다수의 복잡한 구성 부품 및 조립 정도가 갖춰졌을 때 비로소 안정된 인쇄를 실현하는 프린터와 복합기. 또한, 인쇄 용지의 품질 및 특성, 잉크의 침투 및 토너 정착 등 복합적인 고정도의 관찰·해석·평가가 요구됩니다.
여기에서는 최신 4K 디지털 마이크로스코프를 활용한 최신 활용 사례를 소개합니다.

프린터의 인쇄 품질 및 구성 부품의 관찰·해석

프린터·복합기·관련 제품의 품질과 연구 개발

프린터의 인쇄 형식은 매우 다양한데 그 중에서도 현재의 주류는 「잉크젯 프린터」와 「레이저 프린터」입니다. 또한, 영수증·전표 발행 및 팩시밀리 단품 기기, 물류 현장에서의 바코드 인쇄 등에는 「서멀 프린터」가 많이 이용되고 있습니다.
프린터 및 복합기의 고기능화와 공간 절약화, 더 빠르고 고해상도인 동시에 안정적인 인쇄의 필요성을 배경으로 구성 부품에 대해 더 높은 정도와 품질을 요구 받게 되었습니다. 또한, 프린터·복합기의 기계 부품 뿐만 아니라, 여러 종류의 다양한 인쇄 용지, 잉크의 침투·토너 정착에 의한 더 높은 인쇄 품질을 만드는 경쟁이 이루어지며 각사에서 연구 개발이 진행되고 있습니다.
더욱 고기능의 잉크젯 프린터·레이저 프린터·서멀 프린터 등 인쇄 기기에 따른 고품질 인쇄를 실현하기 위해 매우 다양한 구성 부품·잉크·토너·감광재·인쇄 용지 등의 테스트·연구가 빈번하게 이루어지고 있습니다. 동시에 현미경 등을 이용한 샘플 관찰·해석·계측·측정·평가에서 제품의 연구 개발·품질 보증·품질 관리의 관점에서 더 높은 정도를 요구하게 되었습니다.

프린터 및 관련 제품의 연구 개발상의 관찰·해석·평가 관련 과제

프린터의 연구 개발에서 특히 중요한 것이 정확한 평가를 빠르게 도출하는 것입니다. 평가의 지연이나 부정확성은 뛰어난 제품의 제조를 신속하게 실현하는 연구 개발 경쟁에서 큰 장애가 됩니다. 기존의 현미경을 사용한 관찰·해석·평가에서는 아래의 예시와 같은 과제가 있었습니다.

  • 고배율일수록 위치 조정 및 초점 조정이 어렵고, 요철이 있는 표면은 일부에만 초점이 맞기 때문에 관찰 시간이 오래 걸린다.
  • 색조가 옅은 인쇄 용지 및 토너 확대 관찰에서는 해상도가 부족하여 세부까지 볼 수 없다.
  • 2D 및 3D의 계측·측정을 실시하려면 별도의 검사기가 필요하므로 검사 공정·공정 수가 증가한다.

다음 항에서는 기존의 과제를 해결하여 더욱 선명한 관찰, 더욱 정확한 해석·측정·평가를 간단한 조작으로 신속하게 실현할 수 있는 4K 디지털 마이크로스코프의 활용 사례를 소개합니다.

프린터(구성 부품·소모품·인쇄 품질)와 관련된 관찰·해석·측정·평가의 최신 사례

KEYENCE에서는 20년 이상에 걸쳐 현장의 의견을 반영하면서 다양한 과제를 해결하고 차세대 디지털 마이크로스코프를 실현하고자 개선·개량을 거듭해 왔습니다. 그리고 최신 광학계 및 비전 시스템 기술, 독자적인 설계의 시스템으로 탄생한 최첨단 마이크로스코프가 고해상도 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」입니다. 간단한 조작으로 고해상도 4K 화질에 의한 선명한 고배율 관찰은 물론, 고정도의 2D·3D 측정, 자동 면적 계측 등 일련의 작업을 한 대로 신속하게 실현합니다.
여기에서는 프린터 관련 업계에서의 「VHX 시리즈」 활용 사례를 소개합니다.

미디어(각종 프린터 인쇄 용지)에 관한 활용 사례

잉크젯 용지·각종 인쇄 용지의 관찰

기존의 금속 현미경은 용지 표면의 미세 형상까지는 관찰하지 못했고, 주사형 전자 현미경(SEM)은 관찰까지 많은 시간이 걸렸습니다.
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 4K 고해상도 화상을 간단하게 취득할 수 있기 때문에 용지 표면의 미세 형상 및 섬유의 상태를 빠르고 선명하게 관찰할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 잉크젯 용지의 표면 형상 관찰
기존(8bit ×100)
기존(8bit ×100)
VHX 시리즈(16bit ×100)
VHX 시리즈(16bit ×100)
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 인쇄 용지 표면의 섬유 관찰
왼쪽: 일반 / 오른쪽: 가변 조명
왼쪽: 일반 / 오른쪽: 가변 조명

라벨 용지의 불량 해석과 3D 형상 측정에 의한 정량 평가

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고해상도의 확대 화상을 그대로 이용한 고정도의 3D 형상 측정을 실현합니다. 요철의 높이 정보를 컬러로 표시할 수 있으며, 3D 치수 측정 및 프로파일 측정과 측정값 취득이 가능합니다.

