電着工具の作製方法および装置
【課題】硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部へ固定される硬質粒子の数量を制御できる電着工具の作製装置を提供することにある。
【解決手段】台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、めっき液１０１が溜められるめっき液槽１０２と、めっき液１０１内に配置され、めっき液槽１０２に移動可能に支持された台金１０３と、台金１０３へ硬質粒子１０４を供給する硬質粒子供給器具１０５と、台金１０３とめっき液１０１へ電流を供給する整流器１１１と、台金１０３を移動しつつ、硬質粒子供給器具１０５を制御して台金１０３へ硬質粒子１０４を供給すると共に、整流器１１１を制御して台金１０３とめっき液１０１へ電流を供給して台金１０３に硬質粒子１０４をめっきで固定する制御装置１１５を具備する。
【解決手段】台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、めっき液１０１が溜められるめっき液槽１０２と、めっき液１０１内に配置され、めっき液槽１０２に移動可能に支持された台金１０３と、台金１０３へ硬質粒子１０４を供給する硬質粒子供給器具１０５と、台金１０３とめっき液１０１へ電流を供給する整流器１１１と、台金１０３を移動しつつ、硬質粒子供給器具１０５を制御して台金１０３へ硬質粒子１０４を供給すると共に、整流器１１１を制御して台金１０３とめっき液１０１へ電流を供給して台金１０３に硬質粒子１０４をめっきで固定する制御装置１１５を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着工具の作製方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼鋳物などの仕上げ加工に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒などの硬質粒子を台金の砥部（作用部）に電着法により固着させた電着工具が用いられている。電着工具の一例につき図１９を用いて説明する。図１９（ａ）に電着工具の一例の平面を示し、図１９（ｂ）にその断面を示すように、電着工具４０は硬質粒子４１をめっき法で台金４２の作用部４２ａに固定している工具である。
【０００３】
上述した電着工具４０は、台金４２の表面に数μｍ程度の電気Ｎｉめっき層が形成され（Ｎｉストライクめっきされ）、次いでダイヤモンド砥粒あるいはｃＢＮ砥粒などの硬質粒子４１がＮｉめっきで仮固定（担持）される。次いで、必要に応じて余分な硬質粒子が除去され、継続してＮｉめっきを施すことで、Ｎｉめっき４３で硬質粒子４１を固定した電着工具４０が製造される。
【０００４】
上述した台金への硬質粒子の担持方法として、充填法や分散めっき法が挙げられる。
ここで、充填法につき、その作製工程の一例を示す図２０を用いて具体的に説明する。
【０００５】
充填法では、図２０に示すように、最初に、電着工具の台金に対して脱脂処理が行われ（ステップＳ２１）、この処理の後に活性化処理が行われる（ステップＳ２２）。続いて、活性化処理された電着工具に対してＮｉストライキめっき処理が行われる（ステップＳ２３）。続いて、Ｎｉストライクめっき処理された電着工具に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ２４）。この処理により、台金に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒などの硬質粒子が仮固定される。
【０００６】
ここで、上述した担持めっき処理を行う装置（電着工具の作製装置）につき図２１を用いて説明する。この図２１に示すように、めっき液４０１が溜められるめっき液槽（図示せず）内に硬質粒子槽４０２が配置される。硬質粒子槽４０２内に硬質粒子４０３が溜められる。この硬質粒子槽４０２には台金４０４が配置される。めっき液４０１内に電極４０５が配置される。整流器４０６は、台金４０４と導線４０７で接続され、電極４０５と導線４０８で接続される。そして、めっき液４０１と台金４０４へ電流を供給することにより、台金４０４の表面に硬質粒子４０３が仮固定される。
【０００７】
上述したステップＳ２４の処理を所定時間行った後に、硬質粒子が表面に仮固定された台金がめっき液４０１から取り出され、水洗いなどの処理を行うことで余分な硬質粒子が除去される（ステップＳ２５）。続いて、余分な硬質粒子が除去された台金に対して、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきなどの固定めっき処理が行われる（ステップＳ２６）。続いて、固定めっき処理済みの台金を水洗いなどした後に乾燥処理が行われ（ステップＳ２７）、電着工具が作製される。
【０００８】
他方、分散めっき法につき、その作製工程の一例を示す図２２を用いて具体的に説明する。この分散めっき法は、上述した充填法における、ステップＳ２４の担持めっき処理工程およびステップＳ２５の余分な硬質粒子除去処理工程のみを変更したものであり、それ以外は同一の工程を有する。この充填法と同一の作製工程には同一符号を付記しその説明を省略する。
【０００９】
分散めっき法では、図２２に示すように、Ｎｉストライクめっき処理された台金に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ３１）。この処理により、台金に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒などの硬質粒子が仮固定される。
【００１０】
ここで、上述した担持めっき処理を行なう装置（電着工具の作製装置）につき図２３を用いて説明する。この図２３に示すように、電着工具の作製装置は、めっき液５０２と硬質粒子５０３が溜められるめっき液槽５０１を具備する。めっき液面５０２ａの下方には、台金５０４、および２つの電極５０５が配置される。２つの電極５０５は台金５０４と離間して配置される。整流器５０６は、台金５０４と導線５０７で接続され、電極５０５と導線５０８で接続される。めっき液槽５０１内には下端部にプロペラ５０９が取り付けられた軸体５１０が回転可能に配置される。この軸体５１０を回転することで、めっき液５０２が攪拌されて、硬質粒子５０３がめっき液５０２中で浮遊した状態で分散される。そして、この状態で台金５０４とめっき液５０２へ電流を供給することにより、台金５０４の表面に当該台金５０４に接触した硬質粒子５０３が仮固定される。
【００１１】
上述したステップＳ３１の処理を所定時間行った後に、上述しためっき液槽５０１から取り出される。そして、めっき液５０２のみが溜められためっき液槽内に配置され、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきの固定めっき処理が行われる（ステップＳ２６）。続いて、固定めっき処理済みの台金を水洗いなどした後に乾燥処理が行われ（ステップＳ２７）、電着工具が作製される。
【００１２】
【特許文献１】特公平８−２２５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述した充填法では、台金の表面に硬質粒子を固定することができるものの、粒子の密度（硬質粒子の占有面積（硬質粒子の個数×１つの硬質粒子の大きさ）／電着工具の作用部の面積（硬質粒子が固定された部位の面積））が高いもの（最密充填）しかできず、隣接する硬質粒子の間隔が狭いと、研削したときに生じる切子の逃げる箇所が少なく、そこに切子が溜まると、作用部にて硬質粒子の突起が無くなり平坦になる。その結果、研削機能を発揮できず工具寿命を短くしてしまう可能性があった。また、余分な硬質粒子を除去することで、隣接する硬質粒子の間隔を広くすることができるものの、この作業を行う分だけ煩雑となる上に、硬質粒子が作用部に均一に分散した状態とすることが困難であった。
【００１４】
上述した分散めっき法では、粒子密度の制御ができるものの、硬質粒子が例えば３０μｍ以上の大きさになると硬質粒子の沈降速度が大きくなる為、めっき液中で硬質粒子を均一に分散することが困難となる。その結果、台金へ硬質粒子を均一に固定することが不可能となり、工具の寿命にばらつきが生じてしまう可能性があった。他方、めっき液の攪拌速度を早くすることで、めっき液中に硬質粒子を均一に拡散させることが考えられるが、硬質粒子が台金に衝突する速度が大きくなり、硬質粒子が台金に仮固定される前にめっき液中を移動する。その結果、台金に硬質粒子を仮固定できない可能性があった。
【００１５】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部へ固定される硬質粒子の数量を制御できる電着工具の作製方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決する第１の発明に係る電着工具の作製装置は、
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、
めっき液が溜められるめっき液槽と、
前記めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、
前記台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、
前記台金と前記めっき液へ電流を供給する電流供給手段と、
前記台金移動手段を制御して前記台金を移動しつつ、前記硬質粒子供給手段を制御して前記台金へ前記硬質粒子を供給すると共に、前記電流供給手段を制御して前記台金と前記めっき液へ電流を供給して前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１７】
上述した課題を解決する第２の発明に係る電着工具の作製装置は、第１の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段を振動させる振動手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決する第３の発明に係る電着工具の作製装置は、第２の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段の下方に配置され、前記硬質粒子供給手段から前記台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整する硬質粒子供給量調整手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決する第４の発明に係る電着工具の作製装置は、第３の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものである
ことを特徴とする。
【００２０】
上述した課題を解決する第５の発明に係る電着工具の作製装置は、第４の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段が、前記めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材である
ことを特徴とする。
【００２１】
上述した課題を解決する第６の発明に係る電着工具の作製装置は、第５の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記筒状部材を前記円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、
前記円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものである
ことを特徴とする。
【００２２】
上述した課題を解決する第７の発明に係る電着工具の作製装置は、第６の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記円盤状部材が、前記台金の上方に、当該台金と離間して配置される
ことを特徴とする。
【００２３】
上述した課題を解決する第８の発明に係る電着工具の作製装置は、第７の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の間に配置される遮蔽板を具備する
ことを特徴とする。
【００２４】
上述した課題を解決する第９の発明に係る電着工具の作製装置は、第８の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状であり、その周面が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の周面が対向して配置される
ことを特徴とする。
【００２５】
上述した課題を解決する第１０の発明に係る電着工具の作製装置は、第８の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状または直方体状であり、その上部が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段の周面と前記台金の上部が対向して配置される
ことを特徴とする。
【００２６】
上述した課題を解決する第１１の発明に係る電着工具の作製方法は、
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製方法であって、
めっき液内に配置される台金を移動しつつ、前記台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、前記台金へ電流を供給することにより、前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定するようにした
ことを特徴とする。
【００２７】
上述した課題を解決する第１２の発明に係る電着工具は、第１１の発明に係る電着工具の作製方法で作製された工具である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明に係る電着工具の作製装置によれば、めっき液が溜められるめっき液槽と、めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、台金とめっき液へ電流を供給する電流供給手段と、台金移動手段を制御して台金を移動しつつ、硬質粒子供給手段を制御して台金へ硬質粒子を供給すると共に、電流供給手段を制御して台金とめっき液へ電流を供給して台金に硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備することにより、硬質粒子の大きさに関わらず、作用部に硬質粒子を所定の密度（硬質粒子の数量／台金の作用部の面積）で固定した電着工具を作製できる。
【００２９】
第２の発明に係る電着工具の作製装置によれば、振動手段を具備することにより、硬質粒子供給手段から台金へ硬質粒子を円滑に供給できる。
【００３０】
