JP2004068107A

JP2004068107A - めっき方法

Info

Publication number: JP2004068107A
Application number: JP2002231059A
Authority: JP
Inventors: Yoji Mitsui; 三ツ井　洋二; Isato Shirai; 白井　勇人; Itaru Okonogi; 小此木　格; Tadashi Kanbe; 神戸　正
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP3797425B2

Abstract

【課題】高いめっき精度が求められる電子部品などにめっきを施す場合において、被めっき物に緻密で均一な被膜を形成することが可能なめっき方法を提供すること。
【解決手段】被めっき物（ワーク７０）を、回動自在な支持体に設けた、外部と連通し、かつ被めっき物の落下防止手段を備えた部屋（セル３０）の中に個別に配置し、一定方向に非連続的に回転させてめっきを施す方法が開示されている。ワーク７０のセル３０内における一の安定位置［図８（ａ）の位置］と他の一の安定位置［図８（ｃ）の位置］を結ぶ直線がＹ軸（鉛直方向）と重ならないようにすることにより、ワーク７０をセル３０の壁面に接触させ、制御の容易な一定方向の回転を与えることが可能になる。
【選択図】　　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき方法に関し、詳細には、例えばコンピュータのハードディスク用モータに使用されるリング状磁石等の被めっき物の表面に、均一かつ緻密なめっき被膜を形成できるめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータなどに使用されるリング状磁石などのように比較的小型の被めっき物に電気めっきを行う場合は、バレルと呼ばれる容器に被めっき物を入れ、陰極をバレル内に配置してバレルを回転させながらめっきを施す「バレルめっき法」や、被めっき物を陰極を兼ねた治具に引っ掛けてめっきを施す「引っ掛けめっき法」によりめっきが行われてきた。
【０００３】
しかし、バレルめっき法では、被めっき物を個別に制御できないことから、バッチ内でめっき製品ごとに膜厚のばらつきが生じやすいという問題がある。また、個々のめっき製品においても、均一な膜厚が得られず、部位により膜厚がばらつくことが多い。さらに、被めっき物の靭性（強度）が低い場合には、欠け割れを起こし易く、異物発生の原因となり易い。引っ掛けめっき法では、めっき製品に治具痕が残りやすく、均一かつ緻密なめっき被膜が得られないという問題がある。
【０００４】
このため、バレルめっき法に関する改良技術としては、例えば特許３０２１７２８号公報等が、また引っ掛けめっき法に関する改良技術としては、例えば特開２００１−１３１８００号公報や特開２００１−１５２３８８号公報等がそれぞれ提案されている。
【０００５】
しかし、近年では、電子部品等のめっきに特に高い精度、すなわち、均一で、緻密な被膜形成が要求されるようになっており、従来のバレルめっき法や引っ掛けめっき法では、この要求に十分に応えることができない。特に、被めっき物がリング形状などの内周面を有する形状をしていると、電気的に影となる内周面の膜厚が極端に薄くなってしまうという問題がある。この問題への対策として、特開２００１−７３１９８号公報では、中空部を有する被めっき物の中空部内に補助陽極を配備してめっきを行うめっき方法が提案されているが、陽極が溶出し易い材質の場合、陽極自体が部分的に剥離して脱落し、異物の発生原因となるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、高いめっき精度が求められる電子部品などにめっきを施す場合において、被めっき物に緻密で均一な被膜を形成することが可能なめっき方法を提供することが求められている。これが本発明の課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のめっき方法の発明は、めっき浴中に被めっき物を浸漬し、表面に被膜を形成させるめっき方法であって、回動自在な支持体内部に配置した被めっき物を、該支持体を回動させることにより一定方向に非連続的に回転させてめっきを施すことを特徴とする。
このめっき方法の発明によれば、被めっき物を一定方向に非連続的に回転させるようにしたので、めっき被膜の膜厚が均一になり、精度の高いめっきを施すことが可能になる。
すなわち、従来法であるバレルめっき法では、バレル内での被めっき物の動きを制御することが不可能であったため、均一な膜厚が得られず、部位により膜厚がばらつくという問題があったが、本発明では、被めっき物を必ず一方向に向けて回転させるため、膜厚を均一に制御することが可能になる。また、被めっき物を回転させることによって、引っ掛けめっき法のように、めっき製品に治具痕が残ることもない。さらに、支持体の回動を利用して被めっき物を回転させるようにしたので、簡単な機構で均一な被膜を容易に形成することができる。しかも、被めっき物の回転方向は一定であるため、回転量を制御しやすい。
【０００８】
請求項２に記載のめっき方法の発明は、めっき浴中に被めっき物を浸漬し、表面に被膜を形成させるめっき方法であって、被めっき物を回動自在な支持体内部に配置し、該支持体を回動させることにより、被めっき物を該支持体の回動ベクトル軸に対して直角なベクトルをもつ一定方向に回転させてめっきを施すことを特徴とする。
このめっき方法の発明によれば、被めっき物を支持体の回動ベクトル軸に対して直角なベクトルをもつ一定方向に回転させるようにしたので、めっき被膜の膜厚が均一になり、精度の高いめっきを施すことが可能になる。
