平成16年度
特許出願技術動向調査報告書
インクジェット用インク
(要約版)
平成17年3月
特 許 庁
<目次>
第1章 インクジェット用インク分野の特許出願
動向と特徴. . . . 1
第2章 政策動向 . . . . 18
第3章 産業活動の現状と市場動向 . . . . 22
第4章 研究開発動向 . . . . 25
第5章 詳細解析 . . . . 29
第6章 提言 . . . . 37
問い合わせ先
特許庁総務部技術調査課 技術動向班
電話:03−3581−1101(内線2155)
第 1 章 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 分 野 の 特 許 出 願 動 向 と 特 徴
第 1 節 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク の 技 術 俯 瞰 図
イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ ー は パ ー ソ ナ ル ユ ー ス の コ ン ピ ュ ー タ 、 ネ ッ ト ワ ー ク 等 の デ ジ タ ル 情 報 用 の 低 廉 な 印 刷 機 と し て 1980∼ 1990 年 代 に 急 速 に 発 展 し た 。最 近 で は 日 本 だ け で 年 間 約 600 万 台 が 生 産 さ れ 、 家 庭 用 印 刷 機 と し て 定 着 し て い る 。 オ フ ィ ス 用 印 刷 機 で は 進 展 の 著 し い レ ー ザ ー プ リ ン タ ー 、 産 業 用 で は 長 い 歴 史 の あ る 製 版 印 刷 技 術 に 比 較 し て 、 印 刷 速 度 、 画 質 の 面 で 競 合 す る 。こ れ ら の 技 術 と 、用 途( 応 用 分 野 、新 規 分 野 )、目 的 で 棲 み 分 け を 行 い つ つ 、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 が 発 展 し た 。 技 術 面 で は 印 刷 速 度 の 向 上 、 高 画 質 化 、 プ リ ン ト 信 頼 性 、 画 質 保 存 性 の 改 善 な ど が あ る 。 こ れ ら は 染 料 、 顔 料 色 材 の 改 良 や 、 イ ン ク 調 合 技 術 の 向 上 と と も に 、 イ ン ク の 吐 出 と 記 録 媒 体 へ の 浸 透 ・ 乾 燥 に 関 す る 研 究 成 果 と 、 そ れ を 背 景 と し た 記 録 媒 体 技 術 の 向 上 に 負 う と こ ろ が 大 き い 。画 質 と そ の 耐 久 性 で は 2003 年 に な っ て そ れ ま で 開 発 目 標 と し て き た 銀 塩 写 真 の 画 質 に 接 近 ま た は 凌 駕 し た と す る イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ ー が 開 発 さ れ た 。 写 真 プ リ ン ト 、 美 術 工 芸 品 の 複 製 な ど で 完 成 度 の 高 さ に は す ば ら し い も の が あ る 。
こ う し た 特 性 を 一 層 活 か す 用 途 と し て 、イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ ー と ス キ ャ ナ ー 、F ax、通 信 な ど の 機 能 を 組 み 合 わ せ た 複 合 機 が 登 場 、 メ ー カ ー 各 社 の 競 争 が 始 ま っ て い る 。 ま た 大 型 フ ォ ー マ ッ ト の イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 が 進 展 し 、 ビ ル 壁 の 広 告 媒 体 の 製 造 、 電 車 、 航 空 機 な ど 、 大 型 移 動 体 ( 三 次 元 ) 表 面 へ の 印 刷 な ど 、 プ リ ン タ ー 、 コ ン ピ ュ ー タ 両 面 の 進 展 に 伴 い 新 し い 利 用 分 野 が 成 長 し つ つ あ る 。
図 - 1 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク の 技 術 俯 瞰 図
情報記録(特にデジタル型) 高画質化
ドット径調節、吹出インキ量調節 ドット配列/色調階層化、真円性、多色化
着弾精度、色域、ΔE 値 色再現性
高 速印刷化
印刷性(10kHz→50kHz or higher) ワイドヘッド化、多ノズル化 送紙速度・安定性、低騒音性
速乾性インク(ゲルなど)
高 機能印刷 用インク
有機E L ディスプレイパネル、パターニング 大判カラーパネル印刷
(Wide, Large F ormat Printing) 屋外耐光性表示材料 デザイン業界、テキスタイル 産業用マーキング
UV 硬化インク印刷、機能性インク
プリント信 頼性
インク物性(粘度、表面張力、濡れ性) 目詰まりのない組成(短期、長期放置) ヘッドコゲーション回避
インク安定性(接触材料、長期保存)
分散・配合ミル 精密濾過
添加剤 分散性、安定性、耐久性改善 色素(顔料)
カーボンブラック 有機顔料 表面処理
樹脂溶液 堅牢性 分散性 色素安定性 UV 硬化性 色素(染料)
吸収スペクトル 水溶性、油溶性
溶媒 分散性、物性 精製
塗工 紙製造 塗工材 サイジング剤 表面サイジング剤 パルプ素材
商業印 刷媒体 機能性画面 ワイド画面 プラスチックス 専用材料 ダンボール 布帛 食品 車体
電子写真方式 固体トナー 液体トナー
感熱方式 熱転写 感熱発色
節電エレクトロ グラフィー方式 イオン
マグネトグラフィー方式 磁気ヘッド+熱磁気記録
光記録方式 銀塩+C R T 、 レーザー、L E D、F OT
インクジェット方式
