JPH01146757A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドツトインパクト式のプリンタに関する。

（従来の技術） ドツトインパクト式のプリンタにおいては、印字ヘッド
に設けられた複数の印字ワイヤを選択的に進出させて、
これにより記録紙上に重ねたインクリボンを叩き印字を
行なうようにしている。

第２図と第３図及び第４図に、従来の各種の印字ヘッド
の概略構成図を示した。

この第２図に示した印字ヘッドは、プランジャ式印字ヘ
ッドと呼ばれている。図において、印字ワイヤ１は記録
紙２に対して矢印３方向に進出するように構成されてい
る。この印字ワイヤ１はアーマチュア４に固定されてお
り、リセットスプリング５によってストッパ６方向に押
し付けられている。ストッパ６は、ストッパプレート７
に支持されており、このストッパプレート７は、アーマ
チュアヨーク８及びコアヨーク９と一体に構成されてい
る。

このコアヨーク９に囲まれたその内部には、コイル１０
がコイルボビン１１に巻回されて収容されている。コイ
ル１０の軸部には、印字ワイヤ１を貫通させてコア１２
が配置されている。

図には、１本の印字ワイヤ１を進出させるための１つの
駆動部のみを示したが、印字ヘッドにはこのような印字
ワイヤが複数本設けられて、おり、それぞれについてこ
のような駆動部が設けられている。

ここで、印字を行なう場合には、コイル１０に対して駆
動用信号が供給され、これによりコイル１ｏが励磁され
るとアーマチュア４がコア１２の方向に吸引され、印字
ワイヤ１が矢印３方向に進出する。コイル１０に流れる
励磁電流が消滅すると、アーマチュア４はリセットスプ
リング５の力によってストッパ６に向かって復帰させら
れる。

次に、第３図に示したものは、クラッパ−式印字ヘツ、
ドと呼ばれるものである。

このヘッドの駆動部において、第２図に示したヘッドと
同一機能を持つ部分には同一符合を付は同一名称で呼ぶ
ことにするが、このヘットの場合、印字ワイヤ１を固定
したヨーク４は軸１３を中心に揺動するよう取付けられ
ている。そして、このヨーク４はリセットスプリング５
によって、ストッパプレート７上のストッパ６に向かっ
て押し付けられている。コアヨーク９には、コイル１０
がコイルボビン１１に巻回された状態で固定されており
、その軸部にはコア１２が配置されている。

ここで、コイル１０に駆動用信号が供給されて励磁され
ると、ヨーク４がコア１２方向に吸引される。これによ
り印字ワイヤ１は、矢印３方向に進出し印字を行なう。

そして、コイル１０の励磁電流が消滅すると、リセット
スプリング５の力によってヨーク４はストッパ６に向け
て復帰させられる。

次に第４図は、ばねチャージ型の印字ヘッドを示したも
のである。

このヘッドでは、コアヨーク９に永久磁石１４とマグネ
ットヨーク１５とアーマチュアヨーク１７とが連結され
ている。そして、印字ワイヤ１が固定されたアーマチュ
ア４は、駆動スプリング１６に支持されている。又、コ
アヨーク９の下部には、コイル１０がコイルボビン１１
に巻回されて固定されており、その軸部にコア１２が配
置されている。又、アーマチュアヨーク１７の上方には
、アーマチュア４が矢印３方向へ印字ワイヤ１を進出さ
せる際、その進出量を規制する進出ストッパ１８と進出
ストッパプレート１９とが設けられている。

このヘッドでは、通常永久磁石１４の吸引力によって、
アーマチュア４がコア１２に吸引されている。このとき
、駆動スプリング１６は、印字ワイヤ１に対し、これを
矢印３方向に進出させるような力を加えている。即ち、
図の状態では、駆動スプリング１６にそのばね力による
反発エネルギーが蓄積されている。

ここで、コイル１０に永久磁石１４の磁束を打ち消すよ
うな励磁電流が流れると、アーマチュア４をコア１２方
向に吸引する力が消滅し、駆動スプリング１６の力によ
って印字ワイヤ１が矢印３方向に進出する。その後、コ
イル１０の励磁電流が消滅すると、再び永久磁石１４の
吸引力が作用し、アーマチュア４はコア１２に向けて吸
引され復帰する。

このヘッドには、第２図や第３図に示したヘッドのよう
な復帰位置を定めるためのストッパ６は設けられていな
いが、コア１２がそのストッパ６の役割を果たしている
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、これらの印字ヘッドで最も問題となっている
のは、印字動作中の騒音である。第２図から第４図で紹
介したその構造から分るように、印字ワイヤ１が記録紙
２にインパクトする際と、その復帰時にアーマチュア４
がストッパ６に衝突する際に、一定の衝撃音が発生する
。この音は、かなり耳障りな音になることは良く知られ
ている。

