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日米英独仏における企業概念に関する時系列的実証研究

企業概念は企業統治の基本である.この研究は対象5カ国の経路依存性通じてそれぞれの企業概念の形成要因を明らかにした.英米と日独仏の根本的相違は前者が株主利益を中心とする一元的企業概念であり,後者が会社それ自体または会社のすべての主要利害関係者の利害を考慮する多元的企業概念にある.前者は英国の早期の株式会社制度の発達,産業革命と植民地による国富と富裕層の増大,それに伴う余剰資金の運用制度としての証券市場の発達などが株主利益中心主義を形成した.米国においてもこのような企業概念は既に1919年に判例として確定し,英国と同様に証券市場が発達した.これに対して,日独仏においては英米のような個人の資本蓄積は低く,証券市場の発達は遅れ,株主利益中心主義が確立する契機が弱かった.また三国とも後発国として国家主導の工業化が促進され,企業は私的利益追求の手段としてよりは国益に貢献する手段として考えられた.この結果企業は株主の私的利益追求の手段としてではなく,企業それ自体の存続と繁栄を確実にすべきと考えられた.三国における多元的企業概念は90代アメリカの株主利益中心主義により大きな影響を受けた.しかしアメリカにおける株主利益中心主義は経営者自身もそれを実践している者は少数であり,95%の国民からは支持されていなく,経営成果も日独仏と比較して必ずしも高いとは言えない.2001年10月表面化したエンロンその他の破綻はアメリカの株主利益中心主義の限界を示すこととなった.結論として各国の企業概念にはそれぞれ利点と限界があり,これらは相互に影響しあいながら共存する.この視点から報告書では日独仏がアメリカ型企業概念から学ぶべき点を明らかにした.企業概念は企業統治の基本である.この研究は対象5カ国の経路依存性通じてそれぞれの企業概念の形成要因を明らかにした.英米と日独仏の根本的相違は前者が株主利益を中心とする一元的企業概念であり,後者が会社それ自体または会社のすべての主要利害関係者の利害を考慮する多元的企業概念にある.前者は英国の早期の株式会社制度の発達,産業革命と植民地による国富と富裕層の増大,それに伴う余剰資金の運用制度としての証券市場の発達などが株主利益中心主義を形成した.米国においてもこのような企業概念は既に1919年に判例として確定し,英国と同様に証券市場が発達した.これに対して,日独仏においては英米のような個人の資本蓄積は低く,証券市場の発達は遅れ,株主利益中心主義が確立する契機が弱かった.また三国とも後発国として国家主導の工業化が促進され,企業は私的利益追求の手段としてよりは国益に貢献する手段として考えられた.この結果企業は株主の私的利益追求の手段としてではなく,企業それ自体の存続と繁栄を確実にすべきと考えられた.三国における多元的企業概念は90代アメリカの株主利益中心主義により大きな影響を受けた.しかしアメリカにおける株主利益中心主義は経営者自身もそれを実践している者は少数であり,95%の国民からは支持されていなく,経営成果も日独仏と比較して必ずしも高いとは言えない.2001年10月表面化したエンロンその他の破綻はアメリカの株主利益中心主義の限界を示すこととなった.結論として各国の企業概念にはそれぞれ利点と限界があり,これらは相互に影響しあいながら共存する.この視点から報告書では日独仏がアメリカ型企業概念から学ぶべき点を明らかにした.企業概念とは、企業のいずれの利害関係者(従業員、経営者、従業員、その他)が企業の成果配分、経営監視への最大の優先権を有するかに関する明示的、暗示的に形成された利害関係者間の合意と定義する。企業概念は従来までは日本の従業員利益中心主義、アメリカとイギリスの株主利益中心主義、ドイツおよびフランスの従業員利益と株主利益の調和を特徴とする三つのカテゴリーに分類されてきた。しかし最近年間においてアメリカの株主利益中心主義が世界的に台頭し、日本、ドイツ、フランスの企業概念も大きく変りつつある。本年度はこれら三国におけるこの変化の動向を株主利益中心主義に対する賛否両論を調べ、次年度以降の郵送質問調査の基礎とする。今年度は5カ国における企業概念の歴史的、経済・社会的の調査を完了し、日本・ドイツ・フランスにおけるアメリカ・イギリスの株主利益中心の企業概念を巡る論争に関して研究した。さらに今年度は7月と9月にアメリカ、イギリス、ドイツ、フランスの企業経営者、大学研究者などを面接し、それぞれの国における企業概念に関する争点の実態を聴取した。ドイツ、フランスにおける論争は、株主利益中心の企業概念への賛成派、反対派、折衷派に分類される。両国においては90年代半ば頃よりこれを巡る論争が始まったが、現時点では最初の衝撃を克服し、両国の経済的、社会的、歴史的特質に則した企業概念でもアメリカ・イギリスの企業概念を有する企業と十分に競争できるし、またその実績もあることが理解された。同時にアメリカ、イギリスにおいては株主利益中心への批判が根強く存在し、社会的合意を形成していないこと、大部分の経営者自身がそれを実践していないし、敵対的企業買収への多様な対策に見られるように、株主利益をも尊重していないことを指摘した。以上により、アメリカの株主利益中心主義はアメリカでさへ「標準」となっているかさえ疑わしいことにより、この株主利益中心の企業概念が世界標準の資格要件に欠くと結論づけた。この結果は別項に記した平成12年9月10日開催の日本経営学会年次大会において「企業統治の世界標準-アメリカモデルと日欧経営」として報告し、多大の反響を得た。

本年度においては企業概念の時系列的研究の一環としてなぜアメリカとイギリスにおいては株主利益中心主義が支配的であり、日本、ドイツ、フランスにおいては従業員の雇用維持および企業それ自体の維持、繁栄が広く利害関係者により共有されている企業概念であるかを歴史的視点から究明した。まずイギリスにおける株主利益中心主義の発展は同国の富裕層の出現により、これらが余裕資金を運用する必要に迫られた歴史的事実をあげることができる。すなわち株主利益中心主義の企業概念が支配的となるためには富裕層の発展が必要条件であった。イギリスにおけるこれら投資家は共有地の囲い込み、すなわち私有地化による農地および放牧地の拡大に伴う農業生産性の上昇によるものである。これにより大地主の所得が飛躍的に増加した。この余剰資本は1600年イギリスで創設されたロンドン証券取引所を通じて、海外植民地への投資、19世紀後半にはアメリカに対する投資へと向かった。アメリカにおいてはその工業化の初期には日本、ドイツ、フランスと同様に銀行が産業資金の供給をおこなったが、広大の土地はイギリスの囲い込みに相当する富を綿花その他の農産物の生産により生み出した。また20世紀初頭における自動車、電話、ラジオなどの技術革新の進展は巨富を生み出し、これがニューヨーク証券取引所の発展を促した。アメリカにおいてはJ.P.モルガン銀行に代表される金融財閥が日本の財閥よりも大規模な産業集中を実現した。これら銀行は1929年の株価暴落の元凶とされ、以後銀行の発展が抑制され、かわりに証券取引所が発展した。日本、ドイツ、フランスにおいては最近に至るまで、このような歴史的初期条件がなかったため、証券取引所の発展が見られれず、株主利益中心主義が出現する契機がなかった。以上の歴史的違いが明らかになったことは有意義であった。
津波塩害防止と農地復興を同時に達成するための塩水管理制御システムの開発

