JPH08159706A - 間隔センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 間隔の両側の部材表面に損傷を与え難く、高
精度かつ安価に間隔を設定することを可能とする間隔セ
ンサを提供する。 【構成】 圧電高分子層１２に検出電極１３，１４を形
成してなる間隔センサ１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体間の間隔を測定も
しくは設定することを可能とする間隔センサに関し、特
に、圧電高分子を用いたことを特徴とする間隔センサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】積層コンデンサなどのセラミック積層電
子部品の製造に際しては、内部電極が形成された複数枚
のセラミックグリーンシートを用意し、該複数枚のセラ
ミックグリーンシートを積層して焼成することにより焼
結体を得ていた。ところで、特性が安定であり、かつ信
頼性に優れたセラミック積層電子部品を得るためには、
上記セラミックグリーンシートの厚みは高精度に制御さ
れねばならない。

【０００３】セラミックグリーンシートの製造に際して
リバースロール工法等複数のロールを用いる方法が用い
られている。例えばリバースロール工法では、図１に示
すように、回転駆動される複数のロール１〜３を用い
る。すなわち、セラミックスラリー４を図示の矢印方向
に回転するロール１と２の間に供給し、ロール１，２を
回転させることにより、ロール１，２間の隙間による所
定の厚みのセラミックスラリー層を形成する。しかる
後、ロール２表面上のセラミックスラリー４層をロール
３から供給されるキャリアシート６上に移し替え、この
移し替えられたセラミックスラリー層を乾燥し、セラミ
ックグリーンシート５を得る。この場合、セラミックグ
リーンシート５の厚みは、主としてロール１，２間の間
隔により制御されている。

【０００４】すなわち、所定の厚みのセラミックグリー
ンシート５を安定に得るには、ロール１，２間の間隔等
を高精度に制御しなければならない。従来、上記ロール
１，２間の間隔を高精度に設定するために、これらのう
ち、隙間ゲージを用いて上記間隔を設定する方法、及
びロール間の隙間の一方側からレーザー光を照射し、
他方側に配置された受光素子により透過してきた光を検
出し、それによって間隔を測定する方法が採用されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】隙間ゲージは、通常、
設定すべき間隔に応じた厚みを有する金属板により構成
されている。従って、隙間ゲージを例えばロール１，２
間の間に挿入し、ロール１，２間の間隔を狭め、隙間ゲ
ージにロール１，２の外表面が接した段階で隙間ゲージ
をロール１，２間の間隔から引き抜くことにより、ロー
ル１，２間の間隔を設定していた。この方法では、隙間
ゲージの厚みによりロール間の間隔が高精度に設定され
る。

【０００６】しかしながら、隙間ゲージは金属板からな
るため、ロール１，２の外表面に傷を付けることがあ
り、その結果セラミックグリーンシート５の表面性状が
劣化するという問題があった。加えて、隙間ゲージを用
いた間隔設定方法では、隙間ゲージの厚みに応じて上記
のようにロール間の間隔が設定されるものの、実際に設
定されているロール間の間隔を正確に知ることはできな
かった。

【０００７】他方、のレーザー光を用いた方法では、
安価な測定装置の場合には分解能が低いため、ロール間
の間隔を高精度に設定することができなかった。もっと
も、高価な測定装置を用いれば、ロール間の間隔をある
程度高精度に制御し得るものの、ロール間の間隔を設定
するのに非常に高価な機器を必要とするため、コストが
高くつくという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、設定すべき間隔の両側の
部材に損傷を与え難く、かつ間隔を高精度にかつ安価に
設定することを可能とする間隔センサを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、物体間の間隔
を測定し、所望の大きさの間隔を設定することを可能と
する間隔センサであり、圧電高分子層と、前記圧電高分
子層に形成された一対の検出電極とを備えることを特徴
とする。

【００１０】上記圧電高分子層は、圧電性を示す高分子
材料により構成され、このような圧電高分子層として
は、圧電高分子層の両側から力が加えられた際に、加え
られる力の大きさに対して一定の関係を有する電気的出
力を取り出し得る適宜の圧電高分子材料を用いることが
できる。このような圧電高分子としては、例えばポリフ
ッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルな
どを例示することができるが、本発明において用いる圧
電高分子はこれらに限定されるものではない。

【００１１】本発明の間隔センサでは、上記圧電高分子
層に一対の検出電極が形成されている。この一対の検出
電極は、圧電高分子層に加えられた力に応じて発生する
電気的出力を取り出すために設けられている。一対の検
出電極は、圧電高分子層の両面に分散されて形成されて
いてもよく、すなわち圧電高分子層を挟んで対向するよ
うに形成されていてもよい。あるいは、上記のように圧
電高分子層の両面から力が加えられた際に加えられた力
に応じた電気的出力を取り出し得る限り、圧電高分子層
の一方主面上において所定距離を隔てて一対の検出電極
を形成してもよい。すなわち、一対の検出電極を圧電高
分子層表面に形成する態様も、圧電高分子層の両主面に
加えられる力に応じた電気的出力を取り出し得る限り、
特に限定されるものではなく、さらに、検出電極を圧電
高分子層内に埋設させてもよい。

