(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に厚膜抵抗体用ペーストを用いて形成され、その上にＰｂＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＺｒＯ２を主成分とするオーバーコートガラス層が形成された厚膜抵抗体であって、
前記厚膜抵抗体用ペーストは、導電性粉末と、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する酸化物粉末と有機ビヒクルを含み、
前記酸化物粉末の組成が、ＳｉＯ２：５０〜６０質量％、ＰｂＯ：１５〜２５質量％、Ａｌ２Ｏ３：７〜１５質量％、ＣａＯ：５〜１０質量％、Ｂ２Ｏ３：２〜７質量％、およびＢａＯ：２〜７質量％である、
ことを特徴とする厚膜抵抗体。
【請求項２】
前記酸化物粉末中の前記ＭｇＯの含有量が、０．００５〜０．５質量％であることを特徴とする請求項１に記載の厚膜抵抗体。
【請求項３】
前記導電性粉末が、酸化ルテニウムであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の厚膜抵抗体。
【請求項４】
前記オーバーコートガラス層の組成が、ＰｂＯ：３８．０〜４５．０質量％、ＳｉＯ２：２８．０〜３３．５質量％、Ａｌ２Ｏ３：２３．０〜２７．０質量％、およびＺｒＯ２：１．５〜４．０であることを特徴とする請求項１に記載の厚膜抵抗体。
【請求項５】
前記導電性粉末の含有量が、厚膜の５〜４０質量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の厚膜抵抗体。
【請求項６】
前記酸化物粉末の含有量が、厚膜の２０〜６０質量％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の厚膜抵抗体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の厚膜抵抗体を備えてなるサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜抵抗体およびサーマルヘッドに関し、より詳しくは、高い印加電圧でも抵抗値変化が少なく、表面の平滑性に優れた厚膜抵抗体およびサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやファクシミリの印字体であるサーマルヘッドには、ガラス材料を用いた絶縁性保護膜で覆われた厚膜抵抗体が組み込まれている。近年、プリンタやファクシミリ等の装置では、小型化・高精度化が進んでおり、サーマルヘッドの厚膜抵抗体には高い印加電圧でも抵抗値変化が少なく、表面の平滑性に優れたものが求められている。
厚膜抵抗体を形成するのに、主にルテニウム酸化物などの導電物粉末と、ガラス、及び無機添加剤からなる酸化物粉末と、有機ビヒクルから構成される厚膜抵抗体ペーストが用いられる。
【０００３】
この厚膜抵抗体ペーストは、基板の上に印刷・乾燥・焼成した後、その上にガラスペーストを印刷・乾燥・焼成することで、耐摩耗性に優れた厚膜抵抗体が得られる。
【０００４】
例えば特許文献１には、厚膜抵抗体ペーストにより形成した抵抗体の上に、ガラスの耐摩耗層を形成したサーマルヘッドが記載され、厚膜抵抗体ペーストとして有機金属化合物を含有するものが提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の厚膜抵抗体では、近年高くなっている印加電力に対しては、抵抗値変化を十分小さくすることができないという課題がある。
【０００５】
また特許文献２には、酸化ルテニウム粉末と特定の組成を有するガラスフリットを使用した厚膜抵抗体ペーストが提案され、印字の高密度化、高速化を図るために、サーマルヘッドを高い印加電力にて使用した際の抵抗値変化を小さくすることができる旨、記載されている。特許文献２に記載の厚膜抵抗体ペーストを用いた抵抗体は、抵抗値変化を抑えることは可能であるが、オーバーコートガラスを施した評価はされていない。
【０００６】
しかし、特許文献２の厚膜抵抗体ペーストを用いた抵抗体にオーバーコートを施すと、オーバーコートガラスにピンホールを生じてしまい、印字をする際にこのピンホールに印画紙の繊維が絡まったり詰まったりして、印画紙との良好な接触状態を維持できなくなっていた。
【０００７】
通常サーマルヘッドは、抵抗体を覆うようにガラスによるオーバーコートを行うが、特許文献３には、オーバーコートガラス層を２層化し、それぞれ軟化点の異なるガラスで形成することが提案され、このサーマルヘッドを用いれば粉や紙カスが付着しにくい旨記載されている。しかし、特許文献３には、厚膜抵抗体ペーストの具体的記載がなく、得られた抵抗体が抵抗値変化を抑えられるか否かについての言及もない。
【０００８】
