(57)【要約】  オゾン生成用素子（１０）は、誘電体基板（１３）と、誘電体基板（１３）の一方主面に設けられた一対の電極（２１Ａ，２１Ｂ）と、を備える。電極（２１Ａ）は、端子電極部（２３Ａ）と、端子電極部（２３Ａ）と交差する複数の電極子部組（２２Ａ）とを有する。電極（２１Ｂ）は、端子電極部（２３Ｂ）と、端子電極部（２３Ｂ）と交差する複数の電極子部組（２２Ｂ）とを有する。電極子部組（２２Ａ）と電極子部（２２Ｂ）とは一方向に交互に並ぶように配置されている。電極子部組（２２Ａ，２２Ｂ）は、それぞれ、複数の電極子部（２２１Ａ，２２１Ｂ）と、複数の電極子部（２２１Ａ，２２１Ｂ）同士を連結する連結部（２２２Ａ，２２２Ｂ）と、を有する。
2017154338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方主面に設けられた第１櫛形電極と第２櫛形電極とを備え、
前記第１櫛形電極は、第１端子電極部と、前記第１端子電極部と交差する複数の第１電極子部組とを有し、
前記第２櫛形電極は、第２端子電極部と、前記第２端子電極部と交差する複数の第２電極子部組とを有し、
前記第１電極子部組と前記第２電極子部組とは一方向に交互に並ぶように配置されており、
前記第１電極子部組及び前記第２電極子部組は、それぞれ、
複数の電極子部と、
前記複数の電極子部同士を連結する少なくとも１つの第１連結部と、を有する、
オゾン生成用素子。
【請求項２】
前記第１連結部は、同一の第１電極子部組における複数の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部同士、同一の第２電極子部組における複数の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部同士を連結している、
請求項１に記載のオゾン生成用素子。
【請求項３】
前記第１櫛形電極の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部は、前記第２端子電極部から離間して配置され、
前記第２櫛形電極の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部は、前記第１端子電極部から離間して配置され、
前記第１電極子部組と隣り合う前記第２電極子部組との間の第１距離は、前記第１櫛形電極の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部と前記第２端子電極部との間の第２距離以下である、
請求項２に記載のオゾン生成用素子。
【請求項４】
前記第１端子電極部は、前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、前記一方向における他端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、に接続され、
前記第２端子電極部は、前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、前記一方向における他端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、に接続され、
前記第１電極子部組は、前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における両端に位置する２つの第１電極子部組を除く他の第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、隣り合う他の第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、を連結する第２連結部を更に有し、
前記第２電極子部組は、前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における両端に位置する２つの第２電極子部組を除く他の第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、隣り合う他の第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、を連結する第２連結部を更に有する、
請求項１に記載のオゾン生成用素子。
【請求項５】
互いに隣り合う前記第１電極子部組と前記第２電極子部組との間の第３距離は、前記第１電極子部組の前記第２連結部と前記第１端子電極部との間の第４距離以下である、
請求項４に記載のオゾン生成用素子。
【請求項６】
前記第１連結部は、同一の第１電極子部組における複数の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部同士、同一の第２電極子部組における複数の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部同士を連結し、
前記第３距離は、前記第１電極子部組の前記第２連結部と前記第２電極子部組の前記第１連結部との間の第５距離以下である、
請求項５に記載のオゾン生成用素子。
【請求項７】
前記第１端子電極部は、
前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第１サブ端子電極部と、
前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における他端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第２サブ端子電極部と、を有し、
前記第２端子電極部は、
前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第３サブ端子電極部と、
前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における他端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第４サブ端子電極部と、を有する、
請求項４から６のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子。
【請求項８】
前記電極子部の線幅は、１００μｍ未満である、
請求項１から７のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子。
【請求項９】
前記第１距離は、１００μｍ未満であり、
前記第２距離は、２００μｍ以上である、
請求項３に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１０】
前記第３距離は、１００μｍ未満であり、
前記第４距離は、２００μｍ以上である、
請求項５に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１１】
前記誘電体基板の前記一方主面を覆う誘電体層を更に備える、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１２】
前記第１電極子部組を構成する複数の電極子部は、前記第１端子電極部に連なり、
前記第２電極子部組を構成する複数の電極子部は、前記第２端子電極部に連なっている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１３】
前記誘電体基板は、互いに積層された複数の誘電体層を有し、
前記複数の誘電体層それぞれに厚さ方向に貫通する形で設けられた充填ビアと、
前記複数の誘電体層の積層方向において隣り合う２つの誘電体層の間に介在し前記誘電体層の厚さ方向に直交する方向に延出するとともに、前記２つの誘電体層それぞれに設けられた充填ビアに電気的に接続されるビア接続部と、を有し、
前記複数の誘電体層それぞれに設けられた充填ビアのいずれか１つは、他の充填ビアのうちの少なくとも１つに対して、前記誘電体層の厚さ方向に直交する方向にずれている、
請求項１から１２のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１４】
前記第１端子電極部は、前記誘電体基板の一方主面に設けられた第１接続電極部を介して、前記複数の誘電体層のうち最も前記一方主面側に位置する誘電体層に設けられた第１充填ビアに電気的に接続され、
前記第２端子電極部は、前記誘電体基板の一方主面に設けられた第２接続電極部を介して、前記複数の誘電体層のうち最も前記一方主面側に位置する誘電体層に設けられた第２充填ビアに電気的に接続され、
前記第１接続電極部における、前記誘電体基板の厚さ方向において前記第１充填ビアと重なる領域を覆う第１緩衝部と、
前記第２接続電極部における、前記誘電体基板の厚さ方向において前記第２充填ビアと重なる領域を覆う第２緩衝部と、を更に備える、
請求項１３に記載のオゾン生成用素子。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のオゾン生成用素子と、
前記第１櫛形電極と前記第２櫛形電極の間に交流電圧を印加する交流電源と、を備える、
オゾン生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン生成用素子およびオゾン生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体基板と、誘電体基板上に設けられた一対の電極と、一対の電極を覆う誘電体層とを備え、一対の電極間で沿面放電を生じさせることによりオゾンを生成するオゾン生成用素子が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたオゾン生成用素子では、各電極が、直線状の配線と、配線の延長方向に直交する一方向へ延出する複数の線状部材と、を有する櫛歯状であり、一方の電極の線状部材と他方の電極の線状部材とが交互に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたオゾン生成用素子では、製造不良等に起因して一方の電極の線状部材のいずれかが断線すると、その断線した部分より先の線状部材と他方の電極の線状部材との間で放電が生じなくなり、その部分でオゾンが生成されなくなり、オゾンの生成量が低下してしまう。【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、電極の一部断線によるオゾンの生成量の低下が抑制されたオゾン生成用素子およびオゾン生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るオゾン生成用素子は、
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方主面に設けられた第１櫛形電極と第２櫛形電極とを備え、
前記第１櫛形電極は、第１端子電極部と、前記第１端子電極部と交差する複数の第１電極子部組とを有し、
前記第２櫛形電極は、第２端子電極部と、前記第２端子電極部と交差する複数の第２電極子部組とを有し、
前記第１電極子部組と前記第２電極子部組とは一方向に交互に並ぶように配置されており、
前記第１電極子部組及び前記第２電極子部組は、それぞれ、
複数の電極子部と、
前記複数の電極子部同士を連結する少なくとも１つの第１連結部と、を有する。【０００７】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１連結部は、同一の第１電極子部組における複数の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部同士、同一の第２電極子部組における複数の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部同士を連結している、ものであってもよい。【０００８】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１櫛形電極の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部は、前記第２端子電極部から離間して配置され、
前記第２櫛形電極の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部は、前記第１端子電極部から離間して配置され、
前記第１電極子部組と隣り合う前記第２電極子部組との間の第１距離は、前記第１櫛形電極の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部と前記第２端子電極部との間の第２距離以下である、ものであってもよい。【０００９】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１端子電極部は、前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、前記一方向における他端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、に接続され、
前記第２端子電極部は、前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、前記一方向における他端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、に接続され、
前記第１電極子部組は、前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における両端に位置する２つの第１電極子部組を除く他の第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、隣り合う他の第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、を連結する第２連結部を更に有し、
前記第２電極子部組は、前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における両端に位置する２つの第２電極子部組を除く他の第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、隣り合う他の第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部と、を連結する第２連結部を更に有する、ものであってもよい。【００１０】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
互いに隣り合う前記第１電極子部組と前記第２電極子部組との間の第３距離は、前記第１電極子部組の前記第２連結部と前記第１端子電極部との間の第４距離以下である、ものであってもよい。【００１１】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１連結部は、同一の第１電極子部組における複数の電極子部の前記第１端子電極部とは反対方向の端部同士、同一の第２電極子部組における複数の電極子部の前記第２端子電極部とは反対方向の端部同士を連結し、
前記第３距離は、前記第１電極子部組の前記第２連結部と前記第２電極子部組の前記第１連結部との間の第５距離以下である、ものであってもよい。【００１２】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１端子電極部は、
前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第１サブ端子電極部と、
前記複数の第１電極子部組のうちの前記一方向における他端に位置する第１電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第２サブ端子電極部と、を有し、
