(57)【要約】【課題】低コストな構成で十分な耐摩耗性、摺動性、放熱性を得ることができるワイヤガイドを提供する。【解決手段】ワイヤガイド２は、気相成長炭素繊維「ＶＧＣＦ」（登録商標；以下同じ）５及びカーボンファイバー７とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂とを溶融混練後、射出成形することによって成形されている。放熱性を有するカーボンファイバー７がワイヤガイド２の全体に配置されており、ＶＧＣＦ５はカーボンファイバー７が配置されない箇所にも均一に分散されて配置される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ワイヤを案内する複数のガイド孔を有するドットプリンタ用ワイヤガイドであって、
繊維径１〜１０００ｎｍの第１の炭素繊維と、前記第１の炭素繊維よりも繊維径の大きい第２の炭素繊維とを含有する樹脂組成物からなることを特徴とするドットプリンタ用ワイヤガイド。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の炭素繊維の含有率は、前記第２の炭素繊維の含有率よりも高いことを特徴とするドットプリンタ用ワイヤガイド。
【請求項３】
請求項１において、前記第２の炭素繊維の含有率は、前記第１の炭素繊維の含有率よりも高いことを特徴とするドットプリンタ用ワイヤガイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はドットプリンタ用ワイヤガイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドットプリンタは、印字レバーの先端に固着された印字ワイヤを進退させ、その先端でインクリボンを打撃して記録紙上に印字するものであり、図３に示すように、ワイヤガイド１１は、印字ヘッドの先端部に設けてあり、多数の印字ワイヤ１２の先端部をドット形成に必要な位置に整列させ、かつ高速で進退可能に案内する役割を果たすものである。このために、印字ワイヤ１２の先端部を案内するガイド孔は、印字ワイヤが膨大な回数の進退を繰り返すのに耐え得ることが必要であると共に、印字ヘッドの組み立ての際には、印字ワイヤをガイド孔に挿通し易い形状、例えばテーパ孔に形成する必要がある。したがって、ワイヤガイド１１を構成する素材は、耐摩耗性、摺動性に優れ、かつ、テーパ孔などのガイド孔を容易に形成可能なものであることが要求される。
【０００３】
ワイヤガイド１１の素材としては、ジルコニア、シリカ、アルミナなどのセラミックまたは、二硫化モリブデン入りポリアミドなどの硬質プラスチックなどが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術におけるような素材をワイヤガイドとして採用する場合、例えばセラミックでは、硬くて耐摩耗性が高く高寿命になるが、その反面、ガイド孔の加工がきわめて困難であり、コスト高であった。また、硬質プラスチックの場合は、製造が容易であるという面では低コストになるが、その反面、十分な耐摩耗性が得られず寿命が短いという問題があった。また、ワイヤガイドにあっては、印字ワイヤとの摺動を繰り返す関係上、放熱作用があることが望まれるが、セラミック、硬質プラスチックのいずれの場合も十分な放熱性が得られないという問題があった。
【０００５】
そこで従来では、図４に示されるように、耐摩耗性に優れたジルコニアセラミックを用いた第１ワイヤガイド１３と、摺動性、放熱性に優れた炭素繊維入りの樹脂組成物を用いた第２ワイヤガイド１４とを組み合わせたワイヤガイドが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−８１０９５号公報
しかしながら、上記のようなワイヤガイドでは、高価なセラミックを素材に用いる必要があり、さらに複数の部材を組み合わせて構成されるので部品点数が増加し、コスト高となるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、低コストな構成で十分な耐摩耗性、摺動性、放熱性を得ることができるドットプリンタ用ワイヤガイドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は印字ワイヤを案内するガイド孔を有するドットプリンタ用ワイヤガイドであって、繊維径１〜１０００ｎｍの第１の炭素繊維と第１の炭素繊維よりも繊維径の大きい第２の炭素繊維とを含有した樹脂組成物からなることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、樹脂組成物からなるので射出成形などにより低コストで製造できる。また、第１の炭素繊維と第２の炭素繊維とが耐摩耗性と摺動性に寄与し、十分な耐摩耗性、摺動性が得られる。また、第１の炭素繊維が樹脂組成物中に分散して配置され、第１の炭素繊維と第２の炭素繊維が多くの部分で互いに干渉し合うので、ワイヤとの摩擦熱を効率よく放出することができ、十分な放熱性が得られる。特に、第１の炭素繊維が摺動性に大きく寄与するとともに、第２の炭素繊維が放熱性に大きく寄与し、十分な摺動性、放熱性が得られる。
