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Mar 11, 2023

インクジェット コーダーはより効率的でダウンタイムが少なくなります

Kate Bertrand Connolly 1 | 9 aprile 2020 Tecnologia inkjet per il packaging primario

ケイト・バートランド・コノリー 1 | 2020年4月9日

一次パッケージのコーディングやその他の小さな文字のアプリケーション、および出荷ケースのコーディングなどの大きな文字のアプリケーションのためのインクジェット技術は、さまざまな面で進歩しており、ブランド所有者や他のパッケージ業者に無数のメリットをもたらしています。

進歩には、強化された相互接続性と自動化、スマート システム、合理化されたメンテナンス、リモート サービス、改良されたインク、および非多孔質材料への印刷能力の向上が含まれます。 メリットのトップは、生産性の向上、ダウンタイムと無駄の削減、コストの削減、高品質のバーコード印刷であり、これによりサプライ チェーンの効率が向上します。

インクジェット コーダーに関する Packaging Digest の独占的な Q&A では、6 人のコーディング関係者が仮想空間に集まり、インクジェット テクノロジーのさまざまな進化についての洞察を共有します。

• Mark Breunig 氏、Videojet 地域プロダクト マネージャー

• Todd Cork 氏、Diagraph 米国セールスおよびサービス ディレクター

• Raymond Fortuna 氏、Matthews Marking Systems グローバル プロダクト マネージャー

• David Holliday 氏、ProMach Labeling &coding 社製品マーケティング担当ディレクター

• Greg Kasprzak 氏、Markem-Imaje 社、大型文字インクジェット プリンタ担当シニア プロダクト マーケティング マネージャー

• Michael Poulsen 氏、Diagraph 大型文字インクジェット製品マネージャー

インクジェットコーディング装置 (小文字システムまたは大文字システム、またはその両方) で最近どのような進歩が見られましたか?

カスプルザク : 大きな文字、高解像度のピエゾ インクジェット システムの分野では、ラベルに比べてコストを削減しながら、ケース バーコード印刷の改善が見られ、サプライ チェーン全体のトレーサビリティと効率が向上しています。 これらのシステムは、相互接続性の向上と自動化も提供し、生産を最適化します。

トレーサビリティを向上させ、サプライチェーン全体の自動化を促進するために、GS1-128 などのより洗練されたデータが詰め込まれたバーコードの使用に対するメーカーの関心が高まっており、製品ケースのバーコード品質の向上に対する需要が高まっています。 高品質で準拠したバーコードにより、サプライ チェーン全体でより信頼性の高いスキャンが可能になります。

このようなバーコードをラベルを介してケースに印刷して貼り付けると、バーコードやその他の情報をケースに直接印刷する場合に比べて 3 倍の費用がかかる可能性があります。 ただし、すべての直接印刷オプションで必要な品質を確実に達成できるわけではありません。 直接印刷されたバーコードのコントラストとラインエッジの品質は高い必要があります。

大文字、高解像度ピエゾ インクジェット システムのインクとプリントヘッド管理の進歩により、お客様はバーコード品質の向上を実現できます。

コルク：小さな文字のインクジェット メーカーは、使いやすさとメンテナンスのしやすさに重点を置いています。 すべてのシステムは適切な動作を確保するためにメンテナンスが必要であり、多くの場合、完了までに熟練労働者と大幅なダウンタイムが必要になります。 しかし現在、いくつかのシステムは、計画された予防保守を簡素化するために「サービス モジュール」設計を実装しています。

Diagraph の IJ4000 高解像度インクジェット システムは、圧電 (Trident Impulse Jet) テクノロジーと複数のプリントヘッドへの集中インク供給を使用しています。

フォルトゥナ :サーマル インクジェット用小文字バルク インク システム (TIJ) - アクティブ バルク インク システム (ABIS) - は、インクジェット技術における最近の重要な進歩を表しています。 これからは「スマートバルクインク」の時代が来ると思います。

休日:急速な進歩が見られるインクジェット コーディングの分野はサーマル インクジェットであり、主に HP が推進しています。

HP は数年前にサーマル インクジェット (TIJ) 2.5 システムとそれに関連する 45A インク カートリッジを導入し、それ以来行われてきた開発のプラットフォームを構築しました。

