インクジェットインクの最適化　千態万様

緒言 第1部 インクジェット印刷の千態万様 千態万様1. IJは印刷対象が広い 千態万様2. IJはインクの種類が多い 千態万様3. IJインクの特徴 千態万様4. IJプリンタの特徴 第2部 トラブルの現象と解決 第1章 ヘッドとインク 序節 顕微鏡観察で見られる吐出トラブル 1. ドロップ吐出 2. 吐出観察装置 3. 吐出観察装置による観察例 第1節 試作インクの駆動条件設定 1. 使用するヘッドに合わせて暫定パラメータを決める 2. インクごとの波形設計 第2節 ドロップサイズ変調 1. ドロップサイズ変調の使われ方 2. ドロップサイズ変調技術の始まり 3. 異なるサイズのドロップを吐出させる技術の現在 3.1 同一のノズルから異なるサイズのドロップを吐出させる方法 3.2 時間軸上に連続した吐出パルスを登録して参照する方法 3.3 マルチドロップと飛翔中の合一 4. ドロップ吐出にまつわるミスト発生 5. 吐出前の微振動 6. 吐出後の微振動 7. ミストコレクタ 第3節 ヘルムホルツ振動体 1. ピエゾ吐出素子の共鳴振動 2. 吐出素子と液体の性質 3. 液柱共鳴による定在波を使うピエゾ吐出 第4節 ヘッド設計のためのモデルインクと実用インク 第5節 ピエゾ吐出素子の固有振動 はじめに 1. ヘルムホルツ共鳴振動と駆動用波形 2. 素子の固有振動と吐出素子の駆動周波数 まとめ 第6節 ピエゾの微振動 1. 微振動 2. 微振動の多彩な使い方 第7節 リフィルとメニスカス振動 1. メニスカス振動 2. インクのメニスカス振動表現 3. インクの物性とメニスカス振動 4. インクリフィル 5. 高速駆動のためのデバイス側の対応 第8節 サテライトの生成 1. 発生のメカニズム 2. サテライト生成を抑制するインクの材料と物性の研究 第9節 DECAP 1. DECAPとLatency 2. 揮発性成分の蒸発による粘度上昇と吐出可能範囲 3. 環境温度変化 4. DECAP性能の試験法 5. インク処方とDECAP 6. プリンタ設計との関係 実用上重要なインクのパラメータ 7. DECAP性不良の他の要因 第10節 Flooding及びPuddling はじめに 1. 原因と対応 2. ミストの浮遊とヘッド表面への付着 3. インク処方からのアプローチ 4. クリーニングの方法 まとめ 第11節 ノズルプレートの撥インク膜 1. 撥インク膜 2. 撥インク膜の耐久性を劣化させる要因 3. 撥インク膜のないノズルプレート 4. 撥インク膜製法，発明 第12節 ヘッドと泡 1. 泡に関わる不具合 2. 泡の由来 3. 泡による動作障害 4. 泡に関するヘッドの対応 5. 気泡に関わるプリンタの対策 6. 気泡に関わるインク側の対策 第13節 ヘッドの温度制御 1. ヘッドの温度 2. 昇温印字及びヘッド周辺の冷却 3. コンスーマプリンタ 4. 温度に関わるインクの設計 第14節 サーマルIJヘッドとインク はじめに 1. サーマルIJヘッドからの液体の吐出 2. 不具合モード 3. サーマルIJヘッド基体の構成 4. Clogging及びKogation 5. 寿命を短くする要素 6. サーマルIJヘッド用インクの溶媒 7. 純水の吐出 第15節 インクに由来するヘッドの故障 1. サーマルIJの吐出デバイスとインク 2. ヘッド構成材料の腐食 第16節 高粘度インクの吐出 1. 高粘度インクの実用側からのニーズ 2. プリントヘッドの技術・製品開発の状況 第2章 インク物性とプリントシステムの最適化 序節 プリンタに現れる諸現象とインク物性 第1節 マテコン（Materials Compatibility）試験 1. マテコン試験とは 2. ヘッドとインク間のマテコン試験項目 3. 部品との化学的な相互作用 4. ヘッドメーカーによるマテコン試験 第2節 動作環境の変動 1. 設置環境 2. プリンタ内で起こる動作環境の変動 3. 温度変化に対するプリンタハードとドライバからの対策 第3節 インク供給系 1. インク供給系の様式 2. 