上下色及其簡易診斷

陳伊玉 顧小萍 張海建 杜斌 劉琳琳

進入21世紀以后，隨著社會的飛速發展及印刷技術水平的提高，人們對印刷品的質量要求越來越高，色差的允許范圍越來越窄，這對印刷生產提出了更高的挑戰。上下色作為色差的一種，源于印刷機本身，并會隨時間發生變化，在實際生產中常常困擾著印刷從業人員。

何為上下色

在印刷生產中，上下色差異是指水墨調平后，印張在同一墨區的咬口和版尾處，即天頭和地腳處，出現顏色差異。這是由于傳墨輥上的墨層并不是均勻分布的，而是存在一定的周期性變化，因而使通過印版滾筒，經橡皮滾筒轉移到紙張上的顏色，在天地方向產生一定的差異。這種變化源自于印刷機的機械振動，固存于墨路系統，普遍存在于輸墨系統構成較為繁雜的膠印機。此外，機械振動無法被完全消除，因此無論是剛剛完成精度調整的新印刷機還是服役許久的舊機都會出現上下色差，且隨著印刷機的使用及老化，機器零部件的磨損及其之間配合精度下降，機械振動逐漸加劇，上下色差隨之增大。當上下色差累積到一定程度，超過“OK”樣的范圍時，就很可能造成經濟損失。而且上下色差的出現具有隨機性，故很難對其進行印前預防和調控。

目前，在企業實際生產中，對于色差的控制集中在以下幾點：首先，在印刷前，維修人員會對印刷機進行例行檢查，排除潛在隱患和故障，確保印刷機的機動性能良好。此外，印刷機會定期進行顏色曲線校正，確保與印前文件格式中色域的準確轉換。在印刷正式量產前，需水墨調平至印張顏色穩定且符合客戶要求，即常說的校機。正式量產時，印刷操作人員隨機抽檢，根據印張的情況動態調節水墨量。這些措施針對的是整個印張的色差，對于上下色差的檢查局限于天頭和地腳處的色控條，且常依賴于操作人員的主觀經驗判斷，還沒有針對上下色差的客觀診斷方法。

在多色膠印機組中，嚴重的上下色差可能由一個至多個印刷顏色機組的機械振動機組引起。本文提出一種簡易快速判斷各顏色機組上下色差程度的方法，具體包括：首先針對上下色差和被檢測的顏色機組，設計一套檢測印版。然后，被檢測印刷機在水墨調平的條件下使用該套印版印刷1000印張，完成印刷后室溫放置3天。接著，抽取該印刷樣張，使用分光密度儀測量色塊的密度值，統計分析后，對標該印刷機的標準顏色密度范圍，判斷機組的上下色差范圍是否正常，進而決定是否對其進行檢修。

接下來本文將從測試實例來闡述該方法的具體原理及步驟。

檢測實例展示

實例中采用的是已使用超過10年的小森印刷機，型號為LITHRONE（S40）LS-740 108;承印紙張的克重為300g的維實洛克自制涂布紙（Crescendo C1S），規格為1020mm×720mm;油墨為杭華牌印刷四原色油墨。具體操作步驟? ? 如下：

①設計印版

由于上下色差在天頭和地腳處的差值最大，故在該處分別設置一組完全相同的色塊，包括被檢測顏色的實地色塊、網點百分比從100%～10%且步長為10%的色塊組。它們共同組成一個墨區的測量色塊族。由于被測印刷機有30個墨區，故該色塊族在印張垂直于天地方向的位置有30組，通過不同墨區差異值判斷，可以判斷該墨區的上下色情況。在測量色塊組之間設置了被檢測顏色的三角色塊，從左往右橫跨整個印張，便于印刷人員在印刷動態調整過程中判斷水墨情況以及印張的顏色密度是否均勻。如圖1所示，本次實驗診斷的顏色機組為經常使用的印刷四原色機組。兩側和中間的密度條和標簽表示為該印刷機四原色的標準密度范圍。

②上機印刷

首先，將車間溫度設置為23℃，濕度為54%RH;其次，將被測印刷機顏色機組的壓印滾筒清洗干凈;再次，保證橡膠布的狀態為正常使用狀態，不使用全新或磨損接近報廢狀態的橡膠布，以貼近該印刷機正常運行時的狀態。裝持完印版后，開啟印刷機，低速印刷調節水墨平衡。水墨調平后，印刷機速度調整為5000r/h，開始正式印刷。期間，機長每100張印張抽檢一次，對比“OK”樣，動態調節墨量。當印制1000張印張后，停下印刷機，取下印張，放置3天后對印刷過程中抽檢的印張檢驗測量。

