、これにより分散効率の向上と粒径の増大
やばらつきを防止することを可能としたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記の目的
を達成するため、スラリ槽２のスラリ１６の液面より上
を上下動自在なスラリ押さえ１７で覆った。このスラリ
押さえ１７は、スラリ槽２内のスラリ１６の液面を覆
い、その液面での溶剤の蒸発を防止し、スラリの乾燥を
防ぐだけでなく、スラリ槽２内のスラリ１６の液面の偏
った上昇を押さえ、スラリ１６の液面を平準化すること
を可能とする。

【００１４】すなわち、本発明によるスラリ分散装置
は、分散媒に粉末状の分散質を添加したスラリ１６を収
納するスラリ槽２と、このスラリ槽２の中に浸漬され、
少なくとも外周壁がその中に収納された粒状のメディア
１２の透過を阻止し、スラリ１６のみを透過する壁体か
らなり、上部にスラリ１６を導入する開口部５を有する
バレル３と、このバレル３の中で回転し、同バレル３の
中のスラリ１６をメディア１２と共に撹拌する撹拌子１
１とを有する。そして、スラリ槽２のスラリ１６の液面
より上を上下動自在なスラリ押さえ１７で覆い、このス
ラリ押さえ１７でスラリ槽２のスラリ１６の液面を押さ
えている。

【００１５】このスラリ分散機において、前記スラリ押
さえ１７は、スラリ槽２内のスラリ１６の液面を覆って
いるので、その液面での溶剤の蒸発を防止することがで
き、これによりスラリの乾燥を防ぐことができる。この
ため、スラリ１６の液面でのスラリ１６の乾燥により、
スラリ１６の中のセラミック粉末等の分散質が凝集化し
てしまわず、分散質の粒径の増大や粒径のばらつきを招
かない。

【００１６】さらに、スラリ押さえ１７は、その自重や
その他の重力、機械的な力によりスラリ槽２内のスラリ
１６の液面を上から押さえる。このため、スラリ槽２内
のスラリ１６が偏在化し、スラリ１６の液面の一部が上
昇しようとすると、その上昇しようとする部分に集中的
に荷重が作用し、スラリ１６の液面の上昇を押さえるた
め、スラリ１６の液面が平準化される。例えば、撹拌子
１１の回転により、スラリ１６がバレル３の中から押し
出され、スラリ槽２の外周部に偏ろうとすると、スラリ
槽２の外周部のスラリ１６の液面が高くなった部分にス
ラリ押さえ１７を介して荷重が集中的に作用する。従っ
て、スラリ槽２の外周部におけるスラリ１６の液面の上
昇を抑えられる。この結果、スラリ槽２内のスラリ１６
の液面が平準化され、スラリ１６はバレル３の内外に円
滑に循環することになる。これにより、スラリ１６の分
散効率が向上する。

【００１７】前記のスラリ押さえ１７は、その自重でス
ラリ１６の液面を押さえるが、その自重に加え、他の物
体の重力や機械的な力を加えてもよい。例えば、錘２２
の重力を加えたり、弾性体２４の弾力を加えたり、さら
に流体の圧力やアクチュエータ２７により発生する負荷
でスラリ１６の液面を押さえることもできる。これら、
スラリ押さえ１７の負荷を加重する手段は、任意に選択
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明によるスラリ分散装置の一実施形態を示
すもので、前述した図６のスラリ分散装置と同じ部分は
同じ符号で示してある。

【００１９】分散するスラリ１６を収納するスラリ槽２
を備えており、このスラリ槽２には、バルブ２０を開く
ことにより、スラリ供給配管１８を通して分散しようと
するスラリが供給される。また、分散処理済のスラリ１
６は、バルブ２１を開くことにより、スラリ排出配管１
９を通して所定の個所に排出、供給される。スラリ１６
の分散処理を行うため、スラリ分散装置が稼働中は、前
記バルブ２０、２１は何れも閉じておく。

【００２０】このスラリ槽２内のスラリ１６には、バレ
ル３が浸漬されている。このバレル３は、円筒形のもの
で、その中にメディア１２が収納される。このメディア
１２は、金属製の粒体からなる。前記バレル３の周壁と
底壁は、スラリ１６は透過するが、メディア１２は透過
しないようなメッシュ状の壁体からなる。バレル３の底
壁は、このようなメッシュ状の壁体が２重になってお
り、それぞれ中央に軸受１３が固定されている。

