(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱部の面積を広く確保するとともに発熱温度のバラツキを抑えた消去ヘッドを提供する。【解決手段】アルミナ基板２５の表面の両長辺側に所定距離離間しながら基板の長辺方向に延びる第１および第３電極２７，２９と、これらの電極間に並行して延びる第２電極２８と、第１〜第３電極間を覆う帯状の発熱抵抗体２３を形成する。基板裏面の両短辺側には、基板を挿通するビア電極を介して第１および第３電極と接続される二股状に分岐した形状の第４および第６電極４１ａ，４１ｂと、第４および第６電極に囲まれ、第２電極と接続される第５および第７電極４３ａ，４３ｂを形成する。そして、第４〜第７電極に電源を接続して第１および第３電極側を高電位、第２電極側を低電位とすることで発熱抵抗体２３に基板の四隅から均一に電流が流れ、発熱温度のバラツキが抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺矩形状の絶縁基板表面の両長辺側に配置され、該長辺方向に延びる第１電極と第３電極とからなる一対の電極と、
前記一対の電極間に該一対の電極と平行に配置された第２電極と、
前記第１電極、前記第２電極および前記第３電極を覆う、所定の幅と所定の厚さを有する帯状の発熱抵抗体と、
前記絶縁基板を挿通して前記第１電極、前記第２電極および前記第３電極それぞれの両端部に接続されたビア電極と、
を備えることを特徴とする消去ヘッド。
【請求項２】
さらに、前記絶縁基板裏面の両短辺側に配置された一対の裏面電極を備え、
前記一対の裏面電極の一方は、前記ビア電極のうち第１ビア電極を介して前記第１電極および前記第３電極の一方端部に接続された第４電極と、第２ビア電極を介して前記第２電極の一方端部に接続された第５電極とからなり、
前記一対の裏面電極の他方は、前記ビア電極のうち第３ビア電極を介して前記第１電極および前記第３電極の他方端部に接続された第６電極と、第４ビア電極を介して前記第２電極の他方端部に接続された第７電極とからなることを特徴とする請求項１に記載の消去ヘッド。
【請求項３】
前記第１電極と前記第２電極間、および前記第３電極と前記第２電極間の距離が等しいことを特徴とする請求項１に記載の消去ヘッド。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、少なくとも前記第２電極の上面を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の消去ヘッド。
【請求項５】
前記第４電極および前記第６電極それぞれが二股形状を有し、該第４電極の二股に分岐した先端部が前記第１電極および前記第３電極それぞれの一方端部に接続され、該第６電極の二股に分岐した先端部が前記第１電極および前記第３電極それぞれの他方端部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の消去ヘッド。
【請求項６】
前記第４電極、前記第５電極、前記第６電極および前記第７電極それぞれに電力供給ケーブル接続用のランド部を設けたことを特徴とする請求項５に記載の消去ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばサーマルプリンタのプリンタヘッドを構成する消去ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発熱体からの熱により記録媒体に文字、画像等を形成し、さらに、印字等された文字、図形を消去して、同一記録媒体上で印字と消去を繰り返し行えるサーマルプリンタが様々な分野において使用されている。このような記録媒体は、熱可逆性情報記録媒体あるいはリライタブルカードと呼ばれ、サーマルプリンタは、かかるリライタブル機能を実現するため、通常、印字ヘッド（サーマルヘッドと呼ばれる。）と消去ヘッドからなるサーマルプリントヘッドを備える。
【０００３】
リライタブルカードは、短時間、ある温度で加熱されることで文字形成等が可能となり、さらに高い温度で長時間加熱すると文字等が消去されるという可逆的な特性を有する。消去ヘッドは、この可逆性を利用して、絶縁基板上に配設した発熱体からの熱によって、記録媒体に形成された文字等を消去する手段として機能する。
【０００４】
