丝网印刷产生纹理的原因进行剖析

北京时间08月06日消息，中国触摸屏网讯，　　一、龟纹的产生及消除方法印刷的颜色和图像是4种油墨网点以不同的角度和密度在承印物上排列所形成的，各色网点之间采用不同角度互相并列，而在实际印刷中由于各种误差导致印刷网点部分重叠甚至完全重叠，印刷中的龟纹就是两色以上网点印刷时排列不均所导致的视觉现象。这种不匀的分布介于网点完全重合与完全并列之间，如在实际生产中为了避免龟纹的出现，胶印、凸印四色印刷的各色版之间的夹角要大于22.5°，一般黄、品、青、黑的网点角度分别安排为90°、15°、75°、45°，这样只有黄版和其它色版的夹角小于22.5°，但黄色较浅，即使形成龟纹也不是很明显。 由于丝网印刷中丝网的编织结构也和网点一样呈规律排列，这就增加了龟纹产生的可能性。加之丝网印刷的印刷控制方面较胶印的可变因素更多，因此丝网印刷的龟纹控制也就更具复杂性。下面将对丝网印刷产生龟纹的原因进行分析，并探讨控制龟纹的方法。 　　1.龟纹的来源●原稿本身的龟纹在拍摄某些呈规律变化的物体的原稿时，会导致原稿本身就存在龟纹，例如织物图案、柳条家具、篱笆、百叶窗等。另外印刷的原稿扫描后也会有龟纹。 　　对光盘丝网印刷工艺的几点建议如果原稿本身存在龟纹，经丝网印刷后导致的龟纹将更加明显。要先同客户联系尽量想办法更换设计，或者在设计的时候对这些地方进行适当的处理。而针对印刷品原稿，由于原稿本身就是网点叠加的，在扫描图片的时候设定去网处理，尽量把龟纹去掉。如扫描后的图片仍存在较明显的龟纹，可以在Photoshop等图像处理软件中采用0.6或者1.0的高斯模糊来进一步消除龟纹，当然这是以牺牲原稿的清晰度为代价的，在实际情况下需要进行权衡。 　　●菲林的龟纹在采用电子分色机或者桌面印前系统的照排机进行激光加网时，网点边缘是不光滑的。网点越细，其边缘的粗糙度越高，在图像的高光区域产生龟纹的机率就愈大。理论上网点边缘应该是非常光滑的，而电分机的电子加网和照排机的PostScript网点边缘都不光滑。这和照排机的分辨率有关系，因为菲林的加网方法是通过软件对图像信息进行分色和计算产生控制信息，对激光束发出“on”或“off”的指令来控制曝光位置，当采用16×16点阵激光来生成一个网点时，网点的情况就如图2所示，很明显，无论如何都不可能形成象传统照相那么光滑的网点。 　　菲林网点同照相网点比较●因丝网所引起的龟纹标准的胶印加网角度是：黄0°或90°、品红15°、青75°和黑45°，这种角度对于使用网版的丝网印刷所造成的困难在于，0°、90°、45°正好是产生龟纹的基本角度。由于网线固定排列在一个方向上，丝网网线会直接阻挡网点通透，如图3所示。加网45°的图像因交叉的纤维在多个基本交叉点上阻止网点的形成，这个网角所生成的半色调图像最容易产生龟纹。图3就是常见的因丝网所产生的龟纹形状，它与网点大小及丝网网目数有关，网点越精细，分色片图像网线角度越重要，网目与网线之比（丝网网目线／菲林加网线＝网目与网线比，如355目/100Lpi=3.55）越大，网线角度重要性愈小。如果比率小于4.0，所用分色片的角度就要改变，变化的方法是在胶印网角的基础上增加或者减少48°。 　　丝网所引起的龟纹解决这个问题的第二个办法是采用一定角度张网，而分色片仍采用同胶印一样的角度。