当社グループは、「人を想う感性と心に響く技術で、多様な文化が息づく世界に。」というグループ共通の価値観を表す「TOPPAN's Purpose & Values」に基づき、「Digital & Sustainable Transformation」をキーコンセプトとして、ビジネスモデルを進化させるため、総合研究所を中心に、事業会社の技術関連部門及びグループ会社が連携して研究開発を進めております。各事業分野の新商品開発に注力するとともに、各研究開発部門、知財関連部門が一体となって進める技術開発により、コストダウン及び品質ロスミス削減によるさらなる収益力の強化を図っております。また、次世代分野についても総合研究所を中心に産官学との連携を図り、中長期の新規事業創出に努めております。

　当連結会計年度における当社グループ全体の研究開発費は27,824百万円であり、セグメントにおける主な研究開発とその成果は次のとおりであります。なお、研究開発費につきましては、当社の本社部門及び総合研究所で行っている基礎研究に係る費用を次の各セグメントに配分することができないため、研究開発費の総額のみを記載しております。

(1) 情報コミュニケーション事業分野

　当社グループでは、価値共創パートナーとして顧客のデジタル変革を支援し、高い成長を実現するErhorht-X（※１）を推進しております。

物流・運送業界では、貨物取り扱い件数が年々増加する一方、トラック輸送の時間外労働規制の強化による2024年問題や少子高齢化を原因とする人手不足が深刻化しております。この課題に対応するため、新たに次世代ZETA（※２）規格「Advanced M-FSK変調方式」対応の新型「ZETag®（ゼタグ）」を開発いたしました。新型「ZETag®」は従来品と比較して10倍以上（10dB以上）の感度と、20倍以上の転送速度、500～4,000m（最長通信距離は従来品の約２倍）の通信距離を実現いたしました。これにより、高速移動により電波形状が変化しやすく読み取りが難しかった輸送車両などへの活用や、これまで電波が届きにくかったエリアでの読み取りが可能となる他、基地局の設置数を少なくすることができ、より効率的な業務管理を実現いたします。これを活用してパレットやカゴ車など物流・輸送機器の他、トラックなどの輸送車両の所在も自動で管理・可視化することにより、管理業務の負担軽減や円滑な荷役作業を実現するなど、物流業務の効率化を支援いたします。

生産現場においては、機械設備のトラブルを未然に防ぐために人手による定期点検及び予防保全が行われており、多大なリソースが掛かっております。このため、センサによる機械設備の常時監視・予防保全のニーズが高まっており、日本精工株式会社（NSK）と共同で温度センサ搭載RFID（※３）タグを活用した産業機械設備向け保全管理システムの開発に取り組んでおります。NSKの産業機械設備のノウハウと当社グループのRFIDタグの設計技術を掛け合わせることで、産業機械設備向けの新しい保全管理システムを実現し、産業機械や設備の点検・保守履歴の見える化による作業効率向上や、現場で保守履歴・温度推移が確認可能になることによる予防保全の効率化を目指してまいります。

医療現場では、医療技術の高度化や医療制度の複雑化、また医療安全などの観点から多くの説明業務があり、実際の医療提供業務を圧迫しております。デジタルクローン技術を活用してインフォームドコンセント等を支援するサービス「DICTOR™（ディクター）」のα版を北海道大学病院と共同で開発し、2023年９月から医療DXに取り組む複数の医療機関にて実証実験を行っております。「DICTOR™」の開発にあたっては、当社グループの持つアバター生成技術「MetaClone®アバター（※４）」と顧客管理・ID管理を中心とした管理データベース・システム構築のノウハウを活用しております。医師は予め自身の動画と声を登録し、デジタルクローンを生成することで、その後は説明テキスト文の入力のみで、患者や症状に合わせた説明動画が作成できます。患者自身にとっても通常の診察室での説明に加え、繰り返しの視聴や家族とのシェアが可能となり、理解度の向上が期待されます。今後も2024年４月より施行された「医師の働き方改革」の推進と患者市民参画型の医療DXプラットフォームの構築を目指します。

