無水膠印( waterless offset printing), 在平版上用斥墨的矽橡膠層作為印版空白部分,不需要潤版,用特製油墨印刷的一種平印方式。
無水膠印使用了在印刷版上塗上矽塗層為非印刷區,去除水墨平衡控制,亦免除了使用水作為媒介。 從印刷質量上來看,不使用水來印刷使無水膠印的印刷網點更銳利和更好的表現。無水膠印有能力達到更高線數和反差。
基本介紹
現狀,方式,發展階段,優點,設備,溫度控制,準備事項,區別,前景,
現狀
無水膠印的明天如何發展,現在依然存在諸多疑惑。 作為舶來技術,無水膠印的發展經歷了第一、第二乃至第三代的跨越,從美國3M公司的淺嘗輒止到日本東麗公司的規模產業,無水膠印的發展似乎在告訴世人一個道理,不怕做不到,只怕想不到,一個技術成功了,下個階段就是推廣。
無水膠印對於印刷人士而言並不陌生,一個推廣了30多年的概念,無論如何也會耳熟能詳。無水膠印的利弊無疑是行業人士津津樂道的話題,可以找出十個喜歡無水膠印的理由,也可以找出一百個不採用無水膠印的藉口,好與壞,是與否,一時難定論。
一個必須承認的現實,目前國內印刷企業對無水膠印仍不感冒,國內使用無水膠印的廠家寥若晨星,業界第一個無水膠印吃螃蟹者文祥彩印也因種種原因,將那台標本式的無水膠印機留給了歷史。但令人慰藉的是,他們將在2004年的5月再度起步,引進新一台無水膠印設備,能否再次喚起人們對無水膠印的渴望與憧憬,還得拭目以待。
直觀而言,無水膠印要想快速發展,需要跨越三道門檻,專用印版、專用油墨的本土化及印刷設備的溫度控制裝置。畢竟無水膠印對版材的要求近乎苛刻,矽橡膠層的塗布難度讓國內的版材研究變得舉步維艱,進口版材的高昂價格及特性油墨的需求成本同樣讓國內企業進退維谷,在“無水”與“有水”的對抗中,企業自然不會選擇冒險。
一項來自德國FOGRA的數據顯示,到2006年,無水膠印在印刷市場的占有率將達到10%;而來自美國的數據是,到2006年,無水膠印將升高到12%,這兩個數據對於依然蹣跚的中國無水膠印市場來說,在有水膠印一統天下的背景下,是可望而不可及的。
也許無水膠印最初研究開發的構想是擺脫水墨平衡所帶來的版面起髒、網點增大及色澤下降等問題,也許東麗公司對無水膠印發展的貢獻不單單是技術的突破和成功,更多的是賦予了印刷企業多元化的選擇。
方式
平版印刷採用PS版(Pre-SensitizedPlate),是在砂目鋁基上有親油性圖文部分的平凸版的構造。
印刷時潤版液覆蓋整個版,但因親油性的圖文部分疏水,潤版液只保持在空白部分。接下去在塗布油墨時,空白部分因水對油性油墨形成排斥,只有親油性的圖文
部分著墨,在版上形成圖文。形成的圖文先轉移至橡皮布,然後再轉印到紙張上。
在平版印刷中,油墨和潤版液的平衡好壞直接影響印刷質量和生產效率,調節好兩者之間的平衡需要相當熟練的技術。消除油墨和潤版液不平衡引起的故障一直是印刷界長期面臨的問題。
在此背景下,上世紀七十年代初期美國的3M公司率先推出了名為“Driography”的無水膠印版。到現在為止已有數家公司推出了無水膠印版材。其中,日本的TORAY株式會社1976年在繼陽圖型版之後又開發了陰圖型版,目前市場上銷售的幾乎都是TORAY的無水膠印版。
