프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유 ARTJET 2025

프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

지난 시간까지 UV 프린터 잉크공급 문제와 해결 24편을 정리했습니다.

5년간 발생했던 모든 사항을 정리한 내용으로, Damper 방식을 사용하는 프린터라면, 하기 링크만 보셔도 왠만한 문제는 해결 가능합니다.

지금은 UV Printer 헤드 관련 문제와 증상에 대해 정리하고 있습니다.

실제 발생한 문제와 해결을 다루기 전, 헤드 관련 잘 못된 상식이 너무 많아, 기본 지식부터 설명 드리겠습니다.

1.”헤드에 수명이 있나요? 헤드 보증은 가능한가요?”
2.”헤드 무상 보증은 어떤 경우에 되나요?’
3.”같은헤드인데 2400 dpi가 된다고 하던데요?” 인쇄 해상도 개념 정리
4.”프린트 헤드 스펙이 어떤 의미인지 모르겠어요” 이것만 보셔도 프린터 유통사 직원과 같은 레벨의 지식을 갖출 수 있습니다.

오늘은 실제 헤드 브로셔를 보고, 스펙 중 중요하게 봐야할 포인트와 그 의미에 대해 설명하겠습니다.

I. 프린트 헤드 스펙 의미가 중요한 이유 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

인터넷을 통해 프린트 헤드 스펙 자료를 쉽게 찾을 수 있습니다.

잉크젯 장비 개발회사는 프린트헤드 카다로그 외에, 헤드 제조사로부터 좀 더 Detail한 자료를 받습니다.

하지만, 헤드 카다로그만 보아도 많은 정보를 catch할 수 있습니다.

잉크젯 유통사 혹은 잉크젯을 직접 사용하시는 분은 프린트헤드 스펙을 이해하기 쉽지 않지만, 꽤 중요한 정보들을 담고 있습니다.

“왜 우리 프린터는 속도가 느린지? 빠른지?”

“우리 장비는 타사 장비보다 왜 망점이 고운지? 거칠 수밖에 없는지?”

“인쇄 해상도가 왜 높은지? 낮은지?”

“유통사가 이야기 하는 헤드와 소재의 적정 높이 말고, 헤드 제조사에서 이야기 하는 헤드와 소재 Gap은 얼마인지?”

Ricoh회사 Gen5i 프린트 헤드와 동일 스펙인 Xaar1201 브로셔를 보면서 중요한 포인트 위주로 설명 드리겠습니다.

II. 한번에 인쇄할 수 있는 최대폭 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

잉크젯 프린터 제조사는, 프린터 개발 전, 노즐 jetting 구간 즉, 인쇄 폭을 기준으로 인쇄 속도를 가늠합니다.

위 표에 Print swathe, 27 mm 이라는 건, 노즐 첫 시작 구간과 마지막 노즐 구간의 길이를 뜻합니다.

인쇄할 때는 패스라는 개념을 사용합니다. 잠깐 설명 드리면,

한번에 처음 노즐부터 끝 노즐까지 인쇄하면, 1 pass. Nozzle Test pattern과 동일하게, 한번에 헤드 최대폭 27mm 길이만큼 노즐을 분사합니다.
1 pass는 Single pass장비에서만 사용하고, Scanning Printer에서는 노즐 Test외, 실제 인쇄 작업에는 사용하지 않습니다.
2 pass는 두 번에 나누어 인쇄하기에, 27 ÷ 2 = 13.5mm, Y축 방향으로 27mm이 아닌 13.5mm만 움직여 인쇄해, 1 pass 비교, 인쇄 시간은 두 배가 됩니다.
4 pass 당연히, 27 ÷ 4 = 6.75mm, 1 pass 비교 인쇄 시간은 4배.
6 pass, 27 ÷ 4 = 4.5mm, 1 pass 비교 6배.

보통 Xaar1201(Gen5i) 헤드는 6패스를 사용해야 인쇄에 적정한 해상도가 나오고, 여기에 E closion (feathering mask 혹은 Gradient mask)을 적용해 밴딩을 덜 보이게 합니다.

E closion (feathering mask 혹은 Gradient mask)을 잠깐 설명 드리면,

6 pass일 때 900 x 1200 dpi를 인쇄한다고 가정해 봅니다.
Gradient mask 1단계를 추가하면, 해상도(900 x 1200 dpi)는 동일하지만, 2 pass가 추가되어 8 pass로 인쇄를 진행합니다.
속도는 2 pass 추가만큼 느려지고, 대신 pass와 pass간의 경계선은 무뎌져 밴딩이 덜 보이게 됩니다.
이렇듯 Gradient mask는 pass의 경계를 무너뜨려 경계선이 덜 보이도록, 즉 밴딩이 덜 보이도록 만드는 Software mask 기법입니다.
보통 1단계(2pass 추가)로는 경계선을 감추는 게 쉽지 않고, 3단계(6 pass 추가)를 적용해야 Solid color 밴딩이 사라집니다.

헤드 인쇄 구간으로 인쇄 속도를 가늠해 볼 수 있습니다.

