1、大学本科毕业设计（论文）大学本科毕业设计（论文）数码印刷质量控制方法及其应用学 生 姓 名：指 导 教 师：专 业 班 级：印刷工程二班 学 号：学 院：轻工学院 二一五年五月二十九日 立题目的和意义：在日常生活中，人们所接触到的报纸、书刊杂志、地图、海报、广告等都属于印刷品的范畴。印刷品承载了图文信息，是传递信息的载体，印刷技术作为实现这种信息传 递的技术，可谓是一门古老的信息技术。信息的按需化服务是当今信息产业发展的一个趋势，数字印刷可实现短版、可变数据、个性化印刷，它的出现迎合了这种趋势，成为对传统印刷的一种补充。目前，数码印刷逐渐成为一种潮流。抢占高档次印刷市场、可变印刷市场和差异化印
2、刷已经成为数码印刷企业提升综合服务能力和竞争能力，满足长远发展需求的手段和利器。本研究的目的是针对数码印刷细分市场中可变数据印刷和个性化印刷的要求，采用对数码印刷图文复制过程中色彩的定量描述、色彩数据的精确控制来实现数码印刷高端化和数据化控制的目标，达到通过有效的质量控制方法，提升数码印刷产品质量和替代传统印刷的目的目目 录录1 前 言1.1 国内外数码印刷及其质量控制的发展1.1.1 国内外数码印刷的发展1.1.2 国内外数码印刷质量控制的发展1.2 本课题研究内容和目的1.2.1 课题研究的内容1.2.2课题研究的目的2 数码印刷机及其质量控制要素2.1数码印刷机2.2 质量控制要素2.2
3、.1 数码印刷质量控制要素2.2.2 数码印刷质量控制的原理与方法3 数码印刷质量控制的实现3.1 数码印刷质量控制方案设计3.1.1 数码印刷质量控制标准的选择3.1.2 数码印刷质量控制标版3.1.3 数码印刷质量控制评测软件3.2数据分析3.2.1取样3.2.2数据分析与质量控制的优化4.总结参考文献一、实地密度实地密度是指印品上网点面积覆盖率为100%，即印品上被墨层完全覆盖的部分的密度。实地密度与墨层厚度相关，控制四色油墨实地密度不仅能够确保印刷产品的反差，印刷色彩的饱和度以及网点再现，而且能够为数码印刷色彩管理奠定良好基础。若实地密度不佳就会带来色彩不准、网点不良等问题10-14。
4、二、网点扩大 网点扩大是指印刷过程中网点大小的变化，在确定的实地密度条件下，印刷网点适当增大是正常的。i但必须将网点扩大控制在允许范围内，才能够确保印品阶调再现性和色彩再现性。三、均匀性均匀性是衡量印刷品质量的重要指标。单张数码印刷品在不同位置的均匀性，是印刷机印刷状态稳定性的重要指标，如周向与轴向上的网点密度均匀性。此外，同一批次印刷品的均匀性，反映出数码印刷机同一批次印刷品质量的稳定性以及连续生产能力。四、色差色差是指印刷产品与标准样之间的颜色差异。色差是印刷产品质量评价的关键指标，是印刷客户关注的焦点。色差控制好，产品质量高、企业质量好，反之色差控制不好，客户抱怨退货多，企业竞争力就弱。
5、五、中性灰中性灰平衡是分色制版和印刷时三原色油墨量比例是否适当的尺度。灰平衡的好坏直接反映出数码印刷的工艺水平，反映出印刷企业的员工技术水平。一、密度测量的原理密度测量是指测量在整个可见光谱范围的反射/透射光量的大小，通过这个反射/透射光量的与入射光量的比例来反映所测目标色彩数值i。密度测量主要采用密度计来完成，在本毕业设计的实验中，采用新型EasyTrax来进行。EasyTrax（如图2.1所示）是测量可见光谱内不同波段的反射光量，通过计算来获得密度值，其采集的光谱波段数据多，精确度高。图2.1 EasyTrax二、色度测量的原理色度测量是指在整个可见光谱范围的测量各个波段的光谱反射率，并计
6、算三刺激值以及样本色度值。在印刷工业中，色度测量主要采用CIE Lab空间作为颜色测量空间，通过色差E来反映色彩之间的差异。色度测量通过Lab、E(色差)或a，b，L来描述色彩差异。色差与人眼视觉的关系如表2.2所示：色差感觉色差的程度0.00.5感觉轻微（微小色差）0.51.5感觉轻微（微小色差）1.53.0可以感觉 （小色差）3.05.0感觉明显（较大色差）5.0以上感觉强烈 （大色差）本次毕业设计，采用EasyTrax进行色度测量，可直接获得多个样本的颜色质量及其色差值，测量速度快，精度高，能更准确的控制印品的质量。三、数码印刷质量控制的方法 目前，数码印刷质量控制大多数采用印刷质量控制
