(57)【要約】  回転軸に沿って配されたシャフトと、該シャフトを支持するステータ板１６と、シャフトに対して回転可能に挿着された回転体と、ステータ板に対向する対向面１９ａを有し、回転体と共に回転するロータ板１９と、該ロータ板の対向面に設けられ、所定角度θ１毎に複数配されたロータ電極部２５と、ステータ板の表面に設けられ、上記所定角度よりも狭い角度θ２毎に複数配されたステータ電極部２６と、選択したステータ電極部に対して駆動電圧を印加して静電力によりロータ板を一定方向に回転させる電圧印加手段とを備え、複数のロータ電極部が予め接地されているスピンドルモータを提供する。
2007094112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の情報を記録可能な円板状の記録媒体を、回転軸回りに回転駆動するスピンドルモータであって、
前記回転軸に沿って配されたシャフトと、
該シャフトの基端側を支持すると共に、前記回転軸に垂直な面内に沿って配されたステータ板と、
前記シャフトに対して一定の隙間を空けた状態で挿着され、前記回転軸回りに回転可能であると共に、前記記録媒体を保持する保持部を外周面に有する回転体と、
前記隙間に供給された導電性の流体を有し、前記回転体が回転する際のスラスト方向の力及びラジアル方向の力を支持する流体動圧軸受部と、
前記ステータ板に対向する対向面を有し、前記回転体の基端側に固定されて共に回転するロータ板と、
該ロータ板の対向面に設けられ、前記回転軸を中心とする円周方向に所定角度毎に複数配されたロータ電極部と、
前記ステータ板の表面に設けられ、前記回転軸を中心とする円周方向に複数配されたステータ電極部と、
該複数のステータ電極部のうち、選択されたステータ電極部に対して所定の時間だけ駆動電圧を印加して、静電力により前記ロータ板を一定方向に回転させる電圧印加手段とを備え、
前記複数のロータ電極部は、少なくとも前記ロータ板及び前記流体を介して接地されていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
請求項1に記載のスピンドルモータにおいて、
前記ステータ電極部のそれぞれは、前記所定角度よりも狭い角度毎に配されたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか1項に記載のスピンドルモータにおいて、
前記複数のステータ電極部は、前記ロータ電極部の１つと前記ステータ電極部の１つとが完全に対向した位置関係になった時に、少なくとも隣接するロータ電極部の前記一定方向側近傍に、他のステータ電極部が位置するように設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
前記複数のステータ電極部は、それぞれ周方向に向かう幅が前記複数のロータ電極部のそれぞれの幅よりも狭く形成されていると共に、それぞれが近接した状態で隣り合うように配置され、
前記電圧印加手段は、前記複数のステータ電極のうち、前記複数のロータ電極部の略中心から、少なくとも該ロータ電極部の幅の１／２分だけ前記一定方向に向かった範囲内に位置するステータ電極部に対して、前記駆動電圧を印加することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項５】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
前記ロータ板の対向面又は前記ステータ板の表面の少なくともいずれか一方には、前記ロータ電極部又は前記ステータ電極部を覆うように保護膜が設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のスピンドルモータにおいて、
前記保護膜上には、潤滑膜が塗布されていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項７】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
前記ロータ板の対向面又は前記ステータ板の表面の少なくともいずれか一方には、前記ロータ電極部又は前記ステータ電極部を覆うように、固体潤滑膜が設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項８】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
前記シャフトと前記回転体との間には、前記ロータ板と前記ステータ板との間を少なくとも規定値だけ離間させる位置決め部が設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項９】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
前記シャフトは、円柱状に形成され、
前記流体動圧軸受部は、前記回転体に対向するシャフトの上面又は前記ロータ板に対向する回転体の下面の少なくともいずれか一方に形成されて前記スラスト方向の力を支持するスラスト用動圧溝と、シャフトの外周面に形成されて前記ラジアル方向の力を支持するラジアル用動圧溝とを備えていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のスピンドルモータにおいて、
前記シャフトの外周面には、所定の厚さだけ半径方向外方に延びて拡径した鍔状のフランジ部が形成され、
前記流体動圧軸受部は、前記フランジ部の下面に形成されて前記スラスト方向の力を支持する第２のスラスト用動圧溝を備えていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１１】
請求項１、２、５〜１０のいずれか１項に記載のスピンドルモータと、
前記記録媒体に情報を記録再生する記録再生ヘッドと、
該記録再生ヘッドを、前記記録媒体の表面上から浮上させた状態で支持するサスペンションと、
該サスペンションの基端側を支持すると共に、該サスペンションを前記記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、
前記記録再生ヘッドの作動を制御して、記録再生を行わせる制御部とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１２】
請求項３に記載のスピンドルモータと、
前記記録媒体に情報を記録再生する記録再生ヘッドと、
該記録再生ヘッドを、前記記録媒体の表面上から浮上させた状態で支持するサスペンションと、
該サスペンションの基端側を支持すると共に、該サスペンションを前記記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、
前記記録再生ヘッドの作動を制御して、記録再生を行わせる制御部とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に内蔵されるハードディスク等の記録媒体を回転駆動するスピンドルモータ及びこれを有する情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器、例えば、ノート型パソコンや携帯型ビデオプレーヤ等に内蔵されているハーディスク（記録媒体）を回転駆動するモータとしては、従来から様々なものが提供されている。例えば、永久磁石を利用したＰＭ（Permanent Magnet）モータ等が知られている。【０００３】
しかしながら、近年の電子機器の小型化に伴って、ディスク自体のサイズも小さくなりつつある。例えば、直径が１ｉｎや０．８５ｉｎサイズのディスクが開発されており、高性能デジタルカメラや小型携帯型音楽プレーヤ等に使用され始めている。また、電子機器及びディスクの小型化に伴って、ディスクを駆動するモータに関しても、今後さらなる小型化、薄型化が求められている。【０００４】
そこで、上述したＰＭモータに比べて小型化、薄型化されたモータとして、静電力を利用してディスクを回転させる静電駆動型のモータが知られている。【０００５】