製造現場では、常に設備保全の効率化や製造工程の最適化が求められております。2022年４月に内閣府が発表した「量子未来社会ビジョン」において、量子技術の研究開発・社会実装の取り組みを加速・強化し、我が国産業の成長機会の創出・社会課題解決等に対応することが喫緊の課題であることが示されました。その中で、当社グループでは、量子カーネルを用いた機械学習を製造現場で稼働している複数の製造装置の異常検知に適用し、設備保全及び製造工程の最適化に活用する研究開発を進めており、NEDOの「量子・AIハイブリッド技術のサイバー・フィジカル開発事業」における「量子・AIアプリケーション開発・実証」委託事業に採択されました。これまでも「量子カーネル」による機械学習に関する研究論文発表（※５）や光量子計算に関する研究、耐量子計算暗号を搭載したICカードの開発など、量子に関する研究と開発を行いながら製造DXを推進しております。今後も量子AIの研究開発を加速し、量子技術の社会実装に貢献いたします。

(2) 生活・産業事業分野

　当社グループでは、脱炭素社会、循環型社会の実現に貢献するべく、環境ニーズを捉えたSX商材・サービスの提供を行っております。特にパッケージを起点とした当社グループのサステナブルブランド「SMARTS™（スマーツ）（※６）」を掲げ、社会課題に対応したパッケージの開発を推進しております。

脱炭素社会については、軽量でプラスチック使用量を削減できる液体用紙容器は酒類やトイレタリー分野など日常で使用されている製品で数多く採用されております。そのような中、当社グループは株式会社J-オイルミルズが販売する食用油「スマートグリーンパック®」シリーズの紙パックに採用された「液だれ防止機能キャップ」の開発で、公益社団法人日本包装技術協会が主催する第47回木下賞（※７）「改善合理化部門」を受賞いたしました。従来の紙容器において課題であった口栓からの油だれに対し、口栓の注出部を液だれに有効なカール形状にすることで、内容物の「液だれ防止」を実現いたしました。また、用途に応じて注ぐ量を変えることができる可変性と、ヒンジ構造による利便性を付与したことで、さらなるユーザビリティの向上を実現いたしました。

また、昨今の世界経済情勢の影響を受け、電力・ガスをはじめとするエネルギーコストが高騰し、アルミ箔の価格も連動して高騰しております。CO2排出量削減という社会課題に対して、アルミ箔は製造工程で多くのCO2を排出しているため、食品や日用品のパッケージにおけるアルミレス化は社会課題となっております。このたび、折り曲げた状態を維持できるデッドホールド性を保持する用紙を開発し、カップ麺等に向けたアルミ箔使用材質構成と同等のリクローズ性能を有するアルミレス蓋材を開発いたしました。また、製造時のCO2排出量を従来のアルミ箔を使用した材質構成と比較して約32％削減（※８）が可能です。

循環型社会の実現については、環境負荷の少ない包装材料の開発と併せて、軟包材フィルムの水平リサイクルにも取り組んでおります。日本政府が提唱するプラスチック資源循環戦略では、プラスチック資源について、2025年までにリユース・リサイクルが可能な材質構成に置き換えること、2030年までに容器包装の６割をリユース・リサイクルすること、プラスチック資源の再生利用を倍増することなどのマイルストーンが策定されております。TOPPAN株式会社、三井化学東セロ株式会社、三井化学株式会社の３社は、2025年度の社会実装を目指し、TOPPAN株式会社で発生する印刷調整時のOPPフィルム廃材を三井化学株式会社が回収・印刷除去・造粒を行い、三井化学東セロ株式会社が再生OPPフィルム化を行う共同実証を実施しております。さらに、TOPPAN株式会社は再生フィルムの印刷適性やラミネート適性、製袋・充填適性など、品質評価の役割も担っており、日本政府のマイルストーンに沿って、軟包材の水平リサイクルを推進してまいります。

