引 言
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，大家對(duì)印刷產(chǎn)品的質(zhì)量越來越重視了。由于印刷本身是一種比較復(fù)雜的過程，有很多因素都會(huì)影響到最終的產(chǎn)品質(zhì)量，但最主要的是印刷網(wǎng)點(diǎn)的擴(kuò)大和印刷油墨的適性這兩個(gè)因素。
本方案通過使用密度計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的印刷測(cè)試版上的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。創(chuàng)新性的將影響印刷質(zhì)量的網(wǎng)點(diǎn)和油墨因素進(jìn)行了量化分析。
一、測(cè)試版的版面樣式示意圖和基本原始數(shù)據(jù)
1.測(cè)試版樣式示意圖及說明
測(cè)試版樣式示意圖如圖１所示[1]
２．測(cè)試版的基本測(cè)試數(shù)據(jù)
[next]
二、質(zhì)量控制的討論方向及內(nèi)容
1.網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大及算法討論
1.1 目標(biāo)概述
網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大主要是指在制版和印刷工藝過程中產(chǎn)生的一種網(wǎng)點(diǎn)尺寸改變的現(xiàn)象，它最終使得生產(chǎn)的網(wǎng)點(diǎn)面積大于期望的網(wǎng)點(diǎn)面積。所以可以看出網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大是不可避免的，但是網(wǎng)點(diǎn)的質(zhì)量、大小和墨層的厚度又直接影響著印刷品的階調(diào)和色彩再現(xiàn)。這就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾，人們想完全的避免網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大， 但又不得不面對(duì)它的客觀存在。 所以只能在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，找到網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的規(guī)律，盡量的減少網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。最終使印品質(zhì)量得到良好的控制。
下面，我將用一定的數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)試版上的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量和定性的分析，找出網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的規(guī)律。進(jìn)而，對(duì)癥下藥得出相應(yīng)的解決方法和控制措施。
1.2 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理
1.2.1 實(shí)驗(yàn)中所用到的數(shù)學(xué)公式
瑪瑞－戴維斯公式：
1.2.2 數(shù)據(jù)處理
應(yīng)用瑪瑞－戴維斯公式得到的數(shù)據(jù)如表 5。
應(yīng)用 GB7705-87 中的布魯納爾計(jì)算方程得到的數(shù)據(jù)如表 6。
1.2.3 處理數(shù)據(jù)得到的坐標(biāo)圖
根據(jù)瑪瑞－戴維斯公式得到的坐標(biāo)圖如圖 2：
根據(jù)GB7705-87 中的布魯納爾計(jì)算方程[2]得到的坐標(biāo)圖如圖 3：
1.2.4 結(jié)論
1、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大量會(huì)隨著網(wǎng)點(diǎn)百分比的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。
2、當(dāng)加網(wǎng)線數(shù)相同時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)百分比在 50%左右網(wǎng)點(diǎn)的擴(kuò)大量達(dá)到最大。
3、當(dāng)網(wǎng)點(diǎn)百分比相同時(shí)，加網(wǎng)線數(shù)不同網(wǎng)點(diǎn)的擴(kuò)大量也不同。加網(wǎng)線數(shù)越高，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大量越大。
4、不同的數(shù)學(xué)計(jì)算方法得到的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大也不同。根據(jù) GB7705-87 中的布魯納爾計(jì)算方程得到的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大量比根據(jù)瑪瑞－戴維斯公式得到的值要大。 說明兩個(gè)公式一定存在不理想的地方，需要修正。
5、根據(jù)布魯納爾邊界理論（Brunner Border Zone Theory），網(wǎng)點(diǎn)的邊界越長，其網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的情況越嚴(yán)重，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大曲線的分布情況是一個(gè)二次方程式（如圖２），有一個(gè)峰值?？梢圆捎镁€性的方式修正網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，所以修正之后的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大曲線會(huì)呈現(xiàn)兩端高、中間下凹的情況。這就會(huì)使得網(wǎng)點(diǎn)增大情況有明顯好轉(zhuǎn)，因?yàn)榍€所包的面積減小了，也就說明網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)比較理想。[next]
1.3 問題及解決方法
