隨著煙草行業(yè)品牌順利整合與發(fā)展，國(guó)產(chǎn)中高速卷煙包裝設(shè)備順利投產(chǎn)，為有效提高生產(chǎn)效率，各煙草企業(yè)均加快了對(duì)卷煙包裝設(shè)備的技術(shù)改造步伐，高速自動(dòng)包裝設(shè)備以及卷盤(pán)包裝設(shè)備所占比重越來(lái)越大，對(duì)卷煙包裝材料的質(zhì)量需求不斷提高，這就促使越來(lái)越多的煙包印刷企業(yè)加速配套生產(chǎn)設(shè)備的投資，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的升級(jí)，提高制程自動(dòng)化和產(chǎn)品質(zhì)量，有效降低成本。筆者所在的蚌埠金黃山凹版印刷有限公司就是在這個(gè)特定時(shí)期，通過(guò)購(gòu)置、聯(lián)合研發(fā)等方式進(jìn)行了卷筒紙圓壓圓生產(chǎn)線的配置。在卷筒紙圓壓圓生產(chǎn)線的應(yīng)用過(guò)程中，筆者對(duì)硬包產(chǎn)品的印刷、燙印、模切檢品、自動(dòng)打包等工藝的設(shè)計(jì)及優(yōu)化進(jìn)行了總結(jié)，將分成3部分與大家分享。本文首先探討煙包卷筒紙圓壓圓印刷工藝的設(shè)計(jì)及優(yōu)化。

近幾年，業(yè)內(nèi)越來(lái)越多的煙包印刷企業(yè)已經(jīng)實(shí)施卷筒紙印刷離線圓壓圓燙印模切的生產(chǎn)方式，關(guān)于個(gè)別產(chǎn)品卷筒紙無(wú)縫印刷和平張生產(chǎn)工藝在節(jié)省紙張方面的優(yōu)勢(shì)及差別等，本文不再敘述，主要提出以下幾個(gè)要點(diǎn)與同行探討。

關(guān)于印刷收卷系統(tǒng)

煙包印刷企業(yè)如果計(jì)劃采用卷筒紙印刷卷筒收料生產(chǎn)模式，在選購(gòu)凹印機(jī)或加裝卷筒收料裝置時(shí)，較好采購(gòu)主動(dòng)收卷的系統(tǒng)，其與被動(dòng)收卷系統(tǒng)的主要區(qū)別如下。

(1)主動(dòng)收卷由電機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)收卷軸收卷，一般采用二軸（或三軸）轉(zhuǎn)架式結(jié)構(gòu)。而且，為了保證收卷軸收卷松緊一致，主動(dòng)收卷必須要使收卷軸與復(fù)合線速度相同，因此要求有恒張力、恒線速傳動(dòng)，并且要求隨著卷徑的增大而轉(zhuǎn)速下降的恒功率徑動(dòng)。此外，主動(dòng)收卷還要求選用傳動(dòng)力矩與轉(zhuǎn)速成反比的軟特性電機(jī)，當(dāng)前采用較多的為交流力矩電機(jī)和串激直流電機(jī)，其中，串激直流電機(jī)的特性與主動(dòng)收卷特性相近，收卷質(zhì)量較好。

(2)被動(dòng)收卷就是將收卷兩側(cè)用氣缸壓緊于大直徑表面輥上靠摩擦力帶動(dòng)來(lái)收卷，因而收卷輥的線速度應(yīng)始終與表面輥一致。由于煙用紙張較厚，內(nèi)外圈收卷張力難以一致，因此對(duì)于卷筒紙無(wú)縫印刷，容易導(dǎo)致印刷圖案重復(fù)長(zhǎng)度產(chǎn)生變化，尤其是薄型銅版紙，如果印后加工套印要求較高，往往套印損耗較大。

