膠印機橡皮滾筒解析

2.3 橡皮滾筒
橡皮滾筒主要有下述作用：
1.轉移油墨。橡皮滾筒把油墨從印版上轉移到紙張表面，完成印刷。并不象其它印刷方式那樣，印版將油墨直接轉移到紙張表面。
2.彌補機器的綜合誤差。由于機器的加工和安裝都存在著誤差，即滾筒之間相互接觸的地方不可能完全均勻一致。但是在印刷時，不能允許有的地方印得上，有的地方印不上，也就是說需要把印版上的油墨完全轉移過來。使用橡皮布可以做到這一點，因橡皮滾筒表面的包襯(橡皮布和襯墊的總稱)具有一定的可壓縮性。這樣滾筒之間間隙小的地方，包襯變形大一點；滾筒之間間隙大的地方，包襯變形小一點，但是包襯總是和其接觸的滾筒表面完全密合，這樣就能保證油墨完全從印版滾筒轉移到紙張上。這是橡皮滾筒的重要作用之一。
3.與其它接觸印刷相比，大大降低了印刷壓力。和上述分析基本相似，如果使兩個剛性滾筒的表面完全緊密接觸，滾筒表面必須具有相當程度的變形才能克服機器的加工及安裝誤差，因此需要很大的印刷壓力。印刷壓力一大，會帶來很多壞處，后面將詳細分析。而使用可壓縮性的彈性包襯就可大大地降低印刷壓力，因為使包襯壓縮變形的力比使滾筒表面壓縮變形的力要小得多。印刷壓力小一點，將給機器工作狀態和印品質量帶來很多益處，在印刷壓力一章將詳細分析這一點。這是膠印機能不斷向前發展的一個主要原因。
4.緩沖吸振。由于正常運轉期間，滾筒表面受很多力的作用，而且力的大小是不斷變化的，也就是說滾筒始終處于復雜的振動狀態。即滾筒表面每一接觸的地方，包襯的壓力不能始終如一，再一個由于滾筒表面不均勻，從而使不同地方包襯的壓力也不一致。壓力大時，包襯多變形；壓力小時包襯變形小，而滾筒表面卻沒有發生大的變形。這樣把機器振動和機器的加工及安裝誤差造成的壓力變化變成橡皮布的彈性能。接觸時，產生彈性能；脫離接觸時，彈性能就釋放。再一次接觸時，又產生新的彈性能，脫離接觸時，又一次釋放。這個過程反復不斷地進行，從而把機器的沖擊和振動所造成的危害控制到最小。
5.安全作用。當有紙張或其它異物(大大超過包襯的彈性壓縮量)進入橡皮滾筒和壓印滾筒之間時，其包襯就會被硌壞，但滾筒表面精度不受或受到的影響最小，從而起到保護機器的作用。
2.3.1 包襯
包襯的作用與上面的橡皮滾筒的作用完全一致，實際上橡皮滾筒上述的作用完全是通過包襯表現出來的。包襯的性能決定了橡皮滾筒的作用，同時也決定了印品質量的高低。理想的印刷過程應當是印版上的圖文轉移到紙張(或承印物)上，其印跡的大小和形狀保持不變，即完全真實再現。對膠印印刷來說，橡皮滾筒做為中間媒介，不應對印跡的轉移產生任何影響。但是這一點只有在印版滾筒直徑和壓印滾筒的直徑完全相等，而且表面的接觸狀況完全一樣的情況下才能實現，如圖2.3所示。
（圖 2.3）
由圖可知：印版的印跡長度為l＝rp·z，橡皮滾筒上與印版滾筒相對的印跡長度為lbp＝rb·z，橡皮滾筒上與壓印滾筒相對的印跡長度為lbi＝rb·z，壓印滾筒上的印跡長度為li＝ri·z，則壓印滾筒上和印版滾筒上的印跡差為：l＝(li－lbi)－(lp－lbp)＝li－lp－lb＝li－lp＝(ri－rp)·z，其中lb為橡皮兩面的印跡差lbi＝lbp，故lb＝0。
當rp＞ri時印跡縮短；當rp＝ri時印跡為原長；當rp＜ri時印跡放大。
因此印版的襯墊(印版滾筒的直徑)或紙張的厚度(壓印滾筒的直徑)變化時，印跡的長度都會受到影響，其變化規律同上。
