浅谈胶印机套印不准问题

星期五, 12 23, 2011

胶印套印不准问题是最常见的印刷质量问题之一,其与印刷杠子、印刷重影一起统称为胶印三大质量问题。引起套印不准问题的原因很多,常见的有印刷材料、设备调试等。今世缘维修服务人员在日常工作中总结了一些常见的胶印机套印不准问题的原因予以解析,供胶印机操作人员参考。

  • 印版与半成品的尺寸规格不匹配引起胶印机套印不准
    • 未印刷的半成品尺寸规格要与印版相匹配。为了保证套印准确,胶印机操作人员在垛纸之前应对纸张进行必要的抽样(上、中、下若干张)检测,看其规格是否与印版尺寸一致。尤其在季节变化、印刷车间温湿度不稳定时,更应引起充分注意,若发现有较多的纸张尺寸超过允许公差范围时不得付印,需重新调湿,以免引起套印不准和走纸问题。
    • 每台胶印机所用的印版在上机前应认真检查,要求所有印版的规格尺寸一致并在可能的条件下,力求其厚度也相同,这对套印准确很有好处。
  • 印版的变化引起的胶印机套印不准

印刷使用的PS版或CTP版是由铝基制成,具有一定的延展性,将其安装到印版滚筒上之后,在压印及擦版过程中,受到各种压力的作用,就不可避免地产生不同程度的变形。尤其是在长、宽尺寸上的变化都会影响印刷品的套印准确程度。

    • 印版厚度与印版表面尺寸变化的关系

印版在上版时肯定会发生一定程度的变形,但在印版滚筒曲率大的机器上(一般滚筒直径大于450mm),当印版与滚筒形成的圆心角较大时,印版表面的尺寸变形规律并不符合“胡克定律”[今世缘注:胡克定律(Hooke’s law),又译为虎克定律,是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系。满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型(英文Hookean)材料。]。在合理的拉力条件下,印版的厚度越厚,表面尺寸变形越大。

当印版安装到印版滚筒上时,必须要进行人为弯曲。金属物体在弯曲变形时,要产生中和层,曲面里边的部分被压缩,曲面外边的部分被拉伸。这样就会造成印版的正、背面具有不同的半径,而外表面受到较大的张力,致使其发生“崩裂”现象,造成印版表面的尺寸伸长。

这种变形值与两种因素有关:一是若印版滚筒半径不变,则随着印版厚度的增加而增加;二是若印版厚度不变,则随着印版滚筒的半径减小而增加。

    • 减少印版产生变形的措施

通过上述分析可以看出,印版在安装到印版滚筒上后因各种因素产生的变化是不可避免的,会给印刷套准带来一定的影响。但可以采取各种措施和技术手段将这种不利影响缩小到最低程度。

      • 装版时应按如下原则进行

装版时尽可能使其位置准确:使用最小的拉力为宜(以印版和印版滚筒贴合为准):减少拉版、校版的次数是非常必要的而且是有益的;应使用厚度一致的印版。

      • 校正印版时应按如下原则进行

校正印版时方向明确,宁少勿多,数据准确,用力勿猛。这样才能使经过校正的印版位置趋于准确,否则易造成反复调整,一是浪费时间,二是造成不必要的拉伸变形。

另外,在校正印版之前,应先解除对应力——最大限度地克服版背面与滚筒表面的摩擦力。

对应力的确定:凡是阻碍印版按需要的方向移动的力都是对应力。若是在印版滚筒直径较大,印版与滚筒的圆心角较小的胶印机上,印版只做微量的单边移动,只放松单向的拉版螺钉即可。但是在移动量较大时,必须放松所有的与之有关的拉版(或称顶版)螺钉,否则印版受到对角线方向的阻力会产生“扭转现象”,非但不能达到目的,反而会使印版产生扭转变形。因此,使印版周向移动时要考虑到轴向顶版螺钉的影响,在印版做轴向移动时,要考虑到周向拉版螺钉的影响。

