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本文主要通過單張紙膠印機(jī)來闡述油墨轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究以及科學(xué)研究方法是如何應(yīng)用到現(xiàn)今的研究中。工業(yè)導(dǎo)向的科學(xué)研究目標(biāo)是為系統(tǒng)尋找最新的解決問題的方法，在新行業(yè)發(fā)展框架里為技術(shù)能力提高和生產(chǎn)能力的增加；也是為通過精深的理論探討和研究來節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間和成本。實(shí)現(xiàn)印刷工業(yè)生產(chǎn)的高度自動化，提高經(jīng)濟(jì)效益。            　　　　當(dāng)前，膠印機(jī)所需要的印刷質(zhì)量和生產(chǎn)能力要求具備高精度和高可靠性的特點(diǎn)。印刷過程中油墨層厚度的最大誤差大約為0．05μm，或者彩色圖像的分色圖像位置的背離，一種分色圖像離另一種分色圖像邊緣的最大距離誤差為0．02mm，這是一般印刷條件和相應(yīng)的印刷參數(shù)下技術(shù)上可以接受的范圍。            　　　　這樣的要求只有通過對膠印印刷的核心工藝過程的精深研究才能得到滿足，也反過來促進(jìn)了印刷機(jī)的發(fā)展和生產(chǎn)。印刷工藝和印刷機(jī)的復(fù)雜性要求大量的科學(xué)研究的幫助。            　　　　除了適應(yīng)來自對于印刷機(jī)工程的非特種印刷機(jī)械的研究活動的發(fā)現(xiàn)外，也存在由印刷機(jī)和印刷設(shè)備系統(tǒng)生產(chǎn)商和世界上許多研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的特種印刷機(jī)研究活動。企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也參加了聯(lián)合的研究項(xiàng)目，這些研究項(xiàng)目主要是針對基礎(chǔ)研究、生產(chǎn)能力的提高以及進(jìn)一步的發(fā)展。            　　　　研究活動中用于這些實(shí)驗(yàn)和理論探討研究有常用的工具和方法，也包括了新工具的發(fā)展和進(jìn)一步研究工作方法的發(fā)展。本文主要介紹油墨轉(zhuǎn)移的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。            　　　　傳墨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算            　　　　1． 傳墨系統(tǒng)設(shè)計(jì)            　　　　用于膠印印刷的傳墨系統(tǒng)是把油墨從墨斗里傳到印版上，在印版上形成一定厚度的油墨薄層。顯然轉(zhuǎn)移油墨的量取決于將要印刷的圖像，由于印刷圖像的不同，在將要印刷的橫向上油墨的數(shù)量有了變化。由于這個(gè)原因，油墨的控制一般是分區(qū)進(jìn)行的。由于對油墨層厚度的精確要求和防止擴(kuò)散效應(yīng)發(fā)生，傳墨系統(tǒng)設(shè)計(jì)是技術(shù)上極難解決和較為復(fù)雜的印刷機(jī)組成部分之一。            　　每一種膠印機(jī)的發(fā)展主要取決于設(shè)計(jì)傳墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)要能最好地滿足以下的要求：            　　　　a，印刷紙張縱向與橫向上高度均勻的油墨層；            　　　　b，快速的調(diào)節(jié)、靈敏反應(yīng)；            　　　　c．各個(gè)分色圖像的油墨薄層之間的分裂要小，也就是對分裂影響的低敏感性(例如溫度和濕度的變化)；            　　　　d，對油墨和潤濕液的量具有大范圍的控制變量；            　　　　e，經(jīng)濟(jì)效益等。            　　　　設(shè)計(jì)墨輥的參數(shù)主要是材料、直徑、排列和運(yùn)動以及墨輥的數(shù)量。在傳墨系統(tǒng)的發(fā)展、時(shí)間和費(fèi)用方面的最優(yōu)化過程中，傳墨系統(tǒng)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用的機(jī)構(gòu)多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的和試驗(yàn)的方法。