Olli Konttinen
SYVÄPAINOKONEEN SÄVYN- JA VÄRINTOISTOON VAIKUTTAVAT SÄÄTÖPARAMETRIT
Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä
tarkastettavaksi diplomi-insinöörin tutkintoa varten Espoossa 5.3.1 997
Työn valvoja: Prof. Pirkko Oittinen Työn ohjaaja: Dl Jukka Sahivirta
Tekijä, työn nimi Olli Konttinen
SYVÄPAINOKONEEN SÄVYN- JA VÄRINTOISTOON VAIKUTTAVAT SÄÄTÖPARAMETRIT Päivämäärä 5.3.1997_____________________________ Sivumäärä 81 Osasto, laitos, professuuri
Puunjalostustekniikan osasto Graafisen tekniikan laboratorio
Aut-75, Graafinen tekniikka
Työn valvoja Pirkko Oittinen Työn ohjaaja Jukka Sahivirta
Diplomityön tavoitteena oli saada numeerista tietoa tietyn tuotantomittakaavaisen syväpainokoneen sävyn- ja värintoistoon vaikuttavista säätöparametreista.
Teoriaosassa tarkasteltiin sävyn- ja värintoistoon liittyviä peruskäsitteitä sekä syväpainatuksen värinmuodostusta . Lisäksi esiteltiin keskeiset syväpainokonemuuttujat, joita ovat väri-vernissasuhde eli pigmenttikonsentraatio, painovärin viskositeetti, ajonopeus, raakelikulma, nippipuristus ja sähköavusteisuus.
Kokeellista osaa varten tehtiin erityiset osaväri- ja päällekkäispainatuskiilat(Y,M,C,R,G,B,"iho", "sammal" ja "viininpunainen"), joiden painojälkien densiteetti- ja värillisyysmittauksiin em. painokonemuuttujien vaikutusten arviointi perustui. Koepainatukset toteutettiin suuripainoksisessa lehdessä muuttamalla säätöarvoja yksi kerrallaan "juuri hyväksyttävän" visuaalisen laadun sallimissa rajoissa.
Viskositeetilla voitiin vaikuttaa kaikkien osavärien sävyntoistokäyrän muotoon tummissa sävyissä. Viskositeetin noustessa tummien sävyjen densiteetit nousivat ja päinvastoin. Sen sijaan vaaleissa ja keskisävyissä 3,0 sekunnin viskositeettimuutokset eivät aiheuttaneet merkittäviä densiteettimuutoksia. Keltaisen muutokset vaikuttivat selvimmin päällekkäispainatusten tummien sävyjen b*-koordinaattiin, jonka muutoksista kokonaisvärierot pääasiassa muodostuivatkin. Magentan viskositeettimuutokset vaikuttivat sekä L*- että a*-koordinaatteihin päällekkäispainatusten tummissa sävyissä. Syaanin viskositeettipohjaiset densiteettimuutokset olivat pienempiä kuin keltaisella ja magentalla, mutta syaanin päällekkäispainatuksissa tapahtui muutoksia kaikissa L* a* b*-komponenteissa. Systemaattisia herkkyyseroja vastaavilla pisteprosenteilla kahden ja kolmen osavärin päällekkäispainatuksissa ei havaittu.
Väri-vernissasuhteella eli pigmenttikonsentraatiolla voitiin vaikuttaa densiteettitasoihin koko sävyalueella kaikilla osaväreillä. Tehdyt konsentraatiomuutokset olivat suurempia kuin viskositeettimuutokset, mikä näkyi suurempina kokonaisvärieroina päällekkäispainatuksissa.
Pääsääntöisesti pigmenttikonsentraatiomuutoksista johtuvat värimuutokset olivat samansuuntaisia kuin viskositeettia muutettaessa, mutta kokonaisvärierot eri sävyalueilla olivat tasaisempia.
Raakelikulmaa voitiin rakenteellisista syistä muuttaa vain 7°, mikä ei vaikuttanut magentan sävyn- ja värintoistoon. Ajonopeuden nosto alueella 7-10 m/s laski keltaisen densiteettejä tummissa sävyissä noin 0,1 yksikköä, mutta magentan ja syaanin muutokset olivat selvästi pienempiä. Nippipuristuksella ja sähköavusteisuudella (ESA) oli erittäin vähäinen vaikutus magentan sävyntoistoon, mutta ESA vaikutti selvästi puuttuvien pisteiden määrään ja tätä kautta painojäljen visuaaliseen laatuun.
Author and name of the thesis Olli Konttinen
Factors Affecting Tone and Color Rendering in Gravure Press
Date 5.3.1997________________________________Number of pages 81 Department, Professorship
Department of Forest Products Technology Aut-75, Laboratory of Graphic Arts Technology
Supervisor Pirkko Oittinen Instructor Jukka Sahivirta
The aim of this study was to get numerical information about factors affecting tone and color rendering in the production scale gravure press.
In the theoretical part of the study were introduced basic ideas of tone and color rendering and color formation of gravure printing. In addition to this the most important gravure press variables were studied. These variables were the pigment concentration of ink, ink viscosity, printing speed, doctor angle, printing nip pressure and electrostatic assist (ESA).
For the experimental part of this work were made specific color scales . They were composed of one-color Y, M, C-scales. two-color R, G, В-scales and three-color "skin-color", " moss- green"and "wine-red"-scales. Both densities and CIE-L* a* b* -coordinates were measured of these scales. In the test printings gravure variables were changed one by one within "just acceptable" visual quality.
The viscosity had a clear influence on the form of the tone rendering curves in dark tones with all primaries. Increasing of viscosity, the dark tone densities increased and vice versa. The light and middle tones were practically constant when the viscosity was changed within 3,0 seconds.
The viscosity of Y affected mostly on the b*-coordinates of overprints. The viscosity ghanges of M had an influence on both L*- and a*-coordinates of overprints in dark tones. Density and color differences caused by viscosity of C were slighter than Y and M but C affected on all L* a* b* - components. There were no systematical differences in sensitivity of the viscosity changes between overprints of 2- and 3- colors.
The pigment concentration of inks had an influence on densities on the whole tone area with all primaries. Increasing of concentration, the densities of all tones increased and vice versa. The changes of concentration were larger than the changes of viscosity , which is one reason for larger total color differences of the overprints. The major trend was that color differences caused by the pigment consentration of the inks and the ink viscosities were similar, but the total color differences on various tone areas were more uniform within the concentration changes.
The doctor angle was changed only by 7° because of the construction of the doctoring system. This change had practically no influence on the tone and color rendering of M. Increasing of printing speed on the area of 7-10 m/s decreased densities of Y in dark tones about 0,1 units, but differences of M and C were ramarkably slighter. The printing nip pressure and ESA had only a minor influence on tone rendering of M, but ESA affected clearly on the amount of missing dots and visual quality of the print on light and middle tones.
Tämä diplomityö on tehty Teknillisen korkeakoulun Graafisen tekniikan laboratoriossa Kustannusosakeyhtiö Otavan toimeksiannosta. Työn valvojana toimi professori Pirkko Oittinen ja ohjaajana Dl Jukka Sahivirta Kustannusosakeyhtiö Otavalta.
Kiitän heitä avuliaisuudesta ja myönteisestä suhtautumisesta työtäni kohtaan.
Dl Antti Reenpäätä haluan kiittää mahdollisuudesta saada tehdä tämä diplomityö Kustannusosakeyhtiö Otavalla. Dl Matti Uuttua kiitän joustavuudesta koeajojen aikataulujärjestelyissä. Lisäksi kiitän kaikkia niitä otavalaisia, jotka työn eri vaiheissa auttoivat minua eteenpäin. Erityiskiitokset ansaitsee Tapio "Första" Kari miehistöineen, joka hoiti koeajot ammattitaidolla normaalituotannon ohessa ja osoitti kiinnostusta työtäni kohtaan.
Lopuksi lämmin kiitos Siskolle, Otsolle ja Simolle taustatuesta.
