[인쇄계2021.11] 매엽식 잉크젯 인쇄기 구매를 결정하기 전에 당신이 알아야 할 것들

매엽식 프로덕션 잉크젯 인쇄기의 짧은 역사

잉크젯 인쇄기는 인쇄산업에서 수 십 년 동안 코딩과 어드레싱 같은 고속 모노크롬 용도와 컬러 교정쇄 같은 소량 인쇄용으로 사용되어져 왔다. 잉크젯은 매엽식 프로덕션 도큐먼트 인쇄에 있어 지난 10년 동안 여러 인쇄 방식 가운데 하나의 옵션이었는데, 여기에는 몇 가지 이유가 있다. 첫째, 품질과 생산성 기준이 높은 오프셋 인쇄와 EP(electrophotography)와 같은 기존 인쇄 방식과 기술 경쟁을 해야 했기 때문이다. 둘째, 매우 빠른 속도로 움직이는 낱장 용지의 건조 문제가 있었다. 오프셋 인쇄나 EP와 달리, 잉크젯은 비접촉 공정이다. 다시 말해, 종이(또는 그 밖의 피인쇄체)가 이미징 장치와 직접 접촉하지 않는다는 것을 의미한다. 이는 장점이 될 수도 있으나 건조 문제에 있어서는 용지가 인쇄 공정을 거치며 이동할 때 종이에 대한 제어가 약간 떨어지게 된다. 윤전방식 잉크젯 인쇄기도 비접촉이지만 건조에 유리한 점이 있다. 시스템이 처음부터 끝까지 피인쇄체에 대한 통제력을 유지하기 때문이다. 시스템을 통과하게 되는 하나의 연속 롤과 여러 장의 낱장 용지에는 차이가 있다. 이는 롤을 제어할 수 있는 이러한 기능으로 윤전식 잉크젯 시스템은 2000년부터 도처에 쓰이게 되었지만 매엽식 잉크젯 시스템이 생산성을 목적으로 쓰이게 된 것이 이보다 훨씬 짧은 역사를 갖고 있는 이유이기도 하다. 

포맷의 역할

매엽식 잉크젯 인쇄 시스템은 포맷 크기가 다양하다. 각각의 포맷에서 시스템은 통과해 움직이는 용지를 제어 한다. 윤전식과 비교해 상대적으로 적은 수의 매엽식 잉크젯 시스템은 포맷 별로 다음 두 개 카테고리로 나눌 수 있다.

A3+ 포맷 매엽식 잉크젯

이 시스템의 최대 용지 포맷은 A3와 B3표준 사이에 해당한다. 2-up 크기, 레터 크기, A4 크기 조판이 가능한 이 포맷은 종종 ‘A3+’라 불리는데, 그 이유는 지원되는 용지 크기가 A3 표준보다 크지만 B3만큼 크지는 않기 때문이다. A3+ 포맷 매엽식 잉크젯 시스템의 속도는 분당 최대 300 레터 크기 페이지이지만 토너 기반 경쟁 제품들(예: KODAK NEXFINITY 디지털 프레스)의 품질 수준에 도달하는데 어려움이 있다.

KODAK NEXFINITY 디지털 프레스

B1 및 B2 포맷 매엽식 잉크젯

이 시스템의 용지 포맷은 일반적인 토너 매엽식 EP시스템(electrophotographic systems)보다 크다. 오프셋 인쇄기 워크플로우로 B1과 B2 포맷 용지 크기을 사용하는 상업 인쇄사들이 주된 타깃층이다. 그렇지만 오프셋 인쇄기와 비교해 B1과 B2 포맷 매엽식 잉크젯 시스템은 매우 느리고 자동 양면(automatic duplexing) 인쇄와 같은 핵심적인 디지털 인쇄 기능들을 제공하지 못할 수 있으며, 심지어 어떤 것들은 수성(예: 물 기반) 잉크 대신 UV로 건조 문제를 해결하려 했다.

