JP5150071B2 - Manufacturing method of heating head - Google Patents
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Description
本発明は、リライタブルシートなどの可逆性感熱記録媒体の記録を消去したり、紙、プラスティック、金属などからなる用紙、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したりする際の加熱に適した加熱ヘッドの製造方法に関し、特に大きいサイズの可逆性感熱記録媒体の記録消去などに適した加熱ヘッドの製造方法に関する。 The present invention erases the recording of a reversible thermosensitive recording medium such as a rewritable sheet, or prints on a printed material such as paper, plastic, metal, etc., a card, a seal, etc. by a printing method such as a thermal transfer method or an ink jet method. Prior to this, a heating head suitable for heating when an undercoat is applied to the surface of the substrate on which the image is to be printed or an overcoat is applied to the entire print surface or a limited surface after the image is printed. of relates to the production how relates especially large size of the reversible thermosensitive recording preparation how the recording and erasing heating head suitable for such a medium.
近年、たとえば紙、不織布、織布、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、金属、ガラスなどからなるフィルム状、シート状、カード状など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媒体(リライタブル記録媒体)が広く使用されるようになってきている。 In recent years, for example, reversible coloring and decoloring by heating on a film, sheet, card or other support made of synthetic resin such as paper, non-woven fabric, woven fabric, vinyl chloride, polyethylene terephthalate, metal, glass, etc. 2. Description of the Related Art Reversible thermosensitive recording media (rewritable recording media) provided with a recording portion composed of a reversible thermosensitive recording layer have been widely used.
このような熱可逆性記録媒体は、ある温度(たとえば180℃)以上に加熱し、たとえば80℃以下に急冷することにより発色し、発色温度よりも低い温度(たとえば120〜160℃)に上昇させることにより完全に消色される。このような熱可逆性記録媒体への記録消去を行うのに、たとえば図8に示されるような加熱ヘッドが用いられる(たとえば特許文献1参照)。 Such a thermoreversible recording medium is colored by being heated to a certain temperature (for example, 180 ° C.) or higher, and rapidly cooled to, for example, 80 ° C. or lower, and raised to a temperature lower than the coloring temperature (for example, 120 to 160 ° C.). Is completely erased. For example, a heating head as shown in FIG. 8 is used to perform recording / erasing on such a thermoreversible recording medium (see, for example, Patent Document 1).
図8において、アルミナなどからなるヘッド基板11の上面に図示しないガラス層(グレーズ層)が設けられ、その上に帯状の発熱用抵抗体(層)13が形成され、その両端部に電極(層)12、12が設けられることにより、形成されている。この電極12は、配線などによりヘッド基板11の下面に導出され、ヘッド基板11の下面側に設けられる配線基板などに接続されて電圧を印加し得るように形成されている。その結果、発熱用抵抗体13の両端部に電極12、12を介して電圧が印加され、電流が流れることにより抵抗体が発熱し、電流量により発熱用抵抗体13の温度を制御することができる。この発熱用抵抗体13上を図示しないローラなどで押し付けながらカードなどのリライタブル記録媒体を通過させることにより、記録の消去を行うことができる。
前述のように、発熱用抵抗体を通電しながら加熱して、その上にリライタブル記録媒体を通過させることにより、リライタブル記録媒体の記録の消去が行われるため、リライタブル記録媒体が利用され始めた当初のようにカードサイズ程度のものであれば、発熱用抵抗体の長さは56mm程度という短いもので足りたが、近年のリライタブル記録媒体の用途の多様化に伴う記録媒体のサイズの大型化などにより、加熱ヘッドにおける発熱用抵抗体の形成長さが長いもの(たとえば160〜260mm程度)が要求されるようになってきている。 As described above, since the rewritable recording medium is erased by passing the rewritable recording medium by passing the rewritable recording medium by heating while heating the heating resistor, the rewritable recording medium was first used. In the case of the card size, the heating resistor may be as short as about 56 mm. However, the recording medium size is increased due to the diversification of the use of the rewritable recording medium in recent years. Therefore, a long heating resistor (for example, about 160 to 260 mm) is required.
