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塔式組合四色套準的幾點看法

資料來源:《廣東印刷》2006年第3期 作者:梁兆成 陳國強 更新日期:2007-11-08

近年來報紙的發展可謂一日千里,從過去每份只有薄薄的一、兩張紙到現在每份厚厚的幾大疊,從過去只有黑色和紅色的版面到現在基本上都是彩色的版面。隨著報紙印刷中彩色版面的普及,各報業印刷廠原有的印刷設備因基本上是兩層B-B組合結構、半衛星結構或全衛星結構,在印刷方式上都比較死板、固定,所以報紙版面在印刷設備上的位置是黑色就只能印黑色,是彩色就只能印彩色,不能因應版面的需要作出變化調整。為了適應這一飛速的發展,近年來各報業印刷廠新添置的印刷設備都大多為塔式B-B組合結構。塔式B-B組合結構的優點在于印刷色序組合靈活多變、操控性好、機器利用率高等,可印刷雙面全彩色的印張,彩版位置不會受到設備能力的影響,但因為印刷設備結構上的特點(俗稱散四色印刷),對印刷套準工藝上有了更高的要求。塔式四層B-B組合印刷組,各組的技術性能一致,在機器安裝時準確到位,各層B-B印刷組印版滾筒與橡皮滾筒和橡皮滾筒與橡皮滾筒的間隙調整準確、尺寸一致。橡皮布、襯墊的原放規格一致,橡皮布安裝扭力統一。從以上各項參數的完成情況來說正常印刷應該是沒有什么問題的,但是在實際的印刷生產中卻不時會有一些各層B-B印刷組之間紙帶運行不穩定、張緊度不夠、嚴重擺動、不規則扭動、起皺等影響印刷套準的問題出現。

下面以塔式B-B組合結構印刷組在生產中所出現的一些問題探討一下輪轉印刷中因紙帶運行不穩定所造成的套印誤差的現象和解決方法。

卷筒紙紙帶由供紙部經過張力浮輥后進入印刷組第一色滾筒印刷,由于紙卷有張力控制裝置給紙張帶來適當的張緊力,在這一位置紙帶是適度張緊而且平穩的。經過第一色印刷滾筒壓印后,通過一段不長的距離,紙帶就進入第二色印刷滾筒。在供紙部到第二色滾筒之間的距離內紙帶不容易出現什么大的變化,第一、二色的套準基本上是符合標準要求的。紙帶在經過兩組滾筒正反共四個版面的潤版水和油墨的吸附后,紙帶本身的物理性能已經開始有一些變化了,沒有了剛從紙卷拉出時的緊湊,吸水后紙身變軟了,并且因為有油墨粘附在紙帶表面而變得有些粘了。所以紙帶從第二色印刷滾筒進入第三色印刷滾筒或從第三色印刷滾筒進入第四色印刷滾筒的這一段距離內,很容易出現紙帶運行不穩定、張緊度不夠、紙張擺動等情況,造成套印不準或走位;嚴重時還會出現不規則地扭動、起皺,根本無法進行最后兩色的印刷。

對于這一類的情況,要想印刷能夠順利完成,就必須解決好四層B-B印刷組之間怎樣才能使紙張保持有足夠的張緊力的問題。紙帶通過前兩組印刷滾筒時,張力基本上可以從紙卷張力控制系統上得到。但當紙帶進入到后兩組印刷滾筒后,因為紙帶受到前兩組印刷滾筒的壓印壓力的影響,紙卷張力控制系統不能提供足夠的張力給紙帶了。這時就必須要從四層印刷組的橡皮滾筒表面速度上去考慮,四層印刷組的橡皮滾筒表面速度要基本一致或者使第三、四層印刷組的橡皮滾筒表面速度稍大于第一、二層印刷組的橡皮滾筒表面速度,這樣才能使紙帶在整個印刷過程中都能得到適當的張緊力來維持紙帶的平穩。

綜合以上各點考慮,可以從橡皮布的變形特性、橡皮滾筒的滾壓原理和橡皮滾筒中心距這幾方面中找到解決問題的辦法。

輪轉印刷機的各個印刷滾筒都是在相互壓力下相對滾動的。雖然現在的輪轉印刷機使用的已經基本上都是氣墊橡皮布,壓印時因氣墊層彈性作用,橡皮表層壓印線相鄰兩側理論上是不會再有鼓起的凸包現象了。但在輪轉印刷機實際的使用中,兩個橡皮滾筒的橡皮布在相對滾動受壓后即時恢復原狀的彈性能力在每小時幾萬次與印版滾筒和另一橡皮滾筒的受壓變形中,橡皮布迅速恢復原狀的彈性能力因為橡皮布中的橡膠單元體進入壓印區產生壓縮變形,橡膠單元體離開壓印區壓力消失而恢復。由于橡膠具有推遲高彈的性能,高彈性變形的發展總是落后于應力。橡膠單元體上一次變形還沒有來得及因回彈而消失時,又再施加下一次應力,這樣不斷地循環下去,橡膠內部來不及釋放的彈性儲能,轉化成熱量放出。放出的熱量越多,橡膠的內耗也越大,橡皮布受到的應力頻率越高,橡皮布的彈性將會減少,致使氣墊橡皮布在橡皮表層壓印線相鄰兩側還是會產生輕微的類似凸包形變的遲滯現象。故此,兩個橡皮滾筒在滾壓時,由于增徑效應的作用橡皮布實際轉過的圓周長度大于橡皮布不受壓時的圓周長度。而且壓力越大、凸包產生得越高,橡皮布轉過的圓周長度也就越長。這一理論是由英國人米勒通過實驗得出的理論,是一個增徑效應的結果。

