発行

滋賀県工業技術総合センター

No. 81

Industrial Research Center of Shiga Prefecture
http：//www.shiga-irc.go.jp/content

2005/2

トピックス ........... 企業紹介パネル・展示品募集のおしらせ
テクノレヴュー ..... 光学ピックアップを用いた低コスト形状測定

センサの開発寄稿 ................... インテリジェント・シリカ 3
おしらせ ............. ユニバーサルデザインセミナーの開催

レンタルラボ入居者紹介／ウェッジ・コ社

滋賀県工業技術総合センターの玄関ホールに、企業紹介展示コーナーを開設

企業紹介パネル・展示品募集のおしらせ
滋賀県工業技術総合センターの玄関ホールに、企業紹介展示コーナーを開設します。
これまでに当センターをはじめ、滋賀県からの支援を受けて開発・改良された県内企業の製品や技術を展示・紹介して、センター利用者の方にPRするとともに、滋賀県の支援施策の普及を図ろうとするものです。
つきましては、次頁の要領により、展示品を募集しますので、是非ご出展いただきますようご案内します。

−1−

トピックス

企業紹介パネル・展示品募集の概要と申込方法
1．展示のながれ：

3．出展基準：（１）
申し込み：工業技術総合センター「企業展示スペース」

滋賀県、特に滋賀県工業技術総合センターの支援（共同出展申込書を提出してください。

研究開発を含む）
を受けて、開発・改良した製品や技術を（２）展示：展示品の準備をお願いします。概ね３ヶ月間持っている県内企業（個人）。

展示します。

4．展 示 ：

（３）広報：期間中に展示品の広報をします。

（１）展示品：幅80cm×高さ25cm×奥行き50cm以内で2．展示の場所：ショーケースに陳列できるもの（２）
紹介用パネル：幅90cm×高さ110cm以内で釣り下げパネルと展示品を玄関ホールの「企業展示スペース」に展示します。

られるもの（Ｂ１サイズ縦型１枚がお勧め）（３）
紹介用リーフレット：Ａ４サイズを１種類（配付用 100枚程度）

5．展示期間：
概ね3ヶ月間。なお、展示時期については、当センターで調整させていただきます。

6．申込方法：工業技術総合センターにある「企業展示スペース」出展
申込書に必要事項を記入し、随時申し込みください。申込書はホームページからもダウンロードできます。
申し込み先工業技術総合センター
Homepage address▲ 玄関ホール

http://www.shiga-irc.go.jp↑
受付

出展申込書記入事項↑サロン（１）企業名（２）企業の住所（３）連絡担当者名と所属↑
Ｅ
Ｖ

写真の方向

（４）電話番号、ファックス番号、メールアドレス（５）出展希望製品名（６）製品と県の支援施策等の関連について

職員室→
←玄関

企業
展示スペース

例えば、どのような施策を受けたか。
（７）出展製品のPR

パンフレットコーナー

例えば、特に県の支援施策でどのようなことが改善・実現できたか。

コー休ナ憩
ー

7．広報：

展示した製品等については、当センターから次の方法▲ 玄関ホール平面図により広報します。
（１）センターの情報誌「テクノネットワーク」に展示予告−2−

の紹介記事を掲載して、県内企業約2,000社に発送しラボしが２１での展示についても推薦することがあます。

ります。

（２）
滋賀県の県政記者クラブに対して、資料提供（展示中8．問合せ先：の製品や技術について）します。
（３）センターの利用者および施設見学者に対して、展示滋賀県工業技術総合センター品の紹介をします。

TEL：077−558−1500（４）センターでの展示後、県庁商工観光労働部およびコ管理担当

草川

FAX：077−558−1373

E-mail: info@shiga-irc.go.jp

展示品および紹介用パネルの例：
展示例として、「和装カード入れ」をショーケースに展示したものです。この例では、ショーケースいっぱいに展示してありますが、実際はショーケースの半分を使って展示します。この「和装カード入れ」
は、工業技術総合センターに事務局のあるユニバーサルデザイン研究会の取り組みにより株式会社清原（守山市）から発売されました。
紹介用パネルの形式は自由です。右下に製作例を示しますので、参考にしてください。

