マイクロ研削では小径砥石が用いられる．そのため有効切れ刃数が少なく，仕上げ面粗さが悪くなる．これまでに本研究では小径砥石のツルーイング・ドレッシング時の脱粒を防ぐ手段として，レーザコンディショニング法を提案した．また研削熱による砥粒の埋没現象を基に，熱可塑性樹脂を結合剤とした脱粒を抑制する機能を持つ新型砥石を開発した．本報では開発した砥石のレーザコンディショニング特性，研削性能について検討した．

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研削砥石をユーザニーズに合わせて製造されているために多種少量生産となっている。これを効率よく生産するテイラーメイドマニュファクチャリングに関して検討を行っている。まずは結合度を最終工程で変化させることに関して試みた。

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鏡面研削加工をスキルフリー化するためには，砥粒切れ刃密度の創成と監視のディジタル化が重要である．このため，砥粒切れ刃密度のインプロセス計測の実現が期待されている．本報告では，砥石作業面プロファイルから切れ刃密度を算出するために不可欠な砥石最外周からの実効切れ刃層の深さを，砥石剛性を考慮して定める方法を提案する．さらに，本手法を鋼材の円筒研削に適用し，その妥当性を実験的に確認する．

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ヘリカルスキャン研削法を適用すると被削材の表面粗さは低減することが明らかになっている。本研究では、表面粗さの低減効果発現のメカニズムについて考察するため、３次元CADを用いた簡易的な研削面モデルを作成し、軸の傾斜角度が幾何学的な最大高さに及ぼす影響等を調査した。

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ヘリカルスキャン研削法は、粗粒砥石でもトラバース送り無しで良好な研削面粗さを得ることができるため、効率よくワークのエッジ加工などに適用できる。本研究では、さまざまな被削材材質に対して、ダイヤモンド砥石によるヘリカルスキャン平面研削を行い、表面粗さの改善効果に及ぼす影響を調査した。

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ボールジョイントの内球面の研削加工では，工具シャンクとワークとの干渉を避けるために細径の工具が用いられる．このため工具軸の剛性を高くすることができず，形状精度・加工能率を向上できない課題がある．本研究では砥石軸を傾斜させることで工具干渉を避け，工具剛性を向上させる方式を検討した．この結果，内球面の形状精度向上が可能であり，加えて砥石形状を修正する時間の短縮が可能となり加工能率を向上できた．

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軸の回転精度を測定するためのラジアルエンコーダを試作し，その基本性能を検討した．ラジアルエンコーダは同心円回折格子と小型エンコーダヘッドで構成されている．ナノマイクロマシニングセンタの主軸回転やXYテーブル運動により，ラジアルエンコーダの基本性能を調べた．その結果，試作したラジアルエンコーダが測定分解能0.1μmを有し，回転精度を測定できる可能性が見出された．

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本研究ではこれまでに新しい方式でジャークを測定する圧電式ジャークセンサを提案し，その原理と実験による検証について発表してきた．本報では市販されているのと同じ電荷出力型の加速度センサ素子に本原理を適用した．その結果，市販の加速度用素子がそのままジャークセンサ素子として転用できることを確認した．また電磁ノイズの影響が現れやすい電磁加振器による加振実験でも良好な結果が得られることを明らかにした．

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現在の微小硬さ試験機は，荷重範囲0.001～20Nを精度良く試験する装置は開発されていない．また，この範囲の荷重を測定する力センサも市販されていない．著者らは，これまでにボイスコイルモータと弾性支持バネを組み合わせた機構を提案し，位置決めや力制御性能を検証してきた．本研究では，力と変位が高い線形性を有する本機構の特徴を生かし，弾性バネの変位量から高精度に力制御する方法について検討した結果を報告する．

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本論文は，精密運動システムを簡単に設計・実現する方法とその応用結果について述べている．用いられるコントローラは，設計が容易で超精密なＰＴＰ位置決めに有用であるＮＣＴＦ制御方法を基礎としている．改良されたＮＣＴＦ制御系の設計手順は，従来の方法と同様で簡単である．ボールねじ機構にこの制御方法を適用し，従来の方法より高精度な軌跡制御，輪郭制御が実現できることを実験的に明らかにしている．

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新型リニアアクチュエータ(呼称:トンネルアクチュエータ 日立製)とリニアモーションボールガイド,0.034nm分解能変位フィードバックセンサを用いて20kg質量のステージをPID制御で位置決めし,分解能0.3nm,100μmステップの応答を繰り返してかたより誤差0.04nm,ばらつき誤差0.09nmを得た．

