Chương 8 : THỊ TRƯỜNG IN BẢO MẬT
11.1. In nhãn hàng
Hiện nay nhãn hàng rất đa dạng và vì thế máy móc thiết bị để in nhãn hàng cũng rất phong phú. Công dụng của nhãn hàng là để mô tả sản phẩm, quảng bá thương hiệu và nó cũng mang tính chống giả cho sản phẩm đó. Trên những loại hộp đơn giản nhất cũng có thể mang thông tin về giá hay những mã vạch hoặc cả hai.
In nhãn hàng thay thế công việc in bao bì. Nhiều sản phẩm trong công nghiệp mỹ phẩm được đóng chai trong những loại chai mềm hoặc trong những hộp có hình dáng khác nhau, những loại chai hay hộp này đều được dán nhãn có hình thức rất lôi cuốn và mang tính quảng cáo cho sản phẩm đó. Điều ngày càng được quan tâm là những loại nhãn này phải được làm từ những vật liệu không thể tái tạo được và không thể tách rời ra khỏi sản phẩm.
Nhãn thường được in trên những máy in flexo khổ nhỏ sử dụng các cuộn vật liệu có khổ rộng từ 180 - 560mm, nhãn hàng thường được in trên các máy liên hợp. Nhãn hàng cũng được in trên máy tờ rời, máy in ống đồng khổ nhỏ và máy in cuộn với những đơn vị hỗ trợ cần thiết.
Để in được nhãn hàng trên cuộn vật liệu, hình thức này phải tận dụng tối đa diện tích in thì cần thiết phải sử dụng những loại máy có khổ cắt thay đổi dễ dàng.
Phương pháp sản xuất nhãn sẽ được xác định dựa vào mục đích sử dụng của nhãn. Ví dụ như nhãn chai bia rượu được in trên nhưng loại giấy một lớp sau đó mang đi cấn bế. Nhiều loại nhãn này phải được sản xuất trong những điều kiện độ ẩm, nhiệt độ của toàn bộ quy trình đóng chai phải được kiểm soát.
Để người mua có thể cảm nhận được một sản phẩm có chất lượng cao thì các nhãn hàng thường được in mực nhũ vàng hoặc ép nhũ nóng. Ngoài ra, để gia tăng hiệu ứng về thị giác cho hình ảnh ép nhũ người ta sẽ mang đi dập nổi để tạo hình.
Hình 11.1: Hệ thống in nhãn hàng với các đơn vị in Flexo, bộ phận cấn bế hình tròn, bộ phận lột mép để loại bỏ những phần không dùng & bộ phận kiểm tra hình ảnh cho quá trình sản xuất nhãn hàng tự dính (decal)
(GLS-2000, Nilpeter)
Các máy in nhãn hàng thường được thiết kế ở dạng từng cụm cho phép có nhiều phương pháp sản xuất. Chúng có một đơn vị xả cuộn đơn với một thiết bị vào giấy và dẫn giấy, vài đơn vị in hay có thể đó là in offset, in flexo, in lụa, in typô hoặc là ép nhũ nóng, dập chìm nổi, đơn vị tráng phủ và bộ phận sấy UV. Một số phần có thể thêm vào là bộ phận cấn bế (dạng xoay), đơn vị đục lỗ, bộ phận dập nổi, thu cuộn, quạt gấp, bộ phận xả thành tờ rời. Đa số các đơn vị in flexo hiện nay đều dùng hệ thống cung cấp mực dạng kín. Những hệ thống hiện đại được trang bị thêm bộ phận thu cuộn và xả cuộn đôi cho phép thay cuộn mà không cần dừng máy làm gia tăng năng suất và giảm bớt lãng phí.
Dựa vào vật liệu làm nhãn (màng, lá kim loại, giấy, nhựa) và ứng dụng của nó mà vật liệu có thể có một lớp dính. Khi muốn dán loại nhãn này chúng ta phải làm ẩm lớp dính đó trước. Các loại nhãn tự dính (decal) cũng được sử dụng nhiều hơn. Chúng có thể được tách tương đối dễ dàng ra khỏi vật mang chúng (cũng để bảo vệ lớp tự dính), nó cũng có thể dán trực tiếp vào sản phẩm. Vật liệu cần cho các loại nhãn tự dính bao gồm lớp đế mang nhãn đã được phủ silicon và lớp nhãn được phủ keo ở mặt lưng. Để không lãng phí với các loại vật liệu làm nhãn có chất lượng cao, hệ thống in phải phát triển sao cho có thể thay đổi khổ và bản in mà không cần lấy vật liệu ra khỏi máy và không làm hỏng vật liệu. Ống ép vẫn ở trong máy chỉ có ống bản và có thể là ống cao su được thay thế. Thường thì có một hệ thống sấy (thông dụng là sấy UV) được lắp vào sau mỗi đơn vị in để tránh mực dính lên các lô truyền tiếp theo sau.
