JP5293393B2 - Image forming apparatus with erasing function - Google Patents
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Description
本発明は、消色動作と画像形成動作を同一の搬送機構及び構成の中で行う消色機能付き画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus with a color erasing function that performs a color erasing operation and an image forming operation in the same transport mechanism and configuration.
地球環境保護の一環として、昨今では紙資源の節減が叫ばれている。画像形成装置等の紙資源の節減と再利用では、片面印刷の用紙裏面の有効活用などは既に社会一般になされている。また、使用済み用紙を回収し用紙の原料とし、再生紙として再度用いることも一般に行われている。 As part of protecting the global environment, paper resources have been saved recently. In the saving and reuse of paper resources such as image forming apparatuses, effective use of the back side of paper for single-sided printing has already been made in general society. In general, the used paper is collected and used as a raw material of the paper and reused as recycled paper.
しかし片面印刷の用紙の再利用では、再使用の回数が通常１回に限られてしまう。また、原料として再利用する再には回収自体にエネルギーとコストがかかり、原料として加工する際にもエネルギーが掛かってしまう。 However, when reusing paper for single-sided printing, the number of reuse is usually limited to one. In addition, when the material is reused as a raw material, energy and cost are required for the recovery itself, and energy is also applied when processing the raw material.
そこで、オフィス内において用紙を複数回使用できるようにする取組みが種々なされている。トナー像により一度画像が形成された用紙を紙資源として再利用するには、トナーにより形成された用紙上の画像を物理的に除去または光で消色して再利用可能な用紙とすることが考えられている。 Therefore, various efforts have been made to make it possible to use the paper multiple times in the office. In order to reuse paper once formed with toner images as paper resources, the image on the paper formed with toner may be physically removed or decolored with light to make the paper reusable. It is considered.
画像を物理的に除去して用紙を再利用するためには、用紙の画像形成面にトナーを除去する処理液を塗布し、加熱してトナーを溶解させて画像を除去する方法や、用紙の画像形成面を研摩してトナー画像を削り落とす方法などがあるが、これらの方法は、手数がかかること共に、再利用する用紙に損傷が発生し易いため問題がある。 In order to physically remove the image and reuse the paper, a processing solution for removing the toner is applied to the image forming surface of the paper and heated to dissolve the toner to remove the image. There are methods such as polishing the image forming surface and scraping off the toner image. However, these methods are troublesome because they are troublesome and the paper to be reused is easily damaged.
光を用いる消色方法としては、最初に用紙に画像を形成するに際し、予め光消色性のトナーにより用紙に画像を記録し、この画像を特殊な光源による光照射によって消色する方法が主なものとなっている。 As a decoloring method using light, when forming an image on a sheet for the first time, a method of recording an image on a sheet with a light decoloring toner in advance and erasing the image by light irradiation with a special light source is mainly used. It has become a thing.
このような光照射によってトナー画像を消色するものとしては、例えば、消色専用装置において、事前に画像の濃淡を検知し、淡い色の印刷画像は消色し、濃い色の画像は消色せずにそのまま機外に排出して、高速に消色を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, the toner image can be erased by such light irradiation. For example, in a dedicated color erasing apparatus, the density of the image is detected in advance, the light printed image is erased, and the dark color image is erased. There has been proposed an apparatus that discharges the image as it is without using the apparatus and performs erasing at high speed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような専用の消色装置を用いた場合、プリンタなどの印刷装置の他に消色装置をオフィス内に設置することになるから、電力もプリンタとは別に必要になり、消色装置の設置床面積もプリンタとは別に必要となってしまう。したがって、ユーザにとっては必ずしも便利なものとはいえないという問題がある。 However, when such a dedicated erasing device is used, the erasing device is installed in the office in addition to the printing device such as a printer, so that power is also required separately from the printer. The installation floor area is also required separately from the printer. Therefore, there is a problem that it is not always convenient for the user.
そこで、このような問題を解決するために、画像形成装置内に消色（又は除去）の機能を搭載し、低コスト化、操作性及び機能性の向上や消色装置のための設置スペースを不要とする省スペース化等を実現して紙資源のリサイクルが促進できるとする装置が種々提案されている。 Therefore, in order to solve such a problem, a decoloring (or removal) function is installed in the image forming apparatus to reduce costs, improve operability and functionality, and provide an installation space for the decoloring apparatus. Various apparatuses have been proposed that realize unnecessary space saving and promote recycling of paper resources.
ただし、このように、画像形成装置内に消色（又は除去）の機能を搭載するというように、画像形成機能と消色（除去）機能を同一装置に備えるということは、これらの機能を実行するに際し増加する消費電力をどう抑えるかという点に問題が残されている。 However, having an image forming function and a color erasing (removal) function in the same apparatus, such as mounting a color erasing (or removal) function in the image forming apparatus, executes these functions. However, there remains a problem in how to suppress the increased power consumption.
その問題解決方法として、画像形成時の定着装置と消色時の消色装置を共通にする装置が提案されている。この装置は、トナー画像の消色には事前にトナー像を加熱しておいてから消色光を照射すると消色作用が有効に働くという一般に行われている技術に基づいて、画像形成時に用いる定着装置の熱ローラ対を、消色時の加熱器として兼用し定着装置内において熱ローラ対の下流側に消色光照射用の光源を配置したものである（例えば、特許文献２参照）。 As a solution to this problem, an apparatus has been proposed in which a fixing device at the time of image formation and a erasing device at the time of erasing are used in common. This apparatus uses a commonly used technique for decoloring a toner image, in which the decoloring action works effectively when the toner image is heated in advance and then irradiated with decoloring light. The heat roller pair of the apparatus is also used as a heater for erasing, and a light source for erasing the erasing light is arranged in the fixing device on the downstream side of the heat roller pair (for example, see Patent Document 2).
