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産業用インクジェットプリンターと搬送コンベア

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産業用インクジェットプリンターは、製品に直接触れることなく印字する「非接触方式」のため、搬送状態が印字品質に大きく影響します。搬送中にワークが揺れたり、速度が不安定になったりすると、文字のブレや幅の乱れなど、印字不良につながることがあります。高品質な印字を実現するには、プリンターだけでなく、安定した搬送を支えるコンベア選びが重要です。

なぜ「搬送コンベア」が印字品質を左右するのか?

産業用インクジェットプリンターで綺麗な印字を実現するには、プリンター本体だけでなく「搬送コンベア」の安定性が重要です。印字品質を左右するポイントは、大きく3つあります。

搬送速度が変化すると、文字の横幅や印字ピッチが伸縮し、文字が間延びしたり詰まったりします。次に、プリントヘッドとワークの距離(ギャップ)が変わると、インクの着弾位置や広がり方が変化し、印字の太さや鮮明さに影響します。

搬送中の振動や揺れも見逃せません。製品が跳ねたり位置がずれたりすると、文字がブレたり、直線が曲がったりする原因になります。

つまり、安定した搬送があってこそ、インクジェットプリンター本来の性能を引き出し、均一で美しい印字を実現できるのです。

ワーク形状・印字位置で選ぶ!コンベアの主要タイプ

コンベアは、搬送するワークの形状や大きさ、重量、さらに印字する位置によって、適したタイプが異なります。安定した搬送と高品質な印字を実現するためには、ワークに合わせたコンベア選びが重要です。ここでは、産業用インクジェットプリンターで使用される主要なコンベアタイプと、それぞれの特徴をご紹介します。

平ベルトコンベア(天面・側面印字向け)

平ベルトコンベアは、産業用インクジェットプリンターで使用される最も基本的な搬送方式のひとつです。箱ものや袋もの、個包装食品など、さまざまな形状・サイズのワークに幅広く対応できます。ベルトの上にワークを載せて安定して搬送できるため、天面への印字はもちろん、プリントヘッドの設置位置を調整することで側面への印字にも対応可能です。搬送速度を安定させやすく、安定した印字品質を確保できます。多品種の製品を扱う現場にも適した、汎用性の高いコンベアです。

中割れ(スリット)コンベア(底面印字向け)

中割れ(スリット)コンベアは、ワークの底面に印字したい場合に適した搬送方式です。ベルト中央に設けたスリット(隙間)からプリントヘッドを下から上向きに設置することで、通常のコンベアでは印字が難しいペットボトルや缶などの底面への印字を可能にします。特に、容器の底面にある凹部へ、賞味期限や製造日、ロット番号などを印字する用途に適しています。ワークを安定して搬送しながら、確実に印字位置へ導ける点も特長です。

吸引(サクション)ベルトコンベア(薄型ワーク向け)

吸引(サクション)ベルトコンベアは、紙シートや袋、フィルムなど、軽量で搬送中に浮き上がったり、バタついたりしやすいワークに適した搬送方式です。ベルトに設けられた吸引穴から空気を吸い込むことで、ワークをベルト面に密着させ、搬送中の浮きやズレを抑えます。ワークの位置や高さが安定するため、インクジェットプリンターによる日付・ロット番号などの印字品質を保ちやすい点も特長です。特に、薄くて不安定なワークを高速かつ安定して搬送したい場合に適しています。

側面挟み込み(グリップ)コンベア(側面・底面印字向け)

側面挟み込み(グリップ)コンベアは、ワークを左右からベルトで挟み込み、安定した状態で搬送する方式です。ベルトの間で製品を保持するため、通常の平ベルトコンベアでは難しい側面や底面への印字に対応できます。特に、ラインの繋ぎ目などで製品の底面に日付・ロット番号を印字したい場合や、複数方向から全周にわたって印字・検査を行いたい場合に活用されます。製品の姿勢を保ちやすく、印字位置のズレを抑えられる点も特長です。

印字トラブルを防ぐ!コンベア選定のチェックポイント

コンベア選びを誤ると、印字位置のズレや文字のブレ、かすれなど、さまざまな印字トラブルにつながる可能性があります。安定した印字品質を実現するには、ワークの形状や材質だけでなく、搬送速度やプリントヘッドとの距離、搬送時の安定性などを確認することが重要です。ここでは、コンベア選定時に押さえておきたいポイントをご紹介します。

エンコーダ(速度追従)の設置が可能か

ラインの起動時・停止時や、搬送速度が一定に保てないラインでは、エンコーダ(回転検出器)の設置が重要です。エンコーダでコンベアの実際の搬送速度を検出し、その速度に合わせてインクジェットプリンターの印字タイミングを自動で調整することで、速度変化による文字幅や印字ピッチの乱れを抑えられます。コンベアを選定する際は、エンコーダを取り付けられる構造になっているか、設置スペースや取り付け方法まで確認しておくことが大切です。

ワーク固定ガイドの調整機能

安定した印字品質を保つには、ワークを常に一定の位置・角度でプリントヘッド前へ通過させることが重要です。そのため、コンベアには「片寄せガイド」や「調整可能ガイド」など、ワークの位置を安定させる機能が求められます。ワークのサイズや形状に合わせてガイド幅を調整できれば、搬送中のズレや蛇行、回転を抑え、印字位置のバラつきを防止できます。多品種のワークを扱うラインでは、調整のしやすさも重要な選定ポイントです。

電気的ノイズ対策(インバータ・静電気)

コンベアを駆動するインバータや、ワークとの摩擦によって発生する静電気は、インクジェットプリンターの誤動作や印字乱れを引き起こす原因となります。特に、通信エラーや印字タイミングのズレなどにつながる可能性があるため、コンベアとプリンターを組み合わせる際は、電気的なノイズ対策も重要です。適切なアース(接地)や配線、ノイズ対策部品の使用などを検討し、安定して稼働できる環境を整えることが大切です。

ヘッド架台(アタッチメント)の操作性

プリントヘッドを適切な位置・高さに調整するには、ヘッド架台(アタッチメント)の操作性も重要なポイントです。工具を使わずに位置決めできるハンドル付き架台なら、段取り替えや微調整をスムーズに行えます。また、ミリ単位の目盛りが付いているタイプは、位置を再現しやすく、製品変更時の調整時間短縮にもつながります。日々の調整作業を効率化し、安定した印字条件を保つためにも、操作性に優れた架台を選ぶことが大切です。

一体型(移動式)架台の検討

生産ラインの変更や製品切り替えが多い現場では、プリンターとコンベアを一体化した移動式架台が便利です。プリンター本体・ヘッドスタンド・コンベアを一体化し、キャスターで移動できる構造にすることで、ライン間の移設や設置位置の変更をスムーズに行えます。プリンターとコンベアの位置関係も維持しやすいため、移動後の再調整にかかる手間を軽減できます。限られたスペースを有効活用しながら、柔軟な生産ライン構築にも役立つ設備です。

まとめ

失敗しない印字ラインを構築するには、プリンター本体の性能だけでなく、ワークを安定してプリントヘッド前へ搬送できるコンベア環境が重要です。搬送速度の安定性やワークの固定、振動・揺れへの対策、エンコーダの設置可否などを確認し、印字位置やワーク形状に適したコンベアを選定する必要があります。さらに、ノイズ対策やヘッド架台の操作性、移動性まで考慮することで、安定した印字品質と効率的な生産ラインを実現できます。


課題解決から選ぶ!
産業用インクジェットプリンター
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。

公式HPでスペックを確認してみる

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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