(57)【要約】      （修正有）【課題】高い耐久性及び信頼性を備える動圧軸受装置を低コストに提供する。【解決手段】軸部を構成する素材２ａ’にカップリング剤を含むインク１２の微小液滴を、着弾または滴下させた後これを硬化させ、微量インクの集合体で動圧発生部を形成する。金属製の軸部と動圧溝を形成するインクの接着性を改善するため、カップリング材はチタネート系カップリング材を使用し、インクには表面張力をコントロールするレべリング材を添加する。【選択図】図１
2007255658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受部材と、軸受部材の内周に挿入した軸部材と、軸受隙間と、軸受部材と軸部材との相対回転時に軸受隙間に流体の動圧作用を生じさせるための動圧発生部とを有する動圧軸受装置において、
動圧発生部が、カップリング剤を含む微量インクの集合体を硬化して形成されていることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
カップリング剤が、チタネート系カップリング剤である請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
インクに、表面張力をコントロールするレベリング剤を添加した請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
インクが、光硬化性を有する請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項１〜４何れか記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動圧軸受装置は、軸受部材と、軸受部材の内周に挿入した軸部材との相対回転により軸受隙間に生じた流体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装置である。この動圧軸受装置は、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、情報機器、例えばＨＤＤ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等のスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイール、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用の軸受装置として好適である。
【０００３】
上記動圧軸受装置の一例として、ラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で、軸部材をラジアル方向に非接触支持するものを挙げることができる。この種の動圧軸受装置の一例として、軸受面の摺動特性向上を図るため、金属製の軸部材の外周に、動圧発生部（動圧溝）を樹脂組成物で印刷成形したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３１０７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された動圧軸受装置は、軸部材を構成する下地金属の表面に、動圧溝を区画する樹脂製の凸状部が接着した形態を有する。この場合、特に動圧軸受装置の起動・停止時や、運転中に外力が付加されたときには、軸部材表面の樹脂製凸状部が相手側部材に接触するため、金属製の軸部材に直接凸状部を形成する場合よりも摺動特性に優れる。しかしながらこの形態は、摺動特性に優れる反面、接着強度等によっては、凸状部の剥離や脱落により軸受性能の低下を招く恐れがあり、動圧軸受装置の耐久性や信頼性に不安が残る。
【０００５】
ところで、上記特許文献１に例示されているスクリーン印刷で動圧発生部を形成する場合、印刷型が軸部材に接触するために硬化前のインクが印刷型と接触して動圧溝形状が崩れやすく、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、さらにスキージにより圧迫されて軸部材外周面に到達するから、動圧発生部の成形に関与しない余分なインクが必要であり、インクの使用量が増して不経済である。また、動圧発生部や軸部材の形状等に対応した印刷型を数多く保有する必要があるため、低コスト化が困難であると共に、近年の多種多様な要求に対応しづらい。
【０００６】
そこで本発明では、高い耐久性及び信頼性を備える動圧軸受装置を低コストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明における動圧軸受装置は、軸受部材と、軸受部材の内周に挿入した軸部材と、軸受隙間と、軸受部材と軸部材との相対回転時に軸受隙間に流体の動圧作用を生じさせるための動圧発生部とを有するものであって、動圧発生部が、カップリング剤を含む微量インクの集合体を硬化して形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
