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JPH0766221B2 - Thermal fuser cleaning method - Google Patents
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JPH0766221B2 - Thermal fuser cleaning method - Google Patents

Thermal fuser cleaning method

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JPH0766221B2
JPH0766221B2 JP21546588A JP21546588A JPH0766221B2 JP H0766221 B2 JPH0766221 B2 JP H0766221B2 JP 21546588 A JP21546588 A JP 21546588A JP 21546588 A JP21546588 A JP 21546588A JP H0766221 B2 JPH0766221 B2 JP H0766221B2
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roller
heat
heat roller
toner
recording paper
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光雄 望月
善弘 川上
泰夫 乾
清 二木
弘太郎 高田
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松下電送株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は乾式現像剤を用いる記録装置、特に電子写真記
録装置のヒートローラ型熱定着器において、ヒートロー
ラやバックアップローラをクリーニングする熱定着器ク
リーニング方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat fixing device cleaning method for cleaning a heat roller and a backup roller in a heat roller type heat fixing device of a recording device using a dry developer, particularly an electrophotographic recording device. Regarding

従来の技術 従来のヒートローラ型熱定着器は、第9図に示すよう
に、内部にハロゲンランプ(図示せず)を有するヒート
ローラ1と、このヒートローラ1を矢印で示す方向に回
転駆動する駆動装置(図示せず)と、記録紙をヒートロ
ーラ1に押付けることができるように、ヒートローラ1
に対して押付けられる回転自在なバックアップローラ2
と、ヒートローラ1の汚れを除去するクリーニング装置
3等を有しており、ヒートローラ1とバックアップロー
ラ2との間に、画像形成プロセスを経て得られた、表面
に未定着トナー4が付着している記録紙5を矢印Aで示
すような経路で通過させることにより、熱でトナーを溶
融させた上で記録紙に固着させ、定着を行っていた。な
お、図中、6a,6bは分離爪、7a,7bは排出ローラである。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional heat roller type heat fixing device rotatably drives a heat roller 1 having a halogen lamp (not shown) therein and the heat roller 1 in a direction indicated by an arrow. A drive device (not shown) and the heat roller 1 so that the recording paper can be pressed against the heat roller 1.
Rotatable backup roller 2 pressed against
And a cleaning device 3 for removing dirt on the heat roller 1 and the like, and the unfixed toner 4 adheres to the surface between the heat roller 1 and the backup roller 2 obtained through the image forming process. By passing the recording paper 5 passing through the path indicated by the arrow A, the toner is melted by heat and then fixed to the recording paper to fix the toner. In the figure, 6a and 6b are separation claws, and 7a and 7b are discharge rollers.

更に詳細に説明すると、ヒートローラ1は通常、中空の
金属ローラの表面にテフロン(PFA,PTFE等)コートが施
されていて、トナーのヒートローラ表面へのオフセット
を防止している。しかし、実際はトナー構成材料、定着
温度等の条件にもよるが、トナーオフセットが発生する
場合もある。そこで、そのオフセットトナーが後続の画
像を汚すのを防ぐため、ヒートローラ1に付着したトナ
ーを除去するためのクリーニング装置3が設けられてい
る。このクリーニング装置3は、大別すると、オイル塗
布型とオイルレス型に分けられ、オイル塗布型はフェル
トにシリコンオイルを常時供給して含浸させ、それをヒ
ートローラに当接させて塗布するタイプが多い。一方、
オイルレス型としては、フェルトやブレード,ウェブが
用いられる。
More specifically, in the heat roller 1, the surface of a hollow metal roller is usually coated with Teflon (PFA, PTFE, etc.) to prevent toner from offsetting to the surface of the heat roller. However, in actuality, toner offset may occur depending on conditions such as toner constituent material and fixing temperature. Therefore, a cleaning device 3 for removing the toner adhering to the heat roller 1 is provided in order to prevent the offset toner from contaminating the subsequent image. The cleaning device 3 is roughly classified into an oil coating type and an oilless type. The oil coating type is a type in which silicon oil is constantly supplied and impregnated into the felt, and the felt is brought into contact with a heat roller for coating. Many. on the other hand,
As the oilless type, felt, blade, or web is used.

また、バックアップローラにもトナーオフセットを防ぐ
意味で、シリコンゴムが用いられている。
Silicon rubber is also used for the backup roller to prevent toner offset.

発明が解決しようとする課題 しかし、前述のように従来の熱定着器は、ヒートローラ
の汚れを除去するためのクリーニング装置を設けなけれ
ばならず、装置が複雑になり、特にオイル塗布型では複
雑な機構を必要とし、また、オイルレス型の場合は交換
周期が短いという問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION However, as described above, the conventional heat fixing device has to be provided with a cleaning device for removing dirt on the heat roller, which makes the device complicated, especially in the oil application type. However, the oilless type has a problem that the replacement cycle is short.

一方、バックアップローラに至っては独自のクリーニン
グ装置は設けられることはほとんど無かったため、一度
汚れが付着するとそれを解消するのが困難であった。
On the other hand, since the backup roller is rarely provided with its own cleaning device, it is difficult to eliminate the stain once it is attached.

上述問題は以下の理由で生ずる。すなわち、オイル塗布
型の定着器ではヒートローラ上に均一にシリコンオイル
を塗布し、また余分となったものについてはそれを回収
する機構が必要で、必然的に機構が複雑になってしま
う。一方、オイルレス型で、特にフェルトやブレードを
用いるタイプは機構的には単純であるが、オフセットト
ナーを溜めておく容量が少なかったり、それ自身の寿命
が短かかったりするため、交換周期が短く、通常、定着
器のメンテナンスの最短周期を決定する要因となってい
る。そのため、クリーニング装置の長寿命化を図る意味
でウェブやローラフェルトを用いる場合もある(例え
ば、特開昭62−47674号公報、特開昭62−2284号公報参
照)。しかし、この場合も、例えばウェブの場合は巻取
りモータを含めた複雑な機構が必要になり、また、ロー
ラフェルトでもスペースから考えて通常の板状の場合の
2〜3倍程度の寿命にしかならないという問題は残る。
つまり、基本的に汚れをためておく方法では必ず、それ
による寿命が訪れることになる。
The above problem occurs for the following reasons. That is, in the oil application type fixing device, a mechanism for uniformly applying the silicon oil on the heat roller and collecting the excess oil is necessary, and the mechanism is inevitably complicated. On the other hand, the oilless type, especially the type that uses a felt or a blade, is mechanically simple, but it has a small capacity for accumulating the offset toner and has a short life of itself, so that the replacement cycle is short. Usually, it is a factor that determines the shortest maintenance cycle of the fixing device. Therefore, a web or roller felt may be used in order to prolong the life of the cleaning device (see, for example, JP-A-62-47674 and JP-A-62-2284). However, even in this case, for example, in the case of a web, a complicated mechanism including a take-up motor is required, and the life of the roller felt is only about 2 to 3 times as long as that of an ordinary plate-shaped one in view of space. The problem of not becoming remains.
In other words, basically the method of storing dirt always leads to the end of its life.

また、バックアップローラの表面は通常シリコンゴムで
できているため、ヒートローラと同じような機械的な擦
りによるクリーニングは摩擦が大きく、事実上無理であ
った。
Further, since the surface of the backup roller is usually made of silicone rubber, cleaning by mechanical rubbing similar to that of the heat roller causes a large amount of friction and is practically impossible.

本発明は、上述の問題点に鑑みて為さたもので、クリー
ニング装置を設ける必要なく、熱定着器のヒートロー
ラ、バックアップローラのクリーニングを行うことの可
能な熱定着器クリーニング方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a heat fixing device cleaning method capable of cleaning a heat roller and a backup roller of a heat fixing device without providing a cleaning device. With the goal.

課題を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討の結
果、ヒートローラ、バックアップローラは必ずしも常時
クリーニングする必要はなく、適当な間隔を開けてクリ
ーニングするのみで、記録紙に対するオフセットは防止
できること、ヒートローラの表面の汚れは記録紙で擦る
ことにより除去できること、更に、ヒートローラとバッ
クアップローラとの表面温度条件を或る温度範囲とし、
両者を接触させた状態で回転させるとによりバックアッ
プローラ上の汚れがヒートローラに転移することを見出
し、本発明を達成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have diligently studied to solve the above-mentioned problems, and the heat roller and the backup roller do not always have to be cleaned at all times, only by cleaning at an appropriate interval. Offset to the recording paper can be prevented, dirt on the surface of the heat roller can be removed by rubbing with the recording paper, and the surface temperature condition of the heat roller and the backup roller is set to a certain temperature range,
The present invention has been accomplished by finding that stains on the backup roller are transferred to the heat roller by rotating the two in contact with each other.

