3 水墨部分

　　水和墨是印品质量赖以生存的条件，最佳的水墨平衡可以保证印品的层次再现、色彩再现和良好的清晰度。一旦水、墨平衡被破坏，就将出现一系列的印刷故障。把握水墨平衡是非常重要的，但也是最困难的。在印刷机上都备有专用的供水供墨机构，它们的工作状况对水墨平衡有着直接的影响，正确地理解和掌握水墨机构的工作原理，对于水墨平衡的实现有着积极的意义。

3.1 输墨机构

　　输墨机构的作用就是向印版表面均匀、稳定、连续地供墨。输墨机构是由墨斗和墨斗辊、传墨辊、串墨辊、匀墨辊、重辊、着墨辊及着墨辊的离合和调压机构几部分组成的。下面详细分析每一部分的作用及工作原理。

　　1.墨斗和墨斗辊。墨斗的作用就是盛放油墨。墨斗辊的作用就是把墨斗里面的油墨取出来向前传递。墨斗和辊斗辊的作用是相互依存的，不能离开一方单独存在，如图3.1所示。


图 3.1

　　油墨实际上存放在墨斗和墨斗辊之间的槽里，而墨斗辊的传墨是通过其和墨斗之间的间隙来进行的。

　　墨斗和墨斗辊的总体作用就是向后续墨路里供墨。供墨量的大小由印品表面的图文分布状况所决定。那么在墨斗辊处如何控制墨量的大小呢？根据示意图可以看出，出墨量的大小与墨斗和墨斗辊之间的间隙有关，间隙越大，出墨量越大；出墨量的大小还与墨斗辊的转角有关，转角越大，出墨量越大，假定出墨量用S表示，墨斗和墨斗辊之间的间隙用T表示，墨斗的转角用A表示，则S＝A×T。当出墨量不足时，可增大A值或T值；当出墨量过量时，可减小A值或T值。当出墨量一定时，A和T成反比，即A增大，T减小或A减小，T增大都能够保证正常的出墨量。正常印刷时，出墨量S是不允许有变化的即A和T的乘积是一个常数。

　　A和T的选择是不是根据其反比关系可以任意选择呢？从匀墨的角度看，墨层越薄，匀墨的效果越好；从油墨的分离角度来看，油墨越薄分离的效果越好；从供墨量控制的角度看，油墨越薄，控制起来就越敏感。因此总括一句话，尽量使墨层最薄。改变墨层厚度的大小只能调节T，即墨斗和墨斗辊之间的间隙。其调节可通过下面的顶丝来进行。T值减小，必须增大A值，才能保证供墨量，因此墨斗和墨斗辊部分的调节原则是：

　　a.墨斗和墨斗辊之间的间隙越小越好；

　　b.墨斗辊的转角越大越好。

　　墨斗和墨斗辊之间的间隙减小是有限的，越小下墨越困难。大小以后，墨斗的杂质很容易将下墨处堵塞，墨斗辊的转角增大也是有限的。因此调节原则应改为：在保证供墨量充足的条件下，墨斗和墨斗辊之间的间隙尽可能小，墨斗辊的转角尽可能大。

　　不同印版的需墨量不一样，同一印版的不同位置的需墨量也不一样，因此墨斗的供墨量在轴线方向必须能够调节。这一调节主要是通过墨斗和墨斗辊之间在不同的位置有不同的间隙来实现的，即S₁＝A·T₁，S₂＝A·T₂，………S_n＝A·T_n.一般调节时先用小的A值，即小的墨斗辊转角，而把T₁，T₂，………T_n调节好，然后用统一增大A值达到所需的供墨量。如果一开始就用较大的A值(即较大的转角)，则会造成下墨量过多，去除这些过多的墨量是很麻烦的。

　　对于不需要墨量的地方，即S＝0，怎么调呢？由于A值是共同的，则只能把T值减为零。把T值严格地减为零很困难的。稍微不慎，墨斗和墨斗辊就会相蹭，滑伤墨斗辊的表面，因此不能将此处的T值减为零，但只能比零值稍微大一点，在墨斗辊上稍微有一层墨膜即可，这一层墨膜实际上能起到润滑的作用。墨斗辊的转动是由一套连杆机构带动的。但是连杆的抗拉强度毕竟是有限的，如果T值成为负数，连杆和墨斗辊必有一个或同时受损，通常都会在墨斗辊的圆周方向上留下压痕。

　　2.传墨辊。传墨辊的作用就是把墨斗辊上的墨传到串墨辊(或匀墨辊)上。由于墨斗辊上的墨层沿轴线分布不均匀，这就给传墨带来了很大困难，墨膜越厚，均匀性就越差。所以从传墨这一角度看，也要求墨斗辊的墨膜尽可能薄。传墨辊在传墨时必须每一个部分都要照顾到，这样只能是靠增大接触压力来实现，传墨辊和墨斗辊之间的压力由弹簧控制的，可通过调节弹簧力的大小来改变压力。但压力不能过大，过大会在和墨斗辊接触的瞬间形成冲击。传墨辊和串墨辊之间的压力也能调整，但必须注意压力要尽可能一致，才能下墨均匀。

