बोतलों के लिए सिलेंडर इंकजेट प्रिंटिंग पारंपरिक स्क्रीन प्रिंटिंग की तुलना में तेज़ क्यों है?

वह घूर्णन समस्या जिसे सिलेंडर इंकजेट ने हल किया

बोतलें गोलाकार होती हैं, और गोलाकार वस्तुएँ स्थिर रहना पसंद नहीं करतीं। बेलनाकार कंटेनरों पर पारंपरिक स्क्रीन प्रिंटिंग में एक वक्रित स्क्रीन का उपयोग किया जाता है, जो बोतल की सतह पर दोलन करती है, जबकि एक स्थिर स्क्रीन रैक (स्क्वीजी) सामग्री को जाली के माध्यम से धकेलता है। बोतल को स्क्रीन कैरिज के साथ पूर्ण समक्रमण में घूमना आवश्यक है, अन्यथा छवि धुंधली हो जाती है, रजिस्ट्रेशन खो जाता है, या केंद्र से विस्थापित हो जाती है। यह यांत्रिक नृत्य एक कठोर गति सीमा निर्धारित करता है। स्क्रीन लाइन में प्रत्येक रंग स्टेशन के लिए अपना स्वयं का घूर्णन कैम, अपना स्वयं का स्क्वीजी दबाव प्रोफाइल और अपना स्वयं का रजिस्ट्रेशन समायोजन आवश्यक होता है। सिलेंडर इंकजेट नियमों को पुनः लिखता है। बोतल एक स्थिर प्रिंटहेड ऐरे के नीचे घूमती है, जो बूँदों को एक हेलिकल पैटर्न में छिड़कती है, जिससे छवि बिना प्रिंटिंग यंत्र और आधार के बीच किसी भौतिक संपर्क के बिना परिधि के चारों ओर लपेट जाती है। पोलैंड में एक पेय पैकेजिंग अनुबंध संयंत्र ने छह रंग की स्क्रीन लाइन को एक सिलेंडर इंकजेट प्रणाली से बदल दिया और अपनी बोटलनेक की गति ३८ बोतल प्रति मिनट से ९० से अधिक तक बढ़ा दी, केवल इसलिए क्योंकि इंकजेट प्रत्येक रंग के बीच विराम नहीं लेता था और दोपहर की पाली के दौरान आर्द्रता में परिवर्तन होने पर स्क्वीजी दबाव के पुनः कैलिब्रेशन की आवश्यकता नहीं थी।

क्यों यांत्रिक पंजीकरण एक गति हत्यारा बन जाता है

बोतलों पर बहु-रंगीन स्क्रीन मुद्रण के लिए प्रत्येक स्टेशन पर यांत्रिक पंजीकरण की आवश्यकता होती है। प्रत्येक स्क्रीन को पिछले रंग के साथ एक मिलीमीटर के एक भिन्न के भीतर संरेखित किया जाना चाहिए, और यह संरेखण जब उपकरण गर्म होते हैं, जब स्क्रीन के ब्रश घिसते हैं, और जब बोतल का व्यास बैच से बैच बदलता है, तो विस्थापित हो जाता है। ऑपरेटर शिफ्ट के पहले २० मिनट तक पंजीकरण को बनाए रखने के लिए समय बिताते हैं, जबकि लाइन अपयोगी उत्पादन चला रही होती है और वे सूक्ष्म समायोजन उपकरणों को समायोजित करते हैं। सिलेंडर इंकजेट में स्टेशन-से-स्टेशन पंजीकरण की पूरी अवधारणा समाप्त हो जाती है क्योंकि सभी रंग एकल पास में एक ही प्रिंटहेड असेंबली के तहत मुद्रित किए जाते हैं। डिजिटल फ़ाइल रंग-से-रंग संबंध को परिभाषित करती है, और प्रिंटर का एन्कोडर बोतल के घूर्णन कोण को उप-डिग्री सटीकता के साथ ट्रैक करता है। चार रंग प्रक्रिया से एकल रंग स्पॉट पर तुरंत स्विच करने के लिए केवल सॉफ़्टवेयर स्विच की आवश्यकता होती है, न कि स्क्रीन बदलने और ३० मिनट के धोने के चक्र की। नीचे दी गई तालिका उन समय-उपभोग करने वाले कारकों को दर्शाती है जो दोनों प्रौद्योगिकियों को अलग करते हैं।

