JP2000280497A - Armature and its manufacture, and dot print head - Google Patents
Armature and its manufacture, and dot print headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アーマチュア及び
その製造方法、ドットプリントヘッドに関する。The present invention relates to an armature, a method for manufacturing the same, and a dot print head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ドットプリントヘッドの基本的な構成
は、ヨークに磁気的に接続されたコアにコイルを装着
し、ワイヤを駆動するアーマチュアをコアに対して起伏
自在に設け、コイルに通電したときにコア、アーマチュ
ア、ヨークに流れる磁束によりアーマチュアを変位させ
てワイヤをプラテン上の用紙に衝突させることにより印
字を行なうものである。このドットプリントヘッドに
は、コアに対向させるために高透磁率のプランジャと、
ワイヤを駆動するために機械的強度の高いレバー片とを
別個に作成した後に両者を結合してなるアーマチュアを
用いるものがある。2. Description of the Related Art The basic structure of a dot print head is as follows. A coil is mounted on a core magnetically connected to a yoke, an armature for driving a wire is provided so as to be able to move up and down with respect to the core, and the coil is energized. In addition, printing is performed by displacing the armature by magnetic flux flowing through a core, an armature, and a yoke and causing a wire to collide with a sheet on a platen. This dot print head has a plunger with high magnetic permeability to face the core,
In some cases, an armature is used in which a lever piece having high mechanical strength is separately formed for driving a wire and then the lever piece is connected to the lever piece.
【０００３】上記のように、プランジャとレバー片とを
結合してなるアーマチュアを製造する方法として、特開
平３−１３０３０６号公報に記載されているように、ア
ーマチュアの支点をなす支点ピンは、カーボン材等の線
材から切削加工し、機械的強度を必要とするレバー片
は、純鉄もしくは３％珪素鋼の板材からプレス加工によ
り形成し、高透磁率を必要とするプランジャは、まず、
パーメンジュール等の高透磁率合金の粉末とバインダと
を混練した材料をもちいてプランジャ原型を射出成形
し、この射出成形時にレバー片と支点ピンとをインサー
ト法により一体化し、一体化した後にプランジャ原型に
含まれたバインダを脱バインダ処理（加熱処理）により
除去し、残る金属成分を真空或いは不活性ガスの雰囲気
中で焼結することよりプランジャとしての性能を確保す
る方法が知られている。As described above, as a method of manufacturing an armature by combining a plunger and a lever piece, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-130306, a fulcrum pin serving as a fulcrum of an armature is made of carbon. Lever pieces that require cutting and mechanical processing are formed by pressing from pure iron or 3% silicon steel plate material. Plungers that require high magnetic permeability are
Using a material obtained by kneading a powder of a high permeability alloy such as permendur and a binder, a plunger prototype is injection-molded, and during this injection molding, the lever piece and the fulcrum pin are integrated by an insert method, and after integration, the plunger prototype is integrated. There is known a method of removing the binder contained in the above by a binder removal treatment (heating treatment) and sintering the remaining metal component in a vacuum or an inert gas atmosphere to secure the performance as a plunger.
【０００４】このような方法で形成されたアーマチュア
（特開平３−１３０３０６号公報では印字レバーと称す
る）は、プランジャの部分のみに高価な高透磁率合金を
使用し、エネルギー効率を高くすることが可能で、プラ
テンジャとレバー片と支点ピンとを正確にかつ強固に一
体化できるとされている。[0004] An armature formed by such a method (referred to as a print lever in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-130306) can use an expensive high-permeability alloy only for the plunger portion to increase energy efficiency. It is said that the platen, the lever piece and the fulcrum pin can be accurately and firmly integrated.
【０００５】なお、パーメンジュール粉末と混練するバ
インダは、成形する形状を保つために必要なもので、例
えばシリコン樹脂等の樹脂を用いている。このパーメン
ジュールを用いた金属成形製品は、金属材料の性能を確
保するために、一般には成形後に８５０℃近辺の温度で
磁気焼鈍を行なっている。[0005] The binder to be kneaded with the permendur powder is necessary to maintain the shape to be molded, and for example, a resin such as silicone resin is used. In order to secure the performance of a metal material, a metal molded product using permendur is generally subjected to magnetic annealing at a temperature around 850 ° C. after molding.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のアーマチュアに
おいて、プランジャはパーメンジュール等の高透磁率合
金の粉末とバインダとを混練して射出成形、脱バインダ
処理、焼結処理により形成しているが、機械的強度を必
要とするレバー片は、機械的強度が高いマルエージング
鋼（Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｌ合金）のような特殊材料の金属粉
末材料が流通してないため射出成形ができず、板材から
プレス加工により形成しているものと考えられる。In the above-mentioned armature, the plunger is formed by kneading a powder of a high permeability alloy such as permendur and a binder, and performing injection molding, binder removal treatment, and sintering treatment. In the case of a lever piece requiring mechanical strength, injection molding cannot be performed because a metal powder material of a special material such as maraging steel (Ni-Ti-Al alloy) having high mechanical strength is not distributed, and a plate material is not provided. Therefore, it is considered that they are formed by pressing.