本出願人は、厚膜抵抗体ペーストとして、導電粒子とＰｂＯ−ＳｉＯ２―Ｂ２Ｏ３―Ａｌ２Ｏ３系ガラスを含むものを用い、アルミナ基板と抵抗膜の間に特定の結晶を存在させることを提案している（特許文献４参照）。これを用いれば初期抵抗値のバラつきが小さくなり、熱による抵抗値の変化も少なくなるが、サーマルヘッド用の厚膜抵抗体を意図したものではなく、その要求される条件を満たすことはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−１５２０７４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３５１０８号公報
【特許文献３】特開平０４−２１４３６６号公報
【特許文献４】特開平０５−３３５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、近年サーマルヘッドに求められている、更なる印字の高密度化、高速化に対応でき、高い印加電力に対する抵抗値の変化を小さくし、かつ、印画紙と良好な接触状態を保つことが可能な厚膜抵抗体およびサーマルヘッド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】
【００１１】
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究を重ね、厚膜抵抗体内のガラス成分にＭｇＯが含まれないか所定値よりも少ないと、その上にオーバーコートガラスを形成したときピンホールの発生が大幅に低減することから、このようなガラス成分を用いて厚膜抵抗体を形成してサーマルヘッドを構成すれば、更なる印字の高密度化、高速化に対し、高い印加電力に対する抵抗値の変化を小さくし、かつ、印画紙と良好な接触状態を保つことができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、絶縁基板上に厚膜抵抗体用ペーストを用いて形成され、その上にＰｂＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＺｒＯ２を主成分とするオーバーコートガラス層が形成された厚膜抵抗体であって、前記厚膜抵抗体用ペーストは、導電性粉末と、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する酸化物粉末と有機ビヒクルを含み、前記酸化物粉末の組成が、ＳｉＯ２：５０〜６０質量％、ＰｂＯ：１５〜２５質量％、Ａｌ２Ｏ３：７〜１５質量％、ＣａＯ：５〜１０質量％、Ｂ２Ｏ３：２〜７質量％、およびＢａＯ：２〜７質量％である、ことを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１４】
また、本発明の第２の発明によれば、本発明の第１の発明において、前記酸化物粉末中の前記ＭｇＯの含有量が０．００５〜０．５質量％であることを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１５】
また、本発明の第３の発明によれば、本発明の第１又は２の発明において、前記導電性粉末が酸化ルテニウムであることを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１６】
また、本発明の第４の発明によれば、本発明の第１の発明において、前記オーバーコートガラス層の組成が、ＰｂＯ：３８．０〜４５．０質量％、ＳｉＯ２：２８．０〜３３．５質量％、Ａｌ２Ｏ３：２３．０〜２７．０質量％、およびＺｒＯ２：１．５〜４．０であることを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１７】
また、本発明の第５の発明によれば、本発明の第１〜４のいずれかの発明において、前記導電性粉末の含有量が、全体の５〜４０質量％であることを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１８】
また、本発明の第６の発明によれば、本発明の第１〜５の発明において、前記酸化物粉末の含有量が、全体の２０〜６０質量％であることを特徴とする厚膜抵抗体が提供される。
【００１９】
さらに、本発明の第７の発明によれば、本発明の第１〜６のいずれかの発明の厚膜抵抗体を備えてなるサーマルヘッドが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の厚膜抵抗体は、ガラス成分にＭｇＯが含まれないか、含まれても微量である厚膜ペーストによって形成されるために、その上にガラス耐摩耗層を形成したときピンホールや突起の発生が抑制され、表面が極めて平滑なものとなり、高電力を印加したときの抵抗値の変化を小さくできる。そのため、プリンタ等のサーマルヘッドにこの厚膜抵抗体を使用することで、印画紙と良好な接触状態を保つことができ、精密な印字の高密度化、高速化を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の厚膜抵抗体層にオーバーコートガラス層を被覆して得られる厚膜抵抗体を模式的に示した断面図である。
【図２】厚膜抵抗体ペーストを用いて形成した厚膜抵抗体層にオーバーコートガラス層を被覆したときに生じた気泡の状態を示す断面写真である。
