研究成果

知的障害者の就労を支援するプレス金型の改良に関する研究

深尾典久^＊1、山下誠児^＊2、河村安太郎^＊1

　障害を持つ人々の就労を支援することは、障害を持つ人々が生きがいを持って自律的な生活を営む上で必要であるだけでなく、社会にとっても人的資源の有効活用という観点から重要である。

　本研究ではそのような観点に立ち、知的障害者の共同作業所におけるプレス作業を対象として、障害を持つ人々の作業に適するよう金型の改良を行った。このプレス作業は、作業内容の問題から対象とした共同作業所の入所者にとって、そのままでは作業を行うことが難しいものであったが、従来の作業と比較して付加価値が高く導入が望まれているものであった。このプレス作業について、聞取などの調査により作業の問題点を把握し、それに基づいて改良を行った。その結果、作業所での作業が可能となった。

画像処理を応用した多目的検査システムの開発（第2報）

川崎雅生^＊1

　工業製品の高密度化、高精度化に伴い、要求される検査の精度も高くなってきている。本研究は、汎用的な画像処理関数を任意に組合せて登録、実行できる機能と、ニューラルネットワークによる高度な学習、判別機能とを開発することで、企業に必要とされる各種の画像処理による検査に対応し、技術移転することを目的としている。平成12年度は、守山市に本社を置く栄立電機（株）様から相談を受けたプリント基板実装部品検査装置の開発に、本研究成果を応用し、製品化までの支援をすることができたが、技術移転に必要な課題も明らかになった。

非円形歯車を用いた機械装置への応用技術の開発

コンプレッサに非円形歯車を応用する場合のピッチ輪郭の適正化について

酒井一昭^＊1、中山勝之^＊1、柳本和司（アルカムエンジニアリング）、大坪武廣（熊本県立技術短期大学校）

　コンプレッサのピストン・クランク機構部は、モ−タ側駆動軸の回転運動がピストンの直線往復運動のエネルギ−に変換されているが、その伝達機構が空気圧縮機の必要な行程に合致し、効果的に連動しているかどうかは明らかでない。空気の圧縮等の行程を考慮し、適切な駆動伝達機構により回転運動や直線往復運動が行われることが必要である。このような場合に、動力伝達上の省エネ効果が予想される非円形歯車の適用が有効と考えられる。しかし、既に判明している一般的な非円形歯車では、その最適化に限界がある。そこで、空気圧縮機特有の駆動特性（圧縮・吐出・膨張・吸込の行程）を考慮した最適な非円形歯車の輪郭形状を提案し、空気圧縮機用の非対称非円形歯車を試作した。

中小企業向け汎用組込み型情報処理システムに関する研究（第1報）

小川栄司^＊1

　多品種少量生産を余儀なくされる中小企業の製品開発の状況の中にあっては、新製品開発に伴う投資とリスクの大きさ、開発資金とマンパワー、製品開発に要するコストの回収など、何れをとっても大手企業のそれと比べて非常に不利な状況にあると言える。そこで、中小企業が自社製品の市場での競争力を強化するための手段として、開発資産の再利用を進めるための「汎用化」と他社製品との差別化を図るための「専用化」という相矛盾する課題を同時に克服するための新しいシステム技術を開発し、同システム技術によって実現された幅広い用途に利用可能な汎用組込み型情報処理システムを提供することによって、県内中小企業の開発効率の向上と製品の高付加価値化を支援する。平成12年度は、外部入出力機能としてのUSBインタフェースについて検討を行った。

医療機器の開発と産業化に関する研究

Hyperthermia（温熱療法）機器の開発に関する研究

深尾典久^＊1

　滋賀県は医療機器の製造に関して全国的にも有数の規模であり、当センターにおいてもこれらの産業を支援する観点から機器開発のノウハウを持つことは意義がある。そのような観点から本研究では、滋賀医科大学外科第一講座と議論を行い、Hyperthermia（温熱療法）を応用した手術器具の開発について、検討を行った。 本研究では、Hyperthermiaを応用した治療法であるCHPP法で用いる器具および温熱治療針について取り扱った。

