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5. FLEXO 인쇄기
5-1. 정의
액상의 휘발성 잉크를 채용하여 잉크 전이롤인 화운틴롤과 아니록스롤을 이용하여 인쇄판에 잉크를 묻혀서 인쇄를 한다.
5-2. 구성요소
액상의 휘발성 잉크를 채용하여 잉크 전이롤인 화운틴롤과 아니록스롤을 이용하여 인쇄판에 잉크를 묻혀서 인쇄를 한다.
a. 와인더와 언와인더부
b. 인쇄부
c. 건조부
5-3. 종류
잉크전이기구를 갖는 인쇄유니트를 피인쇄체의 주행 방향에 대해 어떠한 형태로 배치 하는가에 따라 기본적으로 3가지 TYPE으로 나뉜다.
a. 와인더와 언와인더부
후렉소 인쇄기로는 표준형이라고도 할수 있는 기종으로 각 유니트마다 독립한 압동을 가지고 그 압동에 대해 잉크 공급유니트가 각각 배치 된다.주로 종이에의 인쇄에 적합하지만 신축이 쉬운 필름이나 주름이 생기기 쉬운 피인쇄체 에는 적당하지 않다.유니트간에 거리가 있기 때문에 건조장치의 설치가 용이하고 설치상의 면적이 작은 잇점이 있다.
스택형 모형 |
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장점 |
단점 |
1. 배면인쇄가 가능하다. |
1. PIN맞춤이 어렵다 (공차 0.3∼0.5mm) |
2. 다른 방식보다 높은 속도의 인쇄 가능하다. |
2. 원색 인쇄 (Process Printing)가 힘들다. |
3. 기계가가 저렴하다. |
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4. 현재 국내에 사용하는 음용팩 FLEXO는 전부 이 방식이다. |
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b. 센트럴 임프레션형
중앙에 있는 한개의 커다란 압동 주위에 4∼8개의 인쇄유니트를 배치한 형으로 피인쇄체는 압동에 따라 주행해 인쇄 되기 때문에 유니트 사이의 신축이나 늘어 짐은 잘 일어나지 않아 신축이 쉬운 필름에도 정밀도가 좋은 인쇄가 가능 하며 핀트 맞춤 정도도 좋은 반면에 인쇄 유니트간 거리가 짧아서 유니트간에 고성 능의 건조장치가 필요하다. 물론 압동에는 온도조절이 된다.
센트럴 임프레션형 모형 |
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장점 |
단점 |
1. PIN 맞춤이 정확하다. |
1. 색도에 한계가 있다. (최대 8도정도) |
2. 연신성이 높은 필름인쇄에 다른 방식보다 적성이 탁월하다. |
2. 기계의 높이 (5.5M이상)때문에 설치장소에 한계가 따르며 작업교체시 어려움이 따른다. |
3. 작업공간이 작아 일반적으로 광폭인쇄에 적용된다. |
3. 기계가 고가이다 |
c. 라인형
일반종이나 카톤및 골판지 등 직렬의 피인쇄체에 사용되는 기종이다. 그라비아인쇄기와 같이 인쇄유니트를 직선상에 나열한 것으로 횡렬유니트 라고불리기도 한다. 색사이의 파스가 길기 때문에 전하의 CI형과 비해 피인쇄체의 컨트롤이 어렵다.
센트럴 임프레션형 모형 |
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장점 |
단점 |
1. 인쇄 도수에 제한이 없다. |
1. LINE이 비교적 길다. |
2. 배면 인쇄가 가능하다. |
2. PIN맞춤이 어렵다.(최근 기술적으로 해결방법이 개발 되었슴) |
3. MODULAR TYPE이므로 추후 인쇄유니트를 가 설치 할수 있으며 그라비아나 실크 또는 가공부분도 IN-LINE화 하기 쉽다. |
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4. 높이가 낮아 작업자의 접근이 좋고 작업교체가 빠르다. |
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5-4. 인쇄부
a. 화운틴 롤
b. 아니록스 롤
c. 판동 롤
d. 압동 롤
전이 방식에 따른 분류
1. 2롤 공급 방식
화운틴롤과 아니록스롤 2개의 전이롤을 통해 잉크가 쇄판에 공급되는 형태 로 저속인쇄때 화운틴이 닥터의 기능이 갖게되지만 고속이 되면 이 기능이 저하하고 아니록스의 셀이외에도 과잉으로 잉크가 전이하게 되고 (그로인해 인쇄점도를 저하시켜 대응한다.) 인쇄농도가 오르게 된다. 베타부 크로링 현상이나 망점부 마지널이 일어나게 되어 결국엔 인쇄속도를 낮추게 된다. 이 방식에 있어서 잉크 피막의 조정은 아니록스롤의 선수, 화운틴롤의 고무 경도, 화운틴롤과 아니록스롤의 압력으로 행해진다.
