グラビア印刷機

第11号
グラビア印刷機の老朽化対策(改修)
印刷機の老朽化の意味するもの

少し古い話になりますが、2014年3月31日の「包装タイムズ」に印刷加工業実態調査のシリーズで「印刷機老巧化業界再編を刺戟か」という記事がありました。
そして老巧化対策として、メンテナンス25%・新規導入7%・廃業4%・その他13%という結果が書かれていました。
新規導入の例としてセクショナルを取り上げ、1ユニット2500万円から3000万円かかるので新規導入もたやすいことではないということでした。

 

この記事を読まれた読者は「確かにその通りだ」 と、絶望的な気持ちになったのではないでしょうか?
でも本当にそうなのでしょうか?他に方法はないのでしょうか?
★★あります★★
以下にその方法を述べていきますので、最後までお読みください。

戦闘機を老朽機と呼ばないのは何故

現在航空自衛隊の第一線で活躍中の戦闘機 F-15は1970年代にアメリカで生まれ、航空自衛隊で実戦配備されたのは1986年です。
以後30年にわたって第一線で活躍し続けています。
では30年経ったこの戦闘機を老朽機と呼ばないのは何故でしょうか?なぜ30年も第一線で活躍できているのでしょうか?

 

それは、この30年間の電子技術の進歩を利用して、その時代の要求に合うようにレーダやミサイルや支援機器を、絶えず改修してきたから、F-15は何年たっても最新鋭機なのです。
そして、F-15戦闘機は、次期戦闘機F-35が実践配備されるまで、更なる改修を重ねながら最新鋭機であり続けるのです。

老朽化していない古い印刷機

もうお分かりですよね。
印刷機もF-15と同じように、その時代の要求に合わせて改修をし続ければ、決して老朽機になることはないのです。
ここにまさに対照的な2つの会社を例にあげてみたいと思います。
一つはなかなか利益があげることの出来ないAという会社。一つは税金対策をどうしようかと考え、決算前に設備の改修をしようかと考えているBという会社。
この二つの会社の違いは、それぞれの工場に入ってみればすぐわかります。
A社の機械は購入した時以来何の改修もしていません。中には故障したまま放置している機械もあります。

 

ではB社はどうでしょうか?
器械は古いのですが、色々と工夫して、全ての機械に改修の後がみられます。
この違いが結果として、片や儲かる会社、片や儲からない会社になったという訳です。
結論
★★改修をしないで儲かることはない★★

言葉の意味
修理;壊れたところをなおす。現状維持。
改造:Aという機能の機械に手を加えてBという機能にする。
改修:Aという機能の機械に手を加えて、時代のニーズに合うように性能を向上させる。


ヤマデンお役立ち情報 第11号2頁
 
ヤマデンの改修実績

上の写真、少し解かり辛いですが、何年も使用しないで放ってあったボロボロの印刷機を、フレームだけ残して最新式のセクショナルに改修したものです。
「包装タイムズ」では1ユニットあたり2500~3000万とありましたが、ヤマデンで改修すれば、半分の1500万位でしょうか?

 

でも予算のない会社がセクショナルにする必要はなくて、従来のものでもプチ改修で十分な成果を上げることができます。
身の丈に合った改修が大切です。無理してセクショナルを導入しても会社を倒産させては何にもなりませんから。

改修をしていない機械で一番最初に手をつけなければならないのがテンション関連です。
インフィード・アウトフィード・巻取の中で手動のところがあったら、先ずそこを自動テンコンに替えます。
特にインフィード・アウトフィードにPIV(ギヤボックス)を使用しているものがあったら、これも手動式の機械ですから、すぐに自動式のテンコンに替える必要があります。
インフィード・アウトフィードは予算が許せば速度テンコンがベストですが、予算が無い場合はトルクテンコンでも、手動式に比べれば、各段に良くなります。
テンション関連の自動化が終わったら、次に圧胴とインフィード・アウトフィードの開閉が手動式なら、それをエアーシリンダ式に改修します。
次に乾燥・ドクタ周りを調べて品質の向上に効果があると思われるところから手掛けていきます。

 

巻取機もパウダ式でも十分使えますが、更なる性能アップを望むなら、サーボ式に改修すべきところです。
さらに巻取機には巻きの横ずれを防ぐために、当たり前見たいにサイド板を使用していますが、品質のアップと工数の低減を模索するならば、タッチロールの採用が欠かせません。

ヤマデンは老巧化した機械を、プチ改修によって取敢えずテンコンを自動化し、次にテンコン以外のところを改修して普通の機械にし、最終的に今の機械を最新鋭機へと改修していきます。
そして、儲からなかった機械を儲かる機械へと変身させます。
★★改修の継続が利益の継続★★


セクショナル印刷機普及の時代へ!
セクショナル印刷機普及の時代へ!


