近年，セラミックス材料に対する放電加工が実現されている．本研究では，セラミックスに対する放電加工特性の向上を目的として，亜鉛合金を電極材料に用い，各種加工特性の調査を行った．その結果，電極材料として亜鉛合金を適用することで，加工特性が向上することが確かめられた.さらに，亜鉛合金電極の消耗特性を利用した形状加工を実施した．

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絶縁性材料の放電加工は、補助電極法を用いて行われ、加工表面に加工油の熱分解カーボンを主成分とする導電性被膜が形成される。そのため、加工特性は、加工油物性に大きく影響されると推定される。本研究では、形彫放電加工特性に及ぼす加工油の物性値の影響を明らかとするため、これまでに加工実績が多いZrO₂及びSi₃N₄について、加工油の動粘度、冷却特性及び絶縁性に着目し調べた。

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前報にて極性反転回路を用いることで，絶縁性Si₃N₄セラミックスの微細放電加工の加工特性の改善がなされることを確認した．しかし，他の材質を用いた微細放電加工における極性反転の効果は確認されていない．そこで本研究では，電極を，Cu，CuW，W，被加工物をZrO₂として，それぞれの組合せにおいて極性反転の影響がどのように反映されるかを調査した．

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絶縁性窒化アルミニウムの微細放電加工においては，補助電極法により加工表面に形成された導電性被膜から加工を行った場合，脱イオン水中でも加工が進展する．しかし，脱イオン水中における絶縁性セラミックスの放電加工は過去に例がないため，その加工特性は明らかになっていない．本研究では灯油系加工油と脱イオン水中で窒化アルミニウムの微細放電加工を行い，加工雰囲気が放電加工特性に及ぼす影響について調べる．

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炭素繊維強化樹脂の放電加工では，毛羽立った炭素繊維が工具電極に接触することで短絡が頻発する．そのような短絡の発生に対する極間距離の影響を明らかにすることを目的として，連続加工中の加工状態の観察を行った．短絡の発生は電流・電圧波形，極間の発光および主軸の変動から判定した．その結果，極間距離が小さい場合の方が発生率が小さいことが分かった．

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放電加工による炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の加工についての研究が近年報告され始めているがいまだ未知の部分が多く、一般的な金属材料と比べ加工をコントロールするのは困難と言える。そこで本研究ではCFRPの型彫放電加工における電流・電圧波形および電極、ワーク等の観察を行い、その加工特性、加工メカニズムを考察することを目的とした。

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PCDは被加工性の低さが問題であったが，著者らはPCDに使用されるダイヤモンド粒子に代えて，ボロンドープしたダイヤモンド粒子を原料とした導電性PCDを提案した．導電性PCDは原料ダイヤモンド自身が導電性を有するため，放電加工が容易であることを明らかにしている．本研究では，従来，加工が困難とされる粗粒（φ25µm）のダイヤモンド粒子を原料とするPCDの微細放電加工特性を調べた．

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導電性ダイヤモンド粒子を原料とするEC-PCDは，PCDとしての優れた工具特性を持つと共に，放電加工等による易被加工性を兼ね備えた新材料である．著者らは，EC-PCDの被加工性の調査研究に取り組んでいる．本研究では，各種電極材料（Cu, CuW, Bs）によるEC-PCDの形彫り放電加工実験を行い，比較的短いパルス条件下における電極極性の影響等について既存のPCDでの結果と比較検討した．

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金型冷却管の形状および配置の最適化などの要求に応えるため，本研究室では放電加工を利用した曲がり穴加工法を開発した．しかし，加工中は電極が被加工物内に埋没するため，目標形状が加工されているかどうかは加工終了まで不明である．そこで本研究では，放電時に発生する弾性波を測定し，放電位置を特定することによって，加工中の電極の3次元的な位置を被加工物の外部から検出する方法を開発した．

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放電加工に用いる電極に対して超音波振動を付与すると加工速度が増大することが知られている．しかし，超音波振動を電極もしくは被加工物に対して付与するには，振動子の支持法や振動の伝達法が難しいため本格的な実用化には至っていない．本研究では，電極工具に対して超音波振動を付与し，放電サーボと超音波振動を組み合わせた加工を実施し，実用化の検討を行ったので報告する．

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電極の取り付け誤差に起因する，放電加工用回転電極のふれまわりを低減し，放電穴加工の高速・高精度化を実現することを目標とする．既報では，５自由度制御型磁気軸受を用いたスピンドルの位置・姿勢制御による，ふれまわり補正法の提案，および低速回転時での原理検証を実施した．本報では，1,000rpm以上での実用回転域でのふれまわり補正を行い，放電穴加工への効果に関して検討する．

