《印刷原理与工艺》实验指导书.docx

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《印刷原理与工艺》实验指导书

《印刷工艺原理》实验指导书

实验一油墨叠印实验

一、实验名称：

油墨叠印实验

二、实验学时：

2

三、实验目的与要求：

1、掌握油墨叠印率测量

2、掌握油墨叠印的先后顺序对印刷质量的影响

3、了解在干式印刷中油墨叠印的条件

4、了解在湿式印刷中油墨叠印的条件

四、实验基本内容：

在彩色印刷中，后一色油墨在前一色油墨膜层上的附着，叫做油墨的叠印。

彩色印刷品上的颜色，一般是通过面积大小不同的黄、品红、青、黑等色的网点叠合或并列而呈现的。

因此，印刷品的色彩再现效果，不仅牵涉到油墨的光学性质，而且也与油墨叠印的先后和油墨叠印的多少有关。

叠印效果可以用叠印率来衡量，叠印率的数值越高，叠印效果越好。

　　叠印率可以通过测定各色油墨的密度和油墨叠印的密度值来计算，在研究油墨叠印现象时，常把第二色油墨在第一色油墨膜层上的叠印做为讨论的重点，故用油墨密度表示的叠印率定义为：

　　fD（2/1）=D2.1/D2×100%　　　　　

式中，fD（2/1）上用油墨密度表示的第二色墨在第一色油墨上的油墨印率，D2是印在纸张上的第二色油墨的密度，D2，1是叠印在第一色油墨上的第二色油墨的密度（如图1）。

图1用密度表示的油墨叠印率

1、测量各色块的密度

2、计算其叠印率

3、数据处理与分析

五、实验设备、工具及材料：

J-IGT350印刷适性仪，密度计，度计，墨、纸张等

六、实验原理

用密度计测定式中的D1、D2、D1＋2。

为了实用上的需要，通常选用和第二色成补色的滤色镜。

例如，第一色用黄油墨，第二色用品红油墨，叠印出来的墨层则呈红色。

测各墨层的密度DY、DM、DY＋M，就要使用品红色的补色-绿色滤色镜。

这样做的理由是，品红油墨反射的品红光是由红光（R）和蓝光（B）混合而成的，全部被绿滤色镜所吸收；黄油墨所反射的黄光是由红光（R）和绿光（G）混合而成的，其中的红光亦被绿滤色镜所吸收，所以，密度计测得的DY＋M（即品红、黄两色油墨叠印起来的墨层的密度）也包含了黄油墨中被绿滤色镜吸收的红光的密度，这个密度值的大小就等于用绿滤色镜测得的直接印在纸张上的黄墨层的密度DY、DY＋M-DY即是消除了黄油墨的干扰，是附着在黄墨层上的品红墨层的密度，同样的道理，用红、绿、蓝滤色镜可以分别测得下列计算油墨叠印率公式中的各个密度。

七、实验步骤

1、选用Y、M、C三种油墨，测量粘度

2、在印刷适性仪上，用Y、M、C三种油墨，各印刷2条纸带共6个色块，在未干的状态下，用Y、M、C分别叠印其它两个颜色的油墨

3、用Y色油墨印刷12条纸带，每隔1小时，叠印M油墨

4、测量各色块的密度

5、数据处理与分析

八、实验注意事项：

1、测量密度时，正确选择滤色片。

2、打印色带时，墨层厚度要均匀。

九、思考题

1、油墨叠印顺序不同，其叠印效果有何不同？

2、在湿式印刷中，如何防止产生逆叠印现象？

3、在干式印刷中，如何确定最佳的叠印时间间隔？

十、对实验报告的要求：

1、原始测试数据记录。

2、结果、图表完整。

3、有明确的结论。

实验二印刷网点观察实验

一、实验名称：

印刷网点观察实验

二、实验学时：

2

三、实验目的与要求：

1、熟悉印刷品成色原理及网点观察方法。

2、掌握印刷品、菲林、印版的密度、网线、网点形状、网点大小和网角的测量方法。

3、了解和分析菲林、印品和印版的网点不同和与设定值差别规律，理解印前对图像的校正和补偿作用。

四、实验基本内容：

图2图点变形的类型

在印刷过程中，网点会发生大小和形状的变化。

根据Murray-DaviesYule-Nielsen公式以及Neugebauer方程，网点大小的变化必然引起阶调和颜色的变化，而网点形状的变化会使图像的清晰度下降。

