JPH09311566A - Thermal fixing device and its production - Google Patents

Thermal fixing device and its production

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Publication number
JPH09311566A
JPH09311566A JP12576996A JP12576996A JPH09311566A JP H09311566 A JPH09311566 A JP H09311566A JP 12576996 A JP12576996 A JP 12576996A JP 12576996 A JP12576996 A JP 12576996A JP H09311566 A JPH09311566 A JP H09311566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
heater
heat fixing
network structure
heating resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12576996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Taniguchi
靖 谷口
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP12576996A priority Critical patent/JPH09311566A/en
Publication of JPH09311566A publication Critical patent/JPH09311566A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve wear resistance and sliding property by forming a film having two independent amorphous structures comprising a carbon network structure stabilized with hydrogen and a silicon network structure stabilized with oxygen on a heat generating resistor or on an insulating protective film of a heater. SOLUTION: The film having two independent amorphous structures comprising a carbon network structure stabilized with hydrogen and a silicon network structure stabilized with oxygen is formed on a heat generating resistor 3 or on an insulating protective film 6 of a heater 1. The heater 1 is fixed and held by a heater supporting part with a heat insulating heater holder 8. A heat-resistant film 10 is rotated or travelled by a driving member or pressure roller 11 at a specified speed in the direction shown as an arrow in the figure while the film touches the edge part of the holder and slides on the heater 1 in contact with the heater 1. By applying a current on the heat generating resistor 2, the temp. of the heater 1 is raised to a specified value.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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、このヒーターと褶動する薄膜フィ
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 Unexamined Patent Publication No. 63-313182 proposes a heating device using a fixed heater and a thin film that slides with this 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
の細長いセラミックス基板2と、このセラミックス基板
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発熱抵抗体3と、この発
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、セラミックス基板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絶縁保護層6と、セラミックス基
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。セラミックス基板2は、例え
ば、幅10mm・厚さ1mm・長さ240mmのAl2
3 、AlN、SiC等のセラミックス板等である。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)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、この電極端子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 formed of an elongated ceramic substrate 2 having electrical insulation, heat resistance, and low heat capacity, and a linear strip along the substrate length at the center of the ceramic substrate 2 on one surface side (front surface side) in the substrate width direction. The heating resistor 3, the electrode terminals (connection terminals) 4 and 5 formed on the substrate surface by electrically connecting both ends of the heating resistor 3, and the ceramic substrate 2
1. An insulating protective layer 6 made of glass or the like as a heater surface protective layer covering the surface for forming the current-generating heating resistor, and a temperature detecting element 7 such as a thermistor provided on the other surface side (back surface side) of the ceramic substrate 2 . The ceramic 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 heating resistor 3 is, for example, a pattern layer having a thickness of 10 μm and a width of 1 mm, which is formed by baking Ag / Pd (silver-palladium alloy), RuO 2 , and Ta 2 N coated by screen printing or the like in the atmosphere. The electrode terminals (connection terminals) 4 and 5 are pattern layers formed by normally baking Ag having a thickness of 10 μm and applied by screen printing or the like to 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、発熱抵抗体3を定着ニ
ップ部15(合接ニップ部、加圧部)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側がフィルム接触褶動面側である。ヒーター1は
発熱抵抗体3の電極端子4・5間に交流電源12より電
圧印加され、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, the heating resistor 3 is provided in the center of the width region of the fixing nip portion 15 (coupling nip portion, pressure portion) in the cross section of the apparatus. It has a structure to be located. The insulating protective layer 6 side of the heater 1 is the film contact sliding surface side. The heater 1 is heated by a voltage applied from the AC power source 12 between the electrode terminals 4 and 5 of the heating resistor 3 and the heating resistor 3 generates heat.

【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13
へフィードバックされて、交流電源12から発熱抵抗体
3への通電が制御される、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(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 13.
The heater 1 is temperature-controlled to a predetermined temperature by feeding back to the heating resistor 3 by being fed back to the heating resistor 3. The temperature detecting element 7 of the heater 1 is the fixing surface having the best thermal response, that is, the substrate rear side partial position corresponding to the position where the heating resistor 3 is formed on the heater substrate surface side (the substrate rear face immediately below the heating resistor 3). (Side portion 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
触褶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
とフィルムが摩耗してくる。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、ポリイミド等を材質とする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の摩耗を防ぐため
に、ガラス質の絶縁保護層との摩擦係数を小さくする目
的から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いる。しかしながら、定
着フィルムとヒーターとの摺動に伴う定着フィルムの摩
耗を解決するに至っていない。
In order to fix an unfixed image, 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, when the contact sliding distance reaches about 60 km, the film is abraded due to the abrasion during the 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 wear of the endless belt made of polyimide or the like, or the heat-resistant film in the form of a long web, a filler is mixed in the polyimide film for the purpose of reducing the friction coefficient with the vitreous insulating protective layer. , Teflon coating, etc. are applied. However, the abrasion of the fixing film due to the sliding of the fixing film and the heater has not been solved yet.

【0007】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による
絶縁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。更に、発
熱抵抗体層の形成プロセスは膜厚制御に制約があるた
め、発熱抵抗体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。
Further, it is necessary that the heating resistor of the heater has excellent high temperature stability and chemical resistance. However, the Ag / Pd (silver-palladium alloy) resistor coated by screen printing or the like diffuses into the insulating protective layer during firing when forming an insulating protective layer made of glass or the like, and lowers the insulating property. There was a problem of letting it. Further, since the process of forming the heating resistor layer has a limitation in controlling the film thickness, it is difficult to make the heating resistor layer thin and the film quality thereof is unstable.

