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ページ番号:143008

掲載日:2022年3月3日

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平成20年度埼玉県産業技術総合センター研究報告Vol.7

平成20年度に当センターで実施した研究(29テーマ)等に関する成果公表です。
各テーマの詳細は、それぞれのPDFファイルをご覧ください。

政策的重点研究(4テーマ)

No テーマ名・抄録 キーワード 技術区分 期間 形態 PDF
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1-(1) 高品位微細加工に関する研究(2)
-微細深穴の高品質化に関する研究-

ガスタービンや船舶ディーゼルエンジンにおいて、効率の向上や排ガスの低減を実現させるためには、燃料の流量制御や噴射の均一性が重要になってくる。そのためには、ノズル穴の微細深穴化や高品質化が求められる。ノズル材料に対する微細深穴ドリル加工において、超音波振動切削と微細ドリルへのシンニングを適用し、その効果について検討した。その結果、超音波振動切削によって工具寿命が延び、加工内壁面が滑らかになった。また、シンニングドリルを用いると工具寿命が延び、真直度が向上した。さらに、超音波振動切削とシンニングを複合させることでさらなる工具寿命延長、加工内壁面品質向上、穴真直度向上という相乗効果が得られた。
微細深穴ドリル、シンニング、超音波振動切削、ステンレス加工、微細加工 ものづくり基盤 19~20 産官 研究報告(PDF:432KB)
1-(2) 電子顕微鏡用アパーチャーの微細孔加工技術の開発
-モリブデン箔の電解エッチング加工-

エチレングリコール系電解液を用いてモリブデン箔に微細孔を形成する電解エッチング加工技術の開発を行った。モリブデン板の電解研磨を行い、表面品質が良く、板厚減量が多い(加工速度が速い)電解液の電解質成分とその濃度、水の添加効果の検討を行った。その結果、エチレングリコールと水の比率が1:1で硫酸を含む水溶液が適することが分かった。この電解液を用いてモリブデン箔に高品位な加工面を有する微細貫通孔を形成した。
モリブデン、電解、エッチング、エチレングリコール、フォトプロセス ものづくり基盤 20~21 産官 研究報告(PDF:419KB)
2 カーボンフェルトを用いたマイクロ波放電による金属複合酸化物の製造方法に関する研究
マイクロ波放電・加熱法(CF-AMDH)を利用したフェライトの合成について検討した。CF-AMDHによりMnフェライトに起因するXRDパターンが確認された。粒経には著しい変化はなかった。したがって、CF-AMDH法は、焼結を抑制できる迅速な合成法になると期待される。CF-AMDHによる迅速合成では、過還元しやすいことを見出した。これはフェライトの磁化特性低下をもたらすと懸念される。そこで、(1)CF-AMDH+焼成または(2)MnO2ブレンドにより雰囲気制御した合成を検討した。その結果、過還元が抑制され、収率が向上し、収率どおりの磁化特性を得ることができた。
フェライト、マイクロ波放電、マイクロ波加熱 環境工学 20 産官 研究報告(PDF:383KB)
3 細菌構成相解析によるアドバンスドサニタリーシステムの開発(2)
食品から芽胞が検出された際に、迅速な汚染源推定が可能なシステムの開発を検討した。醤油麹とその製造設備表面から分離された芽胞菌のRandom Amplification of Polymorphic DNA (RAPD)パターンを4工場で調べたところ、A工場では18、B工場では10、C工場では21、D工場では36のRAPDパターンが得られた。各々のRAPDタイプの代表株の16S rRNA遺伝子の配列から、8種のバチルス属細菌、バチルス属近縁菌が同定された。醤油麹とその製造設備表面の芽胞菌フローラ間の類似度計算を行い、各々の工場において、汚染源の候補をしぼりこむことができた。さらに、芽胞菌フローラの簡易分析キットの開発のために、今回分離された芽胞菌の表現形質の比較を行った結果、糖発酵性や酵素活性の相違点を見出した。
食品衛生、胞子、PCR、汚染源探索 食品・バイオ 20~21 産官 研究報告(PDF:348KB)

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産業支援研究(12テーマ)