　　3.串墨辊。串墨辊的作用是在周向和轴向两个方向打匀油墨。只有这样，才能保证到印版的墨量始终均匀，串墨效果的好坏直接影响到印版上油墨的均匀程度。下面详细分析其串墨的过程。


图3.2

　　串墨辊从左到右，又从右到左串动。在由左到右或由右到左的转换点时，串墨辊轴向串动的速度必然为零，因此这两点不能进行任何串墨。在由左到右或由右到左的过程中，串墨辊轴向串动的速度由零逐渐达到最大，又由最大逐渐减为零。轴串的速度越高，串墨的效果越好。显然中间地方的串墨效果最好。串墨辊的串动一般都是由一个偏心轮带动摆机构实现的，因此其速度变化近似为正弦曲线，如图3.2所示。

　　串墨的一个往复可分为六个区，显然2区和5区的串墨效果最好，其它四区的串墨效果差不多，因此在印刷过程中要尽可能地利用2区和5区这两个地方，把印版滚筒的外圆展成平面，如图3.3所示。


图3.3

　　显然印版的缺口处不需要转移图文，因而该处对串墨的要求最低。印版表面要转移图文，其对串墨的要求最高。把印版表面对串墨的要求同串墨辊串墨的效果联系起来看：串墨辊的左右换向点都应在印版的缺口处进行，而串墨量最大的地方应与印刷的有效部位的印刷的有效部位相对。假如印版上的图文靠近印版的前半部分，则串墨辊的换向点可移至印版的拖梢部位进行，这样在到达印版上时，串墨辊已处于2区和5区，假如印刷的有效部位在拖梢，则可将换向点放在印版的叼口处进行，到拖梢时，串墨辊的串墨量已处于2区或5区。通过上面的分析可以看出，串墨辊串墨量的改变直接影响到印版上油墨的均匀程度。换向点只能出现在印版上的非印刷部位，一般情况下都在印版的缺口处。由此可以看出，串墨辊由左到右，印版滚筒回转一周；串墨辊由右到左，印版滚筒再回转一周。即串墨辊往复串动一周，印版滚筒回转两圈。

　　串墨辊的串墨量大，串墨的效果就好，但是串墨量也不宜过大，因为串墨辊轴向串动实际上靠的是摩擦打匀油墨。摩擦就会生热，温度升高，油墨的粘度降低，印迹容易变形，而且容易造成油墨的乳化。串墨量越大，分布的不均匀性就越差，如图3.4所示。


图3.4

　　所以串墨量不易过大。串墨量过小，油墨轴向打不开，起不到匀墨的作用，因此串墨量必须适中，从串墨辊串墨的角度来看，墨层越薄，越容易打匀。

　　串墨量的大小与图文有直接关系。图文的面积越小，串墨量的要求越小；图文的面积越大，对串墨量的要求就越大。因此亮调部分要求的串墨量小，暗调部分要求的串墨量大，实地要求的串墨量最大。

　　在进行包装产品印刷时，特别是印一些线条时，有时需在一个色组上同时印几个颜色，这时就不能允许串墨辊的串动，即将其串动量调为零。

　　目前机器上的串墨量大部分采用的都是反相串墨，即串墨辊从上到下，一个向左串，一个同时就向右串。这样的串的结果是，它们的串墨量最大点重合，最小点也重合，串墨的效果不好。假如使它们的最大点相互交叉，最小点也相互交叉，则匀墨效果更好一些，这就是所谓的相位串墨。

　　串墨辊表面的粗糙要求是很高的，如果其表面跳动过大，匀黑效果则会显著变坏。串墨辊表面精度是出厂前检验的一个重要标准，一般情况下，都必须经过磨床削加工才行。

　　串墨辊传的是油墨，而不是水，所以其表面应该是亲油斥水，这样可防止水返到墨路里，造成油墨的乳化。

　　4.匀墨辊。匀墨辊有如下作用：

　　(1)周向打匀油墨这是匀墨辊的主要作用。理论上说转移到印版表面上的油墨墨层厚度应该均匀一致。这就要求轴向和周向都要把油墨打匀。

　　(2)传递油墨和改变墨路分配匀墨辊作为串墨辊之间的桥梁，自然要起到传墨的作用。辊子的数目越多，分到每一根辊子上的墨越少，辊子数越少。分到每一棍子上的墨就越多，因此可通过改变匀墨辊的数目达到改变墨路分配的作用。