वक्र सतह पर स्याही स्थानांतरण का भौतिकी

सिलेंडर पर स्क्रीन प्रिंटिंग स्याही का स्थानांतरण अपघर्षण (शियरिंग) के माध्यम से कार्य करता है। स्क्रीन को बोतल के विरुद्ध दबाने के लिए स्क्वीजी ब्लेड का उपयोग किया जाता है, और जैसे ही बोतल घूमती है, स्याही स्टेंसिल के खुले कोशिकाओं के माध्यम से अपघर्षित होकर गुजरती है। इस घूर्णन की गति स्याही की फिल्म की मोटाई और किनारों की परिभाषा को सीधे प्रभावित करती है। यदि घूर्णन बहुत तेज़ हो, तो स्याही की फिल्म कम हो जाती है, जिससे पतला और फीका प्रिंट बनता है। यदि घूर्णन बहुत धीमा हो, तो स्याही ओवरफ्लो हो जाती है, जिससे सूक्ष्म विवरण धुंधले हो जाते हैं। पूरे उत्पादन शिफ्ट के दौरान इस 'स्वीट स्पॉट' को खोजना और बनाए रखना निरंतर निगरानी की आवश्यकता रखता है। सिलेंडर इंकजेट में ऐसी कोई अपघर्षण दर निर्भरता नहीं होती है। प्रत्येक ड्रॉप को 6 से 10 मीटर प्रति सेकंड के बीच के वेग से स्वतंत्र रूप से उत्सर्जित किया जाता है, जो बोतल की सतह पर नियंत्रित प्रसार के साथ गिरता है—यह प्रसार स्याही के सूत्रीकरण और सब्सट्रेट की सतह ऊर्जा पर निर्भर करता है, न कि बोतल के घूमने की गति पर। इंकजेट प्रणाली में बोतल की घूर्णन गति केवल उत्पादन क्षमता निर्धारित करती है, न कि मुद्रण की गुणवत्ता; अतः ऑपरेटर छवि की गुणवत्ता को कम न करते हुए हैंडलिंग प्रणाली की यांत्रिक सीमाओं तक इसे बढ़ा सकते हैं।

एकल पास बहु-रंगीय छपाई अर्थव्यवस्था को बदल देती है

छह रंगों की स्क्रीन लाइन के लिए काफी जगह की आवश्यकता होती है। प्रत्येक स्टेशन के लिए एक फ्लेम ट्रीटर या कोरोना यूनिट, एक स्क्रीन कैरिज, एक स्क्वीजी असेंबली, एक यूवी या गर्म हवा के द्वारा सूखाने की यूनिट और बोतल को एक स्टेशन से दूसरे स्टेशन पर ले जाने के लिए एक स्थानांतरण तंत्र की आवश्यकता होती है। उपकरणों की यह श्रृंखला में प्रत्येक घटक की नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है। एक सिलेंडर इंकजेट प्रणाली छह रंगों को एक ही प्रिंट इंजन में संकुचित कर देती है, जिसके ठीक बाद एक यूवी सूखाने की व्यवस्था होती है। एक सामान्य स्थापना में भौतिक स्थान लगभग 60 प्रतिशत कम हो जाता है, और खपत के लिए उपयोग किए जाने वाले घिसने वाले भागों की संख्या दर्जनों से कुछ ही तक कम हो जाती है, जिनमें मुख्यतः प्रिंटहेड और यूवी एलईडी मॉड्यूल शामिल हैं। एक मध्यम मात्रा के सौंदर्य प्रसाधन की बोतलों के लिए छपाई करने वाली कंपनी के लिए, इस स्थान कमी का अर्थ था कि वे पहले एक स्क्रीन लाइन के लिए आवंटित स्थान में दो इंकजेट लाइनें चला सकती हैं, जिससे भवन का विस्तार किए बिना उनकी क्षमता प्रभावी ढंग से दोगुनी हो गई।

