DIGITALNA ŠTAMPA - praktikum

UNIVERZITET U NOVOM SADU FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA GRAFIČKO INŽENJERSTVO I DIZAJN Nemanja Kašiković Dragoljub Novaković Ivana Jurič DIGITALNA ŠTAMPA - praktikum za vežbe - Novi Sad, 2016.

: „TEHNIČKE NAUKE - UDŽBENICI‟аEdicij : „DIGITALNA ŠTAMPA - praktikum za vežbe‟аziv udžbenikаN šiković, docent,аK аnjаAutori: dr Nem ković, redovni profesor,аgoljub Novаdr Dr MSc Ivana Jurič, asistent, dа, Novi Sаkuаukltet tehničkih nаF Recenzenti: dr Branko Milosavljević, redovni profesor, dа, Novi Sаkuаukltet tehničkih nаF dr Slobodan Nedeljković, redovni profesor, dаumetnosti, Novi S аdemijаAk duаu Novom S аkuаukltet tehničkih nаč: FаvаIzd аkultetаn Fаčki, dekаde Doroslovаvni i odgovorni urednik: Prof. dr RаGl duаu Novom S аukаtehničkih n dа6, Novi S аdovićаObr аr GRID, Trg Dositejаfički centа: FTN - GrаmpаŠt аkultetаtnost Fаčku delаvаbibliotečku i izd аvet zаnje odobrio: SаmpаŠt аukаtehničkih n divojević, redovni profesorаdoš Rа: dr RаvetаPredsednik S Autorska prava pripadaju izdavaču.

PREDGOVOR Digitalna tehnika štampe se intenzivno razvija i postala je dominantna tehnika u štampi malih tiraža. U okviru digitalne tehnike štampe razvijeni su određeni postupci štampe koji su našli proizvodnu primenu. Tehnike digitalne štampe prate procesi standardizacije i ispitivanja kvaliteta otiska uz primenu različitih mernih instrumenata. Laboratorija grafičkog inženjerstva i dizajna raspolaže sa savremenim digitalnim štamparskim mašinama u kojima su primenjeni različiti postupci digitalne štampe koji se izučavaju u okviru ovog predmeta. Laboratorija je dobro opremljena sa savremenim mernim instrumentima, što je stvorilo dobre uslove za koncipiranje vežbi iz predmeta koje će na savremen način osposobiti studente da rešavaju realne proizvodne probleme. Vežbe su koncipirane na kvalitetan metodološki način izučavanja kroz cilj vežbe, osnovna teorijska znanja koja su bitna za uspešnu realizaciju vežbe i praktične zadatke koje treba rešiti u okviru svake vežbe, kao i kontrolna pitanja. Cilj vežbe definiše zadatak vežbanja i očekivane rezultate koji se postižu vežbanjem kroz ovladavanje praktičnim znanjima.. Teorijski deo daje ukratko najznačajnije informacije koje omogućuju razumevanje vežbanja, a koji obuhvata sažeto predstavljanje onoga što se izlaže na predavanjima sa usmeravanjem na tok vežbanja. Praktičan deo je koncipiran kroz konkretne samostalne zadatke vežbanja koje treba rešiti u cilju utvrđivanja stečenih znanja predviđenih u okviru vežbe. Na kraju svakog vežbanja su data kontrolna pitanja na koja bi trebalo znati odgovor pri započinjanju vežbanja jer su koncipirana tako da obuhvate potrebna teorijska znanja za praktičan rad. Praktikum je namenjen studentima grafičkog inženjerstva i dizajna, a može biti od koristi i svima onima koji se bave izučavanjem tehnika digitalne štampe ili su njeni direktni korisnici. Autori



Sadržaj: VEŽBA br. 1. Podloge u digitalnoj štampi 9 VEŽBA br. 2. Boje u digitalnoj štampi 21 VEŽBA br. 3. Elektrofotografija 35 VEŽBA br. 4. InkJet štampa 47 VEŽBA br. 5. Digitalna štampa na tekstilu 57 VEŽBA br. 6. Postojanost digitalno odštampanih otisaka na tekstilu 69 VEŽBA br. 7. Standardizacija digitalne štampe 81 VEŽBA br. 8. Kontrola kvaliteta reprodukcije digitalne štampe 93 VEŽBA br. 9. Oštrina štampe 105