【図３】厚膜抵抗体層にオーバーコートガラス層を被覆したときに生成したピンホールを示す写真である。
【図４】従来の厚膜抵抗体層にオーバーコートガラス層を被覆して得られる厚膜抵抗体を模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の厚膜抵抗体層にオーバーコートガラス層を被覆して得られるサーマルヘッドを用い、紙に印字する状態を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．厚膜抵抗体
本発明の厚膜抵抗体は、絶縁基板上に厚膜ペーストを用いて形成され、その上にＰｂＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＺｒＯ２を主成分とするオーバーコートガラス層が形成された厚膜抵抗体であって、導電性粉末と、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する酸化物粉末と有機ビヒクルを含む厚膜抵抗体用ペーストにより形成されることを特徴とする。
本発明で用いる厚膜ペーストは、導電性粉末、酸化物粉末、および有機ビヒクルを含み、前記酸化物粉末がＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する。
【００２３】
（Ａ）導電性粉末
本発明における導電粒子は、特に限定されないが、ルテニウム酸化物であることが好ましい。酸化ルテニウムのほかに、例えばルテニウム酸化物とＰｂなど他元素との固溶体を用いることもできる。平均粒径は、他の原料との混合、分散性の観点から０．１μｍ以下が好ましい。
【００２４】
導電性粉末の含有量は、ペースト全体の５〜４０質量％とするのが好ましく、１０〜３０質量％とするのがより好ましい。導電性粉末が５質量％未満であると抵抗値が不十分になる場合があり、４０重量％を超えると基板への接着性が低下する場合がある。
【００２５】
（Ｂ）酸化物粉末
本発明の厚膜抵抗体に用いるペーストでは、酸化物粉末（以下、ガラスともいう）として、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する。
【００２６】
酸化物粉末の組成をこのように限定した理由は、ＳｉＯ２は化学的耐性があり、熱膨張係数が小さいガラスの主成分として働く一方、ＰｂＯは軟化点を下げ、ガラスに適度な粘性を与えることができ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＢａＯは靱性や熱衝撃耐性を与えることができるからである。平均粒径は、他の原料との混合、分散性の観点から５μｍ以下が好ましい。
【００２７】
これまでの厚膜抵抗体ペーストには、前記特許文献２に記載されているように、Ａｌ２Ｏ３等と同様の効果に靱性や熱衝撃耐性が有るという理由から、さらに、耐電力特性も向上するため、ＭｇＯを１〜５質量％含有させていた。しかし、ＭｇＯを１質量％以上含むものでは、図４のように、基板３に形成した厚膜抵抗体１の上にオーバーコートガラス２を被覆すると、その表面近くの気泡ｂ３や大きな気泡ｂ４に起因したピンホールｂ５が数多く発生してしまい、平滑性を阻害してしまう。
【００２８】
本発明においては、記酸化物粉末の組成が、ＳｉＯ２：５０〜６０質量％、ＰｂＯ：１５〜２５質量％、Ａｌ２Ｏ３：７〜１５質量％、ＣａＯ：５〜１０質量％、Ｂ２Ｏ３：２〜７質量％、およびＢａＯ：２〜７質量％となるようにした。
【００２９】
このような厚膜抵抗体ペーストを用いると、基板上に印刷・乾燥・焼成を行った後、ガラスペーストを印刷・乾燥・焼成して厚膜抵抗体を得た際に、オーバーコートガラスを塗布・焼成後に表面上にピンホールが発生しにくくなる。すなわち、図１のように、基板３に厚膜抵抗体１を形成した後、その上にオーバーコートガラス２を被覆すると気泡ｂ１、ｂ２が発生するが、ピンホールや突起になりやすい表面付近の気泡ｂ２の量が少ないため厚膜抵抗体１の表面粗雑化を招きにくい。
【００３０】
酸化物粉末の組成は、前記のとおりであるが、ＳｉＯ２：５０質量％未満では、耐水性、耐酸性などが不十分となり、６０質量％を超えると軟化点が高くなりすぎるので好ましくない。ＰｂＯは１５〜２５質量％の範囲であれば、軟化点を下げ、ガラスに適度な粘性を与えることができ、２５質量％を超えると環境上の問題で好ましくない。Ａｌ２Ｏ３は、７質量％以上では結晶化しやすくなり、増量することで気泡の発生を抑制する効果があるが１５質量％を超えると軟化点が高くなりすぎるので好ましくない。ＣａＯが５質量％以上、およびＢａＯが２質量％以上であれば靱性や熱衝撃耐性を与えることができるが、ＣａＯが１０質量％を超え、ＢａＯが７質量％を超えると厚膜抵抗体の電圧負荷による抵抗値変動を増大させる恐れがあり好ましくない。さらに、Ｂ２Ｏ３が２質量％以上であれば粘度が下がり靱性を与える効果があるが、7質量%を超えると軟化点が低くなり過ぎることがあるので好ましくない。
【００３１】
