JP2002243406A - 厚み測定装置及び同装置を用いた画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み検知部のオフセットにバラツキがあった
としても、対象物の厚みを正確に測定することができる
ようにする。 【構成】 対象物である用紙Ｐの厚みを検知し検知信号
αとして出力する磁界センサ２０を用いた厚み検知部１
と、厚み検知部１の出力のオフセットを調整するオフセ
ット調整部２２、検知信号α’に基づいて用紙Ｐの厚み
を測定するとともにオフセット調整部２のオフセット調
整量を制御する測定制御部３１とを備えている。測定制
御部３１はマイコン３であって、厚み検知部１のオフセ
ット初期値がデータとして予め用意されており、厚み測
定前に厚み検知部１の出力値と前記オフセット初期値と
の偏差であるオフセット調整量を求め、厚み測定中に当
該オフセット調整量を調整指令信号βとしてオフセット
調整部に出力する構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はＰＰＣ（Plain Pape
r Copier) 、ＬＢＰ（Laser Beam Printer) 等の画像記
録装置等に利用されるもので、用紙等の厚みを測定する
厚み測定装置及び同装置を用いた画像記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセス方式のプリンタにおい
ては、用紙の厚みとは無関係にトナー定着温度を定値制
御するようにすると、トナーの定着性が低下し、画質の
品位が低下する要因になることから、用紙の厚みを検知
し、この検知結果に応じてトナー定着温度を変化させる
機能を有するものがある。用紙の厚みを検知するために
この種のプリンタには厚み測定装置が備えられている。

【０００３】従来の厚み測定装置としては、半導体レー
ザやポテンションメータを使用したものが一般的であっ
たが、低コスト化及び高精度化の要請から、特開2000-1
46510 号公報又は特開2000-321011 号公報に開示されて
いるように磁界センサを使用した構成のものが採用され
るに至っている。

【０００４】この厚み測定装置の代表的な構成を図２及
び図６を参照して説明する。なお、図２は本発明の実施
の形態を説明するための図であるが、同図を借りて同装
置を説明することにする。

【０００５】同装置は図２に示すようにべース板１０５
の表面上の用紙Ｐの厚みを検知する装置であって、用紙
Ｐの面上に当接する位置に配置されており且つ当該当接
により位置変位するように移動自在に設けられた可動コ
ア１０と、べース板１０５の裏面側に取り付けられてお
り且つ可動コア１０が作る磁界の大きさを用紙Ｐの厚み
として検知する磁界センサ２０’とを備えた基本構成と
なっている。

【０００６】磁界センサ２０’は、図６に示すように互
いが磁気的に結合しており且つ可動コア１０の位置変位
に応じてインダクタンスが変化するように配置されたコ
イルＬ１、Ｌ２と、一定の発振周波数ｆで発振しその信
号をコイルＬ１に出力する発振回路２１と、コイルＬ１
に並列接続されており同コイルとの間で共振回路２２１
を構成するコンデンサＣ１と、コイルＬ２に並列接続さ
れており同コイルとの間で共振回路２２２を構成するコ
ンデンサＣ２と、共振回路２２２から出力された信号を
検波して検知信号αを生成する検波回路２３と、検波回
路２３から出力された検知信号を電流増幅するバッファ
アンプＯＰ１とを有した構成となっている。共振回路２
２１、２２２とで同調回路２２が構成されている。

【０００７】即ち、用紙Ｐの厚みに応じて可動コア１０
が位置変位すると、これに応じて可動コア１０とコイル
Ｌ１、Ｌ２との間のインダクタンスが変化する。これに
伴って同調回路２２の同調状態が変化することから、可
動コア１０の位置変位が僅かであっても、磁界センサ２
０’の出力電圧が大きく変化する。よって、用紙Ｐの厚
みを高精度で検知することが可能となる。図７は用紙Ｐ
の厚みと磁界センサ２０’の出力電圧との関係を示して
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
厚み測定装置による場合、以下に述べる理由により磁界
センサ２０’のオフセット電圧にバラツキが生じ易いと
いう欠点がある。

