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網紋輥:柔性版印刷機的“心臟”

2006-04-01 11:53 來源:《印刷世界》 責編:中華印刷包裝網

   


  柔性版印刷已成為包裝印刷中最具生命力的一種印刷方式。通過提高中央壓印滾筒精度、配置先進的張力控制裝置、提供最佳的印刷員工培訓、繼續發展高質量柔印油墨(水基型和溶劑型)等,都為柔性版印刷發展作出了貢獻,但最為關鍵的是網紋輥技術的革新。
  網紋輥所以視作柔性版印刷機的“心臟”,是因其控制著印刷機油墨的轉移,它不但控制油墨的儲存量,還能使傳送量均衡,最終控制印刷質量的檔次和一致性。
  1、網紋輥的類型
  早期的網紋輥采用在銅輥表面做機械雕刻和表面鍍鉻處理的方法,以形成網紋并增加使用壽命。現在則采用激光在陶瓷材料的網紋輥上進行高精細雕刻的制作方法。網穴有不同的形狀,如四邊形、正六邊形,其中正六邊形網穴具有較大的傳墨量。
    為了得到更精確的墨量,已較普遍采用反向刮墨刀,以刮除網紋輥上多余的油墨。用金屬或塑料制的刀片,可以替代橡膠傳墨輥。采用刮墨刀片裝置也必然增加網紋輥的磨損,如今已有激光雕刻陶瓷網紋輥可得到最佳的油墨轉移和墨量控制,保持穩定的高質量印刷,并能抗磨損。雖然初期投資較高,但大部分印刷廠商仍認為網紋輥使用壽命長并具有非常好的性能,足以抵償與一般網紋輥相比的額外支出。另一項額外的得益,是激光雕刻可以得到更精細的網線。
  2、影響油墨計量的因素
  網紋輥中的網穴,可雕刻成多種形狀,每英寸的網穴數及網穴深度也各不相同。取用何種形狀的網穴,與所用油墨、承印材料有關,而網穴數和網穴深度將影響網紋輥的存儲能力及傳送量。因此為了獲得理想的印刷質量,必須通過采用合適的網紋輥,對供墨量進行精確控制。
  網紋輥可雕刻成各種網線數、網穴深度、網穴形狀的網紋輥,表1表示一般網穴結構不同網線數的網紋輥的容量及適用印刷產品。 
 
  表中容量的單位是BCM/sq in(10億立方微米/平方英寸)。由于網紋輥的磨損和堵塞,實際傳墨量為名義傳墨量的70%~80%。圖2和圖3描述不同網紋輥容量與對應的干墨層和濕墨層厚度的關系。 
 