すなわち、本願第一の発明は、通常用いられているよう
なクリーニング装置は全く用いず、非記録動作時に、熱
定着器のヒートローラとバックアップローラとの間に記
録紙を供給し、前記ヒートローラとバックアップローラ
とで記録紙をはさんだ状態で、前記記録紙の走行速度と
ヒートローラの周速との間に速度差を生じさせ、ヒート
ローラの汚れを記録紙で除去するという構成としたもの
である。
That is, the first invention of the present application does not use a cleaning device that is normally used, but supplies a recording sheet between the heat roller and the backup roller of the heat fixing device during the non-recording operation. And a backup roller sandwiching the recording paper, a speed difference is generated between the running speed of the recording paper and the peripheral speed of the heat roller, and the dirt of the heat roller is removed by the recording paper. Is.

また、本願第二の発明は、非記録動作時に、熱定着器の
ヒートローラとバックアップローラとを相互に接触させ
て回転させ、その回転中に、ヒートローラ表面温度及び
バックアップローラ表面温度を、ヒートローラ表面とト
ナーとの間の付着力が、バックアップローラとトナーと
の間の付着力よりも大きくなる温度範囲とし、バックア
ップローラの汚れをヒートローラに転移させるという構
成としたものである。
Further, in the second invention of the present application, the heat roller and the backup roller of the heat fixing device are rotated in contact with each other during non-recording operation, and the heat roller surface temperature and the backup roller surface temperature are heated during the rotation. In the temperature range in which the adhesive force between the roller surface and the toner is larger than the adhesive force between the backup roller and the toner, dirt on the backup roller is transferred to the heat roller.

更に、本願第三の発明は、上記第一の発明と第二の発明
を組み合わせたものである。すなわち、非記録動作時
に、熱定着器のヒートローラとバックアップローラとを
相互に接触させて回転させ、その回転中に、ヒートロー
ラ表面温度及びバックアップローラ表面温度を、ヒート
ローラ表面とトナーとの間の付着力が、バックアップロ
ーラとトナーとの間の付着力よりも大きくなる温度範囲
とし、バックアップローラの汚れをヒートローラに転移
させ、次いで、前記ヒートローラとバックアップローラ
との間に記録紙を供給し、前記ヒートローラとバックア
ップローラとで記録紙をはさんだ状態で、前記記録紙の
走行速度とヒートローラの周速との間に速度差を生じさ
せ、ヒートローラの汚れを記録紙で除去するという構成
としたものである。
Furthermore, the third invention of the present application is a combination of the first invention and the second invention. That is, at the time of non-recording operation, the heat roller and the backup roller of the thermal fixing device are brought into contact with each other and rotated, and during the rotation, the heat roller surface temperature and the backup roller surface temperature are kept between the heat roller surface and the toner. The adhesive force of the backup roller is larger than the adhesive force between the backup roller and the toner, the dirt of the backup roller is transferred to the heat roller, and then the recording paper is supplied between the heat roller and the backup roller. Then, with the heat roller and the backup roller sandwiching the recording paper, a speed difference is generated between the traveling speed of the recording paper and the peripheral speed of the heat roller, and the dirt of the heat roller is removed by the recording paper. This is the structure.

作用 本願第一の発明では、上述のように記録紙を熱定着器の
ヒートローラとバックアップローラとの間にはさみ、記
録紙とヒートローラとの間に速度差を生じさせることに
より、ヒートローラ表面上のオフセットトナー等の汚れ
を記録紙で擦り落とし、ヒートローラのクリーニングを
行うことができる。その汚れた記録紙は排出して廃棄す
ればよい。
Effect In the first invention of the present application, as described above, the recording paper is sandwiched between the heat roller and the backup roller of the heat fixing device, and a speed difference is generated between the recording paper and the heat roller. The heat roller can be cleaned by scraping off the dirt such as the offset toner on the recording paper. The dirty recording paper may be discharged and discarded.

次に、本願第二の発明では、ヒートローラとバックアッ
プローラのそれぞれの表面温度を、トナーに対する接着
力がヒートローラ側の方が大きくなるように設定するこ
とにより、ヒートローラとバックアップローラとの互い
に接触した部分ではオフセットトナー等の汚れがヒート
ローラ側に転移する。従って、ヒートローラとバックア
ップローラとを互いに接触させて回転させることによ
り、バックアップローラ全面の汚れがヒートローラ側に
転移し、バックアップローラをクリーニングすることが
できる。
Next, in the second invention of the present application, the surface temperature of each of the heat roller and the backup roller is set so that the adhesive force to the toner becomes larger on the heat roller side, so that the heat roller and the backup roller mutually At the contacted portion, dirt such as offset toner is transferred to the heat roller side. Therefore, by rotating the heat roller and the backup roller in contact with each other, the dirt on the entire surface of the backup roller is transferred to the heat roller side, and the backup roller can be cleaned.

更に、本願第三の発明では、上記の方法を組み合わせる
ことにより、まず、バックアップローラの汚れをヒート
ローラに転移させてバックアップローラをクリーニング
し、次いでヒートローラの汚れを記録紙に擦り付けてヒ
ートローラをクリーニングし、熱定着器の両ローラをク
リーニングすることができる。
Furthermore, in the third invention of the present application, by combining the above methods, first, the dirt of the backup roller is transferred to the heat roller to clean the backup roller, and then the dirt of the heat roller is rubbed against the recording paper to remove the heat roller. Both rollers of the heat fixing device can be cleaned by cleaning.

以上のように本発明の方法は、従来と異なりクリーニン
グ装置を必要とせず、構造を簡単にすることができると
ともに、クリーニング部材に汚れを堆積させる方式では
ないため、クリーニング部材の交換自体が不要となり、
定着器としてのメンテナンス周期の長期化、寿命の長期
化を図ることが可能となる。
As described above, unlike the conventional method, the method of the present invention does not require a cleaning device, can simplify the structure, and is not a method of depositing dirt on the cleaning member. Therefore, replacement of the cleaning member itself is unnecessary. ,
It becomes possible to prolong the maintenance cycle and prolong the life of the fixing device.

実施例 第1図は本発明方法の実施に使用する電子写真記録装置
の概略構成を示すものであって、20は感光ドラム、21a
は記録紙ロール、21bは記録紙ロール21aから繰り出され
た記録紙、22は給紙ローラ、22aは駆動ローラ、22bは従
動ローラ、23はプーリ、24はカッタ、25は繰り出しロー
ラ、25aは駆動ローラ、25bは従動ローラ、26はプーリ、
27は給紙ローラ22、繰り出しローラ25の各駆動ローラ22
a,25aを駆動するパルスモータ、28は感光ドラム20から
のトナー転写と記録紙剥離を行う転写、剥離部、29は熱
定着器、29aは表面にテフロンコート層を有するヒート
ローラ、29bは表面にシリコンゴムを有する回転自在な
バックアップローラ、30はプーリ、31はヒートローラ29
aを駆動するモータ、32は記録紙が熱定着器29を通過し
たことを検知する排紙センサである。なお、本図では感
光ドラム20の周囲の作像プロセス部(初期帯電器,露光
器,現像器,クリーニング装置等)は省略している。
EXAMPLE FIG. 1 shows a schematic structure of an electrophotographic recording apparatus used for carrying out the method of the present invention, in which 20 is a photosensitive drum and 21a.
Is a recording paper roll, 21b is a recording paper fed from the recording paper roll 21a, 22 is a feeding roller, 22a is a driving roller, 22b is a driven roller, 23 is a pulley, 24 is a cutter, 25 is a cutter, 25 is a feeding roller, and 25a is a driving roller. Roller, 25b is a driven roller, 26 is a pulley,
27 is a drive roller 22 for each of the paper feed roller 22 and the feeding roller 25.
a, a pulse motor for driving 25a, 28: a transfer for peeling toner from the photosensitive drum 20 and peeling the recording paper, a peeling portion, 29: a heat fixing device, 29a: a heat roller having a Teflon coating layer on its surface, and 29b: a surface Rotatable backup roller with silicone rubber, 30 is pulley, 31 is heat roller 29
Reference numeral 32 is a motor for driving a, and numeral 32 is a paper discharge sensor for detecting that the recording paper has passed through the thermal fixing device 29. It should be noted that the image forming process unit (initial charging device, exposing device, developing device, cleaning device, etc.) around the photosensitive drum 20 is omitted in this figure.