Hình 11.2 thể hiện cấu trúc của hệ thống in nhãn hàng có nhiều hình thức in, có khả năng kết nối nhiều kỹ thuật in với nhau (lai ghép).
Hình 11.2: Các đơn vị in được trang bị với những bộ phận có thể thay đổi a. In Offset, In lưới
b. In Flexo, ép nhũ, bộ phận nhận mực Offset không hệ thống làm ẩm (Nilpeter)
Nhiều ví dụ của máy in nhãn hàng được miêu tả ở các hình 11.3 đến 11.5
Hình 11.3: Máy in flexo cho in nhãn hàng, hệ thống làm khô tia tử ngoại, bộ phận xả cuộn giấy, bộ phận cấn bế; khổ in trên 510mm, tốc độ
Hình 11.4: Máy in nhãn hàng gồm các đơn vị in Flexo, bộ phận cấn bế tròn, bộ phận thu cuộn (4200-System, Mark Andy)
Hình 11.5: Hệ thống in nhãn hàng (khổ in 560mm) với các đơn vị in Flexo, Offset, Lưới; bộ phận ép nhũ nóng dùng để in nhãn decal.
a. Sơ đồ của máy in nhãn hàng b. Mẫu lắp đặt máy
Thêm vào những hình ảnh tầng thứ được in bằng phương pháp in offset hay flexo, những thông tin thêm vào và những phần cần tạo hiệu ứng hoặc làm nổi bật lên được in với lớp màng mực dày để tạo hiệu ứng màu sắc mạnh hơn, người ta sử dụng những đơn vị in lưới dạng ống. Hình 11.6 thể hiện đơn vị in lưới dạng ống (khuôn in) sử dụng trong các máy in nhãn hàng.
Hình 11.6: Module in lưới dạng tròn cho in nhãn hàng (Gallus/Heidelberg)
Nhãn đã in xong sẽ được tách ra ở một đơn vị gia công khác (cùng dây chuyền). Bộ phận bế nhãn này phải làm việc chính xác đến mức cắt xuyên qua lớp nhãn được bôi keo mà không được làm lớp đế mang nhãn bị hư (bế demi nhãn decal). Giấy thừa của quá trình bế nhãn được lấy ra và cuộn lại (xé rìa). Theo đúng yêu cầu của khách hàng, cuộn mang những miếng nhãn tự dính sẽ được cuộn lại hay xã thành tờ hay gấp lại.
In kỹ thuật số dựa trên kỹ thuật in không có bản in cũng được sử dụng để in nhãn cho các mục đích khác nhau. Nó rất thích hợp cho những đơn đặt hàng nhỏ và mang tính cá nhân. Những hệ thống in kỹ thuật số này hoặc làm việc riêng lẻ hoặc là gắn trực tiếp với bộ phận hoàn tất sản phẩm của các máy in nhãn thông thường. Hình 11.7 và 11.8 đưa ra những ví dụ về loại máy này.
Hình 11.7: Máy in nhãn hàng KTS với hệ thống nhiều màu không dùng bản (NIP) & các thiết bị gia công thành phẩm: tráng phủ, ép màng chất
11.2. KỸ THUẬT IN CHUYỂN (IN TAMPON)
In Tampon là một quy trình in lõm gián tiếp, nó sử dụng một vật trung gian gọi là “pad” (lớp đệm hay trục-tampon) để truyền hình ảnh in (hình 11.9). Nguồn gốc của kỹ thuật này từ Thụy sỹ và nghề in mặt đồng hồ, với các miếng đệm bằng gelatin được dùng để truyền hình ảnh. Vào giữa thập niên 60, lần đầu tiên một máy in dạng này dùng điện đã được giới thiệu. Bước đột phá của quy trình đến với sự phát triển của loại đệm silicone lưu hóa lạnh và nó đã được ứng dụng thành công 30 năm nay để in những cấu trúc bề mặt, vật thể khác nhau nhất. In ướt chồng ướt với các loại mực gốc dung môi, loại mực thường dùng trong in lưới, cho phép in nhiều màu và ngày nay in các hình ảnh tầng thứ cho chất lượng khá tốt. Quy trình dựa trên sự truyền mực từ bản in lõm ở dạng phẳng lên vật thể hoặc các bề mặt với bât cứ hình dạng nào (như banh tennis, huy hiệu, viết,...)