一定角度张网的方法是通过将网版斜放的方法进行张网，或者用专用的一定角度张网设备进行张网。但这种方法存在两个问题：一是四个色版丝网的放置方向很难做到一致；二是由于印刷时刮墨刀方向与丝网张力方向不一致，在张力平衡方面会有许多麻烦。 　　解决这个问题的第三个办法是斜晒版，在张网角为0°的网版上，将阳片转动48°。如果采用这种方法，印刷时套印规矩、印台也要转动，给套印、给料、收料带来麻烦，并且相应的网框及承印物面积都要加大。 　　通常，象青、品红和黑这些比较深的颜色，它们的加网角度必须相互成30°角，这样，能最大限度地减少由于网线之间的相互干扰而产生可见的龟纹图形。 　　黄色是一个弱色，其加网角度可设定为与一个深色成15°角。在加网晒版中，黄色应设定在图像的垂直轴上，因为在这种情况下，由模版丝线引起得龟纹几乎看不见。 　　2.消除印刷龟纹的方法原稿和菲林的龟纹只能在设计和出片的时候进行消除。在复制生产厂进行印刷工艺中，需要特别注意的就是合适的加网角度，以及从丝网同软片的配合方面入手，控制各色丝网之间产生的龟纹效应。 　　在加网印刷中，网布本身的丝线亦可能与部分网线相重叠，从而会产生一种龟纹效应。这一效应在单色印刷品上最容易看出来，而多色印刷务必将其隐藏起来，一般在40-60%的色调范围内龟纹效应最明显。 　　通过下述方法可以全部或部分地消除龟纹：模版类型：使用间接感光膜片，龟纹效应不明显。因为在此情况下，同使用直接模版相比丝网本身的影响不明显。 　　丝网的精细度：相对于加网线数，丝网越细，龟纹效应越不明显。 　　建议采用的丝网目数与网线细度的比率如下：丝网目数/cm：加网线数L/cm 2.50：1.00 3.75：1.00 5.00：1.00如果按照建议的比例，在15°、45°和75°的加网角度上几乎看不到任何龟纹，偶尔出现龟纹时，建议每厘米增加或减少1或2个网点。 　　丝网角度：各色加网的网线与垂直轴或水平轴对正，在加网印刷中，丝网在印刷网框上的理想和常用绷网角度是4°到9°。丝网成7.5°绷网的另一个好处是，可以确切地查出印刷品上出现条纹的原因，是丝网原因还是刮墨刀研磨不好。在这种情况下，可以要求服务单位采用成角度绷网，设备完善的绷网服务机构能够提供平直的、绷好的网框，这一点对于防止龟纹十分重要。 　　除了直角外，承印材料不可能以其它角度进给到自动印刷机，因此将图像以一定角度晒印到模版上，就必须相应的使承印材料斜着进给到印刷机，这是不实际的。此外，整套透明阳图片需要与图像轴保持成+7.5°角。 　　二、印刷工艺的调整丝网印刷的过程大致可以这样描述：刮刀以一定的压力和角度使丝网变形，接触到承印物上，油墨在刮刀的压力下透过网版上的网孔漏到承印物上，当刮刀划过后丝网凭借自身的弹性迅速脱离同承印物的接触。最佳的印刷动作应该是胶刮同丝网接触的刃口流畅的滑过承印物表面，保留在承印物上的油墨形成清晰的图像。 　　可以看出，在丝网印刷的工艺中，影响印刷质量的关键环节主要来自两个方面：胶刮和网距。而这两个因素又同丝网的张力、印刷速度、油墨的下墨量、油墨的落点位置等因素相互影响。下面我们将深入的对这些因素进行讨论。 　　1.胶刮●胶刮材料丝网印刷用的胶刮由天然橡胶、合成橡胶（聚丁橡胶）或聚氨酯做成。天然橡胶或合成橡胶磨损较快，好处是它们不太容易蓄积静电荷。