ところで、印刷装置と消色装置とが一体となり、消色後直ちに一連の流れにおいて印刷をする場合に、印刷画像の品質を保つためには、消色が完了しているかどうかの判別が重要となる。 By the way, when the printing device and the erasing device are integrated and printing is performed in a series of flows immediately after erasing, it is important to determine whether erasing has been completed in order to maintain the quality of the printed image. Become.
そこで電子写真複写機に画像消去装置を組み込んで、消色後、別光源とセンサによって消去が完全か否かを判断し、画像が完全に消去されなかったと判断された場合には画像の消去を繰り返す消去装置付き電子写真複写機が提案されている（例えば、特許文献３参照）。 Therefore, an image erasing device is incorporated into the electrophotographic copying machine, and after erasing, it is judged whether the erasure is complete by another light source and a sensor. If it is judged that the image is not completely erased, the image is erased. An electrophotographic copying machine with a repeating erasing device has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
ところで、特許文献１の従来技術は、前述した消色装置の設置床面積がプリンタとは別に必要になるという問題の他に、消色専用機でありながら、処理速度を優先するために濃色印刷の用紙は消色しないで排出し、再利用しないという紙資源の節減と再利用には不適切な対応機であるという課題を有している。 By the way, in the prior art of Patent Document 1, in addition to the problem that the installation floor area of the decoloring device described above is required separately from the printer, the dark color is used in order to prioritize the processing speed while being a dedicated decoloring machine. Printing paper is discharged without being erased, and has a problem that it is an unsuitable machine for saving and reusing paper resources.
また、特許文献２の従来技術は、定着用の熱源とは別に消色用の光源が必要であるのは当然としても、その消色用の光源が定着装置内に他の部材とは独立した形で配設されている。 In the prior art of Patent Document 2, it is natural that a light source for erasing is necessary in addition to the heat source for fixing, but the light source for erasing is independent of other members in the fixing device. Arranged in a shape.
ところが従来の定着装置内には、限られた空間内に、熱・加圧ローラ対の他に用紙剥離部材、熱ローラ清掃部材、適正温度検出センサなどが配設されており、他の部材を配設する余地は全く無いといえる。そのような定着装置内部に他の部材とは独立した消色用光源を配設するのは、定着装置ひいては画像形成装置全体が従来と比較して大形化するという課題を有している。 However, in a conventional fixing device, a sheet peeling member, a heat roller cleaning member, an appropriate temperature detection sensor, and the like are arranged in a limited space in addition to a heat / pressure roller pair. It can be said that there is no room for installation. The provision of a decoloring light source independent of other members inside such a fixing device has a problem that the fixing device, and thus the entire image forming apparatus, is increased in size as compared with the conventional one.
また、特許文献３の従来技術は、消色処理の終了した用紙を別光源とセンサによって消去が完全か否かを判断するので、通常の画像形成装置とは異なる別機構の部材や搬送機構が必要となり、部材のコストが上昇するだけでなく、制御が複雑となって手数が掛かると共に装置が大形化して設置面積が大きくなるという課題を有している。 In the prior art of Patent Document 3, it is determined whether or not the erasing process is completed by using a separate light source and a sensor, so that there is a separate member or transport mechanism different from that of a normal image forming apparatus. Not only does this increase the cost of the members, but there are also problems that the control becomes complicated and time-consuming, and the apparatus is enlarged to increase the installation area.
上記課題の一つを解決するために、本発明の消色機能付画像形成装置は、消色トナーにより記録媒体に形成されたトナー画像を消色する機能を備えた消色機能付画像形成装置であって、加熱側に配置されて定着と消色に共用される熱源を有する定着装置と、該定着装置の加圧側に配置された透明な外周部材からなる加圧ローラと、該加圧ローラの内部に配設されて定着と消色に共用されるハロゲンランプと、該ハロゲンランプの照射光を所定の方向に反射する反射板と、を備え、前記熱源は、画像形成時には未定着トナー画像を担持して前記定着装置を通過する前記記録媒体に定着に必要な熱を供給し、消色時には前記定着装置を通過する前記消色トナーによる定着画像形成済みの前記記録媒体に消色を助成するに必要な熱を供給し、前記反射板は、前記加圧ローラの内部において前記ハロゲンランプの照射光を前記加圧ローラの加圧部方向に反射可能な反射部と開口部とからなる形状で前記ハロゲンランプを囲繞し、前記開口部は、消色時には前記加圧ローラの加圧部方向に対向し、画像形成時には前記加圧ローラの加圧部方向とは反対方向に対向する、
て構成される。
In order to solve one of the above problems, an image forming apparatus with a color erasing function according to the present invention is provided with a function to erase a toner image formed on a recording medium with a color erasing toner. A fixing device having a heat source disposed on the heating side and commonly used for fixing and decoloring, a pressure roller comprising a transparent outer peripheral member disposed on the pressure side of the fixing device, and the pressure roller A halogen lamp that is commonly used for fixing and decoloring, and a reflector that reflects the irradiation light of the halogen lamp in a predetermined direction, and the heat source is an unfixed toner image during image formation. Is supplied with heat necessary for fixing to the recording medium passing through the fixing device, and at the time of decoloring, the recording medium on which the fixed image is formed by the decoloring toner passing through the fixing device is subsidized. Supply the heat necessary to The plate surrounds the halogen lamp in a shape including a reflection portion and an opening portion capable of reflecting the irradiation light of the halogen lamp in the direction of the pressure portion of the pressure roller inside the pressure roller, and the opening portion. Is opposed to the direction of the pressure part of the pressure roller during erasing, and is opposed to the direction of the pressure part of the pressure roller during image formation.
Configured.
上記ハロゲンランプは、例えば、消色に対応する波長と熱波に対応する光を照射すると共に上記定着を助成するに必要な熱を供給する、ように構成される。 Upper Symbol halogen lamp, for example, irradiates light corresponding to the wavelength and heat waves corresponding to the decoloring supplies heat necessary to subsidize the fixing, as configured.
