一、膠印設(shè)備數(shù)字化方向

    膠印設(shè)備數(shù)字化包括幾方面內(nèi)容，一方面是設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)印刷設(shè)備的數(shù)字化改造主要表現(xiàn)設(shè)備本身的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的數(shù)字化，也就是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)或數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)成熟，高精度的編碼器控制同步誤差達(dá)到0.03mm以內(nèi)，伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)精度達(dá)萬分之一轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動(dòng)器可控制到百萬分之一轉(zhuǎn)，這樣高的精度完全可以滿足印刷質(zhì)量的要求。另一方面是印刷過程的調(diào)整、設(shè)置和操縱的數(shù)字化。將原來的手工作業(yè)改為計(jì)算機(jī)操作，甚至包括參數(shù)和調(diào)整部位的設(shè)置及故障診斷在內(nèi)，在操縱臺(tái)上即可完成上述操作。再一方面是通過文件格式的標(biāo)準(zhǔn)化，使印前、印刷、印后等相關(guān)設(shè)備的制版信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳遞，省掉后續(xù)設(shè)備的數(shù)據(jù)重復(fù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的后續(xù)傳遞，節(jié)約了后續(xù)調(diào)整時(shí)間和調(diào)整誤差，提高了效率和質(zhì)量，也防止出現(xiàn)設(shè)備制造的邊緣化，或孤島效應(yīng)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)整個(gè)印刷過程設(shè)備數(shù)字化連接。還有一個(gè)方面是在機(jī)直接制版數(shù)字印刷機(jī)上實(shí)現(xiàn)，使膠印機(jī)成為真正的數(shù)字印刷機(jī)，實(shí)現(xiàn)膠印機(jī)成為個(gè)性、可變、短版印刷設(shè)備。

    二、國際膠印設(shè)備數(shù)字化現(xiàn)狀

    國際膠印設(shè)備主要制造企業(yè)，在開發(fā)無版數(shù)字印刷設(shè)備的同時(shí)，膠印設(shè)備在當(dāng)代數(shù)控技術(shù)、光纖技術(shù)、總線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技技術(shù)帶動(dòng)下，積極嫁接高新技術(shù)，不斷提高自動(dòng)化水平，在數(shù)字化方面也取得突出的進(jìn)展，膠印印刷已經(jīng)融于數(shù)字化設(shè)備行列。

    1、卷筒紙膠印機(jī)

    傳統(tǒng)卷筒紙膠印機(jī)數(shù)字化提升的重點(diǎn)技術(shù)，首先實(shí)現(xiàn)了全面的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)。原來這種設(shè)備采用直流可控硅調(diào)速技術(shù)，一臺(tái)主直流電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械無級(jí)變速器調(diào)整機(jī)組間紙帶張力，螺旋傘齒輪付調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)方向的變換，輸紙張力由磁粉制動(dòng)器自動(dòng)跟蹤，眾多的水墨輥的圓周和軸向運(yùn)動(dòng)也由眾多機(jī)構(gòu)協(xié)助完成。為使紙張?jiān)谟∷⑦^程保持規(guī)定的張力，以確保套印質(zhì)量和紙張不會(huì)斷裂，還采用測(cè)速發(fā)電機(jī)來保證輸紙的速度跟蹤。這種傳動(dòng)方式使設(shè)備的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，水墨平衡調(diào)整呈線性分布，調(diào)整困難且影響印刷質(zhì)量，而且手工調(diào)整環(huán)節(jié)過多，操作者技術(shù)要求高，設(shè)備只能用于新聞紙和膠版紙的印刷。二十世紀(jì)80年代，日本開始出現(xiàn)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的卷筒紙膠印機(jī)，并在中國銷售兩臺(tái)。2000年以后世界再次興起這種技術(shù)，并開始淘汰有軸傳動(dòng)的卷筒紙膠印機(jī)?，F(xiàn)在國外的印刷機(jī)制造商將各個(gè)功能機(jī)組直接由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用使速度調(diào)整、線速度跟蹤、紙帶的張力控制、套印的調(diào)整等環(huán)節(jié)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)這些功能在顯示屏上進(jìn)行數(shù)字化設(shè)置、調(diào)整和故障顯示。變頻器、可編程序控制器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無級(jí)調(diào)速和操作程序的編制和重復(fù)使用。

