(57)【要約】【課題】汎用のプリンタの給紙装置と交換可能な改造用の給紙装置を提供する。【解決手段】プリンタ本体１０からオリジナルの給紙装置に供給される駆動信号φｄを可逆カウンタによりモニタリングするユニット３１と、それによりプリンタ本体１０が印刷可能なタイミングで給紙するモータ制御ユニット３２を備えた改造用の給紙装置２１を提供する。パルス信号である駆動信号φｄを可逆カウンタでカウントすることによりオリジナルの給紙装置の紙送りローラの状態をシミュレートすることができるので、仕様の異なるプリンタに対して簡単に適合させることが可能な改造用の給紙装置を提供できる。【選択図】　　　　図２
2004142907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原給紙装置から紙送りされた用紙に印刷するプリンタ本体に対し、前記原給紙装置と交換して取り付け可能な改造用の給紙装置であって、
前記プリンタ本体から前記原給紙装置の駆動モータに供給されるパルス信号、または前記原給紙装置から前記プリンタ本体に返されるパルス信号を取得し、前記プリンタ本体が印刷可能なタイミングを判断するモニタリング手段と、
前記プリンタ本体が印刷可能なときに当該改造用の給紙装置の紙送りモータを駆動して前記プリンタ本体に給紙する制御手段とを有する改造用の給紙装置。
【請求項２】
請求項１において、前記プリンタ本体の位置センサであって、前記原給紙装置の駆動モータにより駆動される駆動機構の参照位置を認識する位置センサに対し、前記パルス信号から前記駆動機構の動きをシミュレートした仮想情報を供給するフィードバック手段を有する改造用の給紙装置。
【請求項３】
請求項２において、前記位置センサは受光素子を備えており、前記フィードバック手段は、前記位置センサの受光素子に前記仮想情報を提供する発光素子を備えている改造用の給紙装置。
【請求項４】
請求項１において、前記モニタリング手段は、前記プリンタ本体から前記原給紙装置の駆動モータに供給される駆動信号を取得する改造用の給紙装置。
【請求項５】
請求項４において、前記モニタリング手段は、前記駆動信号をパルス信号に整形する整形回路と、整形されたパルス信号の位相を判別する位相判別回路と、その位相に基づき前記パルス信号をカウントするカウンタとを備えている改造用の給紙装置。
【請求項６】
請求項５において、前記整形回路は、前記駆動信号が供給される前記原給紙装置の駆動モータのコイルの抵抗成分より大きな抵抗値の負荷抵抗として前記パルス信号を出力する改造用の給紙装置。
【請求項７】
請求項５において、前記整形回路は、前記駆動信号が供給される前記原給紙装置の駆動モータのコイルの抵抗成分より大きな抵抗値の負荷抵抗と、その負荷抵抗に直列に接続されたフォトカプラとを備えており、前記フォトカプラの出力を前記パルス信号として出力する改造用の給紙装置。
【請求項８】
請求項１において、当該改造用の給紙装置は、複数種類の用紙をセット可能な複数の用紙トレイを有する改造用の給紙装置。
【請求項９】
請求項８において、前記制御手段は、前記プリンタ本体に印刷用のデータを供給するホスト装置から前記複数の用紙トレイのいずれかを選択する情報を取得する改造用の給紙装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の改造用の給紙装置が前記プリンタ本体に取り付けられているプリンタ。
【請求項１１】
原給紙装置から紙送りされた用紙に印刷するプリンタ本体に対し、前記原給紙装置と交換して取り付け可能な改造用の給紙装置の制御方法であって、
前記プリンタ本体から前記原給紙装置の駆動モータに供給されるパルス信号、または前記原給紙装置から前記プリンタ本体に返されるパルス信号を取得し、前記プリンタ本体が印刷可能なタイミングを判断するモニタリング工程と、
前記プリンタ本体が印刷可能なときに当該改造用の給紙装置の紙送りモータを駆動して前記プリンタ本体に給紙する給紙工程とを有する制御方法。
【請求項１２】
請求項１１において、前記モニタリング工程は、前記パルス信号を位相判別回路を通して正転または逆転のカウント用のパルスを生成する工程と、
このカウント用のパルスを可逆カウンタでカウントする工程と、
用紙の供給が終了して１サイクルが終了すると、前記可逆カウンタをリセットする工程とを備えている制御方法。
【請求項１３】
請求項１１において、前記プリンタ本体の位置センサであって、前記原給紙装置の駆動モータにより駆動される駆動機構の参照位置を認識する位置センサに対し、前記パルス信号から前記駆動機構の動きをシミュレートした仮想情報を供給する工程を有する制御方法。
