淺談?dòng)∷娌牡耐坎急撞〖巴坎忌a(chǎn)在線弊病檢測(cè)

曾建鮮

（柯達(dá)（中國(guó)）圖文影像有限公司，福建 廈門(mén) 361012）

隨著PS/CTP版材使用的普及，生產(chǎn)廠家在逐步提高PS/CTP版的性能及穩(wěn)定性的同時(shí)，對(duì)PS/CTP版的表觀質(zhì)量要求也越來(lái)越嚴(yán)格。PS/CTP生產(chǎn)工藝復(fù)雜，特別是影響版基處理和涂布過(guò)程的因素很多，版材的表觀弊病也主要在這兩個(gè)工序產(chǎn)生。版材表觀弊病大都會(huì)引起印刷中上臟或網(wǎng)點(diǎn)的缺失，即使是個(gè)別部位的弊病，都可能造成整張PS/CTP版報(bào)廢。所以通過(guò)總結(jié)PS/CTP版表觀的各種弊病，了解其形成原因及消除辦法，是生產(chǎn)質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文主要探討PS/CTP版材生產(chǎn)中由于涂布工藝產(chǎn)生的弊病，并簡(jiǎn)單介紹了一種涂布生產(chǎn)在線弊病檢測(cè)系統(tǒng)。

1 版材涂布弊病及原因分析

通常意義上涂布工序包括涂布和干燥兩部分，PS/CTP版材生產(chǎn)主要使用槽式擠壓涂布設(shè)備，干燥道分為預(yù)干燥段、平板干燥段和空氣棒干燥段，涂布預(yù)干燥為空氣棒干燥方式，用于干燥版材濕處理后帶來(lái)的水分，平板干燥的干燥風(fēng)通過(guò)蜂窩網(wǎng)后直接吹到版材表面進(jìn)行干燥，空氣棒干燥的干燥風(fēng)通過(guò)上下空氣棒吹到版材表面進(jìn)行干燥，同時(shí)控制上下空氣棒的空氣壓力使版材懸浮干燥道。影響涂布質(zhì)量有設(shè)備、工藝、物料、操作和環(huán)境等方面因素，脫涂、條道、涂布不均、花紋和點(diǎn)狀弊病就是典型的5類涂布弊病。

1.1 脫涂

脫涂就是涂層不能完整覆蓋版基，未涂部位呈不規(guī)則帶狀，有時(shí)候整個(gè)版面都脫涂。缺少涂層的脫涂部位，在制版時(shí)不能感應(yīng)光，不能形成網(wǎng)點(diǎn)，只能報(bào)廢處理。

正常涂布時(shí)，涂布液在涂布嘴與版基間形成穩(wěn)定的彎月面，彎月面的斷裂就會(huì)導(dǎo)致脫涂。涂布液流量不足，涂布嘴的縫隙堵塞、涂布嘴負(fù)壓氣流不穩(wěn)定都可導(dǎo)致彎月面斷裂，從而引起脫涂。通常調(diào)整涂布系統(tǒng)就可以解決脫涂，比如，保證涂布液供料和涂布嘴負(fù)壓穩(wěn)定，就可使涂布穩(wěn)定進(jìn)行。