すなわち、本発明では、被めっき物を必ず一方向に向けて回転させるため、膜厚を均一に制御しやすくなる。また、被めっき物を回転させることによって、引っ掛けめっき法のように、めっき製品に治具痕が残ることもない。さらに、支持体の回動を利用して被めっき物を回転させるようにしたので、簡単な機構で均一な被膜を容易に形成することができる。しかも、被めっき物の回転方向は一定であるため、回転量を制御しやすい。
【０００９】
請求項３に記載のめっき方法の発明は、請求項１または請求項２において、被めっき物を、前記支持体に設けた、外部と連通し、かつ被めっき物の落下防止手段を備えた部屋の中に個別に配置してめっきを行うことを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、被めっき物を、回動自在な支持体に設けた部屋の中に個別に配置してめっきするので、めっき製品における被膜の膜厚を制御しやすく、製品ごとの膜厚のばらつきを抑えることができる。また、個別に配置することにより、被めっき物同士の衝突が起きず、靭性の低い材料でも欠け割れが起こり難い。
【００１１】
請求項４に記載のめっき方法の発明は、請求項３において、前記部屋の形状により被めっき物の回転量を制御することを特徴とする。
この特徴によれば、部屋の形状によって被めっき物の回転量を制御するようにしたので、簡単な構造で所望の回転量に調整することが可能になり、膜厚の制御も容易に行うことができる。
【００１２】
請求項５に記載のめっき方法の発明は、請求項４において、前記部屋は、前記支持体の回動時に転動する被めっき物を一定時間安定的に支持する少なくとも二つの安定位置を有し、該少なくとも二つの安定位置のうち、一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する途中で、前記部屋の壁面の少なくとも１箇所の当接部位に接触させることにより、被めっき物を回転させることを特徴とする。
この特徴によれば、一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する際の、部屋の壁面への接触を利用するという極めて簡単な構成で、被めっき物に回転を与えるため、回転の制御が容易である。
【００１３】
請求項６に記載のめっき方法の発明は、請求項５において、前記部屋の形状は、前記支持体がどの回動位置に変位した状態においても、前記一の安定位置と前記他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状であることを特徴とする。
この特徴によれば、一の安定位置と他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状の部屋を用いることにより、容易に被めっき物の回転を制御できる。すなわち、支持体の回動動作の中で、被めっき物が重力により一の安定位置から他の一の安定位置へ移動する途中で部屋の壁面に接触する構造を容易に作り出すことができる。
【００１４】
請求項７に記載のめっき方法の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項において、前記支持体の回動により、めっき浴の攪拌を行うことを特徴とする。
この特徴によれば、支持体の回動を利用してめっき浴を攪拌することにより、めっき浴を均一に混合する作用が得られる。このことより、めっき品質の向上が図られる。
【００１５】
請求項８に記載のめっき方法の発明は、請求項３から請求項６のいずれか１項において、めっき方法が電気化学反応により、めっき浴中の金属イオンを被めっき物の表面に析出させて被膜を形成させる電気めっきであり、前記部屋の壁は被導電性の材質で形成されていることを特徴とする。
被めっき物を制御された回転状態の下でめっきする本発明の方法は、電気めっきにおいて特に優れた効果を奏する。そして、遮蔽作用を持つ非導電性の壁で仕切られた部屋の中で被めっき物に一定方向の回転を与えることにより、例えば内周面を有する被めっき物の場合、外周面を一律に遮蔽できるので、従来の電気めっきにおける課題であった電気的に影となる内周面の被膜形成と外周面の被膜形成が同等になるような制御が可能になり、内外周の膜厚差を小さくすることができる。
【００１６】
請求項９に記載のめっき方法の発明は、請求項８において、前記部屋の上部および下部には電極が配備され、前記支持体が回動して上下に反転する動作に伴い、前記部屋内の被めっき物も上下に反転して、いずれかの電極に接触するようにしたことを特徴とする。
この特徴によれば、電気めっきにおいて、支持体の反転に伴い部屋内の被めっき物も反転させ、電極に接触させるようにしたので、めっき時間のほぼ全域を通して被めっき物に通電した状態が確保され、良好な被膜形成が可能になる。また、電極と接触する被めっき物の面は、反転動作に伴って入れ替わるため、両面の膜厚も均一に制御できる。更に片面のみが長時間電極に接することによって、めっき膜が電極に固着、剥離してしまうといった膜欠損も発生しない。
【００１７】
請求項１０に記載のめっき方法の発明は、請求項９において、前記電極が、前記落下防止手段を兼ねることを特徴とする。この特徴によれば、電極が落下防止手段を兼ねることにより、めっき方法に使用する治具の構成を簡易なものにすることができる。
【００１８】
請求項１１に記載のめっき方法の発明は、請求項１０において、前記上部の電極と下部の電極との距離が、前記部屋の高さよりも短く形成されていることを特徴とする。
この特徴によれば、上部の電極と下部の電極との距離を、部屋の高さよりも短く形成したので、部屋の壁による遮蔽効果が確実になり、その結果均一な膜厚を得ることができる。つまり、落下防止手段を兼ねる電極によって支持される被めっき物は、部屋内に隠れた状態となるため、電気的に十分に均一な遮蔽効果が得られる。
