Technologia drukowania cyfrowego ostatnio bardzo się rozwinęła i jest coraz częściej stosowana. W Instytucie Poligrafii przeprowadzono badania w celu określenia jakości odbitek, która pozwala określić przydatność badanych urządzeń do określonych celów.
Badane systemy drukowania
Zbadano odbitki wykonane na 6 urządzeniach natryskowych, w tym na 2 z farbami rozpuszczalnikowymi: Océ CS9065 oraz Mimaki JV3 – 160 SP, i na 4 urządzeniach z farbami wodorozcieńczalnymi: Mimaki JV4 – 160, Océ CS2044, Roland HiFi PRO II Fj-540 oraz Encad NovaJet 1000i
Metodyka badań
Większość badań przeprowadzono wg norm ISO 12647-2 (7) oraz ISO 2836 (8). Do badań użyto testu opracowanego przez mgr. Wroniaka (9).
Wszystkie odbitki zostały wykonane na papierze Smart Matt 170 g/m2 rozprowadzanym przez firmę Océ. Jest to papier matowy, tolerancja gramatury wynosi +/-6 g/m2, nieprzezroczystość minimum 94%, białość minimum 100 w skali Bergera. Papier ten jest alternatywą dla droższego papieru fotograficznego, nie przesiąka i charakteryzuje się krótkim czasem wchłaniania farby. Nadaje się do laminowania na zimno (przy maks. temperaturze 85°C). W prawidłowych warunkach przechowywania, tj. w temperaturze 10-30°C, przy wilgotności 20-70%, w oryginalnym opakowaniu zachowuje swoje właściwości przez minimum 2 lata (10).
Do wykonania badań odbitek zgodnie z normą ISO 2836 użyto następujących materiałów oraz substancji:
alkoholu etylowego skażonego eterem,
1% roztworu wodorotlenku sodowego (NaOH),
5% roztworu kwasu solnego,
5% roztworu kwasu octowego,
masła roślinnego (odporność na oddziaływanie tłuszczu),
oleju „Kujawskiego” (odporność na oddziaływanie olejów),
płynu do mycia naczyń „Ludwik” (odporność na oddziaływanie detergentów),
wosku parafinowego pochodzącego ze świecy, mydła „Palmolive” (odporność na oddziaływanie mydła),
wody mineralnej „Kropla Beskidu”,
wody wodociągowej.
Dla wielu badań posłużono się skalą od 1 do 6, gdzie 6 oznacza wynik najlepszy (brak zmian na badanej próbce w porównaniu z odbitką wzorcową), a mniejsze wartości oznaczają coraz większe rozbieżności pomiędzy badaną odbitką a wzorcem. Ocena 1 oznacza wynik najgorszy.
Wyniki badań
Wyniki badań podano w tabelach.
Wnioski z przeprowadzonych badań
Każdy system cyfrowego drukowania natryskowego ma swoje parametry techniczne zależne od stosowanej drukarki i używanych farb i nie można znaleźć jednakowych parametrów dla zbadanych technologii drukowania natryskowego.
Mimo iż w badaniach posłużono się jednakowym papierem i jednym testem drukowym, który był drukowany przy jednakowym profilu barw dla papieru Smart Matt, to wizualnie wszystkie odbitki różnią się od siebie w mniejszym lub większym stopniu. Szczególnie zauważalne są różnice kolorystyczne na fotografiach testu. Subiektywnie gorzej wyglądają odbitki wydrukowane przez urządzenia drukujące farbami rozpuszczalnikowymi.
Badane drukarki pozwalają odwzorować poprawnie linie o grubości powyżej 0,1 mm oraz 0,2 mm w przypadku linii na czarnym tle. Tekst został poprawnie odwzorowany na wszystkich urządzeniach przy stopniu pisma 4 punkty, gorzej wypadło odwzorowanie tekstu w kontrze, który nie wszystkie drukarki poprawnie odwzorowały. W większości przypadków tekst w kontrze jest poprawnie odwzorowywany przy stopniu pisma większym o 2 punkty niż pisma na tle białym.
Gęstość optyczna apli wykonanych farbami rozpuszczalnikowymi jest niższa niż gęstość op-tyczna apli dla farb wodorozcieńczalnych.
Odchylenia wartości gęstości optycznych są mniejsze niż 5%, co jest bardzo dobrym wynikiem, nawet przy drukowaniu offsetowym.
Pomiary parametru ∆E potwierdziły zauważone podczas oceny wizualnej wyraźne różnice kolorystyczne pomiędzy poszczególnymi odbitkami. Na wszystkich odbitkach, praktycznie dla wszystkich badanych barw, parametr ∆E znacząco przekracza wartość 5, co oznacza odchylenia od normy. Wykres pomierzonych wartości „ab” obrazuje odwzorowane przez poszczególne urządzenia przestrzenie barw. Wynika z niego, iż najmniejsze przestrzenie barw zostały odwzorowane na odbitkach wydrukowanych przez urządzenia drukujące farbami rozpuszczalnikowymi. Przestrzenie barw odwzorowane na odbitkach wydrukowanych przy użyciu farb wodorozcieńczalnych są porównywalne.
