专利名称：具有单个衔铁部件的点阵打印头及其操作方法
技术领域：
本发明涉及点阵打印机和打印头。更确切说，它涉及这种打印头的结构和它们的操作方法。
对已有技术的描述点阵打印机被广泛地用于进行接收和方便的打印。这些用途包括记录器、自动纸张计数机、气体泵、彩票、信用卡验证、条形码打印等。点阵打印机象其他的打击式打印机一样能制造多个碳素(或无碳)复印件。对于打印头系重要的是耐用、在高速下工作、结构上尽量简单以及高度可靠。
打击式打印头工作时是将许多长销中的一个或多个的尖端部强压在邻接于在其上形成被打印出的文字的纸张或其他物质的墨带上。每个销尖部的打击驱使墨带紧靠于纸张上，并在该销子的位置上留下一墨点。通过控制被驱动的诸销子的数量和位置，并通过在诸销子的连续驱动之间相对移动销子组和纸张，产生出这样的许多点的集合，这样就显现为一数字、字母、其他的符号或一张画、图或设计图样。
当打印头在工作时，诸电磁驱动器将力提供给衔铁，该衔铁作用在诸销子的驱动端上，以使它们快速往复移动以产生许多行的文本、图形等。理想的话，诸衔铁应当只是沿着诸打印驱动的来回方向移动。但是，在许多已有技术打印头中，诸衔铁也在它们的移动槽里存有明显的侧向移动，这样就造成对诸衔铁和在枢转点的它们的配合表面的明显的磨损，这样就减少了打印头寿命。普通的打印头的寿命是打印不超过1亿个字母后即需要更换。对于大量使用的高速点阵打印机，这样就转化为打印头的较频繁更换，对于打印机使用者来说这当然是不经济的。
为了最有效地使用高速点阵打印机，许多使用者将多片文件通过机器，以致当一张文件通过打印机时就能产生该文件的多张复印件。为了使能被清楚地打印出的纸张的层数(即复印数量)最大，诸销子在被驱动时应可靠地紧靠于墨带和文件。在许多已有技术的打印机中，打印头的性能不足以使每次通过后达到使用者希望的清楚的复印量，如此，必须运行附加的诸套相同的文件，以便产生所需的复印总量。如果能改善打印头的性能，就能减少一片文件的重复次数而获得相同的复印量。
为了达到对打印墨带的足够的打击力以在多层纸张上形成一清楚的字母，打印金属丝必须较为坚硬。由于用于打印金属丝的诸驱动磁铁通常排成一圆，打印金属丝必须被弯曲以在输出导向装置实现一垂直的立柱。打印金属丝的曲率愈大，也涉及到阻力，摩擦力就愈大，磨损也愈大，并需要更大的驱动力。打印头设计的目标是使阻力最小，降低摩擦力并减少磨损。
有人曾作出许多努力以减轻摩擦力和阻力问题。在大多数情况下，诸打印金属丝导向装置的设计应使诸打印金属丝容易通过它们的弯曲路程。这样的装置取得了一定的成功，但摩擦力和磨损问题还是明显存在。
在外侧柱子具有磁隙的大多数打印头在磁轭的里侧柱子具有诸衔铁枢轴。尽管这样提供了线圈用的最大空间，还是限制了衔铁的杠杆比，这样也就减小了打印金属丝的打击力。在里侧柱子使用枢转点也有其他两个限制(1)打印金属丝的长度比打印头的长度短得多；以及，(2)当该枢转点被磨损后，打印金属丝的打击力就被减小了。较短的打印金属丝加大了其曲率、应力和该金属丝与导向装置之间的摩损。另一种设计具有在外侧柱子枢转的诸衔铁，诸线圈和有效间隙位于里侧柱子。在此情况下，诸线圈显得十分拥挤，对线圈的冷却效果不好。
许多已有技术的打印机只能沿前进方向(即，从左到右越过纸张)打印。这样就要求滑架返回到每一行的起始点，打印过程后的返回时间是浪费的时间。有些已有技术打印机通过能沿直线双向打印，即向前(从左到右)和朝后(从右到左)改善了打印速度，这样，就没有滑架的空回时间。简单地向前和朝后打印的打印机需要有专门的逻辑，以颠倒字母行和打印，但这对打印头没有专门的要求。但是，大多数已有技术的打印机不能正交双向打印，即，没有打印头能沿水平和垂直(正交)方向移动的能力。打印头的正交移动要求将一打印金属丝的专门的输出图案设计到打印头中。