Keuruulla, 5.3.1997
Olli Konttinen
1 JOHDANTO... .. ... 1
1.1 Työn lähtökohdat... 1
1.2 Otavan syväpainoprosessi... 2
2 SÄVYN- JA VÄRINTOISTO... 2
2.1 Väriopin peruskäsitteet... 2
2.2 Värin mittaaminen... 3
2.3 Sävyntoisto ja sen mittaaminen... 4
2.4 Värintoisto ja sen mittaaminen... 6
3 PAINOJÄLJEN VÄRINMUODOSTUS... 8
3.1 Subtraktiivinen värinmuodostus... 8
3.2 Painojäljessä tapahtuvat optiset ilmiöt...9
3.3 Syväpainojäljen värin muodostukseen vaikuttavat tekijät...1 1 3.3.1 Syväpainovärien optiset ominaisuudet... 11
3.3.2 Painopaperin optiset ominaisuudet... 14
3.4 Painoprosessin kohina... 1 5 4 SYVÄPAINOMENETELMÄN VÄRINSIIRTOON VAIKUTTAVAT TEKIJÄT...16
4.1 Syväpainosylinteri...17
4.2 Painovärin viskositeetti ja ajonopeus... 18
4.3 Raakelointi... 22
4.4 Raakelin ja painonipin välillä tapahtuvat ilmiöt...23
4.5 Värinsiirto painonipissä... 24
4.6 Sähköavusteisuus (ESA)... 28
4.7 Osavärien kuivuminen pää llekkäis painat uksissa...2 9 5 TUTKIMUSMENETELMÄT... 30
5.1 Esikokeet... 31
5.2 Osaväri- ja päällekkäispainatusskaalat... 31
5.3 Suoritetut mittaukset ja tulosten tilastollinen käsittely... 32
5.4 Painoprosessin kohina...33
5.5 Koeajomuuttujat... 33
5.5.1 Viskositeetti...33
5.5.2 Väri-vernissa-suhde... 34
5.5.3 Raakelikulma...36
5.5.4 Ajonopeus... 36
6 TULOKSET...3 7
6.1 Painoprosessin kohina...37
6.1.1 Densiteettihajonta... 37
6.1.2 Värillisyyshajonta... 38
6.2 Viskositeetti...39
6.2.1 Keltainen... 39
6.2.2 Magenta... 43
6.2.3 Syaani... 48
6.2.4 Yhteenveto viskositeetti-DE-riippuvuuksista... 53
6.3 Väri-vernissa-suhde... 54
6.3.1 Keltainen... 55
6.3.2 Magenta...59
6.3.3 Syaani... 63
6.3.4 Yhteenveto VVS-dE-riippuvuuksista... 67
6.4 Raakelikulma...68
6.5 Ajonopeus... 71
6.5.1 Ajonopeuden vaikutus osavärien sävyntoistoon...71
6.5.2 Ajonopeuden vaikutus päällekkäispainatusten värintoistoon...73
6.6 Nippipuristus...76
6.7 Sähköavusteisuus (ESA)... 76
7 TULOSTEN TARKASTELU...78
8 YHTEENVETO...80 LÄHDELUETTELO
LIITTEET (8 KPL)
1 JOHDANTO
1.1 Työn lähtökohdat
Syväpainokoneen sävyn- ja värintoistoon vaikutetaan ensisijaisesti väri-vernissasuhteella, jolla säädetään painettavan osavärin voimakkuutta. Osavärin sävyntoistoon voidaan vaikuttaa myös viskositeetilla, jolla on oleellinen merkitys painovärin siirtymiseen värikaukalosta paperille erikokoisista rasterikupeista. Muita sävyn- ja värintoistoon vaikuttavia painokonemuuttujia ovat ajonopeus, raakelikulma, nippipuristus ja sähköavusteisuus.
Työn teoriaosassa käsitellään sävyn- ja värintoistoon liittyviä peruskäsitteitä sekä painojäljen värinmuodostusta erityisesti syväpainatuksessa. Lisäksi esitellään syväpainomenetelmän värinsiirtoon oleellisesti vaikuttavia tekijöitä.
Otavan syväpainossa on paljon käytännön kokemuksia eri muuttujien vaikutuksista painojälkeen, mutta numeerista konekohtaista tietoa yrityksessä ei ole. Tämän vuoksi katsottiin tarpeelliseksi tutkia yksityiskohtaisesti ko. muuttujia, jotta painokoneen jatkuvasti kehittyviä säätöjärjestelmiä voitaisiin hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti painojäljen laatua kehitettäessä.
Työn kokeellisessa osassa tutkitaan em. muuttujien vaikutuksia sävyn- ja värintoistoon Otavan tuotantotuitta ka a va isella syväpainokoneella. Koeajot suoritetaan normaalin tuotantopainatuksen yhteydessä. Koska makulatuuria ei saa kustannus- eikä aikataulusyistä painaa, tämän diplomityön koeajot joudutaan suorittamaan "juuri hyväksyttävän" visuaalisen laadun sallimissa, tutkimuksen kannalta melko ahtaissa, rajoissa. Työtä varten tehdään erityiset osaväri- ja päällekkäispainatusskaalat, joista tehtävien densiteetti- ja värillisyysmittausten perusteella saadaan numeerista tietoa säätöparametrien vaikutusten
suuruuksista ja suunnista tietyn syväpainokoneen sävyn- ja värintoistoon.
1.2 Otavan syväpainoprosessi
Otavan syväpainossa painosylinterit kaiverretaan elektromekaanisesti suorakaiverrusmenetelmällä. Toisin sanoen tietokoneella digitaalisessa muodossa oleva sivuaineisto ohjaa suoraan kaiverruspäiden toimintaa. Kaiverruksen jälkeen kuparisylinterit kromataan elektrolyyttisesti, mikä helpottaa painovärin irtoamista painosylinteriltä ja parantaa sylinterin kestävyyttä.
Otavan Cerutti-syväpainokoneessa on 10 painoyksikköä, joista 8
"neliväripuolella" ja 2 "yksiväripuolella". Toisin sanoen koneella voidaan painaa samanaikaisesti kahta paperirataa, joiden suurin leveys on 1710 mm. Tämä merkitsee enimmillään 72 nelivärisivua ja 72 yksivärisivua yhdellä painokerralla normaalissa aikakauslehtituotannossa. Kussakin painoyksikössä painetaan vain paperin toinen puoli, minkä jälkeen painojälki kuivataan kuumailmapuhaltimilla. Painoyksikköjen jälkeen paperirata leikataan liuskoiksi, jotka ajetaan päällekkäin ennen taittolaitetta.
Taitetut arkit sidotaan ja puhtaaksileikataan sitomossa erillisillä laitteilla.
2 SÄVYN- JA VÄRINTOISTO
2.1 Väriopin peruskäsitteet
Väri on se havaitun valon ominaisuus, jonka avulla ihminen voi erottaa toisistaan kaksi tasaista, samankokoista ja -muotoista kenttää. Psykofyysisessä mielessä valoärsykkeen väriä kuvataan tristimulusarvoilla/19/. Väri ei kuitenkaan ole fysikaalinen suure vaan se on visuaalinen ja subjektiivinen vaikutelma/29,30/.
Havaitsijan saama värivaikutelma voidaan jakaa kolmeen osatekijään seuraavasti/19,29/:
-värisävy eli hallitseva aallonpituus ilmaisee, onko kyseessä esim. punainen, vihreä tai sininen väri. Hallitsevalla aallonpituudella tarkoitetaan sen monokromaattisen ärsykkeen aallonpituutta, josta sopivasti akromaattisen valon kanssa sekoittamalla saadaan tarkasteltavan ärsykkeen kanssa sama väri.
Niitä värejä, joilla ei ole hallitsevaa aallonpituutta, voidaan kuvata ns. vastakkaisella aallonpituudella.
-kylläisyys kuvaa valkoisen valon osuutta värissä. Toisin sanoen kyse on värin kirkkauteen suhteutetusta absoluuttisesta kylläisyydestä, joka määrittelee värin kromaattisuusasteen eli
poikkeaman neutraaleista, akromaattisista väreistä.
-vaaleus ilmaisee tietyn pinnan heijastaman kokonaisvalomäärän. Vaaleus on siis tavallaan suhteellinen kirkkaus, ja sen psykofyysinen vastine on luminanssikerroin, joka korreloi likimääräisesti subjektiivisen vaaleuden kanssa.
Aromaattisilla väreillä luminanssitason muutokset merkitsevät siirtymistä mustasta eri harmaatasojen kautta valkoiseen.
Kromaattisilla väreillä kyse on intensiteetti vaihteluista värisävyn ja kylläisyyden pysyessä vakiotasolla.
2.2 Värin mittaaminen
Värin mittausta tarvitaan mm. kuvan reproduktiossa sekä kuvaprosessien ohjauksessa, säädössä ja standardoinnissa. Värin mittaus voidaan tehdä kolmella periaatteeltaan erilaisella tavalla/29/:
-valon spektraalijakaumamittauksena, -kolmisuodinmittauksena ja
-visuaalisena vertailuna.
Graafinen teollisuus on perinteisesti käyttänyt kapeisiin värinerottelusuotimiin perustuvaa densitometrista mittausta, joka soveltuu hyvin prosessin ohjaukseen sekä laaduntarkkailuun hintansa ja helppokäyttöisyytensä vuoksi/З/. Ongelmana on kuitenkin se, että densitometrimittaukset eivät vastaa näköjärjestelmän psykofyysisiä herkkyysominaisuuksia/23/.
Kolorimetriaan ja spektrofotometriaan perustuva värinmääritys on yleistynyt, koska mittalaitteet ovat kehittyneet ja edut värianalytiikassa densitometrisiin mittauksiin verrattuna ovat selvät. Kolorimetrinen värimittaus suoritetaan siis leveiden tristimulussuotimien läpi, jotka vastaavat erottelusuotimia paremmin ihmissilmän herkkyyskäyriä. Mittaustuloksena saadaan tristimulusarvot X,Y,Z, joita matemaattisesti muokkaamalla on kehitetty useita väri koordinaatistoja. Spektrofotometriassa kohteen heijastus jaetaan halutun suuruisiksi aallonpituuskaistoiksi, joiden leveys voi olla esim. 20 nm ja detektoreina toimivien fotodiodien kokonaismäärä 16-18, jolloin näkyvä aallonpituusalue tulee katetuksi. Mittaustuloksista voidaan laskea värinsovitusfunktioiden avulla X,Y,Z-tristimulusarvot, joista laskennallisesti saadaan erilaisia väriarvoja käytettävästä
koordinaatistosta riippuen./3,20,23/
2.3 Sävyntoisto ja sen mittaaminen
Sävyntoistolla tarkoitetaan originaalikuvan ja painojäljen tummuuksien välistä riippuvuutta. Sävyntoistokäyrän muotoon voidaan vaikuttaa ensiksikin reproduktiovaiheen kuvankäsittelyllä (kuva 1). Edellisen lisäksi sävyntoistoa voidaan syväpainossa säätää kaiverruksella, sillä "filmidensiteetin" ja rasterikupin koon riippuvuutta voidaan säätää kaiverrusgradaatiomuutoksilla.
