JPH08328405A - 加熱定着装置およびその製造方法 - Google Patents
加熱定着装置およびその製造方法Info
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- JPH08328405A JPH08328405A JP13380795A JP13380795A JPH08328405A JP H08328405 A JPH08328405 A JP H08328405A JP 13380795 A JP13380795 A JP 13380795A JP 13380795 A JP13380795 A JP 13380795A JP H08328405 A JPH08328405 A JP H08328405A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 少なくとも（１）基板上に形成された発熱抵
抗体層と、これを覆う絶縁保護層とからなるヒーター、
（２）ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フィル
ム、および（３）耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動さ
せる加圧ローラーからなり、被定着物が耐熱フィルムと
ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムとともに移動す
る間に加熱定着される画像形成装置用加熱定着装置にお
いて、ヒーターの発熱抵抗体層が導電性を有するカーボ
ン膜からなり、前記絶縁保護層が高絶縁抵抗を有するカ
ーボン膜であることを特徴とする加熱定着装置。 【効果】 加熱定着装置の性能が長期にわたって安定に
保たれる。
抗体層と、これを覆う絶縁保護層とからなるヒーター、
（２）ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フィル
ム、および（３）耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動さ
せる加圧ローラーからなり、被定着物が耐熱フィルムと
ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムとともに移動す
る間に加熱定着される画像形成装置用加熱定着装置にお
いて、ヒーターの発熱抵抗体層が導電性を有するカーボ
ン膜からなり、前記絶縁保護層が高絶縁抵抗を有するカ
ーボン膜であることを特徴とする加熱定着装置。 【効果】 加熱定着装置の性能が長期にわたって安定に
保たれる。
Description
【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熱定着装置に
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。
ムプリンタ等の画像形成装置に用いられる熱定着装置に
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。
【０００２】
【従来の技術】複写機、レーザービームプリンタ等の画
像形成装置用の未定着画像の加熱定着装置として、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。
像形成装置用の未定着画像の加熱定着装置として、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。
【０００３】このようなヒーターの模式図を図１１、図
１２に示す。ヒーター１０１は、電気絶縁性・耐熱性・
低熱容量の細長い基板１０２と、この基板１０２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１０３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）１０４および１０５と、基板１
０２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１０６と、
基板１０２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１０７を有する。基板１０２は、例え
ば、幅１０ｍｍ・厚さ１ｍｍ・長さ２４０ｍｍのＡｌ2
Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＳｉＣ等のセラミック板等である。通電
発熱抵抗体１０３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等を大気焼成して形成
したパターン層である。電極端子（接続端子）１０４お
よび１０５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、この端子１０４および１０５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。
１２に示す。ヒーター１０１は、電気絶縁性・耐熱性・
低熱容量の細長い基板１０２と、この基板１０２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１０３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）１０４および１０５と、基板１
０２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１０６と、
基板１０２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１０７を有する。基板１０２は、例え
ば、幅１０ｍｍ・厚さ１ｍｍ・長さ２４０ｍｍのＡｌ2
Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＳｉＣ等のセラミック板等である。通電
発熱抵抗体１０３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等を大気焼成して形成
したパターン層である。電極端子（接続端子）１０４お
よび１０５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、この端子１０４および１０５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。
【０００４】ヒーター１０１は定着面の温度を管理・制
御するために装置の横断面おいて、通電発熱抵抗体１０
３を定着ニップ部１１５（合接ニップ部、加圧部）の幅
領域のほぼ中央部に位置させる構造となっている。ヒー
ター１０１の絶縁保護層１０６側が薄膜フィルム接触摺
動面側である。ヒーター１０１は通電発熱抵抗体１０３
の両端電極端子１０４および１０５間に交流電源１１２
より電圧が印加され、この通電発熱抵抗体１０３が発熱
することにより昇温する。
御するために装置の横断面おいて、通電発熱抵抗体１０
３を定着ニップ部１１５（合接ニップ部、加圧部）の幅
領域のほぼ中央部に位置させる構造となっている。ヒー
ター１０１の絶縁保護層１０６側が薄膜フィルム接触摺
動面側である。ヒーター１０１は通電発熱抵抗体１０３
の両端電極端子１０４および１０５間に交流電源１１２
より電圧が印加され、この通電発熱抵抗体１０３が発熱
することにより昇温する。
【０００５】ヒーター１０１の温度は、基板背面の温度
検出素子１０７で検出されて、その検出情報が通電制御
回路１１３へフィードバックされて、交流電源１１２か
ら通電発熱抵抗体１０３への通電が制御され、ヒーター
１０１が所定の温度に温度制御される。ヒーター１０１
の温度検出素子１０７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１０３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１
０３の直下に対応する基板背面側部分位置）に配設され
る。
検出素子１０７で検出されて、その検出情報が通電制御
回路１１３へフィードバックされて、交流電源１１２か
ら通電発熱抵抗体１０３への通電が制御され、ヒーター
１０１が所定の温度に温度制御される。ヒーター１０１
の温度検出素子１０７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１０３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１
０３の直下に対応する基板背面側部分位置）に配設され
る。
【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ならびに薄膜フィ
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、絶縁性保護層と薄膜フィルムと
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、薄膜フィルムの摩耗が激しくなってくる。
このとき生じる摩耗粉が薄膜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、薄膜フィルムの駆動速
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。絶縁性保護層に用いら
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）、硬度差により、薄膜フィルムの摩
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、テフロンコーティング等
を施して絶縁保護層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。
ためには、ヒーター上の絶縁性保護層ならびに薄膜フィ
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、絶縁性保護層と薄膜フィルムと
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、薄膜フィルムの摩耗が激しくなってくる。
このとき生じる摩耗粉が薄膜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、薄膜フィルムの駆動速
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。絶縁性保護層に用いら
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）、硬度差により、薄膜フィルムの摩
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、テフロンコーティング等
を施して絶縁保護層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。
【０００７】一方、絶縁保護層上にポリイミド・フィル
ムと摺動特性を改善する目的から潤滑保護膜としてダイ
ヤモンド状炭素膜や水素化アモルファスカーボン膜、硬
質炭素膜等のカーボン膜を形成することによって前述の
問題を解決できることが見出された。しかしながら、こ
れらのカーボン膜はカーボン・イオンビームを用いて形
成するため、絶縁保護層上に形成すると、電荷が蓄積さ
れ厚膜化できなかったり成膜レートが低下するという問
題があった。
ムと摺動特性を改善する目的から潤滑保護膜としてダイ
ヤモンド状炭素膜や水素化アモルファスカーボン膜、硬
質炭素膜等のカーボン膜を形成することによって前述の
問題を解決できることが見出された。しかしながら、こ
れらのカーボン膜はカーボン・イオンビームを用いて形
成するため、絶縁保護層上に形成すると、電荷が蓄積さ
れ厚膜化できなかったり成膜レートが低下するという問
題があった。
【０００８】また、ヒーターの発熱抵抗体は高温安定性
や耐薬品性に優れていることが必要である。しかしなが
ら、スクリーン印刷等で塗工したＡｇ／Ｐｄ（銀パラジ
ウム合金）抵抗体は、同様に形成されるガラス等の電気
絶縁性保護層の形成に際し、焼成時に絶縁保護層中に拡
散し、絶縁性を低下させるという問題があった。さら
に、発熱抵抗体層の形成プロセス（スクリーン印刷）は
膜厚制御に制約があるため、発熱抵抗層を薄くすること
が困難であるだけでなく、その膜質も不安定であった。
や耐薬品性に優れていることが必要である。しかしなが
ら、スクリーン印刷等で塗工したＡｇ／Ｐｄ（銀パラジ
ウム合金）抵抗体は、同様に形成されるガラス等の電気
絶縁性保護層の形成に際し、焼成時に絶縁保護層中に拡
散し、絶縁性を低下させるという問題があった。さら
に、発熱抵抗体層の形成プロセス（スクリーン印刷）は
