(57)【要約】【課題】案内経路中の記録媒体に対して加えられるテンションが変動する場合にも印字不良の発生や連続紙の損傷を低減する。【解決手段】ホッパ部３から引き出された記録媒体２を印字部４に案内する案内経路８における記録媒体２に接触し、案内経路８の距離を変更可能とするように案内経路８における案内方向に対して交叉する方向に変位可能に設けられた経路長変更部材２５を、第１の付勢手段３０と、第１の付勢手段３０を介してこの第１の付勢手段３０による付勢力よりも大きい付勢力を有する第２の付勢手段３２と、によって案内経路８長を長くする方向へ付勢することで、経路長変更部材２５に対して２段階の付勢力を作用させるようにした。【選択図】    図１
2005047047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を保持するホッパ部と、
前記記録媒体に対して印字動作を行う印字部と、
前記ホッパ部から前記記録媒体を引き出し前記印字部に搬送する媒体搬送手段と、
前記媒体搬送手段によって前記ホッパ部から引き出された前記記録媒体を前記印字部に案内する案内経路と、
前記案内経路における前記記録媒体に接触し、前記案内経路の距離を変更可能とするように前記案内経路における案内方向に対して交叉する方向に変位可能に設けられた経路長変更部材と、
前記案内経路長を長くする方向へ前記経路長変更部材を付勢する第１の付勢手段と、
第１の付勢手段を介して、この第１の付勢手段による付勢力よりも大きい付勢力で前記案内経路長を長くする方向へ前記経路長変更部材を付勢する第２の付勢手段と、
を具備するプリンタ。
【請求項２】
前記第１の付勢手段および前記第２の付勢手段は、ばねである請求項１記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
長尺状の連続紙を順次繰り出して印字を行なうようにしたプリンタがある。このようなプリンタには、ロール状に巻回された連続紙をホッパ部に収納保持し、印字データに応じてホッパ部から所定長さ分ずつ連続紙を引き出して印字部へ搬送するようにしているものがある。印字に際して連続紙を引き出すと、ホッパ部における連続紙は、引き出された量に応じて回転する。
【０００３】
ところで、物体には慣性力が作用しているため、ホッパ部からの連続紙の引き出し始めにはホッパ部における連続紙の重量に起因したテンションが記録媒体に対して加えられる。
【０００４】
連続紙に過剰なテンションが加えられると、連続紙が損傷したり、また印字部へ正しく搬送することができずに印字不良が発生したりする。
【０００５】
このため、印字部より連続紙の搬送方向上流側で連続紙を弛ませるダンパー装置を設けるようにしたプリンタがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された技術では、連続紙の搬送方向に交叉する方向に変位可能なダンパーローラと、このダンパーローラを保持して連続紙の搬送方向に交叉する方向に変位可能なダンパーアームとを設けることにより、連続紙に加わるテンションを吸収する範囲を広げることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１６６５１公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、印字部における印字動作の高速化が図られている。印字部における印字動作を高速化すると、連続紙に加えられるテンションは、印字動作開始時において急激に上昇する。連続紙に加えられるテンションが急激に上昇した場合、連続紙を正しく印字位置へ搬送することができず正しい位置に印字が行なわれない印字不良や、連続紙が途中で切れてしまう等の不具合が発生することが懸念される。
【０００８】
また、近年では、ホッパ部における連続紙の交換頻度を低減するために、ホッパ部に収容する連続紙の巻き径を大きくしたレシートプリンタがある。このような場合、交換直後の連続紙は印字動作開始時における慣性モーメントが大きく、連続紙の引き出しに際して連続紙に加わるテンションが大きくなる。連続紙に対して過剰なテンションが加わると、上述と同様に、正しい位置に印字が行なわれなかったり、連続紙が途中で切れてしまったりすることが懸念される。
【０００９】
