روش‌‌های چاپ روی کارتن و متعاقبا ماشین‌آلات چاپ آنها متفاوتند، (چاپ فلکسو، لیتوگرافی، لترپرس، افست، گراوور، سیلک و. . . . . . ) ولی آنچه مسلم است بیش از ۸۰% از فرایندهای چاپ روی کارتن را چاپ فلکسو تشکیل میدهد و به‌واسطه اینکه جوهر این فرایند آب‌شور است و بازیافت کارتن‌های فوق در ماشینهای کاغذسازی که از OCC استفاده میکنند، در مرحله جوهرزدایی آسان است و این امر سبب شده است تا نگاه ویژه‌ای به این فرایند چاپ شده و از جایگاه خاصی بر خوردار شود.
ماشین چاپ فلکسو از چند واحد تشکیل شده است که به صورت سری نصب شده و همگی توسط یک موتور محرک اصلی کار میکنند.
واحد تغذیه
در واقع ورودی شیت مقوا بداخل ماشین است که قابل تنظیم برای دامنه‌ای از حداقل تا حداکثر شیتها بوده که از دو سیلندر معمولا سرامیکی ساخته شده است که پس از ضربه زدن شیت توسط شانه دستگاه، آن را گرفته و به طرف واحد چاپ می‌راند. فاصله دو سیلندر برای شیتها سه لا و پنج لا و هفت لایه قابل تنظیم است و این فاصله باید اندکی کمتر از ضخامت شیت باشد تا به‌واسطه تماس و اصطکاک سبب راندن آن شود. نزدیک شدن زیاد دو سیلندر سبب میشود تا فلوت‌ها له شده و پاره‌ای از مقاومت‌های نهایی کارتن مثل مقاومت در برابر پشته‌‌سازی کاهش یابد.
واحد چاپ
واحد چاپ از دو سیلندر رنگ، یک سیلندر کلیشه و یک سیلندر فشار تشکیل شده است که در این بین قطر سیلندر کلیشه از همه بیشتر و قطر سیلندرهای رنگ از همه کمتر است.
سیلندرهای رنگ مماس به یکدیگر و در خلاف جهت همدیگر در گردشند. در بالاترین ارتفاع قرار دارند (در ماشینهای قدیمی‌در پایین ترین ارتفاع قرار داشتند و چاپ مقوا از زیر بود) و جوهر توسط پمپ در بین آنها و در وسط طول سیلندر ریخته میشود. دو طرف سیلندرها نسبت به یکدیگر تراز بوده و جوهر مذکور در طول سیلندرها حرکت کرده و توسط نیروی وزن خود به محل اولیه خود بر میگردد.
سیلندرهای رنگ در ماشین چاپ فلکسو دارای دو جنس متفاوت لاستیکی و فلزی میباشند. سیلندر لاستیکی بر اثر تماس با سیلندر فلزی مقدار اضافی جوهر را از سطح آن تمیز کرده و در واقع با سیلندر فلزی کانالی برای عبور جوهر ساخته‌اند.
اما سیلندر فلزی مهمترین جزء ماشین چاپ است و عملکرد ماشین به نوع و نحوه ساخت آن بستگی دارد. در تمام سطح این سیلندر حفره‌های بسیار کوچکی قرار دارد که اصطلاحا به آنها چشمه می‌گویند و به‌دلیل وجود این حفره‌ها به این سیلندر، آنیلوکس نام نهاده‌اند.
نقش این چشمه‌ها در کیفیت چاپ بسیار بسیار مهم است. مقطع سطحی این حفره‌ها از چهار ضلعی تا شش ضلعی و هشت ضلعی ساخته میشوند و هرچه تعداد این اضلاع بیشتر باشد عمر مفید سیلندر بیشتر است و در تماس با کلیشه دیرتر ساییده میشود. این حفره‌ها در عمق به صورت منشور در آمده‌اند و تعداد این حفره‌ها در واحد سطح معیاری است برای کیفیت چاپ ماشین.
