1、平印、水墨平衡原理
平版印刷使用濕潤水來保持非印紋部分的干凈,這是兩百多年來一直沿用的原理和方式。供水量多少直接影響平版印刷的品質(zhì),水份太少無法保持非印紋部分干凈,小則細(xì)的反白字會(huì)糊掉或字邊拖毛良,甚至?xí)l(fā)生整片墨斑,反之用水量太多時(shí),墨色變淡、滿版有白色斑點(diǎn)、或有整片白色水痕在印紋部,甚至到最后線條及文字先行消失,印刷品墨色有完全被洗去的感覺。
UV油墨干燥受水份影響更大,過度乳化的印墨層會(huì)有受照射不易固化等毛病,就算是一般非強(qiáng)制干燥的印墨,在水份太多過度乳化下,也是不易干燥。事實(shí)上,平印機(jī)的給墨系統(tǒng)上墨層,也會(huì)因長時(shí)間 水份太多而形成墨中水珠太多太大,致使油墨粘性下降,上方油墨移轉(zhuǎn)不下來,中間墨輥上油墨只轉(zhuǎn)移小部分到下方版面墨輥給印版,造成嚴(yán)重墨色降低、甚至硬質(zhì)鋼輥、銅輥會(huì)有脫墨現(xiàn)象,而使印刷品質(zhì)呈現(xiàn)不能用情況。
2、水份消耗分析
我們首先來探討,平印機(jī)上的水份到哪里去了?第一是油墨乳化消耗,第二是蒸發(fā)消耗,第三是紙張吸收消耗。
第一項(xiàng)油墨乳化,只能在15~20%之間,若每小時(shí)完成對(duì)開8000張四色印件,耗用三公斤油墨及五公升濕潤水來說,意味著乳化用水,只有0.45~0.75公升可能消耗跟著油墨消耗到印版上,所以這份量是全體 水份消耗的9~15%,第三項(xiàng)的紙張吸收,若8000張紙以100g/M2基重來計(jì)算,而342公斤的紙張多了0.4%。重量水份而言,則其多出的水份為1.37 公斤水份是從濕潤系統(tǒng)中消耗掉,那么第二項(xiàng)蒸發(fā)消耗大藥在2.88~3.18公升左右,點(diǎn)了濕潤用水的50%以上。
這些水份除了版面蒸發(fā),在橡皮布面、壓力滾筒面及給墨系統(tǒng)多少也會(huì)多少蒸發(fā)消耗,雖然印版面積不因印刷速度加快而有變化,但因速度加快之后印刷機(jī)的給墨系統(tǒng)會(huì)溫度上升,因此造成蒸發(fā)速度加快,但若給墨系統(tǒng)裝有恒溫冷卻水裝置,這種情況就不會(huì)發(fā)生。
印速越快各滾筒面的風(fēng)擾動(dòng)就越大,蒸發(fā)情況多少會(huì)加大,而濕潤水的管理,最大的課題就在蒸發(fā)水份變化牽連太多變因存在(包括上述高速時(shí)墨輥升溫、風(fēng)力擾動(dòng)、大氣溫度、濕度變化,印刷機(jī)房風(fēng)吹方向等等變因的總結(jié)合),產(chǎn)生極端復(fù)雜多變的供水量多少的邏輯模式,這也是本文探討重點(diǎn)。
3、環(huán)境及平印機(jī)條件
很多平印機(jī)操作者,對(duì)這些內(nèi)在機(jī)械構(gòu)造和控制及外在條件變化無法去理解因應(yīng),所以在一定的條件下仍可將就生產(chǎn),但只要內(nèi)外變異因素產(chǎn)生,就慌了手腳而無法應(yīng)變,造成品質(zhì)低落,甚至不堪使用的印刷不良狀況出現(xiàn)。
A、最好的條件
最好的條件是工廠恒溫、恒濕,而且印刷機(jī)本身也有恒溫的墨輥及濕潤水裝置,那么印刷機(jī)操作者所面臨變因只是不同尺寸及不同紙張的吸收水份、印紋大小耗墨的乳化,及速度高低印刷量多少的耗水量變因。當(dāng)然尺寸大小及印速高低的變化是可用算術(shù)性可預(yù)知的問題,至于紙面以白報(bào)紙、模造紙、道林紙等類紙張的吸水性較大,微涂、輕涂次之,雪面紙又次之。光面銅版紙吸濕性很小,鏡面紙和全盛紙及塑膠片就幾乎不吸收,因此耗水量也許有四分之一上下的差距也不一定,問題不明顯。
B、印刷房有恒溫恒濕條件