网点变形的类型大概有图1所示的几种，归纳起来在印版/橡皮布/纸张的传墨过程，网点的变形主要有网点缩小、网点扩大、重影、网点滑移等，如图2所示。

实验的主要内容如下几方面：

1、印刷品高光、中间调、暗调网点的变化

2、观察网点产生的变形

3、菲林网点形状、网线、网角的观察

五、实验设备、工具及材料：

多光源标准光源；看样工作台；笔形放大镜；透射密度计；反射密度计；印版检测仪；菲林、印版、印刷品一套。

六、实验原理：

印刷图像是一种网目调图像，图像的颜色层次变化依赖于C、M、Y、K各色网点以不同大小匹配形成。

网点是组成图像的像素，网点来源于对图像的加网。

所谓加网是指将连续调图像分解成可印刷的像素（网点或网穴）的过程。

网点技术的指标参数有：

加网方式、网点大小（频率）、网点形状、网线密度、网角等。

这些参数的改变会直接影响印刷品的颜色和质量。

在印刷工艺中，由于印刷承印物和油墨的特性，使得有些技术参数需要在印前工艺中提前进行校正和补偿，因而在观察网点过程中，标定相同颜色的网点在菲林、印版和印品中所测得的值不一致。

重点观察高光、暗调和中间调处的网点，同时还有观测中性灰部分的颜色数据，了解分色方式和黑版的特性。

七、实验步骤：

1、在看样工作台上观测菲林网点特性，利用透射密度计进行测量和记录；

2、在实验台上利用印版检测仪测量印版网点特性；

3、在标准光源下，观测印品网点特性和颜色，利用反射密度计测量网点特性。

4、分析和比较所测得的各种网点特性和网点的变形。

八、实验注意事项：

1、网点大小的观察观察

2、网点变形对印刷质量的影响

3、

九、思考题：

1、分析网点变形产生的原因？

对印刷质量有何影响？

2、分析网点从印版到菲林到印刷品的变化情况？

3、采取哪些措施控制网点的变形？

十、对实验报告的要求：

1、原始测试数据记录。

2、观察的结果加以分析。

3、有明确的结论。

实验三胶印综合实验

一、实验名称：

胶印综合实验

二、实验学时：

6

三、实验目的与要求：

1、掌握印刷压力的调节方法

2、掌握水墨平平衡的控制方法

3、掌握套准调节的方法

4、了解印刷前的准备工作

四、实验基本内容：

1、印刷准备

（1）用纸准备

平版印刷一般使用的纸张有胶版纸、铜版纸、地图纸、海图纸、特种纸、也有使用凸版纸印刷书刊的。

用于平版印刷的纸张，要求具有伸缩性小、质地紧密、不拉毛、不脱粉，并具有适当的平滑度、白度等性能。

纸张的主要成分是植物纤维，它能吸收空气中的水分，因此，纸张的含水量随温度、湿度的变化有变化，纸张含水量有变化，便发生纸张的伸缩，同时，在平版印刷过程又需要有水，纸张与水接触后，含水量也发生变化，纸张的尺寸就难以保持不变，对彩色印刷来讲，就造成套印不准。

实验证明，一般空气中相对湿度变化10％，则引起纸张含水量变化约1％，而纸张尺寸约有0.1％的变化，因而只能控制印刷车间的温度、湿度，减少纸张含水量的变化，以控制其伸缩变化。

纸张在从造纸厂出厂、运输、储存过程中，也受气候变化的影响会造成纸张的变形如图3所示。

如空气中含水量小于纸张的含水量，则纸边的水分散蒸发，会出现"紧边"现象；当空气中含水量大于纸张的含水量，纸边吸收水分，纸张中间含水量少，边上含水量多，则出现"荷叶边"现象；当纸张正反面的含水量不等时，则使纸张出现"卷曲"。

