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指で「触れる」タイプ静電容量方式タッチパネル
静電容量方式では、タッチパネルの画面上に常に微弱な電気が流れていて、指が画面に触れると、その指を通して画面上の電気がわずかに吸い取られたり、あるいは増加したりといった「変化」が起こります。この変化を「結合」と呼び、この状態を「容量結合」と言います。
あと、図には電極のXとYが交互に並べてありますが、あれは何を意味しているんでしょうか？あと指と画面の間やXとYの間にある記号のようなものはなんでしょうか？
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電気をためる電子部品コンデンサーとは？
コンデンサは、電気（電荷）を一時的に蓄えることができる電子部品です。単純に電気を「ためておく」役割を持っています。構造としては、電気を通しやすい導体の板が二枚向かい合って配置され、その間に電気を通しにくい絶縁体が挟まれているのが一般的です。電圧をかけた2つの電極を近づけると、電荷がプラスとマイナスに分かれて、タッチパネルの表面に電気が蓄まっていきます。
この方式は、主に産業用途で昔から広く使われています。2枚の透明なシートや薄ガラスを重ねた構造で、画面を指やペンの他、手袋をした手など、あらゆるもので「押し込む」ことで、その圧力の変化を感知してタッチ位置を特定します。その特性上、水滴やホコリに強く、コストパフォーマンスに優れています。
この方式は、複数の検出方式が存在します。画面の枠や裏側に配置されたセンサーやカメラを用いて、指やペンなどの接触を検知する方式の総称で、赤外線方式とも呼ばれます。画面内部にセンサーが組み込まれていないため、画面が非常に明るく、透過率が高いという共通の特長を持ちます。また、指や手袋、スタイラスなど、様々なものでタッチが可能である汎用性や、比較的安価に大型化できる利点があります。
この方式は、画面の四隅に音の振動を出す機械（超音波振動子）と、音の振動を受け取るセンサー（圧電センサー）が付いている方式です。画面の表面を音の波が伝わっていて、指やペンで触るとその音の波が吸収されることで、どこを触ったかを検出します。画面はガラスでできているので、とても丈夫で傷がつきにくく、非常にクリアで明るい映像を映し出せるのが大きな特長です。
この方式は、画面の下に埋め込まれたセンサーが「専用の電子ペン」から発せられる微弱な電気信号を感知してタッチ位置を特定します。そのため、まるで紙に描くかのようにペンの筆圧や傾きを正確に再現でき、手のひらが触れても誤作動しない高精度な操作が可能です。しかし、指では一切操作できず、必ず専用ペンが必要です。
産業用途では信頼性のある抵抗膜方式が主流です。
現在のタッチパネル技術の主流は、圧倒的に投影型静電容量方式 (PCAP) です。スマートフォンやタブレットの普及により、その高い操作性、精度、反応速度、耐久性が一般ユーザーに広く認知され、様々な機器に採用が進んでいます。次に、抵抗膜方式はコストを最優先する産業用途で信頼性のある方式としてスタンダードとなっていますが、徐々にPCAPに置き換わってきています。
マルチタッチ操作なら静電容量方式がおすすめです！
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ジェスチャー操作-
メリット
軽いタッチで操作できるため、快適な操作感で、手袋やペンなど様々なもので操作可能です。静電気の影響を受けません。
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デメリット
静電容量方式に比べると、反応や滑らかな操作感は劣ります。高速な操作や複雑なジェスチャーには不向きな場合があります。
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抵抗膜方式でもジェスチャー操作対応軽荷重抵抗膜方式タッチパネル
軽荷重抵抗膜方式タッチパネルは、従来の抵抗膜方式タッチパネルの課題を克服し、より軽い力で操作できるようになったタッチパネルです。従来の抵抗膜方式では難しかったピンチイン・アウトなどのジェスチャー操作が可能です。
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マルチタッチ操作
ジェスチャー操作-
メリット
軽いタッチで反応し、滑らかで精密な操作が可能です。マルチタッチに対応し、ピンチイン・アウトなどの直感的な操作ができます。
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デメリット
指などの導電性のあるものでしか操作できません。一般的にはその特性上、手袋やペンなどでは操作はできない場合があります。
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マルチタッチ・ジェスチャー操作対応投影型静電容量方式タッチパネル
投影型静電容量方式タッチパネル（PCAP）は、静電容量の変化を検知してタッチ位置を特定するタッチパネルです。スマートフォンやタブレット端末など、多くの電子機器で採用されており、民生品では主流となっています。
さまざまな環境ノイズにさらされるタッチパネルを
安定して稼働させることができます！