以上のように構成された電子写真記録装置における記録
動作及び熱定着器29のクリーニング方法を以下に説明す
る。
The recording operation and the method for cleaning the heat fixing device 29 in the electrophotographic recording apparatus configured as described above will be described below.

まず、記録時であるが、これは通常の電子写真記録装置
の記録時と全く同様の動作を行う。すなわち、まず、潜
像が形成され現像部を経てトナーが付着した感光ドラム
20が矢印方向に回転し、転写、剥離部28に達する。一
方、それに同期して記録紙21bが給紙ローラ22、繰り出
しローラ25によって転写、剥離部28まで搬送され、トナ
ー転写と記録紙の剥離が行われる。そしてその記録紙21
bが更に熱定着器29に達し、ハロゲンランプを内部に有
するヒートローラ29aの熱により記録紙21bへのトナー定
着が行われる。一方、記録紙21bは所定量だけ進むとカ
ッタ24で切断される。また、この記録時においては、記
録紙21bの搬送速度と定着ローラの周速はほぼ同じ程度
に設定している。
First, at the time of recording, this operation is exactly the same as that at the time of recording in a normal electrophotographic recording apparatus. That is, first, a photosensitive drum on which a latent image has been formed and which has adhered toner through the developing section.
20 rotates in the direction of the arrow and reaches the transfer and peeling section 28. On the other hand, in synchronization with this, the recording paper 21b is transferred to the peeling section 28 by the paper feed roller 22 and the feeding roller 25, and the toner is transferred and the recording paper is peeled off. And the recording paper 21
b further reaches the heat fixing device 29, and the toner is fixed on the recording paper 21b by the heat of the heat roller 29a having a halogen lamp inside. On the other hand, the recording paper 21b is cut by the cutter 24 when it advances by a predetermined amount. Further, at the time of this recording, the conveyance speed of the recording paper 21b and the peripheral speed of the fixing roller are set to be substantially the same.

ここで、図示のように熱定着器29には、クリーニング装
置を設けていない。従来の定着器には、前記したように
ヒートローラの汚れを除去するためのクリーニング装置
が設けられている。これは、定着時にトナーがヒートロ
ーラ側にオフセットして後続の画像を汚す場合があり、
それを防ぐためである。
Here, as shown in the figure, the thermal fixing device 29 is not provided with a cleaning device. As described above, the conventional fixing device is provided with the cleaning device for removing the dirt on the heat roller. This is because the toner may be offset to the heat roller side at the time of fixing and stain the subsequent images.
This is to prevent it.

しかし、本発明者らが実験した結果、商品として用いら
れるトナーならば、そのトナーに対して適切な温度にヒ
ートローラ表面温度を設定したならば、ヒートローラ表
面のクリーニングを行わなくても、目に見えるようなオ
フセットはもちろん、画像を汚すようなオフセットは、
少なくとも千通程度の記録通紙オーダーでは発生しない
ことを確認した。従って、短期的にはクリーニング装置
を用いなくても特に問題とはならない。ただし、長期的
には、徐々に汚れが堆積し、それが目に見える様にな
り、記録紙の表裏を汚すようになるのも事実である。ま
た、記録紙ジャム発生時、特に定着部でのジャム発生時
には記録紙上の定着不良トナーがヒートローラに付着す
る場合があるため、その度に確実にクリーニングを行う
必要がある。
However, as a result of experiments conducted by the present inventors, if the heat roller surface temperature is set to an appropriate temperature for the toner that is used as a product, the heat roller surface can be cleaned without cleaning. Not only the offset that looks like, but the offset that stains the image is
We have confirmed that this does not occur with at least 1,000 print orders. Therefore, in the short term, there is no particular problem even if the cleaning device is not used. However, in the long term, it is a fact that stains gradually accumulate, become visible, and stain the front and back surfaces of the recording paper. Further, when a recording paper jam occurs, particularly when a fixing unit jams, the improperly fixed toner on the recording paper may adhere to the heat roller. Therefore, it is necessary to reliably perform cleaning each time.

そこで、クリーニング装置を使用しない本発明のクリー
ニング方法について説明する。
Therefore, a cleaning method of the present invention that does not use a cleaning device will be described.

まず、ヒートローラ29aのクリーニング方法を説明す
る。第1図に示すように、本装置では記録紙21bを搬送
する給紙ローラ22、繰り出しローラ25の駆動と、熱定着
器29のヒートローラ29aの駆動とを別個のモータ27,31で
行っている。従って、繰り出しローラ25による記録紙21
bの搬送速度とヒートローラ29aの周速とをお互い独立し
て制御することができる。そこで、非記録動作時におい
て、まず、モータ27,31を作動させて、記録紙21bを特に
記録は行わずに熱定着器29に搬送し、その記録紙21bが
ヒートローラ29aとバックアップローラ29b間に確実には
さまれた後(この状態は、例えば排紙センサ32で検出す
る)、繰り出しローラ25駆動用のモータ27を励磁した状
態で停止させ、ヒートローラ29aは引き続き回転させ
る。そうすると、記録紙21bは給紙ローラ22や繰り出し
ローラ25によって押えられるため走行せず、熱定着器29
では、ヒートローラ29aが記録紙21bを擦りながら空回り
をする。従って、その擦りによってヒートローラ29aに
付着した、トナーを中心とした汚れが記録紙21bに転写
され、ヒートローラ29a外面がクリーニングされる。ヒ
ートローラ29aがほぼ1回転すると、モータ27を僅かに
作動させて記録紙21bを若干進め、次いで再び記録紙を
停止させ、記録紙の新しい部分でヒートローラ29aを擦
り、クリーニングする。この動作を適宜回数繰り返した
後、カッタ24で記録紙21bを切断し、汚れた記録紙21bを
排出し、廃棄する。以上で1回のクリーニング動作が終
了する。このクリーニング動作は、図示しないシーケン
ス制御装置によって自動的に行われる。なお、クリーニ
ング動作の開始タイミングについては後述する。本発明
者の実験によると、5000通分程度を記録した際の汚れ
は、ヒートローラ29bを1回転させる毎に記録紙21aを若
干進める方法により、3回転で完全に除去することがで
きた。
First, a method of cleaning the heat roller 29a will be described. As shown in FIG. 1, in this apparatus, separate motors 27 and 31 drive the paper feed roller 22 that conveys the recording paper 21b and the feeding roller 25, and the heat roller 29a of the heat fixing device 29. There is. Therefore, the recording paper 21 by the feeding roller 25 is
The conveyance speed of b and the peripheral speed of the heat roller 29a can be controlled independently of each other. Therefore, during the non-recording operation, first, the motors 27 and 31 are operated to convey the recording paper 21b to the thermal fixing device 29 without performing recording, and the recording paper 21b is placed between the heat roller 29a and the backup roller 29b. After being securely sandwiched (the state is detected by, for example, the paper discharge sensor 32), the motor 27 for driving the feeding roller 25 is stopped in the excited state, and the heat roller 29a is continuously rotated. Then, the recording paper 21b does not run because it is pressed by the paper feed roller 22 and the feeding roller 25, and the thermal fixing device 29
Then, the heat roller 29a runs idle while rubbing the recording paper 21b. Therefore, due to the rubbing, stains mainly on the toner attached to the heat roller 29a are transferred to the recording paper 21b, and the outer surface of the heat roller 29a is cleaned. When the heat roller 29a makes almost one rotation, the motor 27 is slightly actuated to advance the recording paper 21b slightly, and then the recording paper is stopped again, and the heat roller 29a is rubbed with a new portion of the recording paper to clean it. After repeating this operation an appropriate number of times, the recording paper 21b is cut by the cutter 24, and the dirty recording paper 21b is discharged and discarded. This completes one cleaning operation. This cleaning operation is automatically performed by a sequence control device (not shown). The start timing of the cleaning operation will be described later. According to the experiment conducted by the present inventor, the stains when printing about 5000 passages could be completely removed by three rotations by slightly advancing the recording paper 21a every one rotation of the heat roller 29b.

この方法の場合、ヒートローラ29aを熱した状態で行う
のが良いことは事実であるが、クリーニングを擦りによ
る機械的な力で行っているため、常温で行うこともでき
る。但しヒートローラ29aへのダメージが増すため、基
本的には熱した状態で行うのが望ましい。
In the case of this method, it is true that it is good to carry out the heating with the heat roller 29a, but since the cleaning is carried out by the mechanical force of rubbing, it can also be carried out at room temperature. However, since the damage to the heat roller 29a increases, it is basically desirable to perform it in a heated state.

