インクジェットプリントユニット SP-L2130 技術紹介
The Technologies of the SP-L2130 Inkjet Print Unit

菅谷

豊

明＊

Sugaya, Toyoaki

松井康

祐＊

高Matsui, Yasuhiro

要旨
インクジェットプリントユニット SP-L2130 は，ピ林

敏行＊＊Takabayashi, Toshiyuki

１

はじめに

エゾ型 IJ ヘッドをライン状に 6 ヶ配置し，214mm のコニカミノルタIJ㈱は2007年10月に，シングルパス方式プリント幅を持たせたシングルパス方式のモノクロプリのインクジェットプリントユニットSP-L2130を発売した。

ントユニットで，標準解像度 360×360dpi 時 30m/ 分の高速印字が可能である。UV 硬化型インクの採用によ

本稿では，本ユニットで採用したインクジェット技術について紹介する。１）

り PET 等のフィルム基材にも印字可能である。ヘッドを交換可能なユニット構造とすることにより，ヘッド間の位置精度と信頼性，保守性を両立させている。カチオ２仕様概要

ン型 UV インクの採用により，従来のラジカル型 UV イFig. １に，ロール紙搬送機の上に搭載されたSP-L2130

ンクに対して硬化膜柔軟性，耐溶剤性，低臭気，安全性を示す。写真上で，用紙は左側の元巻部から右向きに搬（皮膚感作性）などで優れている。

送され，インクジェットプリントユニットの底部を通過する際にプリントされた後，UVランプでインクが硬化Abstractされ，巻取部で巻き取られる。枚葉の用紙搬送機を用い

The SP-L2130 is a single-pass B/W inkjet print unit

れば，枚葉の用紙にプリントすることも可能である。

with six line-aligned piezo inkjet print heads, a print

Table １に，SP-L2130の概略仕様を示す。基本解像度

width of 214mm, and a print speed of 30m/min at a360dpi， 最 大 プ リ ン ト 幅214mm， 最 大 プ リ ン ト 速 度

standard resolution 360x360dpi. The SP-L2130 uses

30m/minで，主に，ラベル，包材への文字，ナンバ，バーUV curable ink, so it can print onto such plastic films as

コード等の追加印刷や一般モノクロラベル，包材印刷，PET film. Because the SP-L2130's print heads are as-

封筒・はがき宛名印刷，カード印刷等の用途を想定してsembled in an exchangeable unit, print head placement

いる。UVインクを使用しているため，非吸収性基材のaccuracy and unit reliability and maintainability are sat-

フィルムにも巾広くプリントすることが可能である。

isfied simultaneously. Finally, the SP-L2130's cationic,Fig. ２にSP-L2130で白PET基材にプリントしたラベル

UV-curable ink offers better physical flexibility, higherの印刷例を示す。

resistant to solvents, less odor, and greater safety thanconventional radical inks.

UVランプ＊コニカミノルタIJ㈱ 開発統括部 第３開発部＊＊コニカミノルタエムジー㈱ 開発センター GIシステム開発室

Fig.1

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.5（2008）

SP-L2130 on a web transport87

ヘッドキャリジが底部まで降りて，ユニット下部を通る

Table 1 SP-L2130 specifications

用紙にプリントヘッドを対向させ，プリントを行う。非プリント時は，ヘッドキャリジが上方の待機位置に移動する。
Fig. ４に示すように，プリントユニット本体には，インク供給・ヘッドクリーニング用のメカ制御回路，プリントデータ処理回路，ヘッド駆動回路等の電装基板が組み込まれており，制御用PCとUSBケーブル１本で接続される。また，用紙搬送との同期を取るため，ドットクロック，ページトリガ信号の入力端子を持っている。
プリントヘッドのクリーニングはPC上の管理ソフトを操作することにより起動され，プリントヘッド内の気泡やノズル面の異物をインクとともに内部のトレイに強制排出する。クリーニング動作後，Fig. ５に示すワイプユニットをプリントユニット本体前面の扉を開けて挿入することにより，ヘッドノズル面の残留インクをワイプ・クロスで吸収する構成となっている。

Fig.3
Fig.2

３

SP-L2130 structure

SP-L2130 print sample

ユニット構成Fig. ３にSP-L2130の構成図を示す。上半分がインクラックで下半分がプリントユニット本体となっており，インクラックとプリントユニット本体は分離可能である。インクラックにはカートン状の１リットルインクカートリッジが２つ同時に搭載でき，一方が空になると他方に自動的に切り替わるようになっている。プリントユニット本体内には，上下移動可能なヘッドキャリッジが収納されており，プリント時は，Fig. ３に示すように

88

Fig.4

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.5（2008）

SP-L2130 system diagramFig. 5

４Fig.7

Placement of print heads

Fig.8

SP-L2130 print bar

SP-L2130 wipe unit

プリントヘッド

コニカミノルタIJ㈱では，UVインクを始め，オイル，溶剤，水性等の幅広いインクに適応可能な，ピエゾ型のプ リ ン ト ヘ ッ ド を 開 発， 生 産 し て い る。Fig. ６ に，
SP-L2130で使用しているプリントヘッドKM512LH-Y-50を示す。１ヘッド当たり512 ヶのノズルが360dpiピッチで設けられており，１ヘッドで約36mmの記録幅を持つ。
インクの液滴量は360dpiの記録解像度に合わせて約50plとしている。このプリントヘッドをFig. ７に示すように，プリントバーと名づけたユニット内に6 ヶ配置して，全体で214mmのプリント幅を持たせている。プリントバー
では，各ヘッドへインクを分配供給するインク流路を一５インク体化し，交換容易なユニット構造とすることにより，
ヘッ