【請求項１４】
請求項１１において、当該改造用の給紙装置は、複数種類の用紙をセット可能な複数の用紙トレイを有し、前記給紙工程の前に、前記プリンタ本体に印刷用のデータを供給するホスト装置から前記複数の用紙トレイのいずれかを選択する情報を取得する工程を有する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オリジナルの給紙装置をリプレイス可能なアダプタブルな給紙装置およびその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−５８８９６号公報には、アクセサリ・ユニットとしてペーパ・トレイを提供することが開示されている。このアクセサリ・ユニットとして提供されるペーパ・トレイには電気的なコネクタと、駆動シャフトを受容するための位置決めソケットが設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５８８９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アクセサリ・ユニットとしてペーパ・トレイが着脱または交換することを前提として開発されているプリンタは非常に限られており高価である。また、単純にペーパ・トレイとプリンタとが接続されるのではなく、ペーパ・トレイを着脱できるようなハウジングをプリンタが事前に備えているようなものしか実現されていない。したがって、ハウジングに収まるようなペーパ・トレイしか利用できず、実際にプリンタに取付できるアクセサリ・ユニットの種類は限定されたものとなる。また、そのようなカスタマイズ可能なプリンタは様々な機能を搭載している必要があり、事前に用途が判明しているようなユーザには経済的にマッチしないので需要も少なく、モデルチェンジを繰り返して最新のハードウェアあるいはソフトウェアを搭載することが不可能である。その結果、ますます需要が限られ、ユーザに受け入れやすい製品にすることが難しい。
【０００５】
これに対し、一般に市販されているプリンタを改造して用途を拡大したり、特殊な用途に使用するようにすれば、予め、用途を予想してアクセサリ・ユニットを開発したり、そのようなアクセサリ・ユニットが取り付けられるようにプリンタ本体を開発する必要がない。したがって、モデルチェンジを繰り返している低コストで高性能のプリンタにユーザが望む機能を追加して様々な用途に利用できる。たとえば、印刷する紙の容量を増やしたり、印刷対象となる用紙の種類を増やしたりしたい場合に、付属している紙供給装置（給紙装置）を、ユーザが希望するタイプの給紙装置に置き換えることで、ユーザの要望に合致する機能を備えた、高性能のプリンタを低コストで供給することができるはずである。
【０００６】
しかしながら、カスタマイズされることを前提としているプリンタは、種々のアクセサリ・ユニットが取り付けられるように、それらのアクセサリ・ユニットに共通する仕様のインターフェイスが準備されるのに対し、一般に市販されているプリンタは、改造を前提としていないのでインターフェイスの仕様は様々である。したがって、改造用の給紙装置は、個々のプリンタに適合するようなインターフェイスを備えていることが必要となり、そのために膨大な開発期間や、開発コストが必要になるのであれば上記のような目的に即した改造用の給紙装置を提供することができない。
【０００７】
また、市販のプリンタを改造するとしても、ハウジングを切断したり、駆動機構を改造したりする必要が生ずるようでは、改造に伴い発生する費用と時間が膨大となり、ユーザの要望に合致する機能を備えた、高性能のプリンタを低コストで供給することが難しい。
【０００８】
そこで、本発明においては、仕様の異なるプリンタに対して簡単に適合できる改造用の給紙装置を提供することを目的としている。さらに、本発明は、オリジナルのプリンタが備えている原給紙装置に対して簡単に入れ替えることができる改造用の給紙装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