TIJ 2.5 の発売により、サーマル インクジェット技術はオフィスから本格的な産業用途やパッケージング用途に移行することができました。

ブルーニヒ:より直観的なユーザー インターフェイスとリモート接続により、連続インクジェット (CIJ) プリンタは使用と保守が容易になり、全体の運用コスト、つまり総所有コスト (TCO) は低下し続けます。

クラウド接続、プリンター データ、リモート アクセス テクノロジを活用したソリューションにより、コーディング業務が前進しています。 当社のリモート サービス ソリューションにより、CIJ プリンタのユーザー、スーパーバイザ、および当社の技術者はプリンタの動作を把握できるようになり、プリンタの稼動を維持するための専門知識が得られます。 当社の技術者は、プリンターの前にいなくても、プリンターのステータスをリモートで監視したり、問題を診断してトラブルシューティングしたりできます。

ポールセン:高解像度インクジェット コーダー用の自動クリーニング プリントヘッドは、今日の生産環境では絶対に必要です。 特に、ほとんどのメーカーはリサイクル段ボールのコスト上の利点を活用しているため、未使用の段ボール箱よりも埃が多い環境を作り出すだけです。

業界全体で、自動インクジェット コーディングおよびラベル付けシステムの集中管理に対する関心が高まっています。

これらの先進的なシステムは以前のシステムとどう違うのでしょうか?

コルク：従来のプログラマーは、基本的な予防メンテナンスに熟練した労働者を必要としていました。 最も必要なサービスは、実行時間 2,000 ～ 4,000 時間という短い間隔で行われます。 メンテナンス手順は煩雑であり、多くの企業はベンダーに多大なコストをかけてサービスを実行することを要求します。 また、サービスの可用性と生産のダウンタイムに関連するスケジュールの問題も発生しました。

ほとんどのレガシー システムと多くの現行システムは、使用時点のインターフェイスのみを提供します。 プリントヘッドごとにインターフェイスが必要な場合もあります。 これにより、セットアップに時間がかかり、アクセシビリティの問題が発生し、オペレータ入力エラーが発生し、パッケージ タイプ間でのデータ検証ができなくなります。 さらに、多くのシステムはインターフェイス オプションさえ提供しておらず、多くの場合、生産ラインでのメッセージ設定は現実的ではありません。

以前のシステムには自動クリーニング オプションがありませんでした。 最適な印刷パフォーマンスを維持するには、大幅な手動介入が必要でした。

カスプルザク:「古い」インクジェット システムは、歴史的にも主に英数字のテキストとロゴに使用され、バーコードの場合はバーコード グレードが重要ではない用途にのみ使用されてきました。

従来の液体インクは、ケースの波形繊維の中や波形繊維に沿って移行する傾向があります。 したがって、最新の ISO/IEC 15416 (2016) 標準を使用しても、たとえば GS1-128 バーコードで要求される最小 C グレードを一貫して達成することは困難です。

対照的に、一部の高解像度ピエゾ インクジェット コーダーで使用される次世代の固体インクは、接触するとすぐに溶けて乾燥し、インクが塗布された場所に正確に留まるため、最終出力が必要な基準を満たすことが保証されます。

最新の大きな文字、高解像度のピエゾ インクジェット コーダーを他のシステムにリンクして、標準を監視および維持できます。 たとえば、ビジョン システムはジェットが詰まっているかどうかを検出し、自動パージをトリガーして印刷品質を回復できます。

休日:サーマル インクジェットの場合、おそらく以前のシステムに比べて最も重要な改善点は、新しいカートリッジ技術により、顔料インクを含む溶剤ベースのインクの開発が可能になったことです。

以前は、サーマルインクジェットは、多孔質材料での使用にのみ適した水性インクまたは水性インクに限定されていました。

これらの新しいインクにより、ホイル、フィルム、コーティングされたラベルの印刷など、サーマル インクジェットの用途が劇的に増加しました。

新しいインクの化学的性質は向上し続けており、乾燥時間が改善されています。 カートリッジのデキャップ時間。これは、ノズル内でインクが乾燥する前にカートリッジをカバーから外したままにしておくことができる時間です。 接着; 対比; 貯蔵寿命; 従来は、サーマル インクジェット ヘッドを基板のすぐ近くに取り付ける必要がありました。 インクの開発は数多く行われており、新しい配合が定期的に登場しています。

