導体パターンの形成方法
【課題】接続信頼性の高い導体パターンを効率的に得る。
【解決手段】長手方向に延びる基板と、該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、を有する導体パターンの形成方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする導体パターンの形成方法を適用する。
【解決手段】長手方向に延びる基板と、該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、を有する導体パターンの形成方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする導体パターンの形成方法を適用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体パターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット印刷においては、印刷紙などの被印刷体を一方向に移動させつつ、インクジェットヘッドをこの被印刷体の移動方向に対して垂直な方向に移動させることで、所定の印刷パターンを被印刷体上に印刷する方法が知られている（特許文献１参照）。つまり、この印刷方法は、例えば横長、縦長といった印刷パターンの形状の違いなどにかかわらず、被印刷体とインクジェットヘッドとの相対的な移動方向の関係が常に一定であるため、被印刷体へ実際にパターン印刷されて行く印刷進行方向も常に一定の方向となる。
【０００３】
また、上記のインクジェットヘッドは、溶融状態のインクにパルス圧力を加えて微小液滴を噴出口から噴出させ、噴出口下方の基板が載置された基台を移動させながらこの基板上にパターンを形成している（特許文献２参照）。
【０００４】
このようなインクジェット印刷法は、印刷の対象が、前述したように、一般のインク（カラーインクなど）を用いた例えば普通紙への印刷であっても、また、回路基板上に導体パターンを形成するための印刷などであっても、同様に適用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３５８２０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクジェット印刷装置においては、インクの状態や微小液滴を噴出させるインクジェットヘッドの使用状況などにより、噴出口に部分的な目詰まりなどが生じる事がある。このとき、描画対象が導電パターンである際には、形成した導電パターンの接続信頼性が低下する、又は導電パターンが２つに分断されて断線するという問題点をはらんでいる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接続信頼性の高い導体パターンを得ることができる導体パターンの形成方法、及び当該形成方法を電極パターン形成に適用したガスセンサ素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様である導体パターンの形成方法は、長手方向に延びる基板と、該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、を有する導体パターンの形成方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、この導体パターンの形成方法は、長手方向に延びる基板表面上に形成される導体パターンのリード部において、インクジェット方式を適用した印刷ヘッドを走査させる方向（主走査方向）に対し、通常、交差する方向（直交する方向など）に配列された印刷材料吐出用の複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向において断線のないリード部を得ることができる。つまり、この方法では、一般に電気信号の伝送方向となるリード部の長手方向についての断線を防止できるので、基板上に形成された導体パターンの接続信頼性を高めることができる。
【００１０】
また、導体パターンのうち、第１導体部及び第２導体部はノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成されるリード部によって第１導体部及び第２導体部が確実に接続され得る。
なお、リード部はノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成されるリード部によって第１導体部及び第２導体部がより確実に接続され得る。
【００１１】
また、この導体パターンの形成方法は、基板表面に対し例えば印刷ヘッドを一方向（主
走査方向）に走査させる回数を実質的に低減できるので、パターン印刷に要する時間を短縮でき、これにより、導体パターンを効率良く形成することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様である導体パターンの形成方法は、前記印刷工程では、前記導体パターンの長手方向に沿って、前記基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることを特徴とする。
【００１３】
このように、基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることで、印刷工程での自由度を担保できる。つまり、基板の位置に対して印刷ヘッド側を移動させることもできるし、印刷ヘッドの位置に対して基板側を移動させることもできる。
【００１４】
また、本発明の一態様であるガスセンサ素子の製造方法は、長手方向に延びる固体電解質基板と、該固体電解質基板上であって、該長手方向先端側に形成された電極部、及び長手方向後端側に形成された導体部、並びに、前記電極部及び前記導体部を繋ぐ長手方向に延びる電極リード部を備える電極パターンと、を備えるガスセンサ素子の製造方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記電極リード部を形成する印刷工程を有し、前記電極部及び前記導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、このガスセンサ素子の製造方法は、長手方向に延びる固体電解質基板表面上に形成される電極パターンの電極リード部において、インクジェット方式を適用した印刷ヘッドを走査させる方向（主走査方向）に対し、通常、交差する方向（直交する方向など）に配列された印刷材料吐出用の複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向において断線のない電極リード部を得ることができる。つまり、この方法では、一般に電気信号の伝送方向となる電極リード部の長手方向についての断線を防止できるので、基板上に形成された電極パターンの接続信頼性を高めることができる。
【００１６】
また、導体パターンのうち、電極部及び導体部はノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部が確実に接続され得る。
なお、電極リード部はノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部がより確実に接続され得る。
【００１７】
さらに、前記電極部及び前記導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも前記電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いことを特徴とする。
【００１８】