ところが、発熱用抵抗体は、一般的に抵抗ペーストをスクリーン印刷により塗布した後焼成して形成されるため、発熱用抵抗体を長くして形成するほど、長さ方向にわたる場所によるシート抵抗値にバラツキが生じやすく、発熱時の温度ムラが生じやすくなるという問題がある。また、発熱用抵抗体のシート抵抗自体はほぼ均一でも、加熱ヘッドが搭載される機器などにより長い発熱用抵抗体の長さ全体で均一な温度にならない場合もあるという問題もあり、長い帯状の発熱用抵抗体を使用した加熱ヘッドの場合、発熱用抵抗体の長手方向全体にわたって均一な発熱温度を得ることは極めて困難である。 However, since the heating resistor is generally formed by applying a resistive paste by screen printing and firing, the longer the heating resistor is formed, the more the sheet resistance value depends on the location in the length direction. There is a problem that variations tend to occur and temperature unevenness during heat generation tends to occur. In addition, there is a problem that even if the sheet resistance of the heating resistor itself is substantially uniform, the temperature of the long heating resistor may not be uniform over the entire length of the device due to the equipment on which the heating head is mounted. In the case of a heating head using a heating resistor, it is extremely difficult to obtain a uniform heating temperature over the entire length of the heating resistor.
このように、帯状の発熱用抵抗体の長手方向にわたり部分的に高温部と低温部が生じて発熱温度のバラツキ(ムラ)が生じると、たとえばリライタブル記録媒体の記録を消去する場合に、完全に消去できる部分とできない部分が生じてしまう。 As described above, when the high temperature portion and the low temperature portion are partially generated in the longitudinal direction of the belt-like heating resistor and the heating temperature varies (unevenness), for example, when erasing the recording on the rewritable recording medium, Some parts can be erased and some cannot.
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、発熱用抵抗体の長さを長くしても、その長手方向全体にわたる発熱温度を均一化する方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a method of making the heat generation temperature uniform throughout the longitudinal direction even when the length of the heating resistor is increased. To do.
本発明者は、抵抗ペーストをスクリーン印刷により帯状にパターン印刷し、その後焼成することにより発熱用抵抗体(発熱抵抗体層)を形成する場合に、その幅方向の断面形状が、中央部の厚みが厚く、両端部の厚みが薄い、略山状(蒲鉾状)に形成されることに着目した。また、リライタブル記録媒体等の被加熱物を発熱抵抗体層により加熱する場合、発熱抵抗体層の中央部(頂部)若しくはその直上の保護コート層に被加熱物を当接することにより行なわれることにも着目した。そこで、被加熱物の加熱に影響の少ない発熱用抵抗体の両端部を長手方向にわたって部分的に除去することにより抵抗値を調整し発熱温度を調整することにより、リライタブル記録媒体の記録の消去に影響を与えることなく、発熱温度のバラツキを均一化できることを見出した。 When the present inventors form a resistor for heating (a heating resistor layer) by pattern-printing a resistor paste in a band shape by screen printing and then firing, the cross-sectional shape in the width direction is the thickness of the central portion. We focused on the fact that it is formed in a substantially mountain shape (a bowl shape) with a large thickness and a small thickness at both ends. Further, when a heated object such as a rewritable recording medium is heated by the heating resistor layer, the heating object is brought into contact with the central portion (top) of the heating resistor layer or a protective coating layer immediately above the heating resistor layer. Also focused. Therefore, by erasing the recording on the rewritable recording medium, the resistance value is adjusted by partially removing both ends of the heating resistor that has little influence on the heating of the heated object in the longitudinal direction and the heating temperature is adjusted. It has been found that the variation in heat generation temperature can be made uniform without affecting it.
すなわち、本発明の加熱ヘッドの製造方法は、支持基板上に発熱抵抗体用および温度測定用の抵抗ペーストを帯状に並列してパターン印刷する印刷工程と、支持基板上にパターン印刷された抵抗ペーストを焼成して発熱抵抗体層および温度測定用抵抗体層とする焼成工程と、前記温度測定用抵抗体層に、該温度測定用抵抗体層の長手方向を複数個に区分して、各区分での温度を測定できるように電極を形成する工程と、前記区分に対応する前記発熱抵抗体層の温度を検出しながら、焼成された帯状の前記発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去することにより、前記発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度の調整を行う発熱温度調整工程とを有することを特徴とする。 That is, the heating head manufacturing method of the present invention includes a printing process in which a resistive paste for heating resistor and temperature measurement is printed in parallel in a strip shape on a support substrate, and a resistance paste patterned on the support substrate. a firing step of the sintering to the heating resistor layer and the temperature-measuring resistor layer, the temperature measuring resistor layer, by dividing the longitudinal direction of the temperature measuring resistor layer into a plurality, each segment Forming the electrodes so as to measure the temperature of the heat generating resistor layer, and detecting the temperature of the heat generating resistor layer corresponding to the section, while extending the widthwise end of the fired resistor layer And a heat generation temperature adjusting step for adjusting the heat generation temperature in the length direction of the heating resistor layer by partially removing the heat generation resistor layer along the vertical direction.
