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유연 인쇄기 기본 원리 및 핵심 정의
플렉소그래픽 인쇄의 역사적 진화와 현대적 의의
1800년대 후반에 벽지 인쇄를 목적으로 개발된 이 공정의 전통적인 고무 방식은 이제 정교한 포토폴리머 시스템으로 진화했으며 주로 라벨 및 포장 인쇄에 사용되고 있습니다. 1970년대 폴리머 기술 혁신을 통해 2,400dpi 해상도로 미세 이미지를 재현할 수 있게 되었고 이는 유연 포장 생산 혁명으로 이어졌습니다. 오늘날의 플렉소 인쇄기는 초당 4,500장 이상의 속도로 작동할 수 있으며(FESPA 2023), 전 세계 유연 포장 시장의 68%를 담당하고 있습니다.
서보모터 방식의 인쇄 유닛 및 UV-LED 경화 기술의 발전으로 이제는 짧은 생산 량에도 대응이 가능하며 지속 가능한 운영이 가능해졌습니다. 이 수성 잉크 기술은 친환경 포장재 및 생분해성 소재 인쇄 분야에서 주도적 위치를 차지하고 있으며, 2020년 이후 매년 22%씩 설치량이 증가하고 있습니다. 이는 브랜드사들이 친환경 소재 사용을 우선시하고 있기 때문입니다.
플렉시블 인쇄의 구조 인쇄 기계
아니록스 롤러: 정밀 잉크 계량 시스템
현대의 모든 플렉시블 포장 인쇄기의 중심에 있는 아니록스 롤러는 레이저로 새겨진 셀을 통해 극미량의 잉크를 제어합니다. 일반적으로 1제곱인치당 30~150억 개의 셀(c.m., cubic microns)을 제공합니다. 이러한 모세관 작용은 깨끗한 잉크 차단과 극도로 선명한 이미지 정의를 보장합니다. 평면형 또는 잉크 밀폐형 챔버 및 채널 높이는 다양한 점도와 잉크 용량 범위에 대응할 수 있도록 설계되었습니다.
포토폴리머 플레이트 기술 및 이미지 전사
현재 포토폴리머 플레이트는 쇼어 A 경도 92–97%를 제공하며 표면 거칠기는 5µm 이하로 다공성 및 비다공성 기재에 정확한 잉크 전달을 보장합니다. 50D 품질은 업계의 주목을 받았으며, 이미 일부 제조사들이 이미징 광학 시스템에 이 기술을 도입하기 시작했습니다. 고속(초당 최대 10m)으로 4000DPI 해상도(입체 깊이는 0.8–2.5mm)의 이미지 작업이 필요하며, ±0.025mm의 공차를 유지해야 하는 디지털 플레이트 제작 시스템을 사용하는 보안 인쇄업체, 스텐실 제작업체 등 사용자들에게는 좋은 소식입니다. 최적화된 플레이트 장착 방식을 사용하면 세팅 폐기량을 아날로그 방식 대비 30–70%까지 줄일 수 있습니다.
인쇄 실린더 역학 및 기재 제어
인상 실린더의 조절식 벨트 압력(15~150psi)을 통해 12μm PET 필름부터 6mm 골판지까지 다양한 소재를 가공할 수 있습니다. 작동 원리: 표면 속도를 플레이트 실린더 대비 0.05% 이내로 일치시킴으로써, 최대 1500m/분의 웹 속도에서도 0.1mm 미만의 정위치 정확도를 보장합니다. 기판의 변형을 방지하기 위한 동적 닙 압력 제어 기능은 50℃ 이하의 저온 작업 시 열에 민감한 소재에 필수적입니다.
고급 잉크 공급 시스템 및 포뮬레이션
최신 플렉소 프레스는 다음을 통합합니다:
- ±2cP 정확도를 유지하는 폐쇄 루프 점도 측정 시스템
- 0.5μl 단위로 계량하는 정밀 펌프 어레이
- 증발 손실이 1g/m² 미만인 저VOC 잉크
이러한 시스템은 <0.2 델타 E 색상 일관성을 유지하면서도 5분 이내의 빠른 잉크 교체를 가능하게 합니다. 용제 회수 장치는 배출가스의 85~95%를 포집하여 글로벌 지속가능 포장 규제에 부합합니다.
플렉소그래피 인쇄 공정 워크플로우
사전 준비(프리프레스): 플레이트 장착 및 정위치 프로토콜
프리프레스는 플렉소그래피 공정의 시작 단계로, 잉크 전달이 제대로 이루어지도록 준비하는 과정입니다. PS 플레이트는 열을 가해 강판에 부착되며, 이후 특수 접착제를 사용하여 강판 실린더에 부착됩니다. 프레스 운전자는 광학 센서와 미세 조정 액추에이터를 통해 ±0.01mm 허용오차 범위 내에서 여러 인쇄 스테이션을 통한 스테레오 레지스트레이션(플레이트 레지스터 작업)을 수행합니다. 현재 프레스는 레지스트레이션 기능의 87%를 서보모터 기반 자동 보정을 통해 수행합니다.