東日本大震災津波により被災した地域のうち、地盤沈下した塩害長期化が継続する農地において、圃場内外の地表水から地下に淡水を供給することで海側からの塩水侵入を抑制する手法を提案した。本手法により塩水領域を上昇させることなく畑地の排水が可能であることを数値解析により明らかにした.この手法を現地で運用するためのSCADAシステムを構築した。本システムは地下水ECと地表水のモニタリング値からバルブ、ポンプの自動制御により予防的に地下水に給水制御を行い,塩水領域を低減させるアルゴリズムを実装している.これらの手法は、塩水侵入抑制と農地汎用化を兼ねた塩水対策手法として津波被災農地への適用が期待できる。現在も海水浸透や排水機場復旧の遅れ等の影響により塩害長期化が継続する東日本大震災津波被災地において、沿岸付近の排水路においてリアルタイムモニタリングを行い、水路の塩水遡上の状況の実態を把握した.モニタリング箇所については、海岸から農業地域の排水路や潮遊池を含んだ,陸域での水利用状況の変化がわかる期間において実施した。その結果,灌漑期においては非灌漑期より水路内塩分濃度が低下しており,陸域での水田灌漑が水路からの塩水遡上を抑制していることが予想された.また,陸域での灌漑が地下水の塩分濃度に及ぼす影響を把握するために,沿岸農地内に観測孔を設置し,非灌漑期において地下塩分濃度は営農に支障をきたす値にあることを確認した.この現地モニタリング結果と併せて、陸上での貯水,排水にともなう地下塩水侵入および水路の塩水遡上状況を数理シミュレーションモデルにより把握した。数理モデルは鉛直二次元の浸透流解析による地下塩水挙動に関する詳細解析を行った.解析の結果,現地への塩水侵入の対策手段の一つとして、沿岸域の潮遊池の代わりに水田や貯水池を圃場内外に配置し、地下に淡水を供給することで塩水侵入を抑制したうえで、畑エリアのみ強制的に暗渠を通じてポンプで排水するブロック排水を組み合わせる手法が有効であることを提示することができた。これらの結果は,沿岸域の地盤沈下地域の塩水の影響が懸念される農地の復興においての基礎資料となるため意義がある.また対策案まで提示できたことで,現地への適用も期待できるため重要である.地盤沈下にともなう海水侵入や排水機場復旧の遅れ等により塩害長期化が継続する東日本大震災津波被災農地において、25年度に設置した地下水観測孔を活用し,灌漑期における地下水塩分濃度の変化を、連続モニタリングおよび,定期的な現地計測により把握した.現地の塩水侵入対策手法として、圃場内外の水田や貯水池から地下に淡水を供給することで海側からの塩水侵入を抑制したうえで、畑エリアのみ強制的に暗渠を通じてポンプで排水を行う、圃場貯水-ブロック排水手法の現地への導入に向けて、25年度に作成した非定常地下水流解析モデルを用い地下塩水侵入状況を詳細に解析し、陸域での具体的な貯水域,排水域の配置の影響を明らかにした。この圃場貯水-ブロック排水手法をSCADA(監視制御データ収集)システムにより再現するためのプロトタイプ小型模型を作成した。作成したシステムは、沿岸低平地の循環灌漑を対象としており、まず高架水槽の水位が低下したら一定水位になるまで圃場貯水池からポンプアップし、水田内水位をモニタリングしながら自動給水する。畑地は、地下水位が一定水位より下がった場合に自動給水を行う。さらに,地下水は地下排水升から暗渠を通じポンプにより強制排水を行う。また圃場レベルでの排水のコントロールができるように排水路にもゲートを設け、地下だけでなく地表水のブロック排水も行う。これらの過程をプロトタイプ模型により再現することで、現地への導入を考慮した場合でも安価かつ簡易に再現できることを確認した。これらの手法を現地に適用することにより,排水機場の大幅な機能向上を伴わずに常時地下水位を下げることで汎用農地化や高付加価値のある営農が実現すると同時に、圃場周辺に豊かな水域を確保し環境の保全、調和を図ることができる。よって,沿岸域の地盤沈下地域の塩水の影響が懸念される農地の復旧手法として適用が期待できる。26年度に引き続き地盤沈下にともなう海水浸透や排水機場復旧の遅れが生じている東日本大震災津波被災農地において、25年度に設置した地下水観測孔を活用し,灌漑期、および非灌漑期を通じた地下水塩分濃度の変化を、連続モニタリングおよび,定期的な現地計測により把握した.開発した現地の塩水対策手法である、圃場内外の水田や貯水池から地下に淡水を供給することで海側からの塩水侵入を抑制したうえで、畑エリアのみ強制的に暗渠を通じてポンプで排水を行う塩水浸入抑制と農地生産性を兼ねた圃場貯水-ブロック排水手法の現地への導入に向けて、25年度26年度に作成した非定常地下水流解析モデルを現地スケールに拡張して陸域での具体的な貯水域,排水域の配置が地下塩水侵入状況に及ぼす影響を明らかにした。省電力での遠隔操作が可能な自動制御機能を有する排水路を対象とした樹脂軽量型のラジアルゲートを開発し、H26年度に作成したSCADA(監視制御データ収集)システムの実験模型に組み込み、遠隔操作性と自動制御性を確認した。さらに、地下からの海水浸透による塩水進入に対する排水枡を通じた淡水供給による制御機能を追加し、塩害防止機能を確認した。これら開発した機能を実装したSCADAシステムの小型実験模型を用い、データ収集機能、塩水・排水の制御機能、HMI画面での制御状況の可視化機能の試験を実施し、システムの有効性を明らかにした。