用紙を確実に送り込むために、市販されている汎用のプリンタの紙供給装置の制御は複雑である。たとえば、給紙装置の多くは、トレイに乗せられた用紙がトレイの底板を介してばねで紙送りローラ（ピックアップローラ）に押し付けられており、紙送りローラがパルスモータで駆動されると用紙がプリンタの印刷機構、すなわち、プリンタ本体の方向に送り出される。紙送りローラが一回転しても用紙が送り出されない場合も考えられるので、プリンタ本体の側には用紙を検出する紙センサが用意されており、用紙が供給されない場合は紙送りローラの回転速度を変えてさらに１回転する。これを何回か繰り返しそれでも用紙が検出されないと紙なしと判断しエラーとなる。一方、動作を繰り返している間に用紙が検出されると、プリンタ本体は印刷プロセスに入る。
【００１０】
また、用紙が出力されると、紙送りローラは抵抗になるので、用紙から外す必要がある。このため、紙送りローラのシャフトに取り付けられたカムでトレイの底板を押し戻して紙送りローラを用紙から外す制御が含まれることもある。また、複数の用紙が重なって送り出されないように紙送りローラを逆回転させて用紙の先端を揃えるような制御が含まれることもある。
【００１１】
したがって、紙送りローラの回転角度を把握することは重要である。また、紙詰まりが発生したり、何らかの要因で用紙の抵抗が大きい場合などでは、パルスモータが駆動されているはずなのにもかかわらず、紙送りローラが所定の回転角度だけ回転しないこともありうるからである。このため、紙送りローラが初期の位置（ホームポジション）に来たことを検出して停止するシーケンスが一般に用意され、ホームポジションにあることが検出されることによりプリンタ本体の制御が進む場合もある。ホームポジション（初期位置）の検出は、ローラ軸にある羽がホトインターラプター（光検出器）を横切ることで検出されることが多い。
これにより、パルスモータで回転数を変えたり、正転（順転）、逆転したりしながら最終的にはホトインターラプターで基準位置を見つけて停止する。
【００１２】
このような複雑な動きを紙送りローラで実現するが、印刷するために重要なポイントは、ローラ軸が特定位置にあるときに用紙が挿入されないと誤動作とみなされプリンタは動作を中止することである。用紙を挿入するタイミングの許容範囲は、多くのケースではローラ軸の回転位置と関連しており、たとえば、ローラ軸が正転中でかつ軸位置がホームポジションから紙送りのために回転を開始した位置から２回転以内、すなわち、回転角度が０度から７２０度の範囲である。また、その後、紙送りローラがホームポジションまたは所定のポジションに設定されることもプリンタの制御を進める上で重要になる。これらの条件が満足されれば、多くのプリンタでは印刷が進行する。
【００１３】
したがって、改造用の給紙装置においては、紙送りローラの軸の回転角を適当な方法で検出し、回転角度に合わせて用紙を送り込むことでプリンタ本体との汎用的なインターフェイスを実現することができる。用紙を検出するために許容される回転角などはプリンタの種類によって異なるとしても、それはプリンタの機種やメーカによってパラメータを設定することにより容易に対処できる。しかしながら、紙送りローラは用紙を揃えるために逆回転したり、紙送りローラを用紙から外すために、カムが働く適当な位置で停止したりするので、単に紙送りローラの角度をモニタしただけでは、回転角度を判断するための条件が全てクリアになるとは限らない。さらに、プリンタ本体とのインターフェイスを実現するだけのために、改造用の給紙装置では用途がなくても、オリジナルの給紙装置の紙送りローラを残しておくことは、改造に係る手間とコストが増大するだけではなく、改造用の給紙装置からプリンタ本体に用紙を供給する紙経路の妨げとなり、給紙性能を低下させたり、コンパクトなプリンタを実現する上で問題となる。
【００１４】
そこで、本発明においては、紙送りローラの動きをモニタするのではなく、紙送りローラを駆動する駆動モータに対するプリンタ本体の制御信号をモニタすることにより、改造用の給紙装置がデジタル的に紙送りローラの動きをシミュレートし、プリンタ本体が印刷可能な条件のときに的確に用紙をプリンタ本体に送り込めるようにしている。すなわち、本発明の改造用の給紙装置は、原給紙装置から紙送りされた用紙に印刷するプリンタ本体に対し、原給紙装置と交換して取り付け可能な改造用の給紙装置であって、プリンタ本体から原給紙装置の駆動モータに供給されるパルス信号、または原給紙装置からプリンタ本体に返されるパルス信号を取得し、プリンタ本体が印刷可能なタイミングを判断するモニタリング手段と、プリンタ本体が印刷可能なときに改造用の給紙装置の紙送りモータを駆動してプリンタ本体に給紙する制御手段とを有する。また、この改造用の給紙装置の制御方法は、プリンタ本体から原給紙装置の駆動モータに供給されるパルス信号、または原給紙装置からプリンタ本体に返されるパルス信号を取得し、プリンタ本体が印刷可能なタイミングを判断するモニタリング工程と、プリンタ本体が印刷可能なときに当該改造用の給紙装置の紙送りモータを駆動してプリンタ本体に給紙する給紙工程とを有する。
