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インクジェット技術の新展開
−家庭用プリンタから商業用、エレクトロニクス分野まで−

　インクジェット技術は、少量他品種に対応できるオンデマンドな印刷技術であり、かつ材料消費の少ない省エネの特徴を持っています。近年、従来からの家庭用プリンタ、オフィス用プリンタに留まらず、エレクトロニクス分野をはじめとする産業分野、商業用ラージフォーマット分野等での用途拡大は目覚ましいものがあります。
　 本調査レポートは、印刷技術の革新を担うインクジェット技術について、以下の点に重点をおいてまとめたものです。

★基礎編： インクジェットヘッド、インク、メディア（媒体）について、その原理、種類、特徴等を詳説！プリンタ、インク、メディア（媒体）のマーケット情報についても収録！
★応用編： 産業用としてエレクトロニクス分野における応用展開：液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、有機EL、薄膜トランジスタ、回路形成等へのインクジェット技術の応用展開について詳述！
商業用（ラージフォーマット）、オフィス用、コンシューマー用プリンタについて研究開発事例を多数紹介！
その他、捺染、食品、バイオ分野についてもその応用展開を解説！
★資料編： インクジェットに関する最新の国内特許（147件）を収録し、特許情報からの企業戦略の考察例も収録！
　
　　　　□体裁　A4版　324頁
　　　　□税込価格　71,400円　(本体68,000円、消費税3,400円)
　　　　□送料　弊社負担
　　　　□発行　2008.01

章　目　次

I.基礎編
第1章　インクジェット法とは
第2章　インクジェットの方式
第3章　インクジェットプリンタ
第4章　インクジェットインク
第5章　インクジェット記録媒体(メディア)

II.応用編
第1章　コンシューマ印刷分野(写真画像)
第2章　オフィス印刷分野(高速性)
第3章　商業用印刷分野
第4章　エレクトロニクス分野
第5章　捺染分野
第6章　その他の分野

III.資料編
1.国内公開特許の要約(147件)
2.インクジェット用インクおよびプリンタに関する特許分析

詳　細　目　次

頁
序論 1
I.基礎編　 3
第1章　インクジェット法とは 3
　1.1　はじめに 3
　1.2　インクジェットプロセスの特徴 3
　1.3　インクジェット法の応用分野 5
　引用文献 6

第2章　インクジェットの方式		 7
　2.1　インクジェットの原理　 7
　2.2　コンティニュアス方式 7
　2.3　オンデマンド方式 8
　　2.3.1　サーマル方式(バブルジェット方式)インクジェットの原理 8
　　2.3.2　ピエゾ方式インクジェットの原理 9
　引用文献 11

第3章　インクジェットプリンタ		 12
　3.1　インクジェットプリンタの種類と特徴 12
　　3.1.1　コンシューマ用プリンタ 12
　　3.1.2　オフィス用プリンタ 12
　　3.1.3　高速印刷用プリンタ 12
　　3.1.4　捺印用プリンタ 12
　　3.1.5　特殊印刷用プリンタ 13
　　3.1.6　大判印刷用プリンタ 13
　3.2　インクジェットプリンタの構造 14
　　3.2.1　インクジェットヘッド 14
　　　(1)　インクジェットヘッドの種類と特徴 14
　　　　A.シリアル型(ヘッド走査) 14
　　　　B.ライン型(ヘッド固定) 15
　　　(2)　インクジェットヘッドの構造 16
　　　　A.バブルジェット式ヘッド 16
　　　　B.ピエゾ式ヘッド 17
　　　　C.静電駆動方式 18
　　　(3)　高画質・高速化技術 19
　　　　A.ドットサイズの微小化 20
　　　　B.吐出量変調技術 (MSDT技術　セイコーエプソン) 20
　　　　C.インクの多色化 21
　　3.2.2　正常吐出の維持 21
　　3.2.3　インクタンク・インクカートリッジ 22
　　　(1)　インクタンク・インクカートリッジの種類と構造 22
　　　(2)　インクジェットカートリッジ市場 23
　　3.2.4　メディア搬送機構 26
　　　(1)　コンシューマ用プリンタの紙搬送機構 26
　　　(2)　ラージフォーマット用プリンタのメディア搬送機構 28
　3.3　インクジェットプリンタの市場及びメーカー 30
　3.4　国内公開特許から見たインクジェットヘッドの開発事例　 31
　　3.4.1　ブラザー工業　特開2006-272973 32
　　3.4.2　シャープ　特開2006-82303 33
　　3.4.3　キヤノン　特開2006-168170 34
　　3.4.4　サムソン　エレクトロメカニックス Co.Ltd.,　特開2006-248220 36
　引用文献 36

