ES2191237T5 - Metodo y agente para la impresion policroma con una calidad de reproduccion mejorada sobre ceramica. - Google Patents
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Abstract
EL PROCEDIMIENTO DE ACUERDO CON LA INVENCION LLEVA A UNA CALIDAD DE REPRODUCCION MEJORADA EN LA ELABORACION DE UNA IMPRESION MULTICOLOREADA CON UTILIZACION DE UN EXPLORADOR DE COLORACION PERFILABLE Y SISTEMAS DE ELABORACION DE IMAGEN ELECTRONICAS. DE ACUERDO CON LA INVENCION LA DETERMINACION DEL ALGORITMO PARA EL CONTORNO DE COLORACION IMPRESIONABLE Y LA SEPARACION DE DATOS DE COLORACION ESTAN BASADOS EN CAMPOS DE COLORACION, QUE SON GENERADOS BAJO UTILIZACION DE COLORES CERAMICOS COMPATIBLES UNO CON OTRO DE UN CONJUNTO DE COLORACION MULTIPLE. PARA LA ELABORACION DE IMPRESION DE COLORACION DE CUATRO ASI COMO EN ESPECIAL SIETE COLORES CON CARACTERISTICAS DE ORIGINALIDAD SE UTILIZAN DE ACUERDO CON LA INVENCION CONJUNTOS DE CUATRO Y SIETE COLORES, Y SON BASADOS TAMBIEN EN CAMPOS DE COLORACION PARA LA DETERMINACION DEL ALGORITMO. A TRAVES DE LA IMPRESION DE SIETE COLORACIONES SE AMPLIA EL ESPACIO DE COLORACION Y CON ELLO SE MEJORA ADICIONALMENTE LA CALIDAD DE REPRODUCCION.
Description
Método y agente para la impresión polícroma con
una calidad de reproducción mejorada sobre cerámica.
La invención se refiere a un procedimiento para
la realización de estampaciones polícromas cerámicas, especialmente
a septacromías, con calidad de reproducción mejorada.
El procedimiento recoge los pasos del análisis
colorimétrico de una imagen original por medio de un escáner de
colores, el diseño de un perfil de estampación y la separación de
los colores mediante un sistema electrónico de procesamiento de
imágenes, la realización del soporte de impresión, la estampación
directa o indirecta de un sustrato que se pueda cocer y la
cochura.
Las reproducciones gráficas se llevan a cabo, en
la mayoría de los casos, en cuatricromía. En Europa, los
separadores de colores y los colores de estampación correspondientes
del conjunto de cuatro colores se basan en la Euroescala (EN
16538/539). Los colores normalizados del conjunto de cuatro colores
son los colores cromáticos amarillo (Am),
rojo-magenta (Rm) y azul-cian (Ac)
así como el acromático negro (N). Los colores elementales
cromáticos rojo-naranja (R),
azul-violeta (Av) y verde (Ve) se presentan mediante
la combinación de los colores primarios Am, Rm y Ac. Dado que los
colores básicos de la Euroescala ya están cerca de su ubicación
teórica en la escala cromática, la cuatricromía gráfica tiene como
objetivo una alta calidad de reproducción. Únicamente en casos
contados, especialmente en la realización de reproducciones gráficas
con colores vistosos dentro de la gama de colores del R, Av y Ve se
hace uso de la septacromía y de la escala de Küppers que se basa en
ésta (H. Küppers en Der Fadenzähler, Firmenschrift der Gebr. Schmidt
Druckfarben, Frankfurt, 1991).
En la realización de estampaciones cerámicas se
presentan inconvenientes básicos en comparación con la estampación
gráfica: la paleta de colores de que se dispone en los colores
cerámicos es más reducida que la existente para la realización de
reproducciones gráficas y además la escala cromática, así como la
intensidad de los tres colores cromáticos cerámicos Am, Rm y Ac no
se corresponden con la Euronorma. Dado que hasta ahora, por regla
general, también se ha estado aplicando la Euroescala para la
estampación polícroma cerámica, no era posible una reproducción
fiel al original. Además, en la cuatricromía cerámica no sólo había
que reducir los colores elementales Am, Rm y Ac, sino también en la
reproducción de los colores vistosos en las gamas de R, Av y Ve.
Existen más problemas que se derivan de la estampación cerámica ya
que los colores básicos a utilizar en el conjunto polícromo no sólo
pueden elegirse según su ubicación en la escala cromática y la
intensidad del color, sino que, debido a la cochura cerámica que
sigue a la estampación, han de establecerse unos requisitos
estrictos en lo que se refiere a la estabilidad de los colores ante
la cochura, la compatibilidad de los colores entre sí, la
compatibilidad de los colores con el flujo, la resistencia al
lavavajillas y la emisión, lo más baja posible, de plomo y de
cadmio.