/16,27/
painojälki
vaaleiden sävyjen
korostus tummien
sävyjen korostus kesklsävyjen korostus
originaali
Kuva 1. Sävyntoisto originaalin ja painojäljen densiteettien välisenä riippuvuutena/27/.
Sävyntoisto esitetään rasteripisteprosentin ja painojäljen densiteettien välisenä yhteytenä (kuva 2), kun tarkastellaan painatuksen sävyntoisto-ominaisuuksia. Sävyntoistokäyristä on saatavissa esimerkiksi rasteripisteen kasvua ja tukkeutumista kuvaavia tunnuslukuja, kun mitattua ja tietyn mallin mukaista sävyntoistokäyrää verrataan toisiinsa./27/
painojälki
MITATTU
MALLI
tukkeutuminen
rasteripisteen koon kasvu
RASTERIPISTE-%
Kuva 2. Rasteripisteprosentin ja painojäljen densiteetin välinen riippuvuus/27/.
Sävyntoistomittaukset perustuvat densitometriaan. Painojäljen dynaaminen alue on saavutettavissa olevien maksimi- ja minimidensiteettien välinen erotus, johon keskeisesti vaikuttavia tekijöitä ovat peitteisen pinnan tummuus eli värinpitotaso, painoväriominaisuudet sekä paperiominaisuudet. Dynaamisen alueen lisäksi sävyntoistoon liittyy erottuvien sävyportaiden lukumäärä.
Koska painatuksessa syntyy aina hallitsematonta tummuusvaihtelua eli kohinaa lukuisista eri tekijöistä johtuen, pienet tummuuserot eivät välttämättä erotu toisistaan. Lisäksi näköjärjestelmän erotuskykyraja, joka on noin 0,05 D-yksikköä, vaikuttaa erottuvien sävyjen lukumäärään painojäljessä./13,18/
2.4 Värintoisto ja sen mittaaminen
Värintoistolla tarkoitetaan originaalikuvan ja painojäljen värillisyyksien välistä riippuvuutta päällekkäispainatuksissa.
Sävyntoiston dynaamisen alueen vastine värintoistossa on väriavaruus, joka pystytään painatusprosessissa toistamaan.
Kuvassa 3 on esitetty L*a*b*-väriavaruus, jossa ulompi raja kuvaa monokromaattisen valon muodostamaa aluetta ja sisempi raja luonnollisen kohteen mahdollisia värejä valonlähteellä 065/3/.
Painatuksessa toistettavissa olevaa väriavaruutta supistavat sekä prosessiteknilliset tekijät että painovärien ja painopaperin epäideaalisuudet.
Kuva 3. CIE(L*a*b*)-väriavaruus/3/.
Värintoiston mittaus perustuu pääasiassa makromittaiseen kolorimetriaan, jossa esimerkiksi spektrofotometrimittauksissa saatavista L*a*b*-värikoordinaateista voidaan laskea kohteiden värillisyyseroja kuvaavia tunnuslukuja (kaavat 1 ja 2)./19,27/
ЛЕ* = V(AL*)2 + (да*)2 + (дь*)2 (1)
ÄH* = л/(ДЕ*)2 - (ÄL*)2- (дс*)2 (2)
joissa ДЕ* on kokonaisväriero, AH* värisävyero,
AL* luminanssiero,
Aa* kromaattisuusero puna-viher-akselilla, Ab* kromaattisuusero kelta-sini-akselilla ja Ac* on kokonaiskromaattisuusero.
Painatuksen värintoistoon liittyy oleellisesti harmaatasapaino, jolla tarkoitetaan sitä, että originaalin akromaattiset värit toistuvat myös painojäljessa värittöminä eli valkoisina, harmaina tai mustina. Harmaatasapaino on erittäin kriittinen ominaisuus, sillä näköjärjestelmä havaitsee pienetkin kromaattisten värien suuntaan tapahtuvat poikkeamat harmaasävyissä. Harmaatasapaino tummissa sävyissä on riippuvainen painovärien suhteellisesta voimakkuudesta, jota voidaan syväpainomenetelmässä säätää, ja vaaleissa sävyissä osavärien ei-toivotusta absorptiosta/31 /.
Aromaattisten värien värillisyyskoordinaatit a* ja b* ovat nollia, jolloin myös kromaattisuuskoordinaatti c* on nolla.
Harmaatasapainon hyvyyttä kuvaakin originaalin ja painojäljen kromaattisuusero Дс*./19,27/
Pyrittäessä saamaan kattava kuva painatuksen värintoistosta tulisi tutkittavat väriskaalat suunnitella niin, että ne käsittäisivät mahdollisimman monia värisävyjä sekä kylläisyys- j a luminanssitasoja. Käytännössä mitattavien värien määrää joudutaan huomattavasti rajoittamaan, koska tuotantopainatuksen yhteydessä toteutettavassa koeajossa väriskaalat voidaan sijoittaa ainoastaan painotuotteen "naukkarivaraan". Tämän vuoksi värintoistotutkimuksiin on järkevää valita erilaisille prosessi- ja raaka-ainevaihteluille herkkiä ja vaikeasti toistettavia värisävyjä, joita käytännön kokemusten mukaan ovat esimerkiksi "ihonväri",
"sammaleenvihreä" ja "viininpunainen".
3 PAINOJÄLJEN VÄRINMUODOSTUS
3.1 Subtraktiivinen värinmuodostus
Väripainatus perustuu subtraktiiviseen eli vähentävään värinmuodostukseen. Ideaalitapauksessa kukin painoväri absorboi kolmanneksen valkoisen valon spektrialueesta täydellisesti eivätkä
osavärien absorptiospektrit mene päällekkäin. Syaanin painovärin määrä säätää puna-, magentan viher- ja keltaisen siniabsorptiota painojäljessa./29,31 /
Todellisilla painoväreillä primääriabsorptio on kuitenkin puutteellista ja lisäksi niillä esiintyy sekundääriabsorptiota, mikä on nähtävissä painovärien heijastusspektreistä kuvassa 4/25/.
100
50
0
100
I
3 50
5*
o
Wavelength (nm)
Spectral reflectance oi "dear inks
Kuva 4. Ideaalisten ja todellisten painovärien heijastusspektrit/25/.
3.2 Painojäljessä tapahtuvat optiset ilmiöt
Kuvassa 5 esitetään optiset ilmiöt, jotka tapahtuvat valon saapuessa kahdesta värikerroksesta muodostuvaan painojälkeen.
värikerros välikerros paperi
1 tuleva valonsäde 2 pintaheijastusjakauma 3 valon kulku värikerroksissa;
absorptio
4 värin opasiteetin aiheuttama valon sironta
5 valon sironta paperissa 6 valon heijastuminen paperista 7 sisäinen pintaheijastus
Kuva 5. Valon ja painojäljen välinen optinen vuorovaikutus/29/.
Ensipintaheijastus tapahtuu painojäljen pinnasta ilmaan valon spektraalisen jakauman pysyessä lähes muuttumattomana.
Painoväri kerroksessa tapahtuu valon absorptiota, joka mustalla painovärillä on ei-selektiivistä ja muilla väreillä selektiivistä kuten edellisessä luvussa kerrottiin. Painovärin opasiteetti aiheuttaa valon sirontaa, mutta muuten valo kulkee värikerroksien läpi paperiin ilman merkittäviä rajapintaheijastuksia. Paperissa tapahtuu merkittävää valon siroamista, joka aiheuttaa valon optista leviämistä. Tästä seuraa rasteripisteiden densiteettiprofiilien loiveneminen ja pistealan kasvu. Paperi absorboi jonkin verran valoa, mutta siitä sironnut ja heijastunut valo palaa takaisin painovärikerroksiin, minkä jälkeen osa valosta kulkeutuu ilmaan ja osa palaa uudelleen painovärikerroksiin ja paperiin sisäisen pintaheijastuksen johdosta./29/
Painoväri kerroksen densiteetti D suhteessa paperiin, kun pintaheijastuksen vaikutus jätetään huomioimatta, voidaan laskea kaavasta 3/29/:
D = ZRtXtIq e (3)
missä ki on absorptiovakio ja Xi värikerroksen paksuus.
Densiteetti on siis suoraan verrannollinen painovärikerroksen paksuuteen vaaleissa ja keskisävyissä, jolloin tummuuden muodostus on absorptiokontrolloitua. Kerrospaksuuden edelleen kasvaessa sisäisten heijastusten merkitys vähenee ja densiteetti on enenevässä määrin riippuvainen pintaheijastuksesta, jolloin densiteetin kasvu hidastuu suhteessa värimäärään./29/
Moniväripainatuksessa painojäljen densiteetti on teoriassa värikerrosten densiteettien summa, mutta käytännössä se on pienempi johtuen mm. moninkertaisista heijastuksista ja painovärin opasiteetista (summavirhe)./31 /
Kolorimetrisesti painojäljen spektraalinen heijastus muodostuu ei-selektiivisestä pintaheijastuksesta ja selektiivisistä sisäisistä heijastuksista, joihin vaikuttavat oleellisesti painovärien spektraalinen transmittanssi ja paperin spektraalinen
heijastus. Kaavalla 4 voidaan laskea painojäljen spektraalinen heijastus 1(1), kun sisäiset pintaheijastukset oletetaan
merkityksettömiksi/29,32/:
1(1) = p + (1 - p) lod) e-2kd)x Rpaperj(l) (4) missä p on ensipintaheijastuskerroin
Iq(I) on tulevan valon spektraalinen intensiteetti k(l) on spektraalinen absorptiokerroin
x on värikerroksen paksuus
Rpapen(l) on paperin spektraalinen heijastus
3.3 Syväpainojäljen värinmuodostukseen vaikuttavat tekijät
3.3.1 Syväpainovärien optiset ominaisuudet
Nelivärisyväpainatus perustuu transparenttien painovärien käyttöön, jolloin värikerroksissa ei tapahdu valon siroamista.
