Evaluación Cuantitativa de la calidad de impresión de InkJet
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Evaluación <strong>Cuantitativa</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>calidad</strong> <strong>de</strong><br />
impresión <strong>de</strong> <strong>InkJet</strong><br />
Agosto 24 , 2005<br />
Sensient Imaging Technologies Spain, S.L.<br />
Las Vegas<br />
Dr. Ramon Casas-Ballester
Contenido<br />
• Introducción<br />
• Parámetros <strong>de</strong> control <strong>de</strong> tinta<br />
• Protocolo <strong>de</strong> test<br />
• Introducción y generalida<strong>de</strong>s<br />
• Discusión <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>da<br />
2
Objetivo: <strong>calidad</strong><br />
Investigación y<br />
Desarrollo<br />
Producción<br />
Control <strong>de</strong> Calidad<br />
Logística y<br />
Servicio Técnico<br />
3
Objetivo: <strong>calidad</strong><br />
Des<strong>de</strong> I&D hasta servicio post-venta<br />
Investigación y<br />
Desarrollo<br />
Producción<br />
Control pre-venta<br />
Control postventa<br />
CARTUCHO<br />
Recic<strong>la</strong>dor<br />
Desarrollo producto<br />
Desarrollo proceso<br />
Limpieza<br />
Llenado<br />
Desarrollo protocolo<br />
<strong>de</strong> test<br />
Sistema seguimiento<br />
Muestras retención<br />
Homologación<br />
materias primas<br />
Sel<strong>la</strong>do<br />
Empaquetado<br />
Servicio Técnico<br />
TINTA<br />
Desarrollo producto<br />
Mezc<strong>la</strong><br />
Viscosidad<br />
Sistema seguimiento<br />
Fabricante<br />
tinta<br />
Desarrollo proceso<br />
Homologación<br />
materias primas<br />
Filtración<br />
Empaquetado<br />
Tensión superficial<br />
Espectrofotometria<br />
VIS<br />
Muestras retención<br />
Servicio Técnico<br />
Tamaño <strong>de</strong> particu<strong>la</strong><br />
Etc.<br />
4
Control tinta<br />
Parámetros físicos<br />
• Tensión Superficial<br />
• Viscosidad<br />
• pH<br />
• Conductividad<br />
• Espectrofotometría VIS<br />
• Microscopio<br />
• Tamaño Partícu<strong>la</strong><br />
• Coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> color<br />
5
Bases <strong>de</strong>l protocolo <strong>de</strong> test<br />
• Objetivo. La diferenciación entre subjetividad y objetividad es vital.<br />
Permite crear una única forma <strong>de</strong> comunicarse en <strong>la</strong> industria. Norma<br />
DIN 33871-1<br />
• Simple. Suficientemente extenso para simu<strong>la</strong>r nuestro mercado y<br />
suficientemente simple para ser realizable. Dependiente <strong>de</strong> recursos<br />
propios<br />
• Reproducible. Imprescindible <strong>de</strong>tectar <strong>la</strong>s variables potenciales que<br />
nos pue<strong>de</strong>n distorsionar el test<br />
• Estandarizado. Debemos localizar el estándar u objetivo <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
evaluación. Comparación con el original, objetivo especial, etc.<br />
6
Protocolo <strong>de</strong> test. Preliminares<br />
La reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>s 4 P<br />
Las cuatro bases <strong>de</strong> protocolo pue<strong>de</strong>n ser contro<strong>la</strong>das mediante <strong>la</strong><br />
reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>s 4 P<br />
• P<strong>la</strong>ce. Lugar o condiciones ambientales. Impresora y papel<br />
<strong>de</strong>ben estar climatizados durante <strong>la</strong>s 24 horas previas al test.<br />
Temperatura y humedad re<strong>la</strong>tiva son parámetros importantes<br />
• Printer. Impresora. La impresora <strong>de</strong>be usar los cartuchos que<br />
<strong>de</strong>seamos probar. En ocasiones se <strong>de</strong>ben reverificar con nuevas<br />
