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高速生産ライン向け産業用インクジェットプリンター

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高速生産ラインの印字では、プリンター本体の最高速度だけでなく、製品検知、搬送速度への追従、印字後の乾燥、検査、排出までを一つのシステムとして設計する必要があります。わずかなタイミングずれや搬送のばらつきが、印字位置のずれやコードの読み取り不良につながるためです。

本ページでは、高速ラインへ産業用インクジェットプリンターを導入する際に、仕様書と実機テストで確認すべきポイントを解説します。

高速ラインでは「最高印字速度」以外も確認する

項目高速ラインでの確認点
搬送速度通常・最大速度、加減速、速度変動
処理数個/分、最小製品間隔、連続投入時の応答
印字データ最大文字数、行数、コード、製品ごとの可変情報
同期エンコーダー追従、センサー応答、遅延補正
印字後工程乾燥時間、ガイド接触、包装、積載までの距離
品質保証検査機の処理速度、NG排出、照合、記録

カタログ値がライン速度を上回っていても、希望する解像度や印字内容では対応速度が下がる場合があります。実データを提示し、同じ設定での処理能力を確認してください。

ライン速度・印字速度の基本的な選び方を見る

速度変動へ追従するエンコーダー

コンベアの速度が変わるラインで固定周期の印字を行うと、文字やコードが搬送方向へ伸び縮みすることがあります。エンコーダーでコンベアの移動量を検出し、吐出タイミングを同期させることで、速度変動時もドット間隔を保ちやすくなります。

選定時は、エンコーダーの取り付け位置、車輪の滑り、分解能、配線距離、制御装置との接続を確認します。コンベアの駆動軸と製品の実際の移動に差がある場合は、製品側の動きを正しく捉えられる設置方法を検討します。

製品検知と印字タイミングの設計

センサーが製品を確実に検知できるか

透明、光沢、黒色、小型、形状が不規則な製品は、一般的な光電センサーで安定して検知できない場合があります。製品材質と背景に合うセンサーを選び、最高速度での検知抜けや二重検知を確認します。

検知から印字までの距離を確保できるか

センサーが製品を検知してから印字位置へ到達するまでに、信号処理とデータ準備が必要です。設置距離が短すぎると、高速時に準備が間に合わない可能性があります。制御遅延を含む必要距離をメーカーと設計してください。

製品ピッチのばらつきを吸収できるか

前後の製品間隔が一定でない場合は、各製品を個別に検知して印字します。最小ピッチでも、前の印字完了から次のデータ処理まで間に合うかを確認します。

印字品質と速度を両立させるポイント

印字内容を必要範囲へ絞る

高速時は、搬送方向に長い印字ほど時間を使います。必要な情報と文字サイズを保ちながら、不要な空白や重複表示を見直します。ただし、コードを過度に小さくすると読み取りが不安定になるため、原寸で検証します。

実速度で解像度を確認する

低速のサンプルだけでなく、最大速度で文字欠け、輪郭、コード品質を確認します。ライン速度と解像度の設定による差を複数パターン比較し、合格範囲に余裕を持たせます。

乾燥するまでの時間と距離を確認する

高速ラインでは印字後すぐにガイド、ローラー、別製品へ触れることがあります。印字位置から最初の接触点までの時間を測り、擦れや転写が起きないインクと設置位置を選びます。

検査機・排出装置との連携

印字検査機を設置する場合、プリンターと同じ最高処理数で撮像・判定できるかを確認します。文字やコードを読むだけでなく、製品データと印字内容が一致しているかを照合する場合は、上位システムとのデータ連携も必要です。

  • 1. 製品を検知して印字する
  • 2. 乾燥・撮像に必要な距離を確保する
  • 3. カメラで有無、内容、読み取り品質を判定する
  • 4. NG品の位置を追跡する
  • 5. 排出装置で確実に除去し、結果を記録する

高速になるほど、判定から排出までに複数製品が存在します。どの製品がNGかを追跡できる制御と、排出確認の仕組みを設計します。

実ラインテストのチェックリスト

テスト条件確認内容
最大速度文字・コードの品質、印字抜け、処理遅延
加減速文字の伸縮、印字位置、同期状態
最小ピッチ連続製品への印字、検知抜け、データ切り替え
ワークばらつき高さ、姿勢、振動による品質変化
連続運転長時間後の濃度、温度、アラーム、消耗品使用量
異常時停止・再始動時の重複印字、未印字、排出動作

実機テストの進め方を見る

よくある質問

最高速度に余裕があれば、エンコーダーは不要ですか?

最高速度の余裕と速度同期は別の問題です。搬送速度が変動する場合、エンコーダーなしでは文字が伸縮する可能性があります。速度が一定であるか、必要な位置精度を満たせるかで判断します。

高速になると印字が薄くなりますか?

機種、設定、インク、素材によって見え方が変わります。高速時にドット密度や乾燥条件が変わることもあるため、最大速度で濃度と読み取り性を確認します。

プリンターだけを先に選定してもよいですか?

既存ラインへの単純な置き換えでも、センサー信号、エンコーダー、設置距離、検査機との接続を確認する必要があります。高速ラインでは周辺設備を含む構成図を作り、同時に選定する方が安全です。

まとめ

高速生産ライン向けの産業用インクジェットプリンターは、最高印字速度だけで選べません。最大速度と最小ピッチでの印字能力、エンコーダー同期、製品検知、乾燥、検査・排出連携を実ラインに近い条件で確認します。通常運転だけでなく、加減速、停止、再始動までテストし、量産時の安定性を判断しましょう。

産業用インクジェットプリンターメーカーを比較する


課題解決から選ぶ!
産業用インクジェットプリンター
3選

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)

KGK JET CCS7000

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

  • 産業IOTで国際標準として推奨されるプロトコル「OPC UA」の採用で、幅広い機器との連携が可能。プリンターの稼働状況を監視し、生産スケジュールの最適化やボトルネックの解消につなげられる。
  • 停止状態からわずか24秒で印字再開できるので、生産ラインのダウンタイムを抑えることができる。また本体は防塵防水規格のIP66に標準対応しているので、過酷な環境下でも安定した運用が可能。

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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)

Gravis UX2-D160J

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

  • マーキング工程でプリンターを使用する製造ラインでは、長期間の使用によるノズルの詰まりなどのトラブルも発生。日立産機システムのプリンターを選ぶことで、定期点検や機械診断の定額制保守契約でラインを止めない対策を取ることができる。
  • プリンターの休止時にインク経路の詰まりを予防する機能があるため、定期的なインク噴出と循環運転をし、インク詰まりを低減してくれる。

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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)

ドミノAxシリーズ Ax150i

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

  • 気温が低下すると、インクが固くなりインクの濃度が上がる。それによってインク粒の大きさを手動で調整し印字不良をなくす作業が必要。しかし、プリントヘッドにヒーターを搭載できるドミノAxシリーズならプリンター立ち上げ時もスムーズ。
  • 印字開始や停止の際にノズルを開閉する仕組みで外部からの空気を遮断。これによってインクが空気に触れてしまい、ノズルが詰まることがないよう設計。

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開発機種・拠点の多さから探す!産業用インクジェットプリンター おすすめメーカー会社3選