月: 2022年10月

監修:FCR株式会社

抗菌コーティングとは

抗ウイルス抗菌コーティング（以下、抗菌コーティング）とは、ウイルスや菌の増殖を抑える抗菌コーティング材を物体の表面にコーティングすることです。抗菌のメカニズムは、商品により様々となっております。

コーティングをすることで表面上のウイルスや菌の増殖を抑制します。これは、一時的に死滅・除去する殺菌や除菌とは区別されます。
JIS規格では、抗菌加工されていない製品の表面と比較し、菌の増殖割合が1/100以下である場合、その製品に抗菌効果があると規定しています。

抗菌コーティングの施工

施工方法は、スプレーガンを使用して材料を吹付ける方法が一般的です。予め施工対象の表面を清掃（脱脂処理等）して、材料を定着させることが重要です。
上記方法では予算的な懸念がある場合、施工業者によっては手すりやドアノブなど、頻繁に手が触れる箇所に限定して行う施工もあります。

ニーズが多い場所
基本的には人々が集まる建物全般が対象となりますが、具体的には、オフィス・商業ビル・ホテル・飲食店・映画館・競技場・学校・医療施設・福祉施設・介護施設・一般住宅・電車・バスなどに対して比較的多く採用されました。

抗菌コーティングの原理

抗菌コーティングに使用するコーティング材の材料はメーカーにより様々ですが、比較的ポピュラーなものは「酸化チタン」や「銀」などになります。

1. 酸化チタン

抗菌コーティング材の中で最も多く使われているのが、光触媒である「酸化チタン」です。光触媒は光を受けることで活性酸素を発生させ、その活性酸素が触れたウイルスや菌を分解して二酸化炭素や水に変えます。通常、紫外線を当てることで分解力と親水性を発生させますが、可視光応答型光触媒を使うことにより、室内でも効果を発揮します。

2. 銀

銀イオンは、抗ウイルスや抗菌効果だけではなく、消臭や防かび効果も期待できます。Ａｇ＋といった文言で、消臭スプレーにも使われており、元々は食器等にも使われる安全性の高い成分です。
酸化チタンは光が当たることで性能を発揮しますが、銀は光を必要としないため、酸化チタンの効果を補う目的で使われることが多いようです。

抗菌コーティングのその他情報

1. 抗菌コーティングの効果

抗菌コーティングを施工する効果は多くあります。

• 抗菌効果
  スプレーガンで天井・壁・パーティションなどの生活空間に噴霧することで抗菌層を形成し、抗菌・抗ウイルス・消臭効果などが発揮できます。

• 持続性
  消毒や除菌は、アルコール等の薬剤をスプレーした際、表面に付着しているウイルスや菌を死滅や除去させます。その効果は状況にもよりますが、約2～3時間程度と考えられます。一方、抗菌コーティングは一度施工を行えば、付着しているウイルスや菌を分解し続け、増殖を抑制します。効果の持続は商品や環境にもよりますが、1年～5年と言われています。そのため、施工箇所ではこまめな消毒が不要となる利点があります。※コーティング面を露出させていないと効果を発揮しないので、清掃が完全に不要になるわけではありません。

• 抗ウィルス効果
  抗菌コーティングは、細菌だけでなく、ウィルスに対しても効果があります。コート剤による新型コロナウイルスの不活化が確認されています。光触媒コーティング剤を塗布したプレートの新型コロナのウイルス量が、2時間の可視光照射により、無加工プレートに比べ99.4％減少したとの報告があります。室内の明るさで、新型コロナウイルスを不活化できると言えます。

• 抗菌加工製品
  細菌による人間への悪影響は、その細菌がある量を超えて大量に増殖した場合に起きるのがほとんどです。抗菌製品は、細菌の増殖を抑えることができるので人体への影響を小さくすることができます。
  台所用品がぬるぬるしたり臭ったりすることがありますが、これは表面の細菌が増殖することによって起こります。抗菌加工製品は表面の細菌の増殖を抑制するだけで、それ以外の細菌は死滅させないものです。したがって、皮膚などの常在菌に対する作用はほとんどなく自然界の微生物に影響を及ぼしません。

