印刷配色中的墨层厚度控制方法的研究.doc

印刷品质量检测与控制印刷配色中的墨层厚度控制方法的研究摘要：在专色配色过程中，为了检验某种色料的颜色能否达到预期的效果，需要制作某一墨层厚度的色样样条，以观察油墨呈色的效果。目前，印刷生产中普遍使用刮墨刀手工刮制油墨色样，主观因素影响较大，不易控制。针对使用刮墨刀手工刮制油墨色样方法中存在的问题，本文提出的一种新型的刮制油墨色样的方法。 油墨刮样仪结构简单、操作方面，能较精确地控制墨层厚度，使配色工作在相对精确的范围内进行；同时也实现印刷油墨色样刮制的机械化，具有很好的需求前景。Abstract：In the course of matching spot-color ink,we need to make printing samples with a certain ink thickness to observe color effect.At present,most of printing factories use scraping blade to make printing samples,that is affected by subjective things easily,and difficult to control.Aim at this,we put forward a new method. Scraping ink instrument has simple structure,convenient operation,and can control ink thickness accurately.At the same time,it achieve mechanized scraping printing samples,so the requirement foreground is good.1. 前言 随着印刷机速度的快速提升，印刷质量需要快速检测，这是印刷质量检测的趋势。本文所研究的印刷质量检测技术，是在专色配色过程中控制墨层厚度，实现印刷质量检测的准确化、高效率，与当前印刷行业向快速、高效、严要求发展方向的新趋势相一致，该技术在实现印刷质量时检测系统方面具有一定的推动作用和指导意义。印刷质量检测技术的推广，对提高印刷质量、缩短印刷检测周期、提高企业经济效益有着重要意义。2. 国内外印刷品质量检测的发展与现状 在印刷工程中，由于印刷工艺及机械精度等原因，印刷品常会出现这样或那佯的缺陷，导致印刷次品的出现。如何检测出这些次品，是印刷中的一个重要方面。同时，随着印刷的自动化程度越来越高。速度越来越快，对相应的检测技术也越来越高。印刷品的质量检测经历了最初的目测评价，到基于一定理论的客观评价(包括密度检测法和色度检测法)， 再到现在基于图像处理的在线检测的发展历程。2.1国内研究现状国内研究还处在理论分析、实验室研究阶段，一般就针对特定的产品或者测试条进行检测，从而达到检测印刷品的目的。另外就是针对检测技术中的一些模块进行分析处理，基本没有同时对图像处理和印刷质量这两大块进行系统分析，并形成一个完整的检测系统。随着印刷业发展的需要，人们也在进行不同的尝试。2.2 国外研究现状虽然国外在这方面进行了大量的研究，但是他们的产品不适应我国印刷材料和印刷机器极大不稳定性的印刷质量检测。现有检测技术仍然存在检测精度低，检测功能少的问题。3.专色配色的基本原理 印刷是一门图文复制的科学，从其本质来说：印刷就是颜色的复制和还原。颜色是衡量印刷品质量的首要指标。因此，在印刷生产中，产品的颜色质量控制十分重要，在进行实际的印刷生产前首先要精确配制颜色。 目前的彩色印刷，大多数是采用CMYK四色油墨印刷。但在包装印刷上为了达到某种特殊的效果常采用专色印刷工艺。专色印刷是指采用黄、品红、青、黑四色墨以外的特定颜色油墨来复制原稿颜色的印刷工艺。专色印刷与四色印刷相比具有几个特点，首先每个专色都有本身固定的色相，能保证颜色传递的准确性。