微細放電加工により成形した焼結ダイヤモンド（PCD）材料を工具とし，ワーク上を微小な切り込みで走査させ高精度に除去加工するマイクロ研削法を開発している．本加工法では，超硬合金等の高硬度材料へ高精度なマイクロ形状の鏡面加工することが期待できる．本報では，工具摩耗特性評価結果及び加工時の工具振動による加工面粗さ向上結果について報告する．また適用例として非球面レンズ等の光学デバイス金型加工の加工結果を報告する．

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　マイクロマシン用のマイクロ機械要素として直径が30μmの超極細ワイヤを用いてねじ外径が0.56mm、ピッチが60μmのねじとナットを試作した．本報ではこのねじとナットの試作方法および試作結果，さらに，これらを組み合わせた送り機構について報告する．

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　単結晶シリコン表面に集束イオンビームを照射すると，照射部はアルカリエッチングに対してマスキング効果を発現する．本研究は、この現象を利用して単結晶シリコン表面に高さ方向を制御した三次元微細構造を形成することを目的としている．本報では，マスキング効果の要因を明らかにするため照射部の結晶性及び元素分析を行った．また，いくつかの三次元微細構造を形成したので報告する．

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　単結晶シリコンの異方性エッチングを用いて作製したシリコンモールドに，CVD法によってダイヤモンド膜をコーティングすることによりダイヤモンドアレイ工具を作製した．このダイヤモンドアレイ工具を研削加工をはじめ様々な精密加工用工具として用いるための基礎的な研究を行った．

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摩擦力顕微鏡(FFM)機構によるナノスケール機械加工とアルカリエッチングを組み合わせることで，単結晶シリコン表面にマスクレスで直接的に三次元微細構造を形成する手法について検討している。本報では加工条件が単結晶シリコン表面加工部のマスキング作用に与える影響を明にすることで三次元微細構造を形成した。

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マイクロ機械加工は、さまざまな工作物が加工可能で、3次元形状も得られるなどというメリットがある。しかしながらマイクロ機械加工は数々の問題を有し、その中の1つに工作物の不連続性、不均質性、結晶依存性などが加工精度に及ぼす影響がある。その影響を解明するために本稿ではS25Cの微小引っかき実験を行い、鋼の微細加工においてセメンタイトの変形挙動が加工精度に及ぼす影響を解明した。

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ガラス、シリコン、石英などの硬脆材料の表面に微細押込み加工実験を行い、延性モード加工が可能な押込み加工条件を明らかにする。これにより塑性加工による硬脆材料の新しい造形法の可能性を検討する。

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本報告においては光硬化性樹脂を用いた微小部品の成形を金型によって行う方法を提案する．実際にマイクロ成形用の金型を作成し光硬化性樹脂を用いて微小な部品形状を成形した．また，転写性テスト用金型を作成しこれを用いてマイクロ形状の転写実験を行い,その結果を検証した．

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高精度光学系による微細加工を実現するため、レンズの偏心を最小限におさえるシュリンクフィッタを適用したf·θ加工レンズおよび、ガルバノ制御システム、ビームエキスパンダから成る高精度レーザー加工システムを開発し、試験的な加工実験を行いシュリンクフィッタのレーザ加工への適用の可能性を検討した。

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YAGレーザを照射することで，多色マーキングを実現したので報告する．

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近年、IT機器用デバイスのニーズが増大しており、特に光通信用マイクロガラス部品の精密マイクロ接合技術の開発が待たれている。本研究グループでは、これまでにガラス接合面に吸収材を塗布し、YAGレーザを照射することでガラス接合界面のみで溶融接合する方法を考案した。そして、基板温度が接合形態に及ぼす影響の検討を行い、マイクロガラス部品として多く用いられている石英ガラス基板の接合を試みその適用の可能性を示した。しかし、これらの接合に関してそのメカニズムは分かっていない。そのため、本報ではFEMによる接合機構の解析を行った。