용지 크기 비교

포맷과 관련한 전문용어들은 혼란스럽고 지역마다 각기 다르다. A와 B 포맷 표준들은 미터 단위로 만들어졌으며, 그에 해당하는 인치 수치는 그림 1에서 확인할 수 있다. 대다수 인쇄사는 풀사이즈(Full Size) 와 하프사이즈(Half Size)라는 용어로 인쇄 공정을 설명하는데 익숙하다. 미터 체계를 사용하지 않는 지역에서 풀사이즈 인쇄기는 40인치 인쇄기로 부를 수 있으며, 풀사이즈 인쇄기로 처리되는 용지 크기는 사실상 B1 포맷과 동일하다. 마찬가지로 하프사이즈 인쇄기는 28인치 인쇄기로 부를 수 있으며, 하프사이즈로 처리되는 용지 크기는 B2 포맷에 맞다.

매엽식 잉크젯이 적합한 용도는 무엇일까?

A3+ 포맷 매엽식 잉크젯 시스템이 초기에 성공을 거둔 분야는 트랜잭션(청구서 및 명세서), 매뉴얼, 서적 등으로 적용 범위가 상당히 제한적이면서 코팅 용지의 필요성이 적은 분야의 시장이었다. 그러나, 높은 잉크 커버리지와 무광택 및 광택 코팅 용지를 요구하는 어플리케이션들의 증가함에 따라 A3+ 포맷 매엽식 잉크젯 시스템은 필요한 품질 수준을 유지하기 위해 고군분투하고 있다. 이러한 시스템의 생산자들은 자사 장비가 상업용 인쇄 시장에 대응할 수 있기를 원하지만 높은 커버리지의 출력물을 건조하는 일은 충분한 용지 제어 없이는 어렵고, 상업 인쇄 시장의 중심인 코팅 용지류의 인쇄에 어려움이 있다는 두 가지 때문에 이러한 대응을 가로막았다. 시스템 제조사들은 첨단 잉크와 건조 시스템으로 이 문제를 해결하려 노력하고 있지만 여기에는 비용이 추가된다.

B1 및 B2 형식 매엽 잉크젯 시장에서 목표는 상업용 인쇄이다. 따라서 높은 품질과 코팅지인쇄가 요구 사항입니다. 더 느린 속도에서 사전 코팅 및 특수 잉크를 사용하여 이러한 시스템은 품질 및 코팅지에 있어 약간의 진전을 이뤘으나 문제는 속도(또는 속도 부족)이다. 오프셋 인쇄사들에게 B1 및 B2 포맷 매엽 잉크젯 시스템의 속도 수준은 만족스럽지 않기 때문이다. 이러한 시스템들은 일반적으로 정가가 100만 달러 이상인 고가의 장치이다. 일부 사용자는 작동의 단순성(오프셋과 비교해)에 매료되지만 문제는 이러한 시스템이 생산성 수준에 비해 비싸다는 것이다.

심층 탐구

매엽식 잉크젯과 관련한 몇 가지 요소들에 대해 깊이 살펴보겠다.

