2023-154890 用紙搬送装置、画像形成装置、用紙目方向判定方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023154890

(43)【公開日】2023-10-20

(54)【発明の名称】用紙搬送装置、画像形成装置、用紙目方向判定方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65H 7/02 20060101AFI20231013BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20231013BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20231013BHJP

【ＦＩ】

B65H7/02

G03G21/00 370

G03G15/00 303

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022064519

(22)【出願日】2022-04-08

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅野 斉

(72)【発明者】

【氏名】小出 恭宏

(72)【発明者】

【氏名】泉宮 由美子

(72)【発明者】

【氏名】吉川 博之

【テーマコード（参考）】

2H270

3F048

【Ｆターム（参考）】

2H270LC02

2H270LC04

2H270LC05

2H270LD02

2H270LD08

2H270LD15

2H270MA01

2H270MA24

2H270MA34

2H270MA35

2H270MB07

2H270MC55

2H270MD10

2H270MH09

2H270ZC03

2H270ZC04

3F048AA01

3F048AB01

3F048BA00

3F048BA06

3F048BB02

3F048BB10

3F048CA01

3F048CA02

3F048CA03

3F048DA06

3F048DC02

3F048DC14

(57)【要約】

【課題】装置を大型にすることなく、用紙の目方向を判定できる技術を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、用紙の搬送方向における用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する第１剛度算出部７１ｄと、用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報と用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報を取得する第２剛度算出部７１ｆと、長辺方向剛度情報と短辺方向剛度情報の少なくともと一つと、搬送方向剛度情報の比較結果と、に基づいて、用紙の目方向を判定する目方向判定部７１ｇと、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、前記用紙の搬送方向における前記用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する第１剛度取得部と、
前記用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報、及び、前記用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報を取得する第２剛度取得部と、
前記長辺方向剛度情報及び前記短辺方向剛度情報の少なくとも一つと、前記搬送方向剛度情報と、の比較結果に基づいて、前記用紙の目方向を判定する目方向判定部と、を備える
用紙搬送装置。

【請求項2】

前記第２剛度取得部は、前記用紙の長辺方向の弾性特性の情報に基づいて前記長辺方向剛度情報を算出し、前記用紙の短辺方向の弾性特性の情報に基づいて前記短辺方向剛度情報を算出する、
請求項１に記載の用紙搬送装置。

【請求項3】

前記用紙の長辺方向の弾性特性の情報及び短辺方向の弾性特性の情報は、予め用紙特性情報記憶部に記憶されている、
請求項２に記載の用紙搬送装置。

【請求項4】

前記用紙特性情報記憶部において、前記用紙の長辺方向の弾性特性及び短辺方向の弾性特性の情報は、前記用紙の特性の情報と対応付けて記憶され、
前記用紙の特性を検出する用紙特性検出センサによる検出結果に基づいて、前記用紙特性情報記憶部から前記用紙の長辺方向の弾性特性及び短辺方向の弾性特性の情報を取得する弾性特性情報取得部をさらに備える
請求項３に記載の用紙搬送装置。

【請求項5】

前記目方向判定部は、前記第１剛度取得部が算出した前記用紙の搬送方向における前記用紙の剛度と、前記第２剛度取得部が算出した前記用紙の長辺方向の剛度とが一致した場合に、搬送される前記用紙の目方向は縦目であると判定し、一致しない場合に、前記用紙の目方向は横目であると判定する
請求項４に記載の用紙搬送装置。

【請求項6】

前記用紙特性検出センサは、前記用紙の水分率、坪量、抵抗値、表面特性、光学特性のうちの少なくとも一つの情報を前記用紙の特性として検出する
請求項５に記載の用紙搬送装置。

【請求項7】

前記用紙の幅方向の紙幅及び紙厚を検出する紙幅紙厚センサをさらに備え、
前記第２剛度取得部は、前記弾性特性情報取得部が取得した前記用紙の長辺方向の弾性特性及び短辺方向の弾性特性に加えて、前記紙幅紙厚センサによって検出された前記用紙の紙幅及び紙厚の情報も用いて、前記用紙の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を算出する
請求項６に記載の用紙搬送装置。

【請求項8】

前記第２剛度取得部は、前記紙幅紙厚センサが検出した前記紙幅、前記紙幅紙厚センサが検出した前記紙厚のＮ乗（Ｎは前記用紙の押し曲げ量及び押し曲げ距離によって変化する値）、前記押圧部による前記用紙の押し曲げ量、前記押圧部による前記用紙の押し曲げ量及び押し曲げ距離によって変化する固定値である定数、及び、前記用紙の長辺方向の弾性特性又は短辺方向の弾性特性を乗算することによって、前記用紙の長辺方向の剛度又は短辺方向の剛度を算出する
請求項７に記載の用紙搬送装置。

【請求項9】

前記用紙特性検出センサには、前記用紙の水分率を検出する水分率センサが含まれ、
前記用紙の水分率と、前記用紙の弾性特性の補正値と、を対応付けた補正値テーブルをさらに備え、
前記第２剛度取得部は、前記水分率センサによって検出された前記用紙の水分率に基づいて、前記補正値テーブルから取得した補正値を用いて、前記用紙特性情報記憶部から取得した前記用紙の長辺方向の弾性特性及び短辺方向の弾性特性を補正する
請求項８に記載の用紙搬送装置。

【請求項10】

前記用紙特性情報記憶部には、前記用紙の水分率が所定の水分率である場合における前記用紙の長辺方向の弾性特性及び短辺方向の弾性特性が記憶され、
前記補正値テーブルにおいて、前記補正値は、所定の水分率と、前記水分率センサによって検出された水分率との差である水分率差と対応付けられる
請求項９に記載の用紙搬送装置。

【請求項11】

前記押圧部及び前記用紙特性検出センサは、いずれも用紙搬送装置内において前記用紙を搬送する前記用紙の搬送路上に配置される
請求項１～１０のいずれか一項に記載の用紙搬送装置。

【請求項12】

用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、前記用紙の搬送方向における前記用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する第１剛度取得部と、
前記用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報、及び、前記用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報を取得する第２剛度取得部と、
前記長辺方向剛度情報及び前記短辺方向剛度情報の少なくとも一つと、前記搬送方向剛度情報と、の比較結果に基づいて、前記用紙の目方向を判定する目方向判定部と、
搬送される前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記目方向判定部によって判定された目方向の情報に基づいて、前記用紙の搬送動作、及び／又は、前記用紙への画像形成動作を制御する制御パラメーターを設定する制御パラメーター設定部と、をさらに備える
画像形成装置。

【請求項13】

用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、前記用紙の搬送方向における前記用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する手順と、
前記用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報、及び、前記用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報、を取得する手順と、
前記長辺方向剛度情報及び前記短辺方向剛度情報の少なくとも一つと、前記搬送方向剛度情報と、の比較結果に基づいて、前記用紙の目方向を判定する手順と、を含む
用紙目方向判定方法。

【請求項14】

用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、前記用紙の搬送方向における前記用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する手順と、
前記用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報、及び、前記用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報を取得する手順と、
前記長辺方向剛度情報及び前記短辺方向剛度情報の少なくとも一つと、前記搬送方向剛度情報と、の比較結果に基づいて、前記用紙の目方向を判定する手順と、をコンピュータに実行させる
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、用紙搬送装置、画像形成装置、用紙目方向判定方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置によって画像が形成される用紙には、目の方向（繊維の並び方向）が存在しており、目の方向によって用紙の剛度が異なる。なお、用紙の長辺に平行な目の方向を縦目といい、用紙の短辺に平行な目の方向を横目という。

