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TP型串联式多色双面专用印刷机的研发历程

1.前言

进入21世纪,印刷行业由于价格竞争和工作量的减少,面临持续的低迷。印刷企业必须谋求提高工作效率,降低成本,灵活地适应低价格、短工期、多品种、小批量的市场需求。并且要顺应社会潮流,应对数字化、网络化和环保问题。在这样的背景下,印刷机械厂家必须将市场需求切实反映到产品当中。具有前瞻眼光的日本三菱重工印刷纸工机械公司为满足印刷市场的需求,集中技术力量投入研发、测试,于2004年推出世界首台独具特色的V3000TP型串联式单张纸双面印刷机,三菱研发团队的这项成果一经问世,即得到客户的一致好评。由于该机能够一次完成多色双面印刷,适用于占印刷品绝大部分的书籍、杂志、样本、画册等,凭借其强大的生产能力,预期会有值得期待的市场价值。

2.串联式双面印刷机的结构

串联式双面机由输纸、套印、背面印刷单元、连接单元、正面印刷单元、收纸部分构成(图1)。在输纸和套印部分采用享誉世界的V型飞达头和气动拉规,根据流体力学的设计,输纸高速、稳定。先完成背面印刷,然后纸张通过新研发的连接单元送入正面印刷单元。收纸部分将印刷完的纸张整齐地堆放好。

另外,正背印刷单元数量可自由配置,能够根据客户用途选择机械组合,具有很大的灵活性。

3.串联式双面印刷机的研发理念

①双面印刷的优势和课题

以往印刷时,要在印完单面之后,经过几十分钟到几小时的等待干燥,将纸张翻转,重新堆放,再印刷另一面。而双面印刷机一次就能印刷两面,因此解决了单面印刷机的问题,同时带来以下优势。

(1)减少等干时间,交货期可大幅缩短。

(2)不需要单面印刷后的等干场地,可以有效利用车间的空间。

(3)不需要纸张翻转和重堆作业,能够减少辅助设备和劳力。

(4)具有单面机2.5-3倍以上的生产能力,可减少机器的操作人员。

(5)不会发生单面机印刷时特有的以下问题,能够减少准备时间和纸张损耗。

 ● 单面机印刷后,会发生纸张伸缩,卷曲等形态的变化,再次印刷时出现套印不准。

 ● 单面印刷之后,为了防止油墨附着,需要喷粉后在收纸部堆纸,但是喷粉对再次印刷会有影响。

另一方面,在研发过程中发现双面印刷机存在以往没有的正背印刷品质差异和背面图像拼排的制约、在连接单元划伤等课题。因此采取了以下对策。

             图2 正面印刷单元                                 图3 连接单元

(1)正背印刷品质差异

使用油性墨时,正背一次印刷没有等干时间,所以背面刚印刷之后,印刷面和正面压印滚筒接触,油墨附着在压印滚筒上。这些油墨有的转印到纸张上,造成印刷不良。为此,在正面印刷单元的压印滚筒上安装了陶瓷套筒(图2),套筒表面有几十微米的凹凸和防止油墨附着的特殊涂层。

但是陶瓷套筒也不能完全防止油墨的附着,和通常的单面印刷相比,会因为油墨有若干损失而产生质量差异。

(2)背面图像拼版制约

如前所述,由于是油墨干燥之前传送纸张,在输纸途中,需要接触和支撑纸张。因此,背面设有几处被称为“沟”的大约10mm宽的非印刷部分,页面图像的尺寸受到限制。

(3)连接单元的划伤

在连接单元,为了防止先印刷的页面因印张拍打或掉落而造成脏痕和划伤,将中间的滚筒做成吸附式的,在滚筒表面依靠真空吸附纸张,实现了稳定的输纸(图3)。吸附的部位根据纸张的尺寸可以自动进行3级切换。因此解决了上述问题。

② 扩大双面印刷的规格

(1)扩大纸厚宽容度

串联式双面印刷机的纸厚范围为0.04 ~ 0.6 mm (标准型)和0.2 ~ 0.8 mm(厚纸型),和当时双面印刷机最大厚度 0.2 ~ 0.3 mm相比,扩大了纸张厚度的范围,在世界上首次实现了厚纸多色双面印刷。由于是单叼口,免除了对纸张裁切精度要求和印刷面积的制约等问题。

2)增加了可印刷的纸张种类

通过稳定的输纸,以往容易发生套印不良的薄纸或塑料片基、金银卡纸等一些极易划伤的特殊材料都可以印刷。

(3)可做环保UV印刷

适用于不含石油系溶剂的环保UV油墨印刷。使用UV墨时,在印刷面照射紫外光,油墨可瞬间干燥(固化),因此可以不用印刷油性墨时采用的陶瓷套筒,可消除双面印刷机特有的套筒造成的正背品质差别。同时,没有对背面图文的制约,扩大了工作的范围。UV墨干燥装置可配置在连接单元。吸附滚筒使纸张的状态稳定,并且和UV灯保持一定的距离,对提高干燥性能发挥威力。(图3)

4.总结

串联式双面印刷机是世界首创的独特机械结构的高速双面印刷机,和单面机相比,生产效率提高了2倍以上。如今,更加节能环保的LED-UV系统已投入实用,加上先进的色彩管理系统、同相位自动换版、墨辊和橡皮布自动清洗、大屏幕印刷信息监视器、联机印刷质量管理系统等,TP机型更加完善和成熟,可以给用户带来极大的优势,在激烈的市场竞争中立于不败之地。