正確選擇紋輥以改善印刷品質
近20年來,柔版印刷從低水平到高速發展階段,人們逐漸認識到柔性印刷的優點,特別是在包裝印刷中的優勢。這幾年時間裡,有很多的廠家都添購了世界一流的柔印生產線,但他們在選配紋輥的時候,卻遇到了很多問題。
在分析這些問題之前,首先要簡單了解一下紋輥:一方面,紋輥是印刷機的心臟,是影響印刷效果至關重要的一環。它直接影響到墨層厚薄、套印效果,進而影響印刷的速度、印刷質量的穩定性和圖文的品質。另一方面,紋輥的生產又是分離於印刷機供應商,由專業生產紋輥的廠家獨立供應的,印刷機供應商可能基於商業原因,並不能給柔印廠家太多的建議,因此廠家在選擇紋輥時很容易顧此失彼。那麼從使用者的角度來看,應該如何正確選擇紋輥以改善印刷的品質?這是廣大柔性印刷廠家急待解決的問題,也是我們現在要探討的問題。下面我們將從紋輥孔目技術、油墨與紋輥、印版與網紋等方面來進行分析。
紋輥孔目技術
在印刷之前,印刷者首先需要明確自已要完成的任務和希望達成的目標,這是選擇紋輥的最基本條件。要明確所要印刷的工件是層次印刷,線條印刷,還是兩者兼而有之。
接下來需要選擇紋輥。一般來說,我們可以選用60度角度雷射雕刻陶瓷紋輥。這裡不妨回顧一下紋輥的歷史。
第一代的紋輥是鍍鉻輥〈CHROME ROLL〉,下圖所示為鍍鉻輥的顯微放大圖〈圖1〉
下面的圖標示出與紋輥尺寸相關的幾個重要概念:
OPENING ── 網穴開口〈帶墨區〉
WALL OR LAND ── 網墻 / 網壁〈不帶墨區〉
DEPTH ── 網穴深度
另外還有CELL ANGLE ── 網穴排列角度
從左半圖我們可以看出,鍍鉻輥的網穴排列角度為45度,網孔為菱形。這種紋輥具有油墨釋放性好,網孔形狀一致等優點。但它也有不可克服的缺點;它的紋輥線數受限,容易損環,也不環保。鍍鉻輥在開始出現時並沒有什麼問題,但在刮墨刀出現後,就出現問題了。鉻層表面迅速被刮墨刀磨損,網墻變得異常寬闊,由於網墻部分不能載墨,可被轉移的墨量大大減少了,寬廣和網墻不帶墨區造成了印刷品上的針眼和細小的白色條紋,同時帶來色彩飽和度不足等問題。圖1右圖即為磨損後的鉻輥示意圖。
於是,人們轉而使用機械雕刻的陶瓷紋輥,就是在機械雕刻的鉻輥表面噴塗上一層陶瓷。這樣得到的紋輥比原先的鉻面網紋輥的壽命有所延長,但網墻仍然很寬,網穴排列角度仍是45度,網孔甚至呈現不規則形狀,油墨的釋放性反而下降。
接著,出現了雷射雕刻的網紋輥。最初,它們依循先例,仍然沿用45度角的網穴排列方式,這使得紋輥的品質有很大提高,但仍然擺脫不了網墻過寬這一缺點。一直到1989年,美國HARPER公司首先創立了60度角網穴排列。時至今日,其已經成為了行業標準。下面兩幅圖〈圖2〉45度和60度兩種紋輥的比較。
我們很容易發現60度的紋輥網墻很薄,因而為更穩定的油墨轉移提供了條件。而45度的紋輥在圖中所圈區域卻不可能被消除,所以印刷仍會出現色彩飽和度不足的問題。60度的紋輥上的網穴形狀是正六角形的,不同於45度的菱形,這是因為雷射雕刻時,雷射進行走的次序不一樣。
如圖3所示,雷射頭先雕刻1→2→3→4→5……完成一週後,雷射頭行走一步,再完成一週,然後再走一步…直至完成整根紋輥的雕刻。從圖上可看出要完成一個漂準的六邊形網孔,待與它相連的6個網穴全部雕刻完成要走5步。