これらの研究期間全体を通じて開発した手法は,地盤沈下後に上昇した常時地下水位を畑地帯のみ下げることで汎用農地化を行えると同時に、沿岸域の地盤沈下地域の塩水浸透を抑制できるため、今後の津波被災後農地の復旧手法として適用が期待できる。東日本大震災津波により被災した地域のうち、地盤沈下した塩害長期化が継続する農地において、圃場内外の地表水から地下に淡水を供給することで海側からの塩水侵入を抑制する手法を提案した。本手法により塩水領域を上昇させることなく畑地の排水が可能であることを数値解析により明らかにした.この手法を現地で運用するためのSCADAシステムを構築した。本システムは地下水ECと地表水のモニタリング値からバルブ、ポンプの自動制御により予防的に地下水に給水制御を行い,塩水領域を低減させるアルゴリズムを実装している.これらの手法は、塩水侵入抑制と農地汎用化を兼ねた塩水対策手法として津波被災農地への適用が期待できる。計画の中心であった,SCADAによる広域に分散する監視制御箇所をSCADAにより統合し,塩水侵入・農地塩害を抑制可能な遠隔監視制御システムのプロトタイプを作成することが、予定どおり実施できたため。水工水理学、復興農学26年度に作成したSCADAシステムのプロトタイプに、省電力での遠隔制御が可能な排水ゲート等の追加を行い、システム全体の長期的な監視制御データの収集を通じて開発したシステムの運転安定性や、塩水の制御機能、監視画面の見やすさ等を試験する。また現地での塩水侵入状況の調査を継続することで、復旧状況を考慮したシステムの改良と最適化を行う。計画の中心であった,現地調査によるデータ取得と,地下塩水侵入の数理モデルを作成することができたため,おおむね順調に進展しているとした.現地における塩分状況調査の日程が延期となったため、予定していた現地調査に係る旅費について残額が発生した。25年度に設置した地下水観測孔を活用し,灌漑期における地下水塩分濃度の変化を,連続モニタリングおよび,定期的な現地計測により把握する.数理モデルに関しては,現地スケールの解析が可能なようにバージョンアップを行う.モデルで得られた塩水対策手法である,圃場貯水-ブロック排水手法を実現可能なSCADAシステムのプロトタイプを作成し,塩水制御状況の動作確認を行う.引き続き現地調査を行うため、残額を合算して使用する。現地モニタリングに係る,地下水塩分濃度調査の日程が延期となったため,予定していた現地調査に係る旅費について,残額が発生した.現地調査を行うため,残額と合算して使用する.
ヒト損傷脊髄の痙性発現機序の誘発筋電図による解析

方法:健常成人7名(男6女1,24-51才)を安静座位にて検査した.足関節を角度調節の可能な足底板に固定し,生理的可動範囲内の任意の角度に保持出来るようにした.関節角度は腓骨頭と腓骨外顆を結ぶ線と足底外側縁とのなす角度として測定した.Paillardによる表示に準じて110度を基準肢位とした.膝関節を120度に維持した.<刺激の定常性は,M波・H反射の閾値をチェックすることにより,確認した.>誘発筋電図(H反射,M波)は型通り脛骨神経を膝窩部で電気刺激し(パルス幅1.0ms,頻度1/4s),ヒラメ筋より記録した.結果:代表例で,背屈(DF)において,Hmaxは減少し,底屈(PF)において,Hmaxはほぼ一定となっている.これは,Paillardのa型に相当する変化を示している.しかし,平行して記録したMmaxにも同様の変化がみられ,このHmaxの変化が中枢性のものとは判定出来なかった.反射性に興奮する運動単位の量をHmax/Mmax比(記録筋内のすべての運動単位が興奮した時の筋電図量に対する比率,以下H/Mmax)で表示すると,調べた角度変化の範囲内で,H/Mmaxはほぼ一定の値をとっている.被験者全例における足関節の角度とH/Mmaxの関係をみたところ,Paillard方式によると,6人中a型-3人,b型(背屈(DF)において,Hmaxは増加し,底屈(PF)において,Hmaxは減少)-0人,c型(背屈(DF)において,Hmaxは減少し,底屈(PF)において,Hmaxは増加)-3人となっているが,H/Mmax表示によると全例においてH/Mmaxは一定傾向である.<なお,角度変化の範囲内ではH反射とM波の閾値の比は変動していなかつた.>考察:A.肢位変化による誘発筋電図波形の変化は,被記録筋と記録電極の招待相対的位置の変化が主因であろう.筋自体の変形(短縮・伸展)による影響も考慮にいれる必要がある.B.生理的可動範囲内の足関節角度変化に対して運動ニューロンプールの興奮性に著明な変化を認めなかったが,肢位変化が筋紡錘の発射活動に変化をもたらさなかったとの可能性は,Burke等のヒトの下腿筋におけるMicroneurogram記録の結果から考え難い.静的条件下での運動ニューロンプールの興奮性を安定させている何らかの中枢性機序が働いているものと考える.結論,今後の展開:足関節の生理的可動範囲内の任意の角度の変化に対して,ヒラメ筋支配の運動ニューロンプールの興奮性に著明な変化を認めなかった.今後,痙性麻痺例での比較を計画中である.方法:健常成人7名(男6女1,24-51才)を安静座位にて検査した.足関節を角度調節の可能な足底板に固定し,生理的可動範囲内の任意の角度に保持出来るようにした.関節角度は腓骨頭と腓骨外顆を結ぶ線と足底外側縁とのなす角度として測定した.Paillardによる表示に準じて110度を基準肢位とした.膝関節を120度に維持した.<刺激の定常性は,M波・H反射の閾値をチェックすることにより,確認した.>誘発筋電図(H反射,M波)は型通り脛骨神経を膝窩部で電気刺激し(パルス幅1.0ms,頻度1/4s),ヒラメ筋より記録した.結果:代表例で,背屈(DF)において,Hmaxは減少し,底屈(PF)において,Hmaxはほぼ一定となっている.これは,Paillardのa型に相当する変化を示している.しかし,平行して記録したMmaxにも同様の変化がみられ,このHmaxの変化が中枢性のものとは判定出来なかった.反射性に興奮する運動単位の量をHmax/Mmax比(記録筋内のすべての運動単位が興奮した時の筋電図量に対する比率,以下H/Mmax)で表示すると,調べた角度変化の範囲内で,H/Mmaxはほぼ一定の値をとっている.被験者全例における足関節の角度とH/Mmaxの関係をみたところ,Paillard方式によると,6人中a型-3人,b型(背屈(DF)において,Hmaxは増加し,底屈(PF)において,Hmaxは減少)-0人,c型(背屈(DF)において,Hmaxは減少し,底屈(PF)において,Hmaxは増加)-3人となっているが,H/Mmax表示によると全例においてH/Mmaxは一定傾向である.<なお,角度変化の範囲内ではH反射とM波の閾値の比は変動していなかつた.>考察:A.肢位変化による誘発筋電図波形の変化は,被記録筋と記録電極の招待相対的位置の変化が主因であろう.筋自体の変形(短縮・伸展)による影響も考慮にいれる必要がある.B.生理的可動範囲内の足関節角度変化に対して運動ニューロンプールの興奮性に著明な変化を認めなかったが,肢位変化が筋紡錘の発射活動に変化をもたらさなかったとの可能性は,Burke等のヒトの下腿筋におけるMicroneurogram記録の結果から考え難い.静的条件下での運動ニューロンプールの興奮性を安定させている何らかの中枢性機序が働いているものと考える.結論,今後の展開:足関節の生理的可動範囲内の任意の角度の変化に対して,ヒラメ筋支配の運動
第二言語の適応的な文理解とプロソディーの影響:眼球運動計測と数理モデルによる検証