特許文献１は、セラミクス基板の表面に発熱体としての細長板状の抵抗体を配設し、発熱体を線状に構成することで発熱密度を高めるとともに、セラミクス基板の支持基材に設けた凹陥部にリード線等を収納する構造とすることで、セラミクス基板表面の抵抗体からの熱の逃げを低減し、小型コンパクト化したサーマルヘッドを開示している。特許文献２は、大型（例えば、Ａ４サイズ）のリライタブル記録媒体に記録された情報を一括消去するため、それに対応した一括加熱用サーマルヘッドを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３８８８１号公報
【特許文献２】特開２００８−６２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のサーマルヘッドは、全体構成をコンパクト化して抵抗体からの熱逃げを低減し発熱効率を向上させているが、発熱体である抵抗体の両端側に設けた端子から抵抗体に電力を供給する構成をとっているため、発生する熱量が発熱体に取り付けた接続端子の引き出し部分に集中する傾向があり、接続端子付近とそれ以外の部位での発熱温度に差異が生じやすい。
【０００７】
特許文献２は、発熱体全体の均一な温度分布を得るため、発熱体の長手方向に亘る一対の電極に対して、電力供給のためのケーブルを引き出す接続端子を複数箇所に設置している。これにより、接続端子部分における放熱が分散され、接続端子部分における発熱体の温度低下を低減して、発熱体全面での温度分布のばらつきを低減している。
【０００８】
一方、上述したＡ４サイズ等の大型のリライタブル記録媒体に対応する場合、印字用ヘッドおよび消去用ヘッドを搭載した装置が大型化するため、それら印字用ヘッドおよび消去用ヘッドにおいて必要な発熱部の面積も大きくなる。その結果、印字用ヘッドにおける印字ムラ、消去用ヘッドにおける消去ムラを防止するため、各ヘッドにおける熱分布の均一化が大きな課題となる。特に、大型リライタブル記録媒体上の印字等を一括して消去する場合、より高品質の熱分布の均一化が要求される。
【０００９】
また、一般的なサーマルプリンタでは、消費電力の抑制と過熱状態を防止するため、印字用ヘッドおよび消去用ヘッドを常時、通電状態にせず、プリンタの非稼働時に待機状態とする場合が多い。その場合、発熱面積の大きい消去用ヘッドは、稼働開始時に電流が流れてから（電源がＯＮとなってから）、ヘッドが一定温度となるまでの立ち上がりに時間を要することになり、記録媒体に記録された印字等の消去が円滑に進展しないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発熱面積を広く確保するとともに発熱温度のバラツキを抑制した消去ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち本発明の消去ヘッドは、長尺矩形状の絶縁基板表面の両長辺側に配置され、該長辺方向に延びる第１電極と第３電極とからなる一対の電極と、前記一対の電極間に該一対の電極と平行に配置された第２電極と、前記第１電極、前記第２電極および前記第３電極を覆う、所定の幅と所定の厚さを有する帯状の発熱抵抗体と、前記絶縁基板を挿通して前記第１電極、前記第２電極および前記第３電極それぞれの両端部に接続されたビア電極とを備えることを特徴とする。
【００１２】
例えば、本発明の消去ヘッドは、さらに前記絶縁基板裏面の両短辺側に配置された一対の裏面電極を備え、前記一対の裏面電極の一方は、前記ビア電極のうち第１ビア電極を介して前記第１電極および前記第３電極の一方端部に接続された第４電極と、第２ビア電極を介して前記第２電極の一方端部に接続された第５電極とからなり、前記一対の裏面電極の他方は、前記ビア電極のうち第３ビア電極を介して前記第１電極および前記第３電極の他方端部に接続された第６電極と、第４ビア電極を介して前記第２電極の他方端部に接続された第７電極とからなることを特徴とする。
【００１３】