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光を用いたガラスの3次元微細加工を試みたので報告する．

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曲面生成などの形状生成処理と結果の形状データを複数のオブジェクトの密な結合からなるコンポーネントで表現すること、およびそのコンポーネント化において、独立コンポーネントの考え方が有効であることを前報までで提案した。本報告では、この手法を用いて、実際の製品立体形状を表現できることを示す。本手法により、CADシステム間の不整合に起因するデータ交換の不具合を解消できるだけでなく，利用者が必要とする精度を持った形状データを作成者の意図を忠実に反映した形で再構成することを示す。

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本研究では、頭蓋と顔形状との解剖学的関連を扱う復顔法に基づいて、頭蓋の特徴から顔形状を半自動的に作成する手法を述べる。顔形状の作成はガウス関数に基づくFree-Form Deformation（以下GFFD）を用いて、基本形状を変形することにより実現する。GFFDを用いることで変形時の操作点の配置および影響範囲を柔軟に指定することができ、より詳細な顔形状を作成できる。

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皮膚は表皮，真皮，皮下組織の3層からなり，その性質として弾性，粘性，塑性がある．また表情を構成する顔の筋肉，表情筋は皮筋とも呼ばれ，皮膚とともに顔の骨格に沿って分布している．そこで，本研究では，3次元的な表情筋の筋肉モデルと厚みを持つ皮膚モデルを作成し，筋肉モデルの収縮動作の影響により皮膚モデルを力学的性質に基づいて変形させることで人間らしい表情を作成する．

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本研究では，筋肉を構成する筋束という線維組織に注目し，そのモデル化を行う．筋肉モデルは筋束とそれを束ねるときに用いる仮想的な芯によって構成される．筋肉の中心となる芯をBezier曲線で表現し，腕の屈伸だけでなくねじりなどにも対応できる．筋肉の外形は，筋肉の芯のまわりに筋束を他の筋束と干渉しないように配置することによって決定する．本研究により，従来よりも，リアリスティックな筋肉モデルの表現が可能となる．

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本研究では，デザイナの形状イメージのいまだ確立していない初期の形状デザインプロセスを支援する方法論の構築を目的とする．具体的には形状生成のための評価関数に着目し，形状合成をその評価関数の合成に置き換えて行う方法を提案する．遺伝的プログラミングを実装したシステムとインタラクションを行うことによって，デザイナの意図する形状生成を支援するシステムを試作し，本手法の有効性を示す．

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設計作業の初期段階において多くの場合，要求仕様（全体機能）をいくつかの部分機能に分解することが有効であることは広く知られている．しかし，機能分解の方法論については完全には明らかになっていない．本研究では，機能分解の過程は機能を表現する空間の形成過程と機能探索過程に分けられると仮定し，空間形成過程を解析した．そして全体機能を表現する空間と，部分機能を表現する空間の類似性の保持が空間形成において重要であることを示した．

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設計作業を組織的かつ効率的に行うための方法論について報告する．具体的には設計作業を分割することにより，設計のリードタイムを短縮するための方法について検討する．前報において，設計作業の分割に関する被験者実験を行い，作業分割のマネジメントに関する知識を得た．本報では特に作業分割が困難となる要因であるフィードバック，設計解の不確定性に注目し，実際に設計者の作業分割を支援するためのシステムを提案する．

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製品·工程設計リードタイム短縮のためのプロセスリエンジニアリング·マネージメント技術の開発をめざし、 技術開発の基本構想について報告する。競合会社との差別化の源泉となる各種標準や、組織·プロジェクト運用ルール等の存在意義を、設計活動のプロセスの背景要素、設計作業間の関係構造のリストラクチャリングという視点で捉え、技術を開発していく。

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ソーラーカーの初期設計において、ソーラーパネル面積や乗員スペースなどの制約を満たしながら、巡航速度を最大化するためのボディ寸法·形状及び部材径等を決定する。一般に寸法·形状の最適化は計算コストなどが問題点となっているが、本研究では応答曲面法を用いて、効率的な最適化を提案する。また、寸法·形状値の巡航速度に対する感度解析を行い、初期設計における設計指針について考察する。

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製品設計において発生する競合関係を早期に解消し，費用便益の高い製品開発を行うことが必要とされる．本研究では，コンピュータ支援により競合を解消するために，複数指標を合理的に評価するためにデータ包絡分析法を活用した手法を提案及び評価する．競合を解消するために有用な情報として，合理的な評価に加え，具体的な妥協案を提示し設計者を支援する方法及びシステムを構築し数値実験により評価する．