【００１２】また、好ましくは、本発明の間隔センサで
は、圧電高分子層を支持するように、圧電高分子層の少
なくとも一面に、柔軟性を有する材料よりなる支持体層
が積層される。この柔軟性を有する材料とは、例えば合
成樹脂、合成ゴムもしくは天然ゴムなどの比較的柔らか
い材料を含むものであり、間隔が測定される物体の表面
を傷付け難い適宜の材料を広く含むものとする。

【００１３】上記支持体層は、圧電高分子層の一面もし
くは両面に積層することができ、あるいは支持体層によ
り圧電高分子層を被覆するように支持体層を構成しても
よい。

【００１４】

【作用】本発明の間隔センサを用いて間隔を測定・設定
する場合、設定すべき間隔に間隔センサが挿入される。
そして、両側の物体を近接させ、本発明の間隔センサに
接触させる。この接触により、圧電高分子層に物理的な
歪みが発生し、該物理的な歪みが圧電効果により電気的
な出力として一対の検出電極から取り出される。この場
合、取り出される電気的出力は、圧電高分子層に加えら
れる力に応じた値となる。

【００１５】従って、一対の検出電極の電気的出力か
ら、物体間の間隔を知ることができる。しかも、圧電高
分子層は高分子材料により構成されているため、接触さ
れる物体表面を傷付けるおそれもない。

【００１６】さらに、圧電高分子層に上記支持体層を積
層した構造では、支持体層を柔軟性を有する材料で構成
しているため、物体表面に傷が付くおそれを、より効果
的に低減することができる。加えて、測定すべき物体の
間隔が狭い場合には、圧電高分子層の厚みも非常に薄く
しなければならないが、圧電高分子層の厚みを非常に薄
くした場合に該圧電高分子層の保形性が損なわれるおそ
れがある場合には、圧電高分子層よりも高強度の、但し
柔軟性を有する支持体層を積層することにより、間隔セ
ンサの保形性を高めることができる。

【００１７】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。

【００１８】図２は、本発明の一実施例に係る間隔セン
サの斜視図であり、図３はその断面図である。間隔セン
サ１１は、圧電高分子層１２の両面に検出電極１３，１
４を形成した構造を有する。圧電高分子層１２は、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニルまたはポリ塩化ビ
ニルなどの圧電性を示す高分子材料により構成されてい
る。また、検出電極１３，１４は、上記圧電高分子層１
２の両面に金属材料を蒸着、メッキもしくはスパッタリ
ングなどの薄膜形成法により付与することにより、ある
いは導電ペーストを塗布し、硬化させることにより形成
されている。

【００１９】検出電極１３，１４には、リード線１５，
１６が接続されている。本実施例の間隔センサ１１の使
用方法を、図４及び図５を参照して説明する。例えば、
図４に示すロール２１，２２間の間隔を設定する場合に
つき説明する。

【００２０】まず、ロール２１，２２間に間隔センサ１
１を配置する。しかる後、ロール２１，２２を近づけ、
図５に示すように、間隔センサ１１の両面にロール２
１，２２を当接させる。このロール２１，２２が間隔セ
ンサ１１の両面に当接されることにより、間隔センサ１
１の圧電高分子層１２に物理的な歪みが与えられる。そ
の結果、圧電効果により、圧電高分子層１２の両面に電
位差が生じる。この電位差が、検出電極１３，１４から
取り出される。

【００２１】他方、圧電高分子層１２は、上記物理的歪
みが加えられた際に発生する両面の電位差が、加えられ
る力と一定の関係を有する。すなわち、ロール２１，２
２の外表面が間隔センサ１１に当接し、さらに圧電高分
子層１２の厚みを薄くするように力が加えられるにつれ
て、発生する電位差が大きくなることになる。よって、
予め、間隔センサ１１に加えられる力、すなわちロール
２１，２２が圧接することにより変化した間隔センサ１
１の厚み（ロール２１，２２間の間隔に相当）と、その
場合に発生する電位差との関係を調べておけば、検出電
極１３，１４から取り出される電位差により、ロール２
１，２２間の間隔を知ることができる。

【００２２】上記のようにして、間隔センサ１１を用い
れば、検出電極１３，１４から取り出される電気的出力
により、ロール２１，２２間の間隔を測定することがで
きる。また、ロール２１，２２間の間隔を設定する際に
は、上記のようにロール２１，２２を間隔センサ１２に
近づけ、目的の間隔になった際に、間隔センサ１１をロ
ール２１，２２間の間隙から抜き取ればよい。

【００２３】さらに、本実施例の間隔センサ１１では、
圧電高分子層１２を主体とするため、上記のような薄い
電極１３，１４を表面に形成したとしても、上記作業に
おいてロール２１，２２の表面に傷を付けるおそれはほ
とんどない。

