(57)【要約】      （修正有）【課題】内部に均一に分散した状態で繊維体が共析され、優れた耐摩耗性を発揮する機械部品を提供する。【解決手段】シリコン基板（基材）１０表面に導電膜１１を形成する。導電膜１１上に、感光性材料１３の内部に繊維体１２が分散された混入層１４、即ち繊維体１２入りのフォトレジスト膜を形成する。露光・現像し、繊維体１２が内壁面から無数に突き出た状態の電鋳溝１５を形成する。この状態で電鋳を行い、電鋳溝１５から溢れた電鋳体２５を除去し、混入層１４、導電膜１１及びシリコン基板１０を除去し、繊維体１２の電鋳体２５の外表面から突出した余剰部分を除去する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電鋳により所定の厚みに形成された電鋳部と、
該電鋳部の内部に全体に亘って分散され、電鋳部に共析した複数の繊維体と、を備えていることを特徴とする機械部品。
【請求項２】
請求項１に記載の機械部品において、
前記電鋳部の側面の少なくとも一部は、他部品が摺動される摺動面とされ、
前記側面には、潤滑油を保持可能な複数の保油孔が形成されていることを特徴とする機械部品。
【請求項３】
所定の厚みに形成された電鋳部と、該電鋳部の内部に全体に亘って分散され、電鋳部に共析した複数の繊維体と、を備えた機械部品を製造する方法であって、
基材の表面に形成された導電膜上に、感光性材料の内部に前記繊維体が分散された混入層を形成する形成工程と、
マスクを通して前記混入層を部分的に露光する露光工程と、
露光した前記混入層を現像して、前記電鋳部の外形形状に倣って前記導電膜を露出させると共に、内壁面から前記繊維体の一部が突出した電鋳溝を形成する現像工程と、
前記導電膜を電極として電鋳を行い、前記電鋳溝内で露出する前記導電膜上に、前記内壁面から突出した前記繊維体を取り込みながら金属を析出させると共に、電鋳溝を少なくとも完全に塞ぐ電鋳体となるまで成長させる電鋳工程と、
前記電鋳溝から溢れた前記電鋳体を除去すると共に、残った電鋳体の厚みが前記電鋳部の厚みとなるように厚み調整を行う厚み調整工程と、
厚み調整後の前記電鋳体を取り出した後、該電鋳体に取り込まれた前記繊維体のうち電鋳体の外表面から突出した余剰部分を除去する除去工程と、
を備えていることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の機械部品の製造方法において、
前記形成工程の際、前記導電膜上に前記感光性材料からなる未混入層を形成した後、該未混入層上に前記混入層を形成することを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の機械部品の製造方法において、
前記繊維体として、光学的に透明な材料で形成されたものを用いることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法において、
前記除去工程の際、前記繊維体の余剰部分を化学的溶解によって除去すると共に、該溶解によって、前記電鋳体の側面に潤滑油を保持可能な複数の保油孔を形成させることを特徴とする機械部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品に関し、特に時計等の小型の精密機械用の部品として好適な機械部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型の精密機械の１つである機械式時計には、機械部品である歯車が非常に多く用いられている。この種の歯車に代表されるように、複雑で精密な形状に形成されている機械部品が数多く知られている。
この種の機械部品は、従来、打ち抜き加工等の機械加工によって主に製造されていたが、近年では電鋳を利用して製造する方法が採用されている。これは、機械加工に比べて機械公差が小さいうえ、複雑な外形形状であっても精度良く作製することができるためである。よって、時計用の歯車等の微細で精密な機械部品を製造する場合には、特に適した方法である。
【０００３】
ところが、電鋳材料は、通常の圧延材料よりも耐摩耗性が劣るという特性を有している。従って、電鋳を利用して機械部品を製造した場合には、耐摩耗性が劣り易い。そのため、耐摩耗性を高めるための何からの改善や工夫が求められていた。特に、時計用の歯車の場合には、時計の構造上、摺動回数が非常に多いので高い耐摩耗性が求められている。よって、電鋳を利用して摺動部品を製造する場合には、耐摩耗性を高めることが重要視されている。
【０００４】
そこで、耐摩耗性を高めるための対策として、メッキ液中に微粒子や繊維体等の共析物を含ませ、成長した金属にこれらを共析させる複合メッキ（電鋳）によって、耐摩耗性を改善する方法が知られている（特許文献１参照）。