【０００７】しかし、加熱による脱バインダ処理に際
し、プランジャ原型の収縮率は約３０％と高いのに対
し、バインダを含まないレバー片及び支点ピンは殆ど収
縮しないため、プランジャ原型はレバー片や支点ピンを
囲繞する部分が収縮し難く、他の部分が大きく収縮す
る。これにより、コアとの対向部分の寸法形状が目的値
に対して変ってしまう。コアとプランジャとの関係が少
しでも変化すると、個々のアーマチュアの間で、コアの
吸引力、印字エネルギーに大きなバラツキが発生し、印
字品質が低下する問題がある。プランジャの寸法形状を
二次加工により整えることも考えられるが、脱バインダ
処理後の加工は困難である。However, when the binder is removed by heating, the contraction rate of the plunger prototype is as high as about 30%, whereas the lever piece and the fulcrum pin containing no binder hardly shrink. Is difficult to shrink, and the other parts shrink significantly. As a result, the dimensional shape of the portion facing the core changes from the target value. If the relationship between the core and the plunger changes even a little, there is a problem that a large variation occurs in the suction force of the core and the printing energy between the individual armatures, and the printing quality is reduced. It is conceivable to adjust the dimensions and shape of the plunger by secondary processing, but it is difficult to perform processing after the binder removal processing.
【０００８】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、機械的強度を必要とするレバー片と高透磁率を必要
とするプランジャとを備えたアーマチュアを高精度に容
易に製作できるアーマチュア及びその製造方法、ドット
プリントヘッドを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an armature and an armature having a lever piece requiring mechanical strength and a plunger requiring high magnetic permeability can be easily manufactured with high precision. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a dot print head.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１記載のアーマチ
ュアは、マルエージング鋼の溶製材板をプレス加工する
ことにより形成されたレバー片と、パーメンジュール粉
末とバインダとを混練してなる成形材料を用いて作成さ
れ、脱バインダ処理及び焼結処理が施された後に前記レ
バー片に溶接されたプランジャとを備え、前記レバー片
と前記プランジャとの溶接部には窒化層が形成されてい
る。According to the first aspect of the present invention, there is provided an armature formed by kneading a lever piece formed by pressing an ingot plate of maraging steel, permendur powder and a binder. A plunger made of a material, which is subjected to binder removal processing and sintering processing, and then welded to the lever piece, and a nitrided layer is formed at a welding portion between the lever piece and the plunger. .
【００１０】したがって、レバー片の機械的強度を高
め、プランジャの透磁率を高めることが可能となる。ま
た、脱バインダ処理後の収縮率の極めて小さいプランジ
ャと、元々バインダを含まない収縮率の極めて小さいレ
バー片とを溶接することにより、両者を正確な対応関係
で結合することが可能となる。さらに、プランジャとレ
バー片との溶接強度を窒化層により高めることが可能と
なる。Therefore, the mechanical strength of the lever piece can be increased, and the magnetic permeability of the plunger can be increased. Further, by welding a plunger having an extremely small shrinkage rate after the binder removal processing and a lever piece having an extremely small shrinkage rate that does not originally include a binder, it is possible to join the two in an accurate correspondence. Further, the welding strength between the plunger and the lever piece can be increased by the nitride layer.
【００１１】請求項２記載のドットプリントヘッドは、
コイルが装着された複数のコアと、前記コアに対して起
伏可能に支持された複数の請求項１記載のアーマチュア
と、前記コアと前記アーマチュアとにより閉磁路を形成
するヨークと、前記アーマチュアの起伏動作に連動して
プラテンに衝突する複数のワイヤとを備える。[0011] The dot print head according to claim 2 is
2. A plurality of cores on which coils are mounted, a plurality of armatures supported so as to be able to undulate with respect to the cores, a yoke forming a closed magnetic path with the cores and the armatures, and undulations of the armatures. A plurality of wires that collide with the platen in conjunction with the operation.
【００１２】したがって、個々のアーマチュアと個々の
コアとの関係を一定にすることが可能であるため、印字
ドットの濃淡差が防止される。Therefore, the relationship between the individual armatures and the individual cores can be kept constant, so that the density difference of the print dots is prevented.
【００１３】請求項３記載のアーマチュアの製造方法
は、マルエージング鋼の溶製材板をプレス加工すること
によりレバー片を作成するプレス工程と、パーメンジュ
ール粉末とバインダとを混練してなる材料を用い、求め
るプランジャの寸法形状に対して脱バインダ処理による
収縮率を見込んだ寸法形状のプランジャ原型を作成する
プランジャ原型作成工程と、前記プランジャ原型に脱バ
インダ処理を施した後に前記パーメンジュール粉末を焼
結する焼結処理を施すことにより前記プランジャを作成
するプランジャ作成工程と、前記レバー片と前記プラン
ジャとを溶接する溶接工程と、前記レバー片と前記プラ
ンジャとの材料に含まれる金属結晶を加熱によりなじま
せる溶態化処理工程と、前記レバー片と前記プラテンジ
ャとの表面に窒化処理を施す窒化処理工程とよりなる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an armature, comprising: a pressing step of forming a lever piece by pressing an ingot material plate of maraging steel; and kneading a material obtained by kneading a permendur powder and a binder. Using, a plunger prototype creating step of creating a plunger prototype of a dimension and shape in anticipation of the shrinkage rate due to the binder removal process for the desired plunger size and shape, and performing the binder removal process on the plunger prototype and removing the permendur powder. A plunger forming step of forming the plunger by performing a sintering process of sintering, a welding step of welding the lever piece and the plunger, and heating a metal crystal contained in a material of the lever piece and the plunger. And a nitriding treatment on the surfaces of the lever piece and the platen. The more the nitriding treatment step of performing.