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静圧空気案内において，微小空孔（ポア）の存在する案内面上をスライダが通過すると垂直方向に微小な動的変位が生じ，案内精度を低下させるという問題がある．そこで，本研究では，ポアに起因する動的変位発生のメカニズムを実験とシミュレーションの両面から解析し，得られた結果に基づいて動的変位を抑制可能な軸受パッド形状を提案した．

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本研究は，1 mm程度のストロークにわたってナノメートルレベルの分解能を持つ位置決め機構を，差動ボールねじを用いて実現することを目的とする．前報までに，直列型の差動ボールねじを用いた位置決め機構について検討を行ってきたが，装置全体が長大になるという欠点があった．そこで本報では，わずかにリードの異なるボールねじを同軸上に二重に配置した同軸二重差動ボールねじを提案し，試作結果について述べる．

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本研究では金属薄板に圧電素子を取り付け、超音波領域の共振周波数を用いることで負荷荷重を支持できるスクイーズ空気案内を取扱い、その動的特性を実験的、数値的に明らかにすることを目的とした。

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永久磁石ハイブリッド磁気軸受の軸吸引力をFEMによって解析し，電流に対して吸引力が線形となる軸受を試作．ゼロパワー制御を適用した制御系を構成．鉄心最大径38mm，厚さ10mm形状で，位置決め精度±0.25μｍの軸位置制御性能を確認した．磁気中心位置では最低電力での軸保持が可能である．

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空気式静圧送りねじにおいて超精密位置決め精度が要求されると，基本となるおねじとめねじ単体の製作精度が極めて厳しく要求されている．しかし，今主流になっている精度の良いねじを製作する研削技術にも，フランク面形状を重視した高い精度のねじを製作することができない．本研究では，超精密手仕上げ加工法を提案し，おねじフランク面の最終仕上げ装置を設計・製作した．ここで，その装置の構成と最終仕上げ結果について報告する．

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本研究では、レーザーとポリイミド樹脂フィルムを使用したマイクロ流体デバイスの開発を行っている。本報告では、針で吸血し、その血液を流路に注入し、赤血球変形能を擬似毛細血管上で観察するデバイスを作製したので報告する。基板はガラス板にポリイミド樹脂をラミネートし、そのポリイミド樹脂上に擬似毛細血管と周辺流路をレーザーで作製した。その後に、周辺流路の先端にφ0.5mm×25mmの針を取り付けた。針を含めたデバイスの大きさは、幅90mm、長さ２６mm、高さ2mmである。

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本研究ではポンプ部と針を一体化させた医療用マイクロポンプを提案する．円筒型PZT素子をシリコンチューブ上に配列したマイクロポンプを作製し，流動性を確認した後，流動機能の向上を図った．本研究の最終目標はスパッタ法を応用してマイクロポンプの小型化を行うことである．本報では，アクチュエータ材料であるPZTの円筒形薄膜創製のため，平面基板上にPZT薄膜を創製し，組成比および結晶性の評価を行った．

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これまで、エタノールを加熱及び冷却してマイクロバブルを発生・収縮させ、メンブレンを介して流体を駆動するマイクロポンプの動作原理を検証してきた。本報では、構造体をシリコン、メンブレンにPDMS、マイクロヒーターにクロム及び金を用いたプロトタイプの設計と試作を示し、併せて、その圧力・流量特性を実験的ならびにコベンターによるシミュレーションにより評価した。

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小型移動ロボットを用いての災害現場での探索を考える場合、移動能力が低く対象への到達が困難であるといった問題があった。本研究においては小型移動ロボットの移動性能の向上を目指し、小動物等の飼育に用いるねずみ車に着想を得、 車輪となる小型の円筒に移動機構、もしくは移動ロボットを組み込み、その大きさと比較して十分な移動能力・障害物の踏破能力を持たせる事を狙った小型移動ロボットの開発を行った。

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小型移動機構を用いての災害現場での探索は有用であると考えられるが、障害物の乗り越え能力が低いなどの要因により、探索対象に到達することが困難であるといった問題があった。本研究においては、現場の上空に張り巡らせた架線上を移動して小型ロボットの搬送を行う架線移動ユニットの開発を行い、小型ロボットの有効な活用だけでなく迅速な探索作業に用いる最適なシステムとして利用を目指す。