第4章　インクジェットインク		 38
　4.1　インクジェットインクの種類 38
　　4.1.1　染料インク 38
　　　(1)　水性インク 39
　　　(2)　油性/溶剤型インク 40
　　4.1.2　顔料インク 40
　　　(1)　顔料の種類 40
　　　(2)　顔料インクの色材 42
　　　(3)　顔料インクの構成 42
　　　(4)　顔料の分散技術 43
　　　　A.顔料表面改質 43
　　　　B.高分子分散剤 43
　　　(5)　インクの経時変化 44
　　　(6)　顔料の耐候性 45
　　　(7)　顔料インクの添加剤 46
　　　(8)　顔料インクの種類と特徴 47
　　　　A.水性インク 47
　　　　B.油性/溶剤型インク 48
　　　　C.UV硬化型インク 48
　4.2　インクジェットインクの市場及びメーカー 50
　　4.2.1　インクジェットインクの市場 50
　　4.2.2　インクジェットインクのメーカー 51
　4.3　国内公開特許から見たインク技術の開発事例 52
　　4.3.1　染料インク 53
　　　(1)　ヒューレットパッカード　特開2006-97026 53
　　　(2)　コニカミノルタホールディングス　特開2004-169045　 53
　　4.3.2　顔料インク 55
　　　(1)　ローム アンド ハース カンパニー　特開2006-22328 55
　　　(2)　阪本薬品工業　特開2006-8881 56
　　4.3.3　UVインク　東芝テック　特開2006-232989 57
　引用文献 59

第5章　インクジェット記録媒体(メディア)		 60
　5.1　インクジェット紙の種類 60
　5.2　インクジェット光沢紙 61
　5.3　非吸収性メディア 63
　5.4　インクジェット紙の市場　 63
　5.5　インクジェット紙のメーカーの動向 64
　5.6　国内公開特許から見たメディア技術の開発事例 65
　　5.6.1　王子製紙　特開2005-132121 65
　　5.6.2　大王製紙　特開2005-14215 66
　引用文献 66


II.応用編		 67
第1章　コンシューマ印刷分野(写真画像) 67
　1.1　ヘッド技術(高速・高画質・低コスト) 67
　　1.1.1　New MFDT 技術−キヤノン− 67
　　1.1.2　集積密度2倍のヘッドを開発−セイコーエプソン− 68
　　1.1.3　サーマル式用薄膜発熱抵抗体の開発−カシオ計算機− 69
　1.2　インク技術(光沢度、耐光性) 72
　　1.2.1　PX-Gインク−セイコーエプソン− 72
　　1.2.2　Viveraインク−日本ヒューレット・パッカード− 74
　1.3　メディア技術(高画質、耐水性、安定性) 75
　　1.3.1　耐水化のためカチオン性樹脂検討−星光PMC− 75
　　1.3.2　インクジェット紙用バインダーの開発−日本ゼオン− 77
　　1.3.3　アミノシラン表面処理コロイダルシリカの開発−ライオン− 80
　　1.3.4　コンシューマ向け鏡面光沢紙の開発−ピクトリコ− 82
　　1.3.5　インクジェットプリントの上手な保管方法
　 　　　　−コニカミノルタフォトイメージング−		 82
　1.4　画像処理技術 83
　　1.4.1　色再現処理技術　 84
　　　(1)　カラー・エンハンス処理 84
　　　(2)　カラー・マッチング処理 85
　　1.4.2　諧調性再現技術 87
　　1.4.3　画質評価技術 89
　引用文献 91

