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印刷斑紋的定義、斑紋指數(shù)及其試驗(yàn)方法

福州眾印網(wǎng)    2007/8/15 15:50:00   來源:福州眾印網(wǎng)


實(shí)地印刷很關(guān)鍵,幾乎沒有什么比一個(gè)粗糙的實(shí)地更扎眼。在印刷實(shí)地中的亮斑及暗斑所形成的粗糙稱為斑紋。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的因素可能是油墨、紙張、印刷條件或這些情況的組合。

一、何為斑紋

斑紋是指在一個(gè)色調(diào)均勻的印刷區(qū)域中產(chǎn)生的非預(yù)期的、變化的光反射,呈模糊的云狀、粒狀或其它規(guī)則的圖案。一般在文字印刷中見不到斑紋,在印刷較“厚重”的圖案中也難以發(fā)現(xiàn),而在印刷較為平緩的區(qū)域里如天空或其他色調(diào)均勻的背景中則尤為明顯。

將斑紋描述成不均勻的反射似乎已夠簡(jiǎn)明,但無法體現(xiàn)(表明)光反射以及人眼感覺不均勻光反射的復(fù)雜過程。

首先要考慮的是印刷表面的光反射。我們?cè)谟^察一個(gè)平坦質(zhì)密的印樣時(shí),認(rèn)為光線是從表面反射的。但這并非真實(shí)情況。任何物體的表面,包括金屬、塑料或是紙張,它們都是粗糙的,富有坑洼及小孔。涂料及油墨等填充劑的首要作用是將部分坑洼填滿。當(dāng)部分光線射入到樣片的表面時(shí),其中一部分被基襯材料吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃,其它光線經(jīng)多次反射在表層形成一個(gè)光面,有一部分則穿過紙樣。事實(shí)上有些光線在穿過油墨、紙張以及紙張后面的其他物體后才到達(dá)我們的眼中。

油墨與紙張密度或反射率甚至背景材的變化都會(huì)產(chǎn)生明顯的斑紋圖案。紙面上反射光的幾何形狀與物理物性,也會(huì)對(duì)斑紋現(xiàn)象產(chǎn)生顯著的影響。我們一般認(rèn)為紙張及印刷表面是漫反射源,向全方向反射光線,與入射角度無關(guān)。但任何物體的表面都無法達(dá)到徹底的漫反射。紙張與印刷圖案都漫反射入射光,具有鏡像反射作用,將一部分光線以可預(yù)見的角度反射出去。一般入射角度與反射角度相同,方向相反。紙張表面細(xì)小的起伏,皺紋、痕及其他表面特性,都會(huì)明顯影響光的反射,表現(xiàn)出變化的反射率。表面特性甚至?xí)a(chǎn)生“犄角反射源”效應(yīng),在特別明顯的區(qū)域,光的密度呈放大狀。由此可見,許多因素可以形成斑紋現(xiàn)象,其中許多并非和印刷材料對(duì)油墨的印刷適應(yīng)性有直接的關(guān)系。

二、印刷斑紋的種類以及形成的原因

如果我們將討論只限定在印刷表面反射率的變化所帶來的影響,那么印刷工藝中仍會(huì)有許多變化因素可形成斑紋。紙張、油墨、印刷方式以及其他印刷方面的問題都會(huì)形成斑紋,而在大多數(shù)情況下是眾多因素共同作用的結(jié)果。紙張的均勻度及表面特性形成最基本形態(tài)的斑紋,密度、表面平滑度、纖維含量、塵屑、填料含量、施膠度、表面PH值及紙張?zhí)囟ɑ盍Φ淖兓,都?huì)影響到油墨向印刷表面轉(zhuǎn)移的能力及其吸收、滲透及干燥特性。因?yàn)閯蚨纫灿绊懙诫s質(zhì)及添加劑的含量,所以紙張內(nèi)部纖維分布(勻度)的為化通常是上述變化的根源,較差的勻度會(huì)對(duì)漫反射系數(shù)及不透明度產(chǎn)生負(fù)面影響。

Sandreuter在1994年定義了由(膠版)印刷工藝產(chǎn)生的三種斑紋。

1.背面剝離斑紋 是由于油墨由橡皮布向紙張的轉(zhuǎn)移能力變差而引起的。型的因素是油墨不穩(wěn)定或者溶劑/油脂與顏料脫離太快。任何油墨轉(zhuǎn)移率的變化都會(huì)形成斑紋。背面疊印斑紋通常出現(xiàn)在第一道印色,當(dāng)選擇不適當(dāng)?shù)挠湍玃H值與粘度值時(shí)也會(huì)造成這種斑紋。

