本文主要通過(guò)單張紙膠印機(jī)來(lái)闡述油墨轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究以及科學(xué)研究方法是如何應(yīng)用到現(xiàn)今的研究中。工業(yè)導(dǎo)向的科學(xué)研究目標(biāo)是為系統(tǒng)尋找最新的解決問(wèn)題的方法，在新行業(yè)發(fā)展框架里為技術(shù)能力提高和生產(chǎn)能力的增加；也是為通過(guò)精深的理論探討和研究來(lái)節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間和成本。實(shí)現(xiàn)印刷工業(yè)生產(chǎn)的高度自動(dòng)化，提高經(jīng)濟(jì)效益。 　　 　　當(dāng)前，膠印機(jī)所需要的印刷質(zhì)量和生產(chǎn)能力要求具備高精度和高可靠性的特點(diǎn)。印刷過(guò)程中油墨層厚度的最大誤差大約為0．05μm，或者彩色圖像的分色圖像位置的背離，一種分色圖像離另一種分色圖像邊緣的最大距離誤差為0．02mm，這是一般印刷條件和相應(yīng)的印刷參數(shù)下技術(shù)上可以接受的范圍。 　　 　　這樣的要求只有通過(guò)對(duì)膠印印刷的核心工藝過(guò)程的精深研究才能得到滿(mǎn)足，也反過(guò)來(lái)促進(jìn)了印刷機(jī)的發(fā)展和生產(chǎn)。印刷工藝和印刷機(jī)的復(fù)雜性要求大量的科學(xué)研究的幫助。 　　 　　除了適應(yīng)來(lái)自對(duì)于印刷機(jī)工程的非特種印刷機(jī)械的研究活動(dòng)的發(fā)現(xiàn)外，也存在由印刷機(jī)和印刷設(shè)備系統(tǒng)生產(chǎn)商和世界上許多研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的特種印刷機(jī)研究活動(dòng)。企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也參加了聯(lián)合的研究項(xiàng)目，這些研究項(xiàng)目主要是針對(duì)基礎(chǔ)研究、生產(chǎn)能力的提高以及進(jìn)一步的發(fā)展。 　　 　　研究活動(dòng)中用于這些實(shí)驗(yàn)和理論探討研究有常用的工具和方法，也包括了新工具的發(fā)展和進(jìn)一步研究工作方法的發(fā)展。本文主要介紹油墨轉(zhuǎn)移的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。 　　 　　傳墨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 　　 　　1． 傳墨系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　 　　用于膠印印刷的傳墨系統(tǒng)是把油墨從墨斗里傳到印版上，在印版上形成一定厚度的油墨薄層。顯然轉(zhuǎn)移油墨的量取決于將要印刷的圖像，由于印刷圖像的不同，在將要印刷的橫向上油墨的數(shù)量有了變化。由于這個(gè)原因，油墨的控制一般是分區(qū)進(jìn)行的。由于對(duì)油墨層厚度的精確要求和防止擴(kuò)散效應(yīng)發(fā)生，傳墨系統(tǒng)設(shè)計(jì)是技術(shù)上極難解決和較為復(fù)雜的印刷機(jī)組成部分之一。 　　每一種膠印機(jī)的發(fā)展主要取決于設(shè)計(jì)傳墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)要能最好地滿(mǎn)足以下的要求： 　　 　　a，印刷紙張縱向與橫向上高度均勻的油墨層； 　　 　　b，快速的調(diào)節(jié)、靈敏反應(yīng)； 　　 　　c．各個(gè)分色圖像的油墨薄層之間的分裂要小，也就是對(duì)分裂影響的低敏感性（例如溫度和濕度的變化）； 　　 　　d，對(duì)油墨和潤(rùn)濕液的量具有大范圍的控制變量； 　　 　　e，經(jīng)濟(jì)效益等。 　　 　　設(shè)計(jì)墨輥的參數(shù)主要是材料、直徑、排列和運(yùn)動(dòng)以及墨輥的數(shù)量。在傳墨系統(tǒng)的發(fā)展、時(shí)間和費(fèi)用方面的最優(yōu)化過(guò)程中，傳墨系統(tǒng)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用的機(jī)構(gòu)多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的和試驗(yàn)的方法。于是，通過(guò)對(duì)傳墨系統(tǒng)傳墨過(guò)程進(jìn)行的系統(tǒng)調(diào)查，目的是建立其理論基礎(chǔ)和為了在大多數(shù)情況下傳墨系統(tǒng)的精確設(shè)計(jì)，在早期，已經(jīng)有人在尋找傳墨系統(tǒng)的規(guī)律性了。 