聚氨酯胶刮具有良好的耐磨性，但在印刷中容易蓄积静电荷。 　　这两种材料都会随着使用时间的增长而变硬，并且长时间接触溶剂会引起材料膨胀，使刀口产生波浪边而报废，因此刮墨刀在印刷之后应立即进行清洗和干燥。胶刮的刀口和边缘不应有任何斑纹和划痕，因为这些缺陷会使印刷品上出现条纹。刮墨刀应经常打磨，锋利光洁的刀口对于良好的印刷质量至关重要。 　　●胶刮硬度胶刮的硬度用肖氏度表示，建议的肖氏硬度范围一般为60°7.较硬的胶刮（肖氏硬度70°7）适合大幅面和网目调印刷，较软的刮刀（肖氏硬度60°6）特别适合印刷所有的实地图案和不平表面的承印物。 　　胶刮过硬，由于磨损拖力高及由此造成的丝网变形，会给印刷的颜色套准造成困难，而且还会缩短丝网模版的使用寿命。胶刮过软，必须加大刮墨压力，导致刮墨刀向后弯曲，使刮墨角度变得更小，这样一来油墨不是在丝网上一刮而过，而是被压到承印材料表面上拖过，油墨在丝模下面渗开。 　　●胶刮的相关参数胶刮的相关参数如图7所示。 　　印刷网框的尺寸应该在网框的内缘与刮墨刀的每一个端点之间至少留有12cm的空白区域。如图8所示，空白区域不够大会产生明显的变形。 　　（a）刮刀硬度；（b）刮刀厚度；（c）刮刀高度；（d）刮墨角度；（e）刮墨压力；（f）刮墨速度（g）刮刀打磨（断面/表面）●刮墨刀的打磨刮墨刀刀口的状况对于获得清晰和理想的印刷效果至关重要。一个刀口锋利的刮墨刀能够准确的控制通过丝网印版的油墨量，这是精细活件和网目调印刷的一个重要因素。一个变钝或磨成圆刀口的刮墨刀，不能准确控制、刮除丝网印版上的油墨，而是迫使过多的油墨通过网孔附着到承印材料上，使图像的细微部分变得模糊不清。然而，这样大量的油墨附着对于产生良好的遮盖力是很理想的，尤其是在实地区域。 　　刀口打磨不好的刮墨刀将产生带条纹的印刷品，但有时丝网编织不规则也会造成这种效果。通常很难确定印刷品上的条纹是哪种原因造成的，唯一的方法是将丝网斜着绷，即与网框成一定角度，这样网丝的走向和印刷形成一定的角度。用抛光布仔细摩擦已磨好的刮墨刀刀口，即可消除刮墨条痕。 　　图9胶刮研磨机刮墨刀打磨机必须有一个稳定的刮墨刀夹紧装置，刮墨应该在平行于长度的方向上打磨，这样才能使重复打磨准确。在打磨过程中，需要注意防止胶刮过热，并且胶刮端部要磨圆。此外，用砂带打磨刮墨刀，砂带可以装在单个或多个辊子上，如图9所示。砂带粒度应在80180之间，视胶刮的橡胶材料和印刷应用而定。 　　●刮墨角度刮墨刀最佳的印刷角度是与丝网印版成75°，角度的偏差大会对油墨的控制和套印的精度产生不利影响。角度过陡，胶刮的弹性被减弱，加剧了与丝网的摩擦，胶刮增强的切割作用会减少油墨的附着，同时拖曳和拉紧丝网，导致套印精度下降。角度过低，胶刮过于向后弯曲，迫使过多的油墨透过丝网模版的网孔，使油墨可能会在模版下面渗流。 　　（a）印刷行程；（b）角度过陡；（c）角度正常；（d）角度过低刮墨刀最佳的印刷角度●刮墨压力如前所述，刮墨压力过大对套印精度有不利影响，因为刮墨刀会在刮墨方向上拖拉丝网，在这种力量的作用下会导致丝网过早的损坏或者拉伸，从而导致网点变形并影响印刷精度。因此，保持尽可能小的压力是取得良好印刷效果所必须的。 　　压力调节可按下述方法进行：◆调节刮墨刀，使之与丝网印版相脱离，同时处于正常的印刷位置。 　　