[인쇄계2013.05] Contribution-KBA

 

과거 몇 년 동안 KBA는 에너지 효율 극대화를 목표로 자체 UV 드라이어의 새로운 기술을 개발해왔다. 그리고 그 결과 KBA는 고반응도(Highly Reactive) HR UV 시스템을 생산하게 되었다.
이 새로운 드라이어는 2011/2012년부터 RAPIDA 145용으로, 2013년부터는 RAPIDA 105, RAPIDA 106, RAPIDA 164용으로도 개발되었다. 

새로운 반사체 구조를 목표로 새롭게 개발된 UV 모듈인 KBA UV 드라이어는 3차원 방사선 시뮬레이션을 비롯한 수많은 테스트를 거쳐 완성되었다. 이를 바탕으로 KBA UV 드라이어는 기존의 UV와 비교해 확연한 차이점을 가지고 있다.

KBA UV DRYER
•산발적 방사선을 감소시켜 약 20%까지 에너지를 절약할 수 있도록 개발되었다.
•인쇄기에서 열 발생량을 30%까지 감소시켰다. 이는 온도에 민감한 재질을 인쇄할 때 이점을 제공한다.
•산화 갈륨과 철 UV, 일반 UV 램프가 사용될 수 있으며 이에 따라 UV 모듈이 코드화될 수 있다.
•콘솔에서 적용되는 UV가 표시된다. UV 모듈의 추가는 옵션으로 가능하다.
•UV 램프의 마모와 소모는 콘솔에서 퍼센트(%)로 표시된다. 따라서 인쇄기 작업자는 램프의 수명이 다 되었을 때 램프를 교환할 수 있으며 간접적으로 경화 품질을 관찰할 수 있다.
•과거에 사용되었던 변압기를 전자 안정기로 대체시켰다. UV 드라이어에 적용된 전자 안정기는 효율을 확실히 향상시켰으며, 매엽기의 전기 캐비넷에 필요한 공간을 감소시켰다.
•적용 램프의 사용을 안정화시켰으며, 재점화 시간을 감소시켰다.
•기존 UV 드라이어에서 확실히 입증된 특징은 그대로 적용시켰다. 예를 들어, 인쇄 유니트에 있는 인터덱 드라이어와 배지부 드라이어 간에 있는 똑같은 UV 모듈은 어떤 위치에도 끼워 사용할 수 있다.
•플러그 연결방식의 UV 램프와 나노코팅된 반사체의 교체작업이 용이하다.
•사용하고 있는 UV 램프의 사용시간이 콘솔에 표시된다. 만일 옵션으로 UV센서가 장착되지 않았다면, 램프는 기준 사용시간에 근거하여 교체할 수 있다.
 
HR UV 생산
기존의 UV 모듈의 새로운 기술이 KBA HR UV 드라이어로 실현되었다. UV 램프는 특히 HR UV에 적용되었다. 오로지 UV 모듈은 인쇄 용지의 단면에 4색으로 경화하는데 사용이 된다. 아래의 이미지는 KBA 매엽 오프셋 양면인쇄기 및 HR UV의 구조를 보여준다.

▲ KBA 매엽 오프셋 양면인쇄기 및 HR UV 구조

HR UV 경화 결과

일반 잉크와 UV 잉크 경화 결과 비교' height=236>HR UV는 동일한 에너지양을 사용할 때나 더 적은 에너지를 사용할 때에도, 적합한 온도로 잉크를 경화시킨다. 경화 결과는 일반 UV 드라이어와 비교하여 동일하다. 고반응 잉크와 함께 특히 UV 램프는 새로운 KBA UV 드라이어에서 경화가 가능케한다. KBA는 수많은 인쇄 테스트를 통해 경화 정도를 결정했다. <표1>의 그래프는 HR UV 경화 처리가 향상되었음을 보여준다.
반면 배지부의 HR UV 모듈은 3개의 UV 모듈로 된 일반적인 최종 UV 드라이어를 대체할 수  없다.
HR UV를 통한 만족스러운 경화를 위해 고품질 UV잉크의 사용을 권장한다.
용지 면마다 한 개의 UV 모듈이 있는 HR UV 드라이어는 일반 UV시스템으로 대체하는 것을 추천하지 않는다. 특히 별색 및 고품질 제품 인쇄에 사용될 때 UV 모듈은 일반적으로 원하는 경화 결과를 얻기 위해 필요하다. 검정색와 전체 흰색 인쇄는 경화에 어려움이 있다. 게다가, 코팅이 추가될 때 연장 배지부에서 늘어남은 필수이다.
HR UV 램프와 잉크는 또한 에너지 소비를 줄이기 위해 일반 KBA UV 드라이어에 사용될 수 있다.

