JP2007045012A

JP2007045012A - 加熱ヘッド

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Publication number: JP2007045012A
Application number: JP2005232186A
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Inventors: Hideo Taniguchi; 秀夫谷口
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Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-22
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Abstract

【課題】帯状の発熱抵抗体層に通電して発せられる熱を利用してリライタブルシートやリライタブルカードの記録を消去する加熱ヘッドにおいて、発熱抵抗体層における電極層との境界近傍の発熱温度の低下を防止でき、帯状の発熱抵抗体層の端部までを有効に利用できる加熱ヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】電極層３を、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部が切り欠かれた略コ字状とし、発熱抵抗体層４の端部をこの凹部３ａを覆うように積層するようにして電極層３と接続するようにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、帯状の発熱層を有する加熱ヘッドに関し、特に、記録済みの可逆性感熱記録材料の記録を加熱消去したり、紙、プラスティック、金属等からなる用紙、カード、シールなどの被印刷物に、熱転写法、インクジェット法などの印刷法で印刷するに先立って、画像を印刷する場合に、画像を印刷する前に、被印刷物の表面にアンダーコートをしたり、画像を印刷した後に、印刷面の全面にあるいは限定部分面にオーバーコートをする際、加熱転写するのに適した加熱ヘッドに関する。

近年、例えば紙、不織布、織布、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂、金属、ガラス等からなるフィルム状、シート状、カード状等の支持体上に加熱により発色と消色を可逆的に繰り返し行える可逆性感熱記録層からなる記録部を設けた可逆性感熱記録材料（リライタブルカード）が広く使用されるようになってきている。

前記可逆性感熱記録層は、（ａ）特定の温度領域である記録（発色）温度領域（例えば１７０℃前後）への加熱により発色し、（ｂ）前記温度領域より低い温度領域である消去（消色）温度領域（例えば１４０℃前後）への加熱により消色し、それ以下の温度領域である不変温度領域では発色状態或いは消色状態が維持されるという特性を有するものであり、例えばロイコ化合物及び顕色剤を含有し、比較的高温において両者が融け合い、分子レベルで混じり合って反応し、急冷によって混じり合ったまま固化されて発色状態が保持され記録を行い、一方高温に加熱した後徐々に冷却することによりロイコ化合物と顕色剤とを別々に結晶化させたり、ロイコ化合物及び顕色剤の融点以下の特定温度領域にある一定時間保持することによりロイコ化合物と顕色剤とを徐々に層分離させて結晶化させたりして消色することにより消去するものや、染料前駆体と熱によりこれを発色、消色させる顕減色剤からなるものなど、透明／発色或いは発色／消色の熱的変化を利用したものが用いられている。

他方、熱転写法やインクジェット法などにより被印刷物に画像を印刷する場合、被印刷物の表面状態が平坦面になっていないと、表面の凹凸によりインクが十分に密着できず、印刷画像が鮮明な画像にならない。また、近年デジタルカメラの普及により写真の印刷やコンピュータグラフィックによる繊細な画像を印刷する場合においても、被印刷面を平滑化しておかないと、高画質な印刷を行うことができない。そこで、これら被印刷面の平滑化を図る簡単な方法として、用紙などの印刷面に予め樹脂被膜を印刷するアンダーコートを施してから印刷する方法が考えられる。さらに、写真などでは、長期間に亘って保存する場合が多いが、従来の熱転写法やインクジェット法などによる印刷では、その色素が昇華したり、分解したり、紫外線などの光による変色が生じやすく、印刷画像の変質を来しやすい。そのため、印刷面の表面に保護膜を形成して保護するオーバーコートを形成することが好ましい。

上記可逆性感熱記録材料の記録を消去したり、或いは高画質の印刷を実現するためのアンダーコートを形成したり、印刷面の保護を行うためのオーバーコートを形成するための加熱ヘッドとして、本出願人は、既に特許文献１に記載の消去（加熱）ヘッドを出願している。この消去ヘッドは、アルミナ基板上の両端部に一対の矩形状の電極層を形成し、当該一対の矩形状の電極層に亘って帯状の発熱抵抗体層を設けたものであって、電極層と発熱抵抗体層の端部とは、重なるように接続されており、この一対の電極を用いて通電することにより帯状の発熱抵抗体層の全体を発熱し、この発熱した帯状の発熱抵抗体層上を、可逆性感熱記録材料等の記録シート等を通過させることによりその全面を加熱できるものである。