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放電加工では加工物から除去された溶融物の挙動が加工精度に影響をおよぼす。溶融物の挙動は放電時に発生する圧力（気泡の挙動）に依存するため圧力の発生メカニズム解明が求められている。そこで本研究では極間媒体の粘度を変化させ，単発放電加工に伴い発生する圧力計測を行った。その結果，粘度により発生する気泡崩壊挙動が異なることが明らかになった。粘度が高い場合には気泡崩壊は起こらず，粘度が低くなれば気泡崩壊が起こることが判った。また粘度に関係なく電流が増加すると気泡崩壊時間は増加することが判った。

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放電加工における材料除去メカニズムの解明を目的として，放電点から飛散する加工くずの高速度カメラによる観察と，加工反力の時間変化の測定を同時に行った．加工反力の時間変化はホプキンソン棒法の原理によって得られた．その結果，放電点から材料が除去されるタイミングは，放電開始直後に瞬間的に増大した圧力が低下してくる間，または放電開始直後に圧力が増大する間であることがわかった．

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水を加工液とするワイヤ放電加工においては、面粗さを追求する場合は交流高周波電源により、0.3～05.μｍRz以下は達成されている。しかしながら、要求加工精度が1～2μｍ以下の超精密金型に対しては、交流高周波電源の加工特性により真直精度の悪化および形状の変形により、面粗さと形状加工精度を両立させることが困難であった。本研究では、交流高周波波形に休止時間を挿入することにより、上記の問題を改善させたので報告する。

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不純物のドープされていない真性半導体である多結晶シリコンは電気比抵抗が10³～10⁴Ωcmと高く，通常の導電性材料に適用される放電加工法では加工が困難である．一方，補助電極法を用いることにより高抵抗及び絶縁性材料の放電加工は可能となっている．そこで，本研究では真性の多結晶シリコンに対し補助電極法をワイヤ放電加工に適用し，加工条件が加工特性に及ぼす影響を調査した．

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本研究は，ワイヤ放電加工におけるワイヤ電極まわりの電磁界を解析し，電磁界によって生じる電磁力がワイヤ振動に与える影響を解明することを目的としている．黄銅，鋼，複合ワイヤの解析により，同一電流をワイヤに流した場合は，黄銅層が厚いほど振動の振幅が小さくなることがわかった．また，同一電源を用いた場合は，黄銅層が厚いほど電流が流れやすくなり，働く電磁力と振動の振幅が大きいという結果を得た．

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高脆材料のスライシングに適応されているマルチワイヤソー法において，切り代の低減は重要な課題である．この点を克服する手法として放電スライシングの適応を試みているが，従来の丸断面のワイヤ電極では細線化にともなって大きな張力を負荷できない，断線の危険性が高くなる等の問題がある．そこで，本研究では切り代を低減しつつ大きな張力を負荷できるトラック形状断面ワイヤ電極を用いた放電スライシングの検討を行った．

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ワイヤ放電加工において、粗さを付与したワイヤを用いると、高放電電流値でも断線することなく加工が可能であることを以前に報告している。この原因として、ワイヤ電極表面の粗さにより放電の発生位置が分散するためと推測しているが、その実験的な裏付けは明確となっていない。本研究では、放電の分散性を実験的に証明することを目的として、粗さを制御したワイヤ電極を作成し、その放電分散性とワイヤ表面粗さとの関係を調べる。

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極低濃度の電解液を利用して超硬合金の軸に電解加工を行った場合，軸先端がテーパ状になり，均一な軸径を持つ軸は得られない．これは加工時に極間に溜まる生成物の影響であると考えられる．そこで本研究ではこの問題を解決するために，軸の回転，超音波による極間生成物の除去を行い，軸加工を試みている．本報では，軸加工における加工特性の調査，及び軸径の微細化を行った結果を報告する．

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電解加工は電気化学反応を利用した加工法であるため，加工の進行に伴い極間に金属水和物等の生成物が生じ，工具形状転写精度，加工速度等が悪化する．本研究では，これらの極間生成物を工具電極の超音波振動を用いて除去することにより，工具形状転写精度及び加工速度が向上することを確かめ，さらに工具の送りを加えた形状創成についても検討した．

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これまでに，大面積電子ビーム照射によって鉄鋼系金型材料，セラミックス，超硬合金等の表面平滑化を極めて短時間で行えることを明らかにしている．しかし，大面積電子ビーム照射表面での温度推移は不明である．本報告では，鉄鋼系金型材料，セラミックス，超硬合金の大面積電子ビーム照射における表面温度分布推移について，非定常熱伝導解析を用いて解明した．また，それをもとに表面平滑化メカニズムの考察を行った．