前記第２端子電極部は、
前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における一端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第３サブ端子電極部と、
前記複数の第２電極子部組のうちの前記一方向における他端に位置する第２電極子部組を構成する少なくとも１つの電極子部に接続される第４サブ端子電極部と、を有する、ものであってもよい。【００１３】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記電極子部の線幅は、１００μｍ未満であってもよい。【００１４】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１距離は、１００μｍ未満であり、
前記第２距離は、２００μｍ以上であってもよい。【００１５】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第３距離は、１００μｍ未満であり、
前記第４距離は、２００μｍ以上であってもよい。【００１６】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記誘電体基板の前記一方主面を覆う誘電体層を更に備える、ものであってもよい。【００１７】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１電極子部組を構成する複数の電極子部は、前記第１端子電極部に連なり、
前記第２電極子部組を構成する複数の電極子部は、前記第２端子電極部に連なっている、ものであってもよい。【００１８】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記誘電体基板は、互いに積層された複数の誘電体層を有し、
前記複数の誘電体層それぞれに厚さ方向に貫通する形で設けられた充填ビアと、
前記複数の誘電体層の積層方向において隣り合う２つの誘電体層の間に介在し前記誘電体層の厚さ方向に直交する方向に延出するとともに、前記２つの誘電体層それぞれに設けられた充填ビアに電気的に接続されるビア接続部と、を有し、
前記複数の誘電体層それぞれに設けられた充填ビアのいずれか１つは、他の充填ビアのうちの少なくとも１つに対して、前記誘電体層の厚さ方向に直交する方向にずれている、ものであってもよい。【００１９】
また、本発明に係るオゾン生成用素子は、
前記第１端子電極部は、前記誘電体基板の一方主面に設けられた第１接続電極部を介して、前記複数の誘電体層のうち最も前記一方主面側に位置する誘電体層に設けられた第１充填ビアに電気的に接続され、
前記第２端子電極部は、前記誘電体基板の一方主面に設けられた第２接続電極部を介して、前記複数の誘電体層のうち最も前記一方主面側に位置する誘電体層に設けられた第２充填ビアに電気的に接続され、
前記第１接続電極部における、前記誘電体基板の厚さ方向において前記第１充填ビアと重なる領域を覆う第１緩衝部と、
前記第２接続電極部における、前記誘電体基板の厚さ方向において前記第２充填ビアと重なる領域を覆う第２緩衝部と、を更に備える、ものであってもよい。【００２０】
また、本発明に係るオゾン生成装置は、
前記オゾン生成用素子と、
前記第１櫛形電極と前記第２櫛形電極の間に交流電圧を印加する交流電源と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
例えば製造不良等に起因して電極子部組を構成する複数の電極子部のうちのいずれかが断線したとする。この場合でも、本発明に係るオゾン生成用素子では、端子電極部と断線した電極子部の連結部側の部位とは、他の電極子部と連結部とを介して電気的に接続された状態が維持される。従って、断線した電極子部も一対の電極それぞれの電極子部組の間で生じる放電に寄与させることができるので、電極子部の断線に起因したオゾン生成用素子のオゾンの生成量の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るオゾン生成用素子の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図３】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の下面図である。
【図４】比較例１に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図５】比較例２、３に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図６Ａ】実施の形態１並びに比較例１、２、３に係るオゾン生成用素子についての放電開始電圧のばらつきを示す図である。
【図６Ｂ】実施の形態１並びに比較例１、２、３に係るオゾン生成用素子についてのオゾン濃度を示す図である。
【図７Ａ】比較例１に係るオゾン生成用素子の一部の模式図である。
【図７Ｂ】比較例１に係るオゾン生成用素子を示す等価回路図である。
【図７Ｃ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の一部の模式図ある。
【図７Ｄ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子を示す等価回路図である。
【図８Ａ】実施の形態１に係る、各電極の電極子部組が４組であり端子電極部と連結部との間の距離が隣り合う電極子部の間の距離と同じ構成のオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図８Ｂ】実施の形態１に係る、各電極の電極子部組が７組であり端子電極部と連結部との間の距離が隣り合う電極子部の間の距離よりも長い構成のオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図９Ａ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図９Ｂ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図９Ｃ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図９Ｄ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図１０Ａ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図１０Ｂ】実施の形態１に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための図２のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１２Ａ】実施の形態２に係るオゾン生成用素子の一部の模式図である。
【図１２Ｂ】実施の形態２に係るオゾン生成用素子を示す等価回路図である。
【図１３Ａ】実施の形態２に係る、各電極の電極子部組が３組であり端子電極部と連結部との間の距離が隣り合う電極子部の間の距離と同じ構成のオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１３Ｂ】実施の形態２に係る、各電極の電極子部組が７組であり端子電極部と連結部との間の距離が隣り合う電極子部の間の距離よりも長い構成のオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１４】変形例１に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１５】変形例２に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１６】変形例３に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１７】変形例４に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１８】変形例５に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図１９】変形例６に係るオゾン生成用素子の誘電体層を省略した平面図である。
【図２０】変形例６に係るオゾン生成用素子の図１９のＢ−Ｂ線における断面矢視図である。
【図２１】変形例６に係るオゾン生成用素子の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の各実施の形態に係るオゾン生成用素子およびオゾン生成装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において示す寸法比は、必ずしも忠実に現実のとおりを表しているとは限らず、説明の便宜のために寸法比を誇張して示している場合がある。以下の説明において、上または下の概念に言及する際には、絶対的な上または下を意味するものではなく、図示された姿勢の中での相対的な上または下を意味するものである。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態に係るオゾン生成装置は、図１に示すように、オゾン生成用素子１０と、オゾン生成用素子１０に交流電圧を印加する交流電源３１と、を備える。オゾン生成用素子１０は、長手方向と短手方向とを備える板形状であって、誘電体基板１３と、一対の電極２１Ａ、２１Ｂと、誘電体層１２と、裏面電極２５Ａ、２５Ｂと、充填ビア２６Ａ、２６Ｂと、を備える。以下、適宜図１におけるオゾン生成用素子１０の厚さ方向をＺ方向、Ｚ方向において誘電体基板１３から誘電体層１２に向かう方向を＋Ｚ方向または上方としオゾン生成用素子１０の厚さ方向に直交するオゾン生成用素子１０の長手方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に直交するオゾン生成用素子１０の短手方向をＹ軸方向として説明する。
【００２５】
誘電体基板１３は、矩形板状の形状を有する。誘電体基板１３の図１のＹ軸方向における両端部それぞれには、誘電体基板１３を厚さ方向に貫通するコンタクトホール１３１Ａ、１３１Ｂが形成されている。コンタクトホール１３１Ａ、１３１Ｂ内には、それぞれ導電部材が配され、充填ビア２６Ａ、２６Ｂとなっている。誘電体基板１３は、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３等の酸化物を含むセラミックス材料から形成されている。また、誘電体基板１３は、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ：低温同時焼結セラミックス）基板から形成されていてもよい。なお、誘電体基板１３は、電気的絶縁性を有するものであればセラミックス材料に限定されるものではなく、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料から形成されるものであってもよい。
【００２６】
電極２１Ａ、２１Ｂは、誘電体基板１３の上面に設けられている。一対の電極２１Ａ、２１Ｂは、図２に示すように、偶数個（図２では１６個）の電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと、複数の電極子部２２１Ａを連結する連結部（第１連結部）２２２Ａと、複数の電極子部２２１Ｂを連結する連結部（第１連結部）２２２Ｂと、端子電極部２３Ａ、２３Ｂと、舌片部２４Ａ、２４Ｂと、を有する。電極２１Ａ、２１Ｂは、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｗ等の金属やＲｕＯ２のような導電性酸化物から形成されている。但し、オゾン生成用素子１０の製造過程において焼成処理を行う場合、電極２１Ａ、２１Ｂが金属であると、電極２１Ａ、２１Ｂの焼成処理の際に誘電体基板１３や誘電体層１２へ拡散しうる。この場合、焼成処理において、誘電体基板１３および誘電体層１２の基となる誘電体材料の焼結が不十分となり誘電体基板１３および誘電体層１２の電圧耐性が低下する虞がある。従って、電極２１Ａ、２１Ｂは、ＲｕＯ２のような導電性酸化物から形成されていることが好ましい。また、電極２１Ａ、２１Ｂの厚さは、１０μｍ程度に設定される。なお、電極２１Ａ、２１Ｂが本願発明の第１櫛形電極、第２櫛形電極に相当する。また、端子電極部２３Ａが本願発明の第１端子電極部に相当し、端子電極部２３Ｂが本願発明の第２端子電極部に相当する。
【００２７】
電極子部２２１Ａ、２２１Ｂは、それぞれ長手方向と短手方向とを備える長細形状に形成され、その長手方向をＹ軸方向としてＸ軸方向に並んで配置されている。電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと、電極子部２２１Ａ、２２１ＢとＸ軸方向で隣接する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと、連結部２２２Ａ、２２１Ｂと、から電極子部組２２Ａ、２２Ｂが構成される。電極子部組２２Ａが本願発明の第１電極子部組に相当し、電極子部組２２Ｂが本願発明の第２電極子部組に相当する。電極子部組２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ複数（図２では８つ）存在し、Ｘ軸方向に並んで配置されている。また、複数の電極子部組２２Ａ、２２Ｂは、端子電極部２３Ａ、２３Ｂとともに、櫛形状の形状をなす。Ｘ軸方向に隣り合う２組の電極子部組２２Ａの電極子部組２２Ａの間に１組の電極子部組２２Ｂが配置され、Ｘ軸方向で隣り合う２組の電極子部組２２Ｂの間に１組の電極子部組２２Ａが配置されている。即ち、一対の電極２１Ａ、２１Ｂは、電極子部組２２Ａと電極子部組２２ＢとがＸ軸方向に交互に配置されたいわゆるインターディジタル型の構造を有する。
【００２８】
連結部２２２Ａは、Ｘ軸方向に延びており、電極子部組２２Ａを構成する各電極子部２２１Ａの長手方向の一方側である＋Ｙ方向（第３方向）の端部と、同じ電極子部組２２Ａを構成する他の電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部と、を連結している。また、連結部２２２Ｂは、Ｘ軸方向に延びており、電極子部組２２Ｂを構成する各電極子部２２１Ｂの長手方向の他方側である−Ｙ方向（第１方向）の端部と、同じ電極子部組２２Ｂを構成する他の電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部と、を連結している。連結部２２２Ａ、２２２Ｂの線幅は、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの線幅Ｗ１１に等しい。なお、電極子部組２２Ｂとその電極子部組２２ＢにＸ軸方向で隣り合う電極子部組２２Ａとの間の間隔をＷ１４と定義する。Ｗ１４は、例えば電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの線幅Ｗ１１Ａ、Ｗ１１Ｂと同じである。
【００２９】
端子電極部２３Ａは、Ｘ軸方向に延伸し、電極子部組２２Ａを構成する各電極子部２２１Ａの−Ｙ方向（第１方向）の端部に接続されている。また、端子電極部２３Ｂは、Ｘ軸方向に延伸し、電極子部組２２Ｂを構成する各電極子部２２１Ｂの＋Ｙ方向（第１方向）の端部に接続されている。
【００３０】