上記加熱ヘッドの製造方法において、発熱温度調整工程を、予め測定した帯状の発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度分布に基づいて、帯状の発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去するようにして行ってもよい。 In the heating head manufacturing method, the heat generation temperature adjustment step is performed based on the heat generation temperature distribution in the length direction of the belt-shaped heating resistor layer measured in advance, and the widthwise ends of the belt-shaped heating resistor layers are lengthened. You may carry out by removing partially along a direction.
前記支持基板上に形成する前記発熱抵抗体層が、帯状且つ幅方向における断面形状が略山状に形成されている。 The heating resistor layer formed on the supporting substrate is, the cross-sectional shape in the strip and the width direction is formed in a substantially mountain shape.
本発明の加熱ヘッドの製造方法の他の形態は、支持基板上に発熱抵抗体用および温度測定用の抵抗ペーストを帯状に並列してパターン印刷する印刷工程と、支持基板上にパターン印刷された抵抗ペーストを焼成して発熱抵抗体層および温度測定用抵抗体層とする焼成工程と、前記温度測定用抵抗体層に、該温度測定用抵抗体層の長さ方向を複数個に区分して、各区分での温度を測定できるように電極を形成する工程と、前記区分に対応する前記発熱抵抗体層の温度を前記温度測定用抵抗体層により予め測定した発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度分布に基づいて、焼成された帯状の前記発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去することにより、前記発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度の調整を行う発熱温度調整工程とを有している。 In another embodiment of the heating head manufacturing method of the present invention, a heating process and a temperature measurement resistance paste are printed on a support substrate in parallel in a strip pattern, and the pattern printing is performed on the support substrate. A firing step of firing the resistor paste to form a heating resistor layer and a temperature measuring resistor layer, and the temperature measuring resistor layer, the length direction of the temperature measuring resistor layer is divided into a plurality of directions. A step of forming electrodes so that the temperature in each section can be measured ; and the length direction of the heating resistor layer in which the temperature of the heating resistor layer corresponding to the section is measured in advance by the resistor layer for temperature measurement based on the heat generation temperature distribution in, by partially removed along the edge in the width direction of the heat generating resistor layer of the fired strip lengthwise, heat generation in the longitudinal direction of the heating resistor layer exothermic temperature to adjust the temperature And a settling process.
発熱抵抗体層を、抵抗ペーストをパターン印刷し焼成する、所謂厚膜形成した場合には、形成断面が、中央部の厚みが厚く、端部の厚みが薄い略山状に形成される。この厚膜技術により発熱抵抗体層を帯状に形成すると、幅方向の断面形状が略山状もしくは蒲鉾状の細長い層として形成される。この帯状且つ断面略山状の発熱抵抗体層の長さ方向に直行する方向にシート状のリライタブル記録媒体などの被加熱物を移動させ、発熱抵抗体層に直接的にもしくは保護コート層を介して間接的に接触させて加熱を行うと、発熱抵抗体層の幅方向の中央部(頂部)は被加熱物の表面に直接又は間接的に当接して加熱することとなるが、発熱抵抗体層の幅方向両端部は中央部に比して厚みが薄くなっているので被加熱物の表面に接触しないかもしくは離れて位置することになり、中央部に比べ被加熱物の加熱に対する影響が小さい。本発明の方法では、この帯状の発熱抵抗体層の幅方向の両端部もしくは一方端部を部分的に削り取り抵抗値を調整することにより、長さ方向にわたる発熱温度を均一に近づけるようにし、加熱に大きな影響を与える重要な部分である、帯状の発熱抵抗体層の幅方向の中央部(加熱部)は、そのままとしているので、極めて均一に近い温度で被加熱物を加熱することができるのである。 When the so-called thick film is formed on the heating resistor layer by pattern printing of a resistance paste and firing, the formation cross section is formed in a substantially mountain shape with a thick central portion and a thin end portion. When the heating resistor layer is formed in a strip shape by this thick film technology, the cross-sectional shape in the width direction is formed as an elongated layer having a substantially mountain shape or a bowl shape. The object to be heated, such as a sheet-like rewritable recording medium, is moved in a direction perpendicular to the length direction of the heating resistor layer having a band shape and a substantially mountain-like cross section, and directly to the heating resistor layer or through a protective coating layer. When heated by indirect contact, the central portion (top) in the width direction of the heating resistor layer is heated by directly or indirectly contacting the surface of the object to be heated. Since both end portions in the width direction of the layer are thinner than the central portion, they are not in contact with the surface of the object to be heated or are located away from each other, and there is an influence on the heating of the object to be heated compared to the central portion. small. In the method of the present invention, the heat generation temperature in the length direction is made closer to uniform by partially scraping off both ends or one end in the width direction of the belt-shaped heating resistor layer to adjust the resistance value, and heating Since the central part (heating part) in the width direction of the belt-shaped heating resistor layer, which is an important part that has a great influence on the temperature, is left as it is, the object to be heated can be heated at an extremely uniform temperature. is there.