【００２４】もっとも、好ましくは、ロール２１，２２
に接する領域から離れた領域にのみ検出電極を形成して
もよいし、圧電高分子層１２の内部に埋設して形成して
もよい。

【００２５】また、図６に示す第２の実施例の間隔セン
サ３１のように、支持体層３２を圧電高分子層１２の一
方主面上に積層してもよい。同様に、図７に示すよう
に、圧電高分子層１２の両主面に、第１，第２の支持体
層３３，３４を積層してもよい。

【００２６】支持体層３２〜３４を構成する材料として
は、柔軟性を有する材料、例えばシリコン樹脂、軟質塩
化ビニル樹脂などの合成樹脂、合成ゴムもしくは天然ゴ
ムを例示することができる。このような支持体層３２〜
３４を圧電高分子層１２に積層した構造では、支持体層
３２〜３４が柔軟性を有する材料で構成されているた
め、支持体層３２〜３４の外表面が金属ロール２１，２
２と接触された際に、ロール２１，２２の外表面に損傷
を与える可能性はほとんどない。

【００２７】加えて、設定すべき間隔が非常に狭く、圧
電高分子層１２の厚みが非常に薄くなった場合に、かつ
圧電高分子層１２だけでは保形性が充分でない場合に
は、圧電高分子層１２に比べて強度の高い支持体層３２
〜３４を用いることにより、非常に薄い間隔を設定し得
る間隔センサを提供することができる。

【００２８】また、本発明の間隔センサを複数個用いる
ことにより、長尺状のロール間の間隔を設定することも
できる。すなわち、図８に斜視図で示すように、長い円
筒状のロール３５，３６間の間隔を設定するに際して
は、上述した間隔センサ１１を複数個用意し、該ロール
３５，３６間の間隔に適宜の距離を隔てて挿入すること
により、ロール３５，３６間の間隔を正確に設定し得
る。

【００２９】すなわち、本発明の間隔センサを複数個用
い、上記のように直線状に並べることにより、あるいは
２次元的に並べることにより、様々な平面形状を有する
間隔の設定を確実に行うことができる。

【００３０】また、図８に示すように、長尺状のロール
３５，３６間の間隔を設定するに際し複数個の間隔セン
サ１１を用いた場合には、ロール３５，３６間の間隔を
ロール３５，３６の長さ方向にわたって一定にすること
も容易である。

【００３１】さらに、本発明の間隔センサは、上記のよ
うな一対のロール間の間隔を設定するだけでなく、種々
の物体間の間隔を設定する際に広く用いることができ
る。例えば、図９に示す金型４１，４２間の間隔Ａを設
定する際にも好適に用いることができる。この場合に
は、本発明の間隔センサを金型４１，４２間の間に、２
次元的に並べることにより、金型４１，４２間の間隔を
一定に設定することができ、かつ金型４１，４２の前後
・左右の傾き調整、すなわち平行出しも容易に行い得
る。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の間隔センサで
は、圧電高分子層における圧電効果を利用することによ
り、測定すべき部材間の間隔が電気的に測定される。従
って、部材間の間隔を高精度に設定することができ、か
つその間隔の寸法も知り得る。しかも、圧電高分子層を
主体とするものであるため、比較的柔らかく、従って、
間隔センサに接触される部材の表面に損傷を与えること
もほとんどない。

【００３３】加えて、圧電高分子層に検出電極を形成す
ることにより構成されているに過ぎないため、安価な間
隔センサを提供することができる。また、支持体層を圧
電高分子層に積層した構成において、支持体層を柔軟性
を有する材料で構成した場合には、間隔センサに接触さ
れる部材表面の損傷をより効果的に防止することができ
る。加えて、支持体層として、圧電高分子層よりも強度
の高い材料により構成することにより、圧電高分子層の
厚みが薄い場合には、該支持体層により間隔センサの保
形性を補うことができるため、比較的小さな間隔を測定
するために圧電高分子層を薄くした場合であっても、充
分な保形性を有する間隔センサを構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】セラミックグリーンシートをリバースロール工
法により得る構成を説明するための略図的側面図。

【図２】本発明の一実施例に係る間隔センサを示す斜視
図。

【図３】図２に示した実施例の間隔センサの断面図。

【図４】実施例の間隔センサを用いてロール間の間隔を
測定する工程を説明するための側面図。

【図５】実施例の間隔センサを用いてロール間の間隔を
測定する工程を説明するための断面図。

【図６】第２の実施例の間隔センサを説明するための断
面図。

【図７】第３の実施例の間隔センサを説明するための断
面図。

【図８】長尺状のロール間の間隔を測定する方法を説明
するための斜視図。

【図９】本発明の間隔センサにより測定される一対の金
型間の間隔を説明するための部分切欠断面図。

【符号の説明】

１１…間隔センサ １２…圧電高分子層 １３，１４…検出電極 ３１…間隔センサ ３２〜３４…支持体層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電高分子層と、 前記圧電高分子層に形成された一対の検出電極とを備え
   ることを特徴とする、間隔センサ。