专利名称：铰链式衔铁结构的点阵针式打印头的制作方法
技术领域：
该发明应用于包含有铰链式衔铁结构的点阵针式打印头，包括一个与打印针一一 对应的电磁线圈衔铁系统，同时，该衔铁系统又对应着一个打印针前腔，电磁线圈组及磁轭 组又各自地对应着一个可以与打印针前腔连接在一起的线圈支持支架。
背景技术：
传统上的铰链式衔铁系统通常是由几个部件制成，其经济性主要取决于安装过程 及部件的工作精确性及可靠性。传统的铰链式衔铁系统，衔铁被做成独立的一个部件且被 独立的安装。每个衔铁要求有自己的独立支承，可以让其有精确的摆动动作而尽可能地出 现微小的误差。打印针前腔的支撑面是其一个支承，在相反方向，磁轭组的表面在一个非常 精确的距离形成另一个支承。支承是由梯级或重叠的突出结构在侧面形成的，这是为了预 防衔铁在摆动动作中产成横向位移。这样的一个系统，在分别对应一根打印针的电磁线圈衔铁系统的数量逐渐增多的 时候就会产生问题。这是在考虑到7针，9针，18针，甚至24针系统的背景下，打印针的数 量不断增加，如果打印头的外围尺寸需要避免越来越大的时候，就会产生空间的分配问题。独立成产出来的衔铁，其外形及特性不可能完全一样。同样地，每一个支承也不可 能完全一样。这样，去比较支承与衔铁的偏差而选出适合的一对的工作就变得沉重而耗时 从而使其变得价格昂贵。
发明内容
1.该发明的目的这个发明的第一个目的是改善包含有铰链式衔铁结构的点阵针式打印头中的铰 链式衔铁运作系统及其支承的运作系统。该发明的又一个目的是给点阵针式打印头的衔铁排列提供更好的可靠性及精确 性。这个发明的另一个目的是给磁性点阵针式打印头在衔铁位置上提供了非常高的 角度准确性。这个发明的这些或其他的一些目的及优势会在及后的描述中阐述清楚。2.该发明的简述这个发明给点阵针式打印头提供了一个铰链式衔铁结构。一个可与打印针前腔连 接的线圈支架。一组充分的分布在圆周周围的电磁线圈对应着一个线圈支架。一组磁轭对 应着这组电磁线圈的同时又对应着一个线圈支架。众多定位齿散布在打印针前腔的圆周 上。一组铰链式衔铁对应着一组电磁线圈及一个打印针前腔。该组衔铁中的所有衔铁被一 个特殊形状的金属片将其紧密的连接在一起而组成一个组件，在工作状态，每一个衔铁都 与其他衔铁保持联系。这个带有特殊形状金属片的衔铁组件通过众多分布在打印针前腔圆 周上的定位齿中的几个而保持居中。这些定位齿同时也使得上述衔铁组及特殊形状的金属片构成的组件与线圈支架同轴。同时，一组打印针附着在该组衔铁上对应着一组电磁线圈。使得衔铁组及金属片构成的组件与打印针前腔同轴的这些定位齿，同时也使得该组件与线圈支架同轴。这些定位齿会与磁轭组的平面接头面接触而构成一个对定位齿的支 撑面。衔铁组与金属片组成的组件会以平整金属片的一部分暂时固定在磁轭组的一个 平整金属接合面上。根据这个发明，衔铁组中的所有衔铁被一个特殊形状的金属片将其紧密的连接在 一起而组成一个组件，在工作状态，每一个衔铁都与其他衔铁保持联系，这个组件是是通过 分布在打印针前腔圆周位置上的几个定位齿来居中的，同时，这些定位齿也使得该铰链式 衔铁及金属片组件与线圈支架同轴。该发明的一个优势是与免除独立铰链式衔铁的一些 生产过程的可行性联系在一起的，因为所有衔铁都可以被看作是处在一个非常精确的位置 上，而且各个衔铁之间的位置关系是不可改变的。现在，由铰链式衔铁与金属片组成的组件 比独立的铰链式衔铁能更容易的被固定在一个位置上。另一个优势是，上述组件可以通过 定位齿固定并与打印针前腔及线圈支架中心对称。