(57)【要約】【課題】製造コストが低く、かつ、小型化可能である、用紙の両面に画像を形成可能にする用紙搬送装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、本体部９０と、両面印刷ユニット（用紙搬送装置の一例）１００とを備えている。両面印刷ユニット１００は、給紙カセット１０３と、給紙ユニット１２１と、反転ローラ１２５とを備えている。用紙１０は、給紙カセット１０３から給紙ユニット１２１により給紙され、本体部９０の画像形成部３０によりその片面に画像が形成される。用紙１０は、反転ローラ１２５により第２経路１２７及び第３経路１２９を経由し搬送される。このとき、給紙ユニット１２１が変位することで、給紙カセット１０３の近傍にスイッチバックエリアが確保される。給紙ユニット１２１は、用紙１０をスイッチバックエリアに搬送してスイッチバックさせて用紙１０を表裏反転させ、第１経路１２３を経由し画像形成部３０に再給紙する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられる用紙搬送装置であって、
用紙載置部から前記画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、
前記画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、前記画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から前記画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段により搬送される用紙を、前記用紙載置部又はその近傍のスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、前記片面への画像形成時から表裏反転した状態で前記画像形成部に搬送するスイッチバック手段とを備える、用紙搬送装置。
【請求項２】
前記給紙手段は、用紙の給紙時においてその用紙を挟むように、互いに対向して配置されている一対のローラである、請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記給紙手段は、
用紙の給紙時に前記用紙載置部に載置された用紙の上面に接触して回転することでその用紙を給紙する給紙ローラと、
前記給紙ローラに従動し、用紙の給紙時にその用紙の下面に接触する従動ローラとを有する、請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記スイッチバック手段は、前記給紙手段と同じ部材で構成され、
前記給紙手段は、少なくとも、前記用紙搬送手段により搬送される用紙を前記スイッチバックエリアに搬送する第１の動作状態と、前記スイッチバックエリアに搬送された用紙を再度前記画像形成部に給紙する第２の動作状態とで動作可能である、請求項１から３のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記給紙手段は、前記第１の動作状態では、前記用紙搬送手段により搬送される用紙を受け入れ可能な受け入れ位置に位置し、前記第２の動作状態では、スイッチバックする用紙を再度給紙するための再給紙位置に位置する、請求項４に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記給紙手段は、前記第２の動作状態では、前記用紙載置部からの用紙の給紙時と略同位置である給紙位置に位置し、前記第１の動作状態では、前記給紙位置よりも上方で前記用紙から離れたスイッチバック位置に位置する、請求項４又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記用紙載置部は、用紙の給紙時において第１の位置に位置し、前記用紙のスイッチバック時において前記第１の位置から第２の位置に退避することにより前記スイッチバックエリアを確保する、請求項１から６のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記第２の位置は、前記第１の位置から下方の位置である、請求項７に記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
前記用紙搬送装置は、
前記用紙載置部の用紙の残量を検知する用紙残量検知手段と、
前記用紙残量検知手段の検知結果に基づいて前記給紙手段又は前記用紙載置部の位置を制御する位置制御手段とをさらに備える、請求項５から８のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
前記用紙搬送装置は、前記画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から前記スイッチバックエリアに用紙を搬送するための第１の用紙搬送経路と、前記スイッチバックエリアから前記画像形成部へ用紙を搬送するための第２の用紙搬送経路とを切り替える搬送経路切替手段をさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１１】
前記搬送経路切替手段は、前記給紙手段又は前記用紙載置部に連動して前記切り替えを行う、請求項１０に記載の用紙搬送装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の用紙搬送装置と、
前記給紙手段により給紙された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置。
【請求項１３】
用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられ、
用紙載置部から前記画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、
前記画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、前記画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から前記画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段とを備えた用紙搬送装置の制御方法であって、
前記用紙搬送手段により搬送される用紙を、前記用紙載置部又はその近傍に設けられたスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、前記片面への画像形成時から反転された状態で前記画像形成部に搬送するスイッチバックステップを備える、用紙搬送装置の制御方法。
【請求項１４】
用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられ、
用紙載置部から前記画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、
前記画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、前記画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から前記画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段とを備えた用紙搬送装置の制御プログラムであって、
前記用紙搬送手段により搬送される用紙を、前記用紙載置部又はその近傍に設けられたスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、前記片面への画像形成時から反転された状態で前記画像形成部に搬送するスイッチバックステップをコンピュータに実行させる、用紙搬送装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、用紙搬送装置、画像形成装置、用紙搬送装置の制御方法、及び用紙搬送装置の制御プログラムに関し、特に、用紙の両面に画像を形成可能にする用紙搬送装置、画像形成装置、用紙搬送装置の制御方法、及び用紙搬送装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙搬送装置により画像形成動作中に用紙を反転し、用紙の両面に画像を形成可能な画像形成装置（スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）がある。
