(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基材上に、エクストルージョン型のノズルに設けた吐出口から抵抗ペーストと電極ペーストを同時に吐出させて一回の印刷動作でそれぞれの塗布膜を形成し、これを所定温度にて焼付けることにより皮膜付基材とし、その後に外形を所定の形状に打抜き加工する抵抗体の製造方法。
【請求項２】
エクストルージョン型のノズルを備えた装置として、複数種類のペーストを同時に均一な膜厚に塗布できるダイコータを用いた請求項１記載の抵抗体の製造方法。
【請求項３】
抵抗ペーストおよび電極ペーストが、主成分であるポリマー系バインダーと導電性フィラーを溶剤により分散、溶解させたものである請求項１または２記載の抵抗体の製造方法。
【請求項４】
抵抗ペーストおよび電極ペーストの溶剤を、共に同一種類の溶剤系とした請求項１〜３のいずれか一つに記載の抵抗体の製造方法。
【請求項５】
流動特性の異なる抵抗ペーストと電極ペーストを用いた請求項１〜４のいずれか一つに記載の抵抗体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つの抵抗体の製造方法を用いて製造した可変抵抗器用の抵抗体。
【請求項７】
抵抗皮膜および電極皮膜並びにその接続部と基材との間に絶縁皮膜を設けた請求項６記載の抵抗体。
【請求項８】
請求項６または７記載の抵抗体を装着した可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に搭載される可変抵抗器およびその主要部品である抵抗体ならびにそ抵抗体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、可変抵抗器用の抵抗体は、スクリーン印刷法によって基材上に各種ペーストを所定のパターンで印刷塗布して焼付けを行い、その後に外形を所定の形状に打ち抜くことにより製造されるものであり、以下にその従来の方法について説明する。
【０００３】
図１１はスクリーン印刷法を説明するための概念図であり、同図において、１は所定のパターンにエッチング加工されたナイロン、テトロン（ポリエステル）等の繊維、或いはステンレスの細線等で織られている布地（以下スクリーンという）で、四角形状の枠体２に一定のテンションがかかるように四方を固定されており、両者で刷版３（以下マスクという）を構成している。
【０００４】
一方、４は印刷機のステージ５上に吸着固定された被印刷基材であり、この上に所定の間隔を開けて上記マスク３が配置されて、マスク３の上方から適量のペースト６を載せて、先端に平板のゴム体が取付けられた治具７（以下スキージという）により、マスク３のスクリーン１を押し下げるようにしてスキージ７を移動させて、被印刷基材４上に所定パターンのペースト塗布膜８（図１２（ｂ）参照）を印刷形成するものであった。
【０００５】
この後、上記被印刷基材４は焼付工程に移されて、遠赤外併用熱風循環炉にて約２００℃で１０分間位加熱されることにより、ペースト塗布膜８を硬化させ、その後金型を用いて外形を所定の形状に打ち抜いて抵抗体として完成させるものであった。
【０００６】
この抵抗体のペースト塗布膜８の形成方法としては、上記のスクリーン印刷法の他にリバースコータ法、グラビア法が知られており、それぞれ目的に応じて使い分けがなされているが、一般的には少量多品種の生産にも効率良く対応することができるスクリーン印刷法が好まれて用いられることが多かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、可変抵抗器用の抵抗体は電極皮膜および抵抗皮膜の二種類の皮膜を必要とするため、上記従来のスクリーン印刷法によりそれらを形成する場合には、まず一方のペーストを印刷してその塗布膜を焼付け硬化させておかなければ他方のペーストの印刷ができず、層数と同じ回数の印刷工程および焼付工程を繰り返す必要があるため、製造工数を削減することが難しく、またこれにより製作された抵抗体は、図１２（ａ）の抵抗体の断面図、同図（ｂ）の斜視図に示すように、電極皮膜９と抵抗皮膜１０との接続部１１が両方を合わせた膜厚を有することとなるため、電極皮膜９および抵抗皮膜１０並びに上記接続部１１上を弾接摺動するように取付けられた可変抵抗器の接触子１２の接触状態が、その段差の部分で不安定となってノイズを発生したり、接続部１１の皮膜を削って抵抗値変動等を発生させることがあった。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、抵抗体の製造工数を大幅に低減できると共に、特性を安定させることができる抵抗体の製造方法およびその抵抗体を装着した可変抵抗器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の抵抗体の製造方法は、絶縁性の基材上にダイコータ等のエクストルージョン型のノズルに設けた吐出口から抵抗ペーストと電極ペーストを同時に吐出させて一回の印刷動作でそれぞれの塗布膜を均一な膜厚に形成し、これを所定温度にて焼付け、その後に外形を所定の形状に打抜き加工するものである。
