DE3750156T2

DE3750156T2 - Drucker.

Info

Publication number: DE3750156T2
Application number: DE3750156T
Authority: DE
Inventors: Shigeyoshi Harada; Yumio Nitta; Yoji Okazaki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2007-11-28
Also published as: EP0270030A2; EP0270030A3; EP0270030B1; DE3750156D1; US4943173A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucker, wie etwa einen Draht-Punktmatrixanschlagdrucker, und insbesondere auf einen Drucker, der Geräusche, wie etwa Anschlaggeräusche, wirksam unterdrücken kann.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel von Druckern des Standes der Technik eines Draht-Punktmatrixanschlagtyps. Ein Drucker 101 weist ein Druckergehäuse 103, eine Schreibwalze 105 und einen Druckkopf 107 auf. Das Druckergehäuse 103 besitzt eine Öffnung 109, in die bzw. aus der ein Druckpapier 111 eingefügt bzw. entnommen wird. Das Druckpapier 111 wird durch die Schreibwalze 105 entlang eines Pfades 113 befördert und durch den Druckkopf 107 bedruckt.
Die Öffnung 109 des Druckers 101 weist in Bezug auf einen Bediener nach hinten, um die Belästigung des Bedieners durch Geräusche zu vermeiden. Bei einer solchen Anordnung werden jedoch im Falle, daß sich eine Wand vor der Öffnung 109 befindet, Geräusche, wie etwa Anschlaggeräusche, durch die Wand reflektiert und belästigen den Bediener. Darüber hinaus löst das bloße Richten der Öffnung 109 nach hinten nicht das Gesamtproblem der Geräusche in einem Büro.
Gemäß einem weiteren Beispiel des Standes der Technik, das in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein nacktes, geräuschabsorbierendes Material 115 in einem Druckergehäuse 103 eines Druckers 101 angeordnet und über einem Pfad 113 plaziert. Darüber hinaus ist das Druckergehäuse zur Verengung einer Öffnung 109 gekrümmt, um die vom Drucker 101 verursachten Geräusche zu unterdrücken. Gemäß dieser Anordnung umfaßt das Spektrum eines vom Drucker 101 verursachten Anschlaggeräusches mehrere Kilohertz und besitzt eine Wellenlänge λ von mehreren zehn Zentimetern. Daher muß eine Dicke "t" des geräuschabsorbierenden Materials 115 die Gleichung t > λ/4 erfüllen, um einen ausreichenden Geräuschabsorptionseffekt zu erzielen. Das geräuschabsorbierende Material 115 soll nämlich eine große Dicke aufweisen, wodurch aber die Ausladung des Druckergehäuses 103 groß und die Kompaktheit des Druckers 101 beeinträchtigt wird.
Fig. 3 zeigt noch ein weiteres Beispiel des Standes der Technik, bei dem ein nacktes, geräuschabsorbierendes Material 117 zwischen einer Eingabeseite 111a und einer Ausgabeseite 111b des Druckpapiers angeordnet ist, um die von einem Drucker 101 erzeugten Geräusche zu unterdrücken. Nun hat aber das geräuschabsorbierende Material 117 keine geräuschabschirmende Eigenschaft, so daß das bloße Plazieren des geräuschabsorbierenden Materials 117 in einem Pfad 113 nicht dazu beitragen kann, die Geräusche wirksam zu verringern.
Wie oben beschrieben, ist es bei Druckern vom Draht- Punktmatrixanschlagtyp gemäß dem Stande der Technik schwierig, die durch die Öffnungen 109 der Drucker 101 auszulassenden Geräusche zu verringern und gleichzeitig Kompaktheit der Drucker 101 zu erzielen.
Die Druckschrift US-A-3 513 938 beschreibt eine akustische Abdeckung mit flachem Profil für eine Büromaschine. Die Einrichtung umfaßt ein akustisches Tiefpaßsperrfilter mit einer Grenzfrequenz, die so bestimmt ist, daß der Schall eliminiert wird, der eine Frequenz aufweist, die größer als die Grenzfrequenz ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Druckers, der kompakt ist und Geräusche vermindern kann, die aus einer Öffnung des Druckers emittiert werden sollen, durch die ein Druckpapier ein- und ausgegeben wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Druckers, der Geräusche mit Frequenzen verringern kann, die denen von Anschlaggeräuschen entsprechen, die durch einen Druckkopf des Druckers erzeugt werden.
Um diese oben erwähnten Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Drucker mit einem Druckkopf zum Drucken auf Druckpapier bereit, das dem Druckkopf durch eine Öffnung zugeführt wird, bei dem Geräusche vom Druckkopf zur Öffnung gesandt werden, umfassend:
- einen Zuführungspfad zum Führen des Druckpapiers von der Öffnung zum Druckkopf, und anschließend zum Führen des Druckpapiers vom Druckkopf zur Öffnung; und