第2章　オフィス印刷分野(高速性)		 93
　2.1　ヘッド技術(ライン型ヘッド技術の開発) 93
　　2.1.1　ピエゾ方式ライン型ヘッドの開発−ブラザー工業− 93
　　2.1.2　サーマル方式ライン型ヘッドの開発−ソニー− 95
　　2.1.3　ライン型インクジェットプリンタの開発−理想科学、オリンパス− 97
　2.2　インク技術 99
　　2.2.1　GELJETプリンタの開発−リコー−　 99
　　　(1)　GELJETビスカスインク 99
　　　(2)　GELJETワイドヘッド＆BTシステム 101
　　2.2.2　普通紙印刷に適した水性インクジェットインクの開発−コニカミノルタIJ− 101
　　2.2.3　処理液噴射インクジェットプリンタの開発−富士ゼロックス− 105
　引用文献 106

第3章　商業用印刷分野		 107
　3.1　ラージフォーマットプリント(耐候性、高画質、高速性) 107
　　3.1.1　ヘッド技術 107
　　　(1)　シェアモード・シェアウオール方式インクジェットヘッドの開発
　　　 　　 −東芝テック−		 109
　　　(2)　シェアモードピエゾヘッド−コニカミノルタ− 111
　　　(3)　シェアモードインクジェットヘッド−ダイマティクススペクトラ− 113
　　3.1.2　インク技術 115
　　　(1)　リアル・エコ・ソルベントインク−ローランドディー.ジー.− 115
　　　(2)　マイクロカプセル化顔料−大日本インキ− 116
　　　(3)　12色顔料インク搭載44インチ対応インクジェットプリンタ−キヤノン− 118
　　3.1.3　メディア技術 120
　　　(1)　RC原紙の空隙の設計−コニカミノルタ− 120
　　　(2)　バインダーとしてのクラレ機能性ポバール−クラレ− 122
　　　(3)　ビジュアルマーキングLAGシステム−リンテック− 124
　　　(4)　直描方式による高画質形成技術−ノーリツ鋼機、紀和化学− 126
　　3.1.4　UV硬化関連 129
　　　(1)　UV硬化インク技術関連 129
　　　　A.UV硬化型ジェットインクの硬化性と接着特性−千葉大学、T&K TOKA− 129
　　　　B.カチオン重合方式を用いたUV硬化型インクジェットインクの開発
　　　　　 −コニカミノルタエムジー−		 132
　　　　C.白インク搭載UVプリンタの開発−ミマキエンジニアリング− 134
　　　(2)　メタルハライドUVランプの開発−Integration Technology社− 135
　　　(3)　商業用UVプリンタの市場 136
　3.2　マーキング(高速印刷) 138
　3.3　バーコード印刷 139
　　3.3.1　インクジェット式バーコードプリンタの位置づけ 140
　　3.3.2　バーコードの種類 140
　　　(1)　2次元コード　 140
　　　(2)　RSSシンボル 142
　　　(3)　カラービットコード 143
　　3.3.3　インクジェット式バーコードプリンタ−紀州技研工業− 143
　　3.3.4　バーコード印刷品質 144
　引用文献 147