また、帯状の発熱抵抗体層の幅方向の両端部は、厚みが薄いので、発熱温度を調整するために部分的に削り取ってその近傍の抵抗値を変化させる場合に、厚みが厚い中央部よりも抵抗値の微調整を行い易いという利点もあり、発熱温度の調整に好都合である。 In addition, since both end portions in the width direction of the belt-like heating resistor layer are thin, when the partial heating is performed to adjust the heating temperature and the resistance value in the vicinity thereof is changed, the thickness is larger than the thick central portion. However, there is an advantage that it is easy to finely adjust the resistance value, which is convenient for adjusting the heat generation temperature.
帯状の発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去する(削り取る)仕方としては、たとえば線状、点状、これらの組合せなどの除去形状に加え、その大きさ(大小)や深さ(浅い深い)を制御して行うことができ、その加工方法としても、たとえばサンドブラスト研磨加工、超音波研磨加工、CO2レーザー、YAGレーザーを用いたレーザー研削加工、ニードル様の先端の細い切削刃や回転刃を用いて削り取るなど公知の方法を広く使用することができるが、なかでもレーザー研削加工は制御が容易で好ましい。 As a method of partially removing (scraping) the end portion in the width direction of the belt-like heating resistor layer along the length direction, for example, in addition to the removal shape such as a line shape, a dot shape, or a combination thereof, the size thereof It can be performed by controlling the depth (large and small) and depth (shallow and deep), and the processing methods include, for example, sand blast polishing, ultrasonic polishing, laser grinding using a CO 2 laser, YAG laser, needle Although known methods such as cutting with a thin cutting blade or rotating blade having a thin tip can be widely used, laser grinding is preferred because it is easy to control.
さらに、予め測定した帯状の発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度分布に基づいて発熱抵抗体層の部分除去加工を行う場合は、測定した発熱温度分布により温度ムラが生じている長さ(部分)を決め、それに応じた除去位置を決め、その上で抵抗値の変化量(調整量)に応じた除去形状(形と大きさ)、除去深さを決めてから加工することができる。この除去加工中、温度や抵抗値の変化をモニタリングしてもよい。温度測定は、たとえば発熱抵抗体層を発熱させておき、熱赤外線画像解析法(サーモグラフ)による温度測定、発熱抵抗体層に沿わせて形成した温度測定用の抵抗体層の抵抗値測定により行うことができる。またモニタリングは、上記方法に加え、通電用の電極層等を用いて全長抵抗値変化を測定しながらでも行うことができる。 Furthermore, when performing partial removal processing of the heating resistor layer on the basis of the heating temperature distribution in the length direction of the belt-like heating resistor layer measured in advance, the length of the temperature unevenness caused by the measured heating temperature distribution ( It is possible to perform processing after determining the removal position corresponding to the change amount (adjustment amount) and the removal shape (shape and size) and the removal depth. During this removal processing, changes in temperature and resistance value may be monitored. The temperature is measured by, for example, heating the heating resistor layer, measuring the temperature by a thermal infrared image analysis method (thermograph), and measuring the resistance value of the temperature measuring resistor layer formed along the heating resistor layer. It can be carried out. In addition to the above method, the monitoring can be performed while measuring a change in the full length resistance value using an electrode layer for energization.
本発明によれば、帯状の発熱抵抗体層の長さ方向の全長にわたる発熱温度のバラツキ(ムラ)を低減又は解消できるので、長い幅をほぼ均一な温度で加熱できる、特に大きいサイズの被加熱物に対して好適な加熱ヘッドを提供することができる。 According to the present invention, the variation (unevenness) in the heat generation temperature over the entire length of the belt-shaped heat generating resistor layer can be reduced or eliminated, so that a long width can be heated at a substantially uniform temperature. A heating head suitable for an object can be provided.
