印刷配色中墨層厚度控制方法研究

1、印刷品質(zhì)量檢測(cè)與控制印刷配色中的墨層厚度控制方法的研究摘要：在專色配色過程中，為了檢驗(yàn)?zāi)撤N色料的顏色能否達(dá)到預(yù)期的效果，需要制作某一墨層厚度的色樣樣條，以觀察油墨呈色的效果。目前，印刷生產(chǎn)中普遍使用刮墨刀手工刮制油墨色樣，主觀因素影響較大，不易控制。針對(duì)使用刮墨刀手工刮制油墨色樣方法中存在的問題，本文提出的一種新型的刮制油墨色樣的方法。 油墨刮樣儀結(jié)構(gòu)簡單、操作方面，能較精確地控制墨層厚度，使配色工作在相對(duì)精確的范圍內(nèi)進(jìn)行；同時(shí)也實(shí)現(xiàn)印刷油墨色樣刮制的機(jī)械化，具有很好的需求前景。Abstract：In the course of matching spot-color ink,we need

2、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 s

3、imple 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 隨著印刷機(jī)速度的快速提升，印刷質(zhì)量需要快速檢測(cè)，這是印刷質(zhì)量檢測(cè)的趨勢(shì)。本文所研究的印刷質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，是在專色配色過程中控制墨層厚度，實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確化、高效率，與當(dāng)前印刷行業(yè)向快速、高效、嚴(yán)要求發(fā)展方向的新趨勢(shì)相一致，

4、該技術(shù)在實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)方面具有一定的推動(dòng)作用和指導(dǎo)意義。印刷質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的推廣，對(duì)提高印刷質(zhì)量、縮短印刷檢測(cè)周期、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著重要意義。2. 國內(nèi)外印刷品質(zhì)量檢測(cè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 在印刷工程中，由于印刷工藝及機(jī)械精度等原因，印刷品常會(huì)出現(xiàn)這樣或那佯的缺陷，導(dǎo)致印刷次品的出現(xiàn)。如何檢測(cè)出這些次品，是印刷中的一個(gè)重要方面。同時(shí)，隨著印刷的自動(dòng)化程度越來越高。速度越來越快，對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)也越來越高。印刷品的質(zhì)量檢測(cè)經(jīng)歷了最初的目測(cè)評(píng)價(jià)，到基于一定理論的客觀評(píng)價(jià)(包括密度檢測(cè)法和色度檢測(cè)法)， 再到現(xiàn)在基于圖像處理的在線檢測(cè)的發(fā)展歷程。2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究還處在理論分析、實(shí)驗(yàn)室研究

5、階段，一般就針對(duì)特定的產(chǎn)品或者測(cè)試條進(jìn)行檢測(cè)，從而達(dá)到檢測(cè)印刷品的目的。另外就是針對(duì)檢測(cè)技術(shù)中的一些模塊進(jìn)行分析處理，基本沒有同時(shí)對(duì)圖像處理和印刷質(zhì)量這兩大塊進(jìn)行系統(tǒng)分析，并形成一個(gè)完整的檢測(cè)系統(tǒng)。隨著印刷業(yè)發(fā)展的需要，人們也在進(jìn)行不同的嘗試。2.2 國外研究現(xiàn)狀雖然國外在這方面進(jìn)行了大量的研究，但是他們的產(chǎn)品不適應(yīng)我國印刷材料和印刷機(jī)器極大不穩(wěn)定性的印刷質(zhì)量檢測(cè)?，F(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)仍然存在檢測(cè)精度低，檢測(cè)功能少的問題。3.專色配色的基本原理 印刷是一門圖文復(fù)制的科學(xué)，從其本質(zhì)來說：印刷就是顏色的復(fù)制和還原。顏色是衡量印刷品質(zhì)量的首要指標(biāo)。因此，在印刷生產(chǎn)中，產(chǎn)品的顏色質(zhì)量控制十分重要，在進(jìn)行實(shí)際的

