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INTERGLAD
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Asahi Glass Co., Ltd Nippon Sheet Glass HOYA Glass Nippon Electric Glass

国際ガラスデータベース   INTERGLAD Ver.7
 INTERGLADの概要
 国際ガラスデータベースINTERGLAD Ver.7は、社団法人ニューガラスフォーラムによって開発され、2009年10月に完成した最先端のガラス情報システムです。約30万種のガラスに関するファクトデータを収録するとともに、それらの情報を目的に応じて迅速に引き出し、自在に活用できる工夫がなされています。Ver. 7には世界で初めてガラスデータ構造データベースも組み込まれました。収録データをもとに組成からの特性予測、また新種ガラスの組成設計を試みることも可能です。データの信頼性も年々改善されています。一般社団法人ニューガラスフォーラムは、この新バージョンが多くの方々に利用され、ガラス産業および関連分野あるいは学術面の発展に寄与することを期待します。

1.INTERGLAD開発の経緯
 国際ガラスデータベースINTERGLADの具体化に向けた取組みが、国際貢献事業の一環として開始されたのは、ニューガラスフォーラムが社団法人化された1987年のことでした。その後、安井至 東京大学教授(現、(独)製品評価技術基盤機構 理事長)を中心に、国内企業・大学の多数のガラス研究者らの手により、システム設計からデータ収集まで3年の歳月をかけて開発が進められました。海外の有力ガラス企業の協力得も得ました。検索プログラムの開発は外注先である大日本印刷(株)が担当しました。そして、1991年4月に世界に先駆けて最初のCD-ROMがリリースされました1)。 収録データは10万組成にのぼり、その後、1993年リリースのVer.2では12万組成、1996年のVer.3では15万組成とデータが追加されて行きました。

 このVer.3まではOS(オペレーションシステム)にMS-DOSが使われCD-ROMで供給されていましたが、1998年末にリリースされたVer.4からはInternet経由でもCD-ROMでも、また、Windows、Macintosh、UnixなどどのようなOS上でも利用できるようになりました。この開発は凸版印刷(株)2) があたりました。Internet版には半年毎にデータが追加され、2000年秋の時点で18万組成に至りました。

 2001年9月にリリースされたVer.5は、機能面が大幅に強化されました。検索機能の改善をはじめ、データ解析機能、組成特性予測機能、利用者保有データの登録機能など、様々な機能が追加され、利便性の大幅な向上が図られました。この開発は、経済産業省の支援のもとに富士通(株)の協力を得て進められました。

 Ver.6は、2002年11月から2004年にかけてNEDOプロジェクトの一環として、ニューガラスフォーラム内に組織されたデータベース推進委員会(委員長:大田陸夫 京都工芸繊維大学教授(当時))とソフト実用化ワーキンググループ(主査:吉田智 滋賀県立大学)の支援のもとに、みずほ情報総研(株)の協力を得て作成されました3)。Ver. 6ではシステム面での様々な改良、重回帰予測機能で定数項を用いない回帰式が選択できる等の新機能の追加と共に、データ面の高信頼化も重視され、以後データの見直しが精力的に行われてきました。また、2005年11月からはプログラムインストール不要の「アプレット」版も使用できるようになり、さらに利便性の向上が図られました。

  2005年7月から2007年3月にはNEDOの「知的基盤創成・利用促進研究開発事業 ガラス構造データベースの構築のための研究開発」をニューガラスフォーラムとして受託し、ガラス構造データベース委員会(委員長:井上博之東京大学教授)の支援の下、原子間情報、リング構造、配位数等のガラス構造に関するデータを収録するガラス構造データベースのプロトタイプを世界で初めて開発しました4)。今回リリースしたVer. 7には、このガラス構造データベースが組み込まれ、INTERGLADは、ガラスの組成・特性・構造の統合的なデータベースとしてリニューアルされました。また、多次式重回帰分析ツール5)、データの少ない高温データを補間できるようにしたデータ補間ツール等の新機能、検索を容易にする周期表の利用等、使い易さを追求した改良も種々加えられました。なお、Ver. 7もみずほ情報総研(株)の協力を得て作成されました。

