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平成15年度研究概要

プロジェクト研究
現物のCTスキャンによる湯流れ解析用モデルの生成
Generation of the model for casting flow simulation by the CAT of the actual thing
小宅勝 丸秀樹 清水洋(株式会社ミツバ)
[概要] 株式会社ミツバでは、鋳造製品の開発プロセスに湯流れ解析を組み込んでいるが、全ての製品において3次元モデルが作成されているわけではないことから、3次元モデルのない製品において性能上の問題が発生した際には大きな混乱を生じることがある。そこで、本研究では現物をX線CTによりスキャンすることにより湯流れ解析用の3次元モデルを短時間で生成しようと試みた。X線CT最大透過能力の発揮、測定範囲の制約緩和などの課題を解決することにより、現物から湯流れ解析モデルを生成する方法を確立することに成功した。今回の研究を第1ステップとして、今後はX線CTを鋳巣のモデル化や製造検証等に役立てていきたい。
 
[キーワード] 湯流れ解析 解析用モデル 作成工数削減 X線CTスキャン
 
詳細(PDF 191kB)
プロジェクト研究
湯流れ・凝固解析技術を利用したダイカスト品の変形量評価(第2報)
Defotmation evaluations of die-cast products using metal flow and solidification simulation techniques (2nd report)
荻野雄一郎 須田高史 平方篤(株式会社ミツバ) 日下田雅男(株式会社秋葉ダイカスト工業所)
[概要] 金型や水管を含めたトレイ状ダイカストモデルを対象に、コンピュータシミュレーションにより鋳造条件と変形量の関係を調べた結果、最適条件と収縮率を推定することができた。
 
[キーワード] ダイカスト シミュレーション 変形量 品質工学
 
詳細(PDF 141kB)
プロジェクト研究
切削加工の異常診断手法(第2報)
A New Approach to State Diagnosis in End-mill Machining
宋東烈 青木隆行 鎌腰雄一郎
[概要] エンドミル切削加工時の微細な振動等を測定することで加工異常の検知や加工面状態の変化をリアルタイムで把握できる異常診断手法を提案し、切削加工実験からその手法の有効性を確認した。
 
[キーワード] エンドミル切削加工 振動 加工異常検知 加工面状態 異常診断手法
 
詳細(PDF 195kB)
プロジェクト研究
ISO 17025 認定取得推進(H15)−長さ分野−
Program For Laboratory Accreditation To ISO 17025 In Gunma Prefectural Industrial Technology Research Laboratory
眞下寛治 田辺佳彦 中澤裕士 小谷雄二 鎌腰雄一郎 鏑木哲志
[概要] 製品・部品を測定・試験したデータの信頼性を確保するために、ISO 17025に基づく認定試験所が求められている。強制法規への対応や貿易の自由化のため、また、ISO 9000における測定機器のトレーサビリティ要求においても、ISO 17025に基づく認定試験所が必要となってきている。そこで、公的な試験研究機関としてそれに取り組んでいる。平成15年度は場所の移動により、校正環境が変化したので、不確かさの見積もりをやり直した結果、良好な結果が得られた。
 
[キーワード] 認定 試験所 校正機関
 
詳細(PDF 249kB)
プロジェクト研究
ISO 17025 認定取得推進(H15)−電気分野−
Program For Laboratory Accreditation To ISO 17025 In Gunma Prefectural Industrial Technology Research Laboratory
眞下寛治 田辺佳彦 中澤裕士 小谷雄二 鎌腰雄一郎 鏑木哲志
[概要] 製品・部品を測定・試験したデータの信頼性を確保するために、ISO 17025に基づく認定試験所が求められている。センターでは、電気分野である交流電圧校正の試験所間比較に参加した結果、十分な不確かさで交流電圧を校正できることがわかった。
 
[キーワード] PTP試験所間比較
 
詳細(PDF 165kB)
プロジェクト研究
IT技術支援プロジェクト研究(第3報)
The information technology support project research (3rd report)
北林秀也 石黒聡 水沼一英
[概要] 今年度開所された群馬産業技術センターと東毛産業技術センターのIT化を推進するために、情報システムの開発、インターネットを利用したバーチャル産業技術センターの開発、受付システムの開発、その他関連するシステムの開発を行った。その結果、センターの業務の効率化、情報の共有化が推進され、ITに関するノウハウの蓄積を図ることができた。蓄積したノウハウは、セミナーや研修を通して県内企業に技術移転した。
 