于是，通過對傳墨系統(tǒng)傳墨過程進(jìn)行的系統(tǒng)調(diào)查，目的是建立其理論基礎(chǔ)和為了在大多數(shù)情況下傳墨系統(tǒng)的精確設(shè)計(jì)，在早期，已經(jīng)有人在尋找傳墨系統(tǒng)的規(guī)律性了。            　　　　2．計(jì)算和模擬方法            　　　　1960年，Mill首次提出了計(jì)算傳墨系統(tǒng)中油墨層厚度的方法。對于每個(gè)油墨出口處的油墨量建立平衡方程式，得到了一個(gè)平衡系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)里，油墨層厚度是未知的。為了傳墨系統(tǒng)的幾何參數(shù)來確定油墨層的厚度，Ruder提出了一個(gè)精確而又簡單的方法。            　　　　Ruder在所提出的兩種算法下，只有平均墨層厚度能夠計(jì)算出來。不可能計(jì)算出墨輥和印版在圓周方向上墨層厚度的傾斜度。1971年，這個(gè)問題首次由Rech提出解決方案，并借助計(jì)算機(jī)幫助求解。            　　　　對于這個(gè)基于角度增加的方法的計(jì)算，所有的墨輥和滾筒圓周被分成相同尺寸的分區(qū)。每個(gè)油墨出口處的油墨層厚度通過建立方程式和解方程式來得到?；谶@個(gè)算法，進(jìn)一步的計(jì)算方法問世了，它考慮了越來越多的傳墨系統(tǒng)的參數(shù)，這樣應(yīng)該能夠更好地接近墨層的實(shí)際厚度。在找到和模擬盡可能接近實(shí)際情況的計(jì)算方法中，至關(guān)重要的是規(guī)律性、合法性和油墨傳遞參數(shù)的確定。            　　　　由Patzelt和Ruder在FGD研究項(xiàng)目中提出的，NKTEAM模擬程序，反映了技術(shù)的最新動態(tài)。其主要考慮以下參數(shù)：             　　a，傳墨系統(tǒng)的幾何參數(shù)；b．連續(xù)的或者間歇式的油墨傳遞；c，在圓周方向和橫向上油墨的傳送；d，潤濕液的傳送和蒸發(fā)影響；e，溫度；f.橫向分區(qū)；g，油墨的吸收。            　　 　　INKTEAM傳墨系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)。開始的時(shí)候，傳墨系統(tǒng)是空的，油墨分離，油墨在整個(gè)傳墨系統(tǒng)中被傳遞，每個(gè)模擬計(jì)算工程重新計(jì)算印刷設(shè)備直到印張橫向上的墨層厚度不再改變?yōu)橹梗簿褪?，直至達(dá)到穩(wěn)定的條件。通過計(jì)算出來的墨層厚度曲線可以看出它是在印張長度方向上有兩個(gè)傳墨系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的。            　　　　在第一種情況下，所有的墨輥和水輥與印版滾筒先后接觸，模擬和試驗(yàn)之間的一致性并不能很好地滿足。這可以歸因于考慮到的許多參數(shù)之間的相互影響和他們的設(shè)定的精確性。簡單改變影響油墨分裂因素的比率百分點(diǎn)就能導(dǎo)致完全不同的結(jié)果。             　　第二種情況下油墨和潤濕液通過潤濕輥同時(shí)傳到印版滾筒上，就能產(chǎn)生好的效果，也就是實(shí)際上有3個(gè)墨輥是空閑的，而通過潤濕系統(tǒng)、墨輥和潤濕輥之間的橋來傳送油墨?！　榱吮M量從模擬中獲得精確的數(shù)值，有必要考慮模擬模型中所有的影響因素。為了確保這一點(diǎn)，有必要作大量的工作來證實(shí)模擬工具和使模擬工具適應(yīng)使用。            　　　　Jiang提出了一個(gè)不同的模擬模型。在模型里，傳墨系統(tǒng)被看作是在控制下的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，這里，油墨的提供代表輸入信號，轉(zhuǎn)移到感光層的油墨來作為輸出信號。分裂信號是斷斷續(xù)續(xù)的油墨的輸入，即印版滾筒間隙和單張印刷圖像。傳墨系統(tǒng)的完全油墨轉(zhuǎn)移功能是由每對墨輥的獨(dú)立轉(zhuǎn)移功能組成的。模擬是在頻域范圍內(nèi)進(jìn)行的，油墨轉(zhuǎn)移作為一個(gè)遲滯因素。由于時(shí)間的變化和非線性，記錄轉(zhuǎn)移到印版上的油墨是相當(dāng)困難的，只能通過簡化的線性化來計(jì)算。            　　　　當(dāng)改變油墨的供應(yīng)量時(shí)，第一個(gè)模型計(jì)算出了關(guān)于傳墨系統(tǒng)對時(shí)間的響應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)果。