No テーマ名・抄録 キーワード 技術区分 期間 形態 PDF
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1 光学ガラスの高効率鏡面加工に関する研究
カメラ付携帯電話には、IRカットフィルターという光学特性をコントロールする光学部品が搭載されている。IRカットフィルターは、光を透過させて使用するという特性上、使用するガラス基板は高い表面精度、形状精度が要求されている。従来法では、スラリーを用いた研磨加工によって行われている。しかし、スラリーは環境保全のために廃液処理にコストが掛かり、高度な研磨は職人技を要し長い加工時間を費やしている。そこで本研究では、これらの問題の解決策として期待されるEPD砥石を用いた光学ガラスの鏡面研磨に挑戦し、砥石の大面積化や加工面粗さや研磨レートについての検討を行い、従来方法に比べて高速で鏡面に加工する手法を開発した。
電気泳動現象、EPD砥石、メカノケミカル反応、研磨、片面研磨装置 ものづくり基盤 20~21 産学官 研究報告(PDF:407KB)
2-(1) 樹脂溶着技術に関する研究
高圧二酸化炭素を用いた樹脂溶着技術について注目し、二酸化炭素雰囲気圧である含浸圧力の操作が、PMMA接合強度とその界面における接合状態に及ぼす影響について検討を行った。その結果、次の知見を得た。1.界面接合状態は含浸圧力変化に依存し、含浸圧力の増加により接合強度が向上した。2.SEMにより含浸圧力10MPaで処理した断面を観察すると接合面でPMMA同士融合している様子が観察された。3.ラマン分光光度計において、異種材をもちいた接合面の分析を行った。その結果、接合面の8μmの範囲で樹脂が融合し、接合している可能性を定量化した。4.溶着法としての可能性が確認できた。
超臨界流体、二酸化炭素、溶着、PMMA ものづくり基盤 20~21 研究報告(PDF:473KB)
2-(2) 超臨界流体を用いた微細発泡射出成形におけるCell成長挙動に関する研究
超臨界微細発泡射出成形においてキャビティでの最高充填圧力変化が発泡成形品内部構造に及ぼす影響とこの発泡構造の形成過程について実際に型内可視化観察を行った。その結果、スキン層よりもコア層(発泡層)の構造に影響を及ぼすことが観察された。特に、最高充填圧力が高い場合では、微細なCellの生成が抑制されることが確認された。可視化においても、樹脂流動中に生成したCellは充填圧力による強い圧縮によって一旦消失し、その後の減圧過程でのCell生成が抑制され、少数の生成したCell径が増大したことを確認した。
超臨界流体、窒素、射出成形、可視化 ものづくり基盤 20~21 産官 研究報告(PDF:449KB)
3 薄膜等の密着耐久性試験装置の開発
-薄膜の密着耐久性計測と評価-

現在、広範囲な産業分野で薄膜が多用されており、薄膜の評価方法についても、その重要性が認識され研究されている。現在用いられている薄膜の評価方法は剥がれにくさから密着性を評価するもので、薄膜の耐久性を評価するものとはなっていない。本研究では光の干渉法を利用した変位計測法によって薄膜の剥離の進行状況を非接触かつ剥離進行中に可視化した。それにより剥離の開始時点を定義し、様々な条件下で作製した薄膜に対し、その密着耐久性の評価を行った。この結果、薄膜作製条件による耐久性の相違があきらかになった。
マイケルソン干渉、動的電子スペックル干渉法、薄膜、剥離、耐久性 IT・映像 19~20 産官 研究報告(PDF:484KB)
4 高分解能アクチュエータ用高剛性変位拡大機構の開発
圧電素子は高速応答等の優れた点が多くあるが、最大の欠点は変位量が一般的に数十マイクロm~百数十マイクロmと微小なことである。そのためこの素子の用途は限定されてしまっていた。そこで、圧電素子等の高分解能アクチュエータ用の、新機構による高剛性変位拡大装置を開発した。この装置に変位量0.1μmの圧電アクチュエータを組込み、最大変位量、剛性、周波数特性等の性能試験を行なった。結果は、最大変位量1.963mm(拡大倍率 約20倍)、stiffness(剛性)0.128N/μm、周波数応答115Hz(ピーク)を確認し、従来にない高剛性・高倍率な変位拡大装置とすることができた。今後は実用化に向けて、さらなる剛性アップをはかる。
圧電素子、ピエゾ、変位拡大、アクチュエータ ものづくり基盤 20 産官 研究報告(PDF:400KB)
5 低濃度溶液に対応した貴金属回収プロセスの開発(2)
溶媒含浸繊維法を利用し、金属混合溶液中のパラジウムの回収実験を行った。溶液のスケールアップに対応するため、吸着・溶離試験における撹拌速度等の各条件について、その影響を評価した。また、従来の抽出剤をベースに他の抽出剤を混合した混合型抽出剤を数種類調製して試験を行い、その特性から最も適したものを選定した。さらに、この抽出剤について、耐久試験等を行ったところ、従来の抽出剤の半分の吸着・溶離時間で同等の結果が得られた。
溶媒含浸繊維、カポック、抽出剤、貴金属、パラジウム、吸着、溶離 環境工学 19~20 産官 研究報告(PDF:189KB)
6 シーティング機器の開発(2)
これまでに開発してきた座位姿勢計測専用の二次元画像解析ソフトウェアには、「計測結果の評価が不十分」および「三次元座標を得ることができない」という課題があった。そこで金属モデルで疑似被験者を作製し、開発したソフトウェアを用いた計測の再現性評価と妥当性評価を行った。その結果、開発したソフトウェアは座位姿勢計測の領域において要求される基準を満たしていることがわかった。また三次元計測機能を新たに付加した。これにより既存の三次元計測機では難しかった座位姿勢の三次元計測が可能になった。
シーティング、座位姿勢計測、三次元計測 福祉工学 19~20 産官 研究報告(PDF:326KB)
7 福祉用具の機能別共通試験方法に関する研究
-「駐車ブレーキ機能」の試験方法の開発-

