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第14回オートモーティブ ワールド 出展レポート

開催概要

第14回オートモーティブワールドは、電子化・電動化、自動運転、軽量化など、クルマの最新技術が
出展される展示会です。当社は、安全運転や自動運転、および、必要な時に必要な情報を提供する
「シャイテック(Shy Tech)」等を支援するセンサー対応インキとステルス印刷を中心に、最新の
インキ・印刷技術を出展致しました。

会期
2022年1月19日 ~ 21日
会場
東京ビックサイト
公式HP
https://www.automotiveworld.jp/

出展内容の一覧

1. 自動運転・安全運転に貢献するセンサー対応インキのご紹介

1. センサー対応インキ(赤外線透過インキ・IR透過インキ)とは

センサー対応インキは、IR透過インキ(赤外線透過インキ)とも言い、センサーの誤動作の原因になる 可視光・紫外線を遮断し、 赤外線のみを透過する加飾インキです。 従来赤外線透過部に使用されていたIR透過フィルムをセンサー対応インキに代替することで、 赤外線透過部への加飾が可能になります。また、印刷工程はフィルム貼付け工程と比較して工数が少なく簡便なため、コスト削減にも貢献します。

(A)赤外線と誤動作の原因となる可視光・紫外線、
(B)センサー対応インキにより遮断(吸収・反射)された可視光・紫外線、(C)透過した赤外線

センサー対応インキの仕組み

(1)製品の筐体部(PC、PETフィルム、ガラス)、(2)センサー対応インキ、(3)センサーモジュール

2. センサー対応インキによる継ぎ目の無いシームレスデザインの実現

従来の赤外線センサーは、赤外線透過部にIR透過フィルムを使用していました。 このフィルムは、色や素材が筐体と違うために不連続なデザインの原因になっていました。しかし、センサー対応インキを使用することで、筐体に継ぎ目のないシームレスなデザインを施すことが可能になります。
以下は、シームレスなデザインを実現した赤外線センサー内蔵のホテル用の施錠システムです。

(A)従来の赤外線透過部(筐体部と違う素材のため不連続なデザイン)
(B)センサー対応インキを利用した赤外線透過部(筐体と継ぎ目のないシームレスなデザイン)

センサー対応インキを利用した筐体と継ぎ目のないシームレスなデザイン

協力会社:株式会社シブタニ様、南進化学工業株式会社様

3. LiDARセンサーへのセンサー対応インキの応用例

以下は、自動車の外装部(PETフィルム)と内蔵されたLiDARセンサーの模式図です。 画像(A)のPETフィルムに通常の墨インキを印刷した例では、LiDARセンサーの発する赤外線が遮断され、 前方の障害物の像が取得されていません。 しかし、画像(B)のセンサー対応インキを印刷した例では、赤外線が透過し、前方の障害物の像が取得されています。

(A) 通常の墨インキ(赤外線を遮断するため、前方の障害物の像が取得されていない(赤枠部分))

通常の墨インキ(赤外線を遮断するため、前方の障害物の像が取得されていない(赤枠部分))

(B) センサー対応インキ(赤外線を透過するため、前方の障害物の像が取得されている(赤枠部分))

センサー対応インキ(赤外線を透過するため、前方の障害物の像が取得されている(赤枠部分))

4. 赤外線カメラによるセンサー対応インキの透過度の実証例

以下は、(1)センサー対応インキと通常のスクリーンインキを上部と下部に印刷したPETシートと(2)赤外線カメラという構成(写真左)になります。
そして、赤外線カメラに対してPETシートを挟んで手をかざし(写真右)、検知された像を確認します。

 

センサー対応インキと通常のスクリーンインキを上部と下部に印刷したPETシート

以下は、上記試験の赤外線カメラの画像です。 赤外線カメラにかざされた手の像は、通常インキが印刷された下部では、赤外線が遮蔽されて取得されていません。しかし、センサー対応インキが印刷された上部では、赤外線が透過するために、手の像が取得されています。また、PETシート外の人の像と手の像の比較から、センサー対応インキの赤外線に対する高い透明度が確認できます。