また、電極２１Ａの電極子部組２２Ａを構成する電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部は、電極２１Ｂの端子電極部２３Ｂから離間して配置されている。そして、距離（第２距離）Ｗ１２は、距離（第１距離）Ｗ１４以上である。なお、距離（第２距離）Ｗ１２が、距離（第１距離）Ｗ１４よりも長いと、電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部の印刷滲みを低減させることができるため、より好ましい。距離Ｗ１４は、電極２１Ａの電極子部組２２Ａと当該電極子部組２２ＡとＸ軸方向で隣り合う電極２１Ｂの電極子部組２２Ｂとの間の距離に相当する。距離Ｗ１２は、電極２１Ａの電極子部組２２Ａを構成する電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部と電極２１Ｂの端子電極部２３Ｂとの間の距離に相当する。
【００３１】
また、電極２１Ｂの電極子部組２２Ｂを構成する電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部も、電極２１Ａの端子電極部２３Ａから離間して配置されている。そして、距離（第２距離）Ｗ１３は、距離（第１距離）Ｗ１４以上である。なお、距離（第２距離）Ｗ１３が、距離（第１距離）Ｗ１４よりも長いと、電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部の印刷滲みを低減させることができるため、より好ましい。距離Ｗ１３は、電極２１Ｂの電極子部組２２Ｂを構成する電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部と電極２１Ａの端子電極部２３Ａとの間の距離に相当する。
【００３２】
舌片部２４Ａは、端子電極部２３ＡのＸ軸方向における中央部から−Ｙ方向へ延出している。舌片部２４Ａは、充填ビア（第１充填ビア）２６Ａに電気的に接続される。また、舌片部２４Ｂは、端子電極部２３ＢのＸ軸方向における中央部から＋Ｙ方向へ延出している。舌片部２４Ｂは、充填ビア（第２充填ビア）２６Ｂに電気的に接続される。
【００３３】
誘電体層１２は、図１に示すように、誘電体基板１３の上面に設けられた電極２１Ａ、２１Ｂを覆っている。誘電体層１２は、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３等の酸化物を含むセラミックス材料から形成されている。また、誘電体層１２は、ＬＴＣＣ材から形成されていてもよい。なお、誘電体基板１３は、電気的絶縁性を有するものであればセラミックス材料に限定されるものではなく、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料から形成されるものであってもよい。但し、オゾン生成用素子１０の動作時において、誘電体層１２は、プラズマに曝されることにより高温になる。また、誘電体層１２は、その表面近傍に生成したオゾンに曝されることからオゾンに対する耐浸食性も要求される。これらのことから、誘電体層１２は、セラミックス材料から形成されていることが好ましい。また、誘電体層１２は、その熱膨張率が誘電体基板１３の熱膨張率と略等しい材料から形成されていることが好ましい。この場合、誘電体基板１３と誘電体層１２とがオゾン生成用素子１０の動作時に生じる熱に起因して膨張および収縮した場合でも、誘電体基板１３と誘電体層１２との接合部分に歪みが生じにくい。従って、オゾン生成用素子１０の動作時に生じる熱に起因した誘電体基板１３と誘電体層１２との接合部分の劣化が抑制されるという利点がある。更に、誘電体層１２は、誘電体基板１３と同一の材料から形成されていることがより好ましい。
【００３４】
裏面電極２５Ａ、２５Ｂは、図３に示すように、誘電体基板１３における誘電体層１２側とは反対側の面において、少なくとも誘電体基板１３のコンタクトホール１３１Ａ、１３１Ｂを覆うように設けられている。電極２１Ａは、充填ビア２６Ａを介して裏面電極２５Ａと電気的に接続されている。電極２１Ｂは、充填ビア２６Ａを介して裏面電極２５Ｂと電気的に接続されている。裏面電極２５Ａ、２５Ｂおよび充填ビア２６Ａ、２６Ｂは、電極２１Ａ、２１Ｂと同様に、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｗ等の金属やＲｕＯ２のような導電性材料から形成されている。
【００３５】
交流電源３１は、裏面電極２５Ａ、２５Ｂに電気的に接続され、一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間に交流電圧（正弦波電圧）を印加する。なお、交流電源３１は、矩形パルス列状の交流電圧を電極２１Ａ、２１Ｂ間に印加するものであってもよい。
【００３６】
交流電源３１からオゾン生成用素子１０の一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間に交流電圧（正弦波電圧）が印加されると、誘電体層１２の外表面近傍の各電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間に位置する領域で沿面放電が生じる。放電現象は、空気中の絶縁破壊であり、各電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間に生じた電子は、各電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間に形成された電場のうち誘電体層１２の外表面近傍に漏れ出ている成分により加速されることで発生する。同時に加速された電子が、誘電体層１２の外表面近傍の各電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間に存在する酸素分子に衝突することによりオゾンが生成する。
【００３７】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０について、放電開始電圧、放電状態およびオゾン生成量を評価した結果について説明する。発明者らは、前述の本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０と後述する比較例１、２、３に係るオゾン生成用素子について各評価を実施した。まず、発明者らが準備した評価用の各オゾン生成用素子について説明する。
【００３８】
オゾン生成用素子１０として、図２に示す距離Ｗ１１およびＷ１４が５０μｍに設定されたものを準備した。また、誘電体基板１３は平面視において１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状であり、誘電体層１２の厚さは１５μｍとした。そして、誘電体基板１３と誘電体層１２とを合わせた厚さは約６００μｍとした。更に、誘電体基板１３上の電極２１Ａ、２１Ｂにおける舌片部２４Ａ、２４Ｂを除く部分が設けられる領域のＸ軸方向の長さＬ１を６ｍｍ、Ｙ軸方向の長さＬ２を３ｍｍとした。
【００３９】
図４に示すように、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０は、電極９１２１Ａ、９１２１Ｂの電極子部９１２２Ａ、９１２２ＢがいずれもＹ軸方向に延びる１本の線状であり、隣り合う電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂ同士の間隔が全て同一の距離Ｗ９４に設定されている。電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂの線幅Ｗ９１Ａ，Ｗ９１Ｂは、等しくなっている。オゾン生成用素子９１１０として、距離Ｗ９１Ａ，Ｗ９１Ｂが５０μｍ、距離Ｗ９４が５０μｍに設定されたものを準備した。また、誘電体基板１３の形状、誘電体層１２の厚さ、誘電体基板１３と誘電体層１２とを合わせた厚さ、誘電体基板１３のうち、電極９１２１Ａ、９１２１Ｂの複数の電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂと端子電極部２３Ａ、２３Ｂとが設けられる領域の寸法は、オゾン生成用素子１０と同じとした。
【００４０】
図５に示すように、比較例２，３に係るオゾン生成用素子９２１０は、電極９２２１Ａ、９２２１Ｂの電極子部９２２２Ａ、９２２２ＢがいずれもＹ軸方向に延びる１本の線状であり、隣り合う電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂ同士の間隔が全て同一の距離Ｗ９４に設定されている。電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂの線幅Ｗ９２Ａ、Ｗ９２Ｂは、隣り合う電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂ同士の間隔Ｗ９４よりも長く設定されている。比較例２に係るオゾン生成用素子９２１０として、図５に示す距離Ｗ９４が５０μｍ、距離Ｗ９２Ａ、Ｗ９２Ｂが１００μｍに設定されたものを準備した。比較例３に係るオゾン生成用素子９２１０として、図５の距離Ｗ９４が５０μｍ、距離Ｗ９２Ａ、Ｗ９２Ｂが２００μｍに設定されたものを準備した。
【００４１】
次に、発明者らが、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０の放電開始電圧、放電状態およびオゾン生成量を評価するために実施した放電開始電圧の測定、放電状態の観察およびオゾン生成量の測定の内容について説明する。放電開始電圧の測定では、オゾン生成用素子１０の一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間、オゾン生成用素子９１１０の一対の電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間およびオゾン生成用素子９２１０の一対の電極９２２１Ａ、９２２１Ｂ間に印加される交流電圧（正弦波電圧）の電圧振幅値を漸増させながら放電により生じるプラズマ発光の有無を観察した。プラズマ発光が観察された時点での電圧振幅値を放電開始電圧とした。また、この放電開始電圧測定では、実施の形態に係るオゾン生成用素子１０と比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０と比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０とをそれぞれ３０個ずつ準備し、それぞれについて前述のようにして放電開始電圧を測定した。
【００４２】
放電状態の観察では、オゾン生成用素子１０の一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間、オゾン生成用素子９１１０の一対の電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間およびオゾン生成用素子９２１０の一対の電極９２２１Ａ、９２２１Ｂ間に電圧振幅値２．５ｋＶの交流電圧（正弦波電圧）を印加して放電させた。そして、放電させた状態で、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０を平面視して電極２１Ａ、２１Ｂ、電極９１２１Ａ、９１２１Ｂまたは電極９２２１Ａ、９２２１Ｂ間の放電状態を観察した。
【００４３】
オゾン生成量の測定では、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０を容積が７リットルのアクリルケースの中に入れて、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０を３分間駆動したときのアクリルケース内のオゾン濃度をオゾン濃度計で測定した。ここにおいて、オゾン生成用素子１０の一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間、オゾン生成用素子９１１０の一対の電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間およびオゾン生成用素子９２１０の一対の電極９２２１Ａ、９２２１Ｂ間に、電圧振幅値２．５ｋＶの交流電圧（正弦波電圧）を印加した。また、アクリルケース内にファンを設け、アクリルケース内の気体が攪拌されるようにした。オゾン濃度計は、荏原実業株式会社製の型式ＥＧ−３０００を採用した。また、このオゾン生成量の測定では、実施の形態に係るオゾン生成用素子１０と比較例１、２、３に係るオゾン生成用素子９１１０、９２１０とをそれぞれ３０個ずつ準備し、それぞれについて前述のようにしてオゾン濃度を測定した。
【００４４】
次に、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０について、放電開始電圧の測定と、放電状態の観察と、オゾン生成量の測定と、を実施した結果について説明する。
【００４５】
放電開始電圧の測定では、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０とのいずれについても、放電開始電圧の平均値が２．５ｋＶであった。放電開始電圧のばらつき（３σ）を測定した結果を図６Ａに示す。図６Ａに示すように、オゾン生成用素子１０の放電開始電圧のばらつきは、オゾン生成用素子９１１０、９２１０の放電開始電圧のばらつきに比べて小さいという結果が得られた。
【００４６】
ここで、オゾン生成用素子１０、９１１０で放電開始電圧に差異が生じる理由について説明する。比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０では、電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂの先端部に電界が集中し易いため、電極子部９１２２Ａの先端部と電極子部９１２２Ｂの基端部との間、電極子部９１２２Ｂの先端部と電極子部９１２２Ａの基端部との間で最初に放電が生じると考えられる。この場合、図７Ａに示すように、放電が最初に生じる部分（以下、「放電開始部分」と称する。）の静電容量をＣ９１１とすると、端子電極部２３Ａと端子電極部２３Ｂとの間に図７Ｂに示すような等価回路が接続されたものと看做すことができる。ここで、Ｒ９１１は、電極子部９１２２Ｂの先端部と端子電極部２３Ｂとの間の抵抗成分または電極子部９１２２Ａの先端部と端子電極部２３Ａとの間の抵抗成分に相当する。オゾン生成用素子９１１０において、電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂの線幅Ｗ９２Ａ、Ｗ９２Ｂの製造ばらつき等に起因して、抵抗Ｒ９１１に△Ｒ９１１の大きさのばらつきが存在するとする。この場合、オゾン生成用素子９１１０の放電開始部分に加わる電圧ＶＤ９１は、近似的に下記式（１）で表される。
ＶＤ９１＝ＶＡ−（Ｒ９１１＋△Ｒ９１１）×Ｉ・・・式（１）
ここで、ＶＡは電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間に印加される電圧を示し、Ｉは放電開始時に電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂに流れる電流を表す。
【００４７】
式（１）から、電圧ＶＤ９１は、抵抗Ｒ９１１のばらつき△Ｒ９１１に電流値Ｉを乗じて得られる電圧値程度のばらつきが生じることを示している。
【００４８】
