阶调网印与质量控制

    尽管很多印刷企业都开始推行数据化和标准化生产管理, 并取得了一定成效, 但网印行业的质量控制状况并没有出现本质的改变, 尤其是涉足阶调丝网印刷的企业, 由于没有可遵循的标准指导生产，结果是经常出现这样那样的质量问题，其中最头痛的恐怕是如何确保精确的颜色复制和阶调再现的问题。

      丝网印刷属于变量复杂的印刷体系, 但通过控制印刷过程中各变量的偏差以稳定印刷质量还是可行的。对于阶调网印来说, 挑战性的工作是再现原稿的色彩和层次, 而色彩和层次再现的数据化控制体现了印刷工艺的技术水准。实现变量控制的数据化、标准化作为技术管理的重要手段, 除了能够帮助您获得精确的颜色和层次复制外, 也有利于在企业内部稳定印刷质量。

      丝网印刷过程最基本的变量包括：网点大小和阶调范围、墨层厚度、颜色的光学密度、网点增大和网点损失、油墨叠印等。前两个变量主要受丝网类型和晒版胶片加网线数的影响，其中，选择正确的丝径、丝网材料和目数具有重要的意义，后面3个变量受网版制作和印刷过程中可测参数的影响。

      印刷网点与阶调范围

      图像网点大小和阶调范围通常是以线数和网点来定义和描述的，线数指每英寸或厘米的网线数（线/英寸，或线/厘米）。线数越高，每一个测量单元容纳的网点就越多，图像的精细度就越好；阶调是用不同梯级的网点密度来表现图像明暗程度的方法来表现图像明暗程度的方法, 我们把图像中最小密度和最大密度之间的范围叫做阶调范围,阶调的另一个含义是原稿的层次。
      对于特定加网线数下生成的网点,在一定范围内可产生类似原稿深浅的图像区域，这个范围包括高光、中间调和暗调网点。在网印行业习惯将5%～50%的阶调使用阳图网点评价；51％～95%的阶调采用阴图网点评价。另外，网点直径还随加网线数的增加而减小。在网印中，图像的阶调范围只能复制5%～95%的范围。此外，还要根据加网线数决定。
      与其他印刷不同的是，丝网印刷所能再现的最小高光网点尺寸还受丝网丝径的限制。因为印刷过程中不能保证油墨刚好落在丝网的开放区域，如果高光网点直径等于或小于丝网丝径时，这样的网点是不能被复制的。暗调网点的复制则与丝网的孔径有关。当暗调网点的直径小于丝网孔径时，由于暗调网点是用阴图来表示的, 这样包含暗调网点的感光胶就不会转移到丝网表面, 也就是说，这样的网点已经丢失，不可能得到复制。
      1.网点尺寸
      根据上述原理, 我们可以在指定的加网线数下计算出复制给定阶调值的网点大小。假定阶调值为F,网点尺寸的计算方法是：
      1）加网网线以线数/厘米表示
      网点尺寸=(1.1284 F)1/2÷线数/厘米×1000
      例：计算加网线数为48线数/厘米的5%的网点尺寸
      网点尺寸=(1.1284×5)1/2÷48×1000= 49.5μm
      2）加网线数以线数/英寸表示
      网点尺寸=（1.1284×F）1/2÷线数/英寸×2540
      例：计算加网线数为120线/英寸，5%网点尺寸
      网点尺寸=（1.1284×5）1/2÷120×2540= 53.4μm
      2.丝网丝径与孔径的比例关系
      丝网丝径与孔径的比例关系也影响图像的复制效果。值得一提的是, 大多数丝网生产厂商的技术数据给出的丝网丝径只是静态值，代表材料编织前的测量值。在编织和施加绷网张力的过程中，丝网的圆形横截面会变为扁平的椭圆形状，丝网丝径沿丝网的平面方向会增大，而实际的丝径应是这个增大的丝径，我们称为编织丝径。很显然编织丝径才是最终影响印刷效果的参数。
      1)编织丝径
      丝网供应商一般不会提供编织丝径参数, 但我们可以根据丝网孔径（Mo）近似计算丝网的编织丝径。
      ①丝网目数以目数/厘米表示：编织丝径=（10000÷目数/厘米）-M0
      ②丝网目数以目数/英寸表示：编织丝径=（10000×2.54÷目数/英寸）-M0
      例：计算丝网目数为305目/英寸、静态丝径为31μm, 丝网孔径（M0）为48μm的低拉伸率丝网的编织丝径, 则：
      编织丝径=(10000×2.54÷305)-48=35μm
      显然， 编织丝径比供应商提供的静态丝径大出4μm。因此，选择丝网时，丝网孔径与编织丝径的比率应尽可能高。比率大的丝网具有更好的复制能力, 油墨的通透性也更好，这一点对于复制小网点是有重要意义的。
     2)高光网点（最小网点）尺寸
      有些工作场合又需要限制过高的比率, 比如我们只能选用丝网孔径小于或等于丝网丝径的丝网, 这种情况要求计算丝网所能复制的高光网点。
      ①丝网孔径比编织丝径大：高光网点尺寸=丝网孔径+编织丝径
      ②丝网孔径等于编织丝径：高光网点尺寸= 2×丝网孔径+编织丝径
      ③丝网孔径小于编织丝径：高光网点尺寸= 2×(丝网孔径+编织丝径）
      3)暗调网点尺寸
      不管在什么情况下，可印刷暗调网点必须等于或大于丝网孔径与丝网丝径之和。
因为目前用于制造丝网的最细纤维的直径大约为30μm，由此推算，可印刷的最小高光网点是85μm。网点尺寸太小不仅难以再现， 对印刷质量的稳定性也不利。表2给出了不同丝径和孔径的丝网,当丝网目数不同时所能复制的最小高光和暗调网点。
      3.网点范围
      最小高光网点和暗调网点决定着所用丝网所能再现的阶调范围。下面的计算公式可帮助我们计算这个范围:
      其中Lc=加网线数，M0=丝网孔径，Thd=编织直径。
      1） 印刷高光网点的最小阶调值=π×100% x(可印刷的网点尺寸×Lc÷2）2
      2） 印刷暗调网点的最大阶调值=100-〔π×100%×（Mo+Thd）×Lc÷2〕2
      例:计算在305目,孔径为48μm, 静态丝径为31μm的丝网上，以85线/英寸加网线数的胶片晒版，能够再现的最大和高光网点阶调值。
      ①计算编织丝径（Thd），近似等于35μm；
      ②确定高光网点尺寸。由于丝网孔径比丝网丝径大，网点尺寸等于丝网孔径与编织丝径之和（35μm+48μm=  83μm）。注意，这个值也代表最大暗调网点尺寸。
      ③将这些值带入最小阶调值公式，即得出：最小阶调值=（π×100%×0.083×3.35÷2）2≈6%
      ④把近似值代入最大阶调值公式：最大阶调值=100 -（π×100%×0.083×3.35÷2)2≈94%
      尽管特定的加网线数和特定的丝网所能复制的阶调范围是固定的， 但由于图像面积的大小和观察距离的不同，人眼所能感受的实际效果可能完全不一样。表3列出了不同图像大小和观察距离下的加网线数产生的层次效果。当图像面积较小，观察距离较近时，网点较小时，不容易分辨；当图像面积很大，观察距离很远时， 即选择较低的加网线数。较低的加网线数产生的网点较大，即使距离较远也不容易分辨。

