JPH0596227A - 動圧流体軸受の溝加工のための塗布剤の印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溝の長手方向の如何なる部位においても、溝
の縦断面の形状および面積が一定した高精度な溝を形成
することができる動圧流体軸受の溝加工のための塗布剤
の印刷を可能とする。 【構成】 版ローラ２２と加圧ユニット２０の一対の押
圧ロール２５間に配置された軸心材２１は、版ローラ２
２に対して複数のバネ２６の弾発力により常時所定の押
圧力で押圧される。したがって、版ローラ２２を反時計
方向（矢印方向）に強制回転させると軸心材２１が時計
方向に回転し、一対の押圧ロール２５が反時計方向に回
転しつつ軸心材２１を版ローラ２２に対し弾力的に押圧
することになる。この結果、版ローラ２２が軸振れした
としても、一対の押圧ロール２５が常に一定の押圧力で
軸心材２１を版ローラ２２に押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームプリン
タ等の偏光走査装置等に使用される動圧流体軸受の溝加
工のための塗布剤の印刷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の偏光走査装置は、高精度
な偏光走査装置を得るために、非接触で回転する動圧流
体軸受が使用されている。

【０００３】前記動圧流体軸受の軸には、微細な動圧発
生用の溝が設けられているが、この動圧発生用の溝の加
工精度が動圧流体軸受の回転信頼性を左右する重要な要
素である。そこで、従来から、前記動圧発生用の溝の形
成方法として以下に説明するものが提案されている。

【０００４】その一は、軸の外周面上の溝となる部位以
外の部分にレジストを塗布し、レジストを塗布していな
い部位をエッチングして、動圧発生用の溝を形成するも
のがある。図５はエッチングによって形成された動圧発
生用の溝の縦断面図であって、軸３１の周面に形成され
た動圧発生用の溝３２の開口部近傍の内壁にはアンダー
カット３２ａが発生している。

【０００５】その二は、転造によるものであるが、この
転造によるものは図６に示すように、軸４１の周面に形
成された動圧発生用の溝４２の開口部にだれと呼ばれる
段差４２ａが発生している。

【０００６】その三は、軸本体周面にレーザー光線を吸
収し易い材料からなる膜を形成しておき、この膜をレー
ザー光線により除去して動圧発生用の溝を形成するもの
（特開昭６２−１８８６号公報参照）がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術には次
のような問題点があった。

【０００８】エッチングによるものではアンダーカット
が発生しているため、また、転造によるものでは段差部
が発生しているため、動圧発生用の溝の縦断面形状が複
雑な形状となるとともに、その面積も前記溝の長さ方向
において一定していない。このため、回転時における動
圧にむらが発生して、回転むらや軸振れが生じる。ま
た、レーザー光線によるものは、装置が複雑でコスト高
となる。

【０００９】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、溝の長手方向の如何な
る部位においても、溝の縦断面の形状および面積が一定
した高精度な溝を形成することができる動圧流体軸受の
溝加工のための塗布剤の印刷方法を実現することを目的
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の動圧流体軸受の溝加工のための塗布剤の印
刷方法は、軸心材の周面に溝形成のための塗布剤を印刷
する際に、所定の溝形状の凹版部を有する版ローラに対
し、前記軸心材を所定の押圧力で押圧しつつ転写させる
ことを特徴とするものである。

【００１１】所定の溝形状の凹版部は、版ローラが所定
の押圧力によって押圧されたときの変形による誤差を修
正した形状に形成するとよい。

【００１２】

【作用】所定の押圧力のもとに、塗布剤が印刷されるの
で、均一な所定の膜厚に印刷することができるととも
に、印刷の原版の形を変更して任意の溝深さおよび溝形
状とすることができる。

【００１３】

【実施例】先ず、本発明の塗布剤の印刷方法を適用した
動圧流体軸受の溝加工方法について説明する。

【００１４】図１は、第１実施例の動圧発生用の溝を有
する軸の模式部分平面図である。

【００１５】図１に示すように、予め、軸１の半径より
塗布剤である耐摩耗性を有する表面コーティング剤２の
膜厚を差し引いた半径の軸心材１ａを製造しておく。該
軸心材１ａの周面に、動圧発生用の溝３となる部位以外
の部分に、耐摩耗性を有する表面コーティング材２を印
刷したのち、該表面コーティング剤２を硬化することに
より前記各溝３を形成して動圧発生用の軸１を製造す
る。