【0008】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応すること
はできず、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。
As described above, at present, it is not possible to cope with the higher speed of fixing and the increase of the fixing volume by the heat fixing method, and it is necessary to make the life (contact sliding distance) of the heater as long as possible. There is.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ヒーターの発
熱抵抗体上あるいは絶縁保護膜上に水素で安定化した炭
素のネットワーク構造と酸素で安定化したケイ素のネッ
トワーク構造の二つの独立したアモルファス構造からな
る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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has two independent amorphous structures, a hydrogen-stabilized carbon network structure and an oxygen-stabilized silicon network structure, on a heating resistor of a heater or an insulating protective film. The above problem is solved by forming a film having a structure.

【0010】すなわち、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膜あるいは発熱抵
抗体上に水素で安定化した炭素のネットワーク構造と酸
素で安定化したケイ素のネットワーク構造の二つの独立
したアモルファス構造からなる膜を形成した加熱定着装
置を提供するものである。本発明の加熱定着装置におい
て、膜中に金属元素またはセラミックスが存在すること
が好ましく、更に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
ヒーターの発熱抵抗体が、水素で安定化した炭素のネッ
トワーク構造と酸素で安定化したケイ素のネットワーク
構造の二つの独立したアモルファス構造からなり、かつ
体積抵抗率が10-3Ωcmより小さくなるように金属元
素を含有させることが好ましい。
That is, according to the present invention, in a heat fixing heater used in an image forming apparatus by heat fixing, a hydrogen-stabilized carbon network is formed on an insulating protective film or a heating resistor of a heater which is in sliding contact with a film. The present invention provides a heat fixing device in which a film composed of two independent amorphous structures of a structure and a silicon network structure stabilized by oxygen is formed. In the heat fixing device of the present invention, it is preferable that a metal element or ceramics is present in the film, and further, in a heat fixing heater used in an image forming apparatus by heat fixing, a heating resistor of a heater that slides in contact with a film. Consists of two independent amorphous structures, a hydrogen-stabilized carbon network structure and an oxygen-stabilized silicon network structure, and contains a metal element so that the volume resistivity is less than 10 -3 Ωcm. It is preferable.

【0011】本発明は、更に上記加熱定着装置の製造方
法をも提供するものである。
The present invention further provides a method for manufacturing the above heat fixing device.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。本発明に係る潤滑保護膜は、水素で安定化した炭
素のネットワークa−(C:H)と酸素で安定化したケ
イ素のネットワークa−(Si:O)の二重構造を有し
ている。a−(C:H)構造とa−(Si:O)構造は
互いに独立して存在しており、C−Si結合などは存在
していない。この膜は、内部応力が小さいために基板と
の密着性が良好であり、酸やアルカリに対しても化学的
安定性に優れ、硬度2000kg/mm2 、空気中にお
ける摩擦係数も0.03〜0.1と小さく、耐摩耗性に
も優れるという特徴を持っている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The lubricating protective film according to the present invention has a double structure of a hydrogen-stabilized carbon network a- (C: H) and an oxygen-stabilized silicon network a- (Si: O). The a- (C: H) structure and the a- (Si: O) structure exist independently of each other, and no C-Si bond or the like exists. Since this film has a small internal stress, it has good adhesion to the substrate, excellent chemical stability against acids and alkalis, hardness of 2000 kg / mm 2 , and a friction coefficient in air of 0.03 to. It has a feature of being as small as 0.1 and having excellent wear resistance.

【0013】この膜の形成方法としては、プラズマCV
D法とイオンビームスパッタ法、イオンビーム蒸着法等
のイオンビームを複合した手法によって形成される。プ
ラズマCVD法としては、DC−プラズマCVD法、R
F−プラズマCVD法、マイクロ波プラズマCVD法、
ECR−プラズマCVD法、光CVD法、レーザーCV
D法等がある。
As a method for forming this film, plasma CV is used.
It is formed by a combined method of the ion beam such as the D method and the ion beam sputtering method or the ion beam vapor deposition method. As the plasma CVD method, DC-plasma CVD method, R
F-plasma CVD method, microwave plasma CVD method,
ECR-plasma CVD method, photo CVD method, laser CV
D method and the like.

【0014】膜の形成に用いるガスとしては、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;(CH32 CO,(C652 CO等の
ケトン類;CO,CO2 等のガス、SiH4 、Si2
6 、SiCl4 、TEOS(Si(OC224 )、
25 Si(OC253 、Si(OC37
4 、(C373 SiH、SiHCl3 、SiH2
2 、SiF4 、SiF6 、SiI4 等のガス、及びこ
れらのガスにN2 、H2 、O2 、H2 O、Ar、He等
のガスを混合したものが挙げられる。固体Si源として
は、高純度のSi、SiO、SiO2 が挙げられる。ま
た、ドープする金属元素としては遷移金属であるFe、
Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptと周
期律表の1B(Cu、Ag、Au)、IIB(Zn)、II
I B(Al、Ga、In)が、ドープするセラミックス
の原料となるSi、B、Al及び周期律表のIVA族(T
i、Zr、Hf)、VA族(V、Nb、Ta)、VIA族
(Cr、Mo、W)の金属もしくはこれらの炭化物、窒
化物、ほう化物等が挙げられる。
As the gas used for forming the film, hydrocarbons such as methane, ethane, propane, ethylene, benzene and acetyl which are carbon-containing gases; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform and trichloroethane. Alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol; ketones such as (CH 3 ) 2 CO and (C 6 H 5 ) 2 CO; gases such as CO and CO 2 ; SiH 4 and Si 2 H
6 , SiCl 4 , TEOS (Si (OC 2 H 2 ) 4 ),
C 2 H 5 Si (OC 2 H 5) 3, Si (OC 3 H 7)
4 , (C 3 H 7 ) 3 SiH, SiHCl 3 , SiH 2 C
l 2, SiF 4, SiF 6 , SiI 4 , etc. of gas, and N 2, H 2 in these gases, O 2, H 2 O, Ar, include a mixture of gases such as He. Examples of the solid Si source include high-purity Si, SiO, and SiO 2 . Further, as a metal element to be doped, Fe which is a transition metal,
Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt and 1B (Cu, Ag, Au), IIB (Zn), II of the periodic table
IB (Al, Ga, In) is Si, B, Al, which is a raw material of the ceramics to be doped, and IVA group (T
i, Zr, Hf), VA group (V, Nb, Ta), VIA group (Cr, Mo, W) metals or their carbides, nitrides, borides, and the like.