本発明の目的は、案内経路中の記録媒体に対して加えられるテンションが変動する場合にも印字不良の発生や連続紙の損傷を低減することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のプリンタは、記録媒体を保持するホッパ部と、前記記録媒体に対して印字動作を行う印字部と、前記ホッパ部から前記記録媒体を引き出し前記印字部に搬送する媒体搬送手段と、前記媒体搬送手段によって前記ホッパ部から引き出された前記記録媒体を前記印字部に案内する案内経路と、前記案内経路における前記記録媒体に接触し、前記案内経路の距離を変更可能とするように前記案内経路における案内方向に対して交叉する方向に変位可能に設けられた経路長変更部材と、前記案内経路長を長くする方向へ前記経路長変更部材を付勢する第１の付勢手段と、第１の付勢手段を介して、この第１の付勢手段による付勢力よりも大きい付勢力で前記案内経路長を長くする方向へ前記経路長変更部材を付勢する第２の付勢手段と、を具備する。
【００１１】
したがって、経路長変更部材に対して２段階の付勢力を作用させることができる。すなわち、案内経路中の記録媒体に対してテンションが加わることによって第１の付勢手段による付勢力に抗って経路長変更部材に作用する外力が第１の付勢手段による付勢力よりも大きくなった場合には、第１の付勢手段による付勢力に抗って経路長変更部材が案内経路の距離を短くする方向へ変位し、案内経路中の記録媒体に対してさらに大きなテンションが加わることによって第２の付勢手段による付勢力に抗って経路長変更部材に作用する外力が第２の付勢手段による付勢力よりも大きくなった場合には、第２の付勢手段による付勢力に抗って経路長変更部材が案内経路の距離をさらに短くする方向へ変位する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図９を参照して説明する。本発明は、レシート等を印字するプリンタへの適用例を示す。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態のプリンタを概略的に示す側面図である。本実施の形態のプリンタ１は、ロール状の連続紙２を収容するホッパ３から、連続紙２に対して印字を行う印字部４、印字がなされた連続紙２を切断するロータリカッタ５、および、切断された連続紙２をプリンタ１の外部へ向けて搬送するトランスポート部６を介して発行口７へ至る案内経路８を備えている。本実施の形態では、案内経路８においてホッパ３側を上流側、発行口７側を下流側とする。
【００１４】
まず、ホッパ３について説明する。ホッパ３は、連続紙２を、長さ方向における他端側（外周側の端部）から引き出し自在に保持する保持機構９を備えている。
【００１５】
保持機構９が保持可能な連続紙２としては、連続紙２が巻回される巻回軸を備え、糊付け等によって連続紙２の巻き始め側の端部がこの巻回軸に固定されているタイプと、連続紙２の巻き始め側の端部が巻回軸に固定されていないタイプとがあるが、本実施の形態では、いずれのタイプの連続紙２であっても保持機構９で保持可能な連続紙２として用いることが可能である。
【００１６】
保持機構９は、一対の側板１０にそれぞれ形成された円弧状の切欠き１０ａを備える軸受け部１１と、連続紙２の巻回軸の軸心方向の両端に脱離自在に装着されて軸受け部１１に回転可能に支持される円筒形状のコア１２とを備えている。
【００１７】
軸受け部１１は、切欠き１０ａに外周面を臨ませた状態で側板１０に設けられて、連続紙２の巻回軸の軸心方向と平行な軸心回りに回転自在な複数のローラ１３を備えている。
【００１８】
コア１２の一端部側は、巻回軸に挿入可能とされている。また、コア１２の他端部側は、軸受け部１１によって着脱自在に支持される。コア１２の外径寸法は、後述する印字動作に際して連続紙２がホッパ３から引き出された場合に、コア１２と巻回軸との間で空転が生じない程度に巻回軸の内径寸法と同等程度に設定されている。
【００１９】
保持機構９は、連続紙２の巻回軸に挿入されたコア１２を、軸受け部１１によって下側から支持するとともに、後述する印字動作に際して連続紙２が引き出されることによる巻回軸の回転に伴って軸受け部１１におけるコア１２を回転可能に保持する。
【００２０】
次に、印字部４について説明する。印字部４は、ローラ構造のプラテン１４と、このプラテン１４に対して案内経路８を介して接離自在に対向配置された印字ヘッド１５とを備えている。
【００２１】
プラテン１４は、側板１０に設けられた一対のヘッド支持板１６間で、軸心回りに回動可能に支持されている。プラテン１４は、図示しないモータによって回転駆動され、後述するトランスポート部６とともに、案内経路８中における連続紙２を上流側から下流側へ搬送する機能も果たす。ここに、媒体搬送手段としての機能の一部が実現されている。
