JPS61199055A - ドツトプリンタ用ワイヤ材 - Google Patents

ドツトプリンタ用ワイヤ材

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Publication number
JPS61199055A
JPS61199055A JP4006685A JP4006685A JPS61199055A JP S61199055 A JPS61199055 A JP S61199055A JP 4006685 A JP4006685 A JP 4006685A JP 4006685 A JP4006685 A JP 4006685A JP S61199055 A JPS61199055 A JP S61199055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
carbide
tool steel
grain size
wear resistance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4006685A
Other languages
English (en)
Inventor
Norimasa Uchida
内田 憲正
Hideki Nakamura
秀樹 中村
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.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP4006685A priority Critical patent/JPS61199055A/ja
Publication of JPS61199055A publication Critical patent/JPS61199055A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current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

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】 イ、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の印字ワイヤに
供されるワイヤ材に関するものである。
口、従来の技術 ドツトマトリックス型プリンタの印字用ワイヤとして要
求されろ材質特性は 1、 ワイヤの耐摩耗性が高いこと。ワイヤ先端はイー
ンクリボンを108回以上も打点するために、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。印字ワイヤな含む運動
系は高速で移動しなければならず、印字速度な大きくす
るためには、ワイヤが軽量であることが重要である。
& ワイヤのじん性が高いこと、ワイヤはガイドによっ
てわん曲されて配置されるために、ワイヤ組立中や印字
中に折損し易くワイヤはじん性の高い材質であることが
必要である。
従来より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所定の寸法に
切断されて、あるいはさらに先端を研削加工して用いら
れている。このうち超硬合金細線は耐摩耗性に優れてお
り、長時間の使用に耐える長所がある、しかし比重が太
きいためにワイヤb″−重く、高速印字には適さない。
さ、らにじん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。
タングステン細線は比重が太きい、強度の塑性加工のた
めファイバー組織が発達して二枚割れ?発生し易い、耐
摩耗性が十分でないなどの欠点があり、その使用量はし
だいに少なくなってきている。
高速度工具鋼細線は超硬合金細線やタングステン細線に
較べると比重が約半分と小さく、じん性も高い。しかも
Hv700〜900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K、耐摩耗性にも優れてお
り、ドツトプリンタ用印字ワイヤ使用量の約50%が高
速度工具鋼細線である。高速度工具鋼細線には通常の溶
製法によるものと、粉末法により製造されたものとある
が、粉末高速度工具鋼細線の方がより耐摩耗性が高い。
ところが、印字プリンタのより以上の高速化および高寿
命化のためには、従来の粉末高速度工具鋼細線では耐摩
耗性がまだ不十分であり、耐摩耗性の改善が必要である
印字ワイヤーの耐摩耗性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54−54715号に開示されるような、先端部な
レーザー照射等で衝撃焼入する方法、特開昭52−96
++q号に開示されるワイヤ表面を化学気相メッキ法に
より硬質化合物で被覆する方法などの方法が提案されて
いる。
ハ 発明が解決しようとする問題点 印字ワイヤの耐摩耗性な向上させようとする従来の方法