長年のユメであった「セクショナル印刷機の製作」を、わずか半年でかなえることができました。昨年の暮れに構想が持ち上がり、実際に設計に入ったのが今年の2月からでした。考えてみれば、一見無謀とも思える計画でした。今まで電気技術者として、テンコンを初め電気専門の改造は沢山実績があるものの、印刷機そのものの製作は未経験の分野だったからです。
モータの駆動・サイドレ機構・乾燥ボックス・ドクター装置どれをとってみても初めての経験ばかりでした。それを、一つ一つ設計と失敗と改良を重ねて、完成させて、当初の5月納入に遅れること3か月、8月の初めにやっと納入することができました。3か月の間、じっと待ってくれた発注社の社長には頭が下がります。
この印刷機のコンセプトは「シンプル&安価」です。

 

◆自立型制御盤はありません。各セクション
 ごとに制御装置があります。
◆乾燥用熱風発生器も本体に搭載しています。
 送風配管がシンプルです。
◆電線の数が少ないので・解体・据え付け
 工事が簡単で、移設が2日で完了します。
◆カラコンは大洋電機産業製860ですが、
 もちろんコンペンレスです。
◆価格が市場に出回っているものの半額
 以下です。
◆ドクター装置はヤマデンの特許製品です。
 高精度の印刷ができます。
◆版や圧胴の脱着がハンドリフトに載せたま
 まできます。

今迄はセクショナルといえば高嶺の花でしたが、これからは小さな規模の会社でも手に届く時代となりました。



第13号

なぜグラビア印刷機のインフィードとアウトフィードのテンションコントローラ(以下テンコン)はサーボモータを使用した速度テンコンでなければならないのでしょうか?
ヤマデンが速度テンコンを世にだして10年以上がたちます。
その間インフィード(IF)とアウトフィード(OF)のテンションの重要性を発信し続けていますがまだまだ理解されていないのが多数というのが現状です。

 

それには、こちらの説明の仕方が不十分な点があったのかも知れない、という反省に立ちながら再度解説を試みたいと思います。
★★★★
以下に代表的な3つのテンション制御方式の内容とその違いについて述べていきますので、最後までお読みください。

テンション原理図をご覧ください。
印刷機の善し悪しは次の2つの条件を満たしていることが必要です。

  1・ この図の「IFテンション」と「OFテンション」が広範囲(0.5kg~30k)にわたって安定していること。(高精度)
  2・ 切換え時に巻出機と巻取機からのショックが「IFテンション」と「OFテンション」に影響を与えないこと。(ふんばり)

この図のIFとOFの構成部品が書かれているNO・1の制御方式が、この二つの条件を満たしており、グラビア印刷機における、理想的な制御方式です。


図におけるIFとOFがパウダブレーキとパウダクラッチで構成されるNO・2の制御方式です。
IFではクラッチに一定の電圧をかけ、ブレーキ電圧を制御して、テンションを設定値に保ちます。
OFではブレーキに一定の電圧をかけ、クラッチ電圧を制御して、テンションを設定値に保ちます。
パウダによる制御はトルク制御なのですが、
トルク制御は速度制御とちがって「ふんばり」がききません。
そのため「IFテンション」は巻出しテンションの影響をうけます。

 

ブレーキだけでは巻出しテンションよりも小さい「IFテンション」を制御することができないのです。
それで、クラッチに一定電圧をかけて、巻出しテンションよりも小さいテンションを制御できるようにしたのが、この制御方式なのです。
OFも同様の原理になります。
理論上はこれで良さそうなのですが、実際はブレーキとクラッチが絶えずケンカしているため制御が不安定で、更にパウダの寿命も縮めてしまいます。

原理図におけるNO・3の構成がこの制御方式になります。
IFはダンサロールの位置情報をワイヤーで連結したリングコーンに伝え、速度を一定に保つ速度テンコンの一種です。
テンションの大きさはワイヤーにつるされた重りで決まります。
リングコーン方式は、インバータが普及する以前に考案された、モータの無段階制御方式のことです。精度はインバータほど高くありませんからテンションの精度もよくありません。
OFはPIV(ギヤボックス)方式です。
主軸とピンチロールがギヤボックスを介して接続されており、ギヤ比を変えることによりテンションが上下します。これも速度テンコンの一種です。

 

