ISSN 0914-2800 2024/7 No.140

No.1402024/ 夏号

企業と共に歩む技術支援の拠点をめざします。

滋賀県工業技術総合センター
目次
表紙

就任のごあいさつ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1
研修報告

炭素材料の表面改質とその応用について ‥‥‥‥‥‥ 2
研究紹介

令和 6 年度 研究テーマ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
技術研修

モノづくり技術力向上のための「技術研修」事業 ‥‥ 7
お知らせ

デジタル高速無線通信・EMC 評価ラボ
開所式の開催について ‥‥‥‥‥ 8
異動のお知らせ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 8

就任のごあいさつ所長

今道 高志

このたびの人事異動により滋賀県工業技術総合センター所長を拝命いたしました。当センターでの勤務は 3 年ぶりとなりますが、センター職員と協力してセンターの使命であります “企業と共に歩む技術支援の拠点をめざし”、技術相談、試験機器利用、依頼試験分析、研究開発、人材育成、情報発信により、企業の皆様への技術移転、新製品・新技術開発などの産業支援に取り組んでまいります。
さて、昨年度から実施しておりました当センター電波暗室の改修も完了し、新たに「デジタル高速無線通信・EMC 評価ラボ」として、令和 6 年 5 月から供用を開始しております。本ラボを活用いただくことで、“工場のスマート化に対応した無線通信機能を持つ各種機器の開発を加速化 ‼”、“EMC と Wi-Fi 無線通信の同時評価が可能 ‼” など、本県産業が製品開発を進めるにあたっての大きな手段になると考えています。詳細は今後、本テクノネットワークに掲載してまいります。
また、当センターでは、持続可能な産業社会の構築支援と技術革新を目指し、「次世代加工技術」、「CO2 削減・製造プロセス技術」、「新検査・評価計測技術」、「地場産業・地域産業技術」を主要な研究開発テーマとして、職員が取り組んでいます。併せて、経済産業省 成長型中小企業等研究開発支援事業（Go-Tech事業）にも積極的に県内中小企業の皆様と取り組んでいます。
今後とも、当センターでは、選ばれる滋賀県として、イノベーション、新たな価値を企業の皆様と共に創っていきますので、ご支援ご協力を賜りますとともに、センターをますますご利用いただきますよう、お願い申し上げます。

研修報告

炭素材料の表面改質とその応用について
令和 5 年度に「炭素材料の表面改質とその応用について」をテーマに京都工芸繊維大学高廣克己教授の指導を受け研修を行いましたので、その一部を紹介します。

はじめに
炭素材料へのイオンビーム照射は組成変化、微細構造形成などの表面改質により特性向上や機能性付与を行う場合に用いられます。また、炭素材料へのイオンビーム照射は改質だ
けでなく材料分析の際にも用いられることがあります。例えば、X 線光電子分光法（XPS）などによる炭素材料の表面分析において深さ分析を行う際にイオンビームを照射する場合があります。表面改質では所望の状態まで変化させるための照射条件を得る必要があります。一方で材料分析においては分析中に炭素材料の状態が変化しないことが望ましく、イオンビーム照射に対する炭素材料の耐久性や、状態変化なく分析可能な照射条件を知ることが重要となります。
そこで本研修では、種々の炭素材料にイオンビーム照射を行い、イオン種や照射量による表面状態の変化を評価しました。

実験方法
炭素材料として GC20S（東海カーボン製）、GRAPHINITY（カネカ製）、PERMA-FOIL（東洋炭素製）、PGC20X（パナソニック製）の 4 種類を用いました。1 keV Ar+、2 keV N+、2 keV
H+ イオンビームを用いて各基板に照射を行いました。

C KLL の一次微分スペクトルにおいて最大値と最小値となる運動エネルギーの差を D パラメータと呼びます。例として図 1 に GC20S のAr+ 照射前後の C KLL の一次微分スペクトルを示します。D パラメータと sp2/sp3 比率を線形的に対応させることで sp2/sp3 比率を評価しました。

図 1．GC20S の CKLL 一次微分スペクトル

ラマン分析では炭素材料に特有のピークを中心に測定し、結晶性や構造の変化を評価しました。図 2 に主な炭素材料のラマンスペクトルを示します。結晶性の高い炭素材料では鋭いピークが観測され、アモルファスカーボンの場合にはブロードなスペクトル形状となります。

評価方法
イオンビーム照射前後の炭素材料表面の状態 を XPS お よ び ラ マ ン 分 光 法 に よ り 評 価 し
ま し た。 ま た、Transport of Ions in Matter（TRIM）code を 用 い た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン によって [1]、各イオン照射によるはじき出し損傷量（DPA）の深さ分布を計算し、分析の補足を行いました。
XPS 分析では D パラメータおよび C1s ピークの半値幅により C の化学状態を評価しました。