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ことができるのものであれば特にその形態は問わず、例えば複数の溝（ヘリングボーン溝、スパイラル状溝の何れでもよい。）と、各溝の間にあってこれを区画形成する凸状の区画部とからなるもの、あるいは、軸受隙間を円周方向の一方または双方にくさび状に縮小させる複数の円弧面を有するもの等が含まれる。
【０００９】
動圧発生部は、例えば軸部材の外周面や端面、あるいは軸受部材の内周面や端面等に形成される。例えば、軸部材はステンレス鋼等の金属材料、すなわち無機材料で形成されるのに対し、インクは樹脂組成物、すなわち有機材料で形成される。無機材料である軸部材に有機材料であるインクを直接接着させようとすると、界面の相が異なるために高い接着力を確保することが難しく、界面剥離等を引き起こす可能性がある。インクの接着性向上手段として、例えば、表面改質機能（濡れ性の改善機能）を有するカップリング剤の被膜を、素材表面に形成（カップリング処理）することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、これでは工程数が増加する分、加工コストが高騰する。また、カップリング処理後に印刷を行う迄の滞留時間の他、周辺環境の温度・湿度等によってはカップリング剤の表面改質機能が損なわれるため、被印刷部に、局所的に濡れ性が異なる部位ができ、高精度な動圧発生部を形成するのが難しくなる場合がある。この点、本発明のように、カップリング剤を含むインクで動圧発生部を形成すれば、工程数の増加や表面改質機能を損なうことなく、高精度かつ高強度な動圧発生部を得ることができ、動圧軸受装置の回転性能の安定化を図ることが可能となる。
【００１１】
インクに添加させるカップリング剤は、市販されている種々のものが選択可能であるが、工業的安定性等を考慮すると、チタネート系カップリング剤を使用するのが好ましい。
【００１２】
動圧発生部を印刷で形成する場合には、素材との接着性の他、硬化インクの形状精度も問題となる。すなわち、インク硬化時には、溶剤の蒸発等に伴ってインクの表面張力が不均一となり、いわゆるマランゴニ対流が生じて、硬化インクに泡、ハジキ、クレーター等が発生し、所望形状の動圧発生部を形成できないおそれがある。かかる事態を回避するため、インクには、インクの表面張力をコントロールして硬化インク形状の精度悪化を防止可能なレベリング剤（表面調整剤）を添加するのが望ましい。
【００１３】
動圧発生部を形成するに際し、微量インクを供給する具体的な方法として、例えば素材表面にインクを細孔ノズルから着弾または滴下する、いわゆるインクジェット法の他、電気泳動を利用してインクを誘導する方法、ノズルではなく、インク液面からインク液滴を飛ばすノズルレスタイプのインクジェット法（ノズルレスインクジェット法）、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吐出する方法、あるいは定着面までの距離を短縮し、インクを吐出と同時に定着面に着弾させる方法等が考えられる。
【００１４】
以上に例示した方法では、予めプログラミングし、そのプログラムに沿ってインクの供給部（例えば、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、任意かつ高精度な動圧発生部が形成可能となり、したがってレース加工等の仕上げ加工が不要となる。また、素材とノズルとが非接触となるので、従来方法で問題となる接触部での摩耗による精度低下を回避することができる。また、本方法ではスキージが不要で、必要箇所にのみインクが使用されるので、インクは動圧発生部の形成に関与するだけの使用量で足り、インクの使用量を削減することができる。さらに印刷型は不要で、かつ軸部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、成形装置を簡略化できる。したがって、動圧発生部の形成コストを低減して、動圧軸受装置の低コスト化を図ることができる。
【００１５】
インクとしては、熱硬化タイプの他、例えば電子線や光線等の照射で硬化させるタイプのものを使用することができ、特にコスト面や作業環境等を考慮すると、光線の照射でインクを硬化させることができる光硬化性を有するものが望ましい。光硬化性のインクとしては、紫外線硬化タイプや赤外線硬化タイプの他、可視光硬化タイプのインクも使用することができるが、低コストでかつ短時間で硬化させることができる紫外線硬化タイプが特に望ましい。
【００１６】
上記構成を有する動圧軸受装置において、動圧発生部で生じる動圧作用による荷重の支持方向は、ラジアル方向およびスラスト方向の何れでも良い。
【００１７】
上記構成の動圧軸受装置は、高い回転精度と耐久性を要求される情報機器用のモータ、例えばＨＤＤ用のスピンドルモータ等に好ましく用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上より、本発明の構成を用いることで、高い耐久性及び信頼性を備える動圧軸受装置を低コストに提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明において、動圧発生部は、素材表面に微量インクを供給する印刷工程と、供給したインクを硬化させる硬化工程とを経て形成される。