1.2 條道

條道是指顏色與版面其他部位有明顯差異的條帶，沿支持體（鋁板帶）運(yùn)行方向的條道叫縱條道，與支持體運(yùn)行方向相垂直的條道為橫條道，根據(jù)條帶顏色深淺也分為增密度條道和減密度條道。由于條道處的涂層厚度與正常版面的涂層厚度相比，偏厚或者偏薄，在制版時(shí)條道處曝光不足或曝光過(guò)度，導(dǎo)致印刷時(shí)網(wǎng)點(diǎn)丟失或上臟，影響印刷質(zhì)量。橫條道的產(chǎn)生有許多影響因素。支持體張力控制系統(tǒng)不穩(wěn)，計(jì)量泵運(yùn)行有較大波動(dòng)，或供液泵有大的脈沖時(shí)，供料管路顫料，涂布嘴負(fù)壓使用不當(dāng)或負(fù)壓氣流不穩(wěn)定，這些因素都會(huì)導(dǎo)致涂布間隙一直在變動(dòng)，從而形成橫條道。所有這些影響因素都有波動(dòng)性，因此我們可以看到橫條道具有一定的周期性?？v條道的產(chǎn)生也有下面這些影響因素。（1）擠壓嘴唇口有缺口，造成缺口處涂布液增量，（2）擠壓嘴中的固體雜質(zhì)或微小氣泡排斥或吸附涂布液，（3）涂布液溫度差異，局部涂布液密度大，（4）涂布后涂層表面未干燥時(shí)，因局部風(fēng)速大，在固定部位吹出條道。所有這些因素都可歸結(jié)為，在涂布過(guò)程中或者涂布后涂層未干燥時(shí)，涂層受到一個(gè)固定干擾從而形成橫條道。解決橫條道主要依靠調(diào)整拖動(dòng)系統(tǒng)、供料系統(tǒng)和涂布嘴的負(fù)壓系統(tǒng)，減少干擾，保證涂布的穩(wěn)定性。如果涂布嘴唇口有損傷，可以用800#以上油石打磨。為了保證涂布嘴清潔，在涂布開(kāi)始和產(chǎn)品切換過(guò)程中，使用異丙醇和清洗液清洗涂布嘴和供料管線。為了清除氣泡，更換過(guò)濾芯后要進(jìn)行過(guò)濾器排氣，涂布前先開(kāi)涂布液管線閥門(mén)排管線的氣泡，然后開(kāi)涂布嘴腔體上方的管線連接閥門(mén)排涂布嘴腔體的氣泡。采取以上措施，基本上可以消除縱條道。

1.3 涂布不均

涂布不均是一種常見(jiàn)的涂布弊病，通常表現(xiàn)為波浪式條紋、寬條道，也有版材邊緣涂層明顯變厚，涂層沒(méi)有光澤，顏色發(fā)暗。這些弊病表現(xiàn)為有周期性與非周期性的，和定位與非定位的。產(chǎn)生的原因很多，主要受機(jī)械設(shè)備和操作等影響，也與涂布液攪拌不均、溫度變化、表面張力等有關(guān)。涂層在初開(kāi)車時(shí)偏厚，涂一段后，后面便薄而均勻；涂布液在流向涂布嘴的過(guò)程中溫度發(fā)生了變化，導(dǎo)致涂布液黏度發(fā)生了變化，引起涂布層邊緣和中間厚度不一致；涂布時(shí)修邊器設(shè)置不正確或修邊器密封松動(dòng)或損壞，涂布液受到背輥的吸引，黏附到背輥上，并擴(kuò)散到版面上導(dǎo)致了邊厚。版材邊緣涂層變厚，涂層顏色發(fā)暗，會(huì)造成曝光不足，顯影不干凈，如果版材背面邊緣有不規(guī)則帶，可以考慮改裁為合適的規(guī)格或者只能按報(bào)廢處理。解決涂布不均可通過(guò)調(diào)整涂布嘴溫度控制，涂布嘴寬度調(diào)整裝置和負(fù)壓系統(tǒng)。

1.4 涂布花紋

涂布花紋指的是涂層烘干后，一種滿片幅的形狀不規(guī)則的不均勻弊病，表現(xiàn)出明顯的、紊亂的花紋。通常情況是干燥道送、排風(fēng)量調(diào)整不合適，風(fēng)速過(guò)大，或不均勻，吹花了涂層；另外，過(guò)接頭或剛開(kāi)始涂布，高負(fù)壓階段設(shè)置不當(dāng)，使彎月面不規(guī)則波動(dòng)，涂層混亂。適當(dāng)調(diào)整干燥道、送、排風(fēng)量和涂布嘴的負(fù)壓系統(tǒng)，即可解決此問(wèn)題。