例えば、その１つとして、周方向及び半径方向に複数の電極パターンを有するステータと、該ステータに対して回転可能に配され、誘電体製の歯からなる誘電体歯パターンが放射状に設けられたロータとを有する静電ステッピングモータが知られている（例えば、特許第３３５４００９号公報参照）。【０００６】
この静電ステップモータを作動させる際には、ステータに設けられた複数の電極パターンのうち、選択した１つの電極パターンに次々と電圧が印加されるように制御を行う。これを受けて、ロータに設けられた誘電体歯パターンには、電極パターン側に対向する表面にプラスとマイナスとの電荷が交互に入れ替わった状態で現れることになる。【０００７】
これにより、例えば、静電吸引力によって電極パターンに吸着していた誘電体歯パターンは、電荷が入れ替わることで静電反撥力を受けて電極パターンから離間する。そして、離間した誘電体歯パターンは、隣の電極パターンからの静電吸着力を受けて移動すると共に、該電極パターンに吸着して停止する。そして、この状態で再度各電極に電圧を印加させることで、誘電体歯パターンの電荷を入れ換えることができ、上述した動作を繰り返して、再度吸着していた誘電体歯パターンを移動させることができる。【０００８】
その結果、ロータは、所定角度毎に一時的な停止を繰り返しながら回転する。つまり、所定角度毎にステッピング動作させながらロータを回転させることができる。また、このロータの回転に伴って、ディスクも回転する。【０００９】
また、別の静電駆動型のモータの１つとして、片面又は両面が高抵抗体基板からなるディスクと、該ディスクを回転駆動すると共に、高抵抗体基板に対向する面に複数のドット状電極が同心円上に配された回転駆動用電極板とを有するディスクの回転駆動装置が知られている（例えば、特許第３７２５９８６号公報参照）。【００１０】
この回転駆動装置を作動させる場合には、複数のドット状電極にそれぞれ電圧を印加させて、電極パターンの同心を中心とした回転電場を形成する。すると、この回転電場によって、ディスクの高抵抗体基板の表面に電荷が誘導される。ここで、ガラス基板等の高抵抗体基板は、高抵抗体であるため、誘導される電荷と電圧に印加される電圧との間に位相遅れが生じて、高抵抗体基板に回転トルクが発生する。その結果、ディスクを回転させることができる。なお、この装置においては、ディスク自身が、一般的なモータを構成するロータの役割を果たしている。【００１１】
上述したように、いずれの装置（静電駆動型のモータ）にしても、ＰＭモータのように永久磁石やコイル等が不要であるため、小型化及び薄型化を図り易い。そのため、小型化を狙った近年の電子機器等への適用が検討され始めている。
【発明の開示】
【００１２】
しかしながら、上述した従来の装置では、まだ以下の課題が残されていた。
【００１３】
即ち、上記特許文献１に記載されている装置は、ロータに設けられた誘電体歯パターンの表面に現れる電荷を、プラスとマイナスとに交互に入れ換えることで、ロータを回転させている。そのため、ロータを一時的に回転させるステッピング動作でしか回転させることができなかった。そのため、ディスクを連続的且つ滑らかに回転させることが難しかった。
【００１４】
また、ロータが一時的に停止する度に、誘電体歯パターンと電極パターンとが接触するので、両者に損傷の可能性があると共に摩耗し易いものであった。そのため、振動や騒音が発生し易く、耐久性を低下させてしまうものであった。更には、接触により塵埃等が発生する可能性もあり、該ロータを搭載する機器、例えば、情報記録再生装置内の清浄度を一定に保つことができない恐れがあった。
【００１５】
また、誘電体を利用しているので、電極パターンへの電圧印加の切替を速くした場合には、電荷の切替が追いつかず、回転が不規則になってしまう可能性もあった。
【００１６】
また、特許文献２に記載の装置は、一般的なモータとは異なり、ディスク自体がロータを兼ねているものである。そのため、専用のディスクしか使用できず、使い難いものであった。
【００１７】
また、通常ディスクは、決められた規格にしたがって作られているものであり、厚みが薄く、高い剛性を有していない。そのため、ディスクをロータの如く使用する本装置においては、ディスクが撓んで変形する恐れがあった。よって、ディスクと回転駆動用電極板とのギャップを、面内で均一に保つことができなかった。
【００１８】
その結果、ディスクの回転中に、該ディスクと回転駆動用電極板とが接触する可能性があった。また、ディスク上には、該ディスクに情報を記録再生するためのヘッド部がフライングヘッド技術によって浮上した状態で配置されているが、このヘッド部に対してもディスクが干渉する恐れがあった。そのため、ディスク内に記録されている各種データに悪影響を与えたり、接触によって各構成品に悪影響を与えたりする恐れがあり、信頼性に劣るものであった。
【００１９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、接触による損傷や摩耗を防止しながら、ロータ板を介して記録媒体を連続的且つ滑らかに回転させることができ、低振動化、低騒音化及び耐久性を向上して、信頼性を向上することができるスピンドルモータ及び該スピンドルモータを有する情報記録再生装置を提供することである。
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
【００２１】
本発明のスピンドルモータは、各種の情報を記録可能な円板状の記録媒体を、回転軸回りに回転駆動するスピンドルモータであって、前記回転軸に沿って配されたシャフトと、該シャフトの基端側を支持すると共に、前記回転軸に垂直な面内に沿って配されたステータ板と、前記シャフトに対して一定の隙間を空けた状態で挿着され、前記回転軸回りに回転可能であると共に、前記記録媒体を保持する保持部を外周面に有する回転体と、前記隙間に供給された導電性の流体を有し、前記回転体が回転する際のスラスト方向の力及びラジアル方向の力を支持する流体動圧軸受部と、前記ステータ板に対向する対向面を有し、前記回転体の基端側に固定されて共に回転するロータ板と、該ロータ板の対向面に設けられ、前記回転軸を中心とする円周方向に所定角度毎に複数配されたロータ電極部と、前記ステータ板の表面に設けられ、前記回転軸を中心とする円周方向に前記所定角度よりも狭い角度毎に複数配されたステータ電極部と、該複数のステータ電極部のうち、選択されたステータ電極部に対して所定の時間だけ駆動電圧を印加して、静電力により前記ロータ板を一定方向に回転させる電圧印加手段とを備え、前記複数のロータ電極部が、少なくとも前記ロータ板及び前記流体を介して接地されていることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、まず、ステータ板に基端側が支持されたシャフトに対して、回転体が一定の隙間を空けた状態で挿着されており、回転軸回りに回転可能な状態となっている。この際、シャフトと回転体との隙間には、導電性の流体、例えば、オイル等が供給されている。また、回転体の基端側に固定されたロータ板は、対向面がステータ板の表面に対向した状態となっている。これにより、ロータ電極部とステータ電極部とが、同様に互いに対向した状態となっている。
【００２３】
また、ロータ板の対向面には、回転軸を中心とする円周方向に向けて所定角度毎（例えば、３０度毎）に複数のロータ電極部が設けられている。また、ステータ板の表面には、回転軸を中心とする円周方向に向けて上記所定角度よりも狭い角度毎（例えば、２０度毎）に複数のステータ電極部が設けられている。これら両電極部の位置関係の違いにより、隣り合うロータ電極部の間には、必ずステータ電極部が位置している状態となっている。
【００２４】