인쇄 스테이션을 통한 롤 투 롤 운용
연속적인 롤 급지 방식의 기재는 최대 12개의 스테이션을 통과하며, 모든 유닛이 각각의 색상을 인쇄합니다. 잉크량은 아닐록스 롤러의 레이저 에칭 셀에 의해 조절되며, 그 범위는 고해상도 그래픽용 최소 1.8 BCM부터 솔리드 블록용 9.5 BCM까지 다양합니다. 박막형 UV 경화 잉크가 우세하며, 300m/분 속도에서 95% 경화됩니다. 이와 같은 인프라는 포장재 응용 분야 등에서 분당 2,000피트 이상의 연속 생산이 가능하게 지원합니다.
유연 인쇄 기계의 산업 응용
포장 분야의 우위: 라벨, 필름 및 골판지 솔루션
유연 인쇄 기계는 전 세계 포장 생산의 63%를 담당하며, 라벨, 수축 슬리브 및 파우치에 사용되는 고해상도 디자인 제작에 특화되어 있습니다. 이 기계는 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 필름에 인쇄가 가능하여 운송 시 배출가스를 기존의 견고한 대체재 대비 22% 줄일 수 있는 경량 포장재를 지원합니다.
특수 시장: 벽지, 유연 전자 제품 및 위생 제품
포장 외에도 플렉소그래픽 시스템은 스크래치 저항 마감 처리가 된 맞춤형 텍스처 벽지를 제작할 수 있습니다. 제조사는 10마이크론 공차로 PET 필름에 전도성 은색 잉크를 적용하여 의료용 웨어러블 제품을 생산합니다. 새로운 응용 분야로는 스마트 물류를 위한 인쇄형 RFID 태그 및 접이식 OLED 디스플레이가 포함됩니다.
플렉소그래픽 인쇄 기술의 경쟁 우위
플렉소그래픽 인쇄 기술의 경쟁 우위는 고속 생산 능력과 다양한 인쇄 기판에 대한 뛰어난 적응성에서 비롯됩니다. 최신 시스템은 박막에서 두꺼운 골판지에 이르기까지 다양한 소재를 처리하면서 분당 2,000피트(fpm) 이상의 속도로 작동합니다.
다양한 기판에서의 고속 생산
자동화된 판교환 시스템은 인쇄 품질을 저하시키지 않으면서도 금속 필름 및 재생지 등의 다양한 소재에 걸쳐 빠른 작업 교체가 가능하게 합니다. 친환경 잉크와의 호환성은 식품 및 의약품 포장 분야에서 요구하는 엄격한 안전 기준을 충족합니다.
유연 인쇄 장비의 미래 발전
플렉소그래픽 인쇄 시장은 신기술이 산업 수요 변화에 대응함에 따라 연평균 3.0% 성장률을 기록하며 2029년까지 성장할 전망입니다.
메인스트림 포장 분야에서 확장 색역 채택
확장 색역(ECG) 시스템이 새로운 유연 포장 설비의 72%에서 스팟 컬러 작업 방식을 대체하고 있습니다. 맞춤 혼합 잉크 대신 7공정 컬러(CMYKOVG)를 사용함으로써 제조사들은 플레이트 교체 횟수를 40% 줄이고 98% 팬톤 색상 정확도를 달성할 수 있습니다.
디지털 하이브리드 시스템, 소량 생산의 유연성 재정의
플렉소 유닛과 통합된 디지털 잉크젯 모듈은 라벨 및 슬리브 인쇄에서 5,000미터 미만 주문의 15~20%를 처리할 수 있습니다. 이러한 하이브리드 구성은 가변 데이터에 대해 플레이트 비용을 없애면서도 정적 요소에서는 플렉소의 속도를 유지합니다. 초기 도입 기업들은 전통적인 시스템 대비 작업 처리 속도가 60% 빠르다고 보고하고 있습니다.
자주 묻는 질문
플렉소그래피 인쇄기의 주요 용도는 무엇입니까?
플렉소그래피 인쇄기는 주로 라벨 및 포장 인쇄에 사용되며 다양한 포장 요구 사항에 맞는 고해상도 디자인을 제작합니다.
왜 플렉소그래피 인쇄기가 친환경적이라고 하나요?
그들은 식품 안전 포장 및 생분해성 소재 인쇄에 수성 잉크 기술을 활용하여 지속 가능한 운영에 기여하고 있으며, 친환경 브랜드 우선순위로 인해 설치량이 급격히 증가하고 있습니다.
확장 색역(ECG) 시스템을 사용하는 장점은 무엇입니까?
ECG 시스템은 7가지 프로세스 색상을 사용하여 플레이트 교체 횟수를 40%까지 줄이고 팬톤 색상 정확도를 98%까지 향상시켜 유연한 포장 설치를 혁신적으로 개선합니다.
