柔印的心臟 - 墨腔

台灣柔版印刷協會
3月26日
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封閉式供墨腔系統在促進最高柔印品質方面發揮著低調卻至關重要的作用，其中油墨壓力和刮刀角度是其運行的關鍵。

無論柔版印刷商服務於哪個市場，封閉式供墨腔很可能在維持印刷品質方面扮演著關鍵角色。對此類系統的要求根據所印刷的行業不同而有所差異。

例如在軟包裝領域，要求在高印刷速度下實現嚴格的油墨控制，使柔版印刷商能保持精細的半色調並最大限度地減少油墨起泡。對於生產瓦楞紙後印的廠家，則需要封閉式腔體系統來保護油墨免受加工過程中的灰塵和纖維污染。同時，標籤印刷商越來越多地從使用 UV 油墨的腔體系統中受益，因為 UV 油墨的黏度和顏料含量要求精確的刮墨以避免如甩墨等印刷缺陷。

這些所有應用的共同點是，腔體內穩定的油墨壓力是獲得可預測印刷結果的基本前提。

AkeBoose 公司的技術總監 Ole Agergaard 將油墨流動的穩定性描述為“穩定印刷質量背後的無聲力量”，並表示封閉式供墨腔“如同上墨單元的心臟”。其任務是説明在網目輪上保持一層受控的墨膜，同時最大限度地減少洩漏、污染和磨損。

Absolute Engineering 的董事總經理 Antony Whiteside 說：「在當今的柔版印刷行業，油墨迴路已成為尋求卓越品質和可持續生產的印刷商關注的焦點。隨著對更高印刷一致性和更低環境影響需求的增長，許多人發現升級油墨迴路是實現這兩個目標的最有效方法之一。」

「在 Absolute，我們親眼見證了一個精心設計的油墨迴路如何改變印刷機的性能。一致的油墨流動、受控的油墨變數和精確的清洗都有助於實現更清晰的印刷效果和更快的換單。更重要的是，現代系統可以顯著減少能源使用、水消耗和材料浪費，説明印刷商實現客戶和環境雙重目標。」

一體式鋁製腔體設計

Harris & Bruno 公司美洲區全球市場與業務發展負責人 Paul Fuse 解釋說：「在柔印中，精度和一致性至關重要，腔體負責控制油墨壓力和流動，以便網目輪每次都能接收到精確適量的油墨。這確保了在承印物上實現穩定的油墨轉移和均勻的覆蓋。」

當壓力未能得到適當維持時，印刷商可能會面臨諸如針孔、起泡或不均勻的油墨密度等問題，這些都會影響品質和效率。

Fuse 先生繼續說道：「一個設計良好的腔體系統通過平衡整個印刷寬度的油墨輸送、保持黏度穩定以及防止過度曝氣來消除這些變數。特別是對包裝印刷商來說，這種級別的控制對於滿足大品牌苛刻的顏色要求至關重要。」

他觀察到，腔體系統在運營效率方面也扮演著重要角色，通過最大限度地減少油墨污染和起泡來減少浪費、延長印刷機正常運行時間並加快清洗速度，這直接轉化為更低的單位作業成本和更可預測的印刷結果。

壓力控制

封閉式供墨腔在控制油墨壓力方面的作用通常被認為是至關重要的。Tresu 公司的全球市場與可持續發展經理 Søren Kristensen 解釋說，公司壓力控制系統的核心是一個「簡單但強大的原理」：一個封閉的腔體系統維持精確的壓力和流動條件，防止微泡並確保完美均勻的印刷。

此外，長壽命的橡膠密封件創造了一個氣密環境，消除了洩漏並自動維持穩定的油墨壓力。在這個閉環內，旋轉的網目輪和腔體之間形成一道液體屏障，防止空氣進入。Tresu 表示，其結果是即使在線速度超過 600 米/分鐘時，也能實現平滑、高光澤的塗層和無氣泡的印刷。

Kristensen 先生進一步解釋說：「該系統的精度依賴於最佳的刮刀定位、適當的腔體密封和高效的油墨供應迴路。在雙刮刀設置中，反向角度刮刀計量油墨，而拖尾刮刀則將其保留在腔體內。正確的刮刀角度不僅能防止空氣進入和油墨損失，還可以最大限度地減少磨損，延長元件壽命並減少維護。」

對稱（左）與非對稱（右）腔體系統在網目輪上刮墨壓力的對比圖（來源：AkeBoose）

「由於油墨在轉移到網目輪的過程中從未與大氣接觸，因此壓力和黏度保持恆定。這在刮刀接觸點形成了一道穩定的液體『牆』，阻擋了導致微泡的氣泡，並確保了乾淨、均勻的覆蓋。」

Tresu 提出的另一點是，腔體系統還必須與一個完全集成的油墨物流系統相輔相成，以提供一致的印刷品質。Kristensen 先生說，這種組合有助於維持流速、壓力和黏度之間的平衡，他補充道：「自動化的油墨供應系統會隨著網目輪從其網穴中帶走油墨而不斷為腔體補充油墨。這種閉環設計最大限度地減少浪費，減少手動操作，並確保了精益、可重複和可預測的生產，這是高品質、可持續柔版印刷的基石。」

接觸幾何學

AkeBoose 公司提出了一個略有不同的觀點，它承認在許多柔版印刷系統中，刮刀腔體對網目輪的壓力是一個需要監控和平衡的變數。

Ole Agergaard 說：「然而，在實踐中，壓力並非定義印刷穩定性的因素。真正起決定作用的是腔體本身的機械定位和幾何形狀。」

他觀察到，當一個腔體以可變的力量壓向網目輪時，接觸線和刮墨行為會根據該壓力而改變。這使得過程控制依賴於波動的機械條件和印刷速度，需要不斷調整壓力。

AkeBoose 的理念是將腔體固定在相對於網目輪的精確、穩定的位置，使刮墨角度和接觸幾何形狀在整個印刷過程中保持恆定，而不受腔體內油墨壓力的影響。油墨在接近大氣壓的情況下自由地在腔體內循環，Agergaard 先生說，這確保了平穩的補充和均勻的轉移，而無需進行壓力調節。

AkeBoose 的工程師將此稱為”輕吻式”印刷原理：僅施加有效刮墨所需的最小機械接觸，而不是用壓力來補償。這消除了機械偏斜，減少刮刀和密封件的磨損，並避免因內部壓力波動和不同油墨流變性而可能導致的起泡或供墨不足等干擾。

他解釋說：「不是透過控制壓力來實現油墨流動的穩定性，而是透過從一開始就消除控制壓力的需要。其結果是一個更清潔、更平穩的油墨迴路，以及即使在長時間、高速度或使用不同黏度油墨的生產運行中，也能獲得高度可重複的印刷結果。」

Agergaard 先生說：「現代腔體系統通常已從導致”反向刮墨”和油墨洩漏的對稱設計發展而來。如今的非對稱腔體幾何形狀經過優化，可以控制油墨流動方向並最大限度地減少洩漏。然而，根據 AkeBoose 的說法，密封件的性能仍是一個決定性因素。材料或輪廓匹配不佳會導致頻繁的油墨損失、污染和清洗停機。最佳實踐是使用密封設計，使腔體能以柔軟而牢固的接觸方式貼合網目輪表面；足以防止洩漏，而不會產生過度壓縮。」