軟包裝凹印制版工藝數(shù)字化控制集成研究

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(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院印刷工程學(xué)院，天津 300350)

凹印是軟包裝的一種主要方式，具有墨色光澤度高、著色力強(qiáng)、疊印性能好，印刷密度高、反差大、層次豐富、色彩再現(xiàn)好，印版耐印力高，承印材料種類多等特性。凹印制版質(zhì)量對(duì)凹印產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。由于凹印制版工藝路線長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、影響因素多，造成凹印制版質(zhì)量不穩(wěn)定。筆者對(duì)凹印制版工藝控制進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，力求制版工藝標(biāo)準(zhǔn)化，提高生產(chǎn)效率。

一、軟包裝電子文件圖像色彩數(shù)字化控制

在凹印制版工藝流程中，圖像色彩管理處于首要地位。色彩質(zhì)量控制是有效控制制版過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)色彩信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換和傳遞，將豐富多彩的顏色用簡(jiǎn)單的數(shù)字準(zhǔn)確表現(xiàn)出來(lái)，由標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信息通過(guò)軟件控制硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

1.圖像數(shù)據(jù)錄入工序

圖像錄入是圖像處理的基礎(chǔ)，需要對(duì)錄入設(shè)備進(jìn)行色彩管理。

(1)掃描儀色彩管理。掃描儀需要定期進(jìn)行色彩調(diào)校，按照色彩管理的步驟，利用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)圖片比對(duì)IT8/7.1和IT8/7.2標(biāo)準(zhǔn)色彩數(shù)據(jù)庫(kù)，分別對(duì)反射和透射掃描方式進(jìn)行測(cè)試，生成相應(yīng)的Icc文件，嵌入到PS軟件色彩管理庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)掃描形成的電子文件圖像色彩和原稿色彩一致。

(2)數(shù)碼相機(jī)色彩管理。數(shù)碼相機(jī)色彩管理要求做好相機(jī)的白平衡，依照相機(jī)色彩管理步驟做好相機(jī)拍攝前的色彩設(shè)置，確保拍攝形成的電子文件真實(shí)再現(xiàn)拍攝對(duì)象的顏色層次、清晰度、細(xì)微反差，攝影的藝術(shù)性是形成高質(zhì)量圖片的根本。

(3)外來(lái)電子文件色彩審查。外來(lái)電子文件圖像色彩審查主要方面包括：圖片分辨率是否符合要求；色彩搭配是否合理真實(shí)，能否反映產(chǎn)品宣傳要求；色密度、清晰度、細(xì)微反差能否達(dá)到制版要求；圖片可以放大的極限倍數(shù)(一般放大不超過(guò)2倍)；是否符合制版工藝其他技術(shù)要求。

2.電子文件圖像色彩調(diào)校工序

(1)標(biāo)準(zhǔn)色譜的制作使用。不同品牌的三原色油墨在相同生產(chǎn)條件下印出的產(chǎn)品顏色不同，所以在制作油墨色譜時(shí)要固化各個(gè)工序的標(biāo)準(zhǔn)，所生成的標(biāo)準(zhǔn)色譜真實(shí)反映油墨色彩屬性，作為色彩調(diào)校依據(jù)，達(dá)到印前與印刷色彩一致。

(2)原稿的二次創(chuàng)作。針對(duì)原稿圖像明顯的缺陷要進(jìn)行修補(bǔ)完善，調(diào)圖人員可憑自身藝術(shù)修養(yǎng)對(duì)原稿進(jìn)行再創(chuàng)作，提高色彩表現(xiàn)力，既忠于原稿又高于原稿，包裝提升產(chǎn)品美譽(yù)度。

3.文件輸出工序

顏色管理的終極目標(biāo)是“所見即所得”，但由于多種因素影響不易做到，在實(shí)踐中采取各種對(duì)策減少色差，才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

(1)顯示器的色彩管理。為保持液晶顯示器色彩表現(xiàn)的準(zhǔn)確度，需對(duì)顯示器定期進(jìn)行色彩管理，穩(wěn)定電腦輸出色彩的準(zhǔn)確性。Apple公司液晶顯示器性能優(yōu)良，完全能夠滿足高保真顯示色彩的需要。其Gamma-Knoll Software調(diào)屏軟件功能非常強(qiáng)大，Gamma值1.8，同時(shí)可以調(diào)整R、G、B三色的暗調(diào)、中調(diào)、亮調(diào)值，達(dá)到三色平衡，并使顯示結(jié)果和色彩管理系統(tǒng)高度一致。