墨层厚度

      影响墨层厚度的参数有: 丝网孔径、丝径、模版厚度及油墨类型和黏度。
      油墨沉积的厚度等于丝网的理论沉积量，理论沉积量决定了最终的墨层厚度, 而模版的膜厚又对油墨的沉积量有明显影响。因此，为了更好地印刷网目调图像，选择较小丝径的丝网和较薄模版的网版同样重要。如何控制模版厚度是阶调丝网印刷的一个重要技术细节，在常用的网印制版工艺中，间接膜片和直接膜片的膜层厚度是一定的，相对来说容易建立稳定的参数体系；在涂布机上涂布感光胶的厚度也比较容易控制，这也是目前阶调网印常用的方法。
       使用厚度仪精确测量模版参数，如厚度、表面粗糙度，是控制制版质量的有效方法，是制版工艺规范化不可或缺的步骤。

光学密度

      阶调印刷采用三原色复制技术，各色模版的控制非常重要。因为原色油墨基本是透明的（特别是UV油墨），模版的微小变化可导致印刷墨膜厚度的改变，并且随之导致印刷颜色的显著色偏。
这个色偏可以通过墨膜的光吸收量来描述，我们可以通过密度仪检测墨层的光学密度来控制颜色偏差。实践证明,使用密度仪是获得精确颜色控制的主要手段。密度仪有反射密度仪和透射密度仪两种，检测制版胶片的密度使用透射密度仪，检测印刷墨层密度使用反射密度仪。
      如果我们使用“标准密度”来描述在特定承印物上正常印刷时的墨层密度，那么通过密度仪来测量每张印刷品的密度，再和标准密度相比就可得到颜色再现的偏差，在允许的范围内校正这个偏差将实现颜色再现的规范化。通过这一方法，可以检测颜色变化并将其控制在印刷品允许的宽容度范围内。

