楽器用部材または楽器とその製造方法
【課題】 楽器用部材または楽器表面の塗装膜を短時間で改質することで、長期間の経年変化でもたらされる楽器の音質向上効果を短時間で得られる、楽器用部材または楽器の製造方法および該方法により得られる楽器用部材または楽器を提供する。
【解決手段】 楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材または楽器の製造方法、および該方法により得られる楽器用部材または楽器。前記紫外線は、好ましくは、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものとし、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で照射する。
【解決手段】 楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材または楽器の製造方法、および該方法により得られる楽器用部材または楽器。前記紫外線は、好ましくは、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものとし、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽器用部材または楽器の塗装膜に遠紫外線を照射して得られる楽器用部材または楽器と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
楽器、特にバイオリン等の弦楽器は、理想的な使用および保存条件下で長い年月を経過したものの方が、製作時よりも音質が良いことが経験的に知られている。
例えば、楽器表面の塗装膜は、４０００Ｈｚを超える可聴信号としては高周波領域において、表面波振動という形で音質へ影響を及ぼすが、この表面波振動は、その振動振幅も小さくかつ過渡的な信号であるため、測定評価が困難である。しかし、経験的に、楽器の音は楽器表面の塗装膜の性質に依存して変化することが知られており、経年変化で音質が向上する理由の一つは、この塗装膜の経年変化にあると考えられる。
具体的には、楽器の音質を良好にする塗装膜の特性とは、損失が高く弾性が低いことであり、したがって、経年変化による音質向上は、塗装膜で損失が高くなることおよび／または弾性が低くなることでもたらされると考えられる。
【０００３】
そこで、経年変化でもたらされる前記のような塗装膜の特性を、短時間で実現することができれば、製作後間もない楽器でも音質の優れたものとすることができる。
経年変化を短時間で実現する方法としては、例えば、楽器をオゾン中に晒して酸化反応を起こさせる方法（特許文献１参照）、あるいは、楽器に紫外線を照射する方法（特許文献２）がある。
【特許文献１】特開平１０−１０５１５９号公報
【特許文献２】米国特許第１，８３６，０８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明は、有害なオゾンを用いるだけでなく、オゾン処理に２ヶ月〜６ヶ月という長時間を要するという問題点がある。また特許文献２に記載の発明は、紫外線の中でもエネルギーレベルの低い近紫外線による改質方法が開示されているのみで、音質向上効果も不十分であり、２４時間以上の照射時間を必要とするなどの問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、楽器用部材または楽器表面の塗装膜を短時間で改質することで、長期間の経年変化でもたらされる楽器の音質向上効果を短時間で得られる、楽器用部材または楽器の製造方法および該方法により得られる楽器用部材または楽器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、
請求項１に記載の発明は、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器用部材である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記紫外線が、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の楽器用部材である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、紫外線の照射が、真空雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、紫外線の照射が、不活性ガス雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の楽器用部材、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする楽器である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材の製造方法である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エネルギーレベルの高い遠紫外線を用いることで、３０分程度という極めて短時間の照射時間で、楽器用部材または楽器表面の塗装膜の改質を行うことができ、短時間で、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得ることができる。また、音質の改善だけでなく、塗装膜を透明にすることで美しい外観とすることができる。
また、改質工程が短時間でかつ簡便であるため、コスト的にも優れた楽器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳しく説明する。
紫外線は、その波長領域により３つのカテゴリーに分類される。すなわち、ＵＶＡ（近紫外線、３２０〜４００ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０〜３２０ｎｍ）およびＵＶＣ（遠紫外線、２８０ｎｍ以下）である。
これらのうち、本発明においては、少なくとも遠紫外線（以下、ＵＶＣと略記）の波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を用いる。この時、紫外線中のＵＶＣのエネルギー量は総エネルギー量の５０％以上であることが好ましい。
またＵＶＣは、例えば、低圧水銀ランプあるいはエキシマランプ等を光源として取り出すことができる。
【００１６】
本発明においては、楽器用木材料に塗装を施してなる楽器用部材の塗装膜にＵＶＣを照射して、これら部材から楽器を製作することで、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得ることができる。また、部材にＵＶＣを照射することなく、常法に従って製作された完成品の楽器に対して、その塗装膜にＵＶＣを照射することによっても、同様に優れた音質の楽器を得ることができる。ＵＶＣの照射による音質の改善は、特に、バイオリン、ビオラ、チェロおよびダブルベース等の擦弦楽器で有効である。
【００１７】
本発明において、ＵＶＣは、楽器用部材または楽器の塗装膜に照射するが、楽器の塗装膜に照射する場合は、少なくとも楽器を構成する響板の塗装膜すべてに照射することが好ましい。たとえば、バイオリンであれば、表面、裏面および側面の塗装膜すべてに照射することが好ましい。楽器用部材とは、楽器を構成する部材の最小単位、もしくはそれらを組み合わせたものも含む。
【００１８】
本発明においては、楽器用部材または楽器の塗装膜へのＵＶＣ照射は、空気雰囲気中で行うことができるが、有害なオゾンガスが発生するため、ＵＶＣ照射装置に排気ポンプを設け、該装置内の空気を屋外に排出するようにすることが好ましい。
また、照射効率を上げると同時にオゾンガスの発生を防止するために、ＵＶＣ照射は空気雰囲気中に代わり、不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましく、真空雰囲気中で行うことがより好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウムおよびアルゴン等を好ましいものとして挙げることができる。
また、いずれの雰囲気中でＵＶＣ照射を行う場合も、楽器用部材または楽器は、ＵＶＣ照射装置内において、回転テーブル等に載せて回転させながらＵＶＣを照射することによって、塗装膜へのＵＶＣ照射を均質に行うことができる。
【００１９】
本発明において、塗装膜とＵＶＣ光源との距離は、５０ｍｍ以内とすることが好ましい。ただし、バイオリンの側面のように、凹凸が大きいものの場合は、１２５ｍｍ以内とすることが好ましく、１１５ｍｍ以内とすることがより好ましい。ＵＶＣは、空気中の酸素により距離減衰しやすい波長領域であるため、塗装膜をＵＶＣ光源から遠くへ離さないことが重要であるが、上記距離であれば、空気雰囲気中においても十分な塗装膜改質効果を得ることができる。
【００２０】
本発明においては、ＵＶＣ光源の発熱あるいはＵＶＣによる発熱により、塗装膜の温度が上昇し、ひび割れ等の変質を起こすことを避けるため、ＵＶＣ照射中の塗装膜の温度は７５℃以下とすることが好ましい。このように塗装膜の温度を管理するためには、塗装膜へのＵＶＣの照射は、間欠的に行うことが好ましい。さらにこの時、ＵＶＣ照射を行わない時間帯には、楽器用部材または楽器を、ＵＶＣ光源から遠ざけ、圧縮空気を照射面に吹付けて塗装膜を強制冷却することがより好ましい。さらに、ＵＶＣ照射装置に圧縮空気噴射ノズルおよび吸引ポンプを設けて、該ポンプでＵＶＣ照射装置内の空気を排出しながら、該ノズルで塗装膜へ圧縮空気を吹付けて、ＵＶＣを照射することが特に好ましい。
【００２１】
本発明において、塗装膜へのＵＶＣ照射時間は、合計で１８分以上であることが好ましく、２４分以上であることがより好ましい。
【００２２】
本発明において、ＵＶＣを照射する塗装膜としては、楽器全般に用いられるものであれば特に制限されないが、例えば、油性ワニス、ポリエステル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、アルキド樹脂塗料、アミノ・アルキド樹脂塗料、ウレタン変性アルキド樹脂塗料、セルロースラッカー塗料およびアルコールワニスからなる塗装膜であることが好ましい。
また、塗装膜の膜厚は、種類により異なるが、１０〜１１０μｍであることが好ましい。
【００２３】
本発明で用いる楽器用部材または楽器の材料としては、一般的に楽器製造に用いられる木材であれば特に限定されず、例えば、スプルース、メープル、シデ等のほか、これらの天然木をツキ板とした合板等の木質系材料等を挙げることができる。
【００２４】
本発明で得られたＵＶＣ照射処理済みの楽器用部材を用いて、常法に従って、楽器を製作することができる。
ここで言う楽器用部材としては、例えば、バイオリン、ビオラ、チェロ、ダブルベース等の擦弦楽器の響板や部材、アコースティクギター、エレキギター、ハープ、琴、大正琴、チェンバロ等の撥弦楽器の響板や部材、ピアノ等の打弦楽器の響板や部材、打楽器ではマリンバやシロホン等の音板、ドラムや和太鼓等の胴部、部材、ウッドブロックや拍子木等の本体、管楽器では木管楽器の本体や部材等、その他ではパイプオルガンの木製パイプ等、その表面に塗装を施してなる、楽器を構成するすべての木製部品のことを指す。また楽器とは、前記各部材を用いて製作される各楽器のことを指す。
【００２５】
以下、本発明の塗装膜の改質による楽器の音響改善について、その作用機序を具体的に説明する。なお、ここで説明する手法は、「古膜化」と呼ぶべき方法論であり、実際に古い弦楽器等の塗装膜が、音響的に優れた聴感的な性能を発揮することに鑑みて発明されたものである。
【００２６】
図８は、塗装膜の静的な物理特性モデル（レオロジーモデル、粘弾性モデル）を示すものである。
左に示すものは、塗料そのものあるいは塗り上がった塗料が乾燥していない塗膜の状態である。これは粘性損失係数Ｃ０を持つのみで、固体的な弾性特性を持っておらず、したがって、形状保持能力は全くない。これが乾燥すると、中央に示すように、弾性係数ｋ１を発生し、Ｃ０はＣ１に減少して、硬くなって形状が安定し、塗膜として機能するようになる。ただし、この弾性は、振動振幅を低減する原因となり、楽器の鳴りを悪くしてしまう。
この状態で、本発明にしたがいＵＶＣを照射すると、右に示すように、乾性損失係数ｆ２が生じる。これは、弾性的特性ｋ１をミクロに破壊することにより進行するので、ｋ１＞ｋ２という結果が得られる。すなわち、塗装膜が乾燥しているにもかかわらず、楽器の鳴りが悪くなることを軽減できる。また、ｆ２は損失要素であるが、粘性損失要素Ｃｎより音色的には良好な乾性損失で、楽器のイメージとしては、文字通り「音の乾き」に繋がる特性である。
【００２７】
このような塗膜の静的な特性を音響特性と繋げるために、以下に、本モデルにおける振動特性モデルについて説明する。
図９は、前記静特性モデルに塗料の質量を加味した動特性モデルを示すものであり、左が通常の乾燥後の塗装膜を、右がＵＶＣ照射後の塗装膜をそれぞれ示す。
ここでＰは、系に対する加振力であり、例えば、弦楽器において弦から伝わる振動の力のことである。また、塗料の質量ｍ１およびｍ２は、ＵＶＣ照射前後でほぼ不変と考えて良いので、ｍ１≒ｍ２である。なお、本モデルにおいては、塗装膜乾燥前の液体的な状態を取り扱うことはできない。
【００２８】
図９の左に示す粘弾性モデル（フォークトモデル）の方程式は、
【００２９】
【数１】
【００３０】
であり、この解は、