• 영역 커버리지 및 잉크 사용량: 높은 커버리지 수준(큰 디자인 요소, 그래픽 또는 사진 포함)에서 인쇄하는 것은 잉크젯 장치에서 어려운 일이다. 이러한 문제는 극복할 수 있지만 비용이 증가한다. 매엽식 잉크젯의 경우 커버리지 수준이 올라감에 따라 소모품 비용을 고려하는 것이 중요하다.
• 용지 적합성: 일반적으로 잉크젯 장치는 코팅된 용지보다 코팅되지 않은 용지에 인쇄하는 것이 훨씬 쉽다. 다양한 비코팅지 및 코팅지를 인쇄하고자 한다면, 낱장 급지방식의 잉크젯에 부족한 면이 있을 수 있다. 또한 잉크젯 인쇄용으로 처리된 용지에 인쇄하면 인쇄 품질은 향상되겠지만 비용이 추가된다. 보통 사용자는 다른 시스템에 사용하는 용지와 동일한 용지 재고를 사용하여 인쇄를 하고자 한다.
• 사전 코팅(pre-coating): 많은 매엽 시스템(A3+ 및 B2- 포맷 모두)은 잉크젯 잉크가 용지에 부착되도록 하기 위해 일부 유형의 사전 코팅을 사용한다. 이것은 이러한 시스템이 품질 수준을 향상시키는 데 도움이 된다. 사실, 롤 급지식 시스템에서 사전 코팅은 흔한 일이고 꽤 성공적이긴 하지만, 매우 주의 깊게 사용해야 한다는 점을 강조하고 싶다. 낱장 별로 사전 코팅을 하는 일은 롤을 사전코팅하는 일 보다 훨씬 어렵기 때문이다. 코팅이 낱장의 양 사이드에 효과적으로 도포되도록 하는 것은 습기와 결 방향, 용지의 마감 등 여러 가지 요소들에 좌우되며, 매엽식 시스템의 경우 사전 코팅은 인쇄 공정에 불필요한 복잡함을 증가시키는 요소이다.
• 건조: 적절한 건조를 위해 매엽식 시스템은 복잡한 잉크 조성에 의존하고 있는데, 이는 비용이 추가된다. 또한 매엽식 잉크젯은 롤 급지식 잉크젯 시스템과 같이 더 긴 용지경로를 채택하거나 스테이션 사이사이에서 건조할 수 있는 역량도 부족해 이러한 점이 단점으로 작용한다.
• 월별 최대 출력량: 매엽식 A3+ 잉크젯 시스템의 듀티 사이클은 월 단위로 매엽식 EP 보다 높은 편이다. 이는 높은 속도 때문이며, B1과 B2 포맷 잉크젯 시스템의 생산성은 비교적 느린 속도도 인해 떨어진다.
• 속도: 월 단위 듀티사이클과 함께, 속도 역시 A3+포맷 매엽식 잉크젯 시스템의 강점이다(물론 롤 급지식 잉크젯 시스템은 이보다 빠르다). 하지만, B1과 B2 포맷 시스템에 있어 취득 가격이 꽤 높은데도 속도는 느린 편이기 때문에 속도가 긍정적인 요소는 아니다.
• 포맷: 12”×19”부터 14”×20” 범위의 포맷크기는 프로덕션 컬러 매엽식 시스템의 표준이긴 하지만, 현재 A3+포맷 잉크젯 모델들은 긴 용지의 인쇄 능력이 부족한다. 이 때문에 장치의 탄력적인 쓰임새가 떨어진다. B1과 B2 포맷 잉크젯 장치는 보다 긴 용지 크기를 수용할 수 있다.
• 품질: 잉크젯 시스템에서 A3+포맷의 품질 수준은 대다수 비코팅 용지에는 적합하지만 다양한 코팅 용지들을 핸들링 할 경우 품질 수준이 저하된다. B1과 B2 포맷의 잉크젯 장비들은 높은 품질을 낼 수 있다.

디지털 윤색의 예(좌측부터) 공간, 화이트 잉크, 골드

전반적으로 프로덕션 디지털 인쇄에서의 역할 확대 같은 잉크젯의 매력 요소 몇 가지를 보았다. 또한 매엽식 잉크젯 기술이 다른 기술들과 진정으로 경쟁을 하려면 개선이 필요하다는 점도 알게 되었을 것이다. 두 종류의 매엽식 잉크젯 장치, A3+ 포맷과 B1/B2 포맷 잉크젯 사이에는 상당한 차이가 있다는 점도 분명해 보인다. 그럼에도 여러 의문이 남는다. 매엽식 잉크젯이 취득 가격, 운영비, 생산성 수준에서 봤을 때 큰 장점이 있을까? A3+ 포맷 매엽식 잉크젯 시스템이 트랜잭션 인쇄 같은 시장에서 성공여부에는 의문의 여지가 거의 없다. 비코팅 용지가 일반적이고 높은 속도가 크게 요구되는 시장이기 때문이다. A3+ 포맷 잉크젯을 한계에 부딪히게 하고 B1과 B2 포맷 잉크젯의 가치를 시험하게 하는 곳은 상업 인쇄 같은 고품질 분야이다.