実験した人にはわかりますが、少しの速度変化でテンションは大きく変動します。
しかもこの方式は自動ではなくて手動ですからテンションを変化させてから落ち着くまで、かなりの時間がかかります。
また「ふんばり」もきかないため、切換え時のショックがOFにもろに伝わり、落ち着くのに数分かかることもあります。その間は不良品を垂れ流すこととなるのです。
この方式のもう一つの欠点は、IFにもOFにも表示器が無いため、テンションが大きく変動しているのに、それを目で確認できないことです。
テンション表示無しで印刷をする、ということがどんなに恐ろしいことか、理解できない人がいるということが、実に恐ろしいことです。

同じ時期に創業したのに、何十年か経った現在業績をのばして大きくなった会社と、そうでない会社があります。
成功したある会社の社長が、「会社を大きく出来るか、そうでないかは度胸で決まる」と言いました。確かにそれも事実だと思いますが、私は「成功するかしないかは、トップの理解力」だと思っています。
儲かっていない会社の機械は購入した時のままです。もちろん途中で故障したこともあったでしょうから、修理のための費用はかけたことと思います。
一方儲かっている会社は修理はもちろん、性能アップのための改修にお金を使っています。
設備投資という言葉がありますが、修理に使ったお金を設備投資とはいいません。使ったお金に対し配当が無いからです。

これに対し改修は機械の性能アップを目的としますから、改修した翌日からロスが減少しますので、この減少したロスの分が配当として戻ってくることになるのです。ですからこれを設備投資と呼ぶことができます。
結論として言えることは、設備投資を積極的に実施してきた会社は儲かっている会社で・設備投資を行わなかった会社は儲かっていない会社ということができます。
その差はどこからくるのかというと、会社のトップの機械の性能、とりわけテンションに関する理解があるかどうかということになります。
この「お役立ち情報」を読まれた会社トップがテンションの重要性を理解して、設備投資を行い、配当をものにして、儲かる会社に変身することを、心から願っています。

★★設備投資が利益の分かれ目★★

1・この図はサーボモータとサーボモータを使用した速度テンコンである。
2・この太枠の中身が
パウダクラッチ・ パウダブレーキ・ インバータモータ
となっているのがパウダ式トルクテンコンである。
3・この太枠の中身が
ダンサロール・リングコーン(インフィード)
PIV(アウトフィード)
となっているのが旧式の速度テンコンである


名古屋精密製の印刷機で差動ギヤを採用した印刷機があります。
その長所と短所は次の通りです。
長所
1・ 印刷しながら調整ノブを回すと、シリンダが360度回転しますので柄合わせに便利
2・ メインシャフトとシリンダの間にクラッチを必要としない。
短所
1・ メインシャフトとシリンダ間のギヤ構造が複雑
 
2・ 故障した時のメンテナンスが難しい
3・ ギヤが多い分騒音も振動も大きい
以上長所と短所をあげましたが、製作やメンテが大変なためか、その後作られたものはコンペン式のものが多いようです。
しかし差動ギヤ式の印刷機はまだまだ現役で
動いています、
老朽化のため、故障することもありメンテには
苦労されているのではないでしょうか?

差動ギヤの長所を生かし、短所を無くす方法はないものでしょうか?
あります。
セクショナル印刷機に改修するのです。
「しかしセクショナルは高価で手が届かない」と思っておられるのではないでしょうか?
確かに世間のセクショナル印刷機は目の玉が
飛び出る位高額です。
しかし「差動ギヤの代わりをする」
ということに機能をしぼってしまえばそんなに高額ではないリーズナブルな予算で実現できるのです。
しかも差動ギヤの欠点は全てなくし、長所だけを受け継いで快適な印刷が出来るようになります。
長所を列記してみましょう。

1・ 印刷しながら「前進・後退」の釦を押すとシリンダが360度回転しますので柄合わせに便利。
2・ メインシャフトとシリンダの間にクラッチを必要としない。
3・ 騒音が無く静か。
4・ 震動が少ないので速度アップができる。
5・ メインシャフトが無くなるのでスペースができる、
6・ 裏刷りのためにシリンダを逆回転させるのに面倒な作業は要らず、スイッチの切換えだけでOK。

いかがですか?セクショナルっていいことずくめですよね。
差動ギヤ方式でメンテに苦労されておられる方、この機会にセクショナルへの改修を検討されてみてはいかがですか?

もちろん、差動ギヤ方式以外の印刷機でも
セクショナル化はOKですので、是非検討して
みてください。
メインシャフトもコンペンロールも不要となります。

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