【００１５】
プリンタ本体から原給紙装置に対する制御は紙送りローラの動作として実現されるが、実際にプリンタ本体の制御装置が原給紙装置の動きを制御する媒体は、給紙装置の駆動手段がパルスモータであれば原給紙装置に供給される駆動パルス（駆動用のパルス信号）であり、また、駆動手段がエンコーダ付のＤＣモータであれば、駆動電力に対してエンコーダから出力されるパルス信号である。したがって、紙送ローラの動作をモニタする代わりに、プリンタ本体が原給紙装置の紙送りローラの動きを制御する媒体であるパルス信号をモニタすることにより、プリンタ本体の制御装置と同じレベルで紙送りローラの動きをシミュレートでき、プリンタ本体の制御装置に設定された条件に合致するように改造用の給紙装置から用紙をプリンタ本体に供給することができる。
【００１６】
パルス信号のモニタリングは、たとえば、位相判別回路を通して正転、逆転のパルスを生成し、これを可逆カウンタでカウントすることによりプリンタ本体が意図しているローラ軸の位置をシミュレートできる。軸位置１度を１パルスとすると、軸がＮ度の位置にあるときはカウンタの値はＮである。したがって、上述したような条件、すなわち、正転中であり０度から７２０度の間に用紙を出力するのであれば、位相判別から正転中であり、かつ０パルスから７２０パルスを可逆カウンタがカウントしている間に用紙をプリンタ本体に対して送り込めばよいことになる。
【００１７】
また、用紙の供給が終了して１サイクルが終了すると、このカウンタを０にリセットする。これは軸の状態が基準位置に戻ったことを意味し、１サイクルごとにカウンタの誤差をキャンセルできるので、様々な要因による累積誤差は生じず、プリンタ本体の制御装置と同じ状態を可逆カウンタにより忠実に再現できる。
したがって、パルス信号のカウント値によって新しい改造用の給紙装置を制御すれば、原給紙装置と交換された改造用の給紙装置とプリンタ本体とを完全に連結できる。そして、プリンタ本体の原給紙装置に対する詳細な制御はマスクして、その制御内容はブラックボックスのまま改造しなくても、プリンタ本体が動作する適切なタイミングで用紙を送りこむことが可能となり、改造用の給紙装置を備えたプリンタを正常に印刷動作させることができる。
【００１８】
さらに、プリンタ本体が紙送りローラのホームポジションを検出している場合は、プリンタ本体の制御を進行させるために、ホームポジションの信号をフィードバックする必要がある。パルス信号から紙送りローラの動きをシミュレートした仮想情報を供給することにより、プリンタ本体の制御装置が認識している状態と合致する条件でホームポジションであることをプリンタ本体にフィードバックできる。したがって、本発明の改造用の給紙装置は、プリンタ本体の位置センサであって、原給紙装置の駆動モータにより駆動される駆動機構の参照位置を認識する位置センサに対し、パルス信号から駆動機構の動きをシミュレートした仮想情報を供給するフィードバック手段を有することが望ましい。また、改造用の給紙装置の制御方法は、原給紙装置の駆動モータにより駆動される駆動機構の参照位置を認識するプリンタ本体の位置センサに対し、パルス信号から駆動機構の動きをシミュレートした仮想情報を供給する工程を有することが望ましい。
【００１９】
位置センサが光学式で受光素子を備えている場合は、フィードバック手段により位置センサの受光素子に仮想情報を提供する発光素子、たとえば、ＬＥＤをオンオフすることにより仮想情報を提供できる。
【００２０】
また、原給紙装置がパルスモータを備えている場合は、改造用の給紙装置のモニタリング手段により、そのパルスモータに対する駆動パルスを検出することが望ましい。これにより、パルスモータも不要となるので、原給紙装置に駆動用のパルスモータも含めて改造用の給紙装置と交換できる。モータを駆動源とする装置では、駆動対象の輪列とモータとが１つのハウジングあるいはシャーシなどの構造体に取り付けられており、これらを一体で取り外すことは容易な構造となっている。したがって、パルスモータも不要になれば、原給紙装置を改造用の給紙装置で完全にリプレイスすることができ、ハウジングを切断したり、実際には紙送りに使用されないモータを残して消費電力を増やしたり、騒音の要因となったりすることを防止できる。
【００２１】