【００３１】
【数２】
【００３２】
である。ここで、ωｎは本振動系の共振周波数、ｃｃは臨界減衰係数（臨界損失係数）であり、
【００３３】
【数３】
【００３４】
の関係がある。系の当該加振力Ｐ０による静的たわみは、
【００３５】
【数４】
【００３６】
である。これで振幅を正規化すると、
【００３７】
【数５】
【００３８】
となる。ここで、最大振幅が得られるのは、（２）’式の分母が最小になる時なので、この分母をω／ωｎで微分したものがゼロになることによりその条件は決まり、
【００３９】
【数６】
【００４０】
である。ゆえに、
【００４１】
【数７】
【００４２】
となり、通常ｃ／ｃｃは１より十分小さいので、（ｃ／ｃｃ）２を省略して、
【００４３】
【数８】
【００４４】
と、Ｑ値が定義されている。このＱは、
【００４５】
【数９】
【００４６】
の関係があり、Ｑが大きいほど系の振動減衰能は低い。（３）式の関係から、
【００４７】
【数１０】
【００４８】
とも記述できる。
【００４９】
前記のように、塗装膜の乾燥工程で、ｃは減少してｋが発生および増大してくる。この過程で、溶剤の蒸発等でｍはある程度減少していく。このことを（２）’’’’式で検討してみると、塗装膜が乾燥するほどＱは増大して行き、塗装膜の音響的目的の振動減衰能は減少し、共振の周波数特性は平坦ではなくなり、凹凸になって行き好ましくない。
しかし。この乾燥した塗装膜にＵＶＣを照射すると、本振動系は、ｋ１がｋ２とｆ２に変化する（ｋ１＞ｋ２）ことにより、図９の右に示すものに変化する。この右の状態の振動方程式は、
【００５０】
【数１１】
【００５１】
となるが、この時の損失係数は、等価損失係数ｃｅｑとして近似的に、
【００５２】
【数１２】
【００５３】
と表すことができ、これを用いてフォークトモデル方程式（１）で、ｃと置き換えて近似的に現象が扱えるようになる。
【００５４】
ＵＶＣでの処理により、ｋが減少する中で、（８）式からは損失が増大することが判る。このことにより、塗装膜が乾燥するにもかかわらずＱの増大は抑えられ、塗装膜の本来の音響的効果である減衰能と共振のブロードさは維持される。また、ｋが小さめであるということは、（４）式より、同じ加振力Ｐ０に対するｘｓｔは大きく、（２）’’’式とあわせて考えると同じＱの場合、すなわち、共振特性が周波数的に同程度にブロードな場合に、より大きな振動振幅が得られる、すなわち、楽器音響的によく鳴るということが判る。自然楽器においては、発音のエネルギー源は人間の力によるので、同じ音色的な特性であれば、同じ入力に対してより大きな出力（音響放射）が得られることは、その楽器の性能として大変重要なことである。
以上のように、ＵＶＣ照射による塗装膜の「ミクロな破壊」により、塗装膜の乾燥で発生増大したｋを抑制し、減少したＣをｆで補うこと、すなわち、ｋのある程度の部分をｆに変換することにより、乾燥しているにもかかわらず音響的に良好な塗装膜が得られる訳である。
【実施例】
【００５５】
以下に具体的実施例を挙げて、本発明についてさらに詳細に説明する。具体的には、完成品のバイオリンに対して、その塗装膜を改質した例について説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
ＵＶＣ照射装置として、エキシマランプを備えた市販の装置（エキシマＵＶ／Ｏ３洗浄装置）を用いて、バイオリンにＵＶＣを照射し、バイオリンの音質の変化を評価した。該ＵＶＣ照射装置の概要を表１に示す。
エキシマランプは、波長１７２ｎｍおよび２２２ｎｍにスペクトルを有する、すなわち、強度が最高ピーク値となるものをそれぞれ６本ずつ用い、これらを該装置内の図１０に示すランプハウス８０に、金属ブロック８１を介して固定した。ＵＶＣ領域のエネルギー量は、紫外線総エネルギー量の８０％以上である。金属ブロック８１は、冷却水流路８２を備えており、これらエキシマランプ８３は、前記金属ブロック８１を介して、冷却水により冷却されるようになっている。
【００５６】
また、ランプハウス８０には、エキシマランプ８３間に山形ミラー８５が設けられており、ＵＶＣを効率よく取り出すとともに、窓面の放射照度分布を均一にできるようにされている。さらに、エキシマランプ８３の前面には、合成石英窓ガラス８４が設けられており、ランプの放熱を照射対象物へ伝えず、しかも、効率よくＵＶＣを照射できるようにされている。そして、エキシマランプ８３、金属ブロック８１および山形ミラー８５が納められている金属容器内は、窒素ガスで満たされており、窒素ガスは１７２ｎｍの光を吸収しないので、ＵＶＣを効率よく取り出すことができるとともに、ランプ電極および山形ミラー８５の酸化を防止している。
【００５７】
【表１】
【００５８】
一方、図１１は、空気雰囲気中および窒素ガス雰囲気中における各波長の遠紫外線の透過率を示すものである。これから明らかなように、１７２ｎｍの遠紫外線は、空気中の酸素に吸収されてしまうため、この波長の遠紫外線を用いるためには、ＵＶＣ照射を行う環境を真空状態にするか、あるいは空気を窒素で置換することが必要となる。そこで本実施例においては、前記照射装置内の空気を窒素ガスで置換した。
【００５９】
本実施例においては、同一製造ロットの中から音が非常に近いバイオリンを２台選別して用いた。いずれもウレタン変性アルキド樹脂塗料でスプレーおよび刷毛塗り塗布された後、その表面をポリッシュして仕上げたものである。塗装膜の膜厚は、いずれも表面、裏面および側面で２０〜５０μｍであり、製造仕様に適合していて、両者に有意な差は見られなかった。本実施例は、この２台のバイオリン製作終了後、３ヶ月の時点で行ったが、いずれも塗装が十分乾燥していることを確認してから行った。
【００６０】
本実施例の具体的手順は、以下の通りである。すなわち、ＵＶＣ照射装置内に台を設置して、この台の上に、ＵＶＣ照射装置内の合成石英窓ガラス８４からの距離が１００ｍｍとなるようにバイオリンを載せた。そして、５分間連続でバイオリンにＵＶＣを照射してから、このバイオリンを装置外に取り出し、コンプレッサーを用いてバイオリンの照射表面に圧縮空気を吹付けて１０分間強制冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計３０分であった。
また、ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置外に取り出した直後の、照射面の温度は、５５〜７０℃であった
【００６１】
ＵＶＣ照射および非照射のバイオリンを用いて、バイオリン研究開発者であるアマチュア演奏家に試奏してもらい、この演奏家を含む開発担当者数名で評価した結果、ＵＶＣを照射したバイオリンは、「鳴りが大きく音がダイナミックになった」、「音の通りが非常に良くなった」、「音が耳障りでなく非常に聴き取り易くなった」、「楽器の価値が２〜３グレード位良くなった（価格にして２〜４倍のバイオリンの音に近くなった）」、「音が暖かくなった」等、明らかな音質の改善効果が認められた。
【００６２】
本実施例で用いたバイオリンは、塗装膜が十分乾燥していることが確認されているため、以上のように、ＵＶＣ照射で音質が変化したことは、ＵＶＣの作用が塗装の乾燥を促進する化学的なものではなく、塗装膜を物理的に変化させていることを示唆するものであった。
【００６３】
以下の実施例は、実施例１で用いたウレタン変性アルキド樹脂塗料ではなく他の塗料を用いて、ＵＶＣ照射装置も実用的なものを用いて、ＵＶＣ照射と音質改善効果との関係を確認したものである。
（実施例２）
図１に示すＵＶＣ照射装置を用いて、表２に示す条件でバイオリンにＵＶＣを照射して、バイオリンの音質の変化を評価した。
図１（ａ）は該照射装置の概略断面図であり、符号２０は、ＵＶＣ照射装置本体であって略直方体状の形状をしたものである。その内部の上面にはＵＶＣ光源として、低圧水銀ランプ２２が設けられている。また、ＵＶＣ照射装置２０の内部の底面には、ＵＶＣ照射対象物を設置するための設置台２３が設けられており、本実施例においては、バイオリン２１が設置されている。
一方、ＵＶＣ照射装置２０の側面には、排気口２５を介して排気ポンプ２６が設けられ、対向する側面には、吸気口２４が設けられており、ＵＶＣ照射によって発生する有害なオゾンを、常時ＵＶＣ照射装置２０外に排気するとともに、ＵＶＣ照射装置２０内に空気を吸気できるようにされている。なお、図１（ｂ）は、該装置を上面側から見た概略平面図である。
【００６４】
図１２は、本実施例で用いた低圧水銀ランプ２２の概略平面図であり、本図中の寸法の単位は、ｍｍである。
また、図１３は、低圧水銀ランプ２２のスペクトル分布を示すグラフである。主要スペクトルは、２５３．７ｎｍおよび１８４．９ｎｍとなっている。最高ピーク値は２５３．７ｎｍである。特にエネルギーレベルの高い１８４．９ｎｍのＵＶＣにより、有機化合物の主鎖および側鎖を切断できることが知られている。
なお、本発明で用いるＵＶＣ光源は、ＵＶＣ波長領域を主要スペクトルとするものであれば、ここに示すものに限定されない。ＵＶＣ領域におけるエネルギー量は、総エネルギー量の５０％以上である。これは以下の実施例においても同様である。
【００６５】
本実施例で用いたバイオリン２１は、その表面に伝統的な油性ワニスを刷毛塗りで塗布し、その塗装の膜厚が２０〜４０μmとなっているもので、塗装完了後１ヶ月経過したものである。これを用いて以下に示す手順により、評価を行った。
【００６６】
◎表面（響板）のＵＶＣ処理
すなわち、バイオリン２１を、その表面（響板）最上部が低圧水銀ランプ２２の下端より３０ｍｍの距離に位置するように、設置治具（図示略）で高さを調整して設置台２３上に設置した。この時、バイオリン２１の板全体は、低圧水銀ランプ２２の下端より５０ｍｍ以内の距離に収まった。なお、バイオリン２１は、塗装が施されていない指板を取り外した状態にして用いた。これは、以降の実施例においても同様である。なお、指板を取り外さない場合は、指板をアルミフォイル等の紫外線遮断薄片で覆うと良い。
次に、排気ポンプ２６を稼働させ、バイオリン２１に対して、低圧水銀ランプ２２よりＵＶＣを５分間連続で照射し、続いて、バイオリン２１をＵＶＣ照射装置２０外に取り出し、コンプレッサー（図示略）を用いて圧縮空気を照射面に１０分間吹付けて冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計３０分であった。
【００６７】
ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出した直後の、照射面の温度は、５５〜６５℃であったが、圧縮空気の吹付けにより、ほぼ室温（２５℃）まで低下していることが確認された。したがって、本処理を、冷房装置を備えた室内等で室温を下げて行えば、冷却時間をさらに短縮することができ、総合処理時間を短縮することができる。
【００６８】
◎裏面のＵＶＣ処理
表面と同様に、ＵＶＣをバイオリン２１の裏面に合計３０分間照射した。ＵＶＣ照射後の照射面の温度は、前記同様５５〜６５℃であった。
【００６９】
◎側面のＵＶＣ処理
バイオリン２１の側面は凹凸が大きく、側面全体に対して均質にＵＶＣを照射することが困難であったため、低圧水銀ランプ２２の下端から１５ｍｍ〜１１５ｍｍの距離に収まるように、バイオリン２１を横向きに設置台２３上に設置した。なお、低圧水銀ランプ２２の下端からの距離が遠い側面は、音質上重要な部分ではないので、この距離のばらつきは、大きな問題とはならない。
バイオリン２１に対して、ＵＶＣ照射を３分間連続で行った後、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出し、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に７分間吹付けて冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、片方の側面につき合計１８分であった。同様の処理を残り片方についても行い、合計で３６分間ＵＶ照射処理を行った。
【００７０】
ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出した直後の、照射面の温度は、最も低圧水銀ランプ２２に近い部分で７５℃であり、最も遠い部分で５０℃以下であったが、いずれも、塗装膜の変質、顕著な流動等、有害な劣化は見られなかった。
【００７１】
上記ＵＶＣ処理を行ったバイオリン２１と、ＵＶＣ処理を行っていないこと以外は同じ方法で、特性の近い材料を用いて同時期に製作されたバイオリンを用いて、以下に示す方法により、音質の評価を行った。
音質の評価は、バイオリン開発担当のアマチュア演奏家および音楽大学の教員であるプロの演奏家によって、大ホールおよび小ホールでバイオリンを試奏し、楽器設計者、バイオリン製作作業者、材料研究者、バイオリン出荷検査者および演奏者本人からなる総計６〜１０名の評価者により行った。なお、これら演奏家および評価者には、演奏および評価前にこれらバイオリンの違いについての説明は、一切行わなかった。
【００７２】
その結果、評価者の全員が、ＵＶＣ処理の有無に基づく音の差を認識できた。すなわち、ＵＶＣ処理を行ったバイオリンは、「音が枯れている」、「製作後間もないものとは思えない」「遠くで聴いていてよく聞こえる」、「不必要なノイズが極めて少ない」、「音名による鳴りのばらつきが少なく、低音弦と高音弦のバランスが優れている」というもので、音楽的に優れているという評価を得た。
【００７３】
