JPH0744037A - Method for regenerating heat fixing device - Google Patents

Method for regenerating heat fixing device

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JPH0744037A
JPH0744037A JP19217793A JP19217793A JPH0744037A JP H0744037 A JPH0744037 A JP H0744037A JP 19217793 A JP19217793 A JP 19217793A JP 19217793 A JP19217793 A JP 19217793A JP H0744037 A JPH0744037 A JP H0744037A
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JP
Japan
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film
heater
carbon film
fixing device
carbon
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JP19217793A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Taniguchi
靖 谷口
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prolong the life of the heat fixing device and to reduce its cost by regenerating a lubricating protective film consisting of a carbon film formed on a heater or film of the heat fixing device when this carbon film is partially peeled or flawed. CONSTITUTION:The carbon film (DLC film) of the heat fixing device having the lubricating protective film consisting of the carbon film on at least one of the insulating protective film on the exothermic resistor on the film of the heater sliding with the film in contact therewith is removed by ashing and thereafter the fresh carbon film is formed by an ECR plasma CVD device having, for example, a plasma chamber 20, a microwave oscillator 25, a vacuum chamber 27, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザービー
ムプリンタ等の画像形成装置に用いられるヒーターに関
し、特に未定着画像の加熱定着に用いられるヒーターに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater used in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, and more particularly to a heater used for heat fixing an unfixed image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、特開昭63−313182号公報
等で固定ヒーターと、このヒーターと摺動する薄膜フィ
ルムを用いた加熱装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, Japanese Patent Laid-Open No. 63-313182 proposes a heating device using a fixed heater and a thin film that slides on the heater.

【0003】このようなヒーターの模式図を図1、図2
に示す。ヒーター1は、電気絶縁性・耐熱性・低熱容量
の細長い基板2と、この基板2の一方面側(表面側)の
基板幅方向中央部に基板長手に沿って直線細帯状に形成
した通電発熱体3と、この通電発熱抵抗体の両端部にそ
れぞれ導通させて基板面に形成した電極端子(接続端
子)4・5と、基板2の通電発熱抵抗体形成面を被覆さ
せたヒーター表面保護層としてのガラス等の電気絶縁性
保護層6と、基板2の他方面側(背面側)に設けたサー
ミスター等の温度検出素子7を有する。基板2は、例え
ば、幅10mm・厚さ1mm・長さ240mmのAl2
3 ,AlN,SiC等のセラミック板等である。通電
発熱抵抗体3は、例えば、厚さ10μm・幅1mmの、
スクリーン印刷等で塗工したAg/Pd(銀パラジウム
合金)、RuO2 ,Ta2 N等の大気焼成して形成した
パターン層である。電極端子(接続端子)4・5は、通
常厚さ10μmのスクリーン印刷等で塗工したAgを大
気焼成して形成したパターン層であり、この電極4・5
に通常は、コネクター(不図示)を介して電線を接続し
給電する。
A schematic view of such a heater is shown in FIGS.
Shown in. The heater 1 is an elongated substrate 2 having electrical insulation, heat resistance, and low heat capacity, and electric heat generation formed in a straight strip shape along the length of the substrate at the central portion in the substrate width direction on one side (front side) of the substrate 2. Body 3, electrode terminals (connecting terminals) 4 and 5 formed on the surface of the substrate by electrically connecting both ends of the energization heating resistor, and a heater surface protective layer covering the surface of the substrate 2 on which the energization heating resistor is formed. And an electrically insulating protective layer 6 such as glass, and a temperature detecting element 7 such as a thermistor provided on the other surface side (back surface side) of the substrate 2. The substrate 2 is, for example, Al 2 having a width of 10 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 240 mm.
It is a ceramic plate such as O 3 , AlN, or SiC. The energization heating resistor 3 has, for example, a thickness of 10 μm and a width of 1 mm,
It is a pattern layer formed by baking in air such as Ag / Pd (silver-palladium alloy), RuO 2 or Ta 2 N coated by screen printing. The electrode terminals (connection terminals) 4 and 5 are pattern layers formed by normally baking 10 μm thick Ag coated by screen printing or the like in the atmosphere.
Normally, a wire is connected via a connector (not shown) to supply power.

【0004】ヒーター1は定着面の温度を管理・制御す
るために装置の横断面において、通電発熱抵抗体3を定
着ニップ部15(合接ニップ部、加圧部)(図6参照)
の幅領域の略中央部に位置させる構造となっている。ヒ
ーター1の絶縁保護層6側がフィルム接触摺動面側であ
る。ヒーター1は通電発熱抵抗体3の両端電極端子4・
5間に交流電源ACより電圧印加され、該通電発熱抵抗
体3が発熱することで昇温する。
In the heater 1, in order to control and control the temperature of the fixing surface, in the cross section of the apparatus, the energizing heat generating resistor 3 is fixed to the fixing nip portion 15 (joining nip portion, pressure portion) (see FIG. 6).
The structure is located substantially in the center of the width region of the. The insulating protective layer 6 side of the heater 1 is the film contact sliding surface side. The heater 1 is provided with electrode terminals 4 at both ends of the energization heating resistor 3.
A voltage is applied from the AC power supply AC between 5 and the energization heating resistor 3 generates heat to raise the temperature.

【0005】ヒーター1の温度は、基板背面の温度検出
素子7で検出されて、その検出情報が通電制御回路CT
へフィードバックされて、交流電源ACから通電発熱抵
抗体3への通電が制御され、ヒーター1が所定の温度に
温度制御される。ヒーター1の温度検出素子7は熱応答
性の最も良い定着面、つまりヒーター基板表面側の通電
発熱抵抗体3の形成位置に対応する基板背面側部分位置
(通電発熱抵抗体3の直下に対応する基板背面側部分位
置)に配設される。
The temperature of the heater 1 is detected by the temperature detecting element 7 on the back surface of the substrate, and the detected information is used as the energization control circuit CT.
Is fed back to the heater 1 and the heater 1 is temperature controlled to a predetermined temperature. The temperature detecting element 7 of the heater 1 has a fixing surface having the best thermal response, that is, a substrate rear surface partial position (corresponding to a position directly below the energization heating resistor 3) corresponding to the formation position of the energization heating resistor 3 on the heater substrate surface side. It is arranged at the substrate rear side partial position).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】未定着画像を定着する
ためには、ヒーター上の絶縁性保護層並びにフィルム接
触摺動面を介してヒーターの熱を伝熱させて熱定着す
る。しかしながら、絶縁性保護層とフィルムとの接触摺
動時の摩耗により、接触摺動距離が約60kmに達する
とフィルムの摩耗が激しくなってくる。この時生じる摩
耗粉が、フィルムを駆動するローラーに不均一に付着す
ることから、フィルムの駆動速度が不規則となり、結果
として未定着画像の定着が不均一になるという問題が発
生する。絶縁性保護膜に用いられるガラス質層は、低軟
化点ガラスを印刷、焼成することにより形成される。こ
のガラス質層とフィルムの表面形状差(摩擦係数)と硬
度差により、フィルムの摩耗が生じるものと考えられ
る。そこで、ポリイミド等の耐熱性フィルムの摩耗を防
ぐために、ポリイミド・フィルムにフィラーを混入した
り、テフロン(登録商標)コーティング等を施して絶縁
保護膜との摩擦係数を小さくしているが、十分な効果が
得られていない。
In order to fix an unfixed image, the heat of the heater is transferred through the insulating protective layer on the heater and the film contact sliding surface to fix the image. However, the abrasion of the film becomes severe when the contact sliding distance reaches about 60 km due to abrasion at the time of sliding contact between the insulating protective layer and the film. The abrasion powder generated at this time adheres unevenly to the roller that drives the film, so that the driving speed of the film becomes irregular, and as a result, the unfixed image is not fixed uniformly. The glassy layer used for the insulating protective film is formed by printing and baking low softening point glass. It is considered that the abrasion of the film occurs due to the difference in surface shape (coefficient of friction) and the difference in hardness between the glassy layer and the film. Therefore, in order to prevent abrasion of the heat-resistant film such as polyimide, the polyimide film is mixed with a filler, or Teflon (registered trademark) coating is applied to reduce the friction coefficient with the insulating protective film. Not effective.