نقشی که‌این حفرات بر عهده دارند در واقع جای دادن میزان تعریف شده‌ای از جوهر داخل خود بوده و چون جوهر اضافه نیز توسط سیلندر لاستیکی تمیز میشود، در نتیجه ضخامت فیلم جوهر که توسط کلیشه از سیلندر آنیلوکس جدا میشود استاندارد و برابر ۷ میکرون میباشد. اهمیت این موضوع زمانی دو چندان میشود که در نقاطی از تصویر نیاز به چاپ ترکیبی و یا هافتون [۴]باشد که ضخامت فیلم بسیار بسیار تاثیرگذار است.
سیلندر کلیشه پایین‌تر از سیلندرهای رنگ است و کلیشه که یک لوح نرم ژلاتینی است و بر روی طلقی مونتاژ شده است، بر روی سیلندر کلیشه بسته میشود.
بر اثر چرخش سیلندرها کلیشه میزان یکنواختی از جوهر را از آنیلوکس گرفته و همان را عینا به شیت مقوا منتقل میکند. شیت مقوا از بین سیلندر کلیشه و فشار حرکت میکند. سیلندر فشار نیز بر اثر نزدیک و یا دور شدن از سیلندر کلیشه، فاصله را با توجه به ضخامت شیتها تنظیم میکند و در نهایت شیتها را به‌طرف جلو می‌راند.
بسته به این که ماشین چاپ چند رنگ باشد، به همان تعداد باید واحد چاپ داشته باشد که هر کدام مجزا و به‌صورت سری عمل میکنند که این ماشین‌‌ها اصطلاحا از تک چاپ تا اخیرا به هشت چاپ رسیده‌اند.
نکته مهمی‌که پرداختن به آن ضروری است، مکانیسم انعقاد مرکب است چرا که در چاپ‌‌های ترکیبی که رنگ‌ها بلافاصله بر روی هم می‌آیند، رنگ قبلی که در واحد چاپ قبلی بر روی کاغذ خورده است در زمانی کمتر از نیم ثانیه باید منعقد شود. پس از آنکه مرکب بهوسیله ماشین چاپ، بر روی کاغذ قرار گرفت طی یکی از چند مکانیسم جذب، اکسیداسیون- پلیمریزاسیون، تبخیر و یا ترکیبی از آنها صورت میگیرد. این پدیده با مکانیسم‌های مختلفی انجام میشود.
وقتی که لایه‌ای مرکب بر روی سطح ورق‌های کاغذ قرار گرفت، بخشی از آن فورا به داخل حفرات ورقه جذب میشود. میزان جذب از کاغذ به کاغذی دیگر متغیر بوده و به عوامل زیادی وابسته است. فیلم مرکب شامل سوسپانسیونی از ذرات رنگدانه مستقر بر روی عناصر ناقل مرکب است. بخشی از بستر مایع مرکب، بهوسیله عمل مویین فورا به‌داخل ورقه کشیده میشود و بدین طریق موجب میشود تا بقیه مرکب بر روی سطح ورقه باقی بماند و باعث اتصال و ترکیب رنگدانه‌ها به همدیگر شده و لایه رنگی کم و بیش جامدی تشکیل شود.
میزان جذب در کاغذهای پوشش‌دار و بدون پوشش متفاوت است به طوری که در کاغذ با پرداخت‌‌های نرمتر و زبرتر در مقایسه با پرداخت‌‌های سخت تر و صاف بیشتر است. آهاردهی سطحی نیز در میزان جذب اثر منفی دارد. همنچنین غلطک‌‌زنی زیاد در مراحل نهایی کاغذسازی موجب کاهش میزان جذب مرکب میشوند.
