JP3985441B2 - 抵抗素子の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器において動作メカニズムなどの位置検出センサとして用いられる抵抗素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化と低価格化に伴って、位置検出用のセンサとして抵抗素子を用いた可変抵抗器を使用するケースが増えている。そして、位置検出センサとして使用される上記可変抵抗器は、通常直流定電圧で用いられ、かつ位置検出精度（分解能）向上のため、小型ながら有効電気的操作範囲の広いものが求められている。
【０００３】
このような従来の抵抗素子およびそれを用いた可変抵抗器、ならびにその抵抗素子の製造方法について、図９、図１０を用いて説明する。
【０００４】
図９は、従来の回転型可変抵抗器に用いられる抵抗素子の平面図であり、同図において、１はフェノール樹脂などからなる絶縁基板で、その表面に馬蹄形をした抵抗皮膜２が印刷形成されており、その抵抗皮膜２の内側に所定間隔をあけて銀系の導電性インクによりリング状の集電部３が抵抗皮膜２と平行関係になるように印刷形成されている。
【０００５】
そして、上記抵抗皮膜２の端部２Ａおよび２Ｂの下方には、電極部４Ａおよび４Ｂが重ねて印刷形成されていると共に、上記集電部３には、これら２つの電極部４Ａ，４Ｂの間を通って下方に延出した電極部４Ｃが印刷形成されている。
【０００６】
なお通常は、抵抗変化範囲を所定の範囲とするために、最初に集電部３と電極部４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を同じ銀系の良導電性インクによって電極部４Ａ〜４Ｃが互いに電気的独立状態になるようにして同時に印刷し、次に抵抗皮膜２を印刷して抵抗素子５を形成するようにしていた。
【０００７】
そして、図１０は、この抵抗素子５を用いた回転型可変抵抗器の概念図で、同図に示すように、上記抵抗素子５は電極部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに、外部接続用の端子６Ａ，６Ｂ，６Ｃがそれぞれ取り付けられると共に、抵抗皮膜２および集電部３上を摺動接点７が弾接摺動するように組み込まれている。
【０００８】
このように構成された抵抗素子５を用いた回転型可変抵抗器をセンサとして用いるに際しては、端子６Ａ−６Ｂ間に直流定電圧が印加され、摺動接点７が、抵抗皮膜２の一方の端部２Ａ（電極部４Ａ）から抵抗皮膜２上に沿って他方の端部２Ｂ（電極部４Ｂ）までを摺動することで所望の出力電圧を端子６Ａ−６Ｃ間から得るものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の抵抗素子およびそれを用いた可変抵抗器においては、直流定電圧を印加されて使用される場合に、端子６Ａ−６Ｃ間および端子６Ｃ−６Ｂ間に電位差が生じており、このような状態においては、湿度が高いと空気中の水分（水蒸気）が絶縁基板１表面で結露して、陽極側の銀が水と反応し銀イオンと水酸化銀との相互反応を繰り返しながら絶縁基板１表面を陰極側に移行し、そこで陰極還元して析出していき、その銀の析出が進むと最終的に短絡するといういわゆる銀マイグレーションの発生の恐れがあり、この銀マイグレーションを防止するため、電極部４Ａ−４Ｃ間および４Ｂ−４Ｃ間を所定距離をもって配置しなければならないという課題があった。
【００１０】
一方、電子機器の小型化に伴い可変抵抗器に用いられる抵抗素子も小型化されて電極部相互の間隔が狭くなることと併せ、上述の如くセンサとして用いられることも多くなっているため、位置検出精度（分解能）を向上させるよう有効電気的操作範囲の広いもの、つまり抵抗皮膜の両端部の電極部間の間隔が狭い抵抗素子が求められているが、従来の構成の抵抗素子５であれば上記の銀マイグレーションによる異極間の短絡を防ぎつつ、小型で有効電気的操作範囲の広いものを実現するにも限界があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、直流電圧を印加して使用しても銀マイグレーションを防止できて、広範囲の回転角度に容易に対応できる小型の抵抗素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１９】
請求項１記載の発明は、絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分および集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に端部が重なり、かつ上記集電部と所定間隔を維持するように平行関係に並んで抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法であり、印刷工法および打抜き加工法という連続生産性に優れた工法を用いているため、銀マイグレーションの発生条件を抑制して異極間の短絡を殆ど無くすことができる高信頼性で高品質の小型の抵抗素子を大量かつ安価に連続生産することができるという作用を有する。
【００２０】
請求項２記載の発明は、絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分およびリング状の集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に重なるようにして、上記リング状の集電部と同心にリング状の抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、上記抵抗皮膜の端部を形成すると共に、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法であり、抵抗皮膜の印刷形成パターンが単純化できると共に、スリット孔を設けることによって抵抗皮膜の円周方向の端部を形成できるため、その位置精度を容易に向上させることもでき、さらなる小型化に簡易に対応することができる抵抗素子を大量かつ安価に連続生産することができるという作用を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
