(運城職業(yè)技術(shù)大學(xué),山西 運城 044000)
印刷速度是指每小時印刷機的印刷數(shù)量,它是印刷機生產(chǎn)能力的主要標志。提高印刷速度對提高印刷機的生產(chǎn)效率,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,提高印刷企業(yè)效益都有重要的意義。在膠印機的生產(chǎn)過程中,從印前準備到試印刷,再到正式的大批量印刷,印刷速度不可避免地要發(fā)生變化。如果膠印機的操作人員改變了印刷速度而不采取其他措施的話,勢必會對印刷壓力、油墨及紙張等印刷過程各要素造成影響。
油墨是再現(xiàn)圖文信息的重要因素,印刷的過程就是油墨轉(zhuǎn)移到承印物的過程。印刷速度的變化對油墨的印刷適性都有很大的影響。
膠印的過程中,油墨經(jīng)過多次的碾壓和傳遞,最終經(jīng)橡皮滾筒轉(zhuǎn)移到承印物上形成圖文。油墨的轉(zhuǎn)移率是影響印刷品質(zhì)量的因素之一。當環(huán)境溫濕度適宜,利用IC2-5 型IGT 印刷適性儀進行實驗,選用80g/m2膠版紙,印刷壓力為400N,測試在不同的印刷速度下,油墨的轉(zhuǎn)移率的變化[1]。實驗結(jié)果如圖1 所示,油墨轉(zhuǎn)移率隨印刷速度的增加而減小。這是因為依據(jù)油墨轉(zhuǎn)移的實質(zhì),印刷速度越快,油墨在橡皮布滾筒和壓印滾筒之間碾壓的時間越短,墨層分裂的位置越靠近紙張,那么油墨經(jīng)過分裂后分配到紙張上的墨層就越薄,油墨的轉(zhuǎn)移率就會降低,印品墨色變淺。
圖1 印刷速度和油墨轉(zhuǎn)移率的關(guān)系圖
為了彌補印刷速度的提升給油墨轉(zhuǎn)移率帶來的影響,可以采取兩種措施:一是提高印刷壓力,增加油墨的轉(zhuǎn)移量。但印刷壓力的增加不宜過大,否則會出現(xiàn)網(wǎng)點擴大等故障,而且印刷壓力與油墨的轉(zhuǎn)移量之間不是線性關(guān)系,而是到了一定的程度,即使增加印刷壓力,也對油墨的轉(zhuǎn)移量改變不大;二是加大輸墨裝置的供墨量,通過改變墨斗輥的轉(zhuǎn)速或者改變墨斗輥和墨斗之間的間隙距離,使轉(zhuǎn)移到紙張的墨層變厚,這樣就可以保證在印刷速度增加后,油墨的轉(zhuǎn)移率雖然降低了,但轉(zhuǎn)移到紙張上的墨層進行了補償,印刷品的色彩沒有發(fā)生變化[2]。
油墨的黏性與印刷品的質(zhì)量關(guān)系密切,油墨黏性過大,墨層因阻力太大而不易分裂,墨膜鋪展困難,造成印跡變淺,墨色不勻,而且易產(chǎn)生紙張拉毛掉粉甚至大面積剝離的現(xiàn)象;油墨黏性越低,越容易引起油墨的乳化現(xiàn)象,出現(xiàn)油墨轉(zhuǎn)移不良、堆墨,光澤度下降,粉化等故障。油墨的黏性受外界因素的影響較多,其中包括印刷速度。用油墨黏性儀對A、B 兩種油墨分別在3 種不同的轉(zhuǎn)速下測定其黏性值[3],如表1 所示。
表1 轉(zhuǎn)速與油墨黏性值的關(guān)系
油墨的黏性與印刷速度成正比,膠印機的轉(zhuǎn)速越快,油墨黏性值越大。從流體的流變性分析,一般情況下,流體被剪切的速度慢就表現(xiàn)為流體狀態(tài),流體被剪切的速度快就趨向于固態(tài),提高印刷速度就意味著增大油墨的黏性。油墨黏性過大會導(dǎo)致油墨的轉(zhuǎn)移率降低,引起印品故障。因此,印刷速度快,黏性大,為了降低油墨黏性,可在油墨中加入撤黏劑,使油墨黏性適應(yīng)印刷工藝的要求。
