JPH05155104A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 打撃方式による印字を行なっても、騒音の発
生を抑えることのできるプリンタを提供すること。 【構成】 プリンタに、記録ヘッドに載置された音声発
生手段と、この音声発生手段の動作を制御する手段とを
そなえた。制御手段は印字音が発生するタイミングと、
音声発生手段が音を発するタイミングとをとりながら、
音声発生手段に、印字音と逆位相で、大きさの等しい音
を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録プリンタ、特に印字
動作中における音の発生を抑えるようにしたプリンタに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ＯＡ機器の発達および普及に伴い、
各オフィスにおいて、オフィスコンピュータやワードプ
ロセッサの付属品としてプリンタが使用されている。こ
のようなプリンタの印字方式としては種々のものがある
が、ハンマーによる打撃方式を採用するプリンタのヘッ
ドの構造例としては例えば図８に示すようなものがあ
る。

【０００３】この記録ヘッドは、電磁回路を形成するた
めの前側ヨーク１及び後側ヨーク２と、これらのヨーク
１、２の一端側に取付け固定された永久磁石３と、永久
磁石３に対向した位置において後側ヨーク２に取付け固
定されたコア４と、コア４に巻装され且つ制御回路及び
駆動回路に電気的に接続された電磁コイル５と、前側ヨ
ーク１と永久磁石３との間に挟持された板ばね６と、こ
の板ばね６の先端部に取り付けられ、板ばねと共に印字
用のハンマーを構成する記録素子としての印字ピン７と
から成 る。前側ヨーク１は、その先端部分にピン通し
孔８を有し、このピン通し孔８を通して印字ピン７は前
側ヨーク１の前方に突出している。また、前側ヨーク１
の前記ピン通し孔８のやや基端側の部分（第６図中、下
側位置）には第２の通し孔９が設けられている。そし
て、この第２の通し孔９に対応する板ばね６の部分には
チップ１０が取り付けられ、このチップ１０は第２の通
し孔９を通して前側ヨーク１の前方に突き出ている。磁
石部材３、４、５、板ばね６、および印字ピン７のセッ
トは１つの記録ヘッドについて複数セット（例えば２４
セット）設けられ、このセット数分の印字ピン７の先端
がプラテン面に対向している。

【０００４】かかる構成において、電磁コイル５に電流
が導通されていないときは永久磁石３の磁気作用によっ
て板ばね６がコア４に吸着する。この場合は、板ばね６
と前側ヨーク１との間のギャップはチップ１０によって
埋められ、永久磁石３による磁束密度が減少することな
く、前側ヨーク１からコア４を経て後側ヨーク２へ達す
る。

【０００５】一方、制御回路から印字指令用のタイミン
グパルスが出力されて駆動回路が作動すると、電磁コイ
ル５に、永久磁石３の磁束を打ち消す方向に電流が流さ
れる。電磁コイル５に電流が導通され、永久磁石３によ
る磁束を打ち消すと、これに伴い板ばね６は自由となり
それ自身の反発力でコア４から離れ、印字ピン７が記録
紙上に印字する。

【０００６】このようなハンマー打撃方式によるプリン
タにあっては、ハンマーによりプラテンを打撃すること
によって印字動作を行なうため、騒音が発生し、この騒
音によってオフィス内が騒々しくなるという欠点があ
る。この欠点を少しでも解消するための一方策に、印字
方式として、いわゆる分割印字方式を採用するやり方が
ある。これは、或る一つの印字動作タイミングにおい
て、複数の印字ピンについて印字動作の開始タイミング
をずらしていくものである。この分割印字動作の説明を
図９を参照して行なう。図９中（ａ）は記録ヘッドに印
字動作タイミングを与えるエンコーダ出力１１を示す。
このエンコーダ出力１１が記録ヘッドに印加されると複
数の印字ピン７が印字動作を開始するが、分割印字で
は、図９中（ｂ）に示すように、予め決められた印字ピ
ン７の順に一定時間τだけ時間間隔をおいて印字パルス
１２が印加され、この印字パルス１２が印加された順に
印字動作に入る。これによって、分割印字の場合は、一
例として周波数が１０９．３５ｋＨｚ、音量レベルがＬ
ｏの、高周波 数、低レベル音量の印字音が発生する。
このため、図９中（ｃ）に示すような、エンコーダ出力
１１により複数の記録ヘッドが一斉に印字動作に入った
場合の印字音のレベルＬに比べ、分割印字による場合は
図９中（ｄ）または（ｅ）に示すように印字音のレベル
がＬｏとなり、或る程度音量の減少を図ることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな分割印字による印字方式を採っても印字音の発生を
完全に抑えることができるものではない。しかも、分割
印字を行なった場合、一つのエンコーダ出力１１に対し
て全ての印字ピン７が印字動作をするわけではないか
ら、図９中（ｄ）内に示してあるように印字の抜け１３
が生じる。この印字の抜け１３が発生することにより、
図９中（ｅ）に示すように、４ｋＨｚ程度のうなり音が
発生するという問題があった。

