Optimering av färg-fuktbalans vid tryck av förbättrat tidningspapper C H R I S T I A N P O N Z E R

Transkript

1 Optimering av färg-fuktbalans vid tryck av förbättrat tidningspapper C H R I S T I A N P O N Z E R Examensarbete Stockholm, Sverige 2006

2 Optimering av färg-fuktbalans vid tryck av förbättrat tidningspapper C H R I S T I A N P O N Z E R Examensarbete i medieteknik om 10 poäng vid Högskoleingenjörsprogrammet för medieteknik Kungliga Tekniska Högskolan år 2006 Handledare på CSC var Mona Eriksson Examinator var Roger Wallis TRITA-CSC-E 2006:173 ISRN-KTH/CSC/E--06/173--SE ISSN Kungliga tekniska högskolan Skolan för datavetenskap och kommunikation KTH CSC Stockholm URL:

3 Optimering av färg-fuktbalans vid tryck av förbättrat tidningspapper Sammanfattning Det har under de senare åren börjat tryckas allt mer på Förbättrat Tidningspapper och då främst vid tryckning av tidningsbilagor. Dessvärre finns det inga normer eller rekommendationer för hur man uppnår bästa möjliga tryckresultat vilket har resulterat i ett antal misslyckade tryckta upplagor vilket lett till reklamationer. Bland annat har smetning och färgåtergivning varit några av problemen. Detta examensarbetes syfte är att försöka ge en rekommendation av lämplig metod för uppnå en bra färg-fuktbalans för tryck på förbättrat tidningspapper vid bilagetryck. Metoden som valts bygger på en NCI-mätning vilken innebär att man mäter och jämför den relativa tryckkontrasten för olika densitetsnivåer och fuktmängder för att se vilka tendenser som finns. Ett flertal provtryckningar har genomförts på NAtryck i Örebro där provtrycken har haft färgfält för respektive processfärg CMYK vilka mätt upp med densitometer för att avläsa när den bästa tryckkontrasten uppnås. En tydlig tendens som observerats efter analys av provtrycken är att tryckkontrasten, oavsett fuktmängd, för CMY generellt sjunker markant över ~0.9 i densitet. För svart håller kontrasten i sig över ett klart bredare densitetsintervall och med maximal kontrast vid densitetsnivåer kring ~1.1D Beträffande fukten finns en tendens man tydligt kan se vilken är att Magenta och Gul ger god tryckkontrast högre upp i densitet när fukten ökar något. För Cyan har fukten inte lika stor påverkan på kontrasten. För svart ger dock ökad fukt inte en högre tryckkontrast.

4 Optimization of ink-water balance when printing on improved newsprint Abstract During the last few years offset printing on Improved Newsprint has become more and more common for newspaper printing.however a lack of recomendations and knowledge of how to acheive a high print quality on this particular newsprint has led to several bad printing results wich in turn has led to unsatisfied customers. One of the most prominent problems has been smudging and color reproduction. The purpose of this final thesis is to try to find a suitable method for achieving a good ink-water balance when printing on Improved Newsprint. The method used is the NCI meassurements, Normal Color Intensity, and study at which printing densities and water levels the highest priniting contrast is achieved. Several printing tests has been conducted att a printing house to validate this proposed method. One of the observed tendencies of the printing tests is that printing densities above 0.9D for Cyan, Magenta and Yellow, has a negative effect on the printing contrast. The black ink is however able to sustain a high contrast at higher printing densities with maximum contrast at aproximately 1.1D. The water has also had an interesting tendency for the colors Magenta and Yellow where increasing the water ind the ink-water balance had a positive effect on the contrast. Cyan and Black are not as sensitive to the different water settings as Magenta and Yellow where Black seem to suffer slight negative effects on the contrast when more water was added.

5 Förord Detta examensarbete är en del av och utgör slutet av högskoleingenjörsutbildningen i medieteknik vid KTH och har utförts på uppdrag av STFI packforsk. Ett stort tack vill jag rikta till Mona Eriksson, min handledare på KTH, Erik Blohm min handledare på STFI Packforsk, Gunnar Borg på Tidningsutgivarna samt Niclas Noord och Jarmo Elo på NAtryck. Tack för all Er tid och all värdefull hjälp ni bistått med.

6 1 INLEDNING Färgstyrning FÄRGSYSTEM Additiv och Subtraktiv färgblandning Färgrymder BAKGRUND METOD SAMMANFATTNING AVGRÄNSNINGAR GRUNDLÄGGANDE TRYCKTEKNIK RULLPRESSAR Satellittryckpress high OFFSETPLÅTAR Computer to Plate, CTP Exponering av plåten Plåtens Upplösning VAD ÄR FÖRBÄTTRAT TIDNINGSPAPPER? RASTRERING Konventionellt Raster Stokastiskt Raster Rasterpunkter Rastertäthet Punktförändring Punktförstoring Punktdeformering...21 TRYCKSTÖRNINGAR Smetning Fullslagning Toning Nappning TRYCKBARHET OCH KÖRBARHET Tryckbarhet Körbarhet TRYCKFÖRUTSÄTTNINGAR CTP Tryckpress Papper Mätutrustning Rastertäthet TESTMETOD TESTFORMER Testform Testform PROVTRYCK PROVTRYCK 1 OCH Inställning av tryckpress under provtryck Inställning av tryckpress under provtryck PROVTRYCK Inställning av Tryckpress Inställning av färg Färginställningar, diagram Inställning av fukt...35

7 4 SLUTSATSER KONTRASTNIVÅER Kontrastvärden oavsett fukt Kontrastvärden med hänsyn tagen till fukt Diagram, jämförelse av fuktnivåer REFERENSER...44