第３の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段を具備することにより、台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整でき、台金に固定される硬質粒子の数量をより正確に制御できる。
【００３１】
第４の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものであることにより、硬質粒子供給手段自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
【００３２】
第５の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段が、めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材であることにより、硬質粒子供給手段自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
【００３３】
第６の発明に係る電着工具の作製装置によれば、筒状部材を円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものであることにより、台金へ供給される硬質粒子の供給量をより正確に調整でき、台金の所定の箇所へ適切に硬質粒子を供給できる。
【００３４】
第７の発明に係る電着工具の作製装置によれば、円盤状部材が、台金の上方に、当該台金と離間して配置されることにより、台金の所定の箇所へ所定量の硬質粒子を安定して供給できる。
【００３５】
第８の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段と台金の間に配置される遮蔽板を具備することにより、台金の所定の箇所へ硬質粒子をより安定して供給できる。
【００３６】
第９の発明に係る電着工具の作製装置によれば、台金が円筒状であり、その周面が作用部である場合、硬質粒子供給量調整手段と台金の周面が対向して配置されることにより、簡易な構成にて、台金における所定の箇所へ硬質粒子を供給できる。
【００３７】
第１０の発明に係る電着工具の作製装置によれば、台金が円筒状または直方体状であり、その上部が作用部である場合、硬質粒子供給量調整手段の周面と台金の上部が対向して配置されることにより、簡易な構成にて、台金における所定の箇所へ硬質粒子を供給できる。
【００３８】
第１１の発明に係る電着工具の作製方法によれば、めっき液内に配置される台金を移動しつつ、台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、台金へ電流を供給することにより、台金に硬質粒子をめっきで固定するようにしたことにより、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部にめっきで固定される硬質粒子の密度を制御できる。
【００３９】
第１２の発明に係る電着工具によれば、硬質粒子の大きさに関わらず、作用部にめっきで固定される硬質粒子の密度を制御した工具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の最良の形態につき、実施形態に具体的に説明する。
【００４１】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第一の実施形態につき、図１〜図６を用いて説明する。
本実施形態は、台金が円筒状であり、その周面が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図１は、電着工具の作製工程を示すフローチャートである。図２は電着工具の一例を模式的に示す図である。図３は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図４は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の拡大図である。図５は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の説明図である。図６は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図６（ａ）にその側面を示し、図６（ｂ）に図６（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００４２】
本実施形態では、図２に示すように、台金１１の内径Ｒ１を１００ｍｍとし、その外径Ｒ２を２５０ｍｍとし、その高さＨ１を１５ｍｍとした円筒形状であり、その周面１１ａが作用部１２である電着工具１０の作製について説明する。台金１１の作用部１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００４３】
本実施形態では、図１に示すように、最初に、台金に対してマスキング処理される（ステップＳ１）。すなわち、メッキ処理しない台金の側部１１ｂにマスキング剤を塗布し乾燥することで、台金の側部１１ｂがマスクで被覆される（図２参照）。マスク処理された台金に対してアルカリ脱脂処理が行われる（ステップＳ２）。このアルカリ脱脂処理としては、例えば、奥野製薬社製 エースクリーン ７０の水溶液（５０℃）に５分間浸漬する処理が挙げられる。続いて、イオン交換水などで洗浄され、台金に付着したアルカリ水溶液が除去される（ステップＳ３）。この処理の後に活性化処理が行われる（ステップＳ４）。この活性化処理としては、例えば、１０ｍａｓｓ％の塩酸溶液（２０℃）に５分間浸漬する処理などが挙げられる。
【００４４】
続いて、活性化処理された台金に対してＮｉストライキめっき処理が行われる（ステップＳ５）。このＮｉストライクめっき処理としては、例えば、めっき液（ＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（３００ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ２、４５℃））に５分間浸漬すると共に、８Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理が挙げられる。このようにＮｉストライクめっきを台金表面に行うことで、次の工程（ステップＳ７）での台金成分の溶出が防止される上に、密着性が確保される。続いて、Ｎｉストライクめっき処理された台金に対してイオン交換水などで洗浄される（ステップＳ６）。
【００４５】
続いて、水洗された台金に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ７）。この処理により、台金に、硬質粒子であるｃＢＮ砥粒（立方晶窒化ホウ素）が仮固定される。この担持めっき処理としては、例えば、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に５分間浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理が挙げられる。続いて、硬質粒子が担持された台金に対してイオン交換水などで洗浄される（ステップＳ８）。
【００４６】
続いて、台金に対して、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきなどの固定めっき処理が行われる（ステップＳ９）。この固定めっき処理としては、例えば、無電解Ｎｉ−Ｐめっき（上村工業社製 ニムデン（登録商標）５Ｘ）（９０℃）を粒子埋め込み率に応じて所定時間浸漬する処理などが挙げられる。続いて、固定めっき処理済みの台金をイオン交換水など洗浄し（ステップＳ１０）、この後に乾燥処理が行われ（ステップＳ１１）、電着工具が作製される。この乾燥処理としては、例えば乾燥炉で１００℃にて１０分間乾燥する処理などが挙げられる。
【００４７】
ここで、上述したステップＳ７にて、担持メッキ処理を行う装置（電着工具の作製装置）につき図３を用いて説明する。
この図３に示すように、装置１００は、めっき液１０１が溜められるめっき液槽１０２を具備する。めっき液１０１の液面１０１ａの下方に円盤状の台金１０３が配置される。この台金１０３は、めっき液槽１０２に支持され、図示しない台金移動器具により回転可能に配置されている。台金１０３の上方に位置して、台金１０３へ硬質粒子１０４を供給する硬質粒子供給器具１０５が配置される。この硬質粒子供給器具１０５の下方に位置すると共に台金１０３の上方に位置して、硬質粒子１０４の供給量を調整する硬質粒子供給量調整器具１０６が配置される。前記台金移動器具としては、駆動源であるモータなどからの回転方向の力を軸体やギヤなどを介して台金の中心を貫通して配置される軸体へ伝達する機構などが挙げられる。
【００４８】
軸体１０８の先端にはプロペラ１０７が取付けられ、その基端には当該軸体１０８を回転駆動する駆動装置１０９が取付けられる。このプロペラ１０７はめっき液１０１の液面１０１ａの下方に配置される。めっき液１０１内にはヒータ１１０が配置され、めっき液１０１を所定の温度に保持可能になっている。めっき液１０１内には２つの電極１１４が配置される。台金１０３が導線１１２を介して整流器１１１と接続される。電極１１４が導線１１３を介して整流器１１１と接続される。
【００４９】
上述した台金１０３、硬質粒子供給量調整器具１０６、駆動装置１０９、ヒータ１１０、および整流器１１１は、制御装置１１５と制御線で接続されている。すなわち、制御装置１１５は、台金１０３の回転速度、硬質粒子供給量調整器具１０６の回転速度、プロペラ１０７の回転速度、ヒータ１１０によるめっき液１０１の温度、整流器１１１による電流密度を調整している。
【００５０】
ここで、硬質粒子供給器具１０５と硬質粒子供給量調整器具１０６につき図４および図５を用いて具体的に説明する。
図４および図５に示すように、硬質粒子供給器具１０５は、円筒状であり、その内部に硬質粒子が流通する流路１０５ａが形成されたものである。硬質粒子供給器具１０５は、その外径Ｒ１２を２５ｍｍとし、その内径（流路の直径）Ｒ１１を１７ｍｍとした形状である。硬質粒子供給器具１０５は、硬質粒子供給量調整器具１０６に接触して配置される。具体的には、硬質粒子供給量調整器具１０６は、直径１００ｍｍであり厚さが２５ｍｍである円盤状であり、その周面１０６ａに周方向に延在する溝１０６ｂが形成されたものである。この溝１０６ｂの幅Ｗ１１は１５ｍｍであり、その深さＤ１１は１ｍｍである。すなわち、硬質粒子供給器具１０５の下端部１０５ｂが硬質粒子供給量調整器具１０６の周面１０６ａに接触して配置される。
【００５１】
硬質粒子供給器具１０５は、図４にて矢印Ａの方向に図示しないばねなどの弾性部材により押圧されている。このように押圧することで、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６の溝１０６ｂ内へ硬質粒子１０４が安定して供給される。そして、硬質粒子供給量調整器具１０６が矢印Ｂの方向へ回転することで、硬質粒子１０４が供給された溝１０６ｂが矢印Ｃ方向へ移動することとなり、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６の溝１０６ｂへ硬質粒子１０４が供給可能な状態になる。すなわち、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６へ硬質粒子１０４が円滑に供給される。なお、硬質粒子供給器具１０５を振動させる振動器具を硬質粒子供給器具に設けることも可能である。このように振動器具を設けることで、硬質粒子供給器具から硬質粒子供給量調整器具へ硬質粒子を円滑に供給できる。
【００５２】
上述した硬質粒子供給量調整器具１０６と台金１０３の配置につき図６を用いて具体的に説明する。
この図６に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６の周面１０６ａと台金１０３の周面１０３ａが対向して配置される。台金１０３の軸心Ｃ１と硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２の距離Ｌ１１は、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。台金１０３の頂部と硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２の距離Ｈ１１は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。
【００５３】
ここで、上述した電着工具の作製装置１００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを３．７ｇ／ｍｉｎ（分）で台金１０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で回転させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域（粒子が沈降してきて接触する位置から粒子がワークからすべり出す領域、約９０〜１２０°）の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００５４】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が２０個／ｍｍ2であった。
【００５５】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置１００によれば、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の回転速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、周面１０３ａに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具１０を作製できる。
【００５６】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第二の実施形態につき、図７〜図９を用いて説明する。
本実施形態は、台金が円筒状であり、その上部が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図７は、電着工具の一例を模式的に示す図である。図８は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図９は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図９（ａ）にその側面を示し、図９（ｂ）に図９（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００５７】