【０００８】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ハンマー等による打撃方式による印字
を行なっても、騒音の発生を抑えることのできるプリン
タを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、プリンタに音声発生手段と、この音声発
生手段に所定のタイミングで音声を発生させる制御手段
とを設けたことを要旨とする。

【００１０】

【作用】プリンタの印字動作に際し、ハンマーの打撃動
作によって印字が行なわれる。制御手段は、このハンマ
ーによる打撃動作を検出し、この打撃動作よりも一定時
間の遅延を持たせて音声発生手段を動作させる。音声発
生手段は高音から低音まで各種の音声を発生するため、
複数個が設けられ、ハンマーやモータなどの駆動機構や
ハンマーによって発生せしめられる音と逆位相で大きさ
の等しい音が発生せしめられ且つ出力され る。これに
より、ハンマー等から発生された音と、音声発生手段か
ら出力された音とが打ち消しあい、プリンタの周囲が静
かに保たれる。

【００１１】

【実施例】図１および図２は本発明によるプリンタの機
械的構成を示す図である。このうち、図１は前記プリン
タの斜視図である。この図において、符号１１はプリン
タ本体、１２はこのプリンタに対して各種動作指示が入
力されるキー、１３は記録紙が挿入され、また排出され
る開口部である。図２はこのプリンタの内部構造を概略
的に示したもので、プリンタ内部には、音声発生手段と
してのスピーカ１４と、図５に示されたのと同様な記録
ヘッド１５と、この記録ヘッド１５に対向して設置され
たプラテン１６とが設けられている。そして、これらの
記録ヘッド１５及びプラテン１６の付近には、前記スピ
ーカ１４とは別にスピーカ１７が設けられている。スピ
ーカ１４にはこのプリンタのモータ部分やプラテン１６
の動作部分等から発生される比較的周波数の少ない音、
すなわち低音に合うよう、低音を発するスピーカが使用
される一方、スピーカ１７には記録ヘッド１５の印字動
作に際して発生される比較的周波数の高い音、すなわち
高音に合うよう、高音を発するスピーカが使われる。高
音用スピーカ１７は記録ヘッド１５の上に載置され、記
録ヘッド１５が主走査方向へ移動することにより位置が
変わっても、常に記録ヘッド１５の位置から音を発する
ことができるようになっている。

【００１２】図３は、本発明のプリンタの基本的な回路
構成例を示す図である。この図において、符号２１は印
字される画像データに基づいて生成されたヘッドドライ
ブ信号を一時的に格納するバッファ、２２はバッファ２
１からデータの転送を受けて記録ヘッド１５を印字動作
させるドライバであり、これらの作動部分はヘッドドラ
イブ信号により印字処理動作を実行する。ヘッドドライ
ブ信号としては、１ライン分の画像データまたは１ライ
ン分の画像データを所定のグループに分割したものが印
字データとして入力される。２３はスピーカＳの動作を
コントロールする制御回路であり、この制御回路２３は
ヘッドドライブタイミング信号ａに基づいて、記録ヘッ
ドによる印字音と逆位相で、大きさの等しい音を発生す
る反転印字音発生回路２３ａと、スピーカＳを動作させ
るドライバ２３ｂとから構成されている。スピーカＳと
しては図２に示された低音用スピーカ１４や高音用スピ
ーカ１７が対応する。