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マイクロメカニズムとしての板ばねを芯材として一体構造で構成する直進型マイクロフィーダにおいて、板ばねを傾斜させずにクランク形状の直角曲げだけで成形して振動角を付ける。搬送路がシム材の薄い板材だけであっても振幅に比べてたわみを充分小さく抑えられ、剛性の高い搬送路と遜色ない特性が得られることを明らかにするとともに、試作機によって0603マイクロチップが正常に搬送されることを確認した。

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本研究では3DCADを用いた機構部品モデルに、物理シミュレーションエンジンを組み合わせることにより、部品の挙動をシミュレーションし、機構設計試作レス化を目標とする。本報では、搬送、ならびに整列動作に影響を与えると思われるフィーダの振動搬送現象を何種類かの物理シミュレーションエンジン(Adams,Physx,ODE等)を用いて模擬し、表現する方法を開発する。各種エンジンで使われている、接触と摩擦のモデルの違いにより、搬送速度の予測値にどの位ばらつきが生じるかを比較する。さらにこれらを実機のフィーダと比較し最も適切な搬送速度を算出可能なモデルを持つエンジンを同定する。

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筆者が行ってきた触覚・感覚・意識に関する研究を概説する。まず、講演者が行ってきた機能的な触覚の研究について述べる。すなわち、人の触覚の因子分析、触覚センサ、触覚ディスプレイの開発について述べる。次に，現象的な触覚や意識に関連し、講演者が提案した受動意識仮説について述べる。

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現在、脳機能障害による身体へ障害を治療するための無痛機能針の研究を行っている。無痛機能針は柔軟で生体適合性が必要不可欠である。そこで我々は生体材料である毛髪に着目した。前回の報告では毛髪の保護と滑らかな表面を得るために樹脂コーティングや金属めっきを施し、脳に電気刺激を与えるための電極針の作製を行った。今回は、その針を細胞へ応用をした。また、その針への貫通穴の形成を行ったので報告する。

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本研究は、近接場光を用いて、溶媒中に浮遊するバクテリアや細胞などの微細な物体を分類して抽出するための、ナノ・マイクロソーターの開発を目的とする。近接場光で作られる電場勾配によって、微細な物体はその誘電率に応じた力を受け、分類される。本研究では、マイクロチャネル内にパターニングした金属薄膜の表面に外部から光を照射することで、電場勾配を形成し、チャネル内を流れる微細粒子をソーティングすることを試みた。

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本報では，提案するMEMS光スイッチの製作・組立法の改良について述べている．本光スイッチは，上下基板間の帯状薄膜ミラーを静電力により変形・移動させる機構を持つ．現状では多入出力光スイッチを実現するに当たり，製作精度の向上とそのばらつきの解消が課題となっている．そこで対策として上部基板と薄膜ミラーの一体化，部品の立体的位置合わせの自動化に取り組み，さらに製作した光スイッチの特性について検討した．

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これまでAFM探針にUVレーザを照射すると，探針がサブミクロン台で変形することが観測された．本研究では，探針を模擬した結晶構造と面方位が異なるマイクロバーを準備し，照射レーザの出力，フルエンス，偏光方向を変えて微小変形を観察・整理した．その結果，微小変形は熱的要因ではなく結晶構造変化に起因すると推定できることを明らかにした．また，レーザ出力と照射時間を制御することで微小変位量を制御出来ることを確認した．

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レーザトラップは液中で操作を行うために、対象物の固定が困難である。前回までに我々は、レーザトラップと微粒子の帯電を利用した電気泳動堆積法を用いた微粒子の局所的堆積による固定方法について報告した。今回その応用として、ガラス基板上や光導電性ポリマー上での電子配線の作製や立体構造の作製について報告する。

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マイクロからナノスケールでのマニピュレーション技術として、レーザーマニピュレーションがあげられる。しかし、それらの方法では熱に脆弱な試料のマニピュレートには適さないという現状がある。我々は微小領域でのマニピュレーション技術として、磁気力を利用したマニピュレーション技術を開発してきている。本研究では、マイクロピペットプローブの表面に磁性膜とピペット内部の磁性材料により先端に閉磁場を形成できるプローブを開発した。これを用いることで液中に挿入した状態で、選択的に微小領域での磁気操作を可能にした。

