- 大學生生產實習規范與指導:印刷包裝類專業用
- 鐘云飛
- 27335字
- 2020-06-15 17:23:51
3.2 印刷
3.2.1 印刷工藝設計
印刷工藝設計是指印刷品復制過程中由負責工藝設計和質量控制的人員根據原稿的性質、用戶的要求和生產計劃,對原稿及復制要求深入解析后,制定出的具體作業流程及相關規定。
工藝設計是一項指導性和技術性極強的工作,是印刷品復制各工序工藝的綜合應用與合理匹配,這項工作確定了彩色印刷復制品的復制質量及生產成本。因此,只有確定出合理的工藝才能保證印刷質量,提高經濟效益,滿足用戶的需要。
一、分色制版工藝設計的基礎
工藝設計是指工藝技術規程、工藝裝備和工藝方法措施的實際生產設計。分色制版的工藝設計則是指以本單位設備條件、技術水平為依據而進行的加工性生產過程中,對工藝規程、生產流程和生產工藝技術措施的設計。
二、印刷工藝設計的原則
印刷是以獲得品質優良的圖像復制品為目的。彩色復制過程受到以下三大主要因素制約:
(1)原稿。原稿是彩色復制的基礎,完成于復制之前,其確定了最終產品的基本面貌。
(2)制版與印刷設備、原材料和測試工具。這個因素決定了復制的技術方法與水平。
(3)各工序人員的素質。它決定了設備效能的發揮、工藝水平的高低,因此,印刷質量的優劣取決于三者之間的合理匹配,其工藝設計亦必須以此為基礎,并滿足下列原則。
1)立足于本廠條件指工藝設計中應根據自身設備狀況、技術力量、原材料類型、工藝和管理水平。
2)根據社會需求指應圍繞市場經濟這一核心,掌握市場動態、原稿的種類和用戶對產品質量、生產成本和生產周期的要求。
3)把握生產發展趨勢指應注意行業中新工藝、新設備和新技術動態,有規劃、有目的地吸收和引進合適的工藝,使工藝設計日益完善。
三、印刷工藝設計的根據
印刷復制中原稿和產品復制的目的與要求各不相同,既有客觀的數據質量標準,又有主觀心理上的藝術期望,而且不同的復制對象采用的材料和工藝參數亦不一樣,因而其工藝設計只有將彩色圖像復制有關理論和復制對象,生產技術條件和工序參數融合,才能獲取可指導實際生產的工藝。
(1)工藝設計應在印刷科學技術理論指導下進行。不僅要掌握色彩理論、彩色復制理論、圖像傳輸理論及印刷適應性,而且要不斷提高藝術修養和藝術鑒賞力。這樣才能集思廣益使理論成為工藝基礎,使工藝切合生產實際。
(2)工藝設計應深入全面地掌握彩色制版印刷全部工藝中的技術要點,尤其是重要技術環節。能準確解析每個工序中對生產質量、作業速度、生產成本控制的影響因素及其變化規律。使設計出的工藝不僅簡明、實用、適應性強、預測準確,而且產品質量高、生產周期短、成本低。
(3)工藝設計應充分依靠本廠各生產工序作業人員素質及技術水平,設計出的工藝內容、工藝方法、執行規程和操作數據,既要能保證圖像優質低耗,又能最大限度發揮操作人員的主觀能動性且易于掌握。
(4)工藝設計應依據生產實踐和生產中已控制穩定的操作數據和設備材料性能數據。同時做好工藝試驗與生產實踐過程的跟蹤反饋,找出各生產工序的可變因素及相互之間的關系及變化規律,使整個復制過程中各工序材料、設備和人員之間得到最合理的匹配,使工藝設計與實際作業協調一致。
(5)工藝設計應依據本廠所具有的生產設備水平和原材料條件,并針對有代表性的原稿的特征及缺陷,在進行數據精密測量和分析的基礎上,通過工藝試驗,編制出完備的質量控制系統。
四、印刷工藝設計的工作內容
工藝設計貫穿整個生產技術的工藝管理的各個環節,其主要工作內容有:
1.編制工藝規程與工藝文件主要包括
(1)各生產工序技術規范和控制參數。
(2)建立各種數據的記錄與分析的方法。
(3)建立生產工藝數據化、規范化、標準化的指令系統。
2.工藝準備主要內容
(1)對主要設備技術性能進行測試,使設備處于優良穩定的工作狀態。
(2)建立標準的數據測試方法和儀器。
(3)對使用材料性能指標進行測試。
(4)對準備工序操作人員進行規范化培訓,使之具有高水平的操作技術。
3.制定工藝操作數據及操作規范
(1)各工序操作數據測試、最優數據的協調、選配和調整、規范數據的確定、數據圖表的綜合編制。
(2)對各工序規范操作的監督與數據穩定的監控。
(3)制定各工序質量技術標準和生產控制參數。
4.工藝試驗及生產應用
(1)對初步設計的技術參數及質量指標進行工藝試驗,檢查各工序間的匹配及各種數據指標的合理性和準確性。
(2)通過檢查和反饋工藝試驗中工藝的不足,修改調整有關參數,并使其在工藝應用中保持穩定。
(3)引進新設備、新材料和新技術時應結合以前工藝,測試相關參數,使之能保證高質量水平并構成新的工藝。
(4)工藝設計試驗完成后應直接用于生產,并不斷積累數據和反饋相關信息,對工藝作進一步完善。
5.復制工藝方案確定
(1)復制工藝方案是以生產指令、成品要求為依據來確定產品規格、版面構成等常規參數。
(2)根據原稿特點及用戶要求,選定合理、簡捷、低耗的工藝流程及作業方案,確定原材料和設備類型。
(3)根據工藝流程和作業方案將其分解至每個工序,并確定相應的質量控制參數及生產指令。
6.發揮彩色圖像分色設備的作用彩色桌面制版系統或電子分色機是分色制版的核心,工藝設計應根據原稿特點和用戶要求,將其他工序中不易解決的難點和不足在分色中予以解決,即形成一個工藝循環控制體系,從后向前將補償校正內容逆推至分色過程之中,并盡可能發揮分色機每項功能的作用。
總之,工藝設計的內容涉及復制過程的每一技術環節,可變因素極多,因此,工藝設計時要全面、周密、穩定地制定各參數,使每個作業人員既能正確執行工藝中本工序的技術指令,又能了解上下工序的內容,做到相互補充,這樣才能真正保障工藝的正確執行和產品的質量與周期。
五、影響復制品質量的因素
彩色制版印刷的產品質量,受所有參與復制過程的諸因素制約,主要的是下列幾個基本方面:
(1)彩色原稿圖像的階調層次、色彩、色調及清晰度質量。
(2)分色加網圖片階調層次、顏色以及清晰度等復制調整數據的準確程度。
(3)拷貝或放網、曬版等中間工序網點轉換變化量及其穩定程度。
(4)印刷(或打樣)的墨層密度、網點擴大值或印刷相對反差值(K值)數據及其控制穩定程度;各色墨層的疊印效率;階調演變、色彩平衡與灰色平衡再現。
(5)印刷用紙的表現適性與操作適性;油墨的色度特性及其操作適性。
(6)各個操作工序的設備、器材與材料性能以及環境條件的配合等。
這些,可大致綜合為設備、器材、與材料的印刷適性,工藝操作質量以及復制對象及其調整三大方面。規范化、數據化工作要依次從這幾個方面入手,取得最佳的協調配合,逐步形成適用于重復生產的數據規范。
六、彩色制版印刷總體工藝設計
工藝設計,首先要從一件彩色產品制版印刷的整體考慮,從原稿到印刷再現產品的質量要求標準,從設備、材料等生產技術條件到各工序的工藝方法與工藝操作數據質量,制定出制版印刷全部工藝流程的整體工藝方案。這樣,就明確了復制的目標、施工措施、工藝方法、操作標準以及全部工藝流程,可以保證產品質量,減少返工,使生產順利進行。
對于穩定的生產技術條件,常規產品,正常的原稿,可以作規范化的常規性設計。當材料、設備等生產技術條件有較大的改變,要推行新工藝或是重點產品,除作必要的試驗與試生產外,還應當分工序做出細致而周密的整體工藝設計。
在制版印刷生產工藝流程的整體工藝設計中,一方面是產品格式與版面布局的常規設計;另一方面是對整個生產工藝流程施工方案的設計。而后,還要對重點工序-分色過程,做出圖像復制調整的詳細分步工藝設計。
(一)產品格式與版面設計
產品格式與版面設計,主要在整稿工序進行,表現在以下幾個方面。
(1)設計之前,要先審查客戶來稿、生產指令、產品格式與版面要求,是單圖版面還是多圖版面,原稿剪裁與放縮比例是否正確,圖片的拼接方式,文字、底紋、花邊等附屬圖案的要求,稿件是否齊全,頁碼與裝訂、裁切方式,印數與印刷版面安排,以及有無其他特殊要求等。
(2)要對原稿進行整理、歸類、清整工作,對有缺陷的原稿,根據所能達到的技術水平,進行力所能及的修整,以減少分色后的修版工作。而后按畫面要求,測定或計算出精確的縮放倍率和準確的裁剪位置,標記清楚。
(3)規劃版式,要按客戶編輯要求,規劃出整個成品版面的格式尺寸、規矩線、裁切成型線等,其中各單圖的大小位置、抽空、拼接與套圖等形式關系,都需按正式產品格式規劃準確、標注清楚。
(4)標明文字、邊框、底紋、裝飾圖案的位置、大小、顏色、網點大小、陰陽圖、專色或疊色等,以及其他特殊要求。
(5)采用桌面印前和電子拼版技術制版時,不論是桌面系統,還是電子分色拼版,或者整頁拼版系統,除規劃出版面布局完整、準確、詳細的版式外,還要根據拼版設備的技術要求,標出各自的坐標數據,凡版面所需要的拼版內容和詳細要求,都要齊全。
(6)規劃出裝訂成冊的版面折疊與頁碼安排形式、裝訂方式與裁切尺寸,以及印刷大版的各單元畫面的拼版方式。
(7)規劃版式,可用制圖儀或借助公分格進行。成品版式一定要經審核確認無誤,按工藝流程隨工藝設計指令單傳送各工序,各工序要嚴格遵照執行。
(二)總體工藝方案設計
制版印刷工藝流程的總體工藝方案設計,是根據原稿和產品要求,從設備、材料等技術條件出發,由印刷逐步推向前工序,其中包括各生產工序的設備、材料性能數據,工藝流程,工藝方法、各工序崗位的操作數據,以及半成品與產品的質量數據標準等主要生產技術內容來進行。一般對同類原稿、同批或同系列產品,可以一次性設計,其中個別原稿需改變復制工藝時,再單獨設計。總體工藝方案設計大概步驟如下:
(1)根據原稿、客戶要求及產品質量標準等級,選配使用紙張、油墨等印刷原材料及主要輔助材料,并從材料測試記錄卡中獲得其主要印刷適性數據,使其各自印刷適性達到最佳配合。確定適應產品質量要求的印刷設備和器材。
(2)根據印刷材料、設備器材性能條件,按已測定其達到的規范數據,確定印刷與打樣應執行的網點擴大值、墨層密度及相對反差值等主要操作數據。
(3)根據產品質量要求、印刷材料與設備性能以及印刷操作數據,選定相應的印刷版材。按印刷與打樣的差距,確定曬制印刷版與打樣版的網點轉移數據,并按印刷版面要求,確定所曬制印版的版面布局。
(4)根據版面的布局設計、拼版的難易程度,確定使用套圖曬版、拼圖曬版或連曬,還是采取陽圖片拼版或陰圖片拼版拷貝,以及放網等相應的工藝方法。
(5)針對版面上的所有原稿,確定哪些原稿可由照相制版,哪些原稿需要電子分色制版或桌面分色制版。并根據后工序決定所采取的工藝方法及制版設備功能條件,確定分色應記錄陽網圖片,還是陰網圖片或連續調圖片。針對產品要求、原稿等,決定加網線數,網點點型及四色版網線角度。每一原稿的制版工藝方法確定之后,安排出合理而最簡捷的工藝流程,各工序遵照執行。
(6)根據印刷條件與印刷數據,色彩與灰色平衡再現數據,以及各中間工序的轉換數據,推導出分色圖片的復制要求數據。結合原稿的數據測量階調層次與色調的綜合分析,提出復制調整的具體要求,再進行電子分色、桌面系統或照相分色調整的分步工藝設計。分色設計是在總體工藝設計的所有技術工藝與數據基礎上進行的。
將上面針對產品對象、材料設備與生產技術條件設計出來的工藝方法、操作數據和各項要求標準依次詳細填入總體工藝設計指令單,連同版面設計按工藝流程依次傳送各工序執行。
3.2.2 膠印及其工藝
平版印刷屬于間接印刷,除印版滾筒和壓印滾筒外,還有作為中間載體的橡皮滾筒,故也稱之為膠版印刷,這是不同于其他印刷方式的一個顯著特點。平版印刷的特點是圖文部分和非圖文部分幾乎處于同一平面。平版印刷可分為有水膠印和無水膠印(waterless offset printing)兩種方式。平版印刷是應用最廣泛的印刷方式。
一、傳統平版印刷機
平版印刷機也稱為膠印機,從供紙系統來說,膠印機可分為單張紙膠印機和卷筒紙膠印機;按每臺膠印機的印刷色數分為單色機、雙色機、四色機、多色機等;按印刷幅面大小分為八開機、四開機、對開機、全張機、超全張膠印機等。
膠印機的種類繁多,膠印機的印刷裝置由于滾筒的大小不同,排列形式不同、數量不同,因而有各種機型。以下分別介紹單張紙膠印機和卷筒紙膠印機的結構。
(一)單張紙膠印機
比較典型的單張紙多色膠印機,如圖3-58和圖3-59所示,主要由輸紙裝置(sheet feeder)、印刷裝置(printing unit)、輸墨裝置(inking unit)、潤濕裝置(dampening unit)、多功能裝置、收紙裝置(delivery unit)以及傳動系統、控制系統和氣路系統等組成。有些膠印機是帶有翻轉機構的,可以單面印刷也可以雙面印刷。

