數(shù)字印刷的質量檢測與控制技術

高曉濱

數(shù)字印刷是業(yè)界未來的主要發(fā)展趨勢，開發(fā)數(shù)字印刷中質量檢測與控制的技術尤為重要。但是，目前我國一些印刷企業(yè)存在著用檢測傳統(tǒng)印刷產品的方法檢測數(shù)字印刷品的弊端。下面就從印前數(shù)據(jù)的質量檢測與控制、印刷原材料的質量檢測與控制、數(shù)字印刷的質量檢測與控制以及環(huán)境的控制等4個方面展開對數(shù)字印刷中質量檢測與控制的分析與討論，提出一系列與之相適應的質量檢測與控制技術，對提高和改進數(shù)字印刷質量具有積極的作用。

印前數(shù)據(jù)的質量檢測與控制

1.頁面圖文信息的檢控

頁面圖文信息的檢測與控制技術主要從以下3個方面分析：

①對文字的控制：文字經印前設計處理后必須保存成矢量格式，信息傳遞中設備間的字庫必須匹配。

②對圖形的控制：圖形的矢量屬性，要求重點檢控它的文件格式和色彩模式。

③對圖像的控制：印刷圖像分辨率不小于300dpi，質量要求高的圖像須大于400dpi。一般彩色圖像至少 300dpi，灰度圖像600dpi，黑白線條稿1200dpi。

2.頁面排版的檢控

考慮頁面圖文信息檢控的同時，也不能忽略頁面排版的檢控。

①頁面尺寸檢控：頁面尺寸必須在滿足紙張開本的同時符合成品要求。

②出血檢控：進行頁面排版時需要查看圖片、色塊、線條的出血與否，一般出血預留至少3mm，包裝5mm。

3.顏色預檢

顏色預檢是指對客戶的電子文件在企業(yè)的印刷規(guī)范或印刷條件下的色彩效果打樣做預檢評價，以期達到最佳印刷效果的工藝。

①在顏色預檢時，一定要選擇與印刷廠四色印刷接近或一致的色彩特征描述文件（ICC Profile）來預先檢測或將其作為印刷效果模擬的源文件。

②用屏幕軟打樣校色。

印刷原材料的質量檢測與控制

1.紙張的檢控

一般紙張質量指標包括：外觀質量，物理性能，光學性能，化學性能以及其他性能。

①物理性能

紙張的物理性能包括紙張的定量、厚度、表面密度、平滑度、吸收性等。紙張定量大于100g/m2，若挺度足夠，幾乎不影響運行性能。紙張絲綹方向要與紙張定量相適應，一般要求絲綹方向與數(shù)字印刷機的運行方向一致，但是如果紙張定量超過了200g/m2，則要求兩者相互垂直。平滑度對走紙影響較大，若紙張不夠平光滑或太平滑，都會給走紙帶來困難。

②光學性能

紙張的光學性能是指紙張的白度（亮度）、色澤、光澤度、透明明度和不透明度等。紙張的光澤度要高，印刷密度越理想，從而印品顏色的光澤度也越高。一般不透明度是雙面數(shù)字印刷需考慮的重要因素之一。

③強度性能

紙張的強度性能包括抗張強度、耐破度、撕裂度、耐折度等。強度性能對紙張的運行性能影響很大，尤其是高速兼自動給紙數(shù)字印刷機。強度性能決定了紙張在印刷中的受作用力結果，強度不夠，會出現(xiàn)掉粉掉毛現(xiàn)象。紙毛的堆積會污染部件，并使印品的圖像部分遭受不同程度的損壞（如白點或白斑等），從而影響印刷質量，甚至產生廢品。更嚴重的是，如果攜帶堅硬顆粒的紙毛掉到數(shù)字印刷設備中，會劃傷硒鼓，出現(xiàn)印刷故障。

④化學性能

紙張的化學性能包含紙張的化學組成、吸濕性、酸堿性、耐久性等。數(shù)字印刷用紙對環(huán)境非常敏感。紙張的含水量直接影響數(shù)字印刷設備的操作和數(shù)字印品質量的穩(wěn)定性。為此數(shù)字印刷中準備相對濕度為44%～45%的紙張或在配置與數(shù)字印刷設備配套的空調的條件下走紙。

