JPS63170042A - ワイヤドツト印字ヘツド - 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〕 本発明はインパクトプリンタに用いられるワイヤドツト
印字ヘッドに関するもので、特に印字ヘッドに用いられ
る印字ワイヤに関するものである。

〔従来の技術〕

印字ワイヤを駆動して印字を行う印字ヘッドを備えたイ
ンパクトプリンタは、廉価性に優れ、また種々の媒体に
比較的高速で印字を行うことができるこトカら、マンマ
シンインタフェースとして情報処理システムの周辺端末
装置をはじめ、多方面にわたって使用されているが、近
年においては印字のよシ高速化が強く要求されてきてい
る。

この種のインパクトプリンタにおいて、大容量の情報を
安定して処理するには、印字ヘッドの信頼性を高めるこ
とが重要な課題となっており、と９わけ印字ワイヤは、
繰返しの南軍に対する摩耗、あるいは疲労による破損等
を生じることなく、長期にわたって安定して動作するこ
とが必要となる。

ここで、−例としてバネチャージ型のワイヤドツト印字
ヘッドについて説明する。

第８図は、例えば特公昭５８−５６３５４号公報に示さ
れるワイヤドツト印字ヘッドの側面図で、構造を明確に
するため、下半分を断面にして示している。

図において１は印字ワイヤで、その基部はアーマチュア
２の先端に固定されておシ、このアーマチュア２の基部
はバイアス用の板バネ３の先部に支持されていて、更に
この板バネ３の基部はアーマチュアサポーク４に固定さ
れている。

５は第１ヨーク、６は磁性スペーサ、７は第２ヨーク、
８は永久磁石、９はベースで、これらは所定の順序で積
層されており、そして前記アーマチュアサポータ４が前
記第１ヨーク５、磁性スペーサ６、及び第２ヨーク７と
接するように固定されている。

１０は前記アーマチュア２の背面と対向するようにベー
ス９に設けられたコアで、該コア１０には消磁コイル１
１が装着されている。

この構成における印字動作は以下の通りである。

まず、消磁コイル１１を励磁しないときは、永久磁石８
の磁束が第２ヨーク７、磁性スペーサ６、第１ヨーク５
、アーマチュア２、コア１０及びベース９を通り、その
除土じる磁気吸引力によりアーマチュア２が板バネ３を
撓ませながらコア１０に吸引される。

そこでこの状態から、次に消磁コイル１１を励磁すると
、該消磁コイル１１の磁束により前記永久磁石８の磁束
が打消され、アーマチュア２が吸引力から解放される。

これによシ板バネ３が復旧するため、アーマチュア２に
固着されている印字ワイヤ１が図示した矢印の方向に駆
動され、その先端が図示しないプラテン上の媒体にイン
クリボンを介して衝突すると七で、媒体上にインクのド
ツトが画素として印字される。

そして、印字ワイヤ１は前記の衝突後、その反発力によ
り前記矢印と逆の方向へ復帰動作を開始し、前記消磁コ
イル１１の励磁が停止されることにより、アーマチュア
２が永久磁石８の磁束により再びコア１０に吸引される
ことで１回の印字動作を終了する。

従って、この１回の印字動作において、印字ワイヤ１は
所定の距離を１往復することになる。

尚、前記印字ワイヤ１、アーマチュア２、板バネ３、コ
ア１０、及び消磁コイル１１は複数組設けられ、各印字
ワイヤ１が１択的に駆動されることにより、前記と同様
に印字動作することで、媒体上にドツト構成の文字等が
記録される。

ところで、上述したようにワイヤドツト印字ヘッドでは
、１回の印字動作において印字ワイヤは所定の距離を１
往復するため、印字ワイヤの先端が摩耗してワイヤ長が
短かくなった場合、印字ワイヤの移動する距離が長くな
シ、これによってアーマチュアが吸引力から解放されて
コアから離れてから印字ワイヤが媒体に衝突するまでの
時間っまシ所甜印字ワイヤの飛行時間と、印字ワイヤが
媒体に衝突してから前記アーマチュアが再びコアに吸引
されるまでの時間つまり所謂印字ワイヤの復帰時間がそ
れぞれ長くなるため、印字ワイヤの１回の印字動作当り
の往復時間が長くなることになる。

