인쇄 가공 트러블의 원인과 대책

[skdldudtn]

그라비아 인쇄에 있어서

< Ⅰ> 인쇄 가공 트러블의 원인과 대책

 인쇄 트러블의 현상을

①     독타 주변에서 발생하는 「판 가브리 」「찍찍이 오염 」「독타 라인 」

②     인쇄 효과의 불량으로 「판 메임 」「계조 불량 」

으로 나누어 실험 Data를 토대로 원인 및 대책을 강구 했다.

1.   독타 주변에서의 트러블 요인

독타 주변의 트러블이라면 「판 가브리 」「찍찍이 오염 」「독타 라인 」의 3가지를 든다.

이런 현상이 발생하는 요인은 아래 표에 나타내는 잉크,실린더 및 독타의 조건이 복잡하게  관련돼 발생한다.

     독타 트러블의 요인

요  인		판가브리	찍찍이오염	독타 라인
잉크	점도	O	O
	건조성	O
	재용해성	O	O	O
	윤활성	O
	조립자(이물)		O	O
	안료 입도		O	O
실린더	크롬 경도	O	O	O
	크롬 표면 상태	O	O	O
	연마 상태	O	O	O
	편심	O	O
	Setting		O
독타	제질	O	O	O
	인압	O	O	O
	연마 상태	O	O	O
	Setting	O

1-1  판 가브리

「판 가브리 」는 독타가 시린더의 비 화선부의 잉크를 충분히 긁어 없애지 못하고 잉크가 피 인쇄체에 전이해 무지 오염을 일으키는 현상이고 잉크 실린더 독타 간의 복합적인 요인으로 발생한다.

(1)    잉크 요인

잉크면에서 판 가브리에 미치게 하는 요인을 보면 점도 건조 재용해성 윤활의 4가지 요인이 기인 한다.

각각의 요인은 주로 그림에 나타난 것, 점도가 ①,건조성이 ②,재용해성이 ③,의 개소 및 윤활성에 있어 독타 마찰이 ① ~ ② 의 개소에 영향을 미치게 한다고 생각 된다.

판 가브리의 발생 요인

요인	현   상
점도	높은 속도에서는 점도. 독타에 대하여 긁어 낼 때의 흐름 저항
건조성	독타 긁은 후의 박막의 전이성
재용해 성	독타 긁은 후의 박막의 축적 정도
윤활성	독타, 잉크, 실린더 간의 미끄럼 저항

#. 높은 속도 : 일정 압 아래서 강제적으로 일정 속도의 위치 움직일 시 점도를 말한다.

작성자 :이영수

 ①     점도

그라비아 인쇄에 있어 인쇄 점도는 Zahn Cup 점도로 관리 되지만 인쇄 시의 Zahn Cup 점도와 판 가브리의 관계를 조율한 결과를 다음 표에서 본다.

인쇄 속도를 높이고 잉크의 점도가 높게 되면 판 가브리 성이 나쁘게 되는 것이 판명 된다. 잉크 타입에 있어서도 차가 인지되어 진다.

인쇄 점도와 판 가브리

인쇄 속도              Zahn Cup 점도 잉크	# - 3   20초		#-3 17초
	100m/분	150m /분	150m/분
비닐 화면계 홍적 잉크	4	3	4
Urethan 계 홍적 잉크	3	3	4

                                        판정 : 5(우) ~ 1 (열)

             (시험 조건)  판식 : 부식판

                         독타 : MDC    독타압 : 1.5 Kg

                         30분간 공 회전 시 의 판 가브리 정도 판정

그림은 Zahn Cup 점도를 25초 일정하게 하고 판 가브리가 발생하는 한계 속도를 조율한 결과로 돼있고 횡축에는 이때의 각각의 잉크의 높은 속도 아래서의 점도를 보여 주고 있다.

