JPH0439059A - インパクト方式印字ヘッド - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、インパクト方式印字ヘッドに関し、さらに詳
細には、印字騒音を低下させたインパクト方式印字ヘッ
ドに関する。

［従来技術］ 従来のインパクト方式の印字装置の代表的なものとして
は、次の２種類かある。第１は、印字可動部としてハン
マ等を有し、印字媒体としてインクリボン、活字、プラ
テン等を有しているタイプであり、第２は、印字可動部
として多数の印字ワイヤやアーマチュア等を内蔵し、印
字媒体としてインクリボン、プラテン等を有しているイ
ンパクトドツトプリンタである。これらのようなインパ
クトドツトプリンタの印字動作時には、ハンマ、印字ワ
イヤ、アーマチュア等の可動部品が他の部材と衝突し、
この衝突により印字ヘッドには振動が発生する。この振
動に基づく振動音がプリンタの騒音の主因となっている
。

上述のような印字騒音を低下させるためには、以下のよ
うな印字ヘッドの振動を減少させる方法が容易に考えら
れる。例えば、ハンマタイプのプリンタであればハンマ
を駆動するインパクト力を小さくする方法や、また、イ
ンパクトドットプリンタであれば印字ワイヤを駆動する
インパクト力を小さくする方法、あるいは、印字ヘッド
の剛性を上げる方法である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のようなインパクト力を小さくする
手段は、ハンマまたは印字ワイヤ等の印字可動部によっ
てインクリボン等の印字媒体を叩く力か弱くなり、イン
クか紙に充分転写されず、印字品質が悪くなるという問
題があった。また、印字ヘッドの剛性を上げる手段を採
用すると、印字ヘットの重量が大きくなり、印字ヘッド
の小型軽量化が困難になるという問題があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、良好な印字品質を有し、小型軽
量化が容易であり、且つ、印字騒音が容易に小さくてき
るインパクト方式印字ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明のインパクト方式印字
ヘッドは、ハンマ、あるいは印字ワイヤ等の印字可動部
の往復運動により、該／’ｉンマあるいは該印字ワイヤ
の先端をインクリボンや活字、あるいはプラテン等の印
字媒体に衝突させる事により印字を行なう印字ヘッドで
あって、前記印字ヘッドの少なくとも表面上一部分に着
設された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子に
接続され、該電気機械変換素子とともに閉回路を構成す
るインピーダンス素子とを備え、前記電気機械変換素子
のリアクタンス成分及び前記インピータンス素子が構成
する並列回路の反共振周波数を、前記印字ヘッドの機械
的振動の振動周波数に略−致させている。

［作用］ 上記の構成を有する本発明のインパクト方式印字ヘッド
によれば、ハンマ、あるいは印字ワイヤやアーマチュア
等の印字可動部が他の部材と衝突して発生する印字ヘッ
ドの振動に伴って、インパクト方式印字ヘッドに着設さ
れた電気機械変換素子が変形し、前記印字ヘッドの振動
と同一の周波数の電気的出力を発生しようとすると、該
印字ヘットに着設された電気機械変換素子とインピーダ
ンス素子は以下のように振舞う。電気機械変換素子のリ
アクタンス成分及びインピータンス素子か構成する並列
回路は、その反共振周波数か前記印字ヘットの抑圧しよ
うとする振動の周波数に略−致されているから、前記印
字ヘッドの振動にともなって発生する前記電気機械変換
素子の機械的振幅を電流出力に変換できない。電気機械
変換素子の変形量はその出力端の電流の大きさに比例す
るが、上述のように電流が流れない結果、電気機械変換
素子の変形か禁止され、印字ヘッドには振動が発生しな
い。それ故、容易に、印字ヘットの振動による振動音を
主因とする印字騒音の発生を抑制することができる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。第１図は本発明の一実施例のインパクト方式印
字ヘッドの概略斜視図である。第２図は、第１図中の印
字ヘッド部の一部断面正面図であり、第３図は該印字ヘ
ッド部の左側面図、第４図は該印字ヘッド部の右側面図
である。まず第１図に基づいて本実施例のインパクト方
式印字ヘッドの主要部の構成について説明する。第１図
に於いて、１は印字ヘッド部である。また、２は防振装
置部であり、圧電素子３及び可変コイル４より成る。前
記圧電素子３は前記印字ヘッド部１の側面に接着等によ
り着設されており、前記可変コイル４の一端は前記圧電
素子３の一方の面に直接接続され、他の一端は前記印字
ヘッド部１を介して前記圧電素子３の他方の面と電気的
に接続されている。前記可変コイル４は、コアの出入等
の調整によりインダクタンスを変更する可変機構を備え
たコイルである。