[キーワード] 情報システム バーチャル 受付システム
 
詳細(PDF 133kB)
プロジェクト研究
産業技術センター用情報システムの開発−IT技術支援プロジェクト研究−
Development of the information system for Industrial Technology Center - IT technical support project research -
石黒聡 北林秀也 水沼一英
[概要] 平成13年度から3年間に渡り、産業技術センターの開所に向けて、Webアプリケーションによる産業技術センター用情報システムの開発を行った。本システムを開発したことにより、業務データの蓄積、業務の効率化が図れ、また、職員での情報共有ができるようになった。また、情報システムの開発時に蓄積されたデータベース技術やプログラミング技術について、セミナーや研修、技術相談を通して県内の企業に技術移転を行った。
 
[キーワード] 情報システム Webアプリケーション Active Server Pages
 
詳細(PDF 125kB)
プロジェクト研究
生産管理のための支援ツールの開発(第1報)
Development of the Supporting Tool for Production Management and Control System (1st Report)
坂本明子
[概要] 製造作業をスムーズに行い、納期厳守、不適合防止、コスト削減、受注拡大などが期待できる企業づくりのための仕組みを導入し、効率的に企業運営することが求められている。本年度は企業の一連の生産活動のうち、製造作業におけるリアルタイムな生産状況の把握に着目した。簡単な操作で的確な情報を受け取れるように、IT技術でサポートされた生産管理のための支援ツールの検討・試作を行った。
 
[キーワード] 生産管理 Webアプリケーション ASP Access
 
詳細(PDF 195kB)
プロジェクト研究
中小企業のためのWebグループウェア「Tkboard」の開発
Development of Web-groupware for smaller businesses
吉田裕介
[概要] IT化による業務の効率化が大きく取り上げられている。ところが、中小企業では様々な原因からIT導入が遅れている。原因の一つとしては、ITを導入するための費用の増加が挙げられる。ここ数年でハードウェアの価格は大きく下がったが、ハードウェアの低価格化と比較するとソフトウェアは高価なままである。そこで、本プロジェクトでは、グループウェアソフト「Tkboard」を開発し、無料で利用できるよう広く公開する。
 
[キーワード] グループウェア IT導入 オープンソース
 
詳細(PDF 229kB)
特定研究
軽合金への表面処理技術の開発
Development of the surface treatment technology to light metal
後藤政弘 望月慎介(株式会社ショーダクリエイティブ) 根津紀久雄(群馬大学工学部)
[概要] 本研究はマイクロアーク技術を利用して、軽合金の表面にアルミナ系セラミックス質皮膜を形成し、軽合金材料への表面処理技術を確立した。平成14年度は、処理装置の開発を行った。結果的には、皮膜は形成されたが、性質は硬くて脆く、剥離しやすいことがわかった。平成15年度は、処理装置の改良と皮膜成形条件の確立、皮膜自体の状態の検証を行った。皮膜は形成されたが、まだ硬くて脆く、剥離しやすかった。今後は、生成条件などの工夫で皮膜の強度の向上を検討する。
 
[キーワード] 軽合金 マイクロアーク 表面処理 硬さ試験 摩耗試験 表面粗さ
 
詳細(PDF 425kB)
特定研究
二次加工野菜の元素分析による原産地判別(第2報)
Place-of-origin distinction by the elemental analysis of secondary processing vegetable (2nd report)
吉野功 清水弘幸
[概要] 二次加工野菜の原産地判別が元素分析の手法で可能かどうか、市販キュウリ漬物を対象として検討した。下漬け時の食塩由来の元素の影響を除くため脱塩水中で攪拌し脱塩を行ったものを試料とした。下漬け原料ではAl、Srなどで中国産と国内産に差が見られ、クラスター分析でも分離した。しかし、下漬け時の食塩中の微量無機成分の影響は大きく、漬物製品では、食塩の使用履歴の異なる漬け形態間では差が見られるものの、醤油漬け内での国内産と外国産との差は認められなかった。
 