(オンディマンド方式、コンティニアス方式) インクジェット用インク、インクセット
(基本色:C MY B) プリンター用ヘッド
ノズル構成材料
無機系(セラミックス、金属など) 有機系(感光性樹脂、フッ素系樹脂など) その他、表面被覆材
ノズル径、ノズル配列 汚染防止 カートリッジ一体型
インクジェット記録方法
記録信号→力学的エネルギー変換方式 機械変換方式
圧電効果(ピエゾ)式ヘッド 気泡発生圧方式 抵抗発熱ジェット式ヘッド 誘導加熱、放電加熱方式 電磁波熱変換方式 プリンターシステム
プリンターヘッド、ノズル駆動周波数、波形 インク導管
用紙位置決め、制御、給紙 吹出速度、飛翔特性、紙間距離
高画質化、耐久性 印字適 性 細孔特 性 液体浸 透性 裏面反 射率 耐油性 親水性 乾燥時 間
インクジェット用記 録用紙 塗工紙、非塗工紙 (専用紙)(光沢紙) OHPシート 応用分野
フィス利 用 ネットワーク印刷機
D出力 刷校正
商 業印刷 見本、美術作品印刷 ラージフォーマット印刷 ワイドフォーマット印刷
デジタル写真サービス 軽印刷
セキュリティ印刷
工業用 途 狭幅文字印刷 レジストの印刷
塗布 捺染、染色加工 家庭、オ
C A 印
新規分野 商業 印刷
デジタル捺染 広幅パッケージ印刷
オンディマンド書籍印刷 工 業用途 精密噴霧・注入装置 精密塗布装置
インク
水性、油性、固体、ゲル、特殊機能性インク
カートリッジ
半導体、プリント基盤 PDP、ディスプレイパネル DNAチップ
画像保存 性 耐水性、耐オゾン性 耐擦過性
耐光・耐候性、変退色性 暗退色、色軌跡 用途
目的
印刷方式 技術体系
イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 は 世 界 の ネ ッ ト ワ ー ク 情 報 の 他 、 デ ジ タ ル カ メ ラ 、 ス キ ャ ナ ー な ど で 発 信 さ れ る カ ラ ー 情 報 の 簡 便 な 印 刷 手 段 と し て 利 用 さ れ て い る が 、 耐 久 性 、 色 情 報 の 信 頼 性 、 数 値 化 、 国 際 規 格 な ど に 関 し て 、 な お 多 く の 課 題 を 抱 え て い る 。 色 彩 学 の 発 展 で 百 万 色 以 上 の 表 現 が 可 能 と い う 宣 伝 も 登 場 し て い る が 、 現 在 の 色 材 で 表 現 可 能 な 色 空 間 は な お 限 界 が あ る 。 イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 が 一 層 発 展 す る に は 、 ク リ ア す べ き 課 題 が 多 い と い え よ う 。 こ う し た イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク に 関 す る 技 術 俯 瞰 図 を 図 - 1 に 示 し た 。
第 2 節 イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 の 市 場 規 模 と イ ン ク 技 術 開 発 の 全 体 像
イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ ー は 米 Hewl et t - Pac kar d、L exmar k、お よ び 日 本 の キ ヤ ノ ン 、セ イ コ ー エ プ ソ ン が 世 界 三 極 ( 日 本 、 米 国 、 欧 州 ) の 四 大 メ ー カ ー で あ り 、 大 き な シ ェ ア を 有 す る の が 市 場 の 特 徴 で あ る 。世 界 の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 需 要 に 関 す る 統 計 デ ー タ は な い が 、 印 刷 機 台 数 に 比 例 し て 増 加 し て い る も の と 思 わ れ る 。 日 米 欧 三 極 の 特 許 出 願 件 数 お よ び 論 文 数 を 含 め て 図 - 2 に 示 し た 。イ ン ク ジ ェ ッ ト 技 術 開 発 の 初 期( 1960∼ 1980 年 代 )か ら 、研 究 開 発 の 主 力 が 企 業 に あ っ た こ と も あ り 、 特 許 出 願 件 数 に 比 較 し て 論 文 数 が 極 め て 少 な い 。 そ う し た 中 で 、日 本 へ の 特 許 出 願 件 数 が 三 極 の 中 で 圧 倒 的 に 多 く 、ま た 1994、1998、2002 年 と な お 増 加 傾 向 に あ る 。 一 方 論 文 数 は 少 な く 、 年 次 推 移 と し て 大 き な 増 減 は な い 。
図 - 2 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 プ リ ン タ ー 市 場 規 模 と イ ン ク 技 術 開 発 状 況
注 ) プ リ ン タ ー 市 場 は 2003 年 の デ ー タ 出 典 :( 社 ) 電 子 情 報 技 術 産 業 協 会 「 プ リ ン タ に 関 す る 調 査 報 告 書 」( 平 成 16 年 3 月 )
第 3 節 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 技 術 の 歴 史 と 状 況
イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 は 歴 史 的 に は 、 1867 年 に L Kel v i n が イ ン ク 粒 子 へ の 荷 電 実 験 を 行 っ た の が 最 初 と さ れ る 。 1879 年 に L Ray l ei gh は 現 在 の 連 続 吐 出 の 基 礎 と な る 液 滴 生 成 理 論 を 発 表 し て い る 。1930 年 代 に フ ァ ク シ ミ リ へ の 応 用 が 試 み ら れ た が 、実 用 化 に は 至 ら な か っ た 。本 格 的 に イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 が 検 討 さ れ 始 め た の は 1950 年 代 以 降 で あ る 。Si emens の