また、住宅や非住宅に使用される外装建材においても、環境負荷軽減の観点から、より長期間使用できる耐性が求められております。しかしながら、材料の性質上、高耐候性能と建築基準法で求められる不燃性能を両立させることは困難でありました。当社グループは、今まで培われた約20年間の外装用シートに対する知見により、独自の高耐久性能と、アルミ型材へのラミネートにより不燃認定を受けられる材料を開発いたしました。「フォルテフィール™ RZ」は、シートを構成する接着層とインキ層に対して、新たに特殊な材料と添加剤をブレンドし開発した新規耐加水分解性樹脂を搭載することによって、今までにない耐候性・耐久性の大幅な性能向上（当社従来品比1.5倍）を実現いたしました。また、アルミ型材へラミネートすることで、国土交通省より不燃認定されている「NM-5462(1)（※９）」の条件を満たしております。さらに、一般的な環境試験やオリジナルの促進耐候性試験と実曝露試験との関連性を検証した結果から、日本国内において初の退色及び劣化に対する10年間保証を可能といたしました。このように建装材分野においても環境負荷を低減できる商材を提供し、持続可能な社会の実現に貢献してまいります。

(3) エレクトロニクス事業分野

当社グループでは、これまで独自に培ってきた技術力を基盤として、多様化する二ーズに対応した独創的なキーデバイスを供給することで事業価値の最大化を図っております。

2016年より提供しているスイッチ１つで透明と不透明を瞬時に切り替えられる液晶調光フィルム「LC MAGIC™（エルシーマジック）」とAGC株式会社のガラスを組み合わせて世界初の調光サイドウィンドウガラスを開発いたしました。車載用途では従来の建材用途よりも厳しい環境に対応できる耐久性が要求されますが、液晶や電極の見直しを行い、ガラスの中間膜成分や外部の水分による液晶の透明化といったダメージを防ぐことができる独自の外周封止技術を確立し、自動車のサイドウィンドウに適合する性能を獲得いたしました。さらに、瞬時にON/OFFの切り替えができることで、車内居住空間の快適性向上も可能となり、このたびトヨタ自動車株式会社の「センチュリー」に採用されました。今後も「LC MAGIC™」の車載向け黒色グレード「ノーマルブラック」の改良や量産化技術を進め、各種自動車への搭載を目指します。

また、2050年のカーボンニュートラル達成に向け、再生可能エネルギーの活用等の取り組みが進められておりますが、特に水素は地球上に豊富に存在する「水」から生成可能で、CO2を排出しないエネルギー源であり、その活用への期待が高まっております。水素の社会実装において、CCM/MEAは水素を製造する水電解装置、水素の貯蔵や運搬に関わる電解槽、そして水素を利用する燃料電池において、中核となる重要なデバイスであり、高いエネルギー変換効率と耐久性、市場への安定供給が求められております。当社グループは2004年からCCM/MEAの研究開発に取り組んでおります。今般、大型カラーフィルタの製造で培った塗工技術や搬送技術などの活用により、高性能・高品質なCCM/MEAを枚葉式で量産する体制を構築し、2023年８月より販売を開始いたしました。特徴としては電解質膜の両面に触媒インクをダイレクトコーティングするという世界初の製造方式により、電解質膜と触媒層の密着性を高め、高いエネルギー変換効率を実現いたしました。これらの技術開発に当たっては知財戦略とも連動させており、強力な特許とノウハウの蓄積により、競争優位性を確立しております。今後、水素を「つくる」「ためる・はこぶ」「つかう」の全領域にCCM/MEAを展開することで水素社会を実現し、カーボンニュートラルへ貢献いたします。