フォルトゥナ :スマート バルク インク システムは、プロセッサーとセンサーを使用して、変化する生産環境でも正確な動作を保証します。 以前のバルクユニットでは、大気条件（圧力/温度）の変化に応じて調整が必要でした。 スマート システムは、コントローラに通信/フィードバック ループを提供し、ソフトウェアによる調整を可能にします。

ブルーニヒ:他のシステムには、交換スケジュールが異なる複数のタッチを必要とするさまざまなメンテナンス項目がありますが、単一コンポーネントの [システム] は安価で、変更が簡単です。 一部のユニットには長期間使用できる単一コンポーネントが含まれていますが、交換には時間と費用がかかる傾向があります。

包装機械の購入者/ユーザーにとって、これらの進歩はどのようなメリットがあるのでしょうか?

ポールセン:今日のより高度なシステムは、切り替え効率を最適化し、コーディング/ラベル付けエラーや製品保留を排除するための強力な接続機能を提供できます。 プリンター管理ソフトウェアを使用すると、オペレーターは直観的な製品選択を通じて主要製品からパレットまで製品識別ソリューションを推進できます。 承認されたモバイル デバイスからの切り替えを促進する機能も提供します。

カスプルザク:大文字、高解像度のピエゾ インクジェット システムは、ケースに高品質のバーコードを印刷することで、バーコード付きラベルよりも大幅に低コストでトレーサビリティとサプライ チェーンの効率を向上させます。

また、相互接続性と自動化の向上により生産を最適化します。 印刷ジョブを作成および管理するソフトウェアはさらに堅牢になり、機器の可用性を監視して、包装ラインの効率向上を促進することもできます。

最新のプリンタは他の工場情報システムにネットワーク接続でき、自動ジョブ検索用のスキャナやコード検証用のカメラなどのアクセサリを使用できます。 また、オペレータが選択できる多数のコード、印刷物、またはラベルのより安全な集中管理もサポートします。

スキャナーとカメラ、およびバックオフィス システムへのリンクを使用すると、必要に応じて、ジョブを選択したり、出荷に十分な品質であることを確認するために印刷物を観察したりするオペレーターの時間を短縮できます。 精度も高くなります。 これにより、ダウンタイム、再作業、廃棄が減少し、工場の生産量が増加します。

最新のプリンタには複数の入出力オプションがありますが、古いシステムはよりスタンドアロンであり、入出力が限られています。 これにより、これまで、中央で制御する機能が制限され、マスター作業指示書、エンタープライズ リソース プランニング (ERP) システム、またはその他のデータベースから可変データを受信できませんでした。

ブルーニヒ:生産速度の向上は重要ですが、ほとんどの産業運営にとって最大のチャンスは効率と稼働時間です。 自身のパフォーマンスを最適化し続け、強力なサービス組織によってサポートされている信頼性の高いシステムは、顧客がほとんど労力をかけずに自給自足できるほどシンプルであり、改善のための環境を作り出します。

コルク：今日のシステムは、非熟練労働者で置き換えることができる、より長持ちするモジュールを提供します。 たとえば、以前のモデルの 6 倍の寿命を持つ簡単に交換できるモジュールを提供するモデルがあります。 このシステムはオペレーターによる交換手順を実行します。交換作業はほとんど介入を必要とせず、生産ラインで 20 分以内に行うことができ、生産の中断を最小限に抑えます。

高解像度インクジェット コーダの自動クリーニング プリントヘッドは、より信頼性の高いシステムとより安定した印刷品質を提供します。 重要なのは、インクジェットの詰まりの問題のほとんどは表面ではなくヘッドの内部で発生するため、表面に別の溶液をスプレーするのではなく、実際にノズル自体をフラッシュするシステムです。 システムは重要なコンポーネントをフラッシュ/クリーニングするだけでなく、廃棄物の収集も管理する必要があります。

フォルトゥナ :パフォーマンスの信頼性が高まるということは、稼働時間が長くなり、マークあたりのコストが大幅に削減されることを意味します。 TIJ ソリューションは、頻繁に使用される環境では高価になる可能性があります。 TIJ 用のバルク インク システムは、所有コストを CIJ と同等にしますが、マークの解像度は高くなります。