57
45
797
1,302
2,022 1994年
1998年
2002年 25
28 79
200
96 1994年
1998年
2001年 142
421
425 45
35 1994年
1998年
2001年 6
円グラフ 外円:金額 内円:出荷台数 棒グラフ
:特許出願件数 :論文数 単機能機
1,385万台 70% 複合機 580万台 30%
単機能機 2,231億円 55% 複合機
1,843億円 45%
単機 能機 500万台
78% 複合機 138万台 22%
単機能機 1,213億円 76% 複合機
391億円 24%
複合機 1,070万台
42% 単機能機
1,508万台 58% 複合機
2,289億円 49%
単機能機 2,335億円 51%
8 4
− 2 −
Dr Rune El mqui s t に よ り 1951 年 に 公 開 さ れ た 特 許 で 液 圧 送 、 ノ ズ ル 吐 出 に よ る 連 続 吐 出 プ リ ン タ ー が 提 案 さ れ た が 、実 用 化 研 究 は 1960 年 代 に 入 っ て 本 格 化 し た 。1962 年 に C R Wi ns t on に よ る 電 界 制 御 方 式 ( 間 欠 吐 出 、 US 3060429)、 1963 年 に R G Sweet ( US 3373437)、 1968 年 に C H Her t z ( US 3416153) に よ り 荷 電 制 御 方 式 ( 連 続 吐 出 ) が 提 案 さ れ た 。 ま た 1970 年 代 に 入 っ て か ら 圧 電 効 果( ピ エ ゾ 効 果 )を 用 い た E L Ky s er( US 3946398, Kys er 方 式 )、S I Zol t an
( US 3683212, Goul d 方 式 )、 N G A St emme( US 3747120, St emme 方 式 ) 等 に よ っ て オ ン デ ィ マ ン ド 方 式 が 発 明 さ れ た 。さ ら に 1980 年 代 に 入 り 、新 し い タ イ プ の オ ン デ ィ マ ン ド 方 式 で あ る バ ブ ル ジ ェ ッ ト 、 シ ン ク ジ ェ ッ ト な ど の サ ー マ ル ( 加 熱 型 ) 方 式 、 ス パ ー ク ジ ェ ッ ト ( 放 電 型 )、 ス リ ッ ト ジ ェ ッ ト ( 静 電 型 ) な ど が 開 発 さ れ た 。
1960∼ 1980 年 代 に 開 発 さ れ た 技 術 の 中 の 一 部 が 使 用 目 的 に 合 わ せ て 改 良 さ れ 、 ま た 1980 年 以 降 の 発 明 に 基 づ い て 現 在 の イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 が 構 成 さ れ て い る 。 日 本 を 代 表 す る イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 機 メ ー カ ー は オ ン デ ィ マ ン ド 型 の 中 で 抵 抗 発 熱 ( バ ブ ル ジ ェ ッ ト ) 方 式
( キ ヤ ノ ン )、 積 層 ピ エ ゾ 方 式 ( セ イ コ ー エ プ ソ ン ) を 採 用 し て い る 。
イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク は こ う し た イ ン ク 吐 出 方 式 、 さ ら に ノ ズ ル 特 性 に 合 わ せ て 組 成 、 分 散 媒 、 粘 度 、 表 面 張 力 、 比 重 な ど の 物 性 を 制 御 す る 必 要 が あ り 、 こ の マ ッ チ ン グ が 不 良 で あ る と 、 正 常 な 印 刷 に 支 障 が 生 じ る 。 通 常 の コ ン ピ ュ ー タ 出 力 用 イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ ー で 使 用 す る イ ン ク は 、 水 溶 性 染 料 を 水 系 溶 媒 に 溶 解 し た 水 性 染 料 イ ン ク で あ る 。 水 溶 媒 で 無 臭 で あ り 、 有 機 溶 剤 の 揮 発 は 少 な い こ と か ら 、 平 版 、 グ ラ ビ ア 印 刷 な ど の 一 般 的 印 刷 イ ン ク に 対 し て 環 境 適 合 性 が 良 好 で あ る 。 し か し こ う し た イ ン ク で 印 刷 さ れ た 場 合 、 耐 光 性 、 耐 酸 化 性 、耐 水 性 な ど 、耐 久 性 に 問 題 が 発 生 し た 。こ の た め 1990 年 頃 か ら 、色 材 面 、イ ン ク 組 成 面 で の 最 適 化 や 改 良 が 進 め ら れ た 。
イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク で は 、 染 色 用 な ど に 開 発 さ れ て き た 多 く の 色 材 の 中 か ら 、 主 と し て 耐 光 性 に 優 れ た 色 材 だ け が 選 択 さ れ 使 用 さ れ る 。さ ら に 耐 水 性( 水 溶 性 )、耐 酸 化 性 を 改 善 す る た め 、 染 料 分 子 の 置 換 基 構 造 の 改 良 が 進 ん だ 。 耐 光 性 の 解 決 が 困 難 で あ っ た 黒 イ ン ク に 塗 料 な ど で 一 般 化 し て い た カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の 採 用 が 検 討 さ れ 、 次 い で カ ラ ー 印 刷 を 行 う た め の 有 機 顔 料 の 採 用 が 検 討 さ れ 、2000 年 以 降 は 水 性 顔 料 イ ン ク が 実 用 化 さ れ て い る 。顔 料 自 体 は 水 に 不 溶 で あ る か ら 、 水 性 媒 体 に こ れ を 高 分 散 さ せ る た め の 多 様 な 技 術 が 開 発 さ れ て き た 。 こ れ ら に 合 わ せ て 、 画 質 向 上 を 目 的 と し た 記 録 媒 体 技 術 の 改 良 が 一 貫 し て 進 め ら れ た の も 大 き な 特 徴 と い え る 。 イ ン ク の 研 究 開 発 で は イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 機 メ ー カ ー ま た は こ れ と 提 携 し た 色 材 、 化 学 、 イ ン ク 、 塗 料 メ ー カ ー が 大 き な 貢 献 を 果 た し て き た 。 一 方 記 録 媒 体 の 改 良 で は 、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 機 メ ー カ ー と と も に 、 製 紙 会 社 、 化 学 メ ー カ ー が 研 究 開 発 を 担 っ て き た 。 画 質 向 上 は イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 の 大 き な 課 題 で あ り 、 銀 塩 写 真 の 画 質 を 目 指 し て 多 色 化 が 進 ん で い る が 、 さ ら に 耐 久 性 改 良 、 色 空 間 拡 大 も 可 能 と す る 色 材 開 発 、 記 録 媒 体 の 改 良 は 今 後 と も 継 続 す べ き 課 題 で あ る 。
水 性 イ ン ク は 記 録 媒 体 が 液 吸 収 性 の あ る 紙 で は 有 効 で あ る が 、 プ ラ ス チ ッ ク 、 金 属 、 セ ラ ミ ッ ク ス な ど の 媒 体 に 印 刷 す る こ と は で き な い 。 そ こ で 一 般 印 刷 と 同 様 の 有 機 溶 媒 を ベ ー ス と す る 溶 剤 ・ 油 性 イ ン ク 、 常 温 で 固 体 で あ る が 、 加 熱 溶 融 状 態 で 吐 出 す る ソ リ ッ ド ( 固 体 、 相 変 化 と も い う ) イ ン ク 、 さ ら に は 紫 外 線 、 電 子 線 な ど の 電 磁 波 照 射 で 媒 体 表 面 に 着 弾 す る と 同 時 に 硬 化 さ せ る UV 硬 化( 紫 外 線 、電 子 線 、放 射 線 な ど の 電 磁 波 を 用 い る 硬 化 全 般 を 含 む ) 型 イ ン ク な ど が 開 発 さ れ て き た 。こ れ ら の イ ン ク は イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 の 高 速 化 に 寄 与 す る 。
第 4 節 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 分 野 で の 特 許 出 願 状 況 と 出 願 件 数 の 推 移
イ ン ク ジ ェ ッ ト 印 刷 技 術 は 1960 年 代 か ら 実 用 化 を 目 指 し て 本 格 的 な 研 究 が 開 始 さ れ て お り 、 長 い 歴 史 が あ る 。 こ の 調 査 で は 最 近 の 研 究 開 発 の 進 展 に 注 目 し て 優 先 権 主 張 年 と し て 1990 年 以 降 の 特 許 出 願 に つ い て 調 査 し た 。 特 許 出 願 件 数 と そ の 日 米 欧 三 極 で の 分 布 お よ び 、 1992 年 、2001 年 の 10 年 間 に お け る 変 化 を 図 - 3、ま た 出 願 件 数 の 推 移 を 図 - 4 に 示 し た 。画 質 の 向 上 、 高 速 印 刷 化 な ど を 目 指 し て イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク の 技 術 開 発 は な お 継 続 さ れ て お り 、特 許 出 願 件 数 は 一 貫 し て 増 加 傾 向 が 続 い て い る 。地 域 別 で は 三 極 へ 出 願 さ れ た 特 許 の 中 、 日 本 へ の 出 願 件 数 が 71% を 占 め て お り 、 そ の 割 合 も 増 加 傾 向 に あ る 。
図 - 3 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 出 願 件 数 と 日 米 欧 三 極 の 件 数 分 布
2001年 欧州への
出願 318件
13%
米国での 登録 240件
10% 日本への
出願 1,840件
77% 1990年∼2002年
欧州への出願 2,709件
14%
米国での登録 2,970件
15%
日本への出願 14,114件
71%
1992年
日本への出願 533件
68% 米国での登録
146件 18% 欧州への出願
108件 14% 19,793件
787件 2,398件
図 - 4 日 米 欧 出 願 人 国 籍 別 の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 出 願 件 数 の 推 移
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 優先権主張年
出 願 件 数