 INTERGLADには新規データが年々定常的に追加され、2013年9月時点でのデータ収録ガラス数は合計30万9千種(内、構造7.6千件)となっています。INTERGLADはVer. 1のリリース以来、低分散光学ガラス6)、酸化鉛を含まないクリスタルガラス)をはじめとした各種の新種ガラスの開発、ガラス組成特許の探索、ガラス物性の研究、新組成ガラスの研究テーマ探索、ガラスを用いた新製品の開発、特許出願などに幅広く利用されています。INTERGLADは大変有用なガラスの研究開発支援ツールとして、世界のガラス産業やガラス研究の発展に少なからぬ役割を演じています。
INTERGLADのバージョンアップおよびデータ更新経緯

参考文献
1)Y. Suzuki, Am. Ceram. Soc. Bull., 70 (1991) 219.
2)斉藤友明、小黒久史、深見拓史、伊勢田徹、情報知識学会研究報告会予稿集、1999年5月.
3)T. Iseda, Y. Iwasa, S. Yoshida, T. Kawasaki, Proc. XX-ICG (ICG, Sept. 2004), 07-029.
4)K. Suzuki, T. Iseda, H. Inoue, ICG2007, A36.
5)K. Suzuki, T. Iseda, H. Inoue, A. Masuno, PACRIM8-S23-P179-2009.
6)福岡荘尚、木下博章、野田聡、森田祐子、J. Ceram. Soc. Jap., 110(2002), 1073.
7)H. Satha, M. Remram, J. Simons, Proc. Int. Sym. Glass Problems (ICG, Sept.1996) 193.

2.INTERGLAD Ver. 7 の特徴 (主な新規・改良点など)
1)ガラス構造データベースを世界で初めて開発し、組み込みました。
 ・IR、ラマン、NMR、メスバウアー、ESR、X線回折、XAFS、中性子回折、MDなどの各種解析方法による原子間情報(結合距   離、結合角等)、リング構造、架橋酸素情報、配位数、酸化数等のガラス構造情報をデータベース化しました。
 ・登録データはまだ少数ですが、ガラス組成からの構造情報検索、解析、特性との対応付け等が可能となり、ガラスの材料   開発等に役立ちます。
 ・Ver. 7は特性データベースと構造データベースの2つの構成としてシステムの入口から分けました。特性データベースは     Ver.6までのINTERGLADを指します。なお、構造データベースは英語版のみとしました。
2)特性予測・組成設計のための重回帰分析をより高度化しました。  
 ・従来の一次式による重回帰分析に加え、加成性を示さない組成範囲の特性も良好に予測できる多次式重回帰分析(説明変  数に3成分、2成分の割合を掛け合わせた項も使用できる)を組み込みました。
 ・使用が容易となるアシスタンス ダイアログを組み込みました。
 ・操作中のクエスチョン、エラー処理を半自動的に行えるようにし、より簡易に重回帰分析をできるようにしました。
  (Ver. 7.2より)。
3)温度−特性プロットができるようになりました。
 ・密度、表面張力、熱伝導率など各温度でのデータが1つのガラスシートの中に収録されていれば、それらのデータが温度−  特性のXY図でプロットできるようになりました。
4)データ補間ツールを組み込みました。
 ・データの少ない高温データにつき、所定温度の値を補間法により割り出すことができるようになりました。得られた補間データ  を重回帰分析にも使用できます。
 ・補間対象のデータには、密度、ヤング率、表面張力、比熱、熱伝導率、粘度、粘度標準点、電気伝導度、電気抵抗率、誘電  損失の高温データ等があります。
5)三角図の表示条件設定がすべて三角図画面でできるようになりました(Ver. 7.2より)
 ・従来は三成分選択等の表示条件を変える際、特性検索画面に戻り、三角図条件設定小画面で条件を再設定する必要があ  りましたが、すべての条件設定を三角図画面で行うことができるようになりました。
6)出典の複数選択ができるようになりました(Ver. 7.3より)。
 ・出典を4種類まで選択でき、それぞれにAND、OR、NOTのいずれかの指定ができるようになりました。
7)検索をより容易にするツールを付加しました。
 ・簡易検索画面:従来のフル検索画面に加え、組成と特性のみの検索欄からなる簡易検索画面を付加しました。
 ・周期表小画面:組成成分を周期表により大変容易に選択できます。もちろん従来の成分小画面からも選択できます。
 ・キーワード検索:今まで探すのが大変だった特性項目もキーワードのインプットにより大変容易に選択することができます。   組成成分についても同様にキーワード検索が可能です。
8)特性計算式を補充し、改良を加えました。
 ・熱伝導率の特性計算式にAmmarの式を加えました。
 ・9つの式につき計算可能な組成範囲を広げました(1つの式については狭めました)。
 ・粘度(標準点)の特性計算式にFluegelの式、3式を加えました(Ver. 7.3より)。
 ・電気伝導率の特性計算式にFluegelの式を加えました(Ver. 7.3より)
9)画面印刷、ファイル保存機能を拡大しました。
 ・同一出典画面の印刷、重回帰分析画面のファイル保存、解析・予測結果の画像保存等が可能となりました。
10)使い易いツールバー、メニューバーを充実しました。
 ・すべての機能を上部のメニューバーにまとめ、よく使用する項目はツールバーにアイコンで表示しました。
11)CDフル機能版も利用可能となりました(別利用料金)。
 ・WEB接続しないパソコンでもフル機能が使用できます。インターネット回線による第三者の不法侵入等の心配がなくなり、ユ   ーザーデータベース管理におけるセキュリティ保持強化に役立ちます。
12)ユーザーデータ機能が強化されました。
 ・ユーザー定義のガラスコード名および特性名が自由に設定できるようになりました。
13)処理速度がアップしました。
 ・複雑な検索(NOT検索、主成分指定検索など)も高速処理できます。
14)新規データの収録、データの信頼性向上に継続的に努めています。
 ・年間7-8000件の新規ガラスの特性データの収録、また気付いた誤データの修正を行っています。構造データについても収録  数を徐々に増やしていきます。
15)ユーザーズマニュアルを全面改訂しました。
 ・使用目的毎に画面を追って操作方法がわかる基本操作マニュアルを準備しました。
 ・追加修正された各種検索キーワード(ID)も改めて整備しました(日本語/英語対応)。
 ・利用例を全面改訂し、全部で26例に増やしました(2012年度)。
 ・マニュアルはPDFとして随時更新し、WEBページで常に最新のものを閲覧・ダウンロードできるようになりました(年間利用契   約の利用者対象)。
16)最新のINTERGLADシステムがWEBよりダウンロードできるようになりました。
17)最新のコンピュータ環境(OS、ブラウザ、JAVA環境)に合わせて、システムを全面的にリニューアルしました。


