hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アイトラッキング・データを活用した消費者行動の分析

本研究の目的は、商業施設を利用する消費者の視線を明らかにすることにある。例えば、消費者の目的が決まっている場合と決まっていない場合において、または、商業施設内の混雑状況や構造などによって、消費者の視線の動きは異なるものと考える。しかしながら、この様な環境の変化を考慮して消費者の視線の動きが調査された事例は少ない。当該年度は、商業施設内における様々な条件下での視線の動きの特徴を明らかにするために、岡山市内にある商店街において、アイトラッキング調査と記憶に関するアンケート調査、実施後のヒアリング調査を行った。アイトラッキング調査は、商店街連盟の理事会から許可が得られた後に実施した。調査を行う前には、アイカメラの動作と記録の確認および、記憶に関係するアンケートを用意した。調査期間中は、様々な人々の協力が得られ、多数の実験参加者を集うことができた。調査期間中に大雨に見舞われたことや、場所によって自動車が通行する交差点や自転車の通行などがあったが、事故無く終了することができた。アイトラッキングデータの解析結果については、今後、学会報告や論文投稿を通じて示す予定である。アイトラッキング調査は一人当たりで20分程度を要したため、実験参加者数と取得できたデータ数に制約がある。本研究では、さらにアイトラッキング調査で得られた視線調査の結果を大規模に実験するために、コンピュータ・シミュレーションを行う。このようなシミュレーションにより、実際の施設内における消費者の視線の動きを考察できるものと考える。シミュレーションは次年度以降に実施する。当該年度の成果は、次年度に行うシミュレーションモデルの設計に必要なものであり、基礎の大部分が整ったものと考える。商業施設内における消費者の視線の動きを明らかにするために、2018年7月19日(木)から7月30日(月)までの間、岡山市内の商店街においてアイトラッキング調査を実施した。調査期間中、大雨に見舞われるなど、一時的に実験の困難さが生じたが、無事に終了することができた。当該年度は、商業施設内の環境(混雑や通路上の設置物など)が視線の変化に与える影響を考察するために、マルチエージェント・シミュレーション・モデルの設計に取り掛かる予定であったが、アイトラッキング調査のデータの取りまとめに時間を要したため、これらの作業がやや遅れている。次年度はアイトラッキング調査の結果の公表と、確認が必要な部分について再調査を行う。また、アイトラッキング調査結果を活用して、シミュレーションのモデルを設計する。当該年度に実施したアイトラッキング調査の結果を取りまとめ、商業や経営、経済に関連する学会等で報告を行う。また、論文等の執筆を行う。さらに、アイトラッキング調査の内容を分析した結果、確認が必要となる部分について再度調査を実施する予定である。また、アイトラッキング調査の結果から得られた視線の特徴をコンピュータ・シミュレーションのモデルに反映させる。そして商業施設内において店舗が良く視線に入るケースを考察する。これらの結果もまた、社会シミュレーションや商業、経営、経済に関連する学会において報告を行い、論文投稿したいと考える。経営・商学分野においてマルチエージェント・シミュレーションをすることの意義を明確にするために、国内学会にて報告、国内学会の特集論文にて執筆を行った。また、本研究ではアイカメラを使った消費者視線のデータ収集(アイトラッキング調査)を行う予定にしているため、実験に用いるアイカメラについて、複数のメーカーに対してヒアリングを行い、試用した。さらに、実験によって得られるデータの分析方法について検討するため、デモデータを用いて確認を行った。消費者行動の実験には、商業施設の協力が必要であるため、商店街連盟の理事会に出席し、アイトラッキング調査の意義、データの用途、期待できる成果などについて説明し、意見交換を行った後、実験実施の許可を得ることができた。また、視線データを使った既存論文から、実験実施の際に参考となる情報をいくつか得ることができた。本研究では、商業施設の消費者の視線を明らかにするためにアイトラッキング調査を行う。また多様な条件下での視線変化を考察するためにマルチエージェント・シミュレーションを実行する。商業ビルや地下街、商店街は内部の建築構造が類似しているため、利用者は、現在地や目的とする店舗を探すために様々な場所を見ながら行動していると考えられる。しかしながら、利用者や消費者の視線に着目した研究事例は数少ない。アイトラッキング調査は、多様な条件下でのデータを得る目的で行われるため、各々の条件で得られるデータ数が制約される。このため、マルチエージェント・シミュレーションを使って、アイトラッキング調査によって得られた結果をエージェントの行動ルールに反映し、より大規模なシミュレーション実験を行い、商業施設における消費者の視点の移動や変化について実験を行う。当該年度の成果は、次年度の研究を遂行する上で必要な作業であり、実験実施のための大部分の基盤を整えることができたと考える。商業施設内における消費者の視点の動きを明らかにするために、アイトラッキング調査を実施することが目標であった。当該年度はアイカメラなどの実験機材の扱い方、分析ツールの確認、実験実施場所を確保するための打ち合わせを慎重に行ったため、調査実施が次年度となった。アイカメラをレンタルするに当たって、複数業者から扱い方について説明を受け、見積もりおよび、カメラの性能、実験する際の注意点、得られたデータを分析するためのツールの確認を行った。また、調査実施場所となる商店街連盟の許可を得ることができたため、次年度内に実験を実施することになっている。

例えば、消費者の目的が決まっている場合と決まっていない場合において、または、商業施設内の混雑状況や構造などによって、消費者の視線の動きは異なるものと考える。しかしながら、この様な環境の変化を考慮して消費者の視線の動きが調査された事例は少ない。当該年度は、商業施設内における様々な条件下での視線の動きの特徴を明らかにするために、岡山市内にある商店街において、アイトラッキング調査と記憶に関するアンケート調査、実施後のヒアリング調査を行った。アイトラッキング調査は、商店街連盟の理事会から許可が得られた後に実施した。調査を行う前には、アイカメラの動作と記録の確認および、記憶に関係するアンケートを用意した。調査期間中は、様々な人々の協力が得られ、多数の実験参加者を集うことができた。調査期間中に大雨に見舞われたことや、場所によって自動車が通行する交差点や自転車の通行などがあったが、事故無く終了することができた。アイトラッキングデータの解析結果については、今後、学会報告や論文投稿を通じて示す予定である。アイトラッキング調査は一人当たりで20分程度を要したため、実験参加者数と取得できたデータ数に制約がある。本研究では、さらにアイトラッキング調査で得られた視線調査の結果を大規模に実験するために、コンピュータ・シミュレーションを行う。このようなシミュレーションにより、実際の施設内における消費者の視線の動きを考察できるものと考える。シミュレーションは次年度以降に実施する。当該年度の成果は、次年度に行うシミュレーションモデルの設計に必要なものであり、基礎の大部分が整ったものと考える。商業施設内における消費者の視線の動きを明らかにするために、2018年7月19日(木)から7月30日(月)までの間、岡山市内の商店街においてアイトラッキング調査を実施した。調査期間中、大雨に見舞われるなど、一時的に実験の困難さが生じたが、無事に終了することができた。当該年度は、商業施設内の環境(混雑や通路上の設置物など)が視線の変化に与える影響を考察するために、マルチエージェント・シミュレーション・モデルの設計に取り掛かる予定であったが、アイトラッキング調査のデータの取りまとめに時間を要したため、これらの作業がやや遅れている。次年度はアイトラッキング調査の結果の公表と、確認が必要な部分について再調査を行う。また、アイトラッキング調査結果を活用して、シミュレーションのモデルを設計する。商店街における消費者の視線の動きを明らかにするために、実験参加者を集い、アイトラッキング調査を実施する。実施場所の許可は既に得られている。また、視線の場所と記憶場所の関連性を調べるため、アイトラッキング調査後に記憶に関するアンケート調査を行う。実験結果については、商業や経済に関連する学会にて報告を行い、議論する。また、研究雑誌に投稿したいと考える。
老化・疾患の還元ストレス理論の実証に関する研究