パルスモータに対する駆動信号をモニタする場合、駆動信号がチョッピングされている可能性がある。したがって、モニタリング手段は、駆動信号をパルス信号に整形する整形回路と、整形されたパルス信号の位相を判別する位相判別回路と、その位相に基づき前記パルス信号をカウントするカウンタとを備えていることが望ましい。整形回路には、駆動信号が供給される原給紙装置の駆動モータのコイルの抵抗成分より大きな抵抗値の負荷抵抗としてパルス信号を出力する回路を設けておくことにより、チョッピングされた信号による誤動作を防止できる。
負荷抵抗はコイルの抵抗成分の数倍程度あればよく、１０倍から１００倍程度であることがさらに望ましい。さらに、整形回路は、負荷抵抗に直列に接続されたフォトカプラを設け、フォトカプラの出力をパルス信号として出力することにより、プリンタ本体とアイソレイトできる。
【００２２】
改造用の給紙装置としては、複数種類の用紙をセット可能な複数の用紙トレイを有するものを提供できる。この改造用の給紙装置においては、給紙装置の制御手段は、プリンタ本体に印刷用のデータを供給するホスト装置から複数の用紙トレイのいずれかを選択する情報を取得することにより、複数種類の用紙から適切な用紙を選択してプリンタ本体に供給することができる。すなわち、複数の用紙トレイを有する改造用の給紙装置の制御方法は、給紙工程の前に、プリンタ本体に印刷用のデータを供給するホスト装置から複数の用紙トレイのいずれかを選択する情報を取得する工程を有することが望ましい。そして、この改造用の給紙装置を、原給紙装置に代わって取り付けることにより、プリンタ本体に取り付けることにより、複数種類の用紙から適切な用紙を選択して印刷できるプリンタを提供できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明をさらに説明する。図１に、市販されている汎用プリンタの一例を示してある。このプリンタ９０は、パーソナルコンピュータなどをホスト装置２として稼動するものであり、ホスト装置２から供給された印刷データに基づき用紙１に印刷して出力する。プリンタ９０は、複数枚の用紙１を蓄積し、適当なタイミングで給紙する給紙装置９１と、給紙された用紙１に印刷して出力するプリンタ本体１０を備えている。プリンタ本体１０は、用紙１に印刷する機構１１と、その印刷機構１１を制御する印刷制御ユニット１２とを備えている。給紙装置９１は、用紙１を蓄積するトレイ９２と、蓄積された用紙１を一枚ずつプリンタ本体１０に向かって送り出す紙送りローラ（ピックアップローラ）９３と、紙送りローラ９３を駆動するパルスモータ９４と、パルスモータ９４の動力を紙送りローラ９３に伝達する輪列機構９５とを備えている。
【００２４】
プリンタ本体１０は、さらに、給紙装置９１から送られている用紙を確認するための紙センサ１４と、紙送りローラ９３のホームポジションを検出する位置センサ１３とを備えている。紙センサ１４および位置センサ１３ともに光学センサが採用されており、紙センサ１４は、透明な用紙でも検出できるように、用紙１により適当な部材が物理的に動かされた状態を検出する。また、位置センサ１３は、発光素子１３ａと受光素子１３ｂとを備えており、紙送りローラ９３と共に回転する羽根９３ａが横切ったことを検出して紙送りローラ９３が所定の回転角度にあることを検出する。位置センサ１３および紙センサ１４の出力は印刷制御ユニット１２にフィードバックされ、印刷制御ユニット１２が給紙装置９１のパルスモータ９４に駆動パルスφｄを供給することにより予定する動きを紙送りローラ９３が行っているか否かが判断される。印刷制御ユニット１２が駆動パルスφｄにより実現する紙送りローラ９３の制御は、上述したように、単に給紙するために動かすだけではなく、紙送りローラ９３の速度を変えたり、逆回転させて用紙の先端を整えたり、紙送りローラ９３を用紙からリリースするために特定の場所で紙送りローラの動きを止めたりする制御が含まれる。
【００２５】
図２に、上記のオリジナルの給紙装置９１に代わり、本発明の改造用の給紙装置（アダプタブルマルチトレイ、以降ではＡＭＴ）２１を装着したプリンタ２０を示してある。このプリンタ２０は給紙装置２１を交換しただけなので、プリンタ本体１０の構成は変わらない。ＡＭＴ２１は、オリジナルの給紙装置９１に変わってプリンタ本体１０に取り付けることができ、複数種類の用紙を蓄積可能な給紙装置である。本例のＡＭＴ２１は、３つのトレイ２２ａ、２２ｂおよび２２ｃが重ねられた構成となっている。これらのトレイ２２ａ〜２２ｃは同一の構成であり、紙送りローラ２３ａ〜２３ｃと、それを駆動するモータ２４ａ〜２４ｃを備えている。また、ＡＭＴ２１は、これらのモータ２４ａ〜２４ｃを制御する給紙制御ユニット３０を備えている。したがって、給紙制御ユニット３０により、モータ２４ａ〜２４ｃのいずれかを選択して駆動することにより、トレイ２２ａ〜２２ｃに蓄積された用紙１ａ〜１ｃのいずれかが一枚ずつプリンタ本体１０に送り出され、印刷された用紙が出力される。