一方、オゾン生成用素子１０では、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの先端部に電界が集中し易いため、電極子部２２１Ａの先端部（連結部２２２Ａ）と電極子部２２１Ｂの基端部との間、電極子部２２１Ｂの先端部（連結部２２２Ｂ）と電極子部２２１Ａの基端部との間で最初に放電が生じると考えられる。この場合、図７Ｃに示すように、放電開始部分の静電容量をＣ１とすると、電極子部組２２Ａ、２２Ｂは、端子電極部２３Ａ、２３Ｂ間に図７Ｄに示すような等価回路が接続されたものと看做すことができる。ここで、Ｒ１は電極子部２２１Ｂの先端部と端子電極部２３Ｂとの間の抵抗成分または電極子部２２１Ａの先端部と端子電極部２３Ａとの間の抵抗成分に相当する。オゾン生成用素子１０において、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの線幅Ｗ１１の製造ばらつき等に起因して、抵抗Ｒ１に△Ｒ１の大きさのばらつきが存在するとする。この場合、オゾン生成用素子１０の放電開始部分に加わる電圧ＶＤ１は、近似的に下記式（２）で表される。
ＶＤ１＝ＶＡ−（Ｒ１＋△Ｒ１）／２×Ｉ・・・式（２）
ここで、ＶＡは電極２１Ａ、２１Ｂ間に印加される電圧を示し、Ｉは放電開始時に電極子部２２１Ａ、２２１Ｂに流れる電流を表す。
【００４９】
式（２）から、電圧ＶＤ１は、抵抗Ｒ１およびばらつき△Ｒ１の合計の半分に電流値Ｉを乗じて得られる電圧値程度のばらつきが生じることを示している。
【００５０】
オゾン生成用素子１０、９１１０について、抵抗Ｒ１とばらつき△Ｒ１との合計と、抵抗Ｒ９１１とばらつき△Ｒ９１１の合計と、が等しく、放電開始時に流れる電流の電流値Ｉが等しいとする。この場合、電圧ＶＤ１のばらつきは、電圧ＶＤ９１１のばらつきの半分程度に抑えられる。このように、オゾン生成用素子１０は、オゾン生成用素子９１１０に比べて、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの線幅Ｗ１１のばらつきに起因した抵抗Ｒ１のばらつき△Ｒ１の放電開始部分に加わる電圧ＶＤ１への影響が低減されている。故に、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂ間での放電が開始したときに、電極２１Ａ、２１Ｂ間に印加されている電圧である放電開始電圧のばらつきが、低減される。
【００５１】
オゾン生成用素子１０および比較例３に係るオゾン生成用素子９２１０の放電状態の観察では、全ての電極子部組２２Ａ、２２Ｂ間で放電により生じるプラズマ発光を観測した。一方、オゾン生成用素子９１１０では、電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂの間で発光が観測されない部分が１つまたは２つ存在するものが５個確認された。また、比較例２に係るオゾン生成用素子９２１０では、電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂの間で発光が観測されない部分が１つ存在するものが１つ確認された。
【００５２】
比較例１、２、３の放電状態の観察結果を比べると、電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂ、９２２２Ａ、９２２２Ｂの線幅Ｗ９１Ａ、Ｗ９１Ｂ、Ｗ９２Ａ、Ｗ９２Ｂが小さくなるほど、製造不良等に起因した断線が生じ易くなり、放電しない部分を有するオゾン生成用素子９１１０、９２１０の発生確率が高まっていることが判る。これに対して、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０の場合、放電しない部分を有するものが発生しなかった。
【００５３】
これは、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０の場合、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの一方が断線していても、断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂも電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間で生じる放電に寄与するためと考えられる。言い換えれば、端子電極部２３Ａ、２３Ｂと断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの連結部２２２Ａ、２２２Ｂ側の部位とが、他方の電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと連結部２２２Ａ、２２２Ｂとを介して電気的に接続された状態が維持されるためである。
【００５４】
次に、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０についてオゾンの生成量の測定結果を図６Ｂに示す。図６Ｂに示すように、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０の場合のオゾン濃度は、オゾン生成用素子１０、９１１０の場合のオゾン濃度に比べて低下するという結果が得られた。また、オゾン生成用素子１０、９１１０の場合のオゾン濃度の平均値は略同じであるという結果が得られた。このことから、オゾン生成用素子１０の電極子部２２１Ａ、２２１Ｂまたはオゾン生成用素子９１１０の電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂの線幅は、１００μｍ、２００μｍよりも５０μｍのほうが好ましいことが判った。
【００５５】
図６Ｂに示す測定結果が得られる原因を究明すべく、発明者らは、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０および比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０について、放電開始時における温度を測定した。この温度測定では、オゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０の裏面に熱電対を貼り付けた状態でオゾン生成用素子１０、９１１０、９２１０を動作させた。オゾン生成用素子１０の動作時の温度は７０℃であり、オゾン生成用素子９１１０の動作時の温度は６５℃であった。これに対して、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０の動作時の温度は、それぞれ１０５℃、１３０℃であった。つまり、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０の動作時の温度は、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０および比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０の動作時の温度に比べて高温である。これらの結果と、オゾンの周囲温度が高いほどそのオゾン分解が促進されるというオゾンの性質とから、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０では、オゾン生成用素子１０、９１１０に比べて、オゾン生成用素子９２１０近傍でのオゾンの分解が促進され、その結果オゾン濃度が低下したものと考えられる。
【００５６】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子と比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０とについて、交流電圧を周期的にＯＮ／ＯＦＦ印加したときの放電状態を評価した結果について説明する。本実施の形態に係るオゾン生成用素子として、図８Ａおよび図８Ｂに示すようなオゾン生成用素子５１０、６１０を用いた。放電状態の評価は、前述と同様に、全ての電極子部組２２Ａ、２２Ｂ間での放電により生じるプラズマ発光を観測することにより行った。オゾン生成用素子５１０では、図８Ａに示すように、電極子部組２２Ａと隣り合う電極子部組２２Ｂとの間の距離（第１距離）Ｗ１４が、電極２１Ａの電極子部２２１Ａの端子電極部２３Ａとは反対方向の端部と端子電極部２３Ｂとの間の距離（第２距離）Ｗ１２とが等しい。また、距離Ｗ１４は、電極２１Ｂの電極子部２２１Ｂの端子電極部２３Ｂとは反対方向の端部と端子電極部２３Ａとの間の距離（第２距離）Ｗ１３とも等しい。
【００５７】
また、オゾン生成用素子６１０では、図８Ｂに示すように、距離Ｗ１４が、距離Ｗ１２および距離Ｗ１３よりも短い。放電状態の評価に実際に使用したオゾン生成用素子５１０は、距離Ｗ１４、Ｗ１２、Ｗ１３が５０μｍである。また、放電状態の評価に実際に使用したオゾン生成用素子６１０は、距離Ｗ１４が５０μｍ、距離Ｗ１２、Ｗ１３が２００μｍ、８００μｍである。また、オゾン生成用素子５１０、６１０、９１１０をそれぞれ５０個準備し、それらについて放電状態の評価を実施した。
【００５８】
放電状態の評価では、オゾン生成用素子５１０、６１０の一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間およびオゾン生成用素子９１１０の一対の電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間に、電圧振幅値３．０ｋＶ、３０ｋＨｚの交流正弦波を印加して放電させた。このとき、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦ時間設定は、次に示す周期（デューティ比）とした。周期５０ｓｅｃ且つオン時間５ｓｅｃ（デューティ比１０％）、周期２０ｓｅｃ且つオン時間３ｓｅｃ（デューティ比１５％）、周期５ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃ（デューティ比２０％）、周期１０ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃ（デューティ比１０％）、の４種類に設定した。ここにおいて、オン時間が長いほど放電が生じ易い。従って、オン時間５ｓｅｃで電圧を印加した場合が最も放電が生じ易く、オン時間３ｓｅｃの電圧を印加した場合、オン時間１ｓｅｃの電圧を印加した場合の順に放電が生じにくくなる。また、オン時間が同じであれば、オフ時間が短いほど放電が生じ易い。これは、オフ時間が長くなると、その分、電極２１Ａ、２１Ｂが冷却される。そして、電極２１Ａ、２１Ｂの温度が低くなると、その分、電極２１Ａ、２１Ｂ間に電圧が印加されたときの電極２１Ａ、２１Ｂ近傍に存在する電子の運動エネルギが小さくなり、放電が生じにくくなるためである。従って、周期１０ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃの電圧を印加した場合は、周期５ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃの電圧を印加した場合に比べて放電が生じにくい。
【００５９】
オゾン生成用素子５１０、６１０、９１１０について放電状態の評価を行った結果を以
下の表１に示す。
【表１】
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表１の印加電圧の時間設定の欄において、「周期」は電圧のＯＮ／ＯＦＦ時間の周期を示し、「Ｔｏｎ」は、交流電圧が１周期のうち電極２１Ａ、２１Ｂ間に印加されている時間であるオン時間を示し、「Ｔｏｆｆ」は、交流電圧が１周期のうち電極２１Ａ、２１Ｂ間に印加されていない時間であるオフ時間を示す。「デューティ比」は、交流電圧のＯＮ／ＯＦＦ時間設定の１周期のうちのオン時間の割合（オンデューティ）を示す。また、放電状態の評価結果の欄において、「Ｗ１２（Ｗ１３）＝Ｗ１４」は距離Ｗ１４が距離Ｗ１２、Ｗ１３に等しいオゾン生成用素子５１０の結果を示し、「Ｗ１２（Ｗ１３）＞Ｗ１４」は距離Ｗ１４が距離Ｗ１２、Ｗ１３未満であるオゾン生成用素子６１０の結果を示す。そして、「○」は全ての電極子部組２２Ａ、２２Ｂ間でプラズマ発光が観測されたことを示し、「△」は一部の電極子部組２２Ａ、２２Ｂ間でプラズマ発光が観測されたことを示す。また、「×」は全ての電極子部組２２Ａ、２２Ｂ間でプラズマ発光が観測されなかったことを示す。
【００６０】
表１に示す結果から、周期１０〜５０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１〜５ｓｅｃで交流電圧を繰り返し印加した場合、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０は、評価用試料すべてについて放電が生じなかった。言い換えれば、オゾン生成用素子９１１０では、電極２１Ａ、２１Ｂ間への電圧印加が開始された後、１〜５ｓｅｃのオン時間が経過するまでの間に放電が生じなかった。これに対して、本実施の形態に係るオゾン生成用素子５１０、６１０は、周期２０〜５０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が３〜５ｓｅｃで交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて放電が生じた。言い換えれば、オゾン生成用素子５１０、６１０では、電極２１Ａ、２１Ｂ間への電圧印加が開始された後、オン時間（１〜５ｓｅｃ）が経過するまでの間に放電が生じた。これらのことから、オゾン生成用素子５１０、６１０は、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０に比べて、電極２１Ａ、２１Ｂ間への電圧印加が開始された直後から放電が生じるまでの時間が短いことが判る。即ち、オゾン生成用素子５１０、６１０は、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０に比べて、電極２１Ａ、２１Ｂ間への電圧印加に対する応答性が優れている。
【００６１】
また、オゾン生成用素子６１０は、周期５〜１０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１ｓｅｃで交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて放電が生じなかった。これに対して、オゾン生成用素子５１０は、周期５〜１０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１ｓｅｃでの交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて放電が生じた。このことから、オゾン生成用素子５１０は、オゾン生成用素子６１０に比べて、電極２１Ａ、２１Ｂ間に電圧印加が開始された直後から放電が生じるまでの時間が短いことが判る。即ち、オゾン生成用素子５１０は、オゾン生成用素子６１０に比べて、電極２１Ａ、２１Ｂ間への電圧印加に対する応答性が更に優れている。
【００６２】
オゾン生成用素子５１０、６１０の応答性の相違の理由は、以下のように考えられる。オゾン生成用素子６１０では、距離Ｗ１２、Ｗ１３が距離Ｗ１４よりも長く設定されている。これにより、電極子部組２２Ａと端子電極部２３Ｂとの間および電極子部組２２Ｂと端子電極部２３Ａとの間での放電が生じにくく、その分、応答性が低下する。これに対して、オゾン生成用素子５１０では、距離Ｗ１２、Ｗ１３が距離Ｗ１４と等しい。これにより、電極子部組２２Ａと端子電極部２３Ｂとの間および電極子部組２２Ｂと端子電極部２３Ａとの間でも放電が生じ易く、その分、応答性が向上する。