【００１６】また、第２実施例については、図２および
図３に示すように、予め、軸１１の外径より、各動圧発
生用の溝１３および溝１３の溝深さを差し引いた外径の
軸心材１１ａを製造しておき、該軸心材１１ａの各溝１
３を形成すべき部位に、それらの溝深さに相当する膜厚
以上のメッキが付着するのを防止するためのレジスト１
２、すなわち塗布剤を印刷する。

【００１７】ついで、レジスト１２をベーキングして固
化させたのち、メッキして、図３に示すようにメッキ層
１４を形成する。このメッキ層１４を溝深さに相当する
厚さに形成したのち、レジスト１２を除去してメッキ層
１４を残すことにより軸１１を製造する。

【００１８】次に、本発明の塗布剤の印刷方法について
説明する。

【００１９】図４は、本発明に用いられるグラビア印刷
機の説明図である。

【００２０】図４に示すように、塗布剤供給ユニット２
４に塗布剤が満たされており、その上方には所定の溝形
状の凹版部２２ａを有する版ローラ２２が配設されてい
る。版ローラ２２を矢印方向に回転させると、塗布剤供
給ユニット２４より塗布剤が版ローラ２２に供給されて
ドクタブレード２３によって凹版部２２ａに均一になら
されたのち、次に説明する加圧ユニット２０により所定
の押圧力で押圧された軸心材２１周面に転写される。

【００２１】ここで、加圧ユニット２０について説明す
る。

【００２２】ヨーク２９には複数の案内棒２７が突設さ
れており、各案内棒２７の自由端側はワーク支持部材２
８の図示しない案内孔に遊嵌され、その先端には公知の
抜け止め手段が設けられている。ワーク支持部材２８に
は一対の押圧ロール２５が回転自在に軸支されており、
ワーク支持部材２８とヨーク２９間に介在された複数の
ばね２６がワーク支持部材２８を版ローラ２２に向けて
常時付勢している。版ローラ２２と加圧ユニット２０の
一対の押圧ロール２５間に配置された軸心材２１は版ロ
ーラ２２に対して複数のばね２６の弾発力により常時所
定の押圧力で押圧されることになる。この押圧力は、複
数のばね２６のばね圧を変更することで、所定の押圧力
に設定する。

【００２３】したがって、版ローラ２２を反時計方向
（矢印方向）に強制回転させると、軸心材２１が時計方
向に回転し、一対の押圧ロール２５が反時計方向に回転
しつつ軸心材２１を版ローラ２２に対し、弾力的に押圧
することになる。このため、版ローラ２２が軸振れした
としても、ワーク支持部材２８とともに一対の押圧ロー
ル２５が前記ばね２６の弾発力に抗し、版ローラ２２の
前記軸振れに対応して伸縮するので、常に一定の押圧力
で軸心材２１を版ローラ２２に押圧する。その結果、凹
版部２２ａに受容された塗布剤は均一な膜厚で軸心材２
１の周面に転写される。

【００２４】また、版ローラ２２をシリコンゴム等の比
較的変形し易い材料から構成した場合、前述の如き所定
の押圧力によって押圧されて変形し、凹版部２２ａの溝
形状に誤差が生じる。この場合には、予め凹版部２２ａ
の溝形状を、版ローラ２２が所定の押圧力によって押圧
されたときの変形による誤差を修正した形状に形成して
おくと、軸心材２１に転写された溝形状を所定の精度と
することができる。

【００２５】具体例１ 軸心材 ステンレス鋼製の棒材を機械加工により外径３．９９ｍ
ｍに仕上げて、これを軸心材とした。

【００２６】表面コーティング剤 上記軸心材をアルカリ脱脂したのち塩酸で表面活性化を
行ったのち、その周面に、動圧発生用の溝となる部位以
外の部分に、厚さ５μｍ（±０．５μｍ）の膜厚で、金
属アルコキシド系の無機コーティング剤を上記の塗布液
印刷方法により印刷した。

【００２７】該無機コーティング剤として、例えば、セ
ラミックスインキ（（株）日板研究所製商品名「プリン
トンＰＩシリーズ」または、セラミックスコーティング
剤（（株）日板研究所製商品名「セラミカ」）を使用し
た。

【００２８】表面コーティング剤の硬化 上記無機コーティング剤を印刷した軸心材を電気炉に入
れて、温度約１５０℃で２０分間加熱することにより、
上記無機コーティング剤を加熱硬化させて軸を製造し
た。