只有这样,印版在拉力(或顶力)的作用下,才能顺利地位移,达到预期目的。否则印版将受到较大的拉伸而产生变形,甚至断裂。目前大部分四色胶印机均配备斜拉版和印版微调装置,再加上电脑高精度打孔机的应用,印版的调整量是微小的。

  • 纸张变形引起的胶印机套印不准

纸张是承印物,其尺寸变化是造成胶印机套印不准的常见因素。而影响纸张尺寸变化的原因主要是由于环境温湿度导致纸张含水量变化造成纸张尺寸变化,进而而造成套印不准。

纸张含水量的变化是造成纸张变形并引起印刷品套印不准的主要原因。纸张是由天然植物纤维交织成的薄层材料,具有很强的亲水能力。而且,由纤维交织而成的纸张有无数粗细不同的毛细孔,对水有毛细吸附作用,所以,纸张是吸水性很强的材料。由于其特殊结构,纸张不仅在相互接触时能够吸收水分,而且具有从潮湿空气中吸水(或吸湿)的能力和向空气中排水(或脱湿)的能力。

纸张在吸水后发生膨胀,纸张各方面的直线尺寸和面积都会增加,机械强度有所降低;纸张脱水后发生收缩,纸张各方面的直线尺寸和面积都会缩小,变得僵硬发脆。这些变化都是由纸张含水量的变化所引起的塑性变形造成的。因此,要控制纸张的变形,必须控制纸张的含水量,并且使纸张的含水量均匀,才能保证套印的准确度。

  • 橡皮布及衬垫引起的胶印机套印不准

橡皮布及衬垫是获得良好印迹的主要材料之一,其松紧度、厚度、均匀度都会给胶印机套印带来一定影响。

    • 包衬厚度的选择

所选用包衬的厚度取决于所印产品的特性及胶印机机型,可根据具体情况进行合理选择。

    • 包衬的平整度

压印包衬由橡皮布、纸张、衬纸等组成,每一种材料可能不会绝对平。在挑选时应选择其本身误差尽量小,而且重叠起来不要使其误差集中在一个部位,避免累积误差,这样可以使其厚度误差互补,避免在总厚度上出现局部凸起或凹陷。否则若误差累加在一起大于0.05mm以上时,则经过压印后的印张受到压缩变形会出现一定误差。因此,在调换衬垫时应做到必要的测量以掌握准确的数据。

    • 橡皮布的松紧度

由于橡皮布是弹性体,具有一定的可塑性,当受到外力时,其厚度、长度均会有所变化。所以橡皮布松紧度的变化,对压印滚筒的实际半径会有影响。厚度的变化会引起印刷压力的变化,随之而来的是印张“压缩变形”套印不准。这种现象表现强烈的地方是版尾两角。

橡皮布的松紧程度发生不均衡时分为如下两种情况:

      • 橡皮布整体松

出现这种情况的套印不准,在印张上表现为从版头(咬口)至版尾递增的“擀纸”现象,套印误差由弱到强。造成的原因有:橡皮布松退导致机构磨损、失灵、损坏;新更换橡皮布后,经过一段时间印刷,自然拉伸,造成松弛;夹版螺丝拧紧不当,造成橡皮布的螺钉孔拉豁。

      • 橡皮布局部松紧不一

当橡皮布出现局部松紧不等时,会造成印张的整幅面受压不均,严重时会发生局部的套印不准(变形不均)或褶子。产生的原因有:橡皮布裁剪形状不标准,即不是矩形:橡皮布两端夹版螺钉孔不平行;橡皮布个别夹版螺钉拧的不紧:橡皮布夹版变形或弯曲;橡皮布的头、尾部(橡皮滚筒作用面的边缘)破裂;包衬厚度误差聚集在一处。

  • 胶印机本身问题引起的套印不准

上文我们讨论了印版、纸张等原因造成的胶印机套印不准问题,除此之外,胶印机本身也会造成套印不准,因为纸张从输纸台上“分纸”开始,一直到经过压印后送到收纸台的全过程,若有一部分发生故障,均可能造成套印不准。下面就胶印机本身可能产生的故障对套印不准的影响进行分析讨论。