本発明による加熱ヘッドを用いれば、広い幅であってもほぼ均一な温度で加熱できるので、リライタブル記録媒体の記録の消去ムラをなくし、ほぼ完全な消去を行うことができる。また、広い幅の被印刷物の表面にアンダーコート又はオーバーコートを形成する際の加熱においても、ほぼ均一な温度で加熱できるので、ムラのない均質なコートを形成することができる。 If the heating head according to the present invention is used, it can be heated at a substantially uniform temperature even in a wide width, so that the erasing unevenness of recording on the rewritable recording medium can be eliminated and almost complete erasing can be performed. In addition, even when the undercoat or overcoat is formed on the surface of a wide-width substrate, heating can be performed at a substantially uniform temperature, so that a uniform coat without unevenness can be formed.
さらに、全長にわたってほぼ均一な温度で加熱することができるので、リライタブル記録媒体の記録を消去する速度、アンダーコートなどの層形成時に加熱する速度など処理速度を向上することができる。 Furthermore, since heating can be performed at a substantially uniform temperature over the entire length, the processing speed such as the speed of erasing the recording on the rewritable recording medium and the speed of heating when forming a layer such as an undercoat can be improved.
帯状の発熱抵抗体層の全長にわたって発熱温度調整をすることができるので、同条件で形成した発熱抵抗体層であっても異なる発熱温度とし得る。 Since the heat generation temperature can be adjusted over the entire length of the belt-shaped heat generation resistor layer, even the heat generation resistor layer formed under the same conditions can have different heat generation temperatures.
また、部分的に発熱温度を異ならせることができるので、リライタブル記録媒体の記録層を部分的に異なるものにできるなど、リライタブル記録媒体の多様化に寄与することができる。 Further, since the heat generation temperature can be partially changed, the recording layer of the rewritable recording medium can be partially different, which can contribute to diversification of the rewritable recording medium.
以下、図面を参照しながら本発明の加熱ヘッドの製造方法について説明をする。図1は、電極層形成工程を説明するためのものであり、ヘッド基板(支持基板)1の上面に電極層2を形成した状態を示す平面図を模式的に表したものである。この図に示すように、生産性を考慮して、平面形状がほぼ長方形状のヘッド基板1が複数集合した大きい基板を用いており、後述するように各ヘッド基板1を区画するスリット溝1Aにより折り分けることにより、ヘッド基板1を個々に独立させることができるようにしている。電極層2、2は、たとえばパラジウムの比率を小さくした銀・パラジウム合金(Agが多い程抵抗を低くすることができる)やAg-Pt合金などの良導電体からなり、これら合金を含む電極ペーストをスクリーン印刷によりパターン印刷した後、乾燥、焼成することにより、各ヘッド基板1の両端部に対となるようにして形成される。
Hereinafter, with reference to the drawings about the manufacture how the heating head of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining an electrode layer forming step, and schematically shows a plan view showing a state in which an
ヘッド基板1は、たとえば長さ約220mm、幅約12mm、厚さ約1.0mm程度の略矩形状板からなり、その材質としてはある程度熱伝導性のあるもの、すなわち熱伝導率が0.5〜30W/K・m程度のもので、使用時の発熱温度条件において耐熱性を有し、後述する発熱抵抗体層を設ける面が絶縁性を有するもの、たとえばアルミナ(熱伝導率:21W/K・m)などのセラミックス、石英ガラス(熱伝導率:1.4W/K・m)、ガラス(熱伝導率:0.8W/K・m)などを用いることができる。これは熱伝導率が低過ぎると連続動作をした場合に過熱(オーバーヒート)する危険性があり、熱伝導率が大きすぎると発熱抵抗体層の熱量が逃げやすいからである。この観点から、樹脂系材料、表面に絶縁膜が設けられたステンレスなどからなる金属板、ガラス系材料なども使用することができる。なお、本実施の形態では、ヘッド基板1として、アルミナ基板を用いることとする。
The
なお、電極層2、2は、ヘッド基板1の側面又はスルーホールを介して下面側へ引き出し、ヘッド基板1を配線基板上に搭載することにより、配線基板の端子に接続され、外部電源と接続される構造になっている。