就这样，一个永久精确的支承被建立起 来了。基本上，只要3个分布在圆周上的定位齿就足以使这个衔铁与金属片组成的组件置 于中心位置。根据该发明的另一个特点，是定位齿使得铰链式衔铁组件与打印针前腔同轴的同 时又与线圈支架同轴。因此，这种结构支要求一种类型的定位齿。另外，中心位置的精确度因为定位齿得到来自磁轭平面接头表面的直接支撑而大 大的提高了。定位齿存在的另一个特别的优势体现在这个衔铁组件是否固定在磁轭组的平整 金属表面上。测试已经验证了这种来自金属表面的支持，特别是在这种组装条件下，可以得 到一个低损耗的系统。假如这样的话，铰链式衔铁在磁轭这边执行着单独的轴转运动。此 夕卜，这种轴转运动对邻近的衔铁不会产生任何的影响。
在附图中，展示了这个发明的几个不同的可能的体现图.1是点阵针式打印头的一部分轴向剖面图。图.2是图1中标示为A的区域的放大的详细的剖面图，图中以剖面线A-A表明的 截面图3。图3是图1中A的侧面详细视图。图4是根据图3这个侧面视图的进一步的放大部分。
具体实施例方式与这个发明一致的是，给点阵针式打印头提供了一个拍合衔铁结构，一个分别对 应一根打印针1的电磁线圈衔铁系统2。衔铁组4对应着一个打印针前腔9，电磁线圈组3 及磁轭组3a，3b又各自地对应着一个可以与打印针前腔9连接在一起的线圈支架14。该组 衔铁中的所有衔铁4被一个特殊形状的金属片19将其紧密的连接在一起而组成一个组件 4，19，在工作状态，每一个衔铁都与其他衔铁保持联系。上述这个由衔铁及特殊形状金属片构成的组件4，19通过分布在打印针前腔9圆周上的几个定位齿25而保持同轴。这些定位齿25同时也使得衔铁组及特殊形状的金属片构成的组件4，19对线圈支架14同轴。使得衔铁组及金属片构成的组件4，19与打印针前腔9同轴的这些定位齿25，同时 也使得该组件4，19与线圈支架构14成同轴。这些定位齿25会与磁轭组3a，3b的平面接 头面27接触而构成一个对定位齿的支撑面25a。衔铁组与金属片组成的组件4，19会以平整金属片的一部分19a暂时固定在磁轭 组3a，3b的一个平整金属接合面27上。点阵针式打印头配备有一个分别对应一根打印针1的电磁线圈衔铁系统2。每一 根打印针1由一个电磁线圈3，磁轭3a和3b及铰链式衔铁组4驱动，为了能在记录载体5 及色带6停留的有打印支撑面7的地方，通过色带6在记录载体5上产生打印点从而形成 字符。打印针1能在一个或几个狭槽中提供，可以式7针，9针，18针，24针或更多。打印针 1是通过打印针导片8来导向的，这些打印针导片都是镶嵌在打印针前腔9上得到支撑，入 图1所示。正常情况下，打印针1静止地分布在如图所示的静止位置，在该静止位置，不会 接触到色带6及记录载体5，因为打印针头Ia受到一个来自弹簧10的与各个铰链式衔铁相 反的力的限制。同时地，所有衔铁4都得到一个由弹性材料做成的缓冲胶圈11方向支撑。 这个缓冲胶圈11附着在一个单一结构的磁轭体13上，形成一个相对于磁轭组件3a，3b的 中心12。磁轭体13是线圈支架14的一部分，电磁线圈的电流连接端子也安装在这里，线圈 支架14最后被一个布满散热骨架的盖子16覆盖着。打印针前腔9与线圈支架14被一颗 螺丝17在一个固定的相对位置上固定在一起。如图S2和3所示，因应生产方法，所有衔铁已经被一块特殊形状的金属片固定在 一起。该块金属片19被一系列的焊点20固定在各个衔铁4上。图2清楚地表明了衔铁4 相对于金属片19的厚度比率。