【0007】本発明者は、ヒーターの絶縁保護層あるい
は発熱抵抗体上、もしくはフィルム上に高硬度、低摩擦
係数の炭素膜を形成することにより上記の問題を解消す
ることを先に提案している。しかしながら、使用環境、
使用状況によっては形成した炭素膜が部分的に剥離した
り、傷が混入したりするために、この加熱定着装置を以
降の定着操作に使用することができなくなる場合があ
る。
The present inventor has previously proposed to solve the above problems by forming a carbon film having a high hardness and a low friction coefficient on the insulating protective layer of the heater or the heating resistor, or on the film. There is. However, the usage environment,
Depending on the conditions of use, the formed carbon film may be partially peeled off or scratches may be included, so that the heating and fixing device may not be used in the subsequent fixing operation.

【0008】従って本発明の目的は、上述したように炭
素膜が部分的に剥離したり傷が入ったヒーターもしくは
フィルム上の潤滑保護膜を再生することにより高耐久
(長寿命)で低コストの加熱定着装を提供することにあ
る。
Therefore, the object of the present invention is to improve the durability (long life) and low cost by regenerating the lubricating protective film on the heater or the film in which the carbon film is partially peeled or damaged as described above. It is to provide a heat fixing device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、ヒー
ターの絶縁保護膜あるいは発熱抵抗体上、もしくはフィ
ルム上に潤滑保護膜として形成した高硬度、低摩擦係数
の炭素膜をアッシング(酸化処理)することにより除去
した後、再び炭素膜を形成することにより、上述の問題
を解決したものである。
The present invention is directed to ashing (oxidation treatment) of a carbon film having a high hardness and a low friction coefficient, which is formed as a lubrication protective film on an insulating protective film or a heating resistor of a heater or on a film. ), The carbon film is formed again, and the above-mentioned problem is solved.

【0010】以下、本発明に関して詳細に説明する。本
発明に係る炭素膜は、水素化アモルファス炭素膜(以
下、a−C:H膜)、ダイヤモンド状炭素膜(以下、D
LC膜)、硬質炭素膜である。更に、Ta,W,Mo,
Nb,Ti,Cr,Fe,B,Siもしくはフッ素のい
ずれかの元素を一つ以上含有しているa−C:H膜、D
LC膜も含まれる。a−C:H膜、DLC膜は、熱伝導
率が200〜600W/m・k、電気抵抗(体積抵抗
率)108 〜1011Ωcm、硬度2000〜5000k
g/mm2 、摩擦係数が0.2より小さい等に代表され
る物理的性質を有するものである。また、硬質炭素膜
は、硬度2000〜5000kg/mm2 、摩擦係数μ
<0.2、電気抵抗(体積抵抗率)105 〜1011Ωc
m等に代表される物理的性質を有するものである。
The present invention will be described in detail below. The carbon film according to the present invention includes a hydrogenated amorphous carbon film (hereinafter, aC: H film), a diamond-like carbon film (hereinafter, D).
LC film) and hard carbon film. Furthermore, Ta, W, Mo,
AC: H film containing at least one element of Nb, Ti, Cr, Fe, B, Si or fluorine, D
An LC film is also included. The aC: H film and the DLC film have a thermal conductivity of 200 to 600 W / m · k, an electric resistance (volume resistivity) of 10 8 to 10 11 Ωcm, and a hardness of 2000 to 5000 k.
It has physical properties represented by g / mm 2 and a friction coefficient of less than 0.2. Further, the hard carbon film has a hardness of 2000 to 5000 kg / mm 2 , a friction coefficient μ
<0.2, electric resistance (volume resistivity) 10 5 to 10 11 Ωc
It has physical properties represented by m and the like.

【0011】本発明で用いるa−C:H膜もしくはDL
C膜は、マイクロ波プラズマCVD法、直流プラズマC
VD法、高周波プラズマCVD法、有磁場マイクロ波プ
ラズマCVD法、イオンビーム・スパッタ法、イオンビ
ーム蒸着法、イオンプレーティング法、反応性プラズマ
・スパッタ法、イオン注入法、レーザープラズマCVD
法等により形成される。a−C:H膜もしくはDLC膜
の形成に用いる原料ガスは、含炭素ガスであるメタン、
エタン、プロパン、エチレン、ベンゼン、アセチレン等
の炭化水素;塩化メチレン、四塩化炭素、クロロホル
ム、トリクロルエタン等のハロゲン化炭化水素;メチル
アルコール、エチルアルコール等のアルコール類;(C
32 CO,(C652 CO等のケトン類;C
O,CO2 等のガス、及びこれらのガスにN2 ,H2
2 ,H2 O,Ar等のガスを混合したものが挙げられ
る。固体炭素源としては、高純度のグラファイトやガラ
ス状炭素等を用いることができる。更に、a−C:H膜
あるいはDLC膜に添加するTa,W,Mo,Nb,T
i,Cr,Fe,B,Si等の元素は、固体金属もしく
は半導体、あるいはこれらの元素を含有する有機金属ガ
ス、シランガス、高次のシランガス、ジボランガス、高
次のボランガスにより添加される。フッ素は、前述のa
−C:H膜、DLC膜の形成方法において、原料ガスと
して含フッ素ガス、例えばCF4 ,C66-m (m=0
〜6)等を用いる方法、a−C:H膜、DLC膜を形成
後CF4 等の含フッ素ガスのプラズマ中に曝すことによ
り膜表面をフッ素化する方法、フッ素イオンをイオン注
入する方法により添加される。
A-C: H film or DL used in the present invention
C film is formed by microwave plasma CVD method, direct current plasma C
VD method, high frequency plasma CVD method, magnetic field microwave plasma CVD method, ion beam sputtering method, ion beam evaporation method, ion plating method, reactive plasma sputtering method, ion implantation method, laser plasma CVD
It is formed by the method. The raw material gas used to form the aC: H film or the DLC film is methane, which is a carbon-containing gas,
Hydrocarbons such as ethane, propane, ethylene, benzene and acetylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform and trichloroethane; alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol; (C
H 3 ) 2 CO, (C 6 H 5 ) 2 CO and other ketones; C
Gases such as O and CO 2 and N 2 , H 2 ,
A mixture of gases such as O 2 , H 2 O and Ar can be used. As the solid carbon source, high-purity graphite or glassy carbon can be used. Further, Ta, W, Mo, Nb, T added to the aC: H film or the DLC film.
Elements such as i, Cr, Fe, B, and Si are added by solid metal or semiconductor, or organometallic gas containing these elements, silane gas, higher order silane gas, diborane gas, or higher order borane gas. Fluorine is the above-mentioned a
In the method of forming a C: H film or a DLC film, a fluorine-containing gas such as CF 4 , C 6 H 6-m (m = 0) is used as a source gas.
~ 6) and the like, a method of fluorinating the surface of the film by exposing it to a plasma of a fluorine-containing gas such as CF 4 after forming an aC: H film and a DLC film, and a method of ion-implanting fluorine ions. Is added.

