DIGITALNI TISK 23 NA PREIZKUŠNJI: ODTISI XEROX IN OCÉ Tiskarski stroji Izbrani tiskovni material smo potiskali s štirimi digitalnimi ti- skarskimi stroji: < za črno-beli tisk (v nadaljevanjuČB-tisk) ß Xerox DocuTech 65, ß Océ VarioPrint 2110; < za barvni tisk ß Xerox DocuColor 12 in ß Océ CPS900. Analitske metode Mehanske lastnosti odtisov smo analizirali z naslednjimi me- todami: ß hrapavost odtisov po Bendt- senu (ISO 8791-2:1990), ß površinska trdnost odtisa (Quadrant) – priporočilo Fogre, ß snemanje površine odtisov z vrstičnim elektronskim mikroskopom, ß cross-cut test (ISO 2409:1997) in ß odpornost odtisov proti pregibanju. Optične lastnosti odtisov smo analizirali s pomočjo: ß barvnega obsega, ß tiskarske gradacije, ß transparetnosti tiskarskih barv in ß svetlobne obstojnosti (ksenotest). REZULTATI Z RAZPRAVO MEHANSKE LASTNOSTI Hrapavost Hrapavost smo merili po stan- dardu ISO 8791-2 z metodo po Bendtsenu. Določena je z zrač- nim tokom, ki prehaja med obročem merilne glave aparata, ki vsebuje naležno okroglo ko- vinsko ploščico, in površino vzorca. Čim večji je pretok zraka ob površini vzorca, tem bolj je površina hrapava. Enota za hra- pavost po tej metodi je ml/min. Pritisk zraka smo nastavili na standardno vrednost, kar je 1,47 kPa. Rezultati meritev so prika- zani na sliki 1 in so povprečje treh meritev na vsakem posame- znem odtisu. Skoraj pri vseh odtisih se hrapa- vost glede na nepotiskan papir poveča. Izjema pa je ČB-tisk Xe- rox, pri katerem se hrapavost zmanjša, kar je posledica upora- be silikonskega olja v končni fazi tiska. Pri odtisih barvnega tiska ni večjih razlik med tehnologija- ma Océ in Xerox. Povečanje hra- pavosti površine odtisov povzro- či večjo hidrofobnost površine, kar lahko vpliva na slabšo odpor- nost proti zunanjim dejavnikom. Povečanje hrapavosti odtisov pa ima tudi pozitiven učinek, saj da- je boljšo berljivost teksta. Površinska trdnost odtisa Področje raziskav, ki bi ovre- dnotilo kakovost odtisov, nati- snjenih z digitalnimi tehnologi- jami tiska, še ni razvito in zato tudi metode preiskav še niso do- ločene. Metodo za določanje po- vršinske trdnosti odtisa smo pre- vzeli, saj je namenjena za presku- šanje trdnosti odtisov v ofsetni tehniki. To metodo priporoča inštitut Fogra, uporablja pa apa- rat, ki ga imenujemo Quadrant. Z njim lahko izvedemo abrazijo potiskane površine tiskovnega materiala. Aparat deluje tako, da štiri kovinske uteži, na katerih so na spodnji strani nalepljeni ne- potiskani okrogli vzorci papirja (premer = 4,5 cm), drsijo po po- vršini potiskanega papirja. Po dr- gnjenju je nastal protiodtis, na katerem smo s pomočjo denzito- Slika 1. Hrapavosti odtisov po Bendtsenu na treh uporabljenih papirjih (glej preglednico 1). OZNAKA IME PAPIRJA HRAPAVOST [ml/min] GRAMATURA [g/m²] Xerox Business Paper Océ Top Colour Paper Océ Snake Structure Soft White PREGLEDNICA 1. IZBRANI PAPIRJI X O OS 80 100 200 268 30 1416 24 MAGNETOGRAFSKI TISK metra Gretag Macbeth D19C ovrednotili obarvanje. Višja vre- dnost obarvanja (višja optična gostota) pomeni večjo poškodbo odtisa po drgnjenju, torej manj- šo mehanska stabilnost odtisa. Kljub uporabi silikonskega olja priČB-tisku Xerox imajo ti odti- si slabšo površinsko odpornost proti drgnjenju (slika 2). Odtis ČB-tiska Xerox na strukturira- nem papirju OS pa je celo ne- sprejemljiv pri analizi površinske trdnosti (slika 3), saj se toner na nekaterih delih ni vezal na papir, medtem ko je odtis na stroju Océ izredno stabilen. To lahko po- vzroči resne težave pri prehodu