また、この消色機能付画像形成装置において、例えば、上記反射板は、上記加圧ローラの内部において位置固定され、上記ハロゲンランプは、消色時には点灯し、画像形成時には上記加熱側の上記熱源のみで定着が可能なとき消灯する、ように構成してもよい。 In the image forming apparatus with a color erasing function, for example, the reflector is fixed in position inside the pressure roller, and the halogen lamp is turned on when the color is erased, and the heat source on the heating side during image formation. It may be configured to turn off when fixing is possible.
本発明は、定着装置の熱源および光源を消色用として共用するので、消色に専用の熱源及び光源が不要となり、したがって、消費電力が通常の画像形成装置と同等に維持することができ、これにより、消色という機能が付加されていても省電力化が維持できて経済的であるという効果を奏する。
また、定着装置の他に消色専用の装置を用意する必要がないので、部品部材の増加が無く、したがって、消色という機能が付加されていても部品数と組立工数に変化がなく、これにより、製造コスト上昇の抑止に貢献できるという効果を奏する。
また、同様に部品部材の増加が無いので、従来通りの装置の小型化が維持され、したがって、消色という機能が付加されていても設置床面積の拡大を抑止でき、これにより、従来型画像形成装置から消色機能付画像形成装置への設置替えが容易となり、使い勝手の良いオフイス機器提供の一端に貢献できるという効果を奏する。
In the present invention, since the heat source and the light source of the fixing device are shared for erasing, a dedicated heat source and a light source are not required for erasing, and therefore, power consumption can be maintained equivalent to that of a normal image forming apparatus. Thereby, even if the function of decoloring is added, there is an effect that power saving can be maintained and it is economical.
In addition, it is not necessary to prepare a dedicated device for decoloring in addition to the fixing device, so there is no increase in the number of parts, so the number of parts and assembly man-hours will not change even if the function of decoloring is added. As a result, it is possible to contribute to restraining an increase in manufacturing cost.
Similarly, since there is no increase in the number of parts, the downsizing of the conventional apparatus can be maintained, and therefore the expansion of the installation floor area can be suppressed even if the function of decoloring is added. It is easy to change the installation from the forming apparatus to the image forming apparatus with a color erasing function, and there is an effect that it is possible to contribute to providing a convenient office equipment.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図１は実施例１における消色機能付画像形成装置の内部構成を模式的に示す側断面図である。消色機能付画像形成装置１は、電子写真式で二次転写方式の２連タンデム型の画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、定着ユニット４、給紙部５、及び両面印刷用搬送ユニット６で構成されている。 FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of the image forming apparatus with a color erasing function in the first embodiment. The image forming apparatus 1 with an erasing function is an electrophotographic secondary transfer type two-tandem image forming apparatus, and includes an image forming unit 2, an intermediate transfer belt unit 3, a fixing unit 4, a paper feeding unit 5, And a duplex printing conveyance unit 6.
画像形成部２は、２個の画像形成ユニット７（７Ｒ，７Ｋ）を並設した構成からなる。画像形成ユニット７Ｒは、消色トナーを収容している。画像形成ユニット７Ｋは、通常のモノクロ画像を形成するトナーを収容している。 The image forming unit 2 has a configuration in which two image forming units 7 (7R, 7K) are arranged in parallel. The image forming unit 7R contains a decoloring toner. The image forming unit 7K contains toner that forms a normal monochrome image.
消色トナーは、本例では、一例として、スチレン系樹脂の中に有機ホウ素化合物と近赤外線吸収色素を均一に分散して構成されたトナーであり、近赤外線の吸収により消色する消色トナーである。 In this example, the decoloring toner is a toner in which an organic boron compound and a near-infrared absorbing pigment are uniformly dispersed in a styrenic resin as an example, and the decoloring toner is decolored by absorption of near-infrared rays. It is.
上記の２個の画像形成ユニット７は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの種類を除けば、全て同じ構成である。したがって、以下消色トナー（Ｒ）用の画像形成ユニット７Ｒを例にしてその構成を説明する。 The two image forming units 7 have the same configuration except for the type of toner stored in the toner container (toner cartridge). Accordingly, the configuration of the image forming unit 7R for the decoloring toner (R) will be described below as an example.
画像形成ユニット７は、最下部に感光体ドラム８を備えている。この感光体ドラム８は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム８の周面近傍を取り巻いて、クリーナ９、帯電ローラ１１、光書込ヘッド１２、及び現像器１３の現像ローラ１４が配置されている。 The image forming unit 7 includes a photosensitive drum 8 at the bottom. The photosensitive drum 8 has a peripheral surface made of, for example, an organic photoconductive material. A cleaner 9, a charging roller 11, an optical writing head 12, and a developing roller 14 of the developing device 13 are arranged around the periphery of the photosensitive drum 8.
現像器１３は、上部のトナー容器に同図にはＲ、Ｋで示すように消色トナー（Ｒ）、ブラックトナー（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。 The developing unit 13 accommodates either the decoloring toner (R) or the black toner (K) in the upper toner container as indicated by R and K in the drawing, and the lower portion of the toner is supplied to the lower portion. A replenishment mechanism is provided.
また、現像器１３の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１４を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ１４にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１４上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。 Further, the developing roller 14 is provided in the lower side of the developing unit 13 at the side opening, and a toner stirring member, a toner supply roller for supplying toner to the developing roller 14, and a toner layer on the developing roller 14 are fixed layers. It has a doctor blade that regulates the thickness.
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１５と、この転写ベルト１５を掛け渡されて転写ベルト１５を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１６と従動ローラ１７を備えている。 The intermediate transfer belt unit 3 has an endless transfer belt 15 extending in a flat loop shape from substantially the left and right sides of the figure at the center of the main body, and the transfer belt 15 is stretched over the transfer belt 15. A driving roller 16 and a driven roller 17 are provided to circulate and move the belt 15 counterclockwise in the figure.
