張力制御から補正システムまで：ホットスタンピング箔スリッターの主要技術一覧

ホットスタンピング箔は、PETベースフィルム、離型層、着色層、アルミめっき層、接着層を含む多層複合フレキシブル素材であり、そのスリット加工は張力、エッジ、刃物、表面保護に非常に敏感です。少しでも加工ミスがあると、不良品につながる可能性があります。

主要テクノロジーの詳細な一覧は次のとおりです。

1. 張力制御システム - スリッター機の「魂」

張力制御はスリッター機の中核技術であり、スリッター膜の密着性、平坦性、および「内部損傷」（引張変形、シワ、ゴムのはみ出しなど）の有無を直接判定します。

• なぜ重要なのか？

◦ 過度の張力：ホットスタンプ箔が伸びてパターンが変形し（その後のホットスタンプの精度が損なわれる）、箔が剥がれることもあります。アルミめっき層や着色層のあるホットスタンプ箔の場合、過度の張力は層間のずれ、ひび割れ、黒ずみなどを引き起こし、外観や転写効果に重大な影響を与える可能性があります。

◦ 張力が弱すぎる：巻きが緩み、「菊模様」（しわ）ができたり、端が潰れたり、正常に刻印できないこともあります。

◦ 張力変動：スリット工程では、コイルの直径は巻き出しから巻き戻しまで常に変化するため、張力は一定に保たれなければなりません。張力変動があると、コイルに緩い部分と緩い部分の跡が輪状に残り、品質上の問題となります。

• どのように達成されるのでしょうか?

◦ 全自動張力制御システム：通常は「閉ループベクトル制御」モードを採用します。

▪ コアコンポーネント: 張力センサー (またはフローティングローラー変位センサー)、PLC (プログラマブルロジックコントローラー)、磁性粉クラッチ/ブレーキ (またはより高度なサーボトルクモーター)、可変周波数ドライブ。

▪ ワークフロー:

1. 巻出張力：磁性粒子ブレーキまたはサーボモーターを介して逆抵抗モーメントを付与し、巻出張力を制御し、設定張力とリアルタイムで検出された実際の張力に基づいて、ブレーキの電流値またはサーボモーターのトルクを自動調整し、巻出張力を一定に保ちます。

2. 巻き戻し張力：磁気パウダークラッチまたはサーボモーターを介して前進トルクを供給し、巻き戻し張力を制御し ...

◦ トレンド: ハイエンドのスリッターでは、一般的に各制御ポイントのアクチュエータとしてサーボモーターが使用されており、応答が速く、制御がより正確で、省エネとメンテナンスフリーを実現しています。

2. 補正システム - 「エッジフラッシュ」を保証する鍵

エッジ位置制御 (EPC) の役割は、スリッティング ナイフに入る前に箔が常に正しい経路に沿って走行し、コイルのエッジがきれいで、スリッティング後に「蛇行」が起こらないようにすることです。

• なぜ重要なのか？

◦ マスターコイルの欠陥: 原材料のマスターコイル自体に、薄いエッジやドリフトエッジなどの不規則なエッジがある場合があります。

◦ 動作偏差: 機器の設置、ローラーの平行度、材料自体の応力緩和などの要因により、伝送中に材料が偏差する可能性があります。

◦ 結果: 偏差を修正しないと、スリットナイフがパターンに沿って切断し、製品が廃棄されることになります。巻き取った後、分割層の「段差」が形成され、コイルの端が不均一になり、使用できなくなります。

• どのように達成されるのでしょうか?

◦ コアコンポーネント: ガイドセンサー (超音波、赤外線、または CCD ビジョンセンサー)、ガイドコントローラー、アクチュエーター (通常は空気圧またはサーボモーター駆動のスイングローラーデバイス)。

◦ ワークフロー:

1. センサーが箔の端の位置をリアルタイムで検出します。

2. コントローラは検出された位置信号をプリセット位置と比較し、偏差量と方向を計算します。

3. コントローラーは、アクチュエーター (スイング ローラー) を駆動して小さな角度でスイングさせ、フォイルを正しい経路に戻すように「ガイド」するコマンドを発行します。

◦ 設置位置: スリットと巻き取りの 2 つの主要ステーションのエッジ精度を確保するために、ガイド システムは通常、巻き出し後、スリット前、巻き取り前に設置されます。

3. スリッティングナイフ技術 - 精密な「手術」

スリット方法は、切断の品質、バリの量、工具寿命に直接影響します。

• スリット方法：

◦ 平刃による切り込み（せん断）：はさみの原理に似ています。丸刃（下刃）とその上の丸刃（上刃）が相互作用してせん断します。

▪ 利点：平らな切り口で、バリや粉が出ません。きれいな切り口が得られ、ホイルの糊面を粉塵が汚染するのを防ぐため、ホイルの切断方法として好まれています。

◦ 円形ナイフスリット（プルカット）：鋭利な円形ナイフが硬度の低い下部ローラーを押し下げ、圧力と線速度の差を利用して材料を「引っ張り」ます。

▪ 利点: 厚い材料に適しており、コストが低くなります。

▪ デメリット: バリや粉塵が発生する可能性があり、箔層が汚染されるリスクが高いため、一般的にはあまり使用されません。

• ツールの材質と設計：

工具は通常、高速度鋼（HSS）または超硬合金（タングステン鋼）で作られています。超硬合金インサートは耐摩耗性に優れ、寿命が長いため、長期間にわたる高速スリット加工に適しています。

スリット幅を素早く正確に設定するために、ツールホルダーの設計には高精度の微調整機能が必要です。

◦ トレンド：自動ツール調整システム。各ツールホルダーはサーボモーターで駆動され、HMIマンマシンインターフェースで幅の値を入力することで、すべてのツール位置の調整が自動的に完了し、効率とデコードが大幅に向上します。

4. その他の補助キー技術

上記の 3 つのコアに加えて、次のテクノロジも重要です。

• 表面接触ローラー（S ラップ）伝動：フォイルは大きな巻き付け角度を持つ複数の固定ローラーを通過するため、伝動の摩擦と安定性が向上し、滑りが回避され、張力の変動が減少します。

• 静電気除去装置：ホットスタンピング箔（特にPETベースフィルム）は、高速スリット摩擦時に大量の静電気を発生し、ダスト吸着、巻きムラ、さらには運転リスクにつながります。静電気除去装置は、帯電した電荷を効果的に中和します。

• EPC/LPC システム: エッジ補正 (EPC) に加えて、透明または特定のマーキングのある材料の場合、ラインアレイ CCD センサーを使用してライン位置補正 (LPC、ライン位置制御) も実行し、印刷されたラインを識別してスリットの精度を確保します。

• 品質監視システム：ハイエンドのスリッター機にはオンライン視覚検査システムが統合されており、ホットスタンピング箔の表面の傷、コーティングの欠落、気泡などの欠陥をリアルタイムで検出し、自動的にマークを付けたり分類したりできます。

まとめ

高性能ホットスタンピング箔スリッター機は精密メカトロニクスシステムです。

これらの技術は連動しており、ホットスタンピング箔スリッター機が正確な寸法、きれいな巻き取り、きれいな切り込み、内部損傷汚染のない高品質のコイルを生産できることを保証し、その後のホットスタンピング工程の強固な基盤を築きます。