2.3 橡皮滚筒

　　橡皮滚筒主要有下述作用：

　　1.转移油墨。橡皮滚筒把油墨从印版上转移到纸张表面，完成印刷。并不象其它印刷方式那样，印版将油墨直接转移到纸张表面。

　　2.弥补机器的综合误差。由于机器的加工和安装都存在着误差，即滚筒之间相互接触的地方不可能完全均匀一致。但是在印刷时，不能允许有的地方印得上，有的地方印不上，也就是说需要把印版上的油墨完全转移过来。使用橡皮布可以做到这一点，因橡皮滚筒表面的包衬(橡皮布和衬垫的总称)具有一定的可压缩性。这样滚筒之间间隙小的地方，包衬变形大一点；滚筒之间间隙大的地方，包衬变形小一点，但是包衬总是和其接触的滚筒表面完全密合，这样就能保证油墨完全从印版滚筒转移到纸张上。这是橡皮滚筒的重要作用之一。

　　3.与其它接触印刷相比，大大降低了印刷压力。和上述分析基本相似，如果使两个刚性滚筒的表面完全紧密接触，滚筒表面必须具有相当程度的变形才能克服机器的加工及安装误差，因此需要很大的印刷压力。印刷压力一大，会带来很多坏处，后面将详细分析。而使用可压缩性的弹性包衬就可大大地降低印刷压力，因为使包衬压缩变形的力比使滚筒表面压缩变形的力要小得多。印刷压力小一点，将给机器工作状态和印品质量带来很多益处，在印刷压力一章将详细分析这一点。这是胶印机能不断向前发展的一个主要原因。

　　4.缓冲吸振。由于正常运转期间，滚筒表面受很多力的作用，而且力的大小是不断变化的，也就是说滚筒始终处于复杂的振动状态。即滚筒表面每一接触的地方，包衬的压力不能始终如一，再一个由于滚筒表面不均匀，从而使不同地方包衬的压力也不一致。压力大时，包衬多变形；压力小时包衬变形小，而滚筒表面却没有发生大的变形。这样把机器振动和机器的加工及安装误差造成的压力变化变成橡皮布的弹性能。接触时，产生弹性能；脱离接触时，弹性能就释放。再一次接触时，又产生新的弹性能，脱离接触时，又一次释放。这个过程反复不断地进行，从而把机器的冲击和振动所造成的危害控制到最小。

　　5.安全作用。当有纸张或其它异物(大大超过包衬的弹性压缩量)进入橡皮滚筒和压印滚筒之间时，其包衬就会被硌坏，但滚筒表面精度不受或受到的影响最小，从而起到保护机器的作用。

　　2.3.1 包衬

　　包衬的作用与上面的橡皮滚筒的作用完全一致，实际上橡皮滚筒上述的作用完全是通过包衬表现出来的。包衬的性能决定了橡皮滚筒的作用，同时也决定了印品质量的高低。理想的印刷过程应当是印版上的图文转移到纸张(或承印物)上，其印迹的大小和形状保持不变，即完全真实再现。对胶印印刷来说，橡皮滚筒做为中间媒介，不应对印迹的转移产生任何影响。但是这一点只有在印版滚筒直径和压印滚筒的直径完全相等，而且表面的接触状况完全一样的情况下才能实现，如图2.3所示。


图 2.3

　　由图可知：印版的印迹长度为L＝R_p·Z，橡皮滚筒上与印版滚筒相对的印迹长度为L_bp＝R_b·Z，橡皮滚筒上与压印滚筒相对的印迹长度为Lb_i＝R_b·Z，压印滚筒上的印迹长度为L_i＝R_i·Z，则压印滚筒上和印版滚筒上的印迹差为：L＝(L_i－L_bi)－(L_p－L_bp)＝L_i－L_p－L_B＝L_i－L_p＝(R_i－R_p)·Z，其中L_B为橡皮两面的印迹差L_bi＝L_bp，故L_B＝0。