1.5 點(diǎn)狀弊病

點(diǎn)狀弊病包括臟點(diǎn)、蘭點(diǎn)、碎片點(diǎn)、抗涂點(diǎn)、水跡點(diǎn)等。臟點(diǎn)、蘭點(diǎn)、碎片點(diǎn)都可以歸結(jié)為涂布臟點(diǎn)，通常中心為一黑點(diǎn)、蘭點(diǎn)和碎片，周圍涂層顏色稍淺，像一圈規(guī)則的白環(huán)。涂布液包含異物，涂布液中有不溶的原材料，涂布時(shí)空氣中灰塵飄落在版面上都可能造成臟點(diǎn)?？雇奎c(diǎn)是涂布液局部缺損，露出了下面白色版基。涂布液中有氣泡或者混有水，隨涂布液涂到版面上，使涂布液不能完全鋪展，造成涂層缺損。涂布液攪拌均勻，足夠的靜置時(shí)間和有效過(guò)濾，就可以去除涂布液中的臟物和氣泡，涂布室、干燥道及其相關(guān)的輥筒保持清潔，定期更換涂布室空調(diào)的濾芯和干燥風(fēng)的濾芯，可以有效去除空氣中灰塵，這樣就可以消除臟點(diǎn)和抗涂點(diǎn)。

2 版材生產(chǎn)在線弊病檢測(cè)系統(tǒng)

版材的表面質(zhì)量對(duì)其使用起著至關(guān)重要的作用，通過(guò)抽樣和人工實(shí)時(shí)檢測(cè)的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)版材表面弊病，已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)在版材高速、大量生產(chǎn)的要求。先進(jìn)版材生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)生產(chǎn)線時(shí)，就已經(jīng)設(shè)計(jì)和安裝了版材弊病在線檢測(cè)系統(tǒng)，有些企業(yè)選擇與科研機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)弊病在線檢測(cè)系統(tǒng)，有些企業(yè)選擇使用市場(chǎng)上商業(yè)化的表觀弊病在線檢測(cè)系統(tǒng)。下面簡(jiǎn)單介紹德國(guó)E+L公司生產(chǎn)的ELSIS系統(tǒng)在印刷版材表面弊病檢測(cè)上的運(yùn)用。

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)采用CCD相機(jī)組成線陣進(jìn)行掃描檢測(cè)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框如圖1：

圖1

檢測(cè)系統(tǒng)包括紅色LED光源、成像系統(tǒng)、多線陣CCD陣列、通訊卡（數(shù)據(jù)采集卡）及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。LED光源穩(wěn)定地照射在沿涂布方向做勻速運(yùn)動(dòng)PS/CTP版表面，不同角度的線陣CCD陣列接收PS/CTP版表面的反射和漫射光信號(hào)，線陣CCD把圖像光信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，通過(guò)不停地掃描勻速運(yùn)動(dòng)的PS/CTP版表面，線陣CCD相機(jī)就可以完成版材表面的完整成像的采集，再通過(guò)圖像采集卡把版材表面弊病的圖像信號(hào)送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行弊病圖像的處理、分析和判斷。

檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)布局示意圖如圖2：

圖2

2.2 操作界面

檢測(cè)系統(tǒng)電腦操作界面包括在線檢查、檢查菜單、系統(tǒng)配置、檔案文件等部分（如圖3）。

圖3

在線檢查：在主菜單欄的“檢查”中，可以選擇不同種類的材料進(jìn)行檢查。對(duì)于正在檢查的材料，除了可以查看當(dāng)前收集的在線數(shù)據(jù)，檢測(cè)到的弊病位置、大小，甚至圖像可以立即顯示和評(píng)估，還可以在缺陷表中或統(tǒng)計(jì)表中顯示已檢查材料的缺陷評(píng)估?？梢圆榭茨壳昂妥罱宸輽z查材料的數(shù)據(jù)。同時(shí)，可以為下一個(gè)材料檢測(cè)做些調(diào)整。