本研究は,第二言語学習者が言語情報に対して持つ統計的推論能力と予測的文処理プロセスに焦点を当て,第二言語の理解において音声のプロソディー情報に含まれる多様性を聞き手がどう考慮し,情報の信頼性(reliability)にどう適応しながら文理解を行うかを明らかにする.これにより,第二言語の文処理にプロソディー情報が予測的に使われるかを調べるとともに,予測した情報と実際のインプットの差によって生じるエラーから引き起こされる潜在的学習(error-based learning)がプロソディー情報のreliabilityへの適応にどう影響を与えるかを分析することで適応的な言語処理を引き起こす要因の解明にあたる.本研究は,第二言語学習者が言語情報に対して持つ統計的推論能力と予測的文処理プロセスに焦点を当て,第二言語の理解において音声のプロソディー情報に含まれる多様性を聞き手がどう考慮し,情報の信頼性(reliability)にどう適応しながら文理解を行うかを明らかにする.これにより,第二言語の文処理にプロソディー情報が予測的に使われるかを調べるとともに,予測した情報と実際のインプットの差によって生じるエラーから引き起こされる潜在的学習(error-based learning)がプロソディー情報のreliabilityへの適応にどう影響を与えるかを分析することで適応的な言語処理を引き起こす要因の解明にあたる.
ヘパリン起因性血小板減少症の免疫反応特異性解明とそれに基づく最適診断法の開発

本研究の目的は、ヘパリン起因性血小板減少症(HIT)に対する世界有数の大規模データベースとなったHIT疑い患者全国登録調査を活用し、独自のエビデンスを用いた、より明確なHIT診断法の策定にある。<HIT全国登録調査>従来の臨床診断法に反映されていない患者重症度を考慮に入れた診断法がより有効である可能性が高いため、様々な疾患領域で、臨床的にHITが疑われた症例のレジストリーを継続した。平成30年度末までに、全国324施設から832症例のHIT疑い患者の登録、ベータベース化を終了した。探索用データベースを解析し、検証用データベースを用いて検証できる体制を構築した。<HITにおける免疫応答特異性の明確化>HITにおけるimmune reactionの特異性をより明確にするため、患者重症度とHIT抗体のseroconversion率の関係の詳細を検討するmulticenter prospective cohort studyを実施し、全国6施設から192症例の登録を終えた。患者情報のデータベース化が終了し、現在解析を行っているが、外傷重症度スコア(ISS)で15以下、1624、25以上の3群に分けた場合、重症度が高いほどHIT抗体のseroconversion率が有意に高いことを明らかにした。論文作成中である。<新たな機能的測定法の開発>HIT抗体に感受性の高い血小板を恒久的に作成することで、どこでも普遍的に実施できる新たな機能的測定法の開発を検討している。<本邦の現状に合ったより最適なHIT診断指針の確立>本邦におけるデビデンスに配慮しながら、日本血栓止血学会HIT部会において、1990年から2018年末までのHITに関する文献のsystematic reviewを実施し、エビデンスに基づいた本邦におけるHIT診断指針に関するガイドラインの策定作業を行い、広く公開予定。<HIT全国登録調査>従来の臨床診断法に反映されていない患者重症度を考慮に入れた診断法がより有効である可能性が高いため、心臓血管外科やPCI施行患者、外傷、血液透析患者、血栓塞栓症の治療、予防の目的など、様々な疾患領域で、臨床的にHITが疑われた症例のレジストリーを継続した。平成30年度末までに、全国324施設から832症例のHIT疑い患者が登録され、ベータベース化を終了した。また、患者血清を新たな機能的測定法の開発に利用できるよう倫理委員会の承認の上、患者同意を得て、収集した。論文作成中である。探索用データベースを解析し、今後、検証用データベースを用いて新たな臨床診断法の有効性を検証する予定。これを用いて新たな機能的測定法の開発につなげる予定。HIT抗体産生におけるimmune reactionの規定因子の詳細についてさらに検討する予定。上記、全国登録調査で収集した患者血清を用いて、感度、特異度の最適化を図る。<本邦の現状に合ったより最適なHIT診断指針の確立>日本血栓止血学会HIT部会において、エビデンスに基づいた本邦におけるHIT診断指針に関するガイドラインの策定作業を行い、広く公開予定。

本研究では、全国にわたる他施設からのヘパリン起因性血小板減少症(HIT)診断、治療に対するコンサルテーション依頼に対応するとともに、平成29年度末までに、全国314施設から、780症例のHIT疑い症例の登録、ベータベース化が終了している。HITはヘパリン(外来抗原)に対するadaptive immune reactionではなく、血小板第4因子(PF4)が関与した細菌貪食を促進させるための、Marginal zone B-cellを中心としたT cell-independent innate immune reapctionの誤誘導(misdirection)よって発症することが明確となりつつある。平成29年度までに、ヘパリンに依存しないinnate immune responseである証拠として、ヘパリン投与を全く受けたことのない症例でもHITを、spontaeous HIT syndromeとして発症し得ること、それらの症例のsystematic reviewを行うことで、spontaneous HIT syndromeの診断基準を提案した。また、HIT抗体産生には、主にT cell-independent innate immune responseが関与し、急速に産生され、消失する特性を持つこと、特異的なmemory B cellによる強い反応を欠くことが指摘される。平成29年度までに、実際、HIT既往患者で、HIT抗体陰性化後、人工心肺中の一時的なヘパリン投与を行っても、HITを再発することなく経過した症例についての20例のデータベースを確立した。この解析で、術後に血小板活性化能をもつHIT抗体再上昇を認める症例があることも判明した。新しいHIT診断のスコアリング法の開発の一環としてAI(artificial intelligence)を用いた最適スコアリングを考えており、そこに対しては関係部署との調節中であり、やや遅れている。しかしながら、予定通りにHITの全国登録調査はすすんでおり、おおむね問題ないものと考えている。本研究の目的は、ヘパリン起因性血小板減少症(HIT)に対する世界有数の大規模データベースとなったHIT疑い患者全国登録調査を活用し、独自のエビデンスを用いた、より明確なHIT診断法の策定にある。<HIT全国登録調査>従来の臨床診断法に反映されていない患者重症度を考慮に入れた診断法がより有効である可能性が高いため、様々な疾患領域で、臨床的にHITが疑われた症例のレジストリーを継続した。平成30年度末までに、全国324施設から832症例のHIT疑い患者の登録、ベータベース化を終了した。探索用データベースを解析し、検証用データベースを用いて検証できる体制を構築した。<HITにおける免疫応答特異性の明確化>HITにおけるimmune reactionの特異性をより明確にするため、患者重症度とHIT抗体のseroconversion率の関係の詳細を検討するmulticenter prospective cohort studyを実施し、全国6施設から192症例の登録を終えた。
表面型早期大腸癌の発生・進展と癌関連遺伝子変異の検討

