ロータリー充填機・パウチ充填機の印字事例

このページでは、ロータリー充填機・パウチ充填機での印字工程で使われる産業用インクジェットプリンターについて、印字事例や基礎知識、インクジェットプリンターの選び方をまとめました。

ロータリー充填機・パウチ充填機について

ロータリー充填機とは、マヨネーズやジャム、ゼラチン、ソースなど、とろみや粘性のある充填物を充填する際に使う機械です。ポンプの中に配置されたローターの回転によって充填物が押し出される構造になっています。一方、同じ粘性のある充填物でも、「飲むゼリー」のように飲み口（注ぎ口）が付いたパウチ容器への充填は、パウチ充填機と呼ばれる専用の充填機が使われます。

本ページでは、ロータリー充填機のうち、パウチに充填する機器をパウチ充填機と呼称してお伝えしていきます。

ロータリー充填機（パウチ充填機）の印字事例

ロータリー充填機（パウチ充填機）で実際に導入されている印字事例を解説していきます。

ブラザーインダストリアルプリンティングの事例

ロータリー充填機での充填前に、賞味期限や製造年月日、原料原産地名と管理番号を印字した事例です。

従来のプリンターでは、袋が回転移動している間に印字する際、回転の加速や減速に対応できず、しばしば印刷ミスが生じる問題を抱えていました。また、一度に印字できる行数に限界があり、2台のプリンターを使用していました。

そこで、高速ラインに追従でき、多段数の文字を高速印字できる産業用インクジェットプリンターを導入。1台のプリンターで多段印字ができるようになりました。さらに、「印字、充填後の熱湯とスチームによる殺菌工程を経ても印字が消えないインクを」との要望に応え、耐水・耐熱性の高いインクを使用してニーズを満たしています。

※参照元：ブラザーインダストリアルプリンティング公式サイト
（https://bipj.brother.co.jp/case/case-2465/）

日立産機システムの事例

包装フィルムとパウチ専用充填機を開発するメーカーが、インクジェットプリンターを導入した事例です。充填機メーカーの顧客によって、製造現場の状況や充填物は様々。産業用インクジェットプリンターを使えば、充填物やパウチの素材・形状を選ばず、高速で正確に文字を印字できます。

また、続々と開発する新しいパウチフィルムにも柔軟に対応でき、斬新な包装形態にも印字できる点で産業用インクジェットプリンターが選ばれているそうです。

このように、充填機に産業用インクジェットプリンターを搭載することで、充填機そのものの機能や価値を高められます。

※参照元：日立産機システム公式サイト
（https://www.hitachi-ies.co.jp/voltage/voltage21_vol139_Page1.htm）

知っておきたいロータリー充填機（パウチ充填機）への印字技術や最新の傾向

充填機の市場規模

世界における充填機市場は、2021年の時点でおよそ68.9億米ドルと評価されていますが、2022年から2029年の期間においては4.9％以上の成長率で成長していくことが予測されています。このような充填機市場の成長は、動きが速い消費財産業における需要の増加が影響していると考えられています。さらに、製薬業界における需要の高まりも、充填機市場の成長を促す要因のひとつと考えられます。

また地域別に見た場合、期間中に最も高い成長率が予測されているのは北米です。購買力の高さや世帯収入の増加、工業化、都市化などが、充填機市場の成長を促すと見られています。

参照元：NEWCAST（https://newscast.jp/news/7846593）

充填機における機能の多様化・高度化

充填機に求められる性能は、多様化・高度化している状況であるといえます。例えば食品を製造する上での安全へのこだわりに加えて、正確な定量性や美しさを損ねないという部分も充填機に求められているといえるでしょう。また、近年では人手不足への対策として省力化や無人化などへのニーズも高まっていると考えられます。

さらに動きが早い消費財への需要、製薬業界における需要の高まりといった面からも、メーカーに対しては精度を維持しつつ素早く充填できる充填機へのニーズがより高まってきていると考えられます。このような自動充填機は、包装工程全体の効率を高められるため、包装業界において自動充填機の需要が高まると予想されています。

消費者の購買力が増加している

充填機市場の成長を加速する要因のひとつとして挙げられるのが「消費者の購買力の増加」といえます。また、安全で衛生的な食品や飲料製品に対するニーズも世界的に高まっていることから、ボトル入りの製品の需要が上昇している状態です。この点も充填機への需要につながっていると考えられています。

充填機に推奨されるインクジェットプリンター

上記のように充填機に対してはさまざまなニーズがあります。例えば食品に関しては安全性や衛生面でのニーズも高まっているため、「その製品がいつ、どこで、誰によって作られたのか」という点を明らかにすることが求められているといえます。この点から、インクジェットプリンターをクラウドに接続し、稼働状況や印字検査結果の見える化を行える仕組みを構築することが選択肢のひとつといえます。

このようなシステムを構築することで印字結果を遠隔から確認でき、もし印字に不良があった場合にはすぐに把握・対応できるようになるため、トレーサビリティ強化にも繋がるといえるでしょう。

ロータリー充填機・パウチ充填機の印字について

ロータリー充填機やパウチ充填機で充填した包装に印字する際、主に対応できるのはサーマルプリンター、インクジェットプリンター、UVレーザープリンターの3つです。

ただ、サーマルプリンターは対象物へ押し当てることで印字する方式のため、充填前の袋やフィルムにしか使えません。フィルムに直接インクを転写するため、汚れや摩擦に弱い場合もあります。

UVレーザーマーカーはインクを使用しないぶん、ランニングコストには優れているものの、導入コストが高額なため、インクジェットプリンターのほうが導入コストは低めです。

インクジェットプリンターは様々な素材に非接触で印字できるため、製品に傷をつけずに高耐性のインクで印字できるメリットがあります。

サーマル・UVレーザーなど製品ごとにメリットはありますが、特にパウチへの充填後に印字したい、充填後に殺菌などの工程があるため製品に傷をつけたくないといった場合は、インクジェットプリンターが向いているでしょう。

ロータリー充填機・パウチ充填機に向いている産業用インクジェットプリンターは？

インクジェットプリンターは、「オンデマンド式」と「連続式」の2つのタイプに分かれています。

オンデマンド式は大文字の印字に向いており、段ボールなどの外装に印字する際に選ばれる方式です。コストパフォーマンスには優れていますが、ドット数が少なく、小文字の印字には向いていません。

連続式インクジェットプリンターはドット数が細かく、小文字の印字に適しています。パウチなどの小袋へ充填物を入れるロータリー充填機やパウチ充填機では、小文字を鮮明に印字できる連続式の産業用インクジェットプリンターを選ぶべきです。

CIJ式（連続式）プリンターについて

まとめ

ロータリー充填機やパウチ充填機は、充填工程のライン上で移動や回転が生じるため、高速で印字できるプリンターが適していると分かりました。充填後の製品工程によっては熱湯やスチームによる殺菌消毒も行われるため、製品を傷つけず、かつ熱に強いインクの使用が求められます。

サーマルプリンター・UVレーザープリンターの導入が難しい場合、様々なインクに対応できる連続式の産業用インクジェットプリンターを選ぶと良いでしょう。