インクジェット塗装の今後 タクボエンジニアリング株式会社 東金テクニカルセンター 技術開発部 シニア プロダクト マネージャー 上村 一之 （Uemura Kazuyuki） 2015 Takubo Engineering 2015 Takubo Engineering 2015 Takubo Engineering SWAN 2015 Takubo Engineering 2015 Takubo Engineering 顧客別最適化 塗装システム・ 新型塗料の提案 システム 塗装用 排熱乾燥型熱風 乾燥機 OILBOOTH インターフェイス インターフェイス SOFT BOY ライン 省エネ・省空調 型高生産ライン ダンサー 塗料低消費 専用ロボット シリンジ 液滴量 SWAN 各種 6 Sustainability 高い品質と地球環境への影響を 最小限にする塗装技術とサービスを 追求すること。 東金 テクニカルセンター （千葉県 東金市） 2015 Takubo Engineering Ⅰ インクジェット技術開発の事例 ・多軸ロボットとインクジェットのデモ事例 ・加飾とデジタルの関係 ・インクジェットが関わる各論技術構造 Ⅱ なぜインクジェットなのか？ ロボットとインクジェットによるデジタル加飾 ・１＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ・２＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ・３＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2015 Takubo Engineering Inkjet decorating & coating technology DIGITAL 2015 2014 Since 2009 2012 INLINE SYSTEM 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 インクジェットとは？ 加飾とデジタルの関係 2015 Takubo Engineering WYSIWYG 「What You See Is What You Get」 「見たものが 、手に入るもの」 2015 Takubo Engineering 欲しいデザインが、 すぐに、無駄なく、（できるだけ）欲しい場所 に打てる（塗装の表現が）できること。 加飾としてのデジタル ルール 入力イメージを直ぐに自由に変えられること 入力＝画像情報 Pixel＝構成ユニット 出力は、 ターゲットの位置情報への正確な塗膜 インク ジェット 技術 入力情報を、 何か物理的なモノに 変換し、非接触で埋め 込む作業 2015 Takubo Engineering 粒（ドット）＝液滴を粒に変えて着弾 させ表現する。★液滴制御 ルール NG ×オーバースプレー NG ×マスキング NG ×接触・貼り付け NG ×版・浸漬 液滴吐出のヘッド ノズル数：1000個～約2600個/ヘッド 液滴大きさ：３～84pl を扱う ノズル径：２０～３５μｍ等 ピコリットル（pl）＝1兆分の１㍑ 2015 Takubo Engineering 吐出モデル ピエゾ（PZT) チタン酸鉛 ジルコン酸鉛 待機状態から、 圧電体(ピエゾ） に電圧を与え、 振動板を引く。 （液滴の大きさ） 振動板を押し 粒子を吐出 圧電体 インク 供給 振動板 インク室 インク ポリイミド ステンレス 振動板を戻し 振動停止 ノズル 凹面メニスカス面を形成 2015 Takubo Engineering ドットと着弾 ドット 20m/minで移動 6pl 進行方向 ワークABS 表面未洗浄品 ドット間ピッチ 70.5μｍ 2015 Takubo Engineering ヘッドとワーク の距離＝2㎜ カラー仕組 変 換 入 力 データー 画像（RGB) ・Pdf, tiff, JPEG RGBを CMYK色変 換・色分解・ 配分等 組 み 合 わ せ 選 択 色別にビット/ ノズルデーター 出 力 色別（CMYK)プリントヘッド C 各色（YMCK） ８ビットグレース ケール BMPに変換 M Y ホルベインガッシュ K 2015 Takubo Engineering インクジェットが関わる 各論技術の構造 2015 Takubo Engineering 各論＋エンジニアリングとしての構造 各論 ロボット＋インクジェット技術 対形状・装置開発 ユーザーの工程に 入れるための エンジニアリング技術 専用YMCKW トップコートインク 開発 高速塗膜工法（サイクルタイム） （レイアウト、ハンドリング、 サイクルタイム、カスタマイズ、コスト、 ブツゴミ減、環境） ・ヘッド吐出技術 UV硬化技術 ・メンテナンス技術 スタンドアロン としての提供 ユーザー・デザイン技術 画像・システムユーザビリティ 2015 Takubo Engineering Ⅱ なぜ インクジェットなのか？ ロボットとインクジェットによるデジタル加飾 2015 Takubo Engineering 世界のインクジェット技術の需要 2015 Takubo Engineering 人類が直面する課題 • 2030年の推定人口83億人 （→ 地球上の中間（大量消費）層が増大する） ＝リソース（食糧、水、エネルギー）不足 ＝熱量・大量廃棄 • 2030年、世界のエネルギー消費量は、1990年の 約2倍、2005年の約1.6倍 経済産業省資源エネルギー庁 Mckinsey＆Company (Resource Revolution) 2015 Takubo Engineering １．