膜厚制御に制約があるため、発熱抵抗層を薄くすること
が困難であるだけでなく、その膜質も不安定であった。
【０００９】このように、現状では熱定着方式による定
着のより高速化と定着ボリュームの増大に対処すること
は困難であり、ヒーターの寿命（接触摺動距離）をでき
るだけ長くすることが必要とされている。
着のより高速化と定着ボリュームの増大に対処すること
は困難であり、ヒーターの寿命（接触摺動距離）をでき
るだけ長くすることが必要とされている。
【００１０】この発明の目的は上述の問題点を解決し、
性能が安定し、寿命の長いヒーターを提供することであ
る。
性能が安定し、寿命の長いヒーターを提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、画像形成装
置で使用される加熱定着装置であって、少なくとも ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵抗体
層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなるヒー
ター、 前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フィル
ム、および 前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加圧ロ
ーラとからなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加圧ロ
ーラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動する間
に加熱定着される加熱定着装置において、（１）ヒータ
ーの発熱抵抗体として導電性の、具体例として体積抵抗
率が１０ -3Ω・ｃｍより小さいアモルファスの炭素膜を
用い、この発熱抵抗体の絶縁と潤滑を目的として保護層
として高絶縁抵抗、具体例として１０6 Ω・ｃｍより大
きい体積抵抗率を有する炭素膜を用いることおよび／ま
たは（２）ヒーターの絶縁保護層上にカーボンの中性粒
子もしくは負イオンを用いてカーボン膜を形成すること
により上記問題点を解決したものである。
置で使用される加熱定着装置であって、少なくとも ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵抗体
層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなるヒー
ター、 前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フィル
ム、および 前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加圧ロ
ーラとからなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加圧ロ
ーラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動する間
に加熱定着される加熱定着装置において、（１）ヒータ
ーの発熱抵抗体として導電性の、具体例として体積抵抗
率が１０ -3Ω・ｃｍより小さいアモルファスの炭素膜を
用い、この発熱抵抗体の絶縁と潤滑を目的として保護層
として高絶縁抵抗、具体例として１０6 Ω・ｃｍより大
きい体積抵抗率を有する炭素膜を用いることおよび／ま
たは（２）ヒーターの絶縁保護層上にカーボンの中性粒
子もしくは負イオンを用いてカーボン膜を形成すること
により上記問題点を解決したものである。
【００１２】以下、まず（１）に関して詳細に説明す
る。本発明に係る絶縁層を形成する炭素膜は、ａ−Ｃ：
Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜である。これらの膜
は、熱伝導率が２００〜６００Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗
（体積抵抗率）１０6 〜１０11Ω・ｃｍ、硬度２０００
〜５０００ｋｇ／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。
る。本発明に係る絶縁層を形成する炭素膜は、ａ−Ｃ：
Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜である。これらの膜
は、熱伝導率が２００〜６００Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗
（体積抵抗率）１０6 〜１０11Ω・ｃｍ、硬度２０００
〜５０００ｋｇ／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。
【００１３】ここで用いるａ−Ｃ：Ｈ膜、ＤＣＬ膜また
は硬質炭素膜は、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、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。このとき用いる原料炭
素源は、含炭素ガスまたは液であるメタン、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、クルロホルム、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；（ＣＨ3 ）2
ＣＯ，（Ｃ6 Ｈ5 ）2 ＣＯ等のケトン類；ＣＯ，ＣＯ2
等のガス、およびこれらのガスにＮ2 ，Ｈ2 ，Ｏ2 ，Ｈ
2 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。
は硬質炭素膜は、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、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。このとき用いる原料炭
素源は、含炭素ガスまたは液であるメタン、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、クルロホルム、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；（ＣＨ3 ）2
ＣＯ，（Ｃ6 Ｈ5 ）2 ＣＯ等のケトン類；ＣＯ，ＣＯ2
等のガス、およびこれらのガスにＮ2 ，Ｈ2 ，Ｏ2 ，Ｈ
2 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。
【００１４】ａ−Ｃ：Ｈ膜あるいはＤＬＣ膜は、膜中に
水素を数１０原子％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原
子％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原子
％含む膜は、ビッカース硬度で２０００〜５０００ｋｇ
／ｍｍ2 と非常に硬く、電気抵抗が１０8 Ωｃｍ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。したがって、本発明の絶縁保護層として用いられ
るのは、水素含有量が１０〜４５原子％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。硬質炭素膜は、巨視的にはアモルファスで、膜中に
水素を含有しないか、含有するとしても１原子％以下で
あり、ｓｐ3結合をもつ密度が２．０ｇ／ｃｍ3 以上の
硬質な炭素膜である。
水素を数１０原子％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原
子％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原子
％含む膜は、ビッカース硬度で２０００〜５０００ｋｇ
／ｍｍ2 と非常に硬く、電気抵抗が１０8 Ωｃｍ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。したがって、本発明の絶縁保護層として用いられ
るのは、水素含有量が１０〜４５原子％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。硬質炭素膜は、巨視的にはアモルファスで、膜中に
水素を含有しないか、含有するとしても１原子％以下で
あり、ｓｐ3結合をもつ密度が２．０ｇ／ｃｍ3 以上の
硬質な炭素膜である。
【００１５】一方、発熱抵抗体層の炭素膜は、前述のａ
−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜に金属元素を含
有したもので、その含有率によって体積抵抗率を制御し
ている。ヒーターの発熱抵抗体として要求される電気抵
抗は数Ω〜数１０Ωである。例えば、数Ωの抵抗を１μ
ｍ厚の発熱抵抗体層によって得るためには、１０-5Ω・
ｃｍオーダーの体積抵抗率を持つ炭素膜を形成すればよ
い。炭素膜に含有する金属としては、周期律表のIVａ
（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ），Ｖａ（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ），VIａ
（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ），VIII（Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，
Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ），Ｉｂ（Ｃｕ，Ａｇ，
Ａｕ），IIｂ（Ｚｎ），III ｂ（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）等
が挙げられる。これら金属元素を炭素膜に添加する方法
としては、これらの元素からなる固体金属もしくは有機
金属ガス、金属塩化物のガスを成膜時に原料ガスに添加
したり、蒸発，スパッタリング、あるいはイオン注入す
ることにより実現することができる。膜中への添加量
は、原料ガスや固体炭素源との混合比によって、イオン
注入の場合には注入量によって制御する。図１０はａ−
Ｃ：Ｈ膜にＴａを添加したａ−Ｃ：Ｈ（Ｔａ）膜におけ
るＴａ添加量と体積抵抗率の関係を示したものである。
この図から、この材料を用いて１０-5Ω・ｃｍオーダー
の体積抵抗率を有する発熱抵抗体層を１μｍ形成するた
めには、Ｔａの添加量を９０原子％以上にすればよいこ
とがわかる。
−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜に金属元素を含
有したもので、その含有率によって体積抵抗率を制御し
ている。ヒーターの発熱抵抗体として要求される電気抵
抗は数Ω〜数１０Ωである。例えば、数Ωの抵抗を１μ
ｍ厚の発熱抵抗体層によって得るためには、１０-5Ω・
ｃｍオーダーの体積抵抗率を持つ炭素膜を形成すればよ
い。炭素膜に含有する金属としては、周期律表のIVａ
（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ），Ｖａ（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ），VIａ
（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ），VIII（Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，
Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ），Ｉｂ（Ｃｕ，Ａｇ，
Ａｕ），IIｂ（Ｚｎ），III ｂ（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）等
が挙げられる。これら金属元素を炭素膜に添加する方法
としては、これらの元素からなる固体金属もしくは有機
金属ガス、金属塩化物のガスを成膜時に原料ガスに添加
したり、蒸発，スパッタリング、あるいはイオン注入す
ることにより実現することができる。膜中への添加量
は、原料ガスや固体炭素源との混合比によって、イオン
注入の場合には注入量によって制御する。図１０はａ−
Ｃ：Ｈ膜にＴａを添加したａ−Ｃ：Ｈ（Ｔａ）膜におけ
るＴａ添加量と体積抵抗率の関係を示したものである。
この図から、この材料を用いて１０-5Ω・ｃｍオーダー
の体積抵抗率を有する発熱抵抗体層を１μｍ形成するた
めには、Ｔａの添加量を９０原子％以上にすればよいこ
とがわかる。
【００１６】金属元素をａ−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜に添加