2．計(jì)算和模擬方法 　　 　　1960年，Mill首次提出了計(jì)算傳墨系統(tǒng)中油墨層厚度的方法。對(duì)于每個(gè)油墨出口處的油墨量建立平衡方程式，得到了一個(gè)平衡系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)里，油墨層厚度是未知的。為了傳墨系統(tǒng)的幾何參數(shù)來(lái)確定油墨層的厚度，Ruder提出了一個(gè)精確而又簡(jiǎn)單的方法。 　　Ruder在所提出的兩種算法下，只有平均墨層厚度能夠計(jì)算出來(lái)。不可能計(jì)算出墨輥和印版在圓周方向上墨層厚度的傾斜度。1971年，這個(gè)問(wèn)題首次由Rech提出解決方案，并借助計(jì)算機(jī)幫助求解。 　　 　　對(duì)于這個(gè)基于角度增加的方法的計(jì)算，所有的墨輥和滾筒圓周被分成相同尺寸的分區(qū)。每個(gè)油墨出口處的油墨層厚度通過(guò)建立方程式和解方程式來(lái)得到?；谶@個(gè)算法，進(jìn)一步的計(jì)算方法問(wèn)世了，它考慮了越來(lái)越多的傳墨系統(tǒng)的參數(shù)，這樣應(yīng)該能夠更好地接近墨層的實(shí)際厚度。在找到和模擬盡可能接近實(shí)際情況的計(jì)算方法中，至關(guān)重要的是規(guī)律性、合法性和油墨傳遞參數(shù)的確定?！　? 　　由Patzelt和Ruder在FGD研究項(xiàng)目中提出的，NKTEAM模擬程序，反映了技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)。其主要考慮以下參數(shù)： 　　a，傳墨系統(tǒng)的幾何參數(shù)；b．連續(xù)的或者間歇式的油墨傳遞；c，在圓周方向和橫向上油墨的傳送；d，潤(rùn)濕液的傳送和蒸發(fā)影響；e，溫度；f.橫向分區(qū)；g，油墨的吸收。 　　 　　INKTEAM傳墨系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)。開(kāi)始的時(shí)候，傳墨系統(tǒng)是空的，油墨分離，油墨在整個(gè)傳墨系統(tǒng)中被傳遞，每個(gè)模擬計(jì)算工程重新計(jì)算印刷設(shè)備直到印張橫向上的墨層厚度不再改變?yōu)橹?，也就是，直至達(dá)到穩(wěn)定的條件。通過(guò)計(jì)算出來(lái)的墨層厚度曲線(xiàn)可以看出它是在印張長(zhǎng)度方向上有兩個(gè)傳墨系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的?！　? 　　在第一種情況下，所有的墨輥和水輥與印版滾筒先后接觸，模擬和試驗(yàn)之間的一致性并不能很好地滿(mǎn)足。這可以歸因于考慮到的許多參數(shù)之間的相互影響和他們的設(shè)定的精確性。簡(jiǎn)單改變影響油墨分裂因素的比率百分點(diǎn)就能導(dǎo)致完全不同的結(jié)果。 　　第二種情況下油墨和潤(rùn)濕液通過(guò)潤(rùn)濕輥同時(shí)傳到印版滾筒上，就能產(chǎn)生好的效果，也就是實(shí)際上有3個(gè)墨輥是空閑的，而通過(guò)潤(rùn)濕系統(tǒng)、墨輥和潤(rùn)濕輥之間的橋來(lái)傳送油墨?！　榱吮M量從模擬中獲得精確的數(shù)值，有必要考慮模擬模型中所有的影響因素。為了確保這一點(diǎn)，有必要作大量的工作來(lái)證實(shí)模擬工具和使模擬工具適應(yīng)使用。 　　 　　Jiang提出了一個(gè)不同的模擬模型。在模型里，傳墨系統(tǒng)被看作是在控制下的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，這里，油墨的提供代表輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)移到感光層的油墨來(lái)作為輸出信號(hào)。分裂信號(hào)是斷斷續(xù)續(xù)的油墨的輸入，即印版滾筒間隙和單張印刷圖像。傳墨系統(tǒng)的完全油墨轉(zhuǎn)移功能是由每對(duì)墨輥的獨(dú)立轉(zhuǎn)移功能組成的。模擬是在頻域范圍內(nèi)進(jìn)行的，油墨轉(zhuǎn)移作為一個(gè)遲滯因素。由于時(shí)間的變化和非線(xiàn)性，記錄轉(zhuǎn)移到印版上的油墨是相當(dāng)困難的，只能通過(guò)簡(jiǎn)化的線(xiàn)性化來(lái)計(jì)算。 　　 　　當(dāng)改變油墨的供應(yīng)量時(shí)，第一個(gè)模型計(jì)算出了關(guān)于傳墨系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的響應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)果。