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反転式! 全自動レーザー両面印字装置 をつくったよ。

反転機能付の全自動な両面レーザー印字装置を開発・製作しました!

こんちは、
マーキングコトはじめ 担当のけたろーです! 今日もありがとう、感謝です。

さて、本日の話題は、レーザーマーカーを用いた印字装置についてです。 お客様のご要望にて、レーザーマーカー使った全自動で〝両面〟印字できる装置を開発、リリースしました。

目次

印字機器の特色

印字機器を選択するにあたってのポイントは、印字機器の特色を理解することです。 ここを抑えず、闇雲に・・あるいは、メーカー営業マンのセールストークにのせられて選んでしまうと、取り返しのつかない事態に陥ってしまう可能性があります。 代表的な印字機器を例に挙げて、簡単にその代表的な特色を記しておきますね。

産業用インクジェットレーザーマーキングサーマルプリンタ
様式ダイレクトプリントダイレクトプリント接触式
消耗品要(インク、溶剤など)不要要(インクリボン)
不滅性なし(消える)あり(消えない)なし(消える)
印字範囲最大 □100mm 程度最大 □300mm 程度□100mm程度
鮮明さドットで表現されるため
比較的粗い。
また、印字対象物に依存する
鮮明な印字鮮明な印字
素材ほぼ全ての素材 
但し、インクとの相性の確認要
レーザーの種類に応じて、
素材に制限アリ。
紙の場合は下地が必要。
フィルムなどの軟包材

レーザーマーカーを用いるメリット

最近では、広範囲な印字領域に対応できる産業用インクジェットプリンタもあるようですが、印字エリアを考えた場合には、やはり、レーザーマーカーの方が使い勝手がよいです。 しかも、レーザーマーカーの場合には、消耗品の類がほぼ発生しないので、ランニングを考えると良好です。 

同種の用途で、産業用インクジェットと比較すれば、産業用インクジェットの場合、インクや溶剤といった消耗品が必要になります。 こと、印字面積が広くなる場合には、それだけインクや溶剤の使用量も多くなりますのでランニングコストがかなりかかってきます。 

また、インクジェットの場合、インクの乾燥時間も考える必要があります。 素材にもよりますが、インクが乾燥しにくい場合、一定の時間を与える必要があり、乾燥しきらない場合には、対象物同士が重なる際に汚れの原因になり得ます。 なお、インクの速乾性を考慮した場合、UVインクという方法も考えられます。 が、この方法は器材もインクもかなり割高な構成になります。 

一方のレーザーマーカーについて、基本的にはレーザー照射で表面を〝削って〟印字を行うという方式になるため、見やすさを考慮すると、白地で無地の素材には不向きです。 印字を行う場合には、ベタ塗りのような下地が必要になります(紙の場合)。 

機体そのものに係る初期費用は、レーザーマーカーの方が少しかかってしまうのですが、前述のように印字に関しての消耗品が発生しないので、長い目でみればレーザーマーカーの方が断然お得です。 ※ ただし、レーザー印字ではヒューム(煙)が発生するため、集塵機器などの付帯が必要になります。 しかしながら、インクジェットでも溶剤臭が発生するため、最近では臭いや溶剤そのものの取り扱いが厳格になりつつあります。

近年ではレーザー照射時のピント補正も自動的に行なわれる機体もあり、また、レーザーそのものの効率も上がっているため、省エネな印字環境が実現できます。

今回の場合、ある程度広範囲な印字領域が必要で、且つ、印字への鮮明さも必要だったため、レーザーマーカーの採用となりました。 バーコードなどを印字しなければならない場合でもレーザーマーカーは有利です。

反転機能付き レーザー両面印字装置

というわけで、設計・リリースした機体がこれです。

動作を動画で。

動作内容を少し解説します。 ※ ちなみに、動画ではサンプル用の〝シロボテ〟ワークを用いて搬送を行っています。 レーザーでの印字も直接は行っておりません。

まず、専用マガジンにワークをセットします。 印字枚数をセットし、起動します。 装置はリフターユニットにてピックアップ可能な位置までワークを上昇させ、ピックアップを行い搬送します。 前方のレーザーで片面の印字を行い、反転ユニットにて表裏を反転させ、後方にて裏面の印字を行い、排出を行います。

ちなみに、反転ユニットは脱着可能にしています。 これにより、片面だけの印字でOKな場合でも、最終まで搬送させることなく、効率的に作業ができます。

素材によっては、バーコード印字が必要とのことでしたので、印字後の読み取りチェックを行うためにリーダーを装備しています。 バーコードは、印字ができてもリーダーで読み取れなければ意味がありませんので、重要なポイントです。

印字内容に関しては、レーザーマーカー本体のコントローラにて設定を行います。 ※ 正確な仕様については、ここでは割愛させて頂きます。


動画をご覧になられた方へ。
お願いがあります!  チャンネル登録をよろしくお願いします!!!!

自動化を考えてみる。

印字用の搬送機器を手掛けていく上で、よく話題になるのが、

供給装置をつけるか、つけないか?

