镭射纸凹印无银边基准底色选择及应用研究_刘静.pdf

PRINTING AND DIGITAL MEDIA TECHNOLOGY STUDY Tol.223 No.2 2023.04印刷与数字媒体技术研究 2023年第2期（总第223期）RESEARCH PAPERS研究论文镭射纸凹印无银边基准底色选择及应用研究刘 静1，何邦贵1*，陈锦华1，段正红2，金 琨2，夏家良3，王 琪3（1.昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650500；2.大理美登印务有限公司，大理 671000；3.云南九九彩印有限公司，昆明 650000）摘要 为探究无银边的镭射纸应用于烟标凹版印刷后，不同基准底色种类和深浅对套印过程中色标检测的影响，本研究对凹印烟标产品的印刷色组和印刷色序工艺进行分析。从印刷油墨色库中进行对比筛选，拟定蓝色作为基准底色块；并进行模拟实验分析，初步验证以蓝色作为基准底色块的可行性；最后进行上机实验验证。实验结果表明：选用蓝色基准底色块能够满足烟标的正常套印生产要求；对改进后的工艺进行20个月纸张使用统计发现，相较于有银边的镭射纸，改进后可平均节约1.616%的烟标卡纸用量。本研究证明在实际上机生产中以蓝色作为基准底色块具有较好的可行性，成功解决了镭射纸需带有银边才能实现色标套准问题，节省了印刷材料成本。关键词 烟标；镭射纸；基准底色；光谱反射率；凹版印刷中图分类号 TS835文献标识码 A文章编号 2097-2474(2023)02-73-10DOI 10.19370/10-1886/ts.2023.02.009Study on the Selection and Application of Silver-Free-Edge Laser Paper Base Color for Gravure Printing LIU Jing1,HE Bang-gui1*,CHEN Jin-hua1,DUAN Zheng-hong2,JIN Kun2,XIA Jia-liang3,WANG Qi3(1.Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China;2.Dali Meideng Printing Co.,Ltd,Dali 671000,China;3.Yunnan Jiujiu Color Printing Co.,Ltd,Kunming 650000,China)Abstract In order to explore the influence of different kinds and shades of base colors on the color code detection in the overprinting process with the silver-free-edge laser paper used in the cigarette label gravure printing,the printing color group and printing color sequence process of gravure cigarette label products were analyzed in this study.And compared and screened from the printing ink color library,blue was selected as the baseline color block.The feasibility of taking blue as the base color block was preliminarily verified by simulation test analysis of the selected base color block.Finally,the computer experiment was carried out to verify.The results showed that selecting blue base color block can meet the requirements of normal overprint production of cigarette label.And according to 20 收稿日期：2022-09-10 修回日期：2022-12-01 *为通讯作者本文引用格式：刘静，何邦贵，陈锦华，等.镭射纸凹印无银边基准底色选择及应用研究J.印刷与数字媒体技术研究，2023，(2)：73-82.2023年2期印刷与数字媒体技术研究（正文拼版）2023-3-22.indd 732023年2期印刷与数字媒体技术研究（正文拼版）2023-3-22.indd 732023/3/27 16:05:432023/3/27 16:05:4374印刷与数字媒体技术研究2023年第2期（总第223期）0 引言烟标是包装印刷行业对卷烟包装盒的别称1，它是通过将油墨印刷在承印物表面而形成的一种包装用纸，烟标不仅对卷烟具有防潮和保香的作用2，还具有展现卷烟品牌属性和承担特殊防伪功能的作用3。近年来，随着烟标行业的不断发展，烟标凹印承印物材料也得到了快速进步，从白卡纸，发展到银卡纸、金卡纸4，最后到镭射纸。其中镭射纸因其鲜艳的色泽、较高的平滑度、炫丽的表面效果、较好的印刷性能和机械性能、优秀的防伪功能以及具有环保可降解等特性5，在凹印烟标中广泛使用，特别是高档烟标中的使用占比越来越高，使得研究人员对镭射纸的研究逐年增多6。Nadal等7提出镭射光柱纸的彩虹效果是由于珠光涂层材料所形成的衍射光栅结构所引起。关东宁8分析镭射光柱纸结构和性能，提出了提高镭射纸印刷适性的工艺方法。Tamuleviius等9提到镭射光柱纸可以作为防伪包装材料，有效降低伪劣产品的出现。