JP2001099159A - 動圧軸受の動圧溝の形成方法及び形成装置 - Google Patents

動圧軸受の動圧溝の形成方法及び形成装置

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(57)【要約】 【課題】 ラジアル部とスラスト部をもつような複雑な
構造の動圧軸受でレジストの厚みが均一となるようなレ
ジスト塗布法を提供する。 【解決手段】 電着槽５にはレジスト成分を含有する電
着浴６が入っておりその中で軸受部品１を負電極として
正電極７で電流を流し電着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動圧軸受の動圧溝の
エッチングによる形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】動圧軸受の動圧溝の形成方法としてエッ
チング法は加工精度がよく変形や歪等も発生せず優れた
方法であり、この場合レジストによるエッチングパター
ンの形成はフォトレジストを使用した露光法が利用され
る。図９は軸受部品の１例を示す図である。
【０００３】スラスト面３をもつリング状の円板にラジ
アル面２をもつシャフトがはめ込まれた構造をしてお
り、ラジアル面２とスラスト面３にはヘリングボーンと
よばれる形状の動圧溝４が形成されている。この他にリ
ング状の円板部分がなくシャフト部だけでこのシャフト
にラジアル面の動圧溝をもつもの、リング状の円板部だ
けでこの円板状部品にのラジアル面の動圧溝とスラスト
面の動圧溝をもつものなどいくつかの変形型がある。
【０００４】動圧溝の形状はヘリングボーンだけでなく
スパイラルでもよい。材質としてはステンレス鋼、銅合
金、アルミニウム合金などが使用される。エッチング法
による加工ではまずディップ法などによりフォトレジス
トが形成され、そのあと露光と引き続き現像を行ってエ
ッチングパターンが形成される。そして塩化第二鉄など
のエッチング液でディップ法などにより湿式エッチング
が行われる。
【０００５】ラジアル面の露光は通常の平面への露光法
が適用できず例えば図５に示すようにスリット１２でマ
スク１１を照射する光を制限し露光領域を狭くして軸受
部品１をステップ回転させてラジアル面を分割して露光
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ラジアル面は曲面をな
しており、また軸受部品自体がこのような曲面や平面の
組み合わされた、あるいは交差した複雑な形状をしてい
るため、レジストの塗布は容易ではなくレジスト厚みが
不均一となりあるいは角の部分ではレジストが途切れた
りすることがあるためレジスト塗布が難しくてエッチン
グ法の適用できる範囲は限られていた。
【０００７】本発明は上記のようなラジアル部とスラス
ト部をもつような複雑な構造の動圧軸受でレジスト厚み
が均一となるレジスト塗布法を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明ではレジストを電
着で形成する。これにより、ラジアル部とスラスト部を
もつような複雑な構造の動圧軸受でも各部のレジスト厚
みを均一にすることができる。またレーザーによりエッ
チング部のレジストを除去することによりエッチングパ
ターンを形成する。
【０００９】これにより工程が簡単になる。あるいはレ
ジストをフォトレジストとする。これにより露光法でエ
ッチングパターンか形成でき高精度のパターン形成が可
能となる。また電着によりレジストを形成する前にまず
エッチングする部分に予め絶縁物質を印刷する。
【００１０】これによりそのあと前記絶縁物質の形成し
ない部分に電着によりエッチングレジストを形成し、更
に前記印刷により形成した絶縁物質を除去することによ
り簡易に電着によりエッチングレジストパターンが形成
できる。またエッチングを電解エッチングで行う。これ
によりエッチング速度を速くできる。
【００１１】また本発明の動圧軸受の動圧溝の形成装置
は電着によりレジストを形成する手段とレジストにエッ
チングパターンを形成する手段とエッチング手段をも
つ。これにより動圧軸受にレジストを均一にむらなく形
成しエッチングによる動圧溝の形成の歩留まりと量産性
を向上できる。特に前記動圧軸受の動圧溝の形成装置に
絶縁物質を印刷する手段をを付加する。
【００１２】これにより電着によりレジストを形成する
前にまずエッチングする部分に予め絶縁物質を印刷し、