The electrode layers 2 and 2 are pulled out to the lower surface side through the side surface or through hole of the
次に、図2は、発熱抵抗体層形成工程を示すものであり、ヘッド基板1の上面に発熱抵抗体層3を形成した状態を示す平面図を模式的に表したものである。発熱抵抗体層3は、各ヘッド基板1に形成された一対の電極層2、2に跨るように、ヘッド基板1の長手方向に沿って帯状に形成される。このとき、両端部の電極層2、2は、発熱抵抗体層2の両端部と一部重なるようにしてそれぞれ電気的に接続される。
Next, FIG. 2 shows a heating resistor layer forming step, and schematically shows a plan view showing a state in which the
なお、ヘッド基板1の上面には、発熱抵抗体層3の下地として図示しないガラス層(グレーズ層)(熱伝導率:0.8W/K・m)が0.08mm程度の厚さに設けられ、その上に発熱抵抗体層3が設けられている。また、グレーズ層を、発熱抵抗体層3と同じ幅又はそれ以上として下層全体に形成してもよいし、幅方向中央部分のみの一部に形成してもよいが、コスト及び生産性などから同じ幅として形成するのが好ましい。
A glass layer (glaze layer) (thermal conductivity: 0.8 W / K · m) (not shown) is provided on the upper surface of the
発熱抵抗体層3は、たとえばAg+Pd+ガラスなどを含む抵抗ペーストをスクリーン印刷によりパターン印刷し、乾燥、焼成することにより形成される。これにさらにRuO2などを加えたものを使用することもできる。焼成により形成されるAg-Pd合金からなる場合、シート抵抗として100mΩ/Sq〜500mΩ/Sq程度が得られ(配合、固形絶縁粉末の量、印刷する厚さ、焼成条件などによって異なる)、両者の比率により抵抗値や温度係数を変えることができる。発熱抵抗体層3の大きさは、たとえば幅約2.5mm、厚さ約25μmの直線状に形成され、その長さは約165mmで、シート抵抗値が約40mΩ抵抗(全抵抗2.7Ω程度)、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)に形成されている。発熱抵抗体層3の発熱特性は、これに限定されず、自由に設定することができるが、発熱抵抗体層3の抵抗温度係数は正に高い方が好ましく、とくに1000〜3500ppm/℃の材料を用いることが、発熱抵抗体層3を用いてその温度を検出するのに好ましい。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、後述する発熱温度調整工程(除去工程)に有利である。発熱抵抗体層3により直接温度を測定しない場合でも、後述するように、温度測定用抵抗体を形成することにより発熱温度を測定することができる。
The
このようにして、ヘッド基板1上に形成されたグレーズ層(図示略)の上面に抵抗ペーストをパターン印刷し、焼成することにより形成(厚膜形成)された発熱抵抗体層3は、図3に示すように(図2のI−I断面図を模式的に示したもの)、幅方向の中央部領域3Aの厚みが、両端部領域3B、3Bの厚みよりも厚く、断面視略山状(蒲鉾状)に形成される。このような断面略山形状の発熱抵抗体層3を用いてリライタブル記録シートR(図中一点鎖線参照)の記録を加熱消去する場合、発熱抵抗体層3の長さ方向に対して直行する方向にリライタブル記録シートRを発熱抵抗体層に押し付けながら移動させつつ加熱を行うことになるから、リライタブル記録シートは発熱抵抗体層3の中央部領域3Aの部分から伝熱されることになり、両端部領域3B、3B(後述する除去加工可能領域)はシートの加熱消去にさほど影響しない。上述したように発熱抵抗体層3の幅d1を約2.5mmとした場合、発熱抵抗体層3の形成条件や、リライタブル記録シートRの種類、加熱消去時の押圧条件等にもよるが、中央部領域の幅d2を約2.0mmとすることができ、端部領域3Bの幅を約0.25mmとすることができる。なお、発熱抵抗体層3を複数積層することにより積層形成してもよい。すなわち、抵抗ペーストの印刷乾燥を繰り返すことにより積層し、その後焼成することで、厚みを厚くして同材料で抵抗値を低くして形成することができる。このとき、上の層の幅を下の層よりも狭くしつつ形成することにより、図4に示すように、幅方向の断面形状が段付きもしくは階段状の帯状の発熱抵抗体層3を形成することもできる。
In this way, the
次に、発熱抵抗体層3の幅方向の両端部領域3B、3Bを用いた発熱温度調整工程について説明する。図5は、大きい基板の状態で端部領域3Bに除去溝4を形成した様子を示した平面図を模式的に示した図であり、図6は大きい基板をスリット溝1Aにより分割して個々のヘッド基板1とした状態を示すもので、(a)平面図、(b)側面図及び(c)除去溝4形成部分を含む発熱抵抗体層3の部分拡大図である。
Next, a description will be given of a heat generation temperature adjustment process using both
発熱温度のムラを軽減するための除去加工は、電極層3、3に通電することにより発熱抵抗体層3に電力印加して発熱させ、その長さ方向における平均温度、温度分布を測定しながら行ってもよいし、予め測定したデータに基づいて行ってもよい。平均温度及び温度分布の測定は、たとえば公知の熱赤外線画像分析法などで行うことができる。またこれの代替方法として、発熱抵抗体層3の温度係数を考慮した全体抵抗値、部分抵抗値の測定値から推測することにより行うことができる。
The removal process for reducing unevenness in the heat generation temperature is to apply power to the heat generating
