輪轉印刷機水潤折頁法之探究

輪轉印刷機因印刷速度快、生產效率高等特點而廣泛應用于大訂單生產，受到印刷企業(yè)的青睞。但輪轉印刷機的折頁穩(wěn)定性受紙張復卷質量、張力控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、印刷壓力的穩(wěn)定性與規(guī)范性、紙帶傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、傳輸帶的張力平衡等眾多因素的影響，其控制一直是一大難點。在此，筆者將討論如何使用水潤折頁法提高輪轉印刷機三角板折頁系統(tǒng)折16開產品的最后一折的穩(wěn)定性。

輪轉印刷機產生折頁誤差的原因

目前，輪轉印刷機的折頁方式分為條帶式折頁和三角板折頁。條帶式折頁是將印刷后的紙張經剖切刀沿徑向分切成條帶（3～5條），分切后的條帶通過45°角的轉向棒進行疊合，再經過滾刀斷切、折疊輥疊合，最后經過砍刀折頁形成三面開口的書帖。三角板折頁應用最為普遍，其是將輪轉印刷機印刷完的紙張通過三角板彎曲，以中心線平分疊合（對折），再通過斷紙刀裁斷、折疊輥疊合成8開書帖，通過紗帶將8開書帖轉移到砍刀工位，砍刀折頁形成16開書帖，如圖1所示。

本文重點關注影響三角板折頁方式之砍刀折頁精度的原因。紙張經過三角板及折頁輥疊合后，書帖較厚，若采用雙紙道印刷，則為16P，以定量為55g/m2的紙張為例，疊合后的紙張厚度達0.5mm，砍刀折頁時容易產生誤差，具體原因如下。

（1）紗帶高速運動，難以穩(wěn)定夾持書帖，形成折頁誤差，如圖2所示。

（2）非直線運動的砍刀導致書帖有側向移動趨勢，形成折頁偏差。如圖3所示，砍刀運動軌跡為圓弧形，刀刃受X、Y兩個方向的力，X軸方向FX力導致書帖有側向力，側向力使得書帖有側向移動趨勢，所以書帖接觸到砍刀以及書帖進入擠壓輥前的運動為復合運動，這一運動導致書帖不穩(wěn)定，形成折頁偏差。

（3）紗帶張力、摩擦力不一致導致折頁誤差。若紙張兩側的紗帶張力、與書帖間的摩擦力不一致，將導致書帖折頁時、書帖側向移動阻力不一致，最終導致折頁歪斜，如圖4。

水潤折頁法的應用

基于以上輪轉印刷機折頁誤差產生的原因，我們首次在三角板折頁方式中運用水潤折頁法。其基本思路是：折頁前，將水沿折頁線位置涂抹，使折頁線位置的紙張軟化，再通過砍刀折頁。由于紙張軟化后，折頁阻力減小，且軟化的折頁線對砍刀具有導向作用，因而折頁穩(wěn)定性及效率大大提高，折頁后的書帖平服，更便于后道工序加工，如碼垛、打捆及裝訂。

1.水潤折頁裝置的工作原理

水潤折頁裝置（如圖5所示）由水箱、恒壓緩存器、控制閥、流量計、水管和潤水嘴等組成，其工作原理為：將水儲入密閉的水箱內，倒置于恒壓緩存器上；恒壓緩存器用于儲水并保持潤水水壓，使之恒定，當水量減少，恒壓緩存器的液面低于水箱出水口時，水箱內的水會自動留出；控制閥用于開啟、關閉水流；流量計用來控制、顯示出水量；潤水嘴用來將水均勻、連續(xù)地涂抹在紙張上。

正常印刷時，水經過潤水嘴沿16開折頁線位置，均勻地涂抹到印刷后的書頁上，經過三角板、斷切刀、折疊輥等送到砍刀位置，這時微量的水已被紙張吸收，紙張在折頁線位置軟化，砍刀折頁時軟化的紙張起到導向作用，減少了紙張與砍刀之間的相對移動，避免了折頁歪斜，提高了折頁精度。圖6為水潤折頁法示意圖。