この方法によれば、共析物と金属とを共析させることができるので、強度を高めることができ、耐摩耗性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した方法で耐摩耗性を高める場合には、ムラ無く均一に共析物を共析させる必要がある。そのためには、メッキ液中に共析物を均一に分散させる必要があった。しかしながら、これら共析物はメッキ液の流動に依存して挙動し易いため、均一に分散させることは困難であった。
特に、共析物として繊維体を用いた場合、長さがあるためメッキ液の流動に依存し易い。しかも、繊維体同士の接触によって絡まり易く、局所的に凝集する傾向が強い。そのため、メッキ液中に均一に分散させることが特に難しいものであった。この点、共析物として微粒子を用いた場合、繊維体の場合よりも分散させ易いが、その反面、強度の点で劣ってしまう。
【０００７】
このように、耐摩耗性を高めるためには繊維体を共析物として採用することが好ましいが、メッキ液中に均一に分散させることが難しい。従って、結果的に耐摩耗性が不十分なものとなってしまうものであった。
【０００８】
また、共析物をメッキ液中にできるだけ均一に分散させるために、メッキ液に界面活性剤等の分散液（共析物の凝集を防止するための液）を混入させたり、共析物自体にやはり上記凝集を防ぐような前処理を事前に施したりすることも可能であるが、手間がかかり、効率の良い製造を行えるものではなかった。
また、メッキ液中に共析物が混入しているので、共析物濃度の管理が必要となってしまい、結果的にメッキ液の管理が困難になる不都合があった。しかも、上記分散液をメッキ液に混入した場合には、さらにメッキ液の管理が困難になるものであった。
更に、メッキ液中に共析物を混入した後、メッキ液を攪拌する必要があるため、メッキ膜中にどの程度共析物を析出させるかの、分散析出量の制御が難しいものであった。
【０００９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、内部に均一に分散した状態で繊維体が共析され、優れた耐摩耗性を発揮させることができる機械部品を提供することである。
また、電鋳を利用した方法で上記機械部品を効率良く製造でき、しかも、従来のように分散液の混入や前処理や電鋳液の管理等をすることなく容易に製造することができる機械部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る機械部品は、電鋳により所定の厚みに形成された電鋳部と、該電鋳部の内部に全体に亘って分散され、電鋳部に共析した複数の繊維体と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る機械部品の製造方法は、所定の厚みに形成された電鋳部と、該電鋳部の内部に全体に亘って分散され、電鋳部に共析した複数の繊維体と、を備えた機械部品を製造する方法であって、基材の表面に形成された導電膜上に、感光性材料の内部に前記繊維体が分散された混入層を形成する形成工程と、マスクを通して前記混入層を部分的に露光する露光工程と、露光した前記混入層を現像して、前記電鋳部の外形形状に倣って前記導電膜を露出させると共に、内壁面から前記繊維体の一部が突出した電鋳溝を形成する現像工程と、前記導電膜を電極として電鋳を行い、前記電鋳溝内で露出する前記導電膜上に、前記内壁面から突出した前記繊維体を取り込みながら金属を析出させると共に、電鋳溝を少なくとも完全に塞ぐ電鋳体となるまで成長させる電鋳工程と、前記電鋳溝から溢れた前記電鋳体を除去すると共に、残った電鋳体の厚みが前記電鋳部の厚みとなるように厚み調整を行う厚み調整工程と、厚み調整後の前記電鋳体を取り出した後、該電鋳体に取り込まれた前記繊維体のうち電鋳体の外表面から突出した余剰部分を除去する除去工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、まず、基材の表面に形成された導電膜上に、感光性材料の内部に繊維体が分散された混入層を形成する形成工程を行う。特に感光性材料は、液体であるメッキ液とは異なり、粘性を有するペースト状であるので流動し難く、内部に混入された繊維体を均一に分散させた状態にしておくことができる。なお、電鋳部の厚みと同程度或いはそれ以上の厚みとなるように混入層を形成する。
【００１３】
次いで、混入層の上方にマスクをセットし、該マスクを通して混入層を部分的に露光する露光工程を行う。次いで、部分的に露光された混入層を現像して、露光した領域或いは露光されていない領域のいずれかの領域を溶解させる現像工程を行う。これにより、電鋳部の外形形状に倣って混入層が部分的に除去され、電鋳部の外形形状に倣って導電膜が露出した電鋳溝を形成することができる。
