JPH11227231A - ドットラインプリンタ用印字ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
ドットラインプリンタ用印字ヘッド及びその製造方法Info
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- JPH11227231A JPH11227231A JP3752498A JP3752498A JPH11227231A JP H11227231 A JPH11227231 A JP H11227231A JP 3752498 A JP3752498 A JP 3752498A JP 3752498 A JP3752498 A JP 3752498A JP H11227231 A JPH11227231 A JP H11227231A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ドットラインプリンタ用印字ヘッ
ドに関するものであり、耐磨耗性に優れた印字ヘッドを
提供することにある。 【解決手段】 炭素工具鋼製のピン３に先端部材として
ＷＣ（超硬）１０を抵抗溶接で接合し、インクリボンと
直接接触する面に、Ｃｒに窒素を固溶させた硬化層１１
を形成する。
ドに関するものであり、耐磨耗性に優れた印字ヘッドを
提供することにある。 【解決手段】 炭素工具鋼製のピン３に先端部材として
ＷＣ（超硬）１０を抵抗溶接で接合し、インクリボンと
直接接触する面に、Ｃｒに窒素を固溶させた硬化層１１
を形成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はラインプリンタ用の
印字ヘッドに係り、特に耐磨耗性に優れたラインプリン
タ用のドット印字ヘッドおよびその製造方法に関するも
のである。
印字ヘッドに係り、特に耐磨耗性に優れたラインプリン
タ用のドット印字ヘッドおよびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ドットラインプリンタ用の印字ヘ
ッドの先端部材は、白金族系またはＷＣ系あるいは工具
鋼系で形成されていた。
ッドの先端部材は、白金族系またはＷＣ系あるいは工具
鋼系で形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ドットラインプリンタ
は、インパクト方式とインクジェットによるノンインパ
クト方式の２つに大別されるが、インパクト方式は帳票
などの多部紙を印刷する方式として需要が多い。
は、インパクト方式とインクジェットによるノンインパ
クト方式の２つに大別されるが、インパクト方式は帳票
などの多部紙を印刷する方式として需要が多い。
【０００４】以下、図面を参照して構造を説明する。
【０００５】図１はドットラインプリンタの印字機構部
の構成を示す縦断面図である。
の構成を示す縦断面図である。
【０００６】印字ヘッド１２は、ピン３と先端部材１０
で構成されている。また、ハンマ１は板バネ２の自由端
に印字ヘッド１２を装着して構成されたものであり、該
ハンマ１は永久磁石４、リアヨーク５、フロントヨーク
６及びスペーサ７からなる磁気回路構造によって、リア
ヨーク５の先端の吸着部８に吸引保持される。この吸着
部８近傍のリアヨーク５には、印字時に板バネ１を釈放
し、駆動するための釈放コイル９が巻回されている。ま
た、ハンマ１の下端（固定端）はフロントヨーク６とス
ペーサ７間に固定されている。
で構成されている。また、ハンマ１は板バネ２の自由端
に印字ヘッド１２を装着して構成されたものであり、該
ハンマ１は永久磁石４、リアヨーク５、フロントヨーク
６及びスペーサ７からなる磁気回路構造によって、リア
ヨーク５の先端の吸着部８に吸引保持される。この吸着
部８近傍のリアヨーク５には、印字時に板バネ１を釈放
し、駆動するための釈放コイル９が巻回されている。ま
た、ハンマ１の下端（固定端）はフロントヨーク６とス
ペーサ７間に固定されている。
【０００７】印字の際は、釈放コイル９に電流を流して
板バネ２を吸着部８から釈放し、板バネ２の復元力で印
字ヘッド１２の打撃面１３を図示しないインクリボンを
介して印字用紙を打撃させ、ドットを形成する。
板バネ２を吸着部８から釈放し、板バネ２の復元力で印
字ヘッド１２の打撃面１３を図示しないインクリボンを
介して印字用紙を打撃させ、ドットを形成する。
【０００８】これらの機構において問題となることは、
インクリボンを介して印字用紙を打撃し、ドットを形成
