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气垫橡皮布的种种现象和效应

台湾《印刷人》第201期 更新日期:2011-06-22

中国印刷界长期以来把平版印刷称为「胶印」,其实源自于平版印刷机乃是「间接印刷」方式,印版产生印纹之后,并未直接和纸张接触转移油墨印刷,而是采用一张橡皮布装在橡皮★筒上,做为中间转移印纹油墨的介质,将印版上的印纹油墨接取,然后再转移(写)在被印的纸张媒材上面,所以橡皮布在平版印刷机扮演着极为重要的角色,也因此不称呼版式为「平版」,而改称其间接印刷的橡皮布介质而称为「胶印」,但有极少数凸版印刷必须做间接印刷于硬性材质面,也使用橡皮布来移转印纹是否仍称「胶印」就不得而知。
  1960年代之前,所有橡皮布都是使用天然橡胶为材料的承接印纹转移橡皮布面,但1950年代之后,由于天然植物性亚麻仁油为石化媒染体油墨取代,原天然橡胶显然已经无耐得住石化溶剂及树脂入侵,而产生异常润膨凸起现象,因此在1960年代橡皮布表层,非得使用合成橡胶,连带墨辊、水辊的材质也改用合成橡胶,杜邦公司投入十多亿美元完成合成橡胶研究,距离二次世界大战后也只有十多年光景。但到此为止的橡皮布全部是实心,没有气泡海绵压缩的构造,其产生的压力会因印机速度变高而急遽上升。在当时产生一个十分分歧的理论,最早一派认为印版及压力★筒(加上印纸)都是硬质的,所以橡皮★筒表面应垫高,使得直径大于两个硬质★筒径,才可以保持「同一直径」在运转,但在1937年美国米勒Miller印刷机公司发现,硬件★筒压印一圈绕行长度是直径×π的固定长度,但橡皮★筒软性表面滚动一圈等于直径×π加上弹性及压力系数,意味着橡皮★筒就算在相等直径下,和印版筒、压力筒相互压印,其转动长度大于两个硬★筒,而筒径法又故意加大受压缩的橡皮筒,所以橡皮★筒走的长度长、跑得速度快,如此橡皮布和印版产生不必要的摩擦,因此才改用印版★筒垫高于齿轮节周0.1~0.15mm程度,而橡皮筒垫成和橡皮布节周同一高度,以保持压印时有同一速度的表面压印及印纹油墨移转,这个叫做「滚动长度法」的★筒衬垫高度做法一直沿用至今天。但当时也发现橡皮★筒上的橡皮布,在受印版★筒压印时,会向前及向后凸起以抵消压力,这种「凸缘」的效应就像在橡皮墨辊,用一条铁丝拧紧铁丝一定会没入橡皮内,而陷下的橡皮会往两边鼓起,这一个效应就是相同于前面所提到压力产生的「凸缘」。
  为解决「凸缘」所产生印纹及网点有时会有拖痕、迭影的现象发生,因此橡胶厂在制造橡皮布时,在橡皮布面底下有四层交织的纺织纱层,在第二、三层之间,像三明治一样夹入一层气泡的海绵层,而表层橡皮层硬度也稍微提高一些,以补偿海绵层有软化凹陷的作用,但这种海棉层是每一个气泡独立存在,才能有更大的耐压缩支撑力,而且在减压时才能提供更好反弹力量。如果气泡孔是贯通相连结的,那么海棉层一旦受压空气四溢,反之减压后支撑力也十分软弱,只有橡皮结构弹性力在做软弱的反弹而已。所以封闭不串连的海棉气泡层十分重要,才有可能提供支撑及复原的弹力。那么这一层平均在0.4mm左右的海绵气垫层,它提供了橡皮布在受印压下,直接向海绵气垫层,取得向下压缩的空间,不必向前及向后挪移产生「凸缘」,造成不必要的蠕动,避免印刷的印纹质量有拖影到迭影的现象。同时因为达到压缩不会有弹性体滚动长度下,橡皮布的衬垫高度也就要加高才能维持接近同径法的理念。反过来气垫橡皮布在本身提供的额外弹性下,也就无法再做传统橡皮布完全无弹性,只在橡皮布底下的衬塑料片或硬衬纸,叫做「硬式衬垫」的效果,因为气垫层已提供额外的弹性。
  后来也有厂家把气垫橡皮布的海绵层往下移一层,接近靠★筒身的第三、第四层之间的方式,另外也有上移气垫层在橡皮表层之下,直接贴在橡皮布表层下方,提供更大的吸收压力之弹性。但在2005年前后却又发展出一种「超厚层的气垫橡皮布」,其吸收印刷压力的气泡海绵层由0.4mm增加到0.8~1.4mm的程度,尤其是总厚度2.4mm的橡皮布,才可容纳1.4mm气泡海绵层,它可以大幅降低印刷压力,同时加大印版★筒和橡皮★筒,甚至于橡皮★筒和印纸的接触及转移印墨时间。但不会产生过剩的压力高峰,意思是整个接触的触幅加宽,但压力却更小而平稳,对于大型机印刷薄纸尾部扇形效应作用很小,不会有纸尾套印不准的好处,否则像宽幅在1450mm以上的大型平印机,印刷纸张受压下,尤其80g/m2以下薄纸在受压后,累积下来纸尾伸张,比1000mm要大1.6、1.7倍之多,而无法套准及有良好网点再现。
  另外在瓦楞纸的印刷,如果橡皮布的弹性不足,在橡皮布压印下产生「排骨纹」的瓦楞条痕,也是瓦楞峰顶压力大,甚至被压而瓦楞的波峰受压崩溃,反之没有瓦楞峰支撑中央表纸底下悬空,却因橡皮布不够软、不够长的触幅压力,印纹转移不足产生条状的「排骨纹」更明显,所以超厚层气垫橡皮布的产生是为巨型平印机,以及瓦楞纸较均匀受压而发展的。