そのあと前記絶縁物質の形成しない部分に電着によりエ
ッチングレジストを形成し、更に前記印刷により形成し
た絶縁物質を除去することによりエッチングパターンを
簡易に形成でき量産性を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明のレジスト塗布法の電着
法を示す図である。電着槽５にはレジスト成分を含有す
る電着浴６が入っておりその中で軸受部品１を負電極と
して正電極７で電流を流し電着を行う。
【００１４】上記例はレジスト成分が正に帯電したカチ
オン型電着であるがアニオン型電着でも構わずこの場合
は軸受部品を正電極とすればよい。この電着法によれば
曲面や角、縁などにも均一にレジストを塗布することが
できる。このようにしてレジストを形成してから露光法
あるいはレーザーにより直接レジストを除去するなどに
よりエッチングパターンを形成する。
【００１５】そのあと湿式の化学エッチングあるいは電
気化学反応を利用した電解エッチングによりエッチング
を行い動圧溝を形成する。このように本発明の動圧軸受
の動圧溝の形成装置は図２に示すように電着によりレジ
ストを形成する手段とレジストにエッチングパターンを
形成する手段とエッチング手段をもつ。
【００１６】図３は本発明のエッチングのためのレジス
トパターンの形成法のひとつであるレーザーによるラジ
アル面のレジストパターンの形成方法を示す図である。
レジストが形成された軸受部品１はモータ９により回転
させられながらレーザ８からレーザービームが照射され
ラジアル面に動圧溝パターンが形成される。この場合レ
ーザーとしてはＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、エキ
シマレーザーなどが利用される。
【００１７】ＣＯ２レーザーは波長が約１０μｍで熱効
果を効率的に利用できる。ＹＡＧレーザー波長が約１μ
ｍで狭いパターンの形成が可能である。エキシマレーザ
ーは使用するガスがＦ２、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌな
ど危険であり、装置的、取扱いで難点があるが、ＣＯ２
レーザー、ＹＡＧレーザーにくらべ波長が小さく、直接
化学的にレジストを分解するため加工面がなめらかでき
れいなパターン形成が可能となる。
【００１８】図４はレーザーによる本発明のレジストパ
ターンの別の形成方法を示す図である。レジストが形成
された軸受部品１はモータ９により回転させられながら
レーザ８からレーザービームが照射されラジアル面に動
圧溝パターンが形成されるが、レーザー光は小さなビー
ムでなくある程度の広がりをもっており、マスク７によ
り所定のパターンに整形されてレジストに照射される。
【００１９】このようにマスクによりある程度のパター
ンづつレジストにエッチングパターンを形成することに
よりビーーム走査によるより速くパターン形成ができ
る。図５は電着によりフォトレジストを形成したときの
露光法によるエッチングパターン形成を示す図である。
スリット１２でマスク１１を照射する光を制限し露光領
域を狭くして軸受部品１をステップ回転させてラジアル
面を分割して露光する。
【００２０】図６は本発明の電着と印刷を組み合わせた
エッチングパターンの形成を示す工程図である。まず図
６ａに示すように軸受部品１のエッチング領域にオフセ
ット印刷、凸版印刷、スクリーン印刷などにより絶縁物
質１３を印刷する。図９に示すように非エッチング部つ
まり動圧溝４を形成しない部分がべた塗り部分となるの
でエッチング領域に印刷法を適用したほうが有利であ
る。
【００２１】次に図６ｂに示すようにこの絶縁物質１３
を印刷した軸受部品１に電着により電着レジスト１４を
形成する。当然絶縁物質の形成された部分には電着レジ
ストは形成されない。そのあと図６ｃに示すように絶縁
物質１３を除去すれば電着レジストによりエッチングパ
ターンが形成される。
【００２２】オフセット印刷、凸版印刷などでは絶縁物
質の印刷できる厚みが薄くピンホールが生じやすいが、
この部分に電着レジストが形成されたとしても付着力は
弱く絶縁物質と一緒に容易に除去できる。本発明の別の
動圧軸受の動圧溝の形成装置は図７に示すように絶縁物
質を印刷する手段と電着によりレジストを形成する手段
とレジストにエッチングパターンを形成する手段とエッ
チング手段をもつ。
【００２３】この場合エッチングパターンを形成する手
段は絶縁物質の除去を行うものである。エッチング法と
しては塩化第二鉄などを使用した湿式の化学エッチング
