(57)【要約】【課題】動作流体であるオイルの劣化を防ぎ、軸受性能の安定した長寿命な動圧軸受装置を実現する。【解決手段】互いに回転自在に嵌合する軸１またはスリーブ２の母材は銅合金からなり、母材表面には、鉛を含有しない無電解ニッケルメッキの表面処理膜を設ける。母材を構成する銅合金に含まれる鉛含有量は０．０１重量％以下であり、表面処理として鉛を含有しない無電解ニッケルメッキを施すことによって、鉛によるオイル劣化を防ぐ。母材の鉛含有量が少ないほど、無電解ニッケルメッキとの相性が良いため、メッキムラやピンホールが発生しにくい。【選択図】図１
2008101729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに回転自在に嵌合する軸およびスリーブと、両者の間に介在するオイルと、を有し、前記軸および前記スリーブの少なくとも一方には、前記オイルに動圧を発生させるための動圧発生手段が設けられた動圧軸受装置であって、前記軸または前記スリーブの母材は、鉛含有量が０．０１重量％以下である銅合金からなり、前記母材には、鉛を含有しない無電解ニッケルメッキの表面処理が施されていることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
前記オイルは、エステル系を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の動圧軸受装置からなる軸受部と、前記軸受部によって回転支持された回転多面鏡とを備えていることを特徴とする偏向走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタや光・磁気ディスク装置等に用いられる動圧軸受装置および偏向走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやディジタル複写機等に搭載される偏向走査装置には、高速回転する回転多面鏡を支える軸受部に、安定した滑らかな回転を得るための動圧軸受装置が用いられている。また、光ディスクや磁気ディスク等の情報記録機器においても、高速で回転するディスクを支えるために、動圧軸受が幅広く使用されている。
【０００３】
図２は、一従来例における動圧軸受装置を示すもので、同図の（ａ）は、軸１０１が取り付けられた状態、（ｂ）は軸１０１が取り付けられていない状態を示している。この動圧軸受装置は、軸１０１と、軸１０１を軸受孔１０５内に回転自在に支持するスリーブ１０２と、スリーブ１０２の下端に固定されて軸受孔１０５を封鎖する円板１０３と、円板１０３に支持されたスラスト板１０４とによって構成されている。また、スリーブ１０２の軸受孔１０５と軸１０１との間の軸受間隙や、スラスト板１０４と軸１０１の端面との間には動作流体であるオイル１０６が充填されている。
【０００４】
スリーブ１０２の軸受孔１０５の上端、下端、および中央にはそれぞれ大径部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが設けられている。また、上端の大径部１０５ａと中央の大径部１０５ｃの間と、中央の大径部１０５ｃと下端の大径１０５ｂの間とには、それぞれ１つの折り返し線を有するヘリングボーン状の動圧発生溝１０７ａ、１０７ｂが形成されている。また、スラスト板１０４の上面にはスパイラル溝が形成されている。軸１０１の上端部はスリーブ１０２の軸受孔１０５より上方に突出し、その上部に図示しないボス部が固定されている。
【０００５】
軸１０１が回転するとスリーブ１０２の軸受孔１０５に設けられた動圧発生溝１０７ａ、１０７ｂの作用でオイル１０６に動圧を発生させ、軸１０１はスリーブ１０２の軸受孔１０５に非接触で回転する。また、スラスト方向についてもスラスト板１０４に設けられたスパイラル溝の作用で動圧を発生し、軸１０１が浮上した状態で支持される。この動圧軸受装置を偏向走査装置に使用する場合は、軸１０１の上端にボス部を介して図示しない回転多面鏡が一体的に結合されており、これを回転駆動するために、モータのロータ等も軸１０１に固着されている。
【０００６】
このように構成された動圧軸受装置においては、軸またはスリーブに含まれる鉛と動作流体のオイルが高温環境化になるにつれ反応しやすくなる。このため、モータの長時間の運転や、起動・停止の間欠運転を行うと、動作流体のオイルはゲル状となり、粘性が悪化して、軸受寿命の低下を招く。
【０００７】
そこで特許文献１に開示されたように、軸またはスリーブが銅合金からなり、その含有する鉛を０．００３〜０．５重量％に抑えることで、鉛との反応によるオイルの劣化を抑制する構成が知られている。
【０００８】
また、特許文献２に開示されたように、軸またはスリーブの表面に無電解ニッケルメッキを施す方法もある。
【特許文献１】特開２００３−９７５５７号公報
【特許文献２】特開２０００−３２１５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の構成では、動圧で支持できない低速回転領域や、起動・停止の間欠運転を行った場合に、軸とスリーブが接触して摺動磨耗を起こすのを避けることはできない。
【００１０】
また、特許文献２に開示されたものは、軸またはスリーブの表面に形成される無電解ニッケルメッキにメッキムラやピンホールが発生しやすい。そのため、寸法精度の向上を図るために後加工としての切削加工やボールバニッシュ加工を必要とする場合がある。
【００１１】
本発明は、軸やスリーブに含有される鉛と動作流体のオイルとの反応を抑制するとともに、モータの起動・停止時や、低速運転等における摺動磨耗を低減できる動圧軸受装置および偏向走査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の動圧軸受装置は、互いに回転自在に嵌合する軸およびスリーブと、両者の間に介在するオイルと、を有し、前記軸および前記スリーブの少なくとも一方には、前記オイルに動圧を発生させるための動圧発生手段が設けられた動圧軸受装置であって、前記軸または前記スリーブの母材は、鉛含有量が０．０１重量％以下である銅合金からなり、前記母材には、鉛を含有しない無電解ニッケルメッキの表面処理が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
