第八章 套印准确及套印精度的控制

第一节 印刷品的套印误差

　　将黄、品红、青、黑等单色印版，安装在单色印刷机或多色印刷机上，各块印版必须具有较精密的套准位置，才能得到规矩正确、图像清晰的印刷品。如果印版的位置发生偏移，

　　印刷品的阶调、色彩均要发生变化，图像的清晰度也将下降。

　　现在，印刷机的设计和制造水平比较高，套印精度可以控制在0．01mm之内，因此，只要调试好印刷机，完全可以保证机械对套准的精度要求。但是，印刷品是利用印版、承印材

　　料、油墨、印刷机械相互配合、大批量生产的产品，印刷品的套印误差是印刷过程中，各种套印误差累积而成的。因此，了解印刷品的套印精度要求，分析套印误差的变化规律，采用

　　相应的措施，才能将印刷品的套印误差减少到最小。

一、印刷品套印精度的要求

　　理论和实践证明，人眼在正常的观察距离上，识别细微线条的能力可达0．1mm。印刷品图像的阶调一般用网点再现，每个网点的直径实际上都小于 0．1mm，单靠人的眼睛是无法

　　识别开来的，因此，人们把 0．1mm作为考虑套印精度的基准。

　　但是，人眼对颜色的变化极其敏感，各种颜色在营印中即使小于0．1mm，人眼也是可以识别的。因而，在印刷过程中，从颜色的变化来看，对套印精度的要求更为严格。

　　用单色胶印机印刷时，油墨的叠印是以湿叠干的方式进行，即在第一色油墨快干之时才印第二色。如果由于规线误差和套印误差，印刷品图像出现平行错位，只要不超过0．1mm，即使用放大镜观察网点的边缘有点模糊，但在整个印刷品上阶调值并没有多大的变化，不易被人眼察觉。

　　用多色胶印机印刷时，油墨的叠印是以湿叠湿的方式进行，即在第一色完全处于湿的状态下，第二色就印上了。阶调、颜色的变化是由印刷过程中的套印误差造成的。套印时，前一色的油墨总是印在下一个印刷机组橡皮市的不同之处，并且从这个部位转印到下一印张上。

　　在这种情况下，不仅产生局部细微的阶调变化，而且也要发生网点的增大。这种网点的增大，涉及到油墨转移的问题，是通过间接的二次着墨发生的，即使网点扩大值很小，也会造成很大的阶调和颜色的变化。根据实验，如果套印误差超过0．02～0.03mm，人眼就会发现颜色的变化，所以在湿式印刷中，容许的套印误差必须等于或小于0．03mm。



图8－1 套印不准原因的鱼骨图

二、印刷品套印误差的变化规律

　　将定位标记非常准确的印版安装在印刷机上，测量套印误差。在直角坐标系中，用横坐标表示套印误差，纵坐标表示误差出现率，得到如图8－2所示的曲线。这条曲线与高斯正态分布定律的钟形曲线极为相似，表明以套印误差为特征的套印精度是一个具有正态分布的统计数据。

　　图8－2的套印误差正态分市曲线说明，印刷过程中，出现较大套印误差，例如大于±0．03mm的印刷品是很少的，没有套印误差，百分之百套准的印刷品实际上并没有，在大多数的印刷品上出现的是中等套印误差。因此，只要套印误差符合正态分布，便可以利用正态分布规律来评价印刷品的套印精度。



图8－2 套印误差的正态分布曲线

　　正态分布是用标准误差来表示的，其值可以用实际测量的套印误差与理想套印的差值计算出来。因为理想的套印并不存在，所以实际套印误差是通过实测值求出平均值来表示的。

　　具体的作法是，在印第一色时，就印上一条细线，此细线为测量标记。印第二色时，再印上另一条与第一色标记钱有一定距离的细线标记。如果印张上没有套印误差，则印张上两条细线标记的距离始终是相符的，这就达到了理想的套印。但事实上印刷过程中总要出现误差，并不存在理想套印的情况，因而两条细线标记之间的距离总要变化，这样在许多印张上测量出细线标记间的距离，便可以求出平均值，即：