特に、上述したように感光性材料には繊維体が均一に分散されているので、現像によって感光性材料に関しては完全に溶解されるが、繊維体に関しては溶解されることなく残存する。そのため、電鋳溝の内壁面からは、繊維体の一部が突出した状態で残っている。つまり、繊維体の一部が内壁面から無数に突き出た状態の電鋳溝を形成することができる。
【００１４】
次いで、全体を電鋳液に浸漬した後、導電膜を電極として電鋳を行う電鋳工程を行う。すると、電鋳溝内で露出する導電膜上に金属が析出し、この金属が徐々に成長する。そして、少なくとも電鋳溝を完全に塞ぐ電鋳体になるまで金属を成長させる。この際、電鋳溝は、電鋳部の外形形状に倣っているので、成長した電鋳体に関しても電鋳部の外形形状に倣った状態となっている。特に、電鋳溝には、繊維体の一部が内壁面から無数に突き出ているので、電鋳時にこれらの繊維体を取り込みながら金属を析出させることができる。従って、電鋳体の内部には、成長した金属と共に共析した繊維体が全体に亘って均一に分散された状態で内在される。
【００１５】
次いで、電鋳が終了した後、電鋳溝から溢れた電鋳体を除去すると共に、残った電鋳体の厚みが電鋳部の厚みとなるように研磨等により厚み調整する厚み調整工程を行う。そして、最後に、厚み調整が終了した電鋳体を取り出した後、電鋳体に取り込まれた繊維体のうち電鋳体の外表面から突出した余剰部分を除去する除去工程を行う。
これにより、電鋳によって作製された電鋳部と、この電鋳部の内部に全体に亘って分散され、電鋳部に共析した複数の繊維体と、を備えた機械部品を製造することができる。
【００１６】
特に、この製造方法によれば、通常行われている複合メッキでは均一に共析させることが難しい繊維体を、容易且つ確実に電鋳部の内部に均一に分散させた状態で共析させることができる。従って、電鋳部の強度を全体に亘って高めることができ、優れた耐摩耗性を発揮させることができる。
また、電鋳液に分散液を混入させたり、繊維体自身に前処理等を行ったりする必要がないので、効率良く製造することができる。また、電鋳液に関しては、何ら手を加える必要がないので、電鋳液の管理等が容易である。この点に関しても、効率の良い製造を行うことができる。
【００１７】
本発明に係る機械部品は、上記本発明の機械部品において、前記電鋳部の側面の少なくとも一部が、他部品が摺動される摺動面とされ、前記側面には、潤滑油を保持可能な複数の保油孔が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、電鋳部の側面の少なくとも一部が摺動面とされているので、歯車等のような摺動部品として利用することができる。特に、摺動面を含む側面には、複数の保油孔が形成されているので、潤滑油を保持することができる。従って、摺動時に生じる摩擦抵抗を効果的に軽減することができる。従って、耐久性に優れた摺動部品として利用することができる。
【００１９】
本発明に係る機械部品の製造方法は、上記本発明の機械部品の製造方法において、前記形成工程の際、前記導電膜上に前記感光性材料からなる未混入層を形成した後、該未混入層上に前記混入層を形成することを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、形成工程の際、はじめに繊維体が混入されておらず、感光性材料のみからなる未混入層を導電膜上に形成する。その後、この未混入層上に混入層を形成する。そのため、混入層と導電膜との間に未混入層を介在させることができ、混入層に含まれる繊維体が直接導電膜に接触することを防止することができる。
ここで、繊維体が直接導電膜に接触している場合には、現像工程によって電鋳溝を形成したときに導電膜の一部が繊維体に遮られて露出しない可能性がある。しかしながら、はじめに繊維体が混入されていない未混入層を導電膜上に形成することで、上記のような懸念がなく、現像工程によって導電膜を完全に露出させることができる。従って、機械部品をより精密に製造することができる。
【００２１】
本発明に係る機械部品の製造方法は、上記本発明の機械部品の製造方法において、前記繊維体として、光学的に透明な材料で形成されたものを用いることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、繊維体が光学的に透明な材料で形成された光透過性のものであるので、露光時に繊維体によって光が遮られることなく混入層を確実に露光することができる。従って、電鋳溝をより高精度に形成することができ、結果的に機械部品をより精密に製造することができる。
【００２３】