- mindestens einen Resonator, der im Zuführungspfad zur Verringerung der Querschnittsfläche des Zuführungspfades bis auf eine kleinste Fläche angeordnet ist, durch die das Druckpapier hindurchtritt, wobei der Resonator ein Gehäuse besitzt, das eine Resonanzkammer mit mindestens einem darin angebrachten Loch besitzt, durch die die Resonanzkammer mit dem Zuführungspfad in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Resonator ein Helmholtz-Resonator ist, und die Resonanzkammer in eine Vielzahl n von Abschnitten unterteilt ist, derart, daß jeder abgeteilte Abschnitt ein Volumen (V), und mindestens eines der Löcher einen Radius (a) und eine Tiefe (l) besitzt, derart, daß die folgenden Gleichungen befriedigt werden:
f = c/2π· G/V
G = (nπa²)/(l+πa/2);
darin ist:
f eine der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz des Druckkopfes, bei der eine maximale Schalleistung auftritt; C die Schallgeschwindigkeit;
G die Leitfähigkeit des Loches der Resonanzkammer; so daß der Schalleistungspegel des Druckkopfes bei der Erregerfrequenz an einer Stelle in Schallausstrahlungsrichtung gedämpft wird.
Bei einer zweiten Ausführungsform ist ein solcher Drucker dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator ein Seitenzweigresonator ist, wobei das Loch so positioniert ist, daß jeder Abstand vom Loch zu einer der inneren Wände, die an einem Ende der Resonanzkammer in Papierzuführungsrichtung plaziert ist, ein Viertel der Wellenlänge einer Frequenz beträgt, die eine der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz des Druckkopfes ist und bei der die maximale Schalleistung auftritt, so daß der Schalleistungspegel des Druckkopfes bei der Erregerfrequenz gedämpft wird.
Durch eine solche Anordnung werden Geräusche, wie etwa die durch einen Druckkopf erzeugten Anschlaggeräusche, durch den im Zuführungspfad angeordneten Resonator bei Frequenzen gedämpft, die im Bereich um die Resonanzfrequenz des Resonators liegen; und die Geräusche werden weiter durch verengte Abschnitte des Zuführungspfades abgeschirmt.
Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die einen Drucker gemäß dem Stande der Technik darstellt;
Fig. 2 und 3 sind Schnittansichten, die jeweils Öffnungen der Drucker des Standes der Technik zeigen;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Öffnung eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht, die einen in Fig. 4 dargestellten zweiten Resonator zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das das Geräuschspektrum eines Druckers darstellt;
Fig. 7 ist eine Modell, das den Aufbau des in Fig. 4 dargestellten Resonators wiedergibt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Dämpfung des Geräuschleistungspegels des Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung, gemessen mit einer Zufallsrauschquelle, darstellt;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das den Unterschied der Rauschleistungspegel zwischen dem Drucker des Standes der Technik und dem Drucker der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen Drucker gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 13 ist eine Vorderansicht, die einen Resonator gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 15 ist eine Vorderansicht, die den in Fig. 14 dargestellten Resonator zeigt;
Fig. 16 ist ein Diagramm, das das Geräuschspektrum des Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
Fig. 17 ist ein Modell, das den Aufbau des in Fig. 14 dargestellten Resonators wiedergibt;
Fig. 18 ist eine Ansicht, die die Übertragungsverluste an der Öffnung eines Nachhallkastens wiedergibt, gemessen mit einer im Nachhallkasten plazierten Zufallsschallquelle;
Fig. 19 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 20 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 21 ist eine Vorderansicht, die den in Fig. 20 dargestellten Resonator zeigt;
Fig. 22 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 23 ist eine Vorderansicht, die einen in Fig. 22 dargestellten Resonator zeigt;
Fig. 24 ist eine Schnittansicht, die einen Drucker gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Fig. 25 ist eine Schnittansicht, die eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 zeigt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Drucker 1 weist ein Druckergehäuse 3, eine Schreibwalze 7 zum Transportieren eines Schreibpapiers 5 im Druckergehäuse 3, und einen Druckkopf 9 zum Bedrucken des Druckpapiers 5 auf.
Das Druckergehäuse 3 umfaßt eine obere Verkleidung 3a und eine untere Verkleidung 3b. Die obere Verkleidung 3b besitzt eine Briefführung 11. Zwischen der Briefführung 11 und der oberen Verkleidung 3b befindet sich eine Öffnung 13, durch die das Druckpapier 5 eingeführt und aus dem Druckergehäuse 3 ausgelassen wird.
Ein Zuführungspfad 15 zum Eingeben des Druckpapiers 5 ist innerhalb des Druckergehäuses 3 zwischen der oberen Verkleidung 3a und der Briefführung 11 gebildet. Eine eintretende Seite 5a des Druckpapiers wird entlang der Briefführung 11 zur Schreibwalze 7 befördert, um die Schreibwalze 7 herumgezogen und vom Druckkopf 9 bedruckt. Andererseits wird die austretende Seite 5b des Druckpapiers 5 entlang des oberen Abschnittes des Zuführungspfades 15 befördert und aus der Öffnung 13 ausgelassen.
