关于凹版轮转印刷机方位精度的研究

本文方位精度考察的原点给基材施加张力后，大小先另当别论，肯定会受到拉伸。拉伸量或者拉伸率和张力之间的关系如下列所示公式。

式2仅是式1的变形，是相同的公式，例如OPP20μm、宽1000mm的基材施加100（N）时，拉伸率η（%），OPP的杨氏模量率约为2000（N/mm²：at20℃）。因此根据式2得出η={T/(A×E)}×100={100/(0.02×1000×2000)}×100=0.25(%)在同等条件下，将零张力时的印刷间距L（mm）假如设定为500mm时

拉伸量δ（mm）按照式1为:

δ=T×L/(A×E)=100×500/(0.02×1000×2000)=1.25(mm)

若该1.25（mm）的值不变动，那么方位会一直处于稳定。基材截面积或杨氏模量率没有变动，拉伸量⊿δ（mm）的变动仅由张力变动⊿T（N）决定，产生的偏离量用下列公式表示。

假设方位精度为0.1（mm）以下时⊿δ=0.1（mm）、方位精度为0.5（mm）以下时⊿δ=0.05（mm）,分别代入到式3，只要求出⊿T(N）的值即可。同等条件下单纯计算后，张力变动⊿T（N），分别控制在8（N）以下以及4（N）以下即可。由此，方位精度对拉伸率η（%）和拉伸量（δ）的变动产生直接影响，成为方位精度考察的出发点。也就是为尽可能地控制拉伸量（δ）变动小，由式1可以看出，张力（T）、基材截面积（A）、基材的杨氏模量率（E）控制得越小越好。印刷机器生产者努力使T的变动小，而减小A或E的变动的任务交给薄膜生产者。另外，E会随着温度变化而变化，印刷机器生产者负责控制由于干燥温度变动等导致的基材温度的变动。因为没有各种基材的温度类杨氏模量率E的确切资料或数据，表1为作者的推测值，请作为参考。

方位精度考察的原点是基材拉伸率的变化，其实还有很多其他原因会影响到方位精度。基材或印版滚筒的品质和精度若没有问题，则给方位精度带来影响的原因归纳为以下：

①各印刷夹持点的基材拉伸率的变动 (主要是对纵方位精度的影响)

②各印版辊筒间的位相的变动 (主要是对纵方位精度的影响)

③印刷夹持点间的基材通过长的变动 (主要是对纵方位精度的影响)

④印刷夹持点上的版面和基材间有无打滑(主要是对纵方位精度的影响)

⑤基材宽度方向的偏张力和张力变动(主要对横方位精度的影响)

⑥印刷辊筒、压印辊筒、导向辊等的横方向游走(主要对横方位精度的影响)

示例

①具体例子，横向进给张力的变动、各辊的精度(偏心、不平衡、回转阻力等)、干燥温度的变动等，方位精度考察的原点。

②具体例子，驱动系齿轮的齿隙过大、驱动系的核心游走过大、驱动连结轴的扭曲过大(主传动轴驱动式的情况)等。各印刷辊筒无论运转多长时间，相位不会变化，务必要以1:1的比例同时回转。不管是分段驱动方式还是主传动轴驱动方式，各印刷辊筒都务必要同期回转。

③具体例子，干燥器内的基材抖动或位于基材通过路径中的辊的位置变动等。干燥机内的各辊间的基材若是直线是非常理想的，实际上，喷嘴出来的风压忽大忽小成弧形。因此，因给/排气压的变动或张力的变动引起弧长也会跟着产生些许的变化。弧与直线的经过长差不会对所有方位造成影响，因会存在少量的喷嘴风压或基材张力变动，因此，还是一定会对方位带来影响。由此，印刷单元间张力比较低的基材，想要实现高方位精度印刷，务必牺牲少许干燥速度，以降低喷嘴风压的方式印刷。

④具体例子，出料张力设定不合适、压力不足、印刷辊筒直径差不合适等。印刷夹持点前后的张力差大于版面和基材间的摩擦力后，引起印刷夹持点的粘滑运动，方位摆动不稳。

⑤具体例子，基材通过路径中的辊间的平行精度不良、辊单体精度不良(主要是圆筒度不良等。基材宽度方向中的偏张力仅变动很小的话，基材的流动方向也仅变化一点不会出现蛇行。

⑥具体例子，基材通过路径中的各种辊在运转中向横方向移动的话，基材也会一起向横方向移动，因此,会对横方位精度产生影响。

5.1干燥距离和方位精度

凹版印刷机的印刷单元间一般有除干燥器以外，还有仅借助与印刷基材之间的摩擦来转动的导向辊、冷却辊等的自由回转辊。该自由回转辊中存在忽大忽小的回转阻力，并且产生不平衡。这就意味着每放入一根，基材张力增加的同时，也会产生张力变动。因此，若印刷机的自由回转辊的回转阻力或不平衡很大，即使有少许的张力变动，对于伸缩大的基材来说，也难以进行方位精度高的印刷。由此，自由回转辊确实会对方位精度产生影响。干燥距离本身，不管长还是短都与方位精度无关，位于印刷单元间的自由回转辊的根数和回转阻力/不平衡程度才会对方位精度带来影响。也就是说，拉长干燥距离后，一般情况下，因干燥器内外的导向辊增加，方位精度会成为左右这些自由回转辊的机械性能/精度的原因。因此，印刷单元间可容许的自由回转辊的根数、回转阻力、不平衡要基于印刷基材的杨氏模量率、宽度、厚度和容许方位精度这些因素都要进行详细的探讨。

5.2干燥温度和方位精度

干燥温度和基材的温度一定不一致。对方位精度带来影响的是基材的温度。通常基材受热后发生膨胀、收缩、杨氏模量率变化等。其变化程度会因基材的种类不同而有所差异，因此要充分了解各种基材的性质后再设定干燥温度(基材温度)。

例如，20℃的OPP 薄膜的杨氏模量率为 2150 (N/mm²)前后，将其加热50~60℃后，变为一般CPP薄膜的 950(N/mm²),继续加热 80~100℃后变为一般LDPE 或软质PVC膜的400(N/mm²)。由此可以知道，一般塑料膜具有经加热升温后杨氏模量率下降的性质。杨氏模量率变小后，在一定张力变动下，伸缩变大，由此方位精度变得不好。所以，温度依存性大的基材(一般塑料薄膜)的印刷，比纸等更容易低温干燥，而且需要极力抑制温度的变动。

结束语