JPH07195716A - 印字ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各アーマチュアと各コアとの間隔のバラつき
を解消し、かつアーマチュア以外の部品に薬品や熱によ
る悪影響を及ぼすことなく、アーマチュアのコアとの対
向面の耐摩耗性を十分に確保する。 【構成】 各コアをヨークプレート１１に組み付ける前
に各アーマチュア８をヨークプレート１１に組み付け、
この組付状態において、各アーマチュア８の各コアとの
対向面を研磨加工により均一に位置合わせするととも
に、当該位置合わせ後に各アーマチュア８の各コアとの
対向面にスパッタリングにより耐摩耗性被膜２０を形成
し、当該耐摩耗性被膜２０の形成後に各コアをヨークプ
レート１１に組み付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタに用いられる
印字ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】印字ヘッドでは、電磁コイルを巻装した
複数のコアと、当該各コアに対向するとともに印字ワイ
ヤの基端部と固着する複数のアーマチュアと、各コアが
永久磁石を介して固定支持されるとともに各アーマチュ
アが板ばねを介して各コアに対して接離可能に支持され
るヨークとを有し、永久磁石の磁力によってコアにアー
マチュアを吸着して板ばねを偏倚させ、電磁コイルへの
通電によって永久磁石の磁力を打ち消して板ばねの偏倚
状態を解放することにより印字ワイヤを印字駆動するも
のがある。

【０００３】このような印字ヘッドでは、アーマチュア
とコアとの接触によりアーマチュアのコアとの対向面が
摩耗すると、アーマチュアとコアとの間隔が広がって印
字ワイヤの応答速度が低下し、また組付誤差等により各
アーマチュアと各コアとの間隔にバラつきが生ずると、
各印字ワイヤの応答速度が不均一になるという問題があ
る。

【０００４】このような問題を解決するために、従来で
は、アーマチュアをヨークに組み付ける前にアーマチュ
ア単品にメッキ処理あるいは浸炭等の熱処理を施してア
ーマチュア表面に硬化処理層を形成し、この硬化処理層
によってアーマチュアのコアとの対向面の耐摩耗性を向
上し、かつ各コアをヨークに組み付ける前に各アーマチ
ュアをヨークに組み付け、この組付状態において各アー
マチュアの各コアとの対向面を研磨加工により均一に位
置合わせし、この位置合わせにより各アーマチュアと各
コアとの間隔のバラつきを解消するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、アーマチュア表面に硬化処理層を形成
し、その後に各アーマチュアの各コアとの対向面を研磨
加工により均一に位置合わせするので、各アーマチュア
の各コアとの対向面を位置合わせするときにアーマチュ
ア表面の硬化処理層が研磨され、アーマチュアのコアと
の対向面に所期の十分な耐摩耗性が得られないという問
題があった。そこで、各アーマチュアの各コアとの対向
面を位置合わせした後に各アーマチュアの各コアとの対
向面にメッキ処理あるいは熱処理を施すことも考えられ
るが、この場合にはアーマチュア以外の部品が薬品や熱
により悪影響を受けるという問題があった。

【０００６】本発明は、各アーマチュアと各コアとの間
隔のバラつきを解消でき、かつアーマチュア以外の部品
に薬品や熱による悪影響を及ぼすことなく、アーマチュ
アのコアとの対向面の耐摩耗性を十分に確保できる印字
ヘッドの製造方法を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電磁コイルを
巻装した複数のコアと、当該各コアに対向するとともに
印字ワイヤの基端部と固着する複数のアーマチュアと、
各コアが永久磁石を介して固定支持されるとともに各ア
ーマチュアが板ばねを介して各コアに対して接離可能に
支持されるヨークとを有する印字ヘッドの製造方法であ
って、各コアをヨークに組み付ける前に各アーマチュア
をヨークに組み付け、このアーマチュアの組付状態にお
いて、各アーマチュアの各コアとの対向面を研磨加工に
より均一に位置合わせするとともに、当該位置合わせ後
に各アーマチュアの各コアとの対向面にスパッタリング
により耐摩耗性被膜を形成し、当該耐摩耗性被膜の形成
後に各コアをヨークに組み付けることを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】本発明によれば、各アーマチュアの各コアとの
対向面の均一な位置合わせにより、各アーマチュアと各
コアとの間隔がバラつくことなく一定となり、しかも耐
摩耗性被膜によってアーマチュアのコアとの対向面の耐
摩耗性が向上される。

