段ボール印刷機の基本的な動作原理、特に最新の主流であるフレキソ印刷機は、次のように要約できます。メッシュローラー、版胴、圧胴で構成される印刷ユニットのセットを介して、水性インクがインクタンクから基材(段ボール)に転写され、最終的に乾燥と罫線加工を経て、段ボール箱が印刷・成形されます。
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以下に、いくつかのコアシステムとワークフローに分解して詳細に分析します。
1.コア印刷システム(フレキソ印刷を例に)
これは段ボール印刷機の「心臓部」であり、活版印刷の原理に基づいて動作します。
1.)インク供給システムインクタンク:水性インクを貯蔵する容器。
メッシュローラー:定量的なインク供給の重要なコンポーネントです。表面に均一なサイズ、形状、深さの無数の小さな穴(インク穴)が刻まれた金属ローラーです。メッシュローラーのライン数(1インチあたりのインク穴の数)は、インクの転写量を決定し、それによって印刷の色差と精度に影響を与えます。
動作原理:メッシュローラーはインクタンク内で回転し、表面のインク穴が一定量のインクを浸して運びます。
2) インク掻き取りシステム
機能:メッシュローラー表面の余分なインクを掻き取り、インク穴内のインクのみを残します。
タイプ:
逆掻き取りシステム:柔軟な鋼鉄製の掻き取り刃が、一定の角度と圧力でメッシュローラーの表面に逆方向に接触し、余分なインクを正確に掻き取ります。これは現在、高精度印刷の主流構成です。
ゴムローラーインク掻き取りシステム:ゴムローラーをメッシュローラーに接触させ、圧力によって余分なインクを絞り出します。構造はシンプルですが、精度は低く、低速または低要求の印刷に主に使用されます。
3) インク転写および印刷システム
版胴:フレキシブル印刷版(通常は感光性樹脂版)が取り付けられた胴です。印刷版のグラフィックおよび文字部分は隆起しています(非グラフィックおよび文字部分よりも高い)。
圧胴:段ボールの反対側にある、滑らかで硬い表面の胴で、背圧をかけます。
コア転写プロセス(3ステップ):
インクがアニロックスローラーから印刷版に転写される:一定量のインクを帯びたアニロックスローラーが、版胴上のフレキシブル印刷版に接触して回転します。印刷版の隆起したグラフィックおよび文字部分により、メッシュローラーと接触し、インク穴内のインクが印刷版の隆起したグラフィックおよび文字部分に転写されます。
段ボールが印刷ユニットに入る:段ボールが版胴と圧胴の間を輸送されます。
インクが印刷版から段ボールに転写される:圧胴の圧力下で、印刷版上のグラフィックおよび文字部分が段ボールの表面に接触し、インクが段ボールに押し付けられて1色印刷が完了します。
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2.機械全体のワークフロー(シリーズ多色印刷)
標準的な段ボール箱印刷スロッティング機は、通常、上記のような複数の印刷ユニットを備えており、多色印刷を実現します。
プロセスステップ:
用紙搬送部
積まれた段ボールは、自動給紙機によってスムーズかつ正確に1枚ずつ機械に供給されます。真空吸着または摩擦プッシュを使用して、一度に1枚の段ボールのみが供給されるようにします。
印刷部
段ボールは、複数の印刷ユニットを順番に通過します(例:4色機には4つのユニット)。各ユニットは、1色(CMYKまたは特色)の印刷を担当します。
ユニットの順序は通常次のようになります:第1色 -> 第2色 -> 第3色 -> 第4色。
各ユニットは独立したインク供給、インク掻き取り、印刷システムを備えており、色と圧力を個別に調整できます。
乾燥部
各色印刷の間、またはすべての印刷が完了した後、段ボールは乾燥システムを通過します。
乾燥方法:
熱風乾燥:最も一般的な方法で、熱風ノズルから熱風を吹き付けて、水性インク中の水分を急速に蒸発させます。
赤外線乾燥/UV乾燥:特殊インクまたは急速硬化が必要な状況に使用されます。
機能:後続の印刷または輸送プロセス中に、湿ったインクが汚れるのを防ぎます。
スロッティングおよびダイカット部
これは、印刷された段ボールを段ボール箱の形状に加工する重要なステップです。
スロッティング:上下の対応するスロッティングホイールを使用して、段ボールに垂直な切り込みを入れ、段ボール箱の折り目を形成します。
クリンピング:クリンピングホイールを使用して、段ボールに圧痕を付け、段ボール箱が所定の形状に折り曲げられるようにします。
ダイカット:段ボール箱に不規則な構造(ハンドル穴、窓など)が必要な場合、あらかじめ作られたダイを使用して、圧力によって形状を打ち抜きます。
折り畳みおよび計数スタッキングセクション
加工された段ボールを折り線に沿って折り畳み、計数してスタックし、梱包および輸送を容易にします。
3.主要技術と原理
ドット印刷:ベタ塗りであっても、現代の段ボール印刷ではドットを使用してレイヤーを表現します。ドットのサイズと密度を制御することで、オフセット印刷の原理と同様に、さまざまな色とグラデーション効果を混合できます。
プリプレスとポストプレス:
ポストプレス:上記の原理は最も一般的なポストプレスの形態を説明しており、すでに形成された段ボールに直接印刷します。利点は柔軟性と迅速な納期ですが、印刷精度は段ボールのパターンに影響されます。
プリプレス:まず、滑らかな表面紙(一般にグラビア印刷と呼ばれる)に高精度な印刷を行い、次に印刷された表面紙を段ボールコア紙にラミネートします。利点は、印刷品質が非常に高く、大量の高級段ボール箱に適していることです。
アライメント原理:機械は光電センサーを介して段ボールの端またはプリプレスマーク(マーキングライン)を検出し、後続の印刷または加工ユニットの位置を微調整して、さまざまなカラーパターンとスロット位置の正確なアライメントを保証します。
まとめ
段ボール印刷機は、機械伝達、流体制御(インク)、化学乾燥(インク硬化)、自動制御を統合した複雑なシステムです。その基本的な動作原理は、常にメッシュローラーによる定量的なインク転写と活版印刷によるグラフィック転写という2つの基本点を中心に展開されます。精密な機械構造と自動制御により、段ボールにデザインパターンを効率的に印刷し、スロッティングやダイカットなどの成形プロセスをワンステップで完了させ、最終的に私たちの日常生活で見かけるさまざまな包装箱を製造します。
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