【０００３】
下記特許文献１には、片面に画像形成を行った用紙を両面印刷ユニット内で反転させて搬送し、両面に画像形成を行う画像形成装置が開示されている。用紙を反転させるスペースは、用紙の搬送路に並ぶように設けられている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、片面に画像形成を行った用紙を画像形成装置外に一時的に排出して反転した後、その用紙を画像形成装置内に再搬送し、両面に画像形成を行うようにした画像形成装置が開示されている。
【０００５】
図１６は、従来の画像形成装置の一例を示す側面図である。
【０００６】
図を参照して、画像形成装置８１は、給紙部８３と、給紙カセット８５と、画像形成部８７ａと、定着部８７ｂと、排紙トレイ８９を備えている。給紙カセット８５には、用紙８０が載置されている。給紙部８３は、給紙カセット８５から用紙８０を給紙する。用紙は画像形成部８７ａ及び定着部８７ｂで画像の転写、定着工程を経て、排紙トレイ８９に排出される。
【０００７】
画像形成装置８１は、両面印刷ユニット８００を用いることにより、用紙８０の両面に画像を形成可能である。画像形成装置８１は、上述の特許文献２に開示されている画像形成装置と同様に、用紙８０を画像形成装置８１外に一時的に排出して用紙８０のスイッチバックを行う。両面印刷ユニット８００は、用紙８０が載置される給紙カセット８０３と、給紙カセット８０３から用紙８０を給紙する給紙部８０５とを有している。また、両面印刷ユニット８００は、スイッチバックした用紙８０を搬送するための反転ローラ８１３と、反転ローラ８１３により搬送される用紙８０が経由する搬送経路８１５とを有している。
【０００８】
用紙８０の両面に画像を形成する両面印刷の実行時には、まず、用紙８０は、画像形成部８７ａ及び定着部８７ｂでその片面に画像が形成された後、一時的に排紙トレイ８９に排出される。このとき、用紙８０は完全には排出されない。その後、用紙８０は排紙トレイ８９から再び画像形成装置８１内に取り込まれ、搬送経路８１５をたどり、反転ローラ８１３によって再び画像形成部８７ａに搬送される。排紙トレイ８９に一時的に排出されてスイッチバックされるので、用紙８０は表裏反転され、用紙８０の両面に画像を形成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−９２０４１号公報
【特許文献２】特開平５−２４７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記のような画像形成装置では、以下のような問題が生じることがあった。すなわち、上記特許文献１に記載の画像形成装置においては、用紙の反転を行うためのスペースを有する両面印刷ユニットを設けているため、画像形成装置が大型になる。また、このような両面印刷ユニットには、用紙を反転させて搬送するためのローラなどを設けることが必要であり、画像形成装置の製造コストが増大する。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載の画像形成装置や、図１６に示す画像形成装置においては、用紙を一旦画像形成装置の外部に排出したときに、用紙に埃などが付着する可能性がある。そのため、用紙を装置内に再搬送する際に埃が装置内に侵入する可能性があり、画像形成装置の故障を招いたり、高画質な画像の形成に支障を来すことがある。
【００１２】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、製造コストが低く、かつ、小型化可能である、用紙の両面に画像を形成可能にする用紙搬送装置、画像形成装置、用紙搬送装置の制御方法、及び用紙搬送装置の制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられる用紙搬送装置は、用紙載置部から画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段と、用紙搬送手段により搬送される用紙を、用紙載置部又はその近傍のスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、片面への画像形成時から表裏反転した状態で画像形成部に搬送するスイッチバック手段とを備える。
【００１４】
好ましくは給紙手段は、用紙の給紙時においてその用紙を挟むように、互いに対向して配置されている一対のローラである。
【００１５】
好ましくは給紙手段は、用紙の給紙時に用紙載置部に載置された用紙の上面に接触して回転することでその用紙を給紙する給紙ローラと、給紙ローラに従動し、用紙の給紙時にその用紙の下面に接触する従動ローラとを有する。
【００１６】
好ましくはスイッチバック手段は、給紙手段と同じ部材で構成され、給紙手段は、少なくとも、用紙搬送手段により搬送される用紙をスイッチバックエリアに搬送する第１の動作状態と、スイッチバックエリアに搬送された用紙を再度画像形成部に給紙する第２の動作状態とで動作可能である。
【００１７】
好ましくは給紙手段は、第１の動作状態では、用紙搬送手段により搬送される用紙を受け入れ可能な受け入れ位置に位置し、第２の動作状態では、スイッチバックする用紙を再度給紙するための再給紙位置に位置する。
【００１８】
好ましくは給紙手段は、第２の動作状態では、用紙載置部からの用紙の給紙時と略同位置である給紙位置に位置し、第１の動作状態では、給紙位置よりも上方で用紙から離れたスイッチバック位置に位置する。
【００１９】
好ましくは用紙載置部は、用紙の給紙時において第１の位置に位置し、用紙のスイッチバック時において第１の位置から第２の位置に退避することによりスイッチバックエリアを確保する。
【００２０】
好ましくは第２の位置は、第１の位置から下方の位置である。
【００２１】
好ましくは用紙搬送装置は、用紙載置部の用紙の残量を検知する用紙残量検知手段と、用紙残量検知手段の検知結果に基づいて給紙手段又は用紙載置部の位置を制御する位置制御手段とをさらに備える。
【００２２】
好ましくは用紙搬送装置は、画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側からスイッチバックエリアに用紙を搬送するための第１の用紙搬送経路と、スイッチバックエリアから画像形成部へ用紙を搬送するための第２の用紙搬送経路とを切り替える搬送経路切替手段をさらに備える。
【００２３】
好ましくは搬送経路切替手段は、給紙手段又は用紙載置部に連動して切り替えを行う。
【００２４】
この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、上述のいずれかに記載の用紙搬送装置と、給紙手段により給紙された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える。
【００２５】
この発明のさらに他の局面に従うと、用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられ、用紙載置部から画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段とを備えた用紙搬送装置の制御方法は、用紙搬送手段により搬送される用紙を、用紙載置部又はその近傍に設けられたスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、片面への画像形成時から反転された状態で画像形成部に搬送するスイッチバックステップを備える。
【００２６】
この発明のさらに他の局面に従うと、用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体と共に用いられ、用紙載置部から画像形成部に用紙を給紙する給紙手段と、画像形成部により片面に画像が形成された用紙を、画像形成部よりも用紙搬送方向の下流側から画像形成部よりも用紙搬送方向の上流側に搬送可能な用紙搬送手段とを備えた用紙搬送装置の制御プログラムは、用紙搬送手段により搬送される用紙を、用紙載置部又はその近傍に設けられたスイッチバックエリアでスイッチバックさせ、片面への画像形成時から反転された状態で画像形成部に搬送するスイッチバックステップをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２７】
