【正文】 建立一個(gè)簡單實(shí)用的評價(jià)體系，為企業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)生產(chǎn)。陳愷煊 數(shù)字印刷質(zhì)量檢測與控制 2 研究的背景 近幾年來，隨著快速發(fā)展期的結(jié)束，我國的印刷行業(yè)步入了成熟穩(wěn)定期?？?源不足，工價(jià)走低，原材料價(jià)格上漲，同質(zhì)化嚴(yán)重成了困擾我國印刷企業(yè)的難題。并且隨著我國加入世界貿(mào)易組織后，出版印刷行業(yè)逐步放開，很多外來企業(yè)參與到了激烈的市場競爭中來。對于很多印刷企業(yè)來說，尋找企業(yè)二次發(fā)展的突破口顯得尤為重要，而數(shù)字印刷恰恰是傳統(tǒng)印刷與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)字技術(shù)結(jié)合起來的劃時(shí)代產(chǎn)物，他對于我國整個(gè)印刷行業(yè)的“現(xiàn)代化”有著舉足輕重的意義。 在我國，數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)近幾年也實(shí)現(xiàn)了跳躍式發(fā)展，我國數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)正以遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)印刷的速度快速發(fā)展， 2021 年我國數(shù)字印刷產(chǎn)值達(dá) 億元，比上一年增長 %。目前，國家已將生產(chǎn)型數(shù)字印刷機(jī)的進(jìn)口列入進(jìn)口設(shè)備免稅鼓勵(lì)目錄，這一政策將推動(dòng)數(shù)字印刷業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展，未來數(shù)字印刷將成為新聞出版產(chǎn)品印刷的主體 【 1】 。 在更廣的范圍來看， 據(jù) 印刷 行業(yè)知名調(diào)研 機(jī)公司 Slithers Para 最新發(fā)布的《 2024 年全球 數(shù)字印刷 業(yè)市場 預(yù)測報(bào)告》顯示， 2021 年至 2024 年間，全球數(shù)字印刷業(yè)產(chǎn)值有望實(shí)現(xiàn) 250%的高幅度增長。 不僅如此， 智研咨詢 資料顯示在全球印刷業(yè)中，數(shù)字印刷市場在全球區(qū)域增長。， 2021～ 2021 年全球復(fù)合年增長率為 %。 2021～ 2021 年全球數(shù)字印刷 更會有 較大發(fā)展，全球復(fù)合年增長率 有望 達(dá)到 %。 而 有關(guān)數(shù)字 印刷 機(jī)在全球的裝機(jī)量情況，據(jù)美國羅切斯特理工大學(xué)Frank Romano 教授 2021 年初的撰文報(bào)道，自從 1993 年彩色數(shù)字 印刷 機(jī)問世以來，全球彩色數(shù)字 印刷 機(jī)（速度在 35 或 40 頁 /分以上）的裝機(jī)量約有 1400 萬臺。據(jù) Seybold 2021 年 1 月 22 日報(bào)道，彩色數(shù)字 印刷 裝機(jī)量2021 級印刷工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 在世界范圍內(nèi)繼續(xù)增長，而北美占總裝機(jī)量的 50%。在澳大利亞，據(jù) PODI公布的澳大利亞數(shù)字 印刷 市場的研究報(bào)告表明，截至 2021 年底，數(shù)字 印刷機(jī)得總裝機(jī)量超過了 7500 臺，其中 57%是彩色數(shù)字 印刷 機(jī)。 在美國，數(shù)字彩色 印刷 以每年 30%的速度增長，據(jù)美國統(tǒng)一代碼委員會（ UCC）不斷更新的數(shù)據(jù)顯示，從 2021 年 10 月到 2021 年 9 月市場上銷量最多的前 10 種類型的產(chǎn)品中，黑白數(shù)字 印刷 機(jī)銷售了 5044 臺，彩色數(shù)字 印刷 機(jī)銷售了 2990 臺， 2021 年彩色數(shù)字 印刷 機(jī)銷售量占 印刷 機(jī)總銷售量的 %。