このように、電極部及び導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いため、つまり、電極部及び導体部の幅は、少なくとも電極リード部の幅以上に長いため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部が確実に接続され得る。したがって、本製造方法においては、ガスセンサ素子の電気的な接続信頼性を向上させることができると共に、高い生産性を期待できる。
【００１９】
また、前記導体部は、前記ガスセンサ素子の表面上に設けられた電極パッド、もしくは前記電極パッドと前記電極リード部とを接続する、前記ガスセンサ素子に設けられたスルーホール導体であることを特徴とする。
【００２０】
本発明における電極パターン形成は、ガスセンサ素子を構成する固体電解質基板の表面上であれば、如何なる箇所へも適用可能であるため、例えば長手方向後端側に形成される導体部を、ガスセンサ素子を構成する複数の固体電解質基板のうち、最外層に相当する固体電解質基板の表面上に設けられた電極パッドとして、電極リード部を介して電極部と接続する構成にしても良いし、スルーホールが設けられた固体電解質基板のスルーホール表面上に設けられたスルーホール導体として、電極リード部を介して電極部と接続する構成にしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、接続信頼性の高い導体パターンを効率的に得ることができる導体パターンの形成方法、及び当該形成方法を電極パターン形成に適用したガスセンサ素子の製造方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の導体パターンの形成方法を実施する際に使用する導体パターン形成装置を示す図。
【図２】実施形態の導体パターンの形成方法を説明するための図。
【図３】比較例となる導体パターンの形成方法を説明するための図。
【図４】図２に示す導体パターンの形成方法で電極パターン形成された基板を備えるガスセンサ素子の分解斜視図。
【図５】実施例を説明するための導体パターンの構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態で用いる導体パターン形成装置１は、インクジェット方式を適用した印刷装置であって、基台２、印刷ヘッド５、ステージ６、ヘッド移動機構８、ステージ移動機構９、及び制御部１０を主に備えている。
【００２４】
印刷ヘッド５は、印刷材料吐出用の複数のノズルが互いに一定の間隔を空けて配列されたインクジェットヘッドである。個々のノズルは、例えば５０８μｍのピッチで並列に配置されており、ノズルの数は、例えば１２８個設けられている。印刷ヘッド５は、その主走査方向Ｙ１−Ｙ２に対して、図２に示すように、ヘッド角度の調整機能を有している。
このヘッド角度θの値を調節することで、パターン印刷される導体パターン７のドットピッチ（解像度）を調整することが可能となる。
【００２５】
また、印刷ヘッド５は、ピエゾ素子などの圧電素子を備えており、圧電素子への電圧の印加によってノズルから液状の印刷材料（インク）を吐出させる。液状の印刷材料は、溶媒としてのブチルカルビトールアセテートに対して、金属、金属酸化物、バインダ、分散剤などを含有させて構成されている。なお、金属としては金、銀、銅、白金等が、金属酸化物としてはジルコニアやアルミナ等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
ヘッド移動機構８は、動力源となる駆動モータや、この駆動モータにより駆動されるボールねじなどを有しており、さらにこのボールねじと基端部側で係合しかつ先端部側で印刷ヘッド５を支持するアーム部８ａを備えている。このようなヘッド移動機構８は、図１に示すように、アーム部８ａ先端の印刷ヘッド５を主走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させる。
【００２７】
ここで、上述した印刷ヘッド５の各ノズルは、印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と交差する方向（ヘッド角度の非調整状態では主走査方向と直交する副走査方向Ｘ１−Ｘ２）に沿って、一定のピッチを空けて配列されている。
【００２８】
ステージ６は、導体パターン７の形成される印刷対象の基板３をセット（設置）するための基板保持部である。基板３は、具体的には、矩形状の基板（子基板）を複数個取り（例えば４８個取り）するための親基板であり、最終的には個々の子基板に分断される。親基板である基板３は、矩形状の個々の子基板の長手方向を一方向に揃えた状態で一体的に構成されている。
【００２９】
さらに詳述すると、親基板である基板３上の個々の子基板毎に、それらの長手方向に沿った向きに導体パターン７が各々パターン印刷されることになる。つまり、親基板である基板３は、当該基板上に（個々の子基板上に各々）形成されるべき導体パターン７の長手方向が、印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と一致するように、ステージ６上にセットされる。
【００３０】
ステージ移動機構９は、動力源となる駆動モータやこの駆動モータにより駆動されるボールねじなどを備えており、セットされた基板３と共にステージ６を印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させる。この一方で、上述したヘッド移動機構８は、ステージ６上の基板３表面に形成すべき導体パターン７の長手方向（主走査方向Ｙ１−Ｙ２）に沿って、基板３と印刷ヘッド５との相対的な位置を移動させることが可能となる。
【００３１】
制御部１０は、印刷ヘッド５の圧電素子に対して印刷材料をノズルから吐出させるための制御信号（電圧）を供給する。また、制御部１０は、図１に示すように、印刷ヘッド５を主走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させるための駆動信号をヘッド移動機構８の駆動モータに供給する。さらに、制御部１０は、ステージ６を印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させるための駆動信号をステージ移動機構９の駆動モータに供給する。
【００３２】
次に、このような導体パターン形成装置１を用いた導体パターン７の形成方法を図１〜図３に基づき説明する。ここで、図２は、実施形態（実施例）に対応する導体パターン７の形成方法を概略的に示す図であり、一方、図３は、比較例に対応する導体パターン７の形成方法を概略的に示す図である。
【００３３】
図２及び図３では、４つのノズル５ａ〜５ｄを備えた印刷ヘッド５を、その移動方向（主走査方向Ｙ１−Ｙ２）に対して角度θだけ傾けてパターン印刷を行う態様を例示している。また、基板３上に形成される導体パターン７は、一端部側から他端部側に延びて電気信号の伝送路を形成するリード部７ａと、このリード部７ａの他端部側に配置されて電気信号の取り出しや入力に用いられる第１導体部７ｂと、このリード部７ａの一端部側に配置されて電気信号の取り出しや入力に用いられる第２導体部７ｃで主に構成される。
【００３４】
なお、図２では、実施形態（実施例）における導体パターンの形成方法の技術的特徴を明確にするために、説明の簡略化を図っている。つまり、ノズルの数を少なくし、また、印刷ヘッド５の一回の走査で、導体パターン７におけるリード部７ａのパターン印刷が完了する状況を例示している。
【００３５】