ここで、電圧印加手段により、複数のステータ電極部のうち、選択したステータ電極部に所定の時間だけ駆動電圧を印加する。具体的には、ロータ電極部よりも回転方向（一定方向）側に位置するステータ電極部に駆動電圧を印加する。この際、複数のロータ電極部は、少なくともロータ電極部及び導電性の流体を介して予め接地されているので、印加されたステータ電極部とロータ電極部とに、それぞれプラスの電圧とマイナスの電圧とを印加したことになる。これにより、両電極部の表面には、それぞれプラス及びマイナスの電荷が誘起されると共にこれらが互いに引き合う静電力（静電吸引力）が発生する。
【００２５】
そして、この静電力の水平方向成分により、ロータ電極部は印加されたステータ電極部に向かって徐々に移動する。そして、ロータ電極部が印加されたステータ電極部に完全に対向した位置まで移動したと同時に、電圧印加手段はこの最初のステータ電極部への印加を停止すると共に、移動し始めたロータ電極部よりも回転方向（一定方向）側に位置する次のステータ電極部に駆動電圧を所定の時間だけ印加する。これにより、上述した動作が繰り返されロータ電極部がまた移動する。
【００２６】
その結果、ロータ板及び回転体を、回転軸回りに静電力を利用しながら回転させることができる。また、回転体には、保持部を介して記録媒体が保持されているので、該記録媒体を回転させることができる。
【００２７】
一方、回転体及びロータ板が回転し始めると、該回転体とシャフトとの間に供給されている流体の圧力が高まる。これにより回転体は、シャフトから離れると共にステータ板から浮上する。つまり、回転体は、回転に伴って発生するスラスト方向の力とラジアル方向の力とが流体動圧軸受部によって支持される。よって、回転体及びロータ板は、回転軸回りを滑らかに回転する。特に、玉軸受のように機械的な軸受とは異なり、オイル等の流体を利用した軸受であるので、振動を抑えた状態で滑らかに回転させることができる。そのため、騒音の発生も抑えることができる。
【００２８】
特に、本発明に係るスピンドルモータは、従来の誘電体歯パターンを利用してステッピング動作でしか回転させることができなかった装置とは異なり、選択したステータ電極部に電圧を次々と印加することで、予め接地されたロータ電極部を連続的且つ滑らかに回転させることができる。即ち、両電極部同士を一旦接触させて停止させることがない。よって、記録媒体を均一な速度で連続的且つ安定して回転させることができる。
【００２９】
また、両電極部を一旦接触させることがないので、両電極部の損傷や摩耗を防止できる。従って、低振動化及び低損音化を図ることができると共に、耐久性を向上することができる。また、接触による塵埃等の発生を防止することもできるので、ロータ板の周囲の清浄度を一定のレベルに保つことができ、記録媒体に悪影響を与えることがない。
【００３０】
また、従来の誘電体歯パターンのように、電圧を印加する毎に電荷が入れ変わることがないので、ロータ電極部は、印加されたステータ電極部に瞬時に応答して移動を始める。このことからも、高い追従性を確保でき、安定した滑らかな回転を実現できる。
【００３１】
更には、ロータ板を介して記録媒体を回転させるので、従来のものとは異なり、記録媒体が撓んで変形する恐れがない。そのため、他の構成品に接触して悪影響を及ぼすことがない。従って、信頼性を向上することができる。
【００３２】
上述したように、本発明のスピンドルモータによれば、接触による損傷や摩耗を防止しながら、ロータ板を介して記録媒体を連続的且つ滑らかに回転させることができ、低振動化、低騒音化及び耐久性を向上して、信頼性を向上することができる。
【００３３】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のスピンドルモータにおいて、前記複数のステータ電極部が、前記ロータ電極部の１つと前記ステータ電極部の１つとが完全に対向した位置関係になった時に、少なくとも隣接するロータ電極部の前記一定方向側近傍に、他のステータ電極部が位置するように設けられていることを特徴とするものである。
【００３４】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、ロータ電極部の１つとステータ電極部の１つとが完全に対向した位置関係になった時に、少なくとも隣接するロータ電極部の前記一定方向側近傍に他のステータ電極部が常に位置している。つまり、ロータ電極部を他のステータ電極部に向けて静電力により移動させる際に、両電極部が既に近づいた状態となっている。特に静電力の大きさは、両電極部間の距離に反比例するので、ロータ電極部を他のステータ電極部に向けて、より速い速度で速やかに移動させることができる。従って、記録媒体をより安定した状態で回転させることができる。
【００３５】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のスピンドルモータにおいて、前記複数のステータ電極部が、それぞれ周方向に向かう幅が前記複数のロータ電極部のそれぞれの幅よりも狭く形成されていると共に、それぞれが近接した状態で隣り合うように配置され、前記電圧印加手段が、前記複数のステータ電極のうち、前記複数のロータ電極部の略中心から、少なくとも該ロータ電極部の幅の１／２分だけ前記一定方向に向かった範囲内に位置するステータ電極部に対して、前記駆動電圧を印加することを特徴とするものである。
【００３６】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、各ステータ電極部の周方向に向かう幅が、ロータ電極部の周方向に向かう幅よりも狭く形成されている。例えば、ロータ電極部の幅よりも１／３程度の幅で形成されている。そして、この幅の小さいステータ電極は、それぞれ近接した状態で隣り合うようにして配置されている。即ち、複数のステータ電極部は、回転軸を中心とする円周方向に、例えば、３〜４度の角度毎に複数配されている。これにより、複数のロータ電極部がどこに位置していても、各ロータ電極部に対向した状態で必ず３個程度のステータ電極部が位置している状態となっている。
【００３７】
そして、電圧印加手段は、これら複数のステータ電極のうち、ロータ電極部の略中心から、少なくとも該ロータ電極部の幅の１／２分だけ一定方向（回転方向）に向かった範囲内に位置するステータ電極に対して駆動電圧を印加する。つまり、ロータ電極部に近接し、且つ、該ロータ電極部の移動に寄与するステータ電極部のみに集中して駆動電圧を印加する。特に静電力の大きさは、両電極部間の距離に反比例するので、ロータ電極部をより強い静電力で引っ張ることができ、より速い速度で速やかに移動させることができる。従って、記録媒体をより安定した状態で回転させることができる。
【００３８】
なお、電圧印加手段は、上述した位置関係を維持するように、ロータ電極部の移動に伴ってステータ電極部への印加を順次変化させている。また、ステータ電極部の幅をできるだけ狭くし、且つ、ステータ電極部の数を極力増やしているので、静電力の変動幅を小さくすることができる。よって、上述した効果をさらに高めることができる。
【００３９】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のいずれかのスピンドルモータにおいて、前記ロータ板の対向面又は前記ステータ板の表面の少なくともいずれか一方には、前記ロータ電極部又は前記ステータ電極部を覆うように保護膜が設けられていることを特徴とするものである。
【００４０】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、ロータ電極部又はステータ電極部の少なくともいずれか一方を覆うように保護膜が設けられているので、回転中に何らかの原因によりロータ板に外力が加わったとしても、保護膜が介在しているので直接ロータ電極部とステータ電極部とが接触することがない。よって、両電極部の機械的な損傷を防止することができると共に、放電による損傷を防止することができる。従って、品質を向上することができると共に、耐久性をさらに高めることができる。
【００４１】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のスピンドルモータにおいて、前記保護膜上には、潤滑膜が塗布されていることを特徴とするものである。
