Loading article…
インクジェット印刷は、非常に微細なインク滴を紙、プラスチック、木材、金属などの様々な基材に噴射することでデジタル画像を再現する、コンピュータ印刷の一種です。
インクジェット印刷の概念は20世紀に生まれ、その技術は1950年代初頭に本格的に開発されました。日本のキヤノンに勤務していた遠藤一郎は「バブルジェット」プリンターのアイデアを提案し、ほぼ同時期にヒューレット・パッカード（HP）のジョン・ヴォートも同様のアイデアを開発していました。[ 1 ] 1970年代後半には、主にエプソン、HP、キヤノンによって、コンピューターで生成されたデジタル画像を再現できるインクジェットプリンターが開発されました。世界の消費者市場では、キヤノン、HP、エプソン、ブラザーの4社がインクジェットプリンターの販売台数の大部分を占めています。[ 2 ]
1982年、ロバート・ハワードは、ピエゾ素子を使ってインク滴を噴射する小型カラー印刷システムを開発するというアイデアを思いつきました。彼はRH（ロバート・ハワード）リサーチ社（1984年2月にハウテック社に社名変更）を設立し、サーモジェット技術を用いてソリッドインクを使用したピクセルマスターカラープリンター[ 3 ]につながる革新的な技術を開発しました。この技術は、もともと1972年にスティーブン・ゾルタンがガラスノズルで発明し、1984年にハウテックのインクジェットエンジニアが不要な流体周波数を除去するためにテフゼル成形ノズルで改良した、管状の単一ノズル音響波滴発生器で構成されています。
新興のインクジェット材料堆積市場も、インクジェット技術、特に圧電結晶を用いたプリントヘッドを使用して、材料を基板上に直接堆積させる。
この技術は拡張され、「インク」はPCBアセンブリのソルダペーストや生細胞[ 4 ]も含むことができるようになり、バイオセンサーや組織工学[ 5 ]の作成に利用されている。
インクジェットプリンターで作成された画像は、Digigraph、Iris prints、giclée、Cromalinなどの商標名で販売されることがあります。[ 6 ]インクジェット印刷された美術複製は、より高品質な製品であることを示唆し、日常的な印刷物との関連を避けるために、このような商標名で販売されるのが一般的です。
流体の表面張力は、流れを自然に液滴に引き寄せます。最適な液滴サイズである0.004 インチ (0.10 mm)には、約0.003 インチ (0.076 mm)のインクジェット ノズル サイズが必要です。表面張力を持つ流体は、水性、ワックスまたは油性、さらには溶融金属合金である可能性があります。ほとんどの液滴は帯電させることができます。現代のインクジェット プリンターで使用されている主な技術は、連続 (CIJ) とドロップオンデマンド (DOD) の 2 つです。[ 7 ]連続インクジェットとは、流れが加圧され、連続ストリームであることを意味します。ドロップオンデマンドとは、流体がジェット ノズルから 1 滴ずつ排出されることを意味します。これは、機械的な手段による押し出し、または何らかの電気的な方法で行うことができます。大きな電荷によってノズルから液滴を引き出すことができ、音波によってノズルから流体を押し出すことができ、またはチャンバーの容積膨張によって液滴を排出することができます。連続ストリーミングは少なくとも1929年に遡る。[ 8 ]最初のドロップオンデマンドピエゾインクジェット装置は1950年にクラレンス・W・ハンセルによって特許取得されたが[ 9 ]、これは商業製品として開発されることはなかった。[ 10 ]
連続インクジェット(CIJ) 方式は、賞味期限、ロット番号、バッチ番号、その他の製品情報を製品やパッケージにマーキングおよびコード化するために商業的に使用されています。1867 年、ケルビン卿は、磁気コイルによって偏向されたインクジェットノズルを使用して電信信号を紙上に連続トレースとして記録するサイフォンレコーダーの特許を取得しました。最初の商用デバイス (医療用ストリップチャートレコーダー) は、1951年 9 月 4 日にRune Elmqvistに発行された特許 US2566443 を使用して、 1951 年にSiemens [ 11 ]によって導入されました。[ 12 ]
CIJ技術では、高圧ポンプがリザーバーから液体インクをガン本体と微細ノズル（通常直径0.003インチ）に送り込み、プラトー・レイリー不安定性によってインク滴の連続流を生成します。圧電結晶を使用してガン本体内で振動し、音波を発生させ、液体の流れを一定間隔で液滴に分裂させます。毎秒64,000～165,000個の不規則なサイズのインク滴が得られます。[ 13 ]インク滴は、形成時に帯電電極または磁束場によって生成される静電場にさらされます。この場は、必要な液滴の偏向度に応じて変化します。これにより、各液滴の静電荷による制御された偏向が得られます。帯電した液滴は、隣接する液滴間の静電反発を最小限に抑えるために、1つまたは複数の非帯電の「ガード液滴」によって分離される場合があります。
液滴は別の静電場または磁場を通過し、静電偏向板または磁束場によって方向転換（偏向）されて受容材料（基板）上に印刷されるか、あるいは偏向されたまま回収溝に送られて再利用される。電荷の強い液滴ほど大きく偏向される。印刷に使用される液滴はごく一部であり、大部分はリサイクルされる。