8 1 Inledning Det finns en mängd olika kvalitetsstyrningar inom den grafiska branschen där bland annat Fogra (Tyskland) och Ugra (Österrike), GATF (USA) vilka genom mångårig forskning och utveckling har lett till en mängd rekommendationer och kvalitetssäkringsmetoder med avseende på bland annat papper, färg-/fukt-balans, plåtkopiering, valsinställningar, prepressarbete, testbilder, mät- och kontrollremsor vid tryck etc Färgstyrning För att den färgåtergivning man åstadkommer i tryck ska vara så lik originalet som möjligt krävs det att man systematiskt mäter, kontrollerar, kartlägger och ser samband mellan olika parametrars påverkan av färgåtergivningen i trycket, för att på så sätt kunna ta reda på hur en så god återgivning som möjligt går att uppnå och för att bättre kunna förutsäga det tryckta resultatet. Detta är i princip vad detta examensarbete går ut på, att finna en lämplig metod för att kunna optimera färg-/fuktbalansen vid tryck på förbättrat tidningspapper där optimeringen i detta fall innebär att eftersträva att en så hög tryckkontrast som möjligt uppnås. Det finns ett flertal sätt genomföra färgstyrningen när man väl tagit reda på vilka parametrar som påverkar och kan påverkas. Genom att kartlägga en tryckpress, ett pappers eller kanske en tryckfärgs olika egenskaper och sedan anpassa, utnyttja eller påverka dessa egenskaper för att i möjligaste mån uppnå en så god återgivning av originalet som möjligt. Detta kan uppnås både mjukvarumässigt, med hjälp av t.ex. ICC-profiler/repro, eller mer hårdvarumässigt genom exempelvis justeringar av tryckpressen. I Sverige har branschorganisationen TidningsUtgivarna gett ut Färgpressen, en rekommendation för tryck på tidningspapper, som bland annat innehåller lämpliga måldensiteter, punktförstoring, maximalt färgpålägg, ICC-profiler etc. 7

9 1.2 Färgsystem I den grafiska industrin används koordinatsystem för att definiera färger och nyanser med tre siffror. För att kunna arbeta med färgstyrning måste färger och färgnyanser kunna beskrivas på ett konsekvent och entydigt sätt. I dag finns det ett antal färgsystem som gör detta och nedan presenteras de vanligast förekommande Additiv och Subtraktiv färgblandning Additiv färgblandning kan beskrivas som att man utgår från en helt svart yta vilken belyses med lika delar primärfärgerna Röd, Grön och Blå som tillsammans skapar en vit yta. Man utgår alltså från mörker och adderar primärfärgerna för att skapa vitt ljus. I en subtraktiv färgblandning utgår man från en helt vit yta, exempelvis ett pappersark, som belyses med ett spektralt vitt ljus och sen applicerar pappersytan med Cyan, Magenta och Gul färg släcks respektive färgs komplementfärger, Röd, Blåviolett och Grön, ut vilket resulterar i en helt svart yta. Således har primärfärgerna i spektrat subtraherats och därav namnet. [SO 114] Färgrymder Nedan presenteras några av de vanligast förekommande färgrymderna inom den grafiska branschen. CMYK CMYK Utgörs av processfärgerna Cyan, Magenta, Yellow och black (cyan, magenta, gul och svart) vilket är ett enhetsberoende och subtraktivt kulörsystem där de fyra kulörerna definieras av procentuella blandningar av CMYK-värden. [GK 40] Med subtraktivt färgsystem som CMYK skapas kulörer genom att man blandar Cyan, Magenta och Gult vilka innehåller hela spektrumet av kulörer. Teoretiskt ska lika delar C + M + Y ge svart men i verkligheten blir färgen dock mörkbrun varför en fjärde färg, svart, behövs för att filtrera bort allt av det synliga ljuset. 8

10 CIELab CIE står för Commision Internationelle d Eclairage vilka är den kommission som skapat detta färgsystem. Färgsystemet är ett koordinatsystem där Lab står för axlarna i systemet. L representerar Ljushet, a och b representerar kromacitetsaxlarna. CIELab-färgrymden motsvarar de färger människans röda, gröna och blå tappar kan urskilja och således de nyanser man kan uppfatta. [SO 114] RGB RGB är en enhetsberoende additiv färgblandning med primärfärgerna Röd, Grön och Blå och är i teorin lika stor som CIELab-färgrymden. Med enhetsberoende menas att färgrymden begränsas av egenskaperna enheterna den används i har. Exempelvis är bildskärmar och CCD-cellers kulöromfång sådana begränsande faktorer som gör att kulören kan uppfattas olika beroende på vilken den ska visas på. PMS Pantone Matching System PMS är en färgrymd som baseras på 14 basfärger för att skapa dess färgrymd vars omfång är större än CMYK. Dock kan procesfärgerna CMYK återge en stor del av PMS-färgrymden. Således kan en färgkonvertering från PMS till CMYK ställa till med problem om någon eller några kulörer ligger utanför CMYK-färgrymden. 9

11 1.3 Bakgrund Det har under de senare åren börjat tryckas allt mer på Förbättrat Tidningspapper (Int. Improved Newsprint) och då främst vid tryckning av tidningsbilagor. Dessvärre finns det inga normer eller rekommendationer för hur man uppnår bästa möjliga tryckresultat vilket har resulterat i ett antal misslyckade upplagor vilket lett till reklamationer. Bland annat har smetning och färgåtergivning varit några av problemen. Detta examensarbetes syfte är att försöka ge en rekommendation av lämplig metod för uppnå en bra färg-/fukt-balans för tryck på förbättrat tidningspapper vid bilagetryck. 1.4 Metod De resultat som presenteras i den här rapporten har framkommit genom mätningar av provtryck som genomförts på NAtryck i Örebro. Provtrycken består av färgfält för respektive färg, (CMYK i fullton, 80% samt 40% delton), vilka mätts upp varpå kontrasten mellan fullton och 80% delton räknats ut med hjälp av densitometer för att fastställa vid vilken/vilka densiteter och även vid vilka fuktnivåer kontrasten är som högst. Syftet med metoden är att se vilka tendenser man kan se på tryckkontrasten när man ändrar färg- och fuktmängd. 1.5 Sammanfattning En tydig tendens är att tryckkontrasten, oavsett fuktmängd, för CMY generellt sjunker markant över ~0.9 i densitet. För svart håller kontrasten i sig över ett klart bredare densitetsintervall och med maximal kontrast vid densitetsnivåer kring ~1-1.1 För samtliga färger gäller alltså att kontrasten inte blir bättre med mer färg utan snarare är en lägre färghållning än vad som är brukligt på standard tidningspapper, mer lämplig. Fukten har givetvis också stor betydelse för tryckresultatet och en tendenser man tydligt kan se är att Magenta och Gul ger god tryckkontrast högre upp i densitet när fukten ökar något. För Cyan har fukten inte lika stor påverkan av kontrasten och detta kan bero på att just Cyan oftast är först i färgordningen på tryckpressar och därför har andra egenskaper än Gul och Magenta. 10

12 För svart ger dock ökad fukt inte en högre tryckkontrast. Detta beror på färgens egenskaper och dess ingredienser/formulering. Svart är i jämförelse en mindre påkostad och billigare färg av olika anledningar. Åtgången av svart är generellt mycket större och av kostnadsskäl görs färgen enklare för att hålla nere kostnaderna för tryckerierna. 11

13 1.6 Avgränsningar Endast provtryck på en tryckpress Provtrycket är endast gjort i en tryckpress med satellittryckverk och resultaten skulle eventuellt se annorlunda ut i ett 4-high-verk. Ökad fukt skulle då eventuellt ge minskad banspänning på grund av längre pappersbana och således inverka negativt på trycket mer och mer för varje trycknyp i färgordningen papperet går igenom. Fuktvattnet som tillförs papperet vid varje trycknyp kan nämligen orsaka dimensionsförändringar i papperet varpå registerproblem kan uppstå. Detta beror på papperets förmåga att absorbera vatten vilket påverkar dess dimensionsstabilitet. Ett 4-high-tryckverk har betydligt längre pappersbanor mellan trycknypen än ett satellittryckverk och ökad fukt har således en betydligt större påverkan på banspänningen varför risken för registerproblem blir större. Ett satellittryckverk har tack vare sin geometri, som ger mycket korta avstånd mellan trycknypen, inte samma problem. Presshastighet Endast halva normala tryckhastigheten användes under provtryckningen för att minska makulaturen och eftersom fuktkurvorna i styrsystemet är anpassade efter tryckhastigheten skulle den faktiska mängden fukt som tillförs troligen skilja sig vid högre tryckhastigheter. Punktförstoringen minskar dessutom med tryckhastigheten tack vare en kortare överföringstid till papperet. Fuktmängd Den totala fuktmängd som tillförs vid respektive fuktinställning är inte uppmätt och kontrollerad. Få uppmätta exemplar Endast ett tryckt exemplar för respektive fuktinställning har mätts upp och då fuktverk normalt inte ger en helt konstant mängd fukt kan detta ge utslag på mätresultaten. 12

14 Rastertäthet Rastertätheten var under provtrycket 120 lpi vilket överlag ger lägre kontrast än lägre rastertätheter normalt gör. Detta beror på att rasterpunkterna ligger tätare och kontrasten i större grad påverkas negativt av punktförstoringen vilket leder till att det krävs en lägre punktförstoring för att få samma negativa påverkan. Mer vanligt förekommande är 85 lpi vilket är snällare mot tryckkontrasten då punktförstoringen i detta fall inte påverkar tryckkontrasten i lika hög grad. 13

15 2 Grundläggande tryckteknik 2.1 Rullpressar Satellittryckpress Sattelittryckpress är en vanlig tryckpresskonstruktion där fyra tryckverk är grupperade runt en gemensam och hård mottryckscylinder. Se figur 1. Satellittrycksenheter används endast i tidningspressar. Varje tryckverk trycker bara på pappersbanans ena (prima) sida så om man vill kunna trycka på båda sidor låter man pappersbanan gå vidare genom en motsvarande satellit som trycker på den andra, sekunda sidan. [Styrt OffsetTryck s 6] Ett exempel på ett sådant tryckverk är sattelittryckverk av tvilling -typ, se nedan t.v. Fig 1: Tryckverk av satellit-typ med två tryckverk samt principskiss av satellittryckverk med 9 cylindrar. 14

16 high 4-high är en konstruktion där tryckverken är staplade ovanpå varandra där tryckningen sker gummi mot gummi och där dukarna i sig fungerar som varandras mottryckscylinder. Se figur 2. Beroende på tryckverkens utformning blir pappersbanan mellan trycknypen olika lång och eftersom pappersbanan inte kan stödjas av ledvalsar får papperet möjlighet att expandera av fuktvattenpålägget i trycknypen. [Styrt OffsetTryck s 6] Fig 2: Tryckverk av 4-high-typ 15

17 2.2 Offsetplåtar Exponering av plåten När plåten exponeras och framkallas förändras plåten och det skapas ytor med två olika egenskaper. Den ena ytan är färgvänlig, oleofil, och är den del av plåten där färgen ska fästa. Den andra ytan är hydrofil, dvs. vattenvänlig och dess främsta uppgift är att hindra att tryckfärgen får fäste. Dessa ytor kallas även tryckande- respektive icke-tryckande bildytor och de ligger i samma nivå på plåten. När plåten fuktas in i fuktverket i tryckpressen bildas en tunn vattenfilm om ca: 1µm vilken hindrar färgen från att fästa på de icke-tryckande, hydrofila bildytorna. På de oloefila, tryckande ytorna kan alltså ingen vattenfilm skapas och färgen fäster. [Styrt OffsetTryck s 108] Computer to Plate, CTP Fördelen med en CTP, eller dator till plåt, är att man digitalt kan föra över den bild man vill trycka direkt till plåtsättaren som exponerar plåten och således hoppar man över det moment då man annars måste skriva ut, framkalla, montera och kopiera filmen till plåten. En annan fördel med CTP är att noggrannheten ökar då man slipper steget mellan film och plåt vilket ger en lägre punktförändring. Detta då felmarginalen för punktförändring i regel blir ett par procent lägre än den som normalt adderas i och med filmsteget. [Grafisk Kokbok, 197, 198] Exponering av plåten I en CTP-anläggning exponeras plåten av en laser som antingen härdar de ytor som utgör tryckbilden på plåten om det är en negativ plåt eller avhärdar de icke-tryckande ytorna vilket benämns som en positiv plåt. Under framkallningen sköljs det oexponerade och exponerade skiktet på plåten bort. Skiktet på en konventionell offsetplåt består av ämnen som påverkas av fysikaliskt och/eller kemiskt av ljus med en viss våglängd. Skiktet, som oftast består av 16

18 fotopolymerer eller diazoföreningar, har oftast en känslighet för ljus med våglängder mellan 370 och 430nm. [se figur 3] Det finn mätstrippar från bl.a. FOGRA/UGRA för att kontrollera exponeringen av plåten. [Styrt Offsettryck, 5, 97, 98] Fig 3: Färg och fuktvattenskiten på en tryckplåt Plåtens Upplösning En plåt har ett antal exponeringspunkter. Exponeringspunkterna är den minsta punkt laserstrålen kan exponera vilka rasterpunkterna sedan byggs upp av. Plåtens upplösning anges som dpi, antalet exponeringspunkter per tum, och beror av exponeringspunkternas storlek. En högre upplösning innebär alltså fler exponeringspunkter per given yta. 17

19 2.3 Vad är förbättrat tidningspapper? Det finns idag ingen standard för vad förbättrat tidningspapper ska ha för specifikationer men om man jämför med standard tidningspapper gäller generellt att förbättrat tidningspapper har: Högre ljushet, oftast mellan ISO 68 och 80 Generellt högre ytvikt, oftast över 45 gram Finare yta än standard tidningspapper Fördelar Papperets högre ljushet ger möjlighet till högre tryckkontrast och ett visuellt snyggt tryck i och med den vita bakgrunden. Nackdelar Den höga ljusheten gör att trycket lättare ser smutsigt ut av färgavsättningar i tryckpressen. Den finare ytan gör att färgen inte tränger in lika lätt i papperet vilket leder till smetningsproblem. Tillverkare i norden, Stora Enso, Holmen Papper, SCA, Norska Skog 2.4 Rastrering En tryckpress kan inte trycka kontinuerliga toner som exempelvis ett fotografi innehåller utan bygger i stället upp bilden med tryckande och icke-tryckande ytor ungefär om en stämpel. De ytor som ska vara helt färgade, exempelvis helt svart, har en heltäckande yta av färg medan de som ska vara vita (eller den färg som tryckbäraren har) inte trycks med någon färg alls. De ytor som ska ha en ljus ton trycks med små raster punkter och ytor som ska ha mörkare ton trycks således med större rasterpunkter eller mindre tätt respektive mer tätt sittande rasterpunkter om man använder stokastiskt raster (se även kapitel 2.4.2) 18

20 2.4.1 Konventionellt Raster Vid konventionell rastrering, även kallat AM-raster, vid offsettryck är de tryckta ytorna uppbyggda av olika stora punkter och färgnyansens styrka regleras med rasterpunkternas storlek Stokastiskt Raster Med stokastiskt raster, FM-raster, regleras tonvärdet dock inte med storleken utan tätheten mellan rasterpunkterna som vanligtvis är av samma storlek, alltså antalet rasterpunkter per ytenhet. Rasterpunkternas placering är dessutom oregelbunden varför problem med moiré, interferensmönster, från rasterpunkterna gör att olika rastervinklar för respektive processfärg inte är nödvändiga Rasterpunkter Det finns en mängd olika rasterpunkter med olika geometriska former. Exempelvis Rundpunkt, Fyrkantspunkt, Elipstisk punkt och även Kuddformad punkt, Tunnformad punkt m.fl Rastertäthet Med rastertäthet menas den täthet rasterpunkterna trycks på papperet och anges oftast i enheterna linjer/cm eller linjer/tum, vilket är antalet rasterceller per längdenhet. Tätheten anger antalet linjer mellan två rastercellers centrum. Varje rastercell är kvadratisk och består av exponeringspunkter på plåten som rasterpunkterna i rastercellen sedan byggs upp av. En rasterpunkt i ett raster med tätheten 60 lpi är alltså fyra gånger så stor som en rasterpunkt i ett 120 lpi-raster. För att ögat inte ska störas och uppfatta trycket som uppbyggt av rasterpunkter krävs det minst 60 linjer/cm i rastertäthet för ett normalt betraktningsavstånd (ca: 30cm). [Handbook of Print Media, Kap 1.4 s91] [Styrt Offsettryck s104] 19

21 Lägre rastertäthet ger generellt bättre kontrast medan högre rastertäthet generellt ger sämre kontrast, då det är lättare att punkterna växer ihop vid punktförstoring under trycket och då ger ett hopp i tonkurvan till en mörkare ton vilket gör bilden för mörk i de mörkare partierna Punktförändring När trycket hamnar på papperet förändras rasterpunkterna i regel mer eller mindre jämfört med de som finns på plåten. Punkterna kan antingen bli mindre till ytan eller större till ytan, vilket kallas punktförminskning, respektive punktförstoring. Detta kan man dock kompensera för när man tillverkar plåten om man har kartlagt den punktförstoring respektive förminskning som normalt brukar ske i trycket. Denna förändring kan bland annat bero på papperets egenskaper, tryckfärgen, tryckpressens inställningar för plåt och gummiduk, färg-/fuktbalans mm Punktförstoring När man talar om punktförstoring finns det två varianter, mekanisk och optisk punktförstoring Den totala punktförstoringen utgörs av summan av mekanisk och optisk punktförstoring som normalt benämns enbart som punktförstoring och är ett absolut värde som anges i procent. En punktförstoring på 10 procentenheter på en rasterpunkt som från början definierats som 70% i datorn ökat till 80% i tryck. Mekanisk Punktförstoring Med mekanisk punktförstoring menas exempelvis att rasterpunkter smetas ut i tryckpressen då färgen manglas mellan plåt och gummiduk och då ökar i yta. För att minimera denna effekt krävs korrekt inställning av tryckspänning mellan plåt och gummiduk Optisk Punktförstoring Optisk punktförstoring är ett fenomen som uppstår genom att en del av det infallande ljuset runt rasterpunkten inte reflekteras varpå den upplevs som större än den faktiskt är. En densitometer mäter rasterpunktens totala punktförstoring. [PDF Nada, s 27, 28] 20

22 2.4.7 Punktdeformering Av flera anledningar kan punkter deformeras i trycket, detta kan bland annat bero på ojämn hastighet mellan pappersbana och valsar i trycknypet som gör att punkterna smetas ut i tryckriktningen, sk hyssning uppstår. En rund punkt kan således få en avlång, elliptisk form. [Grafisk Kokbok s 225] [Att styra repro och tryck s 12] 21

23 Tryckstörningar Under tryckets gång kan man ibland råka ut för en del oönskade problem vilka kan ge sig till känna på olika sätt i trycket. Nedan ges några exempel på sådana problem, dess karaktär och möjliga orsaker Smetning Färgen smetar av från papperet på andra sidor i trycksaken eller närliggande trycksak. Detta kan bero på att man använder mer färg än vad papperet klarar av att ta upp eller att man påbörjat efterbehandling av tryckarken innan färgen hunnit torka Fullslagning Punktförstoringen är så stor att rasterpunkterna flyter ihop. Detta gör att bilden uppfattas som mörkare då de mörkare delar av bilden med högre tonvärden och således fler rasterpunkter är de som drabbas mest av punktförstoringen. Detta kan bero på flera orsaker, bl.a. för mycket färg, för lite fukt, dåligt spänd duk Toning För hårt fuktvatten eller för lite i färg-fuktbalansen kan göra de icke-tryckande ytorna färgas och blir tryckande. Detta yttrar sig i tryckets otryckta ytor som toning Nappning Nappning uppstår i trycket då små pappersfragment lossnar från papperet och sätter sig på tryckplåtens tryckande ytor, varpå de inte förmår att ta upp färg längre. Detta visar sig som små otryckta vita prickar. De små pappersfragmenten kallas för noppor och kan även fastna på gummiduken vilket ger samma tryckproblem. [Grafisk kokbok s ] 22

24 Fler exempel på tryckstörningar: Långsam färgtorkning Dålig färgöverföring i färgverket Färgvägran / Blindtryck Vita prickar i tryckande ytor, nappning Trappningsfel Okontrollerad punktförändring Toning Ovanstående fel uppstår av olika orsaker och för att minimera riskerna för dessa problem krävs en god balans mellan färgen och fukten då de båda ständigt kommer i kontakt med varandra under tryckets gång och kan ha en mycket stor inverkan på trycket. Fuktvattnets funktion påverkas främst av dess: Vätningsförmåga dh-värdet (hårdhet) ph-värdet (surhet) [Styrt OffsetTryck s58] 23

25 2.5 Tryckbarhet och Körbarhet Tryckbarhet Papperets har som tryckbärare en mängd egenskaper som avgör hur väl det är lämpad för ett visst tryckningsförfarande och tillämpning men det är även en samverkan mellan pappers- och tryckfärgsegenskaper som avgör tryckbarheten. Ytstyrka/ythållfasthet Papperets förmåga att motstå de påfrestningar det utsätts för då färgskitet spaltas mellan gummiduk och papper offsetpressen. Påfrestningarna ökar ju högre vidhäftningsförmåga färgen har och ju högre tryckhastigheten är. Är ytstyrkan i papperet inte tillräckligt hög uppstår bristningar i papperets ytskikt och nappning kan uppstå. (se även kapitel 2.5.4) [Teknos Offsetteknik s 429] Damningstendens Med damning menas papperets benägenhet att avlämna fibrer som sätter sig på gummiduken. Dessa fibrer kan både sitta i ytan på papperet men även komma från papperstillverkarens rulloch arkskärare. Papperets förmåga att ta emot tryckfärg och vatten Oljeabsorbtionsförmåga Den hastighet som papperet kan absorbera tryckfärg vilken har stor inverkan på färgens torkning och tryckets slutliga färgtäthet och glans. Om papperet har en för hög absorbtionsförmåga kan detta leda till stoftning (kolla upp) och om den är låg till smetningsproblem. Vätningsförmåga Hur mycket vatten papperet tar upp under en viss kontakttid. Vattenresistens Papperets förmåga att motstå vatten vilket också är ett mått på papperets limningsgrad. 24

26 Dessa egenskaper mäts enligt standardiserade provningsmetoder, t ex ISO 535, ISO 8787 och SCAN-P 62 för vatten och SCAN-P 37 för olja. Porositet Anger den totala volym av papperet som utgörs håligheter mellan fibrer och fyllnadsmedel. Den kan mätas genom att pressa luft genom papperet och se vilken genomströmningshastighet för ett visst tryck luften har. Dimensionsstabilitet Med detta menas papperets förmåga att under trycket behålla sina ursprungliga dimensioner. Eventuell instabilitet kan främst ge sig till känna vid fukthaltsändringar och är avgörande för passning och register. [Teknos Offsetteknik s ] [Styrt OffsetTryck s 30] 25

27 2.5.2 Körbarhet Körbarheten brukar man använda som begrepp för att ange hur bra ett papper mekaniskt klarar av de påfrestningar tryckprocessen innebär. Nedan följer några viktiga egenskaper. Draghållfasthet Bestäms genom att mäta den kraft som krävs för slita sönder en 1.5cm bred pappersremsa genom att dra i den till dess att brottgränsen nåtts. Normalt mäts vid samma tillfälle även papperets töjning, alltså papperets förlängning till dess att brottgränsen nås. Detta kontrolleras oftast både maskin- och tvärriktning. Våtstyrka Draghållfastheten (se ovan) hos blötlagt papper. Z-styrka Den kraft per ytenhet som krävs för att splittra ett pappersmaterial som utsätts för en dragkraft i 90 graders vinkel. Rivstyrka Den kraft som krävs för att riva sönder ett papper som man gjort ett snitt i. Denna kraft mäts både i längd- och tvärriktningen av papperet. Sprängstyrka Det tryck i N/m 2 som krävs för att åstadkomma brott på papperet. Vikningstal Det antal dubbelvikningar (156 grader åt vardera håll) en pappersremsa klarar av innan brott uppstår. Kontrolleras åt båda pappersriktningarna. Böjmotstånd Den kraft som krävs för att böja en papeprsremsa i 15 grader vinkel. [Teknos Offsetteknik s 428] 26

28 3 Tryckförutsättningar För att kunna försöka ta reda på hur man kan optimera färg-fuktbalansen för förbättrat tidningspapper, och med vilken metod detta ska ske, krävs det i princip att man empiriskt måste undersöka metoden och dess validitet. Detta har gjorts genom tre provtryckningar på tryckeri vilkas mätresultat ligger till grunden för detta arbetes slutsatser CTP AGFA Polaris XTV Plåt: N91V Fotopolymer Upplösning: 1270 dpi Violett laser, 405nm Tryckpress Tillverkare: Köenig & Bauer AG Modell: Commander Tryckordning Satellit: CMYK Sprayfuktverk Duk: Royal Web Fuktvatten, Acedin Web 1555 q7, neutralt Konduktivitet fuktvatten: 1200 µs Papper 55 gr/m 2 förbättrat tidningspapper ISO Mätutrustning Denitometer, Techkon SpectroDens Advance IR-temperaturmätare Konduktivitetsmätare 27

29 3.1.5 Rastertäthet Rastertätheten som använts vid provtryckningen var 120linjer/cm vilket är relativt högt. Normalt används rastertätheter mellan 85 och 110 liner/cm vid dagstidningstyck. 3.2 Testmetod Som testmetod har det gjorts kontrastmätningar enligt NCI-metoden vilken innebär att man mäter och jämför kontrasten mellan fulltonsdensitet och 80%-ton för att kontrollera vid vilka densitetsnivåer högst kontrast för respektive färgdensitet, och i detta fall även för respektive fuktinställning, medges. Syftet med denna metod är inte att se exakt vilka värden de olika inställningarna under provtrycket resulterar i då detta i hög grad kan variera från dag till dag, tryckpress, tryckfärg, etcetera. Snarare är tanken att metoden ska försöka visa en tendens för hur färgmängden och fukten inverkar på tryckresultatet vilket i det här fallet kontrolleras genom att mäta tryckontrasten. Det är alltså inte absoluta siffror och mätvärden som är det intressanta utan snarare hur kontrasten påverkas om man går upp eller ner i densitet respektive ökar eller minskar fukten när man trycker på förbättrat tidningspapper. Metoden tar dock inte hänsyn till att för låga densitetsnivåer, även om kontrasten kan vara väldigt hög, i praktiken inte är användbar i tryck då färgåtergivningen lätt kan uppfattas som blaskig eller urvattnat med för låga densiteter. Ej heller är nyttjande av de färgdensiteter som ger respektive tryckfärg högst kontrast nödvändigtvis någon garant för god färgbalans då det kräver en känslig jämnvikt av färgerna. NCI-metoden kan definieras på följande sätt: D100 D80 = K D80 D100 = Densitet i fullton D80 = Densitet i 80% ton K = Relativ Kontrast Följande värden har mätts upp under provtryckningarna. Densitet fullton, 80% och 40% för C, M, Y och K Punktförstoring i 80%, 40% för C, M, Y och K 28

30 Gråbalansstyrning En vanligt förekommande metod för färgstyrning är gråbalansstyrning. Detta är en bra metod för att hålla en jämn och kontrollerad färgåtergivning i trycket. Trycker man en lika mängd, exempelvis 40% rasterton vardera, av de tre kulörfärgerna Cyan, Magenta och Gul ska man teoretiskt få en helt neutralt grå nyans och trycker man varje kulörfärg i 100% ska resultatet vara en helt svart nyans. I praktiken påverkar bl.a. färgernas egenskaper, papperets kulör, färgverkens tryckordning och skillnader mellan färgernas punktförstoring och pigment färgnyansen som åstadkoms. Ovanstående innebär att de teoretiskt neutralt gråa nyanserna i praktiken får färgstick vilket leder till en felaktig färgbalans i trycket. För att motverka färgstick kompenserar man genom att ändra balansen mellan tryckfärgerna så att en neutral färgbalans kan uppnås. För att lätt kunna veta om färgbalansen är felaktig måste man ha någon form av referens av neutralt grå vilket är en grå nyans som trycks med enbart svart färg. Denna gråa referensnyans har olika ljus eller mörk ton beroende på hur stor den totala färgmängden från C, M, och Y är. Som exempel har den vanligt förekommande och av Tidnings Utgivarna rekommenderade, gråbalansen med rastertonerna Cyan 30%, Magenta 24% och Gul 24% en motsvarande grå referens vid 32% svart rasterton och C 40%, M 30% respektive Y 30% grå referens vid 42% svart rasterton. Man brukar i trycksaker lägga in gråbalansfält uppbyggd av CMY bredvid ett grått fält tryckt med enbart svart så att man visuellt lätt kan jämföra mot det referensgrå fältet huruvida man har en korrekt färgbalans eller ej. [Grafisk Kokbok s 222] [ 29

31 3.3 Testformer Testform 1 Mätområde Fig.4 30

32 3.3.2 Testform 2 Ca: D Måldensiteter CMY - 0.9D K - 1.1D Ca: D C 100% C 80% C 40% M 100% M 80% M 40% Y 100% Y 80% Y 40% K 100% K 80% K 40% Fig.5 Varje sida har mätts 132ggr vilket är samtliga cirklar på testformen 2 31

33 3.4 Provtryck De tre provtryckningarna ägde rum den 11/7, 25/7 samt 30/8 på NAtryck i Örebro. 3.5 Provtryck 1 och 2 Det första provtrycket som genomfördes användes testform 1 [fig.1]. Fuktinställningen var konstant och bara färgmängden justerades under tryckets gång. Det var från början tänkt att även fukten skulle justerats i proportion till färgökningen men på grund av missförstånd skedde detta inte. Av den anledningen gav provtryckningen inte så mycket varför ytterligare två provtryck genomfördes Inställning av tryckpress under provtryck 1 Under början av provtrycket justerades densiteten jämnt över hela valsbredden till ca: 0.6D för samtliga färger varpå ett tiotal exemplar togs ut och färgmängden justerades upp med ca: 0.1D och ytterliggare ett tiotal exemplar togs ut när trycket bedömdes som stabilt. Detta upprepades till dess att densitetsnivåer om ca: 1.2 för CMY och 1.5 för K. De mätfält som mättes upp var de längst till vänster av testformen [se fig.1] vilket i princip är samma sorts mätfält som det som används i testform 2, [se fig.2] det vill säga fullton, 80% delton och 40% delton för respektive färg varefter och kontrasten mellan fullton och 80% delton mätts upp med densitometer för att kontrollera maximal kontrast Inställning av tryckpress under provtryck 2 Det andra provtrycket som genomfördes användes en ny testform här kallad testform 2 [fig.2]. Fuktinställningen var även vid det här provtrycket konstant men färgmängden justerades så att tryckresultatet över valsens bredd gick från underfärgning ända upp till klar överfärgning. Då själva testformen innehåller samtliga processfärgers färgfält över valsens bredd justerades färgdensiteten i tio nivåer som trappsteg över valsbredden. Detta för att effektivisera provtrycket då man får med en stor mängd olika densitetsnivåer på en och samma gång jämfört med det första provtrycket då det bara var en jämn färgmängd för varje tryckt sida. 32

34 Dock var de tio stegen inte tillräckligt stora, alltså att spannet av densitetsnivåer inte skiljde sig tillräckligt mellan lägsta och högsta densitetsnivå, därför trycktes det med fyra olika inställningar där färgnivån för varje inställning successivt ökades över hela valsens bredd så att vi i slutändan har fått densitetsnivåer för samtliga färger från ca: 0.5D upp till ca: 1.5D efter avslutad provtryckning. 3.6 provtryck Inställning av tryckpress Hastigheten under provtryckningarna var ex/h, vilket är halva normala hastigheten, detta för att minska makulaturen. Provtrycken har gjorts på en KBA-press som har satellittryckverk. Testformen har tryckts på både prima och sekunda sida i ett tvillingtryckverk. Färg och fuktjustering har gjorts på samma sätt på båda tryckta sidor vars mätfält sedan mätts upp med densitometer Inställning av färg Det angivna värdet på färgstaplarna och den densitet som uppnås är inte exakt lika mellan de olika färgverken, ej heller mellan de båda tryckverken vilket visas i diagram [färgdia] Färgstaplarnas skala går från och kan med hjälp av justering av hela duktorn ökas som en multipel av de valda värdena. Duktorn var i det här fallet nollställd då tillräckligt med färg för provtrycket erhölls. Under den tredje och sista provtryckningen gick det till stor del till som under tryck två men med en stor och betydande skillnad, nämligen att även fukten justerades vilket jag kommer berätta mer om i nästa kapitel. Vi utgick från samma testform och justerade densitetsnivåerna så att vi över valsbredden erhöll nivåer från ca: D som lägst och upp till 1.2D* för CMY och ca 1.5D för svart på båda tryckverken och med måldensiteterna 0.9D för CMY och 1.1 för K på mitten av valsens bredd. Måldensiteterna valdes efter Tidningutgivarnas rekommendationer för standard Newsprint; 0.9D för CMY samt 1.1D för K. 33

35 3.6.3 Färginställningar, diagram. När de eftersträvade densitetsnivåerna uppnåtts i mitten av valsen och de lägsta och högsta densitetsvärdena låg på ca: 0.5 resp. 1.4 såg färginställningarna i styrsystemet ut på följande sätt: Sida Cyan Magenta Gul Svart Fig.6 Färgzoner: C M Y K Cyan Magenta Gul Svart Fig.7 Sida 7 Färgzoner: C M Y K

36 3.6.4 Inställning av fukt Ökning respektive minskning av fukten på pressen innebär att sprayfuktverkens magnetventilers öppningstider förändras. Detta avser såväl pulsintervall samt pulslängd för dess öppningstider. Fukten var under justeringen av färgen ställd på 0 i pressens styrsystem, vilket även är fuktnivån NAtryck med gott resultat brukar använda. När färgmängden sedan justerats klart (enligt föregående kapitel) och stabiliserats ställdes fukten ner så att toning uppstod vilket i detta fall innebar, en relativ nivå om -30 i styrsystemet. Därefter höjde vi fuktnivån med steg om 5 upp till + 40 där man tydligt ser att fukten är så hög att tryckstörningar uppstod. När tryckerichef Jarmo Elo bedömde trycket som stabilt efter respektive fuktökning togs 4-5 tidningar ut varefter fukten höjdes ytterligare ett steg. Proceduren upprepades till dess att fukten nått

37 4 Slutsatser Nedan presenteras de resultat mätningarna av det tredje och sista provtrycket gett då det varit det mest relevanta. Jag har valt att dela in mätresultaten i två kategorier där jag visar följande; maximal kontrast utan hänsyn tagen till fukt, samt maximal kontrast med hänsyn tagen på fuktens påverkan. Detta beror på att en ökad fuktmängd i sattelittryckpressar, som dessa provtryck genomförts på, inte har en betydande påverkan av banspänningen vilket ett 4-high tryckverk troligen skulle drabbas av. Detta på grund av det betydligt större avståndet mellan trycknypen som i sin tur innebär att pappersbanorna mellan trycknypen blir betydligt större. Av den anledningen kan det vara intressant att främst titta på densitetens påverkan av tryckkontrasten. De högsta och lägsta densitetsvärden som uppmättes varierade något beroende av fuktinställning samt beroende på vilken tryckt sida som mättes men generellt så låg de lägsta nivåerna på ca: D och ända upp till 1.2D för CMY och ca: 1.5D för K. Då sida 3 går igenom valsnypen och mot det övre tryckverkets mottryckscylinder blir det även en något större mekanisk punktförstoring om ca: 3-4%. 4.1 Kontrastnivåer Alla mätningar har utförts på tidningar tryckta med fuktnivåer i intervallet -30 till +40 med steg om 10 mellan varje mätning. Således har det mätts på tidningar med fukt -30, -20, -10, 0 och så vidare ända upp till +40. De valda intervallet beror av att det var den största respektive minsta fuktmängd som gav upphov till tryckstörningar och således är det inte intressant att göra kontrastmätningar vid högre eller lägre fuktinställningar. Dock jämför och redovisar jag här bara mätresultaten för fuktinställningar mellan -20 och +20 vilket är ett ganska stort intervall med avseende på fuktmängd. Enligt Niclas Noord på NAtryck vore en justering av fukt i den storleksordningen inte trolig under en produktion då skillnaden i fukt bedöms vara såpass stor att det troligen är problem med något annat i trycket om så stora justeringar skulle behöva göras. Även om det är en relativt stor förändring i fukt kan man se vilka tendenser mer 36

38 eller mindre fukt ger. Således har jag inte med de allra lägsta respektive högsta fuktinställningarna när jag jämför kontrasten för olika fuktnivåer samt av anledningen att det i delar av mätfältet finns tydliga tecken i delar av mätfälten att fukten är för hög vid de högsta fuktnivåerna. Samtliga mätresultat finns dock i bifogad bilaga Kontrastvärden oavsett fukt De högsta kontraster som uppmättes visade sig i regel finnas vid densitetsnivåer under 0.9D för CMY samt runt 1.1D för K. Dessa toppnoteringar för respektive färg återfinns vid ungefär dessa densitetsnivåer oavsett fuktinställning. Visserligen är densitetsnivåer under ca: 0.6, även om de uppvisar goda kontrastvärden, inte lämpliga att använda i tryck då det ger ett väldigt blaskigt eller urvattnat intryck Kontrastvärden med hänsyn tagen till fukt Fukten hade som väntat olika inverkan beroende på färg. Minst påverkade fukten kontrasten för Cyan och Svart där densitet verkar ha klart större betydelse för tryckresultatet. En anledning till detta är att Cyan-färgen anpassas för att vara först i färgverket, då tryckordningen CMYK är vanlig, vilket ställer särskilda krav på färgens egenskaper. Svart har även den andra egenskaper, vilket bland annat beror på att den i större utsträckning framställs för att vara billig då åtgången av svart färg i tryck oftast är störst och en mer påkostad färg då skulle bli för dyr. Skillnaderna mellan fuktnivåerna har oaktat detta haft inverkan på tryckkontrasten om man tittar på i vilket intervall tryckkontrasten håller sig på en relativt hög nivå. För Gul och Magenta, vars beteende är likartat, är trenden att kontrastnivån håller i sig bättre när man går upp i densitet om man ökar fukten. 37

39 4.1.3 Diagram, jämförelse av fuktnivåer Cyan, fukt -20, 0 och +20 0,2 Fukt, -20, 0,+20 fukt -20 0,15 fukt 0 fukt 20 0,1 Poly. (fukt - 20) 0,05 Poly. (fukt 0) Poly. (fukt 20) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.8 Cyan, fukt -10, 0 och +10 0,2 Cyan, -10, 0,+10 fukt -10 fukt 0 0,15 fukt +10 0,1 Poly. (fukt - 10) 0,05 Poly. (fukt +10) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.9 38

40 Fukten har för Cyan har inte så stor betydelse för kontrasten. Kontrasten håller i sig bra upp till ca: 1D då kontrasten börjar falla av. Maximal kontrast verkar uppnås vid ca: 0.8-0,9D. Magenta, fukt -20, 0 och +20 0,2 Fukt, -20, 0,+20 fukt -20 0,15 fukt 0 fukt +20 0,1 Poly. (fukt - 20) 0,05 Poly. (fukt +20) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.10 Magenta, fukt -10, 0 och +10 0,2 Magenta, -10, 0,+10 fukt -10 0,15 fukt 0 fukt +10 0,1 Poly. (fukt - 10) 0,05 Poly. (fukt +10) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.11 Kontrasten håller sig högre och dessutom längre upp i densitet när fukten ökas. 39

41 40

42 Gul, fukt -20, 0 och +20 0,2 Fukt, -20, 0,+20 fukt -20 0,15 fukt 0 fukt +20 0,1 Poly. (fukt -20) 0,05 Poly. (fukt +20) Poly. (fukt 0) 0 Fig.12 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 0,2 Gul, -10, 0,+10 fukt -10 0,15 fukt 0 fukt +10 0,1 Poly. (fukt - 10) 0,05 Poly. (fukt +10) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.13 Även för Gul har ökad fukt en positiv inverkan på kontrasten men oavsett fukt sjunker kontrasten snabbt när densiteten ökar. 41

43 Svart, fukt -20, 0 och +20 0,2 Fukt, -20, 0,+20 fukt -20 0,15 fukt 0 fukt +20 0,1 c Poly. (fukt - 20) 0,05 Poly. (fukt +20) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.14 Svart, fukt -10, 0 och +10 0,2 Svart, -10, 0,+10 fukt -10 fukt 0 0,15 fukt +10 0,1 Poly. (fukt - 10) 0,05 Poly. (fukt +10) Poly. (fukt 0) 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Fig.15 Den svarta färgen är liksom Cyan inte så beroende av fuktmängden utan uppvisar likartat beteende. Kontrasten håller sig på en hög nivå i ett relativt stort intervall. 42

44 4.2 Sammanfattning av mätresultat En tydlig tendens som observerats efter analys av provtrycken är att tryckkontrasten, oavsett fuktmängd, för CMY generellt sjunker markant över ~0.9 i densitet vilket tyder på att en något restriktivare färghållning än standard tidningspapper kan vara lämpligt. För svart håller kontrasten i sig över ett klart bredare densitetsintervall och med maximal kontrast vid densitetsnivåer kring ~1.1D Beträffande fukten finns en tendens man tydligt kan se vilken är att Magenta och Gul ger god tryckkontrast högre upp i densitet när fukten ökar något. För Cyan har fukten inte lika stor påverkan på kontrasten. För svart ger dock ökad fukt inte en högre tryckkontrast. 43

45 5 Referenser Litteratur Hansson, Rolf, Aviander, Per / 2005 / Styrt Offsettryck / Grafisk Assistans AB / ISBN Klipphan, Helmut / 2001 / Handbook of print media / Springer-Verlag Berlin Heidelberg / ISBN Persson Ove / 1981 / Teknos OffsetTeknik II / Teknografiska Institutet / ISBN Grafiska Yrkesnämnden /1994 /Att styra tryck och repro / ITK läromedel / ISBN Internet PDF Nada 44

46 TRITA-CSC-E 2006:173 ISRN-KTH/CSC/E--06/173--SE ISSN