本発明に係る機械部品の製造方法は、上記本発明の機械部品の製造方法において、前記除去工程の際、前記繊維体の余剰部分を化学的溶解によって除去すると共に、該溶解によって、前記電鋳体の側面に潤滑油を保持可能な複数の保油孔を形成させることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、上述した除去工程（電鋳体の外表面から突出した繊維体の余剰部分を除去する工程）の際、繊維体の余剰部分を研磨等の機械的な加工ではなく、化学的な溶解によって除去する。すると、繊維体は、電鋳体の外表面から突出した余剰部分に加え、外表面から電鋳体の内部に若干入り込んだ部分まで溶解される。これにより、電鋳部の側面に複数の凹部を形成することができ、これら凹部を、潤滑油を保持可能な保油孔として機能させることができる。
従って、電鋳部の側面を、摺動時に生じる摩擦抵抗を効果的に軽減することができ摺動面として利用することができ、機械部品を歯車等のような摺動部品として好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る機械部品によれば、金属と共に共析した繊維体が内部に均一に分散されているので、全体に亘って強度を高めることができ、優れた耐摩耗性を発揮させることができる。特に、摺動回数の多い時計用の歯車等に好適に用いることができる。
また、本発明に係る機械部品の製造方法によれば、電鋳を利用した方法で効率良く製造することができる。しかも、従来のように分散液の混入や繊維体への前処理や電鋳液の管理等をする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る機械部品である二番車を有する機械式時計の、ムーブメント表側の平面図（一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
【図２】図１に示す二番車の平面図である。
【図３】図２に示す二番車の歯部付近を拡大した上面図である。
【図４】図２に示す二番車を製造する際のフローチャートである。
【図５】図２に示す二番車を製造する際の一工程を示す図であって、シリコン基板上に導電膜を形成した状態の図である。
【図６】図５に示す導電膜上に、感光性材料の内部に繊維体を分散させた混入層を形成した状態の図である。
【図７】露光時に使用するフォトレジストマスクの平面図である。
【図８】図７に示すフォトレジストマスクを混入層の上方にセットした状態を示す図である。
【図９】図８に示す状態の後、露光及び現像によって混入層に電鋳溝を形成した状態を示す図である。
【図１０】図９に示す状態の後、シリコン基板全体を電鋳液に漬浸させた状態を示す図である。
【図１１】図１０に示す状態の後、電鋳を行って、電鋳溝内で電鋳体を成長させた状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態の後、電鋳溝から溢れた電鋳体を除去すると共に、残った電鋳体の厚みを調整した状態を示す図である。
【図１３】図１２に示す状態の後、シリコン基板、導電膜及び混入層を除去して電鋳体を取り出した状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態の後、電鋳体から飛び出した繊維体の余剰部分を除去した状態を示す図である。
【図１５】本発明に係る機械部品の製造方法の変形例を示す図であって、導電膜上に感光性材料だけからなる未混入層を形成した後、その未混入層上に混入層を形成した状態の図である。
【図１６】本発明に係る機械部品の製造方法の変形例を示す図であって、電鋳体から飛び出した繊維体の余剰部分を化学的溶解によって除去すると共に、その溶解によって側面に複数の保油孔を形成した状態の図である。
【図１７】図１６に示す方法によって作製された二番車の歯部付近を拡大した斜視図である。
【図１８】本発明に係る機械部品の変形例を示す図であって、がんぎ車の一部を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る機械部品の変形例を示す図であって、裏押さえの一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る機械部品及びその製造方法の一実施形態について、図１から図１４を参照して説明する。なお、本実施形態では、機械部品の一例として、機械式時計を構成する歯車の１つである二番車を例に挙げて説明する。
【００２８】
はじめに、機械式時計について、図１を参照して説明する。なお、図１は、ムーブメント表側の平面図である。図１に示すように、機械式時計のムーブメント１００は、このムーブメント１００の基板を構成する地板１０２を有している。地板１０２の巻真案内穴１０２ａには、巻真１１０が回転可能に組み込まれている。この巻真１１０は、おしどり１９０、かんぬき１９２、かんぬきばね１９４、裏押さえ１９６を含む切換装置によって、軸線方向の位置が決められている。きち車１１２は、巻真１１０の案内軸部に回転可能に設けられている。そして、巻真１１０が、回転軸線方向に沿ってムーブメント１００の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真１１０を回転させると、図示しないつづみ車の回転を介してきち車１１２が回転する。丸穴車１１４は、きち車１１２の回転により回転する。また、角穴車１１６は、丸穴車１１４の回転により回転する。角穴車１１６が回転することにより、香箱車１２０に収容された図示しないぜんまいが巻き上げられる。