近年、福祉用具は社会に急速に普及しており、それに伴い福祉用具を評価する試験方法の整備が急務となっている。これまで(独)製品評価技術基盤機構(以下、NITEという)などにより福祉用具ごとに個別の試験方法を開発してきたが、6,000件以上にも上り、多種多様化の進む福祉用具すべてに対応するには、これまで以上に迅速に試験方法を開発することが求められている。そのため、試験方法の見直しを行い、福祉用具ごとではなく福祉用具が有する機能ごとに試験方法を開発し、より迅速に試験方法の整備を行うこととした。本研究ではその中の「駐車ブレーキ機能」について試験方法の開発を行った。
標準化、共通規格、機能別共通試験方法、福祉用具標準化体系案 情報通信 20~22 官官 研究報告(PDF:309KB)
8 湿式めっき法の高度化に関する研究(2)
プリント配線板の配線形成に使用される硫酸銅電気めっき法において、めっき困難箇所での銅めっきへの磁場の適用を目指し、市販のめっき浴を用いた小径スルーホールへの硫酸銅電気めっきの検討を行った。その結果、磁場の効果によるつきまわりの向上が確認された。また、めっきへの磁場適用手法の実用化にあたり、その一型式として考案した、めっき用治具を用いためっき装置の試作を行った。
銅、電気めっき、磁場効果 ものづくり基盤 19~20 産学官 研究報告(PDF:414KB)
9-(1) ソフト(低温)スチーム技術を利用した高品位食品加工技術(2)
100℃以下の湿り飽和空気を用いて調理加熱を行うソフトスチーム処理による野菜類の物理特性及び機能性成分への影響を調べた。種々の野菜類の加熱温度と処理時間を検討した結果、いずれの野菜も加熱によりかたさの指標となる貯蔵弾性率は低下したが、芋類、豆類と繊維質の多い野菜類では貯蔵弾性率の低下の度合いに差がみられた。加熱温度の影響によるビタミンCの減少はゴーヤで少なかったのに対して、枝豆では高温処理で大きかった。サツマイモ、枝豆、ソラ豆では、それぞれ特定の温度での還元糖の増加が認められた。これらのことから、ソフトスチームを用いることで、種々の野菜類の還元糖や機能性成分等を保持した加熱処理が可能なことが示された。
ソフトスチーム、湿り飽和空気、貯蔵弾性率、ビタミンC、還元糖 食品・バイオ 19~20 産学官 研究報告(PDF:448KB)
9-(2) 県産食品素材を用いた機能性食品の開発
-栗ポリフェノールの利用-

栗渋皮に含まれるポリフェノールの機能性を有効活用した新製品を開発するため、栗渋皮ポリフェノールのもつ渋味の低減処理について検討するとともに、栗渋皮を利用した菓子類の試作を行った。栗渋皮ポリフェノールはその大部分が高分子のものであった。各種の食品素材について、渋味のマスキング作用を評価したところ、ゼラチン類、乳由来タンパク類、メチルセルロースなどが高い効果を示した。試作の結果、栗渋皮の利用により、抗酸化性などの機能性を付与した、特色ある菓子類製品の開発が可能であると考えられた。
栗、ポリフェノール、抗酸化性、マスキング、機能性食品 食品・バイオ 20~21 産官 研究報告(PDF:392KB)
10 新規清酒酵母の実用化
自然界から得られた酵母は、清酒酵母に対して野生酵母という位置づけになるが、麹エキス等の培地中では、温度、酸、糖濃度などの条件によらず、増殖は旺盛だった。しかし清酒もろみ中では、麹歩合や汲水歩合、品温等によらず、増殖は鈍かった。栄養成分の添加や玄米の使用により、増殖性は大きく改善された。製成酒のアルコール分が低く、甘さが残り、酸も多いという特徴は、玄米添加による改善後にも保持された。
野生酵母、清酒、玄米 食品・バイオ盤 20 産官 研究報告(PDF:337KB)