CIJは、現在使用されているインクジェット技術の中で最も古いものの一つ（1951年）であり、かなり成熟しています。ドロップオンデマンドは、後になってから発明されました。[ 14 ] CIJの主な利点は、インク滴の速度が非常に高い（約20 m/s）ため、プリントヘッドと基材間の距離を比較的長くできることと、非常に高い液滴噴射頻度により、非常に高速な印刷が可能になることです。もう1つの利点は、ジェットが常に使用されているためノズルの目詰まりがなく、ケトンやアルコールなどの揮発性溶剤を使用できるため、インクが基材に「食い込み」、素早く乾燥できることです。[ 13 ]インクシステムでは、飛行時間（ノズル噴射からガターリサイクルまでの時間）中の溶剤の蒸発と、未使用の液滴とともにガターに吸い込まれた空気をリザーバーから排出するベントプロセスによる溶剤の蒸発に対抗するために、アクティブな溶剤制御が必要です。粘度が監視され、溶剤の損失に対抗するために溶剤（または溶剤混合物）が添加されます。
1950年代後半には、加熱ワックスインクがCIJ技術とともに普及しました。1971年、ヨハネス・F・ゴットワルドの特許US3596285A「液体金属記録装置」は、磁束場を持つ溶融金属インクを使用して看板用の成形シンボルを製造しました。[ 15 ]これは、磁気コアメモリをデータとして使用して各シンボルを生成する、最初の3D金属オブジェクトが印刷されたものかもしれません。
ドロップオンデマンド (DOD) インクジェットを製造する方法は数多くあります。一般的な方法としては、滴下頻度を速めるための熱 DOD や圧電 DOD などがあります。[ 16 ] DOD では、単一のノズルまたは数千個のノズルを使用する場合があります。[ 17 ]ある DOD プロセスでは、必要な場所にのみ、ドットあたり 0 ～ 8 滴のインクを塗布するようにヘッドを制御するソフトウェアを使用します。インクジェット流体材料は、ペースト、エポキシ、ホットメルトインク、生物学的流体などを含むように拡大しています。DOD は非常に人気があり、興味深い歴史があります。機械式 DOD が最初に登場し、圧電デバイスを含む電気式、そして熱または熱膨張式が続きました。
連続インクジェットインク（CIJ）に関する最初の記述は、1971年の特許US3596285Aにあり、「好ましいインクは、粘度と表面張力の特性により、ブリッジまたはストリームで移動する際の力の下で液体がスパンにわたって維持される。このような要件には、前記ストリームを形成する際にインクに加えられる圧力が、ジェットを形成し、加えられる、または加えられる可能性のある欠陥のある力にもかかわらず、ジェットを連続した液体の塊として運ぶのに十分なエネルギーを与えるのに十分であることが含まれる。さらに、インクの色とキャリアの色は、次の印刷との間に良好な光学的コントラストが形成されるようなものでなければならない。好ましいインクは「ホットメルトインク」である。つまり、キャリアの温度で固体相を、それより高い温度で液体相をとる。本発明の要件を満たす市販のインク組成物の範囲は、現時点では不明である。しかし、本発明に従って、導電性金属合金をインクとして使用することで満足のいく印刷が達成されている。これは室温で非常に硬く、キャリアの表面。
インクジェットインクの根本的な問題は、着色剤が表面にとどまることと、キャリア液を通して急速ににじむことという相反する要求にある。[ 13 ]
オフィスや家庭で使用されるデスクトップインクジェットプリンターは、水、グリコール、染料または顔料の混合物に基づく水性インクを使用する傾向があります[ 13 ]。これらのインクは製造コストは低いですが、メディア表面での制御が難しく、多くの場合、特殊なコーティングが施されたメディアが必要です。HPインクには、スルホン化ポリアゾブラック染料（一般的に皮革の染色に使用される）、硝酸塩、およびその他の化合物が含まれています[ 13 ] 。水性インクは、主にサーマルインクジェットヘッドを備えたプリンターで使用されます。これらのヘッドは、インク吐出機能を実行するために水を必要とするためです。
水性インクは、最も広い色域と最も鮮やかな発色を実現することが多いものの、印刷後に特殊なコーティングやラミネート加工を施さない限り、ほとんどが防水性を備えていません。染料系インクは、一般的に最も安価ですが、光やオゾンにさらされると急速に退色します。顔料系水性インクは、一般的に高価ですが、はるかに優れた長期耐久性と耐紫外線性を備えています。この耐性の向上は、顔料系インクが美術作品やアーカイブ印刷で広く使用されている理由の一つです。「アーカイブ品質」として販売されているインクは、通常顔料系です。
業務用大判プリンターの中には水性インクを使用するものもあるが、現在業務用として使用されているものの大半は、より幅広い種類のインクを使用しており、そのほとんどはピエゾ式インクジェットヘッドと大規模なメンテナンスを必要とする。
インクジェットヘッドの設計には、固定ヘッド型と使い捨てヘッド型の2つの主要な設計思想があります。それぞれに長所と短所があります。
固定ヘッド方式では、プリンターの寿命まで使用できるように設計された内蔵プリントヘッド（ゲイターヘッドと呼ばれることが多い）が採用されています。インクが切れるたびにヘッドを交換する必要がないため、消耗品コストを削減でき、安価な使い捨てヘッドよりも高精度なプリントが可能で、通常はキャリブレーションも不要です。一方、固定ヘッドが破損した場合、交換用ヘッドの入手は高額になる可能性があり、そもそもヘッドの取り外しや交換が可能な場合も困難です。プリンターヘッドを取り外せない場合は、プリンター本体を交換する必要が生じます。