実施の形態１について以下に説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子１１は、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記載する。）などの絶縁樹脂からなる樹脂フィルム材の絶縁基板１２の表面に、馬蹄形の抵抗皮膜１３および、その抵抗皮膜１３の内側に抵抗皮膜１３と所定間隔を維持するように平行関係にリング状の集電部１４が印刷形成されている。
【００２４】
そして、抵抗皮膜１３のそれぞれの端部１３Ａおよび１３Ｂの下方には、電極部１５Ａおよび１５Ｂがその端部を重ねて印刷形成されていると共に、これら２つの電極部１５Ａ，１５Ｂの間を通すようにして、上記集電部１４に延出形成された集電部１４用の電極部１５Ｃが印刷形成されている。
【００２５】
なお、抵抗素子の平面図を示す図面中においては、抵抗皮膜・集電部・電極部を判り易くするために、その対応部分にはハッチングを施している。
【００２６】
また、これらの電極部１５Ａ〜１５Ｃどうしのそれぞれの間には、各々スリット孔１６が形成され、このスリット孔１６によって、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ相互の間は隔てられている。
【００２７】
このスリット孔１６は、図１に示すように、集電部１４用の電極部１５Ｃの幅方向の両側に直線的に、かつリング状の集電部１４近傍位置から絶縁基板１２の端部位置近傍までの長い距離をもって形成されている。
【００２８】
つまり、このスリット孔１６は、銀マイグレーションの発生し易い電極部１５Ａ〜１５Ｃの角部となる位置どうしを繋ぐ直線位置を含むようにして、電極部１５Ａ〜１５Ｃの端部および角部を含んで全体的に電極部１５Ａ〜１５Ｃ間を分断状態にさせるように設けられているものである。
【００２９】
なお、スリット孔１６を打ち抜き加工法を用いて形成する場合には、短手方向に相当する幅方向の寸法は、絶縁基板１２の厚みにより制約されることとなるが、上述のごとく本実施の形態によるものにおいては、絶縁基板１２としてＰＥＴなどの絶縁樹脂からなる薄いフィルム状のものを用いているため、その幅を極めて小さくすることができる。
【００３０】
上記のごとく構成された本実施の形態による抵抗素子１１は、電極部１５Ａ〜１５Ｃ間のそれぞれにスリット孔１６が設けられたものであるため、電極部１５Ａ〜１５Ｃ相互間の距離を狭く設定した場合を含んでそれぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離を長くとったことと等価にでき、銀マイグレーションの発生条件を抑制できるものとなる。
【００３１】
従って、抵抗素子１１の小型化にも容易に対応できて、かつその使用状態として直流定電圧の負荷をかけて使用する際にも、電極部１５Ａ〜１５Ｃの異極間の沿面距離が確保できるため、銀マイグレーションの発生条件を抑制できて高信頼性のものにできる。
【００３２】
なお、絶縁基板１２の材質としては、ＰＥＴ以外のものであってもよく、吸湿性の低い材質のものを選択した場合には、さらに容易に銀マイグレーションの発生条件を抑制することが可能となる。
【００３３】
また、絶縁基板１２としてフィルム状以外のリジットタイプのものに対しても本発明は容易に適用することができる。
【００３４】
次に、上記のように構成される本実施の形態による抵抗素子１１の製造方法について図２を用いて説明する。
【００３５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、抵抗素子１１を製造するための製造工程を説明する図である。
【００３６】
同図（ａ）に示すように、まず所定形状に外形が形成されたＰＥＴなどの絶縁樹脂からなるフィルム状の絶縁基板１２に対して、その表面に、良導電性インクによりリング状の集電部１４および、絶縁基板１２の端部方向に相当する先端が三叉状になった一体電極２０を直線部２１で連結状態になるように一体的にして印刷形成する。
【００３７】
続いて、同図（ｂ）に示すように、所定の抵抗用ペーストを用いて、馬蹄形の抵抗皮膜１３を印刷形成する。
【００３８】
つまり、このとき、抵抗皮膜１３の端部１３Ａおよび１３Ｂは、上述の一体電極２０の根元部２０Ａの両側に所定量上層に重なるようにして、かつ抵抗皮膜１３がリング状の集電部１４と所定間隔を維持するように平行関係に並べて印刷形成される。
【００３９】
最後に、図２（ｃ）に示すように、一体電極２０の根元部２０Ａに対して打抜き加工を施してスリット孔１６を設けることによって根元部２０Ａを３つに分断し、抵抗皮膜１３の端部１３Ａ，１３Ｂおよび集電部１４にそれぞれ接続された互いに電気的に独立した電極部１５Ａ，１５Ｂおよび１５Ｃに形成する。
【００４０】
このときに、スリット孔１６を、上述の直線部２１の側端に沿う直線的な孔形状とすると、打抜きポンチの形状などが簡素化できると共に、そのスリット孔１６の縁部に合わせて馬蹄形の抵抗皮膜１３の端部１３Ａ，１３Ｂを配置することができるため、これらの端部１３Ａ，１３Ｂ間の距離の短いもの、つまり回転型可変抵抗器に用いる場合に有効回転角度の大きい抵抗素子１１に形成することができる。
【００４１】
また、この製造方法においては、上述のごとく印刷工法および打抜き加工法のみを用いるものであるため、大量生産、連続生産にも容易に対応することができると共に、絶縁基板１２を大判化して抵抗素子用パターンを繰り返して複数個印刷をした後にスリット孔１６の加工と外形加工を合わせて最後に行うようにしてもよく、高品質の抵抗素子１１を大量かつ安価に生産するようにできる。
【００４２】
なお、上記には、一体電極２０を形成して、その根元部２０Ａを分断して電極部１５Ａ〜１５Ｃを形成するものを説明したが、予め電極部１５Ａ〜１５Ｃを電気的独立状態に印刷形成し、その電極部１５Ａ〜１５Ｃどうしのそれぞれの間にスリット孔１６を設けるようにしてもよい。
【００４３】
次に、上述の抵抗素子１１を用いて構成した回転型可変抵抗器について、図３の断面図および図４の分解斜視図を用いて説明する。
【００４４】