圖3-58 單張紙平版印刷機主要結構

圖3-59 單張紙膠印機配置
單張紙膠印機的輸紙裝置、收紙裝置與一般的單張紙印刷機相應裝置的工作原理大致相同。以下將詳細介紹印刷裝置、潤濕裝置、輸墨裝置以及近年來發展的多功能裝置。
1.輸紙裝置
輸紙部分由自動升紙機構、紙張分離機構、紙張傳遞機構、紙張定位機構和自動控制機構組成。
先把平板紙堆放在可保持一定高度并有自動升降裝置的紙臺上,然后通過紙張分離機構(飛達)將紙一張一張的分離,并傳送到紙張傳送機構(輸紙臺)。為了保證紙張在輸紙臺上順利通過,在輸紙臺上都裝有雙張、缺張、歪斜等自動控制裝置,發生上述問題時,輸紙機構自動停止輸紙。紙張的套準裝置由預擋規、前規(front guide)、側規(side guide)組成。經輸紙臺傳送的紙張邊緣先接觸預擋規,使紙張減速,再到達側規和前規,起到橫向定位和縱向定位的作用。在輸紙臺上排列整齊的紙最終被送至前規,紙張定位后,由遞紙牙(transfer gripper)或壓印滾筒叼紙牙咬住紙張,前規抬起,讓紙張進入印刷部分。
2.印刷裝置
印刷裝置是平版印刷機的核心部件,主要由印版滾筒(用P表示)、橡皮滾筒(Blanket,用B表示)和壓印滾筒(用I表示)組成,滾筒的離合壓機構和壓力調節機構也是印刷裝置的重要組成部分。印刷裝置的質量、精度、結構的優劣直接影響印刷品質量、生產率、印刷機外型尺寸及印刷機的壽命。
根據滾筒排列方式,一般可分為單面單色平版印刷機、單面多色平版印刷機、雙面印刷平版印刷機等。
常用的單面單色平版印刷機為三滾筒排列,一般采用七點鐘排列方式(圖3-60)。

圖3-60 單面三滾筒膠印機滾筒排列(七點鐘)
單面多色膠印機的滾筒排列方式有五滾筒式(圖3-61)、機組式(圖3-62)、衛星式(圖3-63)等。五滾筒雙色平版印刷機的結構特點是兩個色組共用一個壓印滾筒,結構簡單緊湊,紙張交接次數少,套印準確,但是兩色印刷時時間間隔短,油墨干燥時間短,易產生混色現象。機組式滾筒排列結構是在色組中間加上傳紙滾筒或傳紙鏈條,每個機組的結構基本相同。衛星式滾筒排列的多色平版印刷機各色組的印版滾筒和橡皮滾筒共用一個大型壓印滾筒,一次交接紙張便可同時印刷多色。

圖3-61 五滾筒排列示意

圖3-62 機組式滾筒排列示意

圖3-63 衛星式滾筒排列示意
雙面印刷機的滾筒排列方式有B-B型滾筒排列(圖3-64)、機組式可翻轉式滾筒排列(圖3-65)等。B-B型滾筒排列是兩個橡皮滾筒互為壓印滾筒,紙張從兩個橡皮滾筒之間通過,一次完成雙面單色印刷。機組式可翻轉式單張紙膠印機是在多色膠印機的基礎上將某一組傳紙滾筒改變為翻轉滾筒而成。A為一面印刷時的走紙路線;當印刷雙面時,可調節機組使翻轉滾筒Ⅰ的叼牙越過交接點,而使紙的尾端與滾筒Ⅱ交接,使紙翻過來,通過B走紙路線,在下一組印刷另一面。

圖3-64 B-B型滾筒排列示意

圖3-65 可翻轉式滾筒排列示意
3.潤濕裝置
潤濕裝置定期、定量、均勻地將水涂敷在印版表面非圖文部分,主要由供水、勻水和著水部分及給水、停水的離合壓機構組成。潤濕裝置結構形式很多,大多采用輥式潤濕裝置。
輥式潤濕裝置可分為間歇式供水潤濕裝置和連續式供水潤濕裝置。
(1)間歇式供水潤濕裝置分為三個部分:供水部分、勻水部分和著水部分。如圖3-66所示。供水部分的主要部件是水斗(water fountain)、水斗輥(water fountain roller)和傳水輥,其作用是儲存和供給潤濕液。勻水部分的作用是迅速把潤濕液打勻,傳遞給著水部分,主要部分是串水輥。著水部分的作用是向印版空白部分涂敷潤濕液,其主要部分是著水輥(forme dampening roller)。

圖3-66 間歇式潤濕裝置示意
(2)連續式供水裝置的水斗輥和著水輥之間互相接觸傳遞潤版液,可分為計量輥式潤濕裝置(圖3-67)和達格倫潤濕裝置(圖3-68)。計量輥式潤濕裝置通過改變水斗輥轉速和調節計量輥與水斗輥的間隙來控制水量;達格倫潤濕裝置中著墨輥著墨的同時也向印版涂敷潤濕液,利用速度差使水斗輥與著墨輥相對滑動,形成均勻潤濕液膜,適用于酒精潤濕液。

圖3-67 計量輥式潤濕裝置

圖3-68 達格倫潤濕裝置
另外還有無輥潤濕裝置、刷式潤濕裝置、離心噴霧潤濕裝置、微孔著水輥潤濕裝置、空氣調節潤濕裝置、可變式潤濕裝置、酒精潤濕裝置等。目前在國外這些裝置應用比較廣泛,國內也在不斷推廣。
無水平版印刷機去掉了潤濕裝置,而采用特殊的印版材料和特殊的油墨使印版空白部分不上墨。
4.輸墨裝置
輸墨裝置主要由供墨部分、勻墨部分、著墨部分及保證給墨和停墨的離合機構、壓力調節機構組成。其作用是使油墨定期、定量、均勻地涂敷在印版的圖文部分。
平版印刷機供墨機構包括墨斗、墨量調節螺絲、出墨量調節版、墨斗輥(ink fountain)、勻墨輥(ink distributing roller)、壓輥、串墨輥(ink vibrator)、著墨輥(form inking roller)等,如圖3-69所示。

圖3-69 供墨結構示意
墨斗處以螺釘調節墨斗輥與鋼片間隙,控制輸墨量。在開印前傳墨輥先與墨斗輥接觸,接受墨斗輥上的油墨。串墨輥和勻墨輥都起著使油墨在墨輥上分布均勻的作用,串墨輥除徑向轉動外還做軸向的往復運動,使傳墨輥傳出的油墨均勻地分布在著墨輥上。當印版已被潤版液充分潤濕后,再使著墨輥與印版接觸上墨。停印時,當傳墨輥與墨斗輥停止接觸后,著墨輥與印版脫開。
目前很多新技術應用在供墨系統中得到了應用。例如,可改變墨路和著墨率的勻墨裝置,根據印刷品的不同需要可以進行不同的組合,在印刷過程中也可以轉換。無墨鍵供墨系統是一種較成功的新型供墨系統,因為沒有墨鍵,就不會出現因墨鍵調整而影響周邊墨區墨色的問題,使供墨系統的結構大大簡化,其典型代表為海德堡公司于2006年在IPEX展會上展出的Anicolor供墨系統,如圖3-70所示。高斯DigiRailTM數字式噴墨供墨系統具有數字控制和預設功能,不需要傳統的墨鍵和墨刀片,操作簡單,易于維護。油墨預設功能也有了很大的發展,由最初的人工調節發展到主控制臺遙控墨色調整,再到數字化設置,由計算機直接計算各色組各墨斗鍵的預設供墨值。另外還有自動控制供墨裝置、自動上墨裝置等。