本研究は、これまで開発したリアルタイムバイオラジオグラフィ法とマイクロセンサによる酸素濃度計測法を融合させた方法論を構築した。この方法論を用いて低酸素-再酸素過程の活性酸素と組織酸素濃度の変化を、脳組織スライスを用いて検討した。その結果、活性酸素の生成は供給する酸素の低下(供給性低酸素)に加え、活動亢進に伴う低酸素(需要性低酸素)の解除時にも活性酸素の生成が亢進することを見出した。マイクロセンサで計測した組織の酸素濃度は、供給性低酸素、需要性低酸素のいずれも低下していた。低酸素時には組織は還元になることが知られており、レドックスの過還元が再酸素時の活性酸素の生成亢進に関与することが示唆された。活性酸素の生成と活動(エネルギー代謝)との関係の解明を目的として研究を進めてきた。その過程で、活性酸素の生成は組織の活動度とは相関しない可能性があること、その生成の背景には組織の過還元「還元ストレス」があるとの着想を得た。本研究は、(1)組織、個体レベルで「還元ストレス理論」を実証することを目的とした。その結果、脳組織スライスに高カリウム刺激を与えエネルギー需要を亢進して、一過性の低酸素の状態を誘起、その後、刺激を休止(緩和)して、刺激-緩和の過程において活性酸素の生成が亢進することが明らかになった。この間組織の微小環境中の酸素濃度を計測して、活性酸素の生成との関係を明らかにした。活性酸素は一般の物質のように測定することは困難である。我々は、活性酸素生成の時間的・空間的な動的変化を組織レベルで画像化、解析する計測法を開発してきた。本年度は、組織の酸素濃度、レドックスを活性酸素生成の決定因子と考え、活性酸素生成の計測法とマイクロセンサーを用いた酸素濃度、レドックスの計測法を融合した装置を試作した。この装置を組み込んだ活性酸素イメージングを実施するとともに、組織内部の酸素濃度、レッドックス計測の動作の確認を行った。さらに、本装置の予備的評価として、ラット脳スライスの低酸素-再酸素過程における活性酸素の生成と組織酸素濃度、レドックスの関係を時系列で解析した。その結果、活性酸素の生成の亢進する前に、組織の低酸素の低下と還元シフトが認められた。我々は、活性酸素の生成と活動(エネルギー代謝)との関係の解明を目的として研究を進める過程で、活性酸素の生成の背景には組織の過還元「還元ストレス」があるとの着想を得た。その実証を目的として研究を行った結果、以下に示す成果を得た。1.活性酸素生成とその背景要因の計測法を融合した装置の開発とそれを用いた研究活性酸素は一般の物質のように測定することは困難である。本年度は、組織に供給する酸素を低下させることで作成した「供給性低酸素」の解除時に活性酸素生成亢進が認められること、それに先立ち組織は過還元の状態にあることを明らかにした。一方、実験例数は十分ではないものの、組織の酸素需要(消費)を亢進することで組織に低酸素が認められることを示した。我々はこれを「需要性低酸素」を呼び、その解除時にも活性酸素生成亢進すること、それに先立ち組織は過還元の状態にあることを明らかにした。2.還元ストレス理論の実証に関する研究酸化ストレスを従来の毒性因子としての活性酸素ではなく、レドックス恒常性の揺らぎと捉え、過還元シフト「還元ストレス」を背景要因とする仮説の実証を試みた。本年度は、個体レベルで「還元ストレス理論」を実証することを目的として、マウス組織中の還元物質NADH量を定量のための最適化を試みた。その結果、組織のNADH、NAD+、NADH/ NAD+比を測定する方法を確立した。今後、組織NADHの定量法を確立して、加齢や運動-休止に伴う組織NADH量の変化を検討することにより、還元ストレス理論を実証する。分子イメージング本年度は研究所の建て替えがあり、旧研究室の閉鎖と新研究室のセッティングに時間を割かれた。研究を行えない期間が3か月あった。それに加えて平成26年から転職したことも、研究の遅延につながった。今回導入した酸素センサー、レドックスセンサーは特殊なもので、デンマークのメーカーにおける受注生産である。微細な構造ゆえ、実験中にセンサーの破損が何度か生じた。その都度、デンマークに製作を依頼したため、実験が中断することを余儀なくされた。現在も故障中である。新研究室において、研究環境を再構築する。その上で、脳組織スライスを対象に、供給性の低酸素時とその緩和期、高カリウム刺激による需要性の低酸素時とその緩和時における組織微小環境中のレッドクス解析を行いたい。

現在、酸素濃度、レドックスの計測法センサーの取り扱いと計測が不安定であるため、先ずは安定した計測法を確立する。その上で、活性酸素イメージングと融合した装置を完成させる。次に活性酸素の生成のex vivoモデル実験として、低酸素の解除期に発生する活性酸素と組織の酸素濃度、レドックスの関係を明らかにしたい。さらに、in vivoの実験において、具体的には、加齢を対象に、組織中の還元物質と終末酸化産物定量及び終末還元産物の探索を行い、活性酸素の生成の亢進が認められる場合、その前段に組織の還元的状態が存在するという「還元ストレス」理論の実証研究を実施する。本年度は研究所の建て替えがあり、旧研究室の閉鎖と新研究室のセッティングに時間を割かれた。研究を行えない期間が3か月あった。それに加えて平成26年から転職したことも、研究の遅延につながった。新しい研究室において研究体制を再構築して、平成25年度の計画の遅れを取り戻す予定である。具体的には、脳組織スライスを対象に、供給性の低酸素時と需要性の低酸素時及びその緩和時における活性酸素の生成と組織微小環境中の酸素濃度並びにレッドクス解析を完結させる。活性酸素生成の計測法と酸素濃度、レドックスの計測法を融合した装置を完成させる。その上で、ラット脳スライスを対象に、供給する酸素を窒素に切換えて生じさせた低酸素「供給性低酸素」の再酸素過程、脳スライスに高カリウム処理を施すことによって生じる低酸素「需要性低酸素」の再酸素過程において、活性酸素と組織の酸素濃度、レドックスの解析を行う。
光合成色素合成酵素の立体構造からニトロゲナーゼ類似酵素の進化を紐解く

