При производстве гравюрных валов должна соблюдаться точность с погрешностью не более 1 мкм
Основная задача систем по изготовлению гравюрных валов — разгравировывать валы для нанесения печати на упаковки продуктов питания, кондитерских изделий и других потребительских товаров. С того момента, когда в 1977 году компания Think Laboratory выпустила на рынок свою «Систему 77» — машину по изготовлению форм глубокой печати — она завладела более чем 90 % рынка по изготовлению форм глубокой печати и гравюрных валов в Японии. В прошлом, гравировка на формные цилиндры наносилась вручную, но с распространением систем по изготовлению гравюрных валов от компании Think Laboratory процесс производства стал более точным, полностью автоматизированным и намного более дешевым.
Автоматизированная система по изготовлению гравюрных валов FX3 от Think Laboratory, установленная на предприятии клиента; изображение предоставлено компанией Think Laboratory
Для производства формных цилиндров в системах по изготовлению гравюрных валов Think Laboratory используется технология фотолитографии. Гравировка на цилиндрические формы глубокой печати наносится методом безмасочной фотолитографии или лазерной литографии. Лазерный пучок с разрешением 3200 × 12800 dpi фокусируется на крошечном участке площадью 2 мкм х 8 мкм. Требования к точности очень высоки, погрешность не должна превышать 1 мкм. Для контроля соблюдения столь строгих требований к точности был выбран цифровой микроскоп Olympus DSX1000. Синтаро Сугавара, руководитель отдела развития, рассказывает, что является самым важным при проведении контроля качества: «Размер самой маленькой ячейки, заполняемой чернилами, составляет примерно 100 х 100 мкм. Поэтому даже малейшая неточность может нарушить правильность распределения чернил. Производители в косметической и автомобильной промышленностях требуют высочайшего качества печати, которое будет подчеркивать премиальный статус их продукции. В связи с этим крайне важно строго контролировать даже незначительные цветовые вариации, которые могут возникнуть в результате изменения размера ячейки всего на 1 %.»
О компании Think LaboratoryКомпания Think Laboratory Co., Ltd., расположенная в городе Касива (Япония), специализируется на разработке и производстве полностью автоматизированных систем по изготовлению гравюрных валов, и была удостоена ряда наград за свою деятельность. Компания основана в 1966 году, и сейчас занимает ведущую позицию в сфере цифровой печати в Японии и на мировом рынке. Она поставляет индивидуальные комплексные решения в более чем 250 компаний в 38 странах мира. Ее клиентами являются, в том числе, поставщики гравюрных валов и полиграфические компании. В 2016 г., компания Think Laboratory выбрала цифровой микроскоп DSX1000 в качестве инструмента для выполнения контроля качества в целях соблюдения строгих требований к точности производства. Вместе с повышением спроса клиентов на печать премиального качества растет и стремление компании к достижению еще большей производственной точности. |  Think Laboratory Co., Ltd., г. Касива, Япония | ||||||||||
Анализ образцов на микроскопе DSX1000: непревзойденное качество и надежность
При обнаружении дефектов на образцах, отпечатанных с помощью валов, произведенных системами по изготовлению гравюрных валов Think Laboratory, компания изымает использованный вал и отпечатанный образец у клиента для анализа причины возникновения дефекта. Имея гарантированную точность измерений и воспроизводимость в пределах 1 мкм по оси Z*, цифровой микроскоп DSX1000 исполняет важнейшую роль на первом этапе этого анализа. В ходе предварительного анализа обнаруженный дефект рассматривают на микроскопе DSX1000 для выяснения исходной причины его возникновения. Следующий этап анализа — это исследование образца при большом увеличении и элементный анализ с помощью электронного микроскопа. Выявленная причина дефекта фиксируется в отчете, который отправляется клиенту. |  Такаси Йосиока анализирует отпечатанный образец с использованием микроскопа DSX1000: первый этап процесса контроля качества в компании Think Laboratory | ||||||||||
Погрешность всего в несколько микрометров при нанесении гравировки на формный цилиндр может стать причиной размытия букв или цветовых ошибок при печати, поэтому анализ выполняется с применением самых строгих стандартов. «За последние годы спрос на высококачественную печать заметно вырос, поэтому в стремлении достичь еще большей аналитической точности и эффективности процедур контроля мы приняли решение установить в своей лаборатории микроскоп DSX1000», — говорит г-н Такаси Йосиока, специалист отдела развития компании Think Laboratory.
Функции цифрового микроскопа DSX1000, которые помогли оптимизировать процесс контроля качества
Цифровой микроскоп DSX1000 имеет функции, которых нет в обычных цифровых микроскопах. Г-н Йосиока, основной пользователь микроскопа DSX1000, установленного в лаборатории компании Think Laboratory, выделяет две функции, которые его особенно впечатлили: (1) возможность переключения между режимами наблюдения нажатием одной кнопки, не отводя взгляда от исследуемого образца, и (2) функция предварительного мультипросмотра, которая позволяет сравнивать изображения, полученные разными методами, и выбирать наиболее информативное.
Переключение между режимами наблюдения одним нажатием
В некоторых стандартных микроскопах есть возможность выбора из нескольких режимов наблюдения, но микроскоп DSX1000 поддерживает до шести режимов для исследования самых разных типов образцов: светлое поле (СП), метод косого освещения, темное поле (ТП), смешанное освещение, поляризация и дифференциально-интерференционный контраст.
