【講演内容 Track 1 2日日】IPI ( Industrial Printing Integration ) 2022

5回シリーズで IPI ( Industrial Printing Integration ) 2022の各社の講演内容概要(冊子に掲載されたレジュメ)と講演者のプロフィールをご紹介しています。今回は5月19日(二日目)の TRACK 1の講演、全11件です。

5月18日(初目)の TRACK 1はこちら
5月18日(初日)の TRACK 2はこちら
5月19日(二日目)の TRACK 2はこちら
5月20日(三日目)の PAPERTRONICSはこちら

細かく読んで頂く必要はありません。ざっと斜め読み、どんなテーマが話されているのかをざっくり「感じて」頂ければと思います。ご参考までに右のカラムにキーワードらしきものを拾っておきます。講演概要の全てをご紹介した後で全体を纏めますが、今回の TRACK 1二日目の講演タイトル・概要を見ただけでもペロブスカイト太陽電池」「ハイブリッド印刷(産業用製造工程へのIJ組込み)」「AM(Additive Manufacturing:積層造形)」「UV-IJ 3Dプリンター」「インクジェット印刷のカーボンフットプリント」「OECO-TEX認証・繊維製品安全性」「超高粘度対応ヘッド」「高粘度インク」「FRP繊維に組込むセンサーを印刷」「AMプロセスマイクロアセンブリ」といったキーワードが読み取れます。

企業 講演タイトル・概要 分類
講演者 プロフィール
5月 19日 TRACK 1

Imec

基調講演:ペロブスカイト太陽電池とモジュールのメニスカスコーティング技術による産業化へのスケールアップ
近年、有機ハロゲン化合物ペロブスカイト型太陽電池は、その高いエネルギー変換効率と低い製造コストから、大きな注目を集めています。しかし、実験室規模(セル面積-0.1cm2程度)では大きな進展が見られたものの、大規模(~m2程度)かつ安定で再現性のある製造は依然として困難である。本講演では、一般的に使用されているペロブスカイト型コーティング法と太陽電池構造について簡単に紹介し、その後、産業界におけるペロブスカイト型アップスケールの現状について概説する。講演では、imecが開発した高効率で安定したペロブスカイト材料と太陽電池の構造設計に焦点を当てる。最後に、imecで開発された産業界と互換性のあるメニスカスコーティング技術と真空プロセスを用いた30x30cm2へのペロブスカイト太陽電池モジュールのアップスケールについて強調する。
ペロブスカイト太陽電池・メニスカスコーティング技術
Dr Yinghuan KuangはベルギーのimecにあるThin Film PVグループのシニアリサーチャーである。主にペロブスカイト太陽電池やモジュールの材料開発、ペロブスカイト-シリコンやペロブスカイト-CIGSタンデム太陽電池など、商業化に向けたペロブスカイト型太陽光発電技術のアップスケールに取り組んでいる。

Fujifilm Integrated Inkjet Solutions

ハイブリッド印刷の再定義
ハイブリッド印刷というと、アナログとデジタルの両方の印刷技術を搭載した印刷機というイメージがあります。富士フイルムインテグレーテッドインクジェットソリューションズでは、ハイブリッド印刷の定義をより広くとらえ、業界に新しい選択肢を提供したいと考えています。ハイブリッド印刷は、デジタルインクジェット印刷とさまざまな産業用生産工程を組み合わせたものです。アナログ印刷はもちろん、包装ライン、食品加工、パッケージコンバーティングなども含まれます。また、既存の生産ラインにインクジェットを導入することで、最新のインクジェットのメリットと、長年培われたプロセスのメリットを融合させることも可能です。このプレゼンテーションでは、私たちが考えるハイブリッド印刷の定義と、それを成功させるために重要であると思われることを探ります。
ハイブリッド印刷・デジタル印刷と産業用生産工程の組合せ
Stefan Steinleは、Scitex、Creo、Kodakでの役職を経て、35年にわたりグラフィックアート業界に最先端技術を導入してきました。2021年、欧州におけるインクジェットの統合ソリューションを実現するため、富士フイルムの統合インクジェットソリューション事業部に欧州営業・事業開発マネージャーとして参画。

