李懷乾
北京震旦映畫文化發展有限公司經過多年來的研究,攻克了一道道難關,開發出了“宣紙數字水印全流程技術”,該技術是宣紙書籍的全數字化工業生產流程。在整個流程中,所有環節必須相互匹配。由于在印刷環節,我們采用的是高速噴墨印刷機印刷宣紙,因此為了使印后環節與印刷環節相匹配,我公司聯合有關印后設備供應商,針對宣紙和線裝書的特點,正在開發宣紙書籍數字印后加工技術,包括宣紙放卷、裁切、折頁、去邊、齊欄、堆疊、定位、打孔、裝訂等流程,以實現宣紙線裝書數字生產的自動化。目前,最成功的是裁切、折頁部分的改造。在此,筆者將分享我公司在宣紙書籍數字印后方面的應用經驗。
兩點出發 搭建印后生產線
由于我們的數字印后生產線目前只完全攻克了折頁部分,故在此具體以折頁機為例進行介紹。
1.宣紙折頁的特殊性對折頁機提出更高要求
我們的宣紙產品大多為線裝書。線裝書要求版口呈現出的線條和色塊整齊劃一,因此對分切精度和折頁精度要求較高。這是因為只有分切精度和折頁精度高了,后工序的齊欄才能更加準確。而市面上應用較廣泛的商業輪轉機或報紙輪轉機上的三角板折頁單元,其折頁精度和裁切精度與宣紙印后要求的折頁和裁切精度相差甚遠,而且紙張張力控制要求也不同。
另外,宣紙透氣和柔軟的特性,決定了折頁工序不能通過氣動飛達進行輸紙、送張,而且經過高速噴墨印刷機印刷的宣紙仍為紙卷方式,這些都使得宣紙的印后環節不能使用普通單張紙折頁機。
針對以上問題,我們要求與宣紙高速噴墨印刷機相配套的折頁機必須滿足以下幾個條件:①不能采用氣動輸紙方式;②避免將宣紙堆疊;③邊切邊折或邊折邊切;④折頁誤差小于0.02毫米;⑤折頁速度最低為10000折/小時。考慮以上要求,我們最終決定購買連續紙折頁機,但國內并沒有符合要求的折頁機,于是我們考察并選擇了進口品牌的折頁機(MBO)。
2.根據自身需求確定印后加工方式
在折頁機與宣紙高速噴墨印刷機的連接方式上,我們并沒有選擇在線方式,而是選擇了離線方式,這主要是基于以下考慮。
(1)技術成熟度。由于我們還沒有制定出采用高速噴墨印刷機印刷宣紙的生產技術標準,生產狀態也不穩定,而且宣紙高速噴墨印刷機尚有很大的改進空間,如果現在采用連線方式,那么印刷環節一旦出現問題,印后環節的折頁機也必須停機,這樣不但不能提高生產效率,反而會使印后環節受到印刷環節的“拖累”。
(2)單品種印刷量。目前宣紙書籍的單品種印刷量通常并不高,雖然折頁機可以做到及時更改裁切和折頁數據,但也需要一定的識別過程,如果采用連線方式,就會造成很大的紙張浪費。
(3)裝幀形式的多樣性。我們的宣紙書籍產品有兩大類、14種裝幀形式,線裝書只是其中一種,還有其他裝幀形式的書籍是無需折頁的。如果采用連線方式,則會限制宣紙高速噴墨印刷機的綜合效能。
(4)目前即便在國外,連續紙折頁機也多采用離線方式。
兩處著手 改進設備
盡管按照要求,我們購買了MBO公司的折頁機,但由于宣紙柔軟、透氣的特性,使得我們購買的折頁機并不能直接應用于宣紙的印后加工,必須進行改進,否則將會有兩方面問題。
(1)裁切卡紙。在裁切單元,由于宣紙較輕柔,在高速通過電子刀時,宣紙上下的空氣流動是均勻恒定的,可是當電子刀將宣紙切斷的那一刻,宣紙上下的空氣流動模式會改變,空氣會產生擾動,使得宣紙飄動,從而容易造成卡紙。解決這個問題最簡單的方法是通過降低折頁速度來減少空氣擾動,但這顯然是我們不希望的。
(2)折頁“窩角”。切成單張的宣紙在通過一排折前拉規輸送臺上的鋼輥輸送到折頁輥時,由于宣紙較軟,只要宣紙前段邊緣有一點下垂,就會撞擊到折前拉規輸送臺的鋼輥上,而只要撞擊到一根鋼輥,就必然會撞擊到后邊的幾十根鋼輥,從而使得單張宣紙在進入折頁輥折頁后容易出現“窩角”現象。