impresoras que aparecen en el mercado<br />
• Print Mo<strong>de</strong>. Modo <strong>de</strong> impresión. Las impresiones <strong>de</strong>ben<br />
realizarse con los modos <strong>de</strong> impresión estándar. Esca<strong>la</strong> <strong>de</strong><br />
grises o <strong>calidad</strong> óptima pue<strong>de</strong>n invertir los resultados<br />
• Paper. Papel. El parámetro mas difícil <strong>de</strong> contro<strong>la</strong>r <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong><br />
inconsistencia <strong>de</strong> papel disponible en el mercado. Nunca utilizar<br />
un papel <strong>de</strong> distribución, el papel i<strong>de</strong>al es el suministrado por el<br />
fabricante.<br />
7
Parámetros a analizar<br />
Algunos parámetros representativos a analizar<br />
• Densidad óptica (optical <strong>de</strong>nsity)<br />
• Moteado (mottling)<br />
• Velocidad <strong>de</strong> secado (drying time)<br />
• Sangrado o corrimiento (bleeding):<br />
• Definición <strong>de</strong> línea (line quality)<br />
• Sangrado entre colores (intercolour bleeding)<br />
• Ajuste <strong>de</strong> color (colour matching)<br />
• Resistencia a <strong>la</strong> luz (light resistance)<br />
8
Equipos necesarios <strong>de</strong> medida<br />
• Espectrocolorímetro / Densitómetro. Equipo necesario para<br />
obtener <strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas colorimétricas <strong>de</strong> color (CIE<strong>la</strong>b) y / o <strong>la</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad óptica (d). X-Rite (www.xrite.com) o McBeth son dos<br />
ejemplos <strong>de</strong> equipos disponibles<br />
• Analizador <strong>de</strong> imágenes. Equipo que analiza una imagen<br />
impresa y genera valores específicos para cuantificar <strong>la</strong> <strong>calidad</strong><br />
<strong>de</strong> impresión. Existen varios tipos <strong>de</strong> equipos:<br />
• ImagExpert. www.imagexpert.com<br />
• QEA. www.qea.com<br />
• Arc fedometer. Equipo necesario para acelerar <strong>la</strong> pérdida <strong>de</strong><br />
color por efecto <strong>de</strong> <strong>la</strong> luz. El equipo más universal existente esta<br />
suministrado por At<strong>la</strong>s (www.at<strong>la</strong>s-mts.com)<br />
9
Densidad óptica<br />
• La <strong>de</strong>nsidad óptica correspon<strong>de</strong> a una medida <strong>de</strong> <strong>la</strong> intensidad<br />
<strong>de</strong> negro<br />
• Existen varios equipo para realizar esta medida: <strong>de</strong>nsitómetro o<br />
espectrocolorímetro. El analizador <strong>de</strong> imágenes genera una<br />
medida basada en un principio completamente diferente al <strong>de</strong> los<br />
equipos anteriores (valor aproximado)<br />
• Los valores típicos medidos osci<strong>la</strong>n entre 1.1 y 1.6. Cuanto más<br />
gran<strong>de</strong> es el valor más negra es <strong>la</strong> impresión<br />
• Se recomienda evaluar diferentes modos <strong>de</strong> impresión (optima /<br />
estándar, esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> grises / <strong>calidad</strong> foto) y así abarcar un rango<br />
más amplio <strong>de</strong> posibilida<strong>de</strong>s<br />
• La medida se realiza sobre un bloque negro suficientemente<br />
extenso (patrón <strong>de</strong> impresión)<br />
10
Densidad óptica<br />
REVIEW OPTICAL DENSITY<br />
1.700<br />
1.600<br />
1.500<br />
Densidad optica<br />
1.400<br />
1.300<br />
1.200<br />
1.100<br />
1.000<br />
OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5<br />
Tinta<br />
11
Moteado<br />