する方法について、ＤＣマグネトロン・スパッタリング
法を例に説明する。添加する金属元素をターゲットとし
（例えばＴａ）を、反応ガスとして含炭素ガス（例えば
Ｃ2 Ｈ2 ）、スパッタリングガスとして不活性ガス（例
えばＡｒ等の希ガスあるいは窒素ガス）を適当な割合で
混合して反応性スパッタリングを行う。このとき、ＤＣ
電源より数１００Ｗ〜数ｋＷのパワーを投入してＤＣプ
ラズマを形成し、基板に適当なバイアス電圧を印加す
る。反応ガスとスパッタリングガスの流量比を変えるこ
とにより添加元素の濃度を制御する。スパッタリングガ
ス流量を多くすることにより添加元素の濃度を高くする
ことができる。
する方法について、ＤＣマグネトロン・スパッタリング
法を例に説明する。添加する金属元素をターゲットとし
（例えばＴａ）を、反応ガスとして含炭素ガス（例えば
Ｃ2 Ｈ2 ）、スパッタリングガスとして不活性ガス（例
えばＡｒ等の希ガスあるいは窒素ガス）を適当な割合で
混合して反応性スパッタリングを行う。このとき、ＤＣ
電源より数１００Ｗ〜数ｋＷのパワーを投入してＤＣプ
ラズマを形成し、基板に適当なバイアス電圧を印加す
る。反応ガスとスパッタリングガスの流量比を変えるこ
とにより添加元素の濃度を制御する。スパッタリングガ
ス流量を多くすることにより添加元素の濃度を高くする
ことができる。
【００１７】また、添加する金属元素としては前述のも
の以外に、アルカリ金属、アルカリ土類、稀土類金属等
を用いることもできる。
の以外に、アルカリ金属、アルカリ土類、稀土類金属等
を用いることもできる。
【００１８】ヒーターの発熱抵抗体層の厚さは、数１０
０ｎｍ〜数１０μｍの範囲であればよく、特に数１００
ｎｍ〜数μｍが好適である。膜厚が数１００ｎｍより薄
いときには、耐電流性に問題があり、数１０μｍを超え
る場合には基板との密着性の低下に伴う剥離が生じた
り、あるいは厚膜形成に要する製造時間が長くなった
り、発熱抵抗体層上に形成する絶縁保護層の厚さも厚く
なる等の問題がある。一方、発熱抵抗体層上に設ける絶
縁保護層は、発熱抵抗体層の膜厚の２〜１０倍程度であ
れば十分である。膜厚が薄い場合には、発熱抵抗体層に
対するステップカバレージが不十分で絶縁性能が得られ
ず、厚い場合には膜応力により膜が基板から剥離し易い
からである。
０ｎｍ〜数１０μｍの範囲であればよく、特に数１００
ｎｍ〜数μｍが好適である。膜厚が数１００ｎｍより薄
いときには、耐電流性に問題があり、数１０μｍを超え
る場合には基板との密着性の低下に伴う剥離が生じた
り、あるいは厚膜形成に要する製造時間が長くなった
り、発熱抵抗体層上に形成する絶縁保護層の厚さも厚く
なる等の問題がある。一方、発熱抵抗体層上に設ける絶
縁保護層は、発熱抵抗体層の膜厚の２〜１０倍程度であ
れば十分である。膜厚が薄い場合には、発熱抵抗体層に
対するステップカバレージが不十分で絶縁性能が得られ
ず、厚い場合には膜応力により膜が基板から剥離し易い
からである。
【００１９】なお、発熱抵抗体層と絶縁保護層とがとも
に炭素膜から構成されるために、抵抗体層と絶縁保護層
の密着性は良好である。また、製造プロセスとしても発
熱抵抗体層と絶縁保護層を連続して形成できる。特に、
膜厚方向に金属の添加量を制御することにより発熱抵抗
体層から絶縁保護層にかけて組成を自由に制御できる
（例えば傾斜組成とすることが可能である）。さらに、
セラミックス基板に形成される発熱抵抗体層は、炭素膜
中に金属を含有しているため金属を含有しない炭素膜に
比べ基板との密着性に優れている。
に炭素膜から構成されるために、抵抗体層と絶縁保護層
の密着性は良好である。また、製造プロセスとしても発
熱抵抗体層と絶縁保護層を連続して形成できる。特に、
膜厚方向に金属の添加量を制御することにより発熱抵抗
体層から絶縁保護層にかけて組成を自由に制御できる
（例えば傾斜組成とすることが可能である）。さらに、
セラミックス基板に形成される発熱抵抗体層は、炭素膜
中に金属を含有しているため金属を含有しない炭素膜に
比べ基板との密着性に優れている。
【００２０】本発明は、耐熱フィルムと接触摺動するヒ
ーターの発熱抵抗体層を気相合成法により金属元素を添
加したａ−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜とし、
発熱抵抗体層の絶縁と潤滑保護をかねて絶縁性の高いａ
−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜を絶縁保護層と
して形成することにより、ヒーターと耐熱フィルム間の
耐摩耗性と摺動性を改善し、耐熱性、化学的安定性に優
れた長寿命のヒーターを実現するものである。
ーターの発熱抵抗体層を気相合成法により金属元素を添
加したａ−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜とし、
発熱抵抗体層の絶縁と潤滑保護をかねて絶縁性の高いａ
−Ｃ：Ｈ膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜を絶縁保護層と
して形成することにより、ヒーターと耐熱フィルム間の
耐摩耗性と摺動性を改善し、耐熱性、化学的安定性に優
れた長寿命のヒーターを実現するものである。
【００２１】次に（２）に関して詳細に説明する。本発
明に係るカーボン膜は、熱伝導率が２００〜６００Ｗ／
ｍ・Ｋ、電気抵抗（体積抵抗率）１０8 〜１０11Ωｃ
ｍ、硬度２０００〜５０００ｋｇ／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。
明に係るカーボン膜は、熱伝導率が２００〜６００Ｗ／
ｍ・Ｋ、電気抵抗（体積抵抗率）１０8 〜１０11Ωｃ
ｍ、硬度２０００〜５０００ｋｇ／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。
【００２２】ヒーターの絶縁保護層上に高硬度、低摩擦
係数のカーボン膜（水素化アモルファス炭素膜、ＤＬＣ
膜、硬質炭素膜）を形成することにより、従来問題であ
ったトライボロジー的問題を解決することができる。し
かしながら、これらの炭素膜は通常、カーボンイオンを
用いて形成するため、ガラス質の絶縁保護層に対しては
電荷が蓄積され、膜を厚く形成できなかったり、成膜レ
ートが小さかったり、あるいは形成できても膜の応力に
より十分な密着性が得られず、耐摩耗性に劣っていた。
それゆえ、耐摩耗性を向上させるために膜厚を厚くする
必要が生じるが、前述の理由により厚膜化することが困
難であった。
係数のカーボン膜（水素化アモルファス炭素膜、ＤＬＣ
膜、硬質炭素膜）を形成することにより、従来問題であ
ったトライボロジー的問題を解決することができる。し
かしながら、これらの炭素膜は通常、カーボンイオンを
用いて形成するため、ガラス質の絶縁保護層に対しては
電荷が蓄積され、膜を厚く形成できなかったり、成膜レ
ートが小さかったり、あるいは形成できても膜の応力に
より十分な密着性が得られず、耐摩耗性に劣っていた。
それゆえ、耐摩耗性を向上させるために膜厚を厚くする
必要が生じるが、前述の理由により厚膜化することが困
難であった。
【００２３】この問題を解決するため鋭意検討した結
果、以下の手段により炭素膜の密着性を向上させ、厚膜
化に対応できることを見いだした。すなわち、炭素膜の
形成にカーボンイオンを用いず、カーボンイオンと同等
のエネルギーを有するカーボンの中性粒子、もしくは負
イオンを用いるものである。
果、以下の手段により炭素膜の密着性を向上させ、厚膜
化に対応できることを見いだした。すなわち、炭素膜の
形成にカーボンイオンを用いず、カーボンイオンと同等
のエネルギーを有するカーボンの中性粒子、もしくは負
イオンを用いるものである。
【００２４】イオンを成膜に用いるのは、イオンの輸送
が運動量とエネルギーの移動だけでなく、ある元素とそ
の質量を対象物まで輸送することが可能で、しかも特定
の元素を選択し、そのエネルギー、方向等を制御するこ
とが可能なためである。しかしながら、対象物に電荷を
持ち込むことになるため、対象物が絶縁物の場合にはチ
ャージアップやダメージ等の問題がある。一方、中性粒
子の場合には、イオンのもつ基本的特徴に加えて、対象
物が絶縁体であっても問題を生じないだけでなく、磁場
や電場の外乱による影響を受けないこと、イオンの輸送
で問題となる空間電荷の問題がないので非常に大きな密
度の粒子輸送が可能であること、ビーム指向性がよいこ
と、機械的・熱的な原子、分子の移動が可能であること
等の特徴を有する。特に、成膜という物質創生の観点か
ら数１０ｅＶ〜数ｋｅＶのエネルギー領域の中性粒子が
効果的である。一方、負イオンでは、電荷は負で、電離
に係るエネルギーは１ｅＶ程度の電子親和力であり、イ
オンから中性に戻るときにエネルギーを吸収（吸熱）す
る。負イオンを絶縁物に注入した場合、絶縁物の表面電
位は数Ｖと非常に低く保たれるため、正イオンのように
電荷が蓄積し表面電位がイオンの加速電圧程度まで上昇
することがない。また、内部ポテンシャルエネルギーの
影響をほとんど無視でき、イオンの運動エネルギーの効
果だけを純粋に利用することができる。なお、正イオン
を絶縁物に適用すると前述したように、基板の表面電位
はイオンの加速電圧程度まで正の高電位に上昇する。従
来実施されてきた、電子シャワー法やプラズマ法による
外部から電子を供給することによって、電気的に正電荷
の蓄積した基板表面を中和させる電荷補償による帯電緩
和には、マクロな中和は行えるもののミクロな中和には
適していないのである。
が運動量とエネルギーの移動だけでなく、ある元素とそ
の質量を対象物まで輸送することが可能で、しかも特定
の元素を選択し、そのエネルギー、方向等を制御するこ
とが可能なためである。しかしながら、対象物に電荷を
持ち込むことになるため、対象物が絶縁物の場合にはチ
ャージアップやダメージ等の問題がある。一方、中性粒
子の場合には、イオンのもつ基本的特徴に加えて、対象
物が絶縁体であっても問題を生じないだけでなく、磁場
や電場の外乱による影響を受けないこと、イオンの輸送
で問題となる空間電荷の問題がないので非常に大きな密
度の粒子輸送が可能であること、ビーム指向性がよいこ
と、機械的・熱的な原子、分子の移動が可能であること
等の特徴を有する。特に、成膜という物質創生の観点か
ら数１０ｅＶ〜数ｋｅＶのエネルギー領域の中性粒子が
効果的である。一方、負イオンでは、電荷は負で、電離
に係るエネルギーは１ｅＶ程度の電子親和力であり、イ
オンから中性に戻るときにエネルギーを吸収（吸熱）す
る。負イオンを絶縁物に注入した場合、絶縁物の表面電
位は数Ｖと非常に低く保たれるため、正イオンのように
電荷が蓄積し表面電位がイオンの加速電圧程度まで上昇
することがない。また、内部ポテンシャルエネルギーの
影響をほとんど無視でき、イオンの運動エネルギーの効
果だけを純粋に利用することができる。なお、正イオン
を絶縁物に適用すると前述したように、基板の表面電位
はイオンの加速電圧程度まで正の高電位に上昇する。従
来実施されてきた、電子シャワー法やプラズマ法による
外部から電子を供給することによって、電気的に正電荷
の蓄積した基板表面を中和させる電荷補償による帯電緩
和には、マクロな中和は行えるもののミクロな中和には
適していないのである。
【００２５】本発明で用いるカーボンの中性粒子は、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ＣＶ
Ｄ法、イオンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等
によりカーボンイオンを形成した後、荷電変換すること
により中性粒子化するものである。すなわち、プラズマ
中から数１０ｅＶ〜数ｋｅＶのエネルギーをもったカー
ボンイオンを引き出し、これを電子を与えるドナー物質
中に通過させることにより中性粒子あるいは負イオンに
荷電変換させるものである。あるいは、J.Isikawa, Y.T
akeiri and T.Takagi:Rev. Sci. Insutrum., 57, 1512
(1986)等に開示されるスパッタリングを用いた二次負イ
オン放出の原理に基づきカーボン負イオンを形成する。
このとき用いる原料は炭素を含有するガスまたはガス化
し易い液体でメタン、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；（ＣＨ3 ）2 ＣＯ，（Ｃ6 Ｈ5 ）2ＣＯ
等のケトン類；Ｃｏ，ＣＯ2 等のガスであり、これらの
ガス（ガス化物）にＮ2 ，Ｈ2 ，Ｏ2 ，Ｈ2Ｏ， Ａｒ等
のガスを混合したのも使用できる。荷電変換を行うため
のドナー物質としては、生成イオンと同種の中性ガス
（前述の原料のガス）、あるいは電離電圧の低いアルカ
リ金属やアルカリ土類金属のガスが挙げられる。特に後