また、別途、アマチュアオーケストラ団員１０数名、複数名のプロ演奏家によって、同様に評価したところ、７０〜８０％の意見としてＵＶＣ処理を行ったバイオリンの方が、音質が良いとの評価を得た。
【００７４】
（実施例３）
実施例２で用いたものに近い特性のバイオリン３１を選んで、以下に示すようにＵＶＣ照射処理を行った。バイオリンの木質材料は、同種木材から得たものでも特性に差が出るため、本実施例では、特に木質材料の密度、弾性率およびＱ値が、実施例２で用いたバイオリンに近いものを選び、塗装方法および塗装膜の膜厚も実施例２で用いたものと同じとなるようにしたバイオリン３１を選択した。
そして、図２に示すＵＶＣ照射装置３０を用いて、表２に示す条件でバイオリン３１にＵＶＣを照射して、バイオリン３１の音質の変化を評価した。すなわち、ＵＶＣ照射装置３０内において低圧水銀ランプ２２を、バイオリン３１を取り囲むように六方面に設置した。（図２では、バイオリン３１の側面方向の低圧水銀ランプ２２については、図示を省略した。）この時、表面および裏面の低圧水銀ランプ２２からの距離は、実施例２と同じとし、側面の低圧水銀ランプ２２からの距離は、２５ｍｍ〜１２５ｍｍとした。
【００７５】
そして、バイオリン３１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを３分間連続で照射した後、バイオリン３１をＵＶＣ照射装置３０外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に１２分間吹付けて冷却するサイクルを、合計１０サイクルずつ行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計３０分であった。ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、６５〜６８℃であったが、塗装膜の変質、顕著な流動等、有害な劣化は見られなかった。
【００７６】
本実施例のバイオリン３１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００７７】
（実施例４）
実施例２および３で用いたものに近い特性のバイオリン４１に対して、図３に示すＵＶＣ照射装置４０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン４１の音色の変化を評価した。
本実施例においては、ＵＶＣ照射装置４０内に、設置台２３に代えて、高さ調節が可能な回転テーブル４３を設けて、該回転テーブル４３上にバイオリン４１を設置し、バイオリン４１がＵＶＣ照射装置４０内で回転できるようにした。そして、ＵＶＣの照射条件およびバイオリン４１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例２と同じとし、回転テーブル４３の回転速度を１２ｒｐｍとして、バイオリン４１に対してＵＶＣ照射処理を行った。これにより、バイオリン４１へのＵＶＣ照射をより均等に行うことができた。
なお、ＵＶＣ照射装置４０は、その内部でバイオリン４１が回転可能となるように、水平面の面積を、ＵＶＣ照射装置２０よりも大きくしてある。
【００７８】
ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、表面および裏面については最大で６４℃であり、側面については最大で７１℃であった。すなわち、実施例２における温度よりも低目となったが、これは、実施例２のようにバイオリン２１を固定した場合は、照射位置によって若干照射のばらつきが生じるためと、本実施例のようにバイオリン４１を回転させた場合は、空気による冷却効果が高まるためと考えられる。
【００７９】
本実施例のバイオリン４１を、実施例２および３のＵＶＣ処理バイオリンとともに、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２および３のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００８０】
（実施例５）
実施例２〜４で用いたものに近い特性のバイオリン５１に対して、図４に示すＵＶＣ照射装置５０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン５１の音質の変化を評価した。
ＵＶＣ照射装置５０には、バイオリン５１に対して常時圧縮空気を吹付けられるよう、ノズル５３が設けられており、該ノズル５３は、配管５２を介して、コンプレッサー５４と接続された圧縮空気タンク５５に連結されている。また、ＵＶＣ照射装置５０には、排気口２５を介して排気ポンプ２６が設けられている。
【００８１】
バイオリン５１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例２と同じである。そして、バイオリン５１の表面、裏面に対しては、圧縮空気を吹付けながらＵＶＣを１０分間連続で照射した後、バイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して、圧縮空気による強制冷却は行わず、５分間自然放置するサイクルを、合計３サイクルずつ行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計３０分であった。一方、側面に対しては、圧縮空気を吹付けながらＵＶＣを６分間連続で照射した後、バイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して、圧縮空気による強制冷却は行わず、４分間自然放置するサイクルを、３サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計１８分であった。
ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、いずれの面でもほとんど差がなく、最大で６１℃であった。
【００８２】
なお、本実施例では、ＵＶＣ照射後にバイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して自然冷却しているが、ＵＶＣ照射中の圧縮空気の吹付け量を調整して、照射表面の温度上昇を効果的に抑制できれば、このような取り出しは省略することができる。
【００８３】
本実施例のバイオリン５１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２〜４のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００８４】
（実施例６）
実施例２〜５で用いたものに近い特性のバイオリン６１に対して、図５に示すＵＶＣ照射装置６０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン６１の音質の変化を評価した。
ＵＶＣ照射装置６０は気密性を高めたもので、排気口６５を介して真空ポンプ６６が設けられており、該真空ポンプ６６の運転により、ＵＶＣ照射装置６０内を真空状態（圧力０．０２Ｍｐａ以下）にまで減圧可能となるようにされている。また、ＵＶＣ照射装置６０には、気圧回復バルブ６４が設けられており、該バルブ６４を開くことで、真空状態を解除できるようになっている。
【００８５】
バイオリン６１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例３と同じである。そして、５分間減圧した後、バイオリン６１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを２分間連続で照射した後、２分間で真空状態を解除して、バイオリン６１をＵＶＣ照射装置６０外に取り出した後、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に５分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとして、合計１０サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計２０分であった。
さらに、同様のＵＶＣ処理を、もう１０サイクル、２０サイクル、３０サイクルおよび４０サイクル繰返し、ＵＶＣ照射時間を、一つの面につき合計４０分、６０分、８０分および１００分として、その都度バイオリン６１の音質を評価して、それぞれ上記２０分の場合と結果を比較した。
【００８６】
本実施例のバイオリン６１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、ＵＶＣ処理を合計１０サイクル行ったものでは、実施例２〜５とほぼ同じ効果があることが確認された。一方、２０サイクル行った場合は、１０サイクルの場合に対して音響改善効果が見られず、むしろ、少し鳴りが抑制されて強い芯のある音が出難くなる傾向であった。すなわち、ＵＶＣ処理による音響改善効果には、限界があることが確認された。３０サイクルの場合は、２０サイクルの場合とほとんど同じ結果が得られたが、４０サイクルの場合は、明らかに鳴りが悪くなり、音色も耳障りなものへと変化してしまった。そして、５０サイクル行った場合では、音響的な特性がさらに悪化し、バイオリン６１にも、ひび割れや曇り等の外観の変化が顕著に現れ、塗装膜としての性能を維持できなくなってしまった。
【００８７】
本実施例のような真空雰囲気中においては、同じ照射装置および照射距離でも、常圧の空気雰囲気中よりもＵＶＣの照射効果が大きい傾向が見られた。これは、ＵＶＣ、特に１８４．９ｎｍのＵＶＣが、照射装置内の酸素により減衰されることがなくなることによる。また、該照射装置内における熱の伝播も抑制できるため、バイオリン６１の照射面の温度上昇抑制にも有効である。
【００８８】
また、本実施例の結果より、ＵＶＣの照射時間は６０分（ＵＶＣ処理３０サイクル）が限度であると判断された。同じＵＶＣ処理時間でも、照射雰囲気（空気雰囲気中、真空雰囲気中、窒素雰囲気中等）でＵＶＣ照射量が変わるため推測の域を出ないが、空気中での処理であれば、同じ照射距離であれば、本実施例の１．５倍の９０分の処理時間が実用的な照射限度であると類推された。
【００８９】
（実施例７）
実施例２〜６で用いたものに近い特性のバイオリン７１に対して、図６に示すＵＶＣ照射装置７０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン７１の音質の変化を評価した。
本実施例においては、実施例６で用いたＵＶＣ照射装置６０の気圧回復バルブ６４に、配管を介して窒素ガスボンベ７５を接続した形態の装置を用いて、ＵＶＣ照射を不活性ガスである窒素雰囲気中でおこなった。すなわち、気圧回復バルブ６４を閉じた状態で、ＵＶＣ照射装置７０内を真空ポンプ６６を用いて真空状態にした後、気圧回復バルブ６４を開放して、窒素ガスボンベ７５から窒素をＵＶＣ照射装置７０内へ導入し、バイオリン７１の低圧水銀ランプ２２からの距離を実施例３および６と同じにして、ＵＶＣ照射を行った。
【００９０】
この時のＵＶＣ照射サイクルは以下の通りである。すなわち、ＵＶＣ照射装置７０内を５分間減圧してから２分間かけて窒素置換を行い、バイオリン７１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを２．５分間連続で照射した後、バイオリン７１をＵＶＣ照射装置７０外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に３分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとして、合計１０サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計２５分であった。
本実施例においては、実施例６の真空雰囲気中よりは劣るが、常圧の空気雰囲気中よりもＵＶＣの照射効果が大きい傾向が見られた。また、真空雰囲気中よりも、照射表面の自然冷却効果が大きく、照射中の温度上昇は抑えられる傾向も見られた。
【００９１】
本実施例のバイオリン７１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２〜６とほぼ同じ効果が確認された。
【００９２】
【表２】
【００９３】
（実施例８）
実施例２〜７の結果より、ＵＶＣ処理の経済的かつ合理的な方法としては、例えば、（ｉ）常圧空気雰囲気中でのＵＶＣ全面同時照射、（ｉｉ）ＵＶＣ照射中の照射面への圧縮空気吹付けによる強制冷却、（ｉｉｉ）ＵＶＣ光源への最近接距離を表面および裏面を３０ｍｍ、側面を１５ｍｍとすること、（ｉｖ）ＵＶＣ照射時間１０分およびＵＶＣ照射装置外での強制冷却５分の計１５分のサイクルを３サイクル行うこと、を挙げることができる。
そこで、これらを組み合わせてＵＶＣ処理を行うことで、ＵＶＣ全照射時間を３０分とし、ＵＶＣ処理全作業時間を４５分としたところ、実施例２〜７の半分以下の時間で、これらと同等の効果を得ることができた。また、本実施例においては、ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、いずれの面でもほとんど差がなく、６０〜６５℃であり、温度上昇を低く抑えることができた。
【００９４】
（実施例９）
塗装を油性ワニス以外のもので行ったバイオリンを用いて、それ以外は実施例７と同じ条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。
