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印刷机的测试

资料来源:《广东印刷》2010年第2期 作者:易印 更新日期:2011-04-07

越来越多的印刷商认识到对印刷机的性能进行测量和分析的价值,因为这是印刷生产中最贵重的一项设备和最高的成本中心。由于购买/安装验收以及品质控制和色彩管理方面的原因,不论机型大小都应进行测试。这种印刷机测试带来的真正好处是,它是一个全面、系统的工作,并且需要将生产过程作为一个整体来评估,下面的阐述将会帮助印刷公司成功完成这个任务。
通过分析印刷机测试资料发现的异常可以指示出存在的机械故障,甚至是将要发生的印刷机故障。除了用于诊断故障,印刷机测试还可以用作一种校准和过程控制工具来判断当前的印刷性能以及收集色彩管理特征文件资料。
测试多色印刷机的理由
1.购买/安装验收
印刷商不会去购买一台不知道是否可以达到他所期望的印刷品质的印刷机。许多公司把结构化的测试行为作为新印刷机购买和安装验收标准的一部分,对于以前拥有的印刷机同样如此。诊断核查能够确定印刷机的性能是否符合工厂标称的规格和行业所接受的品质公差。印刷机测试是优化和延长重大投资设备生命周期的第一步。
2.过程审察
对印刷机的原色油墨密度和色调值增加进行测试有助于确定目前的印刷性能,可以将测试结果与行业规范相比较。印刷测试也可以用来检查材料,例如油墨、胶布、润版液、印版和纸张,以做出更好的选择。
3.诊断
印刷机测试可以帮助确定引起相关的品质故障的原因诸如:匹配样张困难、机械拖影和重影、套准故障和色偏故障。
4.年度品质系统的维护和矫正
为了遵照公认的品质控制要求,诸如,ISO9000和全面生产品质检测(TPM)计划,越来越多印刷公司每年甚至半年就给他们的印刷机进行一次测试;这些测试还可以在停产维护时给工厂技师提供资料。
5.印刷机性能特征化
每部印刷机的色调值增加(网点增大)是不同的,这会影响到印刷效果。知道特定的印刷
机的网点增大特性,并在输出菲林和印版时使用补偿曲线,会让印刷机操作者更好的控制印刷品质。
印刷机测试应当着眼于以下问题
1.印刷机的主要印刷部件如滚筒和齿轮是否有损坏或者老化?
2.印刷机可否印出行业所接受的油墨密度和网点增大值?
3.印刷机可否准确地达到稳定的图像套准?
4.印刷机可否在整个印刷过程保持一致的油墨密度和色调值?
印刷机测试的三个阶段
实施印刷机测试分析需要使用测试目标(Test target)和测试样张(Testform)。过程包括三个阶段,按照顺序如下:
1.材料阶段
由于印刷机测试是确定印刷机性能最好的程度,而不是最坏程度,所以要首先选择最能优化印刷机性能的材料。如使用低标准材料测试,便不能有效反映印刷机的机械故障。确保印刷机测试所使用的材料满足印刷适性的特定要求。
印版
首先,通过晒制印版曝光控制条来测试印版,以确定图像的分辨率,它是可被测量的锐利度,并且能够利用它产生一个半色调网点。第二,对抽气晒架或者连晒设备的套准方格进行测试以确定它们是否达到所接受的套准精度。套准精度应当在±0.01mm。
胶布
使用缓冲、快速回弹胶布,以便在印刷机上获得尽可能清晰的网点。
纸张
用于印刷机测试的纸张应当具有良好的品质。例如商业印刷商常用的粉纸,包装印刷商常用的粉灰咭纸进行测试。
油墨
使用最能优化印刷机性能的油墨。在合理的墨层厚度,油墨所产生的网点增大和叠印率在可接受的范围。
润版液
确保润版液与油墨、印版兼容;不兼容的润版液会引起更大的网点增大。确定润版液的PH值和导电率也是很重要的。请向润版液供货商索取帮助。
*以上对物料的要求主要是为肯定测试的准确性,当然于实际生产时不可能全部都是顶级的材料。
2.印刷机设置和规范阶段
一旦材料被选定并检查后,下一步就是确定印刷机的操作部件是否根据制造商和材料商的规范进行设置和维持,并在随后验证它们可被正确地操作。这可以通过对基于指定的测试样张的一系列检查来完成。检查和测试包括以下内容:
确保水墨辘的状况和设置符合印刷机制造商的规范,用硬度计测量水墨辘的邵氏硬度;新水墨辘的邵氏硬度应当符合印刷机制造商的规范。辊子的设置和制造技术在减少水条痕问题上具有极其重要的作用。遵照印刷机制造商的规格正确设置压印面宽度;例如对开幅面的印刷机常常设置为3mm(1/8″),到版墨辘在印版上的压印面宽度通常最大设为4mm(3/6″)。 确定印刷机滚枕状态良好,以及在印刷合压时接触适当;为了检查平张印刷机,用拇指将一层薄墨抹到印刷机印版滚筒的两个滚枕上,之间间隔6英寸。合压运行4~5张纸,然后检查油墨转移到胶布滚筒滚枕上的量是否一致。不走滚枕的平张印刷机需要用探规来检查;请咨询印刷机制造商。
胶布滚筒对压的B-B型印刷机滚枕的检查可以使用特殊的裁成条状的金属箔进行。将条状金属箔放到印版滚筒和胶布滚筒的滚枕之间合压滚压。然后用放大镜比较条状金属箔的宽度。如果宽度不一样,那么说明滚筒两边的压力不一致。在进行后面的处理前要将压力调整一致。
确保印版滚筒和胶布滚筒间的压力适合于所使用的胶布类型;传统胶布通常压印面宽度是0.05mm~0.1mm;气垫胶布应当在0.1~0.125mm。胶布滚筒对压的B-B型印刷机压力通常取决于纸张的厚度。
在每个机组用青色油墨进行干实地印刷和减压测试,检查干实地可以确定条痕(Streak)和印刷压力。干实地减压测试可以揭示出滚筒的损坏或修补情况。干实地油墨密度应当符合当前工厂里使用的青色密度或者行业接受的规范或指导。青色油墨密度在每个印张间应当尽可能平均。用密度计从牙口测量到版尾将会有助于确定输墨量是否一致。
干实地印刷测试,检查干实地可以确定条痕(streak)和印刷压力
实地减压测试可以揭示出滚筒的损坏或修补情况
在平张印刷机上,在每个机组进行干实地减压试验以对印刷压力进行评估,检查压印滚筒是否平行,并找出压印滚筒的异常。压印滚筒压力每减少0.05mm,运行25张纸。
持续进行减压试验直到纸张恰好可以压到胶布上或者纸张最后脱离胶布滚筒。如果不同的机组开始显示纸张脱离胶布滚筒的压力不同,那么压印滚筒的压力表设置可能有误。做适当的矫正,重新设置压力表,以阻止过量的滚筒压力产生。
在每个机组进行湿实地印刷来评估润湿系统的性能和水痕;湿实地印版图像应当覆盖整个纸张(留有25mm的边距)。如果在湿实地上出现水痕,那么通常是润湿单元的原因。检查并矫正润湿不充分的水辎的设置、水辘的状况以及润版液浓度。
在完成印刷机设置和规范测试后,确定是否有需要维修或更换的印刷机机械部件。这必须在诊断印刷过程之前或者诊断过程揭示特性之前进行。一旦印刷机设置和规范状况已经都适当了,那么就可以进行诊断过程。
3.印刷过程诊断和分析
印刷过程诊断测试有三个步骤,第一步,检查机械造成的鬼影(Ghosting);第二步,使用套准方格菲林和印版对每个单元的套准精度进行测试;最后一步是利用测试样张来确定套准精度和印刷机的印刷性能。
检查机械鬼影(Mechanical ghosting)
这个测试是在每个机组使用机械鬼影测试印版进行的,可采用Pantone477的暗棕色。如果在鬼影印版上从最长的竖直条和水准条交叉处显示的油墨密度差异大于0.1(用密度计测量),那么就需要对机械做某些矫正。输墨系统的传墨辘可能需要重新设置,或者较旧的印刷机设计阻碍了进行可被接受的印刷。
检查印刷单元的套准
这个测试使用套准网格工具,其菲林负片带有精确划定的线条和浅网色块。用这种菲林制成的印版还具有原始的色彩控制条。这个测试可以发现微小至0.025mm的套准误差。
依照锁孔定位系统安装印版。在每个单元测试不同颜色的油墨:CMYK,以及专色橙和绿色实地。运行印刷机直到印张间的油墨密度均匀一致,然后印刷至少50张。第一个抽出的印张,版尾处的套准精度应该在±1网格宽度之内。如果套网格超过了±公差,那么就要检查锁孔定位系统、版夹的平整性和印版滚筒的归零设置。
移动印版/滚筒使牙口套准,印刷机没有图像套准精度的标准。对开印刷机在牙口可以达到点对点的套准精度而在版尾有一个2%纲点大小的误差。更大的全开印刷机,在版尾可能出现一个半2%网点大小的误差。如果在版尾竖直方向的套准误差过大,那么滚筒周向可能不一致。根据需要更换印版滚筒和胶布滚筒的衬垫使套准达到可以接受的公差。由于以前的损坏,印刷机可能需要更换滚筒。
印刷测试样张
