JPH02258954A - ドットプリンタ用ワイヤ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドツトマトリックス型プリンタヘッドに用い
られる改良された粉末高速度工具鋼製の印字ワイヤーに
関するものである。

〔従来の技術〕

現在、ドツトマトリックス型プリンタヘッドに用いられ
る印字ワイヤとして、要求されている材質特性は下記の
３点である。

１、ワイヤの耐摩耗性が高いこと。ワイヤ先端は、イン
クリボンを１０１回以上も打点するため、先端が摩耗し
、印字が不明瞭となる。また、ワイヤはガイドと常に摺
動しているため、ワイヤ側面が摩耗して印字精度を悪く
する原因ともなっている。

２、ワイヤが軽量であること。印字ワイヤは高速度で運
動しなければならず、印字速度を大きくするためには、
ワイヤが軽量であることが必要である。

３、ワイヤの靭性が高いこと、ワイヤは中間のガイドに
よって湾曲されて配置されているため、ワイヤ組立中や
印字中に折損し易いので、靭性の高い材質であることが
必要である。

従来、この種の印字ワイヤには一般に超硬合金細線、タ
ングステン細線、高速度工具鋼細線等が用いられている
。このうち超硬合金は、耐摩耗性には優れているが、比
重が大きいためワイヤが重く、高速印字には適さない。

また、靭性も低いので使用中または組立中に折損する等
、信頼性の点で十分でない。

タングステンは比重が大きいため、ワイヤが重いこと、
強度の塑性加工のため、ファイバー組織が発達し、二枚
割れを発生し易いこと、耐摩耗性が十分でないこと等の
欠点がある。

高速度工具鋼は、超硬合金やタングステンに比較すると
比重が約半分と小さく、靭性も高い。しかも１Ｉｖ７０
０〜９００の高硬度が得られ、かつ適量の未固溶炭化物
を分散しているために耐摩耗性にも優れており、ドツト
プリンタ用印字ワイヤとして現在量も多量に使用されて
いる。高速度工具鋼には通常の溶製法によるものと、粉
末冶金法により製造されたものとがあるが、粉末高速度
工具網は炭化物生成元素の含有量を高められるので溶製
法のものと比較してより耐摩耗性が高い。粉末高速度工
具鋼からなるドツトプリンタワイヤとしては、特開昭５
８−１７５６７３号および特開昭６１−１９９０５５号
などが知られている。ところが、印字プリンタのより以
上の高速化および高寿命化および高寿命化のためには、
前記の粉末高速度工具鋼でも耐摩耗性がまだ不十分であ
り、耐摩耗性の改善が必要である。

さらに、印字ワイヤの耐摩耗性をを向上させる技術とし
ては、例えば特開昭５２−１１０１２１号に開示される
ように、ワイヤの先端に硬質合金のチップを接合する方
法や、特開昭５４−５４７１３号に開示されるような、
先端部をレーザー照射等で衝撃焼入する方法、＃開閉５
２−９６１１９号に開示されるワイヤ表面を化学気相メ
ツキ法により硬質化合物で被覆する方法等が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

印字ワイヤの耐摩耗性を向上させようとする従来の方法
のうち、ワイヤ先端に硬質合金のチップを接合する方法
、先端部をレーザー照射等で衝撃焼入する方法、ワイヤ
表面を化学気相メツキ法により硬質化合物で被覆する方
法等は量産性に乏しく、コストが高くなる問題があり現
時点では工業的規模での実用化はなされていない。

以上の従来技術に対し本願出願人は、粉末高速度工具鋼
の未固溶炭化物の平均粒径を１．０μｍ以上とすること
により、耐摩耗性の向上を図ったドツトプリンタのワイ
ヤ材を提案している（特開昭６１−１９９０５５号）、
シかしながら、本ワイヤ材は、耐摩耗性の向上には効果
があるものの、前記炭化物の粒径が大きすぎる場合には
、引抜性にやや問題があり、細線製造の引抜き作業時に
破断する場合があるという問題点を知見するに至った。

