一、膠印設備數(shù)字化方向

    膠印設備數(shù)字化包括幾方面內(nèi)容，一方面是設備機械傳動系統(tǒng)的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)印刷設備的數(shù)字化改造主要表現(xiàn)設備本身的驅(qū)動系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的數(shù)字化，也就是獨立驅(qū)動技術或數(shù)控技術的應用。獨立驅(qū)動技術已經(jīng)成熟，高精度的編碼器控制同步誤差達到0.03mm以內(nèi)，伺服電機的旋轉(zhuǎn)精度達萬分之一轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動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、設置和操縱的數(shù)字化。將原來的手工作業(yè)改為計算機操作，甚至包括參數(shù)和調(diào)整部位的設置及故障診斷在內(nèi)，在操縱臺上即可完成上述操作。再一方面是通過文件格式的標準化，使印前、印刷、印后等相關設備的制版信息實現(xiàn)數(shù)字化傳遞，省掉后續(xù)設備的數(shù)據(jù)重復調(diào)整，實現(xiàn)數(shù)字化的后續(xù)傳遞，節(jié)約了后續(xù)調(diào)整時間和調(diào)整誤差，提高了效率和質(zhì)量，也防止出現(xiàn)設備制造的邊緣化，或孤島效應的產(chǎn)生，實現(xiàn)整個印刷過程設備數(shù)字化連接。還有一個方面是在機直接制版數(shù)字印刷機上實現(xiàn)，使膠印機成為真正的數(shù)字印刷機，實現(xiàn)膠印機成為個性、可變、短版印刷設備。

    二、國際膠印設備數(shù)字化現(xiàn)狀

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

    1、卷筒紙膠印機

    傳統(tǒng)卷筒紙膠印機數(shù)字化提升的重點技術，首先實現(xiàn)了全面的獨立驅(qū)動技術。原來這種設備采用直流可控硅調(diào)速技術，一臺主直流電機帶動整個機器的各項運動，由機械無級變速器調(diào)整機組間紙帶張力，螺旋傘齒輪付調(diào)節(jié)運動方向的變換，輸紙張力由磁粉制動器自動跟蹤，眾多的水墨輥的圓周和軸向運動也由眾多機構(gòu)協(xié)助完成。為使紙張在印刷過程保持規(guī)定的張力，以確保套印質(zhì)量和紙張不會斷裂，還采用測速發(fā)電機來保證輸紙的速度跟蹤。這種傳動方式使設備的結(jié)構(gòu)極其復雜，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，操作者技術要求高，設備只能用于新聞紙和膠版紙的印刷。二十世紀80年代，日本開始出現(xiàn)獨立驅(qū)動的卷筒紙膠印機，并在中國銷售兩臺。2000年以后世界再次興起這種技術，并開始淘汰有軸傳動的卷筒紙膠印機。現(xiàn)在國外的印刷機制造商將各個功能機組直接由伺服電機驅(qū)動，使設備的結(jié)構(gòu)大大簡化。數(shù)控技術應用使速度調(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，實現(xiàn)這些功能在顯示屏上進行數(shù)字化設置、調(diào)整和故障顯示。變頻器、可編程序控制器的應用，實現(xiàn)設備的無級調(diào)速和操作程序的編制和重復使用。

    在設備數(shù)字化改造過程中，印刷設備還采用一些世界先進技術。一是卷筒紙印刷機的無扎針折頁新技術，系指紙帶通過卷筒紙膠印機多組印刷以后，進入三角板進行一折，折疊以后再進入裁切和滾動折頁，為使折頁連續(xù)進行，紙帶由滾筒上的扎針帶動進行下一張紙的折頁。有扎針的存在，勢必產(chǎn)生扎針孔和紙屑，這樣不但會造成粉塵污染，對于書刊印刷還會造成紙張的浪費。另一項卷筒紙膠印機無縫滾筒技術，克服由于印刷機滾筒上存在版口，在印刷過程中容易產(chǎn)生振動和沖擊，不但產(chǎn)生90分貝以上的噪音，對操作人員的健康產(chǎn)生威脅，而且影響印刷品質(zhì)量和機器的壽命。采用無縫滾筒，就要求印版的形狀是圓筒狀，膠印機的結(jié)構(gòu)要求實現(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。國內(nèi)企業(yè)學習國外經(jīng)驗，僅在卷筒紙膠印機上采用窄縫滾筒技術，也較好的解決了這個問題。