    在設(shè)備數(shù)字化改造過程中，印刷設(shè)備還采用一些世界先進(jìn)技術(shù)。一是卷筒紙印刷機(jī)的無扎針折頁新技術(shù)，系指紙帶通過卷筒紙膠印機(jī)多組印刷以后，進(jìn)入三角板進(jìn)行一折，折疊以后再進(jìn)入裁切和滾動(dòng)折頁，為使折頁連續(xù)進(jìn)行，紙帶由滾筒上的扎針帶動(dòng)進(jìn)行下一張紙的折頁。有扎針的存在，勢(shì)必產(chǎn)生扎針孔和紙屑，這樣不但會(huì)造成粉塵污染，對(duì)于書刊印刷還會(huì)造成紙張的浪費(fèi)。另一項(xiàng)卷筒紙膠印機(jī)無縫滾筒技術(shù)，克服由于印刷機(jī)滾筒上存在版口，在印刷過程中容易產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊，不但產(chǎn)生90分貝以上的噪音，對(duì)操作人員的健康產(chǎn)生威脅，而且影響印刷品質(zhì)量和機(jī)器的壽命。采用無縫滾筒，就要求印版的形狀是圓筒狀，膠印機(jī)的結(jié)構(gòu)要求實(shí)現(xiàn)直接從一端將圓筒狀的印版從軸向裝入，國外已經(jīng)采用這種技術(shù)。國內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗(yàn)，僅在卷筒紙膠印機(jī)上采用窄縫滾筒技術(shù)，也較好的解決了這個(gè)問題。

    其次，膠印機(jī)版面墨量的數(shù)字化控制是采用CPC墨色遙控裝置，通過微型伺服電機(jī)控制琴鍵式墨斗調(diào)節(jié)不同區(qū)域的油墨供應(yīng)量，從而提高了印刷質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)墨量的數(shù)字化調(diào)整。這種墨色遙控裝置還有記憶功能，重復(fù)印品可以預(yù)制輸墨量，新印品僅微量調(diào)整輸墨量，從而提高了生產(chǎn)效率。

    再次，商業(yè)卷筒紙膠印機(jī)不同于一般的卷筒紙膠印機(jī)，主要特點(diǎn)是可以對(duì)銅版紙進(jìn)行高質(zhì)量的彩色印刷，在印刷質(zhì)量接近單張紙膠印機(jī)的前提下，印刷效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，因此有較好的市場(chǎng)前景。為達(dá)到高質(zhì)量印刷目的，這種設(shè)備不但包攬卷筒紙膠印機(jī)的全部科技成就，還采用了當(dāng)代最新科技成果，如自動(dòng)套印、二次張力控制、紙帶調(diào)偏、零速自動(dòng)接紙、聯(lián)線冷卻烘干、聯(lián)線上光、墨輥溫控和與印前制版信息共享的數(shù)字化接口技術(shù)等，這種設(shè)備已經(jīng)成為向我國進(jìn)口的重點(diǎn)設(shè)備。

    2、單張紙膠印機(jī)

    國外獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)在單張紙膠印機(jī)還沒有全部實(shí)現(xiàn)，其主要原因是印刷滾筒不但要負(fù)責(zé)墨色轉(zhuǎn)移的整個(gè)過程，還要負(fù)責(zé)紙張傳遞的過程，同一條傳動(dòng)系統(tǒng)使兩項(xiàng)功能完全同步。與卷筒紙膠印機(jī)不同，因?yàn)榫硗布埬z印機(jī)印刷和紙帶傳遞由兩個(gè)系統(tǒng)來完成，即紙帶在給紙和收紙系統(tǒng)獨(dú)立控制，只要張力控制穩(wěn)定，滾筒線速度跟蹤紙帶線速度達(dá)到同步就可以實(shí)現(xiàn)印刷。

    單張紙膠印機(jī)在可能的范圍內(nèi)，國外廠商還是開始采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)。雖然沒有達(dá)到在整機(jī)上全面應(yīng)用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)，但已經(jīng)在輸紙機(jī)與主機(jī)傳動(dòng)鏈分離、印刷滾筒伺服電機(jī)、取消輸紙臺(tái)兩個(gè)側(cè)拉規(guī)機(jī)構(gòu)、供水、輸墨等獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，但紙張交接過程仍是一條齒輪系統(tǒng)傳遞全過程。獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用使輸紙機(jī)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，省掉了在用戶安裝現(xiàn)場(chǎng)與主機(jī)連接操作，速度跟蹤主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。取消兩側(cè)拉規(guī)后，紙張的橫定位實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。

