数字印刷的质量检测与控制技术

高晓滨

数字印刷是业界未来的主要发展趋势，开发数字印刷中质量检测与控制的技术尤为重要。但是，目前我国一些印刷企业存在着用检测传统印刷产品的方法检测数字印刷品的弊端。下面就从印前数据的质量检测与控制、印刷原材料的质量检测与控制、数字印刷的质量检测与控制以及环境的控制等4个方面展开对数字印刷中质量检测与控制的分析与讨论，提出一系列与之相适应的质量检测与控制技术，对提高和改进数字印刷质量具有积极的作用。

印前数据的质量检测与控制

1.页面图文信息的检控

页面图文信息的检测与控制技术主要从以下3个方面分析：

①对文字的控制：文字经印前设计处理后必须保存成矢量格式，信息传递中设备间的字库必须匹配。

②对图形的控制：图形的矢量属性，要求重点检控它的文件格式和色彩模式。

③对图像的控制：印刷图像分辨率不小于300dpi，质量要求高的图像须大于400dpi。一般彩色图像至少 300dpi，灰度图像600dpi，黑白线条稿1200dpi。

2.页面排版的检控

考虑页面图文信息检控的同时，也不能忽略页面排版的检控。

①页面尺寸检控：页面尺寸必须在满足纸张开本的同时符合成品要求。

②出血检控：进行页面排版时需要查看图片、色块、线条的出血与否，一般出血预留至少3mm，包装5mm。

3.颜色预检

颜色预检是指对客户的电子文件在企业的印刷规范或印刷条件下的色彩效果打样做预检评价，以期达到最佳印刷效果的工艺。

①在颜色预检时，一定要选择与印刷厂四色印刷接近或一致的色彩特征描述文件（ICC Profile）来预先检测或将其作为印刷效果模拟的源文件。

②用屏幕软打样校色。

印刷原材料的质量检测与控制

1.纸张的检控

一般纸张质量指标包括：外观质量，物理性能，光学性能，化学性能以及其他性能。

①物理性能

纸张的物理性能包括纸张的定量、厚度、表面密度、平滑度、吸收性等。纸张定量大于100g/m2，若挺度足够，几乎不影响运行性能。纸张丝绺方向要与纸张定量相适应，一般要求丝绺方向与数字印刷机的运行方向一致，但是如果纸张定量超过了200g/m2，则要求两者相互垂直。平滑度对走纸影响较大，若纸张不够平光滑或太平滑，都会给走纸带来困难。

②光学性能

纸张的光学性能是指纸张的白度（亮度）、色泽、光泽度、透明明度和不透明度等。纸张的光泽度要高，印刷密度越理想，从而印品颜色的光泽度也越高。一般不透明度是双面数字印刷需考虑的重要因素之一。

③强度性能

纸张的强度性能包括抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度等。强度性能对纸张的运行性能影响很大，尤其是高速兼自动给纸数字印刷机。强度性能决定了纸张在印刷中的受作用力结果，强度不够，会出现掉粉掉毛现象。纸毛的堆积会污染部件，并使印品的图像部分遭受不同程度的损坏（如白点或白斑等），从而影响印刷质量，甚至产生废品。更严重的是，如果携带坚硬颗粒的纸毛掉到数字印刷设备中，会划伤硒鼓，出现印刷故障。

④化学性能

纸张的化学性能包含纸张的化学组成、吸湿性、酸碱性、耐久性等。数字印刷用纸对环境非常敏感。纸张的含水量直接影响数字印刷设备的操作和数字印品质量的稳定性。为此数字印刷中准备相对湿度为44%～45%的纸张或在配置与数字印刷设备配套的空调的条件下走纸。

2.油墨的检控

目前数字印刷中常见油墨是墨粉和墨水两类，而且每种数字印刷设备都必须使用与其印刷性能相符的专用墨粉或墨水。

①光学性能

数字印刷的油墨要具有良好的光泽度。数字印刷所用纸张表面越平滑，墨层分布越均匀光滑，印品表面光泽度越高，颜色饱和度越高。但静电成像数字印刷所用墨粉的光泽度要求不高。

②耐抗性能

数字印刷要求油墨在耐抗性能方面具有较好的稳定性或保持相对的稳定性。一般耐水性和耐油性不好的数字印品遇水和油就易变色，影响印刷质量。耐溶剂不好的数字印品会给印后工艺（如上光、覆膜、UV等）带来问题，甚至无法顺利完成印后工艺。数字印刷大多用于商务印刷，因此有些数字印品被要求长期放置户外，故要求油墨具备较好的耐光性是必要的。另外由数字印刷原理可知一些数字印刷生产过程中需加热固化，因而油墨要能接受高温而不变色。

③其他性能

油墨的其他性能是指pH值、渗透性、密度、表面张力等。油墨必须环保、绿色、无毒。数字印刷油墨要求能长期使用不腐蚀或阻塞印刷器件，如喷墨印刷的喷头。

数字印刷的质量检测与控制

数字印刷质量检测与控制是数字印刷中质量检测与控制技术的重中之重。

1.基于色彩管理的色彩控制

基于色彩管理（C o l o r Management）的色彩控制对数字印刷的质量检测与控制的影响日益显著。色彩管理的目的是保持图文的颜色值在输入、显示和輸出设备之间一致传递，最终达到高效能的颜色再现效果，即实现“所见即所得”的目标。色彩管理的过程：校准（Calibration）、特征化（Characterization）、转换（Conversion），通常简称“3C”。数字印刷亦如此。