第4章　エレクトロニクス分野		 148
　4.1　インクジェット法の特長と課題 148
　4.2　回路形成技術 149
　　4.2.1　導電ペースト(金属ナノ粒子) 150
　　　(1)　金属ナノ粒子調製方法 151
　　　(2)　金属ナノペースト(インク)調製方法 154
　　　(3)　金属ナノペースト(インク)開発企業 156
　　　　A.ハリマ化成「ナノペースト」 157
　　　　B.アルバック「ナノメタルインク」 158
　　　　D.藤倉化成 158
　　　　E.日本ペイント「ファインスフェア」 158
　　　　F.大研化学 159
　　　　G.住友電気工業「セイントロニクス・インク」 159
　　　　H.旭硝子「ナノ銅ペースト」 159
　　　　I.戸田工業 160
　　　　J.住友大阪セメント 160
　　4.2.2　インクジェット法による配線描画技術 160
　　　(1)　超微細インクジェット技術−産業技術総合研究所− 161
　　　(2)　シリコンマイクロノズルと静電吐出技術−大日本印刷、東京大学− 164
　　　(3)　金属ナノ粒子ペーストの高精細塗布−武蔵エンジニアリング− 166
　　　(4)　ポリイミド樹脂表面への銅微細配線−甲南大学− 168
　　4.2.3　インクジェットによる実装技術 170
　　　(1)　プログラム実装コンソーシアム 170
　　　(2)　LTCC多層配線基板−セイコーエプソン、KOA− 171
　　　(3)　20層ポリイミド基板−セイコーエプソン− 173
　4.3　薄膜トランジスタ(TFT) 174
　　4.3.1　有機薄膜トランジスタ 174
　　　(1)　有機薄膜トランジスタの構造 175
　　　(2)　有機トランジスタ用有機半導体材料 176
　　　(3)　有機薄膜トランジスタの開発 179
　　　　A.加工技術 180
　　　　B.材料技術 182
　　　(4)　インクジェット法による有機TFTの開発状況 185
　　　　A.マイクロ液体プロセスによる薄膜デバイスの作製−セイコーエプソン− 185
　　　　B.フィルム上への高移動度有機トランジスタの形成−東京大学− 187
　　4.3.2　インクジェット法による無機薄膜トランジスタの開発 189
　　　(1)　Si-TFTの開発−セイコーエプソン− 189
　　　(2)　透明TFTの形成−米Hewlett-Packard Co.− 191
　4.4　FPD(Flat Panel Display)への応用 191
　　4.4.1　液晶ディスプレイ(LCD) 192
　　　(1)　カラーフィルタ(CF)の構成 192
　　　(2)　CFの形成方法 193
　　　(3)　インクジェット法によるCFの製造 194
　　　　A.セイコーエプソン 194
　　　　B.大日本印刷 197
　　　(4)　インクジェット法によるLCDの開発 200
　　　　A.多領域整列技術の開発−台湾工業技術研究所− 200
　　　　B.フィールドシーケンシャル方式FLCDsの製作−大日本印刷− 202
　　　(5)　ディスプレイ製造用インクジェットヘッドの開発−コニカミノルタIJ− 205
　　4.4.2　プラズマディスプレイ(PDP) 206
　　　(1)　銀ナノメタルインクを用いたPDPパネル試作
　　　　　 −アルバック、セイコーエプソン、富士通研究所−		 207
　　　(2)　インクジェット法による蛍光体層の形成−コニカミノルタホールディングス− 209
　　4.4.3　有機ELディスプレイ 210
　　　(1)　有機ELディスプレイの原理および分類 210
　　　(2)　有機EL用フレキシブル基材 212
　　　(3)　各社の開発状況 214
　　　　A.大型(40インチ)フルカラー有機ELディスプレイの開発−セイコーエプソン− 215
　　　　B.有機TFTアクティブマトリックス駆動有機ELパネルの開発−パイオニア− 219
　　　　C.大型有機ELパネルに向けたフルカラー化技術の比較 221
　　　　D.インクジェット法による自己整合有機ダイオードの開発
　　　　　 −富山大学、ブラザー工業−		 222
　　　　E.燐光材料を用いたIJ法によるフレキシブル有機ELディスプレイの作製
　　　　　 −NHK放送技術研究所、昭和電工、共同印刷−		 226
　4.5　プリント基板シンボルマーク印刷 228
　　4.5.1　UV硬化型インクジェット印刷装置「UP-6300シリーズ」−武藤工業− 230
　　4.5.2　ダイレクトシルクプリンタ「CP-400」−ダイナトロン− 232
　4.6　その他 233
　　4.6.1　インクジェット法による透明電極の形成 233
　　　(1)　酸化すず透明電極の形成−名古屋大学、ファインセラミックスセンター− 233
　　　(2)　透明導電性カーボンナノチューブ膜の作製
　　　　 　 −Korea Institute of Machinery & Materials, Ajou University−		 235
　　4.6.2　インクジェット法による強誘電体膜の作製 237
　　　(1)　チタン酸バリウム厚膜の作製−富山県工業技術センター− 237
　　　(2)　ビスマス系強誘電体薄膜の作製−芝浦工業大学、八戸工業大学− 240
　　4.6.3　インクジェット法によるポリマーTFTを用いたデバイスの開発
　　　　 　 −セイコーエプソン−		 243
　　　(1)　論理インバータ回路 243
　　　(2)　アクティブマトリックス電気泳動素子 244
　　4.6.4　インクジェット印刷による薄フィルムRAMの製造
　　　 　　 −Xaar、Thin Film Electronics−　		 246
　　4.6.5　静電型インクジェットによる微細液滴吐出と
　　 　　　 Siの金属有誘起固相結晶化への応用−九州大学−		 247
　　4.6.6　高速ジェットプリンタ「MY500」の開発−マイデータ・オートメ−ション− 250
　　4.6.7　インクジェット法によるLEDの製作−東芝− 252
　引用文献 255