[キーワード] 漬物 キュウリ 脱塩 元素分析 原産地判別
 
詳細(PDF 34kB)
その他の研究
住宅用太陽光発電システム(II)
Photovoltatic System for Residential Use (II)
樫澤洋
[概要] 1999年に設置した出力4.19kWの住宅用太陽光発電システムについて、2000年1月から2003年12月まで4年間の発電データを収集した。その結果、総発電量18,356kWh、年平均4,589kWhの電力が得られた。地球温暖化に影響を及ぼす温室効果ガスの一つであるCO2の削減量は5,466kgと算定した。モジュール温度が10℃上昇すると発電率は、約5%低下することが分かった。
 
[キーワード] Photovoltatic 太陽光発電 太陽電池アレイ
 
詳細(PDF 157kB)
その他の研究
ウメの抗酸化性の検討(2003)
Studies of Antioxidative Activity of Ume (2003)
徳江健 佐藤正義(農業技術センター)
[概要] 群馬県は全国第2位のウメの生産地であり、’白加賀’を中心とした梅の栽培がさかんである。近年、保健機能食品という制度ができたことからも明らかなように機能性成分を多く含む加工食品が取り上げられている。その中でウメは今まで知られていたクエン酸以外にも様々な機能性成分を含み、ポリフェノールも含有している。今年はウメの機能性を検討する為、ウメの抗酸化性とポリフェノール量を評価した。また、ウメの樹木に葉面散布材を散布しその影響を検討した。
 
[キーワード] 抗酸化性 DPPHラジカル消去法 ロダン鉄法 フォリン−デニス法
 
詳細(PDF 76kB)
技術資料
生産管理システムに関する調査報告
Investigation Research on Production Management and Control System
坂本明子
[概要] 消費者ニーズの多様化と製品ライフサイクルの短命化から、生産システムへの要求は大量生産から多品種少量生産へとシフトしてきている。さらに市場動向がますます不透明になってきた今日では、量と品種が絶えず変動し、一層の生産効率向上のニーズが高まってきている。そこで、企業の管理能力を高めることにより、生産性を向上させるための生産管理支援ツールの開発を開始した。開発を行うにあたり、県内企業のIT利用状況や生産管理システムの利用状況についてアンケート調査を実施した。また、アンケート結果より本開発についてご協力いただけるとの回答を頂いた数社の企業に訪問し、生産管理システムへのニーズについてヒアリングした。本稿ではアンケート結果と企業訪問で得られたヒアリング結果について報告する。
 
[キーワード] 生産管理 アンケート IT技術利用
 
詳細(PDF 79kB)
技術資料
製品の環境適合性評価
The evaluation of environmental conformability for products
行方真実 吉澤弘高 真下寛治
[概要] 製品の環境適合性評価のうち、音響及びEMC分野の評価機器を導入した。評価システムの概要、評価項目、評価事例等を紹介する。
 
[キーワード] 音響 騒音 EMC イミュニティ
 
詳細(PDF 350kB)
技術資料
ひずみゲージを利用した意思伝達装置の試作
The experimental production of the intention communication equipment with strain guages
行方真実 北林秀也
[概要] 意思伝達装置の入力デバイス(スイッチ)として、ひずみゲージを利用した入力デバイスを試作し、実用可能性を持ったものであることが分かったので報告する。
 
[キーワード] 意思伝達 ヒューマンインターフェース ひずみゲージ
 
詳細(PDF 212kB)
技術資料
加工食品含有異物の事例傾向(平成15年度)
Tendency of case study of Substance Included Food Products (2003)
徳江健 吉野功
[概要] ここ数年、全国的に異物事例件数の増加傾向にブレーキがかかったものの依然高い事例件数が報告されている。今年度も群馬県立産業技術センターは食品製造企業への技術支援としての異物の依頼分析をおこない、その相談件数は121件であった 。
 
