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蔡成基:凹印質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因(中)

2008/10/13 23:12:46 人評論

   色差

    凹印的色差是個大問題.目前業(yè)內(nèi)控制凹印色差的關(guān)鍵工序定位在簽樣或重新印刷時的確認,因此各家印刷企業(yè)一般都要求客戶簽字來確認標樣,而且在制作標樣時一般都要做較深、較淺和標準三種,每次印刷都要在這個標準范圍內(nèi)對照。國家相關(guān)標準規(guī)定在L*≤50.00條件下,同批同色色差△E必須≤5.00;在L*>50.00條件下,同批同色色差△E要≤6.00。請注意同批同色色差與不同批印刷時的色差區(qū)別,這是兩個不同的概念。一些大客戶一般不會僅采納國標的數(shù)據(jù),而是根據(jù)自己的需要提出不管是同批還是異批印品,色差必須要≤2.50,甚至≤2.00。色差與成品率緊密相關(guān),尤其當用戶提出印品色差超標,要批量退貨或價格打折時,色差問題就關(guān)系著企業(yè)的利潤和市場。因此有必要探究凹印色差產(chǎn)生的原因,及其不易控制的幾個節(jié)點。

    在根據(jù)標樣重新印刷時,在色差方面有幾個節(jié)點是業(yè)內(nèi)普遍控制的,如油墨色相和黏度的控制,實際操作時還可以借助調(diào)節(jié)刮刀角度來微調(diào)墨色。但是一旦開印以后,凹印的色差控制會碰到不少棘手的問題,這些問題主要是:

    (1)油墨黏度變化。薄膜凹印基本上采用溶劑型油墨,這類油墨的特點是靠揮發(fā)結(jié)膜使油墨牢固附著在薄膜上,因此油墨中的溶劑揮發(fā)快,油墨黏度變化大。油墨黏度的變化其實就意味著油墨中顏料比例的變化,這種變化直接影響到顏色的飽和度。印刷復制工藝的一個重要控制點是印品的密度,當油墨的飽和度出現(xiàn)很大變化時,密度控制又談何容易?由于凹印機的印刷單元是敞開式的,油墨中溶劑的揮發(fā)極快,按現(xiàn)場控制經(jīng)驗,每隔15~20分鐘就要用黏度杯測一次,并補充一勺溶劑。因此在這種循環(huán)往復的黏度變化中,油墨的顏料比例也一直處在比較大的變化之中。

    (2)版輥網(wǎng)穴儲墨量的變化。電子雕刻凹版采用的是倒棱錐體網(wǎng)穴,在110°~130°電雕針作用下,其網(wǎng)穴的底部窄小,不光潔,容易積墨,油墨轉(zhuǎn)移不徹底。尤其在高光小網(wǎng)點上,這種網(wǎng)穴的特點是隨著網(wǎng)點面積的縮小,其深度也變淺。根據(jù)網(wǎng)穴的體積計算公式V=a2h/3,當網(wǎng)穴底部積墨時,h急劇減小時,網(wǎng)穴的儲墨量相應(yīng)減少,轉(zhuǎn)移到印刷基材上的油墨更少。另外,當版輥的鍍鉻層不耐刮刀的磨損而變薄時,h也會發(fā)生微小的變化,雖然只有幾個微米,但由于h減少的部位是在倒棱錐體的最大面積這一段,因此儲墨量的變化也是相當可觀的。

    (3)當油墨黏度和版輥網(wǎng)穴的儲墨量發(fā)生變化時,凹印機上并沒有相應(yīng)的自動調(diào)節(jié)機構(gòu)可以用來調(diào)整,以使之恢復正常。凹印在調(diào)整色差時用的方法,除了調(diào)整油墨以外,就是微調(diào)刮刀的角度,使版輥上攜帶的油墨量略有變化。但是這種調(diào)節(jié)不是即時的,而是滯后的,往往是一卷印品下機后檢測才能發(fā)現(xiàn)問題,并采取相應(yīng)的解決措施。檢品機在對凹印色差的控制方面也處于同樣的地位,用檢品機控制印品的色差,其軟件必須要擁有將每一張待檢印樣同確認的標準樣進行比較的功能,但現(xiàn)在不少控制軟件還只能做到將后一張印樣同前一張印樣進行比較,因此使用這類軟件的檢品機在控制色差方面是無能的。不過,即使檢品機檢出了印品的色差,可以保證有色差的印品不流入到客戶手中,但損耗已不可避免地造成了,對降低質(zhì)量損耗無補。