【００４２】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、保護膜上にさらに潤滑膜が塗布されているので、上述したように回転中に何らかの原因によりロータ板に外力が加わり、ロータ板若しくはステータ板と潤滑膜とが接触、或いは、潤滑膜同士が接触したとしても、接触時の摩擦力を低減することができる。そのため、回転速度の低下を極力抑えることができる。また、接触時の抵抗を極力抑えることができるので、省電力化を図ることができる。
【００４３】
また、回転駆動時においてロータ板が滑り易いので、起動特性を向上することができる。この点からも、省電力化を図ることができる。
【００４４】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のいずれかスピンドルモータにおいて、前記ロータ板の対向面又は前記ステータ板の表面の少なくともいずれか一方には、前記ロータ電極部又は前記ステータ電極部を覆うように、固体潤滑膜が設けられていることを特徴とするものである。
【００４５】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、ロータ電極部又はステータ電極部の少なくともいずれか一方を覆うように、保護膜と潤滑膜との両方の機能を兼ね備えた固体潤滑膜が設けられている。よって、回転中に何らかの原因によりロータ板に外力が加わったとしても、固体潤滑膜が介在されているので、直接ロータ電極部とステータ電極部とが接触することがない。そのため、両電極部の機械的な損傷を防止することができると共に、放電による損傷を防止することができる。従って、品質を向上することができると共に、耐久性をさらに高めることができる。
【００４６】
更には、接触時の摩擦力を低減することができ、回転速度の低下を極力抑えることができる。また、接触時の抵抗を極力抑えることができるので、省電力化を図ることができる。加えて、回転駆動時においてロータ板が滑り易いので、起動特性を向上することができる。この点からも、省電力化を図ることができる。
【００４７】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のいずれかのスピンドルモータにおいて、前記シャフトと前記回転体との間には、前記ロータ板と前記ステータ板との間を少なくとも規定値だけ離間させる位置決め部が設けられていることを特徴とするものである。
【００４８】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、シャフトと回転体との間に位置決め部が設けられので、ロータ板とステータ板との間の隙間を、少なくとも規定値分だけ確実に空けることができる。そのため、両電極部が接触することがなく、より安定した回転性を得ることができる。また、停止中であってもロータ板とステータ板とが接触しないので、起動特性を高めることができる。そのため、起動時の負荷を少なくでき、さらなる省電力化を図ることができる。
【００４９】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のいずれかのスピンドルモータにおいて、前記シャフトが、円柱状に形成され、前記流体動圧軸受部が、前記回転体に対向するシャフトの上面又は前記ロータ板に対向する回転体の下面の少なくともいずれか一方に形成されて前記スラスト方向の力を支持するスラスト用動圧溝と、シャフトの外周面に形成されて前記ラジアル方向の力を支持するラジアル用動圧溝とを備えていることを特徴とするものである。
【００５０】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、回転体が回転し始めると、回転体とシャフトとの間に供給された流体が、スラスト用動圧溝及びラジアル用動圧溝に沿って流れ始めて徐々に圧力が高まる。すると、回転体は、まずスラスト用動圧溝によって発生した圧力によりロータ板から浮上すると共に、ラジアル用動圧溝によって発生した圧力によりシャフトから離間した状態で回転する。つまり、流体動圧軸受部は、回転時に回転体に発生するスラスト方向の力及びラジアル方向の力を支持している。その結果、回転体はシャフトの周囲を横ぶれ等がない状態で滑らかに回転する。このように、両動圧溝を設けることで、回転体及び該回転体に固定されたロータ板を、振動を抑えた状態で確実且つ安定に回転させることができる。
【００５１】
なお、回転体は、回転時にロータ電極部とステータ電極部との間に働く静電力も同時に受けているので、浮上する方向とは逆方向に引っ張られて回転バランスが保たれている。この点からも安定した回転を維持できる。
【００５２】
また、本発明のスピンドルモータは、上記本発明のスピンドルモータにおいて、前記シャフトの外周面には、所定の厚さだけ半径方向外方に延びて拡径した鍔状のフランジ部が形成され、前記流体動圧軸受部が、前記フランジ部の下面に形成されて前記スラスト方向の力を支持する第２のスラスト用動圧溝を備えていることを特徴とするものである。
【００５３】
この発明に係るスピンドルモータにおいては、回転体の回転に伴ってフランジ部の下面に形成された第２のスラスト用動圧溝に沿って流体が流れて圧力が高まる。すると、回転体は、第２のスラスト用動圧溝によって発生した圧力を受けてステータ板に向かう方向、即ち、浮上する方向とは逆方向に力を受けて、押し付けられた状態となる。つまり、流体動圧軸受部は、回転軸に沿って互いに逆方向に向かう２つのスラスト力を支持することができる。これにより、回転体は、この２つのスラスト力によって、浮上する力と押し付けられる力とを受けると共に、ロータ電極部とステータ電極部との間に働く静電力を受けることになる。その結果、回転体は３つの力のバランスによって、スラスト方向に対してより安定した状態で回転する。従って、回転時のさらなる低振動化及び低騒音化を図ることができると共に、流体動圧軸受部をより安定して作動させることができる。
【００５４】
また、本発明の情報記録再生装置は、上記本発明のいずれかのスピンドルモータと、前記記録媒体に情報を記録再生する記録再生ヘッドと、該記録再生ヘッドを、前記記録媒体の表面上から浮上させた状態で支持するサスペンションと、該サスペンションの基端側を支持すると共に、該サスペンションを前記記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、前記記録再生ヘッドの作動を制御して、記録再生を行わせる制御部とを備えていることを特徴とするものである。
【００５５】
この発明に係る情報記録再生装置においては、スピンドルモータで記録媒体を一定方向に回転させた後、アクチュエータによりサスペンションを移動させて、記録再生ヘッドを記録媒体上の所望する位置に配置させる。この際、サスペンションは、記録再生ヘッドを、記録媒体の表面からフライングヘッド技術により浮上させた状態で支持している。その後、制御部により指示を出して、記録再生ヘッドを作動させる。これにより、記録再生ヘッドを利用して、記録媒体に対して各種情報の記録再生を行うことができる。
【００５６】
特に、記録媒体を連続的且つ滑らかに回転させるスピンドルモータを備えているので、情報の記録再生を正確に行うことができ、高品質化を図ることができる。また、低振動、低騒音で耐久性が向上したスピンドルモータでもあるので、この点からも高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るスピンドルモータを有する情報記録再生装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すスピンドルモータの断面図である。
【図３】図２に示すスピンドルモータを構成するシャフトの上面図である。
【図４】図２に示すスピンドルモータを構成するスリーブの下面図である。
【図５】図２に示すスピンドルモータを構成するロータ板を、ステータ板側から見た図である。
