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No.02 世界唯一!見えない圧力を可視化!圧力測定フィルム

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リケジョ&リケダンリポーターの潜入取材 INNOVATION REPORT かすかに触れただけでもわかっちゃう!世界唯一の圧力測定フィルムがスゴすぎた!

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  • TECHNOLOGY [技術紹介]
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PROFILE [ リポーター紹介 ]

  • 写真:渡辺 悠子

    渡辺 悠子[ YUKO WATANABE ] 

    プロフィール

  • 写真:吉成 将

    吉成 将[ MASARU YOSHINARI ]

    プロフィール

TECHNOLOGY [ 技術紹介 ]

圧力値と圧力分布を簡単に計測する世界で唯一の圧力測定フィルム、プレスケール。
その技術について、イノベーションリポーター渡辺・吉成が
富士フイルム富士宮工場で、開発担当の八田さんにお話を伺いました。

[技術・製品の概要について。]渡辺 : プレスケールは、
どのような製品なのでしょうか?

八田 : プレスケールは目に見えない圧力を可視化することで、だれでも簡単にその圧力値や圧力分布を目視で判断出来る、世界で唯一のフィルムです。自動車メーカー様からいただいたご要望を元に研究開発を行い、1977年の発売以降、測定圧力のラインナップを拡張しながら、主に様々な生産ラインの品質管理の効率化を支えてきた製品です。

プレスケールについて

渡辺 : 世界で唯一!じゃあ富士フイルムで作っているこれだけなんですか、スゴイ!圧力を可視化するというのは、どのような技術なのですか?

八田 : では、二つのフィルムを使用するタイプで構造を説明します。まず、一方のフィルムには、酸で発色する発色剤が封入された“マイクロカプセル”と呼ばれる、数ミクロンから数十ミクロンの大きさのカプセルがコーティングされています。そしてもう一方には、顕色剤と呼ばれる酸性物質がコーティングされています。この2枚をかさね合わせて圧力をかけることで、あらかじめ設定した圧力でマイクロカプセルが破壊され、カプセルに封入されていた発色剤が顕色剤と化学反応することで色が出る。そういう原理です。この時の色の濃さやムラなどから、圧力の均一性が一目で確認できるというわけです。また、解析システムを使って圧力値の詳細な分析も可能です。

吉成 : これはどれくらいの圧力で反応するものなのでしょうか?

八田 : 圧力のラインナップとしては8種類ですね。一番高い物はゾウが踏んでも発色しないものから、低いものは手で少し触れただけでも色がついてしまうくらいの物まで、幅広くラインナップしています。

プレスケールの種類と発色原理について

八田 : 今日は低い圧力で発色するものを実際に用意してきましたので、ハサミで自由にきって、2枚を重ねて好きなように触ってみてください。

渡辺 : 普通のハサミで切れるんですね!切って重ねるだけでいいのは、使いやすいですね。

吉成 : あ!指でちょっと押さえたところが赤くなったすごい!指紋検知みたいですね。

八田 : はい。いま試していただいているこの商品が一番新しい商品なのですが、少しふれた程度のごく弱い圧力をも検知できるようになったというところが一番のポイントです。弱い圧力で色が出るような設計も難しいのですが、それ以外にも製品として完成させるというところがなかなか難しく。色んな技術の蓄積があるからこその、製品なんです。

渡辺 : それは、富士フイルムならではの技術の蓄積ということでしょうか?

八田 : そうですね、そもそも薄いフィルムになにかを塗るということ自体が、中々難しく、特徴的な技術です。その点、富士フイルムでは、写真フィルムで蓄積した、薄く均一にコーティングする技術があり、強みなんです。微小なマイクロカプセルや、顕色剤などをコーティングするためにもこれらの写真フィルムの技術が生かされています。

渡辺 : 薄いフィルムに塗る技術にも、専門的な知見があるわけですね!

八田 : はい。プレスケールは圧力の均一性を測定するフィルムである以上、僅かでも、厚みのムラなどは許されません。いかにマイクロカプセルを均一に塗るかというところが、この製品のポイントの1つです。その技術としては富士フイルムの、薄膜塗布技術が大きな強みなわけです。また一方で、色を出すという技術に関しても、やはり写真も含めてさまざま製品をもっているので、そういった技術の全てが生かされている商品です。

富士フイルムのコア技術について

VISION [ 将来展望・導入事例 ]

プレスケールの導入例と今後について。

渡辺 : プレスケールは現在、具体的にはどのような用途で導入されているのでしょう?

八田 : プレスケールは、歴史的にはまず自動車産業での生産工程における圧力検査で主に導入され実績を重ねてきました。エンジン部品のシール性確認では、プレスケールがJIS規格として採用されています。また近年では、スマートフォンや半導体など、さまざまな新しい技術製品の登場により、より低圧での検知のニーズが生まれてきています。こういった世の中の技術・製品の変化や進化と共に、プレスケールはそのラインナップを増やしてきました。

吉成 : スマートフォンでは、どういった形でプレスケールが利用されているのでしょうか?

八田 : 例えばスマートフォンや液晶関係ですと、貼り合わせ工程の押しつけ圧の繊細な均一性を、プレスケールを使用することで非常に容易にチェックすることができます。また、フィルムという形状のため、加工もしやすく、狭い隙間や曲がった部分などの圧力も測定が可能になります。これらの結果、品質管理性を向上し、不良品などの発生を最小限に抑えることができ、コスト面や生産する製品の信頼性の面にも貢献しています。

渡辺 : 将来展望としては、より低圧へのニーズへの対応というイメージですか?