【００２９】
二番車１２４は、香箱車１２０の回転により回転する。がんぎ車１３０は、四番車１２８、三番車１２６、二番車１２４の回転を介して回転する。これら香箱車１２０、二番車１２４、三番車１２６及び四番車１２８は、表輪列を構成する。この表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、てんぷ１４０と、がんぎ車１３０と、アンクル１４２とで構成されている。
【００３０】
二番車１２４が回転すると、その回転に基づいて図示しない筒かなが同時に回転し、この筒かなに取り付けられた図示しない分針が「分」を表示するようになっている。更に、筒かなの回転に基づいて日の裏車の回転を介して図示しない筒車が回転し、この筒車に取り付けられた図示しない時針が「時」を表示するようになっている。
【００３１】
上述した香箱車１２０は、地板１０２及び香箱受１６０に対して回転可能に支持されている。また、二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８及びがんぎ車１３０は、地板１０２及び輪列受１６２に対してそれぞれ回転可能に支持されている。また、アンクル１４２は、地板１０２及びアンクル受１６４に対して回転可能に支持されている。
【００３２】
次に、本実施形態の二番車１２４について、より詳細に説明する。
この二番車１２４は、図２及び図３に示すように、電鋳により所定の厚みに形成された金属製の歯車部（電鋳部）１２４ａと、この歯車部１２４ａの中心に打ち込まれた軸部材１２５と、で主に構成されている。
なお、図２は、二番車１２４の平面図である。図３は、二番車１２４の歯車部１２４ｂ付近を拡大した上面図である。
【００３３】
歯車部１２４ａは、上面及ぶ下面が平坦面とされた板状部材であり、周縁に沿って複数の歯車部１２４ｂを有している。これら複数の歯車部１２４ｂは、三番車１２６のかな部に噛合するようになっている。この際、歯車部１２４ｂの側面は、三番車１２６のかな部が接触して摺動する摺動面とされている。即ち、歯車部１２４ａの側面全体は、全て摺動面とされている。
【００３４】
また、歯車部１２４ａの内部には、全体に亘って均一に分散され、該歯車部１２４ａの金属と共析した複数の繊維体１２が内在されている。本実施形態の繊維体１２は、光学的に透明なガラス繊維であり、サイズとしては、例えば直径が１μｍ〜数１０μｍ程度で長さが１０μｍ〜１ｃｍ程度のものである。
なお、図３において、繊維体１２の長さはあくまでもイメージである。また、この繊維体１２は、両端末のうち一方の端末が歯車部１２４ａの外周面或いは内周面に接している状態で内在されている。
歯車部１２４ａは、これらの繊維体１２によって全体に亘って均一に強度が高められており、非常に優れた耐摩耗性を発揮している。この点は、後に説明する。
【００３５】
軸部材１２５は、歯車部１２４ａの中心に設けられた保持孔１２４ｃ内に打ち込まれることで取り付けられた部材であり、その中心軸は歯車部１２４ａの中心軸と同一とされている。この軸部材１２５の上端部には、図示しない上軸部が設けられ、下端部には図示しない下軸部及びそろばん玉部が設けられている。また、歯車部１２４ａと下軸部との間には、かな部１２５ａが設けられている。このかな部１２５ａは、香箱車１２０の香箱歯車に噛合しており、これによって香箱歯車の回転力を軸部材１２５に伝達して歯車部１２４ａを回転させる役割を果している。
【００３６】
次に、上述した二番車１２４の製法方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
本実施形態の製造方法は、形成工程（Ｓ１）と、露光工程（Ｓ２）と、現像工程（Ｓ３）と、電鋳工程（Ｓ４）と、厚み調整工程（Ｓ５）と、除去工程（Ｓ６）と、を行って製造する方法である。以下、これら各工程について、詳細に説明する。
【００３７】
はじめに、形成工程（Ｓ１）を行う。
まず、図５に示すように、シリコン基板（基材）１０を用意した後、このシリコン基板１０の表面に導電膜１１を形成する。この導電膜１１としては、例えば、金、銀、銅やニッケル等を用いて形成することができる。また、形成方法としては、例えば、スパッタリング、蒸着や無電解メッキ等の各種の成膜方法を用いることができる。また、導電膜１１の膜厚としては、例えば、数ｎｍ〜数μｍの範囲であることが好ましい。
【００３８】