Para la realización de cuatricromías cerámicas
con una mayor similitud entre el original y la reproducción, se han
hecho necesarias correcciones precisas añadiendo los llamados
colores ornamentales (E. Wagg y H. Hingefeld, Screen Printing, Nov.
1995): a superficies de decoración difíciles, sobre las que se podía
aplicar color, se aplicó la separación del color y se volvieron a
ajustar mediante colores ornamentales, especialmente de las gamas
del R, Av y Ve; estas correcciones fueron llevadas a cabo por
litógrafos experimentados.
La patente
US-A-4290533 describe un
procedimiento fototécnico para la realización de una estampación
polícroma cerámica.
Por lo tanto, el objetivo de la invención es
mejorar la calidad de reproducción en la estampación polícroma
cerámica.
Este objetivo se alcanza mediante un
procedimiento según la reivindicación 1.
En la estampación polícroma se trata,
ventajosamente de hexa o de septacromías. Las estampaciones
fabricadas por septacromía cerámica se caracterizan por un espacio
de color ampliado desconocido hasta ahora y por tanto por una
calidad de reproducción notablemente mejorada.
El análisis colorimétrico de la imagen original
y el diseño del perfil de estampación pueden llevarse a cabo
empleando un escáner de color perfilable que se puede adquirir en el
mercado, que incluya un sistema electrónico de procesamiento de
imágenes adecuado. En el mercado se puede adquirir un software para
el perfilamiento del escáner. Para llevar a cabo el perfilamiento,
el escáner recoge los valores de color de un punto de la imagen y
mediante una matriz almacenada en un archivo del sistema electrónico
de procesamiento de imágenes, que describe la corrección necesaria
de errores, los transforma a valores de color verdaderos. La
característica fundamental del procedimiento según la invención es
que para el diseño del algoritmo computerizado para la definición
del espacio de color así como para la separación de los puntos de la
imagen en los colores de estampación especiales se han tomado como
base datos de colores de campos de color creados a partir de la
utilización de colores de un conjunto cerámico polícromo,
especialmente de un conjunto cerámico de seis o de siete colores.
Con el fin de diseñar el mencionado algoritmo, partiendo de colores
cerámicos de un conjunto polícromo se crean campos de color
mediante la combinación de colores compatibles entre sí de la gama
de los amarillos (Am), magenta (M), azul-cian (Ac),
rojo-naranja (Rn), azul-violeta
(Av), verde (Ve) y negro (N) en distintas proporciones de mezcla y
se miden, respectivamente, para determinar su ubicación en la escala
cromática y su intensidad. Los datos de colores recogidos definen
el espacio de color que se puede obtener verdaderamente en la
estampación cerámica; el espacio de color ha servido de base para el
diseño del algoritmo computerizado para la separación. Los datos de
color de los varios miles de campos de color medidos constituyen los
puntos de referencia de la matriz de separación. Un programador
familiarizado con matrices cuadrimensionales y sus funciones no
lineales puede determinar el algoritmo para los valores intermedios
a partir de los puntos de referencia.
La estampación a cuatro colores corriente
incluye la combinación cromática de los colores Rm, Am y Ac,
mientras que la estampación a siete colores, que lleva a un espacio
de color ampliado, incluye los colores Rm, Am, Ac, R, Av y Ve,
además del respectivo N. Empleando los datos de color de una imagen
original medidos y después perfilados por el escáner y utilizando
un algoritmo computerizado para la separación, determinado en base
a colores cerámicos, se diseña el perfil de estampación del sistema
electrónico de procesamiento de imágenes, que incluye los colores
necesarios y la proporción de sus superficies para cada punto de la
imagen.
En la medida en que para la estampación de
colores cerámicos se utilice un conjunto polícromo básicamente
igual, preferiblemente idéntico, al que se tomó como base para la
determinación del algoritmo computerizado, se consiguen resultados
de estampación mucho más similares al original. Aun cuando los
problemas de la estampación polícroma cerámica se conocían desde
hacía mucho tiempo y la superación de los problemas hizo necesarias
unas correcciones muy costosas, sorprendentemente nunca se ha hecho
uso hasta ahora de una matriz de separación basada en colores
cerámicos. Una medida tal no resultaba evidente, porque para la
definición de un conjunto de colores no sólo se debían tener en
cuenta los aspectos ópticos, sino también aspectos adicionales en
relación con la compatibilidad de los colores entre sí, la
compatibilidad de los colores con el medio líquido, las emisiones
de Pb y Cd, la resistencia al lavavajillas y la calidad de la
estampación. El descubrimiento de combinaciones de colores
adecuadas de un conjunto de colores requirió por tanto la
investigación de miles de combinaciones.