このようなことから、本発明においては、記酸化物粉末の組成を、ＳｉＯ２：５２〜５８質量％、ＰｂＯ：１５〜２０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０〜１３質量％、ＣａＯ：７〜９質量％、Ｂ２Ｏ３：４〜６質量％、およびＢａＯ：４〜６質量％とするのがより好ましい。
【００３２】
本発明の厚膜抵抗体は、サーマルヘッドに適用するのが好ましい。特に小型化されたサーマルヘッドでは、ガラスがＭｇＯを含まなくても十分耐電力特性は保障されるが、少しでも耐電力特性を上げることが望ましい。そのため、ガラス中にＭｇＯを１質量％未満含有することができ、０．００５〜０．５質量％とすることが好ましい。
【００３３】
酸化物粉末の含有量は、ペースト全体の２０〜６０質量％とするのが好ましく、３０〜５０質量％とするのがより好ましい。酸化物粉末が２０質量％未満であると基板への接着性が低下し、６０重量％を超えると抵抗値が不十分になる場合がある。
【００３４】
（Ｃ）有機ビヒクル
本発明において、有機ビヒクルは、樹脂と溶剤を主成分とするものであり、導電粒子とガラスの混合物を均一に分散させる作用があれば、その種類は特に制限されない。
【００３５】
例えばエポキシ樹脂やセルロース系の樹脂を有機溶剤に溶解したものを挙げることができる。有機溶剤はブチルカルビトールやターピネオール等、樹脂を溶解できるものであれば種類によって制限されない。配合比は導電粒子・ガラスを分散させた時の分散性やハンドリングのし易さ・印刷性に影響する粘性を調整するために、任意に調整することができる。
【００３６】
前記有機ビヒクル中に導電物、酸化物を分散させるために、例えば３本ロールミルのような混錬装置を用いることができる。混練時間は室温であれば通常３０分〜３時間とすることができ、必要があれば３０〜５０℃程度に加熱してもよい。混練時間が３０分未満だと成分の混合が不十分となり抵抗値が変動することがあり、３時間を超えると生産性が悪化する。好ましい混練時間は４０分〜２時間である。
【００３７】
前記厚膜ペーストは、ガラスなどによるグレース層が形成されたアルミナなどの基板に印刷し、乾燥・焼成させた後、オーバーコートを目的としたガラスペーストを、該焼成物を覆うように印刷し、乾燥・焼成を行って厚膜抵抗体とする。
厚膜ペーストの基板への印刷物は、１００〜３００℃で乾燥させ、６００〜９００℃で焼成させるのが好ましい。また、ガラスペーストの焼成物への印刷物は、１００〜３００℃で乾燥させ、６００〜９００℃で焼成させるのが好ましい。乾燥温度や焼成温度が低すぎると、膜中に気泡が生じやすくなり、一方、焼成温度が高すぎると、膜中に残った気泡がピンホールになりやすい傾向がある。
【００３８】
ここで、オーバーコートに用いるガラスは特に限定されるものではないが、本発明で好ましいのは、例えばＳｉＯ２−ＰｂＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２を主成分とするガラスである。また、ＳｉＯ２、ＰｂＯを主成分とし、その他酸化物を添加したものを用いることができる。
【００３９】
ところで、厚膜抵抗体へのガラスペースト焼成時におけるピンホールの発生とガラス組成との関係は、まだ完全に解明されたわけではなく、厚膜抵抗体ペースト中のＭｇＯの関与は確実であるが、それ以外の成分の影響がないと断定することはできない。また、ガラスペースト焼成時に表面付近に存在した気泡が弾けてピンホールを発生するものと推測されるが、ピンホールの発生数と気泡の数との相関関係は明確ではない。
【００４０】
本発明の厚膜抵抗体は、厚膜ハイブリッドＩＣ、チップ抵抗器やサーマルヘッドの厚膜抵抗体として使用される。特に、本発明の厚膜抵抗体は、特定組成のペーストを用いて基板に形成されるので、その後、オーバーコートガラスを被覆する際にピンホールの発生を抑制できることから、表面粗雑化を嫌うサーマルヘッドの部材として有用である。
【００４１】
２．サーマルヘッド
本発明は、前記の厚膜抵抗体を備えてなるサーマルヘッドである。厚膜抵抗体１が、図１のように、ガラスなどによるグレース層が形成された絶縁基板３上に設けられた共通電極パターン導体４と個別電極パターン導体５の上に厚膜ペーストを用いて形成され、その上にＰｂＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＺｒＯ２を主成分とするオーバーコートガラス層２が形成されて、図５のように、電極導体が電源１２と接続されている。
厚膜抵抗体は、導電性粉末と、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、およびＢａＯを含み、かつＭｇＯを含まないか、１質量％未満含有する酸化物粉末と有機ビヒクルを含む厚膜抵抗体用ペーストにより形成されている。
【００４２】
絶縁基板３としてはアルミナなどのセラミック材料からなる基板が使用される。絶縁基板３には、ガラスなどによるグレース層６が形成され、その上にＡｕやＡｇを主成分とし、ＣｕやＮｉなども含みうる貴金属系電極が、共通電極パターン導体４、個別電極パターン導体５として形成されている。これに、厚膜ペーストが厚さ１０〜３０μｍとなるように印刷され、さらに、該抵抗体の上にオーバーコートを目的としたガラスペーストが厚さ１０〜３０μｍとなるように印刷・乾燥・焼成された保護膜が覆って本発明の厚膜抵抗体をなしている。