Toisin sanoen kunkin osavärin tulisi absorboida selektiivisesti tietty kaistanleveys näkyvän valon aallonpituusalueesta absorboitumattoman valon edetessä seuraavaan värikerrokseen.
Painovärit ovat kuitenkin osittain opaakkeja (kuva 6), jolloin kokonaisvärinmuodostuksessa päällepainettu osaväri on hallitsevampi kuin allepainettu osaväri./29/
incident
light reflection
transparentti
incident
light reflection
1 Pintaheijastus 2 Absorption jälkeinen
heijastus 3 Sironta
osittain opaakki
Kuva 6. Painovärien transparenttisuus/opaakkisuus/29/.
Painovärien spektraalista absorptiota mitataan spektrofotometrisesti, jolloin tulokset voidaan ilmaista esim.
L*c*h*-värikoordinaatteina. Taulukossa 1 esitetään värikoordinaatit "eurooppalaisen standardin" mukaisille väreille sekä Otavan syväpainossa SC-paperille painetuille kompakteille pinnoille ja kuvassa 7 Otavan syväpainovärien heijastusspektrit./29,31 /
Taulukko 1. "Eurostandardivärien" ja "Otavan syväpainovärien"
värillisyys.
"EURO" L* C * h*(°)
C 53.75 54,15 243,7
M 47.60 76,75 356,9 Y 90,00 93.45 97,8
"SYVÄ" L* c * h*(°)
C 46,0 44,1 248,0
M 47,0 71,8 356,0
Y 83,0 93,6 92,0
Suurimmat erot ko. väreillä ovat syaanin vaaleudessa ja kromaattisuudessa, magentan kromaattisuudessa ja keltaisen vaaleudessa. EURO-standardi ei ole kuitenkaan välttämättä ideaalinen, joten useat syväpainotalot käyttävätkin "omia"
värisarjojaan./31 /
Kuva 7. Otavan syväpainovärien kompaktien väripintojen heijastusspektrit/31 /.
Syväpainovärien optisiin ominaisuuksiin voidaan painatuksen aikana vaikuttaa väri-vernissasuhteella, joka vaikuttaa pigmenttikonsentraatioon. Pigmenttikonsentraatio määrää painettavan osavärin voimakkuuden toisin sanoen värikylläisyyden ja tummuuden. Vernissan, joka koostuu sideaineesta ja liuottimesta, osuuden kasvaessa painovärin pigmenttikonsentraatio pienenee, mikä merkitsee värivoimakkuuden laskua. Väripigmentin optinen tehokkuus riippuu väri-vernissasuhteesta. Pienillä rasterikupeilla ja korkean pigmenttikonsentraation väreillä painettaessa pigmentin väripotentiaalin hyödyntäminen on puutteellista, mistä seuraa kylläisyystason lasku varsinkin keski- ja tummissa sävyissä. Korkeatasoisessa painatuksessa, jossa toistettava sävy- ja värialue on laaja, rasterikupit kaiverretaan suuremmiksi, jolloin vernissan osuus väriseoksessa voidaan nostaa optimitasolle./l 0/
Liuottimen osuuden muutoksilla väriseoksessa voidaan myös vaikuttaa syväpainovärin voimakkuuteen, mutta normaalisti liuottimena säädetään ainoastaan väriseoksen viskositeettia, joka vaikuttaa oleellisesti värin siirtymis- ja absorboitumisominaisuuksiin./l 0/
3.3.2 Painopaperin optiset ominaisuudet
Painoalustan luminanssi, kromaattisuus ja sävykulma vaikuttavat painojäljen värinmuodostukseen varsinkin vaaleilla sävyalueilla.
Paperin luminanssitason nousu laajentaa saavutettavissa olevaa väriavaruutta ja korkeilla luminanssitasoilla paperin sävykulma ei käytännössä vaikuta painojäljen värinmuodostukseen. Paperin kromaattisuuden kasvu huonontaa tai parantaa vaaleiden sävyjen toistettavuutta paperin sävykulmasta riippuen. Magentan ja syaanin vaaleat sävyt toistuvat parhaiten, kun paperin sävykulma on sama tai komplementti kuin ko. väreillä./3,28/
Taulukossa 2 esitetään paperin optisten ominaisuuksien vaikutussuunnat syväpainojäljen laatuun sekä kompakteilla että rasteripinnoilla.
Taulukko 2. Paperin optisten ominaisuuksien vaikutussuunnat syväpainojäljen laatuun/16/.
SYVÄPAINOJÄLJEN LAATU
TUMMAT PINNAT RASTERIPINNAT
PAPERIN OMINAISUUDET
I 1 g
P P ££ p , <
e: < - r z
§ ir £ S £ <
O a. 5 id - e. SÄVYNTOISTO TASAISUUS KONTRASTI KYLLÄISYYS REUNAN "IERÄVYYS
VAALEUS OPASITEETTI VALO N SIRON
TA KERROIN KIILTO VÄRI
TIHEYS HUOKOISUUS SILEYS KOKOON
PURISTUVUUS FORM AA TIO
ABSORPTIO KASTU VU US
3.4 Painoprosessin kohina
Tuotantopainatusolosuhteet eivät käytännössä ole koskaan stabiilit vaan prosessissa esiintyy jatkuvasti ei-toivottuja, esiintymistaajuudeltaan ja suuruudeltaan erilaisia vaihteluita, jotka vaikuttavat painatuksen sävyn- ja värintoistoon.
Painoprosessin kohina määrittää siis sen prosessille ja mittaamiselle ominaisen vaihtelivälin, jota pienemmät muutokset painatuksessa voidaan jättää huomioimatta, koska ne eivät ole luotettavasti todennettavissa. Kohinaan vaikuttavia tekijöitä ja niiden merkittävyyttä ei aina ole välttämätöntä erotella toisistaan vaan prosessikohinaa voidaan käsitellä yhtenä kokonaisuutena.
4 SYVÄPAINOMENETELMÄN V Ä RI N S11 RTO О N VAIKUTTAVAT TEKIJÄT
Värinsiirto syväpainatuksessa voidaan rastekupissa olevan värimäärän ja -jakauman perusteella jakaa neljään vaiheeseen, jotka esitetään kuvassa 8.
Ш VAIHE
raakcloinnin ja pair.onipin
välillä tapahtuvat ilmiöt VAIHE värinsiirto rasterikupista paperille
П VAIHE raakelointi
I VAIHE
värinsiirto väri altaasta syvapainosylinterille
Kuva 8. Syväpainomenetelmän värinsiirron vaiheet/16/.
Taulukossa 3 esitetään värinsiirtoon keskeisesti vaikuttavat tekijät, joista aktiivisia ovat painokone sekä painosylinteri ja passiivisia painoväri sekä painoalusta.
Painokone Painosylinteri Painoväri Painoalasta Ajonopeus Kuppiqeometria Viskositeetti Sileys Raakelointi Kuppien täyttöaste Pintaenerqia Elastisuus
Painonippi Pintaenerqia Lämpötila Pintaenerqia
4.1 Syvä painosylinteri
Syväpainosylinterin rasterikuppien geometria, täyttöaste ja värinsiirtokyky vaikuttavat siirtyneen värin määrään ja sen vuoksi värinmuodostukseen. Rasterikuppien geometria ja jäännösvärimäärä riippuu sylinterinvalmistusmenetelmästä (kuva
9).
Rundpunktatzung (round dot etching
Mechanische Gravur (mechanic9Tgravure) • 32 S
Elektronenstrahlgravur (electron beam gravure) • 12 r-
a) Mekaaninen kaiverrus b) Syövytys
c) Elektronisädekaiverrus
Kuva 9. Rasterikuppimuodot (1 ) ja jäännösvärimäärät (2) samalla densiteettitasolla eri kaiverrusmenetelmillä/17/
Nykyisissä aikakauslehtikoneissa käytetään sähkömekaanisesti timanttiterällä kaiverrettuja sylintereitä (kuva 10), joissa kaiverrusmuuttujina ovat sekä rasterikupin pinta-ala että syvyys.
Lisäksi sylinterin pyörimisnopeudella kaiverrusvaiheessa voidaan vaikuttaa rasterikupin muotoon ja rasterikulmiin.
Kaiverruksen jälkeen kuparisylinteri kromataan, mikä parantaa sylinterin kestävyyttä ja pintaenergettisistä tekijöistä johtuen tehostaa värin siirtymistä painosylinteriltä paperille.
Kuva 10. Sähkömekaanisesti kaiverretun rasterikupin geometria/8/.