【００１４】したがって、レバー片の機械的強度を高
め、プランジャの透磁率を高めることが可能となる。ま
た、脱バインダ処理後の収縮率の極めて小さいプランジ
ャと、元々バインダを含まない収縮率の極めて小さいレ
バー片とを溶接することにより、両者を正確な対応関係
で結合することが可能となる。さらに、プランジャとレ
バー片との金属結晶を溶態化処理によりなじませること
で両者の結合強度をさらに高め、かつ、両者の溶接強度
を窒化処理によりさらに高めることができる。Accordingly, it is possible to increase the mechanical strength of the lever piece and increase the magnetic permeability of the plunger. Further, by welding a plunger having an extremely small shrinkage rate after the binder removal processing and a lever piece having an extremely small shrinkage rate that does not originally include a binder, it is possible to join the two in an accurate correspondence. Furthermore, the bonding strength between the plunger and the lever piece can be further increased by causing the metal crystals of the plunger and the lever piece to conform by the solution treatment, and the welding strength of both can be further increased by the nitriding treatment.
【００１５】請求項４記載のアーマチュアの製造方法
は、請求項３記載の発明において、前記溶態化処理工程
の処理温度が、約８２０℃に定められている。According to a fourth aspect of the present invention, in the method of the third aspect, the treatment temperature of the solution treatment step is set to about 820 ° C.
【００１６】したがって、溶態化処理の温度はパーメン
ジュールの磁気焼鈍温度に近いため、溶態化処理を、プ
ランジャの材料の性能を維持するための磁気焼鈍処理と
合わせて行なうことが可能となる。Therefore, since the temperature of the solution treatment is close to the magnetic annealing temperature of permendur, the solution treatment can be performed together with the magnetic annealing process for maintaining the performance of the material of the plunger. Become.
【００１７】請求項５記載のアーマチュアの製造方法
は、請求項３記載の発明において、前記窒化処理工程の
処理温度が、約４８０℃ないし５７０℃に定められてい
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an armature according to the third aspect, the processing temperature of the nitriding step is set to about 480 ° C. to 570 ° C.
【００１８】したがって、窒化処理工程の温度はマルエ
ージング鋼の時効硬化処理温度に近いため、窒化処理
を、レバー片の材料の性能を維持するための時効硬化処
理と合わせて行なうことが可能となる。Therefore, the temperature of the nitriding process is close to the age hardening temperature of the maraging steel, so that the nitriding process can be performed together with the age hardening process for maintaining the performance of the material of the lever piece. .
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。まず、図１を参照してドットプリント
ヘッドＰＨの構造について説明する。図中、１はハウジ
ングである。このハウジング１には、複数のワイヤ２の
先端及び中間を摺動自在に支持するワイヤガイド３，４
が設けられている。また、ハウジング１の中間部にはフ
ランジ５が形成され、ハウジング１の後端部にはボス６
が形成され、このボス６の基部側の周囲にはワイヤ２の
後端部を摺動自在に支持する複数のガイド孔７が形成さ
れている。ハウジング１のフランジ５には、コネクタ８
を介して外部回路に接続される配線基板９と、それぞれ
磁性体により形成されたヨーク１０及び天板１１と、フ
ィルム１２とが積層されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure of the dot print head PH will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a housing. The housing 1 has wire guides 3 and 4 for slidably supporting the distal ends and intermediate portions of the wires 2.
Is provided. A flange 5 is formed at an intermediate portion of the housing 1, and a boss 6 is formed at a rear end of the housing 1.
A plurality of guide holes 7 are formed around the base of the boss 6 to slidably support the rear end of the wire 2. A connector 8 is provided on the flange 5 of the housing 1.
, A yoke 10 and a top plate 11 each formed of a magnetic material, and a film 12 are laminated.