【図６】図２に示すスピンドルモータを構成するロータ板及びステータ板の、周方向に沿った断面展開図である。
【図７】図２に示すスピンドルモータを構成するステータ板を、ロータ板側から見た図である。
【図８】図２に示すスピンドルモータの動きを説明する図であって、（ａ）は選択したステータ電極部に駆動電圧を印加して静電力によりロータ電極部を移動させ始めている状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状態の後、ロータ電極部が移動している最中を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す状態の後、異なるステータ電極部に駆動電圧を印加して再度ロータ電極部を移動させ始めている状態を示す図である。
【図９】図２に示すロータ板及びステータ板の両方に保護膜を設けた場合のロータ板及びステータ板の、周方向に沿った断面展開図である。
【図１０】図９に示す保護膜のうち、ロータ板側の保護膜上に潤滑膜を塗布した場合の、周方向に沿った断面展開図である。
【図１１】本発明に係るスピンドルモータの第２実施形態を示す図であって、スピンドルモータを構成するロータ板及びステータ板の、周方向に沿った断面展開図である。
【図１２】図１１に示すスピンドルモータの動きを説明する図であって、（ａ）は選択したステータ電極部に駆動電圧を印加して静電力によりロータ電極部を移動させ始めている状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状態の後、ロータ電極部の移動に合わせて異なるステータ電極部に駆動電圧を印加している状態を示す図である。
【図１３】スピンドルモータの変形例を示す図であって、シャフトの上面に突起部を有するスピンドルモータの断面図である。
【図１４】スピンドルモータの変形例を示す図であって、下面に動圧溝が形成されたフランジ部を有するシャフトを備えたスピンドルモータの断面図である。
【図１５】図１４に示すフランジ部の下面図である。
【図１６】図２に示すスピンドルモータを構成するロータ板及びステータ板の、周方向に沿った断面展開図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（第１実施形態）
以下、本発明に係るスピンドルモータ及び情報記録再生装置の第１実施形態を、図１から図１０を参照して説明する。なお、図６、図９及び図１０は、周方向に沿った断面を展開した状態で図示している。【００５９】
本実施形態の情報記録再生装置１は、図１に示すように、スピンドルモータ２と、磁気ディスクＤ（以下、単にディスクＤという）（円板状の記録媒体）に各種の情報を記録再生する磁気ヘッド（記録再生ヘッド）３と、該磁気ヘッドをディスクＤの表面上から浮上させた状態で支持するサスペンション４と、該サスペンション４の基端側を支持すると共に、該サスペンション４をディスクＤの表面に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ５と、磁気ヘッド３の作動を制御して、記録再生を行わせる制御部６と、該制御部６と磁気ヘッド３とを接続するコード部７と、これら各構成品を収容するハウジング８とを備えている。【００６０】
ハウジング８は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部８ａが形成されている。また、このハウジング８には、凹部８ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部８ａの略中心には、上記スピンドルモータ２が取り付けられており、該スピンドルモータ２の後述するハブ２０に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。【００６１】
また、凹部８ａの隅角部には、上記アクチュエータモータ５が取り付けられている。このアクチュエータモータ５には、軸受９を介してキャリッジ１０が取り付けられており、該キャリッジ１０の先端にサスペンション４が取り付けられている。そして、キャリッジ１０及びサスペンション４は、アクチュエータモータ５の駆動によって共に上記ＸＹ方向に移動可能とされている。【００６２】
なお、キャリッジ１０及びサスペンション４は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータモータ５の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。上記光信号コントローラ７は、このアクチュエータモータ５に隣接するように、凹部８ａ内に取り付けられている。【００６３】
磁気ヘッド３は、図示しないコイル部を有しており、記録を行う場合には、制御部からの指示を受けて記録させたい情報を磁気信号として出力して、ディスクＤ上に記録を行うようになっている。また、再生を行う場合には、ディスクＤから出力されている磁気信号をコイル部で読み取って、制御部１４に送っている。これにより、ディスクＤに各種の情報を記録再生することができるようになっている。【００６４】
上記スピンドルモータ２は、上記ディスクＤを回転軸Ｌ回りに回転駆動するモータであって、図２に示すように、回転軸Ｌに沿って配されたシャフト１５と、該シャフト１５の基端側を支持すると共に、回転軸Ｌに垂直な面内（ＸＹ方向に沿った水平面内）に沿って配されたステータ板１６と、シャフト１５に対して一定の隙間を空けた状態で挿着され、回転軸Ｌ回りに回転可能であると共に、ディスクＤを保持する段部（保持部）２０ａを外周面に有する回転体１７と、上記隙間に供給された導電性のオイル（流体）Ｗを有し、回転体１７が回転する際のスラスト方向の力及びラジアル方向の力を支持する流体動圧軸受部１８と、ステータ板１６に対向する対向面１９ａを有し、回転体１７の基端側に固定されて共に回転するロータ板１９とを備えている。【００６５】
なお、本実施形態においては、ステータ板１６が、図１に示すようにハウジング８の底板を兼ねているものとする。但し、この場合に限られず、ハウジング８の底板上にステータ板を取り付けても構わない。【００６６】
上記シャフト１５は、図２に示すように、円柱状に形成されており、ハウジング８の略中心位置でステータ板１６上に立設されている。また、シャフト１５の上面には、図３に示すように、外縁から中心に向かって湾曲する動圧溝（スラスト用動圧溝）１５ａが複数形成されている。つまり、複数の動圧溝１５ａは、全体で風車形状となっている。これにより、回転体１７が回転したときにオイルＷは、動圧溝１５ａに沿いながら中心に向かって流れるようになっている。即ち、この動圧溝１５ａは、スラスト方向の力を支持するスラスト軸受部として機能するものである。【００６７】
また、シャフト１５の外周面には、図２に示すように、直線状の溝が合流点１５ｃで合わさったＶ字状の動圧溝（ラジアル用動圧溝）１５ｂが、上下２段に隣接した状態で形成されている。この際、動圧溝１５ｂは、回転体１７が回転したときに、合流点１５ｃが後から追いかけるような形で回転するように、Ｖ字が横向きになった状態で形成されている。これにより、回転体１７が回転したときに、オイルＷが動圧溝１５ｂに沿って回転方向とは逆方向に流れるようになっている。即ち、この動圧溝１５ｂは、ラジアル方向の力を支持するラジアル軸受部として機能するものである。なお、本実施形態では、この動圧溝１５ｂを上下２段に形成したが、この場合に限られず、１段でも構わないし、３段以上に分けて形成しても構わない。また、２つの動圧溝１５ｂをそれぞれ離間した状態で形成しても構わない。【００６８】
上記回転体１７は、カップ状に形成されたハブ２０と、該ハブ２０内に嵌合固定された円筒状のスリーブ２１とから構成されている。つまり、回転体１７は、スリーブ２１とシャフト１５との間に隙間を空けた状態でシャフト１５に対して挿着されている。そして、シャフト１５とスリーブ２１との間に、オイルＷが供給されて充満した状態になっている。また、ハブ２０の外周面に、上記段部２０ａが形成されている。これにより、ディスクＤをハブ２０内に嵌めこんだときに、該ディスクＤが段部２０ａに接触して保持されるようになっている。【００６９】