(2)數(shù)碼打印機(jī)的色彩管理。數(shù)碼打印的質(zhì)量與打印軟件、打印機(jī)、墨水、紙張密切相關(guān)。要保證數(shù)碼打樣的輸出精度，打印軟件要保證轉(zhuǎn)換色彩的準(zhǔn)確，打樣墨水要比印刷四色油墨的色域廣，才能夠模擬印刷顏色。因此，要做好打印設(shè)備的線性化，利用標(biāo)準(zhǔn)IT8/7.3圖，生成Icc文件，完成對(duì)數(shù)碼打樣機(jī)的色彩管理。Epson打印機(jī)和Bestcolor Proof軟件是一種較佳組合。

二、凹印滾筒加工制造標(biāo)準(zhǔn)化

凹印輥筒加工質(zhì)量控制要求有：控制滾筒加工精度，將誤差控制在合理范圍內(nèi)；保持鍍銅溶液的穩(wěn)定性，嚴(yán)格控制銅層厚度，保證銅層質(zhì)量；保持鍍鉻溶液的穩(wěn)定性和鍍鉻導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，嚴(yán)格控制鍍鉻溫度，保證鉻面質(zhì)量，確保版輥耐印性能和版輥質(zhì)量。

1.金屬加工工藝規(guī)范

印刷滾筒機(jī)加工精度指標(biāo)：堵頭的錐度誤差、滾筒表面軸向三點(diǎn)直徑誤差、周向跳動(dòng)誤差、滾筒表面光潔度、同心度、動(dòng)平衡。每個(gè)指標(biāo)都影響印刷品的套印精度電雕質(zhì)量。因此，要用工藝制度嚴(yán)格要求每一道工序，確保機(jī)加工工序的穩(wěn)定性。

(1)輥筒堵頭的錐度誤差-0.03mm以內(nèi)，鍵槽的寬度和深度+0.5mm

(2)版滾筒的直徑誤差應(yīng)控制在0.03mm以內(nèi)

(3)周向跳動(dòng)±0.03mm以內(nèi)

(4)滾筒表面光滑、無(wú)劃痕、碰傷，光潔度達(dá)到8#

(5)滾筒兩端錐孔的不同心度不能超過(guò)0.05mm

(6)動(dòng)平衡試驗(yàn)不能出現(xiàn)上下跳動(dòng)現(xiàn)象，誤差不能超100克(高質(zhì)量產(chǎn)品要求小于50克)

2.電鍍工藝規(guī)范

電鍍工序是一個(gè)關(guān)鍵工序，受人、機(jī)、料、液、法、環(huán)六大因素影響，因此，保證電鍍質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定是印版質(zhì)量控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)。要達(dá)到不出砂眼、不出刀線、不掉鉻、不起鼓、銅硬度和鉻硬度達(dá)標(biāo)，就要嚴(yán)格控制這六大因素。室內(nèi)溫度18～25°；濕度55～70；環(huán)境要整潔；進(jìn)入電鍍車間的空氣要過(guò)濾，減少灰塵進(jìn)入，確保人員健康安全。

(1)鍍銅工藝規(guī)范。鍍銅前先要鍍鎳，既要掩蓋鋼輥粗糙的缺陷，又要為電雕準(zhǔn)備好工作面，鍍銅質(zhì)量好壞直接影響凹印網(wǎng)點(diǎn)的形成質(zhì)量。鍍銅既是一個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，也是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，形成銅層質(zhì)量的因素極其復(fù)雜，所以要嚴(yán)格控制操作工藝。

溶液的組成和配比:硫酸銅：210～230g/l;硫酸：60～70g/l;氯離子：50～60ppm;硬度添加劑為80～100ml/AH

鍍銅層的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):銅硬度：180～210HV;銅層單面厚度：0.10～0.12mm；導(dǎo)電性管理保證導(dǎo)電部位干凈和接觸良好，使電流值分布均勻。

(2)精細(xì)研磨、拋光。為達(dá)到鏡面效果的銅表面光潔度，必須對(duì)銅表面進(jìn)行精細(xì)研磨和拋光，適合加工技術(shù)要求。一般產(chǎn)品，制版公司電雕機(jī)少，一般采用研磨機(jī)和拋光機(jī)。一套滾筒根據(jù)色序不能有反遞增，相鄰兩色遞增為3～5μm，稍度和橢圓度不超過(guò)2μm。

(3)鍍鉻工藝規(guī)范。印刷時(shí)印版鉻面與承印物表面接觸，鉻面硬度大于刮刀硬度才能有效保護(hù)版表面，保證在印刷過(guò)程中印版表面不被刮傷。印版版表面在電鍍鉻形成鉻層的過(guò)程中要確保印版鉻面光潔，不脫鉻、不能有斑點(diǎn)等弊病。因此，采用鍍硬鉻工藝，要保證鉻層有合適的硬度，高度的耐磨性。

