Afectaciones

comunes en la

Impresión Digital

Información GeneralINFLUENCIAS DEL AMBIENTE

• Humedad

• Temperatura

• Luz Solar y Rayos Ultravioletas (UV)

• Abrasión

• Resistencia Química

DEFECTOS COMUNES EN LA IMPRESIÓN DIGITAL

• Inyectores Obstruidos

• Fallas de Impresión

• Síntomas y Causas Raíz

Humedad y presión del vaporLa humedad es la concentración de vapor de agua en el aire. La

concentración puede expresarse como humedad absoluta, humedad

específica o humedad relativa. La humedad relativa es la herramienta

de medición común.

HUMEDAD ELEVADA

A medida que se eleva la humedad (a una temperatura constante), la

presión del vapor aumenta. Aunque tenemos dos sistemas distintos, uno

es hidrófobo y el otro es agua (no debe existir influencia aparente), la

presión del vapor del agua evita que la tinta se seque.

Humedad y presión del vaporLa fuerza que los vapores del agua ejercen sobre el solvente evita que el

vapor del solvente deje la fase líquida. Por lo tanto, se logra un equilibrio:

¡con niveles más bajos de vapores de solvente, el secado es menor!

Con una humedad elevada, tendremos problemas para secar el

solvente en el medio de impresión.

Humedad y presión del vaporHUMEDAD BAJA

Luego de la introducción de la humedad elevada, la humedad baja es

bastante fácil.

• El solvente se seca rápidamente .

• Esto hará que el inyector se seque durante la impresión. La

temperatura elevada tiene una influencia similar sobre la velocidad de

secado, pero también tiene efectos sobre la viscosidad.

• Sin un mantenimiento apropiado, esto podría hacer que el inyector

se obstruya.

Temperatura y viscosidadVISCOSIDADA medida que la temperatura aumenta, la viscosidad disminuye.

• Las tintas se diseñan cuidadosamente, con una viscosidad específica para garantizar un rendimiento óptimo.

• Si la viscosidad ambiental aumenta más allá del nivel de funcionamiento recomendado, esto hará que la descarga del inyector no sea estable.

• Si la temperatura desciende por debajo del nivel de funcionamiento recomendado, esto derivará en la supresión de la alimentacióndel inyector.

• Ambas condiciones podrían causar obstrucciones permanentessi no se realiza un mantenimiento para solucionar esto en un período de tiempo razonable.

Temperatura y viscosidad

15

20

25

30

35

40

45

9 9.5 10 10.5 11 11.5 12

viscosity cP

T (C)

NORMAL

SUPRESIÓN DE ALIMENTACIÓN -Baja Temperatura

FALLAS DE IMPRESIÓN

AUSENCIA DE DESCARGA Y OBSTRUCCIÓN

La viscosidad elevada produce la resistencia

del flujo de tinta dentro del cabezal de

impresión, lo que da como resultado la

supresión de la alimentación del inyector y la

consiguiente falla de impresión

La baja viscosidad causa una satelización

excesiva, que puede interferir con la descarga

y causar obstrucciones, ausencia de

descarga o falla de impresión de los

inyectores

Temperatura Elevada

Temperatura y velocidad de

secadoSECADO

A medida que la temperatura aumenta, la velocidad de secado es mayor,

¡por supuesto! ¿Pero por qué?

• Temperatura es un término usado para describir el calor más que la

Energía.

Cuando agregamos calor a cualquier sistema, inducimos la vibración

y la rotación de las moléculas de ese sistema (fluctuación) y, así, se

repelen unas a otras. Este nuevo sistema inestable "alentará" la

salida de moléculas desde la fase líquida hacia la fase gaseosa.

• La temperatura es un factor secundario en la velocidad de secado,

luego de la humedad.

Luz Solar y Rayos Ultravioletas

(UV)• La luz solar, en sentido general, es el espectro total de radiación

electromagnética emitida por el sol, desde los rayos infrarrojos (IR) hasta

la luz visible y los rayos UV.

• La radiación electromagnética es una onda que se propaga en el

espacio con componentes eléctricos y magnéticos o, dicho en términos

simples, Energía.

Luz Solar y Rayos Ultravioletas

(UV)

wave length (nm) color

380 - 420 violet

420 - 440 indigo

440 - 500 blue

500 - 520 cyan

520 - 565 green

565 - 590 yellow

590 - 625 orange

625 - 710 red

710 - 740 magenta

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

LUZ VISIBLE

Longitud de ondas [nanómetros]

RAYOS GAMMA

RAYOS X RAYOS UV RAYOS INFRARROJOS

RADAR ONDA CORTA

FM TV AM

400 500 600 700

Luz Solar y Rayos Ultravioletas

(UV)• La radiación ultravioleta (UV) es radiación electromagnética de una

longitud de onda más corta que la de la región visible.

