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氣墊橡皮布的種種現象和效應

發布時間:2024-03-24 點擊:224
中國印刷界長期以來把平版印刷稱為膠印,其實源自于平版印刷機乃是間接印刷方式,印版產生印紋之后,并未直接和紙張接觸轉移油墨印刷,而是采用一張橡皮布裝在橡皮滾筒上,做為中間轉移印紋油墨的介質,將印版上的印紋油墨接取,然后再轉移(寫)在被印的紙張媒材上面,所以橡皮布在平版印刷機扮演著極為重要的角色,也因此不稱呼版式為平版,而改稱其間接印刷的橡皮布介質而稱為膠印,但有極少數凸版印刷必須做間接印刷于硬性材質面,也使用橡皮布來移轉印紋是否仍稱膠印就不得而知。
1960年代之前,所有橡皮布都是使用天然橡膠為材料的承接印紋轉移橡皮布面,但1950年代之后,由于天然植物性亞麻仁油為石化媒染體油墨取代,原天然橡膠顯然已經無耐得住石化溶劑及樹脂入侵,而產生異常潤膨凸起現象,因此在1960年代橡皮布表層,非得使用合成橡膠,連帶墨輥、水輥的材質也改用合成橡膠,杜邦公司投入十多億美元完成合成橡膠研究,距離二次世界大戰后也只有十多年光景。但到此為止的橡皮布全部是實心,沒有氣泡海綿壓縮的構造,其產生的壓力會因印機速度變高而急遽上升。在當時產生一個十分分歧的理論,最早一派認為印版及壓力滾筒(加上印紙)都是硬質的,所以橡皮滾筒表面應墊高,使得直徑大于兩個硬質滾筒徑,才可以保持同一直徑在運轉,但在1937年美國米勒miller印刷機公司發現,硬件滾筒壓印一圈繞行長度是直徑×π的固定長度,但橡皮滾筒軟性表面滾動一圈等于直徑×π加上彈性及壓力系數,意味著橡皮滾筒就算在相等直徑下,和印版筒、壓力筒相互壓印,其轉動長度大于兩個硬滾筒,而筒徑法又故意加大受壓縮的橡皮筒,所以橡皮滾筒走的長度長、跑得速度快,如此橡皮布和印版產生不必要的摩擦,因此才改用印版滾筒墊高于齒輪節周0.1~0.15mm程度,而橡皮筒墊成和橡皮布節周同一高度,以保持壓印時有同一速度的表面壓印及印紋油墨移轉,這個叫做滾動長度法的滾筒襯墊高度做法一直沿用至今天。但當時也發現橡皮滾筒上的橡皮布,在受印版滾筒壓印時,會向前及向后凸起以抵消壓力,這種凸緣的效應就像在橡皮墨輥,用一條鐵絲擰緊鐵絲一定會沒入橡皮內,而陷下的橡皮會往兩邊鼓起,這一個效應就是相同于前面所提到壓力產生的凸緣。
為解決凸緣所產生印紋及網點有時會有拖痕、迭影的現象發生,因此橡膠廠在制造橡皮布時,在橡皮布面底下有四層交織的紡織紗層,在第二、三層之間,像三明治一樣夾入一層氣泡的海綿層,而表層橡皮層硬度也稍微提高一些,以補償海綿層有軟化凹陷的作用,但這種海棉層是每一個氣泡獨立存在,才能有更大的耐壓縮支撐力,而且在減壓時才能提供更好反彈力量。如果氣泡孔是貫通相連結的,那么海棉層一旦受壓空氣四溢,反之減壓后支撐力也十分軟弱,只有橡皮結構彈性力在做軟弱的反彈而已。所以封閉不串連的海棉氣泡層十分重要,才有可能提供支撐及復原的彈力。那么這一層平均在0.4mm左右的海綿氣墊層,它提供了橡皮布在受印壓下,直接向海綿氣墊層,取得向下壓縮的空間,不必向前及向后挪移產生凸緣,造成不必要的蠕動,避免印刷的印紋質量有拖影到迭影的現象。同時因為達到壓縮不會有彈性體滾動長度下,橡皮布的襯墊高度也就要加高才能維持接近同徑法的理念。反過來氣墊橡皮布在本身提供的額外彈性下,也就無法再做傳統橡皮布完全無彈性,只在橡皮布底下的襯塑料片或硬襯紙,叫做硬式襯墊的效果,因為氣墊層已提供額外的彈性。
后來也有廠家把氣墊橡皮布的海綿層往下移一層,接近靠滾筒身的第三、第四層之間的方式,另外也有上移氣墊層在橡皮表層之下,直接貼在橡皮布表層下方,提供更大的吸收壓力之彈性。但在2005年前后卻又發展出一種超厚層的氣墊橡皮布,其吸收印刷壓力的氣泡海綿層由0.4mm增加到0.8~1.4mm的程度,尤其是總厚度2.4mm的橡皮布,才可容納1.4mm氣泡海綿層,它可以大幅降低印刷壓力,同時加大印版滾筒和橡皮滾筒,甚至于橡皮滾筒和印紙的接觸及轉移印墨時間。但不會產生過剩的壓力高峰,意思是整個接觸的觸幅加寬,但壓力卻更小而平穩,對于大型機印刷薄紙尾部扇形效應作用很小,不會有紙尾套印不準的好處,否則像寬幅在1450mm以上的大型平印機,印刷紙張受壓下,尤其80g/m2以下薄紙在受壓后,累積下來紙尾伸張,比1000mm要大1.6、1.7倍之多,而無法套準及有良好網點再現。
另外在瓦楞紙的印刷,如果橡皮布的彈性不足,在橡皮布壓印下產生排骨紋的瓦楞條痕,也是瓦楞峰頂壓力大,甚至被壓而瓦楞的波峰受壓崩潰,反之沒有瓦楞峰支撐中央表紙底下懸空,卻因橡皮布不夠軟、不夠長的觸幅壓力,印紋轉移不足產生條狀的排骨紋更明顯,所以超厚層氣墊橡皮布的產生是為巨型平印機,以及瓦楞紙較均勻受壓而發展的。


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