JPS60239253A - 耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用プリンタワイヤ及びその製造方法 - Google Patents

耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用プリンタワイヤ及びその製造方法

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JPS60239253A
JPS60239253A JP9726384A JP9726384A JPS60239253A JP S60239253 A JPS60239253 A JP S60239253A JP 9726384 A JP9726384 A JP 9726384A JP 9726384 A JP9726384 A JP 9726384A JP S60239253 A JPS60239253 A JP S60239253A
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JP
Japan
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printer
wire
metal
resistant coating
wear
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Pending
Application number
JP9726384A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Yokoo
横尾 毅
Shiyun Matsutake
松岳 駿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Priority to JP9726384A priority Critical patent/JPS60239253A/ja
Publication of JPS60239253A publication Critical patent/JPS60239253A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters 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
    • B41J2/23Typewriters 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
    • B41J2/235Print head assemblies
    • B41J2/25Print wires

Landscapes

  • Impact Printers (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はドツトプリンタ用プリンタワイヤに関し、特に
少なくとも印字端の近傍の外周部に硬質の耐摩耗性被膜
が被着されている改良されたドツトプリンタ用プリンタ
ワイヤ及びその製造方法に関する。
従来ドツトプリンタに用いられているプリンタワイヤは
素材として、主に高速度鋼が用いられているがその苛酷
な使用条件のために摩耗し易い。
しかも印字速度の高速化の要求から、その使用条件がま
すます苛酷になりつつあり、プリンタワイヤのために特
に耐摩耗性のある素材がめられるようになってきた。
そこでボロン材、サーメット月などの高級材料を利用す
ることが考えられるが、その加工が困難であり、コスト
が高いために現実的でない。
チタン合金や高速度鋼などをガス窒化、プラズマ窒化或
いはCVD(化学蒸着法)による窒化チタン、炭化チタ
ンその他の硬質の被膜の形成により表面硬化処理された
プリンタワイヤを使用することが考えられるが、このよ
うなに処理方法によっては素材の全体や一部を1000
℃前後に加熱しなければならない。従って母材に変形や
組織変化を生じ強度或いは靭性の低下をきたし実用的で
ない。
更にイオン注入により印字面を硬化することも考えられ
るが、処理面に対する製法上の制限が強く、プリンタヘ
ッドを組立てるに際して複数のプリンタワイヤの印字面
を揃えるために研磨加工する上での不都合が生じる。ま
た大量生産を行なうに当って、プリンタワイヤの印字面
の外周縁部の処理が困難であるという欠点がある。
このように、耐摩耗性があり量産性のあるプリンタワイ
ヤが強く望まれてきたにも拘らず、満足すべきものが見
当らないというのが実情であった。
このような従来技術の問題点に鑑み1本発明の主な目的
は、オイルテンパー線などの加工が容易であってしかも
廉価な一般鋼材などを母材として用い、その外周にTi
Nなどの硬質の耐摩耗性被膜を形成することにより耐久
性があり、大量生産に適ししかも廉価なドツトプリンタ
用プリンタワイヤを提供することにある。
本発明のこのような目的は、炭素鋼または合金材を母材
とするドツトプリンタ用プリンタワイヤに於て、プリン
タワイヤの少なくとも印字端の近傍の外周部に金属の窒
化物、酸化物及び炭化物からなる群からえらばれた少な
くともいずれか一つを耐摩耗性被膜として被着してなる
ことを特徴とするプリンタワイヤ、耐摩耗性被膜を有す
るドツトプリンタ用プリンタワイヤの製造方法に於て、
減圧した空室内で蒸着材料を融解蒸発させる過程と、゛
前記蒸着材料中でイオン化電極により電気放電を行ない
該蒸着材料をイオン化する過程と、イオン化した前記蒸
着材料をカソードに向けて吸引する過程と、前記カソー
ドにプリンタワイヤ母材を設置し、該ワイヤ母材の表面
に耐摩耗性被膜を被着させる過程とからなることを特徴
とする方法及び耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用
プリンタワイヤの製造方法に於て、窒素または酸素の存
在する減圧された空室内で金属材料を融解蒸発させる過