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新技術創出研究(5テーマ)

No テーマ名・抄録 キーワード 技術区分 期間 形態 PDF
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1 環境配慮型鋳型造型法の開発(2)
-新規硬化剤による注湯時硫黄酸化物発生の低減化-

フラン樹脂を用いた鋳型作製時に発生する硫黄酸化物を削減するため、樹脂の改良を試みた。フラン樹脂に架橋を促進する物質を加え「固体酸」で処理したものを用いて鋳型試験片を作製し、アルミ合金を注湯し硫黄酸化物の発生量を調べたところ、硫黄酸化物の発生量が減少することがわかった。
鋳型、フラン樹脂、固体酸 ものづくり基盤 20 産官 研究報告のみ(PDF:302KB)
2 微細形状金型のためのバリ取りの機械化・自動化に関する研究
近年、電子部品や機構部品は携帯性や高機能性などの理由により、部品サイズが年々小さくなってきている。狭ピッチコネクタ用の金型の加工には放電加工が用いられることが多いが、金型の微細化に伴い放電電極加工時に発生するバリの除去は、非常に手間のかかるものとなっている。そこでバリ取り工程の機械化・自動化を目指して磁気援用研磨法を適用し、細溝加工時に銅電極に発生したバリの除去と加工面に発生したカッターマークの除去を試みたところ、良好な結果を得ることができた。
磁気援用研磨、バリ取り、放電電極、金型 ものづくり基盤 20 産官 研究報告(PDF:456KB)
3 ケーブルの電磁波シールド特性の評価技術に関する研究
銅パイプ法による同軸ケーブルのシールド特性測定について検討を行った。入出力端でのインピーダンス不連続を解消し、銅パイプ内に誘電体を封入し、被測定ケーブルの内側と外側(銅パイプ側)の電磁波伝播速度を揃えることにより、位相のずれを解消した。その結果100KHzから1GHzの周波数帯において同軸ケーブルシールド特性測定が可能となった。また、プリアンプを使用することにより高いシールド特性を持つ同軸ケーブルの測定においても十分な測定レンジを確保できた。
同軸ケーブル、誘電率、伝播速度、材料定数、シールド特性 IT・映像 20 産官 研究報告(PDF:386KB)
4 γ-アミノ酪酸高生産菌の長期保存法の開発及び利用方法について
生醤油から分離したγ-アミノ酪酸高生産乳酸菌に、グルタミン酸と二糖類を添加し乾燥させ保存試験を行ったところ、40℃、60日間の保存条件で最大10%の残存率を示した。これは、常温でも長期間の保存が可能であることを示すものであった。また、この保存試験後に乾燥乳酸菌を用いて漬物用調味液を試作したところ、高いγ-アミノ酪酸生成能を確認することができた。
乳酸菌、γ-アミノ酪酸、グルタミン酸、二糖類、保存、調味液 食品・バイオ 20 研究報告(PDF:347KB)
5 金属材料の迅速・簡易なオンサイト材種判定技術の開発(2)
金属材料をオンサイトで迅速かつ簡便に材種判定ができる技術について研究を行った。発色溶液における発色試薬及び還元剤の濃度を検討し、この溶液を含有したシート状のゲルを作製してこれを銅合金に貼付したところ、合金中の鉄の含有量による発色の差が確認された。さらに、pH、貼付時間及び架橋度による発色への影響をそれぞれ検討し、適した条件を決定した。
発色シート、PVA、電子線照射 ものづくり基盤 20 官官 研究報告(PDF:351KB)

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技術支援高度化研究(5テーマ)