上面分析談到的lb是在假定兩邊的接觸狀況完全相同的情況下才為零。但實際上兩邊的接觸狀況不可能完全一樣，那么lb的值有何變化呢?假定把油墨放到光滑的平面上(凸面上)和粗糙的平面(凹面上)，如圖2.4所示。當受同樣的壓力后，其變形為虛線所示。由于粗糙平面阻礙油墨變形的力比光滑的平面大。若要使其兩種狀態下的油墨變形相等，則粗糙平面上油墨所受到的壓力應大于光滑平面上油墨所受的壓力。[next]
由于目前一般膠印所用的版都是平凸型ps版，即文字部分比空白部分高一點。而當油墨由橡皮滾筒向紙張表面轉移時，由于紙張表面的粗糙度比ps版的粗糙度大(當然不同的紙張不一樣，膠版紙比銅版紙的粗糙度大)，而且是平面接觸，所以受壓時油墨的變形較小。
（圖 2.4）
在印刷時，理論上要求l＝(li－lib)－(lbp－lp)＝0。要使此式成立需有li－lib＝lbp－lp，則必須使印版滾筒和橡皮滾筒之間的壓力小于壓印滾筒和橡皮滾筒之間的壓力。控制粗糙平面油墨變形比光滑平面相對容易一些。在所有可能的情況下，盡量想辦法增大接觸表面的粗糙度。假如把平凸版改成平凹版，從這一點來說可能會好一些。
2.3.2 包襯的選用
選用包襯需從機器精度和印品質量兩點來考慮。從機器的精度來講，包襯的可壓縮性越大越好，因為這樣彌補機器加工及安裝誤差的能力就越強；從印品的質量來講，包襯的壓縮量越小越好，因為這樣接觸面就越小，越趨近于純滾動，即印跡的變形越小。從機器精度的角度看，在滿足印品質量的前提下，盡量選用壓縮最大的包襯；從印品的質量角度看，在滿足機器精度的前提下，盡量選用壓縮最小的包襯，但總的來說應以機器的精度為主，這一點必須牢牢記住。
包襯通常由襯墊和橡皮布兩部分組成，包襯的作用實際上就是襯墊和橡皮布的綜合作用。
襯墊一般分為軟性襯墊、中性襯墊和硬性襯墊三大類。軟性襯墊以呢子為主，其彌補機器精度誤差的能力最強，但印跡的變形最大。隨機器精度的不斷提高，此種襯墊已趨于淘汰。中性襯墊以膠布為主，此種襯墊的可壓縮性比軟性襯墊差，但印跡的變形小，因此目前用的還是比較多。硬性襯墊以專用墊版紙為主。此種襯墊彌補機器精度誤差的能力最差，但印跡清晰。所以隨著機器精度的進一步提高，硬性襯墊的用量也就越來越大。
橡皮布一般分為彈性橡皮布和氣墊橡皮布兩大類。彈性橡皮布受到力后容易變形，但不能壓縮，不能彌補機器精度誤差。氣墊橡皮布可壓縮，也易變形，在一定程度上能夠彌補機器精度誤差。壓力增大時，其接觸面積的增加比彈性橡皮布小，因此可用較大的印刷壓力，使印跡更加清晰、結實。包襯的作用是通過包襯的變形體現出來的，沒有變形，其作用也就不存在了，所以關鍵是如何創造其變形存在的條件，同時又能利其變形達到彌補機器誤差和保證印品質量之目的。因此，橡皮布和襯墊或者兩者都具有可壓縮和變形；或者其中之一具有；或者一個有變形，一個具有可壓縮性。總之一句話：兩者之間能夠相互補償，創造變形和可壓縮性的存在條件。從這一原則出發，橡皮布和襯墊的匹配可有如下幾種：
①彈性橡皮布＋軟性襯墊；
②彈性橡皮布＋中性襯墊；
③氣墊橡皮布＋中性襯墊；
④氣墊橡皮布＋硬性襯墊。
其它兩種是使用中所不許可的，其原因是：
①彈性橡皮布＋硬性襯墊形成的包襯只具備變形的能力，而不具備可壓縮性，不能彌補機器的精度誤差。