固定ヘッド設計は消費者向け製品にも見られますが、産業用ハイエンドプリンターや大判プリンターでより多く見られます。消費者向け分野では、固定ヘッドプリンターは主にエプソンとキヤノンによって製造されていますが、Officejet Pro 8620やHPのPagewideシリーズなど、最近のヒューレット・パッカードの多くのモデルも固定ヘッドを使用しています。[ 26 ]
使い捨てヘッド方式は、交換可能なインクカートリッジの一部として供給されるプリントヘッドを使用する方式です。カートリッジが空になるたびに、カートリッジとプリントヘッド全体を新しいものと交換します。この方式は消耗品のコストを増加させ、高精度なヘッドをリーズナブルな価格で製造することをより困難にしますが、プリントヘッドの破損や目詰まりは軽微な問題に過ぎず、ユーザーは新しいカートリッジを購入するだけで済むという利点もあります。ヒューレット・パッカードは従来から使い捨てプリントヘッド方式を採用しており、キヤノンも初期のモデルでは同様の方式を採用していました。この方式は、プリンターメーカーがサードパーティ製のインクカートリッジアセンブリの交換を阻止しようとする試みとも考えられます。なぜなら、サードパーティ製の交換用インクカートリッジアセンブリは、専用のプリントヘッドを製造する能力を持たないからです。
中間的な方法として、使い捨てインクタンクと使い捨てヘッドを組み合わせた方式があり、ヘッドの交換頻度は低い（おそらくインクタンク10個に1回程度）。ヒューレット・パッカードの大量印刷用インクジェットプリンターのほとんどはこの方式を採用しており、使い捨てプリントヘッドは少量印刷用モデルで使用されている。コダックも同様の方式を採用しており、永久使用を想定したプリントヘッドは安価で、ユーザー自身で交換できる。キヤノンは現在、（ほとんどのモデルで）プリンターの寿命まで使える交換式プリントヘッドを採用しているが、目詰まりした場合はユーザー自身で交換できる。
インクジェット印刷のトラブルの主な原因は、プリントヘッドのノズルでインクが乾燥することです。顔料や染料が乾燥して固まり、微細なインク通路を塞いでしまいます。ほとんどのプリンターは、使用していないときにプリントヘッドのノズルをゴム製のキャップで覆うことで、この乾燥を防ごうとしています。しかし、突然の電源喪失や、プリントヘッドにキャップをする前に電源プラグを抜くと、プリントヘッドがキャップされていない状態になることがあります。キャップをしても、完全に密閉されているわけではなく、数週間経つと水分（またはその他の溶剤）が染み出し、インクが乾燥して固まることがあります。インクが溜まって固まり始めると、インク滴の量に影響が出たり、インク滴の軌道が変わったり、ノズルからインクが全く噴射されなくなったりすることがあります。
この乾燥を防ぐため、ほぼすべてのインクジェットプリンターには、プリントヘッドに水分を再供給する機構が備わっています。通常、この作業を行うための純粋なインクフリー溶剤は別途用意されていないため、代わりにインク自体を使ってプリントヘッドを湿らせます。プリンターはすべてのノズルを同時に噴射しようとし、インクが噴射されると、その一部がプリントヘッド全体に浸透して乾燥した流路に到達し、硬化したインクを部分的に軟化させます。噴射後、ゴム製のワイパーブレードがプリントヘッド上を掃引して水分を均一に広げ、再びすべてのノズルが噴射されて流路を塞いでいるインクの塊を取り除きます。
一部のプリンターは補助的な空気吸引ポンプを使用しており、ゴム製のキャップ部分からインクを吸い出して、ひどく詰まったカートリッジからインクを排出します。吸引ポンプ機構は、多くの場合、ページ送りステッピングモーターによって駆動され、シャフトの端に接続されています。ポンプはシャフトが逆回転するときにのみ作動するため、ヘッドクリーニング中はローラーが逆回転します。内蔵ヘッド設計のため、吸引ポンプは新しいプリンター内部のインク通路をプライミングするためにも、またインクタンク交換の合間に通路を再度プライミングするためにも必要です。
業務用溶剤硬化型およびUV硬化型インクを使用するワイドフォーマットインクジェットプリンターには、一般的に「手動クリーニング」モードが搭載されており、オペレーターがプリントヘッドやキャッピング機構を手動でクリーニングしたり、自動クリーニングプロセスで使用されるワイパーブレードなどの部品を交換したりすることができます。これらのプリンターで使用されるインクの量は多いため、インクが過剰に噴霧され、自動プロセスではクリーニングできない箇所に乾燥したインクが蓄積することがよくあります。
クリーニング工程で消費されたインクは、プリンター内部へのインク漏れを防ぐために回収する必要があります。回収場所は「スピットン」と呼ばれ、ヒューレット・パッカードのプリンターでは、クリーニング／ワイピングステーションの下にある開口部のあるプラスチック製のトレイです。エプソンのプリンターでは、通常、給紙プラテンの下にあるトレイに大きな吸収パッドが入っています。数年経過したプリンターでは、スピットン内の乾燥したインクが積み重なり、プリントヘッドに接触してプリンターが詰まることがよくあります。溶剤インクを使用する一部の大型業務用プリンターでは、廃インクと溶剤を収容するための交換可能なプラスチック製の容器が使用されている場合があり、満杯になったら空にするか交換する必要があります。