2.油墨的檢控

目前數(shù)字印刷中常見油墨是墨粉和墨水兩類，而且每種數(shù)字印刷設備都必須使用與其印刷性能相符的專用墨粉或墨水。

①光學性能

數(shù)字印刷的油墨要具有良好的光澤度。數(shù)字印刷所用紙張表面越平滑，墨層分布越均勻光滑，印品表面光澤度越高，顏色飽和度越高。但靜電成像數(shù)字印刷所用墨粉的光澤度要求不高。

②耐抗性能

數(shù)字印刷要求油墨在耐抗性能方面具有較好的穩(wěn)定性或保持相對的穩(wěn)定性。一般耐水性和耐油性不好的數(shù)字印品遇水和油就易變色，影響印刷質量。耐溶劑不好的數(shù)字印品會給印后工藝（如上光、覆膜、UV等）帶來問題，甚至無法順利完成印后工藝。數(shù)字印刷大多用于商務印刷，因此有些數(shù)字印品被要求長期放置戶外，故要求油墨具備較好的耐光性是必要的。另外由數(shù)字印刷原理可知一些數(shù)字印刷生產過程中需加熱固化，因而油墨要能接受高溫而不變色。

③其他性能

油墨的其他性能是指pH值、滲透性、密度、表面張力等。油墨必須環(huán)保、綠色、無毒。數(shù)字印刷油墨要求能長期使用不腐蝕或阻塞印刷器件，如噴墨印刷的噴頭。

數(shù)字印刷的質量檢測與控制

數(shù)字印刷質量檢測與控制是數(shù)字印刷中質量檢測與控制技術的重中之重。

1.基于色彩管理的色彩控制

基于色彩管理（C o l o r Management）的色彩控制對數(shù)字印刷的質量檢測與控制的影響日益顯著。色彩管理的目的是保持圖文的顏色值在輸入、顯示和輸出設備之間一致傳遞，最終達到高效能的顏色再現(xiàn)效果，即實現(xiàn)“所見即所得”的目標。色彩管理的過程：校準（Calibration）、特征化（Characterization）、轉換（Conversion），通常簡稱“3C”。數(shù)字印刷亦如此。

①校準（Calibration）

數(shù)字印刷機的校準也稱設備最佳化，是數(shù)字印刷機處于正常與最佳工作狀態(tài)的手段。注意定期對其進行校準，以保證數(shù)字印品質量穩(wěn)定。

②特征化（Characterization）

通過特征化可以確定數(shù)字印刷機表達與再現(xiàn)的色彩范圍，并獲得相應的特征文件。數(shù)字印刷對紙張要求較高，必須對應一定的印刷質量標準，膠印標準如表1。

③轉換（Conversion）

轉換是指不同設備間進行的色彩轉換，即數(shù)字印刷與傳統(tǒng)印刷設備間進行的色彩轉換。數(shù)字印刷與傳統(tǒng)印刷設備表達與再現(xiàn)色彩的范圍有一定差異，為使色彩最大化的匹配，還需對特征文件進行適當?shù)木庉嫼捅匾膬?yōu)化。

2.數(shù)字測控條

由于傳統(tǒng)的測控條無法有效控制數(shù)字印刷的質量，瑞士印刷科學研究促進會URGA和德國印刷研究協(xié)會FOGRA基于PostScript語言開發(fā)出了UGRA/FOGRA PostScript數(shù)字測控條，如圖1所示。

此測控條的目的是用來負責監(jiān)控印刷復制過程和曝光調整的，其組成如下。

①模塊1

模塊1包含8個實地色塊：C、M、Y、K、C+M、C+Y、M+Y、C+M+Y，用來控制油墨可接受性能和色料三原色疊印的效果。

②模塊2

模塊2的目的是實現(xiàn)對灰平衡、實地和網(wǎng)點擴大的有效控制。由如下4個部分組成。

顏色平衡控制色塊即規(guī)范化的灰色調的數(shù)值，有左右兩塊，如圖2所示。左邊色塊是控制網(wǎng)目調加網(wǎng)效果的80%的黑色塊，右色塊是由75%青、62%品和60%黃組合成的便于和左邊比照的色塊。若印刷中灰平衡控制不當，該色塊將有彩色效果出現(xiàn)。

