高速の飲料缶充填ラインにおけるファイバーレーザーマーキング: 重要なポイント

Q: デュアルマーキングヘッドは高速の缶充填ラインの稼働の維持にどのように役立ちますか?

デュアルマーキングヘッド（2つのレーザーヘッドを使用）の構成 は、継続した生産を維持することを目的として設計されています。一方のマーキングヘッドに何かしらの対応が必要になった場合でも、一定の条件下で生産を継続しやすくなり、ライン全体の停止に至るリスクを低減することができます。

Sascha Ammesdoerfer
ビデオジェット　ディレクター、マーケットインテリジェンス

2026-06-12

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飲料缶の高速充填ラインは、しばしば湿度が高く、糖分を含む飲料が扱われ、頻繁に洗浄が行われる環境にありますが、このような環境下においても安定したペースで信頼性の高い印字ができることが求められます。
ファイバーレーザーは単に印字性能だけを評価されるだけではなく、生産ラインへの適合性、過酷な環境への耐性、そして日々安定した印字品質を維持できるかといった点もますます重視されるようになっています。

「印刷」の技術と比較すると、ファイバーレーザーマーキングはインクや溶剤への依存を排除し、インクリボンなどの消耗品も不要であるという違いがあり、飲料缶に適したクリーンで恒久的なコードを提供します。生産作業を行うスタッフにとっては、（このレーザーシステムが高速の缶充填ライン条件に対応した設計であることを前提とすれば）、耐久性、日常的な作業の手間の減少、高速ラインにおける安定した性能といった点が価値となります。

なぜ高速の缶充填ラインでファイバーレーザーが使われるのか

ファイバーレーザーは、インク・溶剤・インクリボンなどの消耗品を使用することなく高品質で恒久的なコードをマーキングできることから、飲料缶の充填ラインで一般的に採用されます。特に、水分・残留した糖分・大気中のCO₂・頻繁な洗浄といった要因がある環境の中で、他のマーキング方式では対応が難しい場合に、その特長が有効に発揮されます。

設計と組み込みが適切に行われたファイバーレーザーシステムは高スピードの生産ラインにおいても安定した印字品質を維持しつつ、衛生要件への対応と日常的なオペレーターの手間の最小化を同時に叶えることができます。

レーザーの出力（パワー）や速度による制約はあるか？

ファイバーレーザーは、出力（20W、30W、50W、100Wといったワット数）や、処理能力として掲げられるその他の値をもって比較されることが一般的です。これらは重要な指標ではあるものの、飲料缶の充填ラインにおける実際のパフォーマンスを必ずしも正確に反映するとは限りません。

実際には、次のようなシステム全体の要素が生産ライン上で安定稼働ができるかどうかを左右する場合が多くあります：

高速の搬送速度において安定した印字品質を維持できる能力
洗浄作業中および洗浄後におけるシステムのパフォーマンス
ビーム出口付近のホコリ・糖分・結露からの影響の受けやすさ
安全設計であるか、オペレーターにとって日々の作業がしやすいか

これは多くの飲料メーカーにとって、仕様の公称値だけに注目するのではなく、日々の生産においてファイバーレーザーがどれだけ安定して稼働するのかという点に目を向ける必要があることを意味します。

飲料製造の現場でファイバーレーザーに求められる要件

飲料工場の環境には、水分、糖分、CO₂、そして頻繁な洗浄（衛生）サイクルが存在します。このような環境の中で使用されるファイバーレーザーシステムは、頻繁な調整や取り外しなしにそれぞれの条件に耐えられるように設計されている必要があります。

設計上の主なポイント

直接の洗浄に対応するIP69等級のファイバーレーザーマーキングヘッドや、湿った環境での利用に向いたIP65等級の筐体など、洗浄工程および洗浄が行われるゾーンに適した防塵・防水性能を持たせた（IP等級に適合する）設計
コンベア周りの限られたスペースにも設置できるコンパクトなマーキングヘッド
規制対応や日々の運用を簡単にする、安全性の高い「レーザークラス」の設計（クラス1のシステムを実現できる保護カバーを用いた設計など）

エキスパートの見解

“高速の缶充填ラインにおいては、単に印字速度やレーザーの出力だけでパフォーマンスが決まるわけではありません。重要なのは、洗浄工程や汚染の発生、日常的にオペレーターによるアクセスがあるといった状況下でも、いかに安定した印字品質を維持できるかです。実際には、洗浄が行われる環境での能力や日常的なオペレーター作業時におけるパフォーマンスの安定具合の方が、印字速度や出力といったレーザーの能力よりも稼働率（アップタイム）により大きな影響を与えるケースが少なくありません。 ”

「デュアルマーキングヘッド」は稼働率の向上にどう寄与するか？

高速の缶充填ラインにおいては、短時間の生産中断が生産量に無視できないレベルの影響を及ぼします。1台のマーキングヘッドに依存している場合、汚染の発生や必須のメンテナンスによってマーキング工程を原因とした生産中断が発生してしまう可能性があります。

デュアルマーキングヘッド（２つのマーキングヘッドを使用）の構成を用いることで、一方のヘッドに対応が必要となった場合でも、所定の条件下で生産を継続することが可能になります。
また、適切な制御で単一のレーザーヘッドを用いる運転へ切り替えることにより、生産ライン全体に不必要な複雑さをもたらすことなく継続的な生産と安定した印字品質の維持を支援します。