【００１０】
上記第１の炭素繊維の含有率を、上記第２の炭素繊維の含有率よりも高くすれば、上記の効果に加えて摺動性をより向上できる。
【００１１】
上記第２の炭素繊維の含有率を、上記第１の炭素繊維の含有率よりも高くすれば、上記の効果に加えて放熱性をより向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照にして説明する。
【００１３】
図１は、本発明のワイヤガイドを採用したドットプリンタ用の印字ヘッドの先端部分を示す拡大断面図であり、ガイドケース１の先端部にワイヤガイド２が接着剤３によって固着してある。
【００１４】
ワイヤガイド２には、複数の印字ワイヤ４の各先端部４ａを案内するガイド孔としてのテーパ孔２ａが設けてある。
【００１５】
次に、ワイヤガイド２について詳述する。図２に示すように、ワイヤガイド２は、第１の炭素繊維としての気相成長炭素繊維（以下、「ＶＧＣＦ」（登録商標；以下同じ）という。）５と、このＶＧＣＦ５よりも繊維径が大きな第２の炭素繊維としてのカーボンファイバー７を含有する樹脂組成物からなっている。図２に示すように、ＶＧＣＦ５はカーボンファイバー７が配置されない箇所にも均一に配置されており、それぞれのＶＧＣＦ５及びカーボンファイバー７が多くの場所で互いに干渉し合っている。
【００１６】
本実施例では、ＶＧＣＦ５は繊維径が約２００ｎｍ、繊維長が約１０μｍとなっており、例えば鉄やニッケル等の微粒子からなる触媒としての金属化合物とベンゼン等の炭化水素ガスと水素等のキャリアガスとの混合ガスとを高温で反応させる方法等の公知技術で製造されている。また、カーボンファイバー７は繊維径が約１０μｍ、繊維長が約１００μｍとなっており、例えば有機物高分子繊維を炭素化する等の公知技術で製造されている。このＶＧＣＦ５及びカーボンファイバー７とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂６とを溶融混練し、遅い射出速度で射出成形することにより、ワイヤガイド２の形状に成形されている。
【００１７】
また、ＶＧＣＦ５及びカーボンファイバー７の含有率をそれぞれ５〜２５重量％、これらの合計含有率を３０重量％以下としている。
【００１８】
上記構成によれば、ワイヤガイド２を射出成形などにより樹脂成形でき、低コストである。また、ＶＧＣＦ５、カーボンファイバー７が耐摩耗性、摺動性に寄与し、十分な耐摩耗性、摺動性が得られる。
【００１９】
また、ＶＧＣＦ５が分散して配置され、ＶＧＣＦ５とカーボンファイバー７が多くの部分で互いに干渉し合うので、ワイヤ４とワイヤガイド２との間に働く摩擦熱を効率よく放出することができ、十分な放熱性を得られる。特に、ＶＧＣＦ５が摺動性に大きく寄与するとともに、カーボンファイバー７が放熱性に寄与し、これによって十分な摺動性、放熱性が得られる。
【００２０】
なお、ＶＧＣＦ５の含有率をカーボンファイバー７の含有率よりも高くすると、ワイヤガイド２の摺動性をより向上することができる。また、カーボンファイバー７の含有率をＶＧＣＦ５の含有率よりも高くすると、放熱性及び樹脂成形時の収縮の低減を向上できる。
【００２１】
また、カーボンファイバー７の繊維径及び繊維長は、上記に限らず適宜変更可能である。また、ＶＧＣＦ５及びカーボンファイバー７の含有率も上記の値に限定されるものではないが、ＶＧＣＦ５及びカーボンファイバー７の含有率を高くしすぎると成形時の樹脂組成物の流動性が低下し、ワイヤガイド２を射出成形する際に成形樹脂が型に完全に充填されない可能性が生じる。
【００２２】
また、第１の炭素繊維としてＶＧＣＦ５を用いたが、微細な炭素繊維はこれに限るものではなく、例えばカーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバーとしても良い。また、熱可塑性樹脂６はＰＰＳに限らず、適宜変更可能であり、例えばポリアミドでも良い。
