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技术文章 | 柔印油墨配色方案及实施办法探索

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2023.6.06
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摘要


柔性版印刷材料多种多样,这给专色配色工作带来一定的挑战,柔印油墨传递也受诸多因素影响,如印刷压力、印刷速度、油墨适性、网纹辊载墨量、印版等。本文就油墨配色系统、印刷适性仪与印刷机匹配等加以探讨,以期对提升颜色质量和生产效率有所帮助。



关键词


柔印配色、电脑配色系统、网纹辊


引言



柔性版印刷材料多种多样,如牛皮纸、塑料薄膜、镀铝材料等,这些材料的吸墨性能、颜色外观表现等都不同于普通纸张,这给配色工作带来一定的挑战。


传统的油墨配色方式严重依赖配色师的经验,而且配色时无法兼顾油墨粘度、印刷条件及网纹辊的选择,因此,多数据情况下,上机印刷时还需要进一步调整颜色,不但造成纸张、油墨等原材料浪费,还需要耗费宝贵的时间停机进行调色。


因此,使用电脑配色系统准确地运算颜色配方,并把印刷适性仪与印刷机进行匹配,从而减少停机调色时间,提高质量,减少浪费。



01



电脑配色系统


电脑配色系统的基本作用是,使用预先建好的基色油墨数据库,根据色差、光谱拟合程度、价格等因素,计算给定目标颜色的油墨配方比例。电脑配色系统的快速、准确、客观的计算,一定程度上减轻了配色人员的负担,提高了产品的颜色质量、配色速度、精度,提升了经济效益。本文以爱色丽 InkFormulation 配色软件为例作简要介绍!


电脑配色系统的首要环节是建立油墨数据库。

取一定数量的基色墨,和冲淡剂按一定比例混合,用印刷适性仪(俗称展色仪)在特定基材上印刷出色样,建立油墨数据库。建立数据库主要考虑基墨的选择、黏度的控制(柔印/凹印油墨)、基材的选择、墨层厚度等因素。

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基墨的选择

可以参考Pantone配色指南的基色种类选择相应的基色,基色种类越多,色域越大,所能配出的颜色范围也越广。图1是一套油墨数据库,除了CMYK四色外,还有绿色、橙色、紫色等补充基色。

黏度的控制

对于柔印/凹印,有时还需要通过在基础油墨(色浆)中添加溶剂(或水)调整黏度,建立黏度曲线,并以特定黏度建立数据库。

基材的选择

至少为每一类基材建一套油墨数据库,比如涂布纸、非涂布纸、塑料薄膜、金银卡纸等。


纸张类基材,尽量选取荧光增白剂含量较少的纸张建立数据库,配色过程中测量实际所用的纸张进行配色,电脑配色系统会根据基材的颜色进行补偿;对于塑料薄膜,还要分透明膜、不透明膜,里印、表印,是否托白底等。

油墨层厚度的确定

对于胶印来说,选取一个合适厚度创建油墨数据库,比如用展色仪印刷出青或品红墨,测量其密度值来确定合适的厚度,配色时通过不同的上墨量来实现油墨厚度的变化。


而对于柔印\\凹印来说,选定一支常用的网纹辊创建油墨数据库,同时为不同的网纹辊建立相对厚度关系,然后可以为每一支网纹辊进行配色。比如,创建数据库的网纹辊上墨厚度为100%,其它网纹辊的上墨厚度以此为基础,以百分比的形式来表示相对的厚度关系。下文会有进一步解释。

建好数据库后就可以配色了!

使用分光光度仪测量标准色样,或导入CxF文件,或从电子色库选择目标色等,定义目标色,然后测量配色所用的基材,让系统计算配方。一般情况下,配色系统会计算出多个配方,操作人员可以根据价格、光谱偏差、色差等因素选择一个合适的配方。图2是电脑配色系统所计算的配方列表,以及对应配方的光谱光谱曲线等信息。

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配色系统在给出油墨比例的同时,也会给出溶剂的比例,这给黏度的调整带来极大的方便。同时,对不满意的配方,可通过配色系统执行配方修正,建议每种基墨的添加量,从而使得配方颜色更接近目标色。图3显示了具体的配方信息以及配方修正的建议。

