(57)【要約】      （修正有）【課題】  成形工程を簡略化して、低コストかつ高精度に動圧発生部を成形する。【解決手段】  インクジェット方式による動圧発生部の印刷工程の前に、素材２’の外周面２ａ１を、酸洗浄、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄の中から選択される一の手段により洗浄する。ここで、動圧発生部は、軸受隙間に流体の動圧作用で圧力を発生させるものを意味し、例えば複数の溝と、各溝の間にあってこれを区画形成する凸状の部分とからなるもの、あるいは、円周方向に複数の円弧面を配列したもの等が含まれる。【選択図】  図１
2006207775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材表面に微量インクを供給し、この微量インクの集合体で動圧発生部を印刷する工程と、インクを硬化させる工程とを含み、
動圧発生部の印刷工程の前に、素材表面を、酸洗浄、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄の中から選択される一の手段により洗浄することを特徴とする動圧発生部の成形方法。
【請求項２】
上記洗浄手段のうち酸洗浄を、塩酸を用いて行う請求項１記載の動圧発生部の成形方法。
【請求項３】
上記洗浄手段のうち酸洗浄を、超音波作用下で行う請求項１記載の動圧発生部の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受の構成部品に動圧発生部を成形するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動圧軸受は、軸部材と、軸部材の外周に位置する軸受部材の相対回転により軸受隙間に生じた潤滑油の動圧作用で圧力を発生させ、この圧力で軸部材を非接触支持する軸受である。この動圧軸受は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を備えるものであり、近年ではその特徴を活かして、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ用の軸受、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ用の軸受、あるいは電気機器、例えばプロジェクタのカラーホイール、軸流ファンなどの小型モータ用の軸受として、その用途を拡大しつつある。
【０００３】
この種の動圧軸受では、例えば軸部材の外周面に、動圧作用を発生するための動圧発生部（例えば動圧溝をへリングボーン形状やスパイラル形状等に配列したもの）が形成される。この特殊かつ複雑な動圧発生部を精度良く形成するための方法として、以下に述べる方法（１）〜（３）が知られている。
【０００４】
（１）動圧発生部を例えば動圧溝で構成する場合、動圧溝以外の部分を、軸部材の外周に電気化学的方法の組合せにより耐食インクで印刷し、非印刷部をエッチングにより腐食させて動圧溝を形成する。
【０００５】
（２）印刷装置の印刷型に軸部材を接触させながら軸部材を１回転させ、軸部材の外周に動圧溝以外の部分を耐食インクで印刷する。次いで、非印刷部のエッチング処理を行い動圧溝を形成する。
【０００６】
（３）印刷型を、軸部材の外周面と接触させながら軸部材の回転に応じて移動させることにより、軸部材の外周に動圧溝以外の部分を耐食インクで印刷すると共に、軸部材の印刷型との接触部以外の位置に光線を照射してインクを硬化させる（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特公昭６２−４９３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、（１）の方法では、工程が複雑となるために合理化が困難であり、また、（２）の方法では、軸部材が１回転する際に印刷の接合部で硬化不十分なインクの重なりが生じ、溝形状の崩れが生じ易く、印刷後に形状の修正が避けられない可能性がある。
【０００８】
一方、（３）の方法では、印刷型が軸部材の外周面と接触して移動するため、接触部で摩耗が生じ易く、量産時には印刷型の摩耗や変形等による印刷精度の低下が懸念される。さらにインク供給装置から供給された耐食インクは、印刷型を経て軸部材の外周面に到達し、さらにスキージ（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）により圧迫されて軸部材外周面に定着するから、溝形状に関与しない余分な耐食インクが必要であり、高価な耐食インクの使用量が増して不経済である。