FA装置や工作機械が動作する環境では、電気ノイズによるタッチパネルの誤動作が深刻な問題となることがあります。せっかく導入したタッチパネルも、誤動作が頻発しては生産効率を下げる要因になりかねません。DMCのタッチパネルは、そんな電気ノイズの問題を解決するソリューションを提供しています。
抵抗膜方式のタッチパネルは、感圧によるタッチ検出を行う特性上、電気ノイズの影響を受けません。しかし静電容量方式のタッチパネルは、静電気の容量変化でタッチを認識するため、環境ノイズの影響を受けやすいという方式上のデメリットが存在しますが、タッチ感度の調整をコントローラで行うことで解消することができます。
例えば、実際に環境ノイズが発生している工場など、特定の条件下におけるカスタマイズ設定の例として、タッチしている時とタッチしていない時のそれぞれの容量変化量を検知し、タッチしている時の変化量のみをタッチ判定に用いる設定が可能です。この他にも、ノイズの特性に応じて、様々な環境ノイズ除去の設定を調整することができます。
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マルチタッチ操作
ジェスチャー操作-
メリット
軽いタッチでマルチタッチやジェスチャー操作ができます。抵抗膜方式なので、特性上ノイズの影響を受けずに手袋やペンなどで操作ができます。
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デメリット
静電容量方式に比べると、反応や滑らかな操作感では劣ります。精度の高い高速な操作や複雑なジェスチャー操作には不向きな場合があります。
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抵抗膜方式でマルチタッチ・ジェスチャー操作抵抗膜マルチタッチ方式タッチパネル
抵抗膜マルチタッチ方式タッチパネルは、従来の抵抗膜方式では難しかったマルチタッチ操作や、フリック、パン（拡大縮小）、ピンチイン・アウト、回転などのジェスチャー操作が可能です。従来センサー面で1点だった検出できる範囲をセル上に複数分割、セルごとでタッチ情報を検出することで多点入力を検出することができます。
コスト優先で交換性を重視なら抵抗膜方式がおすすめです！
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耐光性能
耐温度性能-
UVカット機能を持つ表面材の採用
紫外線による劣化を防ぐため、UV耐性の高いガラスやフィルムが表面に採用されている必要があります。
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耐温度動作保証のある製品の採用
極端な高温や低温にさらされても、安定して動作することを保証された製品を選定する必要があります。
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耐温度・光性能
屋外に設置されるタッチパネルは、屋内に比べて不特定多数の要因により温度変化や紫外線にさらされます。極端な高温、低温、または強い日差しから保護するため、屋内用以上の耐温度性能とUV耐性が必須です。これにより、タッチパネルの長期的な安定稼働とメンテナンスコストの削減に繋がります。
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耐衝撃性能
耐傷性能-
強化ガラスの採用
衝撃や傷に対する耐性を高めるため、化学強化ガラスやアクリルなど、表面に硬度の高い素材が採用されている必要があります。
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特殊フィルム・コーティングの活用
ディスプレイ表面に特殊コーティングや保護フィルムを施すことで、物理的な保護で傷つきやすさやを軽減し、緩和します。
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耐衝撃・耐傷性能屋外に設置されるタッチパネルは、屋内に比べて不特定多数の要因により衝撃や傷がついたりします。偶発的な衝突、破壊行為、または作業中の落下などから保護するため、屋内用以上の衝撃耐性と耐傷性能が必須です。これにより、タッチパネルの長期的な安定稼働とメンテナンスコストの削減に繋がります。
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高視認性能
耐反射性能-
光学ボンディング技術の活用
LCDとタッチパネルの間に光学樹脂を充填することで、内部反射を低減し、太陽光下での視認性を向上させます。また、埃や水分の侵入も防ぎます。
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高輝度ディスプレイの搭載
太陽光の眩しさの中でも視認性を確保するため、一般的な屋内用ディスプレイよりも高い輝度を持つバックライトが搭載されていることが望ましいです。
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高視認性・耐反射性能