Die obere Verkleidung 3a ist mit einem ersten Resonanzgehäuse 17 versehen, das zum Zuführungspfad 15 weist. Ein zweites Resonatorgehäuse 19 ist im Zuführungspfad 15 zwischen der eintretenden Seite 5a und der austretenden Seite 5b des Druckpapiers 5 angeordnet. Da das zweite Resonanzgehäuse 19 im Zuführungspfad 15 angeordnet ist, wird die Querschnittsfläche des Zuführungspfades 15 verengt, um die Geräuschabschirmungscharakteristik im Drucker 1 zu verbessern. Das zweite Resonanzgehäuse 19 verringert die Querschnittsfläche des Zuführungspfades 15 derart, daß die eintretende Seite 5a und die austretende Seite 5b des Druckpapiers 5 durch den Zuführungspfad 15 transportiert werden kann. Eine Höhe l&sub1; und eine Höhe l&sub2; des Zuführungspfades 15 sind nämlich so vorbestimmt, daß mindestens das Druckpapier 5 ausreichend durch den Zuführungspfad 15 hindurchlaufen kann, auch beim Vorhandensein des zweiten Resonanzgehäuses 19 im Zuführungspfad 15. Das zweite Resonanzgehäuse 19 teilt daher die Öffnung 13 und den Zuführungspfad 15 in einen Abschnitt, durch den die eintretende Seite 5a des Druckpapiers 5 hindurchgeführt wird, und einen Abschnitt, durch den die austretende Seite 5b des Druckpapiers 5 hindurchgeführt wird. Demgemäß kann das Druckpapier 5 reibungslos in den Drucker 1 eingegeben und aus ihm entnommen werden.
Der erste und der zweite Resonanzbehälter 17 und 19 weisen jeweils eine flache, kastenförmige Gestalt auf, um erste und zweite Resonanzkammern 21 und 23 zu definieren, die entsprechende Volumen V1 bzw. V2 besitzen. Das erste Resonanzgehäuse 17 liegt dem zweiten Resonanzgehäuse 19 gegenüber, um die austretende Seite 5b des Druckpapiers 5 zwischen sich durchzulassen. Über den ganzen, einander gegenüberliegenden Flächen der ersten und zweiten Resonanzgehäuse 17 und 19 sind Löcher 25 und 27 angebracht, von denen jedes vorbestimmte Abmessungen besitzt. Die Löcher 25 und 27 sind also entlang des Zuführungspfades 15 so ausgebildet, daß der Zuführungspfad 15 durch die Löcher 25 mit der ersten Resonanzkammer 21 in Verbindung steht, während er mit der zweiten Resonanzkammer 23 durch die Löcher 27 in Verbindung steht. Die erste und die zweite Resonanzkammer 21 und 22, die jeweils entsprechend durch das erste und das zweite Resonanzgehäuse 17 und 19 definiert sind, sowie die Löcher 25 und 27, bilden jeweils einen ersten und einen zweiten Helmholtz-Resonator 29 und 31.
Geräuschabsorbierende Materialien 33, wie etwa Glaswolle, sind im Inneren des ersten bzw. des zweiten Resonanzgehäuses 17 bzw. 19 angeordnet.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht, die den zweiten Resonator 31 darstellt. Eine Vielzahl von Löchern 27 ist im zweiten Resonanzgehäuse 19 in Zuführungsrichtung des Druckpapiers 5 (in der Fig. von oben nach unten) sowie in Breitenrichtung des Druckpapiers 5 (in der Fig. von links nach rechts) ausgebildet.
Fig. 6 zeigt das durch den in Fig. 4 dargestellten Drucker 1 erzeugte Geräuschspektrum. Die Geräusche bestehen aus hohen Frequenzen, basierend auf einer Frequenz von 1.500 Hz (einer Erregerfrequenz des Druckkopfes 9), bei der es sich um die Frequenz eines Anschlaggeräusches handelt, die verursacht wird, wenn Stifte (nicht dargestellt) des Druckkopfes 9 angetrieben werden. Wie die Figur zeigt, ist das Spektrum einer Frequenz von 3.000 Hz besonders breit.
Allgemein wird die Resonanzfrequenz f&sub0; eines Helmholtz- Resonators wie folgt ausgedrückt
f&sub0; = c/2π · G/V.
Dabei ist:
C: die Schallgeschwindigkeit
G: die Leitfähigkeit des Halsabschnittes (Loch 25 oder 27)
V: das Volumen der Resonanzkammer 21 oder 23.
Die Leitfähigkeit G kann aus der nachfolgenden Gleichung ermittelt werden, vorbehaltlich des Vorhandenseins von "n" Löchern 27, von denen jedes eine kreisförmige, auf einem Modell des zweiten, in Fig. 7 dargestellten Resonanzgehäuses 19 ausgebildete Gestalt, besitzt:
G = (nπa²)/(l + πa/2)
Dabei ist:
a: der Radius des Loches 27
l: die Tiefe des Loches 27, d. h. die Dicke des zweiten Resonanzgehäuses 19.
Bei dieser Ausführungsform ist die Helmholtz-Resonanzfrequenz f&sub0; des ersten und des zweiten Resonators 29 und 31 auf 3.000 Mz festgesetzt, wobei es sich um eines der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz (1.500 Hz) des Druckkopfes 9 handelt, bei dem die maximale Schalleistung auftritt.