• El moteado correspon<strong>de</strong> a una medida <strong>de</strong> no-homogeneidad <strong>de</strong><br />
impresión<br />
• Existen dos métodos para su cuantificación:<br />
• Utilizar <strong>la</strong>s medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad óptica obtenidas en el análisis<br />
anterior y hacer <strong>la</strong> <strong>de</strong>sviación estándar.<br />
• Utilizar un analizador <strong>de</strong> imágenes automático o tipo scanner y<br />
obtener <strong>la</strong> medida automáticamente <strong>de</strong>l softwear<br />
• Una media <strong>de</strong> 10 medidas nos va a dar una buena<br />
representación <strong>de</strong> <strong>la</strong> realidad. Cuanto más bajo el valor, más<br />
homogénea es <strong>la</strong> impresión<br />
12
Moteado<br />
MOTTLING(OPTIMA GREYS SCALE)<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
DESVEST O.D<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5<br />
INKS<br />
13
Velocidad <strong>de</strong> secado<br />
• La velocidad <strong>de</strong> secado correspon<strong>de</strong> a <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> tiempo en<br />
que una impresión <strong>de</strong> negro <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> manchar<br />
• El secado se produce por evaporación y absorción. En<br />
ambientes secos, temperatura elevada y papel absorbente los<br />
tiempos serán cortos<br />
• Se recomienda evaluar este parámetro imprimiendo en papel<br />
poco absorbente (alta <strong>calidad</strong>, sin coating) y modo <strong>de</strong> impresión<br />
estándar<br />
• Las medidas <strong>de</strong> tiempo se obtienen utilizando el patrón <strong>de</strong><br />
impresión correspondiente y <strong>la</strong> representación grafica <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad óptica versus tiempo<br />
14
Velocidad <strong>de</strong> secado<br />
Tiempo <strong>de</strong> secado<br />
35.0<br />
30.0<br />
25.0<br />
20.0<br />
Tiempo<br />
15.0<br />
10.0<br />
5.0<br />
0.0<br />
OEM TINTA 1 TINTA 8 TINTA 13 TINTA 18 TINTA 21 TINTA 25 TINTA 29 TINTA 41 TINTA 44 TINTA 50 TINTA 52<br />
Tintas<br />
15
Definición <strong>de</strong> línea<br />
• La <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> línea es un parámetro parcialmente subjetivo<br />
que es función <strong>de</strong> un/unos parámetro/s perfectamente <strong>de</strong>finidos<br />
y aceptados internacionalmente<br />
• El equipo necesario <strong>de</strong> medida es el analizador <strong>de</strong> imágenes<br />
• El patrón <strong>de</strong> impresión utilizado pue<strong>de</strong> incluir líneas verticales y<br />
horizontales. Estas medidas van a estar re<strong>la</strong>cionadas con <strong>la</strong><br />
<strong>de</strong>finición <strong>de</strong> los caracteres en <strong>la</strong> impresión <strong>de</strong> texto<br />
• Los parámetros mas utilizados para <strong>de</strong>finir <strong>la</strong> línea son:<br />
• Difusión (borroso, blur)<br />
• Irregu<strong>la</strong>ridad (rag)<br />
• Anchura (width)<br />
• Una forma sencil<strong>la</strong> <strong>de</strong> evaluar <strong>la</strong> <strong>calidad</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea consiste en<br />
evaluar únicamente <strong>la</strong> anchura<br />
16
Sangrado entre colores<br />
• El sangrado entre colores es una medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> línea<br />
en un fondo coloreado<br />
• El equipo necesario <strong>de</strong> medida es el analizador <strong>de</strong> imágenes<br />
• El patrón <strong>de</strong> impresión <strong>de</strong>be incluir todas <strong>la</strong>s combinaciones<br />
