Evaluación Cuantitativa de la calidad de impresión de InkJet

Agosto 24 , 2005

Sensient Imaging Technologies Spain, S.L.Las Vegas

Dr. Ramon Casas-Ballester

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Contenido

IntroducciónParámetros de control de tintaProtocolo de test

Introducción y generalidadesDiscusión detallada

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Objetivo: calidad

Investigación y Desarrollo

Producción

Control de CalidadLogística y

Servicio Técnico

4

Objetivo: calidad Desde I&D hasta servicio post-venta

Sistema seguimiento

Muestras retención

Servicio Técnico

Viscosidad

Tensión superficial

Espectrofotometria VIS

Tamaño de particula

Etc.

Mezcla

Filtración

Empaquetado

Desarrollo producto

Desarrollo proceso

Homologación materias primas

TINTA

Fabricante tinta

Sistema seguimiento

Muestras retención

Servicio Técnico

Desarrollo protocolo de test

Limpieza

Llenado

Sellado

Empaquetado

Desarrollo producto

Desarrollo proceso

Homologación materias primas

CARTUCHO

Reciclador

Control post-venta

Control pre-ventaProducciónInvestigación y Desarrollo

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Control tintaParámetros físicos

Tensión SuperficialViscosidadpHConductividadEspectrofotometría VISMicroscopioTamaño PartículaCoordenadas de color

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Bases del protocolo de test

Objetivo. La diferenciación entre subjetividad y objetividad es vital. Permite crear una única forma de comunicarse en la industria. Norma DIN 33871-1 Simple. Suficientemente extenso para simular nuestro mercado y suficientemente simple para ser realizable. Dependiente de recursos propiosReproducible. Imprescindible detectar las variables potenciales que nos pueden distorsionar el testEstandarizado. Debemos localizar el estándar u objetivo de la evaluación. Comparación con el original, objetivo especial, etc.

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Protocolo de test. PreliminaresLa regla de las 4 P

Las cuatro bases de protocolo pueden ser controladas mediante laregla de las 4 PPlace. Lugar o condiciones ambientales. Impresora y papel deben estar climatizados durante las 24 horas previas al test. Temperatura y humedad relativa son parámetros importantesPrinter. Impresora. La impresora debe usar los cartuchos que deseamos probar. En ocasiones se deben reverificar con nuevas impresoras que aparecen en el mercadoPrint Mode. Modo de impresión. Las impresiones deben realizarse con los modos de impresión estándar. Escala de grises o calidad óptima pueden invertir los resultadosPaper. Papel. El parámetro mas difícil de controlar debido a la inconsistencia de papel disponible en el mercado. Nunca utilizarun papel de distribución, el papel ideal es el suministrado por el fabricante.

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Parámetros a analizar

Algunos parámetros representativos a analizarDensidad óptica (optical density)Moteado (mottling)Velocidad de secado (drying time)Sangrado o corrimiento (bleeding):

Definición de línea (line quality)Sangrado entre colores (intercolour bleeding)

Ajuste de color (colour matching)Resistencia a la luz (light resistance)

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Equipos necesarios de medida

Espectrocolorímetro / Densitómetro. Equipo necesario para obtener las coordenadas colorimétricas de color (CIElab) y / o la densidad óptica (d). X-Rite (www.xrite.com) o McBeth son dos ejemplos de equipos disponiblesAnalizador de imágenes. Equipo que analiza una imagen impresa y genera valores específicos para cuantificar la calidad de impresión. Existen varios tipos de equipos:

ImagExpert. www.imagexpert.comQEA. www.qea.com

Arc fedometer. Equipo necesario para acelerar la pérdida de color por efecto de la luz. El equipo más universal existente esta suministrado por Atlas (www.atlas-mts.com)

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Densidad óptica

La densidad óptica corresponde a una medida de la intensidad de negroExisten varios equipo para realizar esta medida: densitómetro o espectrocolorímetro. El analizador de imágenes genera una medida basada en un principio completamente diferente al de los equipos anteriores (valor aproximado)Los valores típicos medidos oscilan entre 1.1 y 1.6. Cuanto más grande es el valor más negra es la impresiónSe recomienda evaluar diferentes modos de impresión (optima / estándar, escala de grises / calidad foto) y así abarcar un rango más amplio de posibilidadesLa medida se realiza sobre un bloque negro suficientemente extenso (patrón de impresión)

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Densidad óptica

REVIEW OPTICAL DENSITY

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

1.600

1.700

OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5

Tinta

Dens

idad

opt

ica

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Moteado

El moteado corresponde a una medida de no-homogeneidad de impresiónExisten dos métodos para su cuantificación:

Utilizar las medida de densidad óptica obtenidas en el análisis anterior y hacer la desviación estándar. Utilizar un analizador de imágenes automático o tipo scanner y obtener la medida automáticamente del softwear

Una media de 10 medidas nos va a dar una buena representación de la realidad. Cuanto más bajo el valor, más homogénea es la impresión

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Moteado

MOTTLING(OPTIMA GREYS SCALE)

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5

INKS

DES

VEST

O.D

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Velocidad de secado

La velocidad de secado corresponde a la medida de tiempo en que una impresión de negro deja de mancharEl secado se produce por evaporación y absorción. En ambientes secos, temperatura elevada y papel absorbente los tiempos serán cortosSe recomienda evaluar este parámetro imprimiendo en papel poco absorbente (alta calidad, sin coating) y modo de impresión estándarLas medidas de tiempo se obtienen utilizando el patrón de impresión correspondiente y la representación grafica de la densidad óptica versus tiempo

