석판 인쇄에서 잉크와 물의 균형이 품질에 미치는 영향에 관한 조사와 분석
석판 인쇄는 기름과 물이 섞이지 않는다는 원리에 기초합니다. 판의 화상 부분은 친유성(잉크를 끌어당김)과 소수성(물을 밀어냄)을 띠고, 비화상 부분은 먼저 물을 흡수하여 친수성과 발유성을 띠어야 합니다. 오프셋 인쇄의 특징 중 하나는 간접 인쇄 방식을 사용하며, 색 재현은 잉크 점의 전사를 통해 이루어집니다. 잉크와 물의 균형을 파악하는 것은 인쇄물의 정상적인 전사, 잉크 색의 농도, 정확한 겹침, 인쇄 건조, 잉크 번짐 방지에 중요합니다. 따라서 잉크와 물의 균형을 이해하고 제어하는 것이 일관된 인쇄 품질을 유지하는 핵심입니다. 숙련된 인쇄 작업자는 잉크와 물의 관계를 이해할 뿐만 아니라 잉크와 물의 균형을 관리하는 기술과 요점에도 능숙해야 합니다.
1. 잉크-물 균형의 관계
잉크-물 균형이란 특정 속도와 압력에서 인쇄 시 습수액 공급을 조절하여 유화된 잉크 내 수분 함량을 15%에서 26% 사이로 제어하는 것을 말합니다. 이 균형은 최소한의 물을 사용하여 판 위의 잉크와 균형을 맞추면서 가볍게 유화된 유중수(W/O) 잉크를 형성합니다.
잉크-물 균형에서 가장 중요한 측면은 습수액과 잉크 모두의 제어입니다. 습수액은 물과 계면활성제로 구성됩니다. 이는 판을 적절히 적셔야 하고, 세정 능력을 제공하며, 안정적인 pH를 유지하여 판이 더러워지지 않도록 해야 합니다.
1.1 습수액의 역할
1. 판의 비화상 영역에 균일한 수막을 형성하여 잉크가 이 영역으로 전이되는 것을 방지하고 판이 더러워지는 것을 막습니다.
2. 습수액 내 전해질은 마모로 인해 노출된 판의 금속 영역과 화학적으로 반응하여 지속적으로 새로운 친수성 층을 형성하여 빈 영역의 친수성을 유지합니다.
3. 판 위 잉크의 온도를 제어합니다. 현대 인쇄기는 점점 더 높은 속도로 작동하면서 고속 전사 중 잉크가 가열되어 유동성이 증가하고 도트 게인이 발생합니다. 따라서 습수액은 판과 잉킹 롤러에 접촉할 때 잉크 롤러와 잉크의 온도를 낮추는 데 도움을 주어야 합니다.
4. 화상 영역이 확장되거나 수축되지 않도록 하여 인쇄 과정 전반에 걸쳐 화상 영역과 비화상 영역의 상대적 위치를 유지합니다.
잉크는 일반적으로 안료, 충전제, 바인더 및 보조 첨가제로 구성됩니다. 잉크를 선택할 때는 유변학적 및 광학적 특성을 고려하는 것이 필수적입니다.
잉크의 유변학적 특성은 우수한 인쇄 성능을 갖추었는지 평가하는 주요 기준입니다. 이러한 특성은 주로 바인더에 의해 결정되지만 보조 첨가제로 미세 조정할 수 있습니다. 잉크 유변학의 주요 지표에는 점도, 점착성, 요변성, 항복값, 점탄성 및 유동성이 포함됩니다. 이러한 지표를 이해하는 것은 다양한 인쇄 요구에 맞는 올바른 잉크를 선택하는 데 중요합니다.
잉크와 물은 판 표면에서 균형 상태로 공존해야 인쇄된 화상이 최대 잉크 피복률로 선명하고 포화된 색상과 명확하고 예리한 도트를 구현할 수 있습니다. 동시에 비화상 영역은 깨끗하게 유지되어야 합니다. 이러한 균형을 위해서는 생산 중 물과 잉크의 양을 조절해야 합니다.
인쇄 화상의 어둡거나 밝은 정도는 잉크의 양뿐만 아니라 물 공급과 잉크-물 균형에 의해서도 영향을 받습니다. 물 공급이 증가하면 화상이 밝아집니다. 반대로 물 공급을 줄이면 화상이 어두워집니다. 따라서 잉크와 물 조절 모두 화상 농도에 영향을 미칩니다. 조정은 실제 인쇄 조건에 따라 이루어져야 하지만, 잉크 농도를 높이는 것은 단순히 물 공급을 줄여서 달성해서는 안 됩니다. 이는 균형을 깨뜨리고 비화상 영역에 더러운 인쇄를 초래할 수 있기 때문입니다.
물과 잉크가 모두 과잉인 상황을 피하는 것이 필수적입니다. 물이 너무 많고 인쇄물이 밝게 보일 때, 물을 줄이는 대신 잉크 공급을 늘리면 악순환이 발생하여 물과 잉크의 과다 사용과 같은 인쇄 결함을 초래하고 공정을 통제할 수 없게 만듭니다.