Nachfolgend wird die Betriebsweise dieser Ausführungsform beschrieben.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die von der Öffnung 13 ausgelassene Schalleistung wiedergibt, wenn eine Zufallsschallquelle im Druckergehäuse 3 plaziert wird. In Fig. 1 ist die Dämpfung der Schalleistungspegel des Druckers 1 der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Schalleistungspegel des in Fig. 1 dargestellten Druckers 100 wiedergegeben, die jeweils auf 0 dB eingestellt sind. Wie die Figur zeigt, ist die Dämpfung um eine Frequenz von 3.000 Hz ausgeprägt, bei der es sich um die Resonanzfrequenz des ersten und des zweiten Resonators 29 und 31 handelt.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Schalleistungspegel der bei einer tatsächlichen Druckoperation erzeugten Geräusche wiedergibt. In der Figur sind die Schalleistungspegel des in Fig. 1 dargestellten Druckers 101 durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben, während die Schalleistungspegel des in Fig. 4 dargestellten Druckers 1 durch eine durchgezogene Linie wiedergegeben sind. Im Vergleich zum Stande der Technik kann der Drucker 1 der vorliegenden Erfindung die Schalleistungspegel jeweils um etwa 5 dB verringern.
Wie oben erwähnt, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittsform soweit verringert, daß das Druckpapier 5 den Zuführungspfad 15 durchqueren kann, in welchem der erste und der zweite Resonator 29 und 31 angeordnet sind. Jeder der Resonatoren 29 und 31 besitzt eine Resonanzfrequenz von 3.000 Hz, bei der es sich um eines der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz (1.500 Hz des Druckkopfes 9) handelt, bei der die maximale Schalleistung auftritt. Im Inneren des ersten und des zweiten Resonators 29 und 31 sind jeweils geräuschabsorbierende Materialien 33 angebracht. Dementsprechend werden im Drucker 1 erzeugte Geräusche wegen der Resonanzwirkungen des ersten und des zweiten Resonators 29 und 31 im Bereich um die Resonanzfrequenz wirksam abgedämpft; und auch die Abschirmung der Geräusche wird weiter verbessert, weil die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 verringert ist.
Da die geräuschabsorbierenden Materialien 33 im Inneren des ersten und des zweiten Resonanzgehäuses 17 und 19 angeordnet sind, werden die geräuschabsorbierenden Materialien 33 durch Schädigung derselben nicht auf das Druckpapier 5 fallen und zur Schreibwalze 7 befördert, um eine Betriebsstörung auslösen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise der erste Resonator 29 fortgelassen werden. Wenn er aber angebracht wird, kann er die geräuschvermindernde Wirkung verbessern. Weiter wird bei dieser Ausführungsform ohne Anbringung von geräuschabsorbierenden Materialien 33 das Geräusch ausreichend durch den Resonanzbetrieb der Resonatoren verringert.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen erläutert, wie sie zur Darstellung gleicher Teile bei der ersten Ausführungsform angegeben sind.
Fig. 10 ist eine Ansicht, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dieser Ausführungsform sind Löcher 25 und 27 nur teilweise auf den einander gegenüberliegenden Seiten des ersten und des zweiten Resonanzgehäuses 17 und 19 vorhanden. Falls die Löcher 25 und 27 mindestens entlang der Breite einer eintretenden Seite 5a und einer austretenden Seite 5b des Druckpapiers 5 angebracht werden, wird die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erreicht. Weiter können bei dieser Anordnung Interferenzen zwischen den Löchern 25 und 27 unterdrückt werden.
Fig. 11 ist eine Ansicht, die die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Raumteilungselement 35 im Zuführungspfad 15 angeordnet, um den Zuführungspfad 15 in einen Eintrittspfad 37 und einen Austrittspfad 39 zu unterteilen. Die eintretende Seite 5a des Druckpapiers 5 durchläuft den Eintrittspfad 37, während die Austrittsseite 5b des Druckpapiers 5 durch den Austrittspfad 35 läuft. Ein erster und ein zweiter Resonator 29 und 31 gleich denen, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet werden, sind so angeordnet, daß sie die austretende Seite 5b des Druckpapiers 5 zwischen sich durchlassen. Darüber hinaus ist ein dritter Resonator 41 und ein vierter Resonator 43 so angebracht, daß sie die eintretende Seite 5a des Druckpapiers 5 zwischen sich durchlassen. Der dritte Resonator 41 und der zweite Resonator 31 sind so angebracht, daß sie die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 so verengen, daß das Druckpapier 5 durch den Zuführungspfad 15 noch hindurchbewegt werden kann. Der vierte Resonator 43 weist ein Resonanzgehäuse 45 auf, das an einer unteren Verkleidung 3b befestigt ist, wobei in der unteren Verkleidung 3b Löcher 47 gebildet sind.
