JP2001003076A - 動圧軸受装置およびこれを有する偏向走査装置 - Google Patents
動圧軸受装置およびこれを有する偏向走査装置Info
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- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受間隙の潤滑剤の粘度変化を防ぐ。
【解決手段】 回転多面鏡１と一体である軸２は、スリ
ーブ３に回転自在に嵌合し、軸受間隙には潤滑剤１１が
充填される。潤滑剤１１は、それぞれの蒸気圧が同じ
か、あるいは近似した複数の成分からなる混合油を基油
とするもので、粘度の異なる成分を適宜組み合わせるこ
とで、軸受特性に合わせた粘度に調合される。蒸気圧に
大差のない成分を選定することで、特定成分の揮発によ
る粘度変化を防ぐ。
ーブ３に回転自在に嵌合し、軸受間隙には潤滑剤１１が
充填される。潤滑剤１１は、それぞれの蒸気圧が同じ
か、あるいは近似した複数の成分からなる混合油を基油
とするもので、粘度の異なる成分を適宜組み合わせるこ
とで、軸受特性に合わせた粘度に調合される。蒸気圧に
大差のない成分を選定することで、特定成分の揮発によ
る粘度変化を防ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧発生溝を有す
る動圧軸受構造に関し、その動圧軸受構造を有する回転
体装置および偏向走査装置、レーザビームプリンタ、画
像形成装置ならびにハードディスクの回転体装置に関す
るもので、より具体的には、レーザビームプリンタやバ
ーコード読取装置等の光ビームを高速走査するための回
転多面鏡等を回転支持する動圧軸受装置および前記動圧
軸受装置を有する偏向走査装置に関するものである。
る動圧軸受構造に関し、その動圧軸受構造を有する回転
体装置および偏向走査装置、レーザビームプリンタ、画
像形成装置ならびにハードディスクの回転体装置に関す
るもので、より具体的には、レーザビームプリンタやバ
ーコード読取装置等の光ビームを高速走査するための回
転多面鏡等を回転支持する動圧軸受装置および前記動圧
軸受装置を有する偏向走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームプリンタやバーコード読取
装置等に用いられる偏向走査装置は、高速回転する回転
多面鏡によってレーザビーム等の光ビームを偏向走査す
る。レーザビームプリンタ等の画像形成装置において
は、回転多面鏡によって得られた走査光を回転ドラム上
の感光体に結像させて静電潜像を形成し、感光体の静電
潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記
録紙等の記録媒体に転写して定着装置へ送り、記録媒体
上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が
行なわれる。
装置等に用いられる偏向走査装置は、高速回転する回転
多面鏡によってレーザビーム等の光ビームを偏向走査す
る。レーザビームプリンタ等の画像形成装置において
は、回転多面鏡によって得られた走査光を回転ドラム上
の感光体に結像させて静電潜像を形成し、感光体の静電
潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記
録紙等の記録媒体に転写して定着装置へ送り、記録媒体
上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が
行なわれる。
【０００３】近年、このような偏向走査装置ではますま
す高速化や高精度化が進み、これに対応するために、回
転多面鏡の軸受部には、低騒音で回転精度の高い非接触
型の動圧軸受装置が用いられている。
す高速化や高精度化が進み、これに対応するために、回
転多面鏡の軸受部には、低騒音で回転精度の高い非接触
型の動圧軸受装置が用いられている。
【０００４】図４は、一従来例による動圧軸受装置を示
す断面模式図で、これは、複数の反射面１０１ａを有す
る回転多面鏡１０１と一体的に回転する軸１０２と、こ
れを回転自在に嵌合させたスリーブ１０３を有し、スリ
ーブ１０３は軸受ハウジング１０４と一体である。スリ
ーブ１０３の下端には、軸１０２の下端をスラスト方向
に支持する球面部１０６ａを備えたスラスト受け１０６
が固定され、軸１０２の上部にはフランジ１０７が軸１
０２に固着されている。回転多面鏡１０１は、押えバネ
等を含む弾性押圧機構１０８によってフランジ１０７の
上面に押圧されてこれと一体化され、軸１０２とともに
回転するように構成されている。
す断面模式図で、これは、複数の反射面１０１ａを有す
る回転多面鏡１０１と一体的に回転する軸１０２と、こ
れを回転自在に嵌合させたスリーブ１０３を有し、スリ
ーブ１０３は軸受ハウジング１０４と一体である。スリ
ーブ１０３の下端には、軸１０２の下端をスラスト方向
に支持する球面部１０６ａを備えたスラスト受け１０６
が固定され、軸１０２の上部にはフランジ１０７が軸１
０２に固着されている。回転多面鏡１０１は、押えバネ
等を含む弾性押圧機構１０８によってフランジ１０７の
上面に押圧されてこれと一体化され、軸１０２とともに
回転するように構成されている。
【０００５】フランジ１０７の外周部には、ロータマグ
ネット１０９を保持するヨーク１０９ａが固着されてお
り、ロータマグネット１０９は、軸受ハウジング１０４
に固定されたベース板１０５上のステータコイル１１０
に対向するように配設されている。図示しない駆動回路
から供給される駆動電流によってステータコイル１１０
が励磁されると、ロータマグネット１０９が軸１０２お
よび回転多面鏡１０１とともに１０００ｒｐｍ程度で回
転する。
ネット１０９を保持するヨーク１０９ａが固着されてお
り、ロータマグネット１０９は、軸受ハウジング１０４
に固定されたベース板１０５上のステータコイル１１０
に対向するように配設されている。図示しない駆動回路
から供給される駆動電流によってステータコイル１１０