3.INTERGLAD Ver. 7 の内容・機能
 国際ガラスデータベースINTERGLAD Ver.7は、酸化物ガラス・非酸化物ガラス・アモルファス金属・ガラスマトリックス複合材料等の無機アモルファス材料、酸化物融体およびガラス化しない酸化物などの約30万組成のデータを収録するとともに、それらのデータを目的に応じ、多様に活用できるように工夫された情報システムです。主要な機能は、次の4つから成ります。
 1)収録データの検索機能
 2)検索したデータの解析機能 
 3)特性予測および組成設計(組成最適化)機能
 4)利用者保有データの登録機能

(1) 収録データ

 INTERGLADの収録データはガラス組成と特性値を中心に構成され、情報源はデータブック、学術誌、特許、カタログに大別されます。その中には(社)ニューガラスフォーラムのオリジナルデータも含まれています。
 Ver.5から新たに学術誌データの著者名情報が加わり、ガラス化範囲データや図データも追加されました。ファクトデータではない境界線のみから成るガラス化範囲データもVer.6から登録されるようになりました。結晶化ガラスの析出結晶、ゾルゲルガラスの使用原料、薄膜ガラスの基板材質、ガラス調製方法・熱処理条件・特性測定方法などのデータも加わりました。
 Ver. 7からは、上記に加え、ガラス構造データの収録が開始されました。収録されるガラス構造データとしては、IR〜UV吸収スペクトル、ラマンスペクトル、ESR、NMR等各種の解析方法による原子間情報(結合距離、結合角)、リング構造、配位数、架橋酸素情報、酸化数、塩基度等があります。なお、これら構造データの多くはVer. 6にもキャラクタリゼーションの分類でデータの所在のみが(*印で)示されていました。Ver.7ではデータベースを特性データベース(Ver. 6までに対応)と構造データベースに分け、収録が行われています。
 INTERGLADには年2回程度、最新データが追加されます。
 文献等からINTERGLADデータとして収録する際に生じた転記ミスについては、抽出作業が精力的に続けられており、見つかり次第修正されています。

