DD278991A1

DD278991A1 - HEATING ELEMENT IN A THERMAL PRESSURE HEAD

Info

Publication number: DD278991A1
Application number: DD32432288A
Authority: DD
Inventors: Hermann Gubelt; Walter Mandel
Original assignee: Robotron Bueromasch
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-05-23

Abstract

Heizelement in einem Duennschicht-Thermodruckkopf, das durch eine Widerstandsschicht zwischen zwei Ansteuerleitungen gebildet wird. Im Zentrum des Heizelements befindet sich ein Bereich, dessen elektrische Leitfaehigkeit groesser ist als die Leitfaehigkeit der Widerstandsschicht. Der Bereich besteht vorteilhafterweise aus dem gleichen Werkstoff wie die Ansteuerleitungen. Dadurch wird eine gleichmaessigere Waermeverteilung ueber die Heizelementflaeche erreicht. Fig. 2Heating element in a thin-film thermal print head, which is formed by a resistance layer between two drive lines. In the center of the heating element is a region whose electrical conductivity is greater than the conductivity of the resistance layer. The area advantageously consists of the same material as the drive lines. This achieves a more uniform heat distribution over the Heizelementflaeche. Fig. 2

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Ausbildung des Heizelementes in einem Dünnschicht-Thermodruckkopf, das durch eine Widerstandsschicht zwischen zwei Ansteuerleitungen gebildet wird. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um einen Zeilendrucker oder um einen Spaltendrucker handelt.The invention relates to the formation of the heating element in a thin-film thermal print head, which is formed by a resistance layer between two drive lines. It does not matter if it is a line printer or a column printer.

