Las impresoras y los equipos multifuncionales logran una impresión estable sólo cuando sus numerosos y complejos componentes se ensamblan con precisión. Es necesario observar, analizar y evaluar con alta precisión la calidad del papel, la penetración de la tinta y la adherencia del tóner.
En esta sección se presentan los ejemplos de aplicación más recientes del Microscopio Digital 4K de la serie VHX de KEYENCE

Observación y análisis de la calidad de impresión de impresoras y componentes

Calidad e I+D de impresoras, dispositivos multifunción y productos relacionados

Hay varios tipos de impresoras, y los formatos más comunes actualmente son las impresoras de inyección de tinta y las impresoras láser. Las impresoras térmicas se utilizan comúnmente para emitir recibos y formularios, en las copias y en la impresión de códigos de barras en los centros logísticos.
En el contexto de la sofisticación de las funciones de las impresoras y los equipos multifunción, el aumento del ahorro de espacio y la demanda de una impresión más rápida, de mayor definición y más confiable, existe una creciente demanda de componentes, papel, tinta y tóner de alta calidad.
Con frecuencia se realizan pruebas e investigaciones sobre una gran variedad de componentes, tintas, tóneres, materiales fotosensibles y papeles de impresión para conseguir una mayor calidad de impresión. Por otro lado, desde la perspectiva de la I+D de productos, la garantía de calidad y el control de calidad, se demanda una mayor precisión para la observación, el análisis, la medición y la evaluación de muestras utilizando microscopios y otros instrumentos.

Problemas de observación, análisis y evaluación en la I+D de impresoras y productos relacionados

Lo que es particularmente importante en la investigación y el desarrollo de impresoras es obtener rápidamente evaluaciones precisas. Los retrasos y las imprecisiones en la evaluación son grandes contratiempos en la carrera de I+D para lograr rápidamente productos excelentes. Por ejemplo, los microscopios convencionales tienen los siguientes problemas de observación, análisis y evaluación relacionados con la impresión:

  • La alineación y el enfoque son difíciles a grandes aumentos. Solo se puede enfocar una parte del objeto a la vez si la superficie es irregular, lo que hace que la observación consuma mucho tiempo.
  • No se pueden capturar los detalles en la observación con gran aumento del papel de impresión y el tóner de colores tenues debido a la insuficiente resolución.
  • Para la medición en 2D o 3D es necesario un comprobador independiente, lo que aumenta el número de tareas de inspección y las horas de ingeniería.

La siguiente sección presenta ejemplos de aplicación del último Microscopio Digital 4K de KEYENCE, que resuelve los problemas convencionales de los microscopios y permite una observación clara y un análisis, medición y evaluación de mayor precisión.

Últimos ejemplos de observación, análisis, medición y evaluación de componentes de impresoras, consumibles y calidad de impresión

KEYENCE ha mejorado y perfeccionado continuamente los microscopios digitales de próxima generación durante más de 20 años gracias a los comentarios y aportaciones de nuestros clientes. El Microscopio Digital 4K de alta definición Serie VHX es el último desarrollo de KEYENCE que utiliza un sistema óptico avanzado, técnicas de procesamiento de imágenes y un sistema de diseño propio patentado. La Serie VHX permite la obtención de imágenes 4K con gran aumento, mediciones 2D y 3D, y medición automática de áreas en un solo dispositivo.
En esta sección se presentan ejemplos de la aplicación de la Serie VHX en la industria de las impresoras.

Ejemplos con medios (diferentes tipos de papel de impresión)

Observación del papel de inyección de tinta y otros papeles de impresión

Los microscopios convencionales no pueden capturar los detalles finos en la superficie del papel, y los microscopios electrónicos de barrido (SEM) requieren una preparación de la muestra que requiere mucho tiempo antes de poder realizar la observación.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX puede capturar fácilmente imágenes 4K de alta definición, lo que permite una observación rápida y clara de los detalles finos y las condiciones de las fibras en la superficie del papel.

Observación de la superficie del papel para inyección de tinta utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Modelos convencionales (8 bits)
Modelos convencionales (8 bits)
Serie VHX (16 bits)
Serie VHX (16 bits)
Observación de la fibra en la superficie del papel de impresión utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Izquierda: normal/derecha: iluminación ajustable
Izquierda: normal/derecha: iluminación ajustable

Evaluación cuantitativa del papel para etiquetas basada en el análisis de defectos y la medición de la forma 3D

El Microscopio Digital 4K Serie VHX logra una medición de la forma 3D de alta precisión utilizando imágenes con aumento de alta resolución. Además de mostrar la altura del perfil de la superficie en color, el nuevo microscopio puede adquirir los valores medidos de las mediciones 3D y de perfil.

