JPH11138881A - サーマルヘッド素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可逆性情報記録表示シートの情報書込消去
装置を小型、省電力化できると共に、印字の安定性を高
めることが出来るサーマルヘッド素子を提供する。 【解決手段】 表面に発熱体となる抵抗体１３と、裏面
に抵抗体に接続する電極１５とを備えた細長板状のセラ
ミクス基板１１と、セラミクス基板を支持する樹脂製の
基材２１とからなり、基材は凹陥部２２を有し、凹陥部
の外周がセラミクス基板の裏面の外周部に固定されてお
り、凹陥部内に電極に接続するリード線３０を収納する
と共に基材２１の反対面からリード線を引出すように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱を供給するサー
マルヘッド素子に係り、特に熱可逆性情報記録表示シー
トの記録情報の消去等に用いて好適なサーマルヘッド素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可逆性情報記録表示シートとは、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム層等の上に熱可逆性記
録層を構成する低分子組成物を配置し、これに熱を加え
ることにより情報の書き込み及び消去が可能なシートで
ある。熱可逆性記録層を構成する組成物としては、有機
低分子物質と樹脂とからなり、９０〜１００℃に加熱す
ることにより情報を消去することが可能で、また１２０
℃程度に加熱することにより情報の書込が可能である。

【０００３】これは有機低分子物質の粒子の結晶状態が
比較的大きい単結晶の場合には、粒子中を入射光が散乱
されることなく透過し、透明状態として視認され、この
状態は９０〜１００℃に加熱し、常温に冷却することに
より維持される。そして常温から例えばサーマルプリン
ト方式により、１２０℃程度の温度を印加すると、粒子
が単結晶から多結晶へと移行され、粒子中への入射光が
結晶の界面で屈折し散乱され白濁状態として視認され
る。この白濁状態は常温に戻すことによりそのまま維持
され、これによりサーマルプリント方式による印字が可
能である。

【０００４】このような熱可逆性情報記録表示シート
は、日付及び金額等の印字が可能であり、何回でも繰り
返して書込及び消去を行なうことができることから、例
えばパチンコ店のプリペイドカード、或いはスキー場の
リフト券等として使用されている。

【０００５】ところでこのような熱可逆性情報記録表示
シートの情報の消去方法としては、従来、ホットスタン
プ法という消去方法が知られている。これは、例えば、
情報記録表示シート部分をカバーする面を有する金属体
を９０〜１００℃程度に加熱して、これを情報記録表示
シートに押し当てることによって熱を伝達して、記録情
報の消去を行うものである。また同様に加熱したロール
を用い、ベルトに搭載した情報記録表示シートをローラ
に当接しつつ通すことで記録情報の消去を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】係る消去方法において
は、情報記録表示シートに当接する金属体又はローラを
所定の温度に加熱する必要があり、情報の書込消去装置
を大型化し、また加熱のための電力も大きなものが必要
であった。

【０００７】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、熱可逆性情報記録表示シートの情報書込消去装置
を小型、省電力化できると共に、印字の安定性を高める
ことが出来るサーマルヘッド素子を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
素子は、表面に発熱体となる抵抗体と、裏面に前記抵抗
体に接続する電極とを備えた細長板状のセラミクス基板
と、該セラミクス基板を支持する樹脂製の基材とからな
り、該基材は凹陥部を有し、該凹陥部の外周が前記セラ
ミクス基板の裏面の外周部に固定されており、前記凹陥
部内に前記電極に接続するリード線を収納すると共に前
記基材の反対面から該リード線を引出すように構成した
ことを特徴とする。

【０００９】また、前記セラミクス基板の裏面側に更に
サーミスタ素子と、該素子に接続する電極及びリード線
を備えたことを特徴とする。

【００１０】上述した本発明によれば、セラミクス基板
の表面に細長板状の抵抗体を配設したので、発熱体を線
状に構成することができ、発熱密度を高めることができ
る。そしてセラミクス基板を支持する樹脂製の基材に凹
陥部を設けて、リード線及びその接続部分を該凹陥部内
に収納することで、全体として、コンパクトに構成でき
ると共に、セラミクス基板表面の抵抗体からの熱の逃げ
を低減することができる。これにより、小型コンパクト
化した構造で、発熱効率の高いサーマルヘッド素子を提
供することが出来る。