Characteristic of the known state of the art

In den Fig. 1 a und 1 b ist der bei Thermodruckköpfen in Dünnschichttechnik verwendete übliche Aufbau dargestellt. Dabei ist auf einem Substrat 1 eine Isolierschicht 5, eine Widerstandsschicht 2 und eine Leitschicht aufgebracht, die nach entsprechender Strukturierung aus den Zuleitern 3 und dem gemeinsamen Leiter 4 besteht. Darüber hinaus wird der Druckbereich noch mit einer Verschleißschutzschicht versehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Durch Unterbrechung der Leiterstruktur sind Bereiche der Widerstandsschicht 2 freigelegt, die mit ihrer im allgemeinen rechteckigen Form die zum Thermodruck notwendigen Heizelemente bilden. Ein solches Heizelement aus der Fig. 1 a (Einzelheit B) ist in Fig. 1 c dargestellt. Es ist nun bekannt, daß die Lebensdauer der Heizelemente bei Thermodruckköpfen wesentlich durch die umgesetzte Heizenergie (Energie pro Flächeneinheit) bestimmt wird. Durch die vorgegebene Geometrie des Heizelements und physikalisch bedingt ergibt sich, daß das Heizelement-Zentrum 6 (Fig. 1 c) thermisch am höchsten belastet ist. Diese thermische Spitze begrenzt im wesentlichen die Einsatzparameter des gesamten Druckkopfes. Der damit erzeugte Druckpunkt ist außerdem insofern unbefriedigend, als durch die ungleichmäßige Wärmeverteilung auf der Heizelementfläche kein gleichmäßiger Schwärzungsgrad erreicht wird und auch die Randschärfe zu wünschen übrig läßt. Die in Fig. 1 d gezeigte Kurve verdeutlicht die Wärmeverteilung im Heizelement längs einer durch das Zentrum 6 verlaufenden Linie C-C. Betrachtet man die Wärmeverteilung dreidimensional, so wie in Fig. 2 verdeutlicht, erkennt man das Abfallen der Temperatur zu den Randzonen des Heizelements und den Temperaturverlauf in den Randzonen 7 und 8 (Punktlinie). In Fig. 1 e ist der Verlauf der Potentiallinien u und der daraus resultierenden Stromlinien i dargestellt. Man erkennt daraus, daß die Stromdichte in jeder Flächeneinheit der Heizelementfläche gleich ist. Die ungleiche Wärmeverteilung im Heizelement ist daher im wesentlichen der Wärmeableitung über die Randzonen a, b hinaus zuzuschreiben, während sich im Heizelement-Zentrum 6 ein Wärmestau bildet. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, das Heizelement aus mehreren Einzelelementen zusammenzusetzen, z.B. aus drei in Serie geschalteten Heizstreifen (GB 1524347, Fig. 2) oder aus einem mäanderförmig gestalteten Heizfaden (GB 1524347, Fig.4). Eine ähnliche Ausführung setzt sich aus vier streifenförmigen Einzelelementen zusammen (JP 56-51112), wobei die beiden äußeren Streifen breiter sind als die beiden inneren. Durch diese Teilung der Heizelement-Fläche ist es gelungen, die Wärmespitze etwas abzubauen (vgl. z.B. das Diagramm in JP 56-51112), jedoch auf Kosten einer komplizierten und kostenaufwendigen Heizelement-Gestaltung. Nicht weniger kompliziert ist die Gestaltung des in der JP-PS 55-49993 gezeigten Heizelements, das die Form eines rechteckigen Rahmens aufweist, der durch je einen schmalen Steg mit dem signalführenden Zuleiter bzw. Rückleiter verbunden ist. Dabei wirkt sich außerdem die hohe Stromdichte in diesen schmalen Stegen negativ auf die Lebensdauer des Heizelementes aus.In Fig. 1 a and 1 b of the usual construction used in thermal printing heads in thin-film technology is shown. In this case, an insulating layer 5, a resistive layer 2 and a conductive layer is applied to a substrate 1, which consists of the Zuleitern 3 and the common conductor 4 after appropriate structuring. In addition, the printing area is still provided with a wear protection layer, which is not shown in the drawing. By interrupting the conductor structure areas of the resistive layer 2 are exposed, which form with their generally rectangular shape necessary for the thermal pressure heating elements. Such a heating element of FIG. 1 a (detail B) is shown in Fig. 1 c. It is now known that the life of the heating elements in thermal print heads is substantially determined by the heat energy converted (energy per unit area). Due to the predetermined geometry of the heating element and physically conditioned, it follows that the heating element center 6 (FIG. 1 c) is subjected to the highest thermal load. This thermal peak substantially limits the deployment parameters of the entire printhead. The pressure point thus generated is also unsatisfactory in that as a result of the uneven heat distribution on the Heizelementfläche no uniform degree of blackening is achieved and the edge sharpness leaves something to be desired. The curve shown in FIG. 1 d illustrates the heat distribution in the heating element along a line C-C passing through the center 6. Considering the heat distribution three-dimensionally, as illustrated in FIG. 2, one recognizes the falling of the temperature to the edge zones of the heating element and the temperature profile in the edge zones 7 and 8 (dotted line). In Fig. 1 e, the course of the potential lines u and the resulting current lines i is shown. It can be seen that the current density in each unit area of the Heizelementfläche is the same. The unequal heat distribution in the heating element is therefore attributable essentially to heat dissipation beyond the peripheral zones a, b, while heat accumulates in the heating element center 6. To avoid these disadvantages, it has already been proposed to assemble the heating element from a plurality of individual elements, e.g. from three heating strips connected in series (GB 1524347, FIG. 2) or from a meander-shaped filament (GB 1524347, FIG. 4). A similar embodiment is composed of four strip-shaped individual elements (JP 56-51112), wherein the two outer strips are wider than the two inner. By this division of the heating element surface, it has been possible to reduce the heat peak somewhat (see for example the diagram in JP 56-51112), but at the cost of a complicated and expensive heating element design. No less complicated is the design of the heating element shown in JP-PS 55-49993, which has the shape of a rectangular frame which is connected by a respective narrow web with the signal-carrying supply conductor or return conductor. In addition, the high current density in these narrow bars has a negative effect on the service life of the heating element.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, das Schriftbild bei Thermodruckern weiter zu verbessern und die Lebensdauer der Thermodruckköpfe weiter zu erhöhen und die Druckleistung (Punkte/sec)zu steigern.It is the object of the invention to further improve the typeface in thermal printers and to further increase the life of the thermal printheads and to increase the printing performance (dots / sec).