【００２１】
図１は、動圧発生部の印刷および硬化工程を示すもので、軸部材２（図３参照）を構成する軸部２ａの素材２ａ’の外周にインクを供給して動圧発生部を形成する装置、ここではインクジェット法を用いた動圧発生部の印刷装置の概要を示すものである。素材２ａ’は、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成される。図示のように、この印刷装置は、素材２ａ’を回転駆動させる支持部１３と、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と対向させて配置した硬化部１１とを主要な構成要素とする。ノズルヘッド１０には、インク１２の微小液滴を吐出する複数のノズル１４が軸方向に配設されている。
【００２２】
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樹脂とする樹脂組成物であり、必要に応じて適当な割合で有機溶媒、例えば光重合開始材を配合し、さらにカップリング剤、レベリング剤（表面調整剤）を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。
【００２３】
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を好ましく使用することができる。ラジカル重合性モノマーとしては、例えば単官能、２官能あるいは多官能のアクリレート系モノマーや、メタクリレート系モノマーが使用でき、ラジカル重合性モノマーとしては、例えばウレタンアクリレートや、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、あるいは不飽和ポリエステルなどが使用できる。また、カチオン重合系モノマーとしては、例えば脂環式エポキシ樹脂や、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂の他、３−エチル−３−（２−エチルへキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン等のオキセタン樹脂が使用できる。これら紫外線硬化樹脂は、単体で使用する他、２種類以上を混合したものをベース樹脂として使用することもできる。
【００２４】
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。ラジカル系光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノンや、オルソベンゾイン安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４‘−メチルジフェニルサルファイド、ベンゾフェノンのアンモニウム塩、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、チオキサントンのアンモニウム塩に代表される水素引抜型の光重合系開始剤が使用でき、あるいはベンゾイン誘導体や、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、アシルホスフィンオキサイド、モノアシルホスフィンオキサイド、ビスアシルホスフィンオキサイド、アクリルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノン、チタノセン化合物に代表される分子内開裂型の光重合開始剤が使用できる。また、カチオン系光重合開始剤としては、例えばトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートや、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、ＳＰ−１７０やＳＰ−１５０（共に旭電化（株）製）、ＦＣ−５０８やＦＣ−５１２（共に３Ｍカンパニー社製）、ＵＶＥ−１０１４（ゼネラルエレクトリックカンパニー社製）に例示されるポリアリールスルホニウム塩、Ｕｖａｃｕｒｅ１５９０やＵｖａｃｕｒｅ１５９１（共にダイセル・ユーシービー社製）に例示されるトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロフォスフェート塩の混合物、Ｉｒｇ−２６１（チバ・ガイギー社製）に例示されるメタロセン化合物、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートやＰ−ノニルフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４，４‘−ジエトキシフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のポリアリールヨードニウム塩が使用できる。これら光重合開始剤は、１種類であるいは２種類以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２５】
