PT 이슈
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본 <교과서용 인쇄판 제작의 품질 안정화에 관한 연구>는 2015년도 (사)한국인쇄학회(학회장 오성상) 학술발표회를 통해 산업체기술보고로 소개 된 내용으로, 현장 실험을 통하여T CP 장비의 적정 노광 범위와 현상 과정의 적절한 현상 속도 및 온도를 찾기 위한 연구다 .
글 | 이상현, 하영백, 서동일, 구철회
1. 서 론
최근에 이르러 각종 미디어 화상(Image)의 발전은 인쇄물을 보는 독자의 눈높이까지 한층 높이는 결과로 이어져 각종 인쇄물도 종래와 비교해 소비자의 기대 품질수준이 높아져 각 인쇄회사는 안정적인 인쇄 품질을 유지하기 위한 노력이 배가되고 있는 상황이다.
더욱이 학생들을 위한 교과서에서도 종전의 읽기 위주의 편집에서 보면서 얻어지는 시각적 교육 효과를 위한 디자인 요소 및 사진 요소들이 대거 삽입되면서 그 색상 품질의 중요성이 그 어느 때 보다 강하게 요구 되고 있는 상황이다. 따라서 최근 들어 교과서에서도 일반 상업 인쇄물에 적용되는 색상관리 시스템(Color management System)의 적용이 필요하게 되고 이에 그 출발이 되는 인쇄판 제작의 표준화가 절실히 요구되는 상황이다.
인쇄판의 제작공정은 컴퓨터의 발전과 더불어 이전의 PS판 제작 공정이 새로운 제작 방식인 CTP(Computer To Plate)로 점점 신속히 바뀌는 상황이며 어느덧 CTP가 전체 인쇄판 제작 구성비의 대부분을 차지하고 있다.
하지만 CTP 광원 및 감광재료에 따라 여러 가지 방식의 종류를 가지고 있으며, 주) 프린피아에서 주로 사용되는 서멀(Thermal) 방식에도 제조사에 따라 또는 상품 종류에 따라 그 노광 시간 및 현상 조건 등이 다르고 또 그 결과들이 현격히 다르게 되는 경향이 있다.
따라서 본 연구에서는 현장 실험을 통하여 CTP 장비의 적정 노광 범위와 현상 과정의 적절한 현상 속도 및 온도를 찾고자 하였다. 또한 인쇄 공정에서 사용되는 약품에 대한 내약품성 실험을 병행함으로써 현재 사용되고 있는 CTP 판의 안정성을 확인하고자 하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과들은 고품질의 교과용 도서 인쇄에 표준화된 품질의 판재를 안정적으로 공급하기 위한 표준 데이터의 구축에 목적을 두고 있으며, 나아가 기본 데이터의 확보
를 통한 인쇄판의 품질 안정화 및 기준 설정을 확립하고자 한다.
2. 실 험
2-1. 적정 노광량 측정 실험
서멀 판의 적절한 생산성과 관용도를 측정하기 위하여 CTP장비를 최적화하고 판에 맞는 RPM, Focus, Zoom을 측정 하였다. 실험을 위하여 사용된 CTP는 AGFA Avalron N8-72를 사용하였으며, 판재는 현재 시판 중인 A사, I사, K사판을 사용하였으며, 현상액은 각사에서 제공하는 판재에 적합한 현상액을 사용 하였다. 인쇄판 제작 후 판면 보호를 위한 고무액은 AGFA RC795를 공통으로 사용 하였다. 현상 수조는 6개 지점의 온도를 측정 하여 현상액의 순환 정도를 체크한 후 현상 하였다. RPM은 생산성을 고려하여 최고 속도에서 10단위로 10단계 체크 패턴을 노광하였고, Focus과 Zoom은 판 제공업체의 기준에서 20단위로 +5단계 -5단계 체크 패턴을 노광 하였다. 표 1에 사용된 판의 감도와 현상액 환경을 나타내었다.
표 1. 판의 감도와 현상액 환경
2-2. 망점 재현 균일성 측정 실험
서멀 판의 망점 재현 균일성을 측정하기 위하여 RPM, Focus, Zoom을 적정 노출량 측정 실험을 통해 얻어진 최적의 수치를 적용하여 현상하였다.
망점 재현 균일성 측정을 위하여 1030*800 크기의 판 9개 지점에 0%, 3%, 4%, 5%, 20%, 30%, 50%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 100%의 중간톤 스트립(middle tone strip)을 배치하고 측정하였다.
측정 장비는 X-Rite사의 인쇄판 농도계(iCPlate 2 미국)을 사용하여 측정하였다.
2-3. 현상기 조건 변화 실험
CTP 판의 현상기 환경 변화에 따른 망점 변화를 측정하기 위하여 현상기의 온도와 현상기의 현상액에 잠기는 현상 시간의 변화에 대하여 측정하였다.
실험에 사용된 CTP 장비는 AGFA Avalron N8-72 서멀 CTP, Luscher xpose 230 UV CTcP 출력기를 사용하였다.
CTP 서멀 판재은 A사, I사 더블레이어 2종과 K사 싱글레이어 1종을 사용하였으며, CTcP UV판(ultraviolet plate)은 S사 판을 사용 하여 실험하였다.
현상액은 서멀 판 제공업체에서 제공하는 원액을 사용하였으며, CTcP UV S사 판은 FUJI DP-4 현상액을 물과 1:4로 희석하여 사용하였다.
현상액의 온도는 20℃부터 2℃단위로 5단계를 측정하고, 현상액에 잠기는 시간의 변화는 2초 단위로 5단계를 측정하였다.
