JPH0422646A - Impact printer head - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce a printing noise, to improve a printing quality and to easily line-feed a printing head by mounting a piezoelectric element in a housing for storing the head, and substantially simultaneously applying a vibration waveform having a reverse phase from the element to the vibration waveform of the housing upon printing. CONSTITUTION:When a coil 6 is energized, a magnetic attraction force is operated at an armature 5 to move it in a direction (a), and the end of a printing wire 3 prints through an ink ribbon. After printing, the armature 5 is returned in a direction (b) by an armature returning spring 8 to collide with a back stopper 9 and returned to a stopping position. The stopper 9 and a retaining member 12 are vibrated by the collision. The vibration is transmitted from the contact of the armature 5 with a yoke 1 to the yoke 1, and specific vibration is generated at each part. On the other hand, vibration waveform data of reverse phase of each part stored in a memory is read by a CPU, and vibration waveforms of reverse phase are simultaneously applied to piezoelectric elements 13a-13n mounted at the parts. Thus, the vibrations cancel each other to reduce vibration upon printing and noise.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インパクトプリンタヘッドに係り、特に、印
字騒音を低下させたインパクトプリンタヘッドに関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an impact printer head, and particularly to an impact printer head with reduced printing noise.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のインパクト方式のプリンタの代表的タイプには次
の２種がある。その−は、印字（プリンタ）ヘッドの中
にハンマを有しているタイプであり、その二は、印字ヘ
ッドの中に多数の印字ワイヤやアーマチュアを内蔵して
いるインパクトドツトプリンタである。このようなタイ
プのインパク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
する。この衝突により印字ヘッドが振動し、振動に基づ
く振動音がプリンタ騒音の主因となっている。There are two typical types of conventional impact printers: The first type is a type that has a hammer in the print head, and the second type is an impact dot printer that has a large number of print wires and armatures built into the print head. During a printing operation of this type of impact printer, movable parts such as a hammer, printing wire, armature, etc. collide with other members. This collision causes the print head to vibrate, and the vibration noise caused by the vibration is the main cause of printer noise.

かかるプリンタ騒音を低下させるには、印字ヘッドの振
動を減少させればよい。振動減少手段としては、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
ト力を小さくし、また、インパクトドツトプリンタであ
れば印字ワイヤを駆動するインパクト力を小さくすれば
よい。更に、他の手段としては、印字ヘッドの剛性を上
げてもよい。Such printer noise can be reduced by reducing printhead vibration. As the vibration reduction means, in the case of a hammer type printer, the impact force that drives the hammer may be reduced, and in the case of an impact dot printer, the impact force that drives the printing wire may be reduced. Furthermore, as another measure, the rigidity of the print head may be increased.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記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によってインクリボン等を叩く
力が弱くなり、インクが紙に充分に転写されず、印字品
質が悪くなる。また、印字ヘッドの剛性を上げれば、一
般に印字ヘッドの重量が増し、印字ヘッドのラインフィ
ードが困難になる。However, the means for reducing the impact force is
The force with which the ink ribbon or the like is struck by the hammer or printing wire is weakened, and the ink is not sufficiently transferred to the paper, resulting in poor print quality. Additionally, increasing the rigidity of the printhead generally increases the weight of the printhead, making it difficult to line feed the printhead.

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、印字騒音が小さく、かつ、印字品
質が良好で、印字ヘッドのラインフィードが楽に行える
インパクトプリンタヘッドを提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an impact printer head with low printing noise, good printing quality, and easy line feeding of the print head. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するために本発明は、磁気吸弓力により
ハンマ又はアーマチュアを吸引して印字動作を行うイン
パクト方式のプリンタヘッドにおいて、プリンタヘッド
を格納した筐体に取付けた圧電素子と、前記印字動作に
伴うプリンタヘッド筐体の振動波形に対し、位相が逆の
関係にある振動波形を、前記圧電素子から前記筐体に対
してほぼ同時に加えるように制御する手段と、を設けた
。In order to solve the above problems, the present invention provides an impact-type printer head that performs printing by attracting a hammer or armature using a magnetic bow force, which includes a piezoelectric element attached to a housing housing the printer head, and a piezoelectric element attached to a housing housing the printer head, and Means is provided for controlling the piezoelectric element to apply a vibration waveform having a phase opposite to the vibration waveform of the printer head housing caused by the operation so that the vibration waveform is applied to the housing almost simultaneously.