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。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
工具鋼細線の耐摩耗性なより経済的な方法で改善するこ
とにより高速化、高寿命化に対応できる印字ワイヤ用素
材な提供しようとするものである。
二6問題点を解決するための手段 本発明はドツトマトリックス型プリンタの印字ワイヤに
供される細線において、その細線を平均粒径1.0μ以
上の未固溶炭化物が焼もどされ・た基地中に均=に分散
した粉末高速度工具鋼とすることにより前記問題を解決
するものである。
ホ5作用 粉末高速度工具鋼の原料粉末は溶鋼な細いノズルな通し
て落下させる時に、高速のN2ガスや水などにより飛散
させて、粉末状に急冷凝固させたものである。したがっ
て、粉末は極めて微細な凝固組織となり、その粉末を原
料として製造した粉末高速度工具鋼は鋼材の内外とも極
めて微細な炭化物が均一に分布している。
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
線は、上記鋼材を熱間圧延、冷間引抜きなどの方法によ
り所定のサイズとした後、焼入−焼もどし熱処理を施し
て硬化させる。
粉末高速度工具鋼細線の炭化物量は焼なまし状態では2
5〜5(IVot%程あるが、上記焼入硬化処理後には
10〜40VoL%程度に減少する。これは、焼入加熱
時に炭化物の一部がオーステナイト基地中に固溶するた
めであり、固溶しれC,W。
Mo、Vなどの炭化物を構成していた元素が焼入−焼も
どしによって硬い焼もどしマルテンサイト基地の形成に
寄与する。一方、焼入硬化処理後でも残留している(j
なわち焼入加熱時にオーステナイト基地・中に固溶しな
い)炭化物を未固溶炭化物と呼ぶが、従来の粉末高速度
工具鋼細線の場合には上記の理由により未固溶炭化物の
平均粒径は通常α5〜0,7μ、大きくても0.8μと
極めて微細であった。
ところが本発明で未固溶炭化物の平均粒径が1.0μ以
上となるような特別の条件で製造して得た粉末高速度工
具鋼細線なプリンタ用ワイヤ゛に使用すると従来の粉末
高速度工具鋼細線に比較して著しく耐摩耗性に優れるこ
とを発見した。
この理由については明らかでないが、下記の作用効果に
よるものと推定している。
粉末高速度工具鋼細線をプリンタ用ワイヤに使用した場
合、その耐摩耗性は焼もどしマルテンサイト基地の硬さ
と、未固溶炭化物の分布、大きさ、量などに影響される
と考えてよい。未固溶炭化物はM2O型とMC型の2種
類の炭化物が混在しているが、M6C型炭化物のびさは
Hv1600−2400、MC型炭化物はHv 250
0 = 5500といずれも基地の硬さHv700〜9
00に比較して著しく硬い。したがいワイヤはインクリ
ボンとの接触、あるいはガイドとの摺動により、まず基
地が摩耗し、未固溶炭化物は浮き上がった状態でなお耐
摩耗に寄与しているが、基地摩耗の進行につれてやがて
脱落する。第1図はその模式図であるがαの未固溶炭化
物小の場合、未固溶炭化物は2焼もどしマルテンサイト
基地から脱落しbの未固溶炭化物大の場合は脱落しない
さらに繰返し打点による疲労で、炭化物が基地から剥離
し、脱落し易い状態にあり、上記現象な加速させている
。このような摩耗メカニズムの場合炭化物サイズの大き
いワイヤはど炭化物は脱落しにくく耐摩耗に有利となる
。本発明材の耐摩耗性が従来粉末高速度工具鋼細線に比
較して優れているのは、この理由によるものと考える。
未固溶炭化物の平均粒径が1.0μ未満では上記効果が
顕著に現れないので、本発明では未固溶炭化物の平均粒
径を1.02以上に限定した。
また、普通の溶製高速度工具鋼細線では、未固溶炭化物
の分布が均一でなく、耐摩耗性、じん性の点で劣り、本
発明の目的を満足しないので、粉末高速度工具鋼細線に
限定した。
粉末高速度工具鋼細線の炭化物粒径を大きくする方法と
しては、熱間静水圧プレス時の温度を高くする、焼結温
度を高くする、鋼材を高温でリーキングする、圧延加熱
温度を高くするなど、種々の方法があるが、最終的に細
線を焼入硬化させた状態で未固溶炭化物の平均粒径が1
.0μ以上となっていればどのような方法を用いてもさ
しつかえない。
この様に粉末高速度工具鋼細線の未固溶炭化物を平均粒
径1.0μ以上となるように炭化物組織な調整すること
により、プリンタ用ワイヤの寿命は改善されるが、さら
に、粉末高速度工具鋼の化学組成がC’1.1−3.5
 % 、 Si≦1.5%、Mn≦1.0%。
Cr 5.0=7.0% 、 W≦20.0% 、 M
oSi2.0% (タだシ15≦W+ 2MO≦55 
) 、 Vs、o 〜15.0% 、 Co≦15.0
%。
N≦0.2 % 、残Feおよび不可避不純物の範囲に
おいて、上記の効果が大きくなる。
Cは同時に添加されるCr、W、Mo、Vとともに炭化
物を形成し、一部は基地中に固溶することにより耐摩耗
性を高める効果がある。したがって、Cの含有量は単独
に決められるものでなく、Or、W、Mo、Vなどの含
有量との関係において、適量な決める。上記併用元素の
含有量の範囲ではC含有量1.1%未満だと基地の硬さ
が低く、耐摩耗性に不足する。逆に5.5 %を越える
