WO2005101985A2 - 動圧発生部の成形方法および動圧軸受装置 - Google Patents

動圧発生部の成形方法および動圧軸受装置 Download PDF

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WO2005101985A2
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ink
bearing
pressure generating
shaft member
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Tatsuo Nakajima
Ryouichi Nakajima
Isao Komori
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Ntn Corporation
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1675Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/026Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a dynamic pressure generating portion on a material, and a dynamic pressure bearing device having the dynamic pressure generating portion.
  • a dynamic pressure bearing is a bearing that generates pressure by a dynamic pressure action of a fluid generated in a bearing gap due to relative rotation of a shaft member and a bearing sleeve, and uses the pressure to support the shaft member in a non-contact manner.
  • This dynamic bearing has features such as high-speed rotation, high rotation accuracy, and low noise.
  • dynamic pressure grooves for generating dynamic pressure are formed in the outer peripheral surface of the shaft member in a herringbone shape, a spiral shape, or the like as a dynamic pressure generating portion.
  • the following methods (1) to (3) are known as methods for accurately forming this special and complicated dynamic pressure groove shape.
  • a portion other than the dynamic pressure groove is printed on the outer periphery of the shaft member with a corrosion-resistant ink by a combination of electrochemical methods, and the non-printed portion is etched to corrode to form the dynamic pressure groove.
  • Patent Document 1 JP-A-57-35682
  • the printing die since the printing die contacts and moves with the outer peripheral surface of the shaft member, abrasion occurs at the contact portion, and immediately after mass production, the printing accuracy deteriorates due to wear or deformation of the printing die. Is concerned.
  • the ink supply unit supplies the corrosion-resistant ink to the outer peripheral surface of the shaft member via the printing die, and is further pressed by a squeegee to be fixed on the outer peripheral surface of the shaft member. Therefore, the use of expensive anti-corrosion ink increases, which is uneconomical.
  • the ink when the ink is cured by ultraviolet irradiation as described above, the ink first starts to cure from a portion irradiated with ultraviolet rays, that is, the outside of the ink, and the curing of the bonding interface is delayed more than this. . Therefore, the bonding state at the interface between the ink and the shaft member becomes unstable until the curing action by the ultraviolet ray occurs near the interface. Therefore, depending on the printing conditions, the specifications of the bearing device, etc., ink may drop or peel during printing or in a subsequent process. Dropping or peeling of ink impairs the accuracy of the dynamic pressure generating part, causing the dynamic pressure bearing device to rotate. This leads to a decrease in accuracy.
  • An object of the present invention is to enable a dynamic pressure generating portion to be formed with high accuracy and low cost in a simple process in view of a powerful situation.
  • the present invention provides a method of supplying a small amount of ink to the surface of a material, and printing a dynamic pressure generating unit for generating a fluid dynamic pressure in a bearing gap with an aggregate of the small amount of ink. And a step of curing the ink.
  • the “dynamic pressure generating portion” here is not particularly limited in its form as long as it can generate pressure in the bearing gap by the dynamic pressure action of a fluid.
  • a plurality of grooves axial grooves, Or an inclined groove such as a spiral or a ring bone
  • a convex back portion between the grooves and defining the groove or wedge the bearing gap in one or both directions in the circumferential direction.
  • the like having a plurality of arc-shaped surfaces to be reduced into a shape.
  • the “dynamic pressure generating section” can be formed on, for example, an outer peripheral surface or an end surface of a shaft member, or an inner peripheral surface or an end surface of a sleeve-like member (such as a bearing sleeve), and the printing surface has a curved surface. It does not matter whether it is flat or flat.
  • the material for forming the dynamic pressure generating portion is not particularly limited, and a metal material (a steel material such as stainless steel, a soft metal such as machinyu, a sintered metal, etc.), and a resin composition are required. It is appropriately selected and used depending on the bearing characteristics to be used.
  • a so-called inkjet method As a specific method of supplying a small amount of ink to the surface of the material when forming the dynamic pressure generating portion, for example, a minute droplet of ink is ejected from a nozzle to land on the surface of the material, a so-called inkjet method. Can be mentioned.
  • the ink surface force that does not pass through the nozzles is also reduced by a nozzleless ink jet method that ejects ink droplets, a method that induces ink using electrophoresis, or a method that uses a micropipette to transfer ink continuously instead of in the form of droplets.
  • a method of discharging the ink or a method of shortening the distance to the fixing surface and causing the ink to land on the fixing surface simultaneously with the discharge can also be used.
  • the supply amount and the supply position of the trace ink can be precisely controlled, so the shape pattern of the dynamic pressure generating section is programmed in advance, and the position of the ink supply section (for example, nozzle), the ink supply amount, and the ink supply '
  • the shape pattern of the dynamic pressure generating section is programmed in advance, and the position of the ink supply section (for example, nozzle), the ink supply amount, and the ink supply '
  • the shape it is possible to print an arbitrary and high-precision shape pattern with an aggregate of fine droplets of ink, and to form each part of the shape pattern with an arbitrary thickness.
  • ink supply method exemplified above, printing can be performed without contact between the ink supply unit and the material surface, so that high-precision printing can be performed. It is possible to avoid a decrease in accuracy due to wear at the contact portion, which is a problem.
  • ink is used only where it is not necessary to remove excess ink with a squeegee after supplying excess ink to the printing mold, the ink is only involved in forming the dynamic pressure generating part. The used amount is sufficient, and the used amount of ink can be reduced.
  • the molding apparatus can be simplified.
  • the dynamic pressure generating portion can be formed by the cured ink (resin composition) itself.
  • the dynamic pressure generating part made of ink can be used as a bearing surface by directly incorporating it into the dynamic pressure bearing device without going through the corrosion process by etching, etc., and the process of removing the corrosion-resistant ink after etching. It becomes possible. This greatly simplifies the process of forming the dynamic pressure generating portion.
  • a printing section for printing the dynamic pressure generating section and a curing section for curing the ink are provided at different circumferential positions, and the material and the printing section and the curing section are rotated relative to each other to obtain the dynamic pressure. If the printing of the generating section and the curing of the ink proceed in the circumferential direction of the material, the printing of the dynamic pressure generating section on the surface of the material and the curing of the ink can proceed simultaneously, reducing the cycle time. I can do it. In addition, when the printing start portion on the surface of the material rotates once, the ink is completely cured, so that it is possible to avoid a decrease in printing accuracy due to overlapping of insufficiently cured ink.
  • the material exerts a shielding function against the curing action of the ink in the curing section (for example, irradiation of ultraviolet rays when using an ultraviolet curing type ink), the curing action reaches the printing section and the printing operation is performed. Can be avoided. From this perspective, It is desirable that the printing section and the hardened section are arranged at positions facing each other across the axis of the material.
  • the ink that can be cured by irradiation of electromagnetic waves such as electron beams and light rays
  • use a photo-curable ink and cure the ink by irradiation of light Is desirable.
  • the photo-curable ink UV-curable and infrared-curable inks, as well as visible light-curable inks, can be used. UV-curable inks that can be cured at low cost and in a short time are particularly desirable. .
  • the above-described dynamic pressure generating unit includes an ink supply unit that intermittently supplies a small amount of ink to the surface of the material, and a light source that irradiates a light beam for curing the ink.
  • the source and the material can be molded by a molding device that is arranged opposite to the material and at a different circumferential position, and that relatively rotates the material and the ink supply unit and the light source.
  • a shaft member having a dynamic pressure generating portion on the outer peripheral surface can be manufactured at low cost.
  • the hydrodynamic bearing device can be constituted by this shaft member and a bearing sleeve having the shaft member inserted in the inner periphery.
  • the inner peripheral surface of the bearing sleeve can be a smooth cylindrical surface having no dynamic pressure generating portion.
  • a bearing sleeve having a dynamic pressure generating portion on the inner peripheral surface can be manufactured.
  • the dynamic pressure bearing device can be constituted by this bearing sleeve and a shaft member inserted into the inner periphery of the bearing sleeve.
  • the outer peripheral surface of the shaft member can be a smooth cylindrical surface having no dynamic pressure generating portion.
  • a shaft member having a dynamic pressure generating portion formed on the outer peripheral surface formed by the above-described forming method and the forming device, and a dynamic pressure generating portion formed on the inner circumferential surface by the same forming method and the forming device are provided.
  • the dynamic pressure bearing device can also be configured with the bearing sleeve.
  • the ink forming the dynamic pressure generating portion is completely removed after the etching, so that no ink component remains on the material surface.
  • the dynamic pressure generating portion is formed by ink as in the present invention, the ink as the resin composition remains on the surface of the shaft member and the bearing sleeve without being removed.
  • the contact between the shaft member and the bearing sleeve at the time of starting and stopping the bearing is performed through the resin composition, and therefore, the material of the member having the dynamic pressure generating portion (the shaft member or the bearing sleeve) is made of the mating member. Non-contact with the member. Therefore, the required property of the material is abrasion resistance.
  • the dynamic pressure bearing device includes a housing, a bearing sleeve fixed to the inner periphery of the housing, a shaft member inserted into the inner periphery of the bearing sleeve, and a shaft member that is radially non-conductive.
  • a radial bearing part that supports the contact, a thrust bearing part that supports the shaft member in the thrust direction, and an aggregate of a small amount of ink supplied to the surface of the material of the shaft member is cured to generate fluid dynamic pressure in the bearing gap And a dynamic pressure generating section.
  • the radial bearing portion is formed of a dynamic pressure bearing.
  • the shaft member is supported in a radially non-contact manner by the dynamic pressure action of the lubricating fluid generated in the radial bearing gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the bearing sleeve.
  • the thrust bearing portion is formed of a dynamic pressure bearing.
  • the shaft member is supported in a non-contact manner in the thrust direction by the dynamic pressure action of the lubricating fluid generated in the thrust bearing gap.
  • the above-described dynamic pressure generating portion which is a collective force of a small amount of ink, may be provided on both the radial bearing and the thrust bearing, or may be provided on only one of the bearings.
  • the dynamic pressure generating portion is formed of the resin composition formed by curing the ink as described above, the compatibility between the resin composition forming the dynamic pressure generating portion and the oil (words In other words, the oil resistance of the resin composition) becomes a problem.
  • the dynamic pressure generating portion is made of, for example, a metal, the metal has oil resistance to oil, so there is no particular problem in use.However, the dynamic pressure generating portion is formed of a resin composition. In such cases, it is necessary to select the type of resin composition in consideration of the oil resistance to the oil used.
  • the oil filled in the bearing device penetrates from the surface of the resin composition into the inside, and swells the resin composition.
  • the dynamic pressure generating portion formed of the resin composition swells, the elastic modulus of the dynamic pressure generating portion is reduced, and this lowering of the elastic modulus may further cause problems such as abrasion.
  • lubricating oil may penetrate inside the resin composition As a result, the interfacial adhesion between the resin composition and the material (for example, the shaft member and the bearing sleeve) is weakened, and the resin composition may be peeled off from the material.
  • the shaft member, the bearing gap facing the shaft member, the oil filled in the bearing gap, and the dynamic pressure generating portion for generating a dynamic pressure action of the oil in the bearing gap are provided.
  • the dynamic pressure generating part is formed of a resin composition, and the solubility parameter of the base resin and the oil solubility parameter of the base resin contained in the resin composition is 1.0 or more in absolute value. I was able to make a difference.
  • solubility parameter is an index indicating the electrical polarity of the material, and the closer the solubility parameter values are to each other, the easier it is for the materials having different solubility parameter values to be easily dissolved. The more it is, the more difficult it is to melt with each other.
  • solubility parameter Solubility Parameter; hereinafter also referred to as SP value: ⁇ was calculated based on the following R. F. Fedors calculation formula.
  • the unit related to the SP value will be (cal / cm 3 ) 1/2 according to the customary use.
  • the dynamic pressure generating part is formed of a resin composition comprising a base resin having an SP value having a difference of 1.0 or more in absolute value with respect to the solubility parameter of the oil
  • the surface force of the dynamic pressure generating portion formed of this resin composition can prevent oil from entering the inside. Accordingly, it is possible to avoid a decrease in the elastic modulus due to the swelling of the dynamic pressure generating portion, and to prevent wear due to contact with a member facing the dynamic pressure generating portion. Alternatively, it is possible to prevent the resin-made dynamic pressure generating portion from peeling off the material to be fixed (shaft member / bearing member, etc.).
  • the absolute value difference 1.0 of the solubility parameter between the two is based on the resin composition (particularly the base resin). And a boundary value for determining whether the oil and the oil are compatible or insoluble. That is, as the absolute value difference becomes smaller than 1.0, the amount of swelling of the resin composition by oil increases, but when the absolute value difference becomes 1.0 or more, it depends on the value. Instead, the swelling of the resin composition by oil becomes very small, so that adverse effects on bearing performance can be avoided.
  • the resin composition of the dynamic pressure generating section can be formed by curing an aggregate of a small amount of ink by using an ink-jet method or the like in the same manner as described above.
  • a resin that can be cured by various kinds of cask with energy can be used as the base resin of the resin composition.
  • a photocurable resin is used, and It is preferred that the resin be cured by irradiation.
  • a visible light curable resin can be used in addition to an ultraviolet curable resin and an infrared curable resin, but an ultraviolet curable resin which can be cured at a low cost in a short time is particularly preferable.
  • diester lubricating oils can be particularly preferably used.
  • the resin composition according to the present invention is a resin composition that forms a dynamic pressure generating portion for generating a dynamic pressure action of oil in a bearing gap on the surface of a raw material.
  • the solution parameter is characterized by having an absolute value of at least 1.0 with respect to the solubility parameter of the oil in contact with the surface of the dynamic pressure generating section.
  • the oil according to the present invention is formed on the surface of the raw material and comes into contact with the surface of the dynamic pressure generating portion that generates the dynamic pressure action of the oil in the bearing gap, and the solubility parameter is determined by the dynamic pressure. It has a difference of at least 1.0 in absolute value with respect to the solubility parameter of the base resin of the resin composition forming the generating part.
  • the dynamic pressure bearing device includes a shaft member, a bearing gap facing the shaft member, and a dynamic pressure generating unit for causing a dynamic pressure action of fluid in the bearing gap. It is also possible to use those formed by curing an aggregate of a small amount of ink and using a thermosetting ink. This means that the ink is thermally cured when forming a dynamic pressure generating section for generating a dynamic pressure action of the fluid in the bearing gap with an aggregate of a small amount of ink on the material surface.
