KR20180005704A - 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 이를 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

휘발성 유기 화합물의 발생이 없고, 인쇄 기복이 전무하고, 설치 공간이 작아도 되며, 다색 인쇄하는 데에 적합한 복수의 그라비아 판동을 갖춘 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 그것을 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법을 제공한다. 센터 드럼과 피인쇄 재료가 상기 드럼 면에 도입하고 상기 드럼 면으로부터 배출하도록 유도하는 유도 수단과, 판면에 그라비아 셀을 마련한 복수의 그라비아 판동과 각 그라비아 판동의 그라비아 셀에 전자선 경화형 잉크를 공급하도록 각 그라비아 판동의 판면에 형성된 잉크 챔버와, 상기 유도되는 피인쇄 재료의 하류측에 위치하여 상기 잉크를 공급받은 그라비아 셀에서 상기 피인쇄 재료에 전사된 잉크를 경화시키기 위한 전자선 조사 수단을 포함하는 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치가 제공된다.

Description

센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 이를 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법

본 발명은 피 인쇄재료에의 다색 인쇄에 적합한 복수의 그라비아 판동(版胴)을 갖춘 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 이를 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법에 관한 것이다.

그라비아 인쇄에서는, 그라비아 판동 (그라비아 실린더)에 대해 제판 정보에 따른 미세한 오목부 (그라비아 셀)를 형성하고 판면을 제작하여 상기 그라비아 셀에 잉크를 충전하여 피 인쇄물에 전사하는 것이다. 일반적인 그라비아 제판 롤에서는 알루미늄이나 철 등의 판모재의 표면에 판면 형성용의 구리 도금층(판재)을 설치하고, 상기 구리 도금층을 에칭에 의해 제판 정보에 따라 다수의 미세한 오목부 (그라비아 셀)을 형성한 다음, 그라비아 판동의 내쇄력을 높이기 위한 크롬 도금에 의해 경질의 크롬 층을 형성하고 표면 강화 피복층으로 하고, 제판 (판면의 제작)이 완료된다.

또한, 본원 출원인은 인쇄 기복이 전무하고, 설치 공간이 작아도 되며, 다색 인쇄하는 데에 적합한 쿠션성을 갖는 복수의 그라비아 판동을 갖춘 신규한 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치를 제안하고 있다 (특허문헌 1).

한편, 최근에는 휘발성 유기 화합물의 발생을 없애기 위해, 잉크에 휘발성 용매를 넣지 않고, 전자선 등의 방사선에 의해 경화하는, 방사선 경화형 액상 잉크도개시되어 있다 (특허문헌 2).

[특허문헌 1] 일본특개 2009-96189호 공보 [특허문헌 2] 일본특개 2010-222580호 공보 [특허문헌 3] 일본특개 2012-154964호 공보

본 발명은 휘발성 유기 화합물의 발생이 없고, 인쇄 기복이 전무하고, 설치 공간이 작아도 되며, 다색 인쇄하는 데에 적합한 복수의 그라비아 판동을 갖춘 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 이를 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치는 직경이 크면서도 회전 가능한 센터 드럼과, 피인쇄 재료가 상기 센터 드럼의 드럼 면에 접촉하도록 상기 피인쇄 재료를 상기 드럼 면에 도입하고 상기 드럼 표면으로부터 배출되도록 유도하는 유도 수단과, 상기 센터 드럼의 드럼 면에 유도된 피인쇄 재료의 표면에 접촉 가능하게 설치되고 판면에 그라비아 셀을 마련한 여러 개의 그라비아 판동과 각 그라비아 판동의 그라비아 셀에 전자선 경화형 잉크를 공급하도록 각 그라비아 판동의 판면에 형성된 잉크 챔버와, 상기 유도되는 피인쇄 재료의 하류 측에 위치하고, 상기 잉크를 공급받은 그라비아 셀로부터 상기 피인쇄 재료에 전사된 잉크를 경화시키기 위한 전자선 조사 수단을 포함하는 장치이다.

