پیش درآمدی بر چاپ فلکسوگرافی قسمت دوم ـ ساختار ماشین چاپ فلکسو

ماشین‌های رول فلکسوگرافی معمولاً از چهار بخش تشکیل شده‌اند:

بخش رول بازکن (تغذیه)، بخش چاپ، بخش خشک کن، بخش رول جمع کن (تحویل). ماشین‌های فلکسو ورقی هم از چهار بخش تشکیل شده‌اند تفاوت اصلی آنها این است که به جای رول، ورق‌های سخت کارتن از درون ماشین عبور می‌کند.

رول باز کن/تغذیه

اولین بخش یا قسمت یک ماشین فلکسو معمولی، بخش رول بازکن یا تغذیه رول است. در این قسمت سطح چاپ پذیری که قرار است چاپ شود روی ماشین سوار می‌شود و به صورت کنترل شده به ماشین چاپ تغذیه می‌شود. سطح چاپ پذیر به صورت رول و پیوسته وارد ماشین می‌شود و تشکیل یک شبکه متصل را می‌دهد. وظیفه بخش تغذیه رول یا رول بازکن، تغذیه رول به درون دستگاه به صورت صاف و با کشش مناسب است، به گونه‌ای که رول چروک نخورد. اگر میزان کشش رول کافی نباشد می‌تواند به شل شدن سطح چاپی منجر شود. همین امر باعث می‌شود تا رول از مسیر خود خارج شده و حتی پاره شود. اگر کشش بیش از اندازه باشد، رول بیش از حد کشیده شود و چه بسا پاره شود.

چاپ

بخش بعدی جایی است که عملیات چاپ انجام می‌شود. یونیت چاپ فلکسو از یک سیستم اندازه گیری انتقال مرکب روی کار (METERING) استفاده می‌کند: سه سیستم اندازه گیری مرکب عبارتند از سیستم دو نورد، سیستم تیغه معکوس دکتر بلید، یا سیستم دکتر بلید محفظه‌ای. این سیستم سنجش و اندازه گیری، مرکب را به نورد آنیلوکس منتقل می‌کند. نورد آنیلوکس به سهم خود میزان دقیق مرکب را به حامل تصویر (کلیشه) منتقل می‌کند. کلیشه که روی یک سیلندر یا اسلیو چسبانده شده است، تصویر را روی سطح چاپ پذیر که دور سیلندر چاپ می‌چرخد، می نشاند. بیشتر ماشین‌های چاپ چند رنگ هستند و معمولاً از ۲ تا ۱۲ یونیت چاپ تشکیل شده‌اند.

خشک کن

برای چاپ چندین رنگ درون یک ماشین چاپ، مرکب باید تا حدی خشک شده یا تثبیت (CURED) شود. خشک کن معمولاً بین دو یونیت چاپ نصب می‌شود تا هر رنگ قبل از اینکه رنگ دیگر روی آن بنشیند، خشک شود و یک خشک کن در انتهای یونیت‌های چاپ نصب می‌شود تا باقیمانده حامل‌های مرکب را قبل از جمع کردن رول خشک کند و بزداید. پرطرفدارترین روش خشک کردن استفاده از هوای گرم است که با سرعت بالا روی کار چاپی به حرکت در می‌آید. البته روش‌های دیگر از جمله سیستم‌های گرمایی مادون قرمز نیز با در نظر گرفتن نوع مرکب استفاده می‌شوند.

تحویل و رول جمع کن

از بسیاری جهات این بخش شبیه بخش تغذیه و رول باز کن است ولی یک تفاوت عمده وجود دارد: شفت (محور) یونیت رول بازکن برای اعمال کشش مورد نیاز رول از ترمز استفاده می‌کند. در حالیکه یونیت رول جمع کن از نیروی محرکه برای کنترل کشش بهره می‌برد. مثل همیشه کشش رول باید کنترل شود و به حداقل میزان کشش مورد نیاز محدود شود تا سطح چاپ پذیر چروک نخورد و شل یا سفت نباشد تا به راحتی در پایان مرحله چاپ بار دیگر بصورت رول جمع شود.