する印字ヘッド先端部の寿命、すなわち耐磨耗性であ
る。
インクリボンを介して印字用紙を打撃し、ドットを形成
する印字ヘッド先端部の寿命、すなわち耐磨耗性であ
る。
【０００９】従来、シリアルタイプのプリンタの印字ヘ
ッドにおいては鋼材が使用され、更に先端部の耐磨耗性
を向上する目的で、超硬（以下ＷＣとする）、タングス
テン（以下Ｗとする）を接合したり、鋼材の表面に浸炭
窒化，窒化チタン（以下ＴｉＮとする）イオンプレーテ
ィングを処理したりして使用していた。
ッドにおいては鋼材が使用され、更に先端部の耐磨耗性
を向上する目的で、超硬（以下ＷＣとする）、タングス
テン（以下Ｗとする）を接合したり、鋼材の表面に浸炭
窒化，窒化チタン（以下ＴｉＮとする）イオンプレーテ
ィングを処理したりして使用していた。
【００１０】しかし、上記の材料や処理では、特にライ
ンプリンタにおける印字速度の高速化に対し、寿命の点
で要求を満足できない。すなわち、印字ヘッド先端部の
磨耗、欠けなどにより印字の濃淡の発生、あるいは脱ド
ットを生じてしまい、目標寿命の各印字ヘッド１５億回
打撃に対し、３億回以下で印字品質が低下してしまうの
が実情だった。
ンプリンタにおける印字速度の高速化に対し、寿命の点
で要求を満足できない。すなわち、印字ヘッド先端部の
磨耗、欠けなどにより印字の濃淡の発生、あるいは脱ド
ットを生じてしまい、目標寿命の各印字ヘッド１５億回
打撃に対し、３億回以下で印字品質が低下してしまうの
が実情だった。
【００１１】この理由は、印字ヘッド先端部が直接イン
クリボンと接することに起因する。すなわち、印字ヘッ
ドの先端部は硬さのみではなく、インク耐蝕性も必要で
あること、またＴｉＮ膜はビッカース硬さ２０００程度
あり、耐蝕性も優れているものの靭性に乏しく、印字ヘ
ッドのような打撃部品では、欠け・剥離が発生し、効果
が少ないことによる。
クリボンと接することに起因する。すなわち、印字ヘッ
ドの先端部は硬さのみではなく、インク耐蝕性も必要で
あること、またＴｉＮ膜はビッカース硬さ２０００程度
あり、耐蝕性も優れているものの靭性に乏しく、印字ヘ
ッドのような打撃部品では、欠け・剥離が発生し、効果
が少ないことによる。
【００１２】一方、用紙によってはその仕様目的によ
り、カオリナイト、石英、タルク等の填料の含有量が通
常の紙重量の５ｗｔ％以下に対し、２５ｗｔ％程度含ま
れているものもある。このような用紙の填料は、直接印
字ヘッド先端部が用紙に接触しない場合でも、インクリ
ボンと用紙の接触により、インクリボンが填料を印字ヘ
ッド先端部に搬送してしまい、磨耗させる。特に、填料
の含有量が多いほど、印字ヘッド先端部を磨耗させる。
り、カオリナイト、石英、タルク等の填料の含有量が通
常の紙重量の５ｗｔ％以下に対し、２５ｗｔ％程度含ま
れているものもある。このような用紙の填料は、直接印
字ヘッド先端部が用紙に接触しない場合でも、インクリ
ボンと用紙の接触により、インクリボンが填料を印字ヘ
ッド先端部に搬送してしまい、磨耗させる。特に、填料
の含有量が多いほど、印字ヘッド先端部を磨耗させる。
【００１３】インク耐蝕性に優れた白金族系の材料を印
字ヘッド先端部に用いた場合、填料が通常の５ｗｔ％以
下であれば１５億ドット印字の目標を満足できる。しか
し、５ｗｔ％以上では急激に磨耗量が増加し、寿命が低
下する。これは、填料の含有量が５％以下の場合は、印
字ヘッドの先端部の硬さがビッカース硬さ４５０以上
で、インク耐蝕性及び靭性に優れていれば寿命を満足で
きるが、填料の含有量が増加するとさらに高い硬さが要
求されるためである。
字ヘッド先端部に用いた場合、填料が通常の５ｗｔ％以
下であれば１５億ドット印字の目標を満足できる。しか
し、５ｗｔ％以上では急激に磨耗量が増加し、寿命が低
下する。これは、填料の含有量が５％以下の場合は、印
字ヘッドの先端部の硬さがビッカース硬さ４５０以上
で、インク耐蝕性及び靭性に優れていれば寿命を満足で
きるが、填料の含有量が増加するとさらに高い硬さが要
求されるためである。
【００１４】そこで、ビッカース硬さが１０００以上あ
り、インク耐蝕性及び靭性に優れたクロム（以下Ｃｒと
する）に窒素（以下Ｎとする）または炭素（以下Ｃとす
る）を固溶あるいは化合させた膜を印字ヘッド先端部に
用いることが考えられる。
り、インク耐蝕性及び靭性に優れたクロム（以下Ｃｒと
する）に窒素（以下Ｎとする）または炭素（以下Ｃとす
る）を固溶あるいは化合させた膜を印字ヘッド先端部に
用いることが考えられる。
【００１５】しかし、上記膜をビッカース硬さ３００以