図２に示すように、実施形態（実施例）の導体パターンの形成方法では、基板３は、当該基板上に形成されるべき導体パターン７の長手方向Ｒが、図１に示すように印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と一致するようにステージ６上にセットされる。すなわち、図２に示す実施形態の方法では、基板３上に形成される導体パターン７の長手方向Ｒに沿って、インクジェット方式で図２のＥ方向にパターン印刷が行われる。
【００３６】
一方、図３に示すように、比較例の導体パターンの形成方法では、基板３は、当該基板上に形成されるべき導体パターン７の長手方向Ｒが、印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２と一致するようにステージ６上にセットされることになる。このため、図３に示す比較例の方法では、基板３上に形成される導体パターン７の長手方向Ｒと直交する方向Ｆに沿って、インクジェット方式でパターン印刷が行われる。
【００３７】
さらに、図２、図３に示すいずれの印刷ヘッド５も、４つのノズル５ａ〜５ｄのうちのノズル５ｃに例えば目詰まりが生じており、液状の印刷材料（インク）がノズル５ｃからは吐出されず、ノズル５ａ、５ｂ、５ｄからのみ印刷材料が吐出される状況を例示している。なお、「液状の印刷材料（インク）」は、本願特許請求の範囲に記載の「液滴」に相当する。
【００３８】
この場合、比較例の方法では、図３に示すように、導体パターン７を横切る方向（長手方向Ｒと直交する方向）に導体が印刷されない領域が発生し、電気信号の伝送路となる導体パターン７のリード部７ａが断線する結果を招く。
【００３９】
一方、実施形態の方法では、図２に示すように、導体パターン７の長手方向Ｒに沿って導体が印刷されない領域が発生するため、それ以外の導体が印刷される領域により導体パターン７（リード部７ａ）の長手方向Ｒに沿って電気信号の伝送路をつなぐことができ、これにより、導体パターン７の実質的な断線を防止することができる。
【００４０】
さらにまた、比較例の方法では、図３に示すように、（印刷ヘッド５を長手方向Ｒに除々にシフトさせつつ）導体パターン７の長手方向Ｒと直交する方向Ｆへ、複数回にわたって（繰り返し）印刷ヘッド５を走査させ、導体パターン７のパターン印刷を行う必要がある。
【００４１】
これに対して、実施形態の方法では、図２に示すように、導体パターン７の長手方向Ｒに沿って印刷ヘッド５を走査させるため、基板３表面に対し印刷ヘッド５を一方向（主走査方向）に走査させる回数を実質的に低減することができる。
【００４２】
したがって、本実施形態の導体パターンの形成方法によれば、パターン印刷に要する時間を短縮できるので、導体パターン７を効率的に形成することができる。また、本実施形態の導体パターンの形成方法によれば、前述したように、印刷ヘッド５の主走査方向と交差する方向に配列された複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向Ｒにおいて断線のない導体パターン７を得ることができる。これにより、基板３上に形成される導体パターン７の接続信頼性を向上させることができる。
【００４３】
次に、図２に示す本実施形態の導体パターンの形成方法でパターン印刷された基板（前述した例えば複数個取り用の親基板から分断された子基板）を含むガスセンサ素子について図４に基づき説明を行う。図４に示すように、ガスセンサ素子２０は、ガスセンサ素子本体２２とヒータ２１とを積層して構成されている。
【００４４】
ヒータ２１は、第１基体２７及び第２基体２５、並びに抵抗発熱体２６を備えている。抵抗発熱体２６は、白金あるいはタングステンなどを主体として構成され、一方、第１基体２７及び第２基体２５は、酸化アルミニウム（アルミナ）などをそれぞれ主体とするセラミック焼結体から構成されている。抵抗発熱体２６は、それぞれ矩形状の第１基体２７と第２基体２５との間に挟持されている。
【００４５】
また、抵抗発熱体２６は、蛇行した形状に構成され通電にて発熱する発熱部２６ｂと、発熱部２６ｂに各々の一端部が接続され、かつ第１基体２７及び第２基体２５の長手方向に沿って延びる一対のヒータリード部２６ａと、を有している。一対のヒータリード部２６ａのそれぞれの他端部は、第２基体２５を貫通する２つのスルーホール２５ａを介し、外部回路接続用の外部端子に接続される一対のヒータ通電端子２５ｂと各々接続されている。
【００４６】
一方、ガスセンサ素子本体２２は、酸素濃度検出セル（酸素濃度検出セル基板）２４及び保護層３５を備えている。酸素濃度検出セル２４は、矩形状の固体電解質基板３３、並びに第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４を有する。固体電解質基板３３は、酸素濃淡電池用の固体電解質体である。
【００４７】
ここで、固体電解質基板３３の一方及び他方の主面上には、本実施形態の導体パターンの形成方法により、第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４がその長手方向（後述する第１電極リード部３２ａ及び第２電極リード部３４ａの長手方向）に沿ってインクジェット方式でそれぞれパターン印刷されている。これら第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４には、固体電解質基板３３と協働して検知部（図示せず）を構成する第１電極部３２ｂ及び第２電極部３４ｂが、固体電解質基板３３を挟んで互いに対向する位置に設けられている。
【００４８】
この第１電極パターン３２は、第１電極部３２ｂから、固体電解質基板３３の長手方向へ延びる第１電極リード部３２ａを有している。一方、第２電極パターン３４は、第２電極部３４ｂから、固体電解質基板３３の長手方向へ延びる第２電極リード部３４ａを備えている。なお、保護層３５は、固体電解質基板３３との間で第２電極パターン３４を挟む位置に積層されるものであって、第２電極部３４ｂを被毒から防護するための多孔質状の電極保護層３５ｂと、固体電解質基板３３を保護するための強化保護層３５ａと、を備えている。
【００４９】
第１電極リード部３２ａの末端である第１導体部３２ｃは、固体電解質基板３３に設けられたスルーホール３３ｂ及び保護層３５に設けられたスルーホール３５ｄを介して信号取出し用端子３５ｆのうちの一方と接続されている。また、第２電極リード部３４ａの末端である第２導体部３４ｃは、保護層３５に設けられたスルーホール３５ｅを介して信号取出し用端子３５ｆのうちの他方と接続されている。このようにして構成されるガスセンサ素子２０は、酸素濃度検出セル２４の濃淡電池作用により酸素濃度を測定できるようになっており、空燃比センサなどとしても適用することが可能である。
また、インクジェット方式でノズルから吐出されたインク1滴の直径は約100μｍであり、第１電極パターン３２、第２電極パターン３４を構成する第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂの幅が約3.0ｍｍ、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの長さが約30ｍｍ、幅が約0.5ｍｍであり、第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃの幅が約1.0ｍｍである。つまり、第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃ幅は、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの幅以上に長く、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの幅は、インク1滴の直径よりも大きい。