posibles <strong>de</strong> colores primarios<br />
• El parámetro <strong>de</strong> sangrado se <strong>de</strong>fine como un valor medio <strong>de</strong><br />
anchura <strong>de</strong> todas <strong>la</strong>s combinaciones <strong>de</strong> colores primarios<br />
• Una impresión <strong>de</strong> <strong>calidad</strong> <strong>de</strong>be presentar un valor bajo <strong>de</strong><br />
sangrado<br />
17
Ajuste <strong>de</strong> color<br />
• El ajuste <strong>de</strong> color es imprescindible para conseguir una buena<br />
corre<strong>la</strong>ción con nuestro estándar. Esto nos permitirá una buena<br />
reproducibilidad <strong>de</strong> fotografías<br />
• El equipo necesario <strong>de</strong> medida es el espectrocolorímetro. La<br />
medida absoluta es <strong>la</strong> coor<strong>de</strong>nada CIELab. La medida re<strong>la</strong>tiva a<br />
nuestro estándar es Delta E<br />
• El patrón <strong>de</strong> impresión es crítico para <strong>la</strong> correcta evaluación:<br />
• Patrón <strong>de</strong> fotografía. Buena herramienta <strong>de</strong> marketing pero<br />
limitado para obtener conclusiones<br />
• Patrón colores básicos. Limitado<br />
• Patrón colores primarios y secundarios. Útil y sencillo<br />
• Patrón <strong>de</strong> impresión. Excelente pero extenso<br />
18
Ajuste <strong>de</strong> color<br />
-a +a<br />
-b<br />
+b<br />
90<br />
85<br />
80<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
L<br />
19
Resistencia a <strong>la</strong> luz<br />
• La resistencia a <strong>la</strong> luz se cuantifica como una medida <strong>de</strong><br />
variación <strong>de</strong> color respecto a una impresión inalterada<br />
• Para acelerar el proceso <strong>de</strong> marchitamiento se utilizan equipos<br />
con luz ultravioleta o <strong>de</strong> arco <strong>de</strong> xenón<br />
• Las medidas se realizan con el espectrocolorímetro y se<br />
cuantifican como Delta E. Estas medidas se pue<strong>de</strong>n analizar<br />
como valores discretos o medias <strong>de</strong> todos los colores<br />
• Los patrones <strong>de</strong> test a utilizar son los mismos que los impresos<br />
para <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> color<br />
• Imprescindible incluir colores primarios, secundarios (catalitic<br />
fading) y tonos diluidos. Situación necesaria para simu<strong>la</strong>r <strong>la</strong><br />
impresión <strong>de</strong> fotos<br />
• Existen centros <strong>de</strong> reconocimiento internacional para <strong>la</strong><br />
certificación <strong>de</strong> resistencia a <strong>la</strong> luz, ozono, darkness, etc<br />
(www.wilhelm-research.com)<br />
20
Gracias<br />
21
Diapositivas adicionales<br />
22
Protocolo <strong>de</strong> test<br />
Patron <strong>de</strong> impresión<br />
SC<br />
DL<br />
AC<br />
DO<br />
23
Equipos necesarios <strong>de</strong> medida<br />
Espectrocolorímetro / <strong>de</strong>nsitómetro<br />
• Equipo recomendado para <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> Densidad Óptica (negro)<br />
y coor<strong>de</strong>nada colorimétrica CIELab (colores). Densidad óptica es<br />
un valor absoluto, mientras que <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nada<br />
colorimétrica pue<strong>de</strong> ser absoluta o re<strong>la</strong>tiva a un estándar<br />
PDJ-100 USA<br />
∆E<br />
=<br />
( L<br />
b<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2 − L1)<br />
+ ( a2<br />
− a1)<br />
+ ( b2<br />
− 1)<br />
PDJ-100 EU<br />
AC<br />
E / D<br />
24
Equipos necesarios <strong>de</strong> medida<br />
Analizador <strong>de</strong> imagenes<br />