因此,我們選擇的紋輥應該具備以下幾個特徵:
※ 正確的網孔深度與開口比例關係
※ 薄的網墻
※ 均勻一致的雕刻效果
※ 良好的油墨轉移能力
那怎樣才算是正確的網孔深度與開口比例關係,為什麼要選用一定的網孔深度與開口比例?分析如下:
當我們提及紋輥時,除了線數之外,所有尺寸均以微米 (Micon)作為計量單位。那麼1微米有多大呢?我們的頭髮平均直徑為70微米,1微米就是頭髮直徑的1/70。假設我們把一個網穴放大成如圖所示〈圖4〉這張圖標示了網穴開口與深度的比例關係,也就是開口度。
根據多年的研究和實際經驗,我們認為網穴的開口度在23%至33%最合適,也就是說,如果網穴的開口為100微米,那麼,它的深度在23微米至33微米最合適。其中最佳比例為28%。網孔的形狀是由雕刻的深度決定的,如圖5所示。
這三張圖中網孔開口大小都一樣,但深度各不相同,如果網孔太深,網墻自然變寬,好像舊式機械雕刻的紋輥一樣,油墨容易囤積在網穴底部,以至油墨釋放性下降。
這裡有兩個網孔過深的例子〈圖6〉。
由此可見,我們應該選用60度角網紋輥,而且它們應該有著正確的網孔深度與開口比例關係,均勻一致的網孔形狀,良好的油墨轉移能力。
紋輥與油墨
我們的目標是用最薄的油墨層達到理想的印刷品質,這看起來很簡單,卻正是柔印實現上乘印刷的精要所在。紋輥從最早的鍍鉻輥發展到現在60度角的雷射雕刻陶瓷紋輥,也是朝著這個目標一步步過來的。
紋輥的容量與油墨層的厚度有著直接的關係。紋輥的容量是指紋輥盛載測量的能力。紋輥上每個網穴的大小決定了紋輥容量大小,而紋輥的容量又決定了油墨層的厚度,紋輥的線數與其容量又有著直接的關係。因此紋輥的線數越高,單位長度內具有的網穴數量越多,每個網穴就越小,紋輥的容量也就越小,得到油墨層的厚度也就越薄。
如圖7所示,440線的紋輥比330線的提供了更薄的油墨層。
我們用更薄的油墨層來印刷,具有以下的優點:
※ 薄的油墨有利於控制網點擴大,從而實現寬的階調範圍
※ 使色彩還原更逼真,對比度更強
※ 薄的油墨可以實現精確的套色,保証高速度印刷
※ 使單位油墨印刷出來的總面積更大,從而油墨
※ 薄的油墨層可以使四色印刷的套印更均勻,實現更好的色彩飽和度和還原程度
薄的油墨層如何實現上述優點呢?以下逐項進行分析:
首先,我們來看薄的油墨層與油墨成本的關係。我們使用薄的油墨層來印刷,必須使用高濃度的油墨。而大家都知道,高濃度的油墨是比一般油墨更貴,這樣會不會增加油墨成本呢?答案是不會。因為薄的油墨層可使單位油墨印刷面積更大,從而減少油墨的總用量,這樣使你可以用相同,甚至更低的油墨成本,印出更高品質的印品。所以說好的紋輥可以實現薄的油墨層,而以同樣的成本,可以印出高檔的印品。
其次,我們來看油墨層與階調範圍的關係。我們先來看圖8。
這張圖示意了油墨的轉移,圖中的油墨在印刷壓力下,在被印物上擴大展開,形成印品上的網點。如果油墨層厚,轉移到被印物上形成的墨點就大,因而網點擴大率〈DOT GAIN〉就大。為了更好的理解,我們來看這個例子〈圖9〉。
