モーションコントロール技術が印刷品質を向上させる仕組み

印刷された書籍やラベルがシャープに見え、色が枚ごとに完全に一致している場合、その功績は多くの場合、印刷機内部のモーションコントロール技術にあります。機械は紙、ローラー、印刷ユニットを正確な速度と位置で毎分数千回動かす必要があります。その動きに小さな誤差があると、色ずれ、文字のかすれ、用紙の無駄としてすぐに現れます。

旧式の印刷機は機械的な連結で同期を取っていました。各色ユニットは単一のメインドライブシャフトに接続されていたため、構造上すべてのユニットが一緒に動いていました。この設計は機能しましたが、限界がありました。シャフト、ギア、クラッチは摩耗し、負荷がかかると伸び、1つのステーションを調整すると通常はすべてのステーションを調整する必要がありました。

電子ギアリングが機械式シャフトに取って代わる

現代の印刷機は代わりに電子ギアリングを使用しています。コントローラーがデジタルネットワークを介してすべてのサーボドライブとモーターを調整するため、各色ユニットは他のユニットに同期しながら独立して位置決めとタイミング調整ができます。摩耗やたわみが生じる物理的なシャフトはありません。見当合わせはソフトウェアで維持されるため、長時間の運転でも一貫性が保たれ、ずれが生じた場合も即座に修正できます。

クローズドループサーボドライブが位置を保持する

ラベルやパッケージのジョブは、かつてオープンループのステッピングモーターを使用していた機械で運転されることがよくあります。ステッピングモーターは固定の増分で動き、負荷がかかるとステップを失う可能性があり、印刷が位置ずれします。クローズドループサーボドライブは実際の位置を測定し、リアルタイムで修正します。その結果、毎回の印刷で正確な位置決めが実現し、型抜き加工、ラミネート加工、印刷が材料上に正確に位置する必要があるあらゆるジョブで重要になります。

デジタルネットワークが運転中に調整する

印刷機やラベラーでは、紙のロールが絶えず巻き出しと巻き取りを行うため、ロール径は運転ごとに変化します。径が変わるとロールの慣性も変わり、サーボループは安定を保つために異なる調整値が必要になります。アナログ制御インターフェースでは、機械の運転中にこれらの値を変更できませんでした。デジタルネットワークでは、コントローラーがライブ値を読み取り、リアルタイムで調整するため、満巻きからほぼ空の芯まで機械は安定を保ちます。

デジタルネットワークはまた、ビジョンシステム、バーコードスキャナー、RFIDリーダー、ロボットからのデータを伝送し、プラント制御プラットフォームとデータを交換します。必要なインターフェースケーブルは減り、ノイズ耐性はアナログシステムより優れ、ドライブは機械のレイアウトに合わせてどこにでも配置できます。同じネットワークがモジュラー設計をサポートするため、ベースマシンにオプションを追加する際に再配線が不要です。

ダイレクトドライブモーターがバックラッシを除去する

ダイレクトドライブモーターは、ギアボックスやベルト・プーリーシステムを介さずに、印刷シリンダーなどの負荷に直接接続します。これらの部品を除去するとバックラッシがなくなります。バックラッシとは、高速時にゴーストや不均一なインキ転移として現れる小さな遊びです。今日の多くのサーボドライブはDSPプロセッサを搭載して製造され、安全回路を内蔵しているため、ドライブとコントローラーを単一システムとして機械の安全ロジックに統合できます。

これがお客様の印刷ジョブにとって意味すること

印刷機内部のサーボループを見ることはありませんが、その結果は目にします。電子ギアリングとクローズドループサーボ制御を備えた印刷機は、運転ごとに見当を保持します。つまり、最初の枚から最後の枚まで一貫した色、損紙の削減、オペレーターがずれを修正する間の遅延の削減が実現します。モーションコントロールはまた、現代の印刷機がジョブ変更後に安定した品質に早く到達する理由でもあり、短い部数や頻繁な再印刷が実用的になります。

書籍印刷プロジェクトを計画する際は、印刷機が見当をどのように保持し、長時間の運転で無駄をどのように管理しているかを印刷会社に尋ねる価値があります。その答えは、完成した書籍が校正と一致するかどうか、納期が現実的かどうかを大きく左右します。