【００２１】バレル３の上面は蓋体４で覆われており、
この蓋体４の中央部は開口部５となっている。この開口
部５の周囲の蓋体の内周縁は、漏斗状に中央が次第に低
くなるように形成されている。このバレル３をスラリ槽
２の中に閉じこめた状態で、スラリ槽２のスラリ１６の
液面上にスラリ押さえ１７が載せられる。このスラリ押
さえ１７は、例えばステンレス等のように、スラリ１６
に含まれる溶剤等に対して耐性があり、且つ或る程度重
量のある材料により作られたものである。スラリ槽２の
内部平面形状に対応した寸法を有する板状のものであ
り、例えばスラリ槽２が円筒形の場合は、スラリ押さえ
１７は円板形となる。このスラリ押さえ１７は、スラリ
槽２の上下に移動自在に設けられている。

【００２２】さらに、前記バレル３内のスラリ１６をメ
ディア１２と共に撹拌する撹拌駆動部１を備えている。
この撹拌駆動部１は軸受７を備え、この軸受７から放射
状に突出した支持腕８とこの支持腕８の先端から垂下し
た支持柱１５を介して軸受７に前記バレル３の蓋体４が
固定され、これにより軸受７の真下にバレル３が支持さ
れている。

【００２３】この軸受７には、垂直な駆動軸９が回転自
在に軸支されており、この駆動軸９の上端は、前記軸受
７の上に固定された電動モータと減速器等の組み合わせ
からなる回転機６に連結されている。この駆動軸９の下
端側には、ボス１０が固定され、このボス１０から放射
状に棒状の撹拌子１１が複数本突出されている。これら
の撹拌子１１は、バレル３の中に収納されている。さら
に、駆動軸９の下端はバレル３の底壁に固定された軸受
１３とその上の軸受で回転自在に支持されると共に、さ
らにその下端はバレル３の底壁より下方に突出し、この
突出した下端にスクリュー状の撹拌羽１４が取り付けら
れている。

【００２４】前記の撹拌駆動部１の支持柱１５や駆動軸
９は、スラリ押さえ１７を貫通しており、スラリ押さえ
１７は、これら支持柱１５や駆動軸９に対して上下にス
ライドできるようになっている。前記のようなスラリ分
散装置では、前記回転機６が駆動すると、この回転が駆
動軸９を介して前記撹拌子１１と撹拌羽１４に伝達され
る。撹拌子１１の回転により、バレル３の中のスラリ１
６がメディア１２と共に回転、撹拌されると共に、スラ
リ１６がバレル３内でその外周へと押される。また、前
記撹拌羽１４の回転によって、スラリ槽２の底部でもス
ラリ１６が撹拌される。

【００２５】このような撹拌動作に伴い、図１に矢印で
示すように、バレル３内のスラリ１６がバレル３の周壁
からバレル３の外に押し出される。また、そのスラリ槽
２の底部でも、その中央部から外周側へとスラリ１６が
押し出される。そしてバレル３から押し出されたスラリ
１６の分だけ、バレル３の上部中央の開口部５からスラ
リ１６がバレル１２の中に入り込む。これにより、スラ
リ１６はバレル３の中と外を循環し、その過程でバレル
３の中でメディア１２と共に撹拌され、分散媒の中に分
散質が均一に分散される。

【００２６】このスラリ分散装置においては、撹拌子１
１と撹拌羽１４とが回転することにより、バレル３の中
とスラリ槽２の中ではスラリ１６がそれら撹拌子１１と
撹拌羽１４を中心として回転するため、図１に矢印で示
すように、バレル３内のスラリ１６はバレル３の周壁を
通してその外に押し出されると共に、バレル３より下の
スラリ１６もスラリ槽２の外周側へと押される。この結
果、バレル槽２の外周側にスラリ１６が集まり、図１に
二点鎖線で示すように、スラリ１６がスラリ槽２の外周
側に集まろうとする。

【００２７】このとき、前記スラリ押さえ１７がその自
重によりスラリ槽２内のスラリ１６の液面を上から押さ
える。特に、図１に二点鎖線で示すように、スラリ１６
がスラリ槽２の外周側に集まり、同外周側のスラリ１６
の液面のが高くなると、スラリ押さえ１７の重力は、こ
の液面が高くなったスラリ１６のスラリ槽２の外周部分
に集中的に作用する。このため、スラリ槽２の外周部分
のスラリ１６が上から押し下げられる。従って、スラリ
１６のスラリ槽２の外周部分への集中が解消され、スラ
リ１６は液面が低いスラリ槽２の中央部へと押し戻され
る。これにより、スラリ槽２の中央部のスラリ１６の液
面が維持され、スラリ１６はバレル３の蓋体４の開口部
５からバレル３内に円滑に流入する。