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturspitze im Heizelement-Zentrum abzubauen, ohne die gegebene beispielsweise rechteckige Geometrie des Heizelements zu verändern, ohne das Heizelement in Einzelelemente aufzuteilen und ohne die Anschlußkontaktierungen einzuengen.The invention has for its object to reduce the temperature peak in the heating element center, without changing the given example, rectangular geometry of the heating element, without dividing the heating element into individual elements and without narrowing the terminal contacts.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Zentrum des Heizelements ein Bereich vorhanden ist, dessen elektrische Leitfähigkeit höher ist als die Leitfähigkeit der Widerstandsschicht. Dabei kann dieser Bereich aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Ansteuerleitungen. Die geometrische Gestaltung des Bereiches kann beliebig vom Kreis bis zum η-Eck erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist ein Rechteck mit einem Kantenverhältnis von 1:1,5 bis 2, wobei die größere Kante dem Zuleiter zugekehrt ist.According to the invention the object is achieved in that in the center of the heating element, a region is present whose electrical conductivity is higher than the conductivity of the resistive layer. This area can consist of the same material as the control lines. The geometric design of the area can be arbitrary from the circle to the η-corner. A particularly advantageous embodiment is a rectangle with an edge ratio of 1: 1.5 to 2, with the larger edge facing the feeder.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to an embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1 aundi b: Draufsicht und Schnittdarstellung eines herkömmlichen ThermodruckkopfesFig. 1 aundi b: top view and sectional view of a conventional thermal printhead

Fig.1c: das Heizelement in einem herkömmlichen ThermodruckkopfFig.1c: the heating element in a conventional thermal printhead

Fig. 1 d: Wärmeverteilungskurve in dem herkömmlichen HeizelementFig. 1 d: Heat distribution curve in the conventional heating element

Fig. 1 e: Potentialverlauf und Stromlinien in einem herkömmlichen HeizelementFig. 1 e: potential course and streamlines in a conventional heating element

Fig. 2: Schnitt durch das Wärmerelief für herkömmliche und erfindungsgemäße HeizelementeFig. 2: section through the heat relief for conventional and inventive heating elements

Fig. 3: vollständiges Wärmerelief zu einem erfindungsgemäßen HeizelementFig. 3: complete heat relief to a heating element according to the invention

Fig. 4: Potential- und Stromlinienverlauf in einem Quadranten des erfindungsgemäßen Heizelements.Fig. 4: Potential and streamline course in a quadrant of the heating element according to the invention.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Heizelements besteht darin, daß sich im Zentrum 6 des Heizelements ein Bereich 9 befindet, dessen elektrische Leitfähigkeit größer ist als die Leitfähigkeit der Widerstandsschicht 2. Günstig ist eine solche Ausgestaltung, bei der dieser Bereich 9-aus dem gleichen Werkstoff besteht wie die Ansteuerleitungen 3 bzw. wie der gemeinsame Rückleiter 4. Das bringt den großen technologischen Vorteil, daß im Herstellungsverfahren des Thermodruckkopfes kaum Veränderungen eintreten; lediglich die Strukturierung der Leitschicht 3,4 ist derart geringfügig zu ändern, daß ein Bestandteil der Leitschicht als Insel (Bereich 9) auf der Widerstandsschicht 2 im Heizelement stehen bleibt. In diesem Fall befindet sich die Insel auf gleichem Niveau wie die Zuleiter 3 und wie der gemeinsame Leiter 4. Eine solche Ausgestaltung erweist sich auf jeden Fall günstiger als die Ersetzung eines Bereiches im Zentrum des Heizelements durch einen elektrisch leitenden Bereich.The inventive design of the heating element is that in the center of the heating element 6 is a region 9 whose electrical conductivity is greater than the conductivity of the resistive layer 2. Favorable is such a configuration in which this region 9-consists of the same material as the control lines 3 and the common return 4. This brings the great technological advantage that occur in the manufacturing process of the thermal print head hardly changes; only the structuring of the conductive layer 3, 4 is to be modified so slightly that a constituent of the conductive layer as an island (region 9) remains on the resistance layer 2 in the heating element. In this case, the island is at the same level as the feeders 3 and as the common conductor 4. Such an embodiment proves in any case more favorable than the replacement of a region in the center of the heating element by an electrically conductive region.