また、扁平なループ状の転写ベルト１５のループ内には、転写ベルト１５を介して感光体ドラム８の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８が配置されている。 A primary transfer roller 18 made of a conductive foam sponge that presses against the lower peripheral surface of the photosensitive drum 8 via the transfer belt 15 is disposed in the loop of the flat loop-shaped transfer belt 15.
転写ベルト１５は、感光体ドラム８上のトナー像を一次転写ローラ１８により直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写位置まで搬送する。この二次転写位置には、二次転写ローラ１９が転写ベルト１５を介して従動ローラ１７に圧接し、ここに二次転写部を形成している。 The transfer belt 15 transfers the toner image on the photosensitive drum 8 directly to the belt surface by the primary transfer roller 18 (primary transfer), and further transfers the toner image onto the paper (secondary transfer). Transport to the next transfer position. At this secondary transfer position, the secondary transfer roller 19 is pressed against the driven roller 17 via the transfer belt 15 to form a secondary transfer portion.
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１５のループ内に、上記の一次転写ローラ１８が配置されている不図示のベルト位置制御機構を備えている。ベルト位置制御機構は、消色トナー（Ｒ）及びブラックトナー（Ｋ）の２個の画像形成ユニット７Ｒ、及び７Ｋに対して、一次転写ローラ１８および転写ベルト１５と個々に離接させることができる。 The intermediate transfer belt unit 3 includes a belt position control mechanism (not shown) in which the primary transfer roller 18 is disposed in the loop of the flat loop-shaped transfer belt 15. The belt position control mechanism can separate the primary transfer roller 18 and the transfer belt 15 from each other with respect to the two image forming units 7R and 7K of the decoloring toner (R) and the black toner (K). .
すなわち、ベルト位置制御機構は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１５を、モノクロモード（画像形成ユニット７Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１５に当接）、消色印刷モード（画像形成ユニット７Ｒに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１５に当接）、及び全非転写モード（２個の一次転写ローラ１８が転写ベルト１５から離れる）に切換える。 That is, the belt position control mechanism moves the transfer belt 15 of the intermediate transfer belt unit 3 in the monochrome mode (only the primary transfer roller 18 corresponding to the image forming unit 7K is in contact with the transfer belt 15), and the decoloring printing mode (image forming). Only the primary transfer roller 18 corresponding to the unit 7 </ b> R is in contact with the transfer belt 15) and all non-transfer modes (two primary transfer rollers 18 are separated from the transfer belt 15).
また、上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向上流側の画像形成ユニット７Ｋの更に上流側に、ベルトクリーナユニット２０が配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器２１が着脱自在に配置されている。ベルトクリーナユニット２０は、転写ベルト１５上に残留する廃トナーを除去して転写ベルト１５を清掃する。 Further, in the intermediate transfer belt unit 3, a belt cleaner unit 20 is disposed further upstream of the image forming unit 7 K on the upstream side in the belt moving direction on the upper surface, and is flat so as to be almost along the entire lower surface. A thin waste toner collecting container 21 is detachably disposed. The belt cleaner unit 20 removes waste toner remaining on the transfer belt 15 and cleans the transfer belt 15.
上記の二次転写部より用紙搬送方向下流（図では上方）に、定着ユニット４が配置されている。定着ユニット４は、用紙上に二次転写されたトナー像を紙面に定着すると共に、詳しくは後述するが定着済みの消色トナー画像を消色する機能を備えている。 A fixing unit 4 is disposed downstream (upward in the drawing) in the sheet conveyance direction from the secondary transfer unit. The fixing unit 4 has a function of fixing the toner image secondarily transferred on the paper to the paper surface and erasing a decolored toner image that has been fixed as will be described in detail later.
次に、給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２２を備え、これら２個の給紙カセット２２には、図には示していないが、画像形成媒体としての多枚数の用紙が収容されている。 Next, the sheet feeding unit 5 includes two sheet feeding cassettes 22 arranged in two upper and lower stages. Although not shown in the drawing, these two sheet feeding cassettes 22 are used as image forming media. A large number of sheets are stored.
そして、２個の給紙カセット２２の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２３、給送ローラ２４、捌きローラ２５、待機搬送ローラ対２６が配置されている。この待機搬送ローラ対２６の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）に、上述した二次転写部が形成されている。 A sheet take-out roller 23, a feeding roller 24, a separating roller 25, and a standby conveyance roller pair 26 are disposed in the vicinity of the sheet feeding opening (right side in the drawing) of the two sheet feeding cassettes 22, respectively. The secondary transfer portion described above is formed in the paper conveyance direction (vertical upward direction in the figure) of the standby conveyance roller pair 26.
この二次転写部の下流（図では上方）側には上記の定着ユニット４が配置されて、定着ユニット４の更に下流側には、定着後の用紙を定着ユニット４から搬出する搬出ローラ対２７、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２８に排紙する排紙ローラ対２９が配設されている。 The fixing unit 4 is disposed downstream (upward in the drawing) of the secondary transfer portion, and a pair of unloading rollers 27 for unloading the fixed sheet from the fixing unit 4 further downstream of the fixing unit 4. And a pair of paper discharge rollers 29 for discharging the discharged paper to a paper discharge tray 28 formed on the upper surface of the apparatus.
両面印刷用搬送ユニット６は、上記搬出ローラ対２７と排紙ローラ対２９との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３１ａ、それから下方に曲がる中間返送路３１ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３１ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えている。 The duplex printing conveyance unit 6 includes a start return path 31a branched from the intermediate conveyance path between the carry-out roller pair 27 and the discharge roller pair 29 in the right lateral direction in the figure, and then an intermediate return path 31b bent downward. A terminal return path 31c that bends in the left lateral direction opposite to the above and eventually reverses the return sheet, and four return roller pairs 32a, 32b, 32c, and 32d arranged in the middle of these return paths. ing.