對(duì)于原廠直接配置的收卷系統(tǒng)，例如博斯特凹印機(jī)大多配置法國(guó)Monomatic公司的收卷單元，一般廠家會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的培訓(xùn)。有時(shí)廠家也會(huì)加裝其他系統(tǒng)，例如我公司有一臺(tái)博斯特凹印機(jī)較初配置的是連線切平張單元，后來(lái)加裝了馬汀收卷系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用主動(dòng)收卷設(shè)計(jì)，但在調(diào)試過(guò)程中曾出現(xiàn)印刷套準(zhǔn)很好收料也很整齊，但紙卷在后工序離線圓壓圓燙印時(shí)套準(zhǔn)跑動(dòng)大、廢品率驚人，經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查分析，較后發(fā)現(xiàn)原因在于印刷張力和收卷張力沒(méi)有匹配好，印刷圖案重復(fù)長(zhǎng)度不符合要求。

印刷圖案重復(fù)長(zhǎng)度的確認(rèn)

國(guó)內(nèi)煙包凹印制版主要集中在運(yùn)城制版和精工制版兩大集團(tuán)，個(gè)別外煙指定印尼等廠家制版，都使用電子雕刻、激光雕刻等工藝，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，各廠家的版輥質(zhì)量都比較穩(wěn)定。

但由于不同煙包印刷企業(yè)的凹印設(shè)備品牌、驅(qū)動(dòng)方式各有不同，在制定傳統(tǒng)卷筒紙印刷切平張制版工藝，確定印刷周長(zhǎng)時(shí)，煙包印刷企業(yè)大多采用以下幾種方式。

(1)版輥直徑按照0.02mm遞增，多見(jiàn)于傳統(tǒng)的機(jī)械軸驅(qū)動(dòng)凹印機(jī)。

(2)版輥無(wú)遞增或遞增很?。ɡ?.01mm），多見(jiàn)于電子軸驅(qū)動(dòng)凹印機(jī)。

(3)版輥無(wú)遞增，印刷圖案周向整體放大。

無(wú)論采用何種方式，需要確保的是印刷收卷后，關(guān)鍵色的重復(fù)長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)周長(zhǎng)的誤差為±0.15mm，且內(nèi)外圈保持一致，如果關(guān)鍵色不是第一色，需要對(duì)每色直徑重新計(jì)算，個(gè)別色直徑可能需要遞減，有利于圓壓圓后加工的套準(zhǔn)。

套準(zhǔn)光標(biāo)的設(shè)計(jì)

1.走紙方向（周向）套準(zhǔn)光標(biāo)的設(shè)計(jì)

應(yīng)根據(jù)凹印機(jī)套準(zhǔn)系統(tǒng)的要求來(lái)確定，與傳統(tǒng)的卷筒紙印刷切平張方法一致，大部分使用三角標(biāo)記或著楔形標(biāo)記，以博斯特820凹印機(jī)為例，標(biāo)準(zhǔn)的楔形標(biāo)記長(zhǎng)度10mm，楔形短端1mm，如圖1所示，小號(hào)楔形標(biāo)記長(zhǎng)度6mm，多用于軟包煙包的套印。

圖1 典型的凹印套準(zhǔn)光標(biāo)

對(duì)于卷筒紙印刷后還需進(jìn)行燙印、模切的煙包產(chǎn)品，需要了解清楚燙金機(jī)、模切機(jī)套準(zhǔn)系統(tǒng)的工作原理和要求，在紙張適當(dāng)位置單獨(dú)印刷后加工燙印、模切需要的套準(zhǔn)光標(biāo)或識(shí)別標(biāo)記。

目前，卷筒紙燙金機(jī)、模切機(jī)等后加工設(shè)備在走紙方向上的套準(zhǔn)光標(biāo)主要有以下幾種：矩形標(biāo)記、色差明顯色塊（可以是印刷圖案的一部分）、共用印刷套準(zhǔn)的楔形標(biāo)記。該套準(zhǔn)光標(biāo)一般制作在相應(yīng)加工工序關(guān)鍵套準(zhǔn)色的印版上。制作后加工套準(zhǔn)光標(biāo)時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題。