が励磁されると、ロータマグネット１０９が軸１０２お
よび回転多面鏡１０１とともに１０００ｒｐｍ程度で回
転する。
【０００６】スリーブ１０３は、軸１０２の回転によっ
て軸１０２との間に流体膜を形成し、該流体膜の動圧に
よって軸１０２を非接触で回転支持する動圧流体軸受を
構成する。軸１０２の外周面には、軸１０２の下端から
上向きに間隔を置いて、第１の動圧発生溝１０２ａと、
第２の動圧発生溝１０２ｂが形成されている。また、ス
ラスト受け１０６の上面にも、軸１０２の下端と対向す
る部位に動圧スラスト軸受を構成する浅溝（図示せず）
が設けられている。
て軸１０２との間に流体膜を形成し、該流体膜の動圧に
よって軸１０２を非接触で回転支持する動圧流体軸受を
構成する。軸１０２の外周面には、軸１０２の下端から
上向きに間隔を置いて、第１の動圧発生溝１０２ａと、
第２の動圧発生溝１０２ｂが形成されている。また、ス
ラスト受け１０６の上面にも、軸１０２の下端と対向す
る部位に動圧スラスト軸受を構成する浅溝（図示せず）
が設けられている。
【０００７】軸１０２の回転とともに、スリーブ１０３
との間の軸受間隙の油等の流体１１１が各動圧発生溝１
０２ａ、１０２ｂの中央部に吸い込まれ、高圧領域を発
生させる。この高圧領域によって軸１０２とスリーブ１
０３がラジアル方向に非接触な状態で支持される。この
ように非接触で回転するため、例えば金属接触を伴なう
滑り軸受に比べて低騒音および高い回転精度などの特性
を得られるばかりでなく、組立部品点数の点からも転が
り軸受等に比べて小型化・低コスト化できるという利点
を有する。
との間の軸受間隙の油等の流体１１１が各動圧発生溝１
０２ａ、１０２ｂの中央部に吸い込まれ、高圧領域を発
生させる。この高圧領域によって軸１０２とスリーブ１
０３がラジアル方向に非接触な状態で支持される。この
ように非接触で回転するため、例えば金属接触を伴なう
滑り軸受に比べて低騒音および高い回転精度などの特性
を得られるばかりでなく、組立部品点数の点からも転が
り軸受等に比べて小型化・低コスト化できるという利点
を有する。
【０００８】従来、このような動圧軸受装置の潤滑剤の
基油として、鉱油、合成炭化水素油、シリコン油、パー
フルオロ油等の分子量分布を持った油や、ジエステル
油、ポリオールエステル油等の単組成分油、およびそれ
らの混合油が用いられてきた。
基油として、鉱油、合成炭化水素油、シリコン油、パー
フルオロ油等の分子量分布を持った油や、ジエステル
油、ポリオールエステル油等の単組成分油、およびそれ
らの混合油が用いられてきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】混合油は、動圧軸受装
置を回転させる上で、その粘度を小さくすることが望ま
れており、粘度を調節することを目的として、混合油の
各成分を決めたり、各成分の存在比率を決めていた。詳
述すると、動圧軸受装置の負荷容量および軸受剛性は、
使用する潤滑剤の粘度に比例するため、動圧軸受装置を
用いる機器の要求特性に合致した粘度の潤滑剤を選択す
る必要がある。加えて、長期の使用に際して、選択した
潤滑剤の粘度変化が小さいことが必要である。
置を回転させる上で、その粘度を小さくすることが望ま
れており、粘度を調節することを目的として、混合油の
各成分を決めたり、各成分の存在比率を決めていた。詳
述すると、動圧軸受装置の負荷容量および軸受剛性は、
使用する潤滑剤の粘度に比例するため、動圧軸受装置を
用いる機器の要求特性に合致した粘度の潤滑剤を選択す
る必要がある。加えて、長期の使用に際して、選択した
潤滑剤の粘度変化が小さいことが必要である。
【００１０】従来から潤滑剤の基油として用いられてき
た鉱油や合成炭化水素油、シリコン油、パーフルオロ油
等の油は、比較的容易に任意の粘度を調整することがで
きる。またこれら基油自体は広い分子量分布を持ってい
るため、動圧軸受装置の潤滑剤として長期間使用する
と、低分子量の成分が揮発して、粘度が徐々に変化す
る。より具体的にいえば、潤滑剤中の低分子量体の存在
比率が動圧軸受装置の長期の使用にともない低下してし
まい、その結果潤滑油の粘度が上昇してしまう。このよ
うな粘度の経時的変化のため、長期間の使用に際して一
定の負荷容量および軸受剛性を保つことが難しい。
た鉱油や合成炭化水素油、シリコン油、パーフルオロ油
等の油は、比較的容易に任意の粘度を調整することがで
きる。またこれら基油自体は広い分子量分布を持ってい
るため、動圧軸受装置の潤滑剤として長期間使用する
と、低分子量の成分が揮発して、粘度が徐々に変化す
る。より具体的にいえば、潤滑剤中の低分子量体の存在
比率が動圧軸受装置の長期の使用にともない低下してし
まい、その結果潤滑油の粘度が上昇してしまう。このよ
うな粘度の経時的変化のため、長期間の使用に際して一
定の負荷容量および軸受剛性を保つことが難しい。
【００１１】また、ジエステル油、ポリオールエステル
油、精製分離した合成炭化水素油、例えばＰＡＯ（ポリ
−アルファオレフィン）等の油に別の油を加えて粘度調
整をするという工程を行なわない、いわゆる単組成分油
を基油として用いる場合は、基油の粘度が単組成分油そ
のものの分子構造に完全に依存するため、軸受装置を用
いる機器の要求特性に合致した任意の粘度に基油を調整
するためには、分子設計しなければならず、所望の単組
成分油を得ることが難しい。
油、精製分離した合成炭化水素油、例えばＰＡＯ（ポリ
−アルファオレフィン）等の油に別の油を加えて粘度調
整をするという工程を行なわない、いわゆる単組成分油
を基油として用いる場合は、基油の粘度が単組成分油そ
のものの分子構造に完全に依存するため、軸受装置を用
いる機器の要求特性に合致した任意の粘度に基油を調整
するためには、分子設計しなければならず、所望の単組
成分油を得ることが難しい。
【００１２】また、従来の混合油は、低粘度成分の油と
高粘度成分の油を組み合わせることで単組成分油の場合
と比べて容易に任意の粘度に調整できる。しかし従来の
混合油は、粘度の調整に主眼が置かれてきたため、前述