【0012】硬質炭素膜は、プラズマ・スパッタ法、イ
オンビーム・スパッタ法、イオンビーム蒸着法、イオン
ビーム・ミキシング法、イオンプレーティング法、クラ
スターイオンビーム法、イオン注入法、アーク放電法、
レーザー蒸着法等により形成される。このとき用いる固
体炭素源としては、高純度のグラファイトやガラス状炭
素等を挙げることができる。あるいは気体炭素源として
含炭素ガスであるメタン、エタン、プロパン、エチレ
ン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素;塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等の
ハロゲン化炭化水素;メチルアルコール、エチルアルコ
ール等のアルコール類;(CH32 CO,(C6
52 CO等のケトン類;CO,CO2 等を用いる場合
には、質量分離後炭素イオンビームとして使用する。ま
た、アシスト・イオンビーム用の原料ガスとして、H
e,N2 ,H2 ,O2 ,H2 O,Ar,Ne,Kr,X
e等のガスが挙げられる。
The hard carbon film is formed by a plasma sputtering method, an ion beam sputtering method, an ion beam vapor deposition method, an ion beam mixing method, an ion plating method, a cluster ion beam method, an ion implantation method, an arc discharge method,
It is formed by a laser deposition method or the like. Examples of the solid carbon source used at this time include high-purity graphite and glassy carbon. Alternatively, hydrocarbons such as methane, ethane, propane, ethylene, benzene, and acetylene, which are carbon-containing gases as a gaseous carbon source; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethane; methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. Alcohols; (CH 3 ) 2 CO, (C 6 H
5 ) Ketones such as 2 CO; When CO, CO 2 or the like is used, it is used as a carbon ion beam after mass separation. In addition, as a raw material gas for assisted ion beam, H
e, N 2 , H 2 , O 2 , H 2 O, Ar, Ne, Kr, X
Examples of the gas include e.

【0013】a−C:H膜あるいはDLC膜は、膜中に
水素を数十atom%含有しており、この水素の含有量
によって膜の性質は大きく異なる。例えば、水素を50
atom%以上含む膜は光学バンドギャップが大きく透
明で電気抵抗が高いものの、膜硬度が低く熱伝導率の低
いポリマーライクな膜である。一方、水素を10〜45
atom%含む膜は、ビッカース硬度で2000〜50
00kg/mm2 と非常に硬く、電気抵抗が108 Ωc
mより大きく、熱伝導率が200W/m・kより大き
く、摩擦係数が0.2より小さい、高熱伝導率と高絶縁
性、高硬度を兼ね備えた膜である。これらの性質は、膜
中に40〜70%存在するsp3 結合に由来しているも
のと考えられる。従って、本発明の保護膜として用いら
れるのは、水素含有量が10〜45atom%であるa
−C:H膜やDLC膜である。a−C:H膜とDLC膜
を明確に区別することは難しい。いずれの膜も巨視的に
はアモルファスで、膜中に水素を含有し、sp2 結合と
sp3 結合炭素からなり、その物理的性質も前述の通り
類似している。本発明で言うDLC膜は、微視的に見た
ときダイヤモンドの結晶構造、例えば電子線回折により
ダイヤモンドと特定される回折パターンを有しているも
のである。
The aC: H film or the DLC film contains several tens of atom% of hydrogen in the film, and the properties of the film greatly differ depending on the hydrogen content. For example, hydrogen is 50
The film containing more than atom% has a large optical band gap and is transparent and has high electric resistance, but it is a polymer-like film having low film hardness and low thermal conductivity. On the other hand, hydrogen is 10 to 45
The film containing atom% has a Vickers hardness of 2000 to 50.
Extremely hard at 00 kg / mm 2, with an electrical resistance of 10 8 Ωc
It is a film having a high thermal conductivity, a high insulation property, and a high hardness, which is larger than m, has a thermal conductivity of more than 200 W / m · k, and has a friction coefficient of less than 0.2. It is considered that these properties are derived from sp 3 bonds existing in 40 to 70% in the membrane. Therefore, what is used as the protective film of the present invention is that the hydrogen content is 10 to 45 atom%.
-C: H film or DLC film. It is difficult to clearly distinguish the aC: H film and the DLC film. Each film is macroscopically amorphous, contains hydrogen in the film, is composed of sp 2 -bonded carbon and sp 3 -bonded carbon, and its physical properties are similar as described above. The DLC film referred to in the present invention has a crystal structure of diamond when viewed microscopically, for example, a diffraction pattern specified as diamond by electron beam diffraction.

【0014】a−C:H膜あるいはDLC膜の摩擦係数
は、真空中や乾燥窒素雰囲気中ではμ〜0.02と非常
に低摩擦係数であるが、相対湿度が高くなるに従い摩擦
係数は大きくなる傾向にある。通常状態における摩擦係
数はμ<0.2であるが、相対湿度の高い状態や接触摺
動距離が長くなるに従い、摩擦係数の劣化を生じる。こ
れに対し、膜中にTa,W,Mo,Nb,Ti,Cr,
Fe,B,Siもしくはフッ素30at%以下含有する
a−C:H膜あるいはDLC膜は、摩擦係数が湿度や接
触摺動距離に因らず一定である。これらの膜の摩擦係数
が、環境(特に湿度)や使用状況(接触摺動距離)に因
らず一定である理由は不明であるが、a−C:H膜やD
LC膜に存在するダングリングボンドが添加した元素で
ターミネートされることにより、ダングリングボンドが
減少して環境や使用状況に対して安定な膜になっている
ものと推測される。
The friction coefficient of the aC: H film or the DLC film is as low as μ to 0.02 in a vacuum or in a dry nitrogen atmosphere, but the friction coefficient increases as the relative humidity increases. Tends to become. The friction coefficient in the normal state is μ <0.2, but the friction coefficient deteriorates as the relative humidity increases and the contact sliding distance increases. On the other hand, Ta, W, Mo, Nb, Ti, Cr,
The a-C: H film or DLC film containing Fe, B, Si or fluorine at 30 at% or less has a constant friction coefficient regardless of humidity and contact sliding distance. It is not clear why the friction coefficient of these films is constant regardless of the environment (particularly humidity) and the usage situation (contact sliding distance), but the aC: H film and D
It is presumed that the dangling bonds existing in the LC film are terminated by the added element, so that the dangling bonds are reduced and the film becomes stable with respect to the environment and the situation of use.

【0015】本発明の硬質炭素膜は、巨視的にはアモル
ファス構造でsp2 ,sp3 結合の炭素からなり、膜中
に水素をほとんど含有していない。含有する場合でもそ
の量は1at%よりも少ない。硬質炭素膜の密度は、グ
ラファイトの密度(2.26g/cm3 )よりも大きく
ダイヤモンドの密度(3.51g/cm3 )よりも小さ
い範囲にある。
The hard carbon film of the present invention is macroscopically composed of carbon having an amorphous structure and having sp 2 and sp 3 bonds, and contains almost no hydrogen. Even if it is contained, its amount is less than 1 at%. The density of the hard carbon film is in a range higher than that of graphite (2.26 g / cm 3 ) and lower than that of diamond (3.51 g / cm 3 ).

