不良率は約 60% 低下し、タバコの箱の二重印刷に対する新しい解決策も実際にあります。
タバコパックの製造には、精巧な職人技が要求されるだけでなく、非常に厳しい品質要件も要求されます。その中でオーバープリントの精度は、タバコパックの印刷品質を測定するための重要な指標の1つです。現在、国内のタバコパックのグラビア生産では光電走査自動見当合わせシステム（以下「従来フォローアップ」と呼ぶ）が一般的に採用されており、その原理は印刷パターンのエッジや特定の十字マークラインを走査し、その信号をフィードバックして版ローラーの位相を調整することである。
しかし、マルチ-ブランド、少量-、クイックチェンジ可能なタバコパックの実際の生産には、依然として多くの問題点があります。ブランドごとにタバコパックのデザインは大きく異なり、オーバープリントの色の順序、ローラーの周長、レイアウトも異なります。転写シルバーボール紙やレーザーボール紙などの広く使用されている基板は、高反射や不均一なアルミニウムメッキ層などの複雑な表面特性を持っています。これらの要因により、従来のベンチマーク システムでは安定した追跡を実現することが困難になることが多く、定期的またはランダムなオーバープリントの実行が発生し、深刻なケースでは、オーバープリントの誤差が ±0.15 mm 以上に達する可能性があり (図 1 の矢印で示されたオーバープリント マークを参照)、企業の内部管理基準 (通常は ± 0.10 mm 以下) をはるかに超え、大量のスクラップ製品やダウンタイム、デバッグ時間につながります。この問題を解決するには、レイアウトパターンや基板表面に影響されない安定したオーバープリントリファレンス方式が急務となっています。
図1 改良前のオーバープリント品
オーバープリントの安定性に影響を与える主な要因の分析
不正確なオーバープリントは印刷プロセスの動的バランスに根ざしたシステム的な問題であり、次の 3 つの要因が特に重要です。
01/ 印刷張力変動の影響を銀ボール紙に転写
テンションはグラビア印刷機の「生命線」であり、重ね刷りに決定的な影響を与えます。
(1) 材質の影響：転写シルバーボール紙は剛性が高く、吸湿性が強いため、乾燥過程で若干の伸縮を起こします。巻き出し、巻き取り、ユニット間の張力が不適切に設定されたり変動したりすると、用紙経路の長さの変化に直接つながり、不正確な縦方向のオーバープリントが発生します。
(2) 張力の一致要件: 各印刷ユニット間の張力勾配は正確に一致する必要があります。張力が小さすぎると、紙が緩んで水平に流れやすくなります。過度の張力、紙の伸び、乾燥後の収縮は不正確なオーバープリントの原因となります。多色グラビア印刷では、張力システムの応答速度と安定性が非常に重要です。
02/ 版ローラーの精度と状態
印刷版ローラーはグラフィックやテキストの転写を担っており、そのローラー自体の品質がオーバープリントの精度に直接影響します。
(1) ラジアル振れと動的バランス：新品ロールや補修版ローラーのラジアル振れが基準（通常 0.02mm 以下が要求される）を超えていたり、動的バランスが悪い場合、250m/min の高速で周期振動が発生し、周期的な重ね刷り誤差に直結します。
(2) 版ロールの取り付けと熱膨張： 連続印刷時の摩擦熱の発生により、版ロールの取り付けが中心にずれたり、キー溝が磨耗したり、熱膨張が不均一になると、版ローラーの有効周長が変化し、縦方向の見当精度に影響を及ぼし、その影響は稼働時間とともに徐々に蓄積されます。
03/ マークマークの印刷品質と認識への影響
従来の方法のマーカーは基板に直接印刷され、その品質が登録システムの「目」となります。
(1) 印刷効果: 銀色のボール紙では、インクの付着力と乾燥速度がマーカーのエッジの鮮明さに影響します。マーキングが幻影だったり、毛羽立っていたり、汚れていたりすると、光電眼が安定して捕捉できず、修正が頻繁に発生したり、システムが誤動作したりすることがあります。
(2) 位置干渉: 複雑なグラフィックや強い反射のある領域にマーカーが配置されている場合、背景の干渉により信号対雑音比が大幅に低下し、トラッキングが不安定になります。--
「オーバープリントをフォローアップする」革新的なソリューション
このスキームの中心となるアイデアは、図 2 に示すように、レジストレーション基準マーク、つまり「マーカー」を基板から一連の独立した高精度機械ディスクに転写して、基板材料の表面状態と印刷パターンの干渉を完全に回避することです。-
図. 2 機械式ディスクマークのマーキング
01/ システム構成
(1) 特別なフォローアップ-: ディスクは、高剛性と低熱膨張係数を備えたアルミニウム合金または複合材料で作られ、通常は直径 150 ～ 200 mm (ビジュアル モデルによってカスタマイズ)、厚さ 15 ～ 20 mm です。端面振れは0.01mm以下とし、表面は艶消し処理を行ってください。