日本 米国 欧州 全世界
出願人国籍
図 - 5 に は 日 米 欧 三 極 間 の 特 許 出 願 件 数 を 整 理 し た 。欧 米 へ の 出 願( 米 国 は 登 録 )件 数 の 40% 以 上 が 日 本 か ら で あ り 、 ま た 米 国 か ら の 出 願 も そ れ に 近 い レ ベ ル で あ る 。 欧 州 か ら の 出 願 は 欧 州 域 内 で も 20% 程 度 で あ る 。
日 米 欧 三 極 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 出 願 に つ い て 、 出 願 人 の 国 籍 を 解 析 す る と 図 - 6 の よ う に な る 。国 籍 別 で は 日 本 が 突 出 し て お り 、次 い で 米 国 、ド イ ツ 、ス イ ス 、英 国 の 順 と な っ て い る 。
− 4 −
図 - 5 日 本 、 米 国 、 欧 州 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 出 願 ( 米 国 は 登 録 ) に お け る 日 米 欧 出 願 人 国 籍 別 出 願 動 向 ( 1990∼ 2002 年 )
日本への出願 1990年∼2002年
米国での登録1990年∼2002年
欧州への出願 1990年∼2002年 1990年∼2002年
その他 22件 0.5%未満
日本 12,422件
88% 米国
1,161件 8%
欧州 509件
4%
14,114件 1992年
その他 0件
0% 欧州
22件 米国 4% 48件 9%
日本 463件
87%
533件 2001年
その他 4件 0.5%未満
日本 1,676件
91% 米国
135件 7%
欧州 25件 1%
1,840件
1990年∼2002年
欧州 425件
14%
米国 1,223件
41%
日本 1,295件
44% その他
27件 1%
1992年 その他
1件 1%
日本 87件 59% 米国
41件 28% 欧州 17件 12%
146件 2001年
その他 5件
2% 欧州
13件 5%
米国 149件
62%
日本 73件 31% 240件
1990年∼2002年
その他 19件
1%
日本 1,126件
41%
米国 1,004件
37% 欧州 560件
21%
2,709件 1992年
その他 0件
0% 欧州
21件 19%
米国 25件 23%
日本 62件 58%
108件 2001年
日本 118件
37%
米国 141件
44% 欧州 58件 18%
その他 1件 0.5%未満
318件 2,970件
図 - 6 日 米 欧 三 極 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 の 出 願 人 国 籍 の 解 析
3,388 585
430 347 45 32 24 19 19 16 15 10
14,843
0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000
日本 米国 ドイツ スイス イギリス オランダ イタリア フランス イスラエル オーストラリア フィンランド 台湾 韓国 出
願 人 国 籍
10,000 15,000
日 米 欧 三 極 以 外 で は 中 国 、韓 国 へ の 特 許 出 願 に 注 目 し 、1996∼ 2002 年 の 出 願 に つ い て 特 許 件 数 を 比 較 し た 。結 果 は 図 - 7 に 示 し た よ う に 、三 極 に 比 較 し て 少 な い も の の 、1996 年 以 降 の 出 願 件 数 は 多 い 。図 - 8 に よ れ ば 中 国 で は 中 国 国 内 か ら よ り も 三 極 か ら 中 国 へ の 出 願 が 大 部 分 で 、ま た 増 加 傾 向 に あ る 。図 - 9 に 示 し た よ う に 韓 国 で も 状 況 は 類 似 し て い る が 、三 星 電 子 な ど 、 韓 国 企 業 の 出 願 件 数 が 増 加 傾 向 に あ る 。
図 - 7 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 の 中 国 、 韓 国 特 許 出 願 件 数 の 比 較 ( 1996 年 ∼ 2002 年 )
10,497
2,032
1,973
502
121
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000
日本
米国
欧州
中国
韓国 出 願 先
出願件数
図 - 8 中 国 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 の 特 許 出 願 件 数 の 推 移
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
優先権主張年 出
願 件 数
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
出 願 件 数
︵
全 世 界
︶
日本 米国 欧州 中国 台湾 韓国 全世界
出願人国籍
図 - 9 韓 国 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 の 特 許 出 願 件 数 の 推 移
0 5 10 15 20 25
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
優先権主張年 出
願 件 数
日本 米国 欧州 韓国
出願人国籍
− 6 −