【0015】従来、潤滑保護を目的とする材料として、
硬質なダイヤモンド状炭素膜(以下、DLCと略記す
る)あるいは水素化アモルファス炭素膜(以下、a−
C:H)が知られている。DLCあるいはa−C:H
は、膜中にHを含有するアモルファス構造で、sp3
合とsp2 結合を有しているが、内部応力が大きく基板
との密着性に問題があった。特に、絶縁性の材料として
のガラス質に対する密着性は低く、耐摩耗性を向上させ
るために厚膜化することは困難であった。
Conventionally, as a material for protecting lubrication,
Hard diamond-like carbon film (hereinafter abbreviated as DLC) or hydrogenated amorphous carbon film (hereinafter a-)
C: H) is known. DLC or aC: H
Has an amorphous structure containing H in the film and has sp 3 bonds and sp 2 bonds, but the internal stress was large and there was a problem with the adhesion to the substrate. In particular, the adhesion to glass as an insulating material is low, and it has been difficult to form a thick film in order to improve wear resistance.

【0016】これに対し、本発明の膜は、前述したよう
に高硬度、低摩擦係数であると同時に、内部応力が小さ
いために基板との密着性が良く、絶縁性の材料としての
ガラス質の基板との密着性も良好である。従って、厚膜
化することにより耐摩耗性を向上させることができる。
更に、膜中に金属元素やセラミックスをドープすると、
膜中にランダムに分散した状態、第3のネットワーク、
あるいはバルクとして存在させることが可能で、ドーパ
ントにより構造的な安定性を増すことができる。なお、
金属の含有率が50atm%以下では、炭化物を生成し
ない。特に、金属元素のドープ量によって体積抵抗率を
1013〜10-4Ωcmに変えることができる。従って、
金属元素のドープ量を制御することにより、発熱抵抗体
層から潤滑保護を兼ねた絶縁層を連続的に形成すること
ができる。本発明の膜は、DLC、a−C:Hと異な
り、湿度によって摩擦係数が変化することがない。
On the other hand, the film of the present invention has a high hardness and a low friction coefficient as described above, and at the same time, has a small internal stress and thus has a good adhesion to the substrate, and is a glass material as an insulating material. Adhesion with the substrate is also good. Therefore, the wear resistance can be improved by increasing the film thickness.
Furthermore, if the film is doped with a metal element or ceramics,
Randomly dispersed in the film, third network,
Alternatively, it can be present as a bulk and the dopant can increase the structural stability. In addition,
If the metal content is 50 atm% or less, no carbide is generated. In particular, the volume resistivity can be changed to 10 13 to 10 -4 Ωcm depending on the doping amount of the metal element. Therefore,
By controlling the doping amount of the metal element, it is possible to continuously form an insulating layer also serving as lubrication protection from the heating resistor layer. Unlike the DLC and aC: H, the film of the present invention does not change the friction coefficient with humidity.

【0017】本発明の膜構造については、ESCA、広
域吸収微細構造解析(EXAFS)、化学的エッチング
法等によって確認した。膜厚は、200nm〜10μm
程度であれば良く、特に500nm〜2μmが好適であ
る。膜厚が薄すぎると十分な耐摩耗性が得られず、膜厚
が厚すぎると成膜に時間がかかり、コストアップにつな
がる。
The film structure of the present invention was confirmed by ESCA, wide area absorption fine structure analysis (EXAFS), chemical etching method and the like. The film thickness is 200 nm to 10 μm
The thickness may be about the same, and 500 nm to 2 μm is particularly preferable. If the film thickness is too thin, sufficient abrasion resistance cannot be obtained, and if the film thickness is too thick, it takes time to form the film, leading to an increase in cost.

【0018】一方、本発明の膜を発熱抵抗体に用いる場
合には、ドープする金属元素のドープ量を制御する必要
がある。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〜数十Ωである。例えば、数十Ωの抵抗を2μ
mの発熱抵抗体層によって得るためには、10-4Ωcm
オーダーの体積抵抗率にすればよい。図3は本発明の膜
にTiをドープしたときのTi添加量と体積抵抗率の関
係を示したものである。従って、10-4Ωcmオーダー
の体積抵抗率にするためにはTiを45atm%以上添
加すれば良いことがわかる。ヒーターの発熱抵抗体層の
厚さは100nm〜10μmの範囲であれば良く、特に
数100nm〜数μmが好適である。膜厚が100nm
より薄いときには耐電流性に問題が有り、10μmを越
える場合に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潤滑絶縁層の厚さも厚く
なる等の問題がある。
On the other hand, when the film of the present invention is used as a heating resistor, it is necessary to control the doping amount of the metal element to be doped. The electric resistance required for the heating resistor of the heater is several Ω to several tens Ω. For example, a resistance of several tens Ω is 2μ
m −4 to obtain a heating resistor layer of 10 −4 Ωcm
The volume resistivity may be of the order. FIG. 3 shows the relationship between the Ti addition amount and the volume resistivity when the film of the present invention is doped with Ti. Therefore, it is understood that Ti should be added at 45 atm% or more in order to obtain the volume resistivity on the order of 10 −4 Ωcm. The thickness of the heating resistor layer of the heater may be in the range of 100 nm to 10 μm, and in particular, several 100 nm to several μm is preferable. Film thickness is 100 nm
When it is thinner, there is a problem in current resistance, and when it exceeds 10 μm, there is a problem that the manufacturing time required for forming a thick film becomes longer, and the thickness of the lubricating insulating layer formed on the heating resistor layer becomes thicker. .