【０００９】
また、印刷後はエッチングによる非印刷部の腐食、および耐食インクの除去が不可欠であることから、成形工程が複雑で多工程となり、高コスト化の一因となる。
【００１０】
本発明の課題は、成形工程を簡略化して、低コストかつ高精度に動圧発生部を成形することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、素材表面に微量インクを供給し、この微量インクの集合体で動圧発生部を印刷する工程と、インクを硬化させる工程を含み、動圧発生部の成形工程の前に、素材表面を、酸洗浄、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄の中から選択される一の手段により洗浄を行うことを特徴とする動圧発生部の成形方法を提供する。ここで、動圧発生部は、軸受隙間に流体の動圧作用で圧力を発生させるものを意味し、例えば複数の溝（軸方向溝、傾斜溝の何れでもよい。）と、各溝の間にあってこれを区画形成する凸状の部分とからなるもの、あるいは、円周方向に複数の円弧面を配列したもの等が含まれる。動圧発生部が形成される素材の材質は特に問わず、金属材料（ステンレス鋼等の硬質金属、真ちゅう等の軟質金属、焼結金属等）や樹脂組成物が、必要とされる軸受特性に応じて適宜選択され、使用される。
【００１２】
微量インクをインク供給部、例えばノズルから吐出し、これを素材表面に例えば着弾又は滴下させる等の形態で供給することにより、インク供給部（ノズル）と素材とを未接触の状態で印刷することが可能になる。従って、高精度の印刷が可能となる一方、従来方法で問題となる接触部での摩耗による印刷精度の低下を回避することができる。また、スキージが不要で必要箇所にのみインクが供給されるので、インクは動圧発生部の形成に関与するだけの量で足り、かかる材料コストを削減することができる。さらには、印刷型や印刷型を保持するための保持部材（例えば網の目状の印刷用スクリーン等）が不要であり、かつ素材の回転に応じて印刷型を移動させる機構も不要となるので、成形装置の構造を簡略化して、より一層の低コスト化を図ることができる。ノズルからインクを供給する代表例として、インクジェットによる供給方法を挙げることができる。
【００１３】
例えばインクジェット法では、印刷パターンを予めプログラミングし、そのプログラムに沿ってノズルの位置およびインクの供給・停止を制御することによりパターン印刷を行うが、この際、印刷パターンの成形精度は、インクを定着すべき素材の表面状態によって大きく左右される。すなわち、その表面にインクを定着させて動圧発生部を形成する素材は、例えば動圧軸受においては、軸部材であり、あるいは軸受スリーブなどである。これら動圧軸受の構成部品は、例えば金属の切削加工等で形成され、切削加工後の軸部材外周面には、切粉や機械油、油脂などの不純物が付着した状態となる。このままの状態の素材を使用すれば、素材表面のうち、表面状態が良好でない（不純物が付着した）領域に着弾した微量インクの、着弾後の形状（例えば素材表面との接触角）が、表面状態の良好な他所に着弾したインクの形状と異なる場合がある。そのため、着弾後の微量インクの形状（例えば表面との接触角）にばらつきが生じ、これら微量インクの集合体で形成される動圧発生部の形状が安定しない可能性がある。
【００１４】
インクジェット法では、着弾後の微量インクの形状（接触角）を想定した上でノズル位置を制御しているので、着弾する素材表面の位置によって、微量インクの着弾後の形状が一定しないと、たとえノズル位置やインクの吐出量を高精度に制御したとしても、微量インクの集合体で形成される印刷パターン（動圧発生部）を、高い形状精度をもって形成できない可能性がある。アセトン等の有機溶剤で素材表面を洗浄する方法も考えられるが、これら有機溶剤では、洗浄性に乏しく、素材の表面状態を所要のレベルにまで改善することは難しい。
【００１５】
そこで、本発明では、動圧発生部の成形工程の前に、素材表面を、酸洗浄、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄の中から選択される一の手段により洗浄することにした。これによれば、例えば素材本体の成形工程中に素材表面に付着した不純物が取り除かれ、素材表面が一様かつ良好な表面状態となる。従って、この後の印刷工程で、素材表面に供給された微量インクの形状、例えば素材表面との接触角を一定とし、印刷パターンの成形性を向上させることができる。また、素材ごとの表面状態のばらつきを小さく抑えることで、印刷パターンの再現性を改善することができる。