2롤 공급 방식 |
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2. 닥터 블레이드 공급 방식
잉크가 아니록스롤 표면에 과잉으로 전이하는 것은 닥터 블레이드에서 빠뜨리기 때문에 거의 없고 쇄판에는 안정 한 균일량의 잉크가 공급되게 되고 인쇄속도및 잉크점도에의 영향도 작다고 할 수 있다. 이 방식에 있어서 잉크 피막의 조정은 2롤 공급 방식에 비해 어려움이 따른다. 잉크의 고농도 저점도화를 잦은 COST에서 이루어야 하거 나 닥터 블레이드의 압으로 조정을 행해야 한다.
닥터 블레이드 공급 방식 |
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3. 인쇄속도 변화에 따른 잉크 전이량
그림1.은 아니록스롤 선수가 200이면서 피라미드형을 이용하여 보통의 2롤 공급방식으로 인쇄한 것으로 인쇄속도가 증가함과 동시에 전이잉크막이 증가하느것을 보여주고 있다. 그림2.는 닥터블레이드를 사용하여 아니록스롤 200선 의 피라미드형으로 인쇄한것으로 2롤공급방식과 반대로 잉크막이 저하하는 경향이 있음을 보여주고 있다. 그림3.은 잉크점도에 대한 인크전이량을 나타낸 것으로 2롤공급방식은 점도의 증가에 따라잉크막이 급격히 증가 하는데 대해 닥터블레이드공급방식은 극히 조금씩 밖에 증가하지 않는 것을 알 수 있다.
<그림 1> 2롤 공급방식 |
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<그림 2> 닥터블레이드방식 |
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<그림 3> 2롤 공급방식 |
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5-5. 인쇄부 구성요소의 역할
a. 잉크팬
잉크화운틴,또는 잉크팬이라고 불리는데 이속에 액상 잉크가 넣어진다. 이 잉크팬은 따로 서브탱크가 설치되어 잉크점도를 조정시킨후 순환되어 공급된다.
b. 잉크롤
화운틴 롤이라고도 하며 일반적으로는 고무로 피복된 롤이 잉크팬에서 2개 의 롤사이의 닙압으로 잉크를 공급한다. 이 닙압으로 전이 잉크량을 컨트롤 하는점 때문에 이롤은 닥터로서의 기능이 있다.철심에 피복된 고무의 재질 및 경도(보통 60∼80도 것을 사용)와 아울러 회전비에 의해 전이 잉크량은 달라진다.
c. 폼롤
프레시즌롤,또는 아니록스롤 이라고도 불리고 잉크롤과의 사이에서 잉크가 짜져 판으로 전이된다. 폼롤에는 고무제와 크롬도금된 평활한 강철제와 같은 강철제라도 표면에 부셀을 만든 조각 스틸롤과 세라믹제롤이 있다. 특히 아니록스롤은 판에 운반되는 잉크량을 균일하게 컨트롤하는 기능이 있고 그 선의 수에 따라 깊이가 다르며 잉크 부착량을 변화시킬수가 있어 후렉소인쇄에 있어서 중요한 롤이라고 할수 있다. 아니록스롤에 대해선 다음에 자세히 알아보도록 한다.
d. 판실린더
금속실린더 표면에 쇄판을 양면접착테이프등을 이용하여 접착시킨다.
e. 압동
인쇄에 필요한 압력을 가하는 압동이다. 피인쇄체는 압동상에서 유지되고 판과의 사이에서 가벼운 인압으로 잉크의 전이가 행해진다.
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5-6. 아니록스 롤(Anilox Roll)
1940년초 미국에서 개발된 아니록스롤 (인터케미칼사가 아니록스로 상표등록)은 인쇄정도의 고도화나 인쇄속도의 고속화에 따라 후렉소 인쇄기술 발전에 일조하게 되었다. 현재는 전이롤의 대명사로 아니록스는 일반화 되어 불리고 있다.
a. 기능
1. 금속 실린더표면에 조각된 셀을 파고 그 셀의 용적으로 잉크 전이량을 조절한다
2. 조각된 셀의 효과로 양호한 잉크의 전이가 가능하다.
3. 분산이 적어 정도도 높일수 있고 저압에서 잉크 전이가 가능하게 되어 마지널죤도 적게 할수 있다.
4. 균일한 두께를 갖는 잉크막의 전이가 가능하다.
5. 고점도 잉크의 사용도 가능하고 코스트도 싸다.