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部品間を複数のリンクで結ぶ，いわゆる閉ループを含む機構構造は，それがもつ高剛性等から重要視されているが，その設計支援という観点では十分議論されているとはいえない．たとえば，対偶の種類を特定する，種類のシンセシスに関しては，対偶の種類と対偶が生成する運動との明示的な関係を示す必要がある．本研究では，低次対偶との関連が明確に規定されているLie代数を用い，閉ループを含む機構のシンセシスに関して論ずる．

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知識ベースシステムを備えた商用CADが近年相次いで開発されているが、システムへの知識コードの入力は設計者にとって大きな負担である。一方で企業においては一般に、設計文書の作成を通じて設計知識の共有、再利用を試みている。本報では設計業務で知識ベースCADを効果的に活用することを目的とし、設計文書に記述された内容から知識ベースCAD用の知識コードを自動生成するシステムを開発してその評価を行う。

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現在、設計知識は設計手順書の中で自然言語という形で管理され、その知識の商用CADへの利用は大きな負担を要する。本報では設計手順書における句構造文法を定義し、形態素解析·構文解析技術を用いて自然言語で記述された設計手順書から必要な情報を抽出、最終的に知識ベースCAD用の知識コードに変換する手法を提案する。また本手法に基づいてシステムを開発し、本手法の有効性を検討する。

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現在,多くのITを応用したメンテナンスシステムが提案されているが,そのほとんどがマルチベンダ環境での利用が困難である．そこで本研究では,マルチベンダ環境で利用可能なメンテナンスシステムを提案し構築することを目的としている．本報ではすでに提案しているスパイラルアプローチモデルを応用したメンテナンス業務の情報処理システム化のためのモデルに基づくプロトタイプシステムを開発したので報告する．

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近年CAD embedded CAEが実現され，形状設計後の構造解析が素早く容易に実行できるようになった．本研究では工程設計での使用を意図して，加工戦略を決定することが出来るCAM embedded Virtual Manufacturing Systemの概念を提案し，それに必要となる加工に関する項目を予測するモデル構築方法と現在の開発状況について説明を行い，その実現可能性を示す．

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エンドミル加工とボールエンドミル加工における切削抵抗力をNCデータを基に算出し、同データから最適な送り速度を求めNCデータを修正するとともに、工作物の最適な固定力を決定するシステムについて述べる。

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現在のCAMシステムには、工具にかかる抵抗等を算出する機能がないものが多い。そのため正確な数値データを算出しても、実加工時に生じる加工誤差から高精度な製品が得られない事がある。本研究では加工シミュレーションから実加工時に生じると考えられる加工誤差を算出し、CAMシステムにより算出された数値データの修正を行うシステムを構築することを目的とする。第一報にて、システムの土台となる加工シミュレーションを構築した。今回は切削抵抗を算出する機能を追加したので、それを使用した数値実験の結果等を報告する。

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切削加工の工具経路生成に関して，本研究は，数値解析によって得られる物理的な情報の逐次的な評価に基づき，現在の工具の状態から工具経路を逐次的に生成する手法を示す．本報では，物理的評価値の例として，工具寿命を低下させる一因である切削力と，加工誤差の一因である工具変位を用いる．それらの過度の変動を回避する工具経路を生成し，生成した経路の違いについて検討する．

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光造形法は,低コストで短時間の造形が可能であり,企業などにより製品のサンプルモデルなどの作成に用いられてきた.しかし,近年ではサンプルモデルなどにとどまらず,機能部品の製造などが求められてきている.光造形法を用いれば,複雑な形状や多極の磁石が容易に製造することが可能になる.しかし,光造形法で用いる樹脂で磁石が製造できるのか,という問題がある.そこで本研究では光硬化性樹脂と磁性材料を混合した材料の磁場解析を行い検討する.

