일본 가시와 시에 위치한 Think Laboratory는 주로 식품 및 상업용 제품의 패키지 인쇄에 사용되는 완전 자동화된 그라비어 실린더 제조 시스템을 생산하는 기업입니다. 주요 고객은 그라비어 실린더 공급업체와 인쇄 회사입니다.

레이저 각인 공정 전 랙에 놓인 그라비어 실린더의 모습

Think Laboratory의 그라비어 실린더 제조 시스템은 마스크리스 레이저 기반 포토리소그래피를 사용하여 인쇄 실린더를 생산합니다. 3200 × 12800 dpi 고해상도 레이저 빔이 2μm × 8μm 면적의 실린더에 집속되어 잉크를 수집하여 인쇄 이미지를 생성하는 벌집 모양의 셀을 형성합니다. 평균적으로 CMYK(시안, 마젠타, 옐로우, 블랙) 셀은 깊이가 12~15μm이고 화이트 셀은 깊이가 15~16μm이며, 가장 작은 셀은 약 100μm × 100μm입니다. 이 셀은 규격이 작기 때문에 라벨 생산 공정에서 용제와 잉크가 경제적으로 사용될 수 있습니다.

오늘날 윤전 그라비어 공정의 빠른 속도와 정확도

과거에는 각인 공정이 수동으로 진행되어 시간이 많이 소요되었습니다. Think Laboratory의 완전 자동화된 그라비어-실린더 제조 시스템을 사용하면 실린더 1개를 생산하는 데 약 1시간이 소요됩니다. 완성된 실린더는 그라비어 인쇄기에 로드된 후 롤에 로드된 라벨 또는 포장 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 인쇄 속도는 분당 200~400m(656~1312fpm)에 달합니다. 이러한 고속 인쇄 중에도 Think Laboratory 실린더는 우수한 밀도와 높은 색 안정성을 유지해야 합니다.

실린더 각인 사양이 1%만 변화해도 그 결과로 라벨의 텍스트가 번지거나 색상 오류가 발생할 수 있습니다. 고객이 Think Laboratory에서 생산한 실린더로 인쇄된 샘플에 결함이 있다고 보고하면, 회사는 그라비어 실린더와 인쇄 샘플을 수집하여 결함의 원인을 조사합니다. 필수 정확도는 1μm 이상입니다.

DSX1000 디지털 현미경으로 전환하게 된 동기는?

올림푸스의 DSX1000 디지털 현미경이 2019년 6월에 출시되자, Think Laboratory는 현미경 하나를 품질 관리(QC) 공정에 통합하기로 결정했습니다. 이 회사는 이미 다른 올림푸스 검사 제품(XRF와 보어스코프 장비 포함)을 사용했고, Tatsuo Shigeta Think Laboratory 사장은 오랜 올림푸스 카메라 사용자로서 광학 기술에 대한 깊이 있는 지식을 갖추고 있습니다.

또한 DSX1000 디지털 현미경은 최소 1μm의 정확도라는 필수 요건에 부합하기 때문에 Think Laboratory는 확신할 수 있었습니다. 이 현미경은 품질 관리 공정 효율성을 잠재적으로 개선해 줄 다른 여러 기능도 제공합니다.

개발부 책임자 Shintaro Sugawara와 개발부 팀원이자 대표 사용자인 Takashi Yoshioka는 DSX1000 현미경을 약 1년 간 사용한 후 이 제품의 작동성과 성능에 대한 의견을 제공하도록 요청받았습니다.

품질 관리 공정에 사용되는 예비 진단 도구인 DSX1000 디지털 현미경용 Think Laboratory 워크스테이션에 서 있는 Takashi Yoshioka

Think Laboratory가 고객의 높은 기준에 부합하도록 지원

화장품 및 자동차 회사와 같은 Think Laboratory의 그라비어 실린더 사용자들은 흔히 고급스러움을 반영한 품질 수준을 요구합니다. Takeshi Yoshioka는 이렇게 말합니다. "최근 고품질 인쇄 수요가 늘어나면서 분석 정확도와 효율성을 높이려는 과정에서 DSX1000 현미경을 설치하게 되었습니다."

이어서 Sugawara는 이렇게 덧붙입니다. "과장이 아니라, 실제로 품질 관리는 저희 회사에서 생명줄과 같이 매우 중요합니다. 회사는 보다 진화된 인쇄 요구 사항에 부합하기 위해 당사 제품의 정확도를 개선하고자 지속적인 노력을 펼치고 있습니다."

DSX1000 현미경은 고객의 결함 보고 시 가장 중요한 분석 도구로 사용됩니다. DSX1000 현미경은 명시야(bf), 오블리크, 암시야(df), 혼합, 편광, 미분 간섭 등 6가지 관찰 방법을 제공하며 조작 용이성이 가장 큰 장점입니다. Yoshioka는 간단히 한 번의 버튼 클릭만으로 샘플을 계속 보면서도 이 6가지 관찰 방법을 서로 전환할 수 있는 기능이 유용하다고 말합니다. 또한 화면에 다양한 방법으로 획득한 이미지를 한 번에 모두 비교하고 나서 가장 적합한 이미지를 선택할 수 있는 다중 미리 보기 기능이 유용했다고 강조해서 말했습니다.

그는 이렇게 말합니다. "각 샘플에서 가장 효과적인 방법을 표시된 여러 이미지 중에서 선택할 수 있습니다. 이 기능은 상당히 유용합니다. 기존 현미경에서는 두 가지 이미지 즉, 보고서에 사용할 시각적 모양에 중점을 둔 이미지와 고장 분석을 수행하는 데 적합한 또 다른 이미지를 캡처하기 위해 매번 관찰 조건을 정확하게 조정해야 합니다. 하지만 DSX1000 현미경에서는 이러한 조정을 하지 않아도 되고 분석 실행에서 보고에 이르기까지 작업에 소요되는 시간을 상당히 절약해 주었습니다."

기술자의 실험실 작업을 용이하게 해주는 실용적인 기능

Yoshioka가 샘플 분석 작업에 유용하다고 생각한 또 다른 기능은 렌즈 전환 메커니즘입니다. "샘플을 바꿀 때와 다른 배율 렌즈로 바꿔야 할 때 빠르게 전환할 수 있어 편리합니다. 때로는 저배율 렌즈로 전체 샘플을 확인하여 결함의 원인을 더 쉽게 찾을 수 있으므로, 모든 샘플을 관찰하고 분석할 때 유용하게 사용할 수 있습니다. 기존 디지털 현미경을 사용하면 렌즈를 구멍에 끼워 돌려야 하기 때문에 렌즈 교체가 번거롭고 시간이 많이 걸리지만, DSX1000 현미경의 슬라이딩 메커니즘 덕분에 렌즈 교체가 쉬워져 렌즈를 떨어뜨릴 걱정을 하지 않아도 됩니다."

Sugawara와 Yoshioka 모두 올림푸스가 제공하는 최대 17종의 폭넓은 라인업을 자랑하는 이 고급 대물렌즈에 대해 만족감을 보였습니다.

DSX1000 현미경으로 획득한 각 이미지 파일에는 배율, 조명 방법 및 카메라 설정과 같은 관찰 조건에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 이러한 조건은 간단히 이미지만 클릭하면 검색할 수 있습니다.