次に、図６に示すように、導電膜１１上に、感光性材料１３の内部に繊維体１２が分散された混入層１４、即ち繊維体１２入りのフォトレジスト膜を形成する。具体的には、まず、ペースト状の感光性材料１３に複数のガラス性の繊維体１２を所定の割合（感光性材料１３の重量比に対して数％〜数十％の割合）で混入させ、攪拌等によって繊維体１２を分散させておく。そして、その後、繊維体１２が分散された感光性材料１３をスクリーン印刷法等によって塗布することで、混入層１４を形成する。
【００３９】
特に、感光性材料１３は、液体であるメッキ液等とは異なり、粘性を有するペースト状であるので流動し難く、内部に混入された繊維体１２を均一に分散させた状態にしておくことができる。なお、混入層１４を形成する際、歯車部１２４ａの厚みと同程度或いはそれ以上の厚みとなるように形成しておく。また、感光性材料１３としては、ポジ型でもネガ型でも構わないが、本実施形態ではネガ型を用いた場合を例に挙げて説明する。
この時点で、形成工程（Ｓ１）が終了する。
【００４０】
次に、露光工程（Ｓ２）を行う。
まず、図７に示すように、歯車部１２４ａの形状にパターニングされ、それ以外の領域が開口したフォトレジストマスク（マスク）Ｍを準備する。そして、図８に示すように、このフォトレジストマスクＭを混入層１４の上方にセットする。
なお、図８では、図７に示すフォトレジストマスクＭをＡ−Ａ線で断面視した状態で図示している。この際、図面を見易くするために、大きさや間隔を変えて図示している。この点は、これ以降の図面についても同様である。
【００４１】
フォトレジストマスクＭをセットした後、該マスクＭの上方から光を照射し、フォトレジストマスクＭを通して混入層１４を部分的に露光する。本実施形態の場合には、フォトレジストマスクＭでマスクされていない領域を露光する。この際、混入層１４に含まれる繊維体１２は、ガラスであり、光学的に透明な光透過性のものであるので、繊維体１２によって光が遮られることなく露光を確実に行うことができる。
この時点で、露光工程（Ｓ２）が終了する。
【００４２】
次に、現像工程（Ｓ３）を行う。
即ち、フォトレジストマスクＭを除去した後、図示しない現像液を利用して露光された混入層１４を現像する。すると、感光性材料１３はネガ型であるので、図９に示すように、露光されていない領域が溶解される。これにより、歯車部１２４ａの外形形状に倣って混入層１４が部分的に除去されると共に、歯車部１２４ａの外形形状に倣って導電膜１１が露出した電鋳溝１５を形成することができる。
特に、上述したように感光性材料１３には繊維体１２が均一に分散されているので、現像によって感光性材料１３に関しては完全に溶解されるが、繊維体１２に関しては溶解することなく残存する。そのため、電鋳溝１５の内壁面からは、繊維体１２の一部が突出した状態で残っている。つまり、繊維体１２が内壁面から無数に突き出た状態の電鋳溝１５を形成することができる。
この時点で、現像工程（Ｓ３）が終了する。なお、電鋳溝１５が形成された状態の混入層１４は、電鋳型として利用されるものである。
【００４３】
次に、電鋳工程（Ｓ４）を行う。
まず、図１０に示すように、処理槽２０内に貯液された電鋳液Ｗにシリコン基板１０全体を漬浸させる。なお、この電鋳工程（Ｓ４）を行うにあたって、電鋳すべき金属材料に応じて電鋳液Ｗを選択する。例えば、ニッケル電鋳を行う場合には、スルファミン酸浴、ワット浴や硫酸浴等が用いられる。
【００４４】
仮にスルファミン酸浴を用いてニッケル電鋳を行う場合には、処理槽２０の中にスルファミン酸ニッケル水和塩を主成分とするスルファミン酸浴を入れる。また、電鋳すべき金属材料からなる陽極電極２１をスルファミン酸浴の中に浸漬させる。陽極電極２１としては、例えば、電鋳すべき金属材料からなるボールを複数用意し、この金属ボールをチタン等で作った金属製のかごの中に入れることで構成する。
【００４５】
そして、シリコン基板１０をスルファミン酸浴の中に浸漬した後、シリコン基板１０に形成した導電膜１１を電源の陰極に接続すると共に陽極電極２１を電源の陽極に接続して、電鋳を開始する。すると、陽極電極２１を構成する金属がイオン化してスルファミン酸浴中を移動し、電鋳溝１５内で露出する導電膜１１上に金属として析出し、この金属が徐々に成長する。そして、図１１に示すように、少なくとも電鋳溝１５を完全に塞ぐ電鋳体２５になるまで金属を成長させる。
【００４６】
この際、電鋳溝１５は、上述したように歯車部１２４ａの外形形状に倣っているので、成長した電鋳体２５に関しても歯車部１２４ａの外形形状に倣った状態となっている。特に、電鋳溝１５には、繊維体１２の一部が内壁面から無数に突き出ているので、電鋳時にこれらの繊維体１２を取り込みながら金属を析出させることができる。従って、電鋳体２５の内部には、成長した金属に共析した繊維体１２が全体に亘って均一に分散された状態で内在される。
【００４７】