本実施形態に係る電着工具の作製方法および装置は、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法および装置において、上部に作用部が設けられた円筒状の電着工具の作製に適用したものであり、それ以外は同一の機器構成を具備する。
本実施形態に係る電着工具の作製装置において、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。
すなわち、本実施形態においても、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の工程で電着工具が作製される。
【００５８】
本実施形態では、図７に示すように、台金２１１の内径Ｒ２１を１００ｍｍとし、その外径Ｒ２３を２５０ｍｍとし、その高さＨ２１を１５ｍｍとした円筒形状であり、その上部２１１ｂが作用部２１２であり、作用部２１２の内径Ｒ２２を２３０ｍｍとし、この作用部２１２の幅Ｗ２１を１５ｍｍとした電着工具２１０の作製について説明する。台金２１１の作用部２１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具２１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００５９】
ここで、担持めっき（ｃＢＮ粒子担持めっき）を行う装置（電着工具の作製装置）につき図８を用いて説明する。
この図８に示すように、装置２００では、台金２０３における作用部が形成される面が水平となるようにめっき液槽１０２のめっき液１０１ａ内に配置されている。台金２０３の軸心に軸体２１３の先端部側が固定され、この基端部側が当該軸体２１３を回転駆動する駆動装置２１４に固定されている。すなわち、軸体２１３および駆動装置２１４が台金移動器具をなしている。そして、この駆動装置２１４も制御装置１１５により制御され、軸体２１３の回転速度が調整されている。
【００６０】
上述した硬質粒子供給量調整器具１０６と台金２０３の配置につき図９を用いて説明する。
この図９に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２と台金２０３との距離Ｈ１２は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。
【００６１】
ここで、上述した電着工具の作製装置２００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを１．３ｇ／ｍｉｎ（分）で台金２０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で回転させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域（粒子が沈降してきて接触する位置からから約９０°回転した位置まで）の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００６２】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が１５個／ｍｍ2であった。
【００６３】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置２００によれば、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置１００と同様、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の回転速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、上部２１１ｂに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具２１０を作製できる。
【００６４】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第三の実施形態につき、図１０〜図１２を用いて説明する。
本実施形態は、台金が直方体状であり、その上部の一部が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図１０は、電着工具の一例を模式的に示す図である。図１１は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図１２は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図１２（ａ）にその側面を示し、図１２（ｂ）に図１２（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００６５】
本実施形態に係る電着工具の作製方法および装置は、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法および装置において、側部に作用部が設けられた直方体状の電着工具の作製に適用したものであり、それ以外は同一の機器構成を具備する。
本実施形態に係る電着工具の作製装置において、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。
すなわち、本実施形態においても、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の工程で電着工具が作製される。
【００６６】
本実施形態では、図１０に示すように、台金３１１の長さＬ３１を２５０ｍｍとし、その幅Ｗ３１を１５ｍｍとし、その高さＨ３１を５ｍｍとした直方体状であり、その上部３１１ｂが作用部３１２であり、作用部３１２の長さＬ３２を１００ｍｍとした電着工具３１０の作製について説明する。台金３１１の作用部３１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具３１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００６７】
ここで、担持めっき（ｃＢＮ粒子担持めっき）を行う装置（電着工具の作製装置）につき図１１を用いて説明する。
この図１１に示すように、装置３００は、台金３０３における作用部が形成される面が水平となるようにめっき液槽１０２のめっき液１０１ａ内に配置されている。この台金３０３は、めっき液槽１０２に支持され、図示しない台金移動器具により矢印Ｄ方向へ移動可能に配置されている。そして、図１２に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６と台金３０３の間に遮蔽板３１４が配置される。ただし、この遮蔽板３１４の先端部３１４ａが、硬質粒子供給量調整器具１０６から硬質粒子１０４が落下する箇所から図１２で左方向へ若干ずれた位置に配置される。硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２と台金３０３との距離Ｈ１３は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。そして、硬質粒子供給量調整器具１０６の回転に伴って台金３０３を右方向へ移動させる。これにより、硬質粒子供給量調整器具１０６から台金３０３へ一定量の硬質粒子１０４が供給されることになる。
【００６８】
ここで、上述した電着工具の作製装置３００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを１．３ｇ／ｍｉｎ（分）で台金３０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で矢印Ｄ方向へ移動させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回引き抜いた後、粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００６９】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が１０個／ｍｍ2であった。
【００７０】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置３００によれば、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置１００と同様、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の移動速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、上部３０３ｂに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具３１０を作製できる。
【００７１】
［硬質粒子の密度に関する評価］
ここで、上述した電着工具に固定される硬質粒子の密度に関して評価を行った。この評価につき、図１３〜図１８を参照して具体的に説明する。
図１３は電着工具の作製装置の試験装置を模式的に示した図である。図１３（ａ）が正面から見た機器の位置関係を示す図であり、図１３（ｂ）が側部から見た機器の位置関係を示す図である。図１４は、粒子供給ドラム回転速度とｃＢＮ粒子（硬質粒子）供給量との関係を示すグラフである。図１５は、試験装置で用いられた模擬ワークを示す図である。図１６は、模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。図１７は、模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。図１８は、所定の条件で模擬ワークに硬質粒子を固定した状態を模式的に示す図であり、図１８（ａ）に３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示し、図１８（ｂ）に３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約５ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示し、図１８（ｃ）に２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約３ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示す。
【００７２】
図１６にて、四角は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き菱形は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が３Ａ／ｄｍ2である場合を示し、菱形は、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き三角は、粒子供給量が１．３５ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示す。図１７にて、白抜き丸は、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、丸は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き四角は、粒子供給量が３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が３Ａ／ｄｍ2である場合を示す。図１７にて、三角は、模擬ワークの回転速度が約１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）、約３ｍｍ／ｓｅｃ（秒）であるときには、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が１０Ａ／ｄｍ2である場合を示し、模擬ワークの回転速度が約５ｍｍ／ｓｅｃ（秒）であるときには、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が１２Ａ／ｄｍ2である場合を示す。
【００７３】
図１３に示すように、試験装置６００は、２つの側板６０２と天井板６０３とを具備する筐体６０４を備えている。天井板６０３を連通してロート６０５が固定される。ロート６０５の下端部に接触して粒子供給ドラム６０６が筐体６０４に回転可能に支持されている。粒子供給ドラム６０６の下方に位置し、粒子供給ドラム６０６と離間して模擬ワーク６０１が回転可能に筐体６０４に支持されている。天井板６０３には、粒子供給ドラム６０６を回転駆動する駆動機構６０７と、模擬ワーク６０１を回転駆動する駆動機構６０８とが配置されている。すなわち、粒子供給ドラム６０６の回転速度、模擬ワーク６０１の回転速度がそれぞれ調整可能になっている。粒子供給ドラム６０６の軸心と模擬ワーク６０１の軸心の間の距離を３００ｍｍとした。粒子供給ドラム６０６と模擬ワーク６０１の間の空間の大きさを４０ｍｍとした。
【００７４】
ここで、試験片は、ＪＩＳ ＳＰＣＣ １００ｍｍ（長さ）×１５ｍｍ（幅）×０．５ｍｍ（厚さ）の形状である。図１５に示すように、模擬ワーク６０１（４００ｍｍ（直径）×１５ｍｍ（厚さ））の外周面６０１ａに試験片６０９をねじ６１０で固定した。ｃＢＮ粒子としては、ＳＢＭ−Ｍ 昭和電工社製の＃８０（３１７．５μｍ）／＃１００（２５４μｍ）を用いた。
【００７５】
そして、以下の手順にて硬質粒子の供給量に関する実験を行った。
＃８０〜＃１００ｃＢＮ粒子を供給パイプであるロート６０５に充填し、粒子供給ドラム６０６の回転速度を変化させ、粒子供給の均一安定および粒子供給量を測定した。その結果を図１４に示す。
【００７６】
図１４に示すように、約０．９ｍｍ／ｓｅｃ（秒）〜１．９ｍｍ／ｓｅｃ（秒）でｃＢＮ粒子の安定供給が可能であることが分かった。また、粒子供給ドラム６０６の回転数を変化させることにより、ｃＢＮ粒子の供給量を制御できることが分かった。
【００７７】
そして、以下の手順にて粒子密度の制御に関する実験を行った。
最初に、Ｎｉストライクめっきを試験片に対して行い、この試験片を模擬ワークの周面に取付けた。ワット浴とし、４５℃にて１０分間浸漬した。そのときの電流密度を３Ａ／ｄｍ2とした。
【００７８】
続いて、水洗後、回転装置と共にめっき液（ワット浴、下記表１参照）に入れる。
【００７９】
【表１】
【００８０】
続いて、硬質粒子の供給を開始する。すなわち、硬質粒子供給器具であるロート６０５に硬質粒子を投入する。続いて、模擬ワークの回転を開始すると共に、めっき処理を開始する。すなわち、めっき液に電気を流通させる。続いて、担持めっき終了後、ケースａまたはケースｂを実施する。ケースａでは、試験片を模擬ワークに取付けたまま、真下にもっていき、ここで静止させ、追加めっきを実施する。ケースｂでは、試験片を模擬ワークから取外し、水洗した後に追加めっきを実施する。
【００８１】