为了达到实用目的，金属片19的厚度为0.05mm。打印针前 腔9在向线圈支架14的方向形成一个外壳21。外壳21上有一条突缘22从而形成一个可 以安放用相关弹性材料做成的环形垫圈24的环形槽23。在环形槽23的外边缘有呈放射状 分布的定位齿25，将会更详细的描述。如图S3和4所述，每一个定位齿25的单独的阶梯状 支撑面25a，25b都为由衔铁组件及金属片组成的组件4，19的中心对称提供的可行性。一 系列的定位齿25使得衔铁组件及金属片组成的组件4，19与打印针前腔9中心对称，同时， 如图所述，也使得衔铁组件及金属片组成的组件4，19与线圈组件14中心对称。为达到这 个目的，定位齿25为了对自身的支持，需要依靠内部的一个阶梯状支撑面25a，通过金属片 19的侧面，与所有的磁轭3a，3b分别在个磁轭的平整接合面27接合。在这种情况下，如果 金属片19被做成一块完全平整的片的话是非常有利的。从图3可以了解到在衔铁4，如图 所示中间的衔铁，两个定位齿5没有一点间隙地依靠在其旁边。相比之下，如图所示，分别 位于“中间”衔铁左右两侧的衔铁4，相对于定位齿25确有一定的活动空间。就这样，可以 得到一种衔铁组件与磁轭组件3a，3b之间定位的校准手段。特殊形状的金属片19，或者分别地叫19a，也可以做成片簧。这样它就起到薄片的 作用。当给电磁线圈3提供电流的时候，衔铁4在磁轭3a，3b的表面执行纯粹的摆动。在 这个连接点上，会最低限度地放射状地出现范围在十分之一微米滑动。这个滑动动作会被 橡胶做成的环形垫圈24吸收。一个楔形的空隙会形成在衔铁4及磁轭3a，3b之间，该空隙 会在通电流的时候消失，这样，衔铁4会完全平整，平行地静止在磁轭3a，3b上，而没有过度摆动。过度摆动被通过如S3和4所示的连接腹板19c的截面的复原力预防了。尽管 如此，点阵针式打印头能在高频下运作。定位齿25的横截面能够与两个衔铁4之间的空间从分的匹配。更准确地说，定位 齿25是分布在腹板19c地旁边而使金属片19与衔铁4被电磁线圈3吸引的架构形成。电 磁线圈3分别在一个电磁线圈衔铁系统2的周围，这个系统构成了磁轭3a，3b及一个磁轭 体13。更准确地说，电磁线圈3是缠绕在磁轭3a的周围。磁轭3a与衔铁4的一边尽头很 好地匹配。磁轭3b的口径应该在衔铁4的1. 5到3倍之间较为合适。磁轭3b的口径应该 在磁轭3a的0. 6到0. 9倍之间较为合适，或更适宜的是在0. 75到0. 85倍之间。衔铁4的 厚度应该是在金属片19的厚度的5到20倍之间较为合适，或者更为合适的是在5到10倍 之间。衔铁4的厚度可以是在环形垫圈24的直径的0. 5到2倍之间，或者更为合适的是在 环形垫圈24的直径的0. 8到1. 5倍之间。定位齿25的长度可以是在衔铁4的厚度的2到 4倍之间，或者更为合适的是在2. 2到2. 8倍之间。定位齿25较为适宜的分布角度是在85 到95度之间，这与以电磁线圈这边比较而在衔铁的另一边的外壳21的相关区域有关。弹簧10在外壳21与打印针1的依靠在衔铁4的那一端之间。准确地说，弹簧10被固定在一个螺丝位的圆周位置上，以让打印针1通过打印针前腔9的外壳21。定位齿25 的横截面是接近梯形的，或者说像铲子更合适。定位齿25对着金属片的腹板19c的那一边 被更适宜地做成了一个平整的表面，即25b。这个平整表面毗邻着一个大概从95到110度 的内角。定位齿25对着被电磁线圈3激励的磁轭3a，3b吸引的那一段衔铁4的那一面，即 平整截面25b的反面，是由两个毗邻的平整截面组成的，夹角在160到175度之间。