【0003】

用紙の目方向と、印刷の方向、すなわち、用紙の搬送方向とが一致しない場合、用紙の腰が弱くなるため、画像形成時において、しわや定着カールなどの用紙の不具合が発生してしまう。このような不具合の発生を防ぐためには、縦目の用紙においては、長辺が搬送方向となる向き（縦向き）での印刷、横目の用紙においては、短辺が搬送方向となる向き（横向き）での印刷が行われる必要がある。用紙の目方向の判別は、用紙の剛度を検出することによって行うことができる。

【0004】

例えば、特許文献１には、搬送中の用紙をレバーに押し当て、そのときのレバーの変位量を用紙の剛度として検出する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－４９１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

用紙の目方向の判別は、用紙搬送方向の剛度と、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向の剛度との両方を検出することによって行うことができる。しかしながら、特許文献１に記載された技術は、用紙幅方向に設けたレバーによって用紙の搬送方向における剛度を検出する技術であり、用紙幅（短辺）方向における用紙の剛度を検出する技術については記載されていない。

【0007】

特許文献１に記載の技術を用いて用紙短辺方向の用紙の剛度を検出するには、長尺のレバーを用紙長さ方向に設ける必要があるが、このようなレバーを設けた場合、装置が大型化してしまう。また、用紙の搬送方向に対して斜めの方向に配置した押し曲げ部材によって、用紙の角を押し曲げ、押し曲げられた用紙からの応力に基づいて、用紙の斜め方向における剛度を算出し、該斜め方向における剛度に基づいて、用紙幅方向における用紙の剛度を算出する技術も知られている。しかしながら、斜め方向に押し曲げ部材を配置する場合にも、押し曲げ部材による占有面積は大きくなるため、装置の大型化は避けられない。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置を大型にすることなく、用紙の目方向を判定できる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様に係る用紙搬送装置は、用紙の搬送方向において押圧部が押圧する用紙からの押圧力に基づいて、用紙の搬送方向における用紙の剛度に対応する搬送方向剛度情報を取得する第１剛度取得部と、用紙の長辺方向の剛度に対応する長辺方向剛度情報、及び、用紙の短辺方向の剛度に対応する短辺方向剛度情報を取得する第２剛度取得部と、長辺方向剛度情報及び短辺方向剛度情報の少なくともと一つと、搬送方向剛度情報と、の比較結果に基づいて、用紙の目方向を判定する目方向判定部と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、用紙幅方向の用紙の剛度を検出する幅方向に長いレバー等を設けることなく、用紙短辺方向の剛度を検出できるため、装置を大型にすることなく、用紙の目方向を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る剛度取得ユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る剛度取得ユニットの構成例を模式的に示す側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るメディアセンサの光学センサの構成例を模式的に示す側面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る用紙特性情報ＤＢの構成例を示す図である

【図7】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による目方向判定方法の概要を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による目方向判定方法の手順の例を示すフローチャートである。

【図9】本発明の変形例に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。

【図10】本発明の変形例に係る補正値テーブルの構成例を示すグラフである。

【図11】本発明の変形例に係る画像形成装置による目方向判定方法の概要を示す図である。

【図12】本発明の変形例に係る画像形成装置による目方向判定方法の手順の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0013】

＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す概略図である。図１に示す画像形成装置１（用紙搬送装置の一例）は、電子写真式で画像形成を行う複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripheral）である。なお、画像形成装置１の画像形成方式は電子写真方式に限定されず、インクジェット方式等の他の方式であってもよい。また、画像形成装置１は、複合機ではなく、画像形成のみを行う装置であってもよい。

【0014】

画像形成装置１は、装置本体である筐体１０の上部に画像読取部１１を備える。また、画像形成装置１は、筐体１０の内部に、画像形成部３０と、定着部４０と、用紙搬送部５０と、剛度取得部６０と、メディアセンサ８０と、を備える。さらに、画像形成装置１は、操作部８及び表示部９を備える。

【0015】

［画像読取部］
画像読取部１１は、原稿トレイ１２と、原稿台１３と、自動原稿送り機構１４と、撮像部１５と、を備える。自動原稿送り機構１４は、原稿トレイ１２に置かれた原稿を原稿台１３へと送り込む機構である。画像読取部１１の撮像部１５は、原稿台１３に直接置かれた原稿の画像、又は、自動原稿送り機構１４によって原稿台１３に送られた原稿の画像を読み取って画像データを生成する。

【0016】

［画像形成部］
画像形成部３０は、用紙２に画像を形成する。画像形成部３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を作り出す４つの作像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋと、中間転写体としての中間転写ベルト３１と、を備える。なお、画像形成部３０が用いるトナーの数は４つに限定されない。

【0017】

作像ユニット２０ｙは、感光体２１と、帯電器２３と、光走査装置２５と、現像器２７とを備え、他の作像ユニット２０ｍ，２０ｃ，２０ｋも同様に、それぞれ、感光体２１と、帯電器２３と、光走査装置２５と、現像器２７と、を備える。

【0018】

感光体２１は、トナー像を担持する像担持体であって、ドラム状に形成される。感光体２１は、図示しない感光体駆動モータの駆動に従って回転する。感光体２１の周囲には、感光体２１の回転方向の上流側から下流側に向かって帯電器２３、光走査装置２５および現像器２７が順に配置されている。

【0019】

感光体２１の外周面は像担持面となる。感光体２１の像担持面は、帯電器２３によって一様に帯電され、帯電した像担持面に光走査装置２５による露光走査によって静電潜像が形成される。光走査装置２５による露光走査は、画像読取部１１で読み取られた画像データ、または外部装置から受信した画像データに基づいて行われる。

【0020】

現像器２７は、静電潜像が形成された感光体２１の像担持面にトナーを供給することにより、静電潜像にトナーを付着させて現像する。現像器２７によって現像が行われることにより、作像ユニット２０ｙが有する感光体２１の像担持面にはイエローのトナー像が形成される。また、作像ユニット２０ｍが有する感光体２１の表面にはマゼンタのトナー像が形成され、作像ユニット２０ｃが有する感光体２１にはシアンのトナー画像が形成され、作像ユニット２０ｋが有する感光体２１にはブラックのトナー像が形成される。

【0021】

中間転写ベルト３１は、無端ベルトであり、複数のベルト支持ローラ３２によって支持される。中間転写ベルト３１の回転移動経路には、一次転写部３３と、二次転写ローラ３３ａと、除電ローラ３４と、クリーニングユニット３５と、が配置される。

【0022】

中間転写ベルト３１の外周面は像担持面３１ａとなっており、像担持面３１ａは、作像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋの各感光体２１の外周面に接触している。中間転写ベルト３１は、作像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋの各感光体２１の回転とは逆方向に回転する。具体的には、各感光体２１は反時計回り方向に回転し、中間転写ベルト３１は時計回り方向に回転する。

【0023】

複数のベルト支持ローラ３２は、中間転写ベルト３１の内周側に配置される。複数のベルト支持ローラ３２は、４つの作像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋに対応する４つの感光体２１のすべてに中間転写ベルト３１の像担持面３１ａが接触するように、中間転写ベルト３１を支持する。複数のベルト支持ローラ３２のうちの１つは、中間転写ベルト３１を回転させるためのベルト駆動ローラとして構成される。