Esto resuelve el problema de las variaciones entre evaluaciones —un problema común en el análisis de defectos convencional— y hace posible la evaluación cuantitativa. Además, todos los pasos del proceso de inspección, desde la observación hasta el análisis y la medición, pasando por la creación de informes utilizando imágenes y valores medidos, se pueden realizar con una sola unidad de la Serie VHX, sin necesidad de pasar las tareas a otros sistemas de medición durante el proceso.

A. Muestra de pieza buena (300x)
A. Muestra de pieza buena (300x)
Análisis de defectos y medición de la forma 3D del papel de etiquetas utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
A. Análisis de la muestra defectuosa (300x) B. Medición de la forma 3D de muestra defectuosa
  1. A. Análisis de la muestra defectuosa (300x)
  2. B. Medición de la forma 3D de la muestra defectuosa
A. Análisis de la muestra reproducida (300x) B. Medición de la forma 3D de la muestra reproducida
  1. A. Análisis de la muestra reproducida (300x)
  2. B. Medición de la forma 3D de la muestra reproducida
A. Análisis de la muestra descolorida (300x) B. Medición de la forma 3D de la muestra descolorida
  1. A. Análisis de la muestra descolorida (300x)
  2. B. Medición de la forma 3D de la muestra descolorida

Ejemplos con impresoras láser

Observación con gran aumento de la adhesión del tóner

La lente HR de alta resolución y el revólver motorizado del Microscopio Digital 4K Serie VHX permiten conjuntamente una función de acercamiento continuo que cambia automáticamente entre lentes de 20x a 6000x de aumento. Esta función elimina el tiempo y el esfuerzo que se necesitaban para sustituir las lentes y permite una observación con gran aumento con operaciones intuitivas.
Debido a las limitaciones de la profundidad de campo de los microscopios convencionales, sólo se puede enfocar una parte del objeto a la vez en la observación con gran aumento del papel de impresión, que tiene una estructura de fibra tridimensional.

La Serie VHX cuenta con una profundidad de campo 20 veces superior a la de los microscopios convencionales y una función de composición de profundidad en tiempo real, que proporcionan imágenes completamente enfocadas que capturan claramente la estructura del papel y el estado de adhesión del tóner. Los usuarios pueden experimentar una observación y un análisis rápidos y precisos.

Observación con gran aumento de la adhesión del tóner utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Izquierda: normal/derecha: composición en profundidad (200x)
Izquierda: normal/derecha: composición en profundidad (200x)
Arriba: contraste de interferencia diferencial (DIC)/abajo: luz coaxial
Medición de la forma 3D y de perfiles del estado de la superficie
Ejemplos de observación a gran aumento de la adhesión del tóner con imágenes 4K de alta definición

Evaluación cuantitativa de la adhesión del tóner

El Microscopio Digital 4K Serie VHX logra una observación de alta resolución y gran aumento, que además se puede utilizar para la medición automática de áreas de alta precisión y la medición de formas 3D.
Con la función de medición automática de áreas, los usuarios pueden simplemente especificar el rango de medición en la imagen para realizar un análisis automático de alta precisión de las partículas de tóner, incluso en papel de impresión y otros objetos similares con superficies irregulares. La función de medición de formas 3D admite un análisis y una comparación fluidos utilizando una imagen y perfiles en 3D codificados por colores.

Además, al tener una plantilla lista antes de la observación, los usuarios pueden generar automáticamente un informe utilizando las imágenes adquiridas y los datos de medición.
La Serie VHX puede reducir drásticamente el tiempo de trabajo gracias a su capacidad para completar toda la serie de tareas necesarias con una sola máquina.

Observación con gran aumento de la adhesión del tóner utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Medición automática del área de adhesión del tóner (2000x)
Medición automática del área de adhesión del tóner (2000x)
Medición y comparación de formas 3D
Medición y comparación de formas 3D

Observación de un rodillo de esponja

Debido a sus limitaciones en cuanto a la profundidad de campo y la resolución, los microscopios convencionales no permiten observar fácilmente las formas texturizadas y complejas de los rodillos de esponja. El Microscopio Digital 4K Serie VHX cuenta con funciones de acercamiento continuo y composición de profundidad en tiempo real que cambian automáticamente el aumento hasta 6000x. Este cambio automático del aumento permite la observación de los detalles de la textura de la superficie del rodillo de esponja con imágenes de alta resolución y completamente enfocadas incluso con grandes aumentos.