  • the ink can be cured by directly irradiating heat, or can be cured by heating a material and utilizing heat conduction.
  • the latter method (the material is heated and cured by heat conduction) is more desirable in order to promote the curing from the bonding interface and ensure good adhesion at an early stage.
  • the manufacturing process can be simplified.
  • the material can be pre-heated before being put into the printing process.
  • the curing of the ink can be started at the same time as the printing, and the dynamic pressure generating portion having high accuracy and high durability can be formed by preventing the ink from peeling or falling off. It becomes.
  • the method of heating the material may be so-called internal heating or external heating.
  • thermosetting properties in addition to those having only thermosetting properties, those having both thermosetting properties and photocuring properties can be used.
  • the curing action of both heat and light promotes the curing of both the ink surface and the adhesive interface.Thus, the curing speed can be significantly increased, and the total time can be reduced to reduce manufacturing costs. be able to. In this case, a separate light irradiation device needs to be provided for photocuring.
  • thermosetting resin is used as a base resin, and a thermosetting initiator and a photocuring (polymerization) initiator are mixed with the base resin. Or a heat and light curing (polymerization) initiator.
  • a photo-curing initiator an ultraviolet-curing type, an infrared-curing type, and a visible-light-curing type can be used.
  • An ultraviolet-curing type which can be cured in a low cost and in a short time, is particularly preferable.
  • the motor having the dynamic pressure bearing device having the above configuration, the rotor magnet, and the stator coil is used for a magnetic disk such as a node disk drive (HDD) for the above information equipment. It can be preferably used as a spindle motor or the like for a disk drive device.
  • HDD node disk drive
  • the step of etching the dynamic pressure generating section and the step of removing the cured ink can be omitted, and the dynamic pressure generating section can be formed at low cost.
  • the dynamic pressure bearing device having a high-precision dynamic pressure generating section can be obtained at low cost.
  • the dynamic pressure generating portion is formed of a resin composition having excellent oil resistance, abrasion of the surface of the dynamic pressure generating portion can be suppressed. Therefore, stable bearing performance can be secured over a long period of time, and the durability of the hydrodynamic bearing device can be improved.
  • the cycle time for forming the dynamic pressure generating portion can be reduced to reduce cost, and a highly accurate dynamic pressure generating portion can be formed. It can be formed.
  • FIG. 1 shows an outline of an ink-jet type molding apparatus as an example of a molding apparatus for a dynamic pressure generating section that works on the present invention.
  • the raw material 2a 'of the shaft member 2 is supported by the shaft-shaped holding portion 13 against which both-side forces are pressed in the horizontal posture.
  • the two holding portions 13 are rotatably supported by rolling bearings 15, and one of the holding portions 13 is connected to a rotation drive portion 19 that also has a motor or the like.
  • the rotation drive unit 19 By activating the rotation drive unit 19, the material 2a 'that has received the rotational power via the holding unit 13 rotates.
  • the raw material 2a ' has a shaft shape that also has the strength of a metal material such as stainless steel.
  • One or a plurality of nozzle heads 11 and light sources 21 are arranged on the outer periphery of the material 2a '.
  • the nozzle head 11 is a printing unit that supplies ink to the outer periphery of the material 2a ′
  • the light source 21 is a curing unit that cures the supplied ink.
  • the nozzle head 11 and the light source 21 are arranged at different positions in the circumferential direction, and are preferably arranged at opposing positions across the material 2a 'as shown in the figure.
  • the nozzle head 11 is provided with a plurality of nozzles 14 for ejecting fine droplets of the ink 12 in the axial direction.
  • the ink 12 stored in the ink tank 18 is supplied to the nozzle head 11 via the ink supply pipe 17 and further supplied to the nozzle driven by the nozzle head driving unit 15.
  • the liquid droplets are intermittently discharged from each nozzle 14 of the head 11 as fine droplets.
  • the nozzle head drive unit 15 adopts a configuration corresponding to each type of discharge Is done.
  • the printing method of the nozzle head 11 may be either a continuous (continuous) type or an on-demand type.
  • the ink 14 is, for example, a resin composition containing a photocurable resin as a base resin, and may be used in which an organic solvent is blended in an appropriate ratio as needed.
  • a resin composition (ultraviolet-curable ink) based on an ultraviolet-curable resin that causes a polymerization reaction and is fixed by irradiation with ultraviolet rays is used.
  • an ultraviolet irradiation lamp is used as the light source 21.
  • Examples of the ultraviolet-curable resin constituting the base resin of the ultraviolet-curable ink include, for example, radical polymerizable monomers, radical polymerizable oligomers, and cationic polymerizable monomers, as well as imidatalylate and cyclic polyene conjugates. And thiol compounds represented by polythiol conjugates. Among them, radically polymerizable monomers, radically polymerizable oligomers, and cationically polymerizable monomers can be preferably used.
  • Radical polymerization--As the monomer for example, monofunctional, bifunctional, or polyfunctional atalylate monomer or metharylate monomer can be used, and as the radical polymerizable monomer, for example, urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester Atarilate or unsaturated polyester can be used.
  • Examples of cationic polymerization monomers include, for example, bisphenol A epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, alicyclic epoxy resin, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis ⁇ [(3-Ethyl 3-oxetal) methoxy] methyl ⁇ benzene, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, di [1-ethyl (3-oxetal)] methyl ether, 3-ethyl-3- (2-ethyl) Oxetane resins such as hexyloxymethyl) oxetane and 3-ethyl-3- ⁇ [3 (triethoxysilyl) propoxy] methyl ⁇ oxetane can be used. These UV-cured resins are used alone or in combination of two or more as a base resin.
  • These base resins have a radical system for causing a polymerization reaction by ultraviolet irradiation.
  • a photopolymerization initiator such as a photopolymerization initiator and a cationic photopolymerization initiator is added.
  • Radical photopolymerization initiators include, for example, benzophenone, methyl orthobenzoin benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, ammonium salts of benzophenone, isopropylthioxanthone, getylthioxanthone and thioxanthone.
  • a hydrogen abstraction type photopolymerization initiator represented by an ammonium salt can be used, or a benzoin derivative, benzyldimethyl ketal, ⁇ -hydroxyalkylphenone, ⁇ -aminoalkylphenone, acylphosphine oxide,
  • An intramolecular cleavage type photopolymerization initiator typified by acryloxyphosphine oxide, bisacylphosphine oxide, acrylphenylglyoxylate, diethoxyacetophenone, and titanocene conjugate can be used.
  • the cationic photopolymerization initiator include, for example, triphenylsulfo-dimethylhexafluoroantimonate, triphenylsulfo-dimethylhexafluorophosphate, S
  • P-170-SP-150 both manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
  • FC-508-FC-512 both manufactured by 3M Company
  • UVE-1014 General Electric Company
  • These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • the formation of the dynamic pressure generating portion A is performed in such a manner that it gradually progresses in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the material 2a 'as the material 2a' rotates.
  • the printed portion progresses to some extent in the circumferential direction (halfway in the illustrated example) and the printed portion reaches the area facing the light source 21, the ultraviolet light Is irradiated, the ink 12 undergoes a polymerization reaction and is cured.
  • the curing of the ink also progresses gradually in the circumferential direction of the material 2a 'with the rotation of the material 2a'.
  • the material 2a ' is rotated one to several tens of times while sliding the nozzle head 11 in the axial direction and discharging and discharging the ink 12 from each nozzle 14 as appropriate, thereby stopping the entire surface of the material 2a'.
  • a dynamic pressure generating section A is formed around the circumference. When the printing of the dynamic pressure generating section A is completed and all the ink 12 has hardened, the rotation drive section 19 is stopped, and the material 2a 'is removed from the holding section 13.
  • the nozzle head 11 can be arranged at a fixed position in addition to sliding the nozzle head 11 in the axial direction. Further, in the illustrated example, a case where one nozzle head 11 is used is illustrated, but this may be arranged at a plurality of positions in the axial direction or the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of materials 2a 'are connected in series, and one or a plurality of nozzle heads 11 are slid in the axial direction while simultaneously rotating these materials, so that each material 2a' is subjected to a dynamic pressure generation section A. Can also be printed. In this case, the coaxiality of the raw materials 2a 'can be ensured by, for example, fitting the convex portion 2a2 provided on one shaft end to the concave portion provided on the other.
  • the minute droplets 12 of the ink can be precisely ejected according to the shape pattern programmed in advance, and the ink film thickness after printing is accurately controlled. can do. Therefore, it is possible to form the high-precision dynamic pressure generating section A with the cured ink 12 and to secure a necessary dynamic pressure groove depth (several ⁇ m to several tens ⁇ m).
  • the pressure generating section A can be used as it is as the bearing surface of the dynamic pressure bearing.
  • the conventional method does not require an etching step or a hardened ink removing operation, so that the step of forming the dynamic pressure generating portion A is simplified, and the intensive processing cost can be reduced. Further, corrosion resistance is not required as a characteristic of the ink, and the degree of freedom in selecting the ink to be used can be increased.
  • the ink 12 on the outer peripheral surface of the shaft member 2 comes into sliding contact with the mating member (for example, the bearing sleeve 8 shown in FIG. 2).
  • the wear resistance becomes less important. Therefore, in addition to being able to increase the degree of freedom in selecting a material for the shaft member 2, heat treatment for improving wear resistance is not required, so that the shaft member can be formed from an unheated metal material. Powerful material costs can be reduced.
  • the portions can be made continuous with a uniform film thickness.
  • the printing area is hardened in a short time by using a photocurable resin as the ink 12 and using an ultraviolet lamp as the light source 21, so that the printed dynamic pressure generating section is used. A can be maintained with high precision without losing its shape.
  • useless use of the ink 12 can be avoided, and material cost can be reduced.
  • the first printed portion is cured by the irradiation of the ultraviolet light from the light source 21 and then returns to the position facing the nozzle head 11. It is also possible to avoid a situation where the generator A is broken. Further, since the nozzle head 11 and the light source 21 are arranged at positions facing each other across the material 2a ', ultraviolet rays from the light source 21 are blocked by the material 2a' and do not reach the area facing the nozzle head 11. Therefore, it is possible to prevent the nozzle 14 from being clogged by the hardened ink while the hardening operation of the ultraviolet light reaches the nozzle head 11 and to perform the printing operation efficiently.
  • the shaft member 2 with the dynamic pressure grooves is manufactured by performing etching as needed, forming the dynamic pressure grooves Ab by the corrosive action, and removing the ink. Talk about things.
  • FIG. 4a a force exemplifying a case where a dynamic pressure groove Ab is formed at a portion covered with ink.
  • a portion (ink layer) 22 covered with ink is used.
  • the dynamic pressure groove Ab can also be formed.
  • the entire outer peripheral surface of the material 2a ' is covered with the S ink layer 22, and a convex back Aa is further formed thereon, so that the adhesion area of the ink to the material 2a' is increased, It is possible to suppress a decrease in the durable life due to peeling off or the like.
  • the material 2a ′ for rotating the material 2a ′ is fixed, and the nozzle 2a ′ is fixed.
  • the printing and curing of the dynamic pressure generating portion A may be performed by rotating the head 11 and the light source 21 around the material 2a '.
  • FIG. 2a and FIG. 2b are cross-sectional views showing a schematic configuration of a hydrodynamic bearing device using the shaft member 2 made of the material 2a ′ manufactured in the above process.
  • Each of the bearing devices shown in FIGS. 9A and 9B has a dynamic pressure generating portion A formed on the outer peripheral surface of the shaft member 2 by the above-described molding device.
  • a radial bearing gap is formed between the bearing sleeve 8 and the inner peripheral surface of the bearing sleeve 8 which faces the bearing.
  • the bearing sleeve 8 is formed in a cylindrical shape from a soft metal or a sintered metal impregnated with oil, and the shaft member 2 is inserted into the inner periphery thereof.
  • the dynamic pressure groove Ab generates a dynamic pressure action of the lubricating fluid (oil, air, magnetic fluid, etc.) filled in the radial bearing gap.
  • Radial bearings Rl and R2 are configured to support the shaft member 2 in a radially non-contact manner by the pressure generated in the radial bearing gap by the dynamic pressure action.
  • a thrust bearing portion T is formed in which one end of the shaft member 2 is brought into contact with the thrust plate Sp to support the shaft member 2 in the thrust direction.
  • the bearing device shown in Fig. 1 (b) is one in which the thrust bearing portions Tl, # 2 are constituted by hydrodynamic bearings, and the shaft member 2 is composed of a shaft portion 2a and an integral or separate body with the shaft portion 2a. It consists of a flange 2b. Both ends 2bl and 2b2 of the flange portion 2b generate a fluid dynamic pressure action in the thrust bearing gap between the end face of the bearing sleeve 8 and the end face of the thrust plate Sp, and the pressure generated by the dynamic pressure action causes the shaft member to move. 2 is supported non-contact in both directions of thrust.
  • one of the two end faces 2bl, 2b2 of the flange portion 2b is formed by existing means such as a press, and the dynamic pressure generating portion A of the radial bearing portions Rl, R2 is used.
  • it can be formed by printing by an ink jet method and curing.
  • FIG. 5 shows an example of a molding apparatus that forms a dynamic pressure generating portion on the upper end face 2b1 of the two end faces 2bl and 2b2 of the flange portion 2b (dynamic pressure generation on the lower end face 2b2).
  • the configuration of the forming device that forms the portion is the same as the device that is formed on the upper end face 2bl, and thus the description is omitted.
  • the main components of this molding apparatus are the same as those of the molding apparatus shown in FIG. 1 except that the nozzle head 11 and the light source 21 are arranged so as to face the upper end surface 2b1 of the material 2b 'to be rotationally driven.
  • the nozzle head 11 and the light source 21 on the upper end face 2b 1 This is the point where they are arranged with different directions.
  • the nozzle head 11 is reciprocated in the radial direction while rotating the material 2b 'held by the holding unit 13, and the ink 12 is ejected from the nozzle 14 of the nozzle head 11, so that the minute droplets of the ink 12 are discharged. Lands at a predetermined position on the upper end surface 2bl of 2b '.
  • the aggregate of the microdroplets forms a dynamic pressure generating portion having, for example, a dynamic pressure groove arranged in a spiral shape on the upper end face 2bl of the material 2b '.
  • the printing of the dynamic pressure generating part is performed in such a manner that the printing part gradually advances in the circumferential direction with the rotation of the material 2b ', and when the printing part reaches the area facing the light source 21, the ink 12 irradiated with the ultraviolet rays is polymerized. It reacts and cures sequentially.
