Paperin päällystämisen ja pinnoituksen vaikutus painojäljen laatuun ja värintoistoon digitaalisessa painatuksessa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2010
Department
Major/Subject
Paperi- ja painatustekniikka
Mcode
Puu-21
Degree programme
Language
fi
Pages
vi + 90 s. + liitt. 37
Series
Abstract
The objective of this thesis was to investigate the behaviour of printing papers coated with a new type of surface coating in electrophotographic and inkjet printing processes. In the literature review the basic principles of electrophotography and inkjet are presented together with the properties of applicable papers and inks. A brief introduction is given to generally used coating techniques and to coatings used by other scientists in their studies of electrophotography and inkjet. In digital printing media the quality of print is strongly dependent on used paper and ink, and on their interaction. Therefore, the coating layer formed on paper surface affects the quality of the print. Based on literature, the most important paper technical properties in electrophotography are the resistivity of paper, heat conductivity, smoothness and surface energy. These properties determine the attachment and adhesion of toner on paper surface. This is also the main reason why the surface chemistry and electrical properties of the base paper are important in electrophotographical printing. The most important properties in inkjet are surface energy and smoothness. Low surface energy and high smoothness of the paper enable rapid drying of the ink on paper surface. This is important due to the lack of drying unit in inkjet machines. In the experimental section of the thesis the effect of Laponite JS coating layer on the print quality was investigated. Standard uncoated base paper sheets were used as reference. Papers used were LWC, WF and basic copy paper (80 g/m<sup>2</sup>), that where first coated with rod coating technique and then soft calendered. The measured properties were the amount of coating applied, optical properties, surface roughness and smoothness, surface energy, density, dot gain, contrast, trapping, and colour and detail reproduction. Laponite JS coating markedly improved the quality of print. The differences between paper properties were evened out and their surface and print properties were improved. Due to the coating layer the sharpness of the print impression got better, and prints through and colour spreading decreased. As a conclusion, a thin coating of Laponite JS was sufficient for electrophotography and inkjet papers. Thick layer of coating did not improve the measured paper properties in electrophotographic printing, and the quality of inkjet printing was inferior when the amount of coating applied was increased.Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää uudella tavalla päällystettyjen painopaperien käyttäytymistä sekä elektrofotografia- että inkjet- painatusprosesseissa. Kirjallisuusosassa käsiteltiin elektrofotografian ja inkjetin toimintaperiaatteita sekä menetelmiin soveltuvien papereiden ja painovärien ominaisuuksia. Lisäksi esiteltiin yleisesti käytetyt päällystysmenetelmät sekä aikaisemmissa tutkimuksissa käytetyt elektrofotografia- ja inkjetpapereiden päällystykset. Digitaalisessa painatuksessa painojäljen laatu riippuu pitkälti käytetystä painoalustasta ja painoväristä sekä niiden välisestä vuorovaikutuksesta. Tämän takia paperin pinnalle muodostettu päällystekerros on myös merkittävä tekijä painojäljen laadussa. Kirjallisuuden perusteella elektrofotografian paperiominaisuuksista tärkeimmät ovat paperin resistiivisyys, lämmönjohtokyky, sileys ja pintaenergia. Näistä ominaisuuksista riippuu eniten toonerin kiinnittyminen ja adheesio paperin pinnalle. Tämän takia elektrofotografiassa päällystyksellä pyritään vaikuttamaan pohjapaperin erilaisiin pintakemiallisiin ja sähköisiin ominaisuuksiin. lnkjetissä tärkeimmät paperin ominaisuudet ovat sen pintaenergia ja sileys. Näillä ominaisuuksilla pyritään vaikuttamaan musteen nopean asettumiseen ja kuivumiseen paperin pinnalla, johtuen kuivatusyksikön puutteesta inkjet-laitteissa. Kokeellisessa osassa tutkittiin Laponite JS-päällystyksen vaikutusta painojäljen laatuun. Koearkkina käytettiin LWC, WF ja peruskopiopapereita (80 g/m<sup>2</sup>), jotka päällystettiin ensin sauvapäällystysmenetelmällä ja sen jälkeen suoritettiin kevyt kalanterointi. Referenssiarkkeina olivat päällystämättömät pohjapaperit. Tutkittavista näytteistä mitattiin päällystemäärät, optiset ominaisuudet, karheus, huokoisuus, pintaenergia, densiteetit, pisteenkasvu ja kontrasti, päällekkäispainatukset sekä värin- ja yksityiskohtien toisto. Laponite JS-päällystys vaikutti selvästi painojäljen laatua parantavasti. Päällyste tasoitti eri papereiden väliset erot ja paransi niiden pinta- ja painettavuusominaisuuksia. Päällystyksen ansiosta painojäljen terävyys parantui sekä läpipainatus ja värin leviäminen vähentyivät. Johtopäätöksenä todettiin, että elektrofotografian sekä inkjetin papereiden päällystämiseen riittää ohut päällystekerros. Päällystemäärän kasvulla ei ollut huomattavaa vaikutusta elektrofotografia-painoprosessissa, mutta inkjetissä laatu huonontui merkittävästi suurissa päällystemäärissä.Description
Supervisor
Paltakari, JouniThesis advisor
Sahivirta, JukkaKeywords
electrophotography, elektrofotografia, print quality, inkjet, coating, painojäljen laatu, päällystys, Laponite JS,