Technische Beirats-Sitzung g 23.4.2013 München Methodenentwicklung zur Überwindung fluoreszenzbedingter Abweichungen zwischen Prüf- und Auflagendrucken (Fogra-Nr. 60.055) Laufzeit: 1.7.2010 30.06.2013 Antje Remler Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. www.fogra.org
Agenda 1. Gegenwärtige Situation 2. Projektziele 3. Bearbeitungsschwerpunkte Künstliche Alterung von Proof- und Auflagendrucken 4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit in Anlehnung an ISO 12647-7 / ISO 12040 Klimatische Alterung in Anlehnung an ISO 12647-7 und DIN 6738 5. Zusammenfassung Zwisc chene ergeb nisse! 1
1. Gegenwärtige Situation Grafische Papiere enthalten Aufhellersubstanzen (optical brightener agent, OBA), um den Gelbstich der Papiere zu kompensieren Optische Aufheller absorbieren Strahlung im UV-Bereich und emittieren diese im sichtbaren Bereich zusätzliche Lichtquelle Fluoreszierende Stoffe im Papier erzeugen einen Blaustich Blaustich, der visuell das Papierweiß heller erscheinen lässt Nach Revision der ISO 3664:2009, definierter UVA-Anteil der D50- Simulation bei 70-140 % in den Leuchtstoffröhren der Abmusterkabinen Proofsubstrate meist ohne und Auflagensubstrate mit OBA-Anteil Abbildungen: Bedruckstoffe mit variierenden Anteil an optischen Aufhellern (OBA) nisse Zwisc chene ergeb Quelle: Dr. Bertholdt, 2012, Fogra Forschungsgesellschaft g Druck e.v.! 2
2. Projektziele Visuelle Vergleichbarkeit von Prüf- und Auflagendrucken unter dem neuen Normlicht nach ISO 3664:2009 (Papierweißsimulation und Bedruckung) Entwicklung einer Methode zur Überwindung der Unterschiede zwischen Bezugslichtart und Messlichtart (M1-Modus; Benutzerlichtart, user illuminant) Qualitative und Quantitative Bewertung der Langlebigkeit von heutigen Proofsubstraten mit und ohne OBA-Anteil Proofsubstrate t mit OBA benötigen Haltbarkeitsdatum t Neue Charakterisierungsdaten für FOGRA51 (OBArich, gestrichenes Papier) und FOGRA52 (OBArich, ungestrichenes Papier) Zwisc chene ergeb nisse! 3
3. Bearbeitungsschwerpunkte Künstliche Alterung von Proof- und Auflagendrucken zur Überprüfung der Dauerhaftigkeit und Langlebigkeit: Lichtechtheit in Anlehnung an ISO 12647-7 / ISO 12040 a) LE 3 für 24 h b) LE 3-7 für 24-456 h (stufenweise Bestrahlung bis zu 19 d) Klimatische Alterung in Anlehnung an ISO 12647-7 (isoliert) a) 25 C / 25 % r. H. für 24 h b) 40 C / 80 % r. H. für 24 h c) 40 C / 10 % r. H. für 168 h Klimatische Alterung nach DIN 6738 d) 80 C / 65 % r. H. für 6/12/24 d Zwisc chene ergeb nisse! 4
3. Bearbeitungsschwerpunkte (OBA) Optischer Aufheller (engl. Optical Brightener Agent) wird mit Hilfe von Lichtmessungen der CIEb*-Werte mit und ohne UV-Anregung gemessen (ISO 13655:2009 M1 und M2) Definition: ΔB = Differenz aus ISO Brightness (ISO 2470-2) und Str rahldichtef faktor ISO Brightness ohne UV-Anregung (UV-Cut) Wellenlänge [nm] Zwisc chene ergeb nisse! 5
3. Bearbeitungsschwerpunkte Darstellung von über 60 marktrelevanten Inkjetpapieren Einfluss OBA-Anteil in Abhängigkeit gg des Nuancierfarbstoffes Zwischenergebnisse! 6
3. Bearbeitungsschwerpunkte Ve ertrauliche Zwischenergebnisse! 7
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit von Proof- und Auflagendrucken Testgerät und Bedingungen: Xenontest Alpha+ mit einem Xenochrom 320 Fensterglasfilter für die Simulation von Tageslicht im Freien hinter Fensterglas (300 730 nm) Bestrahlungsstärke: 500 W/m 2 Bestrahlungsdosis: 43.200 kj/m 2 pro 24 h Probentemperatur: 40 C; Schwarzstandard: 65 C Relative Luftfeuchtigkeit im Probenraum: 50% LE 3 (24 h); LE 3-7(24-456 h) Abgedruckte und belichtete Testform Zwisc chene ergeb nisse! 8