发明概要本发明的打印头克服了这些问题。通过包含了新颖单一的衔铁部件，该衔铁的运动被限制于一理想的打印敲击的仅希望为前-后沿轴向的运动，该部件包括薄弹簧、诸厚的结构件和铁芯，在这些铁芯上靠电施加了磁通通路。防止了衔铁的侧向移动，使衔铁的枢转点和它们的配合表面的磨损速度比已有技术的打印机的低得多。由于诸运动零件的磨损是打印头故障的主要原因，本发明的打印头的可靠性比起已有技术的打印头明显地得以改善。本发明的装置能连续而可靠地工作超过5亿次打印敲击，而不是最多为2亿次打印敲击。
另外，本发明打印头的结构使其尺寸方面也得以改善。将磁铁板设置得使工作空气隙位于外侧，返回柱子(return pole)位于里侧，衔铁在该打印头的外周边枢转，较大的磁铁面积给予较大的磁力，并设有用于打印钢丝的一长度被增长了的杠杆臂，这样就放大了打印动程，所以也提高了该装置的打印性能。
一种新颖的输出导向方式提供了双向、特别是正交的打印性能。具体说，诸打印金属丝端部的校准使得打印头能连续打印，同时，该打印头或接收打印介质沿着两个正交的方向移动。
该结构还使诸线圈设置处的空间较大且提高了打印金属丝的力学性能、热传递和打印敲击力。散热器的安装较容易，并使线圈的热传递很好。
该打印头通过一通用的连接结构能与多种不同的打印机相连，该连接结构仅要求改变印刷电路板和一揿压快速安装的带子导向装置。该带子导向装置和印刷电路板(或一等同的柔性印刷电路)可被定制和改变，且对该打印头部件的敲击最小。
在一较广的实施例中，本发明是用于在一种接收打印介质上打印的一点阵打印头，该打印头包括多个长打印金属丝，每根打印金属丝具有一打印端和一驱动端；一金属丝座(wire housing)，它包括一导向突出部分，该部分校准诸打印金属丝的打印端成为一预定的校准，并在一打印敲击期间在校准过程中为诸打印金属丝导向；可逆的驱动装置，用于可选择地驱动诸打印金属丝，以便通过驱动端进行打印敲击，该驱动装置包括一衔铁部件，该衔铁部件包括多个数量与打印金属丝的数量相等的打印金属丝接触指状件和在每个指状件上的一软磁性柱塞，每个指状件被悬伸出并在该衔铁的外周边区域具有其转动支点；一磁性轭铁，它连接于衔铁部件的诸指状件，并具有多个安装在其上的柱子(pole)之上的可驱动的电线圈和一与它关联地操作的磁通板，每个线圈靠近于一相应的柱塞，从而将电流施加于一线圈就在该轭铁、邻近于柱塞的柱子和磁通板内形成一磁场，促使该柱塞向该柱子和该线圈移动，并造成在该指状件内的偏移，该偏移接触于一打印金属丝的驱动端并驱动该打印金属丝进行一次打印敲击；一弹性构件，它被包含在该衔铁部件中，用于在诸线圈上未加电流时将诸衔铁指状件偏移离开诸打印金属丝；以及，诸偏置构件，每个构件与一打印金属丝合作，以在诸衔铁指状件被偏移离开诸打印金属丝时在打印敲击之后将诸打印金属丝返回到它们的最初的位置，这些诸打印金属丝在其上被定位以便可进行下一次打印敲击。
在另一较广的实施例中，本发明是一种对一接收打印介质进行打印的方法，该方法包括提供一打印头，该打印头包括多根长打印金属丝，每根打印金属丝具有一打印端和一驱动端；一金属丝座，它包括一导向突出部分，该部分校准诸打印金属丝的打印端成为一预定的校准，并在一打印敲击期间在校准过程中为诸打印金属丝导向；可逆的驱动装置，用于可选择地驱动诸打印金属丝，以便通过驱动端进行打印敲击，该驱动装置包括一衔铁部件，该衔铁部件包括多个数量与打印金属丝的数量相等的打印金属丝接触指状件和在每个指状件上的一软磁性柱塞，每个指状件被悬伸出并在该衔铁的外周边区域具有其转动支点；一磁性轭铁，它连接于衔铁部件的诸指状件，并具有多个安装在其上的柱子之上的可驱动的电线圈和一与它关联地操作的磁通板，每个线圈靠近于一相应的柱塞，从而将电流施加于一线圈就在该轭铁、邻近于柱塞的柱子和磁通板内形成一磁场，促使该柱塞向该柱子和该线圈移动，并造成在该指状件内的偏移，该偏