JPS6273959A - 窒化ケイ素を主体とするセラミックスからなる、孔を有する機械部品 - Google Patents
窒化ケイ素を主体とするセラミックスからなる、孔を有する機械部品Info
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- JPS6273959A JPS6273959A JP60212610A JP21261085A JPS6273959A JP S6273959 A JPS6273959 A JP S6273959A JP 60212610 A JP60212610 A JP 60212610A JP 21261085 A JP21261085 A JP 21261085A JP S6273959 A JPS6273959 A JP S6273959A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holes
- guide
- hole
- si3n4
- hard layer
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
- B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
- B41J2/235—Print head assemblies
- B41J2/265—Guides for print wires
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Impact Printers (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、孔を有する機械部品に関し、更に詳しくは、
耐摩耗性に優れかつ製造コストの低い孔８−右す夙珊舖
荒品に間ナス− ［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、孔を有する機械部品は多数利用されている。例え
ば各種ノズル、ドツトプリンター用カイト等がある。例
えば、このうちＯＡ種機器どに汎用されているドツトプ
リンターとしては種々の形式のものが知られているが、
中でも、第３図に示したような印字へラド１を具備した
ものが一般的である。
耐摩耗性に優れかつ製造コストの低い孔８−右す夙珊舖
荒品に間ナス− ［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、孔を有する機械部品は多数利用されている。例え
ば各種ノズル、ドツトプリンター用カイト等がある。例
えば、このうちＯＡ種機器どに汎用されているドツトプ
リンターとしては種々の形式のものが知られているが、
中でも、第３図に示したような印字へラド１を具備した
ものが一般的である。
すなわち、第３図において、印字・＼ラド１は複数本、
例えば７本の純タングステンよりなるドツトビン２が、
ガイド３に形成された７ ４Ｖ４のガイド孔３ａに貫挿
されて縦方向に等間隔で配置されることにより構成され
ている。ドツトプリンターにあっては、この印字へラド
ｌを文字送り方向に定速で例えば５ドツト分移動せしめ
るとともに、各ドツトビン２を図示しない駆動装置によ
って選択的に高速駆動することにより１文字分のドツト
マトリックス型（この場合７×５ドツトマトリツクス）
の文字、数字或は記号等がインクリボンを介して順次印
字用紙（共に図示せず）にインパクト印字される。
例えば７本の純タングステンよりなるドツトビン２が、
ガイド３に形成された７ ４Ｖ４のガイド孔３ａに貫挿
されて縦方向に等間隔で配置されることにより構成され
ている。ドツトプリンターにあっては、この印字へラド
ｌを文字送り方向に定速で例えば５ドツト分移動せしめ
るとともに、各ドツトビン２を図示しない駆動装置によ
って選択的に高速駆動することにより１文字分のドツト
マトリックス型（この場合７×５ドツトマトリツクス）
の文字、数字或は記号等がインクリボンを介して順次印
字用紙（共に図示せず）にインパクト印字される。
」−記したヘッド１の構成要素であるガイド３は通常、
セラミックス例えばＳｉ３Ｎ４系セラミックスから構成
されており、次のようにしで製造されていた。すなわち
、Ｓｉ３Ｎ４粉末を成形して得られたＳｉ３Ｎ４成形体
を用意する。そしてこの成形体にガイド孔を形成するた
め穿孔処理を施す。次いで、穿孔済のＳｉ３Ｎ４成形体
を窒素雰囲気中で焼成して焼結処理を行なう、最後に、
ガイド孔表面を研削してガイド孔を目的とする寸法に仕
上げるという方法である。
セラミックス例えばＳｉ３Ｎ４系セラミックスから構成
されており、次のようにしで製造されていた。すなわち
、Ｓｉ３Ｎ４粉末を成形して得られたＳｉ３Ｎ４成形体
を用意する。そしてこの成形体にガイド孔を形成するた