2. 抗菌コーティングの安全性

抗菌コーティングの安全性について確認される項目は一般的に、急性経口毒性・皮膚一次刺激性・皮膚感作性・変異原性の各試験において人体への安全性を確認します。
急性経口毒性試験は飲み込んだ時の有害性を、皮膚一次刺激性試験は長く触れた時の炎症などを試験します。また、皮膚感作性試験はアレルギーを、変異原性試験は遺伝子 (DNA) の影響をそれぞれ調べます。
SIAA（社団法人抗菌製品技術協議会）認証マークは、上記の項目※をクリアした製品にのみ付けることが出来ますので、安心して使用できます。
※SIAA認証マークは、経産省の抗菌加工製品ガイドライン・JISの基準・抗菌製品技術協議会の自主基準に適合しています。

本記事は抗菌コーティングを製造・販売するFCR株式会社様に監修を頂きました。

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磁気センサとは

磁気センサーとは、磁気を検知するセンサーのことです。永久磁石・電磁石から生じる磁気や地磁気を検出する際に用いられます。磁気センサーでは磁気のベクトル（大きさや向き）を検知できます。

磁気センサの使用用途

磁気センサーは近年では、民生品から産業機器まで幅広く使用されます。
代表例はスマートフォンです。地図アプリや方角アプリの方向検知などに使用されます。

また、産業・研究分野では磁気を発生させる物質の検査・検知に使用されることが多いです。以下に検出対象例を列挙します。

• 地球から発生される地磁気検知
• 岩盤内における鉱物の磁気検知
• 筋肉や脳から発生される生体の磁気検知
• 紙幣の偽造を防ぐための磁性インク検知
• 構造物の非破壊検査に使用される磁気検知
• 電流が生み出す磁束検知

上記を検出することで、以下の製品に応用することができます。

• コンパス
• 回転・角度センサー
• 生体磁束を利用したMRI用の磁束センサー
• 非接触型電流計

磁気センサーの原理

磁気センサーは磁束によるローレンツ力を電気的信号に変換して磁気のベクトル (大きさ・方向) を検知します。
磁気センサーにも種類がありますが、ホールエレメントを用いたホールセンサーと磁気抵抗エレメント（MR）を用いた磁気抵抗エレメントセンサーに大別可能です。

ホールセンサー

ホールセンサーはホールエレメントと垂直磁束の間に生じるホール効果を利用して磁気ベクトルを検知します。ホール効果とは磁束に対して直角の電流が生じたとき、磁束と電流に対して90度の方向に起電力が生まれる現象です。

MRセンサー

MRセンサーは磁気を感じ取ると抵抗が変化する『磁気抵抗エレメント』を利用して磁気ベクトルを検知します。
磁気抵抗エレメントには半導体磁気抵抗エレメント・異性磁気抵抗エレメント・巨大磁気抵抗エレメント・トンネル磁気抵抗エレメントの４種類があります。

磁気センサーのその他情報

1. 磁気センサーとコンパス

コンパスは方位を知るための道具です。古くから永久磁石が使用されてきましたが、近年では永久磁石の代わりに磁気センサーを用いて方位を算出する電子コンパスが普及しています。

電子コンパスはスマートフォンにも搭載されています。スマートフォン内での役割は、方角アプリによる方角検知や地図アプリでのナビゲーションなどです。

地図アプリの多くはGPSを用いますが、GPSの位置検出精度は数メートル単位です。そのため、ナビゲーションとして使うには十分ではありません。また、電波状態の悪いエリアではGPS信号が受け取れない場合もあります。

これらの問題を解決するために電子コンパスと組み合わせて方位や進行方向を検出し、GPSの誤差を補正しています。また、常に進行方向が上を向くように地図表示を調整することも可能です。