2

テクノネットワーク No.140（2024 夏号）

図 2．主な炭素材料のラマンスペクトル滋賀県工業技術総合センター

図 3 に Ar+ 照射前後の各基板の D パラメータと sp2 比率の関係を示します。また、C1s ピー
ク半値幅と Ar+ 照射量との関係について調べた結果を図 4 に示します。XPS 分析から、基材によらずイオン照射により炭素材料表面の構造が変化し、類似した構造になる可能性があることがわかりました。また、低照射量でも構造が変化するため、XPS 等の深さ分析にイオン照射を用いる際は照射条件を慎重に検討する必要があることがわかりました。

ける DPA の計算結果を図 6 に示します。Ar+、N+、H+ の順に DPA の分布が深くなっています。
これらのことから、照射するイオン種が構造変化の生じる深さに影響を与えることがわかりました。

図 5．各イオン照射前後の PERMA-FOIL のラマンスペクトル

図 3．Ar+ 照射前後の D パラメータと sp2 比率の関係（グラファイトとダイヤモンドは文献値 [2]）図 6．各イオン照射における DPA 計算結果

最後に種々の炭素基板に対して異なるイオン種を照射することで、炭素材料表面の改質技術に関する知見を得ることができました。

図 4．各基板における C1s スペクトルのピーク
半値幅と Ar+ 照射量との関係

各 イ オ ン 照 射 前 後 の PERMA-FOIL の ラ マンスペクトルを図 5 に示します。イオン照射によりブロードなピークを含むスペクトルの変化がみられ、アモルファス化が生じたと考えられます。また、Ar+、N+、H+ の順に基板のスペクトルの影響が小さくなっていく様子がみられました。ここで、各イオン照射にお滋賀県工業技術総合センター

研修で得られた知見をもとに、さらなるさらなる技術向上に努め、今後の企業への技術支援に活用していきたいと考えています。
（無機材料係山田）

参考文献[1] J.F. Ziegler, M.D. Ziegler and J.P. Biersack:Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research B, 268, 18, 18-1823 (2010).
[2] J.C. Lascovich, R. Giorgi and S. Scaglione:
Applied Surface Science, 47, 17-21 (1991) .

テクノネットワーク No.140（2024 夏号） 3

研修報告

結果

研究紹介

令和 6 年度 研究テーマ
令和 6 年度に取り組んでいる研究テーマとその概要を紹介します。
電子システム係

多様な現場に対応可能な AI 検査技術の開発（R5〜R7、重点研究）

大坪 立サミュエル、平野 真

概要：外部からの光や振動等の外乱が生じる環境下でも適用可能な AI 検査技術の開発
今年度：多品種少量生産に対応する異常検知器の構成方法と異常検知の為の情報収集方法の構築に関する理論研
究
図の説明：（左）検査に用いるタブレットなど、（右）開発環境

固体電解質特性評価用インピーダンス測定標準デバイスの開発（R3〜 R7）

山本 典央

概

要：インピーダンス測定系の測定精度等の評価に用いる測定標準デバイスの開発。
今年度：固体電解質のインピーダンス値の温度および周波数特性の調査および測定。
図の説明：（左）測定標準試料、（右）測定システム 10mHz ～ 100MHz 対応
機械システム係

金属3Dプリンタを用いた積層造形技術の高度化に関する研究（R5 ～ R7）

斧 督人

概

要：DED 方式金属 3D プリンタの材料開発技術の高度化を目指し、異種金属接合造形など多様な材料形態の積層技術の検討を行う。
今年度：異種材料の積層造形における信頼性向上におよぼす造形条件因子の検討および界面の機能傾斜化など材料開発技術の高度化。
図の説明：（左）造形物－基板界面：き裂剥離発生、（右）剥離抑制

協働ロボットによる製造自動化技術の開発（R5 ～ R8）

間瀬 慧

概

要：協働ロボットによるピッキングの自動化を目的とし自動で部品の種類・形状を認識するシステムの開発に取り組む。
今年度：インスタンスセグメンテーションを用いた把持対象の種類と形状の認識率についての検証。
図の説明：（左）協働ロボット、（右）認識結果

金属積層造形時における変形抑制技術の検討（R6 ～ R7）

戸田 敦基

概

要：金属積層造形時に発生する熱変形に関する計測と、４軸回転機構を用いた変形を抑制する技術について検討を行う。
今年度：４軸回転機構による積層造形技術、および変位量などの物理量の経時変化測定手法の検証。
図の説明：（左）4 軸回転機構、（右）4 軸回転機構を用いた造形物
有機材料係
4

有機複合体の構造制御による貼付フィルムの高機能化に関する研究（R3〜 R6）

中島 啓嗣

概要：口腔内に長時間貼付可能で、かつ柔軟な高分子複合保護フィルムの開発
今年度：2 種類のポリマーからなる複合材料の構造制御
図の説明：（左）構造制御イメージ図、（右）複合フィルム断面画像