　　(3)能够弥补墨辊的加工及安装误差匀墨辊都是胶辊，当受到压力时，它们能够和其它硬辊紧密接触，从而完成油墨的转移。

　　(4)缓冲吸振由于其它硬辊表面存在着不平整度，运动时表面又有振动存在，而这些因素的结果都转变成匀墨辊的弹性能，接触时产生，脱离时释放，从而把振动和冲击吸收了。

　　(5)安全作用由于匀墨辊表面能压缩变形，当有异物进入墨路中时，匀墨辊表面变形大，而其它硬辊表面不变形，从而避免硬辊损坏。匀墨辊的运动是靠串墨辊的摩擦来带动的，从传墨的角度看，其相对接触的地方不应有滑动存在。即其转动的最大静摩擦力应远大于其它部位产生阻碍转动的摩擦阻力或油墨的粘滞力。

　　5.重辊。重辊的作用是：

　　(1)使匀墨辊和串墨辊之间可靠地接触。实际上重辊压在匀墨辊的表面上，匀墨辊振动的能\量传给了重辊。由于重辊的重量很大，其速度则很小，这是符合能量转换定律的，如图3.5所示。实际过程中可以明显地看出，重辊装上后，均墨辊的振动显著下降。


图3.5

　　(2)改变油墨路径和油墨分配的作用。这个作用实际上是和匀墨辊一起互为存在的，如图3.6所示。


图3.6

　　左图重辊不在油墨的传递线路里，因此它只能起到改变油墨分配的作用。右图重辊位于油墨的传递线路里，因此它起到了改变油墨路径的作用。由于重辊参与了油墨的分配和传递过程，因此不允许其破坏油墨的均匀性。从这一点来看，重辊表面必须清洁。

　　6.着墨辊。着墨辊有如下四个作用：

　　(1)向印版滚筒上提供油墨这是着墨辊的最基本功能之一。印刷时，印版上的油墨不断转移到纸张上去。如后续不供墨，则印刷不能正常进行。实际上印版滚筒上缺多少墨，着墨辊就应该补充多少墨，所以也可以说着墨辊起到了弥补印版上油墨的损耗作用。

　　(2)弥补印版表面和串墨辊表面的不平整度串墨辊和印版表面都存在着不平整度。如着墨辊不能与两者紧密接触，则油墨不能良好地转移。必须利用胶辊的表面的不均匀变形来弥补其不平整度。

　　(3)缓冲吸振着墨辊运转时受到来自墨辊和印版两方的作用力。印版对其的作用力是不断变化的。除其表面不均匀性产生的力外，而且每一次缺口和非缺口位置交换时，受到的冲击最大。串墨辊的串动和跳动都会引起墨辊的振动。这些作用力不断地把能量传给着墨辊，着墨辊不断地吸收和释放，从而起到吸振的作用。

　　(4)安全作用当有异物进入着墨辊和印版之间时，异物引起的变形变成着墨辊表面的变形，而其它表面不受损坏，因此起到了安全作用。


图3.7

　　着墨辊的一般都两个以上，目前流行的都是四根，那么每一根的作用是否一样呢？实践证明不能一样。假如直径大小一样，如图3.7所示，则四根墨棍上墨时就会在印版上圆周方向上同一地方出现墨杠。假如每一根的上墨量一样，即每根的上墨量为百分之二十五，则不能起到相互弥补的作用，因为从印版角度看，表面上的墨必须均匀一致。所以在印版上着墨应能起到上墨和匀墨的作用，实际过程中也正是如此。每根着墨辊的供墨量可通过油墨的分离规律求出来。油墨的分离规律比较复杂，但在墨路里边近似按“见面分半”的原理依次传递的。根据这个规律和墨路的排列图，可求出着墨辊的上墨量。

　　如图3.8所示，通过计算可以看出每一根的上墨量是不一样的。第1、2根为42%，第3、4根为80%

　　可以看出前两根辊主要起到上墨的作用，它们提供了印版上需墨量的84%，把它们叫做主上墨辊。后两根辊子的上墨量比较少，主要是起到匀墨的作用，更确切地说，就是多退少补。这是因为前两根辊上墨完后，其表成墨层不能完全一致。有的地方小于84%，有的地方大于84%，个别地方甚至大于100%。


图3.8

　　小于84%的需要补充油墨达到100%，大于84%小于100%的地方也需要补充油墨达到100%，只不过补充的少一点。大于100%的地方不能再补充墨，而且要把多余的墨收回去。分得更细一点的话，第3根着墨辊的要作用是辅助供墨(起到填平的作用)，第四根辊主要起到止墨，匀墨，收墨的作用。这一点在现代流行的墨路里表现更为突出。第1、2根辊的上墨量为44%，第3根辊的上墨量为9%，第4根辊的上墨量为3%。