バクテリオクロロフィル(BChl)は光合成細菌の持つ光合成色素で、タンパク質と複合体を形成し、光合成反応において電子伝達やエネルギー吸収の中心的役割を担っている。クロロフィリド還元酵素(COR)はBChl形成の最終段階反応の一つを触媒する酵素だが、CORの反応メカニズムの詳細な解明は進んでいない。CORによる基質認識や反応様式を明らかにするために、本研究ではX線結晶構造解析を手法としてCORの立体構造を解析し、BChlの生合成機構の解明を行う。得られた構造をもとに、ニトロゲナーゼ類似酵素ファミリーに属するCORが祖先酵素からどのように進化してきたのか、酵素進化に関して考察していく。
ニュートリノと原子核の反応率とパイ中間子の役割を陽に取り込んだ原子核多体理論

パイオン交換によるテンソル力の重要性を原子核とハドロンの構造・反応で示した。(1)テンソル最適化シェルモデル(TOSM)の方法でP殻原子核を記述するための数値計算コードの改良に取り組んだ。計算精度を上げるためP殻の場合に多数のガウス関数を基底として用意した。TOSMを使ってHeアイソトープの計算を行い、テンソル相関がこれらの原子核のスペクトルに大きく影響することを示した。さらにTOSM法を改善するために、この方法を少数多体系の方法に導入しS殻の原子核(d, He3, He4)に対する計算を行った。通常はd波の成分を全てのヤコビ座標に導入した計算を行うが、TOSM近似では一つのd波を導入するのみなので計算速度は大幅に改善される。結果はほぼ完全計算に対応しており、TOSMの有効性を示すことができた。現在はTOSM法を軽い核のみならず、中重核への応用も視野に入れ研究を進めている。殻模型に変分原理を導入することで従来の平均場近似を超えてテンソル相関を取り入れた統一的な記述を目指す。(2)関連した研究として、ニュートリノの原子核標的による散乱の計算を行なった。この研究で得られた構造の知見を将来的にはTOSMによる核構造の研究と結びつける。さらに重いクォークを含むペンタクォークバリオンでパイ中間子交換によるテンソル力がきわめて重要な役割を果たすことを示した。ハドロン系では、この効果が特に重いクォークを含んだところで顕著に現れることを示し、Belle実験における探索の可能性に結びつける。パイ中間子の役割を取り込んだ原子核モデルの構築を行っている。計算の方法はテンサー最適化シェルモデル(TOSM)を使う。このTOSMは現在ではHe4でその良さが確かめられている。この方法で重い原子核まで計算できるようなプログラムを構築中である。予定としては来年度中に重い原子核を計算できるプログラムを使ってC12とO16を計算する。一方でニュートリノと原子核の反応率はこのTOSMによる原子核が出来るのを待っている状態であるが、2009年の2月に行われたポーランドでの国際会議で,これまでにやって来ていた非相対論的枠組みで計算した結果の報告を行った。原子核においてテンサー力は非常に重要である。重水素でも2体の相互作用の全引力の80%をテンサー力が担っている。そのテンサー力を重い核でキッチリと取り扱えるようにすることは非常に重要な研究テーマある。最近、テンサー最適化シェルモデル(TOSM)が開発された。この科研費ではTOSMが重い核(C12とO16)で使えるようにプログラムを作ることと、He4において短距離の物理をもっとしっかりと解き上げる方法を開発することである。全ての定式化を終えた。二つの方法で必要な物理量の計算を行いチェックすることで定式化の正確さを期すことができた。その上でプログラミングを行っている。全ての入力を終えて,現在は既存のプログルムとの数値チェックを行っている。短距離力の取り扱いHe4では少数多体系の方法で計算がなされている。TOSM法で計算した結果は厳密計算の90%くらいの値を出している。そのこと自身非常に重要なことである。しかし、後の10%がどのようにして出せるかの研究は重要であり,現在は短距離力の所をUCOM法で取り扱っている所を様々な関数を取り、計算を行っている。良い傾向にあることは見いだしているが,現在は最後の詰めを行っている。ニュートリノと原子核の反応率ニュートリノの振動実験ではニュートリノと原子核の反応率が非常に重要である。原子核における多体効果とデルタ励起の振る舞いをきっちりと入れた理論計算を行った。
哺乳動物個体に導入された外来遺伝子の安定性の検討

トランスジェニックマウスとラムダファ-ジ試験管内パッケ-ジ法を用いて、哺乳動物生殖細胞/個体レベルで外来遺伝子の安定性を検討しうる系の開発を目指し、以下の実験を行なった。遺伝子マ-カ-として選択した大腸菌supF遺伝子をプラスミドpBR322に組込みさらにこれを、試験管内でパッケ-ジすることが出来るラムダファ-ジEMBL3を導入し多くの組換え体を得、これらの制限酵素地図を作成するとともに、試験管内パッケ-ジの効率の高いものを選択した。組換えファ-ジのsupF遺伝子に生じた突然変異は、適当な大腸菌指示菌を用いてプラ-クの色の変化として、容易に検出でき、さらに、挿入されている、pBR322を切り出すことにより、変異部分の塩基配列も簡単に決定できる。この組換えファ-ジDNAを887個のマウス授精卵に導入し、ラムダに含まれるsupFをトランスジ-ンとして保有する57のマウス系統をサザン法により選択した。これらのトランスジェニックマウスには、1細胞あたり1コピ-から50コピ-以上のトランスジ-ンを有するものまでが存在した。それらのDNAを試験管内パッケ-ジすることにより、マウス細胞で生じたsupF変化を大腸菌を用いて検出/定量したところ、この検出系における自然突然変異率は約0.07x10ー5と推定された。また、得られた突然突異の塩基配列を解析した結果、これらの変異は1塩基置換により生じていることが示され、この検出系の有効性が確認されたが、試験管内パッケ-ジングの効率が、理論的に予想される値よりもきわめて低し、この点の改善が必要であることも明らかになった。
「読むこと」の授業で想像力を育むための連携的・実践的な理論研究