陈锦华等10对凹印烟标工艺进行优化改进，通过添加基准底色块并将印刷色标移至模切区来消除银边，降低烟标印刷中镭射纸的浪费，但没有对基准底色块的选取和基准底色块对烟标印刷中色标检测的影响进行说明，同时，也没有利用色标检测光电传感器检测基准底色块的电压进行测量分析。针对目前镭射纸在凹印烟标中无银边工艺研究基础上，本研究对镭射纸凹印无银边基准底色块进行对比和选取，在经过色标与基准底色叠色后，分析色标检测光电传感器能否正常识别，并对色标检测电压值进行测量分析，最后进行上机打样实验，验证基准底色块在烟标印刷中的可行性。1 实验材料及仪器本研究所用实验材料及仪器分别见表1和表2。表1 实验材料Tab.1 Experimental materials材料型号厂家纤维白卡纸220g/m2710mm 珠海红塔仁恒纸业有限公司单面金卡纸102g/m2787mm 厦门恒益丰包装材料有限公司哑面银卡纸230g/m2765mm 云南德新纸业有限公司防伪素面镭射 转移卡纸227g/m2725mm 云南大理天新包装材料有限公司醇性蓝油墨-海龙化工有限责任公司表2 实验仪器Tab.2 Experiment instruments仪器型号厂家色标光电传感器BZJ-311 南通杰诺电气设备有限公司数字示波器DS1000CA 北京普源精电科技有限公司SpectroEye分光光度计X-rite美国爱色丽公司博斯特凹印机8色组大理美登印务有限公司2 不同承印物色标检测与结果分析烟标印刷常用纸张种类中，白卡纸印刷效果好，大多用于烟草的外包装，例如条盒包装11-12。镀铝纸在纸张表面镀上一层金色、银色的铝箔，纸张表面光滑度高，有很好的光泽度，生产出的产品以软包为主，用于较为高档的烟标印刷13。镭射光柱纸也是镀铝纸，印刷出的产品具有整体防伪功能14。本研究选用四种卡纸分别为纤维白卡纸、单面金卡纸、哑面银卡纸以及防伪素面镭射转移卡纸months the statistics of paper use,compared with the laser paper with silver edge,the improvement can save 1.616%of the average amount of cigarette label paper.The study proves that the blue base color block has good feasibility in actual machine production,which successfully solves the problem that laser paper needs silver edge to realize color standard registration,and saves the raw material cost of cigarette label printing.Key words Cigarette label;Laser paper;Base color;Spectral reflectance;Gravure printing2023年2期印刷与数字媒体技术研究（正文拼版）2023-3-22.indd 742023年2期印刷与数字媒体技术研究（正文拼版）2023-3-22.indd 742023/3/27 16:05:432023/3/27 16:05:4375研究论文刘 静等：镭射纸凹印无银边基准底色选择及应用研究（如图1），利用色标光电传感器和数字示波器分别对四种卡纸进行套印色标信号读取与采样，并对所采集到的电压信号值进行分析整理，得到各色标信号电压波形图，如图2所示。a.纤维白卡纸b.单面金卡纸c.哑面银卡纸d.防伪素面镭射转移卡纸图1 不同承印物色标Fig.1 Color marks of different substratesa.纤维白卡纸10000001.02.03.04.0200003000040000采样点电压值(V)b.单面金卡纸10000001.02.03.04.0400003000020000600005000070000采样点电压值(V)c.哑面银卡纸d.防伪素面镭射转移卡纸10000000.51.01.52.02.53.020000 30000600005000040000采样点电压值(V)500000246810000 1500030000 350002500020000采样点电压值(V)图2 不同承印物色标电压Fig.2 Color marks voltage value of different substrates由图2可知，对于不同颜色的色标，色标光电传感器检测后输出的电压值不同。当色标与卡纸色差较大时，其检测后输出的电压差值越大，色标越容易被识别；同理，当色标与卡纸色差较小时，其检测后输出的电压差值越小，色标越难被识别。在纤维白卡纸、单面金卡纸和哑面银卡纸中，各套印色标的检测电压受基底卡纸的影响变化不明显，主要是基底卡纸的基底电压的变化。由于纤维白卡纸与单面金卡纸表面的反射能力较低，故其基底电压值测量结果保持在3V左右，如图2a、图2b所示。而哑面银卡纸相较于纤维白卡纸和单面金卡纸，其表面具有较高的光泽度，所以哑面银卡纸具有更高的反射能力，因此哑面银卡纸的基底测量电压较高，基底电压值在5.5V左右，如图2c所示。对于防伪素面镭射转移卡纸，由于其光栅的衍射效果会对色标检测光电传感器产生影响，使得光电传感器不能对色标进行有效读取，从而输出不规律的波形电压，如图2d所示，故无法实现对色标的 套准。3 基准底色分析与选择实验在进行基准底色选择前需要对产品的色序进行分析，本研究选用云烟（紫）、红塔山（新时代）和红塔山（硬经典100）三种烟标产品的色序进行分析。3.1 产品色序分析由于云烟（紫）小盒、红塔山（新时代）小盒和红塔山（硬经典100）小盒与各自的条盒的印刷色墨与色序完全一致，因此只需要对小