Auch die Flächenform des Bereiches 9 kann unterschiedlich gestaltet sein. So ist eine Kreisfläche ebenso denkbar wie eine vier- oder mehreckige Fläche. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist die Ausbildung des Bereiches 9 als Rechteck mit den Kantenlängen a'und b', dabei sind die beiden größeren Kanten b'dem Zuleiter 3 bzw. dem gemeinsamen Leiter 4zugekehrt. Günstige Auswirkungen auf eine optimale Wärmeverteilung im Heizelement ergeben sich bei Kantenverhältnissen a': b' = 1:1,5 bis 2. Eine solche Ausgestaltung des Bereiches 9 liegt dem nachstehend geschilderten Ausführungsbeispiel zugrunde. Die Anordnung eines solchen elektrisch leitenden Bereiches 9 im Heizelement zieht Veränderungen hinsichtlich des Verlaufs der Potentiallinien u und damit auch der Stromlinien i nach sich, wie das aus einem Vergleich der Fig. 1 e mit Fig. 4 sichtbar wird. Während diese Linien beim herkömmlichen Heizelement eine regelmäßige Struktur (Fig. 1 e) aufweisen, nehmen bei der erfinderischen Lösung die Potentiallinien u besonders in der Umgebung des leitenden Bereiches 9 einen veränderten Verlauf, so wie das in Fig. 4 in bezug auf einen Quadranten des Heizelements gezeigt wird. Dadurch verändert sich auch der Verlauf der Stromlinien i,so daß die entsprechend veränderte Stromdichte im Zusammenhang mit dem nun nicht mehr an der Aufheizung beteiligten Bereich 9 eine zur Überwindung der geschilderten Mangel des Standes der Technik geeignete Wärmeverteilung über dem Heizelement verursacht. ·Also, the surface shape of the area 9 can be designed differently. So a circular area is just as conceivable as a four- or polygonal area. An advantageous embodiment is the formation of the area 9 as a rectangle with the edge lengths a 'and b', while the two major edges are b'dem feeder 3 and the common conductor 4zukehrt. Favorable effects on an optimal heat distribution in the heating element are obtained at edge ratios a ': b' = 1: 1.5 to 2. Such an embodiment of the region 9 is based on the exemplary embodiment described below. The arrangement of such an electrically conductive region 9 in the heating element causes changes in the course of the potential lines u and thus also of the flow lines i, as becomes apparent from a comparison of FIG. 1 e with FIG. 4. While these lines in the conventional heating element have a regular structure (Fig. 1 e) take in the inventive solution, the potential lines u, especially in the vicinity of the conductive region 9 a changed course, such as that in Fig. 4 with respect to a quadrant of Heating element is shown. As a result, the course of the flow lines i, so that the correspondingly changed current density in connection with the now no longer involved in the heating area 9 causes a suitable overcoming the described deficiency of the prior art, heat distribution over the heating element. ·

Das Wärmerelief eines rechteckigen Heizelements mit den Abmessungen a und b analog der Fig. 1 c am Ende des Aufheizvorganges zeigt Fig. 2. Dabei zeigt das Wärmereliefgebirge einen Schnitt längs der Linie C-C Bei herkömmlicher Ausführung des Heizelements entsteht dabei die Temperaturkurve 10 mit einer Temperatur im Maximum von 468°C nach 2,2 ms Heizimpulsdauer an einem praktisch ausgeführten Beispiel mit a = 0,35 mm und b = 0,33 mm. Die Heizleistung des Elements beträgt dabei 1,84W, d.h., die Heizleistungsdichte hat den Wert 16W/mm² im diskutierten Beispiel.The heat relief of a rectangular heating element with the dimensions a and b analogous to FIG. 1 c at the end of the heating process Fig. 2. Here, the heat relief mountains shows a section along the line CC In conventional design of the heating element thereby produces the temperature curve 10 with a temperature in Maximum of 468 ° C after 2.2 ms heat pulse duration on a practical example with a = 0.35 mm and b = 0.33 mm. The heating power of the element is 1.84W, ie, the heating power density has the value 16W / mm ² in the example discussed.