2.水潤折頁裝置的安裝實施

圖7為水潤折頁裝置的安裝實施示意圖。一條完整的紙帶經過印刷機組后，通過紙張傳輸機構1，在進入折頁機構2前，被分切成兩條紙帶（9、10）。在折頁機構2的上部安裝水潤折頁裝置（由水箱3、水管4、控制閥5、流量計6和潤水嘴7等組成）。其中，水管4被固定在折頁機構2上部空間，立于地面的橫桿8上，但可繞橫桿8進行360°自由轉動，也能沿橫桿8進行軸向運動，以使?jié)櫵?能放置在合適的位置。使用時，潤水嘴7輕輕搭在紙帶10的縱向折痕11處，不與紙帶過緊接觸，以使?jié)櫵熘械乃髂軌蚓鶆驖駶櫦垘?0的折痕線，但又不改變其位置。同樣在紙帶的其他折痕處也可設置潤水嘴。

3.水潤折頁法的注意事項

（1）平行折（雙聯本）不宜使用該方法，因為水潤折頁法中水涂抹方向應同紙張運行方向一致，而平行折最后一折的方向垂直于紙張運行方向。

（2）潤水量直接影響紙張軟化及折頁效果，因此潤水量控制至關重要。若潤水量過小，紙張在進入折頁單元前，不能得到充分軟化，則起不到軟化導向的作用；若潤水量過大，折頁完成后，當紙張內水分完全蒸發(fā)后，紙張會出現褶皺、表面不平服現象，既不利于成書后翻閱，還會導致書帖根部不平服，對鎖線不利，容易導致斷針、脫線現象。

潤水量與印刷機速度、紙張?zhí)匦缘扔嘘P，通常為10～30毫升/分鐘。當印刷速度快時，則需要的潤水量大，反之則小。此外，由于紙張的PPI（反映紙張松緊度或厚度的指標）、施膠量、填料種類及定量等都會影響紙張的吸水能力，最終影響紙張軟化的效果，所以需要根據紙張的不同特性調節(jié)潤水量。表1為不同定量的紙張對應的潤水量。由于潤水量很小，因此通常需要在潤水管路中串接微流量計（如圖8），微流量計既可直觀顯示潤水量大小，同時可方便調節(jié)潤水量，使水量控制成為可能。

（3）潤水一般采用清潔的自來水或純凈水。

（4）潤水嘴要與紙張接觸，以避免潤水不連續(xù)，形成間斷的“水珠”而影響折頁效果。潤水嘴內徑約為0.5mm，與紙張形成15°～30°的夾角，便于潤水順利流出。潤水線需要與紙張折頁線完全重合，避免折頁誤差。

（5）由于潤水量小，因而要定期清潔管道、微流量計、潤水嘴等裝置，以避免阻塞。

4.水潤折頁法的應用效益

水潤折頁法可以顯著提高厚紙以及采用雙紙道印刷的產品的質量及生產效率。比如印刷定量為50g/m2的紙張時，多采用單紙道印刷方式，若采用水潤折頁法，就可以采用雙紙道印刷方式，印刷效率可提高1倍，后期折頁、配頁、鎖線工作量減少一半，印裝整體效率提高40%。以2013年印刷《新華字典》為例，若采用單紙道印刷，每帖32P，全書為24帖；而采用雙紙道印刷，每帖64P，全書為17帖，書帖大大減少，后道工序折帖、配頁、鎖線工作量減少一半，生產效率大大提高。

但需要注意的是，采用雙紙道印刷，由于書帖厚度增加，書頁會出現“爬移”現象，這需要在拼版時做相應調整；成書也有可能出現“臺階”現象，這需要在折頁打捆、書芯壓平、鎖線、刷膠、精裝等工序加強質量控制，保證在生產效率提高的同時，不影響產品質量，從而達到高效優(yōu)質的目的。