第5章　捺染分野　		 257
　5.1　「Nassenger V」の開発−コニカミノルタ− 257
　5.2　インクジェット染色の総合ビジネス−インクマックス− 258
　5.3　インクジェットプリンタ適応の小型スチーマーの開発−東伸工業− 260
　5.4　インクジェット捺染に向けた接触型乾熱固着法−京都工芸繊維大学− 261
　引用文献　　 264

第6章　その他の分野		 265
　6.1　ナノ粒子分散インクを用いた陶磁器加飾−岐阜県セラミック研究所− 265
　6.2　ラピッドプロトタイピング(自由立体造形) 266
　　6.2.1　インクジェットを用いたポジティブ・ダイレクトマスク光造形法
　　　　　　 −東京大学−		 267
　　6.2.2　インクジェット方式による三次元砂型造形技術−EX ONE− 270
　　6.2.3　人工骨の成型技術への適用
　　　　　 −(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構−		 272
　6.3　インクジェット技術を用いた傾斜機能材料の開発−神戸高等専門学校− 274
　6.4　インクジェット法によるバイオチップの開発 276
　　6.4.1　DNAチップの開発動向 276
　　6.4.2　タンパク質検出チップの開発動向 277
　6.5　食品分野への適用 277
　　6.5.1　産業用インクジェットプリンタの食品用への適用−紀州技研工業− 278
　　6.5.2　食品にまで印刷可能な多彩なプリンタ開発−マスターマインド− 278
　引用文献 280


III.資料編		 281
1.国内公開特許の要約(147件) 281
　1.1　水性染料インクに関する出願(7件) 282
　1.2　水性顔料インクに関する出願(10件) 283
　1.3　UV硬化型インクに関する出願(3件) 284
　1.4　記録媒体(メディア)に関する出願 285
　　1.4.1　紙(14件) 285
　　1.4.2　媒体(17件) 288
　　1.4.3　シート(23件) 291
　1.5　インクジェット法によるLCDカラーフィルタの作製に関する出願(22件) 295
　1.6　インクジェット法によるPDPの作製に関する出願(3件) 301
　1.7　インクジェット法による有機ELの作製に関する出願(29件) 302
　1.8　インクジェット法による薄膜トランジスタに関する出願(10件) 311
　1.9　インクジェット法による回路形成に関する出願(9件) 314

2.インクジェット用インクおよびプリンタに関する特許分析		 317
　2.1　特許出願技術動向調査報告書「インクジェット用インク」−特許庁− 317
　2.2　インクジェットプリンタ産業の特許データの実証分析−学習院大学− 321
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