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成形プレートを亜鉛合金とし走査放電加工によって微細軸成形させた場合には，プレート消耗は大きいが放電頻度が高く効率よく軸を成形できることが明らかとなっている。本研究では，任意の軸直径を得るための手法として，走査方向のプレート幅をあらかじめ任意の長さに設定し，プレート通過後に成形される軸直径を制御を試みた。

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微細放電加工用の電極を成形する方法として、微細電極を除去加工が容易な材料で被覆した「ピーリング工具」を提案し、亜鉛めっきによるピーリング工具の作製が可能なことを示した。しかし、表面に大きなくぼみが存在し、中心軸の位置精度も悪かった。今回、超音波振動を付与しためっきによるピーリング工具の作製を行い、これらの点を改善した。また、単発放電による被覆層の除去と、それを用いた穴あけ加工を実現した。

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ＲＣ放電回路を用いた微細放電加工では，電源電圧やコンデンサ容量が同じでも，放電エネルギーは同じ値をとるわけではなく，不確かさをもつ．この不確かさには放電発生時の極間距離の大きさが影響している可能性が指摘されている．これを受け本研究では，極間距離の大きさと電流電圧波形，放電エネルギーとの相関関係を確認する．さらに，加工結果に与える影響を検証するために，放電痕直径との関係についても調査する．

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静電誘導給電法を用いた微細放電加工では，パルス電源を極間へ容量結合するため，工具電極との間に容量を形成させれば工具電極への非接触給電が可能であるという特徴を持つ．そこで，工具電極への給電を浮遊容量による容量結合だけで行い，工具電極へ何の接続も必要とせずに加工を行えるようにすることで，微細放電加工における加工の自由度向上を図った．

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マイクロ工作機械の伝熱・放熱特性の熱移動モデルを考案し，スケーリング則から寸法効果を考察する．解析モデルは，主軸，軸受，ハウジングから構成され，軸受部分の摩擦損失による発熱が主軸およびハウジングを介して伝熱・放熱する．工作機械の小型化と熱的特性の相似関係について明らかにし，マイクロ工作機械設計のための指針を提案する．

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現在、ダイヤモンド工具による鉄系金属の切削は、激しい工具損耗のために、不可能とされている。一方、窒化することによって、損耗が抑制されることが報告されているが、その機構は明らかではない。本研究では、第一原理シミュレーションを用いて、鉄および窒化鉄の損耗機構の違いを解析した。その結果、窒化によって、鉄とダイヤモンド表面炭素原子との化学的な相互作用が抑制されたと考えられる。

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シリコン・カーバイド（SiC）の延性モード加工を実現するための科学的な指針を得るため、分子動力学法を用いてSiCの極微小切削の解析を行なった。その結果、単結晶SiCの極微小切削では、ダイヤモンド工具のチッピングと摩耗のため材料除去が困難であるが、SiCの表面をイオン注入などによりアモルファスに改質し、その改質層を研削加工で除去することにより効果的な延性モード加工を実現できる結果となった。

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本研究は，純ニッケル材表面に及ぼすNa2SO4電解酸化水の影響の解明に関するものである．Na2SO4電解酸化水はNaCl電解酸化水と同様に，純ニッケル材の表面に対するエッチング作用が強く，試料表面の酸化皮膜を除去できる．また， NaCl電解酸化水と異なり，Na2SO4電解酸化水は，試料表面を粗くすることがなく，試料表面に有害とされる塩化物イオンの付着可能性もない．

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炭化ケイ素にレーザを照射することで炭素またはケイ素のみを選択的に除去して表面特性を変化させる方法について調べた。雰囲気を変えてレーザを照射した結果、真空中と大気中で異なる様相を呈し、ラマン分光分析では炭素材料もしくは二酸化ケイ素に特有のピークが観測された。これより、変質の状態は酸素分圧に依存し、分圧が高い雰囲気では主に炭素が、低い雰囲気では主にケイ素が除去される傾向にあることが分かった。

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Si電極での放電加工面は、アモルファス層の形成により耐食性、耐エロージョン性が優れている。本研究では、放電表面処理により、膜厚が10μm程度の比較的厚いSi含有アモルファス層を形成し、その特徴を調査した。その結果、本アモルファス層は高い耐食性、耐エロージョン性に加えて耐はんだ侵食性にも優れることが分かった。そこで本報では、Si含有アモルファス層の耐はんだ侵食性について説明する。