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近年，光造形法に代表される積層造形法は，複雑な形状の加工が容易な為，試作品製造や樹脂型の作成等に幅広く使用されている．しかし，その反面，光造形法で成形される部品は製品外郭部や骨組部といった外観部品や構造部品が主である.光造形法で機能部品を作成する為には，成形する造形物が構造的に機能を持つか，樹脂の特性を利用して，材料的に機能を持たせる必要がある．そこで本研究では，積層造形法の1つである光造形法の新たな応用分野の1つとして，感光性樹脂に磁性材料を混合した複合材料を用いて造形を行い，複合材料を利用して成形した成形品の特性を調べ考察する．

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ラピッドプロトタイピングとは製品開発において，試作品を高速に製造する技術をいう．この一種である光造形法は紫外線により硬化する感光性樹脂へ，紫外線レーザを任意の立体断面形状に走査·照射して樹脂を硬化させ，積層することにより立体模型を形成する技術である．光造形法の造形装置において，装置に基準となるワールド座標系を設定し，レーザーをその座標系で指定しても目標値通りに精度よく制御することは難しい．これは装置自体に種々の誤差を持つためである．本研究では装置にキャリブレーションを行うことにより，この誤差を低減させることを目的としている．

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近年ラピッドツーリングシステムの研究が進んでいる．前報では，ランプ光源による一点照射を行い造形物の輪郭部分と中実部分で照射方法を変え，造形時間短縮とコスト削減を両立したフレキシブルな造形手法である可変照射法を提案した．本報では，パソコンNCによるRTシステムの確立と可変照射法による樹脂の収縮の影響について考察する．

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　本研究は，液晶パネルをマスクとして利用した面露光により，非積層で高速かつ高精度に3次元マイクロ構造物を造形する，新たな光造形法の確立を目的としている．今回，CADに基づいてマスク画像を作成し，造形を行うシステムを構築した．そのシステムを用いて，世界最小級モジュール0.020，最大歯数100の軸付二段歯車の一体造形を試みた．造形条件を最適化することで，精度よく上記の微細形状を造形できた．この結果から本手法の実用的な有効性が示された．

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Selective Laser Sintering is one of the processes of Rapid Prototyping. In injection mold, cooling process is one factor that influences the formability of formed parts. Temperature distributions on the surface of injection mold are dependent upon the layout of cooling channels. Deformations are occured by the effect of non-uniform temperature distributions.

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SLSでの金型作成において形状データを作成する手法を考案した。CADで型形状を作成しCAEで解析したデータより冷却管の最適な配置を求めることで理想的な冷却効果の得られるようなデータを作成する。本研究では、CADで作成された金型形状と解析結果より求められた冷却管の配置データより全体の形状データを作成し、その後CAEで再び評価を行うためのデータ出力を行えるようようなソフトを開発した。

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近年，自動車業界及び電器業界等において，製品サイクルの短縮に伴う開発期間短縮及びコスト削減の要求がより一層強くなっている．開発においては試作金型や試作品の製造工程に多くの時間を要している．この状況下，RP（Rapid Prototyping）の一種であるSLS（Selective Laser Sintering）は金属造形が可能であり，また複雑形状の成形を短時間で行うことができるため，近年注目されている．SLSでは成形物の密度を増すために熱処理を行うが，この工程がSLSにおいて最も時間を要している．RPの性質上，時間短縮は必要である．しかし，熱処理工程の短縮に必要となる条件は一般的には理解されていない．本研究ではSLSにおける熱処理工程短縮における基本的な熱処理条件を求めるものである．

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これまでに，金属やセラミックスの三次元造形法として″積層圧粉法″を提案している．本法において，積層過程で圧粉体上に形成した溝内に境界材としてパラフィンワックスを充填することにより，内部構造を持つ超硬モデルの成形が可能であることを示した(前報)．また，境界材を用いずに圧粉過程で生じる溝周辺の密度差を利用した方法について，材料に銅粉末を用いた場合の検討結果を報告している(前々報)．本報では，この密度差を利用した手法により超硬モデルの成形を試みたのでその結果について報告する．また，溝内部とその周辺部の圧粉体強度を測定し，最適造形条件に関する基礎的な評価を行ったので併せて報告する．

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　医療分野では優れた人工骨を求められている。そこで本研究ではグリーンテープレーザ焼結(GTLS)法を用いて人工骨の製作を試みる。また曲げ試験で強度の評価を行う。GTLS法は疾患部分の骨と同様の形状の人工骨を迅速に生産できる利点を持つ。また液相焼結を利用しているため実際の骨のように多孔質となる。よって密度を低く抑えることができる。材料には機械的特性、生体適合性に優れたチタン粉末を使用する。

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A new machining method for single crystal diamonds has been investigated in order to obtain three-dimensional shapes of diamond. This method utilizes tool wear phenomenon of diamond during the cutting process of carbon steel. A three-dimensional shape of diamond has been successfully obtained by this machining method. This study concerned with this machining process.