【００１３】図４は前記制御回路２３の第１の実施例を
示す図である。この実施例に係る制御回路２３は複数の
印字ピン７について同時印字を行なうタイプの記録ヘッ
ド１５における音消しをコントロールするために用いら
れるものである。この実施例において、制御回路２３は
大別して高音用スピーカ１７の動作をコントロールする
高音制御部と、低音用スピーカ１４の動作をコントロー
ルする低音制御部と、に分けられている。高音制御部と
低音制御部との共通部分は、バッファ２１の出力側に接
続され、且つバッファ２１の出力の論理和をとるオアゲ
ート２６と、オアゲート２６の出力データの転送時間を
遅延させる遅延回路２４とから構成される。また、高音
制御部は、遅延回路２４の出力信号の波形を成形する
フィルター２７と、フィルター出力を反転させる信号反
転回路２８と、反転された信号を増幅するゲイン回路２
９と、高音用スピーカ１７を駆動させるドライバ３０と
から成る。低音制御部は、遅延回路２４の出力信号の波
形を成形するフィルター３１と、フィルター出力を反転
させる信号反転回路３２と、反転された信号を増幅する
ゲイン回路３３と、低音用スピーカ１４を駆動させるド
ライバ３４とを備えて成る。

【００１４】さらに、このプリンタにおいては、バッフ
ァ２１の出力から、ヘッドドライブ信号内に印字すべき
ドットデータがいくつあるかを検出する計数回路３５
と、計数回路３５の出力を時間調整する遅延回路３６
と、デジタル信号をアナログ信号に変換し前記ゲイン回
路２９、３３に入力するＤ／Ａ変換回路３７とを有す
る。計数回路３５にはヘッドドライブタイミング信号ａ
が入力される。このヘッドドライブタイミング信号ａは
バッファ２１にも入力される。

【００１５】この第１の実施例にかかるプリンタについ
て、以下、動作を説明す る。印字動作に際して、ヘッ
ドドライブ信号が、ヘッドドライブタイミング信号ａに
同期してバッファ２１に入力されると、この信号はドラ
イバ２２に転送されて記録ヘッド１５を駆動し、印字を
行なう。この動作でプリンタには、印字音が発生する。

【００１６】この印字音が図５（ａ）に示されている。
この図から明らかなよう に、印字音は高音領域成分Ａ
と低音領域成分Ｂとを含んでいる。遅延回路２４は、バ
ッファ２１から出力されたヘッドドライブ信号の論理和
出力を取り込んで、前記記録ヘッド１５が印字動作をし
てから実際に印字音が発生するまでの時間とスピーカ１
４、１７が音声を発する時刻とのタイミングを合わせ
る。そして遅延回路２４の出力は高音制御部と低音制御
部とに分かれるべくフィルター２７、３１に分岐して入
力され、それぞれフィルター２７、３１で濾過されて高
音用音声信号と低音用音声信号に変えられた後反転回路
２８、３２に入力される。

【００１７】反転回路２８、３２では、印字音に対して
スピーカ出力を逆位相にするため信号の反転処理が行な
われる。反転後の信号はゲイン回路２９、３３において
増幅され、ドライバ３０、３４を経て高音用スピーカ１
７、低音用スピーカ１４のそれぞれに入力され音声が
発せられる。この音声発生動作に並行して、バッファ２
１の出力は計数回路３５にも入力される。計数回路３５
にはヘッドドライブ信号もまた入力され、ここで各タイ
ミングにおいて転送されてきたヘッドドライブ信号の中
に印字すべきデータがいくつ含まれているかを計数す
る。この計数回路出力は遅延回路３６に入力され、これ
によって印字音発生時刻とスピーカ１４、１７の音声発
生時刻とのタイミング合わせが行なわれる。

【００１８】そして遅延回路３６の出力信号はＤ／Ａ変
換回路３７によってＤ／Ａ変換された後、ゲイン回路２
９、３３にゲインコントロール信号として入力される。
これによって、ヘッドドライブ信号内に印字すべきデー
タが多く含まれているときは、ゲイン回路２９、３３に
大きな増幅率が入力される。他方、ヘッドドライブ信号
内に含まれた印字すべきデータが少ないときは、ゲイン
回路２９、３３に小さな増幅率が入力される。これによ
り、高音用スピーカ１７からは、図５（ｂ）に示すよう
な、印字音の高音成分Ａと逆位相で且つ大きさの等しい
音声が発せられ、また低音用スピーカ１４からは、図５
（ｃ）に示すような、印字音の低音成分Ｂと逆位相で且
つ大きさの等しい音声が発せられる。特に、高音用ス
ピーカ１７は記録ヘッド１５の上に載置され、記録ヘッ
ド１５が主走査方向へ移動すると一緒に移動するから、
常に記録ヘッド１５の位置から逆位相の音を発すること
ができ、消音効果が大きい。これらのスピーカ１４、１
７から発せられた音声は、実際の印字音と合成される。
その結果、合成音は図５（ｄ）に示すようにほぼ０とな
る。