6、印刷生產(chǎn)前首先要精確配制顏色。 目前的彩色印刷，大多數(shù)是采用CMYK四色油墨印刷。但在包裝印刷上為了達(dá)到某種特殊的效果常采用專色印刷工藝。專色印刷是指采用黃、品紅、青、黑四色墨以外的特定顏色油墨來復(fù)制原稿顏色的印刷工藝。專色印刷與四色印刷相比具有幾個(gè)特點(diǎn)，首先每個(gè)專色都有本身固定的色相，能保證顏色傳遞的準(zhǔn)確性。另外專色具有實(shí)地性、不透明性、可以進(jìn)行覆蓋，最重要的是表現(xiàn)色域?qū)?，可在印刷品上印出一些CMYK四色印刷油墨色域以外的顏色。 專色油墨是由印刷廠預(yù)先配置好或油墨制造廠生產(chǎn)的特定彩色油墨。油墨制造廠不可能也沒必要制造出各種色相的油墨，只生產(chǎn)幾種常見的油墨(如四色墨、金紅、大紅、中藍(lán)等)那么對(duì)

7、印刷廠來講，有時(shí)就需要根據(jù)用戶提供原稿色樣，用兩種或兩種以上的原墨按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行調(diào)配，以得到和某種顏色相匹配的新色相油墨，這個(gè)過程就是專色油墨的調(diào)配。4.墨層厚度對(duì)印品質(zhì)量的重要影響 在膠印中，墨層厚度一個(gè)很重要的控制參數(shù)，墨層厚度改變時(shí)，其顏色屬性可能會(huì)發(fā)生變化，這對(duì)印刷色彩的再現(xiàn)，特別對(duì)一些專色印刷會(huì)有一定的影響。印張上的墨層太薄，墨色淺淡且不能均勻地覆蓋紙面：墨層太厚，印張上的實(shí)地密度達(dá)到油墨的最大實(shí)地密度后，質(zhì)量不僅不能提高，反而造成網(wǎng)點(diǎn)嚴(yán)重?cái)U(kuò)大，引起糊版或?qū)哟尾⒓?jí)等印刷故障。因此，在油墨轉(zhuǎn)移過程中，要確定最佳墨層厚度并進(jìn)行控制。一方面使印張上的墨色飽滿，另一方面是網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值最小，實(shí)

8、現(xiàn)最佳還原，并使批量印刷品的質(zhì)量穩(wěn)。 最佳的印刷是使印版上的網(wǎng)點(diǎn)盡可能忠實(shí)地傳遞到紙張上，并得到清晰的印跡，正確地再現(xiàn)原稿的階調(diào)和色彩。印刷中影響印品質(zhì)量的主要參數(shù)有實(shí)地密度、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值、印刷反差、油墨疊印率等。上述質(zhì)量參數(shù)都和印張上的墨膜厚度有關(guān)，因此確定最佳墨層厚度對(duì)控制印刷質(zhì)量有著重要的意義.4.1墨層厚度對(duì)專色再現(xiàn)的影響 專色油墨的墨層大多是半透明的，光束照射到印刷油墨上，一部分光會(huì)透過墨層照射到底下的承印物上，在建立專色再現(xiàn)模型時(shí)就必須考慮墨膜和承印物兩者構(gòu)成的系統(tǒng)。專色再現(xiàn)模型見圖21，圖中可以看到這一系統(tǒng)對(duì)光線有A、B、C和D四種作用。A是鏡面反射，發(fā)生在墨膜的表面，墨膜的光澤度

9、越高，這一現(xiàn)象越明顯。B是墨膜中顏料顆粒的漫反射，在墨膜的整個(gè)范圍內(nèi)都會(huì)發(fā)生，我們?nèi)烁吹降墓饩€主要是這一部分漫反射光。C是底層承印物的漫反射，這一部分光線透過墨膜進(jìn)入人眼，在人眼中與顏料顆粒反射的光線混合，影響墨層的顏色。D是墨膜對(duì)光線的透射作用，光線主要是穿過油墨的連接料進(jìn)行透射，這一作用至關(guān)重要，只有光線從顏料顆粒的空隙問透過，B、C兩種作用才能正常產(chǎn)生。4.2印品墨層厚度的控制 印品墨層的厚薄對(duì)印品質(zhì)量有很大影響。實(shí)踐證明，印品墨層的厚度與油墨的黏度和流動(dòng)性有關(guān)。油墨黏度過大，墨層較厚，印刷時(shí)會(huì)發(fā)生拉脫紙毛現(xiàn)象：油墨黏度過小，墨層較薄，墨輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)易打滑導(dǎo)致墨杠，使網(wǎng)點(diǎn)增大、圖像失真，印

