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目詰まり・文字カスレなどのトラブルは、プリントヘッドの交換・洗浄などで解決する事が多いですが、すべてのトラブルがプリントヘッドに依存している訳ではありません。ここでは、プリントヘッドでできること・できないことを解説します。
プリントヘッドとは、印刷物に文字・画像などの印字データを出力・転写する部分を指します。
プリンターによってどの部分を指すかが若干異なり、インクジェットの場合は「対象物にインクを噴射して印字する部分」が該当します。
プリントヘッドのトラブルとして挙げられるのが、インクの乾燥や不純物による目詰まり、消耗による基盤・電極部分の故障などです。これらは大体、プリンタヘッドの交換・洗浄で解決します。
また、プリンターの機種によってはヘッドを複数台繋げることも可能で、本体を買い替えずとも印刷効率を改善できる場合もあります。
インク漏れ・乾燥や目詰まりなどは、洗浄することで解決できます。産業用IJPの中には、洗浄・クリーニング機能が備わっているモデルも多いです。ただし、過度な洗浄はヘッド故障の原因になるので注意しましょう。
プリントヘッドは使い続けていると消耗し、インクの出が悪くなったりする他、基盤・電極部分が故障してしまう事もあります。その場合は、新しいプリントヘッドに交換しましょう。
プリンタヘッドを複数同時に接続できる「マルチヘッド型」の場合、ヘッド数を追加することが可能です。ヘッドを増やすことで、同時印刷や両面印刷などに対応できるようになり、本体を買い換えずに作業効率を改善できます。
優れた印字技術を持つ
おすすめの産業用インクジェット
プリンターメーカー3選
プリンタヘッド由来のトラブルは洗浄・交換などで解消できますが、以下のような例外はプリントヘッドだけでは解決できません。
使用しているプリンターが古いと、対応するプリントヘッドの生産・製造が終了している可能性があります。在庫が残っていれば注文できるケースもありますが、無理して使い続けるよりも買い替えをおすすめします。
一般的に、プリンターの寿命は5年と言われています。使用頻度が多いと消耗が重なって、更に寿命が短くなります。本体から異音がする、プリントヘッドを認識しないなど明らかな異常の場合、すぐにプリンター本体を買い替えましょう。
ヘッドの交換時期は、インクを噴射する回数や日々のメンテナンスのタイミングなどによって決まり、通常は数千時間単位の運転時間を目安に設定されます。
交換のコストについては、単純に部品代だけでなく、機械を一時停止することで発生する生産ラインのダウンタイムや、交換後に必要な再キャリブレーション作業といった追加コストもかかるので、想定よりコストがかかる場合もあります。コストを抑えるためには、導入時に結ぶ保守契約の内容が非常に重要です。
多くの場合、保守契約にはヘッドの定期交換やクリーニング作業がセットになっており、自社の生産量や稼働時間に応じて適切なプランを選ぶことで、無駄な支出を抑えることができます。また最近ではヘッドそのものに長寿命化技術を取り入れたモデルもあり、選ぶことで交換頻度を下げることが可能。結果として長期的な運用コスト、つまりTCO（総所有コスト）を低減させることにつながります。
したがって、プリンターの導入を検討する際は、単なる本体価格だけでなく、こうした保守や部品の交換頻度まで含めた総合的な視点での判断が必要となるのです。
解像度は印字品質を大きく左右する重要な要素です。この解像度は「dpi（ドット・パー・インチ）」という単位で表され、1インチ（約25.4mm）あたりに打てるドットの数を示します。数値が高ければ高いほど、ドットの密度が増し、細かい文字や微妙なグラデーションもより鮮明に再現できるようになるのです。
産業用途においては、600dpi程度の解像度が標準的とされていますが、製品によっては1200dpi以上の高精細なモデルもあり、用途に応じた選定が求められます。
また、解像度だけでなくドットサイズも印字品質に大きく関係します。ドットサイズは、プリントヘッドのノズルの大きさやインクを押し出す圧力によって決まり、通常は数ピコリットルという微細な単位で制御されています。
ドットサイズが小さいほど、画像のシャープさや文字の輪郭がよりくっきりと描写されますが、一方でインクの消費量にも影響を与えるため、解像度とのバランスを見ながら調整することが大切です。
最終的には印字する対象物や求められる品質・コスト面を総合的に考慮し、解像度とドットサイズの適切な組み合わせを見極めることが、高効率で無駄を抑えた印刷工程につながります。
プリントヘッドのスループットは、生産ライン全体の効率に大きく影響します。スループットはインクを噴射するノズルの数や、それらをどのように配置・制御するかによって大きく変わってきます。たとえば、同じタイプのヘッドを複数並べて同時にインクを吐き出す「多重吐出」の方式をとれば、基材の搬送速度を落とすことなく、より高い印字解像度と高速処理を両立させることが可能となるでしょう。