Der Drucker 1 des Draht-Punktmatrixanschlagtyps erzeugt durch den Druckkopf 9 viele Geräusche, wobei die Geräusche danach streben, durch den Austrittspfad 39 auszutreten, der keine Geräuschhindernisse, wie etwa die Schreibwalze 7, enthält. Durch Vorsehen des dritten und des vierten Resonators 41 und 43 im eintretenden Pfad 37 kann jedoch die geräuschvermindernde Wirkung des Druckers 1 verbessert werden. Gemäß dieser Ausführungsform müssen mindestens der zweite Resonator 31 im austretenden Pfad 39, und der dritte Resonator 41 im eintretenden Pfad 37 angebracht werden, während beispielsweise der erste und der zweite Resonator 29 und 43 zur Erzielung der gleichen Wirkung fortgelassen werden können.
Fig. 12 zeigt die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein fünfter Resonator 49 unter einer oberen Verkleidung 3a des Druckers 1 angeordnet, um die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 zu verringern. Ein sechster Resonator 51 ist unter einer unteren Verkleidung 3b des Druckers 1 angeordnet. Der fünfte Resonator 49 umfaßt ein Resonanzgehäuse 53 mit Löchern 55. Für den sechsten Resonator 51 sind Löcher in der unteren Verkleidung 3b des Druckers 1 ausgebildet. Da der Zuführungspfad nicht in den Eintrittspfad 37 und den Austrittspfad 39 für die eintretenden bzw. austretende Seite 5a bzw. 5b des Druckpapiers 5 unterteilt ist, wie im Falle der dritten Ausführungsform, ist die vierte Ausführungsform besonders für einen Drucker geeignet, der ein durchlaufendes Papier verwendet.
Fig. 13 zeigt einen zweiten Resonator 58 der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der zweite Resonator 58 dieser Ausführungsform wird durch Schaffen einer Vielzahl von Raumteilungswänden 59 des Resonanzgehäuses 19 des zweiten Resonators 31 der ersten Ausführungsform gebildet. Das Innere des Resonanzgehäuses 19 des zweiten Resonators 28 ist durch die Raumteiler 59 in Breitenrichtung des Druckpapiers 5b in vier gleiche Abschnitte unterteilt. Jede Ebene mit den Löchern 37 in jedem gleichen Abschnitt besitzt eine Breite W und eine Länge L, wie Fig. 13 zeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Breite W und die Länge L auf einen Wert kleiner als ein Drittel der Wellenlänge l der Resonanzfrequenz f&sub0; vorbestimmt. Durch die vorbestimmte Breite W und Länge L ist bei experimentellen Ergebnissen eine spürbar verbesserte Geräuschverminderungswirkung aufgetreten.
Insbesondere können Geräusche mit einer hohen Frequenz über 1.000 Hz, die im Drucker verringert werden sollen, wirksam gedämpft werden. Weiter verleihen die Raumteiler 59 dem Gehäuse 19 eine gute Steifigkeit.
Die Fig. 14 bis 18 zeigen die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der sechsten Ausführungsform sind die Komponenten die gleichen wie die der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, mit Ausnahme der Resonatoren. Daher werden gleiche Komponenten durch gleiche Zahlen bezeichnet, um die Erläuterung der gemeinsamen Komponenten zu erübrigen.
Ein Drucker 60 der sechsten Ausführungsform umfaßt einen ersten Resonator 62 mit einem ersten flachen Resonanzgehäuse 61, wie in Fig. 14 dargestellt. Das erste Resonanzgehäuse 61 definiert im Inneren eine erste Resonanzkammer 63 mit vorbestimmten Abmessungen. Ein hohler Kasten 64, der zum Zuführungspfad 15 weist, ist für eine obere Verkleidung 3a vorgesehen. Der Kasten 64 liegt dem ersten Resonanzgehäuse 61 so gegenüber, daß die eintretende Seite 5a des Druckpapiers 5 zwischen ihnen hindurchtritt.
Das erste Resonanzgehäuse 61 weist Löcher 65 auf, die an vorbestimmten Stellen auf einer Fläche desselben gegenüber dem Kasten 64 gebildet sind. Die Löcher 65 sind nämlich entlang des Zuführungspfades 15 plaziert, um den Zuführungspfad 15 mit der ersten Resonanzkammer 63 zu verbinden.
Der Zwischenraum vor den Löchern 65 wird durch den Kasten 64 verringert.
Die erste Resonanzkammer 63, die durch das erste Resonanzgehäuse 61 und die Löcher 65 definiert wird, bildet einen ersten Resonator 62 des Seitenzweigtyps.
Fig. 15 zeigt eine Vorderansicht des ersten Resonators 62. Die Löcher 65 des ersten Resonatorgehäuses 61 sind regelmäßig in Breitenrichtung des Druckpapiers 5 angeordnet (in der Figur von links nach rechts)
Geräusche, die von dem in Fig. 14 dargestellten Drucker 60 erzeugt werden, bilden das in Fig. 16 wiedergegebene Spektrum. Wie in der Figur zu sehen ist, bestehen die Geräusche des Druckers 60 aus höheren Harmonischen, basierend auf einer Anschlagfrequenz von 1.000 Hz (Erregerfrequenz des Druckkopfes 9 des Druckers 60), die erzeugt wird, wenn Stifte (nicht dargestellt) des Druckkopfes 9 angetrieben werden. In der Figur ist das Spektrum einer Frequenz von 2.000 Hz besonders breit.
Gemäß Fig. 17, die ein Modell des ersten Resonators 62 des Seitenzweigtyps darstellt, wird die Resonanzfrequenz fn wie folgt ausgedrückt:
fn = (2n-1)c/4L (n = 1, 2, 3, . . . )
Dabei ist:
C: die Schallgeschwindigkeit
L: der Abstand zwischen dem Loch 65 und der Innenwand 61a des ersten Resonanzgehäuses 61, wobei die Innenwand 61a an jedem Ende der ersten Resonanzkammer 63 in Zuführungsrichtung des Druckpapiers 5 plaziert ist.
Wie aus der Gleichung hervorgeht, wird eine primäre Resonanz erzeugt, wenn ein Viertel der Wellenlänge l eines Geräusches mit dem Abstand zwischen dem Loch 65 und der inneren Wand 61a des ersten Resonanzgehäuses 61 zusammentrifft. Obwohl der Abstand zwischen dem Loch 65 und der inneren Wand 61a dem Abstand zwischen dem Loch 65 und der inneren Wand 61b der Fig. 17 gleichgesetzt ist, ist dies akzeptabel, falls ein "L" der Abstände die Gleichung der Resonanzfrequenz befriedigt.
Bei der sechsten Ausführungsform ist die Resonanzfrequenz f&sub1; des ersten Resonators 62 auf 2.000 Hz eingestellt, was eines der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz (1.000 Hz) des Druckkopfes 9 ist, bei dem die maximale Schalleistung auftritt.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der sechsten Ausführungsform beschrieben.
Zum Messen der Schallübertragungsverluste an einer Öffnung 13 wird ein Nachhallkasten anstelle des Druckergehäuses 3 gebildet, und es wird eine Zufallsschallquelle im Nachhallkasten plaziert. Ergebnisse der Messungen sind in Fig. 18 dargestellt. In der Figur vertritt eine durchgezogene Linie den Nachhallkasten mit einem flachen Spalt entsprechend dem Zuführungspfad 15, in welchem ein Resonator des Seitenzweigtyps angeordnet ist, während eine gestrichelte Linie einen Nachhallkasten vertritt, der nur den Spalt, ohne Resonator im Zuführungspfad, aufweist. Der Kasten mit dem Resonator zeigt einen hohen Übertragungsverlust bei einer Frequenz von 2.000 Hz und einer Wellenlänge, die viermal größer als die in Fig. 17 dargestellte Länge "L" ist, verglichen mit dem Kasten, der nur den Spalt aufweist.
Wie oben beschrieben, wird bei der sechsten Ausführungsform die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 genügend verringert, um die eintretende und die austretende Seite 5a bzw. 5b des Druckpapiers 5 durch den Zuführungspfad 15 hindurchtreten zu lassen, wobei im Zuführungspfad 15 der erste Resonator 62 mit einer Resonanzfrequenz von 2.000 Hz angeordnet ist, die eines der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz (1.000 Hz) des Druckkopfes 9 bildet, und bei der die maximale Schalleistung auftritt. Daher werden die im Drucker 60 erzeugten Geräusche wegen der Resonanzwirkung des ersten Resonators 62 im Bereich um die Resonanzfrequenz wirksam gedämpft. Darüber hinaus werden die Geräusche wegen der Verringerung der Querschnittsform des Zuführungspfades 15 weiter abgeschirmt.
Da der Spalt vor den Löchern 65 durch den Kasten 64 verringert wird, wird die Dämpfungswirkung des ersten Resonators 62 in gleicher Weise verbessert wie bei einem in der vorherigen Ausführungsform beschriebenen Resonanzdämpfertyp, verglichen mit einem Druckergehäuse ohne Kasten 64. Insbesondere werden Geräusche mit Frequenzen von 1.000 Hz und höher, die vorzugsweise zu beseitigen sind, wirksam gedämpft.
Selbst wenn der Kasten 64 ein massiver Typ ist, wird die gleiche Wirkung erzielt.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen, die sich auf die sechste Ausführungsform beziehen, beschrieben, wobei gleiche Teile durch gleiche Zahlen gekennzeichnet sind.
Fig. 19 ist eine Ansicht, die die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein geräuschabsorbierendes Material 66 aus Glaswolle, etc., in einem ersten Resonanzgehäuse 61 angebracht. Mit dieser Anordnung werden durch das geräuschabsorbierende Material 66 in Kombination mit der Resonanzwirkung eines ersten Resonators 62, bestehend aus dem ersten Resonanzgehäuse 61, Geräusche wirksam gedämpft.
Die Fig. 20 und 21 zeigen die achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein zweites Resonanzgehäuse 67, anstelle des Kastens 64, unter der oberen Verkleidung 3a angeordnet und weist zum Zuführungspfad 15. Im zweiten Resonanzgehäuse 67 ist eine zweite Resonanzkammer 68 definiert, und über die gesamte Oberfläche des zweiten Resonanzgehäuses 67, das dem ersten Resonanzgehäuse 61 gegenüberliegt, sind Löcher 69 verteilt.
Entsprechend bildet die zweite Resonanzkammer 68, die durch das zweite Resonanzgehäuse 67 und die Löcher 69 definiert wird, einen zweiten Resonator. Der Spalt vor den Löchern 69 und 65 des ersten und des zweiten Resonators 62 und 70 wird durch diese verringert.
Gemäß der obigen Anordnung verringern der erste und der zweite Resonator 62 und 70 Geräusche wirksamer als die sechste Ausführungsform.