TORAY無水膠印版由鋁基、感光性樹脂層、疏油的矽膠層構成。空白部分由斥墨的矽膠構成,圖文部分由親油性的感光性樹脂構成,是圖文部分比空白部分低2µ的平凹版構造,圖⑴所示的是無水膠印版和傳統PS版構造對比。無水膠印版自推出以後,版材廠家對印版進行了反覆
改良。此外,油墨、印刷設備等方面也為適應這個新型版材作了不斷地改進和研究,加上印刷技術的進步,最終使無水膠印成為受關注的一種印刷方式。
發展階段
無水膠印的發展大致可分為三個階段,具體如表⑴所示。 表⑴無水膠印的
發展階段
發展階段 | 無水膠印的歷史環境 | 對應的無水膠印油墨 |
第一代無水膠印 (1977年~1987年) | ①TORAY開始銷售無水膠印版; ②在非冷卻式印刷機上的無水膠印。 | ①開發高粘性的無水膠印專用油墨 →通過無水印刷獨特的印壓調整和油墨更換進行印刷。 |
第二代無水膠印 (1987年~1993年) | ①開發冷卻式印刷機; ②開發無水膠印用的周邊機器 →無水專用循環裝置、非接觸式溫度計、版面溫度測定管理裝置。 | ①開發低粘度的單張油墨(ALPOGL-122系列); ②輪轉無水膠印油墨的開發(1988年ALPOWEB各色); ③UV無水膠印油墨的開發(UV171系列)。 |
第三代無水膠印 (1994年~) | ①TORAY各種型號的無水膠印版的開發(HGⅡ、HVⅡ、HZ3、DG1、DG3、DG5); ②其他公司開始銷售無水膠印版。 | ①印刷適性改良型無水膠印油墨(NEWALPOG各色系列)的開發。 |
無水印刷方式除了可以從印刷角度避開水墨平衡問題之外,還因其製版工藝不產生強鹼性的顯影廢液,印刷過程中不需要使用含各種有害物質的潤版液,因此作為環保印刷方式,逐漸被人們所認識,這也成了促進其發展的一個因素。日本大型企業的環保報告大都採用無水印刷方式,採用這一方式印刷的產品可以標上蝴蝶標識[如圖⑵所示]。
優點
無水膠印與有水印刷比較,具有以下優點:
提高印刷生產效率和設備運轉率
無水印刷可縮短印刷準備時間,減少工時和印刷資材的浪費;印刷過程中墨性穩定,可減少印刷過程中墨性變化造成損紙;時間損耗小,印刷效率高;沒有膠印經驗的新手也能操作。
不需要潤版液
因為不使用潤版液,從油墨乳化引起的故障中解放出來;沒有因水引起紙張伸縮的現象,提高套印精準性;印刷品的顏色可以始終保持穩定;顯影工序、印刷工序都不產生廢液,是環保的印刷系統。
提高印刷質量
暗調部分微妙的階調等細微部分的再現性好;抑制網點擴大,印刷品層次清晰;運用FM絲網、300以上高絲網線數,使高品位印刷成為可能[見圖⑶]。
設備
無水膠印用印刷機
無水膠印得到推廣的最大原因是無水膠印機的開發。該專用機在2~4隻滾筒內通冷卻水以使印刷機保持恆溫。保持印刷機恆溫有幾種方法,但根據以往的經驗,串墨輥通水冷卻方式效果最好。
冷卻裝置的能力
印刷機的串墨輥通水冷卻,需要專用的冷卻裝置。冷卻能力是順利進行無水膠印,以及確保高品位印刷的關鍵[表⑵是單張印刷時所需的冷卻功率參考]。冷卻能力分冷卻水的冷卻能力和泵的能力,目前認為泵的能力特別重要。因為通溫度過低的冷卻水時,輥筒上會結露水,還不如用20℃左右稍高水溫大流量冷卻水進行熱交換,更能保持印刷機的恆溫。因此,輸送水泵的能力就非常重要。膠印輪轉印刷因印刷速度快,產生的熱量大,冷卻水輸送水量約300升/分。