Rasterikupin täyttöaste riippuu painovärin Teologisista ominaisuuksista, raakelointiin osallistuvien materiaalien pintakemiallisista ominaisuuksista sekä raakeloinnin ja painonipin välillä tapahtuvista ilmiöistä, joihin rasterikupin geometria vaikuttaa. Syväpainosylinterin värinsiirtokyvyllä tarkoitetaan niitä painovärin ja rasterikupin pohjan välisiä pintakemiallisia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat siirtyvään värimäärään./! 6,17,34/
4.2 Painovärin viskositeetti ja ajonopeus
Syväpainovärien viskositeetti on ainoastaan 5-10 mPas. Alhaisella viskositeettitasolla edistetään värien tunkeutumista
rasterikuppeihin ja niistä pois. Syväpainovärien virtauskäyttäytyminen on lähes newtoniaalista, mutta myös syväpainoväreillä on todettu olevan pseudoplastisia eli ei- newtoniaalisia ominaisuuksia viskositeettia säädettäessä./10/
Syväpainosylinteri nostaa värikaukalosta värinsiirron ensimmäisessä vaiheessa värikerroksen, jonka paksuus voidaan laskea kaavalla 5/5/:
missä Hq on värikerroksen paksuus,
ц painovärin viskositeetti, v painatusnopeus,
p painovärin tiheys ja
g maan vetovoiman kiihtyvyys.
Värinsiirto painosylinteriltä paperille pienenee sekä viskositeetin (kuva 11) että painatusnopeuden (kuva 13) kasvaessa/4/, joten viskositeetin säätö tehdään käytettävän ajonopeuden perusteella (kaava 6)./22/
ц = kvn (6)
missä n on viskositeetti, v painatusnopeus,
n paperilaatukerroin (0,4; 0,5) ja k muista tekijöistä riippuva kerroin
:soci>
Kuva 1 1 . Värinsiirron riippuvuus sy övy tyssy vyydestä eri viskositeettitasoilla/4/.
Viskositeetin merkitystä värinsiirron tehokkuuteen käsittelee myös kuva 12, jossa esitetään rasterikuppien jäännösvärimäärä viskositeetin funktiona.
Qg (mm3/cm3)
0.015
Speed 1.2 • 3.2 m/s 0.010
Speed 4.3 m/s 0.005 -
Viscosity of Ink in cp
Kuva 12. Rasterikuppien jäännösvärimäärä viskositeetin funktiona/б/.
Kuvasta 12 viittaa siihen, että alhaisilla painonopeuksilla viskositeetilla ei ole merkitystä rasterikuppien tyhjentymiseen,
mutta nopeudella 4,3 m/s painettaessa jäännösvärimäärä on selvästi riippuvainen viskositeetista.
Liian alhainen viskositeetti saattaa aiheuttaa tummien rasterisävyjen helmeilyä. Liian korkea viskositeetti taas aiheuttaa värin poistumista raakeloinnissa vaaleista sävyistä, mistä ovat seurauksena painojäljen puuttuvat pisteet/16/. "Oikealla"
viskositeettialueella toimittaessa tummat sävyt tummenevat ja vaaleat sävyt vaalenenevat viskositeetin noustessa. Toisin sanoen sävyntoistokäyrä jyrkkenee viskositeetin kasvaessa. Ko. alueen ulkopuolella sekä tummat että vaaleat sävyt vaalenevat
viskositeetin noustessa.
téoi
-
■Игtiefe um
Kuva 1 3. Värinsiirron riippuvuus syövytyssyvyydestä eri painatusnopeuksilla/26/.
Vaikka painatusnopeuden nosto kasvattaa värikaukalosta painosylinterille siirtyvän värin määrää (kaava 5), värinsiirto paperille pienenee, koska painosylinterin ja painoalustan välinen kontaktiapa painonipissä lyhenee./4/
4.3 Raakelointi
Raakelomnin tarkoituksena on pyyhkiä pois painosylinteriltä ylimääräinen painoväri niin, että väriä jää vain rasterikuppeihin kuvan 14 mukaisesti. Raakelomnin hallintasuureita ovat raakelikulma, raakelipaine ja raakeliterän geometria.
Kuva 14. Raakelomnin periaate/17/.
Hydrodynaaminen voima nostaa raakeliterän irti painosylinterin pinnasta, jolloin niiden väliin jää ohut voiteleva painovärikerros, jonka paksuus voidaan laskea kaavalla 7/5/:
(7) missä h0 on painovärikerroksen paksuus,
a raakelikulma, pmax raakelipaine ja
r raakeliterän geometriaa kuvaava vakio.
Raakeloinnissa siirtyvää värimäärää voidaan arvioida myös nk.
muunnetun laakerivakion K' avulla, joka lasketaan kaavalla 8./1 /
missä В on raaketerän paksuus.
Raakeloinnissa painoväri kasautuu rasterikupin takareunaan (kuva 13) raakeliterän ja painovärin välisten pintaenergeettisten voimien vaikutuksesta, joten rasterikuppi ei ole täynnä painoväriä raakeloinnin jälkeen. Nopeimmin värikerros palautuu elektronisuihkukaiverretuissa rasterikupeissa ja hitaimmin elektromekaanisesti kaiverretuissa rasterikupeissa.
Palautumisaikaan vaikuttavat oleellisesti rasterikupin geometria ja sen pintaenergeettiset ominaisuudet, jotka muuttuvat
kaiverrusmenetelmän vaihtuessa./6,1 7/
Raakelin ja painosylinterin välinen kulma on oleellinen raakelointimuuttuja, joka vaikuttaa mm. painojäljen tummuuteen.
Teräväkulmaisessa raakeloinnissa (45°-60°) densiteettitaso on alhaisempi ja densiteetti vaihtelut suurempia kuin tylppä kulmaisessa (60°-90°) raakeloinnissa. Raakelikulman kasvaessa raakeliterää nostava hydrodynaaminen paine pienenee, mikä mahdollistaa raakelointipaineen pienentämisen, jolloin sekä painosylinterin että raakeliterän kuluminen hidastuu ja tasoittuu.
Raakelikulman kasvattaminen edellyttää kuitenkin painatustapahtuman muiden osatekijöiden, kuten esimerkiksi ajonopeuden ja viskositeetin, parempaa hallintaa ja suurempaa stabiiliutta./6,21,35/
4.4 Raakelin ja painonipin välillä tapahtuvat ilmiöt
Raakeliterän ja painosylinterin välinen kitka nostaa hetkellisesti painovärin lämpötilaa, mikä edistää liuottimen haihtumista rasterikupeista ennen painonippiä. Haihtuminen vaikuttaa voimakkaimmin vaaleissa sävyissä, joissa se voi aiheuttaa jopa värin kuivumisen rasterikuppiin. Lisäksi ajonopeus vaikuttaa haihtuvan liuottimen määrään. Nopeuden nosto lisää myös haihtumisnopeutta, mutta toisaalta haihtumisaika lyhenee.
Kokonaisuutena haihtunut liuotinmäärä vähenee painonopeuden kasvaessa./5,6,21/
Raakelin ja painonipin välillä haihtuva liuotinmäärä Uev voidaan laskea kaavalla 9./5/
Uev = Uoe'-p (9)
a
missä Uq on tuleva liuotinmäärä A on haihtumisvakio
Ta on värin keskimääräinen lämpötila
4.5 Värinsiirto painonipissä
Painonipissä painoväri ja paperi saatetaan kontaktiin keskenään (kuva! 5). Värinsiirron edellytyksenä on kontaktinmuodostuksen lisäksi painovärin pintakemiallinen tarttuminen painoalustaan, painovärin tunkeutuminen ja leviäminen painoalustaan sekä painovärikerroksen halkeaminen. Rasterikuppien saapuessa painonippiin painovärin pinta on kaareutunut adheesiovoimien vaikutuksesta./6,12,1 7,30/
Presseur
impression roller
Druckfarbe
ink
Tief druckzylindçr
gravure cylinder
Kuva 15. Kontaktinmuodostus syväpainonipissä/17/.
Kontaktinmuodostuksessa paperi tunkeutuu osittain rasterikuppeihin nippipuristuksesta johtuen. Liian pieni puristus aiheuttaa sen, että kontakti muodostuu vain rasterikuppien reunoihin, jolloin rasteripisteiden keskus ei paina. Liian suuri
puristus ei vaikuta haitallisesti painojälkeen, mutta se lisää sylinterien kuormitusta ja taipumaa. Kuvassa 16 esitetään värinsiirron riippuvuus nippipuristuksesta/47.
efe 'n um
Kuva 1 6. Värinsiirron riippuvuus syövytyssyvyydestä eri nippipuristuksilla/4/.
Painonipissä värinsiirron edellytyksenä on painoalustan kastuminen. Termodynaamisesti kastuminen edellyttää kontaktikulma-, tarttuvuus- ja leviämisehtojen toteutumista.
Ehtojen toteutumista voidaan arvioida pintaenergiapohjaisesti kaavoilla 10,11 ja 12./26/
Painovärin ja painoalustan välinen kontaktikulma a = 0, kun
giv <9sv, (10)
pintojen välinen adheesioenergia Wa > 0, kun
gsv > gsi - giv ja (11) leviämiskerroin S > 0, kun
gsv >gsi + giv, (12)
joissa giv on nesteen pintajännitys
gsv on kiinteän aineen pintaenergia ja
9sl on nesteen ja kiinteän aineen rajapintajännitys.
Edellisten ehtojen lisäksi pintajännityksen dispersio- ja polaarikomponenttien pitää olla keskenään sopivia.