जब छोटे ऑर्डर स्क्रीन छपाई को बहुत महंगा बना देते हैं

स्क्रीन प्रिंटिंग की अर्थव्यवस्था लंबी रन के पक्ष में है। स्क्रीन के एक सेट के उत्पादन, कोटिंग, एक्सपोज़र और पुनर्प्राप्ति की लागत को दस हज़ारों बोतलों पर वितरित किया जाता है। एक निश्चित मात्रा से कम के लिए, प्रति बोतल स्क्रीन लागत दंडात्मक हो जाती है। एक क्षेत्रीय श्रेष्ठ आत्म-निर्मित आत्म-मदिरा निर्माता जो किसी मौसमी लेबल की 2,000 बोतलों का ऑर्डर देता है, एक अप्रिय विकल्प का सामना करता है—या तो एक महंगी स्क्रीन सेटअप शुल्क का भुगतान करना या प्रति इकाई उच्च लागत स्वीकार करना। सिलेंडर इंकजेट में कोई स्क्रीन नहीं होती, कोई प्लेट नहीं होती और कोई टूलिंग नहीं होती। वही प्रिंटर जो सोमवार को 50,000 बोतलों का कार्य करता है, मंगलवार को केवल एक फ़ाइल परिवर्तन और त्वरित रंग प्रोफ़ाइल सत्यापन के साथ 500 बोतलों के सीमित संस्करण के रन पर स्विच कर सकता है। यह लचीलापन ब्रांडों को बिना टूलिंग निवेश के बाज़ार में नए लेबल डिज़ाइनों का परीक्षण करने की अनुमति देता है—एक क्षमता जिसे स्क्रीन प्रिंटिंग द्वारा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था।

सीमाएँ जिन्हें ईमानदार उत्पादन टीमें स्वीकार करती हैं

सिलेंडर इंकजेट सभी कार्यों के लिए तेज़ नहीं है। एकल एसकेयू के लगभग २,००,००० से अधिक बोतलों के उत्पादन के मामले में, एक अच्छी तरह से ट्यून की गई उच्च-गति स्क्रीन लाइन, जिसमें स्वचालित रजिस्ट्रेशन हो, इंकजेट की आउटपुट क्षमता के बराबर या उससे अधिक प्रदर्शन कर सकती है, क्योंकि सेटअप की अपघटन लागत शून्य के करीब पहुँच जाती है और यांत्रिक गतियाँ एक-दूसरे के करीब आ जाती हैं। इंकजेट के लिए एक नियंत्रित वातावरण, साफ़ और शुष्क संपीड़ित वायु, तथा स्थिर पर्यावरणीय तापमान की आवश्यकता होती है, ताकि प्रिंटहेड के नॉज़ल सही ढंग से कार्य करते रहें। कुछ बोतल आकृतियाँ, विशेष रूप से उनके तीव्र शंक्वाकार भाग या अत्यधिक टेक्सचर्ड सतहों के कारण, इंकजेट की फेंक दूरी के लिए चुनौती पैदा करती हैं और इससे पार्ट हैंडलिंग के लिए रचनात्मक समाधानों की आवश्यकता होती है, जो प्रणाली में पुनः जटिलता जोड़ देते हैं। और सिलेंड्रिकल अनुप्रयोगों के लिए यूवी इंकजेट स्याही, जो तेज़ी से सुधार हो रही है, अभी भी बल्क सॉल्वैंट-आधारित स्क्रीन स्याही की तुलना में प्रति मिलीलीटर अधिक महंगी है, जो एक महत्वपूर्ण कारक है जब प्रति बोतल स्याही कवरेज अधिक होता है।

सिलेंडर इंकजेट बोतल प्रिंटिंग के विशाल मध्यम क्षेत्र में गति के तर्क पर विजय प्राप्त करता है, जिसमें छोटे से मध्यम रन, बार-बार होने वाले बदलाव और बहु-एसक्यूयू वातावरण शामिल हैं, जहाँ यांत्रिक रजिस्ट्रेशन वास्तविक प्रिंटिंग से अधिक समय लेता है। नोवा इंकजेट ने अपने बेलनाकार प्रिंटिंग सिस्टम को उसी संचालन वास्तविकता के अनुरूप डिज़ाइन किया है, जिसमें त्वरित जॉब स्वैपिंग और सुसंगत एन्कोडर-आधारित रजिस्ट्रेशन पर ध्यान केंद्रित किया गया है, ताकि बोतलें प्रतीक्षा करने के बजाय निरंतर चलती रहें।