〔作用〕[Effect]

印字動作時にはハンマ又はアーマチュア等が駆動されて
他の部材等に衝突し、プリンタヘッドを格納した筐体の
各部毎にその部分特有の振動波形の振動が発生する。一
方、圧電素子から前記振動波形とは、位相が逆の関係に
ある振動が、前記筐体の各部にほぼ同時に加えられる。During a printing operation, a hammer or armature is driven and collides with other members, generating vibrations with a vibration waveform unique to each part of the casing housing the printer head. On the other hand, vibrations having a phase opposite to the vibration waveform are applied from the piezoelectric element to each part of the housing almost simultaneously.

このように、互いに位相の異なる振動がほぼ同時に前記
筐体の各部に加えられるので、前記二つの振動は互いに
打ち消し合い、その結果プリンタヘッドから発生する騒
音が減少する。In this way, since vibrations having different phases are applied to each part of the housing almost simultaneously, the two vibrations cancel each other out, and as a result, the noise generated from the printer head is reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明のインパクトプリンタヘッドの実施例を
示す斜視図であり、第２図は実施例の断面図であり、第
３図は実施例の制御ブロック図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the impact printer head of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the embodiment, and FIG. 3 is a control block diagram of the embodiment.

第１図および第２図に示すように、印字ヘッドＨの主要
部分をなす短円筒状のヨーク１の前面（図において左側
）中央部からは細い角筒状のノーズ２が伸び出している
。ノーズ２内には複数の印字ワイヤ３が配設され、印字
ワイヤ３の先端部は、ノーズ２の先端に設けられたワイ
ヤガイド４の孔から外部に突き出すようになっている。As shown in FIGS. 1 and 2, a narrow prismatic cylindrical nose 2 extends from the center of the front (left side in the figure) of a short cylindrical yoke 1, which forms the main part of the print head H. A plurality of printing wires 3 are disposed within the nose 2, and the tip portions of the printing wires 3 protrude to the outside from a hole in a wire guide 4 provided at the tip of the nose 2.

ノーズ２内には複数のワイヤガイド４　ａ　ｓ　４　ｂ
が設けられ、多数（例えば、１８本）の印字ワイヤ３を
正規の位置へとガイドしている。印字ワイヤ３の後端部
は、アーマチュア５の可動先端の端面に銀ろう付は等の
手段により接合固定されている。アーマチュア５は、コ
イル６が巻回されたコアポール７の吸引部に対向配置さ
れて電磁石を構成し、コイル６に電流が流れるとアーマ
チュア５はコアポール７に吸引される。コアポール７は
、ヨーク１内部に一体に形成されている。アーマチュア
５の先端部左面には、電流切断時にアーマチュア５を元
に戻すアーマチュア戻しバネ８が配設されている。ヨー
ク１の背面側（箪２図において右側）には、アーマチュ
ア５のリセット時の位置決めと衝撃吸収の作用をなす円
盤状をしたバックストッパ９が配設されている。バック
ストッパ９は、ヨーク１に対し複数のフレームバネ１１
で固定され、フレームバネ１１のＴ字型をした一端は、
ヨーク１に形成された凹部１ａに掛止されている。フレ
ームバネ１１の他端部は、複数本に別れてバックストッ
パ９を背面から押圧している。平座金状の押さえ部材１
２は、バックストッパ９を押さえつけ、アーマチュア５
の衝突による変形を防止している。フレームバネ１１と
押さえ部材１２との間には塵侵入防止用のゴムシートＲ
が配設されている。バックストッパ９とアーマチュア５
との間には板バネ１４が配設され、アーマチュア５の後
端部をヨーク１の支持位置に軽く押さえつけている。Inside the nose 2 are a plurality of wire guides 4a s 4b.
are provided to guide a large number (for example, 18) of printing wires 3 to regular positions. The rear end of the printing wire 3 is bonded and fixed to the end surface of the movable tip of the armature 5 by means such as silver soldering. The armature 5 is disposed opposite to the attraction part of the core pole 7 around which the coil 6 is wound to constitute an electromagnet, and when a current flows through the coil 6, the armature 5 is attracted to the core pole 7. The core pole 7 is integrally formed inside the yoke 1. An armature return spring 8 is disposed on the left side of the tip of the armature 5 to return the armature 5 to its original state when the current is cut off. A disk-shaped back stopper 9 is provided on the back side of the yoke 1 (on the right side in FIG. 2), which functions to position the armature 5 during resetting and absorb shock. The back stopper 9 has a plurality of frame springs 11 against the yoke 1.
The T-shaped end of the frame spring 11 is fixed at
It is hooked into a recess 1a formed in the yoke 1. The other end of the frame spring 11 is divided into a plurality of pieces and presses the back stopper 9 from the back side. Flat washer-shaped holding member 1
2 presses down the back stopper 9 and
This prevents deformation due to collision. A rubber sheet R is provided between the frame spring 11 and the holding member 12 to prevent dust from entering.
is installed. Backstopper 9 and armature 5
A leaf spring 14 is disposed between the yoke 1 and the yoke 1, and lightly presses the rear end of the armature 5 against the support position of the yoke 1.