なお、電子コンパスは微弱な地磁気から方位を算出するため、スピーカーなどの磁性パーツから受ける影響を補正する技術も使用されています。

2. 磁気センサーと自動車

自動車の安全性や快適性を高める制御システムを実現するために様々なセンサーが搭載されています。磁気センサーは信頼性やコスト面で有利です。そのため、以下で使用されます。

• 車速検知
• エンジン回転速度の制御
• ABS (Anti-lock Breaking System)
• パワーステアリング
• カーナビゲーション

近年は自動運転技術が注目されており、AI技術を活用した実現に向けて技術開発が進んでいます。まだまだ多くの課題がありますが、これらを解決する方法として磁気マーカーシステムが注目されています。

磁気マーカーシステムとは、完全自律型の自動運転とは異なり誘導型のシステムです。道路に設置した磁気マーカーを車両の磁気センサーで検出して、現在地を特定し進路を制御する運転支援システムを指します。路線バスでの自動運転実現に向けて実証試験が開始されています。

参考文献
https://www.akm.com/jp/ja/technology/technical-tutorial/basic-knowledge-magnetic-sensor/magnetic-sensor/
https://go.alps.jp/l/506151/2018-09-03/sx9dz
https://www.akm.com/jp/ja/products/electronic-compass/technical-resource/
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1805/30/news038.html
https://jidounten-lab.com/u_autonomous-udo
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/84/9/84_769/_pdf/-char/ja

防音室とは

防音室とは、遮音材、制振材、吸音材により構成されます。

• 遮音材：音を跳ね返すことにより遮断する
• 制振材：音により発生した振動を抑制する
• 吸音材：音の跳ね返りによる反響騒音を防止する

防音室を設計するにあたりこの3つの要素は不可欠であり、防音室の壁、天井に使用される防音パネルはこれらの材料が組み合わさって出来ています。

また、防音室は密閉された空間であり、換気や排熱が必要です。そのため、防音室には通気口を設け、換気扇で換気を行いますが、音が漏れないようにサイレンサーダクトを取り付けます。サイレンサーダクトは、自動車のマフラーのような空気を通すが消音機能を持つものです。

防音室の種類

1. 騒音対策用防音室

ポンプや送風機、各種工作機械は非常に大きな騒音を発生します。それらの装置を防音室で囲い込むことで、騒音が流出しないようにするものです。工場や施設では、作業者に対する「騒音障害防止のためのガイドライン」があり、管理区分毎に環境測定結果を評価する必要があります。

［設計基準］
騒音発生源を単純に防音室で囲い込んでも、効果は得られません。騒音発生源の音波は多様であり、また、設置条件、換気量、発生熱量、作業性、メンテナンス性、予算、振動の影響など、全てをクリアしなくてはなりません。騒音発生源の特性を「騒音計」や「振動計」によって計測することにより捉え、必要遮音量を設定し設計をします。

2. 音響計測用防音室

各メーカーが製造、開発をするギアやモーター、スピーカーの音を測定するために防音室を使用します。騒音対策とは逆に、防音室の外の音を室内に入れないようにするためのものです。測定には騒音計などを使用します。小さな音を測定するためには、その音よりも静かな環境を作らなくてはなりません。

［設計基準］
被測定物から発生する騒音レベル、周波数毎の音圧レベルに合わせて、遮音量や吸音性能を設定します。また、被測定物からマイクロフォン受音点までの距離、被測定物の設置方法などの測定法により形状やサイズ、必要設備が変わります。

 

ディスプレイのぎらつき測定器とは

ディスプレイのぎらつき測定器(英語：Determination of magnitude of display sparkle)とは、テレビやスマホなどの画面の「ぎらつき」の程度を測定する計測器のことです。

ぎらつきは、ディスプレイの画面上に細かな輝点がちらついて見えることを言います。画面表面の小さな凹凸がレンズの働きをして、細かな明るさや色のむらが生じることで、ぎらつきが発生します。