這些數(shù)據(jù)都說明國外數(shù)字 印刷 已進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期 【 2】 。 隨著 Drupa2021 在德國塞爾多夫的閉幕，數(shù)字印刷更經(jīng)歷了井噴般的發(fā)展。很多印刷企業(yè)以及印機(jī)制造商開始涉足數(shù)字印刷這一塊“大蛋糕”。 班尼蘭達(dá)公司、小森公司、海德堡、富士、柯尼卡、利優(yōu)比、三菱公司等紛紛傳出重組合作的消息，這種合作的特點(diǎn)是高端印機(jī)制造商與數(shù)碼技術(shù)融合，共同開拓市場，面向商務(wù)印刷及包裝印刷市場。 研究的目的和意義 而隨著我國進(jìn)入了市場經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的時(shí)代，印刷品作為一種商品，對于其質(zhì)量的要求已經(jīng)不言 而喻，尤其隨著近些年隨著我國印刷業(yè)從快速發(fā)展期進(jìn)入了深度調(diào)整期，在這種環(huán)境下，提高自己產(chǎn)品的質(zhì)量是企業(yè)長久生存的保障。印刷品的質(zhì)量控制是現(xiàn)代印刷企業(yè)質(zhì)量管理中最重要的一環(huán)。 數(shù)字印刷作為新興技術(shù)在個(gè)性化以及按需市場獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，但是，他也遇到了不可忽視的阻礙，那便是到目前為止，在全世界范圍內(nèi)，尚無一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字印刷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)由于地區(qū)和成本等各方面原因不具有通用性。 不僅如此，為膠印制定的標(biāo)準(zhǔn)并不適合于數(shù)字印刷。一般來說，數(shù)字印刷系統(tǒng)使用的許多材料帶有專用屬性，往往由印刷材料生產(chǎn)商針對數(shù)字印刷機(jī)制造商 生產(chǎn)的設(shè)備組織專門化的工藝并生產(chǎn)。由此可見，在一種數(shù)陳愷煊 數(shù)字印刷質(zhì)量檢測與控制 4 字印刷機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)良好且發(fā)揮正常功能的材料用到其他數(shù)字印刷系統(tǒng)時(shí)很可能會出現(xiàn)問題，可以說數(shù)字印刷材料因不同的數(shù)字印刷機(jī)而應(yīng)該有所區(qū)別。 最后，印刷品除了作為商品外，又同時(shí)兼有藝術(shù)品的特征，這種多重屬性又決定了在整個(gè)印刷過程中必須從多個(gè)方面來控制其質(zhì)量，比如外觀，藝術(shù)性等等。 針對以上問題，本課題通過對影響印刷品質(zhì)量的各個(gè)因素進(jìn)行分析，并參考傳統(tǒng)膠印質(zhì)量檢測的技術(shù)，總結(jié)設(shè)計(jì)出一套簡單易行，卻有較高價(jià)值的數(shù)字印刷品質(zhì)量檢測與控制方案。 此研究在國內(nèi)外的發(fā)展及 趨勢 目前國內(nèi)外關(guān)于數(shù)字印刷質(zhì)量檢測與控制的技術(shù)按照印刷不同階段大致分為了色彩管理、數(shù)碼打樣、在線檢測三個(gè)方向 【 3】 。 數(shù)字化印刷流程中的輸入、處理以及輸出設(shè)備，都可能來自不同的生產(chǎn)廠商。各種設(shè)備對顏色的描述和表達(dá)方式都有所不同，而同一設(shè)備隨著使用次數(shù)的增加，也會發(fā)生損耗，對色彩的表現(xiàn)力也會發(fā)生差異，從而增加了色彩復(fù)制的難度。并且由于網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和信息交流的需要，設(shè)計(jì)好的彩色圖像或彩色圖像文件不再限于在本地出版印刷；經(jīng)常需要在異地觀看或復(fù)制。