下の鉄系の印字ヘッド材に直接形成した場合、あるいは
従来の先端部材であるビッカース硬さ４５０の白金族系
の材料に形成した場合、いずれも母材の変形・陥没によ
り、膜が破壊され、寿命を満足し得ない。
下の鉄系の印字ヘッド材に直接形成した場合、あるいは
従来の先端部材であるビッカース硬さ４５０の白金族系
の材料に形成した場合、いずれも母材の変形・陥没によ
り、膜が破壊され、寿命を満足し得ない。
【００１６】また、白金族系の合金の組み合わせと添加
元素によりビッカース硬さ１０００以上とすることも可
能ではあるが、これらは非常に脆い合金となるため、ド
ットラインプリンタのように先端をドット径に合わせて
精密に加工する場合、欠けが発生し現実的でない。
元素によりビッカース硬さ１０００以上とすることも可
能ではあるが、これらは非常に脆い合金となるため、ド
ットラインプリンタのように先端をドット径に合わせて
精密に加工する場合、欠けが発生し現実的でない。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するために、ピンと先端部材よりなる印字ヘッド部を板
バネの自由端に取り付けてなる印字ハンマを有するドッ
トラインプリンタにおいて、前記先端部材のビッカース
硬さが５００以上であり、該先端部材のインクリボンま
たは用紙と直接接触する打撃面に、窒素または炭素を固
溶したＣｒ系硬化層、あるいは窒素または炭素の化合物
からなるＣｒ系硬化層が形成されるようにした。
するために、ピンと先端部材よりなる印字ヘッド部を板
バネの自由端に取り付けてなる印字ハンマを有するドッ
トラインプリンタにおいて、前記先端部材のビッカース
硬さが５００以上であり、該先端部材のインクリボンま
たは用紙と直接接触する打撃面に、窒素または炭素を固
溶したＣｒ系硬化層、あるいは窒素または炭素の化合物
からなるＣｒ系硬化層が形成されるようにした。
【００１８】このように、先端部材のビッカース硬さを
５００以上としないと、硬化層を形成しても繰り返しの
打撃により微小な陥没を生じ、硬化層のワレ・剥離につ
ながる。また、ドットラインプリンタの打撃力は、多部
紙の枚数・紙質により異なるものの、０．８ｋｇｆ以上
である。先端の径は、現在、主に使用されている１６０
ｄｐｉ以上では、印字するドット径との関係で０．２ｍ
ｍ以下となる。つまり、２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の応力
が発生する。従って、先端部材の疲労限は２５ｋｇｆ／
ｍｍ２以上を必要とする。
５００以上としないと、硬化層を形成しても繰り返しの
打撃により微小な陥没を生じ、硬化層のワレ・剥離につ
ながる。また、ドットラインプリンタの打撃力は、多部
紙の枚数・紙質により異なるものの、０．８ｋｇｆ以上
である。先端の径は、現在、主に使用されている１６０
ｄｐｉ以上では、印字するドット径との関係で０．２ｍ
ｍ以下となる。つまり、２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の応力
が発生する。従って、先端部材の疲労限は２５ｋｇｆ／
ｍｍ２以上を必要とする。
【００１９】なお、印字ヘッドのピンは加工性が要求さ
れるため、ビッカース硬さ３００以下の炭素鋼を用いる
ことが多い。これを所定の形状に加工し、先端部を熱処
理、あるいはＷＣを接合するなどしてビッカース硬さ５
００以上とする。
れるため、ビッカース硬さ３００以下の炭素鋼を用いる
ことが多い。これを所定の形状に加工し、先端部を熱処
理、あるいはＷＣを接合するなどしてビッカース硬さ５
００以上とする。
【００２０】好ましくは、前記硬化層のビッカース硬さ
が１０００以上、その被膜厚さが３μｍ以上であるとよ
い。
が１０００以上、その被膜厚さが３μｍ以上であるとよ
い。
【００２１】上記硬化層は物理的蒸着法で形成できる。
成膜条件により、所望に応じ、厚さ、硬さを任意に選択
できる。スパッタリング法の場合、プラズマ中のグロー
放電を利用して、被膜を均一に形成する。ターゲット用
Ｃｒは市販品を用いて良く、できればＣｒ純度が９９．
９％以上が望ましい。窒素源としては窒素ガス、アンモ
ニウムガスを利用することができ、更にこれらのガスは
単独あるいはアルゴンガスと混合しても良い。
成膜条件により、所望に応じ、厚さ、硬さを任意に選択
できる。スパッタリング法の場合、プラズマ中のグロー
放電を利用して、被膜を均一に形成する。ターゲット用
Ｃｒは市販品を用いて良く、できればＣｒ純度が９９．