そこで本発明は、ドツトプリンタ用ワイヤに供される粉
末高速度工具鋼細線の引抜き作業時の破断を抑え、かつ
耐摩耗性のある適正な組成範囲にすることにより、高速
化、高寿命化に対応できる印字ワイヤを提供しようとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、組成が重量比でＣ１，８〜２．７％、　Ｓｉ
２．０％以下、Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ　２．０〜８．
０％以下、■５．０〜９．０％と、Ｗ　Ｓ、Ｏ〜１５．
０％、Ｍｏ１．５〜３．５％の１種または２種の合計で
Ｗ＋２Ｍｏで１１．０〜２０．０％と残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなり、組織がマトリックス中に２μｍ
以下の炭化物がほぼ均一に分散していることを特徴とす
るドツトプリンタ用ワイヤ、および組成が重量比で０１
．８〜２．７％、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ１．０％以下
、Ｃｒ　２．０〜８．０％以下、Ｖ　５．０−９．０％
と、Ｗ　８．０−１５．０％、Ｍｏ　１．５−３．５％
の１種または２種の合計でＷ＋２Ｍｏで１１．０〜２０
．０％、ならびにＣｏ　１２．０％以下、Ｎｉ　３．０
％以下、Ｃｕ　３．０％以下のうち１種または２種以上
を合計で１６．０％以下含有し、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなり、組織がマトリックス中に２μｍ以下
の炭化物がほぼ均一に分散していることを特徴とするド
ツトプリンタ用ワイヤである。

本発明の特徴は、引抜き作業を始めとしたａｔ線加工時
の破断を抑え、かつ耐摩耗性のある組成のワイヤとする
ために粉末高速度工具鋼の、特にＣ１Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、
■といった炭化物生成元素を適正値にしたところに特徴
がある。

〔作用〕

以下に本発明の成分限定理由を述べる。

Ｃは、マルテンサイトの格子ひずみを大きくして硬いマ
トリックスとし、ワイヤの耐アブレツシブ摩耗性を向上
せしめる効果がある。さらに、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖと反
応して硬い炭化物を形成し、耐アブレッシブ摩耗性をよ
り一層向上させる。Ｃが１．８％未満では従来の粉末高
速度工具鋼とあまり変りがなく、上記効果が十分でない
、またＣが２．７％を越えるとマトリックスが異常に脆
くなって靭性が失われるので、本発明の目的の一つであ
る細線加工が困難あるいはできなくなるので、Ｃは１．
８〜２．７％とした。

Ｃｒは、炭化物を形成して耐摩耗性を高める効果および
焼入性、耐酸化性を高める効果がある。

Ｃｒ２％未満では、この効果が十分でなく、逆に８％を
越えると靭性の低下がおこるのでＣｒ　２．０〜８．０
％とした。

ＷおよびＭｏは、Ｃｒと同じくＣと結合して硬い炭化物
を形成するのでアブレッシブ摩耗に有効な元素であると
同時に、焼もどし時に二次硬化を生ゼしぬるので、高温
に加熱されても硬さの低下を少なくする効果も併せ持っ
ている。そのために、ワイヤをアマチュアにろう相接合
する際に、接合部の硬さの低下を最小限に抑えることが
でき、疲労寿命の大幅向上に効果があるので、Ｗは８．
０〜１５．０％の範囲、ＭＯは１．５〜３．５％の範囲
で選択５．または複合で添加する。ただし、Ｗ＋２Ｍｏ
で１１．０〜２０．０％とすることが必要である。これ
以上になると引抜き加工が困難となる。

ＶはＣと結合して硬い炭化物を形成する。特にＶ炭化物
の硬さは約ＨＶ　３０００でＣｒ炭化物の２倍の硬さを
有しているので、アブレッシブ摩耗に対して、有効な作
用を及ぼすが、加工性にも敏感に影響を与え、９％を越
えると靭性が劣化して細線加工が困難となるのでＶは５
．０〜９．０％とした。