2.水干擾斑紋 當(dāng)紙張不吸收油墨的載劑而減少油墨轉(zhuǎn)移量時(shí)會(huì)形成水干擾斑紋。產(chǎn)生的原因一般是由于用水過量,油墨配方失誤,載劑混合不正確或酒精含量太高等。

3.濕粘印墨斑紋 當(dāng)每道油墨之間的粘度與PH值的次序選擇不當(dāng)時(shí),第二道印色印刷后會(huì)形成斑紋。但這些油墨單獨(dú)印刷時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)斑紋。

最后,由于印版安裝錯(cuò)誤、印輥的彈力、驅(qū)力齒輪痕跡、凹槽等因素的變化,也都會(huì)產(chǎn)生斑紋現(xiàn)象。油墨轉(zhuǎn)移機(jī)能是無規(guī)則的,但有只對(duì)某些油墨起作用的趨向,而紙張表面特性所產(chǎn)生斑紋的隨機(jī)過程,會(huì)對(duì)所有的油墨有影響,印刷所致的變化通常是可預(yù)測(cè)地有規(guī)律地發(fā)生,這有助于將其限定在一定頻率范圍內(nèi)。

三、可視的印刷斑紋

由于斑紋的定義及前述可致斑紋的因素,我們很難客觀地取得一個(gè)斑紋可視等級(jí)。

另外還有一點(diǎn)需要討論:明顯的機(jī)械因素如折皺痕跡、起皺、針孔等是否應(yīng)被視為斑紋?

從最終印刷結(jié)果或印刷者的立場(chǎng)來回答為“是”;考慮原材料的質(zhì)量,造紙廠的回答為“是”;而油墨廠為“否”;從比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看回答應(yīng)該為“否”。

四、斑紋的確定

從一個(gè)圖像分析圖上,在我們所認(rèn)為的斑紋的現(xiàn)象中,至少受兩上獨(dú)立因素的影響,其過程像以一種非線性的方式同時(shí)起作用,最后給我們形成斑紋的感覺。基于我們對(duì)斑紋的定義,假設(shè)我們將印刷圖象分為暗區(qū)(比平均反射率低)及亮區(qū)(高于平均以射率)的話,斑紋就是這兩組圖象間的變化量。為清楚起見,我們將圖象中那些亮于或暗于平均背景區(qū)域的地方認(rèn)定為“斑點(diǎn)”。有時(shí)這些區(qū)域也被稱為涂污、結(jié)塊、(纖維、絮團(tuán)的)低定量區(qū)等。

不管怎樣,這些斑可以用兩種方式來描述:大小及反射率。我們從圖象上能夠感覺到亮斑及暗斑與其周邊區(qū)域的不同。這些斑的大小及對(duì)比度,我們稱之為斑紋印樣的“顆粒形態(tài)”。

我們注意到當(dāng)亮度降低時(shí),我們對(duì)斑紋的感覺或者說斑紋的嚴(yán)程度也減低。如果我們將這種趨向進(jìn)一步延伸,假定亮斑及暗斑的對(duì)比度減至足夠低,或?qū)叩拇笮p得足夠小,則我們感覺不到斑紋的出現(xiàn)。同樣地假設(shè)斑的面積足夠大,能夠包繞整個(gè)印刷區(qū)域,使我們眼睛感覺不到它們是分塊的,則這種情形我們也不會(huì)稱之為斑紋。則實(shí)際情況就是如此-所有印刷區(qū)都產(chǎn)生了一定等級(jí)的斑紋,但因紋的面積小或?qū)Ρ榷鹊停覀兏杏X不到斑紋的出現(xiàn)。所以當(dāng)對(duì)比較低時(shí),亮區(qū)及斑點(diǎn)的大小是不重要的,換句話說,當(dāng)斑點(diǎn)的面積較小時(shí),眼睛感覺到斑點(diǎn)與整塊的印刷內(nèi)容結(jié)合為一體。例如,一個(gè)中間色調(diào)的圖案被視為較亮的顏色。所以斑的大小與對(duì)比度是影響人視覺的直接因素。