【０００９】まず、磁界センサ２０’の取り付けに誤差
があると、可動コア１０に対するコイルＬ１、Ｌ２との
位置関係が変化し、両者の間のインダクタンスが設計通
りの値を示さなくなる。また、電子写真プロセス方式の
プリンタには、磁界センサ２０’の周辺に光源や定着用
発熱体等が設けられており、これらの熱源により環境温
度の変化にすると、これに応じて上記インダクタンスが
変動する。このようにインダクタンスが変化すると、こ
れが磁界センサ２０’のオフセット電圧のバラツキとし
て現われる。磁界センサ２０’に供給される電源電圧に
バラツキがあったときも同様の結果となる。

【００１０】磁界センサ２０’のオフセット電圧がＶ₀
からＶ₀ ±Δｖに変化すると、磁界センサ２０’の測定
特性は図７中破線に示すように変化する結果となる。も
っとも、磁界センサ２０’の取り付け誤差や電源電圧の
バラツキについては調整可能であるものの、環境温度の
変化については、恒温槽等の別の手段を用いない限り対
応することは不可能である。その結果、常に安定した紙
厚の測定精度を保つことができない。このように磁界セ
ンサ２０’のオフセット電圧にバラツキがあるから、磁
界センサ２０’の出力信号を増幅する増幅器のゲインを
高く設定することができず、これらの点が装置の高性能
化を図る上で大きな問題となっている。これは上記した
センサだけの特有の問題ではなく、ホール素子センサ等
を用いたときも同様の問題が指摘されている。

【００１１】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは、厚み検知部のオフ
セットにバラツキがあったとしても、対象物の厚みを正
確に測定することが可能な厚み測定装置及び同装置を用
いた画像記録装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る厚み測定装
置は、対象物の厚みを検知し検知信号として出力する厚
み検知部と、厚み検知部の出力のオフセットを調整する
オフセット調整部と、前記検知信号に基づいて対象物の
厚みを測定するとともにオフセット調整部のオフセット
調整量を制御する測定制御部とを具備し、測定制御部
は、厚み検知部のオフセット初期値がデータとして予め
用意されており、厚み測定前に厚み検知部の出力値と前
記オフセット初期値との偏差であるオフセット調整量を
求め、厚み測定中に当該オフセット調整量を調整指令信
号としてオフセット調整部に出力する構成となっている
ことを特徴としている。

【００１３】このような構成による場合、厚み検知部か
ら出力された検知信号が測定制御部に入力されると、当
該信号に基づいて対象物の厚みが測定制御部により測定
される。厚み検知部の出力のオフセットが何らかの要因
で変化すると、これに応じて厚み検知部の出力値とその
オフセット初期値との偏差が大きくなる。測定制御部に
おいては、厚み測定前に当該偏差であるオフセット調整
量が求められ、厚み測定中に当該オフセット調整量が調
整指令信号としてオフセット調整部に出力される。オフ
セット調整部により厚み検知部の出力のオフセットが当
該信号に基づいて調整される。その結果、厚み検知部の
出力のオフセットが何らかの要因で変化しても、測定制
御部において正確な対象物の厚みが測定されることにな
る。

【００１４】本発明に係る厚み測定装置を備えた画像表
示装置は、用紙の種類又はその厚みに応じて定着温度、
記録ヘッド駆動時間又は記録ヘッドと用紙との間隔を変
化させる機能を有した装置であって、上記厚み測定装置
により対象物としての用紙の厚みを測定し、当該測定結
果に応じて定着温度、記録ヘッド駆動時間又は記録ヘッ
ドと用紙との間隔を変化させる構成となっている。

【００１５】このような構成による場合、用紙の厚みが
変化すると、これに応じて定着温度、記録ヘッド駆動時
間又は記録ヘッドと用紙との間隔が自動的に調整され
る。上記したように厚み測定装置により測定される用紙
の厚みが正確であるので、結果として、定着温度、記録
ヘッド駆動時間又は記録ヘッドと用紙との間隔の自動調
整も正確に行われることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。ここでは厚み測定装置を備えた画
像記録装置として電子写真プロセス方式のレーザプリン
タを例に掲げて詳しく説明する。

