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Utilisation du microscope DSX1000 pour améliorer la précision, la vitesse et l’efficacité du contrôle de la qualité pour la fabrication de cylindres d’héliogravure : avis d’un client

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Machine d’impression par héliogravure utilisant la méthode CJMN avec cylindres d’héliogravure pour imprimer des étiquettes pour des produits commerciaux
Shintaro Sugawara, directeur du service du développement de Think Laboratory

Shintaro Sugawara, directeur du service du développement de Think Laboratory

Takashi Yoshioka, membre de l’équipe du service du développement de Think Laboratory

Takashi Yoshioka, membre de l’équipe du service du développement de Think Laboratory

Think Laboratory, une entreprise située dans la ville de Kashiwa, au Japon, produit des systèmes automatisés de fabrication de cylindres d’héliogravure qui sont principalement utilisés pour l’impression d’emballages de produits alimentaires et d’autres produits commerciaux. Ses clients sont des fournisseurs de cylindres d’héliogravure et des entreprises d’impression.

Illustration de cylindres d’héliogravure sur un support avant le processus de gravure au laser

Illustration de cylindres d’héliogravure sur un support avant le processus de gravure au laser

Les systèmes de fabrication de cylindres d’héliogravure de Think Laboratory utilisent la photolithographie laser sans masque pour produire les cylindres d’impression. Un faisceau laser haute résolution de 3200 × 12 800 ppp est focalisé sur une surface de 2 × 8 μm du cylindre pour former de minuscules cellules en nid d’abeilles qui recueilleront l’encre pour produire l’image imprimée. En moyenne, les cellules pour les couleurs CMJN (cyan, magenta, jaune, noir) ont une profondeur de 12 à 15 μm, alors que celles pour le blanc ont une profondeur de 15 à 16 μm, et la plus petite cellule occupe une surface d’environ 100 × 100 μm. Les faibles dimensions de ces cellules permettent d’obtenir un processus de production d’étiquettes économique en solvant et en encre.

La vitesse et la précision remarquables du processus d'héliogravure d’aujourd’hui

Dans le passé, le processus de gravure prenait beaucoup de temps puisque tout se faisait à la main. Mais les systèmes entièrement automatisés de fabrication de cylindres d’héliogravure de Think Laboratory ne prennent qu’environ une heure pour produire un cylindre. Le cylindre peut ensuite être chargé dans une machine d’impression par héliogravure, puis utilisé pour produire des étiquettes ou des emballages sur rouleaux. Les vitesses d’impression atteignent entre 200 et 400 mètres par minute. Même pendant une impression à si grande vitesse, les cylindres de Think Laboratory doivent maintenir une bonne densité et une grande stabilité des couleurs.

Une variation de seulement 1 % dans les spécifications de gravure d’un cylindre peut causer des bavures d’encre dans le texte imprimé ou des erreurs de couleur dans les étiquettes. Si un client signale un défaut dans les échantillons imprimés au moyen des cylindres produits par Think Laboratory, l’entreprise recueille le cylindre d’héliogravure et un échantillon imprimé pour déterminer la cause du défaut. La précision requise est de l’ordre de 1 μm ou plus.

Quelles raisons ont motivé le passage au microscope numérique DSX 1000?

Lorsque le microscope numérique DSX 1000 d’Olympus a été lancé en juin 2019, Think Laboratory a choisi d’en intégrer un à son processus de contrôle de la qualité. L’entreprise utilisait déjà d’autres produits d’inspection d’Olympus (dont des appareils XRF et des boroscopes), et M.  Tatsuo Shigeta, président de Think Laboratory et utilisateur de longue date de caméras Olympus, a une connaissance approfondie des technologies optiques.

Think Laboratory a aussi choisi le microscope numérique DSX1000 parce qu’il respectait l’une de ses exigences les plus importantes, à savoir une précision minimale de 1 μm. Cet appareil offre aussi plusieurs autres fonctionnalités qui avaient le potentiel d’améliorer l’efficacité du processus de contrôle de la qualité de l’entreprise.

Microscope DSX1000 d’Olympus

Après avoir utilisé le microscope DSX1000 pendant près d’un an, nous avons demandé à Shintaro Sugawara, chef du service du développement, et à Takashi Yoshioka, membre de l’équipe du service du développement et principal utilisateur, ce qu’ils pensaient du fonctionnement et des performances de l’appareil.

Technicien de laboratoire utilisant un microscope numérique DSX1000 d’Olympus dans un environnement de laboratoire industriel du secteur de l’impression

Takashi Yoshioka chez Think Laboratory, devant le poste de travail du microscope numérique DSX1000, un outil de diagnostic préliminaire utilisé dans le processus de contrôle de la qualité

Permettre à Think Laboratory de satisfaire l’excellent niveau de qualité de ses clients

Les utilisateurs de cylindres d’héliogravure de Think Laboratory, comme les fabricants de cosmétiques et d’automobiles, exigent souvent un niveau de qualité digne de produits de luxe. « La demande pour des impressions de très grande qualité a fortement augmenté récemment, la nécessité de renforcer notre efficacité et la précision de nos analyses pour nous adapter nous a donc conduits à nous équiper du microscope DSX1000 », a indiqué Takashi Yoshioka.

