JPH0577447A - ワイヤドツト式プリンタの印字ヘツドアクチユエータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤドット式プリンタの印字ヘッドアクチ
ュエータ及びその製造方法に関し、ビームとピンとのろ
う付け強度を高めることを目的とする。 【構成】 ビーム８のピン接合端部８ａをマスキング１
０で覆ってからからビーム８の表面に拡散接合用の無電
解ニッケルメッキ層８ｂを形成し、マスキング１０を除
することにより、ビームの表面にピン接合端部８ａを除
いて無電解ニッケルメッキ層８ｂを形成し、この後、ビ
ーム８をアーマチャ７に拡散接合してからビーム９のピ
ン接合端部８ａにピン９をろう付けする構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤドット式プリン
タの印字ヘッドアクチュエータ及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤドットプリンタの大きな特長は安
価にプリンタを構成することができる点にあるが、近年
より高速かつ高解像度が強く求められるに至って、上記
ワイヤドットプリンタのアクチュエータとして圧電アク
チュエータを用いることが提案されている。図５は多層
型圧電アクチュエータを駆動体として用いた印字ヘッド
の構成を示すものである。インバーブロック１と、イン
バーブロック１に直立状に拡散接合された支持バネ２
と、支持バネ２の上端に拡散接合された伝導杆４と、イ
ンバーブロック１の支持バネ２よりも先端側の部分に拡
散接合された下側板バネ５と、伝動杆４の先端部に拡散
接合された上側板バネ６と、下側板バネ５及び上側板バ
ネ６の両先端部に拡散接合されたアーマチャ７と、ピン
接合端部８ａを除いて無電解ニッケルメッキ層８ｂを形
成された後アーマチャ７に直立状に拡散接合されたビー
ム８と、ビーム８のピン接合端部８ａにろう付けされた
ピン９とを備えている。

【０００３】この構成において、多層型圧電アクチュエ
ータ３が所定周期で伸縮すると、該伸縮力は上記伝動杆
４と上側板バネ６を介してビーム８に伝達され、このビ
ーム８が下側板バネ５を支点として、前後に揺動するの
で、ピン９を前後に揺動させるようになっている。

【０００４】より高速かつ高精度でピン９を揺動しよう
とすると、多層型圧電アクチュエータ３の駆動周波数を
高める必要があり、インバーブロック１に支持される各
部品に強度特性が優れた素材を使用して伝動部の各部の
軽量化を図るとともに、各部品を拡散接合で接合するこ
とにより、その接合部の軽量化と接合強度の増大を図る
ことを考えた。

【０００５】すなわち、上記インバーブロック１と支持
バネ２、支持バネ２と伝動杆４、インバーブロック１と
板バネ５、板バネ５とアーマチャ７、伝動杆４と板バネ
６、板バネ６とアーマチャ７、アーマチャ７とビーム８
の各接合部が拡散接合によって連結される。

【０００６】ピン９は、例えば直径０．１mm程度の細さ
であるので、拡散接合時の加熱により変形するおそれが
あるので、伝動部の各部品を拡散接合した後に、銀ろう
を使ってビーム８のピン接合端部８ａにろう付けされ
る。

【０００７】これらの部品の中で特に重量が応答性に影
響を与えるピン９とビーム８は、出来るだけ軽量にする
ことが要求される。また、ピン９には耐磨耗性も要求さ
れる。このため、ピン９は機械的強度及び耐磨耗性に優
れる超硬度鋼で作られ、ビーム８はマルエージング鋼と
呼ばれる超高張力鋼で作られる。

【０００８】ビーム８を構成する超高張力鋼には１００
０℃を超えると脆化するコバルトが含有されているの
で、拡散接合時の加熱温度をそれよりも低温に抑える必
要がある。しかし、アーマチャ７は鉄でつくられてお
り、これと組成が近い超高張力鋼で作られたビーム８を
直接アーマチャ７に拡散接合させるためには千数百℃の
高温に加熱する必要がある。

【０００９】そこで、従来では、１０００℃よりも低温
でアーマチャ７とビーム８とを拡散接合させるため、ビ
ーム８全体に予め無電解ニッケルメッキ処理を施してそ
の表面にニッケルメッキ層（ハッチングで示す）を形成
してから拡散接合させるという方法が採用されている。
この方法によれば、アーマチャ７及びビーム８がこれら
と組成的に異なるニッケルを介して拡散接合されるの
で、拡散接合され易くなり、また、拡散接合時の加熱温
度も８００〜９００℃程度に下げることができる。