【００１６】
素材表面の洗浄手段としては、酸洗浄、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄などが使用可能であるが、例えば素材表面が金属からなる場合には、金属の溶解性に優れている酸洗浄を用いるのが好ましい。これによれば、素材表面に付着した不純物の除去に加えて、金属素材の表面に形成される酸化被膜の除去が可能となるので、素材の表面状態をより均一かつ良好なものにすることができる。
【００１７】
例えば動圧軸受に使用される軸部材には、ステンレス鋼等の高強度材料が用いられるが、このような場合、酸の中でも特にステンレス鋼の溶解性に優れた塩酸を用いるのがより好ましい。
【００１８】
また、素材表面の酸洗浄を、超音波作用下で行うことによっても、素材表面の洗浄作用を高めることができる。あるいは、洗浄環境下における温度を上げる（例えば５０℃程度）ことによっても、洗浄作用を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、成形工程を簡略化して、低コストかつ高精度に動圧発生部を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
本発明の実施形態に係る動圧発生部の成形方法として、図３に示す軸部材２を一例に取り、この軸部２ａの外周面２ａ１に動圧発生部を形成する工程を説明する。
【００２２】
この実施形態において、軸部２ａの外周面２ａ１に形成される動圧発生部は、軸部外周面の洗浄工程（ａ）と、軸部外周面にインクを供給する印刷工程（ｂ）、および供給されたインクを硬化させる硬化工程（ｃ）とを経て形成される。
【００２３】
（ａ）洗浄工程
まず、動圧発生部を構成するインクを供給すべき素材表面を洗浄する。この実施形態では、軸部２ａの素材２ａ’として、ステンレス鋼などの金属を、研削等の機械加工で軸状に成形したものを使用する。また、洗浄手段として、塩酸を用いた酸洗浄を採用する。
【００２４】
所定濃度の塩酸を満たした容器内に素材２ａ’を投入し、素材２ａ’の表面（特に外周面２ａ１）を超音波作用下で塩酸溶液中に浸漬させる。所定時間の浸漬後、素材２ａ’を塩酸溶液中から取出し、表面に付着した塩酸を、例えば超純水中での超音波洗浄等により取り除く。
【００２５】
これにより、素材２ａ’の外周面２ａ１に付着した切粉や油脂等の不純物が取り除かれる。また、ステンレス製の素材２ａ’の外周面２ａ１に形成された酸化被膜が取り除かれる。これにより、外周面２ａ１の表面状態は良好かつ一様なものとなる。
【００２６】
（ｂ）印刷工程、および（ｃ）硬化工程
図１は、インクジェット法による動圧発生部の印刷装置の概要を示す。この印刷装置は、微量インクを供給する印刷工程（ｂ）と、供給したインクを硬化させる硬化工程（ｃ）とを連続して行うための形態をなす。同図に示すように、この印刷装置は、回転駆動部１３と、回転駆動部１３により回転駆動される素材２ａ’の外周面２ａ１と対向させた一又は複数のノズルヘッド１０と、ノズルヘッド１０に対してその円周方向位置を異ならせて配置した、好ましくは図示のように、素材２ａ’を挟んでノズルヘッド１０と対向配置した硬化部１１とを主に備える。ノズルヘッド１０には、液滴状の微量インク１２を吐出する複数のノズル１４が軸方向に配設されている。このノズル１４の列は、一列でもよく、素材２ａ’と直交する方向に複数列設けてもよい。インク１２は、例えば光硬化性樹脂、好ましくは紫外線硬化樹脂をベースとする樹脂組成物であり、必要に応じて有機溶媒、例えば光重合開始剤を適量配合したものが使用される。硬化部１１は、インク１２を硬化させるための光を照射する光源で、例えば紫外線ランプが使用される。
【００２７】
インク１２を構成する紫外線硬化樹脂としては、ラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマー、カチオン重合系モノマーの他、イミドアクリレート、あるいは環状ポリエン化合物やポリチオール化合物に代表されるエン・チオール化合物が挙げられるが、この中でもラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマー、カチオン重合系モノマーが好適に使用可能である。これら紫外線硬化樹脂は、単体で使用する他、２種類以上を混合して使用することができる。また、上記１種類の樹脂、あるいは２種以上の樹脂混合物をベース樹脂として使用することもできる。