【００１７】図１は画像記録装置に備えられた厚み測定
装置の回路図、図２は同厚み測定装置の厚み検知部の基
本構成を説明するための模式図、図３は同厚み測定装置
の測定制御部であるマイコンにより処理されるオフセッ
ト調整用プログラム及び厚み測定用プログラムのフロー
チャート、図４は同厚み測定装置の変形例を説明するた
めの回路図、図５は同厚み測定装置の他の変形例を説明
するための回路図である。

【００１８】この画像記録装置は、図２中左側に配置さ
れた用紙供給カセット（図示省略）内の用紙Ｐをフィー
ドローラ１０４により取り出すとともに、図中右側に配
置された記録ヘッド部（図示省略）にベース板１０５上
に沿わしめて送り出し、記録ヘッド部により用紙Ｐに対
して印刷を行う基本構成となっている。同装置は用紙Ｐ
の厚みに応じてトナー定着温度を変化させる機能を有し
ており、この機能を発揮させるために、図１及び図２に
示すような用紙Ｐの厚みを測定する厚み測定装置Ａが備
えられている。

【００１９】なお、図１中３は画像記録装置の全体を制
御するマイコンである。マイコン３のＡ／Ｄ入力ポート
３２、Ｄ／Ａ出力ポート３３には、厚み測定装置Ａが接
続されている一方、Ｉ／Ｏ出力ポートにはトナー定着温
度を調整する定着温度調整回路１０１等が接続されてい
る。

【００２０】厚み測定装置Ａはべース板１０５の表面上
にある対象物としての用紙Ｐの厚みを測定する装置であ
り（図２参照）、用紙Ｐの厚みを検知し検知信号αとし
て出力する厚み検知部１（図２及び図１参照）と、厚み
検知部１の出力のオフセットを調整するオフセット調整
部２（図１参照）と、厚み検知部１の出力に基づいて用
紙Ｐの厚みを測定するとともにオフセット調整部２のオ
フセット調整量を制御する測定制御部３１とを備えてい
る。

【００２１】測定制御部３１としてここではマイコン３
を用いている。即ち、マイコン３に備えられたプログラ
ムメモリに図３に示すプログラム（正確には図３（ａ）
に示すオフセット調整用プログラム）を新たに追加する
ことにより、マイコン３が測定制御部３１としての機能
を発揮するようになっている。

【００２２】測定制御部３１は、厚み測定前に厚み検知
部１の出力値と予め用意された厚み検知部１のオフセッ
ト初期値（詳しくは後述する）との偏差であるオフセッ
ト調整量を求め、厚み測定中に当該オフセット調整量を
調整指令信号βとしてオフセット調整部２に出力する構
成となっている。ここでは、オフセット調整量に応じた
電圧をマイコン３のＤ／Ａ出力ポート３３から調整指令
信号βとしてオフセット調整部２にアナログ出力してい
る。このような調整指令信号βがオフセット調整部２に
入力されると、厚み検知部１のオフセットが自動的に調
整されるようになっている。以下、厚み測定装置Ａの各
構成部を順次詳しく説明する。

【００２３】厚み検知部１は、図２に示すように用紙Ｐ
の面上に当接する位置に配置されており且つ当該当接に
より位置変位するように移動自在に設けられた可動コア
１０（可動磁性体に相当する）と、可動コア１０が作る
磁界の変位を用紙Ｐの厚みとして検知する磁界センサ２
０とを有した構成となっている。

【００２４】可動コア１０はニッケル亜鉛系フェライト
等からなる略直方体のマグネットであって、画像記録装
置のフレーム１０６にスプリング１０７を介して取り付
けられている。このスプリング１０７により可動コア１
０がベース板１０５を加重Ｆでもって押し付けられてい
る。用紙Ｐがないときには可動コア１０の下面がベース
板Ｂ１０５に直接に当接している。加重Ｆの大きさは、
用紙Ｐが可動コア１０とベース板１０５との間に入り込
み、用紙Ｐの厚みに応じて可動コア１０が無理なく上方
向に位置変位するような値に設定されている。用紙Ｐが
可動コア１０とベース板１０５との間にスムーズに入り
込むように、可動コア１０の下面の両端には図示のよう
な湾曲面１１が各々形成されている。