Badania densytometryczne wykazały, że wartości przyrostów punktów rastrowych są bardzo duże, znacznie przekraczające wartości przyjęte w normach. W wyniku tego wysokie stopnie pokrycia rastrowego zostały źle zreprodukowane. Niskie stopnie reprodukcji zostały zreprodukowane w lepszym stopniu niż wysokie. Przyrost punktów rastrowych jest największy dla farby czarnej. Najlepsza zgodność drukowania wśród badanych urządzeń wystąpiła na odbitce wykonanej przez drukarkę Océ CS2044.
Badanie kontrastu względnego wykazało, że największy kontrast występuje dla farby czarnej, a najmniejszy dla farby żółtej. Kontrast względny badanych odbitek przyjmuje wartości z przedziału 19-52%. Najmniejsze rozpiętości kontrastu uzyskano na odbitkach wydrukowanych farbami rozpuszczalnikowymi.
Wyniki badania balansu szarości wykazują, że najmniejsze „ab” uzyskano przy stopniu pokrycia rastrowego = 25% dla wszystkich urządzeń, a największe przy pokryciu 50%.
Badania odpornościowe na różne czynniki wykazały, iż odbitki wydrukowane farbami rozpuszczalnikowymi są w bardzo dużym stopniu odporne na większość użytych czynników. Odbitki wydrukowane farbami wodorozcieńczalnymi charakteryzują się znacznie niższą odpornością, szczególnie na działanie substancji żrących.
Pod wpływem wody lub roztworów wodnych (z detergentami bądź kwasami albo zasadami) odbitki wydrukowane farbami wodorozcieńczalnymi barwią bibułę filtracyjną, a farby na odbitce tracą swą intensywność, ponadto krawędzie obrazu farbowego rozmazują się (krwawią). Odbitki wydrukowane farbami rozpuszczalnikowymi są całkowicie odporne na oddziaływanie wody. Badanie przeprowadzono przy użyciu wody wodociągowej oraz mineralnej, przy czym w obydwu przypadkach uzyskano identyczne wyniki.
Wyniki badań odporności na oddziaływanie oleju i tłuszczy wskazują, że wszystkie badane odbitki wykazują całkowitą odporność na oddziaływanie tych czynników. Jedynie na odbitce z drukarki Océ CS2044 zauważono zbrązowienie i utratę intensywności farby czarnej pod wpływem oleju.
Badanie odporności na oddziaływanie mydła i detergentów wypadło tak jak badanie odporności na oddziaływanie wody, czyli wodne roztwory tych substancji nie mają innego wpływu na odbitki niż sama woda.
Pod wpływem wosku farby na odbitkach ściemniały.
Badania wykazały brak wpływu etanolu na badane odbitki.
Kwasy i alkalia nie mają wpływu na odbitki wydrukowane farbami rozpuszczalnikowymi. Odbitki wydrukowane farbami wodorozcieńczalnymi barwią bibułę oraz zmieniają zabarwienie zwłaszcza pod wpływem kwasu solnego.
Wśród farb wodorozcieńczalnych najmniej odporna na działanie różnych czynników jest farba czarna na odbitce z drukarki Océ CS2044.
Badania wykazały, że odbitki wydrukowane w technologii natryskowej farbami rozpuszczalnikowymi charakteryzują się niższymi parametrami jakościowymi niż odbitki wydrukowane farbami wodorozcieńczalnymi. Natomiast parametry odpornościowe odbitek wydrukowanych farbami rozpuszczalnikowymi na oddziaływanie różnych substancji są znacznie wyższe niż odbitek wydrukowanych farbami wodorozcieńczalnymi. Wnioski takie są zgodne z przeznaczeniem odbitek wydrukowanych tymi rodzajami farb. Odbitki wykonane farbami rozpuszczalnikowymi są przeważnie eksponowane na wolnym powietrzu i oglądane z większej odległości, natomiast odbitki wykonane farbami wodorozcieńczalnymi są eksponowane w pomieszczeniach, gdzie można je oglądać z bliska. Należy uwzględnić fakt, iż papier zastosowany w badaniach nie jest podłożem dedykowanym do zadrukowywania farbami rozpuszczalnikowymi, a jedynie można na nim drukować takimi farbami, co może mieć wpływ na niższą jakość wykonanych odbitek.
mgr inż. Andrzej Skwarczyński
prof. dr Herbert Czichon
Instytut Poligrafii PW
Literatura
1. Specyfikacja techniczna Océ 2044
2. http://www.rolanddg.pl/fj640_740_specyfikacja. php
3. Specyfikacja techniczna Océ CS 9065
4. Specyfikacja techniczna Mimaki JV 4
5. Specyfikacja techniczna Mimaki JV 3
6. Specyfikacja techniczna Encad NovaJet 1000i
7. Norma ISO 12647-2 (200
8. Norma ISO 2836 (2004)
9. M. Wroniak: Badania parametrów jakościowych odbitek drukarskich uzyskanych metodami cyfrowymi. Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem prof. dr. H. Czichona, Warszawa 2006.
10. Specyfikacja techniczna papieru Smart Matt 170 g/m2.
