Industrial Revolution with Inkjet !

2023年7月5日

Xaarと Quanticaは、Xaarが Quanticaの高粘度 NovoJetプリントヘッドをH untingdonの工場で製造し、Xaar自身が NovoJetヘッドを販売する契約を締結しました。

Quantica（クォンティカ）は、以前こちらの記事でも取り上げたことがありますが、ベルリンを拠点とする新興企業で、さまざまな市場向けに 3Dプリンターを開発しています。Quanticaのアプローチは、マテリアル・ジェッティング（最終造形材料を多量に含んだ液体を敷き詰めるためにインクジェットプリントヘッドを使用すること）を基本としています。さらに重要なのは、3Dプリンティングではまだそれほど一般的ではない複数の材料をジェット噴射することで、より複雑なパーツを作成できるようにすることです。そのためクォンティカは、こうした要求に対応できるプリントヘッドを開発することになったのです。

NovoJetプリントヘッドは非常にユニークなアプローチを持っており、その詳細についてはここに書いた。しかし基本的には、ノズルプレートとルーフピストンの間のスペースでできた大きな仮想チャンバーがあり、その周囲は局所的なマニホールドエリアとして開放されています。これによって、高粘度の液剤であっても素早く再充填することができ、またノズルの後ろまで大流量で完全に再循環させることができます。液体を噴射するために、ピストンはノズルに向かって強く駆動され、開口部から液体を押し出すのです。

Xaar社は、最大 100cPの高粘度液体を印刷できることをアピールしていますが、これは、ほとんどのインクジェットヘッドが 12cP以上で苦戦していることを考えると、同社がユニークな機能であると考えるのは当然でしょう。NovoJetは、噴射条件下で 400cPの液体を扱うことができるとのことです。同じ液体が室温ではもっと高い粘度になります。温度が高いほど粘度が低くなり、噴射しやすくなるからです。しかし、クオンティカの CTOであるラモン・ボレルが指摘するように、流体の性能に影響を与えることなく温度を上げるには限界があります。

以前、クォンティカが今年の夏にプリントヘッドを完成させる予定であることをお伝えしましたが、ボレルによれば、同社は年末に量産プリンター本体を発売する前に、社内評価とさらなる改良のために夏に実際のプリントヘッドを手に入れる予定だといいます。彼はこう付け加えた： 「私たちは設計も製造も楽観的なので、サプライズは期待していません」。

受託製造

クォンティカは、積層造形のソリューション開発に力を注ぐ計画で、エンジニアリング部品、モデリング、バイオメディカル、プリンテッドエレクトロニクスなど、さまざまな市場向けのソリューション開発を目指しています。しかし、今のところは歯科市場に集中しています。

Xaar社との取り決めは、NovoJetプリントヘッドを大規模に製造できるようにすることです。Quanticaのような小さな会社がプリントヘッドの製造に必要なレベルの設備に投資するのは現実的ではありません。一方、Xaar社には最新の製造工場があり、セラミックブームのピークに合わせて規模を拡大したことがあるため、生産能力に余裕があります。

Xaar社の最高執行責任者（COO）である Graham Tweedale氏は、Xaar社は NovoJetヘッドを扱うために製造にこれ以上投資する必要はなかったと言います： 「すでにハンティンドンには、Quantica製品の製造に非常に適した能力がありました。ですから、ハンティンドンで過去 15年間培ってきた技術や経験、そして設備を活用することができ、非常に相性が良く、良い相乗効果がありました」。ボレル自身が以前、Xaar社で CTOを務めていたこともあり、Quantica社が Xaar社の設備を熟知していたことも注目に値します。

しかし、この取り決めには、単なる製造委託契約以上のものがあります。ボレルはこう説明します： 「非常に幅広い取り決めです。もちろん製造も対象ですが、Xaarがプリントヘッドを商品化することも対象です。そして、共同開発という意味でのさらなる協力関係にも門戸が開かれていますが、詳細はまだ決まっていません」。

トゥイデールが指摘するように、Xaar社は Quantica社に投資していない： 「われわれは製品にアクセスできるし、自社でアプリケーションに販売することもできるのです」。