日 米 欧 の 三 極 に お け る 出 願 構 造 を 、 出 願 人 の 国 籍 別 に 解 析 す る こ と は 、 出 願 人 に よ る 市 場 戦 略 の 動 向 を 見 る 上 で 重 要 で あ る 。 そ の 解 析 結 果 を 図 - 10 に 示 し て い る が 、 日 本 へ の 特 許 出 願 件 数 を 出 願 人 の 国 籍 別 に み る と 、日 本 国 籍 出 願 人 か ら の 出 願 が 88%( 12, 422 件 )と 圧 倒 的 で 、米 国 、欧 州 か ら の 出 願 は そ れ ぞ れ 8%( 1, 161 件 )、4%( 509 件 )で あ る 。一 方 、米 国 へ の 特 許 出 願 件 数 を 出 願 人 の 国 籍 別 に み る と 、日 本 と 米 国 が そ れ ぞ れ 約 40% で 同 程 度 を 占 め て お り 、ま た 、欧 州 へ の 特 許 出 願 件 数 を 出 願 人 の 国 籍 別 に み る と 、日 本 と 米 国 が そ れ ぞ れ 約 40% で 、 欧 州 か ら の 出 願 は 20% 程 度 に す ぎ な い 。
図 - 10 日 本 、 米 国 、 欧 州 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 特 許 ( 米 国 は 登 録 ) に お け る 日 米 欧 三 極 出 願 構 造 ( 1990 年 ∼ 2002 年 )
12,422
1,295
1,126
1,161 1,223
1,004
509 425 560
22 27 19
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000
出 願 件 数
日本 米国 欧州
その他 欧州
米国 日本
出願先国
出 願
人 国
籍
日本への出願(14,114件)
日本 12,422件
88.0% 欧州
3.6% 米国
8.2%
その他 0.2%
米国での登録(2,970件)
日本 43.6% その他
0.9% 欧州
14.3%
米国 1,223件
41.2%
欧州への出願(2,709件) 欧州
560件 20.7%
米国 37.0%
日本 41.6% その他
0.7% 1,295件
1,161件
1,126件
509件
1,004件
425件
第 5 節 特 許 出 願 上 位 企 業 と 出 願 件 数 の 推 移
特 許 出 願 人 別 の 件 数 を 上 位 出 願 人 に つ い て 解 析 し た の が 図 - 11 で あ る 。 日 米 欧 三 極 の い ず れ か に 出 願 さ れ た 合 計 件 数 で み る と 、 キ ヤ ノ ン が 最 も 出 願 件 数 が 多 く 、 続 い て セ イ コ ー エ プ ソ ン 、 コ ニ カ ミ ノ ル タ ホ ー ル デ ィ ン グ ス と 日 本 企 業 が 上 位 を 独 占 し て い る 。
日 米 欧 三 極 、 お よ び 日 本 、 米 国 、 欧 州 へ の 出 願 件 数 上 位 の 出 願 人 に つ い て 1990 年 ∼ 2002 年 の 間 で の 出 願 件 数 の 推 移 を 解 析 し た 。こ の 解 析 結 果 を 図 - 12、図 - 13、図 - 14、図 - 15 に 示 し た 。
キ ヤ ノ ン が 三 極 全 体 で 出 願 件 数 が 最 も 多 い が 、1993 年 を ピ ー ク と し て 出 願 件 数 の 大 き な 増 減 は 見 ら れ な く な っ て い る 。 セ イ コ ー エ プ ソ ン で は 緩 や か な 出 願 件 数 の 増 加 傾 向 が 続 い た が 1999 年 以 降 や は り 一 定 レ ベ ル に 達 し て い る 。そ れ に 反 し て コ ニ カ ミ ノ ル タ ホ ー ル デ ィ ン グ ス 、 富 士 写 真 フ イ ル ム は 2000 年 頃 か ら 特 許 出 願 が 急 増 し て お り 、イ ン ク ジ ェ ッ ト 事 業 強 化 方 針 の 反 映 と い え よ う 。 米 国 、 欧 州 で も キ ヤ ノ ン が 首 位 で あ る が 1995 年 以 降 は 縮 小 傾 向 に あ る 。
図 - 11 日 米 欧 三 極 へ の イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 の 特 許 出 願 件 数 上 位 企 業 と 出 願 件 数
2,705
1,567
1,226
1,013
926
915
638
540
513
498
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 キヤノン( 株)
セイコーエプソン( 株)
コニカミノルタホールディングス( 株)
富士写真フイルム( 株)
三菱製紙( 株)
E as tman Kodak C o
Hewlett- Packard C o
(株)リコー
王子製紙( 株)
Xerox C orp 出
願 人
出願件数
− 8 −
図 - 12 日 米 欧 三 極 へ の 特 許 出 願 件 数 上 位 企 業 と 出 願 件 数 推 移
24 39 35 27 35 38 35 88 60 49 28 24
36 27 39 68 67 68 61 40 43 24
24 41 33 34 44 67 62 49 92 68
54 30 22 39 55 53 63 81 111 93
38 70 55 53 39 72 78 128 115 166 99
74 34 88
62 59 101 43 64 99 114 126 137 212 201 177 172
171 125 220 170 192 181 171 186 197
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Xerox Corp
16 王子製紙(株)
18 11 11 (株)リコー
6 12 8
Hewlett- Packard Co
11 6 20
37 31 42 137 129 175 208 131 Eastman Kodak Co