實地區(qū)域由按KCMY依次間隔4.8cm排列的4個實地色塊組成。黑色塊靠著顏色平衡控制塊放置。為了方便檢測印刷色序，要將黃色疊印在黑色塊的四角上。

D控制塊，目的是完成對某些特定的印刷技術和設備，及承印物組合在不同方向加網(wǎng)的敏感程度的檢測?？偝叽鐬?mm×4mm的D控制塊，由每組含3個色塊的CMYK四組控制塊組成，并遵循KCMY的順序排列于實地色塊后。3個色塊從左往右均順次采納0？、45？、90？和每厘米48線的線形網(wǎng)點進行加網(wǎng)，階調值為60%，如圖3所示。理論上加網(wǎng)的線數(shù)形狀一樣時，3個色塊應有一樣的密度值。若實測的密度值差異較大，則說明印刷技術和設備，及承印物組合在某個加網(wǎng)方向上太敏感。

半色調控制塊，有CMYK四組，每組控制塊由40%K+80%K兩種色塊構成，如圖4所示。控制色塊和中間調網(wǎng)點百分比并非對稱分布，40%和80%表示比中間調略淡和較靠近實地黑的網(wǎng)點百分比。目的是實現(xiàn)對于數(shù)字印刷加網(wǎng)技術的再現(xiàn)能力以及其是否獲得需要效果的評價和衡量。

③模塊3

模塊3，是由黑色油墨印刷而成的相同尺寸6mm×10mm的不同灰程度的15個色塊組成，使用5列×3行的組成方式。黑色油墨覆蓋率分布情況（從往右左）：第一列為25%，第二、三、四列為50%，第五列為75%。第一列用設備最高記錄精度復制，第二列是第一列的1/2，第三列是第一列的1/3第二、三列是較大的網(wǎng)點結構，第二列是格子狀圖案，第三、四包含水平和垂直線，如圖5所示。

理論上：列方向，每列色塊具備一樣的階調值和不同的記錄分辨率；行方向，每行中間3個灰色塊的階調值一樣。因此，每行中間3個灰色塊的階調值的差異，是由印刷方式造成，可從加網(wǎng)角度的方向上找緣由。在輸出時，將記錄設備調到使行方向上的階調差別最小的狀態(tài)。加網(wǎng)線數(shù)影響了印刷的效果對應列向上的階調值出現(xiàn)差異。

④模塊間的組接

為了使模塊間更具有規(guī)則性，需按一定順序依次進行如圖6所示。

3.在線檢測系統(tǒng)

在線檢測系統(tǒng)是計算機的視覺功能在印刷業(yè)的具體應用，檢測影響印刷質量的相關若干要素。

環(huán)境的控制

為了更好地保持數(shù)字印品質量的穩(wěn)定性，在環(huán)境控制方面做以下努力是必要的。

1.溫濕度

溫度控制在23℃±5℃；相對濕度控制在50%～65%。

2.照明條件

觀察反射樣品：D50光源；照度為500lx±125lx。

觀察透射樣品：D50光源；亮度為1270cd/m2±320cd/m2。

注意：兩者的照度均勻度均大于80%。

3.注意廠房整潔和清潔衛(wèi)生

場地“五無”：無垃圾、雜物、污水、亂放成品和半成品。

環(huán)境“六無”：無積塵、積水、煙頭、紙屑、油污痰跡和雜物。

對工作人員也要嚴格要求，做到“六不走”，即設備不擦，產品不堆放完整，工具不清，交接班原始記錄沒填好，不切斷電源或應滅火種，地面不打掃干凈6種情況人員不得離開。

結束語

本文基于數(shù)字印刷工藝生產流程，對數(shù)字印刷中質量檢測與控制技術進行分析討論，并針對具體問題和環(huán)節(jié)提出一系列方式方法增強數(shù)字印刷中質量的檢測與控制。提出了數(shù)字印刷中質量檢測與控制的基本理論，形成了數(shù)字印刷質量分析的基礎框架，對數(shù)字印刷標準化以及推動數(shù)字印刷的發(fā)展起到積極的作用。數(shù)字印刷中質量檢測與控制技術仍處于不斷發(fā)展的階段，相信伴隨計算機以及數(shù)字印刷技術的發(fā)展，開發(fā)出一套完備的數(shù)字印刷標準化和更加準確高效的數(shù)字印刷質量檢測與控制技術指日可待。