インク１２に添加されるカップリング剤としては、チタネート系カップリング剤の他、シラン系、アルミニウム系、およびジルコネート系カップリング剤等、公知のカップリング剤を使用することができるが、工業的安定性を考慮すると、チタネート系カップリング剤を用いるのが望ましい。チタネート系カップリング剤は、主に、チタン原子と、有機材料（本実施形態では、インク１２を構成するベース樹脂）と結合する疎水基としての有機官能基と、無機材料（本実施形態では、素材２ａ’）と結合する親水基としての加水分解基とからなるものである。
【００２６】
チタネート系カップリング剤は、モノアルコキシタイプ、モノアルコキシ・ピロフォスフェートタイプ、配位タイプ、キレートタイプおよびコーディネイトタイプの何れかの種類を使用することができる。カップリング剤を構成する親水基としての加水分解基としては、イソプロピル基、２．２ジアリロキシメタ・１・ブテノキシ基、オキシアセテート基を挙げることができ、また疎水基としての有機官能基としては、オクチルピロフォスフェート基、オクチルピロフォスファイト基、オクチルフォスフェート基、ラウリルフォスフェート基、ジジトリデシルフォスフェート基、イソステアロキシ基、ドデシルベンゼンスルフォニル基、メタクリル基、クミルフェニル基、アクリル基、Ｎエチルアミノ・エチルアミノ基等を挙げることができる。
【００２７】
レベリング剤（表面調整剤）としては、アクリル系、ビニル系、シリコーン系、あるいはフッ素系レベリング剤等、公知のレベリング剤を使用することができるが、この中でも、少量添加で表面張力の調整能力に優れた性能を発揮するシリコーン系あるいはフッ素系レベリング剤を用いるのが望ましい。レベリング剤は、例えば、インク１２のベース樹脂となる紫外線硬化樹脂よりも、界面張力・表面張力共に低いものが用いられる。
【００２８】
以上の構成において、素材２ａ’を支持部１３で両端支持しつつ回転させながら、ノズル１４からインク１２を吐出することにより、インク１２の微小液滴が素材２ａ’の外周面２ａ１の所定位置に着弾する。素材２ａ’の外周面２ａ１には、この微小液滴の集合体からなる凸状の区画部Ａａと、インクで被覆されていない領域、すなわち動圧溝Ａｂとがヘリングボーン形状に配列された動圧発生部が形成される。この際、各ノズル１４では、予め定められたタイミングでインク１２の供給・停止が適宜切り換えられる。この動圧発生部の印刷は、素材２ａ’の回転に伴い、素材２ａ’の外周面２ａ１の円周方向に徐々に進行する形で行われる。印刷された部分が円周方向にある程度進行すると（図示例の場合は半周すると）、印刷された部分が硬化部１１の対向領域（硬化工程）に達し、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。このインクの硬化も素材２ａ’の回転に伴い、素材２ａ’の円周方向に徐々に進行する。
【００２９】
最初に印刷された部分が１回転してノズルヘッド１０の対向領域に達したところで、ノズルヘッド１０からのインク１２の吐出を止める。その後、さらに素材２ａ’を回転させて、残りの印刷部を硬化部１１との対向領域を通過させる。このようにしてインク１２を全て硬化させた後、回転を停止させて素材２ａ’を支持部１３から取り外す。
【００３０】
この印刷の際には、ノズルヘッド１０を固定位置に配置する他、軸方向にスライドさせてもよい。また、図示例では、一つのノズルヘッド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。さらには素材２ａ’を１回転させる間に全周に動圧発生部を印刷する他、素材２ａ’をこれ以上の回転数、例えば２〜数十回転させて、素材２ａ’の全周に動圧発生部を形成することもできる。また、効率的に動圧発生部の形成を行うため、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または複数のノズルヘッド１０を軸方向にスライドさせて各素材２ａ’に動圧発生部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を他方に設けた凹部に嵌合させることにより行うことができる。
【００３１】
なお、以上の説明では素材２ａ’を回転駆動しているが、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’周りで回転駆動してもよい。
【００３２】
以上に述べた印刷方法では、予めプログラミングした形状パターンにならってインク１２の微小液滴を精密に吐出する。従って、高精度に動圧発生部を形成することができる。加えて、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、その後レース加工やエッチング等の溝形成工程を経ることなく、そのまま動圧溝付きの軸部材２として使用することが可能となる。
【００３３】
また、インクジェット法による印刷では、従来のスクリーン印刷機のように印刷型と素材２ａ’との接触部分を持たないから、接触部分での摩耗による印刷精度の低下を回避することができ、量産時にも安定して動圧溝精度を確保することができる。さらに印刷型や印刷型を保持するための印刷用スクリーン等が不要であり、かつ素材２ａ’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素化することができる。また、インク１２は動圧発生部の形成に関与するだけの使用量で足りるので、スキージを必要とする従来装置に比べ、インク１２の使用量を削減することもできる。