【００１９】図６は図３に示された制御回路２３の第２
の実施例を示す図である。この実施例に係る制御回路２
３は複数の印字ピン７について分割印字を行なうタイプ
の記録ヘッド１５における音消しをコントロールするた
めに用いられるものである。この実施例においても、制
御回路２３は前記第１の実施例と同様、高音制御部と低
音制御部とに分けられている。高音制御部と低音制御部
との共通部分は、バッファ２１の出力側に接続され、且
つ転送されるヘッドドライブ信号を取り込むと共にこの
ヘッドドライブ信号の転送時間を遅延させる遅延回路２
４と、遅延回路２４の出力を微分処理する微分回路２５
と、バッファ２１の出力の論理和をとるオアゲート２６
とから構成される。また、高音制御部、低音制御部は、
それぞれ前記第１の実施例と同様な構成を有する。

【００２０】この第２の実施例にかかるプリンタについ
て、以下、動作を説明する。印字動作に際して、ヘッド
ドライブ信号が、ヘッドドライブタイミング信号ａに同
期してバッファ２１に入力されると、この信号はドライ
バ２２に転送されて記録ヘッド１５を駆動し、印字を行
なう。ヘッドドライブ信号は各印字ピン７について分割
して入力、転送されるから、記録ヘッド１５において、
印字ピン７は一定のタイミングずれをもって動作し分割
印字が行なわれる。この動作でプリンタには、印字音が
発生する。

【００２１】この印字音の波形が図７（ａ）に示されて
いる。この図は先に説明した図９（ｅ）と同じ波形であ
る。遅延回路２４は、バッファ２１から出力されたヘッ
ドドライブ信号を取り込んで、前記記録ヘッド１５が印
字動作をしてから実際に印字音が発生するまでの時間と
スピーカ１４、１７が音声を発する時刻とのタイミング
を合わせる。そして、微分回路２５でパルス化された信
号はオＲゲート２６に入力され、ここでヘッドドライブ
信号内に印字すべきデータが有るか否かがチェックされ
る。印字されるべきデータが１個でもあればオアゲート
２６出力はオンとなり、スピーカ１４、１７が駆動され
る。

【００２２】オアゲート２６の出力は高音制御部と低音
制御部とに分かれるべく フィルター２７、３１に分岐
して入力され、それぞれフィルター２７、３１で濾過さ
れて高音用音声信号と低音用音声信号に変えられた後反
転回路２８、３２に入力される。反転回路２８、３２で
は、印字音に対してスピーカ出力を逆位相にするため信
号の反転処理が行なわれる。反転後の信号はゲイン回路
２９、３３において増幅される。このとき、ヘッドドラ
イブ信号内に印字すべきデータが多く含まれているとき
は、ゲイン回路２９、３３に大きな増幅率が入力され
る。他方、ヘッドドライブ信号内に含まれた印字すべき
データが少ないときは、ゲイン回路２９、３３に小さな
増幅率が入力される。そして、増幅された反転印字音信
号はドライバ３０、３４を経て高音用スピーカ１７、低
音用スピーカ１４のそれぞれに入力され音声が発せられ
る。これにより、高音用スピーカ１７および低音用スピ
ーカ１４からは、図７（ｂ）に示すような、印字音と逆
位相で且つ大きさの等しい音声が発せられる。特に、高
音用ス ピーカ１７は記録ヘッド１５の上に載置され、
記録ヘッド１５が主走査方向へ移動すると一緒に移動す
るから、常に記録ヘッド１５の位置から逆位相の音を発
することができ、消音効果が大きい。これらの、スピー
カ１４、１７から発せられた音声は、実際の印字音と合
成される。その結果、合成音は図７（ｃ）に示すように
ほぼ０となる。