【００２５】なお、磁界センサ２０はオフセット調整部
２とともに同一基板（図示せす）上に実装されており、
同基板は略円筒状をなした樹脂性のケース２０１内に収
納されている。ケース２０１は可動コア１０に対向した
位置に配置されており、ベース板１０５の裏面側に固定
されている。

【００２６】磁界センサ２０は、図１に示すように互い
が磁気的に結合しており且つ可動コア１０の位置変位に
応じてインダクタンスが変化するように配置されたコイ
ルＬ１、Ｌ２（第１、第２のコイルに相当する）と、一
定の発振周波数ｆで発振しその信号をコイルＬ１に出力
する発振回路２１と、コイルＬ１に並列接続されており
同コイルとの間で共振回路２２１を構成するコンデンサ
Ｃ１と、コイルＬ２に並列接続されており同コイルとの
間で共振回路２２２を構成するコンデンサＣ２と、共振
回路２２２から出力された信号を検波して検知信号αを
生成する検波回路２３と、検波回路２３から出力された
検知信号αを電流増幅するバッファアンプＯＰ１とを備
えている。共振回路２２１、共振回路２２２とで同調回
路２２が構成されている。なお、Ｖｃｃは電源電圧を示
している。

【００２７】発振回路２１はセラミック発振子ＣＯ、抵
抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣ３、トランジスタＱ１等か
ら構成されており、一定の発振周波数ｆで発振するよう
になっている。発振周波数ｆは専ら経済的な理由により
数ＭＨｚから数十ＭＨｚに選定されている。即ち、周波
数を低くすると、コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス及
びコンデンサＣ１、Ｃ２のキャパシタンスが大きくなり
寸法的に大きいものを用いることが必要になる一方、周
波数を高くすると、回路設計上の取り扱いが難しくなり
コストアップを招来するからである。また、共振器とし
てセラミック発振子ＣＯを用いたのは、水晶発振子等に
比べて安価であり、容易に発振周波数ｆの安定化を図る
ことができるという理由からである。

【００２８】ここでは、発振回路２１を安定して発振さ
せるために、共振回路２２１の共振周波数を発振周波数
ｆより小さく設定し、共振回路２２２の共振周波数を発
振周波数ｆより大きく設定している。また、周囲温度の
変化に対する安定性を向上させるために、ここではコイ
ルＬ２とコンデンサＣ２について互いの温度特性が逆に
なるものを用いることにより、温度補償を行うようにし
ている。

【００２９】コイルＬ１、Ｌ２は図示されていないが、
ニッケル亜鉛系フェライト等からなる円柱状のコアに各
々巻回されている。即ち、コイルＬ１、Ｌ２はコアの上
下に同軸上に配列されている。コアの上端面はケース２
０１から露出しており、ベース板１０５の下面に臨むよ
うになっている。

【００３０】検波回路２３はダイオードＤ１、抵抗Ｒ
３、コンデンサＣ５から構成されている。検波回路２３
によって生成された検知信号αはオペアンプを用いたバ
ッファアンプＯＰ１を介してオフセット調整部２に出力
されている。

【００３１】オフセット調整部２は以下のような回路構
成となっている。これは、抵抗Ｒ４〜Ｒ８、可変抵抗器
ＶＲ１、２、オプアンプＯＰ２から構成された差動増幅
回路である。差動増幅回路の正側入力にはバッファアン
プＯＰ１から出力された検知信号αが入力されている一
方、負側入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ７、可変抵
抗器ＶＲ２、抵抗Ｒ８でもって分圧した電圧に加えて、
調整指令信号βが入力されている。即ち、オフセット調
整部２は、厚み検知部１から出力された検知信号αの電
圧から調整指令信号βに応じた電圧を減算し、減算した
信号をマイコン３に出力する回路構成となっている。可
変抵抗器ＶＲ１はゲイン調整用として用いる一方、可変
抵抗器ＶＲ２はオフセット微調整用として用いている。
なお、オフセット調整部２を介してマイコン３に入力さ
れる検知信号αを便宜上検知信号α’として表してい
る。