    • 分纸机构要协调——走纸利落。

“分纸”过程是纸张从静止状态过渡到运动状态的起点。故分纸机构的各零部件应协调动作,纸张在与纸垛分离时应干脆利落,这里只着重讨论一下分纸毛刷和吸嘴胶皮圈的调节,若调节不当就可能成为输纸故障的诱因。

      • 毛刷的调整

毛刷的作用是控制纸堆吹起的高度,当然应与吸嘴协调,将被吸嘴吸起的单张纸下边的纸“刷”落。所以除质量的好坏以外,关键是位置合适与否,上下位置应在纸堆上边3~5mm,前后位置伸进纸堆后缘小于8mm(当然这只是一个大体数据,斜刷与平刷也有所区别,具体情况可略有出入)。这样做的目的可以使吸嘴的高度定得相对高一些,一方面防止在吸嘴“回程”时与纸堆摩擦,造成最上边的纸起动位置紊乱和胶皮圈卷曲,将纸吸变形;另一方面便于松纸吹嘴将上边数十张纸吹松,有利于分纸的正常进行。

      • 胶皮圈的调整

胶皮圈的用途是增大吸纸面积,应根据印刷纸张的幅面大小、薄厚不同,使用不同的胶皮圈,防止吸力过大产生双张。值得注意的是调整吸嘴的位置时,要与纸垛平面保持平行或略微“仰头”,切不可低头,避免胶皮圈蹭动下边将要吸起的单张纸。另外,在工作中胶皮圈应注意不要和油类物质接触,以防变形,造成吸起的纸启动位置不正。

    • “接纸传动”要准确——交接无误。

所谓“接纸传动”即递纸吸嘴与导纸胶轮的交接纸张过程。它是纸张从静止到运动的“起跑线”,是第一个“共运衔接”,直接关系到纸张输送的好坏。因此在调节其运动关系时要仔细、准确。

    • 输送过程要平稳——不能失控。

经接纸传动纸张上输纸台以后,直至定位前的这一段“输纸过程”应注意不能失控。一定要对输纸台进行定期保养,保证其良好的均匀平滑性能,否则会造成纸张传输时歪斜造成套印不准,甚至撕纸。

  • 定位机构工作稳定——性能良好。

套印的准确与否,除上述因素外,更直接更重要的一环就是定位工作的好坏。因为它是确定纸张与印版相对位置的“中转部位”,而且它的工作是多种动作在瞬间完成的。一旦出现故障后很快就付诸印刷,挽回的机会甚少。因此,要从多方面考虑到对定位的不利因素。

    • 最大限度地利用定位时间

众所周知,前规停在挡纸位置的时间是极其有限的,因此就要充分合理利用这段时间。为达到纸张定位稳定的目的,当前规运动到挡纸位置时,纸张咬口应距前规8mm(今世缘注:8mm指上摆式机构,下摆式机构25mm左右)左右,以便纸张有充足的稳定时间,使之定位准确。

若纸张提前到达,则有可能出现“超越”现象形成,加大纸张的反弹趋势;若纸张滞后到达,就会缩短了纸张的两极稳定时间。这两种情况都是不利套印的。前规问题造成的套印不准的原因:

      • 输纸到达前规位置配合过快或过慢;
      • 前规传动臂拉簧软弱无力;
      • 前规压纸舌过高或过低;
      • 前规磨损;
      • 前规凸轮磨损;
      • 前规轴或套磨损。
    • 输纸速度与止弹措施

现在的连续式输纸速度比间隙式输纸速度慢一些,在前规定位时相对来讲冲击力较小。但不同的纸张其纸张挺度是不一样的,挺度高的纸张到达前规时有回弹趋势。因此,就要充分合理地使用止弹措施,尽可能保证定位的准确性。