【0019】本発明は、ヒーターの発熱抵抗体上あるい
は絶縁保護膜上に水素で安定化した炭素のネットワーク
構造と酸素で安定化したケイ素のネットワーク構造の二
つの独立したアモルファス構造からなる膜を形成するこ
とにより、ヒーターとフィルム間の耐摩耗性と褶動性を
改善し、長寿命のヒーターを実現するものである。併せ
て、本発明の膜に金属元素を添加することにより発熱抵
抗体層から潤滑絶縁保護層までを同一の膜材料で連続的
に一貫して製造することが可能である。
According to the present invention, a film having two independent amorphous structures, that is, a hydrogen-stabilized carbon network structure and an oxygen-stabilized silicon network structure is formed on a heating resistor of a heater or an insulating protective film. By doing so, the abrasion resistance between the heater and the film and the sliding property are improved, and a long-life heater is realized. At the same time, by adding a metal element to the film of the present invention, it is possible to continuously and consistently manufacture the heating resistor layer to the lubricating insulating protective layer with the same film material.

【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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】実施例1 図4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回転する加圧ローラーである。
耐熱性フィルム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面を褶動しなが
ら回転或は走行移動する。ヒーター1の発熱抵抗体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
た耐熱性フィルム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
ー画像面を耐熱性フィルム10面側にして導入すること
で、記録材16が耐熱性フィルム10面に密着して耐熱
性フィルム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から耐熱性フィルム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。
Embodiment 1 FIG. 4 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 the heater supporting portion 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 pressure roller that rotates as a pressure member that presses this film against the heater 1.
The heat-resistant film 10 is brought into contact with the edge of the heater holder 8 in a direction of an arrow at a predetermined speed by a driving member (not shown) or the rotational force of the pressure roller 11 while being in close contact with the heater 1 surface. Rotate or run while rolling on one side of the heater. By energizing the heating resistor 3 of the heater 1 to raise the temperature of the heater 1 to a predetermined temperature, and the heat-resistant film 10 is moved and driven, the recording material 16 is used as a heated material in the fixing nip portion 15 as an unfixed toner image. By introducing the surface with the heat-resistant film 10 side, the recording material 16 is brought into close contact with the heat-resistant film 10 surface and moves through the fixing nip portion 15 together with the heat-resistant film 10,
In the process of moving and passing, the heater 1 to the heat resistant film 10
Thermal energy is applied to the recording material 16 via the recording material 16 to heat and fuse the unfixed toner image 17 on the recording material 16.

【0022】図5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、6はガラス質の絶縁保護層、8は
ヒーターホルダー、12は電極タブ、19はAuSiか
らなるロウ材、14はワイヤー、18は本発明の膜を形
成した潤滑保護膜である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of the heater portion 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, 6 is a glassy insulating protective layer, 8 is a heater holder, 12 is an electrode tab, 19 is a brazing material made of AuSi, 14 is a wire, and 18 is a lubricating protective film formed with the film of the present invention. is there.

【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。
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 terminals 4 and 5 were fired and formed while paying attention to the oxygen partial pressure. After that, a lead silicate-based low softening point glass was applied as an insulating protective film by screen printing and fired in the atmosphere to form the film.

【0024】次に、AuSiからなるロウ材19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、ヒーターホルダー8の製作時に電極端子
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。交流電源の電極タブ材
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、A
uSu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 19 made of AuSi is used to form the electrode tab 12 made of a copper alloy and the ceramic substrate 2.
And brazed. Subsequently, the wire 14 was pressed against the electrode tab 12 to bond the heater 1 to the heater holder 8. By flash-plating Au on the surfaces of the electrode terminals 4 and 5 when the heater holder 8 was manufactured, the wettability of the brazing material during brazing was improved and stable connection reliability could be obtained. As the electrode tab material for the AC power source, a metal such as Kovar, 42 alloy, or phosphor bronze can be used in addition to the copper alloy. The brazing material has a melting point of 250 ° C.
The above is preferable, and AuGe, A in addition to AuSi
uSu or the like can be used. Further, for the purpose of preventing surface oxidation and contamination before brazing on the surface of the Cu electrode terminal portion, by forming Au, Ni, Au / Ni by flash plating or the like, more stable brazing can be realized. At this time, the purpose of forming the Ni layer is to Cu in the brazing material.
Is to prevent excessive diffusion.