  • the shaft member is rotated one to several tens of rotations while appropriately switching the supply and stop of the ink 12 from each nozzle 14 to form a dynamic pressure generating portion over the entire circumference of the upper end surface 2bl of the material 2b '.
  • the dynamic pressure generating portion A is formed on the outer peripheral surface of the shaft member 2 as the radial bearing portions Rl and R2 has been described, but the inner peripheral surface of the bearing sleeve 8 is formed in a similar manner.
  • the dynamic pressure generating section A can be formed in the same.
  • the nozzle head 11 and the light source 21 are arranged so as to face the inner peripheral surface of the material (sleeve-shaped material) of the bearing sleeve 8 and have different circumferential positions.
  • oil such as lubricating oil is often used as a lubricating fluid for the dynamic pressure bearing device.
  • the dynamic pressure generating portion A is formed of the cured ink (resin composition) as described above, the resin composition constituting the dynamic pressure generating portion A is constantly immersed in oil. Therefore, if the oil resistance of the resin composition is insufficient, swelling of the resin composition causes a decrease in the elastic modulus of the dynamic pressure generating portion and the like, which adversely affects bearing performance.
  • the oil resistance of the base resin can be evaluated by the difference between its solubility parameter and the solubility parameter (SP value) of the lubricating oil that comes into contact with the surface of the dynamic pressure generating section A, and is verified by the present inventors. For example, it was found that if the difference was at least 1.0 in absolute value, the required oil resistance could be obtained.
  • SP value solubility parameter
  • a synthetic lubricating oil is mainly used.
  • synthetic lubricating oils include synthetic hydrocarbons, polyalkylene glycols, diesters, polyol esters, phosphoric esters, silanes, silicates, silicones, and polyether ethers. And fluorocarbon-based lubricants.
  • diester-based lubricating oils exhibiting a relatively low evaporation rate and low viscosity are preferable in consideration of the working environment of the dynamic pressure bearing.
  • diester lubricating oil for example, dioctyl adipate ⁇ , dioctyl azelate, dioctyl sebacate, diisooctyl adipate, disodecyl adipate and the like can be used.
  • the oil exemplified here and the base resin (ultraviolet curable resin) exemplified above may be appropriately used as long as the absolute value difference of the solubility parameter (SP value) between the two is 1.0 or more. It can be used in combination.
  • the present inventors have proposed a combination of a resin composition and an oil in which the absolute value difference of the solubility parameter is less than 1.0, and a resin composition in which the absolute value difference of the solubility parameter is 1.0 or more.
  • a friction test was performed on each of the combination of the object and the oil, and a comparative experiment of oil resistance was performed. The details of the comparative experiment are as follows.
  • the UV-curable resin serving as the base resin of the resin composition 12 includes a cationic polymerizable monomer, 3-ethyl-2- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, as Aronoxetane OXT—produced by Toagosei Co., Ltd. 212 (SP value: 8.1) was used. Further, as the cationic polymerization monomer, 3-alone-3hydroxymethyloxetane, aronoxetane OXT-101 (SP value: 10.9), also manufactured by Toagosei Co., Ltd. was used.
  • Uvacure 1590 manufactured by Daicel U.S.C.B.
  • Tvacure 1590 was used as a mixture of triaryl sulfohexafluoride phosphate salt, which is a cationic polymerization initiator, and each base resin was mixed.
  • a resin composition was prepared by adding 3 parts each to 100 parts (the former was No. 1 and the latter was No. 2).
  • reagent code No. 047-24191 (SP value: 8.8) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was used as dioctyl adipate (DOA), which is a diester lubricating oil.
  • the sample fixed on the sample was used as a test sample.
  • the solubility parameter for the test oil A resin composition No. 1 (absolute value difference of SP value: 0.7) consisting of a base resin with an absolute value difference of less than 1.0 was fixed on the substrate, Specimen with base resin having absolute value difference of solubility parameter to oil of 1.0 or more and resin composition No. 2 (absolute value difference of SP value: 2.1) fixed on the above substrate Body.
  • the above-mentioned embodiment and comparative body were each immersed in the above-mentioned test oil (DOA) under the condition of 100 ° C X 100HOur. After removing them, the oil was wiped off and rubbed with SUS tweezers to the extent that they were not damaged.
  • DOA test oil
  • the resin portion was not The substrate was not peeled.
  • the resin portion was not covered by the substrate in the above rubbing test. Peeled off.
  • the resin composition was made to have a difference of at least 1.0 in absolute value between the solubility parameter of the base resin of the ink 12 and the solubility parameter of the lubricating oil.
  • the wear of the dynamic pressure generating section A due to the swelling of the bearings can be suppressed, and stable bearing performance can be secured over a long period of time.
  • thermosetting resin can also be used as the base resin.
  • thermosetting resin is not particularly limited as long as it has heat resistance.
  • examples thereof include phenol resin, epoxy resin, alkyd resin, melamine resin, and unsaturated polyester resin. be able to. These can be used after appropriately dissolving them in a solvent.
  • Various additives such as a thermosetting initiator may be added to these as needed.
  • thermosetting resin there is no particular limitation as long as it can dissolve the thermosetting resin.
  • an alcohol-based solvent such as ethanol
  • a ketone-based solvent such as methyl ethyl ketone, or an ester-based solvent such as butyl acetate can be used.
  • an epoxy resin an aromatic solvent such as toluene-xylene or a ketone-based solvent can be used.
  • ester solvents When an alkyd resin is used, aromatic solvents and ester solvents can be preferably used.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a molding apparatus using a thermosetting resin as the base resin of the ink 12.
  • the light source 21 is unnecessary.
  • minute droplets of the ink 12 land on a predetermined position on the outer peripheral surface of the material 2a '.
  • On the outer peripheral surface of the material 2a ′ for example, a herringbone-shaped dynamic pressure groove in which a back portion Aa covered with an aggregate of ink microdroplets and a dynamic pressure groove Ab that is covered with ink are arranged.
  • a generation part A is formed.
  • each nozzle 14 the supply and stop of the ink 12 are switched as appropriate at a predetermined timing.
  • the formation of the dynamic pressure groove pattern is performed in such a manner that it gradually progresses in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the raw material 2a ′ with the rotation of the raw materials 2a.
  • the raw material 2a ′ is charged into a molding apparatus in a pre-heated state, and the ink 12 is cured from the bonding interface simultaneously with landing. desirable.
  • the droplets of the ink 12 are cured at the same time as landing, so that the ink 12 can be prevented from peeling off or falling off due to the rotation of the material 2a ', and a highly accurate dynamic pressure generating portion can be efficiently formed.
  • the ink 12 when the ink 12 is hardened only by ultraviolet rays as in the molding apparatus shown in Fig. 1, the surface tension of the ink 12 progresses, so that the material 2a 'remains in an unstable state at the interface. , Ie, the printing is advanced. In addition, since the surface is first cured, an escape route for gas or the like contained in the ink 12 is lost, and there is a possibility that the ink 12 is cured with the gas or the like mixed therein. If the material 2a 'is used in this state by incorporating it into a hydrodynamic bearing device, the temperature etc. during the operation of the bearing will cause the gas etc.
  • any of so-called external heating and internal heating is used as a method of heating the material 2a '.
  • External heating refers to a heating method in which a heat source arranged outside a substance (here, material 2a ') gradually heats the surface from the inside to the inside using heat conduction, radiation, convection, etc.
  • heat conduction, radiation, convection, etc. For example, heating by direct fire, hot air, steam, electric heat and the like can be mentioned.
  • internal heating refers to a heating method in which the inside and outside are heated simultaneously and in parallel by the substance itself generating heat, such as electromagnetic wave heating using high frequency or microwave. it can.
  • the form in which the dynamic pressure generating portion is formed using the material 2a 'that has been heated in advance has been described as an example.
  • a heat source is arranged in the molding apparatus, and printing is performed while heating.
  • a dynamic pressure generating part can also be formed.
  • both heating methods can be used together. In this case, the curing of the resin can be advanced both at the surface and at the interface of the landed ink droplets, thereby reducing cycle time and reducing manufacturing costs. Can be reduced.
  • the ink 12 is thermally cured.
  • this thermal curing can be used in combination with light curing, preferably ultraviolet curing, whereby the curing speed of the ink 12 can be further increased. Can be faster. If only UV curing is used (see Fig. 1), the shape and arrangement of the light guides need to be considered in order to cure the ink uniformly. Since these are arranged for the purpose of improving the curing speed, this kind of consideration is not necessary.
  • an ink obtained by adding a curing agent (a polymerization initiator, a polymerization initiation catalyst, and the like) to a base resin is used.
  • a radical polymerizable monomer, a radical polymerizable oligomer, and a cationic polymerizable monomer can be preferably used.
  • a cationic polymerization monomer such as an alicyclic epoxy resin exemplified by Celloxide 2021P, and an alicyclic epoxy diluent exemplified by Celloxide 3000 (both manufactured by Daiceli Gakugaku Kogyo Co., Ltd.) Can be used.
  • the curing agent to be added to the base resin includes, in addition to the above-described heat-curing initiator, for example, San-Aid SI-H40 and San-Aid SI-L150 (both from Sanshin Iridaku Kogyo Co., Ltd.) A mixture of a thermosetting initiator exemplified in U.S.A.
  • FIG. 7 shows a specific configuration example of the hydrodynamic bearing device 1 incorporating the shaft member 2 manufactured in the above process.
  • the hydrodynamic bearing device 1 includes a shaft member 2 having a shaft portion 2a at the center of rotation, a housing 7 having a bottomed cylindrical shape, and fixed to the inner peripheral surface of the housing 7, and the shaft portion 2a is inserted into the inner periphery thereof. It comprises a possible cylindrical bearing sleeve 8 and a seal 9 fixed in the opening of the housing 7.
  • the shaft member 2 is composed of a solid shaft-shaped shaft portion 2a and a flange portion 2b provided integrally or separately at one end thereof.
  • the flange portion 2b is formed separately.
  • a herringbone-shaped dynamic pressure generating portion A including a plurality of dynamic pressure grooves Ab and a convex back portion Aa that defines the dynamic pressure grooves Ab is provided on the outer peripheral surface 2al of the shaft portion 2a. It is formed two places apart in the axial direction.
  • the dynamic pressure generating portion A is formed through the steps of printing on the surface of the material 2a 'by the inkjet method and curing the ink as described above.
  • the dynamic pressure groove Ab is formed to be asymmetric in the axial direction with respect to the axial center m, and the axial dimension XI of the upper area around the axial center m is lower. Is larger than the axial dimension X2. Therefore, when the shaft member 2 rotates, the lubricating oil drawing force (bombing force) by the dynamic pressure groove Ab is relatively larger in the upper dynamic pressure generating portion A than in the lower symmetrical dynamic pressure generating portion A. Become.
  • the number of the dynamic pressure generating portions A can be formed arbitrarily, and can be formed at one location or at three or more locations in the axial direction.
  • a first thrust bearing surface provided with, for example, a spiral dynamic pressure generating portion composed of a dynamic pressure groove and a back portion defining the dynamic pressure groove.
  • B and the second thrust bearing surface C are formed.
  • the first thrust bearing surface B is opposed to a lower end surface 8b of a bearing sleeve 8 described later via a first thrust bearing gap.
  • the second thrust bearing surface C faces an upper end surface 7c1 of a bottom portion 7c of the housing 7 described later via a second thrust bearing gap.
  • the dynamic pressure generating parts of the first and second thrust bearing surfaces B and C are: In addition to forming by a common means such as press working, it can be formed through the steps of printing with the ink 12 and curing thereof using a forming apparatus shown in FIG.
  • the thrust bearing surfaces B and C having these dynamic pressure generating portions are similar to the lower end surface 8b of the bearing sleeve 8 and the upper end surface 7cl of the bottom portion 7c which are opposed to these end surfaces only by the end surfaces 2bl and 2b2 of the flange portion 2b. It can also be formed by the following method.
  • the bearing sleeve 8 is made of, for example, a porous body of sintered metal, particularly a porous body of an oil-impregnated sintered metal obtained by impregnating a sintered metal mainly containing copper with lubricating oil (or lubricating grease). It is formed in a shape.
  • the shaft member 2 is inserted into the inner peripheral surface 8a of the bearing sleeve 8.
  • the inner peripheral surface 8a of the bearing sleeve 8 is formed as a smooth cylindrical surface, and faces the dynamic pressure generating portion A formed on the outer peripheral surface 2al of the shaft member 2 through the radial bearing gap.
  • the housing 7 has a substantially cylindrical side part 7b having both ends opened and a bottom part 7c as constituent members.
  • the side portion 7b and the bottom portion 7c are separate members.
  • the side portion 7b is formed into a substantially cylindrical shape by injection molding of a resin composition
  • the bottom portion 7c is formed into a substantially circular shape by press molding of a soft metal. It is formed into a column shape.
  • a bottomed cylindrical housing 7 having one end sealed is formed.
  • the side part 7b and the bottom part 7c of the housing 7 can be integrally formed of a resin composition or a metal material.
  • the seal member 9 is formed in a ring shape from a metal material or a resin material.
  • the seal member 9 is formed separately from the housing 7, and is fixed to the upper end opening 7a of the side portion 7b of the housing 7 by means of press-fitting, bonding, or the like.
  • the inner peripheral surface 9a of the seal member 9 has a tapered shape with an upward force, and the diameter between the inner peripheral surface 9a and the outer peripheral surface 2al of the shaft portion 2a opposed to the inner peripheral surface 9a is increased.
  • annular seal space S whose radial dimension gradually increases upward is formed.
  • lubricating oil as a lubricating fluid is injected into the internal space of the dynamic pressure bearing device 1 sealed by the seal member 9, and the inside of the dynamic pressure bearing device 1 is filled with the lubricating oil. In this state, the oil level of the lubricating oil is maintained within the range of the seal space S.
  • the first thrust bearing surface B formed on the upper end surface 2bl of the flange portion 2b of the shaft member 2 faces the lower end surface 8b of the bearing sleeve 8 via the first thrust bearing gap.
  • the second thrust bearing surface C formed on the lower end surface 2b2 of the portion 2b faces the upper end surface 7c1 of the bottom 7c of the housing 7 via the second thrust bearing gap.