檢查菜單：只有作為“管理員”才能在主界面中修改“菜單”中的設(shè)置。為了進(jìn)行完美的檢查，必須準(zhǔn)備一個(gè)明確無(wú)誤的菜單。為了這個(gè)，必須在相應(yīng)的數(shù)據(jù)集中配置過(guò)濾器和缺陷類別。如果為特定的材料設(shè)置了錯(cuò)誤的菜單，則檢測(cè)使用了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，而檢查結(jié)果是不充分或無(wú)用的。

系統(tǒng)配置：只有作為“管理員”才能在主界面的“配置”中確定和更改設(shè)置菜單。正確的配置是ELSIS表面檢測(cè)系統(tǒng)有效運(yùn)行的最重要前提。主要配置已經(jīng)由廠家完成了，不應(yīng)該被改變。配置的基礎(chǔ)是相機(jī)的數(shù)量和它們?cè)跈C(jī)器上的安排，以及檢查系統(tǒng)的輸入和輸出。這些元素在結(jié)構(gòu)化菜單中管理。輸入和輸出是用戶可定義的。

檔案文件：在主菜單欄的“存檔”中，所有檢查過(guò)的材料都保存在不同的文件夾數(shù)據(jù)庫(kù)中。它們的內(nèi)容和報(bào)告可以在任何時(shí)候閱讀。

2.3 弊病檢查

弊病檢查系統(tǒng)需要將CCD獲得的版材表面弊病圖像信息通過(guò)各種圖像處理算法，轉(zhuǎn)化成版材表面弊病的特征信息，同時(shí)需要在系統(tǒng)軟件中對(duì)各種弊病的過(guò)濾器、弊病分類正確設(shè)置，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)弊病有效識(shí)別和剔除。

從版材表面弊病的圖像特征看，主要有下面3種類型：

（1）白點(diǎn)、臟點(diǎn)、蘭點(diǎn)和碎屑點(diǎn)等外形類規(guī)則圓形的點(diǎn)狀弊病。

（2）劃痕、黑線、氣泡線等線狀弊病，寬度不大，分布地方比較廣泛。

（3）脫涂、涂布花紋、帶料、條道等條狀弊病，表現(xiàn)為不是太規(guī)則的形狀、紊亂的花紋或者具有周期性。為了有效剔除各種弊病，要根據(jù)檢查產(chǎn)品的類型、表觀特性、質(zhì)量控制要求，分別設(shè)置弊病的過(guò)濾器、弊病分類等。弊病的過(guò)濾器主要設(shè)置相機(jī)的掃描頻率和幅度，圖像灰度值的上下限閾值，掃描區(qū)域范圍，掃描邊緣范圍，單個(gè)弊病是否合并設(shè)置，條道缺陷的掃描距離等。

弊病類別主要設(shè)置要探測(cè)弊病的大?。╔軸、Y軸尺寸），觸發(fā)弊病報(bào)告的灰度值上下限，探測(cè)到弊病后是否存儲(chǔ)弊病圖像，是否在弊病報(bào)告中報(bào)告，弊病圖中該弊病顯示顏色等。點(diǎn)狀、線狀和條狀弊病根據(jù)弊病特征分別設(shè)置。下面是一些系統(tǒng)檢測(cè)到的典型弊病圖（如圖4～7）。

圖4 臟點(diǎn)和白點(diǎn)

圖5 劃痕

圖6 條道

圖7 蚊蟲(chóng)

對(duì)于檢測(cè)系統(tǒng)弊病檢測(cè)正確率，需要定期進(jìn)行產(chǎn)品審核，安排人工檢查一定數(shù)量的系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)的版材，統(tǒng)計(jì)出未被檢測(cè)并剔除的版材數(shù)量、弊病類型，然后優(yōu)化調(diào)整檢測(cè)系統(tǒng)中具體材料的檢測(cè)菜單，這樣才能提高系統(tǒng)弊病檢測(cè)正確率，滿足質(zhì)量控制的要求。