これらの発明に従うと、用紙搬送手段により搬送される用紙は、用紙載置部又はその近傍に設けられたスイッチバックエリアでスイッチバックされて片面への画像形成時から表裏反転される。したがって、製造コストが低く、かつ、小型化可能である、用紙の両面に画像を形成可能にする用紙搬送装置、画像形成装置、用紙搬送装置の制御方法、及び用紙搬送装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置のハードウェア構成を示す側面図である。
【図２】画像形成装置の給紙部の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】給紙部の概略構成を示す側面図である。
【図４】給紙ユニットがスイッチバック位置にあるときの給紙部の概略構成を示す側面図である。
【図５】両面印刷の実行時の画像形成装置の各部の動作を示すタイムチャートである。
【図６】第２の実施の形態における画像形成装置の給紙部の概略構成を示す側面図である。
【図７】第２の実施の形態における給紙部の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図８】給紙部のうち搬送ガイドの近傍の部位の構成を示す側面図である。
【図９】用紙のスイッチバック後の給紙部のうち搬送ガイドの近傍の部位の構成を示す側面図である。
【図１０】第２の実施の形態における両面印刷の実行時の画像形成装置の各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】第３の実施の形態における画像形成装置の給紙部の概略構成を示す側面図である。
【図１２】第３の実施の形態における給紙部の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】両面印刷の実行時における給紙部を示す側面図である。
【図１４】第３の実施の形態における両面印刷の実行時の画像形成装置の各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１５】両面印刷の実行時の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来の画像形成装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。
【００３０】
［第１の実施の形態］
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１のハードウェア構成を示す側面図である。
【００３２】
図を参照して、画像形成装置１は、おおまかに、本体部（画像形成装置本体の一例）９０と、両面印刷ユニット（用紙搬送手段の一例、用紙搬送装置の一例）１００との２つの部分に分かれている。画像形成装置１の本体部９０は、給紙カセット３と、排紙トレイ５と、給紙ユニット２１と、画像形成部３０と、定着部３５と、排紙経路切替部３７と、排紙ローラ３９とを備えている。画像形成部３０は、感光体３１と、転写ローラ３３とを有している。
【００３３】
画像形成装置１の両面印刷ユニット１００は、給紙カセット（用紙載置部の一例）１０３と、給紙部１２０と、反転ローラ１２５とを備えている。給紙部１２０には、給紙ユニット（給紙手段の一例）１２１が設けられている。
【００３４】
なお、画像形成装置１は、本体部９０のみでも用紙１０の片面に画像を形成可能であるが、両面印刷ユニット１００を用いることにより、用紙１０の両面に画像を形成（以下、両面印刷と呼ぶことがある）可能である。
【００３５】
両面印刷ユニット１００の筐体は、例えば、画像形成装置１の本体部９０の背面（図１において右側面）と下面とを覆うようなＬ字状の側断面を有している。本体部９０に両面印刷ユニット１００が接続されている状態で、用紙１０の搬送経路として、給紙部１２０から画像形成部３０に用紙１０を導入する第１経路１２３が構成される。また、定着部３５から両面印刷ユニット１００に用紙１０を導入する第２経路１２７と、第２経路１２７から給紙部１２０に用紙１０を導入する第３経路１２９とが構成される。
【００３６】
両面印刷ユニット１００は、画像形成部３０により片面に画像が形成された用紙１０を、第２経路１２７、第３経路１２９、及び第１経路１２３でこの順に搬送する。すなわち、両面印刷ユニット１００は、画像形成部３０よりも用紙１０の搬送方向の下流側にある排紙経路切替部３７から、画像形成部３０よりも用紙１０の搬送方向の上流側に用紙１０を搬送可能である。なお、第２経路１２７及び第３経路１２９は、画像形成部３０よりも用紙１０の搬送方向の下流側からスイッチバックエリア１４０（図４に示す。）に用紙１０を搬送するための第１の用紙搬送経路を構成する。
【００３７】
給紙カセット３，１０３には、例えば、互いに異なるサイズの用紙（Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ、及びＡ３サイズなど）１０が載置されている。給紙カセット３は、本体部９０の下部に配置されている。また、給紙カセット１０３は、両面印刷ユニット１００の下部に配置されている。各給紙カセット３，１０３に載置された用紙１０は、印字時に、１枚ずつ給紙カセット３，１０３から給紙され、画像形成部３０に送られる。なお、各給紙カセット３，１０３の数は１つに限られず、それより多くてもよい。
【００３８】
排紙トレイ５は、本体部９０の筐体の上面に配置されている。排紙トレイ５には、画像形成部３０及び定着部３５により画像が形成された用紙１０が筐体の内部から排紙される。
【００３９】
画像形成装置１は、例えば、電子写真方式で用紙１０に画像を形成する。
【００４０】
画像形成部３０は、帯電、露光、現像の各工程を経て感光体３１上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、転写ローラ３３によって感光体３１から用紙１０の片面に転写される。なお、画像形成部３０は、モノクロ画像を用紙１０に形成可能であってもよいし、中間転写ベルト等を利用してカラー画像を用紙１０に形成可能であってもよい。
【００４１】
定着部３５は、加熱ローラ及び加圧ローラを有している。定着部３５は、加熱ローラと加圧ローラとでトナー像が形成された用紙１０を挟みながら搬送し、その用紙１０に加熱及び加圧を行う。これにより、定着部３５は、用紙１０に付着したトナーを溶融させて用紙１０に定着させ、用紙１０に画像を形成する。
【００４２】
排紙経路切替部３７は、定着部３５より下流側の用紙１０の搬送経路上に設けられている。排紙経路切替部３７は、用紙１０の搬送経路を変更することにより、用紙１０を排紙ローラ３９に送るか両面印刷ユニット１００に送るかを切り替える。排紙ローラ３９に送られた用紙１０は排紙ローラ３９により排紙トレイ５に排出される。また、両面印刷ユニット１００に送られた用紙１０は、第２経路１２７を経由して両面印刷ユニット１００内に搬送される。
【００４３】
図２は、画像形成装置１の給紙部１２０の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【００４４】
図を参照して、給紙部１２０の動作は、ＣＰＵ（制御部）６０により制御される。ＣＰＵ６０は、給紙ローラ駆動部６１と、給紙ユニット上下駆動部６３と、用紙残量検知センサ（用紙残量検知部；用紙残量検知手段の一例）１５０とを制御することにより、給紙部１２０の動作を制御する。また、ＣＰＵ６０は、画像形成装置１の各部の動作の制御を行う。ＣＰＵ６０は、ワーキングメモリなどに利用されるＲＡＭ（図示せず）や制御プログラム６５ａなどが記憶されたＲＯＭ６５などと通信し、制御プログラム６５ａなどを実行することにより、種々の制御を実行する。
【００４５】
給紙ローラ駆動部６１は、給紙ユニット１２１の給紙ローラ（図３に示す。）１３１などの動作を制御する。また、給紙ユニット上下駆動部６３は、給紙ユニット１２１の上下位置を制御する。ＣＰＵ６０は、用紙残量検知センサ１５０の検知結果に基づいて、給紙ユニット上下駆動部６３の制御を行う。これらのＣＰＵ６０による制御の流れについては、後述する。
【００４６】