实际上， 定位齿25是一组相对于中心12，向外成水平线性发散的一组勻称的嵌齿。主斜轴分布在磁轭3a，3b的边缘上并远离线圈3。弹性材料做成的缓冲胶圈11的 厚度应该是在衔铁4的厚度的0. 6到0. 9倍之间，更好的是在0. 75到0. 85倍之间。缓冲 胶圈11的横截面是一个矩形，径向宽度为其自身厚度的2到4倍，而2. 5到3. 5倍为最佳。 缓冲胶圈11被固定在磁轭体13上磁轭3a，3b到接近中心12的位置上，中心尽是一个平整 的环面，宽度为缓冲胶圈11的1到2倍。衔铁4的长度可以是在其厚度的8到20倍，当然 在10到15倍之间为最佳。打印针1的长度可以是衔铁4的长度的1. 5到2. 5倍之间，当 然在1. 8到2倍之间为最佳。缓冲胶圈11中心位置到磁轭3b中心位置的距离可以是磁轭 3a中心到磁轭3b中心的距离的1. 5到2. 5倍，当然在1. 8到2. 2倍之间为最佳。相对于磁 轭3a，3b的正面成30到60度的位置，一个角形截面将磁轭的后面部分与支撑缓冲胶圈11 的部分连接在一起。外壳21外围的外突出构造71与线圈支架14外围的内突出构造74紧 密连接在一起，形成一个外壳21与线圈支架14之间的规定接合处。打印针前腔9围绕在 打印针1的周围，前腔9从电磁线圈3分布的方向往打印打击面7的方向逐渐收窄。上述的每一个要素，或两个或更多的组合在一起，同时也能应用于其他类型的含 有铰链式衔铁圆形分布的结构，或不同的其他类型的结构。该发明已经以图例及文字的形式详细描述清楚如何体现在一个铰链式衔铁结构 的点阵针式打印头里，由于不同形式的改动或结构上的变更都不能离开该发明的精神，所 有不再打算让上述细节增加更多的限制。
权利要求
一个点阵针式打印头包含以下各部分1)一定数量的打印针；2)一个在打印过程中给上述打印针导向的打印针前腔；3)一个附着在上述打印针前腔上的线圈支架；4)一组有两个臂的磁轭，基本上在上述线圈支架中呈发散状分布；5)一组与上述磁轭组一一对应的线圈，每一个线圈缠绕着一个磁轭的一个臂；6)一定数量的衔铁，分布在上述磁轭的旁边并因此得到激励；7)每一根上述的打印针都固定地附着在一个上述的衔铁的一端；8)一定数量的定位齿呈发散状地分布在上述打印针前腔上，并成为其重要组成部分；9)一个环状金属片将所有的衔铁坚固地连接在一起组成一个组件以消除上述衔铁的任何横向位移。10)上述分布于毗邻两个衔铁之间的定位齿使上述衔铁组成的组件准确地处于居中位置。
2.第1点中，定位齿在使得衔铁组与环状金属片同轴的同时，也使得该组件与线圈支 架同轴。
3.第1点中的打印头，还包含一个在磁轭组上的平整的接合面，该接合面直接支撑着 各个定位齿。
4.第1点中的打印头，还包含另一个在磁轭组上的平整的表面，磁轭组及上述金属片 组成的组件在这个磁轭组上的平整的表面上保持静止状态。
5.第1点中的金属片被做成片簧的形式。这样，当一个电磁线圈通电的时，衔铁可在磁 轭的表面上执行纯粹的摆动。另还有一个橡胶做成的环形垫圈被安装在衔铁旁边而在衔铁 及磁轭之间形成一个楔形的空隙，该空隙会在线圈通电时消失，这样，衔铁会完全平整，平 行地静止在磁轭上而没有过度摆动。
6.第1点中的磁轭的口径大概是各个衔铁的厚度的1.5到3倍；有线圈缠绕的磁轭的 口径大概是上述没线圈缠绕的磁轭的口径的0. 6到0. 9倍；再者，一个定位齿的横截面与两 个毗邻的衔铁之间的空间及该两个衔铁之间的一段金属片充分匹配。