平成29年度は、読書における豊かな想像の創出を目指して、(1)「少人数」という学習形態の実践的探究、(2)「読書教育に取り組む様々な人材が集う場(=アゴラ)」の構築の2点に取り組んだ。(1)については、小学校教諭4名の協力を得て、「少人数」に着目した授業開発を4本行い、1本の論文(「道徳科」における言葉の学習」)にまとめた。一般に「少人数」というと、数名のグループにわけての学習活動をさすと考えられるが、本研究では、より広義に考え、直接対話が成り立つ学習形態を想定している。そのための基礎研究として、代表者は読書空間に関する論文3本(「間テクスト性概念は授業をどこに導くのか」、「学習材開発のための「言語環境」考」、「「話すこと・聞くこと」におけるリアリティ」)を発表した。これらの論文によって、豊かな想像を生み出す上で「子ども」という主体の検討だけではなく、主体(子ども)と主体(子ども)を関連づける空間性の考察が極めて重要であることが確認できた。(2)については、大分大学学術情報拠点(図書館)主催の「大人向けの読み聞かせ会」(11月29日14:5016:10)と連携して、読書空間の創出に関する予備的実験を行った。これは社会教育施設の活用・連携を考察する上で極めて有益であった。また、大分県小学校教育研究会国語部会の夏季中央研究大会(7月)、大分県豊後大野市図書館活用教育TRY研究発表会(11月)での講演にて、読書空間作りについての講演を行い、広く質疑を求めた。これらはアゴラ構築構想を広めるとともに、その素地を固めることに役立っている。この他、1月には大分県小学校教育研究会国語部会の事務局会議に出席し、研究協力者らとともに、授業における少人数指導の重要性について検討した。研究目的(1)の基礎理論の研究、授業実践研究は順調に進んでいる。研究目的(2)の「読書教育に取り組む様々な人材が集う場(=アゴラ)」の構築も公開講座での具現化を見越して、周知徹底や会場確保に取り組んでいる。どちらとも、おおむね順調に進展している。(1)の基礎理論の研究については、論文3本(「間テクスト性概念は授業をどこに導くのか」、「学習材開発のための「言語環境」考」、「「話すこと・聞くこと」におけるリアリティ」)によって順調に行えている。これらの論文は、順に、教材(テクスト)と教材(テクスト)の相関性、子ども同士の相関性、音声言語における相関性について考察したものである。授業実践研究は、読みにおける「情動」の触発に注目し、道徳科との連携を試みた。これは読みにおける情報の取り出しの側面、読み味わう側面の相互活性を考察する上で極めて有益だった。また、論文にはできていないものの、同じく「情動」に注目して、「読むこと」に色彩心理学を応用した活動型の授業を2度、実践した。これらは主に、情景描写に触発される情動を具現化しようとしたものであるが、児童の発達段階に応じて、自由な想像に対する文化的制限には強弱があることが確認できた。(2)のアゴラ構築については、社会教育施設としても活用されている大学図書館との連携を強め、代表者自らが絵本の読み聞かせをするなどして、読書空間の創出を試みた。本を読み、声が響き、その本について語り合うという場を体験的に考察できた。また、この読書会では社会教育施設の担当者との連携の取り方について、実践的に検討することができた。加えて、生涯教育の充実を担っている大分大学高等教育開発センターとの連携を強め、現在、公開講座の開催を協議しているところである。研究目的(1)について、30年度は「音読・朗読・群読」を取り入れた実践研究に取り組む。すでに実践協力者の他、小学校1校(授業者3名)、中学校部会(授業者1名)から協力を得られることになっており、現在、児童の実態、使用教材、実施時期の検討を行っているところである。代表者による基礎研究としては、主に、フッサールの現象学を中心に、メルロポンティの身体哲学からも重要な示唆が得られるのではないかと考え、探究を進めている。また、情動や想像の自覚化・具現化として、「読むこと」では1980年代の分析批評運動の功罪、「書くこと」の特質については生活綴り方教育の功罪から、貴重な示唆が得られるものと考えている。これらの基礎研究の成果を授業実践に生かしていきたい。研究目的(2)について、研究協力者会議を複数回実施し、授業を検討する。また、県内外の学習会からすでに多くの招聘がある。その場を利用して、読書空間の創出についての幅広い議論を行いたいと考えている。また、大学の高等教育開発センターと連携し、音読・朗読に関する公開講座を実施する計画である。29年度の読書会を発展させ、地域に開かれた学術研究の場を構築していく。平成28年度は(1)「演劇的手法によって、「読むこと」における想像は豊かになるのか?」への探究(2)実践理論のブラッシュアップと波及を目指した知的交流の場(=アゴラ(広場))の構築準備、という2点に取り組んだ。(1)については、小学校教諭2名の協力を得て、演劇的手法を採り入れた授業実践研究を2本行い、1本の論文としてまとめた。また、そのために必要な基礎研究として、授業で使用する作品(三木卓『のらねこ』)についての学習材研究に関する論文1本、同作品を用いた発問開発の論文1本を発表した。

3本の論文によって、演劇的手法による学びが従前の評価規準でははかれない多層的な学びを生み出すことを確認できた。この成果は次年度の少人数学習へと応用することが期待できる。(2)については、研究協力者会議兼学習会を9月、11月、1月に開催し、研究成果の報告と多様な人材のとのつながりを強めた。9月の会議兼学習会には14名の参加(学生6名、小学校教諭4名、中学校教諭2名、一般企業1名、指導主事1名、大学教員1名)。研究代表者による研究成果の報告(演題::次代を見据えた授業構築力とは)の他、現職教諭1名、一般企業1名から、コミュニティ作りについての発表。11月の会議兼学習会には7名の参加(学生3名、小学校教諭2名、中学校教諭1名、大学教員1名)。研究代表者による成果報告の上、「全国学テの順位降下という事態に教師の努力だけでどうにかできるのか?」をテーマにコミュニティ形成の協議を行った。1月の会議兼学習会は、大分県小学校教育協議会国語部会事務局との共催で行った。10名参加(県内の小学校教諭9名、大学教員1名)研究実践協力者の2名とともに、「演劇的手法を採り入れた読むことの授業の共同研究成果」を発表の上、協議した。定期的に学習会を開くことで、研究活動の認知度が上がりつつある。想像力を育む「読むこと」の授業開発については極めて良好である。平成28年度は読みにおける身体性の関与に注目し、演劇的手法を採り入れた授業を行った上で、現象学の知見を参考に、授業現象を考察した。それにより、ワークシート等でははかれない読みの様相(目視による感受)を確認できた。今後の課題は、それをどう客観的な評価に結び付けるかである。「読書教育に取り組む様々な人材が集う場=アゴラ(広場)」構築については、当初、自然体験施設での大規模実施を考えていたが、配分予算の関係上、公共施設の会議室を用いた縮小の方向で進めている。現在、小さな学習会を会議と同時開催として実施し、裾野を着実に広げているところである。これまで、研究代表者の他、小・中の現職教諭、学生、一般企業、指導主事といった多様な人材を集めることに成功している。また、すでに、今後の学習会には保護者の参加も見込まれている。規模拡大についての課題はあるが、当初の目標に掲げていた「様々な人材が集う場」作りについては順調である。平成29年度は、読書における豊かな想像の創出を目指して、(1)「少人数」という学習形態の実践的探究、(2)「読書教育に取り組む様々な人材が集う場(=アゴラ)」の構築の2点に取り組んだ。(1)については、小学校教諭4名の協力を得て、「少人数」に着目した授業開発を4本行い、1本の論文(「道徳科」における言葉の学習」)にまとめた。一般に「少人数」というと、数名のグループにわけての学習活動をさすと考えられるが、本研究では、より広義に考え、直接対話が成り立つ学習形態を想定している。そのための基礎研究として、代表者は読書空間に関する論文3本(「間テクスト性概念は授業をどこに導くのか」、「学習材開発のための「言語環境」考」、「「話すこと・聞くこと」におけるリアリティ」)を発表した。これらの論文によって、豊かな想像を生み出す上で「子ども」という主体の検討だけではなく、主体(子ども)と主体(子ども)を関連づける空間性の考察が極めて重要であることが確認できた。
3α-ヘリックスバンドル構造ポリアミノ酸誘導体の自己組織膜