【００２２】
印字ヘッド１５は、プラテン１４から離反する方向に揺動可能に支持されており、圧縮ばね１６によってプラテン１４に当接する方向に付勢されている。公知の技術であるため図示および説明を省略するが、本実施の形態の印字ヘッド１５は、ライン状に配列された複数の発熱抵抗体を備えたサーマルヘッドであり、後述する印字動作に際しては、複数の発熱抵抗体が、プリントデータに応じて１ライン分ずつ選択的に発熱するように駆動制御されて、連続紙２に所定事項をプリントする。
【００２３】
次に、ロータリカッタ５について説明する。ロータリカッタ５は、ともに、略平板状の固定刃１７と回転刃１８とを組み合わせて構成されている。固定刃１７と回転刃１８とは、ともにフレーム１９によって支持されている。ロータリカッタ５は、フレーム１９を一対の側板１０に対して固定することで、案内経路８に対して位置決めされる。
【００２４】
固定刃１７は、フレーム１９に対して回動可能に支持されている。固定刃１７は、後述する連続紙２の切断に際して切り始めとなる側に設けられた図示しない圧接ばねによって、自身の刃先を回転刃１８の刃先に圧接させる方向に付勢されている。
【００２５】
回転刃１８は、軸心方向がプラテン１４の軸心方向と平行となるように配設された回転刃支持部材２０に保持されており、この回転刃支持部材２０の軸心方向に対して自身の長手方向が傾斜するように設けられている。
【００２６】
回転刃支持部材２０は、フレーム１９に設けられた図示しない回転刃軸受によって、フレーム１９に対して回動可能に保持されている。
【００２７】
回転刃１８は、回転刃支持部材の回転によって回転刃１８の刃先が軌跡として描く円の径が、回転刃支持部材２０の軸心方向に沿って等しくなるように設けられている。
【００２８】
回転刃支持部材２０の軸心方向の一端側には、図示しない駆動ギヤが取り付けられている。この駆動ギヤは、回転刃支持部材２０がフレーム１９に取り付けられた状態でフレーム１９の外側に位置するように設けられている。特に図示しないが、フレーム１９にはモータ等の駆動源に連結されたギヤ列が設けられており、駆動ギヤはフレーム１９を一対の側板１０に固定した状態で、このギヤ列に連結される。
【００２９】
本実施の形態のロータリカッタ５における固定刃１７の刃先と回転刃１８の刃先とは、切断時以外には噛み合っていない分離型構造とされており、回転刃支持部材２０の回転に際して互いが鋏のように噛み合うように位置決めされている。
【００３０】
次に、トランスポート部６について説明する。トランスポート部６は、案内経路８において印字部４よりも連続紙２案内方向下流側に設けられている。このトランスポート部６は、案内経路８中を搬送される連続紙２を下側から支持する下側ガイド部材２２と、この下側ガイド部材２２に上方から対向接触配置されたエンドレスタイプのタイミングベルト２３とを備えている。タイミングベルト２３は、案内経路８の上流側と下流側とで対をなして少なくとも一方が図示しないモータによって回転駆動される一対のギヤに掛け渡されており、トランスポート部６における連続紙２を下側ガイド部材２２に押し付ける機能も果たす。ここに、媒体搬送手段としての機能の一部が実現されている。
【００３１】
後述する印字動作に際してモータは、案内経路８における連続紙２が、印字ヘッド１５が一度にプリント可能な長さと同一ないし同等の長さずつプリント位置を通過するように駆動される。これにより、後述する印字動作に際して、プラテン１４およびタイミングベルト２３は、印字ヘッド１５が一度にプリント可能な長さと同一ないし同等の長さずつ連続紙２を引き出し搬送する。
【００３２】
本実施の形態のレシートプリンタは、案内経路８中の連続紙に作用するテンションを緩衝するテンション緩衝部２４を備えている。図２は、テンション緩衝部２４を示す側面図である。テンション緩衝部２４は、案内経路８における連続紙に接触し、案内経路８の距離を変更可能とするように案内経路８における案内方向に対して交叉する方向に変位可能に設けられた経路長変更部材としてのテンションローラ２５を有している。
【００３３】
また、テンション緩衝部２４は、一対の側板１０にそれぞれ設けられた一対のダンパーアーム２６を備えている。このダンパーアーム２６は、支持部２７を介して側板１０に取り付けられており、支持部２７を中心として側板１０の面方向に沿って回動可能とされている。