屋外に設置されるタッチパネルは、太陽光の直射や反射光により、画面の視認性が著しく低下することがあります。タッチパネルの長期的な安定稼働と利用者の利便性向上のためには、このような環境下でも情報が明確に視認できるような対策が不可欠です。そのため、屋外用タッチパネルには、屋内用以上の高輝度と低反射性能が求められます。
一つでも当てはまったら、タッチパネルの見直しが断然おススメです！ディ・エム・シーの高機能タッチパネルなら、環境や使い方によって機能をカスタマイズできて、ご予算に合わせたお客様使用のタッチパネルをご利用いただくことができます。
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耐久性の問題過酷な動作環境への対応屋内、屋外問わず塵埃、油、水、振動、高温・低温などの過酷な条件が存在する現場では、タッチパネルがこれらの要因に耐えられず、劣化や誤動作を起こす可能性があり、さまざまな対策を施した長期的な信頼性の確保が必要となってきます。 -
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操作性の悪さ手袋使用時の反応不良静電容量方式タッチパネルでは手袋操作で反応が鈍くなるか、全く反応しないことがあります。また抵抗膜方式タッチパネルでは構造上、手袋操作は問題ありませんが、精度や耐久性に課題が残ります。いずれも微細な感度調整が必要となります。 -
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誤動作のリスク埃や液体による誤タッチ埃や液体が付着した状態での誤タッチや、感度が高すぎる/低すぎる場合に意図しない動作が発生することがあります。感度を適切に調整することは、現場ごとの条件に依存するため難しい場合があり、これを実現することが現場の稼働を担保します。
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視認性の低さ光条件による見づらさ強い直射日光や強い照明、暗い環境などの条件下や、画面の反射・映り込みにより、タッチパネルの表示が見づらくなることがあり、屋外や半屋外で使用する場合には特に課題となります。必要な対策を施して対応を万全にする必要があります。
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メンテナンス摩耗や故障に伴う費用タッチパネルは定期的な清掃や点検が必要で、メンテナンスコストがかかります。タッチパネルは物理的な接触を伴うため、長期間の使用で摩耗や故障が避けられません。タッチパネルが故障した場合、修理や交換に時間がかかる場合があります。
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互換性の問題代替品の修理や交換性タッチパネルと制御システムのソフトウェアが互換性を持たない場合、正常に動作しないことがあります。また、故障時の修理や交換も代替品の調達が難しい場合や、ソフトウェアの更新時に問題が生じることもあり、バックアップ体制は不可欠です。
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高感度タッチ軽い力で操作従来の抵抗膜に比べ、指先やペンのわずかな接触でも正確に感知し、軽い力でスムーズな操作が可能です。長時間の操作でも疲れにくく、ストレスフリーな使用感を提供します。 -
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高い耐久性能摩擦や傷にも強く表面の特殊コーティングにより、抵抗膜方式ながら傷や汚れに強く、繰り返しの使用に耐える構造です。日常的な操作や過酷な環境でも安定した性能を維持し、長期間安心してご使用いただけます。
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省電力電力消費が少ない軽荷重で動作するため、他のタッチパネル技術に比べて電力効率が向上します。バッテリー駆動のデバイスに最適で、エネルギーコストを抑えつつ快適な操作性を保ちます。
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高い汎用性様々な機器に対応産業機器、医療機器、POS端末など、幅広い分野で活用されており、最も普及しているタッチパネル技術の一つです。多様な用途やニーズに対応できます。
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低コスト導入しやすい価格シンプルな構造で軽荷重を実現した高品質なタッチパネルでありながら、比較的安価でコストパフォーマンスに優れた選択肢です。大量生産にも対応可能で、製品の競争力向上に貢献します。
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手袋での操作作業中でも快適感圧による入力方式のため、手袋を着用した状態でも確実に操作できます。工場や生産現場、医療現場など、作業環境を選ばずに多種多様な環境で使用可能です。
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マルチタッチ対応スマホライクな多点操作入力荷重の大幅な低減と高出力コントロールにより、抵抗膜方式ながらピンチイン・アウト、フリックなどのマルチタッチジェスチャー操作を実現します。スマートフォンに近い直感的な操作感を提供します。 -