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　シリコンチップ上に半導体レーザ、フォトダイオードなどの光素子を高精度にハイブリッド集積することにより、血流量を無侵襲でモニターできるウェアラブルレーザ血流センサ(センサ光学系部分：幅2 mm×長さ3 mm×厚さ1.5 mm)を開発した。コインサイズのヘッドを人体に当てるだけで血流量を計測でき、データ表示機材としてPDA(Personal Digital Assistant)などの携帯情報端末を利用することが可能である。これにより、測定データの無線伝送も可能とした。

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This paper will focus on the MEMS (Microelectro mechanical Systems) clutch design, which operation torque is depends on electrical power control the curve arch clamp thermal deformation, not only to get the constant torque as an overload release clutch to prevent the damage but also can following the exterior driving force or fluid pressure input variance be allowed adjust the torque margin to achieve the miscellaneous requirements. In this study, a variable torque clutches design method is proposed and the validity by surface micromachining process.

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本研究では、低接触力MEMSプローブカードを実現するため、フリッティングコンタクト法を利用した静電駆動Niめっきマイクロカンチレバーの作製プロセスを開発する。これにより、プローブ·電極間にかかる接触力を制御して一様なコンタクトが得られると同時に、静電駆動によってコンタクトの切り替えを行うことが可能となる。本発表では、作製プロセス、静電駆動によるコンタクトの評価、フリッティング測定結果を報告する。

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MEMS部品の非破壊計測及び評価はMEMS製品の実用化に対して極めて重要である。本論文では、光スイッチ用のマイクロミラーの反射面及び該ミラーを成形する金型の側面を評価する走査型プローブ顕微鏡（SFM）を開発し、MEMS部品の測定を試みた。開発したSFMは精密な精密な微動機構と位置決め機構を有し、また自己検出型カンチレバーを用いている。このため、極狭所におけるマイクロミラーや金型をアクセスし、ミラーの反射面を評価する事ができた。従って開発したSFMはMEMS製品の実用化において有力なツールであることを実証した。

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高速，高密度，多ピン化に対応する次世代の半導体検査技術としてMEMSプローブカードが注目されている。我々は，これを実用化するために不可欠である接触力の低減法として，絶縁破壊の一種であるフリッティングの研究を行ってきた。これまで主にニードルプローブを測定対象としてきたが，本報告では，MEMSプローブの特性を明らかにし，フリッティングコンタクトのMEMSプローブカードへの適用可能性について議論する。

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光通信用の分配器に使われるダイナミックミラーを設計、試作しており、それに使われる基板材料としてのPEEK材表面にホット·エンボス加工によるミラーの成形を行った。ミラーの成形は、電鋳によるニッケル金型を試作し、成形温度、成形荷重を変えてミラーの成形を行った。成形後、ミラーの形状および寸法を評価し、ミラーの最適な成形条件を明らかにした。

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前報告ではSiウエハにおける表面活性化法による封止接合の真空気密性の可能性を示した。本報告ではいくつかの封止構造に対して表面活性化常温接合により封止を行い、その封止特性について報告する。具体的には封止構造としてCuとSiの接合や10umから200umまで接合線幅を変えて封止接合をおこない、そのリーク率と内部真空度を測定する。

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単結晶シリコンは，一定の条件を満たせば延性モード切削が可能である．しかし、切削面の変質層や被削材内部の結晶構造変化については、いまだ十分に解明されていない。そこで本研究では、加工条件を変化させて単結晶シリコンを切削し、切削面をマイクロレーザーラマン分光法により評価した。その結果、切削面は部分的にアモルファス構造になり、アモルファス化の程度は切削条件に強く依存していることが明らかになった．

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