【００１９】
請求項１２に記載のめっき方法の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか１項において、被めっき物の形状が、内周面を有する形状であることを特徴とする。本発明方法は、被めっき物が内周面を有する形状の場合でも内外周の膜厚をほぼ均一に制御できるので、例えばリング形状や円筒形状をした被めっき物に対して特に有効である。
【００２０】
請求項１３に記載のめっき方法の発明は、請求項１から請求項１２のいずれか１項において、被めっき物の材質が磁石であることを特徴とする。本発明方法は、金属に対しても、あるいは非金属に対しても良好なめっきを施すことができる方法であり、特に、通常の方法では精密なめっきを施しにくい材質である磁石（例えば焼結磁石、ボンド磁石、鋳造磁石等）に対しても精密な被膜形成が可能である。従って、本発明のめっき方法は、磁石へのめっきに最適な方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のめっき方法を実施するために適しためっき治具の一例の概要を示す斜視図である。このめっき治具１００は、電気めっき用の治具であり、左右のフレーム１３ａ、１３ｂの間に回動自在に支持体としての２つのトレイ１０ａ、１０ｂを備えている。このトレイ１０ａ、１０ｂには、それぞれ被めっき物のワーク７０を配置する部屋として複数のセル３０が形成されている。
【００２２】
図２は、めっき治具１００を正面から見た状態であり、ここではトレイ１０ａおよび１０ｂが略垂直に立った状態を示しており、各セル３０にはワーク７０が配置されている。
フレーム１３ａには、第１歯車２１、第２歯車２３、第３歯車２５が互いに係合した状態で配備されている。第２歯車２３はトレイ１０ａに、また第３歯車２５はトレイ１０ｂに、それぞれフレーム１３ａの貫通穴（図示せず）を通して連結されている。第１歯車２１は、フレーム１３ａを挟んで反対側の駆動モータ２７と接続している。
【００２３】
めっき治具１００の上部には支柱１５が設けられ、この部分を把持して移動やめっき浴への浸漬を行うことができる。めっき治具１００の正面側と背面側は開放されており、また、底部にも開口部１９が設けられ、めっき浴中に浸漬した状態でセル３０内にめっき液が容易に侵入できる構造になっている。
【００２４】
めっき治具１００の左右フレーム１３ａ、１３ｂの上部には、前後４箇所に金属などの導電性材料で構成される引っ掛け部１７が設けられ、めっき浴に浸漬した状態でこの引っ掛け部１７をめっき槽５０に渡した棒状物に懸架できるようになっている（図６参照）。
【００２５】
また、歯車２３（歯車２５）の中心部は、ここでは図示しない配線が接続可能に構成されており、トレイ１０のシャフト３４（図３参照）までを電気的に接続可能にしている。
【００２６】
ここで、図３〜図５を参照しながら、トレイ１０（１０ａ、１０ｂ）の詳細を説明する。図３はトレイ１０の斜視図、図４は同展開斜視図である。本例のトレイ１０には、一列７個のセル３０が二列に形成されている。セル３０は、平面視で角を丸めた四角形形状であり、後述するように、トレイ１０がどの回動位置に変位した状態においても、一の安定位置と他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがないように、斜めに形成されている。
【００２７】
トレイ１０の両面には、同じ列のセル３０のすべてに渡設した状態で、片面４本ずつの陰極線３３が配設されている。陰極線３３は、例えばステンレス、鉄、銅、チタン、カーボンなどの導電性材料で構成され、両端部において同様に導電性の材料で形成された固定具３１ａ、３１ｂまたは固定具３２ａ、３２ｂに接合している。
【００２８】
陰極線３３は、各セル３０の天部（上部）および底部（下部）の空間において露出しており、セル３０内に配置される被めっき物としてのワーク７０に接触して通電させる作用とともに、ワーク７０の落下を防止する落下防止手段としての機能も有している。ワーク７０がめっき浴中に落下すると、ワーク７０から金属が溶出し、めっき性能に悪影響を与えることがあるが、落下防止手段を設けることにより、かかる事態を防止することができる。また、めっき浴中でトレイ１０を回動させると、ワーク７０がセル３０内で浮き上がり、下側の陰極線３３から離れることがあるが、両面に陰極線３３を配備することによって、浮き上がった状態でも上側の陰極線３３に接触してワーク７０の導通状態を確保できるという効果もある。なお、陰極線３３の本数は、セル３０の片側２本に限るものではなく、１本あるいは３本以上配備することもできる。また、陰極線３３は並行な配置に限らず、例えば格子状に配備してもよい。
【００２９】
前記したように、陰極線３３は、セル３０からワーク７０が抜け落ちないように落下防止手段としても機能するが、陰極を他の位置、例えばセル３０の内壁に配置するのであれば、陰極線３３に替え、トレイ１０の両側に落下防止手段として合成樹脂製の繊維や網などを配備することも可能である。
【００３０】
固定具３１ａ、３１ｂは、それぞれシャフト３４を備えている。このシャフト３４は、回動軸として作用し、図示しない係合手段により第２歯車２３または第３歯車２５と係合できるようになっている。シャフト３４は導電性を持つ固定具３１ａ、３１ｂと一体に形成されており、第２歯車２３または第３歯車２５の中心部を介して図示しない配線と電気的に接続可能になっている。また、固定具３２ａ、３２ｂは、シャフト３４を有しない以外は固定具３１ａ、３１ｂと略同様の構成である。
【００３１】