【００１０】
これにより、一回の印刷および焼付工程により抵抗体として必要な抵抗皮膜および電極皮膜の二種類の皮膜を接続した状態で同時に形成でき、抵抗体の製作工数を大幅に低減することができると共に、可変抵抗器の接触子の弾接部分となる抵抗体の電極皮膜および抵抗皮膜並びにそれらの接続部の上の摺動面を平坦にできるため、特性の安定した可変抵抗器用の抵抗体を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁性の基材上に、エクストルージョン型のノズルに設けた吐出口から抵抗ペーストと電極ペーストを同時に吐出させて一回の印刷動作でそれぞれの塗布膜を形成し、これを所定温度にて焼付けることにより皮膜付基材とし、その後に外形を所定の形状に打抜き加工する抵抗体の製造方法としたものであり、抵抗体として必要な抵抗皮膜および電極皮膜を一回の印刷動作および焼付工程により形成できるため、製作工数を大幅に低減することができ、容易かつ安価に抵抗体を製作することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、エクストルージョン型のノズルを備えた装置として、複数種類のペーストを同時に均一な膜厚に塗布できるダイコータを用いたものであり、ダイコータにより形成される皮膜は、皮膜どうしが重なった部分を含めて全体の膜厚が均一で表面平坦性が優れているため、摺動特性の優れた抵抗体を容易に提供することができ、高品質な可変抵抗器を実現することができるという作用を有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、抵抗ペーストおよび電極ペーストが、主成分であるポリマー系バインダーと導電性フィラーを溶剤により分散、溶解させたものであり、両者のペーストが他の印刷方式に用いられるペーストと同じ組成であるため、必要に応じて既存の抵抗ペーストおよび電極ペーストを適度な粘度に調節するのみで流用でき、抵抗体の製作コストをさらに低減することができるという作用を有する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、抵抗ペーストおよび電極ペーストの溶剤を、共に同一種類の溶剤系としたものであり、主成分が異なる抵抗および電極塗布膜中の溶剤を残留させることなく同等時間で焼付乾燥できるため、残留溶剤に起因する不具合の発生、例えば皮膜の密着強度の低下等を低減できるという作用を有する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、流動特性の異なる抵抗ペーストと電極ペーストを用いたものであり、抵抗皮膜と電極皮膜との接続部の界面部分のニジミを軽減させることができ、接続部分を含めて塗布パターン精度の優れたものを得ることができるという作用を有する。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一つの抵抗体の製造方法を用いて製造した可変抵抗器用の抵抗体であり、接触子の弾接部分となる抵抗体の上面の摺動面が平坦であるため、接触子の動作が安定し、これによりノイズの発生や皮膜の摩耗が軽減され、高品質な可変抵抗器を実現することができるという作用を有する。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明において、抵抗皮膜および電極皮膜並びにその接続部と基材との間に絶縁皮膜を設けたものであり、絶縁皮膜を介在させることにより、基材と抵抗皮膜および電極皮膜並びにそれらの接続部との密着強度を容易に向上させることができると共に、絶縁層の材質を基材よりも吸湿性の低い材料とすることにより、高温高湿下におけるイオンマイグレーション等の発生を低減させることもできるという作用を有する。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の抵抗体を装着した可変抵抗器であり、高品質で安価な抵抗体を装着しているため、特性が安定すると共にコスト競争力を有する可変抵抗器を容易に実現できるという作用を有する。
【００１９】
本発明の実施の形態について、各種塗布材料をエクストルージョン型のノズルに設けた吐出口から吐出させるダイコータを用いた場合の抵抗体の製造方法を例として、以下に図１〜図１０を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態によるダイコータを用いた抵抗体の製造方法を説明するブロック図であり、同図において、２０Ａ，２０Ｂはペーストタンクで、このペーストタンク２０Ａ，２０Ｂは、各々配管２１Ａ，２１Ｂを介してペーストを吐出するためのダイノズル２２のペースト注入口２２Ａ，２２Ｂに接続されている。
【００２１】