La preparación de las selecciones de color
mejoradas según la invención para cada color mediante el sistema
electrónico de procesamiento de imágenes así como la consiguiente
realización de las dispositivas han tenido lugar según la técnica
conocida. Empleando las diapositivas se pueden preparar de manera
conocida, los soportes de impresión a utilizar en el procedimiento
de estampación, por ejemplo las plantillas para la impresión por
tamiz de seda, las planchas para la impresión offset o las planchas
propiamente dichas para la impresión en huecograbado. La
estampación propiamente dicha puede llevarse a cabo directamente
sobre un soporte resistente a la cocción, por ejemplo, de cerámica,
porcelana o vidrio. En la estampación indirecta se hace uso, en la
mayoría de los casos, de la conocida técnica de copiar la imagen, en
la que en primer lugar, la estampación de los colores cerámicos
tiene lugar empleando el soporte de impresión sobre papel previsto
para copiar la imagen con una capa de cola o de cera, como soporte
intermedio y a continuación, la decoración sobre el soporte
intermedio, en general tras sobreimpresionar el mismo, se copia
sobre el soporte resistente a la cocción. La cochura sigue
inmediatamente a la estampación, en la que las condiciones de
cochura según la técnica conocida se rigen por el material del
soporte así como por el tipo de decoración, como vidriado en la capa
superior, vidriado en la capa intermedia o inferior, lo que deberá
tenerse en cuenta a la hora de realizar la elección del conjunto
polícromo.
Según una forma de realización preferida del
procedimiento según la invención, en el caso de la estampación
polícroma se trata de una estampación a siete colores que hasta
ahora no se había empleado nunca en la realización de decoración
cerámica, dado que la calidad insuficiente de las selecciones de
color utilizadas hasta ahora precisamente ya en la estampación en
cuatricromía exigían un alto nivel de corrección. Mediante la
utilización, de acuerdo con la invención, de un algoritmo
determinado empleando datos de color de un conjunto de siete
colores cerámicos para la separación (matriz de separación) se
consiguen separadores de color con una calidad de reproducción
sustancialmente mejorada. La calidad de reproducción de la
septacromía según la invención mejora con respecto a la
cuatricromía según la invención, empleando un conjunto de cuatro
colores optimizado. Con el paso de la cuatricromía cerámica a la
septacromía cerámica se amplía la gama de color que se puede
reproducir y además se pueden conseguir colores luminosos.
Con esto, por primera vez, es posible obtener
una calidad de imagen en las decoraciones cerámicas desconocida
hasta ahora.
La figura 1 muestra el espacio de color
representativo en cuatricromías y septacromías en el sistema u', v'
según DIN 5033, parte 3.
Se presentan los valores límite para el
correspondiente conjunto de colores incluido en la decoración en la
capa superior de vidrio, tanto en Am_{4}, Rm_{4}, Ac_{4} y
Am_{7}, R_{7}, Rm_{7}, Av_{7}, Ac_{7}, Ve_{7} como los
colores secundarios, obtenidos a partir de Am_{4}, Rm_{4}, y
Ac_{4} que son R_{4}, Av_{4} y Ve_{4}. En base a la
elección limitada de los tipos de pigmentos existentes disponibles
en la cuatricromía, el espacio de color es menor que en la
septacromía, en la que los colores R, Av y Ve se emplean como
colores primarios junto con el Am, Rm y Ac. Los espacios de color
presentados en la figura 1 aún siendo conscientes de la posibilidad
evidente de ampliar el espacio de color en la cuatricromía mediante
el intercambio de por ejemplo Am_{4} por Am_{7} no es posible
porque Rm_{4} no es compatible con Am_{7}, dado que esta
combinación sólo da como resultado tonos sucios de naranja.
La figura 2 muestra las curvas de remisión del
color rojo-naranja, presentado en cuatricromía y
septacromía en comparación con el original estampado de colores
orgánicos basado en la Euroescala. La curva V se corresponde con el
original, la curva R_{4} con la cuatricromía cerámica y la curva
R_{7} con la septacromía cerámica. La mejora de la calidad de
reproducción en el paso de cuatricromía a septacromía es claramente
apreciable.