橫向上，油墨層平均厚度的最優(yōu)化是不可能實(shí)現(xiàn)的。            　　油墨轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究            　　　　油墨轉(zhuǎn)移的規(guī)律性在傳墨系統(tǒng)和潤濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要的地位，這個(gè)領(lǐng)域里的實(shí)驗(yàn)研究在早期就開始了。Broetz和Hars在兩個(gè)FGD研究項(xiàng)目中得到了最近的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。在其它的研究中，這些研究項(xiàng)目的一個(gè)目的就是，為Patzelt和Ruder建立的模擬程序確定具體的油墨分裂量。            　　　　對于油墨分裂量有影響的所有的相關(guān)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立的研究，這樣一套復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)立足點(diǎn)就建立起來了。它包括了連續(xù)型帶有懸臂軸承傳動的墨輥的傳墨系統(tǒng)、油墨溫度的控制、印刷設(shè)備(印版和壓印滾筒)和解卷以及重繞設(shè)備。            　　　　油墨層厚度的測量是極其重要的，而且必須是非接觸式的。除了傳統(tǒng)的測量油墨厚度的儀器外，與其一致的在機(jī)構(gòu)建立的測量系統(tǒng)，被用來測量墨層厚度。由FOGRA發(fā)明的墨層厚度測量儀工作時(shí)使用紅外線，因?yàn)樵谧畲蠓秶鷥?nèi)的潤濕液和油墨交疊的最大吸收值，就表現(xiàn)在這個(gè)波段里。由于最大范圍內(nèi)潤濕液和油墨的交疊的吸收光譜，信號就完全被分離。潤濕液和油墨層厚度的絕對測量，只有用精密的刻度尺寸才有可能測出來。由于墨層厚度測量儀的測量只有可能在印版材料上進(jìn)行，需要額外的滾筒宋測量彈性墨輥上的墨層厚度。這就引起了以上提及的墨層厚度傳感器的發(fā)展。傳感器使用的是可見光，但是只能在沒有潤濕液的情況下使用。這兩種測量系統(tǒng)為了通過測量確定墨層厚度，都需要進(jìn)行校準(zhǔn)。            　　　　全部墨層分裂因數(shù)?；蛘卟煌哪珜臃至岩驍?shù)β被用來作為與以下等式一致的描述油墨轉(zhuǎn)移的參數(shù)：            　　　　aij=s‘j／(si+sj)=s‘j／(s‘i+s‘j)            　　　　βij=(sj+sj)／(si-sj)=(si- si‘)／(si-sj)＝W／(si- sj)            　　　　(aij為全部墨層分裂因數(shù)，s為墨層厚度，βij是墨層分裂因數(shù)的差分，w是被傳遞了的墨層厚度)多數(shù)的變量參數(shù)的確定需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行清晰、全面的描述就更加困難了。于是，實(shí)驗(yàn)和描述是在一個(gè)參數(shù)改變而其它參數(shù)不變的情況下進(jìn)行的。            　　　　試驗(yàn)表明在不變的印刷速度下，油墨分離擺動頻率上的油墨分裂因數(shù)之間具有相互依賴性。在實(shí)驗(yàn)輸入潤濕液的情況下，油墨分裂因數(shù)被認(rèn)增加的要比在沒有輸入潤濕液的情況下更快一些。            　　　　結(jié) 語            　　　　在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中描述的大量的參數(shù)和方法現(xiàn)今被應(yīng)用的越來越多了。在通過多元變化中增加這些參數(shù)和方法的重要性，就能允許減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，也就是，在每一次的實(shí)驗(yàn)中，改變幾個(gè)變量參數(shù)。FOGRA發(fā)明的墨層厚度測量儀是目前世界范圍內(nèi)較先進(jìn)的儀器，其對油墨傳遞轉(zhuǎn)移的測量具有實(shí)用價(jià)值。            　　　　到目前為止的實(shí)驗(yàn)引起了關(guān)于潤濕液和油墨轉(zhuǎn)移的認(rèn)識水平的顯著提高。然而，對一套公式的完全的描述就要考慮所有相關(guān)的參數(shù)，這種描述仍舊沒有找到。 來源:中國印刷化學(xué)品網(wǎng)