纸张出现变形，也就造成印刷过程中套印不准和纸张折皱。

为减少纸张在印刷中产生故障，使纸张的含水量适应印刷的要求，并与印刷环境的温湿度相适应，平印纸张一般都需要进行适印处理，处理方法最好用晾纸方法，使纸张与印刷车间的温度、湿度一致。

纸张自身的含水量均匀。

平板印刷中对纸张的纤维流向也很注重，纤维流向不一致，影响输纸和套印，为保证套印准确，最好同一块印版所用纸张的纤维流向是一致的。

一般使纸张纤维流向平行于印刷滚筒进行印刷。

为知道纸张的纤维流向，印刷之前要进行判别，常用的方法有撕破法、悬执法、润湿法、指甲滑行法或翻执法。

经适印处理后的纸张，进行裁切，堆放整齐地置于胶印机的输纸台上，以保证印刷时能顺利进行印刷。

（2）检查印版

印版的检查包括：

版的大小、厚薄、版的类别、印版的咬口、边规的尺寸、版面是否平整、网点和线条是还符合印刷的质量要求。

（3）调配油墨

平版印刷使用的油墨，要求具有着色力强、对纸面固着充分、耐酸、不溶于水、抗乳化性强、色调鲜艳、光泽性强、耐光、不褪色等性能。

油墨厂出厂的油墨是原色墨，一般具备了上列要求，印刷厂在具体使用时，由于印刷品的不同，要求色相不同，并根据纸张及气候条件等的差别，对油墨要进行调配。

油墨调配包括：

色相符合印样；粘度流动性适当；燥油加放量正确，墨量符合印数等。

确定油墨的色相，首先要分析印件的色彩，分析和综合原样在三原色中的含量，确定主色和辅色及配合比率。

同时要考虑套印的色序、印刷的纸张、原色墨和辅料的性质等，如后套印的油墨要具有较高的透明度，纸张的色泽会影响油墨的色相等。

在调配色相时，配输色油墨必须少量逐步加入，直至色相符合要求为止。

油墨的数量主要根据版面图文的面积、印刷墨层的厚薄、纸张吸墨性能的强弱，油墨的着色力及比重、印刷品的尺寸和印数来估计。

油墨层的厚薄涉及到油墨的粘度和流动性，油墨粘度过大，流动性就小，墨斗中不容易下墨，墨辊上油墨不易均匀，因而印品上墨色不匀。

同时还造成纸张拉毛等现象；油墨粘度过小，流动性就大，印刷时方便，但版面吸墨扩大而发糊，版面起脏现象严重。

油墨厚度一般要根据气温的高低而定，气温高则油墨要稠厚些反之要稀些；若纸张表面粗糙、质地松、吸收性大，则油墨应稀些，印件精细，油墨应稠，印刷实地，油墨可稀；机器转速快应比转速慢的要稀一些。

总之，要各方面进行综合平衡。

燥油的用量取决于温湿度、纸张的性能、油墨层的厚簿、辅助料加入量和油墨本身的性能，燥油的用量过多，会产生油墨堆版，堆橡皮布，加速油墨乳化，造成糊版等弊端；用量过少，油墨不能在要求的时间内干燥，印品会产生沾脏，一般燥油用量的原则是：

铜版纸、胶版纸用量比新闻纸多，冬天比夏天多，冲淡墨比深色墨多，色序在后的油墨比色序在前的墨用量多。

油墨调配后，将油墨装入胶印机的墨斗内，并调整上墨装置，使油墨能均匀地传递。

（4）润版液的调整

平版印刷过程中，版面必须保证用水润湿后其空白部分不吸附油墨，润湿用水本可用纯水，但在印刷过程中，版面经高速摩擦，使空白部分的亲水层受到消耗，为补充版面被消耗的亲水层，在水中加入电解质，但形成的无机盐层的亲水性能并不强，所以在水中再加入亲水胶体，使无机盐层上形成和补充亲水性较强的体膜层。

因此，润版药水中含有：

阿拉伯树胶、磷酸及其盐类、铬酸、硝酸盐类。

主要有普通润版液、醇类润版液、非离子表面活性剂润版液等三种

一般将润版药水配成原液，使用时予以冲淡。

润版药水呈酸性，酸性的强弱对印版的影响极大，酸性太弱。

在版面上不能形成无机盐层，抗油亲水性差，使图文部分扩大，造成糊版；酸性太强，生成的无机盐层被溶解，版面砂目被破坏，降低耐印力，加速油墨乳化；阻滞印迹干燥，所以在印刷时必须控制润版药水的酸碱度。