特開２００３−３２０６９６号公報

しかしながら、この種の帯状の発熱体を用いた加熱ヘッドでは、帯状の発熱抵抗体層の両端部の一対の電極層が熱伝導率の高い金属からなるために、帯状の発熱抵抗体層で発熱した熱がその両端部の電極層から放熱しやすく、中央部では温度が高く、両端部では温度が低くなり、帯状の発熱体の全体に亘って均一温度に発熱しない。つまり、発熱抵抗体層の電極層に近い部分の熱が、低温の電極層へ熱伝導するために、当該発熱抵抗体層の端部において電極層に近づくにつれ温度が下がっていき、電極層と重なった部分で実質的に発熱しなくなる。その結果、発熱温度が低くなる両端部において、可逆性感熱記録材料の記録の消去に残像が生じて消去にムラが生じたり、良質のアンダーコートやオーバーコートを形成できなかったりするため、帯状の発熱抵抗体層の両端部は加熱領域として使用できず、帯状の発熱抵抗体層の長さを被加熱体の幅よりも長く形成しなければならない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、帯状の発熱抵抗体層における電極層との境界近傍の発熱温度の低下を軽減でき、帯状の発熱抵抗体層の端部までを有効に利用できる加熱ヘッドを提供することを目的とする。

また、本発明は、帯状の発熱抵抗体層の全体に亘って発熱温度を均一にし得る加熱ヘッドを提供することを目的とする。

本発明者は、一対の電極層と、当該一対の電極層に跨るように長さ方向の両端部を接続して形成された帯状の発熱抵抗体層とを有する加熱ヘッドにおいて、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍が電極層による放熱により中央部よりも発熱温度が下がってしまうことを改善できないものかと鋭意研究を重ねた結果、上記境界近傍の一部分に電流を集中するようにさせたときには、その一部分を高温に発熱させることができて電極層による放熱分を補え、発熱抵抗体層の電極層に近い部分の発熱温度を中央部の発熱温度に近づけることができることを見出した。

また、本発明者は、上記加熱ヘッドにおいて、発熱抵抗体層の一部の形状を変えたり、一部異なる材料を用いたりしたときには、発熱抵抗体層の端部における電流密度を中央部の電流密度よりも高くでき、発熱抵抗体層の電極層に近い部分の発熱温度を中央部の発熱温度に近づけることができることをも見出した。すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）の加熱ヘッドに係るものである。

（１）絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の電流密度に偏りが生じるようにすることにより、上記境界近傍の一部を他部よりも高温に発熱させることを特徴とする加熱ヘッド。

上記（１）の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の電流密度に偏りが生じるようにするので、電流密度が高くなる境界近傍部分の発熱温度を他の境界近傍部分よりも高くでき、境界近傍全体としての発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。

（２）上記（１）の加熱ヘッドにおいて、上記電極層の上記発熱抵抗体層との境界線が、発熱抵抗体層の幅方向に対して非平行となる部分を有することを特徴とする加熱ヘッド。

上記（２）の加熱ヘッドによれば、電極層の発熱抵抗体層との境界線に、発熱抵抗体層の幅方向に対して非平行となる部分を設けるようにしているので、上記境界線に対向する電極層との直線距離が近くなる部位と遠くなる部位とを形成することができ、近くなる部位ほどその近傍の発熱抵抗体層の電流密度を高くできて高温に発熱させることができるようになる。その結果、電流密度が高くなった発熱抵抗体層の電極層との境界近傍を部分的に境界近傍の他部よりも高温に発熱させることができ、境界近傍全体としての発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。

（３）上記（２）の加熱ヘッドにおいて、上記電極層の上記発熱抵抗体層との境界線に略コ字状の凹部を設けることにより、上記境界線を発熱抵抗体層の幅方向に対して非平行となる部分を有するようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。

上記（３）の加熱ヘッドによれば、電極層の発熱抵抗体層との境界線に略コ字状の凹部を設けるようにしているので、凹部の頂部では対向するもう一方の電極層との直線距離が近くなり、凹部の底部では遠くなる。その結果、近い部位ほどその近傍の発熱抵抗体層の電流密度を高くできて高温に発熱させることができる。よって、この電流密度が高くなった発熱抵抗体層の電極層との境界近傍を部分的に境界近傍の他部よりも高温に発熱させることができ、境界近傍全体としての発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。

（４）上記（３）の加熱ヘッドにおいて、上記凹部が、その底部に向って幅が狭くなるテーパーを有することを特徴とする加熱ヘッド。

上記（４）の加熱ヘッドによれば、電極層の発熱抵抗体層との境界線に、底部に向って幅が狭くなるテーパーを有するコ字状の凹部を設けるようにしているので、凹部の頂部では対向するもう一方の電極層との直線距離が近くなり、凹部の底部に向うにしたがって徐々に又は段階的に遠くなる。その結果、近くなる部位ほどその近傍の発熱抵抗体層の電流密度を高くできて高温に発熱させることができるとともに、遠ざかるにつれて徐々に又は段階的に発熱温度が傾きをもって低くできる。よって、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の電流密度が高い部位から低い部位へと勾配をもって偏りを形成することができ、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の発熱に温度勾配を形成することができ、当該境界近傍全体としての発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけるとともに、より均一な発熱温度を実現することができる。