図４に示すように、トレイ１０は２枚の基板１１ａ、１１ｂを重ね合わせた構造である。基板１１ａ、１１ｂは、セル３０となる開口１２が列状に形成されている。トレイ１０を構成する基板１１ａ、１１ｂは、例えば合成樹脂などの非導電性材料により形成されているので、ワーク７０を支持する機能のほか、遮蔽板としても作用する。また、トレイ１０は、回動の際にめっき浴を攪拌する作用を十分に発揮させるために、開口１２以外の面積も十分に確保した構造になっている。基板１１ａ、１１ｂの片面には、それぞれ陰極線３３が埋設できるような溝１６が設けられている。
【００３２】
固定具３１ａ、３１ｂ（３２ａ、３２ｂ）は、金属製ボルト等により、ねじ穴３６、および突片３５に形成されたねじ穴３８において、トレイ１０を構成する基板１１ａ（１１ｂ）に固定されている。そして、上下の固定具３１ａと固定具３２ａ、および固定具３１ｂと固定具３２ｂは、二枚の樹脂板１１ａ、１１ｂを挟み込むようにして装着される。つまり、上下の固定具３１ａと固定具３２ａは、上下の突片３５のねじ穴３８を貫通する金属製ボルト等を介して電気的な接続状態が確保できるように構成されている。このようにトレイ１０を構成する導電性を持った固定具に無駄な金属析出を抑えるための被覆を施しながら、金属製ボルト等を介しての通電を可能としている。
【００３３】
図５は、トレイ１０の要部断面図であり、セル３０内にリング状のワーク７０を配置した状態である。ワーク７０は、下側の陰極線３３ｃ、３３ｄと接触した状態でセル３０内に置かれている。トレイ１０が回動して天地反転した状態になると、ワーク７０も天地反転し、陰極線３３ａ、３３ｂに接触することが理解される。
【００３４】
セル３０内のワーク７０は、めっき中にセル３０を構成する非導電性の基板１１ａ、１１ｂにより遮蔽される。特に、ワーク７０の外周面７０ａがセル３０の壁面に当接もしくは近接した状態になると、非導電性のセル３０の壁により外周面７０ａにおける当接部位もしくは近接部位には被膜が形成されにくくなる。このため、例えばリング状など内周面７０ｂと外周面７０ａを有するワーク７０において、内外周の膜厚を均一に制御できるようになる。
【００３５】
図５から見て取れるように、本例では十分な遮蔽効果を得るために、ワーク７０の高さｈ１よりも、非導電性のセル３０の壁面の高さＨを大きくしている。例えば、ｈ１＝Ｈとした場合は、遮蔽が不十分になり、ワーク７０の特に上下面付近の外周面において膜厚が厚く形成されてしまうことがある。
【００３６】
また、同様に十分な遮蔽効果を得るために、陰極線３３がセル３０内に食い込むように配設されている。
すなわち、陰極線３３は基板１１ａおよび１１ｂに形成した溝１６内に埋設されるように装着されており、セル３０の内部に陰極線３３が突出した状態になる。従って、上下の陰極線３３間の距離ｈ２は、セル３０の壁面の高さＨよりも小さくなる。その結果、陰極線３３に支持されるワーク７０は、セル３０内に納まり、その壁面に隠れるようになるので、十分な遮蔽効果が得られる。また、基板１１ａおよび１１ｂに形成した溝１６内に陰極線３３を埋設することで、しっかりと固定することが可能となり、撓みや歪み、ずれ等を防止できる。
【００３７】
なお、本例では、上下の陰極線３３間の距離ｈ２とワーク７０の高さｈ１との差を１ｍｍ程度に設定している。このｈ２とｈ１の差が大きくなり過ぎると、トレイ１０の動作とは無関係にワーク７０がセル３０内で反転したり、縦横が入れ替わったりして、一方向の回転を制御できなくなることがあるので、ワーク７０の形状に応じて上下の陰極線３３間の距離ｈ２を調整することが好ましい。
【００３８】
図６は、めっき治具１００をめっき槽５０に配置した状態である。めっき治具１００は、４箇所の引っ掛け部１７において、棒６０ａ、６０ｂに掛架され、所定位置まで浸漬される。前記したようにシャフト３４は第２歯車２３または第３歯車２５の中心部を介して外部と電気的に接続可能になっているため、該中心部まで配線を施すことにより、トレイ１０ａ、１０ｂの陰極線３３まで通電される。そして、めっき治具１００の両側に陽極４１を配備することにより、電気化学反応が生じてめっき浴５０中の金属イオンが陰極線３３に接触しているワーク７０の表面に析出して被膜が形成される。
【００３９】
めっき治具１００を用いてめっきを行う場合、第１歯車２１は、駆動モータ２７により所定の速度で回動する。第１歯車２１の動きは、一方向への回転でも、正逆方向への回転でも、あるいは回転まで至らない揺動でもよい。なお、駆動モータ２７を設けない場合は、この動作を手動で行うこともできる。第１歯車２１の回動は、第２歯車２３に伝達され、第２歯車２３を回動させる。同様に第２歯車２３の回動は、第３歯車２５に伝えられ、第３歯車２５を回動させる。例えば、第１歯車２１が、図６中矢印で示す方向に回転するとき、第２歯車２３、第３歯車２５は、それぞれ矢印の方向に回転する。
【００４０】
第２歯車２３および第３歯車２５の回動は、シャフト３４を介してトレイ１０ａ、１０ｂにそのまま伝達され、トレイ１０ａ、１０ｂが回動（回転または揺動）する。
【００４１】
図７に、トレイ１０の回動と、セル３０内のワーク７０の動きを示す。なお、ここでは説明の便宜上、片側のセル３０のみを図示することにした。まず、トレイ１０が図７（ａ）に示すＡ位置からＢ位置まで、図中細い矢印で示す方向に回転する場合を考える。Ａ位置では、セル３０内のワーク７０は、最も端部よりの位置、つまり、セル３０の内壁面に当接した位置にある。トレイ１０がＢ位置まで回転するに従って、セル３０内のワーク７０は、太い矢印で示す方向に向け、少しずつ基端側にセル３０内を移動していく。より具体的には、ここでは図示しない陰極線３３に摺接しながら移動することになる。
【００４２】