【００１１】また、セラミクス基板の裏側にサーミスタ
素子を備えることから、発熱体の温度を極めて容易に、
且つ直接的に検出することができる。これにより、抵抗
体の温度を正確に制御することが可能となり、記録情報
の消去を確実且つ安定に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて添付図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は、本発明のサーマルヘッド素子の概
要を示す。このサーマルヘッド素子１０は、表面に発熱
体となる抵抗体と、裏面にサーミスタ素子及びリード線
を引き出す電極とを備えた細長板状のセラミクス基板１
１と、そのセラミクス基板を支持する樹脂製の基材２１
とから構成されている。またセラミクス基板１１の抵抗
体及びサーミスタ素子に接続するリード線３０がセラミ
クス基板上の電極に半田付けされ、基材２１は凹陥部２
３を備え、この凹陥部内にリード線３０が収納され、基
材２１の通孔２３より外部に引き出されている。尚、通
孔２３ａはこのサーマルヘッド素子を書込消去装置等に
固定するための貫通孔である。

【００１４】図２は、セラミクス基板１１の表面を示
し、図３はその裏面を示し、図４はその部分断面構造を
示す。セラミクス基板１１の寸法は、一例として幅４〜
１０mm、長さ１０〜１００mm、厚さ０．８mm程度であ
る。好ましい一例としては、幅６mmであり、長さ５０mm
である。図４に示すようにセラミクス基板１１の表面に
は第一ガラス層１８が被着され、その表面はダイアモン
ド研磨等により均一な面が形成されるように研磨されて
いる。このガラス層の厚みとしては５０〜１５０μm程
度が適当である。

【００１５】そしてセラミクス基板１１の長手方向両端
部には表面及び裏面にまたがる電極１２が形成されてい
る。これは例えばＡｇＰｄ等の厚膜電極により形成され
る。そして、セラミクス基板１１の表面側には、長手方
向両端部の電極１２，１２にまたがる抵抗体１３が形成
されている。この抵抗体はＲｕＯ₂ 又はＡｇＰｄ等の厚
膜抵抗体であり、印刷・焼成により形成される。抵抗皮
膜はペーストの印刷・焼成により形成されるので、厚み
方向に均一であり、これにより抵抗体の全長にわたって
均一な発熱密度が得られる。そしてこの抵抗体１３が線
状の発熱体となり、情報記録表示シートの書込消去装置
において記録情報の消去に用いられる。セラミクス基板
の表面側には更に保護膜となる第２ガラス層１９が被着
され、抵抗体１３を被覆することにより保護層としての
役割を果たしている。その第２ガラス層表面は例えばダ
イヤモンド研磨等の手段により、均一面が形成されるよ
うに研磨される。即ち、抵抗体１３は第１ガラス層１８
と第２ガラス層１９との間に、サンドイッチ状に挟まれ
て構成されている。

【００１６】セラミクス基板１１の裏面側は、図２に示
すように、その中央部にサーミスタ素子１６が配設さ
れ、その取り出し電極１５及びセラミクス基板１１の両
端部に設けられた電極１２に接続する取り出し電極１５
が同様に配設されている。第３ガラス層１７は半田付け
及びサーマルヘッド素子使用時の熱ストレスから電極１
５を保護するために、電極１５の半田付け部における周
囲全面を被覆するように形成される。

【００１７】このサーミスタ素子１６は、この実施形態
では外付の部品であり、電極１５ａに跨って固定され
る。サーミスタ素子１６は、セラミクス基板表面側の抵
抗体１３の発熱温度を検出するためのもので、連通する
電極１５にリード線３０が半田により固定されること
で、外部の制御回路に接続される。そしてこのサーミス
タ素子１６により検出された温度に基づいて表面側の抵
抗体１３に供給する電流量を調整することで、所定の温
度に抵抗体１３の発熱温度を制御することが可能とな
る。