テクノネットワーク No.140（2024 夏号）

滋賀県工業技術総合センター

研究紹介

バイオマスプラスチックの信頼性と物性向上に関する研究（R6 ～ R7、重点研究）大山 雅寿

概要：バイオマスプラスチックとセルロースナノファイバー（CNF）等を複合化させたバイオマスコンポジッ
ト材料の創製と信頼性の評価を行う。
今年度：バイオマスプラスチック複合材料の創製
図の説明：（左）CNF の電子顕微鏡像、（右）プラスチック改質装置

フロー式反応装置の作製とそれを用いた合成に関する研究（H29 ～ R6）

中居 直浩

概 要：閉塞しにくいフロー式反応装置の開発と反応の実施
今年度：自由な流路設計が可能なプレート型反応装置の開発
図の説明：（左）企業と共同開発したマイクロスケール CSTR
での色素合成、（右）開発中の流路が可視化できるプレート型リアクタ
無機材料係

蓄電向け材料の研究（R6 ～ R8）

田中 喜樹

概 要：蓄電デバイスに適した材料の開発
今年度：従来の手法を用いた材料作製と評価
図の説明：（左）材料例、（右）蓄電デバイスの例 ( コインセル )異種元素含有炭素の産業応用に向けた研究（R6 ～ R8）

川口 和弘

概要：ホウ素、窒素を含有した炭素試料を作製し、ミリ波に対応する電磁波吸収体の開発を目指す。
今年度：ホウ素、窒素含有炭素試料の作製と評価
図の説明：（左）スパッタリングターゲット、（右）吸収特性評価を行う電波暗室

カーボン薄膜を用いた金属材料の水素バリア性向上（R6 ～ R8）

山田 雄也

概要：水素環境下で用いられる金属部材の水素バリア性を向上させるカーボン薄膜の開発
今年度：金属材料の水素暴露環境の整備
図の説明：（左）スパッタリング装置、（右）基板への成膜
食品・プロダクトデザイン係

新規開発酒米の醸造特性と滋賀に特化した「近江の地酒」製品開発（R6 〜 R8）

岡田 俊樹

概

要：地域の水や米、酵母を用いて造られる地酒開発が活発である。醸造所は、創業から受け継がれてきた銘柄の他に、企画商品や新商品創出が多くなっている。
当センターは各醸造所が地元滋賀を意識したオール滋賀の商品作りをサポートする。
今年度：県が開発を進めている新規酒米の小規模醸造試験（酒米 15kg）を実施して醸造特性や酒質を評価する。
図の説明：開発の流れ ( イメージ )滋賀県工業技術総合センター

テクノネットワーク No.140（2024 夏号） 5

研究紹介

滋賀県オリジナル酵母に関する研究（R5〜 R7）

松尾 啓史

概

要：県内の豊かな環境資源から酵母を分離し、清酒醸造に適したものを選抜することで県酵母のバリエーションをより豊かにすることを目指す。
今年度：県内の環境資源から分離した酵母を用いて発酵試験を行い、清酒醸造に利用可能な株の選抜を行う。
図の説明：（左）酵母分離源 [ ｼｬｸﾅｹﾞ ]、（右）分離源からの集積培養
陶磁器デザイン係

未来世代への陶製品開発研究（R6 ～ R8、重点研究）

山内 美香、西尾 俊哉、桐生 恵叶、白井 伸明

概要：遊びや学び要素のある陶製品や陶芸体験が短時間でできる素材などの製品開発を行う。
今年度：市場調査や素材の開発、デザイン検討など
図の説明：（左）新しい成形技術のための石膏型と試作例、（右）陶製玩具の試作例

地場産品を活かした体験型製品の開発（R4 ～ R6）

山内 美香

概

要：滋賀県の地場産品や伝統的工芸品に触れるきっかけとなる体験型製品（電子工作キット）を開発する。
今年度：デザイン開発および試作図の説明：（左）製品に使用する電子工作部品、（右）選定中の素材

大型陶製品製造工程の効率化研究（R6 ～ R8）

西尾 俊哉  

概要：リサイクル原料を活用した大型陶製品製造の乾燥、焼成時間短縮による製造工程の効率化技術を開発する。
今年度：乾燥方法の効率化および評価方法の検討、試作など
図の説明：（左）試験用大型ガス窯、（右）大物ロクロ製品試作例

デジタル加工と伝統工芸の融合～付加価値陶製品の開発～（R6 ～ R8）

桐生 恵叶

概

要：デジタル加工技術を活用した繊細な加飾を施した陶製品の開発、製造時間の短縮に取り組む。
今年度：デジタルによるデータ収集と CG による設計変更
図の説明：（左）CAD によるモデリング図、（右）切削機による石膏型の加工例

