印刷時のインクと水のバランスが崩れ、不良品率が急増
当社がハイデルベルグ CD102 印刷機を 4 色印刷に使用しているときに、マゼンタ版のテキスト部分のドット領域 50% と 75% で重大な異常を発見しました (図 1)。これは主にドットの拡大と不均一な分布、画像とテキストのぼやけ、印刷中の顕著な色の変化、および装置による水消費量の大幅な増加として現れます。これらの問題により、印刷色の明らかな褪色、彩度の低下、中間調の階調の損失、および不良率の顕著な上昇が発生しました。
故障の原因
スタッフはまず圧胴と給紙シリンダーをチェックし、潤滑が正常であり、シリンダーパッドに汚れがなくゴミがないことを確認しました。しかし、版-接触インキローラーの圧力をチェックすると、圧力の変動が観察されました。系統的な検査により、障害の根本原因が最終的に特定されました。直径 80 mm のオペレーター-サイド プレート-の接触インク ローラーのベアリングが、潤滑剤の不足により焼き付いたことが原因でした。機械の動作中に、ベアリング スリーブがプレートと同期して回転し-、インク ローラーに接触し、ベアリング カップに深刻な摩耗が発生しました (図 2)。摩耗は基準値を超えており、ベアリングハウジングの接触面に深い摩耗が発生しました。
装置がアイドル状態で動作しているとき、80 mm プレート接触インク ローラーはベアリング カップ内で比較的安定した動きを維持できました。{1}ただし、インプレッション中の印刷中、ローラーは最初にインキ ローラーと一方向に接触し、インプレッション後、インキ ローラーと印刷版の両方に同時に接触します。機械が回転するたびに、版接触インキローラーが印刷版と接触した瞬間に、磨耗したベアリングカップ内で不規則なぐらつきを引き起こします。この現象は、最初に印刷ドットにダメージを与え、図 1 に見られるドットのにじみや変形を引き起こします。また、版接触時のインキローラーのぐらつきにより、インキローラーとローラーの間、およびローラーと印刷版の間の圧力が不規則に変化し、印刷中にインキスジが発生しやすくなり、インキと水のバランスが崩れます。
図 1 問題のあるスタンプ (左) と調整されたスタンプ (右)
図2 シャフトボウルの摩耗状態
標準化されたメンテナンス手順
フォームローラーは主にインキローラーの動きに依存しており、版との接触時に周期的にわずかな減速動作を行うだけであるため、印圧調整時には図3の基準を厳密に守る必要があります。フォームローラーとインキローラー間の圧力比は、版にかかる圧力より 1 mm 高くする必要があります。フォームローラーと版の間の圧力がダクトローラーの場合よりも大きい場合、フォームローラーが不規則に減速し、インクの転写が不均一になり、過剰な水とインクの問題が発生し、最終的にはインクの色が不安定になります。
実際の生産現場では、スタッフがフォームローラーの圧力を毎日チェックする際、フォームローラーと版の間の圧力のみに注目し、ダクトローラーによる圧力を無視することがよくあります。標準化されたメンテナンス手順は次のとおりです。
(1) シャットダウン洗浄: 電源を切り、ロックアウトタグを貼り付け、専用の洗浄剤を使用してローラー表面のインク膜と軸受ハウジング内の金属片を徹底的に除去します。
(2) コンポーネントの交換: 元のメーカーのベアリング アセンブリ (ベアリング カップ/ボール/リテーナを含む) を交換します。設置前に超音波洗浄と窒素ブローを実行して、汚染のない設置を確保してください。-
(3) 圧力校正: ハイデルベルグ圧力試験フィルムを使用して校正します (図 3 を参照)。
(4) 圧力基準の決定: フォーム ローラーとインキ ローラー間のインキ マークの幅は 4 ± 1 mm である必要があります。プレートとの接触幅は4～1mmに設定してください。
図3 印圧調整基準
図4 ハイデルベルグ応力試験フィルム
メンテナンス効果
標準化されたメンテナンスの後、機器と印刷製品の品質は大幅に向上し、すべての指標が正常範囲に戻りました。
(1) マゼンタバージョンの 50% 出口増加値は、メンテナンス前の 22% ～ 45% から約 18% まで前後に変動します (17±3% 出口増加の要件に一致)。
(2) ドット密度 75% の階調レベルの階調平滑性が 40% 向上し、印刷時に明らかな変色がありません。
(3) 8 時間連続生産のデータモニタリングでは、印刷水使用量（故障機修理後）が 20% 削減され、スクラップ率が 22% から 0.2% に減少しました。