Huokoisilla painoalustoilla tunkeutumista edistää nippipuristuksen lisäksi kapillaari-imu/1 1/. Siirtynyt värimäärä riippuu värinsiirtohetkellä peittyvästä pinta-alasta, absorboivien voimien ja painoväriä rasterikupissa pitävien voimien suuruudesta. Paperiin
absorboitunutta värimäärää voidaan arvioida kaavalla 13/1/:
(13)
missä h on värin tunkeutumissyvyys kapillaariin, g pintajännitys,
Ф kosketuskulma, ri viskositeetti, r kapillaarisäde ja tr on kontaktiaika.
Prosentuaalinen värinsiirto vaihtelee erikokoisista rasterikupeista, viskositeetista, pigmenttikonsentraatiosta ja rasterikupin tilavuudesta riippuen./1 6,26/
Painonipin ulostulopuolella painovärikerros halkeaa, jolloin painovärin halkeamisvastus on pienempi kuin painovärin tarttuvuus painoalustaan. Pintojen etääntyessä toisistaan painoväriä alkaa virrata sekä painoalustaa että rasterikupin pohjaa kohti. Painoväri irtoaa rasterikupin reunoilta muodostaen keskeltä kapenevan säikeen. Säikeen muodonmuutos jatkuu niin kauan kuin painovärin sisäinen koheesio on suurempi kuin newtoninen viskoottinen
vetovoima. Siirtyvä värimäärä on riippuvainen rasterikupin koosta ja syvyydestä. Suurimmillaan siirtynyt värimäärä voi olla noin 50
% rasterikupin tilavuudesta. Siirtynyt värimäärä voidaan laskea kaavalla 14/5/:
Ymax — 1 /2(rSch0-r ' Uev+rScSf) (14) missä Ymax on siirtynyt värimäärä
r on painovärin tiheys r' on liuottimen tiheys
h0 on raakelin ja painosylinterin välistä menevä värikerros
Sc on rasterikupin pinta-ala
Uev on rasterikupista haihtuvan liuottimen tilavuus ja
Sf on rasterikupin syvyys.
Painonipissä siirtyvän värin tilavuutta Vt on pyritty kuvaamaan myös "Fetsko-Walker"-kaavalla (15), jonka kertoimet on määritelty kokeellisesti syövytetyille syväpainosylintereille/1 5/:
Vt = (l-e-(SVa+c))[b(i-e-.-p + f(Va-b( 1-e'-^))] (15)
missä S,c ovat paperin sileyttä ja rasterialaa kuvaavia vakioita Va on rasterikupin värimäärä ennen nippiä
b on absorptiota ja viskositeettia kuvaava vakio
f on värikerroksen halkeamista kuvaava vakio.
Kaavan 15 pohjalta on johdettu siirtyneen värimäärän ja painojäljen tummuuden yhteyttä kuvaava kaava 16. Kaavaa sovellettaessa on huomattava, että Dmax o n viskositeettiriippuvainen liuottimen aiheuttamista värivoimakkuusmuutoksista johtuen/1 5/:
D = DmaxO -e‘mVt) (16)
missä D on painojäljen paikallinen densiteetti Dmax on painojäljen suurin densiteetti m on rasterityyppiä kuvaava vakio Vt on paperille siirtyneen värin tilavuus
4.6 Sähköavusteisuus (ESA)
Puuttuvat ja vääristyneet rasteripisteet vaaleissa ja keskisävyissä ovat syväpainomenetelmälle ominainen ongelma, joka aiheutuu painovärin ja paperin puutteellisesta kontaktista
painonipissä./l 1 /
Sähköavusteisessa värinsiirrossa (kuva 17) aikaansaadaan painovärin ja paperin kontaktinmuodostusta helpottava sähkökenttä painonippiin. Syväpainoyksikön puristussylinteriin johdetaan sähkövaraus, jolloin painosylinteriin indusoituu vastakkaismerkkinen varaus ja sylinterien välille muodostuu sähkökenttä./11,14/
Current How
\ with respect to covering
Roll rototlon
Grovure cylinder
Kuva 17. Sähköavusteisen värinsiirron periaate/11 /
ESA:n tehokkuuteen oleellisesti vaikuttavia tekijöitä ovat sähkökentän voimakkuus ja suunta sekä puristussylinterin
kumikerroksen, painovärin ja paperin
sähkönjohtavuusominaisuudet./2,11 /
Sähköavusteisuutta käytettäessä rasterikupissa olevaan painoväriin vaikuttaa gravitaatio-, keskipako-, viskoottisten ja pintajännitys voimien lisäksi sähkökenttä, jolla eliminoidaan painoväriä rasterikuppeihin sitovia viskoottisia ja pintajännitys voimia. Sähkökentän avulla painovärin pinta pääasiassa rasterikuppien reunoilla kohoaa (kuva 18), jolloin kontakti painoalustaan paranee./! 1,16/
Kuva 18. Sähkökentän vaikutus painoväriin rasterikupissa/11 /.
Toinen sähköavusteisessa värinsiirrossa vaikuttava mekanismi on painovärin sisältämien pigmenttipartikkeleiden elektroforeettinen liike, joka on seurauksena sähkökentässä näihin partikkeleihin muodostuvasta pintavarauksesta. Elektroforeettinen liike on riippuvainen nippiajasta, ja pigmenttipartikkeleiden liikesuunta määräytyy sähkökentän suunnan perusteella./?/
4.7 Osavärien kuivuminen päällekkäispainat uksissa
Syväpainomenetelmässä kaikki osavärit kuivataan erikseen ja liuottimena käytettävä tolueeni haihtuu erittäin tehokkaasti, joten tarttuvuusongelmia päällekkäispainatuksissa ei yleensä esiinny.
Keltaisen ja magentan päällekkäispainatuksissa on kuitenkin tietyllä rasterirakenteella 50-70 %:n sävyalueella havaittu hylkimisilmiöitä, joista aiheutuu ei-toistettavissa olevia alueita väriavaruuteen/10/. Kuivatus vähentää myös liuottimen ja väripigmentin absorboitumista paperiin, mikä vaikuttaa positiivisesti painojäljen kiiltoon, tummuuteen ja
läpipainatukseen/16/. Osavärit eivät oleellisesti sekoitu keskenään, vaikka päällepainettava väri osittain Nuottaakin allepainetun ja kuivatun värikerroksen/9/. Lisäksi muodostuva värikerros on huomattavasti paksumpi kuin offset-painatuksessa, esimerkiksi 100 %:n sävytasolla offsetiin värikerros on 1,1 ¡.un ja syväpainon 5-7 ¡un paksu/33/.
Edellämainituista tekijöistä seuraa se, että syväpainojäljessä subtraktiivinen värinmuodostus toteutuu vähemmän epäideaalisesti kuin offset-painojäljessä ja lisäksi syväpainomenetelmällä saavutettavat kylläisyystasot ovat korkeammat kuin offsetissa.
KOKEELLINEN OSA
5 TUTKIMUSMENETELMÄT
Kokeellisen osan tavoitteena oli saada numeerista tietoa Otavan Cerutti-syvä painokoneen keskeisten painatusmuuttujien vaikutuksista painojäljen sävyn- ja värintoistoon. Näitä muuttujia olivat väri-vernissasuhde, viskositeetti, ajonopeus, raakelikulma, nippipuristus ja sähköavusteisuus (ESA).
Alkuperäisenä tarkoituksena oli hyödyntää "sopivaa"
monimuuttujamallia säätöparametrien hallinnassa ja tulosten käsittelyssä, mutta esikokeiden perusteella todettiin, että painokoneen nykyiset säätölaitteet eivät mahdollista em. mallin käyttöä. Tämän vuoksi säätöparametreja päädyttiin muuttamaan yksi kerrallaan kokemuspohjaiselta optimitasolta poikkeaville tasoille, ja mittaamaan näiden muutosten vaikutukset painojäljen sävyn- ja värintoistoon. Koeajomuuttujien käytön suunnitteluun ja väriskää la vai in töihin vaikuttivat osaltaan Otavan henkilöstön käytännön kokemukset
Kaikki koeajot suoritettiin Kustannusosakeyhtiö Otavan Cerutti- syväpainokoneella Seura-lehden tuotantopainatuksen yhteydessä.
Muuttujien lähtöarvot kaikissa koeajoissa määräytyivät painojäljen visuaalisen laadun ja densiteettimittausten perusteella. Koska makulatuuria ei saanut painaa, muutoksia tehtiin "juuri hyväksyttävän laadun" sallimissa, tutkimuksen kannalta melko ahtaissa, rajoissa.
Koeajoissa Seuran värilliset sivut painettiin Myllykosken 60 g/rri2 SC-syväpainopaperille. Käytetyt syväpainovärit olivat saksalaisen Siegwerk-painoväritehtaan tuotantoa ja pigmenttikonsentraation säätöön käytettiin kotimaista, Sun Chemicalsin valmistamaa vernissaa.
5.1 Esikokeet
Diplomityön kokeellinen osa aloitettiin esikokeilla, joilla pyrittiin
"kartoittamaan" em. painatusmuuttujien vaikutusten suuruuksia ja suuntia yhdellä osavärillä ja paljastamaan koeajoihin liittyviä käytännön ongelmia. Esikokeilla haettiin eri muuttujille mahdollisimman suuri vaihteluväli magentalla osavärillä, miltä pohjalta koeajomuuttujien minimi- ja maksimiarvot määritettiin.
Esikoetuloksia ei katsottu tarpeelliseksi tämän työn yhteydessä esittää.