者は、荷電変換の効率を高くすることが可能である。負
イオン生成の場合の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、表面の仕事関数を小
さくし負イオン生成率を上げる目的からアルカリ金属や
アルカリ土類金属を併用する。なお、炭素膜中には原料
ガスやドナー物質のガス成分が３０原子％以下であれば
含有されても構わない。本発明の炭素膜は、真空中や乾
燥窒素雰囲気中ではμ（摩擦係数）が０．０２以下と非
常に低いのに対し、相対湿度は高くなるにしたがい摩擦
係数が大きくなる傾向を示す。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したがい、摩擦係数の劣化を生じ
る。これに対し、炭素膜中に水素やフッ素、あるいはア
ルカリ金属、アルカリ土類金属が微量含まれると、摩擦
係数が湿度や接触摺動距離に影響されない炭素膜を得る
ことができる。これらの元素の膜中濃度は、３０原子％
以下が好適である。濃度が３０原子％を超えると炭素膜
本来の有する性質が低下する。特に、膜高度の低下が顕
著であり、基板との密着性も低下するため適さない。こ
れらの元素を含有する炭素膜の摩擦係数が、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、炭素膜の表面に存在するダングリ
ングボンドがこれらの元素でターミネートされることに
より、表面エネルギー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。
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ＣＶ
Ｄ法、イオンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等
によりカーボンイオンを形成した後、荷電変換すること
により中性粒子化するものである。すなわち、プラズマ
中から数１０ｅＶ〜数ｋｅＶのエネルギーをもったカー
ボンイオンを引き出し、これを電子を与えるドナー物質
中に通過させることにより中性粒子あるいは負イオンに
荷電変換させるものである。あるいは、J.Isikawa, Y.T
akeiri and T.Takagi:Rev. Sci. Insutrum., 57, 1512
(1986)等に開示されるスパッタリングを用いた二次負イ
オン放出の原理に基づきカーボン負イオンを形成する。
このとき用いる原料は炭素を含有するガスまたはガス化
し易い液体でメタン、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；（ＣＨ3 ）2 ＣＯ，（Ｃ6 Ｈ5 ）2ＣＯ
等のケトン類；Ｃｏ，ＣＯ2 等のガスであり、これらの
ガス（ガス化物）にＮ2 ，Ｈ2 ，Ｏ2 ，Ｈ2Ｏ， Ａｒ等
のガスを混合したのも使用できる。荷電変換を行うため
のドナー物質としては、生成イオンと同種の中性ガス
（前述の原料のガス）、あるいは電離電圧の低いアルカ
リ金属やアルカリ土類金属のガスが挙げられる。特に後
者は、荷電変換の効率を高くすることが可能である。負
イオン生成の場合の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、表面の仕事関数を小
さくし負イオン生成率を上げる目的からアルカリ金属や
アルカリ土類金属を併用する。なお、炭素膜中には原料
ガスやドナー物質のガス成分が３０原子％以下であれば
含有されても構わない。本発明の炭素膜は、真空中や乾
燥窒素雰囲気中ではμ（摩擦係数）が０．０２以下と非
常に低いのに対し、相対湿度は高くなるにしたがい摩擦
係数が大きくなる傾向を示す。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したがい、摩擦係数の劣化を生じ
る。これに対し、炭素膜中に水素やフッ素、あるいはア
ルカリ金属、アルカリ土類金属が微量含まれると、摩擦
係数が湿度や接触摺動距離に影響されない炭素膜を得る
ことができる。これらの元素の膜中濃度は、３０原子％
以下が好適である。濃度が３０原子％を超えると炭素膜
本来の有する性質が低下する。特に、膜高度の低下が顕
著であり、基板との密着性も低下するため適さない。こ
れらの元素を含有する炭素膜の摩擦係数が、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、炭素膜の表面に存在するダングリ
ングボンドがこれらの元素でターミネートされることに
より、表面エネルギー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。
【００２６】炭素膜はヒーターの絶縁保護層上だけに形
成するのではなく、発熱抵抗体上、耐熱フィルム上、あ
るいはヒーターホルダー上に前述の形成方法により形成
してもよい。炭素膜の厚さは、絶縁保護層上あるいは発
熱抵抗体上に設ける場合には、数ｎｍ〜数１０μｍの範
囲であればよく、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よりも厚いと
き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、発熱抵抗体上にの直接形成する場合には、十
分な絶縁性が確保できるよう（所望の電気抵抗となるよ
う）にする必要がある。一方、耐熱フィルム上に形成す
る場合には、数ｎｍ〜数１００ｎｍの膜厚が好適であ
る。膜厚が数ｎｍより薄い場合には十分は潤滑性能が得
られず、数１００ｎｍよりも厚い場合には、膜応力によ
り膜が耐熱フィルムから剥離したり、耐熱フィルムがカ
ールしてしまうためである。なお、前述の好適な膜厚範
囲で膜を形成し場合でも、耐熱フィルムがカールすると
きには耐熱フィルムの両面に膜を形成すればよい。な
お、本発明の潤滑保護膜を、耐熱フィルムと接触摺動す
るヒーターやヒーターホルダー部に形成するとともに、
ヒーターと接触摺動する耐熱フィルムを形成することに
より、ヒーター、耐熱フィルム間の接触摺動特性をより
向上させることができる。
成するのではなく、発熱抵抗体上、耐熱フィルム上、あ
るいはヒーターホルダー上に前述の形成方法により形成
してもよい。炭素膜の厚さは、絶縁保護層上あるいは発
熱抵抗体上に設ける場合には、数ｎｍ〜数１０μｍの範
囲であればよく、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よりも厚いと
き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、発熱抵抗体上にの直接形成する場合には、十
分な絶縁性が確保できるよう（所望の電気抵抗となるよ
う）にする必要がある。一方、耐熱フィルム上に形成す
る場合には、数ｎｍ〜数１００ｎｍの膜厚が好適であ
る。膜厚が数ｎｍより薄い場合には十分は潤滑性能が得
られず、数１００ｎｍよりも厚い場合には、膜応力によ
り膜が耐熱フィルムから剥離したり、耐熱フィルムがカ
ールしてしまうためである。なお、前述の好適な膜厚範
囲で膜を形成し場合でも、耐熱フィルムがカールすると
きには耐熱フィルムの両面に膜を形成すればよい。な
お、本発明の潤滑保護膜を、耐熱フィルムと接触摺動す
るヒーターやヒーターホルダー部に形成するとともに、
ヒーターと接触摺動する耐熱フィルムを形成することに
より、ヒーター、耐熱フィルム間の接触摺動特性をより
向上させることができる。
【００２７】本発明は、耐熱フィルムと接触摺動するヒ
ーターの絶縁保護層上に、カーボンの中性粒子や負イオ
ンを用いて密着性の良好な炭素膜を潤滑保護層として形
成することにより、ヒーターと耐熱フィルム間の耐摩耗
性を摺動性を改善し、長寿命のヒーターを実現するもの
である。
ーターの絶縁保護層上に、カーボンの中性粒子や負イオ
ンを用いて密着性の良好な炭素膜を潤滑保護層として形
成することにより、ヒーターと耐熱フィルム間の耐摩耗
性を摺動性を改善し、長寿命のヒーターを実現するもの
である。
【００２８】
【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。 実施例１ 図１は、こ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を介してヒーターの支持面（裏面断熱層）
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はこのフィリルムを
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。耐熱フィルム１０は、不図示の駆動部
材によりあるいは加圧ローラー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面に摺動しながら回転あるいは走行移動する。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る。ヒーターの温度はセラミッ
ク基板２の、通電抵抗体３が形成されている面とは反対
の面（裏面）に設けられ温度測定素子７により検出さ
れ、その情報は不図示の通電制御回路へフィードバック
され、通電抵抗体３への通電が制御され、所定の値に保
たれる。耐熱フィルム１０を移動駆動させた状態で定着
ニップ部１５に被加熱材として記録材１６を、未定着ト
ナー画像面を耐熱フィルム１０面側にして導入すること
により、記録材１６が耐熱フィルム１０面に密着してこ
のフィルムとともに定着ニップ部１５を移動通過し、そ
の移動通過過程でヒーター１から耐熱フィルム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１６
上の未定着トナー画像１７が加熱溶融定着される。
施例を説明する。 実施例１ 図１は、こ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を介してヒーターの支持面（裏面断熱層）
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はこのフィリルムを
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。耐熱フィルム１０は、不図示の駆動部
材によりあるいは加圧ローラー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面に摺動しながら回転あるいは走行移動する。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る。ヒーターの温度はセラミッ
ク基板２の、通電抵抗体３が形成されている面とは反対
の面（裏面）に設けられ温度測定素子７により検出さ
れ、その情報は不図示の通電制御回路へフィードバック
され、通電抵抗体３への通電が制御され、所定の値に保
たれる。耐熱フィルム１０を移動駆動させた状態で定着
ニップ部１５に被加熱材として記録材１６を、未定着ト
ナー画像面を耐熱フィルム１０面側にして導入すること
により、記録材１６が耐熱フィルム１０面に密着してこ
のフィルムとともに定着ニップ部１５を移動通過し、そ
の移動通過過程でヒーター１から耐熱フィルム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１６
上の未定着トナー画像１７が加熱溶融定着される。
【００２９】図２は、図１の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
金属元素を添加してＤＬＣ膜からなる発熱抵抗体、４，
５はＣｕからなる電極端子部、６はＤＬＣ膜、８はヒー
ターホルダ−、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。
ある。図中１はヒーター、２はセラミックス基板、３は
金属元素を添加してＤＬＣ膜からなる発熱抵抗体、４，
５はＣｕからなる電極端子部、６はＤＬＣ膜、８はヒー
ターホルダ−、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。
【００３０】本実施例におけるヒーターは、まずＡｌ2
Ｏ3 基板上にＴａを添加したＤＬＣ膜を発熱抵抗体３と
なるようＥＣＲプラズマＣＶＤ法により１．５μｍ形成
した。図３は、ＤＬＣ膜を形成するために用いたＥＣＲ
プラズマＣＶＤ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、２９は純度９９．９％のＴａターゲ
ットである。真空槽を１×１０-7Ｔｏｒｒまで排気した
後、ガス導入系よりＣ2 Ｈ2 ：３０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ：１
５ｓｃｃｍ，Ａｒ：２５０ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を