【００４３】
本発明の厚膜抵抗体を用いたサーマルヘッドは、被覆されたオーバーコートガラス層２にピンホールや突起がほとんど存在しないので、図５のように、プラテンローラー１０により感熱紙１１が押し当てられても密着性良く円滑に通過し、印字の乱れや紙クズの発生などを抑制することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
【００４５】
なお、実施例及び比較例でそれぞれ得られた厚膜抵抗体は、表面に平滑性を損なう突起やピンホールがないか、１８ｍｍ×１８ｍｍの範囲を光学顕微鏡によって観測した。図３のように発生したピンホールの数が１０個以内であれば合格とした。
【００４６】
また、高い印加電圧でも使用できるかどうかの耐電圧性は、ステップストレス試験によって確認した。ステップストレス試験は、電圧のオン・オフをそれぞれ０．００３秒、０．００７秒の間隔で交互に６０００サイクル行い、１ワットから８ワットまで０．１ワット刻みで行った。この試験を５つの試料に対して行い、初期抵抗値に対して1つでも抵抗変化率が１ %を越えたワット数を破壊点とした。破壊点は５．０ワット以上であれば合格とした。
【００４７】
(実施例１)
導電物としてルテニウム酸化物の微粉末（平均粒径０．０５μｍ）、酸化物粉末として、組成がＳｉＯ２：５３．０３２質量％、Ｂ２Ｏ３：５．７７１質量％、ＰｂＯ：１５．８００質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．８５１質量％、ＣａＯ：８．８２３質量％、ＢａＯ：５．７２３質量％（平均粒径２μｍ）のものを用意した。この酸化物粉末には、ＭｇＯが含まれていない。
次に、これらを有機ビヒクル中に３本ロールミルにて分散させて厚膜ペーストを作製した。導電物と酸化物粉末とは、質量比で、１：１とした（それぞれ全体の３０質量％、３０質量％となる）。有機ビヒクルにはエチルセルロースをターピネオールに溶解したものを用いた。
得られた厚膜抵抗体ペーストを、アルミナ基板上にＡｕ電極を形成したものに、厚さ１０μｍとなるように印刷し、２５０℃で乾燥したあと、８００℃で３０分間焼成し、厚膜抵抗体を得た。
上記抵抗体の上にオーバーコートを目的としたガラスペーストを厚さ１０μｍとなるように印刷し、２５０℃で乾燥したあと、８００℃で３０分間焼成した。ガラスペーストにはＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２を主成分とするものを用いた。
上記厚膜抵抗体に対し、ステップストレス試験を行った。電圧のオン・オフをそれぞれ０．００３秒、０．００７秒の間隔で交互に６０００サイクル行い、１ワットから８ワットまで０．１ワット刻みで行った。この試験を５つの試料に対して行い、初期抵抗値に対して1つでも抵抗変化率が１ %を越えたワット数を破壊点としたところ、破壊点は５．４ワットであった。
また、上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、２個のピンホールが観測された。
用いた酸化物粉末の組成、得られた厚膜抵抗体の破壊点、ピンホールの数を表１に示した。
【００４８】
(実施例２)
酸化物粉末として、ＭｇＯを０．００５質量％含むものを用いた以外は、実施例１と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、導電物としてルテニウム酸化物の微粉末（平均粒径０．０５μｍ）を用い、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５６．０９７質量％、Ｂ２Ｏ３：５．１００質量％、ＰｂＯ：１５．２９９質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．１９９質量％、ＣａＯ：８．２００質量％、ＢａＯ：５．１００質量％、ＭｇＯ：０．００５質量％のもの（平均粒径２μｍ）を有機ビヒクル中に３本ロールミルにて分散させて厚膜ペーストを作製した。導電物と酸化物粉末とは、質量比で、１：１とした（それぞれ全体の３０質量％、３０質量％となる）。有機ビヒクルにはエチルセルロースをターピネオールに溶解したものを用いた。
得られた厚膜抵抗体ペーストを、アルミナ基板上にＡｕ電極を形成したものに、厚さ１０ｍｍとなるように印刷し、２５０℃で乾燥したあと、８００℃で３０分間焼成し、厚膜抵抗体を得た。
上記抵抗体の上にオーバーコートを目的としたガラスペーストを厚さ１０μｍとなるように印刷し、２５０℃で乾燥したあと、８００℃で３０分間焼成した。ガラスペーストにはＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２を主成分とするものを用いた。