五、測(cè)定斑紋的試驗(yàn)方法

荷蘭IGT公司利用所生產(chǎn)的印刷適性儀,開發(fā)出一些確定斑紋的方法。剝離斑紋及濕拉毛濕抵抗斑紋試驗(yàn)是在AIG2-5型印刷適性儀上執(zhí)行,剝離斑紋試驗(yàn)在CI型印刷適性儀上也可以實(shí)現(xiàn)。濕拉毛溫抵抗試驗(yàn)已在另一篇文章中專題討論過。
原理

將擬測(cè)定的紙張用特殊的斑紋測(cè)定測(cè)墨印刷。采用第一種測(cè)定方法時(shí),將印刷后的測(cè)試條上的油墨轉(zhuǎn)移到一只干凈的印刷盤上。試驗(yàn)中轉(zhuǎn)移四次,每次都采用清潔的印刷盤。

由于紙張吸收油墨的不規(guī)則性,沒有被完全吸收的油墨就會(huì)被轉(zhuǎn)移到印刷盤上。采用這種方法,斑紋的表現(xiàn)效果得到加強(qiáng),使結(jié)果評(píng)估更加容易。

第二種方法是將一只打墨的印刷盤分別向五張干凈的紙條上印刷,期間印刷盤不用再打墨。這種方法較快捷但試驗(yàn)精度差。

第一種方法

采用常規(guī)方法將50mm的橡皮布印刷盤用斑紋測(cè)定油墨打墨。將測(cè)試紙條在AIC2-5上印刷。印刷時(shí)不采用襯墊。速度0.2m/s,壓力用500N。印刷10秒后,再用另一只清潔的50mm的橡皮布印刷盤以500N再次印刷。紙條上的油墨就會(huì)被轉(zhuǎn)移到印刷盤上。每隔10秒,在下一只清潔的印刷盤上再印刷。共剝離4次。

該試驗(yàn)亦可在C1上進(jìn)行,印刷盤的寬度為35mm,壓力450N。量不是所有類型的紙張和紙板適合在C1上試驗(yàn),其結(jié)果也不能與在AIC2-5上所得到的結(jié)果相比較。請(qǐng)留意。

根據(jù)紙張及紙板的種類選擇油墨使用量,但一般建議用AIC2-5時(shí)用1cm3,用C1時(shí)用0.3cm3。

第二種方法

將50mm的印刷盤打墨,然后在AIC2-5上以0.2m/s,625N印刷。10秒鐘后換一張紙條再印,用潔清的紙條共印5次,每次間隔10秒。如果采用C1型時(shí),壓力設(shè)為450N,采用像皮布印刷盤在AIC2-5上油墨0.3cm3在C1上0.5cm3。

試驗(yàn)結(jié)果評(píng)估

評(píng)估的方法一般采用預(yù)制的、代表一定印刷質(zhì)量的樣條印條相比較。

這種評(píng)估方法只能由使用單位自用。除非比較樣張能夠統(tǒng)一或采用斑紋指數(shù)表,否則不能與其他單位交換數(shù)據(jù)。

斑紋指數(shù)基于影響評(píng)估斑紋的兩個(gè)變化條件:亮斑與暗斑的周長(zhǎng)及其密度對(duì)比度。斑的面積及對(duì)比度較大則易于觀測(cè)。利用掃描儀,能夠測(cè)定和表示亮暗斑的有效周長(zhǎng)(Specific Perimeter),密度變化可以以變量系數(shù)(Coefficient, Of Variables)計(jì)算。

通過以上兩個(gè)變量,得出斑紋指數(shù):

在高變量系數(shù)(大對(duì)比度)及有效周長(zhǎng)小(斑點(diǎn)大)時(shí),斑紋指數(shù)升高,這與目測(cè)評(píng)估的結(jié)果相符。

印刷的質(zhì)量與與斑紋指數(shù)相關(guān)參數(shù)的關(guān)系可由下表表示:

MI=COV/(SP)1/2

 

COV

SP

MI

良好印刷質(zhì)量較少斑紋

一般印刷質(zhì)量斑點(diǎn)大 對(duì)比度低 有些斑紋

一般印刷質(zhì)量 斑點(diǎn)小 對(duì)比度高 有些斑紋

較差印刷質(zhì)量 斑點(diǎn)大 對(duì)比度高 嚴(yán)重斑紋

表1 預(yù)期斑紋指數(shù)

斑紋分析不是只在幾個(gè)樣品上盲目地試驗(yàn),明確地設(shè)定目標(biāo)及如何達(dá)到目標(biāo)是非常重要的。



本文標(biāo)題:印刷斑紋的定義、斑紋指數(shù)及其試驗(yàn)方法
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