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옵셋인쇄에서 중요한 것이 있다면 작업에 대한 효율성이다. 그것을 뒷받침하기 위해서는 재료가 중요하다. 아시아믹스는 도쿄 본사를 거점으로 반세기동안 오프셋인쇄자재를 전문적으로 취급해온 인쇄 자재회사이다. 동사는 세계각국의 우수한 인쇄자재를 수입, 자체 연구개발한 화학제품 등다양한 제품을 제공하고 있다. 이에 2013년 1월호(328호)부터 기술 내용을 기고하게 된다. 습수액과 핀트 맞춤에 대한 내용을 소개한다.
글 - 후츄 히로노부 아시아믹스 기술영업부 부장
![[칼럼] 습수액과 핀트 맞춤](http://pimg.daara.co.kr/kidd/photo/2013/02/25/thumbs/thumb_520390_1361751885_70.jpg)
리먼브라더스사태 이후, 저미가 이어지고 있던 세계경제가 최근 일부 산업에서 경기회복의 징조가 보이기 시작하였습니다. 하지만 인쇄업계는 아직 디플레이션의 영향을 받아 수익상황은 매우 어려운 상황이 계속되고 있는 실정입니다. 이러한 상황 속에서도 각 인쇄회사는 비용절감 등 다양한 방법으로 작업효율성을 향상시켜 타사와의 차별화로 이익을 확보하기 위해 매일 노력하고 있습니다. 작업효율성 향상의 한가지 방법으로서 최근 다색양면기의 출현이 눈에 띕니다.
지금까지는 컬러4색을 단면씩 작업하여온 공정이 한 번의 인쇄로 양면 컬러인쇄가 가능하게 되었기 때문에 작업효율성이 비약적으로 향상되었습니다. 습수액과 핀트맞춤의 관계는 당연히 단면인쇄보다 양면인쇄가 습수액의 영향을 받기 쉽고, 각 인쇄기계회사에서도 다양한 연구를 시도하고 있습니다. 이번에는 옵셋인쇄에서 중요한 역할을 하는 습수액과 핀트맞춤에 관해 말씀드리고자 합니다.
습수액의 역할
우선 습수액의 역할에 관하여 설명을 드립니다. 옵셋인쇄(평판)는 평볼록판을 이용한 인쇄방식이기 때문에 회성부와 비회선부 사이의 명확한 경계가 존재하지 않습니다. 회선부와 비회선부는 물리적은 분리가 아닌 화학적인 분리방식으로 형성되어 있습니다. 회선부는 비극성 성질을 가진 잉크를 분리시키고 비회선부는 극성 성질로 잉크를 반발시킵니다. 먼저 이 극성의 차이가 옵셋인쇄의 기초가 되고 있습니다. 그리고 이 극성의 차이로 분리된 회선부와 비회선부를 한층 더 보조하는 것이 습수액입니다.
비회선부 보호 비회선부에 잉크의 반발성을 부여하는 것이 습수액입니다. 만약 인쇄제판 시에 비회선부에 대하여 완전하게 불감지화처리를 하면 습수액에 일반적인 수돗물만을 사용하여도 비회선부는 잉크를 반발하여 요고레 발생 등의 문제는 발생하지 않습니다. 지속되지는 않지만 소량의 H액(습수액 원액)을 첨가하여 롱런인쇄도 가능합니다.
회선부 안정화시키기
습수액은 판면으로 물오름량을 최소한으로 억제하여도 비회선부에 비화선부에 요고레를 발생시키지 않는 역할을 합니다. 만약 요고레 발생을 억제하기 위해 습수액량을 늘리면 잉크롤러 상의 잉크에 습수액이 대량으로 올라가 잉크는 과잉유화하여 테크치가 저하되어 잉크 롤러에서 판의 회선부로 잉크 전이성을 방해하게 됩니다. 또한 회선부로의 잉크전이성이 악화되면 회선부는 수봉롤러, 블랑켓 등의 마찰을 견딜 수 없게 되어 비화선부화의 원인이 됩니다.
판면보호
H액 성분중에 판면보호제가 있습니다. 이것은 공기로 인한 산화작용으로부터 비화선부의 아노딕층을 보호하고 비화선부를 극성(친수성)으로 유지시킵니다. H액에 판면보호제를 첨가하면 일단 인쇄기를 정지시킨 후에 재가동시키는 시간을 단축시켜 손지 발생을 줄일 수 있습니다.
잉크 테크치 감소
점도가 높은 잉크는 판면의 회선부에 이물질을 부착시키며 종이뜯김 등의 문제를 발생시키지만 잉크에 적정량의 습수액이 섞임으로서 잉크 테크치가 감소되어 인쇄를 하기 위한 최적의 상태(적정유화)가 됩니다.