しかし、従来は、その印字速度の高速化に対する要求を
満たすために、低騒音化はどうしても後回しにされる傾
向があった。一方、近時、インパクト式のプリンタにお
いて、プラテンを回転し、あるいはヘッドをスキャンす
る際に発生する騒音が、パルスモークやサーボモータを
使用することによって極めて静粛化している。従って、
プリンタの騒音発生源の９０％以上がヘッドから発生さ
れるものとなってきている。このような意味から、印字
ヘッド自体の低騒音化の要求が高まっている。

ここで、印字ヘッドの騒音の原因を解析してみると、印
字ワイヤが記録紙をインパクトするときに発生する騒音
については、インクリボンの状態、種類、印字ワイヤの
径、記録紙の紙質、その他の印字条件によって若干相違
するものの、原理上その低騒音化には限界がある。

一方、アーマチュアが復帰する際にストッパに衝突して
発生する衝撃音については、印字動作に不可避なもので
はなく改善の余地がある。

例えば、第２図や第３図に示したストッパ６に、プラス
チックやゴム等の粘弾性の材料を使用する。又、ストッ
パの一定以上の強度の必要な面のみを金属性とし、金属
とプラスチックとゴム等を貼りあわせたような構造にす
ることも考えられる。

しかし、アーマチュア４の復帰速度が速いために、ゴム
やプラスチック等では長寿命化が図り難く、又、金属類
を用いて補強した場合には、衝撃による表面波の発生で
十分な消音効果が得られない。

又、第４図に示した構成のヘッドにおいては、強磁性体
から成るコア１２にアーマチュア４が直接衝突するため
、大きな金属的衝撃音が発生してしまう。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、高速で動
作するアーマチュアの、ストッパに衝突する際の衝撃音
を、より静粛にしたプリンタを提供することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のプリンタは、印字ヘッドに駆動制御回路より駆
動用信号を供給して、これによって印字ワイヤを進出さ
せて印字を行なうものにおいて、前記印字ヘッドは、印
字ワイヤと、その印字ワイヤを前記駆動用信号が供給さ
れたとき進出駆動する駆動部と、前記印字ワイヤが進出
後復帰した際それを定位置に静止させるストッパとを備
え、前記駆動制御回路は、前記印字ワイヤが復帰動作中
であって前記ストッパにより静止させられる以前に、前
記駆動部に対して前記印字ワイヤに進出方向の力を付与
する制動用信号を供給するよう構成されたことを特徴と
するものである。

（作用） 以上の装置では、印字ワイヤの復帰動作中に印字ヘッド
の駆動部に対して制動用信号が供給される。この制動用
信号は、復帰動作に逆らって印字ワイヤに進出方向の力
を付与するための信号であって、駆動用信号と同種の信
号でよい。復帰中にこのような力が加えられると、印字
ワイヤの復帰速度が急速に低下し、アーマチュアがスト
ッパに衝突する衝撃が弱められる。これによって騒音が
低減され、又、いわゆるチャタリングが防止されるため
、総合的に大幅な静粛化が図られる。

（実施例） 第１図には、本発明のプリンタの実施例を示す要部ブロ
ック図を示した。

このプリンタの印字ヘッドとしては、例えば第３図に示
したクラッパ−式のヘッドを使用するものとする。この
印字ヘッド２０には、印字ワイヤ１と、アーマチュア４
と、ストッパ６と、コイル１ｏを含む駆動部２１とが図
示されている。その他の各部の構成は第３図のものと同
一であり、詳細な図示は省略する。

この印字ヘッドにおいて、印字ワイヤ１は矢印３方向に
進出するよう駆動され、図示しないリセットスプリング
によって、アーマチュア４はストッパ６の方に復帰する
よう付勢されているものとする。

この駆動部２１に対しては、駆動制御回路３０から駆動
用信号が供給される。駆動制御回路３０は、２つのトラ
ンジスタ３１．３２と、２つのダイオード３３．３４と
、制御部３５及びモード選択手段３６とから構成されて
いる。

第１のトランジスタ３１（ＰＮＰ型トランジスタ）のエ
ミッタ及び第１のダイオード３３のカソードは、共に十
■端子３７に接続されている。

この十Ｖ端子は、図示しない駆動用電源の子端子に接続
されている。一方、第２のトランジスタ３２　（ＮＰＮ
型トランジスタ）のエミッタと第２のダイオード３４の
アノードとは、Ｇ端子３８に接続されている。このＧ端
子は、図のように接地されている。そして、第１のトラ
ンジスタ３１のコレクタと第２のダイオード３４のカソ
ードとは、駆動部２１の一方の入力端子に接続され、第
２のトランジスタ３２のコレクタと第１のダイオード３
３のアノードとは、駆動部２１の他方の端子に入力する
よう接続されている。又、第１のトランジスタ３１のベ
ース及び第２のトランジスタ３２のベースは、いずれも
制御部３５に接続されている。