  • the pressure of the lubricating oil filled in the thrust bearing gap becomes extremely large during the operation of the bearing for some reason, and the pressure between the lubricating oil and the seal space S increases. There may be differences. A strong pressure difference may cause air bubbles in the lubricating oil and the resulting leakage or vibration of the lubricating oil. In order to prevent such a situation, a circulation path 10 for communicating the thrust bearing gap with the outside air is formed inside the bearing device. By providing the circulation path 10, the pressure between the seal space S and the thrust bearing gap can be balanced, and the above-described problem due to the pressure difference can be avoided.
  • the circulation path 10 includes a circulation groove 10a provided between the outer peripheral surface of the bearing sleeve 8 and the inner peripheral surface of the housing 7, an upper end surface 8c of the bearing sleeve 8, and a lower end surface 9b of the seal member 9.
  • the upper end force of the circulation groove 10a also includes a radial groove 10b that passes through the seal space S.
  • FIG. 7 illustrates a case where the circulation groove 10 a is formed on the outer periphery of the bearing sleeve 8 .
  • the circulation groove 10 a may be formed on the inner peripheral surface of the side portion 7 b of the housing 7. .
  • FIG. 11 conceptually shows a configuration example of a spindle motor for information equipment incorporating the dynamic pressure bearing device 1 shown in FIG.
  • This information device spindle motor is used in a disk drive device such as an HDD, and includes a dynamic pressure bearing device 1, a disk hub 3 attached to a shaft member 2 of the dynamic pressure bearing device 1,
  • a bracket 6 includes a stator coil 4 and a rotor magnet 5 opposed to each other via a gap.
  • the stator coil 4 is attached to the outer periphery of the bracket 6, and the rotor magnet 5 is attached to the inner periphery of the disk hub 3.
  • the disk hub 3 holds one or more disks D such as magnetic disks on the outer periphery.
  • the housing 7 of the hydrodynamic bearing device 1 is mounted on the inner periphery of the bracket 6.
  • FIG. 8 shows a dynamic pressure shaft in which the bearing member 27 is formed by integrating a portion corresponding to the bearing sleeve 8 and a portion corresponding to the housing 7 in the embodiment of the dynamic pressure bearing device 1 shown in FIG. 6 shows a receiving device 31.
  • the same reference numerals are given to members and configurations that perform the same functions as those of the hydrodynamic bearing device 1 shown in FIG. 7, and redundant description is omitted.
  • the bearing member 27 can be formed by injection molding of a forged resin material of a metal material or MIM molding.
  • the illustrated bearing member 27 includes a sleeve portion 27a, a seal mounting portion 27b above the sleeve portion 27a, and a sealing portion 27c below the sleeve portion 27a.
  • the inner peripheral surface 27al of the sleeve portion 27a has a smaller diameter than the inner peripheral surface 27bl of the seal mounting portion 27b and the inner peripheral surface 27cl of the sealing portion 27c, and faces the two dynamic pressure generating portions A of the shaft member 2.
  • the seal member 27 is fixed to the inner peripheral surface 27bl of the seal mounting portion 27b of the bearing member 27 by the press-fitting, bonding, or a combination of the two. ing.
  • the bottom portion 7c has a cylindrical portion 71 protruding upward on the outer periphery, and the cylindrical portion 28a is brought into contact with the end surface 27al of the sleeve portion 27a.
  • a radial groove 1 Oc is formed between the cylindrical portion 71 of the bottom portion 7c and the end surface 27al of the sleeve portion 27a, and the first and second thrusts are formed through the radial groove 10c, the circulation groove 10a, and the radial groove 10b.
  • the thrust bearing gap between the bearings T1 and T2 communicates with the seal space S.
  • the dynamic pressure generating section A is formed on the inner peripheral surface of the bulb section 27a through the above-described printing process using an ink-jet method or the like and the ink curing process.
  • the dynamic pressure generating portions of the thrust bearing surfaces B and C formed on both end surfaces 2bl and 2b2 of the flange portion 2b can be formed in the same process by using the forming device shown in FIG.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the dynamic pressure bearing device.
  • the dynamic pressure bearing device 41 shown in FIG. 9 mainly has a point that the seal space S is formed between the outer peripheral surface 7b2 of the upper end of the housing 7 and the inner peripheral surface 3bl of the cylindrical portion 3b of the disk hub 3. 7 is different from the embodiment shown in FIG. 7 in that a second thrust bearing portion T2 is formed between an upper end surface 7bl of the nozzle 7 and a lower end surface 3al of the plate portion 3a constituting the disk hub 3.
  • the second thrust bearing surface C of the second thrust bearing portion T2 has a force formed on the upper end surface 7b1 of the housing 7 in a molding die for molding the housing 7, for example, the second thrust bearing.
  • the dynamic pressure generating portion can be formed simultaneously with the molding of the housing 7.
  • the dynamic pressure generating portion A is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 2a of the shaft member 2 or the inner peripheral surface of the bearing sleeve 8 through the printing step and the ink curing step by the above-described ink jet method or the like.
  • FIG. 10 shows another embodiment of the dynamic pressure bearing device 1.
  • the thrust bearing portion T of the dynamic pressure bearing device 51 is located on the opening side of the housing 7 and supports the shaft member 2 in a non-contact manner with the bearing sleeve 8 in one thrust direction.
  • a flange portion 2b is provided above the lower end of the shaft member 2, and a thrust bearing portion T is formed between a lower end surface 2b2 of the flange portion 2b and an upper end surface 8c of the bearing sleeve 8.
  • a seal member 9 is mounted on the inner periphery of the opening of the housing 7, and a seal space S is formed between the inner peripheral surface 9a of the seal member 9 and the outer peripheral surface 2al of the shaft portion 2a of the shaft member 2.
  • the lower end surface 9b of the sealing member 9 is opposed to the upper end surface 2bl of the flange portion 2b via an axial gap, and when the shaft member 2 is displaced upward, the upper end surface 2bl of the flange portion 2b is sealed.
  • the shaft member 2 is prevented from coming off by engaging with the lower end surface 9b of the member 9.
  • the outer peripheral surface of the shaft portion 2a of the shaft The dynamic pressure generating portion A is formed on the inner peripheral surface of the probe 8 through the above-described printing process using an ink-jet method or the like and a curing process of the ink.
  • the dynamic pressure generating portion B on the upper end surface 8c of the bearing sleeve 8 can be formed in the same manner by the above-mentioned printing step and hardening step.
  • the configuration of the dynamic pressure generating section is not limited to this.For example, use multi-arc bearings, step bearings, tapered bearings, tapered flat bearings, etc. as the radial bearings Rl and R2. Step and pocket bearings, teno pocket bearings, tapered flat bearings, pivot bearings, etc. can also be used as the thrust bearings Tl, # 2.
  • the radial bearing portions Rl and R2 are configured by multi-arc bearings
  • one or both of the radial bearing surface A on the inner circumference of the bearing sleeve 7 and the outer circumference of the shaft member 2 are formed by multi-arc surfaces
  • the radial bearing gap between each arc surface and its opposing surface is a wedge-shaped gap that decreases in the rotational direction.