前年度までに解析を完了していた表面型の早期大腸腫瘍性病変に加え、新たに入手した15例の病変について、APC遺伝子のMCR領域ならびにエクソン3.4における微小変異について検討を加えた。6例において変異が検出され、その内訳は、点変異によるストップコドンが2例、2塩基の欠失が2例、1塩基の欠失が1例、1塩基の挿入が1例であった。挿入・欠失が認められた例ではすべてがフレームシフトによりストップコドンを生じるもので、APC遺伝子変異が証明された6例すべてがストップコドンを生じる変異であった。形態別にみると、表面隆起型(IIa,IIa+IIc)4例、表面陥凹型(IIc,IIc+IIa)2例であった。これまでの解析結果では、これら表面型病変でのAPC遺伝子変異の頻度は、非常に低かった(24例中2例、8%)が、今年度の解析では15例中の6例(40%)で、この頻度は進行癌や明らかな隆起性病変でのAPC遺伝子変異の検出頻度とほぼ同等であり、表面型病変においてもその病変の発生にAPC遺伝子変異が強く関与していることを示唆している。p53遺伝子変異の解析では、これまでの解析結果と同様に、高頻度で遺伝子変異が検出されており、同遺伝子変異は癌化に必須の変化と考えられる。また、moderate atypiaと診断された病変においてもp53遺伝子変異を有する例があり、これら病変は、分子遺伝学的には既に癌化しているものと考えられる。APC遺伝子変異の頻度については未だ結論が得られておらず、今後、初回解析例の再検討と追加症例の検討が必要である。
サンドとスタール夫人における音楽と旅：性と国境を越える試みに関する研究

フランスロマン主義の先駆者スタール夫人とロマン主義最盛期の女性作家サンドの作品・書簡中の「国境を越えること」と「性を越えること」について考察した。彼女らの著作の内容、文体、間テキスト性、文学史上の位置づけや影響関係などを検討することにより、音楽と旅による国家とジェンダーの越境のありさまとその射程を明らかにするのが本研究の目的であった。申請者は3年の期間中にサンドと音楽に関する共著書1冊、サンドとスタール夫人についての論文4本を発表し、サンド研究の最前線として世界的に認められたジョルジュ・サンド事典(フランスで刊行)の項目執筆を行い、3回の学会発表を行った。所期の目的を十分達成したと言える。ロマン主義運動とそれを取り巻く精神風土は19世紀ヨーロッパにおける音楽や旅行の大衆化の要因の1つであると言えよう。ロマン主義の先駆者スタール夫人とジョルジュ・サンドの作品・書簡中の「国境を越えること」「自分の性を越えること」に関するトピックについて、内容、文体、間テキスト性、文学史上の位置づや影響関係などを検討することにより、音楽と旅による国家とジェンダーの越境のテーマとその射程を明らかにするのが本研究の目的である。平成25年度は、平成24年度までに行なったサンドと音楽家に関する研究を継続し、さらに小説『歌姫コンシュエロ』『ルードルシュタット伯爵夫人』などを中心に、旅のもたらすイマジネーションの活性化を音楽家たちの営みや音楽と結び付けて考察した。さらに、近代ヨーロッパにおける芸術家の越境と理想社会の建設というテーマがサンドの著作中でどのように扱われており、いかなるメッセージを発信したのかを検討した。一方、スタール夫人は、ナポレオンによるフランスからの追放とヨーロッパ各地での亡命生活の中で小説『コリンヌ』や評論『ドイツ論』を出版して当時のオピニオン・リーダーとなったわけであるが、今年度はこの2つの作品(特に『コリンヌ』)を取り上げ、異文化接触という観点から、「国籍」「国民性」「混血」などについて考察し、EUが成立している現在のヨーロッパ人(および現代日本人)のそれらに対する考え方と18世紀末・19世紀初頭の西ヨーロッパの人々の考え方や見方とがいかに違うのかを明らかにした。ロマン主義の先駆者スタール夫人と、ロマン主義最盛期に活躍したジョルジュ・サンドの作品・書簡中の「国境を越えること」「性を越えること」に関するトピックについて、内容、文体、間テキスト性、文学史上の位置づけや影響関係などを検討することにより、音楽と旅による国家とジェンダーの越境のテーマとその射程を明らかにするのが本研究の目的である。平成26年度は前年の研究を引き継いで、スタール夫人の著作、主に『コリンヌ』の考察をさらに進めた。そこに描かれたヴェネツィアに焦点をあてて、この「境界」都市における異文化接触およびジェンダーの問題について検討した。また、オーロール・デュドヴァン(サンドの本名)がジョルジュ・サンドという男性名のペンネームを使って、男性の仮装をしながら、別れた恋人(詩人ミュッセ、男性)に向けて書いた『旅人の手紙』の最初の3通の分析を通じて、サンドの自己意識についての考察を行うとともに、ロマン主義的な精神風土における「イマジネーションの力」に関係する部分を取りあげて、その表象の意味を考察した。平成26年5月には協力研究者であるマルティーヌ・リード氏(フランス・リール第3大学教授)を招聘した。神戸大学でのリード教授の講演と坂本による解説・討論会、もうひとりの研究協力者である高岡尚子氏(奈良女子大学準教授)の企画・準備によるリード教授の奈良女子大学での講演会、東京の日仏会館およびお茶の水大学での講演会が開催され、坂本はリード教授とそれらの講演の内容に関する打ち合わせをし、すべてに同席して彼女と準備や検討をおこなった。リード教授の講演会は大きな反響を呼び、特にお茶の水大学での講演は論文として日本フランス語フランス文学会の『フランス語フランス文学研究』106号(2015年3月刊)に掲載され、また彼女の著書『ジョルジュ・サンド』が日本語に翻訳されることも決定した(刊行時期未定)。平成27年度はおもにジョルジュ・サンドの『旅人の手紙』『歌姫コンシュエロ』『ルードルシュタット伯爵夫人』の分析を通じて、18世紀から19世紀前半にかけてのヨーロッパ社会の諸問題がそこにどのように現れているか、旅とイマジネーションの活性化をどのように結び付けているか、それらが最終的に芸術家の越境と理想社会建設のテーマにどのように収斂していていくかを検討した。平成25年度からの3年間で申請者はサンドと音楽に関する共著書1冊、サンドとスタール夫人についての論文4本を発表し、サンド研究の最前線として世界的に認められたジョルジュ・サンド事典(フランスで刊行)の項目執筆を行い、3回の学会発表を行った。スタール夫人とサンドの作品・書簡中の「国境を越えること」「性を越えること」に関するトピックについて、内容、文体、間テキスト性、文学史上の位置づけや影響関係などを検討することにより、音楽と旅による国家とジェンダーの越境のテーマとその射程を明らかにするのが本研究の目的であったが、それを十分達成したと言える。平成26年には研究協力者であるマルティーヌ・リード氏(フランス・リール第3大学教授)を招聘できた。彼女は申請者の援助を受けて神戸大学、奈良女子大学、日仏会館、お茶の水女子大学で講演した。お茶の水女子大学での講演に基づく彼女の論文は日本フランス語フランス文学会の学会誌に掲載された。また同年に彼女の著書『なぜ<ジョルジュ・サンド>と名乗ったのか?』の翻訳(持田明子訳)が刊行された。もうひとりの研究協力者である高岡尚子氏(奈良女子大学准教授)は平成26年に著書『摩擦する「母」と「娘」の物語』を刊行した。