ヨーク１の外周には一面に複数の圧電素子１３ａ１１３
ｂ〜ｉ３ｎが張り付けられている。ここに、圧電素子は
、電界を印加するとその強さに応じた変形をする。A plurality of piezoelectric elements 13a113 are arranged on one side of the outer periphery of the yoke 1.
b to i3n are attached. Here, when an electric field is applied, the piezoelectric element deforms depending on the strength of the electric field.

次に、第３図によって制御系の構成を説明する。Next, the configuration of the control system will be explained with reference to FIG.

ＣＰＵ２１には、複数の印字ワイヤの内、どの印字ワイ
ヤを駆動するかの識別信号を発生する印字ワイヤ駆動信
号発生部２２が接続されている。Connected to the CPU 21 is a print wire drive signal generator 22 that generates an identification signal indicating which print wire to drive among a plurality of print wires.

この印字ワイヤ駆動信号発生！２２は、コイル６（第２
図参照）に電流を供給する図示しない電流供給部にも接
続されている。また、ＣＰＵ２１にはメモリ２３とディ
ジタル／アナログ変換器２４が接続されている。メモリ
２３には、印字ヘッドＨの筐体上の多数の点における振
動波形に対し、逆の位相で、且つ大きさが略同じ関係に
ある（以下、逆位相という。）振動波形データが格納さ
れている。ディジタル／アナログ変換器２４は増幅器２
５に接続され、増幅器２５には前記複数の圧電素子１３
ａ、１３ｂ〜１３ｎが接続されている。This printing wire drive signal is generated! 22 is the coil 6 (second
It is also connected to a current supply section (not shown) that supplies current to the circuit (see figure). Further, a memory 23 and a digital/analog converter 24 are connected to the CPU 21. The memory 23 stores vibration waveform data having opposite phases and substantially the same magnitude (hereinafter referred to as anti-phase) with respect to vibration waveforms at a large number of points on the housing of the print head H. ing. The digital/analog converter 24 is the amplifier 2
5, and the amplifier 25 includes the plurality of piezoelectric elements 13
a, 13b to 13n are connected.

前記逆位相の振動波形データを生成するには次のように
すればよい。第４図は、適宜の振動波形検出手段により
求めた印字ワイヤ３の１番ピン３ａを駆動したときの、
ヨーク１上の符号Ｃで示す点における振動波形（加速度
波形）である。この検出波形に基づいて、適宜の逆位相
振動波形形成手段により逆位相の振動波形を生成する。The vibration waveform data of the opposite phase can be generated as follows. FIG. 4 shows the result when the No. 1 pin 3a of the printing wire 3 is driven, which is determined by an appropriate vibration waveform detection means.
This is a vibration waveform (acceleration waveform) at a point indicated by symbol C on the yoke 1. Based on this detected waveform, an anti-phase vibration waveform is generated by an appropriate anti-phase vibration waveform forming means.

この逆位相の振動波形を、予めメモリ２３にデータとし
て記憶しておく。以下、印字ワイヤ３０１番ピン３ａを
駆動したときのヨーク１表面の各位置での振動波形と逆
位相の振動波形をデータとしてメモリ２３に記憶し、ま
た、印字ワイヤ３の２番ビン３ｂ１３番ピン３０〜につ
いても、前述と同様にヨーク１上の各点における逆位相
の振動波形データを求め、メモリ２３に格納しておく。This anti-phase vibration waveform is stored in the memory 23 in advance as data. Hereinafter, the vibration waveform at each position on the surface of the yoke 1 when the printing wire 301 pin 3a is driven is stored in the memory 23 as data, and the 13th pin of the printing wire 3 is stored in the memory 23 as data. 30 to 30, vibration waveform data of opposite phase at each point on the yoke 1 is obtained and stored in the memory 23 in the same manner as described above.

次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.