９％以上が望ましい。窒素源としては窒素ガス、アンモ
ニウムガスを利用することができ、更にこれらのガスは
単独あるいはアルゴンガスと混合しても良い。
【００２２】Ｃｒ中の窒素または炭素の含有量が多くな
るとその硬化層の硬さは高くなるが、所望の硬さを得る
には雰囲気のガス量を調節するとよい。硬化層の窒素含
有量が０．６ｗｔ％以上であれば、ビッカース硬さ１０
００以上となる。同様に炭素含有量が０．１５ｗｔ％以
上であれば、ビッカース硬さ１０００以上となる。
るとその硬化層の硬さは高くなるが、所望の硬さを得る
には雰囲気のガス量を調節するとよい。硬化層の窒素含
有量が０．６ｗｔ％以上であれば、ビッカース硬さ１０
００以上となる。同様に炭素含有量が０．１５ｗｔ％以
上であれば、ビッカース硬さ１０００以上となる。
【００２３】硬化層の硬さに関しては、填料の含有量が
５％を超える用紙に対して、１５億ドット以上の寿命を
得るためには、用紙の填料に含まれる石英等のビッカー
ス硬さ８００〜９００よりも硬い１０００以上が必要で
ある。
５％を超える用紙に対して、１５億ドット以上の寿命を
得るためには、用紙の填料に含まれる石英等のビッカー
ス硬さ８００〜９００よりも硬い１０００以上が必要で
ある。
【００２４】硬化層の厚さは任意に制御可能であるが、
打撃によるワレを防ぐこと及び磨耗に対する寿命を満足
させるために３μｍ以上必要であり、好ましくは３〜３
０μｍである。
打撃によるワレを防ぐこと及び磨耗に対する寿命を満足
させるために３μｍ以上必要であり、好ましくは３〜３
０μｍである。
【００２５】硬化層の厚さを３０μｍ以上では処理時間
が長くなり、ターゲットの消耗も大きいことからコスト
高となる。また、厚く形成し過ぎても耐磨耗性の点から
実用的でない。しかも、印字ヘッド先端部は高い寸法精
度が要求されるので、必要以上に厚く形成することは膜
厚のバラツキが大きくなり好ましくない。
が長くなり、ターゲットの消耗も大きいことからコスト
高となる。また、厚く形成し過ぎても耐磨耗性の点から
実用的でない。しかも、印字ヘッド先端部は高い寸法精
度が要求されるので、必要以上に厚く形成することは膜
厚のバラツキが大きくなり好ましくない。
【００２６】硬化層を形成する場所は耐磨耗性を必要と
する印字ヘッドの先端部であり、局部的に硬化層を形成
する場合は形成する部分以外をマスキングする。
する印字ヘッドの先端部であり、局部的に硬化層を形成
する場合は形成する部分以外をマスキングする。
【００２７】一方、印字ヘッド先端部はインクリボンと
直接接触するので、インク耐蝕性も問題になるが、本発
明の硬化層は非常に緻密な組織を呈しており、耐蝕性に
も優れている。
直接接触するので、インク耐蝕性も問題になるが、本発
明の硬化層は非常に緻密な組織を呈しており、耐蝕性に
も優れている。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。 〔実施例１〕本実施例では、印字ヘッド１２の先端部材
１０とピン３を炭素工具鋼ＳＫ５で一体化し、その最先
端部に先端部材１０以外をマスキングして、Ｃｒに窒素
を固溶させた硬化層１１を形成した印字ハンマ１を作製
した。
明する。 〔実施例１〕本実施例では、印字ヘッド１２の先端部材
１０とピン３を炭素工具鋼ＳＫ５で一体化し、その最先
端部に先端部材１０以外をマスキングして、Ｃｒに窒素
を固溶させた硬化層１１を形成した印字ハンマ１を作製
した。
【００２９】このとき、印字ヘッド１２は、板バネ２に
かしめ等で結合する前に、印字ヘッド１２の先端部のみ
に図示しないコイルをセットし、高周波加熱と空冷で焼
入れ硬化させ、ビッカース硬さ８００とし、焼戻し温度
を調節して、先端部材１０の硬さを７００、５００、４
００としたものを作製した。
かしめ等で結合する前に、印字ヘッド１２の先端部のみ
に図示しないコイルをセットし、高周波加熱と空冷で焼
入れ硬化させ、ビッカース硬さ８００とし、焼戻し温度
を調節して、先端部材１０の硬さを７００、５００、４
００としたものを作製した。
【００３０】図２にこれらの印字ヘッドの硬さ分布を示
す。
す。
【００３１】硬化層の作製条件は、９９．９ｗｔ％の純
度のＣｒターゲットを用い、ターゲット電圧５ＫＶを印
加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ％窒素ガスを１２０ｃｃ／分流
入し、Ｃｒと窒素の硬化層を時間を調整して１０μｍの
厚さに形成した。その時の硬化層のビッカース硬さは１
５００である。