【００３２】次に、以上のように構成された厚み測定装
置Ａ等の動作について説明し、併せて図３に示すプログ
ラムの内容について説明する。

【００３３】画像記録装置の電源スイッチがオンにされ
ると、磁界センサ２０等が作動し、マイコン３により所
定のウォームアップの処理が行われる。

【００３４】磁界センサ２０が作動した時点では、用紙
Ｐのフィードは未だ行われていないことから、可動コア
１０の下面がベース板１０５の面上に当接している。即
ち、可動コア１０は基準位置にあり、コイルＬ１、Ｌ２
に最も近接している。その結果、同調回路３０のインピ
ーダンスが最小となり、これに伴って検知信号αの電圧
が最大となる。

【００３５】その後、画像記録装置の印刷開始等のスイ
ッチが押されると、マイコン３は用紙Ｐのフィード等を
行うのに必要な制御を開始するが、この開始前に図３
（ａ）に示すオフセット調整用プログラムを処理する。

【００３６】まず、検知信号α’の電圧データをＡ／Ｄ
入力ポート３２を通じて入力し（Ｓ１）、入力された電
圧データと厚み検知部１のオフセット初期値との偏差で
あるオフセット調整量を求める（Ｓ２）。

【００３７】ここでいう厚み検知部１のオフセット初期
値とは、磁界センサ２０が設計通りに用紙Ｐの厚みが動
作する条件の下で、可動コア１０が上記基準位置にある
状態で磁界センサ２０を動作させたときのオフセット値
をいう。このデータはマイコン３のメモリに予め記録さ
れている。もっとも、本実施形態の場合、オフセット調
整部２のオペアンプＯＰ２の負入力側に可変調整器ＶＲ
２による電圧が印加されている関係上、当該電圧の影響
を排除した形で、厚み検知部１のオフセット初期値をマ
イコン３のメモリに記録するようにしている。

【００３８】その後、オフセット調整量のデータを調整
指令信号βとしてＤ／Ａ出力ポート３３を通じてアナロ
グ出力し（Ｓ３）、オフセット調整用プログラムの処理
を終了する。同プログラムが終了しても、調整指令信号
βは連続して出力されるようになっている。

【００３９】このようなオフセット調整用プログラムの
処理が終了すると、マイコン３は用紙Ｐのフィード等を
行うのに必要な制御を行う。この過程で用紙Ｐの厚みを
測定する必要があるときには図３（ｂ）に示す厚み測定
用プログラムを処理する。

【００４０】まず、検知信号α’の電圧値をＡ／Ｄ入力
ポート３２を通じて入力する（Ｓ１）。そして、入力さ
れたデータに基づいて用紙Ｐの厚みを求める（Ｓ２）。
これで厚み測定用プログラムの処理する。

【００４１】同プログラムの処理により用紙Ｐの厚みが
測定されると、マイコン３はこの測定結果を用いて、定
着温度調整回路１０１等を制御する。即ち、用紙Ｐの厚
みに応じた値をトナー定着温度の目標値として設定し、
当該設定値を信号として定着温度調整回路１０１に出力
し、トナー定着温度を用紙Ｐの厚みに応じて変化させ
る。その後、用紙Ｐに所定の印刷を行うように各部を制
御する。

【００４２】このようにして用紙Ｐの印刷が終了し、次
の印刷を開始する際には、マイコン３はこの印刷を開始
する前に上記と全く同様の処理を行う。

【００４３】図３（ｂ）に示す厚み測定用プログラムの
内容は従来と同じであるが、同プログラムが処理されて
用紙Ｐの厚みを測定する前に、図３（ａ）に示すオフセ
ット調整用プログラムが処理される点が異なり、磁界セ
ンサ２０のオフセットが自動的に調整されるようになっ
ている。

【００４４】即ち、磁界センサ２０の取り付け誤差、環
境温度の変化、電源電圧の変化等の要因により、磁界セ
ンサ２０のオフセットにバラツキがあったとしても、用
紙Ｐの厚みを測定する前に、厚み検知部１の出力値とそ
のオフセット初期値との偏差が零となるようにオフセッ
ト調整が自動的になされることから、結果として、用紙
Ｐの厚みを正確に測定することが可能となり、常に安定
した紙厚の測定精度が保たれる。また、検知信号α’を
増幅するＯＰ２のゲインを高く設定することができ、分
解能を高めることも可能であり、厚み測定装置Ａの高性
能化を図る上で大きなメリットがある。しかも磁界セン
サ２０の取り付けに細心の注意を図る必要がないだけで
なく、従来例とは異なり、環境温度の変化に対応するた
めに恒温槽等の別の手段を採用する必要がなく、同装置
の低コスト化を図ることも可能となる。