【００２９】上記無機コーティング剤の加熱温度および
加熱時間は、上記無機コーティング剤の種類によって異
なるが、６０〜１５０℃で１０分〜２４時間の範囲内と
するとよい。

【００３０】また、上述のセラミックスインキまたはセ
ラミックスコーティング剤は、耐摩耗性、耐熱性、耐薬
品性に優れた軸を製造することができる。

【００３１】さらに、上記電気加熱炉のほか、遠赤外線
炉、電子線炉等表面コーティング剤に合わせて適宜選択
するとよい。

【００３２】具体例２ 外径３．９９ｍｍのステンレス製の軸心材を製造し、軸
心材をアルカリ溶液により脱脂したのち、該軸心材周面
の各溝となる部位にレジストを５μｍ以上の膜厚で印刷
した。

【００３３】前記レジストとしては、印刷性、耐酸、耐
アルカリ性、軸心材に対する密着性およびメッキ後の除
去の容易性を考慮した結果、エポキシ系インキ、また
は、セラミックインキ（（株）日板研究所製商品名「プ
リントンＰＩシリーズ」）が好適であることが判明し
た。

【００３４】ついで、印刷されたレジストをベーキング
（１５０℃で２０分間）固化し、これを順次アルカリで
洗浄、塩酸で表面活性化処理し、ニッケルストライクを
行ったのち、コバルトーリン合金（ｐＨ９．２、９０
℃）の耐摩耗性硬質無電解メッキを５０分間行って厚さ
５μｍ（±０．５μｍ）のメッキ層を形成した。

【００３５】本具体例は、軸心材をステンレス製とした
ためニッケルストライクを行ったが、炭素鋼等の他の素
材を用いた場合はその必要はない。

【００３６】また、耐摩耗性硬質無電解メッキとして
は、上記具体例２のほか、ニッケルータングステンーボ
ロン合金（ｐＨ６．５、６５℃、６０分）かニッケルー
ボロン合金（ｐＨ６．５、６５℃、４５分）等がよい。
さらに、ニッケル−リン合金（ｐＨ４．５、９０℃、１
５分）、ニツケル−リン−４フッ化エチレン含有合金
（ｐＨ５．１、９０℃、３０分）でもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、つぎに記載するような効果を奏する。

【００３８】動圧発生用の溝の形状を任意の形状とする
ことができるとともに、前記溝の長手方向の如何なる部
位においても、溝の縦断面の形状および面積が一定の高
精度な溝を形成することを可能とする溝形状に、軸心材
周面に対して塗布剤を印刷することが可能となる。

【００３９】また、請求項２記載の発明は、版ローラを
変形し易い材料によって構成したとしても、上記の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布剤の印刷方法を適用した第１実施
例の動圧発生用の溝を有する軸の模式部分断面図であ
る。

【図２】本発明の塗布剤の印刷方法を適用した第２実施
例の一工程を示し、軸心材にレジストを印刷した状態を
示す模式部分平面図である。

【図３】第２実施例の一工程を示し、軸心材にメッキ層
が形成された状態を示す模式断面図である。

【図４】本発明の実施に使用する印刷機の説明図であ
る。

【図５】エッチングによって形成された溝を示す模式断
面図である。

【図６】転造によって形成された溝を示すの模式断面図
である。

【符号の説明】

１，１１ 軸 １ａ，１１ａ，２１ 軸心材 ２ 表面コーティング剤 ３，１３ 溝 １２ レジスト ２０ 加圧ユニット ２２ 版ローラ ２２ａ 凹版部 ２３ ドクタブレード ２４ 塗布剤供給ユニット ２５ 押圧ロール ２６ ばね ２７ 案内棒 ２８ ワーク支持部材 ２９ ヨーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心材の周面に溝形成のための塗布剤を
   印刷する際に、所定の溝形状の凹版部を有する版ローラ
   に対し、前記軸心材を所定の押圧力で押圧しつつ転写さ
   せることを特徴とする動圧流体軸受の溝加工のための塗
   布剤の印刷方法。
2. 【請求項２】 所定の溝形状の凹版部は、版ローラが所
   定の押圧力によって押圧されたときの変形による誤差を
   修正した形状に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の動圧流体軸受の溝加工のための塗布剤の印刷方
   法。