(2) 収録データ検索

 2400以上の階層化されたキーワード(ID)により、欲しいデータ・情報を容易に取り出すことができます。
 特性データベースについては、キーワードがガラス状態(一般ガラス、結晶化ガラスなど)、ガラス汎用名(シリカガラス、アルカリケイ酸塩ガラスなど)、組成、特性、外観・特徴・製法、用途、出典情報およびガラスNo.に分類されており、そのいずれか一つ以上の条件(ガラス状態以外)を設定することにより検索ができます。
 構造データベースについては、キーワードがガラス状態、ガラス汎用名、組成、構造情報(原子間距離、配位数など)、測定法(NMR、中性子回折など)、出典情報およびガラスNo.に分類されており、同様にそのいずれか一つ以上の条件を設定することにより検索ができます。
 Ver. 7より、組成については周期表の元素選択により容易に成分選択ができるようになりました。また、組成、特性あるいは構造情報につき、キーワードの入力によっても検索項目を設定できるようになりました。また、特性データベースでは、組成と特性の条件のみの設定で検索ができる簡易検索画面も用意しました。
検索機能としては、次の内容も含まれます。
 1)市販ガラスがカタログ出典以外からも抽出できます。(組成欄の「市販ガラスコード入力欄」)
 2)検索結果一覧表にほぼすべての詳細情報が表示できます。
 3)1つの出典からの収集データが一括表示できます。(同一出典リスト)
 4)検索結果画面および詳細画面につき、特性データベースと構造データベースの相互参照ができます。
 5)組成・特性の単位換算、組成・特性・構造データの四則演算等が可能です。
 6)特性計算式による計算値と収録データの対比が可能です。
 
(3) 検索データの解析
 検索結果一覧表に表示されたガラスにつき、XYプロット、三角図プロット、元素解析など、データの可視化が容易にでき、様々な解析をすることができます。また、Ver. 7より高温特性の温度−特性プロット、およびデータのない高温特性データを周辺データより補間計算して得ることができるようになりました。
 解析機能としては、次の内容も含まれます。
1)任意の組成・特性・構造間の関係がX−Y図表示できます(XYプロット)。
2)検索結果画面(一覧表)に特性及び構造データを表示させた場合、特性と構造のXYプロット表示も可能です(Ver. 7より)。
3)高温特性データの場合、温度−特性のXYプロット表示ができます(補間データも含め、Ver. 7より)。
4)特性、構造データが三角図上に表示できます。(三角図プロット)
5)検索結果のガラス群の元素別の利用(出現)頻度がわかります。(元素解析)

(4) 特性予測と材料設計(組成最適化)

 INTERGLADでは、次の特性・組成設計(組成最適化)ができます。
1)特性計算式による予測 : 文献等で報告された加成式(14特性51式)を利用して特性値を予測します。
2)重回帰分析による予測 : 選択した収録データを重回帰分析することにより、ガラス中の各成分と特性の関係を示す重回帰式を導き出し、特性値を予測します1)。定数項を用いる方法と用いない方法2)の2通りの方法が選択できます。Ver. 7からは、加成性を示さない組成範囲の特性についても予測精度が上がる多次式重回帰分析(説明変数に3成分、2成分の成分割合を掛け合わせた項も使用できる)が利用できるようになりました。重回帰分析予測では、X−Y相関図上で予測値と実測値とを対比することができます。なお、補間したデータも重回帰分析に使用できます。
 3特性を同時に満たすような組成の設計(組成最適化)も、重回帰分析結果を使用し、画面上での試行計算により可能です。また、重回帰分析をより容易に利用できるよう、ダイアログの指示を見ながら使用できるアシスタンス方式も組み込まれています。設計した組成を三角図上に表示しガラス化範囲データと対比することも可能です。

(5) 利用者保有(ユーザー)データの登録

 INTERGLAD利用者が独自に保有しているデータを、INTERGLADと同様の形式でユーザーデータとして登録し、この登録データをINTERGLADデータと一体化させた形で活用することができます。簡便な方法によるデータの一括入力も可能です。ユーザーが設定するガラスコード名および特性名、それらのデータも登録できるようになりました。ユーザーデータは各自のパソコンに保存されます。インターネットに接続するスタンダード版の場合も外部にあるINTERGLADサーバーなどにデータが取り出されることはありません。