　　当R_p＞R_i时印迹缩短；当R_p＝R_i时印迹为原长；当R_p＜R_i时印迹放大。

　　因此印版的衬垫(印版滚筒的直径)或纸张的厚度(压印滚筒的直径)变化时，印迹的长度都会受到影响，其变化规律同上。

　　上面分析谈到的LB是在假定两边的接触状况完全相同的情况下才为零。但实际上两边的接触状况不可能完全一样，那么LB的值有何变化呢?假定把油墨放到光滑的平面上(凸面上)和粗糙的平面(凹面上)，如图2.4所示。当受同样的压力后，其变形为虚线所示。由于粗糙平面阻碍油墨变形的力比光滑的平面大。若要使其两种状态下的油墨变形相等，则粗糙平面上油墨所受到的压力应大于光滑平面上油墨所受的压力。

　　由于目前一般胶印所用的版都是平凸型PS版，即文字部分比空白部分高一点。而当油墨由橡皮滚筒向纸张表面转移时，由于纸张表面的粗糙度比PS版的粗糙度大(当然不同的纸张不一样，胶版纸比铜版纸的粗糙度大)，而且是平面接触，所以受压时油墨的变形较小。


图 2.4

　　在印刷时，理论上要求L＝(L_i－L_ib)－(L_bp－L_p)＝0。要使此式成立需有L_i－L_ib＝L_bp－L_p，则必须使印版滚筒和橡皮滚筒之间的压力小于压印滚筒和橡皮滚筒之间的压力。控制粗糙平面油墨变形比光滑平面相对容易一些。在所有可能的情况下，尽量想办法增大接触表面的粗糙度。假如把平凸版改成平凹版，从这一点来说可能会好一些。

　　2.3.2 包衬的选用

　　选用包衬需从机器精度和印品质量两点来考虑。从机器的精度来讲，包衬的可压缩性越大越好，因为这样弥补机器加工及安装误差的能力就越强；从印品的质量来讲，包衬的压缩量越小越好，因为这样接触面就越小，越趋近于纯滚动，即印迹的变形越小。从机器精度的角度看，在满足印品质量的前提下，尽量选用压缩最大的包衬；从印品的质量角度看，在满足机器精度的前提下，尽量选用压缩最小的包衬，但总的来说应以机器的精度为主，这一点必须牢牢记住。

　　包衬通常由衬垫和橡皮布两部分组成，包衬的作用实际上就是衬垫和橡皮布的综合作用。

　　衬垫一般分为软性衬垫、中性衬垫和硬性衬垫三大类。软性衬垫以呢子为主，其弥补机器精度误差的能力最强，但印迹的变形最大。随机器精度的不断提高，此种衬垫已趋于淘汰。中性衬垫以胶布为主，此种衬垫的可压缩性比软性衬垫差，但印迹的变形小，因此目前用的还是比较多。硬性衬垫以专用垫版纸为主。此种衬垫弥补机器精度误差的能力最差，但印迹清晰。所以随着机器精度的进一步提高，硬性衬垫的用量也就越来越大。

　　橡皮布一般分为弹性橡皮布和气垫橡皮布两大类。弹性橡皮布受到力后容易变形，但不能压缩，不能弥补机器精度误差。气垫橡皮布可压缩，也易变形，在一定程度上能够弥补机器精度误差。压力增大时，其接触面积的增加比弹性橡皮布小，因此可用较大的印刷压力，使印迹更加清晰、结实。包衬的作用是通过包衬的变形体现出来的，没有变形，其作用也就不存在了，所以关键是如何创造其变形存在的条件，同时又能利其变形达到弥补机器误差和保证印品质量之目的。因此，橡皮布和衬垫或者两者都具有可压缩和变形；或者其中之一具有；或者一个有变形，一个具有可压缩性。总之一句话：两者之间能够相互补偿，创造变形和可压缩性的存在条件。从这一原则出发，橡皮布和衬垫的匹配可有如下几种：