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走査電子顕微鏡内で静電的手法を用いて微小物体を操作するために、電子線による帯電を利用する方法が提案されている。その実現のためには微小誘電体の帯電現象をモデル化する必要があるが、過去の帯電理論では対象のサイズが帯電量に与える影響を十分に説明し切れていなかった。本研究では電子線の侵入深さを考慮した帯電モデルを構築し、高分子薄膜の電子線による帯電実験により定量的な検証を行う。

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サブミクロンオーダーの寸法を持つ微小物体を対象とした、再現性の高い操作技術の確立に向けて、シングルプローブを用いた電界制御による静電マニピュレーション手法が提案されてきた。これは従来導体のみを対象として来たが、物体表面の微弱な導電性を考慮することで誘電体にも適用可能であると示唆されている。本研究では微小誘電体の帯電メカニズムのモデルを構築し、静電マニピュレーションの可能性を議論する。

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マイクロメートルオーダーの微小物体を対象とした物体操作手法として、微小な液架橋が発生する力を対象物に作用させる方法が提案されているが、動的な条件下での液架橋力は未だ定量的に解析されていない。本研究では、液架橋のモデルを構築し、ラグランジアンと散逸関数による運動方程式を解くことによって、液架橋に引張などの動的な影響を加えた場合の液架橋力の変化を解析する。

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The manipulation of molecules is a crucial prerequisite for the emerging field of molecular nanobiotechnology. This paper reports measurements that characterize the immobilization of 48 kilobase-pair lambda DNA onto lifted-off microelectrodes by high-voltage and high-frequency dielectrophoresis. Measurements of voltage- and frequency-dependent immobilization of DNA onto microelectrodes by dielectrophoresis show significant reduction in the response as the frequency increases from 200 kHz to 1 MHz or decreases from 200 kHz to 100 kHz and also as the electric field is lower or higher than 0.4 Vp-p/m. We find that the immobilization and elongation of the DNA molecules is restricted by the geometry of the gap, and that by decreasing the electrode gap size, the DNA molecules have less chance for both immobilization and stretching. Further, we discuss two potential mechanisms for both immobilization and elongation of DNA molecules. The produced electrodes with both random microscopic peaks and modified smooth edges are utilized to show the effect of electrode edge roughness. The results imply that more DNA molecules can be immobilized by microelectrodes having rough edges. The experimental results are discussed with suggested improvements to microelectrodes geometry and dimensions.

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生体高分子であるDNAが持つ自己集積化能に着目し, DNAを足場として微細加工を実施する研究が進められている. また, DNA構造体に変形機能を付加させ, 任意の位置に配置する技術は, 微細加工技術の応用範囲を広げる可能性を有している. 本研究では, スーパーコイル形状に変形する機能を有するDNA構造体を作製すると共に, シリコン基板上の特定位置にDNA構造体を配置させる技術の開発を実施した.

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生体中では細胞がネットワークを構築しそれぞれ機能を果たしている。この機能を研究するデバイスを開発中であるが、このためには細胞を個々に配置する技術が非常に重要である。これまでにも細胞配置の研究は行われているが、個々の細胞をデバイス上で簡便に複数箇所位置決めする方法は存在しない。本研究では誘電泳動を用いて単一細胞をデバイス上の所定位置に配置し、さらに作製したチャンバ中で細胞を培養することを目的とする。

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カーボンナノチューブ(CNT)の生成方法のひとつであるアルコール触媒CVD法において、電子ビーム(EB)を用いて加熱した場合のCNT生成可能性について検討した。CNTの応用に向けて、生成場所、方向、長さ、カイラリティの制御が課題となっているが、本研究では、EBを用いた局所加熱による場所の制御を目標としている。EBによるCNT生成可能性検討のため、蒸着用電子ビームを用いてCNTの生成を試みた。

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微細金型や超精密機器，光通信機器などの微細加工技術の進歩に伴い，微細穴などの細かい幾何形状を測定する重要性は増加している．そこで，微細径の光ファイバプローブを用いることにより，低測定力で高精度な測定システムの開発を目的とする．本報では、幾何光線追跡シミュレーションを用いた光学系設計パラメータの最適化について検討した。

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近年，GERP製プリント基板における導体間の電気接続を可能にするスルーホール用のドリル穴あけは，小型化・高密度化が要求されている．超高速回転及び極小径加工において，加工穴周辺部にB-RINGが発生し基板の品質に悪影響を与えている．また，生産性の向上のため基板を複数枚重ねることがあるが，これは穴位置精度を悪化させる原因となる．これらの現象を考慮した最適加工条件を設定することを目的としている．