本実施の形態では、除去加工は、YAGレーザーを用い、発熱抵抗体層3を複数の領域に区切って、たとえば点状、線状などの除去溝4を形成することによって行っている。除去溝4は、端部領域3Bの発熱抵抗体層3を完全に除去していいし、下層部を残すように除去してもよい。また、ここでは、一方側の端部領域3Bにのみ除去溝4を設けるようにしているが、必要に応じて両側の端部領域3B、3Bに除去溝4を設けるようにしてもよい。さらに、端縁から除去し発熱抵抗体層3の幅寸法を狭くするように端縁から除去してもよいし、端部領域3B内に孔又は穴が形成されるように除去溝4を設けるようにしてもよい。また、レーザー光の吸収のよい緑色のガラス層を発熱抵抗体層3に薄くコートしたのちに除去加工を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the removal process is performed by using a YAG laser and dividing the heat generating
なお、除去溝4の形状、大きさ及び深さは、修正する温度幅(抵抗値幅)や発熱抵抗体層3の材質により異なり、抵抗値変化の実験データまたは理論値により決定することができる。このように帯状の発熱抵抗体層3の発熱温度を測定し、発熱抵抗体層3の幅方向の端部を部分的に除去する工程を含む一連の発熱温度調整工程は、自動化を容易に行うことができる。また、除去加工をレーザーにより行うことで、短時間で加工を行うことができる。さらに、電極層2及び発熱抵抗体層3を形成するときの焼成は、それぞれの層2、3を印刷、乾燥した後に、一度の工程で行うこともできる。
The shape, size, and depth of the
このようにして除去加工された発熱抵抗体層3上には、必要に応じて、たとえばガラスなどの保護コート層を形成してもよい。
On the
かくしてなる加熱ヘッドは、たとえば配線基板上に搭載されてユニットとされた上で、所定の装置に供せられることにより用いられる。 The heating head thus formed is used, for example, by being mounted on a wiring board as a unit and then being used in a predetermined device.
次に、別の実施の形態について説明する。図7に示すように、この実施の形態では、帯状の発熱抵抗体層3の発熱温度を測定するための抵抗体層6をヘッド基板1の上面において発熱抵抗体層3に沿って平行に形成するようにしている。
Next, another embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in this embodiment, the resistor layer 6 for measuring the heat generation temperature of the belt-like heat generating
まず、先の実施の形態のときと同様にして、ヘッド基板1の上面の長手方向における両端部のそれぞれに電極層2、2をパターン印刷、乾燥、焼成して形成する。また、温度測定のための抵抗体層6用の電極層5A〜5Eを、電極層2、2からずらせたヘッド基板1の上面の位置に長手方向に沿って所定の間隔で一列となるようにパターン印刷、乾燥、焼成して配設する。発熱抵抗体層3用の電極層2、2と温度測定のための抵抗体層6用の電極層5A〜5Eとは、同時に印刷焼成して形成することができる。
First, in the same manner as in the previous embodiment, the electrode layers 2 and 2 are formed by pattern printing, drying and firing on both ends of the upper surface of the
次に、発熱抵抗体層3及び温度測定用の抵抗体層6を、ヘッド基板1の長手方向に沿って互いに所定の間隔を隔て平行するように帯状にパターン印刷、乾燥、焼成して形成する。発熱抵抗体層3は、ヘッド基板1の両端部の電極層2、2に跨るように上述の実施の形態のときと同サイズで直線状に形成され、これより狭い幅で抵抗体層6が、5つの電極層5A〜5Eを接続するように直線状に形成される。抵抗体層6は、電極層5A〜5Eにより4分割されて発熱抵抗体層3に対向して配置される。なお、この別の実施の形態では、抵抗体層6を電極層電極層5A〜5Eにより4分割するようにしたが、これに限定されることはく、適宜の数に分割すればよい。
Next, the
そして、発熱抵抗体層3に電圧を印加して発熱させた状態で、電極層5A〜5Eにより4つに分割された温度測定用の抵抗体層6の各々の抵抗値を測定することにより、発熱抵抗体層3を長さ方向に4つに分割した領域ごとの発熱温度を知ることにより発熱抵抗体層3の温度分布(発熱温度のバラツキ)を求め、この測定結果に基づき、分割領域ごとの幅方向の端部領域3Bに除去溝4を形成して部分的に除去加工を行って、長さ方向全体の発熱温度を均一にすべく調整を行う。このとき、温度測定用の抵抗体層6側の端部領域3Bに除去溝4を設けるようにすれば、リライタブル記録媒体などの被加熱物を加熱する際に被加熱物の表面に曲がりが生じても、被加熱物が加工域(端部領域3B、除去溝4)に接触することを防止でき、所定の温度で加熱を行うことができるので、より好ましい。このようなことから、本発明において、帯状の発熱抵抗体層3の一方側又は両側に沿うようにして、端部領域3Bの厚みよりも厚い除去加工領域保護層を設けてもよい。
And by applying a voltage to the
温度測定用の抵抗体層6は、上述したように、抵抗温度係数が正に高い材料、例えば1000〜3500ppm/℃の材料を用いることがより精度のよい温度測定を可能とする上で好ましい。 As described above, the resistor layer 6 for temperature measurement is preferably a material having a positive resistance temperature coefficient, for example, a material having a temperature of 1000 to 3500 ppm / ° C. in order to enable more accurate temperature measurement.
