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印刷是一个将油墨转移到承印物表面的过程。胶版印刷当然也不是一个例外,整个印刷过程就是一个油墨转移的过程,首先是墨斗中的油墨,在一定的压力和摩擦的作用下,通过墨辊向印版表面的转移,然后是印版表面的油墨在一定压力下,向橡皮布表面转移,最后是橡皮布表面的油墨在一定压力的作用下,传向纸张(本文以纸张为主进行讨论)表面。我们会发现整个过程都是以压力为前提条件进行的,不难想象没有压力在其中,油墨就无法完成这一系列的传递。这就直接表明了压力在印刷中的作用是多么重要,可以说能够掌握好压力的合理调节,是做好印刷的先决条件。
我们在工作中比较常见的压力调节一般有这么几种:墨路压力调节、水路压力调节、滚筒间压力调节。本文将对滚筒间的压力(也可以直接称为印刷压力)的调节原则以及由压力引起的印刷问题做一些讨论。
针对印刷压力的调整笔者认为应该遵循如下步骤:
一、数据准备。对于数据来源主要有三个方面:
1. 实际测量。实际测量主要是对印版和橡皮布的测量。在测量时使用千分尺,在测量时应该注意,要对印版或橡皮布上的不同部位同时测量几个点,然后取平均值;另外考虑到橡皮布在上机拉伸后产生的变形,在机下测量的橡皮布厚度应比计算厚度略大些,一般控制在:普通橡皮布大0.1mm,气垫橡皮布大0.15mm左右,这样当衬垫与橡皮布装入滚筒拉紧后,刚好是正确的厚度。
2. 印刷机的随机说明上标注的数据。胶印机随机说明上标注的,关于印刷压力的数据主要有两种:一种是标注滚筒与滚枕的绝对尺寸,包括印版滚筒、橡皮布滚筒、压印滚筒的直径以及三滚筒的滚枕直径,同时标注的还有机器在印刷特定纸张时的滚枕间隙(很多机器标注的是以0.1㎜为标准标注),另外还有印版与橡皮布与其衬垫的总厚度;还有一种是直接给出滚筒缩径量(滚枕表面与滚筒体表面的相对高度)、滚筒过量(包衬高出滚枕表面的量)、滚枕间隙;方便印刷机操作人员操作的理念,已经成为一个机器设计的趋势,当然在设备使用说明上也是这样,在数据的给定上已经越来越向傻瓜型发展,对于以前那种比较多的对印刷压力以及滚筒间隙的计算已经越来越少用到了;
3. 通过对印刷工艺的设定和机器的状况决定印刷压力的大小,同时对滚筒包衬有一个更理想的设定(在本文我们将有集中的讨论)。这一步主要依赖计算和实际的经验相结合。
二、根据印刷机使用说明上给定的滚枕间隙参考值来测量并调整滚筒中心距。现代印刷机这一步骤一般都可以自动完成了。但对于国产比较老的型号的印刷机,如J2108和J2205等机型这一步骤往往非常烦琐。首先应当把滚筒表面的衬垫去掉(否则会影响测量结果),然后将滚枕清洗干净,最后使用压铅丝的方法(在合压状态将细铅丝放入滚枕间隙边,然后点动印刷机将其压平)先测量,再调整;然后再测量再调整,重复这一过程,直到滚枕间隙达到标准值。之所以这么复杂的工序来调整印刷压力,是由于老式的国产印刷机的滚枕间隙的数据往往是通过机械方式在机器外面显示出来(如螺丝表盘),尤其对于使用年限比较长的机器,从表盘上读取的数据往往是不可信的。
滚枕的中心距并非一成不变的,当机器比较老旧,滚筒齿轮的磨损严重时,有时候会出现由于齿轮啮合不正常而导致的“齿轮墨杠”,这时候就要根据需要适当的减小滚枕间隙(对滚枕间隙的调整过程实际上就是对滚筒的中心距的调整)。