度のＣｒターゲットを用い、ターゲット電圧５ＫＶを印
加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ％窒素ガスを１２０ｃｃ／分流
入し、Ｃｒと窒素の硬化層を時間を調整して１０μｍの
厚さに形成した。その時の硬化層のビッカース硬さは１
５００である。
【００３２】高周波による部分焼入れのため、印字ヘッ
ド１２後端のかしめ部１４はビッカース硬さ３００と変
化せず、板バネに問題なくかしめることができる。かし
めが可能なビッカース硬さは４００以下なので、印字ヘ
ッド１２全体を焼入れ・焼戻しした場合、ビッカース硬
さ４００より高いものは板バネとのかしめによる結合が
できなくなる。
ド１２後端のかしめ部１４はビッカース硬さ３００と変
化せず、板バネに問題なくかしめることができる。かし
めが可能なビッカース硬さは４００以下なので、印字ヘ
ッド１２全体を焼入れ・焼戻しした場合、ビッカース硬
さ４００より高いものは板バネとのかしめによる結合が
できなくなる。
【００３３】本例では、印字ヘッド１２の先端部のみを
硬くする熱処理法に高周波焼入れとしたが、抵抗加熱方
式あるいは加工硬化によっても同様の効果が得られる。
硬くする熱処理法に高周波焼入れとしたが、抵抗加熱方
式あるいは加工硬化によっても同様の効果が得られる。
【００３４】これらのハンマをドットラインプリンタに
よって、打撃力０．８ｋｇｆで各印字ヘッド１５億回打
撃の磨耗試験を行った結果を図３に示す。用紙は填料が
２５ｗｔ％含有されているものを用いた。
よって、打撃力０．８ｋｇｆで各印字ヘッド１５億回打
撃の磨耗試験を行った結果を図３に示す。用紙は填料が
２５ｗｔ％含有されているものを用いた。
【００３５】印字品質上問題となる印字ヘッド先端部の
磨耗量は２０μｍ以上である。その結果、先端部材がビ
ッカース硬さ５００以上の場合、磨耗量は２μｍ以下で
目標寿命を満足できた。一方、ビッカース硬さ４００の
ものは９千万回打撃でワレを生じ、寿命を満足できなか
った。
磨耗量は２０μｍ以上である。その結果、先端部材がビ
ッカース硬さ５００以上の場合、磨耗量は２μｍ以下で
目標寿命を満足できた。一方、ビッカース硬さ４００の
ものは９千万回打撃でワレを生じ、寿命を満足できなか
った。
【００３６】〔実施例２〕本実施例ではビッカース硬さ
３００の炭素工具鋼ＳＫ５を用いたピン２および先端部
材の１０の先端部に、ビッカース硬さ１１００のＷＣ１
１を抵抗溶接で接合した後、ピン２を炭素工具鋼ＳＫ５
を用いた板バネ１にかしめで結合し、印字ハンマ１を作
製した。次に、印字ハンマ１の印字ヘッド１２の先端部
材１０以外をマスキングして、印字ヘッド１２の先端部
材１０にスパッタリング法でＣｒにＮを固溶させた硬化
層Ｃｒ−Ｎを形成した。
３００の炭素工具鋼ＳＫ５を用いたピン２および先端部
材の１０の先端部に、ビッカース硬さ１１００のＷＣ１
１を抵抗溶接で接合した後、ピン２を炭素工具鋼ＳＫ５
を用いた板バネ１にかしめで結合し、印字ハンマ１を作
製した。次に、印字ハンマ１の印字ヘッド１２の先端部
材１０以外をマスキングして、印字ヘッド１２の先端部
材１０にスパッタリング法でＣｒにＮを固溶させた硬化
層Ｃｒ−Ｎを形成した。
【００３７】硬化層の作製条件は、Ｃｒターゲットを用
いてターゲット電圧５ＫＶを印加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ
％窒素ガスを１２０ｃｃ／分流入し、３μｍの厚さに形
成した。その時の硬化層のビッカース硬さは，１５００
である。そして、Ｃｒに０．１５ｗｔ％の炭素を含有さ
せ、Ｃｒと炭素の化合物としたものを作製した。この硬
化層ＣｒＣは、厚さは３μｍ、ビッカース硬さ１０００
である。
いてターゲット電圧５ＫＶを印加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ
％窒素ガスを１２０ｃｃ／分流入し、３μｍの厚さに形
成した。その時の硬化層のビッカース硬さは，１５００
である。そして、Ｃｒに０．１５ｗｔ％の炭素を含有さ
せ、Ｃｒと炭素の化合物としたものを作製した。この硬
化層ＣｒＣは、厚さは３μｍ、ビッカース硬さ１０００
である。
【００３８】同様に比較例として、従来方式のＴｉＮの
硬化層で厚さ３μｍ、ビッカース硬さ２０００としたも
の、硬質Ｃｒめっきの硬化層で厚さ１０μｍ、ビッカー
ス硬さ９００としたものを作製した。
硬化層で厚さ３μｍ、ビッカース硬さ２０００としたも
の、硬質Ｃｒめっきの硬化層で厚さ１０μｍ、ビッカー