このダイノズル２２は、図２の一部断面の外観斜視図および図３の上面図に示すように、断面台形状の中央壁部２３Ａが本体側方部２３Ｂ，２３Ｃによって挟持されると共に、ペースト注入口２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ備えた第一サイドブロック２３Ｄと第二サイドブロック２３Ｅにより連結固定されており、この本体側方部２３Ｂ，２３Ｃの内側部分にはそれぞれ、図３のＸ−Ｘ線における断面図である図４、図３のＹ−Ｙ線における断面図である図５に示すように、ペースト注入口２２Ａ，２２Ｂにつながった半円柱状のマニホール２４Ａ，２４Ｂが設けられていると共に、このマニホール２４Ａ，２４Ｂとスリット溝２５Ａ，２５Ｂを介してつながっている吐出口２６Ａ，２６Ｂが、図３に示すように直線上に対向して一部分が互いに重なり合うように複数個配列されている。
【００２２】
また、図１において２７Ａ，２７Ｂはペーストタンク２０Ａ，２０Ｂからダイノズル２２に流れ込むペースト流量を調節するためのポンプであり、これらで塗布装置２８を構成している。
【００２３】
一方皮膜を形成される絶縁性の被塗布基材２９はロール状に連続して巻かれた帯状のものが使用され、その搬送側は、基材取り出し部３０、バックアップロール部３１、基材巻き取り部３２にて構成されており、バックアップロール部３１と基材巻き取り部３２の間には焼付工程のための遠赤外併用熱風循環炉３３が配設されている。
【００２４】
これらの装置を用いて抵抗体を製造する場合は、まず、ペーストタンク２０Ａおよび２０Ｂの中に、ポリマー系バインダーと導電性フィラーを溶剤により分散、溶解させた流動特性の異なる抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂを各々注入して、ポンプ２７Ａおよび２７Ｂにより一定流量になるように調節しながら抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂを配管２１Ａおよび２１Ｂ並びにペースト注入口２２Ａおよび２２Ｂを介してダイノズル２２のマニホール２４Ａおよび２４Ｂ内にそれぞれ供給する。
【００２５】
そして、抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂが連続供給されるにつれて、マニホール２４Ａおよび２４Ｂ内の圧力が上昇し、抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂがスリット溝２５Ａおよび２５Ｂに充填されて、それぞれ複数の吐出口２６Ａおよび２６Ｂから同時に吐出し、図６の外観斜視図に示すように、連続して供給される被塗布基材２９の表面上に抵抗皮膜用および電極皮膜用のペースト塗布膜３５Ａおよび３５Ｂを形成する。
【００２６】
このとき、ダイノズル２２は定位置に固定されているが、被塗布基材２９は一定方向に定速で移動しているため、ペースト塗布膜３５Ａおよび３５Ｂはストライプ状に形成されると共に、吐出口２６Ａと２６Ｂとが互いに重なり合った部分では、図６のＺ−Ｚ線における断面図である図７に示すように、ペースト塗布膜３５Ａおよび３５Ｂは部分的に重なり合うと共にそれ以外の部分と同一の厚さの接続部３６が形成される。
【００２７】
さらに、本塗布装置２８においては、抵抗ペースト３４Ａ、電極ペースト３４Ｂは、ペーストタンク２０Ａ，２０Ｂからダイノズル２２に流れ込み吐出口２６Ａ，２６Ｂから塗布されるまで大気と接触することがないため、含有する溶剤が揮発することがなく、経時的に粘度の安定したペーストを連続的に塗布できるため、被塗布基材２９とダイノズル２２先端との間隔、或いは被塗布基材２９の搬送速度および供給する抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂの流量等を調節することにより、必要とする皮膜精度およびその膜厚等の設定が容易にできることは言うまでもなく、スクリーン印刷用のペースト等も適度な粘度に調整するのみで流用できるものである。
【００２８】
また、図６のペースト塗布膜の接続部とダイノズルの断面図である図８において、ダイノズル２２の吐出口２６Ａ，２６Ｂ先端に段差を設けることにより、異なる流動特性を有する抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂを用いても、接続部３６全体の膜厚をその他の部分と同等に形成することができ、かつ塗布パターン精度が優れたものを得ることができる。
【００２９】
そして、以上のようにペースト塗布膜３５Ａ，３５Ｂがストライプ状に形成された被塗布基材２９（図９参照）は、従来の技術の場合と同様に遠赤外併用熱風循環炉３３にて約２００℃・１０分間程度加熱されてペースト塗布膜３５Ａ，３５Ｂを硬化させた後、基材巻き取り部３２にて巻き取られ、その後図９に点線で示すように所定の形状に金型で打抜かれて、図１０の外観斜視図に示す抵抗体３７として完成するものである。