　　7.着墨辊的调节。着墨辊的调节是非常重要的，因为它直接关系到油墨的传递，一旦出现差错，无法弥补。那么着墨辊的调节应该如何进行呢？假如把一个圆辊放到一个平面上，如图3.9所示。


图3.9

　　显然不管圆辊与平面成何角度放置，只要在平面内，其与平面的接触状态都一样，可以说其对位置的变化没有敏感性。

　　假如把下面的平面改成一个圆筒，如图3.10所示，圆辊在上面的位置变化时，敏感性比平面能高一些，但只要位置不差得特别远，可以说敏感性仍然很低。

　　假如把大圆筒改成一个小圆筒，如图3.11所示，当辊的位置变化时，其对位置的敏感性显者增加，有的地方脱离接触。

　　把上面的分析结果用到串墨辊，着墨辊和印版滚筒上，如图3.12所示。可以看出着墨辊和串墨辊之间对位置变化的敏感性高，而着墨辊和印版滚筒之间对位置变化的敏感性低。


图3.10

　　从安装的要求来讲，印版滚筒的轴线和串墨辊的轴级仍为平行线。如果着墨辊与串墨辊之间的接触关系已经调好，则着墨辊和印版滚筒之间的接触关系也能保证，反之亦然。但是由于敏感性的原因，着墨辊的轴线很可能不与印版滚筒的轴线完全平行，因而也无法和串墨辊的轴线平行。

　　因此调压力时必须先调节着墨辊与串墨辊之间的压力(把水墨起落架抬起)，然后再调节着墨辊和印版滚筒之间的压力(把水墨起落架放下)，设计上也正是这样要求的。

　　调节着墨辊和串墨辊之间的压力利用的是偏心机构，目前几乎所有的机器上用的都是通过蜗轮蜗杆机构带动偏心轮的运动来调整的(着墨辊装在偏心轮上)，两边的偏心轮必须同时，才能保证着墨辊的轴线和串墨辊的轴线相互平行，可用(0.20mm厚)塞片进行检查。

　　调节着墨辊和印版滚筒之间的压力用的是偏心轮或其它类似机构。着墨辊在印版上产生的压力靠的是弹簧和其自身的能力，弹簧在这同时还起到缓冲吸振的作用。着墨辊和串墨辊之间的压力应该是互不影响的，但是这一条件必须是在三个轴线完全平行的前提下才成立的。如果着墨辊和印版滚筒之间的压力不一致，则它和串墨辊之间的压力就会受到影响。


图3.11



图3.12

　　着墨辊和印版之间的压力到底多大合适，这个问题看法不一。不过从理想状态看，最好能为线接触，但是这在实际上是不可能的，因为印迹必须光洁平整。如果这一点做不到，印品看起来就不实，所以必须有一定的印刷压力存在。需要印刷压力就必须有接触面存在，通常要求墨线宽为4-5mm左右。

　　着墨辊的运动靠的是串墨辊和印版滚筒之间的摩擦力带动的，如果不合适，就有可能造成在印版表面打滑，从而使网点扩大或滑移。

　　着墨辊的起落机构就是控制着墨辊与印版滚筒之间的离合。对其要求是：离开时，所有的辊子和印版滚筒之间的距离大小一致；合上后，所有的辊子也应该和印版滚筒之间的距离大小一致。墨辊调压引起的位置变化与离合量相比很小。

　　有的设备采用的离合机构，当发现离合量不合适时，可通过起落架上的顶丝来进行调整，有的设备则是通过严格的计算，确保离合量一致，但对加工及安装的要求很高。水墨机构一定要稳定可靠，该合的时候合，该离的时候离，确保机器的正常运转。

　　8.刮墨器。刮墨器的作用就是把墨路中不需要的墨刮下来。刮墨器一般都是直接和串墨辊接触，由于串墨辊是硬辊，所以刮墨器的前口用的都是橡胶材料，一般用的都是厚的橡皮，如图3.14所示。刮墨器的位置和压力的正确与否直接影响到刮墨质量的高低。


图3.13

　　(1)如果位置太高，则橡皮刮不到油墨，见图3.14。


图3.14

　　(2)如果位置太低，橡皮布会弯曲，油墨滞留在墨辊上，因此合适的位置应是橡皮在辊子的切线上。

　　(3)如果压力太大，则橡皮会弯曲，油墨滞留在辊子上，见图3.15。

　　(4)如果压力太小，则橡皮和辊子不均匀接触，有的地方能刮下墨，有的地方则刮不下来，如图3.15所示。因此压力太大或太小都没有好处。

　　上述这几点使用过程中都应加以考虑，目前刮墨器的位置一般都是固定的，而压力大小有的设备每次使用时都要调节，有的设备一次调好后，可不需重调，使用起来很方便(这一点实际上并不难做到)。


图3.15

---

[时间：2001-02-28  作者：蔡吉飞  来源：《胶印领机必读》·3 水墨部分]