비용 요소와 용도 적합성 평가

자본 구매 결정을 하는 사람은 관련 비용 요소들을 면밀히 살펴야 하며, 인쇄 공정과 관련 소모품들과 그 비용을 하나하나 열거해야 한다. 잉크젯 프린트헤드는 잉크처럼 소모품으로 볼 수 있는데, 일부 시스템의 경우에는 자주 교체해야 하기 때문이며 이는 추가 비용을 의미한다. 또한 높은 커버리지 수준에서 비용상 불이익이 생기는지도 고려해야 한다. 건조 방식, 특히 그에 따른 에너지 비용도 살펴야 하며, 해당 장치에서 사용하려는 재질들 모두를 인쇄할 수 있는지도 확인해야 한다. 특별한 용지들이 필요한가? 디지털 인쇄와 오프셋용으로 두 개 용지 재고들을 유지해야 하는가? 작업자들에게 이 기술의 정비 요건은 무엇이고, 얼마나 쉽게 자체 정비를 위한 훈련이 이뤄질 수 있는가? 훈련시킬 수 있는가? 설비점유공간과 작업자 훈련 요건은 무엇인가? 용지 급지의 확장 옵션과 후가공 옵션을 다양하게 이용할 수 있는가? 

장비 구매 공정에 있어 장비 공급업체에 대한 다양한 질문들이 수반되며, 만족할 만한 해답을 얻어야 한다. 매엽식 잉크젯 디지털 인쇄 시스템과 같은 종류에서는 적용 용도 적합성이 가장 큰 질문 중 하나이며, 용지는 해당 문제의 핵심이다. 모든 인쇄사는 다양한 용지를 경쟁력 있는 가격으로 쉽게 공급 받는데 대한 보장을 어느 정도 원하고 있다. 제지공장에서의 필수적 전처리 때문에 선택이 제한적이라면, 이는 중요한 문제다. 시장에서 구할 수 있는 유일한 코팅 용지가 전처리 용지인 경우에도 마찬가지이다. 인라인 용지 처리가 필요한 경우, 상당한 비용 추가 없이도 높은 품질 수준에 도달할 수 있음을 최대한 조사하여 확인해야 한다. 현재 매엽식 인라인 용지 처리 기법은 일부 용지에는 맞지 않아 잉크젯에서 흔히 볼 수 없는 품질 문제를 야기할 수 있다. 따라서 적용 범주와 용지 요건들을 매우 꼼꼼히 검토해야 할 것이다.

기술 유형으로 본 강점과 약점

속도 비교

매엽식 잉크젯과 다른 제품 카테고리들의 비교

매엽식 잉크젯 제품은 시장에서 확실한 입지를 가지고 있지만 현재는 좁아진 상태이다. 일반적인 매엽식 토너와 롤 급지식 잉크젯 제품 사이에 있는 매엽식 잉크젯의 경우에는 인쇄 분량 범위가 매력적이다. 이러한 점이 매엽식 잉크젯이 성공할 가능성이 큰 부분이지만, 비교적 높은 영역 커버리지와 코팅 용지가 연계되면 용지 사용이 어려워지므로 일련의 요소들의 제약을 받는다.

코닥의 사례

매엽식 잉크젯 기술 경쟁에서는 두 개의 코닥 제품이 최고의 자리를 차지하고 있다.

