산업용 그라비아 인쇄판의 생산에서 넓은 표면적은 높은 공간 해상도를 요구합니다. 인쇄 롤러의 빠른 워크 플로주기를 위해서는 짧은 시간 내에 수 마이크론 수준의 정확도로 수 평방 미터의 면적을 효과적으로 조각해야합니다. 이 분야에서 레이저를 적용하면 높은 처리 속도, 정확한 초점 조정 및 디지털 변조의 장점이 있습니다. 정확성, 반복성, 유연성 및 생산성 향상으로 인해 직접 레이저 미세 구조화는 기존의 그라비아 제판 기술 (예 : 다이아몬드 펜을 사용한 기계 조각 또는 화학적 에칭)을 대체하고 있습니다.
회전식 그라비아 인쇄판은 균일하게 도금 된 구리 또는 아연 도금 강철 롤러로 구성됩니다. 이미지 정보는 잉크를 기판으로 옮기기 위해 구리 또는 아연 도금 된 층으로 작은 공동에 새겨 져 있습니다 (그림 1 참조). 얇은 크롬 층은 심한 연삭 조건에서 프린터의 긴 수명을 보장합니다. 닥터 블레이드를 사용함으로써, 셀 크기에 의해 결정된 잉크 량 만이 전달되도록 보장 할 수있다.
그라비아 인쇄 실린더의 길이는 0.3-4.4 미터이고, 원주는 0.3-2.2 미터이며, 표면적은 10 평방 미터에이를 수 있습니다. 스크린 해상도가 60-400 라인 / cm 인 경우 드럼의 셀 수는 보통 108-1010입니다. 가장 경제적 인 시간에 이미지 처리를 수행하려면 레이저에 높은 펄스 반복률과 높은 평균 출력이 필요합니다. .
열 광학 절제에 의한 대규모 미세 조각의 경우 가장 효과적인 방법은 단일 레이저 펄스가 완전한 메쉬를 생성하는 펄스 레이저 빔을 사용하는 것입니다. Q- 스위칭 Nd : YAG 레이저 시스템의 평균 초점 전력이 500 와트이고 반복 속도가 70kHz (그림 3 참조) 인 경우 1cm / 분의 아연의 부피 제거율과 0.1M의 면적 제거율을 달성 할 수 있습니다. / 분 셀의 모양은 레이저 빔의 강도 파형에 의해 결정됩니다.
반자동 형 셀 (깊이와 직경은 모두 그레이 스케일로 변경 가능)은 가우스 빔 파형을 사용하는 레이저로 생성 할 수 있으며 기존 셀 (각 회색 값에서 일정한 깊이 변경 직경을 가짐)은 평평한 파형을 사용하여 생성됩니다 ( 그림 2 참조). 메시 캐비티의 크기는 펄스 에너지에 따라 달라지며 음향 광학 변조기를 사용하여 디지털 이미지 데이터 세트에 의해 제어됩니다. 직경은 25 미터에서 150 미터이며 이미지의 화면 해상도를 정의 할 수 있습니다. 깊이는 1 미터에서 40 미터 사이이며 인쇄 도트의 회색 값을 정의 할 수 있습니다.
용융물의 열 전달 및 대류가 최소화되어야합니다. 따라서 대트 일러는 일반 아연 구조보다 열전도율이 낮은 유기 첨가제를 사용하는 특수 전기 아연 도금 재료를 개발했습니다. 이 특수 아연을 기화 및 제거함으로써, 녹는 영역과 버는 얇은 층으로 퇴적 될 수 있습니다 (셀 주위에서 2-3 미터 이내).
드럼의 전체 표면에는 연속적인 나선형 메쉬 트랙이 번갈아 새겨 져 있습니다. 드럼 속도가 20 rpm에 도달하면 처리 헤드는 15-150 미크론 / 회전의 이송 속도로 드럼 축에 평행하게 움직입니다 (화면 해상도에 따라 다름). 셀들 사이의 메시 벽의 두께는 최대 톤 값에서 단지 4-6 미크론이다. 이것은 빔 조사 롤러의 조준 정확도가 약 1 미크론이어야한다.
또 다른 방법은 펄스 반복 주파수를 30-100 kHz 범위에서 변조 할 수있는 펄스 변조 고출력 광섬유 레이저 (평균 전력 500 와트)를 사용하는 것입니다. 주파수가 35kHz 인 경우 각 펄스에 더 많은 에너지가 있으므로 한 번의 샷으로 큰 구멍을 뚫을 수 있습니다 (예 : 화면이 70 라인 / cm 일 때 직경 140 미크론). 주파수가 100kHz 일 때, 각 펄스의 에너지는 작아 지므로 작은 메쉬가 조각됩니다 (예를 들어, 직경이 25 미크론 인 스크린은 400 라인 / cm입니다).
레이저 빔의 작동은 비접촉 방식으로 다이아몬드 펜을 사용하는 전자 기계 조각과 비교할 때 중요한 이점입니다. 인쇄 공정이 예측 가능하고 반복 가능한 한, 실린더 전체 폭에 걸쳐 조각 균일 성이 보장 될 수 있습니다. 높은 반복성으로 인해 단일 샷 단일 홀 레이저 프로세스는 전기 기계 조각보다 약 10 배 빠릅니다.