【００３０】
このとき、抵抗ペースト３４Ａおよび電極ペースト３４Ｂの溶剤を同一種類の溶剤系とした場合には、ペースト塗布膜３５Ａ，３５Ｂを同一時間で残留溶剤なく乾燥できるため、それに起因する不良が低減できると共に、例えばニジミ等の塗布時の不良も低減できることは勿論である。
【００３１】
このように本実施の形態による抵抗体の製造方法は、一回の印刷動作（ペースト塗布）により抵抗皮膜、電極皮膜となるペースト塗布膜３５Ａ，３５Ｂ並びにそれらの接続部３６を同時に塗布形成することができるため、抵抗体３７の製造プロセスが簡素化でき、作業性すなわち生産性を大幅に向上させることができると共に、これにより製作された抵抗体３７は、抵抗皮膜と電極皮膜との接続部分の段差が無いため、この抵抗体３７を使用してノイズの発生および皮膜の摩耗が少ない摺動特性の優れた高品質の可変抵抗器を実現することができる。
【００３２】
さらに、抵抗皮膜および電極皮膜並びにそれらの接続部と基材との間に絶縁皮膜を介在させる構成とすることにより、基材と抵抗皮膜および電極皮膜並びに接続部との密着強度を容易に向上させることができると共に、その絶縁層の材質を基材よりも吸湿性の低い材料とすると、高温高湿下におけるイオンマイグレーション等の発生を低減させることもできるため、さらに高品質の可変抵抗器を実現できるものである。
【００３３】
なお本実施の形態においては、２種類のペーストをエクストルージョン型のノズルに設けた吐出口から同時に吐出させて塗布することができるダイコータからなる塗布装置２８を例として説明したが、一回の印刷動作で抵抗ペーストと電極ペーストを全体の膜厚が均一で上面が平坦になるように同時に塗布できる方式であれば、同様の作用効果を奏する抵抗体を得ることができることは言うまでもなく、さらに上記に説明したようにダイコータを用いる場合においても、ペーストタンク、その流路、ノズル吐出口の数、またノズルの形状等は上記に説明した内容において何等限定されることはなく、それぞれ複数種類の抵抗ペーストと電極ペーストを同時に塗布したり、塗布するペーストの種類の中に抵抗ペーストと電極ペーストに加えて絶縁ペースト等を含めても良いことは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、抵抗皮膜および電極皮膜並びにその接続部を同時に形成することができるため、抵抗体の製造プロセスを簡素化して生産性を大幅に向上させることができると共に、可変抵抗器の接触子の弾接する抵抗体の摺動面を電極皮膜と抵抗皮膜との接続部を含めて同一の膜厚で段差無く平坦にすることが容易にできるため、高品質で安価な可変抵抗器を実現することができるという有意な効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるダイコータを用いた抵抗体の製造方法を説明するブロック図
【図２】同要部であるダイノズルの一部断面の外観斜視図
【図３】同上面図
【図４】同図３のＸ−Ｘ線における断面図
【図５】同図３のＹ−Ｙ線における断面図
【図６】同塗布装置を用いて皮膜を形成する状態を説明する外観斜視図
【図７】同図６のＺ−Ｚ線における断面図
【図８】同図６のペースト塗布膜の接続部とダイノズルの断面図
【図９】同ペースト塗布膜を形成された被塗布基材の平面図
【図１０】同方法により製作された抵抗体の外観斜視図
【図１１】従来の抵抗体の製造方法であるスクリーン印刷法を説明するための概念図
【図１２】（ａ）同方法により製作された抵抗体の断面図
（ｂ）同斜視図
【符号の説明】
２０Ａ，２０Ｂ  ペーストタンク
２１Ａ，２１Ｂ  配管
２２  ダイノズル
２２Ａ，２２Ｂ  ペースト注入口
２３Ａ  中央壁部
２３Ｂ，２３Ｃ  本体側方部
２３Ｄ  第一サイドブロック
２３Ｅ  第二サイドブロック
２４Ａ，２４Ｂ  マニホール
２５Ａ，２５Ｂ  スリット溝
２６Ａ，２６Ｂ  吐出口
２７Ａ，２７Ｂ  ポンプ
２８  塗布装置
２９  被塗布基材
３０  基材取り出し部
３１  バックアップロール部
３２  基材巻き取り部
３３  遠赤外併用熱風循環炉
３４Ａ  抵抗ペースト
３４Ｂ  電極ペースト
３５Ａ，３５Ｂ  ペースト塗布膜
３６  接続部
３７  抵抗体
【図１】
0003733714.tif 000002
【図２】
0003733714.tif 000003
【図３】
0003733714.tif 000004
【図４】
0003733714.tif 000005
【図５】
0003733714.tif 000006
【図６】
0003733714.tif 000007
【図７】
0003733714.tif 000008
【図８】
0003733714.tif 000009
【図９】
0003733714.tif 000010
【図１０】
0003733714.tif 000011
【図１１】
0003733714.tif 000012
【図１２】
0003733714.tif 000013