すなわち、実施例２で用いたバイオリンを製作した時の材料と近い特性の材料を用いてバイオリンを製作し、塗装をアルキド樹脂（膜厚２０〜４０μｍ）、アルコールワニス（膜厚１０〜３５μｍ）、セルロースラッカー（膜厚５０〜８０μｍ）、ポリエステル樹脂塗料（膜厚７０〜９０μｍ）およびポリウレタン樹脂塗料（膜厚９０〜１１０μｍ）で行ったそれぞれのバイオリンについて、ＵＶＣ照射・非照射のものを用意し、評価を行った。ただし、これらのバイオリンはいずれも、塗装後３〜４ヶ月保存し、塗装膜の化学的安定と木材の含水率安定を図ってから、ＵＶＣ処理に供した。
【００９５】
上記１０台のバイオリンを前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、それぞれの塗装の違いで程度に差はあるものの、実施例７と同様、すなわち実施例２〜７と同様の音質改善効果が見られるとの評価結果を得た。特に、ポリウレタン樹脂塗料およびセルロースラッカーで顕著な効果が認められ、これらに続きポリエステル樹脂塗料でも大きな効果が認められた。
本実施例での塗装では、塗料の種類以外に膜厚も異なるため、前記音質改善効果の差がいずれによるものかは断定できないが、これらの結果より、本発明のＵＶＣ照射による音質の改善効果は、塗装膜の種別を問わず認められることが確認された。すなわち、ＵＶＣの塗装膜への作用は化学的な作用ではなく、分子鎖の切断等、物理的な作用であることを示唆するものである。これは、ＵＶＣ照射前に塗装膜がすでに硬化すなわち乾燥が終了していることからも明らかであると考えられる。
【００９６】
（実施例１０）
ＵＶＣ照射による音質の改善効果は、どの程度の照射時間で得られるのかを確認するため、実施例２〜７で用いたものに近い特性のバイオリンを用いて、ＵＶＣ照射のサイクルを細分化して徐々に進めること以外は、実施例３と同じ照射条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。なお、本実施例で用いた前記バイオリンは、油性ワニスで膜厚が実施例３で用いたものと同じとなるように塗装されたものである。また、比較対象として、実施例２で用いたＵＶＣ非照射のバイオリンおよび実施例３で用いたＵＶＣ照射のバイオリンもそれぞれ評価した。具体的手順は以下の通りである。
【００９７】
すなわち、ＵＶＣを３分間連続で照射した後、バイオリンをＵＶＣ照射装置外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に１２分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとし、２サイクルを連続して行って、２、４、６、８および１０サイクル終了ごとに、すなわち、ＵＶＣ照射合計時間６分、１２分、１８分、２４分および３０分ごとに、バイオリンの音質の変化を評価した。
【００９８】
その結果、２サイクル終了時には、音質の変化はほとんど認められず、４サイクル終了時には、効果としては不十分であるが音質の変化が認められた。そして、６サイクル終了時には、実施例３のＵＶＣ照射バイオリンとほぼ同等の音質であることが確認され、８サイクル終了時には、実施例３のＵＶＣ照射バイオリンとの優劣の判断ができない程度まで、音質が改善された。また、１０サイクル終了時の音質は、８サイクル終了時のものとほとんど変わらなかった。
よって、ＵＶＣ照射によって音質の改善効果を得るためには、最低１２分の照射時間が必要であることが確認された。
【００９９】
（比較例１）
実施例２で用いたものに近い特性のバイオリンを選んで、このバイオリンを、低圧水銀ランプ２２からの距離が実施例２の時よりもさらに５０ｍｍずつ遠くなるように設置したこと以外は、実施例２と同様にＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。すなわち、表面および裏面のＵＶＣ照射においては、表面あるいは裏面の最上部が、低圧水銀ランプ２２の下端より８０ｍｍの距離に位置し、バイオリンの板全体が、低圧水銀ランプ２２の下端より１００ｍｍ以内の距離に位置するように設置した。また、側面のＵＶＣ照射においては、低圧水銀ランプ２２の下端から６５ｍｍ〜１６５ｍｍの距離に収まるように設置した。
【０１００】
そして、実施例２で用いたＵＶＣ照射および非照射のバイオリンと、本比較例のバイオリン、合わせて３台のバイオリンを用いて評価を行った。ただし、実施例２で用いた２台のバイオリンについては、ＵＶＣ照射あるいは非照射のいずれかのものであることを公表し、本比較例のバイオリンについては、その素性を一切明かすことなく、その他の条件は実施例２と同じにして評価を行った。
その結果、評価者全員がＵＶＣ処理バイオリンを正しく認識し、本比較例のバイオリンについては、約２／３の評価者が、ＵＶＣ非処理のバイオリンであると評価し、約１／３の評価者はわからないと答えた。ただし、プロ演奏家は、本比較例のバイオリンを、ＵＶＣ処理したバイオリンの片鱗が感じられると評価した。
【０１０１】
上記評価結果と、ＵＶＣ中の１８４．９ｎｍ成分の急激な距離減衰特性とから、空気雰囲気中でのＵＶＣ処理の場合は、バイオリン表面および裏面を低圧水銀ランプ２２から５０ｍｍ以内の距離に設置することが、バイオリンの音色改善に重要であることが確認された。
【０１０２】
（比較例２）
実施例２のＵＶＣ照射装置のうち、低圧水銀ランプ２２を同様の形状の高圧水銀ランプに換えて紫外線処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。高圧水銀ランプのスペクトル分布を図１４に示す。これから明らかなように、本高圧水銀ランプから照射される光は、可視光を含み、ＵＶＣではなく、ＵＶＡ（３２０〜４００ｎｍ）およびＵＶＢ（２８０〜３２０ｎｍ）を主成分とする紫外線である。強度のピーク値をとるのは、３６５．０ｎｍであり、ＵＶＡ領域である。
【０１０３】
実施例９で用いた、ポリウレタン樹脂塗料を塗布したＵＶＣ非照射のバイオリンに対して、本照射装置により、ＵＶＣではなく前記組成の紫外線を照射したこと以外は、実施例２と同じ条件でバイオリンの照射処理を行った。
さらに、紫外線照射のサイクルを前記６サイクルからさらに増やして、合計で１２サイクル、３０サイクル、６０サイクルおよび１２０サイクル行って、評価を行った。
【０１０４】
その結果、実施例２と同じ６サイクル、１２サイクルおよび３０サイクルでは、音質の改善効果および変化は認められなかった。６０サイクルで実施例２と同様な傾向が認められたが、その程度としては不十分であった。１２０サイクルでは、実施例２に近い効果が認められたが、紫外線処理が長時間に渡ったため、塗装膜のひび割れあるいは白濁等の外観上の顕著な変化が発生した。
すなわち、照射する光の波長により、塗装膜に及ぼす効果が大きく異なり、本実施例のようなＵＶＡおよびＵＶＢによる塗装膜の処理では、ＵＶＣ同等の音質改善効果は得られないことが確認された。
【０１０５】
（比較例３）
図７に示すようなＵＶＡ照射装置１０を用いてＵＶＡ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれＵＶＡ照射装置１０の上面側から見た概略平面図および概略側面図であり、図中の寸法の単位はｍｍである。略直方体状のＵＶＡ照射装置１０は、その上面に換気口１２が設けられており、側面の一つは、扉１１で構成されている。
図７（ｃ）は、該装置１０の概略斜視図であり、該装置内の側面のうち、扉１１の壁面とこの扉１１と隣り合う壁面には、ＵＶＡ光源であるブラックライト１３が２本ずつ設けられ、扉１１と対向する壁面にはブラックライト１３が４本設けられている。これらブラックライト１３は、直管の蛍光灯と同様の形状をしており、直径３２．５ｍｍ、長さ５８０ｍｍである。本ブラックライト１３のスペクトル分布を図１５に示す。３５０ｎｍ付近に強度のピーク値をとる。
【０１０６】
また、該装置１０内には、バイオリンを支持して固定するための支持台１４が設置されており、該支持台１４の棒を、バイオリンのエンドピン穴に差し込んで、スクロールを上面とし、表面および裏面が、ブラックライトが４本設けられている壁面に向くように、バイオリンを設置できるようにされている。
【０１０７】
また、図７（ｄ）は、扉１１を開いた状態での該装置１０の概略断面図である。該装置１０内の上面には、換気口１２に対応する位置に換気ファン１５が設けられており、この換気ファン１５を運転することで、ＵＶＡ照射処理中でも該装置１０内に熱がこもることを避けることができる。本ブラックライト１３は、低圧水銀ランプ等と比較して発熱量がさほど多くはないので、したがって、長時間のＵＶＡ連続照射が可能となっている。
【０１０８】
実施例９で用いた、セルロースラッカーが塗布されたＵＶＣ非照射のバイオリンを、実施例４と同様の照射距離となるように、ＵＶＡ照射装置１０内に設置して、以下に示す手順で、ＵＶＡ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。
すなわち、ＵＶＡ照射を連続８時間行い、一夜静置後にさらに８時間照射して合計１６時間照射し、同様の一夜静置および８時間照射をさらに３回および４回繰り返して、合計４０時間および７２時間の照射を行って、それぞれ照射終了後に評価を行った。
【０１０９】
その結果、照射時間８時間および１６時間では、バイオリンの音質に変化は認められず、４０時間照射したものでかろうじて変化の兆候が認められた。しかし、実施例９と比べるとその変化は小さいものであった。７２時間照射したものでは、４０時間照射したものからほとんど変化が認められず、よって、ＵＶＡ照射の効果は４０〜５０時間で上限となることが確認された。
一方、７２時間照射したバイオリンを１ヶ月放置した後、再度評価を行ったところ、音質の変化が解消されていることが確認された。すなわち、ＵＶＡ照射による音質の変化は、塗装膜の流動性（塑性）を一時的に高めることによるもので、ＵＶＣによる塗装膜への物理的作用とは異なる作用であることが示唆された。
【０１１０】
以上の結果より、本発明によれば、エネルギーレベルの高い遠紫外線を極めて短時間照射することで、楽器表面の塗装膜の改質を行うことができ、短時間で、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得られることが確認された。
また、改質工程が短時間でかつ簡便であるため、コスト的にも優れた楽器を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の、遠紫外線照射を行った楽器用部材からなる楽器あるいは遠紫外線照射を行った楽器は、短時間で作製することができ、その音質は長期の経年変化を経た楽器と同等で優れたものである。また、その製作にあたっては、簡便な工程を必要とするだけである。したがって、コスト的に優れた高音質の楽器を幅広く提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施例２における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例３における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施例４における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施例５における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例６における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施例７における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図７】比較例３における近紫外線照射装置を示す概略図である。
【図８】塗装膜の静的な物理特性モデルを示す図である。
【図９】塗料の質量を加味した塗装膜の動特性モデルを示す図である。
【図１０】本発明の実施例１で用いた遠紫外線照射装置のランプハウスを示す概略断面である。
【図１１】空気雰囲気中および窒素ガス雰囲気中における各波長の遠紫外線の透過率を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例で用いた低圧水銀ランプの概略平面図である。
【図１３】本発明の実施例で用いた低圧水銀ランプのスペクトル分布を示すグラフである。
【図１４】比較例で用いた高圧水銀ランプのスペクトル分布を示すグラフである。
【図１５】比較例で用いたブラックライトのスペクトル分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１３】
２０・・・遠紫外線照射装置、２１・・・バイオリン、２２・・・低圧水銀ランプ、２３・・・設置台、２４・・・吸気口、２５・・・排気口、２６・・・排気ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽器用部材または楽器の塗装膜に遠紫外線を照射して得られる楽器用部材または楽器と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
楽器、特にバイオリン等の弦楽器は、理想的な使用および保存条件下で長い年月を経過したものの方が、製作時よりも音質が良いことが経験的に知られている。