【００５０】
このように、第１電極パターン３２、第２電極パターン３４のうち、第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃはノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａによって第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃが確実に接続され得る。
なお、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａはノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａによって第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃがより確実に接続され得る。
【００５１】
また、ここで、上述した第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４は、溶媒としてのブチルカルビトールアセテートに対して、金属、金属酸化物、バインダ、分散剤などを含有させた液状の印刷材料（インク）を用いて印刷される。既述した構造のガスセンサ素子２０は、図２に示した導体パターンの形成方法によって、例えば、酸素濃度検出セル２４の固体電解質基板３３上に導体パターンが印刷されていることで、内部の電気的な接続信頼性を向上させることができると共に高い生産性を期待できる。
【００５２】
以上、実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、この実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上述した実施形態では、ガスセンサに搭載されるセル基板などに対し、導体パターンを印刷する態様を例示したが、これに代えて、例えば半導体関連部品のパターン形成などにおいて、本発明の導体パターンの形成方法を適用してもよい。また、第１導体部及び第２導体部を矩形状に形成した態様を例示したが、これに限るものではない。例えば、小判状等、種々の形態をとり得る。
【００５３】
また、上記実施形態では、基板上に形成すべき導体パターンの長手方向に沿って、基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させるために、基板の位置に対して印刷ヘッド側を移動させてパターン印刷を行うものであったが、これに代えて、印刷ヘッドの位置に対して基板側（基板を支持する支持部材など）を移動させ、これにより、導体パターンの長手方向に沿ってパターン印刷を行うようにしてもよい。
【００５４】
［実施例］
次に、本発明の実施例を、図１〜図３及び図５並びに下記の表１に基づいて説明する。ここで、図５は、実施例１、２の方法及び比較例１、２の方法によって、所定の基板上にパターン印刷される対象の導体パターン９０を示す平面図である。この導体パターン９０は、図５に示すように、所定のピッチＰを空けて、長さＬが５０ｍｍ、幅Ｗが１ｍｍの６本のパターンである。
【００５５】
実施例１、２及び比較例１、２では、図１に示した導体パターン形成装置１を使用し、また、液状の印刷材料としては、溶媒としてのブチルカルビトールアセテート６６質量％に対して、金属として白金を２８質量％、金属酸化物としてジルコニアを４質量％、バインダを１質量％、分散剤を１質量％含有させたものを用いた。但し、表１に示すように、印刷ヘッド（インクジェットヘッド）は、ノズル数が１０個、ノズルピッチが５０８μｍのものを共通に使用した。また、実施例１及び比較例１では、図２、図３に例示したように、印刷ヘッドを主走査方向に対して角度θ傾けて、パターン印刷のドットピッチ（解像度）を１００μｍ（２５４ｄｐｉ）に調整した。一方、実施例２及び比較例２では、印刷ヘッドを傾けて、パターン印刷のドットピッチ（解像度）を５０μｍ（５０８ｄｐｉ）に調整した。
【００５６】
さらに、表１及び図２に示すように、実施例１、２では、印刷工程において、所定の基板上に形成される導体パターン９０（７）の長手方向Ｒに沿って、パターン印刷をＥ方向に行った。一方、比較例１、２では、印刷工程において、表１及び図３に示すように、所定の基板上に形成される導体パターン９０（７）の長手方向Ｒと直交するＦ方向に沿って、パターン印刷を行った。実施例１、２及び比較例１、２による各パターン印刷の結果を下記表１中の印刷時間の欄に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
上記の表１に示されるように、導体パターンの長手方向と直交する方向に沿ってパターン印刷を行った比較例１、２と比べて、導体パターンの長手方向に沿ってパターン印刷を行った実施例１、２は、半分以下の印刷時間でパターン印刷が完了することを確認できた。つまり、比較例１、２では、図３に示すように、導体パターンの長手方向と直交する方向へ、複数回にわたって繰り返し印刷ヘッドを走査させてパターン印刷を行う必要がある。一方、実施例１、２では、図２に示すように、導体パターンの長手方向に沿って印刷ヘッドを走査させるため、印刷ヘッドを一方向（主走査方向）に走査させる回数を実質的に低減でき、これにより、印刷時間の短縮化を図れることが明らかになった。
【符号の説明】
【００５９】
１…導体パターン形成装置、３…基板、５…印刷ヘッド、７，９０…導体パターン、７ａ…リード部、７ｂ…第１導体部、７ｃ…第２導体部、８…ヘッド移動機構、９…ステージ移動機構、２４…酸素濃度検出セル、３２…第１電極パターン、３３…固体電解質基板、３４…第２電極パターン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体パターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット印刷においては、印刷紙などの被印刷体を一方向に移動させつつ、インクジェットヘッドをこの被印刷体の移動方向に対して垂直な方向に移動させることで、所定の印刷パターンを被印刷体上に印刷する方法が知られている（特許文献１参照）。つまり、この印刷方法は、例えば横長、縦長といった印刷パターンの形状の違いなどにかかわらず、被印刷体とインクジェットヘッドとの相対的な移動方向の関係が常に一定であるため、被印刷体へ実際にパターン印刷されて行く印刷進行方向も常に一定の方向となる。
【０００３】
また、上記のインクジェットヘッドは、溶融状態のインクにパルス圧力を加えて微小液滴を噴出口から噴出させ、噴出口下方の基板が載置された基台を移動させながらこの基板上にパターンを形成している（特許文献２参照）。
【０００４】