ドラスティックな環境負荷削減 省エネルギー ２．課題解決・製品価値の創出 ３．デジタルとアナログの創発の世界 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 スプレー技術 インクジェット技術 微小液滴の着弾位置・タイミング制御 入力（画像デジタル）＝出力ドット（液滴） 大量生産/バッチ処理/立体に有利 少量多品種/平面形/省マスキングに有利 スプレー技術とインクジェット技術の相違 2015 Takubo Engineering 9 コーティング消費量（ｇ ） 8 7 6 5 4 スプレー 3 インクジェット 2 1 0 0 10 20 30 40 50 コーティング厚み（μｍ） スプレーVSインクジェットUV コーティング消費量 ・基材 (非公開）：PC製モバイル平面・外観成立・UVコーティング ・スプレー：タクボエンジニアリング製 SOFTBOY PRO 塗装ロボット ・インクジェット：タクボエンジニアリング製 インクジェットジェットコーティングマシン 2015 Takubo Engineering 対象ワーク 50㎜＊100㎜平面 1個 膜厚20μm スプレー コーティング システム マスキング 治具準備 装着作業 システムの違い 生産量増加には塗布装 置容量と（回転治具等） 増加の対応により大量 生産に最適 オーバースプ レー回収の 専用ブース 飛散防止囲い 往復パス 塗布量 加熱炉（IR） UV照射 マスキング 治具 脱着（破棄） 一般コーティング用UV塗料 インクジェット コーティング システム 専用UVコーティング剤 （100％樹脂） UV照射 往復パス塗布量 連続稼働中、数時間 に1回のクリーニング （インク使用）は必要 生産数増加には塗布装 置の台数増加の対応・ オンデマンドにより少量 多品種に向く スプレーコーティングとインクジェットコーティングの各工程の相違 2015 Takubo Engineering ワーク装着治具 の交換と掃除は 定期的に必要 設 備 ・ 作 業 消 費 エ ネ ル ギ 大量生産向けが優位 オーバースプ レー回収用大 型ブース 大量の空調 加熱装置 ｜ 廃棄インク 回収路 設置スペース マスキング 作業・廃棄 不要 或は 縮小 スプレー工程 互いに 適応・不適応な領域 があるので 状況により使い分け、 共有システム化される。 不要 或は 縮小 100％樹脂コーティング インクジェット技術による工程 少量多品種生産向けが優位 スプレー工程とインクジェット技術による設備・作業 消費エネルギーVS生産量 2015 Takubo Engineering 規模・生産量 省エネルギー、少量多品種生産、インライン としてのシステムの構築が可能 射出成形 インクジェット LEDUV 加飾 インクジェット UVトップ コーティング インラインシステムの基本的な考え方 （東芝機械エンジニアリング(株)主構想） 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 最終組立 （製品） 円形ケースインライン加飾システム 胴体プラズマ処理 胴体 多関節ロボット インクジェット コーディング PP射出成形 胴体LEDUVキュア 蓋 蓋プラズマ処理 ＬＥＤ－ＵＶ ジェットデザイン 蓋曲面（YMCKカラー） 蓋曲面 ＵＶトップコーティング 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 胴体 2.課題解決 製品価値の創出 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 マーケット・ ドリブン 多品種・ 高速 切り替わり オンデマンド 形状への 低コスト アプローチ 導入容易 課題解決 価値創出 新規性 加飾 刺激情報 工法 コスト・形状 機能 耐環境 ユーザー フレンドリー 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 既存工法と の代替 ・統合技術 省副資材 ・手間 ・廃棄 ・版管理 ・洗浄レス 省スペース 加飾・工法・機能 加飾例１ 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 加飾・工法・機能 スタート インクジェットUV 加飾プロセス 塗膜機能/描画処理 の補強機能 ひとつの連続した系（システム）で 加飾と塗膜性能を両立させる LEDUV＆D-UV＆IR 硬化・照射波長種 類・強度・光量・ 温度・タイミング 白色下地処理 （例：素材が 黒） • 白の隠ぺい性 • インク量調整 • 液滴量と硬化性 回数・濃度・速度 • • • • • 濡れ性/平滑性 シワ回避/汚れ 液だまり回避 基材との密着性 YMCK描画との密着 塗膜機能を支援するUV加飾システム 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 高速YMCK描画 • カラーマネジメ ント • 描画性 • 