본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치는 전자선 조사에 의해 잉크를 경화시키기 위해 휘발성 유기 화합물을 잉크에 넣을 필요가 없고, 휘발성 유기 화합물의 발생이 없고, 환경에 부담이 적다. 또한, 전자선 조사에 의해 잉크를 경화시키기 위해, 건조 수단을 설치하지 않아도 된다는 장점이 있다.

상기 그라비아 셀의 깊이가 1μm ~ 100μm, 바람직하게는 1μm ~ 25μm, 더욱 바람직하게는 1μm ~ 10μm 인 것이 바람직하다. 이는 그라비아 셀의 심도가 얕은 것이 빨리 경화시킬 수 있기 때문이다. 이렇게 천판화(淺版化)함으로써 인쇄시에 사용하는 잉크의 양을 줄일 수 있는 이점도 있다.

본 발명의 그라비아 인쇄 방법은, 상기 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치를 이용하여 피인쇄 재료에 잉크를 전사하여 전자선 조사 수단에 의해 경화되는 방법이다.

본 발명의 인쇄물의 제조 방법은, 상기 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치를 이용하여 피인쇄 재료에 잉크를 전사하여 전자선 조사 수단에 의해 경화함으로써 인쇄물을 제조하는 방법이다.

본 발명의 인쇄물은 상기 제조 방법을 이용하여 제조되어 이루어지는 인쇄물이다.

본 발명에 따르면, 휘발성 유기 화합물의 발생이 없고, 인쇄 기복이 전무하고, 설치 공간이 작아도 되며, 다색 인쇄하는 데에 적합한 복수의 그라비아 판동을 갖춘 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 및 이를 이용한 그라비아 인쇄 방법 및 인쇄물의 제조 방법을 제공할 수 있다는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치의 하나의 실시의 형태를 나타낸 단면적 설명도이다.
도 2는 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치의 다른 실시의 형태를 나타낸 단면적 설명도이다.

다음에 본 발명의 실시의 형태를 설명하지만, 이러한 실시의 형태는 예시적으로 나타낸 것으로, 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 한, 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다. 또한, 동일 부재는 동일 부호로 나타낸다.

도 1은 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치의 실시 형태의 일례를 나타낸 도면적 설명도이다.

도 1에서 21A는 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치로서, 종이나 플라스틱 시트 등의 필름 형태의 피인쇄 재료(22)에 다색 인쇄를 효율적으로 행할 수 있는 장치이다. 상기 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치(21A)는 직경이 크면서 회전 가능한 센터 드럼(24)을 갖고 있다. 부호 26은 상기 센터 드럼(24)의 표면상에 근접하여 설치된 피인쇄 재료의 유도 수단으로, 도입 롤(26a, 26b)과 배출 롤(26c)을 가지고 있다. 상기 도입 롤(26a, 26b)은 상기 피인쇄 재료(22)가 상기 센터 드럼(24)의 드럼 면에 접촉하도록 상기 피인쇄 재료(22)를 상기 드럼 면에 도입하도록 유도하는 작용을 한다. 상기 배출 롤(26c)은 상기 피인쇄 재료(22)가 상기 드럼 면으로부터 배출되도록 유도하는 작용을 한다.

부호 10a ~ 10d는 복수(도 1의 예에서는 4개)의 그라비아 판동으로서, 상기 센터 드럼(24)의 드럼 면에 유도된 피 인쇄재료(22)의 표면에 접촉 가능하게 설치되고 판면에 그라비아 셀(14)가 설치되어 있다. 덧붙여, 설명의 형편상, 이후의 설명에서는 제1 그라비아 판동(10a), 제2 그라비아 판동(10b), 제3 그라비아 판동(10c), 제4 그라비아 판동(10d), 제5 그라비아 판동(10e) 으로 칭하기로 한다.