図３は、給紙部１２０の概略構成を示す側面図である。
【００４７】
図を参照して、給紙部１２０は、給紙ユニット１２１のほか、ピニオン１３７を有している。給紙ユニット１２１は、給紙ローラ１３１と、従動ローラ１３３とを有している。従動ローラ１３３は、給紙ローラ１３１の下方に配置されている。すなわち、給紙ローラ１３１と従動ローラ１３３とは、互いに対向するように一対に配置されている。給紙ローラ１３１と従動ローラ１３３とは、互いに接触している。このように給紙ローラ１３１と従動ローラ１３３とが配置されていることにより、給紙ローラ１３１と従動ローラ１３３との間には、給紙ニップが設けられている。給紙ローラ１３１は、給紙ローラ駆動部６１により制御されるモータ（図示せず）により駆動され、回転する。従動ローラ１３３は、給紙ローラ１３１又は給紙される用紙１０の下面に接触することで、給紙ローラ１３１に従動する。
【００４８】
給紙ローラ１３１は、用紙１０の給紙時において、水平かそれより若干だけ傾いた姿勢の用紙１０の上面に接触した状態で回転することで、その用紙１０を給紙する。また、このとき、従動ローラ１３３は、給紙される用紙１０の下面に接触して給紙ローラ１３１に従動する。すなわち、給紙ローラ１３１と従動ローラ１３３とは、用紙１０の給紙時において、給紙ローラ１３１が駆動されることにより、用紙１０を給紙ニップで挟みながら回転して、用紙１０を給紙・搬送する。
【００４９】
給紙ローラ１３１及び従動ローラ１３３は、共に給紙ユニット１２１のフレーム（図示せず）に軸支されている。給紙ユニット１２１のフレームの図３における右側には、ラック１３５が上下に形成されている。ラック１３５の歯は、ピニオン１３７の歯に噛み合っている。ピニオン１３７は、給紙ユニット上下駆動部６３により駆動されるモータ（図示せず）により駆動され、回転する。給紙ユニット上下駆動部６３は、ピニオン１３７を順転（図の矢印Ｇ方向に回転）させることにより、給紙ユニット１２１を下方に変位させる。また、給紙ユニット上下駆動部６３は、ピニオン１３７を逆転（図の矢印Ｇとは反対の方向、図４の矢印Ｃ方向に回転）させることにより、給紙ユニット１２１を上方に変位させる。なお、ピニオン１３７を駆動するモータや、給紙ローラ１３１を駆動するモータや、その他のローラなどを駆動するモータなどは、互いに共用されていてもよい。その場合、そのモータからの動力伝達を切り替える動力伝達機構を用いることなどにより、各ローラやピニオン１３７などを選択的に駆動することが可能である。
【００５０】
給紙ユニット１２１の筐体には、用紙残量検知センサ１５０が取り付けられている。用紙残量検知センサ１５０は、給紙ユニット１２１の位置に応じて、給紙カセット１０３に載置されている用紙１０に接触し給紙ユニット１２１に対し変位するように配置されている。用紙残量検知センサ１５０は、例えば用紙１０に接触したとき又は接触しなくなったとき、ＣＰＵ６０に信号を出力する。すなわち、ＣＰＵ６０は、用紙残量検知センサ１５０からの信号を検知結果として、給紙ユニット１２１と用紙１０との位置関係を検知可能である。ＣＰＵ６０は、この位置関係に基づいて、給紙ユニット１２１を用紙１０を適正に給紙可能な位置に位置させることができ、また、後述するような用紙１０のスイッチバックのための最適な空間を確保することが可能となる。
【００５１】
本実施の形態において、給紙ユニット１２１は、給紙カセット１０３に載置されている用紙１０を給紙する給紙位置と、後述するように給紙位置よりも上方の位置であり用紙１０から離れたスイッチバック位置（受け入れ位置と呼ぶことがある）との間で上下に移動可能である。図３において、給紙ユニット１２１は、給紙位置に位置している。
【００５２】
給紙ユニット１２１が給紙位置にあるとき、給紙ローラ１３１は、給紙カセット１０３の最上部の用紙１０の上面に接触する。したがって、給紙ローラ１３１及び従動ローラ１３３が回転することにより、給紙カセット１０３の最上部の用紙１０を図の矢印Ｆ方向に給紙することができる。このとき、給紙ローラ１３１は、給紙方向（図において反時計回り）に回転する。給紙される用紙１０は、第１経路１２３に沿って、両面印刷ユニット１００から本体部９０に搬送される。なお、給紙位置は、給紙カセット１０３に載置されている用紙１０の残量に応じて変位する。したがって、ＣＰＵ６０は、用紙残量検知センサ１５０の検知結果に基づいて給紙ユニット１２１の位置を制御することにより、給紙ユニット１２１が適正に給紙できるようにする。
【００５３】
図４は、給紙ユニット１２１がスイッチバック位置にあるときの給紙部１２０の概略構成を示す側面図である。
【００５４】
図を参照して、給紙ユニット１２１がスイッチバック位置にあるとき、給紙ローラ１３１は、給紙カセット１０３に載置されている用紙１０から離れた位置に位置している。このとき、給紙ユニット１２１の給紙ニップは、第３経路１２９と略同じ高さに位置している。両面印刷ユニット１００により、用紙１０が第３経路１２９に沿って図の矢印Ｂ方向に搬送され、給紙ユニット１２１に送られると、給紙ユニット１２１は、その用紙１０を給紙ニップで受け入れ可能である。
【００５５】
ここで、給紙ユニット１２１がスイッチバック位置にあるとき、給紙カセット１０３の上方の空間すなわちその給紙ユニット１２１の図中左の空間がスイッチバックエリア１４０となる。スイッチバックエリア１４０は、両面印刷時に、用紙１０の表裏を反転させるために給紙カセット１０３の近傍の部位に確保される。すなわち、スイッチバックエリア１４０は、画像形成装置１の筐体の内部に設けられている。
【００５６】
本実施の形態において、給紙ユニット１２１は、両面印刷の実行時において、両面印刷ユニット１００により搬送される用紙１０を、給紙カセット１０３の近傍のスイッチバックエリア１４０でスイッチバックさせる。これにより、給紙ユニット１２１は、用紙１０を、片面への画像形成時から表裏反転した状態で画像形成部３０に搬送する。
【００５７】
両面印刷の実行時において、ＣＰＵ６０は、給紙ローラ１３１を、順転（図において反時計回りへの回転）させたり、逆転（図において時計回りへの回転）させたりする。すなわち、給紙ユニット１２１は、給紙ローラ１３１を逆転させる第１の動作状態をとることが可能である。また、給紙ユニット１２１は、給紙ローラ１３１を順転させる第２の動作状態をとることが可能である。
【００５８】
以下、おおまかに、両面印刷の実行時の動作について説明する。
【００５９】
まず、用紙１０の片面への画像の形成は、両面印刷でない片面印刷を行うときと同様に行われる。すなわち、給紙ユニット１２１が給紙位置に位置した状態（図３）で、ＣＰＵ６０の制御により、給紙ローラ１３１が順転する。これにより、用紙１０が給紙カセット１０３から第１経路１２３に給紙される。画像形成部３０及び定着部３５において、給紙された用紙１０の片面には、画像が形成される。画像が形成された用紙１０は、排紙経路切替部３７により搬送経路が変更されることにより、第２経路１２７を経由して両面印刷ユニット１００内に搬送される。
【００６０】
両面印刷ユニット１００では、反転ローラ１２５により、用紙１０が第２経路１２７から第３経路１２９に搬送される。ここで、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１を受け入れ位置（図４）に位置させるとともに、給紙ユニット１２１を第１の動作状態で駆動する。これにより、給紙ローラ１３１が逆転し、両面印刷ユニット１００により搬送される用紙１０が給紙ニップに挟まれ、給紙ユニット１２１に受け入れられる。用紙１０は、給紙ユニット１２１により、スイッチバックエリア１４０に搬送される。
【００６１】
その後、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１を再給紙位置（図３）に位置させるとともに、給紙ユニット１２１を第２の動作状態で駆動する。ここで、再給紙位置は、スイッチバックエリア１４０に導入した用紙１０を画像形成装置１に給紙することが可能な位置であり、本実施の形態において、給紙位置と略同位置である。このとき、給紙ローラ１３１が順転し、給紙ユニット１２１は、スイッチバックエリア１４０に搬送された用紙１０を再度画像形成部３０に給紙する。
【００６２】