ス硬さ９００としたものを作製した。
【００３９】これらのハンマをドットラインプリンタに
よって、打撃力０．８ｋｇｆで各印字ヘッド１５億回打
撃の磨耗試験を行った結果を図４に示す。なお、用紙は
填料が２５ｗｔ％含有されているものを用いた。
よって、打撃力０．８ｋｇｆで各印字ヘッド１５億回打
撃の磨耗試験を行った結果を図４に示す。なお、用紙は
填料が２５ｗｔ％含有されているものを用いた。
【００４０】印字品質上問題となる印字ヘッド先端部の
磨耗量は２０μｍ以上である。この図から明らかなよう
に、ＴｉＮと硬質Ｃｒめっきは磨耗量が３０μｍ以上と
大きく、印字ヘッドの耐磨耗処理として要求を満足でき
なかった。特に、ＴｉＮは初期の印字回数で部分的に硬
化層の剥離が見られた。また、硬質Ｃｒめっきは耐蝕性
の点で劣り、インクリボンと直接接触する印字ヘッド部
では磨耗が大きくなった。
磨耗量は２０μｍ以上である。この図から明らかなよう
に、ＴｉＮと硬質Ｃｒめっきは磨耗量が３０μｍ以上と
大きく、印字ヘッドの耐磨耗処理として要求を満足でき
なかった。特に、ＴｉＮは初期の印字回数で部分的に硬
化層の剥離が見られた。また、硬質Ｃｒめっきは耐蝕性
の点で劣り、インクリボンと直接接触する印字ヘッド部
では磨耗が大きくなった。
【００４１】一方、Ｃｒに窒素を固溶させた硬化層Ｃｒ
−ＮとＣｒと炭素の化合物の硬化層ＣｒＣは磨耗量が２
μｍ以下と少なく、目標寿命を満足できることを確認し
た。
−ＮとＣｒと炭素の化合物の硬化層ＣｒＣは磨耗量が２
μｍ以下と少なく、目標寿命を満足できることを確認し
た。
【００４２】〔実施例３〕本実施例では、硬化層の厚さ
と硬さが磨耗量に及ぼす影響を求めた。
と硬さが磨耗量に及ぼす影響を求めた。
【００４３】実施例２と同じ印字ヘッドの構成とし、硬
化層はＣｒターゲットを用いて、ターゲット電圧５ＫＶ
を印加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ％窒素ガスを１２０ｃｃ／
分流入して形成した。ここで、Ｃｒと窒素の硬化層を処
理時間を調整して１、３、１０、２０μｍの厚さに形成
した。その時の硬化層のビッカース硬さは１５００であ
る。
化層はＣｒターゲットを用いて、ターゲット電圧５ＫＶ
を印加し、Ａｒ＋０．９ｗｔ％窒素ガスを１２０ｃｃ／
分流入して形成した。ここで、Ｃｒと窒素の硬化層を処
理時間を調整して１、３、１０、２０μｍの厚さに形成
した。その時の硬化層のビッカース硬さは１５００であ
る。
【００４４】また、硬さをかえるため、流入ガスの組成
をＡｒ＋０．６ｗｔ％窒素、Ａｒ＋０．５ｗｔ％窒素と
したものも作製した。ビッカース硬さはそれぞれ１００
０、８００で、厚さは３μｍである。
をＡｒ＋０．６ｗｔ％窒素、Ａｒ＋０．５ｗｔ％窒素と
したものも作製した。ビッカース硬さはそれぞれ１００
０、８００で、厚さは３μｍである。
【００４５】磨耗試験条件は実施例２と同様である。
【００４６】図５に硬化層厚さと磨耗量の関係を示す。
硬化層厚さが１μｍのものは打撃によりワレを発生した
が、３μｍ以上では磨耗量は２μｍ程度少なく目標寿命
を満足できる。
硬化層厚さが１μｍのものは打撃によりワレを発生した
が、３μｍ以上では磨耗量は２μｍ程度少なく目標寿命
を満足できる。
【００４７】図６に硬化層の硬さと磨耗量の関係を示
す。ビッカース硬さ８００のものは用紙の填料に含まれ
るビッカース硬さ８００〜９００の石英等の物質により
２５μｍと大きく磨耗した。しかし、ビッカース硬さ１
０００以上のものは磨耗量は３μｍ以下と少なく目標寿
命を満足できた。
す。ビッカース硬さ８００のものは用紙の填料に含まれ
るビッカース硬さ８００〜９００の石英等の物質により
２５μｍと大きく磨耗した。しかし、ビッカース硬さ１
０００以上のものは磨耗量は３μｍ以下と少なく目標寿
命を満足できた。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、印
字ヘッドの先端部材をビッカース硬さ５００以上とし、
インクリボンまたは用紙と直接接触する面にＣｒ層を形
成させると同時に窒素または炭素を固溶またはそれらの
化合物からなる硬化層を形成させることにより、填料を
５％以上含む用紙に対しても印字品質を劣化させること
なく、１５億ドットの打撃が可能である。本硬化層は、
硬さ、インク耐蝕性、靭性に優れているので、様々な用
紙、インク及び環境において優れた耐磨耗性が得られ
る。下地の印字ヘッド先端部材もビッカース硬さ５００
以上であるので、硬化層が陥没してわれることもない。