【００２０】ヨーク１０には複数のコア１３が一体に形
成され、これらのコア１３にはコイル１４を保持する絶
縁性のボビンケース１５が装着されている。各コア１３
に対向する複数のアーマチュア１６は円柱状のプランジ
ャ１７とレバー片１８とを有し、プランジャ１７は天板
１１及びフィルム１２の一部を貫通してコア１３に対向
配置されている。各アーマチュア１６はボス６の中心軸
に対して放射状に配列され、その一端がゴム等の弾性部
材によって形成された環状の支点押え１９によりフィル
ム１２の一面に押えられている。各ワイヤ２はスプリン
グ２０により後方に付勢されてフイルム１２を介してア
ーマチュア１６のレバー片１８の自由端側を押圧する。
アーマチュア１６の自由端側の背面に当接されてアーマ
チュア１６の復帰位置を定める環状のストッパ２１はリ
アカバー２２に支持されている。そして、花弁型の板ば
ね２３の中心がねじ２４とナット２５とによりハウジン
グ１のボス６に固定されている。これにより、配線基板
９、ヨーク１０、支点押え１９、リアカバー２２が、ハ
ウジング１のフランジ５と板ばね２３との間で挾持され
ている。A plurality of cores 13 are integrally formed on the yoke 10, and an insulating bobbin case 15 for holding a coil 14 is mounted on these cores 13. Each core 13
A plurality of armatures 16 facing each other have a columnar plunger 17 and a lever piece 18, and the plunger 17 is arranged to face the core 13 through a part of the top plate 11 and a part of the film 12. Each armature 16 is arranged radially with respect to the central axis of the boss 6, and one end of the armature 16 is pressed against one surface of the film 12 by an annular fulcrum press 19 formed of an elastic member such as rubber. Each wire 2 is urged rearward by a spring 20 to press the free end side of the lever piece 18 of the armature 16 via the film 12.
An annular stopper 21 that is in contact with the back surface of the armature 16 on the free end side and determines the return position of the armature 16 is supported by the rear cover 22. The center of the petal leaf spring 23 is fixed to the boss 6 of the housing 1 by a screw 24 and a nut 25. Thus, the wiring board 9, the yoke 10, the fulcrum holder 19, and the rear cover 22 are sandwiched between the flange 5 of the housing 1 and the leaf spring 23.
【００２１】なお、ボビンケース１５にはアーマチュア
１６のレバー片１８を案内するガイドピン２６が形成さ
れ、天板１１の外周部にはガイドピン２６を逃がすため
の複数の切欠２７が形成されている。これらの切欠２７
の縁（エッジ）はアーマチュア１６を支える支点部とし
て機能する。A guide pin 26 for guiding the lever piece 18 of the armature 16 is formed on the bobbin case 15, and a plurality of cutouts 27 for allowing the guide pin 26 to escape are formed on the outer periphery of the top plate 11. . These notches 27
Functions as a fulcrum for supporting the armature 16.
【００２２】次に、動作について説明する。非駆動時
は、アーマチュア１６はスプリング２０の付勢力により
退避状態に維持されるワイヤ２に押されてコア１３から
離反する状態に維持される。この離反位置はストッパ２
１により定められる。そして、特定のコイル１４に電流
を流すと、コア１３、プランジャ１７、天板１１、ヨー
ク１０、コア１３を磁束が通るため、アーマチュア１６
はガイドピン２６により案内されながら切欠２７の縁を
支点としてコア１３に吸引される。これにより、ワイヤ
２がスプリング２０を圧縮方向に撓ませながらプラテン
（図示せず）方向に移動し、その先端がプラテン上の用
紙にインクリボンを介して衝突する。これにより、印字
がなされる。コイル１４への通電は瞬時で直ぐに通電が
遮断されるため、ワイヤ２はプラテンからの反力とスプ
リング２０の付勢力とにより後方に復帰し、アーマチュ
ア１６のレバー片１８をコア１３から離反させる。Next, the operation will be described. When the armature 16 is not driven, the armature 16 is pushed by the wire 2 maintained in the retracted state by the urging force of the spring 20 and is maintained in a state of being separated from the core 13. This separation position is the stopper 2
1 When a current flows through a specific coil 14, a magnetic flux passes through the core 13, the plunger 17, the top plate 11, the yoke 10, and the core 13.
While being guided by the guide pin 26, the core 13 is sucked by the core 13 with the edge of the notch 27 as a fulcrum. As a result, the wire 2 moves in the direction of the platen (not shown) while deflecting the spring 20 in the compression direction, and its tip collides with the paper on the platen via the ink ribbon. Thereby, printing is performed. Since the energization of the coil 14 is instantaneously interrupted immediately, the wire 2 returns to the rear by the reaction force from the platen and the urging force of the spring 20, and the lever piece 18 of the armature 16 is separated from the core 13.
【００２３】ここで、本発明のアーマチュア１６の構成
について説明する。アーマチュア１６は、前述のように
プランジャ１７とレバー片１８とよりなる。コア１３に
吸引されるプランジャ１７は、コア１３及び天板１１と
の間で磁束を通すので透磁率の高いパーメンジュール
（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ合金）の粉末とシリコン樹脂等のバイ
ンダとを混練してなる成形材料を用いて作成され、脱バ
インダ処理後に焼結されることによって作成されてい
る。Here, the configuration of the armature 16 of the present invention will be described. The armature 16 includes the plunger 17 and the lever piece 18 as described above. The plunger 17 attracted by the core 13 passes a magnetic flux between the core 13 and the top plate 11, so that a powder of permendur (Fe—Co—V alloy) having high magnetic permeability and a binder such as a silicon resin are kneaded. It is made by using a molding material formed by the above method, and is made by sintering after binder removal processing.
【００２４】ワイヤ２をプラテンに衝突させるレバー片
１８は機械的強度を必要とするため、マルエージング鋼
（Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｌ合金）の溶製材板をプレス加工する
ことにより形成されている。Since the lever piece 18 for causing the wire 2 to collide with the platen requires mechanical strength, the lever piece 18 is formed by pressing a molten material plate of maraging steel (Ni-Ti-Al alloy).