【0016】ヒーターの絶縁保護膜あるいは発熱抵抗体
上に形成される炭素膜の膜厚は、数nm〜数10μmの
範囲であれば良く、特に数10nm〜数μmが好適であ
る。これは、膜厚が数nmより薄いときには、十分な潤
滑性能や絶縁性能が得られず、数10μmよりも厚い時
には膜応力により膜が基板から剥離し易いからである。
なお、発熱抵抗体上に直接形成する場合には、十分な絶
縁性が確保できる高電気抵抗の膜を使用する必要があ
る。フィルム上に形成する場合には、数nm〜数100
nmの膜厚が好適である。膜厚が数nmより薄い場合に
は十分な潤滑性能が得られず、数100nmよりも厚い
場合には膜応力により膜がフィルムから剥離したりフィ
ルムがカールしてしまうためである。なお、前述の好適
な膜厚範囲で膜を形成した場合でも、フィルムがカール
するときには、フィルムの両面に炭素膜を形成すれば良
い。
The thickness of the carbon film formed on the insulating protective film of the heater or the heating resistor may be in the range of several nm to several tens of μm, and particularly preferably several tens nm to several μm. This is because when the film thickness is thinner than several nm, sufficient lubricating performance and insulating performance cannot be obtained, and when it is thicker than several tens of μm, the film easily peels from the substrate due to film stress.
When it is formed directly on the heating resistor, it is necessary to use a film having a high electric resistance capable of ensuring sufficient insulation. When formed on a film, several nm to several 100
A film thickness of nm is suitable. This is because when the film thickness is thinner than several nm, sufficient lubricating performance cannot be obtained, and when it is thicker than several 100 nm, the film peels from the film or the film curls due to the film stress. Even when the film is formed in the above-described preferable film thickness range, when the film curls, the carbon films may be formed on both surfaces of the film.

【0017】本発明は、加熱定着装置のヒーターもしく
はフィルムに形成された炭素膜が、定着時の接触摩耗等
により損耗したときに、残存する炭素膜を酸化処理によ
って基板の状態を損なうことなく除去した後、再び炭素
膜を形成するものである。
According to the present invention, when the carbon film formed on the heater or the film of the heat fixing device is worn due to contact wear at the time of fixing, the remaining carbon film is removed by oxidation treatment without impairing the state of the substrate. After that, the carbon film is formed again.

【0018】酸化処理の方法としては、前述のa−C:
H膜、DLC膜、硬質炭素膜の製造方法であるマイクロ
波プラズマCVD法、直流プラズマCVD法、高周波プ
ラズマCVD法、有磁場マイクロ波プラズマCVD法、
イオンビーム・スパッタ法、イオンビーム蒸着法、イオ
ンプレーティング法等を用いる。反応ガスとして酸素を
用い、酸素プラズマや酸素イオンビームを生成し、炭素
膜に照射したり曝すことにより炭素膜を酸化除去(アッ
シング)する。反応ガスは酸素にH2 ,N2 ,Air,
Ar,CF4 等を混合しても良い。また、酸化処理を行
った後、H2 ,N2 ,Ar,CF4 等のプラズマあるい
はイオンビームによりアッシング後の基板のエッチング
を行っても良い。アッシング状態は、アッシング時のプ
ラズマを発行分光法によりモニターすることにより知る
ことができる。この方法を用いてアッシングの終点を決
定できる。
As a method of oxidation treatment, the above-mentioned aC:
A microwave plasma CVD method, a direct current plasma CVD method, a high frequency plasma CVD method, a magnetic field microwave plasma CVD method, which is a manufacturing method of an H film, a DLC film, and a hard carbon film,
An ion beam / sputtering method, an ion beam vapor deposition method, an ion plating method or the like is used. Oxygen is used as a reaction gas, oxygen plasma or oxygen ion beam is generated, and the carbon film is oxidatively removed (ashing) by irradiating or exposing the carbon film. The reaction gas is oxygen, H 2 , N 2 , Air,
Ar, may be mixed CF 4 or the like. Further, after the oxidation treatment, the substrate after ashing may be etched by plasma such as H 2 , N 2 , Ar, CF 4 or an ion beam. The ashing state can be known by monitoring the plasma during ashing by emission spectroscopy. This method can be used to determine the end point of ashing.

【0019】この後、前述の成膜方法により炭素膜を再
び形成してヒーターもしくはフィルムの潤滑保護膜を再
生する。この時、アッシング、再生を同一の装置で連続
して行っても、アッシング後に有機溶剤による洗浄工程
を加えても良い。
After that, the carbon film is formed again by the above-mentioned film forming method to regenerate the lubricating protective film of the heater or the film. At this time, ashing and regeneration may be continuously performed by the same apparatus, or a washing process using an organic solvent may be added after ashing.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】〈実施例1〉図3は、本発明の実施例のヒ
ーターを用いた加熱定着装置の部分拡大断面図である。
ヒーター1は、断熱性のヒーターホルダー8を介してヒ
ーター支持部9に固定支持されている。10は、例えば
厚さ40μm程度のポリイミド等のエンドレスベルト
状、あるいは長尺ウェブ状の耐熱性フィルム、11はこ
のフィルムをヒーター1に対して押圧する加圧部材とし
ての回転加圧ローラーである。フィルム10は、不図示
の駆動部材により或は加圧ローラー11の回転力によ
り、所定の速度で矢印の方向にヒーターホルダー8のエ
ッジ部に接触しながら、ヒーター1面に密着した状態で
ヒーター1面を摺動しながら回転或は走行移動する。ヒ
ーター1の通電発熱抵抗体3に対する通電によりヒータ
ー1を所定温度に昇温させ、またフィルム10を移動駆
動させた状態である定着ニップ部15に被加熱材として
記録材16を未定着トナー画像面をフィルム10面側に
して導入することで、記録材16がフィルム10面に密
着してフィルム10と共に定着ニップ部15を移動通過
し、その移動通過過程でヒーター1からフィルム10を
介して記録材16に熱エネルギーが付与されて記録材1
6上の未定着トナー画像17が加熱溶融定着される。
<Embodiment 1> FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a heat fixing device using a heater according to an embodiment of the present invention.
The heater 1 is fixedly supported by a heater supporting portion 9 via a heat insulating heater holder 8. Reference numeral 10 denotes an endless belt-shaped or long web-shaped heat-resistant film such as polyimide having a thickness of about 40 μm, and 11 denotes a rotary pressure roller as a pressure member for pressing the film against the heater 1. The film 10 is brought into contact with the edge portion of the heater holder 8 at a predetermined speed in the direction of the arrow by a driving member (not shown) or by the rotational force of the pressure roller 11, and the heater 1 is in close contact with the heater 1 surface. Rotate or move while sliding on a surface. The heater 1 is heated to a predetermined temperature by energizing the energization heating resistor 3 of the heater 1, and the recording material 16 is used as a material to be heated in the fixing nip portion 15 in a state where the film 10 is moved and driven. The recording material 16 is brought into close contact with the surface of the film 10 and moves through the fixing nip portion 15 together with the film 10, and the recording material 16 is transferred from the heater 1 through the film 10 in the course of the movement. Heat energy is applied to 16 and recording material 1
The unfixed toner image 17 on 6 is heated and fused and fixed.