【００４５】このような厚み測定装置Ａにより用紙Ｐの
厚みが正確に測定される以上、定着温度等の自動調整も
正確に行われる結果となり、画像記録装置の高性能化及
び低コスト化を図る上でもメリットがある。

【００４６】次に、厚み測定装置Ａの変形例について説
明する。ここでは、オフセット調整部２の調整指令信号
入力端子２１（図１参照）の前段に図４に示すようにＤ
／Ａコンバータ４が設けられている。Ｄ／Ａコンバータ
４としてラダー抵抗形のものを用いている。上記実施形
態においては、マイコン３のＤ／Ａ出力ポート３２を用
いて調整指令信号βをアナログの形式で出力していた
が、Ｄ／Ａ出力ポート３２の代わりにＩ／Ｏポート３５
（４ビット）を用いてデジタルの形式で出力するように
設計変更する。マイコン３からデジタル形式で出力され
た調整指令信号βがＤ／Ａコンバータ４でもってアナロ
グ形式の電圧に変換されることから、上記実施形態と全
く同一の動作となる。

【００４７】図４に示す変形例による場合、マイコン３
としてＤ／Ａ出力ポートを有しない一般的なタイプのマ
イコンを使用することが可能となる。Ｄ／Ａコンバータ
４についてもラダー抵抗形の安価もので十分であること
から、この点で装置の低コスト化を図ることが可能とな
る。

【００４８】Ｄ／Ａコンバータ４の代わりに、図５に示
すようなローパスフィルタ回路５を用いるようにしても
良い。ここではローパスフィルタ回路５として抵抗とコ
ンデンサとを組み合わせたループフィルタを用いてい
る。次に説明するＰＷＭ変調信号γの高調波成分を抑圧
して直流に変換し得るフィルタである限り、どのような
ものでもかまわないが、ラグフィルタ、ラグリードフィ
ルタ等を用いると良い。マイコン３においては、オフセ
ット調整量に応じたＰＷＭ信号（オフセット調整量に応
じたパルス幅を有した信号であり、ここではオフセット
電圧を上げるときにはHIGH区間のパルス幅を長くする一
方、下げるときにはHIGH区間のパルス幅を短くする) を
生成し、これをＩ／Ｏポート３６（１ビット）を通じて
ＰＷＭ変調信号γとして出力するように設計変更する。
ＰＷＭ信号の形式で出力されたＰＷＭ変調信号γがＤ／
Ａコンバータ４でもってアナログ形式の電圧に変換され
て調整指令信号βとなることから、上記実施形態と全く
同一の動作となる。

【００４９】もっとも、マイコン３によりＰＷＭ変調信
号γを生成している以上、マイコン３の処理上の負担が
大きくなることから、用紙Ｐの厚みの測定中にだけＰＷ
Ｍ変調信号γを生成して調整指令信号βとして出力する
ように設計変更すると良い。

【００５０】図５に示す変形例による場合も上記したメ
リットに加えて、マイコン３においてＰＷＭ信号の形式
で調整指令信号βを生成している以上、磁界センサ２０
のオフセット電圧を細かく制御することができ、装置の
高精度化を図ることが可能となる。また、マイコン３に
おいて調整指令信号βを出力するためのＩ／Ｏポートが
１つ分で良く、同ポートに関係した配線の手間を含め
て、装置の低コスト化を図ることが可能となる。

【００５１】なお、本発明に係る厚み測定装置は用紙に
対して画像記録を行う画像記録装置だけの適用に止まら
ないことは勿論である。また、厚み検知部についてはホ
ール素子センサ等を用いてもかまわない。オフセット調
整部については、差動増幅回路だけでなく、厚み検知部
の出力のオフセットを調整する限り、どのような回路を
用いてもかまわない。測定制御部については、マイコン
を用いることなく、同一の機能を回路構成により実現す
るようにしても良い。