移接触于一打印金属丝的驱动端并驱动该打印金属丝进行一次打印敲击；一弹性构件，它被包含在该衔铁部件中，用于在诸线圈上未加电流时将诸衔铁指状件偏移离开诸打印金属丝；以及，诸偏置构件，每个构件与一打印金属丝合作，以在诸衔铁指状件被偏移离开诸打印金属丝时在打印敲击之后将诸打印金属丝返回到它们的最初的位置；将一电流施加于至少一个线圈，从而驱动与每个被驱动的线圈关联的打印金属丝使之进行一打印敲击，并造成一在被打印的接收介质上的可见的点；以及此后，停止施加该电流，使每个线圈不被激励，弹性装置和偏置装置使每根打印金属丝返回到其最初的位置。
本发明的打印头可用于在多种接收打印介质上打印，这些介质包括纸张、布、卡片纸板、金属和木材，这取决于其内安装了该打印头的具体的打印机上的带子里所浸渍的油墨的特性。该打印头将用于许多商务、工业和家庭应用场合，包括计算机产生的打印，如文字处理、台式出版、图表和工业设计和CAD使用；买卖交易记录条款、开发票和收条；条形码标签等等。
附图简要说明
图1是本发明的打印头的从打印端看的一立体图；图2是沿图1的“2-2”线剖取的一放大的剖面图；图3是该打印头的数个零件的分解视图4表示在该打印头的打印端的一最佳的九根打印金属丝校准的示意图；图5表示在该打印头的打印端的一通常的七根打印金属丝校准的示意图；图6是在一带翅片的散热器里的该打印头的一侧视图；图7与图6类似，它被部分剖开以表示该打印头的线圈盖被拆除了，并且有一导热材料被安装在位；图8是一典型的电路板，它被用于将动力分配于每个磁铁线圈以驱动每一根打印金属丝；图9是与衔铁整体形成的复位片簧的一部分的一平面图；图10是用于按组装结构固定诸零件的片簧的一平面图；图11表示该衔铁的三个相邻的指状件的校准的一平面图。
诸最佳实施例的详细描述参阅附图后将能最好地理解本发明。图1表示的打印头2由一金属丝座或突出部分4和一驱动部分6组成。一电缆线通过连接到一可为刚性或柔性的电路板的接头8将电力提供给每根打印金属丝的单个驱动磁铁。输出导向板10将诸打印金属丝的打印端12保持在本发明的严格的校准中。
图2详细表示了组装好的打印头2的结构。有N个销子或打印金属丝14(通常N是7，9，18或24)，通过它们中的若干个在一有油墨的打印墨带(未图示)上的打击使该墨带紧压于一片纸或另一接收打印介质(也未图示)，每次驱动后建立1至N个墨点，这取决于N根打印金属丝中的多少根同时被驱动。打印头2相对于介质的横向移动与诸打印金属丝14的快速重复而有选择的驱动相结合，以及与介质的撞击形成多组墨点，诸紧密垂直间隔开的墨点组形成一行打印在介质上的字母(包括阿拉伯字母，线条和符号)。通常，该打印头横移越过介质以打印一行，但在许多使用情况下，介质可移动以横越一固定的打印头。在任何一种情况下，在每一次横移的末尾该介质被转换位置以便该打印头对准其表面上的一个新的位置，一个或其他的又横移，以打印一第二行字母，等等。
在金属丝座或凸出部分4内是一条开放槽16，打印金属丝14在其内滑动。它们在该槽16内的校准是由一个或多个导向装置18和输出导向块10控制。每个打印金属丝导向装置18或输出导向块10具有打印金属丝14从中通过的N个孔20。在每个连续的打印金属丝导向装置18中的诸孔20的校准是使诸打印金属丝14从它们最初的圆形排列弯曲到由输出导向块10上的孔20的图案确定的最后的打印校准。诸孔20可以任何方便的方式校准，如一垂直线、两或多条平行的垂直线、一圆、一X形或一钻石形。如图1所示，以及，如图4和5及其附随的说明详细介绍的，是只有本发明才有的一种排列方式，这种方式使打印头可沿正交方向打印，也可单向和双向打印。
金属丝座4还设有诸槽口15和诸通孔19，以使该打印头能被安装在各种不同的商用打印机上。设计这种结构是为了能与用于主要的普通打印机上的多种连接结构互联。