【0022】図4は、第1実施例を示すヒーター部の断
面模式図である。図中1はヒーター、2はセラミックス
基板、3はAg/Pdからなる発熱抵抗体、4,5はC
uからなる電極端子部、6はガラス質の絶縁保護層、1
8は金属元素を添加したDLC膜、8はヒーターホルダ
ー、12は電極タブ、13はAuSiからなるロウ材、
14はワイヤーである。
FIG. 4 is a schematic sectional view of the heater section showing the first embodiment. In the figure, 1 is a heater, 2 is a ceramic substrate, 3 is a heating resistor made of Ag / Pd, and 4 and 5 are C.
u is an electrode terminal portion, 6 is a vitreous insulating protective layer, 1
8 is a DLC film to which a metal element is added, 8 is a heater holder, 12 is an electrode tab, 13 is a brazing material made of AuSi,
14 is a wire.

【0023】本実施例におけるヒーターは、まずAl2
3 基板上にAg/Pdからなるペーストを発熱抵抗体
3となるようにスクリーン印刷により塗工し、大気焼成
した。抵抗値を測定した後、所望の抵抗値となるようト
リミングした。次に、Cuペーストをスクリーン印刷に
より塗工し、電極端子部4,5を酸素分圧に注意しなが
ら焼成、形成した(図4の(a))。この後、絶縁性保
護膜としてケイ酸鉛系の低軟化点ガラスをスクリーン印
刷により塗工し、大気焼成して形成した(図4の
(b))。次に、DLC膜18をECR−プラズマCV
D法により400nm形成た(図4の(c))。図5
は、DLC膜を形成するために用いたECRプラズマC
VD装置の模式図である。図中20は空洞共振器タイプ
のプラズマ室、21はガス導入系、22はマイクロ波導
入窓、23はマイクロ波導波管、24は電磁石、25は
マイクロ波発振器、26は基板、27は真空槽、28は
排気系である。同様にSiを10at%含有したDLC
膜とフッ素を10at%含有したDLC膜を400nm
形成した。これらのDLC膜の水素含有量、Si含有
量、フッ素含有量、膜硬度、摩擦係数をそれぞれHFS
(Hydrogen Forwardscatteri
ng Spectrometry)法、EPMA法、R
BS(Rutherford Backscatter
ing Spectrometry)法、薄膜硬度計、
ピン・オン・ディスク法により評価した。なお、摩擦係
数の評価は相対湿度45%の空気中で行い、ピンとして
軸受け鋼(SUJ2)の球(直径5mm)を用い加重
1.2N、摺動速度0.04m/sで行った。この結果
を表1に示す。
In the heater of this embodiment, the Al 2
A paste made of Ag / Pd was applied on the O 3 substrate by screen printing so as to form the heating resistor 3, and baked in the atmosphere. After measuring the resistance value, trimming was performed to obtain a desired resistance value. Next, a Cu paste was applied by screen printing, and the electrode terminal portions 4 and 5 were fired and formed while paying attention to the oxygen partial pressure ((a) of FIG. 4). After that, a lead silicate-based low softening point glass was applied by screen printing as an insulating protective film and baked in the air ((b) of FIG. 4). Next, the DLC film 18 is subjected to ECR-plasma CV.
It was formed to 400 nm by the D method ((c) of FIG. 4). Figure 5
Is the ECR plasma C used to form the DLC film.
It is a schematic diagram of a VD device. In the figure, 20 is a cavity resonator type plasma chamber, 21 is a gas introduction system, 22 is a microwave introduction window, 23 is a microwave waveguide, 24 is an electromagnet, 25 is a microwave oscillator, 26 is a substrate, and 27 is a vacuum chamber. 28 are exhaust systems. Similarly, DLC containing Si at 10 at%
400 nm thick film and DLC film containing 10 at% of fluorine
Formed. The hydrogen content, Si content, fluorine content, film hardness, and friction coefficient of these DLC films were measured by HFS.
(Hydrogen Forwardscatteri
ng Spectrometry) method, EPMA method, R
BS (Rutherford Backscatter)
ing Spectrometry) method, thin film hardness tester,
It was evaluated by the pin-on-disk method. The coefficient of friction was evaluated in air with a relative humidity of 45%, and a ball (diameter 5 mm) of bearing steel (SUJ2) was used as a pin at a load of 1.2 N and a sliding speed of 0.04 m / s. The results are shown in Table 1.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】次に、AuSiからなるロウ材13を用い
て銅合金からなる電極タブ12と、セラミックス基板2
とをロウ付けした(図4の(c))。引き続き、電極タ
ブ12にワイヤー14を圧接しヒーター1をヒーターホ
ルダー8に接着した(図4の(d),(e))。なお、
ヒーター1の製作時に電極端子部4,5の表面Auをフ
ラッシュメッキすることにより、ロウ付け時のロウ材の
濡れ性を向上させ、安定した接続信頼性を得ることがで
きた。電極タブ材料としては、銅合金のほかにコバー
ル、42アロイ、リン青銅等の金属が使用できる。ロウ
材は、融点250℃以上のものが好ましく、AuSiの
ほかにAuGe,AuSu等を用いることができる。ま
た、Cu電極端子部の表面にロウ付けまでの表面酸化防
止や汚染を防ぐ目的から、Au,Ni,Au/Niをフ
ラッシュメッキ等で形成することにより、より安定した
ロウ付けが実現できた。この時、Ni層を形成する目的
は、ロウ材中にCuが過度に拡散することを防ぐためで
ある。
Next, the brazing material 13 made of AuSi is used to form the electrode tab 12 made of a copper alloy and the ceramic substrate 2.
And were brazed ((c) of FIG. 4). Subsequently, the wire 14 was pressed against the electrode tab 12 to bond the heater 1 to the heater holder 8 ((d) and (e) of FIG. 4). In addition,
By flash plating the surface Au of the electrode terminal portions 4 and 5 when manufacturing the heater 1, the wettability of the brazing material during brazing was improved and stable connection reliability could be obtained. As the electrode tab material, a metal such as Kovar, 42 alloy, phosphor bronze or the like can be used in addition to the copper alloy. The brazing material preferably has a melting point of 250 ° C. or higher, and AuGe, AuSu or the like can be used in addition to AuSi. Further, for the purpose of preventing surface oxidation and contamination before brazing on the surface of the Cu electrode terminal portion, Au, Ni, Au / Ni are formed by flash plating or the like, whereby more stable brazing can be realized. At this time, the purpose of forming the Ni layer is to prevent excessive diffusion of Cu in the brazing material.

【0026】以上のようにして作製したヒーターを装着
した加熱定着装置を用い、未定着画像の定着を連続して
30万枚行ったところ、いずれのヒーターにおいても部
分的な剥離が認められたので、以下のようにして再生し
た。
Using the heat-fixing device equipped with the heater manufactured as described above, unfixed images were continuously fixed on 300,000 sheets. As a result, partial peeling was observed in all the heaters. , Was reproduced as follows.

