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次期モデル開発の要は,「ステッピングモータ」の仕様。

解明できない現行モータの“謎”-最適なトルク・振動特性は?

情報・通信機器メーカーG社(従業員数:約700名)
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Problem
課題・問題

国内外において,市場競争が激化する一方のプリンタ市場。メーカー各社は“印刷品質”はもちろん,“低コスト”“高速印刷”といった厳しい市場ニーズを満たすため,多様な新機能の開発とともに,プリンタ本体の基本スペックについても日夜,性能向上に向けた挑戦を続けています。

こうした背景から,プリンタの性能向上に欠かせない部品,特にステッピングモータの選定は,印刷速度や製造コストに直結する部分だけに,従来にも増して重要な要素となっています。

次期モデル投入に向けた開発-「解明できない現行モータの“謎”」

業務用プリンタの分野で高い評価を得ている情報・通信機器メーカーG社。近年シェアが伸び悩んでいることを受け,主力プリンタ製品のフルモデルチェンジを決定。次期モデル投入のための開発に着手していました。

開発チームは基本性能の抜本的見直しを図るため,現行機種の検証を実施しました。その結果,紙送り部分に使用されているステッピングモータの特性では次期機種に求められる印刷速度を実現できないと判断しました。
実は,G社では長い間,プリンタの複数機種において,同一のモータを使用していました。製造コストの抑制が求められる中で,大量調達によるコストメリットが大きく,また,同じモータを使い続けることで,限られた期間での開発・設計に有利だったのです。

しかし,ステッピングモータはプリンタの基本性能を大きく左右する部品です。開発チームは新モータを選定するためさらに検証を続けましたが,ここで大きな問題に突き当たります。G社企画開発部のW氏はこの問題についてこう語ります。
「現行モータには取り付け面ダンパーと呼ばれるゴムダンパーが付属していましたが,なぜこの部品が必要であったのか,その理由が分からなかったのです。オプションの付加により当然コストは高くなります。元の開発者はすでに退社しており選定理由は分かりませんでした。」

開発コストにトルク性能-「最適なモータ特性」が決まらず次期モデル開発は膠着状態に

開発チームは,次期モデルに搭載するステッピングモータの要件を整理しました。プリンタの印刷速度向上を実現するためには,モータのトルクアップが必須となりますが,“最適なトルク”を決める判断基準を持っていませんでした。トルクを高めるために,モータのサイズを大きくすればコストアップにつながる可能性があるので,判断基準なしには決められません。また,ゴムダンパーの必要性についても議論が交わされました。判断に窮したW氏は現在採用しているモータのメーカーに相談しましたが,
「送られてきたのは周波数‐トルク特性図だけで,解決方法に関する回答はありませんでした。これではなんの役にも立ちません。開発の期限も決まっている中で,早急になんらかの解決策を見つけ出さなければなりませんでした。」

課題
  • 現行モータでは,プリンタの性能アップを実現できない。
  • トルク特性とコスト面を両立させた「最適なモータ」を決める明確な判断基準がわからない。
  • 現行のモータメーカーに問い合わせたが,問題解決にいたらなかった。

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