タイトル
製品のPR
（見やすい大きな字）
県等の施策概要▲ ショーケースと紹介用パネル

製品の問合せ先▲ ショーケース内展示例▲ 紹介用パネルの例−3−テクノレヴュー

光学ピックアップを用いた
低コスト形状測定センサの開発
1.はじめに機械部品あるいは光学部品などの製造に当たっては、従来から幅、厚さ、内外径などの寸法計測が行われていますが、機械電子担当

深尾らに金属だけでなく、紙やセラミックなどの非金属、あるいは透明物など多くの対象物に対して本方式が適用可能であることを示しました。

それに加えて形状計測の重要性が増加しています。精密部品の計測において、損2.実験

傷を回避するなど非接触で光学的に行う

2-1 光学ピックアップ

ことが望ましい場合には、共焦点法や光本実験では光学ピックアップとして、学干渉に基づく形状測定顕微鏡が有効で松下電器産業（株）
DVDプレーヤー用ピッあり多く市販されています。ただしそれクアップ 7.7XL（RD-DDP019）を用いましらは、測定ヘッドが大きく高価であるこた。その構成を、図１に示します。とから測定に適する対象物には限界があ光ディスクの情報を読み出すためにります。小型軽量で微細スポットの三次は、常にレーザの焦点をディスク上の元位置を計測できるセンサーがあれば、情報ピットに合わせる必要があります。

それと三次元テーブルなどを組み合わせそのため光学ピックアップは、対物レて広い範囲での形状測定が可能になるとンズをフォーカシング方向（ピックアッ考えられます。

プとディスクの距離方向）
およびトラッ以上の観点に立ち本研究では、家庭キング方向（ディスクの半径方向）に駆用のDVDプレーヤーやコンピュータの動する２自由度のアクチュエータ（VCM

光ディスクドライブなどに組み込まれ: ボイスコイルモータ）を備えています。

光ディスクの読み出しや書き込みに用焦点位置を検出するためには、非点収いられる光学ピックアップに着目しま差法や本実験で使用したピックアップした。光学ピックアップは、回転するに用いられるSSD法などの方法が用い光ディスクの微細な情報ピットにレーらます。

ザのスポットを安定して追従させるた

本実験で用いたピック

めのセンシング機構と対物レンズを動アップでは、フォトダイかしてレーザスポットの位置を移動さオードアレイからの出力をせるためのアクチュエータを持ち、そ用いて、フォーカス合焦点れらの機能は形状計測にも応用できる

近傍で図２に示されるＳ字と考えらます。また、光学ピックアッ

カーブ信号が得られ、このプは、高精度・小型の光学部品ですが信号を用いてディスクが対大量に流通しているため非常に安価に物レンズに対して遠いか近いかを知る入手が可能です。従って、光学ピックことができます。従って光ディスクをアップを形状計測に応用すれば、小型、再生する時、フォーカス動作について高精度で安価な形状測定用センサを実常にＳ字カーブを計測し、対物レンズ現できると期待されます。

によって、安定してディスクの情報をそこで本研究においては、光学ピックアップを用いた実験測定装置を用い

図1 使用したピックアップの構造

図2 Ｓ字カーブ

図3 実験装置の外観

図4 実験装置の構成読み出すことができます。
2-2 実験装置の構成て、金属加工面の計測を行うことによ本研究で作製した実験装置の外観おより、計測の有効性を確認しました。さび構成を図３、図４に示します。本シス−4−

図5 S字カーブ測定結果

典久

テムにおいては、DAコンバータ、ADコ

可否は、Ｓ字カーブが計測できるかどう

メカニズムを用いることにより、安価

ンバータおよびGP-IBカードを取り付けかに依存します。そこで本節では、光学で小型、高精度な非接触形状計測用セたＰＣを用いて制御を行いました。DAピックアップによる形状計測が多くの対ンサを構成できるのではないかと考えコンバータからの出力を非反転増幅に基象物に対して適用が可能であることを示られます。