金属丝座4向外伸出而进入一中空圆形基座24内，槽16延伸到一凸出端22。一进一步较小的凸出部26有其内螺纹28，并被用来将该打印头的诸零件保持在一部件的形态。该基座24被压靠于一印刷电路板30，该板通过接头8与一柔性电缆(未图示)相连。印刷电路板30的电路是可将每个磁铁线圈32逐个连接于一外部定时或顺序控制装置，如一微型计算机或一微处理器(未图示)。图8表示了一典型的电路板。绝缘垫片34确保在某一驱动时仅有所需的磁铁线圈32接收电流。每个磁铁线圈或线圈32，安装在一为一圆形磁铁板38的一部分的铁柱36上，该圆形磁铁板38有一中心孔40以容纳金属丝座4的端部22，并使磁铁板38与金属丝座4保持对准。
磁铁板38当通电流激励一绕线管线圈32时形成磁通路的轭铁，并且，不像许多已有技术的轭铁，它是用在中心线四周的内部的其主要部分形成。这样，当一电流通到绕线管线圈32的线圈时，磁力线通过轭铁38、磁通板75、柱塞62和柱子36在该装置的内部循环。由于这种“内部”磁通路方式，以及，由于诸衔铁指状件60的枢转点66位于该装置的外部，就使每个指状件60的打印行程较长。由于磁铁板38位于衔铁58的前方，故相对于打印头2的总长度打印金属丝14是较长的。这样较长的打印金属丝能使其弯曲较平缓和应力较小。由于线圈32安装在向外设置的柱子36上，供给线圈的空间就较大，因此冷却起来也就快而方便。分隔片54的使用防止柱塞62实际撞击到柱子36的顶部，这样，柱塞62和柱子36均不磨损，否则将缩短打印头的寿命。分隔片54还防止了衔铁指状件60与磁通板75之间的磨损。
打印金属丝14的被驱动或近邻端42通过凸出部分4的端部22上的孔44。一打印金属丝14的每一端42被一压缩螺旋弹簧46环绕，并被装在一硬塑料按钮48中。弹簧46被安装在该按钮与金属丝座4的端部22的一凹部50之间。
衔铁58是由一圆形衔铁弹簧67形成，与该弹簧67相连的是各衔铁指状件60，该指状件的尖端部61再接触于打印金属丝按钮48。衔铁弹簧67和衔铁指状件60可焊接在一起或用一粘合剂结合在一起，但是最好通过将诸柱塞铆合于衔铁部件58而连接起来(如图中的63所示)。衔铁弹簧67从磁铁板38被施以偏置力而离开，所以，与压缩弹簧46一起操作，以在撞击后使打印金属丝14快速返回。图9表示了衔铁弹簧67的一部分。具有其形状大致与衔铁指状件60相一致的指状件55的这一弹簧的形状是独特而关键的。单片衔铁弹簧67用来提供合适的刚度和强度，用来在对诸线圈32停止施加电流时返回所有的指状件60。
座落在绕线管32的顶部上的是一磁通板52和一非传导(最好是塑料/橡胶)分隔片54。紧随着的是衔铁部件58，与该部件连接的是软磁性柱塞62。磁通板52和分隔板54具有诸孔以容纳诸柱塞62，并允许每个柱塞十分接近于其相应的磁性柱36。在操作时，向线圈32的绕组施加的电流在该柱子36上感应出磁通，该磁通吸引柱塞62。当柱塞62朝柱子36移动时，使指状件60的尖端61在66处枢转，并在按钮48推打印金属丝14。一种已有技术的敲击打印头通常在外侧柱子上枢转该衔铁。不象已有技术的装置，这个衔铁58在位置66a和66b处的弹簧上枢转。
对衔铁弹簧67需经选择，以求具有合适的刚度和长寿命。衔铁指状件60可选择非磁性的并具有合适的刚度、重量和价格。要求柱塞62是软磁性的并具有一种很高的透磁率。指状件60最好用非磁性的不锈钢制成，所以，诸指状件在推打印金属丝的尖端处彼此不会有磁性的影响。另外，由于弹簧67和指状件60由诸单个的零件组装成的，所以对材料和厚度的选择的余地较大。所有这些灵活性可使设计最佳以求弹簧的长寿命以及衔铁的最佳质量和强度。由于诸柱子36延伸到诸绕线管线圈32的顶部的附近以允许较短的柱塞，所以，能减小衔铁的质量。一般，柱子长度柱塞长度将为约(3-4)1的数量级。一个较段的柱塞有两个优点(1)质量轻就意味着速度快；以及，(2)当磁隙被打开和关闭时，柱塞的径向移动较小。