    其次，膠印機版面墨量的數(shù)字化控制是采用CPC墨色遙控裝置，通過微型伺服電機控制琴鍵式墨斗調(diào)節(jié)不同區(qū)域的油墨供應量，從而提高了印刷質(zhì)量，實現(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，重復印品可以預制輸墨量，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)卷筒紙膠印機不同于一般的卷筒紙膠印機，主要特點是可以對銅版紙進行高質(zhì)量的彩色印刷，在印刷質(zhì)量接近單張紙膠印機的前提下，印刷效率卻遠遠高于后者，因此有較好的市場前景。為達到高質(zhì)量印刷目的，這種設備不但包攬卷筒紙膠印機的全部科技成就，還采用了當代最新科技成果，如自動套印、二次張力控制、紙帶調(diào)偏、零速自動接紙、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)字化接口技術等，這種設備已經(jīng)成為向我國進口的重點設備。

    2、單張紙膠印機

    國外獨立驅(qū)動技術在單張紙膠印機還沒有全部實現(xiàn)，其主要原因是印刷滾筒不但要負責墨色轉(zhuǎn)移的整個過程，還要負責紙張傳遞的過程，同一條傳動系統(tǒng)使兩項功能完全同步。與卷筒紙膠印機不同，因為卷筒紙膠印機印刷和紙帶傳遞由兩個系統(tǒng)來完成，即紙帶在給紙和收紙系統(tǒng)獨立控制，只要張力控制穩(wěn)定，滾筒線速度跟蹤紙帶線速度達到同步就可以實現(xiàn)印刷。

    單張紙膠印機在可能的范圍內(nèi)，國外廠商還是開始采用獨立驅(qū)動技術。雖然沒有達到在整機上全面應用獨立驅(qū)動技術，但已經(jīng)在輸紙機與主機傳動鏈分離、印刷滾筒伺服電機、取消輸紙臺兩個側(cè)拉規(guī)機構(gòu)、供水、輸墨等獨立驅(qū)動，但紙張交接過程仍是一條齒輪系統(tǒng)傳遞全過程。獨立驅(qū)動技術的應用使輸紙機實現(xiàn)獨立驅(qū)動，省掉了在用戶安裝現(xiàn)場與主機連接操作，速度跟蹤主機實現(xiàn)數(shù)字化。取消兩側(cè)拉規(guī)后，紙張的橫定位實現(xiàn)數(shù)字化控制。

    近年來，聯(lián)機翻轉(zhuǎn)雙面多色印刷、聯(lián)機專色印刷、UV上光印刷、冷燙印、印品檢測、卷筒紙裁單張紙印刷都已經(jīng)實現(xiàn)，使單張紙膠印機的功能和適應性不斷擴大，尤其是數(shù)字化和自動化功能逐步提高，單張紙膠印機仍然是向中國乃至世界出口重點設備。曼羅蘭在2011年廣東東莞展會上推出印品檢測機構(gòu)，圖1上方黑色框架為檢測裝置，將收集到的不合格品信息發(fā)送到收紙機，并對不合格品分離。

    CIP3、CIP4、JDF是印刷過程文件格式標準，已經(jīng)成為國外印刷設備制造企業(yè)共同遵守的準則，這些標準造就從印前、印刷和印后加工信息的數(shù)字化傳遞，不進入這個體系，就意味著設備制造的邊緣化，或孤島效應的產(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)剛剛意識到這個問題的嚴重性，只有少數(shù)企業(yè)聲明執(zhí)行了這些文件標準。

    在最近的廣東東莞展會上，僅有高寶公司一家企業(yè)繼續(xù)展示與在機制版數(shù)字印刷機同時產(chǎn)生的520mm規(guī)格衛(wèi)星式多色膠印機（見圖2），這種設備采用網(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、設烘干裝置、占地面積小等優(yōu)勢，仍保持較好的市場前景，這臺設備融入柔性版印刷的先進結(jié)構(gòu)，屬于首創(chuàng)的新型膠印設備。

    3、直接制版數(shù)字印刷機

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

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

    另外，有一批印刷器材商推出了免化學處理CTP版材，這種版材無需任何化學處理，曝光以后僅需要清水沖洗和涂布保護膠就可以直接上機印刷，免掉了化學顯影和沖洗工序，不會產(chǎn)生任何化學廢液。這種新技術的出現(xiàn)，預計將帶動數(shù)字直接制版機的新發(fā)展，一代環(huán)保印刷設備就此產(chǎn)生。免化學沖洗CTP印版的產(chǎn)生，也會推動在機直接制版數(shù)字印刷機的更新?lián)Q代，隨著印刷成本的降低，還會給印刷市場帶來新的希望。