５．０×１０-3Ｔｏｒｒとした後、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波を１．０ｋＷ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１２００
ガウス、空洞共振器出口のＴａターゲット２９で８７５
ガウスのＥＣＲ条件とし、基板位置で５５０ガウスとな
るよう外部磁場を形成した。さらに、不図示のＤＣ電源
により基板に−５００Ｖの電圧を印加して、図２の３の
ＤＬＣ（Ｔａ）膜を形成した。同一条件で作製した膜の
Ｔａの含有率をＥＰＭＡで分析した結果、膜中含有率は
９１原子％であった。また、膜中の水素濃度をＨＦＳ
（Hydrogen Foward Scattering) 法で分析した結果、
２．７原子％であった。発熱抵抗体としての抵抗値を測
定したところ１０Ωであった。
Ｏ3 基板上にＴａを添加したＤＬＣ膜を発熱抵抗体３と
なるようＥＣＲプラズマＣＶＤ法により１．５μｍ形成
した。図３は、ＤＬＣ膜を形成するために用いたＥＣＲ
プラズマＣＶＤ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、２９は純度９９．９％のＴａターゲ
ットである。真空槽を１×１０-7Ｔｏｒｒまで排気した
後、ガス導入系よりＣ2 Ｈ2 ：３０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ：１
５ｓｃｃｍ，Ａｒ：２５０ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を
５．０×１０-3Ｔｏｒｒとした後、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波を１．０ｋＷ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１２００
ガウス、空洞共振器出口のＴａターゲット２９で８７５
ガウスのＥＣＲ条件とし、基板位置で５５０ガウスとな
るよう外部磁場を形成した。さらに、不図示のＤＣ電源
により基板に−５００Ｖの電圧を印加して、図２の３の
ＤＬＣ（Ｔａ）膜を形成した。同一条件で作製した膜の
Ｔａの含有率をＥＰＭＡで分析した結果、膜中含有率は
９１原子％であった。また、膜中の水素濃度をＨＦＳ
（Hydrogen Foward Scattering) 法で分析した結果、
２．７原子％であった。発熱抵抗体としての抵抗値を測
定したところ１０Ωであった。
【００３１】発熱抵抗体の形成に引き続き、不図示の抵
抗体の形状に対応したパターンマスクの開口面積を拡大
し、不図示のシャッターによりＴａターゲット面を遮蔽
した後、ガス導入系からＣ2 Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍ，Ｈ
2 ：１５ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を２．０×１０-3Ｔ
ｏｒｒとした後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１．０
ｋＷ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１２００ガウス、空洞共振
器出口で８７５ガウスのＥＣＲ条件とし、基板位置で５
５０ガウスとなるよう外部磁場を形成した。さらに、不
図示のＤＣ電源により基板に−５００Ｖの電圧を印加し
て、図２の６のＤＬＣ膜を３μｍ形成した。同一条件で
作製した膜をＨＦＳ法により水素濃度を分析したところ
水素含有量は２５原子％であった。また、膜の硬度を薄
膜硬度計で測定した結果、ピッカース硬度換算で２００
０ｋｇ／ｍｍ2 であった。ピン・オン・ディスク法によ
り摩擦特性を評価した。測定は相対湿度６０％の空気中
で行い、ピンとして軸受け鋼（ＳＵＪ２）の球（直径５
ｍｍ）を用い加重２．２Ｎ、摺動速度０．０４ｍ／ｓで
行った結果、摩擦係数は０．０６であった。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。
抗体の形状に対応したパターンマスクの開口面積を拡大
し、不図示のシャッターによりＴａターゲット面を遮蔽
した後、ガス導入系からＣ2 Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍ，Ｈ
2 ：１５ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を２．０×１０-3Ｔ
ｏｒｒとした後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１．０
ｋＷ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１２００ガウス、空洞共振
器出口で８７５ガウスのＥＣＲ条件とし、基板位置で５
５０ガウスとなるよう外部磁場を形成した。さらに、不
図示のＤＣ電源により基板に−５００Ｖの電圧を印加し
て、図２の６のＤＬＣ膜を３μｍ形成した。同一条件で
作製した膜をＨＦＳ法により水素濃度を分析したところ
水素含有量は２５原子％であった。また、膜の硬度を薄
膜硬度計で測定した結果、ピッカース硬度換算で２００
０ｋｇ／ｍｍ2 であった。ピン・オン・ディスク法によ
り摩擦特性を評価した。測定は相対湿度６０％の空気中
で行い、ピンとして軸受け鋼（ＳＵＪ２）の球（直径５
ｍｍ）を用い加重２．２Ｎ、摺動速度０．０４ｍ／ｓで
行った結果、摩擦係数は０．０６であった。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。
【００３２】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。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。なお、ヒーター１の製作時に電極端子部４，５の表
面に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ため、Ａｕ，Ｎｉ，Ａｕ／Ｎ
ｉ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。このとき、Ｎｉ層を形成
する理由は、ロウ材中にＣｕが過度に拡散することを防
ぐためである。
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。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。なお、ヒーター１の製作時に電極端子部４，５の表
面に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ため、Ａｕ，Ｎｉ，Ａｕ／Ｎ
ｉ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。このとき、Ｎｉ層を形成
する理由は、ロウ材中にＣｕが過度に拡散することを防
ぐためである。
【００３３】以上のようにして得られた加熱定着装置
は、ヒーターとフィルム間の摩擦、摺動に対してもフィ
ルムの摩耗粉の発生がなく、安定した摺動性能を長期間
保持することができた。 実施例２ 実施例１と同様にしてＡｌ2 Ｏ3 基板に金属元素を添加
したａ−Ｃ：Ｈ膜を発熱抵抗体として形成した。図４
は、発熱抵抗体を形成したイオンビーム蒸着（ＩＢＤ）
装置の模式図である。図中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は電子
銃、３７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 ：１５ｓｃｃ
ｍ，Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍを導入しガス圧を３．５×１０
-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０．７ｋＶ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た。このとき、電子銃３６
を用いて添加する金属を同時に蒸着した。添加した金属
はＷ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌで発熱抵抗体層の
厚さをいずれも１μｍとした。各金属の添加率は、それ
ぞれＷ：６７原子％、Ｆｅ：８０原子％、Ｃｏ：７０原
子％、Ｎｉ：７２原子％、Ｃｕ：６０原子％、Ａｌ：６
５原子％とした。この後、電子銃３６による金属添加を
停止し、ＩＢＤ法により絶縁保護層（潤滑絶縁保護層）
としてａ−Ｃ：Ｈ膜を２．５μｍ形成した。この膜の水
素濃度、膜硬度、摩擦係数を実施例１と同様に評価した
ところ、水素濃度：３５原子％、硬度：Ｈｖ＝３０００
ｋｇ／ｍｍ2 、摩擦係数：μ＝０．１１であった。引き
続き、実施例１と同様にして電極部等を形成して６種類
のヒーターを完成した。
は、ヒーターとフィルム間の摩擦、摺動に対してもフィ
ルムの摩耗粉の発生がなく、安定した摺動性能を長期間
保持することができた。 実施例２ 実施例１と同様にしてＡｌ2 Ｏ3 基板に金属元素を添加
したａ−Ｃ：Ｈ膜を発熱抵抗体として形成した。図４
は、発熱抵抗体を形成したイオンビーム蒸着（ＩＢＤ）
装置の模式図である。図中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は電子
銃、３７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 ：１５ｓｃｃ
ｍ，Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍを導入しガス圧を３．５×１０
-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０．７ｋＶ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た。このとき、電子銃３６
を用いて添加する金属を同時に蒸着した。添加した金属
はＷ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌで発熱抵抗体層の
厚さをいずれも１μｍとした。各金属の添加率は、それ
ぞれＷ：６７原子％、Ｆｅ：８０原子％、Ｃｏ：７０原
子％、Ｎｉ：７２原子％、Ｃｕ：６０原子％、Ａｌ：６
５原子％とした。この後、電子銃３６による金属添加を
停止し、ＩＢＤ法により絶縁保護層（潤滑絶縁保護層）
としてａ−Ｃ：Ｈ膜を２．５μｍ形成した。この膜の水
素濃度、膜硬度、摩擦係数を実施例１と同様に評価した
ところ、水素濃度：３５原子％、硬度：Ｈｖ＝３０００
ｋｇ／ｍｍ2 、摩擦係数：μ＝０．１１であった。引き
続き、実施例１と同様にして電極部等を形成して６種類
のヒーターを完成した。
【００３４】以上のようにして得られた６種類のヒータ
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、いずれのヒーターにおいて
も実施例１と同様の安定した定着と耐久性が得られた。 実施例３ 実施例１と同様にＡｌ2 Ｏ3 基板に金属元素を添加した
硬質炭素膜を発熱抵抗体として形成した。図５に発熱抵
抗体を形成したＤＣマグネトロン・スパッタリング装置
の模式図を示す。図中４０は真空槽、４１は基板、４２
はターゲット、４３はガス導入系、４４はＤＣ電源、４
５は排気系である。ターゲットは純度９９．９％のＡｕ
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Ｃ2 Ｈ2 とＡｒを導入しＣ2 Ｈ2 ：
１０ｓｃｃｍ，Ａｒ：２００ｓｃｃｍ、ガス圧４．０×
１０-3ＴｏｒｒとしてＡｕ添加硬質炭素膜を２μｍ形成
した。このとき、基板温度を室温、放電パワー２ｋＷ、
基板ターゲット間距離を７０ｍｍとした。Ａｕの添加率
は６２原子％とした。次に、ターゲットを純度９９．９
９％のグラファイトに交換し、ガス導入系因りＡｒを導
入しガス圧を６．０×１０-3Ｔｏｒｒとした。基板温度
を室温、放電パワー１００Ｗ、基板ターゲット間距離５
０ｍｍとし、硬質炭素膜を５μｍ形成した。この硬質炭
素膜の水素含有率、膜硬度、摩擦係数を評価した結果、
水素濃度：０原子％、硬度：Ｈｖ＝２０００ｋｇ／ｍｍ
2 、摩擦係数：μ＝０．１５であった。なお、発熱抵抗
体と潤滑絶縁保護層の形成は連続して行った。引き続
き、実施例１と同様にして電極部等を形成してヒーター
を完成した。
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、いずれのヒーターにおいて