ディスプレイに皮脂などの汚れや異物が付着しても、ぎらつきの原因になります。ディスプレイの精細化により画素が微細化されることで、凹凸が相対的に増大するので、ぎらつきが増加する傾向にあり、ぎらつきの正確な定量的評価が重要になっています。

ぎらつきの測定法は、2019年にJIS規格が制定され、これに準拠した測定器による評価が、行われています。

ディスプレイのぎらつき測定器の使用用途

ディスプレイのぎらつき測定器は、8K/4Kテレビやモニタ・プロジェクタ・スマートフォン・タブレット端末など、あらゆるディスプレイのぎらつきや解像度特性の評価に使用されます。高精細化が進んでいる大型ディスプレイやモバイル端末、車載向けディスプレイの評価にも使われます。

パソコンやスマートフォンなどのディスプレイに、表面に防眩フィルムを貼るのが一般的です、この防眩フィルムの表面の細かな凹凸でも、ぎらつきが発生します。ディスプレイから出る光と干渉して、微細な輝度のばらつきとなるためです。

ディスプレイのぎらつき測定器の原理

ディスプレイのぎらつき測定器は、ディスプレイ表面をカメラで撮影し、演算したぎらつきパターンの度数分布から、輝度(階調)の不均一さを「ぎらつき値」として計測します。目視評価でぎらつきが小さい場合は、階調のばらつきがほとんどないシャープな度数分布となり、ぎらつき値は小さくなります。即ち、ぎらつき値が小さいほど輝度のばらつきがなく、ぎらつきが少ないと言えます。

ぎらつき測定は、ディスプレイ表面をCCDカメラで撮影して、撮影画像から輝度分布の標準偏差を平均値で割った値を％表示します。

カメラレンズの絞り位置からから、ディスプレイ面上の測定面を見込む角度が、ディスプレイ面上の最小解像領域の大きさを決めます。ディスプレイ面上の最小解像領域の大きさが、ぎらつきに反比例します。撮影の際に最小解像領域が同じになるように、レンズの焦点距離や測定距離を決めることにより、異なる測定条件でも、撮像面上でのぎらつき値は同じになります。

ディスプレイのぎらつき対策

ディスプレイのぎらつき対策は、ぎらつき防止防眩フィルムをディスプレイ表面に貼ることが、多く行われています。防眩フィルムは、ぎらつきを防ぎ、照明などの映り込みを低減します。高精細でコントラストに優れた画像が得られます。

低ぎらつきAGフィルムと呼ばれる防眩フィルムがあります。スマートフォンのような高精細ディスプレイでもぎらつきが少ない光学用アンチグレアフィルムです。スムーズな指すべり感があり、タッチパネルの表面フィルム用途に適しています。耐指紋性もあり、相分離AGフィルムは、有機ELディスプレイでもぎらつきを抑制できます。

ディスプレイのぎらつき測定の規格

2019年に、JIS C1006「ディスプレイのぎらつき度合いの求め方」が制定されています。従来は、同じサンプルでも測定装置によって測定数値に差があることや、光学測定の理論体系が未成熟であったことなどにより、信頼性の不足があったと言えます。JISで測定法が統一されて、測定データの定量的な比較ができるようになっています。

このJISは、特定の条件下の測定装置による測定結果と、目視による官能評価試験結果との比較に重点がおかれ、測定データを絶対値として定量化する観点が不足していたと考えられます。その後、異なる測定条件でも測定データが絶対値として一致するための細部の条件が確立されています。

また、ディスプレイのぎらつきコントラスト測定については、国際標準化機関IECで規格化がスタートしています。

ディスプレイのぎらつき測定器のメーカー

ディスプレイのぎらつき測定器のメーカーは、わずかです。

ドイツのディスプレイ光学特性測定の専門メーカであるDM&S社は、ディスプレイのぎらつき測定装置SMS-1000を市場へ出しています。このシステムは、ぎらつきの測定だけでなく、鮮鋭度(解像度)・防眩性(反射特性)・透過特性の4つを評価できます。測定方法はJIS規格のほか、IEC(国際電気標準会議)、ASTM(米国材料試験協会)に準拠しています。高い測定精度と簡単な操作で世界中の関連ユーザーに使われています。人が視認するぎらつきの画像から、明るさ強度の標準偏差とその平均強度を割った数字が、ぎらつき値(％)として算出されます。日本では、アフロディ株式会社が販売・技術サービスを行っています。