トレイ１０がＣ位置まで回転すると、セル３０内のワーク７０は完全に基端側よりの位置、つまりセル３０における先の壁面とは対向する壁面に当接した状態になる。
【００４３】
トレイ１０が、図７（ｂ）に示すＤ位置になるとワーク７０は反転し、セル３０の反対側の陰極線３３に当接した状態になる。Ｄ位置から、さらにトレイ１０が細い矢印方向に回転しＥ位置までくると、反転したワーク７０は再びトレイ１０の端部側へ向けセル３０内を太い矢印で示す方向に移動していく。トレイ１０がさらに回転してＦ位置までくると、ワーク７０はセル３０の内壁に当接した状態となり、やがて再び反転して図７（ａ）のＡ位置の状態まで戻る。このように、トレイ１０の回転により、ワーク７０はセル３０内を移動するとともに、トレイ３０が反転するとワーク７０も反転する。なお、図７（ａ）、（ｂ）における太い矢印は、セル３０内におけるワーク７０の動きの方向を示すものであるが、この動きは重力によって与えられる。
【００４４】
図８は、本発明めっき方法におけるワーク７０の動きを説明するための模式図である。ここでは、適宜図７も参照しながら説明する。なお、図８（ａ）〜（ｄ）において、太い矢印は、ワーク７０の移動方向を、細い円弧の矢印はワーク７０の回転方向を示す。また、各図の側部に描かれた両端に矢印を持つ線Ｙは、トレイ１０の基端部（回動中心）と端部を最短距離で結ぶ線方向を示している（以下、「Ｙ軸」と記すことがある）。
【００４５】
まず、図８（ａ）では、ワーク７０はセル３０内の一の安定位置に支持された状態である。このときセル３０は図７（ａ）のＡ位置にあると仮定する。
【００４６】
図８（ａ）の状態から、トレイ１０が図７（ａ）のＢ位置を過ぎてＣ位置までに変位するに従い、セル３０内のワーク７０は、トレイ１０の基端部側へ向けセル３０内を移動していく。具体的には、セル３０の下部に配設された陰極線３３（図示せず）に摺接しながらセル３０の対向壁面まで移動する。そして、対向部壁面に衝突したワーク７０は、図８（ｂ）に示すように、セル３０内の対向壁面に沿うように回転しながら太い矢印で示す方向に移動していき、このセル３０における他の安定位置まで到達する［図８（ｃ）の位置］。
【００４７】
さらにトレイ１０を回転させ、図７（ｂ）のＤ位置、Ｅ位置を経てＦ位置まで変位させた場合、ワーク７０は天地反転し、図８（ｃ）において太い矢印で示す方向に移動していく。具体的には下部に配設された電極に摺接しながらセル３０の対向部壁面まで移動する。トレイ１０の回転により、セル３０の対向部壁面に衝突したワーク７０は、対向部壁面に沿うように回転しながら、図８（ｄ）中の太い矢印で示す方向に移動していき、このセル３０における元の安定位置まで到達する［図８（ａ）の状態］。
【００４８】
以上の動作を繰返すことにより、ワーク７０はセル３０中を一方向に非連続的に回転しながら移動していく。トレイ１０を回転させたに限らず、３６０°未満の角度で揺動させた場合でも、ワーク７０が自重によりセル３０内を移動する角度であれば、同様に一方向の回転が得られる。この一方向の回転は、トレイ１０の回動ベクトル軸に対して直角なベクトルを持つ回転である。この回転により、内周面７０ｂを有するリング状のワーク７０において、内外周に均一な膜厚のめっきが施される。
【００４９】
すなわち、ワーク７０の回転により、ワーク７０の外周面７０ａがセル３０の壁面と当接する部位が順次変わる結果、均一な遮蔽効果により外周面７０ａの膜厚は均一になる。
また、ワーク７０の外周面７０ａはセル３０の壁により適宜遮蔽されるので、被膜形成が抑制され、外周面７０ａのめっき被膜のみが厚くなることがなく、めっき被膜が形成されにくいワーク７０の内周面７０ｂとの膜厚差を小さく改善することができる。
さらに、ワーク７０の端面における陰極線３３との接触部位は、ワーク７０の回転に伴って短時間で変わっていくため、陰極線３３と固着することがない。通常、ワーク７０の被膜が電極に固着すると、被膜の欠損（めっき剥がれ）を引き起こし、装飾めっきとしての外観的な不具合や金属系被めっき物の錆び発生要因となることが知られているが、本発明ではかかる事態を防止でき、治具痕も一切残らない。
【００５０】
また、トレイ１０が１８０℃以上回転する場合には、落下防止手段（陰極線３３）をセル３０の上下に配置することにより、ワーク７０の両端面が交互に接触することになるため（図７参照）、ワーク７０の両端面の膜厚も均一にすることが可能になる。
【００５１】
図８では、平面視が四角形のセル３０をＹ軸に対して斜めになるように、例えば角度θをもたせて配置しているが、同じ四角形でもＹ軸との角度θを変えることにより（これは、セル３０の形状を変えることを意味する）回転量を調節できることは同図から容易に理解される。
【００５２】
セル３０の形状（平面視）は、四角形に限るものではない。図９に、セル３０の形状（平面視）の例を示す。図中、（ａ）は平行四辺形、（ｂ）は台形、（ｃ）は５角形、（ｄ）は三角形、（ｅ）は楕円形、（ｆ）はトラック形を示し、矢印はワーク７０の移動方向を示す。矢印の長短は、移動距離の長短を示しており、破線は回転を伴わない移動を示す。図９から見て取れるように、セル３０の形状によりワーク７０の回転量を変化させることができる。また、セル３０の形状が同じならば、ワーク７０の回転は常に一方向である。
【００５３】
本発明のめっき方法は、通常のめっき工程と条件に従い実施できる。本発明方法により電気めっきを行う場合の概要を例示すると、まず、ワーク７０をセル３０内にセットし、必要に応じて洗浄を行った後、所定電流の下で無光沢電気めっきや半光沢めっきもしくは光沢電気めっきを行う。めっき物は、洗浄した後、乾燥することにより、最終めっき製品が得られる。
【００５４】