    墨點污染 

    墨點污染主要是在印刷速度提高后,油墨會沿著版輥的切線方向飛濺到薄膜上,造成印品損耗。

凹印機上的防護設(shè)施就是在刮刀夾板的下方安裝一塊擋墨板,但這個裝置無法根據(jù)版輥直徑的不同而自動調(diào)整擋墨的位置,因此油墨會順著版輥兩端旋轉(zhuǎn)的切線方向飛濺開來。差不多所有的凹印機都會由機長在印刷單元的左右兩端各貼兩張卡紙,拖到版輥上以作擋板之用。凹印的正向單刮刀上墨系統(tǒng)對油墨在版輥切線方向的飛濺,在設(shè)計上是有缺陷的。這個問題本身并不是無法解決,筆者操作過德國采用毛刷結(jié)構(gòu)的噴墨凹印機,此類故障就要少得多。而且同樣是使用液體油墨,使用雙刮刀上墨系統(tǒng)的寬幅衛(wèi)星式柔印機,就基本上沒發(fā)現(xiàn)過這種故障,這是因為它采用的是全封閉腔式刮墨刀,有上下兩把刀片,真正起到刮墨作用的是一把逆向刮刀,另一把正向刮刀則起到擋墨作用。油墨僅在封閉腔內(nèi)流動,刮刀本身是靜止不動的。而凹印的正向單刮刀必須在軸向左右位移,并在刮刀上施加一定的力,以抵御油墨對刮刀的沖擊。闡述柔印的上墨原理,其實是為凹印解決此問題提供一個思路,凹印長期以來并沒有重視損耗問題,對墨點污染故障滿足于發(fā)生后機長就能夠解決,并沒有從源頭去防止,把減少損耗的責任完全寄托于一線機長,這是凹印工藝長期以來的悲哀。

    高光小網(wǎng)點缺失

    凹印的高光小網(wǎng)點缺失是采用電子雕刻凹版之后經(jīng)常碰到的問題。這個問題一般有兩種類型:一種是由于小網(wǎng)點部分的油墨干涸在網(wǎng)穴底部,無法轉(zhuǎn)移到薄膜上;另一種是在印刷平滑度不太好的紙張時,高光區(qū)的小網(wǎng)點轉(zhuǎn)移不良造成網(wǎng)點缺損,俗稱小白點。

    對于前一種由于凹版堵版造成的小網(wǎng)點缺失,常用的解決辦法是在油墨內(nèi)添加慢干劑,或定時用溶劑清刷版輥網(wǎng)穴,不使油墨干涸其中。慢干劑的作用是阻滯和溶解網(wǎng)穴底部的油墨,以保證網(wǎng)穴底部不積墨,印版不堵版。

    對于后一種小網(wǎng)點缺失,常用的方法是利用靜電吸墨裝置中膠輥所攜帶的靜電場,把油墨從網(wǎng)穴中吸出來,通過壓力轉(zhuǎn)移到印刷基材上。從理論上說這是一個很好的方法,而且同凹印油墨轉(zhuǎn)印原理也相吻合。凹印的轉(zhuǎn)印特點是用一定硬度的膠輥在壓力的作用下將網(wǎng)穴中的油墨吸出來,轉(zhuǎn)移到薄膜或紙張上,轉(zhuǎn)印過程牽涉到3個因素,即橡膠輥的硬度、所施加壓力的大小和轉(zhuǎn)印材料的平整度。

    以薄膜印刷為例,除了用流延法生產(chǎn)的壓紋膜外,一般的薄膜表面都是很平整的,如BOPP、BOPET、BOPA等。在印刷薄膜時,膠輥的硬度要略微高些,但壓力不能太大,否則薄膜通過壓印部位時會打皺。由于薄膜是平整的,膠輥包裹著薄膜在一定壓力下能夠把網(wǎng)穴中的油墨吸上來,轉(zhuǎn)印比較容易。若膠輥略軟,壓力又較大,雖然吸墨作用很好,但由于凹印機傳動中版輥是主傳動,膠輥是被動的,膠輥軟而壓力大對主軸傳動來說起到的是阻尼的作用,換言之會損耗機械傳動的同步,影響到卷料的張力。

    在印刷紙張時,尤其是較厚的卡紙時,為了紙張的順利傳遞需要膠輥的硬度高一些,壓力大一些,以便將機械同步速度的損失控制在合理的范圍內(nèi),然后通過版輥直徑遞增的方法來加以補償。膠輥硬度增高,會影響到對網(wǎng)穴中油墨的吸力,尤其在印刷平滑度不太好的紙張時,就有可能無法把網(wǎng)穴中的油墨完全吸出,造成高光小網(wǎng)點缺損(即小白點)。因此凹印要選擇平滑度好、利于油墨轉(zhuǎn)移的紙張,其實就是對紙張?zhí)盍虾捅砻嫱繉拥倪x擇,這必然會增加紙張成本。