株式会社トプコンテクノハウスは、2D分光放射計SR-5100を発売しています。画像を分光スペクトル解析する装置ですが、測定エリア全体の輝度を計測できるので、ぎらつきやぎらつきコントラストの定量評価が可能です。カメラの撮像素子(CCD)で測定画像を取り込み、画像処理を行います。ぎらつきコントラスト値は、標準偏差を平均値で割ったばらつきの関係を、相対的に評価する際に用いる変動係数で表します。

ディスプレイのぎらつき測定器の使用動画例

ディスプレイMTF測定装置とは

ディスプレイMTF測定装置とは、ディスプレイの解像度評価の1つであるMTFを測定する装置です。

MTFとは、英語のModulation Transfer Functionの略号で、光学系の伝達関数を言います。MTFは空間周波数特性として図示されます。

ディスプレイの解像度は、画素数や走査線の数だけではなく、画素配列・輝度・暗室/明室コントラスト・ガンマ特性・色再現範囲・色温度・白バランスなどなど多くのファクターが関係します。解像度の評価法は各種ありますが、MTFは理論的に確立した方法です。この MTF を用いると、TVカメラのレンズ特性から伝送系・ディスプレイ特性・人間の眼の特性まで、システムの総合的解像度を評価することができます。

ディスプレイの光学性の評価には、ぎらつき・鮮鋭度・防眩性・透過分布などが使用されます。このうち鮮鋭度の評価は、いわゆる「ボケ」具合を表します。

鮮鋭度(DOI)の評価は、PSF(点像の広がり分布)・LSF(線像の広がり分布)・MTF(振幅伝達関数)の3つで行います。

MTFは、空間周波数に対して、チャートで表されます。MTFの値が大きいほど、伝達特性が良くなり、ボケが小さくなります。

ディスプレイMTF測定装置の使用用途

ディスプレイMTF測定装置は、あらゆるディスプレイ・ディスプレイデバイスとその構成部材・素材の鮮鋭度の評価や品質管理ツールとして、使用されます。

具体的には、4K/8Kテレビ・携帯電話・パソコン・車載機器・計測器などの液晶パネルの見やすさの評価に使われます。

MTFの測定は、リアルタイムの測定や、動画の測定に対応でき、高い測定精度・安価な測定システム・簡単操作などが特徴です。

ディスプレイMTF測定装置の原理

MTFの測定に使用するカメラからの入力信号は、高周波数まで振幅が一定です。そして出力は、周波数が高くなるにつれて振幅が小さくなっていきます。この出力振幅がMTFと言えます。

MTFを測定する方法は、スリット法・エッジ法・チャート法の3つがあります。

1. スリット法

スリット法は、金属スリットを撮影してフーリエ変換する方法が一般的です。テストデバイスが比較的高価です。スリット法は主としてアメリカで使用されています。

2. エッジ法

エッジ法は、エッジを撮影して得られるエッジ像を微分してLSF(線広がり関数)を求め、そのフーリエ変換によりMTFを計算する手法です。テストデバイスが比較的安価です。IEC(国際電気標準会議)が、MTF測定法として推奨しています。

3. チャート法

チャート法は、いろいろな周期をもつ矩形波テストパターンを撮影して、矩形波の入出力コントラス比を求め、その後補正して正弦波の入出力コントラスト比を求める方法です。

矩形波テストパターンは、薄い鉛箔で精巧に細工されたいろいろな周期をもつ格子で作られます。これを1mm程度の厚みをもつ2枚のプラスチック板で挟み込んだ構造をしています。