ほとんどのプリンターでは防ぐことができない、2つ目のタイプのインク乾燥があります。インクがカートリッジから噴射されるには、空気が入り込んでインクを押し出す必要があります。空気は、インクタンクをぐるりと回り込む、長さ最大10cm （3.9インチ）にもなる非常に長く細い迷路状のチューブを通って入ります。この通路は、通気管からの水分蒸発を減らすために長く狭くなっていますが、それでも多少の蒸発は起こり、最終的にはインクカートリッジが内側から乾燥してしまいます。この問題は、特に業務用の速乾性溶剤インクで顕著ですが、この問題に対処するため、多くの大判プリンターのカートリッジ設計では、通気口を必要としない気密性の高い折りたたみ式バッグにインクを封入しています。バッグはカートリッジが空になるまで縮むだけです。
一部のプリンターが頻繁に行うクリーニングは、かなりの量のインクを消費し、1ページあたりの印刷コストに大きな影響を与える。
ノズル詰まりは、標準的なテストパターンを印刷することで検出できます。詰まったノズルから正常に動作するノズルへ印刷情報を転送するソフトウェアによる回避策もいくつか知られています。
インクカートリッジは、従来からプリントヘッドにインクを供給する方法として用いられてきました。連続インク供給システム（CISS）インクジェットプリンターは、プリントヘッドを大容量インクタンクまたはパックに接続するか、チューブで接続された外部タンクを介して内蔵カートリッジにインクを補充します。これは通常、後付け構成です。CISSプリンターの一種であるスーパータンクプリンターは、大容量のインクタンクまたはインクパックを内蔵しており、インクボトルから手動でインクを補充します。スーパータンクインクシステムが使い捨てプリントヘッド技術と組み合わされている場合、消耗したプリントヘッドは交換可能なカートリッジで交換されます。
従来の一般消費者向けカラープリンターと比較して、インクジェットプリンターには多くの利点があります。インパクトドットマトリックスプリンターやデイジーホイールプリンターよりも動作音が静かで、高解像度によりより細かく滑らかな印刷が可能です。写真品質の印刷が可能な一般消費者向けインクジェットプリンターも広く普及しています。
感熱ワックス方式、昇華型印刷方式、レーザー印刷方式などと比較すると、インクジェット方式はウォームアップ時間がほとんど不要で、ページあたりのコストも低いという利点があります。ただし、低価格のレーザープリンターは、少なくともモノクロ印刷においては、そして場合によってはカラー印刷においても、ページあたりのコストが低くなる可能性があります。
インクジェットプリンターの中には、プリンターメーカーまたはサードパーティサプライヤーからモノクロインクセットが入手できる機種があります。これらのインクセットを使用することで、インクジェットプリンターは従来白黒写真で使用されてきた銀塩写真用紙と同等の印刷品質を実現し、ニュートラル、ウォーム、コールドといった幅広い色調を表現できます。フルカラーインクセットとモノクロインクセットを切り替える際には、クリーニングカートリッジを使用してプリントヘッドから古いインクを洗い流す必要があります。異なるカラーマッピングに対応するためには、通常、専用ソフトウェア、または少なくとも修正されたデバイスドライバが必要です。
現在、一部の産業用インクジェットプリンターは、非常に高速で、ワイドフォーマットで、または看板、繊維、光学メディア[ 27 ] 、セラミック、3Dプリンティングからバイオメディカルアプリケーションや導電性回路まで、さまざまな産業用途向けに印刷することができます。ハードウェアの主要企業およびイノベーターには、HP、Epson、Canon、Konica Minolta、Fujifilm、EFi、Durst、Brother、Roland DG、Mimaki、Mutohなど、世界中の多くの企業が含まれます。
多くの「インテリジェント」インクカートリッジには、推定インク残量をプリンターに伝えるマイクロチップが内蔵されています。これにより、プリンターがエラーメッセージを表示したり、インクカートリッジが空であると誤ってユーザーに通知したりする場合があります。場合によっては、これらのメッセージは無視できますが、一部のインクジェットプリンターは、カートリッジが空であると宣言すると印刷を拒否し、消費者がカートリッジを補充できないようにします。たとえば、エプソンは、カートリッジが空であるとチップが主張すると印刷を阻止するチップを内蔵していますが、システムをオーバーライドした研究者は、チップがカートリッジが空であると示していた場合でも、あるケースでは最大38%多く高品質のページを印刷できることを発見しました。[ 28 ]サードパーティのインクサプライヤーは、インクカートリッジを大幅な割引価格（OEMカートリッジ価格から少なくとも10～30%、場合によっては最大95%、通常は平均約50%）で販売しており、バルクインクやカートリッジのセルフリフィルキットもさらに低価格で販売しています。多くのベンダーの「インテリジェント」インクカートリッジはリバースエンジニアリングされています。現在では、こうしたカートリッジを確実にリセットして満タン状態と認識させ、何度も補充できるようにする安価な装置が販売されている。
インクジェットプリンターのノズルは非常に細いため、目詰まりしやすい。ノズルの洗浄には、ユーザーによる手動洗浄時、あるいは多くの場合、プリンターが定期的に自動で行う洗浄時を含め、かなりの量のインクが消費される。インクジェットプリンターのプリントヘッドノズルは、専用の溶剤を使用するか、温かい蒸留水に短時間浸漬することで洗浄できる（水溶性インクの場合）。