• Equipo recomendado para <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> parámetros basados en<br />
<strong>la</strong>s imágenes obtenidas por una cámara <strong>de</strong> una impresión Inkjet.<br />
Existen equipos portátiles para medidas discontinuas y equipos<br />
fijos o basados en tecnología scanner PDJ-100 para gran cantidad USA <strong>de</strong><br />
medidas<br />
PDJ-100 EU<br />
25
Densidad óptica<br />
Colores OEM y Colores compatibles<br />
OPTICAL DENSITY (NORMAL with OEM Colour)<br />
OPTICAL DENSITY (OPTIMA wiht compatible Colour)<br />
1.800<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.400<br />
O.DENSITY<br />
1.200<br />
O.DENSITY<br />
1.200<br />
1.000<br />
1.000<br />
0.800<br />
0.800<br />
0.600<br />
OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5<br />
INKS<br />
0.600<br />
OEM TINTA 1 TINTA 2 TINTA 3 TINTA 4 TINTA 5<br />
INKS<br />
26
Ajuste <strong>de</strong> color<br />
Patron <strong>de</strong> fotografia<br />
27
Ajuste <strong>de</strong> color<br />
Patron colores basicos<br />
28
Ajuste <strong>de</strong> color<br />
Patrón colores primarios y secundarios<br />
29
Tiempo <strong>de</strong> secado<br />
Patrón <strong>de</strong> impresión<br />
DO<br />
30
Tiempo <strong>de</strong> secado<br />
Representación grafica<br />
Tiempo <strong>de</strong> secado<br />
Serie1<br />
1.8<br />
1.7<br />
1.6<br />
1.5<br />
Densidad optica<br />
1.4<br />
1.3<br />
1.2<br />
1.1<br />
1<br />
0.9<br />
0.8<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
Tiempo<br />
31
Control tinta<br />
Parámetros físicos (fotos)<br />
32
Resistencia a <strong>la</strong> luz<br />
Equipo<br />
• 1. Equipo <strong>de</strong> Arc Xenón<br />
• 2. Frecuencia lámparas ultravioleta<br />
• 3. Frecuencia lámparas Arc Xenón<br />
1.<br />
2. 3.<br />
E / D<br />
RL<br />
33
Definición <strong>de</strong> línea<br />
Difusión<br />
• La difusión <strong>de</strong> una línea se <strong>de</strong>fine según <strong>la</strong> norma ISO13660.<br />
Esta es <strong>la</strong> media <strong>de</strong> <strong>la</strong> difusión <strong>de</strong> los bor<strong>de</strong>s principal y final.<br />
Difusión consiste en <strong>la</strong> apariencia <strong>de</strong> borroso o indistinto <strong>de</strong>l<br />
exterior <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea. La medida <strong>de</strong> difusión correspon<strong>de</strong> a <strong>la</strong><br />
anchura <strong>de</strong> <strong>la</strong> zona <strong>de</strong> transición entre línea y zona sin color.<br />
Una impresión <strong>de</strong> <strong>calidad</strong> tiene una medida <strong>de</strong> difusión baja<br />
34
Definición <strong>de</strong> línea<br />
Irregu<strong>la</strong>ridad<br />
• La irregu<strong>la</strong>ridad <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea se <strong>de</strong>fine según <strong>la</strong> norma ISO 13660.<br />
Esta es <strong>la</strong> media <strong>de</strong> <strong>la</strong> irregu<strong>la</strong>ridad <strong>de</strong> los bor<strong>de</strong>s principal y<br />
final. La irregu<strong>la</strong>ridad es <strong>la</strong> apariencia <strong>de</strong> distorsión geométrica<br />
<strong>de</strong> un bor<strong>de</strong> respecto a su posición i<strong>de</strong>al. Una impresión <strong>de</strong><br />
<strong>calidad</strong> tiene una medida <strong>de</strong> irregu<strong>la</strong>ridad baja<br />
35
Definición <strong>de</strong> línea<br />
Anchura<br />
• La anchura <strong>de</strong> una línea se <strong>de</strong>fine según <strong>la</strong> norma ISO 13660 en<br />
micrómetros<br />
36