被めっき物としてのワーク７０としては、例えば円板状、円筒状、リング状、球などのセル３０内で周方向に回転し易い形状のものが好ましい。特に電気めっきにおいては、円筒状、リング状などの内周面７０ｂを有し、通常の方法では内外周で膜厚が不均一になりやすい形状のワーク７０に有効である。
【００５５】
被めっき物の材質としては、金属でも非金属でもよいが、金属と非金属の複合物や空孔を伴う金属など、通常の方法では精密なめっきを施しにくい材質に対しても有効である。かかる材質としては、例えば焼結合金、樹脂と粉末金属の複合物、鋳造合金等を挙げることができ、より具体的には、例えば焼結磁石、ボンド磁石、鋳造磁石等が挙げられる。
【００５６】
上記磁石原料としては、例えば以下の［１］〜［６］が挙げられるが、特にこれに限定はされない。
［１］Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本成分とするもの。
［２］Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金属（ＴＭ）と、Ｂとを基本成分とするもの。
［３］Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）と、Ｆｅを主とする遷移金属（ＴＭ）と、Ｎを主とする格子間元素とを基本成分とするもの。
［４］Ｒ（ただし、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）とＦｅ等の遷移金属（ＴＭ）とを基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接して（粒界相を介して隣接する場合も含む）存在する複合組織（特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものがある）を有するもの。
［５］前記［１］〜［４］の組成のもののうち、少なくとも２種を混合したもの。
［６］前記［１］〜［４］の組成のもののうち、少なくとも１種とフェライト粉末（例えば、ＳｒＯ・６Ｆｅ_２Ｏ_３等のＳｒ―フェライト等）を混合したもの。
また、ボンド磁石に使用される結合樹脂（バインダー）としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、一般的にナイロンと称されるポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５７】
一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５８】
本発明のめっき方法は、非常に均一なめっき被膜を簡易な器具で形成させることができるとともに、治具痕等に起因するめっき被膜の欠損が生じないことから、ハードディスク用モータに用いるリング状磁石などの高寸法精度、高防錆、防発塵等が要求される用途で使用されるワーク７０のめっきに最適である。
【００５９】
【作用】
図８に示すように、トレイ１０の回動に伴ってセル３０内におけるワーク７０は重力によって移動する。この移動を利用し、ワーク７０の移動経路がＹ軸［図８参照］と重ならないように工夫することにより、セル３０内でワーク７０を一定方向に回転させることが可能になる。このことは、トレイ１０が回動途中で起立した状態になることを考えると容易に理解できる。トレイ１０が起立した状態（図７のＣ位置、Ｆ位置）では、Ｙ軸は鉛直方向と重なる。従って、例えばセル３０内における安定位置を結ぶ線がＹ軸と重なる場合（例えば、平面視で真円や菱形の場合など）、セル３０内のワーク７０は、自由落下に近い状態でＹ軸に沿って最短距離で移動してしまう。このような動きの場合、セル３０内でワーク７０を一方向に回転させることは出来ない。仮に回転が生じたとしても、その方向を制御できないため、回転量の制御も不可能になる。
【００６０】
しかし、ワーク７０のセル３０内における一の安定位置［図８（ａ）の位置］と他の一の安定位置［図８（ｃ）の位置］を結ぶ直線がＹ軸（鉛直方向）と重ならないようにすれば、移動途中でワーク７０をセル３０の壁面に接触させて回転を与えることが可能になる。この回転は一定方向であるため、回転量の制御も容易になる。しかもワーク７０の回転は、トレイ１０の回動とセル３０の形状により与えられるため、複雑な機構は必要としない。
【００６１】
セル３０内でワーク７０を効率よく回転させるためには、図８および図９に例示したように、セル３０の形状をＹ軸に対して非線対称な形状にすることが好ましい。このようにすると、一の安定位置である図８（ａ）の位置と、他の一の安定位置である図８（ｃ）の位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状のセル３０を容易に作り出すことができる。つまり、トレイ１０の回動動作の中で、ワーク７０が重力により一の安定位置から他の一の安定位置へ移動する途中で、セル３０の壁面の少なくとも１箇所の当接部位に接触するような構造になりやすいので、被めっき物に回転を与えることが可能になる。このようにワーク７０を配置するセル３０の形状を制御することによって、所望の回転をワーク７０に与え、均一な被膜を形成することが可能になる。
【００６２】
【実施例】
次に、実施例、比較例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。
【００６３】
本発明のめっき方法とバレル治具等を用いるめっき方法により、それぞれめっきを行い得られためっき製品の膜厚や外観を比較した。めっきの条件は以下の通りである。
【００６４】
＜被めっき物＞
被めっき物には、外径１９ｍｍ、内径１７ｍｍ、高さ３．６ｍｍのリング状希土類ボンド磁石を用いた。