OEMインクカートリッジの高コストと、カートリッジの詰め替えを意図的に妨げる要因は、サードパーティ製インクサプライヤーの増加によって解消されてきました。多くのプリンターメーカーは、サードパーティ製インクはOEMインクと同じ配合ではないためプリントヘッドを損傷したり、インク漏れを引き起こしたり、出力品質が低下したり（例えば、色域が不正確になる）する可能性があるとして、顧客にサードパーティ製インクの使用を推奨していません。Consumer Reportsは、一部のサードパーティ製カートリッジはOEMカートリッジよりもインク含有量が少なく、コスト削減にならない可能性があると指摘しています[ 29 ] 。一方、 Wilhelm Imaging Researchは、サードパーティ製インクを使用すると印刷物の寿命が大幅に短くなる可能性があると主張しています[ 30 ] 。しかし、2007年4月のレビューでは、二重盲検試験において、レビュー担当者は一般的にOEMインクよりもサードパーティ製インクを使用した出力を好んだことが示されました。一般的に、OEMインクはカートリッジとプリントヘッドの材料に関して大規模なシステム信頼性テストを受けていますが、サードパーティ製インクの材料適合性に関する研究開発努力は大幅に少ないと考えられます。インクジェットメーカーの中には、カートリッジにチップを取り付けて印刷量を記録し、詰め替えられたカートリッジが動作しないようにするなど、さまざまな方法でカートリッジの詰め替えを防ごうとしているところもある。
プリンターの保証は、承認されていない消耗品の使用によってプリンターが損傷した場合、適用されない場合があります。米国では、マグナソン・モス保証法という連邦法があり、一部のプリンターメーカーが示唆しているように、保証人は自社製品にブランド名の部品や消耗品のみを使用することを要求することはできないと規定しています。ただし、承認されていない品目が原因で損傷が発生した場合は、この法律は適用されません。
インクジェット文書の保存性は、使用するインクと用紙の品質によって、劣るものから優れたものまで様々です。 [ 31 ] [ 32 ]低品質の用紙を使用すると、未処理のパルプに残留する酸によって黄変したり劣化したりすることがあります。最悪の場合、古い印刷物は取り扱うと文字通り小さな粒子に崩れてしまうことがあります。酸を含まない用紙に高品質のインクジェット印刷をすると、同じ用紙にタイプされた文書や手書きの文書と同じくらい長持ちします。
多くの低価格の家庭用インクジェットプリンターで使用されているインクは水溶性であるため、インクジェット印刷された文書には、わずかな水分でも付着しないように注意する必要があります。水分が付着すると、深刻な「にじみ」や「滲み」の原因となります。[ 33 ]極端な場合、高温多湿の天候で汗ばんだ指先でも、低品質のインクがにじむことがあります。同様に、水性蛍光ペンは、インクジェット印刷された文書をにじませ、蛍光ペンの先端を変色させる可能性があります。水性インクを使用して作成されたインクジェット印刷物の寿命は、溶剤ベースのインクジェットで作成された印刷物よりも一般的に短くなります（ただし、耐紫外線インクも利用可能です）。しかし、水性インクを使用するプリンター向けに、寿命を延ばすいわゆる「アーカイブインク」が製造されています。
にじみに加えて、多くのインクは時間の経過とともに徐々に色あせるという問題があります。印刷物の寿命は、インクの品質と配合に大きく左右されます。家庭や小規模オフィス向けに設計された初期のインクジェットプリンターは、染料系インクを使用していました。最高の染料系インクでさえ、現在多くのインクジェットプリンターで使用されている顔料系インクほど耐久性はありません。現在、多くのインクジェットプリンターは耐水性に優れた顔料系インクを使用しており、少なくとも黒インクは顔料系であることが多いです。樹脂またはシリコンで保護されたフォトペーパーは低価格で広く入手可能で、染料系インクと顔料系インクの両方に対して完全な耐水性と耐摩擦性を実現しています。顔料粒子は大きすぎて染料のみのフォトペーパーの保護層を透過できないため、フォトペーパー自体は顔料系インクまたは染料系インク用に設計されている必要があります。
最高品質のインクジェットプリントは、耐久性や価格の低いプリントと区別するために「ジクレープリント」と呼ばれることが多い。しかし、この用語の使用は品質を保証するものではなく、アーカイブ担当者は、長期的な耐久性を信頼するためには、使用されているインクや用紙を慎重に調査する必要がある。
インクジェットプリンターは溶剤系インクを使用するため、使用期限がレーザートナー（使用期限は無期限）に比べてはるかに短い。インクジェットプリンターは定期的に使用しないと目詰まりしやすいが、レーザープリンターは断続的な使用にもはるかに寛容である。インクジェットプリンターは定期的なヘッドクリーニングが必要で、かなりの量のインクを消費するため、特に長期間使用しない場合は印刷コストが高くなる。
インクジェットプリンターのヘッドが目詰まりした場合、サードパーティ製のインク溶剤/ヘッドクリーナーや交換用ヘッドが入手できる場合があります。これらの製品の価格はレーザープリンターの転写ユニットに比べて安価かもしれませんが、レーザープリンターはメンテナンス間隔がはるかに長くなります。現在、多くのインクジェットプリンターはヘッドが永久的に取り付けられており、目詰まりがひどくなると経済的に交換することができず、プリンター全体を廃棄せざるを得なくなります。一方、使い捨てプリントヘッドを使用するインクジェットプリンターは、永久ヘッドを使用するプリンターよりも1ページあたりのコストがかなり高くなります。これに対し、レーザープリンターはプリントヘッドが目詰まりしたり頻繁に交換したりする必要がなく、メンテナンス間隔がはるかに長いため、印刷できるページ数も通常より多くなります。
