고속 그라비어 인쇄의 고장 분석

고속 그라비어 인쇄는 높은 속도로 운전되며 용지 경로가 깁니다. 고장이 한 번 발생하면 조정을 위한 정지든 재가동이든 발생하는 폐기물이 막대할 수 있습니다. 이러한 고장의 원인은 다양합니다. 첫째는 잉크의 물리적·화학적 변화의 영향이고, 둘째는 잉크와 아닐록스 롤러 및 닥터 블레이드의 상호 작용과 판 깊이 변화의 영향이며, 셋째는 용지의 물리적·화학적 특성과 정전 잉크 분배 시스템이 공정에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 작업자의 실수와 인쇄 환경의 변화도 중요한 역할을 합니다.

1. 그라비어 판의 미세 문자에서 잉크 전사 불량으로 획 누락과 끊김이 발생

더운 여름밤, 작업장의 온도와 습도가 높고 상대 습도가 100%에 가까운 상황에서 교대 근무 중 단지가 발생하여 기계가 정지했습니다. 용지를 다시 걸고 재가동한 후, 작업자는 검정 판의 미세 문자가 잉크 피복이 흐릿하고 끊김이 심한 것을 발견했습니다. 작업자는 기계 속도를 낮추고 조수에게 검정 판을 철저히 닦도록 지시했습니다. 다시 속도를 높인 후 샘플을 확인했지만 여전히 만족스럽지 않았고, 미세 문자는 완전히 "막힘" 상태였습니다.

일반적으로 검정 판의 미세 문자는 표면적이 작고 잉크 소모가 적어 잉크 보충이 자주 필요하지 않습니다. 시간이 지나면서 잉크의 용제가 증발하여 잉크의 용해성이 떨어지고 판이 막힙니다. 교대 근무 중 정지 시간이 길어지면서 판의 셀에 있는 잉크가 건조되었습니다. 용제로 닦을 때 용제가 빠르게 증발하여 상당한 열을 빼앗아 공기 중의 수분이 판에 응결되었습니다. 이 효과는 높은 습도와 온도 때문에 특히 두드러졌습니다. 물로 희석되어 용해성이 떨어진 잉크는 완전히 제거해야 했습니다. 탈지 분말로 세척한 후 마른 천으로 판을 철저히 닦고, 부틸 아세테이트를 소량 첨가한 새 잉크 배합을 준비했습니다. 기계를 재가동한 후 속도를 분당 100미터 이상으로 빠르게 올렸고, 검정 판의 미세 문자가 정상적으로 인쇄되었습니다.

2. 프로세스 인쇄 판의 미세 점에서 잉크 전사 불량

프로세스 인쇄에서 미세 점의 적절한 잉크 전사는 인쇄 품질에 매우 중요합니다. 제품의 두 번째 인쇄에서 사용한 용지는 230g/m² 백색 판지였습니다. 기계를 세팅하고 인쇄를 시작한 후, 작업자는 시안 판의 미세 점이 심하게 누락되고 흰 점이 너무 많은 것을 발견했습니다. 잉크 점도를 조정해도 상황이 개선되지 않았습니다. 작업자는 용지를 살펴보고 표면이 다소 거친 것을 발견했습니다. 용지의 표면 거칠기가 일정 수준에 도달하면 정전 잉크 분배 시스템이 셀에서 용지로 잉크를 전사하기 어려워져 하이라이트의 흰 점이 증가합니다.

다음으로 작업자는 시안 판의 인쇄 유닛을 점검하고 아닐록스 롤러에 정전 잉크 분배 시스템이 장착되지 않은 것을 알았습니다. 전체 정전 잉크 분배 시스템을 철저히 점검했습니다. 브러시가 막혀 있었고 일부 위치에서는 브러시가 아닐록스 롤러에 접촉하지 않았습니다. 브러시를 청소한 후 정전 발생기의 작동을 확인하고 정전이 없는 아닐록스 롤러를 교체했습니다. 또한 용지를 교체하고 잉크 점도를 조정한 후 기계를 재가동하여 속도를 분당 100미터 이상으로 올렸고, 미세 점이 정상적으로 전사되고 흰 점이 사라졌습니다.

3. 인쇄 맞춤 중 갑작스러운 판 어긋남

인쇄 맞춤의 안정성은 장력 제어 시스템과 맞춤 추적 시스템에 달려 있습니다. 맞춤 마크는 맞춤 안정성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 또한 인쇄 압력, 건조 온도, 온도와 습도 같은 환경 요인도 맞춤에 큰 영향을 미칩니다.