なお、給紙ユニット１２１は、スイッチバックエリア１４０に用紙１０を導入したとき、その用紙１０の端部を給紙ニップで挟んだままであるが、その用紙１０を給紙カセット１０３上に落として再給紙時にその用紙１０を改めて取るようにしてもよい。
【００６３】
このように、両面印刷の実行時には、片面に画像が形成された用紙１０は、両面印刷ユニット１００を経由して給紙部１２０においてスイッチバックされ、表裏反転した状態で画像形成部３０に再度給紙される。したがって、画像形成装置１は、用紙１０の裏面にも適正に画像を形成することができる。
【００６４】
なお、ＣＰＵ６０は、制御プログラム６５ａなどを実行して画像形成装置１の各部の制御を行うことにより、画像形成装置１に両面印刷を実行させる。制御プログラム６５ａに基づいて行われる画像形成装置１の制御内容や動作の流れ（図１５に示す。）については、後述する。
【００６５】
図５は、両面印刷の実行時の画像形成装置１の各部の動作を示すタイムチャートである。
【００６６】
図を参照して、給紙ローラ１３１は、順転、停止、逆転のいずれかの動作状態をとる。反転ローラ１２５と排紙ローラ３９とは、それぞれ、順転又は停止の動作状態をとる。また、給紙ユニット１２１は、用紙１０に給紙ローラ１３１が接触する給紙位置か、給紙カセット１０３のスイッチバック位置に位置する。
【００６７】
図を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの表面印刷期間において、給紙ローラ１３１が順転する。このとき、給紙ユニット１２１の位置は、用紙１０に当接する給紙位置である。表面印刷期間では、用紙１０の給紙が開始され、その用紙１０の片面に画像が形成される。
【００６８】
時刻ｔ２において、用紙１０の反転が開始される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの反転搬送期間において、給紙ローラ１３１は停止し、反転ローラ１２５が順転する。また、このとき、給紙ユニット１２１は、給紙位置から上方に移動する。給紙ユニット１２１の位置は、スイッチバック位置となる。
【００６９】
時刻ｔ３において、反転ローラ１２５が停止し、給紙部１２０において用紙１０のスイッチバックが開始される。時刻ｔ３から時刻ｔ４までのスイッチバック期間において、まず、給紙ローラ１３１が逆転することにより、用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送される。そして、用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送されると、用紙１０を挟んだまま、給紙ローラ１３１が停止する。給紙ローラ１３１が停止すると、給紙ユニット１２１は、用紙１０を挟んだまま、給紙位置（再給紙位置）に戻る。
【００７０】
時刻ｔ４において、給紙ローラ１３１が順転し、スイッチバックエリア１４０に搬送した用紙１０の再給紙が開始される。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの裏面印刷期間では、用紙１０の画像が形成された面とは逆の面に画像が形成される。
【００７１】
時刻ｔ５において、用紙１０の両面に画像が形成されると、給紙ローラ１３１が停止し、排紙ローラ３９が順転する。これにより、用紙１０が画像形成装置１外に排出される。
【００７２】
このように、本実施の形態においては、両面印刷の実行時に、給紙ユニット１２１が変位することにより、給紙カセット１０３の近傍に用紙１０を反転するためのスイッチバックエリア１４０が確保される。給紙カセット１０３に載置されている用紙１０と給紙ローラ１３１とを一時的に離して給紙部１２０において用紙１０をスイッチバックさせ、用紙１０を表裏反転させて再給紙することができる。
【００７３】
用紙１０をスイッチバックさせるために、本来の給紙ローラ１３１とは別に、用紙１０を給紙ユニット１２１に進退させるためのローラを設けると、画像形成装置１のハードウェア構成が複雑になり、部品点数が増え、コストが増加する。しかしながら、本実施の形態においては、給紙ユニット１２１は、第１の動作状態と第２の動作状態とで動作し、給紙ローラ１３１を順転・逆転させることにより用紙１０を進退させることができる。そのため、画像形成装置１の製造コストを低減させることができる。
【００７４】
［第２の実施の形態］
【００７５】
第２の実施の形態における画像形成装置１の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、用紙１０の搬送経路を用紙１０のスイッチバック前後で切り替え可能である点が第１の実施の形態と異なる。
【００７６】
図６は、第２の実施の形態における画像形成装置１の給紙部２２０の概略構成を示す側面図である。
【００７７】
図を参照して、給紙部２２０は、第１の実施の形態と同様に、給紙ユニット１２１と、ピニオン１３７と、用紙残量検知センサ１５０とを備える。また、給紙部２２０は、給紙接続路（第２の用紙搬送経路の一例）２２３と、搬送ガイド（搬送経路切替手段の一例）２５０とを備えている。なお、給紙ユニット１２１のラックやピニオン１３７の歯の図示は省略する。
【００７８】
給紙接続路２２３は、第３経路１２９から第１経路１２３に繋がる経路である。給紙接続路２２３は、スイッチバックエリア１４０に搬送された用紙１０を、スイッチバックエリア１４０から、第３経路１２９を経由して第１経路１２３に搬送可能に形成されている。
【００７９】
搬送ガイド２５０は、給紙接続路２２３と第３経路１２９とが接続された部位の近傍に配置されている。搬送ガイド２５０は、例えばモータや他のアクチュエータなど（図示せず）により駆動されて回転する。搬送ガイド２５０は、後述のように、スイッチバック時の各部の動作に応じて、用紙１０の搬送経路を用紙１０のスイッチバック前後で切り替える。搬送ガイド２５０の動作については後述する。
【００８０】
図７は、第２の実施の形態における給紙部２２０の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【００８１】
図を参照して、給紙部２２０の動作は、ＣＰＵ６０により制御される。給紙ユニット１２１の位置や給紙ローラ１３１の動作は、第１の実施の形態と同様に、給紙ユニット上下駆動部６３及び用紙残量検知センサ（用紙残量検知部）１５０や、給紙ローラ駆動部６１により制御される。第２の実施の形態において、ＣＰＵ６０は、搬送ガイド駆動部６７を制御する。
【００８２】
搬送ガイド駆動部６７は、搬送ガイド２５０の動作を制御する。ＣＰＵ６０は、例えば給紙ユニット１２１の上下動作や給紙ローラ１３１の動作と搬送ガイド２５０の動作とを同期させて制御し、両面印刷の実行時において用紙１０のスイッチバックを行う。
【００８３】
図８は、給紙部２２０のうち搬送ガイド２５０の近傍の部位の構成を示す側面図である。
【００８４】
図において、両面印刷の実行時であって用紙１０のスイッチバック前の状態を示している。図を参照して、両面印刷の実行時に、用紙１０が第３経路１２９を搬送されるとき、給紙ユニット１２１は、スイッチバック位置（受け入れ位置）に位置している。画像形成装置１において、第３経路１２９は、給紙部２２０の近傍部位において略水平に用紙１０を搬送するように形成されている。給紙接続路２２３は、第３経路１２９のうちスイッチバックエリア１４０の近傍の部分に、上方からスイッチバックエリア１４０に向けて弧を成すように接続されている。搬送ガイド２５０は、例えば、第３経路１２９と給紙接続路２２３との接続部の下方に配置されている。搬送ガイド２５０は、例えば軸支部２５０ａに、側面視で第３経路１２９の幅より長い腕部２５０ｂが接続された構造を有している。
【００８５】
両面印刷の実行時において、搬送ガイド２５０は、図に矢印Ｂで示すように、反転される用紙１０が第３経路１２９を通過しスイッチバックエリア１４０に搬送されるまで、用紙反転姿勢となる。搬送ガイド２５０は、用紙反転姿勢であるとき、第３経路１２９を遮らないような水平姿勢を維持する。
【００８６】
図９は、用紙１０のスイッチバック後の給紙部２２０のうち搬送ガイド２５０の近傍の部位の構成を示す側面図である。
【００８７】
第２の実施の形態において、図を参照して、両面印刷の実行時において、用紙１０のスイッチバック後、用紙１０を再給紙するときには、給紙ユニット１２１は、スイッチバック位置とされる。すなわち、本実施の形態において、再給紙位置は、第１の実施の形態とは異なり給紙位置ではなく、スイッチバック位置である。