インクジェットプリンターは、従来、写真素材の印刷においてカラーレーザープリンターよりも高品質な出力を実現してきた。両技術とも時間の経過とともに劇的に進歩しているが、アーティストが好む最高品質のジクレープリントには、基本的に高性能な特殊タイプのインクジェットプリンターが使用されている。
インクジェットプリンターの一般的なビジネスモデルは、プリンター本体を製造原価以下で販売し、（専用）インクカートリッジの価格を大幅に上乗せするというものです（「カミソリと替刃モデル」と呼ばれる利益モデル）。現在市販されているインクジェットプリンターの多くは、カートリッジにマイクロチップを組み込むなど、他社製や詰め替えインクカートリッジの使用を阻害する反競争的な手段を用いて、この製品の抱き合わせ販売を強行しようとしています。マイクロチップはインクの使用状況を監視し、残りのインク量をプリンターに報告します。一部のメーカーは「使用期限」も設定しています。チップがカートリッジが空（または期限切れ）であると報告すると、プリンターは印刷を停止します。カートリッジを詰め替えた場合でも、マイクロチップはプリンターにカートリッジが空になったことを知らせます。多くの機種（特にキヤノン製）では、「サービスコード」を入力するか（あるいは単に「スタート」ボタンをもう一度押すだけで）、「空」の状態を解除できます。一部のプリンターでは、残りのインク量を最大量にリセットする特殊な回路「フラッシャー」が利用可能です。[ 34 ] [ 35 ]
エプソンやヒューレット・パッカードなど一部のメーカーは、インクがかなり残っているにもかかわらず、カートリッジが空になったと表示していると非難されている。[ 36 ] [ 37 ] 2007年の調査では、ほとんどのプリンターがカートリッジが空になったと表示する際に、かなりの量のインクを無駄にしていることが判明した。シングルインクカートリッジには平均して20%のインクが残っていることがわかったが、実際の数値はプリンターのブランドやモデルによってカートリッジの総インク容量の9%から64%まで幅がある。[ 38 ]この問題は、1つの色が少なくなるとすぐに空になったと表示される一体型のマルチインクカートリッジを使用するとさらに悪化する。多くのユーザーにとって非常に迷惑なのは、1つ以上のカラーインクカートリッジが空になったという理由だけで、黒インクのみを必要とする文書の印刷を拒否するプリンターである。
近年、多くの消費者は、プリンターインク1ガロンあたり最大8,000米ドル（1リットルあたり2,100米ドル）もの高額な料金を請求するなど、プリンターメーカーのビジネス慣行に異議を唱え始めています。消費者の代替手段としては、サードパーティ製の安価な互換カートリッジや、詰め替えキットを使用したカートリッジの詰め替えがあります。OEMによる価格の上乗せによって生じる大きな価格差のため、サードパーティ製のインクカートリッジを販売する企業は数多く存在します。ほとんどのプリンターメーカーは、使い捨てカートリッジの詰め替えやサードパーティ製互換カートリッジの使用を推奨しておらず、不適切なインクを使用すると、粘度の違いによってインクの吐出量や色の一貫性が損なわれ、画質が低下したり、プリントヘッドが損傷したりする可能性があると述べています。それにもかかわらず、代替カートリッジやインクの使用は人気が高まっており、プリンターメーカーのビジネスモデルを脅かしています。HP、Lexmark、Epsonなどのプリンター会社は、特許やDMCAを利用してサードパーティベンダーに対して訴訟を起こしています。[ 39 ] [ 40 ] HPとオフィス用品チェーンのステープルズに対して、HPが安価なサードパーティ製インクカートリッジを店頭から排除するためにステープルズに1億ドルを支払ったとして、米国で独占禁止法違反の集団訴訟が提起された。[ 41 ]
In Lexmark Int'l v. Static Control Components, the United States Court of Appeals for the Sixth Circuit ruled that circumvention of this technique does not violate the Digital Millennium Copyright Act.[42] The European Commission also ruled this practice anticompetitive: it will disappear in newer models sold in the European Union.[43] Patents protecting the structure of their cartridges prevent the sale of cheaper copies of the cartridges. For some printer models (notably those from Canon), the manufacturer's own microchip can be removed and fitted to a compatible cartridge thereby avoiding the need to replicate the microchip (and risk prosecution). Other manufacturers embed their microchips deep within the cartridge in an effort to prevent this approach.