表⑵單張印刷時所需的冷卻能力
印刷機版的尺寸 | 冷卻機功率(KW/時) | 循環泵功率(KW/時) |
菊對開 | 1.5~3.75 | 0.75~1.50 |
四六對開 | 2.20~3.75 | 0.75~1.50 |
菊全開 | 3.75~5.50 | 1.50~2.20 |
四六全開 | 3.75~7.50 | 1.50~2.20 |
A0幅面 | 7.50~11.0 | 1.50~2.20 |
溫度控制
如上所述,在無水膠印中,版面、輥筒表面的溫度管理非常重要。要很好控制這些溫度,需要使用能簡單測定版面溫度的非接觸式溫度計,建議定期對設備溫度進行記錄。這些數據有助於了解因季節變化而引起的變化、設備異常、起髒原因等。請重點控制如下溫度:
①版、輥筒的溫度要特別注意控制;除了中間部分的溫度外,記錄操作側、驅動側輥筒兩側溫度,因為兩側溫度比中間高,容易起髒。
②氣溫對轉移到版面的墨膜影響很大,因此需要對室溫進行控制。
③控制好紙面溫度,特別是冬天,剛搬進車間或堆積狀態下的紙張中間部分溫度較低,馬上使用容易造成著墨不良。
準備事項
⒈有關印版
TORAY無水印版,沒有象PS版那樣的烤版效果,所以製版時請控制合理的曝光時間。
製版工藝中必須進行除髒,一般的PS版,印刷前在印刷現場進行除髒,但無水膠印版中某些圖文的印版在印刷前進行除髒很困難,影響工作效率,因此在曬版工藝階段進行除髒作業。
無水膠印版表面由矽膠覆蓋,容易擦傷,所以安裝到印刷機上時要特別小心。
清洗版面時,為防止版面受損,儘可能用柔軟的揩布。
⒉關於印刷
⑴清洗 a.輥筒清洗液可以使用原來的輥筒清洗液,但是如果清洗液揮發慢,會殘留在輥筒上,造成油墨變軟,容易引起印刷起髒。所以進行一般清洗後,再用TORAY版清洗液PC-1徹底清洗乾淨。b.版清洗液請使用無水膠印版清洗液(PC-1),該清洗液不傷版,揮發快。c.橡皮布清洗液可以使用原來的清洗液,但是與輥筒用清洗液一樣,橡皮布上殘留清洗液是造成起髒的原因,請務必注意。d.自動橡皮布清洗裝置可以與以往一樣使用。
⑵控制墨量 控制開墨斗里流出來的油墨流量,不至於讓墨量過大,可以縮短準備時間,提高工作效率。因無潤版液,油墨的轉移量控制的稍微少一點,墨量太大是造成起髒的原因。
⑶合理使用損紙和印刷用紙 正式印刷前的套準使用乾淨的損紙,套準後清洗橡皮布,然後不用損紙而直接使用印刷紙張進行印刷。因為無水膠印的印前調整時間短,如果使用損紙的話,會推遲正式印刷開始時間。而且,損紙上粘附的噴粉是造成印刷品質量低下的原因(油墨著墨不良)。