Hình 11.8: Máy in nhãn hàng KTS với hệ thống nhiều màu không dùng bản (NIP), bộ phận trang trí và bộ phận gia công thành phẩm (DL-3300,
Nilpeter/Xeikon)
11.1.1. Quy trình in
In Tampon (miếng đệm – pad) sử dụng bản khắc lõm như in ống đồng làm khuôn. Khuôn in được phủ mực và một con dao gạt sạch mực thừa khi miếng đệm (pad) còn ở trên khuôn. Sau khi mực truyền lên Tampon, nó tách khỏi khuôn và di chuyển đến vật thể in. Khi in xong nếu khuôn in còn nhiều mực thừa thì cần phải loại bỏ, chỉ nhận mực trong các lỗ. Tampon hạ thấp dần và phủ lên hình ảnh in nhờ tính đàn hồi của Tampon (hình 11.9). Loại mực sử dụng phải có đặc tính đặc biệt cho phép lớp mực dính trên bề mặt silicone của Tampon. Sau đó, nó được nhấc lên khỏi khuôn di chuyển đến vật thể để in, tính mềm dẻo, đàn hồi của Tampon làm cho nó ôm sát vào bề mặt vật thể. Lớp dầu silicone trên Tampon đảm bảo tất cả lượng mực được truyền lên bề mặt vật thể (truyền 100%).
Hình 11.9: Sơ đồ quá trình in Tampon (pad)
11.1.2. Hệ thống mở
Máy in Tampon đầu tiên sử dụng hệ thống cấp mực hở. Một số máy loại này ngày nay cũng vẫn còn được sử dụng cho những ứng dụng riêng. Mực in được giữ trong một máng mực nhỏ nằm cạnh khuôn in. Khi Tampon di chuyển đến thì vật thể in sẽ được in, một lượng mực giới hạn từ máng sẽ được dàn trải phủ lên khuôn in nhờ con dao gạt mực. Lưỡi dao chính (thép) được nâng lên trong suốt quá trình này. Ngay cả khi, Tampon di chuyển tách khỏi vật thể in và quay trở lại máng mực, lưỡi dao chính vẫn tiếp tục tiếp xúc với khuôn in để gạt bỏ mực thừa từ bề mặt khuôn và chuyển lượng mực dư trở lại máng mực (hình 11.10). Hình 11.12 thể hiện máy in Tampon một màu với hệ thống mực in mở.
Hình 11.10: Hệ thống mở truyền mực lên khuôn in trong quá trình in Tampon (pad)
11.1.3. Hệ thống đóng
Trong hệ thống đóng có sử dụng một hộp mực làm bằng hợp kim cứng. Khuôn in phải có kích thước đủ lớn để hộp mực có thể di chuyển phủ mực lên hình ảnh in trong suốt quá trình truyền mực và cả ở những vùng không được in (không lõm xuống). Hộp mực được đưa sang một bên để phủ đầy vào các ô lõm chứa mực. Sau đó, hộp mực được đặt trên những vùng không có hình ảnh in. Những vùng không có hình ảnh in phải đủ lớn để Tampon có thể hạ xuống trên vùng hình ảnh in một cách dễ dàng hơn. Hộp mực có thể được cố định ở vị trí này trong phần lớn thời gian hoạt động, có thể là suốt đêm hay suốt tuần, mà không bị tổn hao mực, dung môi. Trong quá trình hoạt động sản xuất lâu dài, hộp mực kín được trang bị kết hợp một hệ thống cấp mực và dung môi. Hệ thống này được sử dụng thường xuyên trong quá trình in Tampon. Hình 11.11
thể hiện máy in Tampon một màu với hệ thống mực in đóng. Hình 11.12 thể hiện hộp mực sử dụng để in hai màu.
Hình 11.11: Hệ thống đóng truyền mực lên khuôn in trong quá trình in Tampon (pad)
Hình 11.12: Hộp mực hai màu để truyền cùng lúc hai
màu cho khuôn in
In Tampon cho bề mặt bằng phẳng hay vật thể.
Để in những vật thể có bề mặt bằng phẳng, như là đĩa CD, in lụa đã thay thế dần in tampon để tăng quy mô. Gần đây kỹ thuật in offset và in NIP cũng được dùng in đĩa CD.
In trên vật thể
Lợi thế của in Tampon là có thể in trên hầu hết các dạng bề mặt hình học khác nhau, với quy trình in đã được mô tả ở trên. Tuy nhiên, việc bóp méo hình ảnh in còn tùy thuộc vào hình dạng bề mặt vật liệu in và Tampon là yếu tố quan trọng tác động đến kết quả hình ảnh in. Sự biến dạng của hình ảnh in phải được tính toán ngay từ khi làm khuôn. Các chương trình xử lý ảnh kỹ thuật số rất có hiệu quả. Sự biến dạng của hình ảnh in hiện là đề tài nghiên cứu và cũng là những hướng phát triển.
In Tampon dạng tròn (rotary)
In Tampon dạng tròn là cách thức in có hiệu quả cao với số lượng in lớn, ví dụ như là các loại màng bao trên cổ chai, cần được gia công.