例えば、楽器表面の塗装膜は、４０００Ｈｚを超える可聴信号としては高周波領域において、表面波振動という形で音質へ影響を及ぼすが、この表面波振動は、その振動振幅も小さくかつ過渡的な信号であるため、測定評価が困難である。しかし、経験的に、楽器の音は楽器表面の塗装膜の性質に依存して変化することが知られており、経年変化で音質が向上する理由の一つは、この塗装膜の経年変化にあると考えられる。
具体的には、楽器の音質を良好にする塗装膜の特性とは、損失が高く弾性が低いことであり、したがって、経年変化による音質向上は、塗装膜で損失が高くなることおよび／または弾性が低くなることでもたらされると考えられる。
【０００３】
そこで、経年変化でもたらされる前記のような塗装膜の特性を、短時間で実現することができれば、製作後間もない楽器でも音質の優れたものとすることができる。
経年変化を短時間で実現する方法としては、例えば、楽器をオゾン中に晒して酸化反応を起こさせる方法（特許文献１参照）、あるいは、楽器に紫外線を照射する方法（特許文献２）がある。
【特許文献１】特開平１０−１０５１５９号公報
【特許文献２】米国特許第１，８３６，０８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明は、有害なオゾンを用いるだけでなく、オゾン処理に２ヶ月〜６ヶ月という長時間を要するという問題点がある。また特許文献２に記載の発明は、紫外線の中でもエネルギーレベルの低い近紫外線による改質方法が開示されているのみで、音質向上効果も不十分であり、２４時間以上の照射時間を必要とするなどの問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、楽器用部材または楽器表面の塗装膜を短時間で改質することで、長期間の経年変化でもたらされる楽器の音質向上効果を短時間で得られる、楽器用部材または楽器の製造方法および該方法により得られる楽器用部材または楽器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、
請求項１に記載の発明は、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器用部材である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記紫外線が、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の楽器用部材である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、紫外線の照射が、真空雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、紫外線の照射が、不活性ガス雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の楽器用部材、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする楽器である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材の製造方法である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エネルギーレベルの高い遠紫外線を用いることで、３０分程度という極めて短時間の照射時間で、楽器用部材または楽器表面の塗装膜の改質を行うことができ、短時間で、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得ることができる。また、音質の改善だけでなく、塗装膜を透明にすることで美しい外観とすることができる。
また、改質工程が短時間でかつ簡便であるため、コスト的にも優れた楽器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳しく説明する。
紫外線は、その波長領域により３つのカテゴリーに分類される。すなわち、ＵＶＡ（近紫外線、３２０〜４００ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０〜３２０ｎｍ）およびＵＶＣ（遠紫外線、２８０ｎｍ以下）である。
これらのうち、本発明においては、少なくとも遠紫外線（以下、ＵＶＣと略記）の波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を用いる。この時、紫外線中のＵＶＣのエネルギー量は総エネルギー量の５０％以上であることが好ましい。
またＵＶＣは、例えば、低圧水銀ランプあるいはエキシマランプ等を光源として取り出すことができる。
【００１６】
本発明においては、楽器用木材料に塗装を施してなる楽器用部材の塗装膜にＵＶＣを照射して、これら部材から楽器を製作することで、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得ることができる。また、部材にＵＶＣを照射することなく、常法に従って製作された完成品の楽器に対して、その塗装膜にＵＶＣを照射することによっても、同様に優れた音質の楽器を得ることができる。ＵＶＣの照射による音質の改善は、特に、バイオリン、ビオラ、チェロおよびダブルベース等の擦弦楽器で有効である。
【００１７】
本発明において、ＵＶＣは、楽器用部材または楽器の塗装膜に照射するが、楽器の塗装膜に照射する場合は、少なくとも楽器を構成する響板の塗装膜すべてに照射することが好ましい。たとえば、バイオリンであれば、表面、裏面および側面の塗装膜すべてに照射することが好ましい。楽器用部材とは、楽器を構成する部材の最小単位、もしくはそれらを組み合わせたものも含む。
【００１８】
本発明においては、楽器用部材または楽器の塗装膜へのＵＶＣ照射は、空気雰囲気中で行うことができるが、有害なオゾンガスが発生するため、ＵＶＣ照射装置に排気ポンプを設け、該装置内の空気を屋外に排出するようにすることが好ましい。
また、照射効率を上げると同時にオゾンガスの発生を防止するために、ＵＶＣ照射は空気雰囲気中に代わり、不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましく、真空雰囲気中で行うことがより好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウムおよびアルゴン等を好ましいものとして挙げることができる。
また、いずれの雰囲気中でＵＶＣ照射を行う場合も、楽器用部材または楽器は、ＵＶＣ照射装置内において、回転テーブル等に載せて回転させながらＵＶＣを照射することによって、塗装膜へのＵＶＣ照射を均質に行うことができる。
【００１９】
本発明において、塗装膜とＵＶＣ光源との距離は、５０ｍｍ以内とすることが好ましい。ただし、バイオリンの側面のように、凹凸が大きいものの場合は、１２５ｍｍ以内とすることが好ましく、１１５ｍｍ以内とすることがより好ましい。ＵＶＣは、空気中の酸素により距離減衰しやすい波長領域であるため、塗装膜をＵＶＣ光源から遠くへ離さないことが重要であるが、上記距離であれば、空気雰囲気中においても十分な塗装膜改質効果を得ることができる。
【００２０】
本発明においては、ＵＶＣ光源の発熱あるいはＵＶＣによる発熱により、塗装膜の温度が上昇し、ひび割れ等の変質を起こすことを避けるため、ＵＶＣ照射中の塗装膜の温度は７５℃以下とすることが好ましい。このように塗装膜の温度を管理するためには、塗装膜へのＵＶＣの照射は、間欠的に行うことが好ましい。さらにこの時、ＵＶＣ照射を行わない時間帯には、楽器用部材または楽器を、ＵＶＣ光源から遠ざけ、圧縮空気を照射面に吹付けて塗装膜を強制冷却することがより好ましい。さらに、ＵＶＣ照射装置に圧縮空気噴射ノズルおよび吸引ポンプを設けて、該ポンプでＵＶＣ照射装置内の空気を排出しながら、該ノズルで塗装膜へ圧縮空気を吹付けて、ＵＶＣを照射することが特に好ましい。
【００２１】
本発明において、塗装膜へのＵＶＣ照射時間は、合計で１８分以上であることが好ましく、２４分以上であることがより好ましい。
【００２２】
本発明において、ＵＶＣを照射する塗装膜としては、楽器全般に用いられるものであれば特に制限されないが、例えば、油性ワニス、ポリエステル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、アルキド樹脂塗料、アミノ・アルキド樹脂塗料、ウレタン変性アルキド樹脂塗料、セルロースラッカー塗料およびアルコールワニスからなる塗装膜であることが好ましい。
また、塗装膜の膜厚は、種類により異なるが、１０〜１１０μｍであることが好ましい。
【００２３】
本発明で用いる楽器用部材または楽器の材料としては、一般的に楽器製造に用いられる木材であれば特に限定されず、例えば、スプルース、メープル、シデ等のほか、これらの天然木をツキ板とした合板等の木質系材料等を挙げることができる。
【００２４】
本発明で得られたＵＶＣ照射処理済みの楽器用部材を用いて、常法に従って、楽器を製作することができる。
ここで言う楽器用部材としては、例えば、バイオリン、ビオラ、チェロ、ダブルベース等の擦弦楽器の響板や部材、アコースティクギター、エレキギター、ハープ、琴、大正琴、チェンバロ等の撥弦楽器の響板や部材、ピアノ等の打弦楽器の響板や部材、打楽器ではマリンバやシロホン等の音板、ドラムや和太鼓等の胴部、部材、ウッドブロックや拍子木等の本体、管楽器では木管楽器の本体や部材等、その他ではパイプオルガンの木製パイプ等、その表面に塗装を施してなる、楽器を構成するすべての木製部品のことを指す。また楽器とは、前記各部材を用いて製作される各楽器のことを指す。
【００２５】
以下、本発明の塗装膜の改質による楽器の音響改善について、その作用機序を具体的に説明する。なお、ここで説明する手法は、「古膜化」と呼ぶべき方法論であり、実際に古い弦楽器等の塗装膜が、音響的に優れた聴感的な性能を発揮することに鑑みて発明されたものである。
【００２６】
図８は、塗装膜の静的な物理特性モデル（レオロジーモデル、粘弾性モデル）を示すものである。
左に示すものは、塗料そのものあるいは塗り上がった塗料が乾燥していない塗膜の状態である。これは粘性損失係数Ｃ０を持つのみで、固体的な弾性特性を持っておらず、したがって、形状保持能力は全くない。これが乾燥すると、中央に示すように、弾性係数ｋ１を発生し、Ｃ０はＣ１に減少して、硬くなって形状が安定し、塗膜として機能するようになる。ただし、この弾性は、振動振幅を低減する原因となり、楽器の鳴りを悪くしてしまう。
この状態で、本発明にしたがいＵＶＣを照射すると、右に示すように、乾性損失係数ｆ２が生じる。これは、弾性的特性ｋ１をミクロに破壊することにより進行するので、ｋ１＞ｋ２という結果が得られる。すなわち、塗装膜が乾燥しているにもかかわらず、楽器の鳴りが悪くなることを軽減できる。また、ｆ２は損失要素であるが、粘性損失要素Ｃｎより音色的には良好な乾性損失で、楽器のイメージとしては、文字通り「音の乾き」に繋がる特性である。
【００２７】
このような塗膜の静的な特性を音響特性と繋げるために、以下に、本モデルにおける振動特性モデルについて説明する。
図９は、前記静特性モデルに塗料の質量を加味した動特性モデルを示すものであり、左が通常の乾燥後の塗装膜を、右がＵＶＣ照射後の塗装膜をそれぞれ示す。
ここでＰは、系に対する加振力であり、例えば、弦楽器において弦から伝わる振動の力のことである。また、塗料の質量ｍ１およびｍ２は、ＵＶＣ照射前後でほぼ不変と考えて良いので、ｍ１≒ｍ２である。なお、本モデルにおいては、塗装膜乾燥前の液体的な状態を取り扱うことはできない。
【００２８】
図９の左に示す粘弾性モデル（フォークトモデル）の方程式は、
【００２９】
【数１】
【００３０】
であり、この解は、
【００３１】
【数２】
【００３２】
である。ここで、ωｎは本振動系の共振周波数、ｃｃは臨界減衰係数（臨界損失係数）であり、
【００３３】
【数３】
【００３４】
の関係がある。系の当該加振力Ｐ０による静的たわみは、
【００３５】
【数４】
【００３６】
である。これで振幅を正規化すると、
【００３７】
【数５】
【００３８】
となる。ここで、最大振幅が得られるのは、（２）’式の分母が最小になる時なので、この分母をω／ωｎで微分したものがゼロになることによりその条件は決まり、
【００３９】
【数６】
【００４０】
である。ゆえに、
【００４１】
【数７】
【００４２】
となり、通常ｃ／ｃｃは１より十分小さいので、（ｃ／ｃｃ）２を省略して、
【００４３】
【数８】
【００４４】
と、Ｑ値が定義されている。このＱは、
【００４５】
【数９】
【００４６】
の関係があり、Ｑが大きいほど系の振動減衰能は低い。（３）式の関係から、
【００４７】
【数１０】
【００４８】
とも記述できる。
【００４９】
前記のように、塗装膜の乾燥工程で、ｃは減少してｋが発生および増大してくる。この過程で、溶剤の蒸発等でｍはある程度減少していく。このことを（２）’’’’式で検討してみると、塗装膜が乾燥するほどＱは増大して行き、塗装膜の音響的目的の振動減衰能は減少し、共振の周波数特性は平坦ではなくなり、凹凸になって行き好ましくない。
しかし。この乾燥した塗装膜にＵＶＣを照射すると、本振動系は、ｋ１がｋ２とｆ２に変化する（ｋ１＞ｋ２）ことにより、図９の右に示すものに変化する。この右の状態の振動方程式は、
【００５０】
【数１１】
【００５１】
となるが、この時の損失係数は、等価損失係数ｃｅｑとして近似的に、
【００５２】
【数１２】
【００５３】
と表すことができ、これを用いてフォークトモデル方程式（１）で、ｃと置き換えて近似的に現象が扱えるようになる。