【００３４】
また、印刷工程と硬化工程とは連続して設けられているため、効率良く動圧発生部が形成できることに加え、最初の印刷部分は硬化部１１からの紫外線照射で硬化された上でノズルヘッド１０の対向位置に戻るので、硬化不十分なインクが重なって印刷パターンをくずすような事態も回避することができる。さらにノズルヘッド１０と硬化部１１とを軸部材２を挟む対向位置に配置しているので、硬化部１１から照射される紫外線は素材２ａ’に遮蔽されているため、紫外線の硬化作用がノズル１４におよぶことはなく、従って照射紫外線によるノズル１４の目詰まり等を防止することができる。
【００３５】
また、本発明では、カップリング剤を含むインク１２を用いて動圧発生部（区画部Ａａ）を形成しているので、例えば、カップリング剤の被膜を形成した上で動圧発生部を形成する場合に問題となる、滞留時間や周辺環境によるカップリング剤の表面改質機能の低下を招くことなく、素材２ａ’との結合強度が全面に亘って均質かつ高強度の動圧発生部が得られる。しかも、工程数を削減して成形コストの低減も図ることができる。
【００３６】
また、インク１２に、その表面張力をコントロールできるレベリング剤（表面調整剤）を添加しているので、インク１２の硬化時等における溶剤の蒸発に伴ってインク表層部の表面張力が不均一となり、動圧発生部の精度悪化を招くような事態を回避することができ、高精度な動圧発生部を得ることができる。したがって、この動圧発生部を備えた軸部材を用いれば、摺動特性に優れると共に、高い耐久性および信頼性を備えた動圧軸受装置が低コストに得られる。
【００３７】
なお、以上と同様の方法で、内周面に動圧発生部を有する軸受スリーブ８（以下、各部材は図３参照。）も製造可能である。この他、同様の方法で、例えば軸部材２のフランジ部２ｂ、蓋部材８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を形成することもできる。
【００３８】
図３に、上記工程を経て製作された軸部材２を組み込んだ動圧軸受装置１の一構成例を示す。この動圧軸受装置１は、軸部材２と、スリーブ状の部分を有し、軸部２ａをその内周に挿入可能な軸受部材７と、軸受部材７の一端側開口を封口する蓋部材８と、軸受部材７の他端側に位置し、動圧軸受装置１の内部を満たす潤滑油をシールするためのシール部材９とを備えている。なお、以下説明の便宜上、シール部材９が設けられた側を上側、これとは軸方向反対側を下側として説明を進める。
【００３９】
軸部材２は、軸部２ａとその一端に一体または別体に設けられたフランジ部２ｂとで構成される。軸部２ａの外周面２ａ１の上下２箇所に離隔した領域には、第１および第２ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のラジアル軸受面Ａが設けられ、該ラジアル軸受面Ａには、動圧発生部として、ヘリングボーン形状に配列された動圧溝Ａｂと、動圧溝Ａｂを区画形成する区画部Ａａとが上述した工程を経て形成されている。上側領域の動圧発生部は、動圧溝Ａｂが軸方向中心ｍ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。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝Ａｂによる潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は下側の対称形の動圧溝に比べ上側の動圧溝で相対的に大きくなる。
【００４０】
図示は省略するが、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１の一部あるいは全部環状領域には、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面Ｂとして、例えばスパイラル形状に配列された動圧溝が設けられている。また、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２の一部あるいは全部環状領域にいは、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面Ｃとして、例えばスパイラル形状に配列された動圧溝が設けられている。動圧溝形状は、公知のその他の形状、例えばヘリングボーン形状に形成することもできる。これらの動圧溝の一方又は双方は、上記同様印刷成形する他、例えばプレス成形することもできる。
【００４１】
軸受部材７は、略円筒状に形成され、その内周に軸部材２が挿入されている。図示例の軸受部材７は、スリーブ部７ａと、その上方のシール装着部７ｂと、その下方の蓋部材固定部７ｃとで構成され、蓋部材固定部７ｃの内周面７ｃ１には軸受部材７とは別体の蓋部材８が嵌合固定される。スリーブ部７ａの円筒状の内周面７ａ１は、シール装着部７ｂの内周面７ｂ１や蓋部材固定部７ｃの内周面７ｃ１よりも小径で、軸部２ａの外周面２ａ１に形成された二つの動圧発生部と対向する。