橫向上，油墨層平均厚度的最優(yōu)化是不可能實(shí)現(xiàn)的。 　　油墨轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究 　　 　　油墨轉(zhuǎn)移的規(guī)律性在傳墨系統(tǒng)和潤(rùn)濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要的地位，這個(gè)領(lǐng)域里的實(shí)驗(yàn)研究在早期就開(kāi)始了。Broetz和Hars在兩個(gè)FGD研究項(xiàng)目中得到了最近的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。在其它的研究中，這些研究項(xiàng)目的一個(gè)目的就是，為Patzelt和Ruder建立的模擬程序確定具體的油墨分裂量。 　對(duì)于油墨分裂量有影響的所有的相關(guān)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立的研究，這樣一套復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)立足點(diǎn)就建立起來(lái)了。它包括了連續(xù)型帶有懸臂軸承傳動(dòng)的墨輥的傳墨系統(tǒng)、油墨溫度的控制、印刷設(shè)備（印版和壓印滾筒）和解卷以及重繞設(shè)備。 　　 　　油墨層厚度的測(cè)量是極其重要的，而且必須是非接觸式的。除了傳統(tǒng)的測(cè)量油墨厚度的儀器外，與其一致的在機(jī)構(gòu)建立的測(cè)量系統(tǒng)，被用來(lái)測(cè)量墨層厚度。由FOGRA發(fā)明的墨層厚度測(cè)量?jī)x工作時(shí)使用紅外線(xiàn)，因?yàn)樵谧畲蠓秶鷥?nèi)的潤(rùn)濕液和油墨交疊的最大吸收值，就表現(xiàn)在這個(gè)波段里。由于最大范圍內(nèi)潤(rùn)濕液和油墨的交疊的吸收光譜，信號(hào)就完全被分離。潤(rùn)濕液和油墨層厚度的絕對(duì)測(cè)量，只有用精密的刻度尺寸才有可能測(cè)出來(lái)。由于墨層厚度測(cè)量?jī)x的測(cè)量只有可能在印版材料上進(jìn)行，需要額外的滾筒宋測(cè)量彈性墨輥上的墨層厚度。這就引起了以上提及的墨層厚度傳感器的發(fā)展。傳感器使用的是可見(jiàn)光，但是只能在沒(méi)有潤(rùn)濕液的情況下使用。這兩種測(cè)量系統(tǒng)為了通過(guò)測(cè)量確定墨層厚度，都需要進(jìn)行校準(zhǔn)?！　? 　　全部墨層分裂因數(shù)。或者不同的墨層分裂因數(shù)β被用來(lái)作為與以下等式一致的描述油墨轉(zhuǎn)移的參數(shù)： 　　 　　aij=s’j／（si+sj）=s’j／（s’i+s’j） 　　 　　βij=（sj+sj）／（si-sj）=（si- si’）／（si-sj）＝W／（si- sj） 　　 　?。╝ij為全部墨層分裂因數(shù)，s為墨層厚度，βij是墨層分裂因數(shù)的差分，w是被傳遞了的墨層厚度）多數(shù)的變量參數(shù)的確定需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行清晰、全面的描述就更加困難了。于是，實(shí)驗(yàn)和描述是在一個(gè)參數(shù)改變而其它參數(shù)不變的情況下進(jìn)行的。 　　 　　試驗(yàn)表明在不變的印刷速度下，油墨分離擺動(dòng)頻率上的油墨分裂因數(shù)之間具有相互依賴(lài)性。在實(shí)驗(yàn)輸入潤(rùn)濕液的情況下，油墨分裂因數(shù)被認(rèn)增加的要比在沒(méi)有輸入潤(rùn)濕液的情況下更快一些。 　 　　結(jié) 語(yǔ) 　　 　　在所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中描述的大量的參數(shù)和方法現(xiàn)今被應(yīng)用的越來(lái)越多了。在通過(guò)多元變化中增加這些參數(shù)和方法的重要性，就能允許減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，也就是，在每一次的實(shí)驗(yàn)中，改變幾個(gè)變量參數(shù)。FOGRA發(fā)明的墨層厚度測(cè)量?jī)x是目前世界范圍內(nèi)較先進(jìn)的儀器，其對(duì)油墨傳遞轉(zhuǎn)移的測(cè)量具有實(shí)用價(jià)值。 　　 　　到目前為止的實(shí)驗(yàn)引起了關(guān)于潤(rùn)濕液和油墨轉(zhuǎn)移的認(rèn)識(shí)水平的顯著提高。然而，對(duì)一套公式的完全的描述就要考慮所有相關(guān)的參數(shù)，這種描述仍舊沒(méi)有找到。