【００５４】
ＵＶＣでの処理により、ｋが減少する中で、（８）式からは損失が増大することが判る。このことにより、塗装膜が乾燥するにもかかわらずＱの増大は抑えられ、塗装膜の本来の音響的効果である減衰能と共振のブロードさは維持される。また、ｋが小さめであるということは、（４）式より、同じ加振力Ｐ０に対するｘｓｔは大きく、（２）’’’式とあわせて考えると同じＱの場合、すなわち、共振特性が周波数的に同程度にブロードな場合に、より大きな振動振幅が得られる、すなわち、楽器音響的によく鳴るということが判る。自然楽器においては、発音のエネルギー源は人間の力によるので、同じ音色的な特性であれば、同じ入力に対してより大きな出力（音響放射）が得られることは、その楽器の性能として大変重要なことである。
以上のように、ＵＶＣ照射による塗装膜の「ミクロな破壊」により、塗装膜の乾燥で発生増大したｋを抑制し、減少したＣをｆで補うこと、すなわち、ｋのある程度の部分をｆに変換することにより、乾燥しているにもかかわらず音響的に良好な塗装膜が得られる訳である。
【実施例】
【００５５】
以下に具体的実施例を挙げて、本発明についてさらに詳細に説明する。具体的には、完成品のバイオリンに対して、その塗装膜を改質した例について説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
ＵＶＣ照射装置として、エキシマランプを備えた市販の装置（エキシマＵＶ／Ｏ３洗浄装置）を用いて、バイオリンにＵＶＣを照射し、バイオリンの音質の変化を評価した。該ＵＶＣ照射装置の概要を表１に示す。
エキシマランプは、波長１７２ｎｍおよび２２２ｎｍにスペクトルを有する、すなわち、強度が最高ピーク値となるものをそれぞれ６本ずつ用い、これらを該装置内の図１０に示すランプハウス８０に、金属ブロック８１を介して固定した。ＵＶＣ領域のエネルギー量は、紫外線総エネルギー量の８０％以上である。金属ブロック８１は、冷却水流路８２を備えており、これらエキシマランプ８３は、前記金属ブロック８１を介して、冷却水により冷却されるようになっている。
【００５６】
また、ランプハウス８０には、エキシマランプ８３間に山形ミラー８５が設けられており、ＵＶＣを効率よく取り出すとともに、窓面の放射照度分布を均一にできるようにされている。さらに、エキシマランプ８３の前面には、合成石英窓ガラス８４が設けられており、ランプの放熱を照射対象物へ伝えず、しかも、効率よくＵＶＣを照射できるようにされている。そして、エキシマランプ８３、金属ブロック８１および山形ミラー８５が納められている金属容器内は、窒素ガスで満たされており、窒素ガスは１７２ｎｍの光を吸収しないので、ＵＶＣを効率よく取り出すことができるとともに、ランプ電極および山形ミラー８５の酸化を防止している。
【００５７】
【表１】
【００５８】
一方、図１１は、空気雰囲気中および窒素ガス雰囲気中における各波長の遠紫外線の透過率を示すものである。これから明らかなように、１７２ｎｍの遠紫外線は、空気中の酸素に吸収されてしまうため、この波長の遠紫外線を用いるためには、ＵＶＣ照射を行う環境を真空状態にするか、あるいは空気を窒素で置換することが必要となる。そこで本実施例においては、前記照射装置内の空気を窒素ガスで置換した。
【００５９】
本実施例においては、同一製造ロットの中から音が非常に近いバイオリンを２台選別して用いた。いずれもウレタン変性アルキド樹脂塗料でスプレーおよび刷毛塗り塗布された後、その表面をポリッシュして仕上げたものである。塗装膜の膜厚は、いずれも表面、裏面および側面で２０〜５０μｍであり、製造仕様に適合していて、両者に有意な差は見られなかった。本実施例は、この２台のバイオリン製作終了後、３ヶ月の時点で行ったが、いずれも塗装が十分乾燥していることを確認してから行った。
【００６０】
本実施例の具体的手順は、以下の通りである。すなわち、ＵＶＣ照射装置内に台を設置して、この台の上に、ＵＶＣ照射装置内の合成石英窓ガラス８４からの距離が１００ｍｍとなるようにバイオリンを載せた。そして、５分間連続でバイオリンにＵＶＣを照射してから、このバイオリンを装置外に取り出し、コンプレッサーを用いてバイオリンの照射表面に圧縮空気を吹付けて１０分間強制冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計３０分であった。
また、ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置外に取り出した直後の、照射面の温度は、５５〜７０℃であった
【００６１】
ＵＶＣ照射および非照射のバイオリンを用いて、バイオリン研究開発者であるアマチュア演奏家に試奏してもらい、この演奏家を含む開発担当者数名で評価した結果、ＵＶＣを照射したバイオリンは、「鳴りが大きく音がダイナミックになった」、「音の通りが非常に良くなった」、「音が耳障りでなく非常に聴き取り易くなった」、「楽器の価値が２〜３グレード位良くなった（価格にして２〜４倍のバイオリンの音に近くなった）」、「音が暖かくなった」等、明らかな音質の改善効果が認められた。
【００６２】
本実施例で用いたバイオリンは、塗装膜が十分乾燥していることが確認されているため、以上のように、ＵＶＣ照射で音質が変化したことは、ＵＶＣの作用が塗装の乾燥を促進する化学的なものではなく、塗装膜を物理的に変化させていることを示唆するものであった。
【００６３】
以下の実施例は、実施例１で用いたウレタン変性アルキド樹脂塗料ではなく他の塗料を用いて、ＵＶＣ照射装置も実用的なものを用いて、ＵＶＣ照射と音質改善効果との関係を確認したものである。
（実施例２）
図１に示すＵＶＣ照射装置を用いて、表２に示す条件でバイオリンにＵＶＣを照射して、バイオリンの音質の変化を評価した。
図１（ａ）は該照射装置の概略断面図であり、符号２０は、ＵＶＣ照射装置本体であって略直方体状の形状をしたものである。その内部の上面にはＵＶＣ光源として、低圧水銀ランプ２２が設けられている。また、ＵＶＣ照射装置２０の内部の底面には、ＵＶＣ照射対象物を設置するための設置台２３が設けられており、本実施例においては、バイオリン２１が設置されている。
一方、ＵＶＣ照射装置２０の側面には、排気口２５を介して排気ポンプ２６が設けられ、対向する側面には、吸気口２４が設けられており、ＵＶＣ照射によって発生する有害なオゾンを、常時ＵＶＣ照射装置２０外に排気するとともに、ＵＶＣ照射装置２０内に空気を吸気できるようにされている。なお、図１（ｂ）は、該装置を上面側から見た概略平面図である。
【００６４】
図１２は、本実施例で用いた低圧水銀ランプ２２の概略平面図であり、本図中の寸法の単位は、ｍｍである。
また、図１３は、低圧水銀ランプ２２のスペクトル分布を示すグラフである。主要スペクトルは、２５３．７ｎｍおよび１８４．９ｎｍとなっている。最高ピーク値は２５３．７ｎｍである。特にエネルギーレベルの高い１８４．９ｎｍのＵＶＣにより、有機化合物の主鎖および側鎖を切断できることが知られている。
なお、本発明で用いるＵＶＣ光源は、ＵＶＣ波長領域を主要スペクトルとするものであれば、ここに示すものに限定されない。ＵＶＣ領域におけるエネルギー量は、総エネルギー量の５０％以上である。これは以下の実施例においても同様である。
【００６５】
本実施例で用いたバイオリン２１は、その表面に伝統的な油性ワニスを刷毛塗りで塗布し、その塗装の膜厚が２０〜４０μmとなっているもので、塗装完了後１ヶ月経過したものである。これを用いて以下に示す手順により、評価を行った。
【００６６】
◎表面（響板）のＵＶＣ処理
すなわち、バイオリン２１を、その表面（響板）最上部が低圧水銀ランプ２２の下端より３０ｍｍの距離に位置するように、設置治具（図示略）で高さを調整して設置台２３上に設置した。この時、バイオリン２１の板全体は、低圧水銀ランプ２２の下端より５０ｍｍ以内の距離に収まった。なお、バイオリン２１は、塗装が施されていない指板を取り外した状態にして用いた。これは、以降の実施例においても同様である。なお、指板を取り外さない場合は、指板をアルミフォイル等の紫外線遮断薄片で覆うと良い。
次に、排気ポンプ２６を稼働させ、バイオリン２１に対して、低圧水銀ランプ２２よりＵＶＣを５分間連続で照射し、続いて、バイオリン２１をＵＶＣ照射装置２０外に取り出し、コンプレッサー（図示略）を用いて圧縮空気を照射面に１０分間吹付けて冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計３０分であった。
【００６７】
ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出した直後の、照射面の温度は、５５〜６５℃であったが、圧縮空気の吹付けにより、ほぼ室温（２５℃）まで低下していることが確認された。したがって、本処理を、冷房装置を備えた室内等で室温を下げて行えば、冷却時間をさらに短縮することができ、総合処理時間を短縮することができる。
【００６８】
◎裏面のＵＶＣ処理
表面と同様に、ＵＶＣをバイオリン２１の裏面に合計３０分間照射した。ＵＶＣ照射後の照射面の温度は、前記同様５５〜６５℃であった。
【００６９】
◎側面のＵＶＣ処理
バイオリン２１の側面は凹凸が大きく、側面全体に対して均質にＵＶＣを照射することが困難であったため、低圧水銀ランプ２２の下端から１５ｍｍ〜１１５ｍｍの距離に収まるように、バイオリン２１を横向きに設置台２３上に設置した。なお、低圧水銀ランプ２２の下端からの距離が遠い側面は、音質上重要な部分ではないので、この距離のばらつきは、大きな問題とはならない。
バイオリン２１に対して、ＵＶＣ照射を３分間連続で行った後、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出し、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に７分間吹付けて冷却した。この操作を１サイクルとして、合計６サイクルのＵＶＣ照射処理を行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、片方の側面につき合計１８分であった。同様の処理を残り片方についても行い、合計で３６分間ＵＶ照射処理を行った。
【００７０】
ＵＶＣを照射して、ＵＶＣ照射装置２０外に取り出した直後の、照射面の温度は、最も低圧水銀ランプ２２に近い部分で７５℃であり、最も遠い部分で５０℃以下であったが、いずれも、塗装膜の変質、顕著な流動等、有害な劣化は見られなかった。
【００７１】
上記ＵＶＣ処理を行ったバイオリン２１と、ＵＶＣ処理を行っていないこと以外は同じ方法で、特性の近い材料を用いて同時期に製作されたバイオリンを用いて、以下に示す方法により、音質の評価を行った。
音質の評価は、バイオリン開発担当のアマチュア演奏家および音楽大学の教員であるプロの演奏家によって、大ホールおよび小ホールでバイオリンを試奏し、楽器設計者、バイオリン製作作業者、材料研究者、バイオリン出荷検査者および演奏者本人からなる総計６〜１０名の評価者により行った。なお、これら演奏家および評価者には、演奏および評価前にこれらバイオリンの違いについての説明は、一切行わなかった。
【００７２】
その結果、評価者の全員が、ＵＶＣ処理の有無に基づく音の差を認識できた。すなわち、ＵＶＣ処理を行ったバイオリンは、「音が枯れている」、「製作後間もないものとは思えない」「遠くで聴いていてよく聞こえる」、「不必要なノイズが極めて少ない」、「音名による鳴りのばらつきが少なく、低音弦と高音弦のバランスが優れている」というもので、音楽的に優れているという評価を得た。
【００７３】
また、別途、アマチュアオーケストラ団員１０数名、複数名のプロ演奏家によって、同様に評価したところ、７０〜８０％の意見としてＵＶＣ処理を行ったバイオリンの方が、音質が良いとの評価を得た。
【００７４】
（実施例３）
実施例２で用いたものに近い特性のバイオリン３１を選んで、以下に示すようにＵＶＣ照射処理を行った。バイオリンの木質材料は、同種木材から得たものでも特性に差が出るため、本実施例では、特に木質材料の密度、弾性率およびＱ値が、実施例２で用いたバイオリンに近いものを選び、塗装方法および塗装膜の膜厚も実施例２で用いたものと同じとなるようにしたバイオリン３１を選択した。
そして、図２に示すＵＶＣ照射装置３０を用いて、表２に示す条件でバイオリン３１にＵＶＣを照射して、バイオリン３１の音質の変化を評価した。すなわち、ＵＶＣ照射装置３０内において低圧水銀ランプ２２を、バイオリン３１を取り囲むように六方面に設置した。（図２では、バイオリン３１の側面方向の低圧水銀ランプ２２については、図示を省略した。）この時、表面および裏面の低圧水銀ランプ２２からの距離は、実施例２と同じとし、側面の低圧水銀ランプ２２からの距離は、２５ｍｍ〜１２５ｍｍとした。
【００７５】
そして、バイオリン３１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを３分間連続で照射した後、バイオリン３１をＵＶＣ照射装置３０外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に１２分間吹付けて冷却するサイクルを、合計１０サイクルずつ行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計３０分であった。ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、６５〜６８℃であったが、塗装膜の変質、顕著な流動等、有害な劣化は見られなかった。