チャート法は、テストデバイスが比較的安価で、主として日本やヨーロッパで使われています。

ディスプレイMTF測定装置の特徴

ディスプレイMTF測定装置は、MTF測定装置に、信号発生器と測定カメラを追加して、ディスプレイのMTF評価ができるシステムにすることができます。

また、MTFの測定のほか、粒状性・輝度均一性・階調曲線などの測定が簡単に高い精度で測定できるシステムが一般的です。

ディスプレイMTF測定装置のメーカー

ディスプレイMTF測定装置のメーカーは、それほど多くないと言えます。

ドイツのディスプレイ光学特性測定の専門メーカであるDM&S社は、ディスプレイのぎらつき測定装置SMS-1000を市場へ出しています。このシステムは、ぎらつきの測定だけでなく、鮮鋭度(解像度)・防眩性(反射特性)・透過特性の4つを評価できます。日本では、アフロディ株式会社が販売・技術サービスを行っています。

アストロデザイン株式会社のディスプレイMTF測定装置DTシリーズがあります。カメラやレンズのMTFを測定できる機能に加え、信号発生器と測定用カメラを組み合わせて、ディスプレイのMTFをリアルタイムで測定できるシステムです。この技術は、NHKの協力で開発されています。このシステムは、アフロディ株式会社も、販売と技術サービスを行っています。

エスエス技研株式会社は、ディスプレイ画質管理システムNS-2002を出しています。X線のディスプレイ画像の解像度・粒状性・階調度などを評価するシステムです。解像度の評価にMTFを使用しています。

監修:株式会社イー・スクエア

大気圧プラズマ接着・接合とは

プラズマ接着・接合とは、材料の表面をプラズマ処理して、接着剤を使用せず異種材料を直接接合することです。樹脂製フィルムや金属箔などの難接着材料の接着・接合に使用されます。接着剤を使用しないため、接着・接合の信頼性が飛躍的に向上し、製造工程の簡素化につながり、結果的に環境負荷の低減に寄与できます。また、接着剤を用いた既存プロセスでの、さらなる接着力の向上が可能になります。さらにプラズマ電極形式を選ぶことにより、分子結合を主体とした、接合面のフラットな状態での接着に有効です。

大気圧プラズマは、電極間に高電圧をかけて放電させ、気体の分子を電離させた状態（ラジカル）を言います。低圧下では、電子だけが高温になり、低温プラズマになります。低温プラズマ（ラジカル等）が材料表面に反応し有機汚染物等を清浄化（灰化ガス化）、接着・接合など色々な用途に使用できます。

近年大気圧プラズマ装置の開発が促進されています。大気圧の処理ガスに高周波電力を印加することで、安定したグロー放電ができて、電極形式や使用ガスにより低温プラズマ発生も可能になります。この大気圧プラズマ装置は、真空機器が不要で、連続処理が可能になり、大きな材料もプラズマ処理ができます。

 

大気圧プラズマの処理形態

大気圧プラズマ装置の処理形態は電極形式で分類されており①ダウンストリーム方式（リモート方式）②ダイレクト方式③ジェット方式④スポット方式に分けられます。

1．ダウンストリーム方式、リモート方式

ダウンストリーム方式（リモート方式）は処理対象物の直上でプラズマを発生させ、その活性種のみを照射することで、ワークに対してダメージの無い処理が可能で電子部品や光学系部材やガラス、センシティブな高付加価値素材への処理に適しています。この処理形式は下記②～④の処理形態での問題点（イオンアタック、処理温度、電磁波問題、帯電、ワークへの電気的ダメージ、物理的ダメージ等）を排除された処理形態になります。

2．プラナー方式、ダイレクト方式

プラナー方式（ダイレクト方式）は、対向する電極間にプラズマを発生させた電極間内部に対象物を通過させ表面改質を行います。放電空間中での処理になり、イオンアタックなど、処理条件によりストリーマ等の発生もあり、ピンホールができやすい短所があります。欠点として処理後に帯電が生じますが、処理能力が高いのが特徴です。また、導電物への処理は使用ガスや処理条件にもよりますが、アークが発生し、損傷を与える可能性があります。