（５）上記（１）〜（４）の加熱ヘッドにおいて、上記発熱抵抗体層の端部における電極層との重なる部分で幅が拡張されていることを特徴とする加熱ヘッド。

上記（５）の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体層の端部における電極層との重なる部分で幅広としているので、発熱抵抗体層の端部と電極層との相対的な形成位置にズレが生じたとしても、発熱抵抗体層の幅広とした部分によりにより発熱抵抗体層の端部と電極層との重なり面積を程よく確保でき、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の一部に電流が集中し過ぎることにより局部が極度に高温に発熱することによる発熱抵抗体層の焼損、断線を防止できる。

（６）絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の幅を中央部よりも狭くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。

上記（６）の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の幅を中央部よりも狭くしているので、発熱抵抗体層の端部の電流密度を高くでき、その発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。

（７）絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の厚さを中央部よりも薄くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。

上記（７）の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の厚さを中央部よりも薄くするようにしているので、発熱抵抗体層の端部の電流密度を高くでき、その発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。

（８）絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍のシート抵抗を中央部よりも高くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。

上記（８）の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍のシート抵抗を中央部よりも高くするようにしているので、発熱抵抗体層の端部の電流密度を高くでき、その発熱温度を発熱抵抗体層の中央部の発熱温度に近づけることができる。本発明において、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍のシート抵抗を中央部よりも高くするためには、発熱抵抗体層の端部を中央部よりもシート抵抗の高い材料で形成するようにすればよい。

本発明の加熱ヘッドによれば、帯状の発熱抵抗体層の両端部の電極層と近い部分においても発熱温度を高くできて、帯状の発熱抵抗体層の長さ方向の全体において発熱温度を均一に近づけることができるので、帯状の発熱抵抗体層の使用できる有効加熱領域を広げることができ、その結果として加熱装置の小型化を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る加熱ヘッドについて説明をする。（実施の形態１）
図１に実施の形態１の加熱ヘッド１の（Ａ）表面説明図および（Ｂ）裏面説明図を示す。また、図２に図１（Ａ）中の円Ａで囲んだ部分の部分拡大概略図を示す。図１（Ａ）に示すように、加熱ヘッド１は、平面形状がほぼ長方形状の絶縁性基板２の表面に、絶縁性基板２の長手方向の両端部に形成された一対の電極層３、３と、この一対の電極層３、３を直線状に跨ぐように形成された帯状の発熱抵抗体層４とを備える。

絶縁性基板２は、例えば長さ約５０ｍｍ、幅約７．５ｍｍ、厚さ約０．６ｍｍの略矩形状板からなり、その材質としては例えばアルミナ等のセラミックスを用いることができ、この他使用時の発熱温度条件において耐熱性を有し、少なくとも発熱層を設ける面が絶縁性を有するものであればよく、ガラスエポキシ等の樹脂系材料、表面に絶縁膜が設けられたステンレス等からなる金属板、ガラス系材料等を広く使用することができる。なお、本実施の形態では、基板２として、アルミナ基板を用い、その上面には図示しないがガラス層をコートしている。

発熱抵抗体層４は、例えばＡｇ＋Ｐｄのペースト、これにさらにＲｕＯ₂を加えたものを印刷塗布、焼成して形成することができる。Ａｇ-Ｐｄ合金からなる場合、シート抵抗を１００ｍΩ／Ｓｑ〜２００ｍΩ／Ｓｑが得られ、両者の比率により温度係数を変えることができる。また、導体（電極）として使用する場合、Ａｇが多い程抵抗を低くすることができる。大きさは、例えば幅約１ｍｍ、厚さ約１０μｍの直線状で、例えば０．３ｍｍ離間して略平行に絶縁基板１の長手方向の長さいっぱいに印刷形成され、その抵抗値を約２０Ω、抵抗温度係数を約１５００ｐｐｍ／℃（温度が１００℃変化すると抵抗値が１５％変化する）としている。発熱抵抗体層４の抵抗温度係数は正に高いほうが好ましく、特に１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の材料を用いて形成するのが好ましい。抵抗温度係数が正に高いほうが発熱させた場合、より早く温度が飽和状態となり、高温時の温度安定性に優れているからであり、熱暴走等による加熱を防止できるからである。また、抵抗温度係数が正に高いということは、温度変化に対する抵抗値変化が大きいことであるから、発熱させた状態における抵抗値測定により基準抵抗値からのずれにより実際の発熱温度の推測が容易に精度よく行え、印加電圧を調整することにより所望の発熱温度からのずれを修正し易くなるのである。本実施の形態においては発熱抵抗体層４を金属ペーストにより厚膜形成するようにしているが、蒸着により薄膜形成してもよい。