【００８８】
用紙１０の再給紙時には、搬送ガイド２５０は、軸支部２５０ａを中心に図に矢印Ｒで示すように回転し、通常給紙姿勢となる。搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢であるとき、第３経路１２９のうち給紙接続路２２３が接続されている部位の奥を腕部２５０ｂで塞ぐ。このとき、搬送ガイド２５０は、その腕部２５０ｂの一部で、再給紙される用紙１０を第３経路１２９から給紙接続路２２３に案内するようにして保持される。これにより、スイッチバックエリア１４０から再給紙される用紙１０は、矢印Ｆで示すように、第３経路１２９を逆に搬送されることなく、第３経路１２９から給紙接続路２２３を経由して第１経路１２３に搬送される。
【００８９】
図１０は、第２の実施の形態における両面印刷の実行時の画像形成装置１の各部の動作を示すタイムチャートである。
【００９０】
図において、給紙ローラ１３１、反転ローラ１２５、及び排紙ローラ３９の動作は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。搬送ガイド２５０の姿勢は、通常給紙姿勢と用紙反転姿勢との間で切り替わる。
【００９１】
図を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２の表面印刷期間において、給紙ユニット１２１の位置は、用紙１０に当接する給紙位置であり、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢である。なお、このとき、搬送ガイド２５０は、用紙反転姿勢であってもよい。
【００９２】
時刻ｔ２において、用紙１０の片面に画像が形成されて用紙１０の反転が開始され、反転搬送期間になると、給紙ユニット１２１は、給紙位置から上方に移動する。給紙ユニット１２１の位置は、給紙カセット１０３の上方のスイッチバック位置となる。第２の実施の形態において、給紙ユニット１２１の位置は、これ以後用紙１０が画像形成装置１から排出されるまではスイッチバック位置のままである。また、このとき、搬送ガイド２５０が回転し、通常給紙姿勢から用紙反転姿勢になる。すなわち、搬送ガイド２５０は、給紙ユニット１２１に連動して動作する。
【００９３】
時刻ｔ３において、給紙部２２０で用紙１０のスイッチバックが開始される。搬送ガイド２５０は用紙反転姿勢であるので、給紙ローラ１３１が逆転することにより、用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送される。時刻ｔ３から時刻ｔ４までのスイッチバック期間において、用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送されると、給紙ローラ１３１が停止する。また、このとき、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢に戻る。
【００９４】
時刻ｔ４から時刻ｔ５までの裏面印刷期間では、給紙ローラ１３１が順転する。これにより、スイッチバックエリア１４０に搬送された用紙１０の再給紙が開始される。搬送ガイド２５０が通常給紙姿勢であるので、用紙１０は、給紙接続路２２３から第１経路１２３を経由して画像形成部３０に搬送され、用紙１０の裏面に画像が形成される。
【００９５】
時刻ｔ５において、用紙１０が画像形成装置１外に排出される。なお、このとき、搬送ガイド２５０が用紙反転姿勢に戻ってもよい。
【００９６】
なお、第２の実施の形態において、ＣＰＵ６０は、第１の実施の形態と略同様の制御を行うことにより、画像形成装置１に両面印刷を実行させる。画像形成装置１の制御内容や動作の流れ（図１５に示す。）については、後述する。
【００９７】
このように、第２の実施の形態では、給紙ユニット１２１がスイッチバック位置にある状態で、用紙１０を再給紙することができる。したがって、用紙１０のスイッチバックを速やかに実行することができ、両面印刷をより速やかに終えることができる。
【００９８】
［第３の実施の形態］
【００９９】
第３の実施の形態における画像形成装置１の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第３の実施の形態においては、用紙１０のスイッチバックを行うときに給紙カセット３０３（図１１に示す。）が移動する点が第１の実施の形態と異なる。
【０１００】
図１１は、第３の実施の形態における画像形成装置１の給紙部３２０の概略構成を示す側面図である。
【０１０１】
図を参照して、給紙部３２０には、給紙カセット３０３と、給紙ユニット３２１とが設けられている。また、給紙部３２０には、給紙接続路２２３及び搬送ガイド２５０が設けられている。
【０１０２】
第３の実施の形態において、給紙ユニット３２１は、第１の実施の形態の給紙ユニット１２１と同様に給紙ローラ１３１及び従動ローラ１３３を有する一方で、ラックを有していない。また、給紙部３２０は、ピニオンを有していない。すなわち、給紙ユニット３２１は、第１の実施の形態や第２の実施の形態の給紙ユニット１２１とは異なり、その画像形成装置１の筐体に対する位置が略固定されている。第３の実施の形態において、給紙ユニット３２１からの用紙１０の搬送経路は、給紙カセット３０３からの用紙１０の給紙時と、後述するような両面印刷の実行時の用紙１０の再給紙時とで同一である。
【０１０３】
給紙カセット３０３は、例えばモータやアクチュエータなど（図示せず）により用紙１０の下部に敷かれた押上板３０３ａを上下させることなどにより、その給紙ユニット３２１側の部位を昇降する。これにより、給紙カセット３０３は、載置された用紙１０の給紙ユニット３２１側の部分を押し上げたり、用紙１０を略水平姿勢にしたりすることができる。
【０１０４】
給紙カセット３０３は、図に示すような給紙位置（第１の位置の一例）と給紙位置から変位した位置であるスイッチバック位置（第２の位置の一例であり、図１３に示す。）とのいずれかの位置に位置することができる。給紙カセット３０３がスイッチバック位置に位置している状態において、押上板３０３ａを図１１の矢印Ｓ１方向に変位させることにより、給紙カセット３０３の位置が給紙位置となる。このとき、給紙カセット３０３は、押上板３０３ａで用紙１０を押し上げ、用紙１０のうち最も上方のものを給紙ローラ１３１に当接させる。
【０１０５】
画像形成を行うための給紙時には、給紙カセット３０３は、給紙位置に位置する。これにより、給紙ユニット３２１によって、用紙１０が給紙カセット３０３から給紙される。なお、このとき、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢である。それにより、用紙１０は、給紙カセット３０３から、給紙接続路２２３と第１経路１２３とを経由し、画像形成部３０に給紙される。
【０１０６】
図１２は、第３の実施の形態における給紙部３２０の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【０１０７】
図を参照して、給紙部３２０の動作は、ＣＰＵ６０により制御される。また、給紙ローラ１３１の動作や搬送ガイド２５０の動作は、第２の実施の形態と同様に、給紙ローラ駆動部６１や、搬送ガイド駆動部６７により制御される。第３の実施の形態において、ＣＰＵ６０は、押上板上下駆動部６９を制御する。
【０１０８】
押上板上下駆動部６９は、給紙カセット３０３の動作を制御する。ＣＰＵ６０は、例えば給紙カセット３０３や給紙ローラ１３１の動作と搬送ガイド２５０の動作とを同期させて制御し、給紙カセット３０３からの用紙１０の給紙や、両面印刷の実行時における用紙１０のスイッチバックを行う。
【０１０９】
なお、ＣＰＵ６０により給紙カセット３２０の用紙１０の昇降量を制御するため、用紙１０の残量を検知するセンサを利用してもよい。このセンサとしては、例えば、給紙ユニット３２１に用紙残量検知センサ１５０と同様のセンサを設けたり、又は画像形成装置１の筐体に用紙残量を検知可能なセンサを設けたりすればよい。
【０１１０】
図１３は、両面印刷の実行時における給紙部３２０を示す側面図である。
【０１１１】