ここで、粒子沈降法における粒子供給量、ワーク回転速度、電流密度、粒子密度の関係につき、上述したケースａの場合を図１６に示し、上述したケースｂの場合を図１７に示す。これら図１６および図１７から分かるように、粒子密度１０個／ｍｍ2〜２５個／ｍｍ2（粒子＃８０／＃１００）の範囲で制御可能な条件が以下の通りとなった。
（１）ワーク回転速度：１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）〜７ｍｍ／ｓｅｃ（秒）
（２）粒子供給量：１．３５ｇ／ｍｉｎ（分）〜３．７ｇ／ｍｉｎ（分）
（３）電流密度：３Ａ／ｄｍ2〜１０Ａ／ｄｍ2
【００８２】
そして、粒子沈降法では、粒子密度２５個／ｍｍ2以上（＃８０／＃１００）では、粒子に基材への押し込み力が働かないため（粒子の自重のみ）基材に到達した粒子の移動が少なくなると考えられる。
【００８３】
図１８（ａ）、図１８（ｂ）、および図１８（ｃ）に示すように、硬質粒子が密度の高い状態で試験片（台金の作用部）に担持された状態から、硬質粒子が密度の低い状態で試験片（台金の作用部）に担持された状態まで調整できることが分かる。
【００８４】
よって、粒子供給ドラム（硬質粒子供給量調整器具）の回転速度、模擬ワーク（電着工具）の移動速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、作用部に硬質粒子を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）にて形成した電着工具を作製できる。
【００８５】
［電着工具の寿命に関する評価］
ここで、上述した電着工具の寿命に関して評価を行った。具体的には、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法を適用して作製した２種類の電着工具（試験体１、試験体２）の寿命と、台金への硬質粒子の担持方法として従来の作製方法である充填法を適用して作製した電着工具（試験体３）の寿命とに関して評価を行った。
【００８６】
試験体１〜３の台金は、図２に示すように、円筒形状であり、その外周面における全周に亘って硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）が固定されている。これら試験体１〜３の台金においては、その内径を７５ｍｍとし、その外径を１５０ｍｍとし、その厚みを３０ｍｍとした。
【００８７】
［試験体１の作製方法］
試験体１の作製方法について具体的に説明する。
上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の処理（マスキング処理、アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理（酸洗処理）、Ｎｉストライクめっき処理、洗浄処理、担持めっき処理、洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）を実施して試験体１を作製した。ここで、アルカリ脱脂処理、活性化処理、Ｎｉストライクめっき処理、担持めっき処理、固定めっき処理を特定の処理条件とすることで、台金の外周面に固定されるダイヤモンド砥粒の密度（粒子密度）を調製した。このような作製方法で作製された試験体１の粒子密度は、下記の表２に示すように、１８個／ｍｍ2であった。
【００８８】
上述したアルカリ脱脂処理の工程においては、マスキング処理した台金を、奥野製薬社製 エースクリーン ７０の水溶液（６０℃）に３分間浸漬する処理を実施した。活性化処理においては、アルカリ脱脂処理および洗浄処理した台金を１０ｍａｓｓ％塩酸溶液（室温）に１分間浸漬する処理を実施した。Ｎｉストライクメッキ処理においては、活性化処理された台金を、めっき液（ＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（３００ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ２、５０℃）に３分間浸漬すると共に、８Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。
【００８９】
担持めっき処理においては、Ｎｉストライクめっき処理および洗浄処理した台金を、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。このとき、台金の外周面への粒子供給量を１．４ｇ／ｍｉｎ（分）とすると共に、台金の回転速度を４ｍｍ／ｓ（秒）とした。この条件にて台金を１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきして、台金の外周面に硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）を仮固定した。
【００９０】
固定めっき処理においては、担持めっき処理および洗浄処理を実施した台金を、無電解Ｎｉ−Ｐめっき（４５℃）に所定時間浸漬すると共に、３Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。これにより、ダイヤモンド砥粒のめっきによる埋め込み率を５０％〜６０％とした。
【００９１】
［試験体２の作製方法］
試験体２の作製方法について具体的に説明する。
上述した試験体１の作製方法と同一の処理（マスキング処理、アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理（酸洗処理）、Ｎｉストライクめっき処理、洗浄処理、担持めっき処理、洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）を実施して試験体２を作製した。ただし、担持めっき処理の条件を変更し、台金の外周面に固定されるダイヤモンド砥粒の密度（粒子密度）を調製した。このような作製方法で作製された試験体２の粒子密度は、下記の表２に示すように、２３個／ｍｍ2であった。なお、担持めっき処理以外の処理については、上述した試験体１の作製方法の処理と同一でありその説明を省略する。
【００９２】
試験体２の作製方法における担持めっき処理においては、Ｎｉストライクめっき処理および洗浄処理した台金を、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。このとき、台金の外周面への粒子供給量を３．７ｇ／ｍｉｎ（分）とすると共に、台金の回転速度を３ｍｍ／ｓ（秒）とした。この条件にて台金を１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきして、台金の外周面に硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）を仮固定した。
【００９３】
［試験体３の作製方法］
試験体３の作製方法について説明する。
この試験体３の作製において、台金の外周面へのダイヤモンド砥粒の担持方法として充填法を適用した。なお、担持めっき処理以外の処理（アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理、Ｎｉストライクメッキ処理、洗浄処理、担持めっき処理後の洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）については上述した試験体１，２の作製方法と同一とし、砥粒の埋め込み率を試験体１，２と同一とした。このような作製方法で作製された試験体３の粒子密度は、下記の表２に示すように、２８個／ｍｍ2であった。
【００９４】
［試験方法］
以下の条件にて、各試験体１〜３に対して試験を行った。
（１）ワーク：Ｐ種超硬合金（ＷＣ−β−Ｃｏ系）
（２）研削面積：５０ｍｍ×２０ｍｍ （平面／枚）
（３）工具周速：１５００ｍ／ｍｉｎ（分）
（４）切り込み：６μｍ／パス
（５）送り：１５ｍｍ／ｍｉｎ（分）
【００９５】
この試験結果について、下記の表２に示す。表２において、ワーク研削可能枚数は、上述した条件（３）を満たす研削を実施できたワークの枚数を示している。
【００９６】
【表２】
【００９７】
上述した表２に示す試験結果から、充填法を適用して作製した高粒子密度工具である試験体３と比較して、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法を適用した作製した電着工具である試験体１，２の方が、ワーク研削枚数が多くなっており、長寿命であることが判明した。さらに、試験体２と比べて試験体１の方が、ワーク研削枚数が多くなっており、長寿命であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る電着工具の作製方法および装置は、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部に固定される硬質粒子の密度を調整できるので、金属加工産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の拡大図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の説明図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図６（ａ）にその側面を示し、図６（ｂ）に図６（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図９（ａ）にその側面を示し、図９（ｂ）に図９（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図１０】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図１２（ａ）にその側面を示し、図１２（ｂ）に図１２（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図１３】電着工具の作製装置の試験装置を模式的に示した図である。
【図１４】粒子供給ドラム回転速度とｃＢＮ粒子（硬質粒子）供給量との関係を示すグラフである。
【図１５】試験装置で用いられた模擬ワークを示す図である。
【図１６】模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。
【図１７】模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。
【図１８】所定の条件で模擬ワークに硬質粒子を固定した状態を模式的に示す図である。
【図１９】電着工具の一例を模式的に示した図であり、図１９（ａ）がその平面図であり、図１９（ｂ）がその断面図である。
【図２０】電着工具の作製工程の一例を示すフローチャートである。
【図２１】電着工具の作製装置の一例を模式的に示す図である。
【図２２】電着工具の作製工程の他例を示すフローチャートである。
【図２３】電着工具の作製装置の他例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１００，２００，３００ 電着工具の作製装置
１０１ めっき液
１０２ めっき液槽
１０４ 硬質粒子
１０５ 硬質粒子供給器具
１０６ 硬質粒子供給量調整器具
１０３，２０３，３０３ 台金
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着工具の作製方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼鋳物などの仕上げ加工に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒などの硬質粒子を台金の砥部（作用部）に電着法により固着させた電着工具が用いられている。電着工具の一例につき図１９を用いて説明する。図１９（ａ）に電着工具の一例の平面を示し、図１９（ｂ）にその断面を示すように、電着工具４０は硬質粒子４１をめっき法で台金４２の作用部４２ａに固定している工具である。
【０００３】
上述した電着工具４０は、台金４２の表面に数μｍ程度の電気Ｎｉめっき層が形成され（Ｎｉストライクめっきされ）、次いでダイヤモンド砥粒あるいはｃＢＮ砥粒などの硬質粒子４１がＮｉめっきで仮固定（担持）される。次いで、必要に応じて余分な硬質粒子が除去され、継続してＮｉめっきを施すことで、Ｎｉめっき４３で硬質粒子４１を固定した電着工具４０が製造される。
【０００４】
上述した台金への硬質粒子の担持方法として、充填法や分散めっき法が挙げられる。
ここで、充填法につき、その作製工程の一例を示す図２０を用いて具体的に説明する。
【０００５】
充填法では、図２０に示すように、最初に、電着工具の台金に対して脱脂処理が行われ（ステップＳ２１）、この処理の後に活性化処理が行われる（ステップＳ２２）。続いて、活性化処理された電着工具に対してＮｉストライキめっき処理が行われる（ステップＳ２３）。続いて、Ｎｉストライクめっき処理された電着工具に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ２４）。この処理により、台金に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒などの硬質粒子が仮固定される。
【０００６】
ここで、上述した担持めっき処理を行う装置（電着工具の作製装置）につき図２１を用いて説明する。この図２１に示すように、めっき液４０１が溜められるめっき液槽（図示せず）内に硬質粒子槽４０２が配置される。硬質粒子槽４０２内に硬質粒子４０３が溜められる。この硬質粒子槽４０２には台金４０４が配置される。めっき液４０１内に電極４０５が配置される。整流器４０６は、台金４０４と導線４０７で接続され、電極４０５と導線４０８で接続される。そして、めっき液４０１と台金４０４へ電流を供給することにより、台金４０４の表面に硬質粒子４０３が仮固定される。
【０００７】
上述したステップＳ２４の処理を所定時間行った後に、硬質粒子が表面に仮固定された台金がめっき液４０１から取り出され、水洗いなどの処理を行うことで余分な硬質粒子が除去される（ステップＳ２５）。続いて、余分な硬質粒子が除去された台金に対して、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきなどの固定めっき処理が行われる（ステップＳ２６）。続いて、固定めっき処理済みの台金を水洗いなどした後に乾燥処理が行われ（ステップＳ２７）、電着工具が作製される。
【０００８】
他方、分散めっき法につき、その作製工程の一例を示す図２２を用いて具体的に説明する。この分散めっき法は、上述した充填法における、ステップＳ２４の担持めっき処理工程およびステップＳ２５の余分な硬質粒子除去処理工程のみを変更したものであり、それ以外は同一の工程を有する。この充填法と同一の作製工程には同一符号を付記しその説明を省略する。
【０００９】