一対の電極層３、３は、それぞれ発熱抵抗体層４の端部と重なるようにして電気的に接続され、例えば銀・パラジウム合金等の良導電体からなる。なお、発熱抵抗体層４上には、磨耗防止として、例えばガラス等からなる保護層を設けてもよく、本実施の形態では、図示しないがガラス層を設けている。

そして、図１（Ｂ）に示すように、一対の電極３、３は、それぞれ基板２の端面を介して裏面端部へと延設されている。このとき、基板２の表面から裏面へと貫通するスルーホールを介して裏面側に延設するようにしてもよい。

さらに、基板２の裏面中央部には一対の電極５、５印刷形成され、温度検出素子であるチップ状のサーミスタ６が搭載されている。このサーミスタ６は、例えば２５℃における抵抗値約１０Ω、Ｂ定数約３４３９Ｋのものを用いることができる。

次に、実施の形態１の加熱ヘッド１における電極層３と帯状の発熱抵抗体層４との接続構造について説明する。図２に示すように、電極層３は、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部が切り欠かれた略コ字状とされている。この切り欠きにより形成される凹部３ａは、頂部（上底）３ｂ、３ｂ、これらと直交し互いに平行する側部（側辺）３ｃ、３ｃ及び、頂部３ｂ、３ｂと平行し、側部３ｃ、３ｃと直交する底部（底辺）３ｄとからなる。そして、発熱抵抗体層４の端部がこの凹部３ａを覆うように積層されて電極層３と接続されている。その結果、発熱抵抗体層４と電極層３との境界線は、これら頂部３ｂ、側部３ｃ、底部３ｄ、側部３ｃ及び頂部３ｂにより形成されることになる。

なお、本実施の形態では、発熱抵抗体層４を、その端部が電極層３の凹部３ａを覆うように形成したが、本発明において、発熱抵抗体層４の端部を凹部３ａの底部３ｄが露出するように形成してもよい。

このように電極層３を略コ字状の形状とすることにより、電極層３と発熱抵抗体層４との境界線は、一部（頂部３ｂ、３ｂ）でもう一方の電極層３（発熱抵抗体層４）の側へ突出し、他部（底部３ｄ）で窪んだようでき、一対の電極層３、３を用いて発熱抵抗体層４に通電をした場合に、発熱抵抗体層４は電極層３の頂部３ｂ、３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、頂部３ｂ、３ｂ間（凹部３ａ内）ではほとんど電流が流れず（電流密度が低く）、頂部３ｂ、３ｂ近傍で高温に発熱させることができるようになる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態１における電極層３と帯状の発熱抵抗体層４との接続構造を変形した実施の形態２について説明する。本実施の形態において、電極層３は、上記実施の形態１と同様の形状として形成されている。他方、帯状の発熱抵抗体層４’は、端部において幅広部４’ａが形成されている。幅広部４’ａは、電極層３の上下の頂部３ｂ、３ｂに沿うように上下両側に拡張された略Ｔ字形状とされて形成され、電極層３の凹部３ａを覆う。

なお、本実施の形態では、発熱抵抗体層４’を、その幅広部４’ａが電極層３の凹部３ａを覆うように形成したが、本発明において、発熱抵抗体層４’の幅広部４’ａを凹部３ａの底部３ｄが露出するように形成してもよい。

このように、発熱抵抗体層４’の端部を幅広とすることにより、発熱抵抗体層４’の幅広部４’ａと電極層３の凹部３ａとの相対的な形成位置にズレが生じたとしても、発熱抵抗体層４’の端部が覆う電極層３の凹部３ａの上下の頂部３ｂ、３ｂの一方が極端に短くなってしまうことを防止できる。すなわち、発熱抵抗体層３と電極層３とが重なる面積が、電極層３の凹部３ａの上下のいずれかにおいて極端に小さくなると、その面積が極端に小さくなった側の頂部３ｂ近傍に電流が集中し過ぎるために、発熱抵抗体層が焼損により断線を起こす危険性があるが、本実施の形態のように幅広部４’ａを形成することにより、発熱抵抗体層４’又は電極層３が位置ズレにより形成されたとしても、これを防止でき、程よい電流集中を電極層３と発熱抵抗体層４’との境界線の一部近傍で実現することができる。