③測量抽檢樣張的色塊密度值

取出抽檢樣張，除去由于墨皮墨點影響嚴重的樣張，最后獲得7張抽檢樣張，分別為印刷第1印張、第100印張、第200印張、第300印張、第400印張、第500印張、第600印張。接著使用分光密度儀測量色塊的顏色密度。本實驗采用愛色麗 eXact標準版分光密度儀，設置其測量條件為M0（No）——無濾鏡狀態，密度狀態為ISO狀態T，逐一測量實地色塊值，并記錄成表。

數據說明上下色差

上機印刷完畢后，測量同一墨區、同一顏色實地色塊的密度，取兩者的密度差，并匯總整理如下表。左端為不同顏色的各抽檢印張編號，縱向為0～29號墨區。在計算各印張在一個墨區的顏色密度插值后，取其平均值作為該顏色機組于此墨區的上下色差密度值。

被測印刷機四原色的標準密度差為0.05。根據該值，在圖中用黃色（正值）和綠色（負值）標出。其次，設置橫坐標為墨區，縱坐標為密度差，繪制各顏色機組的上下色差分布曲線，根據該曲線分析機組的上下色差情況。

根據數據繪制如圖3的分布圖和圖4的點線圖，4個顏色機組都存在或多或少的上下色偏差。可以明顯看出品紅色機組在第26和27墨區的密度差較大，青色機組在第23～29墨區密度差超出范圍，需要檢查這些墨區所對應橡膠布區域是否平整或是否清理干凈。而黑色機組幾乎在所有墨區范圍內都存在超過標準允許范圍的上下色偏差，這極可能是由于該機組的零部件磨損過度，振動過大引起的，因此需要在下一次檢修時進行較深層次的檢查，必要時更換零件。

同樣的上下色偏差情況可以通過點線圖進行直觀地判斷。黑色機組整體超出標準值0.05，表明其上下色差嚴重。在分析各機組的上下色的情況后，同操作印刷機的印刷人員與質檢人員進行交叉檢驗該印刷機的色差分布情況，核實后得出結論該機組所印制的印品在黑版出現的色差廢品數量高于其他色組。這間接說明該方法能夠有效診斷出機組的上下色差情況。

未來展望

本文通過自行設計的印版，針對性地檢測了4個機組的顏色情況，并以密度差分析其上下色差。該方法簡單、易于操作，能夠被印刷人員接受。數據圖表能展現機組的上下色分布差異，進而快速精確地定位問題的位置與源頭，結合整修及替換等工作后，能有效改善該顏色機組的上下色差情況，從而降低其帶來的經濟損失。

目前，印刷質量的判斷仍離不開人眼視覺的主觀判斷。但可以通過一些客觀的測量數據進行輔助判斷。上下色差始于原始誤差，受機器磨損、外界擾動等的影響，集中體現在印張的天地方向，是印刷機不可避免的問題。但可以通過類似本文提出的診斷方法，提前改善該問題，避免因人眼判斷有誤或覺查不出而造成色差過大問題，從而降低生產損失。此外，該診斷方法采用儀器測量，以數據分析色差，客觀準確，有利于保存記錄，甚至可作為該印刷機的一組“身份”信息，以便后期繼續追蹤其“身體? 狀態”。

此外，診斷所得的上下色密度差可以作為制定“OK”樣時的密度考量范圍。基于該密度范圍，可以判斷該印刷機組或印刷機是否能夠印制出符合客戶要求范圍的產品，從而協調生產實際與客戶需求之間的關系，避免生產浪費和降低生產損耗。

在實際操作后，針對診斷流程與數據統計，本文對提出的診斷方法進行以下優化：

①增加測試印張數量。診斷所印刷的樣張越多，所得數據越能夠反映實際大規模生產時機器的狀態。即能夠提升抽檢樣本數據的有效性，使診斷結果更加可靠。

②測量不同網點類型、百分比的密度值。研究上下色差對不同面積、形狀網點的影響情況。進而在難以通過對印刷機整修改善上下色差情況下，印刷人員能否在印前通過修改印版的參數來降低上下色差帶來的不良影響。

③同時引入色度、密度作為表征顏色差異的手段。相比密度數據，色度數據所得的色差值?E能夠更直觀的體現上下色差在主觀感覺的差異情況。

責任編輯：王蕾 wl@cprint.cn