【００６３】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０の製造方法の一例について図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照しながら説明する。なお、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、図１０Ａおよび図１０Ｂは、図２のＡ−Ａ線におけるオゾン生成用素子１０の断面矢視図に対応する各工程での断面図である。この製造方法では、まず、誘電体基板１３および誘電体層１２の基となる誘電体シートを形成し、次に、誘電体シートに電極２１Ａ、２１Ｂ等の基となる金属ペーストパターンを形成する。その後、誘電体シートを積層してから、誘電体シートの積層体を焼成してオゾン生成用素子１０を作製する。
【００６４】
まず、誘電体基板１３および誘電体層１２の基となる誘電体シート（いわゆるセラミックスグリーンシート）を形成する。詳細には、まず、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２ガラスと、Ａｌ２Ｏ３と、トルエンとエタノールとの混合溶媒と、分散剤と、バインダと、を、ボールミルを用いて粉砕および混合することにより、スラリーを作製する。次に、ドクターブレード法により、得られたスラリーから誘電体シートを作製する。なお、シート形成工程で使用する材料は、前述の材料を含むものに限定されるものではなく、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２ガラス以外の他の種類のガラスやＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３等の酸化物を含むものであってもよい。或いは、誘電体基板１３および誘電体層１２がエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料から形成される場合、シート形成工程においてエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料が使用されてもよい。
【００６５】
次に、誘電体基板１３に使用する複数の誘電体シートに充填ビア２６Ａ、２６Ｂの基となる金属ペースト充填部を形成する。詳細には、まず、図９Ａに示すように、メカパンチャ等の .孔装置を用いて、各誘電体シート１３１に厚さ方向に貫通する貫通孔１３２Ａを形成する。貫通孔１３２Ａは、誘電体シート１３１が積層されたときに相対的に同一の位置となるように形成される。次に、図９Ｂに示すように、誘電体シート１３１の各貫通孔１３２ＡにＡｇペーストを充填する。これにより、誘電体シート１３１に金属ペースト充填部２６１Ａが形成される。
【００６６】
続いて、スクリーン印刷技術を利用して、図９Ｃに示すように誘電体基板１３の最上層に配置される誘電体シートに電極２１Ａ、２１Ｂの基となる第１金属ペーストパターン１０２１Ａ、１０２１Ｂを形成する。また、スクリーン印刷技術を利用して、図９Ｄに示すように誘電体基板１３に使用する複数の誘電体シートのうち、誘電体基板１３の最下層に配置される誘電体シート１３１に裏面電極２５Ａ、２５Ｂの基となる第２金属ペーストパターン２５１Ａを形成する。第１金属ペーストパターン１０２１Ａ、１０２１Ｂおよび第２金属ペーストパターン２５１Ａは、ＲｕＯ２ペーストからなる。
【００６７】
その後、図１０Ａに示すように、複数の誘電体シート１３１を積層するとともに最上部に配置される誘電体シート１３１上に誘電体層１２の基となる１枚の誘電体シート１２１を積層する。次に、圧着機により誘電体シート１２１、１３１を圧着し積層体を得る。
【００６８】
続いて、得られた積層体を焼成温度９００℃で焼成する。これにより、図１０Ｂに示すように、誘電体シート１２１、１３１が焼結して誘電体層１２、１３２が形成される。また、金属ペースト充填部２６１Ａ、第１金属ペーストパターン１０２１Ａ、１０２１Ｂおよび第２金属ペーストパターン２５１Ａが焼結して充填ビア２６Ａ、電極２１Ａ、２１Ｂおよび裏面電極２５Ａが形成される。
【００６９】
このオゾン生成用素子１０の製造方法は、他の工程に比べて比較的手間がかかる焼成工程の回数が１回だけである。従って、オゾン生成用素子１０の製造に携わる作業者の負担が軽減されるという利点がある。
【００７０】
ところで、オゾン生成用素子１０の製造において、電極２１Ａ、２１Ｂの基となる金属ペーストの粘度の変化やスクリーン印刷に用いられるスクリーンの劣化等は避けられない。従って、製造不良に起因した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線の発生は避けられない。一方、例えば比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０において、電極９１２１Ａ、９２１２Ｂの８本の電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂのうちのいずれか１つで断線が生じたとする。この場合、断線が生じた電極子部９１２２Ａ、９１２２Ｂが放電に寄与しなくなり、オゾン生成用素子９１１０でのオゾンの発生量は１０％以上低下してしまう。従って、このようなオゾン生成用素子９１１０は、不良品として選別し市場に流出しないようにする必要がある。このための方策として、オゾン生成用素子９１１０の放電状態を出荷前に検査する出荷前検査工程を導入することが考えられる。しかしながら、このような出荷前検査工程を導入する場合、オゾン生成用素子９１１０を製造する作業者の負担が増大してしまう。また、出荷前検査の段階で不良と判定された場合、オゾン生成用素子９１１０が組み込まれたモジュール全体を廃却することとなり製造コストの観点からも好ましくない。
【００７１】
これに対して、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０では、製造不良等に起因して２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂに断線が生じても断線した箇所より先の部位は、他の電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと連結部２２２Ａ、２２２Ｂとを介して端子電極部２３Ａ、２３Ｂと電気的に接続された状態が維持される。これにより、断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂが電極子部組２２Ａ、２２Ｂの間で生じる放電に寄与するので、断線に起因したオゾン生成用素子１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【００７２】
また、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線による不良品として選別されるオゾン生成用素子１０の数が低減される。そして、オゾン生成用素子１０の不良率が、オゾン生成用素子１０の出荷前検査工程を導入しなくてもよい程度の許容範囲にまで低減できれば、作業者の負担を軽減できるとともに製造コストの削減も図られる。
【００７３】
また、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０のように、電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂの線幅が比較例よりも大きいと、電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂの断線を抑制できる。ところが、前述のように、電極子部９２２２Ａ、９２２２Ｂの線幅が大きくなると、その分、オゾン生成用素子９２１０の温度が上昇し、オゾンの分解が促進されてしまう。その結果、オゾンの生成効率が低下してしまう。従って、比較例３に係るオゾン生成用素子９２１０の場合、オゾン生成用素子９２１０を冷却するための冷却機構を設ける必要がある。しかしながら、冷却機構を設ける場合、オゾン生成用素子９２１０を含めたモジュール全体が大型化してしまう。
【００７４】
これに対して、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０は、比較例２、３に係るオゾン生成用素子９２１０に比べてオゾンの生成量が多い。即ち、オゾン生成用素子１０は、冷却されなくても、冷却機構により冷却されながら動作するオゾン生成用素子９２１０と同量のオゾンを発生しうる。また、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線に起因した放電しない部分を有するものの発生率もオゾン生成用素子９２１０と同等である。つまり、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０は、冷却機構により冷却されなくても冷却されながら動作するオゾン生成用素子９２１０と同等の性能を有しうるものであるので、冷却機構を備えないオゾン生成用素子１０を含めた小型のモジュールを実現できる。
【００７５】
また、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０では、誘電体層１２が誘電体基板１３の電極２１Ａ、２１Ｂが形成された一面を覆っている。これにより、電極２１Ａ、２１Ｂが生成されたオゾンに曝されることがないので、電極２１Ａ、２１Ｂの劣化が抑制されるという利点がある。
【００７６】
更に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子５１０、６１０では、距離Ｗ１４が距離Ｗ１２、Ｗ１３以下である。これにより、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０に比べて、電極２１Ａ、２１Ｂ間に電圧印加が開始されてから放電が生じるまでの時間が短く、応答性に優れているという利点がある。
【００７７】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るオゾン生成用素子は、電極の形状が実施の形態１に係るオゾン生成用素子１０とは相違する。図１１に示すように、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０は、誘電体基板１３と、一対の電極２０２１Ａ、２０２１Ｂと、充填ビア２６Ａ、２６Ｂと、一対の裏面電極（図示せず）と、を備える。このオゾン生成用素子２０１０も実施の形態１に係るオゾン生成用素子１０と同様に、一対の裏面電極に交流電源を接続した状態で使用される。なお、図１１において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付している。また、オゾン生成用素子２０１０は、図１１では図示しないが、実施の形態１で図１および図３を用いて説明したような誘電体層１２と裏面電極２５Ａ、２５Ｂとを備える。
【００７８】
一対の電極２０２１Ａ、２０２１Ｂは、図１１に示すように、複数（図１１では１６個）の電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂと、端子電極部２０２３Ａ、２０２３Ｂと、連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂ、２０２７Ａ、２０２７Ｂと、舌片部２４Ａ、２４Ｂと、を有する。なお、電極２０２１Ａ、２０２１Ｂが本願発明の第１櫛形電極、第２櫛形電極に相当する。また、端子電極部２０２３Ａが本願発明の第１端子電極部に相当し、端子電極部２０２３Ｂが本願発明の第２端子電極部に相当する。
【００７９】
電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂは、それぞれ長手方向と短手方向とを備える長細形状でありその長手方向をＹ軸方向としてＸ軸方向に並んでいる。電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂと、Ｘ軸方向で隣接する２つの電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂと、連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂ、２０２７Ａ、２０２７Ｂとから電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂが構成される。電極子部組２０２２Ａが本願発明の第１電極子部組に相当し、電極子部組２０２２Ｂが本願発明の第２電極子部組に相当する。電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂは、それぞれ複数（図１１では８つ）存在し、Ｘ軸方向に並んで配置されている。Ｘ軸方向で隣り合う２組の電極子部組２０２２Ａの電極子部組２０２２Ａの間に１組の電極子部組２０２２Ｂが配置され、Ｘ軸方向で隣り合う２組の電極子部組２０２２Ｂの間に１組の電極子部組２０２２Ａが配置されている。
【００８０】
連結部（第１連結部）２２２２Ａは、電極子部組２０２２Ａを構成する各電極子部２２２１Ａの長手方向の一方側である＋Ｙ方向（第３方向）の端部と、同じ電極子部組２０２２Ａを構成する他の電極子部２２２１Ａの＋Ｙ方向の端部と、を連結している。連結部２２２２Ｂは、電極子部組２０２２Ｂを構成する各電極子部２２２１Ｂの長手方向の他方側である−Ｙ方向（第１方向）の端部と、同じ電極子部組２０２２Ｂを構成する他の電極子部２２２１Ｂの−Ｙ方向の端部と、を連結している。連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂの線幅は、電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの線幅Ｗ１１Ａ、Ｗ１１Ｂに等しい。なお、電極子部組２０２２Ｂとその電極子部組２０２２ＢにＸ軸方向で隣り合う電極子部組２０２２Ａとの間の間隔をＷ１４と定義する。Ｗ１４は、全て電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの線幅Ｗ１１Ａ，Ｗ１１Ｂと同じ距離に設定されている。
【００８１】
連結部（第２連結部）２０２７Ａは、電極子部２２２１Ａと、短手方向の一方側である＋Ｘ方向（第２方向）または短手方向の他方側である−Ｘ方向（第４方向）で隣り合う他の電極子部組２０２２Ａを構成する電極子部２２２１Ａと、を連結する。他の電極子部組２０２２Ａは、複数の電極子部組２０２２ＡのうちのＸ軸方向における両端に位置する２つの電極子部組２０２２Ａを除く残りの電極子部組２０２２Ａに相当する。また、連結部（第２連結部）２０２７Ｂは、電極子部組２０２２Ｂを構成する電極子部２２２１Ｂと、＋Ｘ方向（第２方向）または−Ｘ方向（第４方向）で隣り合う他の電極子部組２０２２Ｂを構成する電極子部２２２１Ｂと、を連結する。他の電極子部組２０２２Ｂは、複数の電極子部組２０２２ＢのうちのＸ軸方向における両端に位置する２つの電極子部組２０２２Ｂを除く残りの電極子部組２０２２Ｂに相当する。連結部２０２７Ａ、２０２７Ｂの線幅は、電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの線幅Ｗ１１Ａ、Ｗ１１Ｂに等しい。
【００８２】
端子電極部２０２３Ａ、２０２３Ｂは、長手方向と短手方向とを備える長細形状でありＸ軸方向に延びている。端子電極部２０２３Ａは、複数の電極子部組２０２２Ａのうちの＋Ｘ方向（第２方向）の端に位置する電極子部組２０２２Ａを構成する電極子部２２２１Ａと−Ｘ方向（第４方向）の端に位置する電極子部組２０２２Ａを構成する電極子部２２２１Ａとに接続されている。端子電極部２０２３Ｂは、複数の電極子部組２０２２Ｂのうちの＋Ｘ方向（第２方向）の端に位置する電極子部組２０２２Ｂを構成する電極子部２２２１Ｂと−Ｘ方向（第４方向）の端に位置する電極子部組２０２２Ｂを構成する電極子部２２２１Ｂとに接続されている。即ち、端子電極部２０２３ＡのＸ軸方向における両端部は、それぞれ複数の電極子部２２２１ＡのうちＸ軸方向における両端部に位置する電極子部２２２１Ａに接続されている。また、端子電極部２０２３ＢのＸ軸方向における両端部は、それぞれ複数の電極子部２２２１ＢのうちＸ軸方向における両端部に位置する電極子部２２２１Ｂに接続されている。