【００２８】
これらベース樹脂には、ラジカル系光重合開始剤や、カチオン系光重合開始剤等の光重合開始剤を使用することができる。これら光重合開始剤も、１種類、あるいは２種類以上を組合わせたものを使用することが可能である。
【００２９】
以上の構成において、素材２ａ’を回転駆動させた状態でノズル１４からインク１２を吐出することにより、液滴状の微量インク１２が素材２ａ’の外周面２ａ１の所定位置に着弾する。この液滴をなす微量インク１２を多数集合させることで、素材２ａ’の外周面２ａ１に、動圧発生部としての、例えばへリングボーン形状に配列された複数の動圧溝Ａｂと、動圧溝Ａｂを区画形成する区画部Ａａとを有する動圧溝パターン（ラジアル軸受面Ａとなる領域）が形成される（図１あるいは図３を参照）。この実施形態では、区画部Ａａのみが上記微量インク１２の集合体で形成される。
【００３０】
動圧溝パターンの印刷は、この実施形態では、素材２ａ’の回転に伴って徐々に円周方向に進行する形で行われ、印刷部分が硬化部１１の対向領域に達すると（この図示例ではノズルヘッド１０対向箇所から半周すると）、紫外線の照射を受けたインク１２が重合反応を起こして順次硬化する。各ノズル１４からのインク１２の供給・停止を適宜切替えながら素材２ａ’を１回転〜数十回転させて、素材２ａ’の全周に動圧発生部を構成する区画部Ａａを形成する。このとき、ノズルヘッド１０と硬化部１１とは素材２ａ’を挟む対向位置に配置されているので、硬化部１１から照射される紫外線は素材２ａ’に遮蔽され、ノズル１４から吐出されるインク１２には重合反応による硬化作用は及ばない。従って、硬化したインク１２によるノズル１４の目詰まり等を防止して、効率よく区画部Ａａ（および動圧溝Ａｂ）を形成することができる。
【００３１】
この印刷の際、ノズルヘッド１０を固定位置に配置する他、素材２ａ’の軸方向にスライドさせてもよい。また、図示例では、一のノズルヘッド１０を使用する場合を例示しているが、これを軸方向あるいは円周方向の複数箇所に配置することもできる。また、例えば図２に示すように、複数の素材２ａ’を直列に結合し、これらを同時回転させながら一又は複数のノズルヘッド１０で軸方向にスライドさせて各素材２ａ’に動圧溝パターンを形成することもできる。この場合、素材２ａ’同士の同軸度の確保は、例えば一方の軸端に設けた凸部２ａ２を他方の軸端に設けた凹部２ａ３に嵌合させることによリ行うことができる。また、この実施形態では、素材２ａ’を回転駆動した場合を説明したが、素材２ａ’を固定し、ノズルヘッド１０および硬化部１１を素材２ａ’周りで回転駆動させてもよい。
【００３２】
このように、インクジェット法では、予めプログラミングされた形状パターンに倣って液滴状をなす微量インク１２を、その吐出量を正確に調整して吐出する。加えて、先の洗浄工程（ａ）では、素材２ａ’の外周面２ａ１が酸洗浄により洗浄され、その表面状態が全面に亘って一様に改善される。従って、素材２ａ’の外周面２ａ１上に着弾・滴下された微量インク１２は、着弾後一様な形状、例えば外周面２ａ１との間に一様な接触角をなし、これら微量インク１２の集合体で形成される動圧溝パターンを高精度に形成することができる。加えて、この種の成形方法によれば、硬化したインク１２自体で必要な動圧溝深さ（数μｍ〜数十μｍ）を確保することができるので、印刷後にレース加工やエッチング等を施さずに済み、そのまま動圧発生部付きの軸部材２として使用することができる。
【００３３】
上述の洗浄処理を施す素材２ａ’の外周面２ａ１は、例えば研削等の機械加工によって形成されるが、加工後の表面粗さの程度によっては、研削時の研削方向の筋目が残ることがある。これらの筋目は、滴下供給したインク１２を定着すべき位置から筋目に沿って流動させる可能性があるため、決して好ましくはないが、上述のように、酸、特に塩酸で洗浄することにより、この種の問題を解消することができる。ただし、洗浄時間（酸でいえば、浸漬時間）をあまりに長くとると、サイクルタイムの増加だけでなく、素材２ａ’表面を必要以上に溶かし、却って表面状態（例えば表面粗さ）を悪化させることになる。そのため、採用する洗浄手段の洗浄力（溶解力）に合わせて洗浄時間を適宜設定する必要がある。目安として、洗浄後の外周面２ａ１の表面粗さＲａは０．０５μｍ以下であればよく、０．０３μｍ以下であればなおよい。
【００３４】