同図に示すように、上記抵抗素子１１に対して、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃには、各々端子３０Ａ〜３０Ｃがカシメ固定されて取付けられている。
【００４５】
そして、この端子付抵抗素子３１が、表面の所定の印刷パターンを上方に露出状態になるように、箱形の樹脂製ケース３２の底部にインサート固定されている。
【００４６】
なお、このときのインサート成形固定時にスリット孔１６も用いるようにして抵抗素子１１の位置決めをするようにして活用してもよい。
【００４７】
また、図５の端子付抵抗素子の裏面図に示すように、端子３０Ａ〜３０Ｃのいずれか一つ、例えば端子３０Ｃに絶縁基板１２の裏面に沿う補強部３３を一体形成し、その補強部３３で下方から絶縁基板１２のスリット孔１６を塞ぐように構成しておくと、スリット孔１６への成形樹脂の充填を防止することができ、インサート成形によって抵抗素子１１を樹脂製ケース３２に固定する場合においても、電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離が維持できて、銀マイグレーションの発生を抑制できるものにできる。
【００４８】
この場合には、その補強部３３は他の２つの端子３０Ａおよび３０Ｂとは電気的に絶縁状態となる形状にしなくてはならないが、その補強部３３を付けることにより、インサート成形固定時にその部分の変形なども防止できるので安定した品質のものを容易に得ることができる。
【００４９】
そして、樹脂製ケース３２に対して、箱形の凹部を覆うようにカバー３４が装着されると共に、その内部空間には樹脂製ケース３２とカバー３４とにより回転可能に保持された操作体３５が配設されている。
【００５０】
そして、樹脂製ケース３２の底部に露出状態になった端子付抵抗素子３１の抵抗皮膜１３および集電部１４に対して弾接する摺動接点３６は、操作体３５と共廻り可能に操作体３５に固定されている。
【００５１】
なお、図４の分解斜視図に示すように、操作体３５は操作軸を持たない形状で、中央に非円形孔３７を有する形状になっており、下方筒状部３８が樹脂製ケース３２の中心孔３２Ａに嵌合保持され、下方筒状部３８と同軸上に設けられた上方筒状部３９が、樹脂製ケース３２の中心孔３２Ａと同軸に配されたカバー３４の中心孔３４Ａに嵌合保持され、かつ操作体３５の中央平坦部４０の上面がカバー３４裏面に当接状態に装着されることにより、操作体３５は水平状態を維持しつつ回転可能に装着されている。
【００５２】
そして、その使用時においては、操作体３５の非円形孔３７の形状に合う操作軸（図示せず）を非円形孔３７に挿通させ、その操作軸を回転させることにより、操作体３５を回転させ、操作体３５に固定された摺動接点３６を所定位置に移動させる構成のものとなっている。
【００５３】
なお、必要に応じて、操作体３５と操作軸は一体の構成としてもよい。
【００５４】
本実施の形態による抵抗素子１１を用いた可変抵抗器は、以上のように構成されるものであり、その動作は、上述のごとくして操作体３５を回転させると摺動接点３６が所定の位置に移動し、その位置の抵抗値を端子３０Ａ〜３０Ｃの所定の２つの間から取り出すものである。
【００５５】
そして、この可変抵抗器においては、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離を長くとったことと等価な抵抗素子１１を用いたものであるために、直流定電圧を印加した使用状態における銀マイグレーションの発生条件を抑制し、異極間の短絡を低減できるものにできて、高信頼性を長期に亘って維持できる。
【００５６】
また、小型化に対応しつつ容易に有効電気的操作範囲を広くしたものにできるものである。
【００５７】
なお、本発明は、上記に説明した回転型可変抵抗器用の抵抗素子に適用する以外に、スライド型可変抵抗器用の抵抗素子に用いることも可能である。
【００５８】
本発明をスライド型可変抵抗器用の抵抗素子に用いる場合には、通常、直線的に電気的独立状態に並設される抵抗皮膜および集電部を、両者の間隔を小さく配置しても、そのスリット孔で沿面距離を増すことができて銀マイグレーションが抑制できるようになるため、細幅のスライド型可変抵抗器を容易に実現できるという効果が得られる。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２について以下に説明する。
【００６０】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６１】
図６は本発明の第２の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子４１は、実施の形態１による抵抗素子１１に対して、スリット孔４２の形成状態が異なるものであり、その他の部分は実施の形態１による抵抗素子１１のものと同じであるため説明を省略する。
【００６２】
そして、そのスリット孔４２は、同図に示すように、馬蹄形の抵抗皮膜１３の端部１３Ａおよび１３Ｂにそれぞれ重ねて形成された電極部１５Ａおよび１５Ｂ、ならびにその間に配されたリング状の集電部１４の電極部１５Ｃどうしのそれぞれの間を分断するように形成されると共に、平行関係に配置された抵抗皮膜１３と集電部１４との間をも分断するように延設形成されたものとなっている。
【００６３】
つまり、その形状は、抵抗皮膜１３と集電部１４との間に同心馬蹄形部分を有し、その端部から絶縁基板１２の端部に向かって直線部分を備えた形状となっている。
【００６４】
この構成とすると、使用状態によって集電部１４と抵抗皮膜１３間で発生することもある銀マイグレーションも抑制することができ、さらに高品質のものにすることができる。
【００６５】
なお、上記のスリット孔４２の形状は、一つの連続したものを例として説明したが、抵抗皮膜１３と集電部１４との間に複数のスリット孔を設けるようにしてもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態による抵抗素子は、スライド型のものにも適用可能であると共に、この抵抗素子を用いた可変抵抗器は、実施の形態１による可変抵抗器よりもさらに銀マイグレーション対策が講じられたものにできるため、直流使用において信頼性のさらに優れたものにすることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