【００２８】このバレル３に流入したスラリ１６は、前
記の撹拌子１１の回転によりメディア１２と共に撹拌さ
れ、セラミック粉末等の分散質がバインダ等の分散媒に
均一に分散し、バレル３の周壁から押し出される。この
ようにしてスラリ１６がバレル３の内外に円滑に循環す
ることができるので、スラリ１６の分散効率が向上す
る。さらに、スラリ押さえ１７は、スラリ槽２内のスラ
リ１６の液面を覆っているので、その液面での溶剤の蒸
発を防止することができ、スラリの乾燥を防ぐことがで
きる。

【００２９】図２は、前記のスラリ分散装置において、
スラリ押さえ１７の上に錘２２を載せ、スラリ押さえ１
７の自重に加えて、錘２２の重力をスラリ１６の液面に
負荷できるようにした例である。撹拌子１１や撹拌羽１
４によるスラリ１６の遠心力が大きく、スラリ押さえ１
７によりスラリ１６の液面により大きな荷重を負荷する
必要があるときには、スラリ押さえ１７の自重に加え、
錘２２の重力を利用する。

【００３０】図３は、前記のスラリ分散装置において、
スラリ槽２の開口部に蓋体２３を被せ、この蓋体２３と
スラリ押さえ１７との間に圧縮性のバネ等の弾性体２４
を介在させ、スラリ押さえ１７を下方に押し下げるよう
に弾性体２４の弾力を作用させた例である。この例で
は、スラリ押さえ１７の自重に加えて、弾性体２４の弾
力がスラリ１６の液面に負荷されることになる。

【００３１】スラリ押さえ１７や錘２２の荷重は、スラ
リ槽２の外周部におけるスラリ１６の揚圧の大小に係わ
らず一定である。これに対し、図３に示す弾性体２４を
用いたものでは、スラリ槽２の外周部におけるスラリ１
６の揚圧が大きく、スラリ槽２の外周部におけるスラリ
１６の液面が高くなってスラリ押さえ１７が押し上げら
れると、それだけ弾性体２４の圧縮歪みが大きくなる。
この結果、スラリ１６の液面が高くなればなる程、スラ
リ押さえ１７に作用する弾性体２４の弾力が大きくな
り、スラリ１６の液面を押さえる負荷が大きくなる。な
お、この弾性体２４による負荷は、前記の錘２２による
負荷と併用することもできる。

【００３２】図４は、前記のスラリ分散装置において、
スラリ槽２の開口部に蓋体２３を被せ、この蓋体２３に
接続した加圧配管２５を通してスラリ押さえ１７の上に
加圧空気を送り込み、この気圧によりスラリ押さえ１７
を下方に押し下げるようにした例である。この例では、
スラリ押さえ１７の自重に加えて、加圧空気の気圧がス
ラリ１６の液面に負荷されることになる。スラリ押さえ
１７はスラリ槽２内で気密に上下動できるように設ける
必要がある。

【００３３】この図４に示す例では、スラリ槽２の外周
部におけるスラリ１６の揚圧が大きく、スラリ槽２の外
周部におけるスラリ１６の液面が高くなってスラリ押さ
え１７が押し上げられると、それだけスラリ押さえ１７
の上の空気が圧縮される。この結果、スラリ１６の液面
が高くなればなる程、スラリ押さえ１７に作用する気圧
が大きくなり、スラリ１６の液面を押さえる負荷が大き
くなる。さらにバルブ２６の開閉操作等により、前記の
気圧を適宜変えることができるので、スラリ押さえ１７
がスラリ１６の液面を押さえる負荷を適宜調整すること
ができる。

【００３４】なお、この気圧による負荷を得るため、ス
ラリ押さえ１７と蓋体２３との間に図示してないエアバ
ッグを挿入し、このエアバックに空気を供給してもよ
い。この場合は、スラリ押さえ１７のスラリ槽２の内面
に対する気密性は必要はない。このようなスラリ押さえ
１７に気圧による負荷を与える手段は、前記の錘２２や
弾性体２４による負荷と併用することもできる。