したように動圧軸受装置の潤滑剤として長期間使用する
と、高揮発成分すなわち低分子量体の油が揮発して、基
油の組成が変化する。その結果、粘度の経時的変化が起
こる。
高粘度成分の油を組み合わせることで単組成分油の場合
と比べて容易に任意の粘度に調整できる。しかし従来の
混合油は、粘度の調整に主眼が置かれてきたため、前述
したように動圧軸受装置の潤滑剤として長期間使用する
と、高揮発成分すなわち低分子量体の油が揮発して、基
油の組成が変化する。その結果、粘度の経時的変化が起
こる。
【００１３】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、軸受装置を用いる機
器の要求特性（以降、軸受特性と略す）に適した任意の
粘度を持ち、しかも長期の使用に際しても粘度の経時的
変化の小さい潤滑剤を用いることで、軸受性能の安定化
と回転精度の向上に大きく貢献できる動圧軸受装置およ
びこれを用いた偏向走査装置を提供することを目的とす
る。
課題に鑑みてなされたものであり、軸受装置を用いる機
器の要求特性（以降、軸受特性と略す）に適した任意の
粘度を持ち、しかも長期の使用に際しても粘度の経時的
変化の小さい潤滑剤を用いることで、軸受性能の安定化
と回転精度の向上に大きく貢献できる動圧軸受装置およ
びこれを用いた偏向走査装置を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の動圧軸受装置は、互いに回転自在に嵌合す
る軸部材およびスリーブ部材と、両者の軸受間隙に充填
された潤滑剤と、前記軸部材または前記スリーブ部材と
一体的に結合された回転部材を有し、前記潤滑剤の基油
が、それぞれの蒸気圧が同じかあるいは近似した複数の
成分によって構成された混合油であることを特徴とす
る。
めに本発明の動圧軸受装置は、互いに回転自在に嵌合す
る軸部材およびスリーブ部材と、両者の軸受間隙に充填
された潤滑剤と、前記軸部材または前記スリーブ部材と
一体的に結合された回転部材を有し、前記潤滑剤の基油
が、それぞれの蒸気圧が同じかあるいは近似した複数の
成分によって構成された混合油であることを特徴とす
る。
【００１５】複数の成分の蒸気圧の差が、０℃以上６０
℃以下において１×１０-4Ｔｏｒｒ以下であることが好
ましく、より好ましくは５×１０-5Ｔｏｒｒ以下であ
る。
℃以下において１×１０-4Ｔｏｒｒ以下であることが好
ましく、より好ましくは５×１０-5Ｔｏｒｒ以下であ
る。
【００１６】また、複数の成分は、トリメチロールプロ
パントリペラルゴン酸エステルと、ジイソオクチルアジ
ピン酸エステルである。
パントリペラルゴン酸エステルと、ジイソオクチルアジ
ピン酸エステルである。
【００１７】さらに、複数の成分は、ジオクチルアゼラ
イン酸エステルと、ジイソオクチルアジピン酸エステル
である。
イン酸エステルと、ジイソオクチルアジピン酸エステル
である。
【００１８】
【作用】潤滑剤の基油として、粘度の異なる複数の成分
を組み合わせて軸受特性に合う粘度の混合油に調合す
る。前記複数の成分の蒸気圧が同じか、あるいは蒸気圧
の差が０℃以上６０℃以下において１×１０-4Ｔｏｒｒ
以下、さらにいえば５×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるよう
に基油の成分の組み合わせを選定することで、特定の成
分の揮発による潤滑剤の粘度変化を防ぐ。
を組み合わせて軸受特性に合う粘度の混合油に調合す
る。前記複数の成分の蒸気圧が同じか、あるいは蒸気圧
の差が０℃以上６０℃以下において１×１０-4Ｔｏｒｒ
以下、さらにいえば５×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるよう
に基油の成分の組み合わせを選定することで、特定の成
分の揮発による潤滑剤の粘度変化を防ぐ。
【００１９】その結果、長期間使用しても潤滑剤の粘度
が変化することなく、高い回転精度と安定した軸受性能
を維持できる動圧軸受装置を実現できる。
が変化することなく、高い回転精度と安定した軸受性能
を維持できる動圧軸受装置を実現できる。
【００２０】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と高性能
化に貢献できる。
受部に用いることで、偏向走査装置の長寿命化と高性能
化に貢献できる。
【００２１】なお、本発明において７６０Ｔｏｒｒと
は、１ａｔｍのことであり、且つ１０１．３２５ｋＰａ
のことである。
は、１ａｔｍのことであり、且つ１０１．３２５ｋＰａ
のことである。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００２３】図１は一実施の形態による動圧軸受装置を
示す断面模式図で、これは、複数の反射面１ａを有する
回転多面鏡１と一体的に回転する軸部材である軸２と、
これを回転自在に嵌合させたスリーブ部材であるスリー
ブ３を有し、スリーブ３は軸受ハウジング４と一体であ
る。スリーブ３の下端には、軸２の下端をスラスト方向
に支持する球面部６ａを備えたスラスト板６が固定さ
れ、軸２の上部には回転部材であるフランジ７が固着さ
れている。回転多面鏡１は、押えバネ等を含む弾性押圧
機構８によってフランジ７の上面に押圧されてこれと一
体化され、軸２とともに回転するように構成されてい
る。
示す断面模式図で、これは、複数の反射面１ａを有する
回転多面鏡１と一体的に回転する軸部材である軸２と、
これを回転自在に嵌合させたスリーブ部材であるスリー
ブ３を有し、スリーブ３は軸受ハウジング４と一体であ
る。スリーブ３の下端には、軸２の下端をスラスト方向
に支持する球面部６ａを備えたスラスト板６が固定さ
れ、軸２の上部には回転部材であるフランジ７が固着さ
れている。回転多面鏡１は、押えバネ等を含む弾性押圧
機構８によってフランジ７の上面に押圧されてこれと一
体化され、軸２とともに回転するように構成されてい
る。
【００２４】フランジ７の外周部には、ロータマグネッ