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高感度タッチ軽荷重操作/優れた応答性従来の抵抗膜では難しかった軽いタッチでの入力に高感度で反応し、指先やペンのわずかな接触でも正確に感知します。これにより、よりスムーズでレスポンシブな操作が可能です。
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高い耐久性能摩擦や傷に強く、長寿命表面の特殊コーティングにより、抵抗膜方式ながら傷や汚れに強く、繰り返しの使用に耐える堅牢な構造です。日常的な操作から過酷な環境まで、長期間安定した性能を維持します。
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省電力電力消費が少ない軽荷重で動作するため、他のタッチパネル技術に比べて電力効率が良く、消費電力を抑えられます。バッテリー駆動のデバイスに最適で、エネルギーコストの削減にも貢献します。
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低コスト優れたコストと互換性比較的安価でコストパフォーマンスに優れており、シンプルな構造による高い互換性も特長です。多様な既存システムへの導入が容易で、製品の競争力を高めます。
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手袋での操作快適な操作と確実な入力感圧による入力方式のため、手袋を着用した状態でも確実な操作が可能です。工場や医療現場など、作業環境を選ばずに多種多様な環境で使用でき、高い作業効率をサポートします。
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スマホと同じ操作マルチタッチ操作抵抗膜方式のような1点入力操作に加え、多点同時入力やフリック、ピンチ操作など、スマートフォンと同じ感覚でスムーズな操作が可能です。高い応答性でストレスのないユーザー体験を提供します。
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手袋操作対応独自コントローラ採用通常、静電容量方式タッチパネルは軍手のような厚手の手袋を着用した場合には反応しませんが、DMC独自の静電容量タッチコントローラであれば感度調整によって、手袋を付けたままでも操作できます。
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耐ノイズ性能耐環境ノイズで安定稼働DMCのタッチコントローラは、静電容量方式の弱点である環境ノイズの影響を低減するための調整が可能です。開発段階からの機構設計アドバイスを含め、幅広い分野の多様な機器でノイズ耐性が評価されています。
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機械油・水対応最適な調整で安定稼働工場環境で懸念される切削油などの機械油や水濡れによる誤動作を軽減する調整が可能です（*全ての機械油に対応するものではございません）。お客様の使用環境に合わせた最適な調整で、安定稼働をサポートします。
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使用温度範囲-40°C～80°Cを保証一般的なフィルムを使ったタッチパネルは、紫外線の影響により変色してしまいますが、DMCの屋外設置装置向けタッチパネルであれば、紫外線による劣化に強く、UV吸収構造により、液晶へのダメージを最小限に抑えます。
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UV対応紫外線による劣化を低減-40°C～80°Cの広範囲な温度での動作を保証し、積雪地帯などの寒冷地での使用や、操縦席が高温環境になるトラクタ、ブルドーザなど農機や建機の操作端末など、幅広い温度環境で安心してご活用いただけます。
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高い堅牢性強化カバーガラスを採用タッチパネルの上に強化ガラスや透明樹脂カバーを付けて、衝撃に強いインターフェースを構築できます。衝撃や耐傷性に優れ、長期間の安定稼働を保証します。屋外や粉じんの多い、あるいは荒い使い方が求められる環境で安心してご使用いただけます。
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優れた視認性光の反射を最大限に抑制光学ボンディングにより、タッチパネルと液晶間の空気層をなくし、光の反射を最大限に抑制することで、高い視認性を確保します。さらに液晶メーカーと協力して、高輝度液晶を提案することも可能。強い外光が入る環境でも、視認性を確保します。
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優れたデザイン性幅広い意匠デザイン性ガラストップによるフラットなデザインは、見た目の美しさだけでなく、汚れの拭き取りやすさにも貢献します。インクジェット印刷でガラスに直接デザインを施すことができます。さまざまなデザインの操作盤を作成することができます。