分散めっき法では、図２２に示すように、Ｎｉストライクめっき処理された台金に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ３１）。この処理により、台金に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒などの硬質粒子が仮固定される。
【００１０】
ここで、上述した担持めっき処理を行なう装置（電着工具の作製装置）につき図２３を用いて説明する。この図２３に示すように、電着工具の作製装置は、めっき液５０２と硬質粒子５０３が溜められるめっき液槽５０１を具備する。めっき液面５０２ａの下方には、台金５０４、および２つの電極５０５が配置される。２つの電極５０５は台金５０４と離間して配置される。整流器５０６は、台金５０４と導線５０７で接続され、電極５０５と導線５０８で接続される。めっき液槽５０１内には下端部にプロペラ５０９が取り付けられた軸体５１０が回転可能に配置される。この軸体５１０を回転することで、めっき液５０２が攪拌されて、硬質粒子５０３がめっき液５０２中で浮遊した状態で分散される。そして、この状態で台金５０４とめっき液５０２へ電流を供給することにより、台金５０４の表面に当該台金５０４に接触した硬質粒子５０３が仮固定される。
【００１１】
上述したステップＳ３１の処理を所定時間行った後に、上述しためっき液槽５０１から取り出される。そして、めっき液５０２のみが溜められためっき液槽内に配置され、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきの固定めっき処理が行われる（ステップＳ２６）。続いて、固定めっき処理済みの台金を水洗いなどした後に乾燥処理が行われ（ステップＳ２７）、電着工具が作製される。
【００１２】
【特許文献１】特公平８−２２５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述した充填法では、台金の表面に硬質粒子を固定することができるものの、粒子の密度（硬質粒子の占有面積（硬質粒子の個数×１つの硬質粒子の大きさ）／電着工具の作用部の面積（硬質粒子が固定された部位の面積））が高いもの（最密充填）しかできず、隣接する硬質粒子の間隔が狭いと、研削したときに生じる切子の逃げる箇所が少なく、そこに切子が溜まると、作用部にて硬質粒子の突起が無くなり平坦になる。その結果、研削機能を発揮できず工具寿命を短くしてしまう可能性があった。また、余分な硬質粒子を除去することで、隣接する硬質粒子の間隔を広くすることができるものの、この作業を行う分だけ煩雑となる上に、硬質粒子が作用部に均一に分散した状態とすることが困難であった。
【００１４】
上述した分散めっき法では、粒子密度の制御ができるものの、硬質粒子が例えば３０μｍ以上の大きさになると硬質粒子の沈降速度が大きくなる為、めっき液中で硬質粒子を均一に分散することが困難となる。その結果、台金へ硬質粒子を均一に固定することが不可能となり、工具の寿命にばらつきが生じてしまう可能性があった。他方、めっき液の攪拌速度を早くすることで、めっき液中に硬質粒子を均一に拡散させることが考えられるが、硬質粒子が台金に衝突する速度が大きくなり、硬質粒子が台金に仮固定される前にめっき液中を移動する。その結果、台金に硬質粒子を仮固定できない可能性があった。
【００１５】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部へ固定される硬質粒子の数量を制御できる電着工具の作製方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決する第１の発明に係る電着工具の作製装置は、
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、
めっき液が溜められるめっき液槽と、
前記めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、
前記台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、
前記台金と前記めっき液へ電流を供給する電流供給手段と、
前記台金移動手段を制御して前記台金を移動しつつ、前記硬質粒子供給手段を制御して前記台金へ前記硬質粒子を供給すると共に、前記電流供給手段を制御して前記台金と前記めっき液へ電流を供給して前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１７】
上述した課題を解決する第２の発明に係る電着工具の作製装置は、第１の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段を振動させる振動手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決する第３の発明に係る電着工具の作製装置は、第２の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段の下方に配置され、前記硬質粒子供給手段から前記台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整する硬質粒子供給量調整手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決する第４の発明に係る電着工具の作製装置は、第３の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものである
ことを特徴とする。
【００２０】
上述した課題を解決する第５の発明に係る電着工具の作製装置は、第４の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段が、前記めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材である
ことを特徴とする。
【００２１】
上述した課題を解決する第６の発明に係る電着工具の作製装置は、第５の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記筒状部材を前記円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、
前記円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものである
ことを特徴とする。
【００２２】
上述した課題を解決する第７の発明に係る電着工具の作製装置は、第６の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記円盤状部材が、前記台金の上方に、当該台金と離間して配置される
ことを特徴とする。
【００２３】
上述した課題を解決する第８の発明に係る電着工具の作製装置は、第７の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の間に配置される遮蔽板を具備する
ことを特徴とする。
【００２４】
上述した課題を解決する第９の発明に係る電着工具の作製装置は、第８の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状であり、その周面が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の周面が対向して配置される
ことを特徴とする。
【００２５】
上述した課題を解決する第１０の発明に係る電着工具の作製装置は、第８の発明に係る電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状または直方体状であり、その上部が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段の周面と前記台金の上部が対向して配置される
ことを特徴とする。
【００２６】
上述した課題を解決する第１１の発明に係る電着工具の作製方法は、
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製方法であって、
めっき液内に配置される台金を移動しつつ、前記台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、前記台金へ電流を供給することにより、前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定するようにした
ことを特徴とする。
【００２７】
上述した課題を解決する第１２の発明に係る電着工具は、第１１の発明に係る電着工具の作製方法で作製された工具である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明に係る電着工具の作製装置によれば、めっき液が溜められるめっき液槽と、めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、台金とめっき液へ電流を供給する電流供給手段と、台金移動手段を制御して台金を移動しつつ、硬質粒子供給手段を制御して台金へ硬質粒子を供給すると共に、電流供給手段を制御して台金とめっき液へ電流を供給して台金に硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備することにより、硬質粒子の大きさに関わらず、作用部に硬質粒子を所定の密度（硬質粒子の数量／台金の作用部の面積）で固定した電着工具を作製できる。
【００２９】
第２の発明に係る電着工具の作製装置によれば、振動手段を具備することにより、硬質粒子供給手段から台金へ硬質粒子を円滑に供給できる。
【００３０】
第３の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段を具備することにより、台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整でき、台金に固定される硬質粒子の数量をより正確に制御できる。
【００３１】
第４の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものであることにより、硬質粒子供給手段自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
【００３２】
第５の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段が、めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材であることにより、硬質粒子供給手段自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
【００３３】
第６の発明に係る電着工具の作製装置によれば、筒状部材を円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものであることにより、台金へ供給される硬質粒子の供給量をより正確に調整でき、台金の所定の箇所へ適切に硬質粒子を供給できる。
【００３４】
第７の発明に係る電着工具の作製装置によれば、円盤状部材が、台金の上方に、当該台金と離間して配置されることにより、台金の所定の箇所へ所定量の硬質粒子を安定して供給できる。
【００３５】
第８の発明に係る電着工具の作製装置によれば、硬質粒子供給量調整手段と台金の間に配置される遮蔽板を具備することにより、台金の所定の箇所へ硬質粒子をより安定して供給できる。
【００３６】
第９の発明に係る電着工具の作製装置によれば、台金が円筒状であり、その周面が作用部である場合、硬質粒子供給量調整手段と台金の周面が対向して配置されることにより、簡易な構成にて、台金における所定の箇所へ硬質粒子を供給できる。
【００３７】
第１０の発明に係る電着工具の作製装置によれば、台金が円筒状または直方体状であり、その上部が作用部である場合、硬質粒子供給量調整手段の周面と台金の上部が対向して配置されることにより、簡易な構成にて、台金における所定の箇所へ硬質粒子を供給できる。
【００３８】
第１１の発明に係る電着工具の作製方法によれば、めっき液内に配置される台金を移動しつつ、台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、台金へ電流を供給することにより、台金に硬質粒子をめっきで固定するようにしたことにより、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部にめっきで固定される硬質粒子の密度を制御できる。
【００３９】
第１２の発明に係る電着工具によれば、硬質粒子の大きさに関わらず、作用部にめっきで固定される硬質粒子の密度を制御した工具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の最良の形態につき、実施形態に具体的に説明する。
【００４１】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第一の実施形態につき、図１〜図６を用いて説明する。
本実施形態は、台金が円筒状であり、その周面が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図１は、電着工具の作製工程を示すフローチャートである。図２は電着工具の一例を模式的に示す図である。図３は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図４は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の拡大図である。図５は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の説明図である。図６は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図６（ａ）にその側面を示し、図６（ｂ）に図６（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００４２】
本実施形態では、図２に示すように、台金１１の内径Ｒ１を１００ｍｍとし、その外径Ｒ２を２５０ｍｍとし、その高さＨ１を１５ｍｍとした円筒形状であり、その周面１１ａが作用部１２である電着工具１０の作製について説明する。台金１１の作用部１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００４３】
本実施形態では、図１に示すように、最初に、台金に対してマスキング処理される（ステップＳ１）。すなわち、メッキ処理しない台金の側部１１ｂにマスキング剤を塗布し乾燥することで、台金の側部１１ｂがマスクで被覆される（図２参照）。マスク処理された台金に対してアルカリ脱脂処理が行われる（ステップＳ２）。このアルカリ脱脂処理としては、例えば、奥野製薬社製 エースクリーン ７０の水溶液（５０℃）に５分間浸漬する処理が挙げられる。続いて、イオン交換水などで洗浄され、台金に付着したアルカリ水溶液が除去される（ステップＳ３）。この処理の後に活性化処理が行われる（ステップＳ４）。この活性化処理としては、例えば、１０ｍａｓｓ％の塩酸溶液（２０℃）に５分間浸漬する処理などが挙げられる。