定位压球应以“球体”压在纸上转动自如为准,切不可让其笼壳也接触纸张,影响定位;同时又不能将笼壳调得过高,这样压球既接触纸张转动,又与笼壳产生较大摩擦力致使转动不灵活。使用时定位压球要成对的对称使用,防止出现止弹不均衡产生歪斜。

在已经定位的纸张拖梢,放置毛刷和毛刷轮的主要作用是防止纸张回弹,位置的合理性是其发挥作用的关键。毛刷可以进入纸拖梢一部分(约2~3mm),而毛刷轮要放在纸张拖梢以外约1mm左右的位置,而且要给予牢固定位。若靠前,则有可能影响纸张侧定位;过于靠后了,则起不到止弹作用。

    • 侧规使用的合理性

侧规的拉纸力:以能拉动纸张5~8mm,碰到侧挡板又能在两者之间产生滑移为准。

侧规的拉纸时间:在纸张前定位之后,递纸牙叼住纸张将要启动之前完毕。此时,压纸球抬起两倍纸厚高度为宜。

侧规上压板:与定位台面之间保持3~4张纸厚高度为宜。

侧规定位板:与压印滚筒轴线垂直,防止倾斜时与纸边为点接触造成定位不准或反弹。

侧规问题造成的套印不准的原因:

      • 侧规压纸轮及传动轮外圆磨损不圆整;
      • 压纸板高低调整不当;
      • 压纸轮下压和抬起位置配合不当;
      • 压纸轮转动不灵活有卡阻;
      • 弹簧压力调整不当;
      • 拉纸挡纸板磨损起槽凹凸不平;
      • 纸边和挡纸板接触面不好。
      • 递纸机构工作的影响

递纸机构是将已经定好位的纸张交给压印滚筒的叼纸牙的间接传纸工具。但在”接”“交”纸张的过程中,有时受客观条件影响或本身调节不当,往往造成胶印机故障而发生套印不准或纸张撕口、褶皱等现象。

    • 递纸牙的牙垫要与定位台工作面平齐

如果定位台高于牙垫时,轻者会造成被叼纸张的咬口呈“波浪边”,严重时有可能产生叼纸时“牙根”将纸张压退现象,形成被叼住的纸位置不准;如果定位台低于牙垫,若传纸机构是摆动式递纸牙时,在运动到咬纸位置瞬间,会将纸”顶退”(虽然有进退毛刷及毛刷轮,但摆动牙一旦到位即很快闭合,被顶退的纸来不及复位即被咬住),同样使被叼住的纸位置不准;如果是滚筒式递纸牙,也会影响原有的定位效果,即被叼住的纸叼口也会出现“波浪边”。这种原因引起的套印问题,一般没有什么规律,也不容易观察得非常准确,故在调整机器时应精心细致,保证其准确性。

    • 前规与递纸牙动作的协调性

前规的作用除对纸张进行前后定位外,还应与递纸牙配合好完成“咬纸“工作。在递纸牙咬住纸张之后,启动之前,必须给纸张让路。若提前让路,会造成已经定好位的纸位置移动;若滞后让路,会阻碍递纸牙咬住纸张运动造成撕口。两者均会造成纸张在交给压印滚筒咬纸牙时位置不对。

    • 在保证纸张不撕口的前提下,尽可能增大“共运衔接”时间

递纸牙与压印滚筒咬纸在相对静止的条件下,进行纸张交接。这段时间是两组牙共同控制纸张的(称为”共运衔接”时间),其时间长短直接关系到传纸精度的高低,即时间长比较稳定,时间短易失控(理论上讲也不会太长,因交接区间只能在两圆外切的法线上进行),由于机件的制造精度及机器调试的误差,有时交接时间达不到应有的理论数据,但应尽可能增大这段时间,对保证套印是有利的,也是关键的一环。