【００３４】
上述したテンションローラ２５は、ダンパーアーム２６において支持部２７よりも上方に位置付けられた自由端側で、ダンパーアーム２６間に支持されている。テンションローラ２５の軸心方向両端には、ローラシャフト２８が設けられている。テンションローラ２５は、ダンパーアーム２６に設けられたダンパーアーム長穴２９にローラシャフト２８を嵌挿することによって、ダンパーアーム２６に対して回転自在とされている。また、テンションローラ２５は、ダンパーアーム長穴２９内でのローラシャフト２８の摺動範囲内において、ダンパーアーム長穴２９に沿って移動可能とされている。
【００３５】
ダンパーアーム２６の自由端側でダンパーアーム長穴２９の近傍には、トグルばね３０が固定されている。トグルばね３０は、一対の側板１０に対してそれぞれ設けられている。各トグルばね３０の一端はローラシャフト２８に当接され、各トグルばね３０の他端はダンパーアーム２６に設けられたダンパーアームトグルばね掛け３１に引っ掛けることによってそれぞれ位置固定されている。テンションローラ２５は、ローラシャフト２８を介して、一対のトグルばね３０によってトグルばね３０の開放方向に付勢されている。本実施の形態では、ローラシャフト２８、ダンパーアーム長穴２９、トグルばね３０、ダンパーアームトグルばね掛け３１によって第１の付勢手段が実現されている。また、本実施の形態では、図１に示すテンションローラ２５の位置をローラセット位置とする。
【００３６】
上述したダンパーアーム長穴２９は、ダンパーアーム２６に対するトグルばね３０の固定位置を中心とする円弧形状を有している。
【００３７】
ダンパーアーム２６において支持部２７よりもホッパ３側には、引張りばね３２が設けられている。引張りばね３２は、一対の側板１０に対してそれぞれ設けられている。各引張りばね３２は、ダンパーアーム２６において支持部２７側に設けられたダンパーアームばね掛け３３と、側板１０においてダンパーアームばね掛け３３よりもホッパ３側に設けられたホッパ部ばね掛け３４との間にそれぞれ掛け渡されており、ダンパーアーム２６を図１中反時計回り方向に付勢している。本実施の形態では、ダンパーアーム２６、支持部２７、引張りばね３２、ダンパーアームばね掛け３３、ホッパ部ばね掛け３４によって第２の付勢手段が実現されている。また、本実施の形態では、図１に示すダンパーアーム２６の位置をアームセット位置とする。
【００３８】
なお、側板１０には、ダンパーアーム２６側に向けて突出するストッパ３５が設けられている。ダンパーアーム２６には、支持部３７を中心として図１中反時計回り方向に回動した場合に、ホッパ３側からストッパ３５に係合可能な凹部３６が形成されている。これにより、ダンパーアーム２６が、ストッパ３５と凹部３６とが係合する位置を超えてアームセット位置よりも案内経路８側に回動することが規制される。
【００３９】
加えて、特に図示しないが、プリンタ１はプリンタ１が備える各部を駆動制御する制御部を備えている。
【００４０】
このようなプリンタ１では、ロール状の連続紙をホッパ３にセットし、セットした連続紙２をホッパ３から引き出して、図１中テンションローラ２５の上側を通るように案内する。これにより、案内経路８中を案内される連続紙２は、テンションローラ２５に対して上方から接触する。そして、印字ヘッド１５とプラテン１４との間、固定刃１７と回転刃１８との間、および、タイミングベルト２３と下側ガイド部材２２との間を通って、発行口７に至るように案内する。
【００４１】
このような構成において、印字動作に際しては、図示しない制御部によってプラテン１４が連結された図示しないモータおよび印字ヘッド１５を駆動することによって、案内経路８中で連続紙２を搬送しながら、この連続紙２に対して所定事項を印字する。
【００４２】
印字が終了すると、制御部によって図示しないモータを駆動制御してモータの駆動力をギヤ列を介して駆動ギヤに伝達する。これにより、回転刃支持部材２０が回転され、回転刃支持部材２０の回転に伴って回転刃１８が回転される。回転刃１８が回転することにより、固定刃１７の刃先と回転刃１８の刃先とが鋏のように噛み合い、案内経路８中を案内される連続紙２が切断される。
【００４３】