같은 잉크 타입 가운데 Zahn Cup 점도를 일정하게 해도 잉크가 갖고 있는 유동성의 차에서 고속 속도차에서의 점도는 색상에 따라서 차가 나게 된다.

고속 속도 아래서의 점도가 낮은 색상도가 양호하게 된다.

또 이 경우 사용 된 용제형 잉크와 수성 잉크에서는 고속 속도 아래서의 점도는 같더라도 판 가브리가 발생하는 한계 속도에 차가 있다.

「독타 의 」이외의 요인(건조성)도 크게 작용하고 

  ②    건조성

잉크가 독타에서 긁어 졌어도 실린더 표면은 잉크의 박막이 존재한다고 생각한다.

박막의 잉크가 남는 것 보다 독타와 실린다 간 윤활재가 되거나 독타 또는 건조가 안되어 피인쇄체(필름등)에 전이돼서 오염을 발생한다.

인쇄 현장에서 인쇄 물로의 오염을 막는 수단으로 판면에 바람을 부는 것이 있지만 이 잉크 박막을 압동 Roll 까지의 거리에서 건조하는 것이 필름으로의 전이를 방지하는 

③     재 용해성

그라비어 인쇄에 있어서 안정된 인쇄를 계속 할 때는 실린더 상에 있는 박막 잉크가 잉크 팬 중에서 용해에 항상 새로운 잉크 박박이 되는 것 기본이다.

그러나 잉크 팬 중에서 이것보다 독타 앙금(덩어리)이 생기고 독타 끊김 불량 요인이 된다. 잉크 피막이 갖는 재 용해성의 좋고 나쁨이 판 가브리의 원인이 되기 때문에 잉크 설계상의 중요한 요소가 된다.

또 인쇄 중에는 잉크 중의 용제조성이 잉크 박막을 용해하기 쉽게 조성에 유의할 필요가 있다.

④     인쇄 수량이 많게 됨에 따라 독타의 마찰이 진행되고 화선부와 비화선부의 경계선(끝부 분)을 중심으로 판 가브리가 발생되기 쉽게 된다. 이것은 잉크가 갖는 윤활성이 나쁘기 때문에 독타의 마찰이 발생하기 때문이다.

   그림-4는 용제형 백 잉크와 수성 백 잉크를 8,000m  인쇄 한 후의 독타의 마찰을 측정한  결과로 이지만

   수성잉크의 마찰량은 특히 크고 내 열성이 나쁜 결과로 되 있다.

   독타의 마찰량을 적게 하는 수단으로 잉크 면에서 윤활성을 높일 필요가 있다.

   그림 –5는 잉크의 조성을 바꾸어 각각의 잉크의 동 마찰 계수와 판가브리 성(8,000m 인쇄 후)를 점

검한 결과에 있어 동 마찰 계수를 낮추는 것이 판 가브리 성이 향상하는 것을 알 수 있다. 산화 티탄

을 함유한 백 잉크는 일반적으로 타 색상에 비하여 동 마찰 계수가 크고 또 수성잉크에서는 용제형

잉크와 비교 해 동 마찰 계수가 크게 향상 되었다.

   (그림 –6)  잉크 Maker에 따라서는 잉크의 동 마찰 계수를 낮추는 공부가 필요하다.

(1)    실린더의 요인

 판 가브리와 실린더의 표면 상태 경도등에 있어 크게 좌우되는 것은 잘 알려져 있다.

금번은 [실험1]-[실험2]의 3 type의 실린더 차 있어서 판 가브리의 관계를조사 했다.

[실험 1]

인쇄회사에서 작업 중에 시찰한 작업자로부터 인쇄하기 쉬운 판.인쇄하기 어려운 판으로 지적된 실린더를 빌려 동일 잉크,동일 인쇄조건에서 평가 실험 하였다.

테스트 조건 실린다의 해석 및 시험 결과표를 표 – 4 및 표 - 5에 나타낸다.