も実施例１と同様の安定した定着と耐久性が得られた。 実施例３ 実施例１と同様にＡｌ2 Ｏ3 基板に金属元素を添加した
硬質炭素膜を発熱抵抗体として形成した。図５に発熱抵
抗体を形成したＤＣマグネトロン・スパッタリング装置
の模式図を示す。図中４０は真空槽、４１は基板、４２
はターゲット、４３はガス導入系、４４はＤＣ電源、４
５は排気系である。ターゲットは純度９９．９％のＡｕ
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Ｃ2 Ｈ2 とＡｒを導入しＣ2 Ｈ2 ：
１０ｓｃｃｍ，Ａｒ：２００ｓｃｃｍ、ガス圧４．０×
１０-3ＴｏｒｒとしてＡｕ添加硬質炭素膜を２μｍ形成
した。このとき、基板温度を室温、放電パワー２ｋＷ、
基板ターゲット間距離を７０ｍｍとした。Ａｕの添加率
は６２原子％とした。次に、ターゲットを純度９９．９
９％のグラファイトに交換し、ガス導入系因りＡｒを導
入しガス圧を６．０×１０-3Ｔｏｒｒとした。基板温度
を室温、放電パワー１００Ｗ、基板ターゲット間距離５
０ｍｍとし、硬質炭素膜を５μｍ形成した。この硬質炭
素膜の水素含有率、膜硬度、摩擦係数を評価した結果、
水素濃度：０原子％、硬度：Ｈｖ＝２０００ｋｇ／ｍｍ
2 、摩擦係数：μ＝０．１５であった。なお、発熱抵抗
体と潤滑絶縁保護層の形成は連続して行った。引き続
き、実施例１と同様にして電極部等を形成してヒーター
を完成した。
【００３５】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、実施例１と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。 実施例４ 図６は、こ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。（本実施例中の各図において実
施例１と同じ機能を有する部分の符号は同一とした。）
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。耐熱フィルム１０は、不図示
の駆動部材によりあるいは加圧ローラー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あるいは走行移動す
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る。ヒーター温度の調
整は、温度測定素子７を介して行われることは図１（実
施例１）の場合と同様である。耐熱フィルム１０を移動
駆動させた状態で定着ニップ部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
て導入することにより、記録材１６が耐熱フィルム１０
面に密着してこのフィルムとともに定着ニップ部１５を
移動通過し、その移動通過過程でヒーター１から耐熱フ
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１６上に未定着トナー画像１７が加熱溶融定
着される。
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、実施例１と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。 実施例４ 図６は、こ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。（本実施例中の各図において実
施例１と同じ機能を有する部分の符号は同一とした。）
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。耐熱フィルム１０は、不図示
の駆動部材によりあるいは加圧ローラー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あるいは走行移動す
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る。ヒーター温度の調
整は、温度測定素子７を介して行われることは図１（実
施例１）の場合と同様である。耐熱フィルム１０を移動
駆動させた状態で定着ニップ部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
て導入することにより、記録材１６が耐熱フィルム１０
面に密着してこのフィルムとともに定着ニップ部１５を
移動通過し、その移動通過過程でヒーター１から耐熱フ
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１６上に未定着トナー画像１７が加熱溶融定
着される。
【００３６】図７は、実施例４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Ｃｕ
からなる電極端子部、６はガラス質の絶縁保護層、１８
は炭素膜、８はヒーターホルダー、１２は電極タブ、１
３はＡｕＳｉからなるロウ材、１４はワイヤーである。
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Ｃｕ
からなる電極端子部、６はガラス質の絶縁保護層、１８
は炭素膜、８はヒーターホルダー、１２は電極タブ、１
３はＡｕＳｉからなるロウ材、１４はワイヤーである。
【００３７】本実施例におけるヒーターは、まずＡｌ2
Ｏ3 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。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。次に、絶縁保護膜上にカーボン
の中性粒子を用いて炭素膜を形成した。図８に、カーボ
ン中性粒子蒸着装置の模式図を示す。図中５０は真空
槽、５１はイオンビーム源、５２はイオン化室、５３は
ガス導入系、５４はイオンビーム引き出し電極、５５は
基体、５６は排気系、５７は差動排気系とドナーガス導
入系を備えた荷電変換器である。真空槽を１×１０-7Ｔ
ｏｒｒまで排気した後、ガス導入系よりＡｒ：２０ｓｃ
ｃｍを導入しガス圧を２．５×１０-4Ｔｏｒｒした後、
引き出し電極に５００Ｖの電圧を印加して、イオン電流
密度０．５ｍＡ／ｃｍ2 のＡｒイオンビームを５分間照
射して表面をクリーニングした。次に、ガス供給系から
ＣＨ4 ：１０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ：２０ｓｃｃｍを導入し、
ガス圧を２．５×１０-4Ｔｏｒｒ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０．８ｋＶの電圧
を印加してイオンビームを引き出し、２．０×１０-4Ｔ
ｏｒｒの分圧のセシウム蒸気を満たした荷電変換器を通
過させて中性粒子化した後、基板に照射して炭素膜を１
μｍ形成した。石英基板上に同様に形成した炭素膜をＨ
ＦＳ法により水素濃度を分析した結果、水素含有量は２
０原子％であった。炭素膜のＲＨＥＥＤ像はハーローパ
ターンを示し、アモルファス構造であった。ＩＲ分光、
ラマン分光、ＮＭＲ等により炭素の結合状態は、ｓｐ3
結合とｓｐ2 結合からなるいわゆるダイヤモンド状炭素
であった。また、この膜の硬度を薄膜硬度計で測定した
結果、ビッカース硬度換算で２５００ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。ピン・オン・ディスク法により摩擦特性を評価し
た。測定は相対湿度５０％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
１．０Ｎ、摺動速度０．０４ｍ／ｓで行った結果、摩擦
係数は０．１２であった。また、同一条件で２００００
回摺動させたが膜の剥離や傷等の顕著な損傷は見られな
かった。
Ｏ3 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。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。次に、絶縁保護膜上にカーボン
の中性粒子を用いて炭素膜を形成した。図８に、カーボ
ン中性粒子蒸着装置の模式図を示す。図中５０は真空
槽、５１はイオンビーム源、５２はイオン化室、５３は
ガス導入系、５４はイオンビーム引き出し電極、５５は
基体、５６は排気系、５７は差動排気系とドナーガス導
入系を備えた荷電変換器である。真空槽を１×１０-7Ｔ
ｏｒｒまで排気した後、ガス導入系よりＡｒ：２０ｓｃ
ｃｍを導入しガス圧を２．５×１０-4Ｔｏｒｒした後、
引き出し電極に５００Ｖの電圧を印加して、イオン電流
密度０．５ｍＡ／ｃｍ2 のＡｒイオンビームを５分間照
射して表面をクリーニングした。次に、ガス供給系から
ＣＨ4 ：１０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ：２０ｓｃｃｍを導入し、
ガス圧を２．５×１０-4Ｔｏｒｒ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０．８ｋＶの電圧
を印加してイオンビームを引き出し、２．０×１０-4Ｔ
ｏｒｒの分圧のセシウム蒸気を満たした荷電変換器を通
過させて中性粒子化した後、基板に照射して炭素膜を１
μｍ形成した。石英基板上に同様に形成した炭素膜をＨ
ＦＳ法により水素濃度を分析した結果、水素含有量は２
０原子％であった。炭素膜のＲＨＥＥＤ像はハーローパ
ターンを示し、アモルファス構造であった。ＩＲ分光、
ラマン分光、ＮＭＲ等により炭素の結合状態は、ｓｐ3
結合とｓｐ2 結合からなるいわゆるダイヤモンド状炭素
であった。また、この膜の硬度を薄膜硬度計で測定した
結果、ビッカース硬度換算で２５００ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。ピン・オン・ディスク法により摩擦特性を評価し
た。測定は相対湿度５０％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
１．０Ｎ、摺動速度０．０４ｍ／ｓで行った結果、摩擦
係数は０．１２であった。また、同一条件で２００００
回摺動させたが膜の剥離や傷等の顕著な損傷は見られな
かった。
【００３８】次に、前述の図７で説明したように、Ａｕ
Ｓｉ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。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。なお、ヒーター１の
製作時に電極端子部４，５の表面に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２
５０℃以上のものが好ましく、ＡｕＳｉのほかＡｕＧ
ｅ，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
ぐために、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。このとき、Ｎｉ層を形成する理由は、ロウ材中
にＣｕが過度に拡散することを防ぐためである。
Ｓｉ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。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。なお、ヒーター１の
製作時に電極端子部４，５の表面に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２
５０℃以上のものが好ましく、ＡｕＳｉのほかＡｕＧ
ｅ，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
ぐために、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。このとき、Ｎｉ層を形成する理由は、ロウ材中
にＣｕが過度に拡散することを防ぐためである。
【００３９】以上のようにして得られた加熱定着装置
は、ヒーターと耐熱フィルム間の摩擦、摺動に対しても
耐熱フィルムの摩耗粉の発生がなく、安定した摺動性能
を長期間保持することできた。 実施例５ 実施例４と同様にして絶縁保護膜を形成した後、カーボ
ンの負イオンビームを用いて潤滑保護膜を形成した。図
９にＲＦプラズマ・スパッタ型負イオン源の模式図を示
す。図中８１はＲＦ電源、８２はマッチング・ボック
ス、８３はＲＦコイル、８４はスパッタリング・ターゲ
ット、８５は水冷パイプ、８６はセシウムガス導入系、
８７はスパッタリングガス導入系、８８は永久磁石、８
９はアパーチャー、９０は引き出し電極、９１は負イオ
ンビームである。真空槽を１×１０ -7Ｔｏｒｒまで排気
した後、スパッタリングガス導入系よりＸｅ：２０ｓｃ
ｃｍを導入し、ガス圧を３．０×１０-4Ｔｏｒｒとした