Meteor Inkjet

産業用インクジェットのカーボンフットプリントを明らかにする
メテオインクジェットは、インクジェット業界にエレクトロニクス、ソフトウェアツール、サービスを提供しており、環境ロビーや市場において積極的に活動しているわけではありません。しかし、どの企業も持続可能性に関心を持つべきであり、メテオ社自身のCO、分析、削減行動を例に、すべての企業が行うべきこと、インクジェットプロセスのカーボンフットプリント、業界全体が環境に与える影響、産業用インクジェット印刷の存在を地球が喜ぶべき理由などについて、考えを紹介します
産業IJのカーボンフットプリント
Clive Ayingは、20年以上にわたって多種多様なデジタル印刷実装の開発と提供を主導してきた産業用インクジェット業界のベテランとして知られています。2005年にTTP Meteor(現Meteor Inkjet Ltd)を共同設立し、2016年にGlobal Graphics plc(現Hybrid Software Group PLC)によるMeteorの買収に伴い、マネージングディレクターに就任しました。Meteor Inkjet以前は、The Technology Partnershipのコンサルタントとして、またそれ以前はSchlumberger Industriesの研究開発エンジニアとして、キャリアの大半を過ごしています。ケンブリッジ大学で物理学の学位を取得しています。

Quantica

超高粘度インクを噴射できる画期的な新ピエゾインクジェット技術とプリントヘッド
革新的なスタートアップ企業であるクオンチカは、ピエゾインクジェットプリントヘッドの新しい動作モードを使用する新技術を考案しました。その後、この新技術を用いたプリントヘッドと、プリンタに組み込むために必要なサブシステムを開発しました。このインクジェット技術は、高粘度液の噴射、ノズルあたりの生産性の向上、液滴サイズの制御、高粒子負荷や大粒子径の液の噴射など、さまざまなメリットをもたらします。この新しいプリントヘッドを使って、高度なアプリケーションに対応する3Dプリンターファミリーが開発されています。グラフィック、建築材料、積層造形、マイクロ流体など、さまざまなアプリケーションでこの新技術のユニークな特長が生かされるでしょう。
超高粘度対応ヘッド
Ramon Borrellは、インクジェットおよび産業用印刷システムで28年の経験を持ち、そのうち20年は上級技術指導者および経営幹部の地位にありました。最初の14年間はHP社で大判印刷用のプリンターと技術の開発に携わりました。最後の14年間は、インクジェットプリントヘッドの世界的リーダーであるXaar社でCTO/R&Dディレクターを務めました。2021年、CTOの役割でクオンティカに入社。
COFFEE BREAK

ChemStream


インクジェット3Dプリンター。デジタル製造のための画期的なツール

UV硬化型インクジェットプリンティングは、他の3Dプリンティング手法(SLA、SLS、FDM、DLPなど)と比較して、機能性3Dプリント材料や高スループットの積層造形に関して大きな可能性を提供します。十分な数のインクジェットプリントヘッドを合理的な印刷戦略と組み合わせることで、この技術から一般的に予想されるよりも高いボリュームのスループットを達成することができます。ここでは、UV硬化型3Dインクジェットプリントの可能性をご紹介します。
1つのプリントジョブに複数のインラインプリント基板を使用することで、一度に複数の材料のオブジェクトを作成することができます。これにより、異なる機械的特性を内部に組み込んだユニークな素材を作ることができるようになります。また、印刷工程とインクの配合を調整することで、インクの完璧な積層と広がりを実現し、滑らかな表面と特定の屈折率を持つ光学的に透明な材料を作ることができます。この技術を使って、例えば眼鏡レンズがすでに印刷されている。また、ピエゾインクジェットプリントヘッドを用いることで、印刷物の内部に高精細な構造を形成することも可能です。印刷後に水に溶けやすい支持体インクを使用すれば、非常に微細なマイクロチャネルを簡単に形成することができます。このようにして、マイクロリアクターを作ることができるのです。
本講演では、3D UVインクジェットプリントの一般的な仕組み、様々なアプリケーションでの活用方法、そしてChemStreamがこの興味深い分野をどのように開拓しているかをご紹介します。
IJ-UV 3Dプリンター
Dr.Els Mannekensは、2012年からケムストリームでプロジェクトマネージャーとして、インクジェット印刷に関する様々なプロジェクト(顔料分散液開発、インクジェットインク開発など)を管理しています。この分野で10年以上働いており、かなりのレベルの専門知識を蓄積しています。有機化学の博士号を取得しているため、問題や要望の本質を理解するために、分子レベルまで踏み込んで考えることができる。