三、根据使用说明给定的数据(在比较传统的印刷机使用说明上,印版与橡皮布与其各自包衬的总厚都是给出的)对将要使用的印版与橡皮布的测量来计算包衬厚,并合理包衬印版和橡皮布。
印版包衬厚=印版与衬垫总厚度—印版厚度
橡皮布包衬厚=橡皮布与包衬总厚—橡皮布厚
四、包衬完毕后点动印刷机检查是否有机械方面的不合适,然后点动长车并用手抚摩印版或是橡皮布表面检查是否有表面凸凹不平的现象,如果有的话就可能由于包衬有异物或是包衬打皱导致。需要立即排除。
以上四步是一个相对比较完整的调压过程,实际上现在只有老式的国产印刷机必须遵照以上步骤进行,在现代的较为先进的印刷机上这个过程已经变得相当简单,很多时候只要向控制窗输入印刷纸厚和想要实现的印刷压力(一般为橡皮布滚筒的压缩量)就可以了,余下的计算机便可以自动完成了。
在上面讲到的程序是按照使用说明对机器进行的调整,其中无论是滚枕间隙还是衬垫厚度都是以,当承印物的厚度为假定值时,印刷工艺为一般情况下设定的。所以当承印物厚度发生变化时会用到一些简单的计算:
印版滚筒与橡皮布滚筒的压力(压缩量)=(印版滚筒体直径+橡皮布滚筒体直径)/2+印版厚+印版衬垫厚+橡皮布厚+橡皮布衬垫厚—[(印版滚筒滚枕直径+橡皮布滚筒滚枕直径)/2+滚枕间隙]
橡皮布滚筒与压印滚筒间压力(压缩量)=(橡皮布滚筒体直径+压印滚筒体直径)/2+橡皮布厚+橡皮布衬垫厚+承印物厚—[(橡皮布滚筒滚枕直径+压印滚筒滚枕直径)/2+滚枕间隙]
印版滚筒与橡皮布滚筒的压力(压缩量)=印版及其衬垫厚+橡皮布及其衬垫厚—印版滚筒缩径量+橡皮布滚筒缩径量+印版滚筒与橡皮布滚筒的滚枕间隙
橡皮布滚筒与压印滚筒间压力(压缩量)=橡皮布及其衬垫厚+承印物厚—橡皮布滚筒缩径量+压印滚筒缩径量+橡皮布滚筒和压印滚筒的滚枕间隙
一般情况下我们在对印刷压力的设置时,主要依据印刷设备的使用说明进行设置。我们一般能看到的使用说明上所给定的印刷压力值,是假定印刷纸张的厚度为0.1mm来给定的。但是在印刷压力的设定中,设备给定的标准往往会因为实际情况要有一些变动。
首先我们来看看影响印刷压力调整的因素都有哪些。
(1)纸张的平滑度
序号 | 纸张种类 | 平滑度(秒) | 线压力(㎏/㎝) |
1 | 超光铜版纸 | 2472 | 4.4 |
2 | 铜版纸 | 518 | 7.8 |
3 | 胶版纸 | 51 | 11.1 |
4 | 新闻纸 | 17 | 12.2 |
从表中可看到,表面粗糙的新闻纸所需要的印刷压力,差不多是表面极为光滑的超光铜版纸的3倍,使用平滑度低的纸张印刷,就必须适当地提高印刷压力,否则会出现印刷品网点发虚,字迹断笔断道的弊病。
(2)印刷速度
很多生产实例都可以证明,当印刷速度显著增加时,印刷压力也要增加。因为印刷速度提高时,印刷面之间相对应的质点所接触的时间也有所减少,这就必须通过较大的压力,使印刷表面之间不完全接触的程度减小,便于油墨能够较快地从供墨表面转移到受墨表面,使油墨能在短时间内完成必要的转移。
同样是轮转机,近代的高速机器的必须印刷压力,也会比旧式机器高些,因为高速机器除了压印时间较短以外,它的滚筒利用系数较大,半径较小,所以压印时的压缩宽度也相对减小,同样会影响油墨的转移。
(3)产品的质量要求
