輸入コールドパーマ機のローカライゼーションを実現する方法
近年、印刷製品の品質、効率、偽造防止に対する顧客の要求が高まっているため、印刷プロセスでインライン コールド スタンピング技術を使用することがますます一般的になってきています。{0}コールドスタンピングとは、前の印刷ユニットが紙にコールドスタンピング接着剤を塗布し、すぐに次の印刷ユニットが接着剤を塗布した紙と一緒にコールドスタンピング箔をプレスするプロセスを指します。-。接着剤を塗布した領域はコールド スタンピング フォイルに接着します。これは、コールド スタンピング フォイルが紙上に「印刷」されることを意味し、これによりインライン コールド スタンピング印刷が実現されます。
現在、国内で使用されている冷間プレス機は主に輸入品であり、ドイツ・ハイデルベルク社の冷間プレス機「フォイルスター」（図１）と、オランダ・ヴィンフォイルク社の冷間プレス機「オプティマ」（図２）が共通に使用されている。これらの機械は両方とも、印刷中のコールドスタンピングのほぼすべての要件を満たすことができます。本稿では、まず上記 2 つの輸入冷間プレス機の特徴を分析し、冷間プレス機の国産化に向けた実現可能なアプローチを検討します。
図 1 ドイツ、ハイデルベルクのフォイルスター コールド スタンピング マシン
図 2 オランダ、Vinfoil の Optima コールドフォイル機械
よく知られているように、コールドフォイルのスムーズな転写を確保するには、コールドフォイル機のコールドフォイルと印刷機の紙が同期して動作する必要があります。言い換えれば、コールドフォイルとブランケット胴は同じ線速度を持つ必要があり、これはブランケット胴の 1 回転サイクル内でコールドフォイルがブランケット胴の円周に相当する長さを移動する必要があることを意味します。ただし、すべての印刷物に全面コールドフォイル加工が必要なわけではありません。-印刷用紙上でコールドフォイル処理が必要な画像や文字の領域が小さい場合、コールドフォイルの無駄が多くなり、コストの増加は避けられません。コールドフォイルの無駄を減らすために、2 つのマシンは同様のアプローチを採用してこの問題を解決しています。
ハイデルベルグの Foilstar コールドフォイルマシン
実際の Foilstar コールドフォイル機械を図 3 に示します。この機械は、コールドフォイルの廃棄物の問題に対処するために、図 4 に示すダンシング ユニット ステップ機構を使用しています。ブランケット胴が圧胴の空き領域まで回転すると、2 つの胴の表面の間に隙間が生じます。ステップ機構 (図 5 の位置 1 と位置 2 に示す) を使用すると、位置 1 と位置 2 でサーボ モーターによって駆動される 2 組のステップ ローラー機構がコールド フォイルを急速に引き戻し、未使用のコールド フォイルを印刷に再利用できるようになり、コールド フォイルの有効利用が向上します。
図3 Foilstarコールドパーマ機の実機写真
図4 ダンシングユニットのステッピング機構
図5 ステッピング装置におけるステッピング機構
それをより直感的に理解するために、著者はコールドスタンピングフィルムの有効利用率を示す簡単な数学モデルを確立しました。ステップなしおよびステップありのコールドスタンピングフィルムの数学的モデルを図 6 に示します。
図6 ステップスキップありとなしのコールドスタンピングフィルムの数学モデル（単位：mm）
仮定 1: コールド スタンピング グラフィックスにはさまざまな形式があるため、計算が比較的困難です。ここでは、シミュレーションと計算のために正方形のブロックが選択されます。
仮定 2: コールド スタンピング フィルム ロールの幅はコールド スタンピング グラフィックスの幅より広くなければならないため、この方向の無駄は一定であり、避けられません。したがって、この方向の無駄は考慮されていません。お客様のニーズに応じて、対応する幅のコールドスタンピングフィルムロールをお選びいただけます。
仮定３：フォイルスター冷間スタンピング機は間欠連続プル式冷間スタンピング機であるため、ゴムローラー周長の制約を受けない。このサイズは、主に後述のオプティマ コールド スタンピング機 (例として CD102 を使用) と比較するために計算に使用されます。計算によると、コールドスタンピングフィルムの有効利用率は表1に示されます。