印刷機(jī)房有恒溫、恒濕,但印刷機(jī)只給水有恒溫而給墨沒冷卻恒溫裝置,在這種情況下,印刷機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下給墨系統(tǒng)的溫度會(huì)上升,但受濕潤水的冷卻及蒸發(fā)熱吸收下,長轉(zhuǎn)溫度會(huì)有5~10℃的上升,以致影響 水份蒸發(fā)量,同時(shí),因油墨在溫度上升后會(huì)軟化,就比較容易污臟印版,因此水份也要增多一些,所以,在高速印刷時(shí)就必要增加水份的補(bǔ)償設(shè)定,其他就如A之條件下工作。
C、印刷房有冷氣無恒濕條件
印刷機(jī)房有冷氣,但沒有恒濕的加減濕度裝置,而印刷機(jī)也只有濕潤水的冷卻恒溫裝置,基本上如A+B的調(diào)節(jié)狀況很相似,只是在秋冬干季,濕潤水要增多,而梅雨及夏季西北雨多等多濕天氣,本來蒸發(fā)用水量占50%就可能只剩下15~20%,所以必須大幅因應(yīng)調(diào)節(jié),主要是空氣中濕度的因素造成 水份蒸氣壓化而使印刷機(jī)版面、橡皮布、壓力滾筒及墨輥面水份產(chǎn)生變因。
D、印刷房沒有空調(diào)條件
印刷機(jī)房為開放式?jīng)]有空調(diào),印刷機(jī)只濕潤水有冷卻恒溫裝置,在這種環(huán)境下可以說不利于長轉(zhuǎn)工作,印刷半個(gè)小時(shí)溫度上升約在5~10℃之間,再一個(gè)小時(shí)、兩個(gè)小時(shí),若是夏天外面可能達(dá)到15℃,濕潤水能發(fā)揮的冷卻作用不大,若在秋冬則可減少上升幅度。試想夏天早上室內(nèi)27~28℃,一旦上升到42~43℃,加上馬達(dá)、幫浦、冷卻水的散熱,全聚集在馬達(dá)側(cè)而造成相當(dāng)嚴(yán)重的問題,印版在左右兩邊因熱度不同而發(fā)生不同的蒸發(fā)比例,馬達(dá)側(cè)就較易產(chǎn)生干斑問題。
不過開放式不只溫度上升高的單一困擾,更有近窗邊風(fēng)吹干燥不均勻及日照擾亂因素,想做品質(zhì)均一工作并不容易,因?yàn)椴僮髡咭芫?xì)因溫度的上升、風(fēng)吹擾動(dòng)及外界溫度變化所產(chǎn)生的變因,才能做好正常生產(chǎn)。
E、無空調(diào)低速飛達(dá)機(jī)條件
沒有空調(diào)印刷機(jī)房,加上只有淺盤水槽、沒有溫度冷卻控制的印刷條件,在目前是很少有,卻仍有一些低速飛達(dá)機(jī),每小時(shí)固定在3000轉(zhuǎn)上下,也因?yàn)樗俣嚷侄ㄋ儆∷?,所以溫度上升幅度較小,因應(yīng)較為容易。
但這類印刷機(jī)滾筒表面大,而且機(jī)型較開放,尤其濕潤水輥到墨輥間距寬,由最后一支墨輥到橡皮滾筒接觸的距離也長,所以產(chǎn)生變因也較多,以前為了省電及散熱,常在這類條件下把印刷機(jī)搬到窗邊,但也往往造成晨、午、晚及陰晴日照變化,而有色溫及照度不同的判斷誤差,同時(shí)窗外風(fēng)吹的變因也是另外一個(gè)捉摸不定的失敗因素。
除了上述的環(huán)境、材料、印刷數(shù)量及印刷機(jī)條件、印刷速度等條件因素外,印刷機(jī)本身供水量的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)及連續(xù)式或間歇式供水模式,都會(huì)產(chǎn)生因速度不同而在同一刻度下,供水有不一致的困擾。
4、各種供水模式分類
甲、刻度式有段供水
以刻度或齒數(shù)調(diào)節(jié)的有段供水,是采有轉(zhuǎn)遞水輥的供水方式,這只適合用在低速型無變速平印機(jī),因應(yīng)外在環(huán)境及紙張變化做增減齒的處理,但在增加二齒刻度水量不足、增加三齒刻度水量又太多的尷尬狀況時(shí),仍可用刮片因應(yīng)。如果用在有變速平印機(jī),大多數(shù)低速水量不足、高速水量太多。讀者會(huì)有疑問,高速溫度上升蒸發(fā) 水份是變多,怎么高速時(shí)水量會(huì)太多呢?