7、标版和基于测试仪器的数据测量方式，降低了对人员素质与经验的要求，提高了控制数据的准确性。1、印刷质量控制标版 印刷质量控制标版是指为了评定彩色图像印刷品质量而设计的，由各种主观和客观印刷质量评价要素组成的图像，以GATF标版为例，如图2.2所示。标版内容通常包括各种信号条和控制条、套准标记、色彩管理图表、灰平衡图表、网点梯尺以及ISO标准图像等。图2.2 GATF标版。四、数码印刷质量的影响因素1、数码印刷设备在数码印刷生产中，设备的正常运转，各类辅助设备的合理使用以及相互之间的匹配会在一定程度上影响印刷产品质量。一件数码印刷产品需要很多工序来完成，设备好坏会导致工艺流程的合理程度，影响印刷产
8、品质量，保证设备正常运转是保证印刷产品质量的前提。2、印刷材料印刷材料是印刷产品的载体。在本研究的数码印刷生产中，墨粉和承印材料时最重要的印刷材料。其中，墨粉的颗粒、着色力以及附着牢度直接决定了复制图像的分辨率、色彩饱和度和产品耐久性。而纸张的吸墨性、平滑度、白度，直接决定了印刷产品的色彩再现、网点扩大和色偏。3、印刷环境 印刷环境包括印刷等各工序生产过程中的环境温度、湿度、尘埃度以及照明光等诸多环境因素，这些因素将会在各道工序影响印刷产品质量。在数码印刷中，环境湿度的变化将直接导致纸张吸水或是失水，造成纸张变形，影响印刷过程的走纸与套印，使印刷产品质量降低；温度的变化以及印刷环境尘埃度的大小
9、对于墨粉与纸张的各项性能也有一定的影响，会对印刷产品表面色彩均匀等质量要求产生不同程度的影响，使印刷产品质量出现不同程度的降低。4、各因素间的相互关系印刷设备与印刷材料必须适配，只有在印刷设备的使用范围内，印刷材料才能发挥出最大优势。比如数码印刷机对纸张的大小、纸张厚度有要求。只有符合设备要求的材料，才能印刷出好产品。不符合设备要求，材料再好都无济于事。总之，印刷材料、印刷设备、印刷环境三者相互制约、相互影响。只有三者之间的合理匹配，才能印刷出一件好的印刷品。本毕业设计所设计的数码印刷质量控制方案 定期抽取正常印刷生产的样张采用密度计或Easytrax测量数据数据分析和比对应用POPC评测结果
10、并优化选定标准、设计并制作测试标版 参照标准的CMYK四色油墨标准密度值。从上述测试结果可知，CMYK四色油墨的实地平均实地密度中C、M、K三色实地密度值均在油墨标准实地密度值的范围内，但是Y得实地密度比标准值小了0.30.4，没有达到标准实地密度的要求。在印刷时加大Y墨的实地密度，通过补偿，我们得到的实地密度如下表 通过以上数据我们可以知道，补偿后实地密度达到标准范围。从上述测试结果可知，未补偿前CMYK的网点扩大较差，其中M、K两色的5%、25%、50%、75%处的网点扩大值偏大比较严重（数据显示为红色数字，图中超过底色的范围处），而C色25%亮调区网点扩大为12.8%，超过标准网点扩大值
11、9.3%，这在印品上反映出亮调区域颜色偏暗。而5%的Y标准网点扩大为2%，实际网点扩大为5%，远远超过容差范围。同时，从图中可知，所有网点的稳定性不好，部分网点偏差达10%以上，会造成不同时间所印制的相同印品存在较大色差。根据上述数据分析，按照所参照标准对网点扩大进行补偿后，补偿曲线如图3.6所示，补偿后的网点扩大如图3.7所示 由上图可知，补偿后C、Y都已经符合网点扩大的要求，而M色5%处网点扩大还超过标准范围，K色补偿后网点扩大依然很严重，需要继续补偿。三、均匀性：本次测试的均匀性分析从密度和网点两方面进行。（1）密度均匀性：表3.10数据及图3.8我们可以得到各样张实地密度与平均实地密度
12、之间的差值。根据表3.10和图3.8们可以知道不同样张之间密度稳定性基本良好，其中Y密度的均匀性最好，测试条1的最大密度差为0.04，试条2的最大密度差为0.06，其次为M和C，M试条1的最大密度差为0.11，试条2的最大密度差为0.05；C试条1的最大密度差为0.12，试条2的最大密度差为0.19。而K的密度均匀性最差，试条1的最大密度差为0.11，试条2的最大密度差为0.27。由此可得，密度均匀性良好。（2）网点均匀性：网点均匀性以网点扩大峰值的50%网点为为基准，表3.11是根据测量数据的计算结果。从上图可知CMYK四色50%处的网点稳定性不佳，上下波动较大，得到的各个样张的网点均匀性较
