インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術と必須知識と最適化

インクジェットを用いた生産、製造技術は期間の短縮、コストの低下、真空装置がいらない、生産性が高い等の可能性があり期待されています。ただし、実験室でごく容易に吐出できる反面、実用的に安定して長期間運転し続けることは容易ではありません。 　 2011年3月28日「インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術と必須知識」 では初歩的な講演、 2011年3月29日「インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術の最適化と不具合対策」 では具体的、実用的な講演を行います。両コースを通して受講することで、インクジェットに関する基本的なことから応用展開まで全体的、体系的に技術の把握ができ、日々の課題に対し、もぐらたたきでなく的確に解決できる力が身につきます。 　本セミナーを通じてスキルアップを図っていただければ幸いです。

2011年3月28日「インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術の必須知識」

　インクジェットの担当になって日の浅い方、あるいはインクジェットに長年携わっているが、立ち返って基礎から勉強したい方などのために、長年にわたって各種インクジェットを開発してきた講師の体験と理論に基づき、インクジェットの基本的な技術の説明をするとともに、多くの課題についてわかりやすくお話します。 　また、講演に関係ない、どんな初歩的な質問にもお答えし、日ごろお持ちの疑問の解消のお手伝いをします。

1. インクジェットはなぜ飛ぶか
   1. 水鉄砲と同じ? それとも灯油ポンプ (醤油チュルチュル) と同じ?
   2. インクジェットはなぜ飛び続けるか?
2. インクジェットにはどんな種類があるか?
   1. 大きく分けると2つ―オンデマンドタイプとコンティニュアスタイプ
   2. 力の元:ピエゾとバブル
3. 圧電定数d31とd15のちがいおよびヘッド構造との関係
4. インクジェットでまず起こる問題とは?
   1. インクはノズル内で乾いてはいけない。
      しかしメディア (紙面) 上で乾かなければならない。さてどうするか?
   2. ちょっとしたことで必ず打たなくなる―ゴミや気泡
5. メディア上で乾かす方法は?
   こんなにある乾燥 (定着) 方法 ― いかに苦労してきたか
   1. 専用紙
   2. 油性インク/浸透インク
   3. 超アルカリインク
   4. 超浸透インク
   5. ホットメルトインク
   6. UVインク
   7. 転写方式
   8. 凝固剤吐出
   9. 凝固剤塗布
   10. 赤外線、フラッシュ
   11. 温風
6. インクジェットプリンタで何が大切か?
   1. まずは信頼性
   2. 「あんそくび」
   3. 人間の目は、大きければ良く見える?
   4. 民生用インクジェットと産業用インクジェットは何が違う?
7. インクジェットでは多くの不具合が起こる!
   • すじむら
   • ざらざら感
   • ぼやけ
   • 色違い
   • 色ムラ
   • グラデーション不良
   • コントラスト不良 など
8. 不具合はなぜおこるのか?
   • 記録ドットの大きさが同じでない
   • 形がきたない
   • 濃さが同じでない
   • 位置がバラバラ
9. 不具合のおこり方
   1. 別々のノズルで、記録ドットがちがってしまう
   2. 同じノズルで、時間によって記録ドットがちがってしまう
10. 不具合を抑えるためには?
    1. 不具合のおこる根本原因をさぐる ―インクジェットヘッドをモデル化する!
    • モデルのひとつ「集中定数モデル」
11. ドットの大きさ、速さはなぜ均一にならないか?
    集中定数モデルにより計算をする!
    1. インク顔料が析出してノズル径が小さくなったら、
       ドットの大きさは大きくなる? それとも小さくなる?
    2. 30ミクロンの気泡がヘッドに入ったらドットの速さはどうなる?
    3. 低温でインク粘度が高くなったら、ドットの大きさと速さはどうなる?
12. 飛行曲がりはなぜ起こる?
    1. インクジェットはライフル銃かピストルか?
    2. ノズル面の汚れは致命的!
13. インクジェットはどんなささいな要因でもすぐダウンする
    • 環境や装置の要因にはどんなことがある?
    • それはインクジェットにどう効く?
14. 不均一には他にどんなことがある?
    • サテライトはどんなもの?
    • フェザリングはどんなもの?
    • ビーディングはどんなもの?
    • モトリングはどんなもの?
    • ブリーディングはどんなもの?
• 質疑応答・名刺交換