（実施の形態３）
図４に示すように、本実施の形態３では、略Ｌ字状の電極層１３を採用している。電極層１３は、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部を切り欠きくことにより略Ｌ字状とされるが、この切り欠きにより形成される凹部１３ａは、頂部（上底）１３ｂ、これと直交する側部１３ｃ及び、頂部１３ｂと平行し、側部１３ｃと直交する底部３ｄとからなる。そして、発熱抵抗体層１４の端部がこの凹部１３ａを覆うように積層されて電極層１３と接続されている。その結果、発熱抵抗体層１４と電極層１３との境界線は、これら頂部３ｂ、側部３ｃ及び底部３ｄにより形成されることになる。

このように電極層１３を略Ｌ字状の形状とすることにより、電極層１３と発熱抵抗体層１４との境界線は、一部（頂部１３ｂ）でもう一方の電極層１３（発熱抵抗体層１４）の側へ突出し、他部（底部１３ｄ）で窪んだようでき、一対の電極層１３、１３を用いて発熱抵抗体層１４に通電をした場合に、発熱抵抗体層１４は電極層１３の頂部１３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、底部１３ｄ（凹部３ａ内）からはほとんど電流が流れず（電流密度が低く）、頂部１３ｂ近傍で高温に発熱させることができるようになる。

（実施の形態４）
図５に実施の形態４の電極層２３と帯状の発熱抵抗体層２４との接続構造を示す。本実施の形態４では、実施の形態１の電極層３の凹部３ａの一方の側部３ｃを頂部３ｂに対して斜めに形成した形状の電極層２３を採用している。つまり、電極層２３は、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部を切り欠きくことにより形成される凹部２３ａが、頂部（上底）２３ｂ、２３ｂ、これらと直交しその一方の頂部２３ｂと一端で連結される側部２３ｃ及び、他方の頂部２３ｂと側部２３ｃの他端とを連結する傾斜側部（傾斜側辺）２３ｄとからなる。そして、発熱抵抗体層２４の端部がこの凹部２３ａを覆うように積層されて電極層２３と接続されている。その結果、発熱抵抗体層２４と電極層２３との境界線は、これら頂部２３ｂ、側部２３ｃ、傾斜側部２３ｄ及び頂部２３ｂにより形成されることになる。

このように電極層２３の凹部の一方の側辺を斜めに形成した形状とすることにより、電極層２３と発熱抵抗体層２４との境界線は、一部（頂部２３ｂ）でもう一方の電極層２３（発熱抵抗体層２４）の側へ突出し、他部（傾斜側部２３ｄ）で徐々に遠ざかるようでき、一対の電極層２３、２３を用いて発熱抵抗体層２４に通電をした場合に、発熱抵抗体層２４は電極層２３の頂部２３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、傾斜側部２３ｄ（凹部２３ａ内）において頂部２３ｂから遠ざかるにつれ電流の流れが小さく（電流密度が低く）なっていき、頂部２３ｂ近傍で高温に発熱させることができ、ここから遠ざかる境界線近傍においては遠ざかるにつれて徐々に発熱温度が低くなる。

なお、本実施の形態では、凹部２３ａの傾斜側部２３ｄを直線状のテーパーを設けたものとしたが、階段状にテーパーを設けたものとしてもよい。

（実施の形態５）
図６に実施の形態５の電極層３３と帯状の発熱抵抗体層３４との接続構造を示す。本実施の形態５では、実施の形態１の電極層３の凹部３ａの両方の側部３ｃ、３ｃを頂部３ｂに対して斜めに形成した逆三角形状の凹部３３ａとした略コ字状の電極層３３を採用している。つまり、電極層３３は、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部を切り欠きくことにより形成される凹部３３ａが、頂部（上底）３３ｂ、３３ｂ、これら頂部３３ｂ、３３ｂのそれぞれと一端で連結され他端を凹部３３ａの底部で連結する傾斜側部（傾斜側辺）３３ｃ、３３ｃとからなり、凹部３３ａは、底部に向って徐々に幅狭となる形状とされる。そして、発熱抵抗体層３４の端部が幅広部３４ａとされる。この発熱抵抗体層３４の幅広部３４ａは、電極層３３の上下の頂部３３ｂ、３３ｂに沿うように上下両側に拡張された略Ｔ字形状とされて形成され、電極層３３の凹部３３ａの底部３３ｄを露出させて当該凹部３３ａを覆うように積層されて電極層３３と接続されている。その結果、発熱抵抗体層３４と電極層３３との境界線は、これら頂部３３ｂ、傾斜側部３３ｃ、傾斜側部３３ｃ及び頂部３３ｂにより形成されることになる。なお、発熱抵抗体３４の端部が電極層３３の凹部３３ａを完全に覆うようにして形成してもよい。