润版药水的用量还取决于油墨的性质、印刷品墨层的厚度、油墨燥油的用量、印版的类型、版面图文情况、作业环境的温度、纸张的性质等各种因素。

调配好的润版药水，注入胶印机的水斗中，调整供水装置，使供水量合乎印刷要求，以保证印刷的正常进行。

（5）辅助材料的准备

辅助材料的准备包括各种衬垫、橡皮布、洗版液、滑石粉等。

2、上版

将印版固定在印版式滚筒上的过程称为上版。

根据胶印机结构不同，上版的方法有：

挂夹上版法、插夹上版法、弯边上版法和挂钉上版法。

装版时应注意以下几点：

（1）保护好印版。

防止在装版中产生折痕和凹坑。

（2）印版滚筒上的版夹螺丝必须拧紧，防止在印刷过程中脱落。

（3）印版下面的垫纸要垫平垫正，防止在版产生压力不均匀。

（4）拉版时，拉力要均匀，用力不宜太大太猛。

3、压力调节

平版印刷是把印版图文上的油墨先转移到橡皮布上，然后再把橡布上的油墨转移到纸张或其它承印物表面。

在油墨的两次转移过程中，印版图文表面和橡皮布表面之间、橡皮布表面和承印物表面之间，都必须保证有极小的距离，使其间的油墨质点与这些表面充分接触，致使分子力发挥作用，这样才能完成油墨的转移。

为此，必须使印版滚筒表面和橡皮滚筒表面相互挤压，橡皮滚筒表面和压印滚筒表面相互挤压，这两种相互挤压的力即是平版印刷中的印刷压力。

前者叫印版压力，简称版压。

后者叫压印压力，简称印压。

因为滚筒包衬的变形总量能够间接地表示相应的印刷压力，所以平版印刷机的版压和印压，如图4所示，可以用压缩量λ版-橡和λ橡-压表示。

按照λ的定义，λ版-橡和λ橡-压可按下列公式进行理论计算：

λ版-橡=R版+δ版+δ橡+R橡-H橡-压　

λ橡-压=R压+δ纸+δ橡+R橡-H橡-压　　

式中，R版、R橡、R压分别是印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒的筒体半径。

δ印、δ纸、δ橡分别是印版及其衬垫、纸张、橡皮布的厚度。

H版-橡和H橡-压分别是印版滚筒与橡皮滚筒之间、橡皮滚筒与压印滚筒之间的中心距。

图4平版印刷机的压缩量

　　若把印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒的筒体以及印版看成是刚性的，忽略它们和纸张的变形，则可以认为平版印刷压力主要来自橡皮布的弹性变形。

这样橡皮布的性质、橡皮滚筒的滚压状态，就成为决定平版印刷质量优劣的因素之一。

因此，提高橡皮布的印刷适性，合理地确定滚筒的包衬，使印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒之间获得理想的滚压状态，对提高平版印刷质量有着重要的意义。

4、套准调节

（1）周向套准的调整

在开始印刷之前，让圆周方向和横向方向上的遥控计数器和斜向对准装置显示0.00。

用17cm的T型扳子松开所有3个螺栓（A）。

点动机器，一个接一个螺钉地松开螺钉，最后松开螺栓（A），如图5中所示。

用17mm的T型扳子松开齿轮（C），检查刻度（B）。

顺时针转动齿轮，整幅图像向拖稍方向移动。

（0～10mm）,逆时针转动齿轮，整幅图像向叼口方向移动。

（0～40mm）。

完成调整后，拧紧3个螺栓。

图5压力调节

（2）侧向套准的调整

松开固定旋钮（F）之后，转动旋钮（C）可在同一个方向上移动侧规（操作侧和传动侧）。

在规矩（E）和（F）中的一个（或两个）被纸夹（E）或夹纸器（D）或某些东西挡住时，旋钮不能移动。

建议拉规能拉纸的标准距离为3～5mm。

将纸张与第一印刷机组上的图像相对准。

松开（A），转动（B），将侧规移动到相应的位置。

拧紧（A）。

如果要细调，在松开固定旋钮（F）后转动细调旋钮（C）。

5正式印刷

把印版安装在胶印机的印版滚筒上，在印刷开始时，要仔细检查并校准印版，检查胶印机给纸、传纸、收纸的情况；校正压力，调整印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒之间的关系，使压力均匀，然后检查机器供墨、供水情况。