该打印头部件是依靠座圈68、螺钉72和星形弹簧74固定在一起的。弹簧74被安装在该座圈68上的孔76里以接触于环形突肩78。螺钉72拧入凸出端22上的螺纹28内，以将诸零件锁定在一起。在从撞击弹回之后为了适当稳定打印金属丝14使用了一或多个吸振缓冲器77。所有零件依靠通过对准孔71的绕线管销子69和通过通孔75的诸座圈销子70保持对准。图10所示的星形弹簧74的使用调整了座圈和磁通板的接触，并允许零件公差不那么严格。这样就控制了公差并简化了组装。该组装不受印刷电路板30的厚度或甚至于替换一柔性的印刷电路的影响。这一特点允许互换诸零件，但对打印头的影响最小。
如果打印头不是安装在一散热器上，线圈盖80用于完成打印头2的外壳或壳体。但是，如该打印头安装在一散热器82里(见图6和7)，线圈盖80可以省略，并向绕线管32与散热器82的内表面86之间的空间58填充一种导热材料84(最好是聚合材料)。
本发明的一个特点是诸打印金属丝14的打印端12在输出导向块10处的排列。图4和5图示了两种不同的排列。在每一种情况均有N×N个格子，其中的每一个打印金属丝14的端部12位于该格子的一个坐标连接点。(当然，可以理解的是在输出导向块10的表面上实际上并不出现诸格子线条，在图4和5里的格子线仅仅为了作原理说明罢了)。通常垂直的与水平的格宽是差不多的，最好是相等。另外，每一条垂直格子线仅有一根打印金属丝。这一特点允许双向的和正交方向的打印。这种打印金属丝排列也减少了金属丝阻力，降低了磨损和操作中打印头的噪音，并且，由于减少了运动和摩擦，与已有技术的打印头相比，也减少了它的功耗。
图4和5(尤其是图4)图示了基本上为钻石形的打印金属丝端部的排列方式。但是，可以理解的是实际形状是不重要的，只要能保持在相同的水平与垂直方格坐标上没有任何两个打印金属丝端部的这样的原理即可。因此，N×N格子图案可为方形，或可在水平与垂直方向中的任一方向或两个方向上具有不同间隔的格子线，并且，甚至在某一方向上相邻的格子线之间的间隔可以变化。如此，整个格子可为方形、矩形、平行四边形、梯形或其他形状，诸条打印金属丝可排列成多角形、椭圆形或圆形，只要在垂直或水平对准方向上没有两个打印金属丝端部即可。当然，最佳图案是一水平和垂直方向的尺寸均相等的方形N×N排列(如图所示)，这是因为它将使平均的打印金属丝移动最佳化，并使磨损和噪音减至最小，以及操作速度和打印头的能力达到最大。
本发明的打印头的操作由一定时装置，最普通的是一微型计算机或微处理机控制，这些装置控制施加于每个绕线管线圈32的电流的时间，如此就控制了每根打印金属丝14被驱动以与墨带和接收打印的介质相接触的瞬间。由于因受横动装置(未图示)驱动而彼此相对运动的介质与打印头之间的对准是随时变化的，所以在不同的时间诸打印金属丝端部将越过垂直打印线。但是，相对运动的线速度是恒定的，所以，定时装置能将电流施加给绕线管线圈32，并当每根打印金属丝移到与打印线对准的位置时精确地驱动每根打印金属丝。这一工作是通过这样方式进行的，即确定何时先导打印金属丝14(例如，图4中的第5或6号打印金属丝，这取决于该打印头沿着哪一路径移动)作为形成每个打印字母的开始时间，然后，将对其余的诸条打印金属丝的驱动按顺序推迟一预定的时间间隔，使每根打印金属丝(如果它的点是正被打印的该字母的一部分)仅在它通过该打印线时被驱动。当N×N格子的诸垂直单元等间隔分布时最容易实现这种控制。
本发明的打印头2能用于许多种打印机和打印机械。通孔17和诸凹部21允许一定制的带子导向装置被快速固定在位，以容纳许多不同的带子结构设计。电路板34的诸外部触头92可连接于任何可相容的带状电缆(未图示)。由于该电缆不是该打印头结构自身的一部分，从一个打印机的电缆变为另一个打印机的电缆只是拆掉一根接上另一根电缆的事情，并不牵涉到打印头2本身的变化。