程と、前記金属の蒸気中でイオン化電極により電気放電
を行い、該金属蒸気をイオン化する過程と、イオン化し
た前記金属蒸気をカソードに向けて吸引する過程と、前
記カソードにプリンタワイヤを設置し、該ワイヤの表面
に前記窒素よ 。
たは酸素と前記金属とが反応して生成した窒化金属また
は酸化金属からなる硬質の耐摩耗性被膜を被着を提供す
ることにより達成される。
イオンブレーティングによりTiNやTiC膜を成膜す
る技術は、従来から切削工具や時計部品などについて応
用されてきたが、これらはダイス鋼や超硬合金など硬質
であって、耐熱性がありしかも熱容量が大きな母材を対
象とするものであって、プリンタワイヤなどのように柔
かくてしかも熱容量の小さなものには応用されていなか
った。
実wAT i N*膜に実績のある)−(C[)法を用
いて実験を行なったが、ワイヤが焼鈍されてしまい実用
的でないことが解った。
しかるに本発明によれば、加工性が良くかつ廉価な材料
を母材として耐摩耗性がありかつ大量生産に適するプリ
ンタワイヤが提供され、しかも長時間使用した後も印字
端に丸みができ難いために、その寿命の末期にあっても
比較的高品質の印字を行なうことが可能となる。
以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。
本発明に基づくプリンタワイヤは、種々の方法により製
造可能であるが、A RE 、(活性化反応蒸着)法と
呼ばれるイオンブレーティング法のうちでも、パンシャ
ー法に属する手法を用いてオイルテンパー線にT i 
N11+19jを形成する場合について以下に詳しく説
明する。
母材としては、直径0.3m+のオイルテンパー線の一
部を直径0.2mに機械加工したものを用いた。そして
、以下のようにしてごの母材の表面にTiN膜をイオン
ブレーティング法により2μm成膜した。
第1図に示されているように、密閉されたイオン化室1
の内部に、被膜材料をなすチタン金属3を充填した蒸発
源2を設置しである。その上部には、イオン化電極4が
設置され、電源5の陽極に接続されている。このイオン
化電極4の更に上方にはカソードをなす基板6が設置さ
れ、電源7の陰極に接続されている。この基板6にはプ
リンタワイヤ8の母材11が置かれているる 先ず、真空ポンプ9によりイオン化室1の内部を10−
5Torr以下の圧力に減圧した後、窒素ガスを窒素ガ
ス供給路10からイオン化室1の内部に導入し、イオン
化室1の内部を10 ’Torrの圧力にまで高める。
蒸発源2に充填された金属チタン3にEBガンなどを用
いて電子線を照射することにより金属チタン3を融解蒸
発させる。蒸発源2が電気的に接地されているとともに
、イオン化電極4には正の電圧が印加されているため、
チタン蒸気の内部で電気放電が行われ、チタン蒸気は電
離しイオン化する。チタンイオンは、カソードをなす基
板6に誘引されることとなるが、このどき基板6に向け
て運動するチタンイオンは、基板6に設置された母材1
1に付着すると同時に窒素ガスと反応し、母材11表面
にTiN膜12として付@する。
この際基板6に印加する電圧を十分に管理し、流入する
イオンによって母材11が昇温鈍化しないように注意す
る。このようにして約2μmの厚さのTIN被膜が形成
されたプリンタワイヤ8について、以下のような実装印
字試験を行った。印字条件は概略以下の通りである。
印字 細密印字、24X24マトリツ クス、斜め1列印字 印字ドツト数 2億ドツト/ビン 印字速度 6ドツト/文字で80CI)S印字方式 双
方向印字 第3a図から第3C図までにはこのような印字試験を行
った後のオイルテンパー線からなるプリンタワイヤ(第
3a図)、高速度鋼からなるプリンタワイヤ(第3b図
)及び本発明に基づくプリンタワイヤ(第3C図)の印
字端を380倍に拡大して示す顕微鏡写真である。Ti
Nmのないオイルテンパー線及び高速度鋼からなるプリ
ンタワイヤは、第3a図及び第3b図に示されているよ
うに、その先端が丸く摩耗し、印字品質がかなり低下し
た。しかしながら、本発明に基づくプリンタワイヤに於
ては、第3C図に示されているように、約2億ドツトの
印字を行なった後も、その印字端が平坦に維持されてい
る。またプリンタワイヤの摩耗量についても、本発明に
基づくプリンタワイヤはTiN膜のないオイルテンパー
線及び高速度鋼からなるプリンタワイヤに比べて僅か1
73〜115であった。
では、その外周部が特に硬化されているために、印字端
が丸く摩滅し難く、しかも全体的な摩耗量が極めて小さ
いため、高速度のドツトプリンタに於て長期間用いても
、摩耗量が僅かであるのみならず、印字品質の劣化が生
じ難い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく耐摩耗性被膜を有するドツトプ
リンタ用プリンタワイヤの製造方法を示すための概念図
である。 第2図は本発明に基づきWArfJ耗性被膜を形成しで
あるドツトプリンタ用プリンタワイヤを示す部分断面図
である。 第3a図は耐摩耗性被膜のないオイルテンパー線からな
るドツトプリンタ用プリンタワイヤが2億ドツトの印字
を行なった後の摩耗の状況を示す顕微鏡写真である。 第3b図は耐摩耗性被膜のない高速度鋼からなるドラ1
〜プリンタ用プリンタワイヤが2億ドツトの印字を行な
った後の摩耗の状況を示す顕微鏡写真である。 第3C図は本発明に基づきTiN耐摩耗性被膜を有する
ドツトプリンタ用プリンタワイヤが2億ドツトの印字を
行なった後の摩耗状況を示す顕微鏡写真である。 1・・・イオン化室 2・・・蒸発源 3・・・金属チタン 4・・・イオン化電極5・・・電
源 6・・・基板 7・・・電源 8・・・プリンタワイヤ9・・・真空ポ
ンプ 10・・・窒素ガス導入通路11・・・母材 1
2・・・TiN″ll!!膜特許出願人 日本発条株式
会社 代 理 人 弁理士 大 島 陽 − 第1図 第2図 112 第3a図 )−ご゛、 、゛ 、 ゛、゛、【 心 KN 針

