B1409 BANY系列压板式光敏印章机、VSC8000文检仪（英国Foster & Freeman）、日本进口太阳牌5043红色光敏印油。

制作3枚同版同材料同制作过程的光敏印章为实验用章（见图1）, 均装有带支撑爪的章壳, 以控制章面和纸张的起始相对位置, 分别编号为A、B、C。所有实验用章均在欧标牌A4纸张上盖印印文, 并使用有一定硬度的橡胶垫作为衬垫物。

图1

Fig.1

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	图1 3枚同版实验光敏章和盖印的印文样本Fig.1 Three version-same photosensitive seals and their stamped samples

1.2.1 实验方法

采用单因素实验法进行比较研究。

根据单因素实验方案表（见表1）, 1枚实验光敏印章需进行6组不同盖印条件的实验, 每组盖印300枚印文样本, 共有3枚光敏印章进行重复实验提高实验结果统计分析的可靠性。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 单因素实验方案表 Table 1 Each single factor for experiment 实验组号 压力 印油浓淡 盖印时长 1 轻压 适中 适中 2 重压 适中 适中 3 适中 浅淡 适中 4 适中 浓重 适中 5 适中 适中 时间短 6 适中 适中 时间长

表1 单因素实验方案表 Table 1 Each single factor for experiment

通过预实验确定每种研究因素在高、中、低三种水平的具体数值, 设计三因素三水平表（见表2）。选取哑铃片控制盖印压力大小（取g=10 N/kg）, 使用秒表控制盖印时间长短, 使用带刻度的胶头滴管吸取定量印油, 通过后注油的方式控制印垫中的印油量, 以改变印油浓淡程度。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 三因素三水平表 Table 2 Three factors tested into each of three levels 因素水平 盖印压力/N 印油量/mL 盖印时间长短/s 低水平 15（轻压） 0.5（浅淡） 0.5（时间短） 适中水平 25（适中） 1（适中） 2（适中） 高水平 80（重压） 2（浓重） 5（时间长）

表2 三因素三水平表 Table 2 Three factors tested into each of three levels

1.2.2 测量方法

为了提高测量数据的精确度, 以印章印面上的线条宽度作为标准值, 并选取粗细不同的线条作为测量点, 连接图文上的固定点作辅助线确定印章印面和印文样本上对应测量点的位置。

具体操作：将印章印面和印文样本分别放入VSC8000文件仪内, 使用软件自带的测量工具在印面上连接五角星的内外顶点作辅助线（见图2）, 与印面图文线条有多处相交, 在其中选取印文边框宽度K1和文字笔画宽度K2作为标准值, K1=1.1 mm, K2=0.55 mm。再以相同方式确定印文样本上K1和K2相应位置（见图3）, 调整合适倍率, 测量K1和K2的宽度值, 并记录结果进行统计。

图2

Fig.2

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	图2 印章印面上的辅助线Fig.2 The assistamt line for determining the measurement point

图3

Fig.3

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	图3 印章印面和印文样本上的测量点K1、K2定位示意图Fig.3 Schematic for positioning the measuring points K1 and K2 on the printed sample of seal tested

1.2.3 统计方法

本实验中, 3枚光敏印章在不同盖印条件下,

共计盖印：3× 6× 300=5 400

总测量数据量：2× 5 400=10 800

对测量所得的数据进行统计, 分别计算印文线条宽度的平均值、变化量、变化率和相对标准差, 这4项统计指标在数据分析中的意义以及计算公式如下：

1）平均值

相同盖印条件下300枚样本印文线条宽度值的平均水平, 可用于比较不同盖印条件下的印文线条宽度。

平均值（x）计算公式：

式中x_n为第n枚样本印文线条宽度值, n为样本量。

2）变化量

印文线条宽度值的平均值与对应的印面线条标准值之差, 可用于比较不同盖印条件下印文线条宽度的变化大小。

变化量（R）计算公式：R=x-k

式中k为印面线条宽度标准值。

3）变化率

印文线条宽度的变化量与其印面线条标准值的比值, 可用于比较不同盖印条件下印文线条宽度的变化幅度。

变化率（T）计算公式：

4）相对标准差

相同盖印条件下的300枚样本印文线条宽度值之间的离散程度, 可用于比较不同盖印条件下样本印文测量值的稳定性。相对标准差越小, 实验数据波动越小, 统计结果越稳定。实践中将相对标准差处在± 5%之内作为数据稳定性较好的评价标准。