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油墨配色系统可以客观、准确地计算配方,受基材类型影响较小,一定程度上可以减轻配色师的负担,而且配方可以保存,方便查询,在使用数字目标时可以完成人工配色不可能完成的工作,余墨利用功能可以将余墨在次利用,可以节约成本、减少环保压力,是实现利润的重要利器。

02



印刷适性仪(展色仪)


印刷适性仪是对纸张、油墨印刷适性进行综合测试的仪器。纸张、油墨各类繁多,性能各异,根据对纸张、油墨性能测试的要求,印刷适性仪也多种多样。油墨配色系统所用的印刷适性仪通常称为展色仪,是一个小型的油墨打样仪。


主要作用是用少量的油墨印刷出色样,可以用于建数据库或配色时作颜色对比。使用展色仪印刷色样相对于在印刷机上调色来说,更稳定,且只需少量油墨,无需停机测试,所以展色仪是整个配色系统中很重要的部分。


不同印刷方式或不同油墨的展色仪是不同的,通常分胶印、柔印、凹印、丝印展色仪。本文以用于柔印的IGT F1(见图4)为例作介绍。

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作为成像和直接传墨的载体,印版硬度、厚度等因素对油墨的转移起着重要的作用。柔版的硬度会影响基材对油墨的吸附性,柔版的肖氏硬度一般在25~60之间,承印物的厚度越大,要求印版的硬度越低。印版的硬度会随着印版的老化而变化,油墨转移率也随之降低,所以应该定期更换印版。


对于不同的基材,应该选择不同厚度的印版,对于薄膜、奶包、标签等,应该选用薄版,而瓦楞纸箱等需要选用厚版,厚版具有较大的弹性变形,从而和瓦楞纸保持密切的接触。



同时,贴版也很重要,注意选择厚度适中、合适粘性和密度的贴版双面胶。一般软包装、塑料等选用0.5mm厚度的双面胶,标签、薄型瓦楞纸等选用0.38mm厚度的双面胶;高密度胶带相对较硬,适合实地印刷,一般适用于专色配色,但是,如果需要考察专色的阶调,则适当考虑中低密度双面胶;双面胶的粘性越强越不容易翘版,剥离强度也越高。贴版时注意印版表面清洁,对印版和胶带施以均匀的压力,避免气泡。

展色仪厂商一般会提供印版,指定

品牌和厚度的的双面胶,但更建议

用户选用和生产条件一致的印版和

贴版双面胶。

展色仪另一核心部件是网纹辊,它负责将油墨传到印版上。网纹辊表面分布着许多微小凹孔,一般称之为着墨孔,起着储墨、匀墨、传墨的作用,小孔有着不同的线数和形状,具有不同的载墨量和传墨性能,因此具有不同的着墨量。


一般来说,网纹辊网线数越低,网穴载墨量越大,网线数越高,网穴载墨量越小但是,网穴的不同形状、开口度、网深等都会影响油墨的转移率。所以在选择网纹辊时,线数不是最关键的,关键要看载墨量和转移性。

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根据具体的印刷产品,印刷厂往往会配备多种不同线数据的网纹辊,为了适应印刷机的不同网纹辊,在选择展色仪时也应该选配不同的网纹辊。IGT F1可以选配不同网线数或网深的网纹辊,以适印刷的要求。图5是展色仪所用的各种网纹辊,以及不同网深的网纹辊所以印刷的颜色效果。


为展色仪配备多种网纹辊增加了配色的灵活性和适应性,但是也往往会有油墨转移量与印刷所用网纹辊油墨转移量不一致的情况,因此,需要根据印刷机所用网纹辊载墨量选取对应的网纹辊。也就是说,需要把展色仪与印刷机进行颜色匹配。


03



展色仪与印刷机的颜色匹配



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柔印油墨的转移受很因素影响,如网纹辊载墨量、纸张粗糙度、油墨黏度、印刷压力、网纹辊印版压力、刮刀角度与压力等等。当使用不同网纹,或调整压力时,着墨量会有很大变化,颜色也会不同。


如图6所示,同一种油墨,在展色仪上印出的颜色密度为1.13,而在印刷机上印刷的颜色密度值为1.25,其色差值约为2.78DE00,可见由于墨层厚度不同,同一个油墨在印刷机上印刷,结果可能会与展色仪印刷的颜色有很大的不同。一般变化规律是这样的:如果印刷机上墨层很薄,色差就比较大;随着墨层厚度增加,色差会逐渐减小;但是再增加墨层厚度,色差就会再次增大。