4-アミノメチルフェノルキシ基を全置換した環状ホスファゼンはL-ベンジルグルタメートの酸無水物の重合開始剤且つ核として機能し、環の上下にα-ヘリックスバンドル構造を有するポリ(L-ベンジルグルタメート)(PBLG)を与えることは既に報告している、本研究では(1)このようなPBLGの末端アミノ基に長鎖アルキル基と側鎖にトリエチレングリコール誘導体を導入した星形6本鎖ポリマー(S-PLGAEG)並びに(2)環状ホスファゼンの同一リンに長鎖アルキル基を導入したポリグルタミン酸(PLG-A)合成とそれらの集合挙動について検討した。(1)のS-PLGAEG及びPLG-A中の4-アミノメチルフェノキシ基から重合し、成長した剛直なポリ(ベンジルグルタメート)鎖の分子量を光散乱検出器を用いたGPCから求めると、それらの値はモノマーと開始剤濃度比から計算される値と一致し、分散度はMw/Mn=1.11.2であった。CD及びIRスペクトルはこれらポリマー鎖は右巻きのらせん構造をとっていることを示した。これらの結果はホスファゼンを核とした分子量の揃った二次構造が規制されたポリアミン酸誘導体が得られることを示している。(1)のα-ヘリックス状態のS-PLGAEGのNMRスペクトルはランダム状態のピークに比べて末端アルキル基、側鎖に由来するピークはいずれも小さくなった。このような挙動は末端基に導入されるアルキル基の数が少ない場合認められなかった。これらのことから、α-ヘリックス状態にあるS-PLGAEGは末端疎水性基間、側鎖親水性基間で集合した秩序構造を形成していると思われる。また、PLG-Aの集合状態を蛍光プローブ法、NMRスペクトル等から検討したところ、らせん構造をとった場合、水溶液中、疎水性基を内側とした集合状態を形成していることが示唆された。今年度は金表面への化学的吸着能を有し、3α-ヘリックスバンドルポリ(ベンジルグルタメート)の構築が可能となる開始剤の合成について検討した。従来の成果から、ハンドルポリ(ベンジルグルタメート)を与える核として環状ホスファゼンを用いた。4-アミノメチルフェノキシ基を一部または全置換したホスファゼンは環の上下にこれら有機基が存在し、アミノ基から重合し成長した剛直なポリアミノ酸鎖は結果的にバンドル構造をとると考えられる。この開始剤を用いてベンジルグルタメートの酸無水物の開環重合を行った。得られたポリ(ベンジルグルタメート)鎖の分子量を光散乱検出器を用いたGPCから求めると、それらの値はモノマーと開始剤濃度比から計算される値と一致し、分散度はMw/Mn=1.11.2となった。この重合において開始剤のアミノ基に由来する_1HNMRスペクトルのピークはモノマーを加えると直ちに消失した。また、CD及びIRスペクトルからこれらポリマー鎖は右巻きの螺旋構造をとっていることが明らかとなった。これらの結果はホスファゼンを核とした分子量の揃った二次構造が規制されたポリアミノ酸誘導体が得られることを示している。次にこのような重合開始能を持つ開始剤の一部に金表面と結合できるようチオール及びジスルフィドを有する核の合成を行った。この合成においては平面構造をとるホスファゼン環の6個のP-Clの内、同一面内に存在する3個の官能基(P-Cl)を重合開始能を有するアミノ基に、反対面内に金表面と結合するS誘導体を導入する必要がある。しかしながら、ポリマー樹脂を利用した不均一系あるいは逐次的な合成を含め、種々の条件で目的とする開始剤の合成を検討したが、数多くの異性体が生成するため良好な結果は得られなかった。このため、バンドルポリ(ベンジルグルタメート)末端アミノ基のジスルフィド化の検討、並びに金表面をアミノエタンチオールで修飾した後、ホスファゼンと反応させ、その後重合開始能を付与し、分子配行したポリアミノ酸を構築することについて検討を始めている。

これらのことから、α-ヘリックス状態にあるS-PLGAEGは末端疎水性基間、側鎖親水性基間で集合した秩序構造を形成していると思われる。また、PLG-Aの集合状態を蛍光プローブ法、NMRスペクトル等から検討したところ、らせん構造をとった場合、水溶液中、疎水性基を内側とした集合状態を形成していることが示唆された。
有機電界発光素子の開発に関する研究