また、この実施形態では、洗浄工程（ａ）の後に、印刷工程（ｂ）および硬化工程（ｃ）を行う場合を説明したが、この他に、例えば洗浄工程（ａ）と印刷工程（ｂ）との間に、カップリング剤による表面処理工程を介入させることも可能である。これは、外周面２ａ１の洗浄後、インク１２の滴下前に、素材２ａ’の外周面２ａ１に、カップリング剤からなる被膜（図示は省略）を形成するものである。この種の被膜形成（表面処理）は、カップリング剤を例えばアルコールや、アルコールと水の混合液、あるいはトルエン等の溶剤で所定濃度（０．１〜５ｗｔ％）に希釈した後、これをスプレー法やディッピング法等の手段で素材外周面２ａ１に供給することで行われる。上記カップリング剤としては、種々のものが使用可能であるが、工業的な安定性を考慮すると、チタネート系カップリング剤が好ましく使用できる。
【００３５】
このように、インク１２による動圧発生部の印刷前に、素材２ａ’の外周面２ａ１にカップリング剤からなる被膜を形成することによって、本来的には接着性に乏しい金属等の無機材料とインク等の有機材料との間の接着性を改善することができる。従って、インク１２の硬化後も軸受部材との摺動接触による剥離や脱落が生じ難く、動圧発生部の形状を長期間安定して保持することができる。特に、この実施形態のように、塩酸で洗浄処理された素材２ａ’表面にカップリング剤による表面処理を施すことにより、カップリング剤からなる被膜が部分的に形成されないといった事態を避けて、この種の被膜を外周面２ａ１上に均一かつ確実に形成することができる。
【００３６】
なお、この実施形態では、素材２ａ’の洗浄手段として、塩酸等の酸による洗浄を採用した場合を説明したが、この他に、ＵＶ洗浄、オゾン洗浄、あるいは両者を併用した洗浄を採用することもできる。これらの洗浄方法は、ドライ環境下で実施することができるので、酸洗浄のように、洗浄処理後に素材２ａ’の表面に付着した酸を除去し、あるいは除去に伴い素材外周面２ａ１に付着した水分を乾燥するといった手間を省くことができ、作業工程の簡略化につながる。
【００３７】
以上、軸部２ａ（素材２ａ’）の外周面２ａ１に動圧発生部を印刷成形した場合を説明したが、上記の方法は、軸部材２との間で動圧軸受を構成する軸受部材（図３でいえば軸受スリーブ８に対応。以下、各構成部材は図３を参照。）の内周面に動圧発生部を印刷成形する場合にも適用可能である。この他、同様の方法で、例えば軸部材２のフランジ部２ｂ、ハウジング７の底部７ｃ等の端面にスラスト方向の動圧を発生させるための動圧発生部（例えば動圧溝）を形成することもできる。
【００３８】
また、以上の説明では、インク１２の定着方式としてインクジェット方式を採用した場合を説明したが、この方式に限らず、例えば電気泳動を利用して液滴を吐出・着弾させる方式や、いわゆるノズルレスタイプの液滴吐出方式、あるいはマイクロピペットを介してインクを液滴の状態ではなく連続的に素材の表面に吐出する方式、あるいは素材表面までの距離を短縮し、インクを吐出と同時に定着面に接触させる方式などを採用することができる。
【００３９】
上記工程を経て製造された軸部材２は、例えばこの軸部材２と、軸部材２との間の軸受隙間に流体の動圧作用を生じて軸部材２を非接触支持する軸受部材とで動圧軸受を構成する。以下、軸部材２を組み込んだ動圧軸受装置の構成例を図面を基に説明する。
【００４０】
図３は、上記工程を経て製造された軸部材２を組み込んだ動圧軸受装置１の第１構成例を示す。この動圧軸受装置１は、回転中心に軸部２ａを有する軸部材２と、軸部材２を内周に挿入可能な軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８を内周に固定したハウジング７と、ハウジング７の一端開口側に設けられたシール部材９とを備えている。この実施形態において、軸受部材は、ハウジング７および軸受スリーブ８とで構成される。なお、説明の便宜上、シール部材９の側を上側、シール部材９と軸方向に反対の側を下側として、以下説明を行う。
【００４１】
軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの一端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとを有する。軸部２ａの外周面２ａ１には、ラジアル動圧発生部として、例えばへリングボーン形状に配列された複数の動圧溝Ａｂと、各動圧溝Ａｂを区画形成する区画部Ａａとを含むラジアル軸受面Ａが軸方向に離隔して２箇所形成される。上側のラジアル軸受面Ａでは、動圧溝Ａｂが軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。