【００２６】
給紙制御ユニット３０は、プリンタ本体１０のプリンタ制御ユニット１２からオリジナルの給紙装置９１の駆動モータ９４に供給される駆動信号φｄを取得し、プリンタ本体１０が印刷可能なタイミングを判断するモニタリングユニット３１と、プリンタ本体１０が印刷可能なときにＡＴＭ２１の紙送りモータ２４ａ〜２４ｃのいずれかを駆動してプリンタ本体１０に所望の用紙１ａ〜１ｃのいずれかを給紙するモータ制御ユニット３２と、プリンタ本体の位置センサ１３に対しホームポジションにあることを示す仮想信号φｐを供給するフィードバックユニット３３とを備えている。
【００２７】
図３に、給紙制御ユニット３０の概略構成を示してある。まず、図３（ａ）は、プリンタ本体１０から出力される駆動信号φｄを示している。オリジナルの給紙装置９１の駆動モータ９４がパルスモータ（ステッピングモータ）であり、そのステータコイル９４ｓ１および９４ｓ２に対し２相の信号φｄ１およびφｄ２が供給されるとすると、これらの信号φｄ１およびφｄ２のパルス数および位相差によりロータ９４ｒが対応する角度だけ正転または逆転する。さらに、駆動信号φｄ１およびφｄ２は、パルス信号ではあるが、駆動電力を制御したり、応答性を改善するために各々のパルスがサブパルスに分割あるいはチョッピングされた信号として供給される。
【００２８】
このため、本例の給紙制御ユニット３０のモニタリングユニット３１は、駆動信号φｄをパルス信号φｄｐに整形する整形回路３５と、整形されたパルス信号φｄｐの位相を判別する位相判別回路３６と、その位相に基づきパルス信号φｄｐをカウントするカウンタ３７とを備えている。整形回路３５は、原給紙装置９４の駆動モータ９４のコイル９４ｓ１および９４ｓ２の抵抗成分より大きな抵抗値の負荷抵抗３５ｒが各々の駆動パルスφｄ１およびφｄ２を検出する回路に直列に挿入されている。チョッピングされたパルス信号が供給される対象であるコイルの抵抗値より十分に大きな抵抗値の負荷抵抗３５ｒが直列に接続された回路によりＲ成分の大きな積分回路として動作する回路が形成され、チョッピングされたパルス信号φｄ１およびφｄ２が、波形整形されたパルス信号φｄｐとして出力される。負荷抵抗３５ｒの抵抗値は、コイルの抵抗値の数倍以上であることが望ましく、さらには１０倍から１００倍程度以上であることが望ましい。たとえば、モータのコイル９４ｓ１および９４ｓ２の抵抗値が２０Ω程度であれば、負荷抵抗３５ｒとしては１ｋΩ程度のものを選択できる。さらに波形整形回路３５は、波形整形されたパルス信号φｄを、フォトカプラ３５ｐを介して出力し、プリンタ本体１０の制御系の信号と、ＡＭＴ２１の制御系の信号とをアイソレイトしている。
【００２９】
このようにして得られた波形整形されたパルス信号φｄは、位相判別回路（位相弁別回路）３６に供給され、それらの位相差からモータ９４を正転させるパルス信号か、逆転させるパルス信号かが判断される。本例においては、位相判別回路３６によりパルス信号φｄがデコードされ、回転方向と進角を示す正転パルスφｎと逆転パルスφｒとが出力され、それらが可逆カウンタ３７に入力される。
したがって、可逆カウンタ３７によりカウントされた値をモニタすることによりプリンタ本体の制御ユニット１２が意図しているパルスモータ９４の動きを完全にシミュレートすることができる。
【００３０】
このため、本例のＡＭＴ２１においては、制御ユニット３０のフィードバックユニット３３で、可逆カウンタ３７の値をモニタして、ホームポジションに相当する値になったときは、仮想信号φｐを位置センサ１３に供給することが可能である。これにより、プリンタ本体の制御ユニット１２に対して、可逆カウンタ３７で実現されている仮想のモータが正常に回転していることをフィードバックすることができる。したがって、プリンタ本体１０は、ＡＭＴ２１をオリジナルの給紙装置９１と解釈し、正常に動作を続ける。
【００３１】