【００８３】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０の特徴について前述の比較例１と対比しながら説明する。まず、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０について、放電開始電圧の測定と放電状態の観察とオゾン生成量の測定とを実施した結果について説明する。本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０として、図１１の距離Ｗ１１Ａ、Ｗ１１ＢおよびＷ１４が５０μｍに設定されたものを準備した。また、誘電体基板１３の形状は、本実施の形態に係るオゾン生成用素子１０と同様とした。更に、誘電体基板１３上の電極２１Ａ、２１Ｂにおける舌片部２４Ａ、２４Ｂを除く部分が設けられる領域のＸ軸方向の長さＬ２１を６ｍｍ、Ｙ軸方向の長さＬ２２を３ｍｍとした。
【００８４】
放電開始電圧の測定並びに放電状態の観察は、実施の形態１で説明した放電開始電圧測定と同様の方法および同様の条件で行った。放電開始電圧の測定では、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０の放電開始電圧は２．５ｋＶであった。また、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０の放電開始電圧のばらつき（３σ）は、０．２７ｋＶであった。即ち、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０の放電開始電圧のばらつきは、実施の形態１で説明した比較例１、２、３の放電開始電圧のばらつきに比べて小さいという結果が得られた。また、放電状態の観察において、本実施の形態に係るオゾン発生用素子２０１０の全ての電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂ間で、放電により生じるプラズマ発光を観測した。
【００８５】
オゾン生成量の測定も実施の形態１で説明したオゾン生成量の測定と同様の方法および同様の条件で行った。オゾン生成量の測定では、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０で生成されるオゾン濃度が、実施の形態１と略等しいオゾン濃度であった。
【００８６】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０と比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０とで放電開始電圧の測定結果および放電状態の観察結果に差異が生じる理由について説明する。本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０では、複数の電極子部組２０２２Ａ、２０２２ＢのうちＸ軸方向における両端部に配置された電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂの間で最初に放電が生じると考えられる。−Ｘ方向の端部に配置された電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂは、図１２Ａに示すように、放電が生じやすい部分の静電容量をＣ２０１、Ｃ２０２とすると、端子電極部２０２３Ａ、２０２３Ｂ間に図１２Ｂに示すような等価回路が接続されたものと看做すことができる。ここで、Ｒ２１１は電極子部２２２１Ｂまたは電極子部２２２１Ａの抵抗成分に相当する。従って、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０の場合、端子電極部２０２３Ａ、２０２３Ｂに連続する電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂ間で生じる放電は、抵抗Ｒ２１１のばらつきの影響を受けない。即ち、端子電極部２０２３Ａ、２０２３Ｂに連続する電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂ間での放電開始電圧は、抵抗Ｒ２１１のばらつきによらず略一定となる。
【００８７】
次に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子と比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０とについて、交流電圧を印加したときの放電状態を評価した結果について説明する。本実施の形態に係るオゾン生成用素子として、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すようなオゾン生成用素子２５１０、２６１０を用いた。なお、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０は、実施の形態１で説明したオゾン生成用素子９１１０と同様である。放電状態の評価は、実施の形態１と同様の方法で行った。オゾン生成用素子２５１０では、図１３Ａに示すように、互いに隣り合う電極子部組２０２２Ａと電極子部組２０２２Ｂとの間の距離（第３距離）Ｗ１４が、電極子部組２０２２Ａの連結部２０２７Ａと端子電極部２０２３Ａとの間の距離（第４距離）Ｗ２３に等しい。また、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ｂの連結部２０２７Ｂと端子電極部２０２３Ｂとの間の距離Ｗ２２に等しい。更に、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ａの連結部２０２７Ａと、電極子部組２０２２Ｂの連結部２２２２Ｂとの間の距離（第５距離）Ｗ１３に等しい。また、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ｂの連結部２０２７Ｂと、電極子部組２０２２Ａの連結部２２２２Ａとの間の距離Ｗ１２に等しい。
【００８８】
また、オゾン生成用素子２６１０では、図１３Ｂに示すように、距離Ｗ１４が、電極子部組２０２２Ａの連結部２０２７Ａと端子電極部２０２３Ａとの間の距離Ｗ２３よりも短い。また、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ｂの連結部２０２７Ｂと端子電極部２０２３Ｂとの間の距離Ｗ２２よりも短い。更に、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ａの連結部２０２７Ａと、電極子部組２０２２Ｂの連結部２２２２Ｂとの間の距離Ｗ１３に等しい。また、距離Ｗ１４は、電極子部組２０２２Ｂの連結部２０２７Ｂと、電極子部組２０２２Ａの連結部２２２２Ａとの間の距離Ｗ１２に等しい。また、放電状態の評価に実際に使用したオゾン生成用素子２５１０、２６１０は、距離Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４が５０μｍ、距離Ｗ２２、Ｗ２３が２００μｍ、８００μｍである。また、オゾン生成用素子２５１０、２６１０、９１１０をそれぞれ５０個準備し、それらについて放電状態の評価を実施した。
【００８９】
放電状態の評価では、オゾン生成用素子２５１０、２６１０の電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間およびオゾン生成用素子９１１０の一対の電極９１２１Ａ、９１２１Ｂ間に、電圧振幅値３．０ｋＶの交流正弦波を印加して放電させた。このとき、交流電圧のＯＮ／ＯＦＦ時間の設定は、周期５０ｓｅｃ且つオン時間５ｓｅｃ（デューティ比１０％）、周期２０ｓｅｃ且つオン時間３ｓｅｃ（デューティ比１５％）、周期５ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃ（デューティ比２０％）、周期１０ｓｅｃ且つオン時間１ｓｅｃ（デューティ比１０％）、の４種類に設定した。
【００９０】
オゾン生成用素子２５１０、２６１０、９１１０について放電状態の評価を行った結果を以下の表２に示す。
【表２】
2017154338.tif 000004
表２の印加電圧の時間設定の欄において、「周期」、「Ｔｏｎ」、「Ｔｏｆｆ」「デューティ比」は、実施の形態１の表１と同様である。また、放電状態の評価結果の欄において、「Ｗ２２（Ｗ２３）＝Ｗ１４」は距離Ｗ１４が距離Ｗ２２、Ｗ２３に等しいオゾン生成用素子２５１０の結果を示し、「Ｗ２２（Ｗ２３）＞Ｗ１４」は距離Ｗ１４が距離Ｗ２２、Ｗ２３未満であるオゾン生成用素子２６１０の結果を示す。「○」、「△」、「×」は、実施の形態１の表１と同様である。
【００９１】
表２に示す結果から、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２５１０、２６１０は、周期５〜５０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１〜５ｓｅｃの交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて放電が生じた。言い換えれば、オゾン生成用素子２５１０、２６１０では、電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間への電圧印加が開始された後、１〜５ｓｅｃのオン時間が経過するまでの間に放電が生じた。このことから、オゾン生成用素子２５１０、２６１０は、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０に比べて、電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間への電圧印加が開始された直後から放電が生じるまでの時間が短いことが判る。即ち、オゾン生成用素子２５１０、２６１０は、比較例１に係るオゾン生成用素子９１１０に比べて、電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間への電圧印加に対する応答性が優れている。
【００９２】
また、オゾン生成用素子２６１０は、周期１０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１ｓｅｃの交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて一部の電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂの間でのみ放電が生じた。これに対して、オゾン生成用素子２５１０は、周期１０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１ｓｅｃの交流電圧を繰り返し印加した場合、評価用試料すべてについて全ての電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂの間で放電が生じた。このことから、オゾン生成用素子２５１０は、オゾン生成用素子２６１０に比べて、電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間への電圧印加に対する応答性が更に優れていることが判る。放電素子は距離が最も近い電極子部組間で放電を行うが、放電が生じると、その影響で周囲が放電しやすい状態となる。距離Ｗ２２と距離Ｗ１４が等しい場合、距離Ｗ１４に対して距離Ｗ２２と距離Ｗ１４の和が十分に大きくないため、距離Ｗ１４だけ離れた部位間で放電が生じた場合に、その影響で距離Ｗ２２だけ離れた部位間でも放電が生じる。しかし、距離Ｗ２２だけ離れた部位間は距離Ｗ１４だけ離れた部位間よりも放電距離が長いため、距離Ｗ１４だけ離れた部位間での単独の放電よりも応答性が悪い。よって、本実施の形態に係るオゾン生成用素子では、距離Ｗ２２は距離Ｗ１２よりも大きい方が望ましい。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０では、複数の電極子部組２０２２Ａ、２０２２ＢのうちＸ軸方向における両端部に配置された電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂにおいて、放電開始電圧のばらつきが低減されているので、実施の形態１よりもオゾンの生成量の変動を抑制することができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２０１０は、実施の形態１と同様に、断線した電極子部２２２１Ａおよび電極子部２２２１Ｂを電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂの間で生じる放電に寄与させることができる。よって、電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの断線に起因したオゾン生成用素子２０１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【００９５】
更に、本実施の形態に係るオゾン生成用素子２６１０は、周期１０ｓｅｃ且つ１周期当たりのオン時間が１ｓｅｃで交流電圧を印加した場合、即ち、最も放電が生じにくい条件下でも、全ての電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂの間で放電を生じさせることができる。これにより、例えばオゾン生成用素子２６１０で発生させるオゾンの濃度を、オゾン生成用素子２６１０の電極２０２１Ａ、２０２１Ｂ間に印加する電圧ＯＮ／ＯＦＦ時間のデューティ比により高精度に制御することが可能となる。
【００９６】
（変形例）
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の各実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、１つの電極子部組を構成する電極子部の数がＮ個（Ｎは３以上の整数）であってもよい。この場合、電極は、Ｎ（Ｎは４以上の整数）の倍数個の電極子部を有する。
【００９７】
電極が３の倍数個の電極子部を有する例について説明する。図１４に示す変形例１に係るオゾン生成用素子３０１０のように、電極３０２１Ａと電極３０２１Ｂとがそれぞれ３の倍数個の電極子部２２１Ａと電極子部２２１Ｂとを有し、Ｘ軸方向で隣接する３つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂから１つの電極子部組３０２２Ａ、３０２２Ｂが構成されるものであってもよい。なお、図１４において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。電極子部組３０２２Ａを構成する３つの電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部は、Ｘ軸方向に延びる連結部３２２２Ａを介して連結されている。また、電極子部組３０２２Ｂを構成する３つの電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部も、Ｘ軸方向に延びる連結部３２２２Ｂを介して連結されている。
【００９８】