与已有技术的打印头的使用寿命相比，尽管本发明打印头的使用寿命明显被延长了(已有技术的最多的打印敲击数约为200,000,000次，而本发明的为＞500,000,000次)，可以预料的是打印机的使用寿命比打印头的还长。所以，接头8允许打印头2在其使用寿命的终了时可在现场更换。如果两打印机的插头符合PCB8标准，使用最大容量和最低费用的打印头在经费上是有利的。
显然，尚有许多上面未讨论过的本发明的实施例在本发明的范围和精神内。所以，上述讨论仅仅用来举例说明，而本发明的实际范围只由所附的权利要求限定。
权利要求
1.一种用于在一接收打印介质上打印的点阵打印头，所述打印头包括多个长打印金属丝，每根打印金属丝具有一打印端和一驱动端；一金属丝座，它包括一导向突出部分，该部分用于将诸所述打印金属丝的所述打印端引入一预定的校准并在一打印敲击期间在所述校准过程中为诸所述打印金属丝导向；可逆的驱动装置，用于可选择地驱动诸所述打印金属丝，以便通过所述驱动端进行所述打印敲击，所述驱动装置包括一衔铁部件，所述衔铁部件包括多个数量与所述打印金属丝的数量相等的打印金属丝接触指状件和在每个所述指状件上的一软磁性柱塞，每个指状件被悬伸出并在所述衔铁的所述外周边区域具有其转动支点；一磁性轭铁，它邻接于所述衔铁部件的诸所述指状件，并具有多个安装在其上的柱子之上的可激励的电线圈和一与它关联地操作的磁通板，每个线圈靠近于一相应的柱塞，从而当电流施加于一线圈就在该轭铁、邻近于所述柱塞的柱子和磁通板内形成一磁场，促使所述柱塞推向所述柱子和线圈移动，并造成在所述柱塞内的偏移，所述偏移接触于一打印金属丝的所述驱动端，并驱动所述打印金属丝进行一次打印敲击；一弹性构件，它被包含在所述衔铁部件中，用于在诸所述线圈上未加电流时将诸所述衔铁指状件偏移离开诸所述打印金属丝；以及诸偏置构件，每个构件与一打印金属丝合作，以在诸所述衔铁指状件被偏移离开诸所述打印金属丝时在打印敲击之后将诸所述打印金属丝返回到它们的最初的位置，在其上的这些诸打印金属丝被定位以便进行接着的下一次打印敲击。
2.按照权利要求1的打印头，其特征在于，所述轭铁的较大部分朝着所述中心线设置，诸所述线圈和柱塞从其朝外设置。
3.按照权利要求1的打印头，其特征在于，每个所述柱子的长度明显大于相应的所述柱塞的长度。
4.按照权利要求3的打印头，其特征在于，柱子长度与柱塞长度之比为大约(3-4)∶1的数量级。
5.按照权利要求1的打印头，其特征在于，当通过对所述线圈施加电流在所述轭铁和柱子里感应出磁通量线时，所述磁通量线形成一回路，所述线圈、柱子、柱塞和磁通板设置在所述回路的、远离所述中心轴线的那部分。
6.按照权利要求1的打印头，其特征在于，还包括用于将所述驱动装置与外部定时装置电连接的装置，所述定时装置包括程序控制装置，该装置响应每根打印金属丝对准所述接收介质上的所述垂直线的特定时间，以便将电流施加于所述驱动装置。
7.按照权利要求6的打印头，其特征在于，所述用于电连接的装置包括一印刷电路板，该电路板提供每个所述线圈与所述外部定时装置的单独连接。
8.按照权利要求7的打印头，其特征在于，在所述装配好的打印头里的公差不受所述印刷电路板的厚度影响。
9.按照权利要求6的打印头，其特征在于，所述用于电连接的装置包括一标准柱塞，任何可相容的外部定时装置能与它操作连接。
10.按照权利要求1的打印头，其特征在于，所述弹性构件包括一具有多个朝其里面延伸的延伸部的圆形环，诸所述延伸部的数量和间隔与所述衔铁的诸所述指状件的相同，诸所述指状件粘接于诸所述延伸部，所述弹性构件偏离于所述轭铁，从而当停止向所述线圈通电流时，所述弹性构件将所有所述指状件推离所述轭铁并加速了所述打印金属丝的回缩。