この磁石においては、合金組成がＲ−ＴＭ−Ｂ系合金で構成される磁石粉末（ＭＱＩ社製のＭＱＰ−Ｂ粉末）と、エポキシ樹脂と、少量のヒドラジン系酸化防止剤とを混合し、これらを常温で３０分間混練して、ボンド磁石用組成物（コンパウンド）を作製した。
このとき、磁石粉末、エポキシ樹脂、ヒドラジン系酸化防止剤の配合比率（重量比率）は、それぞれ９５ｗｔ％、４ｗｔ％、１ｗｔ％であった。
次いで、このコンパウンドを秤量してプレス装置の金型内に充填し、無磁場中にて、常温にて、圧力１３７０ＭＰａで圧縮成形してから、１７０℃でエポキシ樹脂を加熱硬化させ、円筒状のボンド磁石を得た。このボンド磁石に対して、その高さ方向の研磨処理を施した。その後、ボンド磁石を、バレル研磨法により各稜がＲ０．２になるまで研磨し、これを磁石本体とした。
【００６５】
＜めっき条件＞
（１）本発明方法：
被めっき物を図１のめっき治具にセットし、洗浄後、５０℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを２Ａ／ｄｍ^２で３０分間行い、次いで５０℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを２Ａ／ｄｍ^２で２０分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
１バッチあたりの処理個数は２８個とし、めっき中のトレイの回転速度は３〜４ｒｐｍとした。
【００６６】
（２）バレル法：
バレル治具（既知の構成のもの）を用いた。被めっき物をバレル治具にセットし、洗浄後、５０℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを１Ａ／ｄｍ^２で１００分間行い、次いで５０℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを１Ａ／ｄｍ^２で６０分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
【００６７】
１バッチ（バレル）あたりの処理個数は３０個とし、同時にバレル内に直径５ｍｍのニッケル球を２００ｍｌ投入した。また、めっき中のバレルの回転速度は３〜４ｒｐｍとした。
【００６８】
（３）片面陰極治具によるめっき：
図１０に示す構成の片面陰極のめっき治具を用いた。この治具は、合成樹脂等の非導電性板状部材（図４および図５の基板１１に準じる）に形成されたセル１３０内に個別にワーク７０を支持するものであり、ワーク７０の下端が陰極線１３３に接触するように配置する。めっき浴中の陽極の配置は図３に準ずる。
【００６９】
被めっき物をめっき治具にセットし、洗浄後、５０℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを２Ａ／ｄｍ^２で３０分間行い、次いで５０℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを２Ａ／ｄｍ^２で２０分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
【００７０】
１バッチあたりの処理個数は１０個とし、めっき時間中は、３０秒に１回の頻度で手動により揺動した。なお、ここでいう「揺動」は治具が陰極線１３３に固着しないように水平方向にずらすことをいう。揺動後は、セル１３０の壁面とのギャップが均等になるように、出来るだけセル１３０の中央にワーク７０が位置するようにした。
【００７１】
（４）補助陽極治具によるめっき：
図１１に示す構成の補助陽極を備えためっき治具を用いた。この治具は、陰極を兼ねる円環状支持具１３１の中央にニッケル製の補助陽極１３５を備えるもので、ワーク７０は、円環状支持具１３１に設けた３つのリブ１３７により外周において３点支持されて配置される。めっき浴中の陽極の配置は図３に準ずる。
【００７２】
被めっき物をめっき治具にセットし、洗浄後、５０℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを１Ａ／ｄｍ^２で６０分間行い、次いで５０℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを２Ａ／ｄｍ^２で２０分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
【００７３】
１バッチあたりの処理個数は１６個とし、めっき時間中は、静止状態に置いた。なお、外周にはリブ１３７との当接による治具痕が残るため、後述するめっき膜厚の測定ではその部分を避けて測定した。
【００７４】
＜測定および結果＞
（１）　得られためっき製品について、外周面、内周面、端面Ａ、端面Ｂの膜厚を測定するとともに外観を目視にて観察した。その結果を表１および図１２に示す。
【００７５】
【表１】

【００７６】
表１および図１２から見て取れるように、本発明めっき方法を用いてめっきを施しためっき製品は、外周、内周、端面Ａ、端面Ｂにおける膜厚差が少なく、均一であった。また、セル３０内を転動することにより、治具痕も残らなかった。
【００７７】
これに対して、バレル治具によるめっきでは、内周面と外周面の膜厚のばらつきが大きかった。また、片面陰極治具によるめっきでは、両端面の膜厚の不均一さが顕著であった。これは、下側の端面Ａと上側の端面Ｂで遮蔽効果に差が生じるためと考えられる。
【００７８】
補助陽極治具を用いためっきでは、膜厚のばらつきはさほど大きくないが、めっき製品への異物の付着が見られた。この異物は、補助陽極１３５に使用したニッケルが脱離したものと考えられる。また、前記したように外周面に治具痕が残った。
【００７９】
なお、別途、補助陽極として不溶性陽極材料（ＳＵＳ、チタン−白金、カーボンなど）を使用した場合についても試験を行ったが、陽極効果は殆ど得られず、内外周の膜厚差を改善することは出来なかった。
