【製造・生産技術】重ね刷りのズレを画面上で直す！SCREENの「画像位置調整技術」

【課題】用紙をミリ単位で動かす「物理的な位置合わせ」の限界

すでに印刷済みの用紙を機械に通して追加の印刷を行う場合、用紙が機械に吸い込まれる際に生じるわずかな斜めズレ（斜行）や位置ズレは避けられません。

従来、これを補正するためには「レジスト機構（アライメント機構）」と呼ばれる複雑な機械装置が必要でした。これは、センサーで用紙の端を検知し、ローラーやガイドを物理的に動かして用紙の姿勢や位置をミリ単位で強制的に直す仕組みです。

しかし、この物理的な機構は装置が非常に大型になり、コストも跳ね上がります。さらに、試し刷りをしては定規でズレを測り、機械の設定を微調整するという、オペレータの勘と経験に頼る面倒なアナログ作業が必須となっていました。

【解決策】ハードウェアではなく、画面上の「バーチャル調整」で解決

SCREENは、用紙を物理的に動かすことを諦め、代わりに「これから印刷するデジタルデータ」の方をずらしてしまうというスマートな解決策を発明しました。

1. スキャナで読み取り、プレビュー画面で直感的に調整

図1に示されるように、この装置にはインクジェットヘッドの手前にスキャナが搭載されています。

まず、位置合わせ用に1枚だけ用紙を流し、スキャナで下地（先記録画像）を読み取ります。装置は読み取った画像の上に、これから印刷するデータ（追加記録用データ）を重ね合わせて、ディスプレイに表示します。オペレータは、この「完成予想図（合成画像）」を画面で見ながら、マウスなどの操作で追加画像の位置をドラッグして、ピッタリ合う場所に直感的に微調整するだけで設定が完了します。

2. ノズルの切り替えで「物理的なズレ」を電子的に吸収

画面上で調整した「ズレ量（オフセット量）」は、機械の動きではなく、インクジェットヘッドの「制御」に反映されます。

例えば、横方向にズレていた場合は「使用するノズルの位置」をずらし、縦方向にズレていた場合は「インクを噴射するタイミング」を遅らせたり早めたりします。用紙は少しズレたまま搬送されても、インクを飛ばす位置とタイミングを電子的に補正するため、結果として完璧な重ね刷りが実現するのです。

【効果】印刷現場のムダをなくし、装置の小型化を実現

この画像位置調整技術により、印刷現場や装置メーカーに以下のような大きな効果がもたらされます。

• 装置の大幅な小型化と低コスト化： 用紙を物理的に動かす複雑なアライメント機構が不要になったため、装置全体のサイズダウンと部品コストの削減が可能になりました。
• オペレータの負担を劇的に軽減： 何度も試し刷りをして定規で測るような職人技が不要になり、画面上のプレビューを見ながら直感的に素早く位置合わせが完了します。
• テスト印刷のロス削減： 画面上で印刷結果を確認できるため、調整のために無駄になる用紙やインクの量、そして準備にかかる時間を大幅に削減できます。

デジタル技術とソフトウェアの力を使って、製造装置の物理的な制約を取り払ったこの発明は、印刷業界のみならず多くの産業用機械に影響を与える優れた設計思想を持っています。日本弁理士会会長賞の受賞も納得の、現場の課題解決に直結する素晴らしい特許技術です。

特許情報まとめ