実施の形態３について以下に説明する。
【００６８】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６９】
図７は本発明の第３の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子５１は、抵抗皮膜５２がそれぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃの上面に重なって形成されており、上記抵抗皮膜５２ごとスリット孔５３が設けられて、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃが形成されたものとなっている。
【００７０】
以下に上記抵抗素子５１の製造方法について、図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００７１】
同図（ａ）に示すように、まず所定形状に外形が形成されたＰＥＴなどの絶縁樹脂からなるフィルム状の絶縁基板１２に対して、実施の形態１による抵抗素子１１の製造方法と同じで、その表面に、良導電性インクによりリング状の集電部１４および、絶縁基板１２の端部方向に相当する先端が三叉状になった一体電極２０を直線部２１で連結状態になるように一体的にして印刷形成する。
【００７２】
次に、同図（ｂ）に示すように、上述の一体電極２０の根元部２０Ａ上を通るようにして、かつリング状の集電部１４と所定間隔を維持するように平行関係に並ぶリング状抵抗皮膜５４を同心に印刷形成する。
【００７３】
このときに、リング状抵抗皮膜５４は単純な印刷形成パターンであるため、印刷カスレなどを低減させることができると共に、径の小さいものであっても容易に印刷形成することができる。
【００７４】
つまり、本実施の形態によるものは、特に小型品への対応に優れたものである。
【００７５】
最後に、図８（ｃ）に示すように、一体電極２０の根元部２０Ａに対してリング状抵抗皮膜５４ごと打抜き加工を施してスリット孔５３を設けることによってその根元部２０Ａを３つに分断し、抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂおよび集電部１４にそれぞれ接続された互いに電気的独立状態の電極部１５Ａ，１５Ｂおよび１５Ｃに形成する。
【００７６】
なお、上述のごとく、抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂは、スリット孔５３により設けられることになるために、その位置精度が容易に高くでき、小型品への適用に優れたものである。
【００７７】
このように本実施の形態による抵抗素子５１は、上述の製造方法を用いた場合には、リング状抵抗皮膜５４を印刷形成するようにできるため、印刷形成パターンが単純化でき、しかもスリット孔５３を設けることによって抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂおよび電極部１５Ａ〜１５Ｃを精度よく形成できるものであるために、小型化に非常に対応し易いものである。
【００７８】
なお、本実施の形態による抵抗素子を用いた可変抵抗器は、実施の形態１に記載したと同様の効果が得られるものにできる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明による抵抗素子の製造方法によれば、印刷工法および打抜き加工法を用いて大量生産、連続生産にも容易に対応することができると共に、電極部を隔てるスリット孔を設けることによって、電極部間の沿面距離を長くとったことと等価になり、銀マイグレーションの発生を抑制できる高品質の小型の抵抗素子を大量かつ安価に生産することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図２】（ａ）同抵抗素子の製造方法を説明する図であり、絶縁基板上に集電部および一体電極が印刷形成された状態を示す図
（ｂ）同抵抗皮膜が印刷形成された状態を示す図
（ｃ）同スリット孔が形成された状態を示す図
【図３】同抵抗素子を用いた可変抵抗器の断面図
【図４】同分解斜視図
【図５】同要部である端子付抵抗素子の裏面図
【図６】本発明の第２の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図７】本発明の第３の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図８】（ａ）同抵抗素子の製造方法を説明する図であり、絶縁基板上に集電部および一体電極が印刷形成された状態を示す図
（ｂ）同抵抗皮膜が印刷形成された状態を示す図
（ｃ）同スリット孔が形成された状態を示す図
【図９】従来の回転型可変抵抗器に用いられる抵抗素子の平面図
【図１０】同回転型可変抵抗器の概念図
【符号の説明】
１１，４１，５１ 抵抗素子
１２ 絶縁基板
１３，５２ 抵抗皮膜
１３Ａ，１３Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ 抵抗皮膜の端部
１４ 集電部
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 電極部
１６，４２，５３ スリット孔
２０ 一体電極
２０Ａ 根元部
２１ 直線部
３０Ａ〜３０Ｃ 端子
３１ 端子付抵抗素子
３２ 樹脂製ケース
３２Ａ，３４Ａ 中心孔
３３ 補強部
３４ カバー
３５ 操作体
３６ 摺動接点
３７ 非円形孔
３８ 下方筒状部
３９ 上方筒状部
４０ 中央平坦部
５４ リング状抵抗皮膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器において動作メカニズムなどの位置検出センサとして用いられる抵抗素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化と低価格化に伴って、位置検出用のセンサとして抵抗素子を用いた可変抵抗器を使用するケースが増えている。そして、位置検出センサとして使用される上記可変抵抗器は、通常直流定電圧で用いられ、かつ位置検出精度（分解能）向上のため、小型ながら有効電気的操作範囲の広いものが求められている。