蛍光性有機色素を発光層とする3種の電界発光素子構造が存在することを提示し、発光層の電子的性質に応じて、適切なキャリヤ輸送層と組み合わせ素子構造を選択すべきことを明らかにした。これは、発光効率の向上のためには、発光層中への電子と正孔のバランスのとれた注入と両者の効果的な再結合が重要であることを示したものである。さらに、キャリヤ再結合によって発生した励起子を有効に発光層中に閉じ込めることが発光効率向上に重要であることを指摘し、金属電極と発光層の間に挿入されたキャリヤ輸送層の励起子閉じ込めに関する役割を明確にした。上記の知見を色素のイオン化ポテンシャルに基づいて定量的に議論し、発光素子設計指針を厳密化するため、固相薄膜のイオン化ポテンシャル測定装置を整備し、キャリヤ輸送色素及び発光色素のイオン化ポテンシャルデ-タを蓄積した。発光素子の長期安定性の向上をはかるため、色素薄膜の保存安定性ならびに素子駆動後の薄膜構造を微分干渉顕微鏡により観察した。素子の性能劣化の要因は、一つは色素薄膜自体の結晶化の進行による欠陥部の増加であり、第二は電極と色素薄膜の界面における剥離の進行であることを明らかにした。色素薄膜の結晶化防止は、用いる色素の分子設計によって改善可能であるが、界面剥離を防止するための課題が残された。以上の研究の結果、直流10V以下の駆動電圧で、RGB3原色に高輝度で発光する素子を作製できた。素子の平均的寿命は500時間程度である。一層の長寿命化をはかるため、発光効率を著しく向上させる糸口をつかむことができた。1.蛍光波長域(電界発光色)を異にする約20種類の蛍光色素蒸着膜の電子物性を調べ、以下の3種類の発光素子を提案した。すなわち、電子伝導性発光層/ホ-ル輸送層、ホ-ル伝導性発光層/電子輸送層、電子輸送層/発光層/ホ-ル輸送層、という3種の積層型素子である。2.積層型発光素子の発光効率を向上させる条件を素子作製法という工学的見地から研究し、各蒸着膜は均一な非晶質膜構造を保つこと、及び層界面の酸素による汚染を防止すること、という条件を確立した。この条件を厳密に守りつつ作製された多くの素子は、注入電流100mA/cm^2の条件で約1000cd/m^2という高輝度発光が得られることを実験的に確認した。3.上記3種の構造をもつ素子の発光強度を発光層の膜厚の関数として明らかにした。発光層厚が500Åでは素子間の差は認められないが、2層型素子の場合は300Å以下の超薄膜では輝度が急激に低下した。一方、3層型素子では発光層厚が50Åになっても輝度は低下せず、発光層内で効果的な注入キャリヤ及びエキシトンの閉じ込めが実現されることを知った。50Åの膜厚はこの方向に色素分子が10個あるいはそれ以下であるという驚くべき結果である。4.層間のキャリヤ注入効率の向上、及びエキシトンの効果的閉じ込めを理学的に合理的に達成するため色素蒸着膜固相の電子エネルギ-状態を明らかにする研究に着手した。購入備品費はこの目的に充当し、固相状態で色素膜のイオン化ポテンシャル等を定量的に評価し得る測定系を完成した。

さらに、キャリヤ再結合によって発生した励起子を有効に発光層中に閉じ込めることが発光効率向上に重要であることを指摘し、金属電極と発光層の間に挿入されたキャリヤ輸送層の励起子閉じ込めに関する役割を明確にした。上記の知見を色素のイオン化ポテンシャルに基づいて定量的に議論し、発光素子設計指針を厳密化するため、固相薄膜のイオン化ポテンシャル測定装置を整備し、キャリヤ輸送色素及び発光色素のイオン化ポテンシャルデ-タを蓄積した。発光素子の長期安定性の向上をはかるため、色素薄膜の保存安定性ならびに素子駆動後の薄膜構造を微分干渉顕微鏡により観察した。素子の性能劣化の要因は、一つは色素薄膜自体の結晶化の進行による欠陥部の増加であり、第二は電極と色素薄膜の界面における剥離の進行であることを明らかにした。色素薄膜の結晶化防止は、用いる色素の分子設計によって改善可能であるが、界面剥離を防止するための課題が残された。以上の研究の結果、直流10V以下の駆動電圧で、RGB3原色に高輝度で発光する素子を作製できた。素子の平均的寿命は500時間程度である。一層の長寿命化をはかるため、発光効率を著しく向上させる糸口をつかむことができた。
近代朝鮮における身体障害者の包摂と排除に関する医学史研究

朝鮮において身体障害者が社会事業の対象として公論化されるのは1929年以降である。最初に「癈疾不具者」の救護を主張したのは、1913年に創設された京城救護会であった。朝鮮半島における身体障害者対策の言説は、彼らの犯罪再犯率を抑制するという社会防衛的関心から誕生したのである。だが、彼らは「身体障害者」として概念化される以前から、歴史上に存在していた。本研究ではその「痕跡」の一部を、「孤児」や「棄児」として収容した施設(例えば朝鮮総督府済生院)の「死亡者統計」から発見した。1910年代朝鮮の孤児収容施設において「脳性小児麻痺」や「結核性諸病」と類別された死亡者から身体障害者の存在が推測できる。本年度は、研究目的(2)を中心にして研究を遂行した。つまり、「朝鮮総督府は1913年に総督府済生院盲唖部を設立するが、それ以外の障害者集団の救護はどのように考えていたのか。」という問いを考察するために、資料収集を進めた。[1]京城にあった朝鮮総督府済生院の事業内容については、『朝鮮總督府濟生院事業要覧』が基本文献となるので、この文献を入手した。[2]済生院設立に関する公文書を入手し、同時に「盲唖部」の設立に関する文書も入手し、盲唖を特化した理由を調査する。[3]他にも、済生院の内部に包摂した障害者集団と排除した集団の線引きについて論じた文書がないかを調査する。結果として、本研究の鍵となる、盲聾の特化、障害者集団の線引きに関する政策担当者の文書は発見できなかった。ただし、日本の内地でも、また朝鮮に渡った宣教師たちも、まずは盲聾者の保護、教育が先行しており、そのノウハウが朝鮮総督府にも受け継がれていることは各種の資料から明らかである。その他、日本と韓国での資料収集はほぼ終了したが、分析は次年度の課題としたい。資料の収集は順調に進んでいるものの、本研究の主題である障害者の線引きに関する資料が発見できず、分析や考察が十分に展開できていないため。本年度は、大きく二つの計画を実施する予定であった。1)植民地朝鮮における盲聾の特化、障害者施策における障害者集団の線引きがどのように行われたのかについて検討する。2)初期アメリカ宣教医療における盲者、聾者の先行的教育・保護、身体障害者への眼差しを検討するための資料を収集する。2)に関しては、資料収集の事前に、アメリカの資料収集先と連絡を取り合ったが、該当する資料がないことを確認した。現地で確認することを断念し、1)と合わせて、朝鮮人医師集団(キリスト教医学校を含む)の人口調整問題、産児制限問題、優生運動に関する言説を追跡する方向へ、研究を転換することにした。総督府の障害者施策とは別に、それに影響を与える医師集団に着目し、彼らの線引き論を追跡する。植民地期朝鮮においては1933年に朝鮮人主体の朝鮮優生協会が設立されるが、その中で身体障害者を含む「遺伝性疾患」者に対する産児制限論が主張される。とりわけ欧米に留学した医師たち、セブランス医学専門学校の呉競善らによって強調されていたことがわかった。一方、日本人医師の中では、京城婦人病院の工藤武城がドイツ流の優生学を援用し、遺伝学的見地と称して積極的な産児制限論を展開する。身体障害者に限定した議論はなかなか見つからないが、遺伝性疾患とグループ分けされる中に身体障害者の一部は明らかに含まれていた。朝鮮人と日本人の優生学、産児制限論には共通した部分が多く見られるものの、その目的など一部には差異も見られる。この点を次年度の課題としたい。当初予定していたアメリカでの資料調査を断念し、研究の方向を一部転換した。そのため、新たな資料発掘に時間が必要となったため。本研究では、当初の研究計画の一部にあった朝鮮半島における宣教医療の史料から障害者の歴史を探るという方法を断念し、植民地期朝鮮人医学者の優生学的言説を調査することで障害者に対する医師たちの態度を抽出することにした。京城医学専門学校を卒業後、ドイツに留学した李甲秀(イ・ガップス、1899-1973)が中心となり、医学界、教育界、一般有志が集い、1933年に朝鮮優生協会が設立された。この協会には著名な朝鮮人民族主義者も含まれていたが、彼らの運動や機関誌を見る限り、また1945年以後の優生運動まで網羅的に見渡したとき、李甲秀がその中心にいたことは間違いない。1930年代から40年代の朝鮮優生協会および朝鮮人医学者たちの啓蒙的言説を調べた結果、次の3点ほどが指摘できる。(1)朝鮮優生協会は啓蒙運動に終始しており、朝鮮での現実的な優生政策に関与していた証拠は見当たらない。(2)朝鮮優生協会の代表的人物である李甲秀たちの主張は、積極的・消極的を問わず、優生政策論としては「穏健的」な主張にとどまった。つまり、急進的な断種肯定論や結婚制限論などの主張は見られなかった。(3)優生協会に所属していた他の医学者たちについても調査を行った。

