2.7 印刷压力

　　2.7.1 印刷压力的作用

　　1.弥补机器的加工误差。这是印刷压力的一个非常重要的作用。假如没有印刷压力，由于机器的加工和安装误差的存在，两个滚筒表面不可能完全接触，也就无法保证油墨的均匀转移。橡皮布、印版表面、纸张都存在着不平度误差，这些误差也必须消除，因此印刷压力也是机器的一个精度的反映。

　　2.转移油墨。使用印刷压力就是为了转移油墨，这样才能完成印刷。通过实验分析，印刷压力与油墨的关系近似如下：


图 2.10a

　　AB段为弥补机器的综合误差，BC段油墨进入正常转移阶段，过了C点以后，压力增大，油墨的转移不但没有上升，反而减小，因此印刷压力必须控制在BC段内，在这段油墨的转移量和压力之间基本上为线性关系。

　　3.使纸张、油墨获得良好的印刷适性。油墨转移到纸张上的形状与印刷压力有着非常密切的关系。压力大，墨迹的变形大，而且容易糊版，但渗透性好，压力小，墨迹发虚，渗透性差。纸张的变化或油墨改变都需要重新选择印刷压力。即最佳印刷压力。

　　2.7.2 印刷压力的形成原理

　　印刷压力是以接触面的压缩量体现出来的。一般情况下，刚性滚筒的变形量与包衬的变形量相比都可忽略不计，因此通常就用包衬的变形量来表示印刷压力P：
P＝E·L　　(E为弹性模量，L为压缩量)

　　由上式可以看出，印刷压力与材料本身的性能及受压时的变形量两上因子成正式关系。因此同样的变形量，不同的材料的包衬，其印刷压力是不一样的，纸张也存在着类似的问题。所以用保险丝测出的压力值只能做为参考，到底多大合适，需根据具体情况具体分析。有变形量存在(即在印刷压力)。滚筒之间就不能是线接触而只能是面接触。通过计算接触面上的印刷压力分布大致如图2.10b所示。


图 2.10b

　　接触面的中心线压力最大，中线两侧压力依次减小，这是因为两侧的变形量比中间的小，滚筒中间比两端的压力小，这主要是因为滚筒运转时，有弯曲变形存在。如图所示。弯曲越小压力就越均匀。弯曲的大小与材料本身性能，加工及安装精度以及印刷压力是分不开的。要减小弯曲，只能是加大滚筒的刚度，提高机器加工及安装的精度，减小印刷压力。

　　印刷压力的分布以中间截面对称状态，因而印品最好能和这个对称关系保持同步，即以同样一个中间截面成对称分布。

　　2.7.3 印刷压力的调节

　　影响印刷压力大小有两个因素，上面已经分析过。一般情况下，包衬材料是不变的(即E不变)，改变印刷压力就成了只改变包衬压缩量的大小(这就是为什么总是以滚筒肩铁之间的间隙代表印刷压力的大小)。使包衬的压缩量改变有两种方法：一是包衬不变，改变中心距的大小；二是中心距不变，改变包衬的厚度。改变中心距可由专用的调压机构来进行，改变包衬的厚度，只有打开包衬才行，很麻烦。从齿轮传动的角度来看，齿轮最好啮合在分度圆位置，中心距一动，这个位置就会变化，从而影响传动的平稳性。所以理想的情况下是不动中心距，改变包衬的厚度来调印刷压力。但是由于印刷纸张虽然经常变化，其厚度差别一般则很小，只要中心距做微量的调整即可。这个变动也是渐开线齿轮所许可的，不过其调整的幅度是有限的。如印厚纸，就不能只调中心距，需要同改变衬垫的厚度结合起来。综上所述，不动中心距是不可能的，但是最好不大动。如印刷压力不足，可通过改变衬垫的厚度来弥补。印刷压力的大小可通过计算求出，如图2.11所示。


图 2.11

　　用包衬的压缩量表示印刷压力，即L＝R₁＋R₂－A；A增大，即中心距增大，L减小；A减小，即中心距减小，L增大。

　　R₂、R₁增大，即包衬厚度增大，L增大；R₂、R₁减小，即包衬厚度减小，L减小。改变包衬厚度的大小，通常就是用加纸或减纸。

　　上面是通过R₁、R₂和A的值来求L，同样也可通过L来求R₁、R₂和A，即：
　　R₁=L+A-R₂; R₂=L+A-R₁; A=R₁+R₂-L.