عوامل تاریخی که بر صنعت فلکسوگرافی مدرن تأثیر گذاشته‌اند

چاپ آنیلین (ANILINE PRINTING) در حقیقت نطفه و خاستگاه چاپ فلکسوگرافی مدرن بشمار می‌آید. تا قبل از سال ۱۹۵۲ چاپ فلکسوگرافی چاپ آنیلین نامیده می‌شد. این نام برگرفته از روغن آنیلین (یکی از مشتقات ذغالسنگ بود) که به عنوان عامل رنگ دهنده برای مرکب‌های چاپ مورد استفاده قرار می‌گرفت.

برای اندازه گیری و برداشت میزان مرکب مورد نیاز در چاپ آنیلین از دو نورد لاستیکی استفاده می‌شد. یکی مرکب را از مرکبدان برداشته و دیگری میزان مرکب مورد نیاز را بصورت یک لایه مرکب روی حامل تصویر منتقل می‌کرد. در آن زمان حامل‌های تصویر از چوب یا فلز (شبیه حامل‌های تصویری مورد استفاده در چاپ لترپرس) و تکه لاستیک‌های حکاکی شده بصورت دستی ساخته می‌شدند (شکل کار چاپی روی یک ماده که ازترکیبات لاستیکی ساخته شده بود، کشیده و سپس بریده می‌شد). ماشین‌های چاپ آنیلین اولیه از سال ۱۸۶۰ در اروپا مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

 بر اساس پژوهش تاریخدانان، اولین ماشین مدرن چاپ آنیلین در سال ۱۸۹۰ عرضه شد، هنگامی که بیبی بارون و پسرانش (Bibby Baron and Sons) در شهر لیورپول انگلیس ماشینی که شبیه یک ماشین سیلندر مرکزی بود و یونیت‌های چاپ دور یک درام مرکزی چیده شده بودند را به نمایش گذاشتند. اولین ماشین چاپ آنیلینی که حق اختراع آن بصورت قانونی ثبت شده بود توسط سی‌ای هالوگ (C.A.HOLWEG) در سال ۱۹۰۸ در شهر آلساس لورین (ALSACELORRAINE) انگلیس عرضه شد. هالوگ ماشین فلکسو از نوع استک را در سال ۱۹۰۵ ساخت و به انتهای ماشین یک ماشین ساخت کیسه نیز اضافه کرد. از آنجایی که مواد رنگزای (DYE BASED) این ماشین به سرعت خشک می‌شد امکان تولید کیسه بلافاصله پس از چاپ امکان پذیر بود. یکی دیگر از بازیگران اصلی صنعت فلکسو در دوران طفولیتش شرکت استراچان اند هنشا (STRACHAN&HENSHA) در کشور بریتانیا بود که ماشین‌های سیلندر مرکزی اولیه را می‌ساخت.

ورود چاپ فلکسو به عرصه بسته بندی

اولین باری که از چاپ فلکسو برای بسته بندی استفاده شد اواخر دهه هشتاد میلادی بود. فرانسیس اکس هوپر (FRANCIS X HOOPER) یک ماشین چاپ برای مهر زدن علائم شناسایی روی
جعبه‌های چوبی حمل و نقل کالا طراحی کرد و ساخت. در این ماشین او از حروف فلزی که به آنها قالب‌های چاپی می‌گفتند، استفاده کرد. ماشینی که هوپر اختراع کرده بود چیزی شبیه ماشین‌های مدرن چاپ و شیارزن ورق‌های کارتن بود. در اواخر قرن ۱۹ شرکت جورج دبلیو سویفت (GEORG W SWIFT) ماشین‌های چاپ آنیلین را که قادر بودند روی تخته فیبر چاپ کنند به بازار ارائه کرد.