【００４２】
蓋部材８は、軸受部材７の一端開口部を封口する部材で、軸受部材７とは別体の有底略円筒形状に形成される。この蓋部材８は、円筒状の側部８ａと側部８ａの下端開口を封口する底部８ｂとを備え、図示例では側部８ａと底部８ｂとは一体成形されている。蓋部材８は、例えば側部８ａの内周面８ａ１を軸受部材７の蓋部材固定部７ｃの内周に、圧入、接着、溶着等の適宜の手段で固定される。この時、軸部材２のフランジ部２ｂは、軸受部材７のスリーブ部７ａの下側端面７ａ２と、蓋部材８の底部８ｂの上側端面８ｂ１との間の空間に収容される。蓋部材８の側部８ａの上側端面８ａ２は、軸受部材７のスリーブ部７ａの下側端面７ａ２と当接しており、これによってスラスト軸受隙間が規定幅に管理される。
【００４３】
シール部材９は、金属材料や樹脂材料で環状に形成される。シール部９は、この実施形態では、軸受部材７とは別体に形成され、軸受部材７の上端側に位置するシール装着部７ｂの内周面７ｂ１に圧入、接着等の手段で固定される。シール部９の内周面９ａは上方に向かうにつれてテーパ状に拡径しており、この内周面９ａと、内周面９ａに対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間には、上方に向かって半径方向寸法が漸次拡大する環状のシール空間Ｓが形成される。シール部９で密封された動圧軸受装置１の内部空間には、潤滑油が注油され、動圧軸受装置１内が潤滑油で満たされる。この状態では、潤滑油の油面はシール空間Ｓの範囲内に維持される。部品点数の削減および組立工数の削減のため、シール部９を軸受部材７と一体形成することもできる。
【００４４】
上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸部２ａの外周面２ａ１に離隔形成されたラジアル軸受面Ａは、それぞれ軸受スリーブ８の内周面８ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。軸部材２の回転に伴い、各ラジアル軸受隙間に満たされた潤滑油が動圧作用を発生し、その圧力によって軸部材２がラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１のラジアル軸受部Ｒ１と第２のラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。
【００４５】
また、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に形成された第１スラスト軸受面Ｂは、第１スラスト軸受隙間を介して軸受部材７の下側端面７ａ２と対向し、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に形成された第２スラスト軸受面Ｃは、第２スラスト軸受隙間を介して蓋部材８の上側端面８ｂ１と対向する。軸部材２の回転に伴い、両スラスト軸受隙間に満たされた潤滑油が動圧作用を発生し、その圧力によって軸部材２がスラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト両方向に回転自在に非接触支持する第１のスラスト軸受部Ｔ１および第２のスラスト軸受部Ｔ２が形成される。
【００４６】
なお、スラスト軸受面Ｂ、Ｃの何れか一方又は双方を、フランジ部２ｂの上下端面２ｂ１、２ｂ２に対向する、軸受部材７の下側端面７ａ２や蓋部材８の上側端面８ｂ１に形成することもできる。
【００４７】
なお、この動圧軸受装置１では、軸部材２の回転中は潤滑油が軸受部材７の底側に押し込まれるため、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極端に高まり、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、スリーブ部７ａの両端面を連通する貫通孔を設ければ、この貫通孔を通って潤滑油がスラスト軸受隙間とシール空間Ｓとの間で流動するため、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。
【００４８】
以上、動圧軸受装置１の一実施形態について説明を行ったが、本発明の構成は上記のものに限らず、他の形態の動圧軸受装置にも好ましく用いることができる。以下図面に基づいて説明を行うが、同一の構成部材および要素には同一記号を付与し、重複説明を省略する。なお、以下説明する何れの実施形態においても、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が形成されている。
【００４９】