7.第6点中打印头，还包含一个橡胶做成的环形垫圈；是带有腹板结构的金属片将相 邻的衔铁紧密连在一起，在这里，有线圈缠绕的磁轭的口径大概是上述的另一个没线圈缠 绕的磁轭的口径的0. 75到0. 85倍；衔铁的厚度大概是金属片厚度的5到20倍，衔铁的厚 度大概是环形垫圈直径的0. 5到2倍，定位齿的长度大概是衔铁厚度的2到4倍。
8.第1点中的打印头，包含一个橡胶做成的环形垫圈及一个与电磁线圈这边比较而在 衔铁的另一边的外壳，定位齿以85到95度的角度发散式地分布在外壳上。一个缓冲胶圈紧邻着衔铁，该缓冲胶圈由弹性材料做成，厚度大概是衔铁厚度的0. 6 到0.9倍；径向宽度大概是厚度的2到4倍；外壳外围的外突出构造与线圈支架外围的内突 出构造紧密连接在一起，形成一个外壳与线圈支架之间的规定接合处。衔铁的厚度大概是金属片厚度的5到10倍，衔铁的厚度大概是环形垫圈直径的0. 8到 1. 5倍，定位齿的长度大概是衔铁厚度的2. 2到2. 8倍，衔铁的长度大概是其自身厚度的8 到20倍。一定数量的弹簧在外壳与打印针的一端之间，其中，打印针的长度大概是衔铁长度的1.5到2. 5倍之间。缓冲胶圈中心位置到没有线圈缠绕的磁轭的中心位置的距离大概是有线圈缠绕的磁 轭的中心到没有线圈缠绕的磁轭的中心的距离的1. 5到2. 5倍。
9.第8点中的打印头，含有一个缺口让每一根打印针可以穿过外壳，每一个弹簧都被 安装在该缺口的圆周上；定位齿的横截面是接近梯形的，其对着金属片的那一边是一个平 整的表面；这里，定位齿通过金属片的中心，在径向平面上的发散是勻称的；一个倾斜轴分 布在没有线圈缠绕的磁轭的边缘；由弹性材料做成的缓冲胶圈的厚度大概是在衔铁的厚度 的0. 75到0. 85倍之间；这个被固定在磁轭体的缓冲胶圈的横截面是一个矩形，；衔铁的长 度大概是其自身厚度的10到15倍之间；打印针的长度大概是衔铁长度的1. 8到2倍之间； 缓冲胶圈中心位置到没有线圈缠绕的磁轭的中心位置的距离大概是有线圈缠绕的磁轭的 中心到没有线圈缠绕的磁轭的中心的距离的1. 8到2. 2倍。
10.第8点中的打印头，在相对于磁轭正面成30到60度的位置，有一个角形截面将磁 轭的后面部分与支撑缓冲胶圈的部分连接在一起；上述围绕在打印针周围的打印针前腔， 从电磁线圈分布的方向往打印打击面的方向逐渐收窄。
11.第1点，在定位齿上与磁轭表面平行的一个平面的形状像铲子。
12.第1点的定位齿，其作用是使得衔铁组与金属片组成的组件与打印针前腔同轴的 同时，也使得该组件与线圈支架同轴；上述打印头还包含一个在磁轭组上的平整的接合面， 以形成一个对各个定位齿的支撑面，该接合面直接支撑着各个定位齿。
全文摘要
在铰链式衔铁结构的点阵针式打印头的结构里面，一个衔铁(4)对应着来自打印针前腔(9)里的一根打印针(1)，及来自线圈支架(14)里的一个电磁线圈(3)及铁心(3a，3b)。为了改善独立衔铁(4)及其支承的运作系统，所有衔铁(4)被一个特殊形状的金属片(19，19a)将其紧密的连接在一起以组成一个组件(4，19)。这样的一个组件(4，19)是通过分布在打印针前腔(9)圆周位置上的几个定位齿(25)来居中的，同时，这也使得该组件(4，19)与线圈支架(14)同轴。
文档编号B41J2/235GK101830121SQ2009100379
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者不公告发明人 申请人:李解平