ProMach Labeling &coding の Code Tech X1 Jet Washdown サーマル インクジェット プリンタは、主にタンパク質産業や、勤務終了時に機器を洗浄するその他の市場で使用されています。

休日: TIJ カートリッジとインクの進歩にはいくつかの利点があります。 何よりもまず、ユーザーは非多孔質製品に印刷できるようになりました。 接着力が大幅に向上し、プラスチック、ガラス、金属、その他の一般的に困難な基材への耐久性が向上しました。

顔料によるインクの進歩により、白または黄色のインクを使用して暗い素材に印刷でき、鮮やかな結果が得られます。 乾燥せず、長期間保存しても安定しているという点でのカートリッジの全体的なパフォーマンスは、これまで一般的には使用されていなかった優れた主要なプロダクト コーディング ソリューションとなっています。

サーマルインクジェット技術を従来の連続式インクジェットプリンタと比較した場合、主な違いは、インストールが迅速かつ簡単であることです。 高密度 2D バーコードの印刷機能など、印刷品質の向上。 抜群の使いやすさ。 メンテナンスの必要性も最小限に抑えられます。

サーマルインクジェットは、有害なメチルエチルケトン (MEK) やその他の溶剤の使用を最小限に抑えたい企業にとっても優れたソリューションです。 また、過酷な環境に対応するプリンターの開発により、サーマルインクジェットは、条件が厳しく機器を洗浄する必要がある食肉/鶏肉の包装などの業界にとって実行可能な技術となっています。

他の利点に加えて、多くの場合、資本コストが競合テクノロジーよりもはるかに低くなります。

インクジェット コーディングでまだ作業が必要な領域は何ですか?またその理由は何ですか?

ポールセン:メーカーは、設置を簡素化し、設置面積を最小限に抑え、ケーブル配線の必要性を減らし、より多くのインターフェイス オプションを提供するために、コンポーネントとケーブル配線を最小限に抑える必要があります。 オペレーターが今日のペースの速いパッケージング環境に対応するために、パスワードが有効なスマートフォンを使用して、数回のキーストロークでメッセージを選択できるようにする必要がない理由はありません。

休日:サーマルインクジェットを使用する分野は依然として進化しており、より優れた接着力と組み合わせた速乾性インクの必要性が含まれています。 これらの要因に関して、サーマルインクジェットインクは現在、一部の CIJ インク製品ほどのパフォーマンスを発揮できません。

TIJ が苦労するもう 1 つの要因は、インク滴の飛距離が限られていることです。これは、コーディングする製品の非常に近くにプリントヘッドを取り付ける必要があることを意味します。 CIJ インクジェット プリンタは、この分野でははるかに優れた機能を備えています。

フォルトゥナ : TIJ テクノロジーは依然として基板に非常に近い必要があります。 これにより、受け入れられるアプリケーションが制限されます。 丸い製品や製品管理が不十分な生産ラインでは、非常に短い照射距離を維持するのが難しい場合があります。

カスプルザク:大きな文字、高解像度のピエゾ インクジェット システムに関しては、プリンタの可用性を高め、無駄をさらに削減することで効率を向上させるための継続的な革新の余地がまだあります。 可用性の向上は、メンテナンスの必要性の継続的な削減、入出力オプションの柔軟性の向上によるネットワーキングの改善、および標準ベースの統合のサポートによってもたらされる可能性があります。

インダストリー 4.0 および産業用モノのインターネット (IIOT) に向けて移行し、さまざまな機器の相互運用性を可能にするために、標準ベースのオープン プロトコルを実装する必要があります。 PackML などの標準は、マシンの状態を一貫してモデル化するためにすでに使用されており、将来的には、リアルタイムかどうかにかかわらず、これらの状態間の遷移を安全に管理するためにオープン プロトコルの使用が増えると予想されます。

コルク：大文字インクジェットでは、プリントヘッド交換のコスト効率の高いソリューションを目指して取り組む必要があります。 現在、インクジェット システムはモジュール式になっていますが、プリントヘッドの交換には費用がかかる場合があります。 ほとんどのメーカーは、寿命が限られた使い捨てヘッドのみを提供しています。 修理可能なプリント エンジン設計により、交換プログラムにより稼働時間を最大化し、コストを最小限に抑えることができます。