【００４４】
続いて、活性化処理された台金に対してＮｉストライキめっき処理が行われる（ステップＳ５）。このＮｉストライクめっき処理としては、例えば、めっき液（ＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（３００ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ２、４５℃））に５分間浸漬すると共に、８Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理が挙げられる。このようにＮｉストライクめっきを台金表面に行うことで、次の工程（ステップＳ７）での台金成分の溶出が防止される上に、密着性が確保される。続いて、Ｎｉストライクめっき処理された台金に対してイオン交換水などで洗浄される（ステップＳ６）。
【００４５】
続いて、水洗された台金に対して担持めっき処理が行われる（ステップＳ７）。この処理により、台金に、硬質粒子であるｃＢＮ砥粒（立方晶窒化ホウ素）が仮固定される。この担持めっき処理としては、例えば、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に５分間浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理が挙げられる。続いて、硬質粒子が担持された台金に対してイオン交換水などで洗浄される（ステップＳ８）。
【００４６】
続いて、台金に対して、Ｎｉ電気めっきや無電解Ｎｉ−Ｐめっきなどの固定めっき処理が行われる（ステップＳ９）。この固定めっき処理としては、例えば、無電解Ｎｉ−Ｐめっき（上村工業社製 ニムデン（登録商標）５Ｘ）（９０℃）を粒子埋め込み率に応じて所定時間浸漬する処理などが挙げられる。続いて、固定めっき処理済みの台金をイオン交換水など洗浄し（ステップＳ１０）、この後に乾燥処理が行われ（ステップＳ１１）、電着工具が作製される。この乾燥処理としては、例えば乾燥炉で１００℃にて１０分間乾燥する処理などが挙げられる。
【００４７】
ここで、上述したステップＳ７にて、担持メッキ処理を行う装置（電着工具の作製装置）につき図３を用いて説明する。
この図３に示すように、装置１００は、めっき液１０１が溜められるめっき液槽１０２を具備する。めっき液１０１の液面１０１ａの下方に円盤状の台金１０３が配置される。この台金１０３は、めっき液槽１０２に支持され、図示しない台金移動器具により回転可能に配置されている。台金１０３の上方に位置して、台金１０３へ硬質粒子１０４を供給する硬質粒子供給器具１０５が配置される。この硬質粒子供給器具１０５の下方に位置すると共に台金１０３の上方に位置して、硬質粒子１０４の供給量を調整する硬質粒子供給量調整器具１０６が配置される。前記台金移動器具としては、駆動源であるモータなどからの回転方向の力を軸体やギヤなどを介して台金の中心を貫通して配置される軸体へ伝達する機構などが挙げられる。
【００４８】
軸体１０８の先端にはプロペラ１０７が取付けられ、その基端には当該軸体１０８を回転駆動する駆動装置１０９が取付けられる。このプロペラ１０７はめっき液１０１の液面１０１ａの下方に配置される。めっき液１０１内にはヒータ１１０が配置され、めっき液１０１を所定の温度に保持可能になっている。めっき液１０１内には２つの電極１１４が配置される。台金１０３が導線１１２を介して整流器１１１と接続される。電極１１４が導線１１３を介して整流器１１１と接続される。
【００４９】
上述した台金１０３、硬質粒子供給量調整器具１０６、駆動装置１０９、ヒータ１１０、および整流器１１１は、制御装置１１５と制御線で接続されている。すなわち、制御装置１１５は、台金１０３の回転速度、硬質粒子供給量調整器具１０６の回転速度、プロペラ１０７の回転速度、ヒータ１１０によるめっき液１０１の温度、整流器１１１による電流密度を調整している。
【００５０】
ここで、硬質粒子供給器具１０５と硬質粒子供給量調整器具１０６につき図４および図５を用いて具体的に説明する。
図４および図５に示すように、硬質粒子供給器具１０５は、円筒状であり、その内部に硬質粒子が流通する流路１０５ａが形成されたものである。硬質粒子供給器具１０５は、その外径Ｒ１２を２５ｍｍとし、その内径（流路の直径）Ｒ１１を１７ｍｍとした形状である。硬質粒子供給器具１０５は、硬質粒子供給量調整器具１０６に接触して配置される。具体的には、硬質粒子供給量調整器具１０６は、直径１００ｍｍであり厚さが２５ｍｍである円盤状であり、その周面１０６ａに周方向に延在する溝１０６ｂが形成されたものである。この溝１０６ｂの幅Ｗ１１は１５ｍｍであり、その深さＤ１１は１ｍｍである。すなわち、硬質粒子供給器具１０５の下端部１０５ｂが硬質粒子供給量調整器具１０６の周面１０６ａに接触して配置される。
【００５１】
硬質粒子供給器具１０５は、図４にて矢印Ａの方向に図示しないばねなどの弾性部材により押圧されている。このように押圧することで、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６の溝１０６ｂ内へ硬質粒子１０４が安定して供給される。そして、硬質粒子供給量調整器具１０６が矢印Ｂの方向へ回転することで、硬質粒子１０４が供給された溝１０６ｂが矢印Ｃ方向へ移動することとなり、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６の溝１０６ｂへ硬質粒子１０４が供給可能な状態になる。すなわち、硬質粒子供給器具１０５から硬質粒子供給量調整器具１０６へ硬質粒子１０４が円滑に供給される。なお、硬質粒子供給器具１０５を振動させる振動器具を硬質粒子供給器具に設けることも可能である。このように振動器具を設けることで、硬質粒子供給器具から硬質粒子供給量調整器具へ硬質粒子を円滑に供給できる。
【００５２】
上述した硬質粒子供給量調整器具１０６と台金１０３の配置につき図６を用いて具体的に説明する。
この図６に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６の周面１０６ａと台金１０３の周面１０３ａが対向して配置される。台金１０３の軸心Ｃ１と硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２の距離Ｌ１１は、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。台金１０３の頂部と硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２の距離Ｈ１１は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。
【００５３】
ここで、上述した電着工具の作製装置１００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを３．７ｇ／ｍｉｎ（分）で台金１０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で回転させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域（粒子が沈降してきて接触する位置から粒子がワークからすべり出す領域、約９０〜１２０°）の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００５４】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が２０個／ｍｍ2であった。
【００５５】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置１００によれば、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の回転速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、周面１０３ａに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具１０を作製できる。
【００５６】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第二の実施形態につき、図７〜図９を用いて説明する。
本実施形態は、台金が円筒状であり、その上部が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図７は、電着工具の一例を模式的に示す図である。図８は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図９は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図９（ａ）にその側面を示し、図９（ｂ）に図９（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００５７】
本実施形態に係る電着工具の作製方法および装置は、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法および装置において、上部に作用部が設けられた円筒状の電着工具の作製に適用したものであり、それ以外は同一の機器構成を具備する。
本実施形態に係る電着工具の作製装置において、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。
すなわち、本実施形態においても、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の工程で電着工具が作製される。
【００５８】
本実施形態では、図７に示すように、台金２１１の内径Ｒ２１を１００ｍｍとし、その外径Ｒ２３を２５０ｍｍとし、その高さＨ２１を１５ｍｍとした円筒形状であり、その上部２１１ｂが作用部２１２であり、作用部２１２の内径Ｒ２２を２３０ｍｍとし、この作用部２１２の幅Ｗ２１を１５ｍｍとした電着工具２１０の作製について説明する。台金２１１の作用部２１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具２１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００５９】
ここで、担持めっき（ｃＢＮ粒子担持めっき）を行う装置（電着工具の作製装置）につき図８を用いて説明する。
この図８に示すように、装置２００では、台金２０３における作用部が形成される面が水平となるようにめっき液槽１０２のめっき液１０１ａ内に配置されている。台金２０３の軸心に軸体２１３の先端部側が固定され、この基端部側が当該軸体２１３を回転駆動する駆動装置２１４に固定されている。すなわち、軸体２１３および駆動装置２１４が台金移動器具をなしている。そして、この駆動装置２１４も制御装置１１５により制御され、軸体２１３の回転速度が調整されている。
【００６０】
上述した硬質粒子供給量調整器具１０６と台金２０３の配置につき図９を用いて説明する。
この図９に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２と台金２０３との距離Ｈ１２は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。
【００６１】
ここで、上述した電着工具の作製装置２００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを１．３ｇ／ｍｉｎ（分）で台金２０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で回転させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域（粒子が沈降してきて接触する位置からから約９０°回転した位置まで）の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００６２】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が１５個／ｍｍ2であった。
【００６３】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置２００によれば、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置１００と同様、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の回転速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、上部２１１ｂに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具２１０を作製できる。
【００６４】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る電着工具の作製方法および装置の第三の実施形態につき、図１０〜図１２を用いて説明する。
本実施形態は、台金が直方体状であり、その上部の一部が作用部である電着工具の作製に適用したものである。
図１０は、電着工具の一例を模式的に示す図である。図１１は、電着工具の作製装置を模式的に示す図である。図１２は、電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図１２（ａ）にその側面を示し、図１２（ｂ）に図１２（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【００６５】
本実施形態に係る電着工具の作製方法および装置は、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法および装置において、側部に作用部が設けられた直方体状の電着工具の作製に適用したものであり、それ以外は同一の機器構成を具備する。
本実施形態に係る電着工具の作製装置において、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。
すなわち、本実施形態においても、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の工程で電着工具が作製される。
【００６６】
本実施形態では、図１０に示すように、台金３１１の長さＬ３１を２５０ｍｍとし、その幅Ｗ３１を１５ｍｍとし、その高さＨ３１を５ｍｍとした直方体状であり、その上部３１１ｂが作用部３１２であり、作用部３１２の長さＬ３２を１００ｍｍとした電着工具３１０の作製について説明する。台金３１１の作用部３１２には、粒子径が＃８０〜＃１００であるｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の硬質粒子が固定される。なお、電着工具３１０の台金材質をＳ２５Ｃとした。