【００２５】図２に示すように、レバー片１８には、ボ
ビンケース１５のガイドピン２６（図１参照）を突出さ
せるガイド孔２８と、プランジャ１７の真上に位置する
テーパー状の結合孔２９とが形成され、プランジャ１７
の端面の中心には突起３０が形成されている。そして、
この突起３０をレバー片１８の結合孔２９に嵌合し、結
合孔２９と突起３０との間を溶接することによりプラン
ジャ１７とレバー片１８とが一体に結合されている。３
１は溶接部である。この溶接の後にアーマチュア１６の
表面には窒化層(図示せず)が形成されている。したがっ
て、レバー片１８の機械的強度を高め、プランジャ１７
の透磁率を高めることができる。As shown in FIG. 2, the lever piece 18 has a guide hole 28 for projecting the guide pin 26 (see FIG. 1) of the bobbin case 15, and a tapered coupling hole 29 located just above the plunger 17. Is formed, and the plunger 17 is formed.
A projection 30 is formed at the center of the end face of the first embodiment. And
The projection 30 is fitted into the coupling hole 29 of the lever piece 18, and the plunger 17 and the lever piece 18 are integrally coupled by welding between the coupling hole 29 and the projection 30. 3
1 is a welding part. After this welding, a nitride layer (not shown) is formed on the surface of the armature 16. Therefore, the mechanical strength of the lever piece 18 is increased, and the plunger 17
Can be increased in magnetic permeability.
【００２６】次に、前述のアーマチュア１６の製造方法
について説明する。本実施の形態におけるアーマチュア
１６の製造方法は、プレス工程Ａ、プランジャ原型作成
工程Ｂ、プランジャ作成工程Ｃ、無電解メッキ処理工程
Ｄ、溶接工程Ｅ、溶態化処理工程Ｆ、窒化処理工程Ｇよ
りなる。この場合、工程Ｂ，Ｃ，Ｄは、工程Ａの前或い
は後に行なっても平行して行なってもよい。ただし、工
程Ｂ，Ｃ，Ｄについては図４に示す順序で行なう。Next, a method of manufacturing the above-described armature 16 will be described. The method for manufacturing the armature 16 in the present embodiment includes a pressing step A, a plunger prototype forming step B, a plunger forming step C, an electroless plating step D, a welding step E, a solution treatment step F, and a nitriding step G. Become. In this case, steps B, C, and D may be performed before or after step A or may be performed in parallel. However, steps B, C and D are performed in the order shown in FIG.
【００２７】プレス工程Ａでは、前述のように、マルエ
ージング鋼（Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｌ合金）の溶製材板をプレ
ス加工することにより、図２に示すレバー片１８を作成
する。なお、結合孔２９のテーパー部分は二次加工によ
って形成してもよい。In the pressing step A, as described above, a lever piece 18 shown in FIG. 2 is prepared by pressing an ingot material plate of maraging steel (Ni--Ti--Al alloy). The tapered portion of the coupling hole 29 may be formed by secondary processing.
【００２８】プランジャ原型作成工程Ｂでは、パーメン
ジュール（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ合金）の粉末とシリコン樹脂
等のバインダとを混練してなる成形材料を用いてプラン
ジャ原型(図示せず)を作成する。具体的には、パーメン
ジュールの粉末とシリコン樹脂等のバインダとを混練し
てなる材料を押し出し成形により成形した丸棒を準備
し、この丸棒を切削加工してプランジャ原型を作成す
る。この場合の切削は脱バインダ処理前であるため困難
は伴わない。もちろん、パーメンジュールの粉末とシリ
コン樹脂等のバインダとを混練してなる材料を用いて射
出成形によりプランジャ原型を作成してもよい。ただ
し、何れの方法を採用しても、求めるプランジャ１７の
寸法形状に対して脱バインダ処理による収縮率を見込ん
だ寸法形状のプランジャ原型を作成する。In the plunger prototype preparation step B, a plunger prototype (not shown) is prepared using a molding material obtained by kneading a powder of permendur (Fe-Co-V alloy) and a binder such as silicon resin. . Specifically, a round bar is prepared by extruding a material obtained by kneading a powder of permendur and a binder such as a silicone resin, and cutting the round bar to form a plunger prototype. Since the cutting in this case is before the binder removal treatment, no difficulty is involved. Of course, a plunger prototype may be prepared by injection molding using a material obtained by kneading permendur powder and a binder such as silicone resin. However, whichever method is adopted, a plunger prototype having a dimension and a shape is created in consideration of the shrinkage ratio due to the binder removal process with respect to the dimension and the shape of the plunger 17 to be obtained.
【００２９】プランジャ作成工程Ｃでは、脱バインダ処
理によりバインダを除去し、残ったパーメンジュール粉
末を真空或いは不活性ガスの雰囲気中で焼結する。この
場合、プランジャ原型が脱バインダ処理により収縮する
が、その収縮率を見込んで作成したプランジャ原型を脱
バインダするため、寸法形状の性格なプランジャ１７を
得ることができる。In the plunger making step C, the binder is removed by a binder removal process, and the remaining permendur powder is sintered in a vacuum or an atmosphere of an inert gas. In this case, the plunger prototype shrinks due to the binder removal process. However, since the plunger prototype created in consideration of the shrinkage rate is debindered, a plunger 17 having a dimensional shape can be obtained.