여름과 가을이 바뀌는 시기에는 낮에는 덥고 밤에는 서늘했습니다. 한랭 전선이 지나간 뒤 습도가 급격히 떨어졌습니다. 인쇄 작업은 맥주 라벨용 80g/m² 코팅지의 대형 사이즈였고, 맞춤선은 0.15mm에 불과했습니다. 교대 근무가 바뀐 뒤 작업자는 중간 인쇄 유닛에 맞춤 어긋남이 발생한 것을 발견했습니다. 편차를 바로잡으려 했지만 효과가 없었습니다. 장력 제어 시스템을 점검했으나 권출·권취 장력이나 유닛 간 장력에는 문제가 없었습니다.

작업자는 이어서 맞춤 마크를 살펴보았고, 중간 인쇄 유닛의 맞춤 마크에 잉크 전사가 부족하고 마크의 앞부분이 부분적으로 건조된 것을 발견했습니다. 이로 인해 맞춤 센서가 잘못된 신호를 읽었고, 뒤이은 센서들에도 오류가 생겨 어긋남이 발생했습니다. 최종 점검에서 플로팅 롤러가 위쪽으로 이동해 맞춤 편차에 반응하지 않는 것이 드러났습니다. 게다가 작업장 온도와 습도의 변화가 종이의 치수 안정성을 바꾸어 맞춤 어긋남이 더 쉽게 발생했습니다.

문제를 해결하기 위해 작업자는 잉크 점도를 조정해 맞춤 마크가 선명하게 찍히도록 했습니다. 그다음 각 인쇄 유닛의 건조 온도를 미세 조정하고, 이어서 인쇄 압력과 건조 온도를 조정해 종이의 팽창에 대응했습니다. 맞춤 마크가 올바르게 판독된 뒤에는 맞춤 편차를 조정하고 인쇄 속도를 약간 바꾸어 종이의 거동에 맞추어 적절한 맞춤을 확보했습니다.

4. 판 교체 후 색상 조정의 어려움

때로 종이 표면에 단단한 입자가 있는데, 세척 중에 제대로 제거되지 않으면 인쇄기에 들어갈 때 인쇄판을 손상시켜 판이 찌그러질 수 있습니다. 자주빛 적색 기본 잉크로 50만 장을 인쇄한 뒤 새 판으로 교체했지만 자주빛 적색이 눈에 띄게 달라져 잉크층이 두껍고 색이 진해졌습니다. 잉크 점도를 조정해도 문제가 해결되지 않아 기술자가 잉크의 색 강도를 바꾸어 조성을 조정해야 했습니다. 이를 위해 감색제를 넣어 잉크의 색 강도를 조정하고, 소량의 적색과 황색 잉크로 잉크의 청색과 적색 성분을 조정했습니다. 이 때문에 잉크 배합을 다시 해야 했고, 이는 인쇄 작업자에게 번거로운 일이었습니다. 교대 근무의 생산량에 영향을 준 것 외에도, 색상 조정으로 잉크와 인쇄 샘플이 추가로 소모되었습니다.

5. 냉각 롤의 잉크 오염

금색 잉크는 인쇄 조건에 비교적 잘 적응하지만, 취급이 부적절하면 예상치 못한 문제가 발생할 수 있습니다. 이 문제는 야간 근무 중 노란색 바탕 위에 금색 라인을 인쇄한 후에 발생했습니다. 부착력이 약한 금색 잉크는 냉각 롤에 달라붙는 경향이 있었습니다. 인쇄 기사는 작업이 더 쉽다고 판단하여 인쇄 속도를 높였습니다. 노란색 바탕 잉크는 잉크 소모가 많고 인쇄 적성이 더 좋았으며, 금색 잉크는 잉크 층이 과도하여 박리력이 증가했습니다. 건조가 불충분하거나 냉각수 온도가 너무 높으면 잉크의 부착력에 영향을 미쳤습니다.

인쇄 샘플을 검사한 결과, 기사는 냉각 롤에 금색 잉크가 축적된 것을 발견했습니다. 오븐의 건조 공기 온도가 너무 낮아 금색 잉크가 제대로 건조되지 않았습니다. 기사는 기계를 정지하고 냉각 롤을 철저히 세척한 후 건조 온도를 조정하고 기계 속도를 적절한 수준으로 설정했습니다. 이러한 수정 후 문제가 해결되었습니다.

6. 정전기 문제

정전기는 겨울과 봄철에 흔한 문제로, 건조한 날씨로 인해 고속으로 주행하는 종이와 금속 롤 사이의 마찰로 정전기가 축적됩니다. 정전기가 일정 수준에 도달하면 방전되어 인쇄 샘플에 문제를 일으키며, 특히 가는 선이 줄무늬로 나타납니다. 처음에 기사는 이를 닥터 블레이드로 인한 오염으로 오인했지만, 블레이드를 교체해도 문제가 해결되지 않았습니다. 더 심각하게는 종이에 축적된 정전기로 인해 재단 시 시트 분리가 어려워져 종이 걸림이 발생할 수 있었습니다. 극단적인 경우 축적된 전하가 스파크를 일으킬 수 있으며, 용제 증기와 결합하면 폭발로 이어질 수 있습니다.