ところで、近年では、印字部４における印字動作の高速化が図られている。印字部４における印字動作の高速化に伴って、案内経路８中を案内される連続紙２の搬送速度も高速化するため、印字動作開始時には連続紙２に作用する慣性力によって、連続紙２に作用するテンションが急激に上昇する。連続紙２に作用するテンションが急激に上昇した場合、印字位置に対して連続紙２を正しく搬送することができずに、正しい位置に印字が行なわれない印字不良や、連続紙２が途中で切れてしまう等の不具合が発生することが懸念される。
【００４４】
このように、案内経路８中の連続紙にテンションが加わった場合、テンションローラ２５に対して、案内経路８の長さを短くする方向へテンションローラ２５を付勢する付勢力が作用する。
【００４５】
本実施の形態のプリンタ１では、案内経路８中の連続紙２のテンションに起因してテンションローラ２５を付勢する付勢力が、トグルばね３０がテンションローラ２５を付勢する付勢力を超えると、図３に示すように、ローラシャフト２８がダンパーアーム長穴２９に沿ってトグルばね３０の付勢力に抗う方向に変位する。
【００４６】
このとき、トグルばね３０の他端はダンパーアームトグルばね掛け３１に固定されているため、テンションローラ２５のみを変位させることができる。
【００４７】
これにより、連続紙２のテンションが急激に上昇することを抑制して、印字動作の開始時に連続紙２をスムーズに送り出すことができ、正確な印字を行なうことができる。
【００４８】
また、近年では、ホッパ３における連続紙２の交換頻度を低減するために、ホッパ３に収容する連続紙２の巻き径を大きくしたプリンタ１がある。このような場合、交換直後の連続紙２は印字動作開始時における慣性モーメントが大きく、連続紙２の引き出しに際して連続紙２に加わるテンションが大きくなる。連続紙２に対して過剰なテンションが加わると、上述と同様に、正しい位置に印字が行なわれなかったり、連続紙２が途中で切れてしまったりすることが懸念される。
【００４９】
そして、交換直後の連続紙２の慣性力が作用する場合には、上述した印字動作の高速化に伴うテンションの上昇も加わるため、連続紙２にはさらに大きなテンションが加えられ、このテンションがトグルばね３０やテンションローラ２５によって緩衝可能なテンションよりも大きくなることが考えられる。
【００５０】
本実施の形態のプリンタ１では、ローラセット位置に位置付けられているテンションローラ２５のローラシャフト２８がダンパーアーム長穴２９に沿ってトグルばね３０の付勢力に抗う方向に変位し、図３に示すように、ダンパーアーム長穴２９による移動許容限界位置に到達した状態で、案内経路８中の連続紙２のテンションに起因してテンションローラ２５を付勢する付勢力がさらに加わった場合、図４に示すように、引張りばね３２による引張り力に抗って、ダンパーアーム２６が支持部２７を中心として図４中時計回り方向に回動する。
【００５１】
ダンパーアーム２６が支持部２７を中心として回動することにより、ホッパ３から引き出された連続紙２が印字部４に至るまでに経由する案内経路８が短くなるので、連続紙２に作用するテンションが急激に上昇することを抑制することができる。
【００５２】
また、この状態では、テンションローラ２５に対して加えられるトグルばね３０の付勢力と、ダンパーアーム２６に対して加えられる引張りばね３２の引張り力とが、案内経路８長を長くする方向に作用するため、印字部４における印字動作が停止した場合には、トグルばね３０の付勢力によってテンションローラ２５がローラセット位置に復帰し、引張りばね３２の引張り力によってダンパーアーム２６がアームセット位置に復帰する。
【００５３】
これによって、次の印字動作に際して連続紙２に作用するテンションを緩衝することができる。
【００５４】
ここで、図５は、印字動作待機時におけるテンション緩衝部２４を示している。連続紙２に作用するテンションによってテンションローラ２５に対して作用する力が、トグルばね３０の付勢力よりも小さい場合、テンション緩衝部２４における各部は、図５に示す位置関係となる。連続紙２からの力が加えられていない状態において、テンションローラ２５およびローラシャフト２８をローラセット位置に位置付けるために要するトグルばね３０のトルクは、以下のように表すことができる。
【００５５】
テンションローラ２５およびローラシャフト２８の総重量をＷ１とした場合、トグルばね３０の一端側には、テンションローラ２５およびローラシャフト２８の総重量Ｗ１と、総重量Ｗ１に対する分力Ｗ１ｘ，Ｗ１ｙが作用している。
【００５６】
トグルばね３０の支点からローラシャフト２８に対する力点までの距離をＲ５とし、重力が作用するＷ１と分力Ｗ１ｘとのなす角度をφ１とすると、片方のトグルばねが必要とするトルクＴｔ１は、以下に示す（１）式で表される。