    近年來，聯(lián)機(jī)翻轉(zhuǎn)雙面多色印刷、聯(lián)機(jī)專色印刷、UV上光印刷、冷燙印、印品檢測(cè)、卷筒紙裁單張紙印刷都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，使單張紙膠印機(jī)的功能和適應(yīng)性不斷擴(kuò)大，尤其是數(shù)字化和自動(dòng)化功能逐步提高，單張紙膠印機(jī)仍然是向中國乃至世界出口重點(diǎn)設(shè)備。曼羅蘭在2011年廣東東莞展會(huì)上推出印品檢測(cè)機(jī)構(gòu)，圖1上方黑色框架為檢測(cè)裝置，將收集到的不合格品信息發(fā)送到收紙機(jī)，并對(duì)不合格品分離。

    CIP3、CIP4、JDF是印刷過程文件格式標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為國外印刷設(shè)備制造企業(yè)共同遵守的準(zhǔn)則，這些標(biāo)準(zhǔn)造就從印前、印刷和印后加工信息的數(shù)字化傳遞，不進(jìn)入這個(gè)體系，就意味著設(shè)備制造的邊緣化，或孤島效應(yīng)的產(chǎn)生。在這方面國外制造企業(yè)已經(jīng)成立聯(lián)盟，而國內(nèi)制造企業(yè)剛剛意識(shí)到這個(gè)問題的嚴(yán)重性，只有少數(shù)企業(yè)聲明執(zhí)行了這些文件標(biāo)準(zhǔn)。

    在最近的廣東東莞展會(huì)上，僅有高寶公司一家企業(yè)繼續(xù)展示與在機(jī)制版數(shù)字印刷機(jī)同時(shí)產(chǎn)生的520mm規(guī)格衛(wèi)星式多色膠印機(jī)（見圖2），這種設(shè)備采用網(wǎng)紋輥定量出墨，以快速裝版（僅需5分鐘）、短墨路、無水、加長收紙、設(shè)烘干裝置、占地面積小等優(yōu)勢(shì)，仍保持較好的市場(chǎng)前景，這臺(tái)設(shè)備融入柔性版印刷的先進(jìn)結(jié)構(gòu)，屬于首創(chuàng)的新型膠印設(shè)備。

    3、直接制版數(shù)字印刷機(jī)

    自海德堡公司1995年相繼推出D146-4和Speedmaster74DI在機(jī)制版數(shù)字印刷機(jī)以后，已有多家外國公司相繼推出該種設(shè)備，并主要應(yīng)用于快速印刷領(lǐng)域。

    D146-4型在機(jī)制版數(shù)字印刷機(jī)采用衛(wèi)星式滾筒排列結(jié)構(gòu)，用激光二極管在四色印版以準(zhǔn)確的定位同時(shí)激光燒蝕成像，印版成像后，自動(dòng)清洗掉印版表面的硅屑。印刷時(shí)，利用無水膠印油墨即實(shí)現(xiàn)了親墨和疏墨的分離。在機(jī)制版數(shù)字印刷機(jī)大大減少了由于更換印版所花費(fèi)的輔助時(shí)間和由于更換印版所產(chǎn)生的套印誤差，這種設(shè)備曾被人們看成單張紙膠印機(jī)全數(shù)字化的發(fā)展方向，然而直接制版數(shù)字印刷機(jī)經(jīng)過十多年的風(fēng)光，已失去往日的風(fēng)采，新的無版數(shù)字印刷機(jī)已經(jīng)取代它的市場(chǎng)。

    另外，有一批印刷器材商推出了免化學(xué)處理CTP版材，這種版材無需任何化學(xué)處理，曝光以后僅需要清水沖洗和涂布保護(hù)膠就可以直接上機(jī)印刷，免掉了化學(xué)顯影和沖洗工序，不會(huì)產(chǎn)生任何化學(xué)廢液。這種新技術(shù)的出現(xiàn)，預(yù)計(jì)將帶動(dòng)數(shù)字直接制版機(jī)的新發(fā)展，一代環(huán)保印刷設(shè)備就此產(chǎn)生。免化學(xué)沖洗CTP印版的產(chǎn)生，也會(huì)推動(dòng)在機(jī)直接制版數(shù)字印刷機(jī)的更新?lián)Q代，隨著印刷成本的降低，還會(huì)給印刷市場(chǎng)帶來新的希望。