【０００３】
このような従来の抵抗素子およびそれを用いた可変抵抗器、ならびにその抵抗素子の製造方法について、図９、図１０を用いて説明する。
【０００４】
図９は、従来の回転型可変抵抗器に用いられる抵抗素子の平面図であり、同図において、１はフェノール樹脂などからなる絶縁基板で、その表面に馬蹄形をした抵抗皮膜２が印刷形成されており、その抵抗皮膜２の内側に所定間隔をあけて銀系の導電性インクによりリング状の集電部３が抵抗皮膜２と平行関係になるように印刷形成されている。
【０００５】
そして、上記抵抗皮膜２の端部２Ａおよび２Ｂの下方には、電極部４Ａおよび４Ｂが重ねて印刷形成されていると共に、上記集電部３には、これら２つの電極部４Ａ，４Ｂの間を通って下方に延出した電極部４Ｃが印刷形成されている。
【０００６】
なお通常は、抵抗変化範囲を所定の範囲とするために、最初に集電部３と電極部４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を同じ銀系の良導電性インクによって電極部４Ａ〜４Ｃが互いに電気的独立状態になるようにして同時に印刷し、次に抵抗皮膜２を印刷して抵抗素子５を形成するようにしていた。
【０００７】
そして、図１０は、この抵抗素子５を用いた回転型可変抵抗器の概念図で、同図に示すように、上記抵抗素子５は電極部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに、外部接続用の端子６Ａ，６Ｂ，６Ｃがそれぞれ取り付けられると共に、抵抗皮膜２および集電部３上を摺動接点７が弾接摺動するように組み込まれている。
【０００８】
このように構成された抵抗素子５を用いた回転型可変抵抗器をセンサとして用いるに際しては、端子６Ａ−６Ｂ間に直流定電圧が印加され、摺動接点７が、抵抗皮膜２の一方の端部２Ａ（電極部４Ａ）から抵抗皮膜２上に沿って他方の端部２Ｂ（電極部４Ｂ）までを摺動することで所望の出力電圧を端子６Ａ−６Ｃ間から得るものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の抵抗素子およびそれを用いた可変抵抗器においては、直流定電圧を印加されて使用される場合に、端子６Ａ−６Ｃ間および端子６Ｃ−６Ｂ間に電位差が生じており、このような状態においては、湿度が高いと空気中の水分（水蒸気）が絶縁基板１表面で結露して、陽極側の銀が水と反応し銀イオンと水酸化銀との相互反応を繰り返しながら絶縁基板１表面を陰極側に移行し、そこで陰極還元して析出していき、その銀の析出が進むと最終的に短絡するといういわゆる銀マイグレーションの発生の恐れがあり、この銀マイグレーションを防止するため、電極部４Ａ−４Ｃ間および４Ｂ−４Ｃ間を所定距離をもって配置しなければならないという課題があった。
【００１０】
一方、電子機器の小型化に伴い可変抵抗器に用いられる抵抗素子も小型化されて電極部相互の間隔が狭くなることと併せ、上述の如くセンサとして用いられることも多くなっているため、位置検出精度（分解能）を向上させるよう有効電気的操作範囲の広いもの、つまり抵抗皮膜の両端部の電極部間の間隔が狭い抵抗素子が求められているが、従来の構成の抵抗素子５であれば上記の銀マイグレーションによる異極間の短絡を防ぎつつ、小型で有効電気的操作範囲の広いものを実現するにも限界があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、直流電圧を印加して使用しても銀マイグレーションを防止できて、広範囲の回転角度に容易に対応できる小型の抵抗素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１９】
請求項１記載の発明は、絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分および集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に端部が重なり、かつ上記集電部と所定間隔を維持するように平行関係に並んで抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法であり、印刷工法および打抜き加工法という連続生産性に優れた工法を用いているため、銀マイグレーションの発生条件を抑制して異極間の短絡を殆ど無くすことができる高信頼性で高品質の小型の抵抗素子を大量かつ安価に連続生産することができるという作用を有する。
【００２０】
請求項２記載の発明は、絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分およびリング状の集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に重なるようにして、上記リング状の集電部と同心にリング状の抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、上記抵抗皮膜の端部を形成すると共に、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法であり、抵抗皮膜の印刷形成パターンが単純化できると共に、スリット孔を設けることによって抵抗皮膜の円周方向の端部を形成できるため、その位置精度を容易に向上させることもでき、さらなる小型化に簡易に対応することができる抵抗素子を大量かつ安価に連続生産することができるという作用を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
実施の形態１について以下に説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子１１は、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記載する。）などの絶縁樹脂からなる樹脂フィルム材の絶縁基板１２の表面に、馬蹄形の抵抗皮膜１３および、その抵抗皮膜１３の内側に抵抗皮膜１３と所定間隔を維持するように平行関係にリング状の集電部１４が印刷形成されている。
