Hupp, Heike (2008)
Qualitäts- und Prozesskontrolle gedruckter Interferenzeffektfarben erster Generation.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

In der Druckindustrie sind aktuell zwei Tendenzen erkennbar. Einerseits die zunehmende Automatisierung der Druckprozesse, andererseits kommt es zu einem verstärkten Einsatz von Veredelungstechniken wie Lackieren, Prägen und dem Verdrucken von Sonder- und Effektfarben. In diesem Zusammenhang wird eine gleichbleibende bzw. verbesserte Qualität der Druckprodukte gefordert, die eine Weiterentwicklung heute bekannter Mess- und Regelsysteme in Hinblick auf die Veredelungstechniken erfordert. Es hat sich gezeigt, dass für die Veredelung durch gedruckte Interferenzeffektfarben bis heute keine geeigneten Mess- und Regelsysteme vorhanden sind. Charakteristisch für Interferenzeffektfarben ist die Veränderung der Farbwirkung in Abhängigkeit der Beleuchtungs- und Beobachtungs¬position. Dies macht eine Beurteilung mit nur einer Messgeometrie, wie sie in konventionellen Farb- und Dichtemessgeräten üblich ist, unmöglich. Eine rein visuelle Beurteilung steht aber einer weiteren Automatisierung momentan entgegen. Ziel der Arbeit ist es daher, eine praxistaugliche Lösung zur Qualitäts- und zur Prozess¬kontrolle gedruckter Interferenz¬effektfarben zu entwickeln. Zur Lösungsfindung kommen sowohl experimentelle Untersuchungen als auch analytische Modelle zur Anwendung. Im Fokus stehen hierbei gedruckte Interferenz¬effektfarben mit variierenden Farbschicht¬dicken des drucktypischen Bereichs zwischen 0,5 µm und 5 µm. Bei der Analyse der experimentell gewonnenen und aus den Modellen abgeleiteten Erkenntnisse wird zwischen den Anforderungen der Qualitätskontrolle und denen der Prozesskontrolle unterschieden. Die Qualitätskontrolle erfordert die vollständige Beschreibung der von der gedruckten Farbschicht ausgehenden Farbwirkung. Daher wird hier das Augenmerk auf die Betrachtung der Farbwirkung in Abhängigkeit unterschiedlicher Beleuchtungs- und Beobach¬tungsrichtungen gelegt. Im Rahmen einer Prozesskontrolle hingegen wird die Aufgabe gestellt, einen Zusammenhang zwischen den Stellgrößen des Drucks und der Veränderung der Farbwirkung herzustellen. Hierzu wird heute die Messgröße „Dichte“ herangezogen. In dieser Arbeit wird für die bisherige Messgröße „Dichte“ auf ihre Eignung überprüft und eine neue geeignetere Messgröße abgeleitet. Hierzu werden die Messergebnisse konventioneller Messgeräte der Druckindustrie herangezogen. Als erstes Ergebnis geht aus dieser Arbeit die Notwendigkeit von mindestens zwei unterschiedlichen Messgeometrien zur Qualitäts¬beschreibung gedruckter Interferenz¬effektfarben hervor. Für die Messgeometrie mit Beobachtung in einem großen Differenzwinkel zum Glanzwinkel steht schon heute die 45°/0°-Messgeometrie zur Verfügung. Die Erfassung der Interferenzeffektfarbe erfordert zusätzlich eine Messgeometrie mit Beobachtungsrichtung nahe dem Glanzwinkel. Dies kann in einfacher Weise durch eine Erweiterung heutiger Messgeräte um einen Sensor unter -30 zur Probennormalen erreicht werden. Der Vorteil dieses Vorschlags liegt in der einfachen Möglichkeit vorhandene Messsysteme anzupassen und somit eine Messung gedruckter Intererenzeffektfarben zu garantieren. Das zweite Ergebnis dieser Arbeit ist die Definition einer neuen Messgegröße zur Prozesskontrolle, die als Helligkeitsdifferenz LH bezeichnet wird. Diese Messgröße beschreibt die Differenz zwischen der Helligkeit des unbedruckten Bedruckstoffs und der der gedruckten Farbschicht. Durch diese Referenzierung der Messgröße auf den Bedruckstoff kann eine direkte Beziehung zwischen Messgröße und gedruckter Farbschichtdicke angegeben werden. Durch diese Arbeit ist es gelungen, Vorgehensweisen zur Nutzung und Verbesserung bisher in der Druckindustrie bekannter Farbmesssysteme in Bezug auf die Qualitäts- und Prozesskontrolle gedruckter Interferenzeffektfarben zu schaffen. So kann durch die neue Größe LH eine Prozesskontrolle auch mit konventionellen Farbmesssystemen erfolgen. Soll darüber hinaus die Farbwirkung erfasst werden, muss in bestehende Systeme lediglich ein weiterer Sensor integriert werden.

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