No.43 如何計算柔性印版之縮率

如何計算柔性印版之縮率

伴隨著各項技術的進步，柔性版印刷近些年來也取得了長足的發展，尤其是在包裝印刷領域，柔印已經成為增速度最快的一種印刷方式。而柔印之所以能夠取得如此巨大的成功，上世紀70年代推出的柔性感光樹脂版功不可沒。
我們知道，柔印感光樹脂版最明顯的特點是具有彈性，當被安裝到印版輥筒上後，印版會沿著輥筒表面發生拉伸變形，如果在前端製版過程中沒有對此作補償處理，結果將會導致印刷圖文與原稿尺寸發生偏差、變形。比如一個本身尺寸就很小的標籤，如果發生尺寸變形，其效果將會很明顯，這在當今客戶對印刷質量要求愈來愈高的時代是不能接受的。因此，必須採取措施補償這種尺寸的變化，補償的方法大致可以分為以下兩類：
1. 晒版圖片尺寸的變形補償
2. 採用輥筒式晒版方法的補償
其中，第二種方法由採用了與印刷輥筒尺寸一致的晒版輥筒，因此，原稿設計時幾乎不用考慮作任何尺寸補傎。柔印中的套筒版製作技術即是採用了這種方法。
由於並不是所有柔印印版制作部門都有輥筒式制版設備，平面式製版設備應用還是很普及，因此本文主要討論第一種方法。為了補償圖像的變形，必需減少晒版陰圖片在印刷輥筒圓周方向上的對應圖文尺寸，目前大都是通過實驗的方法總結出來的經驗公式。下面我們介紹目前應用最為廣泛的感光樹脂版版面尺寸縮版經驗公式，以及在此基礎上自行推導出一個經驗公式，並輔以計算實例，供柔印制版。

1. 感光樹脂版版面尺寸縮版經驗公式
感光樹脂版的縮版經驗公式。其計算公式如下：
補償系數 β= K / L ×100 %
變形率 d i s r = ( 1-β)
陰片的尺寸 = L ×d i s r
上面公式中：L是印刷品的印刷重複長度，K是印版的伸長量。通常情況下，L值是隨印刷產品給定的，如果沒有給出還可以通過以下方法計算：令L = 2 π ( r + b + c p )，其中，r是印版輥筒的半徑，b是貼版雙面膠帶的厚度，c p是印版的厚度，變形率d i s r即是縮版率。
K值是個常數，不同的版材可以預先算好各自的K值，計算K值的經驗公式是：K = 2 π cs = 2 π ( c p - c b )，cs是印版的軟厚度，也即印版的感光樹脂層厚度；c b指的是印版支撐膜的厚度，通常取值為0.005in.，但也有別的特殊版材c b取值為0.007in.。
常用的不同厚度印版與K值的關係如表1所示。
表1 常用的不同厚度印版與K值

2. 推導感光樹脂版版面尺寸縮版經驗公式
實際上，經過對經驗公式的推導，我們可以很容易地得到以下的推導經驗公式：
變形率d i s r =〈印刷直徑 – 印版軟厚度 ×2〉/ 印刷直徑 ×100% = 1 – 印版軟厚度 / 印刷半徑
其中，印刷半徑為印版輥筒半徑、貼版雙面膠帶厚度和印版總厚度，印版軟厚度與經驗公式中的印版軟厚度cs相同，最終得到陰圖片的尺寸= L ×d i s r。
下面我們來看一個例子，並用上述兩個公式計算：
例：某印件的印刷重覆長度是15.0in.，貼版膠帶厚度是0.015in.，採用的柔性感光樹脂版材厚度是0.112in.，裝在直徑為4.5in.的印刷滾筒上，求陰圖片的變形率以及尺寸？
經驗公式計算：
K = 2 π ×( 0.112 – 0.005 ) = 0.672 in.
補償系數β= K / L ×100 % = 0.672 / 15.0 = 4.48 %
變形率 d i s r = ( 1-β) = 95.52 %
陰圖片的尺寸 = L ×d i s r = 15.0 ×95.52 % = 14.328 in.
推導經驗公式計算：
變形率d i s r =〈印刷直徑 – 印版軟厚度 ×2〉/ 印刷直徑 ×100% = 1 – ( 0.112-0.005 ) / (4.5 / 2 + 0.015 + 0.112 ) = 95.93 %
陰圖片的尺寸= L ×d i s r = 15.0 ×95.53 % = 14.329 in 
從以上計算可看出，對於同一組數據，算出的補償系數β值並不完全相同〈因此算出的變形率d i s r也不完全相同〉，但是非常接近。實際上，由於柔性感光樹脂版的變形特點非常複雜，印版的內側是壓縮變形，尺寸縮小，而印版的外側是拉伸變形，尺寸增大。前面我們作變形補償時，只是假設外側發生了拉伸變形，忽略了內側變形的影響；另外，除了上述算式中的影響因素外，印版上的圖文結構〈圖文部分與非圖文部分的面積比例〉也會對印版的變形產生影響。因此，我們採用上述經驗公式計算得到的補償系數β〈或變形率 d i s r〉也只是近似值。盡管如此，計算得到的β〈或d i s r〉值仍然可以為實際生產給予很好的指導作用，它可以使我們在進行實驗時有據可依。
柔印感光樹脂版柔軟而富有彈性的特性使得柔印的適應性極為廣泛，同時也給柔印提出了印版變形補償的問題。如果採用輥筒式製版，這一問題可以基本得到解決，但如果仍然是採用平面式製版，那麼就要特別注意本文討論的縮版率問題。相信以本文的經驗公式為參考，再加上實驗總結，柔印製版部門一定可以形成一套適應自已生產方式的數據，解決好柔印版變形補償這一問題，為最終製得高品質的柔印版提供保証。