【0024】

一次転写部３３は、各々の感光体２１と対向する位置に１つずつ配置される。各々の一次転写部３３は、中間転写ベルト３１の内周側に配置されるとともに、それぞれに対応する感光体２１との間に中間転写ベルト３１を挟み込む状態で配置される。各々の一次転写部３３は、トナーと逆極性の電荷を中間転写ベルト３１に与えることにより、感光体２１の像担持面上に付着したトナーを、中間転写ベルト３１の像担持面３１ａに転写させる。

【0025】

二次転写ローラ３３ａは、中間転写ベルト３１の像担持面３１ａに転写されたトナー像を用紙２に転写する。二次転写ローラ３３ａは、上述した複数のベルト支持ローラ３２のうちの１つに対向する状態で配置される。二次転写ローラ３３ａは、この二次転写ローラ３３ａとベルト支持ローラ３２との間に中間転写ベルト３１を挟み込む状態で配置される。二次転写ローラ３３ａとベルト支持ローラ３２とが接触する位置は、中間転写ベルト３１の像担持面３１ａに転写されたトナー像が用紙２に転写されるときにおける、転写位置５７となる。転写位置５７は、用紙２に画像が形成される位置である画像形成位置に相当する。

【0026】

除電ローラ３４は、中間転写ベルト３１の回転方向において、作像ユニット２０ｙの感光体２１に対向する一次転写部３３の上流側であり、かつ、二次転写ローラ３３ａの下流側の位置に配置される。除電ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟持する一対のローラによって構成され、中間転写ベルト３１に残留する電荷を除電する。

【0027】

クリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１の回転方向において、作像ユニット２０ｙの感光体２１に対向する一次転写部３３の上流側であり、かつ、除電ローラ３４の下流側の位置に配置される。クリーニングユニット３５は、像担持面３１ａに対向する状態で配置され、中間転写ベルト３１の像担持面３１ａに残留するトナーを除去する。

【0028】

［定着部］
定着部４０は、定着ローラ４１と加圧ローラ４３と、を備える。定着ローラ４１には、図示しないヒータが内蔵される。加圧ローラ４３は、定着ローラ４１に対して押圧されている。これにより、定着ローラ４１と加圧ローラ４３とは互いに圧着され、この圧着部分に定着ニップ部４４が形成される。この定着ニップ部４４を用紙２が通過するときに用紙２が加熱及び加圧されることにより、用紙２にトナー像が定着される。定着ニップ部４４の下流側にはカール矯正部４５が配置される。カール矯正部４５は、一対のカール矯正ローラによって構成され、用紙２のカールを矯正する。

【0029】

［用紙搬送部］
用紙搬送部５０は、複数の給紙トレイ５１と、用紙２を搬送するための搬送路５３と、搬送路５３上で用紙２に搬送力を付与する複数の搬送ローラと、を備える。筐体１０の下部には、複数の給紙トレイ５１が設けられており、複数の給紙トレイ５１には、それぞれサイズや種類の異なる用紙２が収納される。複数の各給紙トレイ５１は、筐体１０に対して出し入れ可能に設けられ、それぞれ給紙部５１ａを有する。給紙部５１ａは、給紙トレイ５１に収納された用紙２を１枚ずつ分離して搬送路５３に供給（給紙）する。

【0030】

なお、本実施形態では、画像形成装置１の筐体１０の内部に給紙トレイ５１及び給紙部５１ａが設けられる例を示すが、本発明はこれに限定されない。給紙トレイ５１及び給紙部５１ａは、画像形成装置１とは別個に設置される用紙搬送装置に収容されてもよい。

【0031】

搬送路５３は、各々の給紙トレイ５１から供給される用紙２を、１枚ずつ転写位置５７に向けて搬送する個別搬送路５３ａを備える。また、画像形成装置１は、筐体１０の外部に手差トレイ１０ａを備えており、搬送路５３は、この手差トレイ１０ａから延在する手差搬送路５３ｂも備える。手差トレイ１０ａから供給される用紙２は、手差搬送路５３ｂ及び個別搬送路５３ａを順に経由して転写位置５７に搬送される。また、搬送路５３は、定着部４０を通過した用紙２を表裏反転させて再び転写位置５７へと送り込むための反転搬送路５３ｃと、定着部４０を通過した用紙２を排出するための排出搬送路５３ｄと、を備える。

【0032】

上述した個別搬送路５３ａ、手差搬送路５３ｂ及び反転搬送路５３ｃは、合流位置５６において合流することにより、１つの合流搬送路５３ｇとして合流位置５６から転写位置５７へと延在する。このため、各給紙トレイ５１から供給される用紙２、手差トレイ１０ａから供給される用紙２、および、反転搬送路５３ｃから供給される用紙２は、いずれも、合流搬送路５３ｇを通して転写位置５７に搬送される。

【0033】

排出搬送路５３ｄは、定着部４０を通過した用紙２を排出ローラ５５へと搬送する。排出ローラ５５は、画像形成を終えた用紙２を排出トレイ等に排出するためのローラである。反転搬送路５３ｃは、排出ローラ５５よりも用紙搬送方向の上流側に位置するカール矯正部４５から分岐している。また、反転搬送路５３ｃは、個別搬送路５３ａおよび手差搬送路５３ｂに対し、合流位置５６で合流する。

【0034】

［操作部］
操作部８は、画像形成装置１を使用するユーザーによって操作される。ユーザーは、この操作部８を操作することにより、画像形成に関連する各種の設定や条件などを画像形成装置１に入力することができる。操作部８は、たとえば、筐体１０の上面部分に設けられた操作キーや、表示部９の表示面に設けられたタッチパネルなどで構成される。なお、操作部８は、画像形成装置１に接続されるパーソナルコンピュータ等の外部装置（図示略）に設けられてもよい。

【0035】

［表示部］
表示部９は、例えば、筐体１０の上面部分に設けられた薄型ディスプレイによって構成され、画像形成に関連する各種の設定や条件などを表示する。表示部９は、表示面に操作部８としてのタッチパネルを備えたものであってもよい。また、表示部９は、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置（図示略）に設けられていてもよい。

【0036】

［剛度取得部］
剛度取得部６０は、用紙２の剛度を取得する。用紙２の剛度は、用紙２を曲げたときの抵抗性を示す指標であり、様々な物理量によって表すことが可能である。剛度取得部６０は、合流位置５６よりも用紙搬送方向の下流側であり、かつ、転写位置５７よりも用紙搬送方向の上流側の搬送路５３上に配置される。剛度取得部６０がこのような位置に配置されることにより、用紙２の第１面（表面）及び第２面（裏面）に画像を形成する両面印刷を実行する場合に、第１面に画像を形成する前の用紙２の剛度と、第２面に画像を形成する前の用紙２の剛度との両方を、剛度取得部６０において取得することができる。なお、第２面に画像が形成される前の用紙２は、第１面への画像形成、特にトナー画像の定着によって、剛度が変化している場合がある。上述した位置に剛度取得部６０を配置しておくことにより、そのような剛度の変化にも対応することができる。

【0037】

剛度取得部６０は、剛度取得ユニット６１（図２参照）を備える。剛度取得ユニット６１は、用紙搬送方向において用紙２を曲げることにより、用紙２の搬送方向の剛度を取得するユニットである。以下、図２及び図３を参照して、剛度取得ユニット６１について詳しく説明する。