申請者および研究協力者による以上のような研究成果は、日本におけるフランスロマン主義研究とジェンダーという面からのフランス文学研究に大きな刺激を与えることができた。フランスロマン主義の先駆者スタール夫人とロマン主義最盛期の女性作家サンドの作品・書簡中の「国境を越えること」と「性を越えること」について考察した。彼女らの著作の内容、文体、間テキスト性、文学史上の位置づけや影響関係などを検討することにより、音楽と旅による国家とジェンダーの越境のありさまとその射程を明らかにするのが本研究の目的であった。申請者は3年の期間中にサンドと音楽に関する共著書1冊、サンドとスタール夫人についての論文4本を発表し、サンド研究の最前線として世界的に認められたジョルジュ・サンド事典(フランスで刊行)の項目執筆を行い、3回の学会発表を行った。所期の目的を十分達成したと言える。サンドに関しては、平成25年に加藤由紀氏との共著『ジョルジュ・サンドと四人の音楽家リスト、ベルリオーズ、マイヤベーア、ショパン』を刊行した。同じく25年に、日本ジョルジュ・サンド学会にて研究発表(「ジョルジュ・サンドと音楽家」)をおこない、27年5月にも『旅人の手紙』についての研究発表をする予定である。また、研究成果を論文「サンド『旅人の手紙』第1・第2・第3信について」として執筆し、平成27年7月に刊行予定である。スタール夫人に関しては、平成26年5月に論文「スタール夫人の『コリンヌあるいはイタリア』を二十一世紀に読む」、27年3月に「終わりの予感『コリンヌ』のヴェネツィア」を刊行した。また、26年12月に大阪府立大学において「文学とジェンダー」研究の一環として『コリンヌ』に関する研究発表をおこなった。平成26年5月には協力研究者であるマルティーヌ・リード氏(フランス・リール第3大学教授)を招聘し、神戸大学、奈良女子大学、東京の日仏会館およびお茶の水大学で講演会を開催し、大きな反響を得た。リード教授のお茶の水大学での講演は論文として日本フランス語フランス文学会の『フランス語フランス文学研究』106号(2015年3月刊)に掲載され、また彼女の著書『ジョルジュ・サンド』が日本語に翻訳されることも決定した。申請者の業績の一部の概要または本文をフランス語で掲載している。フランス文学平成26年度にはサンドの『コンシュエロ』『ルードルシュタット伯爵夫人』とそれに関連する作品の考察にあまり多くの時間をさくことができなかったので、27年度にはこれらの作品の検討を深め、論文執筆および研究発表の予定である。また、本研究で取り扱うスタール夫人およびサンドの諸作品と「旅」・「観光」との関連(「旅」と「観光」はどこが違うのか、「ツーリスト」の誕生とロマン主義の関係、19世紀ヨーロッパにおけるそれらと21世紀それらとの違い)や作品中の「旅」「音楽」「ジェンダーの越境」の間の関連について考察するために、できれば平成27年夏に現地調査・資料収集をおこないたい。そのうえで、本研究の成果のまとめをおこなう予定である。
粒子法による伝熱・凝固・流動・変形解析の統合化

ラグランジュ系メッシュレス法の一種である粒子法は様々な現象を連成させ,統合的に解析を行うための最も有力な手法のひとつといえる.そこで,本研究では伝熱・凝固・湯流れ・変形など多くの現象が複雑に絡み合う鋳造分野への粒子法の適用性を検討した.湯流れ解析と伝熱・凝固解析を連成させ,密度および粘性の温度依存性を導入することにより,体積変化を伴う複雑な問題の解析に成功し,鋳造問題の統一解法の第一歩としてその基礎を示した.ラグランジュ系メッシュレス法の一種である粒子法は様々な現象を連成させ,統合的に解析を行うための最も有力な手法のひとつといえる.そこで,本研究では伝熱・凝固・湯流れ・変形など多くの現象が複雑に絡み合う鋳造分野への粒子法の適用性を検討した.湯流れ解析と伝熱・凝固解析を連成させ,密度および粘性の温度依存性を導入することにより,体積変化を伴う複雑な問題の解析に成功し,鋳造問題の統一解法の第一歩としてその基礎を示した.引け巣や鋳物の変形といった致命的な鋳造欠陥は、伝熱・凝固・流動・変形といった現象が同時並行的に進行する中で発生する。しかし、従来の鋳造シミュレーションは、解析アルゴリズムに差分法や有限要素法といったオイラー系解析手法を採用しているため、伝熱・凝固・流動・変形解析を個別もしくは部分的に連成させて解析せざるを得ず、解析精度に限界があった。そこで、本研究では、ラグランジュ系の数値解析手法である粒子法を採用することにより、伝熱・凝固・流動・変形を統合した連成解析を可能とする数値解析手法の研究に着手することとした。本研究により、引け巣や変形をより実際に近い条件で解析することが可能になるはずである。本年度の研究成果は以下の通りである。まず、MPSと呼ばれる粒子法を基本としたアルゴリズムの基礎的検討を行った。具体的には、基礎式を構築する際に基本となる勾配・発散・ラプラシアンの計算モデルについて検討を行い、高精度な解析を可能とする計算手法を決定した。そして、その成果を基に流動解析、伝熱解析、凝固解析のためのプログラムをそれぞれ完成させた。次に、これらの解析を一連の解析として実行するプログラムとして一体化し、湯流れ充填後に凝固収縮および熱収縮する様子をシームレスに解析することに成功した。その他、三次元化、汎用プリ・ポストプロセッサCADASへの対応、STLを入力ファイルとする専用自動メッシヤーの開発、最適なポアソン方程式解法の検討などを行い、性能および作業性を格段に向上させることに成功した。今後は、変形解析を導入することによる引け巣および鋳物変形の直接解析、鋳型の変形、最適化支援ソフトウェアへの対応、実験結果との比較など、実鋳造問題を視野に入れた開発を行っていく。鋳造は伝熱・凝固・湯流れ・変形など多くの現象が複雑に絡み合っており,その全てを同時に解かない限り,欠陥の予測はあくまで間接的なものに過ぎなくなってしまう.現在市販されているソフトに多用されるオイラー系格子法では上記の現象を同時に解くのは原理的に困難である一方,近年開発され,急速に発展を見せている粒子法によれば,これらの現象をすべて連成させ,統合的に解析を行う近道であると考えられる.そこで,本研究では鋳造分野にほとんど適用されていない粒子法の基礎から開発・検討を行い,鋳造分野への適用性を検討した.本年度は湯流れ・凝固連成解析に,密度の温度依存性を導入し,単純形状鋳物に生じるさまざまな引け巣の形成挙動の解析を行った.これにより,従来法では解析が困難であったブリッジング欠陥を再現できた.本手法は固相と液相に分けて解析する手法を採用した.その際,本来固相部には熱応力解析を採用すべきところを湯流れ解析で代用する手法を考案したが,これは熱応力解析を開発することで容易に固相部の解析精度の向上が期待できることを示しており,粒子法の発展性を示すことができたといえる。また溶存ガス量を計算することによりポロシティの発生判定を行い,ポロシティ量に応じて鋳物の収縮量が変化するモデルを開発し,ポロシティが発生することによる引け形態への影響を考慮した解析を行った.既往の実験結果と比較することで,従来法では困難であった連成問題である,水素ポロシティが鋳物の引け形状に与える影響も良く再現できることがわかった.近年コンピュータの発達により,様々な製造プロセスにおいて数値解析の援用が盛んになっている.鋳造は伝熱・凝固・湯流れ・変形など多くの現象が複雑にからみあっており,解析にあたってはそのすべてを同時に解かない限り,欠陥の予測はあくまで間接的なものに過ぎなくなってしまう.現在市販されているソフトに多用されるオイラー系格子法では上記の現象を同時に解くのは原理的に困難が伴う.一方,近年急速に発展を見せている粒子法は計算点である粒子が空間内に自由に配置・移動可能であるため,様々な現象のモデル化・連成が容易な手法である.そのため,粒子法は主要な現象を連成させ,統合的に解析を行うための最も有力な手法のひとつといえる.そこで,本研究では鋳造分野にほとんど適用されていない粒子法の基礎から開発・検討を行い,鋳造分野への適用性を検討した.本年度はまず湯流れ解析の精度を向上させるための基礎データを収集するため,圧力の緩和に関する調査を行つた.一般に非圧縮性流れ解析に用いられる半陰解法では圧力のボアソン方程式を1回のみ解く.一方本研究において提案する方法ではこれを複数回解くことで,精度および解析の安定性が大きく向上することを示した.