| 抵抗膜方式 タッチパネル |
軽荷重抵抗膜方式 タッチパネル |
抵抗膜マルチタッチ式 タッチパネル |
投影型静電容量方式 タッチパネル |
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|---|---|---|---|---|
| タッチ点数 | 最大1点 | 最大1点 | 最大2点 | 最大10点 |
| 対応操作 |
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| 対応ジェスチャー | 非対応 | フリック/拡大縮小/回転 | フリック/拡大縮小/回転 | フリック/拡大縮小/回転 |
| 操作性 | 〇（しっかりとした押しこみが必要） | 〇（軽いタッチでなめらか操作可能） | 〇（軽いタッチでなめらか操作可能） | ◎（スマホのような滑らかな操作感） |
| タッチ精度 | △（シングルタッチでは比較的良好） | △（通常の抵抗膜方式と同程度） | 〇（マルチタッチでは比較的良好） | ◎（非常に高い） |
| 反応速度 | △（接触圧が必要なため、若干の遅延が生じる場合がある） | △～〇（通常の抵抗膜方式よりわずかに速い） | △～〇（通常の抵抗膜方式よりわずかに速い） | ◎（非常に高速） |
| 手袋操作 | ◎ | ◎ | ◎ | 〇（コントローラの感度調整が必要） |
| 耐水性能 耐油性能 |
◎（しっかりとした感圧が必要なため、水や油がついても誤動作しない） | 〇（水や油による誤動作を防止するため、コントローラ調整が必要） | ||
| 清掃性 | 〇（ベゼル段差付近の水や油がふき取りにくい） | ◎（ガラストップで表面をフラットにできるので、水や油をふき取りやすい） | ||
| 耐候性 | △～〇
|
◎
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| 耐ノイズ性 | ◎（電気的ノイズの影響を受けない） | 〇（ノイズを低減させる機構設計や、コントローラ調整が必要） | ||
| 耐久性 | △（表面のフィルムが傷つきやすい、繰り返しの圧力により劣化する） | △（抵抗膜方式と同程度だが、わずかに向上） | △（抵抗膜方式と同程度だが、わずかに向上） | ◎（表面がガラスのため傷つきにくく、非常に高い耐久性を持つ。防水・防塵性能も高い） |
| 堅牢性 | △（フィルム素材という特性上、衝撃によるやぶれに弱い） | ◎（表面がガラスのため、堅牢性が高く、ポリカーボネートなどの割れに強い樹脂カバーで、更に堅牢性を向上できる） | ||
| 価格 | ◎（非常にリーズナブル） | 〇（抵抗膜方式と比較すると割高） | ||
| コスパ | ◎（非常に安価） | 〇（通常の抵抗膜方式より若干高価） | 〇（通常の抵抗膜方式より高価） | 〇～◎（以前は高価だったが、量産効果で価格が下がりつつある） |
| 見栄え |
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| 意匠性 |
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手厚いサポート体制で好評を得ました製品販売後、ユーザから軍手をしたままでもタッチパネルを操作できるようにしてほしいという要望があり、DMCがこれに対応してくれた。また、海外で製品にトラブルが発生した際も、原因が不明な状況からエンジニアを派遣するなど、迅速かつ積極的なサポートを受けることができた。 -
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開発コストを抑えて操作機能をアップデート国内メーカーならではの迅速な対応と柔軟な連携により、開発プロセス全般が非常に円滑に進み、当初の予定を大幅に前倒しして操作機能のアップデートを完了することができ、結果として開発コストの大幅な削減にも成功しました。 -
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長期安定供給とUVに強いタッチパネル作画ソフトを初めて使用したが、特に苦労もなくイメージ通りのGUIを作成することができた。また初めてPCAPタッチパネルを採用したが、水の侵入やノイズの影響など開発に際して不安だった部分について様々なアドバイスを受けることができた。 -
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視認性が大幅に向上耐候性の向上開発設計の際のレスポンスが良く、ソフトハード両面で詳細なアドバイスをもらうことができた。品質面での安定性に特に満足していて、以前発生していた異物混入や不良品などの悩みがほとんどなくなった。
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メールもしくはお電話、必要に応じてZoomなどを用いたテレビ電話でのサポートも可能です。最短ですと即日のご相談・ご回答が可能です。お気軽にご活用ください。
- 興味があるのでいろいろ聞いてみたい
- 自社環境への導入相談を聞いてみたい
- 製品の詳細を聞いて導入を検討したい
- 実際に製品の見積もりを取ってみたい
- 製品の価格や実際に評価をしてみたい
- 製品について代理店を紹介してほしい