づくドライバで増幅しVCMへ入力するすため、図７に示す８種類の場合についことで、対物レンズを駆動します。また、てＳ字カーブを計測しました。

この観点から本研究では、DVD用光学ピックアップを用いた形状計測セン

増幅後ADコンバータへ入力されるＳ字

このうち、
（a）
（b）
は鏡および反射率サを提案しました。実験結果から、金カーブを合焦の判断に用います。そして、が比較的高い金属面である硬貨、（c）属表面のみではなく紙、セラミックな合焦時の対物レンズの位置すなわちVCM（d）
は反射率が比較的低い紙（再生紙）

どの非金属や透明な対象物に対しても入力電圧を測定値とし、ピックアップをおよび黒色のセラミックパッケージ、測定が可能であるといえます。

移動させながら計測を行うことにより対（e）（f）
は透明な対象物であるガラスお今後は、工場の生産ラインなど実際象物の形状を得ます。

よびプラスチック（アクリル板）です。の製造現場において、この方法が用い2-3 S字カーブ

また参考のため、液体である茶と何もられることを希望しており、共同研究ない場合におけるＳ字カーブを（g）（h）などによる連携を模索しておりますのに示しました。

で興味のある方はご連絡を頂けたらと前節で示した実験装置において、形状測定の可否はＳ字カーブが計測でき考えております。

るかどうかに依存します。そこで本節

何もない場合以外の（a）から（g）のＳ字では、VCMへの指令電圧を徐々に増加

カーブは、どれも明瞭に計測できており、最後になりましたが、ご助言・ご指することにより対物レンズを遠距離側鏡や金属といった比較的反射率が高い対導を頂きました大阪大学大学院工学研から近距離側へ走査し、光センサの出象物のみならず、セラミックの様に反射究科物質・生命工学専攻 伊東一良教

力を記録することでＳ字カーブを取得率が低い対象物やガラス、アクリルといっ授に感謝いたします。

しました。なお測定物には、白銅の金た透明な対象物の表面に対し属表面を用いました。ても測定が可能であると考え光センサの出力から得られたＳ字カーられます。

ブを図５に示します。ここで横軸はVCMへの入力でありその直流感度は、3.最後に約0.53mm/Vです。また、縦軸はＳ字

光学ピックアップは精密カーブあるいはRF値です。従って、光学部品ですが、大量に生VCMの最大／最小間のVCM入力電圧産されるため非常に安価に差は15mVであり、これは約8μmに対流通しています。従って、応します。最大値と最小値間のＳ字カー

光学ピックアップの合焦点

ブはほぼ直線傾向となっていることか
ら、その値が最大−最小値間で基準値を横切る時のVCM入力電圧を計測する
ことによりサブミクロンオーダの距離計測が可能であると考えられます。
2-4 形状測定結果三次元計測の効果を確認するため、X-Yテーブルに取り付けた光学ピックアップを平面走査し面の立体形状を測定しました。ここでは100円硬貨の桜刻印をサンプルとして用い、10mm×10mmの範囲を0.1mmピッチで10000点測定しました。測定結果を、図６に示します。
2-5 各種の対象物におけるS字カーブ
光学ピックアップを用いる形状測定の

図7 各種対象物のＳ字カーブ−5−

図6 面形状測定結果

寄稿

インテリジェント・シリカ 3
シリカの中空球状粒子：マイクロカプセル
独立行政法人産業技術総合研究所 関西センター セルエンジニアリング研究部門 主任研究員

1．マイクロカプセル

藤原 正浩氏マイクロカプセル（炭酸カルシウム等）も合成可能なので、そちらの内容につカ・マイクロカプセルの代表的サンプルの走査型電子顕微鏡像を図２に示す。

その関連する技術について紹介してきたが、産業技術総合研究所の前身であいては既報を参照していただきたい２）。

均整のとれた球状粒子が形成されていることがよくわかる。また、写真の中る大阪工業技術試験所が世界に先駆けて開発した無機中空粒子（マイクロカ2．シリカ・マイクロカプセルの合成２）に割れている粒子があるが、これによりこの球状粒子は中空であり、またそプセル）も「インテリジェント・シリカ」の一つである。シリカ粒子の構造制御