【００４２】
軸受スリーブ８は、例えばＣｕ（Ｃｕ合金を含む）やＡｌ（Ａｌ合金を含む）等の軟質金属の非孔質体、あるいは焼結金属の多孔質体で円筒形状に形成される。軸受スリーブ８の内周面８ａは、平滑な円筒面となる。軸受スリーブ８の下端面８ｂの全面あるいは一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、図示は省略するが、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝と、これら動圧溝を区画形成する区画部とを含む第１スラスト軸受面Ｂが形成されている。なお、動圧溝の配列パターンとしては、この他に、へリングボーン形状を採用することができる。
【００４３】
ハウジング７は、略円筒状の側部７ｂと、側部７ｂの下端に位置し、側部７ｂと一体又は別体に設けられる底部７ｃとを備えている。この実施形態では、底部７ｃは、側部７ｂとは別部材として共に金属で形成され、側部７ｂの下端に接着（ルーズ接着、圧入接着を含む）、圧入、溶着（例えば超音波溶着）、溶接（例えばレーザ溶接）などの手段により固定される。もちろん側部７ｂと底部７ｃの何れかを樹脂、あるいは両者を樹脂で形成することも可能である。
【００４４】
底部７ｃの上端面７ｃ１の全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、図示は省略するが、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝と、これら動圧溝を区画形成する区画部とを含む第１スラスト軸受面Ｃが形成されている。なお、動圧溝の配列パターンとしては、この他に、へリングボーン形状を採用することができる。
【００４５】
ハウジング７の開口部７ａの内周には、金属材料あるいは樹脂材料で形成された環状のシール部材９が、圧入、接着、溶接等の手段で固定される。シール部材９の内周面９ａは、軸方向上方に向けて漸次拡径するテーパ状をなし、内周面９ａとこれに対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間に上方に向けて径方向寸法を漸次拡大させたシール空間Ｓが形成される。
【００４６】
上記構成の動圧軸受装置１の内部には潤滑油が充填され（図３中散点領域）、潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ内に維持される。なお、部品点数および組立工数の削減のため、シール部材９をハウジング７と一体に形成（インサート成形、アウトサート成形を含む。）することもできる。あるいは、シール部材９の代わりに、軸受スリーブ８の内周面８ａの上端開口側領域をラジアル軸受面となる領域よりも大径に、あるいは漸次拡径状に形成し、この領域と対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間にシール空間を形成することもできる。
【００４７】
軸部材２の回転時、軸部材２の外周面２ａ１のラジアル軸受面Ａ（上下２箇所の動圧溝Ａｂ形成領域）は、軸受スリーブ８の内周面８ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部２ａの回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が各ラジアル軸受面Ａにおける動圧溝Ａｂの軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このような動圧溝Ａｂの動圧作用によって、軸部２ａをラジアル方向に非接触支持する第一ラジアル軸受部Ｒ１と第二ラジアル軸受部Ｒ２がそれぞれ構成される。
【００４８】
同時に、軸受スリーブ８のスラスト軸受面Ｂ（動圧溝形成領域）とこれに対向するフランジ部２ｂの上端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、および底部７ｃのスラスト軸受面Ｃとこれに対向するフランジ部２ｂの下端面２ｂ２との間のスラスト軸受隙間にも、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜が形成され、この油膜の圧力によって、フランジ部２ｂをスラスト方向に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１および第２スラスト軸受部Ｔ２が構成される。
【００４９】