【００７６】
本実施例のバイオリン３１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００７７】
（実施例４）
実施例２および３で用いたものに近い特性のバイオリン４１に対して、図３に示すＵＶＣ照射装置４０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン４１の音色の変化を評価した。
本実施例においては、ＵＶＣ照射装置４０内に、設置台２３に代えて、高さ調節が可能な回転テーブル４３を設けて、該回転テーブル４３上にバイオリン４１を設置し、バイオリン４１がＵＶＣ照射装置４０内で回転できるようにした。そして、ＵＶＣの照射条件およびバイオリン４１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例２と同じとし、回転テーブル４３の回転速度を１２ｒｐｍとして、バイオリン４１に対してＵＶＣ照射処理を行った。これにより、バイオリン４１へのＵＶＣ照射をより均等に行うことができた。
なお、ＵＶＣ照射装置４０は、その内部でバイオリン４１が回転可能となるように、水平面の面積を、ＵＶＣ照射装置２０よりも大きくしてある。
【００７８】
ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、表面および裏面については最大で６４℃であり、側面については最大で７１℃であった。すなわち、実施例２における温度よりも低目となったが、これは、実施例２のようにバイオリン２１を固定した場合は、照射位置によって若干照射のばらつきが生じるためと、本実施例のようにバイオリン４１を回転させた場合は、空気による冷却効果が高まるためと考えられる。
【００７９】
本実施例のバイオリン４１を、実施例２および３のＵＶＣ処理バイオリンとともに、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２および３のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００８０】
（実施例５）
実施例２〜４で用いたものに近い特性のバイオリン５１に対して、図４に示すＵＶＣ照射装置５０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン５１の音質の変化を評価した。
ＵＶＣ照射装置５０には、バイオリン５１に対して常時圧縮空気を吹付けられるよう、ノズル５３が設けられており、該ノズル５３は、配管５２を介して、コンプレッサー５４と接続された圧縮空気タンク５５に連結されている。また、ＵＶＣ照射装置５０には、排気口２５を介して排気ポンプ２６が設けられている。
【００８１】
バイオリン５１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例２と同じである。そして、バイオリン５１の表面、裏面に対しては、圧縮空気を吹付けながらＵＶＣを１０分間連続で照射した後、バイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して、圧縮空気による強制冷却は行わず、５分間自然放置するサイクルを、合計３サイクルずつ行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計３０分であった。一方、側面に対しては、圧縮空気を吹付けながらＵＶＣを６分間連続で照射した後、バイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して、圧縮空気による強制冷却は行わず、４分間自然放置するサイクルを、３サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、合計１８分であった。
ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、いずれの面でもほとんど差がなく、最大で６１℃であった。
【００８２】
なお、本実施例では、ＵＶＣ照射後にバイオリン５１をＵＶＣ照射装置５０外に取り出して自然冷却しているが、ＵＶＣ照射中の圧縮空気の吹付け量を調整して、照射表面の温度上昇を効果的に抑制できれば、このような取り出しは省略することができる。
【００８３】
本実施例のバイオリン５１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２〜４のＵＶＣ処理バイオリンとほぼ同等の音質であるとの評価を得た。
【００８４】
（実施例６）
実施例２〜５で用いたものに近い特性のバイオリン６１に対して、図５に示すＵＶＣ照射装置６０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン６１の音質の変化を評価した。
ＵＶＣ照射装置６０は気密性を高めたもので、排気口６５を介して真空ポンプ６６が設けられており、該真空ポンプ６６の運転により、ＵＶＣ照射装置６０内を真空状態（圧力０．０２Ｍｐａ以下）にまで減圧可能となるようにされている。また、ＵＶＣ照射装置６０には、気圧回復バルブ６４が設けられており、該バルブ６４を開くことで、真空状態を解除できるようになっている。
【００８５】
バイオリン６１の低圧水銀ランプ２２からの距離は、いずれも実施例３と同じである。そして、５分間減圧した後、バイオリン６１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを２分間連続で照射した後、２分間で真空状態を解除して、バイオリン６１をＵＶＣ照射装置６０外に取り出した後、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に５分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとして、合計１０サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計２０分であった。
さらに、同様のＵＶＣ処理を、もう１０サイクル、２０サイクル、３０サイクルおよび４０サイクル繰返し、ＵＶＣ照射時間を、一つの面につき合計４０分、６０分、８０分および１００分として、その都度バイオリン６１の音質を評価して、それぞれ上記２０分の場合と結果を比較した。
【００８６】
本実施例のバイオリン６１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、ＵＶＣ処理を合計１０サイクル行ったものでは、実施例２〜５とほぼ同じ効果があることが確認された。一方、２０サイクル行った場合は、１０サイクルの場合に対して音響改善効果が見られず、むしろ、少し鳴りが抑制されて強い芯のある音が出難くなる傾向であった。すなわち、ＵＶＣ処理による音響改善効果には、限界があることが確認された。３０サイクルの場合は、２０サイクルの場合とほとんど同じ結果が得られたが、４０サイクルの場合は、明らかに鳴りが悪くなり、音色も耳障りなものへと変化してしまった。そして、５０サイクル行った場合では、音響的な特性がさらに悪化し、バイオリン６１にも、ひび割れや曇り等の外観の変化が顕著に現れ、塗装膜としての性能を維持できなくなってしまった。
【００８７】
本実施例のような真空雰囲気中においては、同じ照射装置および照射距離でも、常圧の空気雰囲気中よりもＵＶＣの照射効果が大きい傾向が見られた。これは、ＵＶＣ、特に１８４．９ｎｍのＵＶＣが、照射装置内の酸素により減衰されることがなくなることによる。また、該照射装置内における熱の伝播も抑制できるため、バイオリン６１の照射面の温度上昇抑制にも有効である。
【００８８】
また、本実施例の結果より、ＵＶＣの照射時間は６０分（ＵＶＣ処理３０サイクル）が限度であると判断された。同じＵＶＣ処理時間でも、照射雰囲気（空気雰囲気中、真空雰囲気中、窒素雰囲気中等）でＵＶＣ照射量が変わるため推測の域を出ないが、空気中での処理であれば、同じ照射距離であれば、本実施例の１．５倍の９０分の処理時間が実用的な照射限度であると類推された。
【００８９】
（実施例７）
実施例２〜６で用いたものに近い特性のバイオリン７１に対して、図６に示すＵＶＣ照射装置７０を用いて、表２に示す条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリン７１の音質の変化を評価した。
本実施例においては、実施例６で用いたＵＶＣ照射装置６０の気圧回復バルブ６４に、配管を介して窒素ガスボンベ７５を接続した形態の装置を用いて、ＵＶＣ照射を不活性ガスである窒素雰囲気中でおこなった。すなわち、気圧回復バルブ６４を閉じた状態で、ＵＶＣ照射装置７０内を真空ポンプ６６を用いて真空状態にした後、気圧回復バルブ６４を開放して、窒素ガスボンベ７５から窒素をＵＶＣ照射装置７０内へ導入し、バイオリン７１の低圧水銀ランプ２２からの距離を実施例３および６と同じにして、ＵＶＣ照射を行った。
【００９０】
この時のＵＶＣ照射サイクルは以下の通りである。すなわち、ＵＶＣ照射装置７０内を５分間減圧してから２分間かけて窒素置換を行い、バイオリン７１の表面、裏面および側面のいずれに対しても、ＵＶＣを２．５分間連続で照射した後、バイオリン７１をＵＶＣ照射装置７０外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に３分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとして、合計１０サイクル行った。すなわち、ＵＶＣ照射時間は、一つの面につき合計２５分であった。
本実施例においては、実施例６の真空雰囲気中よりは劣るが、常圧の空気雰囲気中よりもＵＶＣの照射効果が大きい傾向が見られた。また、真空雰囲気中よりも、照射表面の自然冷却効果が大きく、照射中の温度上昇は抑えられる傾向も見られた。
【００９１】
本実施例のバイオリン７１を、前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、実施例２〜６とほぼ同じ効果が確認された。
【００９２】
【表２】
【００９３】
（実施例８）
実施例２〜７の結果より、ＵＶＣ処理の経済的かつ合理的な方法としては、例えば、（ｉ）常圧空気雰囲気中でのＵＶＣ全面同時照射、（ｉｉ）ＵＶＣ照射中の照射面への圧縮空気吹付けによる強制冷却、（ｉｉｉ）ＵＶＣ光源への最近接距離を表面および裏面を３０ｍｍ、側面を１５ｍｍとすること、（ｉｖ）ＵＶＣ照射時間１０分およびＵＶＣ照射装置外での強制冷却５分の計１５分のサイクルを３サイクル行うこと、を挙げることができる。
そこで、これらを組み合わせてＵＶＣ処理を行うことで、ＵＶＣ全照射時間を３０分とし、ＵＶＣ処理全作業時間を４５分としたところ、実施例２〜７の半分以下の時間で、これらと同等の効果を得ることができた。また、本実施例においては、ＵＶＣ照射直後における照射面の温度は、いずれの面でもほとんど差がなく、６０〜６５℃であり、温度上昇を低く抑えることができた。
【００９４】
（実施例９）
塗装を油性ワニス以外のもので行ったバイオリンを用いて、それ以外は実施例７と同じ条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。
すなわち、実施例２で用いたバイオリンを製作した時の材料と近い特性の材料を用いてバイオリンを製作し、塗装をアルキド樹脂（膜厚２０〜４０μｍ）、アルコールワニス（膜厚１０〜３５μｍ）、セルロースラッカー（膜厚５０〜８０μｍ）、ポリエステル樹脂塗料（膜厚７０〜９０μｍ）およびポリウレタン樹脂塗料（膜厚９０〜１１０μｍ）で行ったそれぞれのバイオリンについて、ＵＶＣ照射・非照射のものを用意し、評価を行った。ただし、これらのバイオリンはいずれも、塗装後３〜４ヶ月保存し、塗装膜の化学的安定と木材の含水率安定を図ってから、ＵＶＣ処理に供した。
【００９５】
上記１０台のバイオリンを前記プロ演奏家に試奏してもらったところ、それぞれの塗装の違いで程度に差はあるものの、実施例７と同様、すなわち実施例２〜７と同様の音質改善効果が見られるとの評価結果を得た。特に、ポリウレタン樹脂塗料およびセルロースラッカーで顕著な効果が認められ、これらに続きポリエステル樹脂塗料でも大きな効果が認められた。
本実施例での塗装では、塗料の種類以外に膜厚も異なるため、前記音質改善効果の差がいずれによるものかは断定できないが、これらの結果より、本発明のＵＶＣ照射による音質の改善効果は、塗装膜の種別を問わず認められることが確認された。すなわち、ＵＶＣの塗装膜への作用は化学的な作用ではなく、分子鎖の切断等、物理的な作用であることを示唆するものである。これは、ＵＶＣ照射前に塗装膜がすでに硬化すなわち乾燥が終了していることからも明らかであると考えられる。
【００９６】
（実施例１０）
ＵＶＣ照射による音質の改善効果は、どの程度の照射時間で得られるのかを確認するため、実施例２〜７で用いたものに近い特性のバイオリンを用いて、ＵＶＣ照射のサイクルを細分化して徐々に進めること以外は、実施例３と同じ照射条件でＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。なお、本実施例で用いた前記バイオリンは、油性ワニスで膜厚が実施例３で用いたものと同じとなるように塗装されたものである。また、比較対象として、実施例２で用いたＵＶＣ非照射のバイオリンおよび実施例３で用いたＵＶＣ照射のバイオリンもそれぞれ評価した。具体的手順は以下の通りである。
【００９７】