將此理論與輪轉印刷機橡皮滾筒的工作方式相結合,將兩個橡皮滾筒看作是互相作用的壓印滾筒,基于橡皮滾筒受壓后,滾壓半徑會增大,橡皮滾筒的滾壓半徑和自由半徑之比為滾壓比,滾壓比直接影響到紙張的行走速度,對于紙張是否適度張緊和印跡清晰準確有很大的幫助。

影響到滾壓比的因素有以下幾點:

1. 橡皮布的特性,不同類型、不同特性的橡皮布有不同的滾壓比。橡皮布主要從以下幾個特性來選擇:

(1)硬度:橡膠抵抗其他物質壓入其表面的能力。要考慮到印刷品的質量、印版的耐印率、印刷機的制造精度及橡皮布本身的平整度。

(2)彈性:橡皮布在除去使其變形的外力作用后即刻恢復原狀的能力。印刷過程中,橡皮布受到另一橡皮滾筒的壓力而變形,當壓力轉離橡皮滾筒表面時,就要求橡皮布能迅速恢復原狀去接受印版上的油墨。然后又再迅速恢復原狀把承載的油墨通過與另一橡皮滾筒的壓力轉印到紙張上。

(3)壓縮變形:橡皮布經多次壓縮后,橡膠變形的強度。橡皮布在印刷時,經歷無數次的壓縮回復過程,會產生壓縮疲勞而帶來永久變形。這時,橡皮布厚度將會減薄,彈性也會減少。

2.
橡皮布的壓縮量:同一橡皮布在不同壓縮量下有不同滾壓比。兩個橡皮滾筒在滾壓時,橡皮布實際轉過的圓周長度大于橡皮布不受壓時的圓周長度。壓力越大,橡皮布轉過的圓周長度也就越長。這說明通過改變橡皮滾筒與橡皮滾筒之間的中心距,可得到不同的滾壓比,實現橡皮滾筒表面速度的改變。在實際使用調整時,滾筒之間的中心距只要有0.01mm-0.02mm左右的差別,已經可以得到不同的效果。

3.
橡皮布的松緊度:橡皮布在一定張力下超出原來長度的量,橡皮布伸長的大小一般用伸長率來表示,橡皮布伸長率越小越好,伸長率大了,橡皮易被拉伸,膠層會減薄,彈性會降低。橡皮布繃得越緊,則越薄,橡皮滾筒的自由半徑越小滾壓比則會增大,因為滾壓比增大,橡皮滾筒的滾壓半徑會更大。橡皮布必須在適當的繃緊力作用下繃緊在橡皮滾筒上。如果橡皮布繃得太松,橡皮布壓印時,在擠壓力的作用下發生位移而不能及時復位,會導致重影等故障的發生。橡皮布繃得過緊,橡皮布膠層減薄、彈性降低,特別是在輪轉印刷機上基本使用的氣墊橡皮布,如果繃得太緊還可能會使微泡海綿層失效,失去氣墊橡皮布應有的良好性能,橡皮滾筒相對印版滾筒和壓印滾筒的同步滾壓比會因此上升,破壞了同步滾壓狀態。

從實際生產中的檢驗可知,以上幾項調整對改善紙張運行都有很好的效果。紙帶從第二色印刷滾筒進入第三色印刷滾筒或從第三色印刷滾筒進入第四色印刷滾筒的這一段距離內的紙帶運行問題,基本上可以從上述理論中找到解決的方法。

1.
在機器設備各項機械參數不改變的情況下,硬度較高的橡皮布,少量變形就能產生足夠的印刷壓力。此時使橡皮布襯墊厚度減少,自由半徑則變小,同步滾壓比則變大;相反硬度較低的橡皮布,要達到相同的印刷壓力時,需要增加橡皮布襯墊的厚度,從而使滾筒的自由半徑增大,壓縮量增大。此時同步滾壓比變小,會引起網點變形,影響套準效果。所以通過在第四色印刷滾筒使用硬度高于前三色印刷滾筒的同尺寸橡皮布可以達到紙帶適度張緊的效果。

2.
在四色印刷滾筒橡皮布和襯墊的規格、尺寸統一情況下,通過調整改變第三、四色印刷滾筒中兩個橡皮滾筒的滾筒中心距,使橡皮布的壓縮量遵從增徑效應理論的變化達到增加第三、四色印刷滾筒表面速度的效果。但如果以橡皮布和襯墊的尺寸統一的狀態下單純改變橡皮布的壓縮量,會導致四色的網點形變不一影響套準。這時就要平衡好滾筒中心距尺寸調整、襯墊尺寸調整、紙帶運行和印刷套準這幾者之間的關系,與橡皮布硬度、襯墊硬度和紙張克重等印刷材料的技術性能有著密切的關系。在實際生產中嘗試得出減少滾筒中心距的同時,對襯墊的原放尺寸相應減少就可得到理想效果

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