(6) 便利なヘルプ機能

 誰でも容易に画面操作ができるように、INTERGLADには次のようなヘルプ画面が用意されています。
 1)吹出しヘルプ:画面の要所要所に設けられています。
 2)利用マニュアル:INTERGLADの利用方法が画面上でも確認できます。
 3)用語の解説:ガラスに関連する用語が画面上で確認できます。
 4)測定方法の解説:ガラスに関連する特性値の測定方法が画面上で確認できます。
 日本語版では(言語を日本語に設定した場合)、特性データベースについて、各画面タイトル、検索画面項目(重回帰分析検 索画面でも)、吹出し、警告・質問などのダイアログ、重回帰分析のアシスト画面が日本語となります。

(7) データの信頼性について
 INTERGLADの収録データの信憑性は、もっぱらデータブック、学術誌、特許、カタログ等の情報源に委ねられています。個々のデータに対する信頼性は、豊富なデータ同士の比較から自ずと判断できるとの考え方に立ち、INTERGLADにおいては従来、データの吟味は特に行っていませんでした。しかし、Ver. 6リリース以後、開発した信頼性評価ツールにより、明らかに問題と思われるデータについては削除を進めてきました。将来は、各データを信頼度の低いものから高いものまで信頼度別に区分けすることも検討しています。
 (一社)ニューガラスフォーラムは、正確なデータを提供するために努力をしていますが、このデータベースに収録されている数値、データ、情報等の正確性、あるいはエラーや脱落が全くないことを保証するものではありません。INTERGLADの利用は、いかなる目的に対しても利用者の意志とリスクの下に行われる必要があります。(一社)ニューガラスフォーラムは、利用者の使用結果として生じた損失、クレームまたは損害に対していかなる責任も負うことはありません。

AA
 システムの導入について
1.システムの種類
 INTERGLAD Ver.7には、スタンダード版、インターネット版、CDフル機能版の3タイプがあります。スタンダード版とインターネット版は、ニューガラスフォーラムのINTERGLADサーバーに接続して使用します。また、CDフル機能版はインターネットへの接続不要なタイプであり、Ver. 7で新設しました。
 また、INTERGLAD Ver. 7がどのようなものか、実際に使ってみていただけるお試し版も用意しております。本ページ右メニューの ”INTERGLAD利用申し込み/利用契約・購入方法/3.お試し版” をお読み下さい。

タイプ システム
インストール
Internet
接続
利用可能
データベース
検索 解析 予測
設計
ユーザー
データ登録
ファイル
入出力
利用形態 備考
スタンダード版 Server, Local,
User
年間利用契約 毎年
利用契約
更新要
インターネット版 不要 Server × ×
CD
フル機能版
不要 Local, User 単品購入 利用期限1年
毎年更新版
作製
(注)
*INTERGLADは特性データベースと構造データベースより構成されます。構造データベースについては、予測・設計機能、ユー  ザーデータ登録・利用機能がありません。また、英語版のみです。
*利用可能データベース
 ・Serverデータベース: ニューガラスフォーラムのINTERGLADサーバー中のデータベース(常に最新のデータを利用可能)
 ・Localデータベース: CDあるいはシステムのダウンロードによりパソコンにインストールしたINTERGLADデータベース
 ・Userデータベース: ユーザーがINTERGLADに登録したデータのデータベース
*ファイル入出力:検索条件、検索結果、解析結果、予測結果等のデータ保存・読み込み、画像保存等の機能
*Ver. 7ではシステムタイプの呼称を一部以下のように変えました。
 Ver. 7 スタンダード版     ←  Ver. 6 スタンドアローン・フル機能版(略称:スタンドアローン版)
 Ver. 7 インターネット版    ← Ver. 6 インターネット版(略称:アプレット版)
 Ver. 7 CDフル機能版     ← Ver. 6 設定なし
   なお、Ver. 6 スタンドアローン・簡易版(略称CD-ROM版)は廃止しました