  • the multi-arc surface as the dynamic pressure generating portion can be formed through a printing process and a curing process by an inkjet method using the forming device shown in FIG.
  • the above description shows a configuration in which two radial bearing portions are provided in the axial direction.
  • the number of radial bearing portions is arbitrary, and one radial bearing portion is provided at one location or three or more locations in the axial direction. A little monster.
  • lubricating oil was exemplified as the fluid (lubricating fluid) filling the inside of the dynamic pressure bearing device 1.
  • dynamic pressure may be generated in each bearing gap.
  • a fluid that can be used for example, a magnetic fluid or a gas such as air can also be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an inkjet type molding apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a hydrodynamic bearing device.
  • FIG. 2 (a) shows a case where a thrust bearing portion T is constituted by a pivot bearing
  • FIG. 2 (b) shows a thrust bearing portion Tl and ⁇ 2 by a dynamic pressure bearing. Shows the case of configuration.
  • FIG. 3 is a side view showing another example of the printing process in the molding apparatus.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of a material surface of a shaft member.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic structure of an inkjet type molding apparatus.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an inkjet type molding apparatus.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the dynamic pressure bearing device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an embodiment of the dynamic pressure bearing device according to the present invention.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view showing an embodiment of the dynamic pressure bearing device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a spindle motor incorporating a dynamic pressure bearing device. Explanation of symbols

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Abstract

 本発明は、シンプルな工程で高精度にかつ低コストに動圧発生部を成形可能とすることを目的とする。かかる目的を達成するため、本発明では、素材2a’の表面に微量インク12を供給し、この微量インクの集合体で、軸受隙間に流体動圧を発生させるための動圧発生部Aを印刷する工程と、インク12を硬化させる工程とを経て動圧発生部Aを形成した。

Description

明 細 書
動圧発生部の成形方法および動圧軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、素材に動圧発生部を成形するための方法、および当該動圧発生部を 有する動圧軸受装置に関するものである。
背景技術
[0002] 動圧軸受は、軸部材と軸受スリーブ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である。この動 圧軸受は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を備えるもので、近年ではその 特徴を活力して、情報機器、例えば HDD、 FDD等の磁気ディスク装置、 CD— RO M、 CD-R/RW, DVD— ROMZRAM等の光ディスク装置、 MD、 MO等の光磁 気ディスク装置などのスピンドルモータ用の軸受、レーザビームプリンタ(LBP)のポリ ゴンスキャナモータ用の軸受、プロジェクタのカラーホイール用の軸受、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として、その用途を拡大しつつあ る。
[0003] この動圧軸受では、動圧発生部として、例えば軸部材の外周面に動圧を発生する ための溝 (動圧溝)がへリングボーン形やスパイラル形等に配列して形成される。この 特殊かつ複雑な動圧溝形状を精度よく成形するための方法として、以下に述べる方 法(1)〜(3)が知られている。
[0004] (1)溝形状のうち、軸部材の外周に動圧溝以外の部分を電気化学的方法の組合せ により耐食インクで印刷し、非印刷部をエッチングにより腐食させて動圧溝を形成す る。
[0005] (2)印刷装置の印刷型に軸部材を接触させながら軸部材を 1回転させ、軸部材の外 周に動圧溝以外の部分を耐食インクで印刷する。その後、エッチングを行って動圧 溝を形成する。
[0006] (3)印刷型を軸部材の外周面と接触させながら軸部材の回転に応じて移動させるこ とにより、軸部材の外周に動圧溝以外の部分を耐食インク (紫外線硬化インク)で印 刷すると共に、軸体の印刷型との接触部以外の位置に紫外線を照射してインクを硬 化させる (特許文献 1参照)。
特許文献 1:特開昭 57— 35682号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] し力しながら(1)の方法では工程が複雑となるために合理ィ匕が困難であり、また(2) の方法では、軸部材が 1回転する際に印刷の接合部で硬化不十分なインクの重なり が生じ、溝形状のくずれが発生し易ぐ印刷後に溝形状の修正が避けられない点が 問題となる。
[0008] 一方、(3)の方法では、印刷型が軸部材の外周面と接触して移動するため、接触 部で摩耗が生じやすぐ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。また、動圧溝形状や、軸部材をはじめとする素材形状に対応した印刷 型が必要となるため、近年の多種多様な要求に対応しづらい。さらにインク供給装置 力 供給された耐食インクは、印刷型を経て軸部材の外周面に到達し、さらにスキー ジ (squeegee)により圧迫されて軸部材外周面に定着するから、溝形成に関与しない 余分な耐食インクが必要であり、高価な耐食インクの使用量が増して不経済である。
[0009] また、印刷後はエッチングによる非印刷部の腐食、およびインクの除去が不可欠で あることから、成形工程が複雑で多工程であり、高コスト化の一因となっている。
[0010] 機械加工 (例えば切削加工ゃ塑性加工)等による動圧溝の形成も考えられるが、こ の方法だと動圧溝を精度良く形成することが難しぐコストの面でも経済的とは言い難 い。その一方、動圧軸受は数万 rpm程度の高速回転で使用される場合があり、この ような高速回転条件下でも十分な耐久性を確保する必要がある。
[0011] ところで、上記のようにインクの硬化を紫外線照射で行う場合、インクは最初に紫外 線が照射される部分、すなわちインクの外側から硬化を始め、接着界面の硬化はこ れよりも遅れる。そのため、紫外線による硬化作用が界面付近で起こるまでの間、ィ ンクと軸部材との界面での接着状態が不安定となる。従って、印刷条件ゃ軸受装置 の仕様等によっては、印刷中あるいはその後の工程でインクの脱落や剥離を招くお それがある。インクの脱落や剥離は動圧発生部の精度を害し、動圧軸受装置の回転 精度の低下を招く。
[0012] 本発明は、力かる実情に鑑み、シンプルな工程で高精度にかつ低コストに動圧発 生部を成形可能とすることを目的とする。
[0013] また、本発明は、動圧軸受装置の低コスト化と耐久性の確保とを両立することを目 的とする。
[0014] さらに、本発明は印刷した動圧発生部の硬化を迅速化することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0015] この目的達成手段として、本発明は、素材の表面に微量インクを供給し、この微量 インクの集合体で、軸受隙間に流体動圧を発生させるための動圧発生部を印刷する 工程と、インクを硬化させる工程とを含むものである。
[0016] ここでの「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 できるものであれば特にその形態は問わず、例えば複数の溝 (軸方向溝、あるいはス パイラルやリングボーン等の傾斜溝の何れでもよい)と、各溝の間にあってこれを区画 形成する凸状の背部とからなるもの、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。また、「動圧 発生部」は、例えば軸部材の外周面や端面、あるいはスリーブ状の部材 (軸受スリー ブ等)の内周面や端面等に形成することができ、印刷面が曲面であるか平面である かは問わない。さらには、動圧発生部を形成する素材の材質は特に問わず、金属材 料 (ステンレス鋼等の鋼材料、真ちゆう等の軟質金属、焼結金属等)ゃ榭脂組成物等 が必要とされる軸受特性に応じて適宜選択して使用される。
[0017] 動圧発生部を形成するに際し、微量インクを素材表面に供給する具体的な方法と して、例えばインクの微小液滴をノズルから吐出して素材表面に着弾させる 、わゆる インクジェット法を挙げることができる。この他、ノズルではなぐインク液面力もインク 液滴を飛ばすノズルレスタイプのインクジェット法、電気泳動を利用してインクを誘導 する方法、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 方法も使用することができる。
[0018] 以上に例示した微量インクの供給方法では、微量インクの供給量および供給位置 が精密に制御可能であるから、動圧発生部の形状パターンを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、インクの供給量、お よびインクの供給'停止タイミングを制御することにより、インクの微小液滴の集合体で 任意かつ高精度の形状パターンを印刷することができ、し力も形状パターンの各部を 任意の厚さに形成することができる。
[0019] また、上記に例示したインク供給方法によれば、インク供給部と素材表面とを非接 触にして印刷することができるため、高精度の印刷が可能となる一方、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、印刷型にィ ンクを余分に供給してから、スキージにより余分なインクを除去する必要がなぐ必要 箇所のみに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 ィ匕することがでさる。
[0020] 以上の方法によれば、硬化したインク (榭脂組成物)自体で動圧発生部を形成する ことができる。この場合、インクで形成された動圧発生部を、エッチング等による腐食 工程、およびエッチング後の耐食インクの除去工程等を経ることなくそのまま動圧軸 受装置に組み込んで軸受面として使用することが可能となる。これにより、動圧発生 部の成形工程を大幅に簡略ィ匕することができる。
[0021] この場合、動圧発生部を印刷する印刷部とインクを硬化させる硬化部とをその円周 方向位置を異ならせて設け、素材と印刷部および硬化部とを相対回転させて動圧発 生部の印刷およびインクの硬化を素材の円周方向に進行させるようにすれば、素材 表面への動圧発生部の印刷とインクの硬化とを同時進行させることができ、サイクル タイムを短縮ィ匕することができる。また、素材表面の印刷開始部が一回りした時には、 インクが完全に硬化されて 、るので、硬化不十分なインクの重なりによる印刷精度の 低下を回避することができる。
[0022] また、硬化部でのインクの硬化作用(例えば紫外線硬化タイプのインクを使用した 時の紫外線照射)に対して素材が遮蔽機能を発揮するので、硬化作用が印刷部に およんで印刷作業の作業性を害する事態を回避することができる。かかる観点から、 印刷部と硬化部は素材の軸心を挟む対向位置に配置するのが望ま U、。
[0023] インクは電子線や光線などの電磁波の照射で硬化させることができる力 コストや作 業環境等を考慮すると、インクとして光硬化性のものを使用し、光線の照射でインクを 硬化させるのが望ましい。光硬化性のインクしては、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力 低コストでかつ短 時間で硬化させることのできる紫外線硬化タイプが特に望ましい。
[0024] 以上に述べた動圧発生部は、素材表面に微量のインクを間欠的に供給するインク 供給部と、インクを硬化させるための光線を照射する光源とを備え、インク供給部と光 源とを、素材と対向してかつその円周方向位置を異ならせて配置し、かつ素材とイン ク供給部および光源とを相対回転させる成形装置により成形することができる。
[0025] 以上の成形方法および成形装置により、例えば外周面に動圧発生部を有する軸部 材が低コストに製造可能となる。動圧軸受装置は、この軸部材と、軸部材を内周に挿 入した軸受スリーブとで構成することができる。この場合、軸受スリーブの内周面は、 動圧発生部のない平滑な円筒面とすることができる。
[0026] 同様の方法および装置で、内周面に動圧発生部を有する軸受スリーブも製造可能 となる。動圧軸受装置は、この軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入した軸部 材とで構成することができる。この場合、軸部材の外周面は動圧発生部のない平滑 な円筒面とすることができる。
[0027] この他、上記成形方法および成形装置により成形した動圧発生部を外周面に有す る軸部材と、同様の成形方法および成形装置により成形した動圧発生部を内周面に 有する軸受スリーブとで動圧軸受装置を構成することもできる。
[0028] 従来方法のようにエッチング工程を経た場合、動圧発生部を形成するインクはエツ チング後に完全に除去されるため、素材表面にインク成分が残ることはない。これに 対し、本発明のようにインクで動圧発生部を形成する場合、上記軸部材ゃ軸受スリー ブの表面には、榭脂組成物としてのインクが除去されることなく残存する。この場合、 軸受の起動 ·停止時等における軸部材と軸受スリーブとの接触は榭脂組成物を介し て行われるので、動圧発生部を有する部材 (軸部材または軸受スリーブ)の素材は、 相手部材に対して非接触となる。従って、当該素材に要求される特性として耐摩耗 性の重要度が低くなり、当該素材の種類を選定する差異の自由度を高めることがで きる。また、耐摩耗性を向上させるための熱処理が不要となるので、未熱処理の金属 材料で軸部材ゃ軸受スリーブを形成することも可能となる。
[0029] 本発明に力かる動圧軸受装置は、ハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸 受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材と、軸部材をラジアル方向に 非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部 と、軸部材の素材表面に供給した微量インクの集合体を硬化させて形成され、軸受 隙間に流体動圧を発生させる動圧発生部とを有することを特徴とするものである。
[0030] 微量インクの集合体を硬化させてなる動圧発生部を軸部材の外周面に形成するこ とにより、ラジアル軸受部が動圧軸受で構成される。この場合、軸部材が、その外周 面と軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に生じた潤滑流体の動圧作用 でラジアル方向に非接触支持される。
[0031] また、この動圧発生部を軸部材の端面、あるいは当該端面と対向する面に形成す ることにより、スラスト軸受部が動圧軸受で構成される。この場合、軸部材が、スラスト 軸受隙間に生じた潤滑流体の動圧作用でスラスト方向に非接触支持される。
[0032] 以上に述べた微量インクの集合体力 なる動圧発生部は、ラジアル軸受部とスラス ト軸受部の双方に設ける他、何れか一方の軸受部にのみ設けることもできる。