LIGAプロセスを利用した超微細加工技術の開発（第4報）

今道高志^＊1

　X線源として高強度で透過性・指向性の良い放射（SR）光を用いることにより、アスペクト比の大きな形状のマイクロ部品の作製を可能とするLIGAプロセスの確立を目指す。このプロセスで利用される材料は金属、セラミックス、プラスチックなど選択範囲が広く、超精密部品、高機能マイクロセンサなどの開発に大いに期待されている。平成12年度は、これまでに行ってきたLIGAプロセスのリソグラフィおよび電鋳に引き続き、最終工程である成形について実験を行い、問題点等について検討を実施した。

鋼材の振動特性に及ぼす疲労の影響

藤井利徳^＊1

　構造用炭素鋼（S45C）を種々の条件で疲労試験を行い、鋼材の振動特性に及ぼす圧延の影響について検討した。疲労試験において、300N/mm²以下の引張荷重までは破断しなかった。疲労試験前と各条件で疲労試験後の試料の振動特性を検討した結果、疲労試験条件や破断の有無などの要因の違いによる鋼材の振動特性の変化は明確に認められなかった。

ダイヤモンド研磨用砥石の開発

藤井利徳^＊1

　SUS304を母材としてセラミック粒子を分散させた金属製砥石を作製し、ダイヤモンドの研磨特性を検討した。研磨実験において、SUS304の溶製材がもっともよい研磨特性を示し、SUS304Lに炭化チタン粒子を分散させた砥石についても良好な結果を得た。

マイクロ波技術に関する調査研究

マイクロ波利用における動向と課題調査

山本典央^＊1

　現在、マイクロ波回路部品の小型化により実現した携帯端末機器や各種無線機器の小型化を受けて、携帯電話や無線LANをはじめとする無線機器の普及が著しいものとなっている。また、高速道路等の自動料金収受システムなどへのマイクロ波のあらたな応用も始まっている。そこで、今後ますます利用の拡大が期待されるマイクロ波技術に関する技術動向と現状の課題が明らかにするために調査を実施した。また、マイクロ波の利用と共に問題視されつつあるGHz帯での電子機器の放射ノイズ測定についても実施し、問題点等の検討を行った。

薄膜技術を用いたものづくりモデル研究開発（第2報）

坂山邦彦^＊2、佐々木宗生^＊2

　平成10年度に実施された「ものづくり試作開発支援センター整備事業」で整備された高周波プラズマ支援マグネトロンスパッタを使って窒化炭素の成膜を試みた。窒化炭素膜の用途としては、超硬質膜、電子材料などに期待されている。平成12年度は生成されたの膜の窒素含有量の増大を目的とし、研究を試みた結果、ESCAでの評価により、膜表面の窒素含有量は窒素ガス圧によって比例するが、膜中の窒素含有量は比例しないことがわかった。

ハイブリッドFRPの高機能化に関する研究（第3報）

炭素繊維−アルミナ繊維ハイブリッドFRPの圧縮特性について

山中仁敏^＊2

　高弾性PAN系炭素繊維（CF）−アルミナ繊維強化（AF）ハイブリッドFRPを作成し、圧縮試験を行った。その結果積層構成の違いにより破壊挙動や圧縮強度が変化した。すなわち外側層が炭素繊維強化層で内側にアルミナ繊維強化層を有するC−A−C型ハイブリッドFRPでは、異繊維強化層間の内部応力により炭素繊維強化層の初期破壊が小さなひずみで起こり圧縮強度を小さくした。それに反して外側層にアルミナ繊維強化層をで内側層が炭素繊維強化層を有しているA−C−A型ハイブリッドFRPでは、内部応力は存在するもののアルミナ繊維強化層の存在により炭素繊維強化層の座屈破壊を遅らせる効果があり、初期破壊までのひずみ大きくしそれに伴いC−A−C型よりも大きな圧縮強度を与えた。