上記終端返送路３１ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット２２に対応する待機搬送ローラ対２６への搬送路に連絡している。また、転写ベルト１５と給紙部５の上段の給紙カセット２２との間には適宜の回路基盤を装着した電装部３３が配設され、その回路基盤には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されている。 The exit of the end return path 31 c communicates with a conveyance path to a pair of standby conveyance rollers 26 corresponding to the sheet feeding cassette 22 below the sheet feeding unit 5. In addition, an electrical unit 33 equipped with an appropriate circuit board is disposed between the transfer belt 15 and the upper paper feed cassette 22 of the paper feed unit 5, and a control device comprising a plurality of electronic components is provided on the circuit board. Is installed.
図２は、上記の消色機能付画像形成装置１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)３５を中心にして、このＣＰＵ３５に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）３６及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）３７が接続されている。このＰＲ＿ＣＯＮＴ３７にはプリンタ印字部３８が接続されている。 FIG. 2 is a circuit block diagram including the control device of the image forming apparatus 1 with the erasing function. As shown in FIG. 2, the circuit block has a CPU (central processing unit) 35 as a center, and an interface controller (I / F_CONT) 36 and a printer controller (PR_CONT) 37 are connected to the CPU 35 via data buses. ing. A printer printing unit 38 is connected to the PR_CONT 37.
また、ＣＰＵ３５には、ＲＯＭ（read only memory）３９、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４１、本体操作部の操作パネル４２、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４３が接続されている。ＲＯＭ３９には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ３５は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。 Connected to the CPU 35 are a read only memory (ROM) 39, an electrically erasable programmable ROM (EEPROM) 41, an operation panel 42 of the main body operation unit, and a sensor unit 43 to which outputs from sensors arranged in the respective units are input. Has been. A system program is stored in the ROM 39, and the CPU 35 performs processing by controlling each unit in accordance with the system program.
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ３６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４４に展開する。フレームメモリ４４は、ブラックトナー（Ｋ）、消色トナー（Ｒ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。 That is, in each unit, first, the I / F_CONT 36 converts print data supplied from a host device such as a personal computer into bitmap data and develops it in the frame memory 44. In the frame memory 44, a storage area is set for each of the black toner (K) and the decoloring toner (R), and data of each color is developed in a corresponding area.
フレームメモリ４４に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ３７に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からプリンタ印字部３８に出力される。 The data expanded in the frame memory 44 is output to the PR_CONT 37, and is output from the PR_CONT 37 to the printer printing unit 38.
プリンタ印字部３８は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム８、一次転写ローラ１８等を含む回転駆動系、帯電ローラ１１、光書込ヘッド１２等の被駆動部を有する画像形成部の印加電圧などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。 The printer printing unit 38 is an engine unit, and under the control of the PR_CONT 37, the rotational drive system including the photosensitive drum 8, the primary transfer roller 18 and the like shown in FIG. 1, the charging roller 11, the optical writing head 12, etc. A drive output to a process load such as an applied voltage of an image forming unit having a driven portion is controlled.
更にプリンタ印字部３８は、中間転写ベルトユニット３のベルト位置制御機構の上下移動の駆動制御などを行うベルト駆動部４５、定着ユニット４の各種の制御を行う定着駆動部４６への駆動出力を制御する。 Further, the printer printing unit 38 controls the drive output to the belt driving unit 45 that controls the vertical movement of the belt position control mechanism of the intermediate transfer belt unit 3 and the fixing driving unit 46 that performs various controls of the fixing unit 4. To do.
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７から出力されたブラックトナー（Ｋ）、消色トナー（Ｒ）の各トナーの画像データは、プリンタ印字部３８からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１２に供給される。 The image data of the black toner (K) and the decoloring toner (R) outputted from the PR_CONT 37 is supplied from the printer printing unit 38 to the corresponding optical writing head 12 shown in FIG.
図３は、上記構成の消色機能付画像形成装置１における定着ユニット４の拡大断面図である。図３に示すように、定着ユニット４は、下部に用紙搬入口４７、上部に用紙排出口４８を形成された断熱性の筐体４９で外側を囲まれた内部に、加熱ローラ５１、定着ベルト５２、定着ローラ５３、加圧ローラ５４からなり、加熱ローラ５１の内部には、熱源としてハロゲンヒータ５５が搭載されている。 FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the fixing unit 4 in the image forming apparatus 1 with the color erasing function configured as described above. As shown in FIG. 3, the fixing unit 4 includes a heating roller 51, a fixing belt, and an inside surrounded by a heat-insulating housing 49 having a paper inlet 47 at the bottom and a paper outlet 48 at the top. 52, a fixing roller 53, and a pressure roller 54. Inside the heating roller 51, a halogen heater 55 is mounted as a heat source.
無端状の定着ベルト５２は、加熱ローラ５１の熱を定着ローラ５３の表面に伝達するために設けられている。また、加圧ローラ５４は、シリコンゴムまたはガラス等から成る耐熱性の透明材料により外周部を形成されている。 The endless fixing belt 52 is provided to transmit the heat of the heating roller 51 to the surface of the fixing roller 53. The pressure roller 54 has an outer peripheral portion made of a heat-resistant transparent material made of silicon rubber or glass.
この加圧ローラ５４は、内部には、ハロゲンランプ５６と、断面がＵ字形でこのＵ字形内にハロゲンランプ５６を取り囲むように配置された反射板５７を備えており、定着ベルト５２を介して定着ローラ５３に圧接するように設けられている。この圧接部により定着部が形成されている。 The pressure roller 54 includes a halogen lamp 56 and a reflector 57 having a U-shaped section and surrounding the halogen lamp 56 in the U-shape. It is provided so as to be in pressure contact with the fixing roller 53. A fixing portion is formed by the pressure contact portion.
上記構成の消色機能付画像形成装置１において、消色トナーＲにより画像を印刷された用紙を使用して、印刷画像を消色し、その消色した用紙に新たなトナー画像を印刷する場合について説明する。 In the image forming apparatus with the color erasing function configured as described above, when a paper on which an image is printed with the color erasing toner R is used, the printed image is erased, and a new toner image is printed on the erased paper. Will be described.