[0033] 動圧軸受装置の潤滑流体として油を使用する場合、動圧発生部の表面には常時 油が接触する。この時、上述のように動圧発生部がインクの硬化でできた榭脂組成物 で形成されて!ヽる場合、動圧発生部を形成する榭脂組成物と油との相溶性 (言 ヽ換 えると、榭脂組成物の耐油性)が問題となる。動圧発生部が、例えば金属で形成され ている場合、金属は油に対して耐油性を備えているため、使用に際して特に問題は ないが、動圧発生部が、榭脂組成物で形成されている場合には、使用する油に対す る耐油性を充分に考慮して榭脂組成物の種類を選定する必要がある。耐油性に乏し ぃ榭脂組成物では、軸受装置内部に充満された油が、榭脂組成物の表面から内部 に浸入し、榭脂組成物を膨潤させる。榭脂組成物で形成された動圧発生部が膨潤 すると、動圧発生部の弾性率の低下を招き、この弾性率の低下が、さらに摩耗等の 不具合を引き起こす可能性がある。あるいは、榭脂組成物の内部に潤滑油が浸入す ることで、榭脂組成物と素材 (例えば軸部材ゃ軸受スリーブ)との間の界面接着力が 弱まり、榭脂組成物が素材力 剥がれる可能性がある。
[0034] そこで、本発明では、軸部材と、軸部材に面した軸受隙間と、軸受隙間に満たされ た油と、軸受隙間に油の動圧作用を発生させるための動圧発生部とを備える動圧軸 受装置において、動圧発生部を榭脂組成物で形成し、榭脂組成物に含まれるベー ス榭脂の溶解度パラメータと油の溶解度パラメータとに、絶対値で 1. 0以上の差を持 たせること〖こした。
[0035] ここで、溶解度パラメータは、材料の電気的極性を示す指標であり、溶解度パラメ一 タの値が近い材料同士であるほど、互いに溶け合い易ぐ溶解度パラメータの値が離 れた材料同士であるほど、互いに溶け合い難いことを示す。なお、本発明では、溶解 度パラメータ(Solubility Parameter ;以後、 SP値とも呼ぶ): δを、以下に示す R. F. Fedorsの計算式に基づき算出した。
δ = ( Σ Δ θί/ Σ Δ νί) 1/2 (単位: (cal/cm3) 1/2= 2. 05 X CiZcm3) 1,
2 = 2. 05 X (Mj/m3) 1/2)
ここで、
A ei :原子又は原子団の蒸発エネルギー (単位: (cal/mol) =4. 186 X (]/ mol) )
Δ vi:原子又は原子団のモル体積 (単位: (cmVmol) = 10"6 X (mVm oD)
以下、上記 SP値に係る単位は、慣用に従って (cal/cm3) 1/2を使用するものとす る。
[0036] 本発明のように、油の溶解度パラメータに対して、絶対値で 1. 0以上の差の SP値 を有するベース榭脂からなる榭脂組成物で動圧発生部を形成すれば、この榭脂組 成物で形成された動圧発生部の表面力 その内部に油が浸入するのを防ぐことがで きる。これにより、動圧発生部の膨潤に伴う弾性率の低下を避け、この動圧発生部に 対向する部材との接触による摩耗を防ぐことができる。あるいは、榭脂製の動圧発生 部が定着すべき素材 (軸部材ゃ軸受部材など)力 剥がれるのを防ぐことができる。こ こで、両者間の溶解度パラメータの絶対値差 1. 0は、榭脂組成物 (特にベース榭脂) と油と力 相溶あるいは不溶の何れであるかを判別するための境界値である。すなわ ち、上記絶対値差が 1. 0より小さくなるにつれて、油による榭脂組成物の膨潤量が増 カロしていくが、上記絶対値差が 1. 0以上となると、その値に依らず、油による榭脂組 成物の膨潤は非常に小さくなるので、軸受性能に及ぼす悪影響を回避することがで きる。
[0037] この場合、動圧発生部の榭脂組成物は、上記と同様にインクジェット法等を用いる ことにより、微量インクの集合体を硬化させることによって形成することができる。この 場合、榭脂組成物のベース榭脂には、種々のエネルギー付カ卩により硬化する榭脂が 使用できるが、コスト面や作業環境等を考慮すると、光硬化性榭脂を使用し、光線の 照射によりこの榭脂を硬化させるのが好ましい。光硬化性榭脂としては、紫外線硬化 榭脂ゃ赤外線硬化樹脂の他、可視光硬化樹脂など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可能な紫外線硬化樹脂が特に好ましい。また、油としては、 特にジエステル系の潤滑油が好ましく使用できる。なお、複数の油を混合したものを 使用する場合には、混合後の油の溶解度パラメータ、あるいは混合油のうち、ベース 油とみなせる油の溶解度パラメータで上記条件を満たすカゝ否かを判断する。
[0038] 本発明にかかる榭脂組成物は、素材表面に、軸受隙間における油の動圧作用を 発生させるための動圧発生部を形成する榭脂組成物であって、そのベース樹脂の溶 解度パラメータが、動圧発生部の表面に接触する油の溶解度パラメータに対して、絶 対値で 1. 0以上の差を有することを特徴とするものである。
[0039] また、本発明にかかる油は、素材表面に形成され、軸受隙間における油の動圧作 用を発生させる動圧発生部の表面に接触するものであって、溶解度パラメータが、動 圧発生部を形成する榭脂組成物のベース榭脂の溶解度パラメータに対して、絶対値 で 1. 0以上の差を有するものである。
[0040] 動圧軸受装置として、軸部材と、軸部材に面した軸受隙間と、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し、動圧発生部を、微量インクの集合 体を硬化させて形成し、かつ熱硬化性を有するインクで形成したものも使用すること ができる。これは、素材表面に微量インクの集合体で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を形成するに際し、インクを熱硬化させることを意味す る。
[0041] この場合、インクは、直接熱照射を行って硬化させる他、素材を加熱し熱伝導を利 用して硬化させることもできる。接着界面から硬化を進行させ、良好な接着性を早期 に確保するため、後者の方法 (素材を加熱して熱伝導で硬化させる)がより望ましい。
[0042] この構成であれば、紫外線照射装置等の複雑な構成の硬化装置を工程内に設け る必要がないので、製造工程を簡略ィ匕することができる。素材は、印刷しながら加熱 する他、印刷工程に投入する前に予め加熱しておくこともできる。何れにせよ本発明 によれば、インクの硬化を印刷と同時に開始させることができ、インクの剥がれや脱落 を防止して高精度でかつ高い耐久性を有する動圧発生部を形成することが可能とな る。素材の加熱方法は、いわゆる内部加熱、外部加熱の何れでもよい。
[0043] インクとしては、熱硬化性のみを有するものの他、熱硬化性と光硬化性を併せ持つ ものを使用することもできる。この構成では、熱と光双方の硬化作用で、インクの表面 と接着界面の双方力も硬化が進行するため、硬化速度を大幅に高めることができ、サ イタルタイムを減じて製造コストの低減を図ることができる。この場合、光硬化させるた めに別途光線照射装置を設ける必要がある。
[0044] これに対し、インクの硬化を光線 (ライト)の照射のみで行う場合、全てのインク液滴 を均一に硬化させようとすると、ライトガイドの形状や光線照射装置の配置が困難とな るが、本発明では、上記のとおり硬化を促進させる目的で光線の照射を使用すること から、光線の照射精度はそれほど厳密には必要とされず、ライトガイドや光線照射装 置の設計自由度が高まる。
[0045] インクに熱硬化性と光硬化性とを併せ持たせるためには、例えば熱硬化性榭脂を ベース榭脂とし、これに熱硬化開始剤と光硬化 (重合)開始剤とを混合して添加し、あ るいは熱,光硬化 (重合)開始剤を添加すればよい。なお、光硬化開始剤としては、 紫外線硬化タイプや赤外線硬化タイプの他、可視光硬化タイプも使用することができ る力 低コスト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
[0046] 以上の構成を有する動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを有す るモータは、上記情報機器用、例えばノヽードディスクドライブ (HDD)等の磁気デイス ク駆動装置用のスピンドルモータ等として好ましく使用することができる。 発明の効果
[0047] 以上のように、本発明によれば、動圧発生部のエッチング工程、および硬化インク の除去工程を省略することができ、動圧発生部が低コストに成形可能となる。これに より、高精度の動圧発生部を有する動圧軸受装置が低コストに得られる。
[0048] また、本発明によれば、耐油性に優れた榭脂組成物で動圧発生部を形成したので 、動圧発生部表面の摩耗を抑えることができる。従って、長期に亘つて安定した軸受 性能を確保し、動圧軸受装置の耐久性を向上させることが可能となる。
[0049] 熱硬化性を有するインクで動圧発生部を形成することにより、動圧発生部を形成す る際のサイクルタイムを減じて低コストィ匕を図ると共に、高精度の動圧発生部が形成 可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0050] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[0051] 図 1は、本発明に力かる動圧発生部の成形装置の一例として、インクジェット方式の 成形装置の概要を示すものである。この成形装置では、軸部材 2の素材 2a'は横向 き姿勢で、その両側力も押し付けられた軸状の保持部 13によって支持される。二つ の保持部 13は、転がり軸受 15によって回転自在に支持され、かつ一方の保持部 13 にはモータ等力もなる回転駆動部 19が連結される。回転駆動部 19を起動することに より、保持部 13を介して回転動力を受けた素材 2a'が回転する。
[0052] 素材 2a'は例えばステンレス鋼等の金属材料力もなる軸状をなす。素材 2a'の外周 には、一又は複数のノズルヘッド 11と光源 21とが配置される。本実施形態において は、ノズルヘッド 11が素材 2a'の外周にインクを供給する印刷部となり、光源 21が供 給されたインクを硬化させる硬化部となる。ノズルヘッド 11と光源 21は、その円周方 向位置を異ならせて、好ましくは図示のように素材 2a'を挟んだ対向位置に配置され る。
[0053] ノズルヘッド 11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 ヽる。インクタンク 18に溜められたインク 12はインク供給管 17を介してノ ズルヘッド 11に供給され、さらにノズルヘッド駆動部 15によって駆動されるノズルへ ッド 11の各ノズル 14から微小液滴となって間欠的に吐出される。ノズル 14からのイン クの吐出形式は特に問わず、ピエゾ形式、サーマルインクジェット方式、エアジェット 方式などの種々の吐出形式が選択され、ノズルヘッド駆動部 15には各吐出形式に 応じた構成が採用される。また、ノズルヘッド 11の印刷方式は、連続 (コンティ-ユア ス)式、オンデマンド式の何れでもよい。
[0054] インク 14は、例えば光硬化性榭脂をベース榭脂とする榭脂組成物であり、必要に 応じて適当な割合で有機溶媒を配合したものが使用される。この実施形態では、好 ま ヽ榭脂組成物として、紫外線の照射で重合反応を起こして定着する紫外線硬化 榭脂をベース榭脂とした榭脂組成物 (紫外線硬化インク)が使用される。これに対応 して、光源 21には紫外線照射ランプが使用される。
[0055] 紫外線硬化インクのベース榭脂を構成する紫外線硬化榭脂としては、例えばラジカ 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 ドアタリレート、あるいは環状ポリェンィ匕合物やポリチオールィ匕合物に代表されるェン .チオール化合物が挙げられる力 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 ¾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タリレート系モノ マーや、メタタ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 ばウレタンアタリレートや、エポキシアタリレート、ポリエステルアタリレート、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 ビスフエノール A系エポキシ榭脂や、フエノールノボラックエポキシ榭脂、脂環式ェポ キシ榭脂の他、 3 ェチルー 3 ヒドロキシメチルォキセタン、 1 , 4 ビス { [ (3 ェチ ルー 3—ォキセタ -ル)メトキシ]メチル }ベンゼン、 3—ェチルー 3—(フエノキシメチル )ォキセタン、ジ [1 ェチル(3—ォキセタ-ル)]メチルエーテル、 3 ェチルー 3— ( 2 ェチルへキシロキシメチル)ォキセタン、 3 ェチルー 3—{ [3 (トリエトキシシリ ル)プロボキシ]メチル }ォキセタン等のォキセタン樹脂が使用できる。これら紫外線硬 化榭脂は、単体で使用する他、 2種類以上を混合したものをベース榭脂として使用す ることちでさる。
[0056] これらベース樹脂には、紫外線照射により重合反応を起こさせるためのラジカル系 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が添加される。ラジカ ル系光重合開始剤としては、例えばべンゾフエノンや、オルソベンゾイン安息香酸メ チル、 4—ベンゾィル—4 '—メチルジフエ-ルサルファイド、ベンゾフエノンのアンモ ニゥム塩、イソプロピルチォキサントン、ジェチルチオキサントン、チォキサントンのァ ンモニゥ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エノン、 α - アミノアルキルフエノン、ァシルホスフィンオキサイド、モノァシルホスフィンオキサイド 、ビスァシルホスフィンオキサイド、アクリルフエ-ルグリオキシレート、ジエトキシァセト フ ノン、チタノセンィ匕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、例えばトリフエニルスルホ -ゥムへキサ フルォロアンチモネートや、トリフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルオロフォスフェート、 S
P—170ゃSP—150 (共に旭電化(株)製)、FC— 508ゃ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-一社製)に例示されるポリ ァリールスルホ -ゥム塩、 Uvacurel590や Uvacurel591 (共にダイセル'ユーシー ビー社製)に例示されるトリァリルスルフォ -ュムへキサフルオロフォスフェード塩の混 合物、 Irg— 261 (チバ 'ガイギ一社製)に例示されるメタ口センィ匕合物、ジフエ-ルョ 一ド-ゥムへキサフノレオ口アンチモネートや P—ノ-ルフエ-ルフエ-ルョードニゥム へキサフルォロアンチモネート、 4, 4 'ージエトキシフエ-ルョードニゥムへキサフル ォロアンチモネート等のポリアリールョードニゥム塩が使用できる。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。
以上の構成において、素材 2a'を回転させながらノズルヘッド 11のノズル 14からィ ンク 12の微小液滴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 の所定位置に着弾する。これにより素材 2a'の外周面には、図 4aに示すように、微小 液滴の集合体で形成された領域 (凸状の背部) Aaと、インクで被覆されて 、な 、領域 (動圧溝) Abとを円周方向に交互に配列させた動圧発生部 Aが形成される。この動 圧発生部 Aの形成は、素材 2a'の回転に伴い、素材 2a'の外周面の円周方向に徐 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して(図示 例の場合では半周して)、印刷された部分が光源 21の対向領域に達すると、紫外線 の照射を受けてインク 12が重合反応を起こして硬化する。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。
[0058] ノズルヘッド 11を軸方向にスライドさせ、かつ各ノズル 14からのインク 12の吐出.停 止を適宜切り替えながら素材 2a'を 1〜数十回転させて、素材 2a'の外周面の全周に 動圧発生部 Aを形成する。動圧発生部 Aの印刷が完了し、全てのインク 12が硬化し たところで回転駆動部 19を停止させて素材 2a 'を保持部 13から取り外す。
[0059] この印刷の際には、ノズルヘッド 11を軸方向にスライドさせる他、固定位置に配置 することもできる。また、図示例では、一つのノズルヘッド 11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。また、 図 3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 11を軸方向にスライドさせて各素材 2a'に動圧発生部 Aを 印刷することもできる。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。
[0060] 以上に述べたインクジェット方式による印刷では、予めプログラミングした形状パタ ーンにならつてインクの微小液滴 12を精密に吐出することができ、かつ印刷後のイン ク膜厚も精度良く管理することができる。従って、硬化したインク 12で高精度の動圧 発生部 Aを形成し、かつ必要な動圧溝深さ (数 μ m〜数十 μ m)を確保することがで き、これにより印刷した動圧発生部 Aをそのまま動圧軸受の軸受面として使用すること が可能となる。この場合、従来の方法では必須のエッチング工程や硬化インクの除去 作業が不要となるので、動圧発生部 Aの形成工程は簡略ィ匕され、力かる加工コストが 廉価なもので済む。また、インクの特性として耐食性は不要となり、使用するインクの 選択の自由度を高めることもできる。
[0061] この場合、理論上は軸部材 2の外周面のインク 12が、相手側部材 (例えば図 2に示 す軸受スリーブ 8)と摺動接触するため、素材 2a'に要求される特性として、耐摩耗性 の重要度は低くなる。よって軸部材 2の素材選定の自由度を高めることができることに 加え、耐摩耗性を向上させるための熱処理も不要となることから、未熱処理の金属材 料で軸部材を形成することができ、力かる材料コストを低減することができる。