この制御部３５は、駆動用信号４０Ａ、Ｂと制動用信号
４１Ａ、Ｂとを生成し、第１のトランジスタ３１のベー
スと第２のトランジスタ３２のベースにそれぞれ供給す
る回路である。この制御部３５は、例えばマイクロプロ
セッサ等から構成される。

モード選択手段３６は、オペレータが操作する図示しな
い操作パネル等に設けられており、本発明のプリンタを
従来方式で駆動する動作モードと、本発明の方式で駆動
する動作モードとのいずれか一方の動作モードを選択す
ることができるような選択スイッチから構成されている
。

以上の構成の本発明のプリンタは、次のように動作する
。

先ず、このプリンタを従来方式で動作させる場合を説明
する。

第５図に、その動作モードにおける各部の信号等を図示
した。以下、第１図と第５図を併用して説明を進める。

尚、第５図の横軸は時間を示し、いずれも１目盛あたり
０．１ミリ秒に相当する。

さて、この印字ヘッド２０の印字ワイヤ１を進出させる
場合、駆動制御回路３０において制御部３５が駆動用信
号４０Ａと４０Ｂを同時に立上がらせる［第５図（ａ）
、（ｂ）］。これによって、第１のトランジスタ３１と
第２のトランジスタ３２が同時にオンし、＋Ｖ端子３７
．から第１のトランジスタ３１とコイルｌＯと第２のト
ランジスタ３２を通り、Ｇ端子に至る励磁電流が流れる
。こうして、コイル１０が励磁されてアーマチュア４が
吸引され、印字ワイヤ１は矢印３方向へ進出する。

次に所定のタイミングで、駆動用信号４０Ａが第５図（
ａ）に示したように立ち下げられる。これにより、第１
のトランジスタ３１はオフ状態になるが、コイルｌＯは
誘導電流により電流を流し続けようとするため、その励
磁電流は、第２のトランジスタ３２及び第２のダイオー
ド３４を通ってコイル１０に還流する。そして所定時間
後、駆動用信号４０Ｂが立ち下がる［第５図（ｂ）］。

これにより第２のトランジスタ３２がオフ状態となる。

その後、コイル１０の誘導起電力が電源電圧より高い間
、その励磁電流はＧ端子３８から第２のダイオード３４
とコイル１０と第１のダイオード３３を通り、＋Ｖ端子
に向かって流れる。そして、急激に励磁電流が消滅する
。

これまでのコイル１０に流れる励磁電流の状態は、第５
図（Ｃ）に示した。コイル１０の吸引力が無くなると、
アーマチュア４はストッパ６方向に向かって復帰する。

そしてストッパ６に衝突すると、いわゆるチャタリング
が生じて数回跳ねかえた後静止する。この過程での印字
ワイヤの進出量を第５図（ｄ）に示す。このグラフは、
ストッパ６とアーマチュア４との間隔を縦軸にとって示
したものである。即ち印字の際、印字ワイヤは最大値Ｍ
まで進出し、その後ストッパに衝突した後数回反射して
静止する。尚、この印字の際には、約０．５ｋｇ程度の
印字力が記録紙に加わる。

そして、このような印字動作中、第５図（ｅ）に示すよ
うに衝撃音がが発生する。尚、このグラフの縦軸は音圧
である。即ち、印字の瞬間にも一定の騒音が発生するが
、復帰に際してアーマチュア４がストッパ６に衝突した
場合、チャタリングにより数回大きな騒音が発生してい
ることが分る。

次に、第６図を用いて本発明のプリンタの動作を説明す
る。

本発明の動作の場合においても、駆動用信号４０Ａと４
０Ｂを同時に立上がらせ、所定のタイミングで駆動用信
号４０Ａを立ち下がらせ、その後駆動用信号４０Ｂを立
ち下がらせる。ここまでは第５図に説明した動作と変わ
るところがない。

ここで、本発明のプリンタにおいては、第６図（ｆ）及
び第６図（ｇ）に示したように、印字ワイヤ１が復帰動
作中であってストッパ６により静止させられる以前に、
駆動部２１に対して制動用信号４１Ａ及び４１Ｂを供給
する。この制動用信号４１Ａ及び４１Ｂは、印字ワイヤ
１に対して進出方向（矢印３方向）の力を付与するため
の信号で、実質的には駆動用信号４０Ａ、４０Ｂとほぼ
同様の信号となる。但し、そのパルス幅は復帰速度等に
応じて適当に選択される。