모든 헤드가 동일하지는 않지만, 기본 6 pass 해상도에, E closion (feathering mask 혹은 Gradient mask) 3단계를 적용하면, 12 pass가 됩니다.
12 pass로 인쇄 시, Y축으로 움직이는 길이는 27 ÷ 12 = 2.25mm가 됩니다.
인쇄할 때, Head Carriage가 안정적으로 움직일 수 있는 속도는 대략 800mm/second.
평판 전장으로 인쇄할 때, 2.25mm가 800mm/second로 몇 번 왕복해야 하는지 계산하면,
프린터를 만들기 전에, 이 헤드로 제품을 만들었을 때, 대략적인 인쇄 속도를 가늠해 볼 수 있습니다.

이렇듯 노즐 분사 구간만 보아도 대략적인 인쇄 속도를 가늠할 수 있습니다.

II. 노즐 간격 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 노즐 간격은 인쇄 해상도 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

위 그림에서 노즐열 하나에 한 칼라를 사용했을 때,

이때 노즐 간격은 A=0.0847 mm
25.4mm(1 inch) ÷ 0.0847 mm = 299.88
A,B,C, D 각 열에 각각 다른 잉크를 사용하면, 1pass 인쇄 시 Color별 300 dpi급으로 인쇄를 진행할 수 있습니다.
2 pass 인쇄 시에는 600 dpi급이 되고,
1/3로 나누어 하나 더 넣으면 900 dpi가 되지만, 900 dpi의 경우 Y축이 원하는 만큼 정확한 feeding이 나오지 않을 수 있기에, 이론상 그렇다고 봐야합니다.

위 그림에서 노즐열 두 개에 한 칼라를 사용했을 때,

노즐을 자세히 보시면, Black 다음 Cyan 노즐이 정확히 Black 노즐 사이에 위치해 있습니다.
25.4mm(1 inch) ÷ 0.0423 mm = 600.4
Cyan노즐에 Black 잉크를 같이 사용하면(즉 노즐 2열 같은 칼라) 300 dpi가 아니라 600 dpi로 Black을 표현할 수 있습니다.

2. “4열 모두 Black 넣으면 1200 dpi가 되나요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

자세히 보시면 1,2열은 정확히 0.0423 mm offset 되었는데, 3, 4열을 보시면, 정확히 1,2열과 동일 위치입니다.
그래서 4채널에 한 가지 색을 넣어도, 0.0423 mm의 반인 0.0211.5 mm이 되지 않기에 1200 dpi가 아니라 600 dpi가 됩니다.
물론 dot은 두 배가 떨어지지만 동일 위치에 떨어지기에, 색상만 짙게 될 뿐 1200 dpi가 되지는 않습니다.

3. “헤드를 많이 달아 600 dpi로 만들고 속도를 높일 수 있나요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

이론상 가능합니다.

하지만, 프린트 헤드안에 있는 노즐은 정밀하게 offset이 맞추어져 있지만, 프린트 헤드와 프린트 헤드간, 정확히 offset 맞추는 작업은 사람 손으로는 거의 불가능합니다.

기구적으로 um 단위로 움직이기 위해서는, 고가용 카메라가 필요하고, 그 카메라를 통해 정밀히 제어할 수 있는 Zig가 있어야 합니다.

헤드를 여러개 달아 인쇄 해상도를 높이기 보다, 고해상도가 되는 프린트 헤드를 채용하는 게 좋습니다.

이렇듯 노즐 간격을 통해 인쇄 해상도 또한 가늠할 수 있습니다.

III. “몇 피고 헤드 인가요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 잉크 볼륨 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

스펙에 보면 1.5 ~ 2.5 pl로 아주 작은 볼륨입니다. 참고로 이건 거리 단위가 아니라 pico liter로 볼륨 단위입니다.
한가지 주의할 점은, 프린트 헤드 제조사마다 개발한 프린트 헤드에 최적으로 맞추어 놓은 최상의 테스트 액체(Test Fluid)가 있습니다.
테스트 액체기준 1.5 ~ 2.5 pl지만, 수성, 오일 혹은 UV 잉크에 따라 그 볼륨은 차이가 납니다.
잉크에 따라 waveform이 틀리고, 그 waveform에 따라 pico liter가 틀려집니다.
UV 잉크의 경우 보통 스펙 보다 큰 볼륨으로 Xaar1201(Gen5i) 프린트 헤드의 경우 3 ~ 3.5 pl정도로 추측하고 있습니다.

잉크 볼륨을 알면, 최대 해상도를 가늠해 볼 수 있습니다.

2. 잉크가 떨어지는 속도와 Max Hz _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

잉크가 프린트 헤드 구멍에서 나와 소재에 떨어질 때, 그 속도와 Print head의 Max Hz 또한 중요합니다.

잉크 떨어지는 속도가 느린데, 헤드 케리지를 너무 빠르게 움직이면 잉크가 정확한 지점에 떨어질 수 없고,

Print head의 Max kHz 범위내에서 Head carriage와 X축 해상도를 운영해야 하기에, Max kHz 또한 중요합니다.