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近年、半導体や各種電子機器の極小化、多機能化が進み、直径数十～数百µmの微小穴加工の需要が増えてきている。このような微小径ドリル加工を行う場合、主軸の回転誤差やドリルの取り付け誤差のためにドリルの回転ぶれを生じ、精密加工が困難になるばかりでなく、ドリルに過大な半径力などが作用して、寿命を損なうことになる。そこで本報ではφ0.1mmドリル加工における曲げと半径力および工具の疲労寿命の関係について、理論と実験で検討した。

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アルミニウムではドリル加工において仕上げ面性状の悪化，工具破損などの原因となる溶着が問題となっている．従来の切削初期では溶着しないという結果に基づき，ドリル加工に振動による断続的切削状態とし，１回転あたりの振動状態を調整することによって溶着を抑制できると考えた．そこで工具回転数，振動周波数，振幅などの加工条件を変化させたドリル加工実験を行い，振動状態による溶着への影響を検討した結果を報告する．

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阪神淡路大震災以降、高速道路、橋梁等の耐震補強工事が全国的に行われている。この際、コンクリート内部の配筋を切断、短いアンカーボルトを使用等の不正工事が行われ社会問題になっている。本研究では、配筋を避けて深穴をあける工法に関して述べる。

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｢ものづくり｣の生産現場では，市場での厳しいコスト競争に打ち勝つため各社独自のポリシーにより大きく変化している。この多様化するユーザのニーズは，大量生産と変種変量生産の２極化する生産形態に対し生産効率を極限まで高めることである。最適な生産システムは，普遍的な要求である生産性と柔軟性の両立しつつ，コスト，信頼性を確保することは言うまでもない。今回は，これらの要求を実現する加工機に使用されている要素技術について紹介する。

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工作機械における高速・高精度加工に対する要求は年々高まっている。その中、自動車用プレス金型などの大型な加工ワークにおいても例外ではなく、高精度・高品位な加工商品を短期間で仕上げることが求められている。これらの要求に応えるため、門形マシニングセンタ「ＭＣＲ－Ｈ」を開発した。「ＭＣＲ－Ｈ」の送り軸駆動にはリニアモータを採用し、種々の高速化・高精度化を実現するための技術を用いている。本稿では、「ＭＣＲ－Ｈ」に採用した技術について紹介する。

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重心駆動（DCG:Driven at the Center of Gravity)とダイレクト・ドライブモータ(DDM:Direct Drive Motor)を採用したチルティングテーブルタイプの5軸制御横形マシニングセンタの開発により,高速高精度加工を実現。

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切削切り屑を、発生直後 飛散する前に補足し吸引することで、少エネルギーで効果的な回収が期待できる。既存加工機を改造した実験システムで初歩的な加工テストを実施し、回収が確認された。本システムは切り屑処理という環境側面のみならず、わずかな油剤でも効果的な刃先潤滑が行われ、切削負荷軽減にも役立つ。試作実証システムでの加工事例を紹介する。

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工作機械の高精度化のために輪郭制御法が有効であることが報告されている。本研究では３軸加工を対象とした送り駆動系の追従誤差の座標変換と目標位置修正に基づく輪郭制御系の設計法を提案する。また，送り駆動系各軸を独立に制御した場合との比較実験結果についても報告する。

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CNC工作機械のサーボ制御においては、振動を励起せずに高い応答性を得ることが求められるが、振動する軸に対して振動抑制制御を行うと、軸間の応答特性に差異が生じて軌跡誤差が生じる問題があった。そこで、振動抑制を行う軸と、それ以外の軸の応答特性を一致させることにより、軌跡誤差を低減するサーボ制御方式を提案した。性能評価実験の結果、提案方式により、従来の方式と比較して軌跡誤差を低減できることを確認した。

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従来、入力された指令どおり忠実に工作機械を動作させることが使命であったNC装置に、機械特性や加工情報を認識させ、実加工の状態を分析させて、加工の現状を見える化することで、効率よく加工時間を短縮する手法を提案し、その一部を実施した。本報では提案手法およびその結果について報告する。

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高速電力測定器を用いて、ドリル加工トルクを算出する手法を提案し、それに基づく加工データ収集例と加工トルクを計測しながら主軸回転数を制御して、工具寿命の向上目指す方法について報告する。

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