また、ヒートローラ29aと記録紙21bとは速度差されあれ
ば擦りが発生するため、確実に記録紙21bの走行を止め
る必要は特に無く、従って、そのために給紙ローラ22、
繰り出しローラ25のニップ圧を高めたりすることは不要
である。ただし、定着器29の搬送力が給紙ローラ22、繰
り出しローラ25のそれにより極端に大きい場合などは、
記録紙21bが逆に給紙ローラ22や繰り出しローラ25を滑
って引き出され、給紙ローラ22や繰り出しローラ25が記
録紙で擦られることとなる。従ってクリーニングの際に
この状態が常時発生してしまうため、それらのローラの
ゴム摩耗が多くなる。その様な場合には記録紙ロール21
aを回転しないように固定する方法がある。第2図は、
記録紙ロール21aが回転しないようにするための記録紙
走行ストッパの一例の要部を示すもので、21aは記録紙
ロール、33は記録紙スプール、33aはスプールの突起
部、34は装置本体側(図示せず)に固定されているソレ
ノイド、34aはその中で動くプランジャーである。動作
は至って簡単で、通常はプランジャー34aはソレノイド3
4の中に引っ込んでいて、記録紙の走行を止めたい場合
にスプール33側に飛び出させる。すると、突起部33aに
その先端が引っ掛かり、スプール33及びそれに保持され
た記録紙ロール21aの回転が妨げられ、記録紙の走行が
停止する。この様なストッパを用いる場合は、第1図に
おけるパルスモータ27を励磁した状態で止めておく必要
はなく、給紙ローラ22、繰り出しローラ25ともフリー状
態でよい。また、モータ27もパルスモータに限定される
ものではなく、例えばDCモータでもよい。
Further, if the speed difference between the heat roller 29a and the recording paper 21b occurs, rubbing occurs, so it is not particularly necessary to stop the running of the recording paper 21b with certainty.
It is not necessary to increase the nip pressure of the feeding roller 25. However, if the conveyance force of the fixing device 29 is extremely large due to that of the paper feed roller 22 and the feeding roller 25,
On the contrary, the recording paper 21b is pulled out by sliding on the paper feeding roller 22 and the feeding roller 25, and the paper feeding roller 22 and the feeding roller 25 are rubbed by the recording paper. Therefore, this state is always generated during cleaning, and the rubber wear of those rollers increases. In such a case, the recording paper roll 21
There is a method to fix a so that it does not rotate. Figure 2 shows
The main portion of an example of a recording paper running stopper for preventing the recording paper roll 21a from rotating is shown. 21a is a recording paper roll, 33 is a recording paper spool, 33a is a protruding portion of the spool, and 34 is the apparatus main body side. A solenoid fixed to (not shown), 34a, is a plunger that moves therein. It's very easy to operate, and normally the plunger 34a is a solenoid 3
If you want to stop the recording paper running while it is retracted inside 4, slide it toward the spool 33 side. Then, the tip of the protrusion 33a is caught, the rotation of the spool 33 and the recording paper roll 21a held by the protrusion 33a is prevented, and the running of the recording paper is stopped. When such a stopper is used, it is not necessary to stop the pulse motor 27 in FIG. 1 in the excited state, and both the paper feed roller 22 and the feeding roller 25 may be in a free state. Further, the motor 27 is not limited to the pulse motor, and may be a DC motor, for example.

また、本実施例では、モータを2個用いていたが、モー
タ自体は1個とし、記録紙搬送系切り離し用のクラッチ
を設ける方法もある。その実施例を第3図に示す。第3
図において、35がモータ、36が記録紙搬送系ローラの回
転制御を行うクラッチ、37が記録紙ロール21aの回転を
止めるための記録紙走行ストッパである以外は、第1図
の場合と同様の構成である。ここで記録紙走行ストッパ
37としては、例えば、前述(第2図)の装置が用いられ
る。次に、動作を説明する。通常の記録時にはクラッチ
36が連結され、モータ35の駆動力が伝えられるため、給
紙ローラ22、繰り出しローラ25及びヒートローラ29aが
回転する。一方、クリーニング時には、少なくとも記録
紙21bの先端が熱定着器29の両ローラ間を通過するまで
は通常の記録時と同様であるが、その直後にクラッチ36
が切り離され、同時に記録紙走行ストッパ37が作動す
る。従って、この場合も熱定着器29においてヒートロー
ラ29aが、静止した記録紙21bを擦りながら空回りするた
め、その表面のクリーニングが行われる。
Further, in this embodiment, two motors are used, but there is also a method in which the motor itself is one and a clutch for disconnecting the recording paper conveyance system is provided. An example thereof is shown in FIG. Third
In the figure, the same as in the case of FIG. 1 except that 35 is a motor, 36 is a clutch for controlling the rotation of the recording paper conveyance system roller, and 37 is a recording paper running stopper for stopping the rotation of the recording paper roll 21a. It is a composition. Here the recording paper running stopper
As the device 37, for example, the device described above (FIG. 2) is used. Next, the operation will be described. Clutch during normal recording
Since 36 is connected and the driving force of the motor 35 is transmitted, the paper feeding roller 22, the feeding roller 25, and the heat roller 29a rotate. On the other hand, at the time of cleaning, at least until the leading edge of the recording paper 21b passes between the rollers of the thermal fixing device 29, it is the same as at the time of normal recording, but immediately after that, the clutch 36
Is separated, and at the same time, the recording paper running stopper 37 is activated. Therefore, in this case as well, the heat roller 29a in the thermal fixing device 29 runs idle while rubbing the stationary recording paper 21b, so that the surface thereof is cleaned.

以上、本発明によるヒートローラのクリーニング方法に
ついてその動作を述べたが、次にそのクリーニングを行
うタイミング(時期)について述べる。まず、大原則と
してこのクリーニングは非記録時に行わなければならな
い。また、前述のように、通常のトナーを用いた場合、
画像を汚すようなヒートローラへのオフセットは千通記
録程度では発生しないことが実験によりわかった。従っ
て、本実施例に示したように、記録紙としてロール紙を
用いる場合には、ロール紙を装置にセットした際に、ク
リーニングを自動的に行う方法を採ることが望ましい。
何故ならば、一つにはロール紙の場合は1巻の記録紙長
が決まっていて、通常300通程度、多い場合でも500通程
度の記録で確実に交換され、従って記録画像を汚す程度
まで汚れが堆積することなく、定期的なクリーニングが
自動的に行われるからである。また、もう一つの利点と
して、通常、ロール紙を用いる装置の場合、装置へのセ
ット時に記録紙先端の位置合わせや、先端部の山型カッ
ト等を切り離す目的で、記録紙先端を所定の長さだけ繰
り出してカットし、排紙する動作を自動的に行う構成と
した場合が多い。その際に上記したクリーニングを自動
的に行う構成とすることにより、記録紙のロスを実質的
に解消できる。従って、この点からだけ考えてもロール
紙を用いる装置には、本発明は非常に適合している。一
方、カット紙を用いる装置においても本発明の効果は変
わりないが、ロール紙の場合と異なり、補充時の記録紙
枚数が不定であるため、記録装置のカウンタ等で記録通
数を管理し、所定の通数毎に自動的にクリーニングを行
わせる方法がよい。ただし、この場合、連続した記録を
行っている際にカウンタが所定の通数に達しクリーニン
グが自動的に行われると、正規の記録物の間にクリーニ
ングに用いた汚れた記録紙が入り込むという問題が発生
する。従ってこの様なことが発生するのを防止するた
め、例えば連続記録時にクリーニング時期(通数)に達
した場合には、一連の記録が終わるまで待ってからクリ
ーニングを行う制御回路を装置側に備えることが好まし
い。この制御回路としては、例えば、記録終了後、所定
の時間が経過しても次の記録が行われない場合を、記録
終了と判断し、クリーニングを開始する機能を備えたも
のとすることができる。
The operation of the heat roller cleaning method according to the present invention has been described above. Next, the timing (timing) of the cleaning will be described. First, as a general rule, this cleaning must be performed during non-recording. Further, as described above, when using a normal toner,
It was found from an experiment that the offset to the heat roller, which stains the image, does not occur in about 1,000 prints. Therefore, as shown in the present embodiment, when roll paper is used as the recording paper, it is desirable to adopt a method of automatically performing cleaning when the roll paper is set in the apparatus.
One reason is that in the case of roll paper, one roll of recording paper length is fixed, and it is usually exchanged with about 300 copies, and even with a large number, about 500 copies will be exchanged reliably, and therefore the recorded image will be smeared. This is because regular cleaning is automatically performed without accumulation of dirt. Another advantage is that in the case of a device that uses roll paper, the length of the recording paper is usually set to a specified length for the purpose of aligning the leading edge of the recording paper and cutting off the chevron-shaped cut of the leading edge when setting in the device. In many cases, it is configured to automatically feed out and cut, and automatically discharge the paper. At this time, the above-described cleaning is automatically performed, so that the loss of the recording paper can be substantially eliminated. Therefore, even from this point of view, the present invention is very suitable for an apparatus using roll paper. On the other hand, the effect of the present invention does not change even in an apparatus using a cut sheet, but unlike the case of a roll sheet, the number of recording sheets at the time of replenishment is indefinite, so the number of recording sheets is managed by a counter or the like of the recording apparatus, A method of automatically performing cleaning after every predetermined number of sheets is preferable. However, in this case, when the counter reaches a predetermined number and the cleaning is automatically performed during continuous recording, the dirty recording paper used for cleaning enters between the regular recorded objects. Occurs. Therefore, in order to prevent such a thing from occurring, for example, when the cleaning time (number of passes) is reached during continuous recording, the apparatus side is provided with a control circuit that waits until a series of recording is completed and then performs cleaning. It is preferable. The control circuit may be provided with a function of, for example, determining that the recording is completed and starting cleaning when the next recording is not performed even after a predetermined time elapses after the recording is completed. .