ＳＬは脱酸剤として添加し、マトリックスに固溶して硬
さを高める効果があるが、多すぎると靭性低下を招くの
で２％以下含有させる。

Ｍｎも脱酸剤として添加し、焼入性を高める効果もある
が、多すぎると焼入後の硬さが低くなるので１％以下含
有させる。

Ｃｏは基地に固溶して基地の硬さを高め耐食性向上にも
効果があるが、１２％を越えると脆くなるので１２％以
下とする。

Ｎｉは焼入性を高め、耐食性を向上するため添加するが
、多すぎると焼入時に過度の残留オーステナイトを生成
させ硬さの低下を招くので３．０％以下で添加可能であ
る。

Ｃｕは耐食性を向上させ、焼入性を高める効果もあるが
、多すぎると熱間加工性を害するので３．０％以下とす
る。

Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕは複合添加すると耐食性向上に効果が
大きいが、多すぎるとその効果が飽和し、前記の逆効果
が生じるので、１種または２種以上を合計で１６．０％
以下含有させる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１表に示す組成の粉末を製造し、熱間静水圧プレスと
鍛造および圧延により線材を得た。この線材を線径０．
３ｍａ＋のドツトプリンタの寸法まで引抜き加工をして
引抜加工性を評価した。引抜きのできたワイヤは、焼入
焼もどし後の硬さを測定した後、実際にプリンタに組込
み、１億ドツト打点後のワイヤ先端の摩耗量を測定した
。

引抜加工性の評価、硬さ測定の結果および摩耗量の測定
結果を第１表に併せて示す。摩耗量はドツトワイヤ先端
からの長さの減量を示すものである。

比較例のうち、Ｎ００８はＣｆ！にとともにＷ＋２Ｍ。

の多いもの、Ｎｏ、９はＶの多いものである。これらは
いずれも引き抜きの途中で線材が融断し、０．３ｍｍま
では引抜き加工が困難であることがわかった。したがっ
て、　Ｎｏ、８．９の材料は温間や熱間での引抜きが必
要である。比較例のＮ　ｏ、　１０は市場で実用化され
ている粉末高速度工具鋼の１種であり、引抜加工性は良
い。しかし、本発明と比較するとワイヤ先端の摩耗量が
多いことが第１表かられかる。

本発明のワイヤは、引抜加工性は工業的に十分行なえる
範囲であり、特に硬さが大きく、摩耗量が少ないことが
特徴である。

〔発明の効果〕

以上に述べたように１本発明によれば線材への加工が十
分できる範囲内でドツトワイヤの耐摩耗性を著しく高め
ることができ、しかも軽量で靭性も高いので高速、高寿
命のドツトプリンタ用ワイヤとして産業上顕著な効果を
有するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　組成が重量比でＣ１．８〜２．７％、Ｓｉ２．０％
   以下、Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ２．０〜８．０％以下、
   Ｖ５．０〜９．０％と、Ｗ８．０〜１５．０％、Ｍｏ１
   ．５〜３．５％の１種または２種の合計でＷ＋２Ｍｏで
   １１．０〜２０．０％と残部Ｆｅおよび不可避的不純物
   からなり、組織がマトリックス中に２μｍ以下の炭化物
   がほぼ均一に分散していることを特徴とするドットプリ
   ンタ用ワイヤ。 ２　組成が重量比でＣ１．８〜２．７％、Ｓｉ２．０％
   以下、Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ２．０〜８．０％以下、
   Ｖ５．０〜９．０％と、Ｗ８．０〜１５．０％、Ｍｏ１
   ．５〜３．５％の１種または２種の合計でＷ＋２Ｍｏで
   １１．０〜２０．０％、ならびにＣｏ１２．０％以下、
   Ｎｉ３．０％以下、Ｃｕ３．０％以下のうち１種または
   ２種以上を合計で１６．０％以下含有し、残部Ｆｅおよ
   び不可避的不純物からなり、組織がマトリックス中に２
   μｍ以下の炭化物がほぼ均一に分散していることを特徴
   とするドットプリンタ用ワイヤ。