従って、印字ワイヤの先端が摩耗して、ワイヤ長が短か
くなることになシ、印字ワイヤの移動距離が増大するに
つれて、その往復時間が次第に増大していくと、ついに
は次の印字動作と重なりが生じて、印字ワイヤは印字の
駆動間隔に追従することができなくなり、その結果、媒
体上にドツト抜けが生じることになる。

＝４− このようなことから、ワイヤドツト印字ヘッドにおいて
、印字ワイヤの耐摩耗性は印字動作の安定性を得る上で
極めて重要である。

一般に、印字ワイヤの摩耗はインクリボンによる機械的
なアブレシプ摩耗であシ、このアブレシプ摩耗は、印字
ワイヤの材質、印字力、印字速度による接触時間中の移
動量、印字ワイヤとインクリボンとの接触面の摩擦係数
等に依存することが、例えば゛［電子通信学会論文誌Ｊ
　８４／９　Ｖｏｌ、Ｊ６７−Ｃ、Ａ　９　Ｐ　６４３
〜Ｐ６５０”に示されている。

ここで、インパクトプリンタにおける黒色印字用のイン
クリボンの黒色インクは、特公昭５７−６０９５６号公
報に開示されるように、色材としてカーボンブラックを
含有したインク組成物を用いるのが通例であり、このイ
ンク組成物は、ビヒクルである植物油または鉱物油に色
材であるカーボンブラック及び油溶性染料を加え、更に
分散剤等の補助剤を加えたものである。

このような黒色インクに用いられるカーボンブラックは
、゛「カーボンブラック便覧」（昭４８−５−２５）図
書出版Ｐ３７６〜Ｐ　３７７　”に示されているように
、耐光性、耐熱性、耐アルカリ性、耐酸性、及び耐溶剤
性等の諸耐抗性をすべて兼備している非常に優秀な顔料
であって、黒色インキには必要不可欠な色材であり、シ
かもカーボンブラックは、前記カーボンブラック便覧Ｐ
１７４〜Ｐ１７５に示されているように、単純圧縮の場
合、５４００　ｋ！；／、Ｌの圧力によっても、その構
造の崩壊が比較的小さいことが知られている。

ところが、ワイヤドツト印字ヘッドの印字応力（印字力
を印字ワイヤ先端の印字に寄与する面の面積で除したも
のであって、印字力とは印字ワイずで媒体を印字すると
きの力である）は、１４００ｋｇ／ｃｙｒ’ｉであり、
これに比べて５４００ｋｇ／ｃＩＩＬの圧力に耐えるカ
ーボンブラックは非常に硬い粒子であると断定できる。

従って、黒色インクのビヒクル中に分散しているカーボ
ンブラックは、研摩粉微粒子と同様な作用で印字ワイヤ
の印字面を機械的に摩耗させ、アブレシブ摩耗を引起す
と考えられるが、これに対して従来のワイヤドツト印字
ヘッドは、超硬合金、あるいは鉄系金属例えば高速度鋼
（ＪＩＳ−Ｇ−４４０３）やステンレス鋼線（ＪＩＳ−
Ｇ−４０３９１）等により形成された印字ヘッドを用い
ているだめ、以下のような問題を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、ワイヤドツト印字ヘッドにおいては、印字ワ
イヤを高速動作させる場合、次の２の要素が重要である
ことは既に周知である。

その１つは、例えば”「信学技報ＪＥＭＣ８１−１，Ｐ
Ｉ〜Ｐ６′′に詳述されているように、印字ワイヤをア
ーマチュアの衝撃中心に固着することであり、また別の
１つは、例えば゛「信学技報」ＥＭＣ８４，−２，Ｐ９
〜Ｐ１９′”に詳述されているように印字ワイヤを軽量
化することである。

しかしながら、印字ワイヤが超硬合金で形成されている
場合、耐摩耗性には優れるものの、超硬合金はタングス
テンカーバイドを７０〜８５重量係含有していることか
ら、その密度が１３．５〜１４．５１／／（−ｄと高く
、そのため印字ワイヤの軽量化が困難で高速印字を実現
することができないという問題があり、また印字ワイヤ
が高速度鋼等の鉄系金属で形成されている場合は、その
密度が約８１１１ｃｒ＆と低く、軽量化が可能であるこ
とから高速印字の実現には都合がよいが、前記超硬合金
に比べて硬度が小さいため、耐摩耗性に欠け、印字ヘッ
ドの寿命の低下及び信頼性の低下を招くという問題があ
る。