すなわち、ＵＶＣを３分間連続で照射した後、バイオリンをＵＶＣ照射装置外に取り出して、コンプレッサーを用いて圧縮空気を照射面に１２分間吹付けて冷却するサイクルを１サイクルとし、２サイクルを連続して行って、２、４、６、８および１０サイクル終了ごとに、すなわち、ＵＶＣ照射合計時間６分、１２分、１８分、２４分および３０分ごとに、バイオリンの音質の変化を評価した。
【００９８】
その結果、２サイクル終了時には、音質の変化はほとんど認められず、４サイクル終了時には、効果としては不十分であるが音質の変化が認められた。そして、６サイクル終了時には、実施例３のＵＶＣ照射バイオリンとほぼ同等の音質であることが確認され、８サイクル終了時には、実施例３のＵＶＣ照射バイオリンとの優劣の判断ができない程度まで、音質が改善された。また、１０サイクル終了時の音質は、８サイクル終了時のものとほとんど変わらなかった。
よって、ＵＶＣ照射によって音質の改善効果を得るためには、最低１２分の照射時間が必要であることが確認された。
【００９９】
（比較例１）
実施例２で用いたものに近い特性のバイオリンを選んで、このバイオリンを、低圧水銀ランプ２２からの距離が実施例２の時よりもさらに５０ｍｍずつ遠くなるように設置したこと以外は、実施例２と同様にＵＶＣ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。すなわち、表面および裏面のＵＶＣ照射においては、表面あるいは裏面の最上部が、低圧水銀ランプ２２の下端より８０ｍｍの距離に位置し、バイオリンの板全体が、低圧水銀ランプ２２の下端より１００ｍｍ以内の距離に位置するように設置した。また、側面のＵＶＣ照射においては、低圧水銀ランプ２２の下端から６５ｍｍ〜１６５ｍｍの距離に収まるように設置した。
【０１００】
そして、実施例２で用いたＵＶＣ照射および非照射のバイオリンと、本比較例のバイオリン、合わせて３台のバイオリンを用いて評価を行った。ただし、実施例２で用いた２台のバイオリンについては、ＵＶＣ照射あるいは非照射のいずれかのものであることを公表し、本比較例のバイオリンについては、その素性を一切明かすことなく、その他の条件は実施例２と同じにして評価を行った。
その結果、評価者全員がＵＶＣ処理バイオリンを正しく認識し、本比較例のバイオリンについては、約２／３の評価者が、ＵＶＣ非処理のバイオリンであると評価し、約１／３の評価者はわからないと答えた。ただし、プロ演奏家は、本比較例のバイオリンを、ＵＶＣ処理したバイオリンの片鱗が感じられると評価した。
【０１０１】
上記評価結果と、ＵＶＣ中の１８４．９ｎｍ成分の急激な距離減衰特性とから、空気雰囲気中でのＵＶＣ処理の場合は、バイオリン表面および裏面を低圧水銀ランプ２２から５０ｍｍ以内の距離に設置することが、バイオリンの音色改善に重要であることが確認された。
【０１０２】
（比較例２）
実施例２のＵＶＣ照射装置のうち、低圧水銀ランプ２２を同様の形状の高圧水銀ランプに換えて紫外線処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。高圧水銀ランプのスペクトル分布を図１４に示す。これから明らかなように、本高圧水銀ランプから照射される光は、可視光を含み、ＵＶＣではなく、ＵＶＡ（３２０〜４００ｎｍ）およびＵＶＢ（２８０〜３２０ｎｍ）を主成分とする紫外線である。強度のピーク値をとるのは、３６５．０ｎｍであり、ＵＶＡ領域である。
【０１０３】
実施例９で用いた、ポリウレタン樹脂塗料を塗布したＵＶＣ非照射のバイオリンに対して、本照射装置により、ＵＶＣではなく前記組成の紫外線を照射したこと以外は、実施例２と同じ条件でバイオリンの照射処理を行った。
さらに、紫外線照射のサイクルを前記６サイクルからさらに増やして、合計で１２サイクル、３０サイクル、６０サイクルおよび１２０サイクル行って、評価を行った。
【０１０４】
その結果、実施例２と同じ６サイクル、１２サイクルおよび３０サイクルでは、音質の改善効果および変化は認められなかった。６０サイクルで実施例２と同様な傾向が認められたが、その程度としては不十分であった。１２０サイクルでは、実施例２に近い効果が認められたが、紫外線処理が長時間に渡ったため、塗装膜のひび割れあるいは白濁等の外観上の顕著な変化が発生した。
すなわち、照射する光の波長により、塗装膜に及ぼす効果が大きく異なり、本実施例のようなＵＶＡおよびＵＶＢによる塗装膜の処理では、ＵＶＣ同等の音質改善効果は得られないことが確認された。
【０１０５】
（比較例３）
図７に示すようなＵＶＡ照射装置１０を用いてＵＶＡ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれＵＶＡ照射装置１０の上面側から見た概略平面図および概略側面図であり、図中の寸法の単位はｍｍである。略直方体状のＵＶＡ照射装置１０は、その上面に換気口１２が設けられており、側面の一つは、扉１１で構成されている。
図７（ｃ）は、該装置１０の概略斜視図であり、該装置内の側面のうち、扉１１の壁面とこの扉１１と隣り合う壁面には、ＵＶＡ光源であるブラックライト１３が２本ずつ設けられ、扉１１と対向する壁面にはブラックライト１３が４本設けられている。これらブラックライト１３は、直管の蛍光灯と同様の形状をしており、直径３２．５ｍｍ、長さ５８０ｍｍである。本ブラックライト１３のスペクトル分布を図１５に示す。３５０ｎｍ付近に強度のピーク値をとる。
【０１０６】
また、該装置１０内には、バイオリンを支持して固定するための支持台１４が設置されており、該支持台１４の棒を、バイオリンのエンドピン穴に差し込んで、スクロールを上面とし、表面および裏面が、ブラックライトが４本設けられている壁面に向くように、バイオリンを設置できるようにされている。
【０１０７】
また、図７（ｄ）は、扉１１を開いた状態での該装置１０の概略断面図である。該装置１０内の上面には、換気口１２に対応する位置に換気ファン１５が設けられており、この換気ファン１５を運転することで、ＵＶＡ照射処理中でも該装置１０内に熱がこもることを避けることができる。本ブラックライト１３は、低圧水銀ランプ等と比較して発熱量がさほど多くはないので、したがって、長時間のＵＶＡ連続照射が可能となっている。
【０１０８】
実施例９で用いた、セルロースラッカーが塗布されたＵＶＣ非照射のバイオリンを、実施例４と同様の照射距離となるように、ＵＶＡ照射装置１０内に設置して、以下に示す手順で、ＵＶＡ処理を行い、バイオリンの音質の変化を評価した。
すなわち、ＵＶＡ照射を連続８時間行い、一夜静置後にさらに８時間照射して合計１６時間照射し、同様の一夜静置および８時間照射をさらに３回および４回繰り返して、合計４０時間および７２時間の照射を行って、それぞれ照射終了後に評価を行った。
【０１０９】
その結果、照射時間８時間および１６時間では、バイオリンの音質に変化は認められず、４０時間照射したものでかろうじて変化の兆候が認められた。しかし、実施例９と比べるとその変化は小さいものであった。７２時間照射したものでは、４０時間照射したものからほとんど変化が認められず、よって、ＵＶＡ照射の効果は４０〜５０時間で上限となることが確認された。
一方、７２時間照射したバイオリンを１ヶ月放置した後、再度評価を行ったところ、音質の変化が解消されていることが確認された。すなわち、ＵＶＡ照射による音質の変化は、塗装膜の流動性（塑性）を一時的に高めることによるもので、ＵＶＣによる塗装膜への物理的作用とは異なる作用であることが示唆された。
【０１１０】
以上の結果より、本発明によれば、エネルギーレベルの高い遠紫外線を極めて短時間照射することで、楽器表面の塗装膜の改質を行うことができ、短時間で、経年変化を経た楽器と同等の優れた音質の楽器を得られることが確認された。
また、改質工程が短時間でかつ簡便であるため、コスト的にも優れた楽器を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の、遠紫外線照射を行った楽器用部材からなる楽器あるいは遠紫外線照射を行った楽器は、短時間で作製することができ、その音質は長期の経年変化を経た楽器と同等で優れたものである。また、その製作にあたっては、簡便な工程を必要とするだけである。したがって、コスト的に優れた高音質の楽器を幅広く提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施例２における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例３における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施例４における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施例５における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例６における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施例７における塗装膜改質方法の工程の一例を示す概略断面図である。
【図７】比較例３における近紫外線照射装置を示す概略図である。
【図８】塗装膜の静的な物理特性モデルを示す図である。
【図９】塗料の質量を加味した塗装膜の動特性モデルを示す図である。
【図１０】本発明の実施例１で用いた遠紫外線照射装置のランプハウスを示す概略断面である。
【図１１】空気雰囲気中および窒素ガス雰囲気中における各波長の遠紫外線の透過率を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例で用いた低圧水銀ランプの概略平面図である。
【図１３】本発明の実施例で用いた低圧水銀ランプのスペクトル分布を示すグラフである。
【図１４】比較例で用いた高圧水銀ランプのスペクトル分布を示すグラフである。
【図１５】比較例で用いたブラックライトのスペクトル分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１３】
２０・・・遠紫外線照射装置、２１・・・バイオリン、２２・・・低圧水銀ランプ、２３・・・設置台、２４・・・吸気口、２５・・・排気口、２６・・・排気ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器用部材。
【請求項２】
前記紫外線が、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の楽器用部材。
【請求項３】
紫外線の照射が、真空雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材。
【請求項４】
紫外線の照射が、不活性ガス雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の楽器用部材、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする楽器。
【請求項６】
遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器。
【請求項７】
楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材の製造方法。
【請求項８】
楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器の製造方法。
【請求項１】
遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器用部材。
【請求項２】
前記紫外線が、遠紫外線波長領域におけるエネルギー量が総エネルギー量の５０％以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の楽器用部材。
【請求項３】
紫外線の照射が、真空雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材。
【請求項４】
紫外線の照射が、不活性ガス雰囲気中で行われたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器用部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の楽器用部材、またはそれらの組み合わせからなることを特徴とする楽器。
【請求項６】
遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線が照射された塗装膜を有することを特徴とする楽器。
【請求項７】
楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器用部材の製造方法。
【請求項８】
楽器用木材料に塗装を施し、次いで、遠紫外線波長領域において強度が最高ピーク値となる紫外線を塗装膜に照射することを特徴とする楽器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−５７６７６（Ｐ２００７−５７６７６Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４１０５２（Ｐ２００５−２４１０５２）
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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