VEŽBA br. 10. Površinska uniformnost 113 VEŽBA br. 11. Priprema karakterističnih poslova za digitalnu štampu 125 VEŽBA br. 12. Kontrola kvaliteta digitalne štampe pomoću metode analize slike 137 Literatura 151

VEŽBA BR. 1 Podloge u digitalnoj štampi



VEŽBA 1. Podloge u digitalnoj štampi Cilj vežbe: Osnovni cilj vežbe je upoznavanje sa vrstama podloga koje se mogu koristiti u digitalnoj štampi. Naglasak je dat na podloge za štampu koje se koriste u najzastupljenijim tehnikama digtalne štampe. TEORIJSKE OSNOVE Zadnjih godina dolazi do naglog porasta upotrebe digitalnih tehnika štampe, prvenstveno InkJet i elektrofotografije (slika 1.1). Pored ove dve tehnike, flekso tehnika štampe je i dalje u konstantnom porastu. Flekso štampa je našla primenu u štampi ambalaže, dok se digitalna štampa širi u sferi štampe velikih formata. Ostale tehnike štampe su u blagom padu. Slika 1.1. Trend razvoja različitih tehnika štampe Razvojem i širom upotrebom digitalnih tehnika, razvijaju se i materijali koji se koriste u ovoj sferi štampe. Sada je moguće zamisliti štampu na bilo kojoj podlozi, pa čak i vodi (slika 1.2). Slika 1.2. Primeri različitih podloga u digitalnoj štampi 9

Svaka tehnika digitalne štampe ima preporučene materijale koji mogu da se koriste. Elektrofotografija ima dosta manje mogućnosti odabira podloga u odnosu na InkJet štampu, kod koje su mogućnosti odabira velike. Podloge za štampu u elektrofotografiji U elektrofotografiji je moguće štampati na premaznim i nepremaznim podlogama. U ovoj tehnici digitalne štampe je ograničen izbor vrsta podloga za štampu. To je u direktnoj vezi sa tehnikom elektrofotografske štampe. Najčešća podloga koja se koristi za štampu je papir. Postoji veliki broj osobina papira. Generalno, osobine papira se mogu podeliti u 3 grupe: površinske i strukturne, optičke i električne i termalne (slika 1.3). Slika 1.3. Podela osnovnih osobina papira Nisu sve osobine papira prikazane na slici 1.3 od značaja za digitalnu štampu. Nekoliko zahteva je potrebno ispuniti kako bi papir bio pripremljen za štampu u digitalnim sistemima i procesima: 1. Papir treba da bude bez prašine, bez loših vlakana i drugih otpadnih čestica koje mogu da izazovu kontaminaciju u procesu oslikavanja. 2. Papir treba da bude bez prekomernog uvijanja i talasastih ivica. Preterano uvijanje može dovesti do zaglavljivanja papira i problema prilikom ulaganja. 10