水量變多的因素有兩個(gè):一個(gè)是轉(zhuǎn)遞水輥,在低速印刷轉(zhuǎn)速慢、慣性小,所以它和水槽輥接觸時(shí)的慣性力道很小,只拖動(dòng)半齒,反之時(shí)速由3000變6000時(shí),原來設(shè)定三齒的刻度,因慣性變大可能把水槽輥拖動(dòng)1.5齒,那么 水份整整多了30%,本來印刷速度加倍轉(zhuǎn)遞接水加倍,印刷面的蒸發(fā)水份一樣多,水份算來已太多,現(xiàn)又因慣性增加了30%,所以有的機(jī)械石設(shè)計(jì)做接觸水輥前減速功能,以產(chǎn)生和緩慣性作用。
另外一個(gè)因素是水槽輥,在低速運(yùn)轉(zhuǎn)水槽輥所帶上來的水膜較薄,高速運(yùn)轉(zhuǎn)因水槽輥運(yùn)行快帶上來的水膜厚出不少,轉(zhuǎn)速增一倍時(shí)至少多60%以上,這也是控制上的額外變因,高速印刷時(shí) 水份變多的主因之一。
乙、獨(dú)立馬達(dá)控制供水
連續(xù)式供水、兩段控制的獨(dú)立馬達(dá)控制供水方式,如果在良好恒溫、恒濕條件下,又有給墨、給水的冷卻系統(tǒng),那么一段供水幾乎沒有必要調(diào)節(jié),因?yàn)?,它是用來校版定量供水,最近有些印刷機(jī)把校版提高到時(shí)速7000張,不是最高印速1,6000的四分之一4,000張,這也是調(diào)節(jié)差距太大的變因,使印刷中萬一送紙不順,飛達(dá)仍以接近一半速度“慢車”。這種兩段式高速段,常在排紙架上以旋鈕或控制面版上以數(shù)碼方式依工作情況調(diào)節(jié),萬一有干斑出現(xiàn),只需旋鈕正旋到底大概即可急速供水,操作者僅用心在高速各色供水鈕即可。
丙、曲線設(shè)定供水
連續(xù)式供水,速度追蹤的曲線設(shè)定方式,和上面乙類很相似,只不過,印刷機(jī)內(nèi)可自己設(shè)定速度和供水量關(guān)系的H、M、L等曲線,H高低速供水差最大,低速供水量起點(diǎn)在低處,它的最高速點(diǎn)也許只有低處1.5倍供水量,操作者依紙張及天候狀況(濕度為主因)去選擇合適的曲線來執(zhí)行供水,所以在速度變化時(shí)它最能循曲線變化增減供水,只要會(huì)用程式,這是最理想的方式之一。
丁、感知型供水
感知型的供水方式,也是建立在連續(xù)式供水上,但有紅外線或其他方式感知印版面水膜厚度,回饋到連續(xù)供水的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)做水量變化調(diào)節(jié),雖很理想,卻至今仍未普及實(shí)用化。
5、安全供水的需求及變因
由于安全供水的邏輯是在最干的區(qū)段不能干掉,但要使這個(gè)“最干”的區(qū)段保持足夠的水份使保持印版能拒墨干凈的話,供水較多的區(qū)段可能已多出40~50%以上的水量,所以想在太干不能產(chǎn)生干斑、太濕的地方又不能有乳化過頭使墨色大幅下降或產(chǎn)生水滴白點(diǎn)的話,這就要靠保持水輥壓力均勻、制量小輥的合宜調(diào)節(jié),水輥表面盡量不要沾有印墨,使印版從左至右都很干凈均勻結(jié)水。
老式的給水系統(tǒng),有時(shí)水份不夠,操作者都有區(qū)域加水的緊急補(bǔ)救法,在以前用海綿沾水揮灑,后來使用塑膠注油器噴水補(bǔ)求,但常常在噴灑水柱、水滴之間失去準(zhǔn)頭,使得水或含酸的水濺到水輥的軸承或軸承座,讓這部分的機(jī)件很容易 銹蝕損耗而產(chǎn)生松動(dòng),使得操作側(cè)若能供水正常,但驅(qū)動(dòng)側(cè)就供水不足,加上驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)、幫浦及冷凍濕潤水機(jī)構(gòu)存在,也就更加容易溫度上升而蒸發(fā)加劇,因而使得操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的水墨平衡差距更加增大。