図１に示した給紙カセット２２から用紙取出ローラ２３及び給送ローラ２４により、消色トナー画像が形成されている用紙が給紙される。用紙は、待機搬送ローラ対２６を通り、従動ローラ１７と二次転写ローラ１９が対向する二次転写部に給送される。但し、二次転写部ではトナー画像の転写は行われずに用紙は単に搬送されるのみで、下流側の定着ユニット４へと搬入される。 A sheet on which a decolored toner image is formed is fed from a sheet feeding cassette 22 shown in FIG. 1 by a sheet take-out roller 23 and a feeding roller 24. The sheet passes through the standby conveyance roller pair 26 and is fed to the secondary transfer portion where the driven roller 17 and the secondary transfer roller 19 face each other. However, the toner image is not transferred in the secondary transfer unit, and the sheet is simply conveyed and carried into the fixing unit 4 on the downstream side.
定着ユニット４に搬入された用紙は、定着ローラ５３及び定着ベルト５２と加圧ローラ５４により挟持され、各ローラの回転により搬送される。そして搬送されながら、ハロゲンヒータ５５から加熱ローラ５１及び定着ベルト５２を介して定着ローラ５３に伝達された熱により、加圧ローラ５４に対向する面（用紙の第１面という）の消色トナー画像の軟化を助成する。 The sheet carried into the fixing unit 4 is sandwiched between the fixing roller 53, the fixing belt 52, and the pressure roller 54, and is conveyed by the rotation of each roller. The decolored toner image on the surface (referred to as the first surface of the paper) facing the pressure roller 54 by the heat transferred from the halogen heater 55 to the fixing roller 53 through the heating roller 51 and the fixing belt 52 while being conveyed. Subsidizes the softening of
加圧ローラ５４の反射板５７は、Ｕ字形の開口の中心軸延長線方向を定着部に向けており、反射板５７による反射光は、定着部を中心に、その近傍に集中するように構成されている。 The reflection plate 57 of the pressure roller 54 has the U-shaped opening extending in the direction of the central axis of the U-shaped opening toward the fixing unit, and the reflected light from the reflection plate 57 is concentrated in the vicinity of the fixing unit. Has been.
ハロゲンランプ５６は、特定の近赤外線波長の消色用照射光を照射し、当該消色用照射光を反射板５７により、定着部を通過中の用紙の第１面に集中的に照射して、用紙の第１面に描画されていた消色トナーの画像を、近赤外線波長の熱線で画像を消色に有効なトナーの溶解温度まで加熱すると共に、当該近赤外線波長で消色トナーの画像を消色する。 The halogen lamp 56 irradiates a decoloring irradiation light having a specific near-infrared wavelength, and irradiates the decoloring irradiation light intensively on the first surface of the paper passing through the fixing unit by the reflection plate 57. The image of the decoloring toner drawn on the first surface of the paper is heated to the melting temperature of the toner effective for decoloring the image with the heat ray of the near infrared wavelength, and the image of the decoloring toner at the near infrared wavelength. To decolor.
第１面から消色トナーの画像を消色された用紙は、排出ローラ対２７により、排紙ローラ対２９へ送出される。排紙ローラ対２９は、用紙を排紙トレー２８方向に送り出しながら、完全に送り出す前にローラの回転方向を逆転させる。 The paper from which the image of the color erasing toner is erased from the first surface is sent out to the paper discharge roller pair 29 by the paper discharge roller pair 27. The paper discharge roller pair 29 reverses the rotation direction of the rollers before the paper is completely sent out while feeding the paper in the direction of the paper discharge tray 28.
これにより、用紙は、それまでの搬送後端部を先頭にして、開始返送路３１ａへと搬入され、返送ローラ対３２ａ、３２ｂ及び３２ｃにより、中間返送路３１ｂに沿って搬送され、返送ローラ対３２ｄ及び終端返送路３１ｃにより進行方向を反転させ、消色された第１面を画像転写面にして待機搬送ローラ対２６に向けて送り出される。 As a result, the sheet is carried into the start return path 31a with the rear end of the previous transport leading, and is transported along the intermediate return path 31b by the return roller pairs 32a, 32b, and 32c. The advancing direction is reversed by 32d and the end return path 31c, and the decolored first surface is used as an image transfer surface and is sent toward the standby conveying roller pair 26.
用紙は、待機搬送ローラ対２６を通過した後、先ほど消色された第１面に、これらの消色動作に同期して転写ベルト１５に一次転写されている新たなトナー像を二次転写部で転写され、定着ユニット４に再び搬入される。 After the paper passes through the standby conveyance roller pair 26, a new toner image that has been primarily transferred to the transfer belt 15 in synchronization with these erasing operations is transferred to the secondary transfer section on the first erased surface. Is transferred to the fixing unit 4 again.
これにより、二次転写部で用紙の第１面に二次転写されたトナー画像は、ハロゲンヒータ５５から加熱ローラ５１及び定着ベルト５２を介して定着ローラ５３に伝達された熱により軟化すると共に加圧ローラ５４の加圧により紙面に加圧され、熱と圧力により用紙の第１面に定着される。 As a result, the toner image secondarily transferred to the first surface of the sheet by the secondary transfer unit is softened and added by the heat transmitted from the halogen heater 55 to the fixing roller 53 via the heating roller 51 and the fixing belt 52. The sheet is pressed by the pressure roller 54 and fixed to the first surface of the sheet by heat and pressure.
また、このとき、用紙の第１面に定着される画像の裏面（用紙の第２面という）の不要画像には、ハロゲンヒータ５５から加熱ローラ５１及び定着ベルト５２を介して定着ローラ５３に伝達された定着熱が、消色用助成熱として用紙を通して伝達されている。 At this time, an unnecessary image on the back side (referred to as the second side of the paper) of the image fixed on the first side of the paper is transmitted from the halogen heater 55 to the fixing roller 53 via the heating roller 51 and the fixing belt 52. The fixing heat thus transmitted is transmitted through the paper as the auxiliary heat for erasing.