(4) その他（新事業）

当社グループでは、ヘルスケアやライフサイエンス、エネルギー等の事業を新事業と位置づけ、新たな柱を開拓するための研究開発・事業開発を推進しております。

厚生労働省によると、65歳以上の認知症患者の数は2025年には約700万人と予測され、高齢者の約５人に１人が該当し、喫緊の社会課題になっております。北海道大学の認知症に関する診断技術の研究を包括的に行う認知症研究拠点と連携する、産業創出部門「認知症包括研究部門」を北海道大学と共同で開設し、当社グループの高感度蛍光検出技術「Digital ICA®（デジタル アイシーエー）（※10）」と、北海道大学の学術的知見を融合し、早期のアルツハイマー病を検出する技術の開発をはじめとする認知症に関する研究を進め、認知症の診断・治療の発展に貢献いたします。

また、抗がん剤評価においては、大阪大学大学院工学研究科の松崎典弥教授と共同で開発した独自バイオマテリアルによる3D細胞培養技術「invivoid®（インビボイド）」を用いた共同研究が広がっております。がん患者の組織から再構築した3D細胞である「がん患者アバター」が従来の抗がん剤評価で用いるマウスを代替できる可能性が示唆されており、国内ではがん研究会と複数の抗がん剤を曝露して得られた効果と、実際に患者に同じ抗がん剤を投与して得られた効果との比較を行う臨床研究を開始いたしました。海外でも米国のMDACC（テキサス大学MDアンダーソンがんセンター）が研究を進めている「免疫治療薬」評価において、免疫機能を付与した「がん患者アバター」をモデルとした新しい免疫治療薬の評価を実施しております。これを通じて今後の米国における研究活動を通じ、CLIA認証（※11）を取得し、米国でのがん検査事業を立ち上げ、個々の患者ごとに最適な抗がん剤を選択するがん個別化医療の提供を目指します。

持続可能な社会の実現に向け、地球温暖化や食糧問題の解決には、これまで以上に植物の力を活用することが有効と考えられており、植物を改良するためのゲノム編集技術に期待が集まっております。植物におけるゲノム編集では、植物に対して予期しない問題を引き起こすリスクや社会的高度な技術の蓄積を必要とするため、本格的な普及には至っておりません。TOPPAN株式会社、産業技術総合研究所、株式会社インプランタイノベーションズは共同で、チタン酸カリウムからなる針状結晶（ウイスカー（※12））と超音波を活用して、ゲノム編集ツールであるCRISPR-Cas9（※13）のリボヌクレオタンパク質（RNP）を植物へ導入する新しいゲノム編集手段として、ウイスカー超音波RNP法を開発いたしました。本技術は、一般的に形質転換が難しい植物に対して、DNAを全く用いないでゲノム編集を行う基盤を構築する新たな一歩であり、2023年９月７日（日本時間）に「Scientific Reports」に掲載されました（※14）。今後はゲノム編集の効率化や多くの植物への適用を検討し、社会にとって安心・安全なゲノム編集品種の作製のための技術基盤を提供していきます。

近年バイオエタノールは、カーボンニュートラルの実現に向けて、自動車燃料や化学品用の原料などさまざまな用途での利用が期待されております。2021年より当社グループは、古紙を原料とした国産バイオエタノール事業の立ち上げについて、ENEOS株式会社と共同で検討を続けてきました。具体的には当社グループが開発している、防水加工された紙やノーカーボン紙等の難再生古紙を原料とする前処理プロセスと、ENEOS株式会社が開発している、エタノールの連続生産プロセスとの組み合わせによる製造効率の向上について検討してきました。このたび共同開発契約を締結し、古紙を原料とした国産バイオエタノールの事業化に向けた実証を開始し、事業採算性を見極め、2030年度以降の事業化を目指します。