ト９を保持するヨーク９ａが固着されており、ロータマ
グネット９は、軸受ハウジング４に固定されたモータ基
板５上のステータコイル１０に対向するように配設され
ている。図示しない駆動回路から供給される駆動電流に
よってステータコイル１０が励磁されると、ロータマグ
ネット９が軸２および回転多面鏡１とともに回転する。
ト９を保持するヨーク９ａが固着されており、ロータマ
グネット９は、軸受ハウジング４に固定されたモータ基
板５上のステータコイル１０に対向するように配設され
ている。図示しない駆動回路から供給される駆動電流に
よってステータコイル１０が励磁されると、ロータマグ
ネット９が軸２および回転多面鏡１とともに回転する。
【００２５】スリーブ３は、軸２の回転によって軸２と
の間に流体膜を形成し、該流体膜の動圧によって軸２を
非接触で回転支持する。軸２の外周面には、軸２の下端
から上向きに間隔を置いて、第１の動圧発生溝２ａと、
第２の動圧発生溝２ｂが形成されている。また、スラス
ト板６の上面にも、軸２の下端と対向する部位に動圧ス
ラスト軸受を構成する浅溝（図示せず）が設けられてい
る。
の間に流体膜を形成し、該流体膜の動圧によって軸２を
非接触で回転支持する。軸２の外周面には、軸２の下端
から上向きに間隔を置いて、第１の動圧発生溝２ａと、
第２の動圧発生溝２ｂが形成されている。また、スラス
ト板６の上面にも、軸２の下端と対向する部位に動圧ス
ラスト軸受を構成する浅溝（図示せず）が設けられてい
る。
【００２６】軸２の回転とともに、スリーブ３との間の
軸受間隙に充填された潤滑剤１１が各動圧発生溝２ａ、
２ｂの中央部に吸い込まれ、高圧領域を発生させる。こ
の高圧領域によって軸２とスリーブ３がラジアル方向に
非接触な状態で支持される。このように非接触で回転す
るため、例えば金属接触を伴なう滑り軸受に比べて低騒
音および高い回転精度などの特性を得られるばかりでな
く、組立部品点数の点からも転がり軸受等に比べて小型
化・低コスト化できるという利点を有する。
軸受間隙に充填された潤滑剤１１が各動圧発生溝２ａ、
２ｂの中央部に吸い込まれ、高圧領域を発生させる。こ
の高圧領域によって軸２とスリーブ３がラジアル方向に
非接触な状態で支持される。このように非接触で回転す
るため、例えば金属接触を伴なう滑り軸受に比べて低騒
音および高い回転精度などの特性を得られるばかりでな
く、組立部品点数の点からも転がり軸受等に比べて小型
化・低コスト化できるという利点を有する。
【００２７】潤滑剤１１は、蒸気圧が同じか、互いに近
似した複数の成分を混合した混合油を基油とするもので
あり、具体的には、蒸気圧の差が温度０℃以上６０℃以
下において１×１０-4Ｔｏｒｒ以下、さらにいえば５×
１０-5Ｔｏｒｒ以下の単組成分油を少なくとも２種類混
合した混合油を基油とするのが望ましい。
似した複数の成分を混合した混合油を基油とするもので
あり、具体的には、蒸気圧の差が温度０℃以上６０℃以
下において１×１０-4Ｔｏｒｒ以下、さらにいえば５×
１０-5Ｔｏｒｒ以下の単組成分油を少なくとも２種類混
合した混合油を基油とするのが望ましい。
【００２８】例えば、表１に示す単組成分油（成分）Ａ
〜Ｆを上記の条件で必要粘度になるように混合したもの
を基油とする潤滑剤を用いる。
〜Ｆを上記の条件で必要粘度になるように混合したもの
を基油とする潤滑剤を用いる。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１の単組成分油を適宜組み合わせれば、
回転多面鏡１を回転支持する動圧軸受装置の軸受特性を
得るための最適な粘度に潤滑剤１１を調合できる。ま
た、このとき用いられる単組成分油の蒸気圧の差が、５
×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるように選定することで、特
定の成分の揮発による粘度変化を回避できる。
回転多面鏡１を回転支持する動圧軸受装置の軸受特性を
得るための最適な粘度に潤滑剤１１を調合できる。ま
た、このとき用いられる単組成分油の蒸気圧の差が、５
×１０-5Ｔｏｒｒ以下になるように選定することで、特
定の成分の揮発による粘度変化を回避できる。
【００３１】このように軸受特性を得るのに最適な粘度
に調合され、しかも長期間使用しても粘度が変化するこ
とのない潤滑剤を用いることで、動圧軸受装置の軸受性
能の向上と安定化に大きく貢献できる。
に調合され、しかも長期間使用しても粘度が変化するこ
とのない潤滑剤を用いることで、動圧軸受装置の軸受性
能の向上と安定化に大きく貢献できる。
【００３２】これによって偏向走査装置の高性能化と長
寿命化を促進できる。また、潤滑剤の使用量を減らすこ
ともでき、さらに、軸とスリーブとの隙間の体積を小さ
くすることが、いいかえれば隙間の幅をせまくすること
ができる。したがって装置の小型化が実現できる。
寿命化を促進できる。また、潤滑剤の使用量を減らすこ
ともでき、さらに、軸とスリーブとの隙間の体積を小さ
くすることが、いいかえれば隙間の幅をせまくすること
ができる。したがって装置の小型化が実現できる。
【００３３】本実施の形態では動圧発生溝が回転軸側に
設けられているが、本発明はその他に回転軸側に設けず
に固定スリーブ側に動圧発生溝を設ける構成の動圧軸受
装置に適用しても良い。
設けられているが、本発明はその他に回転軸側に設けず
に固定スリーブ側に動圧発生溝を設ける構成の動圧軸受
装置に適用しても良い。
【００３４】また本発明は回転数が１０，０００ｒｐｍ
以上であり、さらには１８，０００ｒｐｍ以上、さらに
は２５，０００ｒｐｍ以上、さらには３０，０００ｒｐ
ｍ以上の回転数で回転する動圧軸受装置を提供できる。
以上であり、さらには１８，０００ｒｐｍ以上、さらに
は２５，０００ｒｐｍ以上、さらには３０，０００ｒｐ
ｍ以上の回転数で回転する動圧軸受装置を提供できる。
【００３５】また本発明は潤滑油の粘度が経時的に変化
しにくいので、軸とスリーブとの間の隙間の幅を１μｍ
から２μｍ程度狭くすることができる。その結果装置を
小型化できる。
しにくいので、軸とスリーブとの間の隙間の幅を１μｍ