그라비아 판동의 그라비아 셀(14)의 형성 방법으로는 공지의 그라비아 셀의 형성 방법을 모두 적용할 수 있다. 예를 들어, 컨벤셔널 법, 망 그라비아 법, 전자 조각 법 등의 제판 방식으로 제판된 그라비아 판동에 적용할 수 있다. 또한, 특허문헌 3에 개시된 제판 방법(이른바, 리프트 오프 법)으로 제판된 그라비아 판동에 적용할 수 있다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 쿠션성을 갖는 그라비아 판동도 적용할 수 있다.

또한, 그라비아 판동의 그라비아 셀(14)은 강화 피복층에 의해 피복하는 것이 바람직하다. 상기 강화 피복층은 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, DLC 층, 이산화규소 피막, 크롬 도금층 이외, 크롬 스패터 층, 질화크롬 층, 질화티타늄 층 등의 진공을 이용한 증착 기술에 의해 형성된 층인 것이 바람직하다. 또한, 상기 이산화규소 피막은 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.

컨벤셔널 법이나 망 그라비아 법은 감광막 도포-노광-현상-에칭(식각 법)에 의해 셀을 형성할 수 있다. 전자 조각 법은, 조각 바늘을 사용하여 기계적으로 직접 실린더 상에 셀을 새겨가는 방법이다. 전자 조각에 의한 셀 형성 방법은 셀이 사각추에 형성되기 때문에 하이라이트 부에서의 잉크의 전사가 양호하다. 에칭 법은 셀이 얕은 접시 모양의 오목부에 형성되므로, 셀이 매우 작은 하이라이트 부에서 잉크가 셀 내에 막히는 것에 기인하여 잉크의 전사가 전자 조각 법보다 열등하지만, 가장 어두운 영역의 스크린 선의 교차부(交差部)를 잉크가 교차부에 부족하게 흐르도록하여 잉크가 확실하게 전사할 수 있는 동시에, 문자의 윤곽을 들쭉날쭉함이 없는 아웃 라인으로 할 수 있는 장점이 있으며, 또한 가장 어두운 영역의 셀도 얕기 때문에 전자선 경화형 잉크를 사용하는 인쇄에 적합하다. 그리고 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치에는 레이저 빔으로 실린더에 노광하는 레이저 제판 법에 의해 제작한 그라비아 판이 특히 적합하다. 이는 고정밀 하면서도 심도가 얕은 셀이 형성가능하기 때문이다.

본 발명에서는 그라비아 셀의 깊이가 1μm ~ 10μm 인 것이 바람직하다. 이는 그라비아 셀의 심도가 깊고, 전자선 경화형 잉크가 경화하기 어려워지기 때문이다.

부호 28a ~ 28e는 제1 ~ 제5 잉크 챔버로서 제1 ~ 제5 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 그라비아 셀(14)에 제1 ~ 제5 전자선 경화형 잉크(30a ~ 30e)를 공급하도록 설치되어 있다. 퍼니셔 롤(furnisher roll)(27a ~ 27e)이 잉크 챔버(28a ~ 28e)에 적셔지고, 퍼니셔 롤(27a ~ 27e)을 통해 셀(14)이 잉크(30a ~ 30e)로 채워진다. 그리고 닥터 블레이드(34a ~ 34e)가 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 판면을 문질러 여분의 잉크를 제거한다.

부호 31은 전자선 조사 수단으로 상기 유도되는 피인쇄 재료(22)의 하류측에 위치하여 상기 잉크를 공급받은 그라비아 셀(14)로부터 상기 피인쇄 재료(22)에 전사된 잉크(30a ~ 30e)를 경화시키기 위한 전자선 조사 장치이다. 전자선 조사 수단(31)은 상기 복수의 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 회전 방향의 앞쪽, 즉 상기 피인쇄 재료(22)가 유도되어 반송되는 하류측에 위치하고 있으며, 그라비아 셀(14)로부터 상기 피인쇄 재료(22)에 전사된 잉크(30a ~ 30e)에 대하여 전자선을 조사하여 잉크(30a ~ 30e)를 경화시키는 작용을 한다. 도 1의 예에서는 전자선 조사 수단(31)은 배출 롤(26c) 보다도 하류측에 설치되어 있다.