【００２４】
そして、抵抗皮膜１３のそれぞれの端部１３Ａおよび１３Ｂの下方には、電極部１５Ａおよび１５Ｂがその端部を重ねて印刷形成されていると共に、これら２つの電極部１５Ａ，１５Ｂの間を通すようにして、上記集電部１４に延出形成された集電部１４用の電極部１５Ｃが印刷形成されている。
【００２５】
なお、抵抗素子の平面図を示す図面中においては、抵抗皮膜・集電部・電極部を判り易くするために、その対応部分にはハッチングを施している。
【００２６】
また、これらの電極部１５Ａ〜１５Ｃどうしのそれぞれの間には、各々スリット孔１６が形成され、このスリット孔１６によって、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ相互の間は隔てられている。
【００２７】
このスリット孔１６は、図１に示すように、集電部１４用の電極部１５Ｃの幅方向の両側に直線的に、かつリング状の集電部１４近傍位置から絶縁基板１２の端部位置近傍までの長い距離をもって形成されている。
【００２８】
つまり、このスリット孔１６は、銀マイグレーションの発生し易い電極部１５Ａ〜１５Ｃの角部となる位置どうしを繋ぐ直線位置を含むようにして、電極部１５Ａ〜１５Ｃの端部および角部を含んで全体的に電極部１５Ａ〜１５Ｃ間を分断状態にさせるように設けられているものである。
【００２９】
なお、スリット孔１６を打ち抜き加工法を用いて形成する場合には、短手方向に相当する幅方向の寸法は、絶縁基板１２の厚みにより制約されることとなるが、上述のごとく本実施の形態によるものにおいては、絶縁基板１２としてＰＥＴなどの絶縁樹脂からなる薄いフィルム状のものを用いているため、その幅を極めて小さくすることができる。
【００３０】
上記のごとく構成された本実施の形態による抵抗素子１１は、電極部１５Ａ〜１５Ｃ間のそれぞれにスリット孔１６が設けられたものであるため、電極部１５Ａ〜１５Ｃ相互間の距離を狭く設定した場合を含んでそれぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離を長くとったことと等価にでき、銀マイグレーションの発生条件を抑制できるものとなる。
【００３１】
従って、抵抗素子１１の小型化にも容易に対応できて、かつその使用状態として直流定電圧の負荷をかけて使用する際にも、電極部１５Ａ〜１５Ｃの異極間の沿面距離が確保できるため、銀マイグレーションの発生条件を抑制できて高信頼性のものにできる。
【００３２】
なお、絶縁基板１２の材質としては、ＰＥＴ以外のものであってもよく、吸湿性の低い材質のものを選択した場合には、さらに容易に銀マイグレーションの発生条件を抑制することが可能となる。
【００３３】
また、絶縁基板１２としてフィルム状以外のリジットタイプのものに対しても本発明は容易に適用することができる。
【００３４】
次に、上記のように構成される本実施の形態による抵抗素子１１の製造方法について図２を用いて説明する。
【００３５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、抵抗素子１１を製造するための製造工程を説明する図である。
【００３６】
同図（ａ）に示すように、まず所定形状に外形が形成されたＰＥＴなどの絶縁樹脂からなるフィルム状の絶縁基板１２に対して、その表面に、良導電性インクによりリング状の集電部１４および、絶縁基板１２の端部方向に相当する先端が三叉状になった一体電極２０を直線部２１で連結状態になるように一体的にして印刷形成する。
【００３７】
続いて、同図（ｂ）に示すように、所定の抵抗用ペーストを用いて、馬蹄形の抵抗皮膜１３を印刷形成する。
【００３８】
つまり、このとき、抵抗皮膜１３の端部１３Ａおよび１３Ｂは、上述の一体電極２０の根元部２０Ａの両側に所定量上層に重なるようにして、かつ抵抗皮膜１３がリング状の集電部１４と所定間隔を維持するように平行関係に並べて印刷形成される。
【００３９】
最後に、図２（ｃ）に示すように、一体電極２０の根元部２０Ａに対して打抜き加工を施してスリット孔１６を設けることによって根元部２０Ａを３つに分断し、抵抗皮膜１３の端部１３Ａ，１３Ｂおよび集電部１４にそれぞれ接続された互いに電気的に独立した電極部１５Ａ，１５Ｂおよび１５Ｃに形成する。
【００４０】
このときに、スリット孔１６を、上述の直線部２１の側端に沿う直線的な孔形状とすると、打抜きポンチの形状などが簡素化できると共に、そのスリット孔１６の縁部に合わせて馬蹄形の抵抗皮膜１３の端部１３Ａ，１３Ｂを配置することができるため、これらの端部１３Ａ，１３Ｂ間の距離の短いもの、つまり回転型可変抵抗器に用いる場合に有効回転角度の大きい抵抗素子１１に形成することができる。
【００４１】
また、この製造方法においては、上述のごとく印刷工法および打抜き加工法のみを用いるものであるため、大量生産、連続生産にも容易に対応することができると共に、絶縁基板１２を大判化して抵抗素子用パターンを繰り返して複数個印刷をした後にスリット孔１６の加工と外形加工を合わせて最後に行うようにしてもよく、高品質の抵抗素子１１を大量かつ安価に生産するようにできる。
【００４２】
なお、上記には、一体電極２０を形成して、その根元部２０Ａを分断して電極部１５Ａ〜１５Ｃを形成するものを説明したが、予め電極部１５Ａ〜１５Ｃを電気的独立状態に印刷形成し、その電極部１５Ａ〜１５Ｃどうしのそれぞれの間にスリット孔１６を設けるようにしてもよい。
【００４３】
次に、上述の抵抗素子１１を用いて構成した回転型可変抵抗器について、図３の断面図および図４の分解斜視図を用いて説明する。
【００４４】
同図に示すように、上記抵抗素子１１に対して、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃには、各々端子３０Ａ〜３０Ｃがカシメ固定されて取付けられている。
【００４５】
そして、この端子付抵抗素子３１が、表面の所定の印刷パターンを上方に露出状態になるように、箱形の樹脂製ケース３２の底部にインサート固定されている。
【００４６】