2-4. 서멀 판(thermal plate) 내약품성 실험
서멀 판은 단일코팅 판(single layer plate), 더블코팅 판(double layer plate), 친환경 판(chemical free plate, processless plate)으로 구분할 수 있다. 친환경 판의 경우 내쇄력이 많이 향상되기는 하였으나 교과서 인쇄용 용도로 사용하기에는 아직 듀얼 코팅 판(double layer plate)이나 싱글 코팅 판(single layer plate)에 미치지 못하고, 필요한 에너지의 양이 높은 단점을 가지고 있다.
본 실험에서는 서멀 판 가운데 단일코팅 판, 더블코팅 판을 중심으로 테스트를 진행 하였으며, 실험에 사용한 장비와 판재, 현상액, 고무액은 적정 노출량 측정 실험과 동일한 제품으로 실험 하였고, 현상 수조의 상태 측정 및 기준 또한 적정 노출량 측정 실험과 동일하다.
실험 약품으로는 인쇄의 습수에 사용하는 에치액, 판 클리너, 블랭킷 클리너, 알코올 원액(순도 99%)을 사용하였으며, 5%~90%까지 5%단위로 출력된 A사, I사 더블레이어 2종의 판과 K사 싱글 레이어 판에 각각의 용액을 떨어뜨린 후, 1분이 경과한 뒤 약품을 제거 하고 반응을 육안으로 확인하였다.
또한 판에 가장 영향을 많이 미칠 수 있는 약품을 선택하여 정상적으로 제작된 서멀 더블코팅 판 A사 Cyan, Magenta, Yellow, Black판으로 인쇄를 하고 정상적으로 제작된 서멀 더블코팅 판 A사 Cyan판을 제작한 후, 아세톤, 판 클리너, 블랭킷 클리너, 알코올 원액을 1분간 떨어뜨려 화선부를 강제로 손상시켜 인쇄하고 육안으로 확인 분석하였다.
그림 2. Avalron N8-72 테스트 패턴의 구성.
3. 결과 및 고찰
3-1. 서멀 판(thermal plate) 적정 노광 설정
테스트를 위한 Avalron N8-72의 패턴은 그림2와 같이 18단계의 패턴으로 이루어져 있으며, 주로 세로 1*1, 2*2 패턴이나 가로 1*1, 2*2 패턴의 그림3, 그림4와 같은 밴딩 현상이 가장 적게 나타나는 지점을 찾아 기준 값을 정한다. 일반적으로 저노광이 처음보이는 지점과 과노광이 처음보이는 지점을 찾은 후 조금씩 범위를 좁혀 가면서 기준 값을 찾는 방법은 사용하였다.
상단의 두 패턴의 경우는 노광량이나 현상정도를 네가티브, 포지티브 패턴에서 재현된 정밀도를 육안으로 보고 판단하였다. RPM, Focus, Zoom의 기본 출력 패턴과 기준 값을 찾는 방법은 위의 방법과 동일하다.
RPM 테스트에서 A사 판은 120RPM에서 저노광 밴딩이 보이기 시작하였으며, 180RPM에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. I사 판은 110RPM에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며 190RPM에서 과노광 밴딩이 보이기 시작하였다. K사 판은 140RPM에서 저노광 밴딩이 보이기 시작하였으며 180RPM에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. 따라서 A사 판은 150RPM, I사 또한 150RPM 그리고 K사의 경우에서는 160RPM으로 저노광과 과노광의 중간 지점을 RPM의 기준 값으로 설정하여 실험을 진행하였다.
그림 5. 각 회사별 RPM 측정 결과.
Focus 테스트는 레이져 에너지의 정확한 촛점을 맞추는 공정으로 레이져 에너지를 모아 판재에 집중된 에너지를 전달 할 수 있도록 하는 작업이다.
Focus 테스트에서 A사 판은 2690에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며, 2810에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. I사 판은 2670에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며, 2830에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. K사 판은 2650에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며, 2830에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. Focus 테스트 또한 저노광과 과노광의 중간지점을 Focus의 기준 값으로 설정하여 실험을 진행하였다.
그림 6. Focus test.
그림 7. 각 회사별 Focus Test 결과.
Zoom 테스트는 에너지가 판에 전달될 때 에너지를 받는 중심점과 중심에서 멀어지는 면이 받는 에너지의 양이 다를 수 있다. 이와 같은 현상 때문에 에너지를 중첩시켜 판면에 고른 에너지양을 전달 할 수 있도록 하는 공정이다
그림 8. Zoom test.
그림 9. 각 회사별 Zoom Test 결과.
Zoom 테스트에서 A사 판은 6840에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며 6980에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. I사 판은 6820에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며 6980에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. K사 판은 6840에서 저노광 밴딩이 보이기 시작했으며 6960에서 과노광 밴딩이 보이기 시작했다. Zoom의 기준 값은 저노광과 과노광의 중간지점을 설정하여 실험을 진행하였다.
밴딩 현상의 구분은 판 재료의 색상이 진할수록 상대적으로 조금 더 쉽게 구분되었으며 같은 색상의 판일 경우 밴딩 현상이 시작되는 지점과 지점의 폭이 넓을수록 판재의 관용도가 좋다고 할 수 있다. 위 실험 결과에 의하면 A사 판과 I사 판은 RPM, Focus, Zoom설정 값이 유사함을 볼 수 있었으며, I사 판이 A사 판보다 조금 더 넓은 관용도를 가지고 있음을 알 수 있었고, K사 판의 경우 A사 판과 I사 판 보다 관용도가 낮음을 알 수 있었다
<월간 PT 2016년 3월호>