【００３０】無電解メッキ工程Ｄでは、プランジャ１７
に無電解メッキ（カニボロンＮｉ−Ｐ−Ｂ）を施す。た
だし、この工程Ｄは必要不可欠なものではない。In the electroless plating step D, the plunger 17
Is subjected to electroless plating (Caniboron Ni-PB). However, this step D is not essential.
【００３１】溶接工程Ｅでは、プランジャ１７の突起３
０をレバー片１８の結合孔２９に嵌合し、結合孔２９と
突起３０との間を溶接することによりプランジャ１７と
レバー片１８とを一体に結合する。溶接はこの例では真
空アーク溶接である。In the welding process E, the projection 3 of the plunger 17
0 is fitted into the coupling hole 29 of the lever piece 18, and the plunger 17 and the lever piece 18 are integrally coupled by welding between the coupling hole 29 and the projection 30. The welding is a vacuum arc welding in this example.
【００３２】溶態化処理工程Ｆでは、レバー片１８とプ
ランジャ１７との材料に含まれる金属結晶を加熱により
なじませる溶態化処理を行なう。この例では、レバー片
１８とプランジャ１７とを約８２０℃の温度で約１時間
加熱し、その後空冷する。In the solution treatment step F, a solution treatment is performed in which a metal crystal contained in the material of the lever piece 18 and the plunger 17 is adapted by heating. In this example, the lever piece 18 and the plunger 17 are heated at a temperature of about 820 ° C. for about 1 hour, and then air-cooled.
【００３３】窒化処理工程Ｇでは、レバー片１８とプラ
テンジャ１７とを溶接してなるアーマチュア１６に対し
て、約４８０℃の温度で約３時間窒化処理を施す。な
お、窒化処理を施す温度は、約４８０℃ないし５７０℃
の任意の温度であればよい。In the nitriding step G, the armature 16 formed by welding the lever piece 18 and the platen 17 is subjected to a nitriding treatment at a temperature of about 480 ° C. for about 3 hours. The temperature for performing the nitriding treatment is about 480 ° C. to 570 ° C.
May be any temperature.
【００３４】このような工程を経て製造されたアーマチ
ュア１６は、ワイヤ２をプラテンに衝突させるレバー片
１８の機械的強度を高めることができる。因みに、硬度
はＨｖ５００、耐力２００ｋｇ／ｍｍ2 、抗張力２０５
ｋｇ／ｍｍ2 を得ることができた。プランジャ１７は高
透磁率を維持する。また、脱バインダ処理後の収縮率の
極めて小さいプランジャ１７と、元々バインダを含まな
い収縮率の極めて小さいレバー片１８とを溶接すること
により、両者を正確な対応関係で結合することができ
る。さらに、プランジャ１７とレバー片１８との金属結
晶を溶態化処理によりなじませることで両者の結合強度
をさらに高めることができる。かつ、両者の溶接部３１
の強度を、窒化処理によって形成された窒化層によりさ
らに高めることが可能となる。The armature 16 manufactured through such a process can increase the mechanical strength of the lever piece 18 for causing the wire 2 to collide with the platen. Incidentally, hardness is Hv500, proof stress 200 kg / mm 2 , tensile strength 205
kg / mm 2 could be obtained. The plunger 17 maintains a high magnetic permeability. Further, by welding the plunger 17 having an extremely small shrinkage rate after the binder removal processing and the lever piece 18 having an extremely small shrinkage rate which does not originally include the binder, the two can be joined in an accurate correspondence. Further, by bonding the metal crystals of the plunger 17 and the lever piece 18 by the solution treatment, the bonding strength between the two can be further increased. And the welding portion 31 of both
Can be further increased by the nitrided layer formed by the nitriding treatment.
【００３５】さらに、溶態化処理工程Ｆの処理温度を約
８２０℃に定めたが、この温度はパーメンジュールの磁
気焼鈍温度に近いため、プランジャ１７の材料の性能を
維持するための磁気焼鈍処理と合わせて行なうことがで
きる。これにより、別の工程で磁気焼鈍処理を行なう必
要はない。Further, the treatment temperature of the solution treatment step F is set to about 820 ° C., but this temperature is close to the magnetic annealing temperature of permendur, so that the magnetic annealing for maintaining the performance of the material of the plunger 17 is performed. It can be performed together with the processing. Thus, there is no need to perform magnetic annealing in a separate step.
【００３６】さらに、窒化処理工程Ｇの温度条件を約４
８０℃ないし５７０℃に定めたが、この温度はマルエー
ジング鋼の時効硬化処理温度に近いため、レバー片１８
の材料の性能を維持するための時効硬化処理と合わせて
行なうことができる。これにより、別の工程で時効硬化
処理を行なう必要がない。Further, the temperature condition of the nitriding treatment step G is set to about 4
The temperature was set at 80 ° C. to 570 ° C., but since this temperature is close to the age hardening treatment temperature of maraging steel, the lever piece 18
Can be performed in conjunction with age hardening treatment for maintaining the performance of the material. This eliminates the need to perform age hardening in a separate step.
