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飲料工場や食品工場、冷却工程のある製造ラインでは、冷えたボトルや缶、包装材などの表面に結露が発生することがあります。印字面に水滴が残った状態で産業用インクジェットプリンターを使用すると、インクのにじみやかすれ、乾燥遅れ、擦れなどにつながる可能性があります。
また、注意したいのは印字対象物だけではありません。温度差や高湿度によってプリンター本体、制御盤、センサー、コネクターなどに結露が生じる場合もあります。湿気・結露が多い工場向けのIJPを選ぶ際は、室内の温湿度、ワーク表面温度、結露が発生する工程、印字面の水分量、機器の設置位置まで含めて確認することが重要です。本ページでは、結露による印字不良と設備トラブルを防ぐための選定ポイントを解説します。
湿度が高い環境だからといって、必ず結露が発生するわけではありません。結露は、空気中に含まれる水蒸気と、ワークや機器の表面温度との関係によって発生します。
特に、冷却された製品が暖かく湿った場所へ移動した場合などは、表面温度が周囲の空気の露点を下回り、ボトルや缶、包装材などの表面へ水滴が生じる可能性があります。
| 確認項目 | 確認する内容 |
|---|---|
| 室温 | 印字工程周辺の通常時・最高時の温度 |
| 相対湿度 | 通常時・洗浄後・夏季などの湿度変化 |
| ワーク表面温度 | 印字する瞬間のボトル・缶・包装材の温度 |
| 露点 | どの条件で表面に結露が発生しやすいか |
| 温度変動 | 冷却工程・扉開閉・停止再開による変化 |
「工場の湿度が高い」という情報だけでは、結露条件を判断できません。メーカーへ相談する際は、可能であれば温湿度とワーク表面温度をセットで伝えましょう。
結露対策では、「製品表面の水滴」と「プリンター・電装部品に発生する水分」を分けて考える必要があります。
| 結露する場所 | 想定される影響 |
|---|---|
| ボトル・缶・フィルムなどの印字面 | にじみ、かすれ、密着低下、乾燥遅れ |
| プリントヘッド周辺 | 印字品質への影響、汚れの付着 |
| 製品検知センサー | 水滴による検知不良の可能性 |
| ケーブル・コネクター | 水分付着による設備トラブルの可能性 |
| 制御盤・電装部 | 結露・湿気による腐食や電装トラブルの可能性 |
ワークの印字不良だけを対策しても、プリンターや周辺設備に結露が発生すれば安定運転できない可能性があります。ライン全体で結露する場所を確認してください。
印字面に水分がある状態では、乾燥した表面へ印字する場合とはインクの挙動が変わる可能性があります。
印字する場所に水滴があると、インクが基材へ直接接触しにくくなり、文字の一部が欠けたり、ドットが安定しなかったりする場合があります。
水滴とインクが接触することで、文字の輪郭が広がったり、バーコードや二次元コードの形状が崩れたりする可能性があります。
印字直後にインクが十分に乾いていない状態でローラーやガイド、別の製品へ接触すると、擦れや転写につながる場合があります。
印字直後は読めても、その後の搬送や箱詰めで擦れた際に文字が薄くなる場合があります。印字直後だけでなく、後工程を通過した状態まで確認しましょう。
産業用インクジェットプリンターの
にじみの原因と対策を詳しく見る
同じ工場内でも、印字対象となる素材や形状によって水滴の付き方が異なります。
| 対象物 | 確認したいポイント |
|---|---|
| PETボトル | 側面の結露、水滴の流れ、曲面での印字距離 |
| 缶 | 表面温度、結露量、金属表面でのインク密着 |
| ガラス瓶 | 水滴量、表面処理、洗浄・再利用工程の有無 |
| フィルム・パウチ | 表面の水膜、乾燥性、印字後の擦れ・重なり |
| 紙箱 | 湿気による紙表面の変化、吸収性、搬送状態 |
同じインクでも、材質・表面処理・水滴の量によって結果が変わる可能性があります。代表的なサンプルだけでなく、実際に量産で使用する製品で確認してください。
対策を考える際は、プリンター周辺だけを見るのではなく、製品がどの工程で冷やされ、どのタイミングで水滴が発生するのかを確認します。
冷却直後は結露が少なくても、数秒後に水滴が増える場合があります。反対に、時間を置くことで水滴が減少するケースも考えられます。印字位置を決める際は、ライン上の水分状態を実際に確認しましょう。
結露による印字不良が発生する場合は、印字機そのものを変更する前に、工程順序を見直せないか確認します。
冷却前のワークが乾燥している場合は、水滴が発生する前に印字できる可能性があります。ただし、印字後に冷却・水洗い・結露などの工程を通過するため、後工程後も必要な可読性を維持できるか確認します。
製品情報や生産工程の都合で冷却後に印字する必要がある場合は、実際の結露量を確認し、水滴除去や適切なインク選定などを検討します。
ライン内に水分を除去する工程がある場合は、その後へ印字位置を移せるかも検討します。ただし、搬送スペースや検査設備との位置関係も含めて判断してください。