ＡＭＴ２１は、図２に示すように、仮想信号φｐを位置センサ１３に供給するために位置センサ１３の受光素子１３ｂに取り付けるセンサーカバー４２を備えている。センサーカバー４２の内部にＬＥＤ４１が取り付けられており、ホームポジションのときに仮想信号φｐによりＬＥＤ４１をオフすることにより、オリジナルの給紙ユニット９１において紙送りローラ９３に装着された羽９３ａが受光素子１３ｂに対する光信号を妨げるのと同じ効果を与えることができる。また、仮想信号φｐによりプリンタ本体１０はＡＭＴ２１が給紙ユニット９１と同様に正常に動作していることを認識するので、ＡＭＴ２１に異常が発生したときは、仮想信号φｐを出力しない、あるいはホームポジションであるとプリンタ本体１０が認識するタイミングでは出力しないことにより、プリンタ本体１０に対してＡＭＴ２１の異常を連絡することも可能となる。
【００３２】
さらに、給紙制御ユニット３０のモータ制御ユニット３２は、可逆カウンタ３７の値をモニタして、プリンタ本体１０が用紙を受け入れて印刷可能なタイミングでマルチトレイのモータ２４ａ〜２４ｃのいずれかを回転して所望の用紙１ａ〜１ｃのいずれかを送り出す。すなわち、本例であれば、可逆カウンタ３７により実現されている仮想のモータの旋回角度が、基準位置を０度としたときに、０度から７２０度の範囲にあるモータ制御ユニット３２が判断したときに、ＡＭＴ２１のモータ２４ａ〜２４ｃのいずれかに駆動信号を供給する。そして、所望の用紙が給紙されると、可逆カウンタ３７をリセットし、オリジナルの給紙ユニット９１の紙送りローラ９３が初期セットされる状態に戻す。多くのプリンタにおいては、用紙の抵抗の差や、その他の様々な要因によってモータ９４が駆動パルス通りに完全には回転しないことを吸収するために、いずれかのタイミングでプリンタ本体の制御ユニット１２の内部のカウンタもリセットする。したがって、ＡＭＴ２１においても、プリンタ本体１０と同じタイミングで可逆カウンタをリセットすることにより、プリンタ本体１０が意図する動きを可逆カウンタで完全にシミュレートできる。
【００３３】
プリンタ本体１０が印刷可能になった条件で、モータ２４ａ〜２４ｃのいずれを駆動するかは、ホスト装置２からＡＭＴ２１の制御ユニット３０に供給される選択信号により決定される。ホスト装置２とプリンタ２０とがＵＳＢで接続され、印刷データと用紙を選択するデータとが供給されるのであれば、ＡＭＴ２１にＵＳＢハブとしての機能を持たせておくことにより、ホスト装置２としては１台のプリンタを制御しているのと同じ条件で、プリンタ本体１０とＡＭＴ２１とを制御できる。
【００３４】
このように、本例のプリンタ２０は、１種類の用紙に印刷するように設計および開発された汎用型のプリンタ９０のオリジナルの給紙装置９１を取り外し、マルチトレイ機能を備えたＡＭＴ２１を取り付けることにより、複数種類の用紙から所望の種類の用紙を選択して印刷するマルチトレイ型のプリンタとして提供することができる。そして、ユーザは、プリンタ２０をホスト装置２からマルチトレイ型の単体のプリンタとして制御することが可能となる。ＡＭＴ２１を取り付ける対象となるプリンタのメーカや機種が異なると、プリンタ本体の制御が異なる可能性がある。しかしながら、用紙１を受け入れるタイミングは必ずあり、その角度範囲が広いか狭いかだけの相違となる。したがって、モータ制御ユニット３２において、適当なパラメータにより、可逆カウンタ３７のカウント値からプリンタ本体１０に対して用紙を送り出すタイミングを導き出す条件を変えるだけで容易に対応できる。また、用紙のサイズはＡ版およびＢ版として規格化されているので、トレイを含めたＡＭＴ２１をプリンタ本体１０に接続する部分のサイズも用紙の規格に基づき限られた範囲になる。したがって、本発明によるＡＭＴ２１は、メーカや機種の異なるプリンタに対して、汎用性のある交換あるいは改造用の給紙ユニットとして提供することが可能であり、低コストでユーザが望むタイプのプリンタを提供することができる。
【００３５】
また、本例のＡＭＴ２１は、プリンタ本体１０がオリジナルの給紙ユニット９１のモータ９４に供給する駆動信号φｄを捉えてプリンタ本体１０に対してＡＭＴ２１が正常に動作している信号をフィードバックし、プリンタ本体１０に対して適切なタイミングで用紙１を供給する。したがって、オリジナルの給紙ユニット９１は、モータ９４も含めて不要であり、モータ９４を含めた全体をＡＭＴ２１に交換できる。多くのプリンタにおいては、給紙装置９１がプリンタ本体１０とはセパレートしたシャーシまたはハウジングで構成されており、モータ９４を含めて給紙ユニット９１を取り除くことは容易である。したがって、オリジナルの給紙ユニット９１を取り除いた後に、ＡＭＴ２１を取り付けることも容易であり、極めて簡単に、また低コストで汎用のプリンタ１０をマルチトレイ型のプリンタ２０に改造することができる。