字ヘッドの先端部材をビッカース硬さ５００以上とし、
インクリボンまたは用紙と直接接触する面にＣｒ層を形
成させると同時に窒素または炭素を固溶またはそれらの
化合物からなる硬化層を形成させることにより、填料を
５％以上含む用紙に対しても印字品質を劣化させること
なく、１５億ドットの打撃が可能である。本硬化層は、
硬さ、インク耐蝕性、靭性に優れているので、様々な用
紙、インク及び環境において優れた耐磨耗性が得られ
る。下地の印字ヘッド先端部材もビッカース硬さ５００
以上であるので、硬化層が陥没してわれることもない。
【００４９】また、本発明の場合、印字ヘッド先端部材
に特殊な材料を用いる必要はない。特に、従来白金族系
の材料を用いる場合、高価な上に難加工材である問題が
あった。しかしながら、本発明の場合、例えばピンと先
端部材を一体化し、素材のビッカース硬さ３００のまま
で所定の形状に加工し、その後先端部を熱処理してビッ
カース硬さ５００以上とし、硬化層を形成すれば良いの
で、形状加工が安易になる効果が大きい．
に特殊な材料を用いる必要はない。特に、従来白金族系
の材料を用いる場合、高価な上に難加工材である問題が
あった。しかしながら、本発明の場合、例えばピンと先
端部材を一体化し、素材のビッカース硬さ３００のまま
で所定の形状に加工し、その後先端部を熱処理してビッ
カース硬さ５００以上とし、硬化層を形成すれば良いの
で、形状加工が安易になる効果が大きい．
【図１】 本発明を適用したドットラインプリンタの印
字ヘッドの縦断面図。
字ヘッドの縦断面図。
【図２】 本発明を適用したドットラインプリンタ用印
字ヘッドのピンの高周波焼入れによる硬さ分布を示した
グラフ。
字ヘッドのピンの高周波焼入れによる硬さ分布を示した
グラフ。
【図３】 本発明を適用したドットラインプリンタ用印
字ヘッドの硬化層の下地となる先端部材硬さと磨耗量の
関係を示したグラフ。
字ヘッドの硬化層の下地となる先端部材硬さと磨耗量の
関係を示したグラフ。
【図４】 本発明を適用したドットラインプリンタ用印
字ヘッドの磨耗量と他の硬化層を用いた場合の磨耗量の
対比を示すグラフ。
字ヘッドの磨耗量と他の硬化層を用いた場合の磨耗量の
対比を示すグラフ。
【図５】 本発明を適用したドットラインプリンタ用印
字ヘッドの硬化層厚さと磨耗量の関係を示したグラフ。
字ヘッドの硬化層厚さと磨耗量の関係を示したグラフ。
【図６】 本発明を適用したドットラインプリンタ用印
字ヘッドの硬化層硬さと磨耗量の関係を示したグラフ。
字ヘッドの硬化層硬さと磨耗量の関係を示したグラフ。
１はハンマ、２は板バネ、３はピン、４は永久磁石、５
はリアヨーク、６はフロントヨーク、７はスペーサ、８
は吸着部、９は釈放コイル、１０は先端部材、１１は硬
化層、１２は印字ヘッド、１３は打撃面、１４はかしめ
部。
はリアヨーク、６はフロントヨーク、７はスペーサ、８
は吸着部、９は釈放コイル、１０は先端部材、１１は硬
化層、１２は印字ヘッド、１３は打撃面、１４はかしめ
部。
Claims (8)
- 【請求項１】ピンと先端部材よりなる印字ヘッド部を板
バネの自由端に取り付けてなる印字ハンマを有するドッ
トラインプリンタにおいて、 前記先端部材のビッカース硬さが５００以上であり、該
先端部材のインクリボンまたは用紙と直接接触する打撃
面に、窒素または炭素を固溶したＣｒ系硬化層、あるい
は窒素または炭素の化合物からなるＣｒ系硬化層が形成
されていることを特徴とするドットラインプリンタ用印
字ヘッド。 - 【請求項２】請求項１記載のドットラインプリンタ用印
字ヘッドにおいて、 前記Ｃｒ系硬化層はビッカース硬さ１０００以上で、そ
の厚さが３μｍ以上であることを特徴とするドットライ
ンプリンタ用印字ヘッド。 - 【請求項３】請求項１記載のドットラインプリンタ用印
字ヘッドにおいて、 前記先端部材は超硬（ＷＣ）系の材料より選ばれること
を特徴とするドットラインプリンタ用印字ヘッド。 - 【請求項４】請求項１記載のドットラインプリンタ用印
字ヘッドにおいて、 前記先端部材は焼入れ可能なＦｅ系より選ばれ、熱処
理、あるいは加工硬化で硬化させたものであるを特徴と
するドットラインプリンタ用印字ヘッド。 - 【請求項５】ピンと先端部材よりなる印字ヘッド部を板
バネの自由端に取り付けてなる印字ハンマを有するドッ
トラインプリンタにおいて、 前記先端部材のビッカース硬さを５００以上となるよう
に硬化処理を施し、該先端部材のインクリボンまたは用
紙と直接接触する打撃面に、窒素または炭素を固溶した
Ｃｒ系硬化層、あるいは窒素または炭素の化合物からな