　　ｘ＝１／ｎ?ｎｄ＝１ｘｄ　　　　　　　　　　　　　　　　（８－１）

　　式中的n为测量的印张数目，Xd为每一印张上测得的两条细线标记间的距离。在平均值很接近理想套印值时，正态分布的标准误差可以用下式表示：

　　Ｓ＝１／ｎ?ｎｄ＝１（ｘｄ－ｘｉ）２　　　　　　　　　　（８－２）

　　式中的xi为理想套印值。

　　有实验证明，实际测量获得的套印误差有68.26％是在单倍标准误差的范围之内，95.45％在双倍标准误差范围之内，99．73％处在三倍标准误差范围之内，即

　　±1s范围内的实际误差为68.26％；

　　±2s范围内的实际误差为95．45％；

　　±3s范围内的实际误差为99．73％。

　　在印刷过程中，就套印来说，如果将标准误差定为0．015mm，则±1s限度就意味着所有印张的68．26％的套印误差只有0．015mm；±2s限度意味着所有印张的95．45％的套印误差都小于或等于0．03mm；而99．73％到95．45％之间的印张，也就是所有印张的4.28％的套印误差为0．03～0．045mm。其余0．27％的印张的套印误差大于0．045mm。

　　假如遇到两个以上的套印误差的因素，则将每个套印误差均规为具有正态分布性质，而把它们相加到一起，产生一个新的正态分布，这个新的正态分布则有一个新的标准误差，其在可以用下式计算：

　　S²_a=S²₁＋S²₂＋S²₃＋……S²_n　　　　　　　　　　（8-3）

　　式中Sa为新的正态分布的新标准误差，S1、S2、S3………Sn为单个的正态分布的标准误差。

　　如果已知果印刷机的续纸误差为小.小十mm，传纸误差为0.03mm，则套印误差应为

　　S＝(0.05²+0.03²)^1/2=0.0034^1/2=0.058mm

三、印刷机的套印误差

　　印刷机的套印误差，主要来自续纸套印误差和传纸套印误差。人们经过长期的生产实践认为，续纸套印误差为0.03～0．05mm，传纸误差为0．02～0．03mm。也有人提出，98％的印张，续纸套印误差为0．02mm，传纸套印误差为0．01mm时，才可以印刷出高质量的细网自印刷品。但是，要把印刷机的精度提高百分之一，成本就要增加很多。所以，一般套印精度不必超过工艺上所要求达到的水平。不同类型印刷机得到的印刷品套印误差也不相同。

　　用单色印刷机进行四色彩色印刷时，要经过四次续纸和四次印刷，如果续纸误差为0．05mm，则印刷品上的任何两个印色之间的套印误差也就是0．05mm。由于同一张纸要四次被续到印刷机上，相同的过程先后也就要出现四次，即在第二色到第四色印刷时，应该与第一色印刷过程中，印张间出现的套准误差是相同的。在这种情况下，套印误差不会大干0．05mm。这说明，进行单色印刷时，印刷品上的套印误差和单色印刷机的续纸套印误差是相同的，这样，在单色印刷机上印刷时，续纸套印误差为0．05mm，就可以满足工艺的要求。如果按人眼识别细微能力达0．1mm来考虑，因为印刷品的最大误差不会超过0．05mm，则留给印前处理和制版过程的套印误差将不能超过0．05mm，否则，印刷品的质量就要下降。

　　用四色胶印机进行彩色印刷时，只需要经过一次续纸，图像在纸上的位置第一色走好以后，其它几色是一样的。但是纸张在各个印刷机组之间的传递过程中，出现的套印误差之和，则是构成印张上各单色之间的实际套印误差。若将传纸误差值定为0．03mm，运用正态分布相加规律，就可以求出印张上的第一色和第四色之间的实际营印误差，即

　　Ｓ_１，４＝(０．０３^２＋０．０３^２＋０．０３^２)^1/2＝０．００２７^1/2＝０．０５２ｍｍ

　　而在其它各色之间的套印误差会更小一些，计算表明，0.03mm的传纸误差能满足对印刷机所要求的套准精度，剩余的0.048mm的套准误差，用于制作底片及制版中可以出现的套印不准问题。

　　〔例8-1〕在机组式双色胶印机上进行四色印刷，有两次续纸和两次传纸，若续纸套印误差为0.05mm，传纸套印误差为0.03mm，通过计算说明哪两色之间的套印误差最大?