1.3.1 影響網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的主要因素
按網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象發(fā)生的工藝過程可以分成兩大類， 它們是制版過程中的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和印刷過程中的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。
1、制版階段的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大
制版過程中產(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大主要存在于軟片輸出和曬版兩個(gè)過程， 其中軟片輸出時(shí)影響網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的主要因素是照排機(jī)光學(xué)上的非線性效應(yīng)，這可以通過對(duì)照排機(jī)的線性化來解決；曬版過程影響網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的因素要更多一些，只能用控制工藝參數(shù)的方法予以補(bǔ)償。這種網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大在設(shè)置分色參數(shù)時(shí)體現(xiàn)不出來，設(shè)置分色參數(shù)時(shí)要考慮的是印刷過程中產(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。
2、印刷過程的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大
網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大是印刷過程中不可避免的現(xiàn)象，它對(duì)印刷品質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的。網(wǎng)點(diǎn)在印刷壓力的作用下，油墨將向網(wǎng)點(diǎn)的四周擴(kuò)展。同時(shí)，由于包襯的壓縮變形，造成印版與紙張（或印版與橡皮布）、橡皮市與紙張間的相對(duì)滑移，這種滑移也將引起網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。顯然，因擴(kuò)展和滑移產(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大總是無法避免的。
油墨與網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的關(guān)系
油墨中的許多因素諸如顏料、粘性、粘度和樹脂等都與網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大有關(guān)系。油墨的強(qiáng)度在網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大上起著一個(gè)重要的作用。油墨經(jīng)過印版與橡皮布的擠壓，再經(jīng)過橡皮布與紙張之間的擠壓，兩次擠壓后形成的墨層通常是很薄的。油墨的色強(qiáng)度部分取決于油墨中的顏料。顏料往往是油墨中化費(fèi)成本最大的部份。但是，減少顏料也就是減少油墨著色力。反之，如果印刷時(shí)墨層較厚，就會(huì)發(fā)生網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的問題。油墨著色力高，印刷的墨層就薄，由此，可以獲得所希望的理想的色彩。
在控制網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大上， 油墨的粘著力也是十分重要的。 油墨的粘性越高， 網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大就越小。但如果油墨粘性過高，其程度超過紙張強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生紙張“起毛”現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至?xí)辜垙埶毫?。?dāng)然，溫度和水也會(huì)影響粘度。溫度低，油墨的粘度就高，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度也低；溫度高，油墨粘度就低，而網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度就高。
在印刷過程中，油墨粘度會(huì)隨著溫度的變化而變化。在平印中，水的進(jìn)給速度對(duì)油墨粘性和網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大會(huì)有影響。油墨在印刷過程中吸收水分后，粘度就會(huì)減小、粘性會(huì)降低，從而影響了網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。水太多，油墨粘性就降低，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度就增加，因此還會(huì)產(chǎn)生疊印的問題，反之，如果缺水，油墨粘性增加，紙張起毛問題就會(huì)發(fā)生。
紙張與網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的關(guān)系
印刷前，必須為印品選擇適當(dāng)?shù)募垙?，尤其考慮到網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的這個(gè)因素，對(duì)紙張的選擇更應(yīng)慎重。紙張的印刷適性取決于它的表面特性，諸如轉(zhuǎn)移油墨的接受快，印品的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度就越大。 吸收性是一種決定油墨向紙張滲透的速度及數(shù)量的特性。 紙張的吸收性能越好，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的百分比越高。 當(dāng)油墨在吸收性的紙張上固著的時(shí)候， 就會(huì)發(fā)生滲透并擴(kuò)散的現(xiàn)象。