10、品表面光澤度差。所以說，準(zhǔn)確控制墨層厚度是印品質(zhì)量控制的重要一環(huán)。 要準(zhǔn)確控制墨層的厚度，就要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況(例如油墨性質(zhì)、版面結(jié)構(gòu)、溫度高低、印刷機(jī)速度、紙張的吸墨性及表面光滑度等)進(jìn)行分析。一般來說，環(huán)境溫度低、氣候條件比較干燥的條件下，版面墨層可以適當(dāng)薄些；反之，溫度高時(shí)印刷墨層要厚些。當(dāng)印刷紙張表面粗糙、吸墨性較強(qiáng)時(shí)墨層適當(dāng)加厚，版面就不易發(fā)花。若印品以網(wǎng)線圖像為主，墨層應(yīng)薄一些，以免發(fā)生糊版。若印刷實(shí)地版，墨層應(yīng)厚些。此外，印刷機(jī)速度快時(shí)，適當(dāng)加厚墨層能達(dá)到理想的墨色總之，在生產(chǎn)中靈活運(yùn)用上述方法就能獲得較好的效果。 另外，要使印刷品保持穩(wěn)定的印刷質(zhì)量，還要對(duì)印刷品抽樣檢查。一般

11、是把印張和樣張相比較，看看是否印得好；大批量的印刷品，也是用對(duì)比觀看質(zhì)量是否一致。然后再根據(jù)比較結(jié)果，進(jìn)行調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)印刷的數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，人們把印刷質(zhì)量信號(hào)條，放置在印張的拖梢或側(cè)旁，和印刷圖像一起印刷，用密度計(jì)測(cè)量各種圖像色塊的光學(xué)密度，經(jīng)過計(jì)算換算成需要控制的質(zhì)量數(shù)據(jù)，用人工的方法或利用“印刷質(zhì)量自動(dòng)控制裝置”來控制印刷質(zhì)量。5.圓棒設(shè)計(jì)及刮樣的實(shí)驗(yàn)研究5.1刮樣圓棒的構(gòu)思 用于這種新型刮制印刷油墨色樣的方法所研制的油墨刮樣儀其最主要的特征是；使用帶有均勻的周向微槽的圓棒在平板上對(duì)紙張(或其他承印材料)表面的油墨(或其他色料)進(jìn)行平動(dòng)或滾動(dòng)的刮制，從而得到墨層厚度均勻的色樣樣條

12、。所使用的系列金屬圓棒，其表面可以設(shè)計(jì)成帶有不同深度和寬度的微槽或凹坑，以便在刮樣時(shí)得到不同墨層厚度的油墨色樣。因此，圓棒的制作是整個(gè)儀器制作的重點(diǎn)。 對(duì)圓棒的制作過程實(shí)質(zhì)上是指對(duì)均勻的周向微槽的加工，一般都會(huì)采用電子雕刻的方法。但考慮聯(lián)系加工廠家、加工精度及加工成本等一系列的問題，我們采用銅絲或尼龍絲在金屬圓棒上緊密纏繞，結(jié)合微槽的直徑選擇不同粗細(xì)的銅絲或尼龍絲。這樣一方面滿足微槽與紙張接觸為圓弧形狀，另外成本較低，加工工藝簡單。5.2刮樣圓棒的制作 首先考慮金屬材料的選擇，選擇之前要先了解下在使用油墨刮樣儀的整個(gè)工藝過程中所要求金屬棒的性質(zhì)以及會(huì)屬棒所處的環(huán)境。在刮樣過程中余屬棒是在定的壓

13、力下運(yùn)動(dòng)的，因此要求所選用的會(huì)屬有一定的剛度、硬度：在刮樣過程及后工序清洗過程中要與油墨、汽油、甲苯、水之類的溶劑接觸，在接觸過程中金屬不應(yīng)與這類金屬反應(yīng)腐蝕。 我們開常生活中經(jīng)常用到的會(huì)屬有鐵、鋁、銅、鉛等。鐵化學(xué)性質(zhì)活潑，在潮濕的空氣中會(huì)與氧氣反應(yīng)，被腐蝕生銹；鉛太重，而且有毒；鋁化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，但它的密度較小，剛度、硬度不夠；銅的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，且硬度夠。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，鐵價(jià)廉，銅價(jià)格較高。但我們制作所用到的金屬數(shù)量較少，所以價(jià)格方面不做重點(diǎn)考慮。綜合各種因素我們最終選擇銅金屬，它的性質(zhì)滿足要求，價(jià)格也在可以接受的范圍，因此選用銅棒，圓周纏繞細(xì)銅絲。5.3圓棒刮樣實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：1)電子

