组合印刷


组合印刷顾名思义就是多种印刷组合在一起,在同一条生产线上先后完成不同印刷和印后加工的印刷工艺,也就是一次走纸(或塑料薄膜等承印材料)完成多项印刷工艺的印刷方式。
  组合印刷很早就已有之,当时的组合意义并不像现正如此复杂,单张纸印刷机上很早就加有上光、打号等工艺,从某种程度上讲这也算是组合印刷。不过,如今出现的组合印刷的复杂程度使得这样简单的组合印刷相形见绌,现在所指的组合印刷,已经不再包括这些简单的“组合”印刷了。
  现今的组合印刷主要为了配合生产某种特殊的产品,如彩票、某种商品的包装,出于加工的需要、防伪的目的,以及印品的要求,而出现的一门新工乏、新技术。它是多种印刷工艺、印后工艺的组合,是大生产发展的必然趋势,也是市场的必然要求。由于技术的发展,计算机在印刷机械设计制造方面的应用,数字化工艺流程的实现,组合印刷在最近几年里得到了长足的发展,在目前的印刷应用场合中已经占据了相当的比例。
  一、组合印刷的优点和应用场合
  组合印刷的出现和发展顺应了印刷发展的一些主要潮流,是技术、工艺、机械、电子、管理科学等多方面合作的需要和共同结果。其中包括:
  1.大生产的需要。组合印刷在过去通常是在不同的单机上印刷或加工完成的。在技术发展比较落后的过去,要实现联机同时完成一件产品的各道工序,需要处理很多技术上的问题,其中比较突出的是节拍和故障率。
  (1)节拍。不同的印刷工序在单机能够实现的加工速度是不同的,有的印刷工序简单,完成的速度快;而由于工艺复杂或是材料性能(例如油墨干燥)等原因引起的问题,会使某些工序不能以过高的速度去加工。如果将速度不同(也就是节拍不同)的工序连接在一起,势必会拖一些简单工序的后腿,影响整条生产线的生产率。不过,现今的印刷,从总体来讲,处理同样材料所有机器大都能达到某个受材料所限制的速度水平,因此在节拍上实现起来就没有太大的问题。
  (2)故障率。故障也是过去困扰联机生产的主要问题。由于过去单机的故障率相对比较高,单工序停机的时间和次数与现今的机器设备相比,往往要多出一个或几个数量级。如果是单机生产,对整体生产率影响不是很大,如果将故障率如此之高的机器联在一起,在生产中各工序的故障此起彼伏,只要其中一部分出问题也会使整个生产线都随之停下来,这对设备利用率有极大的影啊。随着生产单机的故障率大大降低,目前已经具备了联机生产的条件。
  (3)系统的开放性。联机生产是印刷设备供应商多年努力的结果。和计算机业的发展相似,目前的印刷设备也在模块化设计上下了相当大的功夫,使得不同设备之间的互相联接减少了很当的障碍,例如节拍问题在过去靠机械不容易实现,现在通过电子控制已经不是什么问题了。许多设备生产厂家设计的目的也是按照在其他厂家的机型上也能够联机运行所进行的,因此与其他机型的兼容性是一些较小型设备的重要设计指标之一。另外,模块化设计,不仅是保证机器的联机运行的指标,也是保证机器能够脱机运行,是生产工艺灵活性的选择。
  2.印刷工艺的需要。不同的印刷工艺具有不同的印刷特点,这些特点在很多场合是其他印刷工艺所不能替代的,因此利用不同印刷工艺的不同印刷特点,也是组合印刷主要的目的之一。例如有些产品需要胶印的低成本性,有些产品需要丝网印刷的墨层厚度,有些产品则需要特殊的印刷材料(如荧光油墨、紫外线上光等),为了满足这些特殊的需要,要求采用不同的印刷工艺进行印刷。
  这当然也包括印后加工的工序,在组合印刷中,往往为了使印品具有某种功能,而需要加上一些印后加工工序,例如上光、烫金、模切、打号、覆膜等。这些过去是在印刷后在印后加工的单机上实现的,现在也是通过直接加在生产线上来完成。
  3.防伪的需要。组合印刷最早是用在钞票、证券、彩票者有价证券的印刷上,例如钞票印刷很早就已经在雕刻凹版的同时加上平印、凸印打号等工艺。在一种印刷品上利用不同印刷工艺的特点印刷,增加仿造的难度,也就提高了防伪的水平。