SP-L2130では，広いメディア適性と速乾性を両立さド間の位置精度と信頼性，保守性を両立させているせるためUV硬化型のインクを使用している。本機で採（Fig. ８）。また，各プリントヘッドはヒータと温度セン用した新規開発のカチオン重合方式のUV硬化型IJインサを内蔵しており，室温では高粘度のUVインクを約ク（以下，カチオン型UVインク）「Ex-UV SP1 Black」は，50℃に加温して，吐出に最適な粘度（約10mPa・s）とな従来実用化されているラジカル重合方式のUV硬化型IJるように制御している。

インク（以下，ラジカル型UVインク）に比べ，（１）硬化膜柔軟性に優れ，印刷後のひび割れに強い（２）酸素による硬化阻害がないため，印刷物“表面”のべとつきがなく，溶剤耐性が高い（３）低臭気（４）皮膚刺激性，皮膚感作性等の安全性が高い，等の優れた特長を持っている。
⑴

硬化膜柔軟性：UV 硬化型 IJ インクを使用して各種ラベル基材のようなフレキシブル基材に印刷する場合，折り曲げに対しての硬化膜追従性が要求される。この要求に対し，「Ex-UV SP1 Black」では，モノマー種の選定及び配合比の調整を行うことで重合架橋密度を制御した。得られる印刷物は，硬化膜の強度（鉛筆硬度4H）を落とすことなく折り曲げても硬化膜が割れない柔軟性を有しており，印刷後の取り扱いに強い設計となっている。
Fig.6

KM512LH-Y-50 print head⑵

耐溶剤性：従来のラジカル型 UV インクにおいては，

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.5（2008）89

酸素による重合阻害のため硬化膜“表面”近傍の硬化性が低下する。低粘度の IJ インクではインク中の酸素の６ソフトウェア

拡散が早いためその影響は顕著となる。印刷物取扱い上バーコードを含む可変データを印字するため，専用ラの耐性を評価する方法として，印刷物表面をエタノール

ベルデザインソフトとラベルプリントソフトを開発しなどの溶剤を浸漬させた不織布で擦る試験方法が有る。

た。ラベルデザインソフト上で，プリントするラベルのラジカル型 UV インクを用いて印字された印刷物は，こデザインを作成してファイルに保存し，それをラベルプの酸素による重合阻害のため，エタノール浸漬させた不リントソフトで読み出してプリントを行う。本ソフトで織布で擦ると印刷物表面が剥がれてしまうことが多い。

は，主要なバーコードに対応しているほか，可変データ特にインク付量が少なく“表面”の割合が多くなる小文として，カウント値，プリント時の日時，外部データベー字（6pt 以下程度）の端部（細線）は剥がれやすい。対スで作成したCSVデータなどが扱える。プリントユニッ

してカチオン型 UV インクでは活性種が失活せず後硬化トの各種設定や，ヘッドクリーニングなどの操作は，独性を有するため，たとえ印字直後に未硬化のモノマーが立したプリントユニット管理ソフトを用いて行う構成と存在しても印字後（光照射後）も硬化反応が進む。
「Ex-している（Fig.10）。

UV SP1 Black」を用いた印刷物は前記エタノールを用いた耐性試験でも“表面”が剥がれることはなく，取扱い耐性がより高いラベルを提供できる。
⑶

低臭気：従来のラジカル型 UV インクにおいては，印字作業中に強い刺激臭が発生し，また，印字後の印刷物に強い臭気が残ることがあり，改良が求められていた。
一般的に臭気が少ないと言われているカチオン型 UV インクにおいても，揮発性の高い低粘度のビニルエーテルモノマー・エポキシモノマー，などを用いた場合には同様に刺激臭が発生する。「Ex-UV SP1 Black」は，蒸気圧の低いモノマーを選択しており，比較的狭い屋内で印字作業を行っても苦にならず，かつ，印刷物も低臭気で，ラベル印刷に適したインクである。
⑷

安全性：市販のモノマー・開始剤などの重合性素材

Fig.10の大半は，強い皮膚刺激性及び又は皮膚感作性（アレルSP-L2130 management softwareギー）を有している。これら素材が使用されている従来の UV 硬化型 IJ インクを用いた場合，印刷作業者が未硬化のインクに触れることで，炎症やアレルギーを起こ７おわりにす危険性を持っている。弊社では，インク使用時の安全ページ幅分の固定ヘッドを使用したシングルパス方式性にも配慮し，低皮膚刺激性かつ皮膚感作性陰性である

インクジェットプリント技術は，従来のヘッド走査型プモノマー及び開始剤を新規に開発した。「Ex-UV SP1リンタに比べ飛躍的な生産性の向上をもたらすため，大Black」は，皮膚刺激性 P.I.I. 値で 0.1 以下であり，またきな期待を集めている。コニカミノルタIJ㈱では，本プ採用している全てのモノマー及び開始剤が皮膚感作性陰リントユニットで開発した技術をベースに，印刷解像度，性を達成しており，高い取扱い安全性を有している。

印刷速度の向上，印刷幅の拡大，適合メディアの拡大，Fig. ９に，インクカートリッジの写真を示す。

カラー化など，シングルパス方式のインクジェット技術２）をさらに進化させ，各種印刷，産業用の幅広いニーズに応えていく所存である。
●参考文献１）菅 谷豊明，“コニカミノルタ・インクジェット・プリントユニットの技術紹介”，コンバーテック 2007. 8, p.93
２）荒 井建夫，仲島厚志，コニカミノルタ KONICA MINOLTA
Tech. Rep., 4, 59（2006）

Fig. 990

EX-UV SP1 Black ink cartridge

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