以上、ロール紙、カット紙を用いた場合のヒートローラ
の定期的なクリーニングについて述べてきた。クリーニ
ングはこの様な定期的なものとは別に、トラブル発生
時、特に定着部における記録紙ジャム時には逐次行う必
要がある。従って、ジャム発生時には、定期クリーニン
グと同じ動作を自動的に行う構成とすることが好まし
い。
The regular cleaning of the heat roller when using roll paper or cut paper has been described above. In addition to such regular cleaning, it is necessary to perform cleaning one after another when trouble occurs, especially when recording paper is jammed in the fixing section. Therefore, it is preferable that the same operation as the regular cleaning is automatically performed when a jam occurs.

次に、バックアップローラ29b(第1図、第3図参照)
のクリーニング方法について説明する。バックアップロ
ーラ29bは通常は記録紙の背面に接触するので、記録紙
に付着したトナーによって汚れることはほとんどない。
しかしながら、記録紙が介在しない時には、ヒートロー
ラ29aと接触して回転しており、且つヒートローラ29aを
定着温度に昇温している状態では、トナーのヒートロー
ラに対する付着力よりもバックアップローラに対する付
着力が大きいため、ヒートローラに付着していたオフセ
ットトナーがバックアップローラ側に転移し、バックア
ップローラが汚れることとなる。特に、上記したよう
に、定着部でのジャム発生により大量のトナーがヒート
ローラに付着した際には、バックアップローラにも多く
のトナーが付着し、クリーニングの必要が生じる。
Next, the backup roller 29b (see FIGS. 1 and 3)
The cleaning method will be described. Since the backup roller 29b normally contacts the back surface of the recording paper, it is hardly soiled by the toner adhering to the recording paper.
However, when the recording paper is not present, it is in contact with the heat roller 29a and is rotating, and when the heat roller 29a is heated to the fixing temperature, the toner is attached to the backup roller rather than the adhesive force to the heat roller. Since the adhesive force is large, the offset toner adhering to the heat roller is transferred to the backup roller side, and the backup roller becomes dirty. In particular, as described above, when a large amount of toner adheres to the heat roller due to the occurrence of a jam in the fixing unit, a large amount of toner adheres to the backup roller, which requires cleaning.

バックアップローラ29bは、一般にシリコンゴムででき
ており、しかも従動ロールである場合が多い。従って前
述のヒートローラクリーニングと同じ方法を用いること
は難しい。そこで本発明では、温度によるトナーのヒー
トローラやバックアップローラへの付着力の変化を利用
する方法を用いる。前記したように、ヒートローラを定
着温度(例えば、160〜170℃)とした状態では、ヒート
ローラ29aとバックアップローラ29bとを転接させるとト
ナーがヒートローラ側からバックアップローラ側に転移
する。ところが、このヒートローラ温度を低下させ、或
る温度領域に保ちながらヒートローラとバックアップロ
ーラとを転接させると、バックアップローラに付着して
いた汚れがヒートローラ側に転移することが判明した。
本発明者が、このバックアップローラからヒートローラ
へのトナー移動の発生する温度領域を調べたところ、下
記の結果が得られた。
The backup roller 29b is generally made of silicon rubber and is often a driven roll. Therefore, it is difficult to use the same method as the above heat roller cleaning. Therefore, in the present invention, a method of utilizing a change in adhesion of toner to a heat roller or a backup roller depending on temperature is used. As described above, when the heat roller is set to the fixing temperature (for example, 160 to 170 ° C.), when the heat roller 29a and the backup roller 29b are brought into contact with each other, the toner is transferred from the heat roller side to the backup roller side. However, it has been found that when the heat roller temperature is lowered and the heat roller and the backup roller are brought into rolling contact with each other while keeping the temperature in a certain temperature range, the dirt attached to the backup roller is transferred to the heat roller side.
When the present inventor examined the temperature region where the toner transfer from the backup roller to the heat roller occurred, the following results were obtained.

条件 ヒートローラ表面 :PFA被覆 バックアップローラ表面:シリコンゴム (RTV) 周速 :70mm(sec) トナーバインダ樹脂 :スチレン−アクリル
系 結果 (バックアップローラからヒートローラへの トナー転移の生じる温度領域) ヒートローラ表面温度TH=100〜130℃ バックアップローラ 表面温度TB=TH±5℃ 本発明方法では、この現象を利用してバックアップロー
ラ29bのクリーニングを行う。すなわち、非記録動作時
に、ヒートローラ29aとバックアップローラ29bを転接さ
せた状態で、ヒートローラ29aを定着温度から自然放熱
等によって上記温度領域に冷却し、或いは常温状態から
上記温度領域に昇温させる。これにより、バックアップ
ローラ29b表面温度も上記温度範囲となり、バックアッ
プローラ29bに付着していたトナー汚れがヒートローラ
側にオフセットされ、バックアップローラ29bのクリー
ニングが行われる。なお、上記したバックアップローラ
からヒートローラへのトナー転移が生じる温度範囲は、
トナー特性、ローラ表面特性等によって変るので、トナ
ー特性、ローラ表面特性等に応じて適当な温度範囲な選
定をすればよい。
Conditions Heat roller surface: PFA coating Backup roller surface: Silicon rubber (RTV) Peripheral speed: 70mm (sec) Toner binder resin: Styrene-acrylic system result (temperature range where toner transfer from backup roller to heat roller occurs) Heat roller surface Temperature T H = 100 to 130 ° C. Backup roller surface temperature T B = T H ± 5 ° C. In the method of the present invention, this phenomenon is utilized to clean the backup roller 29b. That is, at the time of non-recording operation, the heat roller 29a and the backup roller 29b are in rolling contact with each other, and the heat roller 29a is cooled from the fixing temperature to the above temperature region by natural heat dissipation or the temperature is raised from the normal temperature state to the above temperature region. Let As a result, the surface temperature of the backup roller 29b also falls within the above temperature range, toner stains attached to the backup roller 29b are offset to the heat roller side, and the backup roller 29b is cleaned. The temperature range in which the toner transfer from the backup roller to the heat roller occurs is
Since it changes depending on the toner characteristics, roller surface characteristics, etc., it is sufficient to select an appropriate temperature range according to the toner characteristics, roller surface characteristics, etc.

バックアップローラ29bのクリーニング動作を終了した
後は、前記したヒートローラのクリーニング方法を実施
することにより、ヒートローラの汚れも除去できる。従
って、クリーニング装置を用いることなく、バックアッ
プローラ29b及びヒートローラ29aのクリーニングを行う
ことができる。
After the cleaning operation of the backup roller 29b is completed, the heat roller cleaning method described above can be performed to remove dirt on the heat roller. Therefore, the backup roller 29b and the heat roller 29a can be cleaned without using a cleaning device.

バックアップローラ29bからヒートローラ29aへのトナー
転移現象が起こる理由は必ずしもはっきりしないが、次
の様に考えられる。第1に、この場合のトナーは一種の
ホットメルト型と見なすことができ、被着物(この場合
はヒートローラやバックアップローラ)への付着力が温
度によって変化すると言うことと、第2にヒートローラ
とバックアップローラとでは表面状態(表面粗さ、表面
エネルギー等)が異なると言うことである。
The reason why the phenomenon of toner transfer from the backup roller 29b to the heat roller 29a occurs is not always clear, but it is considered as follows. Firstly, the toner in this case can be regarded as a kind of hot melt type toner, and the adhesion to the adherend (in this case, the heat roller or backup roller) changes with temperature, and secondly, the heat roller. And the backup roller have different surface states (surface roughness, surface energy, etc.).