なお、このときのインサート成形固定時にスリット孔１６も用いるようにして抵抗素子１１の位置決めをするようにして活用してもよい。
【００４７】
また、図５の端子付抵抗素子の裏面図に示すように、端子３０Ａ〜３０Ｃのいずれか一つ、例えば端子３０Ｃに絶縁基板１２の裏面に沿う補強部３３を一体形成し、その補強部３３で下方から絶縁基板１２のスリット孔１６を塞ぐように構成しておくと、スリット孔１６への成形樹脂の充填を防止することができ、インサート成形によって抵抗素子１１を樹脂製ケース３２に固定する場合においても、電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離が維持できて、銀マイグレーションの発生を抑制できるものにできる。
【００４８】
この場合には、その補強部３３は他の２つの端子３０Ａおよび３０Ｂとは電気的に絶縁状態となる形状にしなくてはならないが、その補強部３３を付けることにより、インサート成形固定時にその部分の変形なども防止できるので安定した品質のものを容易に得ることができる。
【００４９】
そして、樹脂製ケース３２に対して、箱形の凹部を覆うようにカバー３４が装着されると共に、その内部空間には樹脂製ケース３２とカバー３４とにより回転可能に保持された操作体３５が配設されている。
【００５０】
そして、樹脂製ケース３２の底部に露出状態になった端子付抵抗素子３１の抵抗皮膜１３および集電部１４に対して弾接する摺動接点３６は、操作体３５と共廻り可能に操作体３５に固定されている。
【００５１】
なお、図４の分解斜視図に示すように、操作体３５は操作軸を持たない形状で、中央に非円形孔３７を有する形状になっており、下方筒状部３８が樹脂製ケース３２の中心孔３２Ａに嵌合保持され、下方筒状部３８と同軸上に設けられた上方筒状部３９が、樹脂製ケース３２の中心孔３２Ａと同軸に配されたカバー３４の中心孔３４Ａに嵌合保持され、かつ操作体３５の中央平坦部４０の上面がカバー３４裏面に当接状態に装着されることにより、操作体３５は水平状態を維持しつつ回転可能に装着されている。
【００５２】
そして、その使用時においては、操作体３５の非円形孔３７の形状に合う操作軸（図示せず）を非円形孔３７に挿通させ、その操作軸を回転させることにより、操作体３５を回転させ、操作体３５に固定された摺動接点３６を所定位置に移動させる構成のものとなっている。
【００５３】
なお、必要に応じて、操作体３５と操作軸は一体の構成としてもよい。
【００５４】
本実施の形態による抵抗素子１１を用いた可変抵抗器は、以上のように構成されるものであり、その動作は、上述のごとくして操作体３５を回転させると摺動接点３６が所定の位置に移動し、その位置の抵抗値を端子３０Ａ〜３０Ｃの所定の２つの間から取り出すものである。
【００５５】
そして、この可変抵抗器においては、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃ間の沿面距離を長くとったことと等価な抵抗素子１１を用いたものであるために、直流定電圧を印加した使用状態における銀マイグレーションの発生条件を抑制し、異極間の短絡を低減できるものにできて、高信頼性を長期に亘って維持できる。
【００５６】
また、小型化に対応しつつ容易に有効電気的操作範囲を広くしたものにできるものである。
【００５７】
なお、本発明は、上記に説明した回転型可変抵抗器用の抵抗素子に適用する以外に、スライド型可変抵抗器用の抵抗素子に用いることも可能である。
【００５８】
本発明をスライド型可変抵抗器用の抵抗素子に用いる場合には、通常、直線的に電気的独立状態に並設される抵抗皮膜および集電部を、両者の間隔を小さく配置しても、そのスリット孔で沿面距離を増すことができて銀マイグレーションが抑制できるようになるため、細幅のスライド型可変抵抗器を容易に実現できるという効果が得られる。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２について以下に説明する。
【００６０】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６１】
図６は本発明の第２の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子４１は、実施の形態１による抵抗素子１１に対して、スリット孔４２の形成状態が異なるものであり、その他の部分は実施の形態１による抵抗素子１１のものと同じであるため説明を省略する。
【００６２】
そして、そのスリット孔４２は、同図に示すように、馬蹄形の抵抗皮膜１３の端部１３Ａおよび１３Ｂにそれぞれ重ねて形成された電極部１５Ａおよび１５Ｂ、ならびにその間に配されたリング状の集電部１４の電極部１５Ｃどうしのそれぞれの間を分断するように形成されると共に、平行関係に配置された抵抗皮膜１３と集電部１４との間をも分断するように延設形成されたものとなっている。
【００６３】
つまり、その形状は、抵抗皮膜１３と集電部１４との間に同心馬蹄形部分を有し、その端部から絶縁基板１２の端部に向かって直線部分を備えた形状となっている。
【００６４】
この構成とすると、使用状態によって集電部１４と抵抗皮膜１３間で発生することもある銀マイグレーションも抑制することができ、さらに高品質のものにすることができる。
【００６５】
なお、上記のスリット孔４２の形状は、一つの連続したものを例として説明したが、抵抗皮膜１３と集電部１４との間に複数のスリット孔を設けるようにしてもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態による抵抗素子は、スライド型のものにも適用可能であると共に、この抵抗素子を用いた可変抵抗器は、実施の形態１による可変抵抗器よりもさらに銀マイグレーション対策が講じられたものにできるため、直流使用において信頼性のさらに優れたものにすることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
実施の形態３について以下に説明する。
【００６８】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６９】