    靜電吸墨裝置就是為了解決這個問題而誕生的。

在膠輥方面上,為了傳動的穩(wěn)定,靜電吸墨裝置采用較高硬度的橡膠。在壓力方面,為了能把小網(wǎng)穴中的油墨吸出來,采用了能產(chǎn)生靜電場的膠輥,使膠輥透過紙張把網(wǎng)穴中的油墨吸附上來,而不必增大壓力。實踐證明,靜電吸墨是有效的,但不是萬能的,配置靜電吸墨裝置的凹印機能夠改善紙張印刷時的小網(wǎng)點缺損,但不能徹底消除這個弊病,因此凹印仍然必須選擇紙張。這是因為油墨在靜電場作用下的順利轉(zhuǎn)移,除了前述的三大因素外,還有一個大家一般會忽視的因素,即網(wǎng)穴的光滑性,油墨只有在網(wǎng)穴光滑的情況下才能被順利吸出,若網(wǎng)穴內(nèi)部高低不平,處處對油墨起黏滯作用,即使有靜電場的吸附仍然不可能被完全吸走。凹印制版過程中對網(wǎng)穴光潔度的控制還有缺陷,常用的方法是在電雕過程中用刮刀去掉電雕時的毛刺,但對于使用110°~130°電雕針所刻出的倒棱錐體網(wǎng)穴的凹凸內(nèi)部卻是無能為力的,換言之,對油墨在倒棱錐體網(wǎng)穴內(nèi)部的滯留是無能為力的。

    實地水波紋與暗調(diào)并級

    凹印網(wǎng)點的特點是10%~50%區(qū)域的層次特別細膩,拉得開,這也是凹印的精華所在,但也僅在于此。在小于10%的區(qū)域,由于電雕凹版的緣故,網(wǎng)點面積越小深度越淺,網(wǎng)點形狀很少有完整的,其特點是隨著印刷方向缺角。以0號網(wǎng)角為例,50%區(qū)域的網(wǎng)點是呈45°的菱型,而到10%區(qū)域,網(wǎng)點形狀變長了,且在印刷方向上網(wǎng)點的后沿缺角,轉(zhuǎn)印不出來。50%以上(有時也包括50%)的網(wǎng)點很容易并級,在放大鏡下觀測,這種并級其實就是兩個網(wǎng)點之間的網(wǎng)墻區(qū)域有油墨的擴展,甚至將兩個網(wǎng)點相連。在80%~90%區(qū)域,有時網(wǎng)點完全連在一起,成了一片不規(guī)則的實地,在凹版信號條上,觀測到的就是一片發(fā)花,同10%~40%區(qū)域的網(wǎng)點相比,層次拉不開,經(jīng)常合并在一起。暗調(diào)并級的最甚者,就是實地的水波紋,在實地區(qū)域,墨色不是均勻的,而是有深有淺,宛似油墨在凹下的區(qū)域流淌,還沒有流均勻即被轉(zhuǎn)引到印刷基材上。

    暗調(diào)并級的主要原因是油墨黏度過低,雖經(jīng)刮刀將多余的油墨刮掉,但網(wǎng)穴中的油墨還會向四周流淌,其實凹印網(wǎng)點的增大很大程度上就是這種油墨流淌造成的。要解決暗調(diào)并級,只有提高油墨黏度,但若將黏度調(diào)得過高,油墨不容易刮干凈,且還容易起刀絲。以往凹印產(chǎn)品的質(zhì)量控制重心在控制刀絲,印品表面若有刀絲,非常醒目,所以寧愿暗調(diào)并級,也不能有刀絲。在油墨黏度上寧愿過低些,也不能過高些。但是若黏度太低,在實地區(qū)域容易產(chǎn)生水波紋。

    要解決水波紋問題,一是調(diào)節(jié)油墨黏度,二是解決油墨的流平性。目前凹印一線管理人員對油墨的黏度與流動性是熟悉的,但對油墨的流平性不熟悉,其實這是油墨印刷適性一個很重要的方面。調(diào)節(jié)油墨的流平性,調(diào)整黏度是一個方面,但更重要的是利用助劑來調(diào)整。利用凹版的通溝和油墨的流平,凹印要解決水波紋并不是很困難。當然版輥網(wǎng)穴的深淺、加網(wǎng)線數(shù)的高低跟水波紋也有關(guān)系,這必須同凹印機上的刮刀聯(lián)系起來一起考慮,具體問題需要具體分析。

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