　　解：第一色和第二色之间的S_1，2为0.03mm；

　　第一色和第三色之间的S_2，3为0．05mm（相当于单色印刷机）；

　　第一色和第四色之间S_1，4为：

　　Ｓ_１，４＝(０．０５^２＋０．０３^２)^1/2＝０．０５８mm；

　　第二色和第三色之间S_2，3为：

　　Ｓ_２，３＝(０．０３^２＋０．０５^２)1/2＝０．０５８mm；

　　第二色和第四色之间S_2，4为：

　　Ｓ_２，４＝(００３^２＋０．０５^２＋０．０３^２)^1/2＝０．０６６mm；

　　第三色和第四色之间Sz_3,4为0.03mm。

　　从计算中得知，机组式的双色印刷机，第二色和第四色中出现的套印误差最大，达努0．066mm，如果印刷品所允许的套印误差最大值为0．1mm，那么留给制作底片和制版过适的套印误差只有0.034mm了。

　　印刷品的套印误差，是印刷复制中各个工序套印误差累积的总和。因为油墨转移是个极其复杂的过程，所以应该尽可能的减少制作底片及制版过程中的套印误差，为印刷机在印刷时留下较大的套印误差，以提高印刷质量。在实际的生产中，为提高印刷质量，人们常常把印刷速度调低一些，这样可以减少由于纸张或机器造成的误差。此外，对细网目高质量的印刷品，常把传纸误差提高为0．02mm，续纸误差提高为0.03mm。

四、定位标记

　　印刷过程中，引起套印不准的原因错综复杂，因而表现的形式也不相同。例如，有图像线画间的套印不准；各色油墨间的套印不准；实地部分的套印不准；网点或细线部分的套印不准；正面和反面因图像位移而引起的正面和反面的套印不准以及前后印张之间的间隔性的套印不准等。为了测定套印的准确程度，通常采用“定位标记法”随时发现套印时出现的变化，使印刷操作人员及时采取措施，提高套印精度。

　　胶印过程中，一般采用“十字线标记法”定位，这种十字标记，在制版时就标定在印版的四角和中间部位上，如图8－3所示，印刷完以后同纸边一起裁掉。在多色印刷中，可以从各种颜色十字标记的错位或歪斜的程度，检查印刷品上下、左右以及斜线等方向的套印情况。



图8-3 十字标记及印张各部分名称

　　进行印刷时，纸张是被叼纸牙夹着运行的。叼纸牙夹纸的一头叫做“叼口”，另一头叫做“纸尾”或“拖梢”。叼纸牙是用较大的力夹送纸张的，因此在纸张上，尤其是涂料纸上会留下明显的痕迹，利用这个痕迹，便能辨认印刷的方向。一般来说，套印不准大多数发生在纸尾的两角，如图8-4右图。换句话说，除特殊情况以外，叼口部位的图像不会发生套印不准的现象，如图8－4左图。

　　纸张在印刷机上的定位，由前挡现决定上下方向位置，由侧挡规决定左右方向的位置。

　　如果左右方向出现套印不准，严重的一边必然是侧挡规对面的部位。



图8－4 印张套印状况

　　利用十字标记测定套印的精度时，必须了解印刷色序，也就是印刷颜色的先后。如果搞不清楚印刷色序，就不能分析套印不准的原因。例如，单色印刷机可能采用黑、育、品红、黄（透明黄墨）的印刷色序；也可能用黄（不透明黄墨）、青、品红、黑的印刷色序。当发生黑色和青色套印不准时，如果在叼口一端两色是对准的，而在纸尾一端两色没套准，并且黑色移到了青色的里边，也就是说黑色的十字标记离纸尾远一些，那么，印刷顺序在黑、青的情况下，说明套印不准是纸张收缩造成的。假如印刷顺序是青、黑，则表明套印不准是纸张伸长引起的。这里所谓的纸张收缩或伸长，是以印版大小和纸张大小的相对比较而言的，一般都按十字标记间的位移来表示相对的伸缩。

[时间：2001-07-09  作者：冯瑞乾  来源：《印刷原理及工艺》·第八章 套印准确及套印精度的控制]