圖3-70 海德堡Anicolor墨控技術
5.收紙裝置
單張紙平版印刷機的收紙裝置用于收集和堆放印刷后的紙張,主要由收紙滾筒、收紙鏈條、收紙牙排、印張減速裝置、防污平整裝置、收紙臺、齊紙機構和計數器等部分組成。鏈條上的咬紙牙把印好的成品,從壓印滾筒的叨紙牙上接出,通過鏈條傳動傳送到收紙板。收紙板設有自動撞齊裝置,通過計數器自動計數,堆積到一定數量即可取出。
6.多功能裝置
多功能是單張紙膠印機發展的一個重要特點,多功能既可以滿足對印刷品多樣化要求,又可以提高機器效率。多功能單張紙膠印機應該包括膠印和其他印刷方式的組合,也包括許多新的印刷功能和連線加工功能,用戶可根據需要選用。
印刷的新功能包括在厚紙板、塑料片材、瓦楞紙上印刷和UV印刷等。為解決印刷特殊材料,如塑料片材等表面附著力差的問題,可以提供這些材料表面處理技術。如高寶公司的Rapida74機型可以在第一個印刷機組前安裝一個電暈機組,即對特殊材料的表面進行高壓放電處理,提高油墨在材料表面的附著力。
近年來,很多印刷機制造商在單張紙膠印機上推出了卷筒紙—單張紙給紙機,即卷筒紙在線聯機橫切,把卷筒紙裁成單張紙,直接進入印刷機組印刷。
單張紙膠印機開始增加印后聯線加工功能,如涂布烘干、紅外線(IR)及紫外線(UV)上光烘干,燙金、模切、壓痕、壓凸、打孔、折疊等。
(二)卷筒紙膠印機
卷筒紙膠印機是以紙帶形式連續供紙,連續不斷地高速完成印刷、折頁、收帖等工藝過程的印刷機。它是現代新聞出版、商業印刷、書刊雜志印刷的最重要的高效印刷設備。
卷筒紙膠印機與單張紙膠印機采用同樣的印刷原理,其印刷部件、輸水輸墨部件結構也很相似,主要區別在走紙及其控制系統上。卷筒紙膠印機以紙帶的形式由紙卷連續供紙,完成印刷后,與折頁、裁切、收卷等工藝過程一起完成。
卷筒紙膠印機通常由輸紙裝置、印刷裝置、干燥、冷卻裝置、折頁裝置(或收卷裝置)、控制裝置和傳動系統等幾大部分組成。
1.輸紙裝置
輸紙裝置由放卷裝置、紙帶張力控制裝置、傳紙裝置三部分組成。輸紙裝置由紙架機構、紙卷卡緊機構、紙卷升降或回轉機構、紙卷軸向位置調整和自動接紙等機構組成。紙帶張力控制裝置能夠準確控制紙帶張力,是保證卷筒紙印刷順利進行,使印刷質量穩定和提高的關鍵。為此,紙帶在傳送過程中必須處于拉緊狀態,拉緊的力就是紙帶張力。傳紙裝置由紙帶縱向位置調節機構、斷紙自動停機機構和自動套準機構等組成。
2.印刷裝置
卷筒紙平版膠印機的印刷裝置一般都采用B-B型印刷方式,以滿足正、反面同時印刷的需要,一個印刷裝置由兩個色組(即上、下各一個色組)組成。所謂B-B型印刷機構指一種無須反轉就可以進行雙面印刷的卷筒紙印刷結構,使用兩個橡皮滾筒相互擠壓。紙張從兩個橡皮滾筒中穿過之后就同時完成正反兩面印刷,如圖3-71所示。

圖3-71 B-B型排列
比較常用的還有衛星式、多滾筒型、B-B衛星組合型等。
衛星式是指多組印版和橡皮滾筒繞在一個大的壓印滾筒周圍,紙張繞壓印滾筒一圈,可以同時印刷多色。多滾筒型,包括五滾筒、六滾筒或者七滾筒一個印刷機組的形式,它們都是B-B型的變型或是B-B和三滾筒型機的組合。B-B衛星組合型,如圖3-72所示,即用一個四色的衛星機組在紙的一面印刷四色,而利用B-B型機組印刷紙的兩面的文字,為擴大用途,兩個機組也可以單獨使用。此外,還有五滾筒式單面膠印機,如圖3-73所示。

圖3-72 B-B衛星組合型

圖3-73 五滾筒式單面膠印機
滾筒的局部排列形式如上所述,整體結構就是將各種基本形式進行縱向和橫向的組合,即塔式(圖3-74)和水平機組式(圖3-75)結構。

圖3-74 H型塔式結構

圖3-75 機組式四色單面膠印機
3.干燥裝置
干燥裝置設在印刷部分和收紙部分之間,它的作用是使印跡上的油墨干燥固化,否則極易發生背面粘臟和擦臟。干燥方式有電熱、紅外線、微波、紫外線干燥及煤油、石油液化氣加熱等方式。干燥裝置的走紙長度與加熱功率成反比,與印刷速度成正比。干燥裝置和其他卷筒紙印刷機相應裝置類似。
4.裁折裝置
紙帶印刷后,按照出版要求經過規定的裁切折疊程序成為符合要求的書帖或報刊。其折頁方式前面已經介紹過。
目前卷筒紙膠印機向著高速、寬幅以及精密、自動化、智能化方向發展,計算機技術、微電子技術等高新技術都應用到卷筒紙膠印機上,不僅解決了張力控制問題、套印問題、水墨控制問題,而且還配備色彩管理系統、CIP3或CIP4界面。擴大卷筒紙膠印機的使用范圍和功能是其另一個顯著特點,如圖3-76所示,為組合印刷機的一個示例。

圖3-76 不同印刷方式和印后加工裝置組合印刷機
二、平版印刷工藝
平版印刷的工藝流程:印刷準備、控制參數的預設、裝版、調整機器部件、印刷。
(一)用紙準備
用于平版印刷的紙張,要求具有伸縮性小、質地緊密、不拉毛、不脫粉,并具有適當的平滑度、白度等性能。
紙張的主要成分是植物纖維,它能吸收空氣中的水分,因此,紙張的含水量隨溫度、濕度的變化有變化,紙張含水量有變化,便發生紙張的伸縮,同時,在平版印刷過程中又需要有水,紙張與水接觸后,含水量也發生變化,紙張的尺寸就難以保持不變,對彩色印刷來講,就造成套印不準。實驗證明,一般空氣中相對濕度變化10%,則引起紙張含水量變化約1%,而紙張尺寸約有0.1%的變化,因而只能控制印刷車間的溫度、濕度,減少紙張含水量的變化,以控制其伸縮變化。
紙張在從造紙廠出廠、運輸、儲存的過程中,也受氣候變化的影響會造成紙張的變形。如空氣中含水量小于紙張的含水量,則紙邊的水分散蒸發,會出現“緊邊”現象,如圖3-7(7a)所示;當空氣中含水量大于紙張的含水量,紙邊吸收水分,紙張中間含水量少,邊上含水量多,則出現“荷葉邊”現象,如圖3-77(b)所示;當紙張正反面的含水量不等時,則使紙張出現“卷邊”,如圖3-7(7c)所示。紙張出現變形,也就造成印刷過程中套印不準和紙張折皺。