【００２３】
従来構造に係るワイヤガイド（二硫化モリブデン入りポリアミド製：従来例１、ジルコニアセラミック製：従来例２）と、本発明に係るワイヤガイド（ＶＧＣＦ及びカーボンファイバー入りＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製：テーパ孔加工無・実施例３：テーパ孔加工有・実施例４）とを、ドットプリンタ用印字ヘッドに組み込んで印字動作したときのワイヤガイドのガイド孔摩耗量、及び従来例１の製造コストを１としたときの各実施例における製造コストの比較表を示す。
【００２４】
【表１】
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上表からみてもわかるように、二硫化モリブデン入りポリアミドを用いた従来例１に係るワイヤガイドと、ジルコニアセラミックを用いた従来例２に係るワイヤガイドとを比較すると、１億ドットの耐久試験終了時において、従来例１に係るガイド孔の摩耗量が５０μｍであったのに対し、従来例２に係るガイド孔の摩耗量が１μｍであった。また、製造コストにおいて、従来例１に係る製造コストが１であるのに対し、従来例２に係る製造コストは２０である。上記の結果より、従来例２は従来例１よりも耐摩耗性が遙かに高いが、その反面コストも高くなった。
【００２５】
それに対し、ＶＧＣＦ及びカーボンファイバー入りＰＰＳを用いた実施例３に係るワイヤガイドは、ジルコニアセラミックを用いた従来例２に係るワイヤガイドとを比較すると、３億ドットの耐久試験終了時において、実施例３に係るガイド孔の摩耗量が２０μｍであったのに対し、従来例２に係るガイド孔の摩耗量が２μｍであった。また、製造コストにおいて、実施例３に係る製造コストが２であるのに対し、従来例２に係る製造コストは２０である。上記の結果より、ＶＧＣＦ及びカーボンファイバー入りＰＰＳを用いた実施例３に係るワイヤガイドは、ジルコニアセラミックを用いた従来例２に係るワイヤガイドとを比較すると、実施例３に係る耐摩耗性は従来例２における耐摩耗性よりも若干劣るものの、実施例３に係る製造コストは従来例２に係る製造コストの１０分の１に抑えることができた。
【００２６】
さらに、ＶＧＣＦ及びカーボンファイバー入りＰＰＳを用いた実施例３に係るワイヤガイドに、耐摩耗性を向上させるためにテーパ孔を設けた実施例４に係るワイヤガイドは、ジルコニアセラミックを用いた従来例２に係るワイヤガイドとを比較すると、３億ドットの耐久試験終了時において、実施例４に係るガイド孔の摩耗量が５μｍであるのに対し、従来例２に係るガイド孔の摩耗量が２μｍであり、テーパ孔を設けたことにより実施例３と比較して実施例４の耐摩耗性が向上した。また、製造コストにおいて、実施例４に係る製造コストが２であるのに対し、従来例２に係る製造コストは２０である。
【００２７】
上記の結果より、ＶＧＣＦ及びカーボンファイバー入りＰＰＳを用いた実施例３に係るワイヤガイドに、耐摩耗性を向上させるためにテーパ孔を設けた実施例４に係るワイヤガイドは、ジルコニアセラミックを用いた従来例２に係るワイヤガイドと比較し、実施例４の製造コストについては従来例２の製造コストの８分の１に抑えられた。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のドットプリンタ用ワイヤガイドによれば、繊維系１〜１０００ｎｍの第１の炭素繊維と、前記第１の炭素繊維よりも繊維系の大きい第２の炭素繊維とを含有した樹脂組成物から構成されているので、低コストな構成で十分な耐摩耗性、摺動性、放熱性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤガイドが適用された印字ヘッドの先端部分を示す。
【図２】図１のワイヤガイドの組成構造を示す模式図である。
【図３】ドットプリンタ用印字ヘッドの全体構成を示す断面図である。
【図４】従来例における要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
２      ワイヤガイド
２ａ    テーパ孔（ガイド孔）
４      印字ワイヤ
５      気相成長炭素繊維（第１の炭素繊維）
７      カーボンファイバー（第２の炭素繊維）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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