【００３５】図５は、前記のスラリ分散装置において、
スラリ槽２３の開口部に蓋体２３を被せ、この蓋体２３
に取り付けたエアシリンダ、ソレノイド、電歪アクチュ
エータ等のアクチュエータ２７によりスラリ押さえ１７
を上下させるようにした例である。この例では、スラリ
押さえ１７の自重に加えて、アクチュエータ２７によっ
て発生する負荷をスラリ押さえ１７に加えることができ
る。

【００３６】この図５に示す例において、アクチュエー
タ２７からスラリ押さえ１７へに与えられる負荷は、ア
クチュエータ２７に加える出力により適宜調整すること
ができる。また、スラリ押さえ１７を押し下げるだけで
なく、アクチュエータ２７の動作により、スラリ押さえ
１７を引き上げる操作も可能である。なお、このアクチ
ュエータ２７による負荷は、前記の錘２２、弾性体２４
或いは気圧の少なくとも何れかによる負荷と併用するこ
ともできる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるスラリ
分散装置では、スラリ槽２の中のスラリ１６の液面を平
準化することができる。このため、スラリ槽２の周囲に
スラリ１６が集まり、その液面が高くなる一方で、スラ
リ槽２の中央部のスラリ１６が少なくなり、スラリ１６
の液面が下がってスラリ１６がバレル３の中に入り込み
にくいというスラリの偏在化を是正することができる。
これにより、スラリ１６のバレル３への内外への循環が
円滑に行われ、スラリ１６に対してメディア１２による
分散が満遍なく行われるので、スラリの分散効率が向上
する。

【００３８】さらに、スラリ押さえ１７は、スラリ１６
の液面を平準化するだけでなく、スラリ１６の液面での
溶剤の蒸発を抑え、スラリ１６の乾燥を防止する。これ
により、スラリ１６に含まれる分散質の凝集が起こら
ず、安定した粒径の分散質が分散したスラリが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスラリ分散装置の一例を示す概略
縦断側面図である。

【図２】本発明によるスラリ分散装置の他の例を示す概
略縦断側面図である。

【図３】本発明によるスラリ分散装置のさらに他の例を
示す概略縦断側面図である。

【図４】本発明によるスラリ分散装置のさらに他の例を
示す概略縦断側面図である。

【図５】本発明によるスラリ分散装置のさらに他の例を
示す概略縦断側面図である。

【図６】スラリ分散装置の従来例を示す概略縦断側面図
である。

【符号の説明】

２スラリ槽５バレルの開口部１１撹拌子１２メディア１６スラリ１７スラリ押さえ２２錘２３蓋体２４弾性体２５加圧配管２７アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２８Ｃ 5/16 Ｂ２８Ｃ 5/16 // Ｂ２８Ｂ 1/30 Ｂ２８Ｂ 1/30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分散媒に粉末状の分散質を添加したスラ
リ（１６）を収納するスラリ槽（２）と、このスラリ槽
（２）の中に浸漬され、少なくとも外周壁がその中に収
納された粒状のメディア（１２）の透過を阻止し、スラ
リ（１６）のみを透過する壁体からなり、上部にスラリ
（１６）を導入する開口部（５）を有するバレル（３）
と、このバレル（３）の中で回転し、同バレル（３）の
中のスラリ（１６）をメディア（１２）と共に撹拌する
撹拌子（１１）とを有するスラリ分散装置において、ス
ラリ槽（２）のスラリ（１６）の液面より上を覆うと共
に、スラリ（１６）の液面を上から押さえる上下動自在
なスラリ押さえ（１７）を備えることを特徴とするスラ
リ分散装置。
【請求項２】スラリ押さえ（１７）はその自重または
その自重に他の物体の重力を加えた重力でスラリ（１
６）の液面を押さえることを特徴とする請求項１に記載
のスラリ分散装置。
【請求項３】スラリ押さえ（１７）はその自重に弾性
体（２４）の弾力を加えた力でスラリ（１６）の液面を
押さえることを特徴とする請求項１に記載のスラリ分散
装置。
【請求項４】スラリ押さえ（１７）はその自重に流体
の圧力を加えた力でスラリ（１６）の液面を押さえるこ
とを特徴とする請求項１に記載のスラリ分散装置。
【請求項５】スラリ押さえ（１７）はその自重にアク
チュエータ（２７）により発生する負荷でスラリ（１
６）の液面を押さえることを特徴とする請求項１に記載
のスラリ分散装置。