网点尺寸

      网点尺寸的改变在印刷过程中是司空见惯的,印前和印刷中的任何网点变化都会对颜色质量产生破坏性的影响。由于这个原因，监控整个生产过程的网点尺寸并及时纠正偏差是阶调网印质量控制的中心环节。
      在曝光过程中，晒版胶片上的网点转移到模版后，网点尺寸会增大或减小，导致印刷到承印物上的网点尺寸改变，这种胶片与最终印刷品网点尺寸之间的非预期扩大或减小称为网点增大和网点损失。高光网点的损失通常称做锐化，暗调网点的损失通常称做糊版。
      在大多数情况下，增大和损失由下列原因造成：
      1) 由于丝网选择不当（丝网孔径和丝网丝径的比例不当）造成墨膜过厚或过薄;
      2) 制版工艺有问题(曝光过程的真空压力低、过度曝光以及模版显影不彻底);
      3) 刮板压力和刮印速度过大;
      4) 油墨黏度不合适;
      5) 材料表面特性(吸收性和非吸收性)与工艺不匹配。
      为确保印刷层次的准确再现，需要对网点增大和损失进行测量并制定合理的偏差。首先，含有网目调图案的胶片的加网线数及与丝网目数的匹配关系是决定能否获得精确阶调范围的基础，在此基础上，需要借助密度仪，将预期的网点增大或缩小的数据精确化。
      表4是使用密度仪测量的胶片和印刷品采样区域的网点百分比。印刷品网点尺寸或制版胶片（或者灰梯尺）上的网点增大或减小时，都会发生阶调损失。
      由表４可以看出，印刷图像10％～30％的阶调通常表现为网点缩小，40％～90％的阶调表现为网点增大，以60％～80％处增大最为严重。
      上述数据必须在油墨彻底固化后进行测试才能得到准确的结果，测量不同印刷区域的网点百分比，做好记录，并在胶片上同样的区域（梯尺）测量对应的网点百分比，做好记录，以便于比较。
需要注意的是，上述关于网点变化情况的描述是在网版、胶片、油墨、承印材料及印刷机的类型一致的条件下得到的， 当其中任何一个因素发生变化时，得出的结果都会不同。例如，使用同样的油墨，承印材料变化时，网点尺寸的变化规律将是不同的。

油墨叠印

      油墨叠印是加网印刷的表现结果，它决定了颜色复制的成败。
      印刷品上存在着网点并列和网点叠加两种情况，油墨的叠印效果主要与墨层的干燥程度以及墨层厚度有关。
      如果印刷网点以一定距离并列，呈色应该按照色光的加色混合原理得到最终颜色。不存在油墨之间的遮盖时，产生的混合色比较理想。
      印刷品上网点还普遍存在着叠印现象，油墨不完全透明决定了色彩的损失是必然的，因此有必要对叠印进行控制。大部分印刷测试条都有叠印区域，可以帮助发现油墨叠印问题。如果在测试条的三色叠印区域，黄、品红、青的叠印效果近似中性灰，说明色彩混合基本符合印刷呈色原理，油墨叠印正常；否则，就必须通过调整晒版胶片的加网角度或在印前及生产过程中采取其他措施调整油墨叠色结果，控制项目见表5。

总结

      网印生产要进行数据化和标准化质量控制，首先要控制好制版胶片、制版工艺、印刷材料（油墨、承印物）及印刷工艺中的各个参数，正在着手建立质量控制体系的网印企业应从控制这些参数入手。
      在印前和印刷过程中推行数据化和标准化需要有严谨的工作作风,必须养成使用检测仪器正确记录数据的习惯。虽然测量制版和印刷参数后，进行细致分析并建立数据系统的过程是一项长期而乏味的工作，但是, 质量稳定性是网印企业管理的中心任务，是获得稳定印刷质量的最有效的方法，数据化和标准化工作也是减少质量问题的有效措施。在市场竞争日趋激烈的今天，谁夺得了质量的制高点谁就会最终赢得市场。