タバコパックホットスタンピングにおける高いスクラップ率。このデバイスを改善すると、効果的にそれを減らすことができます。

図1 箔押し廃棄物



既存の方法の問題点



現在の三次元箔押し圧力補正方法は、図2の樹脂モールド①の裏面に圧力補正紙を直接貼り付け、箔押し基板②に接着剤で貼り付けることで箔押し時の圧力調整（プレス）を行う方法が主流です。箔押し加工時の圧力が工程要件を満たさない場合は、樹脂モールド全体を持ち上げる必要があります。次に、製品の箔押し効果と調整が必要な圧力領域を比較して、対応する位置を見つけます。次に圧力補正紙を樹脂モールド①～②の裏面に貼り付け、箔押し基板②に貼り付けて圧力補正を行います。

図2 オリジナルの三次元スタンピング補正圧力装置の概略図-

その際、樹脂ベース金型とプレス金型の位置が変化する場合があり、何度も位置確認と調整を行う必要があり、調整に時間がかかったり、位置ずれによるプレス不良が発生する可能性が高くなります。同時に、調整を繰り返すことにより、最下層の紙も変形したり損傷したりする可能性があり、スタンプ全体の効果に影響を与えます。元の 3 次元スタンピング補正圧力デバイスの側面図を図 3 に示します。-

図 3 オリジナルの 3 次元ホットスタンピング圧力補償装置の側面図-

さらに、オペレーターの技術スキルの違いにより、3 次元ホット スタンプ圧力補正のタイミングと有効性が異なる場合があります。-

実現可能性の分析と検証

オリジナル位置決め装置の使用中、タバコパック小箱「七狼（青）」を例にとると、18-個の製品に対して合計 36 個の刻印位置決め装置があります。圧力の調整には通常 7 ～ 9 時間、あるいはそれ以上かかります。調整のたびに樹脂底型とスタンピングベースプレートとの間にズレが生じる可能性があり、再位置決めと調整が必要になり、時間がかかります。-一方、スタンピング工程では、スタンピング圧力がスタンピングの品質に直接影響します。圧力が高すぎたり低すぎたりすると、スタンプの穴あき、スタンプの不完全さ、金の飛び散りなどの不良スタンプが発生します。-したがって、圧力調整が必要な領域を特定し、それに対応する調整を行うには、機械を停止する必要があります。通常、スタンプする領域は製品表面全体に占める割合が小さいため、調整領域が小さく、頻繁に変更されるため、圧力調整を繰り返すにはかなりの忍耐が必要です。ホットスタンプ機の停止を繰り返すと装置の温度が直接影響し、温度が高すぎても低すぎてもスタンプ不良が発生します。したがって、選択されるデバイスの材料は、耐熱性、安定性があり、繰り返しの柔軟な調整や動作中に容易に変形したり損傷したりしないものでなければなりません。

上記の問題を分析することで、プロジェクト チームは元の樹脂材料と製品の性能を最適化し、アップグレードしました。-位置決め構造材の一部を複合構造で固定し、コア部分を可動機構またはフレキシブル機構に変更することで、迅速な圧力調整が可能な樹脂材料位置決め装置の採用を予定しています。全体の構造は固定部分をベースとし、その中に可動部分が埋め込まれています。これにより、圧力調整プロセス中に 3 次元のホットスタンピング圧力補正が可能になり、圧力調整時間が効果的に短縮され、機械調整の無駄が削減されます。

さらに、圧力補正調整のための領域を繰り返し特定するという問題を解決するには、デバイスにスタンピング設計の基本パターン ラインを組み込む必要があります。これらを踏まえ、プロジェクトチームは全体の材料選定において、固定樹脂底型に加えて、ベース固定部としてタバコの包装によく使われるボール紙を使用し（全体のデザインは固定構造と埋め込み構造の接続を確保するため台形を主体とした）、一定量の半透明トレーシングペーパー（表面に型押し内容を印刷したもの）と銅板の緩衝層を用意した。最後に、これにより、三次元ホットスタンピングプロセス圧力を迅速に補償できる組み込みデバイスが形成されます。-材料分解図と実際の使用斜視図を図 4 および 5 に示します。

图4 嵌入式快速补偿立体烫印工艺压力装置的材料分解图

図 5 組み込み型高速補償三次元ホットスタンピングプロセス圧力装置の実際の応用例の斜視図

図 4 と図 5 において、材料①の樹脂モールド基層は、スタンプされる厚紙または原紙の④と一致するフレーム全体のサイズを持っています。その主な機能は、最初の層がベース層と完全に結合して整列することを保証し、埋め込みデバイスと②と③の材料特性を保護することです。

