本期要點印機狀況功能及應用介紹。下文主要摘選的都是行業內頂尖印刷機制造商如海德堡,曼羅蘭,高寶,小森,三菱重工等公司的高級工程師對其機器在技術功能和應用方面的介紹。(注:本期內容由必勝印藝資深網友zhaoyang整理提供)
海德堡 : 邵元林先生
一、膠印機的機械結構
單張紙多色膠印機高效生產的主要前提是有一個穩定可靠的給紙機,因此,各主要膠印機制造廠都已將其納入自家生產體系。
目前,針對不同的承印材料及規格,單張紙膠印機所采用的輸紙方式——步帶式標準輸紙下真空吸氣帶式輸紙各有所長,在對開機上采用步帶式,原因是它具有穩固的結構,精確的走紙與導規形成直角,加之壓紙紙輪、毛刷與平紙器,可以廣泛適用于多種承印材料,如波紋紙、微卷曲的紙張等,這對于印刷規格及性能不很穩定的紙張很重要。
在中等幅面以下,如四開及八開膠印機上采用吸氣皮帶式輸紙,原因是操作與調節簡便易行。
為適應短版作業的現狀,即頻繁轉換作業和變換紙張尺寸,海德堡及時推出了可靠性與速度上有更高追求的預置給紙機。這一系統保留了傳統步帶的結構及方式,但在許多方面作了優化設計,使系統更趨緊,便于自動化操作控制,其特點一是紙張與前規及側規形成精確的方法結構,以確保給紙的可靠性與速度;二是紙堆的提升是無級的而非步進式的,這樣可針對紙張的實際厚度變化提升,以保持與與吸嘴的穩定距離;三是采用半封閉系統對降噪、防塵、免維護有積極的效用。
此外,對給紙過程中的紙張早到、晚到,海德堡采用通過調整下擺式叼牙速度,在200°~312°轉角范圍內自動糾正,而非傳統的固定角度時糾正。
印刷部分的滾筒布局與排列方式是眼下業內談論的熱點話題之一。其實,面對多樣與專業化的市場需求,無論是“七”點鐘式還是“五”點鐘都有不可替代的特性。
“七”點鐘的特點是每色組紙張在印完之后才交接,而且對安排大滾筒如雙倍徑壓印滾筒有利,這對需要大曲率的厚紙印刷(主要是包裝印刷)行非常有益,但實踐表明這種方式對以薄紙為主的出版與商業印刷并不十全十美。
“五”點鐘方式對安排比較好的墨路有利。
海德堡依循市場細分的自然需求,對sm102及cd102采用的是“七”點種滾筒排列方式。其中sm102是三滾筒(a單徑、雙倍徑和b單徑)傳遞與翻轉系統,而且橡皮滾筒、壓印滾筒及a單徑傳紙滾筒幾乎是“一”字形布局,非常有利于印刷紙張的傳遞(即使滿版印刷也很好);cd102是以雙倍徑壓印滾筒與三倍徑傳紙滾筒作傳紙系統,其優點已眾與周知。
對sm102,海德堡也未采用氣墊式導紙系統,而是采用表面有超細不規則鍍鉻凸點的金屬套(即所謂的micro jaket裝置),裝在翻面后印刷的壓印滾筒上,用于防止干面在印壓下打花、蹭臟。
在翻面以后印刷的防蹭臟與劃痕的裝置上,海德堡也沒有采用氣墊傳導方式,而是采用了在傳貯紙滾筒上涂硅金屬防蹭臟膜、超級藍布與鋼套等措施手段。
其實,滾筒數目與排列方式之爭的焦點之一是紙張的交接次數不同造成的紙張交接錯位帶給印刷質量的影響。
海德堡的看法是,紙張交接次數的多少對印刷質量沒有實質性的影響,關鍵要從交接結構本身的精度去考量,實踐已證明了這一觀點的正確性。
對于走不走滾枕印刷,應根據滾筒、傳動齒輪、軸承等的具體結構特性來決定。從現階段的膠印機制造工藝水平看,走滾枕印刷可以保證高品質印刷、低噪音運轉及機器耐久性最好。
海德堡的輸墨、潤版系統也很有特點,首先它有21根墨輥,采取前縱式(前2根著墨輥著墨,后2根著墨輥均墨),最短墨路只有8根墨輥,可以實現墨流快速反應。
潤版系統是五輥式結構,并具有自動速度補償功能,其優點是快速實現水墨平衡和印速改變時保持供水的穩定。
在印刷小幅面或大面積非圖像區域活件時,由于對潤版液的需求比普通活件少,因此相應就要減少水斗輥的供水量。海德堡的作法是相對于(32個)墨區將水斗輥也分區,采用一排軸向可調吹風扇將多余的潤版液蒸發掉。
收紙部分對膠印機的生產速度及印品品質有重要影響。海德堡推出了吹氣導紙裝置,可使紙張平穩無劃痕地導入紙垛,而雙噴粉裝置不僅使紙垛平穩齊整,最多還能節省30%的噴粉。
二、自動化及一體化
膠印機的自動化水平是眾生產廠家比拼的重點之一,其發展目的是將操作者從日常繁雜的手動操作中解脫出來,從而將他們的精力集中在印刷質量和效率上,同時也使用戶在短版作業猛增的環境中擁有競爭制勝的手段。
進一步提高膠印機自動化水平是建立在對機器的機械性能與電子控制程度的不斷完善與優化基礎之上的,做到對承印材料規格的預調,實現印刷質量的自動監測及控制,配置全數字化電子顯示系統,實現一體化操作與管理,以求達到更好的品質、更短的準備時間和減少維護時間、更高的產量。
海德堡在這些方面增加了諸如圖像色彩控制與全自動聯機套準控制等功能而獲得業界好評。
為避免印刷色彩的變化,保證穩定的印刷質量,海德堡首家采用了分光光譜測量技術掃描圖像,并同步進行聯機色彩調整。
聯機自動套準對版系統不僅在印刷初始就進行快速微調套準,而且在整個印刷過程中都進行連續監測、校正,可以大大減少機器準停時間和紙張浪費。
一體化是未來印刷業的發展方向,因為印刷正在從一個單純的環節向一個完整的生產工藝(包括印前和印后)轉化,而數字化無疑是引發這一轉為的主導因素。
數字化、一體化將對高效生產計劃、自動機器預置以及有效生產數據的捕捉等信息的變化進行最佳化和自動化處理。其結果是更進一步縮短了作業準備時間和生產時間,同時在保證印刷品品質與遠程服務方面達到新高。 [next]
曼羅蘭 : 產品銷售主任張建法先生
一、 關于膠印機的構造
輸紙部分是傳統單張紙膠印機中人工參與較多的部分,但現代膠印機在高速多色印刷的情況下,對給紙的精度與平穩性及自動化都有更高的要求。
為使紙張輸送平穩準確,下擺式遞紙機構和前規已是設計主流,而各廠家的側拉規與輸紙變速機構(用來保證高速運行的紙張到達前規的瞬間速度為零)各不相同,羅蘭膠印機以真空輸紙板,變速吸氣皮帶及氣動側拉規而著稱;其對紙堆的左右及給紙機的前后采用位動開關精確控制,這一點在雙而印刷與紙堆不齊時顯得尤為重要。
在印前作業準備時把紙幅紙厚等數輸入控制臺,就可自動精準完成給紙機、前規、側規、噴粉裝置及印壓的精準快速預調,以此減少準停時間,提高生產效益。
目前,紙張規格預調功能已是現代單張紙多色膠印機的基本配置。
印刷部分是印刷機的心臟部分。經過這些年的實踐與理論探討,印刷部分三滾筒呈“七點鐘”排列,壓印滾筒與傳紙滾筒為雙倍徑的結構形式已是對開多色膠印機的主流,以往的單徑壓印滾筒雙倍徑傳紙滾筒則是“五點鐘”排列方式,比如幾家大生產廠家的傳統四開機系列就把這種布局沿用下來。采用雙倍徑壓印滾筒的以下幾點優勢已是眾人皆知:一是減少了多色機組間紙張交接次數,使紙張交接誤差大大降低;二是紙紅在壓印滾筒叼紙期間完成印刷,而后才交給傳紙滾筒,從而避免因紙尾還在印刷而導致套印誤差;三是由于滾筒曲率大、表面平滑,壓印時可減小網點轉印的變形。
此外,當膠印機使用一定年限出現磨損老化時,這種排布方式在以最大紙幅印刷時,不論紙的厚薄的紙張都不會出現印品拖花現象。
對于多色機色給的組合方式,德國幾大印刷機廠的帶翻轉“直線”印刷方式具有整機重心低,剛性好,墨路自上而下的特性,這對保證印刷質量及穩定性有利,但在翻轉帶來的蹭臟、撕裂、正反面套準、雙叼口等問題上各家也各有解決之道。日本廠家推出的雙面印一次完成的單張紙雙層多色膠印機,由于下色組之墨路自下而上,對印品品質是會有影響的,且不便維護,當然占地面積小是其優點。
供墨供水系統是保證水墨平衡、防止某些常見印刷故障之關鍵。目前,包括曼•羅蘭在內的兩三家廠采用了快速反應墨路系統,其特點是墨輥數量少(少于16根)、直徑磊、散熱性能好、適用于高速印刷,只是在無水膠印機與uv印刷時才對墨輥進行循環冷卻。
此外,在印刷不同內容的印品時,如大墨地的包裝印品與線條細小墨色單一的商業印品,在各種速度下勻速出墨非常重要,只有這樣才能保證所供油墨粘度一致。為此,羅蘭膠印機在供墨周期上有多種程式1:3:6:9:18供初始設置用,以保證印刷質量的穩定。
二、 關于自動化及輔助功能
為提高單張紙多色膠印機的自動化程度,提高印刷質量,減輕勞動程度,各廠家都采取了大同小異的預設置和管理控制系統,在此不多贅述。僅對“動態自動套準對版”與“印刷質量檢測控制方式”談談。
動態自動套準對版系統已在某些廠家的單張紙膠印機上得到應用,但它不如卷筒紙印刷機上靠張力來調節對版裝置顯得那么重要,因此,這一系統在單張膠印機上的應用效果還有待實踐驗證。
截至目前,羅蘭仍然堅持憑印品墨色密度來檢測調控印刷質量及其過程,而沒有追隨業界宣傳的改用光譜的測控方式。原因是現行印品之圖文都是2維的,借助一些成熟的測控條如魯那印刷控制信號即可實現對印刷質量的檢測,而分光光度檢測則是以光譜為準的3維檢測,對當今的印品不是很實用。
輔助功能如上光、烘干、噴粉等各家也差不多,上光機構主要有雙輥涂布與腔式刮刀涂布等類型,前者對上光液涂布量的改變能作出快速反應,但不太經濟;后者由于采用了陶瓷網紋輥,可極精確地控制上光液在整張紙的涂布厚度,上光效果平實經濟,因而對各種應用場合都很適合。烘干有ir、uv及熱風方式,都要根據實際應用加以選配。至于噴粉是單面噴還是雙而噴實際應用中區不是很大。[next]
高寶 : 北京代表處產品負責人王聯彪先生
一、 機械結構(性能)與自動化
對時速15000轉以上的現代單張紙多色膠印機的給紙機而言,其重要性是不言而喻的。首先,它要能穩定可靠地將不同材質、幅寬、厚薄的承印材料(如不同重量的紙張、紙板、塑膠卡及塑料片基等)逐張分離并傳遞出去;其次為提高自動化程度要配備紙堆前端探測、相位和歪斜校正以及邊規調節裝置,為此,各廠家已普通采用了自行生產的高性能給紙機。
截至目前,已有幾家生產廠采用真空吸氣皮帶作變速傳紙,以氣動側拉規作精確定位,尤其適用于常用的紙張介質,但對于卡紙、復合材料等則需設置附加裝置,如kba的輔助壓紙導刊裝置就很適用于厚紙的輸送。
防止雙張、空張、歪斜等輸紙故障,眾多廠家采用了光電和電容控制技術,而kba在某些機型上采用了超聲波技術作為控制手段,這對一些不易判別的輸紙故障,諸如厚紙,特殊印材及一面墨色濃厚的印品等承印材料很有利。
作為雙倍徑壓滾筒與傳紙滾筒傳紙方式的創始企業,kba的前身企業之一planeta廠早在30多年前就已將這一單張紙多色膠印機紙張低曲率運行的技術用于本企業的機組式多色機,而今,這一方式已被眾多生產廠家推崇接受并演變出一些其它形式。
對現代單張紙多色膠印機而言,其傳紙滾筒不論是雙倍徑的還是三倍徑的,其叼紙牙排的作用都很大,如kab的雙倍徑傳紙滾筒上的兩排叼牙都是經過處理具備“貓爪”功能的,這樣就對印刷過程中厚薄紙的轉換省去了必須的調節牙排工作。
此外,與傳紙滾筒相配合的氣墊懸浮式導紙系統的吹吸風裝置的安裝也大有奧妙,這一點在厚卡紙及超薄紙印刷時顯得尤為重要。
當然,傳紙滾筒對現代膠印機印刷的快速套印還有得要功用——可以作為印版位置偏斜調整的校正,而不似傳統的要對印版滾筒單邊偏斜移位對印刷機精度的長久損害,這對套印的快速響應、省紙、保護機器精度起到了積極作用。
目前,只有兩三家生產廠的膠印機具備這種功能。幾家膠印機生產技術領先廠家對印刷部分輸墨供水裝置的設計各有特點,但大多數采用多墨輥雙墨路的輸墨布局,唯獨kba在其幾種主力機型上采用了5根不同直徑靠版輥單墨路的輸墨系統。其特點是墨輥少,只有15根,輥徑大,其中第一根靠輥與供水潤濕裝置相接,使水墨同輥,起油墨預乳化作用,可以縮短水墨平衡時間,對印刷墨色變換作快速反應,減少紙張浪費和清洗時間。
kba的供水潤濕裝置也很有特點,直線式傳水是其特點,憑借摻有橡膠的水斗輥與鍍鉻的傳水輥作連續薄膜式供水。這種簡單快捷的供水裝置不用改裝就可用于低酒精或無酒精潤版液印刷。
此外,輸墨裝置的恒溫系統也應該是當今膠印機的標準配置,因為它可進一步提高長版活印刷過程中的穩定性,還可做無水膠印,適應未來膠印技術的發展需求。
二、 輔助功能及其它
現代膠印機除聯機上光、烘干功能外,還有多種聯機功能可提高生產效率,縮短印刷周期,節省人力開支,減少中間存放地。例如,具有縱向與橫向裁刀的卷筒紙裁單張裝置可適用4+4色郵寄廣告及報紙副刊的印刷、打排孔裝置、打號碼機構、間色印刷裝置、不停機收紙裝置等。
每小時15000轉應是現代膠印機生產作業中較理想的轉速,目前,各制造廠都在努力探尋如何在此印刷下更好地發揮印刷機的整體效益,而不是單純再提高印速。
全張機是單張紙多色膠印機中的巨無霸,目前世界上只有幾家制造廠在生產,而1200mm×1620mm規格的只有高寶一家能夠生產。全張機的市場需求是長期存在的,無論是商業出版印刷還是包裝印刷領域,這種需求都呈增長趨勢,其所印材料的范圍也相當廣泛,包括紙張、紙板、瓦楞紙等都可以印刷出高精細的印刷品。
滿足人機工程學的需求,注重環何保,對現代及未來型膠印機都應該是重點考慮的方面。因為,膠印中的油墨、酒精、噴粉、紫外光線、噪聲等對操作者身心健康、環境保護都有相當的影響。kba公司率先邁出了這一步,目前105機已獲得世界首臺綠色環保機的榮譽,被命名為“ecopress 2000”。[next]
小森 : 郭煊先生 趙光燁先生
一、 膠印機的機械性能
對于現代高速單張紙多色膠印機的給紙部分來說,它不僅要保證高速印刷時給紙的穩定性與準確性,而且還要充分考慮各種因素,以適應不同類型及幅面的承印材料。
小森的給紙機采用了八吸嘴設計,可以對0.04~0.8mm厚的紙張進行穩定輸送,而輸紙板仍然是步帶式的,其上配備了可整體移動的輸紙毛刷,及紙輪,這種安排對不很規范或品質不太理想的承印材料也有較好的適應性。
為確保送紙的準確無誤,防止送紙故障與紙張浪費,小森采用了機械式,光電式及感應式相結合的形式對給紙過程的歪斜、雙張、空張進行控制。其遞紙機構沒有采用眼下流行的下擺式,而依然是上擺式。目前印機速度可達15000張/小時,遞紙平穩準確,不存在給紙不穩和印速上不去的說法,而且還省去了一個進紙(前進紙)滾筒,對常用的四色印刷,只需8次紙張交接即可完成,當然對印刷質量就有了更進一步的保障。
此外,在擺動遞紙牙軸上安裝的防散尾裝置可補償紙張散尾,這一點對國內用戶具有現實意義。
印刷部分滾筒排列方式并不重要,因為無論是“七”點鐘還是“五”點鐘布局,都各有其短長。從實際效果看,排列方式不同的機器在印刷質量及機器的可操作性上差別不大,況且,在有些廠家的產品線中兩種布局都有。
雙倍徑壓印滾筒與雙倍徑遞紙滾筒在保證印刷的質量與擴大適應性上的優勢已被實踐證實。小森單張紙膠印機也是這種方式,但在導紙系統上沒有采用時下流行的氣墊式導紙方式,而是采用上面包有防蹭臟專用布紙的有滾身的遞紙滾筒來保證傳遞紙過程印張不被刮蹭和劃傷。
小森是目前唯一一家正背印刷兩種方式,即帶翻轉的雙面印與雙層單邊叼口的雙面印獨有的制造廠家,而且也是唯一一家商業化生產雙層雙面膠印機的廠家,這種機型是針對彩色書刊雜志印刷市場的,自1998年起該型號在全球已安裝了40多臺。
從生產制造與用戶使用情況看,這兩種雙而印方式中帶翻轉的雙面印由于紙張的交接次數多,在長期使用中造成的機械性磨損誤差累積會對印品品質造成影響且不便維護,次外,對前四色油墨的速干性還有特殊要求。
雙層單叼口的雙面印方式,由于是一邊叼紙,采用壓印對壓印的遞傳紙方式,不僅可保證背面的印刷質量的一致性和套準精度,而且很大程度上解決了翻轉印所面臨的蹭臟,叼口、正反套準等問題。此外,這種單叼口方式對眼下國內的非規范幅面的紙張有很強的適應性。
傳遞紙滾筒上的牙軸、叼牙結構及材料對保證套準精度、降低墨色的不穩定性、對印承材料的適應性及印刷機耐久性有重要作用,小森采用了大直徑扭力桿牙軸以加強強度,叼紙牙墊調整裝置可以對厚薄紙作出快速反應,其中,叼牙是在碳素鋼片上涂金剛砂而成的,可大大加強其耐久性。
印刷部分的輸墨輸水系統,是長墨路還是短墨安排,應自有理由。小森采用了長墨路方式,由四根不同直徑的靠版輥和四根竄墨輥為版面提供均勻一致的墨膜,其中竄墨輥是銅質輥,其傳墨性能優良、散熱性好、便于清洗。
輸水系統采用了反轉傳水的五輥連續供水設計,其特點是可直接為版面提供穩定、均勻、最少量的潤版液,而且不用更換配置就可做無酒精印刷。
不同制造廠家在收紙部分采取的各種保護裝置,其目的都有是為防止印品的刮蹭、劃痕,并縮短印后工序的耗時,如小森采用的雙防印張偏斜裝置與消卷器(可使向下的紙邊恢復平整),還有可自動分離有問題的印張的雙收紙裝置等。
二、 自動化控制及其它
對現代膠印來說,其自動化程序與印刷監控能力是其先進性的重要標志。
諸如,自動化作業準備與預設置功能就可以不用依賴經驗而對不同的承印材料進行快速、準確的套準、調色工作。這其中,對印版的對角調整有兩種方式,這都與機器本身的結構與設計有關,而不像有關資料介紹的那樣。小森采用的是對印版滾筒進行軸向偏斜,這是因為小森的滾筒軸承是由特殊材料及專有技術加工、安裝、可進行±0.2mm的偏斜調節、同時又可避免對滾筒精度造成長久損害。
單張紙多色膠印機對耐久性有著非常高的要求,因為任何細小的機械、電器故障都會使印刷中斷、生產效率降低,因此,其超負荷工作的能力及耐久性都應得到重視。
從目前情況看,膠印機的結構及設計都較為成熟,常見的故障多發生在電器控制方面,但8~10年前卻不是這樣,那時故障多發于機械方面。因此,眼下各制造廠都在電器控制技術的穩定性與可靠性上下大功夫,同時也將卷筒紙膠印機的一些技術特點與功能配置應用到單張紙膠印機上。
小森認為國內膠印機用戶對產品的認知更多地集中于對厚薄紙適應范圍、膠印機的穩定性、性價比、產品銷售與服務的支持及產品本身的技術先進程度等方面。[next]
三菱重工 : 森田康夫先生
一、 單張紙膠印機的發展
經過這些年的快速發展,單張紙膠印機在機械結構與性能方面已經非常成熟,以致競爭對手之間的相應產品已很難形成差別。要想在競爭中制勝,三菱認為單張膠印機必須要在以下3方面占先,包括紙張規格的變化(即更加廣泛的靈活性)、較高的印刷質量和通過減少廢頁來提高經濟效益。
唯有如此,單張紙膠印機才能在未來數字化浪潮和重視大批量生產這兩種市場需求的夾縫中生存。
三菱重工在drupa 2000參展的全新的鉆石3000就是依循以上原則推出的面向未來市場需求的單張張膠印機。
鉆石3000可以從5個方面反映出三菱對未來型單張紙膠印機的追求理念。
1. 印刷質量更高、更穩定
盡最大可能高速而且穩定地生產高品質的印品是未來單張紙膠印機的生存之本。
2. 厚薄約蒹用,增加靈活性
靈活性是單張紙膠印機的最大優越性之一,包括能用于印刷各種紙張、紙板及其它類型的承印材料,以此滿足眾多印刷廠面對多樣化的市場需求對一機多能的渴望。
3. 減少準停時間和廢頁,提高生產效率
面對數字化的沖擊,以及印品市場更加多樣化的需求變化造成的頻繁更換作業內容,單張紙膠印機只有在自動化控制水平及智能印刷控制方面有所突破,通過縮短準停時間和減少廢頁,才能讓用戶挑戰更高的生產效率。
4. 兼容全數字化之流程
如何最大限度地發揮數字化數據的“準確性”之優勢,使膠印機真正融入印前與印后工序之中,是現代膠印機所肩負的使命。
5. 強調人機工程及周邊環境
考慮機械的安全性和對環境的影響是當今整個社會的要求,作為膠印機生產企業當然義不容辭。這種努力包括提高操作與維護的便捷性、實現故障的自診與提示、改進膠印機的外觀等等。
二、 雙面印與大型機
在雙面翻轉多色膠印機的研發生產中,三菱直接采用了“七”點鐘這個流行的滾筒排列方式,以及雙倍徑壓印滾筒和獨特的運用油墨轉移仿真技術的墨輥,翻轉裝置采用了3滾筒裝置,其中的貯紙滾筒為雙倍徑滾筒,這樣可增加紙張翻轉過程的穩定性,減少翻轉印刷撕裂、蹭臟的可能性。
對于大型單張紙多色膠印機,三菱認為,從市場的現狀與發展趨勢看,對大型膠印機的需求是長期存在的,這是由于一些客戶想通過多面或多帖同時印刷來提高生產效率。
三菱在drupa 2000推出的6f5-14000特大全張紙膠印機正是順應市場發展而設計的,幅面為1440mm×1040mm,而印刷速度達到14000張/小時。
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