また表面張力モデルを開発し,導入することで薄肉部における流入抵抗を良く再現できることを示した.そして伝熱・凝固解析と連成させ,密度および粘性の温度依存性を導入した.さらに,収縮を再現するため負圧を安定に解析する手法を提案した.これにより,凝固収縮や凝固膨張が生じるSnおよびBiの凝固変形・膨張挙動,そして収縮と膨張が同時に生じる複雑問題への適用性を示した.以上より,本研究は鋳造問題の統一解法の第一歩として,その基礎を示すことができた.
こどもに必要な活動量の目標設定(歩数,生活活動強度,エネルギー出納からの検討)

本研究では、子どもたちに必要な1日の身体活動量の目標を歩数として発達段階別に検討することを目的に、児童生徒を対象として、消費エネルギー量を測定できる加速度装置付歩数計(カロリーカウンター)を用いて身体活動量調査を実施するとともに、栄養摂取状況、生活時間、体格、体力の調査を行った。研究期間は平成12年度および13年度の2年間である。これまでに、小学校1生から6年生の各学年、中学校1年生、高校2年生を対象に調査を行い、1,150名のデータを収集した。これらの詳細な解析は、現在進行中であるが、既にいくつかの興味ある結果が得られている。その主なものをあげると、1)各年齢階級における子どもたちの活動量の実態が明らかになった。例えば、平日における小学生の歩数は、典型的な都市部小学校で、男子12,000歩14,000歩、女子11,000歩12,000歩であるが、通学距離の長い学区を有する小学校に在籍する児童にあっては男子約18,000歩20,000歩、女子17,000歩18,000歩に達する。2)歩数は、通学時間に加え、体育授業の有無、運動部所属などの影響を受けている。3)休日の歩数は極端に低下する。4)歩数の多い子どもには肥満傾向者がほとんど認められない。5)小学生の場合、歩数と体力(スポーツテストの結果)との関連は少ない。6)食生活においては、脂肪の摂取割合が高く、糖質の摂取割合の低いパターンを示し、肥満者ほどこの傾向が顕著である。7)しかし、エネルギー出納から見ると、子どもたちはほぼ活動量に見合った摂取を行っている。8)生活活動強度指数(1日総消費熱量/基礎代謝量)と歩数との間には、いずれの年齢階級においても高い相関(r=0.80.9)が認められ、これらを用いて、子どもたちに必要な身体活動量を歩数として設定することが可能と考えられる。本研究では、子どもたちに必要な1日の身体活動量の目標を歩数として発達段階別に検討することを目的として、児童生徒を対象に、消費エネルギー量を測定できる加速度装置付歩数計(カロリーカウンター)を用いて身体活動量を調査するとともに、栄養摂取状況を調査する。目標歩数は、体格やエネルギー出納を考慮の上、生活活動強度指数(1日総消費熱量/基礎代謝量)と歩数との関連から設定する。また、同時に生活時間調査と体力テストを実施し、子どもたちの身体活動を阻害する要因や活動量と体力の関連についても検討を加える。研究期間は2年である。平成12年度には、身体活動量と栄養摂取状況、生活時間について、これまでに調査が終了している都市部児童生徒(小学校6年、4年、中学1年、高校2年)のデータの解析を行うとともに、同じ都市部の小学校1年、2年、5年の調査を実施した。主な成果としては、都市部児童生徒の身体活動量(1日の歩数)は、通学距離、体育授業の有無、男女で異なり、発育段階でみると、小学校においては学年間の差は少ないが、小学校、中学校、高校の学校間では異なる。特に通学距離の長い小学校6年生の平均歩数は男子21176歩、女子16716歩であるのに対し、通学距離の短い学校の6年生は男子15405歩、女子1420歩である。