Videojet 1580 CIJ プリンタのインターフェイスは、製品や梱包された商品にコードやテキストを印刷するための使いやすさと柔軟性を備えています。 プリンタの予防メンテナンス コンポーネントはすべて 1 つのモジュールにまとめられているため、迅速かつ簡単に交換できます。

ブルーニヒ:ユーザーは、プリンター以外の改善の機会を逃すことがよくあります。 特定のプリンター製品ラインまたはブランド向けに開発されたソフトウェア ソリューションは、コーディング ソリューション内の予測機能と分析を活用することで、生産性の向上に役立ちます。 ソフトウェア ソリューションは、ユーザーが実稼働データ、実行時間、停止を管理および監視するのにも役立ちます。

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次に何が行われ、インクジェット コーダーのさらなる改善が見られるのはいつですか?

休日:サーマルインクジェット技術には、いくつかのエキサイティングな新開発が間もなく登場します。

重要なものは、HP の新しい TIJ 4.0 コンセプトです。 TIJ 4.0 のプリント高さは 22 mm (約 7/8 インチ) ですが、現在の TIJ 2.5 の最大プリント高さは 12.5 mm (1/2 インチ) です。 これにより、単一のプリントヘッドでより幅広い用途に対応できるようになりますが、現在では必要な印刷領域を実現するために 2 つのヘッドを「縫い合わせる」必要があることがよくあります。

TIJ 4.0 はすでにリリースされていますが、現時点では水性インクのみを使用できます。 将来的には、さらに多くの素材での使用を可能にする溶剤ベースのインクの使用が可能になる予定です。

代替のサーマルインクジェットシステムも船井によって製造されており、これも非常に有望です。 Funai システムは、投影距離が長く、設置の柔軟性が高く、製品の凹部に印刷できる機能があり、HP システムよりも高速です。

ハードウェアの開発に加えて、サーマルインクジェット用インクの急速な開発が継続され、パフォーマンスが向上し続けることが期待されます。

サーマルインクジェットの世界では多くのことが起こっています。

フォルトゥナ :TIJ では、円形の製品や長距離の用途に高解像度のマークを印刷できる機能が期待されます。

Matthews Marking Systems の VIAjet L シリーズ アクティブ バルク インク システム (ABIS) は、水性インクによる高解像度印刷を提供します。 バルクシステムは、使い捨てカートリッジよりも生産性が高く、コストが低くなります。

ポールセン: 2020 年に発売予定のテクノロジーは、スマートなワイヤレス機能を提供します。 必要なコンポーネントの数を最小限に抑える。 顧客の特​​定の要件に合わせて、さまざまなインターフェイス オプションを多数提供します。 また、統合されたクイックチェンジ プリントヘッドにより、簡単なオンザフライ切り替えが可能です。

独自の交換プログラムにより、お客様は新しいプリントヘッドの数分の一のコストで交換用のクイックチェンジ プリントヘッドに交換できるため、稼働時間を最適化し、所有コストを最小限に抑えることができます。

カスプルザク:持続可能性に対する世界的な関心が高まると、印刷後の消耗品のリサイクル可能性が高まるだけでなく、それらの消耗品のパッケージのリサイクル可能性も高まるでしょう。 Markem-Imaje はすでにメーカーに、より持続可能なコーディングを行うためのオプションを提供していますが、多くの分野では提供されていません。 当社の既存の持続可能性への取り組みの詳細については、包括的なホワイトペーパーをご覧ください。 私たちは、顧客からの圧力により、今後 5 年間でこの分野に大きな変化がもたらされると予測しています。

Markem-Imaje 5800 大型文字ピエゾ インクジェット コーダーは、環境に優しいインクを使用して、段ボール箱、トレイ、包装フィルムに高解像度コードを印刷します。

ブルーニヒ:当社は、インクジェット コーダー製品ラインの改善と拡張を継続的に行っています。 いくつかの新製品が近い将来パイプラインにあり、2020 年に発売される予定です。当社はソフトウェア製品の強化を継続し、購入と融資の複数のオプションを提供します。 また、ユーザーが印刷デバイスのメンテナンスに費やす時間を短縮して、業務の他の領域の改善に集中できるようにする新しい方法も開発しています。

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