　　①弹性橡皮布＋软性衬垫；

　　②弹性橡皮布＋中性衬垫；

　　③气垫橡皮布＋中性衬垫；

　　④气垫橡皮布＋硬性衬垫。

　　其它两种是使用中所不许可的，其原因是：

　　①弹性橡皮布＋硬性衬垫形成的包衬只具备变形的能力，而不具备可压缩性，不能弥补机器的精度误差。

　　②气垫橡皮布＋软性衬垫所形成的包衬，其变形和可压缩性都太大，不能体现出双方的互补作用，而且气垫橡皮布比较贵，因此这样做无任何意义。

　　2.3.3 衬垫的选用

　　到底选用什么样的衬垫根据具体情况而定，但是在同一种状态下，其选择方式也存在着一个最佳状态。下面来分析这个最佳状态。

　　衬垫装好后，不能允许其在橡皮布的下面有向前后的滑动。如果滑动后，就很可能造成印迹的变形。怎么能使其不相对滑动呢?如图2.5所示，衬垫外面与橡皮布接触，里面与滚筒接触，因而这两个接触面都会产生阻碍衬垫运动的摩擦力。当这个摩擦力不足时，衬垫就可能相对滑动。因此为使其不相对滑动，必须创造足够大的摩擦力。如前所述，提高摩擦力的途径有两个：


图 2.5

　　①使橡皮布处于紧密均匀地包围滚筒的表面上，即产生足够大的摩擦力。

　　②使各接触表面具有最大的摩擦系数：

　　a.橡皮布的表面应具有尽可能大的粗糙度(在保证精度的前提下)；

　　b.衬垫表面应具有尽可能大的粗糙度；

　　c.橡皮滚筒筒身的表面应具有最大的粗糙度(在保证精度的前提下)。

　　实现第一条的途径就是加大橡皮布的张紧力，从而使其在接触面中产生较大的压力；实现第二条的途径关键是材料的选择。从实际情况看，橡皮布和滚筒的材料都是确定的，尤其是滚筒一般情况下是不能更换的，橡皮布因生产厂家不同，其表面特性也会有所差别。在用户能够进行选择的就是衬垫表面的粗糙度。从增大摩擦系数的角度来看，衬垫表面越粗糙越好。这样要求的原因有两个：

　　①从接触面的角度来说，衬垫和橡皮布接触的摩擦系数要比其同滚筒接触的摩擦系数要大得多，也就是衬垫相对于滚筒表面滑动的可能性大，要消除这种可能性，只能是增大摩擦系数。

　　②从衬垫的内部来说，因衬垫一般情况下都是由几层叠在一起的，也不允许其接触面有相对滑动。它们之间产生的阻碍其相对滑动的摩擦力必须大于其外部的两个接触面(和橡皮布，和滚筒体)所产生的摩擦力。因此衬垫表面越粗糙，其相对滑移的可能性就越小，衬垫的层数越少，滑移的可能性就越小。

　　综上所述选用衬垫的原则是：

　　①摩擦系数尽可能大，即表面尽可能粗糙；

　　②衬垫的层数尽可能少；

　　③衬垫表面应尽可能平整。

　　最后一点是印刷工艺所要求的，否则印迹的转移将受影响。下面从这一原则出发，分析三种衬垫的选用方法：

　　软性衬垫：软性衬垫一般都选用呢子布，因此其表面的摩擦系数是绝对保证的。当压力不足时，加很少的纸即可进行调节总的来说，其层数不多。

　　中性衬垫：中性衬垫一般都选用橡皮布加纸构成胶布表面的摩擦系数还是比较大的。关键问题是纸张的选择。印刷厂家一般用的纸张有：铜版纸、新闻纸、胶版纸、卡纸和牛皮纸等。卡纸由于其柔性小，使用不便。铜版纸表面比较光滑，因此也不应该在选用之列。可供选择的就是胶版纸、新闻纸和牛皮纸等。这三类纸表面都能产生较大的摩擦系数，但从层数最少的角度来讲，选用牛皮纸略微好一些。无论选用哪一种纸，上述原则的第三条都必须绝对保证。

　　衬垫的安装方法一般都是将其放在滚筒的表面，使其平整均匀接触即可，有的设备装有夹衬垫的装置，这种装置为衬垫的安装提供了方便。如果橡皮布装的不够紧，会造成纸张在里面向前或向后起褶。

　　2.3.4 橡皮布的安装

　　橡皮布装好后，要求它均匀紧密地包围在衬垫的外表面，表面各处的张力一致，这是保证印品表面质量均匀一致的一个重要条件。橡皮布由两个专用的夹子夹住，每个夹子上有六个到八个夹紧螺钉。橡皮布安装时有几点需注意：