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Velocidad de secado

Tiempo de secado

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

OEM TINTA 1 TINTA 8 TINTA 13 TINTA 18 TINTA 21 TINTA 25 TINTA 29 TINTA 41 TINTA 44 TINTA 50 TINTA 52

Tintas

Tiem

po

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Definición de línea

La definición de línea es un parámetro parcialmente subjetivo que es función de un/unos parámetro/s perfectamente definidos y aceptados internacionalmenteEl equipo necesario de medida es el analizador de imágenesEl patrón de impresión utilizado puede incluir líneas verticales y horizontales. Estas medidas van a estar relacionadas con la definición de los caracteres en la impresión de textoLos parámetros mas utilizados para definir la línea son:

Difusión (borroso, blur)Irregularidad (rag)Anchura (width)

Una forma sencilla de evaluar la calidad de la línea consiste en evaluar únicamente la anchura

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Sangrado entre colores

El sangrado entre colores es una medida de definición de línea en un fondo coloreadoEl equipo necesario de medida es el analizador de imágenesEl patrón de impresión debe incluir todas las combinaciones posibles de colores primariosEl parámetro de sangrado se define como un valor medio de anchura de todas las combinaciones de colores primariosUna impresión de calidad debe presentar un valor bajo de sangrado

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Ajuste de color

El ajuste de color es imprescindible para conseguir una buena correlación con nuestro estándar. Esto nos permitirá una buena reproducibilidad de fotografíasEl equipo necesario de medida es el espectrocolorímetro. La medida absoluta es la coordenada CIELab. La medida relativa a nuestro estándar es Delta EEl patrón de impresión es crítico para la correcta evaluación:

Patrón de fotografía. Buena herramienta de marketing pero limitado para obtener conclusionesPatrón colores básicos. LimitadoPatrón colores primarios y secundarios. Útil y sencilloPatrón de impresión. Excelente pero extenso

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Ajuste de color

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

L

-a +a

-b

+b

20

Resistencia a la luz

La resistencia a la luz se cuantifica como una medida de variación de color respecto a una impresión inalteradaPara acelerar el proceso de marchitamiento se utilizan equipos con luz ultravioleta o de arco de xenónLas medidas se realizan con el espectrocolorímetro y se cuantifican como Delta E. Estas medidas se pueden analizar como valores discretos o medias de todos los coloresLos patrones de test a utilizar son los mismos que los impresos para la evaluación de ajuste de colorImprescindible incluir colores primarios, secundarios (catalitic fading) y tonos diluidos. Situación necesaria para simular la impresión de fotosExisten centros de reconocimiento internacional para la certificación de resistencia a la luz, ozono, darkness, etc (www.wilhelm-research.com)

21

Gracias

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Diapositivas adicionales

23

Protocolo de testPatron de impresión

DO

AC

DL

SC

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Equipos necesarios de medida Espectrocolorímetro / densitómetro

PDJ-100 EU

PDJ-100 USA

E / D

Equipo recomendado para la medida de Densidad Óptica (negro) y coordenada colorimétrica CIELab (colores). Densidad óptica es un valor absoluto, mientras que la medida de coordenada colorimétrica puede ser absoluta o relativa a un estándar

212

212

212 )()()( bbaaLLE −+−+−=∆

AC

25

Equipos necesarios de medida Analizador de imagenes

PDJ-100 EU

PDJ-100 USA

Equipo recomendado para la medida de parámetros basados en las imágenes obtenidas por una cámara de una impresión Inkjet. Existen equipos portátiles para medidas discontinuas y equipos fijos o basados en tecnología scanner para gran cantidad de medidas

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Densidad ópticaColores OEM y Colores compatibles

OPTICAL DENSITY (NORMAL with OEM Colour)

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5

INKS

O.D

ENSI

TY

OPTICAL DENSITY (OPTIMA wiht compatible Colour)

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5

INKS

O.D

ENSI

TY

27

Ajuste de colorPatron de fotografia

28

Ajuste de colorPatron colores basicos

29

Ajuste de colorPatrón colores primarios y secundarios

30

Tiempo de secadoPatrón de impresión

DO

31

Tiempo de secadoRepresentación grafica

Tiempo de secado

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo

Den

sida

d op

tica

Serie1

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Control tintaParámetros físicos (fotos)

33

Resistencia a la luzEquipo

RL

1. Equipo de Arc Xenón 2. Frecuencia lámparas ultravioleta3. Frecuencia lámparas Arc Xenón

1.

2. 3.E / D

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Definición de líneaDifusión

La difusión de una línea se define según la norma ISO13660. Esta es la media de la difusión de los bordes principal y final. Difusión consiste en la apariencia de borroso o indistinto del exterior de la línea. La medida de difusión corresponde a la anchura de la zona de transición entre línea y zona sin color. Una impresión de calidad tiene una medida de difusión baja

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Definición de líneaIrregularidad

La irregularidad de la línea se define según la norma ISO 13660. Esta es la media de la irregularidad de los bordes principal y final. La irregularidad es la apariencia de distorsión geométrica de un borde respecto a su posición ideal. Una impresión de calidad tiene una medida de irregularidad baja

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Definición de líneaAnchura

La anchura de una línea se define según la norma ISO 13660 en micrómetros