잉크롤러와 판면의 열완화
인쇄기의 회전 및 인쇄 중에는 잉크롤러와 판면의 습도가 상승합니다. 잉크롤러의 열은 잉크 성질을 바꿀 수 있습니다. 예를 들면 습수액을 사용하지 않는 활판인쇄(플렉소)는 장시간 인쇄를 한 경우의 잉크롤러온도는 50~60도까지 상승하여 잉크가 연해지기 때문에 색 얼룩이나 블로킹의 원인이 됩니다. 옵셋인쇄는 적정량의 습수액을 사용함으로서 일정하게 온도(28~32도)를 유지할 수 있게 된다. 최근에는 진동롤러에 냉각수를 통과시키는 냉각장치가 장착되기도 합니다.
롤러 스트립핑방지
보통 수돗물만을 습수액으로 사용하여 장시간 인쇄를 한 경우, 또는 다량의 습수액을 판면에 공급하여 잉크가 과잉유화된 경우 등에 잉크롤러에 잉크가 옮겨지지 않게 되는 경우가 있습니다. 이 상태를 롤러 스트립핑이라고 합니다. H액 성분 중에 이러한 현상을 방지하는 약품이 첨가되어 있는 것이 있습니다.
인쇄기에서 습수액은 잉크와 섞이고 잉크는 적당한 유화상태로 인쇄됩니다. 이 습수액과 잉크가 섞인 상태는 매우 중요합니다. 습수액이 과도하게 공급되면 잉크의 성능이 악화되고 컨트롤이 불가능하게 됩니다. 습수액과 잉크의 밸런스를 최대한 컨트롤하기 위해서 H액성분에는 특별한 성분(유화제)가 첨가되어 있습니다. IPA(이소프로필알코올)도 유화제와 마찬가지로 잉크와 습수액의 유화를 안정시키는 효과가 있기 때문에 아직은 IPA를 사용하고 있는 인쇄회사가 많을 것 입니다.
![[칼럼] 습수액과 핀트 맞춤](http://pimg.daara.co.kr/kidd/photo/2013/02/25/thumbs/thumb_520390_1361751892_32.jpg)
표면장력의 저하
습수액은 판뿐만 아니라 롤러 전체와 블랑켓에 이르기까지 얇고 균일하게 물을 확산시킬 필요가 있습니다. 그리고 최근에는 인쇄 속도가 고속화되었기 때문에 고속에 맞추어 물이 공급되어야 합니다. 완벽한 ”젖음”은 낮은 표면장력을 가진 물만으로 가능합니다. 표면장력을 낮추기 위해서는 IPA와 계면활성제 등 첨가제의 사용을 필요로 합니다. 동일한 한방울의 물방울을 떨어트렸을 때, 첨가제 등이 함유되어 있는 물은 표면장력이 낮아서 보다 넓은 면적을 적실 수 있습니다. 이 때문에 적은 양의 습수액으로 판면의 비화선부를 적실 수 있는 것입니다.
인쇄용지와 습수액
옵셋인쇄에서 습수액이 중요한 역할을 하고 있는 점에 관해 설명하였습니다. 다음으로는 인쇄용지와 습수액에의 관계가 핀트불량의 원인 중 한가지라는 점에 대해서 설명하고자 합니다.
![[칼럼] 습수액과 핀트 맞춤](http://pimg.daara.co.kr/kidd/photo/2013/02/25/thumbs/thumb_520390_1361751901_34.jpg)
용지의 신축
용지의 신축은 펄프섬유의 신축입니다. 통상적으로 펄프섬유는 수분을 흡수하면 팽창하여 치수가 늘어납니다. 용지에는 섬유의 결이 있어서 장변에 대해 가로방향으로 결이 있는 것이 가로결 용지, 그에 비해 세로방향으로 결이 있는 것이 세로결 용지입니다. 일반적으로 수분을 흡수한 섬유는 용지에 따라 차이가 있지만 장방향으로 1~2% 정도만 늘어나지만, 섬유의 직경은 약 25~30% 정도 두껍게 늘어납니다. 실제로 인쇄를 한 경우 습수액을 흡수하여 늘어나면 인압이 늘어나서 통상적으로는 용지의 물림부보다 꼬리부가 더욱 늘어나기 때문에 핀트를 맞추는 것이 어렵게 됩니다.
습수액 전이
옵셋인쇄의 습수액이 인쇄용지에 어떻게 전이되는지에 관해 설명을 드리겠습니다. 습수액은 본래 판면의 비화선부에 균일한 수막을 형성시키고 여분의 잉크를 반발시키는 것이 가장 큰 역할입니다. 판면의 화선부에 붙은 잉크가 블랑켓(고무통)에 접촉하여 전이될 때에 비화선부의 수분(습수액)도 블랑켓 표면에 전이됩니다.
당연히 이 때 습수액 공급량에 의해 인쇄용지로의 수분전이량도 변하며 용지의 신축에 큰 영향을 끼칩니다. 따라서 인쇄 시에는 보다 적은량의 습수액을 공급하여 인쇄를 할 필요가 있습니다. 이 때문에 각 H액 제조업체는 최소한의 습수액으로 본래의 기능을 유지시킬 수 있는 H액(습수액 원액) 개발에 박차를 가하고 있습니다.