赤外線カメラの画像

2. 高いデザイン性を実現するステルス印刷(隠し印刷)のご紹介

1. ステルス印刷(隠し印刷)とは

ステルス印刷(隠し印刷)とは、バックライト照射時に通常時に隠されていた意匠が現れる印刷表現です。 マットクリアー・透過色・墨抜きパターンを多層印刷することで実現します。 このステルス印刷により、動きのある驚きを演出するデザインが可能になります。

(1)表: マットクリアー、(2)PC基材、(3)裏1層目: 透過色、(4)裏2層目: 墨抜きパターン 

ステルス印刷(隠し印刷)の構造

(A)印刷、(B)成形、(C)バックライト照射(隠されていたデザインが現れる!)

ステルス印刷(隠し印刷)の原理

2. 高品質なステルス印刷を支える高精彩インキ

ステルス印刷においてバックライト照射時に高品質な画像を実現するには、墨抜きパターンを描く墨インキに 優れた微細印刷性と高い隠蔽性が求められます。 これら優れた微細印刷性と高い隠蔽性を両立するインキが、高精彩インキであるXIP-HF 高隠蔽墨インキです。

1) 優れた微細印刷性
XIP-HF 高隠蔽墨インキは、高精彩インキの持つ優れた微細印刷性により、細かい抜き印刷も高精度に再現することが可能です。以下の細線の抜きパターンの比較でも、従来インキでは境界部にギザギザが確認されますが、 高精彩インキではスムーズな曲線が再現されています。

高精彩インキの優れた微細印刷性

(1)従来インキ(境界部にギザギザが発生)  (2)高精彩インキ(スムーズな曲線を再現)

2) 高い隠蔽性
XIP-HF 高隠蔽墨インキは、同条件での印刷において従来の墨インキと比較して高い隠蔽性を発揮します。 以下の墨インキ印刷後のバックライト照射の比較でも、従来インキでは光の漏れが確認されますが、 高隠蔽インキではほとんどの光が遮断されています。

従来インキ

従来インキ

高隠蔽インキの高い隠蔽性

高隠蔽インキ

 

  従来インキ 高隠蔽インキ
メッシュ 350 250 350 250
膜厚 3.2µm 4.7µm 3.4µm 4.6µm
OD値 3.8 4.2 5.2 6.5

※弊社での実測値であり保証値ではありません。

3. 本物の木のような木目と高品質ステルス印刷の組合せ

ステルス印刷は、意匠性の高い素材に光を組み合わせた新たなデザインや機能性を追加することが可能です。 以下は、本物のような木目と触感を実現したPVCシートに、高精彩インキXIP-HF 高隠蔽墨で抜きパターンを 印刷した例です。木目の高級感と細線を含む高品質なステルス印刷が両立されています。

バックライト照射時(写真右)では、細線を含む細かいデザインも美しく描かれています。

本物の木のような木目と高品質ステルス印刷の組合せ

協力会社:タキロンシーアイ株式会社様

4. 本革のような質感とステルス印刷の組合せ

ステルス印刷は、本物の皮革の意匠性と透過性を両立した透過皮革を利用することで、 皮革の高級感に光による機能性が追加された今までにないデザインを可能にします。

バックライト無し(写真左)とバックライト照射時(写真右)

本革のような質感とステルス印刷の組合せ

協力会社:株式会社サカイヤ様

3. ステルス印刷の応用。光源で画像を変える「チェンジング」のご紹介

1. 一つの部位に2つの画像をステルス印刷する「チェンジング」の仕組み

ステルス印刷を応用することで、一つの部位に複数のステルス画像を施すことも可能です。 例えば、赤色光を遮断するインキと青色光を遮断するインキで抜きパターンを2つ準備することで、 赤色光と青色光で画像を切り替える「チェンジング」が可能になります。

(1)表: マットクリアー、(2)PC基材、(3)裏1層目: 透過色、
(4)裏2層目: 赤抜きパターン、(5)裏3層目:青抜きパターン 

光源で画像を変える「チェンジング」の構造

赤色光・青色光と変えることで画像を切り替えることが可能です(チェンジング)