例えば、前記第１電極と前記第２電極間、および前記第３電極と前記第２電極間の距離が等しいことを特徴とする。例えば、前記発熱抵抗体は、少なくとも前記第２電極の上面を覆っていることを特徴とする。また、例えば、前記第４電極および前記第６電極それぞれが二股形状を有し、該第４電極の二股に分岐した先端部が前記第１電極および前記第３電極それぞれの一方端部に接続され、該第６電極の二股に分岐した先端部が前記第１電極および前記第３電極それぞれの他方端部に接続されていることを特徴とする。さらには、例えば、前記第４電極、前記第５電極、前記第６電極および前記第７電極それぞれに電力供給ケーブル接続用のランド部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、消去ヘッドにおいて発熱抵抗体の面積を広く確保しながら発熱温度のバラツキを抑制でき、かつ、所定温度に達する立ち上がり時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態例に係る消去ヘッドの外観図である。
【図２】本実施の形態例に係る消去ヘッドのアルミナ基板の詳細構成を示す図であり、（ａ）はアルミナ基板の表面構成、（ｂ）はアルミナ基板の裏面構成を示している。
【図３】アルミナ基板の断面構成を示しており、（ａ）は、図２のＸ−Ｘ矢視図、（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ矢視図である。である。
【図４】アルミナ基板の表面と裏面に印刷配置した第１電極〜第７電極等を立体視して示す図である。
【図５】本実施の形態例に係る消去ヘッドの電気的な等価回路図である。
【図６】本実施の形態例に係る消去ヘッドの本体部を構成する基板部の製造工程を時系列で示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態例について添付図面および表を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態例に係る消去ヘッドの外観図である。図１に示す消去ヘッド１０は、本体部２０とケーブル部３０に大別できる。本体部２０は、後述する所定形状の導電パターン（電極）と、発熱体となる抵抗体２３とが形成された絶縁基板である長尺状のアルミナ基板と、アルミナ基板を固定するガラス・エポキシ樹脂（ＦＲ−４）等からなる基材と、そのアルミナ基板を保持するホルダー１３ａ，１３ｂ等からなる。また、ケーブル部３０は、アルミナ基板の下面側に接続され、抵抗体２３に電源を供給するリード線３１等からなる。
【００１７】
抵抗体２３は、Ａ４サイズのリライタブル記録媒体の印字消去に対応可能にすべく、その長手方向の有効消去幅Ｌを例えば２１０ｍｍとする。消去ヘッド１０には、長手方向の中央下部に温度センサであるサーミスタ（不図示）が配置され、そのサーミスタから導出されたリード線３３の先端部が、上述したリード線３１の先端部とともにコネクタ３５に接続される構成となっている。なお、サーミスタにより抵抗体２３の発熱を検知し、別途設けた制御プログラムにより温度制御する。
【００１８】
図２および図３は、本実施の形態例に係る消去ヘッドのアルミナ基板（基板部とも言う。）の詳細構成を示している。図２（ａ）は、消去ヘッド１０を図１のＡ側から見たときのアルミナ基板の表面構成であり、図２（ｂ）は、消去ヘッド１０を図１のＢ側から見たときのアルミナ基板の裏面構成である。また、図３は、アルミナ基板の断面構成を示しており、図３（ａ）は、図２のＸ−Ｘ矢視図、図３（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ矢視図である。
【００１９】
図２（ａ）に示すようにアルミナ基板２５の表面側には、互いに等しい間隔で離間しながら、アルミナ基板２５の長手方向（長辺方向とも言う）に延びる３本の導体パターンからなる第１〜第３電極２７〜２９が形成されている。より詳細には、アルミナ基板２５の表面の両長辺側に、その長辺方向に沿って延びる第１電極２７と第３電極２９が配置され、それらが対向して一対の電極を構成している。また、第１電極２７と第３電極２９との間には、第１および第３電極それぞれから等距離離間しながら基板の長手方向に延びる第２電極２８が配置されている。第１電極２７の両端にはランド３７ａ，３７ｂが設けられている。同様に第２電極２８の両端にはランド３８ａ，３８ｂが配設され、第３電極２９の両端にはランド３９ａ，３９ｂが配設されている。そして、これら第１電極〜第３電極２７〜２９間を跨ぎながら、それらの電極を覆う帯状の抵抗体２３が配置されている。
【００２０】
