디지털인쇄기 공급업체들이 새로운 디지털인쇄기를 소개할 때마다 '놀라운 인쇄품질'을 강조한다. 하지만 정작 '놀라운 인쇄품질'을 가능하게 만드는 잉크(토너)에 대한 소개는 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 인쇄기 국내 공급사 역시 잉크에 대한 정보를 충분히 확보하고 있지 않은 듯 보인다. 간과했지만 결코 쉽게 지나칠 수 없는 잉크의 최신 트렌드와 각 사별 특징에 대해 살펴본다.
캐논이 공급하고 있는 LFP프린터는 크게 CAD와 GA로 나뉜다. CAD 제품군은 5색의 '염안료 리액티브 잉크'를, GA 제품군은 8색과 12색의 '안료잉크'를 사용한다. LFP잉크셋기인 iPF6410는 LUCIA EX잉크를 사용한다. 잉크는 일본 캐논에서 현지 생산해 공급하고 있다.
다이니폰스크린코리아가 공급하고 있는 잉크셋방식의 인쇄기는 전 세계적으로 500대 이상 판매된 Truepress Jet520이 있으며, 수성안료잉크와 수성염료잉크를 선택해 사용하고 있다. 일본에서 생산 공급하고 있다. 이외에도 부가가치를 창출할 수 있는 스코딕스의 poly SENSE 잉크를 공급하고 있다.
디지탈 윤전 등사기 또는 디지털복사 인쇄기(digital duplicator)라고 불리우는 사무용 소형 단색 윤전 인쇄기는 컴퓨터 스캐닝 기술과 스텐실 열천공 기술의 발달로 손쉽게 인쇄기상에서 자동복사 제판이 가능해 짐에 따라 우리나라에 1990년대부터 학교, 관공서, 군 및 교회등의 시험지와 홍보전단지 인쇄용으로 널리 보급되었다. 여기에 사용되는 잉크는 카트리지에 장착식으로 공급되는데, 에멀젼 잉크로서 천공으로 이루어진 스텐실 화상 뒷면으로부터 가압 통과되어 인쇄용지에 윤전식으로 인쇄된다. W/O형 에멀젼 잉크가 그 기본 전형이 된 것은 스텐실의 미세구멍을 통과하도록 큰 로라압력을 받아야 하는 잉크는 우선적으로 높은 점도이어야 하나 수십 마이크론의 미세구멍을 쉽게 빠져 나가도록 침투성이 빨라야 하는 이중적 레올로지 특성이 요구되기 때문이다. 그러나 에멀젼의 원천적인 불안정성과 물과 기름의 상호 대립적인 물리 \ulcorner화학적 특성을 주목하고 번짐, 얼룩, 배면침투, 광택문제, 건조성 지연 등의 인쇄품질을 향상시키고져 그동안 많은 연구개발이 노력이 있어 왔다. 이에 대하여 세계 시장을 크게 장악하고 있는 일본의 특허를 주로 검토하여 디지털 인쇄기용 W/O 에멀젼 잉크 기술 및 현황에 대해서 연구 조사하였다.
$1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 안정적인 발색 특성을 보이는 세라믹 잉크를 활용한 디지털 프린팅 기술은 우수한 내구성을 가지는 제품을 다양한 디자인을 적용하여 생산할 수 있는 친환경 공정이라는 장점으로 인해 최근 관심이 높아지고 있다. 특히 건축용 세라믹 타일 산업에서 잉크젯 프린팅 기술 도입을 통한 디지털 공정으로의 전환은 점점 가속화되고 있으며, 이와 관련된 프린팅 시스템 및 고온발색 세라믹 잉크에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 타일의 표면 유약층에서 고온발색 세라믹 잉크의 인쇄적성을 분석하였다. 디지털 4원색인 Cyan, Magenta, Yellow, Black 색상의 고온발색 세라믹 잉크가 프린팅된 세라믹 타일의 표면 및 단면의 미세구조를 분석함으로써 세라믹 잉크의 종류에 따른 인쇄특성에 대해 비교하였다. 또한 고온 열처리 공정이 필수적으로 요구되는 세라믹 소재의 특성상 잉크젯 프린팅 후 세라믹 잉크 패턴의 열처리 공정에 따른 거동변화에 관하여 고찰하였으며, 세라믹 타일 유약층에서 세라믹 잉크의 인쇄적성은 미세구조 및 고온 소성 과정에 큰 영향을 받고 있음을 확인하였다.