当時、朝鮮医師協会の会長として朝鮮人医師集団をリードし、京城帝大医学部講師(生理学教室)として学問的なリーダーでもあった李甲洙(こちらもイ・ガップス、1893-拉北1950)も優生協会の幹部であったが、彼の啓蒙的記事は一般的な健康促進論、長寿論に終始し、そこには人間を選別した上での産児制限論や結婚制限論などは展開されず、朝鮮人一般の健康増進と民族の健康化が主張されていた。朝鮮において身体障害者が社会事業の対象として公論化されるのは1929年以降である。最初に「癈疾不具者」の救護を主張したのは、1913年に創設された京城救護会であった。朝鮮半島における身体障害者対策の言説は、彼らの犯罪再犯率を抑制するという社会防衛的関心から誕生したのである。だが、彼らは「身体障害者」として概念化される以前から、歴史上に存在していた。本研究ではその「痕跡」の一部を、「孤児」や「棄児」として収容した施設(例えば朝鮮総督府済生院)の「死亡者統計」から発見した。1910年代朝鮮の孤児収容施設において「脳性小児麻痺」や「結核性諸病」と類別された死亡者から身体障害者の存在が推測できる。今年度は、昨年度の遅れを取り戻す作業、とりわけ資料の分析を進める。と同時に、アメリカにある宣教師資料から、彼らの障害者に対する視点を抽出する作業を進める。一度は研究会などで報告を行い、批判を仰ぎ、論文作成への準備を整備する。研究実績の概要でも述べたが、今後は植民地期朝鮮における優生学的言説、産児制限論に注目し、医師集団の言説レベルにおいて、障害者集団がどのように線引きされていったのかを検討する。保護・教育の対象となる盲聾者でいる一方、保護されず遺棄される者、積極的な産児制限の対象となる障害者など、線引き基準の変化を検討していく。科学史理由は二つある。一つは、謝金としてアルバイトへの支払いを想定していたが、韓国語と科学史、さらに英語のできる人物を採用できなかった点にある。この部分の40万円が未使用となった。また、予定していた韓国での資料調査が実行できなかったことも未使用額を残した理由である。既述した通り、研究計画の一部を変更し、アメリカ出張を断念したことが大きな理由である。次年度は公的アルバイトを雇用し、また韓国出張をあたらに含むことで、本年度未使用分を計画的に使用する予定である。主として、朝鮮人医師集団の優生学的言説が掲載されている資料の調査と発見、研究報告に使用する予定である。
対角帯水平脚における単一神経細胞の軸索投射

ハートレー系ルモット(体重800-1000g)の嗅球に刺激電極を設置し、対角帯水平脚の神経細胞を電気生理学的に同定した後、バイオサイチンを該細胞内に注入した。アルデヒド混合液により灌流固定後、脳を取り出して凍結連続切片を作成し、ABC法で染色、さらにニッスル染色を行った。この連続切片を基にして、バイオサイチン標識細胞を描画装置を用いてトレースし、該細胞を復構した後、その細胞体、樹状突起、および軸索の分布、長さ、数を定量的に解析した。【結果】バイオサイチンで最も良く標識された細胞は、前交連前脚直下の対角帯水脚中の大形神経細胞であった。細胞体は類三角形で、長径45μmであった。8本の一次樹状突起が細胞体から起こった。樹状突起は、細胞体から内・外側方向に700μm、腹側に600μm、背側に250μm、吻側に480μm、および尾側560μmの範囲に分布した。索主幹は、細胞体から起こり、対角帯内を吻側に向かった。さらに、主幹は側坐核の吻側部でこの核の内側に向かい、辺縁下野および辺縁前野直下の髄質内を走行し、帯状束に入り尾側の帯状野の髄質内(細胞体から16.4mmの部位)で消失した。軸索側枝は、軸索主幹が細胞体から5300μm-8600μmの距離を走行する間で5本分岐した。第1側枝は、5300μmの地点から分岐し、側坐核の吻側部に終止した。第2側枝は、6300μmの地点から分岐し、内側眼窩野第2-3層に終止した。第3側枝は、6500μの地点から分岐し、辺縁前野第2-3層および側脳室前角部内、すなわち上衣層の表層を走行し終わった。第4側枝は、7000μmの地点から分岐し、帯状野の髄質内で消失した。第5側枝は、8600μmの地点から分岐し、帯状前野の第2-3層に終止した。今後、実験および解析例を追加して、1993年の神経科学会で報告することを予定している。
低温焼結性金属ナノ粒子の創製と精密組立接合への応用