ここでトナーとヒートローラやバックアップローラとの
トータルの付着力をそれぞれFH,FBとし、その構成要因
を考えてみる。以下にそれを示す。
Here, let us consider the constituent factors of the total adhesive force of the toner and the heat roller or backup roller as F H and F B , respectively. This is shown below.

FH=FT+FTH FB=FT+FTB ここで、FH:トナーのヒートローラへのトータル 付着力 FB:トナーのバックアップローラへのト ータル付着力 FT:温度Tにおけるトナーの凝集力 FTH:温度Tにおけるトナーのヒートロー ラへの吸着力 FTB:温度Tにおけるトナーのバックアッ プローラへの吸着力 そこでトナー凝集力とヒートローラ、バックアップロー
ラへの吸着力を分け、各々の力の温度に対する依存性を
考えてみる。
F H = F T + F TH F B = F T + F TB where F H : Total adhesion of toner to heat roller F B : Total adhesion of toner to backup roller F T : Toner adhesion at temperature T Cohesion force F TH : Adsorption force of toner to heat roller at temperature T F TB : Adsorption force of toner to backup roller at temperature T Therefore, the toner cohesion force and the adsorption force to heat roller and backup roller are divided into respective forces. Consider the dependence of on temperature.

トナー凝集力FT 熱定着トナーのバインダーには熱可塑性樹脂が用いられ
ている。そこでトナーの凝集力の温度特性をモデル的に
表したのが第4図である。ここで横軸は温度T、縦軸は
トナー凝集力FTを表している。トナーの最初の状態は粉
体であるため、トナー粒子同志の凝集力は小さい。そし
て温度上昇と共に溶融し、凝集力が増す(図中PH1)。
そして所定の温度に達するとピークを迎え、その後は逆
に凝集力は減少する。この状態からトナーを冷却する
と、凝集力は増加する(図中PH2)。従って、一旦溶融
したトナーに対し、加熱、冷却を行う場合、凝集力はお
およそ図中PH2のような軌跡に沿った変化をする。これ
より、トナーの被着物への付着力のうち、凝集力の点か
ら考えると、溶融した状態のトナーが二つの被着物(表
面材質、状態は同じとする)と接していて、その状態か
ら冷却される場合、早く温度低下した方がトナーの付着
力は大きいということになる。そこで、この考え方をバ
ックアップローラとヒートローラの場合について当ては
めてみる。
Toner cohesive force F T Thermoplastic resin is used as the binder of heat fixing toner. Therefore, FIG. 4 shows the temperature characteristic of the cohesive force of the toner as a model. Here, the horizontal axis represents the temperature T and the vertical axis represents the toner cohesive force F T. Since the initial state of the toner is powder, the cohesive force between the toner particles is small. Then, as the temperature rises, it melts and the cohesive force increases (PH 1 in the figure).
Then, when it reaches a predetermined temperature, it reaches a peak, and thereafter, the cohesive force decreases. When the toner is cooled from this state, the cohesive force increases (PH 2 in the figure). Therefore, when the once-melted toner is heated and cooled, the cohesive force changes along a locus such as PH 2 in the figure. From the viewpoint of the cohesive force of the adhesion force of the toner to the adherend, the toner in the molten state is in contact with the two adherends (the surface material and the state are the same). When cooled, the lower the temperature, the greater the toner adhesion. Therefore, we will apply this idea to the case of backup rollers and heat rollers.

まず、構造的には、一般にヒートローラは中空の金属管
でできているのに対し、バックアップローラは金属シャ
フトの回りにシリゴンゴム層が形成された形となってい
る。従って熱容量を比較すると、通常の場合、バックア
ップローラの方が大きいということになる。このことに
より、両ローラの表面温度の時間特性をモデル的に表す
と第5図のような関係となる。第5図において横軸は経
過時間t、縦軸はローラの表面温度Tを表す。ここで横
軸の見方としては、ローラ加熱時は時間tは図中右に向
かって進み、冷却時は図中左側に向かうものとする。ま
た、縦軸において、原点の0は常温(室温)を表してい
る。更に図中の記号は次の通りである。
First, structurally, the heat roller is generally made of a hollow metal tube, whereas the backup roller has a siligo rubber layer formed around a metal shaft. Therefore, comparing the heat capacities, the backup roller is usually larger than the other. As a result, when the time characteristics of the surface temperature of both rollers are modeled, the relationship shown in FIG. 5 is obtained. In FIG. 5, the horizontal axis represents the elapsed time t and the vertical axis represents the surface temperature T of the roller. Here, as a view of the horizontal axis, it is assumed that the time t advances to the right in the drawing when the roller is heated and goes to the left in the drawing when the roller is cooled. Further, on the vertical axis, 0 at the origin represents normal temperature (room temperature). The symbols in the figure are as follows.

TH :ヒートローラ表面温度 TH1 :加熱時のヒートローラ表面温度 TH2 :冷却時のヒートローラ表面温度 TB :バックアップローラ表面温度 TB1 :加熱時のバックアップローラ表面温度 TB2 :冷却時のバックアップローラ表面温度 THF :設定定着温度におけるヒートローラ表面温度 THB :設定定着温度におけるバックアップローラ表面温
度 ここで、加熱とはヒートローラ内部のハロゲンランプの
点灯を指し、冷却とはそれが消燈し、自然放熱している
状態を指す。
T H: heat roller surface temperature T H1: the heat roller surface temperature at the time of heating T H2: during cooling of the heat roller surface temperature T B: backup roller surface temperature T B1: backup roller surface temperature at the time of heating T B2: on cooling Backup roller surface temperature T HF : Heat roller surface temperature at set fixing temperature THB : Backup roller surface temperature at set fixing temperature Here, heating means turning on the halogen lamp inside the heat roller, and cooling means turning it off. And refers to the state of natural heat dissipation.

図から判るように、加熱時及び定着温度に保持されてい
る間は、 TH>TB ……(1) という関係が常に成り立つ。これはヒートローラが内部
に発熱体であるハロゲンランプを有しているのに対し、
バックアップローラがヒートローラとの転接による間接
的な加熱しかされず、しかも熱容量が大きいということ
を考え合わすと当然のことである。
As can be seen from the figure, the relationship of T H > T B (1) always holds during heating and at the fixing temperature. This is because the heat roller has a halogen lamp that is a heating element inside,
It is natural to consider that the backup roller is only indirectly heated by rolling contact with the heat roller and has a large heat capacity.

一方、ハロゲンランプを消燈し、両ローラが冷却する場
合は、今度は熱容量が大きい分だけバックアップローラ
の温度低下が遅れ、図中斜線で示す領域のように、 TH<TB ……(2) という関係になる場合がある。従って、この場合はもち
ろん、(1)式のような関係でも両ローラの表面温度が
近接した領域であるならば、凝集力以外の要因による力
のバランスによっては、通常バックアップローラに付着
しているトナーがヒートローラへ移動(オフセット)す
ることが十分に考えられることがわかった。
On the other hand, when the halogen lamp is turned off and both rollers cool, this time the temperature drop of the backup roller is delayed by the amount of large heat capacity, and T H <T B ...... ( 2) There may be a relationship. Therefore, in this case, as a matter of course, even if the surface temperatures of both rollers are close to each other according to the relationship of the formula (1), the rollers usually adhere to the backup roller depending on the balance of forces due to factors other than the cohesive force. It was found that the toner may be sufficiently moved (offset) to the heat roller.

次に、吸着力について考える。Next, let us consider the attractive force.

