JP2541096B2 - シリアルプリンタ用印字周期設定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字用ワイヤを使用し
たインパクト方式のシリアルプリンタに係り、特にシリ
アルプリンタ用印字周期設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インパクト方式のシリアルプリンタは、
近年のパソコンに対する需要の増大，ＯＡブームの充実
に伴い多くの開発がなされている。現在においても市場
のニーズに応えるべく、高速で多数枚の複写能力を備え
たシリアルプリンタの開発が急務となっている。

【０００３】一方、高速で高印字力のあるシリアルプリ
ンタは、騒音が大きい。このシリアルプリンタの騒音
は、印字ヘッドの印字動作時に発生する印字音と、モー
タ等の機構部が発生する機構部音に大別されるが、実際
には印字音による騒音が著しく大きい。このため、シリ
アルプリンタの印字音による騒音低減は、シリアルプリ
ンタの本体を開発する上で重要な責務の一つとなってい
る。

【０００４】ここで、従来のシリアルプリンタが発生す
る印字音について図面を参照して説明する。

【０００５】図３において、（ａ）は任意の１本の印字
ワイヤの印字タイミングであり、この印字ワイヤが１ド
ット印字する場合を表す。また（ｂ）は、同図（ａ）の
印字動作により発生する印字音の音圧波形で横軸が時
間、縦軸が音圧を示す。印字音はワイヤが用紙を打撃し
た際，及びワイヤの復帰により印字ヘッド内部にて稼動
部品が衝突した際に発生する。この印字音は、図に示す
ように印字動作終了後も各部の振動によってしばらく継
続し、次第に減衰する。

【０００６】この印字音は、印字動作と共に同様な音圧
波形として発生し出力される。図３における（ｃ）は同
図内の（ａ）の印字ワイヤの次の印字位置での印字タイ
ミングを表す。但し、ここでは前の印字位置では印字は
行わなかったものとする。（ａ）との印字タイミングの
時間差１０１が印字周期を示し、またその逆数が印字周
波数を示す。（ｄ）は（ｃ）の印字動作により発生する
印字音の音圧波形である。印字音は印字ワイヤの動作に
より生じるものであるから、音圧波形は（ｂ）に示すも
のと同様のものであり、時間差１０１だけ図中右側に移
動したようになっている。

【０００７】一方、継続して印字ワイヤが駆動された場
合を考察する。図３における（ｅ）は、継続した印字位
置で印字動作が行われ、２ドット印字した場合の印字タ
イミングを示す。図３における（ｆ）はこの場合の音圧
波形を示す。１回の印字動作により生じる音圧波形は、
図３における（ｂ）（ｄ）に示した通りであるから、
（ｆ）はこれらの波形を足し合わせたものとほぼ等しく
なっている。これは音の合成の性質から自明のことであ
る。

【０００８】音圧波形について更に分析するため、次に
１／３オクターブ分析を行った結果を図４に示す。図は
横軸に周波数，縦軸に騒音レベルをとっている。印字音
は様々な周波数成分を有していることがわかるが、特に
支配的な周波数成分が存在することも示されている。最
も騒音レベルが大きい周波数をｆとすると、この場合の
支配的な周波数成分は、図４より８〔ＫＨ_Z 〕周辺であ
ることがわかる。従って、図３における（ｂ）（ｄ）
（ｆ）の音圧波形は、その周波数ｆが、ほぼｆ＝８〔Ｋ
Ｈ_Z 〕の周期関数となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】シリアルプリンタの騒
音の主流をなす印字音については、上述したように、毎
回の印字動作により同様に音圧波形が発生し、連続した
印字動作においては各々の音圧波形の合成から成り、同
時に印字音の周波数特性は、支配的な周波数ｆの存在が
明らかとなっている。