から２μｍ程度狭くすることができる。その結果装置を
小型化できる。
【００３６】そして、例えば軸かスリーブの少なくとも
いずれか一方がセラミックスからなる高速回転用の動圧
軸受装置に本発明を好ましく適用できる。
いずれか一方がセラミックスからなる高速回転用の動圧
軸受装置に本発明を好ましく適用できる。
【００３７】というのも軸とスリーブとの間の隙間の幅
を狭くすれば軸とスリーブとが接触する確率が高くなる
ものの、潤滑剤が低粘度を維持できるので、軸とスリー
ブとが接触してもいずれかが欠けたりすることが防止さ
れるからである。
を狭くすれば軸とスリーブとが接触する確率が高くなる
ものの、潤滑剤が低粘度を維持できるので、軸とスリー
ブとが接触してもいずれかが欠けたりすることが防止さ
れるからである。
【００３８】また本発明の動圧軸受装置は、蒸気圧の等
しいあるいは近似した複数の油にアルコールが添加され
た潤滑油を有することが好ましい。その理由は詳細には
不明だが、アルコールを潤滑油に添加することで潤滑油
が接する面を水酸基で覆うことができ、その結果その面
が削れにくくなる。
しいあるいは近似した複数の油にアルコールが添加され
た潤滑油を有することが好ましい。その理由は詳細には
不明だが、アルコールを潤滑油に添加することで潤滑油
が接する面を水酸基で覆うことができ、その結果その面
が削れにくくなる。
【００３９】この場合、このアルコールは、潤滑油を構
成する上記複数の油の少なくともいずれか一方の油のエ
ステル基がアルコール基に置換されたアルコールである
ことが潤滑油の粘度が経時的に変化させにくくするとい
う点から好ましい。
成する上記複数の油の少なくともいずれか一方の油のエ
ステル基がアルコール基に置換されたアルコールである
ことが潤滑油の粘度が経時的に変化させにくくするとい
う点から好ましい。
【００４０】（実施例１）４０℃での動粘度１６．５ｃ
ｓｔ（ｍｍ2 ／ｓ）の潤滑剤を用いると最適な動圧を発
生するよう設計された動圧軸受装置のために、成分Ａ８
５重量部、成分Ｄ１５重量部からなる基油に対し、金属
表面に補強被膜を形成させるための被膜形成剤であるト
リス（２−ブトキシプロピル）フォスフェイト０．５重
量部、また、基油の酸化を防ぐ酸化防止剤である２．６
−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル−フェノール０．１重量
部を添加した潤滑剤を用いた。
ｓｔ（ｍｍ2 ／ｓ）の潤滑剤を用いると最適な動圧を発
生するよう設計された動圧軸受装置のために、成分Ａ８
５重量部、成分Ｄ１５重量部からなる基油に対し、金属
表面に補強被膜を形成させるための被膜形成剤であるト
リス（２−ブトキシプロピル）フォスフェイト０．５重
量部、また、基油の酸化を防ぐ酸化防止剤である２．６
−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル−フェノール０．１重量
部を添加した潤滑剤を用いた。
【００４１】（実施例２）４０℃での動粘度１３．３ｃ
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｄ４７重量部、成分
Ｅ５３重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４−メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｄ４７重量部、成分
Ｅ５３重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４−メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
【００４２】（比較例１）４０℃での動粘度１６．５ｃ
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｂ８０重量部、成分
Ｃ２０重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４- メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｂ８０重量部、成分
Ｃ２０重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４- メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
【００４３】（比較例２）４０℃での動粘度１３．３ｃ
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｄ６０重量部、成分
Ｆ４０重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４- メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
ｓｔの潤滑剤を用いると最適な動圧を発生するよう設計
された動圧軸受装置のために、成分Ｄ６０重量部、成分
Ｆ４０重量部からなる基油に対し、トリス（２−ブトキ
シプロピル）フォスフェイト０．５重量部、２．６−ジ
−ｔ−ブチル−４- メチル−フェノール０．１重量部を
添加した潤滑剤を用いた。
【００４４】実施例１においては、基油の成分Ａと成分
Ｄの配合比を任意に選択することにより、基油の動粘度
を２０．９〜１５．７ｃｓｔ内で任意に選択することが
できる。
Ｄの配合比を任意に選択することにより、基油の動粘度
を２０．９〜１５．７ｃｓｔ内で任意に選択することが
できる。
【００４５】１つの単組成分油からなる基油の場合は、
軸受特性に合致した粘度に合わせるためには、基油その
ものを換えなくてはならず、例えば、実施例１に適した
粘度（４０℃で１６．５ｃｓｔ）を持つ単組成分油を開
発することは非常に困難である。
軸受特性に合致した粘度に合わせるためには、基油その
ものを換えなくてはならず、例えば、実施例１に適した
粘度（４０℃で１６．５ｃｓｔ）を持つ単組成分油を開
