네산 클리어리가 유리잔이나 음료수 병과 같은 원통형 물체에 직접 인쇄할 때의 장점과 과제에 대해 설명합니다.

대형 인쇄 기술은 휴대폰 케이스와 같은 평면 물체에 직접 인쇄하는 데 적합하며, 올해 초에 이미 이러한 DtO(Direct-to-Object) 솔루션 중 일부를 살펴본 바 있습니다. 그러나 안경이나 음료수 병과 같은 원통형 물체에 직접 인쇄하는 것은 훨씬 더 까다로운데, 이를 DtS(Direct-to-Shape)라고도 합니다.

이러한 이유로 기존의 솔루션은 라벨이나 수축 슬리브를 인쇄한 다음 이를 물체에 부착하는 것이었으며, 이는 여전히 매우 효과적이고 널리 사용되는 접근 방식입니다. 그러나 이러한 물체에 직접 인쇄하면 몇 가지 장점이 있습니다.

첫째, 라벨이나 슬리브를 붙이는 두 번째 단계가 필요 없기 때문에 시간과 재료를 절약할 수 있습니다. 또한 수축 슬리브와 많은 라벨에 사용되는 플라스틱이 많기 때문에 더 지속 가능한 방법이라고 할 수 있습니다. 재활용과 관련해서는 이러한 필름을 물체에서 제거할 필요가 없습니다. 하지만 직접 인쇄에 사용되는 잉크가 다운스트림 재활용을 방해하지 않는지 확인해야 합니다.

또 다른 장점은 물체에 단단히 접착되는 잉크가 훨씬 오래 지속되므로 식기 세척기를 여러 번 사용해야 하는 금속 또는 플라스틱 음료수병과 같은 특정 제품에 더 많은 가치를 더할 수 있다는 것입니다. 또한 물체에 잉크 층을 쌓아 질감과 촉감 효과를 더할 수도 있습니다. 이는 특히 유리 음료 제품에 효과적이며 상당한 가치를 더할 수 있습니다.

그러나 원통형 물체에 직접 인쇄하는 데는 여러 가지 어려움이 있습니다. 그 중 가장 분명한 것은 프린트헤드와 물체 사이의 거리를 가깝고 일정하게 유지하면서 물체 주위를 모두 인쇄할 수 있어야 한다는 점입니다. 대부분의 DtO 프린터는 프린트헤드를 지나서 물체를 회전시켜 이 문제를 해결하는데, 이 경우 인쇄 시간이 느려집니다. 또한 각 프린터가 처리할 수 있는 물체의 크기도 제한되므로 이러한 DtO 프린터는 특정 애플리케이션에 최적화되는 경향이 있습니다.

또 다른 문제는 많은 원통형 물체의 둘레가 위에서 아래로 일정하지 않고 가늘어지는 경우가 많다는 것입니다. 이렇게 하면 프린트헤드를 지나 물체의 해당 부분을 회전하는 데 필요한 시간이 변경되고 물체와 프린트헤드 사이의 이격 거리와 인쇄 품질에 영향을 미칩니다. 테이퍼 물체를 처리할 수 있다고 주장하는 대부분의 솔루션은 처리할 수 있는 테이퍼의 양에 한계가 있습니다. 따라서 투자하기 전에 인쇄 애플리케이션의 크기와 모양을 모두 확인해야 합니다.

그리고 잉크 자체도 있습니다. 대부분의 DtO 프린터는 대부분의 재료에 결합할 수 있는 UV 경화 잉크를 사용합니다. 그러나 많은 원통형 물체는 유리나 금속과 같이 표면이 매우 매끄러운 경향이 있어 잉크가 표면에 결합하기 어렵습니다. 일부 기계는 프라이머를 사용하지만 대부분은 잉크 배합에 의존하기 때문에 일부 재료는 다른 재료보다 더 잘 작동할 수밖에 없습니다. 프라이머는 사용 가능한 프라이머에 따라 재료 범위를 확장하는 데 도움이 됩니다. 더 중요한 것은 프라이머가 그래픽의 내구성을 향상시켜 주기 때문에 정기적으로 식기 세척기에 넣어야 하는 음료수병이나 배낭 외부에 긁힐 위험이 있는 금속 음료수병의 경우 중요한 고려 사항입니다.