上述した加圧ローラ５４の透明な外周を通してハロゲンランプ５６及び反射板５７により用紙の第２面に集中的に照射される近赤外線光は、その熱線で画像を消色に有効なトナーの溶解温度まで加熱すると共に、第２面から用紙を通して第１面の定着トナー像の加熱を助成している。そして、当該近赤外線の消色波長で消色トナーの画像を消色する。 The near-infrared light intensively radiated to the second surface of the sheet by the halogen lamp 56 and the reflecting plate 57 through the transparent outer periphery of the pressure roller 54 described above is the melting temperature of the toner effective for decoloring the image with the heat rays. And the heating of the fixed toner image on the first surface through the paper from the second surface is supported. Then, the image of the color erasing toner is erased at the color erasing wavelength of the near infrared ray.
片面印刷の場合は、上記の後、排出ローラ対２７により排紙ローラ対２９へ送られ、排紙ローラ対２９により、排紙トレー２８へと排出される。 In the case of single-sided printing, the paper is then sent to the paper discharge roller pair 29 by the discharge roller pair 27 and discharged to the paper discharge tray 28 by the paper discharge roller pair 29.
また、両面印刷の場合は、上述した第１面の画像の定着とその裏面（第２面）の不要画像の消色の後、再度、両面印刷ユニット６の開始返送路３１ａ、中間返送路３１ｂ、終端返送路３１ｃへと返送され、用紙は不要画像を消色された第２面を転写面にして再び待機搬送ローラ対２６に向けて送り出される。そして、消色された第２面にトナー画像を二次転写された用紙は、定着ユニット４に搬入される。 In the case of duplex printing, after the fixing of the image on the first surface and the decoloration of the unnecessary image on the back surface (second surface), the start return path 31a and the intermediate return path 31b of the duplex printing unit 6 are again performed. Then, the sheet is returned to the end return path 31c, and the sheet is sent again toward the standby conveyance roller pair 26 with the second surface from which the unnecessary image has been erased as the transfer surface. Then, the sheet on which the toner image is secondarily transferred to the decolored second surface is carried into the fixing unit 4.
図４は、用紙が不要画像を消色された第２面に新たなトナー像を二次転写部で転写され定着ユニット４に搬入されるときの定着ユニット４の状態を示す拡大断面図である。図４に示すように、加圧ローラ５４の反射板５７は、Ｕ字形の開口の中心軸延長線方向を定着部の反対側に向けている。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the fixing unit 4 when a new toner image is transferred to the second surface from which the unnecessary image is erased on the sheet by the secondary transfer unit and is carried into the fixing unit 4. . As shown in FIG. 4, the reflection plate 57 of the pressure roller 54 has the center axis extension line direction of the U-shaped opening directed to the opposite side of the fixing unit.
上記の両面印刷の場合は、用紙の定着面の反対面は、用紙の第１面であり既に有効な画像が形成されている。したがって、この画像を消色させないように、図３に示すように反射板５７を１８０度回転させて、用紙側に近赤外線の消色光を当てないようにする。 In the case of the above double-sided printing, the surface opposite to the fixing surface of the paper is the first surface of the paper, and an effective image has already been formed. Therefore, in order not to erase the image, the reflection plate 57 is rotated 180 degrees as shown in FIG. 3 so that the near-infrared decoloring light is not applied to the paper side.
ただし、ハロゲンランプ５６は点灯しているので、その熱波は加圧ローラ５４の加熱に作用している。すなわち、ハロゲンランプ５６は、加圧ローラ５４を介して定着部における定着熱を助成している。 However, since the halogen lamp 56 is lit, the heat wave acts on the heating of the pressure roller 54. That is, the halogen lamp 56 assists the fixing heat in the fixing unit via the pressure roller 54.
この状態で第２面にトナー像を定着された用紙は、既述のように、排出ローラ対２７により排紙ローラ対２９へ送られ、排紙ローラ対２９により、排紙トレー２８へと排出される。 In this state, the sheet on which the toner image is fixed on the second surface is sent to the discharge roller pair 29 by the discharge roller pair 27 and discharged to the discharge tray 28 by the discharge roller pair 29 as described above. Is done.
なお、消色を必要としない用紙に対する印刷は、消色の後に、画像形成ユニット７Ｋによるモノクロ印刷、又は最初から白紙の用紙を使用して画像形成ユニット７Ｋにより行うモノクロ印刷となる。この場合は、従来の通常の画像形成装置（プリンタ）同様の動作となる。 Note that printing on paper that does not require erasing is monochrome printing by the image forming unit 7K after erasing, or monochrome printing performed by the image forming unit 7K using a blank sheet from the beginning. In this case, the operation is the same as that of a conventional normal image forming apparatus (printer).
また、上述した実施例では、消色しない場合の消色波長の近赤外線照射の遮断方法として、反射板５７を１８０度回転させるようにしているが、定着性能に悪影響が出ない場合は、ハロゲンランプ５６をＯＦＦの状態にして、反射板５７の１８０度回転に代えても良い。 In the above-described embodiment, the reflection plate 57 is rotated 180 degrees as a method of blocking near-infrared irradiation of the decoloring wavelength when not decoloring. However, if the fixing performance is not adversely affected, halogen is used. The lamp 56 may be turned off and the reflection plate 57 may be rotated 180 degrees.
本発明は、消色動作と画像形成動作を同一の搬送機構及び構成の中で行う消色機能付き画像形成装置に利用することができる。 The present invention can be used for an image forming apparatus with a color erasing function that performs a color erasing operation and an image forming operation in the same transport mechanism and configuration.