【0025】図6は、ガラス質の絶縁保護層上に本発明
の膜を形成するために用いた成膜装置の模式図である。
図中25は真空槽、26はヒーター、27はイオン源、
28はイオン化室、29は引き出し電極、30はガス導
入系、31はマイクロ波電源、32は導波管、33はガ
ス導入系、34はマイクロ波導入窓、35は外部磁場、
36は空洞共振器タイプのECRプラズマ発生室、37
はスパッタ・ターゲット、38は排気系である。まず、
装置内を1×10-6Torrに排気した後、ガス供給系
30よりAr:20sccmをイオン源に導入し、ガス
圧を2×10-4Torrとした。次に、イオン化室28
にArプラズマを形成し、引き出し電極29により50
0eVのArイオンビームを引き出して絶縁保護層表面
の清浄化処理を3分間行った。この後、イオン源27の
ガス供給系30にCH4 :15sccm、H2 :30s
ccmを導入すると共に、ECRプラズマ発生室36に
ガス導入系33よりO2 :40sccmとAr:25s
ccmを導入し、ガス圧を4.5×10-4Torrとし
た。イオン源27の引き出し電極29によりイオンエネ
ルギー800eVのイオンビームを引き出し、絶縁保護
層上に照射した。同時に、2.45GHzのマイクロ波
電源31より、1.5kWのマイクロ波を導入し酸素の
ECRプラズマを形成し、純度99.99%のSiスパ
ッタ・ターゲット37に照射した。この時、プラズマ室
36の外周に設置した外部電磁石35によりマイクロ波
導入窓34で2000Gauss、スパッタ・ターゲッ
ト37で875GaussのECR点となる発散磁場を
形成した。イオン源27により水素で安定化した炭素の
ネットワークa−(C:H)構造を形成すると共に、E
CRプラズマ・スパッタ装置により酸素で安定化したケ
イ素のネットワークa−(Si:O)構造の膜を500
nm形成した。このとき型母材は室温とした。同様に作
成した本発明の膜を、まず、酸素プラズマによりアッシ
ングしたところa−(Si:O)構造のネットワークだ
けが残り、逆に10%HF溶液でエッチングするとa−
(C:H)構造のネットワークのみが残った。ESCA
による深さ方向分析の結果、本発明の膜中においては、
C−Si結合は観測されなかった。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2000
kg/mm2 であった。また、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2.2N、摺動速度0.04m/sで行った結
果、摩擦係数は0.08であった。この時、フィルムの
移動速度は1m/min.、成膜速度は0.5nm/s
ec.とした。
FIG. 6 is a schematic view of a film forming apparatus used for forming the film of the present invention on a glassy insulating protective layer.
In the figure, 25 is a vacuum chamber, 26 is a heater, 27 is an ion source,
28 is an ionization chamber, 29 is an extraction electrode, 30 is a gas introduction system, 31 is a microwave power supply, 32 is a waveguide, 33 is a gas introduction system, 34 is a microwave introduction window, 35 is an external magnetic field,
36 is a cavity resonator type ECR plasma generation chamber;
, A sputtering target; and 38, an exhaust system. First,
After exhausting the inside of the apparatus to 1 × 10 −6 Torr, Ar: 20 sccm was introduced into the ion source from the gas supply system 30, and the gas pressure was set to 2 × 10 −4 Torr. Next, the ionization chamber 28
Ar plasma is formed on the substrate and the extraction electrode 29 causes 50
An Ar ion beam of 0 eV was extracted to clean the surface of the insulating protective layer for 3 minutes. After that, CH 4 : 15 sccm, H 2 : 30 s in the gas supply system 30 of the ion source 27.
While introducing ccm, O 2 : 40 sccm and Ar: 25 s from the gas introduction system 33 to the ECR plasma generation chamber 36.
Ccm was introduced and the gas pressure was set to 4.5 × 10 −4 Torr. An ion beam having an ion energy of 800 eV was extracted by the extraction electrode 29 of the ion source 27 and was irradiated onto the insulating protective layer. At the same time, a microwave of 1.5 kW was introduced from the microwave power source 31 of 2.45 GHz to form oxygen ECR plasma, and the Si sputter target 37 having a purity of 99.99% was irradiated. At this time, the external electromagnet 35 provided on the outer periphery of the plasma chamber 36 formed a divergent magnetic field at an ECR point of 2000 Gauss in the microwave introduction window 34 and 875 Gauss in the sputter target 37. A hydrogen-stabilized carbon network a- (C: H) structure is formed by the ion source 27, and E
A film of a silicon network a- (Si: O) structure stabilized with oxygen by a CR plasma sputtering device
nm formed. At this time, the mold base material was at room temperature. When the film of the present invention prepared in the same manner was first ashed by oxygen plasma, only a network having an a- (Si: O) structure remained, and conversely, etching with a 10% HF solution resulted in a-
Only the network of (C: H) structure remained. ESCA
As a result of the depth direction analysis by, in the film of the present invention,
No C-Si bond was observed. The hardness of this film was measured with a thin film hardness tester, and as a result, converted into Vickers hardness of 2000.
It was kg / mm 2 . In addition, the friction characteristics were evaluated by the pin-on-disk method. The measurement was carried out in air, and a bearing steel (SUJ2) sphere (diameter 5 mm) was used as the pin, with a load of 2.2 N and a sliding speed of 0.04 m / s. As a result, the friction coefficient was 0.08. . At this time, the moving speed of the film was 1 m / min. , Deposition rate is 0.5 nm / s
ec. And

【0026】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。
The heat-fixing device obtained as described above does not generate abrasion powder of the film even when friction between the heater and the film and sliding, and can maintain stable sliding performance for a long period of time. did it.