相对标准差（V）计算公式：

式中S为标准差, x为平均值。

2.1.1 印章印面上不同粗细的线条在相同盖印条件 下的印文线条宽度变化规律

如表3中的数据所示, 3枚光敏印章印文线条宽度变化规律反映趋近一致, 综合分析为：同一枚光敏印章印面上不同粗细的线条K1和K2, 在相同的盖印条件下, 二者印文线条宽度的变化量趋近一致, 线条K2宽度的变化率相对更大。在相同盖印条件下, 线条K2宽度平均值的相对标准差要普遍高于线条K1宽度平均值的相对标准差, 说明300枚样本中印文线条K2的测量数据波动幅度相对较大。分析误差原因：盖印印文是多种因素共同作用的复杂过程, 在实验中难以控制的因素有：随着盖印次数增多导致印油量逐渐减少、储墨垫出油量与盖印压力不均匀、计时读秒不够精准等, 这些因素产生的随机误差主要表现在测量结果的分散性。所以, 在相同盖印条件下, 较细的线条更容易受到盖印过程中随机因素的影响, 导致测量值易发生变化。

2.1.2 印章印面线条在不同盖印条件下的印文线条 宽度变化规律

如表3中的数据所示, 3枚光敏印章印文线条宽度变化规律反映趋近一致, 综合分析为：同一枚光敏印章印面上的线条K1或K2, 在盖印压力大、印油浓重、盖印时间长的条件下, 其印文线条宽度的平均值均高于标准值。在盖印压力小、印油浅淡、盖印时间短的条件下, 印文线条宽度的平均值均低于标准值。在其他盖印条件保持适中水平时, 当盖印压力变化范围在15~80 N, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.11 mm, 0.14 mm]; 当印油量变化范围在0.5~2 mL, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.15 mm, 0.08 mm]; 当印章与纸面接触的持续时间变化范围在0.5~5 s, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.16 mm, 0.06 mm]。

值得注意的是, 当盖印时间较短时, 线条K2宽度平均值的相对标准差均高于5%, 说明测量数据的波动幅度较大, 稳定性较低。分析误差原因：实验中模拟盖印时间较短的具体数值为0.5 s, 几乎在印面与纸张相互接触的一瞬间便完成盖印。因盖印时间太短, 此过程中难以精准控制各个变量导致测量数据不稳定。

综合3枚光敏印章实验数据, 取表格数据中的极值可知：同一枚光敏印章印面上不同粗细的线条, 在相同盖印条件下印文线条宽度的变化量趋近一致; 同一枚光敏印章印面上的线条, 在其他盖印条件保持适中水平时, 当盖印压力变化范围在15~80 N, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.11 mm, 0.14 mm]; 当印油量变化范围在0.5~2 mL, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.15 mm, 0.08 mm]; 当印章与纸面接触的持续时间变化范围在0.5~5 s, 其印文线条宽度变化区间约为[-0.16 mm, 0.06 mm]。

本实验对印文线条宽度进行测量, 在获取定量数据的基础上, 采用统计学分析方法, 比较不同盖印条件下印文线条宽度的平均水平和个体差异程度。所得实验数据的相对标准差几乎都控制在5%内, 表明整体实验数据稳定性较好, 说明整个实验过程严格遵守控制变量原则, 较好地将研究因素以外的变量控制在合理偏差范围内。所以, 本实验的统计结果具有客观性和可靠性。

观察实验数据发现, 在不同盖印条件下, 印文线条宽度变化量的最大值仅为0.16 mm。虽然该变化程度相对于直径约为40 mm的印文来说几乎可以忽略不计, 但相对于较细的印文线条来说却较为显著。观察本实验数据可知, 在不同盖印条件下, 线条宽度变化率的最大值可达25%, 且线条越细, 变化率越大, 这种变化在重叠比对中差异显著, 需进一步进行单独研究。

本实验研究的是单一因素对测量值的作用量, 以直观地了解盖印压力、印油量、印章与纸面接触的持续时间各自对印文线条宽度的影响。但在实际情况中, 印文的形成是复杂因素综合作用的结果, 如承受客体、衬垫物、印油（印泥）的种类等各因素排列组合具有诸多的可能性。所以, 若要进一步探究盖印过程中各因素综合作用对印文线条宽度的影响, 还需进行正交实验研究。