امروزه تقریباً برای حمل و نقل هر کالایی از کارتن استفاده می‌شود ولی همواره اینگونه نبوده است. در سال ۱۹۰۰ مقوای کنگره‌ای به عنوان ماده مورد استفاده در بسته بندی حمل و نقلی مورد توجه قرار گرفت. در سال ۱۹۱۴ کمیسیون تجارت بین ایالتی
 (INTERSTATE COMMERCE COMMISSION) در آمریکا استفاده از جعبه‌های کارتنی را برای حمل و نقل کالا بین ایالت‌های مختلف مجاز دانست. همین مجوز باعث شد تا صنعت عظیمی در آمریکا پا بگیرد. در حالیکه چاپ روی مقوای کنگره‌ای از پیش رواج پیدا کرده بود، این مجوز باعث شد تا ماشین‌های چاپ فلکسو که پس از عملیات چاپ قابلیت دایکات و شیارزنی روی مقوای کنگره‌ای را نیزداشتند به سرعت رشد و توسعه پیدا کند. در سال ۱۹۱۰ ماشین‌های اولیه چاپ سیلندر مرکزی بصورت تجاری وارد بازار شدند. این ماشین‌های سیلندر مرکزی اولیه توسط شرکت استراجان اند هنشا در بریتانیا و ویندمولراند هولشر در آلمان ساخته می‌شدند. این ماشین‌های آنیلین اولیه به یک سیستم تولید کیسه کاغذی در انتهای ماشین که همگام با عملیات چاپ کار می‌کرد، مجهز بودند. در حالیکه ماشین فلکسو امروزی روی انواع بسته بندی‌ها و ظروف چاپ می‌کنند، این اولین باری بود که ماشین فلکسو روی کیسه چاپ می‌کرد.

 نوردهای آنیلوکس

در اواخر دهه ۳۰ میلادی یک نورد اندازه گیری مرکب با آبکاری کروم که بطور مکانیکی حکاکی می‌شد وارد بازار ماشین‌های فلکسو آنیلین شد. طولی نکشید که آن را با الهام از نام ماشین‌های چاپ آنیلین نورد آنیلوکس نامیدند. مانند سیلندرهای روتوگراور، نوردهای آنیلوکس از طریق حکاکی مکانیکی سطح نورد که لایه‌ای ازکروم روی آن آبکاری شده بود، ساخته می‌شدند. حکاکی باعث شد تا حفره‌هایی که مرکب را منتقل می‌کردند روی نورد شکل بگیرند. پس از اینکه این حفره‌ها حکاکی می‌شدند کروم روی سطح مسی آبکاری می‌شد تا از خوردگی سطح نورد جلوگیری و در مقابل آن مقاوم شود.

آن زمان هم مثل امروز، نورد آنیلوکس قلب تپنده صنعت چاپ فلکسوگرافی بشمار می‌آمد. عرضه نورد آنیلوکس نقطه عطفی در توسعه سیستم مرکب دهی دقیق فلکسو به شمار می‌آید. این نوآوری باعث شد تا سیستم دو نورد پلاستیکی قدیمی رفته رفته منسوخ شود و توسعه مداوم در فرایند ساخت و تولید قطعات باعث شد تا نوردهای پیشرفته امروزی وارد بازار شوند.

آنیلین به فرایند فلکسوگرافی تبدیل می‌شود

همانگونه که پیشتر گفته شد فرایند فلکسوگرافی در ابتدا چاپ آنیلین نام داشت. نام آنیلین برگرفته از نام روغن آنیلین بود که به عنوان رنگ دهنده در مرکب‌های رنگزا از آن استفاده می‌شده است. متاسفانه قطران (TAR) ذغالسنگ که در فرایند ساخت مواد رنگ دهنده آنیلین مورد استفاده قرار
می‌گرفت ماده‌ای بسیار سمی بود. به همین خاطر سازمان غذا و دارو آمریکا استفاده از آن را در بسته بندی مواد غذایی ممنوع کرد. پس از آن شیمیدان‌هایی که مرکب می‌ساختند از
عامل‌های رنگ دهنده‌ای که برای مواد غذایی ضرری نداشتند در فرمولاسیون خود استفاده کردند. چاپکاران هم در سراسر صنعت چاپ به استفاده از این نوع مرکب‌ها رو آوردند، ولی نام آنیلین که ظاهراً نماد یک مرکب سمی بود کماکان باقی ماند.