3.ジェット方式

ジェット方式は、電極間を通過させる処理用ガスをプラズマ化し対象物に照射する方式です。ガス圧を利用するため、プラズマの到達距離が長く，対象物の制約が少ない特徴があります。不織布やスポンジ状のものも処理が可能です。プラズマは非常に高温状態になりますので、ワークとの距離が必要になります。電子部品等への照射は不向きです。

4.スポット方式

スポット方式は、３mm幅程度から30mm幅の局部処理用で、有機残渣物の除去などに使われます。処理用ガスは空気でも可能で安価です。ロボットアームに装着できるので、立体物の処理もできます。使用ガス種にもよりますが、電極に印加する単位面積当たりの電力が非常に高い為、高温プラズマになり、ワークとの距離が必要になります。

大気圧プラズマ接着・接合の特徴

1.接着・接合

材料の接着・接合には、一般には接着面の油脂分、残渣物、水分等の清浄化前処理が必要です。

従来の有機溶剤などを使う方法に替えて、プラズマ処理の採用が可能です。

アンカー効果効果を使用しないため、分子吸着を利用するため、接着界面が平滑の状態を維持できます。

プラズマ処理は、溶剤や接着剤を使用せずに、耐久性に優れた信頼性の高い高強度の接合ができる大きな特徴があります。ポリプロピレンやフッ素などのプラスチック・ガラス・金属・金属箔・セラミックス・シリコンなどの接着・接合が容易になります。

プライマー処理が不要になります。

異種材接着界面へ共有結合分子を選択的に導入することが出来ます。

2.環境に優しい

接着剤やプライマの有害物質を無くして、高い密着性が得られます。また、複合材を使用せずに、単一材料にできる可能性があります。

3.コロナ処理との比較

類似の表面処理に、コロナ処理があります。プラズマ処理よりコロナ処理の方が放電のパワーが大きいので深く材料に処理が入ります。したがって、薄いフィルムの場合、コロナ処理はフィルムに穴があきやすいので、プラズマ処理が適しています。また、金属箔等の伝導性材料への処理は、放電空間中での処理である為、陽極との電位差によりアークが生じ、処理ができません。

また、コロナ処理は表面が白色化しやすいが、プラズマ処理は透明度を損なわずに高い密度で改質できます。高透明フィルムなどにはプラズマ処理が適しています。

さらに、処理の有効期間に差があります。コロナ処理が約1ヵ月に対し、プラズマ処理は3〜6ヵ月程度です。改質された直後では、分子が官能基化されていますが、次第に官能が小さくなって、密着しにくくなります。また、コロナ処理後のワークに静電気が帯電してしまい、除電機を装着する必要があります。

本記事は大気圧プラズマ装置を製造・販売する株式会社イー・スクエア様に監修を頂きました。

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注目のダウンストリーム型　大気圧プラズマ装置
（株式会社イー・スクエア）

ダウンストリーム型大気圧プラズマ接合・接着の基本的概念とそのメリット（株式会社イー・スクエア様の使用例）

 

基本的概念

目的とする活性種（ラジカル）を発生させ、接着界面に架橋可能子を配列することにより接着剤が不要な接着が可能となる。相手が異種材料、例えば金属と有機表面であっても、互いの接合界面間に共有結合可能な分子を配列することにより、接着・接合が可能となる。　この処理は弊社ダウンストリーム型高密度プラズマ発生装置を用い、その目的とするラジカル発生に添加ガスを変えることで可能になる。（酸素、OH基、官能基、アミン基等接着界面に付与。）