[キーワード] 異物混入
 
詳細(PDF 14kB)
再録 日本機会学会関東支部10周年記念 ブロック講演会-2003桐生講演論文集より (15.9.5-6開催)
時系列解析手法による切削加工状態の推定
Cutting State Prediction Using Time Series Model Analysis
正 宋東烈  青木隆行  鎌腰雄一郎  正 大谷信男(前工大)  大原康弘(蔵前産業)  玉置晴朗(数理設計事務所)
 
本報告は日本機械学会に許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 491kB)
再録 日本材料科学会誌「材料の科学と工学」、40巻、4号、47-51(2003)
放電プラズマ焼結法による炭素焼成体の作製とその特性
Preparation and Several Properties of Carbon Materials by Spark Plasma Sintering Method
星井進介* 小島昭* 後藤政弘 *(群馬高専)
[概要] Carbon materials were prepared by the spark plasma sintering (SPS) method with a short period, and wuthout adding binders and additives. The purpose of this study is to examine the effects on several properties of carbon materials by SPS. The bulk density, shore hardness, shear strength and compressive strength of carbon materials treated by SPS method were measured. In case of treatment temperature of 1800℃, and pressure of 60MPa, these values were the highest observed in this study. Microstructure of carbon materials were examined by scanning electron microscope (SEM). Results of cross section observation by SEM, number and size of pore of carbon materials treated by SPS method were decreased with increasing treatment temperature and pressure. Crystal structure of carbon materials were analyzed by X-ray diffractometry.
 
[キーワード] Carbon materials, Rapid baking, Spark plasma sintering, Microstructure, Crystal structure
 
本報告は日本材料科学会に許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 1.15MB)
再録 第7回スパッタリングとプラズマプロセスに関する国際シンポジウムプロシーデングから
The Seventh International Symposium on Sputtering and Plasma Process (ISSP 2003)
Photo-catalytic oxidation and hydrophilicity of sputter-deposited Si overlayer on TiO2 film
K. Miyashita, K. Tokuda and T. Ubukata (Ichikoh industries Ltd.)
[概要] To investigate the photo-catalytic activity in multilayer film system composed of photo-catalytic TiO2 film and photo-catalytically inactive overlayers, photo-catalytic oxidation and hydrophilicity of sputter-deposited Si overlayer on the photo-catalytic TiO2 film was examined. Overlaying of nanometer-scale Si layers on the TiO2 film was performed by RF-magnetron-sputtering deposition. Results of XPS and water contact angle measurements of the films during UV light irradiation indicate that the Si overlayers deposited on the TiO2 film were photo-catalytically oxidized and exhibited photo-induced hydrophilicity. Moreover, even the thick enough Si overlayers to thoroughly cover the TiO2 film were oxidized at the surface and exhibited photo-induced hydrophilicity. TOF-SIMS and ATR-FTIR measurements indicated growth of SiOH group and adsorbed water at the surface, which is correlated with the hydrophilicity.
 
本報告は、シンポジウム実行委員会事務局(金沢工業大学草野教授)の許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 932kB)
再録 第10回光触媒シンポジウム発表予稿集(会報光触媒Vol.12)から
酸化チタン薄膜上に形成したシリコン被覆表面の光触媒化と親水化特性
宮下喜好 徳田敬二 生方勉(市光工業株式会社)
 
本報告は、光機能材料研究会に許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 494kB)
再録 第7回スパッタリングとプラズマプロセスに関する国際シンポジウムプロシーデングから
The Seventh International Symposium on Sputtering and Plasma Process (ISSP 2003)
Structure and Nanomechanical Properties of TiO2 Films Prepared by RF sputtering
K. Tokuda, K. Miyashita, and T. Ubukata (Ichikoh industries Ltd.)
[概要] RF sputter deposited TiO2 films were prepared on a glass substrate. The thickness of the TiO2 films was at a range of 56 to 280 nm. X-ray diffraction (XRD) experiments and Atomic Force Microscope (AFM) observations of the resulting TiO2 films revealed that (1) the 56 and 84 nm thick films have no crystalline structure with no grain structure, (2) the 112 and 140 nm thick films have the rutile polycrystalline structure whose surface morphology have ca. 15 to 20 nm-sized grain, (3) the 280 nm thick film have the mixture of rutile and anatase polycrystalline structure in which the surface was covered with ca. 30 nm-suzed grain. Nanoindentation techniques were applied to evaluate the mechanical properties of the nanometer-scale TiO2 films. The hardness of the TiO2 films whose thickness is above 112 nm was higher than that of the TiO2 films whose thickness is below 84 nm. These results suggest that the growth of the crystal structure and surface morphology of the films affects hardness of the TiO2 films.
 