• El Sol emite radiación ultravioleta en las bandas UVA, UVB y UVC,

pero a causa de la absorción en la capa de ozono de la atmósfera, el

99% de la radiación ultravioleta que llega a la superficie de la Tierra es

UVA.

• En esencia, cuanto más corta es la longitud de onda, más elevada es la

energía que contiene (ecuación de Planck), pero más corta es la

profundidad de penetración.

Luz Solar y Rayos Ultravioletas

(UV)Entonces, ¿cómo afecta esto a la tinta?

• Toda la materia absorbe energía. Luego la energía es convierte a

reacción química (comúnmente, oxidación) o reacción física

(transición electrónica), que descompone la molécula previa en una

nueva, con propiedades físicas y ópticas diferentes.

• La estructura y la orientación orbital (física cuántica) determina las

propiedades ópticas de los materiales (átomos y moléculas)…, ¡nos

detendremos aquí!

Luz Solar y Rayos Ultravioletas

(UV)¿Por qué los tintes son más sensibles a la luz y a los rayos UV que

los pigmentos?

• Los tintes son colorantes basados en la sal, lo que significa que

cuando no hay solventes presentes (luego de la evaporación) se

obtiene una forma de cristal. Este cristal molecular es mucho menos

estable que la molécula orgánica, debido a sus moléculas metálicas y

halógenas. Por lo tanto, la absorción de energía tendrá efectos sobre

este sistema a un índice mucho más elevado.

Abrasión• La abrasión es un fenómeno causado por la acción mecánica de

frotamiento, raspado o erosión. Dado que está íntimamente relacionada

con los rayones y las propiedades deslizantes,

no es sorprendente que muchos aditivos deslizantes también funcionen

como aditivos para resistencia a la abrasión y al desgaste. En realidad, la

resistencia a la abrasión es una combinación de factores básicos como la

aspereza de la superficie, la elasticidad, la dureza y, en algunos casos, el

espesor.

• La abrasión es la fuerza de cizalla aplicada sobre el área de la superficie.

Esa fuerza hace que las moléculas se deformen y, en casos extremos, se

separen unas de otras, dado que ya no pueden aglutinarse

(>fuerzas de cohesión).

Abrasión¿Por qué comprobamos la abrasión?

• El viento (junto con los sólidos que el aire transporta) y otras

acciones físicas causan

este fenómeno.

¿Cómo medimos la abrasión?

• Se realiza una prueba sencilla con un aparato como el que se

muestra, contando, simplemente, el número de ciclos de la

plataforma de abrasión y midiendo el diámetro externo (OD)

reducido.

Puede definirse como la capacidad para soportar el contacto con

químicos específicos sin un cambio significativo en las

propiedades.

• Esto significa que no hay una reacción química. En nuestro caso, es

la capacidad de un polímero para resistir el agrietamiento, la

dilatación, la ruptura o la disolución al estar en contacto con fluidos

orgánicos o grasas hidrocarbonadas (gasolina, etc.).

• La lluvia ácida, la luz solar y los rayos UV, el escape de gases, los

derrames de combustible, etc. Todo causa reacciones químicas y

degradación.

Resistencia química

• El estudio de los materiales químicamente resistentes es muy amplio e

incluye una base de datos muy extensa. Podemos encontrar materiales

específicamente diseñados para resistir la presencia de una sustancia

en particular.

• En el campo de los inyectores de tinta, hay muchos fabricantes con

una amplia variedad de materiales que son apropiados para nuestra

aplicación con una buena resistencia química.

Resistencia química

Defectos comunes en la impresión

digital• La Obstrucción de los Inyectores es uno de los términos de los que más se

abusa en la industria de la impresión digital, ya que esto implicaría una

partícula de algún tipo que se atascara

dentro del orificio del inyector. En realidad, esto no sucede habitualmente y

los inyectores se obstruyen (los inyectores no descargan), generalmente,

por otros factores. Repasemos algunos de estos factores:

Inyectores que no descargan

• Obstrucciones

• Supresión de la alimentación

• Falta de estabilidad en la descarga

• Resecamiento

• Encharcamiento

Fallas de impresión

• Encharcamiento

• Fibras

• Como ya se mencionó, las Obstrucciones implicarían que una partícula

se atascara en el orificio o en el inyector.

• Cuando observamos los Sistemas de Distribución de Tintas (IDS)

podemos ver que los diseñadores se encargan de evitar que esto

suceda agregando filtros en las líneas para recoger estas partículas

antes de que lleguen a los cabezales de impresión.

• No obstante, es posible que esto ocurra y podría ser indicio de que la

tinta está vencida o que ha sido mal fabricada.

• La tinta tiene una vida útil tal que garantice que el producto se use

antes de que ocurran cambios en la viscosidad o en la aglomeración.