コイル６に通電すると磁束が発生し、この磁束はコアボ
ール７を通過してアーマチュア５に入り、アーマチュア
５からヨーク１を通過してコアボール７に還流する。こ
の際、アーマチュア５にはコアボール７側への磁気吸引
力が働き、アーマチュア５は矢印ａ方向に移動する。こ
の移動により印字ワイヤ３の先端が図示しないインクリ
ボンを介して用紙（図示せず）を叩き、この用紙に印字
する。用紙への印字後、アーマチュア戻しバネ８の力に
よりアーマチュア５は符号す方向に戻され、バックスト
ッパ９に衝突して、正規の停止位置に戻る。When the coil 6 is energized, magnetic flux is generated, this magnetic flux passes through the core ball 7 and enters the armature 5, and from the armature 5 passes through the yoke 1 and returns to the core ball 7. At this time, a magnetic attraction force acts on the armature 5 toward the core ball 7, and the armature 5 moves in the direction of arrow a. As a result of this movement, the tip of the printing wire 3 strikes a paper (not shown) via an ink ribbon (not shown), thereby printing on the paper. After printing on the paper, the armature 5 is returned in the opposite direction by the force of the armature return spring 8, collides with the back stopper 9, and returns to the normal stopping position.

このアーマチュア５のバックストッパ９への衝突により
、バックストッパ９および押さえ部材１２が加振され、
また、アーマチュア５の左右動により、アーマチュア５
とヨーク１との接触部から振動がヨーク１に伝わり、ヨ
ーク１に振動が発生する。例えば、符号ａで示す点の振
動波形は前述のように第４図に示した波形であるから、
前記メモリ２３に格納しである符号ａ点の逆位相の振動
波形データをＣＰＵ２１が読出し、符号ａの点の圧電素
子１３ａに逆位相の振動波形を発生させる。すると、符
号ａの点には印字動作による振動波形と逆位相の関係に
ある振動波形とが同時に加えられるので、これら振動は
互いに打ぢ消し合い、結果としてヨーク１の振動がキャ
ンセルされ、騒音も発生しない。符号ａの点以外の点（
例えば、圧電素子１３ｂ、１３ｃを貼付した点）につい
ても同様の処理をすれば、印字動作に伴う振動および騒
音を減少できる。This collision of the armature 5 with the back stopper 9 causes the back stopper 9 and the pressing member 12 to vibrate,
Also, due to the left and right movement of the armature 5, the armature 5
Vibrations are transmitted to the yoke 1 from the contact portion between the yoke 1 and the yoke 1, and vibrations are generated in the yoke 1. For example, since the vibration waveform at the point indicated by the symbol a is the waveform shown in FIG. 4 as described above,
The CPU 21 reads out the vibration waveform data of the opposite phase at the point a, which is stored in the memory 23, and causes the piezoelectric element 13a at the point a to generate a vibration waveform of the opposite phase. Then, since the vibration waveform caused by the printing operation and the vibration waveform having the opposite phase are applied to the point a at the same time, these vibrations cancel each other out, and as a result, the vibration of the yoke 1 is canceled, and the noise is also reduced. Does not occur. Points other than the point with code a (
For example, if the same process is applied to the points where the piezoelectric elements 13b and 13c are attached, the vibration and noise associated with the printing operation can be reduced.

また、印字ワイヤ３の２番ピン３ｂ１３番ピン３ｃが単
独に駆動された場合にも、前述と同様にそれぞれに対応
した逆位相の振動波形データをメモリ２３から読出し、
各圧電素子１３ａ〜１３ｎを振動させ、騒音を減少すれ
ばよい。Furthermore, even when the 2nd pin 3b and the 13th pin 3c of the printing wire 3 are driven individually, the vibration waveform data of the opposite phase corresponding to each is read out from the memory 23 in the same way as described above.
The noise may be reduced by vibrating each piezoelectric element 13a to 13n.

ところで、実際に印字を行う場合には、同時に数本の印
字ワイヤ３が駆動される。例えば、印字ワイヤ３の２番
ピン３ｂ１３番ピン３ｃが同時駆動されたとする。この
場合は、２番ピン３ｂにおける逆位相の振動波形と、３
番ピン３ｃにおける逆位相の振動波形とを足し合わせた
振動波形で圧電素子１３ｂ〜１３ｎを振動させる。この
ようにすると、複数の印字ヘッドの振動が打ち消され、
複数の印字ヘッドの振動によって発生する騒音が少なく
なる。By the way, when actually printing, several printing wires 3 are driven at the same time. For example, assume that the second pin 3b and the thirteenth pin 3c of the printing wire 3 are driven at the same time. In this case, the anti-phase vibration waveform at pin 2 3b and the vibration waveform at pin 3
The piezoelectric elements 13b to 13n are vibrated with a vibration waveform obtained by adding the vibration waveform of the opposite phase at the number pin 3c. This will cancel out the vibrations of the multiple print heads and
Less noise is generated by the vibrations of multiple print heads.