【００１０】しかしながら、このシリアルプリンタにお
ける騒音の分析が成されているが、その主流をなす印字
音の低減対策としては、印字ヘッド自体への技術的な対
策が難しいことから、一般にはプリンタのカバーの内側
に吸音材を張りつける等の対策が主なものとなってい
た。このため、プリンタが必要以上に大型化し、操作性
および可搬性が悪い、という不都合があった。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に印字音に起因した騒音を、その支配的な
周波数ｆに対する位相制御の手法をもって有効に低減
し、これによってプリンタの小型化および可搬性の改善
等を図り得るシリアルプリンタ用印字周期設定方法を提
供することを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、印字ヘッド
が有する印字ワイヤのうち任意の一本の印字ワイヤの印
字動作により生じる騒音の支配的な周波数をｆとしたと
き、この印字ワイヤの印字周期を｛ｎ＋（１／２）｝１
／ｆ（但し、ｎは０又は正の任意の整数）に設定制御す
る、という構成を採っている。これによって前述した目
的を達成しようとするものである。

【００１３】

【作 用】継続して同一の印字ワイヤが駆動された場
合、２回目の印字動作により生じる音圧波形は１回目の
ものと同一である。この場合、２回目の印字動作により
生じる音圧波形は印字周期｛ｎ＋（１／２）｝１／ｆの
影響で所定時間後に出力される音圧波形が先に出力され
た音圧波形の山と谷が丁度一致するようになる。このた
め、２つの波形が相殺し合って振幅が小さくなる。但
し、音圧波形は多くの周波数成分を持ち、次第に減衰す
るので、単純な周期関数の場合の様に完全に消滅はせ
ず、ある程度の波形は残る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【００１５】図１において、（ａ）は任意の１本の印字
ワイヤの印字タイミングで、この印字ワイヤが１ドット
印字する場合を表す。図１において、（ｂ）は前述した
（ａ）の印字動作により発生する印字音の音圧波形で、
横軸が時間、縦軸が音圧を示す。

【００１６】また、図１において、（ｃ）は同図内の
（ａ）の印字ワイヤの次の印字位置での印字タイミング
を表す。但し、ここでは前印字位置では印字を行わなか
ったものとする。この（ａ）との印字タイミングの時間
差１０１が印字周期であり、その逆数が印字周波数であ
る。ここで時間差１０１は、印字音の支配的な周波数を
ｆ，任意の０又は正の整数をｎとしたとき、時間差１０
１は｛ｎ＋（１／２）｝／ｆを満たすものとする。すな
わち、本実施例のシリアルプリンタの印字周期は「｛ｎ
＋（１／２）｝／ｆ」〔時間〕となっている。本実施例
ではｎ＝３としている。

【００１７】また、図１において、（ｄ）は（ｃ）の印
字動作により発生する印字音の音圧波形である。印字音
は印字ワイヤの動作により生じるものであるから、音圧
波形は（ｂ）に示すものと同様のものであり、時間差１
０１だけ図中右側に移動した様になっている。

【００１８】一方、継続して印字ワイヤが駆動された場
合を説明する。図１において、（ｅ）は継続した印字位
置で印字動作が行われ２ドット印字した場合の印字タイ
ミングを示す。（ｆ）はこの場合の音圧波形である。１
回の印字動作により生じる音圧波形は（ｂ），（ｄ）に
示した通りであるから、（ｆ）はこれらの波形を足し合
わせたものとほぼ等しくなっている。時間１０１以降で
は、（ｂ）と（ｄ）の波形の山と谷が丁度一致するよう
になっている。このため、２つの波形が相殺し合って振
幅が小さくなっていることが見てとれる。但し、音圧波
形は多くの周波数成分を持ち、次第に減衰するので、単
純な周期関数の場合の様に完全に消滅はせず、ある程度
の波形は残っている。

【００１９】音圧波形について更に分析するため、図１
における（ｄ）のように継続して印字を行った場合の１
／３オクターブ分析結果を図２に示す。図は横軸に周波
数，縦軸に騒音レベルをとっている。図中の実線の曲線
が本実施例におけるシリアルプリンタの印字音の１／３
オクターブ分析結果を示し、図中の点線の曲線が従来例
における印字音の１／３オクターブ分析結果である。