【００５２】本発明に係る厚み測定装置を備えた画像記
録装置は、レーザプリンタだけの適用に止まらず、ＰＰ
Ｃについても同様に適用可能である。用紙の厚みに応じ
て記録ヘッド駆動時間又は記録ヘッドと用紙との間隔を
変化させる機能を有した画像記録装置である場合、図１
に示すようにマイコン３により定着温度調整回路１０１
を調整する代わりに、ヘッド駆動時間調整回路１０２又
はヘッド間隔調整機構１０３を同様に調整するようにす
ると良い。

【００５３】

【発明の効果】以上、本発明の請求項１、２又は３に係
る厚み測定装置による場合、厚み検知部の出力のオフセ
ットにバラツキがあっても、厚み検知部の出力値とその
オフセット初期値との偏差が零となるようにオフセット
調整を自動的に行う構成となっているので、対象物の厚
みを正確に測定することができ、常に安定した測定精度
が保たれる。しかも厚み検知部の出力信号を増幅する増
幅器のゲインを高く設定することができ、これに伴って
分解能を高めることが可能となる。よって、装置の高性
能化を図る上でメリットがある。

【００５４】本発明の請求項４に係る厚み測定装置によ
る場合、測定制御部としてＤ／Ａ出力ポートを有しない
一般的なタイプのマイコンを使用することが可能な構成
となっているので、装置の低コスト化を図る上でメリッ
トがある。

【００５５】本発明の請求項５に係る厚み測定装置によ
る場合、測定制御部としてのマイコンにおいてオフセッ
ト調整量に応じたＰＷＭ信号を調整指令信号として出力
する構成となっているので、厚み検知部のオフセットを
細かく制御することができ、装置の高精度化を図ること
が可能となる。また、マイコンにおいて調整指令信号を
出力するためのＩ／Ｏポートが１つ分で良く、同ポート
に関係した配線の手間を含めて、装置の低コスト化を図
ることが可能となる。

【００５６】本発明の請求項６に係る厚み測定装置によ
る場合、厚み検知部として、対象物の面上に当接する位
置に配置されており且つ当該当接により位置変位するよ
う、互いが磁気的に結合しており且つ前記可動磁性体の
位置変位に応じてインダクタンスが変化するように配置
された第１、第２のコイルと、一定の発振周波数で発振
しその信号を第１のコイルに出力する発振回路と、第１
のコイルに並列接続されており同コイルとの間で第１の
共振回路を構成する第１のコンデンサと、第２のコイル
に並列接続されており同コイルとの間で第２の共振回路
を構成する第２のコンデンサと、第２の共振回路から出
力された信号を検波して検知信号を生成する検波回路と
を備え、第１の共振回路と第２の共振回路とで同調回路
が構成されたものを用いている。

【００５７】そのため、磁界センサの取り付け誤差、環
境温度の変化、電源電圧の変化等の要因により、磁界セ
ンサのオフセットにバラツキがあったとしても、対象物
の厚みを測定する前に、厚み検知部の出力値とそのオフ
セット初期値との偏差が零となるようにオフセット調整
が自動的になされ、結果として、対象物の厚みを正確に
測定することが可能となり、常に安定した測定精度が保
たれ、装置の高精度化を図ることができる。しかも磁界
センサの取り付けに細心の注意を図る必要がないだけで
なく、従来例とは異なり、環境温度の変化に対応するた
めに恒温槽等の別の手段を採用する必要がなく、同装置
の低コスト化を図ることも可能となる。

【００５８】本発明の請求項７に係る厚み測定装置を用
いた画像記録装置による場合、対象物の厚みの正確な測
定結果に応じて定着温度、記録ヘッド駆動時間又は記録
ヘッドと用紙との間隔を変化させる構成となっているの
で、装置の高性能化を図る上でメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、画像記録装置に備えられた厚み測定装置の回路図で
ある。