마찬가지로 일부 프린터는 그래픽을 보호하는 데 도움이 되는 바니시를 제공하기도 합니다. 바니시 레이어를 추가하는 옵션을 사용하면 레이어를 쌓아 촉감이 더 좋은 마감을 만드는 등 다양한 효과를 얻을 수 있습니다.

또 하나 확인해야 할 것은 색 영역입니다. 대부분의 프린터는 CMYK만 제공하므로 대부분의 개인화 애플리케이션에 충분한 색 영역을 제공합니다. 그러나 일부 브랜드는 과일 주스용 판촉용 음료 제품과 같은 그래픽을 향상시키기 위해 주황색과 녹색이 필요할 수 있습니다.

또한 흰색은 어두운 표면에 인쇄된 색상에 깊이를 더하고 더 많은 디자인 옵션을 허용하므로 이러한 애플리케이션에 반드시 고려해야 할 필수 요소입니다.

로봇 팔을 사용하여 빈 음료수 병을 잉크컵 헬릭스 프린터에 넣고 뺄 수 있습니다. ©네산 클리어리

다양한 다이렉트 투 셰이프 프린터가 시중에 나와 있습니다. 예를 들어 미국 제조업체인 Inkcups는 병, 유리잔 및 이와 유사한 원통형 물체를 처리하기 위해 특별히 여러 가지 Direct-to-Shape 프린터를 만듭니다. 여기에는 이 시장을 테스트할 수 있는 매우 좋은 방법을 제공하는 Helix One이 포함됩니다. 이 제품은 공간을 많이 차지하지 않는 비교적 저렴한 벤치 탑 프린터입니다. 45mm에서 116mm 높이의 직선형 및 테이퍼형 물체를 모두 처리할 수 있습니다. CMYK와 흰색 및 바니시를 인쇄하고 UV 잉크로 LED 경화를 사용합니다.

잉크컵은 최대 305mm 길이의 부품을 인쇄할 수 있지만 인쇄 영역이 218mm인 대형 모델도 판매하고 있습니다. Helix는 CMYK와 흰색을 인쇄하고 바니시 옵션을 선택할 수 있습니다. 한 번에 하나의 물체에 인쇄하지만 두 개의 프린트 스테이션으로 업그레이드할 수 있는 Helix +와 생산성을 높이기 위해 두 개의 프린트 스테이션이 기본으로 제공되는 Double Helix가 있습니다. 최상위 제품인 Revolution은 자동 로딩 및 언로딩 기능으로 전체 처리 속도를 높여줍니다.

아미카는 길이 110~270mm, 직경 40mm~120mm의 병을 처리할 수 있지만 최대 인쇄 길이는 220mm인 3Sixty DtS 프린터 제품군을 생산합니다. 기본 모델에는 리코 4세대 프린트헤드 3개가 장착되어 있으며 CMYK와 흰색을 인쇄할 수 있습니다. 고급 버전에는 4개의 프린트헤드가 있고 바니시도 포함되며, 최고급 모델에는 프린터와 바니시, CMYK와 흰색이 모두 포함되어 있습니다.

미마키는 병과 유사한 물체에 인쇄할 수 있는 소형 산업용 평판 프린터 UJF 시리즈와 함께 사용할 수 있는 케밥 어댑터 형태의 흥미로운 대안을 내놓았습니다. 이 제품은 기본적으로 원통형 물체를 고정하고 회전시키는 지그로, 물체 주위를 360도로 매끄럽게 인쇄할 수 있습니다. 올해 초 미마키는 최대 7.5도의 경사각을 가정하여 유리잔이나 컵과 같은 테이퍼형 물체도 처리할 수 있는 새로운 버전인 Kebab HS를 출시했습니다. 케밥은 이미 EMEA 지역에서 1600대 이상 사용되며 인기를 입증했습니다. 미마키는 UJF 프린터를 사용하는 고객 5명 중 1명은 케밥 유닛도 함께 사용하고 있다고 추정합니다.

결론적으로 병, 유리잔, 캔들 홀더 및 기타 원통형 모양에 대한 단기 생산의 범위는 엄청나게 넓습니다. 개인 맞춤형 선물부터 레스토랑 및 기업 브랜딩에 이르기까지 다양합니다. 가장 큰 한계는 크기와 모양이 비슷한 용도를 선택하고 잉크의 내구성과 색상 범위가 해당 용도에 맞는지 확인하는 것입니다.

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