skozi tiskarski stroj in v dodelavi, saj pušča sledi tonerja na strojnih delih, pri izlaganju lahko pride do mazanja s tiskarsko barvo z odtisa na drugi tiskovni material, v končni uporabi pa tudi do ma- zanja rok. Tisk s črno-belim ti- skarskim strojem Xerox na papir OS je zato neustrezen za repro- dukcijo tiskovin. Rezultati meri- tev barvnih odtisov niso pokazali večjih razlik med Xerox in Océ. Posnetki z vrstičnim elektronskim mikroskopom Za podrobno analizo tonerja na tiskovnem substratu smo površi- ne odtisov posneli z vrstičnim elektronskim mikroskopom. Po- snetki površine odtisa so potrdili rezultate površinske trdnosti od- tisa. Na sliki 4 se vidijo delci to- nerja ČB-tiska Xerox, ki se niso vezali na papir OS, v nasprotju s ČB-tiskom Oce, pri katerem so delci dobro vezani; slika 5. Odpornost odtisov proti pregibanju Odpornost odtisov proti pregi- banju nam pove, kako se bo ti- skovni material obnašal v dode- lavi pri zgibanju in pri končni uporabi tiskanega izdelka. Zgi- banje smo izvedli ročno. Naredi- li smo en pregib in ga utrdili z utežjo pritiska 10 N/cm². Defor- macije, ki so nastale po zgibanju, smo posneli z optičnim mikro- skopom Leica Microsystem. Slika 2. Analiza površinske trdnosti na odtisih, narejenih s ČB-tiskom Xerox in Océ, izražena z optično gostoto. Slika 3. Vzorca papirja OS po testu površinske trdnosti odtisov. Slika 4. 1600-kratna povečava odtisa papirja OS, narejenega s ČB-tiskom Xerox. Slika 5. 650-kratna povečava odtisa papirja OS, narejenega s ČB-tiskom Océ. Industrijska cesta 1k • SI-1290 Grosuplje • Tel.: +386 (0) 1 78 11 200 • Fax: +386 (0) 1 78 11 220 • E-mail: info@prosystem-print.si • http://www.prosystem-print.si LITHRONE S 40 SP Oglas Graficar LS40SP 2.indd 1 Oglas Graficar LS40SP 2.indd 1 12.1.2007 12:35:28 12.1.2007 12:35:28 26 ELEKTROFOTOGRAFSKI TISK Deformacija po zgibu odtisov papirja vseh vzorcev je po vizual- ni oceni večja pri barvnemu tisku Xerox (slika 6). Pri barvnemu ti- sku Océ do večjih deformacij od- tisa ni prišlo (slika 7), kar pome- ni, da je enoplastni toner na odti- sih Océ dobro obstojen. Cross-cut test Ta metoda je prevzeta po stan- dardu ISO 2409:1997, ki se uporablja pri preizkusu oprijema premazov in lakov na kovinski podlagi. Ker smo želeli ugotoviti adhezivnost odtisov, smo impro- vizirali napravo za zarez površine (slika 8), pri njeni uporabi pa smo se držali navodil po navede- nem standardu. Na posameznih odtisih smo naredili 75 mm dolgi zarezi s še- stimi nožki v vodoravni in nav- pični smeri, nato smo čez zarezo prilepili lepilni trak, širok 25 mm in z adhezijo 10 ± 1 N. Po petih minutah smo lepilni trak potegnili dol v pol sekunde ozi- roma sekundi pod kotom 60°. Na koncu smo testirane odtise ocenili po naslednjih merilih standarda: 0 – robovi zarez so gladki, ni poškodb odtisa; 1 – pri križanju zarez je manjše odstopanje barve, deformacije manj kot 5 %; 2 – na robovih zarez in/ali pri križanju zarez je vidno odstopa- nje barve, deformacija 5–15 %; 3 – večje odstopanje barve na ve- čjih delih zarez, deformacija 15–35 %; 4 – močno odstopanje barve na vseh delih zarez, odtis je zelo po- škodovan, deformacije 35–65 %; 5 – poškodbe odtisa, ki se ne morejo oceniti s 4, deformacija nad 65 %. Slika 6. Deformacije po zgibu odtisov Xerox na papirju O. Slika 7. Deformacije po zgibu odtisov Océ na papirju O. Slika 8. Improvizirano orodje za cross-cut test. Sliki 9 in 10 prikazujeta defor- macijo po cross-cut testu na pa- pirju O, kjer se vidi večja defor- macija barvnega odtisa Xerox v primerjavi z odtisom Océ. Na robovih in pri križanju zarez je sicer že vidno odstopanje barve, vendar so te deformacije še spre- jemljive in se po standardu oce- nijo z oceno 2. Tudi pri primer- javi deformacij na drugih papir- jih sem ugotovila, da imajo odtisi Xerox slabšo adhezivnost tonerja na papir in tako slabšo abrazivno odpornost površine odtisa. OPTIČNE LASTNOSTI Barvni obseg tiska Barvni obseg tiska nam pove, koliko barv in katere lahko zane- sljivo reproducira posamezna tehnika tiska glede na vrsto ti- skarske barve in uporabljenega papirja. Za merjenje barvnega obsega smo uporabili spektrofo- tometer Gretag Machbeth Spec- trolino in barvne testne karte TC3.5 CMYK + Calibration (Gretag Machbeth 2004), odti- snjene s tiskalnikoma Océ in Xe- rox na vse tri vrste papirja. Rezultati teh meritev kažejo, da imata obe tehnologiji tiska po- dobno velikost barvnega prosto- ra (slika 11) in da se ta ne spremi- nja glede na vrsto papirja. Barvni tisk Océ omogoča večji razpon v rumenih tonih in na prehodu od modrih do rdečih tonov, odtisi barvnega tiska Xerox pa so boljši v reproduciranju čistejših rdečih tonov in na prehodu od oranžnih do zeleno-modrih tonov. Tiskarska gradacija Tiskarska gradacija opisuje pre- hod rastrskih tonskih vrednosti (A) iz svetlih v temne tone. Pri- kazuje spreminjanje in deforma- Slika 9. Deformacija odtisa Xerox po cross-cut testu na papirju O. 0GLAS 27 Samo s ˇtevilka, ampak za njo stoji Sun Chemical – najvec ˇji svetovni proizvajalec tiskarskih barv, pigmentov, barvil in lakov. Toda mi ne ostajamo pri tem. Z neutrudnimi raziskavami, razvojem in inovacijami ter tesnimi odnosi z nas ˇimi kupci, Sun Chemical zagotavlja kakovostne proizvode in storitve najs ˇirs ˇemu krogu tiskarjev. Neglede na aplikacijo smo ponosni ponuditi prave res ˇitve v pravem c ˇasu. WWW.SUNEUROPE.COM Sun Chemical - Hartmann d.o.o. • Brnc ˇic ˇeva ulica 31 • Tel: 01 563 37 02 • Fax: 01 563 37 03 • Mail: info@sunchemical.si DA BI ZADOVOLJILI POTREBE SVETOVNE TISKARSKE INDUSTRIJE, SMO V LANSKEM LETU PROIZVEDLI MILIJARDO KG BARV IN PIGMENTOV. 1.000.000.000 Slika 10. Deformacija odtisa Océ po cross-cut testu na papirju O. Slika 11. Barvni obseg odtisov na papirju O. cijo rastrskih pik od filma prek tiskovne forme do odtisa. Grada- cijo odtisa pri avtotipijskih več- barvnih reprodukcijah ponazar- jajo značilne prenosne krivulje CMYK. Z denzitometrom Gre- tag Macbeth D19C smo na več- stopenjskem klinu za vsako od procesnih barv (CMYK) izmerili povečanja rastrske tonske vre- dnosti na odtisu, kar pomeni de- formacije rastrske pike. Krivulje tiskarske gradacije barvnega tiska Xerox in barvnega tiska Océ na papirju O potekajo podobno (sliki 12 in 13). Prirast rastrskih pik je pri Xeroxu zelo podoben pri vseh barvah, nekoli- ko manjši je pri Océ, izstopa pa višji prirast rastrske pike rumene barve.Čim manjši je prirast pike, tem laže lahko nadzorujemo pro- ces tiska in s tem upodobitve v svetlih, srednjih in temnih tonih. Transparentnost tiskarskih barv Z meritvami barvnih razlik smo želeli ugotoviti transparen- tnost tiskarskih barv obeh digi- SVETLOBNA OBSTOJNOST 28 talnih tehnologij tiska. Za te me- ritve smo potrebovali nov, obar- van papir. Izbrali smo si oranžno obarvan papir Océ Coloured Pa- per TCF (OC). S spektrofoto- metrom X-Rite Color Digital Swatchbook smo izmerili vre- dnosti L*, a*, b* na belem papir- ju O in na obarvanem papirju OC. S pomočjo vrednosti L*, a*, b* smo izračunali barvne razlike (ΔE*) za posamezno barvo (CMYK) med papirjema O in OC. Barvna razlika med nepoti- skanima papirjema določa ma- ksimalnoΔE*, ki je barvne razli- ke med posameznimi procesnimi barvami ne smejo presegati. Ta metoda je pokazala vpliv barve papirja na barvo odtisa oziroma transparentnost tiskarskih barv. Ker želimo, da barva papirja ne bi vplivala na barvo končnega odtisa, mora biti transparentnost tiskar- skih barv čim manjša. Slika 14 prikazuje, da imata barvni tisk Xerox in Océ delno transparentne tiskarske barve, ker nobena izmed procesnih barv CMYK ne presega maksimalno ΔE* nepotiskanih papirjev. Iz te- ga lahko sklepamo, da barva pa- pirja ne vpliva na barve končnega odtisa. Čeprav je tisk pri obeh tehnologijah potekal z enakimi procesnimi barvami CMYK in se toner pri Océ nanaša le v eni pla- sti, so ΔE* pri tisku Océ, razen pri magenti, nekoliko manjše od ΔE* pri tisku Xerox. Svetlobna obstojnost (ksenotest) Svetlobna obstojnost je po- membna lastnost odtisov, saj so tiskovine skoraj ves čas uporabe izpostavljene svetlobi. Dobra svetlobna obstojnost zagotavlja boljšo barvno kakovost tiskovin tudi po daljši uporabi. Odtisi barvnih klinov, ki zaje- majo osnovne barve (CMYK), so se starali v svetlobni komori z metodo Xenotest. Metodo pred- pisuje standard ISO 2853 in se jo izvaja, ko se ugotavlja vpliv sve- tlobe na material. Pred meritva- mi smo polovico vzorca prekrili s kovinsko ploščico, ki ne prepu- šča svetlobe, drugo pa izpostavili osvetljevanju za 85 ur. Tačas po- meni približno pet let izposta- vljenosti vzorca pri naravnih raz- merah v navadnem delovnem okolju. Svetlobni vir je zračno hlajena ksenonska žarnica z na- stavljivo močjo sevanja (0,8­2,5 kVA) in razširjenim območjem sevanja (300­400 nm). Obstoj- nost odtisov oziroma intenziteto barv na odtisih smo ovrednotili z denzitometričnimi meritvami optične gostote včasu 0 (neosve- tljeni del vzorca) – desna polovi- ca vzorca in 85 ur (osvetljeni del vzorca) – leva polovica vzorca. Na vseh vzorcih odtisov, ne gle- de na vrsto papirja, se je neod- pornost proti svetlobnemu stara- nju pokazala na odtisih, nareje- Slika 12. Tiskarska gradacija CMYK na odtisih Xerox. Slika 13. Tiskarska gradacija CMYK na odtisih Océ. Slika 14. Barvne razlike procesnih barv CMYK. Slika 15. Vzorca barvnega odtisa Xerox (levo) in Océ (desno) na papirju O po Xeno- testu. Leva polovica posameznega vzorca (vzorca sta deljena z rdečo črto) je bila izpostavljena svetlobnemu staranju. TISKOVNA KAKOVOST 30 nih z barvnim tiskom Océ, in si- cer samo pri magenti (M) in ru- meni (Y) barvi, ki sta zbledeli (slika 15). Barvi cian (C) in črna (K) sta ostali stabilni. Odtisi barvnega tiska Xerox imajo izre- dno dobro svetlobno obstojnost. Pri opravljenem ksenotestu ČB- odtisov ni prišlo do večjih spre- memb. ZAKLJUČKI Pri eksperimentalnem delu smo prišli do naslednjih ugotovi- tev: ß Odtisi s tehnologijo Océ imajo boljšo mehansko stabil- nost kot odtisi z elektrofotografi- jo. ß Barvni obseg obeh tehnolo- gij je primerljiv. ß Prirast rastrske pike rumene barve je pri tehnologiji Océ ne- koliko teže nadzorovati. ß Elektrofotografija ima bolj- šo svetlobno obstojnost kot teh- nologija Océ. Raziskava je pokazala, da ima tehnologija Océ dobro tiskovno kakovost odtisov in izredno viso- ko adhezivnost enokomponen- tnega tonerja na tiskovni substrat ter odpornost proti abraziji. Zato lahko upravičeno ugotovimo, da je tehnologija Océ enakovredno konkurenčna elektrofotografiji in da bo v prihodnje gotovo za- vzela temu primeren delež na tr- gu digitalnih tehnologij tiska. MašaŽVEGLIČ Kemijski inštitut LITERATURA KIPPHAN, H. Handbook of print media Technologies and production methods Letterpress printing, str. 395–408 Springer Verlag, Berlin 2001 Digital printing Technology and printing techniques of Océ digital printing presses 9th edition. Edited by M. Hoffmenn-Falk Poing 2005, 432 str. SCHEICHER, L. in MIHELIČ, S. Océ – sodobna tehnologija digitalnega tiska Grafičar 2004, št. 6, str. 16–17, 20–21. ISO 8791-2:1990 Paper and board – Determination of roughness/smoothness (air leak methods) – Part 2: Bendtsen method SCHEICHER, L. Površinska trdnost odtisa – Fogra: navodilo za delo Inštitut za celulozo in papir, Ljubljana 1999 SIST EN ISO 2409:1997 Paints and varnishes – Cross-cut test ISO 2835:1974 Prints and printing inks – Assessment of light fastness ČERNIČ LETNAR, M., SCHEICHER, L. Trajnost in obstojnost papirja potiskane- ga v digitalni tehniki tiska Papir 2000, št. 1.–2., str. 14–23 ŽVEGLIČ, M. Prednosti in omejitve digitalnih tehnologij tiska Diplomsko delo Ljubljana 2007 SPLETNI VIRI http://www.oce.com http://www.xerox.com Članek je prikaz rezultatov diplomskega dela pod mentorstvom doc. dr. Tadeje Muck, ki je bilo narejeno na Naravoslovnotehniški fakulteti – Oddelek za tekstilstvo, v podjetjih MDS IT, d. d., Xerox Slovenija, d. o. o., in Birografika Bori, d. o. o., ter na Inštitutu za celulozo in papir. Vsem se za pomoč iskreno zahvaljujem. 1. UVOD Pri rotacijskem ofsetnem tisku se pri velikih hitrostih pojavljajo težave v tiskarski in tiskovni pre- hodnosti zaradi dimenzionalne nestabilnosti, neenakomernosti, dvostranosti, prevelike vpojnosti in neustrezne površinske odpor- nosti papirja. V okviru raziskave Vpliv lastnosti papirja na tiskar- sko prehodnost in kakovost od- tisa smo ugotavljali vpliv notra- njih dejavnikov (surovinske se- stave, tehnoloških pogojev izde- lave in površinskega oplemenite- nja) pri standardnih klimatskih razmerah na spremembo struk- turnih, fizikalno-mehanskih, po- vršinskih in tiskarskih lastnosti. Namen raziskave je bil optimizi- ranje lastnosti tiskarske preho- dnosti in tiskovne kakovosti ča- sopisnega papirja v tehniki rota- cijskega ofsetnega tiska pri večjih hitrostih. Razvili smo metodo preizkušanja površinske odpor- nosti papirja, s katero smo želeli ugotoviti odpornost površine pri tiskanju pri večjih hitrostih ter vpliv na prašenje in cepljenje vla- ken na površini. 2. KAKOVOST ČASOPISNEGA PAPIRJA Strukturne in površinske la- stnosti papirja so odvisne od ce- lotne surovinske sestave, tehno- loških razmer izdelave in povr- šinskega oplemenitenja ter po- stopkov dodelave (slika 1). Vpli- vajo na sposobnost navzemanja in oddajanja vlage iz okolja, na spremembo električnih lastnosti papirja in vpijanje tiskarske bar- ve. Učinkovanje vlage slabo vpli- va na dimenzionalno stabilnost, poveča se zvijanje in slabšajo se fizikalne povezave med vlakni. Ker se kakovost grafičnih papir- jev spreminja, je treba določiti karakteristike in uporabnost za posamezne vrste tiska in kako- vost končnega izdelka [1]. Ofsetne rotacije za tisk časopi- sov zahtevajo zelo visoko povr- šinsko jakost časopisnega papir- ja, dovolj veliko poroznost za hi- tro vezanje tiskarske barve, zado- stno vodoodpornost in hkrati sposobnost vpijanja vlažilne te- kočine, togost in odpornost strukturnih in površinskih la- stnosti. Viskozne tiskarske barve Slika 2a. Želena kakovost odtisa (mikroskopski posnetek­ povečava 20x). Slika 2b. Neustrezna kakovost odtisa­ dobro so vidne površine, ki niso potiskane s tiskarsko barvo (mikroskopski posnetek­ povečava 20x).