一方、食生活については、身体活動量(消費エネルギー)にあわせた食べ方が伺われ、エネルギー出納には問題がないが、所要量からみると、エネルギー、カルシウム、鉄など所要量を満たしていないケースが多く、脂肪の摂取量が多く、野菜が少ないなど、問題点が明らかになった。また、塾通いをしている児童生徒に身体活動量が少なく、肥満の頻度が高率であった。これらの結果については学年別に論文(第1報第7報)を作成した。本研究では、子どもたちに必要な1日の身体活動量の目標を歩数として発達段階別に検討することを目的に、児童生徒を対象として、消費エネルギー量を測定できる加速度装置付歩数計(カロリーカウンター)を用いて身体活動量調査を実施するとともに、栄養摂取状況、生活時間、体格、体力の調査を行った。研究期間は平成12年度および13年度の2年間である。これまでに、小学校1生から6年生の各学年、中学校1年生、高校2年生を対象に調査を行い、1,150名のデータを収集した。これらの詳細な解析は、現在進行中であるが、既にいくつかの興味ある結果が得られている。その主なものをあげると、1)各年齢階級における子どもたちの活動量の実態が明らかになった。例えば、平日における小学生の歩数は、典型的な都市部小学校で、男子12,000歩14,000歩、女子11,000歩12,000歩であるが、通学距離の長い学区を有する小学校に在籍する児童にあっては男子約18,000歩20,000歩、女子17,000歩18,000歩に達する。2)歩数は、通学時間に加え体育授業の有無、運動部所属などの影響を受けている。3)休日の歩数は極端に低下する。4)歩数の多い子どもには肥満傾向者がほとんど認められない。5)小学生の場合、歩数と体力(スポーツテストの結果)との関連は少ない。6)食生活においては、脂肪の摂取割合が高く、糖質の摂取割合の低いパターンを示し肥満者ほどこの傾向が顕著である。7)しかし、エネルギー出納から見ると、子どもたちはほぼ活動量に見合った摂取を行っている。8)生活活動強度指数(1日総消費熱量/基礎代謝量)と歩数との間には、いずれの年齢階級においても高い相関(r=0.80.9)が認められ、これらを用いて、子どもたちに必要な身体活動量を歩数として設定することが可能と考えられる。
ヒートシンク利用伝熱制御によるCO2レーザー樹脂突合せ溶着法の研究

本研究では、申請者らが伝熱工学的観点から開発した「ヒートシンク利用伝熱制御によるCO2レーザーのプラスチック重ね合わせ溶着技術」の溶着原理を発展させて同種のプラスチック材の突合わせ溶着技術の開発することを目的としている。本研究に重要な事項は、(1)プラスチックはCO2レーザー光に対して吸収が強い、(2)プラスチックの熱伝導率が非常に小さい、(3)熱伝導率が非常に大きくしかもCO2レーザー光に対して透明であるヒートシンク(ZnSe, ZnSなど)配置してプラスチック表面を冷却する、(4)プラスチック材料内部では放射と熱伝導の共存過程であり、伝熱工学的観点から開発される独創的な実用化技術である。そのために、突合せ面全体の溶着を遂行するためにレーザー照射時間の制御・ヒートシンク材のプラスチック面からの離脱時間制御などを伝熱工学的観点から理論・実験的研究を行った。その結果において、対象モデルでの熱移動の数値解析により、まず、固定したヒートシンク材の冷却効果は、樹脂材の温度上昇を表面近傍の降下に有効であるが、相対的に多量の熱を樹脂材から奪うことになり、樹脂材の深部までバランスよく加熱することができず、照射時間・強度では適切な温度分布を実現できない結果を得た。そこで、一定時間ヒートシンクを設置・照射した後に引き続き、ヒートシンクを離脱させ、直接樹脂材にレーザーを照射するモデルを検討した。その結果、ヒートシンク設置時に冷却され過ぎていた樹脂材表面近傍の温度上昇をヒートシンク離脱後の直接加熱で促進できた。さらにこのヒートシンクの設置・離脱をパルス的に行う事で、樹脂材の表面の熱を大きく奪いつつ、比較的短時間の直接照射で樹脂材加熱を底上げし、これを数回繰り返して、樹脂材に、表面を熱分解温度に達せずに、深部まで溶融温度に上昇させることが可能である事を見いだした。この数値解析の予測を元に、実験により本手法の妥当性を確認した。樹脂溶着のレーザー光源としては、CO2レーザー(波長:10.6μm)およびシュミレーション実験として現有する半導体レーザー(波長:0.98μm)を用いて下記のような突き合せ部溶着の基礎的実験研究を行った。1.本研究の特色であるレーザービーム照射側の樹脂表面にレーザー光を透過する固体をヒートシンクとして設置することにより樹脂表面の熱損傷を防ぐことが可能であることの確認を行った。(1)CO2レーザー溶着では、ヒートシンク材としてZnSe,ZnS,Ge,Siが有効である。(2)半導体レーザー溶着では、赤外線用ガラス、石英、サファイヤが有効である。2.CO2レーザー溶着では、半導体レーザーでは溶着不可であったオレフィン系樹脂(PE,PPなど)またフッソ系樹脂(PFA)の溶着が可能であることを確認した。3.半導体レーザー溶着においては、従来、透明樹脂と不透明樹脂の重ね合わせ溶着しか行われてこなかったが、適したヒートシンクを使用することにより、不可能とされてきた不透明(有色)樹脂同士の突合せ溶着が可能であることが実験的に明らかにした。4.CO2レーザーにおいては、樹脂材料の種類により、溶着深さがどのように異なるかを実験的に調べるために、厚さ0.1mmの材料を重ね合わせて溶着し、溶着された枚数を調べた。その結果、ポリオレフィン系では約1mm、フッソ系樹脂では0.5mmの溶着深さがあることが確認された。これらの結果は、突合せ溶着の基礎データとして有用である。本研究では、申請者らが伝熱工学的観点から開発した「ヒートシンク利用伝熱制御によるCO2レーザーのプラスチック重ね合わせ溶着技術」の溶着原理を発展させて同種のプラスチック材の突合せ溶着技術の開発することを目的としている。

本研究に重要な事項は、(1)プラスチックはCO2レーザー光に対して吸収が強い、(2)プラスチックの熱伝導率が非常に小さい、(3)熱伝導率が非常に大きくしかもCO2レーザー光に対して透明であるヒートシンク(ZnSe, ZnSなど)配置してプラスチック表面を冷却する、(4)プラスチック材料内部では放射ろ熱伝導の共存過程であり、伝熱工学的観点から開発される独創的な実用化技術である。そのために、突合せ面制御などを伝熱工学的観点から理論・実験的研究を行った。その結果において、対象モデルでの熱移動の数値解析により、まず、固定したヒートシンク材の冷却効果は、樹脂材の温度上昇を表面近傍の降下に有効であるが、相対的に多量の熱を樹脂材から奪うことになり、樹脂材の深部までバランスよく加熱することができず、照射時間・強度では適切な温度分布を実現できない結果を得た。そこで、一定時間ヒートシンクを設置・照射した後に引き続き、ヒートシンクを離脱させ、直接樹脂材にレーザーを照射するモデルを検討した。その結果、ヒートシンク設置時に冷却され過ぎていた樹脂材表面近傍の温度上昇をヒートシンク離脱後の直接加熱で促進できた。さらにこのヒートシンクの設置・離脱をパルス的に行う事で、樹脂材の表面の熱を大きく奪いつつ、比較的短時間の直接照射で樹脂材加熱を底上げし、これを数回繰り返して、樹脂材に、表面を熱分解温度に達せずに、深部まで溶融温度に上昇させることが可能である事を見いだした。この数値解析の予測を元に、実験により本手法の妥当性を確認した。