一方、アルミナ基板２５の裏面の両短辺側には、図２（ｂ）に示す一対の裏面電極が形成されている。すなわち、アルミナ基板２５の裏面の一方の短辺側には、二股状に分岐した形状を有する導体パターンからなる第４電極４１ａと、第４電極４１ａにより３方向から囲まれた第５電極４３ａとが形成されている。第４電極４１ａの二股に分かれた部位の先端部（開放側端部とも言う。）にはランド４７ａ，４９ａが設けられ、第５電極４３ａの端部のうち第４電極４１ａの開放側にある端部にはランド４８ａが設けられている。同様にアルミナ基板２５の裏面の他方の短辺側にも、二股状に分岐した形状を有する導体パターンからなり、その開放側端部にランド４７ｂ，４９ｂが設けられた第６電極４１ｂと、第６電極４１ｂによって３方向から囲まれ、第６電極４１ｂの開放側にある端部にランド４８ｂが設けられた第７電極４３ｂとが形成されている。
【００２１】
アルミナ基板２５の一方の短辺側において、基板表面のランド３７ａと裏面のランド４７ａは、図３（ａ）に示すように基板を貫通する貫通孔を形成して電極材を埋め込んだビア電極５７を介して接続されている。また、アルミナ基板２５の表面のランド３８ａと裏面のランド４８ａとがビア電極５８を介して接続され、アルミナ基板２５の表面のランド３９ａと裏面のランド４９ａとがビア電極５９を介して接続されている。さらに、アルミナ基板２５の他方の短辺側に配置されたランド３７ｂとランド４７ｂ、ランド３８ｂとランド４８ｂ、ランド３９ｂとランド４９ｂも、それぞれビア電極６７〜６９を介して接続されている（図４参照）。
【００２２】
なお、図２（ｂ）に示すように第４電極〜第７電極４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂには、上記のランドから離間した箇所に、電源供給用のリード線３１の先端部分をはんだ等で接続するための矩形状のランド４４ａ，４５ａ，４４ｂ，４５ｂが設けられている。
【００２３】
図４は、アルミナ基板の表面と裏面に配置した第１電極〜第７電極等を立体視して示す図である。図４では、視覚的な理解を容易にするためアルミナ基板等の図示を省略し、アルミナ基板の表面と裏面間の距離を延ばして記載している。図４に示すように本実施の形態例に係る消去ヘッドでは、消去動作時、不図示の電源より、矩形状ランド４４ａ，４４ｂに接続されたリード線３１ａ，３１ｂを介して第４電極４１ａおよび第６電極４１ｂにプラス電位（＋）を印加し、矩形状ランド４５ａ，４５ｂに接続されたリード線３１ｃ，３１ｄを介して第５電極４３ａおよび第７電極４３ｂにマイナス電位（−）が印加される。
【００２４】
第１電極２７と第３電極２９は、プラス電位（＋）が印加されている第４電極４１ａおよび第６電極４１ｂと上述したビア電極５７，５９，６７，６９を介して接続されているため、第１電極２７と第３電極２９もプラス電位（＋）が印加されて同電位となる。一方、第２電極２８は、第５電極４３ａおよび第７電極４３ｂとビア電極５８，６８で接続されているためマイナス電位（−）となる。その結果、抵抗体２３のうち、第１電極２７と第２電極２８間を覆う部分と、第３電極２９と第２電極２８間を覆う部分に電位差が生じる。
【００２５】
上述した電位の印加により高電位となる第１電極２７と第３電極２９、および低電位側の第２電極２８は、消去ヘッドの長手方向に沿って延びる長尺状の電極であり、互いに等しい電極間距離を維持して平行に配置されている。そのため、図４において矢印で示すように、第１電極２７と第３電極２９の両端部に設けた通電用端子であるランドを介して第１電極および第３電極に流入した電流は、これら第１電極および第３電極の双方より抵抗体２３を介して第２電極２８に流れ込む。すなわち、同電位となる第１電極２７と第３電極２９は対向する一対の個別電極であり、これら第１および第３電極間に配置された第２電極２８は共通電極となって、抵抗体２３の長辺部から中心部に向けてほぼ均一に電流が流れる。その結果、消去ヘッドにおいて発熱面積が確保され、さらには電極間における発熱バランスが等しくなるので温度のバラツキが抑制される。
【００２６】
図５は、本実施の形態例に係る消去ヘッドの電気的な等価回路である。ここでは、端子１（図２（ｂ）の矩形状ランド４４ａに相当）および端子６（図２（ｂ）の矩形状ランド４４ｂに相当）が同電位（プラス電位（＋））となり、端子２（図２（ｂ）の矩形状ランド４５ａに相当）および端子５（図２（ｂ）の矩形状ランド４５ｂに相当）が同電位（マイナス電位（−））となる。
【００２７】