[0062] また、最初の印刷部分と最後の印刷部分との間でインク 12が重なることがなぐ両 部分を均一な膜厚で連続させることができる。特に、この実施形態では、インク 12とし て光硬化性榭脂を使用し、光源 21として紫外線ランプを使用することで、印刷領域を 短時間で硬化させているので、印刷された動圧発生部 Aを、型崩れすることなく高精 度に維持することができる。また、必要なインク 12の量力 動圧発生部 Aの背部 Aaを 形成する分だけで足りるので、無駄なインク 12の使用を避けて、材料コストの低減ィ匕 を図ることができる。
[0063] また、インクジェット方式であれば、従来の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。
[0064] 特に図 1の構成であれば、最初の印刷部分は光源 21からの紫外線照射で硬化さ れた上でノズルヘッド 11の対向位置に戻るので、硬化不十分なインクが重なって動 圧発生部 A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 11と光源 2 1とを素材 2a'を挟む対向位置に配置しているので、光源 21からの紫外線は素材 2a 'に遮蔽され、ノズルヘッド 11との対向領域には届かない。従って、紫外線の硬化作 用がノズルヘッド 11におよぶことはなぐ硬化したインクによるノズル 14の目詰まり等 を防止して、効率よく印刷作業を行うことができる。
[0065] もちろん動圧発生部 Aの印刷後に必要に応じてエッチングを行い、腐食作用で動 圧溝 Abを形成した後、インクを除去することにより、動圧溝付きの軸部材 2を製作す ることちでさる。
[0066] 図 4aでは、インクに被覆されて 、な 、部分で動圧溝 Abを形成する場合を例示して いる力 図 4bに示すように、インクで被覆された部分 (インク層) 22で動圧溝 Abを形 成することもできる。この場合、素材 2a'の外周面全体力 Sインク層 22で被覆され、さら にその上に凸状の背部 Aaがー体形成されるので、素材 2a'に対するインクの接着面 積を増し、インクの剥離等による耐久寿命の低下を抑えることができる。
[0067] また、以上の説明では素材 2a'を回転駆動している力 素材 2a'を固定し、ノズル ヘッド 11および光源 21を素材 2a'周りで回転駆動させて動圧発生部 Aの印刷'硬化 を行ってもよい。
[0068] 図 2aおよび図 2bは、上記工程で製作された素材 2a'からなる軸部材 2を使用した 動圧軸受装置の概略構成を示す断面図である。
[0069] 同図(a) (b)に示す何れの軸受装置も、軸部材 2外周面に上記成形装置で形成し た動圧溝発生部 Aを備え、この動圧発生部 Aと、これに対向する軸受スリーブ 8の内 周面との間にラジアル軸受隙間が形成される。軸受スリーブ 8は、軟質金属や油を含 浸させた焼結金属で円筒状に形成され、その内周に軸部材 2が挿入されている。軸 部材 2を回転させると (軸受スリーブ 8を回転させてもよい)、動圧溝 Abによりラジアル 軸受隙間に満たされた潤滑流体 (油、エア、磁性流体等)の動圧作用が生じ、この動 圧作用でラジアル軸受隙間に生じた圧力によって軸部材 2をラジアル方向に非接触 支持するラジアル軸受部 Rl、 R2が構成される。
[0070] 同図(b)に示す軸受装置では、軸部材 2の一端部をスラストプレート Spに接触させ て軸部材 2をスラスト方向に接触支持するスラスト軸受部 Tを構成して 、る。
[0071] 一方、同図(b)に示す軸受装置は、スラスト軸受部 Tl、 Τ2を動圧軸受で構成した もので、軸部材 2は軸部 2aと、軸部 2aと一体または別体のフランジ部 2bとで構成され る。フランジ部 2bの両端面 2bl、 2b2は、それぞれ軸受スリーブ 8の端面とスラストプ レート Spの端面との間のスラスト軸受隙間に流体の動圧作用が生じ、この動圧作用 で生じた圧力により軸部材 2がスラスト両方向に非接触支持される。
[0072] この場合、フランジ部 2bの両端面 2bl、 2b2のうち、何れか一方の動圧発生部は、 プレス等の既存手段で形成する他、ラジアル軸受部 Rl、 R2の動圧発生部 Aと同様 にインクジェット方式で印刷し、硬化させることで形成することもできる。
[0073] 図 5は、フランジ部 2bの両端面 2bl、 2b2のうち、上側端面 2b 1に動圧発生部を成 形する成形装置の一例を示すものである(下側端面 2b2に動圧発生部を形成する成 形装置の構成は、上側端面 2blに形成する装置と構成が共通するので説明は省略 する)。この成形装置の主要な構成要素は、図 1の成形装置と同様であるが、異なる 点としては、ノズルヘッド 11および光源 21が回転駆動される素材 2b'の上側端面 2b 1と対向させて配置され、かつノズルヘッド 11と光源 21を上側端面 2b 1上で円周方 向の位置を異ならせて配置した点である。
[0074] 保持部 13で保持した素材 2b'を回転させながらノズルヘッド 11を半径方向に往復 スライドさせ、ノズルヘッド 11のノズル 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 2b'の上側端面 2blの所定位置に着弾する。この微小液滴の集 合体で、素材 2b'の上側端面 2blに例えばスパイラル状に配列した動圧溝を有する 動圧発生部が形成される。動圧発生部の印刷は素材 2b'の回転に伴って徐々に円 周方向に進行する形で行われ、印刷部分が光源 21の対向領域に達すると、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。各ノズル 14からのィ ンク 12の供給'停止を適宜切換えながら軸部材を 1〜数十回転させて、素材 2b'の 上側端面 2blの全周にわたって、動圧発生部を形成する。
[0075] なお、以上の説明では、ラジアル軸受部 Rl、 R2として、軸部材 2の外周面に動圧 発生部 Aを形成した場合を説明したが、同様の手法で軸受スリーブ 8の内周面に動 圧発生部 Aを形成することもできる。この場合には、ノズルヘッド 11や光源 21は、軸 受スリーブ 8の素材 (スリーブ状素材)の内周面と対向させ、かつ円周方向位置を異 ならせて配置される。
[0076] ところで、動圧軸受装置の潤滑流体としては、潤滑油等の油を使用する場合が多 い。この場合、上述のように動圧発生部 Aを硬化したインク (榭脂組成物)で形成する と、動圧発生部 Aを構成する榭脂組成物が常時油中に浸潰される。従って、榭脂組 成物の耐油性が不十分であると、榭脂組成物の膨潤により動圧発生部の弾性率の 低下等を招き、軸受性能に悪影響を及ぼす。
[0077] 従って、インク 12のベース樹脂の選定に際しては、その耐油性も考慮するのが望ま しい。ベース榭脂の耐油性は、その溶解度パラメータと、動圧発生部 Aの表面と接触 する潤滑油の溶解度パラメータ(SP値)との差で評価することができ、本発明者らの 検証によれば、その差が絶対値で 1. 0以上あれば、必要な耐油性を得られることが 判明した。
[0078] 潤滑油としては、主に合成潤滑油が使用される。合成潤滑油としては、例えば合成 炭化水素系や、ポリアルキレングリコール系、ジエステル系、ポリオールエステル系、 リン酸エステル系、シラン系、ケィ酸エステル系、シリコーン系、ポリフエ-ルエーテル 系、フルォロカーボン系などを挙げることができるが、動圧軸受の使用環境を考慮す ると、この中でも、比較的低い蒸発率および低粘度性を示すジエステル系の潤滑油 が好ましい。ジエステル系潤滑油としては、例えばアジピン酸ジォクチルゃ、ァゼライ ン酸ジォクチル、セバシン酸ジォクチル、アジピン酸ジイソォクチル、アジピン酸ジィ ソデシル等を使用することができる。ここで例示した油と、上記例示列挙したベース榭 脂 (紫外線硬化榭脂)とは、両者間の溶解度パラメータ (SP値)の絶対値差が 1. 0以 上となるものであれば、適宜組み合せて使用することができる。
[0079] 本発明者らは、溶解度パラメータの絶対値差が 1. 0未満となる榭脂組成物と油との 組合わせと、溶解度パラメータの絶対値差が 1. 0以上となる榭脂組成物と油との組 合わせとについてそれぞれ摩擦試験を行い、耐油性の比較実験を行った。比較実 験の詳細は以下のとおりである。
[0080] [榭脂組成物の材料組成]
榭脂組成物 12のベース榭脂となる紫外線硬化樹脂には、カチオン重合系モノマー である 3—ェチルー 3—(2—ェチルへキシロキシメチル)ォキセタンとして、東亞合成 (株)製のァロンォキセタン OXT— 212 (SP値: 8. 1)を使用した。また、カチオン重 合系モノマーである 3—ェチルー 3—ヒドロキシメチルォキセタンとして、同じく東亞合 成(株)製のァロンォキセタン OXT—101 (SP値: 10. 9)を使用した。各々のべ一 ス榭脂に対して、カチオン系重合開始剤であるトリァリルスルフォ -ュムへキサフルォ 口フォスフェード塩の混合物として、ダイセル ·ユーシービー社製の Uvacure 1590を 、各ベース榭脂 100部に対して、それぞれ 3部加えたものを榭脂組成物(前者を No. 1、後者を No. 2)とした。
[0081] [供試油]
供試する油には、ジエステル系潤滑油であるアジピン酸ジォクチル (DOA)として、 和光純薬工業 (株)製 試薬コード No. 047— 24191 (SP値: 8. 8)を使用した。
[0082] [実施体および比較体の作成]
Ra = 0. 2の表面粗さを有する SUS304製の基板上にインクジェット方式で上記 2 種類の榭脂組成物 (No. l、No. 2)をそれぞれ塗布し、これを硬化させて上記基板 上に定着させたものを供試体とした。この時、上記供試油に対する溶解度パラメータ の絶対値差が 1. 0未満のベース榭脂からなる榭脂組成物 No. 1 (SP値の絶対値差 : 0. 7)を上記基板に定着させた供試体を比較体、上記供試油に対する溶解度パラ メータの絶対値差が 1. 0以上のベース榭脂からなる榭脂組成物 No. 2 (SP値の絶対 値差: 2. 1)を上記基板に定着させた供試体を実施体とした。
[0083] [摩擦試験]
上記実施体および比較体をそれぞれ上記供試油(DOA)に条件 100°C X lOOho urで浸漬した。これらを取出した後、油分を拭き取り SUS製のピンセットで傷を付け ない程度に擦った。
[0084] [結果]
ベース榭脂と油との SP値の絶対値差が 1. 0以上となる榭脂組成物 (No. 2)を金属 基板上に定着させた実施体では、上記耐擦試験で榭脂部分が基板カゝらはがれなか つた。これに対して、 SP値の絶対値差が 1. 0未満の榭脂組成物 (No. 1)を金属基 板上に定着させた比較体では、上記耐擦試験で榭脂部分が基板カゝらはがれた。
[0085] 以上の試験結果力もも明らかなように、インク 12のベース樹脂の溶解度パラメータと 、潤滑油の溶解度パラメータとに絶対値で 1. 0以上の差を持たせることにより、榭脂 組成物の膨潤による動圧発生部 Aの摩耗を抑え、長期に亘つて安定した軸受性能を 確保することが可能となる。
[0086] 以上の説明では、インク 12のベース榭脂として光硬化性榭脂を使用する場合を例 示したが、この他にもベース榭脂として熱硬化性榭脂を使用することもできる。
[0087] この熱硬化性榭脂は、耐熱性を有するものであれば特に限定はなぐ例えばフエノ ール榭脂、エポキシ榭脂、アルキド榭脂、メラミン榭脂、不飽和ポリエステル榭脂等を 挙げることができる。これらを適宜溶剤に溶解して使用することもできる。なお、必要 に応じてこれらに熱硬化開始剤等の各種添加剤を加えてもよい。
[0088] 溶剤を用いる場合、熱硬化性榭脂を溶解することができるものであれば特に限定は なぐ例えば熱硬化性榭脂としてフエノール榭脂を用いる場合にはエタノール等のァ ルコール系溶剤ゃメチルェチルケトン等のケトン系溶剤、ある 、は酢酸ブチル等のェ ステル系溶剤を使用することができ、エポキシ榭脂を用いる場合にはトルエンゃキシ レン等の芳香族系溶剤、ケトン系溶剤、あるいはエステル系溶剤を使用することがで き、またアルキド榭脂を用いる場合には芳香族系溶剤やエステル系溶剤などを好ま しく使用することができる。
[0089] 図 6は、インク 12のベース榭脂として熱硬化性榭脂を使用する成形装置の概略構 成を示す図である。この成形装置では、図 1に示す成形装置と異なり、光源 21が不 要となる。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'の外周面の所定位置に 着弾する。素材 2a'の外周面には、インクの微小液滴の集合体で被覆された背部 Aa と、インクで被覆されて 、な 、動圧溝 Abとを配列した例えばへリングボーン形状の動 圧溝発生部 A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ィ ンク 12の供給'停止が適宜切り換えられる。この動圧溝パターンの形成は、素材 2a, の回転に伴い、素材 2a'の外周面の円周方向に徐々に進行する形で行われる。
[0090] 高精度な動圧発生部を形成する観点から、素材 2a'は予め加熱した状態で成形装 置に投入し、着弾と同時に、接着界面からインク 12の硬化が始まるようにすることが 望ましい。これによりインク 12の液滴は着弾と同時に硬化されるため、素材 2a'の回 転に伴うインク 12の剥離や脱落を防止して高精度な動圧発生部を効率良く形成する ことが可能となる。
[0091] 例えば図 1に示す成形装置のように紫外線のみでインク 12の硬化を行う場合、硬 ィ匕はインク 12の表面力 進行するため、界面の接着状態は不安定のままで素材 2a ' の回転、すなわち印刷が進行される。また、表面が最初に硬化することで、インク 12 中に含まれるガス等の逃げ道が失われ、ガス等が混入したままで硬化するおそれが ある。この状態で素材 2a'を動圧軸受装置に組み込んで使用すると、軸受運転中の 昇温により、インク中に混入したガス等が膨張し、インク液滴の破裂等に起因したバタ ーン破壊が発生する恐れがある。一方、予め素材 2a'を加熱しておけば、接着界面 力も硬化が始まるので、インク 12中に含有されたガス等力インク中力も外部へ抜け出 て行き、インク液滴の破裂等を回避することができることに加え、界面の接着力が確 保された状態で印刷を進行させることができるため、高精度なパターン形成が可能と なる。
[0092] ここで、素材 2a'を加熱する方法としては、いわゆる外部加熱と内部加熱の何れも 採用可能である。外部加熱とは、物質 (ここでは素材 2a' )の外部に配置した熱源か ら、熱伝導'輻射 ·対流などを利用して表面から内部に徐々に加熱が進むようにする 加熱方法を言 、、例えば直火 ·熱風 ·スチーム ·電熱等による加熱を挙げることができ る。一方、内部加熱とは、物質そのものが発熱することにより、内部と外部とが同時並 行的に加熱されるようにする加熱方法を言い、例えば高周波やマイクロ波を利用した 電磁波加熱を挙げることができる。
[0093] なお、本実施形態においては、予め加熱した素材 2a'を用いて動圧発生部を形成 する形態を例示したが、成形装置内に熱源を配置し、加熱しながら印刷を行うことで 動圧発生部を形成することもできる。さら〖こは、両加熱方法を併用することもでき、こ の場合、榭脂の硬化を着弾したインク液滴の表面と界面の双方力 進行させることが できるため、サイクルタイムを減じて製造コストの低減を図ることができる。
[0094] 以上の説明では、インク 12を熱硬化させる形態を例示しているが、この熱硬化を光 硬化、好ましくは紫外線硬化と併用することもでき、これによりインク 12の硬化速度を より一層速めることができる。紫外線硬化のみを利用する場合(図 1参照)には、インク を均一に硬化させるためにライトガイドの形状や配置位置に配慮を要するが、熱硬化 と光硬化を併用する場合には、光源 21は硬化速度の向上を目的として配置されるも のであるから、この種の配慮は不要となる。
[0095] インク 12としては、ベース榭脂に硬化剤 (重合開始剤、重合開始触媒等)を添加し たものが使用される。インク 12のベース榭脂としては、ラジカル重合性モノマーゃラジ 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。一 例を挙げれば、カチオン重合系モノマー、例えば、セロキサイド 2021Pに例示される 脂環式エポキシ榭脂に、セロキサイド 3000 (共に、ダイセルィ匕学工業株式会社製)に 例示される脂環式エポキシ希釈剤を混合したものが使用可能である。そして、インク 1 2としては、上記ベース榭脂 100部に対し、熱'光硬化開始剤としてのサンエイド SI— 110、 SI— 180、 SI- IOOL, SI— 80L、あるいは SI— 60L (何れも、三新ィ匕学工業 株式会社製)等に例示される芳香族スルフォ-ゥム塩を 3〜5部添加したものが使用 可能である。なお、ベース榭脂に添加される硬化剤としては、上記の熱'光硬化開始 剤の他、例えば、サンエイド SI— H40やサンエイド SI— L150 (共に三新ィ匕学工業株 式会社製)等に例示される熱硬化開始剤と、 Uvacure 159 O^Uvacure 1591 (共に ダイセル.ユーシービー社製)等に例示されるトリァリルスルフォ -ゥムへキサフルォロ フォスフェート塩の混合物である光硬化 (重合)開始剤とを混合したものを使用するこ とちでさる。
[0096] 図 7に、以上の工程で製作した軸部材 2を組み込んだ動圧軸受装置 1の具体的な 構成例を示す。この動圧軸受装置 1は、回転中心に軸部 2aを有する軸部材 2と、有 底円筒状をなすハウジング 7と、ハウジング 7の内周面に固定され、軸部 2aをその内 周に挿入可能な円筒状の軸受スリーブ 8と、ハウジング 7の開口部に固定されたシー ル部 9とを備えている。
[0097] 軸部材 2は、中実軸状の軸部 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、図示例ではフランジ部 2bを別体にした場合を例示して 、る。 本実施形態において、軸部 2aの外周面 2alには、複数の動圧溝 Abと、動圧溝 Abを 区画形成する凸状の背部 Aaとを含むヘリングボーン形状の動圧発生部 Aが、軸方 向に 2箇所離隔して形成されている。この動圧発生部 Aは、上記のように、素材 2a' 表面へのインクジェット法による印刷およびインクの硬化という工程を経て形成される
[0098] 上側の動圧発生部 Aでは、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 り上側領域の軸方向寸法 XIが下側領域の軸方向寸 法 X2よりも大きくなつている。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(ボンビング力)は下側の対称形の動圧発生部 Aに比べ上側の動圧発 生部 Aで相対的に大きくなる。なお、動圧発生部 Aは任意の数を形成可能であり、 1 箇所あるいは軸方向の 3箇所以上形成することもできる。
