点质量:您可能仍未进行的最重要的喷墨测试

Kyle Pucci, 5 月 7, 2020

迄今为止,我们的大多数文章都集中在评估印刷过程的各个方面。我们已经讨论了通过研究液滴形成和速度来比较波形,通过添加触发脉冲来改善延迟,以及通过测量溶解氧来确定是否使用脱气。我们相信,围绕系统的所有这些单独的调整和改进应该会产生更好的印刷产品,但是我们如何从全局的角度来看待这个问题呢?在本文中,我们将讨论如何使用打印质量分析来整体评估打印性能。

为了帮助解释为什么定期后退一步并从整体上评估系统很重要,请考虑以下示例。使用观墨仪,您会发现喷射往往会产生一些卫星点,您想看看是否能消除它们。利用您在我们的文章《如何阻止卫星毁坏您的印刷品》中学到的知识,需要花一些时间调整墨水配方和波形。几天后,就能制造出卫星数量更少的墨滴,而且随着时间的推移,可持续性没有明显的变化。您对这些结果感到满意,继续致力于该项目的另一个方面。 How to Stop Satellites from Ruining Your Print, you spend some time adjusting the ink formulation and the waveform. After a few days, you are able to produce drops that have fewer satellites with no noticeable change in sustainability over time. Pleased with these results, you continue forward to work on another aspect of the project.


Jetting Before Satellite Optimization


Jetting After Satellite Optimization

进行其他几项改进之后,就可以在生产环境中进行测试了。但令人沮丧的是,发现指纹比以前更糟糕了!您已经改进了系统的几个单独方面,但最终结果更糟——发生了什么?


Print Before Reducing Satellites


Print After Reducing Satellites

不知不觉中,当您做出减少卫星点数量的改变时,下降速度也略有降低。开始生产打印时,较慢的墨滴不再有足够的动力来覆盖打印头和基材之间的距离。在他们能够在正确的位置着陆之前,系统内的湍流空气将他们吹离了航线。通过减少观墨仪上的卫星点数量,您实际上已经将所有的墨滴变成了生产中的卫星点。那么怎么知道什么组合是最好的:有卫星点的快速下降,没有卫星点的慢速下降,或者介于两者之间?这个问题的范围实际上更糟糕,因为在印刷过程中有数十个相互关联的变量,其中一个变量的变化会在其他变量中引发连锁反应。

这个问题的解决方案是有一个一致的测试方法,将整个过程作为一个整体进行评估。将所有的小变量结合到一个测试中,这样就可以看到所做的所有改变是否是一个净改进。如果您必须选择一个像这样的单一测试,分析一个模式来对喷墨打印中发生的一切进行评分,这个测试必须是点质量。

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评估网点质量背后的理论很容易理解。您想要打印一个点网格,其中每个点由一滴墨水形成。这个点网格可以跨越整个打印头或几个打印头。然后,您希望对打印的点进行测量,以根据几个关键特征对它们进行分级。一些最重要的特征是它们的尺寸、圆度、边缘是否光滑、明暗度、是否有缺失或多余的点,以及这些点与期望的点相比的实际位置。通过这一项测试,您可以同时评估打印机的许多方面。

使用我们前面的例子,您如何使用这个测试来确定速度和卫星点的正确平衡?您可以确定网格中是否有额外的点,这表明卫星已经足够糟糕,以至于它们会出现在打印中。您可以确定点位置与预期位置的偏差程度。太大的偏差可能表明您的墨滴由于速度太慢而偏离了轨道,这可能会在您的照片中显示为带状。您可以操作这两个变量,直到找到在墨滴质量测试中产生最佳结果的组合。


您还可以使用该测试研究喷射之外的系统设计选择。可以通过研究点的大小、形状和边缘粗糙程度来比较不同的基底和涂层或处理方法。如果油墨与承印物不匹配,网点会变得模糊,边缘粗糙。您可以通过研究点与预期间距的距离来测试打印机内部移动打印头或基底的机制。事实上,由于喷射间隔点的性质,点质量测试没有捕捉到的东西屈指可数。中间色渗出、斑点和固体区域覆盖率是需要额外测试来完成的一些例子。

相同的油墨,不同的基材涂层

虽然点质量的概念很容易掌握,但实际执行这种分析的能力却有点复杂。第一个障碍是,您需要一个高分辨率的相机系统,为您的墨水和基材提供合适的照明,甚至可以看到单个打印的墨滴。第二个是您需要大面积的高分辨率,低失真,以便准确地测试整个打印头宽度或打印机。第三,您需要软件和算法来获得您需要的数据。幸运的是,这是ImageXpert近20年来的专长。我们有各种形状和尺寸的自动化系统来测量网点质量,包括内置于打印机本身的系统!

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适用于任何喷墨打印头的一体式液滴观察、样品打印和网点质量分析系统

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质量分析是否值得追求?考虑用数据来判断印刷品质量的价值。当您对流程的新想法进行基准测试时,它可以让您了解您的竞争对手,并设定可衡量的图像质量目标。在研发期间,它允许您跟踪许多团队单独工作的整体改进,以优化流程的小方面。在生产中,它允许您通过在线和离线测量产品质量来跟踪一致性。根据我们的经验,我们认为一旦您通过了原型阶段并开始优化您的打印过程,点质量是您应该做的最重要的测试之一。

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