印刷材料变形对凹印套准误差的影响分析

时间:2009-08-16 12:23:10来源:科印传媒《印刷技术》作者:蔡成基

  凹印分为轮转凹印与单张纸凹印两大类,从市场占有率来看,占主导地位的是轮转凹印,即以卷筒方式提供印刷基材(包括纸张、薄膜、铝箔及各种复合材料),卷对卷的印刷模式,或者在卷料印刷后连线裁单张或连线模切收集。轮转凹印在印刷过程中的最大损耗是套准误差超标,虽然现在使用的凹印机大多配置了张力控制系统与自动套准系统,但在印刷套准方面的损耗却始终不见有效减少。关于凹印套准误差的论述,相关专业杂志上经常有论文涉及,一般均集中在凹印机的制造精度、多电机四段张力控制,以及电子轴伺服控制系统等新技术方面。然而,即使采用配备了上述先进技术的现代凹印机,在印刷过程中仍然会遇到套印不准的尴尬,有时不得不对印刷材料采取限定措施。笔者认为,这与印刷材料变形有直接关系,也就是说,印刷材料变形是造成凹印套准误差的关键原因之一。

  凹印套准误差受制于印刷材料
  众所周知,凹印套准同印刷材料有很大的关系。以薄膜为例,同样厚度的BOPET薄膜和BOPP薄膜,BOPET薄膜容易套准;不同厚度的同一种薄膜,较厚的薄膜容易套准;在一定幅宽的凹印机上,相同厚度、不同宽度的同一种薄膜,较宽的薄膜容易套准。在同一台凹印机上印刷纸张或薄膜,纸张容易套准,薄膜较难套准;若将铝箔跟薄膜比较,铝箔容易套准。从中不难看出,不同印刷材料的最大拉伸强度和断裂拉伸强度不同,虽然同为薄膜,但由于树脂的软化温度不同,因而在印刷过程中因干燥受热变形的几率也不同,越容易变形的印刷材料就越难套准。

  在常用的印刷材料中,BOPET薄膜是最不容易变形的,其抗张强度大,经得起凹印机在高张力条件下的拉伸,薄膜在印刷过程中绷得紧紧的,很容易套准。在展览会上展示的许多凹印机型,均用BOPET薄膜进行现场演示,对外行来说,很容易博采;如果换用同样厚度的BOPP薄膜来印刷,就有可能套不准;若再换成CPP薄膜,套印不准的风险就更大;假如换上同样厚度的PE薄膜,不论是HDPE还是LDPE薄膜,套准的难度就更大了。总之,不同特性的薄膜的变形风险不同,印刷套准的精度也不同。这个特点同样适合于纸张,含水率不同的纸张,在受热干燥时的收缩率不同,收缩率较大的纸张不容易套准。

  轮转凹印的运动方式
  轮转凹印的运动方式可以视为两个运动的合成,即印刷材料的匀速前行与印版在橡胶压辊作用下的转印。印刷材料的匀速前行确保了每一次印刷时印刷材料的准确到位,版辊与橡胶压辊转印单元的同步动作,保证了油墨在预定位置完成转印。现代凹印机配置的张力控制系统保证的就是进料的准确性,而建立在张力控制系统基础上的自动套准系统,其作用方式有两种,一种是传统型的,用浮动调节辊来微调进料的先后,用印刷材料的变化来适应印版;另一种是伺服型的,通过调节印版相位来适应进料的位置,即以印版的变化来适应印刷材料。
  凹印自动套准系统号称采用高精度的光电头检测套准误差,并通过同步电机或伺服电机瞬时校准,甚至使用新型光缆和速度高达每秒400万次的编码器,运用快速反应的手段将套印误差控制在最小范围。但遗憾的是,轮转凹印即使采用了最新型的技术,在套印精度上还是无法同单张纸印刷方式相比,这是由于轮转印刷的套印是两个运动的合成,而单张纸印刷方式的套印是单个运动,相比之下,两者在套印精度上还是有明显差距的,至少目前来说是这样的。

  笔者曾担任过某一印刷品质量评比活动的评委,要从轮转胶印与单张纸胶印的精品杂志中评出各自的奖项,评定标准之一就是多色套印精度。送呈评比的作品都是一本本装帧精美的书刊杂志,没有印刷时余留的套印十字线。作为评委,总不能仅凭送样单位标注的“该产品采用轮转胶印机(或单张纸胶印机)印刷”的说明作为依据,至少要凭借手中的工具或长期积累的经验来复核并加以判断。笔者的做法是用放大镜观测深色调处的CMYK叠色,单张纸印刷品在叠色处的套印误差很小,而轮转胶印的印刷品在叠色处的套印误差就较为明显。这种判断方法的理由是:单张纸胶印的运动方式是纸张在叼牙的作用下传递到位,在前规和侧规的限制下,保证进料准确,然后执行压印动作,在压印的瞬间纸张是静止的;而轮转胶印的运动方式是纸带匀速传递与压印辊旋转这两种运动的合成,在压印的瞬间纸带仅是一种相对的静止,同前者的绝对静止有很大差别。轮转凹印同轮转胶印一样,在压印的瞬间印刷材料仅仅是相对静止的,而印刷材料在传递过程中的波动是绝对的,因此存在套准误差也是绝对的。
  凹印工艺一个很重要的特点是印刷压力大,印版网穴中的油墨必须要依靠橡胶压辊的压力作用才能转移到印刷材料上。橡胶压辊施加在印刷材料表面的压力乘以表面摩擦系数,就可以得到压印时产生的摩擦力,摩擦力的作用是阻滞印刷材料向前运动的。为了使印刷材料能够匀速前行,对印刷过程中产生的阻力必须加以补偿,不然就很难保持正常的料带张力,也就无从谈起准确套印。

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