グラビア印刷機の 8 つの主要なアップグレードにより、紙、インク、その他の問題の解決が非常に簡単になりました。

設備アップグレードにおける体系的なブレークスルー
従来のグラビア印刷機は、紙の安定性、インク制御、安全保護など、タバコパックの印刷において複数の課題に直面しています。 -問題志向で、「品質、効率、安全性、環境保護」の 4 つの側面に焦点を当て、タバコパックグラビア印刷機に 8 つのコアアップグレードが実装され、印刷プロセス全体をカバーする技術アップグレードシステムが確立されました。

01/ 紙の前処理

ロール紙の最初と最後における平坦度が不均一であるという一般的な問題に対処するために、図 1 に示すように、ロール紙の張力段階の前に自動ロール平坦化制御システムが設置され、手動調整に代わる閉ループ制御を形成しました。-このシステムは、平坦化サーボモーターとロール直径の超音波センサーをリンクし、平坦化パラメーターを 0 ～ 30 の範囲で正確に設定することを可能にします。安定したテンションを確保しながら、全幅フラット給紙を実現します。アップグレード後は、切断後の紙コイルの変形率が 80% 減少し、印刷後のプロセスでの高精度の位置合わせの基礎が築かれました。--図1 自動平坦化制御システム

02/ドクターブレード圧力制御

ドクター ブレードの圧力制御を、大まかな「機械圧力/空気圧」調整からデュアル シリンダー圧力レギュレータにアップグレードして、正確な制御を実現し、ブレード圧力を 0.7～1 bar 以内に維持しました。{0}}この改善により、ブレードの線などの印刷欠陥が 30% 以上減少し、より均一な圧力により泰山紅一般金砂インクドクターブレードの耐用年数が 40% 以上延長され、ブレード交換に伴う機械のダウンタイムが削減され、紙の無駄とブレード材料のコストが大幅に削減されます。

03/ インキ壺の温度制御

図2に示すようなプリンタインキつぼ用の冷却装置を開発しました。プロセス水冷却システムと連動したねじ付きコイル密閉構造を採用し、インク温度を26度±2度に正確に制御します。このデバイスは、頻繁な版の目詰まり、汚れ、引きずりなど、インクの高温 (特に夏場) によって引き起こされる問題に効果的に対処します。印刷作業が大幅に容易になり、特にタバコパックへの高スクリーン印刷（175線/インチ以上）においては、静電インク転写と合わせて3％網点のドット再現率100％を実現しました。

図2 インク溝冷却装置

04/ 飛沫防止インク技術-

タバコパックグラビア印刷機での高速印刷中のインク飛散という業界共通の問題に取り組むため、図 3 に示すように、クラッチ型印刷版ローラーを備えた高速飛散防止インク装置が開発されました。-毎分200メートルの印刷速度でもインクの飛散を完全に防ぎ、機械停止時には自動的に解除されます。この装置は、製品の外観品質を確保するだけでなく、操作性の向上、装置のインク汚れによる洗浄問題の解決、生産現場の6S管理レベルの向上を実現します。

図 3 版ローラー クラッチを備えた高速-飛散防止インキ装置-

05/ グラビア印刷用ドクターブレード自動洗浄装置

図4に示す自動ドクターブレード洗浄装置および制御システムを開発しました。これは、スキャン検出とインテリジェント制御を統合しています。スキャニング ヘッドは、ロール紙上のスプライシング テープの位置を認識し、接合部が圧着点に到達する時間を正確に計算し、同期して自動ブレード クリーニング装置を作動させます。このデバイスは、コンソールからの「手動/自動」のデュアルモード制御をサポートしており、シフトあたりの洗浄時間を 70% 短縮し、高速で動く部品にオペレーターが接触する安全上のリスクを排除し、タイミングを逸した手動操作による無駄の損失を防ぎます。-このプロジェクトは国内外初となる。