5.2 Osaväri- ja päällekkäispainatusskaalat
Tutkimusta varten rakennettiin skaalasto (liite 1), joka koostui kolmesta 9-portaisesta osavärikiilasta(Y,M,C), kolmesta 9- portaisesta kahden osavärin päällekkäispainatuskiilasta (R,G,B) ja kolmesta 3 - p o r t a i s e s t a kolmen osavärin päällekkäispainatuskiilasta.
Y,M,C-kiilojen pisteprosentit olivat 10,20,30,40,50,60,70,80 ja 90 samoin kuin R,G,B-kiilojenkin. Kolmen osavärin
päällekkäispainatuskiiloihin valittiin käytännön kokemuksen mukaan vaikeasti toistettavia ns. "likaisia värejä", joita ovat
"viininpunainen", "sammaleenvihreä" ja "iho". Näiden kiilojen osaväripisteprosentit ovat liitteessä 1. Skaalat kattavat ClE- L*a*b*-värikoordinaatiston melko hyvin kolmatta neljännestä lukuunottamatta.
5.3 Suoritetut mittaukset ja tulosten tilastollinen käsittely
Osavärikiilojen densiteettimittaukset tehtiin G reta g- densitometrillä. Päällekkäispainatuskiiloista osasta mitattiin Lab- värikoordinaatit TKK:n Graafisen tekniikan laboratorion Minolta- spektrometrillä ja osasta Gretag SPM 10-spektrofotometrillä.
Kunkin koepisteen mittaustuloksista laskettiin 95 %n
luottamusväli kaavalla 1 7/24/:
x + tp- —f= (17)
V n
jossa x on havaintojen keskiarvo,
tp t-jakauman arvo riskitasolla p, s otoskeskihajonta ja
n on havaintojen lukumäärä.
Variaatiokerroin V laskettiin kaavalla 18/38/:
V = * (18)
Eri koepisteiden välisten värillisyyserojen laskennassa käytettiin kaavoja 1 ja 2.
5.4 Painoprosessin kohina
Painoprosessin kohinaa tutkittiin kahdella eri aikavälillä.
Ensimmäiseksi aikaväliksi valittiin lyhin raakelijakso eli se aika,
jossa nopeimmin oskilloiva raakeli liikkui yhden kerran
edestakaisin. Tässä tapauksessa lyhin oskillointiaika oli 2 s.
Painonopeudella 27 000 r/h 2 sekunnissa painettiin 15 lehteä, joista tehtyjen mittausten perusteella prosessikohinan aiheuttama densiteetti- ja värillisyyshajonta määritettiin. Toisessa vaiheessa tutkittava aikaväli oli noin 13 tuntia. Seura-lehden koko painatuksen aikana otettiin näytelehti 10 000 kpl:n eli noin 25 minuutin välein. Pitkän aikavälin densiteetti- ja värillisyyskohinan laskenta perustui siis 28 näytteen mittaustuloksiin.
5.5 Koeajomuuttujat 5.5.1 Viskositeetti
Ensimmäisenä koeajomuuttujana oli viskositeetti. Taulukossa 4 esitetään yleiset koeajo-olosuhteet, joissa viskositeettimuutoksia tehtiin.
Taulukko 4. Viskositeettikoeajo-olosuhteet.
Muuttuja/Optimi Keltainen Magenta Syaani Viskositeetti (s) 20,5 20,5 22,0 Nippipuristus (bar), 2,8/3,0/2, 2,7/3,0/2, 2,8/3,2/2,
(etu/keski/taka) 8 7 8
Sähköavustus (kV) 1 8,6 20,6 1 9,2
Ajonopeus(r/h,m/s) 24500/9,1 24500/9,1 24500/9,1
5 5 5
Raakelipaine (bar) 1,5 1,4 1,4
Värin lämpötila (^C) 18,4 18,5 21,4
Kuivatuslämpötila (°C) 40 34 28
Lähtötilanteessa sekä keltaisen että magentan viskositeetit olivat 20,5 s ja syaanin 22,0 s. Tämän jälkeen kunkin osavärin viskositeettia muutettiin yksi kerrallaan 1,5 sekunnilla ylös- ja alaspäin. Taulukossa 5 esitetään tehdyt viskositeettimuutokset.
Taulukko 5. Viskositeettimuutokset.
Viskositeetti(s) Keltainen Magenta Syaani
Lähtötilanne 20,5 20,5 22,0
1. koepiste 22,0 20,5 22,0
2. koepiste 19,0 20,5 22,0
3. koepiste 20,5 22,0 22,0
4. koepiste 20,5 19,0 22,0
5. koepiste 20,5 20,5 23,5
6. koepiste 20,5 20,5 20,5
Pigmenttikonsentraatiota ei pystynyt nykyisellä säätöjärjestelmällä täysin vakioimaan tolueenia lisättäessä, joten konsentraatio todennäköisesti vaihteli hieman viskositeettimuutoksia tehtäessä.
Jokaisen muutoksen jälkeen värisäiliöihin johtavat hanat suljettiin 10 minuutiksi, jotta tilanne pysyi vakiona. Näytteitä otettiin 2 minuutin välein eli 5 kpl/koepiste.
Edellä mainittu koejärjestely mahdollisti sen, että eri osavärien viskositeettimuutosten vaikutuksia osaväridensiteetteihin ja päällekkäispainatusten värillisyyksiin voitiin verrata keskenään.
5.5.2 Väri-vernissa-suhde
Esikokeiden perusteella todettiin, että muutostilanteissa värisäiliössä olevan väriseoksen tarkkaa väri-vernissa-suhdetta ei tunneta käytössä olevista säätölaitteista saatavien tietojen perusteella. Tämän vuoksi koeajon värivoimakkuusmuutokset
päätettiin tehdä densiteettipohjaisesti. Osavärejä voimistettiin ja heikennettiin väri-vernissa muutoksilla "juuri hyväksyttävän laadun" sallimissa rajoissa viskositeettimuutoksia vastaavalla koejärjestelyllä. Taulukossa 6 esitetään yleiset pigmenttikonsentraatiokoeajo-olosuhteet ja taulukossa 7 tehdyt värivoimakkuusmuutokset.
Taulukko 6. Pigmenttikonsentraatiokoeajo-olosuhteet.
Muuttuja/Optimi Keltainen Magenta Syaani
Viskositeetti (s) 20,1 20,2 21,0
Nippipuristus (bar), (etu/keski/taka)
2,8;3,0;2,8 2,8;3,2;2,8 2,8;3,0;2,8
Sähköavustus (kV/m) 28,1 25,8 28,5
Ajonopeus(r/h,m/s) 32000;8 32000;8 32000;8
Raakelipaine (bar) 1,5 1,9 1,4
Värin lämpötila (°C) 19,4 21,2 22,6
Kuivatuslämpötila (°C) 40 39 52
Taulukko 7. Värivoimakkuusmuutokset.
D(p-% 90) Keltainen Magenta Syaani
Lähtötilanne 0,99 1,14 1,05
1. koepiste 1,15 1,15 1,06
2. koepiste 0,72 1,16 1,13
3. koepiste 0,99 1,37 1,16
4. koepiste 0,99 1,03 1,13
5. koepiste 0,96 1,17 1,32
6. koepiste 1,06 1,14 0,85
Samoin kuin viskositeettikoeajossa jokaisen muutoksen jälkeen värisäiliöihin johtavat hanat suljettiin 10 minuutiksi, jotta tilanne olisi pysynyt vakiona. Näytteitä otettiin 2 minuutin välein eli 5 kpl/koepiste, joista mitattiin värivoimakkuusmuutosten vaikutukset osaväridensiteetteihin ja päällekkäispainatusten värillisyyksiin eri sävytasoilla.
5.5.3 Raakelikulma
Koska raakelikulman muuttamista varten painokone piti pysäyttää, päädyttiin tuotannollisista syistä tekemään vain yksi raakelikulmamuutos magentassa painoyksikössä. Lisäksi raakelirakenne oli suunniteltu niin, että raakelikulma pystyttiin pitämään vakiona sylinterikoon vaihtuessa mutta tietyllä sylinterikoolla ei oleellisia kulmamuutoksia pystytty tekemään.
Magenta valittiin siitä syystä, että se on kokemusten mukaan herkin väri erilaisille muutoksille.
Raakelikulmaa voitiin kasvattaa kokeessa vain 7° "loivasta"
"jyrkäksi" (kuva 19). Raakelikulmakoeajossa käytettiin kahta ajonopeutta 11 000 ja 22 000 r/h eli 4,1 ja 8,2 m/s. Kulmamuutos jouduttiin mittaamaan tarkkuusvatupassilla raakelituesta, koska varsinaisen raakeliterän ja painosylinterin tangentin välisen kulman mittaaminen osoittautui käytännössä mahdottomaksi.
Näytteistä mitattiin raakelikulman vaikutus sekä magentan densiteettiin eri sävytasoilla että magentan päällekkäispainatusten värikoordinaatteihin.
Kuva 19. Raakelikulman muutos.
5.5.4 Ajonopeus
Koepainatuksessa käytettiin kolmea eri ajonopeutta vakioviskositeetilla eli 20 000, 29 000 ja 38 000 r/h (5,0; 7,25; ja 9,5 m/s). Näytteistä mitattiin keltaisen, magentan ja syaanin densiteetit sekä kaikkien päällekkäispainatusskaalojen värillisyydet. Tältä pohjalta oli mahdollista tutkia, onko eri osaväreillä herkkyyseroja ajonopeuden suhteen.