膠印機屬于間接印刷方式。膠印機生產(chǎn)印刷的過程,必須在一定的印刷壓力的作用下,才能將油墨從印版轉(zhuǎn)移到橡皮布,最后再轉(zhuǎn)移到承印物的表面。為了避免剛體對滾產(chǎn)生的磨損,印刷滾筒表面包覆著印版、橡皮布和紙張等包襯及襯墊。在外力的作用下,橡皮布等黏彈性材料會發(fā)生壓縮變形產(chǎn)生印刷壓力。印刷壓力太大或太小都會引起印刷故障,印刷壓力太小,網(wǎng)點發(fā)虛,墨色不實;印刷壓力太大,網(wǎng)點擴大,層次不清。因此,印刷壓力必須合適。如表2 所示[4],當提高印刷速度時,滾筒之間接觸的時間會縮短,橡皮滾筒和承印物的壓印時間減少,轉(zhuǎn)移到承印物的墨量也隨之減少,印品墨色變淺。當壓印面速度從0.52m/s 提高到1.90m/s 時,為了保證印刷品質(zhì)量不發(fā)生改變,所需印刷壓力也從36.1kg/cm2增加到375.0kg/cm2,由此可見,印刷速度和印刷壓力成正比例關(guān)系,提高印刷速度的同時必須加大印刷壓力,才能使印版和橡皮布之間以及橡皮布和承印物之間接觸得充分一些,保證圖文印刷的順利轉(zhuǎn)移。
表2 印刷速度與印刷壓力的關(guān)系
橡皮布滾筒和壓印滾筒完成壓印后,壓印滾筒和橡皮滾筒反方向?qū)L,紙張被壓印滾筒的咬紙牙排咬住。在剝離力的作用下,紙張與橡皮布脫離。在膠印的過程中,紙張的剝離力主要表現(xiàn)為克服油墨的內(nèi)聚力,剝離力的大小與剝離的距離成正比關(guān)系。在壓力不變的情況下,印刷速度變大,壓印時間縮短,單位時間內(nèi)的壓印軌跡變大,紙張剝離的距離增大,剝離力也增大;反之,印刷速度降低,剝離力減小。紙張的表面強度是指紙張的纖維、填料等表層物質(zhì)之間相互結(jié)合連接的牢靠結(jié)實程度。當印刷速度增大到一定的程度,從橡皮布上剝離紙張時,由于剝離力增大,紙張不變,紙張的表面強度始終相同,當剝離力大于紙張表面強度,必然會導(dǎo)致紙張產(chǎn)生拉毛掉粉甚至剝紙等故障。紙張的表面強度與印刷速度的近似關(guān)系為:
在關(guān)系式中:Vp 為膠印機的印刷速度,單位為張/h;V 為紙張表面強度,單位為cm/s;R 為膠印機壓印滾筒的半徑,單位為cm[5]。已知德國曼羅蘭RP2C 所用的壓印滾筒的半徑為140mm,油墨不變的情況下,印刷機在印刷不同類型的紙張時,可選用的最高印刷速度如表3 所示。
表3 印刷速度與紙張表面強度的關(guān)系
在實際生產(chǎn)中,膠印機的操作人員可依據(jù)印刷用紙的表面強度,來調(diào)節(jié)膠印機的印刷速度,避免拉毛故障的產(chǎn)生。
為了順利完成膠印過程,保證印刷品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性,必須對印刷過程各變量進行嚴格控制。除了套印精度、水墨平衡等以外,印刷速度也是影響膠印產(chǎn)品質(zhì)量的一個非常重要的變量。對于膠印機的操作人員,一方面要保持印刷速度不變,避免頻繁地減速加速;另一方面,在改變印刷速度的同時,必須采取適當?shù)拇胧?,補償速度變化給印刷過程各要素帶來的影響,才能確保印刷出高質(zhì)量的印刷品。