  ▲ [표1] 일반 잉크와 UV 잉크 경화 결과 비교

일반 인쇄용 HRUV
매엽인쇄기를 사용하는 상업인쇄 고객들을 위해, HR UV는 드라이어에 대한 추가적인 투자를 의미한다. 게다가 매엽인쇄기에 의해 소비되는 에너지량은 일반 잉크로 생산하는 것에 비해  많다.
이것은 최대 200W/cm 출력으로 사용시 단면 인쇄당 약 21KW이다. 보통 에너지 비용 감소로 일반 잉크에 비해 HR UV잉크의 높은 비용을 보상할 수 있다. Zeller+Gmelin와 Janecke+Schneemann, Toyo and Toka 등 많은 잉크 제조사가 특히 HR UV 램프에 적합한 잉크를 개발해 왔다.
이러한 잉크들로 효과적인 HR UV 경화 시스템을 사용할 수 있다. 적은 물, 더 높은 점도, 도트 게인의 증가 같은 UV 잉크의 전통적인 특성이 또한 HR UV 잉크에 적용되었음을 주목해야 한다.

HR UV의 이점
UV 인쇄의 일반적인 이점은 HR UV를 사용하여 생산하는 용지에도 있다. 대부분의 경우에 파우더를 사용할 필요가 없다. 게다가 경화된 용지는 즉시 마감부로 넘어가 시간과 공간을 절약해 준다. HR UV의 사용은 인쇄 이미지에 잉크의 되묻음과 스크래치 같은 문제가 더 이상 발생하지 않는다는 추가적인 이점을 상업인쇄 고객에게 제공한다.
또한 오존 프리 UV 램프 또한 이용이 가능하다. 단파 UV 방사의 배출은 특수 형태의 유리에 의해 차단된다. 따라서 공기 추출이 필요가 없는 UV 램프 주변 구역에 오존이 쌓이지 않는다.
 
HR UV의 단점
오존 프리 UV 램프에 의한 인쇄가 배출가스 추출을 감소시켜 줌에도 불구하고 배출가스 추출에 여전히 문제가 있다는 인식이 있다. 반면 UV 램프는 추출과정에서 냉각된다. 게다가 외부 보고서에 따르면 UV 방사가 용지 코팅을 훼손하거나 첨가제 및 UV 잉크로부터 다른 반응을 하는 생산물이 나올 수 있다고 한다. 이러한 것들은 밖으로 추출되어야 한다.
적용 UV 램프의 스펙트럼은 상당히 많은 사용 시간 후에 변화가 있으며, 따라서 효과를 잃어간다. 그 결과로 경화도 영향을 받는다.
 
UV LED
향후 UV LED 테크놀러지는 일반 UV 램프 드라이어와 HR UV를 상호 번갈아 사용할 수 있다. Druap 2012에서 KBA는 UV LED를 장착한 RAPIDA 106를 선보였다. 그러나 이 경화 기술의 높은 초기 원가와 운용 비용으로 인해 매엽 인쇄기에서의 일반 UV시스템 만큼 경제적이지는 않다.
이것이 KBA가 UV LED 기술 시장을 더 많이 보유하고 있는 이유이다. 반면에 일본의 보고서는 UV LED시스템이 아직 널리 사용되고 있지 않음을 밝혔다.
값비싼 LED 드라이어는 에너지 효율을 바탕으로 정부로부터 보조금을 받는다면, 특수 분야에서 UV LED의 사용이 중기적인 관점에서 이익일 수 있다. 게다가 이 기술 분야는 현재 지속적으로 비용을 줄이고, 효율을 증가시키는데 중점을 두고 개발이 진행되고 있다.
KBA는 2013년도 중순부터, 2개의 UV LED 모듈을 장착한 UV LED 드라이어는 고객을 대상으로 KBA 라데바울에서 전시할 예정이다. 이를 통해 향상된 UV 기술을 8색 RAPIDA105 양면기에서 확인할 수 있다. 이에 적용된 대표적인 기술은 UV LED를 간단하게 on/off 할 수 있다는 것이다. 이는 곧 예열 및 냉각 시간이 없음을 의미한다.
이 램프는 용지 크기에 따라 정확하게 작동되며, 용지가 필요로 하는 열의 양이 현저히 낮다.

자료제공_KBA코리아