圖3-77 紙張變形示意
為減少紙張在印刷中產生故障,使紙張的含水量適應印刷的要求,并與印刷環境的溫濕度相適應,平印紙張一般都需要進行適印處理,最好用晾紙法使紙張與印刷車間的溫度、濕度一致,紙張自身的含水量均勻。裁切經適印處理后的紙張,堆放整齊地置于膠印機的輸紙臺上,以保證印刷時能順利進行印刷。
平版印刷中對紙張的纖維流向也很注重,纖維流向不一致,影響輸紙和套印,為保證套印準確,最好同一塊印版所用紙張的纖維流向是一致的。印刷之前可判別紙張的纖維流向,一般使紙張纖維流向平行于印刷滾筒進行印刷。
(二)調配油墨
平版印刷使用的油墨,要求具有著色力強、對紙面固著充分、耐酸、不溶于水、抗乳化性強、色調鮮艷、光澤性強、耐光、不褪色等性能。油墨廠出廠的油墨是原色墨,一般具備了上述要求,印刷廠在具體使用時,由于印刷品不同,其色相要求不同,并根據紙張及氣候條件等對油墨要進行調配。
油墨的調配要求色相符合印樣、黏度流動性適當、燥油加放量正確以及墨量符合印數等。
油墨調配后,將油墨裝入膠印機的墨斗內,并調整上墨裝置,使油墨能均勻地傳遞。
(三)潤濕液的調整
潤濕液也稱為潤版液,其主要成分是水,在水中加入某些化學組分,配置成潤濕液。配制潤濕液時,用濃度較高的原液或固體粉劑,使用時加水稀釋。潤濕液有普通潤濕液、酒精潤濕液、非離子表面活性劑潤濕液等。
普通潤濕液中的成分有阿拉伯樹膠、磷酸、鉻酸、硝酸及其酸的鹽類等。酒精潤濕液用酒精作為表面活性物質配制的潤濕液,酒精潤濕液鋪展性能好,大大減少潤濕液的用量,也減少了印刷中水和油墨的乳化現象,減少了紙張伸縮變形,提高了套印精度。非離子表面活性劑潤濕液一般是把非離子表面活性劑加入含有其他電解質的水溶液中配制而成,它是低表面張力潤濕液,成本低,無毒性,不揮發,由于表面張力下降,油墨的乳化便會加劇,使用時要嚴格控制潤濕液濃度和供水量。
潤濕液的用量還取決于油墨的性質、印刷品墨層的厚度、油墨燥油的用量、印版的類型、版面圖文情況、作業環境的溫度、紙張的性質等各種因素。調配好的潤濕液,注入膠印機的水斗中,調整供水裝置,使供水量合乎印刷要求,以保證印刷的正常進行。
(四)裝版
將印版固定在印版滾筒上的過程叫作裝版。根據膠印機結構的不同,裝版的方式主要有:掛夾上版法、彎邊上版法、掛釘上版法。現代多色高速平版印刷機一般都采用定位、掛釘上版法,它方便、快速、準確、安全。
(五)調整機器部件
在印刷前要仔細檢查并校準印版,檢查膠印機給紙、傳紙、收紙的情況;校正壓力,調整印版滾筒、橡皮滾筒、壓印滾筒之間的關系,使壓力均勻,然后檢查機器供墨、供水情況。
(六)印刷
印刷時,首先將印版的膠膜擦洗干凈,再用汽油除去干固的墨跡,開動膠印機進行試印,檢查規矩,確保套印準確。印出印樣,經審批合格后即可大量進行印刷。在印刷過程中要隨時檢查產品質量,包括:墨色的深淺、套印精度、圖文的清晰度、網點的虛實、空白部分有無油污墨跡等。
(七)參數預設及控制
印刷過程中保證印刷質量的關鍵是供水裝置以最低量的潤版藥水提供穩定的水分,控制墨斗的供墨量。國外利用電子技術、數據處理和計算機等先進技術,制造印刷機的各種自動控制系統。如德國海德堡印刷機采用CPC自動控制系統,羅蘭印刷機的CCI系統,日本小森印刷機的PQC系統,都可以根據印版上圖文的密度,經計算機計算,控制墨斗的輸墨量,并能在控制臺上通過電鈕遙控圖形的套準及輸墨,使工人擺脫常規操作方法,集中精力于主要的作業,以更經濟的方式去提高印刷質量。
現代多色高速平版印刷機的中央控制臺操作系統不僅可以進行各種印刷參數的預設,而且可以實現及時控制。由于每個機型的系統程序設計不一樣,可控制的內容也存在差異,一般的系統都具有以下功能。
1.輸墨量和潤濕液輸送量的預設及控制
根據活件的畫面結構和尺寸規格,預先調節墨斗鍵的開度值、墨斗輥的轉速等,有的機器還可以在中央控制臺通過改變傳墨頻率來控制到達印版墨量的多少。潤濕液的供給量也可以通過水斗輥的轉速在中央控制臺上預先設定,同時可以設定潤濕液的成分配比。
2.其他參數的預設
不同的機器自動化程度不同,操作者應充分利用設備的各項功能,提高生產效率。所有設定的信息都被儲存在中央控制臺,在需要的時候將其調出,傳送到機器上,機器會根據指令進行相應的調節。
三、平版印刷中常見的故障
平版印刷中,各種因素稍有配合不當,便產生故障,使印刷質量受到影響。故障產生的原因很復雜,與許多因素都有關。
(一)紙張的掉粉、掉毛(picking)
紙張表面細小的纖維、涂料粒子脫落的現象叫作紙張的掉粉、掉毛。從紙張上脫落下來的纖維、粒子堵塞印版的網紋。造成印刷品臟污,并使印版的耐印力下降。
為防止或減緩紙張的掉粉、掉毛,應選擇表面強度高的紙張印刷;在油墨中加入撤黏劑,降低油墨的黏著性;在油墨中加入稀釋劑或低黏度調墨油,降低油墨的黏度;適當地降低印刷壓力和印刷速度。
(二)油墨疊印不良
后印的油墨不能很好地附著在先印的油墨上,或者后一色油墨把先印的油墨帶走,使印刷品色彩的飽和度下降,這一現象叫作疊印不良。為防止這一現象的發生,在多色膠印機上應該有正確的印刷色序,油墨的黏著性和黏度應該按照印刷順序依次減小,墨層厚度應該依次增大。
(三)套印不準
套印不準是指紙張上的圖像發生縱向和橫向偏移的現象。為防止套印不準,應該采取以下措施:檢查紙張的裁切精度,使之達到規格要求;吊晾紙張,防止緊邊、荷葉邊、卷曲現象的發生;采用絲縷相同的紙張印刷。在調節印刷機時,準確調節前擋規、側擋規到正確的位置,調節擺動牙位置;更換被磨損的叼紙牙;調節套印機構,使各部件的動作協調等。
(四)印版引起的故障
印版砂目的粗細不適合,制版操作不當,會引起印刷部分發虛;版面砂目太細,則空白部分容易起臟;版面被氧化,或附有脂肪性物質,也能使空白部分起臟,可采用浮石棒輕輕在版面上摩擦,去除臟點,再涂上阿拉伯樹膠,干燥后可以防止起臟。
(五)橡皮布引起的故障
橡皮布發黏,是由于汽油和熱的影響所造成的。因此,橡皮布要防止油浸及高溫,并常擦些滑石粉。
橡皮布在橡皮滾筒上沒繃緊,印刷時可能產生重影,收緊橡皮布,即可消除重影。
橡皮布表面有凹陷,則印品上圖文有缺印,可在橡皮布背面進行墊襯修補,極小部分的凹陷可在其上涂擦松節油或煤油,使其膨脹,消除故障。
(六)墨輥引起的故障
墨輥直徑不一,使版面著墨不勻,如有細小部分直徑不一,可用砂紙、浮石摩擦。墨輥壓力過大,易傷及版面的印刷部分,應減小墨輥壓力。墨輥上積有塵土或油墨硬化,使墨輥在版上滑動,造成印刷品上色調失去光澤,應采用清洗墨輥消除故障。
(七)水輥引起的故障
水斗輥、傳水輥接觸不良,會造成供水不均勻,產生墨色變化,水輥絨變硬及水輥對版面的壓力太大都能損傷印版,要查明原因予以消除。
(八)各滾筒引起的故障
橡皮滾筒的壓力過大,會使版面上的砂目磨損,圖文受損傷,壓力應適當,可根據圖文調整壓力。壓印滾筒的壓力過大,會使紙張伸張、套印不準,并起折皺,無法印刷。壓印滾筒上咬紙牙局部磨損,使咬紙牙咬不住紙或咬得很少,薄紙更難以咬住,應及時調換新的。
3.2.3 柔印及其工藝
柔性版印刷自誕生至今已有100多年的歷史,最初柔印采用從焦油中提煉的苯胺染料溶于水、醇做的油墨,稱為苯胺印刷,直到1952年更名為柔性版印刷,同時成立了FTA(柔性版印刷技術協會)。1980年在美國為了有效地防止環境污染,認定柔性版印刷是符合環保要求的印刷系統,隨著印刷市場的發展,采用水性油墨、UV油墨相輔,柔性版印刷已成為包裝印刷的主流印刷方式。
一、柔性版印刷機基本組成
柔性版印刷是在傳統鉛版凸印基礎上發展起來的,鉛版凸版印刷系統是由硬質的鉛印版滾筒、有彈性襯墊的壓印滾筒和供墨系統組成,柔印把硬質的鉛版改為柔性的橡膠版或者樹脂版,壓印滾筒由彈性表面改為硬質表面,供墨系統也完全不同,如圖3-78所示。

圖3-78 柔性版印刷原理
根據柔印機承印物的形態分類,柔印機可以分為單張紙柔印機和卷筒紙柔印機兩種。單張紙柔印機與單張紙膠印機基本相同,只是印刷部分采用柔印的方式。柔性版印刷機大部分采用卷筒紙輪轉機,主要有輸紙裝置、輸墨裝置、印刷裝置、干燥裝置、復卷部分等組成。
輸紙裝置的卷筒紙必須呈直線進入印刷部分,而且要求在印刷機轉速變動或停機時,卷筒紙的張力能足以消除紙上的皺紋并防止紙張下垂。最重要的條件是控制卷筒材料的張力和套準,使輸入印刷機組的卷筒材料保持穩定的張緊程度,套色準確。
柔印機卷筒紙輸送裝置、干燥部分和復卷部分與其他卷筒紙印刷機輸紙裝置基本相同。下面主要介紹輸墨裝置以及印刷裝置。
(一)輸墨裝置
柔性版印刷機的傳墨系統采用網紋輥,網紋輥是保證短墨路傳墨、勻墨質量的關鍵部分。網紋輥一般采用無縫鋼管為基層材料,在其表面刻出形狀相同的、分布均勻的細微凹孔,即墨孔。高流動性的油墨從容器中被涂到橡膠輥上,然后轉移到網紋傳墨輥上,墨孔起吸附油墨的作用。
1.輸墨裝置
輸墨裝置有雙輥傳墨、刮刀傳墨、混合傳墨和封閉式雙刮刀傳墨等。
(1)雙輥傳墨
雙輥傳墨系統是由一根墨斗輥和一根網紋輥組成的傳墨系統。墨斗輥是軟質膠輥,表面包一層橡膠,浸在墨斗中,將油墨黏附在表面,與網紋輥接觸時將油墨傳遞給網紋輥;網紋輥在與印版滾筒接觸過程中,將油墨涂布在印版滾筒表面的圖文部分,圖3-79為雙輥式傳墨裝置示意圖。

圖3-79 雙輥式傳墨裝置示意
1-墨斗;2-墨斗輥;3-網紋輥;4-印版滾筒;5-壓印滾筒;6-承印物
這種輸墨裝置結構簡單,勻墨性比較好,對墨輥磨損小,但墨輥表面墨層厚度隨印刷速度的變化而變化,影響印刷質量。
(2)刮刀傳墨
在網紋輥上安裝刮墨刀機構的傳墨裝置稱為刮墨刀傳墨裝置。印刷過程中,用刮墨刀將網紋輥表面多余的油墨刮去。刮墨刀可以正向安裝或者反向安裝,刮墨刀正向安裝時,刮墨刀沿著網紋輥的轉動方向刮墨,油墨會對刮墨刀產生很大的反壓力,但印刷速度提高時,對傳墨性能有不利影響。當刮墨刀反向安裝時,油墨對刮墨刀沒有壓力,但刮墨點距網紋輥與印版滾筒油墨轉移點較遠,油墨層易固結在網紋輥的網穴中。圖3-80為反向刮墨刀傳墨裝置示意圖。為解決這個問題,可以將刮墨刀正向安裝,刮墨刀前安裝一排噴墨嘴,把油墨直接噴到網紋輥上,然后用刮墨刀刮去多余油墨,印墨層較薄,對刮墨刀沒有反壓力。如圖3-81所示為噴墨式刮墨刀傳墨裝置。

圖3-80 刮墨刀傳墨裝置示意
1-墨斗;2-網紋輥;3-印版滾筒;4-壓印滾筒;5-承印物;6-刮墨刀

圖3-81 噴墨式刮墨刀傳墨裝置
(3)混合傳墨
混合傳墨裝置就是把墨斗輥浸在墨斗中,將墨傳給網紋輥,網紋輥上安裝刮墨刀。如圖3-82所示。混合傳墨裝置結構合理,墨層厚度不受印刷速度的影響,刮墨刀對網紋輥磨損小,傳墨均勻。目前主要應用在大型高速柔性版印刷機上。