発することは非常に困難である。
【００４６】そこで、基油を複数の成分で構成すること
により、潤滑剤の粘度の選択の自由度を向上させる。
により、潤滑剤の粘度の選択の自由度を向上させる。
【００４７】図２は、実施例１、２および比較例１、２
の潤滑剤を用いた動圧軸受装置を６０℃の恒温槽内にお
いて２２，０００ｒｐｍで回転させ、その時の回転駆動
に必要な電流の経時変化を示すグラフである。このグラ
フから明らかなように、実施例１、２においては、駆動
電流値の変化が小さいが、比較例１、２においては駆動
電流値の変化が大きい。各実施例、比較例に使用してい
る基油の成分と蒸気圧差を表２に示す。
の潤滑剤を用いた動圧軸受装置を６０℃の恒温槽内にお
いて２２，０００ｒｐｍで回転させ、その時の回転駆動
に必要な電流の経時変化を示すグラフである。このグラ
フから明らかなように、実施例１、２においては、駆動
電流値の変化が小さいが、比較例１、２においては駆動
電流値の変化が大きい。各実施例、比較例に使用してい
る基油の成分と蒸気圧差を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】比較例１、２は、基油に使用されている各
成分の使用雰囲気下での蒸気圧差が大きいため、揮発性
の高い成分（例えば比較例１の場合、成分Ｃ）の揮発に
より、潤滑剤の高粘度化が進行する。
成分の使用雰囲気下での蒸気圧差が大きいため、揮発性
の高い成分（例えば比較例１の場合、成分Ｃ）の揮発に
より、潤滑剤の高粘度化が進行する。
【００５０】さらに検討したところ、潤滑剤の基油に使
用する複数の成分の使用雰囲気下での蒸気圧が同じか、
あるいは蒸気圧差が５×１０-5Ｔｏｒｒ以下であるのが
望ましいことがわかる。
用する複数の成分の使用雰囲気下での蒸気圧が同じか、
あるいは蒸気圧差が５×１０-5Ｔｏｒｒ以下であるのが
望ましいことがわかる。
【００５１】（実施例３）図１の装置の潤滑剤１１とし
て、成分Ａ８５重量部、成分Ｄ１５重量部からなる混合
油を基油として、基油１００重量部に対し公知の酸化防
止剤および腐食防止剤等を総量で０．５重量部添加した
ものを用いた。回転多面鏡１の回転性能は良好で、長期
間安定した高画質を維持できた。
て、成分Ａ８５重量部、成分Ｄ１５重量部からなる混合
油を基油として、基油１００重量部に対し公知の酸化防
止剤および腐食防止剤等を総量で０．５重量部添加した
ものを用いた。回転多面鏡１の回転性能は良好で、長期
間安定した高画質を維持できた。
【００５２】図３は本発明の偏向走査装置全体を示すも
ので、これは、レーザ光等の光ビーム（光束）を発生す
る光源５１と、前記レーザ光を回転多面鏡１の反射面１
ａに線状に集光させるシリンドリカルレンズ５１ａとを
有し、前記光ビームを回転多面鏡１の回転によって偏向
走査し、結像光学系である結像レンズ系５２を経て回転
ドラム上の感光体５３の結像面に結像させる。結像レン
ズ系５２は球面レンズ５２ａ、トーリックレンズ５２ｂ
等を有し、感光体５３に結像する点像の走査速度等を補
正するいわゆるｆθ機能を有する。
ので、これは、レーザ光等の光ビーム（光束）を発生す
る光源５１と、前記レーザ光を回転多面鏡１の反射面１
ａに線状に集光させるシリンドリカルレンズ５１ａとを
有し、前記光ビームを回転多面鏡１の回転によって偏向
走査し、結像光学系である結像レンズ系５２を経て回転
ドラム上の感光体５３の結像面に結像させる。結像レン
ズ系５２は球面レンズ５２ａ、トーリックレンズ５２ｂ
等を有し、感光体５３に結像する点像の走査速度等を補
正するいわゆるｆθ機能を有する。
【００５３】前記モータによって回転多面鏡１が回転す
ると、その反射面１ａは、回転多面鏡１の軸線まわりに
等速で回転する。前述のように光源５１から発生され、
シリンドリカルレンズ５１ａによって集光される光ビー
ムの光路と回転多面鏡１の反射面１ａの法線とがなす
角、すなわち該反射面１ａに対する光ビームの入射角
は、回転多面鏡１の回転とともに経時的に変化し、同様
に反射角も変化するため、感光体５３上で光ビームが集
光されてできる点像は回転ドラムの軸方向（主走査方
向）に移動（走査）する。
ると、その反射面１ａは、回転多面鏡１の軸線まわりに
等速で回転する。前述のように光源５１から発生され、
シリンドリカルレンズ５１ａによって集光される光ビー
ムの光路と回転多面鏡１の反射面１ａの法線とがなす
角、すなわち該反射面１ａに対する光ビームの入射角
は、回転多面鏡１の回転とともに経時的に変化し、同様
に反射角も変化するため、感光体５３上で光ビームが集
光されてできる点像は回転ドラムの軸方向（主走査方
向）に移動（走査）する。
【００５４】結像レンズ系５２は、回転多面鏡１におい
て反射された光ビームを感光体５３上で所定のスポット
形状の点像に集光するとともに、該点像の主走査方向へ
の走査速度を等速に保つように設計されたものである。
て反射された光ビームを感光体５３上で所定のスポット
形状の点像に集光するとともに、該点像の主走査方向へ
の走査速度を等速に保つように設計されたものである。
【００５５】感光体５３に結像する点像は、回転多面鏡
１の回転による主走査と、感光体５３を有する回転ドラ
ムがその軸まわりに回転することによる副走査に伴なっ
て、静電潜像を形成する。
１の回転による主走査と、感光体５３を有する回転ドラ
ムがその軸まわりに回転することによる副走査に伴なっ
て、静電潜像を形成する。
【００５６】感光体５３の周辺には、感光体５３の表面
を一様に帯電するための帯電装置、感光体５３の表面に
形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像
装置、前記トナー像を記録紙に転写する転写装置（いず
れも不図示）等が配置されており、光源５１から発生す
る光ビームによる記録情報が記録紙等にプリントされ
る。
を一様に帯電するための帯電装置、感光体５３の表面に
形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像
装置、前記トナー像を記録紙に転写する転写装置（いず