【００１０】なお、アーマチャ７に接合される下側板バ
ネ５及び上側板バネ６、並びに、インバーブロック１に
接合される支持バネ２も軽量でしかも高強度にするた
め、超高張力鋼で作られ、無電解ニッケルメッキ処理を
施してから拡散接合される。また、伝動杆４はアーマチ
ャ７と同様に鉄で作られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、無電解ニッ
ケルメッキ層には必ずリンが含まれており、拡散接合時
にリンの触媒作用によって無電解ニッケルメッキ層の表
面に酸化皮膜が形成され、後にピン９をろう付けする銀
ろうの濡れ性が低下して、銀ろうがビーム８に馴染み難
くなり、図６に示すように、銀ろう１１が小面積でしか
ビーム８に付着しないろう付不良が発生し、印字力や耐
久性に対する信頼性が保証されないという問題が生じて
いる。

【００１２】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、ピンを強固にろう付けできるようにしたワイ
ヤドット式プリンタの印字ヘッドアクチュエータ及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のワイヤドット式
プリンタの印字ヘッドアクチュエータは、上記の目的を
達成するため、例えば図１に示すように、ピン接合端部
８ａを除いて無電解ニッケルメッキ層８ｂを形成された
後、アーマチャ７に拡散接合されたビーム８と、拡散接
合後にビーム８のピン接合端部８ａにろう付けされたピ
ン９とを備えることを特徴としている。

【００１４】また、本発明方法は、ビーム８のピン接合
端部８ａをマスキング１０で覆ってからビーム８の表面
に拡散接合用の無電解ニッケルメッキ層８ｂを形成した
後、マスキング１０を除去することにより、ビーム８の
表面にピン接合端部８ａを除いて無電解ニッケルメッキ
層８ｂを形成し、この後、アーマチャ７とビーム８とを
拡散接合してからピン接合端部８ａにピン９をろう付け
することを特徴としている。

【００１５】

【作用】本発明方法によれば、表面にピン接合端部８ａ
を除いて無電解ニッケルメッキ層８ｂが形成されたビー
ム８を得ることができるので、ビーム８をアーマチャ７
に拡散接合できるとともに、拡散接合中にピン接合端部
８ａに例えば銀ろうに馴染みにくい酸化皮膜が形成され
ることを防止できる。

【００１６】また、本発明品によれば、酸化皮膜が形成
されていないビーム８のピン接合端部８ａにピン９がろ
う付けされるので、ろうのピン接合端部８ａへの濡れ性
が酸化皮膜によって損なわれるおそれがなく、ろうがピ
ン接合端部８ａによく馴染み、接合強度が高められる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４に
基づき説明する。図１は本発明の一実施例に係るワイヤ
ドット式プリンタの印字ヘッドアクチュエータの側面図
であり、この印字ヘッドアクチュエータは、従来と同
様、インバーブロック１と、インバーブロック１に直立
状に拡散接合された支持バネ２と、支持バネ２の上端に
拡散接合された伝動杆４と、インバーブロック１の支持
バネ２よりも先端側の部分に拡散接合された下側板バネ
５と、伝動杆４の先端部に拡散接合された上側板バネ６
と、下側板バネ５及び上側板バネ６の両先端部に拡散接
合されたアーマチャ７と、ピン接合端部８ａを除いて無
電解ニッケルメッキ層８ｂを形成された後アーマチャ７
に直立状に拡散接合されたビーム８と、ビーム８のピン
接合端部８ａにろう付けされたピン９とを備えている。

【００１８】上記ピン９は超硬度鋼で形成され、ビーム
８、上側板バネ６、下側板バネ５及び支持バネ２はそれ
ぞれ超高張力鋼で形成され、アーマチャ７及び伝動杆４
は鉄で作られ、インバーブロック１はインバーで作られ
ている。

【００１９】ビーム８、上側板バネ６、下側板バネ５及
び支持バネ２はそれぞれ無電解ニッケルメッキをしてか
らアーマチャ７、伝動杆４あるいはインバーブロック１
と拡散接合される。

【００２０】ここで重要なことは、図２のフロー図に示
すように、ビーム８は、ピン接合端部８ａをマスキング
１０で覆ってから無電解ニッケルメッキされることであ
り〔図２Ｆ１→Ｆ２〕、その後上記マスキング１０を除
去し〔図２Ｆ３〕、拡散接合した後〔図２Ｆ４〕、ピン
９をろう付けする〔図２Ｆ５〕。これによって、ビーム
８の表面にピン接合端部８ａを除いて無電解ニッケルメ
ッキ層８ｂが形成されることになる。