製造不良等に起因して電極子部組３０２２Ａまたは電極子部組３０２２Ｂを構成する３つの電極子部２２１Ａまたは電極子部２２１Ｂのうちのいずれか２つが断線したとする。この場合、本構成によれば、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線した箇所よりも先の部位は、残りの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと連結部３２２２Ａ、３２２２Ｂとを介して端子電極部２３Ａ、２３Ｂと電気的に接続されている。従って、断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂも電極子部組３０２２Ａ、３０２２Ｂ間の放電に寄与させることができるので、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線に起因したオゾン生成用素子３０１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【００９９】
実施の形態１では、連結部２２２Ａが、電極子部組２２Ａを構成する２つの電極子部２２１Ａの＋Ｙ方向の端部同士を連結し、連結部２２２Ｂが、電極子部組２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ｂの−Ｙ方向の端部同士を連結している例について説明した。但し、連結部２２２Ａ、２２２Ｂが電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂを連結する箇所は、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの端部に限定されるものではない。例えば、図１５に示す変形例２に係るオゾン生成用素子４０１０のように、連結部４２２２Ａ、４２２２Ｂが、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの端部以外の部位同士を連結するものであってもよい。なお、図１５において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。また、図１５に示すオゾン生成素子４０１０では、連結部４２２２Ａ、４２２２Ｂが、２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの中央部よりも先端部側の部位同士を連結しているが、連結位置はこれに限定されるものではない。例えば、連結部４２２２Ａ、４２２２Ｂが、２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの中央部同士或いは中央部よりも基端部側の部位同士を連結しているものであってもよい。
【０１００】
本構成は、例えばオゾン生成用素子４０１０の製造設備等の仕様に応じて、連結部４２２２Ａ、４２２２Ｂによる２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの連結位置を適宜設定することができる。
【０１０１】
実施の形態１では、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂが１つの連結部２２２Ａ、２２２Ｂにより連結されている例について説明した。但し、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂを連結する連結部２２２Ａ、２２２Ｂの個数は１つに限定されるものではない。例えば、図１６に示す変形例３に係るオゾン生成用素子５０１０のように、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂが、３つの連結部５２２２Ａ、５２２２Ｂにより連結されているものであってもよい。
【０１０２】
製造不良等に起因して電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂのうちの１つについて、３つの連結部５２２２Ａ、５２２２Ｂの間に位置する２箇所が断線したとする。この場合でも、本構成によれば、端子電極部２３Ａ、２３Ｂと断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの分断された３つの部分とは、残りの１つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂと連結部５２２２Ａ、５２２２Ｂとを介して電気的に接続された状態が維持されている。従って、断線した電極子部２２１Ａ、２２１Ｂも電極子部組３０２２Ａ、３０２２Ｂ間の放電に寄与させることができるので、電極子部２２１Ａ、２２１Ｂの断線に起因したオゾン生成用素子５０１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【０１０３】
なお、図１６に示す変形例３では、電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂが３つの連結部５２２２Ａ、５２２２Ｂにより連結されている例について説明したが、連結部の数は、３つに限定されるものではない。例えば電極子部組２２Ａ、２２Ｂを構成する２つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂが、４つ以上の連結部により連結されていてもよいし、２つの連結部により連結されていてもよい。
【０１０４】
実施の形態２では、同一の電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂを構成する２つの電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの＋Ｙ方向または−Ｙ方向の端部同士のみが連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂにより連結されている例について説明した。但し、これに限らず、図１７に示す変形例４に係るオゾン生成用素子６０１０のように、同一の電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂを構成する２つの電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの＋Ｙ方向または−Ｙ方向の端部同士が、連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂにより連結され、−Ｙ方向または＋Ｙ方向の端部同士が、連結部６０２８Ａ、６０２８Ｂにより連結されていてもよい。
【０１０５】
本構成によれば、例えば電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂを構成する２つの電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂの＋Ｙ方向または−Ｙ方向の端部同士を連結する連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂが、複数断線してしても全ての電極子部組２０２２Ａ、２０２２Ｂが放電に寄与しうる。従って、連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂの断線に起因したオゾン生成用素子６０１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【０１０６】
前述の図１４に示す構成の変形例１では、電極子部組３０２２Ａ、３０２２Ｂを構成する３つの電極子部２２１Ａ、２２１Ｂがすべて端子電極部２３Ａ、２３Ｂに接続される例について説明したが、これに限らない。例えば、図１８に示す変形例５に係るオゾン生成用素子７０１０のように、端子電極部２０２３Ａの両端部が、複数の電極子部組７０２２ＡのＸ軸方向における両端に位置する電極子部組７０２２Ａに接続され、端子電極部２０２３Ｂの両端部が、複数の電極子部組７０２２ＢのＸ軸方向における両端に位置する電極子部組７０２２Ｂに接続されるものであってもよい。
【０１０７】
電極子部組７０２２Ａを構成する３つの電極子部２２２１Ａの＋Ｙ方向の端部同士が連結部７２２２Ａにより連結され、上記３つの電極子部２２２１Ａのうちの−Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ａの−Ｙ方向の端部同士が連結部７０２８Ａにより連結されている。そして、上記３つの電極子部２２２１Ａのうちの＋Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ａの−Ｙ方向の端部同士は連結されていない。また、電極子部組７０２２Ｂを構成する３つの電極子部２２２１Ｂの−Ｙ方向の端部同士が連結部７２２２Ｂにより連結され、上記３つの電極子部２２２１Ｂのうちの＋Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ｂの＋Ｙ方向の端部同士が連結部７０２８Ｂにより連結されている。そして、上記３つの電極子部２２２１Ｂのうちの−Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ｂの＋Ｙ方向の端部同士は連結されていない。
【０１０８】
本構成によれば、複数の電極子部組７０２２Ａにおいて連結部７２２２Ａにおける−Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ａの間の部分が断線していても、全ての電極子部組７０２２Ａが放電に寄与しうる。また、複数の電極子部組７０２２Ｂにおいて連結部７２２２Ｂにおける＋Ｘ方向の２つの電極子部２２２１Ｂの間の部分が断線していても、全ての電極子部組７０２２Ｂが放電に寄与しうる。従って、連結部７２２２Ａ、７２２２Ｂの断線に起因したオゾン生成用素子７０１０のオゾンの生成量の減少が抑制される。
【０１０９】
各実施の形態では、誘電体基板１３と誘電体層１２とが熱膨張率の略等しい材料から形成される例について説明したが、これに限らず、誘電体基板１３と誘電体層１２とが熱膨張率の異なる材料から形成されていてもよい。
【０１１０】
各実施の形態では、誘電体層１２を備える構成について説明したが、これに限らず、誘電体層１２を備えない構成であってもよい。
【０１１１】
各実施の形態では、交流電源３１が裏面電極２５Ａ、２５Ｂと電気的に接続される構成について説明したが、これに限らず、交流電源３１が、裏面電極２５Ａ、２５Ｂでなく、誘電体基板１３の表面に設けられた電極２１Ａ、２１Ｂの一部（例えば舌片部２４Ａ、２４Ｂ）と電気的に接続される構成であってもよい。
【０１１２】
各実施の形態では、電極２１Ａ、２１Ｂが充填ビア２６Ａ、２６Ｂを介して裏面電極２５Ａ、２５Ｂに接続される構成について説明したが、これに限らず、例えば電極２１Ａ、２１Ｂが充填ビアを介して誘電体基板１３の端面に設けられた取り出し用電極（図示せず）に接続される構成であってもよい。
【０１１３】
実施の形態では、端子電極部２３Ａ、２３Ｂがそれぞれ１つの舌片部２４Ａ、２４Ｂを介して、各１つの充填ビア２６Ａ、２６Ｂに接続される例について説明したが、充填ビアの数は１つに限定されるものではない。例えば図１９に示す変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０のように、電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの端子電極部８０２３Ａ、８０２３Ｂが、それぞれ２つのランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂを介して、充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂに接続される構成であってもよい。
【０１１４】
変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０は、誘電体基板８０１３と、一対の電極８０２１Ａ、８０２１Ｂと、充填ビア８０２６Ａと、充填ビア８０２６Ｂと、緩衝部８２６６Ａ、８２６６Ｂと、一対の裏面電極（図示せず）と、を備える。このオゾン生成用素子８０１０も実施の形態２に係るオゾン生成用素子２０１０と同様に、一対の裏面電極に交流電源を接続した状態で使用される。なお、図１９において、実施の形態２と同様の構成には図１１と同一の符号を付している。電極８０２１Ａ、８０２１Ｂは、端子電極部８０２３Ａ、８０２３Ｂ、ランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂの他に、複数（図１９では１６個）の電極子部２２２１Ａ、２２２１Ｂと、連結部２２２２Ａ、２２２２Ｂ、２０２７Ａ、２０２７Ｂと、を有する。また、オゾン生成用素子８０１０は、図２０に示すように、誘電体基板８０１３の電極８０２１Ａが設けられる側の主面を覆うように誘電体層８０１２が設けられている。誘電体層８０１２の厚さは、例えば２５μｍに設定される。
【０１１５】
図１９に戻って、端子電極部８０２３Ａは、２つのサブ端子電極部８２３１Ａ、８２３２Ａを有する。サブ端子電極部（第１サブ端子電極部）８２３１Ａは、複数の電極子部組２０２２Ａのうちの−Ｘ方向の端に位置する電極子部組２０２２Ａを構成する−Ｘ方向側の電極子部２２２１Ａに接続されている。サブ端子電極部（第２サブ端子電極部）８２３２Ａは、複数の電極子部組２０２２Ａのうちの＋Ｙ方向の端に位置する電極子部組２０２２Ａを構成する＋Ｘ方向側の電極子部２２２１Ａに接続されている。
【０１１６】
端子電極部８０２３Ｂも、２つのサブ端子電極部８２３１Ｂ、８２３２Ｂを有する。サブ端子電極部（第３サブ端子電極部）８２３１Ｂは、複数の電極子部組２０２２Ｂのうちの＋Ｘ方向の端に位置する電極子部組２０２２Ｂを構成する＋Ｘ方向側の電極子部２２２１Ｂに接続されている。サブ端子電極部（第４サブ端子電極部）８２３２Ｂは、複数の電極子部組２０２２Ｂのうちの−Ｘ方向の端に位置する電極子部組２０２２Ｂを構成する−Ｘ方向側の電極子部２２２１Ｂに接続されている。
【０１１７】
サブ端子電極部８２３１Ａ、８２３２Ａは、それぞれ誘電体基板８０１３上に設けられたランド部（第１接続電極部）８０２４Ａを介して、充填ビア（第１充填ビア）８０２６Ａに電気的に接続されている。また、サブ端子電極部８２３１Ｂ、８２３２Ｂは、それぞれ誘電体基板８０１３上に設けられたランド部（第２接続電極部）８０２４Ｂを介して、充填ビア（第２充填ビア）８０２６Ｂに電気的に接続されている。ランド部８０２４Ａは、充填ビア８０２６Ａを介して誘電体基板８０１３の２箇所において裏面電極８０２５Ａと電気的に接続されている。また、ランド部８０２４Ｂは、充填ビア８０２６Ｂを介して、誘電体基板８０１３の２箇所において裏面電極８０２５Ｂと電気的に接続されている。
【０１１８】
誘電体基板８０１３は、図２０に示すように、複数（図２０では４つ）の誘電体層１３２が積層されてなる。複数の誘電体層１３２の厚さは、例えば１６０μｍに設定される。そして、充填ビア８０２６Ａは、複数の誘電体層１３２それぞれに厚さ方向に貫通する形で設けられた貫通孔に、導電部材が配されている。充填ビア８０２６Ａは、複数の誘電体層１３２の積層方向において隣り合う２つの誘電体層１３２の間に介在するビア接続部８２６４Ａに覆われている。なお、充填ビア８０２６Ｂも同様である。サブ端子電極部８２３１Ａ、８２３２Ａは、それぞれ誘電体基板８０１３上に設けられたランド部８０２４Ａを介して、複数の誘電体層１３２のうち最も上側（一方主面側）に位置する誘電体層１３２に設けられた充電ビア８０２６Ａに電気的に接続されている。また、サブ端子電極部８２３１Ｂ、８２３２Ｂは、それぞれ誘電体基板８０１３上に設けられたランド部８０２４Ｂを介して、複数の誘電体層１３２のうち最も上側（一方主面側）に位置する誘電体層１３２に設けられた充電ビア８０２６Ｂに電気的に接続されている。ビア接続部８２６４Ａは、誘電体層１３２の厚さ方向に直交する方向に延出しており、積層方向において隣り合う２つの誘電体層１３２それぞれに設けられた充填ビア８０２６Ａに電気的に接続されている。また、複数の誘電体層１３２それぞれに設けられた充填ビア８０２６Ａのいずれか１つは、他の充填ビア８０２６Ａのうちの少なくとも１つに対して、誘電体層１３２の厚さ方向に直交する方向にずれた位置に配置されている。例えば、図２０に示すように、下から１、４層目の誘電体層１３２の充填ビア８０２６Ａは、下から２、３層目の誘電体層１３２の充填ビア８０２６Ａに対して誘電体層１３２の厚さ方向に直交する方向へ距離△Ｗ１だけずれている。距離△Ｗ１は、例えば２２００μｍに設定される。