⑷印刷機的調整 在無水膠印中,印刷機調整的好壞,會馬上在印品上表現出來,所以請仔細調整設備。要順利進行無水印刷,關鍵是使用較軟的油墨並讓使用條件保持穩定。一般可以按如下步驟進行印刷機的調整。首先,按照印刷機的使用說明,以標準的輥筒壓力開始印刷。如果在上述壓力下發生起髒,或者印刷機在非冷卻條件下時,應該調整與版面接觸的著墨輥壓力:第一根滾筒、第二根滾筒調整為標準壓力,第三根輥筒、第四根輥筒壓印線調整到比標準低1~2mm。同時,將第四根輥筒與上面的串墨輥的壓力調整小一點也很重要。第一根輥筒、第二根輥筒起到把油墨供給到版面上的作用,如果這個壓力過低,會使油墨堆積在輥筒上,造成起髒。而第三根輥筒、第四根輥筒起到去除多餘油墨的作用,如果這個壓力過大,削弱去除多餘油墨的作用,從而引起起髒。
⑸關於印壓 無水膠印時P/B之間的印壓,請調整到廠家標準的3%~5%。
⑹關於橡皮布 無水膠印時請使用氣墊橡皮布,使用紙作襯墊。
⒊從有水印刷轉換為無水印刷
從有水印刷轉換為無水膠印時,經常發生粘附在輥筒上的油墨乾燥皮膜掉落附著在版面上,從而造成很多環狀白斑的故障。因此在切換時先用無水油墨在輥筒上展開空轉,然後仔細清洗乾淨。程度嚴重時請更換輥筒。
進行無水印刷,需要比一般有水印刷更注重輥筒的清洗。與其在印刷過程中為解決環狀白斑而花費大量時間,或印刷出質量有問題的產品,不如在日常多用心清洗設備,更能保證印刷的順利進行。
請注意,在無水膠印過程中,萬一產生環狀白斑,應先停止印刷,否則難以消除這個故障。去髒的鏟刀頭部請換成矽膠材質,因為普通的鏟刀會損傷版面,建議使用TORAY指定的矽膠鏟刀頭。
⒋在新設備上進行無水膠印
新設備或新更換輥筒後進行無水印刷時,因新輥內增塑劑的影響,容易產生起髒。
最近的新設備膠輥的硬度設計一般較軟,需要特別注意。(如果印刷機為無水膠印專用設備,則可請印刷機械廠使用硬度較高的膠輥。)新設備開始運行3~6天的時間裡,請在印完後在輥筒上塗敷我公司產的ALPO調整撤淡劑(該調整撤淡劑為機上不乾型),到第二天早上,洗去撤淡劑後開始印刷,這樣可以比通常更快地進行穩定的印刷。
無水膠印可使用如下的輔助劑:
①ALPO調整撤淡劑——膠輥穩定化輔助劑;
②TAKEITOFF——輥筒清洗液;
③OROTEX——調墨油;
④TORAY防起髒劑(AT-50)——添加在油墨中防止起髒的輔助劑;
⑤PRINTONSK液——添加在油墨中防止起髒的輔助劑。
區別
濕膠印是今天印刷工業中最普遍的印刷工藝。基本原理是利用在印版上的印刷區(印墨)和非印刷區(水)的水墨平衡。關鍵在於必須保持水墨平衡穩定和控制。
無水膠印使用了在印刷版上塗上矽塗層為非印刷區,去除水墨平衡控制,亦免除了使用水作為媒介。
從印刷質量上來看,不使用水來印刷使無水膠印的印刷網點更銳利和更好的表現。無水膠印有能力達到更高線數和反差。
從印刷持久性來看,濕膠印比無水膠印更兼容些。水可被視作清洗印版、墨路,有點像在印刷時自我清潔的功能。
在無水印刷版中,塵土,紙屑會損壞無水膠印印刷的矽塗層,使得選擇承印物和工作環境的清潔要求較為苛刻。
前景
在商業、出版等印刷領域,降低印刷成本和追求產品的差異化是關係到企業生存和發展的重要課題。無水膠印因能靈活應對小批量的生產,提高印刷機的設備運轉率和生產效率,這些為降低成本提供保證。在差異化方面,無水膠印能適應苛刻的套印精準度要求,能適應大開張的薄紙、低密度紙張的印刷,並能滿足細微的圖文再現、高精細、高濃度的印刷要求。加上具有環保意識,符合時代需求,這些優勢都促進了無水膠印的推廣。