مکانیسم دیگر فرایند اکسیداسیون- پلیمریزاسیون است، این فرایند ممکن است قبل از مالیدن مرکب به سطح ورق‌ها آغاز شود. مرکب‌های ساخته شده از روغن‌‌های طبیعی و سنتزی، محتوی عناصر منعقد کنندۀ فلزی میباشد که به عنوان کاتالیزور عمل کرده و عمل خشک شدن را تسریع میکند.
مکانیسم دیگر فرایند تبخیری است که در آن مرکب در معرض عوامل تسریع تبخیر مانند حرارت و یا باد قرار میگیرد. البته اخیرا از اشعه مادون قرمز و یا ماورا بنفش برای انعقاد و یا تثبیت مرکب استفاده میکنند.
واحد چاک‌زن
این واحد بلافاصله بعد از واحدهای چاپ بر روی ماشین قرار دارد که بعد از چاپ تصویر و متون بر روی کارتن دو طول و دو عرض جعبه کارتن را با خط تا انداختن و چاک‌‌زدن درب‌‌ها مشخص میکند و در واقع شیت ورق به صورت شکل زیر در می‌آید.
واحد جمع‌‌کننده
واحد جمع‌‌کننده طویل ترین واحد ماشین چاپ است که در این واحد کارتن از سر و ته به هم توسط چسب متصل میشود و جعبه کارتنی کاملی شکل میگیرد. در انتهای این واحد کنتور تعداد در بسته نصب شده که حین تولید، بسته‌ها با تعداد مساوی را به سمت بسته‌بندی روانه میشوند. پس از بسته‌بندی کارتن‌ها، آماده ارسال برای مصرف‌کننده میشوند.
دستگاه های یک خط تولید کامل کارتن سازی وجعبه سازی شامل:
۱- دستگاه خط کش برش
۲ – دستگاه چاپ یا چاپ فلکسو تک رنگ تا ۴ رنگ
۳ – دستگاه دایکات (پینگ پنگی، فکی، روتاری)
۴ – دستگاه چاک دستی (چاک زن کارتن)
۵ – دستگاه لب چسب
۶ – دستگاه لمینت دستی و لمینت اتومات۳/۴
۷ – دستگاه تسمه کش
۸ – دستگاه منگنه
۹ – دستگاه چاپ نیمه اتومات یا تمام اتومات
این دستگاه عملیات برش مقوا را بر عهده داشته و با توجه به دستور طراحی و برنامه ریزی عملیات برش را انجام میدهد.
سرعت این دستگاه بالا بوده (۳۰۰۰ ورق در ساعت) و دقت آن حدود ۰.۱ میلیمتر میباشد.
عملیات برش مقواههای رول با عرض ۶۰، ۷۰، ۸۰ و ۱۰۰ سانتیمتر توسط این دستگاه صورت میگردد.
این دستگاه طراح را در خصوص کاهش پرت ورق و نهایتاً قیمت تمام شده بسته بندی یاری میکند.
دقیق ترین دستگاه شیتر در دنیا توسط کارخانجات آمریکایی ساخته میشوند.
در ایران حدود سه دستگاه شیتر آمریکایی با کارایی بالا وجود دارد.
ماشین چاپ از نظر کارایی انواع مختلفی دارد که در این مطلب به توضیح یک نوع از ماشین چاپ که از سایر ماشینهای چاپ کاربردی تر میباشد میپردازیم.
کشور های پیشتاز در ساخت ماشین چاپ عبارتنداز: آمریکا، آلمان، ژاپن
ماشین چاپ مورد بحث در این مطلب ماشین افست میباشد. که یکی از کاربردی ترین ماشین چاپ در دنیاست.
در ایران ماشین چاپ های موجود معمولاً ساخت کشور آلمان بوده مثل: MAN ROLAND, HAYDERBERG
البته اخیراً ماشین آلات ژاپنی هم توانسته اند در بازار ایران نفوذ کنند ازجمله: ماشین چاپ RISO MITSO BISHI
انواع ماشین دایکات موجود در ایران عبارتند از:
ماشین دایکات رفت و برگشتی برای جعبه های با ابعاد بالا کاربرد دارد و از نظر دقت و کیفیت درحد متوسط میباشد.