【００８０】
（２）本発明方法によるめっき製品と、片面陰極治具によるめっき製品について部位による膜厚のばらつきを調べた。
【００８１】
得られためっき製品の中から任意に抽出したサンプルについて、図１３に示す１２箇所における膜厚を測定した。本発明方法による場合の結果を図１４に、片面陰極治具による場合の結果を図１５に、それぞれ示す。
【００８２】
この結果から、本発明方法により得られるめっき製品は、片面陰極治具を用いるめっき製品に比べて▲１▼内周、外周、端面Ａ、端面Ｂにおける膜厚のばらつきが少なく、かつ▲２▼部位ごとの膜厚のばらつきも少ないことが示された。
【００８３】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【００８４】
【発明の効果】
本発明のめっき方法によれば、めっき被膜の膜厚が均一になり、精度の高いめっきを施すことが可能になる。
すなわち、被めっき物を必ず一方向に向けて回転させるため、膜厚を均一に制御することができる。また、被めっき物を回転させるため、めっき製品に治具痕が残ることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に使用可能なめっき治具の一態様を示す斜視図である。
【図２】図１のめっき治具のトレイを起立させた状態の正面図である。
【図３】トレイの斜視図である。
【図４】トレイの展開斜視図である。
【図５】トレイの要部断面図である。
【図６】図１のめっき治具の使用状態の説明に供する図面である。
【図７】トレイの回動動作とワークの移動の説明に供する図面である。
【図８】セル内におけるワークの移動の説明に供する図面である。
【図９】セルの形状の例を説明する図面である。
【図１０】片面陰極治具の説明に供する図面である。
【図１１】補助陽極治具の説明に供する図面である。
【図１２】めっき方法の相違による部位ごとの膜厚を示すグラフ図である。
【図１３】めっきを施したリング状磁石の膜厚の測定部位を示す図面である。
【図１４】本発明方法によりめっきを施した場合の部位ごとの膜厚を示すグラフ図である。
【図１５】片面陰極治具を用いてめっきを施した場合の部位ごとの膜厚を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０　トレイ
１２　開口
３０　セル
１３　フレーム
１５　把持部
１６　溝
１７　引っ掛け部
１９　開口部
２１　第１歯車
２３　第２歯車
２５　第３歯車
３１ａ、３１ｂ　固定具
３２ａ、３２ｂ　固定具
３３　陰極線
３４　シャフト
３５　突片
３６　ねじ穴
３８　ねじ穴
４１　陽極
５０　めっき槽
５１　めっき液
６０ａ、６０ｂ　棒
７０　ワーク
１３０　セル
１３１　円環状支持具
１３３　陰極線
１３５　補助陽極
１３７　リブ

Claims

めっき浴中に被めっき物を浸漬し、表面に被膜を形成させるめっき方法であって、
回動自在な支持体内部に配置した被めっき物を、該支持体を回動させることにより一定方向に非連続的に回転させてめっきを施すことを特徴とする、めっき方法。
めっき浴中に被めっき物を浸漬し、表面に被膜を形成させるめっき方法であって、
被めっき物を回動自在な支持体内部に配置し、該支持体を回動させることにより、被めっき物を該支持体の回動ベクトル軸に対して直角なベクトルをもつ一定方向に回転させてめっきを施すことを特徴とする、めっき方法。
請求項１または請求項２において、被めっき物を、前記支持体に設けた、外部と連通し、かつ被めっき物の落下防止手段を備えた部屋の中に個別に配置してめっきを行うことを特徴とする、めっき方法。
請求項３において、前記部屋の形状により被めっき物の回転量を制御することを特徴とする、めっき方法。
請求項４において、前記部屋は、前記支持体の回動時に転動する被めっき物を一定時間安定的に支持する少なくとも二つの安定位置を有し、
該少なくとも二つの安定位置のうち、一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する途中で、前記部屋の壁面の少なくとも１箇所の当接部位に接触させることにより、被めっき物を回転させることを特徴とする、めっき方法。
請求項５において、前記部屋の形状は、前記支持体がどの回動位置に変位した状態においても、前記一の安定位置と前記他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状であることを特徴とする、めっき方法。
請求項１から請求項６のいずれか１項において、前記支持体の回動により、めっき浴の攪拌を行うことを特徴とする、めっき方法。
請求項３から請求項６のいずれか１項において、めっき方法が電気化学反応により、めっき浴中の金属イオンを被めっき物の表面に析出させて被膜を形成させる電気めっきであり、
前記部屋の壁は被導電性の材質で形成されていることを特徴とする、めっき方法。
請求項８において、前記部屋の上部および下部には電極が配備され、前記支持体が回動して上下に反転する動作に伴い、前記部屋内の被めっき物も上下に反転して、いずれかの電極に接触するようにしたことを特徴とする、めっき方法。
請求項９において、前記電極が、前記落下防止手段を兼ねることを特徴とする、めっき方法。
請求項１０において、前記上部の電極と下部の電極との距離が、前記部屋の高さよりも短く形成されていることを特徴とする、めっき方法。
請求項１から請求項１１のいずれか１項において、被めっき物の形状が、内周面を有する形状であることを特徴とする、めっき方法。
請求項１から請求項１２のいずれか１項において、被めっき物の材質が磁石であることを特徴とする、めっき方法。