Los colores individuales están compuestos
fundamentalmente por el pigmento colorante o por la mezcla de
pigmentos y por una pasta de vidrio corriente a partir,
fundamentalmente, de una o varias fritas de vidrio, determinada en
base a las condiciones de cochura. Siempre y cuando sea oportuno, el
número de colores de un conjunto de colores puede reducirse en uno.
Los pigmentos de los conjuntos de colores están determinados en base
a las condiciones de cochura y a la forma de aplicación: mientras
que, por ejemplo, en la cochura de una estampación sobre vidrio en
un rango normal de entre 500 y 650ºC se puede emplear sulfuro de
cadmio como Am, en caso de una decoración de vidrio en la capa
intermedia o baja sobre cerámica o porcelana, cuya cochura tiene
lugar en un rango normal de entre 950 y 1200ºC, se emplea un
pigmento estabilizador de la temperatura frente al sulfuro de
cadmio, como zirconio - praseodimio - amarillo. Los pigmentos para
la decoración en vidriado en la capa superior sobre cerámica y
porcelana deben tener estabilidad en el color en una gama de
temperatura en general de 750 a 900ºC en una cochura normal o a
temperaturas superiores, en el caso de una cochura rápida a
temperatura elevada.
La combinación de los colores de un conjunto de
colores abarca como componentes de pigmento, además de un pigmento
negro de base espinela, pigmentos cromáticos de base:
- (i)
- para la decoración sobre vidriado en septacromía, sulfuro de cadmio (CdS) como Am, Cr_{2}O_{3}/Sulfuro de cadmio como verde (Ve), Co(Al,Cr)_{2}O_{4} como Ac, CoAl_{2}O_{4}/púrpura de oro como azul-violeta (Av), púrpura de oro libre de Ag como M y Cd (S, Se) como rojo-magenta (Rm),
- (ii)
- para el vidriado de la capa intermedia o baja en septacromía zirconio - praseodimio - amarillo como Am, Cr_{2}O_{3}/Co(OH)_{2} con una relación atómica Co/Cr que oscila entre 0,15 y 0,25 como Ve, zirconio - vanadio - azul como Ac, Co-silicato o CoO en vidrio como Av, CaSnSiO_{5} con Cr (un tipo de esfeno) como M y pigmento de inclusión Cd (S, Se) en ZrSiO_{4} como R, y
- (iii)
- para la decoración en vidrio en hexacromía CdS como Am, Co(Al,Cr)_{2}O_{4}/CdS como Ve, Co(Al,Cr)_{2}O_{4} como Ac, (Co,Zn)-silicato como Av y Cd (S, Se) como M.
Como ya se ha indicado, los colores de cada
conjunto de colores según la invención se caracterizan además de
por unos buenos valores de color también en cada caso por una buena
compatibilidad entre los colores, una buena compatibilidad con el
medio de flujo contenido en el color, la elevada resistencia al
lavavajillas y una escasa emisión de plomo y de cadmio.
Una parte de la mejora de la calidad de
reproducción en la gama del verde y magenta para la decoración en
la capa intermedia y en la capa baja del vidrio en septacromía
podría alcanzarse a través de nuevos colores de estampación. El
color verde está compuesto de una frita de vidrio como medio de
líquido Cr_{2}O_{3} en combinación con
Co(OH)_{2} como pigmento, donde la relación atómica
Co/Cr oscila entre 0,15 y 0,25. En el caso del magenta se trata de
un CaSiO_{5} con Cr (un tipo de esfeno), que se optimizó con
respecto a su ubicación en la escala cromática.
Utilizando una septacromía cerámica determinada
según la temperatura de cochura, y tomando ésta como base para
determinar el algoritmo para la separación se consiguen decoraciones
con una calidad de reproducción muy mejorada.
- a)
- Se utilizó una cuatricromía para la decoración sobre vidriado con los colores amarillo (núm. 13651), magenta (núm. 77567), cian (núm. 121522) y negro (núm. 14209) - los números se corresponden con los números de producto de Cerdec AG.