3. Papir takođe treba da izdrži toplotu i pritisak prilikom fiksiranja tonera na podlgu. 4. Za adheziju tonera na podlogu jedna od bitnijih karakteristika je glatkoća papira. U digitalnoj štampi se koriste papiri glatkoće od 90 do 150 Sheffield-a. Visokokvalitetni otisci se štampaju i na papirima od 50 do 75 Sheffield-a. 5. Uniformnost papira i uniformna raspodela vlakana i premaznog sloja, igra veoma bitnu ulogu u prenosu slike sa fotokonduktora na podlogu. 6. Vlažnost papira treba strogo da se kontroliše. Vlažnost utiče na mogućnost štampe i prolazak papira kroz štamparsku mašinu. Vlažnost papira treba da bude nešto niža nego u ofset štampi, jer je time osigurano da pri toplotnom fiksiranju tonera papir ne pretrpi previsok gubitak vlage, što bi moglo dovesti do krtosti i talasosti. Preporučena vlažnost papira u digitalnoj štampi je 4,5% (u ofset štampi je 5-7%). 7. Važni su i zahtevi prema elektrostatičkim osobinama papira. On mora da bude dielektričan tj. neprovodan i da održava naelektrisanje, jer samo primerena jačina naelektrisanja sa odgovarajućim poljem sile garantuje stabilno preuzimanje tonera. 8. Potvrđeno je da pH vrednost papira ne utiče na kvalitet digitalne štampe. Osobine papira koje ne utiču na proces štampe, ali su bitne za konačnu procenu kvaliteta otiska su optičke osobine papira. Od optičkih osobina, najveći uticaj na konačan kvalitet imaju svetlina i belina. Belina papira se meri kao intenzitet difuzno reflektovane svetlosti sa papira na svim talasnim dužinama vidljivog spektra, dok se svetlina papira meri preko intenziteta reflektovane svetlosti na talasnoj dužini od 457 nm, u skladu sa standardom TAPPI T 452 (slika 1.4). Na belinu papira utiču ostaci lignina. Izbeljivanje celuloze, dodavanje punilaca, premazni sloj papira ili dodatak FWA (Fluorescent Whitening Agent) utiču na povećanje beline papira. Vrednost svetline može ukazati na prisustvo optičkih izbeljivača. Merenje svetline papira je prvenstveno služilo za kontrolu procesa izbeljivanja, tj. uklanjanja žutog tona papira. Prilikom izbeljivanja, intenzitet reflektovane svetlosti raste u celom vidljivom spektru, ali najveći skok je vidljiv u plavom i ljubičastom delu spektra. Merenjem kratkih talasnih dužina (plavi deo spektra) u potpunosti se ignorišu duge talasne dužine (zeleni i crveni deo spektra). Zbog toga, dva papira sa istom vrednošću svetline mogu znatno vizuelno da se razlikuju. 11

Slika 1.4. Merenje svetline i beline papira Na slici 1.5 su prikazane osobine papira koje su od značaja za digitalnu štampu. Slika 1.5. Osobine papira od značaja za digitalnu štampu ocenjene od strane grupe ispitanika Tehnikom elektrofotografije je pored papira moguće štampati i na folijama ili drugim materijalima koji se koriste za etikete i nalepnice. Najveća prednost digitalne u odnosu na flekso štampu nalepnica je mogućnost personalizacije (slika 1.6). Slika 1.6. Digitalna štampa (elektrofotografija – tečni toner) nalepnica 12

Podloge u InkJet štampi U InkJet štampi nema ograničenja u izboru podloge za štampu. Glavna prednost InkJet štampe u odnosu na druge tehnike digitalne štampe je u tome što je ona štampa bez kontakta. Glave za štampu ne dodiruju podlogu, što znači da InkJet štamparska mašina može biti napravljena da štampa na veoma velikom broju različitih podloga (koje se ne mogu koristiti za ostale tehnike štampe). Pored različitih podloga, u InkJet štampi je moguće implementirati veliki broj različitih boja. Još jedna velika prednost InkJet štampe je u formatu štampe jer je omogućena štampa na velikim formatima. Na slici 1.7 su prikazni primeri InkJet štampe na različitim podlogama. InkJet štampa polako preuzima deo u tekstilnoj industriji, zamenjujući sito tehniku štampe. Konvencionalne tehnike štampe nisu ekonomične u području malih tiraža, dok InkJet štampa sve više i više uzima primat u području štampe malih tiraža. Za ovu tehniku štampe je moguće izabrati bilo koji dezen za pločice, drvenariju ili staklene površine. Tiraž takvih proizvoda sada može da bude samo 1 komad. Slika 1.7. Primeri podloga koje mogu da se štampaju InkJet tehnikom štampe U tabeli T.1.1 dat je uporedan prikaz štampe na tekstilu pomoću InkJet i sito tehnike štampe. Sve karakteristike idu u prilog InkJet štampi koja polako uzima deo tržišta. Zbog smanjenja tiraža dnevne štampe, InkJet ima potencijal štampe i tih proizvoda što je značajna konkurencija konvencionalnoj rotacionoj štampi. Na slici 1.8 je prikazana jedna od mašina za InkJet štampu novina - HP T 200 Color Inkjet WebPress series. Pored HP-a, i KBA proizvodi mašine za štampu dnevnih novina bazirane na InkJet tehnici štampe. 13