が利用できるが電気化学反応を利用する電解エッチング
を利用すると加工速度を速くできる。
【００２４】図８は本発明のエッチング法である電解エ
ッチングを示す図である。電解槽１５にはたとえばＮａ
ＣｌやＮａＮＯ３などを含む電解液１６が入っており、
このなかで所定のエッチングパターンを形成した軸受部
品１を正電極として負電極１７の間に電流を流して電解
エッチングを行う。電解反応により溶解した金属の水酸
化物ないしは酸化物からなるスラッジが発生するので電
解液は定期的にスラッジを除去し再生してやる必要があ
る。
【００２５】また電解液は攪拌等によって流動させ正電
極としての軸受部品１表面に生成するスラッジを除去し
新鮮な電解液を供給する必要がある。この方法によれば
上記化学エッチングの数倍の速さで動圧溝の加工ができ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば平面構
造だけでない複雑な構造の動圧軸受でレジスト厚み形成
が容易となりエッチング法による動圧軸受の動圧溝の形
成が簡易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジスト塗布法を示す図である。
【図２】本発明の動圧軸受の動圧溝の形成装置の構成を
示す図である。
【図３】本発明のレーザによるレジストへのエッチング
パターンを形成法を示す図である。
【図４】本発明のレーザによるレジストへのエッチング
パターンを形成法を示す図である。
【図５】フォトレジストによるレジストへのエッチング
パターンを形成法を示す図である。
【図６】本発明の印刷法の併用によるエッチングパター
ンを形成法を示す図である。
【図７】本発明の動圧軸受の動圧溝の形成装置の構成を
示す図である。
【図８】本発明のエッチング法を示す図である。
【図９】軸受部品を示す図である。
【符号の説明】
１ ・・・軸受部品 ２ ・・・ラジアル面 ３ ・・・スラスト面 ４ ・・・動圧溝 ５ ・・・電着槽 ６ ・・・電着浴 ７ ・・・正電極 ８ ・・・レーザ ９ ・・・モータ １０、１１ ・・・マスク １２ ・・・スリット １３ ・・・絶縁物質 １４ ・・・電着レジスト １５ ・・・電解槽 １６ ・・・電解液 １７ ・・・負電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 BA09 CA02 DA02 4K057 WA11 WB02 WB17 WC05 WD01 WE08 WN06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レジストを電着で形成する工程と、前記
    レジストにエッチングパターンを形成する工程と、エッ
    チング工程と、有することを特徴とする動圧軸受の動圧
    溝の形成方法。
  2. 【請求項２】 前記エッチングパターンを形成する工程
    がレーザーによりエッチング部のレジストを除去するこ
    とを特徴とする請求項１記載の動圧軸受の動圧溝の形成
    方法。
  3. 【請求項３】 前記レジストがフォトレジストであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の動圧軸受の動圧溝の形成
    方法。
  4. 【請求項４】 前記電着によりレジストを形成する前に
    エッチングする部分に予め絶縁物質を印刷することを特
    徴とする請求項１記載の動圧軸受の動圧溝の形成方法。
  5. 【請求項５】 前記エッチング工程が電解エッチングで
    あることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受の動圧溝
    の形成方法。
  6. 【請求項６】 電着によりレジストを形成する手段と、
    前記レジストにエッチングパターンを形成する手段と、
    エッチング手段と、を備えることを特徴とする動圧軸受
    の動圧溝の形成装置。
  7. 【請求項７】 絶縁物質を印刷する手段をもつことを特
    徴とする請求項６の動圧軸受の動圧溝の形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2007040536A (ja) * 2006-10-16 2007-02-15 Jtekt Corp 動圧軸受およびその製造方法

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