尚、ワイヤドツト印字ヘッドは、多数の印字ワイヤやア
ーマチュア等で構成されるため、印字ワイヤの廉価性も
大切なものとなっている。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、耐摩耗性に優れると共に、軽量でかつ廉価な印字ワイ
ヤを備えたワイヤドツト印字ヘッドを実現することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上述した目的を達成するため、本発明は軽量化可能な高
速度鋼が、耐摩耗性及び耐疲労性に関与するバナジウム
とタングステンとを多量に含んでいる点にバナジウム含
有量が４．０重量−以上で、かつタングステン当量が１
４以上の粉末の高速度鋼を原料として形成された印字ワ
イヤを具備したものである。

〔作用〕

上述した構成による本発明は、軽量化可能な鉄系金属で
ある高速度鋼により印字ワイヤが形成されるので、軽量
化が可能となり、またバナジウムの含有量を４．０重量
％以上とし、かつタングステン当量を１４以上としてこ
れらを粉末の状態で均一に分布させることができるので
、印字ワイヤの耐摩耗性及び耐疲労性を向上させること
ができる。

従ってこれによれば、長期間にわたって安定して高速印
字を行うことが可能となｐ１信頼性の向上を計ることが
できると共に、印字ワイヤの製造も比較的容易なことか
ら、廉価な印字ワイヤが得られる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例として、印字ワイヤを形成する
高速度鋼のバナジウム含有量とタングステン当量に関す
る実験例について説明する。

一般に、金属の耐摩耗性を向上させるには、できるだけ
硬い材料を用いること、及び熱処理によって硬さを増加
させることが有効であることが、例えば”「金属の摩耗
とその対策」（昭５Ｏ−６−２０）養賢堂Ｐ３に示され
ておシ、現存する鋼種のうちでは、高速度鋼がこれらの
条件に最も適合し、硬くし得るものと考えられている。

また、高速度鋼は合金工具鋼等に比べて、タングステン
、モリブデン、バナジウムを多量に含み、これらの炭化
物によって耐摩耗性を向上させうろことが、例えば゛「
金属便覧」（昭５７−１２−２０）丸善Ｐ８２０〜Ｐ８
２１”に示されている。

また、高速度鋼の製造法に関して、従来の溶融法による
溶融金属から鋼塊（インゴット）を作シ、これを鍛造、
圧延することで棒材とする方法では、前記金属元素によ
る炭化物が巨大となり、耐摩耗性靭性、疲労強度等の特
性を低下させることが、例えば゛「精密機械（３９巻９
号）」精機学会Ｐ　８８８　”に示されている。

また、溶融法においては、耐摩耗性に最も寄与するバナ
ジウムに関して、特に靭性や疲労強度の点からバナジウ
ムの含有量を５重量係程度以下としなければならないと
いう制限を受けていたが、前記鋼塊を微細な粉末とする
ことによシ、前記バナジウムの炭化物を均一微細な炭化
物分布とすることができるので、靭性が大幅に改善され
、実質的にバナジウムの含有量を大幅に増加させること
が可能となり、この粉末を粉末冶金法により固めること
で、従来実用化が困難であった高バナジウムの鋼種が容
易に実用に供し得ることが、例えば“「精密機械（４６
巻５号）」精機学会Ｐ５２９”に示されている。

また、前記［金属便覧ＪＰ８２０に示されているように
合金中では、タングステンとモリブデンは同様の作用を
するが、モリブデンの原子量は、タングステンのそれの
１／２であることから、同一質量ではモリブデンは２倍
の原子数を与え、これによシ、例えば”「日本金属学会
報（第２５巻第６号）Ｊ　１９８６日本金属学会Ｐ学会
３”′に示されるように、 タングステンの重量係＋２×モリブデンの重量％＝タン
グステン当量 とすることができる。

ここで、高速度鋼について概説する。これまヤに高速度
鋼の定義は明らかにされていないが、一般的な概念とし
ては、クロムを約４重量％含有臥タングステン当量が１
０〜３０程度で、バナジウムを１〜５重量％含有するも
のとされ、かつ、焼入れ、焼戻しなどの熱処理によって
、高い二次硬化性を示す鋼とされている。