め穿孔処理を施す。次いで、穿孔済のＳｉ３Ｎ４成形体
を窒素雰囲気中で焼成して焼結処理を行なう、最後に、
ガイド孔表面を研削してガイド孔を目的とする寸法に仕
上げるという方法である。
上述のように形成されたＳｉ３Ｎ４系セラミックスガイ
ドは、その使用に際しては、上記ガイド孔３ａに例えば
タングステンピン２が貫挿されて使用される。そして、
印字の際にはタングステンピンが上記ガイド孔内を高速
摺動するためガイド孔内表面が摩耗してくる。このよう
に、耐摩耗性に潰れた孔を有する機械部品が求められて
いる。
ドは、その使用に際しては、上記ガイド孔３ａに例えば
タングステンピン２が貫挿されて使用される。そして、
印字の際にはタングステンピンが上記ガイド孔内を高速
摺動するためガイド孔内表面が摩耗してくる。このよう
に、耐摩耗性に潰れた孔を有する機械部品が求められて
いる。
［発明の目的］
本発明は上記した問題点を解消し、耐摩耗性に優れた孔
を有する機械部品を提供することを目的とする。
を有する機械部品を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明者らは、上記した目的を達成すべく種々研究を重
ねた結果５次のような事実を見出した。
ねた結果５次のような事実を見出した。
それは、Ｓｉ３Ｎ４成形体に穿孔処理を施したのち焼成
して得られた焼結体においては、その孔４ａ内に、第２
図に示す如くウィスカー５が発生するという事実である
。
して得られた焼結体においては、その孔４ａ内に、第２
図に示す如くウィスカー５が発生するという事実である
。
一般にウィスカーそれ自身は機械的強度にすぐれている
ことが知られているので、本発明者らは、そのウィスカ
ーならびにそのウィスカーが植設されている孔の表面層
４１）を調べたところ次なる事実を発見した。それは、
この表面層４ｂが機械部品４全体を構成しているＳｉ３
Ｎ４系セラミックスとは異なる組織φ組成を形成してい
るということである。そして、この表面層４ｂは、Ｓｉ
３Ｎ４よりも高硬度のＳｉＯ成分を含み、更にはＳｉ３
Ｎ４ 、Ａ４２０３．Ｙ２Ｏ３，Ａ文Ｎなどを含んでな
る層であり、機械部品全体を構成しているＳｉ３Ｎ４系
セラミンクスよりも硬質であって耐摩耗性に侵れた硬質
層であることが確認された。
ことが知られているので、本発明者らは、そのウィスカ
ーならびにそのウィスカーが植設されている孔の表面層
４１）を調べたところ次なる事実を発見した。それは、
この表面層４ｂが機械部品４全体を構成しているＳｉ３
Ｎ４系セラミックスとは異なる組織φ組成を形成してい
るということである。そして、この表面層４ｂは、Ｓｉ
３Ｎ４よりも高硬度のＳｉＯ成分を含み、更にはＳｉ３
Ｎ４ 、Ａ４２０３．Ｙ２Ｏ３，Ａ文Ｎなどを含んでな
る層であり、機械部品全体を構成しているＳｉ３Ｎ４系
セラミンクスよりも硬質であって耐摩耗性に侵れた硬質
層であることが確認された。
従来は、このような表面層が優れた耐摩耗性を有してい
るにもかかわらず、孔表面研削処理によりこの表面層が
研削除去されていたのである。
るにもかかわらず、孔表面研削処理によりこの表面層が
研削除去されていたのである。
本発明者らは、上記した事実を踏まえた上で、耐摩耗性
に優れた孔を有する機械部品を得るには、Ｓｉ３Ｎ４成
形体に所定の穿孔処理を施したのち所定の焼結処理を施
し上記した硬質の表面層は研削加重しないでそのままの
形で機械部品の完成品とすればよく、しかも研削加工工
程を省くことができて経済的であるとの知見を得て本発
明を完成するに至った。
に優れた孔を有する機械部品を得るには、Ｓｉ３Ｎ４成
形体に所定の穿孔処理を施したのち所定の焼結処理を施
し上記した硬質の表面層は研削加重しないでそのままの
形で機械部品の完成品とすればよく、しかも研削加工工
程を省くことができて経済的であるとの知見を得て本発
明を完成するに至った。
すなわち、本発明の孔を有する機械部品は鎖孔の表面層
がＳｉＯを必須成分として含有している硬質層から形成
されており、該硬質層以外の部分がＳｉ３Ｎ４を主体と
するセラミックスから形成されていることを特徴とする
。
がＳｉＯを必須成分として含有している硬質層から形成
されており、該硬質層以外の部分がＳｉ３Ｎ４を主体と
するセラミックスから形成されていることを特徴とする
。
まず、本発明の孔を有する機械部品は、その機械部品を
構成している材料構成に特徴を有するものであって、機
械部品全体の形状、大きさ及び孔の形状、大きさ、孔数
などは格別限定されるものではない０本発明の機械部品
は、第１図に示す如く、機械部品４本体に孔４ａが穿孔
されており、その材料構成に関しては、機械部品本体の
ガイド孔表面層４ｂは硬質層から構成されており、その
他の部分はＳｉ３Ｎ４を主成分とするセラミックスから
構成されている。
構成している材料構成に特徴を有するものであって、機