【００６７】
ここで、担持めっき（ｃＢＮ粒子担持めっき）を行う装置（電着工具の作製装置）につき図１１を用いて説明する。
この図１１に示すように、装置３００は、台金３０３における作用部が形成される面が水平となるようにめっき液槽１０２のめっき液１０１ａ内に配置されている。この台金３０３は、めっき液槽１０２に支持され、図示しない台金移動器具により矢印Ｄ方向へ移動可能に配置されている。そして、図１２に示すように、硬質粒子供給量調整器具１０６と台金３０３の間に遮蔽板３１４が配置される。ただし、この遮蔽板３１４の先端部３１４ａが、硬質粒子供給量調整器具１０６から硬質粒子１０４が落下する箇所から図１２で左方向へ若干ずれた位置に配置される。硬質粒子供給量調整器具１０６の軸心Ｃ２と台金３０３との距離Ｈ１３は、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲に調整される。このような範囲に調整することで、硬質粒子供給量調整器具１０６から落下する硬質粒子１０４の落下速度が一定となり、その供給量が安定する。そして、硬質粒子供給量調整器具１０６の回転に伴って台金３０３を右方向へ移動させる。これにより、硬質粒子供給量調整器具１０６から台金３０３へ一定量の硬質粒子１０４が供給されることになる。
【００６８】
ここで、上述した電着工具の作製装置３００を用いて以下の方法で硬質粒子を台金の作用部に担持（仮固定）した。
（１）硬質粒子供給器具１０５である粒子供給パイプに硬質粒子１０４を充填する。
（２）続いて、硬質粒子供給量調整器具１０６である粒子供給ドラムを１．３ｇ／ｍｉｎ（分）で台金３０３（ワーク）の表面に沈降させるように粒子回転ドラムを一定速度で回転させる。
（３）同時にワークを５ｍｍ／ｍｉｎ（分）の速度で矢印Ｄ方向へ移動させながら、電流密度６Ａ／ｄｍ2でめっきした。
（４）粒子担持めっき領域の他はめっきの析出を抑制させるため塩化ビニル製の板でカバーした。
（５）上記条件でワークを１回引き抜いた後、粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきし、仮固定を確実にした。
【００６９】
上述した条件にて作製したワークの表面を顕微鏡で観察したところ、粒子密度が１０個／ｍｍ2であった。
【００７０】
したがって、本実施形態に係る電着工具の作製装置３００によれば、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製装置１００と同様、制御装置１１５が、硬質粒子供給量調整器具の回転速度、台金の移動速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、上部３０３ｂに硬質粒子１０４を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）で固定した電着工具３１０を作製できる。
【００７１】
［硬質粒子の密度に関する評価］
ここで、上述した電着工具に固定される硬質粒子の密度に関して評価を行った。この評価につき、図１３〜図１８を参照して具体的に説明する。
図１３は電着工具の作製装置の試験装置を模式的に示した図である。図１３（ａ）が正面から見た機器の位置関係を示す図であり、図１３（ｂ）が側部から見た機器の位置関係を示す図である。図１４は、粒子供給ドラム回転速度とｃＢＮ粒子（硬質粒子）供給量との関係を示すグラフである。図１５は、試験装置で用いられた模擬ワークを示す図である。図１６は、模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。図１７は、模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。図１８は、所定の条件で模擬ワークに硬質粒子を固定した状態を模式的に示す図であり、図１８（ａ）に３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示し、図１８（ｂ）に３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約５ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示し、図１８（ｃ）に２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）、電流密度が６Ａ／ｄｍ2であり模擬ワークの回転速度が約３ｍｍ／ｓｅｃ（秒）の場合を示す。
【００７２】
図１６にて、四角は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き菱形は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が３Ａ／ｄｍ2である場合を示し、菱形は、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き三角は、粒子供給量が１．３５ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示す。図１７にて、白抜き丸は、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、丸は、粒子供給量が３．３７ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が６Ａ／ｄｍ2である場合を示し、白抜き四角は、粒子供給量が３．７３ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が３Ａ／ｄｍ2である場合を示す。図１７にて、三角は、模擬ワークの回転速度が約１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）、約３ｍｍ／ｓｅｃ（秒）であるときには、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が１０Ａ／ｄｍ2である場合を示し、模擬ワークの回転速度が約５ｍｍ／ｓｅｃ（秒）であるときには、粒子供給量が２．２６ｇ／ｍｉｎ（分）であり、電流密度が１２Ａ／ｄｍ2である場合を示す。
【００７３】
図１３に示すように、試験装置６００は、２つの側板６０２と天井板６０３とを具備する筐体６０４を備えている。天井板６０３を連通してロート６０５が固定される。ロート６０５の下端部に接触して粒子供給ドラム６０６が筐体６０４に回転可能に支持されている。粒子供給ドラム６０６の下方に位置し、粒子供給ドラム６０６と離間して模擬ワーク６０１が回転可能に筐体６０４に支持されている。天井板６０３には、粒子供給ドラム６０６を回転駆動する駆動機構６０７と、模擬ワーク６０１を回転駆動する駆動機構６０８とが配置されている。すなわち、粒子供給ドラム６０６の回転速度、模擬ワーク６０１の回転速度がそれぞれ調整可能になっている。粒子供給ドラム６０６の軸心と模擬ワーク６０１の軸心の間の距離を３００ｍｍとした。粒子供給ドラム６０６と模擬ワーク６０１の間の空間の大きさを４０ｍｍとした。
【００７４】
ここで、試験片は、ＪＩＳ ＳＰＣＣ １００ｍｍ（長さ）×１５ｍｍ（幅）×０．５ｍｍ（厚さ）の形状である。図１５に示すように、模擬ワーク６０１（４００ｍｍ（直径）×１５ｍｍ（厚さ））の外周面６０１ａに試験片６０９をねじ６１０で固定した。ｃＢＮ粒子としては、ＳＢＭ−Ｍ 昭和電工社製の＃８０（３１７．５μｍ）／＃１００（２５４μｍ）を用いた。
【００７５】
そして、以下の手順にて硬質粒子の供給量に関する実験を行った。
＃８０〜＃１００ｃＢＮ粒子を供給パイプであるロート６０５に充填し、粒子供給ドラム６０６の回転速度を変化させ、粒子供給の均一安定および粒子供給量を測定した。その結果を図１４に示す。
【００７６】
図１４に示すように、約０．９ｍｍ／ｓｅｃ（秒）〜１．９ｍｍ／ｓｅｃ（秒）でｃＢＮ粒子の安定供給が可能であることが分かった。また、粒子供給ドラム６０６の回転数を変化させることにより、ｃＢＮ粒子の供給量を制御できることが分かった。
【００７７】
そして、以下の手順にて粒子密度の制御に関する実験を行った。
最初に、Ｎｉストライクめっきを試験片に対して行い、この試験片を模擬ワークの周面に取付けた。ワット浴とし、４５℃にて１０分間浸漬した。そのときの電流密度を３Ａ／ｄｍ2とした。
【００７８】
続いて、水洗後、回転装置と共にめっき液（ワット浴、下記表１参照）に入れる。
【００７９】
【表１】
【００８０】
続いて、硬質粒子の供給を開始する。すなわち、硬質粒子供給器具であるロート６０５に硬質粒子を投入する。続いて、模擬ワークの回転を開始すると共に、めっき処理を開始する。すなわち、めっき液に電気を流通させる。続いて、担持めっき終了後、ケースａまたはケースｂを実施する。ケースａでは、試験片を模擬ワークに取付けたまま、真下にもっていき、ここで静止させ、追加めっきを実施する。ケースｂでは、試験片を模擬ワークから取外し、水洗した後に追加めっきを実施する。
【００８１】
ここで、粒子沈降法における粒子供給量、ワーク回転速度、電流密度、粒子密度の関係につき、上述したケースａの場合を図１６に示し、上述したケースｂの場合を図１７に示す。これら図１６および図１７から分かるように、粒子密度１０個／ｍｍ2〜２５個／ｍｍ2（粒子＃８０／＃１００）の範囲で制御可能な条件が以下の通りとなった。
（１）ワーク回転速度：１ｍｍ／ｓｅｃ（秒）〜７ｍｍ／ｓｅｃ（秒）
（２）粒子供給量：１．３５ｇ／ｍｉｎ（分）〜３．７ｇ／ｍｉｎ（分）
（３）電流密度：３Ａ／ｄｍ2〜１０Ａ／ｄｍ2
【００８２】
そして、粒子沈降法では、粒子密度２５個／ｍｍ2以上（＃８０／＃１００）では、粒子に基材への押し込み力が働かないため（粒子の自重のみ）基材に到達した粒子の移動が少なくなると考えられる。
【００８３】
図１８（ａ）、図１８（ｂ）、および図１８（ｃ）に示すように、硬質粒子が密度の高い状態で試験片（台金の作用部）に担持された状態から、硬質粒子が密度の低い状態で試験片（台金の作用部）に担持された状態まで調整できることが分かる。
【００８４】
よって、粒子供給ドラム（硬質粒子供給量調整器具）の回転速度、模擬ワーク（電着工具）の移動速度、電流密度の大きさおよびその時期（開始時期および終了時期）を調整することにより、作用部に硬質粒子を所定の密度（硬質粒子の数量／電着工具の作用部の面積）にて形成した電着工具を作製できる。
【００８５】
［電着工具の寿命に関する評価］
ここで、上述した電着工具の寿命に関して評価を行った。具体的には、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法を適用して作製した２種類の電着工具（試験体１、試験体２）の寿命と、台金への硬質粒子の担持方法として従来の作製方法である充填法を適用して作製した電着工具（試験体３）の寿命とに関して評価を行った。
【００８６】
試験体１〜３の台金は、図２に示すように、円筒形状であり、その外周面における全周に亘って硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）が固定されている。これら試験体１〜３の台金においては、その内径を７５ｍｍとし、その外径を１５０ｍｍとし、その厚みを３０ｍｍとした。
【００８７】
［試験体１の作製方法］
試験体１の作製方法について具体的に説明する。
上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法と同一の処理（マスキング処理、アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理（酸洗処理）、Ｎｉストライクめっき処理、洗浄処理、担持めっき処理、洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）を実施して試験体１を作製した。ここで、アルカリ脱脂処理、活性化処理、Ｎｉストライクめっき処理、担持めっき処理、固定めっき処理を特定の処理条件とすることで、台金の外周面に固定されるダイヤモンド砥粒の密度（粒子密度）を調製した。このような作製方法で作製された試験体１の粒子密度は、下記の表２に示すように、１８個／ｍｍ2であった。
【００８８】
上述したアルカリ脱脂処理の工程においては、マスキング処理した台金を、奥野製薬社製 エースクリーン ７０の水溶液（６０℃）に３分間浸漬する処理を実施した。活性化処理においては、アルカリ脱脂処理および洗浄処理した台金を１０ｍａｓｓ％塩酸溶液（室温）に１分間浸漬する処理を実施した。Ｎｉストライクメッキ処理においては、活性化処理された台金を、めっき液（ＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（３００ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ２、５０℃）に３分間浸漬すると共に、８Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。
【００８９】
担持めっき処理においては、Ｎｉストライクめっき処理および洗浄処理した台金を、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。このとき、台金の外周面への粒子供給量を１．４ｇ／ｍｉｎ（分）とすると共に、台金の回転速度を４ｍｍ／ｓ（秒）とした。この条件にて台金を１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきして、台金の外周面に硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）を仮固定した。
【００９０】
固定めっき処理においては、担持めっき処理および洗浄処理を実施した台金を、無電解Ｎｉ−Ｐめっき（４５℃）に所定時間浸漬すると共に、３Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。これにより、ダイヤモンド砥粒のめっきによる埋め込み率を５０％〜６０％とした。
【００９１】
［試験体２の作製方法］
試験体２の作製方法について具体的に説明する。
上述した試験体１の作製方法と同一の処理（マスキング処理、アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理（酸洗処理）、Ｎｉストライクめっき処理、洗浄処理、担持めっき処理、洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）を実施して試験体２を作製した。ただし、担持めっき処理の条件を変更し、台金の外周面に固定されるダイヤモンド砥粒の密度（粒子密度）を調製した。このような作製方法で作製された試験体２の粒子密度は、下記の表２に示すように、２３個／ｍｍ2であった。なお、担持めっき処理以外の処理については、上述した試験体１の作製方法の処理と同一でありその説明を省略する。