Wenn im Zentrum 6 des Heizwiderstandeseine Fläche der Abmessung mit z.B. a' = 0,07 mm und b' = 0,12 mm mit erhöhter Leitfähigkeit, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, angeordnet wird, dann sinkt in diesem Bereich 9 die elektrische Heizleistungsdichte auf den Wert 0, und durch Ausgleichsvorgänge stellt sich anstelle der Kurve 10 die Temperaturkurve 11 (als unterbrochene Linie dargestellt) ein. Man erkennt aus ihrem Verlauf, daß im Zentrum des Bereiches 9 ein relatives Minimum besteht und außerhalb desselben zwei im beschriebenen Beispiel etwa 0,18 mm voneinander entfernte Maxima. Gegenüber Kurve 10 ist die Maximaltemperatur nach Kurve 11 um 53K niedriger. Das Minimum im Bereich 9 liegt dabei immer noch in genügend hohem Abstand über der für Randgebiete typischen notwendigen Farbreaktionsschwelle für Thermopapiere.If, at the center 6 of the heating resistor, an area of the dimension with e.g. a '= 0.07 mm and b' = 0.12 mm with increased conductivity, as proposed according to the invention is arranged, then decreases in this area 9, the electric heating power density to the value 0, and by balancing operations is instead of the curve 10 the Temperature curve 11 (shown as a broken line). It can be seen from its course that in the center of the region 9 there is a relative minimum and outside of this two maxima, which are approximately 0.18 mm apart in the example described. Compared to curve 10, the maximum temperature after curve 11 is 53K lower. The minimum in the region 9 is still at a sufficiently high distance above the necessary for peripheral areas necessary color reaction threshold for thermal papers.

Für die Randgebiete des Heizelements ist der Temperaturverlauf durch die Punktlinie 7 (Randzone Anschlußleiter 3,4) und die Punktlinie 8 (Randzone längs Heizelement) angedeutet. Siehe hierzu auch Fig, 3. Charakteristisch für das Temperaturrelief ist dieFor the edge regions of the heating element, the temperature profile is indicated by the dotted line 7 (edge zone connecting conductor 3, 4) and the dotted line 8 (edge zone along heating element). See also Fig. 3. Characteristic of the temperature relief is the

deutlich stärkere Temperaturabnahme in Richtung der Zuleitung 3 und der gemeinsamen Leitung 4. _t significantly stronger temperature decrease in the direction of the supply line 3 and the common line 4. _t

In Fig. 3 ist das vollständige Wärmerelief des erfindungsgemäßen Heizelements abgebildet. Auf einen Blick ist der ausgleichende Einfluß des leitfähigen Bereiches 9 mit den Abmessungen a' und b' wahrnehmbar, auch entlang des zur besseren Sichtbarmachung eingezeichneten Bandes 12, das quer zur Linie C-C durch die Mitte des Heizelements gelegt ist. Wesentlich ist die Tatsache, daß das Außengebiet des Heizelements praktisch unbeeinflußt bleibt durch die Schaffung des leitfähigen Bereiches 9.In Fig. 3, the complete heat relief of the heating element according to the invention is shown. At a glance, the compensatory influence of the conductive area 9 having the dimensions a 'and b' is perceptible, also along the band 12 indicated for better visualization, which is laid transversely to the line CC through the center of the heating element. Essential is the fact that the outer area of the heating element remains virtually unaffected by the creation of the conductive area. 9

Je größer der Wert von a' gewählt wird, um so engmaschiger wird das Netz der Potentiallinien u und Stromlinien i und damit auch der Zuwachs an Heizleistungsdichte. Ein zu kleiner Wert von a' bringt wiederum noch keinen deutlichen Entlastungseffekt hinsichtlich des Temperaturmaximums, das durch Linie 10 in Fig. 2 für das konventionelle Heizelement dargestellt ist. Bei einem zu großen Wert von b' nähert man sich dem Fall zwei getrennt auftretender Maxima, was im Extremfall zu zwei getrennten Heizflächen führt.The larger the value of a 'is chosen, the closer the network of potential lines u and current lines i and thus also the increase in heating power density becomes. Too small a value of a 'in turn does not bring any significant relief effect with respect to the temperature maximum, which is represented by line 10 in Fig. 2 for the conventional heating element. If the value of b 'is too large, one approaches the case of two separately occurring maxima, which in extreme cases leads to two separate heating surfaces.