Cadis Engineering/Manz

インクジェット印刷の高品質化・高効率化を実現する柔軟な材料搬送の新手法
装飾層や機能層の印刷の進歩は、材料、スペース、重量を節約し、製品の全体的な複雑さを軽減する大きな可能性を持っています。最近の機能性印刷のソリューションは、箔ベースの処理に集中している。ロール・ツー・ロール生産の効率化によって、プロセスの開発と初期の工業化のための健全な基盤となっている。しかし、その結果得られたソリューションは、新しい利用可能な技術の恩恵を受けるために、まだ製品に取り付けられ組み立てられていない。3次元表面への印刷レイヤーの実装に関する初期の取り組みはまれで、その結果は、インクジェット印刷を2次元から3次元表面へ移行させるという課題によって妨げられています。CadisとManzは、インクジェットプリンターの2D機能を拡張するため(例えば、高距離噴射の課題を克服するため)、大量生産の観点と強力なノウハウを追加して結合させるために参加しました。これにより、デジタルインクジェットシステムに単一部品を供給する方法に関する新しいアプローチが開発され、プロセスが適用可能になっただけでなく、プロセス設計にメリットをもたらし、印刷エンジンを向上させる、効率的で生産性の高いソリューションが可能になりました。この新しいマテリアルハンドリングは、従来のラボセットアップの品質と柔軟性を、個々の単一パーツへのプリントにおいて、最高100%のプリントシステム利用率で量産に移行することを可能にします。このプレゼンテーションでは、マテリアルフローの原理を説明し、アクティブシャトル冷却による高出力NIRキュア装置の動作など、このセットアップのさらなる利点を紹介する予定です。私たちの発見は、単一部品から枚葉印刷、さらにはウェブアプリケーションまで、様々なアプリケーションがこのシャトルベースの処理アプローチから恩恵を受けられるということです。
Martin Freundt は、Manz AGのインダストリアル・オートメーション部門のテクニカルディレクター兼Cadis EngineeringのCEOとして勤務しています。主な活動分野は、製品開発およびデジタル印刷アプリケーション。マネージャーおよび組織開発者として、オートメーションおよびハンドリング技術分野における製品およびプロジェクト固有のソリューションの開発および実装を主導。また、マンズ社内の装飾的および機能的なデジタル印刷アプリケーションの活動を担当し、概念設計、製品管理、プロセスのデジタル化、インダストリー4.0ソリューションの推進役を担っている。

i4inkjet

インクジェット液成膜装置の機能拡大
インクジェットヘッド、特にピエゾアクチュエーターを搭載したインクジェットヘッドは、水系、紫外線硬化型、油性、溶剤系など、さまざまな種類のインクを噴射するために使用されています。しかし、量産されているインクジェットプリントヘッドの多くは、噴射温度における液体の粘度範囲が狭いという問題があります。このため、これまで加飾印刷やグラフィック印刷では、この狭い範囲での対応にとどまっていました。インクジェット印刷の適用範囲を広げるためには、乾燥後の印刷物の機能性を向上させるために、噴射粘度を高めることが有効である。粘度の向上には、有機インク成分の高分子量化や粒子(無機粒子、有機粒子)の増量が有効である。前者は、例えば、UV硬化型インクの柔軟性に影響を与え、特に3D印刷に重要であると考えられる。粒子充填による粘度の増加(粒子自体が官能化されている場合がある)は、不透明度、光学濃度、色域、フィルム導電性(熱およびまたは電気)、および耐摩耗性の向上を達成するのに有用である場合があります。また、粒子径を大きくすると粘度が上昇し、比較的大きな生体細胞を含む液体など、噴射可能な液体の種類を増やすのに有効である。本講演では、ドロップオンデマンド方式における粘度の状況を整理した上で、近年提案されている高粘度噴射が可能なプリントヘッドの設計について紹介します。
高粘度インク
Dr.Adam Strevens:トリニティ・カレッジ・ダブリンで物理学の博士号を取得。2007年にCambridge Display Technologyに入社し、数年間デバイス開発グループを率いる。2014年からはXaar社でリード・テクノロジー・アナリスト、後にストラテジック・マーケティング・マネージャーとして勤務。2020年からは、インクジェット業界向けのデジタルコンテンツプロバイダーであるi4inkjet Ltd.の創設者兼ディレクターを務めています。
LUNCH BREAK AND TABLETOP NETWORKING

Fraunhofer IFAM

機能性印刷を用いた繊維強化プラスチック(FRP)へのセンサーの組み込み
繊維強化プラスチック(FRP)は、特に航空およびモビリティ分野において、軽量化建築のための高い可能性を提供します。金属構造とは対照的に、衝撃などの結果として生じる繊維の剥離は、従来の分析法では観察することができません。このため、構造的ヒースモニタリング(SHM)を可能にするセンサー構造の統合は、大きな関心を集めています。本論文では、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)に組み込むための、繊維状ガラス繊維へのセンサー構造の印刷について報告する。ガラス繊維に印刷技術で直接構造物を形成し、真空注入プロセスで加工してGFRPを製造した。結論として、センサー構造と導電性トラックを統合したFRP部品は、予知保全を可能にする。
FRPへのセンサー組込み・機能性印刷
Volker Zöllmerは2002年にドイツ・キール大学の博士課程を修了しました。2003年からFraunhofer IFAM, BremenのFunctional Printing部門、2018年からSmart Systems部門を率いる。2022年4月より同研究所副所長。ツェルマー博士は、材料開発、アディティブ・マニュファクチャリング、機能統合に焦点を当てた国内外の研究プロジェクトに携わっている。