また、前記の主要な元素のうち、クロムは高速度鋼に、
主として焼入れ性を与えており、そしてバナジウムは、
鋼中で一次炭化物として、極めて硬度の高いバナジウム
炭化物（硬さＨＶ約２５００）を形成し、これが高速度
鋼に高い耐摩耗性を附与できるものとしている。

マタ、タングステン、モリブデンは、鋼中で一次炭化物
として、硬度の高いタングステン炭化物、モリブデン炭
化物（硬さＨｖ　１３００〜１８００）を形成するとと
もに、特に焼戻しの熱処理によって、マトリクス（基質
）中に、微細な二次炭化物を形成させに７次硬化現象）
、硬さの高いマトリクス（基質）を与えて、鋼中の一次
炭化物と相まって、高速度鋼に高い耐摩耗性を与えてい
る。

すなわち、高速度鋼が、他の合金鋼に比べ高い耐摩耗性
が得られているのは、−次炭化物に依存していることは
もちろんであるが、さらにこの−次炭化物を保持してい
るマトリクス（基質）の中に、二次炭化物が存在し、こ
れによって高い耐摩耗性が得られていることも、−次炭
化物と同様に重要な要素となっている。

ここで、粉末の高速度鋼を原料として形成された印字ワ
イヤのバナジウム含有量に関する実験例について説明す
る。

ここでは、タングステン当量を前述のＪＩＳ−Ｇ−４４
０３の５ＫＨ−９，５ＫＨ−５２，５ＫＨ−５３，５Ｋ
Ｈ−５５，５ＫＨ−５６などに見られる様に、極標準的
と考えられる１６に固定して、バナジウムの含有量が２
〜９重量係の高速度鋼の印字ワイヤについて、その耐摩
耗性と疲労強度を調べた。

この実験に用いた高速度鋼の化学成分の詳細を下記の表
１に示す。

実験に用いた高速度鋼の詳細な化学成分（重量％）表１ 更に、バナジウムの含有量の効果を広範囲に見るために
、前記粉末冶金法によって高速度鋼から成る印字ワイヤ
を作成した。

印字ワイヤの製造は、バナジウムの含有量が８重量％ま
では、印字ワイヤとして安価でかつ量産性に優れる伸線
加工法によって行った。しかし、バナジウムの含有量が
９重量％のものは高速度鋼の硬度が高く伸線加工が出来
なかったので、通常、超硬合金などの製造法として、一
般的に用いられている押出成形法と同様な方法によって
、線状に成形し、その後に焼結を行い、さらに、ワイヤ
表面の脱炭層等の欠陥層を除去するために、ワイヤの円
筒面を研削加工して高速度鋼による印字ワイヤを得た。

また、高速度鋼の焼入れ、焼戻し等の熱処理はそれぞれ
の鋼種について、最も疲労度が高くなる条件で実施した
。

更に、金属材料の耐摩耗性の試験は、通常は例えば前記
「金属の摩耗とその対策」に示されるように、大越式迅
速摩耗試験機等により行われているが、ここではインパ
クトプリンタを用いた実機による試験としだ。

実験は、直径０．２ｍｍφの高速度鋼の印字ワイヤを用
いて、印字ヘッドとともに、インパクトプリンタに装着
し、印字稼動させた。この時の稼動条件は、印字応力を
１４　ｋｇ７ｍｌｃ　（！：し、印字速度を３５０回／
秒とし、１印字ワイヤ当、９１０００万回（１０７回）
の印字毎にインクリボンを新しく交換して、インキの消
費量を一定にした。

また、インクリボン基布け、ポリアミド繊維、あるいは
、ポリエステル繊維を長さ５０ｍ１幅１３ｍｍ及び厚さ
０．１２ｍｍのメビウスの輪状にしたものを用い、更に
このインクリボン基布に、カーボンブラックが５重量％
、１０重量％及び１５重量係含有しているリボンインク
を１本につき２０．！９、均一に塗布・含浸させてイン
クリボンを形成した。

まず、インク中のカーボンブラックの含有量が、１５重
量％のインクリボンを用い、前記印字ワイヤの印字回数
と、摩耗の形状との関係を、バナジウムの含有量が３重
量％、５重量％、７重量％の高速度鋼による印字ワイヤ
についてそれぞれ調べた。その結果を第１図に示す。