11.按照权利要求10的打印头，其特征在于，诸所述指状件在所述圆形环的外周边枢转。
12.按照权利要求1的打印头，其特征在于，有一盖子包围了多个所述线圈。
13.按照权利要求1的打印头，其特征在于，所述打印头被封装在一散热器里，在多个所述线圈与所述散热器的一内表面之间的空间内充填了一种导热材料。
14.按照权利要求1的打印头，其特征在于，诸所述打印端的校准使得所述打印头能连续地打印，所述打印头与所述接收打印介质中之一可沿两个正交的方向移动。
15.按照权利要求14的打印头，其特征在于，诸所述打印金属丝的所述打印端的所述校准使得在单个打印敲击期间每根打印金属丝打印在所述接收打印介质上的某一点，该点不与在所述介质上的任何其他打印金属丝的一打印点沿垂直方向或水平方向对准。
16.按照权利要求14的打印头，其特征在于，它包括N根打印金属丝，诸所述打印金属丝的打印端设置在一N×N点阵里，在所述点阵里与任何其他打印端相同的垂直位置上无打印端。
17.按照权利要求1的打印头，其特征在于，还包括打印头安装装置，用于将所述打印头连接于在一点阵打印机上的打印头接收装置。
18.按照权利要求17的打印头，其特征在于，所述打印头安装装置是一与多个不同的打印头接收装置可相容的结构。
19.按照权利要求1的打印头，其特征在于，还包括导向件安装装置，用于安装一带子导向件，使所述带子导向件与多种不同的带子可相容。
20.一种对一接收打印介质进行打印的方法，所述方法包括提供一打印头，该打印头包括多根长打印金属丝，每根打印金属丝具有一打印端和一驱动端；一金属丝座，它包括一导向突出部分，该部分校准诸所述打印金属丝的所述打印端成为一预定的校准，并在一打印敲击期间在所述校准过程中为诸所述打印金属丝导向；可逆的驱动装置，用于可选择地驱动诸所述打印金属丝，以便通过所述驱动端进行打印敲击，该驱动装置包括一衔铁部件，所述衔铁部件包括多个数量与所述打印金属丝的数量相等的打印钢丝接触指状件和在每个所述指状件上的一软磁性柱塞，每个所述指状件被悬伸出并在所述衔铁的外周边区域具有其转动支点；一磁性轭铁，它连接于所述衔铁的诸所述指状件，并具有多个安装在其上的柱子之上的可激励的电线圈和一与它关联地操作的磁通板，每个所述线圈靠近于一相应的柱塞，从而电流施加于一所述线圈就在所述轭铁、邻近于所述柱塞的柱子和磁通板内形成一磁场，促使所述柱塞向所述磁柱子和线圈移动，并造成在所述指状件内的偏移，所述偏移接触于一打印金属丝的所述驱动端，并驱动所述打印金属丝进行一次打印敲击；一弹性构件，它被包含在所述衔铁部件中，用于在诸所述线圈上未加电流时将诸所述衔铁指状件偏移离开诸所述打印金属丝；以及诸偏置构件，每个所述偏置构件与一所述打印金属丝合作，以在诸所述衔铁指状件被偏移离开诸所述打印金属丝时在打印敲击之后将诸所述打印金属丝返回到它们的最初的位置；将一电流施加于至少一个所述线圈，从而驱动与每个被激励的所述线圈关联的所述打印金属丝使之进行一打印敲击，并造成在所述接收打印介质上的被打印的一可见的点；以及此后，停止通所述电流，使每个所述线圈不被激励，所述弹性装置和所述偏置装置造成每根所述打印金属丝返回到其最初的位置。
21.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括通过重复提供向诸所述线圈通电流与停止通电流的循环造成多个打印敲击，每个这样的循环造成单个打印敲击，在每个循环之间使所述打印头和所述接收打印介质彼此间相对横移一预定的距离，使每次顺序的打印敲击在所述接收打印介质上打出一所产生的打印图案，该图案与由前一个打印敲击打出的打印图案间隔所述预定的距离。
22.按照权利要求21的方法，其特征在于，一打出的打印图案沿侧向位移一至少为前一次打出的打印图案的距离。
23.按照权利要求21的方法，其特征在于，一打出的打印图案沿正交方向位移一至少为前一次打出的打印图案的距离。