図７は本発明の第３の実施の形態による抵抗素子の平面図であり、同図に示すように、本実施の形態による抵抗素子５１は、抵抗皮膜５２がそれぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃの上面に重なって形成されており、上記抵抗皮膜５２ごとスリット孔５３が設けられて、それぞれの電極部１５Ａ〜１５Ｃが形成されたものとなっている。
【００７０】
以下に上記抵抗素子５１の製造方法について、図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００７１】
同図（ａ）に示すように、まず所定形状に外形が形成されたＰＥＴなどの絶縁樹脂からなるフィルム状の絶縁基板１２に対して、実施の形態１による抵抗素子１１の製造方法と同じで、その表面に、良導電性インクによりリング状の集電部１４および、絶縁基板１２の端部方向に相当する先端が三叉状になった一体電極２０を直線部２１で連結状態になるように一体的にして印刷形成する。
【００７２】
次に、同図（ｂ）に示すように、上述の一体電極２０の根元部２０Ａ上を通るようにして、かつリング状の集電部１４と所定間隔を維持するように平行関係に並ぶリング状抵抗皮膜５４を同心に印刷形成する。
【００７３】
このときに、リング状抵抗皮膜５４は単純な印刷形成パターンであるため、印刷カスレなどを低減させることができると共に、径の小さいものであっても容易に印刷形成することができる。
【００７４】
つまり、本実施の形態によるものは、特に小型品への対応に優れたものである。
【００７５】
最後に、図８（ｃ）に示すように、一体電極２０の根元部２０Ａに対してリング状抵抗皮膜５４ごと打抜き加工を施してスリット孔５３を設けることによってその根元部２０Ａを３つに分断し、抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂおよび集電部１４にそれぞれ接続された互いに電気的独立状態の電極部１５Ａ，１５Ｂおよび１５Ｃに形成する。
【００７６】
なお、上述のごとく、抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂは、スリット孔５３により設けられることになるために、その位置精度が容易に高くでき、小型品への適用に優れたものである。
【００７７】
このように本実施の形態による抵抗素子５１は、上述の製造方法を用いた場合には、リング状抵抗皮膜５４を印刷形成するようにできるため、印刷形成パターンが単純化でき、しかもスリット孔５３を設けることによって抵抗皮膜５２の端部５２Ａ，５２Ｂおよび電極部１５Ａ〜１５Ｃを精度よく形成できるものであるために、小型化に非常に対応し易いものである。
【００７８】
なお、本実施の形態による抵抗素子を用いた可変抵抗器は、実施の形態１に記載したと同様の効果が得られるものにできる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明による抵抗素子の製造方法によれば、印刷工法および打抜き加工法を用いて大量生産、連続生産にも容易に対応することができると共に、電極部を隔てるスリット孔を設けることによって、電極部間の沿面距離を長くとったことと等価になり、銀マイグレーションの発生を抑制できる高品質の小型の抵抗素子を大量かつ安価に生産することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図２】（ａ）同抵抗素子の製造方法を説明する図であり、絶縁基板上に集電部および一体電極が印刷形成された状態を示す図
（ｂ）同抵抗皮膜が印刷形成された状態を示す図
（ｃ）同スリット孔が形成された状態を示す図
【図３】同抵抗素子を用いた可変抵抗器の断面図
【図４】同分解斜視図
【図５】同要部である端子付抵抗素子の裏面図
【図６】本発明の第２の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図７】本発明の第３の実施の形態による抵抗素子の平面図
【図８】（ａ）同抵抗素子の製造方法を説明する図であり、絶縁基板上に集電部および一体電極が印刷形成された状態を示す図
（ｂ）同抵抗皮膜が印刷形成された状態を示す図
（ｃ）同スリット孔が形成された状態を示す図
【図９】従来の回転型可変抵抗器に用いられる抵抗素子の平面図
【図１０】同回転型可変抵抗器の概念図
【符号の説明】
１１，４１，５１ 抵抗素子
１２ 絶縁基板
１３，５２ 抵抗皮膜
１３Ａ，１３Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ 抵抗皮膜の端部
１４ 集電部
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 電極部
１６，４２，５３ スリット孔
２０ 一体電極
２０Ａ 根元部
２１ 直線部
３０Ａ〜３０Ｃ 端子
３１ 端子付抵抗素子
３２ 樹脂製ケース
３２Ａ，３４Ａ 中心孔
３３ 補強部
３４ カバー
３５ 操作体
３６ 摺動接点
３７ 非円形孔
３８ 下方筒状部
３９ 上方筒状部
４０ 中央平坦部
５４ リング状抵抗皮膜
Claims (2)
- 絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分および集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に端部が重なり、かつ上記集電部と所定間隔を維持するように平行関係に並んで抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法。
- 絶縁基板上面に良導電性インクにより外部接続用の複数の電極部となる部分およびリング状の集電部を一体的にして印刷し、次に上記電極部となる部分に重なるようにして、上記リング状の集電部と同心にリング状の抵抗皮膜を印刷し、次に上記電極部となる部分に対して所定位置で打抜き加工を施してスリット孔を設けることにより、上記抵抗皮膜の端部を形成すると共に、電気的に独立した上記集電部の電極部および上記抵抗皮膜のそれぞれの端部の電極部を形成する抵抗素子の製造方法。
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