Даже при исследовании одного и того же образца на одном микроскопе итоговое изображение может различаться в зависимости от выбранного метода наблюдения или режима освещения. Например, режим СП подходит для исследования плоских образцов, тогда как в режиме ТП свет, излучаемый под углом к образцу, отражается или поглощается, выделяя мельчайшие царапины на поверхности образца светлыми полосами на темном фоне. Из представленных в микроскопе DSX1000 шести режимов наблюдения пользователь может выбрать наиболее подходящий для исследования конкретного образца. Переключить режим можно нажатием всего одной кнопки на панели управления, за счет чего не происходит задержек в работе. |  | ||||||||||
Функция предварительного мультипросмотра
Нажатием одной кнопки можно вывести на экран одновременно несколько изображений, полученных в разных условиях, для детального сравнения. «Благодаря этой возможности я могу легко подобрать оптимальный метод для анализа каждого конкретного образца. Это очень полезная функция. При использовании традиционных микроскопов условия наблюдения каждый раз приходится подгонять вручную для захвата изображений двух типов: одно изображение с акцентом на визуальных характеристиках образца — такие изображения включаются в отчет, и второе — для детального анализа дефектов. Микроскоп DSX1000 не требует выполнения точных настроек, тем самым экономя огромное количество времени на всех этапах процесса, от анализа до составления отчетов. Все это значительно упрощает рабочий процесс и позволяет сконцентрироваться на самом главном.» |  Пользователь может выбрать подходящий режим наблюдения, не отводя взгляд от образца, что заметно повышает эффективность процедуры анализа. | ||||||||||
Высокотехнологичные объективы от производителя оптического оборудования
Тип объектива, используемого для анализа, зависит от исследуемого образца. И г-н Сугавара, и г-н Йосиока остались очень довольны качеством объективов Olympus, отметив, что как производитель оптического оборудования, компания Olympus предлагает широкий ассортимент объективов с превосходным соотношением цена-качество.
В обычных микроскопах, чтобы сменить объектив, требуется снять используемый и установить нужный — что довольно проблематично и затратно по времени. Револьверная головка цифрового микроскопа DSX1000 оснащена слайд-механизмом с удобными креплениями для объективов, что позволяет быстро установить объектив, подходящий для конкретных условий наблюдения, и легко поменять коэффициент увеличения — от макро до микро.
Г-н Йосиока подчеркивает удобство такого механизма крепления в сравнении со стандартными цифровыми микроскопами: «Возможность быстрой замены объектива для подбора нужного коэффициента увеличения при смене образца — это очень удобно. И это сильно упрощает работу, когда нужно выполнить анализ нескольких разных образцов. Потому что иногда мне, например, нужно переключиться на низкий коэффициент увеличения, который более эффективен для быстрого обнаружения дефектов. В обычных цифровых микроскопах поменять объектив довольно проблематично и затратно по времени, поскольку у них вкручивающийся механизм крепления. А в микроскопе DSX1000 для установки объектива его нужно просто вдвинуть на место, и мне не приходится беспокоиться, что я могу уронить объектив.»
 Линейка из 17 объективов |  Слайд-механизм револьверной головки: объектив легко сдвигается вперед и назад  Замена крепления объектива |
Сохранение параметров наблюдения = экономия времени
Компания Think Laboratory возлагала особые надежды на одну определенную функцию микроскопа DSX1000, а именно функцию сохранения условий наблюдения. Возможность выполнения анализа различных образцов с применением уже использованных параметров наблюдения может значительно упростить работу. Каждый файл изображения сохраняется в памяти микроскопа DSX1000 вместе с данными о параметрах наблюдения: коэффициентом увеличения, методом освещения и настройками камеры. Открыть эти данные для просмотра можно просто нажав на изображение. Эта функция исключает необходимость подбирать оптимальные параметры при каждом анализе. Она также позволяет избежать расхождений в изображениях при работе разных операторов и снижает вероятность пропустить дефекты на образце, за счет чего увеличивается эффективность выполняемых анализов.
Заключение
В целом, после внедрения цифрового микроскопа DSX1000 в процесс контроля качества производства гравюрных валов компания Think Laboratory без труда соблюдает все требования к точности производства и только повышает эффективность своей работы. Несмотря на изначальные сомнения насчет правильности решения о смене поставщика цифровых микроскопов, теперь компания Think Laboratory с уверенностью переходит на продукцию Olympus, уже основываясь на собственном опыте ее использования. Так, в арсенале компании появились промышленные видеоскопы и рентгенофлуоресцентные анализаторы Olympus. Специалисты компании также довольны послепродажной поддержкой, которую предоставляет Olympus, в том числе рядом обучающих тренингов, которые были проведены для сотрудников компании Think Laboratory после установки оборудования.
* Для гарантии точности работы оборудования необходимо проведение калибровки техническим специалистом Olympus или дилерского центра. Для гарантии точности измерений по осям X-Y необходима калибровка с использованием DSX-CALS-HR (калибровочного образца). Для выдачи сертификата калибровка должна быть выполнена специалистом Olympus.
Воспроизводимость в диапазоне 1 мкм по оси Z обеспечивается при использовании объектива с коэффициентом увеличения не менее 20Х.