【0038】

（剛度取得ユニットの構成）
図２は、剛度取得ユニット６１の構成例を模式的に示す斜視図であり、図３は、剛度取得ユニット６１の構成例を模式的に示す側面図である。
図２及び図３に示すように、剛度取得ユニット６１は、用紙２を保持する用紙保持部６１１と、用紙保持部６１１によって保持された用紙２を押圧する押圧部６１２と、を備える。

【0039】

用紙保持部６１１は、一対の用紙保持ローラ６１１ａ及び用紙保持ローラ６１１ｂによって構成される。用紙保持ローラ６１１ａ及び用紙保持ローラ６１１ｂの各中心軸は、用紙搬送方向（長辺方向）Ｙと平行に配置されている。すなわち、用紙保持部６１１は、用紙搬送方向Ｙと平行に配置されている。一対の用紙保持ローラ６１１ａ及び用紙保持ローラ６１１ｂは、所定の圧力で用紙２を挟み込むことにより、用紙２を保持する。一対の用紙保持ローラ６１１ａ及び用紙保持ローラ６１１ｂは、搬送ローラによって構成されることが好ましい。

【0040】

押圧部６１２は、用紙２を押し上げる押し上げ部材６１３と、押圧力を検出する押圧力検出部６１４と、押し上げ部材６１３をＺ方向に移動可能に支持する支持機構６１５と、支持機構６１５を介して押し上げ部材６１３をＺ方向に移動させるモータ６１６と、を備える。

【0041】

押し上げ部材６１３は、用紙搬送方向Ｙに搬送される用紙２の全幅に接触し得る長さを有する、板状の部材である。用紙幅方向Ｘは、用紙搬送方向Ｙに直交する方向である。

【0042】

押圧力検出部６１４は、例えば、圧力センサによって構成され、押し上げ部材６１３が用紙２を押し上げるときの用紙２からの押圧力（応力の一例）を検出する。

【0043】

支持機構６１５は、押し上げ部材６１３及び押圧力検出部６１４をＺ方向に移動可能に支持する。Ｚ方向は、用紙幅方向Ｘおよび用紙搬送方向Ｙの両方に直交する方向である。本実施形態においては、一例として、用紙幅方向Ｘおよび用紙搬送方向Ｙを水平二軸方向としており、Ｚ方向を鉛直方向としている。

【0044】

モータ６１６は、押し上げ部材６１３及び押圧力検出部６１４をＺ方向に移動させるための駆動源であり、例えば、ステッピングモータによって構成される。

【0045】

上記構成からなる剛度取得ユニット６１は、以下のように動作することにより用紙２の剛度を取得する。
まず、図２に示すように、用紙搬送方向Ｙの所定の位置で用紙２の搬送が停止する。このとき、用紙保持部６１１の一対の用紙保持ローラ６１１ａ及び用紙保持ローラ６１１ｂの間に、用紙２が挟み込まれて保持された状態となる。また、用紙２は、用紙幅方向Ｘの全幅にわたって一対の用紙保持ローラ６１１ａ，６１１ｂによって保持された状態となる。用紙保持部６１１は、用紙２の先端２ａから所定の距離だけ離れた位置において、用紙２を保持する。なお、用紙２の先端２ａとは、用紙搬送方向Ｙにおいて下流側を向いて配置される用紙２の端部をいう。

【0046】

次に、押圧部６１２は、モータ６１６の駆動によって押し上げ部材６１３を上方に移動させる。これにより、用紙２は、図３に示すように、押し上げ部材６１３により押し上げられて曲がる。このとき、用紙２が曲がっていない状態で押し上げ部材６１３が用紙２の紙面（下面）に接触し始めるポジションを、Ｚ方向における押し上げ部材６１３のホームポジションとする。そして、このホームポジションから押し上げ部材６１３により用紙２を所定量（たとえば、３ｍｍ）だけ曲げたときに用紙２から受ける押圧力を、押圧力検出部６１４が検出する。

【0047】

押圧部６１２は、用紙保持部６１１によって用紙２が保持されている位置よりも、用紙２の先端２ａに近い位置において、押し上げ部材６１３を用紙２に押し当てることにより、用紙２を押圧する。押し上げ部材６１３による用紙２の押し曲げ量Ｐｒ１は、モータ６１６のドライバに入力されるパルス信号の数によって把握することが可能である。

【0048】

剛度取得ユニット６１は、押し上げ部材６１３が用紙２を曲げた場合における用紙２からの押圧力により用紙２の剛度を測定する。換言すると、剛度取得ユニット６１は、押し上げ部材６１３によって用紙２を曲げた際に押圧力検出部６１４によって検出される押圧力を、用紙２の剛度として取得する。このようにして得られる用紙２の剛度は、用紙搬送方向Ｙにおける用紙２の剛度である。

【0049】

なお、押し上げ部材６１３による用紙２の押し曲げ量Ｐｒ１、及び、用紙保持ローラ６１１ａ，用紙保持ローラ６１１ｂから押し上げ部材６１３までの距離である押し曲げ距離Ｐｒ２は、後述する第２剛度算出部７１ｆ（図５参照）による用紙２の剛度算出時のパラメーターとして用いられる。

【0050】

また、図２及び図３には、押し上げ部材６１３が用紙２を下から押し上げる例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。押し下げ部材が用紙２を上から下の方向に押し下げてもよい。

【0051】

［メディアセンサ］
図１に戻って説明を続ける。メディアセンサ８０（用紙特性検出センサの一例）は、給紙トレイ５１及び手差トレイ１０ａよりも用紙搬送方向の下流側であり、かつ、剛度取得部６０よりも用紙搬送方向の上流側の搬送路５３上に配置される。すなわち、メディアセンサ８０は、剛度取得部６０よりも上流側に配置される。メディアセンサ８０は、用紙２が給紙トレイ５１から画像形成部３０へ搬送されるごとに、用紙２の特性を検出する。

【0052】

メディアセンサ８０は、用紙２の紙厚、紙幅、坪量、抵抗値、水分率、反射率を検出する複数種類のセンサから構成される。すなわち、メディアセンサ８０は、紙幅紙厚センサ、坪量センサ、水分率センサ（いずれも図示略）、光学センサ８１（図４参照）、抵抗値センサ（図示略）を含む。

【0053】

光学センサ８１は、例えば、用紙２の表面に光照射を行う光源と、用紙２の表面からの正反射光を受光する受光センサと、用紙２の表面からの散乱光を受光する受光素子と、を備える。そして、光学センサ８１は、光源から照射されて用紙２によって反射された光正反射光の反射率（以下、「第１反射率」と称する）と、光源から照射されて用紙２によって散乱された散乱光の反射率（以下、「第２反射率」と称する）と、を算出する。光学センサ８１の構成については、後述の図４を参照して詳述する。

【0054】

坪量センサは、用紙２のサイズを検出する光学センサと、用紙２の重量を検出する重量センサ（いずれも図示略）と、を備える。そして、坪量センサは、光学センサの出力から紙幅を含めた用紙２のサイズ及び面積を検出し、該サイズ及び面積と、重量センサで検出された用紙２の一枚分の重量とに基づいて、坪量を算出する。

【0055】

水分率センサは、用紙の含水量を検出する不図示の静電容量センサを備え、用紙２の水分率を検出する。
紙厚センサは、用紙の厚さを検出する不図示の変位センサを備え、用紙２の厚さを測定する。
抵抗値センサは、用紙の抵抗値を検出する不図示の電位センサを備え、用紙２の抵抗値を測定する。