不同的产品,有着不同的复制要求。除了采用不同的原材料和印版外,还可以从印刷压力方面设法适应之。“实地”图文可以(也允许)使压力稍大一些来达到印迹结实的要求。网线图文则应该十分强调“理想压力”,避免网点扩大而损失层次。高网线产品对复制的质量要求更高,特别要控制印刷压力,使之达到最小值,印刷该类产品时,除尽量采用表面平滑的涂料纸外,还应该注意对印版质量的选择和对印版表面水墨平衡的严格控制。
(4)橡皮布及其衬垫的弹性
橡皮布及其衬垫材料(衬垫纸、软垫、还包括毡呢)的变形对印刷压力有密切的关系,应该选用富有弹性,而在大量印刷后弹性不容易失去的橡皮布、衬垫纸以及毡呢,来满足理想印刷压力的基本要求。反之,如果为了降低成本,选用国产质量比较差的橡皮布,则必然要提高“最小印刷压力的绝对值”。如使用进口气垫橡皮布印刷压力一般设定为0.08~0.10mm,如果要是国产橡皮布同时使用毛尼做衬垫时,一般印刷压力设定为0.2~0.25mm。
橡皮布使用一定时间(印数)后,或快或慢地会失去或减小原有的弹性(这是由他们的质量决定的),这时就不得不从增加压力来解决油墨的良好转移问题,这也就是说新的橡皮布和衬垫材料能够实现较小的印刷压力。
(5)印刷品的数量
在印刷过程中,随着印刷品数量的增多,印刷压力有所减小,这是由于橡皮布和衬垫在使用一段时间后,即印刷了一定量的印刷品后,会失去或减小原有的弹性,因而使印刷压力减小。根据实验:对于软衬垫印刷压力减小20—30%,而对于硬性衬垫则下降不超过10—15%。由于印刷压力的下降,会使油墨转移率降低。因此,为了获得质量稳定的印品,可在印刷前把压力调得略高,使印刷一定数量后的印刷压力仍然足够,以保证质量。
这种印刷压力降低的现象在更新衬垫后最为明显。因此,在更新衬垫后必须以工作速度试运转半小时到一小时,使衬垫和橡皮布变形稳定,然后再调节印刷压力,这样就可以用基本不变的印刷压力获得质量优良的印刷品。
改变印刷方式的两个渠道:
胶版印刷机主要是通过改变橡皮布的压缩量来调节印刷压力的,而这个压缩量则主要来源于,印刷中合压后的滚筒中心距小于滚筒表面半径之和。比如说,印版和压印滚筒之间的压力就来源于,两滚筒之间的中心距小于印版滚筒自由表面半径和橡皮布自由表面半径的和。
调节印刷压力主要有两种方式,一是通过改变印版或是橡皮布下的衬垫来改变印刷压力;二是通过改变滚筒的中心距来调节。笔者认为,对于印刷压力的调节,应该视情况而定,在不同的情况下采用不同的调压方式。
当承印物的厚度发生改变的时候,采用不同的调节方式,方法如下(以承印物厚度增大为例说明):
1、方法一:将橡皮布下的衬垫减小承印物的增大量,同时为了保证印版滚筒和橡皮布滚筒之间的压力,将印版滚筒中的衬垫厚度做等量的减少。
2、方法二:直接将压印滚筒和橡皮布滚筒的中心距增大,增大的量应为承印物增厚的量。
在比较老的机型如国产01、03、08等机器,由于机器的调压装置并不可靠,所以一般使用方法一来进行纸厚变化时的调节,除非当承印物厚度发生较大的变化时(这时必须通过调整滚筒的中心距来调节,具体方法后面有具体的介绍),尽量不要改变已经精确调节的滚筒中心距,这主要出于劳动强度和生产效率上考虑的。同时采用方法一进行调节我们还要注意:
A 由于改变了印版滚筒衬垫厚度,就必须同时对靠版水辊和靠版墨辊进行相应的调节;