印刷时，首先将印版的胶膜擦洗干净，再用汽油除去于固的墨迹，开动胶印机进行试印，检查规矩，确保套印准确。

印出的样张经审批合格后即可大量进行印刷。

在印刷过程中要随时检查产品质量，包括：

墨色的深浅。

套印精度，图文的清晰度，网点的虚实，空白部分有无油污墨迹等。

印刷过程中保证印刷质量的关键是供水装置以最低量的润版药水提供稳定的水分，控制墨斗的供墨量。

国外利用电子技术、数据处理和计算机等方而后先进技术，制造印刷机的各种自动控制系统。

如德国海得堡印刷机采用CPC自动控制系统，罗兰印刷机的CCI系统，日本小森印刷机的PQC系统，都能根据印版上图文的密度，经计算机计算，控制墨斗的输墨量，并能在控制台上通过电钮遥控图形的套准及输墨，使工人摆脱常规操作方法，集中精力于主要的作业，以更经济的方式去提高印刷质量。

五、实验设备、工具与材料：

胶印机、油墨、纸张、润版液等。

六、实验原理：

平版印刷的印版与凸版印刷、凹版印刷的印版都不同，平版印刷的印版上印刷部分和空白部分几乎在同一平面上，空白部分具有良好的亲水性能，吸水后能排斥油墨，而印刷部分具有亲油性能，能排斥水而吸附油墨。

印刷时便利用其特性，先在印版上用水润湿，使空白部分吸附水分，再上油墨，因空白部分已吸附水，不能再吸附油墨，而印刷部分则吸附油墨，印版上印刷部分有油墨后便可印刷。

现今采用的平版印刷，大部分采用将印版上的图文先转印到橡皮布的滚筒上，再由橡皮布转印到承印物上的间接印刷方法，这种平版印刷叫胶印。

七、实验步骤：

1、印刷准备

2、装版

3、印刷机的调试

4、印刷

5、印刷样张分析

八、实验注意事项：

1、严格按操作说明调节印刷机。

2、认真做好各种印刷前的准备工作。

九、思考题：

1、如何调节印刷压力？

2、套准的方法有哪些？

在印刷过程中影响套准的因素

3、确定供水量的因素？

4、如何减少纸张的变形？

5、润版液的组成？

各主要成分的作用？

十、对实验报告的要求：

1、原始测试数据记录。

2、分析印刷质量的控制。

3、有明确的结论。

实验四K值测量

一、实验名称：

K值测量

二、实验学时：

2

三、实验目的：

1、掌握K值对印刷质量控制的意义

2、掌握最佳墨层厚度的控制

3、了解网点增大与K值的关系

四、实验基本内容：

1、设计实验测试条

2、打印

3、测量密度并处理

五、实验设备、工具及材料：

印刷适性仪；密度计；铜版纸；胶版纸；油墨。

六、实验原理：

相对反差也叫印刷对比度，简称K值，是控制图像阶调的重要参数。

测定出印刷品上或测控条上的实地密度Dv和网点积分密度DR，代入下列公式即可计算出K值。

K=1-DR/DV

图6相对反差与墨层厚度的关系曲线

K值在0～1之间变化，K值愈大，说明网点密度与实地密度之比越小，网点增大值也越小，影响K值的因素很多，例如纸张、墨层厚度等。

图6是相对反差与油墨厚度的关系曲线。

墨层厚度为δ0时。

供墨量合适，K值最大；当墨层厚度δ＜δ0时，网点虽然不增大，但墨量不足，网点不饱满，实地不够实，K值小；当墨层厚度δ＞δ0时，墨量过大，网点增大十分严重，K值下降。

在稳定的印刷压力和良好的印刷作业条件下，K值最大时，网点增大值最小，此时印张上的墨层厚度达到最佳值。

七、实验步骤：

1、在10种不同的墨量下，在印刷适性仪上分别印印刷带有75%的网点和实地的测试条。

2、测量75%的网点和实地的密度。

3、数据处理与分析

八、实验注意事项：

1、打印的测试条墨厚均匀。

2、正确使用密度计。

九、思考题

1、为什么K值最大时,网点增大最小,印品墨层厚度最佳?