　　①橡皮布载切成所要求的矩形，这是保证橡皮布均匀受力的一个很关键部分，如果一边长，一边短，则装好了后松紧就可能不一致。

　　②使橡皮布的边紧紧地靠在夹子里面的止口上，这样可防止一边夹多，一边夹少，造成受力不均匀。

　　③紧橡皮布时，先中间，后两边，这样可防止被夹的边成波浪形。紧螺钉时一定要循序渐近，否则有时以为夹上了，而实际上没有夹上，造成橡皮布在里面滑动。

　　④把橡皮布装在滚筒上时，一定要注意把橡皮布的夹子放在滚筒上面的夹子里，否则机器运转时，橡皮布的夹子会甩出来。

　　⑤橡皮布两边是用蜗轮蜗杆机构锁紧的。蜗轮蜗杆机构具有自锁性，其防松可用橡皮布本身的弹性来实现，越紧自锁性越好。

　　⑥一般情况下，橡皮布不能保证绝对的矩形。如果是微量差别的话(与其长度相比)，对张力不会有太大的影响，但是如果差别较大，一个办法是取下来重新裁切；另外一个办法是可在蜗轮的轴上垫纸，这样可局部校紧。

　　2.3.5 橡皮布使用过程中应注意的事项

　　1.检查其表面的平整度。检查的办法是打满版，不过印刷压力应低于正常压力。这样才能暴露出其表面的不均匀性，如果压力太大，实地厚实，很难看出其差别。

　　2.如果其表面的不平整度不能接受(具体指标可通过经验来判断)，则可检查一下橡皮布和衬
垫的表面的均匀性以及滚筒表面否有异物存在。去除异物后，若不均匀性仍然存在，可采用画“地图”的办法。首先画出每一个低的(或者说发虚)地方，然后在橡皮布背面该处贴纸(纸的厚度根据情况选用)。

　　3.使用过程中，如果橡皮布的表面被硌坏，解决的办法同2。但橡皮布如果被硌的话，其形成的图像是中间发虚或空白，向周围连续过渡到没被压坏的地方。这是判断橡皮布被硌的一个最明显标志。

　　4.橡皮布表面应该耐酸耐油，防止其表面层被破坏。橡皮布经常与油接触会造成其老化，最后使其内部组织松懈。橡皮布与酸性物质经常接触，会造成其表面腐蚀。应尽量用挥发性快的洗涤剂清洗，如汽油等，而不用煤油等挥发性慢的物质。

　　5.橡皮布的蠕变与应力松弛。橡皮布受力时间长后，有两种表现：a如果长度不变，应力逐渐减小，即所谓的应力松驰；b如果应力不变，长度会逐渐加长，即所谓的蠕变。

　　橡皮布装在滚筒上后，长度不变，会造成应力松弛。因此使用一段时间后，橡皮布需要重新校紧。长时间不用，应把橡皮布松一下，以免发生应力松弛。

　　6.橡皮布表面应保持清洁。印刷的有效部位需要经常保持清洁。如果不清洁的话，就会影响印刷压力。在垫橡皮布时，通常用的纸都在0.05mm左右，垫和不垫印迹的再现有明显的差别。由此可以看出这0.05mm厚纸的作用。实际上垫0.05mm厚的纸就是增大了印刷压力0.05mm(一般印刷压力在0.05-0.25mm之间)假如有油墨或其它杂质固着在橡皮布的表面上，印刷压力就会变化，从而对印品质量产生影响。非印刷部位也应保持清洁，这是因为当印刷部位的橡皮布被硌坏后，有时需借用后半部分的橡皮(通常印刷面不会超过整个橡皮布)。如果不保持这部分的清洁，随着油泥和其它杂质的不断凝聚，此外的印刷压力不断增大，会把橡皮布表面硌坏，无法正常使用。印刷压力增大还会带来其它问题，以后再祥叙之。橡皮布表面保持清洁还应该注意一点就是印刷的有效部位的交界处，这个地方所凝聚的油墨等杂质最多。由于压力的增大，使橡皮布的疲劳加快，实践中已经发现这个部位的橡皮布最容易出现裂纹。因此必须防止杂质在此处堆积。

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[时间：2001-02-28  作者：蔡吉飞  来源：《胶印领机必读》·2 印刷单元]