械部品全体の形状、大きさ及び孔の形状、大きさ、孔数
などは格別限定されるものではない０本発明の機械部品
は、第１図に示す如く、機械部品４本体に孔４ａが穿孔
されており、その材料構成に関しては、機械部品本体の
ガイド孔表面層４ｂは硬質層から構成されており、その
他の部分はＳｉ３Ｎ４を主成分とするセラミックスから
構成されている。
この硬質層は、その硬度がＳｉ３Ｎ４よりも大きな値を
示す層である。その硬度値はＳｉ３Ｎ、の値とＳｉＯの
値の間にあり、具体的にはビッカース硬度で１５００〜
２０００好ましくは１８００〜１９００である。そして
、この硬質層はＳｉＯを必須成分として含み、Ｓｉ３
Ｎ４ 、 Ｙ２０３ 、Ａ見Ｎ、Ａ交２０３などを含有
した複数の成分が混合されている層である。この硬質層
中における上記成分の存在割合は、例えば、穿孔処理の
条件二ミクロンドリルの径２８０Ｑ 。
示す層である。その硬度値はＳｉ３Ｎ、の値とＳｉＯの
値の間にあり、具体的にはビッカース硬度で１５００〜
２０００好ましくは１８００〜１９００である。そして
、この硬質層はＳｉＯを必須成分として含み、Ｓｉ３
Ｎ４ 、 Ｙ２０３ 、Ａ見Ｎ、Ａ交２０３などを含有
した複数の成分が混合されている層である。この硬質層
中における上記成分の存在割合は、例えば、穿孔処理の
条件二ミクロンドリルの径２８０Ｑ 。
焼結処理の条件：焼成温度１７５０℃、焼成時間１時間
、雰囲気：窒素とした場合、ＳｉＯ０，１〜３重量％、
Ｙ２Ｏ３１〜７重量％、Ａ９−Ｎ３〜５重量％、Ａ！Ｑ
２０３３〜５重駿％、残部Ｓｉ３Ｎ４となる。
、雰囲気：窒素とした場合、ＳｉＯ０，１〜３重量％、
Ｙ２Ｏ３１〜７重量％、Ａ９−Ｎ３〜５重量％、Ａ！Ｑ
２０３３〜５重駿％、残部Ｓｉ３Ｎ４となる。
この硬質層においては、上記した成分の種類や存在割合
などは明確に定め難い、それはこの硬質層が穿孔処理と
焼結処理とによって生成されるものと推測され、したが
って、これら処理条件によってこの硬質層の諸要素が変
化するものと思われるからである。
などは明確に定め難い、それはこの硬質層が穿孔処理と
焼結処理とによって生成されるものと推測され、したが
って、これら処理条件によってこの硬質層の諸要素が変
化するものと思われるからである。
また、この硬質層の厚さｄは、孔の径の大きさ等に影響
されるものであって明確に規定できるものではないが、
穿孔処理条件と焼結処理条件を上記と同様にした場合、
１０〜３０μ程度である。
されるものであって明確に規定できるものではないが、
穿孔処理条件と焼結処理条件を上記と同様にした場合、
１０〜３０μ程度である。
一方、機械部品４本体の硬質層４ｂ以外の部分はＳｉ３
Ｎ４を主成分とするセラミックスで形成されている。こ
のセラミックスは、Ｙ２Ｏ３粉末１〜７重量％、Ａ文２
０３粉末１〜５重量％。
Ｎ４を主成分とするセラミックスで形成されている。こ
のセラミックスは、Ｙ２Ｏ３粉末１〜７重量％、Ａ文２
０３粉末１〜５重量％。
Ａ文Ｎ粉末１〜５重量％、残部Ｓｉ３Ｎ４粉末を配合し
て成形体とした後焼結してなるＳｉ３Ｎ４系セラミック
スである。
て成形体とした後焼結してなるＳｉ３Ｎ４系セラミック
スである。
次に、本発明の機械部品の製造法について述べる。まず
、所定形状に成形されたト記した如き組成からなるＳｉ
３Ｎ４成形体を用意する。そして、上記したＳｉ３Ｎ４
成形体に穿孔処理を施す。すなわち、所定寸法の径を有
するミクロンドリルを用いて所定の切削速度で上記成形
体に穿孔するいこのとき、使用するミクロンドリルは材
質がＷＣのものを用いるとよい。
、所定形状に成形されたト記した如き組成からなるＳｉ
３Ｎ４成形体を用意する。そして、上記したＳｉ３Ｎ４
成形体に穿孔処理を施す。すなわち、所定寸法の径を有
するミクロンドリルを用いて所定の切削速度で上記成形
体に穿孔するいこのとき、使用するミクロンドリルは材
質がＷＣのものを用いるとよい。
次に、上記孔が形成された釦３Ｎ４成形体をＮ２雰囲気
中にて焼成する。このときの焼成条件は、焼成温度：
１７３０〜１７８０℃、焼成時間：０．５〜１時間に設
定することが好ましい。
中にて焼成する。このときの焼成条件は、焼成温度：
１７３０〜１７８０℃、焼成時間：０．５〜１時間に設
定することが好ましい。
以上の穿孔処理と焼結処理とにより孔表面層が硬質層に
変化するが、それど同時に硬質層Ｊ−，にウィスカーも
発生するので、孔の寸法精度を高めるためにもこのウィ
スカーのみを除去する処理を焼成後に行なうとよい。
変化するが、それど同時に硬質層Ｊ−，にウィスカーも
発生するので、孔の寸法精度を高めるためにもこのウィ
スカーのみを除去する処理を焼成後に行なうとよい。
［発明の実施例］
機械部品として第３図に示すようなトンドブリンター用
ガイドを製造する。まずＡＭ２０３粉末３重量％、Ａ文