Ink jetting 속도와 Print Head의 Max kHz를 통해 Head carriage의 이송 속도를 가늠할 수 있기에 이 정보 또한 중요합니다.

참고로 여기는 7 m/s로 되어 있습니다. m은 meter. s는 second 즉 초입니다.
1초에 7미터 속도로 떨어진다는 의미입니다.

IV. 프린트 헤드와 소재의 최적 gap? _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 1.33mm 의미 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

소재와 헤드 gap을 잉크젯 프린터 용어로 “Stand off” 라 합니다.

1.33 mm이 프린트 헤드 제조사에서 제시하는 스펙입니다.
옆에 있는 영문을 옮겨보면, “3 mm까지 가능하지만, 1.33 mm가 최적이고, 그 이상 되면 dot 떨어지는 위치 error가 많아지고, image quality가 나빠진다.”고 되어 있습니다.

2. Stand off가 크면 나오는 문제 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

“잉크 jetting 속도 7 meter/second는 헤드에서 젯팅된 이후 언제까지 유지될까요?”

너무도 작고 가벼운 3.5 pl 잉크 방울이 프린트 헤드에서 jetting 된 후, 그 속도를 유지할 수 있는 거리는 하기 답변으로 추측해 볼 수 있습니다.

“3 mm까지 가능하지만,, ” 즉 jetting 된 후 3mm를 벗어나면, 속도는 점차적으로 줄어듭니다.

Stand off 가 너무 크면,

질량이 작은 잉크 방울은 헤드에서 나올 때 속도를 잃어 버리고
Head carriage가 이송하면서 생기는 공기 와류에도 영향을 받습니다.
또한 하나로 뭉쳐져 있던 잉크 방울은 속도가 떨어지면서, satellite 즉 큰 방울에서 분리된 작은 잉크 방울이 생기기도 합니다.
공기 와류에 분리된 작은 잉크 방울은 물론, 큰 잉크 방울도 영향을 받고, 제 위치에 탄착하지 않을 뿐더러, 특히 작은 잉크 방울들은 공기중에 날라다니다가 헤드 노즐면에 붙기도 합니다.
이렇게 붙은 미세한 잉크방울을 청소하지 않고 계속 인쇄 작업하면, UV 프린터의 UV 빛이 노즐 표면에 붙어 있는 미세한 잉크 방울을 계속 경화하고,
시간이 지속되면, 헤드 노즐 주변에 굳어 동그라미가 무너지면서 아래 사진처럼 노즐 패턴이 지저분하게 인쇄됩니다.

이렇게 헤드 스펙 자료만 잘 볼 줄 알아도 본인 프린터 특성을 좀 더 이해할 수 있습니다.

V. 아트젯은 아래와 같이 고객을 support하고 있습니다.

ARTJET UV Printer를 5년간 판매 유지보수하면서 느끼는 것 중 하나가, 제품 안정성 다음으로 중요한 게 Troubleshooting DATA라는 생각이 듭니다.

모든 제품은 실제 장비 문제이던, 소비자 과실이던, 문제가 있고, 그 문제를 얼마나 간단히 빠르게 해결하느냐? 가 제품 안정성인 거 같습니다.

ARTJET은 모든 troubleshooting DATA를 정리하고 있습니다.

제품 인쇄 품질은 여기를 클릭하면 보실 수 있습니다.

Mimaki UV Printer 정리 — ARTJET UV Printer

오늘은 여기까지 입니다.

쉬운 목차

INKJET UV Printer & Laser Cutting Machine

프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유 ARTJET 2025

I. 프린트 헤드 스펙 의미가 중요한 이유 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

II. 한번에 인쇄할 수 있는 최대폭 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

II. 노즐 간격 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 노즐 간격은 인쇄 해상도 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

2. “4열 모두 Black 넣으면 1200 dpi가 되나요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

3. “헤드를 많이 달아 600 dpi로 만들고 속도를 높일 수 있나요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

III. “몇 피고 헤드 인가요?” _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 잉크 볼륨 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

2. 잉크가 떨어지는 속도와 Max Hz _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

IV. 프린트 헤드와 소재의 최적 gap? _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

1. 1.33mm 의미 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

소재와 헤드 gap을 잉크젯 프린터 용어로 “Stand off” 라 합니다.

2. Stand off가 크면 나오는 문제 _프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유

V. 아트젯은 아래와 같이 고객을 support하고 있습니다.

1. 프린트 헤드 문제와 해결 총 정리

2. 잉크 공급 문제와 해결 총 정리

3. 기구 관련 문제는 하기 링크를 참조하세요.

4. 전자 또는 software 관련 문제는 하기 링크를 참조하세요.

5. Rip software 관련

6. 최근 실제 소비자 site에서 나온 문제와 해결

7. UV Printer Application

8. 번외

“프린트 헤드 스펙 의미를 알아야 하는 이유 ARTJET 2025”에 대한 4개의 생각

댓글 달기 댓글 취소