なお、温度測定用の抵抗体層を用いる方法は、特開2005−262850号公報、特開2005−305677号公報などでより詳細に公開している技術である。 In addition, the method using the resistor layer for temperature measurement is a technique disclosed in more detail in JP-A-2005-262850, JP-A-2005-305567, and the like.
このように、本発明によれば、発熱抵抗体層3が長くなっても長さ方向全体を均一温度に発熱させることができる。また、部分的に温度を上昇させるべく除去工程を適用すれば、部分的に異なる温度に発熱させることもできる。
Thus, according to the present invention, even if the
1 ヘッド基板
2、5A〜5E 電極層
3 発熱抵抗体層
3B 除去加工可能領域
4 除去溝
6 温度測定用抵抗体層
DESCRIPTION OF
Claims (3)
支持基板上にパターン印刷された抵抗ペーストを焼成して発熱抵抗体層および温度測定用抵抗体層とする焼成工程と、
前記温度測定用抵抗体層に、該温度測定用抵抗体層の長さ方向を複数個に区分して、各区分での温度を測定できるように電極を形成する工程と、
前記区分に対応する前記発熱抵抗体層の温度を検出しながら、焼成された帯状の前記発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去することにより、前記発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度の調整を行う発熱温度調整工程と
を有することを特徴とする加熱ヘッドの製造方法。 A printing process in which a resistive paste for heating resistor and temperature measurement is printed in parallel in a strip shape on a support substrate; and
A firing step of firing a resistor paste patterned on a support substrate to form a heating resistor layer and a temperature measuring resistor layer;
Dividing the temperature measuring resistor layer into a plurality of length directions of the temperature measuring resistor layer and forming electrodes so that the temperature in each section can be measured; and
While detecting the temperature of the heating resistor layer corresponding to the section, the end of the fired strip-like heating resistor layer in the width direction is partially removed along the length direction, thereby generating the heat. And a heating temperature adjusting step for adjusting the heating temperature in the length direction of the resistor layer.
支持基板上にパターン印刷された抵抗ペーストを焼成して発熱抵抗体層および温度測定用抵抗体層とする焼成工程と、
前記温度測定用抵抗体層に、該温度測定用抵抗体層の長さ方向を複数個に区分して、各区分での温度を測定できるように電極を形成する工程と、
前記区分に対応する前記発熱抵抗体層の温度を前記温度測定用抵抗体層により予め測定した発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度分布に基づいて、焼成された帯状の前記発熱抵抗体層の幅方向の端部を長さ方向に沿って部分的に除去することにより、前記発熱抵抗体層の長さ方向における発熱温度の調整を行う発熱温度調整工程と
を有することを特徴とする加熱ヘッドの製造方法。 A printing process in which a resistive paste for heating resistor and temperature measurement is printed in parallel in a strip shape on a support substrate; and
A firing step of firing a resistor paste patterned on a support substrate to form a heating resistor layer and a temperature measuring resistor layer;
Dividing the temperature measuring resistor layer into a plurality of length directions of the temperature measuring resistor layer and forming electrodes so that the temperature in each section can be measured; and
Based on the heat generation temperature distribution in the length direction of the heating resistor layer, the temperature of the heating resistor layer corresponding to the section measured in advance by the temperature measuring resistor layer , the fired belt-like heating resistor layer A heating temperature adjusting step for adjusting the heating temperature in the length direction of the heating resistor layer by partially removing the end in the width direction of the heating resistor layer ;
A method for manufacturing a heating head, comprising:
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