2011年3月29日「インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術の最適化と不具合対策」

　本講座では、多くの課題と戦っているヘッド、装置、インク、ソフトウェアおよびハードウェアの開発、設計、製造、品質保証などに携わる技術者の方を対象に、インクジェットの塗布、吐出、パターニング技術の最適化と不具合対策について、講師の体験と理論に基づき、全体的、体系的な説明をするとともに具体的な課題、対策についても詳説します。

1. 抑えるべきインクパラメータは何か
   1. 粘度
   2. 表面張力
   3. 密度
   4. 音速
2. インクジェットヘッドのモデル化
   1. 解析モデルの種類
      1. 集中定数モデル
      2. 圧力波モデル
      3. CFD
   2. 集中定数モデルは役に立つか
   3. 「押し打ち」の式
   4. 薄膜PZT
3. 例題ヘッドの具体的なパラメータ変動と特性変化
   1. ノズル長さ、ノズル径、供給路長さ、供給路断面積のばらつきと特性変化
   2. 圧力室幅、圧力室長さ、PZT厚さ、振動版厚さのばらつき
   3. インク粘度、インク密度、インク音速の変動
   4. 30μmの気泡の存在
   5. 圧電定数、駆動電圧のばらつき
   6. 速度変動に効く要因は何か (まとめ)
   7. 吐出量変動に効く要因は何か (まとめ)
4. 集中定数モデルの注意点
   1. 簡易化による誤差
   2. ヘッド寸法と誤差
   3. 吐出速度と飛翔速度の違い
5. 押打ちと引打ちの比較
6. 速度と吐出量
   1. 速度と吐出量の関係
      1. 速度
      2. 吐出量
      3. 固有振動周期と吐出量
      4. メニスカス位置と吐出量
      5. 速度と吐出量まとめ
      6. 速度変動と着弾精度
7. インクジェットの測定および評価法
   1. 測定法
      1. 速度
      2. 吐出量
   2. 評価法
      1. 接液試験
      2. 印字試験
8. 経時的ばらつきの要因
   1. 経時的なばらつき
      1. ノズル面汚れ
      2. 気泡
      3. メニスカスインクの蒸発、凝集
         • 界面凝集
         • 色材濃度変化
      4. 昇温
      5. 残留振動
      6. クロストーク
   2. ヘッド、インク以外の要因
      1. 環境
      2. 装置
      3. 静電界の影響
   3. 記録ドット面積の不均一
      1. 吐出量不均一
      2. 拡がりの不均一
   4. 記録ドット形状の不均一
      1. 平面的な不均一
      2. 立体的な不均一
   5. 記録ドット濃度の不均一
      1. 液滴の色材濃度変化
      2. 浸透の不均一
      3. ブリーディング
9. 不均一に対する具体的対策
   1. ノズル毎のばらつきに対する対策
      1. アクチュエータ,流路のばらつき低減
      2. ノズルのばらつき低減
      3. ノズル面処理の例
   2. 経時的なばらつきに対する対策
      1. 気泡対策
         • 脱気インク
         • なめらかな流路
         • 気泡トラップ
      2. 残留振動対策
      3. メニスカスインクの蒸発,界面凝集対策
      4. ノズル面汚れ対策
10. その他の対策
    1. マルチパス
    2. ヘッド端重ね
    3. DPN ― チャネル個別駆動 (フィードバック)
    4. ヘッド間補正
    5. ヘッドシェイディング補正
• 質疑応答・名刺交換