インクジェット印刷のよくある質問にお答えします

インクジェット印刷のよくある質問にお答えします

質問：コンティニュアスインクジェットとドロップオンデマンドインクジェットの違いは何ですか？

初期のインクジェット技術の1つで、1980年代半ばにさかのぼるものが、コンティニュアスインクジェット（CIJ）印刷です。当時、非接触のCIJは、平面パッケージやダイレクトメール（紙、厚紙、および関連する多孔質基材）への可変情報の汎用印刷に使われていました。プラスチックへの適用例も一部ありましたが限定的で、全般にインクの密着性は不良でした。CIJのプリントヘッドはジェットが1本で、空気乾燥型の溶剤系インクを使って非常に高速に動作しますが、代替として加熱硬化型インクも使われます。名称のとおり、CIJは「連続」した流れのモードで動作します。CIJは非常に高速なインクジェット方式ですが、高品質な印刷には向いていません。

インクジェット技術の最新世代が、ドロップオンデマンド（DOD）、またはピエゾ式DODインクジェットです。2次元および3次元のプラスチック用途における高解像度、可変情報、加飾に新たな期待をもたらしているのが、このDODインクジェット印刷です。現時点での主な用途は、看板やサインなどの平面製品の印刷にとどまっています。

DODインクジェットも非接触の印刷技術ですが、CIJとは対照的に、インクのドットを精密に制御するため、600～1400 dpi以上という非常に高い解像度が得られます。インクの個々の液滴は、小径の吐出口から基材上の指定位置に直接噴射され、画像や英数字テキスト（およびマシンビジョン用コード）を形成します。吐出口の数は、印刷面積や速度の要件に応じて128から768、あるいはそれ以上になります。したがって、CIJとDODの主な違いは、間欠的に使用されるマルチノズルのドロップオンデマンド式プリントヘッドのノズルにあります。

質問：バイナリーインクジェット印刷とグレースケールインクジェット印刷の違いは何ですか？

バイナリーインクジェットでは、マーキング対象の基材上のすべてのピクセルが、インク滴で覆われるか覆われないかのいずれかで、つまり二者択一のバイナリー方式です。バイナリーとは対照的に、グレースケールインクジェットは、さまざまなサイズの個別の液滴を打ち分けることができます。プリントヘッドメーカーの中には、最大16階調のグレースケールを打ち分けられるものもあります。ドット／インチ（dpi）で表される非常に高い解像度が求められる場合は、バイナリーよりもグレースケールインクジェットが好まれることがあります。

質問：インクジェット印刷にはどのような種類のインクを使用できますか？

インクジェットのプリントヘッドの種類によって、UV（紫外線）インク、溶剤系インク、水性インク、ハイブリッドインクを使用できます。用途ごとにどのタイプのプリントヘッドを調達するかを決める際、インクの化学特性は重要な要素です。インクは通常、特定のプリントヘッドで使用するように配合されています。これは一つには、温度、粘度、液滴サイズ、せん断力など、重要な変数を含む最適な粘弾性特性が得られたときに、プリントヘッドが最も良く機能するためです。多くのプリントヘッドは、UVインク、溶剤系インク、水性インクのいずれも使用できます。

Scott R. Sabreenは、プラスチック二次加工（表面前処理、接着、加飾・仕上げ、レーザーマーキング、製品セキュリティ）を専門とするエンジニアリング会社、The Sabreen Group, Inc.の創業者兼社長です。25年以上にわたり、新技術の開発と製造上の課題の解決に取り組んできました。連絡先は電話(888) SABREEN、またはwww.sabreen.comもしくはwww.plasticslasermarking.comをご覧ください。

重要ポイント

• コンティニュアスインクジェットは1980年代半ばに登場し、多孔質の紙を用いる平面パッケージやダイレクトメール向けに開発されました。
• CIJはプラスチックへの密着性が低く、当初からプラスチックでの使用が限られていました。
• CIJのプリントヘッドはジェットが1本で、空気乾燥型の溶剤インク、または代替の加熱硬化型インクを使って非常に高速に動作します。
• ドロップオンデマンドは、プラスチック向けの現代的な手法で、フルカラーの色域とグレースケール制御を実現します。
• インクと基材の適合性がすべてを左右し、前処理が必要かどうかもそれで決まります。

よくあるご質問

コンティニュアスインクジェットとドロップオンデマンドの違いは何ですか？

1980年代半ばに登場したコンティニュアスインクジェットは、連続した流れのモードで動作し、プリントヘッドのジェットは1本で、空気乾燥型の溶剤系インクや加熱硬化型の代替インクを使って非常に高速に動作します。ドロップオンデマンドは必要な箇所にのみ液滴を吐出するため、フルカラーの作業に適しており、プラスチック基材でもはるかに優れた制御性が得られます。

コンティニュアスインクジェットがプラスチックにほとんど使われなかったのはなぜですか？

インクの密着性のためです。CIJは、紙、厚紙、および関連する多孔質基材への平面パッケージやダイレクトメール向けに開発されました。プラスチックに使われた数少ない例では、一般にインクの密着性が不良でした。非多孔質の低表面エネルギープラスチックは、そうしたインクを保持できないためです。

プラスチックへのインクジェットでは、常に表面前処理が必要ですか？

常にではありませんが、頻繁に必要になります。インクの化学特性と基材によって決まります。インクジェットインクは低粘度・低表面張力で、多くのプラスチックは化学的に不活性で濡れにくいため、表面エネルギーのギャップを埋めるのが前処理です。

3Dプラスチック製品の印刷品質は何で決まりますか？

印刷解像度と見当精度、インクと基材の組み合わせ、硬化、部品をどれだけしっかり保持するかです。部品が十分に拘束されない装置では、振動によって色間でドットの位置がずれるため、材料のハンドリングは、プリントヘッドと同様に品質を左右する変数です。

どの硬化技術を使用すべきですか？

産業用プラスチックの作業ではUV硬化が標準です。UV LEDは、有効な波長帯が狭く、瞬時にオン・オフでき、寿命がはるかに長く、熱に敏感な基材に赤外線による加熱を生じないため、水銀ランプにほぼ取って代わっています。

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