れも不図示）等が配置されており、光源５１から発生す
る光ビームによる記録情報が記録紙等にプリントされ
る。
【００５７】検出ミラー５４は、感光体５３の表面にお
ける記録情報の書き込み開始位置に入射する光ビームの
光路よりも主走査方向上流側において光ビームを反射し
て、フォトダイオード等を有する受光素子５５の受光面
に導入する。受光素子５５はその受光面が前記光ビーム
によって照射されたときに、走査開始位置（書き出し位
置）を検出するための走査開始信号を出力する。
ける記録情報の書き込み開始位置に入射する光ビームの
光路よりも主走査方向上流側において光ビームを反射し
て、フォトダイオード等を有する受光素子５５の受光面
に導入する。受光素子５５はその受光面が前記光ビーム
によって照射されたときに、走査開始位置（書き出し位
置）を検出するための走査開始信号を出力する。
【００５８】光源５１は、ホストコンピュータからの情
報を処理する処理回路から与えられる信号に対応した光
ビームを発生する。光源５１に与えられる信号は、感光
体５３に書き込むべき情報に対応しており、処理回路
は、感光体５３の表面において結像する点像が作る軌跡
である一走査線に対応する情報を表す信号を一単位とし
て光源５１に与える。この情報信号は、受光素子５５か
ら与えられる走査開始信号に同期して送信される。
報を処理する処理回路から与えられる信号に対応した光
ビームを発生する。光源５１に与えられる信号は、感光
体５３に書き込むべき情報に対応しており、処理回路
は、感光体５３の表面において結像する点像が作る軌跡
である一走査線に対応する情報を表す信号を一単位とし
て光源５１に与える。この情報信号は、受光素子５５か
ら与えられる走査開始信号に同期して送信される。
【００５９】なお、回転多面鏡１、結像レンズ系５２等
は光学箱５０に収容され、光源５１等は光学箱５０の側
壁に取り付けられる。光学箱５０に回転多面鏡１、結像
レンズ系５２等を組み付けたうえで、光学箱５０の上部
開口に図示しないふたを装着する。
は光学箱５０に収容され、光源５１等は光学箱５０の側
壁に取り付けられる。光学箱５０に回転多面鏡１、結像
レンズ系５２等を組み付けたうえで、光学箱５０の上部
開口に図示しないふたを装着する。
【００６０】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００６１】軸受間隙に充填された潤滑剤の変質を防
ぎ、すぐれた軸受性能を長期間にわたって安定して維持
する動圧軸受装置を実現できる。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
の高性能化と長寿命化等に大きく貢献できる。
ぎ、すぐれた軸受性能を長期間にわたって安定して維持
する動圧軸受装置を実現できる。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
の高性能化と長寿命化等に大きく貢献できる。
【図１】一実施の形態による偏向走査装置の主要部を示
す断面模式図である。
す断面模式図である。
【図２】実施例１、２と比較例１、２の軸受性能を比較
したグラフである。
したグラフである。
【図３】偏向走査装置全体を説明する図である。
【図４】一従来例による偏向走査装置の主要部を示す断
面模式図である。
面模式図である。
１ 回転多面鏡 ２ 軸 ３ スリーブ ９ ロータマグネット １０ ステータコイル １１ 潤滑剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 33/10 Ｆ１６Ｃ 33/10 Ｚ Ｇ０２Ｂ 26/10 １０２ Ｇ０２Ｂ 26/10 １０２ // Ｃ１０Ｎ 20:00 20:02 40:02
Claims (7)
- 【請求項１】 互いに回転自在に嵌合する軸部材および
スリーブ部材と、両者の軸受間隙に充填された潤滑剤
と、前記軸部材または前記スリーブ部材と一体的に結合
された回転部材を有し、前記潤滑剤の基油が、それぞれ
の蒸気圧が同じかあるいは近似した複数の成分によって
構成された混合油であることを特徴とする動圧軸受装
置。 - 【請求項２】 複数の成分の蒸気圧の差が、０℃以上６
０℃以下において５×１０-5Ｔｏｒｒ以下であることを
特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。 - 【請求項３】 複数の成分の蒸気圧の差が、０℃以上６
０℃以下において１×１０-4Ｔｏｒｒ以下であることを
特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。 - 【請求項４】 複数の成分は、トリメチロールプロパン
トリペラルゴン酸エステルと、ジイソオクチルアジピン
酸エステルであ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５】 複数の成分は、ジオクチルアゼライン酸
エステルと、ジイソオクチルアジピン酸エステルである
ことを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。 - 【請求項６】 軸部材およびスリーブ部材の少なくとも
一方に動圧発生溝が設けられていることを特徴とする請
求項１ないし５いずれか１項記載の動圧軸受装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６いずれか１項記載の動
圧軸受装置と、これによって回転支持された回転多面鏡
と、該回転多面鏡を経て光ビームを結像面に結像させる
結像光学系を有する偏向走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000116008A JP2001003076A (ja) | 1999-04-22 | 2000-04-18 | 動圧軸受装置およびこれを有する偏向走査装置 |