這兒有兩個相同的3%大小的印版上的網點,一個攜帶很厚的油墨層,另一個油墨層很薄。在經過印刷後,薄的墨層得到的是擴大到13%的網點,厚的墨層網點卻擴大到20%。同樣的道理,我們在印刷相關色調時,薄的墨層在印刷超過80%的網點時會得到滿版,而用厚的墨層在印刷70%的網點時就會得到滿版。因此,薄的墨層擴大了階調範圍。如下圖所示〈圖10〉。
由於網點擴大率得到了控制,我們就可以印出更多不同大小的網點,印品的圖文也就更加生動鮮明,更大的階調範圍意味著:〈1〉圖文對比度更好〈2〉圖像更清晰、潔淨〈3〉圖文的還原能力更強。
這裡有兩幅圖〈圖11〉,都是同樣的印版,同樣的印刷機,同樣的油墨,甚至同一個操作者。但左邊一幅用厚的油墨層,造成了糊印而右邊一幅由於採用了更薄的油墨層,印刷效果迥然不同。這是因為在印刷半色調網點時,如果油墨層太厚,網點就會黏連在一起,印品就會出現糊印。因此我們必須用薄的墨層來解決這一問題,尤其在印刷漸層時薄的墨層更能顯出優勢。
這裡必須明確指出,油墨的作用在於調節色強度,加大墨度不但無助於使印品的顏色更鮮艷,反而會導致糊印,所以你發現色彩強度不夠,應當與油墨供應商溝通,要求更高品質的油墨另外,使用薄的油墨層印出來的印品更清晰,有助於套印,也使油墨更容易乾燥,使印刷機能夠在高速下印刷,從而提高生產效率,降低成本。
印版與紋輥
印版與紋輥的關係上主要表現在兩者的線數關係上,以前我們常說印版的線數與紋輥的線數比例一般在1:4.5左右,那它的根據是什麼?當我們遇到一些特殊要求的印品時〈例如要印2%的網點時〉這個比例還適用嗎?
先舉個例子,現在我們用一張100線/英吋的印版,同時,我們想印出印版上2%的網點,就需要用600線/英吋的紋輥。然而,當我們還用一張100線/英吋的印版,卻只想印到4%以上的網點。那麼,我們只需要440線的網紋輥就足夠了〈由於各種紋輥的參數各不一樣,這裡以HAPPER公司的紋輥作參考〉。道理很簡單,我們不想印版的網點比紋輥上的網穴開口小,因為如果網點比網穴更小,印刷時,網點就會伸進網穴內,造成糊印和髒版。如圖12所示。
我們還是用100線印版為例,如果你要印2%的網點,你必須用600線以上的紋輥。〈這裡仍以HARPER公司的紋輥為例〉因為100線的印刷上2%的網點直徑41微米,而600線網紋輥上的網穴開口為38微米,這樣印版式上2%的網點才不會伸進網穴內。對於其他線數的印版,這裡有一條粗算公式:
A= ( 10 X B X K ) / N1/2
A ── 紋輥的線數 ;
B ── 印版的線數 ;
K ── 網穴開口所占一個網孔單元的百分比,即K=網孔開口寬度 /〈網孔開口寬度 + 網墻寬度〉。以HARPER紋輥為例,K = 0.9左右 ;
N ── 印版上最小網點的百分數,N%。
因此,我們應當學會平衡光部網點的大小與紋輥網孔的大小,如果我們能處理好2%的網點,半色調同樣可以達到好的效果。換而言之,我們確定了紋輥的線數和容量,得到薄而均勻的墨層,就可以實現清潔、清晰的半色調和高光部的效果。
最後,我們總結一下造成糊印的幾個原因:
※ 油墨層過厚
※ 紋輥容量過大
※ 版的線條太細
※ 網點比網孔小
如果完全解決了以上的4個問題,還是會出現糊印的話,這時就要注意,紋輥的壓力是否正確,還有就是在調整完版材壓力後,應注意要再次調整紋輥的壓力。