【0027】炭素膜の形成に用いたECR−PCVD装
置にヒーターを設置し、真空槽を1×10-7Torrま
で排気した後、ガス導入系よりO2 :100sccmを
導入してガス圧を3×10-3Torrとした。引き続
き、2.45GHzのマイクロ波を1.0kW投入して
プラズマ室内に酸素プラズマを生成した。このとき、電
磁石により導入窓で1500Gauss、空洞共振器出
口で875GaussのECR条件とし、基板位置で6
50Gaussとなるよう外部磁場を形成した。この状
態で、絶縁保護層上の炭素膜をアッシングした。この
時、プラズマ発光分光法により、プラズマ中の電子的に
励起されたCOからの発光である波長297.7nmの
紫外光の強度の時間的変化をモニターし、アッシングの
終点を決めた。なお、アッシングに際して電極部が酸化
されないよう、電極部にはマスキングを行った。
A heater was installed in the ECR-PCVD apparatus used for forming the carbon film, the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 -7 Torr, and then O 2 : 100 sccm was introduced from the gas introduction system to a gas pressure of 3 It was set to × 10 -3 Torr. Subsequently, a microwave of 2.45 GHz was input at 1.0 kW to generate oxygen plasma in the plasma chamber. At this time, an ECR condition of 1500 Gauss at the introduction window and 875 Gauss at the cavity resonator exit was set by the electromagnet, and 6 at the substrate position.
An external magnetic field was formed to be 50 Gauss. In this state, the carbon film on the insulating protective layer was ashed. At this time, the end point of the ashing was determined by monitoring the temporal change in the intensity of the ultraviolet light having a wavelength of 297.7 nm, which is the light emission from the electronically excited CO in the plasma, by the plasma emission spectroscopy. The electrode portion was masked so that the electrode portion was not oxidized during the ashing.

【0028】アッシングが終了した時点でヒーターを取
り出し、前述と同様の方法、条件で再びDLC膜を形成
した。再生したDLC膜について水素含有量、Si含有
量、フッ素含有量、膜硬度、摩擦係数を評価したとこ
ろ、再生前と同様の値が得られた。このヒーターを再
度、加熱定着装置に設置して記録材の熱定着を行った結
果、再生前と同様の安定した定着と耐久性が得れた。な
お、Si以外のTa,W,Mo,Nb,Ti,Cr,F
e,B,を含有するDLC膜について同様の検討を行っ
た結果、Siを含有するDLC膜と同様の結果が得られ
た。
When the ashing was completed, the heater was taken out, and the DLC film was formed again by the same method and conditions as described above. When the hydrogen content, Si content, fluorine content, film hardness, and friction coefficient of the regenerated DLC film were evaluated, the same values as before the reproduction were obtained. This heater was again installed in the heat fixing device to perform heat fixing of the recording material. As a result, the same stable fixing and durability as before reproduction were obtained. Ta, W, Mo, Nb, Ti, Cr, F other than Si
As a result of conducting the same examination for the DLC film containing e, B, the same result as the DLC film containing Si was obtained.

【0029】〈実施例2〉実施例1と同様のAl23
基板に発熱抵抗体層を形成する溝を機械的に加工した。
溝の形状は、350mm×2mm×12μmとした。こ
の溝にAg/Pdからなるペーストを発熱抵抗体3とな
るようにスクリーン印刷により11μm塗工し、大気焼
成した。抵抗値を測定した後、所望の抵抗値となるよう
トリミングした。次に、不図示のスパッタリング装置に
基板を設置し、抵抗体層上にWを1μm形成した。W
は、Ag/PdとCの相互拡散を防止する目的で形成し
た。引き続き、図6に示すイオンビーム蒸着装置(以
下、IBD装置とする)を用いてa−C:H膜を500
nm形成した。図6中30は真空槽、31はイオンビー
ム源、32はイオン化室、33はガス導入系、34はイ
オンビーム引き出し電極、35は基板、36は排気系で
ある。真空槽を1×10-7Torrまで排気した後、ガ
ス導入系よりCH4 :15ccm、H2 :30ccmを
導入し、ガス圧を3.0×10-4Torrとしてプラズ
マ室内にプラズマを生成した。引き出し電極に0.8k
Vの電圧を印加して、イオンビームを引き出し基板に照
射して、a−C:H膜を形成した。なお、a−C:H膜
中の水素含有率をHFSで分析した結果、膜中の水素濃
度は30atom%であった。また、実施例1と同様に
して膜硬度と摩擦係数を評価した結果、それぞれ300
0kg/mm2 、0.11であった。
Example 2 Al 2 O 3 similar to Example 1
A groove for forming a heating resistor layer was mechanically processed on the substrate.
The shape of the groove was 350 mm × 2 mm × 12 μm. A paste of Ag / Pd was applied to this groove by screen printing so as to form the heating resistor 3 by 11 μm and baked in the air. After measuring the resistance value, trimming was performed to obtain a desired resistance value. Next, the substrate was placed in a sputtering device (not shown), and W was formed in a thickness of 1 μm on the resistor layer. W
Was formed for the purpose of preventing mutual diffusion of Ag / Pd and C. Subsequently, using an ion beam deposition apparatus (hereinafter referred to as an IBD apparatus) shown in FIG.
nm formed. In FIG. 6, 30 is a vacuum chamber, 31 is an ion beam source, 32 is an ionization chamber, 33 is a gas introduction system, 34 is an ion beam extraction electrode, 35 is a substrate, and 36 is an exhaust system. After evacuating the vacuum chamber to 1 × 10 −7 Torr, CH 4 : 15 ccm and H 2 : 30 ccm were introduced from the gas introduction system, and the gas pressure was 3.0 × 10 −4 Torr to generate plasma in the plasma chamber. . 0.8k for extraction electrode
A voltage of V was applied and an ion beam was extracted to irradiate the substrate to form an aC: H film. As a result of HFS analysis of the hydrogen content in the aC: H film, the hydrogen concentration in the film was 30 atom%. In addition, as a result of evaluating the film hardness and the friction coefficient in the same manner as in Example 1, the result was 300 each.
It was 0 kg / mm 2 and 0.11.

【0030】以上のようにして得られたヒーターを装着
した加熱定着装置を用い、実施例1と同様に記録材の熱
定着を行った結果、部分的な剥離が発生したため、以下
のようにして再生を行った。ヒーター部分を図6のIB
D装置に設置し、真空槽を1×10-7Torrまで排気
した後、ガス導入系よりO2 :30sccmを導入して
ガス圧を3×10-4Torrとしてプラズマ室に酸素プ
ラズマを生成した。引き出し電極に0.5kVの電圧を
印加して、酸素イオンビームを引き出してヒーター上の
炭素膜に照射してアッシングした。アッシングに引き続
き、ガス導入系よりAr:30sccmを導入し、ガス
圧を3×10-4Torr、引き出し電圧0.5kVでA
rイオンビームを引き出し、発熱抵抗体層及びセラミッ
クス基板を5nmエッチングした。エッチング終了後、
前述と同様にしてa−C:H膜を再成膜した。再生した
a−C:H膜は、再生前と同様の膜質であった。このヒ
ーターを再度、加熱定着装置に設置して記録材の熱定着
を行った結果、再生前と同様の安定した定着と耐久性が
得られた。
Using the heating and fixing device equipped with the heater obtained as described above, the recording material was thermally fixed in the same manner as in Example 1. As a result, partial peeling occurred. Played back. The heater part is IB in FIG.
After being installed in the D device and evacuating the vacuum chamber to 1 × 10 −7 Torr, O 2 : 30 sccm was introduced from the gas introduction system to set the gas pressure to 3 × 10 −4 Torr and generate oxygen plasma in the plasma chamber. . A voltage of 0.5 kV was applied to the extraction electrode to extract an oxygen ion beam and irradiate the carbon film on the heater with ashing. Following ashing, Ar: 30 sccm was introduced from the gas introduction system, the gas pressure was 3 × 10 −4 Torr, and the extraction voltage was 0.5 kV.
The r ion beam was extracted, and the heating resistor layer and the ceramic substrate were etched by 5 nm. After etching,
An aC: H film was re-formed in the same manner as described above. The regenerated aC: H film had the same film quality as that before the reproduction. As a result of re-installing this heater in the heat fixing device and performing heat fixing of the recording material, stable fixing and durability similar to those before reproduction were obtained.