(1)個(gè)別品牌型號(hào)的卷筒紙印刷設(shè)備的套準(zhǔn)系統(tǒng)防干擾性不強(qiáng)，周向套準(zhǔn)光標(biāo)前后30mm內(nèi)不能有干擾，如產(chǎn)品圖案、凹印套準(zhǔn)標(biāo)記、色塊等，有的可以做到20mm的抗干擾能力，個(gè)別設(shè)備甚至要求套準(zhǔn)光標(biāo)在整個(gè)圓周內(nèi)都不能有其他干擾圖案，但這會(huì)影響以后的生產(chǎn)成本，在購(gòu)置設(shè)備時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考察。

(2)大多使用矩形標(biāo)記，寬度3mm，長(zhǎng)度大于5mm，一般為3mm×7mm。個(gè)別品牌凹印機(jī)使用了歐特美（Eltromat）公司的Sincon-star套準(zhǔn)系統(tǒng)或者博斯特的Registron套準(zhǔn)系統(tǒng)，可以直接識(shí)別印刷套準(zhǔn)楔形標(biāo)記，還有個(gè)別設(shè)計(jì)方案使用攝像頭微點(diǎn)標(biāo)檢測(cè)傳感器，光標(biāo)特別小，該方案價(jià)格較高，使用較少。

如果條件允許，每個(gè)重復(fù)周長(zhǎng)內(nèi)周向套準(zhǔn)光標(biāo)的數(shù)量盡量與后加工燙印、模切周期一致或者成比例關(guān)系。例如，硬包小盒一般采用18聯(lián)印刷、18聯(lián)燙印、24聯(lián)或30聯(lián)模切，此時(shí)可以考慮在每橫排的空余位置做一個(gè)套準(zhǔn)光標(biāo)，可供燙印和模切縱向套準(zhǔn)共同使用，這樣既可以提高后加工設(shè)備套準(zhǔn)光標(biāo)的識(shí)別能力，又可以縮短后加工設(shè)備套準(zhǔn)時(shí)間，減少材料浪費(fèi)。

2.軸向（橫向）套準(zhǔn)光標(biāo)的設(shè)計(jì)

軸向（橫向）套準(zhǔn)大多采用糾偏導(dǎo)正裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，套準(zhǔn)光標(biāo)一般為連續(xù)的跟蹤線，寬度為0.5～2.0mm，個(gè)別凹印機(jī)也使用跟蹤線橫向糾偏，則該跟蹤線可以共用。需要注意的是，采用識(shí)別印刷套準(zhǔn)楔形標(biāo)記的系統(tǒng)，使用套準(zhǔn)信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)糾偏器，則不需要該跟蹤線。

個(gè)別采用光點(diǎn)探頭的糾偏系統(tǒng)探頭精度低，抗干擾能力不強(qiáng)，且要求跟蹤線左右兩側(cè)必須預(yù)留2mm空白，不能有干擾，這將造成紙張的浪費(fèi)，設(shè)備選型時(shí)必須注意，推薦使用CCD/CMOS探頭的糾偏導(dǎo)正系統(tǒng)。

以某品牌凹印機(jī)為例，傳統(tǒng)的單角度反射白卡紙/銀卡紙工藝排版圖如圖2所示。

圖2 單角度反射白卡紙/銀卡紙工藝排版圖

對(duì)于鐳射轉(zhuǎn)移紙，特別是光柱鐳射紙，如果套準(zhǔn)光標(biāo)直接印刷在鐳射區(qū)，套準(zhǔn)光電探頭在識(shí)讀標(biāo)記時(shí)容易產(chǎn)生漫反射，信號(hào)波形不穩(wěn)定，套印波動(dòng)大，一般給印刷套準(zhǔn)預(yù)留獨(dú)立的白邊或銀邊，典型的排版圖如圖3所示。