(4) 装置の安定性監視により、72 時間の連続運転中、プレートローラーベアリングの温度は 40±2 度の正常範囲で安定しており、振動スペクトル分析にも異常なピークがないことが赤外線熱画像装置で確認されました。
問題分析
01/ メンテナンス機構の欠陥
この故障の主な原因の 1 つは、装置のメンテナンス機構に明らかな欠陥があり、関連する操作が装置メンテナンス マニュアルの要件に違反していることです。このマニュアルでは、インキ ローラーを毎月分解し、軸受の状態を確認し、潤滑油を追加し、インキ ローラーの圧力を標準的な方法で調整する必要があると規定されています。また、前回のメンテナンス時に、ハイデルベルグ社製特殊インキ跡幅検出フィルムの代わりに通常の隙間ゲージを誤って使用したため、ギャップ設定のずれが2.2mm発生し、インキローラーの圧力を誤って6.2mm（標準値の55％超過）に設定してしまい、軸受に過負荷が発生しました。
ゴムローラーの標準凹みが4mmの場合、圧力は18Nです。くぼみが6mmになると圧力は63.5N、8mmになると149Nにもなります。くぼみが大きくなるほど、機器の磨耗が早くなり、インクや湿し水の消費量が増加し、それに応じて電力消費量も増加します。同時に、過度の圧力はゴムローラーの明らかな熱蓄積、高温、広い凹みを引き起こし、印刷プロセスにおける実際の圧力が非線形に増加し、ゴムローラーの硬化を促進します。ゴムローラーの硬度は耐食性をある程度高めることができますが、水とインクの転写能力が大幅に低下し、印刷装置のインク損失や印刷版グラフィックスの摩耗が増加します。したがって、印刷品質に影響を与えない範囲で、ゴムローラーの圧力を可能な限り下げ、メーカーが指定する最小値を最適に維持する必要があります。
02/ ゴムローラーのメンテナンスをしっかりしましょう
ゴムローラーの日常メンテナンスは標準化されたプロセスを形成する必要があり、毎日の引き渡し時にプレートの圧力をチェックする必要があります。毎週のメンテナンスでは、版ローラーとインキ ローラーの圧力をチェックすることに重点を置き、版インキ ローラーが生産中に常に比較的安定した状態に維持されるように、版インキ ローラーのメンテナンスを適切に行う必要があります。
新しいゴムローラーの表面は、水膜とインクが均一に転写されるように、凹凸があり、触ると少し渋い感じになります (図 5)。 -長期使用の過程では、毎日インク、湿し水、さまざまな溶剤と常に接触し、また外部環境の影響により、一定期間の使用後に新品のゴムローラーの硬度が増加しますが、これは正常な状態です。ゴムローラーの収縮や硬化が軽い場合は、圧力を適切に調整することでインク転写性を維持できます。
ゴムローラーの硬度が上がるということは、ペーパーウールの紙粉や湿し水中の酸化物がローラー表面に堆積し、硬化膜を形成していることも意味します。この硬化したフィルムは、インクの転写や水の転写が不安定になる可能性がある硬化と光沢の継続を防ぐために、定期的に除去する必要があります (図 5)。表面が硬化したら、メンテナンス時に汚れたグレージング物質をカルシウム除去ペーストで除去する必要があります。
洗浄剤の選択は、ゴムローラーの寿命を決定する最も重要な要素です。揮発性の高い洗剤は表面の固まった沈殿物を簡単に除去できますが、ゴムローラーの収縮の原因にもなります。洗浄剤を不適切に使用すると、ゴムローラーの膨張、収縮、変形を引き起こし、ゴムローラー間の圧力の安定性に影響を与え、さらにはパイプライン、シールリング、機械の塗装、さらにはゴムブランケットを腐食させる可能性があります。したがって、半-水-ベースの低-洗車水を選択する必要があります。メンテナンス後は、ゴム ローラーを新品のゴム ローラーの感触に戻す必要があります。メンテナンスには近道はなく、根気強く続ける必要があります。
図5 新品ゴムローラの表面（左）と艶出しゴムローラの表面（右）
印刷物の品質の鍵は水とインキのバランスにあり、そのバランスを保つために版水ローラーとインキローラーが重要な役割を果たします。日常の生産現場では、ゴムローラーの調整不良や磨耗によるさまざまな品質問題が発生することがよくあります。そのため、ゴムローラーを定期的に検査・テストし、ローラー表面、直径、圧力などを定期的にメンテナンス・調整し、各ローラーを適切な状態に保つことが重要です。機器を調整する場合、プロセスはデータ主導で標準化され、業界の高品質な発展に貢献する必要があります。-