【００５７】
Ｔｔ１＝（Ｗ１ｘＲ５）／２    ・・・（１）
【００５８】
総重量Ｗ１に対する分力Ｗ１ｘは、
Ｗ１ｘ＝（Ｗ１ｃｏｓφ１）／２    ・・・（２）
で表されるため、トグルばね３０が必要とするトルクＴｔ１は、以下に示す（３）式で表すことができる。
【００５９】
Ｔｔ１＝（Ｗ１Ｒ５ｃｏｓφ１）／２    ・・・（３）
【００６０】
図６は、上述した（３）式で示すトルクＴｔ１以上のトルクが、トグルばね３０に対して加わった場合におけるテンション緩衝部を示している。
【００６１】
プラテン１４による連続紙搬送力をＦ１、印字部４におけるプラテン１４と連続紙２との摩擦係数をμ、および、印字部４における用紙押し圧をＮとした場合、プラテン１４による連続紙搬送力Ｆ１は、以下に示す（４）式で表される。
【００６２】
Ｆ１＝μＮ    ・・・（４）
【００６３】
図６に示す状態のテンションローラ２５には、案内経路８における連続紙２に沿って連続紙搬送力Ｆ１とその反力Ｆ１とが作用する。このとき、テンションローラ２５には、Ｑ２で示す合力が加わっている。
【００６４】
ここで、連続紙搬送力Ｆ１およびその反力Ｆ１の分力をＦ１ｘ，Ｆ１ｙ、連続紙搬送力Ｆ１と分力Ｆ１ｘとのなす角度をφ６とすると、分力Ｆ１ｘは、以下に示す（５）式で表される。
【００６５】
Ｆ１ｘ＝Ｆ１ｃｏｓφ６    ・・・（５）
【００６６】
上述した（４）式、（５）式より、分力Ｆ１ｘは、以下に示す（６）式で表される。
【００６７】
Ｆ１ｘ＝μＮｃｏｓφ６    ・・・（６）
【００６８】
また、図６に示す状態のテンションローラ２５にかかる合力をＱ２とすると、合力Ｑ２は、以下に示す（７）式で表される。
【００６９】
Ｑ２＝２Ｆ１ｘ    ・・・（７）
【００７０】
すなわち、上述した（６）式、（７）式より、合力Ｑ２は以下に示す（８）式で表すことができる。
【００７１】
Ｑ２＝２μＮｃｏｓφ６    ・・・（８）
【００７２】
ここで、テンションローラ２５にかかる合力Ｑ２の分力をＱ２ｘ、Ｑ２ｙとし、Ｑ２とＱ２ｘとのなす角度をφ７とすると、図６に示す状態の片方のトグルばね３０が必要とするトルクＴｔ２および分力Ｑ２ｘは、以下に示す（９）式、（１０）式で表すことができる。
【００７３】
Ｔｔ２＝（Ｑ２ｘＲ５）／２    ・・・（９）
Ｑ２ｘ＝Ｑ２ｃｏｓφ７    ・・・（１０）
【００７４】
（９）式、（１０）式より、トルクＴｔ２は、以下に示す（１１）式で表すことができる。
【００７５】
Ｔｔ２＝（Ｑ２Ｒ５ｃｏｓφ７）／２    ・・・（１１）
【００７６】
ゆえに、（８）式、（１１）式よりトルクＴｔ２は、以下に示す（１２）式で表すことができる。
【００７７】
Ｔｔ２＝２μＮＲ５ｃｏｓφ６ｃｏｓφ７    ・・・（１２）
【００７８】
図７は、トグルばね３０の付勢力以上の力がトグルばね３０に加わることにより引張りばね３２に作用する力の掛かり方について説明する側面図である。
【００７９】
トルクＴｔ２以上のトルクが、トグルばね３０に対して加わった場合のテンションローラ２５にかかる合力をＱ１、テンションローラ２５にかかる合力Ｑ１の分力をＱ１ｘ，Ｑ１ｙ、Ｑ１とＱ１ｘとのなす角度φ５とすると、テンションローラ２５にかかる合力Ｑ１およびテンションローラ２５に作用する分力Ｑ１ｘは、以下に示す（１３）式、（１４）式によって表される。
【００８０】
Ｑ１＝Ｑ２＝２μＮｃｏｓφ６    ・・・（１３）
Ｑ１ｘ＝Ｑ１ｃｏｓφ５    ・・・（１４）
【００８１】
ここで、片方の引張りばね３２の引張り力をＰ１とするときに支持部２７を中心としてダンパーアーム２６を図７中反時計回り方向に回転させる方向に作用する分力をＰ１ｘ，Ｐ１ｙ、ローラシャフト２８から支持部までの距離をＲ３、ダンパーアーム２６において引張りばね３２の引張り力が作用する点から支持部２７までの距離をＲ４とすると、分力Ｑ１ｘ、引張り力Ｐ１、距離Ｒ３，Ｒ４の関係は以下に示す（１５）式によって表される。
【００８２】
Ｑ１ｘＲ３＝２Ｐ１ｘＲ４    ・・・（１５）
【００８３】
すなわち、（１５）式より、分力Ｐ１ｘは、以下に示す（１６）式で表される。
【００８４】
Ｐ１ｘ＝Ｑ１ｘＲ３／２Ｒ４    ・・・（１６）
【００８５】
一方で、分力Ｐ１ｘは、以下に示す（１７）式でも表すことができる。
【００８６】
Ｐ１ｘ＝Ｐ１ｃｏｓφ４    ・・・（１７）
【００８７】