【0056】

図４は、メディアセンサ８０の光学センサ８１の構成例を模式的に示す側面図である。
図４に示す光学センサ８１は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）８１１と、受光素子としてのフォトダイオード８１２及びフォトダイオード８１３と、を含む。

【0057】

ＬＥＤ８１は、用紙２に対する照射角Ａ１が７０度となる位置に配置され、用紙２に光を照射する。フォトダイオード８１２は、ＬＥＤ８１１から照射されて用紙２に反射した正反射光の受光角Ａ２が７０度となる位置に配置され、用紙２からの正反射光を受光する。フォトダイオード８１３は、ＬＥＤ８１１から照射されて用紙２によって散乱された散乱光の受光角が０度となる位置に配置され、用紙２からの散乱光を受光する。そして、光学センサ８１の不図示の演算部が、フォトダイオード８１２による受光量に基づいて第１反射率を算出し、フォトダイオード８１３による受光量に基づいて第２反射率を算出する。なお、光学センサ８１の構成例は図４に示す例に限定されない。

【0058】

＜画像形成装置の制御系の構成＞
次に、図５を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の制御系の構成について説明する。図５は、画像形成装置１の制御系の構成例を示すブロック図である。

【0059】

図５に示すように、画像形成装置１は、制御部７１と、記憶部７２とを備える。制御部７１は、画像形成装置１全体の動作を統括的に制御する。制御部７１は、コンピュータのハードウェア資源として、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）と、を有する。

【0060】

ＲＯＭには、画像形成装置１に対応するシステムプログラム、該システムプログラム上で実行可能な画像形成プログラム、用紙目方向判定プログラム等を記憶する。これらのプログラムは、コンピュータが読取り可能なプログラムコードの形態で格納される。つまり、ＲＯＭは、コンピュータによって実行されるプログラムを格納した、コンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。

【0061】

記憶部７２は、例えば、不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等によって構成される。記憶部７２は、画像形成の対象となる画像データ、画像読取部１１で読み取って得た原稿画像の画像データ等を記憶する。また、記憶部７２は、用紙特性情報ＤＢ（データベース）７２ａを記憶する。用紙特性情報ＤＢ７２ａについては、後述の図６を参照して詳述する。

【0062】

記憶部７２に上述した各種プログラムが記憶される場合、記憶部７２も、コンピュータによって実行されるプログラムを格納した、コンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。なお、プログラムのデータは、インターネット等の通信を介して画像形成装置１に提供されてもよい。

【0063】

制御部７１は、用紙搬送制御部７１ａと、画像形成制御部７１ｂと、剛度取得制御部７１ｃと、第１剛度算出部７１ｄと、弾性特性情報取得部７１ｅと、第２剛度算出部７１ｆと、目方向判定部７１ｇと、制御パラメーター設定部７１ｈと、を備える。

【0064】

用紙搬送制御部７１ａは、用紙搬送部５０（図１参照）による用紙２の搬送動作を制御する。
画像形成制御部７１ｂは、画像形成部３０および定着部４０による画像の形成動作を制御する。

【0065】

剛度取得制御部７１ｃは、剛度取得ユニット６１（図２，図３参照）の動作を制御する。具体的には、剛度取得制御部７１ｃは、剛度取得ユニット６１が有するモータ６１６の駆動を制御するとともに、剛度取得ユニット６１が有する押圧力検出部６１４の検出結果を取り込んで、第１剛度算出部７１ｄに出力する。

【0066】

第１剛度算出部７１ｄ（第１剛度取得部の一例）は、剛度取得制御部７１ｃから入力された押圧力検出部６１４による検出結果に基づいて、用紙２の搬送方向における用紙２の剛度（搬送方向剛度情報の一例）を算出する。

【0067】

弾性特性情報取得部７１ｅは、メディアセンサ８０が検出した各種検出値に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａを参照して、用紙２の弾性特性情報（本実施形態においてはヤング率）を取得する。そして、弾性特性情報取得部７１ｅは、取得した用紙２の弾性特性情報を、第２剛度算出部７１ｆに出力する。

【0068】

第２剛度算出部７１ｆ（第２剛度取得部の一例）は、弾性特性情報取得部７１ｅが取得した用紙２の弾性特性情報を用いて、用紙２の長辺方向の剛度（長辺方向剛度情報の一例）及び短辺方向の剛度（短辺方向剛度情報の一例）を算出し、算出した各剛度の情報を目方向判定部７１ｇに出力する。第２剛度算出部７１ｆによる用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度の算出方法は、後述の図７を参照して詳述する。

【0069】

目方向判定部７１ｇは、第１剛度算出部７１ｄから入力された用紙２の剛度と、第２剛度算出部７１ｆから入力された用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度と、を比較する。そして、目方向判定部７１ｇは、第１剛度算出部７１ｄから入力された搬送方向における用紙２の剛度と、第２剛度算出部７１ｆから入力された用紙２の長辺方向の剛度とが一致した場合、用紙２の目は縦目であると判定する。一方、第１剛度算出部７１ｄから入力された搬送方向における用紙２の剛度と、第２剛度算出部７１ｆから入力された用紙２の短辺方向の剛度とが一致した場合、用紙２の目は横目であると判定する。目方向判定部７１ｇは、判定結果を制御パラメーター設定部７１ｈに出力する。

【0070】

なお、目方向判定部７１ｇは、搬送方向における用紙２の剛度及び用紙２の長辺方向の剛度の比較と、搬送方向における用紙２の剛度及び用紙２の短辺方向の剛度の比較と、の両方行わなくてもよい。搬送方向における用紙２の剛度と、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度のいずれか一方とが一致した時点で、用紙２の目方向を判定してもよい。もしくは、搬送方向における用紙２の剛度と、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度のいずれか一方とが一致しなかった時点で、用紙２の目方向を判定してもよい。

【0071】

制御パラメーター設定部７１ｈは、目方向判定部７１ｇから入力された用紙２の目方向の情報に基づいて、制御パラメーターを設定する。制御パラメーターには、例えば、用紙搬送部５０による用紙搬送動作を制御する用紙搬送パラメーター、画像形成部３０による画像形成動作を制御する画像形成パラメーター、用紙２のカールの矯正を行うカール矯正パラメーター等がある。

【0072】

用紙搬送パラメーターには、例えば、用紙搬送速度がある。
画像形成パラメーターには、例えば、帯電器２３による帯電電位、一次転写部３３又は二次転写ローラ３３ａに供給する転写電流、定着部４０における定着温度および定着圧力などを挙げることができる。
カール矯正パラメーターには、例えば、カール矯正部４５のカール矯正ローラによって用紙に加えられる圧力、カール矯正ローラと用紙２との接触時間等がある。

【0073】

なお、画像形成装置１が後処理装置を備える場合には、制御パラメーターに後処理パラメーターが含まれてもよい。後処理パラメーターには、例えば、ステープル処理するための打ち込み圧力、紙折り処理するための駆動トルク等がある。

【0074】

制御パラメーター設定部７１ｈによって設定された搬送パラメーターは、用紙搬送制御部７１ａによって用いられる。画像形成パラメーターは、画像形成制御部７１ｂによって用いられる。なお、制御パラメーター設定部７１ｈが設定する制御パラメーターには、ここで挙げた制御パラメーター以外の制御パラメーターが含まれてもよい。