第１〜第３電極２７〜２９を覆う抵抗体２３は、図５において符号Ｒで示すように第１電極２７と第２電極２８間を覆う部分と、第３電極２９と第２電極２８間を覆う部分とに等価的に二分される。これら２つの抵抗Ｒの接続点５５は端子１，６と同電位で、高電位側になるので、端子１，６から供給された電流は、接続点５５を介して、それぞれの抵抗Ｒに分流し、低電位側である端子２，５から抜ける経路を辿る。なお、端子３，４は、抵抗体２３（抵抗Ｒ）の発熱を検知するサーミスタ５６からの出力端子である。
【００２８】
次に、本実施の形態例に係る消去ヘッドの本体部を構成する基板部の製造工程を説明する。図６は、消去ヘッドの本体部の製造工程を時系列で示すフローチャートである。図６のステップＳ１１において、所定厚（例えば、０．８ｍｍ）の大判のアルミナ基板（９６％Ａｌ2Ｏ3）を準備し、レーザースクライブ等により、所定サイズの個別基板に切断するための分割溝の形成、アルミナ基板の所定箇所へのスルーホールの形成等の加工を行う。ここでは、個別のアルミナ基板が長尺形状であるため長辺方向の反りを一定以下に抑えるとともに、基板の表裏面に確実に導電パターン等を着膜させるため、面研磨等によって表面粗さを一定値以下にする。
【００２９】
ステップＳ１３では、蓄熱層として機能するグレーズ層を印刷する。グレーズ層は、消去ヘッドの低消費電力化のために熱伝導率の低い材料、例えば、酸化アルミニウム、ジルコン酸カルシウム、二酸化ケイ素等で形成する。ステップＳ１５で、上記印刷後のグレーズ層を焼成する。そして、続くステップＳ１７では、上記グレーズ層の印刷および焼成工程が所定回数（例えば５回）、実施されたか否かを判定する。
【００３０】
上記の工程が所定回数、実施された場合、ステップＳ１９において、アルミナ基板２５の表面側に厚膜印刷等により導体印刷する。すなわち、図２（ａ）に示すように互いに等しい間隔で離間しながら基板の長手方向に平行に延びる第１〜第３電極２７〜２９を形成する。これらの電極を形成する導体ペーストとして、例えば銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）系の電極ペーストを使用する。続くステップＳ２１において、上記ステップＳ１９で印刷された第１〜第３電極２７〜２９を焼成する。そして、ステップＳ２３において、例えばダイヤモンド研磨等によりグレーズ層を研磨して、表面を均一にする。
【００３１】
ステップＳ２５では、アルミナ基板２５の裏面側に厚膜印刷等により導体印刷する。具体的には、図２（ｂ）に示す二股形状（ここでは、コの字形状）を有する第４電極４１ａおよび第６電極４１ｂと、第４および第６電極それぞれに囲まれた第５電極４３ａおよび第７電極４３ｂを形成する。これらの電極形成にも、第１〜第３電極と同様、例えば銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）系の電極ペーストを使用する。続くステップＳ２７で、上記のステップＳ２５で印刷された第４〜第７電極を焼成する。なお、第４および第６電極４１ａ，４１ｂはコの字形状に限定されず、他の二股形状、例えばＵ字形状等でもよい。
【００３２】
ステップＳ２９において、アルミナ基板２５の裏面全体を覆うとともに、上述したように第４〜第７電極にリード線３１の先端部分を接続するための矩形状ランド４４ａ，４５ａ，４４ｂ，４５ｂが露出するように、保護膜としての裏オーバーガラス（図３（ｂ）において符号５４で示す。）を印刷する。続くステップＳ３１で、裏オーバーガラスを焼成する。
【００３３】
次にステップＳ３３において、第１電極２７と第２電極２８間、および第２電極２８と第３電極２９間を跨ぎ、これら第１〜第３電極の上面を覆いながらアルミナ基板２５の長手方向に延びる、所定の幅と所定の厚さを有する帯状の抵抗体を印刷する。ここでは抵抗体材料として、例えば銀パラジウム（Ａｇ―Ｐｄ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等からなる厚膜抵抗体、あるいは、窒化タンタル（ＴａＮ）、ニッケルクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等からなる薄膜抵抗体を使用する。ステップＳ３５では、上記のステップＳ３３で印刷された抵抗体を焼成する。
【００３４】
上記のように、第１〜第３電極の電極間のみならず各電極の上面にも抵抗体を印刷することで、電極間の抵抗体の発熱による熱が、それ自身は発熱しない電極上の抵抗体にも伝熱するので、発熱抵抗体の面積を広く確保して抵抗体全体としての発熱バランスをとることができる。また、これら電極間の抵抗体は、消去ヘッドによる記録媒体上の印字等のスキャン方向に直交する方向に配置された、並行する２本の抵抗体を成す。そのため、消去ヘッドによる消去時、記録媒体上の同一箇所が高温部→中温部→高温部の順に曝されるので、印字等の消去を確実に行うことができる。