另外专色具有实地性、不透明性、可以进行覆盖，最重要的是表现色域宽，可在印刷品上印出一些CMYK四色印刷油墨色域以外的颜色。 专色油墨是由印刷厂预先配置好或油墨制造厂生产的特定彩色油墨。油墨制造厂不可能也没必要制造出各种色相的油墨，只生产几种常见的油墨(如四色墨、金红、大红、中蓝等)那么对印刷厂来讲，有时就需要根据用户提供原稿色样，用两种或两种以上的原墨按适当的比例进行调配，以得到和某种颜色相匹配的新色相油墨，这个过程就是专色油墨的调配。4.墨层厚度对印品质量的重要影响 在胶印中，墨层厚度一个很重要的控制参数，墨层厚度改变时，其颜色属性可能会发生变化，这对印刷色彩的再现，特别对一些专色印刷会有一定的影响。印张上的墨层太薄，墨色浅淡且不能均匀地覆盖纸面：墨层太厚，印张上的实地密度达到油墨的最大实地密度后，质量不仅不能提高，反而造成网点严重扩大，引起糊版或层次并级等印刷故障。因此，在油墨转移过程中，要确定最佳墨层厚度并进行控制。一方面使印张上的墨色饱满，另一方面是网点扩大值最小，实现最佳还原，并使批量印刷品的质量稳。 最佳的印刷是使印版上的网点尽可能忠实地传递到纸张上，并得到清晰的印迹，正确地再现原稿的阶调和色彩。印刷中影响印品质量的主要参数有实地密度、网点扩大值、印刷反差、油墨叠印率等。上述质量参数都和印张上的墨膜厚度有关，因此确定最佳墨层厚度对控制印刷质量有着重要的意义.4.1墨层厚度对专色再现的影响 专色油墨的墨层大多是半透明的，光束照射到印刷油墨上，一部分光会透过墨层照射到底下的承印物上，在建立专色再现模型时就必须考虑墨膜和承印物两者构成的系统。专色再现模型见图21，图中可以看到这一系统对光线有A、B、C和D四种作用。A是镜面反射，发生在墨膜的表面，墨膜的光泽度越高，这一现象越明显。B是墨膜中颜料颗粒的漫反射，在墨膜的整个范围内都会发生，我们人跟看到的光线主要是这一部分漫反射光。C是底层承印物的漫反射，这一部分光线透过墨膜进入人眼，在人眼中与颜料颗粒反射的光线混合，影响墨层的颜色。D是墨膜对光线的透射作用，光线主要是穿过油墨的连接料进行透射，这一作用至关重要，只有光线从颜料颗粒的空隙问透过，B、C两种作用才能正常产生。4.2印品墨层厚度的控制 印品墨层的厚薄对印品质量有很大影响。实践证明，印品墨层的厚度与油墨的黏度和流动性有关。油墨黏度过大，墨层较厚，印刷时会发生拉脱纸毛现象：油墨黏度过小，墨层较薄，墨辊转动时易打滑导致墨杠，使网点增大、图像失真，印品表面光泽度差。所以说，准确控制墨层厚度是印品质量控制的重要一环。 要准确控制墨层的厚度，就要根据实际生产的情况(例如油墨性质、版面结构、温度高低、印刷机速度、纸张的吸墨性及表面光滑度等)进行分析。一般来说，环境温度低、气候条件比较干燥的条件下，版面墨层可以适当薄些；反之，温度高时印刷墨层要厚些。当印刷纸张表面粗糙、吸墨性较强时墨层适当加厚，版面就不易发花。若印品以网线图像为主，墨层应薄一些，以免发生糊版。若印刷实地版，墨层应厚些。此外，印刷机速度快时，适当加厚墨层能达到理想的墨色总之，在生产中灵活运用上述方法就能获得较好的效果。 另外，要使印刷品保持稳定的印刷质量，还要对印刷品抽样检查。一般是把印张和样张相比较，看看是否印得好；大批量的印刷品，也是用对比观看质量是否一致。然后再根据比较结果，进行调整。为了实现印刷的数据化、标准化和规范化，人们把印刷质量信号条，放置在印张的拖梢或侧旁，和印刷图像一起印刷，用密度计测量各种图像色块的光学密度，经过计算换算成需要控制的质量数据，用人工的方法或利用“印刷质量自动控制装置”来控制印刷质量。5.圆棒设计及刮样的实验研究5.1刮样圆棒的构思 用于这种新型刮制印刷油墨色样的方法所研制的油墨刮样仪其最主要的特征是；使用带有均匀的周向微槽的圆棒在平板上对纸张(或其他承印材料)表面的油墨(或其他色料)进行平动或滚动的刮制，从而得到墨层厚度均匀的色样样条。所使用的系列金属圆棒，其表面可以设计成带有不同深度和宽度的微槽或凹坑，以便在刮样时得到不同墨层厚度的油墨色样。因此，圆棒的制作是整个仪器制作的重点。 