  3、網線值的選取
  激光雕刻技術可以得到非常精細的網線值,由此可以再現出非常優良的彩色層次版網點。根據網線的常識,印制質量要求較高時網紋輥網線數最低為印刷品網線數的3.5倍,甚至5~6倍(視網穴形狀、再現的高光部分百分點的要求等因素而定),如果低于這個數值,印版上的網點將有可能陷入網穴內。例如,300線的網紋輥可印制65至85網線的產品?激光雕刻的550至660線網紋輥可用于寬幅印刷機印制110至113線層次版產品以及狹幅印刷機印刷150線產品。
  換一個方式講,為了傳送8BCM容量的油墨,可采用200線或300線的雕刻網紋輥?以200線網紋輥傳送8BCM容量的油墨,由每平方英寸40 000(200×200)個網穴完成。而300線網紋輥傳送等值的墨量,則以每平方英寸90 000(300×300)個網穴完成。后者的網穴數2倍于前者的網穴數,獲得的墨層網點較為光潔。
  上述情況屬理想狀態,現實中大部份印刷廠商針對不同產品選擇相適應的網紋輥有一定限制。在這種場合下,可通過生產適應性較好的油墨來有所彌補。通常網紋輥與油墨有關的問題有3個,它們是網穴堵塞,輥體磨損以及在不同印刷速度下色彩的變化,三者都將影響油墨在承印材料上的堆積。 
 堵塞
  網紋輥網穴的堵塞通常是油墨干涸所致。這是印刷中常見的一個問題。在網穴底端的干墨,尤其是水基油墨,較難溶解于新墨,除非溶解很長時間。堵塞將減少網穴的有效傳墨量。引起堵塞的基本原因有下述三點:
  •更換印件時清洗不干凈。
  •較長時間停機(午餐、維修時)。
  •油墨干燥過快。
  用一個10倍或20倍的放大鏡檢視網紋輥網穴,即能很方便地做出診斷。對策是進行適當的清洗。清洗時應針對不同材質的網紋輥,采用不同的毛刷來清洗。對于陶瓷輥應采用不銹鋼絲毛刷清洗,銅絲毛刷則用于表面鍍鉻的網紋輥清洗。銅絲較柔軟,有可能散落至陶瓷網紋輥網穴內。不銹鋼絲毛刷則由于過硬將會損壞鍍鉻輥的表面。
對溶劑性油墨,可采用以溶劑溶解的方式清除堵塞。水基油墨堵塞的清洗可采用堿性商業清潔劑或烈性除垢劑與溫水相溶后的液體來處理。如果尚不起作用,可以用溶劑將油墨中的樹脂溶解,將會起一定作用(大部分水基油墨樹脂以丙稀酸或順丁烯為主,一般采用芳香族或酮類溶劑來溶解)。
  如果使用溶劑清洗,必須采取安全防護措施。有機溶劑有較高的揮發性,極易燃燒,并能使皮膚和眼睛受傷。同時溶劑對印版也有較大的損壞性,任何濺溢出的溶劑都必須立即清除。

  網紋輥的磨損
  任何兩種相互接觸而運動的物體,將因摩擦而產生磨損。在運轉過程中,刮墨刀片對陶瓷網紋輥的磨蝕雖然非常少,但終究逐步產生磨損,網穴的形狀會發生變化,尤其對棱錐形和四方形的網穴較為顯著。上述兩種形狀的網穴,從其開口處至底面有一斜度,因此,從幾何學原理分析,上端的儲存量要比下層大。如果網穴磨損深度為原深度的20%,網穴的儲墨量將減少50%以上。
  根據以上分析,實際傳墨量將因網紋輥磨損而明顯低于名義傳墨量,這是一項非常現實的狀況。例如一個新的網紋輥網穴存容量為10BCM/sq in,磨損后可能降低至5BCM/sq in。
  針對上述情況,調墨人員應對油墨配方作調節,如果油墨過厚,可以用新的填充連結劑降低厚度,以補償網紋輥的磨損。若采用提高油墨厚度的方法,將不會起作用。

  色飽和度的變化
  就陶瓷網紋輥和刮墨刀片結構而言,今日的柔性版印刷機采用了一項革新技術——封閉型刮墨刀槽。
  這一裝置裝有正反向刮墨刀,二者相距2~3英寸。刮墨刀對封閉槽的油墨產生密封作用,并處于輕微的正向壓力狀態。
  當印刷機在高速運轉時,油墨存容量降低,印刷將出現墨量不足。對于傳統的兩根傳墨系統而言,由于離心力的作用,提高車速后,將增加印品的色飽和度。采用封閉型刮墨刀槽系統后,提高車速,槽內油墨沒有足夠的滯留時間來使網穴補足油墨,在這種情況下,可采用傳墨量大的網紋輥以補償滯留時間的不足。
  網紋輥的基礎知識以及與油墨的關系的掌握,是實現高質量印刷的關鍵。調墨工和印刷人員的相互合作,并按特殊需要進行調節,將克服困難而得到高質量的印刷效果。
 

 作者:鄒思奇  單位:中國印協柔印技術專業委員會   上海市新閘路1209弄60號(200041) 

 

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