【００２１】マスキング１０としては、フェノール樹脂
等の樹脂、金属箔等が考えられるが、ここでは、ピン９
をろう付けするために複雑に曲成されたピン接合端部８
ａの形状に良く馴染み、しかも、無電解ニッケルメッキ
中もその形状を保持できる鉛テープをマスキング１０に
用いて満足な結果を得ることが出来た。

【００２２】なお、この実施例では、図３の説明図に示
すように、マスキング１０とビーム８との間の毛細管現
象によってメッキ液がピン接合端部８ａに侵入すること
を防止するため、マスキング１０をピン接合端部８ａに
巻き付けた後、かしめ（コーキング）を行って、マスキ
ング１０とビーム８とを隙間無く密着させている。

【００２３】また、この実施例では、マスキング１０の
溶解によるメッキ液の汚染を防止するため、マスキング
１０を覆うようにテフロンテープを巻いてから無電解メ
ッキを行った。

【００２４】無電解メッキ後、マスキング１０を除去
し、例えば次のような手順で拡散接合が行われる。すな
わち、ビーム８、上側板バネ６、下側板バネ５及び支持
バネ２はそれぞれの端部をアーマチャ７、伝動杆４ある
いはインバーブロック１に形成した組合せ溝に挿入さ
れ、その組合せ溝の一側部あるいは両側部をかしめて各
部品どうしが圧着された状態にする。このかしめ作業は
コーキングと呼ばれている。この後、これらの部品を治
具に納めてから炉に入れて９００℃で約２０分間加熱す
る。これにより、インバーブロック１と支持バネ２、支
持バネ２と伝動杆４、インバーブロック１と板バネ５、
板バネ５とアーマチャ７、伝動杆４と板バネ６、板バネ
６とアーマチャ７、アーマチャ７とビーム８の各接合部
が拡散接合によって連結される。

【００２５】拡散接合の後、ピン接合端部８ａにピン９
を銀ろうでろう付けすると、ピン接合端部８ａには無電
解ニッケルメッキ層８ｂが形成されていないので、拡散
接合中にその部分に銀ろうと馴染みが悪い酸化皮膜が形
成されるおそれはなくなり、図４に示すように、銀ろう
がビーム８に良く馴染んだ状態でろう付けされビーム８
とピン９との接合強度を高めることができ、印字力及び
耐久性に対する保証が可能となった。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ビーム
のピン接合部に無電解ニッケルメッキ層が形成されず、
したがって、ろうに馴染みにくい酸化皮膜がピン接合部
に形成されることがない。その結果、ピン接合端部への
ろうの濡れ性が損なわれず、ろうがピン接合端部に良く
馴染んで強固な接合強度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明品の一実施例の側面図である。

【図２】本発明方法のフロー図である。

【図３】本発明方法の一実施例の説明図である。

【図４】本発明品の要部の正面図である。

【図５】従来例の側面図である。

【図６】従来例の要部の正面図である。

【符号の説明】

７ アーマチャ ８ ビーム ８ａ ピン接合部 ９ ピン １０ マスキング（鉛テープ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピン接合端部(8a)を除いて無電解ニッケ
   ルメッキ層(8b)を形成された後、アーマチャ(7) に拡散
   接合されたビーム(8) と、拡散接合後にビーム(8) のピ
   ン接合端部(8a)にろう付けされたピン(9) とを備えるこ
   とを特徴とする、ワイヤドット式プリンタの印字ヘッド
   アクチュエータ。
2. 【請求項２】 ビーム(8) のピン接合端部(8a)をマスキ
   ング(10)で覆ってからビーム(8) の表面に拡散接合用の
   無電解ニッケルメッキ層(8b)を形成した後、マスキング
   (10)を除去することにより、ビーム(8) の表面にピン接
   合端部(8a)を除いて無電解ニッケルメッキ層(8b)を形成
   し、この後、アーマチャ(7) とビーム(8) とを拡散接合
   してからピン接合端部(8a)にピン(9) をろう付けするワ
   イヤドット式プリンタの印字ヘッドアクチュエータの製
   造方法。
3. 【請求項３】 マスキング(10)が鉛テープで構成された
   請求項２に記載のワイヤドットプリンタの印字ヘッドア
   クチュエータの製造方法。
4. 【請求項４】 マスキング(10)が樹脂で構成された請求
   項２に記載のワイヤドット式プリンタの印字ヘッドアク
   チュエータの製造方法。