ما شین دایکات فکی که در ایران از نوع چینی کپی برداری شده است از نظر دقت وکیفیت درحد خوب بوده و برای جعبه های با ابعاد متوسط کار برد دارد.
از نظر کار و آماده سازی از نوع دایکات رفت و برگشتی بهتر است و کیفیت تیغ و تا، حدود ۱۰% از دایکات رفت و بر گشتی بهتر است در ایران به دایکات رفت و بر گشتی اصطلاحاً دایکات پینگ پنگی اطلاق میشود.
ماشین دایکات BOBEST بهترین نوع دایکات موجود در ایران است.
از نظر کیفیت و کارایی در حد بسیار خوبی است این نوع ماشین دایکات ساخت کشور المان میباشد که تعداد محدودی در ایران موجود میباشد تعداد شرکت های ایرانی که از این نوع ماشین دایکات استفاده میکنند از ۱۵ عدد تجاوز نمی کند.
لازم به توضیح میباشد که این نوع دایکات (BOBEST) جهت ساخت جعبه پلی‌اتیلن‌دار مورد مصرف جهت مایعات خصوصاً شیر مورد استفاده قرار میگیرد.
بعنوان مثال: جعبه های پیورپک موجود در بازار ایران توسط این دستگاه دایکات میشود چون نفوذ پذیری مایعات بالا میباشد چون عملیات تیغه و تا، حساس بوده.
قالب ساخته شده برای این نوع جعبه بسیار دقیق بوده و این نوع قالب در خارج از کشور ساخته میشود.
ماشین لبچسب عملیات چسباندن لبه های کارتن و یا جعبه را به یکدیگر به عهده دارد و به عبارتی خط پایانی ساخت جعبه و یا کارتن میباشد.
از خصوصیات یک ماشین چسب خوب سرعت بالا و دقت بالا به همراه زمان آماده سازی کم میباشد شناختن ماشین لب چسب برای طراح ضروری است. زیرا اگر جعبه یا کارتنی طراحی شود ولی ماشین لب چسب قادر به چسباندن لبه های آن به هم نباشد کار باید دستی لب چسب زده شود که زمان بسیار زیادی را به خود اختصاص میدهد.
نهایتاً قیمت تمام شده بالا میرود ماشین چسب زنی های موجود در ایران معمولا ساخت کارخانجات سوئدی بوده که معمولاً دارای سرعت بالا (حدودا ۳۰۰۰۰ جعبه در هر شیفت کاری) میباشد انواع دیگری از ماشین در بازار و صنایع ایران موجود میباشند که از خواص مختلفی برخودارند.
بسته بندی کارتنی بر روی: بازاریابی و فروش، حفظ و نگهداری کالا، کاهش هزینه بسته بندی، مقاومت در برابر ضربه تاثیر دارد.
از مزایای آن کیفیت بالای چاپ و تسهیل در امر فروش و بازاریابی است. و هزینه بسته بندی پایین آن است.
معایب آن برای قطعات سنگین و نیمه سنگین کاربردی کمتر دارد. مقاومت در برابر ضربه پایین است.
از مزایای آن برای قطعات سنگین و نیمه سنگین کاربرد فراوان دارد. هزینه بسته بندی پایین است. مقاومت
در برابر ضربه بالاست.
از معایب آن کیفیت چاپ پایین و در امر بازاریابی و فروش بی تاثیر است.
کیفیت چاپ بالا، مقاومت در برابر ضربه بالا و در خصوص قطعات نیمه سنگین کاربرد دارد.
و در بازاریابی و فروش تاثیر مثبت دارد.
از معایب آن هزینه بسته بندی بالا و عدم کاربرد در خصوص قطعات نیمه سنگین