<결과>

①      지급한 실린더의 상태를 보고 인쇄하기 어러운판 3개는 공통적으로 크롬 경도가 낮고 진원도의 크기에서 보면 폴리슈마스타 가공은 되지 않았다고 추정 됩니다.

또 이중의 홍적 판은 치우침이 다른 시린더 보다 큽니다.(수평 불량)

②      우레탄계 잉크를 사용한 판 가브리 실험에 있어서 Operater의 지적 시린더 차는 인지

    되지 않았다. 다만 불량 판 중에는 No 1의 흑판과 No .2홍적 판이 판 가브리가 나쁘고

    더욱이 고점도 인쇄시의 판가브리 성은 보다 현저하게 나쁜 경향이 인지 되었다.

[실험1]

<시험 조건>

잉크 :               우레탄 계 잉크

                     색상  : 홍적, 청

                     인쇄 점도 : Zhan Cup #3 –20초 ,17초

인쇄 조건 :           인쇄 속도 : 100m/분 ,150m /분

                     건조 온도 60 ℃

                     독타 재질  : MDC 독타

                     독타날 길이 : 6 mm

                     인쇄기 : 후지 5색기

판정 조건

         각 인쇄 조건에서 30분 공 회전 후 판면의 변화를 관찰 했다.

표 – 4  Test판 의 성상

실린더 No	색	제판 방법	경도 HV	진원도 ×10 –2 mm	원통도 ×10 –2 mm	인쇄 작업자의         지적 내용
No.1	흑	부식	636	5.2~`9.8	3~7	불	판가브리 찍찍이 오염이 나오기 쉽다.
No.2	청	부식	668	9.2~15.1	13~15	불	판가브리 찍찍이 오염이 나오기 쉽다.
No.3	홍	부식	650	22~32	5~6	불	판가브리 찍찍이 오염이 나오기 쉽다.
No.4	청	조각	817	8.1~9.2	7~8	량	인쇄하기 쉽다.
No.5	홍	조각	839	3.0~9.6	8~9	량	인쇄하기 쉽다.

                       표 – 5 연마 조건과 판 가브리

작성자 :이영수

 

잉크 : 우레탄 계 홍 잉크

실린더 No	Zahn Cup #3 20초				Zahn Cup #3 17초		비고
	100m/분		150m/분
	비화선부	모서리	비화선부	모서리	비화선부	모서리
No.1	3	3	2	2	2	3	찍찍이 오염은 관찰 됨.
No.2	5	5	2~3	2	4~5	4~5
No.3	3	3	2	2	2~3	3
No.4	4	5	3	3~4	3	4
No.5	2	4	3	2	3	4

     판정 기준          5(양호)    ~   1(열세)

잉크 : 우레탄 계통 잉크

실린더 No	Zahn Cup #3 20초					Zahn Cup #3 17초		비고
	100m/분		150m/분
	비화선부	모서리	비화선부	모서리	비화선부		모서리
No.1	3	3	3	3	3		3	찍찍이 오염은 관찰 됨.
No.2	4	3	3~4	3~4	4		4
No.3	4	4	2~3	3	3		3
No.4	4	4	3	4	4		4
No.5	3	3	2~3	3	3		4

    판정 기준          5(양호)    ~  1(열세)

[실험 2 ]

실린다의 동 연마 재판 방식 및 크롬 연마 방법을 바꾼 시린다 5本 제작하여 잉크 Type  색상 인쇄 점도 및 인쇄 속도를 바꿔 판 가브리 시험을 했다.

작성한 Test 판의 상태을 표 – 6에 또 인쇄 시험 결과를 표 –7 및 표 –8 에 나타냈다.

또 표 – 9 에는 데파콘 측면에 200 ㎛의 테이프를 감고 좌우에 고의로 흔들린 상태에 실린다를 Setting 할 때의 시험 결과를 나타낸다.