Observación con gran aumento de un rodillo de esponja utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación con poco aumento Izquierda: normal/derecha: iluminación ajustable (30x)
Observación con poco aumento Izquierda: normal/derecha: iluminación ajustable (30x)
Observación con gran aumento Izquierda: normal/derecha: composición de profundidad (200x)
Observación con gran aumento Izquierda: normal/derecha: composición de profundidad (200x)

Ejemplos con impresoras de inyección de tinta

Observación de la penetración de la tinta

Debido a la calidad insuficiente de la sección transversal de la muestra en la observación con gran aumento de la penetración de la tinta, los microscopios metalúrgicos convencionales no pueden enfocar fácilmente la superficie debido a la ligera inclinación de la sección transversal.
La función de composición de profundidad en tiempo real del Microscopio Digital 4K Serie VHX permite una fácil adquisición de imágenes nítidas con todo el objeto enfocado, incluso cuando la sección transversal está inclinada.
Los usuarios pueden observar de forma rápida y precisa la penetración de la tinta independientemente de las condiciones de la muestra.

Observación de la penetración de la tinta utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación con gran aumento y composición de profundidad de la penetración de la tinta
Observación con gran aumento y composición de profundidad de la penetración de la tinta

Adhesión de tinta

El Microscopio Digital 4K Serie VHX ofrece imágenes 4K de alta definición para una observación clara de las condiciones de la superficie de la tinta, a partir de las cuales se puede evaluar con precisión cómo se adhiere la tinta al papel.

Observación de la tinta utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación de las condiciones de la superficie de la tinta
Observación de las condiciones de la superficie de la tinta

Ejemplos con impresoras térmicas

Medición 3D del cabezal de impresión térmica

Las impresoras térmicas son de dos tipos: las de tipo de transferencia térmica, que calientan y transfieren la tinta aplicada a la cinta (ribbon) sobre el papel, y las de tipo térmicas directas, en las que un papel termosensible que adquiere color con el calor entra en contacto con el elemento calefactor. En ambos tipos, la calidad del cabezal de impresión térmica afecta en gran medida a la impresión nítida de textos y códigos de barras. Especialmente en el caso de los terminales con funciones de impresión de códigos de barras, los cabezales de impresión térmica compactos necesitan inspecciones de alta precisión.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX utiliza imágenes 4K de alta resolución para realizar mediciones rápidas y altamente precisas de la forma 3D o de perfiles del área especificada. Una sola unidad de la Serie VHX admite tanto la observación rápida del desgaste como la evaluación cuantitativa.

Medición del desgaste en el cabezal de impresión térmica utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Medición de la forma 3D y de perfiles de un cabezal de impresión térmica
Medición de la forma 3D y de perfiles de un cabezal de impresión térmica

Garantía y control de calidad de las piezas de la impresora

Observación del desgaste de una correa dentada

La gran profundidad de campo del Microscopio Digital 4K Serie VHX captura imágenes de alta definición completamente enfocadas, incluso de piezas tridimensionales como las correas dentadas.

Observación del desgaste de una correa dentada utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación del desgaste (50x)
Observación del desgaste (50x)

Observación de la superficie de contacto y medición 3D de engranajes de plástico

Las impresoras sólo pueden proporcionar un funcionamiento estable y una calidad de impresión cuando sus numerosos componentes funcionan correctamente. Para ello, se requiere un alto nivel de precisión en las dimensiones, el perfil y el montaje de piezas como los pequeños engranajes y carcasas de plástico.

Mientras que los diminutos problemas exteriores en las piezas de plástico suelen tener un bajo contraste que dificulta su observación con los microscopios convencionales, el Microscopio Digital 4K Serie VHX puede capturar claramente las muescas de contacto causadas por errores dimensionales o de montaje.
Las imágenes de observación se pueden utilizar directamente para la medición 3D y la medición de perfiles, contribuyendo así a una evaluación precisa basada en datos numéricos.

Observación de la superficie de contacto y medición 3D de un engranaje de plástico utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación de un engranaje de plástico (20x) y observación, medición de la forma 3D y medición de perfiles de una superficie de contacto (50x)
Observación de un engranaje de plástico (20x) y observación, medición de la forma 3D y medición de perfiles de una superficie de contacto (50x)

Observación de microfisuras en piezas de impresora

Con el Microscopio Digital 4K Serie VHX, puede observar claramente las microfisuras que no pueden ser captadas por los microscopios convencionales debido a su insuficiente resolución.

Observación de una microfisura en una pieza de la impresora utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX
Observación de una microfisura (100x)
Observación de una microfisura (100x)

La última solución para una I+D más eficiente de impresoras, equipos multifunción y productos relacionados

Los componentes y otros productos relacionados con las impresoras y los equipos multifunción son muy variados, y los fabricantes deben responder a la necesidad de observación, análisis y evaluación de diversos objetivos.
Además de las funciones presentadas aquí, el Microscopio Digital 4K Serie VHX está equipado con muchas más funciones útiles para la investigación y el desarrollo, incluyendo la eliminación de reflejos para objetos brillantes, la observación con inclinación de ángulo libre y la generación automática de informes.

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