【0031】〈実施例3〉ポリイミド製のフィルムにS
iを混入したa−C:H膜を25nm形成した。成膜に
は図5のECR−PCVD装置において空洞共振器出口
部に引き出し電極(グリッド)を設けた装置を用いた。
真空槽を1×10-7Torrまで排気した後、ガス導入
系よりC66 :30sccm、H2 :15sccm、
SiH4 :10sccmを導入し、ガス圧を4.1×1
-4Torrとした後、2.45GHzのマイクロ波を
1.5kW投入してプラズマ室内にプラズマを生成し
た。このとき、電磁石により導入窓で1200Gaus
s、空洞共振器出口で875GaussのECR条件と
し、基板位置で650Gaussとなるよう外部磁場を
形成した。更に、空洞共振器出口に設けた不図示の引き
出し電極に−500Vの電圧を印加して、イオンビーム
を引き出してa−C1-x Six :H膜を形成した。この
時、xの範囲は0≦x≦0.4とした。得られた膜を実
施例1と同様にして評価したところ、膜硬度は2500
kg/mm2 、摩擦係数は0.05、水素濃度は20a
tom%、Si濃度は15at%であった。
<Embodiment 3> S is applied to a polyimide film.
An aC: H film containing i was formed to a thickness of 25 nm. For film formation, the ECR-PCVD apparatus of FIG. 5 was used in which an extraction electrode (grid) was provided at the exit of the cavity resonator.
After evacuating the vacuum chamber to 1 × 10 −7 Torr, C 6 H 6 : 30 sccm, H 2 : 15 sccm from the gas introduction system,
SiH 4 : 10 sccm was introduced and the gas pressure was 4.1 × 1.
After setting to 0 −4 Torr, a microwave of 2.45 GHz was input at 1.5 kW to generate plasma in the plasma chamber. At this time, 1200 Gaus in the introduction window by the electromagnet
s, an ECR condition of 875 Gauss was set at the exit of the cavity resonator, and an external magnetic field was formed so that 650 Gauss was set at the substrate position. Furthermore, by applying a voltage of -500V to the extraction electrode (not shown) provided in the cavity resonator outlet, pull out the ion beam a-C 1-x Si x : to form a H film. At this time, the range of x was 0 ≦ x ≦ 0.4. When the obtained film was evaluated in the same manner as in Example 1, the film hardness was 2500.
kg / mm 2 , friction coefficient is 0.05, hydrogen concentration is 20a
Tom% and Si concentration were 15 at%.

【0032】以上のようにして得られたフィルムを装着
した加熱定着装置を用い、実施例1と同様に記録材の熱
定着を行った結果、部分的な剥離が発生したため以下の
ように再生を行った。ポリイミド・フィルムをECR−
PCVD装置に設置し、真空槽を1×10-7Torrま
で排気した後、ガス導入系よりO2 :100sccmを
導入してガス圧を3.0×10-3Torrとしてプラズ
マ室に酸素プラズマを生成し、引き出し電極に電圧を印
加しない状態でフィルムに酸素プラズマを照射してアッ
シングを行った。アッシング終了後、ガス導入系よりC
4 :30sccmを導入し、ガス圧を3×10-4To
rrでCF4 プラズマをフィルムに照射して5nmエッ
チングした。引き続き、前述した方法、条件によりa−
1-x Six :H膜を再成膜した。再生した膜は、再生
前と同様の膜質であった。このフィルムを再度、加熱定
着装置に設置して記録材の熱定着を行った結果、再生前
と同様の安定した定着と耐久性が得られた。
Using the heat-fixing device equipped with the film obtained as described above, the recording material was heat-fixed in the same manner as in Example 1. As a result, partial peeling occurred, so that reproduction was performed as follows. went. ECR-
It was installed in a PCVD apparatus, the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −7 Torr, and then O 2 : 100 sccm was introduced from the gas introduction system to set the gas pressure to 3.0 × 10 −3 Torr and oxygen plasma was introduced into the plasma chamber. The film was irradiated with oxygen plasma in a state where no voltage was applied to the extraction electrode, and ashing was performed. After ashing, C from the gas introduction system
F 4 : 30 sccm was introduced and the gas pressure was 3 × 10 −4 To.
The film was irradiated with CF 4 plasma at rr to perform 5 nm etching. Then, according to the method and conditions described above, a-
A C 1-x Si x : H film was formed again. The regenerated film had the same film quality as that before the regeneration. The film was again set in the heat fixing device to thermally fix the recording material, and as a result, the same stable fixing and durability as those before the reproduction were obtained.

【0033】〈実施例4〉実施例1と同様にして、絶縁
保護層上に潤滑保護膜として硬質炭素膜を300nm形
成した。図7は、硬質炭素膜を形成するために用いたD
Cマグネトロン・スパッタリング装置の模式図である。
図中40は真空槽、41は基板、42は純度99.99
%のグラファイト・ターゲット、43はガス導入系、4
4はDC電源、45は排気系である。真空槽を1×10
-7Torrまで排気した後、ガス導入系よりArを導入
してガス圧を0.9Paとした。この時、基板温度を室
温、放電パワー50W、基板ターゲット間距離を40m
mとした。なお、成膜に先立ち、300Wで20mi
n.間ターゲットのプレスパッタリングを行った。得ら
れた膜を実施例1と同様に評価したところ、膜硬度は2
100kg/mm2 、摩擦係数は0.12、密度は2.
8g/cm3 であった。
<Embodiment 4> In the same manner as in Embodiment 1, a hard carbon film having a thickness of 300 nm was formed as a lubricating protection film on the insulating protection layer. FIG. 7 shows D used to form a hard carbon film.
It is a schematic diagram of a C magnetron sputtering apparatus.
In the figure, 40 is a vacuum chamber, 41 is a substrate, and 42 is a purity of 99.99.
% Graphite target, 43 is gas introduction system, 4
4 is a DC power supply, and 45 is an exhaust system. 1 x 10 vacuum chamber
After exhausting to -7 Torr, Ar was introduced from the gas introduction system to adjust the gas pressure to 0.9 Pa. At this time, the substrate temperature is room temperature, the discharge power is 50 W, the substrate target distance is 40 m.
m. In addition, prior to film formation, 20 W at 300 W
n. The target was pre-sputtered. When the obtained film was evaluated in the same manner as in Example 1, the film hardness was 2
100 kg / mm 2 , coefficient of friction 0.12, density 2.
It was 8 g / cm 3 .