本報告は、シンポジウム実行委員会事務局(金沢工業大学草野教授)の許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 817kB)
再録 群馬県分析研究会会報第29号より
走査型容量顕微鏡(SCM)技術とその応用
山本亮一
[概要] 走査型容量顕微鏡(SCM)は走査型プローブ顕微鏡(SPM)技術の一つであるが、本稿ではその現状と応用についてレビューした。現在その性能は、面内空間分解能が約2 nm、容量検出感度が約10-21 Fに達している。SCMの応用としてもっとも盛んな分野は、半導体分野におけるキャリア濃度分布のイメージングである。SIMS、シミュレーション等との比較検討が重ねられ、測定結果に対して定量性が得られつつある。また、SCMの高密度記録への応用研究も行われている。現在では、強誘電体分極ドメインを用いたTbit/inch2の記録再生が実現されている。今後、SCM自体の性能向上に関する研究と、SCMの高面内分解能、高感度容量計測、高信号帯域等の特徴を生かした新たな分野への展開、発展が期待される。
 
[キーワード] 走査型容量顕微鏡, Scaning Capacitance Microscopy, SCM
 
本報告は、群馬県分析研究会事務局の許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 1.24MB)
再録 財団法人日本産業技術振興協会主催平成15年度広域関東圏研究成果発表会予稿
県産余剰農林水産物のコンバージョンリサイクル技術の開発
仁科淳良
 
詳細(PDF 1.05MB)
再録 平成15年度塑性加工春期講演会より(15.5.23-25)
圧電素子を用いたマイクロ打抜き加工
塑正 小谷雄二 鏑木哲志 梶原篤 高橋君好 塑正 青木隆行
 
本報告は、社団法人日本塑性加工学会に許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 465kB)
再録 第16回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ(15.4.27-28) The 16th Workshop on Circuits and Systems in Karuizawa
スイッチング電源のEMI低減化回路と測定による検証
EMI Reduction Technique of Switching Regulators and its Measurement Verification
行方真実 定村宏* 光野正志* 小林春夫* 石川信宣* *(群馬大学工学部)
[概要] This paper presents Electro-Magnetic Interference (EMI) reduction and measurement techniques of DC-DC converters (switching regulators). We have already proposed a simple, inexpensive technique for intentionally broadening and flattening the spectrum of a switching regulator to reduce EMI. This noise spectrum broadening technique involves intentionally introducing pseudo-random dithering of control clock timing, which can be achieved by adding simple digital circuitry. In this paper we will report the measured results of switching regulators that this technique can significantly reduce EMI to the DC-DC converter input voltage source, with regards to peak detection, quasi-peak detection and average detection. The measurements were performed using a standard EMI measurement system in an electro-magnetic shield room (anechoic chamber).
 

[キーワード] スイッチング電源 スイッチングノイズ EMI EMC スペクトラム拡散クロック

[Keywords] Switching Regulator, Switching Noise, EMI, EMC, Spread-Sprectrum Clocking
 