②のトレーシングペーパー層は吸水性があり、スタンピング時の熱で発生する水分を吸収し、変形や傷つきを防ぎます。同時に、樹脂モールド上のパターンに従ってトレーシングペーパー素材層を印刷または描画する必要があります。製品のスタンピング領域のプレゼンテーション効果に応じて、圧力調整が必要な領域を直接特定できるため、検索と調整の時間が短縮され、スクラップ率が低下し、生産効率が向上します。

素材③の銅板はある程度の靭性があり、プレス加工時の緩衝材として機能します。樹脂モールドの割れを防ぎ、トレーシングペーパー層の抜き差しを容易にします。

材料④は、スタンプを押すためのボール紙または原紙で、切り抜きが入ったデザインです。切り抜き部分は素材②と③の出現部分に対応しており、④と完全に埋め込まれたスロットデザインを形成し、位置がずれたり変形したりすることなく固定されます。材料④の全体的な適応性は、スタンピングプロセスの要件によりよく適合します。スタンピング プレートとの位置合わせに基づいて初めて取り付けられた後、この材料層はその後の圧力調整中に移動または操作されることはなくなり、スタンピング ベース プレートに直接固定できます。-

改善された制度の実際の効果

位置決め装置の改良により、従来の圧力補正方式で発生していた、樹脂モールド全体を持ち上げる度に調整を繰り返し、プレス版との位置ずれが発生する問題を解決し、プレス位置ずれによるスクラップを削減します。第二に、埋め込み構造により、全体的な位置合わせの安定性を確保しながら、対応する圧力補正のために銅板とトレーシングペーパーを引き出すことができるため、位置合わせの調整と圧力調整が必要な領域の位置特定に必要な時間が短縮されます。さらに、材料の選択に基づいた全体的な組み込み設計により、吸水による位置決めデバイスの再製造の必要性を最小限に抑えることができ、デバイスの利用率が向上します。

埋め込まれた急速補正三次元ホットスタンプ圧力装置の分解図を図 6 に示します。具体的な機能は次のとおりです。埋め込みアプローチと柔軟な引き出しのためのさまざまな材料層の埋め込み構造（図 7 に拡大した引き出し部分）を使用して、トレーシングペーパー（スタンプされた文字と画像が入った）と銅板の複合構造を、対応する調整の必要に応じて直接引き抜くことができ、操作の容易さと繰り返しの使用を実現します。組み込まれた高速補償三次元ホットスタンプ圧力デバイスの合成図を図 8 に示します。

図 6 埋め込み型高速補償立体ホットスタンピングプロセス用の加圧装置の分解図

図 7 引き出しセクションの展開図

図 8 内蔵型高速補償ステレオホットスタンピングプロセス圧力装置の概略図



実際の製造工程においては、樹脂ベースフィルム材料層と厚紙部分とが一定の台形領域を構成する。硫酸紙と銅シートの複合構造を引っ張る際、製品のスタンピング領域の品質に応じて硫酸紙の圧力補正を調整できます。硫酸紙の吸水性や銅板の靭性などの材料特性により、繰り返しの引っ張りでも変形や損傷が起こりにくく、樹脂ベース金型の割れを防ぎ、スタンピング装置全体の効果の安定性を最大限に高めます。また、台形領域を固定することで装置全体の位置精度を確保し、ズレを防ぎます。



一定期間の安定稼働の後、新しい位置決め装置 (図 9 参照) は、同社のタバコパック小箱「Seven Wolves (Blue)」の製造プロセスに適用されました。位置決め装置の効果は大きく、圧力調整時間は2～3時間で安定し、前回比約71.43％削減となり、期待通りの目標を達成し効率も向上しました。

図 9 組み込み型高速補償 3D ホットスタンピング圧力デバイスの全体的な設置の概略図

また、装置の実用化では、圧力が安定し、圧力調整時間が短縮されるため、ホットスタンプ時の停止による温度変化が最小限に抑えられ、ホットスタンプの無駄が大幅に削減され、歩留まりが向上しました。全廃棄物に占める「セプトウルブズ（ブルー）」タバコパック小箱の年間ホットスタンプ廃棄物の割合は、ピーク時の24.87%から2025年には4.75%に減少し、ホットスタンプ廃棄率を効果的に削減しました。

上記の実践は、埋め込み型急速補正 3D ホットスタンプ圧力デバイスには、合理的な構造、低製造コスト、簡単な設置と操作などの利点があることを示しています。このデバイスは他のシナリオにも適用でき、ホットスタンピングプロセスで特定のプロモーション価値を示します。