富士フイルムビジネスイノベーション
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 工業用のインクジェットプリンターにインクを充填する、安全メガネとゴム手袋を身につけ白衣を着た男性

インクジェット技術 : 「インク」の技術

高度な素材設計技術を活かし、多彩な高性能インクを開発
概要

「AQUAFUZE™技術」は、富士フイルムグループ独自の高機能素材の合成技術、粒子の分散技術を応用し、独自のUV硬化性樹脂を安定的に水分散させる技術です。この技術により作られたAQUAFUZE™インクは、ワイドフォーマット市場における 水性インク、UV硬化性インク、溶剤インクに次ぐ第四のインク技術となります。

サイングラフィックや販促用印刷(POSプリント)などに代表されるワイドフォーマット印刷は、溶剤インクが主流でしたが、本市場の成長に伴って、印刷アプリケーションや基材が多様化する中、印刷物に付着するインクには、高い耐久性や、折り曲げなどの加工時に必要となるインク膜の延伸性、吐出安定性などが求められています。また、印刷時に生じる溶剤の揮発や臭気などを防ぎ、印刷作業者がより安全で快適に使用できるインクへのニーズも高まっており、熱でインクを定着させる水性インクや、UV光の照射で硬化させるUV硬化性インクが増えてきています。

AQUAFUZE™技術により、これまで単一のインクでは難しかった印刷時に生じるインクの臭気などを抑えた安全性や高い耐擦性を実現する印刷膜質、多彩な印刷基材への対応などを同時に実現することが可能です。

AQUAFUZEインクの分散イメージ

図1:UV硬化性水性インクの成分

AQUAFUZEインクの印刷プロセスのイメージ図

図2:インクの定着プロセス

AQUAFUZE™インクの優位性と特長
溶剤インク、ラテックスインク、UV硬化インクとAQUAFUZEとの特性比較表

* 当社評価条件に基づく比較結果であり、結果を保証するものではありません。

特長
  • 従来の水性プリントシステムに比べ低温乾燥が可能であり、省エネルギーを実現、CO2排出量を低減します。
  • 低温乾燥はヘッド目詰まりのリスクを低減するとともに、基材へのダメージを低減し、印刷位置精度の向上に寄与します。
  • プレコートプライマーやオプティマイザーを必要とせず、さまざまな基材に対して優れた密着性を発揮します。
  • 印刷物は臭気が抑えられ、トップコートを必要としない薄い膜でありながら傷がつきにくく強靭な特性を有します。
  • インクは各種安全規格に準拠しており、グリーンガード認定、GHSラベルフリーを実現しています。
  • 印刷後は追加の乾燥が不要で、印刷直後からカッティングやラミネートの加工が可能です。
AQUAFUZE™インクに使用されている技術
  • AQUAFUZE™技術:富士フイルムグループ独自の高機能素材の合成技術、粒子の分散技術を応用し、独自のUV硬化性樹脂を安定的に水分散させる技術
  • RxD顔料分散技術:富士フイルムグループ独自のインク中の顔料粒子に吸着する分散剤同士を化学結合させて架橋構造を形成し、分散剤を顔料から脱離しにくくさせることで、顔料を安定的に分散させる技術

これらの技術をベースに、水性インクとUV硬化性インクの技術を融合させ、新たなUV硬化性水性インク(AQUAFUZE™インク)を開発しました。

従来のUV硬化性水性インクとAQUAFUZE™インクの違い
「AQUAFUZE™」技術を応用したUV硬化性水性インク(AQUAFUZE™インク)
従来のUV硬化性水性インクの分散不安定性の概念図
用途

AQUAFUZE™インクを搭載したプリンターに関する詳しい情報は、下記リンク先をご参照ください。

* 英語サイトに移動します

UVインクの技術
構造色インクジェット技術

自然が生み出す美しい「構造色」は、古代から装飾品にも用いられてきました。「構造色インクジェット技術」は、富士フイルムグループの分子制御技術を応用し、フィルム基材上に吐出したインク内にナノメートルオーダーの微細な構造を形成して発色させるものです。色味の異なる構造色を発現するインクを複数種用意し、その組み合わせやインクの濃度を調整しながら、構造色のパターンやグラデーションなどを自在に描画することで、高い意匠性を実現します。