【００３７】上記のように、溶態化処理が磁気焼鈍処理
を兼ね、窒化処理が時効硬化処理を兼ねるのは、特性の
似ているマルエージングとパーメンジュールとの組み合
わせによる利点である。As described above, the fact that the solution treatment also serves as a magnetic annealing treatment and the nitriding treatment also serves as an age hardening treatment is an advantage of a combination of maraging and permendur having similar characteristics.
【００３８】[0038]
【発明の効果】請求項１記載のアーマチュアは、マルエ
ージング鋼の溶製材板をプレス加工することにより形成
されたレバー片と、パーメンジュール粉末とバインダと
を混練してなる成形材料を用いて作成され、脱バインダ
処理及び焼結処理が施された後にレバー片に溶接された
プランジャとを備えているので、レバー片の機械的強度
を高め、プランジャの透磁率を高めることができる。ま
た、脱バインダ処理後の収縮率の極めて小さいプランジ
ャと、元々バインダを含まない収縮率の極めて小さいレ
バー片とを溶接することにより、両者を正確な対応関係
で結合することができる。さらに、プランジャとレバー
片とを溶接した後に窒化処理を施したので、両者の溶接
部の強度を窒化層により高めることができる。According to the first aspect of the present invention, there is provided an armature using a molding material obtained by kneading a permendur powder and a binder with a lever piece formed by pressing an ingot plate of maraging steel. Since it is provided with a plunger which is prepared and subjected to binder removal processing and sintering processing, it is welded to the lever piece, so that the mechanical strength of the lever piece can be increased, and the magnetic permeability of the plunger can be increased. In addition, by welding a plunger having an extremely small shrinkage rate after the binder removal processing and a lever piece having an extremely small shrinkage rate that does not originally include a binder, the two pieces can be joined in an accurate correspondence. Further, since the nitriding treatment is performed after the plunger and the lever piece are welded, the strength of the welded portion between the two can be increased by the nitrided layer.
【００３９】請求項２記載のドットプリントヘッドは、
請求項１記載のアーマチュアを備えているので、個々の
アーマチュアと個々のコアとの関係を一定にすることが
できる。これにより、印字ドットの濃淡差の発生を防止
することができる。The dot print head according to claim 2 is
Since the armature according to the first aspect is provided, the relationship between each armature and each core can be made constant. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a density difference between print dots.
【００４０】請求項３記載のアーマチュアの製造方法
は、マルエージング鋼の溶製材板をプレス加工すること
によりレバー片を作成し、パーメンジュール粉末とバイ
ンダとを混練してなる成形材料を用い、求めるプランジ
ャの寸法形状に対して脱バインダ処理による収縮率を見
込んだ寸法形状のプランジャ原型を作成し、プランジャ
原型に脱バインダ処理を施した後にパーメンジュール粉
末を焼結してプランジャを作成した後に、レバー片とプ
ランジャとを溶接し、レバー片とプランジャとの材料に
含まれる金属結晶を溶態化処理によりなじませ、レバー
片とプラテンジャとの表面に窒化処理を施すようにした
ので、レバー片の機械的強度を高め、プランジャの透磁
率を高めることができる。また、脱バインダ処理後の収
縮率の極めて小さいプランジャと、元々バインダを含ま
ない収縮率の極めて小さいレバー片とを溶接することに
より、両者を正確な対応関係で結合することができる。
さらに、プランジャとレバー片との金属結晶を溶態化処
理によりなじませることで両者の結合強度をさらに高
め、かつ、両者の溶接強度を窒化処理によりさらに高め
ることができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an armature, comprising forming a lever piece by pressing an ingot plate of maraging steel, kneading a permendur powder and a binder, and using a molding material. After creating a plunger prototype with the dimensions and shape that allows for the shrinkage rate due to the binder removal for the desired plunger dimensions and shape, sintering the permendur powder after performing the binder removal process on the plunger prototype, and then creating the plunger , The lever piece and the plunger are welded, the metal crystal contained in the material of the lever piece and the plunger is adapted by solution treatment, and the surfaces of the lever piece and the platen are subjected to nitriding treatment. The mechanical strength of the plunger can be increased, and the magnetic permeability of the plunger can be increased. In addition, by welding a plunger having an extremely small shrinkage rate after the binder removal processing and a lever piece having an extremely small shrinkage rate that does not originally include a binder, the two pieces can be joined in an accurate correspondence.
Furthermore, the bonding strength between the plunger and the lever piece can be further increased by causing the metal crystals of the plunger and the lever piece to conform by the solution treatment, and the welding strength of both can be further increased by the nitriding treatment.
【００４１】請求項４記載のアーマチュアの製造方法
は、溶態化処理工程の温度条件が、パーメンジュールの
磁気焼鈍温度に近い約８２０℃に定められているので、
溶態化処理を、プランジャの材料の性能を維持するため
の磁気焼鈍処理と合わせて行なうことができる。したが
って、別の工程で磁気焼鈍処理を行なう必要がない。In the method for producing an armature according to the fourth aspect, the temperature condition of the solution treatment step is set to about 820 ° C. which is close to the magnetic annealing temperature of permendur.