도 1의 예에서는 전자선 조사 수단(31)은 반송되는 상기 피인쇄 재료(22)의 위쪽으로 이격되어 형성되어 있고, 잉크(30a ~ 30e)에 대하여 수직으로 전자선을 조사한다.

본 발명에 사용되는 전자선 경화형의 잉크로는, 전자선을 조사하여 경화하는 타입의 그라비아 잉크라면 모두 사용 가능하지만, 예를 들면 특허문헌 2에 개시된 전자선 경화형의 잉크를 사용할 수 있다.

상기 구성에 의해 그 작용을 설명한다. 상기 복수의 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 그라비아 셀(14)에 각각 이색의 잉크(30a ~ 30e)가 공급되고 저류된 상태에서 복수의 그라비아 판동(10a ~ 10e)을 각각 회전시키는 동시에 상기 센터 드럼(24)을 회전시켜, 상기 센터 드럼(24)에 접촉 상태의 피인쇄 재료 (22)를 회전 진행시킨 상태에서 상기 그라비아 판동(10a ~ 10e)을 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 접촉시켜 상기 복수의 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 그라비아 셀(14)에 저류된 각각 이색 잉크(30a ~ 30e)를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 차례로 전사시키고, 전사된 잉크(30a ~ 30e)에 대하여 전자선 조사 수단(31)에 의해 전자선을 조사하여 잉크(30a ~ 30e)를 경화시켜 인쇄하는 것이다.

도 1의 예와 같이, 제1 ~ 제5 그라비아 판동(10a ~ 10e)을 이용하여 5색 그라비아 인쇄를 실시할 경우에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 제1 그라비아 판동(10a)의 그라비아 셀(14)에 저류된 제1 잉크(30a)(예를 들어, 블랙 (K))를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고, 피인쇄 재료(22)를 다음의 제2 그라비아 판동(10b)에 회전 진행시킨다.

이어서, 제2 그라비아 판동(10b)의 그라비아 셀(14)에 저류된 제2 잉크(30b)(예를 들면, 시안(C))를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고, 피인쇄 재료(22)를 다음의 제3 그라비아 판동(10c)에 회전 진행시킨다.

또한, 제3 그라비아 판동(10c)의 그라비아 셀(14)에 저류된 제3 잉크(30c)(예를 들어, 마젠타(M))를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고, 피인쇄 재료(22)를 다음의 제4 그라비아 판동(10d)에 회전 진행시킨다.

또한, 제4 그라비아 판동(10d)의 그라비아 셀(14)에 저류된 제4 잉크(30d)(예를 들면, 옐로우(Y))를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고, 피인쇄 재료(22)를 다음의 제4 그라비아 판동(10d)에 회전 진행시킨다.

마지막으로, 제5 그라비아 판동(10e)의 그라비아 셀(14)에 저류된 제5 잉크(30e) (예를 들어, 화이트(W))을 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고 회전 진행시키고 전자선 조사 수단(31)에 의해 전자선을 조사하여 잉크(30a ~ 30e)를 경화시켜 소정의 5색 그라비아 인쇄가 완료된다. 이 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 잉크(30a + 30b + 30c + 30d + 30e)가 인쇄된 피인쇄 재료(22)를 배출 롤(26c)을 통해 센터 드럼(24)에서 배출한다. 이 과정을 순차적으로 수행하여 피 인쇄재료 표면에 여러 가지 색깔의 그라비아 인쇄를 실시할 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치의 실시 형태의 다른 예를 나타낸 단면적 설명도이다.