  4.印刷产品的需要。这主要体现在包装印刷品和特种印刷品上。这类产品有很多特殊的要求,除常见的烫金、上光、打号外,还有一些模切、压痕、压凸等,还包括新技术出现的可变数据印刷(这类印刷主要是由喷墨系统来完成的)。
  在包装印刷中,组合印刷大多连接在包装产品生产的后端,在这样的联动机上,印剧及印后加工只是一个陪衬。在庞大的包装物生产线上,加上几道印刷工序不能算是过分的要求,因此组合印刷也就顺理成章了。虽然组合印刷在这样的领域里不显山不显水,但从印刷的角度上讲,也算是对技术要求程度很高的组合方式了。
  5.管理的需要。印刷生产的管理走入全面计算机化的今天,联机生产是印刷加工厂的需要,是提高管理水平,减少劳动力,减少半成品的库存,缩短印制周期(一次走纸能够完成产品的多道工序)等等的需要,同时还有一些附加的优点,如套印准确、减少废品等。
  6.印刷单一产品的需要。生产产品的单一性也是目前组合印刷迅速发展的一个原因。印刷行业目前似平在走两个极端,一是短版活越来越多,需要印刷厂能够应付不同印刷工艺的需要,也就是印刷厂需要具有多面手的功能;另一方面,由于市场结构的调整,生产单一产品的可以在某个小生产环境里形成优势,因此联机化、大型化、专业化是生产需要量大、品种单一的企业的需要,用一台机器生产比较固定的一些产量大的产品,例如票据生产、银行储蓄本等,这是组合印刷主要的应用领域之一。
  二、组合印刷中的工艺问题
  组合印刷是将不同的印刷工序组合在一起的印刷工艺,因此组合印刷在技术上实现的问题主要是工序的前后安排。这一般遵循在单机加工时的安排顺序,例如先印刷再进行印后的加工。这看起来似乎很简单,但实现起来却有一定的难度,在具体安排中颇有学问,在很大程度上靠的是经验,以及生产中所用的一些印刷材料(例如纸张、油墨答问题)。
  1.印刷材料上的印刷适性。指的是所用的纸张、塑料薄膜、油墨等材料相互间的兼容性问题,主要是相互的覆盖、着附的能力。由于这些材料要在很短的时间里(一次走纸)相互作用,它们之间的相容性有可能产生很多的问题。
  (1)油墨。不同的印刷工艺所用的油墨与承印物(如纸张)的印刷适性有相当大的差别。不同印刷工艺所用的油墨有差异很大的附着性、干燥速度等指标,因此要根据不同的情况作不同的分析。这有些类似过去有关湿压湿印刷上的争论:过去在印刷油墨的干燥速度还不能适应印刷机的的速度时,当湿油墨压印在上一色末干的油墨上会引起反粘或印不上的问题,引起所印刷的墨量不准,从而影响复制颜色的还原。在组合印刷中,我们所要考虑的不再是同一种印刷工艺不同颜色油墨的互相覆盖的性能,而是不同印刷工艺的所用的油墨的相互覆盖性,也就是要考虑不同印刷油墨的黏稠度、透明性、遮盖能力、附着性为印刷工艺和产品的影响。
  以油墨覆盖率来讲,丝网印刷油墨的不透明度往往比平印油墨要大得多,先印哪一种油墨,是印刷品设计方面的要求,也是印刷工艺的要求。如果先印胶印,再印丝印,丝印的油墨就全覆盖掉胶印部分的图文,如果反过来,胶印的图文不能遮盖丝网的印刷的图文等等,这些需要在设计印刷工艺时加以全盘考虑。
  组合印刷中还包括印后加工的内容,油墨适性与印后加工的兼容性方面也是需要考虑的。举个例子,如果先烫金再印刷,那么渗透干燥型的油墨就不能渗入到纸张纤维内部而干燥,在金属箔表面上干燥的程度以及与金属箔之间的附着力,就会影响到下工序甚至是产品的使用。油墨对后加工的耐抗程度也需要予以重视,例如油墨的抗抓挠性等决定工序前后的因素。
  (2)承印物。组合印刷通常应用在一些特种印刷部门,例如包装印刷、证券印刷等,其所用的承印物往往不像商业印刷那么单一,只有胶版纸和铜版纸。组合印刷要面对的是各种所能想像到的印刷材料,除了普通的纸张外,还有纸板、卡纸、塑料薄膜、塑料、玻璃、橡胶等等材料,几乎是无所不包。不同承印物的印刷适性具有很大的差别,不同承印物对不同印刷工艺、不同油墨的兼容程度是需要考虑的重要方面,要根据不同的情况作不同的分析。
