浅谈印刷版材的涂布弊病及涂布生产在线弊病检测

曾建鲜

（柯达（中国）图文影像有限公司，福建 厦门 361012）

随着PS/CTP版材使用的普及，生产厂家在逐步提高PS/CTP版的性能及稳定性的同时，对PS/CTP版的表观质量要求也越来越严格。PS/CTP生产工艺复杂，特别是影响版基处理和涂布过程的因素很多，版材的表观弊病也主要在这两个工序产生。版材表观弊病大都会引起印刷中上脏或网点的缺失，即使是个别部位的弊病，都可能造成整张PS/CTP版报废。所以通过总结PS/CTP版表观的各种弊病，了解其形成原因及消除办法，是生产质量控制的一项重要任务。本文主要探讨PS/CTP版材生产中由于涂布工艺产生的弊病，并简单介绍了一种涂布生产在线弊病检测系统。

1 版材涂布弊病及原因分析

通常意义上涂布工序包括涂布和干燥两部分，PS/CTP版材生产主要使用槽式挤压涂布设备，干燥道分为预干燥段、平板干燥段和空气棒干燥段，涂布预干燥为空气棒干燥方式，用于干燥版材湿处理后带来的水分，平板干燥的干燥风通过蜂窝网后直接吹到版材表面进行干燥，空气棒干燥的干燥风通过上下空气棒吹到版材表面进行干燥，同时控制上下空气棒的空气压力使版材悬浮干燥道。影响涂布质量有设备、工艺、物料、操作和环境等方面因素，脱涂、条道、涂布不均、花纹和点状弊病就是典型的5类涂布弊病。

1.1 脱涂

脱涂就是涂层不能完整覆盖版基，未涂部位呈不规则带状，有时候整个版面都脱涂。缺少涂层的脱涂部位，在制版时不能感应光，不能形成网点，只能报废处理。

正常涂布时，涂布液在涂布嘴与版基间形成稳定的弯月面，弯月面的断裂就会导致脱涂。涂布液流量不足，涂布嘴的缝隙堵塞、涂布嘴负压气流不稳定都可导致弯月面断裂，从而引起脱涂。通常调整涂布系统就可以解决脱涂，比如，保证涂布液供料和涂布嘴负压稳定，就可使涂布稳定进行。

1.2 条道

条道是指颜色与版面其他部位有明显差异的条带，沿支持体（铝板带）运行方向的条道叫纵条道，与支持体运行方向相垂直的条道为横条道，根据条带颜色深浅也分为增密度条道和减密度条道。由于条道处的涂层厚度与正常版面的涂层厚度相比，偏厚或者偏薄，在制版时条道处曝光不足或曝光过度，导致印刷时网点丢失或上脏，影响印刷质量。横条道的产生有许多影响因素。支持体张力控制系统不稳，计量泵运行有较大波动，或供液泵有大的脉冲时，供料管路颤料，涂布嘴负压使用不当或负压气流不稳定，这些因素都会导致涂布间隙一直在变动，从而形成横条道。所有这些影响因素都有波动性，因此我们可以看到横条道具有一定的周期性。纵条道的产生也有下面这些影响因素。（1）挤压嘴唇口有缺口，造成缺口处涂布液增量，（2）挤压嘴中的固体杂质或微小气泡排斥或吸附涂布液，（3）涂布液温度差异，局部涂布液密度大，（4）涂布后涂层表面未干燥时，因局部风速大，在固定部位吹出条道。所有这些因素都可归结为，在涂布过程中或者涂布后涂层未干燥时，涂层受到一个固定干扰从而形成横条道。解决横条道主要依靠调整拖动系统、供料系统和涂布嘴的负压系统，减少干扰，保证涂布的稳定性。如果涂布嘴唇口有损伤，可以用800#以上油石打磨。为了保证涂布嘴清洁，在涂布开始和产品切换过程中，使用异丙醇和清洗液清洗涂布嘴和供料管线。为了清除气泡，更换过滤芯后要进行过滤器排气，涂布前先开涂布液管线阀门排管线的气泡，然后开涂布嘴腔体上方的管线连接阀门排涂布嘴腔体的气泡。采取以上措施，基本上可以消除纵条道。

1.3 涂布不均

涂布不均是一种常见的涂布弊病，通常表现为波浪式条纹、宽条道，也有版材边缘涂层明显变厚，涂层没有光泽，颜色发暗。这些弊病表现为有周期性与非周期性的，和定位与非定位的。产生的原因很多，主要受机械设备和操作等影响，也与涂布液搅拌不均、温度变化、表面张力等有关。涂层在初开车时偏厚，涂一段后，后面便薄而均匀；涂布液在流向涂布嘴的过程中温度发生了变化，导致涂布液黏度发生了变化，引起涂布层边缘和中间厚度不一致；涂布时修边器设置不正确或修边器密封松动或损坏，涂布液受到背辊的吸引，黏附到背辊上，并扩散到版面上导致了边厚。版材边缘涂层变厚，涂层颜色发暗，会造成曝光不足，显影不干净，如果版材背面边缘有不规则带，可以考虑改裁为合适的规格或者只能按报废处理。解决涂布不均可通过调整涂布嘴温度控制，涂布嘴宽度调整装置和负压系统。

1.4 涂布花纹

涂布花纹指的是涂层烘干后，一种满片幅的形状不规则的不均匀弊病，表现出明显的、紊乱的花纹。通常情况是干燥道送、排风量调整不合适，风速过大，或不均匀，吹花了涂层；另外，过接头或刚开始涂布，高负压阶段设置不当，使弯月面不规则波动，涂层混乱。适当调整干燥道、送、排风量和涂布嘴的负压系统，即可解决此问题。

