インクジェット印刷の工程には、静電気の脅威が潜んでいることがあり、印刷品質や出力効果に影響を与えるだけでなく、装置自体の安全性も脅かされている。 デジタル印刷をリードする技術の一つとして、インクジェット印刷の性能は常に向上し、応用範囲も広がっている。 しかし、わずかな静電気が印刷インクの飛沫など、常に大きな問題を引き起こしている。
静電気
- プリントヘッド
静電気は、プリントヘッド内部にほこりやその他の微細な不純物を蓄積させることがあります。 これらの不純物は目詰まりを引き起こし、印刷品質に悪影響を及ぼし、ひどい場合にはプリントヘッドを損傷することがあります。 - インク
静電気は、吐出プロセス中にインクを混乱させ、液滴が意図した着弾点から外れる原因となります。 その結果、液滴の欠落、斑点、にじみ、汚れなどの問題が発生し、印刷の品質や精度が損なわれるだけでなく、装置内部の部品が汚染される危険性もあります。 - 印刷メディア
静電気はまた、輸送中に印刷メディア（紙など）同士をくっつけ、位置ずれや紙詰まりの原因になることがある。 - 回路基板
敏感な電子部品は静電気によって損傷し、機器の誤動作や動作停止、性能低下を招くことがあります。 - 完成品の品質
静電気はほこりやその他の粒子を引き寄せ、印刷物の表面を汚し、印刷インクの飛沫など製品の品質を低下させる。
原因がある：
一般に、物質には同数のプラスとマイナスの電荷があり、互いに中和しあって電荷が生じるのを防いでいる。 外部からの電子が加わるとマイナスの電荷が発生し、逆に電子が失われるとプラスの電荷が発生する。 どちらのシナリオでも静電気が発生する。
印刷に関連する一般的な原因には、以下のようなものがある：
- 摩擦： 印刷媒体が高速で移動する際に発生する。
- 流れ：静電気は、材料が互いに移動する際に蓄積される。
- 分離： 材料が引き離されると、電荷が蓄積されることがある。
静電気発生の要因は、印刷機器、印刷媒体、環境条件、および人による不適切な取り扱いに起因する。 例えば
- 十分な絶縁がない電気回路がある場所は、静電気が発生しやすい。
- 印刷メディア間の高速摩擦は、さまざまなレベルの静電気を発生させる可能性がある。
- 天候は静電気の発生に大きく影響し、特に秋から冬にかけての乾燥状態は静電気の問題を悪化させる。 逆に、雷雨の際、湿度の高い南の気候ではイオン化が進み、静電気が高まることもある。
- 回路構成をおろそかにしたり、環境湿度の監視を怠るなど、オペレータの不適切な行為が静電気リスクの一因となっている。
静電気の脅威に対する解決策
- 静電気除去装置の設置
先進的なインクジェット印刷機の中には、高電圧の電界を利用して対象物の静電気を中和する除電バーなどの静電気除去装置を備えているものがある。
- 帯電防止印刷メディアの使用
専用の帯電防止用紙など、帯電防止処理が施された印刷メディアを選択することで、印刷プロセスへの静電気の影響を大幅に軽減することができます。 - 環境湿度のコントロール
最適な湿度レベル（相対湿度40％～60％）を維持することで、静電気の発生を大幅に抑えることができる。このような条件下では、静電気の帯電レベルは最大80％低下する。 これは高品質の印刷を実現するだけでなく、印刷材料の保管や取り扱いにも役立ちます。
- 接地方法
接地の問題に適切に対処することは極めて重要である。 静電気の蓄積を防ぎ、機械との確実な接触を確保するために、連続的で中断のない接地ラインを確立する必要がある。 - 定期的なクリーニングとメンテナンス
インクジェット印刷装置の内部部品、特にプリントヘッドを定期的にクリーニングすることで、静電気の問題を悪化させる埃や不純物の蓄積を防ぐことができます。
これらの対策は、インクジェット印刷装置の特定の機種とその使用環境に応じて調整され、最適化されるべきである。
技術的な解決策に加え、従業員教育の強化が不可欠である。 作業者は、静電気の危険性とそれに対応する予防策を十分に理解し、日々のワークフローにおける静電気の蓄積を減らすために、正しい作業方法を維持する必要がある。