기존의 불량 해석에서 과제로 남았던 평가의 편차를 해결하여 정량적으로 평가할 수 있습니다. 또한, 별도의 측정기를 이용한 검사 공정으로 이행하지 않고 「VHX 시리즈」 1대로 관찰부터 해석·측정, 그리고 화상 및 수치를 이용한 리포트 작성까지 다양한 작업을 신속하게 완결시킬 수 있습니다.

A.양품 샘플(×300)
A.양품 샘플(×300)
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 라벨 용지의 불량 해석·3D 형상 측정
A.불량 샘플의 해석(×300) B.불량 샘플의 3D 형상 측정
  1. A.불량 샘플의 해석(×300)
  2. B.불량 샘플의 3D 형상 측정
A.재현 샘플의 해석(×300) B.재현 샘플의 3D 형상 측정
  1. A.재현 샘플의 해석(×300)
  2. B.재현 샘플의 3D 형상 측정
A.희미한 샘플의 해석(×300) B.희미한 샘플의 3D 형상 측정
  1. A.희미한 샘플의 해석(×300)
  2. B.희미한 샘플의 3D 형상 측정

레이저 프린터에 관한 활용 사례

토너 정착 상태의 고배율 관찰

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고분해능 HR 렌즈와 전동 리볼버로 배율을 20~6000배까지 자동 변경하는 「심리스 줌」을 실현했습니다. 렌즈 교환의 공정 수를 절약하고 직감적인 조작으로 확대 관찰을 실시할 수 있게 되었습니다.
또한, 기존의 현미경은 입체적인 섬유 구조의 인쇄 용지를 고배율로 관찰할 때 피사계 심도의 한계로 인해 일부에만 초점이 맞았습니다.

「VHX 시리즈」는 기존 현미경의 약 20배인 피사계 심도와 「라이브 심도 합성」으로 전체에 풀 포커스를 맞춘 화상을 통해 용지의 구조와 토너의 정착 상태를 선명하게 포착할 수 있습니다. 따라서 정확하고 신속한 관찰·해석이 실현됩니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 토너 정착 상태의 고배율 관찰
왼쪽: 일반 / 오른쪽: 심도 합성(×200)
왼쪽: 일반 / 오른쪽: 심도 합성(×200)
위: 미분 간섭 / 아래: 동축 낙사
표면 요철의 3D 형상·프로파일 측정
4K 고해상도 화상을 이용한 토너 정착 상태의 고배율 관찰 사례

토너 정착 상태의 정량 평가

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고해상도의 고배율 관찰을 실현하는 동시에 그대로 고정도의 자동 면적 계측 및 3D 형상 측정을 실시할 수 있습니다.
자동 면적 계측에서는 용지와 같이 표면에 요철이 있는 대상 물체라도 화상에서 계측 범위를 지정하기만 하면 토너의 입자 해석을 고정도로 자동 실행할 수 있습니다. 또한, 3D 형상 측정은 불과 몇 초 만에 3D 치수 및 높이 데이터에 의한 3D 형상의 색 구분 표시가 가능하므로 원활한 해석과 비교가 실현됩니다.

또한, 미리 템플릿을 준비해두면 취득한 화상 및 수치를 이용하여 리포트를 자동으로 작성할 수도 있습니다.
「VHX 시리즈」는 정량 평가를 실현할 뿐만 아니라, 1대로 일련의 작업이 끊김 없이 빠르게 완결되어 작업 시간이 비약적으로 단축됩니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 토너 정착 상태의 고배율 관찰
토너 정착 상태의 자동 면적 계측(×2000)
토너 정착 상태의 자동 면적 계측(×2000)
3D 형상의 측정과 비교
3D 형상의 측정과 비교

스폰지 롤의 관찰

기존의 현미경으로는 피사계 심도의 한계 및 해상도 부족으로 스폰지 롤의 복잡한 요철 형상을 관찰하기 어려웠습니다. 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 직감적인 조작을 통해 6000배까지 배율을 전환하는 「심리스 줌」과 「라이브 심도 합성」으로, 고배율인 동시에 고해상도이며 관찰 부분 전체에 풀 포커스가 맞는 화상을 생성하여 스퐅지 롤의 미세한 요철 형상 관찰을 간단한 조작으로 실현합니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 스폰지 롤의 확대 관찰
저배율 관찰 왼쪽: 일반 / 오른쪽: 가변 조명(×30)
저배율 관찰 왼쪽: 일반 / 오른쪽: 가변 조명(×30)
고배율 관찰 왼쪽: 일반 / 오른쪽: 심도 합성(×200)
고배율 관찰 왼쪽: 일반 / 오른쪽: 심도 합성(×200)