【００９２】
試験体２の作製方法における担持めっき処理においては、Ｎｉストライクめっき処理および洗浄処理した台金を、めっき液（ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（２４０ｇ／Ｌ）とＮｉＣｌ2・７Ｈ2Ｏ（４５ｇ／Ｌ）とほう酸（３０ｇ／Ｌ）の混合溶液（ｐＨ４．５、４５℃）に浸漬すると共に、６Ａ／ｄｍ2で電流を供給する処理を実施した。このとき、台金の外周面への粒子供給量を３．７ｇ／ｍｉｎ（分）とすると共に、台金の回転速度を３ｍｍ／ｓ（秒）とした。この条件にて台金を１回転させ、その後粒子の供給を行わないで、同一電解条件で追加めっきして、台金の外周面に硬質粒子であるダイヤモンド砥粒（＃８０〜＃１００）を仮固定した。
【００９３】
［試験体３の作製方法］
試験体３の作製方法について説明する。
この試験体３の作製において、台金の外周面へのダイヤモンド砥粒の担持方法として充填法を適用した。なお、担持めっき処理以外の処理（アルカリ脱脂処理、洗浄処理、活性化処理、Ｎｉストライクメッキ処理、洗浄処理、担持めっき処理後の洗浄処理、固定めっき処理、洗浄処理、乾燥処理）については上述した試験体１，２の作製方法と同一とし、砥粒の埋め込み率を試験体１，２と同一とした。このような作製方法で作製された試験体３の粒子密度は、下記の表２に示すように、２８個／ｍｍ2であった。
【００９４】
［試験方法］
以下の条件にて、各試験体１〜３に対して試験を行った。
（１）ワーク：Ｐ種超硬合金（ＷＣ−β−Ｃｏ系）
（２）研削面積：５０ｍｍ×２０ｍｍ （平面／枚）
（３）工具周速：１５００ｍ／ｍｉｎ（分）
（４）切り込み：６μｍ／パス
（５）送り：１５ｍｍ／ｍｉｎ（分）
【００９５】
この試験結果について、下記の表２に示す。表２において、ワーク研削可能枚数は、上述した条件（３）を満たす研削を実施できたワークの枚数を示している。
【００９６】
【表２】
【００９７】
上述した表２に示す試験結果から、充填法を適用して作製した高粒子密度工具である試験体３と比較して、上述した第一の実施形態に係る電着工具の作製方法を適用した作製した電着工具である試験体１，２の方が、ワーク研削枚数が多くなっており、長寿命であることが判明した。さらに、試験体２と比べて試験体１の方が、ワーク研削枚数が多くなっており、長寿命であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る電着工具の作製方法および装置は、硬質粒子の大きさに関わらず、台金の作用部に固定される硬質粒子の密度を調整できるので、金属加工産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の拡大図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給器具と硬質粒子供給量調整器具の説明図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図６（ａ）にその側面を示し、図６（ｂ）に図６（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図９（ａ）にその側面を示し、図９（ｂ）に図９（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図１０】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製方法で作製された電着工具を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製装置を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態に係る電着工具の作製装置が具備する硬質粒子供給量調整器具と電着工具の位置を説明するための図であり、図１２（ａ）にその側面を示し、図１２（ｂ）に図１２（ａ）における矢印ｂから視た矢視を示す。
【図１３】電着工具の作製装置の試験装置を模式的に示した図である。
【図１４】粒子供給ドラム回転速度とｃＢＮ粒子（硬質粒子）供給量との関係を示すグラフである。
【図１５】試験装置で用いられた模擬ワークを示す図である。
【図１６】模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。
【図１７】模擬ワークの回転速度と粒子密度との関係を示す図である。
【図１８】所定の条件で模擬ワークに硬質粒子を固定した状態を模式的に示す図である。
【図１９】電着工具の一例を模式的に示した図であり、図１９（ａ）がその平面図であり、図１９（ｂ）がその断面図である。
【図２０】電着工具の作製工程の一例を示すフローチャートである。
【図２１】電着工具の作製装置の一例を模式的に示す図である。
【図２２】電着工具の作製工程の他例を示すフローチャートである。
【図２３】電着工具の作製装置の他例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１００，２００，３００ 電着工具の作製装置
１０１ めっき液
１０２ めっき液槽
１０４ 硬質粒子
１０５ 硬質粒子供給器具
１０６ 硬質粒子供給量調整器具
１０３，２０３，３０３ 台金
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、
めっき液が溜められるめっき液槽と、
前記めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、
前記台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、
前記台金と前記めっき液へ電流を供給する電流供給手段と、
前記台金移動手段を制御して前記台金を移動しつつ、前記硬質粒子供給手段を制御して前記台金へ前記硬質粒子を供給すると共に、前記電流供給手段を制御して前記台金と前記めっき液へ電流を供給して前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段を振動させる振動手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項３】
請求項２に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段の下方に配置され、前記硬質粒子供給手段から前記台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整する硬質粒子供給量調整手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項４】
請求項３に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものである
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項５】
請求項４に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段が、前記めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材である
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項６】
請求項５に記載された電着工具の作製装置であって、
前記筒状部材を前記円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、
前記円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものである
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項７】
請求項６に記載された電着工具の作製装置であって、
前記円盤状部材が、前記台金の上方に、当該台金と離間して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項８】
請求項７に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の間に配置される遮蔽板を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項９】
請求項８に記載された電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状であり、その周面が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の周面が対向して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項１０】
請求項８に記載された電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状または直方体状であり、その上部が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段の周面と前記台金の上部が対向して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項１１】
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製方法であって、
めっき液内に配置される台金を移動しつつ、前記台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、前記台金へ電流を供給することにより、前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定するようにした
ことを特徴とする電着工具の作製方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された電着工具の作製方法で作製された工具である
ことを特徴とする電着工具。
【請求項１】
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製装置であって、
めっき液が溜められるめっき液槽と、
前記めっき液内に配置された台金を移動させる台金移動手段と、
前記台金へ硬質粒子を供給する硬質粒子供給手段と、
前記台金と前記めっき液へ電流を供給する電流供給手段と、
前記台金移動手段を制御して前記台金を移動しつつ、前記硬質粒子供給手段を制御して前記台金へ前記硬質粒子を供給すると共に、前記電流供給手段を制御して前記台金と前記めっき液へ電流を供給して前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定する制御手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段を振動させる振動手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項３】
請求項２に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段の下方に配置され、前記硬質粒子供給手段から前記台金へ供給される硬質粒子の供給量を調整する硬質粒子供給量調整手段を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項４】
請求項３に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給手段が、筒状部材であり、その筒内を前記硬質粒子が流通可能になっているものである
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項５】
請求項４に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段が、前記めっき液槽に回転可能に支持される円盤状部材である
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項６】
請求項５に記載された電着工具の作製装置であって、
前記筒状部材を前記円盤状部材に押圧する押圧手段をさらに具備し、
前記円盤状部材が、その周面に溝が形成されているものである
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項７】
請求項６に記載された電着工具の作製装置であって、
前記円盤状部材が、前記台金の上方に、当該台金と離間して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項８】
請求項７に記載された電着工具の作製装置であって、
前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の間に配置される遮蔽板を具備する
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項９】
請求項８に記載された電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状であり、その周面が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段と前記台金の周面が対向して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項１０】
請求項８に記載された電着工具の作製装置であって、
前記台金が円筒状または直方体状であり、その上部が前記作用部である場合、前記硬質粒子供給量調整手段の周面と前記台金の上部が対向して配置される
ことを特徴とする電着工具の作製装置。
【請求項１１】
台金の作用部に硬質粒子がめっきで固定された電着工具を作製する電着工具の作製方法であって、
めっき液内に配置される台金を移動しつつ、前記台金の上方から当該台金へ硬質粒子を供給すると共に、前記台金へ電流を供給することにより、前記台金に前記硬質粒子をめっきで固定するようにした
ことを特徴とする電着工具の作製方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された電着工具の作製方法で作製された工具である
ことを特徴とする電着工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−１７７９４（Ｐ２０１０−１７７９４Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７９００９（Ｐ２００８−１７９００９）
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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