(결과) ①②③④⑤⑥

①     실린다의 상태에 있어 폴리스마스타 연마한 실린다의 특징은 진원도가 작고 흔들림이 거의 없는 것이 판명됐다. 동시에 원통도 작고 보다 평활 한 조건에서 인쇄가 진행되었다.이번 Test 판에의 크롬 경도 차는 거의 없다.

②     이번 Test 에 사용된 잉크 Type 색상차에 있어서는 전체적으로 보아 초 화면계 잉크의 판 가브리성이 거의 없고 그 서열은 (우) 초면 화계 청>초 화면계 홍 > (열)으로 됐다.

③     어느 잉크 Type 에서 보아도 No3의 실린다가 가장 판가브리성이 양호했다. No1~No3에 원통도차는 거의 없고 폴리슈마스타 / 조각 (헤리오) 방식이 판가브성이 좋다고말한다. (진원도 흔들림도 거의 없다)

④     동 연마법의 차에 있어 폴리슈마스타   페파 연마법과 C 연마의 차(No1,No2대한No4,No5)을 보고 총체적으로 No1,No2가 양호하게 되고 포리슈마스타에서 보다 동 연마가 유효하게 되는 것이 확인 되었다.

작성자 :이영수

 

⑤     Sand Paper 연마의 형상차에 있어 No1,No4에 대하여 No2,No를 보고 총체적으로 No2,No5의 방식(그림-7의 참조)의 방식이 양호하게 되고 특히 폴리슈마스타를 걸치지 않은 연마 방식 (No4에 대하여 No5)에 그 차가 현저하게 확인 되었다.

통설에 있어서는 크로스 Hatch 방식 (그림 – 6의 B 참조)이 양호하다고 말하지만 이번 시험에서는 분명하게 역의 결과가 얻어졌다.

⑥     데파콘의 끝쪽에 테이프를 감고 분명하게 실린다의 흔들림을 만든 실험에 있어서는  판 가브리 성의 저하가 확인 되고 그 이상의 격심한 찍찍이 오염이 관측 되었다.

   판의 편심 원통도가 찍찍이 오염의 발생 원인의 하나라고 추측 되었다.

[실험 2]

  <시험 조건>

    잉크 :         비닐계  잉크

                   우레탄 계 잉크

                   색상 : 홍.군청

                   인쇄 점도 : Zahn Cup #3 –20초 ,17초

    인쇄 조건 :    인쇄 속도 :100m/min , 150m/min

                   독타 재질 : MDC

                   독타 칼날 길이   : 6mm

                   독타 압 : 1.5 kg/㎠

                   인쇄기 : 후지 5색기

    판정 조건

                각 인쇄 조건에서 30분 공 회전 후 판면의 변화를 관찰 했다.

                      표 – 8 연마 조건과 판 가브리

잉크 : 우레탄 계 홍 잉크 {판정 기준    5(양호) ~ 1(열세)

실린더 No	Zahn Cup #3 20초				Zahn Cup #3 17초		비고
	100m/분		150m/분
	비화선부	모서리	비화선부	모서리	비화선부	모서리
No.1	3	2	3	2	3	2	찍찍이 오염은 관찰 됨.
No.2	3	4	2~3	3	3~4	3~4
No.3	3	4	3	3	4	4
No.4	1	1	1	1	2	3
No.5	2	4	2	2	3	3

                        표 –9 판 떨림과 판 가브리의 관계

    (테파콘의 측면에 200㎛의  테이프를 감고 좌우에 200㎛의 떨림을 만들어 시험)

잉크 : 우레탄 계 홍 잉크 {판정 기준    5(양호) ~ 1(열세)}

실린다 No	Zahn Cup #3 20초		Zahn Cup #3 17초		비  고
	100m/min		150m/min
	비화선부	모서리	비화선부	모서리
No.1	3	2	3	2	찍찍이 오염이 관찰 되었다.
No.2	3	4	2~3	3	찍찍이 오염이 관찰 되었다.