​特長
インクジェットに​よる​フルカラーの​構造色表現

色味の​異なる​構造色を​発現する​複数種の​インクを​組み合わせる​ことで、​虹色​(赤/橙/黄/緑/青緑/青)を​一度の​インクジェット印刷で​再現が​可能です。​通常色の​インクジェットと​同様、​グラデーションや​パターンの​表現が​可能です。​

光の​反射と​透過

構造色インク膜内に形成された規則的な微細構造により特定の色(波長)の光の反射と透過を制御します。

ソルベントUV ハイブリッドインク
優れた柔軟性と、高耐久性・高耐擦性を両立

富士フイルムグループは、高度な素材設計技術を活かして、「光沢性に優れたソルベントインク」と「後加工性に優れたUVインク」の特長を併せ持つユニークなハイブリッドインクを開発しました。

特長
ソルベントインク同様に膜が薄い

⇒ 基材の風合いを残したまま「光沢のある美しい印刷仕上がり」が得られます

基材との密着が強くインク膜の柔軟性が高い

⇒ 延伸を要する用途に最適です

「高耐久・高耐擦性」を兼ね備え、印刷物の取り扱い性にも優れる

⇒ 印刷後ただちに後加工に入ることができ、生産性が向上します

インクの安定性が高い

⇒安定的な吐出が可能で、効率的な印刷が可能となります

インクジェット技術が応用されているハイヒールと椅子
UV インク

液体状のUV 硬化樹脂に顔料を分散させたインク。インクジェット後、UV 光をあてて樹脂を硬化させると、基材と強く接着した「強い膜」が瞬時に形成されます。

ラテックスインク

水性溶媒に顔料と樹脂 (ラテックス) を分散させたインク。インクジェット後、加熱乾燥させるとラテックスが溶けてフイルム状になり、「ソルベントインクよりも強い膜」が形成されます。反面、吐出前のインクを乾かさないよう、取り扱いに注意が必要です。

ハイブリッドインク

揮発性の溶媒に、UV インクの素材を分散・溶解させたインク。インクジェット後、溶媒を乾燥させUV 光で樹脂を硬化させることで、基材接着性のよい「強い薄膜」が瞬時に形成されます。

高延伸性UVインク(KVインク)
インクジェット方式による「真空成形の加飾印刷」を実現

室温では強固な膜となり高温では基材の伸びに追従する、相反する二つの要求に同時に応える高延伸性UVインク『KVインク』は、インクジェット方式での「真空成形の加飾印刷」を可能にしました。二律背反を解くカギは、富士フイルムグループ独自の素材技術。インク薄膜が柔らかいと延伸性に優れる反面、転写の原因になってしまうので、「柔らかい膜」をサポートする特殊モノマーを最適なバランスで加えることで、「常温での充分な膜強度」を実現しました。

 インクジェット技術が応用されている食品パッケージとカバン
温度vsインク薄膜の弾性
 温度に対するインク薄膜の弾性を示した図。KVインクは常温では硬いが、成形時の高温域では柔らかく延びやすい。
インク薄膜のミクロな構造 (イメージ)
インク薄膜のミクロな構造のイメージ図。KVインクはひも状のポリマーが架橋していないので基材の伸びに追従できる。
水性インクの技術 独自の顔料分散技術
富士フイルムグループならではの高次元な顔料分散技術

微小粒子である顔料を長期間安定的に分散させることは、インクジェット用インクにとって重要な要素であり、「吐出性能」「印刷画質」「インク膜の性能」へ大きな影響を及ぼします。富士フイルムグループは、立体構造と電気的な特性によって安定した性質を示す高分子分散剤を開発し、各種水性インクに導入。分散剤を架橋させることで分散剤自体の脱離を抑制する独自技術により、各種溶剤や樹脂などのインク処方設計に対するロバスト性が大幅に向上しました。インク処方設計の幅が大きく広がると共に、インクジェットの応用範囲が一気に拡大します。