すなわち、第７図は印字ワイヤの摩耗の進行状況を示す
図で、ここで印字ワイヤの摩耗として、極めて特徴のあ
る摩耗の状況を示す事実が得られた。それに、いずれの
バナジウム含有量においても、印字ワイヤの中心軸上に
於けるワイヤ長の減りΔｈ（以下とのΔｈを摩耗量とい
う）は、印字回数と比例せず、印字ワイヤ先端の形状が
ある一定の形になるまで、印字ワイヤの摩耗量Δｈは殆
んど生じないということである。

つまり、印字ワイヤ先端の形状は、この図に示す様に評
価前には、エッチとなっていたものが、印字回数の増加
に従ってａ−＋ｂ−＋Ｃの順に漸次、Ｒの形状が大きく
なり、更にこのＲの形状が、同図のｄの状態となったと
ころから、印字ワイヤの長さ方向の摩耗が開始されると
いうことである。

この状況をさらに詳しく説明すれば、バナジウムを３％
含有する高速度鋼から成る印字ワイヤでは、第７図のａ
の状態になる印字回数は３０万回、ｂは８０万回、Ｃは
１４０万回、ｄは２３０万回、ｅは１０００万回であり
、バナジウムを５チ含有する高速度鋼から成る印字ワイ
ヤでは、第１図のａの状態は７０万回、ｂは１８８万回
、Ｃは３２９万回、ｄは５４０万回、ｅは２３７０万回
であり、また、バナジウムを７％含有する高速度鋼から
成る印字ワイヤでは、第７図のａの状態は１１３万回、
ｂは３５５万回、Ｃは６２１万回、ｄは１０２０万回、
ｅは２２５５万回であった。

つまり、印字ワイヤの長さ方向の摩耗が開始されるまで
の印字回数は、印字ワイヤ中に含有するバナジウムの量
と強い相関があり、その回数は、バナジウムを３重量％
含有するものでは２３０万回、バナジウムを５重量％含
有するものでは５４０万回、バナジウムを７重量％含有
するものでは１０２０万回である。

また、ここではインク中のカーボンブラックの含有量が
１５重量％のものについて図示したが、カーボンブラッ
クの含有量が５重量％、１０重量％のものでも同様の傾
向を示した。

次に、インク中のカーボンブラックの含有量が１５重量
％のインクリボンを用いて印字回数に対する印字ワイヤ
の摩耗量を調べだ。この摩耗量は、評価前の印字ワイヤ
に対する測定時の印字ワイヤの摩耗量Δｈをミクロン単
位で測定できる高精度の摩耗測定器を用いて測定した。

第１図はこの測定により得られた印字ワイヤの摩耗量と
印字回数の関係を示す図で、横軸は前記の印字回数であ
り、縦軸はその印字回数に於ける印字ワイヤの摩耗量Δ
ｈである。

ここで、摩耗量Δｈが観測され始める印字回数は、バナ
ジウム含有量に依存し、 バナジウムを２重量％含有するものでは　　１５０万回
〃３〃２３０万回 ／／　　　　４　　　　　　　／／　　　　　　　３０
　Ｑガロｕ　　　　５　　　　　　　ｔｔ　　　　　　
　５４　Ｑガロｕ　　　　（５／／　　　　　　　７８
０万回／／　　　　７　　　　　　　／／　　　　　　
１０２０万回／／　　　　８　　　　　　　／／　　　
　　　１２５０万回／／　　　　９　　　　　　　／／
　　　　　　１５００万回更に、印字ワイヤの摩耗量Δ
ｈが観測され始めてから以降の印字ワイヤの摩耗量につ
いては、いずれのバナジウム含有量のものでも、印字ワ
イヤの摩耗量と印字回数との間には、比例関係が成り立
っていた。

ここで、前記大越式摩耗試験機による摩耗量と本実験に
よシ得られた摩耗量について比較する。

前記大越式摩耗試験機による摩耗試験では、試験開始時
点から、摺動距離または摺動時間と摩耗量の間には比例
関係が成り立つことが、すでに明らかとなっている。

しかし、本実験で得られた印字ワイヤの摩耗量について
は、前述の如く印字試験開始時点から印字回数と印字ワ
イヤの摩耗量との間には直ちに比例関係は成り立たずバ
ナジウムの含有量に依存して、ある印字回数まで摩耗量
が観測されないと言う極めて特徴ある摩耗の状況を示し
ている。