溶液的組成和配比:鉻酐：210～230g/l;三價(jià)鉻：3～6g/l;硬度添加劑為80～100ml/AH

鍍鉻層的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):鉻硬度：800～1000HV;鉻層單面厚度：1～1.5μm；鉻層表面的紋路：

400～600條/cm2

三、電子雕刻數(shù)據(jù)化控制

電子雕刻機(jī)和激光雕刻機(jī)是凹印制版的核心設(shè)備，集機(jī)、光、電于一體，它由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和雕刻單元兩部分組成。它將印前電腦制作的電子文件數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)器能夠識(shí)別的電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電子雕刻機(jī)的雕刻頭將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)作，在印版的銅層表面雕刻出與顏色深淺相匹配的大小、深度不同的網(wǎng)穴。

1.組版和傳票的制作

在組版分別工作站上，分別用專用軟件完成組版和傳票制作，然后將生成的各色版?zhèn)髌眰魉徒o工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，控制雕刻單元雕刻。

(1)組版。按照業(yè)務(wù)的工藝安排，依據(jù)不同客戶印刷的技術(shù)要求，將印刷所需的套印線、色標(biāo)、跟蹤線、光電塊、和簽樣的電子文件組版，生成將要雕刻的完整幅面的電子文件。組版完成后要仔細(xì)檢查、保存，方便制作傳票時(shí)調(diào)用。

(2)傳票制作。傳票制作是依據(jù)組版文件，運(yùn)行傳票軟件選擇相應(yīng)顏色的雕刻線數(shù)、網(wǎng)穴角度、試雕方式、雕刻曲線，生成每一顏色獨(dú)立的灰度文件，傳至工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。

2.電雕試雕工藝規(guī)范

電調(diào)試雕工藝規(guī)范化包括：高光、暗調(diào)網(wǎng)點(diǎn)值、通溝值的測(cè)量方法；網(wǎng)點(diǎn)大小、通溝值+、雕刻線數(shù)、電壓、振幅等參數(shù)變量之間的關(guān)系；網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)型的控制；雕刻頭和雕刻針的選擇。試雕網(wǎng)點(diǎn)準(zhǔn)確與否，將直接影響電雕質(zhì)量。(以Hell K500為例)

(1)高光試雕規(guī)范。根據(jù)線數(shù)、網(wǎng)角確定高光網(wǎng)點(diǎn)值大小，例詳見表1。高光值為暗調(diào)值的1/4時(shí)，雕出來(lái)的圖像層次表現(xiàn)良好。選擇測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)位置時(shí)橫向應(yīng)選倒數(shù)第二排，縱向選暗調(diào)及高光的2/3處。測(cè)量時(shí)應(yīng)以兩條平行線的內(nèi)側(cè)與網(wǎng)墻相切為準(zhǔn)。

(2)暗調(diào)試雕規(guī)范。暗調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的角度同預(yù)先設(shè)定一致，用網(wǎng)點(diǎn)測(cè)量?jī)x精確測(cè)量暗調(diào)雕刻值。網(wǎng)點(diǎn)形狀完整、排列要整齊光潔；網(wǎng)墻寬度均勻，網(wǎng)墻大小控制到暗調(diào)網(wǎng)點(diǎn)寬度的10%。通溝要均勻，網(wǎng)點(diǎn)與網(wǎng)點(diǎn)之間的空隙要達(dá)到最佳，要平滑。

試雕數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(HELL K500型雕刻機(jī)、70線、里印、120°針)

3.電雕層次曲線規(guī)范

由于承印材料OPP、BOPP、PE、紙張等的多樣性，不同型號(hào)凹版印刷機(jī)性能不同，不同類型三原色印刷油墨性能各異，這些因素都影響電雕曲線的生成。應(yīng)根據(jù)不同承印物的印刷適用性生成層次曲線，將色彩色量與色彩組合比例正確轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)移到雕刻滾筒上。

(1)制作測(cè)試曲線用標(biāo)準(zhǔn)電子文件

凹印制版過(guò)程中好的KCMY層次曲線組能夠做到三色灰平衡，高光不丟，中間調(diào)層次豐富，暗調(diào)層次并級(jí)少，階調(diào)過(guò)渡柔和，顏色表現(xiàn)準(zhǔn)確。

確定三原色中性灰平衡數(shù)據(jù)信息：使用等量三色灰平衡數(shù)值是一種較好的方法。

分別制作YMCK網(wǎng)點(diǎn)值為1%、2%……10%，大小為7*7mm單色標(biāo)準(zhǔn)色塊，測(cè)試印刷起印點(diǎn)；分別制作21級(jí)三原色的網(wǎng)點(diǎn)值為3%、5%、10%、15%……90%、95%、100%，大小為10*10mm單色、雙色、三色疊印梯尺，測(cè)試顏色隨曲線變化規(guī)律和油墨灰平衡；制作YMCK單色0～100%，尺寸為10*150mm過(guò)渡調(diào)，測(cè)試階調(diào)平滑性。