기능적 요인으로 인한 용지 늘음도
핀트불량의 큰 원인 중 한가지는 습수액 공급량의 영향 이외에도 인쇄기의 기계적 요인도 있습니다. 인쇄를 하는데 있어서 반드시 인압이라는 압력이 용지에 가해지게 됩니다. 인쇄기의 물림 방향에서 꼬리쪽 방향으로 인압이 가해지면 그 인압으로 인해 인쇄용지의 섬유가 늘어날 수밖에 없습니다. 따라서 인쇄기를 적정 인압으로 조정(통꾸밈)하고 유지시키는 것을 오퍼레이터는 신경써야 합니다.
인쇄용지의 늘림과 핀트
인쇄용지가 습수액으로 인한 수분과 기계적 인압으로 인해 늘어나는 것을 알아보았습니다. 실제로 인쇄용지의 늘림이 인쇄핀트에 어떠한 영향을 미치는지를 기종별로 간단하게 알아보겠습니다.
편면4색기
통상 4색컬러인쇄는 먹→청→홍→황순으로 인쇄됩니다. 인쇄용지에 4색분의 습수액과 4회의 인압이 가해집니다. 용지가 늘어나는 비율은 후통으로 갈수록 적어집니다. 인쇄물의 가늠표를 루페로 보면 최초에 인쇄된 먹의 가늠표가 가장 바깥쪽이고 황색이 가장 안쪽이 되는 것을 알 수 있습니다. 이것은 가정 먼저 인쇄된 먹통에서 용지가 가장 크게 늘어난 것을 의미합니다. 반대 면을 다시 인쇄하면 1회째 인쇄에서 어느 정도 용지신축이 끝났기 때문에 2회째의 인쇄핀트는 1회째보다 좋아지는 경향이 있습니다.
양면인쇄기(반전타입)
이 타입의 인쇄기는 편면4색기가 2대 연장선상에 있는 타입으로 중간 반전통으로 용지물림을 역전시키고, 전반 4색으로 뒷면 컬러, 후반 4색으로 표면 컬러 인쇄를 합니다. 이 타입은 전반 4색보다 후반 4색이 핀트의 정밀도가 좋습니다. 단 기계 설치에 필요한 공간은 길어집니다.
양면이쇄기(동일 물림)
이 타입의 인쇄기는 2층 구조 타입으로 4색 인쇄 유닛이 상통과 하통으로 나뉘어져 있습니다. 이 타입의 인쇄순서는 상·먹 → 하·먹 → 상·청 → 하·청 → 상·홍 → 하·홍 → 상·황→ 하·황의 순입니다.
이 경우 4색 면이 연속으로 인쇄되지 않고 상통과 하통이 교대로 인쇄를 하기 때문에 습수액과 인압으로 인한 영향을 생각하면 핀트 정밀도를 높이기는 어렵지만 인쇄기 설치 공간이 좁아도 되는 이점이 있습니다.
인쇄기와 자재 그리고 유지관리
오늘날 다색기(양면기를 포함)보급에 의해 습수액이 인쇄 핀트 정밀도에 영향을 주는 것에 대해 진지하게 고려하여야 합니다. 인쇄기종의 선정과 자재(H액, 블랑켓 등) 선정도 보다 높은 인쇄품질을 확보하기 위해서는 중요합니다. H액 제조업체의 관점에서 생각하면 IPA에 뛰어난 계면활성제 개발도 중요한 한가지 요소입니다.
또한 H액 본래의 성능을 최대한 끌어내기 위해서는 인쇄기 유지관리(특히 습수장치 관련)도 중요합니다. 아무리 좋은 기계와 자재를 선정하여도 급수관계의 조정이 잘못되어 있는 상태에서 인쇄를 하면 잉크와 물의 밸런스를 맞추지 못하여 결과적으로 핀트 불량, 블로킹 등의 문제가 발생합니다. 습수액 성능을 살리기 위해서는 H액에 IPA, 계면활성제 등 첨가제가 필수라고 말씀드렸습니다.
최근에는 환경에 관한 VOC(휘발성유기화합물)문제로 인해 IPA 사용을 금하거나 사용량을 대폭 감소하는 인쇄회사가 증가하고 있습니다. 이 때문에 H액 제조업체들은 무알콜 타입의 H액이 주류가 되어가고 있습니다. 어떻든 옵셋인쇄에서는 습수액은 필수불가결의 요소이며 관리를 제대로 하고 있으면 보다 좋은 인쇄물을 재현할 수 있는 것은 틀림없는 사실입니다.
[참고문헌] Ben van Loon, WGI Holland사 쇄제본개론(일본), 사단법인고용문제연구회(일본)
월간 인쇄문화 print5931@korea.com
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