圖3-82 混合傳墨裝置示意
1-墨斗;2-墨斗輥;3-網紋輥;4-刮墨刀;5-承印物
(4)封閉式雙刮刀傳墨
封閉式雙刮刀傳墨裝置也稱腔式刮刀-網紋輥型傳墨系統,有兩個刮墨刀,一個正向安裝,一個反向安裝,墨斗采用全封閉式形式。如圖3-83所示。反向刮墨刀起刮墨作用,正向刮墨刀起密封作用。工作中,油墨處于流動狀態,可以自行循環。這種輸墨裝置是目前最理想的供墨系統,傳墨量恒定,清洗墨輥方便,即使高速運行也沒有飛墨現象,適用于現代高速柔性版印刷,使用這種系統必須配備自動上墨系統。

圖3-83 封閉式雙刮墨刀裝置
1-反向刮墨刀;2-網紋輥;3-側面密封;4-正向刮墨刀;5-墨室;6-油墨;7-施壓裝置
2.刮墨裝置
刮墨裝置也叫刮墨刀組,由刮墨刀座、刮墨刀、刮墨刀墊和定位螺絲組成。
(1)網紋輥
網紋輥是柔印機輸墨裝置最重要的部件,其性能對供墨性能影響極大。網紋輥傳墨量和使用范圍決定于網穴的形狀、排列角度、大小和深淺,勻墨質量決定于網穴的均勻一致性。
常用的網穴結構有四棱錐形、四棱臺形、六棱臺形、斜線形和附加通道形等。其中,最常用的是平底、開口為正六邊形的六棱臺形網穴,如圖3-84所示,H表示網穴的深度。

圖3-84 網穴的幾何形狀
網穴連續排列方向線與網紋輥中心線夾角稱為網穴的排列角度。在網紋輥軸向方向,單位長度上的網穴個數稱為網紋輥線數,單位是線/厘米(L/cm)或線/英寸(L/in),網紋輥線數越高,說明單位長度上的網穴個數越多,為了保證印刷質量,網紋輥的線數必須高于印刷品的網線數,一般印刷品網線和網紋輥線數的比例在1:4~1:6之間。這個比例與印刷品的圖文情況、承印材料有關。
網紋輥有鍍鉻金屬網紋輥和陶瓷網紋輥兩種。目前,由碳纖維、鋁和其他材料組成的特殊復合材料是網紋輥材料的發展方向。
(2)刮墨刀
刮墨刀有很多種類,各種刮墨刀的使用效果直接影響網紋輥的使用壽命。常用的刮墨刀有合金鋼、不銹鋼和高密度聚乙烯三種,其中,合金鋼刮墨刀和高密度聚乙烯刮墨刀的使用較為廣泛。刮墨刀的厚度、長度和種類應該根據承印物的印刷幅面和承印物的特點作適當的選擇。
刮墨刀與網紋輥接觸點切線和刮墨刀的夾角稱為安裝角,在油墨進入方向測量,安裝角小于90°為正向安裝,安裝角大于90°為反向安裝。習慣上,反向安裝的刮墨刀安裝角用油墨傳出方向的角度值表示。正向安裝角度一般為46°~60°之間,反向安裝角度在30°~40°之間。目前,在高速柔性版印刷機上,一般采用反向刮墨刀裝置。圖3-85為刮墨刀安裝角度示意圖。

圖3-85 刮墨刀安裝角度示意
(二)印刷裝置
印刷裝置主要由印版滾筒和壓印滾筒組成。
1.印版滾筒
印版滾筒一般采用斜齒輪傳動,以保證傳動的平穩性,也有的采用直齒輪傳動。印版滾筒由滾筒體、滾枕、傳動齒輪等組成,根據滾筒體的結構特點不同,可分為整體式和磁性式兩種,目前整體式應用較多。
磁性式印版滾筒體表面用磁性材料制成,印版的版基為金屬材料,裝版時,印版滾筒的磁性材料將金屬版基的印版靠磁力吸引固定在印版滾筒體上。
整體式印版滾筒體整個圓周上沒有空擋,裝版時用雙面膠帶將印版粘貼在印版滾筒體表面。整體式印版滾筒有三種結構形式:軸頭式、芯軸插入式和套筒式。套筒式常用于現代柔性版印刷機。如圖3-86所示為軸頭式一般滾筒結構。其滾筒體多為無縫鋼管,兩頭內孔加工后,將兩端軸頸過盈加墊后裝入孔中,然后一體加工成為印版滾筒。該結構換版時裝拆不方便,而且換一次版就必須調整一次印刷壓力,一般機器上很少采用。

圖3-86 軸頭式滾筒結構
采用芯軸式印版滾筒的柔印機,在換版時只需抽出芯軸,拆裝相同重復長度的印版滾筒時無須調整印刷壓力,該結構應用比較廣泛。套筒式印版滾筒近幾年應用比較廣泛,采用壁厚約為1mm的薄形套筒,對于尺寸不變而圖案變化的印件(如煙包、啤酒標簽等)很方便。
印版滾筒體的長度與印刷機最大印刷寬度相符,其每一組印版滾筒的圓周長度必須符合承印產品的規格(長度),即不同規格的承印物需要不同規格的印版滾筒與其匹配。
2.壓印滾筒
壓印滾筒又稱承印滾筒,是支撐印刷材料與印版滾筒接觸、產生印刷壓力、完成印刷過程的圓筒形滾筒。壓印滾筒大多采用鑄鐵材料,也有采用鋼材的,過去一般采用單壁式結構,與印版滾筒結構類似,機組式和層疊式的柔性版印刷機多采用這種結構,衛星式柔性版印刷機的壓印滾筒結構較為復雜,用高級鑄鐵鑄造或鋼板卷出加工而成,目前大多采用雙壁式結構,雙臂內腔與冷卻水循環系統相連接,并配有自動溫度控制系統,由冷、熱水循環,對壓印滾筒表面進行溫度控制,減少溫度效應。
二、柔性版印刷機分類
按照印刷幅面的寬度,柔性版印刷機可分為窄幅和寬幅印刷機,一般國際上以600mm為界,小于600mm的稱為窄幅柔性版印刷機,大于600mm的稱為寬幅柔性版印刷機。根據印刷機組的排列方式又可以分為層疊式、衛星式和機組式三種。
(一)層疊式柔性版印刷機
層疊式柔印機的各個印刷機組相互獨立,自成印刷單元,獨立印刷單元上下層疊,排列在印刷機主墻板的一端或兩端,或者在機架上安裝各色印刷單元,它們之間的距離可以變化,中間干燥裝置放置方便。如圖3-87所示為層疊式柔印機的示意圖。

圖3-87 層疊式柔性版印刷機示意
層疊式柔印機的特點是各印刷機組的印版滾筒調換、安裝都很方便,套印色數多,而且能改變承印物的串接方式,可以單面印或者雙面印;可以與裁切機、制袋機、上光機等聯機使用。但是其缺點是由于各機組之間距離比較大,多色印刷時套印精度不高,只能用于一般精度印刷品的印刷。
(二)衛星式柔性版印刷機
衛星式柔印機,有時又稱為共用壓印滾筒式柔印機,簡稱CI(Common Impress)式印刷機,圖3-88為衛星式柔性版印刷機的排列形式。各印刷單元圍繞著一個共用壓印滾筒轉動,各印版滾筒以中心滾筒為壓印滾筒完成印刷過程。承印材料圍繞在共用壓印滾筒上進行套色印刷。

圖3-88 衛星式柔性版印刷機示意
1-輸紙部分;2-印刷部分;3-干燥部分;4-收紙部分
衛星式柔印機的特點是只應用了一個壓印滾筒,承印物覆蓋在壓印滾筒表面,平整度好,各色組套印精度高,適宜印刷易拉伸的紙類、有皺紋的紙類、塑料薄膜等材料的彩色印刷品。但是由于各印刷色組之間距離短,中間干燥裝置簡單,不容易干燥,印刷速度比較慢。
(三)機組式柔性版印刷機
機組式柔印機又稱組合式或座式柔性版印刷機,其結構圖如圖3-89所示。機組式柔印機由相互獨立且水平排列的印刷單元組成,并通過一根共用的動力軸驅動的,每個印刷機組各承擔一種印版的印刷。兩機組之間安裝干燥裝置、張力控制裝置和承印材料糾偏裝置。多用于窄幅印刷,以小型化機構結構為主。

圖3-89 機組式柔性版印刷機示意
機組式柔印機的特點是其不僅可用于卷筒材料的印刷,而且可以印刷單張材料,常用于印刷不干膠商標及新聞紙、單張瓦楞紙板及各種商品包裝裝潢材料;具有附加性強和可變性好的優點,可根據需要與其他類型的機組(如模切壓痕機組等)相互配合使用,如圖3-90所示為機組式柔性版印刷機與凹版印刷機相配合的示意圖;可通過改變承印物的傳遞路線實現雙面印刷;而且設立了張力、正位、套準等自動控制系統,可實現高速多色印刷。但由于機組裝件運行線路較長,套印精度受到一定的限制。

圖3-90 機組式柔性版印刷機與凹版印刷機相配合示意
1-網紋輥;2-墨斗輥;3-刮墨刀
三、柔性版印刷工藝
柔性版印刷與其他印刷最大的不同在于它采用柔軟的印版和網紋輥供墨,從而使其印刷工藝具有一定的特點。從印刷的形式來看,柔性版印刷屬于凸版印刷的范疇。它的印版柔韌有彈性,印版由一根雕刻了著墨孔的金屬墨輥施墨,因此省去了復雜的墨路系統,使印刷機大大簡化,輸墨控制反應迅速便捷。其印刷原理為:低黏度、高流動性的油墨從容器中被涂到橡膠輥上,然后轉移到網紋傳墨輥上,網穴吸附油墨。多余的油墨則被刮墨刀刮去。網紋輥與印版滾筒相接觸,留在網紋輥上的油墨隨后轉移到柔軟版表面上凸起的圖文部分,在印版滾筒與壓印滾筒的壓力作用下,印版上的油墨便轉移到承印物表面上。柔性版印刷的原理如圖3-91所示。

圖3-91 柔性版印刷原理
四、柔性版印刷中應注意的幾個問題
(一)印刷色序
在確定印刷色序時,對印刷原稿要進行分析,常用的色序是黃、品紅、青、黑,也有黃、黑、品紅、青。因為柔性版印刷墨層厚實,色彩明亮,印刷色序不可隨意調換。
對于專色印刷,一般采用先淺后深的次序,對于采用疊色方法印刷的專色,先印副色,后印主色。在決定印刷色序時,不能孤立地考慮某一因素,要對印刷品的具體要求進行分析,以求得最佳的印刷色序。
(二)印刷壓力
柔性版印刷壓力主要體現在兩個方面:網紋輥與印刷滾筒間的壓力;印版滾筒與壓印滾筒間的壓力。柔性版印刷是一種輕壓力印刷,壓力過大會造成印版的嚴重變形,使網點擴大嚴重,影響印刷品色調再現。因此,在印刷過程中要注意壓力的控制。
(三)印刷張力
柔性版印刷主要是卷筒紙印刷,張力十分重要,在印刷過程中控制張力的恒定是確保套印準確的關鍵。柔性版印刷中張力控制裝置放在放卷部分、印刷部分和收卷部分。張力控制值的大小應視承印材料的厚薄、質地決定,材料越厚、質地越硬張力值應越大。
(四)階調再現
柔性版的彈性較大,印刷效果和階調再現性與其他印刷方式不同。柔性版印刷從高光到中間調的網點擴大較大,印刷反差小,圖像看起來不夠鮮艷;網點邊緣容易滋墨,出現“空心”網點,使圖像的清晰度下降。為了防止這種現象發生,印刷時盡量采用低印刷壓力,選擇合適的網紋傳墨輥,避免向印版供應過多的墨量。若印刷普通紙張,制作柔性版底片時,宜選擇39~52L/cm的加網線數,對原稿的層次進行調整,使它與柔性版階調再現的范圍相適應,采用較低的印刷壓力,可以獲得高質量的印刷品。
五、凸版印刷中常見的故障
(一)背面蹭臟
背面蹭臟常發生在單面單張紙印刷機印刷時,由于印過一面的印張被輸到印刷機的收紙臺上一張張地堆積,圖文上尚未干燥透的油墨印跡黏附在它上面一張紙的背面,形成印刷品的背面蹭臟。為了防止背面蹭臟,一般在印刷機的收紙部分安裝有噴粉裝置,使碳酸鈣細微顆粒分散在紙與紙之間,以免印張壓得太緊發生背面蹭臟的現象。
(二)油墨的滲透
油墨的滲透是指印張背面能明顯見到正面的印跡的現象,產生這種現象的主要原因是紙質的緊度不夠或過薄,或者油墨的稠性不夠引起的。要防止油墨的滲透,在不更換紙張的情況下,可把油墨調稠一點,但油墨中不能加入凡士林、機油、煤油等物質,因這些物質不僅影響油墨的干燥,而且增強油墨對紙張的滲透性。
(三)墨杠
在印張上產生與墨輥平行方向的墨色條痕的現象,稱為墨杠。印件上產生墨杠的原因是多方面的,如停機時,著墨輥仍在印版上未離開,壓印滾筒的齒輪與版臺兩邊的齒條有磨損,印版的位置裝得不適當等。若要防止墨杠,要注意不在印版與墨輥相接觸時停機;齒輪有磨損,應及時調換;裝版時應注意裝版的位置。
(四)濺墨
印張上有極小的墨點起臟現象,是濺墨現象所造成的。產生的原因是:油墨太稀或黏性太大,以及墨輥上油墨過多或墨輥太硬、轉動不靈活等。防止的方法是調整好油墨的稠度。著墨印刷時,墨輥上的油墨要少一些;選用彈性好的墨輥。
(五)靜電的影響
在印刷輸紙時紙張之間不易分離,或者紙張貼附在壓印滾筒上不下來,輸紙臺上紙歪斜而套印不準,收級臺上紙收不齊等,這些現象都是由于靜電引起的。紙張在造紙機壓光時鋼輥的摩擦,是產生靜電的主要原因;紙張倉庫或車間內空氣太干燥也會產生靜電。
清除靜電的方法有以下幾種:
(1)保持車間適當溫度和濕度。
(2)在印刷機上安裝靜電消除器或同位素放射器,使印刷機周圍的空氣離子化,從而將紙張上的正負靜電荷中和。
(3)在印刷機周圍或壓印滾筒的后上方面射適量的水霧或蒸氣,以消除紙張上的靜電,但水氣噴射必須適當,不能影響套印的正確性。
3.2.4 凹印及其工藝
凹版印刷是一種直接印刷方式,具有印刷速度快、印版耐力高、墨色光澤度高、層次豐富、印品墨色厚實、著色力強、色彩再現性好、印刷密度高等特點,目前,在包裝印刷中占有很重要的地位,如在廣告印刷、裝潢中都有很好的應用。由于其印品層次豐富,適合復制精細的彩色圖片,而且可以方便地在多種承印物上印刷,適合印量大的長版印刷。另外,凹版印刷難度大,可以用作防偽印刷,如貨幣、證券等。
一、凹版印刷機
現代凹版印刷機的壓印形式均為圓壓圓型,印刷裝置由印版滾筒和壓印滾筒組成,兩個滾筒共同完成壓印過程,輸墨裝置采用浸墨或噴墨結構,其結構比膠印機簡單,操作維護也簡便,印刷速度快,印版滾筒耐印力很高。
(一)凹版印刷機的分類
凹版印刷機按承印物的形態分類,可分為單張紙凹版印刷機和卷筒紙凹版印刷機兩類;按印刷色數分類,可分為單色凹版印刷機和多色凹版印刷機;按印刷品的用途分類,可分為書報凹版印刷機和包裝材料凹版印刷機兩類;按凹版制版工藝的分類,印刷機分為照相凹版印刷機和雕刻凹版印刷機,現使用照相凹版印刷機較多。
1.照相凹版印刷機
照相凹版(Photogravuer)是利用照相制版的方法對銅版進行腐蝕制備。照相凹版印刷機除通常分類之外,根據印品的用途不同,凹版印刷機上還附著一些附屬設備,提高印刷及后加工的功能。如作為印刷書籍、雜志和商品目錄之用,在收紙部分附有折頁裝置;用來印刷厚卡紙的印刷機,則附有進行沖軋紙盒的后加工設備;用于印刷塑料薄膜、玻璃紙等的軟包裝材料的印刷機,在收紙部分設有復卷裝置,把印好的軟包裝材料復卷起來;若作為建材印刷用,如印刷木紋紙、裝飾紙等,要求紙幅面較寬的大型印刷機,在收紙部分設有復卷裝置,將紙卷成卷筒。
照相凹版印刷機一般使用揮發性油墨,印刷后紙張等承印物通過輸送裝置和干燥裝置,以促進墨跡的干燥。照相凹版印刷機印刷出的產品層次豐富,墨色厚實,可以印刷其他非紙類承印物。因此,適用范圍比較廣。根據印版形式不同可分為平版式和滾筒式兩種。
(1)平版式照相凹版印刷機
平版式照相凹版印刷機采用的印版是平版式的,使用時將其包在滾筒上,其結構包括給紙裝置、印刷裝置、輸墨裝置和收紙裝置。印刷時,采用著墨輥給印版著墨,刮墨刀刮去多余油墨,壓印滾筒的叼牙叼住紙張與印版滾筒壓印完成印刷。
此機型不適宜印制高級印刷品,因為刮墨刀到壓印線間的距離較大,油墨易揮發固結在印版表面,因此,很少采用。
(2)滾筒式照相凹版印刷機
滾筒式照相凹版印刷機的印版由銅材制成,為改善滾筒的印刷能力,提高表面硬度,于銅表面鍍鉻等高硬度物質。如圖3-92所示,印版滾筒的直徑是壓印滾筒的一半,壓印滾筒表面包有約3.5mm的襯墊,印刷時,滾筒下半部浸入墨槽中,用刮墨刀刮去印版滾筒表面多余油墨,其他過程與平版式照相凹版印刷機的過程相同。

圖3-92 滾筒式照相凹版印刷機示意
2.雕刻凹版印刷機
雕刻凹版印刷與照相凹版印刷相比,其圖文部分的線條和網點比較深而大,印刷時需要強大的印刷壓力,一般線壓力在10000N/cm以上,因此,雕刻凹版印刷機在結構上應有較高的剛度和強度。印刷的圖文部分有“油墨凸紋”,非印刷部分的背面產生浮雕的效果。
雕版凹版印刷機工作時,首先,對整個印版全面上墨;然后,將多余的油墨用擦拭裝置擦掉;最后,通過印刷裝置把油墨轉移到承印物上,以完成印刷過程。
雕到凹版印刷機的結構型式有:標準型凹版印刷機、刮墨式凹版印刷機、鏈條給紙式凹版印刷機和集合滾筒式凹版印刷機。集合滾筒式凹版印刷機采用了凹凸綜合技術,下面詳細介紹此種印刷機的工作原理。
集合滾筒式凹版印刷機的基本構成如圖3-93所示,在印版滾筒的周圍,有四個自動離合的上墨裝置,印版滾筒P上裝兩塊相同的凹版A、B與壓印滾筒Ⅰ接觸,在印版滾筒P的周圍設有4組色模版P1~P4和彈性塑膠輥S1~S4,首先,由各自的著墨裝置進行色模板著墨,接著各色模板上的油墨轉移到彈性塑膠輥上;然后,由彈性塑膠輥將不同色的油墨,給印版A、B著墨,經擦拭裝置C將版上多余的墨擦掉;最后,由印版滾筒在一次旋轉中完成多色印刷。此種機型實際上是將各色模凸版上圖文部分的油墨經集合滾筒印在凹版上連接起來,而形成一塊多色的凹印版圖形,并一次轉移到承印物上,此機型是完成多色印刷的工藝過程,能在圖案、線劃之間變換色彩,有利于防偽,因此,最適用于印刷有價證券。

圖3-93 集合滾筒式凹版輪轉機結構示意
A,B-凹版;C-擦拭裝置;S-集合滾筒
(二)凹版印刷機的典型裝置
凹版印刷機由傳動系統、輸料系統、印刷系統、輸墨系統、干燥系統和收料系統組成。
單張紙凹版印刷機的系統結構與卷筒紙凹版印刷機大致相同,卷筒紙凹版印刷機的自動化程度比較高。
單張紙凹版印刷機的機型主要包括擦墨式凹印機和刮墨式凹印機。擦墨式凹印機有擦拭裝置,由溶劑槽和擦拭輥組成,擦拭輥下半部分浸入溶劑中,上部與印版滾筒接觸;刮墨式凹印機采用刮墨刀刮墨,然后再用擦拭裝置將多余的墨擦凈。
卷筒紙凹版印刷機的機型可分為機組式凹印機和衛星式凹印機兩種。機組式凹印機是專供卷筒型紙張、玻璃紙、塑料薄膜等印刷材料進行印刷、上光的印刷機,由多組單色機組組合而成,其整體結構如圖3-94所示,單個機組結構如圖3-95所示。

圖3-94 機組式凹版印刷機整體結構

圖3-95 機組式凹版印刷機單個機組結構示意
1-印版滾筒;2-壓印滾筒;3-刮刀;4,5-承印物;6-干燥部分;7-循環供墨部分
衛星式卷筒紙凹版印刷機由輸紙裝置、輸墨裝置、印刷裝置、收紙裝置和輔助裝置組成,其結構如圖3-96所示。

圖3-96 衛星式凹版印刷機
1-輸紙裝置;2-收紙裝置;3,4-送紙輥;5-干燥裝置;6-反印裝置
凹版印刷機壓印滾筒、印版滾筒、著墨裝置、干燥裝置都有特殊要求。
1.壓印滾筒
由于印版滾筒呈圓柱體,圖文直接制在滾筒表面,如滾筒不平整,就不能與凸版、平版一樣進行墊版調節,因此,凹版印刷機的壓印滾筒的加壓面上要有3.5mm的包襯,包襯最外層是橡皮布,內層是紙和呢絨,當印版滾筒表面直徑有差異時,為保證有均勻和足夠的壓力,要相應地調整包襯的全部或局部。
壓印滾筒上的咬紙牙也與平印、凸印有所不同,采用凸板控制加壓和彈簧加壓兩種,因彈簧加壓的咬紙牙動作可靠,易于調節,所以應用較多。
卷筒紙凹印機壓印滾筒一般不靠齒輪傳動,而是與印版滾筒相接觸,依靠摩擦力傳動。
2.印版滾筒
圖文是直接制在印版滾筒上的,每換一次版,需要換一次印版滾筒,因此,每臺凹版印刷機備有較多的印版滾筒作周轉使用,還要使印版滾筒裝卸方便,能作徑向移動,在印版滾筒空轉時,與壓印滾筒脫離接觸,是由于印版滾筒產生位移,而壓印滾筒仍沿固定軸心運轉。
印版滾筒與壓印滾筒的排列有垂直式、傾斜式和水平式,印版滾筒均在下方。印版滾筒與壓印滾筒直徑之比有1:2和1:1兩種。
印版滾筒與壓印滾筒直徑為1:2結構的印刷機,印版滾筒可以做得小些,整個圓周都是版面,壓印滾筒轉一周完成印刷,印版滾筒必須轉兩周,著墨、刮墨也進行兩次,這對版面磨損大,耐印力受到限制。
印版滾筒與壓印滾筒直徑為1:1的結構的印刷機,由于壓印滾筒需有固定包襯裝置的位置,所以印版滾筒的表面不能全部用來制作圖文,但兩滾筒轉速相等,耐印力高。
3.著墨裝置
凹版印刷機的著墨機構包括輸墨裝置與刮墨裝置,完全不同于凸版、平版印刷機的著墨裝置。如圖3-97所示為凹印著墨裝置的結構圖。

圖3-97 凹印著墨裝置
(1)輸墨裝置
凹印油墨呈液體狀,盛于油墨槽內,凹版印刷機采用短墨路輸墨裝置,輸墨裝置可分為浸泡式、墨斗輥式和噴墨式三種。
1)浸泡式輸墨裝置
浸泡式輸墨方法又稱為直接著墨法,其結構如圖3-98所示。印版滾筒的1/3直接浸在油墨槽內,印版滾筒作旋轉運動時,將沾在滾筒上的油墨帶出,再由上端的刮墨刀將多余的油墨刮去,經與紙張壓印后完成一次印刷。

圖3-98 浸泡式輸墨裝置
2)墨斗輥式輸墨裝置
墨斗輥式輸墨方法也稱為間接著墨法,其結構如圖3-99所示。印版滾筒與傳墨輥接觸,把傳墨輥自油墨槽內沾的油墨傳給印版液筒,再由印版滾筒上端的刮墨刀將多余油墨刮去,經與紙張壓印后完成一次印刷。

圖3-99 墨斗輥式輸墨裝置
3)噴墨式輸墨裝置
噴墨式輸墨裝置是密閉式裝置,印版滾筒置于封閉的容器內,由噴墨裝置將油墨噴淋到滾筒上,版面刮下的油墨再循環使用。其結構如圖3-100所示。裝置中的噴嘴和刮墨刀可沿印版滾筒左右移動,以保證著墨和刮墨效果。該法可以防止溶劑揮發,減少污染,降低成本。

圖3-100 噴墨式輸墨裝置
1-噴墨裝置;2-承印物;3-刮墨刀;4-墨槽
(2)刮墨裝置
刮墨裝置是凹印機上很重要的組成部分,刮墨刀是由0.15~0.30mm的彈簧鋼片制成,刀片的安裝位置和版面的壓力角都要調整合適。為了保證刀片與版面接觸良好,并有適當的壓力,刀片用壓板壓緊以增加刀片的彈性,刮墨刀與印版滾筒接觸的角度一般以30°~60°為宜,角度的選擇與刮墨量有一定影響,刮墨刀的位置以距壓印滾筒較近為宜,使刮掉油墨到壓印的時間較短,可防止油墨揮發干燥,影響印刷質量。
用刮墨刀刮去多余油墨,是傳統的老方法,目前,高速凹印機改用化學擦拭方法,以特制的擦拭滾筒代替刮墨刀。擦拭裝置如圖3-101所示。

圖3-101 高速凹印機擦拭裝置
4.干燥裝置
在高速多色凹版印刷機中,各機組之間一般設有干燥裝置。凹版采用低黏度溶劑型油墨,需要采用專門的凹版印刷干燥系統。可以采用紅外線干燥、蒸汽干燥以及空氣干燥等干燥形式,油墨干燥速度必須與印刷速度相匹配。
二、凹版印刷工藝
凹版印刷具有制版質量好,自動化程度高的特點,工藝操作簡單,容易掌握與控制,工藝流程如下:
印刷準備→安裝印版滾筒→印刷參數設定→正式印刷→印后整理
(一)印刷準備
凹版印刷的準備工作包括紙張、油墨、印版滾筒安裝、壓印滾筒的調整、刮墨刀的調整等。
凹版用紙要求:紙張表面清潔、平滑,正反面的平滑度無明顯差別;含灰量最小,紙張表面不允許有砂粒;有較高的毛細孔性,纖維組織均勻,應具有塑性,能在壓力不大的情況下與版面緊密接觸。
凹印用油墨是揮發性的油墨,黏度低,流動性好,表面張力低,以便能充分填入凹陷的印刷部分,油墨附著力要強,又要保證紙張壓印后其油墨能最大限度地從凹陷內轉移到紙張表面。油墨的穩定性好,不能在印刷過程中或存放時發生沉淀現象。凹印油墨的溶劑一般要求溶解力強,揮發快,而且無毒和無嗅,常用的溶劑有甲苯、二甲苯、汽油、酒精等。
壓印滾筒的調整,主要是調整包襯,保證印版滾筒與壓印滾筒有均勻的壓力,壓力不勻應調整包襯的厚度。
刮墨刀的調整,主要是調整刮墨刀對印版的距離及刮墨刀的角度,使刮墨刀在版面上的壓力是均勻的,又不損傷印版。
(二)安裝印版滾筒
安裝印版時,應根據套印色序正確準備每一根印版滾筒,上版操作時,要將印版滾筒與印刷機的連接處緊固地連在一起,防止印刷時有松動現象。若是卷筒紙印刷,印刷前還要穿料,最好讓承印材料穿越印刷機的每個機組、每根導輥,以保證承印材料運行的最大穩定性。
(三)印刷參數設定
在印刷之前,要設定一系列參數,如干燥溫度、印刷張力、印刷壓力、各組平衡輥位置歸零、印刷色序等。
(四)正式印刷
安裝調整后,進行試印,試印樣張合格后,經送審簽字,即可正式印刷。正式印刷過程中,要進行抽樣檢查,如檢查印刷網點是否完整,套印是否準確,墨色是否鮮艷以及刮墨刀刮墨是否均勻等。
(五)印后處理
印后處理的內容有:回收油墨,印版滾筒、刮墨刀、墨槽的清洗,印張的整理,印刷機保養及作業環境的清掃等。
另外,由于所使用的油墨是揮發性的溶劑油墨,印刷時不僅油墨的消耗量大,而且污染空氣,印刷工人容易中毒,同時,溶劑都是易燃物質,容易引起火災,因此,印刷機上的電器設備要有防爆裝置,經常檢查維修,以免著火。凹印的工作場地要有良好的通風設備,以排除有害氣體,對溶劑應有回收設備。
三、凹版印刷中的質量控制及其印刷故障處理
凹版印刷的質量控制主要是通過自動套印和靜電吸墨裝置來實現的。運用套印調節輥的微量移動來消除套印誤差,利用靜電吸附提高油墨從印版網穴到承印材料表面的油墨轉移率,使得印刷品亮調層次精細再現。
(一)凹版印刷的質量要求
凹版印刷的質量要求主要包括層次再現、色彩再現、清晰度和外觀。其中層次再現要求印刷品高、中、暗調層次分明,層次細膩協調。色彩再現要求網點清晰、色彩自然、協調完整。清晰度要求圖文輪廓清晰,角度與套印準確。外觀要求版面均勻干凈、無臟痕、圖文位置準確。
(二)凹版印刷常見的故障及其對策
凹版印刷的常見故障主要是由印版、油墨、承印物、刮墨刀等引起的。
1.墨色濃淡不均
墨色濃淡不均是指凹版印刷品上出現周期性的墨色變化的現象。排除方法是校正印版滾筒圓度,調整刮墨刀角度、壓力或者更換刮墨刀。
2.印跡發糊起毛
印跡發糊起毛是指印刷品圖像層次并級、發糊,圖文邊緣出現毛刺的現象。排除的方法是去除承印材料表面靜電,油墨加入極性溶劑,適當地增大印刷壓力,調整刮墨刀的位置。
3.堵版
堵版指油墨干涸在凹版網穴中,或者凹版網穴被紙毛、紙粉所充塞的現象。排除方法是增加油墨的溶劑含量,降低油墨干燥速度,采用高表面強度的紙張。
4.油墨溢出
油墨溢出是指印刷品實地部分出現斑點的現象。排除方法是添加硬性調墨油、提高油墨黏度和印刷速度、調整刮墨刀角度,選擇淺網穴印版。
5.刮痕
刮痕是指印刷品上有刮墨刀痕跡的現象。排除方法是采用干凈油墨,調整油墨黏度、干燥性與附著性,選擇優質刮墨刀及調整與印版的角度。
6.顏料沉淀
顏料沉淀是指印刷品上顏色變淺的現象。排除方法是選擇分散性好、性能穩定的油墨,油墨加入防凝聚、防沉淀等助劑,充分軋制與攪拌墨槽的油墨。
7.粘臟
粘臟是指印刷品上有墨污的現象。排除方法是選擇揮發快的油墨、提高干燥溫度或適當降低印刷速度。
8.油墨脫落
油墨脫落是指印在塑料膜上油墨的附著性差,用手或者機械力摩擦脫落的現象。排除方法是避免塑料膜受潮、選擇與塑料薄膜親和性好的油墨、塑料薄膜表面重新處理,提高表面張力。
3.2.5 絲網印刷工藝
絲網印刷是孔版印刷中應用最廣泛的印刷方法。絲網印刷初期主要應用在紡織、玻璃、陶瓷、木材和皮革行業,現在幾乎可以在所有能印刷的材料和物體上印刷。
一、絲網印刷機
(一)絲網印刷機的分類
絲網印刷機按印刷品形狀可分為平面絲網印刷機、曲面絲網印刷機。平面絲網印刷機又可分為單張紙印刷機和卷筒紙印刷機;按網版形狀可分為平網版絲網印刷機、圓網版絲網印刷機和帶式絲網印刷機;按工作臺形狀可分為平臺式絲網印刷機和滾筒式絲網印刷機。
另外,常用的絲網印刷機還有靜電絲網印刷機、磁輥絲網印刷機以及數字絲網印刷機等。以下分別介紹幾種常用的印刷機形式。
1.平面絲網印刷機
平面絲網印刷機是指在平面上進行印刷的,它又可分為平臺式和滾筒式兩種。
(1)平臺絲網印刷機
平臺絲網印刷機又可分為鉸鏈式[圖3-102(a)]、水平升降式[圖3-102(b)]和滑臺式[圖3-102(c)]三種形式。

圖3-102 平臺絲網印刷機機構示意
1-網版;2-刮板;3-承印物;4-工作臺;5-滑臺
鉸鏈式絲網印刷機的網版和工作臺用鉸鏈連接,網版繞鉸鏈軸作擺動,刮墨板移動,工作臺固定不動。網版擺到水平位置時,進行印刷,擺動到最高位置時收料和給料。
水平升降式絲網印刷機的平面網版固定,在印刷過程中,平面工作臺帶著承印物作垂直方向的上下升降運動,刮墨刀水平移動刮墨。
滑臺式絲網印刷機的網版架水平方向不動,網版可以做上下運動,工作臺帶著承印物水平方向往復滑動,刮墨板上下運動和水平方向往復運動。
(2)滾筒式絲網印刷機
滾筒式絲網印刷機采用壓印滾筒代替壓印平臺,省去了升降機構,由絲網框架作橫向移動,刮墨刀位于網版中間上方,做上下運動。印刷時刮墨板移到最低位置,網版、承印物、滾筒三者同步運動,刮墨板刮墨印刷。如圖3-103所示。此結構多用于速度較高的單張紙全自動絲網印刷機。

圖3-103 滾筒式絲網印刷機
1-網版;2-刮板;3-承印物;4-滾筒
另外,還有弧形絲網印刷機,其工作臺為弧形,作擺動運動,網版往復移動,刮墨板不動。
2.曲面絲網印刷機(curved surface screen printing machine)
曲面絲網印刷機能在圓柱面、圓錐面、橢圓面、球面的塑料容器、玻璃器皿和金屬罐等物上進行直接印刷,在工作臺上附有可調換的附件,以適應不同形狀的表面印刷,絲網版是平面的,進行水平方向移動,橡皮刮墨板固定在印版上,承印物與網版同步移動(圖3-104)進行印刷。承印物的轉動是利用滾軸的旋轉。曲面絲網印刷機同樣有手動、半自動、自動的三種。

圖3-104 曲面絲網印刷機示意
3.圓網絲網印刷機
圓網絲網印刷機印刷版是圓筒形的金屬絲網,橡皮刮墨板被固定在絲網中。印刷時承印物和圓筒絲網版同步運動,油墨從印版的孔中不斷地被刮印到承印物的表面,形成印刷品,這種印刷主要用于對卷曲的織物、塑料膜、金屬箔和紙張等的印刷。
圓網印刷機可分為圓網平臺式和圓網滾筒式兩類。
(1)圓網平臺式
圓網平臺式即使用圓形網版,對平臺上的印件進行印刷的絲網印刷機。此類網印機,一般有長的托印臺,并行排列多組圓形網版滾筒,對各種卷筒料進行平面高速、多色套印。如圖3-105(a)所示。

圖3-105 圓網絲網印刷機
1-承印物;2-圓網版;3-刮墨刀;4-承印臺;5-承印滾筒
(2)圓網滾筒式
圓網滾筒式即使用圓形網版,借下方圓輥的承托,對與圓網平臺式相同的卷筒料,進行滾筒式高速、多色套印。如圖3-105(b)所示。
4.靜電絲網印刷機(electrostatic screen printing machine)
靜電絲網1印刷是用粉末狀油墨,利用靜電吸附油墨進行印刷。印版是導電良好的金屬絲網,作為正極,而平行金屬板為負極,在正負極之間放承印物。粉末油墨本身不帶電,通過絲網孔后帶正電荷,負極就吸引帶正電荷的粉末油墨,油墨落于承印物上形成圖文,經加熱或其他處理,使圖文固化在承印物上,如圖3-106所示。

圖3-106 靜電絲網印刷機
1-模板;2-對抗電極板;3-承印物;4-不銹鋼絲網
絲網版與承印物之間的距離越大,則要求電壓越高,而粉末油墨容易飛散,因此,一般采角小距離進行印刷,同時印品質量也好。
由于靜電絲網印刷時承印物不加壓力,因此,能印柔軟的、不能加壓的或表面不平整的承印物,根據承印物的材質、形狀不同,有不同的靜電絲網印刷機相適應,而原理是相同的。
5.數字絲網印刷機
數字絲網印刷機是利用數字技術在模板材料上直接成像、直接印刷的機器,數字印刷系統由計算機、樣張打印機、RIP和自動絲網印刷機組成。其成像過程如圖3-107所示,需要印刷的原稿經過掃描、圖像數據補償、圖文處理和尺寸縮放、熱控制頭直接控制模板成像頭,熱敏成像頭利用紅外的熱作用,將模板材料的圖文部分燒掉而成像。

圖3-107 數字絲網印刷系統(模板印刷機)
數字絲網印刷機可實現多個專色印刷,但還不能實現高質量的網目調多色印刷,適合辦公印刷和快印店使用。
(二)刮墨裝置
刮墨裝置是絲網印刷中必備的裝置。刮墨板(squeegee)是由彈性的橡皮制成,并可以根據圖像尺寸大小調節刮墨行程距離。不同機器使用的刮板硬度不同,按硬度分為特軟型、軟質型、中等型、硬質型四類。對于刮墨板,要求應具有較強的耐溶劑性和耐磨損性,同時刮墨板與版面形成的角度與刮墨板滑動速度應保持一定的匹配關系,如角度在45°~80°,則速度在60~200mm/s時,印刷效果較好。按刮墨板端部截面形狀,可分為尖狀棱邊型、矩形、正方形等,刮墨板的形狀和角度如圖3-108所示。

圖3-108 刮墨板的形狀和刮墨角度
二、絲網印刷工藝
絲網印刷的方法有手工印刷與機械印刷之分,原理都是以手工印刷為基礎的。其印刷工藝步驟如下。
(一)印前準備
印前準備包括將絲網框架安裝在印刷機上,調整版面與印刷間隙,確定承印物的位置,調配油墨等事項。
根據所用印料的黏度、顆粒度及絲印圖形的厚度、精度等,選擇絲網目數。若印料黏度大,圖形涂層厚,應選用目數低、絲徑粗的絲網;若印料粒度小、圖形精度高,則應選擇目數高、絲徑小的絲網。絲網框架的外形尺寸,按網印圖形每邊放大150~200mm選用。
選擇合適的絲網的框架,用鉸鏈或專用夾具裝配在底板或工作臺上,待絲網框架放平時,調整絲網印版與承印物之間的間隙。
絲網印刷的油墨不是從網孔中流出來的,而是用橡皮刮墨板刮到承印物上的,油墨黏度極為重要,屈服值低的油墨、黏度過高的油墨,其轉移性能不良,容易起泡和拉絲,造成深淺不均。
(二)刮墨板的調整
刮墨板起的作用是使油墨在加壓滑動的推動下,從絲網版孔中溢流出來。
一般平面印刷用直角形的棱邊來刮動油墨,曲面印刷靠刮墨板尖端的棱邊刮動油墨,使刮墨板和印版呈接觸狀態,刮墨板與絲網版的夾角越小,刮墨板速度越慢,印品上的墨量就越大。在實際生產中,刮板在壓印時會有一定的彎曲,如圖3-109所示。在印刷時要根據承印物的材質選擇刮墨板的形狀。

圖3-109 印刷中刮墨板的形狀
刮板角度的確定是絲網印刷中一個比較復雜的問題,受到刮板的硬度、絲網張力的大小、絲印時壓力的大小及刮板橡皮的彈性變形等因素的影響。通常進行平面網印時,刮印角多在20°~70°之間;而當曲面網印時,宜在30°~65°之間選擇。
(三)網版定位
絲網印刷機網版一般采用定位銷定位,從原稿分色片、拼版作業、曬版及網版在絲網印刷機上的固定,都采用統一的定位基準,常用的定位裝置有雙圓孔定位裝置[圖3-110(a)],一圓一長孔定裝置[圖3-110(b)],一邊三點定位裝置[圖3-110(c)]和兩邊三孔定位裝置[圖3-110(d)]。兩邊三孔定位裝置三個定位點的距離較大,定位效果好,目前,日本小森的KPS機和德國海德堡都采用這種定位裝置,國內有不少廠家也采用。

圖3-110 印版的定位裝置
1-網框;2-定位孔;3-定位銷;4-叼口側
(四)印刷
在試印樣張符合要求后,即可簽付印樣,正式印刷。平面絲網印刷的工作流程如圖3-111所示。

圖3-111 平面絲網印刷過程
影響絲網印刷質量的因素有很多,除網距、刮印角、油墨黏度外,還有印刷壓力和印刷速度等。
(五)干燥
絲網印刷的油墨干燥得很慢,墨層又厚,妨礙了高速生產,需要有干燥裝置,促使油墨的推干送燥油和墨防止重疊粘臟。干燥裝置有干燥架、回轉移動式干燥機、噴氣干燥機、紅外線干燥機以及紫外線硬化裝置等。
(六)修版
絲印圖形轉移后,如發現印料圖形上有砂眼、針孔及殘缺不齊的線條等,可用描筆蘸相應的印料進行修補或用修版刀刮修。嚴重失真的圖形,應返工重印。