以上のようにすれば、インパクトプリンタの騒音の主因
である印字ヘッドの振動を、根本から低減させているの
で、印字ヘッドの外周に防音用カバーを設けたり、前記
プリンタの筐体の密閉度を高める必要も無く、部品点数
の増加に伴う構造の複雑化もないので、製造コストが低
く、かつ、低騒音のインパクトプリンタヘッドを得るこ
とができる。By doing the above, the vibration of the print head, which is the main cause of noise in impact printers, can be fundamentally reduced, so it is possible to provide a soundproof cover around the print head, or to improve the airtightness of the printer's casing. Since there is no need to increase the number of parts, and there is no need to complicate the structure due to an increase in the number of parts, it is possible to obtain an impact printer head with low manufacturing cost and low noise.

なお、本実施例では、予め印字ヘッドの振動波形に対し
逆位相の振動波形をメモリに記憶しておき、印字ワイヤ
を駆動すると同時に圧電素子を印字ヘッドの振動波形と
逆位相の振動波形で振動させている。しかし、第５図に
示すように、印字ヘッドのヨーク１表面に振動検出部３
１を取り付け、この振動検出部３１で検出した振動波形
を直ちに位相反転回路３２に送って逆位相の振動波形を
生成し、この逆位相の振動波形で圧電素子１３ａ１１、
３　ｂ〜１３ｎを振動させ、印字ヘッド（ヨーク）の振
動を減少させてもよい。In this embodiment, a vibration waveform with a phase opposite to that of the print head is stored in advance in memory, and at the same time as the printing wire is driven, the piezoelectric element is vibrated with a vibration waveform having a phase opposite to that of the print head. I'm letting you do it. However, as shown in FIG.
1, the vibration waveform detected by the vibration detection unit 31 is immediately sent to the phase inversion circuit 32 to generate a vibration waveform with an opposite phase, and this vibration waveform with an opposite phase is used to drive the piezoelectric elements 13a11,
3b to 13n may be vibrated to reduce vibration of the print head (yoke).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したことから明らなように、本発明によれば、
印字ヘッドに圧電素子を取り付け、圧電素子を印字ヘッ
ドの振動と逆の位相および大きさになるように振動させ
るので、印字ヘッドの振動が打ち消され、騒音を小さく
できる。As is clear from the detailed description above, according to the present invention,
A piezoelectric element is attached to the print head, and the piezoelectric element is vibrated in a phase and magnitude opposite to that of the print head, thereby canceling out the vibration of the print head and reducing noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の実施例の斜視図、 第２図は実施例の断面図、 箪３図は制御系のブロック図、 第４図は印字ワイヤを駆動したときにヨークに生ずる振
動波形、 第５図は他の実施例のブロック図である。 Ｈ・・・印字ヘッド ト・・ヨーク ３・・・印字ワイヤ ５・・・アーマチュア ７・・・コアボール ９・・・バックストッパ ３　ａ　〜　１ ｎ・・・圧電素子 １・・・ＣＰＵ （制御手段） ３・・・メモリFig. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the embodiment, Fig. 3 is a block diagram of the control system, and Fig. 4 is a vibration waveform generated in the yoke when the printing wire is driven. FIG. 5 is a block diagram of another embodiment. H... Print head... Yoke 3... Print wire 5... Armature 7... Core ball 9... Back stopper 3 a to 1 n... Piezoelectric element 1... CPU (control means ) 3...Memory

Claims (1)

【特許請求の範囲】 磁気吸引力によりハンマ又はアーマチュアを吸引して印
字動作を行うインパクト方式のプリンタヘッドにおいて
、 プリンタヘッドを格納した筐体に取付けた圧電素子と、 前記印字動作に伴うプリンタヘッド筐体の振動波形に対
し、位相が逆の関係にある振動波形を、前記圧電素子か
ら前記筺体に対してほぼ同時に加えるように制御する手
段と、 を設けたことを特徴とするインパクトプリンタヘッド。[Scope of Claims] An impact-type printer head that performs a printing operation by attracting a hammer or armature using magnetic attraction, comprising: a piezoelectric element attached to a housing housing the printer head; and a printer head housing used in the printing operation. An impact printer head comprising: means for controlling the piezoelectric element to apply a vibration waveform having a phase opposite to that of the body almost simultaneously to the housing.