In 2007, Eastman Kodak entered the inkjet market with its own line of All-In-One printers based on a marketing model that differed from the prevailing practice of selling the printer at a loss while making large profits on replacement ink cartridges. Kodak claimed that consumers could save up to 50 percent on printing by using its lower-cost cartridges filled with the company's proprietary pigmented colorants while avoiding the potential problems associated with off-brand inks.[44] This strategy proved unsuccessful, and Kodak exited the consumer inkjet printer business in 2012.
A more recent development is the supertank printer, which uses an integrated continuous ink system. Supertank printers are defined by their large, permanently installed ink tanks which are filled from ink bottles. The printer itself is typically sold at a substantial premium, but ink bottles are inexpensive and contain enough ink to print thousands of pages. Supertank printers generally ship with full bottles of ink in the box, allowing up to two years of printing before the tanks needs to be refilled. Epson pioneered this technology by launching the EcoTank range, first in Indonesia in 2010,[45] with a North American launch in 2015.[46] The supertank concept proved commercially successful,[45] and Canon and HP launched their own lines of supertank printers, under the names MegaTank (Canon)[47] and Smart Tank (HP).
多くのメーカーは、 DVDと同様にプリンターやカートリッジにリージョンコードを設定しており、顧客がより安価な地域から製品を持ち込むことができないようにしています。リージョンコードは顧客またはメーカーのカスタマーサービス部門によって数回変更できますが、その後はプリンターはRPC-2 DVDドライブのようにリージョンロックされます。
プリンターの地域コードを回避する方法の一つは、古い地域の空カートリッジを保管しておき、新しい地域のインクを補充することですが、前述のように、最近のインクカートリッジの多くには補充を防止するチップやセンサーが搭載されているため、この方法はより困難になっています。インターネット上には、さまざまなプリンター機種に対応した補充手順が掲載されています。別の方法としては、古い地域のインクカートリッジを新しい地域に送付してもらう方法もあります。
地域コード付きプリンターのメーカーの中には、旅行者向けに特別に設計された地域フリーのプリンターを提供しているところもある。
家庭やオフィスで広く使われている小型インクジェットプリンターに加え、業務用インクジェットプリンターも存在し、中には「ページ幅」フォーマット印刷用とワイドフォーマット印刷用があります。ページ幅フォーマットとは、印刷幅が約8.5～37インチ（22～94cm）の範囲であることを意味します。「ワイドフォーマット」とは、印刷幅が24インチから15フィート（約60cmから5m）の範囲であることを意味します。ページ幅プリンターの最も一般的な用途は、高品質のレイアウトやカラーを必要としない大量のビジネス文書の印刷です。特に可変データ技術の導入により、ページ幅プリンターは請求書、タグ付け、個別カタログや新聞の印刷において重要になっています。ワイドフォーマットプリンターのほとんどは広告グラフィックの印刷に使用されますが、少量の用途としては、建築家やエンジニアによる設計文書の印刷があります。しかし現在では、最大64インチ幅で1440×720dpiの高解像度画像が印刷できるデジタルテキスタイル印刷用のインクジェットプリンターも存在します。 [ 48 ]
インクジェットプリンターのもう一つの特殊な用途は、デジタルで作成された印刷ジョブのプリプレスカラープルーフの作成です。このようなプリンターは、4色オフセット印刷機などの大型印刷機で最終的に印刷された際の最終画像の色（「プルーフ」）を正確に再現するように設計されています。その一例がIrisプリンターで、その出力がフランス語の「ジクレー」という言葉の由来となっています。
最大の供給元はヒューレット・パッカード社で、技術図面印刷用プリンター市場の90%以上を供給しています。同社のDesignjetシリーズの主要製品は、Designjet 500/800、Designjet Tプリンターシリーズ（T1100とT610を含む）、Designjet 1050、そしてDesignjet 4000/4500です。また、グラフィック印刷に特化した6色プリンターであるHP Designjet 5500や、HP Designjetシリーズの最上位機種で8色顔料インクシステムを搭載した新型Designjet Z6100も提供しています。
エプソン、コダック、キヤノンも大判プリンターを製造しているが、標準プリンターに比べて販売台数ははるかに少ない。エプソンの周辺には、主にエプソンのピエゾプリントヘッドとインクを使用する日本の企業3社、ミマキ、ローランド、武藤工業がある。