【００３５】
ステップＳ３７では、アルミナ基板２５の表面全体を覆う保護膜としての表オーバーガラス（図３において符号５３で示す。）を印刷する。ステップＳ３９では、印刷された表オーバーガラスを焼成する。続くステップＳ４１において、上記表オーバーガラスの印刷および焼成工程が所定回数（例えば２回）、実施されたか否かを判定する。これらの工程が所定回数、実施された場合、ステップＳ４３において、例えばダイヤモンド研磨等により表オーバーガラスを研磨して、表面を均一にする。そして、最終ステップであるステップＳ４５において、抵抗体、各保護膜等の良否判定を行って基板部を選別する。
【００３６】
上記の工程で作製された本実施の形態例に係る消去ヘッドの基板部は、図３（ａ），（ｂ）の断面構成図に示すように、アルミナ基板２５の表面側には第１電極〜第３電極２７〜２９、グレーズ層５１が形成され、第１電極〜第３電極２７〜２９を覆うように抵抗体２３が形成されている。さらに、アルミナ基板２５の表面全体を覆うように保護膜としての表オーバーガラス５３が形成された構成を有する。また、アルミナ基板２５の裏面側には、第４〜第７電極（図３（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ矢視図であるため、第４電極４１ａと第５電極４３ａのみが表されている。）が形成され、アルミナ基板２５の裏面全体を覆う保護膜としての裏オーバーガラス５４が形成されている。
【００３７】
次に、本実施の形態例に係る消去ヘッドの温度評価結果について説明する。ここでは、本実施の形態例に係る消去ヘッドと、「先行技術文献」において特許文献２として例示したサーマルヘッドとを対比した。より具体的には、特許文献２における温度分布計測に倣い、それと同一の条件で、ヘッドの左位置ＰＡ１と中心位置ＰＡ２において発熱体の表面温度が１５０℃に達する時間を計測した。
【００３８】
本実施の形態例に係る消去ヘッドを実施例１，２とし、特許文献２におけるサーマルヘッドを比較例１，２として、発熱体の表面温度を比較した結果を表１に示す。なお、実施例１，２と比較例１，２は、その発熱体に使用する抵抗体材料、抵抗体の面積等により抵抗値等に差異が生じ、厳密な同一条件下での比較とならない場合が想定される。このことから、表１に示す比較結果は一例である。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示すように特許文献２によれば、比較例１，２は発熱体の長さが２１６ｍｍ、幅が２．３ｍｍであり、これに対して、実施例１，２の発熱体（抵抗体）は長さは２１８ｍｍ、幅が４ｍｍである。このことから実施例と比較例とにおいて発熱部は同一サイズといえる。また、発熱部への印加電圧は、実施例と比較例ともに２４Ｖであるが、抵抗値の差等により、発熱部に流れる電流値に差異が生じた。
【００４１】
実施例１，２では、比較例１，２と同様、表面温度の測定開始時（経過時間が０秒）における発熱部の温度が２０℃と４０℃の２通りの場合について実施した。比較例１は発熱部の初期温度が２０℃で、中央位置ＰＡ２の発熱体の表面温度が１５０℃に到達した際、左位置ＰＡ１の発熱体の表面温度が１４４℃となり、温度差が６℃であった。そして、中央位置ＰＡ２の発熱体の表面温度が１５０℃に到達するまでに８．０秒要したとある。
【００４２】
そこで、比較例１と同一条件で実施例１の表面温度を測定したところ、中央位置ＰＡ２の抵抗体の表面温度が１５０．５℃に到達した際、左位置ＰＡ１の抵抗体の表面温度が１５８．８℃となり、温度差は８．３℃であった。そして、実施例１の場合、中央位置ＰＡ２の抵抗体の表面温度が１５０．５℃に到達するまでの時間が１．５秒であった。
【００４３】
一方、発熱部の初期温度が４０℃の場合、比較例２では、中央位置ＰＡ２（比較例２でＰＢ２としているが、実質上の相違がないため、ここではＰＡ２とする。以下、同様）の発熱体の表面温度が１５０℃に到達した際、左位置ＰＡ１の発熱体の表面温度は１３８℃で、温度差が１２℃であった。この場合、中央位置ＰＡ２の発熱体の表面温度が１５０℃に到達するまでに７．４秒要したとある。
【００４４】