更に、第２図乃至第４図に基づいて、本発明の実施例の
インパクト方式印字ヘッドの印字ヘッド部１の詳細な構
成を説明する。第２図乃至第４図において、１１は印字
ヘッドの主要部分を成すヨーク、１２はアーマチュア１
８のリセット時の位置決めを行なうバックストッパ、１
３はワイヤガイド１４を保持するノーズである。印字可
動部１０は印字ワイヤ１５、アーマチュア１８よりなり
、前記印字ワイヤ１５の基部は前記アーマチュア１８の
先端部に銀ろう付は等により固定されている。

１６はバックストッパ１２及びダンパ１７を保持するフ
レームバネ、１９はアーマチュア１８をリセット位置に
戻すためのアーマチュア戻しバネ、２０は印字ヘッド内
部にゴミが入らないようにするゴムシートである。２１
はヨーク１１に形成されたコアポール２２に装着したコ
イルで、該コイル２１に電気を通すとヨーク１１のコア
ポール２２とアーマチュア１８との間には磁気吸引力か
発生するように、前記コイル２１とコアポール２２とで
電磁石が構成されている。

次に、上述のように構成された本実施例のインパクト方
式印字ヘッドの作用を、第１図乃至第４図および第５図
に基づいて説明する。ここで、第５図は、印字ヘッド部
１に着設された防振装置部２の電気的等価回路を示す回
路図である。

まず、印字ヘッド部１の動作について、第１図乃至第４
図の基づいて概説する。前記コイル２１に通電を行なう
と、前記コイル２１には磁束力発生し、この磁束は前記
コアポール２２を通って前記アーマチュア１８に入り、
該アーマチュア１８から前記ヨーク１１を通って前記コ
アポール２２に還流する。この時前記アーマチュア１８
には前記コアポール２２側への磁気吸引力が働き、この
磁気吸引力により該アーマチュア１８の先端部に固定さ
れた印字ワイヤ１５は第２図中の矢印ａ方向に移動して
印字媒体であるインクリボン２３及びプラテン２４に衝
突し、図示しない用紙上に印字を行う。その後、前記ア
ーマチュア戻しバネ１９の力により前記印字ワイヤ１５
は第２図中の矢印す方向に戻され、前記アーマチュア１
８が前記バックストッパ１２に衝突してリセット位置に
戻る。上述した前記アーマチュア１８と前記ノく・ツク
ストッパ１２の衝突、あるいは、前記印字ワイヤ１５及
び前記アーマチュア１８の往復運動等により、前記印字
ヘッド部１には、ある周波数ｆ　［Ｈ２］の振動が励振
されようとする。しかしながら、該印字ヘッド部１には
前記圧電素子３および前記可変コイル４からなる前記防
振装置部２が着設されていて、該防振装置部２は前記印
字ヘッド部１には振動が発生しないように作用する。こ
こで該防振装置部２の作用について、第５図に基づいて
説明する。前記圧電素子３は、機械コンプライアンス３
１、力係数３２、静電容量３３により表わされ、前記静
電容量３３及び前記可変コイル４か構成する並列回路３
５の反共振周波数ｆａ［Ｈｚ］は次式により与えられる
。

ｆａ＝　　　　　　　　　　　　［Ｈｚコ２π　（ＬＣ
）１／２ ここで、Ｌは前記可変コイル４のインダクタンス、Ｃは
静電容量である。ただし、該可変コイル４に於いては、
−周期中にその抵抗成分が消費するエネルギよりもその
インダクタンス成分が蓄積するエネルギが大きい。

こうして構成した本実施例のインパクト方式印字ヘッド
に於いては、前記印字ヘッド部１の周波数ｆ　［Ｈｚ］
の振動を受け、前記圧電素子３が同一の周波数ｆ　　［
Ｈｚ］の電圧出力を発生する。ここで、前記可変コイル
４のインダクタンスを、前記圧電素子３の持つ前記静電
容量３３および前記可変コイル４が構成する前記並列回
路３５の反共振周波数ｆａ［Ｈｚ］か前記印字ヘッド部
１の振動周波数ｆ［Ｈｚ］に一致するように予め調整し
ておけば、前記静電容量３３に流れる電流は力係数３２
の電圧出力の変化に対して位相が９０度進んだ電流とな
り、一方、前記可変コイル４に流れる電流は力係数３２
の電圧出力の変化に対して位相が９０度遅れた電流とな
るので、これら２つの素子間でエネルギの授受か行われ
るのみである。

それ故、力係数３２は前記印字ヘッド部１の機械的振動
にともなって電圧出力を発生しても、電流が流れないか
ら、前記印字ヘッド部１の振動にともなって発生する前
記圧電素子３の機械的振幅を電流出力に変換できない。

換言すれば、この時、前記圧電素子３は変形が禁止され
、前記印字ヘッド部１には、前記アーマチュア１８と前
記バックストッパ１２の衝突、あるいは、前記印字ワイ
ヤ１５および前記アーマチュア１８の往復運動による機
械的振動は発生しない。それ故、前記印字ヘッド部１の
振動による振動音を主因とする騒音は発生しない。