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PTFEと他材との密着界面の平滑性を保ったまま十分な密着性を得ることを目的に、自己集積化分子膜の末端官能基の化学吸着作用に着目した。そこで、大気圧プラズマを照射して親水化したPTFE表面に自己組織化単分子膜を形成して、PTFEとメッキ被膜や高分子樹脂材料との密着性について調べた。そして、密着強度が向上するように、大気圧プラズマの照射条件や自己組織化単分子膜の形成条件を検討した。

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SiO2 films have been prepared by oxidizing n-type Si(001) wafers using atmospheric-pressure (AP) 0.5.5%O2 /He plasma at 300.450°C. Structure, chemical composition, thickness and refractive index of the oxide films are investigated by infrared absorption spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and ellipsometry, respectively. Moreover, the electrical property of SiO2/Si interface is analyzed by capacitance.voltage measurement of Al/SiO2/Si capacitor. The results show that the low-temperature AP plasma oxidation process is capable of producing high-quality SiO2 films applicable for surface passivation of n-type Si surfaces.

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現在Si系太陽電池の製造工程には，ウェット，ドライ，真空など様々な環境下での表面処理技術が用いられており，製造コストの増大につながっている。我々のグループでは、大気圧一貫かつドライ環境下での太陽電池表面処理を可能とするPFCガスフリーな大気圧ドライエッチング技術の開発を行っている。今回は，RFおよびVHFを駆動周波数として選択し，それぞれの周波数での処理特性を明らかにしたのでその結果を報告する。

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太陽電池の普及拡大のためには，太陽電池のさらなる高効率化・低コスト化に向けた取り組みは必須である．この様な背景から，我々は高圧力の水素プラズマを用いた大気圧プラズマ化学輸送法 (APECT法)によりn型SiC薄膜をp型Si基板上へ形成する手法の開発に取り組んでいる．今回このAPECT法を用いて，微結晶SiC薄膜を形成し，その構造と電気特性を評価し，その相関性に考察を与えた結果について報告する．

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最高硬度を有するダイヤモンド膜及び高硬度高平滑性を有するDLC膜はコーティング材として利用が進んでいる．本研究はダイヤモンド膜に匹敵する高硬度かつDLC膜に匹敵する高平滑性を有する硬質炭素膜の合成を試みたものである．CH4とH2の混合ガスを原料として，加熱したTaフィラメントとナノパルスプラズマを併用して合成を行った．得られた薄膜のナノインデンテーション硬さは平均して50GPaと高硬度であった．

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格子不整合緩和のためバッファ層を導入した圧電薄膜の創製が行われており，著者らはバッファ層が及ぼす圧電薄膜の格子歪みを考慮した結晶成長予測手法を提案した．しかし，圧電薄膜の格子歪みは，バッファ層の膜厚増加に伴い変化する．そこで，格子歪みの違いが結晶成長に与える影響を検討すべく，量子化学計算によりバッファ層が及ぼす圧電薄膜の格子歪みを予測し，格子歪みの異なった圧電薄膜の結晶成長予測を行う．

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我々は， Ti-Ni-Cu合金薄膜を加熱基板上に成長させることで，as-deposited状態で形状記憶挙動を示す素材が得られることを報告した．本研究では，この素材を用いてダイヤフラム型やカンチレバー型のマイクロデバイスを作製する技術を確立し，その動作状況をフリースタンド膜の形状記憶挙動と比較することを目的とした．その結果，デバイスの動作温度がフリースタンド膜とほぼ同等であることが確認できた．

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本研究では， MEMS用機能性材料の中でも特に発生力の大きいTiNi形状記憶合金薄膜の医療分野での使用を目的とした開発を行っている．このTiNiはECRスパッタリング法によって薄膜化するが，薄膜化による体積減少により発生力等の形状記憶特性が低下することが問題となる．そこで，特にTiNi薄膜の発生力に注目し，これに影響を及ぼす薄膜のひずみをバッファ層付加により制御し，TiNi薄膜の高機能化を目指す．

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玉軸受の潤滑方法の大半はグリース潤滑である．しかし，グリースは流動性が小さく，軸受内で飛散すると潤滑に寄与しない．また，現在までグリース自体の性能調査例はあっても，その挙動に関する研究報告はほとんど存在しない．本研究では実験装置を製作し，玉軸受内のグリース挙動を観察した結果について報告する．挙動特徴としてグリースの飛散、軸受上側下側の挙動連動性、軸受温度及び回転トルクと挙動の相関が確認された．