このようなインクジェット印刷法は、印刷の対象が、前述したように、一般のインク（カラーインクなど）を用いた例えば普通紙への印刷であっても、また、回路基板上に導体パターンを形成するための印刷などであっても、同様に適用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３５８２０号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクジェット印刷装置においては、インクの状態や微小液滴を噴出させるインクジェットヘッドの使用状況などにより、噴出口に部分的な目詰まりなどが生じる事がある。このとき、描画対象が導電パターンである際には、形成した導電パターンの接続信頼性が低下する、又は導電パターンが２つに分断されて断線するという問題点をはらんでいる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接続信頼性の高い導体パターンを得ることができる導体パターンの形成方法、及び当該形成方法を電極パターン形成に適用したガスセンサ素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様である導体パターンの形成方法は、長手方向に延びる基板と、該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、を有する導体パターンの形成方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、この導体パターンの形成方法は、長手方向に延びる基板表面上に形成される導体パターンのリード部において、インクジェット方式を適用した印刷ヘッドを走査させる方向（主走査方向）に対し、通常、交差する方向（直交する方向など）に配列された印刷材料吐出用の複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向において断線のないリード部を得ることができる。つまり、この方法では、一般に電気信号の伝送方向となるリード部の長手方向についての断線を防止できるので、基板上に形成された導体パターンの接続信頼性を高めることができる。
【００１０】
また、導体パターンのうち、第１導体部及び第２導体部はノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成されるリード部によって第１導体部及び第２導体部が確実に接続され得る。
なお、リード部はノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成されるリード部によって第１導体部及び第２導体部がより確実に接続され得る。
【００１１】
また、この導体パターンの形成方法は、基板表面に対し例えば印刷ヘッドを一方向（主
走査方向）に走査させる回数を実質的に低減できるので、パターン印刷に要する時間を短縮でき、これにより、導体パターンを効率良く形成することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様である導体パターンの形成方法は、前記印刷工程では、前記導体パターンの長手方向に沿って、前記基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることを特徴とする。
【００１３】
このように、基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることで、印刷工程での自由度を担保できる。つまり、基板の位置に対して印刷ヘッド側を移動させることもできるし、印刷ヘッドの位置に対して基板側を移動させることもできる。
【００１４】
また、本発明の一態様であるガスセンサ素子の製造方法は、長手方向に延びる固体電解質基板と、該固体電解質基板上であって、該長手方向先端側に形成された電極部、及び長手方向後端側に形成された導体部、並びに、前記電極部及び前記導体部を繋ぐ長手方向に延びる電極リード部を備える電極パターンと、を備えるガスセンサ素子の製造方法であって、前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記電極リード部を形成する印刷工程を有し、前記電極部及び前記導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、このガスセンサ素子の製造方法は、長手方向に延びる固体電解質基板表面上に形成される電極パターンの電極リード部において、インクジェット方式を適用した印刷ヘッドを走査させる方向（主走査方向）に対し、通常、交差する方向（直交する方向など）に配列された印刷材料吐出用の複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向において断線のない電極リード部を得ることができる。つまり、この方法では、一般に電気信号の伝送方向となる電極リード部の長手方向についての断線を防止できるので、基板上に形成された電極パターンの接続信頼性を高めることができる。
【００１６】
また、導体パターンのうち、電極部及び導体部はノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部が確実に接続され得る。
なお、電極リード部はノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部がより確実に接続され得る。
【００１７】
さらに、前記電極部及び前記導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも前記電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いことを特徴とする。
【００１８】
このように、電極部及び導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いため、つまり、電極部及び導体部の幅は、少なくとも電極リード部の幅以上に長いため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される電極リード部によって電極部及び導体部が確実に接続され得る。したがって、本製造方法においては、ガスセンサ素子の電気的な接続信頼性を向上させることができると共に、高い生産性を期待できる。
【００１９】
また、前記導体部は、前記ガスセンサ素子の表面上に設けられた電極パッド、もしくは前記電極パッドと前記電極リード部とを接続する、前記ガスセンサ素子に設けられたスルーホール導体であることを特徴とする。
【００２０】
本発明における電極パターン形成は、ガスセンサ素子を構成する固体電解質基板の表面上であれば、如何なる箇所へも適用可能であるため、例えば長手方向後端側に形成される導体部を、ガスセンサ素子を構成する複数の固体電解質基板のうち、最外層に相当する固体電解質基板の表面上に設けられた電極パッドとして、電極リード部を介して電極部と接続する構成にしても良いし、スルーホールが設けられた固体電解質基板のスルーホール表面上に設けられたスルーホール導体として、電極リード部を介して電極部と接続する構成にしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、接続信頼性の高い導体パターンを効率的に得ることができる導体パターンの形成方法、及び当該形成方法を電極パターン形成に適用したガスセンサ素子の製造方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の導体パターンの形成方法を実施する際に使用する導体パターン形成装置を示す図。
【図２】実施形態の導体パターンの形成方法を説明するための図。
【図３】比較例となる導体パターンの形成方法を説明するための図。
【図４】図２に示す導体パターンの形成方法で電極パターン形成された基板を備えるガスセンサ素子の分解斜視図。
【図５】実施例を説明するための導体パターンの構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態で用いる導体パターン形成装置１は、インクジェット方式を適用した印刷装置であって、基台２、印刷ヘッド５、ステージ６、ヘッド移動機構８、ステージ移動機構９、及び制御部１０を主に備えている。
【００２４】