• 넥스피니티(NEXFINITY): 롱시트 지원과 5 컬러 기능, 다양한 용지 지원, 인라인 급지 및 후가공 옵션들 덕분에 높은 품질 수준과 탄력적인 쓰임새라는 조합을 이뤄내고 있다. 
• 울트라스트림(ULTRASTREAM): 생산성 수준은 오프셋 인쇄와 같은 종래의 인쇄 기술과 견줄만 하면서 산업표준 품질 수준을 뛰어넘고 있다. 

잉크젯은 매우 효과적인 기술이다. 롤 급지식 솔루션으로 구현된 역사가 거의 20년에 달하며 트랜잭션 인쇄와 서적 인쇄에 거둔 초기의 성공을 상업 인쇄 등 다양한 용도로 이어가고 있다. 매엽식 잉크젯은 아직은 비교적 초기 단계에 있는데, 몇몇 제한적인 용도에서는 효과적이지만, 그 한계를 고려하지 않고는 공정한 평가라 할 수 없다. 매엽식 잉크젯에 앞서 좀더 효과적이고 오랜 시험을 거친 옵션들이 현재 존재하며 이를 평가해봐야 한다. 또한 모든 옵션들을 숙지하고 살펴봐야 한다.

매엽식 EP의 여러 가지 장점

1. 용지의 선택과 입수 범위가 가장 넓음 
2. 적은 설치면적 
3. 낮은 자본투자 
4. 기존 매엽식 피니싱 장비를 활용 
5. 솔리드와 비네트에서 가장 높은 인쇄품질 
6. 가장 다양한 용도 

용어설명

• 영역 커버리지: 인쇄 과정에서 종이에 도포되는 잉크나 토너의 양과 관련이 있다. 예를 들어, 낮은 커버리지 도큐먼트는 모노크롬 텍스트만 소량 있지만, 높은 커버리지 문서에는 디자인 요소들과 그래픽, 사진 등이 다양하게 활용된다.
• B1과 B2 포맷 표준: 디지털 인쇄 시스템은 이제껏 용지 포맷을 A3 표준 (297×420mm/11.7”x×16.5”)보다 약간 더 크면서 B3표준(353×500 밀리미터 / 13.9”×19.7”)보다 작은 크기를 지원해 왔다. 이 중간의 포맷을 종종 ‘A3+’로 부른다. 몇몇 디지털 인쇄 시스템은 이보다 큰 포맷을 지원하기도 하는데, 구체적으로 B1(707×1000 밀리미터 / 27.8”×39.4”)와 B2(500×707mm / 19.7”×27.8”)가 있다. 상업 인쇄사는 인쇄기를 설명할 때 풀사이즈 또는 40-inch(B1의 경우), 하프사이즈 또는 28-inch (B2의 경우)에 더 익숙하다. B3 표준(353×500mm / 13.9”×19.7”)는 그 다음 B 크기로, A3+ 카테고리로 여겨지는 범주에 들어간다.
• 듀티 사이클: 프로덕션 인쇄 시스템이 매월 생산할 수 있는 최대 분량(일반적으로 A4/레터 크기 페이지 기준).
• 일렉트로포토그래피: 토너와 융합 공정이 요구되는 디지털 인쇄 기술.
• 잉크젯: CIJ(continuous inkjet)와 DOD(drop-on-demand inkjet) 등 다양한 종류의 프린트 헤드 기술을 사용하는 디지털 인쇄 기술.
• 넥스피니티: 코닥의 매엽식 일렉트로포토그래픽 제품. 
• 용지 코팅: 용지를 코팅하지 않을 수도 있고 코팅을 도포할 수도 있다(예: 매트나 광택).
• 울트라스트림: 코닥의 정전식 편류 CIJ 프린트 헤드 기술로 프로스퍼 울트라 520(PROSPER ULTRA 520)에 쓰인다.

기사 제공_코닥