彩色圖像的色彩信息不僅要在不同的設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)的顯示器（即便是相同 的設(shè)備，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備顯示色彩的能力也是不一樣的），而且還需要在不同的媒體之間傳遞。這就要求有這樣一種系統(tǒng)，它的功能是使得色彩能夠在所有的媒體之間的傳遞結(jié)果都基本一致，不走樣。即通常所說的 “ 所見即所得 ” ，這種系統(tǒng)被稱為彩色管理系統(tǒng)。國際色彩組織 ICC 開發(fā)了一種描述設(shè)備色彩表現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn) —— ICC Profile。使用 ICC Profile 特性文件，可以實(shí)現(xiàn)跨平臺的色彩交流，這樣當(dāng)其它計(jì)算機(jī)加入色彩管理功能時(shí)，這些文件可被隨意轉(zhuǎn)換。色彩管理正是通過特性文件來進(jìn)行的。色彩管理系統(tǒng)是一種應(yīng)用系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)硬 件、計(jì)算機(jī)軟件和2021 級印刷工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 測色設(shè)備，其目標(biāo)是形成一個(gè)環(huán)境，使支持這個(gè)環(huán)境的各種設(shè)備和材料在色彩信息傳遞方面相互匹配，實(shí)現(xiàn)不失真?zhèn)鬟f 【 4】 。 隨著數(shù)碼打樣的發(fā)展，數(shù)碼打樣在數(shù)字工作流程中大有用武之地。數(shù)碼打樣是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 CTP 技術(shù)及印前數(shù)字化發(fā)展而產(chǎn)生的 “無軟片”、數(shù)字化打樣技術(shù)，是現(xiàn)代印刷工藝數(shù)字流程的重要組成部分和發(fā)展方向。數(shù)碼打樣是指把彩色桌面出版系統(tǒng)制作的頁面（印刷版面）數(shù)據(jù)，不經(jīng)過任何模擬方式的處理，以數(shù)字方式直接由彩色打印設(shè)備（噴繪、激光、靜電等方式）來輸出既能滿足設(shè)計(jì)、制作等印前過程質(zhì)量與錯(cuò)誤的檢 查，又能為后續(xù)的印刷提供依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，還能作為用戶簽字付印依據(jù)樣張的打樣技術(shù)。數(shù)碼打樣系統(tǒng)一般由彩色噴墨打印機(jī)或彩色激光打印機(jī)組成，通過彩色打印機(jī)模擬印刷打樣的顏色，替代了傳統(tǒng)的輸出膠片、曬版、機(jī)械打樣等冗長的工藝流程，用原稿的頁面（印刷版面）數(shù)據(jù)來獲得彩色樣張。新一代 RIP 的發(fā)展有力地促進(jìn)了數(shù)字打樣。“ RIP 一次，多次輸出”保證了打樣與印刷所使用的文件是一致的。在這一過程中，文件僅 RIP 解釋一次，就可輸出到打印機(jī)和制版機(jī)上，從而消除了許多重復(fù)性的工作，節(jié)省了時(shí)間，并能保證樣張的一致性。在數(shù)字印刷生產(chǎn)流 程中，數(shù)碼打樣是必不可少的。數(shù)碼打樣使用的是墨水與紙張，與印刷使用的油墨與承印物是不同的，由此決定了數(shù)碼打樣的色彩再現(xiàn)與印刷效果會存在區(qū)別。目前，這種區(qū)別正在縮小。一些新型的打印機(jī)具備 7 種甚至 8 種顏色，從而使打樣的效果更接近于印刷的實(shí)際效果。 在線檢測通常是通過 CCD攝像鏡頭，在印刷過程中對于生產(chǎn)線的印刷品進(jìn)行連續(xù)拍攝，將拍攝的影像及時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，檢測內(nèi)容可以有：色彩檢測、版面檢測、字跡檢測、位置套合檢測和漏印、糊版、臟版等等 【 5】 。 陳愷煊 數(shù)字印刷質(zhì)量檢測與控制 6 研究的內(nèi)容和方法 雖然印刷品所具有的多重性使得對 其質(zhì)量檢測及評價(jià)有著很大困難，但是印刷品終究是“對原稿的忠實(shí)復(fù)制”而已。