このように電極層３３の凹部の両方の側辺を斜めにしたテーパー状とした形状とすることにより、電極層３３と発熱抵抗体層３４との境界線は、一部（頂部３３ｂ、３３ｂ）でもう一方の電極層３３（発熱抵抗体層３４）の側へ突出し、他部（傾斜側部３３ｃ、３３ｃ）で徐々に遠ざかるようでき、一対の電極層３３、３３を用いて発熱抵抗体層３４に通電をした場合に、発熱抵抗体層３４は電極層３３の頂部３３ｂ、３３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、傾斜側部３３ｃ、３３ｃ（凹部３３ａ内）において頂部３３ｂ、３３ｂから遠ざかるにつれ電流の流れが小さく（電流密度が低く）なっていき、頂部３３ｂ、３３ｂ近傍で高温に発熱させることができ、ここから遠ざかる境界線近傍においては遠ざかるにつれて徐々に発熱温度が低くなる。

なお、本実施の形態では、凹部３３ａの傾斜側部３３ｄ、３３ｂを直線状のテーパーを設けたものとしたが、階段状にテーパーを設けたものとしてもよい。

（実施の形態６）
図７に実施の形態６の電極層４３と帯状の発熱抵抗体層４４との接続構造を示す。本実施の形態６では、実施の形態１の電極層３の凹部３ａの両方の側部３ｃ、３ｃを曲線状にすることにより、略半円状の凹部４３ａとした略コ字状の電極層４３を採用している。つまり、電極層４３は、発熱抵抗体層４の幅よりも大きい幅の平面視矩形状の一辺の中央部を略半円状に切り欠いた凹部４３ａが形成されており、凹部４３ａは、頂部（上底）４３ｂ、４３ｂ、これらを繋ぐ円弧状の曲線からなる底部４３ｃからなり、底に向って徐々に幅狭となる形状とされる。そして、発熱抵抗体層４４の端部がこの凹部４３ａを覆うように積層されて電極層４３と接続されている。その結果、発熱抵抗体層４４と電極層４３との境界線は、これら頂部４３ｂ、傾斜側部４３ｃ、傾斜側部４３ｃ及び頂部４３ｂにより形成されることになる。

このように略半円状の凹部４３ａを設けた略コ字状の電極層４３とすることにより、電極層４３と発熱抵抗体層４４との境界線は、一部（頂部４３ｂ、４３ｂ）でもう一方の電極層４３（発熱抵抗体層４４）の側へ突出し、他部（底部４３ｃ）で徐々に遠ざかるようでき、一対の電極層４３、４３を用いて発熱抵抗体層４４に通電をした場合に、発熱抵抗体層４４は電極層４３の頂部４３ｂ、４３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、底部４３ｃ（凹部４３ａ内）において頂部４３ｂ、４３ｂから遠ざかるにつれ電流の流れが小さく（電流密度が低く）なっていき、頂部４３ｂ、４３ｂ近傍で高温に発熱させることができ、ここから遠ざかる境界線近傍においては遠ざかるにつれて徐々に発熱温度が低くなる。

（実施の形態７）
図８に実施の形態７の電極層５３と帯状の発熱抵抗体層５４との接続構造を示す。本実施の形態７では、実施の形態４の電極層３３を均等に２分割したような形状の電極構造を採用している。つまり、電極層５３は、平面視矩形状の一角を三角形状として切り欠きくことにより直線状の傾斜部（傾斜辺）５３ｃが形成されることによる凹部５３ａが設けられている。そして、この傾斜部５３ｃを発熱抵抗体層５４の端部の幅方向の下側の部分で覆うようにして電極層５３と接続されている。還元すれば、発熱抵抗体層５４の端部の下部において電極層５３と電気的に接続されている。その結果、発熱抵抗体層５４と電極層５３との境界線は、頂部５３ｂ、この頂部５３ｂの一端から延びる直線状の傾斜側部５３ｃ、及びこの傾斜側部５３ｃの一端から延び、頂部５３ｂと直交する側底部５３ｄにより形成されることになる。なお、本実施の形態において発熱抵抗体層５４の端部は、電極層５３の頂部５３ｂに沿うように下側に拡張された幅広部５４ａが形成されることにより、略Ｌ字形状とされている。

このように矩形状の一角を直線的に切り欠かくことにより凹部５３ａを設けた電極層５３とすることにより、電極層５３と発熱抵抗体層４４との境界線は、一部（頂部５３ｂ）でもう一方の電極層５３（発熱抵抗体層５４）の側へ突出し、他部（傾斜側部５３ｃ）で徐々に遠ざかるようでき、一対の電極層５３、５３を用いて発熱抵抗体層５４に通電をした場合に、発熱抵抗体層５４は電極層５３の頂部５３ｂ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、傾斜側部５３ｃ（凹部５３ａ内）において頂部５３ｂから遠ざかるにつれ電流の流れが小さく（電流密度が低く）なっていき、頂部４３ｂ、４３ｂ近傍で高温に発熱させることができ、ここから遠ざかる境界線近傍においては遠ざかるにつれて徐々に発熱温度が低くなる。