電子デバイスの需要は、個人向け情報端末のみならず、車載機器を含めて軽薄短小化が求められ、精密組立接合に対するニーズは増大傾向にある。本研究では、接合阻害因子として知られる酸化皮膜を、有機酸に曝露することで金属塩被膜に置換し、熱圧着時の加熱により熱分解させることで金属面を露出させる金属塩生成接合法を種々の金属間に適用し、接手性能に及ぼす処理効果を検討した。7000系Al合金どうしの接合において、Znシートを用いて部分液相拡散接合を実施し、Zn表面の酸化皮膜を有機酸で金属塩被膜に置換除去し、接合中の加熱により熱分解させることで、処理を施さなかった場合に比べて最大で3倍の接合強度を有する接手が得られた。また被膜処理前後のZn表面のFT-IR分析の結果、カルボキシレートのピークが検出され、各種金属塩への置換が確認された。耐熱鋼は身近な家電製品から電子機器に至るまで幅広く用いられており、微細接合の確立が求められている。そこで接合面に各種有機酸による金属塩被膜処理を施し、接合した場合、処理を施さなかった場合に比べて最大で2倍以上の接続強度を有する接手が得られた。また検討の中で、処理試薬濃度と曝露時間が接続強度向上に大きく影響することが明らかとなった。加えて、接続強度に及ぼす金属塩被膜処理効果は、接合温度により最適な試薬のあることが明らかとなった。6000系Al合金と高張力鋼の接合部において、Al合金側に金属塩被膜処理を施し、接合した場合、処理を施さなかった場合に比べて最大で5倍の接続強度を有する接手が得られた。また検討の中で、被膜処理時間に最適値が存在するのは、酸化皮膜の完全除去のみならず、処理面内の被膜厚さの均一化が影響していることが明らかとなった。加えて、接合界面の微細構造観察結果より、接合表面粗さは特に軟質材側が接合強度向上に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。本研究では当初、研究対象としてアルミニウム、銅およびステンレス鋼を対象としていた。しかしながら、すでに多様な実験において、耐熱鋼であるNi基合金やアルミニウム合金の中でも接続困難7000系アルミニウム合金への金属塩被膜処理手法の最適化についても検討を開始している。よって、当初の予定以上に進展しているとした。すでに検討を開始している耐熱鋼や新しいアルミニウム合金について検討を進め、より低温・低変形量で高い接続強度を有する接合部形成技術の研究開発を実施する。また、開発中のドライプロセスにより金属塩被膜付与パウダーの生成と改質効果の持続性評価を継続実施することで、本技術の汎用化を目指す。加えて、ナノ粒子であっても液相中で処理でき、高収率の改質プロセスを構築し、改質処理の実用化に向けた試験研究を進める。電子機器の軽薄短小化に伴いCu代替Al配線化や筐体のAl化が急速に進められるようになった。中でもAl合金とステンレス鋼や高張力鋼との接合部の形成技術は喫緊の課題となっている。一方で医療用部材としてはTiとAlの接合など、高信頼性を有した接合部形成技術も望まれている。本研究では、接合阻害因子である酸化皮膜を低温で熱分解を生じる金属塩に還元除去し、接合中の加熱により熱分解させることで金属面が露出する金属塩生成接合法を種々の金属間に適用し、その効果を検討することとした。A1070アルミニウム合金どうしの接合部において、ブレージングシートにZnを用いて液相拡散接合を実施し、Zn表面の酸化皮膜を酢酸やギ酸で金属塩被膜に置換除去し、接合中の加熱により熱分解させることで、処理を施さなかった場合に比べて最大で2倍の接続強度を有する接手が得られることを明らかにした。また被膜処理表面のFT-IR分析の結果、カルボキシレートのピークが検出されたことから、各種金属塩の生成が示唆された。A6061/高張力鋼の固相接合において、各種有機酸による金属塩被膜処理を施し、接合した場合、処理を施さなかった場合に比べて最大で5倍の接続強度を有する接手が得られることを明らかにした。被膜処理表面には金属塩由来のカルボキシレートが検出されたことから、Alの金属塩が接合温度域で熱分解した結果、Alの金属面が露出し、接合界面での反応拡散が促進され、その結果、接合強度が向上したものと推察された。鋳造用Al合金の液相拡散接合において、ブレージングシート表面に各種有機酸を用いて金属塩被膜処理を施した後に接合し、接手性能を引張試験により評価した結果、被膜処理を施した場合の方が最大で2倍以上の接続強度が得られた。また処理時間の増加に伴い金属塩被膜の総量が増加する傾向が認められ、最適な被膜処理時間があることがわかった。本研究では当初、酸化皮膜の置換・除去に有効な有機酸の選定と金属塩被膜付与シートの開発を予定していた。しかしながら、金属塩生成処理条件の最適化とXPSやFT-IRによる化学分析により裏付け及び接合強度への影響に関する検討が完了したため、平成30年度の研究題目である改質操作のドライプロセス化について装置を試作し、各種金属シートの改質作用について検討を開始している。

本研究では、接合阻害因子として知られる酸化皮膜を、有機酸に曝露することで金属塩被膜に置換し、熱圧着時の加熱により熱分解させることで金属面を露出させる金属塩生成接合法を種々の金属間に適用し、接手性能に及ぼす処理効果を検討した。7000系Al合金どうしの接合において、Znシートを用いて部分液相拡散接合を実施し、Zn表面の酸化皮膜を有機酸で金属塩被膜に置換除去し、接合中の加熱により熱分解させることで、処理を施さなかった場合に比べて最大で3倍の接合強度を有する接手が得られた。また被膜処理前後のZn表面のFT-IR分析の結果、カルボキシレートのピークが検出され、各種金属塩への置換が確認された。耐熱鋼は身近な家電製品から電子機器に至るまで幅広く用いられており、微細接合の確立が求められている。そこで接合面に各種有機酸による金属塩被膜処理を施し、接合した場合、処理を施さなかった場合に比べて最大で2倍以上の接続強度を有する接手が得られた。また検討の中で、処理試薬濃度と曝露時間が接続強度向上に大きく影響することが明らかとなった。加えて、接続強度に及ぼす金属塩被膜処理効果は、接合温度により最適な試薬のあることが明らかとなった。6000系Al合金と高張力鋼の接合部において、Al合金側に金属塩被膜処理を施し、接合した場合、処理を施さなかった場合に比べて最大で5倍の接続強度を有する接手が得られた。また検討の中で、被膜処理時間に最適値が存在するのは、酸化皮膜の完全除去のみならず、処理面内の被膜厚さの均一化が影響していることが明らかとなった。加えて、接合界面の微細構造観察結果より、接合表面粗さは特に軟質材側が接合強度向上に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。本研究では当初、研究対象としてアルミニウム、銅およびステンレス鋼を対象としていた。しかしながら、すでに多様な実験において、耐熱鋼であるNi基合金やアルミニウム合金の中でも接続困難7000系アルミニウム合金への金属塩被膜処理手法の最適化についても検討を開始している。よって、当初の予定以上に進展しているとした。すでに検討を開始している改質操作のドライプロセス化について検討を進め、より低温・低変形量で高い接合強度を有する接合部形成技術の開発を実施する。また、開発したドライプロセスによる金属塩皮膜付与パウダーの創製と改質効果の持続性評価を実施することで、本技術の汎用化を目指す。一方で、接合技術を必要とする材料は多様化していることから、市場ニーズを調査することで対象とする材料の選定を行い、改質処理の実用化に向けた試験研究を進める。すでに検討を開始している耐熱鋼や新しいアルミニウム合金について検討を進め、より低温・低変形量で高い接続強度を有する接合部形成技術の研究開発を実施する。また、開発中のドライプロセスにより金属塩被膜付与パウダーの生成と改質効果の持続性評価を継続実施することで、本技術の汎用化を目指す。加えて、ナノ粒子であっても液相中で処理でき、高収率の改質プロセスを構築し、改質処理の実用化に向けた試験研究を進める。