彼はこう付け加えました： 「将来的には、違う形で協力する分野が見つかるかもしれませんが、今のところは同じヘッドを使い、それを違う市場に持っていくだけです」。

Quanticaの焦点は常に 3Dプリンティング市場であるため、今回の合意によって Xaarは他の市場を開拓する自由を得たことになりますが、Tweedale氏は、すべての市場において製品をどのように商品化するかについて緊密に協力するつもりだと言っています。重複する分野もあるかもしれません。たとえば、両社ともテキスタイル・プリント市場の開拓に興味を持っていますが、ボレルは、クォンティカの関心は、素材にパターンをプリントすることよりも、特殊効果やハイファッション、非常に付加価値の高い用途向けの洗練された仕上げにある、とすぐに明言しています。とはいえ、多くのデジタルプリンターベンダーも生地や DtGプリンターにテクスチャーやエフェクトを加えたいと考えているため、重なる部分もあります。ボレルによれば、これまでのところ、この種の取り組みは 2.5Dと表現する方が正確であり、Xaarと Quanticaは、この市場をどこで線引きして分けるかを考えなければならないとのことです。

トゥイデールはこう付け加えた： 「私たちは、クォンティカが提供する追加機能から恩恵を受けることができるアプリケーションの全範囲を模索しています。工業用コーティング、接着剤、ラベル、ソーラーパネル、ディスプレイ、一般的な組み立てなどの分野です。複数の糊付け作業を行っている受託製造業者を想像してみてください。異なるライン間で達成すべき糊のレイダウンが異なるかもしれません。それをデジタルで行うことができれば、バリアブル・データを使用して、どのような糊付け作業にも対応できる共通のソリューションを持つことができます。ですから、ImagineXプラットフォームは、現在デジタルの利点を生かすことができないような粘度の高い液体を使用する分野でも、それを補完する素晴らしい製品だと考えています」。

これによって Xaarは、産業用印刷の枠を超え、製造業という新たな領域に踏み込むことになります。トゥイードテールはこう付け加えます： 「工業用コーティング、接着剤も同じように分類されると思いますが、誰かがコーティングを行おうとしていたり、本当に粘性の高い液体を塗布しようとしていたりする場合、現在ではアナログ的な方法でそれを行わなければなりません」。

今のところ NovoJetのバージョンはひとつですが、ボレルは、Quanticaはこの先も拡大していくだろうと言っています： 「私たちにはロードマップがあります。顧客によっては、特定の変更を必要とするような独自の用途のための派生製品を好むかもしれないことは承知しています。しかし、今はすべてがテーブルの上にあります。私たちのロードマップには、まったく異なるタイプのプリンヘッドではなく、製品ファミリーとしていくつかのモデルがあります。同じもののバリエーションにすぎません」

ボレルはこう結んでいます： 「高粘度ジェッティングでこれまで最も成功を収めてきた 2社が手を組むことで、複雑で困難な、粘度の高い、粒子径の大きな、これらすべての非常に付加価値の高いアプリケーションに関するあらゆる要求を実現する非常に強力な能力が生まれました」。

将来的には、Quantica社は MegnaJetインク供給システムなど、Xaar社の他の製品も使用する可能性があります。ボレルは次のように述べています。「契約書にはこれに関する規定がありますが、私たちの最初の製品はすでに設計されており、外部からのインプットを受けずに開発したため、これを使用することはありません。しかし、将来的には必要性に応じて、プリントヘッド以外の Xaarの要素を組み合わせることになるかもしれません」。

トゥイデール氏によれば、Xaar社はこれから潜在的な顧客と話を進めていすそうですが、NovoJetヘッドの実際の製造は、初の商業用プリンターを発売する準備を進めている Quantica社のニーズに合わせて今年後半に開始する予定だとのことです。

クォンティカは 11月にフランクフルトで開催される Formnext 3Dプリンティングショーで新しいプリンターを展示する予定であり、興味のある読者はこの技術で何ができるかを見ることができるでしょう。それまでは、xaar.comと quantica3d.comで詳細を見ることができます。

注：高粘度ゲームにはもう一人プレーヤーがいることは注目に値します。ケンブリッジに本社を置くアーキペラゴ社は、粘度 2000cPまでの液体を噴射できるパワードロップを開発しました。

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