この時点で、電鋳工程（Ｓ４）が終了する。なお、この工程を行う際、処理槽２０に配管（図示せず）を介して弁（図示せず）を接続し、さらにこの配管に濾過用フィルタ（図示せず）を設けることにより、処理槽２０から排出されるスルファミン酸浴を濾過することが好ましい。更に、濾過したスルファミン酸浴を、注入用配管（図示せず）によって処理槽２０内に返送し、スルファミン酸浴を循環させることが好ましい。
【００４８】
次に、厚み調整工程（Ｓ５）を行う。
まず、処理槽２０からシリコン基板１０を引き上げ、純水等で洗浄処理する。その後、図１２に示すように、電鋳溝１５から溢れた電鋳体２５を除去すると共に、残った電鋳体２５の厚みが歯車部１２４ａの厚みとなるように厚み調整する。この方法としては、ＣＭＰ法（化学機械研磨法）等の研磨加工によって行えば良い。
【００４９】
そして、最後に残った混入層１４、導電膜１１及びシリコン基板１０を除去して電鋳体２５を取り出した後、電鋳体２５に取り込まれた繊維体１２のうち電鋳体２５の外表面から突出した余剰部分を除去する除去工程を行う（Ｓ６）を行う。
具体的には、まずアッシング処理や剥離液法等により残った混入層１４を除去すると共に、ＣＭＰ法等によりシリコン基板１０及び導電膜１１を除去する。これにより、図１３に示すように、繊維体１２の一部が飛び出た電鋳体２５を取り出すことができる。続いて、この飛び出た繊維体１２の余剰部分を研磨等の機械加工やエッチングによって、図１４に示すように除去する。
【００５０】
その結果、内部の全体に亘って均一に分散され、金属の析出と共に共析した複数の繊維体１２を有する金属製の歯車部１２４ａを電鋳によって作製することができる。そして、この歯車部１２４ａの中心に形成された保持孔１２４ｃに軸部材１２５を打ち込むことで、図２に示す二番車１２４を製造することができる。
【００５１】
上述したように本実施形態の製造方法によれば、通常行われている複合メッキでは均一に共析させることが難しい繊維体１２を、容易且つ確実に歯車部１２４ａの内部に均一に分散させた状態で共析させることができる。従って、歯車部１２４ａの強度を全体的に亘って均一に高めることができ、非常に優れた耐摩耗性を発揮させることができる。
特に、摺動回数が多く、香箱車からの強い回転力が伝達されるため、二番車１２４には高い耐摩耗性が要求されるが、本実施形態の製造方法によれば、この要求を満足した高品質な二番車１２４を得ることができる。
【００５２】
また、電鋳液Ｗに分散液を混入させたり、繊維体１２自身に前処理等を行ったりする必要がないので、効率良く製造することができる。また、電鋳液Ｗに関しても、何ら手を加える必要がないので、電鋳液Ｗの管理等が容易である。この点に関しても、効率の良い製造を行うことができる。
【００５３】
更に、電鋳を利用するので歯車部１２４ａを精密に作製することができ、高品質化を図ることができる。しかも、繊維体１２を感光性材料１３に分散させる以外は一般的な電鋳方法と同じ工程で製造できるので、製造工程が増えることもなく非常に効率良く製造することができる。よって、二番車１２４の低コスト化に繋げることができる。
【００５４】
また、本実施形態の二番車１２４を有するムーブメント１００を備えた機械式時計は、時計自体の耐久性向上や低コスト化や高品質化が図られたものになる。
【００５５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、ネガ型の感光性材料１３を用いた場合を例に挙げて説明したが、ポジ型の感光性材料であっても構わない。この場合には、歯車部１２４ａの形状に開口したフォトレジストマスクを利用すれば良い。こうすることで、同様の電鋳溝１５を形成することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、混入層１４を形成する形成工程の際に、感光性材料１３に繊維体１２を混入させた後、スクリーン印刷法等によって塗布した場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、導電膜１１上に感光性材料１３を塗布した後、この感光性材料１３の上から繊維体１２を散布し、その後、感光性材料１３を加熱させることで散布した繊維体１２を内部に分散させる方法でも構わない。このような方法であっても、感光性材料１３の内部に繊維体１２が分散された混入層１４を形成することができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、繊維体１２を光学的に透明なガラスとしたが、ガラスに限定されるものではなく、他の材料で形成されたものを採用しても構わない。少なくとも、電鋳液Ｗや現像液と反応しないような材料であれば構わない。例えば、アルミナやジルコニア等で繊維体１２を形成しても良い。この場合には、繊維体１２自体の強度をさらに高めることができるので、耐摩耗性をより向上することができる。また、それ以外にも、電鋳液Ｗに対してより耐性を有するセラミック繊維や、炭素繊維等で繊維体１２を形成しても構わない。