嵌入測(cè)試圖像、Bestcolor Proof的IT8/7.3標(biāo)準(zhǔn)色塊、工作用色譜。

(2)電子雕刻層次曲線調(diào)整方法

正式雕刻前，先要確定雕刻針、網(wǎng)線、網(wǎng)角、網(wǎng)點(diǎn)百分值和網(wǎng)穴寬度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：電雕層次曲線橫坐標(biāo)輸入值為網(wǎng)點(diǎn)百分比，縱坐標(biāo)輸出值為電流值。其數(shù)值的范圍都是0～255。針對(duì)凹印高光容易丟失，暗調(diào)容易并調(diào)。在制作時(shí)曲線增加亮調(diào)部分?jǐn)?shù)值、減少暗調(diào)值。網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率從0到75%增大較快，75%到100%擴(kuò)大率趨緩(見圖3)。調(diào)整電雕層次曲線具體如下：

用確定的試雕數(shù)據(jù)雕刻測(cè)試用電子文件。

用數(shù)字式測(cè)網(wǎng)儀測(cè)量YMCK四色21級(jí)梯尺網(wǎng)點(diǎn)雕刻值。正常的雕刻值數(shù)據(jù)組應(yīng)該是：1%網(wǎng)穴能觀測(cè)到，10%～85%階調(diào)雕刻值變化快，85%～100%雕刻值有差異。

繪制網(wǎng)點(diǎn)雕刻值-網(wǎng)點(diǎn)值變化曲線(見圖1)，這條曲線和電雕層次曲線相對(duì)應(yīng)。

打印凹印四色印刷標(biāo)準(zhǔn)樣稿，測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率、色密度、觀察測(cè)試圖、三色灰平衡。

調(diào)整蘭版層次曲線：在網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率、色密度正確的情況下，分析蘭版雕刻值，觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn)雕刻值-和網(wǎng)點(diǎn)值曲線的變化，通過(guò)調(diào)整層次曲線的輸出值來(lái)控制修正雕刻值，多次試驗(yàn)把網(wǎng)點(diǎn)雕刻值和網(wǎng)點(diǎn)值曲線做好。

觀測(cè)分析凹印打樣樣張的三色灰平衡，調(diào)整Y或M色版的層次曲線輸入值，達(dá)到三色中性灰平衡。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整可得到一組理想YMC的電雕層次曲線。

黑色在層次版中調(diào)、暗調(diào)才表現(xiàn)出來(lái)，控制好黑版曲線。

圖1 層次曲線試雕標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

四、打樣工序標(biāo)準(zhǔn)化

凹印打樣要控制好環(huán)境溫度、濕度、設(shè)備精度、油墨、刮刀、打樣壓力等幾個(gè)方面，以保證3%網(wǎng)點(diǎn)出齊，85%網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)型出全，墨色均勻，打印出標(biāo)準(zhǔn)樣。配置D50標(biāo)準(zhǔn)光源光源以利觀察印樣色彩。

1.壓力

調(diào)整好壓印滾筒兩端的壓力平衡，保證設(shè)備壓力均勻，確保網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率在合理的范圍內(nèi)。校正打樣觀測(cè)境和屏幕，圖案套印誤差不大于0.20mm。調(diào)整滾筒橡皮布的松緊度、平整度，保證橡皮布的彈性。調(diào)整打樣機(jī)的壓力至120公斤左右。凹版的轉(zhuǎn)速控制到為80轉(zhuǎn)/分鐘左右。

2.刮刀

掌握刮刀的硬度，保持刮刀的鋒利度，調(diào)整刮刀的壓力3～3.5kg/m2，調(diào)整刮刀的角度45度，使刮刀刮墨良好，墨色均勻，版面無(wú)刀線，干凈無(wú)拖墨。

3.油墨沖談比例

規(guī)范油墨沖談比例定為CMY均為30%，K原墨。使用自動(dòng)勻墨機(jī)可使油墨處于同一穩(wěn)定狀態(tài)。一般溶劑加量為10%～15%，控制油墨粘度流速為21-23秒(察恩粘度杯3號(hào))?？刂朴湍膶?shí)地密度Y-1.5、M-1.8、C-1.9、K-2.1左右。規(guī)范K值，K值控制在0.4左右。

標(biāo)準(zhǔn)的打樣樣張，合適的調(diào)墨比例，符合要求的油墨流變性，這些都給印刷企業(yè)提供了印刷標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，減少工作中的失誤，進(jìn)一步提高自身的制造工藝水平，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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