【０１１９】
緩衝部（第１緩衝部）８２６６Ａは、ランド部８０２４Ａにおける、誘電体基板８０１３の厚さ方向において充填ビア８０２６Ａと重なる領域を覆う。また、緩衝部（第２緩衝部）８２６６Ｂは、ランド部８０２４Ｂにおける、誘電体基板８０１３の厚さ方向において充填ビア８０２６Ｂと重なる領域を覆う。
【０１２０】
変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０は、電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの断線の有無を検査することができる。ここで、オゾン生成用素子８０１０における電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの断線の有無の検査方法について説明する。まず、電極８０２１Ａの２つのランド部８０２４Ａのいずれか一方と、電極８０２１Ｂの２つのランド部８０２４Ｂのいずれか一方との間の静電容量を測定する。静電容量の測定は、例えばＬＣＲメータを使用して行うことができる。次に、２つのランド部８０２４Ａのうちの他方と、２つのランド部８０２４Ｂのうちの他方との間の静電容量を測定する。電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの両方が断線していない場合、２回の測定それぞれにおいて、電極８０２１Ａ全体と電極８０２１Ｂ全体との間の静電容量を測定することになる。従って、これら２回の測定それぞれの静電容量の測定値が等しくなる。
【０１２１】
一方、電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの少なくとも一方が断線している場合、これら２回の測定それぞれの静電容量の測定値が異なる。例えば、電極８０２１Ａが断線しているとする。この場合、１回目の測定では、２つのランド部８０２４Ａの一方から電極８０２１Ａの断線箇所までの部分と電極８０２１Ｂとの間の静電容量を測定し、２回目の測定では、２つのランド部８０２４Ａの他方から電極８０２１Ａの断線箇所までの部分と電極８０２１Ｂとの間の静電容量を測定することになる。そうすると、２つのランド部８０２４Ａの一方から電極８０２１Ａの断線箇所までの部分の長さと、２つのランド部８０２４Ａの他方から電極８０２１Ａの断線箇所までの部分の長さと、が互いに異なると、２回の測定それぞれの静電容量の測定結果が互いに異なることになる。従って、これら２回の測定の静電容量の測定値が互いに等しいか異なるかに応じて、電極８０２１Ａにおける断線の有無を判定できる。
【０１２２】
次に、変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０の製造方法の一例について図２１を参照しながら説明する。なお、図２１は、図１９のＢ−Ｂ線におけるオゾン生成用素子８０１０の断面矢視図に対応する各工程での断面図である。この製造方法では、まず、実施の形態１で説明した製造方法と同様の方法により、誘電体基板８０１３および誘電体層８０１２の基となる誘電体シートを形成し、次に、誘電体シートに電極８０２１Ａ、８０２１Ｂ等の基となる金属ペーストパターンを形成する。その後、誘電体シートを積層してから、誘電体シートの積層体を焼成してオゾン生成用素子８０１０を作製する。
【０１２３】
まず、実施の形態１で説明した製造方法と同様にして、誘電体層８０１２、誘電体基板８０１３の基となる誘電体シート１２１、１３１を形成する。次に、実施の形態１で説明した製造方法と同様にして、誘電体基板８０１３に使用する複数の誘電体シート１３１に充填ビア８０２６Ａの基となる金属ペースト充填部２６１Ａを形成する。
【０１２４】
続いて、スクリーン印刷技術を利用して、複数の誘電体シート１３１の厚さ方向の少なくとも一方の主面側から金属ペースト充填部２６１Ａを覆うようにビア接続部８２６４Ａの基となる第３金属ペーストパターン８２６３Ａを形成する。この第３金属ペーストパターン８２６３Ａは、例えばＡｇペーストから形成される。
【０１２５】
その後、実施の形態１で説明した製造方法と同様に、スクリーン印刷技術を利用して、誘電体基板８０１３の最上層に配置される誘電体シート１３１に電極８０２１Ａの基となる第４金属ペーストパターン８１２１Ａを形成し、誘電体基板８０１３の最下層に配置される誘電体シート１３１に裏面電極の基となる第５金属ペーストパターン８２５１Ａを形成する。
【０１２６】
続いて、スクリーン印刷技術を利用して、第４金属ペーストパターン８１２１Ａにおける、誘電体シート１３１の厚さ方向において金属ペースト充填部２６１Ａと重なる領域を覆うように、ガラスペーストパターン８２６５Ａを形成する。このガラスペーストパターンは、緩衝部８２６６Ａの基となる。ガラスペーストパターン８２６５Ａは、ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２等の酸化物を含むガラス材料から形成されている。そして、このガラスペーストパターン８２６５Ａは、焼成温度９００℃で焼成する場合、誘電体シート１２１、１３１に比べて、早く焼結するという性質を有する。
【０１２７】
その後、複数の誘電体シート１３１を積層するとともに最上部に配置される誘電体シート１３１上に誘電体層８０１２の基となる誘電体シート１２１を積層する。このとき、複数の誘電体シート１３１それぞれの金属ペースト充填部２６１Ａのいずれか１つが、他の金属ペースト充填部２６１Ａのうちの少なくとも１つに対して、誘電体シート１３１の厚さ方向に直交する方向にずれた位置に配置される。例えば、図２１に示すように、下から１、４層目の誘電体シート１３１の金属ペースト充填部２６１Ａは、下から２、３層目の誘電体シート１３１の金属ペースト充填部２６１Ａに対して誘電体シート１３１の厚さ方向に直交する方向へ距離△Ｗ２だけずれている。この距離△Ｗ２は、完成後のオゾン生成用素子８０１０の距離△Ｗ１に基づいて設定される。
【０１２８】
次に、圧着機により誘電体シート１２１、１３１を圧着し積層体を得る。次に、得られた積層体を焼成温度９００℃で焼成する。これにより、図２０に示すように、誘電体シート１２１、１３１が焼結して誘電体層８０１２、１３２が形成される。また、金属ペースト充填部２６１Ａ、第３金属ペーストパターン８２６３Ａ、第４金属ペーストパターン８１２１Ａおよび第５金属ペーストパターン８２５１Ａが焼結して、充填ビア８０２６Ａ、ビア接続部８２６４Ａ、電極８０２１Ａおよび裏面電極８０２５Ａが形成される。
【０１２９】
続いて、前述の電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの断線の有無の検査を実施する。その後、スクリーン印刷技術を利用して、充填ビア８０２６Ａに対応する裏面電極を覆うように第６金属ペーストパターン（図示せず）を形成する。また、スクリーン印刷技術を利用して、充填ビア８０２６Ｂに対応する裏面電極を覆うように第７金属ペーストパターン（図示せず）を形成する。その後、第６金属ペーストパターンおよび第７金属ペーストパターンを焼成することにより、充填ビア８０２６Ａに対応する裏面電極同士が電気的に接続され、充填ビア８０２６Ｂに対応する裏面電極同士が電気的に接続されたオゾン生成用素子８０１０が完成する。
【０１３０】
本構成によれば、電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの端子電極部８０２３Ａ、８０２３Ｂが、それぞれ２つのランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂを介して、充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂに接続されている。これにより、電極８０２１Ａ、８０２１Ｂの断線の有無を検出することができるので、オゾン生成用素子８０１０の不良品の流出が抑制される。
【０１３１】
ところで、変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０の製造方法では、前述の積層体の焼成時における金属ペースト充填部２６１Ａと誘電体シート１３１の焼結速度および収縮量の違いから、充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂの端部が誘電体基板８０１３の主面から突出した状態となるおそれがある。この場合、誘電体層８０１２の厚さがある程度薄い場合（例えば誘電体層８０１２の厚さが１３μｍであり、充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂおよびビア接続部８２６４の合計の長さ△Ｗ３が約６４０μｍの場合）、ランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂにおける充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂと重なる領域が隆起して、誘電体層８０１２が突き破られる。これに対して、本変形例に係るオゾン生成用素子８０１０の製造方法では、第４金属ペーストパターン８１２１Ａにおける、誘電体シート１３１の厚さ方向において金属ペースト充填部２６１Ａと重なる領域を覆うように、ガラスペーストパターン８２６５Ａを形成する。そして、前述の積層体の焼成過程において、ガラスペーストパターンが焼結して、ランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂにおける充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂと重なる領域を覆う緩衝部８２６６Ａ、８２６６Ｂが形成される。これにより、前述の積層体の焼成過程において、充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂの端部の誘電体基板８０１３の主面からの突出量が低減され、ランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂにおける充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂと重なる領域の隆起量が低減される。従って、ランド部８０２４Ａ、８０２４Ｂが隆起して誘電体層８０１２が突き破られることが抑制される。
【０１３２】
また、実施の形態１で説明した製造方法では、複数の誘電体シート１３１それぞれの金属ペースト充填部２６１Ａが誘電体シート１３１の厚さ方向に直交する方向において揃っている。これに対して、変形例６に係るオゾン生成用素子８０１０は、複数の誘電体層１３２それぞれに設けられた導電部２６２Ａのいずれか１つが、他の導電部２６２Ａのうちの少なくとも１つに対して、誘電体層１３２の厚さ方向に直交する方向にずれている。そして、オゾン生成用素子８０１０の製造方法において、複数の誘電体シート１３１それぞれの金属ペースト充填部２６１Ａのいずれか１つが、他の金属ペースト充填部２６１Ａのうちの少なくとも１つに対して、誘電体シート１３１の厚さ方向に直交する方向にずれた位置に配置される。これにより、実施の形態１で説明したオゾン生成用素子１０に比べて、前述の積層体の焼成後における充填ビア８０２６Ａ、８０２６Ｂの端部の誘電体基板８０１３の主面からの突出量が低減される。
【０１３３】
実施の形態１に係るオゾン生成用素子１０の製造方法は、前述の実施形態で説明した製造方法に限定されるものではない。例えば予め誘電体シート１３１を積層したものを焼成することにより誘電体基板１３を準備しておく方法であってもよい。この場合、準備した誘電体基板１３の上面に電極２１Ａ、２１Ｂを形成し、その後、誘電体基板１３の上面にガラスペーストを印刷することにより誘電体層１２を形成するものでもよい。或いは、第１金属ペーストパターン１０２１Ａ、１０２１Ｂ等が形成された誘電体シート１３１と金属ペースト充電部２６１Ａが形成された誘電体シート１３１を積層して焼成することにより、電極２１Ａ、２１Ｂが設けられた誘電体基板１３を準備する方法でもよい。この場合、準備した電極２１Ａ、２１Ｂが設けられた誘電体基板１３の上面に誘電体層１２を別途形成する。
【０１３４】
以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
【０１３５】
本出願は、２０１６年３月９日に出願された日本国特許出願特願２０１６−０４５４７７号並びに２０１６年１０月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１６−２１３０８１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１６−０４５４７７号並びに日本国特許出願特願２０１６−２１３０８１号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【０１３６】
１０，５１０，６１０，２０１０，２５１０，２６１０，３０１０，４０１０，５０１０，６０１０，７０１０，８０１０：オゾン生成用素子、１２，１３２，８０１２：誘電体層、１３，８０１３：誘電体基板、２１Ａ，２１Ｂ，２０２１Ａ，２０２１Ｂ，３０２１Ａ，３０２１Ｂ，４０２１Ａ，４０２１Ｂ，５０２１Ａ，５０２１Ｂ，６０２１Ａ，６０２１Ｂ，７０２１Ａ，７０２１Ｂ，８０２１Ａ，８０２１Ｂ：電極、２２Ａ，２２Ｂ，２０２２Ａ，２０２２Ｂ，３０２２Ａ，３０２２Ｂ，７０２２Ａ，７０２２Ｂ：電極子部組、２３Ａ，２３Ｂ，２０２３Ａ，２０２３Ｂ，８０２３Ａ，８０２３Ｂ：端子電極部、２４Ａ，２４Ｂ：舌片部、２５Ａ，２５Ｂ，８０２５Ａ：裏面電極、２６Ａ，２６Ｂ，８０２６Ａ，８０２６Ｂ：充填ビア、３１：交流電源、１２１，１３１：誘電体シート、１３１Ａ，１３１Ｂ：コンタクトホール、１３２Ａ：貫通孔、２２１Ａ，２２１Ｂ，２２２１Ａ，２２２１Ｂ：電極子部、２２２Ａ、２２２Ｂ，２０２７Ａ，２０２７Ｂ，２２２２Ａ，２２２２Ｂ，３２２２Ａ，３２２２Ｂ，４２２２Ａ，４２２２Ｂ，５２２２Ａ，５２２２Ｂ，６０２８Ａ，６０２８Ｂ，７０２７Ａ，７０２７Ｂ，７０２８Ａ，７０２８Ｂ，７２２２Ａ，７２２２Ｂ：連結部、２５１Ａ：第２金属ペーストパターン、２６１Ａ：金属ペースト充電部、１０２１Ａ，１０２１Ｂ：第１金属ペーストパターン、８０２４Ａ，８０２４Ｂ：ランド部、８１２１Ａ：第４金属ペーストパターン、８２３１Ａ，８２３２Ａ，８２３１Ｂ，８２３２Ｂ：サブ端子電極部、８２５１Ａ：第５金属ペーストパターン、８２６３Ａ：第３金属ペーストパターン、８２６４Ａ：ビア接続部、８２６５Ａ：ガラスペーストパターン、８２６６Ａ，８２６６Ｂ：緩衝部、Ｒ１，Ｒ２１１：抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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