최근 환경보존에 대한 관심이 깊어지면서 실사출력 방비분야에서는 친환경적이며 응용분야가 다양한 uv경화 잉크 프린터기에 대한 관심이 높아지고 있다. 본지에서는 실사출력 디지털 프린팅 장비현황 두 번째 순서로 UV 경화잉크 프린터기의 국내시장 현황 및 장비 동향에 대해 살펴본다.
전통 날염방식(Silk Screen)과 디지털날염(Digital Textile Printing)을 비교해보면, 디지털날염은 디자인에서부터 날염까지의 전공정을 완전히 디지털화함으로서 다양하게 디자인할 수 있고 미묘한 색감의 흐름을 표현할 수 있어서 자연스러운 이미지의 표현이 가능하다. 그러나 현재 디지털날염을 피혁이나 직물에 적용하기에는 프린팅속도가 느려서 생산성이 낮고 이미지 내구성(세탁, 승화, 일광, 및 마찰견뢰도)이 낮은 등 많은 단점을 가지고 있다. 또한 신발산업은 현재 중국이나 동남아시아 등 개발도상국의 등장으로 수출의 국제적 경쟁시대에 접어들면서 대량생산이나 획일적인 디자인으로부터 벗어나 고부가가치 상품을 생산해야하는 과제를 안게 되었다. 한편 가죽에 응용가능한 잉크는 크게 수성, 유성, 용제형과 자외선 경화형의 잉크가 있으며 자외선 경화형 잉크는 자외선을 이용하여 기존의 잉크의 단점을 보완한 것이다. 자외선 경화형 잉크는 자외선 램프를 열원으로 하여 이온 또는 라디칼 중합, 광중합을 하며, 에너지 소비가 적어 경제적이며 시스템 가동시 비활성 기체가 필요하지 않다. 또한 자외선 경화형 기술은 상온에서 이용할 수 있으며 잉크의 경우 건조하는 데 걸리는 시간이 필요하지 않다. 또한 시스템을 가동 시키거나 중지 시키는 것이 쉬우며 고속으로 연속적인 일을 처리할 수 있다. 프린터의 크기가 작아 공간 효율이 유리하며 용제나 $CO_2$가 발생하지 않아 친환경적인 기술이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선 경화형 시스템을 잉크에 적용하여 피혁 표면에 프린팅한 다음 그 견뢰도를 측정함으로써 그 효과를 알아보았다. 세탁에 의한 Matlab 측정값으로부터 용제형 잉크의 경우는 세탁 전, 후 line width가 큰 차이를 보이나 자외선 경화형 잉크의 경우는 그 차이가 적음으로부터 자외선 경화형 잉크가 용제형에 비해 색상 탈리가 적었음을 말한다. 또한 raggedness값 역시 마찬가지 결과를 보여 안료 색소와 피혁의 접착성이 향상된 것을 알 수 있다. SEM을 이용한 피혁의 표면과 단면 사진을 보면 용제형보다 자외선 경화형 잉크를 사용한 피혁이 좀 더 매끈한 표면을 보이는데 이것은 접착기능을 하는 아크릴레이트에 의해 균일한 날염이 가능하기 때문이라 고 생각된다. 이상의 결과로부터 자외선 경화형 잉크가 세탁, 마찰, 일광 견뢰도가 우수함을 알 수 있었으며 기존의 용제형 잉크를 대체할 수 있는 좋은 재료라고 생각된다.
현재 업계에서 가장 활발히 논의되는 2가지 토픽은 환경과 디지털 인쇄다. 디지털 인쇄에서 잉크를 제거하는 문제는 이 두 가지 토픽이 만나는 교차로가 된다. 인쇄의 환경 신뢰도 개선은 매체 혼합에서 그것의 위치를 확인하기 위한 중요한 단계다. 그러나 그 효과를 높이기 위한 디지털 기술의 채택 역시 중요한 단계다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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