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭素鋼または合金材を母材とするドツトプリンタ
    用プリンタワイヤに於て、プリンタワイヤの少なくとも
    印字端の近傍の外周部に金属の窒化物、酸化物及び炭化
    物からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つを耐
    摩耗性被膜として被着してなることを特徴とするプリン
    タワイヤ。
  2. (2)前記耐摩耗性被膜の厚さが0.5μm以上である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のプリン
    タワイヤ。
  3. (3)前記耐摩耗性被膜の厚さが1μm乃至10μmで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のプ
    リンタワイヤ。
  4. (4)前記母材が炭素鋼からなりかつ耐摩耗性被膜が窒
    化チタンからなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項乃至第3項のいずれかに記載のプリンタワイヤ。
  5. (5)耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用プリンタ
    ワイヤの製造方法に於て、減圧した空室内で蒸着材料を
    融解蒸発させる過程と、前記蒸着材料中でイオン化電極
    により電気放電を行ない該蒸着材料をイオン化する過程
    と、イオン化した前記蒸着材料をカソードに向けて吸引
    する過程と、前記カソードにプリンタワイヤ母材を設置
    し、該ワイヤ母材の表面に耐摩耗性被膜を被着させる過
    程とからなることを特徴とする方法。
  6. (6)耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用プリンタ
    ワイヤの製造方法に於て、窒素または酸素の存在する減
    圧された空室内で金属材料を融解蒸発させる過程と、前
    記金属の蒸気中でイオン化電極により電気放電を行い、
    該金属蒸気をイオン化する過程と、イオン化した前記金
    属蒸気をカソードに向けて吸引する過程と、前記カソー
    ドにプリンタワイヤを設置し、該ワイヤの表面に前記窒
    素または酸素と前記金属とが反応して生成した窒化金属
    または酸化金属からなる硬質の耐摩耗性被膜を被着させ
    る過程とからなることを特徴とする方法。
  7. (7)前記空室中には窒素が存在しており、かつ前記金
    属がチタンからなることにより、前記プリンタワイヤの
    表面に窒化チタンからなる硬質の耐摩耗性被膜を被着さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載の方
    法。
JP9726384A 1984-05-14 1984-05-14 耐摩耗性被膜を有するドツトプリンタ用プリンタワイヤ及びその製造方法 Pending JPS60239253A (ja)

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JP (1) JPS60239253A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154937U (ja) * 1986-03-26 1987-10-01
JPS63266065A (ja) * 1987-04-23 1988-11-02 Jeol Ltd 膜作成装置

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