因此,我們又與MBO公司合作,對折頁機作了改進。總結上述兩個問題:一是“飄”,二是“垂”。針對“飄”,我們采取的方案是將電子刀前后的上開式輸紙改成封閉式輸紙,即將運動中的宣紙在裁切前后都夾在3毫米厚的夾板柵欄縫隙中;針對“垂”,我們采取的方案是將折前拉規輸送臺的鋼輥輸送改為下面為網狀底托的皮帶輸送。這兩個問題解決后,折頁速度由原來設計的10000折/小時提高到了20000折/小時。
標準化操作 用好設備
在使用數字印后設備時,首先觀念必須跟得上。目前,國內印刷企業普遍不重視印后,業內有個流行的說法是“通常印刷企業給予印前的是VIP待遇,給予印刷的是IP待遇,給予印后的是P待遇”。雖是調侃,可也形象地描述了國內對印后不夠重視的普遍現象。筆者認為印刷企業只有對印后重視了,才能提高數字印后的加工水平。我公司主要從以下兩方面著手,用好數字印后設備。
(1)標準化環境。我們參考現代印刷企業的溫度、濕度、潔凈度、噪聲標準要求,根據宣紙印刷品的特性制定了嚴格的作業環境要求,保證車間恒溫恒濕。就連設備的機械傳動部分都安裝有自動恒溫裝置,并采用全流程智能控制系統。生產環境的標準化是設備發揮最佳性能不可缺少的條件。
(2)規范化操作。我們針對宣紙數字印后加工編制了一套規范化操作流程,要求員工嚴格遵循,上紙和收筒子葉的方式、筒子葉碼放位置等都嚴格按規定操作來做。例如,在上紙環節,按照規定,放卷機上必須有一卷紙,同時至少有一卷紙放置在位于放卷機正前方1.5米處的推車上做準備,并且已經裝好備用氣脹軸;前一卷紙放完后,拆卸氣脹軸時要按照減壓-松扣-取出-置架4個規范動作進行,順序不能亂,時間約為50秒;換卷時,要按照推送到位-升桿-卡位-充氣4個規范動作進行,順序不能亂,時間約為70秒。在收筒子葉時,折頁完畢的筒子葉從折頁機出來后落入闖紙機,收葉工必須一冊一收,一冊一撞齊,先順后逆、上下對齊碼放,十冊一摞,順序推入壓平機前,然后再進料臺。總之,只要是需要人工的地方,我們都對操作進行了規范化要求,保證操作最簡化、線路最短,從而提高工作效率和產品品質。
觀現狀 展未來
目前,宣紙印后環節在機械化程度方面還尚未與宣紙高速噴墨印刷機完全匹配,導致印刷生產線的開工率約為30%。例如,線裝書在折頁環節已經可以與印刷環節完全匹配,可是折頁后還有齊欄、打孔、穿捻、三面切、配衣、訂線、字根鈐印等工藝環節,不像采用普通紙質的書籍一樣,在折頁后加一套膠訂聯動線就可以實現印后全自動化生產。目前我們尚未找到像膠訂聯動線那樣的方式來做線裝書的訂線工藝,我們僅僅將打孔、三面切、字根鈐印等環節機械化了,其中最關鍵的訂線環節仍是手工操作。
未來,我們計劃使用工業機器人來做訂線工序,通過采用智能流水線將線裝書所有印后加工串聯起來。我們正在做這方面的工作,由于沒有現成的設備供我們選用,因此仍需要我們自己研發或與設備供應商一起研發。切邊、折邊和裱褙設備很快將做出試驗機,在未來一年內基本能解決印后環節配套問題。
現在我們公司的整個印后加工環節有40人,其中,在折頁環節,針對線裝書的分切、折頁總共需要2個人,按每小時折10000筒子葉的速度計算,2個工人的一個班8小時折頁80000筒子葉,日工資共為100元,平均每個筒子葉的折頁直接人工成本為0.0025元;而如果采用手工折頁,一個熟練工人每小時能折600筒子葉,一個班8小時按5000筒子葉計算,日工資是100元,平均每個筒子葉的折頁直接人工成本為0.02元。機械折頁看起來好像效率提高并不多,實際上手工折頁只做折頁這個環節,前面的裁切,后面的配頁、齊欄也都需要人做;而采用折頁機,無需配頁,分切、折頁、齊欄基本上都一次完成,其綜合效率相當于手工折頁的4倍,即一臺折頁機的工作效率相當于24名熟練工人。在投資收益上,就線裝書來說,印刷和印后環節的收益很難分開計算,如果從印刷和印后全流程的投資收益上看,按照目前開工率,18個月可以收回在數字印后領域的投資。
總的來說,目前宣紙數字印后生產線的應用還是比較順暢的,但距離我們設想的目標仍有很大距離。我們也在總結經驗,進一步優化流程,減少人員干預,提高生產效率和質量。endprint