2 7 2 7 7
三菱製紙(株)
6 7
361 富士写真フイルム(株) 174
3 2 7 6 14 23
227
42 69 66 90 117 143 427
コニカミノルタ
ホールディングス(株) 5 3 2 6 3
253 セイコーエプソン(株)
296 268 319 キヤノン(株) 209
1990
優先権主張年 出
願 人
図 - 13 日 本 へ の 特 許 出 願 件 数 上 位 企 業 と 出 願 件 数 推 移
26 28 34 18 31 28 32 32
35 54 54 61 50 35 43 23
30 39 60 55 40 79 67
26 62 48 51 36 65 68 123 101 162 99
60 28 72 148 336
59 55 86 35 44 61 78 83 104 151 144 153 172 115 95 112 180 178 187 164 110 126 120 97 160 188
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 25 27
31 33 37 8 18
13 10
2 6 9
富士ゼロックス(株) 25
13 14 14 15
15 三菱化学(株)
63 71 59 47 49 14 19
3
2 1
2
28 3 E as tman Kodak C o
11 9 17
31 24 王子製紙(株)
10 7
24 38 32 5 ( 株)リコー
5 6 三菱製紙(株)
21 197 6 13
2 5 3
富士写真フイルム(株)
408 127
103 77 57 57
36 234
6 1 3 1
5 コニカミノルタ
ホールディングス(株) セイコーエプソン(株) キヤノン(株)
1990
優先権主張年 出
願 人
図 - 14 米 国 へ の 特 許 出 願 件 数 上 位 企 業 と 出 願 件 数 推 移
11 10 12 19
10 8
14 12 23 12
8 11 21 18 21 14 25 23 11
18 18 20 23 23 16
21 18 38 35 36 23 11
31 18 71 48 33 35 41 31 37 9
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 5 4
2 2
1 2
7 8
2 DuPont Co
3 1 5 2 1
4 4 4 Imperial Chemical
Industries
9 6 9 9
10 6
1 1 3 1
コニカミノルタ ホールディングス(株)
5 7 5 2 5 4
4 1 3 3
3M Co
2 5 1 1
富士写真フイルム(株)
3 1 2
セイコーエプソン(株)
28 10 15
3 4 10 7
Hewlett- Packard Co
14 11 10 15 16 7 Xerox Corp
17 68 52
4 5 10
14
2 1
43 59 Eastman Kodak Co
75 キヤノン(株) 54
1990
優先権主張年 出
願 人
図 - 15 欧 州 へ の 特 許 出 願 件 数 上 位 企 業 と 出 願 件 数 推 移
9 11
8 7 11 12 9
7 5 11 5 10 18 11 5
22 19 36 34
7 11 15 16 19 29 37
25 12 47 33 23 25 25 30 37 17
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
1 1 4 3
18 25 富士写真フイルム(株)
3 4 3
6 4
5 1 5
4 DuPont Co
5 6 13
4
3 3
18 3
1 コニカミノルタ
ホールディングス(株)
3 1
11 5
1 3
3M Co
12 17 17 12
7 1
2 4
2 2
C lariant International
3 3 1
9 XER OX Corp 8
2
18 13 17 9 5 7 2
セイコーエプソン(株)
40 1
4 17 8
Hewlett- Packard C o 5
51 36
9 4 7
69
1 2 1 3
39 57 Eastman Kodak Co
64 9 キヤノン(株) 43
1990
優先権主張年 出
願 人
− 10 −
第 6 節 技 術 分 野 別 の 特 許 出 願 動 向
イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 で 検 索 し た 全 特 許 を 技 術 分 類 軸 で 内 容 を 分 類 し 、 技 術 内 容 別 の 出 願 件 数 、 研 究 機 関 の 特 徴 、 技 術 開 発 の 流 れ の 解 析 を 試 み た 。 1 件 の 特 許 に 複 数 の 技 術 分 類 が 付 さ れ る の で 、 技 術 分 類 の 割 合 は 特 許 件 数 そ の も の の 割 合 と は 異 な る 。 1990 年 ∼ 2002 年 に 出 願 さ れ た 全 特 許 の 技 術 分 類 結 果 を 図 - 16 に 示 し た 。 各 技 術 分 類 の 割 合 ( % ) は 出 願 特 許 に 対 し て 付 さ れ た 複 数 の 技 術 分 類 の 合 計 に 対 す る 当 該 技 術 分 類 合 計 数 の 割 合 を 示 し て い る 。
同 様 に 三 極 に 出 願 さ れ た 全 特 許 に つ い て 、 技 術 分 野 ご と の 地 域 分 類 を 行 っ た 結 果 を 図 - 17 に 示 し た 。件 数 で は 日 本 か ら の 出 願 件 数 が い ず れ の 技 術 分 野 で も 50% 以 上 と 多 い の で 、50∼ 100% の 部 分 の み を 表 示 し て い る 。イ ン ク 生 産 技 術 、イ ン ク ジ ェ ッ ト 駆 動 方 式 、写 真 印 刷 、商 業 印 刷 分 野 で は 欧 米 企 業 の 割 合 が 高 く 、 イ ン ク の 保 存 安 定 性 な ど は 日 本 か ら の 出 願 比 率 が 顕 著 に 高 く な っ て い る 。