【0075】

＜用紙特性情報ＤＢの構成＞
次に、図６を参照して、用紙特性情報ＤＢ７２ａの構成について説明する。図６は、用紙特性情報ＤＢ７２ａの構成例を示す図である。

【0076】

図６に示すように、用紙特性情報ＤＢ７２ａ（用紙特性情報記憶部の一例）においては、用紙２の特性を示す各種物性値（入力パラメーター）と、用紙２の弾力特性情報（出力パラメーター）とが対応付けられている。図６には、用紙２の特性を示す物性値として、「坪量」、「抵抗値」、「水分率」、「第１反射率」及び「第２反射率」の各情報が示されている。また、弾力特性情報として、「縦方向ヤング率」及び「横方向ヤング率」が示されている。

【0077】

ヤング率は、材料が弾性的に挙動する場合における応力とひずみとの比によって示される値であり、材料が固有に有する値である。用紙２におけるヤング率は、紙の組成、水分率及び目方向によって異なる。より具体的には、用紙２のヤング率は、用紙２がパルプ製の普通紙である場合には、パルプの密度、組成及びコート層の厚さによって定まる。用紙２が樹脂製の合成紙である場合には、ヤング率は、樹脂材料、配合物及び成形方法（温度、気泡含有等）により決定する。

【0078】

これらの組成の情報を、センサによる検出結果を用いて直接特定する事は困難であるが、組成及びヤング率は、用紙２の紙の銘柄によって一意に定まる。したがって、本実施形態では、用紙特性情報ＤＢ７２ａにおいて、各種入力パラメーターによって特定される用紙銘柄（“Ａ”～“Ｄ”）と、用紙２のヤング率（縦（長辺）方向及び横（短辺）方向）とを対応付けている。

【0079】

例えば、用紙特性情報ＤＢ７２ａの１行目には、用紙２の銘柄“Ａ”の坪量は“６４ｇ／ｍ^２”であり、抵抗値は“５７ＭΩ”であり、水分率は“４．１％”であり、第１反射率は“１７％”であり、第２反射率は“２．３％”であることが示されている。また、銘柄“Ａ”の用紙２の縦（長辺）方向ヤング率は“６．３ＧＰａ”であり、横（短辺）方向ヤング率は“４．９ＧＰａ”であることが示されている。

【0080】

したがって、弾性特性情報取得部７１ｅ（図５参照）は、メディアセンサ８０による検出値が、用紙特性情報ＤＢ７２ａの１行目に示される物性値であった場合、用紙２の弾性特性情報として、縦方向ヤング率“６．３ＧＰａ”及び横方向ヤング率 “４．９ＧＰａ”の各値を取得する。

【0081】

なお、用紙特性情報ＤＢ７２ａには、ヤング率そのものでなく、例えば、指標や特性信号などの、ヤング率に代る値が格納されてもよい。また、弾性情報として、粘性を示す値や、粘弾性を示す値などが格納されてもよい。

【0082】

＜目方向判定方法の概要＞
次に、図７を参照して、画像形成装置１による目方向判定方法の概要について説明する。図７は、画像形成装置１による目方向判定方法の概要を示す図である。

【0083】

メディアセンサ８０によって検出された用紙２の坪量、抵抗値、水分率、光学特性（第１反射率及び第２反射率）の各情報は、弾性特性情報取得部７１ｅ（図５参照）が、用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率を特定するための入力パラメーターとして用いられる。すなわち、弾性特性情報取得部７１ｅは、メディアセンサ８０が検出したこれらの各物性値に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａ（図７参照）を参照して、用紙２の縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率を取得する。弾性特性情報取得部７１ｅが取得した用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率の各情報は、第２剛度算出部７１ｆに出力される。

【0084】

なお、本実施形態では、弾性特性情報取得部７１ｅは、用紙特性情報ＤＢ７２ａに記憶されたすべての種類の入力パラメーターの情報を用いて、用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率を特定する例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。弾性特性情報取得部７１ｅは、これらの入力パラメーターのうちの少なくとも一つ以上を用いて、用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率を特定してもよい。

【0085】

メディアセンサ８０によって検出された用紙２の紙幅及び紙厚の情報は、第２剛度算出部７１ｆに入力される。そして、第２剛度算出部７１ｆは、弾性特性情報取得部７１ｅから入力された用紙２の縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率、メディアセンサ８０から入力された用紙２の紙幅及び紙厚、剛度取得ユニット６１（図２，３参照）の製品固有値（剛度測定パラメーター：押し曲げ量Ｐｒ１及び押し曲げ距離Ｐｒ２）の情報を用いて、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を算出する。

【0086】

具体的には、第２剛度算出部７１ｆは、下記の式（１）を用いて用紙２の長辺方向又は短辺方向の剛度を算出する。

【0087】

剛度＝紙幅×紙厚^Ｎ×押し曲げ量×定数×ヤング率…式（１）

【0088】

上記式（１）において、「紙厚」の乗数である「Ｎ」及び「定数」は、押し上げ部材６１３（図３参照）による用紙２の押し曲げ量Ｐｒ１、及び、押し曲げ距離Ｐｒ２によって変化する固定値である。「Ｎ」には、例えば、“２”～“４”のいずれかの値が設定される。

【0089】

第２剛度算出部７１ｆによって算出された用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率の各情報は、目方向判定部７１ｇ（図５参照）に入力される。目方向判定部７１ｇには、第１剛度算出部７１ｄによって算出された用紙２の長辺方向の剛度の情報も入力される。そして、目方向判定部７１ｇは、第１剛度算出部７１ｄによって算出された用紙２の搬送方向における用紙２の剛度が、第２剛度算出部７１ｆによって算出された用紙２の長辺方向の剛度と一致する場合、用紙２の目方向は縦目であると判定する。一方、第１剛度算出部７１ｄによって算出された用紙２の剛度が、第２剛度算出部７１ｆによって算出された用紙２の短辺方向の剛度と一致する場合、用紙２の目方向は横目であると判定する。

【0090】

＜目方向判定方法の手順＞
次に、図８を参照して、画像形成装置１による目方向判定方法の手順について説明する。図８は、画像形成装置１による目方向判定方法の手順の例を示すフローチャートである。

【0091】

まず、画像形成装置１の弾性特性情報取得部７１ｅ（図５参照）は、メディアセンサ８０による用紙２の物性値の測定結果を取得する（ステップＳ１）。次いで、弾性特性情報取得部７１ｅは、ステップＳ１で取得した用紙２の物性値の測定結果に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａより、用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率を取得する（ステップＳ２）。次いで、第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０が検出した用紙２の紙幅及び紙厚の情報を取得する（ステップＳ３）。

【0092】

次いで、第２剛度算出部７１ｆは、ステップＳ２で取得した用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率、ステップＳ３で取得した用紙２の紙幅及び紙厚、及び、剛度取得ユニット６１（図２、３参照）による用紙２の剛度測定パラメーターを用いて、用紙２の縦方の剛度及び短辺方向の剛度を算出する（ステップＳ４）。

【0093】

次いで、目方向判定部７１ｇは、ステップＳ４で第２剛度算出部７１ｆが算出した用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度と、第１剛度算出部７１ｄによって算出された用紙２の搬送方向においける剛度と、を取得する（ステップＳ５）。

【0094】

次いで、目方向判定部７１ｇは、第１剛度算出部７１ｄによって算出された用紙２の搬送方向における剛度と、第２剛度算出部７１ｆによって算出された用紙２の長辺方向の剛度と、が一致するか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６で、両剛度は一致すると判定された場合（ステップＳ６がＹＥＳ判定の場合）、目方向判定部７１ｇは、用紙２の目方向は縦目であると判定する（ステップＳ７）。