【０００９】また、アーマチュアの各コアとの対向面を
均一に位置合わせした後に各アーマチュアの各コアとの
対向面に耐摩耗性被膜を形成するので、各アーマチュア
の各コアとの対向面を均一に位置合わせするときに耐摩
耗性被膜が研磨されることがなく、アーマチュアのコア
との対向面に所期の十分な耐摩耗性を確保できる。

【００１０】また、スパッタリングによりアーマチュア
のコアとの対向面に耐摩耗性被膜を形成するので、アー
マチュア以外の部品に薬品や熱による悪影響を及ぼすこ
となくアーマチュアのコアとの対向面に耐摩耗性被膜を
形成できる。

【００１１】したがって、各アーマチュアと各コアとの
間隔のバラつきを解消でき、かつアーマチュア以外の部
品に薬品や熱による悪影響を及ぼすことなく、アーマチ
ュアのコアとの対向面の耐摩耗性を十分に確保できる。

【００１２】

【実施例】本発明に係る方法により製造された印字ヘッ
ドを図面に基づいて説明する。印字ヘッドには、図１に
示されるように前端部にワイヤ枠１が設けられ、このこ
のワイヤ枠１にワイヤガイド２、３、４を介して複数の
印字ワイヤ５が軸方向に摺動自在に支持されている。

【００１３】ワイヤ枠１の後方には、電磁コイル６を巻
装した複数のコア７と、各コア７の前方で各コア７に対
向するとともに各印字ワイヤ５の基端部と固着する複数
のアーマチュア８と、各コア７が永久磁石９を介して固
定支持されるとともに各アーマチュア８が板ばね１０を
介して各コア７に対して接離可能に支持されるヨークと
してのヨークプレート１１とが設けられている。

【００１４】各コア７は磁性材でＵ字状に形成され、そ
の一端部はリング状に繋がり、その先端面が永久磁石９
を介してヨークプレート１１に固定支持され、他端部側
にコイルボビン１２を介してコイル６が巻装され、その
先端面にアーマチュア８が対向している。永久磁石９は
リング状に形成され、各コア７のリング状部先端面に磁
力で接合固定されているとともに、磁性材でリング状に
形成されたヨークプレート１３およびスペーサ１４を介
してヨークプレート１１に磁力で接合固定されている。
すなわち、各コア７は永久磁石９、ヨークプレート１３
およびスペーサ１４を介してヨークプレート１１に永久
磁石９の磁力で取り付けられている。

【００１５】各アーマチュア８には、図２（ａ）に示さ
れるように一端部に印字レバー１５が固着され、この印
字レバー１５を介して印字ワイヤ５の基端部が固着され
ているとともに、前面に板ばね１０が接合固着されてい
る。板ばね１０は、非磁性材でリング状に形成されてそ
の内側に向心的に延出する複数のアーム１０ａが設けら
れ、これらの各アーム１０ａの先端部背面にそれぞれア
ーマチュア８が接合固着されている。板ばね１０には、
前面にリング状のストッパープレート１６が接合されて
いるとともに背面にリング状の支持プレート１７が接合
され、支持プレート１７を介してヨークプレート１１の
前面に接合され、ストッパープレート１６を介してワイ
ヤ枠１の背面に接合されている。板ばね１０、ストッパ
ープレート１６、支持プレート１７およびワイヤ枠１
は、ビス１８を介してヨークプレート１１に固着されて
いる。したがって、各アーマチュア８は板ばね１０を介
してストッパープレート１６、支持プレート１７および
ワイヤ枠１と共にビス１８でヨークプレート１１に取り
付けられている。なお、ストッパープレート１６および
支持プレート１７は、非磁性材で形成されている。