现在可以安装上用印刷机测试样张制成的印版去进行实际的印刷机测试过程。测试样张上设计的目标被用来收集印刷机诊断、工艺性能研究、过程控制和标准化的信息。
印刷准备
印刷准备从在印刷机上安装检查过的印版开始。在第一张抽出的印张上检查所有色组的套准情况,使用测试样张上的套准方格确定定位锁孔的套准精度。调节输墨系统以达到生产所需的墨量分布。CMYK和专色橙和绿色实地初始分配密度可以基于典型的印刷机或者行业接受的规范或指导的油墨密度。
印刷
在水墨平衡调节好之后,就可以印刷测试样张了。使用测试样张版尾处的色彩控制条确定油墨密度稳定的目标在±0.05之内(手持密度计或扫描密度计)。在测试期间,印刷机的速度(转/小时)应当在额定速度的80%~85%之间。例如,一台平张印刷机的额定速度是15,000iph,那么测试时的印刷速度至少应当在12,500iph。让印刷机在测试速度运行500~700转,以确保水墨平衡,从而使所有的测试印张都达到目标密度。在最少的操作干预下,继续运行,平张印刷机要再印刷2,000张。
分析诊断目标
在印刷结束后,油墨早期干燥完全时,进行诊断目标的分析。在测试样张上的目标被设计用来揭示机械系统和印刷的特性。下面的解释集中在机械系统的特性上。
梯标(Ladder targets)
放置在测试样张的两边,从牙口到版尾。梯标的主要元素是50%覆盖率的竖直线和水平线。竖直移动将会引起水平线的扩大或拖影从而导致图像在水准方向更暗。水准方向的移动同样地影响到竖直线。梯标可以很灵敏地显示出机械印刷故障诸如:过量的网点增大、下纸和传纸不好、胶布松弛、齿轮磨损条杠、齿轮偏心、滚枕接触不良以及重影和拖影。用密度计测量,在同一地方竖直和水平线的密度差异应当小于0.07(CMY)和0.1(K和特别黑的颜色)。
星标(Star targets)
提供视觉对过量的色调值增加(网点增大)的快速诊断。在良好的印刷状况下,星标的中心显示一个小圆点。中心不正常的大圆点表明墨层过厚或者网点增大严重。中心椭圆形的点表明网点产生拖影,其方向垂直于拖影的方向。星标中心的8字或者蝴蝶结表明产生重影。
游标(Vernier targets)
测量和评估帮助确定在机组间印刷长度和纸张稳定性的变化。在牙口和版尾处测量纸张的伸展和印刷长度的加长量。印刷机组间的套准在距牙口200mm内的地方测量。精度误差超过0.02mm通常就可以在光标显示出视觉的对比。
套准方格在四个区域,两个在牙口,两个在版尾,帮助确定机组间的套准精确度。套准方格帮助指出那个印刷机组发生了套印不准。
色调值增加(网点增大)资料可以在版尾处的色彩控制条上用密度计测量。更适宜在测试样张中央的重要加网淡色块上测量。
使用密度计再次检查密度是否接近目标密度。如果密度太重或者太轻,那么色调值就不再代表测试所要确定的东西了。高密度将会产生严重的网点增大,低密度将会产生轻微的网点增大。可接受的网点增大的可参考一些典型行业规范。一台被正确设置的印刷机,在机械方面都适合操作状况,并用使用高品质
的材料,那么印刷出的图像网点增大就应当可以被接受。
整个测试过程油墨密度的变化是另一个要分析的因素。在测试过程中,连续或随机抽出至少50张印张,用密度计测量每个印张同一个地方的密度。
分析50张连续抽样印张将会显示墨斗辊和传墨辊是否被正确操控。分析至少50张随机抽样印张将会帮助确定是否达到了稳定的水墨平衡。如果油墨密度的变化超过±0.05,那么应当考察输墨系统、润版液的类型和浓度以及材料的适性。
结论:
印刷机的整个诊断分析对于确定其机械系统是否要求进行维护至关重要。印刷机验收测试结果将会显示印刷机是否可以印刷出可接受的效果以及印刷商是否签订一台新的或旧的印刷机。印刷机测试还可以帮助发现印刷材料的品质和适性,并且已经成为了在品质控制和维护系统中的一个标准化程序。印刷机测试还可以帮助优化重大投资产品的生命周期。
最后,印刷过程管理(Process contro1)是色彩管理工作流程的必要部分,全面的印刷机诊断测试可以建立过程控制基准。许多色彩管理的努力失败了,是因为他们没有考虑到整个工作流程和前面的工作状况会影响到最后的产品。如要色彩管理工作达到应有效能,关键是要将机械的和工艺的元素稳定,令其状态保持原始特征的水准。