【0027】実施例2 実施例1と同様にして、発熱抵抗体層を形成した後、絶
縁性保護層として本発明の膜を形成した。図7は、第2
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Cuからなる電極端子、6′
は本発明の膜による絶縁保護層、8はヒーターホルダー
である。図8は、発熱抵抗体上に潤滑絶縁保護層として
本発明の膜を形成するために用いた成膜装置の模式図で
ある。実施例1と同様に発熱抵抗体層上をArイオンで
清浄化した後、イオン源には実施例1と同様の条件でガ
ス供給系よりCH4 、H2 を導入した。更に、真空槽4
2にO2 :45sccmとAr:20sccmを導入
し、チャンバー内圧力を3.5×10-4Torrとし
た。図8の対向ターゲット方式のスパッタ装置におい
て、純度99.99%のSiスパッタ・ターゲット39
に600Vの電圧を印加して、Siを発熱抵抗体層上に
スパッタした。イオン源27により水素で安定化した炭
素のネットワークa−(C:H)構造を形成すると共
に、対向ターゲット方式のスパッタ装置により酸素で安
定化したケイ素のネットワークa−(Si:O)構造の
膜を5μm形成した。同様に作製した試料について、膜
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/mm2 であった。また、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(SUJ
2)の球(直径5mm)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0.1であ
った。また、体積抵抗率を測定した結果、2×109 Ω
cmで十分な絶縁性が得られた。
Example 2 After the heating resistor layer was formed in the same manner as in Example 1, the film of the present invention was formed as an insulating protective layer. FIG.
It is a cross-sectional schematic diagram of the heater part which shows an Example. In the figure, 1 is a heater, 2 is a ceramic substrate, 3 is a heating resistor made of Ag / Pd, 4 and 5 are electrode terminals made of Cu, and 6 '.
Is an insulating protective layer made of the film of the present invention, and 8 is a heater holder. FIG. 8 is a schematic view of a film forming apparatus used for forming the film of the present invention as a lubricating insulating protective layer on a heating resistor. After the heating resistor layer was cleaned with Ar ions in the same manner as in Example 1, CH 4 and H 2 were introduced into the ion source from the gas supply system under the same conditions as in Example 1. Furthermore, the vacuum tank 4
O 2 : 45 sccm and Ar: 20 sccm were introduced into 2 and the chamber internal pressure was set to 3.5 × 10 −4 Torr. In the opposite target type sputtering apparatus of FIG. 8, a Si sputtering target 39 having a purity of 99.99% is used.
Then, a voltage of 600 V was applied to sputter Si on the heating resistor layer. A film of a carbon network a- (C: H) structure stabilized by hydrogen by the ion source 27 and a silicon network a- (Si: O) structure stabilized by oxygen by a facing target type sputtering apparatus. With a thickness of 5 μm. The film hardness of the sample prepared in the same manner was measured with a thin film hardness meter, and the result was 2000 kg / mm 2 in terms of Vickers hardness. Also, pin on
Friction characteristics were evaluated by the disk method. The measurement is performed in air with a relative humidity of 60%, and bearing steel (SUJ
The friction coefficient was 0.1 as a result of using the sphere of 2) (diameter 5 mm) and applying a load of 2.2 N and a sliding speed of 0.04 m / s. Also, the result of measuring the volume resistivity is 2 × 10 9 Ω
In cm, sufficient insulation was obtained.

【0028】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。
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, the same stable fixing and durability as in Example 1 were obtained. Was obtained.

【0029】実施例3 実施例1と同様にして、ガラス質の絶縁保護層上に本発
明の膜を形成した。図9に示す成膜装置で本発明の膜を
絶縁保護層上表面に形成した。図中43は真空槽、44
はヒーター、45は電子銃、46はRFコイル、47は
DCバイアス電源、48はイオンプレーティング用高周
波電源、49は排気口を示す。まず、ガス導入口よりA
r:30sccmをイオン化室に導入しイオン化したの
ち、イオンビーム引出しグリッドに450Vの電圧を印
加してイオンビームを引出し絶縁保護層上に5分間照射
し成形表面の清浄化を行った。次に、CH4 :15sc
cm、Ar:20sccmをイオン化室に導入し、ガス
圧2.8×10-4Torrで水素で安定化した炭素のネ
ットワークa−(C:H)構造を形成すると同時に、電
子銃45で99.99%のSiと99.9%のTiを二
元蒸着した。この時、Si側の成膜レートを100nm
/min、Ti側の成膜レートを20nm/minとし
た。Si、Tiの蒸着に際しては、O2 :80scc
m、N2 :70sccmを真空槽内に導入し、高周波電
源により1kWのパワーを導入すると共に、基板に−7
00Vのバイアス電圧を印加し、いわゆるイオンプレー
ティングを行いながら同時にイオン源を動作した。この
結果、電子銃による酸素で安定化したケイ素のネットワ
ークa−(Si:O)構造とイオン源によるa−(C:
H)構造の膜中にTiCNを含んだ膜を800nm形成
した。同一条件で作成した試料についてTiCNの含有
率をESCAで調べたところ18at%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2200kg/mm2 、0.11であっ
た。
Example 3 In the same manner as in Example 1, the film of the present invention was formed on the glassy insulating protective layer. The film of the present invention was formed on the upper surface of the insulating protective layer by the film forming apparatus shown in FIG. In the figure, 43 is a vacuum chamber, 44
Is a heater, 45 is an electron gun, 46 is an RF coil, 47 is a DC bias power supply, 48 is a high frequency power supply for ion plating, and 49 is an exhaust port. First, from the gas inlet A
After r: 30 sccm was introduced into the ionization chamber for ionization, a voltage of 450 V was applied to the ion beam extraction grid to extract the ion beam and irradiate the insulating protective layer for 5 minutes to clean the molding surface. Next, CH 4 : 15sc
cm, Ar: 20 sccm is introduced into the ionization chamber to form a hydrogen-stabilized carbon network a- (C: H) structure at a gas pressure of 2.8 × 10 −4 Torr, and at the same time, the electron gun 45 forms 99. Binary deposition of 99% Si and 99.9% Ti was performed. At this time, the film formation rate on the Si side is 100 nm.
/ Min, the film formation rate on the Ti side was 20 nm / min. When depositing Si and Ti, O 2 : 80 scc
m, N 2: 70 sccm was introduced into the vacuum chamber and is introduced to 1kW of power by the high frequency power source, the substrate -7
A bias voltage of 00 V was applied and the ion source was simultaneously operated while performing so-called ion plating. As a result, the oxygen-stabilized silicon network a- (Si: O) structure by the electron gun and the a- (C:
A film containing TiCN was formed to a thickness of 800 nm in the H) structure film. When the content of TiCN of the sample prepared under the same conditions was examined by ESCA, it was 18 at%. Further, the film hardness and the friction coefficient were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results were 2200 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、実施例1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 heater thus obtained, the recording material was heat-fixed in the same manner as in Example 1, and as a result, the same stable fixing and durability as in Example 1 were obtained. Was obtained.