図を参照して、第３の実施の形態において、両面印刷の実行時には、給紙カセット３０３は、図の矢印Ｓ２で示すように、図１１の給紙位置から押上板３０３ａを下方に退避させ、用紙１０を略水平姿勢で保持するスイッチバック位置に位置している。すなわち、給紙カセット３０３は、給紙位置からスイッチバック位置に退避することにより、給紙ユニット３２１の前方（図において左方向）に、スイッチバックエリア１４０を確保する。また、搬送ガイド２５０は、上述のように用紙１０が給紙カセット３０３から給紙された後、用紙反転姿勢になる。
【０１１２】
図１４は、第３の実施の形態における両面印刷の実行時の画像形成装置１の各部の動作を示すタイムチャートである。
【０１１３】
図において、給紙ローラ１３１、反転ローラ１２５、及び排紙ローラ３９の動作は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢と用紙反転姿勢との間で切り替わる。また、給紙カセット３０３は、押上板３０３ａが用紙１０を給紙ローラ１３１に当接させる給紙位置と、押上板３０３ａが給紙ローラ１３１と用紙１０との当接を解除させるスイッチバック位置とのいずれかに位置する。
【０１１４】
図を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの表面印刷期間において、給紙カセット３０３は、給紙位置をとる。また、このとき、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢である。
【０１１５】
時刻ｔ２において、用紙１０の片面に画像が形成されて用紙１０の反転が開始され、反転搬送期間になると、給紙カセット３０３は、スイッチバック位置に位置する。これにより、スイッチバックエリア１４０が確保される。給紙カセット３０３の位置は、これ以後用紙１０が排出されるまではスイッチバック位置のままである。また、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢から用紙反転姿勢になる。すなわち、搬送ガイド２５０は、給紙カセット３０３に連動して動作する。
【０１１６】
時刻ｔ３において、給紙部３２０において用紙１０のスイッチバックが開始される。スイッチバック期間においては、搬送ガイド２５０は用紙反転姿勢であるので、給紙ローラ１３１が逆転することにより、用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送される。用紙１０がスイッチバックエリア１４０に搬送され、給紙ローラ１３１が停止すると、搬送ガイド２５０は、通常給紙姿勢に戻る。
【０１１７】
時刻ｔ４から時刻ｔ５までの裏面印刷期間に入ると、給紙ローラ１３１が順転し、スイッチバックエリア１４０に搬送された用紙１０の再給紙が開始される。搬送ガイド２５０が通常給紙姿勢であるので、用紙１０は、給紙接続路２２３から第１経路１２３を経由し、画像形成部３０に搬送される。これにより、用紙１０の裏面に画像が形成される。なお、このとき、給紙カセット３０３が給紙位置に戻り、再給紙される用紙１０を支持するようにしてもよい。
【０１１８】
時刻ｔ５において、用紙１０が画像形成装置１外に排出される。
【０１１９】
なお、第３の実施の形態において、ＣＰＵ６０は、第１の実施の形態と略同様の制御を行うことにより、画像形成装置１に両面印刷を実行させる。画像形成装置１の制御内容や動作の流れ（図１５に示す。）については、後述する。
【０１２０】
このように、第３の実施の形態では、給紙カセット３０３が、用紙１０のスイッチバック時において給紙位置からスイッチバック位置に退避することにより、スイッチバックエリア１４０を確保する。したがって、用紙１０を、給紙カセット３０３の近傍で給紙ユニット３２１を用いてスイッチバックすることができる。モータなどにより駆動されるローラなどの可動部を変位させることを要しない比較的簡素な構成であっても、給紙及びスイッチバックを給紙ユニット３２１に実行させることができる。したがって、画像形成装置１の製造コストを安くすることができ、また、画像形成装置１の信頼性を高くすることができる。
【０１２１】
なお、給紙ユニット３２１などに用紙残量検知センサを設けてもよい。このとき、ＣＰＵ６０は、用紙残量検知センサの検知結果に基づいて、給紙カセット３０３の位置を制御して給紙可能にしてもよい。これにより、用紙１０のスイッチバックのための最適な空間を確保することが可能となる。
【０１２２】
［画像形成装置１の制御内容や動作の流れの例］
【０１２３】
図１５は、両面印刷の実行時の画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。
【０１２４】
ＣＰＵ６０は、制御プログラム６５ａなどを実行して制御を行うことにより、画像形成装置１に両面印刷を実行させる。なお、この制御プログラム６５ａは、互いに異なるハードウェア構成を有する、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１、第２の実施の形態に係る画像形成装置１、及び第３の実施の形態に係る画像形成装置１のそれぞれに共用可能なものである。
【０１２５】
図を参照して、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ６０は、外部機器等からの印刷情報の入力を受け付ける。
【０１２６】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ６０は、上記第２の又は第３の実施の形態のように搬送ガイド２５０が有れば、搬送ガイド２５０を回転させ、給紙カセット１０３，３０３から用紙１０を給紙可能にする。
【０１２７】
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ６０は、押上板３０３ａの上下動作が可能であるかどうかを確認する。
【０１２８】
第３の実施の形態のように、ステップＳ１０５において押上板３０３ａの上下動作が可能であれば、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ６０は、押上板３０３ａを上昇させ、給紙カセット３０３の位置を給紙位置とする。
【０１２９】
第１の又は第２の実施の形態のようにステップＳ１０５において押上板の上下動作が不可能である場合、又はステップＳ１０７の処理を行った場合、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ６０は、給紙ローラ１３１を回転させる。給紙ローラ１３１は、反時計回りに回転すなわち順転する。これにより、給紙ユニット１２１，３２１により、用紙１０が給紙カセット１０３，３０３から給紙される。用紙１０は、第１経路１２３を経由し、画像形成部３０に搬送される。
【０１３０】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ６０は、画像形成部３０や定着部３５を制御し、用紙１０の片面に印刷を行う。用紙１０は、第２経路１２７を経由して両面印刷ユニット１００に搬送される。
【０１３１】
ステップＳ１１３において、ＣＰＵ６０は、搬送ガイド２５０が有れば、搬送ガイド２５０を回転させ、用紙１０を第３経路１２９から給紙部１２０，２２０，３２０に搬送可能にする。
【０１３２】
ステップＳ１１５において、ＣＰＵ６０は、押上板３０３ａの上下動作が可能であるかどうかを確認する。
【０１３３】
ステップＳ１１５において押上板３０３ａの上下動作が可能であれば、ステップＳ１１７において、ＣＰＵ６０は、押上板３０３ａを下降させ、給紙カセット３０３の位置をスイッチバック位置とする。
【０１３４】
ステップＳ１１５において押上板３０３ａの上下動作が不可能であれば、ステップＳ１１９において、ＣＰＵ６０は、給紙カセット１０３の用紙１０の残量を測定する。測定は、用紙残量検知センサ１５０などの検知結果に基づいて行われる。
【０１３５】
ステップＳ１２１において、ＣＰＵ６０は、スイッチバックエリア１４０が有るかどうかを判断する。この判断は、例えば、用紙１０の残量の測定結果に基づいて行われる。
【０１３６】
ステップＳ１２１においてスイッチバックエリア１４０が無ければ、ステップＳ１２３において、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１をスイッチバック位置に上昇させ、スイッチバックエリア１４０を確保する。