という話題です。 

付けない選択をされる場合のほとんどが『供給装置をつけるのはいいけど、機械代が高くなる』ということを言われます。 なので、必要ないという言い方です。 

むろん、予算的な状況もあるでしょうけど、これを言われる大部分は、機械をよく知らず、且つ、将来を見据えていないと言った方が多い印象があります。 

印字装置に限ったわけではないのですが、目先のことだけに注目して対処的に考える人が多いのは否めないです。 キツイいい方かもしれませんが、金額だけに固執し、先を考えていないという風に見て取れます。

確かに、供給装置をつければ、その分機械代はアップします。 手投入による対応の機体に比べたら、その差は歴然に大きくなるのも否定しません。 でも… なのです。

将来へのビジョンを考える。

手投入の方が機体もやすくて、手っ取り早い。 

でも、その結論付けは、ちょっと待ってほしいと切に思います。 なぜか? それは、現在の社会環境や経済の動向を見ていれば、明らかだからです。

コロナ2019(新型コロナ)で、社会の構造が一変しました。 また、少子高齢化は、着実に進んでいて、ここ最近はそれがすごく顕著になってきていますよね。 仕事はあるのだけど、人材(財)が集まらないという状況がいろんな業界で起こっています。 製造・生産現場では、人財不足もさることながら、作業スタッフの高齢化も大きな問題になってきています。

今後、生き残っていくためには、こういった社会環境の変化や自社をとりまく状況の変化を敏感に捉え、如何に対応していくかがポイントになっていきます。 対応するというよりも、『適応していく』という方が適当なのかもしれません。

ダーウィンの進化論ではないですが、生き残りとは、如何にその環境に適応していくか? ということです。 

〝過去もよくて、今もいいから。〟 という理屈で、今後もそれが永久的に続くという認識は、少し浅はかというか、早計だと思います。 取り巻いている状況、環境への動向をしっかり認識し、将来へのビジョンを明確にしていく必要がありますよね。

ゆでガエル のたとえ話をご存知ですか?

ゆでガエルの話しは、恐らく、よく知られている話題であると思います。

水の中にカエルをいれ、その水を徐々に熱くしていく。 カエルはその変化に気が付かず、やがて死んでしまう・・ 

というたとえ話です。 これは会社(経営)を如実に表している話でもあることから、広く知られていますよね。 要は、環境が大きく変化しているのにもかかわらず、その変化に気が付かず、気が付いたころには手遅れ… という話です。

これって、ここ最近の状況に似ていると思いませんか? 特に、少子高齢化の事由とか。

自分ところには関係ない… もしくは、まだ大丈夫だ などという気持ちで捉えていると、トンデモナイ結果が! になってしまうかもしれません。 

自動化という選択肢。

とりまく環境を考えれば、自動化という選択はものすごく有意義なことです。 

例えば、人件費の面で考えてみれば、自動化することで人手が要らなくなります。もしくは、人による作業が減ります。 作業が減るということは、つまり、今までの人財で今までの仕事を回すことができるというわけです。 あるいは、浮いた手数で別の作業ができるといったことも考えられます。

ここで挙げたレーザーマーカーを例にあげると、供給装置を搭載したことで、人手による作業はワークのセットや交換時くらい。 あとは、全ておまかせ。 しかも、処理数は機械能力によるため、ムラがほぼありません。 つまり、印刷枚数などへの計画が立てやすいというわけです。

仮に手投入の場合を比較してみると、手投入ではワークの投入は人の作業になるため、スタッフへの拘束時間が発生します。 逆に言えば、投入が行えるスタッフがいないと機械が動かせないということです。 また、投入スピードはスタッフのスキルに依存してしまうため処理数にムラができてしまいます。 加えて、スタッフには休憩が必要ですので、休憩時間中は対応できないということになります。

自動化を目指す方がいいのか? 手投入のような作業をスタッフに頼る方がいいのか? むろん、賢明な経営者であれば、費用対効果を十二分に算出されると思います。 

…としたとしても、その目線(スパン)をどこまで広げるか? が重要になってくると思います。 それは、短期で計るか? 長期的な目線で考えるか? で大きくかわってきます。 概ね、自動化によるメリットがでてくるのは、短期ではなく長期です。

作業現場を取り巻く環境を長期レンジで捉えるのであれば、自動化という選択が、ますます重要となってきます。 ただ、それらの導入を単なる〝出費〟として捉えられるのであれば、自動化は考えない方がいいです。 

自動化とは、工場をよりよくしていくための〝投資〟であり、また、それが投資である以上、工場をさらにより良くしていくという【向上への使命】がそこには存在しています。 

とするなら、どうでしょうか?

同じお金を使うのでも、『出費』という感覚と〝投資〟という感覚では歴然の差があると思いませんか? どうせなら、自動化を『投資』として受け止め、工場をより良い形へ適応させて頂きたいと思います。

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けたろーのアバター けたろー 包装機械移相談士/時短設計®士。

包装機械相談士/時短設計®士。 ご縁を頂いて、産業用インクジェット向けの周辺機器を手掛けるようになりました。インクジェットなど印字装置の性能は、各社でそれほど差はありません。実は、ほんとに大事なことは、印字装置そのものよりも周辺機器なのです。印字作業って携わってる現場からすれば毎日のことなので、なるべくなら作業者さん達の負荷が減らせるようになればいいなって、切に思ってます。

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