インク吐出評価サービス

IJ技術開発で起こりがちな誤解とエレファンテックの支援

どんな液体でも扱える
インクジェットに適しているインクの性質がある。他の工法が適している場合もあります。
→ 液体（インク）の特徴から、インクジェットに適しているかを判断する評価を実施します。また、他の工法と比較検証し、生産性・コスト等の観点で、より適切な工法選定を支援します。
どんなヘッドでも同じように描画できる
各社のインクジェットヘッドには特徴があり、得意とするインクの特徴は各社異なります。
→ 各社インクジェットヘッドの特徴からお客様の扱いたいインクに適したヘッドを選定し、吐出評価・描画評価・システム構築を支援します。
インクジェットを使えば簡単に描画できる
インクに応じた波形、電圧、描画条件の設定が必要になります。また、基材側の前後処理の調整も非常に重要であり、総合的に調整する必要があります。
→ 液体（インク）の特徴から、インクジェットに適しているかを判断する評価を実施する。また、他の工法と比較検証し、生産性・コスト等の観点で、より適切な工法選定を支援します。
インクジェット技術は容易に扱える（システム化が簡単である）
インクジェットヘッドはインクに応じた様々な調整が必要であり、お客様の要望に応じて一つ一つ仕上げていく技術です。信頼性の観点では、多くの確認項目が必要になります。
→ 量産システムを構築する上では信頼性が必須です。ヘッドメーカーのみならず、材料メーカー、装置メーカー等の皆さんとタッグを組んでお客様の開発を支援します。
サンプルワークの結果が良好なので、量産化が直ぐに可能になる
量産化まで道のりは様々な評価項目、コスト精査など作りこみに非常に時間がかかります。量産化の実績があるエレファンテックには様々な解決策を提案できます。
→ サンプルワークを進めながら、同時に量産化までの課題とストーリーを検討しながら評価を実施します。各種課題に対して、必要に応じて外部からの支援も含め、お客様にとって適切な解決策を提案します。
インクジェットシステムは安価に立ち上げられる
産業用印刷システムは特殊なインクを用いることが前提になっており、また印刷精度も高い要求があるため、安定描画を継続するための仕組みとして、高精度なものが要求され高価になります。
→ システム構築にはヘッドメーカー、制御ボードメーカー、装置メーカー、サプライヤーとの様々な調整が必要であり、それぞれの要点を抑え効率的に進めないと費用も嵩んでしまため、エレファンテックは各企業の特徴を把握し、お客様にとってベストな提案を実施します。また試作サービス、受託サービスを活用いただくことにより、ビジネスプロトタイピング環境を提供します。

IJで印刷できるための調整要素

インクジェット印刷要素間調整相関図

インクジェットを使いこなすには、主に4つの要素のすり合わせが必要になります。

例えば、吐出試験では、インクとインクジェットヘッドのすり合わせをする工程になります。描画試験は、それに基材も加えた形になることが多いです。しかし、実際に生産しようとすると、乾燥プロセスは非常に深く関わってきます。例えば、吐出後すぐに乾燥させれば基材表面での濡れ広がりをコントロールすることがでる場合がありますが、ヒーターがヘッドに近すぎると、ヘッド表面でインクが固着してしまい、連続生産時にトラブルになる場合があります。これら4つの要素は、2つの関係性を改善するためにスペックを動かすと、他の2つも調整しないといけない場合が多く、4つともきれいに収まる解を見つける根気のいる作業が必要になります。

そんなすり合わせが大変で、インクジェットって使いやすいんでしょうか？という疑問が湧いてくると思います。インクジェットはこの最初のすり合わせが大変ですが、一度済んでしまえば、製造プロセスはインクジェットによる多くのメリットを享受できるようになります。例えば、製造の現場で職人さんがいなくてもオペレーターが同じクオリティーで生産できるというメリットがあります。それは、家庭でもインクジェットできれいな写真を印刷できることからも証明できていることです。最初の作業をしっかりやりきれば、多くの人が印刷作業以外の価値づくりに集中できる、素晴らしい製造ツールがインクジェットなのです。

IJものづくり立ち上げのチェックポイント（例）

Q.IJものづくりを立ち上げるために重要な要素には何がありますか？

A.材料として、IJインクおよび基材、システムとして、IJヘッド（制御を含む）および前後処理工程があります。

Q.吐出評価をする前に確認しておくべきことには何かありますか？

A.一般的なインクには、液体化するための溶媒と、機能を発現するための溶質が混ぜられていますが、長期保存時の分散安定性の評価やヘッドに合わせた物性調整が必要になります。また、ヘッドやインク流路の材料に影響が出ないかをマテコン評価により実施することが必要になります。（弊社の吐出評価では簡易的にSDSでチェックする進め方をしています）

Q.インクの処方で計測すべき物性には何がありますか？

A.粘度、表面張力、密度、音速は重要です。その他に基材との関係で、濡れ性も重要になります。ブログをご覧ください。

Q.吐出試験では何を評価しますか？

A.弊社で実施する初回の吐出試験には、初期充填性、間欠吐出性、重量・速度追従性、周波数特性の項目があります。それぞれの未達の項目があれば、再度インクを見直すことになります。

Q.吐出評価の結果が悪い場合に、インク以外で調整できることはありますか？

A.インク以外で調整する場合は、IJヘッド側の波形調整やインク温度調整などの補正方法もあります。その他にも吐出状態が悪いことをカバーする方法として、描画時のヘッドギャップ調整や駆動周波数調整など実施することがあります。