本報告は、社団法人電子情報通信学会の許諾を得て再録したものである。
 
詳細(PDF 1.26MB)
その他の部外発表論文等 Applied Scanning Probe Methods, Chapter 15, Springer-Verlag (2004), Germany
強誘電体と走査型静電容量顕微鏡を用いた超高密度メモリー技術
Capacitance Storage Using a Ferroelectric Medium and a Scanning Capacitance Microscope (SCM)
山本亮一
[概要] 走査型静電容量顕微鏡(SCM)と強誘電体/半導体積層メディアを用いた超高密度メモリー技術について概説した。現状、基礎的な実験として、自作SCM及びポリマー強誘電体であるフッ化ビニリデン−3フッ化エチレン共重合体を用い、最小約0.3μmのマークサイズまで記録再生が確認されている。また、計算機シミュレーションによりその最小サイズがSCMのプローブサイズにより律速されている可能性が高い事が示唆されている。本技術は更なる高密度化が可能なものと思われる。
その他の部外発表論文等 実用分光法シリーズNo.5「顕微赤外分光法」 アイピーシー(2003)
顕微赤外分光法におけるATR測定の実際と材料表面解析
宮下喜好
[概要] 赤外分光分析(IR)法は、分子構造などの情報を多く含む簡便な方法であり、その中で、ATR法は表面の材料情報取得に有効である。しかしながら、ATRスペクトルは測定条件によっては透過スペクトルと必ずしも同一ではなく注意を要する。本節では、、顕微赤外分光分析のなかでも最も活用されるに至った顕微ATR法もしくは、微小部ATR法について、材料表面解析への有用性と実際の測定における留意点を解説した。
その他の部外発表論文等 Appl. Phys. Lett., 83, 1968 (2003)
Strong anti-Stokes luminescence from H+-iradiated diamond
Y. Xu, H.Naramoto, K. Narumi, K.Miyashita, T.Kamiya, and T.Sakaki
[概要] 水素イオン照射されたダイヤモンドを、514.5nmの光で励起したところ、3Hカラーセンターと帰属される半ストークスルミネッセンス(ASL)が、高強度で観測された。この3H発光スペクトルの特性をダイヤモンド内における振電相互作用によって議論した。著者らは、このASLピークは電子励起過程においてフォトン吸収と同時に進行するフォノン吸収であると考察した。ASLの機構により、高強度ASLピークの高エネルギー側に弱強度のASLピークも同時に観測された。
その他の部外発表論文等 J. Appl. Polym. Sci., 87,458-464 (2003)
Photografting of N-Isopropylacrylamide on Polyethylene Film in Mixed Solvent Composed of Water and Organic Solvent
Irwan Ginting Suka, S.Kuroda, H. Kubota and T. Kondo
[概要] 本報は、開発研究と並行して群馬大学工学部と共同研究した成果をまとめたものである。直鎖状低密度ポリエチレンフィルムへのN-イソプロピルアクリルアミドの光グラフト重合を水/有機溶剤の混合溶媒系でキサントンを開始剤に行ったところ、反応温度、溶媒混合比がフィルム内部へのグラフト鎖の分布に影響することを見いだした。
その他の部外発表論文等 J. Appl. Plym. Sci., 89, 992-998 (2003)
Examination of the Role of Oxygen in Photografting Methacrylic Acid on a Polyethylene Film wuth a Mixed Solvent Consisting of Water and Organic Solvents
Irwan Ginting Suka, S.Kuroda, H. Kubota and T. Kondo
[概要] 光グラフト重合におよぼす酸素の影響について、混合溶媒系でメタクリル酸モノマーの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムへのキサントンを開始剤とする光グラフト重合で検討した。大気下における光グラフト重合は窒素雰囲気下に比べて反応開始までの誘導期が生じるが、反応開始後の反応速度は大気下の方が加速された。また、得られたメタクリル酸グラフト鎖は大気下で調整されたものの方がフィルム内部に分布する傾向が見られた。
その他の部外発表論文等 Eur. Polym. J., 40, 171-179 (2004)
Characteristics of Acrylic Acid-Grafted Polyethylene Prepared by Photografting Using Mixed Solvents Consisting of Water and Organic Solvent
Irwan Ginting Suka, Y. Aoyama, S.Kuroda, H. Kubota and T. Kondo
[概要] 混合溶媒を用いて光グラフト重合法により調整したグラフト体の特性について検討した。アクリル酸グラフトポリエチレンフィルムは、混合溶媒系で調整することでグラフト鎖がフィルム内部に均質に分布し、酸性溶媒中で収縮しアルカリ性溶媒中で膨潤するpH応答性を顕著に示した。アクリル酸グラフト鎖にL-ヒスチジンを固定化した高分子触媒では、このグラフト鎖の分布の影響が僅かながら見られた。