In dem vorerwähnten Diskussionsbeispiel betragenIn the aforementioned discussion example amount

a' = 0,2 χ a b' = 0,36 xb b' = 1,71 xa' , wobeia '= 0.2 χ a b' = 0.36 xb b '= 1.71 xa', where

a = 0,35 mma = 0.35 mm

b = 0,33 mm gewählt wurden.b = 0.33 mm were selected.

Im Rechenmodell zur Ermittlung des Temperatureliefs wurde für das Beispiel eine Zellengröße von 0,035mm χ 0,030 mm ausgewählt.In the calculation model for determining the temperature relief, a cell size of 0.035 mm χ 0.030 mm was selected for the example.

Der Spitzenwert der Heizleistungsdichte wurde mit 26W/mm² angesetzt (in Nachbarschaft des Bereiches 9). Zum Rand des Heizelements hin ist wieder ein allmählicher Rückgang bis auf 16W/mm²zu beobachten. Die eingespeiste Heizleistung ist für die herkömmliche und die erfindungsgemäße Ausführung des Heizelements identisch.The peak value of the heating power density was set at 26W / mm ² (adjacent to the area 9). Towards the edge of the heating element, a gradual decline is again visible down to 16W / mm ² . The supplied heating power is identical for the conventional and inventive design of the heating element.

Auf eine grafische Darstellung des Abkühlvorganges wird hier verzichtet. Es ist jedoch einleuchtend, daß die erfindungsgemäße Ausführung des Heizelements auch bezüglich des Abkühlvorganges zu wesentlich günstigeren Werten führt (Verkürzung der Abkühlzeit).On a graphical representation of the cooling process is omitted here. However, it is obvious that the embodiment of the heating element according to the invention also leads to significantly lower values with regard to the cooling process (shortening of the cooling time).

Die Vorteile des erfindungsgemäß ausgeführten Heizelements sind also nicht zu übersehen, vor allem:The advantages of the heating element according to the invention are therefore not to be overlooked, especially:

- bei gleichbleibendem Druckregime wesentlich niedrigere Spitzentemperaturen, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer des Thermodruckkopfes um etwa den Faktor lOführt,- At a constant pressure regime much lower peak temperatures, which leads to an increase in the life of the thermal print head by about the factor 10,

- bei gesteigerter Heizleistungsdichte verkürzte Aufheiz- und Abkühlzeiten, was wiederum - bei gleicher Temperaturbelastung wie in herkömmlichen Heizelementen-eine Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit erlaubt.- With increased Heizleistungsdichte shortened heating and cooling times, which in turn - allows for the same temperature load as in conventional heating elements - an increase in the recording speed.

Claims

1. heating element in a thermal head formed by a resistance layer between two drive lines, characterized in that in the center (6) of the heating element · at least one region (9) is present whose electrical conductivity is higher than the conductivity of the resistive layer (2 ).

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the region (9) consists of the same material as the Ansteuerleitungen (3).

3. Heating element according to claim 2, characterized in that the region (9) is formed as part of the conductive layer (3) in the form of an island on the resistance layer (2).

4. Heating element according to claim 1, characterized in that the region (9) is at the same level as the conductive layer (3).

5. Heating element according to claim 1, characterized in that the region (9) is circular.

6. Heating element according to claim!, Characterized in that the region (9) is designed four or polygonal.

7. Heating element according to claim 6, characterized in that the region (9) is rectangular and its to the drive line (3) facing edge (b ') is greater than the other edge (a').

8. Heating element according to claim 7, characterized in that the two d-edges (a ', b') of the rectangular region (9) have a ratio of 1: 1.5 to 2.