図4 ドクターブレード先端自動洗浄装置と制御システム

06/ プロセス統合

接続されたエンボス加工装置を印刷機内に統合することで、印刷とエンボス加工のプロセスが同時に完了し、生産サイクルが 25% 短縮され、製品の無駄が削減されます。

07/ プレート交換効率

図 5 に示すように、レール式昇降フレームと電動昇降機構を組み合わせた凹版交換装置が開発されました。この装置は、従来の手動による版の持ち上げ (2 ～ 3 人が必要) を 1 人での作業に変更します。-あらかじめ版胴を機外に設置・調整できるため、版交換効率が2倍、労力が半減し、大幅な人件費削減と効率化が図れます。

図５ グラビア版交換装置

08/ 安全保護

グラビア作業場での静電気の蓄積によって引き起こされる火災の危険に対処するために、3 レベルの予防および管理システムが確立されました。-

(1) 環境管理: 作業場の加湿器は湿度を 53%±3% に維持します。安定した動作を確保するために、加湿器は現在、水道水を使用する代わりにグラビア印刷機の蒸気加熱から発生する凝縮水をリサイクルすることで、高圧ノズルによる詰まりの問題を解決し、年間ほぼ 1,000 トンの水を節約しています。-生産エリアの中央給気も、作業スペースがわずかに負圧になるように調整されています。

(2) 装置のセットアップ: 印刷機のオーブンの入口と出口は、インキ槽周囲の可燃性ガスの濃度を下げるためにわずかな負圧下に維持されます。オーブンからの排気は、燃焼処理のために RTO 装置に送られます。

(3) インテリジェント制御:「一定速度で電源オン + 遅延放電」の静電ローラー ロジックが設計されています。機械が通常に停止するか、緊急停止がトリガーされると、高電圧静電システムが最初にシャットダウンし、3 秒遅れてローラーが放電します。これにより、瞬時に数万ボルトのアーク放電が完全に防止され、静電気火災の危険が排除されます。導入以来、静電気に関連した安全事故は発生していません。

変革の結果
8 つの主要な変革対策が相乗的に機能し、機器のパフォーマンスの質的飛躍を推進します。

01/品質

製品の欠陥率は 3% から 1.5% に低下し、インクムラ、版の乾燥、ナイフ跡、尾などの欠陥が 60% 減少しました。タバコ箱の検査合格率は初回で98％以上に上昇した。

02/ 効率

生産能力は 26% 増加し、版交換や機械調整などの補助時間は 50% 削減されました。設備の継続性が著しく向上し、総合設備効率 (OEE) が 60% から 78% に上昇しました。

03/ 安全性

高リスクの作戦ポジションが 3 つ減少し、静的火災のリスクはゼロになりました。-

04/ 知的財産

合計5件の発明特許と6件の実用新案特許を出願し、「設備変革→特許展開→技術アウトプット」というイノベーションループを形成した。

これらの成果は装置メーカー陝西北仁に高く評価され、関連技術は山東煙草傘下の企業で推進され、国内グラビア装置のインテリジェントアップグレードのベンチマークとなっている。

今後の展望
「デュアルカーボン」の目標とグリーンパッケージのトレンドに直面し、同社はタバコパックのグラビア印刷機をプラットフォームとして使用し、3 つのイノベーションの方向に焦点を当てます。

(1) グリーン印刷プロセスの統合: タバコの箱の印刷におけるグリーン化と低炭素化を促進するために、水ベースのインクなどの環境に優しい材料-と既存の機器との適応性を探ります。-

(2) デジタル アップグレード: 機器の状態と製品の品質をリアルタイムで監視するシステムを構築し、予知保全と追跡可能な品質管理を可能にします。-

(3) 共同イノベーション: 装置メーカーや材料サプライヤーと協力して「装置 – プロセス – 材料」の統合ソリューションを開発し、グラビア業界が高品質の開発を達成できるように支援します。-

10 年以上にわたる装置変革の実践を通じて、国内のグラビア装置には技術反復の強力な可能性があることが証明されています。当社は同業他社と協力して共通の課題を解決するためのイノベーションを継続し、国内の印刷機器を「使いやすい」ものから「より優れた、よりスマートな」ものにアップグレードすることに貢献していきたいと考えています。