次に印字ワイヤを１億回（１０８回）の印字動作を行な
わせたときの印字ワイヤの摩耗量を求めた。

第２図はこのときの印字ワイヤの摩耗量とバナジウム含
有量との関係を示す図で、横軸は高速度鋼中のバナジウ
ムの含有量であり、縦軸は１０８回印宇金せたときのワ
イヤの摩耗量である。○はリボンインク中のカーボンブ
ラックが１５重量％の場合、Ｃは１０重量％の場合、・
は５重量％の場合である。

この図に見られるようにいずれの場合も、バナジウムの
含有量が多くなるにつれて摩耗量が減少したが、しかし
、バナジウムの含有量が４重量％未満では、他の含有量
の場合に比べ、急激に摩耗量は増加していた。

よって、印字ワイヤの耐摩耗性を向上させるには、バナ
ジウムの含有量を４重量％以上とすればよいことがわか
った。

次にバナジウムを２〜９重量係含有する高速度鋼の疲労
強度を調べた。

実験は、例えば゛「金属材料強度試験便覧」（昭５７−
７−２０）養賢堂Ｐ２５６’”に示されるヘイ・ロバー
トソン式の線材回転曲げ疲労試験機にて行った。

第３図はこの実験による印字ワイヤの疲労強度を示す図
で、図中の横軸は、高速度鋼中のノ（ナジウム量であシ
、縦軸は、疲労破壊が起こるまでの平均の回数を表わし
各測定点の試料数は１０個とした。ここで○は、応力が
１２０　ｋｇ／／ｕｔの場合、Ｃは、応力が１３０　ｋ
ｇ／ｌｎ＋＋ｔの場合、・は、応力が１４０　Ｘ？／ｍ
４の場合であるが、いずれの場合も、バナジウムの含有
量に依存して、疲労強度は低下の傾向を示すものの、大
幅な低下は認められなかった。

以上により、印字ワイヤの疲労強度を著しく低下させず
に、耐摩耗性を向上させるには、）（ナジウムの含有量
を４重量％以上とすれば良いことがわかった。

次に、印字ワイヤにおけるタングステン当量について説
明する。

まず、前記の各実験の結果から、印字ワイヤの耐摩耗性
を向上させるには、バナジウムの含有量を、４重量％以
上にすれば良いことがわかったので、ここでは、バナジ
ウムの含有量を４重量係としたときの、タングステン当
量が１０〜３２の印字ワイヤについて、耐摩耗性と疲労
強度を調べる。

また印字ワイヤの製造は、タングステン当量が２８まで
は、前記伸線加工法によって行ったが、それ以上のタン
グステン当量のものは硬度が高く伸線加工が出来なかつ
だので、前述の場合と同様に、押出成形法により線状に
成形し、その後に、前記、焼結、研削加工を行い、高速
度鋼による印字ワイヤを得た。

ここで、この実験に用いた高速度鋼の化学成分の詳細を
下記の表２に示す。

尚、原料については、前記の実験例と同様に粉末冶金法
により作成し、また熱処理についても同様に、それぞれ
の鋼種について最も疲労強度が高くなる条件で実施した
。更にその他、印字ワイヤの摩耗の実験及び印字ワイヤ
の疲労の実験の条件は、全て前記の実験例と同様に設定
し、実験を行った。

実験に用いた高速度鋼の詳細な化学成分（重量％）表２ まず、インク中のカーボンブラックの含有量が１５重量
％のインクリボンを用いて、印字回数に対する印字ワイ
ヤの摩耗量を調べた。

第４図はこのときの印字ワイヤの摩耗量と印字回数との
関係を示す図で、図中の横軸は、前記印字回数であり、
縦軸はその印字回数に於ける印字ワイヤの摩耗量である
。

前記の実験例では、バナジウムの含有量に依存しながら
、ある印字回数までは、ワイヤの摩耗量Δｈは認められ
ず、そしである印字回数経過後は、摩耗量Δｈは印字回
数と比例関係が成シ立ったのと同様に、ここでも、印字
試験開始後、タングステン当量に依存して、ある印字回
数までは、ワイヤの摩耗量Δｈは認められなかった。