印字ワイヤ１の復帰動作中、先ず、制動用信号４１Ａ、
４１Ｂが同時に立上がり、駆動用信号４０Ａ、４０Ｂを
加えたときと全く同様に、始めに制動用信号４１Ａが立
ち下がる。そしてその後、所定のタイミングで、制動用
信号４１Ｂが立ち下がる。

これによって、駆動部２１のコイル１０に対しては、第
６図（Ｃ）に示すように、駆動用信号４０Ａ、４０Ｂを
加えたときとほぼ同様の、やや最大電流値の小さい波形
の励磁電流が供給されることになる。

このように、印字ワイヤ１の復帰動作中に駆動部２１が
駆動されると、第６図（ｄ）に示すように、印字ワイヤ
１の復帰速度が急激に低下する。

これによって、アーマチュア４がストッパ６に衝突する
際の衝撃が十分に緩和され、そのチャタリングは無視で
きるほどの状態となる。

ここで、その復帰の際に発生する騒音を見ると、第６図
（ｅ）に示すように、印字ワイヤ１が記録紙にインパク
トされた場合の衝撃音に比べて、アーマチュア４がスト
ッパ６に衝突した際の衝撃音が十分に低く押えられてい
る。

本発明は、以上の実施例に限定されない。

本発明のプリンタに使用される印字ヘッドは、第２図や
第３図あるいは第４図等に示したいずれの方式のもので
あってもよい。

又、上記実施例においては、制動用信号を１回分の駆動
用信号と同様の形式で加えたが、印字ワイヤの復帰速度
を弱めるような電磁力を加えられるものであれば、どの
ような形式であってもよい。又、印字ワイヤの復帰中１
回だけでなく、数回に分けて制動用信号を駆動部に供給
するようにしても差し支えない。

ところで、本発明のような動作をさせた場合に、印字ヘ
ッドには制動のために従来方式よりも頻繁に励磁電流が
供給され、電力消費量はやや増加することになる。又、
印字ワイヤの復帰速度を低下させることから、この動作
をしない場合に比べてやや印字速度が低下する恐れがあ
る。そこで、高速低消費電力駆動を優先する場合には、
従来方式で印字ヘッドを駆動し、低騒音駆動を要求する
場合には、本発明のように印字ヘッドを駆動する双方の
機能を持つことがより望ましいといえる□。

そこで、第１図の実施例においては、モード選択手段３
６を設け、制御部３５に対し、制動用信号を印字ヘッド
に供給する第１の動作モードと、制動用信号を印字ヘッ
ドに供給しない第２の動作モードのいずれか一方の動作
モードを、オペレータが任意に選択できるようにした。

このようなモード選択手段は、必ずしも必須のものでは
ないが、これによりユーザの種々のニーズに対応するこ
とができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明のプリンタは、印字ワイヤの復帰動
作中、これに進出方向の力を付与する制動信号が駆動部
に供給されるので、ストッパに衝突する衝撃音を低下さ
せ、静粛な印字動作を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプリンタの実施例を示す要部ブロック
図、第２図は従来一般に使用されているプランジャ式印
字ヘッドの概・略構成図、第３図は同じくフラッパー式
印字ヘッドの概略構成図、第４図は同じくばねチャージ
式印字ヘッドの概略構成図、第５図は本発明のプリンタ
を従来方式で動作させた場合の動作説明図、第６図は本
発明のプリンタの動作説明図である。 ｌ・・・印字ワイヤ、３・・・進出方向、４・・・アー
マ・チュア、６・・・ストッパ、１０・・・コイル、２
０・・・印字ヘッド、２１・・・駆動部、３０・・・駆
動制御回路、３５・・・制御部、３６・・・モード選択
手段、４０Ａ、４０Ｂ・・・駆動用信号、 ４１Ａ、４１Ｂ・・・制動用信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印字ヘッドに駆動制御回路より駆動用信号を供給し
   て、これによって印字ワイヤを進出させて印字を行なう
   ものにおいて、 前記印字ヘッドは、印字ワイヤと、その印字ワイヤを前
   記駆動用信号が供給されたとき進出駆動する駆動部と、
   前記印字ワイヤが進出後復帰した際それを定位置に静止
   させるストッパとを備え、前記駆動制御回路は、前記印
   字ワイヤが復帰動作中であって前記ストッパにより静止
   させられる以前に、前記駆動部に対して前記印字ワイヤ
   に進出方向の力を付与する制動用信号を供給するよう構
   成されたことを特徴とするプリンタ。 ２、前記駆動制御回路は、印字動作にあたり、前記制動
   用信号を前記印字ヘッドに供給する第１の動作モードと
   、前記制動用信号を前記印字ヘッドに供給しない第２の
   動作モードとのいずれか一方の動作モードを選択するモ
   ード選択手段を備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のプリンタ。