【００１６】各アーマチュア８は、１％ケイ素鋼等の磁
性材を素材として形成されているとともにヨークプレー
ト１１の内側にその内周壁と近接して位置し、ヨークプ
レート１１、ヨークプレート１３、スペーサ１４、コア
７および永久磁石９とでループ状の磁気回路１９を形成
している。そして、コイル６が通電されていないときに
は、永久磁石９の磁力によってアーマチュア８がコア７
に吸着されて板ばね１０が偏倚し、コイル６が通電され
たときには、永久磁石９の磁力が打ち消されて板ばね１
０の偏倚状態が解放され、この解放によってアーマチュ
ア８がコア７から離反して印字ワイヤ５が前進し、この
前進により印字ワイヤ５が印字駆動されるようになって
いる。

【００１７】これらの各アーマチュア８の各コア７との
対向面は、各アーマチュア８の各コア７との間隔にバラ
つきが生じないように研磨加工により均一に位置合わせ
されている。すなわち、各アーマチュア８の各コア７と
の対向面の位置合わせにより、各アーマチュア８の各コ
ア７との間隔が一定に設定されて各印字ワイヤ５の応答
速度にバラつきが生じないようになっている。

【００１８】また、各アーマチュア８の各コア７との対
向面には、図２（ｂ）に示されるようにスパッタリング
により耐摩耗性被膜２０が形成され、この耐摩耗性被膜
２０により、耐摩耗性が向上されている。すなわち、耐
摩耗性被膜２０により、アーマチュア８のコア７との対
向面の摩耗が防止され、この摩耗に起因する印字ワイヤ
５の応答速度の低下が防止されるようになっている。

【００１９】耐摩耗性被膜２０は、表層に位置する炭化
ケイ素被膜２０ａと、当該炭化ケイ素被膜２０ａの下層
に位置する窒化チタン被膜２０ｂとの２層膜で構成さ
れ、クロム被膜２１を介してアーマチュア８の素材表面
に密着されている。窒化チタン被膜２０ｂは炭化ケイ素
被膜２０ａとクロム被膜２１との密着性を高める役目を
有し、クロム被膜２１は窒化チタン被膜２０ｂとアーマ
チュア８の素材表面との密着性を高める役目を有してい
る。窒化チタン被膜２０ｂと炭化ケイ素被膜２０ａとの
膜厚の比率は、両者の密着性をより高めるために、１対
２に設定されている。

【００２０】次に、上記構成の印字ヘッドの製造方法に
ついて説明する。各コア７をヨークプレート１１に組み
付ける前に、図２（ｃ）に示されるように各アーマチュ
ア８を板ばね１０を介してストッパープレート１６、支
持プレート１７およびワイヤ枠１と共にビス１８でヨー
クプレート１１に組み付ける。

【００２１】各アーマチュア８をヨークプレート１１に
組み付けた後は、この組付状態（図２（ｃ）に図示の状
態）において各アーマチュア８の各コア７との対向面を
研磨加工により均一に位置合わせするとともに、当該位
置合わせ後に各アーマチュア８の各コア７との対向面に
スパッタリングによりクロム被膜２１および耐摩耗性被
膜２０を形成する。

【００２２】各アーマチュア８の各コア７との対向面に
スパッタリングによりクロム被膜２１および耐摩耗性被
膜２０を形成するときには、スパッタリング装置内をア
ルゴンガス雰囲気とし、当該スパッタリング装置の電極
テーブルに図２（ｃ）に示される各アーマチュア８の組
付体を各アーマチュア８の各コア７との対向面以外の部
位をマスキングした状態で載置し、この電極テーブルを
陰極として逆スパッタリングを行ない、各アーマチュア
８の各コア７との対向面をスパッタエッチングする。