Tabela T.1.1. Uporedan prikaz karakteristika InkJet i sito tehnike štampe na tekstilu Faktor InkJet Sito Pripremno vreme Nekoliko minuta Nekoliko sati Potrošnja energije Niska Srednja Potrošnja vode 2 l/m 25 l/m Zavisi od tipa podloge i Potrošnja hemikalija 300 g/m boje koja se koristi Ograničena zbog Fleksibilnost Visoka troškova i vremena Slika 1.8. InkJet mašina za štampu dnevnih novina PRAKTIČAN DEO U okviru praktičnog dela neophodno je odraditi sledeće zadatke. Za izradu zadataka potrebni su: • Različiti papiri • Uređaj za merenje: TR200, i1, Techkon SpectroDens • Softveri: Babel Color CT&A, Whiteness Tool Zadatak 1. Izmeriti hrapavost 10 različitih papira koristeći uređaj TR200. Meriti 3 puta u jednom i 3 puta u drugom smeru (zbog orijentacije vlakana papira). Izračunati srednju vrednost 6 merenja i nju dalje komentarisati. Zapisati podešavanja uređaja. Podešavanja uređaja TR200: 14

uzdužno poprečno Srednja Uzorci 1 2 3 1 2 3 vrednost 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zadatak 2. Izmeriti optičke osobine (svetlinu i belinu) 10 različitih papira koristeći uređaj i1 i softver Babel Color CT&A, Whitness Tool. Meriti 5 puta, izračunati srednju vrednost 5 merenja i nju dalje komentarisati. Belina papira – CIE Whiteness Srednja Uzorci 1 2 3 4 5 vrednost 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

Žutoća papira Srednja Uzorci 1 2 3 4 5 vrednost 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nacrtati grafik odnosa ove dve veličine (svetlina i belina). Zadatak 3. Izmeriti optičke osobine (svetlinu i belinu) 10 različitih papira koristeći uređaj Techkon SpectroDens. Meriti 5 puta, izračunati srednju vrednost 5 merenja i nju dalje komentarisati. Belina papira – CIE Whiteness Srednja Uzorci vrednost 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16

Žutoća papira Srednja Uzorci 1 2 3 4 5 vrednost 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nacrtati grafik odnosa ove dve veličine (belina i žutoća). Da li su vrednosti beline iste za papire kada se koriste različiti uređaji? 17

Kontrolna pitanja 1. Koje su dve najzastupljenije tehnike digitalne štampe? 2. Koja konvencionalna tehnika štampe je i dalje u konstantnom porastu? 3. Na kojim podlogama se najčešće štampa postupkom elektrofotografije? 4. Koje su tri osnovne grupe osobina papira? 5. Nabrojati površinske i strukturne osobine papira. 6. Nabrojati optičke osobine papira. 7. U kojim jedinicama se izražava glatkoća papira? 8. Kolika treba da je glatkoća papira za digitalnu tehniku štampe? 9. Kolika je preporučena vlažnost papira za digitalnu tehniku štampe? 10. Kakav treba da bude papir u pogledu elektrostatičkih osobina za postupak elektrofotografije? 11. Da li pH vrednost papira utiče na kvalitet štampe? 12. Koje optičke osobine imaju najveći uticaj na konačan kvalitet štampe? 13. Kako se meri belina papira? 14. Kako se meri svetlina papira? 15. Koji specifični proizvodu mogu da se štampaju elektrofotografijom? 16. Koje su osnovne prednosti InkJet tehnike štampe u odnosu na elektrofotografiju?