バイオマスの利用に関する酵素化学的研究

松本正^＊2、白井伸明^＊2、岡田俊樹^＊2

　地域に存在する廃食油、廃木材、間伐材、稲わら、籾殻、水草、ビール粕、キノコ培養粕等のバイオマス資源を有効に利用し、これを主に環境に優しい生化学的な手法により、地域エネルギーや工業原材料、食品素材、医薬品原料等に変換する技術を開発するための基礎として、バイオマスの変換や分解処理について、酵素化学的な検討を実施した。その結果、廃食油のメチルエステル化によるバイオディーゼル燃料への転換は、酵素（リパーゼ）を用いた生化学的な手法においても、バッチ法であれば理論収量の95％以上の収率で変換できることが判明した。また、廃木材やビール粕等を分解するβ−グルコシダーゼについて、速度論量や熱安定性等の諸性質を求めるとともに、清酒酵母培養液中にもバイオマスを分解するβ−グルコシダーゼ活性があることを確認した。

放射光表面励起反応を用いた新素材創製の研究（第4報）

佐々木宗生^＊2、花元克巳^＊5、木村勇気^＊5、墻内千尋^＊5、中山康之^＊5（＊5：立命館大学理工学部）

　インジウム・スズ酸化物（ITO）薄膜への放射光（SR）照射効果について研究を行った。ホール測定の結果、ITO薄膜はSR照射により比抵抗が約100分の1となり、成膜時に基板温度を高温にした薄膜と同程度の電気特性を有することが可能となることがった。熱処理を行った試料との比較では、結晶構造の変化、電気特性の変化に違いがあることが分かった。特に、ホール移動度は熱処理と異なり、照射により減少することがなく、照射量に伴い、増加することが分かった。

微生物酵素の高性能化および未利用タンパク質の高度利用化に関する研究（第2報）

超好熱菌、好熱菌のスクリーニングと酵素の特性について

白井伸明^＊2、岡田俊樹^＊2、松本正^＊2

　産業に利用される酵素にはデンプンや油脂を分解する洗剤用から遺伝子工学用に利用されるものまで多様であり、その応用範囲は広がっている。しかし、酵素はタンパク質であるために変性により失活しやすいという弱点がある。そこで、高温環境に生息する微生物から熱や有機溶媒中での使用にも耐える丈夫な酵素を開発することを目的とした研究が行われている。本研究では特に食品や繊維産業から廃棄される未利用タンパク質を分解し付加価値の高い資源として有効利用するための道具として、丈夫な酵素を開発することを目的としている。ここでは、スクリーニングにより高温での培養に成功した微生物を耐熱型酵素の開発用の微生物（遺伝子）資源として紹介し、中でも新規性の高い菌株について培養条件、酵素の特性について検討を行った。結果、比較的培養が容易である菌株の中からThermus属の一種でT.quaticusとは明らかに異なる種が得られ、耐熱型のセリンプロテアーゼを生産することが示された。

シャワーキャリー開発に向けての調査研究

山下誠児^＊2、篠原弘美（財団法人滋賀県産業支援プラザ）、小西京子（滋賀県立福祉用具センター）、平澤逸（工業技術総合センター技術相談役）

　シャワーキャリーは入浴、シャワーおよび排泄の介助に用いられる。今後住宅のバリアフリー化や在宅介助サービスの導入で需要が増えると予想されて、前年度はシャワーキャリーの製品評価を行った。今年度はあらためてユーザーを設定し、試作（スタディモデル）と製品化を目指した。こ の報告は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）から依託を受けて設立した「滋賀ウェルフェアテクノハウス研究会」（WTH研究会）に参加し、調査研究したものである。WTH研究会では上記4名でワーキンググループを組織し、研究を行った。

多孔質セラミックスの環境浄化利用への実証化研究

前川昭^＊2、岡田俊樹^＊2

　これまでにゼオライトや琵琶湖底質から作製した多孔質セラミックスはバイオリアクター担体として有効であることを示した。そこで平成12年度は多孔質セラミックスを接触酸化材として用いた水質浄化を検討した。開発した多孔質セラミックスを河川実験施設に設置し、河川水を通過させ浄化能力を検討した。その結果、今回使用した多孔質セラミックスは、粒子状の汚濁物質の除去に効果があることと、接触酸化能力も確認でき水質浄化に有効であることが分かった。