No テーマ名・抄録 キーワード 技術区分 期間 形態 PDF
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1 アルミニウムダイカスト品の高品質化に関する研究
アルミニウムダイカストの成形時にガス等が混入すると、ポロシティやブリスター等が発生する。この原因として、成形時の空気や用離型剤等の分解ガスの巻き込みが考えられる。本報では、離型剤の分解ガス等に着目し、離型剤の化学分析、熱分析、ガス発生量等を調べた。この情報を基にダイカスト品中のガスを分析したところ、混入の原因が推定できる可能性があることが分かった。
ダイカスト、離型剤、アルミニウム ものづくり基盤 20 産官 研究報告のみ(PDF:289KB)
2 CAEを利用した鋳造品の高品質化技術の開発
本研究では、CAEを利用した高品質な鋳物づくりについて単純形状の球状黒鉛鋳鉄(FCD)鋳造品を例に引け巣の評価を対象として検討した。引け巣評価には円板状モデルを用い、このモデルに対して三種の異なる鋳造方案を適用したFCD鋳造試料の内部欠陥(引け巣と表面近傍の欠陥)と湯流れ凝固解析結果とを比較した。解析による引け巣判断基準1)の(1)最終凝固位置、(2)等凝固時間曲線の閉ループ、(3)温度勾配(閾値:1.0℃/cm以下の領域)、(4)G/√Rの値(閾値:0.5以下の領域)と実際の引け巣位置が比較的よい一致を示し、FCD鋳造品に対する鋳造CAEの適用が有効な手法であることが確認できた。
鋳鉄、鋳造方案、CAE、湯流れ、凝固、変形 ものづくり基盤 20 産官 研究報告(PDF:630KB)
3 放射電磁ノイズにおける対策手法の評価と適用方法に関する研究
放射電磁ノイズ対策が効率よく行える方法を明らかにするために、ノイズ対策部品としてよく用いられるケーブルシールド材について、その使用条件の違いによるノイズ抑制効果を比較し、シールド材の最適な使用方法を検討した。シールドにわずかな隙間がある場合でも高レベルのノイズが漏洩することがわかり、シールドによる理想的な密閉構造を実現できない場合のノイズ対策ではケーブルシールド材と筐体間の導通を確保することが重要であることがわかった。また、フェライトコアとシールドケーブルを併用するときは、シールド外部よりもシールド内部に取り付けると効果的であることがわかった。
ノイズ対策、放射ノイズ、ケーブル、シールド 情報通信 20 研究報告(PDF:497KB)
4 Webサイトを利用したニーズの収集と分析に関する研究
Webサイトに自前のサイト内検索システムを構築し、そのアクセスログを取得することで閲覧者のニーズ情報を収集できるようにした。サイト内検索で使われたキーワードとして、1か月でおよそ150個のサイト内検索情報が収集できた。また、ページ管理システムを開発し、効率的な管理ができるようにするとともに、従来データベースとWebアプリケーションで動的に表示されていた情報をHTML化した。これにより一般の検索サイトによる検索に、より多くヒットするようになった。
Webサイト、検索キーワード、アクセス解析 情報通信 20 研究報告(PDF:407KB)
5 ソバの産地判別法と分析精度の向上に関する研究
ソバに含まれる無機成分をICP-AES、ICP-MSを用いて定量し、その成分特性から日本、中国、北米の産地を判別するモデルを検討した。マハラノビスの汎距離による判別分析を行うと、95%の判別的中率が得られた。また、判別に用いた試料の前処理及び分析法が適当か確認するため外部精度管理試験に参加したところ、分析結果のZスコアは±2以内に収まり良好な結果を示した。
産地判別、ソバ、マハラノビスの汎距離、外部精度管理試験 食品・バイオ 20 研究報告(PDF:332KB)

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彩の国コンソーシアム研究(1テーマ)

No テーマ名・抄録 キーワード 技術区分 期間 形態 PDF
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1 マイクロチップ型高速ウエスタンブロットシステムの開発
水晶発振子マイクロバランス測定法(QCM)を応用した微量タンパク質検出技術「ウエスタンブロット法」のマイクロチップ化の可能性について検討した。測定にはフロー型QCMセルを使用し、予め、水晶振動子のAu膜に抗DANCE抗体を吸着させブロッキング処理を行った後、セルに13、65、325μg/mlの抗マウスIgG抗体溶液を導入し、共振周波数変化 ΔFを調べた結果、タンパク濃度に比例したΔFを得た。QCMの応用によりウエスタンブロット法と同等の検出感度を有し、煩雑な手作業のない微量タンパクの検出が可能なことが示された。
高感度タンパク質分析、ウエスタンブロット、QCM、抗DANCE抗体、IgG抗体 食品・バイオ 19~20 産官 研究報告(PDF:402KB)

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外部資金導入研究(2テーマ)

No テーマ名・抄録 委託元 技術区分 委託元 形態 PDF
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1 〈受託事業名〉 産学官共同シーズイノベーション化事業(顕在化ステージ)
金属塩含浸カーボンフェルトを用いた液中プラズマによる有機溶剤の直接分解法の開発
(独)科学技術振興機構 ものづくり基盤 18~19 産官 研究報告(PDF:495KB)
2 〈受託事業名〉 地域結集型共同研究事業
配列空間適応歩行技術の展開に関する研究
-新規抗菌ペプチドの開発-
(独)科学技術振興機構 食品・バイオ 15~19 産官 研究報告(PDF:288KB)

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