1.5 点状弊病

点状弊病包括脏点、兰点、碎片点、抗涂点、水迹点等。脏点、兰点、碎片点都可以归结为涂布脏点，通常中心为一黑点、兰点和碎片，周围涂层颜色稍浅，像一圈规则的白环。涂布液包含异物，涂布液中有不溶的原材料，涂布时空气中灰尘飘落在版面上都可能造成脏点。抗涂点是涂布液局部缺损，露出了下面白色版基。涂布液中有气泡或者混有水，随涂布液涂到版面上，使涂布液不能完全铺展，造成涂层缺损。涂布液搅拌均匀，足够的静置时间和有效过滤，就可以去除涂布液中的脏物和气泡，涂布室、干燥道及其相关的辊筒保持清洁，定期更换涂布室空调的滤芯和干燥风的滤芯，可以有效去除空气中灰尘，这样就可以消除脏点和抗涂点。

2 版材生产在线弊病检测系统

版材的表面质量对其使用起着至关重要的作用，通过抽样和人工实时检测的方法来发现版材表面弊病，已经适应不了现在版材高速、大量生产的要求。先进版材生产企业在设计生产线时，就已经设计和安装了版材弊病在线检测系统，有些企业选择与科研机构合作开发弊病在线检测系统，有些企业选择使用市场上商业化的表观弊病在线检测系统。下面简单介绍德国E+L公司生产的ELSIS系统在印刷版材表面弊病检测上的运用。

2.1 系统构成

系统采用CCD相机组成线阵进行扫描检测，系统结构框如图1：

图1

检测系统包括红色LED光源、成像系统、多线阵CCD阵列、通讯卡（数据采集卡）及计算机系统构成。LED光源稳定地照射在沿涂布方向做匀速运动PS/CTP版表面，不同角度的线阵CCD阵列接收PS/CTP版表面的反射和漫射光信号，线阵CCD把图像光信息转化为数字信息，通过不停地扫描匀速运动的PS/CTP版表面，线阵CCD相机就可以完成版材表面的完整成像的采集，再通过图像采集卡把版材表面弊病的图像信号送到计算机系统进行弊病图像的处理、分析和判断。

检测系统的现场布局示意图如图2：

图2

2.2 操作界面

检测系统电脑操作界面包括在线检查、检查菜单、系统配置、档案文件等部分（如图3）。

图3

在线检查：在主菜单栏的“检查”中，可以选择不同种类的材料进行检查。对于正在检查的材料，除了可以查看当前收集的在线数据，检测到的弊病位置、大小，甚至图像可以立即显示和评估，还可以在缺陷表中或统计表中显示已检查材料的缺陷评估。可以查看目前和最近五份检查材料的数据。同时，可以为下一个材料检测做些调整。

检查菜单：只有作为“管理员”才能在主界面中修改“菜单”中的设置。为了进行完美的检查，必须准备一个明确无误的菜单。为了这个，必须在相应的数据集中配置过滤器和缺陷类别。如果为特定的材料设置了错误的菜单，则检测使用了错误的数据，而检查结果是不充分或无用的。

系统配置：只有作为“管理员”才能在主界面的“配置”中确定和更改设置菜单。正确的配置是ELSIS表面检测系统有效运行的最重要前提。主要配置已经由厂家完成了，不应该被改变。配置的基础是相机的数量和它们在机器上的安排，以及检查系统的输入和输出。这些元素在结构化菜单中管理。输入和输出是用户可定义的。

档案文件：在主菜单栏的“存档”中，所有检查过的材料都保存在不同的文件夹数据库中。它们的内容和报告可以在任何时候阅读。

2.3 弊病检查

弊病检查系统需要将CCD获得的版材表面弊病图像信息通过各种图像处理算法，转化成版材表面弊病的特征信息，同时需要在系统软件中对各种弊病的过滤器、弊病分类正确设置，才能实现对弊病有效识别和剔除。

从版材表面弊病的图像特征看，主要有下面3种类型：

（1）白点、脏点、兰点和碎屑点等外形类规则圆形的点状弊病。

（2）划痕、黑线、气泡线等线状弊病，宽度不大，分布地方比较广泛。

（3）脱涂、涂布花纹、带料、条道等条状弊病，表现为不是太规则的形状、紊乱的花纹或者具有周期性。为了有效剔除各种弊病，要根据检查产品的类型、表观特性、质量控制要求，分别设置弊病的过滤器、弊病分类等。弊病的过滤器主要设置相机的扫描频率和幅度，图像灰度值的上下限阈值，扫描区域范围，扫描边缘范围，单个弊病是否合并设置，条道缺陷的扫描距离等。

弊病类别主要设置要探测弊病的大小（X轴、Y轴尺寸），触发弊病报告的灰度值上下限，探测到弊病后是否存储弊病图像，是否在弊病报告中报告，弊病图中该弊病显示颜色等。点状、线状和条状弊病根据弊病特征分别设置。下面是一些系统检测到的典型弊病图（如图4～7）。

图4 脏点和白点

图5 划痕

图6 条道

图7 蚊虫

对于检测系统弊病检测正确率，需要定期进行产品审核，安排人工检查一定数量的系统检测过的版材，统计出未被检测并剔除的版材数量、弊病类型，然后优化调整检测系统中具体材料的检测菜单，这样才能提高系统弊病检测正确率，满足质量控制的要求。