また、スリーブ２１の下面には、図４に示すように、上記シャフト１５の上面と同様に、外縁から回転軸Ｌに向かって湾曲する動圧溝（スラスト用動圧溝）２１ａが複数形成されている。つまり、複数の動圧溝２１ａは、全体で風車形状となっている。これにより、回転体１７が回転したときにオイルＷは、動圧溝２１ａに沿いながら中心に向かって流れるようになっている。即ち、この動圧溝２１ａは、スラスト方向の力を支持するスラスト軸受部として機能するものである。即ち、この動圧溝２１ａ、上記動圧溝１５ａ、１５ｂ及びオイルＷは、上述した流体動圧軸受部１８を構成している。【００７０】
上記ロータ板１９は、図２に示すように、ディスクＤと略同じサイズで円板状に形成されており、ハブ２０の下部とスリーブ２１の外周面とに接触した状態で固定されている。なお、ロータ板１９のサイズは、上述した場合に限られず、ディスクＤより大きくても構わないし、小さくても構わない。また、ロータ板１９とスリーブ２１との間には、図示しないシールが設けられており、シャフト１５とスリーブ２１との間に供給されているオイルＷがロータ板１９側に流入しないようになっている。【００７１】
また、このロータ板１９の対向面１９ａには、図５及び図６に示すように、回転軸Ｌを中心とする円周方向に所定角度θ１、即ち、３０度毎に複数配された扇状のロータ電極部２５が設けられている。なお、本実施形態では、ロータ板１９の対向面１９ａに複数のロータ電極部２５を接着や蒸着等により形成している。また、この複数のロータ電極部２５は、ロータ板１９、スリーブ２１、オイルＷ、ステータ板１６を介して予め接地された状態となっている。【００７２】
また、ステータ板１６には、図６及び図７に示すように、ロータ板１９に対向する円領域内において、回転軸Ｌを中心とする円周方向に向けて、上記所定角度θ１（３０度）よりも狭い角度θ２、例えば、２０度毎に複数配された扇状のステータ電極部２６が設けられている。なお、本実施形態では、図６に示すように、ロータ電極部２５の周方向の幅Ｗ１と、ステータ電極部２６の幅Ｗ２が同じサイズになるように、該ステータ電極部２６を形成している。【００７３】
また、上述した両電極部２５、２６の配置関係により、隣り合うロータ電極部２５の間には、必ずステータ電極部２６が位置している状態となっている。更には、ロータ電極部２５の１つと、ステータ電極部２６の１つとが完全に対向した位置関係になったときに、少なくとも隣接するロータ電極部２５の一定方向（回転方向）側近傍に、他のステータ電極部２６が常に位置するようになっている。つまり、本実施形態では、ロータ電極部２５の間隔（ピッチ）は、ステータ電極部２６の間隔（ピッチ）の１．５倍となっている。【００７４】
また、複数のステータ電極部２６は、図２に示すように、それぞれ図示しない配線を介して電圧印加部（電圧印加手段）２７に電気的に接続されている。この電圧印加部２７は、複数のステータ電極部２６のうち、選択したステータ電極部２６に対してのみ所定の時間だけ駆動電圧を印加するようになっており、この電圧印加を繰り返し行うことで、静電力を利用してロータ板１９を一定方向に回転させている。これについては、後に詳細に説明する。【００７５】
次に、このように構成された情報記録再生装置１により、ディスクＤに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。【００７６】
まず、電圧印加部２７により、複数のステータ電極部２６のうち、選択したステータ電極部２６に所定の時間だけ駆動電圧を印加する。具体的には、図８（ａ）に示すように、ロータ電極部２５よりも一定方向（回転方向）側に位置するステータ電極部２６（Ｓ１、Ｓ４ポジション）に駆動電圧を印加する。この際、複数のロータ電極部２５は、予め全て接地されているので、印加されたステータ電極部２６とロータ電極部２５とに、それぞれプラスの電圧とマイナスの電圧とを印加したことになる。これにより、両電極部２５、２６の表面には、それぞれプラス及びマイナスの電荷が誘起されると共に、これらが互いに引き合う静電力（静電吸引力）Ｆが発生する。【００７７】
そして、この静電力Ｆの水平方向成分により、ロータ電極部２５は、図８（ｂ）に示すように、印加されたステータ電極部２６（Ｓ１、Ｓ４ポジション）に向かって徐々に移動する。そして、図８（ｃ）に示すように、ロータ電極部２５が、印加されたステータ電極部２６に完全に対向する位置まで移動したと同時に、電圧印加部２７は、このステータ電極部２６への印加を停止すると共に、移動し始めたロータ電極部２５よりも一定方向（回転方向）側に位置する次のステータ電極部２６（Ｓ３ポジション）に駆動電圧を印加する。これにより、上述した動作が繰り返され、ロータ電極部２５がまた移動する。【００７８】
その結果、ロータ板１９及び回転体１７を、静電力Ｆを利用しながら一定方向に向けて回転軸Ｌ回りに回転させることができる。また、ハブ２０には、段部２０ａによってディスクＤが保持されているので、回転体１７を介してディスクＤを回転させることができる。【００７９】
一方、回転体１７が回転し始めると、シャフト１５とスリーブ２１との間の隙間に供給されているオイルＷが各動圧溝１５ａ、１５ｂ、２１ａに沿って流れ始める。【００８０】
まず、スリーブ２１の下面付近のオイルＷが、動圧溝２１ａに沿いながら回転軸Ｌに向かって流れ始める。これにより、回転軸Ｌに近い側の圧力が高まる。よって、スリーブ２１がロータ板１７から浮上する。また、これと同時にシャフト１５の上面付近のオイルＷが、動圧溝１５ａに沿いながら回転軸Ｌに向かって流れ始める。これにより、回転軸Ｌに近い側の圧力が高まる。よって、ハブ２０がシャフト１５から浮上する。【００８１】
これらの結果、図６に示すように、ロータ電極部２５とステータ電極部２６との間が、所定距離Ｇだけ確実に離間した状態となる。よって、ロータ板１９及び回転体１７が共に安定に浮き上がった状態で回転する。【００８２】
また、シャフト１５の外周面付近のオイルＷは、上下２段に分かれた動圧溝１５ｂに沿いながら回転方向とは逆方向に流れ始める。そして、動圧溝１５ｂに沿って流れたオイルＷは、合流点１５ｃで最も高い圧力となる。これにより、スリーブ２１は、ラジアル方向の力が２点で支持された状態となり、シャフト１５から離れた状態で回転する。よって、回転体１７は、横ぶれがない状態で安定に回転することができる。【００８３】
このように、流体動圧軸受部１８は、回転時に発生するスラスト方向の力及びラジアル方向の力を支持する。その結果、回転体１７は、シャフト１５の周囲を滑らかに回転する。特に、玉軸受けのように機械的な軸受とは異なり、オイルＷを利用した軸受であるので、振動を抑えた状態で滑らかに回転させることができる。そのため、騒音の発生を極力抑えることができる。【００８４】
上述したように、スピンドルモータ２によってディスクＤを回転させた後、図１に示すように、アクチュエータ５を作動させて、キャリッジ１０を介してサスペンション４をＸＹ方向にスキャンさせる。これにより、ディスクＤ上の所望する位置に磁気ヘッド３を位置させることができる。次いで、制御部６によって磁気ヘッド３を作動させる。これを受けて、磁気ヘッド３は、記録させたい情報を磁気信号として出力して、ディスクＤ上に記録を行ったり、ディスクから出力されている磁気信号を読み取って再生を行ったりする。その結果、磁気ヘッド３を利用して、ディスクＤに各種の情報を記録再生することができる。【００８５】
特に、本実施形態のスピンドルモータ２は、従来の誘電体歯パターンを利用してステッピング動作でしか回転させることができなかった装置とは異なり、選択したステータ電極部２６に電圧を次々と印加することで、予め接地されたロータ電極部２５を連続的且つ滑らかに回転させることができる。即ち、両電極部２５、２６同士を一旦接触させて停止させることがない。よって、ディスクＤを均一な速度で連続的且つ安定して回転させることができる。【００８６】