Nó có liên quan mật thiết với in ống đồng, tuy nhiên, điều đặc trưng của quy trình là lớp đệm Tampon dạng trục. Hình ảnh in được khắc hay ăn mòn lên một trục (hình 11.13). Hệ thống sản xuất áp dụng kỹ thuật này để đạt được năng suất 50-80 ngàn nắp chai trong một giờ (hình 11.14).
Hình 11.13: Trục in dùng cho
Tampon dạng tròn Hình 11.14: (bốn đường sản phẩm và hai đơn vị in)Máy in Tampon dạng tròn
11.1.4. Chế tạo khuôn in
Có nhiều loại khuôn khác nhau được sử dụng:
Khuôn bằng thép
Khuôn thép là một bản thép với những hình ảnh được ăn mòn vô cùng tinh vi với độ chính xác cao. Đầu tiên bản được phủ một lớp màng cảm quang. Hình ảnh được chuyển lên bản bằng phim, lớp cảm quang được hiện và cuối cùng bản được mang đi ăn mòn. Quy trình làm bản giống như quy trình ăn mòn bản in ống đồng. Khuôn in thép mỏng có giá thành rẻ hơn để sản xuất là khuôn in thép cứng. Nó được chế tạo từ những tấm thép mỏng. Quá trình chuẩn bị cho hai loại khuôn này tương tự nhau (hình 11.15).
Hình 11.15: Khuôn lõm làm từ thép mỏng cho in Tampon
Khuôn photopolyme
Bản photopolyme rất thông dụng trên thị trường, nó phát triển cho kỹ thuật in ống đồng tờ rời, cũng thích hợp cho việc làm khuôn in Tampong. Loại bản photopolyme được dùng để in sách thỉnh thoảng cũng được sử dụng. Quy trình làm bản bằng cách chụp, hiện rửa, tương đối đơn giản. Nó được dùng sản xuất một số lượng khá lớn bản in, thích hợp với nhiều ứng dụng, cách làm này cũng rất phổ biến.
Cách đơn giản nhất của việc dán bản lên khuôn in là phương pháp kết dính nó vào tấm đế, vì vậy, cần phải có những loại bàn từ tính và những thiết bị dán đặc biệt.
Đối với quá trình in bản lõm, chế tạo khuôn in tương đối tốn kém. Điều này là một trong những nguyên nhân giải thích tại sao quá trình nghiên cứu và phát triển chỉ được thực hiện trong một phạm vi giới hạn. Một trong các mục đích là phát triển vật mang hình ảnh làm từ nguyên liệu rẻ hơn, có thể được số hóa trực tiếp từ máy tính (CTP-Computer to Plate).
11.1.5. Lớp đệm tampong, mực, thiết bị gá Tampon (pad)
Quá trình lưu hóa lạnh làm cứng silicone cao su, tùy theo công thức và mức độ của độ cứng mà có thể sử dụng cho việc sản xuất Tampon. Đa số các dạng hình học đều in được và kỹ thuật này còn sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nữa, nó được sử dụng và phát triển tùy theo từng yêu cầu. Hình thức cơ bản của Tampon ban đầu là nó được tạo ra từ nhôm với bề mặt cực kỳ tốt. Do đó, nó được sử dụng để sản xuất nhôm làm từ chất dẻo cho khuôn in Tampon. Khối lượng silicone lỏng được đổ vào theo hình dạng của khuôn in và được phủ với bản in bằng gỗ, nó kết dính hoàn toàn với Tampon. Sau đó, bộ phận lắp bản để đặt Tampon vào được đóng chặt lại. Đôi khi nó cần thiết để cắt những Tampon đúc hoặc cắt thành nhiều mảnh nhỏ để điều chỉnh những mẫu in riêng lẻ khi in
Mực
Mực in Tampon được phát triển từ mực sử dụng trong in lưới. Những loại mực này là mực gốc dung môi, quá trình làm khô tương đối nhanh. Thành phần của dung môi, chất chống oxy hóa khô, hay chất xúc tác được sử dụng để điều chỉnh quá trình làm khô & tốc độ in; tạo sự bám dính tốt hơn trên bề mặt vật liệu in. Mực in Tampon có độ bám dính tốt trên bề mặt chất dẻo. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các chất xúc tác tạo sự ăn mòn bề mặt được in.
Thiết bị gá
Trong suốt quá trình in, đế giữ vật liệu in cần được gắn chặt với vật liệu in ở một vị trí nhất định. Bộ gá giữ vật liệu in này được thiết kế tương đối đơn giản. Tuy nhiên, nó đòi hỏi phải cực kỳ chính xác. Mỗi vật liệu in phải được in ở một vị trí giống nhau. Bàn trượt với hai trục tọa độ