【００５９】
但し、容易に入手でき、使い易いガラスで繊維体１２を形成することが好ましい。特に、ガラス性の繊維体１２とした場合には、露光時に繊維体１２に遮られることなく混入層１４を確実に露光できるので、電鋳溝１５をより高精度に形成することができ、結果的に歯車部１２４ａを精密に製造することができる。
【００６０】
なお、光非透過性の材料で繊維体１２を形成した場合、全てが垂直に進む光ではないため、一部の斜めからの光を透過できるように、繊維体１２を混入した混入層１４の下に、繊維体１２を混入していない感光性材料１３のみからなる未混入層を形成すると良い。
即ち、図１５に示すように、形成工程の際、導電膜１１上に繊維体１２が未混入とされ、感光性材料１３のみからなる未混入層３０を形成した後、この未混入層３０の上に混入層１４を形成することが好ましい。
【００６１】
こうすることで、混入層１４と導電膜１１との間に未混入層３０を介在させることができ、混入層１４に含まれる繊維体１２が直接導電膜１１に接触することを防止することができる。ここで、繊維体１２が直接導電膜１１に接触している場合には、現像工程によって電鋳溝１５を形成したときに、導電膜１１の一部が繊維体１２に遮られて露出しない可能性がある。しかしながら、はじめに繊維体１２が混入されていない未混入層３０を導電膜１１上に形成することで、上記のような懸念がなく、現像工程によって導電膜１１を完全に露出させることができる。従って、歯車部１２４ａをより精密に製造することができる。
【００６２】
また、上記実施形態において、除去工程によって繊維体１２の余剰部分を除去する際に、研磨等の機械加工によって除去したが、フッ酸等の溶液をよる化学的溶解によって除去しても構わない。この場合には、図１６に示すように、繊維体１２は、電鋳体２５の外表面から突出した余剰部分に加え、外表面から電鋳体２５の内部に若干入り込んだ部分まで溶解される。これにより、図１６及び図１７に示すように、歯車部１２４ａの側面に複数の凹部を形成することができ、これら凹部を、潤滑油を保持可能な保油孔３１として機能させることができる。
従って、摺動面である歯車部１２４ａの側面を、保油性能に優れた保油面として利用することができ、摺動時に生じる摩擦抵抗を効果的に軽減することができる。従って、耐久性にも優れた摺動部品として二番車１２４を利用することができる。
【００６３】
なお、図１６及び図１７では、繊維体１２の図示を除去していると共に図を見易くするために保油孔３１を誇張して図示している。実際には、この保油孔３１の直径は、繊維体１２の直径程度である。
【００６４】
また、上記実施形態では、機械部品を二番車１２４に適用した場合を例に挙げて説明したが、二番車１２４に限定されるものではない。
例えば、本発明に係る機械部品を三番車１２６や四番車１２８に適用しても構わないし、がんぎ車１３０に適用しても構わない。特に、がんぎ車１３０は、図１８に示すように、側面の一部がアンクル１４２の爪石が摺動される摺動面１３２ａであるので、側面全体に上述した方法により保油孔３１を形成することが好ましい。こうすることで、耐摩耗性に優れているうえ、耐久性に優れた信頼性の高いがんぎ車とすることができる。なお、図１８においても、図を見易くするために保油孔３１を誇張して図示している。
【００６５】
また、本発明に係る機械部品を、図１９に示すように側面がおしどり１９０との摺動面１９６ａとされた裏押さえ１９６に適用しても構わない。この場合であっても、摺動面１９６ａの全面に亘って保油孔３１を形成することが好ましい。なお、図１９においても、図を見易くするために保油孔３１を誇張して図示している。
【００６６】
更には、本発明に係る機械部品を、その他の時計用部品に適用しても構わない。例えば、各歯車の軸部を軸支する軸受けや、日付表示を行うための日車の内歯車に係合するジャンパ等と呼ばれるレバー等に適用しても構わない。
【００６７】
なお、本発明に係る機械部品は、機械式時計用の部品に限定されるものではなく、小型な精密機械用の部品として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｍ…フォトレジストマスク（マスク）
１０…シリコン基板（基材）
１１…導電膜
１２…繊維体
１３…感光性材料
１４…混入層
１５…電鋳溝
２５…電鋳体
３０…未混入層
３１…保油孔
１２４…二番車（機械部品）
１２４ａ…歯車部（電鋳部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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