比較例２と同一条件で実施例２の表面温度を測定したところ、中央位置ＰＡ２の抵抗体の表面温度が１５１．１℃に到達した際、左位置ＰＡ１の抵抗体の表面温度が１５８．８℃となり、温度差は７．７℃であった。そして、実施例２の場合、中央位置ＰＡ２の抵抗体の表面温度が１５１．５℃に到達するまでの時間が１．３秒であった。
【００４５】
これら表面温度の測定結果から、比較例１と実施例１の１５０℃到達時間には、６．５秒の差があり、比較例２と実施例２の１５０℃到達時間には、６．１秒の差があった。すなわち、実施例１，２の方が比較例１，２と比べて、表面温度の１５０℃到達時間が６秒程度短い（１５０℃に到達する応答時間が６秒程度速い）という結果を得た。
【００４６】
なお、上述したように条件の相違から、実施例と比較例１において発熱部に流れる電流値に２倍程度の差異があることを考慮して、仮に実施例１，２の１５０℃到達時間を２倍にしても、依然として実施例１，２が比較例１，２と比べて、表面温度の１５０℃到達時間が５秒程度短くなることが分かる。
【００４７】
以上説明したように本実施の形態例に係る消去ヘッドは、アルミナ基板の表面側に厚膜印刷等により、基板の長手方向に互いに等距離離間して平行に延びる第１電極〜第３電極と、これら第１電極〜第３電極の電極間および電極上面を覆う帯状の発熱抵抗体を形成する。そして、アルミナ基板の表面の両長辺側に位置する第１および第３電極が高電位、これら第１および第３電極に挟まれた第２電極が低電位となるように電圧を印加することで発熱抵抗体に均一に電流が流れ、発熱抵抗体の面積を広く確保しながら発熱温度のバラツキを抑制することができ、かつ、発熱抵抗体が所定温度に達するまでの立ち上がり時間を短縮できる。
【００４８】
また、アルミナ基板の裏面の両短辺側に二股状に分岐した形状を有する一対の電極と、これら二股形状の電極に囲まれた一対の電極とを形成し、これらの電極各々に形成したランド部にリード線を接続することで、基板裏面において電極面積を確保して、これらの電極とリード線とにより、通電により高温となる基板表面電極の端部に対する放熱効果を得ることができる。その結果、発生した熱が基板の表側電極と裏側電極との接続端子部分に集中することを回避できる。
【００４９】
また、上記二股形状を有する基板裏面電極の二股に分かれた各先端部と、基板表面の第１および第３電極各々の長手方向の両端部とをビア電極を介して電気的に接続したことで、基板表面において第１および第３電極の両端部、すなわち基板の四隅から同時に通電されることになる。したがって、第１〜第３電極間において並行する２本の抵抗体がほぼ当時に帯状に発熱するので、抵抗体全体の発熱を迅速化でき、抵抗体の面積あたりの発熱を均一化できる。
【００５０】
さらには、アルミナ基板の表面側電極と裏面側電極を導通させる複数のビア電極を各電極端部に配置したことで、消去ヘッドを面実装した場合の放熱防止のみならず、基板表面における発熱抵抗体の面積を広く確保できる。また、複数のビア電極を介した接続により、放熱位置が分散されて発熱抵抗体の表面温度のバラツキを抑えることができるとともに、基板の表裏電極間の接続のための部品を削減して小型かつ安価な消去ヘッドを提供できる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  消去ヘッド
１３ａ，１３ｂ  ホルダー
２０  本体部
２３  抵抗体
２５  アルミナ基板
２７  第１電極
２８  第２電極
２９  第３電極
３０  ケーブル部
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３３  リード線
３５  コネクタ
３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂ，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂ  ランド
４１ａ  第４電極
４１ｂ  第６電極
４３ａ  第５電極
４３ｂ  第７電極
４４ａ，４５ａ，４４ｂ，４５ｂ  矩形状ランド
５１  グレーズ層
５３  表オーバーガラス
５４  裏オーバーガラス
５７〜５９，６７〜６９  ビア電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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