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産業用インクジェットプリンターの仕組み

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こちらの記事では、産業用インクジェットプリンターについてご紹介しています。どのようなプリンターなのか、基本構造と動作原理について、インクと印字制御の仕組みなどをまとめていますので、産業用インクジェットプリンターの導入を検討されている方は、ぜひこちらの記事の内容を参考にしてみてください。

産業用インクジェットプリンターとは

産業用インクジェットプリンターとは、工場や生産ラインといった産業用途において用いられている、インクジェット方式の印字装置のことをいいます。例えば、文字やバーコード、ロゴなどを製品の表面に印字を行います。印字する対象としては、紙やダンボール、ガラス、フィルム、金属、プラスチックなど非常に多岐にわたる素材が挙げられます。

この産業用インクジェットプリンターは、食品や飲料業界、医薬品・化粧品業界、電子部品、包装・物流業界など、非常に幅広い業界で用いられています

基本構造と動作原理について

産業用インクジェットプリンターは、主に「CIJ(Continuous Inkjet:連続式)」と「DOD(Drop on Demand:オンデマンド式)」の2種類の方式に分かれます。ここでは、それぞれの方式の特徴をまとめていますので、導入時の参考にしてください。

CIJ(Continuous Inkjet:連続式)

CIJ式は、小さな製品に印字が可能な方法。プリンタの内部でインクを巡回させておき、印字を行う瞬間に滴下するという方法です。インクの種類が豊富なので、さまざまな素材へ印字を行うことが可能な点が魅力です。例えば製造機や賞味期限の印字といった細かい印字も可能となっており、食品業界や製薬・医薬品業界、電子機器メーカーなど幅広い業界で用いられている点も特徴といえます。

CIJ式のプリンターとは

DOD(Drop on Demand:オンデマンド式)

DOD式のプリンターは横に並んだノズルのうち、必要な位置から瞬間的にインクを噴射して印字を行う方式です。DOD式の中にもさまざまな方式があり、高速印字にも対応が可能な「サーマル方式」や、電圧制御でインクの出量を操作できるため精密な調整ができる「ピエゾ方式」、比較的安価でコストパフォーマンスに優れる「バルブ方式」があります。

DOD式は一回に大量のインクを使用する印字に適している方法であり、ロゴやバーコードなどを印字する際などに用いられています。

DOD式のプリンターとは

インクと印字制御の仕組み

産業用インクジェットプリンターで用いられているインクは、それぞれの用途に応じて速乾性や耐熱性、密着性が調整されており、樹脂や金属、ゴムなど印字する対象の素材に合わせた開発が進められています

また、ノズルが駆動するタイミングはコントローラーによってμ秒単位で管理されており、搬送速度の変化についても自動で補正を行えます。さらに、センサーの連動によって印字ずれや欠けの発生を防ぎ、安定した生産品質を実現しています。

まとめ

こちらの記事では、工場や生産ラインなど産業用途にて使用されている産業用インクジェットプリンターについて紹介してきました。主に「CIJ式」と「DOD式」という2種類の方式が提供されていますが、それぞれ異なる特徴を持っており、得意とする印字も異なります。産業用インクジェットプリンターを導入する場合には、どのような用途に使用するのかを明らかにした上で、ニーズに合った機種の選定を行うことが大切であるといえます。


課題解決から選ぶ!
産業用インクジェットプリンター
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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
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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寒冷地域印字不良
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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