シリカの溶液合成法は種々あるが、の殻の厚さは粒子径に対して１割程度のごく薄いものであることもわかる。

２回にわたり機能化されたシリカととしては、本シリーズの「１」で紹介した細孔構造制御、「２」で紹介した他のによる方法がある。両者の水溶液を単純に混合すれば、沈殿あるいはゲル状物質との複合構造の制御と共に、粒子の形状（モルフォルジー）制御も重要なのシリカをほぼ定量的に得ることができるが、この反応を油相と水相の界面、技術である。シリカの球状微粒子の合成に関しては、ナノサイズからミクロすなわちエマルジョン上で行うことができれば、中空のシリカ微粒子を合成ンサイズの微粒子が種々合成されている。しかしながら、内部が詰まったシリカ粒子ではなく、内部に大きな空洞を持った中空粒子（マイクロカプセル）の合成は、今後の重要な研究課題の一つである。
一般にマイクロカプセルとは、粒径が数〜数百ミクロンの微小容器のことを指し、容器内の物質は芯物質と呼ばれ、その芯物質をカプセル材料内に封入するプロセスをマイクロカプセル化と呼ぶ。有機材料のマイクロカプセルの合成方法等については優れた成書があるので参照していただきたいが１）、ミクロンサイズで中空状の材料となると、殻の厚みは自ずと数ミクロンからサブミクロンとなる。このような薄い自立膜を機械的強度の弱い無機材料で得ることは容易ではない。一方、大阪
工業技術試験所（現産総研）
では油相・水相の界面における化学反応の研究の知見より、無機物のマもっとも単純な方法の一つとして水ガラス（ケイ酸ナトリウム）と酸との反応することも可能となる。図１にこの界面反応法の概念図を示すが、まず水ガラスの濃厚な水溶液（水相−１）をエマルジョンを安定化させる界面活性剤を混ぜた有機溶剤溶液（油相）に加え、ホモジュナイザー等で乳化する（Ｗ／Ｏエマルジョン）。こうして得られた乳化液を水ガラスからシリカを生成させる沈殿剤の溶解した水溶液（水相−２）に加え、Ｗ／Ｏ／Ｗエマルジョンを形成させ、その界面でシリカを析出させる。このエマルジョン界面でシリカが析出するため、水ガラスは随時水相−１の内部から供給され、最終的には内部には水ガラスはなくなり、水のみが残る。シリカにはナノサイズの細孔があり、乾燥処理で内部の水は除去でき、中空（内部に空気を含有）の球状粒子、すなわちマイクロカプセルが合成されることになる。こうして得られたシリ水ガラスからゲル状のシリカを合成する際には、沈殿剤としては塩酸や硫酸の水溶液を用いることが一般的であるが、マイクロカプセルを合成する場合は、このような単純な酸性溶液ではな
く、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩水溶液が有効である。また、炭酸水素塩溶液も利用可能であり、図２の写真に示したマイクロカプセルは、炭酸水素アンモニウムの水溶液を沈殿剤としたサンプルである。
マイクロカプセルの化学においては、その粒子径を制御して合成することは必須の技術である。もし合成条件等で容易に粒子径をコントロールできれば、実用性はさらに高くなる。マイクロカ
プセルの粒子径は、基本的にはＷ／Ｏエマルジョンのサイズに影響される。
一方、炭酸水素アンモニウムを沈殿剤とした場合、Ｗ／Ｏエマルジョンの水相−１と油相との単純な体積比によってもマイクロカプセルの粒子径が制御できる３）。Ｗ／Ｏエマルジョンのサイズはこの体積比によっても影響を受けるが、生成するマイクロカプセルの粒子径変化は大きく、単なるエマルジョイクロカプセルも合成できることを見いだした。本解説では、シリカ・マイクロカプセルに関しての合成手法・最近の研究成果を紹介するが、他の無機物の図1 界面反応法によるマイクロカプセルの合成
方法−6−

図2 シリカ・マイクロカプセルの走査型電子顕微鏡像

ンのサイズによる効果ではない。図３

方法４）と一度合成したマイクロカプセ合成に成功している７）。まだ技術としに、種々の沈殿剤を用いた場合の体積比によるマイクロカプセルの粒子径変

ルに殻の細孔を通じて物質を内包させる方法５）の二つに大別される。前者のては未完成であるが、より精緻にマイクロカプセルの殻の細孔構造を制御で化をまとめた。プロットされていない箇所では、マイクロカプセルがほとん