【0031】実施例4 実施例1の基板に図8の成膜装置を用いて発熱抵抗体層
を形成した。図10は、第4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′は金属をドープした本発明の膜からなる発
熱抵抗体、4、5はCuからなる電極端子、6′は本発
明の膜による絶縁保護層、8はヒーターホルダーであ
る。実施例3と同様にして基板表面を清浄化した後、イ
オン源27と電子銃45で99.99%のSiと99.
9%のTiを二元蒸着した。この時、Si側の成膜レー
ト100nm/min、Ti側の成膜レートを50nm
/minとした。発熱抵抗体層の膜厚は2μmとした。
Si、Tiの蒸着に際しては、O2 :100sccmを
真空槽内に導入し、高周波電源により1kWのパワーを
導入すると共に、基板に−700Vのバイアス電圧を印
加し、いわゆるイオンプレーティングを行いながら同時
にイオン源を動作した。同様にして作製した試料をEP
MAで分析した結果、膜中におけるTiの含有率は45
at%で、体積抵抗率は1×10-4Ωcmであった。引
き続き、Tiの蒸着を停止し、Siの蒸着だけを行い、
水素で安定化した炭素のネットワークa−(C:H)構
造と酸素で安定化したケイ素のネットワークa−(S
i:O)構造の絶縁保護層を4μm形成した。同様に、
発熱抵抗体層としてTi以外の金属元素W、Fe、C
o、Ni、Cu、Al、Au等をドープしたヒーターを
作製した。添加金属の添加率は、W:50at%、F
e:42at%、Co:40at%、Ni:40at
%、Cu:35at%、Al:38at%、Au:35
at%とした。
Example 4 A heating resistor layer was formed on the substrate of Example 1 using the film forming apparatus shown in FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the heater part showing the fourth embodiment. In the figure, 1 is a heater, 2 is a ceramic substrate, 3'is a heating resistor made of a metal-doped film of the present invention, 4 and 5 are electrode terminals made of Cu, 6'is an insulating protective layer made of the film of the present invention, 8 is a heater holder. After cleaning the substrate surface in the same manner as in Example 3, the ion source 27 and the electron gun 45 used 99.99% Si and 99.
9% Ti was binary vapor deposited. At this time, the film formation rate on the Si side is 100 nm / min, and the film formation rate on the Ti side is 50 nm.
/ Min. The thickness of the heating resistor layer was 2 μm.
At the time of vapor deposition of Si and Ti, O 2 : 100 sccm was introduced into the vacuum chamber, 1 kW of power was introduced by a high frequency power source, and a bias voltage of −700 V was applied to the substrate at the same time while performing so-called ion plating. Operated the ion source. A sample prepared in the same way is EP
As a result of MA analysis, the Ti content in the film was 45.
At at%, the volume resistivity was 1 × 10 −4 Ωcm. Next, stop the vapor deposition of Ti, only vapor deposit Si,
Hydrogen-stabilized carbon network a- (C: H) structure and oxygen-stabilized silicon network a- (S
An insulating protective layer having an i: O) structure was formed to a thickness of 4 μm. Similarly,
Metal elements W, Fe, C other than Ti as the heating resistor layer
A heater doped with o, Ni, Cu, Al, Au or the like was produced. The additive ratio of the additive metal is W: 50 at%, F
e: 42 at%, Co: 40 at%, Ni: 40 at
%, Cu: 35 at%, Al: 38 at%, Au: 35
It was set to at%.

【0032】以上のようにして得られた8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、実施例1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 eight kinds of heaters obtained as described above, the heat fixing of the recording material was performed in the same manner as in Example 1, and as a result, the stable fixing as in Example 1 was obtained. Durability was obtained.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はヒーター
の発熱抵抗体上あるいは絶縁保護膜上に水素で安定化し
た炭素のネットワーク構造と酸素で安定化したケイ素の
ネットワーク構造の二つの独立したアモルファス構造か
らなる膜を形成することにより、ヒーターとフィルム間
の耐摩耗性と褶動性を改善し、長寿命のヒーターを実現
するものである。併せて、本発明の膜に金属元素を添加
することにより発熱抵抗体層から潤滑絶縁保護層までを
同一の膜材料で連続的に一貫して製造することが可能で
ある。
As described above, according to the present invention, two independent carbon network structures, hydrogen-stabilized carbon network structure and oxygen-stabilized silicon network structure, are formed on the heating resistor of the heater or the insulating protective film. By forming a film having an amorphous structure, it is possible to improve wear resistance and flutterability between the heater and the film and realize a long-life heater. At the same time, by adding a metal element to the film of the present invention, it is possible to continuously and consistently manufacture the heating resistor layer to the lubricating insulating protective layer with the same film material.

【0034】本発明のヒーターによれば、ヒーターとフ
ィルム間で生じる接触摺動に対して、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。この結果、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す
ることができる。
According to the heater of the present invention, a heater having excellent reliability and durability, which maintains stable sliding characteristics without causing abrasion of the film against contact and sliding generated between the heater and the film. Can be provided. As a result, 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平面図である。FIG. 1 is a plan view of a heater according to the present invention.

【図2】本発明に係るヒーターの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a heater according to the present invention.

【図3】本発明に係る添加金属濃度と体積抵抗率の関係
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an additive metal concentration and a volume resistivity according to the present invention.