Ｎ粉末３重量％、Ｙ２Ｏ３粉末５重量％、残部Ｓｉ３Ｎ
４粉末を配合し成形処理してなるＳｉ３Ｎ４成形体を用
意した。この成形体に、直径２８０ｇ１１のミクロン１
リル（材質： ＷＣ）を用いて穿孔処理を行なった。穿
孔処理の後、成形体をＮ２雰囲気中にて、１７５０℃の
温度下で１時間焼成した。
ガイドを製造する。まずＡＭ２０３粉末３重量％、Ａ文
Ｎ粉末３重量％、Ｙ２Ｏ３粉末５重量％、残部Ｓｉ３Ｎ
４粉末を配合し成形処理してなるＳｉ３Ｎ４成形体を用
意した。この成形体に、直径２８０ｇ１１のミクロン１
リル（材質： ＷＣ）を用いて穿孔処理を行なった。穿
孔処理の後、成形体をＮ２雰囲気中にて、１７５０℃の
温度下で１時間焼成した。
その結果、直径２２０−の孔を有するガイドが得られた
。得られたガイドのガイド孔表面層の組織を観察したと
ころ、孔表面付近に厚さ３０−の硬質層が形成されてい
るのが確認された。この硬質層の硬度を測定したところ
、ピンカース硬さで１６００〜１９００であった。
。得られたガイドのガイド孔表面層の組織を観察したと
ころ、孔表面付近に厚さ３０−の硬質層が形成されてい
るのが確認された。この硬質層の硬度を測定したところ
、ピンカース硬さで１６００〜１９００であった。
さらにこの硬質層の組成を調べたところ、５ｉ０１重量
％、Ａ文２０３３重量％、Ｙ２Ｏ，５重量％、Ａ２８３
重量％、残部Ｓｉ３Ｎ４であった。
％、Ａ文２０３３重量％、Ｙ２Ｏ，５重量％、Ａ２８３
重量％、残部Ｓｉ３Ｎ４であった。
また、比較のため１本発明で用意したＳｉ３Ｎ４系セラ
ミックス成形体と同様のものを用意して以下のようにガ
イドを製造した。すなわち、上記成形体に穿孔処理を施
したのち、更に孔内表面を研削加工して、上記実施例と
同一寸法の孔を有するガイドを得た。このガイドのガイ
ド孔表面の組織を観察したところ硬質層が存在せずその
硬度は１５００〜！７００であった。
ミックス成形体と同様のものを用意して以下のようにガ
イドを製造した。すなわち、上記成形体に穿孔処理を施
したのち、更に孔内表面を研削加工して、上記実施例と
同一寸法の孔を有するガイドを得た。このガイドのガイ
ド孔表面の組織を観察したところ硬質層が存在せずその
硬度は１５００〜！７００であった。
次に、ガイド孔表面の耐摩耗性を調べるため、ガイド孔
内にタングステンワイヤを通してワイヤの往復運動を２
億回行なった。その結果、本発明のガイドにおけるガイ
ド孔内表面の摩耗罎はほぼ０．２μであったが、それに
対して孔内表面を研削加工した比較例のガイドにおいて
は数μｓ摩耗しているのが認められた。
内にタングステンワイヤを通してワイヤの往復運動を２
億回行なった。その結果、本発明のガイドにおけるガイ
ド孔内表面の摩耗罎はほぼ０．２μであったが、それに
対して孔内表面を研削加工した比較例のガイドにおいて
は数μｓ摩耗しているのが認められた。
また、耐摩耗性とガイドの寿命を調べるため、ガイドを
ドツトプリンターに装着して印字を行なった。その結果
、本発明のガイドは３〜１０億ドツト印字を行なっても
充分使用可能なものであることが確認された。それに対
して、比較例のガイドは２〜４億ドツトしか印字できな
いものであることが確認された。
ドツトプリンターに装着して印字を行なった。その結果
、本発明のガイドは３〜１０億ドツト印字を行なっても
充分使用可能なものであることが確認された。それに対
して、比較例のガイドは２〜４億ドツトしか印字できな
いものであることが確認された。
［発明の効果］
以上、説明した如く、本発明の孔を有する機械部品は、
耐摩耗性に優れた孔を有してその寿命が長く、しかも、
従来の製造工程に比較して孔表面研削工程が省略される
ので製造コストが低くすみ、その工業的価値は大である
。
耐摩耗性に優れた孔を有してその寿命が長く、しかも、
従来の製造工程に比較して孔表面研削工程が省略される
ので製造コストが低くすみ、その工業的価値は大である
。
第１図は本発明の機械部品の縦断面組織を模式的に示し
た図であり、第２図はウィスカーが形成されている機械
部品の縦断面組織を模式的で示した図であり、第３図は
印字ヘッド全体を示す図である。 １：印字ヘッド ２：ドツトビン３ニガイド
３ａニガイド孔４：孔を有する機械部品
４ａ：孔 ４ｂ：硬質層 丁 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図
た図であり、第２図はウィスカーが形成されている機械
部品の縦断面組織を模式的で示した図であり、第３図は
印字ヘッド全体を示す図である。 １：印字ヘッド ２：ドツトビン３ニガイド
３ａニガイド孔４：孔を有する機械部品
４ａ：孔 ４ｂ：硬質層 丁 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (3)
- （１）単数又は複数の孔を有する機械部品において、該