(※１）Erhorht-X

　当社グループ全体で、社会や企業のデジタル革新を支援するとともに、当社自体のデジタル変革を推進するコンセプト。DX事業においてイノベーションを創出し、社会やお客さまのデジタル変革を推進し、それを通してSDGsの実現、脱炭素社会の実現など「SX」にも貢献していく。

(※２）ZETA

超狭帯域（UNB: Ultra Narrow Band）による多チャンネルでの通信、メッシュネットワークによる広域の分散アクセス、双方向での低消費電力通信が可能といった特長を持つ、IoTに適した最新のLPWA（Low Power Wide Area）ネットワーク規格。LPWAの規格の１つであるZETAは、中継器を多段に経由するマルチホップ形式の通信を行うことで、他のLPWAと比べ、基地局の設置を少なくでき、低コストでの運用が可能な方式として注目されている。

(※３）RFID

Radio frequency identificationの略。電波を用いて非接触でデータを読み書きする技術。

(※４）MetaClone®アバター

TOPPAN株式会社が提供する、顔写真等から短時間でフォトリアルな3Dアバターを自動生成することができるサービス。AIと3D復元技術を組み合わせることで、様々なケースに合わせたアバターを提供することができる。

(※５）研究論文発表

掲載誌： EPJ Quantum Technology（発行：英国 Springer Nature社）

タイトル： Performance of quantum kernel on initial learning process

著者名： Takao Tomono, Satoko Natsubori

URL： https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-022-00157-8

(※６）SMARTS™

パッケージを起点とした当社グループのサステナブルブランド。パッケージで培った技術・ノウハウに、マーケティング・DX・BPOなどのリソースを掛け合わせ、バリューチェーンに沿った最適な選択肢を提供する。

(※７）木下賞

公益社団法人日本包装技術協会（JPI）が主催し、JPI第２代会長である故木下又三郎氏の包装界に対する功績を記念して設定された表彰制度。本賞は、包装技術の研究・開発に顕著な業績をあげたものや包装の合理化・改善・向上に顕著な業績をあげたものに与えられる。

(※８) CO2排出量

当社算定。アルミ箔を使用した蓋材との比較。算定範囲はパッケージに関わる①原料の調達・製造 ②製造 ③輸送 ④リサイクル・廃棄。

(※９) NM-5462(1)

不燃材料として発熱性試験及びガス有害性試験において要求されている性能を有しており、国土交通大臣が定めたもの又は国土交通大臣の認定を受けたもの。

(※10）Digital ICA®

基板上に設けられた100万個の微小なウェルと検出試薬を用いて、ウェルにDNA・タンパク質・ウイルス・エクソソームなどの生体分子を１分子ずつ分配し、１分子単位で検出する方法。

(※11）CLIA認証

CLIA（Clinical Laboratory Improvement Amendments）は1988年に米国で制定された法律の一部で、米国の医療機関のラボで実施する臨床検査の品質が品質基準を満たしていることを証明するもの。これにより患者と医療提供者は、検査結果が信頼できることを確認できる。

(※12）ウイスカー

細長い針状結晶で、植物細胞に「刺して」孔を開けるために使われる。直径数マイクロメートル、長さ100マイクロメートル程度の大きさで、炭化ケイ素やチタン酸カリウムなどの素材が用いられる。本研究では、チタン酸カリウムのウイスカーを用いている。

(※13）CRISPR-Cas9（クリスパーキャスナイン）

ゲノム編集因子の中で最もよく用いられている因子。ゲノムを切断するCas9タンパク質と切断箇所を指定するガイドRNAが複合体を形成して機能する。

(※14）論文掲載

掲載誌： Scientific Reports

タイトル： The sonication-assisted whisker method enables CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein delivery to induce genome editing in rice

著者：Akiyoshi Nakamura, Tsubasa Yano, Nobutaka Mitsuda, Maiko Furubayashi, Seiichiro Ito,

Shigeo S. Sugano, Teruhiko Terakawa

DOI： 10.1038/s41598-023-40433-w