ここで、Ｐ１とＰ１ｘとのなす角度をφ４とすると、（１６）式、（１７）式より、以下に示す（１８）式が導かれる。
【００８８】
Ｐ１ｃｏｓφ４＝Ｑ１ｘＲ３／２Ｒ４    ・・・（１８）
【００８９】
すなわち、上述した各種数式より、片方の引張りばね３２の引張り力Ｐ１は、以下に示す（１９）式で表すことができる。
【００９０】
2005047047.tif 000003
【００９１】
図８は、トグルばね３０の付勢力以上の力がトグルばね３０に加わることにより図７に示す状態よりも強い力が作用している場合に引張りばね３２に作用する力の掛かり方について説明する側面図である。
【００９２】
連続紙２の慣性モーメントをＩ、連続紙２の質量をＭ、巻回状態にある連続紙２の外周半径をＲ２、連続紙２の内周半径をＲ１とすると、連続紙２の慣性モーメントＩは、以下に示す（２０）式によって表される。
【００９３】
2005047047.tif 000004
【００９４】
印字速度をＶ２、印字速度に達するまでの時間（加速時間）をｔａ、連続紙２の角加速度をａ、連続紙２の摩擦負荷トルクをＴｓ、ロール紙の引出し力Ｆ２とすると、
２π：３６０＝ａ：｛３６０×（Ｖ２−０）／ｔａ｝／２πＲ２
であるため、連続紙２の角加速度ａは、以下に示す（２１）式によって表される。
【００９５】
ａ＝Ｖ２／（Ｒ２ｔａ）    ・・・（２１）
【００９６】
ところで、連続紙２を回転させる（引き出す）ために必要なトルクは、（必要なトルク）＝（連続紙２の慣性モーメント）×（連続紙２の角加速度）＋（連続紙２の摩擦負荷トルク）で表される。このため、ロール紙を回転させるために必要なトルクＴ２は、以下に示す（２２）式によって表される。
【００９７】
Ｔ２＝Ｉ×ａ＋Ｔｓ    ・・・（２２）
【００９８】
上述した（２０）式、（２１）式、（２２）式よりトルクＴ２は、以下に示す（２３）式によって表すことができる。
【００９９】
Ｔ２＝｛Ｍ（Ｒ１２＋Ｒ２２）Ｖ２｝／（２Ｒ２ｔａ）＋Ｔｓ  ・・・（２３）
【０１００】
一方で、連続紙２を回転させるために必要なトルクＴ２は、以下に示す（２４）式によって表される。
【０１０１】
Ｔ２＝Ｆ２Ｒ２    ・・・（２４）
【０１０２】
上述した（２３）式、（２４）式よりトルクＴ２は、以下に示す（２５）式によって表すことができる。
【０１０３】
Ｆ２Ｒ２＝｛Ｍ（Ｒ１２＋Ｒ２２）Ｖ２｝／（２Ｒ２ｔａ）＋Ｔｓ                                                ・・・（２５）
【０１０４】
以上より、連続紙２の引出し力Ｆ２は、以下に示す（２６）式によって表すことができる。
【０１０５】
Ｆ２＝｛Ｍ（Ｒ１２＋Ｒ２２）Ｖ２｝／（２Ｒ２２ｔａ）＋Ｔｓ／Ｒ２    ・・・（２６）
【０１０６】
ところで、図８において、片方の引張りばね３２の引張り力をＰ２とするときに支持部を中心としてダンパーアーム２６を図８中反時計回り／時計回り方向に回転させる方向に作用する分力をＰ２ｘ，Ｐ２ｙ、Ｐ２とＰ２ｘとのなす角度をφ２、テンションローラ２５に作用する合力をＱ３、テンションローラ２５にかかる合力Ｑ３の分力をＱ３ｘ，Ｑ３ｙ、Ｑ３とＱ３ｘとのなす角度をφ３とすると、分力Ｐ２ｘ、分力（用紙を引出す方向に作用する力）Ｑ３ｘは、それぞれ以下に示す（２７）式、（２８）式によって表すことができる。
【０１０７】
Ｐ２ｘ＝Ｐ２ｃｏｓφ２    ・・・（２７）
Ｑ３ｘ＝Ｑ３ｃｏｓφ３    ・・・（２８）
【０１０８】
このとき、分力Ｑ１ｘ、引張り力Ｐ１、距離Ｒ３，Ｒ４の関係は以下に示す（２９）式によって表される。
【０１０９】
２Ｐ２ｘＲ４＝Ｑ３Ｒ３    ・・・（２９）
【０１１０】
上述した（２７）式、（２８）式および（２９）式より、
２Ｐ２ｘＲ４ｘｃｏｓφ２＝Ｑ３ｘＲ３／ｃｏｓφ３
が導き出されるため、引張り力Ｐ２は、以下に示す（３０）式によって表される。
【０１１１】
Ｐ２＝Ｑ３ｘＲ３／２（Ｒ４ｃｏｓφ２ｃｏｓφ３）    ・・・（３０）
【０１１２】
上述したように、プラテン１４による連続紙搬送力がＦ１、連続紙２の引出し力がＦ２であることから、連続紙２を引出す方向に作用する力Ｑ３ｘは、以下に示す（３１）式によって表される。
【０１１３】
Ｑ３ｘ＝Ｆ２−Ｆ１    ・・・（３１）
【０１１４】
（３０）式および（３１）式より、引張り力Ｐ２は、以下に示す（３２）式によって表される。
【０１１５】
2005047047.tif 000005
【０１１６】