孔の表面層がＳｉＯを必須成分として含有している硬質
層から形成されており、該硬質層以外の部分がＳｉ＿３
Ｎ＿４を主体とするセラミックスから形成されているこ
とを特徴とする孔を有する機械部品。 - （２）孔を有する機械部品はドットプリンター用ガイド
である特許請求の範囲第１項記載の孔を有する機械部品
。 - （３）孔を有する機械部品はノズルである特許請求の範
囲第１項記載の孔を有する機械部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212610A JPS6273959A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 窒化ケイ素を主体とするセラミックスからなる、孔を有する機械部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212610A JPS6273959A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 窒化ケイ素を主体とするセラミックスからなる、孔を有する機械部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273959A true JPS6273959A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0439430B2 JPH0439430B2 (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=16625532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212610A Granted JPS6273959A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 窒化ケイ素を主体とするセラミックスからなる、孔を有する機械部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273959A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230086A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Panasonic Corp | プラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法とプラズマディスプレイパネル用ノズル板およびこのノズル板を使用した塗布装置 |
| JP2011233446A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Panasonic Corp | プラズマディスプレイパネル製造用ノズル板とその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275182A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | イビデン株式会社 | セラミツク複合体からなる支承部材 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212610A patent/JPS6273959A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275182A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | イビデン株式会社 | セラミツク複合体からなる支承部材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230086A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Panasonic Corp | プラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法とプラズマディスプレイパネル用ノズル板およびこのノズル板を使用した塗布装置 |
| JP2011233446A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Panasonic Corp | プラズマディスプレイパネル製造用ノズル板とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0439430B2 (ja) | 1992-06-29 |
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