◆把刮墨刀放在图像区域的中央，即印刷形成的中心。 　　◆降下刮墨刀，直到与丝网印版仅仅有一缝隙，并与丝网印版相平行。调节两个固定螺丝，使刮墨刀与承印物相接触。在废材料上做第一次试验过程中，对刮墨刀的安装做最后调节。 　　印刷作业中的刮墨压力一定不能变化。在多色印刷中，刮墨刀对于所有丝网印版的压力必须一致。提高刮墨压力会拉长印刷图像，造成套印不准等问题。 　　刮墨刀在印刷之后应立即清洗干净，长时间曝露在溶剂中，溶剂会侵蚀胶刮，使其变软最终不能使用。 　　2.丝网印刷机的网距调整印刷前当网版处于最低位置时，丝网印版与承印物之间的距离称为网距，它必须能够避免丝网模版在印刷前与承印物相接触、进而蹭脏承印物，而且还能使绷紧的丝网印版在刮墨刀通过之后立即与印刷品相脱离。要印出套印精确和清晰的印刷品，同油墨透过网版的数量以及其下落的位置都有很大关系。 　　如果丝网网版在印刷机上放的得不很平，刮墨压力就会不平衡，因为在丝网网版较高的部分，被刮墨刀向下压得比较重，这会导致产生不均匀和变形的图像。网距的不合理也将导致刮刀滑过丝网表面之后，丝网无法及时脱离光盘表面产生拖印，或者丝网距离光盘表面较远而无法将油墨置于正确位置导致印刷精度的下降。 　　对于丝网印刷机来说，一个均匀的网距对于准确套印和良好的图像质量至关重要。网距测试楔是检验网距均匀性的一个简单工具。把测试楔依次滑到网框四边地下面和印刷机平台上，读出用毫米表示的网距数值。最佳的网距依网框和图像的尺寸、网版的张力、油墨的组份和所要求的印刷活件而定。 　　网距测试楔为了改善网印版与承印物之间的脱离，许多印刷机都装有一个自动离网机关，当刮刀向前运动时，它将网印版逐渐抬高，从每一个印刷形成的开始到终止，使刮墨刀后面的离网角度始终保持不变。 　　（a）丝网网版；（b）承印材料；（c）印刷平台；（d）离网角度；（e）印刷行程图12离网动作示例绷网的质量、网距和离网角度都有助于丝网在刮墨刀通过之后立即从印刷品上抬起。如果丝网印版与新印过的承印物仍保持接触，承印物或丝网网版的任何轻微移动，都会造成湿油墨蹭脏承印物。 　　下面三个参数是可调的，即丝网版的张力、网距和离网动作。如果提高其中任何一个参数，刮墨的压力也必须有所提高。网距和离网角度过大都不利于准确套印，降低印刷速度也有助于减少丝网印版在新印的承印物上产生拖曳的不良现象。 　　射光学元件（DOE：Diffractive Optical Element）分开。由DOE产生的衍射光被光电探测器检测，从而得到循迹误差信号TE和径向翘曲检测信号TLT. 　　给出了TLT信号的特性。水平轴表示径向翘曲角度，竖直轴表示归一化用于TLT的光总和后的TLT.系数k2设为1.14，使物镜位移产生的偏差最小化。TLT随径向翘曲角度线性变化，并不受物镜位移的影响。 　　BD-RE的径向翘曲检测信号的测量图14给出了在记录边界的翘曲检测误差的特性。 　　水平轴表示轨道的状态，竖直轴表示转换成径向翘曲角度的检测误差。即使在不同的彗差下，翘曲检测误差仍小于0.11°。实验结果表明，本文提出的方法可以高精度的检测径向翘曲。 　　BD-RE记录边界的翘曲检测误差的测量4.结论本文提出了一种在记录边界仍可高精度检测径向翘曲的方法。使用一个衍射光学元件，可以同时检测径向翘曲和循迹误差信号，实验验证翘曲检测的误差小于0.11°。