光源で画像を変える「チェンジング」の原理

2. 大型成形物の赤色と青色のチェンジング例

ステルス印刷を応用したチェンジングは、以下のように大型成形物に施すことも可能です。

自動車の後部をイメージした大型成形物

自動車の後部をイメージした大型成形物

協力会社:株式会社浅野研究所様

赤色光源を照射で「STOP」の文字が表示

赤色光源を照射で「STOP」の文字が表示

青色光源の照射で「MOVE」の文字が表示(チェンジング)

青色光源の照射で「MOVE」の文字が表示(チェンジング)

赤色と青色光源の照射(チェンジングで隠れていた画像)

赤色と青色光源の照射(チェンジングで隠れていた画像)

4. 様々な分野に応用される非接触スイッチの加飾技術のご紹介

1. 非接触スイッチとは

非接触スイッチとは、内蔵された赤外線センサーが、かざされた手を検知することで、非接触でオン・オフを実現するスイッチです。
センサー対応インキを赤外線の投光・受光口に印刷することで、 内蔵されたセンサーを意識させないデザインが可能になります。

(1)センサー対応インキを印刷したカバーガラス、(2)センサー本体(ICチップ)
(3)センサーが投光・受光する赤外線

非接触型のスィッチの仕組み

2. 非接触スイッチの可能性を広げるセンサー対応インキ

センサー対応インキは、非接触スイッチが内蔵するセンサーの特性に合わせて透過波長や透過度の調整が可能です。 また、センサー対応インキにより非接触スイッチの加飾に自由度が増すために、様々な分野への応用が可能になります。

加飾の方向 実現したいこと センサー対応インキが支援可能なこと
見せる 感染症対策用の非接触スイッチ として目立たせたい。 物理的な制限なく、自由なデザインのスイッチが可能
隠す センサーを意識させずに 特定の条件のみを検知したい。 センサーを隠すシームレスなデザインが可能 (デザイン性の向上やセキュリティ対策への応用) ユーザーに意識させずに特定の状況を検知して対応が可能 (状況で電源を制御する省電力への応用(詳細後述))
隠す+見せる 不要な時は隠して、必要な時に 必要な情報を提供したい。 ステルス印刷との組合せで「必要な時に必要な情報を」 が可能 (シャイテック(Shy Tech)(詳細後述))

3. 非接触スイッチの省電力化への応用

以下は、ホテル用の施錠システムにおいて、必要な時のみ電源を入れることで省電力化を実現した例です。 この施錠システムは、通常時はカードリーダの電源を切り、非接触スイッチのみを稼働させます。 そして、この非接触スイッチが人の解錠行為を検知した時のみ、カードリーダの電源を入れて解錠します。 これにより、施錠システムが消費する電力を抑えます。 なお、この施錠システムには、切れ目のないシームレスなデザインを実現するためにセンサー対応インキが使用されています。

通常はカードリーダの電源を切り(写真左)、人が解錠行為をする時のみ電源を入れます(写真右)。

非接触スイッチの省電力化への応用

協力会社:株式会社シブタニ様、南進化学工業株式会社様

5.「シャイテック(Shy Tech)」技術のご紹介

1. シャイテック(Shy Tech)とは

シャイテック(Shy Tech)とは、常時表示する計器やインジケータを排除し、必要な時に必要な情報を 提供する技術です。この技術を利用することで、情報過多になりがちな自動車のコックピットや 内装部位に、利便性を損なうことなく、よりシンプルで美しいデザインを採用することが可能になります。

2. 非接触スイッチとステルス印刷によるシャイテックの実現

シャイテックの掲げる「必要な時に必要な情報の提供」を実現するために、 センサー対応インキを使用した非接触スイッチとステルス印刷が、有効な技術となります。 例えば、ただの加飾面であった部位を、非接触スイッチを使って情報の必要性を検知し、 ステルス印刷で隠されていた情報を提供する部位に転換させることも可能です。

情報の必要性を非接触スイッチが検知して(写真左)、ステルス印刷で必要な情報を提供(写真右)

「シャイテック(Shy Tech)」技術のご紹介

協力会社:日清紡マイクロデバイス株式会社様

3. スマート・サーフェス(Smart Surface)とは

スマート・サーフェス(Smart Surface)とは、文字通りにはスマートな表面、つまり多機能・高性能な 表面素材を意味します。しかし、当社はこの意味を発展させ、シャイテック(Shy Tech)を支える技術として、 必要な時に必要な情報を表示する「機能面のスマートさ」と加飾に関する「デザインのスマートさ」を 両立する技術と考えます。

そして、このスマート・サーフェスの実現に貢献するのが、高精彩インキになります。 高精彩インキは、木目や大理石等の高級感のある素材の再現力に加え、高品質なステルス印刷に必要な 微細印刷性と高隠蔽性を持つ高隠蔽墨インキとしても力を発揮します。

高精彩インキによる本物の木のようなデザイン(写真左)とステルス印刷で表示された情報(写真右)

スマート・サーフェス(Smart Surface)技術のご紹介

協力会社:コーデンシTK株式会社様、エヌエスアドバンテック株式会社様

高精彩インキで大理石の詳細な模様を描いて本物の素材感を表現した例

高精彩インキで大理石の詳細な模様を描いて本物の素材感を表現した例

コンバーテック2019より

6. 安価・軽量な電磁波対策。電磁波シールド用インキのご紹介

1. 電磁波シールド用インキとは

電磁波シールド用インキは、導電インキの一種であり、導電性を有する塗膜が電磁波の侵入・漏洩を遮断(シールド) するインキです。金属箔など他のシールド材と比較して、軽量薄型で高耐湿性など機能性に優れています。

以下は、パソコン画面から放射される電磁波(この例は、放射電界を計測)を電磁波シールド用インキの印刷物で シールドした例です。 放射電界が、通常時の計測値(128 V/m)(左)から計測不能(0 V/m)(右)までにシールドされています。

電磁波シールド用インキの効果

第13回オートモーティブ ワールドより

2. 電磁波シールド用インキのシールド性能

電磁波シールド用インキのシールド効果は、インキの抵抗値・印刷条件により調整することが可能です。 以下は、高周波領域での高いシールド効果を意識した印刷条件(MRX-HF 導電インキ 茶の4層印刷)と、 他社製品(銀銅系塗料と銅系メッシュシート)のシールド効果の比較です。 電磁波シールド用インキが、他の工法と比較して高周波領域で高いシールド効果を発揮しています。

電磁波シールド用インキのシールド性能値

電磁波シールド用インキのシールド性能値の比較

3. 電磁波シールド用インキのメリット

印刷による電磁波のシールドは、金属箔等を使用する他の工法と比較して、耐性・軽量薄型化・工程削減に 優れた工法となります。

優れた特徴 詳細
高耐湿性・軽量薄型
  • 金属箔・金属の蒸着等と比較して湿度に強く、経時での性能劣化も少ない
  • 他の工法と比較して、同等の性能を軽量・薄型で実現
安価で自由度の高い
スクリーン印刷
  • 金属箔の貼付け・導電材塗装等と比較し、印刷という簡便で安価な工法
  • 他工法では困難な、抵抗値・導電性付与の部位・パターン等の調整が可能
抵抗値の自由な設定
  • インキの抵抗値・印刷条件(膜厚等)により、幅広い抵抗値設定が可能
  • 表面抵抗率であれば、1.0 x 10-2 から 1.0 x 1010 (Ω/sq) 以上が可能
加飾・その他の機能性との両立
  • 加飾インキへの導電性付与や重ね印刷等により、導電と加飾を両立
  • センサー対応(IR透過)機能等、他インキの機能と導電の両立も可能

4. 電磁波シールド用インキの印刷例

以下は、MRX-HF導電インキ 墨・グレー・茶の印刷サンプルです。 電磁波シールド用インキは、電磁波シールドと加飾を印刷という一つの工程で両立することが可能です。 なお、設定色以外での加飾の場合は、通常インキの重ね印刷で自由な表現が可能になります。

MRX-HF 導電インキ 墨・グレー・茶の印刷例

電磁波シールド用インキの印刷例

印刷条件:T-300メッシュ、Z-004溶剤 5%、210硬化剤 5%、80°C-30分

ご紹介したインキ・工法・試作品について
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