【図２】同厚み測定装置の厚み検知部の基本構成を説明
するための模式図である。

【図３】同厚み測定装置の測定制御部であるマイコンに
より処理されるオフセット調整用プログラム及び厚み測
定用プログラムのフローチャートである。

【図４】同厚み測定装置の変形例を説明するための回路
図である。

【図５】同厚み測定装置の他の変形例を説明するための
回路図である。

【図６】従来の厚み測定装置を説明するための回路図で
ある。

【図７】同厚み測定装置の測定特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

Ｐ 用紙（対象物） Ａ 厚み測定装置 １ 厚み検知部 １０ 可動コア ２０ 磁界センサ ２ オフセット調整部 ３ マイコン

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C064 DD07 2F063 AA16 BC09 CA09 CB04 CC01 DA02 DA13 DB03 DC08 DD03 EB24 GA05 JA09 LA05 LA06 LA20 NA02 2F069 AA46 BB20 CC06 EE02 FF01 GG02 GG06 GG62 JJ13 NN02 NN08 2H027 DC02 DE07 ED25 2H033 AA02 AA18 AA47 CA09 CA30

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物の厚みを検知し検知信号として出
   力する厚み検知部と、厚み検知部の出力のオフセットを
   調整するオフセット調整部と、前記検知信号に基づいて
   対象物の厚みを測定するとともにオフセット調整部のオ
   フセット調整量を制御する測定制御部とを具備し、測定
   制御部は、厚み検知部のオフセット初期値がデータとし
   て予め用意されており、厚み測定前に厚み検知部の出力
   値と前記オフセット初期値との偏差であるオフセット調
   整量を求め、厚み測定中に当該オフセット調整量を調整
   指令信号としてオフセット調整部に出力する構成となっ
   ていることを特徴とする厚み測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の厚み測定装置において、
   前記オフセット調整部は、前記厚み検知部から出力され
   た検知信号の電圧から前記調整指令信号に応じた電圧を
   減算する回路構成となっていることを特徴とする厚み測
   定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の厚み測定装置において、
   前記測定制御部はマイコンであり、前記オフセット調整
   量に応じた電圧を調整指令信号としてアナログ出力する
   構成となっていることを特徴とする厚み測定装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の厚み測定装置において、
   前記オフセット調整部の調整指令信号入力端子の前段に
   設けられたＤ／Ａコンバータを備えており、前記測定制
   御部はマイコンであり、前記オフセット調整量を調整指
   令信号としてＤ／Ａコンバータに向けてデジタル出力す
   る構成となっていることを特徴とする厚み測定装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の厚み測定装置において、
   前記オフセット調整部の調整指令信号入力端子の前段に
   設けられたローパスフィルタ回路を備えており、前記測
   定制御部はマイコンであり、前記オフセット調整量に応
   じたＰＷＭ変調信号を生成し調整指令信号として前記ロ
   ーパスフィルタ回路に向けて出力する構成となっている
   ことを特徴とする厚み測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の厚み
   測定装置において、前記厚み検知部は、対象物の面上に
   当接する位置に配置されており且つ当該当接により位置
   変位するように移動自在に設けられた可動磁性体と、可
   動磁性体が作る磁界の変位を対象物の厚みとして検知す
   る磁界センサとを有した構成となっており、前記磁界セ
   ンサは、互いが磁気的に結合しており且つ前記可動磁性
   体の位置変位に応じてインダクタンスが変化するように
   配置された第１、第２のコイルと、一定の発振周波数で
   発振しその信号を第１のコイルに出力する発振回路と、
   第１のコイルに並列接続されており同コイルとの間で第
   １の共振回路を構成する第１のコンデンサと、第２のコ
   イルに並列接続されており同コイルとの間で第２の共振
   回路を構成する第２のコンデンサと、第２の共振回路か
   ら出力された信号を検波して検知信号を生成する検波回
   路とを具備しており、第１の共振回路と第２の共振回路
   とで同調回路が構成されていることを特徴とする厚み測
   定装置。
7. 【請求項７】 用紙の厚みに応じて定着温度、記録ヘッ
   ド駆動時間又は記録ヘッドと用紙との間隔を変化させる
   機能を有した画像記録装置において、請求項１、２、
   ３、４、５又は６の厚み測定装置により対象物としての
   用紙の厚みを測定し、当該測定結果に応じて定着温度、
   記録ヘッド駆動時間又は記録ヘッドと用紙との間隔を変
   化させる構成となっていることを特徴とする厚み測定装
   置を用いた画像記録装置。