[0099] さらにフランジ部 2bの上側端面 2blおよび下側端面 2b2には、動圧溝と動圧溝を 区画形成する背部とからなる例えばスパイラル状の動圧発生部を備えた第 1スラスト 軸受面 Bおよび第 2スラスト軸受面 Cが形成される。第 1スラスト軸受面 Bは、後述する 軸受スリーブ 8の下側端面 8bと第 1スラスト軸受隙間を介して対向する。また第 2スラ スト軸受面 Cは、後述するハウジング 7の底部 7cの上側端面 7c 1と第 2のスラスト軸受 隙間を介して対向する。これら第 1および第 2スラスト軸受面 B、 Cの動圧発生部は、 プレス加工等の常用手段で形成する他、図 5に示す成形装置を用い、インク 12によ る印刷およびその硬化という工程を経て成形することができる。これら動圧発生部を 有するスラスト軸受面 B、 Cは、フランジ部 2bの両端面 2bl、 2b2だけでなぐこれらの 端面に対向する軸受スリーブ 8の下側端面 8bや底部 7cの上側端面 7clに同様の手 法で形成することもできる。
[0100] 軸受スリーブ 8は、例えば焼結金属力 なる多孔質体、特に銅を主成分とする焼結 金属に潤滑油 (または潤滑グリース)を含浸させた含油焼結金属の多孔質体で円筒 状に形成される。軸受スリーブ 8の内周面 8aには軸部材 2が挿入されている。本実施 形態において、軸受スリーブ 8の内周面 8aは平滑な円筒面として形成されており、ラ ジアル軸受隙間を介し、軸部材 2の外周面 2alに形成された動圧発生部 Aと対向す る。
[0101] ノ、ウジング 7は、両端を開口させた略円筒状の側部 7bと底部 7cとを構成部材とする 。この実施形態において、側部 7bと底部 7cとは別部材であり、例えば側部 7bは榭脂 組成物の射出成形により略円筒状に成形され、底部 7cは軟質金属のプレス成形に より略円柱状に成形される。この底部 7cを側部 7bの下側開口部に接着 ·圧入または これを併用して取り付けることにより、一方の端部を封口した有底筒状のハウジング 7 が形成される。この他、ハウジング 7の側部 7bと底部 7cとは、榭脂組成物や金属材料 で一体成形することもできる。
[0102] シール部材 9は、金属材料ゃ榭脂材料で環状に形成される。シール部材 9は、この 実施形態では、ハウジング 7とは別体に形成され、ハウジング 7の側部 7bの上端開口 部 7aに圧入、接着等の手段で固定される。シール部材 9の内周面 9aは上方に向力う 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 2alとの間には、上方に向かうにつれ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。シール部材 9で密封された動圧軸受装置 1の内部空 間には、潤滑流体としての例えば潤滑油が注油され、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、シール部材 9をノヽウジング 7と一体形 成することちでさる。 [0103] 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 2a 1に離隔形成された動圧発生部 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。
[0104] また、軸部材 2のフランジ部 2bの上側端面 2blに形成された第 1スラスト軸受面 Bは 、第 1のスラスト軸受隙間を介して軸受スリーブ 8の下側端面 8b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のスラスト軸受隙間を 介してハウジング 7の底部 7cの上側端面 7c 1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。
[0105] なお、本実施形態に示す動圧軸受装置 1では、何らかの理由で軸受の運転中にス ラスト軸受隙間に満たされた潤滑油の圧力が極端に大きくなり、シール空間 Sとの圧 力差が生じる場合がある。力かる圧力差は、潤滑油内での気泡発生、およびこれに 起因する潤滑油の漏れや振動発生を招く恐れがある。かかる事態を防止するため、 軸受装置の内部には、スラスト軸受隙間を外気に連通させるための循環路 10が形成 される。循環路 10を設けることで、シール空間 Sとスラスト軸受隙間との圧力をバラン スさせることができ、圧力差による上記不具合を回避できる。循環路 10は、軸受スリ ーブ 8の外周面とハウジング 7の内周面との間に設けられた循環溝 10aと、軸受スリー ブ 8の上側端面 8cとシール部材 9の下側端面 9bとの間に設けられ、循環溝 10aの上 端力もシール空間 Sに抜ける半径方向溝 10bとからなる。なお、図 7では、循環溝 10 aは、軸受スリーブ 8の外周に形成される場合を例示している力 この循環溝 10aはハ ウジング 7の側部 7bの内周面に形成することもできる。また、半径方向溝 10bは、シ 一ル部材 9の下側端面 9bに形成される場合を例示しているが、この半径方向溝 10b は軸受スリーブ 8の上側端面 8cに形成することもできる。 [0106] 図 11は、図 7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とを備えている。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の内周に動圧軸受装置 1のハウジング 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 に発生する励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。
[0107] 図 8は、図 7に示す動圧軸受装置 1の実施形態において、軸受スリーブ 8に対応す る部分とハウジング 7に対応する部分とを一体化して軸受部材 27を構成した動圧軸 受装置 31を示すものである。なお、以下では、図 7に示す動圧軸受装置 1と同一の 機能を果たす部材および構成に同一符号を付与し、重複説明は省略する。
[0108] 軸受部材 27は、金属材料の鍛造ゃ榭脂材料の射出成形、あるいは MIM成形によ つて形成することができる。図示例の軸受部材 27は、スリーブ部 27aとその上方のシ ール装着部 27bと、その下方の封口部 27cとで構成される。スリーブ部 27aの内周面 27alは、シール装着部 27bの内周面 27blや封口部 27cの内周面 27clよりも小径 で、軸部材 2の二つの動圧発生部 Aと対向する。この軸受部材 27のシール装着部 2 7bの内周面 27blにシーノレ咅材 9力 封ロ咅 27cの内周面 27clに底咅 7c力 Sそれぞ れ圧入、接着、または両者の併用によって固定されている。底部 7cは、外周に上方 へ突出する円筒部 71を備え、この円筒部 28aをスリーブ部 27aの端面 27alに当接 させている。底部 7cの円筒部 71とスリーブ部 27aの端面 27alとの間に半径方向溝 1 Ocが形成され、この半径方向溝 10c、循環溝 10a、および半径方向溝 10bを介して 第 1および第 2スラスト軸受部 T1、T2のスラスト軸受隙間がシール空間 Sに連通して いる。
[0109] この実施形態においても軸部材 2の軸部 2a外周面、あるいは軸受部材 27のスリー ブ部 27aの内周面に上記インクジェット法等による印刷工程およびインクの硬化工程 を経て動圧発生部 Aが形成される。フランジ部 2bの両端面 2bl、 2b2に形成したスラ スト軸受面 B、 Cの動圧発生部も図 5に示す成形装置を用いることにより、同様の工程 で成形することができる。
[0110] 図 9は、動圧軸受装置の他の実施形態を示すものである。図 9に示す動圧軸受装 置 41は、主に、シール空間 Sがハウジング 7の上端外周面 7b2とディスクハブ 3の円 筒部 3bの内周面 3blとの間に形成されている点、および第 2スラスト軸受部 T2がノヽ ウジング 7の上側端面 7blと、ディスクハブ 3を構成するプレート部 3aの下側端面 3al との間に形成されている点が図 7に示す実施形態と異なる。
[0111] この実施形態では、第 2スラスト軸受部 T2の第 2スラスト軸受面 Cはハウジング 7の 上側端面 7b 1に形成されている力 ハウジング 7を成形する成形型に、例えば第 2ス ラスト軸受面 Cの動圧発生部の形状に対応した溝型を形成しておくことで、ハウジン グ 7の型成形と同時に当該動圧発生部を形成することができる。この実施形態におい ても、軸部材 2の軸部 2a外周面、あるいは軸受スリーブ 8の内周面に上記インクジェ ット法等による印刷工程およびインクの硬化工程を経て動圧発生部 Aが形成される。 フランジ部 2bの上側端面 2b 1に形成したスラスト軸受面 Bやハウジング 7の上側端面 7blに形成したスラスト軸受面 Cの各動圧発生部も同様の手法で成形することができ る。
[0112] 図 10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 51 のスラスト軸受部 Tは、ハウジング 7の開口部側に位置し、一方のスラスト方向で軸部 材 2を軸受スリーブ 8に対して非接触支持する。軸部材 2の下端よりも上方にフランジ 部 2bが設けられ、このフランジ部 2bの下側端面 2b2と軸受スリーブ 8の上側端面 8c との間にスラスト軸受部 Tが形成される。ハウジング 7の開口部内周にはシール部材 9 が装着され、シール部材 9の内周面 9aと軸部材 2の軸部 2aの外周面 2alとの間にシ ール空間 Sが形成される。シール部材 9の下側端面 9bはフランジ部 2bの上側端面 2 blと軸方向隙間を介して対向しており、軸部材 2が上方へ変位した際には、フランジ 部 2bの上側端面 2blがシール部材 9の下側端面 9bと係合し、軸部材 2の抜け止め がなされる。この実施形態においても、軸部材 2の軸部 2a外周面、あるいは軸受スリ ーブ 8の内周面に上記インクジェット法等による印刷工程およびインクの硬化工程を 経て動圧発生部 Aが形成される。軸受スリーブ 8の上側端面 8cの動圧発生部 Bも同 様に上記印刷工程および硬化工程によって形成することもできる。
[0113] なお、以上の説明では、ラジアル軸受部 Rl、 R2およびスラスト軸受部 Tl、 Τ2、丁と して、ヘリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝を用いて動圧作用を発生させる 場合を例示しているが、動圧発生部の構成はこれに限定されるものではなぐ例えば ラジアル軸受部 Rl、 R2として、多円弧軸受、ステップ軸受、テーパ軸受、テーパ 'フ ラット軸受等を使用することもでき、スラスト軸受部 Tl、 Τ2として、ステップ ·ポケット軸 受、テーノ ポケット軸受、テーパ 'フラット軸受、ピボット軸受等を使用することもでき る。
[0114] 例えばラジアル軸受部 Rl、 R2を多円弧軸受で構成する場合、軸受スリーブ 7内周 のラジアル軸受面 Aおよび軸部材 2の外周面の何れか一方または双方が多円弧面 で形成され、各円弧面とこれに対向する面との間の間のラジアル軸受隙間は、回転 方向に縮小するくさび状の隙間となる。この場合、動圧発生部としての多円弧面は、 図 1に示す成形装置を用い、インクジェット方式による印刷工程およびその硬化工程 を経て成形することができる。
[0115] また、以上の説明では、ラジアル軸受部を軸方向に 2箇所設ける構成を示している 力 ラジアル軸受部の数は任意であり、軸方向の 1箇所、あるいは 3箇所以上に設け ることちでさる。
[0116] さらに、以上の実施形態では、動圧軸受装置 1の内部に充満する流体 (潤滑流体) として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧を発生させることがで きる流体、例えば磁性流体や空気等の気体を使用することもできる。
図面の簡単な説明
[0117] [図 1]インクジェット方式の成形装置の概略構造を示す断面図である。
[図 2]動圧軸受装置の概略構成を示す断面図で、 (a)図はスラスト軸受部 Tをピボット 軸受で構成した場合、 (b)図はスラスト軸受部 Tl、 Τ2を動圧軸受で構成した場合を 示す。
[図 3]成形装置における印刷工程の他例を示す側面図である。 [図 4]軸部材の素材表面の拡大断面図である。
圆 5]インクジェット方式の成形装置の概略構造を示す断面図である。 圆 6]インクジェット方式の成形装置の概略構造を示す断面図である。 圆 7]本発明にかかる動圧軸受装置の実施形態を示す断面図である。 圆 8]本発明にかかる動圧軸受装置の実施形態を示す断面図である。 圆 9]本発明にかかる動圧軸受装置の実施形態を示す断面図である。 圆 10]本発明にかかる動圧軸受装置の実施形態を示す断面図である。
[図 11]動圧軸受装置を組込んだスピンドルモータの断面図である。 符号の説明
1 動圧軸受装置
2 軸部材
3 ディスクノ、ブ
4 ステータコイル
5 ロータマグネット
6 ブラケット
7 ハウジング
8 軸受スリーブ
9 シール部材
11 ノズルヘッド(印刷部)
12 インク
14 ノズル
21 光源 (硬化部)
A 動圧発生部
Aa
Ab 動圧溝

Claims

請求の範囲
[1] 素材の表面に微量インクを供給し、この微量インクの集合体で、軸受隙間に流体動 圧を発生させるための動圧発生部を印刷する工程と、インクを硬化させる工程とを含 むことを特徴とする動圧発生部の成形方法。
[2] 動圧発生部を印刷する印刷部と、インクを硬化させる硬化部とをその円周方向位置 を異ならせて設け、素材と印刷部および硬化部とを相対回転させて動圧発生部の印 刷およびインクの硬化を素材の円周方向に進行させる請求項 1記載の動圧発生部の 成形方法。
[3] インクが光硬化性を有し、インクの硬化を光線の照射で行う請求項 1又は 2記載の 動圧発生部の成形方法。
[4] 素材表面に微量のインクを間欠的に供給するインク供給部と、インクを硬化させる ための光線を照射する光源とを備え、インク供給部と光源とが素材と対向してかつそ の円周方向位置を異ならせて配置され、かつ素材とインク供給部および光源とが相 対回転することを特徴とする動圧発生部の成形装置。
[5] 流体動圧を発生させるための動圧発生部を外周面に有するものであって、
動圧発生部が、軸状の素材外周面に供給した微量インクの集合体を硬化させて形 成されたものであることを特徴とする動圧軸受装置用の軸部材。
[6] 請求項 5に記載した軸部材と、この軸部材を内周に挿入した軸受スリーブとを有す る動圧軸受装置。
[7] 流体動圧を発生させるための動圧発生部を内周面に有するものであって、
動圧発生部が、スリーブ状の素材内周面に供給した微量インクの集合体を硬化さ せて形成されたものであることを特徴とする動圧軸受装置用の軸受スリーブ。
[8] 軸部材と、この軸部材を内周に挿入した請求項 7記載の軸受スリーブとを有する動 圧軸受装置。
[9] ハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周 に挿入された軸部材と、軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と 、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部と、軸部材の素材表面に供給した 微量インクの集合体を硬化させて形成され、軸受隙間に流体動圧を発生させる動圧 発生部とを有することを特徴とする動圧軸受装置。
[10] 前記動圧発生部が軸部材の外周面に形成されていることを特徴とする請求項 9記 載の動圧軸受装置。
[11] スラスト軸受部が、潤滑流体の動圧作用によりスラスト軸受隙間に生じた圧力で軸 部材をスラスト方向に非接触支持するものであり、前記動圧発生部が軸部材の端面 に形成されていることを特徴とする請求項 9記載の動圧軸受装置。
[12] 軸部材と、軸部材の表面に面した軸受隙間と、軸受隙間に満たされた油と、軸受隙 間に油の動圧作用を発生させるための動圧発生部とを備える動圧軸受装置におい て、
動圧発生部が榭脂組成物で形成され、榭脂組成物に含まれるベース榭脂の溶解 度パラメータと油の溶解度パラメータとが、絶対値で 1. 0以上の差を有することを特 徴とする動圧軸受装置。
[13] 動圧発生部の榭脂組成物が、微量インクの集合体を硬化させたものである請求項
12記載の動圧軸受装置。
[14] 榭脂組成物が光硬化性を有する請求項 12記載の動圧軸受装置。
[15] 油が、少なくともジエステル系の潤滑油を含む請求項 12記載の動圧軸受装置。
[16] 素材表面に、軸受隙間における油の動圧作用を発生させるための動圧発生部を形 成する榭脂組成物であって、
ベース榭脂の溶解度パラメータが、前記動圧発生部の表面に接触する油の溶解度 ノ メータに対して、絶対値で 1. 0以上の差を有する榭脂組成物。
[17] 素材表面に形成され、軸受隙間における油の動圧作用を発生させる動圧発生部 の表面に接触する油であって、
溶解度パラメータが、前記動圧発生部を形成する榭脂組成物のベース榭脂の溶解 度パラメータに対して、絶対値で 1. 0以上の差を有する油。
[18] 軸部材と、軸部材に面した軸受隙間と、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、微量インクの集合体を硬化させて形成され、かつ熱硬化性を有す るインクで形成されて 、ることを特徴とする動圧軸受装置。
[19] インクが、さらに光硬化性を有することを特徴とする請求項 18記載の動圧軸受装置
[20] 請求項 6、 8、 9、 12、または 18何れか記載の動圧軸受装置と、ロータマグネットと、 ステータコイルとを有するモータ。
[21] 素材表面に、微量インクの集合体で軸受隙間に流体の動圧作用を生じさせるため の動圧発生部を形成するに際し、インクを熱硬化させることを特徴とする動圧発生部 の形成方法。
[22] さらに、光線の照射を付加し、インクの硬化を行う請求項 21記載の動圧発生部の 形成方法。
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