なお、この動圧軸受装置１では、軸部材２の回転中、軸部材２と軸受スリーブ８との径方向隙間に位置する潤滑油がハウジング７の底部７ｃ側に押込まれるため、このままでは、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間での圧力が過度に高まり、これに起因して潤滑油中での気泡の発生や潤滑油の漏れ、あるいは振動の発生が懸念される。この場合、スラスト軸受隙間（特に第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間）とシール空間Ｓとの間を連通する連通路を設けることで、この種の連通路を通って潤滑油がスラスト軸受隙間とシール空間Ｓとの間で流通するため、かかる圧力差が早期に解消され、上記の弊害を防止することができる。図３では一例として、軸受スリーブ８の外周面８ｄに連通路１０ａを形成し、かつシール部材９の下端面９ｂに連通路１０ｂを形成した場合を例示している。
【００５０】
ところで、本実施形態においては、第１スラスト軸受面Ｂを軸受スリーブ８の下端面８ｂに、第２スラスト軸受面Ｃをハウジング７の底部７ｃの上端面７ｃ１に形成したが、これらスラスト軸受面Ｂ、Ｃをこれらと対向する面（フランジ部２ｂの両端面２ｂ１、２ｂ２）の側に形成することもできる。なお、各スラスト軸受面Ｂ、Ｃは、型成形の他、ラジアル軸受面Ａと同様に、洗浄工程→動圧発生部の印刷・硬化工程、あるいは洗浄工程→カップリング剤による表面処理工程→動圧発生部の印刷・硬化工程を経て形成することもできる。
【００５１】
本発明に係る動圧発生部を備えた軸部材２は、上記の構成に限らず、他の構成の動圧軸受装置にも好ましく使用することができる。以下の図４〜図６に記載の動圧軸受装置の、図３に示す第１構成例と構成・作用を同一にする部位および部材については、同一の参照番号を付し、重複説明を省略する。なお、以下説明する何れの形態についても、軸部材２の軸部２ａの外周面２ａ１に上記インクジェット法によって動圧発生部を有するラジアル軸受面Ａが形成される。
【００５２】
図４は、動圧軸受装置１の他の構成例を示している。同図における動圧軸受装置１は、主にシール空間Ｓがハウジング７の外径側に形成されている点、および第２スラスト軸受部Ｔ２がハウジング７の側部７ｂの上側端面７ｂ１とディスクハブ３を構成するプレート部３ａの下端面３ａ１との間に形成されている点で第１構成例に係る動圧軸受装置と構成を異にする。
【００５３】
図５は、動圧軸受装置１の他の構成例を示している。同図における動圧軸受装置１は、主に軸受部材を、軸受スリーブ８とハウジング７とを一体化したもので構成した（軸受部材２７）点、底部としての蓋部材２８の外周に上方に突出する円筒部２８ａを設け、この円筒部２８ａを、軸受部材２７のうち、軸受スリーブ８に相当する小径円筒部２７ａの下端面２７ａ１に当接させている点で第１構成例に係る動圧軸受装置と構成を異にする。このように、軸受装置の構成部品同士の一体化を進めることで、部品点数の削減や組立工数の削減を図ることができ、より一層の低コスト化が達成可能となる。
【００５４】
図６は、動圧軸受装置１の他の構成例を示している。この動圧軸受装置１において、軸部材２２は、軸部２２ａの下端よりも上方にフランジ部２２ｂを設け、軸部材２２の回転時、このフランジ部２２ｂの下端面２２ｂ２とこれに対向する軸受スリーブ８の上端面８ｃとの間にスラスト軸受部Ｔのスラスト軸受隙間を形成する。ハウジング７の上端内周にはシール部材２９が固定され、シール部材２９の内周面２９ａと軸部材２２の外周面２２ａ１との間にシール空間Ｓ’が形成される。シール部材２９の下端面２９ｂは、フランジ部２２ｂの上端面２２ｂ１と軸方向隙間を介して対向し、軸部材２２の上方への変位時、フランジ部２２ｂの上端面２２ｂ１と係合することで、軸部材２２の抜止め機能を兼ねる。
【００５５】
ところで、以上の構成例に示したラジアル軸受面Ａに含まれる動圧発生部の形状は一例にすぎず、インクジェット法により印刷可能な形状であれば、これ以外の溝配列形状（例えばスパイラル形状）に対応した動圧溝パターンを形成することもできる。ラジアル軸受面Ａに含まれる動圧発生部としては、この他に、図示は省略するが、軸方向の溝を円周方向の複数箇所に形成した、いわゆるステップ状の動圧発生部、あるいは、円周方向に複数の円弧面を形成した、いわゆる多円弧状の動圧発生部についても同様の方法で印刷形成することができる。
【００５６】
また、以上の説明では、ラジアル軸受面Ａを軸方向二箇所に離隔して形成する場合を例示したが、ラジアル軸受面Ａの数は任意であり、全体で一箇所あるいは三箇所以上にラジアル軸受面Ａを形成することもできる。