セラミック材料係
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3D 技術を活用した陶製品製造技術に関する研究（R4 ～ R6、重点研究）

植西 寛

概

要：CNC 加工機やペレット溶融積層式 3D プリンタ等を活用した新しい陶製品製造技術の開発に取り組む。
今年度：陶磁器素地の直接加工による製品開発技術の検討など。
図の説明：（左）CNC 加工機（5 軸モデリングマシン）、（右）ペレット溶融積層式 3D プリンタと試作例

テクノネットワーク No.140（2024 夏号）

滋賀県工業技術総合センター

R6 年度「技術研修」年間計画

モノづくり技術力向上のための「技術研修」事業では、県内のモノづくり産業を支える人材の問題解決力向上を目指し、現場で必要とされる評価や試験方法等の技術を学ぶことができる研修を実施します。
メーカーの技術者等を講師とし、座学での原理・技術に直結する内容の学習に加え、センター保有の様々な装置を用いて、測定・分析の実演・実習を行います。これから装置を使用しようと思っておられる方はもちろん、すでに利用されている方にも有意義な講習になると思いますので、ご興味をお持ちの方の参加をお待ちしております。
今年度開催を予定している講習会は、以下のとおりです。
技術研修名

実習で使用する機器

開催時期

場所

ラマン分光法による材料分析の基礎

顕微ラマン分析装置

９月頃

栗東

残留応力測定の基礎と測定事例

残留応力測定装置

９月～ 11月頃

栗東

3D CAD 基礎講座

Fusion360

10 月頃

栗東

材料試験の基本と測定

低荷重物性試験機

10 月頃

栗東

熱分析の製品評価への応用

熱分析装置

11 月頃

栗東

粒子径分布測定の測定原理と解析方法

粒子径分布測定システム

11 ～ 12 月
信楽
頃

EMI 測定技術講習会

エミッション（EMI）測定システム

12 月頃

栗東

3D CAM 基礎講座

Fusion360

12 月頃

栗東

振動試験機を利用した製品信頼性評価技術の基礎

大変位振動衝撃試験機

1 月頃

栗東

色について学ぶ

分光測色計

2 月頃

栗東

※タイトルや開催時期は予定ですので変更する場合もございます。あらかじめご了承ください。
開催日時などの詳しい内容は、メールマガジン「IRCS News」およびホームページ等でご案内します。メールマガジンは、センター HP（右の QR コード）から無料で申込み可能です。
（担当：戸田、川口、中島孝）

滋賀県工業技術総合センター

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技術研修

モノづくり技術力向上のためのお知らせ

デジタル高速無線通信・EMC評価ラボ
開所式の開催について
昨年度から進めていた電波暗室の改修工事を終え、「デジタル高速無線通信・EMC 評価ラボ」が完成し、令和 6 年 5 月 8 日（水）に開所式を開催しました。最新の試験規格に適合した Wi-Fi 通信品質と EMC 試験の同時評価のための測定システムの他、静電気放電試験を行うための温湿度制御可能なシールドルームと雷サージ試験を行うためのグランドプレーン室を新たに整備し、最新の試験機器を導入しました。改修工事中は EMC 試験設備の開放を停止しており皆様にご迷惑をおかけしましたが、今後は新しい測定システムをぜひご活用いただければと思います。利用開始の詳細についてはホームページ（https://www.shigairc.go.jp/）にてご案内申し上げますのでご確認ください。
（担当：電子システム係 山本典央）※本事業は、「デジタル田園都市国家構想交付金（地方創生拠点整備タイプ）」( 令和４年度内閣府補正予算 )により実施されました。

異動のお知らせ
転入
職名

氏名

旧所属

所長

今道

高志

東北部工業技術センター

次長

茂篭

朋子

野洲養護学校

管理係

初宿

文彦

琵琶湖博物館

電子システム係

平野真

機械システム係

間瀬慧

信楽窯業技術試験場 陶磁器デザイン係

白井伸明

東北部工業技術センター

転出・退職
旧職名

氏名

次長

森脇賢

有機材料係

脇坂博之

信楽窯業技術試験場 セラミック材料係

神屋道也

藤井利徳

今田

琢巳

機械システム係

テクノネットワーク／ No.140 ／令和 6 年 7 月発行
滋賀県工業技術総合センター／〒 520-3004 栗東市上砥山 232
信楽窯業技術試験場／〒 529-1804 甲賀市信楽町勅旨 2200-5

新所属

甲賀環境事務所
イノベーション推進課
退職

グリーン購入法適合用紙を使用しています。
／ TEL：077-558-1500 ／ FAX：077-558-1373／ TEL：0748-83-8700 ／ FAX：0748-83-8701
https://www.shiga-irc.go.jp