도 2에서 21B는 본 발명의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치이고, 도 1의 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치 21A는 상기 복수의 그라비아 판동(10a ~ 10e)의 회전 방향의 앞쪽에 인접 및 상기 센터 드럼(24)의 드럼면에 대향하도록 상방으로 이격하여서 각 그라비아 판동(10a ~ 10e)에 대응하여 전자선 조사 수단(32a ~ 32e)이 설치되어 있다는 점만이 다르다. 따라서, 각 그라비아 판동(10a ~ 10e)에서 피인쇄 재료 (22)의 표면에 전사된 잉크(30a ~ 30e)를 전자선 조사 수단(32a ~ 32e)에 의해 순차적으로 경화시킬 수 있도록 구성되어 있다. 도 2의 예에서는 전자선 조사 수단(32a ~ 32e)은 잉크(30a ~ 30e)에 대하여 수직으로 전자선을 조사하도록 구성되어 있다.

이와 같이, 전자선 조사 수단(32a ~ 32e)을 각 그라비아 판동(10a ~ 10e)에 대응하여 설치하면 제1 잉크(30a)를 경화시킨 후, 제2 잉크(30b)를 경화시키고 다음은 제3 잉크(30c)를 경화시키고 다음은 제4 잉크(30d)를 경화시키며, 다음은 제 5 잉크(30e)를 경화시키는 등 각 잉크 (30a ~ 30e)를 순차적으로 경화시켜 인쇄할 수 있기 때문에, 잉크의 번짐이나 인쇄의 기복이 감소한다는 장점이 있다.

이와 같이, 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치(21B)에 대해서도 제1 ~ 제5 그라비아 판동(10a ~ 10e)을 이용하여 전자선 경화형 잉크(30a ~ 30e)를 상기 피인쇄 재료(22)의 표면에 전사하고, 회전 진행시켜 전자선 조사 수단(31)에 의해 전자선을 조사하여 잉크(30a ~ 30e)를 경화시키고 소정의 5색 그라비아 인쇄가 완료된다.

상술한 예에서는 5색 인쇄의 예를 나타냈지만, 마찬가지로, 6색이나 7색 등 더욱 색상을 추가할 수도 있다. 또한 3색 인쇄나 4색 인쇄처럼 감색(減色)된 인쇄로 하는 것도 가능하다.

10a ~ 10e : 그라비아 판(그라비아 판동, 그라비아 제판 롤),
14 : 그라비아 셀, 21A, 21B : 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치,
22 : 피인쇄 재료, 24 : 센터 드럼,
26 : 유도 수단 , 26a, 26b : 도입 롤,
26c : 배출 롤, 27a ~ 27e : 퍼니셔 롤,
28a ~ 28e : 잉크 챔버, 30a ~ 30e : 잉크,
31, 32a ~ 32e : 전자선 조사 수단,
34a ~ 34e : 닥터 블레이드

Claims (5)

1. 직경이 크면서 회전 가능한 센터 드럼,
   피인쇄 재료가 상기 센터 드럼의 드럼 면에 접촉하도록 상기 피인쇄 재료를 상기 드럼 면에 도입하고 상기 드럼 면으로부터 배출되도록 유도하는 유도 수단,
   상기 센터 드럼의 드럼 면에 유도된 피인쇄 재료의 표면에 접촉 가능하게 설치된, 판면에 그라비아 셀을 설치한 복수의 그라비아 판동,
   각 그라비아 판동의 그라비아 셀에 전자선 경화형 잉크를 공급하도록 각 그라비아 판동의 판면에 형성된 잉크 챔버,
   상기 유도되는 피인쇄 재료의 하류측에 위치하여 상기 전자선 경화형 잉크를 공급받은 그라비아 셀로부터 상기 피인쇄 재료에 전사된 잉크를 경화시키기 위한 전자선 조사 수단,
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 그라비아 셀의 깊이가 1μm ~ 10μm 인 것을 특징으로 하는 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치를 이용하여 피인쇄 재료에 잉크를 전사하여 전자선 조사 수단에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 그라비아 인쇄 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 센터 드럼형 그라비아 인쇄 장치를 이용하여 피인쇄 재료에 잉크를 전사하여 전자선 조사 수단에 의해 경화하여 인쇄물을 제조하는 것을 특징으로 하는 인쇄물의 제조 방법.
5. 제 4 항에 따른 인쇄물의 제조 방법을 이용하여 제조되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
   

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