【0095】

一方、ステップＳ６で、両剛度は一致しないと判定された場合（ステップＳ６がＮＯ判定の場合）、目方向判定部７１ｇは、用紙の目方向は横目であると判定する（ステップＳ８）。ステップＳ７又はステップＳ８の処理後、画像形成装置１による目方向判定方法は終了する。

【0096】

上述した実施形態では、画像形成装置１は、用紙２の搬送方向において、押圧部６１２（図３参照）が用紙２の一部を押し曲げた場合における用紙２からの応力に基づいて、搬送方向における用紙２の剛度の情報を取得する第１剛度算出部７１ｄを備える。また、画像形成装置１は、用紙２の長辺方向の剛度の情報、及び、用紙２の短辺方向の剛度の情報を取得する第２剛度算出部７１ｆを備える。さらに、画像形成装置１は、用紙２の長辺方向の剛度の情報及と用紙２の短辺方向の剛度の情報の少なくともと一つと、搬送方向における用紙２の剛度の情報と、の比較結果に基づいて、用紙２の目方向を判定する目方向判定部７１ｇと、を備える。したがって、本実施形態によれば、用紙２の用紙短辺方向の剛度、又は、斜め方向の剛度を測定するための長尺のレバー等を設けることなく、すなわち、装置を大型化することなく、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を両方算出でき、これらの情報を用いて、用紙２の目方向を判定することができる。

【0097】

また、上述した実施形態では、用紙特性情報ＤＢ７２ａ（図６参照）において、用紙２の縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率の各情報は、用紙２の特性の情報と対応付けて記憶される。そして、弾性特性情報取得部７１ｅは、用紙２の特性を検出するメディアセンサ８０による検出結果に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａから用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率の各情報を、弾性情報として取得する。したがって、本実施形態によれば、弾性特性情報取得部７１ｅは、第２剛度算出部７１ｆによる用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度の算出に必要な、用紙２の長辺方向の弾性特性の情報及び短辺方向の弾性特性の情報を、メディアセンサ８０による検出結果を用いて容易に取得することができる。

【0098】

また、上述した実施形態では、目方向判定部７１ｇは、第１剛度算出部７１ｄが算出した用紙２の搬送方向における用紙２の剛度と、第２剛度算出部７１ｆが算出した用紙２の長辺方向の剛度とが一致した場合に、用紙２の目方向は縦目であると判定し、一致しない場合に、用紙２の目方向は横目であると判定する。したがって、本実施形態によれば、画像形成装置１を大型化することなく、用紙２の長辺方向及び短辺方向の両方の目方向を判定することができる。

【0099】

また、上述した実施形態では、メディアセンサ８０は、用紙の水分率、坪量、抵抗値、表面特性、光学特性のうちの少なくとも一つの情報を、用紙２の特性として検出する。したがって、弾性特性情報取得部７１ｅは、用紙２の剛度を決定づけるこれらの要素の情報に基づいて、用紙２の種類（銘柄）を特定することが可能となる。つまり、弾性特性情報取得部７１ｅは、メディアセンサ８０による検出結果に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａにおいて用紙２の銘柄と対応付けられている用紙２の弾性特性（縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率）の情報を、適切に取得することができる。これにより、目方向判定部７１ｇは、用紙２の目方向を適切に判定することができる。

【0100】

また、上述した実施形態では、メディアセンサ８０内に、用紙２の幅方向の幅及び紙厚を検出する紙幅紙厚センサが含まれる。そして、第２剛度算出部７１ｆは、弾性特性情報取得部７１ｅが取得した用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率に加えて、紙幅紙厚センサによって検出された用紙２の紙幅及び紙厚の情報も用いて、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を算出する。用紙２の剛度は、用紙２の紙幅や紙厚によっても変化する。本実施形態によれば、用紙２の紙幅や紙厚の情報も参照して用紙２の剛度が算出されるため、用紙２の剛度の算出精度を向上させることができ、これにより、用紙２の目方向を適切に判定することができる。

【0101】

また、上述した本実施形態では、メディアセンサ８０が実際に検出した用紙２の紙幅の情報に基づいて用紙２の剛度が算出されるため、例えば、ユーザーが給紙トレイ５１に誤った向きで用紙２をセットした場合であっても、セットされた用紙２の方向ではなく、メディアセンサ８０による検出結果に基づいて目方向が判定される。したがって、本実施形態によれば、ヒューマンエラー等に起因して、用紙２の目方向と一致しない方向で用紙２に画像が形成されてしまうことを、防ぐことができる。

【0102】

また、上述した実施形態では、第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０の紙幅紙厚センサが検出した用紙２の紙幅、紙厚のＮ乗、押圧部６１２（図３参照）による用紙２の押し曲げ量、押圧部６１２による用紙２の押し曲げ量及び押し曲げ距離によって変化する固定値である定数、及び、用紙２の縦方向の弾性特性又は横方向のヤング率のすべてを乗算することによって、用紙２の長辺方向の剛度又は短辺方向の剛度を算出する。したがって、本実施形態によれば、センサ等の検出値に基づく用紙２の組成の特定等を行うことなく、用紙２の剛性を算出することができる。

【0103】

また、上述した実施形態では、押圧部６１２及びメディアセンサ８０は、いずれも画像形成装置１内の搬送路５３（図１参照）上に配置される。すなわち、用紙２の搬送方向における用紙２の剛度の算出時に用いられる各種パラメーター、及び、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度の算出に用いられる各種パラメーターは、搬送路５３上に配置されたこれらの機器が得た情報に基づいて自動的に算出される。つまり、本実施形態では、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度の算出に、ハンディタイプの計測器等を用いたユーザーによる測定の測定結果等は使用されない。したがって、本実施形態によれば、ユーザーによる測定が不適切であることに起因して、用紙２の剛性が正確に算出されない事態が発生してしまうことを、防ぐことができる。これにより、用紙２の目方向を適切に判定することができる。

【0104】

＜変形例＞
用紙２のヤング率は、画像形成装置１の使用環境、例えば、画像形成装置１が設置された環境における湿度によっても変化する。したがって、例えば、用紙特性情報ＤＢ７２ａ（図６参照）において、複数種類の水分率に対応する複数種類のヤング率を予め定義しておけば、どのような環境において画像形成装置１が使用される場合であっても、弾性特性情報取得部７１ｅは、用紙特性情報ＤＢ７２ａより、周囲環境に応じた適切なヤング率を取得することが可能となる。しかし、画像形成装置１の様々な使用環境に対応させることを目的として、用紙特性情報ＤＢ７２ａに登録する水分率と補正値との組の数を増やした場合、用紙特性情報ＤＢ７２ａに記憶されるデータ量は増大してしまう。

【0105】

本変形例においては、画像形成装置１Ａ（図９参照）は、弾性特性情報取得部７１ｅが用紙特性情報ＤＢ７２ａから取得したヤング率を、第２剛度算出部７１ｆが、用紙２の水分率と対応付けられた補正値を用いて補正する。

【0106】

［画像形成装置の構成］
図９は、本変形例に係る画像形成装置１Ａの制御系の構成例を示すブロック図である。図９において、図５に示した画像形成装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0107】