(2) 高精度マーカー: -高コントラストで鋭いエッジの特別な反射性または光透過性マーカーを使用します。-
(3) 取り付けベース: フォローアップ プレートを印刷ユニット ヘッダーの固定部分 (駆動側近く) に取り付けるための安定した固定具を設計します。これにより、フォローアップ プレートがプレート ローラー システムと直接機械的にリンクされず、位置が固定されるようにします。
02/具体的な手順
(1) ステップ 1: 設置と校正
(1) カスタマイズされた治具を使用して、フォローアップ プレートを最初のカラー グループ (基準カラー グループ) のプレート ヘッド近くのラックにしっかりと取り付け、ディスク面がプレート ローラーの軸と平行になるようにします。-
(2) フォローアップディスクの円周の正確な位置に、通常、0度、90度、180度、270度のマークが付けられ、高精度のマーカーが貼り付けられます。-ダイヤル インジケータを使用してフォローアップ ディスクの端面とラジアル振れを校正し、総合振れが 0.02 mm 未満であることを確認します。-
(3) 用紙上のマークではなく、対応するトレイ上のマークを安定して鮮明に読み取ることができるように、各色グループの光電センサーを調整するか、特別なセンサーを追加します。
(2) ステップ 2: システムパラメータの設定
（1）張力パラメータ（定量的容量125g/m²の転写シルバーボール紙を備えたブランドの10-カラーグラビア印刷機を例として挙げます）：巻き出し張力は180〜220Nに設定されます。紙送り力は200～240Nに設定されています。各色グループ間の張力増分は8～12N（増分）に設定されています。巻き取りテンションは260～300Nに設定しており、紙の種類や速度に合わせて微調整する必要があり、振動なくスムーズに紙を通過させることを目標としています。
(2) 登録システムパラメータ: スキャンモードは「フォローアップ」モードに切り替えられます。フォールト トレラント ウィンドウは、フォローアップ マークの精度に応じて感度を向上させるために適切に縮小できます。-過度の感度や衝撃を避けるため、応答速度は中速から高速です。
(3) ステップ 3: 閉ループ制御操作-
機械の電源が入った後、登録システムはトラッキング プレート上の固定マークを継続的に追跡します。振動や熱膨張によって引き起こされる機械基準に対するプレート ローラーの位相変化など、フォローアップの位置は絶対に固定されているため、システムによってリアルタイムで検出され、プレート ローラー位相モーターが駆動されて補償され、フォローアップ プレートを絶対基準として安定した閉ループ制御を形成します。-
適用効果とパラメータの比較
主要車種への導入以来、その効果は非常に顕著です。
01/重ね刷り精度が大幅に向上
従来の方法による重ね刷り誤差は大きく変動し、特にリール交換や加速段階では誤差が±0.12mm～±0.18mmに達することがあります。 -フォローアップ オーバープリント後、オーバープリント精度は長期間にわたって ±0.08 mm 以内で安定しており、図 3 に示すように、最良の状態では ±0.05 mm に達する可能性があり、これは業界の先進標準より優れています。
図 3 トラッキング ローラー ディスク使用後のオーバープリント製品
02/ 安定性と適応性の向上
反射性の銀ボール紙、バーコードパターン、その他のレイアウトの干渉によって引き起こされるトラッキングロスの問題を完全に解決します。さまざまなブランドや周長のローラーに高度に適応し、プレート交換後の平均初期見当調整時間は約 40% 短縮されます。
03/ 生産効率と費用対効果
登録の問題による欠陥率は約 60% 減少しました。レジストレーション調整に伴う紙やインクなどの副資材の消費量が削減されました。設備の実効稼働率が大幅に向上しました。
材料やローラーのばらつきによって引き起こされるタバコのパッケージのグラビア印刷におけるレジストレーション ドリフトの問題に対して、提案されている「トラッキング ディスク レジストレーション」技術ソリューションは、レジストレーション基準を変化する基材から固定された高精度機械ディスクに移し、発生源での主な干渉要因を分離します。-張力を細かく制御し、ローラーの品質を確保し、独立したトラッキング ディスクを使用して安定した信号を提供することにより、レジストレーション システムは「受動的な追従」から「能動的な安定化」に変わります。実際のデータは、このソリューションが見当合わせ精度を ±0.08 mm の高レベルまで効果的に制御できることを示しており、生産の安定性と経済的メリットを大幅に向上させ、ハイエンドのパッケージング印刷業界で広く応用できる大きな可能性を秘めています。{4}}将来的には、さらなる研究により、トラッキング ディスクとローラー温度監視およびオンライン張力フィードバック システムを統合して、よりインテリジェントな事前補償制御を実現できる可能性があります。{6}}