なお、本実施の形態７では、矩形状の一角を切り欠いてテーパー部を設けるようにしたが、この切り欠きによる凹部５３ｃを必ずしも設ける必要はなく、発熱抵抗体層５４の端部の幅方向における一部分に電極層が接続される構造とすれば、少なからず本発明の効果を得ることができる。

（実施の形態８）
図９に実施の形態８の電極層６３と帯状の発熱抵抗体層６４との接続構造を示す。本実施の形態８では、実施の形態５の電極層３３における凹部３３ａを２つ並べて形成した電極構造を採用している。つまり、電極層５３は、平面視矩形状の一辺に２つの三角形状の凹部６３ａ、６３ａを切り欠きくことにより形成した形状とされ、これら凹部６３ａ、６３ａを発熱抵抗体層６４の端部で覆うことにより、発熱抵抗体層５４と電極層５３は、その境界線をのこぎりの刃のようなギザギザ形状として電気的に接続されている。

凹部６３ａ、６３ａは、それぞれ対向する直線状の傾斜側辺（傾斜側部）６３ｄ、６３ｄからなり、底に向かい徐々に幅が狭くされている。そして、発熱抵抗体層６４の端部の幅方向の中央部に尖った頂部６３ｃが形成され、幅方向の上下両端部に当該幅方向と平行する頂部６３ｂ、６３ｂが形成されている。

このようにギザギザ形状の境界線とすることにより、発熱抵抗体層５４は電極層５３の頂部６３ｂ、６３ｂ、６３ｃ近傍で電流が集中し（電流密度が高く）、傾斜側部６３ｄ、６３ｄ、６３ｄ、６３ｄ（凹部６３ａ、６３ａ内）において電流の流れが小さく（電流密度が低く）なっていき、頂部６３ｂ、６３ｂ、６３ｃ近傍で高温に発熱させることができ、ここから遠ざかる境界線近傍においては遠ざかるにつれて徐々に発熱温度が低くなる。

（実施の形態９）
図１０に実施の形態９の帯状の発熱抵抗体層７４及びこれと電極層７３との接続構造を示す。帯状の発熱抵抗体層７４は、その両端部７４ａの幅Ｌ１が中央部７４ｂの幅Ｌ２よりも小さくされている。そして、この幅が小さくされた端部７４ａにおいて電極層７３と電気的に接続されている。

なお、電極層７３の幅は、発熱抵抗体層７４の端部７４ａの幅Ｌ１よりも大きく、端部７４ａの幅方向の全長にわたって電極層７３と接続されている。

このように発熱抵抗体層７４の端部７４ａの幅Ｌ１を中央部７４ｂの幅Ｌ２よりも小さくしたので、一対の電極層７３、７３により発熱抵抗体層７４に電流を流したときに、発熱抵抗体層７４の端部７４ａを中央部７４ｂより高い電流密度とし得、端部７４ａ、特に電極層７３の近傍の発熱温度を中央部７４ｂの発熱温度に近づけることができ、結果として発熱抵抗体層７４の発熱温度を全長に亘って均一に近づけることができる。

（実施の形態１０）
図１１に実施の形態９の変形例としての実施の形態９の帯状の発熱抵抗体層８４及びこれと電極層８３との接続構造を示す。帯状の発熱抵抗体層８４は、その両端部８４ａの幅が中央部８４ｂの幅から徐々に小さくされている。すなわち、端部８４ａの幅がテーパー状に狭くされていき、電極層８３に接続されるようにしている。

このように発熱抵抗体層８４の端部８４ａの幅を中央部８４ｂの幅よりも小さくするとともに、当該端部８４ａの幅を電極層８３に近づくにつれて直線的に更に小さくなるようにしているので、一対の電極層８３、８３により発熱抵抗体層８４に電流を流したときに、発熱抵抗体層８４の端部８４ａを中央部８４ｂより高い電流密度とし得、端部８４ａ、特に電極層８３の近傍の発熱温度を中央部８４ｂの発熱温度になだらかに近づけることができ、結果として発熱抵抗体層８４の発熱温度を全長に亘って均一に近づけることができる。

また、本実施の形態１０では、電極層８３の形状を上記実施の形態１のものと同様の形状とし、発熱抵抗体層８４と電極層８３との接続構造も同様としているので、発熱抵抗体層８４の端部８４ａの幅を狭くした効果と、接続構造による効果との相乗的な効果を得ることができる。
（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１に係る加熱ヘッド１０１について説明する。図１２に加熱ヘッド１０１の（Ａ）概略表面図、（Ｂ）（Ａ）の円Ｂで囲まれた部分（中央部）の概略断面図、及び（Ｃ）（Ａ）の円Ｃで囲まれた部分（端部）の概略断面図を示す。