因此要勤加保養(yǎng)修理或者注意輔助噴灑水滴,如果等而下之使用防水牛油事先涂抹,也是不失防銹及防止松動(dòng)方法。不過現(xiàn)在多數(shù)使用連續(xù)式供水,已有獨(dú)立的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)水槽輥, 水份增加可用控制鈕單獨(dú)加速變化供應(yīng),不會(huì)產(chǎn)生水滴的噴灑失誤的銹蝕松動(dòng),在維持整面供水均勻性上,有很大裨益。
水輥表面因酒精及濕潤水作用,比較容易膨脹變形,這對(duì)于沒有套水絨布的膠輥,更要有精確直徑來保持全面性的供水均勻性,才能保持水份的左右或區(qū)域均勻性。有些水輥材質(zhì)長效耐久可達(dá)兩年左右,不然兩、三個(gè)月變形也有,水輥膠質(zhì)硬度應(yīng)在18~20shore硬度值為宜,太硬的水輥容易造成給水不均勻的現(xiàn)象,因?yàn)槟z質(zhì)軟度的偏差可以填補(bǔ)較小的縫隙,而質(zhì)地太硬所產(chǎn)生的不勻縫隙就無所彌補(bǔ),更會(huì)加大供水面不均勻現(xiàn)象。
由以上現(xiàn)象我們知道,要維持供水的良好,水輥系統(tǒng)檢查維修及調(diào)節(jié)很重要,另外一點(diǎn)是機(jī)器本身的水平,如果左右有高低不平時(shí),同樣也因水往低處流現(xiàn)象,較高的一方 水份會(huì)變少、水膜變薄。事實(shí)上一位不悉機(jī)器特性的操作者,他不知這部機(jī)器各個(gè)單元的供水、供墨特性及毛病所在,所以操作起來十分費(fèi)時(shí)而且容易出錯(cuò),反之一部新的平印機(jī)問題就很少,一位熟悉這部印刷機(jī)特性的操作者,只要顧好最干的地方及次干的地區(qū)就夠了,只要這個(gè)區(qū)域沒有事,大概就能過關(guān)。
6、結(jié)語
無水平印及未來可能普遍使用的單流體平印油墨SFI它們會(huì)發(fā)展出來,就是要利用平印機(jī)的快速換版、生產(chǎn)快速有彈性的優(yōu)點(diǎn),但又要減少給水系統(tǒng)在品質(zhì)上產(chǎn)生相當(dāng)巨大而且比較不好控制的變因,所以,把供水的必要性拿掉,但也因此須付出相當(dāng)大的代價(jià)。使用濕潤水的平印機(jī)仍然會(huì)有一段使用期限,因此操作者第一要調(diào)節(jié)印刷機(jī)上整備好的墨輥及水輥壓力,可能的話把不良膠輥加以更換,若不能更換也要知道供水太少及供水太多地方都是品質(zhì)盲點(diǎn)發(fā)生處,必須時(shí)刻加以注意。
有了這些基本條件之后,才能談環(huán)境和材料變因,以及設(shè)備的特性及高低速所會(huì)產(chǎn)生的變化因應(yīng)。長版和短版印刷機(jī)溫度若無控制,長版變化大很多,印機(jī)速度越高變化也越大,有的印刷機(jī)有程式變化因應(yīng),不用操作者操心,有的卻是高低速的高速部分調(diào)節(jié)因應(yīng)。
在以前的慢速平印機(jī),可以“看”印版上非印紋的光澤及晦澀來判定版面或區(qū)域供水多寡,但現(xiàn)代化高速平印機(jī),因防護(hù)罩、自動(dòng)及半自動(dòng)供版系統(tǒng)的阻攔,要看版面判斷就十分為難,因此只能在校版時(shí)可稍做樣張有干斑的判斷而已,或在印刷中由控制導(dǎo)片及敏感反白字、高百分比網(wǎng)點(diǎn)做檢視判斷,并無其他更好的人工檢視方法了。
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