잉크젯 프린터에 관한 활용 사례

잉크 침투 관찰

기존의 금속 현미경을 사용하여 잉크의 침투를 고배율로 관찰했을 때는 샘플 단면의 품질이 충분하지 않은 경우, 단면에 아주 작은 경사가 있어도 초점이 잘 맞지 않아 관찰이 어려웠습니다.
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 단면에 경사가 있는 경우에도 「라이브 심도 합성」을 통해 샘플 단면 전체에 풀 포커스가 맞는 선명한 화상을 쉽게 취득할 수 있습니다.
따라서 샘플의 조건에 좌우되지 않고 침투 상태를 정확하면서도 빠르게 관찰할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 잉크 침투 관찰
잉크 침투의 고배율 관찰·심도 합성
잉크 침투의 고배율 관찰·심도 합성

잉크 묻은 상태 평가

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고해상도 4K 화상으로 잉크의 표면 상태를 선명하게 관찰할 수 있기 때문에 잉크가 묻은 상태를 정확하게 평가할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 잉크 묻은 상태 평가
잉크의 표면 상태 관찰
잉크의 표면 상태 관찰

서멀 프린터에 관한 활용 사례

서멀 헤드의 3D 측정

서멀 프린터에는 테이프(리본)에 도포된 잉크를 가열하여 전사하는 열전사 방식과 열에 의해 변색된 감열지에 발열 물체를 접촉시키는 열감 방식이 있습니다. 두 가지 방식 모두 문자 및 바코드를 선명하게 인쇄하기 위해서는 서멀 헤드의 품질이 큰 영향을 미칩니다. 특히 바코드 출력 기능이 있는 단말 등에는 소형 서멀 헤드의 고정도 검사가 요구됩니다.
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 고해상도 4K 화상을 활용하여 3D 형상 측정 및 지정 부분의 프로파일 측정을 빠르게 고정도로 실행할 수 있습니다. 「VHX 시리즈」는 1대로 마모의 관찰 뿐만 아니라, 정량 평가도 신속하게 실현합니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 서멀 헤드의 마모 측정
서멀 헤드의 3D 형상·프로파일 측정
서멀 헤드의 3D 형상·프로파일 측정

기타 프린터 부품의 품질 보증·품질 관리

타이밍 벨트의 마모 관찰

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 깊은 피사계 심도로 타이밍 벨트와 같은 입체적인 부품에 대해서도 전체에 초점이 맞는 고해상도 화상을 취득할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 타이밍 벨트 마모 관찰
마모 부분의 관찰(×50)
마모 부분의 관찰(×50)

플라스틱(수지)제 기어의 접촉면 관찰·3D 측정

프린터는 수많은 구성 부품이 정상적으로 기능해야 비로소 안정된 동작과 인쇄 품질이 실현됩니다. 따라서 작은 플라스틱제 기어나 케이싱 등의 치수 및 형상은 물론 부품 조립에 이르기까지 높은 정도가 요구됩니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 지금까지 콘트라스트가 낮아 관찰이 어려웠던 플라스틱 부품의 미세한 외관 불량이나, 치수·조립 불량 등에 따른 접촉 흠집도 선명하게 포착할 수 있습니다.
또한, 관찰 화상에서 그대로 3D 형상·프로파일 측정을 실행할 수 있기 때문에 수치에 따라 정확하게 평가할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 수지 기어 접촉면 관찰·3D 측정
수지 기어(×20)의 관찰과 접촉면(×50) 관찰·3D 형상·프로파일 측정
수지 기어(×20)의 관찰과 접촉면(×50) 관찰·3D 형상·프로파일 측정

프린터 부품의 마이크로 크랙 관찰

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 기존 현미경의 경우, 해상도 부족 등으로 보이지 않았던 마이크로 크랙도 선명하게 관찰할 수 있습니다.

4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 프린터 부품의 마이크로 크랙 관찰
마이크로 크랙 관찰(×100)
마이크로 크랙 관찰(×100)

프린터·복합기·관련 제품의 연구 개발에 효과가 있는 최신 솔루션

프린터·복합기의 구성 부품·관련 제품은 매우 다양하기 때문에 여러 가지 대상 물체의 관찰·해석·평가에 대응이 요구됩니다.
4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」는 여기에서 소개한 내용 외에도 연구 개발 현장에 도움을 주는 여러 기능이 탑재되어 있습니다. 광택이 있는 대상 물체라도 선명하게 관찰할 수 있는 「헐레이션 제거」, 「링 제거」 기능과 자유로운 각도로 관찰할 수 있는 「프리 앵글 관찰 시스템」, 고기능의 조명 시스템 등을 통해 연구 개발을 전면적으로 지원합니다.

「VHX 시리즈」에 관한 자세한 내용을 알아보시려면 아래의 버튼을 클릭하여 카탈로그를 다운로드하시거나 부담 없이 상담·문의해 주시기 바랍니다.