« Il ne serait pas exagéré de dire que la gestion de la qualité est vitale pour nous, a ajouté M.  Sugawara. Notre entreprise s’efforce continuellement d’améliorer la précision de ses produits pour satisfaire des besoins d’impression plus poussés. »

Le microscope DSX1000 est utilisé comme l’outil d’analyse de première ligne lorsqu’un client signale un défaut. Avec six méthodes d’observation; fond clair, en oblique, fond noir, combinaison, polarisation et contraste interférentiel différentiel, le microscope DSX1000 est facile à utiliser, ce qui constitue un réel avantage. M. Yoshioka a indiqué qu’il apprécie le fait de pouvoir passer d’une méthode d’observation à l’autre à la simple pression d’un bouton sans perdre l’échantillon de vue. Il a également souligné l’utilité de la fonction de prévisualisations multiples qui lui permet de comparer simultanément les images acquises au moyen des différentes méthodes et de sélectionner la meilleure.

« La méthode qui convient le mieux à chaque échantillon peut être sélectionnée à partir des différentes images affichées. Cette fonction est fort utile. Lorsqu’on utilise un microscope classique, il faut chaque fois régler les conditions d’observation avec précision pour acquérir deux types d’images : une image sur laquelle on met l’accent sur l’apparence visuelle dans le but de l’utiliser dans les rapports, et une autre image qui convient à la réalisation d’une analyse de défaillance. Le microscope DSX1000 a éliminé la nécessité de tous ces changements de réglage et nous a permis de réaliser nos analyses et de produire nos rapports beaucoup plus vite », a-t-il indiqué.

Caractéristiques pratiques qui facilitent le travail de laboratoire des techniciens

Une autre caractéristique que M.  Yoshioka trouve pratique dans l’exécution de ses tâches d’analyse d’échantillons est le mécanisme de permutation des objectifs. « Ce mécanisme est très pratique lorsqu’on change d’échantillon et qu’on souhaite passer rapidement à un objectif ayant un grossissement différent. Il est parfois plus facile de trouver la cause d’un défaut en regardant une vue d’ensemble de l’échantillon avec un objectif à faible grossissement, il est donc bon d’avoir cette fonction pour l’observation et l’analyse d’un échantillon. Sur un microscope numérique classique, le remplacement de l’objectif est fastidieux et prend du temps, car celui-ci doit être vissé dans un orifice. Le mécanisme coulissant du microscope DSX1000 facilite le remplacement de l’objectif, et je n’ai pas à craindre de le laisser tomber.

M.  Sugawara et M.  Yoshioka ont exprimé leur satisfaction quant au rapport rendement/coût offert par la gamme diversifiée de 17 objectifs haute qualité d’Olympus.

(À gauche) Mécanisme simple de remplacement des objectifs sur le microscope numérique DSX1000. (À droite) Gamme d’objectifs offerts pour le microscope numérique DSX1000.

De plus, chaque fichier d’image acquis au moyen du microscope DSX1000 contient des informations sur les conditions d’observation, comme le grossissement, la méthode d’éclairage et les réglages de la caméra. Pour voir ces conditions, il suffit de cliquer sur l’image.

Cela permet à M. Yoshioka et à ses collègues de gagner du temps, particulièrement lorsque différents utilisateurs se servent du microscope. En effet, ils n’ont pas à chercher les conditions d’observation optimales chaque fois qu’ils utilisent le microscope, ce qui renforce l’efficacité de leurs analyses et leur productivité.

Arrivée imminente de la numérisation de l’impression d’étiquettes

Afin d’offrir des solutions flexibles qui répondent aux besoins de ses clients, Think Laboratory a conçu un système d’impression à jet d’encre qui fonctionne de pair avec les systèmes de cylindres d’héliogravure. Heureusement, les avantages du microscope DSX1000 peuvent s’appliquer au contrôle de la qualité de tous les types d’échantillons actuels ou futurs de l’entreprise.

M. Sugawara a conclu en affirmant ceci : « La numérisation de l’héliogravure approche à grands pas. Nous accentuerons nos efforts pour promouvoir les imprimantes à jet d’encre et l’impression laser. Pour répondre à la demande grandissante de niveaux de précision de plus en plus élevés sur le marché, nous continuerons à renforcer la précision de nos contrôles de la qualité. Avec cette demande persistante d’impressions de qualité supérieure, le microscope numérique DSX1000 restera un outil important pour Think Laboratory.

Système d’impression à jet d’encre FXIJ de Think Laboratory

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Sales, Industrial Microscopes

Takuma joined the Industrial Microscope sales team at Olympus Tokyo in 2011. After developing a strong relationship with electronic component manufacturers in Japan, he is currently leading the sales development projects for our laser scanning microscope and digital microscope products.

juillet 16, 2020
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