紙張對(duì)油墨的吸收速度在網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度上起關(guān)鍵作用。
紙張的平整度就是紙張實(shí)際的表面與理想平面之間的偏離程度。與網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的關(guān)系是，紙平整度越高，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大越小，平整度越低，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大就越大。市場(chǎng)上涂料紙有許多種類，如有光涂料紙，無光涂料紙。涂料紙有助于提高網(wǎng)點(diǎn)印刷的逼真度和顏色的清晰度，因?yàn)樗奈招员确峭苛霞埖?。眾所周知，低吸收性的紙張，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大也小。
非涂料紙具有高吸收性能，高吸收性的非涂料紙印刷高網(wǎng)線圖像，其結(jié)果是網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大百分比很高[5]。
此外，紙張對(duì)光線的雙重反射性能也能造成網(wǎng)點(diǎn)的擴(kuò)大。當(dāng)白光照射到白紙上時(shí)大約有80%的白光被反射，但白光照射到覆蓋了油墨的網(wǎng)點(diǎn)和白紙的交界處時(shí)卻只有 10%的白光被反射。這樣，人眼在觀看網(wǎng)點(diǎn)時(shí)在真實(shí)網(wǎng)點(diǎn)的周圍增加了一圈墨跡。盡管網(wǎng)點(diǎn)實(shí)際上并沒有產(chǎn)生變化，但感受到的信息是網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大了。
印刷機(jī)與網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的關(guān)系
印刷機(jī)引起網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的有許多因素，諸如印刷機(jī)械速度、潤濕液、橡皮布、墨輥等。印刷者普遍認(rèn)為卷筒紙印刷的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度比單張紙印刷大。橡皮布包卷在橡皮布滾筒上，從印版上接收?qǐng)D像，再轉(zhuǎn)移到紙張上。橡皮布分兩種，傳統(tǒng)橡皮布和可壓縮性橡皮布，后者產(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)較清晰。在壓力下，橡皮布的壓印線一旁或兩旁會(huì)凸起，壓印線是橡皮布滾筒與壓印滾筒之間的接觸線。傳統(tǒng)橡皮布不具可壓縮性能。在壓力下要竭力恢復(fù)原狀而對(duì)印版會(huì)產(chǎn)生摩擦作用。這種摩擦作用不僅會(huì)縮短印版的使用壽命，而且也會(huì)引起所謂重影的這種網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象。像傳統(tǒng)型像皮布一樣，可壓縮性橡皮布有一層合成橡膠表面層和幾層纖維背襯。除了幾層纖維層外，其背襯還包括一層或多層如泡沫材料、軟木或無紡纖維，在壓印線上將會(huì)產(chǎn)生壓縮性能。這種設(shè)計(jì)適應(yīng)更大的擠壓力，提高油墨的轉(zhuǎn)移性能。
由于可壓縮性橡皮布的包襯范圍大，所以包襯允許有較大的允差，其實(shí)這一點(diǎn)很重要，因?yàn)閴毫Σ划?dāng)會(huì)導(dǎo)致過多的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。選擇所需的最薄包襯厚度將能控制網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。
水、 墨量對(duì)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的影響在膠印機(jī)上也能反映出來， 上墨裝置不僅在印刷圖像上敷墨，而且也可以執(zhí)行其它功能，諸如勻墨，使之提高活動(dòng)性能，接收潤濕液使之與油墨乳化。上述因素都會(huì)影響網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。墨輥系統(tǒng)提供的墨層越厚，無方向性的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大越多。
潤濕系統(tǒng)向印版上水基潤濕液，其作用是使印版上的圖像和非圖像部分快速完全分清。操作者必須維持給水和給墨兩者之間的平衡。供水太多就有可能引起油墨粘度降低，從而增加網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大程度。
1.3.2 關(guān)于計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的兩種算法的討論
1、兩種算法分別存在的問題
瑪瑞－戴維斯公式：
瑪瑞－戴維斯公式用于具有光滲透作用作用的紙張， 它的理論計(jì)算值與實(shí)際測(cè)量值并不一致，出現(xiàn)了實(shí)際測(cè)量值大而理論計(jì)算值小的不正?，F(xiàn)象[3]。主要問題在于在推導(dǎo)瑪瑞－戴維斯公式時(shí)忽略了很重要的事實(shí)：（１）紙張有光滲效應(yīng)；（２）進(jìn)入紙張內(nèi)的光線由于紙張和墨膜產(chǎn)生漫反射；（３）網(wǎng)屏線數(shù)。
布魯納爾計(jì)算方程：
布魯納爾測(cè)度條有 60 線/厘米的細(xì)網(wǎng)區(qū)和 10 線/厘米的粗網(wǎng)區(qū)，細(xì)網(wǎng)和粗網(wǎng)的 50%網(wǎng)點(diǎn)面積相等。細(xì)網(wǎng)和粗網(wǎng)的線數(shù)比為 5:1，即細(xì)網(wǎng)的邊緣長度為粗網(wǎng)的邊緣長度的 5倍，而網(wǎng)點(diǎn)的邊緣長度值越大，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大量也越大。所以，相同條件下細(xì)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大量大，密度就高。計(jì)算時(shí)以粗網(wǎng)點(diǎn)段為基準(zhǔn)，取其細(xì)網(wǎng)與粗網(wǎng)的兩者密度之差，可求出 50%網(wǎng)點(diǎn)面積擴(kuò)大值。 根據(jù)布魯納爾的研究，75%左右的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值計(jì)算公式為：