圖3 鐳射轉(zhuǎn)移紙工藝排版圖

預(yù)留白邊或銀邊一般為10～12mm（如圖4所示），對(duì)于硬包小盒，拼版橫向尺寸一般為730～735mm，如果設(shè)備采用支持CCD/CMOS探頭的糾偏導(dǎo)正系統(tǒng)，圖3中跟蹤線的寬度為1mm，與產(chǎn)品的出血位重合，與圖2相比可節(jié)約4～6mm紙張。

圖4 光柱鐳射紙預(yù)留銀邊寬度示意圖

3.其他標(biāo)記的設(shè)計(jì)

卷筒紙燙印、模切加工可能還需要其他標(biāo)記，如預(yù)留給燙印、模切與印刷關(guān)鍵色套準(zhǔn)檢查的十字標(biāo)記，如圖5所示。

圖5 預(yù)留給燙印、模切與印刷關(guān)鍵色套準(zhǔn)檢查的十字標(biāo)記

制作這些標(biāo)記，主要是為了方便后工序的檢品機(jī)識(shí)別印刷關(guān)鍵色與燙印、凹凸、模切的套印偏差，檢品機(jī)識(shí)別套印偏差時(shí)的效果圖如圖6所示。

圖6 檢品機(jī)識(shí)別套印偏差時(shí)的效果圖

卷筒鐳射紙印刷套印工藝的優(yōu)化

如前所述，對(duì)于光柱鐳射紙，需特別預(yù)留單獨(dú)的10～12mm的白邊或銀邊，對(duì)于批量大的產(chǎn)品，長(zhǎng)期生產(chǎn)有較大的固定損耗。個(gè)別型號(hào)的凹印機(jī)，如博斯特較新型號(hào)的機(jī)型，可以對(duì)其Registron套準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，增加信號(hào)放大、濾波系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)套準(zhǔn)軟件算法進(jìn)行升級(jí)，可以將套準(zhǔn)光標(biāo)直接印刷在光柱鐳射區(qū)，這樣不需要白邊或銀邊，也能保證套準(zhǔn)。

如果凹印設(shè)備的套準(zhǔn)系統(tǒng)升級(jí)困難，但印刷色組數(shù)足夠，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們實(shí)施了一種反向套印的方法供同行參考，將所有的套準(zhǔn)光標(biāo)印刷在成品余料區(qū)域，在第一色套準(zhǔn)光標(biāo)前，印刷遮蓋力強(qiáng)的油墨墊底，如白色、銀色，將光柱的強(qiáng)反射光遮住或部分遮住，減少漫反射，使得套準(zhǔn)光電探頭讀出來(lái)的信號(hào)雜波較少，波形穩(wěn)定，這個(gè)墊底的第一色以第二色為基準(zhǔn)，反向跟蹤套印，也能實(shí)現(xiàn)套準(zhǔn)，同時(shí)還可以在色組間增加反向套準(zhǔn)的跟蹤監(jiān)視，從而可以去掉10～12mm的白邊或銀邊，有效節(jié)約紙張。以條盒為例，紙張幅寬由740mm減小為730mm，拼版示意圖如圖7所示。該條盒產(chǎn)品通過(guò)插拼，同時(shí)將套準(zhǔn)光標(biāo)放在插拼的余料中，紙張節(jié)約率達(dá)到1.4%。

圖7 條盒拼版示意圖

上述內(nèi)容便是筆者在煙包卷筒紙圓壓圓印刷工藝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化方面總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)，希望能夠幫助業(yè)內(nèi)同行在實(shí)施相同工藝時(shí)有所啟發(fā)。下一篇，筆者將探討煙包卷筒紙圓壓圓燙印、模切工藝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，特別是本文中提到的各種標(biāo)記在后加工中的實(shí)踐效果和優(yōu)化思路，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注。

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