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軸受用鋼球は線材から鍛造、研削、ラップ加工を経て製造される。形は球形であるが、内部には線材として引き抜かれた際の材料フローが残っており、内部応力は均一ではない。熱や外部応力によって鋼球の内部応力が解放されると寸法や形状が変化する懸念がある。そこで本研究では、鋼球を高温環境に放置した場合の寸法と形状変化を観察した結果について報告する。

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マシニングセンタなどの工作機械において，ボールねじの発熱によるねじ軸の伸びを抑制し，高精度な位置決めを行なう目的で，ねじ軸を中空化し冷却液を通す手法が広く採用されていた．しかし，細長いねじ軸を中空化するためには特殊な加工が必要であり，コストやリードタイムの面で問題となっていた．今回これらの問題を解決するために，中空軸ボールねじと同等以上の冷却効果を有したナット冷却ボールねじを開発したので紹介する．

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通常，ボールねじは高精度化，高剛性化を図る目的からダブルナット予圧が付与されて用いられる．ところが，2個のナット間に生じる締め付けトルクに起因してボールねじ運転中の玉食込み分布が著しく増大するため，ボールねじの駆動性能へ及ぼす影響が懸念される．そこで，本報では，玉の運動を考慮した玉荷重分布の計算を試みるとともに，ダブルナット予圧ボールねじの玉食込み分布を調べている．

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従来から疲れ限度を示すとされているJRレール鋼に対し，サンプル数Nｓ=20で応力振幅が7種類の両振り軸応力疲労試験を行った．各応力水準における寿命分布を明らかにし，確率を導入したP-S-N曲線から疲労限度の有無を検討した．寿命解析の際に、対数正規分布，2パラメータワイブル分布，さらに最小寿命を導入した3パラメータワイブル分布を用いてデータ解析を行い，モデルの適合性と，材料が疲れ限度を示すか否かを比較検討した．

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本研究の目的は，ボールねじの実用的な寿命計算式を構築，評価することである．駆動ねじ軸1本と従動ねじ軸2本の計3本のボールねじ(#2505-5, 2-#2505-2.5)に同時にスラスト荷重を作用させられる寿命試験機および別に開発した予圧タイプ寿命試験機のボールねじ(#2510-3)に対する寿命試験を行った．本講演では，スラスト荷重Fa = 13kNとFa = 11kN(#2505-5)，Fa = 6.5kNとFa = 5.5kN(#2505-2.5）および新試験機Fa = 7.0kN(#2510-3)に対して得られた破損サンプルを寿命解析した結果を報告する．

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筋力低下をきたしている人を対象に，手に装着でき，把持行為に必要な握力の増幅を行うパワーアシストグローブを用いた支援を目的として，空気圧アクチュエータを駆動源とし，支援対象者の把持動作により発生する表面筋電位を用いて，把持対象物の重量との差に基づき，不足分の把持力を得る機構の製作とその制御方法について述べる。

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車いす使用者が車いすからベッド等へ一人で移乗するのは負担が大きい．既存の移乗補助具の多くは介助者による使用が前提で，車いすの再購入や大がかりな装置の購入の必要な場合も多い．そこで車いすに容易に取り付けられ，一人での移乗も行える移乗補助具の開発を行っている．これまでに試作により移乗動作を一人で行える事を確認した．そこで使い易さの改善として，補助具の展開をレバー操作で容易に行える機構の開発を行った．

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超磁歪素子のセンサを用いたハブ一体型の車いす駆動力計測システムを試作し、その検証を行っている。先行研究で、磁歪式トルクセンサを用いたハブ一体型で様々な車いすに装着できる駆動力計測システムが開発されたが、質量と車幅が超過し、計測に影響を及ぼす場合があった。そこで、超磁歪素子を用いることで小型化・軽量化を図った。その結果、車幅と質量を大幅に削減した試作機で駆動力と移動速度を計測することができた。

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電動車いすは高齢者の自立移動を促進するのに有効な機器であるが，利用者が増えるに従ってその事故の増加が問題となっている．その原因の一つに傾斜路面の走行時における片流れがあげられる．車道に飛び出してしまう危険性がある．そこで本研究では別途試作した電子式ハンドル形電動車いすを用いてジャイロセンサによる片流れの抑制を検討した．

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人体通信とは、人体を信号の伝送路として用いた通信方式である。近年、近距離無線として2.4GHz帯を用いた通信が主流となっているが、人体通信はより小さい１から数百MHzの周波数を使用するため、それらと比較して電波の空間への放射率の低さから消費電力が低いという利点がある。従来の機器設計では、得られる電界分布の大きさを評価して行われてきたが、本研究では消費電力の点から最適設計する方法を提案する。

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