印刷ヘッド５は、印刷材料吐出用の複数のノズルが互いに一定の間隔を空けて配列されたインクジェットヘッドである。個々のノズルは、例えば５０８μｍのピッチで並列に配置されており、ノズルの数は、例えば１２８個設けられている。印刷ヘッド５は、その主走査方向Ｙ１−Ｙ２に対して、図２に示すように、ヘッド角度の調整機能を有している。
このヘッド角度θの値を調節することで、パターン印刷される導体パターン７のドットピッチ（解像度）を調整することが可能となる。
【００２５】
また、印刷ヘッド５は、ピエゾ素子などの圧電素子を備えており、圧電素子への電圧の印加によってノズルから液状の印刷材料（インク）を吐出させる。液状の印刷材料は、溶媒としてのブチルカルビトールアセテートに対して、金属、金属酸化物、バインダ、分散剤などを含有させて構成されている。なお、金属としては金、銀、銅、白金等が、金属酸化物としてはジルコニアやアルミナ等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
ヘッド移動機構８は、動力源となる駆動モータや、この駆動モータにより駆動されるボールねじなどを有しており、さらにこのボールねじと基端部側で係合しかつ先端部側で印刷ヘッド５を支持するアーム部８ａを備えている。このようなヘッド移動機構８は、図１に示すように、アーム部８ａ先端の印刷ヘッド５を主走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させる。
【００２７】
ここで、上述した印刷ヘッド５の各ノズルは、印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と交差する方向（ヘッド角度の非調整状態では主走査方向と直交する副走査方向Ｘ１−Ｘ２）に沿って、一定のピッチを空けて配列されている。
【００２８】
ステージ６は、導体パターン７の形成される印刷対象の基板３をセット（設置）するための基板保持部である。基板３は、具体的には、矩形状の基板（子基板）を複数個取り（例えば４８個取り）するための親基板であり、最終的には個々の子基板に分断される。親基板である基板３は、矩形状の個々の子基板の長手方向を一方向に揃えた状態で一体的に構成されている。
【００２９】
さらに詳述すると、親基板である基板３上の個々の子基板毎に、それらの長手方向に沿った向きに導体パターン７が各々パターン印刷されることになる。つまり、親基板である基板３は、当該基板上に（個々の子基板上に各々）形成されるべき導体パターン７の長手方向が、印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と一致するように、ステージ６上にセットされる。
【００３０】
ステージ移動機構９は、動力源となる駆動モータやこの駆動モータにより駆動されるボールねじなどを備えており、セットされた基板３と共にステージ６を印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させる。この一方で、上述したヘッド移動機構８は、ステージ６上の基板３表面に形成すべき導体パターン７の長手方向（主走査方向Ｙ１−Ｙ２）に沿って、基板３と印刷ヘッド５との相対的な位置を移動させることが可能となる。
【００３１】
制御部１０は、印刷ヘッド５の圧電素子に対して印刷材料をノズルから吐出させるための制御信号（電圧）を供給する。また、制御部１０は、図１に示すように、印刷ヘッド５を主走査方向Ｙ１−Ｙ２に移動させるための駆動信号をヘッド移動機構８の駆動モータに供給する。さらに、制御部１０は、ステージ６を印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２に移動させるための駆動信号をステージ移動機構９の駆動モータに供給する。
【００３２】
次に、このような導体パターン形成装置１を用いた導体パターン７の形成方法を図１〜図３に基づき説明する。ここで、図２は、実施形態（実施例）に対応する導体パターン７の形成方法を概略的に示す図であり、一方、図３は、比較例に対応する導体パターン７の形成方法を概略的に示す図である。
【００３３】
図２及び図３では、４つのノズル５ａ〜５ｄを備えた印刷ヘッド５を、その移動方向（主走査方向Ｙ１−Ｙ２）に対して角度θだけ傾けてパターン印刷を行う態様を例示している。また、基板３上に形成される導体パターン７は、一端部側から他端部側に延びて電気信号の伝送路を形成するリード部７ａと、このリード部７ａの他端部側に配置されて電気信号の取り出しや入力に用いられる第１導体部７ｂと、このリード部７ａの一端部側に配置されて電気信号の取り出しや入力に用いられる第２導体部７ｃで主に構成される。
【００３４】
なお、図２では、実施形態（実施例）における導体パターンの形成方法の技術的特徴を明確にするために、説明の簡略化を図っている。つまり、ノズルの数を少なくし、また、印刷ヘッド５の一回の走査で、導体パターン７におけるリード部７ａのパターン印刷が完了する状況を例示している。
【００３５】
図２に示すように、実施形態（実施例）の導体パターンの形成方法では、基板３は、当該基板上に形成されるべき導体パターン７の長手方向Ｒが、図１に示すように印刷ヘッド５の主走査方向Ｙ１−Ｙ２と一致するようにステージ６上にセットされる。すなわち、図２に示す実施形態の方法では、基板３上に形成される導体パターン７の長手方向Ｒに沿って、インクジェット方式で図２のＥ方向にパターン印刷が行われる。
【００３６】
一方、図３に示すように、比較例の導体パターンの形成方法では、基板３は、当該基板上に形成されるべき導体パターン７の長手方向Ｒが、印刷ヘッド５の副走査方向Ｘ１−Ｘ２と一致するようにステージ６上にセットされることになる。このため、図３に示す比較例の方法では、基板３上に形成される導体パターン７の長手方向Ｒと直交する方向Ｆに沿って、インクジェット方式でパターン印刷が行われる。
【００３７】
さらに、図２、図３に示すいずれの印刷ヘッド５も、４つのノズル５ａ〜５ｄのうちのノズル５ｃに例えば目詰まりが生じており、液状の印刷材料（インク）がノズル５ｃからは吐出されず、ノズル５ａ、５ｂ、５ｄからのみ印刷材料が吐出される状況を例示している。なお、「液状の印刷材料（インク）」は、本願特許請求の範囲に記載の「液滴」に相当する。
【００３８】
この場合、比較例の方法では、図３に示すように、導体パターン７を横切る方向（長手方向Ｒと直交する方向）に導体が印刷されない領域が発生し、電気信号の伝送路となる導体パターン７のリード部７ａが断線する結果を招く。
【００３９】
一方、実施形態の方法では、図２に示すように、導体パターン７の長手方向Ｒに沿って導体が印刷されない領域が発生するため、それ以外の導体が印刷される領域により導体パターン７（リード部７ａ）の長手方向Ｒに沿って電気信号の伝送路をつなぐことができ、これにより、導体パターン７の実質的な断線を防止することができる。
【００４０】
さらにまた、比較例の方法では、図３に示すように、（印刷ヘッド５を長手方向Ｒに除々にシフトさせつつ）導体パターン７の長手方向Ｒと直交する方向Ｆへ、複数回にわたって（繰り返し）印刷ヘッド５を走査させ、導体パターン７のパターン印刷を行う必要がある。
【００４１】
これに対して、実施形態の方法では、図２に示すように、導体パターン７の長手方向Ｒに沿って印刷ヘッド５を走査させるため、基板３表面に対し印刷ヘッド５を一方向（主走査方向）に走査させる回数を実質的に低減することができる。
【００４２】
したがって、本実施形態の導体パターンの形成方法によれば、パターン印刷に要する時間を短縮できるので、導体パターン７を効率的に形成することができる。また、本実施形態の導体パターンの形成方法によれば、前述したように、印刷ヘッド５の主走査方向と交差する方向に配列された複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料により、長手方向Ｒにおいて断線のない導体パターン７を得ることができる。これにより、基板３上に形成される導体パターン７の接続信頼性を向上させることができる。
