7.2. Проц. Формирования изоб-ия в цифровой печати.

В цифровых печ. машинах постоянная печатная форма отсутствует. Роль переменной печ. формы выполняет фотополупроводниковый слой, на котором при каждом обороте барабана заново создаются пробельные и печ. элементы. Проц. получения изоб-ия состоит из трех этапов:

• Получение скрытого электростатического изоб-ия. В начале каждого цикла барабан, покрытый слоем фотополупроводника (полимера, изменяющего свою проводимость под действием света), заряжается скоротроном до отрицательного потенциала - 800 В. При экспонировании под действием лазерного луча на засвеченных участках происходит падение потенциала до 100 В. ТО, происходит разделение поверхности барабана на пробельные и печ. элементы (образуется скрытое электростатическое изоб-ие).

• Проявление скрытого электростатического изоб-ия. Проявление происходит при селективном осаждении заряженных частиц тонера. Проявитель состоит из частиц тонера и носителя. Частицы тонера мелкодисперсны и окрашены в определенный цвет. Роль носителя могут выполнять либо твердые тела - крупные частицы размером 0,2-1,0 мм (сухой проявитель), либо диэлектрическая неполярная жидкость (жидкий проявитель). В рез-те проявления получается одноцветное изоб-ие, сформированное из частиц тонера.

• Перенос изоб-ия на запечатываемый материал

7.3. Электрофизические явления в печ. Проц.Ах.

Важность изучения электростатических явлений обусловле­на электризацией материалов в проц.е их обработки и созда­ваемыми ею разнообразными эффектами. Явление электризации в проц.е изг-ия печ. изданий может вызывать на­рушения этого проц.а. Рез-том электризации при печа­тании часто оказывается слипание листов или, наоборот, их взаимное отталкивание.

На листовых печ. машинах при этом затрудняется пра­вильная укладка листов на стапель самонаклада. Менее на­дежной становится работа самонаклада: листы плохо отделяют­ся присосами и нередко подаются по два. Затрудненным оказы­вается движение наэлектризованных листов бумаги по наклад­ному столу, происходит неправильная подача листов к упорам, вызывая нарушения приводки, н-р, при многокрасочном печатании. На рул. печ. машинах помехи от электри­зации бумаги возникают на приемном столе, где приемщик ис­пытывает электрические удары, соприкасаясь как с наэлектр. продукцией, так и с заземленными частями машины.

В офс печати наэлектризованная бумага при пыле-нии вызывает непропечатку оттисков. Бумажная пыль загрязня­ет краску в красочном аппарате и снижает оптическую плот­ность печатного изоб-ия. Пыление бумаги нередко наблю­дается в высокой и глубокой печати. Наиболее существенно пыление в момент рубки полотна в фальцаппарате.

Статическая электризация возникает при механической де­формации, при разрыве тел, в проц.е разъединения контак­тирующих пов-тей: отделение листа от декеля в зоне печ-ия, отделение бум. ленты при размотке рулона, от­деление верхнего листа от стопы на самонакладе плоскопеч. машины, контакт и последующее отделение бумажной ленты в рулонной машине. Статическая электризация возникает в проце рубки полотна в фальцаппарате рулонной машины. Причиной возникновения электрических зарядов являются кон­тактная разность потенциалов, явление трибоэлектр-ва (электризация трения), электризация при распылении (н-р, жидкостей).

Возникновение электрических зарядов при контакте тел зависит от многих факторов: характера поверхности (шерохова­тости, наличия следов влаги и загрязнений) и расстояния меж­ду трущимися поверхностями; характера взаимодействия трущих­ся тел, коэффициента трения, величины приложенного в зоне кон­такта давления, природы заряда, влажности воздуха и его про­бивной напряженности.

Контактная электризация объясняется образованием двой­ного электрического слоя (толщиной в десятые доли мкм) на границе разнородных контактирующих поверхностей. Сущность электризации состоит в том, что поверхность бумаги приводит­ся в контакт с металлической поверхностью валика, а затем при разделении контактирующих поверхностей происходит возник­новение конвективного электрического тока.

Влажность бумаги, гидрофильной по своей природе, не является постоянной величиной. Она определяется режимом ее изг-ия, условиями транспортировки и хранения.

Бумага представляет собой гетерогенную систему скрепленных и переплетенных между собой раститель­ных волокон, наполнителя, воздуха и различных примесей. Ком­поненты, входящие в бумагу, имеют различное удельное сопро­тивление. Растительные волокна, наполнитель и воздух — диэлект­рики. Вода и металлические примеси — проводники. Следова­тельно, различное удельное сопротивление бумаги обусловлено неодинаковым количеством непроводящих и проводящих компо­нентов, а также различным взаимным расположением прово­дящих частиц, величина которых м-б соизмерима с тол­щиной бумаги.