図４は動圧軸受装置１の他の実施形態を示すものである。この動圧軸受装置２１が図３に示す構成例と大きく異なる点は、一部材であった軸受部材７が、ハウジング１７と軸受スリーブ１８の二部材で構成されている点である。軸部材２は、例えば含油焼結金属で円筒形状に形成される軸受スリーブ１８の内周面に挿入される。また、例えば樹脂の射出成形で略円筒形状に成形されるハウジング７の内周面には、接着等の手段で軸受スリーブ１８が固定される。軸部材２の回転時には、軸部材２の外周面２ａ１のラジアル軸受面Ａと、軸受スリーブ１８の内周面との間のラジアル軸受隙間にラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２が形成され、またフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に形成されたスラスト軸受面と、軸受スリーブ１８の下側端面との間の第１スラスト軸受隙間に第１スラスト軸受部Ｔ１が形成される。この他の点については、同一構造であるため、同一符号を付与し、重複説明を省略する。
【００５０】
図５は、動圧軸受装置１の他の実施形態を示すものである。この動圧軸受装置１は、シール空間Ｓが、ハウジング１７と軸部材２の外径側に張り出して設けられたディスクハブ３との間に形成されている点、および第２のスラスト軸受部Ｔ２がハウジング１７の上側端面７ｂとディスクハブ３を構成するプレート部３ａの下側端面３ａ１との間に形成されている点で図４に示す実施形態と構成を異にする。なお、図３に示す実施形態と同様に、ハウジング１７と軸受スリーブ１８とを一体の軸受部材７とすることもできる。
【００５１】
以上の説明では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を構成する動圧軸受として、例えばヘリングボーン形状やスパイラル形状に配列した動圧溝からなる動圧発生部を用いた軸受を例示しているが、動圧発生部の構成はこれに限定されるものではない。ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、例えば円周方向複数箇所で、ラジアル軸受隙間を円周方向の一方又は双方にくさび状に縮小させた形状とした、いわゆる多円弧軸受、軸方向に延びた動圧溝を円周方向の複数箇所に形成した、いわゆるステップ軸受で構成することもできる。また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向等間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。なお、図３〜図５では、軸方向に離隔して二つのラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を配置した場合を例示しているが、ラジアル軸受部の数は任意であり、一つあるいは三つ以上設けることもできる。
【００５２】
図６は、以上で説明を行った動圧軸受装置１、特に図３に示す動圧軸受装置１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。この情報機器用スピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、動圧軸受装置１と、動圧軸受装置１の軸部材２に取り付けられたディスクハブ３と、例えば半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、ブラケット６を備えている。ステータコイル４はブラケット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ている。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を一枚または複数枚保持する。ブラケット６の内周にハウジング７が装着されている。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、軸部材２が回転する。このモータは、高い耐久性と回転精度を兼ね備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】インクジェット方式の印刷装置の一例を示す概要図である。
【図２】インクジェット方式の印刷装置の他形態を示す概要図である。
【図３】本発明の構成を有する動圧軸受装置の断面図である。
【図４】動圧軸受装置の他の形態を示す断面図である。
【図５】動圧軸受装置の他の形態を示す断面図である。
【図６】動圧軸受装置を組み込んだモータの一例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      動圧軸受装置
２      軸部材
２ａ    軸部
２ａ’  素材
７      軸受部材
８      蓋部材
９      シール部材
１０    ノズルヘッド
１１    硬化部
１２    インク
１４    ノズル
Ａ      ラジアル軸受面
Ｂ      スラスト軸受面
Ｃ      スラスト軸受面
Ａａ    区画部
Ａｂ    動圧溝
Ｒ１、Ｒ２    ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２    スラスト軸受部
Ｓ      シール空間
【図１】
2007255658.tif 000003
【図２】
2007255658.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007255658.tif 000006
【図５】
2007255658.tif 000007
【図６】
2007255658.tif 000008