印字面に大きな水滴が残っている場合は、印字直前にエアブローやエアナイフなどで水分を除去する方法が検討されることがあります。
ただし、送風条件を強くすればよいわけではありません。
印字対象や設備条件によって適切な方法は異なるため、プリンターメーカーとライン設備側の双方で確認してください。
結露を減らす方法として、ワークの水滴だけを取り除くのではなく、設備周辺の空気条件を改善できないか検討する場合もあります。
工場全体の空調を変更するのが難しい場合でも、印字工程周辺だけ条件を安定させられないか検討します。具体的な設備対策は、工場環境と既存設備に合わせて設計してください。
水滴除去のためにエアを使用すると、周辺にある粉塵、紙粉、製品くずなどを巻き上げる可能性があります。
水分を除去できても、巻き上げた異物がプリントヘッドや印字面へ付着すると別の印字不良につながる可能性があります。
エアブローを追加する場合は、水滴だけでなく周辺環境への影響も確認しましょう。
インクにはさまざまな種類がありますが、水分がある表面に対する密着性や乾燥状態は、インクと素材の組み合わせによって異なります。
そのため、「結露に強いインク」「速乾性インク」といった名称だけで判断せず、自社のワークを実際の濡れ状態にしてテストしてください。
| テスト条件 | 確認する内容 |
|---|---|
| 乾燥したワーク | 基準となる印字品質 |
| 薄い水膜がある状態 | 密着・にじみ・乾燥 |
| 水滴がある状態 | 印字欠け・はじき |
| 印字後に再結露する状態 | 擦れ・剥がれ・可読性 |
| 後工程通過後 | 必要な期間だけ印字が残るか |
湿気や結露が多い環境だから、特定の印字方式が必ず適しているというわけではありません。印字対象物、文字サイズ、コード、ライン速度などから方式を比較し、そのうえで機種・インクの環境適性を確認します。
| 方式 | 検討する用途の例 | 結露環境で確認したい点 |
|---|---|---|
| CIJ （連続式インクジェット） |
ボトル・缶・包装材への期限やロット印字 | インク、ワーク表面の水分、ヘッド設置環境 |
| TIJ （サーマルインクジェット） |
紙箱・包装材などへの文字・コード印字 | 素材の水分状態、ヘッド距離、周辺湿度 |
| DOD方式など | 用途・文字サイズに応じた各種印字 | ヘッド構成、インク、設置環境、保守方法 |
TIJは必要なタイミングでインクを吐出するオンデマンド方式の一種であり、DODはより広い分類として使用される場合があります。メーカーによって名称や構成が異なるため、呼称だけではなく実際の仕様を確認してください。
また、UV硬化はインクを硬化させる方法であり、CIJ・TIJ・DODと同じ分類軸ではありません。印字方式とインクの乾燥・硬化方法を分けて比較しましょう。
ワーク表面に結露が発生する環境では、プリンターや電装部品も温度差の影響を受ける可能性があります。
特に、冷えた機器へ暖かく湿った空気が流れ込む場合や、低温エリアから常温エリアへ機器を移動した場合などは、筐体や内部部品に水分が付着しないか確認が必要です。
結露が疑われる状態での起動・点検については、メーカーが指定する手順に従ってください。
プリンター本体のIP保護等級などは、水や異物に対する筐体の保護性能を確認する一つの指標ですが、結露そのものが発生しないことを意味するものではありません。
外部からの水滴への防護と、温度差によって機器内部・表面へ発生する結露は分けて考える必要があります。
結露は、冷凍・冷蔵工程や冷却設備と密接に関係します。低温環境そのものへのプリンター適性に加え、低温エリアと常温エリアの境界でどのような温湿度変化が起こるかも確認する必要があります。
飲料工場では、冷えたPETボトルや缶、瓶などが高速で流れるケースがあります。水滴への対応だけでなく、速度変化、容器の回転、印字距離なども印字品質に影響します。
結露がある低速のサンプルで印字できても、最大ライン速度では乾燥時間や印字位置の条件が変わる可能性があります。量産条件で評価してください。
バーコードや二次元コードを印字する場合は、人の目で読めるだけではなく、実際のリーダー・画像検査装置で読み取れる品質を維持する必要があります。
| 確認項目 | 確認する内容 |
|---|---|
| にじみ | バーやセルが広がりすぎていないか |
| 欠け | 水滴によってドットが抜けていないか |
| コントラスト | 背景色とインク色の差を確保できるか |
| 位置 | 結露や水滴が多い位置を避けられているか |
| 搬送速度 | 最大速度でも安定して読み取れるか |
実際の製造ラインで使用するスキャナーやカメラを使い、連続して読み取れるか確認しましょう。
印字後の耐久性を確認する際は、完全に乾燥した状態だけでなく、再び結露した場合や濡れた状態で擦れた場合も確認します。
必要な耐久性は製品によって異なります。出荷まで読めればよいのか、流通・使用時まで残す必要があるのかを明確にしてください。
結露による印字不良は、季節や時間帯によって発生頻度が変わる場合があります。トラブル時には「印字不良が起きた」という結果だけでなく、発生時の環境条件を記録しておくと原因を分析しやすくなります。