②氣墊橡皮布＋軟性襯墊所形成的包襯，其變形和可壓縮性都太大，不能體現出雙方的互補作用，而且氣墊橡皮布比較貴，因此這樣做無任何意義。[next]
2.3.3 襯墊的選用
到底選用什么樣的襯墊根據具體情況而定，但是在同一種狀態下，其選擇方式也存在著一個最佳狀態。下面來分析這個最佳狀態。
襯墊裝好后，不能允許其在橡皮布的下面有向前后的滑動。如果滑動后，就很可能造成印跡的變形。怎么能使其不相對滑動呢?如圖2.5所示，襯墊外面與橡皮布接觸，里面與滾筒接觸，因而這兩個接觸面都會產生阻礙襯墊運動的摩擦力。當這個摩擦力不足時，襯墊就可能相對滑動。因此為使其不相對滑動，必須創造足夠大的摩擦力。如前所述，提高摩擦力的途徑有兩個：
（圖 2.5）
①使橡皮布處于緊密均勻地包圍滾筒的表面上，即產生足夠大的摩擦力。
②使各接觸表面具有最大的摩擦系數：
a.橡皮布的表面應具有盡可能大的粗糙度(在保證精度的前提下)；
b.襯墊表面應具有盡可能大的粗糙度；
c.橡皮滾筒筒身的表面應具有最大的粗糙度(在保證精度的前提下)。
實現第一條的途徑就是加大橡皮布的張緊力，從而使其在接觸面中產生較大的壓力；實現第二條的途徑關鍵是材料的選擇。從實際情況看，橡皮布和滾筒的材料都是確定的，尤其是滾筒一般情況下是不能更換的，橡皮布因生產廠家不同，其表面特性也會有所差別。在用戶能夠進行選擇的就是襯墊表面的粗糙度。從增大摩擦系數的角度來看，襯墊表面越粗糙越好。這樣要求的原因有兩個：
①從接觸面的角度來說，襯墊和橡皮布接觸的摩擦系數要比其同滾筒接觸的摩擦系數要大得多，也就是襯墊相對于滾筒表面滑動的可能性大，要消除這種可能性，只能是增大摩擦系數。
②從襯墊的內部來說，因襯墊一般情況下都是由幾層疊在一起的，也不允許其接觸面有相對滑動。它們之間產生的阻礙其相對滑動的摩擦力必須大于其外部的兩個接觸面(和橡皮布，和滾筒體)所產生的摩擦力。因此襯墊表面越粗糙，其相對滑移的可能性就越小，襯墊的層數越少，滑移的可能性就越小。
綜上所述選用襯墊的原則是：
①摩擦系數盡可能大，即表面盡可能粗糙；
②襯墊的層數盡可能少；
③襯墊表面應盡可能平整。
最后一點是印刷工藝所要求的，否則印跡的轉移將受影響。下面從這一原則出發，分析三種襯墊的選用方法：
軟性襯墊：軟性襯墊一般都選用呢子布，因此其表面的摩擦系數是絕對保證的。當壓力不足時，加很少的紙即可進行調節總的來說，其層數不多。
中性襯墊：中性襯墊一般都選用橡皮布加紙構成膠布表面的摩擦系數還是比較大的。關鍵問題是紙張的選擇。印刷廠家一般用的紙張有：銅版紙、新聞紙、膠版紙、卡紙和牛皮紙等。卡紙由于其柔性小，使用不便。銅版紙表面比較光滑，因此也不應該在選用之列。可供選擇的就是膠版紙、新聞紙和牛皮紙等。這三類紙表面都能產生較大的摩擦系數，但從層數最少的角度來講，選用牛皮紙略微好一些。無論選用哪一種紙，上述原則的第三條都必須絕對保證。
襯墊的安裝方法一般都是將其放在滾筒的表面，使其平整均勻接觸即可，有的設備裝有夾襯墊的裝置，這種裝置為襯墊的安裝提供了方便。如果橡皮布裝的不夠緊，會造成紙張在里面向前或向后起褶。
2.3.4 橡皮布的安裝
橡皮布裝好后，要求它均勻緊密地包圍在襯墊的外表面，表面各處的張力一致，這是保證印品表面質量均勻一致的一個重要條件。橡皮布由兩個專用的夾子夾住，每個夾子上有六個到八個夾緊螺釘。橡皮布安裝時有幾點需注意：
①橡皮布載切成所要求的矩形，這是保證橡皮布均勻受力的一個很關鍵部分，如果一邊長，一邊短，則裝好了后松緊就可能不一致。