るＣｒ系硬化層を形成することを特徴とするドットライ
ンプリンタ用印字ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】請求項５記載のドットラインプリンタ用印
字ヘッドの製造方法において、 前記硬化処理は先端部材のみに施し、前記ピンの前記板
バネと接続される部分はビッカース硬さ４００以下にす
ることを特徴とするドットラインプリンタ用印字ヘッド
の製造方法。 - 【請求項７】請求項５または６記載のドットラインプリ
ンタ用印字ヘッドの製造方法において、 前記硬化処理は高周波焼入れまたは抵抗加熱による部分
焼入れであることを特徴とするドットラインプリンタ用
印字ヘッドの製造方法。 - 【請求項８】請求項５記載のドットラインプリンタ用印
字ヘッドの製造方法において、 前記Ｃｒ系硬化層は物理的蒸着により形成されることを
特徴とするドットラインプリンタ用印字ヘッドの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3752498A JP3883023B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | ドットラインプリンタ用印字ハンマ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3752498A JP3883023B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | ドットラインプリンタ用印字ハンマ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11227231A true JPH11227231A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3883023B2 JP3883023B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=12499941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3752498A Expired - Fee Related JP3883023B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | ドットラインプリンタ用印字ハンマ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3883023B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180101337A (ko) * | 2016-01-27 | 2018-09-12 | 글로브라이드 가부시키가이샤 | 고경도의 표면층을 갖는 낚싯줄 가이드 및 당해 낚싯줄 가이드를 구비하는 낚싯대 |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP3752498A patent/JP3883023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180101337A (ko) * | 2016-01-27 | 2018-09-12 | 글로브라이드 가부시키가이샤 | 고경도의 표면층을 갖는 낚싯줄 가이드 및 당해 낚싯줄 가이드를 구비하는 낚싯대 |
| JPWO2017130470A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2019-02-14 | グローブライド株式会社 | 高硬度の表面層を有する釣糸ガイド及び当該釣糸ガイドを備える釣竿 |
| US11076585B2 (en) | 2016-01-27 | 2021-08-03 | Globeride, Inc. | Fishing line guide having high-hardness surface layer and fishing rod provided with said fishing line guide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3883023B2 (ja) | 2007-02-21 |
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