飲料向けの用途ではどのような構成のファイバーレーザーが使われるか？

飲料生産の分野で使用されるファイバーレーザーには、一般的に用いられるいくつかの標準的な出力・構成のレンジがあります。適切なレーザーは、通常はマーキング内容・生産ラインの速度・使用環境（曝露条件）・日常的な生産におけるオペレーターからのアクセス頻度によって決まります

出力20〜30Wのファイバーレーザー

20〜30Wのファイバーレーザーは、ラインが速度である場合、組み込みやすいコンパクトな設計が必要である場合、細密なマーキングが求められる場合に一般的に選ばれます。Videojet 7340（20W）やVideojet 7440（30W）といったシステムは、コンベア周辺のスペースが限られ日常的に洗浄作業（ウォッシュダウン）が行われる高速の缶充填ラインでの利用に関してしばしば評価さます。

高速缶充填ライン向けの構成：デュアル 30W ファイバーレーザー

超高速の缶充填ラインでは、レーザー単体の性能と同様に、レーザーシステムの設計方法も重要になります。単一の筐体内に中程度の出力のファイバーレーザー2台を組み合わせることで、マーキングの負荷を分散でき、マーキング工程における日常的な中断の影響を軽減するのに役立ちます。

Videojet Lightfoot™ 缶印字システム はデュアル30Wファイバーレーザーの一例であり、2台分のファイバーレーザーマーカー (Videojet 7440) のレーザー光源がレーザークラス1を実現する設計の専用筐体に収められています。設置スペースに制約がある環境や、洗浄の頻度が高い環境にある飲料缶充填ライン向けに特別に設計されています。

出力50W/100Wのファイバーレーザー

50Wのファイバーレーザーは、設置面積のコンパクトさが求められる高速の缶充填ラインでの用途よりも、堅牢な材料への印字のためにより高いマーキングエネルギーが必要である場合や、広いマーキングエリアが必要となる場合に一般的に用いられます。飲料分野においては、これらのシステムは缶エンド（蓋）、キャップ、クロージャー、あるいはメインの充填ラインの外にあるその他の硬質の包装材へのマーキング用途で検討されることが多くなっています。

Videojet 7510（50W）やVideojet 7610（100W）といったシステムはこのような用途で検討されることが多く、一方で高速の缶充填ラインでは、連続稼働、限られたスペースへの組み込み、洗浄が行われる環境といった条件を前提として特別に設計されたソリューションが一般的に採用されます。

缶充填ラインにおいて、ファイバーレーザーを適切に運用するための要件は何か？

ファイバーレーザーマーカーの選定において、仕様の一項目だけを決め手としてそれが適したシステムであると判断することはほとんどありません。通常は、次のような実際の現場で見られる複数の運用条件に技術を適合させる必要があります。

生産ラインの搬送速度とマーキング内容の複雑さ
使用環境（曝露条件）および衛生管理・洗浄プロセス
安全性および（日常的に発生する）オペレーターのアクセスの要件
（日常的に発生する）人によるシステムへの介入の間にも生産の連続性を維持する能力

これらの要素を早い段階で評価することは、「デモでは優れて見えても導入後に運用面で妥協しなければならなくなるようなシステム」を選んでしまうリスクを回避するために役立ちます。

質問・回答集

飲料缶の充填においてファイバーレーザーを使うメリットは何ですか？

ファイバーレーザーは、インクや溶剤、インクリボンなどの消耗品を使用せずに恒久的で高品質の印字を形成できるため、飲料缶の充填工程で広く使用されています。これは、水分や糖分の付着、さらには頻繁な洗浄といった環境要因によって他の印字手段を用いることに課題が生じる高速の生産ラインにおいて、特に有効です。

ファイバーレーザーは高速の飲料缶充填ラインに対応できますか？

はい、適切に選定され、適切にラインに組み込まれていれば可能です。
飲料缶充填用途向けに設計されたファイバーレーザーシステムは、スペースに制約のあるコンベア周辺や洗浄頻度の高い環境においても、ライン速度を維持しながら安定した印字品質を維持することができます。その性能はレーザーの出力よりも、高速の缶充填ラインにおける連続運転・衛生面の要件・そして日常的なスタッフのアクセスに関して、システム全体がどれだけ適切に設計されているかに大きく依存します。

どのような飲料包装材料にファイバーレーザーでマーキングできるのですか？

飲料分野において、ファイバーレーザーは主に、コーティングされたアルミ缶、金属容器、缶エンド（蓋）、キャップ、クロージャーへのマーキングに広く使用されています。
また、パッケージの形態や生産ラインの条件に応じて、異なる出力レベルやシステム構成が選定されます。

デュアルマーキングヘッドは高速の缶充填ラインの稼働の維持にどのように役立ちますか?

デュアルマーキングヘッド（2つのレーザーヘッドを使用）の構成は、継続した生産を維持することを目的として設計されています。一方のマーキングヘッドに何かしらの対応が必要になった場合でも、一定の条件下で生産を継続しやすくなり、ライン全体の停止に至るリスクを低減することができます。

結論

高速の飲料缶充填ラインでは、洗浄が行われる環境への対応、オペレーターによる日常的なシステムへのアクセス、そして生産ライン速度を維持しながら安定した印字品質を実現できることを考慮して設計されたファイバーレーザーシステムが求められます。また、レーザーの出力（ワット数）だけの値を持って実際の缶充填ラインにおける日々の運用性能が十分に表わされることは、ほとんどありません。