以上詳述したように、本実施例のインパクト方式の印字
ヘッドは印字ヘッド部１に防振装置部２が着設されてお
り、該防振装置部２の可変コイル４のインダクタンスを
、あらかじめ調整して、並列回路３５の反共振周波数ｆ
ａ［Ｈｚ］を前記印字ヘッド部１の機械的振動の周波数
ｆ［Ｈｚ］に一致させておけば、前記印字ヘッド部１の
機械的振動の周波数の高低に関わらず、前記プリンタ部
の機械的振動を禁止できるという効果を奏する。

また、本実施例の防振装置部２によれば、前記印字ヘッ
ド部１に発生している機械的振動の周波数が正確に知ら
れていなくても、前記可変コイル４のインダクタンスを
調整することにより、前記並列回路の反共振周波数ｆａ
［Ｈｚ］を前記印字ヘッド部１の機械的振動の周波数ｆ
［Ｈｚ］と一致させることが可能であるので、極めて使
い勝手がよいという効果を奏する。

尚、本発明は以上記述した実施例に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を
加えることができる。

例えば、上述の実施例においては、磁気吸引力によりア
ーマチュアに駆動力を発生させ、この駆動力により印字
ワイヤを往復運動させて印字を行う方式のインパクト方
式印字ヘッドを例示して詳述したが、この方式に限定さ
れるものではなく、機械的駆動力により印字ハンマを駆
動して印字する方式のインパクト方式印字ヘッドに適用
しても同様の効果が得られる。

さらに、上記実施例においては、圧電素子を印字ヘッド
部の表面の一部分に着設した例について詳述したが、圧
電素子を印字ヘッド部の全表面に着設しても同様の効果
が得られる。また、本実施例においては防振装置部を１
組備えたインパクト方式印字ヘッドについて説明したが
、防振装置部を複数組着設すれば、複数の周波数の振動
を同時に抑制することができる事は言うまでもない。又
、印字ヘッドの裏面に設けてもよい。

また、インピーダンス素子は可変静電容量をコイルに接
続して形成したものでもよく、該インピーダンス素子か
小さい抵抗成分を含むものであってもよい。

更にまた、本実施例では、電気機械変換素子として圧電
素子をセ用したが、これに限定されるものではなく、電
気エネルギーを機械エネルギーに変換できるその他の素
子、例えば電歪素子、磁歪素子等を用いてもよい。

その細氷発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能である。

［発明の効果コ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、印字ヘッドに着設した電気機械変換素子及びインピー
ダンス素子により構成される並列回路の反共振周波数を
、インパクト方式印字ヘッドの機械的振動の周波数に一
致させることにより、該インパクト方式印字ヘッドの振
動を、確実且つ容易に防止できるので、インパクト力を
小さくして印字品質を落とすことなく、また、印字ヘッ
ドの剛性を上げて重量を大きくすることなく、この振動
により発生する騒音の発生を確実に防ぐことが可能とな
る。また、インパクトプリンタの騒音の主な原因である
印字ヘッドの振動を直接抑制しているので、印字ヘッド
の外周に防音用のカバーを設けたり、前記プリンタの国
体の密閉度を高める必要も無くなる。また、防振機構の
構成要素が電気機械変換素子とインピーダンス素子のみ
であるので、部品点数が増えて構造が複雑になることも
なく、製造コストが低く、小型で、低騒音のインパクト
方式印字ヘッドを得ることが容易に可能となるという効
果を有する。

さらに、電気機械変換素子およびインピーダンス素子が
構成する回路は電力を消費しないから、電源回路がいら
ないという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本発明の実施例のインパクト方式印
字ヘッドの概略斜視図、第２図は、第１図中の印字ヘッ
ド部の一部を断面して示す正面図であり、第３図は左側
面図、第４図は右側面図である。また、第５図は本発明
の実施例の防振装置部の電気的等価回路図である。 図中、１は印字ヘッド部、３は電気機械変換素子である
圧電素子、４はインピーダンス素子である可変コイルで
ある。また、１０は印字可動部であり、１５は印字可動
部の一例である印字ワイヤ、１８は印字可動部の一例で
あるアーマチュアである。さらに、２３および２４は各
々、印字媒体であるインクリボンとプラテンである。更
にまた、３５は圧電素子３のリアクタンス成分及び可変
コイル４が構成する並列回路である。 特許　出願人 ブラザー工業株式会社 取締役社長　安井義博 第２図 第４図 第３図 ＠５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 印字可動部の先端を印字媒体に衝突させて印字を行なう
   インパクト方式印字ヘッドにおいて、前記印字ヘッドの
   少なくとも表面上一部分に着設された電気機械変換素子
   と、 前記電気機械変換素子に接続され、該電気機械変換素子
   とともに閉回路を構成するインピーダンス素子と、を備
   え、 前記電気機械変換素子のリアクタンス成分及び前記イン
   ピーダンス素子が構成する並列回路の反共振周波数を、
   前記印字ヘッドの機械的振動の振動周波数に略一致させ
   たことを特徴とするインパクト方式印字ヘッド。