B 要注意印版滚筒直径变化后,承印物上的印迹发生的变化情况(由于筒径发生变化,而滚筒的相切直径并没有改变,当印版衬垫加厚,承印物上的印迹就会变短;同理当减薄时相反),同时严禁在一批印活的印刷过程中用这种方式改变印刷压力。
另外需要改变滚筒的衬垫厚度的情况有:
1)当橡皮布用久发生塑像变形后,需要将橡皮布里的衬垫适当的加厚(这种加厚一般要一次加一点试,才可达到最佳效果)。
2)套印时出现周向套印不准,当这种套印是沿周向版心大小套印不上时。{考虑到多色印刷中的套印问题,我们在对印刷压力的设定时常要将第三、四组印版和其衬垫的总厚度比第一组分别递减0.05mm(压缩量)。}
在比较先进的印刷机器上,由于改变滚筒中心距简单到只需要旋动手柄或是按动按扭就可以实现,并且压力显示装置一般都比较可靠,所以一般提倡直接使用方法二来完成调节。这样做的好处很多:
1)调节简捷方便,即当承印物的厚度发生变化的时候,或印刷过程中由于工艺需要要调整压印滚筒和橡皮布滚筒的压力时,我们只需要改变该两滚筒的中心距即可,无须对印版滚筒和橡皮布滚筒的衬垫进行同时增减。在现在的印刷机上调节滚筒的中心距是一个相对简单的工作,甚至在控制台上便可以遥控操作了(现在很多印刷机,只要操作者将印刷纸厚输入控制系统,系统就会自动的调出压力的默认值,并自动进行调整)。
2)能有效的避免由于使用衬垫改变滚筒圆周长,而出现滚筒表面在印刷中的速差,这种速差往往会导致印刷中的网点变形,甚至出现套印和重影等相关故障。
3)由于使用更换印版中的衬垫方式来改变印刷压力,会导致套印问题(当印版滚筒表面直径增大时,最后转移到承印物上的图文就会发生周向的缩短)。
对于滚筒的中心距的调节同时适用于以下情况:
A 在印刷质地粗糙、厚薄不均匀的纸张时,为了增大橡皮布和压印滚筒的印刷压力,就必须减小橡皮滚筒和压印滚筒的中心距,以适应印刷的需要。
B 由于机器使用久了,滚筒齿轮或滚筒轴承磨损严重,齿轮侧隙过大而产生了“墨杠”(条头)或其它毛病时,就必须通过适当的减小滚筒间距来求得解决。
印刷压力的检验:
(1)逐步加纸评满版法:
1. 将橡皮布内的衬垫少垫0.4mm(比正常值)。
2. 把印版洗净,并均匀的上满版墨(建议使用黄墨)。
3. 合压并将印版上面的满版油墨向橡皮布上转移。
4. 然后观察橡皮布上的油墨分布是否均匀。
以上的方法是一个比较粗糙的检测方式,它仅仅能检测出橡皮布是否平服,印刷压力是否在合理范围(这种检测只能限制一个相对大的范围),又由于操作起来比较烦琐,所以在现在的机器操作中使用并不多。在(2)(3)中介绍的方法比较经常使用,同时工作效率和效果都比较好。
(2)使用信号条结合满版网线检测:
和(1)的方法大体一样,只是向橡皮布转移的油墨是印版上的网线和信号条,然后根据检测的结果能够确定印刷压力的大小,通常这种检测是非常准确的,尤其是50%的网点对印刷压力非常敏感,当印刷压力有一点不正常就能够很明显的表现出来。
(3)压条痕
衬垫类型 | 压缩量(㎜) | 压痕宽度(㎜) | ||
印版—橡皮 | 橡皮—压印 | 印版—橡皮 | 橡皮—压印 | |
软包衬 | 0.2~0.3 | 0.2~0.4 | 7~8 | 8~9 |
硬包衬 | 0.08以下 | 0.08 | 3~4 | 4~5 |