１ 消色機能付画像形成装置
２ 画像形成部
３ 中間転写ベルトユニット
４ 定着ユニット
５ 給紙部
６ 両面印刷用搬送ユニット
７（７Ｒ，７Ｋ） 画像形成ユニット
８ 感光体ドラム
９ クリーナ
１１ 帯電ローラ
１２ 光書込ヘッド
１３ 現像器
１４ 現像ローラ
１５ 転写ベルト
１６ 駆動ローラ
１７ 従動ローラ
１８ 一次転写ローラ
１９ 二次転写ローラ
２０ ベルトクリーナユニット
２１ 廃トナー回収容器
２２ 給紙カセット
２３ 用紙取出ローラ
２４ 給送ローラ
２５ 捌きローラ
２６ 待機搬送ローラ対
２７ 搬出ローラ対
２８ 排紙トレー
２９ 排紙ローラ対
３１ａ 開始返送路
３１ｂ 中間返送路
３１ｃ 終端返送路
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 返送ローラ対
３３ 電装部
３５ ＣＰＵ（central processing unit)
３６ インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
３７ プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
３８ プリンタ印字部
３９ ＲＯＭ（read only memory）
４１ ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４２ 操作パネル
４３ センサ部
４４ フレームメモリ
４５ ベルト駆動部
４６ 定着駆動部
４７ 用紙搬入口
４８ 用紙搬出口
４９ 断熱性の筐体
５１ 加熱ローラ
５２ 定着ベルト
５３ 定着ローラ
５４ 加圧ローラ
５５ ハロゲンヒータ
５６ ハロゲンランプ
５７ 反射板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus with a decoloring function 2 Image forming part 3 Intermediate transfer belt unit 4 Fixing unit 5 Paper feed part 6 Duplex printing conveyance unit 7 (7R, 7K) Image forming unit 8 Photosensitive drum 9 Cleaner 11 Charging roller 12 Light Writing head 13 Developing device 14 Developing roller 15 Transfer belt 16 Drive roller 17 Driven roller 18 Primary transfer roller 19 Secondary transfer roller 20 Belt cleaner unit 21 Waste toner collection container 22 Paper feed cassette 23 Paper take-out roller 24 Feeding roller 25 Rolling Roller 26 Standby transport roller pair 27 Unloading roller pair 28 Paper discharge tray 29 Paper discharge roller pair 31a Start return path 31b Intermediate return path 31c End return path 32a, 32b, 32c, 32d Return roller pair 33 Electrical unit 35 CPU (central processing unit) )
36 Interface Controller (I / F_CONT)
37 Printer Controller (PR_CONT)
38 Printer printing section 39 ROM (read only memory)
41 EEPROM (electrically erasable programmable ROM)
42 Operation Panel 43 Sensor Unit 44 Frame Memory 45 Belt Drive Unit 46 Fixing Drive Unit 47 Paper Carriage Port 48 Paper Carry Out Port 49 Insulating Housing 51 Heating Roller 52 Fixing Belt 53 Fixing Roller 54 Pressure Roller 55 Halogen Heater 56 Halogen Lamp 57 Reflector
Claims (3)
加熱側に配置されて定着と消色に共用される熱源を有する定着装置と、
該定着装置の加圧側に配置された透明な外周部材からなる加圧ローラと、
該加圧ローラの内部に配設されて定着と消色に共用されるハロゲンランプと、
該ハロゲンランプの照射光を所定の方向に反射する反射板と、
を備え、
前記熱源は、画像形成時には未定着トナー画像を担持して前記定着装置を通過する前記記録媒体に定着に必要な熱を供給し、消色時には前記定着装置を通過する前記消色トナーによる定着画像形成済みの前記記録媒体に消色を助成するに必要な熱を供給し、
前記反射板は、前記加圧ローラの内部において前記ハロゲンランプの照射光を前記加圧ローラの加圧部方向に反射可能な反射部と開口部とからなる形状で前記ハロゲンランプを囲繞し、
前記開口部は、消色時には前記加圧ローラの加圧部方向に対向し、画像形成時には前記加圧ローラの加圧部方向とは反対方向に対向する、
ことを特徴とする消色機能付画像形成装置。 An image forming apparatus with a erasing function having a function of erasing a toner image formed on a recording medium with a erasing toner,
A fixing device having a heat source disposed on the heating side and shared for fixing and erasing;
A pressure roller comprising a transparent outer peripheral member disposed on the pressure side of the fixing device;
A halogen lamp disposed inside the pressure roller and used for fixing and decoloring;
A reflector that reflects the irradiation light of the halogen lamp in a predetermined direction;
Equipped with a,
The heat source carries an unfixed toner image at the time of image formation and supplies heat necessary for fixing to the recording medium passing through the fixing device, and a fixed image by the erasing toner that passes through the fixing device at the time of color erasing. Supplying heat necessary to assist decoloring to the formed recording medium,
The reflecting plate surrounds the halogen lamp in a shape including a reflection part and an opening part capable of reflecting the irradiation light of the halogen lamp in the direction of the pressure part of the pressure roller inside the pressure roller,
The opening is opposed to the direction of the pressure portion of the pressure roller when erasing, and is opposed to the direction of the pressure portion of the pressure roller during image formation.
An image forming apparatus with a color erasing function.
ことを特徴とする請求項１記載の消色機能付画像形成装置。 The halogen lamp irradiates light corresponding to a wavelength corresponding to decoloring and heat wave, and supplies heat necessary to assist the fixing.
The image forming apparatus with a decoloring function according to claim 1.
前記ハロゲンランプは、消色時には点灯し、画像形成時には前記加熱側の前記熱源のみで定着が可能なとき消灯する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の消色機能付画像形成装置。 The reflector is fixed in position inside the pressure roller,
The halogen lamp is turned on at the time of decoloring, and is turned off at the time of image formation when fixing is possible only with the heat source on the heating side.
The image forming apparatus with a decoloring function according to claim 1 or 2 .
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