对圆棒的制作过程实质上是指对均匀的周向微槽的加工，一般都会采用电子雕刻的方法。但考虑联系加工厂家、加工精度及加工成本等一系列的问题，我们采用铜丝或尼龙丝在金属圆棒上紧密缠绕，结合微槽的直径选择不同粗细的铜丝或尼龙丝。这样一方面满足微槽与纸张接触为圆弧形状，另外成本较低，加工工艺简单。5.2刮样圆棒的制作 首先考虑金属材料的选择，选择之前要先了解下在使用油墨刮样仪的整个工艺过程中所要求金属棒的性质以及会属棒所处的环境。在刮样过程中余属棒是在定的压力下运动的，因此要求所选用的会属有一定的刚度、硬度：在刮样过程及后工序清洗过程中要与油墨、汽油、甲苯、水之类的溶剂接触，在接触过程中金属不应与这类金属反应腐蚀。 我们开常生活中经常用到的会属有铁、铝、铜、铅等。铁化学性质活泼，在潮湿的空气中会与氧气反应，被腐蚀生锈；铅太重，而且有毒；铝化学性质较稳定，但它的密度较小，刚度、硬度不够；铜的化学性质相对稳定，且硬度够。从经济角度考虑，铁价廉，铜价格较高。但我们制作所用到的金属数量较少，所以价格方面不做重点考虑。综合各种因素我们最终选择铜金属，它的性质满足要求，价格也在可以接受的范围，因此选用铜棒，圆周缠绕细铜丝。5.3圆棒刮样实验实验材料：1)电子天平(最大称重2log，精确到O00019)：2)IGT精量注墨器(量程为2ml，精度为001m1),3)橡胶板(厚度为0608em左右)；4)圆棒5)铜版纸；6)油墨(TGS139天狮牌胶印亮光快干洋红油墨)7)六号调墨油(TPP166天狮牌印刷油墨)8)玻璃皿 首先调配油墨，使用电子天平称量油墨307759、调墨油418209于玻璃皿中混合，搅拌均匀后等待刮样，搅拌均匀后等待刮样刮样之前先将约08em厚的橡胶板平放实验台上，再把铜版-纸0289m)平铺在橡胶板上，使用l号铜棒、2号铜棒、3号铜棒在铜版纸刮制色样。在刮制过程中，每次上039的油墨，然后手工施加恒压使铜棒在铜版纸上滚动得到厚度均匀的色样。分别用l号铜棒刮制l-x系列色样、2号铜棒刮制2-x系列色样、3号铜棒刮制3-x系列色样。由于制得色样面积不定，我们采用从制得色样上选取厚度均匀的部分截取一定面积的色块进行计算：C=(M1-M2)/A 计算中用到的一些量都可以通过电子天平或直尺测量得到，但对于油墨密度值一般油墨生产厂家都不提供，而且这也是没有意义的，因为油墨密度随周围环境的温湿度及自身溶剂的挥发而发生变化。所以试验前需要测定油墨的密度值，并且要保持油墨避光封闭保存，尽量降低油墨密度的变化带来的试验误差。油墨密度(体积密度)的试验测定，采用量程为Zml,精度为OOlml的IGT精量注墨器每次挤出一定量体积(v)的油墨于空的表面皿中，之后用精度为O00019的电子天平称量出前后的质量差Ag,利用公式p=Agv，算出实验原料油墨的密度(体积密度)。重复上述步骤，取平均值作为最终结果。注意用调墨刀把油墨装进精量注墨器时，要用调墨刀持续上下搅动，这样可使油墨变稀，防止夹杂气泡；另外在精量注墨器中装入比所需要的量多0203ml的油墨。装入完毕，旋转套筒，直至油墨从孔中基础，擦去油墨，竖直静置20分钟，若仍有油墨从孔中出来，说明油墨中含有气泡，须将所有的油墨挤出重新装墨：若装墨正确，则旋转套筒，直至套筒上的零刻线与套筒分度尺上的零刻度线重合。 即用三个铜棒刮制得色样墨层厚度依次相差6438um，与实际刮制的色样墨层厚度情况比较大概情况符合，但不是很精确地相差6438um。这主要因为我们在计算墨层厚度情况时假设实验条件一定，即刮制压力、刮制速度及铜棒的重量一定，而实际刮制过程是手工操作不能很好地控制刮制时的压力及速度，实验结果肯定存在一定的误差。且三号铜棒与一号、二号铜棒细些，表现在上三号铜棒刮制墨层厚度与一号、二号铜棒刮制的相错大了些。基本上能够实现使用带有不同微槽的圆棒进行刮制油墨色样，从而可以得到不同墨层厚度的油墨色样的设想。但由于未完成机器的制作，手工操作不能很好地控制刮制时的压力及速度，也就不能精确地确定缠绕圆棒的铜丝的粗细与刮制得色样墨层厚度的关系。 从上述分析我们可以看出：油墨刮样仪能够实