The solution treatment can be performed in conjunction with a magnetic annealing treatment for maintaining the performance of the material of the plunger. Therefore, there is no need to perform magnetic annealing in a separate step.
【００４２】請求項５記載のアーマチュアの製造方法
は、窒化処理工程の温度条件が、マルエージング鋼の時
効硬化処理温度に近い約４８０℃ないし５７０℃に定め
られているので、窒化処理を、レバー片の材料の性能を
維持するための時効硬化処理と合わせて行なうことがで
きる。したがって、別の工程で時効硬化処理を行なう必
要がない。According to a fifth aspect of the present invention, the temperature condition of the nitriding step is set to about 480 ° C. to 570 ° C. which is close to the age hardening temperature of the maraging steel. This can be done in conjunction with age hardening to maintain the performance of the piece material. Therefore, it is not necessary to perform the age hardening treatment in another step.
【図１】本発明の一実施の形態におけるドットプリント
ヘッドの縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view of a dot print head according to an embodiment of the present invention.
【図２】アーマチュアの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the armature.
【図３】アーマチュアの縦断側面図である。FIG. 3 is a vertical sectional side view of the armature.
【図４】アーマチュアの製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of an armature.
２ ワイヤ １３ コア １４ コイル １６ アーマチュア １７ プランジャ １８ レバー片 ３１ 溶接部 Ａ プレス工程 Ｂ プランジャ原型作成工程 Ｃ プランジャ作成工程 Ｅ 溶接工程 Ｆ 溶態化処理工程 Ｇ 窒化処理工程 2 Wire 13 Core 14 Coil 16 Armature 17 Plunger 18 Lever piece 31 Welded part A Pressing process B Plunger prototype making process C Plunger making process E Welding process F Solution treatment process G Nitriding process
Claims (5)
工することにより形成されたレバー片と、 パーメンジュール粉末とバインダとを混練してなる成形
材料を用いて作成され、脱バインダ処理及び焼結処理が
施された後に前記レバー片に溶接されたプランジャと、 を備え、少なくとも前記レバー片と前記プランジャとの
溶接部には窒化層が形成されていることを特徴とするア
ーマチュア。1. A lever piece formed by pressing a molten steel plate of maraging steel, and a molding material formed by kneading a permendur powder and a binder. An armature comprising: a plunger welded to the lever piece after a binding process is performed; and a nitrided layer is formed at least at a welded portion between the lever piece and the plunger.
記載のアーマチュアと、 前記コアと前記アーマチュアとにより閉磁路を形成する
ヨークと、 前記アーマチュアの起伏動作に連動してプラテンに衝突
する複数のワイヤと、を備えるドットプリントヘッド。2. A plurality of cores on which a coil is mounted, and a plurality of cores supported to be able to undulate with respect to the cores.
A dot print head comprising: the armature according to claim 1; a yoke that forms a closed magnetic circuit with the core and the armature; and a plurality of wires that collide with a platen in conjunction with the up / down operation of the armature.
工することによりレバー片を作成するプレス工程と、 パーメンジュール粉末とバインダとを混練してなる材料
を用い、求めるプランジャの寸法形状に対して脱バイン
ダ処理による収縮率を見込んだ寸法形状のプランジャ原
型を作成するプランジャ原型作成工程と、 前記プランジャ原型に脱バインダ処理を施した後に前記
パーメンジュール粉末を焼結する焼結処理を施すことに
より前記プランジャを作成するプランジャ作成工程と、 前記レバー片と前記プランジャとを溶接する溶接工程
と、 前記レバー片と前記プランジャとの材料に含まれる金属
結晶を加熱によりなじませる溶態化処理工程と、 前記レバー片と前記プラテンジャとの表面に窒化処理を
施す窒化処理工程と、よりなるアーマチュアの製造方
法。3. A pressing step of forming a lever piece by pressing a molten steel plate of maraging steel, and using a material obtained by kneading a permendur powder and a binder to obtain a desired plunger size and shape. A plunger prototype forming step of preparing a plunger prototype having a size and a shape in anticipation of the shrinkage ratio due to the binder removal process, and performing a sintering process of sintering the permendur powder after performing the binder removal process on the plunger prototype. A plunger creating step of creating the plunger, a welding step of welding the lever piece and the plunger, and a solution treatment step of heating and adjusting a metal crystal contained in a material of the lever piece and the plunger. A nitriding step of nitriding the surfaces of the lever piece and the platen. Manufacturing method of Chua.
２０℃に定められている請求項３記載のアーマチュアの
製造方法。4. The treatment temperature in the solution treatment step is about 8
The method for producing an armature according to claim 3, wherein the temperature is set to 20 ° C.
０℃ないし５７０℃に定められている請求項３記載のア
ーマチュア製造方法。5. The processing temperature of the nitriding step is about 48.
The method for producing an armature according to claim 3, wherein the temperature is set to 0 ° C to 570 ° C.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9568899A JP2000280497A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Armature and its manufacture, and dot print head |
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- 1999-04-02 JP JP9568899A patent/JP2000280497A/en active Pending
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