温湿度や表面温度と印字不良の発生条件を照らし合わせることで、印字位置の変更や設備対策を検討しやすくなります。
同じ設備でも、夏季と冬季では工場内の温湿度やワークとの温度差が変わります。そのため、導入時のテストで問題がなくても、季節が変わると結露条件が変化する可能性があります。
年間を通した最も厳しい条件を想定し、メーカーへ共有してください。
| トラブル | 考えられる要因 | 確認したい対策 |
|---|---|---|
| 文字がにじむ | 印字面の水滴・水膜 | 水分量、インク、印字位置を見直す |
| 文字が欠ける | 大きな水滴によるインクのはじき | 水滴除去や印字工程変更を検討する |
| 乾燥が遅い | 低温のワーク・高湿度・水分 | 実ラインで接触までの時間を確認する |
| 印字が擦れる | 乾燥前のガイド・製品との接触 | 印字位置と後工程を見直す |
| コードを読み取れない | にじみ・欠け・コントラスト低下 | 実際のリーダーで連続読取試験を行う |
| センサーが不安定になる | センサー面への水滴・結露 | 設置位置と点検方法を確認する |
| 機器に水分が付着する | 温度差による結露 | 温湿度条件と配置を見直す |
湿気・結露が多い環境では、通常のノズル清掃や消耗品交換だけでなく、機器周辺の水分状態も点検します。
結露や水分の侵入が疑われる場合は、自己判断で通電・分解を行わず、メーカーが指定する点検・復旧手順に従ってください。
湿気・結露環境向けのIJP選びでは、本体価格だけでなく、水滴除去や環境改善に必要となる設備も含めて比較します。
プリンターだけを変更する場合と、印字位置や水分除去設備を含めてラインを改善する場合で、総費用と運用負担を比較してください。
候補機種を比較する際は、乾燥した室内でのサンプル印字だけでなく、自社の量産環境に近い結露状態でテストします。
| テスト条件 | 確認するポイント |
|---|---|
| 乾燥した実ワーク | 基準となる印字品質 |
| 実際の表面温度 | 低温ワークでの密着・乾燥 |
| 薄い結露がある状態 | にじみ・擦れ・密着性 |
| 水滴が多い状態 | 文字欠け・はじき・コード品質 |
| 最大ライン速度 | 印字漏れ・乾燥時間・位置ずれ |
| エアブロー使用時 | 水滴除去効果と印字への影響 |
| 再結露後 | 印字の耐擦過性・可読性 |
| 検査装置 | 実際のコード・文字を安定して認識できるか |
特に結露環境では、「少し湿っている」など曖昧な条件ではなく、実際のラインでどの程度の水滴が発生しているかを確認し、その状態をできるだけ再現してテストしてください。
湿気・結露が多い工場でIJPを選ぶ際は、「結露する環境で使う」という情報だけでは十分ではありません。温湿度、ワーク表面温度、結露が発生する工程を具体的に共有してください。
特に結露対策では、「湿度が高い」という情報だけでなく、「室温・湿度・ワーク表面温度がそれぞれどの程度で、どの工程から水滴が生じるのか」をメーカーへ伝えることが重要です。
湿気・結露が多い工場で産業用インクジェットプリンターを使用する場合は、工場内の湿度だけを見るのではなく、ワーク表面温度との温度差や露点を踏まえ、どの工程で結露が発生するかを整理する必要があります。
また、結露による影響は印字面のにじみ・欠け・乾燥遅れだけではありません。プリンター本体、センサー、制御盤などに水分が付着する可能性もあるため、設備配置や点検方法まで含めて検討することが重要です。
カタログ上の仕様だけで判断せず、実際の室温・湿度・ワーク表面温度、結露量、最大ライン速度、エアブロー、後工程、コード検査まで含めた実ライン条件でテストし、印字品質と設備の安定稼働の両方から比較しましょう。
大量生産する食品や日用品、工業用製品へ消費期限やロット番号、バーコードなどを印字する産業用インクジェットプリンター。
既に導入しているプリンターの老朽化で故障頻度が上がった、印字品質の向上が必要になった、生産ラインのスピードアップに対応しなければならないなど、企業に応じて課題は様々です。ここでは、解決したい課題に合わせて、おすすめの産業用インクジェットプリンターをご紹介します。
大規模工場の
生産性アップなら
KGK JET CCS7000
（メーカー：紀州技研工業）
引用元：紀州技研工業
https://www.kishugiken.co.jp/product/ccs/
生産性アップにつながる理由
定期的なメンテナンス
コスト削減なら
Gravis UX2-D160J
（メーカー：日立産機システム）
引用元：日立産機システム
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/marking/ijp/
コスト削減につながる理由
寒冷地域で印字不良の
頻度を減らすなら
ドミノAxシリーズ Ax150i
（メーカー：ブラザーインダストリアルプリンティング）
引用元：ブラザーインダストリアルプリンティング
https://bipj.brother.co.jp/printer/printer-1004/
印刷不良を減らす理由