上記厚膜抵抗体に対し、ステップストレス試験を行ったところ、破壊点は６．１ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストから得られた該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、６個のピンホールが観測された。
用いた酸化物粉末の組成、得られた厚膜抵抗体の破壊点、ピンホールの数を表１に示した。
【００４９】
(実施例３)
酸化物粉末として、ＭｇＯを０．０１０質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５６．０９０質量％、Ｂ２Ｏ３：５．１００質量％、ＰｂＯ：１５．３００質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．２００質量％、ＣａＯ：８．２００質量％、ＢａＯ：５．１００質量％、ＭｇＯ：０．０１０質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は６．１ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、３個のピンホールが観測された。
【００５０】
(実施例４)
酸化物粉末として、ＭｇＯを０．０５０質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５６．０７０質量％、Ｂ２Ｏ３：５．１００質量％、ＰｂＯ：１５．２９０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．１９０質量％、ＣａＯ：８．２００質量％、ＢａＯ：５．１００質量％、ＭｇＯ：０．０５０質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は６．３ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、７個のピンホールが観測された。
【００５１】
(実施例５）
酸化物粉末として、ＭｇＯを０．１００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５６．０５０質量％、Ｂ２Ｏ３：５．０９０質量％、ＰｂＯ：１５．２８０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．１８０質量％、ＣａＯ：８．２００質量％、ＢａＯ：５．１００質量％、ＭｇＯ：０．１００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は６．４ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、５個のピンホールが観測された。
【００５２】
(実施例６)
酸化物粉末として、ＭｇＯを０．５００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５５．８２０質量％、Ｂ２Ｏ３：５．０７０質量％、ＰｂＯ：１５．２００質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．１１０質量％、ＣａＯ：８．２００質量％、ＢａＯ：５．１００質量％、ＭｇＯ：０．５００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は６．８ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、６個のピンホールが観測された。
【００５３】
（比較例１）
酸化物粉末として、ＭｇＯを増量し１．０００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５５．５４０質量％、Ｂ２Ｏ３：５．０５０質量％、ＰｂＯ：１５．１５０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１０．０９０質量％、ＣａＯ：８．１２０質量％、ＢａＯ：５．０５０質量％、ＭｇＯ：１．０００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は７．１ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、１６個のピンホールが観測された。この縦断面の写真を図２に示すが、ガラス層に気泡が写っており、このような気泡が表面に近いほどピンホールになりやすい。
【００５４】
(比較例２)
酸化物粉末として、ＭｇＯを増量し２．０００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５５．２００質量％、Ｂ２Ｏ３：４．９９０質量％、ＰｂＯ：１４．９７０質量％、Ａｌ２Ｏ３：９．８７０質量％、ＣａＯ：８．０２０質量％、ＢａＯ：４．９５０質量％、ＭｇＯ：２．０００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は７．４ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、１４個のピンホールが観測された。