경험 많은 인쇄 기사는 판이 더러워지지 않도록 보장하면서 물 공급을 최소로 유지하는 경향이 있습니다. 잉크와 물 사이의 안정적인 균형을 유지함으로써 인쇄 실행 전반에 걸쳐 일관된 잉크 농도를 달성합니다. “소량의 물, 진한 잉크” 원칙이 종종 강조됩니다. “소량의 물”은 판을 깨끗하게 유지하는 데 필요한 최소한의 물을 의미하며, “진한 잉크”는 최소한의 물로만 달성할 수 있습니다. 과도한 물은 잉크 유화를 일으켜 잉크 층이 두껍게 유지되는 것을 불가능하게 만듭니다.
2. 잉크와 물의 균형에 영향을 주는 요인
인쇄 중 잉크와 물의 균형을 흐트러뜨릴 수 있는 요인은 여러 가지가 있습니다. 기계 정지, 주변 온도와 습도의 변화, 인쇄기 속도, 잉크 종류, 종이 품질, 판재 등이 그 예입니다.
1. 안정적인 기계 속도: 기계는 일정한 속도를 유지해야 합니다. 속도가 변하면 잉크와 물의 균형에 문제가 생길 수 있습니다. 속도가 빠르면 물이 적게 필요하고, 느리면 더 많이 필요합니다.
2. 안정적인 온도와 습도: 온도 변화는 잉크의 점도와 유동성에 영향을 줍니다. 고온에서는 물의 증발이 늘어 물이 더 필요합니다. 습도가 높으면 증발이 줄어 물이 덜 필요합니다.
3. 잉크 특성: 잉크의 내수성은 물을 얼마나 흡수하는지를 결정합니다. 내수성이 강한 잉크는 물이 덜 필요합니다.
4. 종이 특성: 거칠고 다공성인 종이는 물과 잉크를 더 많이 흡수하고, 매끄럽고 치밀한 종이는 둘 다 덜 필요로 합니다.
5. 판 종류: 판마다 보수 능력이 달라 필요한 물의 양에 영향을 줍니다.
6. 화상 면적 크기: 화상 면적이 클수록 물과 잉크가 더 많이 필요합니다.
7. 습수액: 습수액의 pH는 4.5에서 5.5 사이로 안정적이어야 합니다.
8. 올바른 압력 조정: 잉크와 물의 균형을 유지하려면 롤러와 실린더 압력을 정확히 맞춰야 합니다.
3. 물 공급량 파악
인쇄 전에 작업자는 조건에 따라 물 공급량을 가늠할 수 있지만, 생산 중에는 계속해서 물 공급량을 평가해야 합니다. 일반적인 방법으로는 판의 반사율을 눈으로 확인하는 것이 있습니다. 작업자는 다음도 확인합니다.
1. 잉크가 옅고 거칠게 보이는 경우.
2. 잉크 롤러나 물통에 물방울이 맺힌 경우.
3. 장시간 정지 후 판에 습기가 계속 남아 있는 경우.
4. 인쇄 점이 비어 있거나 물결 모양인 경우.
5. 인쇄 가장자리가 약하거나 물결 모양인 경우.
6. 블랭킷 실린더에 물자국이 있는 경우.
7. 정지 후 잉크 색 차이가 뚜렷한 경우.
4. 잉크와 물의 균형이 나쁠 때 인쇄 품질에 미치는 영향
잉크와 물의 균형이 맞지 않으면 겹침 불량, 색 정확도 저하, 그리고 "고스팅"이나 "번짐" 같은 결함이 생길 수 있습니다.
1. 겹침에 영향: 물이 과하면 종이가 팽창해 다색 인쇄 중 겹침 오차가 생깁니다.
2. 잉크 유화: 과도하게 유화된 잉크는 잉크 전이를 방해해 제품 품질에 영향을 줍니다.
3. 잉크 색이 옅어짐: 물이 과하면 안료 농도가 낮아져 인쇄물이 칙칙해집니다.
4. 더럽거나 흐린 인쇄물: 잉크나 물이 과하면 번지고 인쇄가 선명하지 않습니다.
5. 생산 중 잉크와 물의 균형을 유지하는 요령
작업자는 다음을 보장해야 합니다.
1. 인쇄 전에 물 롤러를 충분히 적십니다.
2. 기계가 유휴 상태일 때 물과 잉크 공급을 멈춥니다.
3. 새로 장착한 습수 롤러를 제대로 준비합니다.
4. 잉크를 과도하게 묽히지 않습니다.
5. 물 롤러를 깨끗하게 유지합니다.
6. 잉크 롤러와 물 롤러 압력을 올바르게 조정합니다.
요약하면, 잉크와 물의 균형을 유지하는 것은 높은 품질의 인쇄물을 만들고 생산을 원활하게 하는 데 필수적입니다.