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FUJIFILM Inkjet Technologyとは

 

FUJIFILM Inkjet Technology

富士フイルムのプリントヘッドは設計の精度、完成度が違う。

Jetting performance

プリントヘッドはインクジェットプリンターの要であり、その設計および構造が「空間解像度」「印刷速度」「インクの付着」などの主要特性を大きく左右します。インクジェットの活用範囲が急速に拡大しインクの多様化が進んでいるいま、ヘッドにも、設計の多彩さ、精度の高さが、より強く求められるようになってきました。そんな最新ニーズに応え富士フイルムは、幅広い用途を想定し設計した多種多様な産業用プリントヘッドをラインアップ。UVインクから、水性・油性、ハイブリッドインクまで、一般的なインクタイプのほとんどに適合するさまざまなバージョンを揃えています。どのメーカーでも、簡単に、インクとヘッドのラインアップを拡げていけるわけではありません。インクジェット液滴が形成され吐出されるプロセスは非常に複雑なものです。まず、プリンターに組み込まれたプリントヘッドへ、インク供給システムから、最適な温度、最適な流量のインクが送られてきます。と同時にヘッドは、「液滴の吐出タイミングを示す画像データ」と「液滴を吐出する方法を示す波形データ」を受信。それらの受信データに基づき温度や圧力などの環境が調整され最終的なインク液滴が生成されます。理想的な液滴を生成するためには、プリントヘッドに合わせてインクの流体特性を厳密に調整しなければなりません。厳密な調整ができて初めて、液滴がバランスのよい球形になり、分散することなく適切な方向へと吐出され、サテライト滴やミストの形成が最小限に抑制されるわけです。富士フイルムは、「プリントヘッドとインクを特定の用途に適合させ、波形を調整して吐出性能を最適化できる技術」「インクの流体特性を調整し吐出性能を最適化できる技術」、どちらの技術もグループ内に保有しています。それが、ヘッド開発における富士フイルムの最大の強みの一つになっています。

波形の開発

[図]グレースケールプリントヘッドに典型的な3つのパルス波形 グレースケールプリントヘッドに典型的なマルチパルス波形

波形とは、オンデマンド型ピエゾ方式のプリントヘッドからインク液滴を吐出するために使用される「電子信号」。インクジェット液滴のサイズ、吐出の速度から印刷速度まで、あらゆる条件を決定しシステム全般の信頼性を支える重要な信号です。右の図は、グレースケールプリントヘッドで液滴を生成するために使用される一連の波形を表わしたもの。第1・第2・第3どのパルスも、波形の立ち上がり部分で液滴を噴出し始め、第2第3のパルスによって噴出された液滴をノズルプレートで合体させると大きな液滴が形成される、という「液滴とパルス」の基本的なメカニズムを示しています。波形には、吐出のための信号だけでなく、液滴をしっかりと分離し、サテライト滴やミストの形成を最小限に抑えるために「キャンセルパルス」の組み込みも必要です。これらの波形は、インクとプリントヘッドの間の動的応答に応じて精密に調整しなければなりません。その調整精度に、メーカーの技量差がはっきりと現われてきます。富士フイルムは、プリントヘッドとインクのどちらに関しても豊富な知見を有しているため、より高度に最適化された波形を創り上げることができます。

プリントヘッド

[写真]大量印刷向けFujifilm StarfireTMプリントヘッド

ほとんどのインクタイプに対応する 大量印刷向けFujifilm StarfireTMプリントヘッド

[写真]高速MEMSプリントヘッド

Fujifilm SambaTM超高解像度、高速MEMSプリントヘッド

富士フイルムインクジェット事業の一翼を担うFujifilm Dimatixが、産業・パッケージ印刷向け、およびワイドフォーマット印刷向けに、さまざまなタイプのインクジェットプリントヘッドを製造しています。どのプリントヘッドにも富士フイルムの幅広い独自技術がフルに投入されており、それらの技術や特性を最適な形で組み合わせることで、世界最高水準のヘッド性能が実現しています。

ヘッドに投入された独自の先進技術

  • ノズル経由の『インク再循環機構』を組み込み、「高速起動」「長時間待機」「信頼性の高いオペレーション」を実現するRediJet 技術
  • 汚れを軽減し、高負荷サイクルにおける「稼働時間の最大化」に貢献する非湿潤ノズルプレートコーティング
  • 「プリントヘッド・オン・チップ構造」により、ノズル密度の最大化と液滴サイズの最小化を実現するシリコンMEMSアーキテクチャ
  • グレースケール印刷を可能にし、印刷品質を向上させるVersadrop 可変液滴管理
  • 高速印刷を実現する高周波運転
  • UV、水性・油性、ハイブリッド、セラミックなど、関連する保守用液を含む大部分のインクジェット用インクへの適合性
  • 優れた圧電性能を有する圧電セラミック


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