吸着力FTH,FTB バックアップローラからヒートローラへのトナー移動は
本発明者の実験によると、設定定着温度より低い温度領
域において、トナーがある程度の粘性を有している場合
にのみ発生していた。従って、このことから考えると、
トナーの両ローラへの吸着力は主にトナーと被着物との
界面における粘着力とファンデルワールス力で代表され
てよい。そこで、トナーのバインダーに用いられている
熱可塑性樹脂の粘着力とファンデルワールス力の温度依
存性について考え、モデル的に表す。第6図はトナー粘
着力の温度依存性を表したもので、横軸は温度T、縦軸
はトナー粘着力Fcである。第7図はトナーと被着物の界
面におけるファンデルワールス力を分子レベルで考えた
場合の温度依存性をモデル時に表したもので横軸に温
度、縦軸にファンデルワールス力の大きさをとってい
る。これらのグラフから、粘着力はトナーを常温から加
熱して温度上昇させると増加し、所定の温度でピークを
迎え、それ以降は逆に減少に転じる。一方、ファンデル
ワールス力は温度上昇により分子運動が活発になり、力
自体は減少する。ただし、これは前提条件としてトナー
が十分に溶融した上で冷却されて固着した状態から再度
加熱した場合である。また、これはモデル図であって、
力の絶対値を合わすものではなく、被着物の表面形状
(粗さなど)や表面を形成する材料の表面エネルギーの
大きさにより、力の絶対値が大きく変わるのは言うまで
もない。
Adsorption Forces F TH , F TB The toner transfer from the backup roller to the heat roller is, according to the experiments conducted by the present inventor, generated only when the toner has a certain viscosity in the temperature range lower than the set fixing temperature. It was Therefore, considering this,
The attraction force of the toner to both rollers may be represented mainly by the adhesive force and Van der Waals force at the interface between the toner and the adherend. Therefore, the temperature dependence of the adhesive force and van der Waals force of the thermoplastic resin used as the binder of the toner is considered and expressed as a model. Figure 6 is a representation of the temperature dependence of the toner adhesion, the horizontal axis represents temperature T, and the vertical axis represents the toner adhesion F c. Fig. 7 shows the temperature dependence when the van der Waals force at the interface between the toner and the adherend is considered at the molecular level in the model. The horizontal axis is temperature and the vertical axis is the magnitude of van der Waals force. ing. From these graphs, the adhesive strength increases when the toner is heated from room temperature to increase its temperature, reaches a peak at a predetermined temperature, and thereafter decreases in reverse. On the other hand, the van der Waals force becomes active in molecular motion due to temperature rise, and the force itself decreases. However, this is a case where the toner is sufficiently melted and then cooled and fixed and then heated again as a prerequisite. Also, this is a model diagram,
It is needless to say that the absolute value of the force largely changes depending on the surface shape (roughness etc.) of the adherend and the magnitude of the surface energy of the material forming the surface, rather than the absolute value of the force.

そこで、更に下記の項目を考慮に入れ、粘着力とファン
デルワールス力とを加え各々のローラへの吸着力を考え
てみる。
Therefore, further considering the following items, the adhesive force to each roller is considered by adding the adhesive force and the Van der Waals force.

ヒートローラ表層構成材料:フッ素樹脂(PTE,PFA等) バックアップローラ 〃 :シリコンゴム 表面エネルギー:シリコンゴム>フッ素樹脂 表面粗さ:シリコンゴム>フッ素樹脂 このことにより、トナーの粘性が低い場合、例えば設定
定着温度付近(例えば、160〜170℃)では表面構成材料
の“濡れ性”の差からトナーはバックアップローラとの
吸着力の方が大きく、トナーの粘性が高くなる領域(例
えば、110〜140℃)では、表面の平滑度の差によるファ
ンデルワールス力の差により、ヒートローラとの吸着力
の方が大きくなることが十分に考えられる。この状況を
表したのが第8図である。横軸には温度T、縦軸には各
々のローラへの吸着力FTH,FTBをとっている。温度がTa
とTbとの間の領域では吸着力が、 FTH>FTB という関係となる。なお、このグラフにおいて設定定着
温度は通常Tbより高温側に設定する。
Heat roller surface layer material: Fluorine resin (PTE, PFA, etc.) Backup roller 〃: Silicon rubber Surface energy: Silicon rubber> Fluorine resin Surface roughness: Silicone rubber> Fluorine resin Due to this, if the viscosity of the toner is low, for example, set In the vicinity of the fixing temperature (for example, 160 to 170 ° C), due to the difference in the "wettability" of the surface constituent materials, the toner has a larger adsorption force with the backup roller and the toner has a higher viscosity (for example, 110 to 140 ° C). In (), it is fully conceivable that the attraction force with the heat roller becomes larger due to the difference in van der Waals force due to the difference in surface smoothness. This situation is shown in FIG. The horizontal axis shows the temperature T, and the vertical axis shows the attraction forces F TH and F TB to each roller. The temperature is T a
In the region between T b and T b , the attraction force is F TH > F TB . The setting the fixing temperature in the graph is set than normal T b to the high temperature side.

以上、トナーの凝集力と両ローラへの吸着力との組み合
わせにより、特定の温度領域ではバックアップローラに
付着しているトナーをヒートローラ側へ移動させること
ができることが説明できる。
As described above, it can be explained that the toner adhering to the backup roller can be moved to the heat roller side in a specific temperature region by the combination of the cohesive force of the toner and the adsorbing force to both rollers.

以上、本発明者の実験結果を元にローラ間のトナー移動
が起こる原因を考察してみた。このことはトナーのバイ
ンダーに熱可塑性樹脂を用いているならば、基本的には
この特性を有していると考えられる。
As described above, the cause of the toner movement between the rollers was considered based on the experimental results of the present inventor. This means that if a thermoplastic resin is used as the binder of the toner, it basically has this property.

さて、以上述べたようなバックアップローラのクリーニ
ング方法は、前記した記録紙擦りによるヒートローラク
リーニング方法と組み合わせて用いることにより、特に
メンテナンス周期の長期化の点で最も効果的である。し
かし、それに補らわれるものではなく、通常のフェル
ト、ブレード等を用いる(ヒートローラの)クリーニン
グ方法と組み合わせて使用することも可能であり、バッ
クアップローラの汚れによる記録紙裏汚れを防止する方
法として非常に有効である。
The backup roller cleaning method as described above is most effective especially in terms of prolonging the maintenance cycle when used in combination with the heat roller cleaning method by rubbing the recording paper. However, it is not something that can be supplemented by it, and it can be used in combination with a cleaning method (of a heat roller) that uses an ordinary felt, blade, etc. It is very effective.

最後に本発明による熱定着器クリーニング方法のヒート
ローラ、バックアップローラの寿命との関係について述
べる。まず、記録紙による擦りを利用したヒートローラ
クリーニングについては次の通りである。すなわち、両
ローラ間のニップ圧や、クリーニング間隔(記録通数)
等の条件にもよるが、基本的には常時圧接している従来
のフェルトクリーニングやブレードクリーニングよりは
格段に寿命が伸びることが確実である。
Finally, the relationship between the life of the heat roller and the backup roller of the thermal fixing device cleaning method according to the present invention will be described. First, the heat roller cleaning using rubbing with recording paper is as follows. That is, the nip pressure between both rollers and the cleaning interval (number of recordings)
Depending on the conditions such as the above, it is sure that the life is extended remarkably as compared with the conventional felt cleaning or blade cleaning which is always in pressure contact.

一方、バックアップローラクリーニングにおいては、機
械的な力は特に用いず、しかも定着温度より低温で且
つ、トナーも固化しない領域での動作であるため、バッ
クアップローラの寿命には何等影響を与えることはな
い。
On the other hand, in the backup roller cleaning, no mechanical force is particularly used, and since the operation is performed in a region where the temperature is lower than the fixing temperature and the toner is not solidified, the life of the backup roller is not affected at all. .

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本願第一の発明は、非
記録動作時に、熱定着器のヒートローラとバックアップ
ローラとの間に記録紙を供給し、前記ヒートローラとバ
ックアップローラとで記録紙をはさんだ状態で、前記記
録紙の走行速度とヒートローラの周速との間に速度差を
生じさせることにより、ヒートローラの汚れを記録紙に
擦り取らせることができ、従来使用しているようなクリ
ーニング装置を用いることなく、ヒートローラをクリー
ニングすることができる。このため、クリーニング装置
を必要としないので、装置構成を簡略化でき、且つクリ
ーニング装置の部品交換等は全く必要ないので、熱定着
器のメンテナンス周期の長期化、寿命の長期化を図るこ
とができるという効果を有している。
EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the above description, in the first invention of the present application, the recording paper is supplied between the heat roller and the backup roller of the heat fixing device during the non-recording operation, and the heat roller and the backup roller are connected to each other. With the recording paper sandwiched between, the speed difference between the running speed of the recording paper and the peripheral speed of the heat roller can be used to scrape off the dirt of the heat roller onto the recording paper. The heat roller can be cleaned without using such a cleaning device. For this reason, since the cleaning device is not required, the device configuration can be simplified, and since no replacement of parts of the cleaning device is required, it is possible to prolong the maintenance cycle and the life of the thermal fixing device. Has the effect.