①校准（Calibration）

数字印刷机的校准也称设备最佳化，是数字印刷机处于正常与最佳工作状态的手段。注意定期对其进行校准，以保证数字印品质量稳定。

②特征化（Characterization）

通过特征化可以确定数字印刷机表达与再现的色彩范围，并获得相应的特征文件。数字印刷对纸张要求较高，必须对应一定的印刷质量标准，胶印标准如表1。

③转换（Conversion）

转换是指不同设备间进行的色彩转换，即数字印刷与传统印刷设备间进行的色彩转换。数字印刷与传统印刷设备表达与再现色彩的范围有一定差异，为使色彩最大化的匹配，还需对特征文件进行适当的编辑和必要的优化。

2.数字测控条

由于传统的测控条无法有效控制数字印刷的质量，瑞士印刷科学研究促进会URGA和德国印刷研究协会FOGRA基于PostScript语言开发出了UGRA/FOGRA PostScript数字测控条，如图1所示。

此测控条的目的是用来负责监控印刷复制过程和曝光调整的，其组成如下。

①模块1

模块1包含8个实地色块：C、M、Y、K、C+M、C+Y、M+Y、C+M+Y，用来控制油墨可接受性能和色料三原色叠印的效果。

②模块2

模块2的目的是实现对灰平衡、实地和网点扩大的有效控制。由如下4个部分组成。

颜色平衡控制色块即规范化的灰色调的数值，有左右两块，如图2所示。左邊色块是控制网目调加网效果的80%的黑色块，右色块是由75%青、62%品和60%黄组合成的便于和左边比照的色块。若印刷中灰平衡控制不当，该色块将有彩色效果出现。

实地区域由按KCMY依次间隔4.8cm排列的4个实地色块组成。黑色块靠着颜色平衡控制块放置。为了方便检测印刷色序，要将黄色叠印在黑色块的四角上。

D控制块，目的是完成对某些特定的印刷技术和设备，及承印物组合在不同方向加网的敏感程度的检测。总尺寸为6mm×4mm的D控制块，由每组含3个色块的CMYK四组控制块组成，并遵循KCMY的顺序排列于实地色块后。3个色块从左往右均顺次采纳0？、45？、90？和每厘米48线的线形网点进行加网，阶调值为60%，如图3所示。理论上加网的线数形状一样时，3个色块应有一样的密度值。若实测的密度值差异较大，则说明印刷技术和设备，及承印物组合在某个加网方向上太敏感。

半色调控制块，有CMYK四组，每组控制块由40%K+80%K两种色块构成，如图4所示。控制色块和中间调网点百分比并非对称分布，40%和80%表示比中间调略淡和较靠近实地黑的网点百分比。目的是实现对于数字印刷加网技术的再现能力以及其是否获得需要效果的评价和衡量。

③模块3

模块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个色块组成，使用5列×3行的组成方式。黑色油墨覆盖率分布情况（从往右左）：第一列为25%，第二、三、四列为50%，第五列为75%。第一列用设备最高记录精度复制，第二列是第一列的1/2，第三列是第一列的1/3第二、三列是较大的网点结构，第二列是格子状图案，第三、四包含水平和垂直线，如图5所示。

理论上：列方向，每列色块具备一样的阶调值和不同的记录分辨率；行方向，每行中间3个灰色块的阶调值一样。因此，每行中间3个灰色块的阶调值的差异，是由印刷方式造成，可从加网角度的方向上找缘由。在输出时，将记录设备调到使行方向上的阶调差别最小的状态。加网线数影响了印刷的效果对应列向上的阶调值出现差异。

④模块间的组接

为了使模块间更具有规则性，需按一定顺序依次进行如图6所示。

3.在线检测系统

在线检测系统是计算机的视觉功能在印刷业的具体应用，检测影响印刷质量的相关若干要素。

环境的控制

为了更好地保持数字印品质量的稳定性，在环境控制方面做以下努力是必要的。

1.温湿度

温度控制在23℃±5℃；相对湿度控制在50%～65%。

2.照明条件

观察反射样品：D50光源；照度为500lx±125lx。

观察透射样品：D50光源；亮度为1270cd/m2±320cd/m2。

注意：两者的照度均匀度均大于80%。

3.注意厂房整洁和清洁卫生

场地“五无”：无垃圾、杂物、污水、乱放成品和半成品。

环境“六无”：无积尘、积水、烟头、纸屑、油污痰迹和杂物。

对工作人员也要严格要求，做到“六不走”，即设备不擦，产品不堆放完整，工具不清，交接班原始记录没填好，不切断电源或应灭火种，地面不打扫干净6种情况人员不得离开。

结束语

本文基于数字印刷工艺生产流程，对数字印刷中质量检测与控制技术进行分析讨论，并针对具体问题和环节提出一系列方式方法增强数字印刷中质量的检测与控制。提出了数字印刷中质量检测与控制的基本理论，形成了数字印刷质量分析的基础框架，对数字印刷标准化以及推动数字印刷的发展起到积极的作用。数字印刷中质量检测与控制技术仍处于不断发展的阶段，相信伴随计算机以及数字印刷技术的发展，开发出一套完备的数字印刷标准化和更加准确高效的数字印刷质量检测与控制技术指日可待。