所以，只要把影響印刷品質(zhì)量的各個(gè)因素分開來對比分析，把握好各個(gè)因素，不難得到高質(zhì)量的數(shù)字印刷品。 此研究采用了客觀儀器測量和主觀目測評價(jià)同時(shí)進(jìn)行的方法。針對文字和線條輪廓的清晰度、透印、條杠等表面特征的缺陷，我們可以利用主觀目測評價(jià)的方法給出定量描述，但是因?yàn)榄h(huán)境和心理狀態(tài)的影響，這個(gè)結(jié)果缺乏科學(xué)性和一致性。為了彌補(bǔ)這一缺陷，可以采用了密度計(jì)對印刷品的色彩信息進(jìn)行定量測量和分析。通過以上兩種實(shí)驗(yàn)途徑得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行歸納和分析，來建立一個(gè) 完整的質(zhì)量評價(jià)體系。 2021 級印刷工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本章主要對噴墨數(shù)字印刷工藝原理以及密度測量進(jìn)行簡單的介紹，并結(jié)合傳統(tǒng)膠印的質(zhì)量評價(jià)方法，對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行理論分析并進(jìn)行歸納。為下一階段的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 噴墨數(shù)字印刷機(jī)工藝介紹 噴墨印刷原理簡單，它在承印物有圖文的地方直接噴上油墨。噴墨方式有連續(xù)噴墨和按需噴墨兩種 【 6】 。其分類如圖 21 所示： 一是連續(xù)噴墨，噴墨系統(tǒng)利用壓力使墨通過噴墨孔形成連續(xù)墨滴流。墨流由于高速而變成細(xì)小的墨滴，其尺寸和頻率取決于液體油墨的表面張力、所加壓力和噴墨孔的直徑。墨滴的落 點(diǎn)由偏轉(zhuǎn)電極控制，偏離距離的級數(shù)由電極電壓級數(shù)決定。因此有定值偏移和多級偏移兩種，當(dāng)控制電極上所加的電壓幅值不變時(shí)，墨滴偏移距離恒定；當(dāng)電壓幅值有多級時(shí)，墨滴的偏移距離也有多級。 圖 21 噴墨印刷分類 【 6】 陳愷煊 數(shù)字印刷質(zhì)量檢測與控制 8 二是按需噴墨，當(dāng)需要墨滴時(shí)才有壓力作用于墨盒。按需噴墨有熱敏、壓電、靜電三種方式。在噴墨數(shù)字印刷機(jī)上，許多細(xì)小的噴墨孔集成為陣列，進(jìn)行印刷作業(yè)。 熱敏噴墨方式當(dāng)成像信號作用在加熱元件上時(shí)，加熱元件溫度迅速上升，油墨蒸發(fā)，產(chǎn)生氣泡，擠壓油墨，在壓力下噴出墨滴。當(dāng)溫度下降時(shí)，氣泡消失，墨盒在毛細(xì)管作用下吸入新油墨。 壓電噴墨方式主要利 用壓電效應(yīng)，壓電晶體（壓電陶瓷）受到微小電子脈沖作用，會立即膨脹，使與之相連的墨盒受壓，產(chǎn)生墨滴。 靜電噴墨方式其基本原理是在噴嘴與承印物之間形成一個(gè)電場，成像脈沖信號通過開關(guān)元件控制噴嘴，當(dāng)有成像信號時(shí)，墨滴釋放，在電場力的作用下轉(zhuǎn)移到承印物上。該技術(shù)主要利用“泰勒”效應(yīng) 【 7】 。 一般來說，噴墨印刷具有 300－ 1500dpi 的分辨能力，階調(diào)數(shù)為多值(但有限 )，而且成像速度非常快。大多數(shù)噴墨成像都采用水基油墨，呈色劑以染料為主，最終影像的形成取決于油墨與承印物的相互作用。 密度測量 色 彩測量是一種客觀而科學(xué)地、定量地描述色彩的原理及方法，它通過儀器代替人的視覺系統(tǒng)“感知”光線從印刷品表面反射出來的光量，并通過一定的運(yùn)算形成一個(gè)客觀的數(shù)量描述。 當(dāng)前，色彩測量可分為密度測量與色度測量兩大類。其中，密度測量已獲得了國內(nèi)絕大部分印刷企業(yè)的接受；而色度測量，因?yàn)槠涑杀?、社會觀念等因素，在國內(nèi)印刷企業(yè)中的應(yīng)用還不夠廣泛和深入，還需要進(jìn)一步推廣。所以在本次研究中，我們選擇了密度測量作為主要研究手段，可以說這是基于密度測量的印刷品質(zhì)量檢測。 如圖 22所示，密度測量使用密度計(jì)作為工具