と著しく脆化するので、C含有量は1.1〜3.5チと
した。
8iは精錬時の脱酸のために、さらには基地の焼もどし
硬さを高める目的で添加する。しかし、1.5%を越え
ると脆くなるのでSi≦1.5チとした。
Mnも8iと同様に脱酸のために、さらには焼入性な高
めるために添加する。しかし、1.0チを越えると、効
果が飽和するので胤≦1.0チとした。
Crは炭化物を形成して耐摩耗性な高める効果および焼
入性、耐酸化性を高める効果がある。
Cr5o%未満では、この効果が十分でなく、逆に7チ
を越えると、靭性の低下がおこるのでCr1O〜20t
sとした、 WおよびMOは、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ
、さらに一部は基地に固溶して焼もどし硬さを高める効
果がある。MoはWの原子量の約1/2であるために、
Mo+4はWの2%と等量の効果を有しており、W +
 2 Mo−1にてその効果をあられすことができる。
W≦20.0 % 、 MoSi2.0チの範囲におい
て、W+2MO量が15%未満では炭化物量が少ないた
め未固溶炭化物粒径を1.0μ以上にしても本発明の効
果が少ない。逆KW+2Mo量が55チを越えると炭化
物量が極端に多くなり過ぎ脆くなるので15チ≦w+ 
2 Mo≦55チとした。
VもW 、 Moと同様の効果を有している。■含有量
が3.0俤未満では耐摩耗効果が少なく、逆に+s、o
%を越えると線引加工が難しい、研削加工が難しいなど
の弊害が著しくなるのでv3,0〜15.0俤とした。
COは基地に固溶して基地の硬度を高める効果があるが
、15.0%を越えると脆くなるのでCo≦15,0俤
とした。
NはVと窒化物を形成して耐摩耗性を高める効果および
一部基地に固溶して基地硬度を高める効果があるが、0
.2%を越えて含有させると、線引加工が難しくなるの
で、N≦12チとした。
その他P 、 8 、Ni 、Cu、 B 、Ti 、
Zr 、Nb、J(f。
Tα、 Ce 、 CGなどの不可避不純物を含有して
も本発明の遂行にさしつかえない。
へ、実施例 つぎに本発明の実施例を述べる。
第1表に示す線径0.5■fの粉末高速度工具鋼細線な
製造し、プリンタ用ワイヤ寿命試験機にで、一定打点後
のワイヤ先端の摩耗量を測定した。
第  1  表 供試材はいづれもN2ガスアトマイズ粉を軟鋼製カプセ
ルに入れて熱間静水圧プレスにて押し固めた後、記号A
は1250で×2 、記号Bは1220υx2Hのソー
キングを行なった後に熱間圧延を行なった@記号Cの従
来材はソーキングを行なわずにそのまま熱間圧延した。
熱間圧延材な冷間引抜きにて0.5m−の線径となるま
で線引き加工した後、焼入−焼もどじな行なった。焼入
温度は記号Aを1220v、記号B、Cを1200vト
シ、焼もどしはいずれも550υX(1+1+l)Hと
した。
焼入−焼もどし後の硬さは記号A Hv 880 、記
号BHv840.記号CHv850  テあった。
本ワイヤ材を用いて、プリンタ用ワイヤ寿命試験を実施
したところ、5XIQ’回の打点後のワイヤ先端摩耗量
は、記号Aの細線を用いた場合で20〜50μ、記号B
で40〜50μに対して、従来材の記号Cは80〜10
0μと大きかった。この寿命試験によって、本発明材ワ
イヤが従来材に比較し耐摩耗性に優れていることが確認
された。
ト0発明の効果 以上のごとく、本発明によればドツトプリンタ用ワイヤ
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・高寿命プリンタ用ワイヤとして顕
著な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は未固溶炭化物の平均粒径が異なるプリンタ用ワ
イヤの摩耗メカニズムをあられす模式図である。 1:未固溶炭化物、 2:焼もどしマルテンサイト基地、 −α:未固溶炭化物小の場合、 h:未固溶炭化物大の場合。 1 Z (し) 弔巳落で丁“ 一1J5.S巴

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ドットプリンタ用ワイヤに供される細線において、
    その細線は平均粒径1.0μ以上の未固溶炭化物が焼も
    どされた基地中に均一に分散した粉末高速度工具鋼から
    なることを特徴とするドットプリンタ用ワイヤ材。 2、化学組成がC1.1〜3.5%、Si≦1.5%、
    Mn≦1.0%、Cr3.0〜7.0%、W≦20.0
    %、Mo≦15.0%(ただし15%≦W+2Mo≦3
    5%)、V3.0〜15.0%、Co≦15.0%、N
    ≦0.2%残部Feおよび不可避的不純物よりなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のドットプリン
    タ用ワイヤ材。
JP4006685A 1985-02-28 1985-02-28 ドツトプリンタ用ワイヤ材 Withdrawn JPS61199055A (ja)

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