【００１８】セラミクス基板１１は、図１に示すように
例えばベークライト製の基材２１に固定されている。こ
の基材２１の構造は、図４及び図５に示すように上面側
の内部に凹陥部２２を備え、更にその下部に通孔２３を
上下方向に備えている。この凹陥部２２には、リード線
３０及び各リード線の電極１５への接続部分が収納さ
れ、リード線は通孔２３より下方に引き出されること
で、全体としてコンパクトな素子構造とすることができ
る。また基材２１の上面からみた凹陥部２２の外周部分
２２ａは、接着剤を塗布することで、セラミクス基板１
１の裏面外周部を接着固定する。またこの基材２１に設
けられた凹陥部２２は、セラミクス基板の発熱体から生
じる熱の逃げを防止し、発熱体の熱効率を向上させるこ
とができる。

【００１９】このサーマルヘッド素子１０の製造工程は
概略次の通りである。まず、大判のセラミクス基板に単
位のサーマルヘッド素子となる各第１ガラス層１８、電
極１２、抵抗体１３、第２ガラス層１９、裏面電極１
５、半田付けの際に電極を保護するための第３ガラス層
１７等を厚膜の印刷・焼成技術により順次形成する。そ
して大判のセラミクス基板を分割することで、単位とな
る抵抗体及び接続電極を搭載したセラミクス基板１１が
得られる。そしてこのセラミクス基板の裏面側の各電極
１５，１５ａにリード線３０及びサーミスタ素子１６を
半田のリフローにより固定する。一方で、予め凹陥部２
２及び通孔２３等を形成したベークライト等の基材２１
を準備し、その上面２２ａに接着剤を塗布し、セラミク
ス基板の裏面側を当接することで、これを接着固定す
る。そしてリード線３０はそれぞれ基材２１の通孔２３
から外部に取り出すように配設する。これによりサーマ
ルヘッド素子１０が完成する。

【００２０】尚、上記実施の形態においては基材２１の
リード線の取り出し口として通孔２３を設けたが、凹陥
部２２を全体として基材２１の下端面まで延長するよう
に貫通して、凹陥部、即ち貫通孔からリード線を外部に
引き出すようにしても良い。また、本実施の形態におい
てはセラミクス基板１１の裏面側にサーミスタ素子１６
を設ける例を説明したが、このサーミスタ素子１６は抵
抗体の温度を検出するためのものであるので、用途によ
り設けないようにすることもできる。このように本発明
の趣旨を逸脱することなく、種種の変形実施例が可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、熱可逆性情報記録表示シートの書込・消去装置の小
型化、省電力化が可能となり、また、印字の安定性・迅
速性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のサーマルヘッド素子の一
部縦断面の立面図。

【図２】図１におけるセラミクス基板の表面の平面図。

【図３】図１におけるセラミクス基板の裏面の平面図。

【図４】図２及び図３におけるセラミクス基板のＡ−Ａ
線に沿った部分縦断面図。

【図５】図１における樹脂製の基材の上面図。

【図６】図５における樹脂製基材のＢ−Ｂ線に沿った一
部縦断面の立面図。

【符号の説明】 １０ サーマルヘッド素子 １１ セラミクス基板 １２，１５ 電極 １３ 抵抗体（発熱体） １６ サーミスタ素子 １７ 第３ガラス層（電極保護） １８ 第１ガラス層 １９ 第２ガラス層（抵抗体） ２１ 樹脂製の基材 ２２ 凹陥部 ２３ 通孔 ３０ リード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に発熱体となる抵抗体と、裏面に前
   記抵抗体に接続する電極とを備えた細長板状のセラミク
   ス基板と、該セラミクス基板を支持する樹脂製の基材と
   からなり、該基材は凹陥部を有し、該凹陥部の外周が前
   記セラミクス基板の裏面の外周部に固定されており、前
   記凹陥部内に前記電極に接続するリード線を収納すると
   共に前記基材の反対面から該リード線を引出すように構
   成したことを特徴とするサーマルヘッド素子。
2. 【請求項２】 前記セラミクス基板の裏面側に更にサー
   ミスタ素子と、該素子に接続する電極及びリード線を備
   えたことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド素
   子。