如何确定最佳墨层厚度?

2、实验中的误差分析?

十、对实验报告的要求：

1、原始测试数据记录。

2、分析最佳墨层厚度的K值。

。

3、有明确的结论。

实验五网点增大测定

一、实验名称：

网点增大测定

二、实验学时：

2

三、实验目的与要求：

1、认识网点增大对印刷质量的影响

2、认识网点增大的一般规律

3、了解影响网点增大的因素及控制方法

4、分析实验误差的原因

5、掌握数据处理和网点增大曲线的制作

四、实验基本内容

1、分析不同形状网点增大规律

2、控制网点增大的方法。

3、

五、实验仪器和实验材料：

印刷适性仪；密度计；纸张和油墨。

六、实验原理：

实地密度只能反映油墨的厚度，不能反映出印刷中网点大小的变化。

在打样或印刷过程中，网点适当的增大是正常现象，但是一定要控制以允许的范围内，否则将影响印张的阶调再现性和色彩再现性。

网点增大值ZD（即网点扩大值），是指印刷品某部位的网点覆盖率ED和原版（阴图底片或阳图底片）上相对应的网点覆盖率FF之间的差值。

因为网点覆盖率的大小即为阶调值的大小，所以通常把网点增大值也叫阶调增大值，被理解为印刷品某部位的阶调值和原版上相对应的阶调值之差。

网点增大值ZD可以用下列公式计算：

ZD=FD-FF

　　FD可用将Murray-Davis公式经过变换后的Phi公式计算，即：

FD=（1-10-DR）/1-10-DV

上式中DR为印刷品某部位或测控条上被沿部位的网点积分密度，DV为印刷品或测控条上的实地密度值。

网点增大的规律，就方形网点而言，在整个阶调复制中，网点面积的增大和网点边缘的长度成正比。

中间调的网点边缘长度相对长，网点增大值最大。

不同形状的网点，边缘长度的比是不相同的。

网点之间搭角引起阶调跳跃的网点区域也不相同。

例如50%的方形网点，其边缘长度最大，网点搭角后四个时连接，网点面积跳跃的部位在50%网点区，如图7（a）所示。

50%的椭形网点，网点边缘长度相对较短，网点面积跳跃的部位约在35%～65%的网点区，如图7（b）所示。

50%圆网点搭角网点面积跳跃的部位约在78%网点区，如图7（c）所示。

无论哪种点形的网点，在亮调和暗调的网点边缘都趋向圆形，因网点扩大引起的阶调变化都较小。

控制中间调哪个部位的网点增大，有利于印张对原稿阶调的还原，目前还不统一。

一种是以印张网点不搭角为原则，控制40%网点区的网点增大值，另一种以对方形网点有利而控制50%网点区的网点增大值，但是在这两个网点区的密度都较低，约在0.25～0.4之间，不容易观察密度的变化，因此用的较少。

目前用的最多的是控制75%网点区的网点增大值，此处不管是哪一种点形的网点，肯定都搭了角，而且密度值较高，一般在0.7～0.8，密度的变化容易观察鉴别。

德国印刷标准中规定75%网点面积区为测试区。

日本对75%网点的增大值也做了规定，我国印刷行业标准推荐的50%网点增大值。

图7不同形状网点引起的网点跳跃部分

七、实验步骤

1、设计方形网点和圆形网点两种测试条

2、在印刷适性仪上印刷测试条

3、测量各网点和实地的密度

4、数据处理和分析

八、实验注意事项：

1、不同形状的网点的增大规律。

2、正确使用密度计。

九、思考题：

1、网点增大对印刷质量的影响?

2、网点增大的一般规律?

3、影响网点增大的因素及控制方法?

十、对实验报告的要求：

1、原始测试数据记录。

2、分析网点增大对印刷质量的影响。

。

3、有明确的结论。

（执笔人：

胡更生）