信楽陶器CGシミュレーションシステムのラピッドプロトタイピングへの応用

野上雅彦^＊2、大谷 哲也^＊3

　信楽陶器産業の商品開発支援を目的に、簡単な操作性とリアルな表現力を持った「信楽陶器CGシミュレーションシステム」の開発を行なった。

　平成12年度は、信楽陶器CGシミュレーションシステムにより、生産プロセスまで支援を可能にすることを目的に、ラピッドプロトタイピング装置を利用した石膏型作成の利用技術開発を行い、その特性や問題点の検証を行った。

ブラジルRS州産粘土による製品開発研究

宮代雅夫^＊4、高井隆三^＊3、黄瀬栄藏^＊4、横井川正美^＊4、西尾隆臣^＊3、中島孝^＊4、高畑宏亮^＊3、フェルナンド・デ・メーロ（ブラジルＲＳ州）

　平成8年から3年間、ＲＳ州と同州カンジオッタ地域で石炭採掘に伴って産出する粘土の活用について基礎的な試験を行った。この結果については平成10年度の研究報告書に纏めた。平成12年10月ＲＳ州の新知事(オリヴィオ・デ・オリヴェイラ・ドゥートラ氏)が来県され、窯業技術試験場も視察された（10月20日）が、その際締結された共同研究テーマの一つとして、「RS州産粘土による製品開発」がとりあげられた。

　平成12年11月にはRS州CRMより粘土及び石炭灰合わせて1トンが空路送付され、12月にはデ・メーロ氏が来場、翌年2月まで滞在し研究を行った。これらの原料で坏土調整を行いタイル、陶管、瓦、植木鉢、大物・小物ろくろ製品の試作研究を行ったのでその概要について報告する。

セラミックス系複合材料の研究

黒浜などを用いた重量素材の開発

横井川正美^＊4

　セラミックス−樹脂系素材については、従来にない発想のために陶磁器関連以外の業種からの問い合わせも多く、新たな展開を期待されている。そこで、基本3成分（骨材、可塑材、樹脂）のうち、骨材を比較的安価な重量物に変え、どの程度の重量素材が作製できるのかについて検討した。

　その結果、黒浜を使ったもので比重約2.2の陶器並の素材が開発できた。150℃という低い温度処理だけで固化し、可塑性を有する素材であるため、幅広い応用が期待できる。

多孔質陶器による水質浄化資材の研究（第2報）

大戸川ダム堆積土の有効利用

中島孝^＊4、高井隆三^＊3、神部千夏（信楽陶器工業協同組合）

　滋賀県南部大戸川に建設中のダムにおける堆積土の有効利用とそれを主原料とする多孔質陶器による水質浄化資材への検討を行った。押出し成形による中空陶器ブロックにおけるバイオリアクターおよび接触材への利用については景観材料および接触材としての可能性を見出せた。その他、光触媒二酸化チタンの浮遊型担体への利用については製造条件や効果的浄化機能と焼赤玉形状による接触材などへの利用については製造条件の可能性について確認できた。今後、これらの機能評価および効果的な製造条件の確立が課題となる。

次世代対応陶製品の開発研究（第2報）

高井隆三^＊3、福村 哲^＊3、川口雄司^＊3、伊藤公一^＊3、西尾隆臣^＊3、高畑宏亮^＊3、大谷哲也^＊3、社頭脩史（デザイン嘱託）

　暮らしに関わる環境と人に優しい陶製品の開発をコンセプトとして、次代に繋がる新たな分野への挑戦を前年度に続き実施した。平成12年度は、新たに泡文字の出るビアマグ、不焼成植木鉢、電磁波吸収材など3件の特許（共同出願を含む）を申請した。

泡文字の浮き出る陶器の開発（共同研究）

高畑宏亮^＊3、中島孝^＊4、高井隆三^＊3、大谷貴美子（京都府立大学人間環境学部食保健学科）

　信楽焼産地では景気の低迷の中、新製品の開発が急務となっている。一方、発泡飲料（ビールなど）用の容器としては、近年、陶器製のものを使うと良いと言われているが、その効果については明確になっていない。本研究では、発泡飲料用の容器の開発を行うとともに泡の発生部の表面加工方法と化粧土の組成について検討した。この結果、加飾方法の一つである化粧の有効性とその調合割合（組成）について確認できた。