【００２０】最も騒音レベルの大きい周波数をｆ（この
場合は８〔ＫＨ_Z 〕近傍）とすると、本実施例のシリア
ルプリンタの印字音は、この周波数の周辺で顕著に低減
されていることがわかる。これは本実施例のシリアルプ
リンタの印字周期が、ｎ＝３の場合で｛３＋（１／
２）｝１／ｆ」であるため、毎回の印字で生じる印字音
のうちの支配的な周波数ｆの音が干渉され低減されたた
めである。一方、他の周波数成分の音は殆ど影響を受け
ないことから変化はないが、最も支配的な周波数帯の騒
音レベルが低減されたため全体の騒音レベルも低下して
いる。

【００２１】本実施例では、前述したようにｎ＝３の場
合で、ｆ＝８〔ＫＨ_Z 〕とした場合、印字音の低減が図
れる印字周期は、｛ｎ＋（１／２）｝１／ｆ＝１２５
｛ｎ＋（１／２）｝〔μｓ〕であるからｎ＝３の場合の
印字周期は「１２５×３．５＝４３７．５〔μｓ〕」、
印字周波数は２．３〔ＫＨ_Z 〕である。印字周期の選択
にあたっては、印字ヘッドの動作可能な周期の範囲から
ｎを決定すれば良い。

【００２２】以上説明したように、騒音の低減は、先行
して発生した音圧波形に対し、次発の音圧波形が干渉す
ることによってなされる。このため、図１における
（ａ）のように、ある印字位置での印字後に印字がなさ
れない場合には、従来のシリアルプリンタと全く同様の
結果を与える。しかし一般的な文字パターン，グラフィ
ックパターンにおいては横方向に継続した印字部分が存
在することが多く、平均的に騒音低減が図られることに
なる。

【００２３】ここで、印字音は、印字ワイヤの動作によ
り生じるものであるから、複数個の印字ワイヤを備えた
印字ヘッドの印字音は、どの印字ワイヤも同様である。
よって騒音の支配的な周波数ｆも殆ど同様であるため、
本実施例のように印字周期を定めた場合、多数の印字ワ
イヤが駆動された場合も騒音は低減される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、印
字ワイヤを有する印字ヘッドを搭載するシリアルプリン
タにおいて、印字ヘッドが有する印字ワイヤのうち任意
の一本の印字ワイヤの印字動作により発生する騒音の支
配的周波数をｆとし，０又は正の整数をｎとしたとき、
この印字ワイヤの印字周期を｛ｎ＋（１／２）｝１／ｆ
に一致させたので、継続して発生する同一印字ワイヤに
よる印字音の音圧波形が干渉し合うこととなり、これに
よって騒音を有効に低減することができ、従ってプリン
タの小型化および可搬性の改善等を図り得る。 また、本
発明は、従来一般的なヘッド駆動装置と全く同様の部品
要素で実施することができ、新たな遅延回路等の増設は
不要である。更に、全ての印字ワイヤを一斉に駆動する
従来一般的な印字ヘッドに対しても何等設計変更を伴う
ことなく印字時の騒音を低減することができるので経済
的である、という従来にない優れたシリアルプリンタ用
印字周期設定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による印字音の発生の分析お
よび音圧波形が干渉し合う状況を示す説明図である。

【図２】図１における波形（ｆ）の音圧波形の１／３オ
クターブ分析結果を示す線図である。

【図３】従来例における印字音の発生の分析および音圧
波形が干渉し合う状況を示す説明図である。

【図４】図３における波形（ｆ）の音圧波形の１／３オ
クターブ分析結果を示す線図である。

【符号の説明】

１０１ 印字周期 ｆ 印字音の支配的な周波数

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の印字ワイヤを有する印字ヘッドを
   搭載したシリアルプリンタにおいて、 前記印字ヘッドが有する印字ワイヤのうち任意の一本の
   印字ワイヤの印字動作により生じる騒音の支配的な周波
   数をｆとしたとき、前記任意の一本の印字ワイヤの印字
   周期を｛ｎ＋（１／２）｝１／ｆ（但し、ｎは０又は正
   の任意の整数）に設定制御することを特徴としたシリア
   ルプリンタ用印字周期設定方法。
2. 【請求項２】 前記騒音の支配的な周波数ｆが８〔ＫＨ
   _Z 〕の周期関数である場合、印字周波数を２．３〔ＫＨ
   _Z 〕に設定することを特徴とした請求項１記載のシリア
   ルプリンタ用印字周期設定方法。