- 2026-1-30
- Nessan Cleary 記事紹介
2026年1月27日
インクジェットプリントヘッド向け電子駆動システムの開発を主とするメテオ・インクジェットは、平均的なインクジェットプリントヘッドの寿命向上に大きな飛躍をもたらす可能性を秘めた新技術「ノズルヘルス技術」を発表した。
インクジェット技術普及における最大の課題の一つは、プリントヘッドの信頼性である。ノズルが詰まり、欠線やその他のアーティファクトを引き起こすリスクが存在する。この原因は多岐にわたり、インク中の粒子による詰まりから、ノズルプレート周辺に吹き戻されるインクミストが乾燥してノズルを閉塞させるケースまで含まれる。
ろ過システムの改良、自動洗浄システムの導入、プリントヘッド内でのインク循環などにより、これらの問題は軽減され、高価なプリントヘッドの寿命延長が図られてきた。しかし、インクジェットベンダーがコーティング、自動車用塗料、積層造形など、より多くの機能性流体を扱う産業用途への進出を図るにつれ、これらの問題はさらに深刻化するだろう。
そして全てのプリントヘッドメーカーは、インクジェットが製造工程の一部に過ぎない真の産業用途へヘッドを販売したいなら、信頼性を向上させねばならないことを認識している。これは特に、印刷エレクトロニクスや積層造形といった用途において顕著であり、ノズルの欠損が製品を高額な不良品に変えてしまう可能性がある。
したがって、ヘッドの寿命を延ばし、メンテナンスコストや予期せぬ生産停止リスクを削減できる技術は歓迎される。メテオ社のノズルヘルス技術がまさにそれを約束する。このシステムはプリントヘッドに特定信号を送信し、各ノズルからのインパルス応答を測定する。これにより、濡れ不良・目詰まり・エア吸入などの問題を、印刷物に欠陥が生じる前に特定できる。
このプロセスは数ミリ秒で完了し、OEMメーカーは印刷工程全体でテストを実行する頻度や時間を設定可能だ。メテオ・インクジェットのクライブ・エイリング取締役は次のように説明する。「最適な診断パラメータとテスト時間を確立するには、出力データを別の測定値（人間の目やメテオの MetVisionカメラベースノズル健康システムなど）と比較する機械学習の実行が有効です」
同氏は説明する：「ヘッド内蔵のPZT結晶をセンサーとして活用し、ノズルチャンバーの動作が想定と異なる場合に電圧信号を生成する」。さらに続ける：「インクジェットノズルチャンバーの音響特性を電気信号に変換し、メテオの電子機器がこれをデジタルデータ化する。当社のファームウェアがデジタルデータを解析し、ソフトウェアが不具合を補正するとともに、診断情報を顧客のプリンター制御ソフトウェアへ提供する」。
メテオ・インクジェット社 代表取締役 クライヴ・エイリング
問題が検出された場合、ノズル詰まりに対してはメテオの NozzleFixソフトウェアによる自動補正を設定可能。より深刻な問題では、故障発生前に生産を一時停止し、対象を絞ったメンテナンスを実施できる。
ノズルフィックスは 2019年に導入されたメテオの技術です。エイリングは次のように説明する：「ユーザーは任意のノズルへの印刷データ送信（通常は0（無滴下）、1（微小滴下）…3（最大滴下））を停止するよう選択できます。代わりにアルゴリズムを用いて、同一色面内の隣接ノズルへのデータ送信方法（面内補正）と、画像内で停止したラインに対応する他色面ノズルへの影響方法（面間補正）を決定します。したがって、暗い画像ではシアンとマゼンタインクが欠損した黒ノズルが生成したラインにドロップされる可能性があり、明るい画像では未印刷のドロップが単に隣接する動作ピクセルへ転送される場合があります」。
彼は次のように指摘する：「これはノズルマッピングの一形態ですが、アルゴリズムで決定されるため必ずしも1対1の再マッピングではありません。例えば、隣接するドロップサイズが拡大される可能性があります」。
Meteor社は、インクジェットプリントヘッド駆動用に自社開発する電子制御基板（ヘッドドライバーカード）にノズルヘルス技術（NHT）を追加する。同社は既に主要プリントヘッドベンダーの幅広い製品群に対応する電子部品を供給しているため、NHTシステムは市販プリントヘッドの大半で利用可能となる。ただしユーザーは、Meteorヘッドドライバーカードと Meteor PrintEngineデータパスソフトウェアの両方の新バージョンが必要となる。エンドユーザー向けには提供されない。メテオは印刷機器を製造する OEMメーカーにソリューションを販売しており、OEMメーカーがアップグレードまたは新バージョンとして提供するかどうかを選択する。
エイリング氏は次のように述べている：「我々は、メテオベースの印刷システムすべてに後付け可能なオプションとすることを目指しています。ヘッドドライバーカードを、当社のノズルヘルス技術を搭載したアップグレード版と交換し、ソフトウェアをアップグレードするだけです」。 現時点では有料オプションですが、エイリング氏は将来的には標準機能となる可能性があると述べている。
理論上、NHTシステムはバルクピエゾ式か MEMS設計かを問わず、あらゆるピエゾプリントヘッドで動作するはずである。エイリング氏によれば、既存のヘッド設計の中には他より優れたものもあるが、それは特定の特性によるものではなく、むしろ偶然の産物に過ぎないとのことだ。
最初の NHT製品はリコー Gen5/Gen6ヘッド向け HDC-R5-NHBで、メテオは先週顧客に公開した。エイリング氏によれば、2026年前半までに生産開始予定で、その後数か月ごとに他製品ラインが続くという。同氏は「リリース順序は早期導入者の発注状況によって決定される」と付け加えた。
エイリング氏は、全てのプリントヘッドベンダーが Meteorに対しこの開発への投資を奨励していると述べ、「多様な用途を持つ多くの顧客から問い合わせを受けていることが励みになっている」と付け加えた。
さらに将来的に、一部のプリントヘッドベンダーが新ヘッド設計時に NHT要件を考慮したり、既存ヘッドの派生モデルを製造する可能性を示唆し、「理論上は全ての PZTインクジェットヘッドがインクジェット噴射装置とインクジェットチャンバーセンサーの両方として動作可能だが、ヘッド設計によって実現の難易度は大きく異なる。現時点で両機能を兼ね備えるよう設計されたヘッドは、ほぼ皆無と言える」と述べた。
Meteor社自体はこのプロジェクトに数年取り組んでおり、以前にも触れた通り、この分野で既に特許を取得している。Meteor社のポートフォリオの詳細はmeteorinkjet.comで、ノズルヘルス技術（NHT）に関する初期情報はこちらで確認できる。