【００５５】
(比較例３)
酸化物粉末として、ＭｇＯを増量し３．０００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５４．４４０質量％、Ｂ２Ｏ３：４．９３０質量％、ＰｂＯ：１４．８３０質量％、Ａｌ２Ｏ３：９．８９０質量％、ＣａＯ：７．９６０質量％、ＢａＯ：４．９５０質量％、ＭｇＯ：３．０００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は７．６ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、１４個のピンホールが観測された。
【００５６】
(比較例４)
酸化物粉末として、ＭｇＯを増量し４．０００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５３．９３０質量％、Ｂ２Ｏ３：４．８５０質量％、ＰｂＯ：１４．６８０質量％、Ａｌ２Ｏ３：９．７６０質量％、ＣａＯ：７．８８０質量％、ＢａＯ：４．９００質量％、ＭｇＯ：４．０００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は７．９ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、１８個のピンホールが観測された。
【００５７】
(比較例５)
酸化物粉末として、ＭｇＯを増量し６．０００質量％含むものを用いた以外は、実施例１、２と同様にして厚膜ペーストを作製した。
すなわち、酸化物粉末の組成がＳｉＯ２：５２．７００質量％、Ｂ２Ｏ３：４．８００質量％、ＰｂＯ：１４．４００質量％、Ａｌ２Ｏ３：９．６００質量％、ＣａＯ：７．７００質量％、ＢａＯ：４．８００質量％、ＭｇＯ：６．０００質量％のものを用い、その他の条件は実施例1と同様にして厚膜抵抗体ペーストを作製した。実施例1と同様にステップストレス試験を行ったところ、破壊点は７．９ワットであった。
上記厚膜抵抗体ペーストを１８ｍｍ×１８ｍｍの形でアルミナ基板上に印刷・乾燥・焼成した後、同様にオーバーコートを施し、厚膜抵抗体を得た。該厚膜抵抗体のオーバーコートガラス表面上に存在するピンホールの数を光学顕微鏡にて観測したところ、２２個のピンホールが観測された。
【００５８】
【表１】
0006515742.tif 000002
【００５９】
「評価」
上記実施例と比較例の結果を示す表１から次のことが分かる。本発明の実施例１〜６は、酸化物粉末が特定の組成を有する厚膜抵抗体ペーストを用いたために、いずれも厚膜抵抗体に対するステップストレス試験で破壊点が５．０ワット以上と大きく、かつ厚膜抵抗体のオーバーコートガラス形成時におけるピンホールの発生数も７個以下と少なかった。
【００６０】
すなわち、実施例１は、酸化物粉末がＭｇＯを含まない特定の組成を有する厚膜抵抗体ペーストを用いたために、厚膜抵抗体に対するステップストレス試験で破壊点が５．０ワット以上と大きく、かつ厚膜抵抗体のオーバーコートガラス形成時におけるピンホールの発生数も２個と極めて少なかった。また、実施例２〜６は、酸化物粉末中のＭｇＯが１質量％未満という特定の組成を有する厚膜抵抗体ペーストを用いたために、オーバーコートガラス形成時におけるピンホールの発生数が実施例１より増えたが、厚膜抵抗体に対するステップストレス試験で破壊点が６．０ワット以上と大きくなった。このような本発明の厚膜抵抗体は、サーマルヘッドとして用いると、ガラス層にピンホールが極めて少ないので印画紙の繊維が絡まったり詰まったりせず、印画紙との良好な接触状態を維持できる。
【００６１】
これに対して、比較例１〜５は、酸化物粉末中のＭｇＯが１〜６質量％と多量である厚膜抵抗体ペーストを用いたために、オーバーコートガラス形成時におけるピンホールの発生数が実施例より大幅に増え１４個以上となった。このような従来の厚膜抵抗体では、サーマルヘッドとして印字をする際にこのピンホールに印画紙の繊維が絡まったり詰まったりして、印画紙との良好な接触状態を維持できない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の厚膜抵抗体は、プリンタやファクシミリのサーマルヘッドとして用いることができ、また、厚膜ハイブリッドＩＣ、チップ抵抗器の部材としても使用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１    抵抗体層
２    オーバーコートガラス層
３    基板
４，５    電極導体
１０  プラテン
１１  感熱紙
【図１】
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【図２】
0006515742.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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