表1 コールドスタンピングフィルムの有効利用率
ステップスキップ機構を使用しない場合、コールド スタンピング グラフィックスが小さいほど、コールド スタンピング フィルムの無駄が大きくなることがわかります。{0}一方、ステップ-のスキップ機構を使用した後は、コールドスタンピングフィルムの無駄が比較的少なくなり、コールドスタンピングフィルムの無駄の問題はほぼ完全に解決されたと言えます。
Vinfoil の OPtima コールドスタンピングマシン
OPtima コールドスタンピングマシンは、Foilstar コールドスタンピングマシンとはまったく異なる方法でコールドスタンピングフィルムの廃棄物に対処します。 MFUユニットを搭載しています（図7）。設計コンセプトは、一度印刷されたコールドスタンピングフィルムが直接リサイクルロールに送られるのではなく、MFUユニットをバイパスし、ゴムブランケットローラーを通過して再度印刷されることです。 MFU ユニットには、サーボ モーターによって制御される 2 つの紙回転ロッドがあり、コールド スタンピング フィルムと前のフィルムの間の印刷デザインに必要な横方向の距離を維持するために位置を変更できます。別のサーボモーターは、MFU ユニット全体の上下位置を設定できます。これにより、コールド スタンピング フィルムのエンボス位置が変更され、フィルムの未使用部分を再度使用できるようになり、コールド スタンピング フィルムの有効利用率が向上します。
図7 OPtimaコールドスタンピングマシンのMFUユニット
OPtima コールド スタンピング マシンには 2 つの MFU ユニットが装備されており、さまざまな印刷方法を柔軟に選択できます。シングルロール コールド スタンピング フィルムでは 1、2、または 3 層を印刷でき、デュアルロール コールド スタンピング フィルムではそれぞれ 1 層または 2 層を印刷できます。-図 8 に示すように、図は 3 層の単一ロール印刷 (左) と、それぞれ 2 層の印刷を行う 2 つのロール (右) を示しています。
図 8 3 つのフィルムを使用した単一ロール印刷 (左) と、それぞれ 2 つのフィルムを印刷する 2 つのロール (右)
図9の数学モデルを参照して、コールドスタンピングフィルムの有効利用率を表2に示します。OPtimaコールドスタンピングマシンのフィルムの有効利用率は、ステップ-ジャンプ機構を備えたFoilstarコールドスタンピングマシンの有効利用率よりも明らかにわずかに劣っていることがわかります。
図9 2枚の-フィルム印刷と3枚の-フィルム印刷の数学的モデル（単位: mm）
表2 コールドスタンピングフィルムの有効利用率
輸入コールド箔押し機の仕組みのポイントを理解すれば、国産化の参考や方向性を示すことができます。現在、国内で比較的好調な冷間箔押し機は、天津長栄社の MK1020/750CF ユニットです。その技術的ルートは Foilstar 冷間箔押し機と似ており、ロッカー- タイプのステップ装置を備えています。公式サイトによると、最大印刷速度は1時間あたり8,000枚とのこと。マニュアルに記載されているステップ機能を備えた Foilstar コールド箔押し機は、最大フォーマットで印刷すると 1 時間あたり 10,000 枚の最大速度に達します。実際の使用では、小型サイズの製品の場合、通常の印刷速度は 1 時間あたり 12,000 枚、さらには 13,500 枚に達することがあります。-したがって、この点に関しては国内ではまだ改善の余地がある。
現在、オプティマのデザインに類似した冷間箔押し機は国内に存在しません。この装置のコールドフォイルフィルムの再利用に関する設計コンセプトは、縦方向の問題を横方向のアプローチで解決するというもので、非常に独創的です。印刷中、コールドフォイルフィルムの速度は印刷機と同期して一定に保たれ、1 時間あたり最大 18,000 枚に達します。関心のある個人や企業にとって、これは研究し、試みる価値があり、近いうちに同様の国産冷間箔押し機が登場することを期待しています。