すなわち、連続紙２に加わるテンションによって、トグルばね３０の付勢力および引張りばね３２の付勢力に抗ってテンションローラ２５が変位する際の、図５〜図８に示されるような力の掛かり具合が変化する時点におけるトグルばね３０のトルクおよび引張りばね３２の引張り力を（３）式、（１２）式、（１９）式および（３２）式に基づいて取得することで、要求される最適トルクを有するトグルばね３０、および、要求される最適引張り力を有する引張りばね３２を備えるプリンタ１を得ることができる。
【０１１７】
ここで、図９は、プリンタにおけるダンパー荷重とテンションローラの変位量との関係を示すグラフである。図９には、上述した演算により要求される最適トルクを有するトグルばね３０（２本分）、および、要求される最適引張り力を有する引張りばね３２（２本分）を備えるプリンタ１におけるダンパー荷重とテンションローラ２５の変位量との関係を示している。図９に示すように、付勢力の異なる２種類の付勢手段（トグルばね３０、引張りばね３２）を用いることで、連続紙２に対して作用するテンションが小さい段階から大きい段階まで、幅広い範囲でダンパー機能を発揮させることができる。
【０１１８】
左右の（一対の）トグルばね３０および左右の（一対の）引張りばね３２によるダンパー機能が発揮されるダンパー荷重の推移は、図９中に示す理想グラフに近い程好ましい。従来のように、１種類の付勢手段（例えば、ばね）を用いる場合、ダンパー荷重に対するテンションローラ２５の変位量の推移を理想とするグラフに近づけることは困難であるが、本実施の形態のように２種類のばねを用いて、連続紙２に加わるテンションを段階的に緩衝することで、ダンパー荷重に対するテンションローラ２５の変位量の推移を理想とするグラフに近づけることができる。
【０１１９】
これによって、案内経路８中の連続紙２に対して加えられたテンションを、その大きさに応じて段階的に緩衝することでテンションを緩衝する範囲を広げることができるので、案内経路８中の連続紙２に対して加えられるテンションが変動する場合にも印字不良の発生や連続紙２の損傷を低減することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態のプリンタ１によれば、第１の付勢手段および第２の付勢手段をそれぞればね（トグルばね３０および引張りばね３２）とすることにより、各ばねの荷重を調整することで上述した機能を発揮させることができるので、上述した効果を有するプリンタ１を容易に実現することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明のプリンタによれば、案内経路中の記録媒体に対して加えられたテンションを、その大きさに応じて段階的に緩衝することでテンションを緩衝する範囲を広げることができるので、案内経路中の記録媒体に対して加えられるテンションが変動する場合にも印字不良の発生や連続紙の損傷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のテンション緩衝部を具備するプリンタを概略的に示す側面図である。
【図２】テンション緩衝部を示す側面図である。
【図３】テンション緩衝部の動作を説明する側面図である。
【図４】テンション緩衝部の動作を説明する側面図である。
【図５】テンション緩衝部において作用する力を説明する側面図である。
【図６】テンション緩衝部において作用する力を説明する側面図である。
【図７】テンション緩衝部において作用する力を説明する側面図である。
【図８】テンション緩衝部において作用する力を説明する側面図である。
【図９】プリンタにおけるダンパー荷重とテンションローラの変位量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１      プリンタ
３      ホッパ部
４      印字部
８      案内経路
１４、２３      媒体搬送手段
２５      経路長変更部材
【図１】
2005047047.tif 000006
【図２】
2005047047.tif 000007
【図３】
2005047047.tif 000008
【図４】
2005047047.tif 000009
【図５】
2005047047.tif 000010
【図６】
2005047047.tif 000011
【図７】
2005047047.tif 000012
【図８】
2005047047.tif 000013
【図９】
2005047047.tif 000014