自動フレキソフォルダーグルーラーでの印刷エラーの原因とその修正方法は何ですか?

2025-09-30 08:15:13

自動フレキソ フォルダー グルアー (AFFG) は、食品や飲料からエレクトロニクスに至るまでの業界に高品質の印刷カートンを提供する上で極めて重要な役割を果たします。ただし、位置ずれ、インクの汚れ、色むらなどの印刷エラーは、製品の美観を損ない、コストのかかる無駄 (多くの場合生産工程の 5 ～ 15%) を引き起こし、注文の履行が遅れる可能性があります。これらのエラーが単一の原因から発生することはほとんどありません。これらは通常、機械コンポーネントの位置ずれ、互換性のない材料とインクの組み合わせ、または最適ではない動作設定によって発生します。この記事では、AFFG で最も一般的な印刷エラーを分析し、その根本原因を特定し、それらを解決して防止するための段階的なソリューションを提供して、安定した印刷品質と効率的な生産を確保します。

1. 位置ずれ：印刷要素の位置がずれている場合

位置ずれは、最も頻繁に発生する目に見える印刷エラーの 1 つであり、デザイン要素 (ロゴ、テキスト、グラフィックスなど) が相互にずれたり、カートンのブランクの端にずれたりしたときに発生します。これはミリメートル (mm) 単位で測定され、高品質の包装 (化粧箱など) の場合は 0.1 mm、工業用カートンの場合は 0.3 mm を下回る場合にのみ許容されると見なされます。

1.1 位置ずれの原因

ウェブ搬送システムの Misf アライメント: ウェブ (段ボールまたは基材) は、AFFG 内を一定の速度と方向で移動する必要があります。コンベアベルトが摩耗したり、位置がずれていると、ウェブが横に流れたり、速度が変動したりすることがあります。たとえば、コンベア ベルトの片側が 2% 伸びると、ウェブが 1 メートル進むごとに 1 ～ 2 mm ずれる可能性があります。さらに、摩耗したニップ ローラー (平らな部分や凹凸のあるゴム) がウェブに対して滑り、ウェブと印刷シリンダーの間に速度の不一致が生じる可能性があります。

印刷シリンダーの同期の問題: 各印刷シリンダー (異なる色の) は、ウェブの速度に完全に一致した速度で回転する必要があります。シリンダーを駆動するサーボモーターが正しく調整されていない場合、またはモーターベルトが緩んでいたり擦り切れている場合、シリンダーの回転が速すぎたり遅すぎたりする可能性があります。 2 つのシリンダ間で 0.5% の速度差があると、標準的なカートン ブランクで 0.5 mm の色の位置ずれが発生する可能性があります。

材料の寸法不安定性: 吸湿性材料 (SBS 板紙、コーティングされていない板紙など) は、環境湿度に応じて水分を吸収または放出し、膨張または収縮を引き起こします。たとえば、75% の相対湿度 (RH) にさらされた SBS ボードは幅が 1.5% 膨張する可能性があり、印刷されたデザインがカートンの折り目に対してずれてしまいます。同様に、薄いプラスチック フィルム (PET など) は、ウェブ張力が高いと伸びて、印刷の位置合わせが歪みます。

間違った版の取り付け: フレキソ版は、正確に位置合わせして (円周方向と横方向の両方で) 印刷シリンダーに取り付ける必要があります。版とシリンダーの間に気泡が入った状態で版を取り付けたり、取り付けテープが不均一に貼られたりすると、印刷中に版がずれる場合があります。取り付け時に 0.1 mm の位置ずれがあったとしても、最終的な印刷では目に見える位置ずれが発生する可能性があります。

1.2 位置ずれを修正する解決策

Web トランスポート システムを調整します。

コンベア ベルトの摩耗や張力が不均一かどうかを検査します。伸びたベルトを交換し、ベルトの幅全体で張力が均一になるようにテンショナーを調整します。

摩耗したニップ ローラー スリーブを交換し (ショア A 硬度 60 ～ 70 を目指します)、ニップ圧力を板紙の場合は 1 ～ 2 bar、段ボールの場合は 2 ～ 3 bar に調整して、ウェブとの接触を均一にします。

レーザー位置合わせツールを使用してコンベア ベルトの真直度をチェックします。ベルトガイドを調整して横方向のずれを修正します。

印刷シリンダーを同期する:

AFFG の HMI (ヒューマン マシン インターフェイス) を使用して、サーボ モーターの校正メニューにアクセスします。同期テストを実行して、Web 上にレジストレーション マーク パターン (十字線など) を印刷します。マークが0.05mm以内に揃うまで各シリンダーのモーター速度を調整します。

モーターベルトの擦り切れやたるみを検査し、摩耗したベルトを交換し、メーカーの仕様に従って張ってください（通常、ベルト留め具のトルクは 8 ～ 12 N·m）。

材料の寸法を安定させる:

水分含有量のバランスをとるために、加工前に材料を温度管理された部屋 (20 ～ 25°C、相対湿度 40 ～ 60%) で 24 時間前処理します。水分計を使用して材料の水分を確認します (目標: 板紙の場合 6 ～ 8%)。

素材の種類に基づいてウェブの張力を調整します。プラスチック フィルムや軽量板紙の場合は張力を 2 ～ 5 N/m に下げて、伸びを最小限に抑えます。安定性を維持するために、段ボールの場合は 5 ～ 10 N/m に増加します。

プリントプレートを正しく再取り付けします。

印刷シリンダーの表面をイソプロピル アルコールで清掃し、ほこりや接着剤の残留物を取り除きます。

両面取り付けテープをシリンダー全体に均等に貼り付け、気泡が入らないようにします。ローラーを使用してテープをシリンダーにしっかりと押し付けます。

フレキソ版とシリンダーの位置合わせマークを使用して、フレキソ版の位置を合わせます。プレートを中央から外側に向かってテープに押し付けて気泡を取り除き、プレートの端を追加のテープで固定します。

2. インクのにじみ: 印刷のかすれや縞模様

インク汚れは、湿ったインクが素材や機械のコンポーネントの意図しない領域に転移すると発生し、その結果、カートンの非印刷領域に文字がぼやけたり、グラフィックの縞が入ったり、インクの汚れが生じたりします。これは、完全に硬化していない速乾性インク (UV 硬化性など)、または処理中に粘着性が残る遅乾性インク (水性など) で特によく発生します。

2.1 インク汚れの原因

不十分なインクの乾燥/硬化: 水性インクは水分を蒸発させるのに十分な時間と空気の流れを必要としますが、UV 硬化型インクは重合するために適切な UV 光強度を必要とします。 AFFG の乾燥システム (ファン、ヒーター) の性能が低下している場合 (例: ヒーター要素が故障して気温が 60 °C から 35 °C に下がっている場合)、水性インクが濡れたままになる可能性があります。 UV インクの場合、UV ランプが汚れている（ほこりやインクの残留物がある）と光の強度が 30 ～ 50% 低下し、インクが未硬化でベタベタしたままになることがあります。

過剰なインク塗布: セル容積が大きすぎるアニロックス ローラー (例: 板紙の場合 8 BCM ではなく 15 BCM) は、印刷版に過剰な量のインクを転写し、基材上にインクが蓄積します。さらに、インクダクトが多すぎるインクを供給するように設定されている場合 (たとえば、推奨流量を 10% 上回る)、過剰なインクは完全に吸収または硬化できず、汚れが発生します。

ウェブと機械コンポーネントとの接触: 印刷後、濡れたウェブがコーティングされていない金属部品 (ガイド ローラー、折りプレートなど) や汚れたコンポーネントと接触する可能性があります。たとえば、ガイド ローラーが乾燥したインクでコーティングされていると、インクが濡れたウェブに転写され、縞が発生する可能性があります。同様に、ウェブがアイドラー ローラーで適切にサポートされていない場合、ウェブがたるんで機械フレームに触れ、印刷物が汚れる可能性があります。

互換性のないインクと基材の組み合わせ: 非多孔質基材 (プラスチック フィルム、金属化ボードなど) は水性インクを吸収しないため、インクが表面に付着したまま濡れたままになります。プラスチックフィルムに溶剤ベースまたは UV 硬化型インクの代わりに水性インクを使用すると、インクが基材の表面に接着できないため、ほとんどの場合汚れが生じます。

2.2 インク汚れを修正する解決策

インクの乾燥/硬化を最適化:

水性インクの場合: 空気温度が 50 ～ 60°C に達するように、乾燥システムのヒーター要素を清掃または交換します。ファン ベルトをチェックし、エア フィルターを掃除して、空気流量を増やします (フィルターが目詰まりすると、空気流量が 40% 減少します)。

