インクジェットインク・微小液滴の生成プロセスと挙動測定

第1部 インクジェットインク・液滴のレオロジー・濡れの基礎と測定

　インクジェットインクは媒体に微粒子が分散した低濃度分散系あるいは低濃度高分子溶液としてモデル化されます。このセミナーでは低濃度分散系と高分子溶液のレオロジーをメカニズムに基づいて概説し、インクジェットインクのレオロジーコントロールのための指針について説明します。 　インクジェットにおいてはバルクのインクから液滴が吐出されますが、このときインクには新しい液面が形成されます。また、インクは液体状態で紙やプラスチックなどに印刷され、乾燥や化学反応などを経て固体塗膜となります。この過程に密接に関連しているのはぬれ性に関する界面化学ですので、その基礎についても概説します。 　さらに、実際のインクジェットインクにおける粘弾性と界面化学に関する測定例ついても紹介します。

1. レオロジーの基礎
   1. 粘度と非ニュートン流動
   2. 動的粘弾性
   3. 凝集分散系のレオロジー的性質
   4. 高分子溶液のレオロジー的性質
   5. エマルション (液滴) のレオロジー的性質
2. 界面化学の基礎
   1. 表面張力と表面エネルギー
   2. 溶液の表面張力と界面活性剤の吸着
   3. 固液界面における濡れと接触角
   4. 表面の幾何学と濡れ性
   5. 濡れ性と粒子の分散性
3. インクジェットインクにおけるレオロジーと界面化学
   1. 動的粘弾性
   2. 伸長粘度
   3. 動的表面張力
   4. 濡れ性と浸透性

第2部 微小液滴の物理とそのインクジェットプロセス解析への応用

　インクジェットをはじめとして、現在マイクロメートルオーダーの大きさの液体を扱うプロセスが盛んに産業へと応用されています。しかしその典型的な時間スケールはマイクロ秒のオーダーであり、プロセスを支配する表面張力や粘性などの基本的な物理量をこの時間領域で計測することはいまだに困難、あるいはほぼ不可能です。 　講演では微小液滴を生成する物理プロセスや、上記の基本的な物性値の超高速計測法について解説します。 　さらに空中で微小液滴をハンドリングする新しい技術についても紹介し、インクジェットの将来像を考えます。

1. 微小液滴生成の物理
   1. 微小液滴生成を支配する物理量
   2. 高分子と液体ジェットの安定性
   3. 表面粘弾性と表面現象
   4. 分子拡散と表面吸着
   5. 表面緩和現象
   6. 微小液滴と濡れ現象
2. 高速・微小領域の液体物性計測法
   1. 液滴吐出・飛翔現象の観察法
   2. マイクロ秒分解能表面張力計測
   3. 表面張力変化のモデリング
   4. 薄膜の粘弾性計測
   5. リプロン光散乱とMHz域表面スペクトロスコピー
   6. 非平衡系のゆらぎと表面現象
3. インクジェット技術の応用
   1. 液滴の空中操作
   2. 液滴の空中融合
   3. 液滴の安定空中捕獲
   4. 複合液滴の作製とその保存