4. Projektergebnisse: Umrechnung von künstlicher Belichtung in reale Lebensdauer Quelle: PVGIS Europäische Union, 2001-20102010 Zwischenergebnisse! 9
4. Projektergebnisse: Umrechnung von künstlicher Belichtung in reale Lebensdauer Zwischenergebnisse! 10
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 (Inkjetpapiere) Vorgeschlagener Grenzwert bei Inkjetpapieren für noch akzeptable Lichtechtheit bei ΔE 00 2,5 Ve ertrauliche Zwischenergebnisse! 11
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 (Inkjetpapiere) Grenzwert ΔE 00 2,5 Ve ertrauliche Zwischenergebnisse! 12
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 (Inkjetpapiere) Grenzwert ΔE 00 2,5 Ve ertrauliche Zwischenergeb nisse! 13
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3 Skalierung in diesem Diagramm auf ΔE 00 = 5 Zwischenergebnisse! 14
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3 Skalierung in diesem Diagramm auf ΔE 00 = 5 Ve ertrauliche Zwisc chenergebnisse! 15
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 Darstellung der Tonwertfelder Yellow und Grau (Buntaufbau) Skalierung ΔE 00 = 20 Zwischenergebnisse! 16
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 Korrelationsanalyse von Vollton Gelb zu Tonwert Gelb Punktwolke (kein linearer Zusammenhang erkennbar) Linearer Zusammenhang erkennbar, die Verfärbung der Rastertöne wird nicht durch das Papierweiß!nicht beeinflusst. Zwischenergebnisse 17
4. Projektergebnisse zur Lichtechtheit LE 3-7 Vergleich Offsetpapier zu Inkjetpapier mit B =9 10 Papierweiß wurde bei Offsetpapieren nicht gemessen. Skalierung bei Offsetpapieren auf ΔE 00 = 40, bei Inkjetpapieren auf ΔE 00 = 10 Inkjetpapier Zwisc chenergebnisse! 18
4. Zusammenfassung der Ergebnisse zur Lichtechtheit Genereller Anstieg des Farbabstandes E 00 bei stufenweiser Belichtung von Inkjetpapieren für Volltonfarben als auch Papierweiß. Beim Papierweiß der Inkjetpapiere lässt sich nach 1 Tag noch keine Korrelation zwischen Anstieg des Farbabstandes und Anstieg des OBA-Anteils feststellen. Beim Papierweiß der Inkjetpapiere mit einem B von 0 10 erfolgt auch nach 19 Tagen keine Überschreitung des erdachten Grenzwertes von E 00 2,5. Beim Papierweiß der Inkjetpapiere mit einem B von 10 20 erfolgt bereits nach 1 3 Tagen Belichtung die Grenzüberschreitung des erdachten Grenzwertes von E 00 2,5 [maximaler Farbabstand (Papierweiß) E 00 = 5 bei 19 Tagen]. Zwisc chene ergeb nisse! 19
4. Zusammenfassung der Ergebnisse zur Lichtechtheit Die Volltöne Gelb, Grün und Rot verändern sich stärker als die Volltöne Cyan, Magenta, Blau und Schwarz, wobei Grün sich von allen Primärfarben am stärksten und Gelb sich am zweitstärksten verfärbt. Die Tonwertfelder Gelb und Grau (Buntaufbau) erreichen höhere Farbabstände als die Tonwertfelder Cyan, Magenta und Schwarz. Bei den Tonwertfeldern Cyan, Magenta und Schwarz nimmt der Grad der Verfärbung bei stufenweiser Belichtung mit ansteigender Flächendeckung ab. Ausnahme bilden die Tonwertfelder Gelb und Grau, in denen zum einem das 5 % Feld erst ansteigt und dann abfällt und zum anderem die Verfärbung in den Mitteltönen am stärksten ist. Eine Korrelationsanalyse zeigt, dass es einen Zusammenhang mit dem Anstieg des Farbmittels und dem Anstieg der Verfärbung gibt, was nicht auf das Papierweiß zurückzuführen ist. Zwisc chene ergeb nisse! 20
4. Zusammenfassung der Ergebnisse zur Lichtechtheit Anstieg des Farbabstandes E 00 bei stufenweiser Belichtung (1-19d) 19d) von bedruckten Offsetpapieren erkennbar: Offsetvolltonfarben zeigen eine im Vergleich zu Inkjetvolltonfarben höhere Farbveränderung. Die Volltöne Magenta, Grün, Rot und Blau verändern sich am stärksten, wobei die Volltöne Cyan relativ und Schwarz sehr stabil bleiben. Die Tonwertfelder Magenta und und Gelb erreichen höhere Farbabstände als die Tonwertfelder Cyan und Schwarz. Bei den Tonwertfeldern Cyan und Schwarz nimmt der Grad der Verfärbung bei stufenweiser Belichtung mit ansteigender Flächendeckung ab. Steht im Gegensatz zu den Tonwertfeldern Magenta und Gelb: Hier nimmt der Grad der Verfärbung bei stufenweiser Belichtung mit ansteigender Flächendeckung zu. Zwisc chene ergeb nisse! 21
4. Ergebnisse zur klimatischen Alterung a) 25 C / 25 % r. H. für 24 h in Anlehnung an ISO 12647-7 (isoliert) Kein Überschreiten des Farbabstands E 00 = 2,5 der Primärfarben der Inkjet- und Offsetpapiere mit unterschiedlichen OBA-Anteil Farbabstand Papierweiß (Inkjet) nicht höher als E 00 = 0,5 Keine höheren Farbabstände in den Lichterbereichen mit Tonwerten von 5 50% als in den Volltönen b) 40 C / 80 % r. H. für 24 h in Anlehnung an ISO 12647-7 7 (isoliert) Max. Farbabstand von E00 = 1,5 liegt in den Lichterbereichen (z.b. Grau als Buntaufbau) mit Tonwerten ab 50% Farbabstand Papierweiß (Inkjet) nicht höher als E 00 = 0,5 Farbabstände der Primärfarben bei E 00 1 Zwisc chene ergeb nisse! 22
4. Ergebnisse zur klimatischen Alterung c) 40 C / 10 % r. H. für 168 h in Anlehnung an ISO 12647-7 (isoliert) Max. Farbabstand von E00 = 2 liegt in den Lichterbereichen (z.b. Grau als Buntaufbau) mit Tonwerten von 50% und 75% Farbabstände der Primärfarben bei E00 1 d) 80 C / 65 % r. H. für 6/12/24 Tage in Anlehnung an DIN 6738 Farbabstände des Papierweißes mit E00=3(für6d) = 3 10 (für 24d) unabhängig vom OBA-Anteil Farbabstände der Primärfarben bei E00 von 1 5 (Ausnahme Cyan) Lichterbereiche der Testfelder C,M,Y,K und Grey mit Tonwerten von 5-50% erzielen durchweg höhere Farbabstände als die Tonwertfelder ab 50% Flächendeckung dies gilt sowohl für Offset- als auch für Inkjetpapiere Zwisc chene ergeb nisse! 23
5. Zusammenfassung Mit zunehmenden OBA-Anteil verändert sich das Papierweiß bei andauernder Bestrahlung stärker als mit geringfügigen OBA-Anteil Jedoch kein direkt proportionaler Anstieg für Lichtechtheit 3 erkennbar. Bei zunehmender Belichtung steigen die Farbabstände der Primärfarben und der Tonwertfelder in Abhängigkeit der Farbe und der Flächendeckung unterschiedlich an (Plausibilitätsprüfung wird aktuell an neuen Proben durchgeführt). Bei starker klimatischer Alterung ist ein erhöhter Farbabstand bei allen Primärfarben und dem Papierweiß erkennbar Gültig für Offset- und Inkjetpapiere Die finale Präsentation der Alterungsergebnisse wird an der nächsten PA-Sitzung am 14. Mai 2013 vorgestellt. Zwisc chene ergeb nisse! 24
Kontakt Antje Remler Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. Streitfeldstraße 19 81673 München, Germany Tel. +49 89. 431 82-332 E-Mail remler@fogra.org www.fogra.org 25