5.5.5 Nippipuristus
Nippipuristuksen vaikutusta magentan sävyntoistoon tutkittiin kolmella eri puristuspaineella. Vertailukoepisteenä oli "normaali"
2,8 barin puristuspaine, minkä jälkeen nippipuristus ensin laskettiin 1,6 bardin ja sitten nostettiin 4,0 bar:iin. Kussakin koepisteessä paine puristussylinterin päissä ja keskellä oli vakio.
5.5.6 Sähköavusteisuus
Magentalla osavärillä tutkittiin myös sähköavusteisuuden merkitystä painojälkeen. Ensimmäisessä koepisteessä jännite oli 25,0 kV/m ja toisessa 0 kV/m eli sähköavusteisuus kytkettiin pois päältä. Densiteettimittausten lisäksi tutkittiin sähköavusteisuuden merkitystä puuttuviin pisteisiin.
Puuttuvat pisteet laskettiin "manuaalisesti" TKK:n Olympus BH-2- mikroskoopin avulla magentan skaalasta eri pisteprosenteilla 6x6 mm2 suuruiselta alueelta, jolla linjatiheydellä 70 l/cm pitäisi olla
1764 rasteripistettä.
6 TULOKSET
6.1 Painoprosessin kohina 6.1.1 Densiteettihajonta
Raakelijakson (2 s) densiteettihajonta vaihteli eri osaväreillä ja pisteprosenteilla välillä 0,00-0,01 ja variaatiokerroin (V) välillä 0,01-0,09 (liite 2). Lyhyen aikavälin hajonta on siis erittäin pieni eikä vaikuta tutkimustulosten luotettavuuteen.
Painatuksen aikainen (13 h) densiteettihajonta eri pisteprosenteilla oli keltaisella osavärillä 0,01-0,08 (V=0,04- 0,08), magentalla 0,01-0,06 (V=0,04-0,09) ja syaanilla 0,01-0,06
(V=0,04-0,11 ) (liite 2). Osavärien välillä ei ole merkittäviä eroja, vaikka keltaisen hajonnat tummissa sävyissä olivat hiukan suuremmat. Muuttujapohjaiset densiteettimuutokset ovat huomattavasti suuremmat kuin vastaavat hajonnat, joten seuraavassa tarkasteltavia tuloksia voidaan tässä mielessä pitää luotettavina.
6.1.2 Värillisyyshajonta
Raakelijakson aikaisen L*-variaatiokerroin vaihteli eri päällekkäispainatuksilla välillä 0,00-0,03, a*-variaatiokerroin 0,01-0,13(0,39) ja b*-variaatiokerroin 0,01-0,12 (liite 2).
Luminanssivaihtelut olivat siis erittäin vähäisiä ja värillisyysvaihtelut suurimmillaan noin 10 %. Ne esiintyivät pääsääntöisesti päällekkäispainatusten vaaleissa sävyissä. Selvänä poikkeuksena oli sinisen skaalan 10 %:n sävy, jossa a*- koordinaatin variaatiokerroin oli 0,39.
Painatuksen aikainen luminanssivaihtelu oli erittäin vähäistä, L*- variaatiokerroin vaihteli välillä 0,01-0,05 (liite 2). Aikaväli ei siis oleellisesti vaikuta luminanssivaihtelun tasoon, a*- variaatiokerroin vaihteli välillä 0,03-0,1(0,26) ja b*- variaatiokerroin välillä 0,02-0,15(0,23). a*-koordinaatin hajonta oli jälleen poikkeuksellisen suuri sinisen skaalan kahdessa vaaleimmassa sävyssä(0,21 ;0,26). b*-koordinaatin hajonnan osalta
"sammal" oli perustasoa korkeammalla.
Kokonaisuutena erot 2 sekunnin ja 13 tunnin värillisyyshajonnoissa olivat "yllättävän" vähäisiä. Lisäksi värillisyyshajonnat olivat pieniä suhteessa eri muuttujilla aikaansaatuihin värillisyysmuutoksiin, joten tältä pohjalta muuttujien vaikutusten arviointi on luotettavaa.
6.2 Viskositeetti 6.2.1 Keltainen
Seuraavissa kuvissa (0) tarkoittaa lähtöviskositeettitasoa eli 20,5 s, (1) 22,0 s, (2) 19,0 s sekä (01) viskositeettitasojen (0) ja (1) välistä kokonaisvärieroa jne. CIEL*a*b*-mittaustulokset ovat yksityiskohtaisesti liitteessä 3.
---- Dy(2)
p - %
Kuva 20. Viskositeetin vaikutus keltaisen sävyntoistoon.
Kuvasta 20 on nähtävissä, että vaaleissa sävyissä 3 sekunnin viskositeettiero ei vaikuta densiteettitasoon, mutta tummissa sävyissä muutokset ovat huomattavia. Viskositeetin kasvaessa densiteettitaso nousee ja päinvastoin. Lisäksi havaitaan, että kahdessa tummimmassa sävyssä 1,5 s:n muutos aiheuttaa samansuuruisen densiteettimuutoksen molempiin suuntiin mutta keskisävyissä viskositeetin laskulla on suurempi vaikutus kuin nousulla saavutettavaan densiteettitasoon. Viskositeetilla voidaan siis selvästi vaikuttaa keltaisen osavärin sävyntoistokäyrän muotoon keski- ja tummissa sävyissä.
Kuvissa 21 ja 22 esitetään keltaisen osavärin viskositeettimuutosten vaikutus punaisen (R) ja vihreän (G) kokonaisvärieroihin.
ш
12,00 10,00 8,00 6,00
4,00 2,00 0,00 4-
о
(4J
ою о■Ч" о1Л о•4D ОГ- ОСО
♦
L i U
i
■c
1
} 1 ii 1 1 ----V 1 iJz 1
g s ♦ 4—+--- +---
О
Р - %
■ Ry(01) п Ry(02)
♦ Ry(12)
Kuva 21. Punaisen kokonaisvärierot keltaisen eri viskositeettitasoilla.
Viskositeetin lasku kokemuspohjaiselta "optimitasolta" aiheuttaa punaisella (kuva 21) suuremman kokonaisvärieron kuin nosto keskisävyistä alkaen. Luminanssimuutoksia ei käytännössä tapahdu ja a*-koordinaattimuutoksetkin ovat vähäisiä (1-2 yksikköä).
Suurimmat muutokset tapahtuvatkin b*-koordinaatissa (kelta- sini-akselilla). Esimerkiksi p-%:lla 90 viskositeetin nousu 1,5 silla aiheuttaa 5,4 yksikön kasvun ja vastaava lasku 6,3 yksikön laskun b*-koordinaatissa, joten erot ovat selkeästi havaittavissa paljaalla silmällä.
Gy(01)
□ Gy(02) Gy(12)
P - %
Kuva 22. Vihreän kokonaisvärierot keltaisen eri viskositeett ¡tasoilla.
Vihreän (kuva 22) osalta yleislinja on sama kuin punaisella eli viskositeetin lasku aiheuttaa nousua suuremmat kokonaisvärierot ja huomattavimmat muutokset tapahtuvat ^-koordinaatissa.
Keltaisella on kuitenkin vähäisempi merkitys vihreän kuin punaisen värintoistoon, sillä keski- ja tummissa sävyissä vihreän kokonaisvärierot ovat noin yhtä yksikköä pienemmät kuin punaisen.
Kuvissa 23, 24 ja 25 esitetään keltaisen osavärin viskositeettimuutosten vaikutus kolmen osavärin päällekkäispainatusten ("iho, sammal, viini") kokonaisvärieroihin.
lho-y(01 ) D lho-y(02) lho-y(1 2)
Sävytaso
Kuva 23. "Ihon" kokonaisvärierot keltaisen eri viskositeettitasoilla.
Keltainen vaikuttaa "ihoon" (kuva 23) lähes vastaavalla tavalla kuin punaiseen, mikä on luonnollista sillä syaanin osuus "ihossa" on vähäinen. Viskositeetin lasku vaikuttaa voimakkaimmin keskisävyalueella, joten "ihon" värierot on nähtävissä myös paljaalla silmällä.
12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 -t-
1
■ sam-y(Ol) n sam-y(02)
♦ sam-y(l 2)
Sävytaso
Kuva 24. "Sammaleen" kokonaisvärierot keltaisen eri viskositeettitasoilla.
"Sammal" (kuva 24) ei poikkea "ihosta" eikä punaisesta, kun otetaan kustakin kuvaajasta keltaisen saman pisteprosentin kokonaisväriero. Esimerkiksi p-%:lla 60 kaikkien dE on noin 4,5.
u
6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 4- 0,00
1
4
_■
♦
Sävytaso
■ vii-y(01 ) D vii-y(02)
♦ vii-y ( 1 2)
Kuva 25. "Viinin" kokonais värierot keltaisen eri viskositeett ¡tasoilla.
"Viinin" kokonaisvärierot (kuva 25) ovat vähäisiä, koska keltaisen pisteprosentit olivat välillä 5-30. Verrattaessa 3. sävytasoa (p-%
30) muihin päällekkäispainatuksiin (R,G,"S") voidaan kuitenkin havaita, että "viini" on herkempi keltaisen viskositeettimuutoksille. Kokonaisväriero on noin 3,5, kun se muilla on välillä 1-2.
6.2.2 Magenta
Magentalla tehtiin vastaavat viskositeett im uutokset kuin keltaisella eli lähtötaso (0) oli 20,5 s, taso (1) 22,0 s ja taso (2)
19,0 s. Tulokset yksityiskohtaisesti ovat liitteessä 3.