後、セシウムガス供給系よりセシウムを蒸発させたガス
をプラズマ生成室に導入する。１３．５６ＭＨｚのＲＦ
電源８１から高周波を５００Ｗ投入してプラズマ室内に
ＲＦプラズマを生成し、純度９９．９９％のグラファイ
トターゲットに負電位のバイアスを印加してスパッタリ
ングした。このときターゲット表面には、中性セシウム
粒子が表面からスパッタされるのに十分な量を供給し
た。スパッタリングされたカーボン負イオンを引き出し
電極９０により、イオンエネルギー１．２ｋｅＶ、イオ
ン電流１ｍＡで引き出して基板を照射して６００ｎｍの
炭素膜を形成した。同一条件で作製した炭素膜をＨＦＳ
方法により水素濃度を分析した結果、水素含有量は１原
子％以下であった。また、この膜の硬度を薄膜硬度計で
測定した結果、ビッカース硬度換算で２０００ｋｇ／ｍ
ｍ2 であった。ピン・オン・ディスク法により摩擦特性
を評価した。測定は実施例４と同じ条件で行い、摩擦係
数の値は０．１５であった。また、同一条件で２０００
０回摺動させたが膜の剥離や傷等の顕著な損傷はみられ
なかった。この後、実施例４と同様にして電極端子部
に、電極タブ、ワイヤーを接続した後、ヒーターホルダ
ー部に接着してヒーターサンプルを完成した。
は、ヒーターと耐熱フィルム間の摩擦、摺動に対しても
耐熱フィルムの摩耗粉の発生がなく、安定した摺動性能
を長期間保持することできた。 実施例５ 実施例４と同様にして絶縁保護膜を形成した後、カーボ
ンの負イオンビームを用いて潤滑保護膜を形成した。図
９にＲＦプラズマ・スパッタ型負イオン源の模式図を示
す。図中８１はＲＦ電源、８２はマッチング・ボック
ス、８３はＲＦコイル、８４はスパッタリング・ターゲ
ット、８５は水冷パイプ、８６はセシウムガス導入系、
８７はスパッタリングガス導入系、８８は永久磁石、８
９はアパーチャー、９０は引き出し電極、９１は負イオ
ンビームである。真空槽を１×１０ -7Ｔｏｒｒまで排気
した後、スパッタリングガス導入系よりＸｅ：２０ｓｃ
ｃｍを導入し、ガス圧を３．０×１０-4Ｔｏｒｒとした
後、セシウムガス供給系よりセシウムを蒸発させたガス
をプラズマ生成室に導入する。１３．５６ＭＨｚのＲＦ
電源８１から高周波を５００Ｗ投入してプラズマ室内に
ＲＦプラズマを生成し、純度９９．９９％のグラファイ
トターゲットに負電位のバイアスを印加してスパッタリ
ングした。このときターゲット表面には、中性セシウム
粒子が表面からスパッタされるのに十分な量を供給し
た。スパッタリングされたカーボン負イオンを引き出し
電極９０により、イオンエネルギー１．２ｋｅＶ、イオ
ン電流１ｍＡで引き出して基板を照射して６００ｎｍの
炭素膜を形成した。同一条件で作製した炭素膜をＨＦＳ
方法により水素濃度を分析した結果、水素含有量は１原
子％以下であった。また、この膜の硬度を薄膜硬度計で
測定した結果、ビッカース硬度換算で２０００ｋｇ／ｍ
ｍ2 であった。ピン・オン・ディスク法により摩擦特性
を評価した。測定は実施例４と同じ条件で行い、摩擦係
数の値は０．１５であった。また、同一条件で２０００
０回摺動させたが膜の剥離や傷等の顕著な損傷はみられ
なかった。この後、実施例４と同様にして電極端子部
に、電極タブ、ワイヤーを接続した後、ヒーターホルダ
ー部に接着してヒーターサンプルを完成した。
【００４０】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４と同様に記録材の熱
定着を行った結果、実施例４と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。 実施例６ 荷電変換器に導入するガスをセシウムからＣ2 Ｈ2 ／Ｈ
2 に変更した以外は、実施例４と同様にして炭素膜を
１．５μｍ形成した。イオンビーム形成の原料ガスとし
てガス供給系からＣＨ4 ：１０ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：２０ｓ
ｃｃｍ、ＣＦ4 ：５ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を４．０
×１０-4Ｔｏｒｒ、引き出し電圧１．５ｋＶでカーボン
イオンビームを引き出し荷電変換器に導入した。荷電変
換器にドナーガスとしてＣ2 Ｈ2 ：１０ｓｃｃｍ、Ｈ
2 ：１０ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を２．５×１０-4Ｔ
ｏｒｒとしてイオンビームを通過させて中性粒子化し
た。同様に作製した炭素膜の硬度を薄膜硬度計で測定し
た結果、ビッカース硬度換算で２５００ｋｇ／ｍｍ2 で
あった。ピン・オン・ディスク法により相対湿度４５％
の空気中で、ピンとして軸受け鋼（ＳＵＪ２）の球（直
径５ｍｍ）を用い加重２Ｎ，摺動速度０．０４ｍ／ｓで
摩擦特性を評価した結果、摩擦係数は０．０９であっ
た。さらに、ＨＦＳ法により膜中の水素濃度を、ＲＢＳ
(Rutherford Backscattering Spectrometry) で他の元
素濃度を分析したところ、水素濃度は２０原子％、フッ
素濃度は８原子％であった。この後、実施例４と同様に
して電極端子部に、電極タブ、ワイヤーを接続した後、
ヒーターホルダー部に接着してヒーターを完成した。
した加熱定着装置を用い、実施例４と同様に記録材の熱
定着を行った結果、実施例４と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。 実施例６ 荷電変換器に導入するガスをセシウムからＣ2 Ｈ2 ／Ｈ
2 に変更した以外は、実施例４と同様にして炭素膜を
１．５μｍ形成した。イオンビーム形成の原料ガスとし
てガス供給系からＣＨ4 ：１０ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：２０ｓ
ｃｃｍ、ＣＦ4 ：５ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を４．０
×１０-4Ｔｏｒｒ、引き出し電圧１．５ｋＶでカーボン
イオンビームを引き出し荷電変換器に導入した。荷電変
換器にドナーガスとしてＣ2 Ｈ2 ：１０ｓｃｃｍ、Ｈ
2 ：１０ｓｃｃｍを導入し、ガス圧を２．５×１０-4Ｔ
ｏｒｒとしてイオンビームを通過させて中性粒子化し
た。同様に作製した炭素膜の硬度を薄膜硬度計で測定し
た結果、ビッカース硬度換算で２５００ｋｇ／ｍｍ2 で
あった。ピン・オン・ディスク法により相対湿度４５％
の空気中で、ピンとして軸受け鋼（ＳＵＪ２）の球（直
径５ｍｍ）を用い加重２Ｎ，摺動速度０．０４ｍ／ｓで
摩擦特性を評価した結果、摩擦係数は０．０９であっ
た。さらに、ＨＦＳ法により膜中の水素濃度を、ＲＢＳ
(Rutherford Backscattering Spectrometry) で他の元
素濃度を分析したところ、水素濃度は２０原子％、フッ
素濃度は８原子％であった。この後、実施例４と同様に
して電極端子部に、電極タブ、ワイヤーを接続した後、
ヒーターホルダー部に接着してヒーターを完成した。
【００４１】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４と同様に記録材の熱
定着を行った結果、実施例４と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。
した加熱定着装置を用い、実施例４と同様に記録材の熱
定着を行った結果、実施例４と同様の安定した定着と耐
久性が得られた。
【００４２】
【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、（ａ）発熱抵抗体として金属を添加したａ−Ｃ：
Ｈ膜、ＤＬＣ膜、あるいは硬質炭素膜とし、耐熱フィル
ムと接触摺動するヒーターの絶縁保護層として発熱抵抗
体層上に高硬度、低摩擦係数を有するａ−Ｃ：Ｈ膜、Ｄ
ＬＣ膜、あるいは硬質炭素膜を潤滑保護膜として形成す
ること、または（ｂ）耐熱フィルムと接触摺動するヒー
ターの絶縁保護層上に高硬度、低摩擦係数であるカーボ
ン膜を潤滑保護膜として形成するとき、数１０ｅＶ〜数
ｋｅＶのエネルギーをもつカーボンの中性粒子あるいは
負イオンを用いることにより、密着性の良好な潤滑保護
膜を厚膜として形成することを特徴とするものである。
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、（ａ）発熱抵抗体として金属を添加したａ−Ｃ：
Ｈ膜、ＤＬＣ膜、あるいは硬質炭素膜とし、耐熱フィル
ムと接触摺動するヒーターの絶縁保護層として発熱抵抗
体層上に高硬度、低摩擦係数を有するａ−Ｃ：Ｈ膜、Ｄ
ＬＣ膜、あるいは硬質炭素膜を潤滑保護膜として形成す
ること、または（ｂ）耐熱フィルムと接触摺動するヒー
ターの絶縁保護層上に高硬度、低摩擦係数であるカーボ
ン膜を潤滑保護膜として形成するとき、数１０ｅＶ〜数
ｋｅＶのエネルギーをもつカーボンの中性粒子あるいは
負イオンを用いることにより、密着性の良好な潤滑保護
膜を厚膜として形成することを特徴とするものである。
【００４３】（ａ）の発熱抵抗体は、耐熱性、化学的安
定性に優れ、従来よりも薄く形成することができる。ま
た、金属を添加することにより所望の抵抗を自由に得る
ことができると同時に、基板との良好な密着性を実現で
きる。さらに、発熱抵抗体を形成した後、連続的に潤滑
絶縁保護膜を形成することにより、各層間の密着性を良
好にするとともに製造プロセスの簡略化を図ることがで
きる。この発熱抵抗体を組み込んだヒーターを使用すれ
ば、ヒーターと耐熱フィルム間で生じる接触摺動に対し
て、耐熱フィルムの摩耗を生じることなく、安定した摺
動特性を保持する極めて信頼性、耐久性に優れたヒータ
ーを提供することができる。
定性に優れ、従来よりも薄く形成することができる。ま
た、金属を添加することにより所望の抵抗を自由に得る
ことができると同時に、基板との良好な密着性を実現で
きる。さらに、発熱抵抗体を形成した後、連続的に潤滑
絶縁保護膜を形成することにより、各層間の密着性を良
好にするとともに製造プロセスの簡略化を図ることがで
きる。この発熱抵抗体を組み込んだヒーターを使用すれ
ば、ヒーターと耐熱フィルム間で生じる接触摺動に対し
て、耐熱フィルムの摩耗を生じることなく、安定した摺
動特性を保持する極めて信頼性、耐久性に優れたヒータ
ーを提供することができる。
【００４４】また（ｂ）の潤滑保護膜は優れた耐摩耗
性、摺動特性を有するので加熱定着装置の性能を長期間
にわたって良好に保持することができる。
性、摺動特性を有するので加熱定着装置の性能を長期間
にわたって良好に保持することができる。
【００４５】したがって上記（ａ）および／または
（ｂ）の適用により、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。
（ｂ）の適用により、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。
【図１】本発明の一例のヒーターを用いた加熱定着装置
の模式的部分拡大断面図である。
の模式的部分拡大断面図である。
【図２】図１のヒーター部の模式的断面図である。
【図３】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の模式図である。
【図４】イオンビーム蒸着装置の模式図である。
【図５】ＤＣマグネトロン・スパッタリング装置の模式
図である。
図である。
【図６】本発明の他の例のヒーターを用いた加熱定着装
置の模式的部分拡大断面図である。
置の模式的部分拡大断面図である。
【図７】図６のヒーター部の模式的断面図である。
【図８】カーボン中性粒子蒸着装置の模式図である。
【図９】ＲＦプラズマ・スパッタ型の負イオン源の模式
図である。
図である。
【図１０】ａ−Ｃ：Ｈ膜への金属添加率と体積抵抗率と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１１】従来のヒーターの一例を示す説明図である。
【図１２】図１１のヒーター部分の模式的平面図であ
る。
る。
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 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 炭素膜 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 ２９ ターゲット ３０ 真空槽 ３１ イオンンビーム源 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 電子銃 ３７ 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 イオンンビーム源 ５２ イオン化室 ５３ ガス導入系 ５４ イオンビーム引き出し電極 ５５ 基板 ５６ 排気系 ５７ 荷電変換器 ８１ ＲＦ電源 ８２ マッチングボックス ８３ ＲＦコイル ８４ スパッタリングターゲット ８５ 水冷パイプ ８６ セシウムガス導入系 ８７ スパッタリングガス導入系 ８８ 永久磁石 ８９ アパーチャー ９０ 引き出し電極 ９１ 負イオンビーム １０１ ヒーター １０２ 基板 １０３ 発熱抵抗体 １０４ 電極端子部 １０５ 電極端子部 １０６ 絶縁保護層 １０７ 温度測定素子 １１２ 交流電源 １１３ 通電制御回路 １１５ 定着ニップ部