Scitex Digital Printing社は、生産印刷向けに高速可変データインクジェットプリンターを開発しましたが、2005年にその技術に関連する収益性の高い資産をコダック社に売却しました。現在、コダック社はこれらのプリンターをKodak Versamark VJ1000、VT3000、VX5000印刷システムとして販売しています。これらのロール紙式プリンターは、毎分最大305メートルの印刷速度を実現できます。
業務用大容量インクジェットプリンターは、様々な企業によって製造されています。これらのプリンターの価格帯は3万5000ドルから200万ドルまで幅広く、キャリッジ幅は54インチから192インチ（約1.4メートルから5 メートル）まで様々です。インク技術は、溶剤系、エコソルベント系、UV硬化型が主流でしたが、近年では水性インクが主流になりつつあります。これらのプリンターの主な用途は、屋外の看板、トラックの側面やカーテン、建物のグラフィックやバナーなどであり、屋内のディスプレイとしては、販売時点情報管理（POS）ディスプレイ、バックライトディスプレイ、展示会グラフィック、美術館のグラフィックなどが挙げられます。
業務用大容量、ワイドフォーマット、グランドフォーマットプリンターの主要サプライヤーには、EFI、[ 49 ] LexJet、Grapo、Inca、Durst、Océ 、NUR（現在はHewlett-Packardの一部）、Lüscher、VUTEk、Scitex Vision （現在はHewlett-Packardの一部）、Mutoh、Mimaki、Roland DG、Seiko I Infotech、IQDEMY、Leggett and Platt、Agfa、Raster Printers、DGI、MacDermid ColorSpan（現在はHewlett-Packardの一部）、swissqprint、SPGPrints（旧Stork Prints）、MS Printing Systems、Digital Media Warehouseなどがあります。
SOHO向け複合インクジェットプリンター（写真印刷用）は、最大6種類のインクを使用します。
プロの写真印刷用インクジェットプリンターは、最大12種類のインクを使用します。
コンパクトフォトプリンターは、デジタルカメラ から4×6インチまたは2×3インチのプリントを作成するために設計されたスタンドアロンのインクジェットプリンターです。コンピューターを使用せずに動作します。ポータブルフォトプリンターまたはスナップショットプリンターとも呼ばれます。コンパクトフォトプリンターは、2000年代初頭に家庭での写真印刷の人気が高まった直後に市場に登場しました。これらは、写真の現像や標準的なインクジェットフォトプリンターでの印刷の代替手段として設計されました。
ほとんどのコンパクトフォトプリンターは、4インチ× 6インチ（100mm × 150mm ）の写真しか印刷できません。この制限があるため、標準的なインクジェットプリンターの代替品として設計されているわけではありません。多くのメーカーは、自社製品で印刷した写真の1ページあたりのコストを宣伝しています。これは、理論的には、小売店やオンライン印刷サービスと同じくらい安価に自分の写真を印刷できると人々に納得させるものです。ほとんどのコンパクトフォトプリンターは、似たようなデザインを採用しています。小型の本体で、通常は大型のLCDを搭載しており、コンピューターで行うように写真を閲覧したり編集したりできます。編集オプションは通常、ある程度高度で、ユーザーは写真のトリミング、赤目補正、色設定の調整などの機能を利用できます。コンパクトフォトプリンターは通常、 USBやほとんどのメモリーカードフォーマットなど、多数の接続オプションを備えています。
コンパクトフォトプリンターは現在、エプソン、キヤノン、HP、レックスマーク、コダックなどの主要プリンターメーカーのほとんどによって製造されています。近年人気が高まっていますが、インクジェットプリンター市場におけるシェアは依然として比較的小さいです。LGのPocket Photoは、インクレスフォト用紙に化学物質が埋め込まれたZink感熱紙を使用しており、熱を加えると画像が現れます。[ 58 ]
米国特許第6,319,530号は、「アイシングを施した焼き菓子を飾るための食用ウェブに画像を複写する方法」について記載しています。言い換えれば、この発明は、バースデーケーキの表面に食品グレードのカラー写真をインクジェット印刷することを可能にします。現在、多くのベーカリーでは、食用インクと専用のインクジェットプリンターを使用して印刷できるこのようなデコレーションを取り扱っています。食用インクによる印刷は、食用インクカートリッジを装着したキヤノンのバブルジェットプリンターなどの一般的な家庭用インクジェットプリンターと、ライスペーパーまたはフロスティングシートを使用して行うことができます。
インクジェットプリンターや類似の技術は、多くの微細な製品の製造に用いられています。マイクロ電気機械システム（MEMS）を参照してください。
インクジェットプリンターは、回路の導電性配線や、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイのカラーフィルターを形成するために使用される。
インクジェットプリンター、特にDimatix（現在は富士フイルムの一部）、Xennia Technology、Pixdroが製造するモデルは、高価、希少、または問題のある材料の消費を削減する代替堆積方法を開発するために、世界中の多くの研究室でかなり一般的に使用されています。これらのプリンターは、ポリマー、高分子、量子ドット、金属ナノ粒子、カーボンナノチューブの印刷に使用されています。このような印刷方法の応用には、有機薄膜トランジスタ、有機発光ダイオード、有機太陽電池、センサーなどがあります。[ 59 ] [ 60 ]
インクジェット技術は、バイオプリンティングという新興分野で使用されています。また、 OLEDディスプレイの製造にも使用されています。[ 61 ]
現在では完全に成熟している。これらのプリンターは「連続インクジェット」（CIJ）技術を採用しており、世界中の工場で標準設備として広く使用されている。1990年代以降の次の発展は、「ドロップオンデマンド」（DOD）印刷であった。
{{cite AV media}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク){{cite AV media}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク)