第八章 套印准确及套印精度的控制

第五节 滚筒衬垫厚度对图文尺寸的影响

　　在印刷过程中，印刷机滚筒衬垫厚度的增减，使图文尺寸在承印物上，泪滚筒径向有所变化，从而影响了套印的准确性。因此，多色印刷机的各色机组之间，或者同类型的印刷机相互套印时，滚筒衬垫的厚度必须严格保持。但是，有时为了解决因各种因素产生的径向套印不准，却可以利用这种变化，通过增减滚筒衬垫的厚度，在允许的厚度增减范围内，纠正图文在滚筒径向部位的套印误差。

一、滚筒半径与图文尺寸的关系

　　平版印刷机的印刷部分是由印版滚筒、压印滚筒、橡皮滚筒组成的，三个滚筒通过齿轮啮合而运转进行印刷。假定三滚筒的实际转动半径都相同，均为R，且按L型配置，如图8－23所示。这里所谓“实际转动半径”，可以理解为把三个滚筒都看成刚体，相互滚压时的半径。



图8－23 滚筒半径与图文长度

　　假定印版滚筒图文部分分布在1／4的圆周长度上，因为三滚筒的转速均相等，所以三滚筒同时转过π／2角，印版上的图文便如实的转印到压印滚筒表面的承印物上了，如图8－23（b）所示，其长度均为

　　１／４×２πＲ＝１／２πＲ

　　如果印版滚筒和橡皮滚筒的半径同为R，但压印滚筒的半径较小，为R－a₁，如图8－23（c）所示，在三滚筒转速相同的情况下，同时转过π／2角，则压印滚筒表面承印物上（即印改上）的图文长度比印版上的图文长度缩短了1/2πa₁，其长度为

　　１／４×２π（Ｒ－ａ_１）＝１／２πＲ－１／２πａ_１

　　如果橡皮滚筒和压印滚筒的半径同为R，而印版滚筒的半径较小，为R－a₂，如图8－23（a）所示，在三滚筒转速相同情况下，同时转过π／2角，则印版上的图文长度为

　　１／４×２π（Ｒ－ａ_２）＝１／２πＲ－１／２πａ_２

　　承印物上的图文长度为

　　１／４×２πＲ＝１／２πＲ

　　即印刷品上的图文长度比印版上的图文长度伸长了1/2πa₂。

　　由上述的讨论可知，改变三滚筒实际转动半径，能够改变印刷品上的图文长度。

二、印版衬垫增减与图文尺寸的关系

　　假定胶印机印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒实际印刷时的半径分别为R版、R橡、R压，三滚筒印刷表面相互转印的图文宽度为L版、L橡、L压。若滚筒系统的传动比为1∶1，则三滚筒以等角速度转动，且在相互转印过程中各印刷角α（印版图文包角，参看图 8－24）必定相等，有如下的关系式：

　　α=L_版/R_版=L_橡/R_橡=L_压/R_压　　　　　　　　　　?　　　　　(8-7)

　　由印版转移到橡皮布上图文的宽度为：

　　L_橡=L_版·R_橡/R_版　　　　　　(8-8)

　　由橡皮布转移到承印物上的图文宽度为：

　　L_印=L_橡·R_压/R_橡　　　　　　　　　　　　(8-9)

　　将（8－8）式代入（8－9）式得：

　　L_印=L_版·R_压/R_版　　　　　　　　　　　　(8-10)

　　由（8－10）式可知，承印物上的图文宽度与印版和压印两滚筒的半径、印版上的图文宽度有关，而与橡皮滚筒转印的图文宽度和橡皮滚筒的半径无关，即橡皮滚筒仅起转印图文的作用（在此没有考虑橡皮布变形所引起滚筒实际运转半径增加的问题）。

　　如果印版衬垫的厚度不变，半径为R_版、印版上图文宽度为LP，则包角为：

　　α＝L_版/R_版

　　当印版衬垫厚度增加ΔR_版后，包角为α′，则

　　α′＝α＋Δα＝L_版/R_版+ΔR_版　　　　　　　　　　　(8-11)

　　将（8－11）式减去（8－10）式得

　　Δα＝L_版/R_版+ΔR_版－L_版/R_版＝L_版·ΔR_版/(R_版+ΔR_版)R_版

　　ΔR_版和R_版相比较，ΔR_版可以视为极小值，取极限为：

　　lim ΔR_版→０Δα＝－L_版·ΔR_版/R²_版

　　因为L_版＝α·R_版，则

　　Δα＝－αR_版·ΔR_版/R²_版－＝－α·ΔR_版/R_版　　　　　　　(8-12)

　　（8－12）式表明，印版衬垫增加后，包角将减少，参看图8－24。



图8－24 包角及包角的减小

　　印版滚筒的包角改变动Δα后，相应地使压印滚筒的印刷角也改变Δα，但因压印滚筒的半径并未改变，所以必然引起转印在承印物上的图文宽度改变ΔL印，从图 8－23（ b）中可以看出：

　　Δα＝ΔL_印·R_印　　　　　　　　?　　　?　　　　(8-13)

　　将（8－12）代入（8－13）得：

　　－α·ΔR_版/R_版＝ΔL_印/R_压　　　　　　　　　　　　(8-14)

　　由（8－14）得：

　　ΔL_印＝－α·ΔR_版·R_压/R_版　　　　　　　　　　　　(8-15)

　　在印刷过程中，三滚筒半径通常是近似相等的，则有下列关系：

　　ΔL_印＝－α·ΔR_版　　　　　　　　　　　　　　　　（8－16）

　　（8－16）式表明，在尽可能保持三滚筒半径相等的条件下，当印版滚筒衬垫增加ΔRP后，承印物上印得的图文宽度比印版上原有的图文宽度减小ΔL印，其值主要受α和ΔR版乘积的影响。

　　〔例8－2〕J2203胶印机的滚筒标准直径为300mm，若印版图文的包角为270°，印版衬垫比标准直径减少了 0．1mm，计算印张上的图文尺寸增加值为多少毫米？

　　解：根据公式ΔR＝ΔL/α，得：

　　ΔＬ＝α·ΔＲ＝２７０×２π／３６０×０．１＝０．４７(mm)

　　从计算得知，印张上的图文增加值为0．47mm。

　　上述例题计算，只考虑了印版包村厚度变化对印张上图文的影响，如果为保持印版滚筒和橡皮滚筒之间的压力不变，也可以将印版滚筒上减少的0．1mm的衬垫厚度，加到橡皮滚筒上，但因橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力增加，如果使橡皮布受挤压的变形量增大，实际上印张上的图文增加量要超过0.47mm。

　　利用增减印版滚筒包衬的厚度，适当地控制印刷图文长度的变化，对于提高多色印刷的套印精度是很有益的。但是，滚筒包村厚度的增减，实质上改变了滚筒系统直径的关系，而滚筒系统直径的关系是受滚筒配置理论制约的，所以滚筒包衬厚度的可调范围一般都很小。

　　例如，低速的J2101印刷机，滚筒衬垫增减量直控制在0．1mm之内，中速印刷机直控制在0.05mm之内，高速印刷机的范围更小。否则，将破坏已经调节好的“理想”的工作压力，造成着水辊、着墨辊与印版的接触不良，滚筒之间的表面摩擦加大，从而使印版的耐印力下降，网点变形严重。

[时间：2001-07-09  作者：冯瑞乾  来源：《印刷原理及工艺》·第八章 套印准确及套印精度的控制]