24.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括为所述的轭铁定位，使其较大部分朝着所述中心轴线设置，诸所述线圈和诸柱塞从其朝外设置。
25.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括提供每一个所述柱子，该柱子的长度明显大于所述相应的柱塞的长度。
26.按照权利要求25的方法，其特征在于，还包括提供一为约(3-4)∶1数量级的柱子长度与柱塞长度之比值。
27.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括通过向所述线圈施加电流在所述轭铁和柱子里感应磁通量线，磁通量线形成一环，所述线圈、柱子、柱塞和磁通量板设置在所述环的远离于所述中心轴线的那部分上。
28.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括提供所述弹性构件用作一具有多个朝其里侧延伸的延伸部的圆形环，诸所述延伸部的数量与间隔与所述衔铁的诸指状件的相同，诸所述指状件粘接于诸所述延伸部，所述弹性构件偏离于所述轭铁，从而当停止向所述线圈上通电流时，所述弹性构件将所有所述指状件推离所述轭铁，并加速了所述打印金属丝的回缩。
29.按照权利要求28的方法，其特征在于，还包括将诸所述指状件枢转安装在所述圆形环的外周边上。
30.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括提供将所述打印头封装在一散热器里，并在多个所述线圈与所述散热器的一内表面之间提供一定间，并向所述空间填充一种导热材料，使从所述打印头散去由所述打印头在操作时产生的热量。
31.按照权利要求20的方法，其特征在于，还包括校准在一组里的诸所述打印端，通过这些打印端所述打印头能连续地打印，而所述打印头与所述接收打印介质中之一沿两正交的方向移动。
32.按照权利要求31的方法，其特征在于，还包括校准诸所述打印金属丝的诸所述打印端，使在一个打印敲击期间，每根打印金属丝在所述接收打印介质的一点上打印，该点不与在所述介质上的任何其他打印金属丝的一打印点沿垂直方向或水平方向对准。
33.按照权利要求32的方法，其特征在于，它包括提供N根打印金属丝，并将诸所述打印金属丝的打印端设置在一N×N点阵里，在所述点阵里在与任何其他打印端相同的垂直位置无打印端。
34.按照权利要求32的方法，其特征在于，还包括将所述驱动装置与外部定时装置电连接，并响应每根打印金属丝对准在所述接收介质上的一参考点的特定时间，以操作所述定时装置，以便将电流施加于所述驱动装置。
全文摘要
本发明揭示了一种打印头(2),它包括了单一的衔铁部件,该部件包括薄弹簧(67)、诸厚的结构件和铁芯,在这些铁芯上靠电施加了磁通通路,使衔铁(58)的运动被限制于一理想的打印敲击的仅希望为前－后沿轴向的运动。防止了衔铁(58)的侧向移动,这样,诸根衔铁金属丝(60)的磨损很慢,导致长而可靠的使用寿命。在其尺寸方面的改善是通过这样获得的,即设置磁铁板(38)并在外侧具有工作空气隙,并在里侧具有返回柱子。衔铁在打印头(2)的外周边枢转,使较大的磁铁面积给予较大的磁力,并设有一长度被增长了的用于打印金属丝(14)的杠杆臂,这样就放大了打印动程,所以也提高了该装置的打印性能。金属丝导向方式(20)提供了双向和正交的打印性能。通过散热器(82)能获得热传递。另设有一通用连接支架(8),用于与多种打印机相连。
文档编号B41J2/255GK1258251SQ98805583
公开日2000年6月28日 申请日期1998年4月30日 优先权日1997年6月9日
发明者杰弗里·格伦克 申请人:阿克西姆交易方案股份有限公司