Die Fig. 22 und 23 zeigen die neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich der Abstand L&sub1; zwischen einem Loch 65 und einer inneren Wand 61a des ersten Resonanzgehäuses 61 vom Abstand L&sub2; zwischen dem Loch 65 und einer inneren Wand 61b des ersten Resonanzgehäuses 61. Infolgedessen können die Resonanzfrequenzen des zweiten Resonators 62 auf zwei Frequenzen eingestellt werden, bei denen eine große Schalleistung auftritt, wodurch die Geräuschpegel bei beiden Frequenzen verringert werden. Wie Fig. 23 zeigt, bei der es sich um eine Vorderansicht des ersten Resonators 62 handelt, ist eine Vielzahl von Löchern 65 regelmäßig auf dem ersten Resonanzgehäuse 61 an Positionen angebracht, die von der inneren Wand 61a einen Abstand von L&sub1;, und von der inneren Wand 61b des ersten Resonanzgehäuses 61 einen Abstand von L&sub2; aufweisen.
Fig. 24 zeigt die zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Raumteilungselement 71 im Zuführungspfad 15 angeordnet, um den Zuführungspfad 15 in einen Eintrittspfad 72 und einen Austrittspfad 73 zu unterteilen. Die Eintrittsseite 5a des Druckpapiers 5 läuft durch den Eintrittspfad 72, während die Austrittsseite des Druckpapiers 5 durch den Austrittspfad 73 läuft. Es sind ein erster und ein zweiter, in der achten Ausführungsform dargestellter Resonator 62 und 70, angeordnet, um die Austrittsseite 5b des Druckpapiers 5 durchzulassen. Darüber hinaus ist ein dritter Resonator 64 angebracht, der die Eintrittsseite 5a des Druckpapiers 5 unter sich hindurchläßt. Der dritte Resonator 74 verringert ebenso wie der erste Resonator 62 die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 genügend stark, um die eintretende und die austretende Seite 5a bzw. 5b des Druckpapiers 5 durch den Zuführungspfad 15 hindurchtreten zu lassen.
Ein Drucker 1 des Draht-Punktmatrixanschlagtyps erzeugt Geräusche durch einen Druckkopf 9. Die Geräusche streben danach, durch den Austrittspfad 73 ausgelassen zu werden, der keine Hindernisse, wie etwa eine Schreibwalze 7, aufweist, um die Geräusche am Austreten zu hindern. Durch Vorsehen des dritten Resonators 74 im Zuführungspfad 72 können jedoch die Geräusche wirksam verringert werden. Gemäß der zehnten Ausführungsform reicht es aus, den dritten Resonator 74 im eintretenden Pfad 72, und den ersten Resonator 62 im austretenden Pfad 73 anzuordnen, wobei beispielshalber der zweite Resonator 70 fortgelassen werden kann, um die gleiche geräuschverringernde Wirkung zu erzielen.
Fig. 25 zeigt die elfte Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist ein vierter Resonator 75 unter einer oberen Verkleidung 3a angeordnet, um die Querschnittsfläche des Zuführungspfades 15 des Druckers 1 zu verengen. Darüber hinaus ist ein fünfter Resonator 76 unter einer unteren Verkleidung 3b angeordnet. Der vierte Resonator 75 umfaßt ein Resonanzgehäuse 77 mit Löchern 78, während der fünfte Resonator 76 Löcher 79 in der unteren Verkleidung 3b aufweist.
Bei dieser Ausführungsform ist der Zuführungspfad 15, nicht wie bei der achten Ausführungsform, in den eintretenden Pfad 72 und den austretenden Pfad 73 zum Durchlassen der eintretenden und der austretenden Seite des Druckpapiers 5 unterteilt, so daß der Drucker 1 besonders für ein durchlaufendes Papier geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erwähnten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind verschiedene Abänderungen derselben möglich. Beispielsweise braucht die Form des Loches nicht kreisförmig zu sein; sie kann auch elliptisch oder rechteckig sein. Das geräuschabsorbierende Material oder die Briefführung (bei einem Drucker des automatischen Blattzuführungstyps) kann entfallen, um die gleiche geräuschabsorbierende Wirkung zu erzielen.
Weiter kann die Querschnittsform des Zuführungspfades 15 durch Verformen der oberen Verkleidung 3a oder der unteren Verkleidung 5b verringert werden, um die gleiche geräuschvermindernde Wirkung zu erzielen.
Beispielsweise kann bei der ersten Ausführungsform die Resonanzfrequenz des ersten Resonators 29 auf 3.000 Hz, und die Resonanzfrequenz des zweiten Resonators 31 auf 1.500 Hz eingestellt werden, bei der die zweitgrößte Schalleistung auftritt, wodurch die Geräuschpegel bei beiden Frequenzen verringert werden.
Zusammenfassung wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Querschnittsform des Zuführungspfades eines Drucker verringert, und im Zuführungspfad ist ein Resonator so angebracht, daß die durch eine Öffnung des Druckers nach außen abzuführenden Geräusche wirksam verringert werden können, ohne die Abmessungen des Druckers zu vergrößern, wodurch eine wirksame Gegenmaßnahme gegen Geräusche geschaffen wird.