直接法では、Ｗ／Ｏエマルジョン形成
時に微粒子も混入させておき、その周きれば、本シリーズ「１」で紹介した光制御ドラッグデリバリーシステムを本ど形成されていない。炭酸水素アンモ
ニウムの場合、上述のように体積比（油りにマイクロカプセルを形成させる。
この方法では、シリカ・マイクロカプマイクロカプセルを用いて行うことも可能となる。

相／水相−１）が増えるにつれてマイクロカプセルの粒子径も単調に増加しセルの細孔の大きさ（数〜十数ナノメートル）よりも大きな粒子をマイクロカ

4．インテリジェント・シリカの今後ているが、塩化アンモニウム等の塩では溶液の体積比と粒子径との間に相関プセル内に直接導入することができる。
界面反応法によるマイクロカプセル合本連載の初回でも述べたように、シリカ材料は人類に最もなじみの深い材関係は見受けられない。また体積比が同じ場合でも沈殿剤により生成するマ成では、その時点で中空粒子が自動的にできあがるため、カプセル形成後に料の一つである。従来の利用法は、（ガラス）容器や吸着剤のような知覚可能イクロカプセルの粒子径が大きく異なる。このことは粒子径は沈殿剤によっ焼成等でコア粒子を除くことが不必要であり、直接内包化が可能となる。しなサイズのものであったが、今後はナノレベルでの利用が主流になろうとしても影響されることを示している。この詳細については既報を参照されたい

かしながら、Ｗ／Ｏエマルジョンの際に油中水滴内に安定に存在できない物ている８）。シリカは、ナノテクノロジーの進歩に伴い２１世紀の技術を支えるが３）、図４に示すように、炭酸水素アンモニウムが沈殿剤の場合はシリカ生質（水溶性や親油性物質、あるいは水ガラスの強アルカリへの耐久性の低い重要な素材として、今後も人類と共に歩んで行くことであろう。

成が遅いため、Ｗ／Ｏ／Ｗ界面の外側のＷ／Ｏ界面でシリカが沈殿し、相対物質）は用いることは難しい。このような場合は、シリカの細孔よりも小さ的に大きな粒子径のマイクロカプセルが得られる。この外側の界面のサイズな物質のみに限定されるが、内包させたい物質を合成後のマイクロカプセルは油相の量に強く依存するため、体積比（油相／水相−１）の増加につれて粒にシリカの殻の細孔を通じて導入することになる。

子も大きくなる。一方、塩化アンモニ
ウム等の場合はシリカ生成が速いため、このシリカ・マイクロカプセル内に包含された種々の物質のカプセル外部

Ｗ／Ｏ／Ｗ界面の内側のＷ／Ｏ界面でシリカが沈殿し、小さなマイクロカプへの拡散は、徐放性能を持つ。例えば、マイクロカプセル内に導入された殺虫セルが得られ、この内側のＷ／Ｏ界面のサイズは油相の量にほとんど影響さ剤はカプセル外部へと徐放され、その速度はマイクロカプセルの殻の細孔サれないため、粒子径に変化が見受けられなかったと考えられる。

イズに依存し、コントロールリリース材料としての能力を持つことも確認さ3．シリカ・マイクロカプセルの機能化、応用の展望
マイクロカプセル内には、種々の微粒子・材料および分子を内包させることができる。その方法は、マイクロカプセル合成時に物質を直接内包させる