【００５７】
また、スラスト軸受面Ｂ、Ｃには、動圧発生部として、上記複数の動圧溝をスパイラル形状に配列したものの他、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ状の動圧発生部や、いわゆる波型状（ステップが波型になったもの）をなす動圧発生部を形成することができる。
【００５８】
また、以上の実施形態では、動圧軸受装置１の内部に充満し、各軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に潤滑膜を形成可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。
【００５９】
以上、説明を行った動圧軸受装置１は、例えばＨＤＤ等のディスク駆動装置をはじめとする情報機器用スピンドルモータに組み込んで使用することもできる。図７はその一構成例を示す図で、このスピンドルモータは、動圧軸受装置１と、動圧軸受装置１の軸部材に取り付けられたディスクハブ３と、例えば径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５と、モータブラケット６とを備えている。ステータコイル４はモータブラケット６の外周に取り付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３の内周に取り付けられる。ディスクハブ３は、その外周に磁気ディスク等のディスクＤを一枚又は複数枚保持する。ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間に発生する電磁力でロータマグネット５が回転し、それに伴ってディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されるディスクＤが軸部材２と一体に回転する。このモータは、高い耐久性と回転精度とを兼ね備えるものである。
【実施例１】
【００６０】
本発明の有用性を立証するため、ステンレス製（ＳＵＳ４２０）の軸部材を素材とし、この素材を、濃度の異なる２種類の塩酸（１５ｗｔ％塩酸、３０ｗｔ％塩酸）中に浸漬させることで、素材表面を洗浄処理した。この洗浄は、洗浄時間（浸漬時間）を変更して数回行った。洗浄後、素材表面の表面粗さを測定し、浸漬時間との関係を調べた。
【００６１】
図８に洗浄試験の結果を示す。横軸は浸漬時間［ｍｉｎ］を、縦軸は素材の表面粗さＲａ［μｍ］をそれぞれ示す。同図より、何れの塩酸濃度の場合についても、表面粗さＲａは、浸漬時間と共に増加し、例えば表面粗さＲａ＝０．０５μｍとなる浸漬時間は、塩酸濃度１５ｗｔ％では約９分、塩酸濃度３０ｗｔ％では約６分であった。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る動圧発生部の成形装置の一例を示す図である。
【図２】動圧発生部の成形方法の他形態を示す図である。
【図３】動圧軸受装置の断面図である。
【図４】動圧軸受装置の他の構成例を示す断面図である。
【図５】動圧軸受装置の他の構成例を示す断面図である。
【図６】動圧軸受装置の他の構成例を示す断面図である。
【図７】動圧軸受装置を組み込んだスピンドルモータの一例を示す断面図である。
【図８】素材表面の洗浄試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１        動圧軸受装置
２        軸部材
２ａ      軸部
２ａ’    素材
２ａ１    外周面
２ｂ      フランジ部
７        ハウジング
８        軸受スリーブ
８ａ      内周面
１０      ノズルヘッド
１１      硬化部
１２      インク
１４      ノズル
２２      軸部材
２２ａ    軸部
２２ａ１  外周面
２２ｂ    フランジ部
２７      軸受部材
Ａ        ラジアル軸受面
Ａａ      区画部
Ａｂ      動圧溝
Ｂ、Ｃ    スラスト軸受面
Ｒ１、Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２  スラスト軸
Ｓ        シール空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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