Claims

1. Drucker mit einem Druckkopf (9) zum Drucken auf Druckpapier (5), das dem Druckkopf (9) durch eine Öffnung (13) zugeführt wird, bei dem Geräusche vom Druckkopf (9) zur Öffnung (13) gesandt werden, umfassend:

- einen Zuführungspfad (15) zum Führen des Druckpapiers (5) von der Öffnung (13) zum Druckkopf (9), und anschließend zum Führen des Druckpapiers (5) vom Druckkopf (9) zur Öffnung (13); und

- mindestens einen Resonator (31), der im Zuführungspfad (15) zur Verringerung der Querschnittsfläche des Zuführungspfades (15) bis auf eine kleinste Fläche angeordnet ist, durch die das Druckpapier (5) hindurchtritt, wobei der Resonator (31) ein Gehäuse (19) besitzt, das eine Resonanzkammer (23) mit mindestens einem darin angebrachten Loch (27) besitzt, durch die die Resonanzkammer (23) mit dem Zuführungspfad (15) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Resonator (31) ein Helmholtz-Resonator (31) ist, und die Resonanzkammer (31) in eine Vielzahl n von Abschnitten unterteilt ist, derart, daß jeder abgeteilte Abschnitt ein Volumen (V), und mindestens eines der Löcher (27) einen Radius (a) und eine Tiefe (1) besitzt, derart, daß die folgenden Gleichungen befriedigt werden:

f = C/2π· G/V

G = (nπa²)/(l+πa/2);

darin ist:

f eine der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz des Druckkopfes (9), bei der eine maximale Schalleistung auftritt;

C die Schallgeschwindigkeit;

G die Leitfähigkeit des Loches der Resonanzkammer; so daß der Schalleistungspegel des Druckkopfes (9) bei der Erregerfrequenz an einer Stelle in der Schallausstrahlungsrichtung gedämpft wird.

2. Drucker nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungspfad (15) durch den Resonator (31) in einen eintretenden Pfad und einen austretenden Pfad unterteilt ist, entlang derer das Druckpapier (5) transportiert wird.

3. Drucker nach Anspruch 1, bei dem ein geräuschabsorbierendes Material (23) innerhalb des Gehäuses des Resonators (31) angeordnet ist.

4. Drucker nach Anspruch 1, bei dem die Resonanzkammer (23) des Gehäuses in eine Vielzahl von Abschnitte unterteilt ist, derart, daß die Breite und die Länge jedes abgeteilten Abschnittes kleiner als 1/3 der Wellenlänge einer Resonanzfrequenz des Resonators (31) sind.

5. Drucker (1) mit einem Druckkopf (9) zum Drucken auf Druckpapier (5), das dem Druckkopf (9) durch eine Öffnung (13) zugeführt wird, bei dem Geräusche vom Druckkopf (9) zur Öffnung (13) ausgesandt werden, umfassend:

- mindestens einen Resonator (31), der im Zuführungspfad (15) zur Verringerung der Querschnittsfläche des Zuführungspfades (15) bis auf eine kleinste Fläche angeordnet ist, durch die das Druckpapier (5) hindurchtritt, wobei der Resonator (31) eine Resonanzkammer (23) mit mindestens einem darin angebrachten Loch (27) aufweist, durch die (das???) die Resonanzkammer (23) mit dem Zuführungspfad (15) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (31) ein Seitenzweigresonator ist, wobei das Loch (27) so positioniert ist, daß jeder Abstand vom Loch (27) zu einer der inneren Wände, die an einem Ende der Resonanzkammer (23) in Papierzuführungsrichtung plaziert ist, ein Viertel der Wellenlänge einer Frequenz beträgt, die eine der ganzzahligen Vielfachen einer Erregerfrequenz des Druckkopfes (9) ist und bei der die maximale Schalleistung auftritt, so daß der Schalleistungspegel bei der Erregerfrequenz des Druckkopfes gedämpft wird.

6. Drucker nach Anspruch 5, bei dem Größe und Form der Resonanzkammer (23) und der Löcher (27) vorbestimmt sind, derart, daß der Resonator (31) eine Frequenz besitzt, die eine der ganzzahligen Vielfachen der Erregerfrequenz des Druckkopfes (9) ist und bei der eine maximale Schalleistung auftritt.

7. Drucker nach Anspruch 5, bei dem der Zuführungspfad (15) durch den Resonator (31) in einen eintretenden Pfad und einen austretenden Pfad unterteilt ist, entlang derer das Druckpapier (5) transportiert wird.

8. Drucker nach Anspruch 5, bei dem ein geräuschabsorbierendes Material (33) innerhalb des Gehäuses der Resonanzkammer (23) angeordnet ist.