また、本願第二の発明は、非記録動作時に、熱定着器の
ヒートローラとバックアップローラとを相互に接触させ
て回転させ、その回転中に、ヒートローラ表面温度及び
バックアップローラ表面温度を、ヒートローラ表面とト
ナーとの間の付着力が、バックアップローラとトナーと
の間の付着力よりも大きくなる温度範囲とすることによ
り、バックアップローラの汚れをヒートローラに転移さ
せ、バックアップローラをクリーニングすることができ
るという効果を有している。
Further, in the second invention of the present application, the heat roller and the backup roller of the heat fixing device are rotated in contact with each other during non-recording operation, and the heat roller surface temperature and the backup roller surface temperature are heated during the rotation. Cleaning the backup roller by transferring dirt on the backup roller to the heat roller by setting the temperature range in which the adhesive force between the roller surface and the toner is larger than the adhesive force between the backup roller and the toner. It has the effect that

更に、本願第三の発明は、上記第二の発明のバックアッ
プローラのクリーニング方法と第一の発明のヒートロー
ラのクリーニング方法とを組み合わせることにより、ま
ずバックアップローラの汚れをヒートローラに転移さ
せ、次いでそのヒートローラの汚れを記録紙に擦り付け
て除去することができ、従来のようなクリーニング装置
を使用することなく、バックアップローラ、ヒートロー
ラの両ローラをクリーニングでき、熱定着器の装置構成
を簡略化すると共に、熱定着器のメンテナンス周期の長
期化、寿命の長期化を図ることができるという効果を有
している。
Further, in the third invention of the present application, by combining the backup roller cleaning method of the second invention and the heat roller cleaning method of the first invention, dirt of the backup roller is first transferred to the heat roller, and then, The dirt on the heat roller can be rubbed against the recording paper to remove it, and both the backup roller and the heat roller can be cleaned without using a conventional cleaning device, simplifying the structure of the heat fixing device. In addition, the maintenance cycle of the heat fixing device and the life of the heat fixing device can be extended.

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

第1図は本発明の方法の実施に使用する電子写真記録装
置の概略構成を示す側面図、第2図は記録紙ロールの回
転を阻止するために使用する記録紙走行ストッパの要部
概略斜視図、第3図は本発明の方法の実施に使用する電
子写真記録装置の他の例を示す概略側面図、第4図〜第
8図は定着部のトナーに働く各力の温度依存性を説明す
るためのグラフであり、第4図はトナー凝集力と温度と
の関係を示すグラフ、第5図は熱定着器の各ローラ表面
温度と時間との関係を示すグラフ、第6図はトナー粘着
力と温度との関係を示すグラフ、第7図はファンデルワ
ールス力と温度との関係を示すグラフ、第8図はトナー
吸着力と温度との関係を示すグラフ、第9図は従来の熱
定着器の概略構成を示す側面図である。 20…感光ドラム、21a…記録紙ロール、21b…記録紙、22
…給紙ローラ、22a…駆動ローラ、22b…従動ローラ、24
…カッタ、25…繰り出しローラ、25a…駆動ローラ、25b
…従動ローラ、27…モータ、28…転写,剥離部、29…熱
定着器、29a…ヒートローラ、29b…バックアップロー
ラ、31…モータ、32…排紙センサ、33…記録紙スプー
ル、33a…突起部、34…ソレノイド、35…モータ、36…
クラッチ、37…記録紙走行ストッパ。
FIG. 1 is a side view showing a schematic structure of an electrophotographic recording apparatus used for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of a recording paper running stopper used for preventing rotation of a recording paper roll. FIG. 3 is a schematic side view showing another example of the electrophotographic recording apparatus used for carrying out the method of the present invention, and FIGS. 4 to 8 show the temperature dependence of each force acting on the toner in the fixing portion. 4 is a graph for explaining, FIG. 4 is a graph showing a relationship between toner cohesive force and temperature, FIG. 5 is a graph showing a relationship between surface temperature of each roller of the heat fixing device and time, and FIG. 6 is a toner. FIG. 7 is a graph showing the relationship between adhesive force and temperature, FIG. 7 is a graph showing the relationship between van der Waals force and temperature, FIG. 8 is a graph showing the relationship between toner adsorption force and temperature, and FIG. It is a side view showing a schematic configuration of a heat fixing device. 20 ... Photosensitive drum, 21a ... Recording paper roll, 21b ... Recording paper, 22
... paper feed roller, 22a ... drive roller, 22b ... driven roller, 24
… Cutter, 25… Feed roller, 25a… Drive roller, 25b
... following roller, 27 ... motor, 28 ... transfer and peeling section, 29 ... heat fixing device, 29a ... heat roller, 29b ... backup roller, 31 ... motor, 32 ... paper ejection sensor, 33 ... recording paper spool, 33a ... projection Part, 34 ... Solenoid, 35 ... Motor, 36 ...
Clutch, 37 ... Recording paper running stopper.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 21/10 (72)発明者 二木 清 東京都目黒区下目黒2丁目3番8号 松下 電送株式会社内 (72)発明者 高田 弘太郎 東京都目黒区下目黒2丁目3番8号 松下 電送株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−284377(JP,A) 特開 昭60−263182(JP,A) 特開 昭63−274980(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location G03G 21/10 (72) Inventor Kiyoshi Futaki 2-3-3 Shimomeguro, Meguro-ku, Tokyo Matsushita Dentsu Co., Ltd. (72) Inventor Kotaro Takada 2-3-8 Shimomeguro, Meguro-ku, Tokyo Matsushita Dentsu Co., Ltd. (56) Reference JP 62-284377 (JP, A) JP 60-263182 (JP, A) JP-A-63-274980 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非記録動作時に、熱定着器のヒートローラ
とバックアップローラとの間に記録紙を供給し、前記ヒ
ートローラとバックアップローラとで記録紙をはさんだ
状態で、前記記録紙の走行速度とヒートローラの周速と
の間に速度差を生じさせ、ヒートローラの汚れを記録紙
で除去することを特徴とする熱定着器クリーニング方
法。
1. A recording sheet is fed between a heat roller and a backup roller of a thermal fixing device during a non-recording operation, and the recording sheet is run with the recording sheet sandwiched by the heat roller and the backup roller. A method for cleaning a heat fixing device, characterized in that a speed difference is generated between a speed and a peripheral speed of a heat roller to remove stains on the heat roller on a recording paper.
【請求項2】非記録動作時に、熱定着器のヒートローラ
とバックアップローラとを相互に接触させて回転させ、
その回転中に、ヒートローラ表面温度及びバックアップ
ローラ表面温度を、ヒートローラ表面とトナーとの間の
付着力が、バックアップローラとトナーとの間の付着力
よりも大きくなる温度範囲とし、バックアップローラの
汚れをヒートローラに転移させることを特徴とする熱定
着器クリーニング方法。
2. A non-recording operation wherein a heat roller and a backup roller of a heat fixing device are brought into contact with each other and rotated,
During the rotation, the heat roller surface temperature and the backup roller surface temperature are set to a temperature range in which the adhesive force between the heat roller surface and the toner is larger than the adhesive force between the backup roller and the toner. A method for cleaning a heat fixing device, which comprises transferring dirt to a heat roller.
【請求項3】非記録動作時に、熱定着器のヒートローラ
とバックアップローラとを相互に接触させて回転させ、
その回転中に、ヒートローラ表面温度及びバックアップ
ローラ表面温度を、ヒートローラ表面とトナーとの間の
付着力が、バックアップローラとトナーとの間の付着力
よりも大きくなる温度範囲とし、バックアップローラの
汚れをヒートローラに転移させ、次いで、前記ヒートロ
ーラとバックアップローラとの間に記録紙を供給し、前
記ヒートローラとバックアップローラとで記録紙をはさ
んだ状態で、前記記録紙の走行速度とヒートローラの周
速との間に速度差を生じさせ、ヒートローラの汚れを記
録紙で除去することを特徴とする熱定着器クリーニング
方法。
3. A heat roller and a backup roller of a heat fixing device are brought into contact with each other and rotated during non-recording operation,
During the rotation, the heat roller surface temperature and the backup roller surface temperature are set to a temperature range in which the adhesive force between the heat roller surface and the toner is larger than the adhesive force between the backup roller and the toner. The dirt is transferred to a heat roller, and then the recording paper is supplied between the heat roller and the backup roller. While the recording paper is sandwiched between the heat roller and the backup roller, the running speed of the recording paper and the heat are applied. A method for cleaning a thermal fixing device, characterized in that a speed difference is generated between the peripheral speed of the roller and the dirt of the heat roller is removed by a recording paper.
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