UV 硬化型インクの場合: UV ランプをオフにし、イソプロピル アルコールに浸した糸くずの出ない布でバルブを拭き、2,000 時間 (UV ランプの一般的な寿命) を超えて使用した場合はランプを交換します。 UV 照度計を使用して強度を確認します (目標: 800 ～ 1,200 mW/cm²)。

インクを減らすアプリケーション:

アニロックス ローラーを、基材に一致するセル容量を持つローラーと交換します。滑らかな多孔質基材 (SBS ボードなど) の場合は 3 ～ 5 BCM、粗い基材 (リサイクル ボードなど) の場合は 8 ～ 12 BCM です。

インク ダクトの流量をメーカーの推奨レベルに調整します。メスシリンダーを使用してインクの出力を 1 分間測定し、仕様を超えている場合は流量を減らします。

機械コンポーネントとの Web 接触を防止します。

インクの転写を防ぐために、(金属の代わりに) テフロン コーティングされたガイド ローラーまたはゴムで裏打ちされたガイド ローラーを取り付けます。生産を実行するたびに、すべてのローラーと折りプレートを溶剤で洗浄して、乾燥したインクを除去します。

ウェブをサポートするアイドラー ローラーを追加し、ウェブと重要でない機械部品との間に最低 10 cm の距離を確保します。 HMI を使用して Web パスを調整し、たるみを解消します。

互換性のあるインクと素材のペアを使用します。

非多孔質基材の場合: 溶剤ベースのインク (プラスチック フィルムの場合) または UV 硬化型インク (金属化基板の場合) に切り替えてください。基材の少量のサンプルでインクをテストし、密着性と乾燥を確認します。

多孔質基材の場合: 水性インクの粘度が適切であることを確認します (板紙の場合は 500 ～ 1,000 cP)。インクが濃すぎる場合は蒸留水で薄め、薄すぎる場合は増粘剤を追加します。

3. 色むら: 斑点状またはかすれたプリント

色むらは、意図した色合いよりも明るい (色褪せ) または暗い (斑状) プリント領域として現れます。これは、消費者向け包装にとって重要なブランドの一貫性を損ない、色のバリエーションが業界標準 (特色では通常 ±5%) を超えると、多くの場合、カートンのバッチ全体を廃棄する必要があります。

3.1 色ムラの原因

アニロックス ローラーの磨耗または詰まり: 時間の経過とともに、アニロックス ローラーのセルが磨耗する (12 か月使用するとセルの深さが 20 ～ 30% 減少する) か、乾燥したインクで詰まり、インクの転写が制限されます。セルが浅く磨耗したローラーではインクの転写が少なくなり、部分的に色褪せが生じます。ローラーの詰まり (セルの 10 ～ 15% がブロックされている) では、インクが素材に到達できず、斑点のある印刷が作成されます。

一貫性のない印刷圧力: 印刷版とウェブの間の圧力は、版の表面全体で均一でなければなりません。印刷シリンダーの位置がずれている場合 (たとえば、0.5°傾いている場合)、または版の厚さが不均一である場合 (製造不良が原因)、圧力が一部の領域で高くなって、より多くのインク (濃いパッチ) が転写され、他の領域 (色褪せた領域) は低くなります。さらに、プレート取り付けテープが摩耗すると（圧縮された部分がある）、圧力変動が生じる可能性があります。

インクの粘度の変動: インクの粘度 (厚さ) は、インクの流れと転写に直接影響します。水性インクが空気中の水分を吸収すると（高湿度の場合）、粘度が 10 ～ 20% 低下し、水っぽくなり、黒ずみが発生します。逆に、溶剤系インクは溶剤が蒸発すると（低湿度下では）粘度が20～30％上昇し、厚くなり転写しにくくなり、かすれが生じます。

基材表面の凹凸: 粗いまたは不均一な基材 (コーティングされていない再生ボード、段差のある段ボールなど) は、表面の高さが異なります。印刷版は素材の高い部分と低い部分に一貫して接触できません。インクは高い部分 (濃い部分) にはよく転写されますが、低い部分 (薄くなった部分) には不十分に転写されます。同様に、繊維密度が異なる素材 (繊維の塊がある再生ボードなど) はインクを不均一に吸収し、斑点のある色を生成します。