この処理は有機表面であっても接着界面に凹凸などのダメージを与えることなく処理ができ、銅箔とフッ素樹脂フィルム等への接着におけるギガヘルツ帯高周波利用FCCL関連市場でのρｓ（シート抵抗値）の低減により、低伝送損失の貢献になる。また、表面粗度の変化のない処理ができるため、光学フィルム関連等への接着に関しても、散乱光の特性変化が出ない。

この処理の前処理として必要なことは、接着界面上の残渣物と残留水分の除去は言うまでもなく、熱処理等でのバルクからのアウトガス（揮発成分）があれば界面に析出するため、事前のプラズマ処理で析出物の除去は重要であり、それら汚染層を除去しないと接着強度は得られない。　プラズマ処理後のラミネート時の圧力、温度、搬送速度等の最適化も必要である。

 

メリット

・接着材塗布工程及びそれに関わる周辺装置が不要　
・接着信頼性の向上
・接着界面材質に応じた最適な共有結合分子をガス種変更にて選択的に付与
・接着界面（有機表面）にダメージを与えない接合　
・アンカー効果を利用しない接合
・高速処理　
・低温処理（ラミネート時を除く）
・幅広ワーク対応（100mm～2300mm）
・接着剤との接着強度改善策に有効

監修: 株式会社彌満和製作所

ダイスとは

ダイスとは、おねじを切る工具です。めねじを切った工具の溝に切り刃がついています。

ダイスの正式名称は、『ねじ切り丸ダイス』と言いますが、角ダイスやスパイラルダイス、管用テーパねじ用ダイス等もあります。タップがめねじを加工するのに対し、ダイスはおねじを加工する工具です。

色々な金属の丸棒の外側にねじを切る道具ですが、ボルトや小ねじの製造にも使用されます。

昔はタップとダイスが同じ位の数量で使用されていましたが、現在はタップ100に対し、ダイスの需要数量は1～2と極端に少なくなりました。

その理由は、めねじの加工、つまり内側にねじを切るのはタップを使うしかありません。一方おねじ、外側のねじを切る方法は、ダイスを使用する以外にも色々な方法があるからです。

• バイトで切る方法
• ねじ転造丸ダイス、ねじ転造平ダイスを使って作る方法
• ねじ研削盤で砥石を使って作る方法

ダイスの使用用途

ダイスハンドルにはめて手で回しながらねじを切ります。(手加工)

また、自動旋盤や、マシニングセンタ、ロクロ旋盤等に取り付けて使用します。

ダイスにはソリッドダイスとアジャスタブルダイス(調整式)の2種類がありますが、アジャスタブルダイスは調整ねじ付きダイスでは調整ねじにより、また、調整ねじなしダイスではくさびにより寸法調節ができるようになっていますが、寸法調節が難しく、ねじ切りが不安定になり、おねじの精度が安定しません。

昔は、このアジャスタブルダイスを上手く調節して精度が安定したねじ切りが出来ることが、一流の職人の証のように言われていましたが、最近ではそのような職人さんが少なくなっています。特に機械を使用してねじ切りをする場合には、すりわりのないソリッドダイスを使用した方がおねじの精度も安定します。

ダイスの原理

ダイスで、おねじをねじ切りする場合、ホルダやハンドルに取り付けて使用しますが、呼びに対する外径や厚さの数値及びその組み合わせの根拠は定かではありませんが、日本で使用されているものは、JIS B 4451付属書にJ形として規定されています。

また外径、厚さには許容差があり、その許容差はアジャスタブルダイスとソリッドダイスとでは異なり、JIS B 4451 付属書で規定されています。

ねじの種類が異なっても、外径と厚さとの組み合わせは同じですが、唯一管用テーパねじ用ソリッドダイスは異なります。

テーパおねじは、管端から基準径の位置までの長さや基準径の位置から大径側に向かっての有効ねじ部の長さ(最小)が決まっており、ソリッドダイスでこの数値を満足するように厚さを算出すると、通常の平行ねじ用における外径に対する厚さの数値とは異なっています。

本記事はダイスを製造・販売する株式会社彌満和製作所様に監修を頂きました。

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