| US09/553,619 US6375358B1 (en) | 1999-04-22 | 2000-04-20 | Hydrodynamic bearing apparatus and deflection scanning apparatus having same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436199 | 1999-04-22 | ||
| JP11-114361 | 1999-04-22 | ||
| JP2000116008A JP2001003076A (ja) | 1999-04-22 | 2000-04-18 | 動圧軸受装置およびこれを有する偏向走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001003076A true JP2001003076A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=26453125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000116008A Pending JP2001003076A (ja) | 1999-04-22 | 2000-04-18 | 動圧軸受装置およびこれを有する偏向走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6375358B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001003076A (ja) |
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| JP2007063505A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 流体軸受モータ用潤滑油及びそれを使用した軸受モータ |
| JP2007186710A (ja) * | 2007-03-07 | 2007-07-26 | Nippon Densan Corp | 流体軸受用潤滑剤及び流体軸受、並びにモータ |
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| US6678115B2 (en) * | 2001-11-08 | 2004-01-13 | Seagate Technology Llc | Hydrodynamic fluid bearing containing lubricants with reduced bubble forming tendency for disk drive application |
| US9310609B2 (en) | 2014-07-25 | 2016-04-12 | Hand Held Products, Inc. | Axially reinforced flexible scan element |
| KR102399590B1 (ko) * | 2015-02-04 | 2022-05-19 | 삼성전자주식회사 | 렌즈 구동 모듈 |
| CN106337877B (zh) * | 2015-07-13 | 2018-06-26 | 飞浦实业股份有限公司 | 具有动压轴承单元的主轴装置 |
| US10921498B2 (en) * | 2018-10-26 | 2021-02-16 | Helmuth G. Bachmann | Rotating arched heliograph for continuous visual signaling, drone tracking and bird deterrent |
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|---|---|---|---|---|
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| US5357272A (en) * | 1991-07-29 | 1994-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Deflection scanner which is elastically fixed in its housing |
| JPH07294838A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Ebara Corp | ポリゴンミラー回転体及び該回転体を備えたポリゴンミラースキャナモータ |
| JPH08223858A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-08-30 | Canon Inc | インナーロータモータ |
| US5907456A (en) * | 1995-10-30 | 1999-05-25 | Seagate Technology, Inc. | Disc drive spindle motor having hydro bearing with lubricant optimized with disc drive compatible additives |
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2000
- 2000-04-18 JP JP2000116008A patent/JP2001003076A/ja active Pending
- 2000-04-20 US US09/553,619 patent/US6375358B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2007063505A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 流体軸受モータ用潤滑油及びそれを使用した軸受モータ |
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