  从承印材料来讲,材料的吸收性、光泽、耐抗温度的程度等等,是生产中工序前后安排主要考虑的因素。对油墨吸收性大的材料,常常要把不怕吸收的印刷工艺先进行,再进行怕吸收的印刷工序。例如用柔性版印刷先进行打底印刷,然后再进行喷墨印刷,如果这道工序反过来实行,那么,喷印的油墨很快被吸收掉,产品的质量就不能保证。
  2.组合印刷的实现和调整。组合印刷的生产机型一般都是由印刷设备生产厂商设计安装的,也是生产厂商根据印刷包装加工厂家的需要来设计的,因此,一些主要的问题已经由生产厂家解决了。但是,现今设备生产的趋势出规模块化的设计,使得这个实现组合印刷的人员从生产厂商转移到系统集成商,甚至是印刷、包装生产厂家的自身。适应这个形势而出现的系统集成商,是比较新型的商业机构,与普通商业机构不同的是它不仅从事商品的批发和转售,还包括印刷工艺的设计、设备的选型和一体化调整等多方面工作。印刷、包装生产厂家依靠系统集成商完成组合印刷的设计是实现组合印刷工艺中很关键的一环。
  为了适应这个形势的转变,印刷系统集成商需要了解各方面的需要,既要了解各厂家生产设备的性能及其兼容性,同时也要了解机器最终用户,甚至产品最终使用者对产品的要求,才能使组合印刷的设计、组合和统一达到完美的境界。印刷系统集成商在这方面做了大量的工作,也具有较丰富的经验,是目前设备选型中不可缺少的一个环节。
  (1)设备的选型。印刷设备的生产趋于专业化,不同的厂家只生产单一的、具有某个程度标准化的机型,由更大一些的印刷机制造厂商和印刷系统集成商来集成、系统化,大型印刷机械、生产联动线上的一些比较具体的要求(例如上光装置、配订切设备、模切设备等等)大多是由不同的专业生产厂家来生产。这些专业设备制造厂商在设计时已经考虑了在大型印刷机上安装的位置、节拍和其他一些兼容的性能,例如电子控制、压缩空气的供应、电源供应等等。但是由于机器型号种类繁多,目前也没有统一的标准,因此这样的联合相对松散、单一,并不像计算机业的插件那样具有较好的相互兼容性,在设备选型中就要给予充分的考虑。印刷系统集成商在这方面有很好的经验,印刷和包装厂家在设备选型时,最好能向他们咨询一下。
  (2)印刷工艺的实现。印刷工艺是根据印刷产品的实际要求制订的,这就需要在设备选型时了解整个产品的功能要求和实现的方法,然后再据此设计一个比较好的印刷制作工艺。印刷系统集成厂商在这方面也比较有经验,因为他们有可能安装过同类产品,实现起来就驾轻就熟,即使没有安装过同类产品,由能从相似产品的安装上举一反三,从中受益。
  (3)机器的模块化设计。设备制造厂商对设备的模块化设计使印刷厂家在制订印刷工艺方面有很大的灵活性,根据产品的不同,投资的先后,可以设计不同的印刷制作工艺。由于机器的模块化设计,可以比较轻松地在生产线上增加或减少某些工序,使整个工艺不断完善。
  三、实例
  例一:将广阔大地的背景用175线胶印4色印好后,再用丝网印刷将佛像压印上去,使佛像上的裂痕以绉纹印刷清晰地表现出采,衬托出在广阔的大地上矗立着佛像的立体感效果。应用于名胜古迹的印刷,可见性良好。
  例二:将底景的花卉用胶印4色印好后,再用含有香料微胶囊的油墨,采用丝网印刷压印上去。只须用指甲轻轻地擦蹭花瓣,就会产生出香味,这种香味可维持3~5年。借用这种思考,可设计印制植物图谱集。
  例三:将城市背景用胶印4色印好后,再用含有普光颜料的油墨,采用丝网印刷压印上去,为了在光照下长时间发色,印刷厚度宜在100微米以上。底色的实地部分最好是白或浅黄色,这样做效果好。应用于装饰广告印刷,产生可见性强烈的立体感效应。
  当然,根据画面设计,也可采用胶印、凹印、网印相结合的组合印刷。

[时间:2002-06-10  作者:程康英  来源:中国印刷]

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