【００４３】
次に、図２に示す本実施形態の導体パターンの形成方法でパターン印刷された基板（前述した例えば複数個取り用の親基板から分断された子基板）を含むガスセンサ素子について図４に基づき説明を行う。図４に示すように、ガスセンサ素子２０は、ガスセンサ素子本体２２とヒータ２１とを積層して構成されている。
【００４４】
ヒータ２１は、第１基体２７及び第２基体２５、並びに抵抗発熱体２６を備えている。抵抗発熱体２６は、白金あるいはタングステンなどを主体として構成され、一方、第１基体２７及び第２基体２５は、酸化アルミニウム（アルミナ）などをそれぞれ主体とするセラミック焼結体から構成されている。抵抗発熱体２６は、それぞれ矩形状の第１基体２７と第２基体２５との間に挟持されている。
【００４５】
また、抵抗発熱体２６は、蛇行した形状に構成され通電にて発熱する発熱部２６ｂと、発熱部２６ｂに各々の一端部が接続され、かつ第１基体２７及び第２基体２５の長手方向に沿って延びる一対のヒータリード部２６ａと、を有している。一対のヒータリード部２６ａのそれぞれの他端部は、第２基体２５を貫通する２つのスルーホール２５ａを介し、外部回路接続用の外部端子に接続される一対のヒータ通電端子２５ｂと各々接続されている。
【００４６】
一方、ガスセンサ素子本体２２は、酸素濃度検出セル（酸素濃度検出セル基板）２４及び保護層３５を備えている。酸素濃度検出セル２４は、矩形状の固体電解質基板３３、並びに第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４を有する。固体電解質基板３３は、酸素濃淡電池用の固体電解質体である。
【００４７】
ここで、固体電解質基板３３の一方及び他方の主面上には、本実施形態の導体パターンの形成方法により、第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４がその長手方向（後述する第１電極リード部３２ａ及び第２電極リード部３４ａの長手方向）に沿ってインクジェット方式でそれぞれパターン印刷されている。これら第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４には、固体電解質基板３３と協働して検知部（図示せず）を構成する第１電極部３２ｂ及び第２電極部３４ｂが、固体電解質基板３３を挟んで互いに対向する位置に設けられている。
【００４８】
この第１電極パターン３２は、第１電極部３２ｂから、固体電解質基板３３の長手方向へ延びる第１電極リード部３２ａを有している。一方、第２電極パターン３４は、第２電極部３４ｂから、固体電解質基板３３の長手方向へ延びる第２電極リード部３４ａを備えている。なお、保護層３５は、固体電解質基板３３との間で第２電極パターン３４を挟む位置に積層されるものであって、第２電極部３４ｂを被毒から防護するための多孔質状の電極保護層３５ｂと、固体電解質基板３３を保護するための強化保護層３５ａと、を備えている。
【００４９】
第１電極リード部３２ａの末端である第１導体部３２ｃは、固体電解質基板３３に設けられたスルーホール３３ｂ及び保護層３５に設けられたスルーホール３５ｄを介して信号取出し用端子３５ｆのうちの一方と接続されている。また、第２電極リード部３４ａの末端である第２導体部３４ｃは、保護層３５に設けられたスルーホール３５ｅを介して信号取出し用端子３５ｆのうちの他方と接続されている。このようにして構成されるガスセンサ素子２０は、酸素濃度検出セル２４の濃淡電池作用により酸素濃度を測定できるようになっており、空燃比センサなどとしても適用することが可能である。
また、インクジェット方式でノズルから吐出されたインク1滴の直径は約100μｍであり、第１電極パターン３２、第２電極パターン３４を構成する第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂの幅が約3.0ｍｍ、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの長さが約30ｍｍ、幅が約0.5ｍｍであり、第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃの幅が約1.0ｍｍである。つまり、第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃ幅は、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの幅以上に長く、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａの幅は、インク1滴の直径よりも大きい。
【００５０】
このように、第１電極パターン３２、第２電極パターン３４のうち、第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃはノズルから吐出された液滴よりも大きいため、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａによって第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃが確実に接続され得る。
なお、第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａはノズルから吐出された液滴よりも大きいことが好ましい。この場合、複数のノズルのうちの幾つかが目詰まりした場合でも、目詰まりしていないノズルから吐出された印刷材料によって形成される第１電極リード部３２ａ、第２電極リード部３４ａによって第１電極部３２ｂ、第２電極部３４ｂ及び第１導体部３２ｃ、第２導体部３４ｃがより確実に接続され得る。
【００５１】
また、ここで、上述した第１電極パターン３２及び第２電極パターン３４は、溶媒としてのブチルカルビトールアセテートに対して、金属、金属酸化物、バインダ、分散剤などを含有させた液状の印刷材料（インク）を用いて印刷される。既述した構造のガスセンサ素子２０は、図２に示した導体パターンの形成方法によって、例えば、酸素濃度検出セル２４の固体電解質基板３３上に導体パターンが印刷されていることで、内部の電気的な接続信頼性を向上させることができると共に高い生産性を期待できる。
【００５２】
以上、実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、この実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上述した実施形態では、ガスセンサに搭載されるセル基板などに対し、導体パターンを印刷する態様を例示したが、これに代えて、例えば半導体関連部品のパターン形成などにおいて、本発明の導体パターンの形成方法を適用してもよい。また、第１導体部及び第２導体部を矩形状に形成した態様を例示したが、これに限るものではない。例えば、小判状等、種々の形態をとり得る。
【００５３】
また、上記実施形態では、基板上に形成すべき導体パターンの長手方向に沿って、基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させるために、基板の位置に対して印刷ヘッド側を移動させてパターン印刷を行うものであったが、これに代えて、印刷ヘッドの位置に対して基板側（基板を支持する支持部材など）を移動させ、これにより、導体パターンの長手方向に沿ってパターン印刷を行うようにしてもよい。