【００２３】なお、以上の説明においては、反転印字音
を発するスピーカＳとして高音用スピーカ１７と低音用
スピーカ１４とを別々に用意し、高音用スピーカ１７は
記録ヘッド１５に載置する一方、低音用スピーカ１４は
プリンタ本体に取り付けることとしているが、これとは
異なり、高音用スピーカ、低音用スピーカを一体構造と
し、この一体のスピーカを記録 ヘッド１５に取り付け
てもよい。

【００２４】発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、プリンタの記録
ヘッドに載置された音声発生手段と、この音声発生手段
の動作を制御する手段とをそなえ、制御手段は音声発生
手段に、印字音と逆位相で、大きさの等しい音を発生さ
せるようにしたため、印字動作に際しても極めて静かな
環境が保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリンタの外観構造を概略的に示
す斜視図である。

【図２】前記プリンタのハウジングの内部を概略的に示
す側面図である。

【図３】前記プリンタの基本的な回路構成例を示す図で
ある。

【図４】前記プリンタのスピーカ制御回路の第１の実施
例を示すブロック図である。

【図５】前記第１の実施例におけるスピーカ駆動制御動
作を説明する波形図であり、（ａ） 印字動作時に発生
される印字音の波形図、（ｂ） 高音用スピーカの発生
音を示す波形図、（ｃ） 低音用スピーカの発生音を示
す波形図、（ｂ）高音用スピーカ、および低音用スピー
カの発生する音と印字音との合成音を示す波形図であ
る。

【図６】前記プリンタのスピーカ制御回路の第２の実施
例を示すブロック図である。

【図７】前記実施例におけるスピーカ駆動制御動作を説
明する波形図であり、 （ａ）印字動作時に発生される
印字音の波形図、（ｂ） 高音用スピーカおよび低音用
スピーカから発生される音を示す波形図、（ｃ） 高音
用スピーカ、および低音用スピーカの発生する音と印字
音との合成音を示す波形図である。

【図８】本発明が適用されるプリンタに採用される記録
ヘッドの一例を示す側方断面図

【図９】従来のプリンタにおける印字音抑制のための処
理動作を説明する図であり、（ａ） 記録ヘッドに印字
動作タイミングを与えるエンコーダ出力（ｂ） 記録ヘ
ッドの印字ピンごとに印加される印字パルス（ｃ） 同
時印字における印字動作時に発生される印字音の波形
図、（ｄ） 分割印字における印字動作時に発生される
印字音の波形図、（ｅ） 分割印字における印字動作時
に発生される印字音の波形図をモデル化して示す図であ
る。

【符号の説明】

１４ 高音用スピーカ １５ 記録ヘッド １６ プラテン １７ 低音用スピーカ ２１ バッファ ２２ ドライバ ２３ 制御回路（制御手段） ２４ 遅延回路 ２７、３１ フィルタ ２８、３２ 反転回路 ２９、３３ ゲイン回路 ３５ 計数回路 ３６ 遅延回路 ３７ Ｄ／Ａ変換回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打撃動作によって記録する記録ヘッド
   と、記録ヘッドに対向して設けられたプラテンと、記録
   ヘッドをプラテンに沿って往復運動させる駆動機構と、
   これらの作動部材を収容するハウジングとを有するプリ
   ンタにおいて、 記録ヘッドに載置されこの記録ヘッドと共に移動する音
   声発生手段 と、この音声発生手段に音声信号を送付す
   る制御手段とを備え、制御手段は音声発生手段に、記録
   ヘッドによる印字音と逆位相で、大きさの等しい音を出
   力させることを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 記録ヘッドに載置された音声発生手段と
   は別に他の音声発生手段がハウジングに取り付けられ、
   記録ヘッドに載置された音声発生手段は高音用スピーカ
   から構成される一方、ハウジングに設置された音声発生
   手段は低音用スピーカから構成されていることを特徴と
   する請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 記録ヘッドに載置された音声発生手段に
   は高音用ス ピーカと低音用スピーカの両方が組み込ま
   れていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 記録ヘッドに載置された音声発生手段以
   外に、プリンタの音の発生源毎に音声発生手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
5. 【請求項５】 記録紙上に印字する記録ヘッドと、この
   記録ヘッドに組み付けられている複数の印字ピンに対応
   する印字データが同時に入力されるバッファと、バッフ
   ァから出力された印字データにより記録ヘッドを駆動す
   るドライバと、を有するプリンタにおいて、 プリンタ。