14、天平(最大稱重2log，精確到O00019)：2)IGT精量注墨器(量程為2ml，精度為001m1),3)橡膠板(厚度為0608em左右)；4)圓棒5)銅版紙；6)油墨(TGS139天獅牌膠印亮光快干洋紅油墨)7)六號(hào)調(diào)墨油(TPP166天獅牌印刷油墨)8)玻璃皿 首先調(diào)配油墨，使用電子天平稱量油墨307759、調(diào)墨油418209于玻璃皿中混合，攪拌均勻后等待刮樣，攪拌均勻后等待刮樣刮樣之前先將約08em厚的橡膠板平放實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，再把銅版-紙0289m')平鋪在橡膠板上，使用l號(hào)銅棒、2號(hào)銅棒、3號(hào)銅棒在銅版紙刮制色樣。在刮制過程中，每次上039的油墨，然后手工施加恒壓使銅棒在銅版紙上滾

15、動(dòng)得到厚度均勻的色樣。分別用l號(hào)銅棒刮制l-x系列色樣、2號(hào)銅棒刮制2-x系列色樣、3號(hào)銅棒刮制3-x系列色樣。由于制得色樣面積不定，我們采用從制得色樣上選取厚度均勻的部分截取一定面積的色塊進(jìn)行計(jì)算：C=(M1-M2)/A 計(jì)算中用到的一些量都可以通過電子天平或直尺測(cè)量得到，但對(duì)于油墨密度值一般油墨生產(chǎn)廠家都不提供，而且這也是沒有意義的，因?yàn)橛湍芏入S周圍環(huán)境的溫濕度及自身溶劑的揮發(fā)而發(fā)生變化。所以試驗(yàn)前需要測(cè)定油墨的密度值，并且要保持油墨避光封閉保存，盡量降低油墨密度的變化帶來的試驗(yàn)誤差。油墨密度(體積密度)的試驗(yàn)測(cè)定，采用量程為Zml,精度為OOlml的IGT精量注墨器每次擠出一定量體積(

16、v)的油墨于空的表面皿中，之后用精度為O00019的電子天平稱量出前后的質(zhì)量差A(yù)g,利用公式p=Agv，算出實(shí)驗(yàn)原料油墨的密度(體積密度)。重復(fù)上述步驟，取平均值作為最終結(jié)果。注意用調(diào)墨刀把油墨裝進(jìn)精量注墨器時(shí)，要用調(diào)墨刀持續(xù)上下攪動(dòng)，這樣可使油墨變稀，防止夾雜氣泡；另外在精量注墨器中裝入比所需要的量多0203ml的油墨。裝入完畢，旋轉(zhuǎn)套筒，直至油墨從孔中基礎(chǔ)，擦去油墨，豎直靜置20分鐘，若仍有油墨從孔中出來，說明油墨中含有氣泡，須將所有的油墨擠出重新裝墨：若裝墨正確，則旋轉(zhuǎn)套筒，直至套筒上的零刻線與套筒分度尺上的零刻度線重合。 即用三個(gè)銅棒刮制得色樣墨層厚度依次相差6438um，與實(shí)際刮制的

17、色樣墨層厚度情況比較大概情況符合，但不是很精確地相差6438um。這主要因?yàn)槲覀冊(cè)谟?jì)算墨層厚度情況時(shí)假設(shè)實(shí)驗(yàn)條件一定，即刮制壓力、刮制速度及銅棒的重量一定，而實(shí)際刮制過程是手工操作不能很好地控制刮制時(shí)的壓力及速度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果肯定存在一定的誤差。且三號(hào)銅棒與一號(hào)、二號(hào)銅棒細(xì)些，表現(xiàn)在上三號(hào)銅棒刮制墨層厚度與一號(hào)、二號(hào)銅棒刮制的相錯(cuò)大了些。基本上能夠?qū)崿F(xiàn)使用帶有不同微槽的圓棒進(jìn)行刮制油墨色樣，從而可以得到不同墨層厚度的油墨色樣的設(shè)想。但由于未完成機(jī)器的制作，手工操作不能很好地控制刮制時(shí)的壓力及速度，也就不能精確地確定纏繞圓棒的銅絲的粗細(xì)與刮制得色樣墨層厚度的關(guān)系。 從上述分析我們可以看出：油墨刮樣儀能夠?qū)崿F(xiàn)不同銅絲的粗細(xì)束刮制不同