【図4】本発明の実施例におけるヒーターを用いた加熱
定着装置の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a heat fixing device using a heater according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例におけるヒーターの部分断面図
である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a heater according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例で膜形成に用いた成膜装置の模
式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a film forming apparatus used for forming a film in an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例におけるヒーターを用いた加熱
定着装置の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a heat fixing device using a heater according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例で膜形成に用いた成膜装置の模
式図である。
FIG. 8 is a schematic view of a film forming apparatus used for film formation in an example of the present invention.

【図9】本発明の実施例で膜形成に用いた成膜装置の模
式図である。
FIG. 9 is a schematic view of a film forming apparatus used for film formation in an example of the present invention.

【図10】本発明の実施例におけるヒーターを用いた加
熱定着装置の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a heat fixing device using a heater according to an embodiment 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 3′ 本発明の膜による発熱抵抗体 4 電極端子 5 電極端子 6 絶縁保護層 6′ 本発明の膜による絶縁保護層 7 温度検出素子 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 通電制御回路 14 ワイヤー 15 定着ニップ部 16 記録材 17 未定着トナー画像 18 本発明の潤滑保護膜 19 ロウ材 25 真空槽 26 ヒーター 27 イオン源 28 イオン化室 29 引き出し電極 30 ガス導入系 31 マイクロ波電源 32 導波管 33 ガス導入系 34 マイクロ波導入窓 35 外部磁場 36 ECRプラズマ発生室 37 スパッタ・ターゲット 38 排気系 39 スパッタ・ターゲット 40 ヒーター 41 高周波電源 42 真空槽 43 真空槽 44 ヒーター 45 電子銃 46 RFコイル 47 バイアス電源 48 高周波電源 49 排気口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Ceramics substrate 3 Heating resistor 3'Heating resistor made of the film of the present invention 4 Electrode terminal 5 Electrode terminal 6 Insulation protection layer 6'Insulation protection layer made of the film of the present invention 7 Temperature detection element 8 Heater holder 9 Back heat insulation layer 10 Heat Resistant Film 11 Pressure Roller 12 Electrode Tab 13 Energization Control Circuit 14 Wire 15 Fixing Nip Area 16 Recording Material 17 Unfixed Toner Image 18 Lubrication Protective Film 19 of the Invention 19 Brazing Material 25 Vacuum Tank 26 Heater 27 Ion Source 28 Ionization Chamber 29 Extraction electrode 30 Gas introduction system 31 Microwave power supply 32 Waveguide 33 Gas introduction system 34 Microwave introduction window 35 External magnetic field 36 ECR plasma generation chamber 37 Sputter target 38 Evacuation system 39 Sputter target 40 Heater 41 High frequency power supply 42 Vacuum Tank 43 Vacuum tank 44 Ta 45 electron gun 46 RF coil 47 bias power supply 48 high-frequency power source 49 outlet

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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
ーターの絶縁保護膜あるいは発熱抵抗体上に水素で安定
化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定化したケイ
素のネットワーク構造の二つの独立したアモルファス構
造からなる膜を形成したことを特徴とする加熱定着装
置。
1. A heat fixing heater used in an image forming apparatus by heat fixing, comprising a hydrogen-stabilized carbon network structure and oxygen on an insulating protective film of a heater which slides in contact with a film or a heating resistor. A heat fixing device characterized in that a film composed of two independent amorphous structures of a stabilized silicon network structure is formed.
【請求項2】 前記、膜中に金属元素またはセラミック
スが存在することを特徴とする請求項1に記載の加熱定
着装置。
2. The heat fixing device according to claim 1, wherein a metal element or a ceramic is present in the film.
【請求項3】 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
ーターの発熱抵抗体が、水素で安定化した炭素のネット
ワーク構造と酸素で安定化したケイ素のネットワーク構
造の二つの独立したアモルファス構造からなり、かつ体
積抵抗率が10-3Ωcmより小さくなるよう金属元素を
含有することを特徴とする加熱定着装置。
3. A heat fixing heater used in an image forming apparatus using heat fixing, wherein a heating resistor of the heater which is in sliding contact with the film has a hydrogen-stabilized carbon network structure and oxygen-stabilized silicon. The heat fixing device characterized by comprising two independent amorphous structures of the above network structure and containing a metal element so that the volume resistivity is smaller than 10 -3 Ωcm.
【請求項4】 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
ーターの絶縁保護膜あるいは発熱抵抗体上に水素で安定
化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定化したケイ
素のネットワーク構造の二つの独立したアモルファス構
造からなる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。
4. A heat fixing heater used in an image forming apparatus using heat fixing, comprising a hydrogen-stabilized carbon network structure and oxygen on an insulating protective film or a heating resistor of a heater which is in sliding contact with a film. A method of manufacturing a heat fixing device, comprising forming a film composed of two independent amorphous structures of a stabilized silicon network structure.
【請求項5】 前記、膜中に金属元素またはセラミック
スを存在させることを特徴とする請求項1に記載の加熱
定着装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a heat fixing device according to claim 1, wherein a metal element or a ceramic is present in the film.
【請求項6】 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
ーターの発熱抵抗体を、水素で安定化した炭素のネット
ワーク構造と酸素で安定化したケイ素のネットワーク構
造の二つの独立したアモルファス構造からなる膜を形成
させ、かつ体積抵抗率が10-3Ωcmより小さくなるよ
うに金属元素を含有させることを特徴とする加熱定着装
置の製造方法。
6. A heat fixing heater used in an image forming apparatus using heat fixing, wherein a heating resistor of the heater which is in sliding contact with the film has a hydrogen-stabilized carbon network structure and oxygen-stabilized silicon. 2. A method of manufacturing a heat fixing device, comprising forming two independent amorphous film structures having a network structure and containing a metal element so that the volume resistivity is less than 10 −3 Ωcm.
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