図１２（Ａ）に示すように、加熱ヘッド１０１は、平面形状がほぼ長方形状の絶縁性基板１０２の表面に、絶縁性基板１０２の長手方向の両端部に形成された略矩形状の一対の電極層１０３、１０３と、この一対の電極層１０３、１０３を直線状に跨ぐように形成された帯状の発熱抵抗体層１０４とを備える。

発熱抵抗体層１０４は、図１２（Ｂ）に示すように、中央部において下層としての第１抵抗体層１０４ａ及び上層としての第２抵抗体層１０４ｂの２層構造とされている。一方、端部においては、図１２（Ｃ）に示すように、第１抵抗体層１０４ａの１層構造とされている。すなわち、本実施の形態１０における発熱抵抗体層１０４は、中央部の厚みを端部（電極層１０３の近傍）の厚みよりも厚くして形成することにより、電極層１０３の近傍の断面積を小さくして、通電したときに電流密度が高くなるようにしている。その結果、発熱抵抗体層１０４における電極層１０３の近傍の発熱温度を中央部の発熱温度に近づけることができ、発熱抵抗体層１０４の発熱温度を全長に亘って均一に近づけることができる。

なお、本実施の形態１１では、発熱抵抗体層１０４の端部における厚みを中央部の厚みよりも薄くすることにより電極層１０３の近傍の発熱温度を高めるようにしているが、これに代えて、発熱抵抗体層の端部を中央部よりもシート抵抗の高い抵抗素材で構成するようにして電極層１０３の近傍の発熱温度を高めるようにしてもよい。

以上本発明の実施の形態について説明したが、これら本発明の加熱ヘッドは、例えば、ユニット化して供給することができる。例えばアルミニウム等からなる基台５上に加熱ヘッド及びその電極引き出し用の例えばフレキシブル回路基板等からなる配線基板を接着剤により貼り付けて搭載することによりユニットとすることができる。

本発明の加熱ヘッドは、可逆性感熱材料を用いたリライタブルシートやリライタブルカードの記録を消去する消去ヘッドとして特に有用である。

本発明の実施の形態１に係る加熱ヘッドを示す（Ａ）概略表面図及び（Ｂ）概略裏面図である。図１の加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態２に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態３に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態４に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態５に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態６に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態７に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態８に係る加熱ヘッドにおける電極層と発熱抵抗体層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態９に係る加熱ヘッドにおける発熱抵抗体層の端部構造及びこれと電極層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態１０に係る加熱ヘッドにおける発熱抵抗体層の端部構造及びこれと電極層との接続構造を説明するための概略部分拡大図である。本発明の実施の形態１１に係る加熱ヘッドにおける（Ａ）概略表面図、（Ｂ）中央部の概略部分断面図及び（Ｃ）端部の概略部分断面図である。

符号の説明

１、１０１加熱ヘッド
２、１０２絶縁性基板
３、１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３電極層
３ａ、１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ、６３ａ、８３ａ凹部
４、４’、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４発熱抵抗体層
４’ａ、３４ａ、５４ａ幅広部

Claims

絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、
上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の電流密度に偏りが生じるようにすることにより、上記境界近傍の一部を他部よりも高温に発熱させることを特徴とする加熱ヘッド。
上記電極層の上記発熱抵抗体層との境界線が、発熱抵抗体層の幅方向に対して非平行となる部分を有することを特徴とする請求項１に記載の加熱ヘッド。
上記電極層の上記発熱抵抗体層との境界線に略コ字状の凹部を設けることにより、上記境界線を発熱抵抗体層の幅方向に対して非平行となる部分を有するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の加熱ヘッド。
上記凹部が、その底部に向って幅が狭くなるテーパーを有することを特徴とする請求項３に記載の加熱ヘッド。
上記発熱抵抗体層の端部における電極層との重なる部分で幅が拡張されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱ヘッド。
絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、
上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の幅を中央部よりも狭くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。
絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、
上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍の厚さを中央部よりも薄くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。
絶縁性基板、この絶縁性基板上に形成された一対の電極層及びこの一対の電極層を跨いで形成された帯状の発熱抵抗体層を有する加熱ヘッドにおいて、
上記帯状の発熱抵抗体層はその長さ方向の両端部を上記一対の電極層のそれぞれと重なるようにして接続され、発熱抵抗体層の電極層との境界近傍のシート抵抗を中央部よりも高くすることにより、一対の電極層により発熱抵抗体層を通電したときに、発熱抵抗体層の端部を中央部より高い電流密度となるようにしたことを特徴とする加熱ヘッド。