銅合金からなる軸またはスリーブに含まれる鉛含有量が少ないほど、無電解ニッケルメッキとの相性が良く、表面処理後におけるメッキムラやピンホールが発生しにくく、寸法精度が安定化しやすい。
【００１４】
また、動作流体の基油がエステル系を主成分とするオイルと、無電解ニッケルメッキに鉛が含まれていない表面処理を施した軸またはスリーブとの組み合わせであれば、高温環境化における鉛とオイルとの反応が抑制される。したがって、オイルの粘性が悪化することなく、軸受寿命が向上する。
【００１５】
その結果、長寿命でしかも軸受性能の安定した動圧軸受装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１の（ａ）は、一実施の形態による偏向走査装置の主要部を示す断面図であり、光ビームを偏向走査するための反射面１１ａを有する回転多面鏡１１とこれを回転駆動するための駆動部を示している。図１の（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）の動圧軸受装置を示す断面図であり、（ｂ）は軸１がスリーブ２に取り付けられた状態、（ｃ）はスリーブ２のみを示している。
【００１８】
図１の（ａ）に示すように、軸１は永久磁石１２ａとヨーク１２ｂからなるロータ１２と回転多面鏡１１とで一体化されている。また、スリーブ２は、駆動コイル１３ａとステータコア１３ｂからなるステータ１３および回路基板１４と一体化され、軸１とスリーブ２は互いに回転可能に嵌合されている。
【００１９】
スリーブ２の母材は銅合金であるが、その銅合金に含まれる鉛含有量が０．０１％重量以下のものを使用し、まずこの母材をスリーブ形状に加工する。
【００２０】
加工されたスリーブ２に銅を含まない無電解ニッケルメッキを施す。前処理工程として、スリーブ２の脱脂、活性化、水洗等を行い、続いて、銅を含まない無電解ニッケルメッキ槽にスリーブ２を浸す。メッキは、一般的な電気通電法や触媒法等で行い、最適なメッキ厚を施こせばよい。その後、水洗、乾燥等を行えば、スリーブ２に銅を含まない無電解ニッケルメッキの表面処理膜が形成される。
【００２１】
ステータコア１３ｂは多極のポールシュウを有し、各ポールシュウに駆動コイル１３ａが巻回されている。多極に磁化された永久磁石１２ａの回転位置により順次通電が切り替えられ、ロータ１２とステータ１３との間に回転力を発生する。駆動コイル１３ａが巻回されたステータコア１３ｂは、駆動回路を構成する回路部品とともに回路基板１４に固定され、回路基板１４は、スリーブ２と一体化されている。このようなロータ部とステータ部をそれぞれ個別に作成し、モータとしての組み立てが行われる。スリーブ２内に、オイル注油装置により規定量の動作流体であるオイル６が注油された後、スリーブ２の内部に回転可能に嵌合する軸１が挿入されてモータが完成する。
【００２２】
動作流体であるオイル６はエステル系を主成分とするオイルを用いる。
【００２３】
このように、回転多面鏡１１を回転支持する軸受部である動圧軸受装置は、軸１を軸受孔５内に回転自在に支持するスリーブ２と、スリーブ２の下端に固定されて前記軸受孔５を封鎖する円板３およびこれに支持されたスラスト板４と、を有する。スリーブ２の軸受孔５の内側面と軸１の外側面との間や、スラスト板４と軸１の端面との間にはオイル６が充填される。
【００２４】
スリーブ２の軸受孔５の上端部、下端部、および中央部はそれぞれ大径部５ａ、５ｂ、５ｃとなっている。上端の大径部５ａと中央の大径部５ｃの間と、中央の大径部５ｃと下端の大径部５ｂの間とには、それぞれヘリングボーン状の動圧発生溝（動圧発生手段）７ａ、７ｂが形成されている。また、スラスト板４の上面にはスパイラル溝が形成されている。
【００２５】
軸１が回転すると、スリーブ２の軸受孔５に設けられた動圧発生溝７ａ、７ｂの作用によりオイル６に動圧が発生し、軸１はスリーブ２の軸受孔５に非接触で回転する。またスラスト方向についてもスラスト板４に設けられたスパイラル溝の作用で動圧を発生し、軸１が浮上した状態で支持される。円板３はスリーブ２の下端の開口部を塞ぐために加締めにより固定される。この円板３を組み付けることで円筒度の悪化の影響を受け易いので、適度な圧力で組み付ける必要がある。
【００２６】
スリーブ２が、前述のように、鉛の含有量を０．０１重量％以下に抑制した銅合金の母材に、鉛を含有しない無電解ニッケルメッキの表面処理を施したものであるため、鉛との反応によるオイル劣化のおそれはない。また、無電解ニッケルメッキの表面処理膜にピンホールやメッキムラが生じるのを防ぎ、寸法精度の安定化に貢献できる。その結果、軸受性能の安定した長寿命な動圧軸受装置を実現することができる。このような動圧軸受装置を回転多面鏡の軸受部に用いることで、偏向走査装置の長寿命化に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施の形態による偏向走査装置を示すもので、（ａ）はその模式断面図、（ｂ）は（ａ）の軸受部を示す断面図、（ｃ）はスリーブのみを示す模式断面図である。
【図２】一従来例による動圧軸受装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    軸
２    スリーブ
３    円板
４    スラスト板
６    オイル
７ａ、７ｂ    動圧発生溝
１１    回転多面鏡
１２    ロータ
１３    ステータ
１４    回路基板
【図１】
2008101729.tif 000003
【図２】
2008101729.tif 000004