　　实际过程中经常用到的并不是具体的R₁、R₂和A的值，而是纸张的厚度(T_z)、橡皮衬垫的厚度(T_bc)、橡皮的厚度(T_b)、印版的厚度(T_p)、印版衬垫的厚度(T_pc)，令R_i、R_p、R_b分别表示各滚筒体的直径，Aib、Abp分别表示压印滚筒和橡皮滚筒之间的中心距、版滚筒与橡皮滚筒的中心距，Lbi表示橡皮滚筒和压印滚筒之间的压缩量，Lpi表示印版滚筒和橡皮滚筒之间的压缩量，于是有：
L_pb=R_p+T_pc+T_p+R_b+T_bc+T_b-A_bp

　　　 =T_pc+T_bc+T_b-A_bp+R_p+R_b

　　L_bi=R_b+T_bc+T_b+R_i+T_z-A_bi

　　　 =T_bc+T_b+T_z-A_bi+R_b+R_i

　　1.在一般情况下。

　　①对于不走肩铁的设备有：
L_pb=T_pc+T_p+T_bc+T_b-A_bp+C₁₁　　 　　　　　　C₁₁=R_p+R_b

L_bi=T_b+T_bc+T_z-A_bi+C₂₁　　　　　　　　C₂₁=R_b+R_i　　　　(1-1)

　　影响L_pb的因素有：T_pc，T_p，T_bc，T_b，A_bp；影响L_bi的因素有：T_bc，T_b，T_z，A_bi。

　　②对于走肩铁的设备有(印版和橡皮滚筒之间走，橡皮滚筒和压印滚筒之间不走)：
L_pb=T_pc+T_p+T_bc+T_b+D₁₁　　　
D₁₁=R_p+R_b-A_bp

L_bi=T_bc+T_b+T_z-A_bi+D₂₁　　　
D₂₁=R_b+R_i　　　　　　(2-1)

　　影响L_pb的因素有：T_pc，T_p，T_bc，T_b；影响L_bi的因素有：T_bc，T_b，T_z，A_bi。

　　2.假定橡皮布的厚度(T_b)和印版的厚度(T_p)都为常量。

　　①对于不走肩铁的设备有：
L_pb=T_pc+T_bc-A_bp+C₁₂

C₁₂=C₁₁+T_p+T_b

L_bi=T_bc+T_z-A_bi+C₂₂　　　

C₂₂=C₂₁+T_b　　　　(1-2)

　　影响Lpb的因素有：T_pc，T_bc，A_bp；影响L_bi的因素有：T_bc，T_z，A_bi。

　　②对于走肩铁的设备有：
　　L_pb=T_pc+T_bc+D₁₂　　　　D₁₂=D₁₁+T_p+T_bL

　　L_bi=T_bc+T_z-A_bi+D₂₂ 　　D₂=D₂₁+T_b　　　　(2-2)

　　影响L_pb的因素有：T_pc，T_bc；影响L_bi的因素有：T_bc，T_z，A_bi。

　　3.假如齿轮完全处于标准啮合状态，其它条件同2。

　　①对于不走肩铁的设备有：
L_pb=T_pc+T_bc+C₁₃　　　C₁₃=C₁₂-A_bp

　　L_bi=T_bc+T_z+C₂₃ 　　　C₂₃=C₂₂-A_bi　　　　(1-3)

　　影响L_pb的因素有：T_pc，T_bc；影响L_bi的因素有：T_bc，T_z。

　　②对于走肩铁的设备有：
　　L_pb=T_pc+T_bc+D₁₃ 　　　D₁₃=D₁₂

　　L_bi=T_bc+T_z+D₂₃ 　　　 D₂₃=D₂₂-A_bi　　　　(2-3)

　　影响L_pb的因素有：T_pc，T_bc；影响L_bi的因素有：T_bc，T_z。

　　4.假定橡皮的衬垫和版滚筒的衬垫都不变，其它条件同2。

　　①对于不走肩铁的设备有：
　　L_pb=C₁₄-A_bp 　　　C₁₄=C₁₂+T_pc+T_bc

　　L_bi=C₂₄+T_z-A_bi　　　C₂₄=C₂₂+T_bc　　　　(1-4)

　　影响L_pb的因素有：A_bp；影响L_bi的因素有：T_z，A_bi。

　　②对于走肩铁的设备有：
　　L_pb=D₁₄ 　　　D₁₄=D₁₂+T_pc+T_bc

　　L_bi=D₂₄+T_z-A_bi 　　　D₂₄=D₂₂+T_bc　　　　(2-4)

　　影响L_bi的因素有：T_z，A_bi；L_pb为定值。

　　上述四种情况中1中影响力的因素是最全的，但是实际中可调的因素并不总是那么多。这种情况只有在大修或调试机器的时候用得上。3中影响压力的因素是排除了中心距的影响，即使齿轮的相对关系始终保持不变，这对机器的平稳运转是非常有利的，但这种情况在实际过程中也很难实现。相对来说用得最多的是2、4两组公式。