【００３６】
オリジナルの給紙ユニット９１が直流モータとエンコーダを備えているタイプの場合は、エンコーダからプリンタ本体１０にフィードバックされるパルス信号をＡＭＴ２１の側でモニタすることにより、上記と同様に、オリジナルの給紙ユニット９１に変わって取り付けることができるＡＭＴを提供できる。しかしながら、エンコーダを動かす必要があるので、直流モータを取り外すことができず、この点では、上述したようなパルスモータでオリジナルの給紙ユニットが駆動されるプリンタよりは改造が面倒であり、直流モータを余分に動かすために電力も余分に消費される。ＡＭＴ２１の制御ユニット３０に、プリンタ本体１０から供給される直流信号のインターバルから直流モータをシミュレートする機能を搭載し、プリンタ本体１０にエンコーダ出力をフィードバックすることにより直流モータを含めてオリジナルの給紙ユニットをＡＭＴに交換することも可能である。
【００３７】
図４に、本例のＡＭＴ２１の制御ユニット３０の動作の概要をフローチャートで示してある。まず、ステップ６１でホスト装置２から用紙選択の信号を受け付けると、ステップ６２で該当するトレイ２２ａ〜２２ｃのいずれかをセットする。すなわち、モータ制御ユニット３２により駆動するモータ２４ａ〜２４ｃのいずれかをセットする。ステップ６３で駆動信号φｄをプリンタ本体１０から受信すると、ステップ６４で位相を判別し、ステップ６５で可逆カウンタ３７をアップまたはダウンする。ステップ６６において、可逆カウンタ３７の値が基準位置であるホームポジションに相当する値になると、ステップ６７において、フィードバックユニット３３が仮想信号φｐをプリンタ本体１０に供給して正常動作していることを示す。また、ステップ６８において、可逆カウンタ３７の値が印刷可能な範囲になると、ステップ６９においてモータ制御ユニット３２が設定された紙送りモータ２４ａ〜２４ｃのいずれかに駆動信号を供給して所望の用紙をプリンタ本体１０に供給する。そして、ステップ７０で可逆カウンタ３７をリセットして１サイクルの処理を終了する。
【００３８】
なお、本例においては、オリジナルの給紙装置に代わり取り付けられる改造用の給紙装置としてマルチトレイ機能を備えたＡＭＴを例に本発明を説明しているが、改造用の給紙装置は、単体のトレイを備えた給紙装置であっても良い。オリジナルの給紙装置では容量が不足する場合や、オリジナルの給紙装置では取り扱いが困難な用紙、たとえば、厚紙とか封筒とかを取り扱うのに適した給紙装置を改造用の給紙装置として提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
このように、本発明においては、プリンタ本体とオリジナルの給紙装置との間で交換されるパルス信号を捉えてオリジナルの給紙装置の紙送りローラの状態をデジタル的にシミュレートする機能を備えた改造用の給紙装置を提供する。この改造用の給紙装置は、仕様の異なるプリンタに対して簡単に適合でき、また、オリジナルのプリンタが備えている原給紙装置に対して簡単に入れ替えることができる。したがって、汎用のプリンタをベースとして、低コストでユーザが望む特殊な機能を備えたプリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】汎用のプリンタの構成例を示す図である。
【図２】図１に示す汎用のプリンタに改造用の給紙装置を取り付けた構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、プリンタ本体から供給される駆動信号の例を示し、図３（ｂ）は、改造用の給紙装置の制御ユニットの概略構成を示す図である。
【図４】改造用の給紙装置の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　用紙
１０　　プリンタ本体、　１１　　印刷機構、　１２　　印刷制御ユニット
２０　　プリンタ
２１　　改造用の給紙装置（ＡＭＴ）
２２ａ〜２２ｃ　　トレイ、　２３ａ〜２３ｃ　　紙送りローラ
２４ａ〜２４ｂ　　紙送り用のモータ
３０　　給紙制御ユニット、　３１　　モニタリングユニット
３２　　モータ制御ユニット、　３３　　フィードバックユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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