図９に示す画像形成装置１Ａが、図５に示した画像形成装置１と異なる点は、図９に示す用紙特性情報ＤＢ７２ａにおいては、所定の環境（例えば、温度２３度、湿度５５％）における用紙２の縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率が記憶されている点である。また、記憶部７２に、補正値テーブル７２ｂが記憶される点である。補正値テーブル７２ｂは、メディアセンサ８０が検出した実際の水分率、及び、上述した所定の環境における用紙の水分率の差である水分率差と、ヤング率の補正値と、が対応付けられたテーブルである。

【0108】

第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０が検出した実際の用紙２の水分率に基づいて、補正値テーブル７２ｂより補正値を取得し、該補正値を用いて、用紙特性情報ＤＢ７２ａから取得した縦方向及び横方向の各ヤング率を補正する。そして、第２剛度算出部７１ｆは、補正した縦方向及び横方向の各ヤング率に基づいて、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を算出する。

【0109】

図１０は、補正値テーブル７２ｂの構成例を示すグラフである。図１０に示すグラフの縦軸は補正値を示し、横軸は水分率差（％）を示す。横軸に示す水分率差は、メディアセンサ８０が検出した実際の水分率から、所定の環境の水分率を減算して得られる値である。

【0110】

例えば、図１０に示す補正値テーブル７２ｂにおいては、水分率差の“－１．５%”には補正値の“０．８”が対応付けてあり、水分率差の“０%”には補正値の“１”が対応付けてあり、水分率差の“＋１．５%”には補正値の“１．２”が対応付けてある。

【0111】

［目方向判定方法の概要］
次に、図１１を参照して、本変形例に係る画像形成装置１Ａによる目方向判定方法の概要について説明する。図１１は、画像形成装置１Ａによる目方向判定方法の概要を示す図である。

【0112】

図７に示した例と、図１１に示す本変形例とが異なる点は、メディアセンサ８０によって検出された用紙２の水分率の情報が、第２剛度算出部７１ｆによるヤング率の補正に用いられる点である。

【0113】

メディアセンサ８０によって検出された用紙２の坪量、抵抗値、光学特性（第１反射率及び第２反射率）の各情報は、弾性特性情報取得部７１ｅ（図９参照）が、用紙２の長辺方向ヤング率及び短辺方向ヤング率を特定するための入力パラメーターとして用いられる。すなわち、弾性特性情報取得部７１ｅは、メディアセンサ８０が検出したこれらの各物性値に基づいて、用紙特性情報ＤＢ７２ａ（図６参照）を参照して、用紙２の縦（長辺）方向ヤング率及び横（短辺）方向ヤング率を取得する。弾性特性情報取得部７１ｅが取得した用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率の各情報は、第２剛度算出部７１ｆに入力される。

【0114】

第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０が検出した用紙２の水分率に基づいて、補正値テーブル７２ｂから補正値を取得する。すなわち、第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０が検出した用紙２の水分率と、所定の環境下における用紙の水分率との水分率差に対応付けられた補正値を取得する。

【0115】

そして、第２剛度算出部７１ｆは、弾性特性情報取得部７１ｅから入力された用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率に、補正値テーブル７２ｂから取得した補正値を乗算することにより、長辺方向及び短辺方向の各ヤング率を補正する。

【0116】

なお、用紙２が樹脂を主成分とする合成紙である場合には、本変形例によるヤング率の補正は行わなくてもよい。合成紙は吸湿しないため、水分率による剛性の変化も発生しないためである。

【0117】

［目方向判定方法の手順］
次に、図１２を参照して、本変形例に係る画像形成装置１Ａによる目方向判定方法の手順について説明する。図１２は、画像形成装置１Ａによる目方向判定方法の手順の例を示すフローチャートである。

【0118】

図１２のステップＳ１１～ステップＳ１３までの各処理は、図８のステップＳ１～ステップＳ３の処理と同様であるため、ここではこれらの各ステップにおける処理の説明は省略する。

【0119】

ステップＳ１４では、第２剛度算出部７１ｆ（図９参照）は、メディアセンサ８０が取得した用紙２の水分率の情報を取得する。次いで、第２剛度算出部７１ｆは、ステップＳ１４で取得した水分率を用いて算出した水分率差に対応する補正値を、補正値テーブル７２ｂから取得する（ステップＳ１５）。

【0120】

次いで、第２剛度算出部７１ｆは、ステップＳ１２で取得した用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率のそれぞれに、ステップＳ１５で取得した補正値を乗算することにより、用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率を補正する（ステップＳ１６）。

【0121】

次いで、第２剛度算出部７１ｆは、ステップＳ１６で補正した用紙２の縦方向ヤング率及び横方向ヤング率、ステップＳ１３で取得した用紙２の紙幅及び紙厚、及び、剛度取得ユニット６１（図２、３参照）による用紙２の剛度測定パラメーターの各情報を用いて、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度を算出する（ステップＳ１７）。

【0122】

ステップＳ１８～ステップＳ２１の各処理は、図８のステップＳ５～ステップＳ８の処理と同様であるため、ここではこれらの各ステップにおける処理の説明は省略する。

【0123】

上述した変形例では、第２剛度算出部７１ｆは、メディアセンサ８０によって検出された用紙２の水分率と、弾性特性情報取得部７１ｅが用紙特性情報ＤＢ７２ａから取得した所定の環境下における用紙の水分率との水分率差に基づいて、補正値テーブル７２ｂ（図１０参照）から補正値を取得する。そして、第２剛度算出部７１ｆは、取得した補正値を用いて、用紙２の縦方向のヤング率及び横方向のヤング率を補正する。したがって、画像形成装置１の周囲環境がどのような環境である場合であっても、その環境に基づいて変化した用紙２の水分率に基づいて、用紙２の剛度の算出に用いられるヤング率が適切に補正されるため、用紙２の長辺方向の剛度及び短辺方向の剛度の算出精度を向上させることができる。つまり、本変形例によれば、用紙２の目方向をより適切に判定できるようになる。

【0124】

なお、上述した実施形態及び変形例においては、剛度取得ユニット６１において、用紙２を所定量だけ曲げたときに用紙２から受ける押圧力により、用紙２の剛度を測定する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。たとえば、剛度取得ユニット６１において、用紙２を所定の押圧力で曲げたときの用紙２の変形量により、用紙２の剛度を測定してもよい。用紙２の変形量は、ホームポジションからの押し上げ部材６１３の移動量（上昇量）によって測定してもよいし、図示しない変位センサ（距離センサ）によって測定してもよい。

【0125】

また、上述した実施形態及び変形例では、本発明の用紙搬送装置を、画像形成部３０（図５参照）を有する画像形成装置１に適用した例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。本発明の用紙搬送装置は、画像形成部を備えない用紙搬送装置、すなわち、画像形成装置とは別体で設けられ、該画像形成装置に用紙を搬送する用紙搬送装置に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0126】

１、１Ａ…画像形成装置、５３…搬送路、６０…剛度取得部、６１…剛度取得ユニット、７１…制御部、７１ａ…用紙搬送制御部、７１ｂ…画像形成制御部、７１ｃ…剛度取得制御部、７１ｄ…第１剛度算出部、７１ｅ…弾性特性情報取得部、７１ｆ…第２剛度算出部、７１ｇ…目方向判定部、７１ｈ…制御パラメーター設定部、７２…記憶部、７２ａ…用紙特性情報ＤＢ（データベース）、７２ｂ…補正値テーブル、８０…メディアセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】