外観 加飾・工法・機能 ロボット・ モーションコント ロールとの統合 システムとしての デジタル加飾 塗膜性能（アナログ） ×デジタルで支援 システムとしてのデジタル加飾概要 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 加飾・工法・機能 加飾例２ ヘッド 高さ調整 ワーク側 可変（旋回） 直鎖状の接続部分の視覚的な違和感の緩和 ★位置・画像処理（ピクセル単位）＋吐出精度＋ロボット精度＋治具加工技術 ＋取り付け技術＋ワーク調整技術 ＋（物性的調整）濡れ性＋（視認性の調整）デザイン 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 加飾・工法・機能 直鎖状の接続部分の視覚的な違和感の緩和 ★位置・画像処理（ピクセル単位）＋吐出精度＋ロボット精度＋治具加工技術 ＋取り付け技術＋ワーク調整技術 ＋（物性的調整）濡れ性＋（視認性の調整）デザイン 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 加飾・工法・機能 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 インラインと加飾とロボットの関係 インライン ロボット＋ インクジェットで 形状製品を加飾 有機的・正確 無人化（品質） ロボット技術 加飾 射出成形～組立 「統合」システム コストとエネルギーの ⇒ ダウンサイジング 高速・インクジェット技術 オンデマンド デザイン 成形・製品価値と ⇒ ・質感と機能性の付与 マーケット・ドリブン 2015東芝機械エンジニアリング株式会社 Takubo Engineering ３．デジタルとアナログの創発の世界 IoT Internet of things 店舗来店 ★価値情報 現物みて、 ・生データー ネットで ・物理的なリレー （他の店） ション(商機） 注文されて ・ファンを得る しまう ★店舗としての 価値（そこに行か ないと得られない） インクジェット・ デジタル マニュファクチュア リング （生産現場） インクジェット・ デジタル マニュファクチュ アリング・小規模 （サービス現場） サービス の現場 例：店舗 創発 作業 音・光 ・香り・映像 と合わせ臨場感を 与える＝世界 店舗にて、 その場での 体験付け 提供に切れ目がない事・オンデマンド＝デジタル 2015 Takubo Engineering 素材・本物 専用のデザ インと触感 ・リアリズム ・想像誘発 TEAM ＴＨＥ TAKUBO Takubo Engineering is always looking for new opportunities for collaborative projects Marketing sales R&D 成立・維持・ 発展させる ことも技術 である。 Production /Service （製品・現場・ フォロー） Takubo Engineering wants to build partnerships for innovation 関係各社（顧客・協力各社）との関係 /新規性/戦略・利益循環・コスト/組織/特異性/優先 順位/期間 日本のものづくり 2015 Takubo Engineering 東芝機械エンジニアリング株式会社 タクボエンジニアリング株式会社 加飾ビジネス窓口・推進 トータルエンジニアリング ソリューション提案 システム構築 ★広範囲のマーケット リレーションシップ 事業連携 加飾ビジネス 加飾（コーティング）技術・開発 材料開発（ビジネス推進） 各技術メーカとの協業・連携 （イノベーション推進） ★塗装技術 X 微小液滴吐出技術 の統合による新しい開発 東芝機械エンジニアリング株式会社 2015 Takubo Engineering 41 成形機周辺のシステム化のモデル コンセプト 加飾 ：少量・多品種に対応した高品質 理想モデルの確立 自動化：低価格省人化モデルの確立 加飾 訴求技術 自動化 省エネ 適用工程 ＲＭＧヒータ サーボ化 ・インサート ・取出し ・組立 ・搬送 ・検査 ＜低価格要求の対応＞ ・低価格ロボット活用 ・製造コストのミニマム化 (強力な製造体制の保有） ＜具現化能力の向上＞ ・技術要員の増強 ・協力パートナーの拡大 ビジョン ロボット ハンド 適用加飾 ・金属加飾 ・塗装 ・コーティング ・デザイン 基本戦略 基本戦略 スパッタリング 塗装 コーティング ＜適用例の拡大＞ ・自動車業界への適用 (プラミラー化，高品質加飾実現） ・低価格加飾システムの実現 （微小液滴デザイン・コーティ ングシステムの確立） ・協力パートナーの拡大 ワンストップソリューション 東芝プラントシステム株式会社 東芝機械エンジニアリング は「経験豊富な技術力」と「安心 できる総合力」でお客様に満足い ただけるソリューションを提供い たします。 企画から保守・サービスまで、お 客様の課題にワンストップソュー ションでお応えいたします。 東芝プラントシステム株式会社 東芝機械エンジニアリング株式会社 42 ご静聴ありがとうございました。 東芝機械エンジニアリング株式会社 タクボエンジニアリング株式会社
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