Claims (20)
- 【請求項１】 画像形成装置で使用される加熱定着装置
であって、少なくとも （１）ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵
抗体層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなる
ヒーター、 （２）前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フ
ィルム、および （３）前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加
圧ローラとからなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加
圧ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動す
る間に加熱定着される加熱定着装置において、前記ヒー
ターの発熱抵抗体層が導電性を有するカーボン膜からな
り、前記絶縁保護層が高絶縁抵抗を有するカーボン膜で
あることを特徴とする前記加熱定着装置。 - 【請求項２】 発熱抵抗体層の体積抵抗率が１０-3Ω・
ｃｍより小さく、絶縁保護層の体積抵抗率が１０6 Ω・
ｃｍより大きいことを特徴とする請求項１記載の加熱定
着装置。 - 【請求項３】 導電性を有するカーボン膜が水素化アモ
ルファス炭素膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜で、膜中に
金属元素を混入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。 - 【請求項４】 金属元素が周期律表のIVａ，Ｖａ，VI
ａ，VIII，Ｉｂ，IIｂまたは IIIｂ族の金属であること
を特徴とする請求項３記載の加熱定着装置。 - 【請求項５】 高抵抗のカーボン膜が、水素化アモルフ
ァス炭素膜、ＤＬＣ膜または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。 - 【請求項６】 発熱抵抗体層と絶縁保護層の炭素濃度
が、発熱抵抗体層から絶縁保護層に向かって大きくなっ
ていることを特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。 - 【請求項７】 発熱抵抗体層と絶縁保護層を形成するカ
ーボン膜において、膜中の水素濃度が絶縁保護層のほう
が発熱抵抗体層よりも高いことを特徴とする請求項１記
載の加熱定着装置。 - 【請求項８】 画像形成装置で使用される加熱定着装置
であって、少なくとも （１）ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵
抗体層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなる
ヒーター、 （２）前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フ
ィルム、および （３）前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加
圧ローラとからなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加
圧ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動す
る間に加熱定着される加熱定着装置の製造方法におい
て、前記ヒーターの発熱抵抗体層を導電性を有するカー
ボン膜で形成し、前記絶縁保護層を高絶縁抵抗を有する
カーボン膜で形成することを特徴とする前記加熱定着装
置の製造方法。 - 【請求項９】 発熱抵抗体層の体積抵抗率が１０-3Ω・
ｃｍより小さく、絶縁保護層の体積抵抗率が１０6 Ω・
ｃｍより大きいことを特徴とする請求項８記載の加熱定
着装置の製造方法。 - 【請求項１０】 導電性を有するカーボン膜が水素化ア
モルファス炭素膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜で、膜中
に金属元素を混入していることを特徴とする請求項９記
載の加熱定着装置の製造方法。 - 【請求項１１】 金属元素が周期律表のIVａ，Ｖａ，VI
ａ，VIII，Ｉｂ，IIｂまたは IIIｂ族の金属であること
を特徴とする請求項１０記載の加熱定着装置の製造方
法。 - 【請求項１２】 高抵抗のカーボン膜が、水素化アモル
ファス炭素膜、ＤＬＣ膜または硬質炭素膜であることを
特徴とする請求項８記載の加熱定着装置の製造方法。 - 【請求項１３】 発熱抵抗体層と潤滑絶縁保護層の炭素
濃度が、発熱抵抗体層から潤滑絶縁保護層に向かって大
きくなっていることを特徴とする請求項８記載の加熱定
着装置の製造方法。 - 【請求項１４】 発熱抵抗体層と絶縁保護層を形成する
カーボン膜において、膜中の水素濃度が絶縁保護層のほ
うが発熱抵抗体層よりも高いことを特徴とする請求項８
記載の加熱定着装置の製造方法。 - 【請求項１５】 画像形成装置で使用される加熱定着装
置であって、少なくとも （１）ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵
抗体層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなる
ヒーター、 （２）前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フ
ィルム、および （３）前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加
圧ローラとからなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加
圧ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動す
る間に加熱定着される加熱定着装置の製造方法におい
て、前記絶縁保護層上にカーボンの中性粒子または負イ
オンを用いたカーボン膜が形成されていることを特徴と
する加熱定着装置。 - 【請求項１６】 カーボンの中性粒子のエネルギーが数
１０ｅＶ〜数ｋｅＶであることを特徴とする請求項１５
記載の加熱定着装置。 - 【請求項１７】 カーボンの負イオンのエネルギーが数
１０ｅＶ〜数ｋｅＶであることを特徴とする請求項１５
記載の加熱定着装置。 - 【請求項１８】 画像形成装置で使用される加熱定着装
置であって、少なくとも （１）ヒーター基板と、その基板上に形成された発熱抵
抗体層と、その発熱抵抗層を覆う絶縁保護層とからなる
ヒーター、 （２）前記ヒーターの絶縁保護層に接触摺動する耐熱フ
ィルム、および （３）前記耐熱フィルムをヒーターに圧着摺動させる加
圧ローラとよりなり、被定着物が前記耐熱フィルムと加
圧ローラー間に挟み込まれて耐熱フィルムと共に移動す
る間に加熱定着される加熱定着装置の製造方法におい
て、前記絶縁保護層上にカーボンの中性粒子または負イ
オンを用いたカーボン膜を形成することを特徴とする加
熱定着装置の製造方法。 - 【請求項１９】 カーボンの中性粒子のエネルギーが数
１０ｅＶ〜数ｋｅＶであることを特徴とする請求項１８
記載の加熱定着装置の製造方法。 - 【請求項２０】 カーボンの負イオンのエネルギーが数
１０ｅＶ〜数ｋｅＶであることを特徴とする請求項１８
記載の加熱定着装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13380795A JPH08328405A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 加熱定着装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13380795A JPH08328405A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 加熱定着装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08328405A true JPH08328405A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15113502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13380795A Pending JPH08328405A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 加熱定着装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08328405A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124471A1 (ja) | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | 定着用ヒータとその製造方法 |
| WO2009008305A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Kyoto University | 電界放出型電子源の製造方法 |
| JP2015034980A (ja) * | 2013-07-09 | 2015-02-19 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2015087432A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 摺動部材、定着装置及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP13380795A patent/JPH08328405A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124471A1 (ja) | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | 定着用ヒータとその製造方法 |
| EP1757996A1 (en) * | 2004-06-16 | 2007-02-28 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Heater for fixing and method of manufacturing the same |
| EP1757996A4 (en) * | 2004-06-16 | 2010-01-20 | Mitsubishi Pencil Co | HEATING FOR FASTENING AND METHOD OF MANUFACTURING |
| KR101019758B1 (ko) * | 2004-06-16 | 2011-03-04 | 미쓰비시 엔피쯔 가부시키가이샤 | 정착용 히터와 그 제조 방법 |
| US8741429B2 (en) | 2004-06-16 | 2014-06-03 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Fixing heater and manufacturing method thereof |
| WO2009008305A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Kyoto University | 電界放出型電子源の製造方法 |
| JP2015034980A (ja) * | 2013-07-09 | 2015-02-19 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2015087432A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 摺動部材、定着装置及び画像形成装置 |
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