Несмотря на различие в композиции и гладкости, сухая бумага (н-р, газетная и книжно-журнальная для высокой печати) имеет большое удельное объем­ное сопротивление (ро до 10^й Ом-см). При влажности бумаги около 7 % удельное объемное сопротивление газетной и книж­но-журнальной бумаги сильно отличается, что можно объяс­нить различиями ее композиции и гладкости. При этой влаж­ности газетная бумага (не содержащая ни наполнителя, ни прокдейки) имеет высокое удельное сопротивление (р = 10'⁴ Ом-см). Мелованная бумага имеет значительное количество наполнителя и проклейки, и ее удельное сопротивление — 10⁹ Ом-см. Немелованная книжно-журнальная бумага занимает промежуточное положение, и ее удельное сопротивление равно 10¹⁰Ом-см. Следовательно, при одинаковых климатических ус­ловиях и значениях влажности газетная бумага электризуется в большей мере.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что характер композиции бумаги определенным образом влияет на ее удель­ное объемное сопротивление. Понятно, что решающую роль здесь играет диссоциирующее действие влаги на растворимые соли, входящие в состав наполнителя и проклейки.

Удельное сопротивление воды при комнатной температуре — 10⁷ Ом-см. Поэтому само по себе увлажнение бумаги не может привести к существенному уменьшению ее удельного сопротив­ления, тем более что большая часть влаги, адсорбированная бумагой, находится в связанном состоянии и не может способ­ствовать увеличению электропроводности. Изучение данного воп­роса показывает, что лишь малая доля влаги, поглощенной бу­магой, химически не связана с молекулами целлюлозы. Эта часть влаги расположена на стенках капилляров в виде мономо­лекулярных слоев. Если растворимые примеси в бумаге отсут­ствуют, то появление самостоятельных носителей заряда м-б обеспечено только за счет этой доли влаги. При зна­чительном количестве воды в бумаге ее удельное сопротивле­ние увеличивается с ростом напряжения, поскольку нагревание приводит к испарению и электролизу капиллярной влаги, а нали­чие ионов воздуха приводит к химическому изменению поверх­ности растительных волокон.

Однако в некоторых случаях диэлектрические св-ва необходимы, н-р, при электрической печати, когда краска переходит на запечатываемый материал под действием приложен­ного электростатического поля.

Пыление бумаги при печатании

Пыление обусловлено наличием частиц, слабо закреплен­ных на поверхности бумаги: зерен наполнителя, бумажных во­локон, ворсинок сукна бумагоделательной машины и т. д.

При контакте бумаги с формой слабозакрепленные час­тицы в рез-те взаимодействия с краской переходят на форму, что приводит к непропечатанным участкам на оттиске. Бу­мажная пыль с формы при попадании в красочный аппарат заг­рязняет краску, что отрицательно влияет на качество оттисков, а абразивное действие отдельных частиц снижает тиражестой-кость печ. формы. В наибольшей мере пыление бумаги проявляется при высокоскоростном офсетном печатании.

Более заметное влияние пыления бумаги в офс печа­ти объясняется специфическими Хар-ками проц.а: наличием увлажненных пробельных участков на поверхности офс. (передаточного) цилиндра, повышенной вязкостью краски (сравнительно с вязкостью красок высокой и глубокой печати), а также пониженным давлением в зоне печатного кон­такта. Так, при отрыве бумажного полотна от декеля частицы пыли переходят с поверхности бумаги не только на участки, покрытые краской, но и на увлажненные пробельные участки. Появление пыли в увлажняющем аппарате влияет на рН ув­лажняющего раствора, что также может изменить нормальный технологический режим. Перемешивание частиц пыли с краской приводит к загрунтовыванию ее на резине, и эти участки декеля хуже воспринимают краску. При этом краска в меньшем количе­стве переходит на бумагу. Указанные факторы приводят к умень­шению оптической плотности оттисков.

При запечатывании оборотной стороны бумаги происходит налипание краски с бумажной пылью на печатный цилиндр в виде рельефных полосок заметной толщины. Деформации офс. полотна при этом вызывают искажение контура отпе­чатков.

Работа с пылящей бумагой требует более частой очистки узлов печ. машины от пыли. С увеличением скорости рабо­ты машины пыление происходит интенсивнее и сказывается более заметно.