図 - 16 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 技 術 分 野 別 の 日 米 欧 三 極 全 特 許 の 分 類
1 インク組成物 1G 物性
10%
1C 顔料色材 8%
1B 染料色材 10% 1A インク形態
30%
2 生産技術
2A 分散技術 68% 2C
の他 13%
3 インクセット
3B インクセット 濃淡色・中間色
併用系 43%
3A インクセット CMY K系
57% 2B
色材精製 19% 1F 添加物 そ
16%
1E 溶媒・ベヒクル 15%
1D バインダー樹 脂 11%
4 インクジェット記録方式
4C コンティニアス 方式
4% 4D その他の駆動
方式 3% 4E UV 照射法
8% 4F 乾燥促進法
13% 4G 多段印刷
34% 4H 制御技術
19%
4B オンディマンド
(サーマル)方式 15% 4A オンディマンド
(ピエゾ)方式 4%
5 記録媒体
5A 記録媒体・
基材 35%
5B 表面処理塗工
24% 5D 物性
19%
5C 層構造・ 表面構造
22%
7 用途・目的など 7A 家庭・ オフィス利用
1%
7B 写真印刷 0.5%未満 7G
高速印刷性 7% 7F インクの 保存安定性
11%
7E 高画質化、 高信頼性化
68% 7D 工業産業分野
8% 7C 商業印刷
5% 6 インクジェットプリンター
6C カ−トリッジ 32%
6D その他 5%
6B ノズル材質 11%
6A ヘッド構造 52%
図 - 17 イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 技 術 分 野 ご と の 日 米 欧 三 極 出 願 人 国 籍 別 解 析
72% 67%
72% 68%
72% 68%
76% 69%
76% 60%
82% 83%
87% 92% 77%
56%
80% 85% 77%
80% 82% 79%
81% 88%
92% 91% 85%
94% 72%
61% 67%
78% 82%
87% 73%
16% 17% 23%
19% 23%
17% 19%
9% 22%
15% 14%
11% 8% 19%
41%
13% 7% 18%
16% 11% 16%
14% 9%
7% 5% 7%
6% 18%
27% 25%
11% 14%
9% 25%
9% 17%
8% 8% 8%
12% 15% 17%
2% 3% 1%
3% 1% 6% 7%
4% 4% 7%
5% 5% 3%
3% 8%
0% 10% 11%
7% 11%
4% 4% 2%
2%
1% 18%
1% 6% 10%
0.5%未満 1% 0.5%未満
1% 1% 1% 1% 1% 0.5%未満
0% 1% 0.5%未満 0% 1%
0% 1%
0.5%未満 0.5%未満
1% 0.5%未満 0.5%未満 0.5%未満 0.5%未満 0.5%未満
0.5%未満 1% 0.5%未満
0% 0.5%未満
1% 0.5%未満 0.5%未満 0.5%未満 0.5%未満 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% インク形態
染料色材 顔料色材 バインダー樹脂 溶媒・ベヒクル 添加物 物性 分散技術 色材精製 その他 インクセット C MY K系 インクセット 濃淡色・中間色併用系 オンディマンド(ピエゾ)方式 オンディマンド(サーマル)方式 コンティニアス方式 その他の駆動方式 UV 照射法 乾燥促進法 多段印刷 制御技術 記録媒体・基材 表面処理塗工 層構造・表面構造 物性 ヘッド構造 ノズル材質 カ−トリッジ その他 家庭・オフィス利用 写真印刷 商業印刷 工業産業分野 高画質化、高信頼性化 インクの保存安定性 高速印刷性
日本 米国 欧州 その他
第 7 節 注 目 出 願 人 の 特 許 出 願 動 向
イ ン ク ジ ェ ッ ト 用 イ ン ク 関 連 の 主 要 企 業 に つ い て 、 日 米 欧 三 極 全 体 へ の 出 願 の 技 術 分 野 を 比 較 し た の が 図 - 18 で あ る 。 こ の 図 で は 各 技 術 分 野 で 世 界 10 位 以 内 の 出 願 件 数 の あ る 場 合
( ◎ )、11∼ 20 位( ○ )、21∼ 30 位( □ )、31∼ 40 位( △ )を 付 し て 、特 に 注 力 し て い る 技 術 分 野 の 抽 出 を 試 み て い る 。 キ ヤ ノ ン 、 セ イ コ ー エ プ ソ ン 、 コ ニ カ ミ ノ ル タ ホ ー ル デ ィ ン グ ス な ど の 国 内 の 出 願 件 数 上 位 企 業 ば か り で な く 、 Eas t man Kodak、 Hewl et t - Pac kar d な ど の 米 国 企 業 も 色 材 、 イ ン ク 、 イ ン ク 吐 出 技 術 、 記 録 媒 体 、 応 用 分 野 に い た る 広 い 範 囲 で 特 許 出 願 し て い る こ と が 理 解 で き よ う 。そ の 点 、Cl ar i ant 、Av ec i a な ど の 欧 州 企 業 は 色 材 、イ ン ク 技 術 、 応 用 分 野 に 特 化 し て い る よ う に 見 受 け ら れ る 。 な お 選 択 し た 企 業 は 規 模 で い う と 全 て 大 手 企 業 に 該 当 す る 。
1インク組成物
2生産技術
3インクセット
ンクジェット
5記録媒体
クジェット プリンター
7用途・ 目的など 4イ
記録方式
6イン
出 願 人 国 籍
− 12 −