【００５４】
［実施例］
次に、本発明の実施例を、図１〜図３及び図５並びに下記の表１に基づいて説明する。ここで、図５は、実施例１、２の方法及び比較例１、２の方法によって、所定の基板上にパターン印刷される対象の導体パターン９０を示す平面図である。この導体パターン９０は、図５に示すように、所定のピッチＰを空けて、長さＬが５０ｍｍ、幅Ｗが１ｍｍの６本のパターンである。
【００５５】
実施例１、２及び比較例１、２では、図１に示した導体パターン形成装置１を使用し、また、液状の印刷材料としては、溶媒としてのブチルカルビトールアセテート６６質量％に対して、金属として白金を２８質量％、金属酸化物としてジルコニアを４質量％、バインダを１質量％、分散剤を１質量％含有させたものを用いた。但し、表１に示すように、印刷ヘッド（インクジェットヘッド）は、ノズル数が１０個、ノズルピッチが５０８μｍのものを共通に使用した。また、実施例１及び比較例１では、図２、図３に例示したように、印刷ヘッドを主走査方向に対して角度θ傾けて、パターン印刷のドットピッチ（解像度）を１００μｍ（２５４ｄｐｉ）に調整した。一方、実施例２及び比較例２では、印刷ヘッドを傾けて、パターン印刷のドットピッチ（解像度）を５０μｍ（５０８ｄｐｉ）に調整した。
【００５６】
さらに、表１及び図２に示すように、実施例１、２では、印刷工程において、所定の基板上に形成される導体パターン９０（７）の長手方向Ｒに沿って、パターン印刷をＥ方向に行った。一方、比較例１、２では、印刷工程において、表１及び図３に示すように、所定の基板上に形成される導体パターン９０（７）の長手方向Ｒと直交するＦ方向に沿って、パターン印刷を行った。実施例１、２及び比較例１、２による各パターン印刷の結果を下記表１中の印刷時間の欄に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
上記の表１に示されるように、導体パターンの長手方向と直交する方向に沿ってパターン印刷を行った比較例１、２と比べて、導体パターンの長手方向に沿ってパターン印刷を行った実施例１、２は、半分以下の印刷時間でパターン印刷が完了することを確認できた。つまり、比較例１、２では、図３に示すように、導体パターンの長手方向と直交する方向へ、複数回にわたって繰り返し印刷ヘッドを走査させてパターン印刷を行う必要がある。一方、実施例１、２では、図２に示すように、導体パターンの長手方向に沿って印刷ヘッドを走査させるため、印刷ヘッドを一方向（主走査方向）に走査させる回数を実質的に低減でき、これにより、印刷時間の短縮化を図れることが明らかになった。
【符号の説明】
【００５９】
１…導体パターン形成装置、３…基板、５…印刷ヘッド、７，９０…導体パターン、７ａ…リード部、７ｂ…第１導体部、７ｃ…第２導体部、８…ヘッド移動機構、９…ステージ移動機構、２４…酸素濃度検出セル、３２…第１電極パターン、３３…固体電解質基板、３４…第２電極パターン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びる基板と、
該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、
を有する導体パターンの形成方法であって、
前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、
前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする導体パターンの形成方法。
【請求項２】
前記印刷工程では、前記導体パターンの長手方向に沿って、前記基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることを特徴とする請求項１記載の導体パターンの形成方法。
【請求項３】
長手方向に延びる固体電解質基板と、
該固体電解質基板上であって、該長手方向先端側に形成された電極部、及び長手方向後端側に形成された導体部、並びに、前記電極部及び前記導体部を繋ぐ長手方向に延びる電極リード部を備える電極パターンと、
を備えるガスセンサ素子の製造方法であって、
前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記電極リード部を形成する印刷工程を有し、
前記電極部及び前記導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項４】
前記電極部及び前記導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも前記電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いことを特徴とする請求項３記載のガスセンサ素子の製造方法。
【請求項５】
前記導体部は、前記ガスセンサ素子の表面上に設けられた電極パッド、もしくは前記電極パッドと前記電極リード部とを接続する、前記ガスセンサ素子に設けられたスルーホール導体であることを特徴とする請求項３または４記載のガスセンサ素子の製造方法。
【請求項１】
長手方向に延びる基板と、
該基板上であって、該長手方向先端側に形成された第１導体部、及び長手方向後端側に形成された第２導体部、並びに、前記第１導体部及び前記第２導体部を繋ぐ長手方向に延びるリード部を備える導体パターンと、
を有する導体パターンの形成方法であって、
前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記リード部を形成する印刷工程を有し、
前記第１導体部及び前記第２導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とする導体パターンの形成方法。
【請求項２】
前記印刷工程では、前記導体パターンの長手方向に沿って、前記基板と印刷ヘッドとの相対的な位置を移動させることを特徴とする請求項１記載の導体パターンの形成方法。
【請求項３】
長手方向に延びる固体電解質基板と、
該固体電解質基板上であって、該長手方向先端側に形成された電極部、及び長手方向後端側に形成された導体部、並びに、前記電極部及び前記導体部を繋ぐ長手方向に延びる電極リード部を備える電極パターンと、
を備えるガスセンサ素子の製造方法であって、
前記長手方向に沿って、インクジェット方式でノズルから液滴を吐出して少なくとも前記電極リード部を形成する印刷工程を有し、
前記電極部及び前記導体部は、少なくとも前記液滴よりも大きいことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項４】
前記電極部及び前記導体部の長手方向と直交する長さは、少なくとも前記電極リード部の長手方向と直交する長さ以上に長いことを特徴とする請求項３記載のガスセンサ素子の製造方法。
【請求項５】
前記導体部は、前記ガスセンサ素子の表面上に設けられた電極パッド、もしくは前記電極パッドと前記電極リード部とを接続する、前記ガスセンサ素子に設けられたスルーホール導体であることを特徴とする請求項３または４記載のガスセンサ素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０１０９０（Ｐ２０１３−１０１０９０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３３９１（Ｐ２０１１−２５３３９１）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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