商工業用途のプリンタのインク供給系 3. 最大インク供給能力 3.1 インク循環型ヘッドのインク供給能力 4. 動負圧と流抵抗 5. インク供給系部品への注意点 第4節 負圧 1. 負圧の制御 2. ダンパーの機能とトラブル 2.1 ダンパーの作用に不具合が生じたときのトラブルの事例 3. ダンパーの課題 4. 圧力センサーによる動負圧の測定 5. 負圧ポンプ 第5節 インク循環のヘッドとインク 1. インク循環ヘッド 2. サーマルIJプリンタにおけるインク循環の技術 3. ピエゾヘッドのインク循環 4. Xaar社が開始したインク循環ピエゾのインクの流れ 5. 日本のピエゾヘッドメーカーにおけるインク循環技術 6. クリーニングと回復 7. 循環型ヘッド用インクの課題のまとめ 第6節 圧力変動（吐出に揺らぎを生む圧力揺らぎ） はじめに 1. インクの圧力バランス 2. 圧力調整のための技術開発例 3. インクに起因する圧力変動 第7節 気流 はじめに 1. 気体の管理，ミストと微粒子 2. 流入気流 3. 自己気流 4. 気流制御に関する技術 5. 気流影響に関する研究 6. 加熱乾燥装置から発生する対流による気流 第8節 着弾位置精度とインク 1. 着弾位置精度 2. オンデマンドピエゾIJにおける着弾位置精度の現状 3. 影響因子 4. 技術動向 第9節 プリンタと泡 1. インク供給系の泡対策 2. 脱気モジュールとは 3. 脱気モジュールのプリンタへの装填 4. インク循環経路中の脱気 5. 泡に起因するその他の悪影響と対策 第10節 DECEL（Deceleration）及びDSV（Down Swath Variation） はじめに 1. サーマルIJヘッド用インクのDECEL対策 2. DSV 3. ヘッド昇温による吐出量増加と供給不足 第11節 吐出バラツキ 1. 吐出のバラツキ 2. 吐出量補正の思想と方法 3. 加工精度の現況 4. デバイス創成用途のためのヘッド補正 5. 吐出バラツキへのインクの課題 第12節 回復系と廃インク系 はじめに 1. ノズルの回復 2. 循環型ヘッドにおけるノズルの回復 3. 搬送ベルトのクリーニング 4. リサイクル系 5. 廃インク回収系 6. 回復系と廃インク系に関する注意点 第13節 吐出耐久試験 1. 吐出耐久試験の目的 2. 手順 3. プリントの試験内容，インクとの関係における着眼点 第3章 インク物性とピエゾ吐出に関する研究 序節 インク物性と液滴吐出現象を結びつける試み 第1節 ウェーバー（We）数，レイノルズ（Re）数と吐出 1. 液滴生成の現象 2. We数，Re数に着目する理由 2.1 液体が吐出される条件 2.2 Oh数，Z数 3. 観察研究 モデルインクと単一ノズルのピエゾヘッドを用いた吐出観察 3.1 観察条件 3.2 インクの処方と物性値 3.3 測定結果 3.4 モデルインクの観察から結論できること コラム 女神ペレの失敗作 第2節 IJインクの現象と粘弾性 はじめに 1. 測定研究の背景 2. 振動式粘弾性測定を採用する意味との装置の測定原理 3. FEM-1000による測定例 IJ用銀ナノ粒子インクの粘弾性 4. 水性顔料・樹脂インクのFEM-1000による測定 4.1 モデルIJインク処方と物性 4.2 SDP-1000Kと樹脂エマルジョンAUS6377からなる1群インクの測定結果 4.3 SDP-1000Kと水溶性溶解樹脂X-205からなる2群インクの測定結果 4.4 2群インクにおいてtanδの温度ヒステリシス及びX-205樹脂添加量に現れた極大の考察 4.5 2群インクに現れる現象の熱力学的な解釈 5. 単一緩和を仮定した解析 6. 単一緩和モデルの各常数 7. ピエゾデバイスからの吐出 まとめ 第3節 伸長粘性とピエゾ吐出 はじめに 1. 伸長粘性測定装置CaBER 2. モデルインク処方と吐出観察装置 3. データ解析手順と結果 4. Gインクの吐出・ドロップ品質の考察 5. We数，Re数を用いた考察 伸長粘性をRe数