(1) スタンダード版
スタンダード版は、INTERGLADシステム(収録データを含むアプリケーションプログラム)をコンピュータにインストールし、インターネットに接続して使用します。データベースは、最新のデータが登録されたニューガラスフォーラムのサーバーDB(データベース)、コンピュータにインストールされたローカルDBおよびユーザーが登録したユーザーDBが利用できます。利用時にユーザーID、パスワードを入力し、認証を行います。サーバーDBの場合、データ等はHTTP通信で送受信され、常に最新のデータを使用できます。インターネットの通信速度が低い環境の場合は、ローカルDBを利用することにより、問題なく利用することができます。システムの機能改良・修正等のアップデートは、利用時にお知らせ画面に表示され、Webサイトより更新バージョンをダウンロードできます。

(2) インターネット版
インターネット版は、Webブラウザで、インターネットに接続して使用します。データベースは、最新のデータが登録されたニューガラスフォーラムのサーバーDB(データベース)を利用できます。ユーザーデータの登録・利用、ファイルの入出力の機能は利用できません。利用時にユーザーID、パスワードを入力し、認証を行います。データ等はHTTP通信で送受信され、常に最新のデータを使用できます。サーバー側にあるINTERGLADシステムがダウンロードされ、Webブラウザ上でJava Appletとして動作します。INTERGLADシステムは、キャッシュされるため、システムが更新された場合のみダウンロードされます。インターネットの通信速度が低い環境やセキュリティシステムが適合しない環境では、快適に利用できない場合があります。システムの機能改良・修正等のアップデートは適宜行われ、常に最新のシステムが利用可能です。

(3) CDフル機能版
CDフル機能版は、INTERGLADシステム(収録データを含むアプリケーションプログラム)をパソコンにインストールして使用します。パソコンにインストールされたローカルDBおよびユーザーが登録したユーザーDBが利用できます。
インターネットに接続しないで、データ解析機能、予測・設計機能を含め、INTERGLADのすべての機能を使用できます。スタンダード版との違いは、インターネットに接続せずに使用できますが、最新のアップデートされたシステムおよびサーバーDBを利用できないことです。使用期限は1年です。また、一般にスタンダード版より検索速度が遅くなります。

2.必要なハードウェア

(1) コンピュータ本体
 Microsoft Windows XP / Vista / 7 / 8 の動作するAT互換機、Apple Mac
 RAMメモリは、128 MB以上が必要です。

(2) 必要ディスク
 OS等を含まない、INTERGLAD Ver.7単体の動作に必要なディスク容量は以下のとおりです。
  Javaソフトウェア       : 約100 MB
  INTERGLAD システム   : 約10 MB
  ローカルDB、ユーザーDB : 約500 MB

(3) ディスプレイ
 ディスプレイの解像度 1024×768以上

(4) CDドライブ
 
CDフル機能版をご利用の場合、必要となります。

3.必要なソフトウェア
(1) 動作OS

 Windows 32ビット版あるいは64ビット版(XP、Vista、7、8)、Mac OS X、Linux
  
Mac OSX、Linuxの場合、インターネット版、スタンダード版のサーバーDBの利用はできますが、ローカルDBおよびユーザー DBの利用ができません。また、Mac OSX、Linuxの場合、CDフル機能版の使用ができません。

(2) Javaソフトウエア
 JavaソフトウェアVersion 6 以上(Version 7以上を推奨)
  (Java Runtime Environment(JRE)1.6.0以上)

(3) Webブラウザ
 INTERGLAD Ver.7のインターネット版を利用する場合に必要となります。
  Internet Explorer 6.0以上
  Opera
  Firefox 3.5以上

4.システムのインスト−ル・初期設定
 INTERGLAD Ver.7のスタンダード版、CDフル機能版は、パソコンへのJavaソフトウェアとINTERGLADシステム(収録データを含むアプリケーションプログラム)のインストールが必要です。ご使用のコンピュータにJavaがインストールされていない場合には、Java Version 6 (Java 1.6)以上をインストールして下さい。ご使用のJavaのバージョンが1.5以下の場合には1.6以上に更新して下さい。また、パソコンのセキュリティソフトにより、システムのインストールができない、あるいはシステムが作動しないなどの問題が起こることがあります。この場合には、セキュリティソフトを一時停止するか、セキュリティレベルを下げて使用してください。
 なお、Windows64ビットパソコン使用の場合には、上記に加えて、ODBCデータソース設定などの操作が必要となる場合があります。

(更新:2013.10.2)