- Utilizando estos colores se crearon y midieron colorimétricamente los campos de colores en distintas relaciones de mezcla de los colores de estampación. Los datos de medida sirven como puntos de referencia para la determinación del algoritmo computerizado para la separación. Se utilizó un escáner de color perfilador con un sistema electrónico de procesamiento de imágenes y un software adecuado (Color Management Software Color Blind® de la Empresa Color Solutions Inc. Europa). Se escaneó una imagen original y tomándola como base el sistema de procesamiento de imágenes elaboró el perfil de estampación. Tomando como base la matriz de separación guardada en el sistema electrónico de procesamiento de imágenes se realizaron separaciones de colores; a continuación se prepararon diapositivas y plantillas de septacromía según la técnica conocida y con ellas se estampó y se coció la cerámica vidriada utilizando el mencionado conjunto de color cerámico. Se consiguieron cuatricromías con una alta calidad de reproducción.
- b)
- Al igual que en a) se calibró el escáner con el siguiente conjunto de siete colores: amarillo (núm. 13884), verde (núm. 111234), cian (núm. 121522), azul-violeta (núm. 721233), magenta (núm. 77505), rojo-naranja (núm. 17891) y negro (núm. 14209) - los números se corresponden con los números de producto de Cerdec AG. Utilizando un escáner calibrado de esta forma y empleando los mismos colores de estampación se consiguió una notable mejora con respecto a a), es decir, se consiguió una calidad de imagen que se aproximaba más al original.
Claims (5)
1. Procedimiento para la realización de
una estampación polícroma cerámica, especialmente con calidad de
reproducción mejorada que comprende los pasos del análisis
colorimétrico de una imagen original por medio de un escáner
perfilador, el diseño de un perfil de estampación y una separación
de colores para cada color través de un sistema electrónico de
procesamiento de imágenes, la realización de una diapositiva para
cada separación de color, la creación del soporte de impresión a
utilizar en el proceso de estampación empleando la diapositiva, la
estampación de un soporte que se pueda cocer o de un soporte
intermedio empleando el soporte de impresión y los colores de
estampación cerámica y la cochura del soporte que se puede cocer,
estampado directa o indirectamente según la técnica conocida,
caracterizado porque se utiliza un sistema electrónico de
procesamiento de imágenes cuyo algoritmo se toma como base para el
espacio de color estampable y los datos de color de separación de
los campos de colores fabricados a partir de colores cerámicos de un
conjunto polícromo que contiene un color negro y varios colores
cerámicos y para conseguir campos de colores se utiliza seis o
siete colores, en los que cada color está compuesto básicamente de
uno o de varios pigmentos y una pasta de vidrio que consta
básicamente de una o varias fritas de vidrio y presenta un color
negro en base de espínela en el que los pigmentos de los colores
del conjunto polícromo se eligen entre la gama de las combinaciones
de pigmentos determinadas en base a las condiciones de cochura y
forma de aplicación de la estampación:
- (i)
- para la decoración sobre vidriado en septacromía, sulfuro de cadmio (CdS) como Am, Cr_{2}O_{3}/Sulfuro de cadmio como verde (Ve), Co(Al,Cr)_{2}O_{4} como Ac, CoAl_{2}O_{4}/púrpura de oro como azul-violeta (Av), púrpura de oro libre de Ag como M y Cd (S, Se) como rojo-magenta (Rm),
- (ii)
- para el vidriado de la capa intermedia o baja en septacromía zirconio - praseodimio - amarillo como Am, Cr_{2}O_{3}/Co(OH)_{2} en una relación atómica Co/Cr que oscila entre 0,15 y 0,25 como Ve, zirconio - vanadio - azul como Ac, Co-silicato o CoO en vidrio como Av, CaSnSiO_{5} con Cr (un tipo de esfeno) como M y pigmento de inclusión Cd (S, Se) en ZrSiO_{4} como R, y
- (iii)
- para la decoración en vidrio en hexacromía CdS como Am, Co(Al,Cr)_{2}O_{4}/CdS como Ve, Co(Al,Cr)_{2}O_{4} como Ac, (Co,Zn)-silicato como Av y Cd (S, Se) como M.
2. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque para la creación de campos de color
según las condiciones de cochura se utilizan colores cerámicos
compatibles entre sí de la gama de los magenta (M), amarillo (Am),
cian (C) rojo-naranja (R),
azul-violeta (Av), verde (Ve) y negro (N).
3. Procedimiento según la reivindicación
1 o 2, caracterizado porque tanto para la fabricación del
campo de color como para la estampación del soporte que se puede
cocer o del soporte intermedio se emplean colores cerámicos
idénticos.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se reproduce la
imagen original como septacromía empleando colores cerámicos con
los colores Rm, Am, Ac, R, Av y Ve así como negro (N).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se eligen
respectivamente los colores cerámicos de un conjunto polícromo de
la gama de los colores de vidriado en la capa superior, intermedia
o baja o de los colores de vidrio.
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