【０１３７】
ステップＳ１２１，Ｓ１２３でスイッチバックエリア１４０が有った場合、又はステップＳ１１７の処理を行ったとき、ステップＳ１２５において、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１，３２１を第１の動作状態で動作させ、給紙ローラ１３１を駆動する。給紙ローラ１３１は、時計回りに回転すなわち逆転する。これにより、両面印刷ユニット１００に搬送された用紙１０が、給紙ローラ１３１によりスイッチバックエリア１４０に搬送される。
【０１３８】
ステップＳ１２７において、ＣＰＵ６０は、搬送ガイド２５０が有れば、搬送ガイド２５０を回転させ、給紙カセット１０３，３０３から用紙１０を給紙可能にする。
【０１３９】
ステップＳ１２９において、ＣＰＵ６０は、押上板３０３ａの上下動作が可能であるかどうかを確認する。
【０１４０】
ステップＳ１２９において押上板３０３ａの上下動作が不可能であれば、ステップＳ１３１において、ＣＰＵ６０は、給紙カセット１０３の用紙１０の残量を測定する。なお、この処理は、行わないようにしてもよい。
【０１４１】
ステップＳ１３３において、ＣＰＵ６０は、スイッチバックエリア１４０が有るかどうかを判断する。この判断は、例えば、用紙１０の残量の測定結果に基づいて行われる。
【０１４２】
ステップＳ１３３においてスイッチバックエリア１４０が有り、第１の実施の形態のようにスイッチバック位置からの再給紙が不可能であれば、ステップＳ１３５において、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１を再給紙位置に下降させる。なお、第２の実施の形態のようにスイッチバック位置からの再給紙が可能であれば、このように給紙ユニット１２１を下降させなくてもよい。
【０１４３】
ステップＳ１２９において押上板３０３ａの上下動作が可能である場合、ステップＳ１３３においてスイッチバックエリア１４０が無い場合、又はステップＳ１３５の処理を行った場合、ステップＳ１３７において、ＣＰＵ６０は、給紙ユニット１２１，３２１を第２の動作状態で動作させ、給紙ローラ１３１を駆動する。給紙ローラ１３１は、反時計回りに回転すなわち順転する。これにより、スイッチバックエリア１４０に搬送された用紙１０が再度給紙され、片面への画像形成時から表裏反転した状態で、第１経路１２３から画像形成部３０に搬送される。
【０１４４】
なお、特に第２の実施の形態のように、給紙ユニット１２１がスイッチバック位置に有る状態で再給紙可能である場合、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１２９からＳ１３５の処理を実行せず、ステップＳ１２７の終了後にそのままステップＳ１３７の処理を行い、再給紙を行うようにしてもよい。
【０１４５】
ステップＳ１３９において、ＣＰＵ６０は、画像形成部３０や定着部３５を制御し、用紙１０の既に画像が形成されている面とは逆の面に画像を形成する。画像が形成された用紙１０は、排紙ローラ３９に向けて搬送される。
【０１４６】
ステップＳ１４１において、ＣＰＵ６０は、排紙ローラ３９により、用紙１０を画像形成装置１外に排出する。排出された用紙１０は、排紙トレイ５上に載置される。これにより、１枚の用紙１０の両面印刷が終了する。
【０１４７】
［実施の形態における効果］
【０１４８】
従来の画像形成装置では、給紙カセット内に載置された用紙は、用紙押し上げ板などにより押し上げられて給紙ローラに接触しており、片面印刷済みの用紙を給紙ユニット内で進退させるのは困難であった。しかしながら、以上のように構成された画像形成装置では、給紙ユニットを変位させたり給紙カセットを昇降させることにより、給紙ユニット近傍にスイッチバックエリアを設け、用紙のスイッチバックを行うことができる。このように用紙の収納エリアがスイッチバックエリアを兼ねるので、画像形成装置の小型化を図ることが可能となる。
【０１４９】
また、画像形成装置の機外に用紙を一時的に排出することなく、スイッチバックを装置内部で行うことにより、用紙上への異物の付着を防止し、異物の装置内部への侵入を防止することができる。したがって、画像形成装置の部材の劣化や故障を防止することができ、画像形成装置により安定して画像形成を行うことができる。
【０１５０】
また、スイッチバックを行う用途に、給紙を行うための給紙ローラを兼用するので、スイッチバック専用のローラを設ける必要がない。したがって、画像形成装置の製造コストを低減することが可能となる。
【０１５１】
また、高温になる定着部から離れた場所でスイッチバックを行うので、スイッチバックを行うためのローラが高熱に晒されず、ローラの変形などの不良の発生を防止することができる。したがって、用紙の搬送の際の斜め送りなどのノイズの発生を防ぐことが可能となる。
【０１５２】
［その他］
【０１５３】
なお、給紙ユニットは、共に給紙モータにより駆動される、互いに対向する２つのローラを有していてもよい。また、給紙部は、給紙ユニットのローラのほか、給紙カセットに載置されている用紙を１枚ずつ給紙ユニットにピックする装置を有していてもよい。
【０１５４】
また、用紙残量検知センサとして、例えば非接触方式によって給紙ユニットと用紙との距離を検知可能なものを用いてもよい。また、用紙残量検知センサは、設けなくてもよい。この場合、予め設定された給紙位置とスイッチバック位置との間を給紙ユニットや給紙カセットが移動するようにして、両面印刷を行うことができる。
【０１５５】
また、上述の各実施の形態の構成を組み合わせて、給紙カセットの近傍で用紙のスイッチバックを行うことが可能な画像形成装置を構成してもよい。例えば、両面印刷の実行時において、給紙カセットと給紙ユニットとが共に変位することによりスイッチバックエリアが確保されるようにしてもよい。
【０１５６】
また、画像形成装置の本体部９０側の給紙カセット３に片面に画像が形成された用紙を搬送可能にし、その本体部９０側の給紙カセット３の近傍にスイッチバックエリアを設け、用紙を表裏反転させるようにしてもよい。また、画像形成装置は、本体部と両面印刷ユニットとに分かれているものに限られない。例えば、１つの筐体内に、画像形成部よりも下流側から上流側に用紙を搬送するための搬送路が設けられているものなど、画像形成装置の内部に上記の両面印刷ユニットに相当する用紙搬送装置を有するようにしてもよい。
【０１５７】
また、画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機（ＭＦＰ）などいずれであってもよい。また、画像形成装置は、電子写真方式により画像を形成するものに限られず、例えばいわゆるインクジェット方式により画像を形成するものであってもよい。
【０１５８】
また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【０１５９】
また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【０１６０】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６１】
１  画像形成装置（用紙搬送装置の一例）
１０  用紙
３０  画像形成部
６０  ＣＰＵ
６５ａ  制御プログラム
９０  本体部（画像形成装置本体の一例）
１０３，３０３  給紙カセット（用紙載置部の一例）
１００  両面印刷ユニット（用紙搬送装置の一例、用紙搬送手段の一例）
１２０，２２０，３２０  給紙部
１２１，３２１  給紙ユニット（給紙手段の一例、スイッチバック手段の一例）
１２７  第２経路（第１の用紙搬送経路の一例）
１２９  第３経路（第１の用紙搬送経路の一例）
１３１  給紙ローラ
１３３  従動ローラ
１４０  スイッチバックエリア
１５０  用紙残量検知センサ（用紙残量検知手段の一例）
２２３  給紙接続路（第２の用紙搬送経路の一例）
２５０  搬送ガイド（搬送経路切替手段の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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