しかも、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、ロータ電極部２５の間隔（ピッチ）が、ステータ電極部２６の間隔（ピッチ）の１．５倍となっているため、ロータ電極部２５の１つ（Ｒ２ポジション）とステータ電極部２６の１つ（Ｓ２ポジション）とが完全に対向した位置関係になった時に、少なくとも隣接するロータ電極部２５（Ｒ３ポジション）の一定方向側近傍に他のステータ電極部２６（Ｓ４ポジション）が常に位置している。つまり、ロータ電極部２５を他のステータ電極部２６に向けて静電力Ｆにより移動させる際に、両電極部２５、２６が既に近づいた状態となっている。特に静電力Ｆの大きさは、両電極部２５、２６間の距離に反比例するので、ロータ電極部２５を他のステータ電極部２６に向けて、より速い速度で速やかに移動させることができる。従って、ディスクＤをより安定した状態で回転させることができる。【００８７】
また、両電極部２５、２６を一旦接触させることがないので、両電極部２５、２６の損傷や摩耗を防止できる。従って、低振動化及び低損音化を図ることができると共に、耐久性を向上することができる。また、接触による塵埃等の発生を防止することもできるので、ロータ板１９の周囲の清浄度を一定に保つことができ、ディスクＤに悪影響を与えることがない。【００８８】
また、従来の誘電体歯パターンのように、電圧を印加する毎に電荷が入れ変わることがないので、ロータ電極部２５は、印加されたステータ電極部２６に瞬時に応答して移動を始める。このことからも、高い追従性を確保でき、安定した滑らかな回転を実現できる。【００８９】
更には、ロータ板１９を介してディスクＤを回転させるので、従来のものとは異なり、ディスクＤが撓んで変形する恐れがない。そのため、他の構成品、例えば、磁気ヘッド３に接触して悪影響を及ぼすことがない。従って、信頼性を向上することができる。【００９０】
上述したように、本実施形態のスピンドルモータ２によれば、接触による損傷や摩耗を防止しながら、ロータ板１９を介してディスクＤを連続的且つ滑らかに回転させることができ、低振動化、低騒音化及び耐久性を向上して、信頼性を向上することができる。【００９１】
また、本実施形態の情報記録再生装置１によれば、ディスクＤを連続的且つ滑らかに回転させるスピンドルモータ２を備えているので、情報の記録再生を正確に行うことができ、高品質化を図ることができる。また、低振動、低騒音で耐久性が向上したスピンドルモータ２でもあるので、この点からも高品質化を図ることができ、製品の信頼性を向上することができる。【００９２】
なお、上記第１実施形態において、図９に示すように、ロータ板１９の対向面１９ａ及びステータ板１６の表面に、それぞれロータ電極部２５及びステータ電極部２６を覆う保護膜３０を設けても構わない。【００９３】
こうすることで、回転中に何らかの原因によりロータ板１９に外力が加わったとしても、保護膜３０同士が接触するので、直接ロータ板１９とステータ板１６とが接触することがない。よって、両電極部２５、２６の機械的な損傷を防止することができると共に、放電による損傷を防止することができる。従って、品質を向上することができると共に、耐久性をさらに高めることができる。【００９４】
なお、ロータ板１９及びステータ板１６の両方に保護膜３０を設けた構成にしたが、この場合に限られず、いずれか一方にのみ保護膜３０を設けても良い。【００９５】
また、上述した保護膜３０を設けた場合において、図１０に示すように、さらに保護膜３０上に潤滑膜３１を塗布しても構わない。この際、図１０に示すように、一方の保護膜３０に潤滑膜３１を塗布しても構わないし、両方の保護膜３０上に潤滑膜３１を塗布しても構わない。【００９６】
このように潤滑膜３１を塗布することで、回転中に何らかの原因によりロータ板１９に外力が加わり、保護膜３０と潤滑膜３１とが接触したとしても、接触時の摩擦力を低減することができる。そのため、回転速度の低下を極力抑えることができる。また、接触時の抵抗を極力抑えることができるので、省電力化を図ることができる。また、回転駆動時においてロータ板１９が滑り易いので、起動特性を向上することができる。この点からも、省電力化を図ることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明に係るスピンドルモータの第２実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。また、図１１は、円周方向に沿った断面を展開した状態を図示している。【００９７】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ロータ電極部２５の周方向に向かう幅Ｗ１と、ステータ電極部２６の周方向に向かう幅Ｗ２とが同じ大きさであったのに対し、第２実施形態のステータ電極部４１は、周方向に向かう幅Ｗ３がロータ電極部２５の幅Ｗ１よりも狭く形成されていると共に、周方向に狭いピッチで密集した状態で配置されている点である。【００９８】
即ち、本実施形態のスピンドルモータ４０は、図１１及び図１２に示すように、各ステータ電極部４１の幅Ｗ３がロータ電極部２５の幅Ｗ１よりも約１／３程度の幅で形成されている。そして、この幅の小さいステータ電極部４１は、それぞれ近接した状態で隣り合うようにして配置されている。即ち、複数のステータ電極部４１は、回転軸Ｌを中心とする円周方向に、例えば、３〜４度の角度θ３毎に複数配置されている。これにより、複数のロータ電極部２５がどこに位置していても、各ロータ電極部２５に対向した状態で必ず３個程度のステータ電極部４１が位置している状態となっている。【００９９】
また、本実施形態のロータ電極部２５は、ロータ板１９と一体的に構成されている。即ち、導電性を有する材料でロータ板１９を形成すると共に、対向面１９ａの所定位置を削って凹部１９ｂを形成している。これにより、削られていない部分（突出した部分）を、ロータ電極部２５として利用することができる。【０１００】
また、ステータ板１６の表面には、上記複数のステータ電極部４１を覆うように、保護膜と潤滑膜とを兼ね備えた固体潤滑膜４２が設けられている。【０１０１】
このように構成されたスピンドルモータ４０を作動させる場合には、図１２に示すように、電圧印加部２７が複数のステータ電極部４１のうち、ロータ電極部２５の略中心から、該ロータ電極部２５の幅の１／２分だけ一定方向（回転方向）に向かった範囲内（Ａ１、Ａ２、Ａ３エリア）に位置するステータ電極部４１に対して駆動電圧を印加する。【０１０２】
つまり、ロータ電極部２５に近接し、且つ、ロータ電極部２５の移動に寄与するステータ電極部４１のみに集中して駆動電圧を印加する。特に静電力Ｆの大きさは、両電極部２５、４１間の距離に反比例するので、ロータ電極部２５を、より強い静電力Ｆで引っ張ることができ、より速い速度で速やかに移動させることができる。【０１０３】
更に、周方向の幅Ｗ３が狭いステータ電極部４１を近接した状態で配置しているので、全てのロータ電極部２５（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ポジション）を常に同時に移動させ続けることができる。従って、ディスクＤをより安定した状態で回転させることができる。【０１０４】
なお、電圧印加部２７は、上述した位置関係を維持するように、ロータ電極部２５の移動に伴ってステータ電極部４１への印加を順次変化させている。また、ステータ電極部４１の幅Ｗ３をできるだけ狭くし、且つ、ステータ電極部４１の数を増やしているので、静電力Ｆの変動幅を小さくすることができる。よって、上述した効果をさらに高めることができる。【０１０５】
また、ステータ電極部４１を覆うように保護膜と潤滑膜との両方の機能を兼ね備えた固体潤滑膜４２が設けられているので、回転中に何らかの原因によりロータ板１９に外力が加わったとしても、ロータ板１９とステータ板１６とが直接接触することがない。そのため、両電極部２５、４１の機械的な損傷を防止することができると共に、放電による損傷を防止することができる。従って、品質を向上することができると共に、耐久性をさらに高めることができる。【０１０６】