Cuando un producto se usa fuera de este período, genera un riesgo que

podría causar obstrucciones.

• El fenómeno puede observarse cuando un inyector se obstruye, incluso

luego de realizarse el mantenimiento del cabezal.

Obstrucción

• La supresión de la alimentación ocurre cuando la tinta tiene demasiada

resistencia al flujo, lo que influye sobre la velocidad de llenado del

cabezal de impresión en condiciones de gran demanda. En términos

prácticos, esto ocurre cuando la viscosidad de la tinta es demasiado

elevada o cuando hay una obstrucción en el sistema. Usted quiere

imprimir con una densidad de tinta del 100% (o alta).

Entonces, el cabezal de impresión consume demasiada tinta para que la

velocidad de llenado se mantenga. La cámara del inyector se queda,

literalmente, sin tinta y sin alimentación. Esto causa una obstrucción del

inyector.

• La única característica de este fenómeno es que los inyectores tienden a

autorrecuperarse luego de un período breve, sin necesidad de

mantenimiento.

• Los filtros/amortiguadores bloqueados, los conductos estrechos, etc.

pueden causar este fenómeno.

• También las bajas temperaturas provocarían esto, ya que aumentarían la

viscosidad.

Supresión de la alimentación

• La falta de estabilidad de la descarga ocurre cuando la viscosidad de

la tinta es demasiado baja.

Esto produce un movimiento excesivo de la superficie en el inyector

(meniscos) y podría romper esta Tensión de Superficie (ST). Así, el aire

entraría en el inyector desde el frente y la cámara de tinta se vaciaría.

Sin tinta en la cámara, el cabezal de impresión no podría expulsar una

gota y el inyector se obstruiría

• Una característica de este fenómeno es que hay una tendencia a una

satelización excesiva y a la obstrucción de los cabezales luego de la

impresión. Esto no se autorrecupera, y se requiere mantenimiento para

corregir el estado del inyector.

• La temperatura es el factor primario que causa este tipo de falla.

Falla de estabilidad en la

descarga

1. Normal2. Inyector inestable

a causa de

la temperatura

4. La cámara de tinta

se llena de aire3. La tensión

de superficie

se rompe

•Este fenómeno ocurre cuando las pequeñas gotas satélites que se

desprenden de la gota principal caen sobre la placa frontal del cabezal

de impresión. Estos satélites se secan y se acumulan sobre la placa

frontal y alrededor del inyector. Esto podría hacer que haya una

interferencia de la gota que está siendo expulsada, lo que hace que el

eyector falle o se obstruya

•Una característica de este fenómeno es el deterioro gradual de los

inyectores durante la impresión, lo que se manifiesta como líneas en la

impresión. El cabezal de impresión tendría inyectores faltantes o mal

alineados. Esto no se autorrecupera, y se requiere mantenimiento para

corregir el estado del inyector.

•La baja humedad es un factor primario que causa este problema, con la

temperatura como factor secundario.

Resecamiento

Resecamiento alrededor

del inyector que desvía

la gota que causa la

falla

Caso grave en el que el

resecamiento cubre por

completo el inyector, lo

que evita la descarga

• Este fenómeno ocurre cuando las pequeñas gotas satélites que se

desprenden de la gota principal caen sobre la placa frontal del cabezal

de impresión. Estos satélites no se secan y se acumulan sobre la placa

frontal y alrededor del inyector. Esto podría hacer que haya una

interferencia de la gota que está siendo expulsada, lo que hace que el

eyector falle o se obstruya

• Una característica de este fenómeno es el deterioro gradual de los

inyectores durante la impresión, lo que se manifiesta como líneas en la

impresión. El cabezal de impresión tendría inyectores faltantes o mal

alineados. Sin embargo, el estado del inyector se autorrecuperaría luego

de un período breve, sin mantenimiento.

• Se requiere un buen mantenimiento del cabezal de impresión,

específicamente una placa frontal limpia y sin daños para evitarlo.

Encharcamiento

Encharcamiento

alrededor del inyector

que desvía la gota que

causa la falla

Encharcamiento

grave que evita

que la gota sea

expulsada.

Normal

Fibras

Fibra alojada en el interior del inyector

Fibra en la placa frontal, no en el

inyector

Placa frontal en buen estado

• Las fibras interfieren con la trayectoria de expulsión de las gotas que

lleva a que los inyectores fallen. El origen de las fibras podría ser el

medio de impresión, el polvillo, cabellos, etc.

• Una característica de este fenómeno son los problemas de dirección

durante la impresión. Luego del mantenimiento, el inyector que falla

puede o no recuperarse, ya que las fibras pueden haberse alojado en el

interior del inyector.

• El entorno desempeña un papel importante en la confiabilidad de la

impresora y en la Calidad de la Imagen.

Fibras