20%左右的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值計(jì)算公式為：
很明顯，此算法是基于粗網(wǎng)點(diǎn)段的。雖然粗網(wǎng)點(diǎn)段的網(wǎng)點(diǎn)邊緣是細(xì)網(wǎng)點(diǎn)的 1/5。但實(shí)際上，它也存在網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。而上面的公式算法并沒有把它考慮進(jìn)去。求得的結(jié)果實(shí)際上是細(xì)網(wǎng)點(diǎn)段在粗網(wǎng)點(diǎn)段的基礎(chǔ)上的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值，并不是與原版上對(duì)應(yīng)部分網(wǎng)點(diǎn)面積的相互比較。
結(jié)論：兩種算法都有一定的誤差，都需要進(jìn)行一定的修正。[next]
2.測(cè)試版油墨顏色特性的討論
2.1 目標(biāo)概述
本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考的國家標(biāo)準(zhǔn)GB7705-1987《平板裝潢印刷品》主要控制的質(zhì)量要求就是同批同色色差等[2]。同時(shí)也是對(duì)印刷品的質(zhì)量一直性因素所要控制的內(nèi)容。如何把標(biāo)準(zhǔn)的要求轉(zhuǎn)化成為可操作的、可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際生產(chǎn)中是一個(gè)難題。
所以，我通過計(jì)算油墨顏色的基本特性，在通過 GATF 色環(huán)圖進(jìn)行分析。找出問題的根源所在，并且最終解決應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)學(xué)習(xí)當(dāng)中。
2.2 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)中所用到的數(shù)學(xué)公式
2.2.2 數(shù)據(jù)處理
我采用表3 中的第二行布魯納爾實(shí)地密度進(jìn)行計(jì)算。
色相誤差值、灰度值和色效率值見表7。
2.2.3 GATF 色環(huán)圖確定數(shù)據(jù)
如圖4 所示，A 點(diǎn)為所測(cè)品紅油墨在色環(huán)圖上的具體位置。
分析：因?yàn)榍蟮迷撈芳t油墨的色相誤差為 47.05%，并且紅色的密度值最小，所以品紅油墨的色相由理想的品紅為 0 處向右即傾向紅色四格半多。又因?yàn)榛叶葹?17.21%，所以小點(diǎn)應(yīng)向中心移一格半多。
2.2.4 結(jié)論
１．品紅油墨由藍(lán)油墨和紅油墨疊加而成，但是品紅油墨在GATF 色環(huán)圖上總是傾向于紅色。
2、該測(cè)試版的品紅油墨色相不太純正，其彩度一般，油墨的色效率較低，所以油墨的質(zhì)較差。即換句話說，由于做出的點(diǎn)A 較接近虛線段，所以其灰度情況較為理想。
3、該顏色和理想的品紅色有一定的差距。換句話講，若為同樣的該印品，由于該油墨的質(zhì)量較差，所以進(jìn)行抽樣后各印品之間一定存在色差。
2.3 問題及解決方法
2.3.1 關(guān)于測(cè)品紅油墨時(shí)紅濾色片得到的密度最小的解釋
從光譜圖上可以清楚地看出，品紅的光譜反射率和濾色片透射率的關(guān)系，如圖5。
我們習(xí)慣上所指的“彩色密度”，就是指測(cè)量時(shí)可以用紅、綠、藍(lán)三種不同濾色片來測(cè)量黃、品紅、青油墨的密度。作為“密度”這一物理概念來說，它只是物體吸收性的度量，是表示物體“黑”或“灰”的程度。從這個(gè)意義上說“彩色密度”測(cè)量，也是一種“黑度”測(cè)量，是同一種油墨的量度的相對(duì)數(shù)值的反映。
因此，從圖5 和“彩色密度”的本質(zhì)不難得出結(jié)論。在品紅的三個(gè)密度值中，一定是綠濾色片得到的密度最大，藍(lán)濾色片次之，紅濾色片測(cè)得的密度最小。這也就是 GATE 色環(huán)圖中，A 點(diǎn)偏向于紅色區(qū)域的原因。
2.3.2 影響和控制色差的因素
1、色差存在的原因
印刷適性條件的限制
在印刷過程中，為了達(dá)到良好的印刷效果，所需要的印刷紙張上的最佳墨層厚度，必須通過供墨調(diào)節(jié)出一種連續(xù)的墨層落差。對(duì)于轉(zhuǎn)移到紙張上的油墨厚度的要求，一方面墨層要有足夠的厚度，使它印在紙上保證有均勻良好的遮蓋力； 另一方面， 又要使墨層盡可能的薄，把網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象控制在最小范圍。所以，當(dāng)保持印刷狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，油墨正常轉(zhuǎn)移到紙張上，色差基本上是可以控制的，但這種平衡關(guān)系一旦被打破，色差自然就會(huì)產(chǎn)生[4]。
水墨平衡因素
保持水墨平衡的含義就是調(diào)節(jié)水和墨的共給量使水和墨的混合和乳化保持在工藝條件允許的范圍內(nèi)。在印刷過程中，水墨平衡不穩(wěn)定，必然產(chǎn)生色差和其他質(zhì)量問題。
2、色差的控制措施
定期維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備
要保證設(shè)備狀態(tài)的穩(wěn)定，這是保證印刷質(zhì)量的首要前提條件。所以必須做到每次印刷工作完成后對(duì)機(jī)器進(jìn)行保養(yǎng)和護(hù)理。
提高操作技能，科學(xué)操作設(shè)備
從上面的分析可以看出， 影響色差的因素除設(shè)備外， 還包括水墨平衡控制的因素。 因此，操作設(shè)備時(shí)，科學(xué)的供水、供墨是控制色差的有效手段之一。即要對(duì)水墨平衡、潤版液、墨量分別進(jìn)行相應(yīng)的控制。并且在印刷前，最好先潔版液和水擦拭印版，再進(jìn)行校版。
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