【００２３】各アーマチュア８の各コア７との対向面を
スパッタエッチングした後は、スパッタリング装置内を
アルゴンガス雰囲気としたまま、金属クロムをターゲッ
トとして高周波スパッタリングを行ない、各アーマチュ
ア８の各コア７との対向面にクロム被膜２１を形成す
る。

【００２４】各アーマチュア８の各コア７との対向面に
クロム被膜２１を形成した後は、スパッタリング装置内
をアルゴンガスに窒素ガスを少量だけ混入した雰囲気と
し、金属チタンをターゲットとして高周波スパッタリン
グよる反応性スパッタリングを行ない、各アーマチュア
８の各コア７との対向面のクロム被膜２１の表面に窒化
チタン被膜２０ｂを形成し、その後にスパッタリング装
置内を再びアルゴンガスのみの雰囲気とし、炭化ケイ素
をターゲットとして高周波スパッタリングを行ない、各
アーマチュア８の各コア７との対向面の窒化チタン被膜
２０ｂの表面に炭化ケイ素被膜２０ａを形成する。これ
により、各アーマチュア８の各コア７との対向面に図２
（ｂ）に示されるようにクロム被膜２１および耐摩耗性
被膜２０が形成される。

【００２５】各アーマチュア８の各コア７との対向面に
クロム被膜２１および耐摩耗性被膜２０を形成した後
は、各コア７を永久磁石９、ヨークプレート１３および
スペーサ１４を介してヨークプレート１１に永久磁石９
の磁力で組み付ける。これにより、図１に示されるよう
に印字ヘッドが完成する。

【００２６】このようにして製造された印字ヘッドで
は、各アーマチュア８の各コア７との対向面の均一な位
置合わせにより、各アーマチュア８と各コア７との間隔
がバラつくことなく一定となり、しかも耐摩耗性被膜２
０によってアーマチュア８のコア７との対向面の耐摩耗
性が向上される。

【００２７】また、印字ヘッドの製造工程において、ア
ーマチュア８の各コア７との対向面を均一に位置合わせ
した後にアーマチュア８の各コア７との対向面に耐摩耗
性被膜２０を形成するので、各アーマチュア８の各コア
７との対向面を均一に位置合わせするときに耐摩耗性被
膜２０が研磨されることがなく、アーマチュア８のコア
７との対向面に所期の十分な耐摩耗性を確保できる。

【００２８】また、印字ヘッドの製造工程において、ア
ーマチュア８の各コア７との対向面にスパッタリングに
より耐摩耗性被膜２０を形成するので、アーマチュア以
外の部品に薬品や熱による悪影響を及ぼすことなくアー
マチュア８の各コア７との対向面に耐摩耗性被膜２０を
形成できる。

【００２９】したがって、各アーマチュア８と各コア７
との間隔のバラつきを解消でき、かつアーマチュア以外
の部品に薬品や熱による悪影響を及ぼすことなく、アー
マチュア８のコア７との対向面の耐摩耗性を十分に確保
できる。

【００３０】（スパッタリングの一例）スパッタエッチ
ングを高周波出力０．８ｗ／ｉｎｃｈ² 、アルゴンガス
圧６．０×１０^-1ｐａ、到達真空度１．０×１０^-3ｐａ
の条件の下で５分間行ない、金属クロムをターゲットと
した金属クロムスパッタリングを高周波出力５０ｗ／ｉ
ｎｃｈ² 、アルゴンガス圧６．０×１０^-1ｐａ、到達真
空度１．０×１０^-3ｐａの条件下で５分間行ない、金属
チタンをターゲットとした窒化チタンスパッタリングを
高周波出力５０ｗ／ｉｎｃｈ² 、アルゴンガスと窒素ガ
スとの混合ガス圧６．０×１０^-1ｐａ、窒素ガスの分圧
３．０×１０^-2ｐａ、到達真空度１．０×１０-3ｐａの
条件の下で１時間行ない、炭化ケイ素をターゲットとし
た炭化ケイ素スパッタリングを高周波出力５０ｗ／ｉｎ
ｃｈ² 、アルゴンガス圧６．０×１０^-1ｐａ、到達真空
度１．０×１０^-3ｐａの条件の下で２時間行ない、クロ
ム被膜２１、窒化チタン被膜２０ｂおよび炭化ケイ素被
膜２０ａの各膜厚を測定するとともに炭化ケイ素被膜２
０ａの表面硬度を測定した。