    • 压印滚筒咬纸牙闭合时间的准确度是交接精度的保证

由于胶印机的润滑及保养等原因,在慢车调试时压印滚筒咬纸牙闭合位置能实现咬纸,但在正常机速情况下却出现完全闭合或时间滞后,这样一来应有的交接时间就得不到保证。这就要求在调整其闭牙控制凸轮工作曲线时要注意精度,并检验各咬纸牙的力量是否符合标准且均衡;其次,要保证闭牙大弹簧的力度要足够大,防止在高速运动中出现“飞轮”现象,形成实际的闭合时间滞后;再就是要保证叼牙轴转动灵活及应有的配合精度,不容许出现径向跳动和轴向窜动。

    • 压印滚筒咬纸牙与套印精确度的关系

纸张在压印过程中受到强大印刷压力的影响,必然会有位置移动的趋势。如果叼纸的力量小于这些外力的影响,轻者会造成版头部位褶皱,严重时有可能出现局部或较大面积的套印不准,如中间松两边紧,中间紧两边松,单侧松紧或个别纸张松。

上述几种情况,往往是因咬纸牙的咬纸力调节不当,受到外力作用时咬纸力轻的部位无法拉出,经压印后改变了原有尺寸,形成套印不准。为避免以上几种情况发生,应注意以下几点:

      • 咬纸牙的调整工作应在一批产品印刷前做好,非不得已时,不得在中途改变其咬纸力;
      • 全组咬纸牙的牙垫应成一直线,不得有凸凹不平的现象;
      • 注意使咬纸牙的弹簧出现弹性疲劳,使咬纸力下降(两侧的弹簧力要一致);
      • 咬纸牙轴与轴套除具有应有的精度外,要经常保持润滑,防止咬纸中产生阻力和不稳定因素;
      • 咬纸力的牙片应与牙垫贴实;尽量“面接触”,而非“点接触”。
    • 压印滚筒与印版滚筒的相对滚动完成印刷过程,两滚筒的轴线是否保持平衡一致,对套印的精确度也会产生影响,下列情况的发生需要引起我们的注意。
      • 轴线相交

即两滚筒的轴线延长线相交,表现为两侧的滚枕间隙不一致。导致压印接触区的半径不等,形成”锥体滚压”使纸张两侧受力不均匀。压力大的一侧(间隙小)纸张的压缩变形大;压力小的一侧(间隙大)纸张的压缩变形小。

      • 轴线滚筒的轴线虽然不相交,但在三维空间上不是重合的,而是形成一定的角度。

此种情况不易发生,可一旦出现造成的后果非常严重。除了印刷半径不等外,两滚筒在压印过程中轴向力和径向力同时作用于纸使其产生合力方向上的变形,除套印不准外,印迹也会发生微量变形。同时机件的磨损也大,使应有的精度破坏,影响胶印机使用寿命。

      • 故障原因与排除方法

印版滚筒是胶印机的水平基准,在安装与调试机器时,要绝对保证其与机器墙板的垂直度和水平度;然后调节压印滚筒(包括其他滚筒)与它的轴线平衡关系。

滚筒齿轮单侧磨损较大。由于轴线不平衡,两侧的齿轮磨损也不均匀,滚轴间隙的一侧磨损较大,滚筒轴线方向上的三点间隙不等。在合压位置,将两滚筒的包衬去掉,测量两滚枕间隙及滚筒作用面之间的间隙(根据各机型的数据算出标准值),看是否符合工艺要求。如有问题方可通过滚筒的偏心轴承进行调试。

递纸机构及滚筒问题造成的套印不准的原因:

      • 滑槽磨损;
      • 滑槽内滚轮磨损,和滑槽的配合间隙超过0.03mm;
      • 开牙机构大弹簧和递纸机构二根压簧折断或弹性疲软;
      • 咬牙轴的弹簧断裂及各叼纸牙叼力不均匀(当叼纸牙小弹簧中间紧两边松在印刷时会有“甩角”现象发生);
      • 咬纸牙垫磨损、递纸牙排随着印刷纸张厚度的改变,高低位置未作相应调整。

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