Fraunhofer IPA

マイクロメカトロニクスシステムのカスタムメイド生産のためのハイブリッドプロセスチェーンへのAM技術の組込み
アディティブ・マニュファクチャリング(AM)は、プロトタイプの製造において最先端技術となり、現在、複雑で個性的な製品の高価値製造方法として受け入れられつつある。技術の発展に伴い、AMの可能性だけを追求した斬新な製品やビジネスモデルが市場に出回るようになっています。AM技術をパワーアップして電子機能を持つ製品を作ることは、まさに論理の帰結なのです。フラウンホーファーIPAのAM研究の中心は、ポリマーベースのAMプロセスと(マイクロ)アセンブリ技術の組み合わせです。このハイブリッド・プロセスの組み合わせにより、複雑な積層造形部品に電気部品や機械部品を組み込み、プリントやジェットで加工した導電性トラックと接続することが可能になります。アプリケーションのシナリオに応じて、ピエゾインクジェットプリンティングプロセスを使用して、銀ナノインクで導電性構造を高解像度で印刷することができます。さらに高い導電性を持つ導電性エレメントを得るために、高粘度の導電性ペーストをジェット・ディスペンスで精密に塗布することができます。
AMプロセスマイクトアセンブリ・導電性インクのIJによるトラック印刷
Jan Christoph Janhsen アーヘンで機械工学を学ぶ。工学修士号取得後、2015年にフラウンホーファーIPAで働き始めました。フォトポリマーベースのAMプロセスおよびAMベースの製造技術のためのハイブリッドプロセスの組み合わせに焦点を当てた、3D印刷機およびテストリグの制御ソフトウェアと自動化の設計を担当しています。2020年初頭より、フラウンホーファーIPAのアディティブ・マニュファクチャリング部門の「フォトポリマーベースのAMプロセス」グループのグループマネージャーを務めています。

Hohenstein Laboratories

oeko-tex®の入力のための標準。持続可能な未来を形作るプロセスおよび出力制御
アパレル、フットウェア、テキスタイル、レザーの生産は、化学的集約度が高い。インプットケミストリーは、製品の安全性、環境、循環型社会に大きな影響を及ぼします。環境に優しい化学は、危険な物質がサプライチェーンに入る前に積極的に除去します。これは、安全でない完成品を拒否したり、環境破壊を回復したりするよりもはるかに効果的です。試験・認証制度により、サプライヤーはより良いケミストリーを選択することができ、毒素や不純物が工場、製品、生態系に入るのを防ぐことができます。OEKO-TEX®の ECO PASSPORT は、アパレル、フットウェア、繊維の各業界で使用される化学薬品、着色剤、助剤について、独立した認証制度を設けています。ECO PASSPORTは体系的な審査と試験の手法を用い、コンプライアンス、信頼性、コスト効率の向上を推進します。わずか5年の間に、環境に配慮した製造のための厳しい基準を満たした約13,000の化学製品をカバーするまでに成長しました。ブランドと工場は、信頼できる第三者の化学物質検証としてエコ・パスポートを評価し、化学物質の供給者は内蔵のフィードバック機構を利用して製品とプロセスの改善を図っています。
OEKO-TEX®認証・繊維製品安全性
John Murphy は、2021 年 5 月 1 日にテクニカルディレクターとして Hohenstein に入社し、ECO PASSPORT に関する EU の顧客のための販売、マーケティング、ビジネス開発を担当します。以前は、Huntsman Textile Effects社で、上級職として技術、マーケティング、営業のさまざまな職務を経験しました。

Keiron Printing Technologies

インクジェットヘッドの制約を受けずに印刷が可能
レーザー誘起前方転写印刷は、液剤の固形分や粘度がプリントヘッドの制限によって制限されている場合、従来のインクジェット印刷に代わる有効な方法となります。LIFTは、インクジェットの比較的狭い帯域幅に合わせて液体を調整するのではなく、レーザーパルスを使ってドナープレートから材料を噴射し、受け側の基板に付着させるという原理に基づいています。
レーザー誘起前方転写印刷・インクジェット印刷の代替技術
Shahzad Khanは、さまざまな企業/研究所で製品開発、事業開発、戦略、技術ロードマップ活動において20年以上の経験を持ち、ハイテク機器業界において多くの困難な役割を担ってきました。
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