🖨️ 【Inkjet:01】Inkjet DTS：ドロップ密度・速度・広がりの設計トレードオフ

topics: [“inkjet”, “設計”, “トレードオフ”, “モデリング”, “DTS”]

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📌 はじめに

インクジェット技術は、
高精細化・高速化・安定印字という相反する要求の中で進化してきました。

現場ではしばしば次のような問いに直面します。

• なぜ速度を上げると画質が崩れるのか
• なぜドット密度を上げるとにじみやムラが増えるのか
• どこに「設計上の限界」があるのか

本記事では、これらを 経験論ではなく設計モデルとして整理した
Inkjet DTS（Density–Throughput–Spread）モデルを紹介します。

これは
👉 インクジェット現象そのもの ではなく
👉 設計判断を支援する最小トレードオフモデル
として構築したものです。

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🧩 Inkjet DTS とは何か

Inkjet DTS は、インクジェット印刷を次の 3 変数で抽象化します。

記号	意味	設計的解釈
D	Drop Density	ドット密度（解像度・階調）
T	Throughput	スループット（速度・生産性）
S	Spread	ドット広がり（にじみ・画質劣化）

この 3 つは独立ではなく、
必ずトレードオフ関係にあります。

D を上げれば S が悪化しやすい
T を上げれば S が増えやすい
S を抑えれば D や T に制限がかかる

Inkjet DTS は、
この「避けられない関係性」を 構造として可視化するためのモデルです。

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🧠 なぜモデル化が必要か

インクジェット開発では、次のような判断が日常的に行われます。

• ノズルピッチを詰めるか
• キャリッジ速度を上げるか
• インク粘度・表面張力を変えるか
• 乾燥条件をどこまで許容するか

しかし、これらは多くの場合、

• 個別最適
• 世代依存
• 熟練者の経験

に強く依存しています。

Inkjet DTS は、

• 設計判断を共通言語化
• 議論を「感覚」から「構造」に引き上げる
• 次世代方式への比較軸を与える

ことを目的としています。

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📐 DTS の基本関係（概念モデル）

Inkjet DTS では、概念的に次の関係を仮定します。

• ドット広がり S は
  D（密度）と T（速度）の増加関数
• 設計とは
  S を許容範囲内に抑えつつ D・T を最大化する問題

数式・厳密物理ではなく、
設計判断に使える粗視化モデルであることが重要です。

この割り切りにより、

• 技術世代が変わっても
• ヘッド方式が変わっても

同じ設計構造で議論できるようになります。

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📊 可視化と設計判断

Inkjet DTS では、
D–T–S 空間を可視化することで次が見えるようになります。

• 「この速度域は物理的に危険」
• 「この密度は制御で抑え込める」
• 「ここから先は材料依存」

つまり、

設計限界は“線”ではなく“面”として現れる

という理解です。

これは現場での
「なぜこの条件はダメなのか？」
という問いに、構造的な答えを与えます。

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🧭 Inkjet DTS の位置づけ

Inkjet DTS は、

• CFD や詳細物理モデルの代替ではありません
• 実験・シミュレーションを否定しません

むしろ、

• 実験条件を決める前段
• 技術選択を議論する初期段階
• 教育・レビュー・設計会議

で使う 設計フレームワークです。

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🔗 実装・デモページ

Inkjet DTS の考え方は、
以下の GitHub Pages にて デモ・図・コード付きで公開しています。

👉 Inkjet DTS デモページ
https://samizo-aitl.github.io/inkjet-dts/

設計思想・可視化例・モデル実装の全体像は、
こちらを参照してください。

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📝 まとめ

• Inkjet DTS は インクジェット設計のための抽象モデル
• D・T・S のトレードオフを 構造として整理
• 経験論を 設計言語へ昇格させることが目的
• 技術世代・方式を超えて使える

インクジェット技術を
「現象」ではなく「設計」として扱いたい人にとって、
このモデルが思考の足場になれば幸いです。