八田 : そうですね、世の中のトレンドとしては低圧に向かっているといえます。すこし触れただけでも検知できる、プレスケール微圧用(4LW)が現在最も低圧の製品ですが、今さらに高感度なタイプの開発も検討しており、私たち自身も、低圧の用途・可能性をどんどん見つけようとしています。また、実は目に見えないものをフィルムで可視化するという点では、圧力以外にも、熱や、紫外線を検知できるフィルムも開発し製品化しています。

渡辺 : 熱や紫外線を可視化するフィルムもあるんですか!

八田 : はい。熱ですと、こちらの“サーモスケール”です。食品包装のヒートシールやプリンタの熱定着ロールの熱均一性のチェックなどに使用されています。こちらは2種類の熱によって物質の透過性が変化するカプセルと顕色剤を一枚のフィルムに塗布しています。低温で透過性が高くなるカプセルには青い発色剤、高温で透過性が高くなるカプセルには赤い発色剤を入れてるので、150~200度の検出範囲で、低い温度では青。高い温度では紫~赤で発色します。試しにヒートシーラーで実験してみてください。

吉成 : うわすごい!めちゃめちゃキレイに色が出ますね!

サーモスケールの詳細をみる

八田 : つぎに、紫外線ですと、こちらの“UVスケール”です。紫外線で樹脂を硬化する生産工程や殺菌工程などのチェックで活躍しています。例えば飲料のパック内部などは、フィルムであればすべての面をくまなくチェックできます。紫外線の場合照度計というのもありますが、それはある一点での測定値でしかないんですね。食の安全性において、ちゃんと均一に光が当たってるかどうかは重要なポイントだと考えています。こちらも、UVライトで実験してみてください。

渡辺 : 面で見るっていう意味では、まさにフィルムはうってつけですね!

吉成 : わ、青くなった!光のあたり方のムラとか、見てカンタンにわかるな…。こういったフィルム製品は、海外にも展開されているんですか?

八田 : はい、ワールドワイドに展開しています。例えばプレスケールでいうと、産業用途として最近では中国や東南アジア地域での需要が高まってきていますね。

UVスケールの
詳細をみる

渡辺 : 産業以外の可能性もあるのでしょうか?私はロボット工学をやっていたので、例えばお掃除ロボットの壁へのぶつかり方の測定とかにはどうなのか気になりました。あとはアートとか、知育製品、インクを使わずに魚拓や、あかちゃんの手形を記念にとるとか!

八田 : 実際ロボットと人体との接触の安全性を確認するため、プレスケールを使って接触圧を確認する用途でも利用されているんです。ほかにも、健康用途ですね。例えば、座ってる姿勢、寝ている姿勢、立っている状態での足型など、人体の圧を可視化することで、介護・医療ジャンルの製品開発にも使用されています。

渡辺 : 気体や液体などの流体の圧はどうでしょうか?人工臓器や人工血管の内部の均一性のチェックもできちゃうとか、そんな未来もありえますか?

八田 : 大学で流体などを研究されてる方から、できませんかという問い合わせは実際あります。そのような研究への協力はもちろん、身近なところでは、子供の科学実験教室などにも協力しているんですよ。色の変化というのは、すごくわかりやすいものなので。

渡辺 : いろんなジャンルですごく役にたっているんですね!

八田 : ありがとうございます。これまで約40年という本当に長い間にわたり、多くのお客様に使われつづけてきた実績のある製品であり、これからも様々な用途で役に立つ製品だと信じてます。この製品をまだ知らない方も多いかと思いますので、イノベーションリポーターのお二人には是非、色んなところでPRしていただけるとありがたいです。

渡辺 吉成 : がんばります!本日はありがとうございました!

インタビューを終えて

渡辺 悠子

インタビュアーは初めての体験でとても緊張していましたが、丁寧に説明して頂けて、自分の興味のあることも含めてたくさんの情報を知ることができました。今回プレスケールを知って、本当に素晴らしい技術だと感じたので、関連する企業の方々はもちろん、一般の、普段こういった技術に携わっていないみなさんにも日本の誇るべき技術として広めていけたらいいなと思いました。

吉成 将

全く知らない事ばかりでしたが、一つ一つ丁寧に教えて頂けて知識が深まりました。圧力を均等にする事がどれだけ大変かなんて考えた事もありませんでしたが、今はなくてはならないスマートフォンにもその技術が使われていると知り、一つの製品が出来るのに影の立役者として存在しているプレスケールがかっこいいと感じました!自分もプレスケールのような存在でいたい…。

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渡辺 悠子[YUKO WATANABE] Age22 理系専門分野:ロボット工学

趣味はアニメ、マンガ、映画、DVD鑑賞、聖地めぐり、カラオケで、スポーツはバレー、テニス、バスケ、長距離走を経験してきました!かなり広く浅く、スポーツ系も文化系もかじっています。「理系・工学系で学んできたことが、リポーターとして活かせることになってとても嬉しいです!精一杯がんばります」

写真:渡辺 悠子[YUKO WATANABE]

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吉成 将[MASARU YOSHINARI] Age21 理系専門分野:歯科医学

趣味はラーメン店、古着店巡り。スポーツは、水泳ではJOC出場、テニスでは全国大会出場経験があります。視力が2.0あるのでメガネをかけることがなかった分、メガネへの憧れを抱くようになり、今メガネを集めています。「リケジョリポーターの助手として、持ち前の行動力とノリの良さでがんばります!」

写真:吉成 将[MASARU YOSHINARI]

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