れている６）。内包物の徐放性能のインテリジェント化は、細孔構造の制御やその機能化により実現できるが、最近、産総研と滋賀県工業技術総合センターとの共同研究で、本シリーズの「１」で紹介したＭＣＭ−４１のような構造の殻を持つシリカ・マイクロカプセルの文献
１）柳田博明監修「微粒子工学大系」
フジテ
クノシステム（2002）；近藤保監修
「最新マイクロカプセル化技術」イーティーエス（1987）.
２）
Y. Nakahara, M. Mizuguchi, K. Miyata,
J. Colloid Interface Sci., 68, 401（1979）；
中原佳子「乳化・分散技術応用ハンドブック」（刈米孝夫、小石眞純、日高徹編）、150
頁、サイエンスフォーラム（1987）.
３）
M. Fujiwara, K. Shiokawa, Y. Tanaka,
Y. Nakahara, Chem. Mater., 16, 5420
（2004）
４）
中原佳子、表面、25, 578（1987）；中原佳子、粉体工学会誌、32, 97（1995）.
５）
中原佳子、色材、59, 543（1986）；田中裕子、中原佳子、高分子論文集、45, 765（1988）.
６）
中原佳子ら、材料技術、5, 231（1987）.
７）
特願2004-290334.
８）平尾 一之ら「機能性ナノガラスの最新技術と応用」シーエムシー出版（2003）.

図3 水相−１と油相の体積比によるシリカ・マイクロカ
プセルの粒径の変化−7−

図4 沈殿剤によるＷ／Ｏ／Ｗ界面でのシリカ・マイクロ
カプセルの形成機構の違い

おしらせ

ユニバーサル デザイン セミナー
パソコンや携帯電話といった情報通信機器が私たちの生活に浸透し、インターネットのホー講演会
ユーザインタフェースとユニバーサルデザイン

ムページやコミュニケーションサイトによるサー

株式会社ソフトディバイス チーフディレクター 八田晃氏

ビスが増え続け、人・情報・機器をつなぐインタフェースは、より使いやすく親しみやすいものが必要になります。
今回は、ユーザインタフェースや情報システ
ムなどを企画からデザインまで手がける八田晃氏を招き、使いやすく親しみやすいインタフェー

報告会
吊り下げ掲示具のユニバーサルデザイン製品開発
滋賀県立大学人間文化学部生活文化学科教授 面矢慎介 氏

アルミ製建具のユニバーサルデザイン製品開発
成安造形大学造形学部デザイン科住環境デザイン群教授 磯野英生 氏

スやその動向などを開発の実例を交えながらご講演いただきます。と同時に、ユニバーサルデザイン研究会が平成16年度に取り組んだ製品開発事例を報告しますき／ 平成17年3月22日（火）14：00〜16：30

ところ／ 滋賀県工業技術総合センター

2階 大研修室

申込み／ 滋賀県工業技術総合センターのホームページから申し込みので、ぜひご参加をお願いします。

できます。http://www.shiga-irc.go.jp

No.81
平成17年2月21日発行

ご意見・ご要望などございましたら、工業技術総合センター草川までお気軽にお寄せ下さい。

滋賀県工業技術総合センター

信楽窯業技術試験場

520-3004 栗東市上砥山232
TEL 077-558-1500 FAX 077-558-1373 http：//www.shiga-irc.go.jp/529-1851 甲賀市信楽町長野498
TEL 0748-82-1155 FAX 0748-82-1156

この冊子は再生紙を使用しています■滋賀県工業技術総合センター技術開発室
レンタルラボ（7号室）
入居者の紹介「緩み止め部品」は、複雑で多様化する構造物、構築物

Wedge-Co）
ウェッジ・コ社 （Wedge-Co
Wedge-Co）などに使用されています。用途によっては、締め付け、本社 〒527-0006
滋賀県八日市市建部日吉町432-8が求められ、かつ、市場に見合ったコストパフォーマン

取り外しが容易で、確実な締結力を有するネジの必要性スが求められています。
私共は、新しい機構による「緩み止め効果が得られるナットと座金のシステム」を開発し、特許（特許登録番号3522695号）を取得いたしました。

今日、社会的な問題として、安代表

中上輝夫氏

全対策
（高速交通安全対策、危機保工業技術総合センター内の技術開発室では、本システ

全対策など）、防振・防音、防風なムをより信頼のある確実な締結力を有する製品にするたどの環境問題（住宅、建設対策、道めに研究開発ならびに試作を行っています。とくに、本路対策など）があり、それらは避けシステムの緩み止め効果の理論的検証と改良改善について通れない21世紀の大きなテーマて、龍谷大学と工業技術総合センターと当社で共同研究であります。

を進めています。

−8−