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インクジェット技術総論

要素技術の基礎および応用分野への適用とその技術課題

講師

nkcube.org　代表　藤井 雅彦　氏
【専門】インクジェット，インクジェット応用，3Dプリンタ，3Dデータ，標準化

セミナー趣旨

インクジェット技術は家庭用・オフィス用プリンタにとどまらず，商業印刷，パッケージ，テキスタイル，ディスプレイ，プリンテッドエレクトロニクス，バイオ・メディカル，3Dプリンティングなど，多様な産業分野へ応用が広がっています．一方で，インクジェットを実際に使いこなすためには，吐出方式，プリントヘッド，インク・メディア，画像形成，メンテナンス，乾燥，欠陥補正などシステムの要素技術を，個別にではなくシステム全体として理解することも重要です．
　本セミナーでは，これからインクジェット技術に従事する方，すでに携わっているものの基礎から体系的に学び直したい方，さらに新たな応用領域への展開を検討している方を対象に，インクジェット技術の基礎から応用までをわかりやすく解説します．吐出方式の分類と特徴，インクジェットシステムの基本構成，プリントヘッド，インク・メディア，画像形成技術など，実用化に欠かせない主要技術を体系的に整理します．さらに後半では，商業印刷や産業応用への展開，デジタルファブリケーションなどの新しい応用可能性に加え，画像欠陥や非浸透基板への対応，高粘度液体の吐出など，実際の応用時に直面する課題とその考え方についても紹介します．インクジェットを単なる印刷技術ではなく，微小液滴を精密に配置する産業基盤技術として捉え直し，新たな製品開発や事業展開を考えるための実践的な入口となるセミナーです．

セミナー講演内容

第1章　インクジェット方式の分類と特徴
　1.1 インクジェットの定義と特徴
　1.2 インクジェット方式の分類
　1.3 オンデマンド型と連続噴射型
　1.4 連続噴射型 (荷電偏向制御型)
　1.5 新しい連続噴射型 (Stream，UltraStream)
　1.6 サーマルインクジェット方式 (バブルジェット)
　1.7 ピエゾインクジェット方式
　1.8 サーマルインクジェットとピエゾインクジェットの比較
　1.9 連続噴射型とオンデマンド型の比較
　1.10 その他のオンデマンド型

第2章　インクジェットシステム技術
　2.1 システム基本構成
　2.2 シリアルプリンタのメカニカル動作
　2.3 シリアルプリンタの用紙搬送パス
　2.4 インク供給方式と背圧制御
　2.5 メンテナンス基本動作と実施タイミング
　2.6 欠陥検出手段
　2.7 インク循環と脱気システム
　2.8 微小滴への気流の影響とミスト対応
　2.9 シリアルプリンタとラインプリンタ
　2.10 乾燥技術
　2.11 直接プリント転写プロセス

第3章　プリントヘッド技術
　3.1 サーマルインクジェット
　　　3.1.1 吐出原理
　　　3.1.2 駆動方法 (駆動波形)
　　　3.1.3 プリントヘッドの基本構成
　3.2 ピエゾインクジェット
　　　3.2.1 ピエゾ変形モードと基本動作原理
　　　3.2.2 駆動方法 (駆動波形)
　　　3.2.3 プリントヘッドの基本構成
　　　3.2.4 圧電効果による吐出異常の検出
　　　3.2.5 薄膜ピエゾとMEMS
　3.3 プリントヘッド噴射特性の変動要因と対応
　3.4 メニスカス振動と周波数特性
　3.5 吐出インク範囲と課題
　3.6 プリントヘッド開発会社

第4章　インク・メディア技術
　4.1 水性インクの基本組成
　4.2 インクに求められる特性と物性
　4.3 インクの分類
　　　4.3.1 溶媒による分類と特徴
　　　4.3.2 浸透性による分類と特徴
　　　4.3.3 反応を利用した画質と乾燥性の両立アプローチ
　　　4.3.4 色材による分類と特徴
　4.4 UV硬化型インク，ソルベントインク
　4.5 水溶性熱硬化型エマルジョンインク (ラテックスインク)
　4.6 白インク，メタリックインク，MICR
　4.7 メディアの分類
　4.8 カールとコックリング
　4.9 紙の目
　4.10 脱墨

第5章　画像形成技術
　5.1 画質上の問題と改善技術
　5.2 画像処理プロセス
　5.3 色変換(DLUT)
　5.4 ハーフトーン処理 (2値化)
　5.5 マルチパスプリント (分割プリント)
　　　5.5.1 マルチパスのラインプリンタへの適用（TIJ）
　　　5.5.2 吐出異常の検出と補正（PIJ）
　5.6 その他画像形成技術例
　5.7 プリンタドライバと画像処理

第6章　インクジェット技術，今後の展望
　6.1 機能集中型進化
　　　6.1.1 高画質化
　　　6.1.2 高速化とSpeed Factor
　6.2 基本性能軸による市場分類
　6.3 商業印刷市場への展開と課題
　　　6.3.1 機能分担型進化による対応
　6.4 インクジェットの応用市場
　　　6.4.1 高画質/小型化による応用
　　　6.4.2 幅広対応による応用
　　　6.4.3 ダイレクトプリントによる応用
　　　6.4.4 高速性を用いた応用
　　　6.4.5 その他応用
　6.5 デジタルファブリケーション
　　　6.5.1 インクジェット法とフォトリソグラフィーとの比較
　　　6.5.2 Display(OLED，LCD)
　　　6.5.3 Printed Electronics
　　　6.5.4 Optical Elements
　　　6.5.5 Bio / Medical
　　　6.5.6 3D Printer(AM)
　6.6 インクジェット技術進化プロセス

第7章　各種産業応用における課題と対応
　7.1 基本特性の評価方法
　　　7.1.1 インク滴吐出観察
　　　7.1.2 インク滴体積(重量)測定
　　　7.1.3 インク滴飛翔速度測定
　7.2 白スジの要因
　7.3 色(色相)ずれの要因
　7.4 産業市場からの要求と対応
　7.5 吐出液体範囲の拡大
　　　7.5.1 高粘度液体吐出と小滴化
　　　7.5.2 強アルカリ，強酸液体への対応
　7.6 非浸透基板におけるパターン形成
　7.7 大滴化

　　□質疑応答□