6. 고속 인쇄시 잉크의 튐을 적게 할수 있고 화운틴 롤과의 표면속도차이를 넣음으로써 더욱 개선 된다.
7. 닥터 블레이드를 설치함으로써 더욱 균일하고 박막의 잉크 전이가 가능 해져서 사진 인쇄효과를 높일 수 있게 된다.
8. 내구성, 내부식 성능은 그라비아 실린더와 같이 철심위에 니켈및 동도금후 에칭 내지 기계조작하여 크롬 도금함으로써 대폭 향상 된다. 아니록스롤과 잉크량과의 관계는 그림3-1과 같다.
<그림 3-1> 아니록스롤과 잉크 전이량과의 관계 |
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b. 가공
에칭롤과 기계조각롤 2가지로 나뉘어 진다. 에칭롤은 제조할때 부식액으로 강산등 화학약품을 이용하기 때문에 후처 리 나 작업공정상으로 각종 대응이 요구된다. 또 이음새 없이 Endless로 행할 필요가 있고, 좌우 혹은 원주부분으로 깊이 의 차이로 균일하게 부식 시켜도 심도가 희망대로 얻어지지 않는다. 한편 그 대부분을 차지하는 기계조각롤은 각각의 셀벽의 각도가 샤프하고 균일화되고 제방의 폭을 넓게 잡기 때문에 내구성이 높고 전이량이 정확히 얻어지는 이점이 있다. 에칭롤보다 400선,500선등 고선수의 아니록스의 제조가 가능하다.조각은 특수한 원형밀을 가계적으로 롤에압력을 가해 전롤표면 에 셀이 형성이 될때까지 수회 반복 하여 압압가공된다.
그 후 경질크롬을 15∼20μ두께로 도금가공을 한다.
c. 종류와 용도
조각 형태의 종류에 따라 피라미드형,격자형,사선형의 3종류가 있다. 아니록스의 스크린선수는 인치당 셀수(Line/ 1inch)를 가지고 나타낸다 조각형태와 선수의 선택은 피인쇄체의 종류,인쇄스크린선수에 맞추어서 고려 되어야 한다.
일반적으로 문자 인쇄물의 경우 160-180선수에 깊이 30-40μ의 아니록스롤 을 프로세스 인쇄인 경우엔 300-400선수에 깊이 15-20μ의 아니록스롤을 선택하여 사용하고 더욱 정밀도를 요할때는 닥터 블레이드를 혼용하여 사용 한다.
d. 수명
아니록스롤은 표면을 크롬도금에 의해 보강시키고 있지만,이 도금은 내구성 뿐만 아니라 잉크 전이량과 전이성에도 영향을 미치는 요소를 가지고 있다. 또 장기간의 사용에 의해 겉으로 20%가 마모되면 용적은 약 50% 감소하게 된다.
따라서 종종 인쇄조건에 따라 이롤을 재조각 할 필요가 있다. 작은 마모에서 대폭적으로 전이량이 감소하므로 수명은 취급방법,인쇄소재 사용잉크등에 의해 좌우된다. 내구성면에서의 개선 방법은 크롬도금 밑에 동이나 니켈 도금을 하면 수명이 길어진다. 2롤 공급방식에비해 닥터블레이드 공급방식의 아니록스롤의 마모가 쉬워서 인쇄시 먼지,지분 에 의한 작은 상처에 의해서도 인쇄효가 떨어질수 있다.
전술한 아니록스롤의 내구성을 보완하기 위해 개발된 세라믹 아니록스롤은 표면이 대단히 단단하고 마모에 강하고 화학약품등에 대해 불활성이므로 현재 그 수요가 늘고 있다.
e. 취급상의 주의점
1. 아니록스 롤과 화운틴 롤의 닙압(압착)과잉은 가능한 피한다.
2. 잉크중의 이물이나 거친 입자때문에 생기는 롤사이의 상처 방지를 위해 여과를 충분히 행한다.
3. 막힘을 방지하기 위해 충분한 용매로 롤을 세정한다. 이때의 용매는 사용 잉크에 적합한 것을 사용하지 않으면 반대로 막힘을 일으키게 된다.
4. 인쇄중에 잉크팬 속의 잉크가 떨어지지 않도록 한다. 잉크는 아니록스롤 회전의 윤활제 이기 때문에 잉크 떨어짐에 의해 특히 저속시 화운틴이 마찰열등을 발생시켜 파손을 일으킨다.
5. 인쇄정지중에는 양롤사이 및 쇄판과는 접촉시켜 놓지 않는다.
6. 사용후 아니록스롤은 잘 세정시켜 기름을 바르거나 방청지로 싸서 고온 고습의 장소를 피하여 보관한다.