【0034】以上のようにして得られたヒーターを装着
した加熱定着装置を用い、実施例1と同様に記録材の熱
定着を行った結果、部分的な剥離が発生したため、以下
のようにして再生を行った。ヒーター部分を図8に示す
RFプラズマCVD装置に設置した。図中50は真空
槽、51はガス導入系、52は電極、53は基板、54
は排気系、55はRF電源である。真空槽を1×10-7
Torrまで排気した後、ガス導入系よりO2 :80s
ccm、CF4 :20sccmを導入してガス圧を3.
0×10-2Torrとし、RF電源より1kWの電力を
投入してRFプラズマを形成した。このRFプラズマ中
に、硬質炭素膜を形成したヒーターを曝し、アッシング
を行った。引き続き、前述した方法、条件により硬質炭
素膜を再成膜した。再生した膜は、再生前と同様の膜質
であった。このヒーターを再度、加熱定着装置に設置し
て記録材の熱定着を行った結果、再生前と同様の安定し
た定着と耐久性が得れた。
Using the heat-fixing device equipped with the heater obtained as described above, the recording material was heat-fixed in the same manner as in Example 1. As a result, partial peeling occurred. Played back. The heater part was installed in the RF plasma CVD apparatus shown in FIG. In the figure, 50 is a vacuum chamber, 51 is a gas introduction system, 52 is an electrode, 53 is a substrate, 54
Is an exhaust system and 55 is an RF power source. Vacuum chamber 1 × 10 -7
After exhausting to Torr, O 2 : 80s from the gas introduction system
ccm, CF 4 : 20 sccm was introduced to adjust the gas pressure to 3.
RF plasma was formed by applying 0 kW of 1 kW from an RF power source at 0 × 10 -2 Torr. A heater having a hard carbon film formed thereon was exposed to this RF plasma to perform ashing. Subsequently, a hard carbon film was re-formed by the method and conditions described above. The regenerated film had the same film quality as that before the regeneration. This heater was again installed in the heat fixing device to perform heat fixing of the recording material. As a result, the same stable fixing and durability as before reproduction were obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、熱定着
による画像形成装置で使用される熱定着用ヒーターにお
いて、フィルムと接触摺動するヒーターの絶縁保護層あ
るいは発熱抵抗体層上、もしくはフィルム上に潤滑保護
膜として形成された高硬度、低摩擦係数の炭素膜を酸化
処理により除去した後、再び炭素膜を形成することによ
り、優れた耐摩耗性、摺動特性を有する加熱定着装置を
長期間にわたって提供することができる。本発明によ
り、定着スピードの高速化、定着サイズの大型化が可能
となり、ランニング・コストの低減も実現できる。
As described above, according to the present invention, in the heat fixing heater used in the image forming apparatus by heat fixing, on the insulating protective layer or the heat generating resistor layer of the heater which comes into contact with the film and slides, or A heating and fixing device having excellent wear resistance and sliding characteristics by removing a carbon film having a high hardness and a low friction coefficient formed on a film as a lubrication protective film by an oxidation treatment and then forming the carbon film again. Can be provided over a long period of time. According to the present invention, the fixing speed can be increased, the fixing size can be increased, and the running cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヒーターの表面側平面図。FIG. 1 is a front side plan view of a heater according to the present invention.

【図2】本発明に係るヒーターの背面側平面図。FIG. 2 is a rear side plan view of the heater according to the present invention.

【図3】本発明の実施例におけるヒーターを用いた定着
装置の断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a fixing device using a heater according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例におけるヒーターの部分断面
図。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a heater according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例でDLC膜の形成に用いたEC
RプラズマCVD装置の模式図。
FIG. 5 is an EC used for forming a DLC film in an example of the present invention.
The schematic diagram of an R plasma CVD apparatus.

【図6】本発明の実施例でa−C:H膜の形成に用いた
イオンビーム蒸着装置の模式図。
FIG. 6 is a schematic diagram of an ion beam vapor deposition apparatus used for forming an aC: H film in an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例で硬質炭素膜の形成に用いたD
Cマグネトロンスパッタリング装置の模式図。
FIG. 7: D used for forming a hard carbon film in the example of the present invention
The schematic diagram of a C magnetron sputtering apparatus.

【図8】本発明の実施例で硬質炭素膜のアッシングに用
いたRFプラズマCVD装置の模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram of an RF plasma CVD apparatus used for ashing a hard carbon film in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ヒーター 2…セラミックス
基板 3…発熱抵抗体 4…電極端子部 5…電極端子部 6…絶縁保護層 7…温度測定素子 8…ヒーターホル
ダー 9…裏面断熱層 10…耐熱性フィ
ルム 11…加圧ローラー 12…電極タブ 13…ロウ材 14…ワイヤー 15…定着ニップ 16…記録材 17…未定着トナー 18…DLC膜 20…プラズマ室 21…ガス導入系 22…マイクロ波導入窓 23…マイクロ波
導波管 24…電磁石 25…マイクロ波
発振器 26…基板 27…真空槽 28…排気系 30…真空槽 31…イオンビーム源 32…イオン化室 33…ガス導入系 34…イオンビー
ム引き出し電極 35…基板 36…排気系 40…真空槽 41…基板 42…ターゲット 43…ガス導入系 44…DC電源 45…排気系 50…真空槽 51…ガス導入系 52…電極 53…基板 54…排気系 54…RF電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heater 2 ... Ceramic substrate 3 ... Heating resistor 4 ... Electrode terminal part 5 ... Electrode terminal part 6 ... Insulation protective layer 7 ... Temperature measuring element 8 ... Heater holder 9 ... Back heat insulation layer 10 ... Heat resistant film 11 ... Pressurization Roller 12 ... Electrode tab 13 ... Brazing material 14 ... Wire 15 ... Fixing nip 16 ... Recording material 17 ... Unfixed toner 18 ... DLC film 20 ... Plasma chamber 21 ... Gas introduction system 22 ... Microwave introduction window 23 ... Microwave waveguide 24 ... Electromagnet 25 ... Microwave oscillator 26 ... Substrate 27 ... Vacuum tank 28 ... Exhaust system 30 ... Vacuum tank 31 ... Ion beam source 32 ... Ionization chamber 33 ... Gas introduction system 34 ... Ion beam extraction electrode 35 ... Substrate 36 ... Exhaust system 40 ... Vacuum tank 41 ... Substrate 42 ... Target 43 ... Gas introduction system 44 ... DC power supply 45 ... Exhaust system 50 ... Vacuum tank 51 ... Gas Irikei 52 ... electrode 53 ... substrate 54 ... exhaust system 54 ... RF power

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上に設けられた通電により発
熱する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体と接触摺動するフィ
ルムを有し、画像形成装置で使用される加熱定着装置で
あって、フィルムと接触摺動するヒーターの絶縁保護膜
あるいは発熱抵抗体上、もしくはフィルム上の少なくと
も一つに炭素膜からなる潤滑保護膜を有する加熱定着装
置において、上記炭素膜をアッシングにより除去した
後、新たな炭素膜を形成することを特徴とする加熱定着
装置の再生方法。
1. A heating and fixing device used in an image forming apparatus, comprising a heating resistor provided on an insulating substrate and generating heat when energized, and a film that is brought into contact with and sliding on the heating resistor. In a heat fixing device having an insulating protective film of a heater that slides in contact with a film, a heating resistor, or a lubricating protective film made of a carbon film on at least one of the films, after removing the carbon film by ashing, Method for regenerating a heat fixing device, which comprises forming a transparent carbon film.
【請求項2】 前記、炭素膜が水素化アモルファス炭素
膜、ダイヤモンド状炭素膜、硬質炭素膜であることを特
徴とする請求項1記載の加熱定着装置の再生方法。
2. The method for regenerating a heat fixing device according to claim 1, wherein the carbon film is a hydrogenated amorphous carbon film, a diamond-like carbon film, or a hard carbon film.
【請求項3】 前記、水素化アモルファス炭素膜、ダイ
ヤモンド状炭素膜がTa,W,Mo,Nb,Ti,C
r,Fe,B,Siもしくはフッ素のいずれかの元素を
一つ以上含有していることを特徴とする請求項1記載の
加熱定着装置の再生方法。
3. The hydrogenated amorphous carbon film and diamond-like carbon film are Ta, W, Mo, Nb, Ti, C.
2. The method of regenerating a heat fixing device according to claim 1, further comprising at least one element selected from r, Fe, B, Si and fluorine.
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