②使橡皮布的邊緊緊地靠在夾子里面的止口上，這樣可防止一邊夾多，一邊夾少，造成受力不均勻。
③緊橡皮布時，先中間，后兩邊，這樣可防止被夾的邊成波浪形。緊螺釘時一定要循序漸近，否則有時以為夾上了，而實際上沒有夾上，造成橡皮布在里面滑動。
④把橡皮布裝在滾筒上時，一定要注意把橡皮布的夾子放在滾筒上面的夾子里，否則機器運轉時，橡皮布的夾子會甩出來。
⑤橡皮布兩邊是用蝸輪蝸桿機構鎖緊的。蝸輪蝸桿機構具有自鎖性，其防松可用橡皮布本身的彈性來實現，越緊自鎖性越好。
⑥一般情況下，橡皮布不能保證絕對的矩形。如果是微量差別的話(與其長度相比)，對張力不會有太大的影響，但是如果差別較大，一個辦法是取下來重新裁切；另外一個辦法是可在蝸輪的軸上墊紙，這樣可局部校緊。
2.3.5 橡皮布使用過程中應注意的事項
1.檢查其表面的平整度。檢查的辦法是打滿版，不過印刷壓力應低于正常壓力。這樣才能暴露出其表面的不均勻性，如果壓力太大，實地厚實，很難看出其差別。
2.如果其表面的不平整度不能接受(具體指標可通過經驗來判斷)，則可檢查一下橡皮布和襯墊的表面的均勻性以及滾筒表面否有異物存在。去除異物后，若不均勻性仍然存在，可采用畫“地圖”的辦法。首先畫出每一個低的(或者說發虛)地方，然后在橡皮布背面該處貼紙(紙的厚度根據情況選用)。
3.使用過程中，如果橡皮布的表面被硌壞，解決的辦法同2。但橡皮布如果被硌的話，其形成的圖像是中間發虛或空白，向周圍連續過渡到沒被壓壞的地方。這是判斷橡皮布被硌的一個最明顯標志。
4.橡皮布表面應該耐酸耐油，防止其表面層被破壞。橡皮布經常與油接觸會造成其老化，最后使其內部組織松懈。橡皮布與酸性物質經常接觸，會造成其表面腐蝕。應盡量用揮發性快的洗滌劑清洗，如汽油等，而不用煤油等揮發性慢的物質。
5.橡皮布的蠕變與應力松弛。橡皮布受力時間長后，有兩種表現：a如果長度不變，應力逐漸減小，即所謂的應力松馳；b如果應力不變，長度會逐漸加長，即所謂的蠕變。
橡皮布裝在滾筒上后，長度不變，會造成應力松弛。因此使用一段時間后，橡皮布需要重新校緊。長時間不用，應把橡皮布松一下，以免發生應力松弛。
6.橡皮布表面應保持清潔。印刷的有效部位需要經常保持清潔。如果不清潔的話，就會影響印刷壓力。在墊橡皮布時，通常用的紙都在0.05mm左右，墊和不墊印跡的再現有明顯的差別。由此可以看出這0.05mm厚紙的作用。實際上墊0.05mm厚的紙就是增大了印刷壓力0.05mm(一般印刷壓力在0.05-0.25mm之間)假如有油墨或其它雜質固著在橡皮布的表面上，印刷壓力就會變化，從而對印品質量產生影響。非印刷部位也應保持清潔，這是因為當印刷部位的橡皮布被硌壞后，有時需借用后半部分的橡皮(通常印刷面不會超過整個橡皮布)。如果不保持這部分的清潔，隨著油泥和其它雜質的不斷凝聚，此外的印刷壓力不斷增大，會把橡皮布表面硌壞，無法正常使用。印刷壓力增大還會帶來其它問題，以后再祥敘之。橡皮布表面保持清潔還應該注意一點就是印刷的有效部位的交界處，這個地方所凝聚的油墨等雜質最多。由于壓力的增大，使橡皮布的疲勞加快，實踐中已經發現這個部位的橡皮布最容易出現裂紋。因此必須防止雜質在此處堆積。


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