13、差。根据上述数据分析，按照所参照标准对网点扩大进行补偿后，CMYK的网点再现的均匀性结果如下：由以上数据以及图3.10我们可知，补偿后网点均匀性比补偿前网点均匀性要好很多。四、色差：（1）纸白参数在ISO12647-2标准中，纸白参数为：L（95.0）、a（0.0）、b（-2.0）。其中：L（亮度：0100）、A（127-128，红绿）、B（127-128，黄蓝）测试样张的白度如图3.11所示。从上述测试结果分析可知：CMYK（黄品青黑）四色油墨中，CYK三色墨的全部样张平均色差分别为2，2.2，0.8，与标准非常接近。而M墨的平均色差达到了6.7，与标准相差非常大。根据色差公式：（2）其中，
14、L=L样品L标准(表示明度差异)；a=a样品a标准(表示红/绿差异)；b=b样品b标准(表示黄/蓝差异)；E总色差的大小。若0表示偏白，L0表示偏红，a0表示偏黄，b0表示偏蓝。比较M墨的Lab色度值（50，75.2，3.3）与标准值（48，74，-3）可知，M墨的色相偏黄。因此，在正常印刷时HP Indigo press 5500的印刷品都会偏红。采集多个样张的测量数据稳定性不好，其中CMYK的色彩偏差幅度（最高值和最低值之差）分别为1.3、4.5、3.2、2.7。即M色的色彩稳定性最差、Y次之，C、K的色彩稳定性较好。人眼能明显感觉到M、Y色的色偏。二次叠印色的测试结果如图3.13所示。从
15、上述测试结果可知：在当前印刷条件下，RGB（红绿蓝）的色度与标准之间存在较大偏差,平均色差分别达到了9.2、11.0、7.8。即，RGB色都与标准色存在较大的偏差。根据上述数据分析，按照所参照标准进行相关校正和补偿后，CMYK的色差结果如下：补偿后的色差都在标准的容差范围内。五、中性灰：测量中性灰的目的是为了得到灰平衡，从而解决偏色的调节方法。理论上C、M、Y混合可以得到意义上的黑色，从而真实还原图象的色彩、层次及反差，但是实际上印刷时，我们要通过灰平衡印刷测试块，找出每个灰平衡色块中Lab值的a和b最接近0的相对应的CMY值，若有几组数据的ab值都接近与0，则选择色差最小的那一组。我们对15
16、张样张进行测量分析得到最接近中性灰的CMY的平均值见表3.14。结合图20和表20，我们可以知道CMY分别为（7，5，6）、（15，12，14）、（30，24，28）、（40，32，36）、（50，42，40）、（60，54，50）、（70，62，60）、（80，76，74）时达到灰平衡。根据上述数据分析，按照所参照标准进行相关校正和补偿后，CMYK的中性灰结果如下：4.总结本研究以杭州日报盛元印务的惠普数码印刷机的质量控制方法研究为目标，通过15天的连续样张采集、数据测量和分析，参照ISO12647-2标准，找到了惠普数码印刷机在实地密度、网点扩大、色差以及中性灰方面存在的问题，并采用最新的
17、PCPO软件以及密度控制和网点扩大补偿方式对所存在问题进行了校正，解决了所存在的问题，获得如下结论：一、数码印刷质量控制的实现，首先要应用现代色彩管理技术替代传统色彩控制技术，应用全面反映印刷状态的综合测试标版替代简单的印刷控制条与色彩控制条，采用色差数据代替复杂的印刷质量参数，运用多种新测试仪器检测印前印刷印后中各个过程的控制数据和实际作业状态，保证设备、材料及其数据与网点传递处于稳定可靠状态。其次需要根据产品类型确定印刷产品质量目标参数，并根据这些目标参数延伸出各个生产过程的质量控制参数以及这些参数获取与可靠性评价的方法。二、采用数字化质量控制方法可以保证数据从原稿到复制品在规定容差内的准
18、确传递，使印刷质量控制完全依靠数据，使数据控制印刷过程，规范作业过程，实现印刷质量控制的可重复性。三、应用先进的测试仪器和PCPO方法能够让各种印刷厂可以方便且经济地实现印刷标准化与数字化。该软件拥有直观而清晰的向导式界面，可以是用户非常方便的简化工作流程，较少浪费，虽短印刷准备时间，消除印刷误差，从而增加利润。四、针对以上存在的问题，提出以下建议：（1）通过进一步的数据测量与跟踪，重新确定合适的校正周期，以确保印刷机在所规定的波动范围之内。每天校正完成后的2000印张的范围内的均一性相对较好，建议质量要求较高的产品每印刷2000印张重新校正一次；一般产品每印刷40005000印张重新校正一次。（2）针对印刷机常用纸张分别建立相应的补偿曲线，消除偏色和网点扩大偏差大等问题。（3）改善生产作业流程，尽可能保证印刷机的连续运行，调整印刷压力，使样张不同区域的压力均匀一致。降低印刷机的状态变化带来的不稳定性。（4）在解决印刷机波动过大问题之后，重新进行色彩管理的实施，修正油墨等带来的印品色偏问题。