また、接触時の摩擦力を低減することができ、回転速度の低下を極力抑えることができる。更に、接触時の抵抗を極力抑えることができるので、省電力化を図ることができる。加えて、回転駆動時においてロータ板１９が滑り易いので、起動特性を向上することができる。この点からも、省電力化を図ることができる。【０１０７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。【０１０８】
例えば、上記各実施形態において、図１３に示すように、シャフト１５と回転体１７との間に、ロータ板１９とステータ板１６との間を少なくとも規定値だけ離間させる突起部（位置決め部）５０を設けても構わない。この突起部５０は、図１３に示すように、シャフト１５の上面に設けても構わないし、ハブ２０の下面に設けても構わない。また、突起部５０の高さとしては、ロータ板１９の浮上量よりも低く形成する。【０１０９】
このように突起部５０を設けることで、ロータ板１９とステータ板１６との間の隙間Ｇを少なくとも規定値分だけは確実に空けることができる。そのため、両電極部２５、２６（４１）が接触することがなく、より安定した回転性を得ることができる。また、停止中であってもロータ板１９とステータ板１６とが接触しないので、起動特性を高めることができる。そのため、起動時の負荷を少なくでき、さらなる省電力化を図ることができる。【０１１０】
また、上記各実施形態では、２つの動圧溝、即ち、シャフト１５の上面に形成した動圧溝１５ａ及びスリーブ２１の下面に形成した動圧溝２１ａをスラスト用動圧溝としたが、動圧溝を２つ設ける必要はなく、少なくともいずれか一方の動圧溝１５ａ（若しくは２１ａ）を形成すれば構わない。但し、本実施形態のように両動圧溝１５ａ、２１ａを同時に形成することが好ましい。【０１１１】
また、図１４に示すように、シャフト１５にフランジ部６０を形成すると共に、該フランジ部６０の下面に図１５に示す動圧溝（第２のスラスト用動圧溝）６０ａを形成しても構わない。【０１１２】
このフランジ部６０は、図１４に示すように、シャフト１５の外周面から所定の厚さだけ半径方向外方に延びて拡径して鍔状に形成されたものである。なお、図１４においては、シャフト１５の上面にフランジ部６０が形成された場合を例に挙げている。但し、この場合に限られず、例えば、シャフト１５の中間付近にフランジ部６０を形成しても構わない。【０１１３】
そして、フランジ部６０の下面には、図１５に示すように、スリーブ２１の下面に形成された動圧溝２１ａと同様に、外縁から回転軸Ｌに向かって湾曲する上記動圧溝６０ａが複数形成されている。つまり、複数の動圧溝６０ａは、全体で風車形状となっている。これにより、回転体１７が回転したときに、オイルＷが動圧溝６０ａに沿いながら中心に向かって流れるようになっている。即ち、この動圧溝６０ａは、スラスト方向の力を支持するスラスト軸受部として機能するようになっている。【０１１４】
上述したように下面に動圧溝６０ａが形成されたフランジ部６０を有する場合には、回転体１７が回転し始めると、オイルＷが各動圧溝１５ａ、１５ｂ、２１ａ、６０ａに沿って流れ始め、それぞれの位置で圧力が高まりだす。この際、動圧溝１５ｂに沿って流れたオイルＷは、合流点１５ｃで最も高い圧力となる。そのため、回転体１７を構成するスリーブ２１は、ラジアル方向の力が２点で支持された状態となり、シャフト１５から離れた状態で回転する。これにより、回転体１７は横ぶれがない状態で安定に回転することができる。【０１１５】
一方、動圧溝１５ａ、２１ａに沿って流れたオイルＷは、回転軸Ｌに近い側で圧力が最も高まる。そのため、回転体１７及びロータ板１９は、ステータ板１６から浮き上がる。これと同時に、フランジ部６０の下面に形成された動圧溝６０ａに沿って流れたオイルＷは、やはり同様に回転軸Ｌに近い側で圧力が高まる。ところが、この動圧溝６０ａで発生する圧力は、固定されたシャフト１５に形成されたフランジ部６０の下面側に発生している。そのため、回転体１７はこの圧力を受けてステータ板１６に向かう方向、即ち、浮上する方向とは逆方向に力を受けて、押し付けられた状態となる。つまり、この場合の流体動圧軸受部１８は、回転軸Ｌに沿って互いに逆方向に向かう２つのスラスト力を支持することができる。【０１１６】
そして、回転体１７は、この２つのスラスト力によって、浮上する力と押し付けられる力とを同時に受けながら回転する。また、回転体１７は、ロータ電極部２５とステータ電極部２６との間に働く静電力Ｆの影響も同時に受けるので、該静電力Ｆによってステータ板１６側に引っ張られる。【０１１７】
つまり、回転体１７及びロータ板１９は、この３つの力のバランスによってスラスト方向に対してより安定した状態で回転する。特に、静電力Ｆだけでなく、スラスト力をも利用して回転体１７及びロータ板１９を押し付けることができるので、より回転が安定する。その結果、回転時のさらなる低振動化及び低損音化を図ることができると共に、流体動圧軸受部１８をより安定して作動させることができる。【０１１８】
また、記録再生ヘッドの一例として、磁気ヘッドを例に挙げて説明したが、磁気ヘッドに限られるものではなく、記録再生を行うヘッドであれば、その方法に限定されるものではない。例えば、近接場光を利用して記録再生を行う近接場光ヘッドを、記録再生ヘッドとしても構わない。【０１１９】
なお、上述したステータ電極部２６のそれぞれは、所定角度θ１よりも狭い角度毎に配置されているが、これに限定されないのは勿論のことである。図１６に示すように、ステータ電極部２６のそれぞれは、所定角度θ１よりも広い所定角度θ４毎に配置されていてもよい。【０１２０】
このように、ステータ電極部２６の間隔が、ロータ電極部２５の間隔よりも広い場合であっても、ロータ電極部２５がステータ電極部２６の静電力Ｆによって引っ張られて回転する。ステータ電極部２６への電圧の印可を切り替えることにより、回転体１７の回転が持続されることとなる。【０１２１】
かかる特徴によれば、ステータ電極部２６のそれぞれが所定角度θ４毎に配置されることにより、図７よりもステータ電極部２６の数を減らすことができ、スピンドルモータ４０のコストを低減させることができる。
【産業上の利用の可能性】
【０１２２】
本発明に係るスピンドルモータによれば、接触による損傷や摩耗を防止しながら、ロータ板を介して記録媒体を連続的且つ滑らかに回転させることができ、低振動化、低騒音化及び耐久性を向上して、信頼性を向上することができる。
【０１２３】
また、本発明に係る情報記録再生装置によれば、記録媒体を連続的且つ滑らかに回転させるスピンドルモータを備えているので、情報の記録再生を正確に行うことができ、高品質化を図ることができる。
【図１】
2007094112.tif 000003
【図２】
2007094112.tif 000004
【図３】
2007094112.tif 000005
【図４】
2007094112.tif 000006
【図５】
2007094112.tif 000007
【図６】
2007094112.tif 000008
【図７】
2007094112.tif 000009
【図８】
2007094112.tif 000010
【図９】
2007094112.tif 000011
【図１０】
2007094112.tif 000012
【図１１】
2007094112.tif 000013
【図１２】
2007094112.tif 000014
【図１３】
2007094112.tif 000015
【図１４】
2007094112.tif 000016
【図１５】
2007094112.tif 000017
【図１６】
2007094112.tif 000018
【国際調査報告】
2007094112.tif 000019
2007094112.tif 000020
2007094112.tif 000021