また、ピエゾ方式のプリントヘッドは高い駆動周波数に対応しており、数十kHzという単位で動作します。これにより、インク滴をリアルタイムで制御しながら、毎分数十メートルという高速での印字が行えるのです。
さらに近年では、こうした個々のヘッドの性能向上だけでなく、複数のプリントヘッドを同時に協調して動かす制御技術も発展しており、より効率的なスループットの確保が可能になっています。
「プリントヘッドの仕様・選び方」の解説を読んだあなたは、印字品質や生産効率を左右するプリントヘッドの重要性を深くご理解いただけたのではないでしょうか。しかし、プリントヘッドのトラブルは、生産ラインの停止やメンテナンスコスト増大に直結する課題でもあります。
そんなお悩みを解決し、「誰でも使いやすく」「安定稼働」「コスト削減」を同時に実現する、紀州技研工業の「KGK JET CCS7000」をご紹介します。
「汚れないプリントヘッド」が実現するメンテナンスフリー
従来のインクジェットプリンターにおける課題の一つが、プリントヘッド内部へのインクミストの侵入による汚れでした。この汚れは、印字品質の低下やノズル詰まりの原因となり、頻繁な洗浄作業や溶剤の消費、そしてオペレーターの負担増大を招いていました。
しかし、「KGK JET CCS7000」に搭載された新開発の「AIR SCUDO（エアスクード®）」機能は、この常識を覆します。インク滴の飛翔を最適化する独自の気流制御により、ヘッド内部へのインクの跳ね返りを大幅に抑制。その結果、なんと洗浄回数を1/50にまで削減することに成功しました。
これにより、洗浄に要する溶剤コストも1/50に削減され、さらに洗浄時間や溶剤への暴露量も劇的に減少します。オペレーターは面倒な洗浄作業から解放され、より生産性の高い業務に集中できます。
過酷な環境にも対応する堅牢性、そして未来を見据えたIoT連携
「KGK JET CCS7000」の本体は、防塵防水規格IP66に標準対応しています（ヘッドは除く）。これにより、水を扱う食品工場や粉塵の多い現場など、過酷な環境下でも安定した運用が可能です。万一のインク漏れに備えたセンサーも搭載しており、安心してご使用いただけます。
また、インダストリー4.0などの産業IoTで国際標準として推奨されているプロトコル「OPC UA」を採用することで、幅広い機器との連携を実現。離れた場所からでもプリンターの状態確認や操作ができ、オペレーターの移動距離を短縮し、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ることができます。
当サイトでは食品や製品に印字する産業用インクジェットプリンターの国内メーカー全10社の中で、
・10種類以上のプリンターを開発・販売しているメーカー
・10か所以上の拠点があるメーカー
を優良メーカーと定義し調査しました。
該当した下記の3社について、各社の特徴と共にご紹介します。
※2022年1月31日時点のGoogleによる調査。食品や製品に印字する産業用インクジェットプリンターの国内メーカーに該当している全10社から選択しています。
※有機則の対象となる溶剤を一切使用しない「有機則非該当インク」に対応している3社を紹介しています。
| メーカー名 | 紀州技研工業 | 日立産機 システム |
ブラザーインダストリアル プリンティング |
|---|---|---|---|
| 問い合わせ先 |  引用元：紀州技研工業公式 https://www.kishugiken.co.jp/ |
 引用元：日立産機システム https://www.hitachi-ies.co.jp/products/marking/ijp/ |
 引用元：ブラザーインダストリアルプリンティング公式 https://bipj.brother.co.jp/printer/cat/inkjet/ |
| プリンター 種類 |
22種類 | 12種類 | 12種類 |
| 拠点数 | 15 | 32 | 10 |
| 設立 | 1968年 | 2002年 | 2000年 |
| こんな方に おすすめ |
カスレやムラをなくしたい、 製品の品質を向上させたい |
修理・メンテナンスを減らしたい、 インク詰まりを低減したい |
生産ラインを増やしたい、 稼働効率を上げたい |
A. まずはプリンターに搭載されている洗浄機能（クリーニング）をお試しください。インクの乾燥や微細なゴミによる目詰まりであれば、ヘッドの洗浄で復旧するケースが多く見られます。
A. 機種や使用する環境によって異なりますが、一般的には数千時間の稼働を目安に交換時期が設定されています。導入時の保守契約の内容によって交換費用やサポート範囲が変わるため、事前の確認が大切です。
A. プリンター本体の消耗や、基盤側の故障が疑われます。異常な音が発生していたり、ヘッドそのものが認識されない場合はプリントヘッド側で対処できないため、プリンター本体の買い替えを検討する必要があります。
A. 1インチあたりに打てるドットの数を表す「解像度」の単位です。この数値が高いほど、細かな文字や複雑なデザインを鮮明に印字することが可能になります。
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