با این حال طولی نکشید که اهالی صنعت چاپ مخالفت خود را با استفاده از این نام ابراز کردند زیرا هم سابقه بدی داشت و هم اساساً نام غلطی برای یک فرایند چاپی بود. در سال ۱۹۴۹ دفتر فدرال صنایع حیوانی در آمریکا، استفاده از مرکب‌های جدید آنیلین را برای بسته بندی مواد غذایی مجاز دانست. با این حال حتی با مهر تأیید این دفتر هم آنیلین قادر نبود سابقه بد خودرا از ذهن مصرف کنندگان پاک کند. در ماه مارس ۱۹۵۱ فرانکلین ماس (FRANKLIN MOSS) از شرکت ماس تایپ (MOSSTYPE CROPORATION) کمپینی را برای تغییر نام آنیلین آغاز کرد. از طریق نشریه این شرکت او از همه دست اندرکاران صنعت چاپ خواست تا نام جدیدی را پیشنهاد کنند، حتی یک کارت پاسخگویی را نیز ضمیمه نشریه کرد. بیش از ۲۰۰ نفر پاسخ دادند. کمیته چاپ بسته بندی انستیتو بسته بندی در آمریکا یک کمیته فرعی ویژه برای انتخاب بهترین نام تشکیل داد. سه نفر در کمیته فرعی به نامهای الکساندر بریدی از شرکت ماس تایپ کورپوریشن، جان کوزا از شرکت چلو ماسترز (CELLO-MASTERS INC) و دکتر دبلیو پال مولر از شرکت سلانیز (CELANES CORPORATION) در نهایت سه نام را انتخاب کردند: فرایند پروماتون، فرایند روتوپک و فرایند فلکسوگرافی. سپس این سه نام به رأی گذاشته شد و از دست اندرکاران صنعت چاپ در خواست شد که رأی خود را با نامه ارسال کنند. در ۲۱ اکتبر ۱۹۵۲ در چهاردهمین گردهمایی انستیتو بسته بندی، رأی نهایی که فرایند “فلکسوگرافی” بود اعلام شد. تمام دست اندرکاران صنعت فلکسوگرافی در جهان از این نام استقبال کردند، نام آنیلین در اکتبر ۱۹۵۲ به تاریخ پیوست و فرایند فلکسو گرافی متولد شد.

حامل‌های تصویر_کلیشه فتوپلیمر

چاپکاران اولیه کارتن، احساس نیاز به کلیشه (حامل‌های تصویر) می‌کردند، حامل‌های تصویری انعطاف پذیری که باعث له شدن ورق کارتن با لایه فلوت نشود.

ماشین‌های چاپ باید به گونه‌ای ساخته می‌شدند که بتوانند با انواع ضخامت‌های فلوت‌ها و حامل‌های تصویر (کلیشه) با ضخامت ۶ میلی متر کار کند.

این نوع کلیشه‌های لاستیکی روی سیلندرهای چوبی میخ کوب یا چسبانده می‌شدند.

در دهه هفتاد میلادی حامل‌های تصویری فتوپلیمری عرضه شدند.

در اواسط دهه پنجاه، ۵ شرکت آمریکایی فروش ماده فتوپلیمر برای ساخت کلیشه‌های فتوپلیمری را آغاز کردند.

کلیشه‌های فتوپلیمر جایگزین حامل‌های تصویری لاستیکی قالبی شدند.

در ابتدا این کلیشه‌های فتوپلیمر از لحاظ شیمیایی از ثبات خوبی برخوردار نبودند و اغلب به خاطر نور اوزون و یا افزودنی‌های مرکب شکننده می‌شدند.

در عین حال این اختراع جدید زمان ظهور و آماده سازی کلیشه را کاهش داد و ویژگی‌های چاپ حامل تصویر را بهینه کرد.

از آن زمان سازندگان کلیشه مواداستفاده شده در ساخت این حامل‌های تصویری را بهینه کرده‌اند و پژوهش در امر ساخت کلیشه‌های فتوپلیمری همچنان ادامه دارد.