また、タングステン当量に依存する前記ある回数以後は
、前記の実験例と同様に、印字回数に比例して、摩耗量
Δｈは増加した。

次に、印字ワイヤを１億回（１０８回）の印字動作を行
なわせたときの印字ワイヤの摩耗量を求めた。

第５図はこのときの印字ワイヤの摩耗量とタングステン
当量との関係を示す図で、横軸は高速度鋼中のタングス
テン当量であり、縦軸は１０８回印宇金せたときのワイ
ヤの摩耗量である。○印はリボンインク中のカーボンブ
ラックが１５５重量％場合、Ｃ印は１００重量％場合、
・印は５重量％の場合であシ、いずれの場合も、タング
ステン当量が多くなるにつれて、摩耗量が減少したが、
タングステン当量が１４未満では、他の含有量の場合に
比べ、急激に摩耗量は増加していた。

よって、印字ワイヤの耐摩耗性を向上させるには、タン
グステン当量を１４以上とすればよいことがわかった。

次にタングステン当量が１０〜３２の場合の高速度鋼の
疲労強度を調べた。

この実験も前記の実験例と同様に、ヘイ・ロバートソン
式線材回転曲げ疲労試験機によって行なった。

第６図はこの実験による印字ワイヤの疲労強度を示す図
で横軸は、高速度鋼中のタングステン当量であシ、縦軸
は疲労破壊が起こるまでの平均の回数を表わし各測定点
の試料数は１０個とした。

○は応力が１２０に！９／７１１ｄの場合、Ｃは応力が
１３０にシーの場合、・は応力が１４０　ｋｇ／ｍＡ　
の場合でちゃ、いずれの場合も、タングステン当量が増
加するにつれて、疲労強度は低下の傾向を示したが、大
幅な低下は認められなかった。

以上によυ、印字ワイヤの疲労強度を著しく低下させず
に、耐摩耗性を向上させるには、タングステン当量を１
４以上とすれば良いことがわかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のワイヤドツトヘッドは、バ
ナジウム含有量が４．０重量％以上で、かつタングステ
ン当量を１４以上とした粉末の高速度鋼を原料とする高
速度鋼ワイヤにより印字ワイヤを形成しているため、印
字ワイヤが軽量でしかも充分な機械的強度と耐摩耗性を
有するものとなり、これにより長期間にわたって安定し
て高速印字を行うことができ、信顆性が向上するという
効−ガー 果が得られると共に、前記の高速度鋼は超硬度合金等に
比べてワイヤ作成が比較的容易であることから、廉価な
印字ワイヤが得られるという効果もある。

尚、本発明は、バネチャージ型のワイヤドツト印字ヘッ
ドに適用した場合のみでなく、プランジャ型及びクラッ
パ型のワイヤドツト印字ヘッドにおいても同様の効果が
得られることは熱論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるバナジウム含有量に関しての印
字ワイヤの摩耗量と印字回数との関係を示す図、第２図
は印字ワイヤの摩耗量とバナジウム含有量との関係を示
す図、第３図はバナジウム含有量に関しての印字ワイヤ
の疲労強度を示す図、第４図はタングステン当量に関し
ての印字ワイヤの摩耗量と印字回数との関係を示す図、
第５図は印字ワイヤの摩耗量とタングステン当量との関
係を示す図、第６図はタングステン当量に関する印字ワ
イヤの疲労強度を示す図、第７図は印字ワイヤの摩耗の
進行状況を示す説明図、第８図はバネ−路− チャージ型のワイヤドツト印字ヘッドを示す側面図であ
る。 １・・・印字ワイヤ　２・・・アーマチュア　計・・板
ノくネ　４・・・アーマチュアサポート　５・・・第１
ヨーク６・・・磁性スペーサ　７・・・第２ヨーク　８
・・・永久磁石　９・・・ベース　１０・・・コア　１
１・・・消磁コイル特許出願人　沖電気工業株式会社 代　　理　　人　　弁理士　金倉喬二 印字ワイヤの摩耗の進行状況を示す図 輔　７　ｌ ワイヤドツト印字ヘッドの側面図 ＠　８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の印字ワイヤを備え、これらの印字ワイを選択
   的に駆動して媒体上にドツトによる印字を行うワイヤド
   ツト印字ヘツドにおいて、 前記印字ワイヤを、バナジウム含有量が４．０重量％以
   上で、かつタングステン当量が１４以上の粉末の高速度
   鋼を原料として形成したことを特徴とするワイヤドツト
   印字ヘツド。