　　从上面的公式可以看出，L_pb或L_bi与它们的影响因素之间都是线性关系，即影响因素增大或减小多少，L_pb或L_bi也随之变化多少。从1中分析可以看出，纸张的厚度(T_z)、橡皮滚筒和压印滚筒之间的中心距(A_bi)只影响橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力；印版的厚度(T_p)、印版衬垫的厚度(T_pc)及印版滚筒和橡皮滚筒之间的中心距(A_bp)只影响橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力；而橡皮布的厚度(T_b)和其衬垫的厚度(T_bc)对两处的压力都有影响。这对调节印刷压力有指导意义。当只需改变压印滚筒和橡皮滚筒之间的压力时，可调节中心距(A_bi)或更换纸张，更换纸张实际上是不可能的，所以最常用的是改变滚筒的中心距，但中心距的改变应考虑纸张厚度的影响。当只需改变橡皮滚筒和印版滚筒之间的压力时，调节中心距(A_pb)，或更换印版，或更换印版，或更换印版衬垫的厚度，更换印版实际过程中遇到的很少，调节中心距用得也不多，主要原因是橡皮和印版之间只有油墨，而油墨基本上都是一致的。所以相对常用的是改变印版下面衬垫的厚度。当两处的压力都需要调整时，可改变橡皮布的厚度或其下面衬垫的厚度。当两处的压力都需要调整时，可改变橡皮布的厚度或其下面衬垫的厚度，改变橡皮布的厚度实际过程上很少遇到。

　　通常用的都是改变其下面衬垫的厚度。把上述分析总结一下：

　　①只调节橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力时，最常用的是调节两滚筒之间的中心距。②只调节印版滚筒和橡皮滚筒之间的压力时，最常用的是改变印版下面的衬垫厚度。③两处的压力都需要调节时，最常用的是改变橡皮滚筒下面的衬垫厚度。

　　2.7.4 最佳印刷压力

　　上一节中详细分析了印刷压力的形成及调节的一般方法，但是在实际过程中，印刷压力必须能够保证油墨的良好转移，因此存在着一个最佳印刷压力的选择问题。最佳印刷压力应该是：印迹齐全、平整光洁、层次分明、色彩鲜艳、变形最小。要获得最佳印刷压力，就必须使纸张、油墨、润版液、印版、印刷设备、印刷工艺、印刷环境和包衬八大因素外于最佳的适性状态。

　　从纸张的角度来讲，不同的纸张，Lbi的值是不一样的，铜版纸所需的Lbi小，胶版纸所需的Lbi大。因为胶版纸的表面粗糙度大，不增大Lbi，有的地方就有可能印不上，而铜版纸表面的粗糙度小，Lbi一大，印迹的变形增加得较快，很容易糊版。

　　水墨平衡的角度来看，水墨平衡是印品质量的保证。印刷压力越大，印迹铺展的可能性就越大，需要更多的水来阻挡油墨的扩展。所以印刷压力变化，水墨平衡也随之而变。单考虑油墨，通过压力曲线可以看出，压力必须在BC段内，油墨的转移才是最理想的，而且控制起来也最敏感。

　　从印刷设备的角度来看，印刷压力越小，周期性的冲击和振动就越大。只考虑印刷设备的话，印刷压力应为零，但实际上这是不可能的。最好使其处于2.7.3节3.中所述的状态。

　　从印刷工艺的角度来讲，第一色油墨的转移效果最好，后续色的转移效果越来越困难。根据油墨的分离规律，越往后Lbi的值应该越大，从油墨的角度看，油墨越粘，压力越大；油墨越稀，压力越小。

　　从印版的角度来看，其表面应有良好的亲水性，图文的地方应有良好的亲墨、斥水性，再一个就是阻碍印迹的变形。从这一点看，平凹版比平凸版要好一些。从印刷环境来看，环境中的温湿度变化时，纸张、油墨和润版液都会受到影响，从而导致压力的变化。

　　综上所述，最佳印刷压力的调节方法是，使齿轮处于标准啮合状态，通过改变衬垫的厚度来达到最佳的印刷适性。

　　印厚纸时，最佳印刷压力的调节方法是：

　　①减少橡皮滚筒下面的衬垫的厚度；

　　②增大印版滚筒下面的衬垫厚度；

　　③微量差别的话，可通过中心距的变动来弥补。

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[时间：2001-02-28  作者：蔡吉飞  来源：《胶印领机必读》·2 印刷单元]