3.2 色ムラの解決策

アニロックス ローラーを復元または交換します。

超音波洗浄機を使用して目詰まりしたローラーを洗浄し (アニロックス洗浄液を充填し、30 分間実行)、セルから乾燥したインクを除去します。摩耗したローラーの場合は、レーザー深さゲージを使用してセルの深さを測定します。深さが 20% 以上減少している場合は、ローラーを再彫刻するか、ローラーを交換します。

目詰まりを防ぐために、週に一度のアニロックス洗浄スケジュールを実行してください。生産を実行するたびに、柔らかい毛のブラシと洗浄液を使用してローラーをこすってください。

均一な印刷圧力を確保する:

圧力計を使用して、版の幅全体の印刷圧力を測定します。圧力が 1 ～ 2 バール (板紙) または 2 ～ 3 バール (段ボール) になるように、(HMI の位置合わせツールを使用して) 印刷シリンダーの位置を調整します。

圧力変動をなくすために、プレート取り付けテープを新しいロール（厚さ公差±0.02mm）に交換してください。ローラーを使用してテープをシリンダーにしっかりと押し付け、気泡や圧縮部分がないようにします。

インク粘度を安定させる:

水性インクの場合: 粘度計を使用して 1 時間ごとに粘度を測定します。吸湿により粘度が低下した場合は、増粘剤（1～2体積％）を添加して目標範囲に戻してください。 (溶媒の蒸発により) 粘度が増加した場合は、蒸留水 (1 ～ 2 体積%) を追加します。

溶剤ベースのインクの場合: 溶剤の蒸発を最小限に抑えるために、インク タンクを蓋で密閉します。粘度を維持するために 1 時間ごとに溶媒 (1 ～ 2 体積%) を追加し、粘度計を使用して確認します (目標: プラスチック フィルムの場合 1,000 ～ 1,500 cP)。

基材の異常に対処する:

粗い素材 (リサイクルボードなど) の場合: 印刷圧力を 10 ～ 15% 高めて、版が低い表面積に確実に接触するようにします。粗めのアニロックス ローラー (100 ～ 150 LPI) を使用して、表面の凹凸を埋める厚いインク層を塗布します。

段ボールの場合: 溝の高さのばらつきを補正するために、より厚いベース (0.2 mm ではなく 0.3 mm) を備えた「段ボール専用」の印刷版を使用します。印刷中にボードをわずかに平らにするために、ウェブの張力を 8 ～ 10 N/m に調整します。

4. インク定着不良：インクの剥がれや擦れ

インクの接着不良は、インクが基材に接着しない場合に発生し、こすったり (カートンを折りたたんだり輸送したりするときなど)、または最小限の圧力にさらされたときにインクが剥がれてしまいます。このエラーはコーティングされた基材や非多孔質基材でよく見られ、印刷されたデザインが読めなくなるため、顧客からの苦情につながる可能性があります。

4.1 インク定着不良の原因

汚れた素材の表面: 素材の表面には、インクの結合を妨げる油、ほこり、またはコーティングが付着している可能性があります。たとえば、プラスチック フィルムは製造中に帯電防止オイルで処理されることがよくあります。洗浄しないと、これらの油がインクとフィルムの間に障壁を形成します。同様に、リサイクルされたボードには、以前のパッケージからインクをはじく接着剤が残っている場合があります。

互換性のないインクの化学的性質: インクは、基材の表面化学的性質と結合するように配合する必要があります。例えば、極性基材（表面エネルギーが高い PET プラスチックなど）上で非極性インク（コーティングされていない板紙など）を使用すると、インクが基材を「濡らす」ことができないため、接着力が低下します。同様に、プライマーを使用しない UV 硬化型インクは、金属層がインクをはじくため、金属化された基材に接着しません。

不十分な表面処理: 非多孔質基材 (プラスチック、金属化ボードなど) は、表面エネルギーを高めてインクが付着できるようにするための表面処理が必要です。コロナ処理装置 (基材表面のイオン化に使用) が機能していない場合 (電極の破損や出力の低下など)、基材の表面エネルギーが低すぎる (プラスチック フィルムの場合は 38 ダイン/cm 未満) ため、インクは接着できません。

硬化が不十分なインク: UV 硬化型インクまたは二液性インクの場合、硬化が不完全であるとインクの化学構造が不安定になり、基材への接着​​力が低下します。古すぎる UV ランプ (出力 <600 mW/cm²) や、間違った触媒比率 (例: 1:5 ではなく 1:10) と混合された 2 液型インクは完全に硬化せず、接着力が弱くなります。