【００３１】この結果、クロム被膜２１の膜厚が０．１
μｍであり、窒化チタン被膜２０ｂの膜厚が１μｍであ
り、炭化ケイ素被膜２０ａの膜厚が２μｍであり、炭化
ケイ素被膜２０ａの表面硬度がマイクロビッカース硬度
で３５００Ｈｖであった。これは、１％ケイ素鋼の表面
硬度がマイクロビッカース硬度で１７０Ｈｖ前後である
のに対し、大幅に向上された。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る印字
ヘッドの製造方法によれば、各コアをヨークに組み付け
る前に各アーマチュアをヨークに組み付け、このアーマ
チュアの組付状態において、各アーマチュアの各コアと
の対向面を研磨加工により均一に位置合わせするととも
に、当該位置合わせ後に各アーマチュアの各コアとの対
向面にスパッタリングにより耐摩耗性被膜を形成し、当
該耐摩耗性被膜の形成後に各コアをヨークに組み付ける
ので、各アーマチュアと各コアとの間隔のバラつきを解
消でき、かつアーマチュア以外の部品に薬品や熱による
悪影響を及ぼすことなく、アーマチュアのコアとの対向
面の耐摩耗性を十分に確保できるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法によって製造された印字ヘッ
ドの断面図。

【図２】（ａ）はアーマチュアに印字ワイヤを取付けた
状態を示す斜視図、（ｂ）はアーマチュアの要部断面
図、（ｃ）は各アーマチュアをヨークプレートに組み付
けた状態を示す断面図。

【符号の説明】

５ 印字ワイヤ ６ 電磁コイル ７ コア ８ アーマチュア ９ 永久磁石 １０ 板ばね １１ ヨークプレート（ヨーク） ２０ 耐摩耗性被膜 ２０ａ 炭化ケイ素被膜 ２０ｂ 窒化チタン被膜 ２１ クロム被膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルを巻装した複数のコアと、当
   該各コアに対向するとともに印字ワイヤの基端部と固着
   する複数のアーマチュアと、上記各コアが永久磁石を介
   して固定支持されるとともに上記各アーマチュアが板ば
   ねを介して上記各コアに対して接離可能に支持されるヨ
   ークとを有する印字ヘッドの製造方法であって、 上記各コアを上記ヨークに組み付ける前に上記各アーマ
   チュアを上記ヨークに組み付け、 上記アーマチュアの組付状態において、上記各アーマチ
   ュアの上記各コアとの対向面を研磨加工により均一に位
   置合わせするとともに、当該位置合わせ後に上記各アー
   マチュアの上記各コアとの対向面にスパッタリングによ
   り耐摩耗性被膜を形成し、 上記耐摩耗性被膜の形成後に上記各コアを上記ヨークに
   組み付けることを特徴とする印字ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記耐摩耗性被膜
   を、表層に位置する炭化ケイ素被膜と当該炭化ケイ素被
   膜の下層に位置する窒化チタン被膜とを有する多層膜で
   構成したことを特徴とする印字ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記窒化チタン被膜
   と上記炭化ケイ素被膜との膜厚の比率を１対２としたこ
   とを特徴とする印字ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、上
   記耐摩耗性被膜を金属クロムを結合剤として形成したこ
   とを特徴とする印字ヘッドの製造方法。