在实际印刷过程中,操作人员往往需要通过改变网纹辊或各种压力来改变墨层厚度进行调色,甚至在调整不到位的时候会加入油墨作进一步的调整。


但是柔性版比较柔软,密度曲线不稳定,宜采用轻压印刷,压力稍有变化都会对印刷质量产生明显的影响。通过改变印刷条件调整颜色,这不仅浪费时间和材料,也会对印刷品质量的稳定性带来不利的影响,而且翻单时也会造成批次间的差异。


之所以出现通过调改变印刷条件来调整颜色,一是因为专色配方没调配好,需要在印刷机上二次调配,二是即使专色配方对了,但是印刷条件和展色仪条件不同,仍然需要进一步调整。因此,展色仪与印刷机的颜色匹配就尤为重要了。



在印刷时应该稳定压力、速度、印版、基材等印刷条件。对同一种油墨,用不同的网纹辊分别印刷色样,同时用展色仪(配有不同网线、网深的网纹辊)印刷出色样,分别作对比,为印刷机的网纹辊找出对应油墨厚度的展色仪的网纹辊,如果有较大差异,更换展色仪的网纹辊再次打色样作对比。如此循环,直至找到接近的网纹辊。

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完成网纹辊匹配工作后,在配色系统InkFormulation中用一种常用的网纹辊创建油墨数据库,然后计算其它网纹辊与这支网纹辊的厚度对比关系。


如图7所示,用一支网纹辊创建一套油墨数据库,墨层厚度为100%,同时又有其它四支不同网深的网纹辊,通过配色系统计算其相对厚度分别为41%、80%、160%、316%。这样一套油墨数据库就包含了5支不同墨厚的网纹辊数据。实际配色时可以根据实际情况选择相应的网纹辊配色。


04



用不同的网纹辊配色


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InkFormulation配色软件在计算配方时,可以根据印刷品实际情况,选择不同墨层厚度的网纹辊配色。比如很浅的颜色,可以选择墨层厚度较小的网纹辊,而深的颜色,如果用墨层厚度大的网纹辊才能计算出配方有些颜色在印刷品版面中有实地块,又有网点或细线条、文字等,可以选择高线数的网纹辊。


使用不同网纹辊所计算的配方主要区别是冲淡剂(调墨油)的含量不同,同一个颜色,墨层厚,冲淡剂含量就高;墨层薄,冲淡剂含量就低。对于深色,如果墨层太薄,可能无法计算合适的配方,这时就需要选择墨层较厚的网纹辊配色。如图8所示的这个颜色,选择100%厚度的网纹辊,冲淡剂含量68.04%,而41%厚度的网纹辊,冲淡剂含量22.26%。


05



印刷过程颜色检测


有了合适的配方,就可以上机印刷了。在正式印刷前的调试阶段,可能会有一定的色差,但是,但这种差异通常是印刷条件发生了微小变化引起的,由于事先已做好展色仪与印刷机的匹配,与以往由于网纹辊不同或者印刷条件不同而引起较大色差的情况不同,一般不会有太大的色差,只需要微调即可。


如图9所示,当前印刷密度值为1.21,色差0.99DE00,在一般应用场景下是可以接受的,但是如果调整墨层厚度,理论上还可以把色差降到0.03DE00,调整方法是减小墨量或减小油墨浓度,使得密度值降到1.17。但是现在不需要更换网纹辊或大幅度调整压力等印刷条件,只需要在可控的范围内微调。


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在印刷过程中持续抽样检测,并根据建议修正印刷条件的变化,从而降低色差,并维持相对稳定的印刷质量。


总结


印刷压力、印刷速度、油墨适性、网纹辊载墨量、转移率等因素会影响柔印油墨的传递,印刷操作人员往往会通过改变印刷条件来调整颜色,这是一种本末倒置的做法。应该先做好展色仪与印刷机的匹配工作,用配色系统配好油墨配方后,上机只需进行微调,甚至不用调整,从而减少停机时间和原材料的浪费,同时提高颜色质量和生产效率。


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# 作者介绍 #


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陈长春

爱色丽高级应用工程师


G7专家,从事印刷行业20+年


专注于颜色科学知识和应用的探讨,在印刷行业有丰富的颜色管理经验


在爱色丽工作的十多年中,主要为国内客户提供颜色评估、颜色测量、色彩管理、电脑配色等方面的应用支持服务



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