На современных офсетных рулонных печ. машинах применяются разнообразные устр-ва для обеспыливания бумаги, воздействие которых м-б основано на следую­щих принципах: пневматическом, термическом, электростати­ческом и комбинированном.

Пневматическое обеспыливание связано с использованием щетки при наличии обдува, отсоса или совместном их воз­действии. Термическое обеспыливание осуществляется путем сжи­гания пыли на движущемся бумажном полотне при непосредствен­ном контакте его с открытым пламенем газовых горелок. Элект­ростатическое обеспыливание состоит в удалении частиц пыли под действием электростатического поля. Частицы пыли предва­рительно электризуются путем осаждения заряда в коронном разряде. Обдув и отсос в этом случае являются вспомогатель­ными операциями. Комбинированное обеспыливание представляет собой совместное воздействие применяемых способов.

Нейтрализация статического электричества в печатном проц.

Для стабилизации технологического проц.а печ-ия необходима нейтрализация электрических зарядов на бумаге. В полиграфии применяются два основных направ­ления нейтрализации статического электричества: это увеличе­ние проводимости бумаги путем акклиматизации ее в помеще­нии*, обработки антистатическими веществами или создания вблизи заряженной поверхности слоя ионизированного воздуха для увеличения проводимости последнего. Ионизация достигает­ся либо с помощью электрического разряда, либо с помощью ядерного излучения.

Метод акклиматизации бумаги достаточно эффективен. В настоящее время акклиматизируют только листовую бумагу.

Заряд на бумаге может иметь различную величину и раз­ный знак. Поэтому при выборе нейтрализатора желательно, чтобы ток разряда не зависел от полярности бумаги и с увели­чением заряда ток разряда нейтрализатора возрастал. Такой режим работы характерен для индукционных, высоковольтных и комбинированных нейтрализаторов статического электричества.

Наиболее простую конструкцию имеет индукционный нейтрализатор. Он представляет собой стержень с остриями и м-б выполнен с иголками, ленточными зубчатыми электрода­ми или проволочным. В этом случае между заземленными острия­ми индукционного нейтрализатора и поверхностью наэлектризо­ванной бумаги возникает неоднородное электрическое поле. Напряженность поля вблизи острий настолько высока, что соз­даются условия для развития коронного разряда. Из разряд­ного промежутка на поверхность бумаги осаждаются заряды, противоположные по знаку зарядам наэлектризованной бумаги.

Недостатком нейтрализаторов этого типа является сравни­тельно высокое начальное напряжение разряда и значитель­ное уменьшение тока с удалением от наэлектризованной поверх­ности.

Поэтому на практике чаще используются высоковольтные нейтрализаторы, состоящие из разрядника и источника питания. Источником питания для нейтрализаторов переменного напря­жения служит высоковольтный, трансформатор с напряжением во вторичной обмотке от 3 до 10 кВ. Конструктивно острия раз­рядников высоковольтных нейтрализаторов чаще всего выпол­няются игольчатыми или в виде зубчатой ленты, так как прово­лочные электроды вибрируют под действием импульсов разряда и поэтому недолговечны.

Если коронный разряд развивается в объеме воздушного пространства между двумя электродами, то скользящий разряд представляет собой форму электрического разряда на поверх­ности раздела твердого диэлектрика и газа. Возникновение элект­рического разряда у поверхности электрода малого радиуса кривизны определяется наличием активных коронирующих точек, а также различием в электрической прочности воздуха и слоя твердого диэлектрика.

Основы технологии электростатической печати

Электростатическая печать м-б осуществлена с форм любого типа (высокой, офс и глубокой печати).

Механизм переноса красочного слоя в электростатической печати существенно отличается от обычных способов переноса красочного слоя в высокой и глубокой печати. В высокой печати величина давле­ния в зоне контакта существенно опреде­ляет коэффициент переноса краски с фор­мы на бумагу. Увеличивая давление в зоне контакта, увеличиваем эффективную площадь поверхности контакта, в рез-те чего возрастает в определенных пре­делах и коэффициент переноса. В электро­статической же печати прижим бума­ги к форме обусловлен в основном электро­статическим взаимодействием заряженной бумаги с индуцированными зарядами за­земленной печ. формы.

Значительно меньшая величина при­жима в зоне печатного контакта и высота неровностей бумаги, достигающая 30 мкм. приводят к тому, что контакт бумаги схема проц.а печ-ия краской имеет место лишь в отдельных с форм высокой печати точках. Вывод: перенос красочного слоя в электрическом поле может происходить как в условиях контакта, так и бесконтактным способом. Чем выше напряженность электрического поля, тем больше усилие в зоне печ-ия и эффективнее перенос краски с формы на бумагу.